声表面波（Surface Acoustic Wave,SAW）器件是声学技术与电子学相结合的新型信号处理电子元器件,具有信号处理简单、体积小、功耗低、兼容性高等优点,被广泛应用于移动通信、航空航天、生物医学等诸多领域。声子晶体（Phononic Crystals,Pn Cs）是由周期性介质或周期性几何结构组成的声学超材料,这种复合材料能够调控弹性波的传播,产生诸如各向异性传播、声波带隙、反常色散（负折射）等现象,在过去二十几年里引起了极大的关注,在众多领域具有广阔的应用前景。本文主要从事基于功能材料（包括声子晶体和纳米材料）的新型结构Love波器件的特性研究,主要包括以下三部分内容:（1）利用COMSOL 5.3a软件构建Pn Cs/（110）Zn O/R-sapphire结构SAW器件的仿真模型,其中Pn Cs包括Ni填充孔型结构和Ni柱型结构。通过3D有限元方法（Finite Element Method,FEM）分析了所激发Love波的声学特性,包括时域模式下的插入损耗（Insertion Loss,IL）和质点振动位移,以及频域模式下的导纳、相速度和机电耦合系数等。结果表明,Pn Cs的引入增大了Love波器件的插入损耗,但基于Ni柱型Pn Cs器件IL的增值较大（～6 d B）,主要原因在于声波能量一部分被柱型声子晶体束缚,另一部分以反射波的形式被反射回输入端。其次,对比Pn Cs/（110）Zn O/R-sapphire和（110）Zn O/R-sapphire结构Love波器件的声学性能发现,Ni填充的孔型声子晶体Love波器件与无声子晶体结构器件具有相似的声学特性,如导纳、相速度、机电耦合系数的大小和变化趋势等;对于Ni柱型声子晶体结构器件,Love波1阶模式的截止点明显提前(h _{Zn O}/λ=0.065),且机电耦合系数有显著提升（1.85%）。最后,通过优化Ni柱的结构（半径r和高度h）进一步改善了Love波器件的性能,且当r=1.4μm,h=5.4μm时,Love波1阶模式机电耦合系数取得最大值k²_max=3.27%。上述结果表明,由于较大的机电耦合系数以及较小的截止点(相同h _{Zn O}/λ情况下,所需Zn O压电薄膜的厚度减小,降低了器件研制的难度),Ni Pillars/（110）Zn O/R-sapphire结构可用于研制高频、高性能的Love波器件,为拓宽SAW器件的应用领域提供了理论依据。（2）基于COMSOL 5.3a软件构建了Pn Cs/（110）Zn O/R-sapphire结构Love波谐振器模型,利用3D-FEM法系统分析了声子晶体的能带特性,并讨论了孔状声子晶体的结构对Love波禁带宽度的影响。结果表明,对于正方晶格孔型声子晶体结构Love波谐振器,当Pn Cs的结构参数为半径r=1.5μm、深度h=2μm及晶格常数a=8μm时,Γ-X方向的禁带范围为169.7MHz-193.8 MHz;同时,带隙宽度随r增加先增大然后缓慢减小,当r=3μm时带隙宽度达到最大（51.9 MHz）,而深度h对带隙宽度的影响较小。其次,根据上述声子晶体的带隙范围,讨论了基于Pn Cs的SAW谐振器的设计思路与方法,并设计实现了中心频率为185.0 MHz,Q值为582.9的Love波谐振器。最后,通过改变声子晶体的结构实现了对Love波谐振器性能的优化,优化后的Love波谐振的驻波位移增大到0.42 nm（优化前驻波位移最大为0.25 nm）,振动明显增强。以上结果为基于声子晶体结构的新型SAW谐振器的设计提供了理论依据。（3）利用3D-FEM法分析了Si O₂/ST-90°X Quartz结构所激发Love波的声学特性,包括相速度、机电耦合系数和质量灵敏度等。结果表明,当h_s/λ=0.20时,Love波器件的质量灵敏度S_m取得最大值126 m²/kg,其相速度和机电耦合系数分别为4480 m/s和0.05%。另外,分析了表面Zn O纳米棒的引入（即Zn O nanorods/Si O₂/ST-90°X Quartz结构）对Love波器件性能的影响,结果发现,当Love波器件表面增加Zn O纳米棒,且纳米棒高度达到一定数值时,Zn O纳米棒与Si O₂/ST-90°X Quartz结构发生耦合共振,导致声波振动模式发生跳变,引起Love波器件谐振频率的偏移和质量灵敏度的增加;同时,分析了表面Zn O纳米棒的密度（Surface nanorods density,SNRD）对Love波器件声学特性的影响,结果表明,随着SNRD的增加,发生耦合共振时的Zn O纳米棒高度逐渐减小,而Love波器件的谐振频率和质量灵敏度则逐渐增大,当SNRD=3.5时,第一次耦合共振出现在h_z=385 nm处,频率偏移高达70 MHz,S_m最大值为1930 m²/kg,相对于未发生耦合共振时Love波器件的S_m提高了10倍以上。该结果为新型结构高质量灵敏度Love波器件的设计和研制提供了理论依据。