新型弛豫铁电单晶（1-x）Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃-x Pb Ti O₃（PMN-x PT）是一类重要的功能材料。这类新型铁电单晶材料与传统铁电材料相比,在其准同型相界处会表现出优异的电学性能,包括介电、压电、铁电、热释电、机电耦合以及场致应变等性能。人们利用这一优势,将该材料广泛应用于制备热释电探测器、驱动器或高清医疗成像设备等领域。然而,PMN-x PT单晶存在相变温度较低和矫顽场较小的问题,限制了该晶体在高温环境以及大功率环境中的使用;另外,随着电子器件逐渐向小型化和多功能化方向发展,铁电性与磁性共存的单相多铁性材料成为了目前研究的热点,PMN-x PT单晶作为典型的铁电材料,单一的铁电性限制了其在器件设计上的自由度。本论文的核心工作是以PMN-32PT单晶作为基体,采用离子掺杂的手段,分别选用三种过渡金属离子Co³⁺,Cu²⁺和Fe³⁺进行掺杂,提高PMN-32PT单晶的居里温度和矫顽场,同时实现室温下材料铁电性与铁磁性共存,探究过渡金属元素对PMN-32PT单晶的磁改性规律。采用高温溶液法分别生长了PMN-32PT:Co、PMN-32PT:Cu和PMN-32PT:Fe三种单晶。XRD结果表明,所生长的单晶均为纯钙钛矿结构。三种过渡金属离子掺杂PMN-32PT后,单晶衍射峰均向大角度方向偏移,晶格尺寸均变小。SEM表明晶体为台阶式生长方式。单晶电学性能的研究结果表明,Co³⁺,Cu²⁺和Fe³⁺离子的加入使得PMN-32PT单晶的电学性能得到改善。矫顽场分别被提高至8.2 k V/cm、6.6 k V/cm和10.5 k V/cm,同时,三方-四方相变温度分别提高至107℃、120℃和130℃。居里-外斯定律,修正居里-外斯定律和洛伦兹公式拟合结果表明,过渡金属离子掺杂后的PMN-32PT单晶的介电弛豫特性显著提高,这与离子掺杂改变PMN-32PT单晶铁电畴极性微区有关。对单晶的磁电耦合性能进行研究发现,室温下,PMN-32PT:Co、PMN-32PT:Cu和PMN-32PT:Fe单晶在小磁场下具有负磁电耦合效应,随着磁场强度增加,耦合效应也随之增强。在1.2 T磁场作用下,磁电耦合系数达-1.37%～-2.52%。和其他磁电复合材料的磁介电效应相比,我们所制备的单晶获得了优异的磁介电效应。