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压电晶体的压电效应和逆压电效应在科学技术中已得到了广泛的应用，目前用压电晶体薄片做成的声表面波器件因其有优良的电性能、易于小型化、高可靠等特点，被广泛的应用于雷达、通讯、导航、电子对抗等装备中。
LGS是一种性能优良的压电晶体，具有传统压电晶体(如石英)无可比拟的优势。LGS晶体的机电耦合系数大，是石英的2-3倍，这对于降低插损，提高器件的工作带宽是十分重要的；它的化学稳定性好，可以工作于各种复杂的环境条件；温度系数低使它适用于高温环境；它的声表面波速率低，对于减小器件尺寸是非常有利的。但LGS单晶的熔点很高，并且其中的Ga元素含量较高，生长该晶体需要较多的贵重的Ga2O3原料(目前市场价格是1.5万元/kg)，从而导致生产成本较高，同时切型难以控制，这些都是LGS压电晶体工业化应用的瓶颈。本文主要从LGS晶体的应用基础理论和器件优化设计方法两个方面研究LGS晶体为该类晶体的分子设计和声表面波器件设计提供理论依据。
本论文主要从以下几个方面展开研究：．
(1)采用基于密度泛函的第一性原理平面波赝势法对LGS晶体基态的几何结构、能带结构、态密度、光学性质、弹性性质等进行系统研究。
(2)编写程序计算LGS压电晶体在不同切型情况下对应的声表面波速度、机电耦合系数及能流角，并筛选出声表面波特性较好的切型。
(3)利用较好的切型设计一个LGS声表面波滤波器，分析它的频率响应特性。