Компьютерное материаловедение решает задачу предсказания свойств веществ на основании знания только их химического состава. Хотя сама идея не нова, расчеты из первых принципов стали играть практически значимую роль лишь недавно, когда прогресс в развитии вычислительной техники и методах решения больших систем уравнений позволил получать точность, сопоставимую с получаемой в эксперименте. Первопринципные расчеты решают следующие основные задачи: прогнозирование поведения веществ в условиях, когда эксперимент не возможен (например, критические условия, ультрабыстрые процессы, и т.д.) и прогнозирования свойств еще не синтезированных соединений. Кроме того, такие расчеты позволяют глубже понять суть известных физических явлений.

В качестве примеров успешного применения метода можно привести исследование аморфизации фазопеременногo сплава с резонансными связями Ge2Sb2Te5, где было показано, что крайне незначительные изменения структуры при разрушении резонанса приводят к значительно более значимому изменению оптических свойств, чем последующая существенная релаксация структуры. Другим примером является обнаружение ранее неизвестной фазы сверхтонкого GaN.

Лаборатория находится в процессе создания. Для проведения расчетов будет использоваться многоядерный кластер в комплексе с кодом CASTEP (Materials Studio). Предполагается международный статус лаборатории, что позволит дополнительно привлечь компьютерные мощности и экспертизу партнеров. Согласие на участие в работе лаборатории дали проф. Марко Бернаскони (Università di Milano-Bicocca, Италия) — в качестве со-директора -, а также д-ра Пол Фонс и Юта Сайто (National Institute of Advanced Industrial Science &Technology, Япония) и д-р Милош Крбал (Center for Materials and Nanotechnology, Чехия).