本書介紹了基于密度泛函理論(DFT)的第一性原理計算在材料科學中的應用,結合非平衡格林函數(NEGF)方法,特別適用于磁性自旋極化輸運中的理論模擬應用場景。全書共分為7章,主要內容包括緒論、密度泛函理論和第一性原理計算方法、電極材料穩(wěn)定性研究、磁電阻結在不同異質界面下的能態(tài)特征及其自旋極化輸運性質、電極材料的能帶結構特征對磁輸運的性能影響等。研究對象集中在Co基Heusler合金,具體包括Co2YZ(Y=Sc,Ti,V,Cr,Mn,Fe;Z=Al,Si,Ge,Ga)等在內的多種合金,試圖厘清影響磁電阻結特性的潛在因素并分析其機理,以期用較少的投入實現對Heusler合金自旋閥器件性能提升的技術性突破,同時也為設計高質量的信息存儲器件提供理論先導。本書主要為高等院校研究生、高年級本科生、科研工作者和行業(yè)相關的其他讀者閱讀參考。