La caracterización teórica de materiales a la luz de la mecánica cuántica, revela aspectos completamente novedosos. Su implementación requiere del conocimiento previo de su estructura cristalina, los átomos que la componen y sus posiciones en ella (Primeros Principios). Resolviendo la ecuación de Schrodinger, es posible conocer la energía del sistema cristalino y con ella el valor del parámetro de red que la minimiza. Con estos se determinan los valores de energía en diferentes direcciones de primera zona de Brillouin o estructura de bandas., finalmente esta información conduce a la caracterización mecánica, eléctrica y óptica del material.