电子隧穿是介观输运中的经典案例，其中单势垒隧穿的研究和应用价值已经得到了较为充分的挖掘，而双势垒隧穿还有许多地方值得探索。双势垒磁性隧道结(DMTJ，Double-barrier Magnetic tunnel junction)由于其共振隧穿的特性，相比于单势垒磁性隧道结，有着更高的电压稳定性、隧穿磁阻和更低的散粒噪音，然而这些优秀的性能不可避免地被杂质散射所影响。杂质的存在极大地改变了电子在DMTJ中的输运方式，所以对含有杂质的体系的输运性质进行模拟是十分必要而有意义的。通过电导的计算，可以知道电子透射概率的平均值，并得到不同磁阻态下的隧穿磁阻，而由散粒噪音可以进一步探测出open channel的存在。它们对于理解DMTJ中的电子输运过程是非常必要的。鉴于此，本文将利用密度泛函、相干势近似和非平衡态顶角修正等第一性原理计算方法来模拟含有随机杂质的DMTJ中的电导、隧穿磁阻和散粒噪音。通过调控DMTJ中杂质的位置和浓度以及势垒的对称性，来研究杂质对于不同DMTJ的输运性质的影响。根据计算结果，发现，空位的存在极大地影响了体系的电导和隧穿磁阻。其中界面上的氧空位会抑制对称结构平行磁阻态的电导，并显著增强对称结构反平行磁阻态和非对称结构所有磁阻态的电导。而中间层的铁空位只是在极低的浓度下会对电导有微弱的增强，在更大的浓度范围内对各个磁阻态的电导主要是抑制的作用。界面上的氧空位掺杂使得TMR大幅单调下降，而中间铁磁层上铁原子空位对TMR有着一定的调控作用，不过其调控作用会受到界面O空位的限制。由于界面空位在很大的浓度范围内可以将电子耦合到高透射率轨道上，所以它对散粒噪音主要是抑制的作用;而中间层铁空位对散粒噪音的影响非常有限。这体现了界面杂质对于纳米电子器件输运性质有着更为主导的影响。非对称MgO势垒破坏了两个电极态之间的耦合，使得体系的电导呈指数下降，并增强了Fano factor。