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高性能压电材料被广泛应用于医用超声成像、工业无损探伤、水下声呐、超声电机等领域。钙钛矿型弛豫铁电体铌镁酸铅-钛酸铅(Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-xPb Ti O3,PMN-x PT)单晶的压电系数d33>4100pC/N,机电耦合系数k33>94%,为目前已知最高的压电性能,是高端压电器件的核心材料。国内外研究学者对其巨压电性能起源进行广泛而深入的研究,并希望以此为基础设计和开发出更高性能的新型巨压电材料。其中,对PMN-xPT铁电畴结构及其极化翻转特性研究是理解其高压电性能的重要途径之一。前期,科学家们已对处于准同型相界（Morphotropic Phase Boundary）组分附近的PMN-x PT中的畴结构开展了深入和系统的研究,取得很多重要成果。本论文针对具有高居里点、高压电性能和高透光率的PMN-38%PT单晶（4mm点群）,用偏光显微镜（PLM）和压电力显微镜（PFM）研究了不同晶向的静态畴结构,以及沿不同晶向外加电场时的原位极化翻转特性,具体工作如下:1)通过新改进的样品制备方法,制备出（100）、（110）和（001）晶面的厚度5-50μm,表面平整光滑的高质量PMN-38%PT单晶薄片。设计并制作了可以对样品外加强电场（0-200kV/cm）的平台模块,解决了外加电场时图像采集抖动和实时性的问题。获得了高质量的铁电畴结构图片和原位外加电场下的动态实验结果。2)用PLM观察了（100）、（110）和（001）晶面PMN-38%PT单晶的静态畴结构,得到了大尺度、高分辨率的畴结构照片,并构建出其三维畴结构分布形式。对其90°畴壁在空间中的分布以及投影形式进行了详细分析。验证了主畴壁在这三个晶面上所有的取向和夹角数值,并确认了宽化的主畴壁的形成原因。结合PFM实验结果,解释了针状小畴与主畴壁之间成准平行或者垂直的原因。上述结果对观察研究四方相铁电单晶的畴结构提供了有力支持。3)原位研究了多种电场强度、电场类型和电场周期中分别沿[001]、[101]、[011]和[100]方向外加电场时（100）晶面的PMN-38%PT单晶铁电畴的极化翻转过程。研究发现,当电场沿着单晶的自发极化[001]方向时,在较低电场（10k V/cm）下即可实现全区域单畴化,去除电场后单畴化仍能保持。沿[101]/[011]晶向外加电场,当电场强度达到20k V/cm才能实现局部不稳定的单畴化,同时此电场下会发生场致相变导致消光现象出现。沿[101]方向外加电场会出现两步90°畴翻转现象,第一步在较低的电场（3-5 k V/cm）内发生集中翻转,第二步则在较强电场（5-15 kV/cm）内缓慢翻转。沿[100]方向外加电场需要在较高的电场（30 k V/cm）下才能实现部分区域单畴化,当电场退去后高密度的针状畴生成,单畴化区域消失。本论文所观察到的多种晶面、多种电场方向和类型下的畴结构及其极化翻转特性的差异对于理解四方相铁电单晶的压电各向异性及PMN-x PT单晶的巨压电性具有重要意义。