1、近十年來，磁電復合材料因其可以達到10-11 Tesla/Hz1/2的磁場靈敏度而備受人們的關注，但同時低頻或直流磁場下靈敏度低，體積大以及噪聲明顯等問題又使其在應用中面臨嚴峻挑戰(zhàn)。針對這個問題，本論文將聲表面波技術與磁電復合材料結合起來，提出一種基于ZnO/Metglas半無限基底異質結構的磁電聲表面波磁場傳感器。該傳感器可以實現(xiàn)DC及寬頻AC磁場的高靈敏度探測，且具有溫度穩(wěn)定性高、可集成和無源無線的特點。論文的主要內容如下：

2、　　1、采用散射矩陣法計算了ZnO/Metglas半無限基底的聲表面波傳播特性。結果表明：該多層結構中只存在一種聲表面波模式，且波速在2259.1 m/s到2679.2 m/s之間。當中心頻率與ZnO厚度乘積fHZnO小于0.96 GHz·μm時，機電耦合常數先增大后減小，最大為0.68％；當fHZnO大于3.85 GHz·μm時，機電耦合常數從0.1%逐漸增加到0.95%，并趨于飽和。計算表明：當外磁場引起Metglas楊氏模量變化時

3、，fHZnO小于0.96 GHz·μm時結構的波速變化更為明顯。同時，為了保證磁電聲表面波磁場傳感器的正常工作，fHZnO存在一個上限值。另外，本論文還比較了AlN/Metglas半無限基底與ZnO/Metglas半無限基底在構建磁電聲表面波磁場傳感器方面的適用性。
　　2、采用 COMSOL對 ZnO/Metglas半無限基底的聲表面波傳播特性進行了驗證分析，其結果與散射矩陣法十分吻合。
　　3、采用表面有效介電常數法研究

4、了叉指電極的線寬、對數和孔徑等參數對相對帶寬、插入損耗和磁場靈敏度的影響，優(yōu)化了叉指換能器的設計參數。此外，采用COMSOL分析了磁電聲表面波磁場傳感器的磁場靈敏度，結果表明其磁場靈敏度高達10-11 Tesla，且較薄的ZnO薄膜厚度和較小的叉指電極線寬都有助于提高傳感器的磁場靈敏度。
　　4、采用磁控濺射法在Metglas非晶帶材上成功實現(xiàn)了高度c軸取向ZnO薄膜的低溫（350℃）生長，其半高寬僅為4.28o，薄膜厚600 n