压电晶体长久以来都足人们关注的一类功能材料，在日常生活的方方面面，它都发挥着不可或缺的作用。在压电品体材料的人家族中，用于频率器件的压电晶体材料足一个重要的分支，它们被广泛的应用于制作振荡器，滤波器等器件。压电晶体材料发展至今，石英品体材料依然牢牢的“统治”着用于频率器什的压电晶体材料市场，至今，它依然是制备滤波器的主流原材料。近年来，随着无线通讯技术以及其它一些特殊技术领域的需求，石英品体由于其固有缺点的影响，已经逐渐显得力不从心，因此目前亟待寻找一种性能更为优越的新型压电晶体来替代石英晶体。　　 在新材料的探索过程中，由于必须制备得到完整的单晶后才能够测试其压电性能，因此，新压电晶体的发现过程往往低效，且充满着偶然因素，要从根本上改变这种状况，唯有在方法上进行革新。本文提出了一种探索新型压电晶体材料的新思路，即借助第一性原理计算，揭示晶体材料结构和压电性能之间的关系，进而指导新晶体的探索工作，使探索过程“有的放矢”，效率人人提高。　　 本文首先提出“结构序参量”的观点，提出压电常数的人小可以由晶体中的某一个结构序参量来进行描述，在这种观点的指引下，借助第一性原理计算这一工具，对石英结构类晶体、闪锌矿结构二元化合物品体和纤锌矿结构二元化合物晶体等几类传统压电晶体的结构与性能之间的关系进行了研究，找到了它们的结构序参量，并通过结构序参量，准确、定量的预测了它们的压电系数。之后，对硅酸鎵镧结构的四元氧化物晶体的结构与性能之间的关系进行了研究，分析了硅酸镓镧四元氧化物晶体中压电性能和特征键角、离了半径的关系，初步找到了它们的结构序参量。在这基础上，设计了C位由Al3+占据的低成本新晶体，使用第一性原理计算预测了它们的弹性常数、介电常数和压电常数，结合固相合成与晶体生长经验，从中筛选出四种较有应用前景的四种硅酸鎵镧结构新型压电晶体，分别是硅酸铝钽钙(Ca3TaAl3Si2O14)晶体、硅酸铝铌钙(Ca3NbAl3Si2O14)晶体、硅酸铝钽锶(Sr3TaAl3Si2O14)晶体和硅酸铝铌锶(Sr3NbAl3Si2O14)晶体。　　 在对筛选所得的压电晶体进行晶体生长前，对已有生长经验的硅酸镓镧类结构晶体进行了晶体生长习性的总结，归纳出适合硅酸鎵镧结构有序晶体生长的工艺条件，接着成功对筛选所得的硅酸铝钽钙(Ca3TaAl3Si2O14)晶体和硅酸铝铌钙(Ca3NbAl3Si2O14)晶体进行了晶体生长，在成功生长得到晶体后，对晶体的各种基本物理性能进行了表征，并且研究了它们的生长习性和生长缺陷。　　 使用谐振法对生长所得的新型压电品体进行了弹性常数、介电常数和压电常数的表征工作，并将测试数据与计算预测数据进行了对比。测试结果表明，生长所得的两种压电晶体是两种价格便宜、性能优异并具有自主知识产权的新型压电晶体。