弛豫铁电单晶由于其优异的性能引起了铁电研究领域的研究热潮,其中三元系弛豫铁电单晶Pb(In1/2Nb1/2)O3-Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-Pb Ti O3(PIN-PMN-PT)和Mn掺杂的PIN-PMN-PT(PIN-PMN-PT:Mn)单晶不仅具有高的压电、介电等性能,还具有高的相变温度与高矫顽电场,使其可以广泛的应用在各种压电器件中。近几年大多数的研究都集中于室温条件下从本征晶格畸变的角度探讨高性能的机理,关于机电性能温度稳定性以及畴壁动力学与机电性能之间关系的研究少之又少。因此考虑到器件在使用过程中的产热问题,以及畴壁运动对其性能不可忽视的影响,本文主要以PIN-PMN-0.27PT和PIN-PMN-0.27PT:Mn为研究对象,研究了其机电性能的温度稳定性、畴壁动力学与机电性能之间的关系以及在循环电场作用下的疲劳特性。研究了三方相[011]C取向PIN-PMN-0.27PT:Mn单晶机电性能随温度变化的稳定性。通过对单畴和“2R”工程畴结构PIN-PMN-0.27PT:Mn单晶的压电、介电、机电耦合系数以及弹性常数随温度的变化情况进行测试,研究发现此单晶的机电性能随温度的变化规律不随取向的变化而变化,在相变温度之前均随温度的升高而变大。利用单畴的变温数据,结合坐标变换的方法计算了[011]C取向PIN-PMN-0.27PT:Mn单晶的本征压电响应随温度的变化规律。通过对比实验数据与理论计算数据,分析了[011]C取向单晶样品机电性能随温度变化的原因,其纵向压电性能随温度的变化主要由本征晶格畸变随温度的变化引起的,而剪切压电性能随温度的变化是由本征晶格畸变与非本征因素共同作用的结果。研究了三方相[011]C取向PIN-PMN-0.27PT和PIN-PMN-0.27PT:Mn单晶的畴壁动力学以及与机电性能之间的关系。利用Rayleigh分析方法,定量分析了本征晶格畸变与非本征畴壁运动对介电响应的贡献。结果表明Mn掺杂在一定程度上抑制了畴壁运动,极化前,Mn掺杂后可逆畴壁运动与不可逆畴壁运动分别被抑制到了未掺杂的27%和14%,极化后,不可逆畴壁运动被抑制到了未掺杂的34%。通过对比[001]C取向样品的Rayleigh分析结果,发现“2R”工程畴结构中Mn掺杂后内偏场的形成对畴壁运动以及极化翻转的钉扎作用相对较弱,因此导致“2R”工程畴结构中Mn掺杂后机械品质因数与压电系数的变化比例较小。该工作系统的研究了畴壁动力学及其与机械品质因数、压电性能、介电性能之间的关系,为今后铅基弛豫铁电单晶的优化提供依据。研究了三方相[011]C取向PIN-PMN-0.27PT和PIN-PMN-0.27PT:Mn单晶的疲劳特性。通过对两种样品的电致疲劳特性进行测试,发现其铁电性能均随循环次数的增加而逐渐下降,主要表现为饱和极化强度与剩余极化强度的降低,其中未掺杂Mn的样品的矫顽电场随着循环次数的增加而变大。通过对比[001]C取向的实验结果,发现Mn掺杂对疲劳特性的影响存在各向异性。对疲劳测试前与疲劳测试后的机电性能进行了表征,发现Mn掺杂在一定程度上改善了其耐疲劳特性。