[发明专利]一种铌镥酸铅-铌镁酸铅-钛酸铅三元系弛豫铁电单晶及其制备方法

权利要求书

1.一种铌镥酸铅-铌镁酸铅-钛酸铅三元系弛豫铁电单晶，其特征在于，具有如下化学通式：xPb(Lu_1/2Nb_1/2)O₃-yPb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃-(1-x-y)PbTiO₃；其中：0.1≤x≤0.4，0.2≤y≤0.6，但1-x-y≠0。

2.根据权利要求1所述的铌镥酸铅-铌镁酸铅-钛酸铅三元系弛豫铁电单晶，其特征在于：所述x=0.1～0.3，所述y=0.4～0.6，且1-x-y=0.2～0.3。

3.一种制备权利要求1所述的铌镥酸铅-铌镁酸铅-钛酸铅三元系弛豫铁电单晶的方法，其特征在于：为坩埚下降法，包括如下具体步骤：

a)按照通式xPb(Lu_1/2Nb_1/2)O₃-yPb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃-(1-x-y)PbTiO₃精确称取化学计量比的Lu₂O₃、MgO、Nb₂O₅、PbO和TiO₂各原料，球磨使混合均匀；其中：0.1≤x≤0.4，0.2≤y≤0.6，但1-x-y≠0；

b)将上述混匀的物料在1000～1100℃下预烧结4～8小时后作为晶体生长的起始料；

c)将晶体生长的起始料装入坩埚中，加入籽晶，采用坩埚下降法进行晶体生长：控制晶体生长炉温为1400～1550℃，熔料保温时间为5～7小时，坩埚下降速率为0.1～2.0mm/h，坩埚下降方向的最大温度梯度为5～7℃/mm；

d)生长结束，随炉冷却到室温。

4.根据权利要求3所述的制备铌镥酸铅-铌镁酸铅-钛酸铅三元系弛豫铁电单晶的方法，其特征在于：步骤a)中所述球磨为干法球磨或湿法球磨，球磨时间大于12小时。

5.根据权利要求3所述的制备铌镥酸铅-铌镁酸铅-钛酸铅三元系弛豫铁电单晶的方法，其特征在于：步骤a)中所述原料Lu₂O₃、MgO、Nb₂O₅、PbO和TiO₂的纯度均大于99.99%。

6.根据权利要求3所述的制备铌镥酸铅-铌镁酸铅-钛酸铅三元系弛豫铁电单晶的方法，其特征在于：所述坩埚为铂金坩埚。

7.根据权利要求3所述的制备铌镥酸铅-铌镁酸铅-钛酸铅三元系弛豫铁电单晶的方法，其特征在于：步骤c)中所述籽晶为PLMNT单晶或异质同构的铌镁酸铅-钛酸铅单晶。

8.根据权利要求7所述的制备铌镥酸铅-铌镁酸铅-钛酸铅三元系弛豫铁电单晶的方法，其特征在于：所述籽晶为无体缺陷的异质同构的铌镁酸铅-钛酸铅单晶。

9.根据权利要求7所述的制备铌镥酸铅-铌镁酸铅-钛酸铅三元系弛豫铁电单晶的方法，其特征在于：所述籽晶的取向为<111>、<110>或<100>。

10.根据权利要求7所述的制备铌镥酸铅-铌镁酸铅-钛酸铅三元系弛豫铁电单晶的方法，其特征在于：步骤c)中的坩埚下降速率为0.1～0.8mm/h。