[发明专利]铁电单晶铌钇酸铅-铌镁酸铅-钛酸铅及其制备和用途

权利要求书

1.一种铁电单晶材料铌钇酸铅-铌镁酸铅-钛酸铅，其特征在于：所述构成的主成分化合物由(1-x-y)Pb(Y_1/2Nb_1/2)O₃-x Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃-y PbTiO₃(PYN-PMN-PT)表示，式中，x=0.44，y=0.34～0.44，属于典型的钙钛矿结构。

2.权利要求1所述的铁电单晶材料，其特征在于：存在准同型相界区，x=0.44时，准同型相区位于y=0.38～0.42。

3.一种权利要求1所述铁电单晶的制备方法，包括如下步骤：

a)将初始原料PbO、TiO₂、Y₂O₃、MgO、Nb₂O₅按晶体的化学式(1-x-y)Pb(Y_1/2Nb_1/2)O₃-x Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃-y PbTiO₃进行配比,其中x=0.44，y=0.34～0.44；

b)助熔剂采用PbO或Pb₃O₄和H₃BO₃或B₂O₃复合助熔剂，PYN-PMN-PT与助熔剂的摩尔比为1：1～10；

c)将晶体原料和助熔剂在容器中混合研磨；

d)将混合均匀的粉料装入铂金坩埚中，并把铂金坩埚置于晶体生长炉中化料；

e)将晶体生长炉升温至混合粉料呈熔融状态，恒温一定时间；以适当降温速率降温，然后用PMN-PT籽晶找到过饱和温度，在过饱和温度引入籽晶生长，生长过程中旋转籽晶，适当降温，并根据生长晶体的快慢调节降温速率。当生长晶体满足要求时，从熔体中提起晶体，降温退火，在室温取出晶体。

4.权利要求3所述的制备方法，其特征在于：生长炉为垂直管式炉或箱式炉，加热原件为电阻丝、硅碳棒或硅钼棒。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：晶体生长时的籽晶生长方向为（001）或（110）或（111）方向。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：化料和生长过程温度控制在850-1200℃。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所用的坩埚为铂金坩埚，坩埚形状可以根据需要选择。

8.根据权利要求3所述的制备方法，特征在于：推荐该材料的优选化学组成为0.18PYN-0.44PMN-0.38PT。

9.根据权利要求1所述的铁电单晶材料用于机电换能器，激励器，电容器，驱动器，微波通讯，微波介电，滤波器，超声振荡器，能量收集器和压电蜂鸣器领域。