中文摘要：

本项目是通过制备纳米压电体，测量其压电性能，在实验基础上，建立和发展适合在纳米尺度下的力电耦合梯度理论以及高效稳定的数值模拟方法，深入理解与表征压电纳米线和超晶格的物理性能，优化压电纳米线的结构，设计并制造纳米压电悬臂梁生物传感器；同时对电极-压电超晶格-电极"三明治"叠层结构和电学、声学性能进行优化，设计并制备生物医学高频超声换能器。通过本项目，获得预测纳米线和超晶格性能的理论与数值方法及新型纳米线压电传感器和超晶格超声换能器的优化设计准则，利用纳米线压电传感器实现生化检测系统的小型化、简单化，还可以及时、高效的分析复杂物质成分，并将超晶格超声换能器用于眼前节结构疾病、毛细管血流检测、肿瘤药效评估、手术及微注射影像导航等常规设备无法涉足的领域。

结论摘要：

本项目是通过制备纳米压电体，测量其压电性能，在实验基础上，建立和发展适合在纳米尺度下的力电耦合梯度理论以及高效稳定的数值模拟方法，深入理解与表征压电纳米线和超晶格的物理性能，优化压电纳米线的结构，设计并制造纳米压电悬臂梁生物传感器；同时对电极-压电超晶格-电极"三明治"叠层结构和电学、声学性能进行优化，设计并制备生物医学高频超声换能器。通过试验分析和数值模拟本项目，我们获得了预测纳米线和超晶格性能的理论与数值方法及新型纳米线压电传感器和超晶格超声换能器的优化设计准则，利用纳米线压电传感器实现了生化检测系统的小型化、简单化，还可以及时、高效的分析复杂物质成分，并将超晶格超声换能器用于眼前节结构疾病、毛细管血流检测、肿瘤药效评估、手术及微注射影像导航等常规设备无法涉足的领域。