声带隙材料（声子晶体）是密度/弹性常数呈空间周期性分布的人工复合材料。由于声波在周期性结构中传输时的散射、干涉，使某些特定频率的弹性波/声波无法传播，形成声子带隙。基于这一特性，可以控制声子晶体内的声波传播，实现声滤波、声波导和隔振降噪等功能。与传统弹性带隙材料不同，新型压电单晶，如PMN-PT和PZN-PT，不仅具有优异的压电性和机电耦合性，而且具有显著的各向异性和巨应变效应，因此包含压电单晶的声带隙材料具有更广泛的工程应用前景。本论文提出了基于PMN-PT基压电单晶/聚合物的多层复合结构，研究了水平剪切波和纵波在该结构内的传输特性，主要完成如下工作：本文采用全局矩阵方法研究了PMN-PT单晶/聚合物复合结构中剪切波的传输特性，分析了晶体压电效应、极化方向和PT组分对剪切波传输特性的影响。数值模拟结果显示，晶体压电效应能够显著影响复合结构中的声波传输。当PMN-0.28PT单晶沿[011]c和[111]c方向极化时，压电效应导致复合结构的带隙宽度增大，而在基于[001]c极化的单晶复合结构中，压电效应对剪切波的传输特性影响几乎可以忽略。这一差异源自于单晶不同极化方向的弹性增强效应的差别。而且，随着单晶填充比的增大，压电效应对带隙宽度的扩展作用增强。此外，带隙宽度与单晶的极化方向有关。当单晶的填充比大于0.5时，含[111]c方向极化单晶的复合结构具有最大的带隙宽度。另外，研究发现，PT组分对同一极化方向的单晶复合结构中剪切波的传输特性影响很小。采用传输矩阵法，研究了含0.2mol%铁掺杂PMN-0.38PT压电单晶缺陷层的复合结构中纵波传播特性。研究发现，当单晶缺陷层的厚度在其半波长附近时，禁带内会出现透射率为100%的窄透过带。由于压电单晶在外加低电场作用下可产生大应变，所以该窄透过带的频率位置可调。计算结果表明：随着缺陷层应变的增加，窄透过带向低频迁移，并保持带宽不变。更重要的是，在1.2kV/mm的外加低电场下，0.2mol%铁掺杂PMN-0.38PT可产生0.8%巨大应变，含此单晶缺陷层的复合结构的透射带可调范围高达7.4kHz。同时研究发现，随着缺陷层两端周期性媒质声阻抗比值增大，透射带带宽减小。在含压电单晶的声带隙材料中，单晶的温度稳定性直接关系到用该材料制作的器件的品质。为获得具有高带隙稳定性的复合结构，本文计算了Mn掺杂对剪切波在PIN-PMN-PT单晶复合结构中传输特性的影响。结果表明，由于Mn的引入，剪切波的传播特性呈现出频率及极化方向相关性。低频情况下，Mn掺杂对[001]c和[011]c方向极化的复合结构中剪切波传输特性的影响可以忽略，但导致[111]c方向极化复合结构的第一禁带宽度降低12%。随着频率的增加，三个极化方向的禁带宽度均呈现降低趋势，Mn掺杂对[011]c和[111]c极化方向的单晶复合结构剪切波传输特性影响大于[001]c的影响。此外本文从实验上研究了Mn掺杂对晶体性能参数温度特性的影响。研究表明，虽然Mn掺杂降低了晶体的压电性和介电性，但显著提高了单晶压电、机电耦合和机械品质等参数的温度稳定性，使单晶的温度使用范围提高30-40oC。基于此实验数据，模拟结果显示，Mn掺杂提高了复合结构中剪切波传输的温度稳定性。