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内容紹介 物質の性質は物理法則としての量子力学と統計力学を用いれば，原理的には理論的に解明できる.しかし，物質はアボガドロ数（約6x10^23）の原子核と通常はその10倍以上もの電子からなっているので，いかに高度な計算機を駆使してもまともに扱えるとはとても思えない.ところが，いくつもの重要な理論的進展があり，計算技術が開発され，この複雑な問題を実際に解くことができるようになってきている.近年では理論的に物質をデザインする，という動きまである.
物質は，ほとんど全ての科学・技術の基盤であり，この進歩は単に学術的な意義だけでなく，産業的にも重要な意義を持つ.
本書では，この方面の研究の歴史も振り返りつつ，物質の電子状態を計算で明らかにするための基盤的な理論を詳細に解説し，そこに現れる基礎方程式を数値計算によって解くための技術についても，最新の研究のレベルまで解説している.
この上巻では，まず興味深い物質と現象に関するこれまでの理論的研究を概観し，その上で，物質の電子状態を解明するための基礎になる理論が説明されている.特に，理論計算の基盤になる密度汎関数法や，計算の効率化と物理的描像の形成に有用な擬ポテンシャル法について，詳しく解説されている.