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本文报告了La3+、Al3+掺杂Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3(PMNT)晶体的生长、结构及其介电性能、压电性能和铁电性。
采用顶部籽晶法生长了铁电晶体1％La-PMNT，2％La-PMNT以及Al-PMNT。X射线粉末衍射结果表明，它们均为纯钙钛矿结构，且位于准同型相界区域。
由介电温谱可知1％La-PMNT为普通铁电体，2％La-PMNT和A1-PMNT为弛豫铁电体。1％La-PMNT、2％La-PMNT和Al-PMNT的居里温度分别为145℃、50℃和135℃。对于Al-PMNT来说，其三方-四方相变温度(即去极化温度)为105℃，而纯PMNT的去极化温度为60-80℃。这说明通过掺Al3+，可以提高其去极化温度。
压电性能测试表明，常温下1％La-PMNT、2％La-PMNT、Al-PMNT晶体的压电常数d33分别为2000 pC/N，1900 pC/N和1950 pC/N，与PMNT的压电常数相当。
在室温下，1％La-PMNT和2％La-PMNT的机电耦合系数分别为0.86和0.3。Al-PMNT的机电耦合系数k33为0.86，并且随着温度升高直至三方-四方相变点，其机电耦合系数k33基本不变。与纯PMNT相比，1％La-PMNT和Al-PMNT的机电耦合系数k33只是略有下降。
1％La-PMNT和2％La-PMNT分别在15 kV/cm和9 kV/cm的双向电场作用下，应变达到0.25％。在17 kV/cm的双向电场作用下，Al-PMNT的应变也达到0.25％。
铁电性测试表明，1％La-PMNT和Al-PMNT的矫顽场分别达到7.0 kV/cm和3.2kV/cm，均高于纯PMNT(约2 kV/cm)。由于居里温度太低，2％A1-PMNT的矫顽场只有1kV/cm。这说明适当的掺杂可以提高晶体的矫顽场，增加其使用电场范围。
由此可知，通过掺杂La3+和Al3+，可以提高PMNT晶体的矫顽场和三方-四方相变温度。特别是，通过掺杂Al3+，晶体的三方-四方相变温度提高到了105℃，从而拓展了晶体的使用温度范围。同时晶体还保持很高的压电性能，这将使晶体具备应用于高性能压电材料的前景。