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该论文选用了组成为0.24≤x≤0.38的PMN-PT单晶,对单晶定向并选取了晶体学方向为<111>、<011>和<001>的晶片,从而进行对该单晶体系的系统研究.研究了单晶在不同外置直流偏压下(0-300V/mm)的介电常数与测试频率(100Hz,1kHz,10kHz)和温度(25℃-180℃)的关系,依据弛豫铁电体介电常数频率色散的特征,把晶体中的铁电微畴-宏畴转变引起的介电异常与其他的结构转变所引起的介电异常区分开来,研究了外电场、热历史(升温和降温过程)、晶体组成和晶体学方向对铁电畴形态的影响;结果也表明了组分为0.24≤x≤0.31的晶体表现出了显著的弛豫铁电体特征,而在x>0.31的晶体中,在室温附近,铁电畴主要处于宏畴态,x=0.31是室温附近铁电相中微畴和宏畴转变的临界组分.表征了单晶极化后的介电常数与温度和测试频率的关系、极化后热激电流(TSDC)的温度关系和极化后室温下的压电性能(d<,33>),测量了单晶不同温度下的电滞回线,结合直流偏压下的介电性能测量结果,研究了25℃-180℃之间晶体的铁电相和畴结构与晶体组分、晶体学方向和外电场以及热历史的关系.用动态(交流)测量热释电系数的方法测试了PMN-PT单晶的热释电系数,研究了它对晶体的组分、晶体学方向和温度(25℃-56℃)的依赖性,测量了PMN-PT晶体室温下的粉末比热,给出了用于热释电探测器时的性能优值指标.<111>方向的0.76PMN-0.24PT单晶的热释电系数最大,为950μC/m<2>K,相应的电流响应率为380pm/V,探测优值也达到了85.2 μpa<-1/2>;<111>方向的0.7PMN-0.3PT单晶的探测优值最大,为98.9 μpa<-1/2>,相应的热释电系数为850μC/m<2>K.结果表明了组分为0.24≤x≤0.31并且沿<111>方向的PMN-PT单晶拥有最优越的热释电性能,而且可以使用到80℃,这使PMN-PT单晶很有希望应用在实际的热释电红外探测和成像器件中.