[发明专利]一种三元系弛豫铁电单晶材料及其制备方法

权利要求书

1.一种三元系弛豫铁电单晶材料，其特征在于，晶体的化学组成为：

xPb(In_1/2Nb_1/2)O₃-yPb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃-(1-x-y)PbTiO₃，简写为：xPIN-yPMN-(1-x-y)PT，其中x＝0.1～0.45，y＝0.1～0.5。

2.根据权利要求1所述的三元系弛豫铁电单晶材料，其特征在于，晶体的化学组成为：0.23PIN-0.45PMN-0.32PT。

3.根据权利要求1所述的三元系弛豫铁电单晶材料，其特征在于，晶体的化学组成为：0.42PIN-0.30PMN-0.28PT。

4.根据权利要求1所述的三元系弛豫铁电单晶材料，其特征在于，晶体的化学组成为：0.41PIN-0.17PMN-0.42PT。

5.一种权利要求1所述的三元系弛豫铁电单晶材料的制备方法，其特征在于，包括如下具体步骤：

a)按晶体的化学组成：xPb(In_1/2Nb_1/2)O₃-yPb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃-(1-x-y)PbTiO₃，其中x＝0.1～0.45，y＝0.1～0.5进行配比，准确称取In₂O₃、MgO、Nb₂O₃、PbO和TiO₂五种氧化物原料；

b)将称取的五种氧化物原料在球磨机上球磨8～12小时，以得到混合均匀的粉料；

c)将混合均匀的粉料在900～1100℃预烧2～4小时，以作为晶体生长的起始物料；

d)将预烧好的晶体生长的起始物料置于铂金坩埚中，以异质同构的铌镁酸铅-钛酸铅单晶(PMNT)作为籽晶，装入晶体生长炉中进行晶体生长，生长过程的炉温控制在1250～1530℃，沿坩埚下降方向的最大温度梯度为50～70℃/cm，下降速率为0.1～0.8mm/hr。

6.根据权利要求5所述的三元系弛豫铁电单晶材料的制备方法，其特征在于，所用的In₂O₃、MgO、Nb₂O₃、PbO和TiO₂五种氧化物原料的纯度大于99.99％。

7.根据权利要求5所述的三元系弛豫铁电单晶材料的制备方法，其特征在于，所述的铂金坩埚在使用时处于密封状态。

8.根据权利要求5所述的三元系弛豫铁电单晶材料的制备方法，其特征在于，所述的PMNT籽晶方向为<001>或<110>或<111>方向。

9.根据权利要求5所述的三元系弛豫铁电单晶材料的制备方法，其特征在于，所述的晶体生长炉采用电阻发热元件加热。

10.根据权利要求9所述的三元系弛豫铁电单晶材料的制备方法，其特征在于，所述的晶体生长炉采用SiC或MoSi₂棒加热。