在微观和纳米结构领域中,人们结合实际需要并利用当前的技术设计并加工得到一些人工复合材料,它们的物理属性是自然界人造晶体所不具备的。例如光子晶体就是具有光子带隙特性的新型人工材料,声子晶体是弹性常数及密度周期分布的一种新型功能材料。近年来,具有纳米级可调控的周期磁性复合人工材料已成为人们研究的热点,科研工作者对这种材料所具有的特殊性能的关注与日俱增。通过类比光子晶体和声子晶体,它们被称为磁振子晶体(Magnonic Crystals),是又一种人工微结构磁性复合材料,科研工作者正预期利用磁振子晶体复合材料完全控制自旋波在其中的传播行为。此外,因为同频率下自旋波的波长比电磁波更短,这就为设计小型化的磁性设备材料提供了更多的可能性。在磁振子晶体的研究领域中,根据系统的尺度可分为无限大的体结构材料和有限厚度的薄板结构材料。无论是体结构材料还是板结构材料,根据周期结构所在的维度,磁振子晶体均可分为一维、二维或三维系统。关于薄板结构的磁振子晶体系统,因其有了表面,静磁场的影响就显得非常重要,理论研究要比体结构磁振子晶体材料的研究复杂得多,相应对其带隙结构的影响研究也不多见。本文基于本课题组在体结构磁振子晶体材料带结构数值计算研究的基础上,继续提出了改变薄板状二维磁振子晶体自旋波带隙工程的优化方案,即通过旋转非圆柱散射体形状的方式来改变带隙结构的方案。计算了正方柱与长方柱两种不同形状的散射体在正方排列下的薄板磁振子晶体带隙结构,并分析了两种散射体在旋转后带隙结构的优化情况。同时还研究了长方形散射体边缘长度比对带隙结构的影响问题。研究发现,旋转非圆柱散射体可以有效地打开自旋波带隙并得到高频带隙,从而实现对薄板状磁振子晶体带隙结构的调控作用。不同于体状的磁振子晶体,薄板状情况下散射体不进行旋转时,边长相差越大,带隙宽度也越大。这将为利用薄板状二维磁振子晶体带隙材料设计高频自旋波器件提供了一个可行的工程设计方案,也可为自旋波带隙结构工程领域的研究和应用提供一种有效的设计途径。在本文最后,发现传统定义晶体结构对称性的不可约布里渊区对人工晶体并不总是正确的,所得到的带隙也并不总是完全带隙。人造晶体和天然晶体的不可约布里渊区是不完全等同的,要受到散射体形状的影响。因为天然晶体总是认为原子是“球形的”,研究晶体结构对称性时,只需考虑原子排列的对称性。但对人工晶体,其“原子”即所谓的“散射体”是可以设计形状的,不同形状的散射体,即使其排列方式一样,晶体的不可约布里渊区也有不一样的表示。也就是说,我们有必要对更大区域的布里渊区进行研究,从而获得真实的能带结构,并在此基础上得到正确的完全带隙。