Ni2MnX（X=sp元素）Heusler合金是一类新型铁磁形状记忆合金,具有多种优异磁控功能性能,在磁驱动器件及磁制冷领域具有巨大的潜在应用。研究发现,sp元素对Ni2Mn基合金磁性能、结构相变及力学性能具有重要影响。因此,揭示sp元素影响该类合金磁-结构转变、电子结构和弹性模量的规律及机理具有重要的理论和实际意义。此外,最新研究发现Ti元素掺杂可显著改善该类合金力学及磁控多功能性能,但是其物理机制仍不清楚,严重阻碍了Ni2Mn基合金性能优化的步伐。基于此,本论文采用基于量子力学密度泛函理论的第一性原理计算方法,分别研究了 Ni2MnX（X=Al、Ga、In、Si、Ge、Sn、Sb 和 Te）合金以及不同含量 Ti 取代 Ga、Mn及 Ni 元素 Ni2MnGa1-xTix（x=0、0.25、0.5、0.75 和 1.0）、Ni2Mn1-xTixGa（x=0、0.25、0.5、0.75 和 1.0）和 Ni2-xTixMnGa（x=0、0.25、0.5、1.0、1.5 和 2.0）合金的的晶体结构、磁-结构转变、弹性模量、电子结构及晶格振动特征,并分别阐明了sp元素和Ti元素掺杂影响上述性质的内在机制。此外,针对开发新型铁磁形状记忆合金的需求,自主开发了一款高通量第一性原理计算软件包ZVASP。计算结果表明,Ni2MnX（X=Al、Ga、In、Si、Ge、Sn、Sb和Te）合金奥氏体相均具有Cu2MnAl型L21结构。其中,Ni2MnSb和Ni2MnTe合金不符合Bron稳定性准则,结构不稳定;Ni2MnX合金主要存在Ni-Mn原子间d-d相互作用、Ni-X元素间p-d相互作用以及共价相互作用;Ni2MnX合金的弹性常数C11、C12和C44以及体积模量B的sp元素相关性与不同元素间共价相互作用密切相关;合金的相稳定性与自旋向下费米能级附近电子态密度分布有关,并且主要取决于Ni-X元素间p-d相互作用;Ni2MnX（X=Al、Ga和In）合金声子散射图谱存在TA2声频软化现象,表明其结构稳定性相对较差。对于Ti掺杂Ni2MnGa合金计算表明,Ti取代Ni、Mn及Ga元素均可提高Ni2MnGa合金平衡晶格常数;随着Ti掺杂含量增加,Ni2MnGa1-xTix合金奥氏体稳定性先增加后降低,Ni2Mn1-xTixGa以及Ni2-xTixMnGa合金奥氏体稳定性逐渐增强,该现象与费米能级附近电子态分布有关;适量Ti元素取代Ga元素（x>0.5）可以改善Ni2MnGa合金的韧性;Ti元素取代Mn和Ni元素对于Ni2MnGa合金的韧性没有显著影响。此外,针对开发新型铁磁形状记忆合金的需求,自主开发了一款高通量第一性原理计算软件包ZVASP,其中包括结构优化（SO）、结构转变（TD）、电子结构（ES）、弹性性质（EC）及晶体动力学（LD）五个独立模块。利用该软件包,我们预测了包含Ni2MnGa1-xZx（Z=Mg、V和Zn）在内的一系列可能的新型铁磁形状记忆合金。综上所述,本论文系统研究了sp元素和Ti元素掺杂影响Ni2Mn基合金晶体结构、磁-结构转变、弹性模量、电子结构及晶格振动特征的规律及内在机制,并开发了一款适用于新型铁磁形状记忆合金高通量第一性原理计算软件包,期望能够为Ni2Mn基铁磁形状记忆合金的发展提供一定的指导和帮助。