本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法计算三元陶瓷Ti₃AlC₂,Ti₃GeC₂和掺杂Si的Ti₃GeC₂电子结构和光学性质。阐明了Ti₃AlC₂,Ti₃GeC₂的电子结构和光学性质的变化规律,从电子结构的角度分析了光学性质的微观机制。此外,还研究了掺杂Si对Ti₃GeC₂的电子结构和光学性质的影响规律及机制。计算Ti₃AlC₂和Ti₃GeC₂的能带结构及态密度表明,它们具有金属性,这与实验结果一致。研究了Ti₃AlC₂和Ti₃GeC₂的分态密度,揭示了各个原子电子对其态密度的贡献。计算了Ti₃AlC₂和Ti₃GeC₂的光学性质,结合电子结构分析发现,其介电峰源于Ti p和d与Al/Ge s和p的轨道间电子的跃迁。此外,Ti₃AlC₂的光电导率在2.7eV和34.9eV达到最大值;最大的能量损失峰在36.4eV处,源于Ti p和Ti d的轨道间电子的跃迁。Ti₃GeC₂的光电导率在2.6eV和34eV达到最大值;最大的能量损失峰在5.5eV和36eV处。Ti₃AlC₂和Ti₃GeC₂的反射率计算结果表明,Ti₃AlC₂和Ti₃GeC₂在紫外光区呈现大的反射率,是一种潜在的新型防紫外涂层材料。计算还发现,Ti₃AlC₂和Ti₃GeC₂在可见光区的反射率具有非选择性,表明它们可以作为航天器用温度控制涂层材料。计算掺杂Si的Ti₃GeC₂的电子结构和光学性质。电子结构计算结果表明,Ti₃Si_0.5Ge_0.5C₂具有金属的各向异性。Ti₃Si_0.5Ge_0.5C₂在费米能级处的态密度比Ti₃GeC₂小,说明掺杂后Ti₃GeC₂的金属导电性变弱。此外,计算了掺杂Si的Ti₃GeC₂光学性质,结果表明掺杂后介电峰出现在2.23eV和35.07eV处,在2.23eV处的介电峰为掺杂前的50%。对Ti₃Si_0.5Ge_0.5C₂在可见光区反射率计算发现,与掺杂前一样,Ti₃Si_0.5Ge_0.5C₂也具有非选择性,亦可作为航天器用温度控制涂层材料。另外,Si掺杂导致Ti₃Si_0.5Ge_0.5C₂在紫外区的反射率峰值降低,且峰值波长向短波移动。