发光离子与先进材料结合,可获得多功能光学材料。这些材料中潜在的耦合效应使其在新型显示、多模态生物成像、光治疗、药物传递、生物检测、光催化和光学传感等方面有广阔应用前景。Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3（简称PMN-PT）弛豫铁电陶瓷在准同型相界附近具有优异的压电性能。稀土Dy3+在黄光区域具有强发射,故而在黄色固态激光方面极有研究价值。近期研究表明,Dy3+不仅可以显著提高PMN-PT陶瓷的压电性能(PMN-29PT:Dy陶瓷,d33*～1070pm/V),还可以提升PMN-PT陶瓷的透明度（PMN-25PT:Dy陶瓷,透过率～58%@632nm）,同时还可呈现较强的下转换光致发光。但因制备条件苛刻,制备同时具有高压电、高透过率、强光致发光的Dy掺杂PMN-PT陶瓷仍是一个巨大挑战,故其各功能之间潜在的耦合效应仍尚待深入探究。因此,本论文通过两步烧结法制备了PMN-PT:Dy多功能陶瓷,使其成为高压电、强光致发光的透明多功能陶瓷备选材料之一。研究了不同PMN/PT固溶配比对PMN-y PT-3Dy铁电陶瓷微观结构、光学性能以及电学性能的影响;研究了不同Dy掺杂量对PMN-31PT-xDy透明多功能陶瓷微观结构、光致发光以及电学性能的影响;研究了不同Dy掺杂量对具有高压电系数d33的PMN-28PT-xDy陶瓷的电学性能、电畴结构与电畴翻转（场致应变与铁电回线动力学标度）的影响。本文主要的结果如下:1.制备了不同固溶配比的PMN-y PT-3Dy（y=25、26.5、28、29.5和31%）铁电陶瓷。研究了不同PMN/PT固溶配比对微观结构、光学性能以及电学性能的影响。结果表明,所有样品都是纯钙钛矿结构;y=31%的陶瓷透过率最高,在900 nm处的透过率为42%;而y=28%的陶瓷具有最高的压电性能,压电系数d33达到1270 pC/N,机电耦合系数kp达到0.71。2.制备了不同Dy掺杂量的PMN-31PT-xDy（x=0、1、2、3和4%）透明多功能陶瓷。研究了Dy掺杂量对其微观结构、光致发光以及电学性能的影响。研究结果表明:x=3%时,直线透过率获得了提升,最大值达到了42%（@900nm）,在454nm激发下可以产生波长为573 nm的较强黄光发射,获得了压电系数极大值d33～940pC/N,同时获得了室温介电常数εr的最大值7080（@1 kHz）,Tm=130℃。以上结果表明,Dy掺杂对陶瓷的透过率、光致发光及压电性能都有很大影响,适当的Dy掺杂使得PMN-31PT:Dy透明陶瓷成为多功能材料的备选。3.制备了具有高压电系数d33的PMN-28PT-xDy（x=0、1、2、3和4%）压电陶瓷样品,研究了其电畴结构与电畴翻转机制。结果表明,x=3%时,获得了压电系数极大值d33～1270 pC/N;获得了室温介电常数εr的最大值7565（@1 kHz）,Tm=97℃。随着Dy掺杂含量的增加,电畴结构从有序的条纹畴转变为无序的水痕畴,而平均电畴尺寸从～635 nm明显减小到～100 nm。通过在不同电场振幅和频率下测量的应变曲线和电滞回线,计算了相应的铁电动力学标度,研究了电畴翻转。发现若要完全极化PMN-28PT-xDy陶瓷,电场振幅最好高于2.5Ec。如果在3Ec的电场下对陶瓷进行极化,电场频率最好不要超过f2。以上结果表明,稀土Dy掺杂对电畴结构和电畴翻转以及压电性能都有很大的影响。