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新型弛豫铁电晶体(1-x)PbZn1/3Nb2/3O3-xPbTiO3(简称PZNT)是由弛豫型铁电体PbZnl/3Nb2/3O3(PZN)和普通铁电体PbTi3(PT)在O≤x≤0.2范围内形成的具有复合钙钛矿结构的固溶体晶体。PZNT晶体在准同型相界(morphotropic phaseboundary，MPB)附近(x≈0.09)的压电性能参数大大超过目前应用最广的PZT陶瓷，其压电常数d33可达2500pC/N，室温介电常数达～5000，机电耦合系数>90％，最大应变量可达1.7％。PZNT晶体的优异性能使其在换能器、传感器、驱动器、可变透镜等方面具有广阔的应用前景。
PZNT晶体是一种组分十分复杂的非一致熔融化合物，通常采用助熔剂法从含有Pb0的高温溶液中生长。本工作在课题组现有研究基础上，立足于助熔剂-坩埚下降法生长技术，采用坩埚下降法、通气法、定向凝固法以及底部籽晶法等生长了PZNT晶体，通过工艺优化，获得了较为理想的生长结果。比较不同方法的生长结果，我们认为：由助熔剂.坩埚下降法和底部籽晶法生长的PZNT晶体质量最为优良，很少发现包裹物等宏观缺陷。然而，助熔剂.坩埚下降法由于是自发成核，多个晶粒同时竞争长大，获得单晶的概率比较小，晶体尺寸往往比较小。对于底部籽晶法，熔体在籽晶的基础上不断结晶长大，生长方向明确，溶质利用率高，因此能够生长出较大尺寸、较高质量的PZNT晶体。通气法容易获得晶体，定向凝固法可以获得大尺寸晶体，但这两种方法生长速率都很快，晶体质量较差。相比较而言，将来若要将实现PZNT晶体的规模化生产，底部籽晶法当成为最合适的生长方案。
PZNT晶体在生长过程中常常显露出{001}面，利用负离子配位多面体生长基元模型可对该晶体的生长习性进行解释。PZNT晶体在MPB附近结构复杂，三方、四方结构共存，利用化学腐蚀法，我们观察到了晶体中各种形态的畴结构。我们发现，PZNT晶体的畴态对环境的变化十分敏感，外部机械应力和内部杂质引起的化学应力都能造成PZNT晶体中畴结构能量的增加。
利用显微压痕法和纳米压痕法对PZNT晶体的力学性能进行评价。发现由助熔剂-坩埚下降法和底部籽晶法生长的PZNT晶体力学性能相当，但通气法生长的晶体较软且容易碎裂。PZNT晶体力学性能具有各向异性的特征。(111)晶面间距比(001)面的小，因此其抵抗硬物压入的能力较强，Hv(111)>Hv(001)。PZNT晶体是铁电体，内部畴结构可引起晶体断裂韧性Kc各向异性，垂直畴方向的K大于平行方向的Kc。对PZNT晶体的力学性能进行深入研究，发现Hv和Kc随测试载荷的改变表现出规律性的变化，而弹性模量Er是个常量。
测试了助熔剂-坩埚下降法、底部籽晶法和通气法生长的PZNT晶体的压电性能，发现它们的压电常数d33和机电耦合系数k33基本相同。但通气法生长的PZNT晶体介电损耗tgδ偏大，这与晶体快速生长后存在大量缺陷有关。