氧化物陶瓷熔点高，高温强度和化学稳定性好，在高技术领域以及日常生活中有广泛的应用。三元氧化物陶瓷的晶体结构比较复杂，相比二元氧化物陶瓷具有许多优点，如低氧传输系数、高损伤容限以及更好的缺陷容忍度等。因此，三元氧化物陶瓷在科学与技术和国防工业等领域发挥着极其重要的作用。但是由于三元氧化物陶瓷的晶体结构和成键方式相比二元氧化物陶瓷更加复杂，对三元氧化物的研究远不及二元氧化物的广泛和透彻。很多具有潜在应用的三元氧化物陶瓷的性能均少见报道。本论文运用第一性原理方法详细研究了Y3Al5O12(YAG)和Y4Al2O9(YAM)两种三元复杂氧化物陶瓷的点缺陷行为。　　 (1)研究了YAG中点缺陷形成以及氧扩散的机制。研究发现YAG中反位缺陷在所有化学势范围形成能均较低，其中Y占Al反位缺陷的形成能在所有化学环境中均比Al占Y反位缺陷的能量低。在富氧的化学环境中，氧间隙的缺陷形成能很低。富铝时，氧空位的缺陷形成能很低。此外，还研究了氧化铝以及氧化钇过量时的缺陷反应方程式。相比氧化铝过量，多余的氧化钇能以较低的能量通过Y占Al反位的缺陷形式容纳到YAG晶格中。本论文还计算了氧在YAG中的扩散，找出了O扩散的途径。最后，通过计算反位缺陷对氧扩散的影响解释了实验中发现的现象：即氧化铝过量的时候，会加速氧的扩散；氧化钇过量的时候，会抑制氧的扩散。　　 (2)研究了YAM中点缺陷的形成机制。结果表明：与化学势相关的YAM的稳定区极其狭窄。在所有化学环境中，反位缺陷的能量均比较低，而且Al占Y反位缺陷的能量在所有的化学环境中均比Y占Al反位缺陷的能量低。在富氧的情况下，氧间隙和铝空位是比较可能出现的缺陷形式；在富铝时，铝间隙和氧空位是比较可能出现的缺陷形式。计算了氧化铝以及氧化钇过量时的缺陷反应方程式，发现在氧化铝过量时，生成Al占Y反位以及析出YAG；在氧化钇过量时，只有少部分氧化钇会以Y占Al的反位缺陷的形式进入晶格，而余下部分以氧化钇杂质相存在。