随着人们环境保护意识的提高,压电材料的无铅化成为目前铁电、压电领域的一个研究热点。本论文以具有准同型相界(MPB)的钙钛矿型无铅固溶体压电材料(Na0.5Bi0.5)TiO3-BaTiO3(NBBT)为主要研究对象,从晶体的生长、加工到其结构与性能的关系等方面进行系统的研究,以期望获得在准同型相界附近组分NBBT晶体的结构特性及其具有高压电活性的本质。　　 采用顶部籽晶助溶剂提拉法(TSSG)生长出了一系列不同组分、不同掺杂的NBBT晶体,晶体尺寸达到了Φ30mm×10mm;对所生长的NBBT晶体中的包裹体、晶体开裂及氧空位等缺陷进行了研究,并详细讨论了这些缺陷的形成机制;此外,我们还对KNN单晶的TSSG法生长进行了探索。　　 对准同型相界附近不同组分的。NBBT晶体的介电、铁电及压电性能进行了系统的研究。通过对不同组分NBBT晶体介电温谱的研究发现,在去极化温度(Td)附近具有较明显的频率色散,而在高温顺电相变温度附近却不明显;结合极化前后晶体样品的介电温谱的差异,我们认为Td温度附近的频率色散现象可能主要与宏畴-微畴转变有关。不同组分NBBT晶体的电滞回线的测试结果表明,当组分在MPB附近时,晶体中漏电流较大,无法获得饱和的电滞回线;升温电滞回线的测试结果表明,在去极化温度附近,电滞回线变为“束腰”状,并未发现典型的“双电滞回线”,而且当到达更高的温度时电滞回线又恢复正常。采用谐振法和准静态d33仪测试了。MPB附近不同组分NBBT晶体的压电性能,发现组分在MPB附近时,晶体具有优异的压电性能,其压电常数d33最高达到420pC/N,厚度机电耦合系数kt达到66％以上。　　 研究了不同退火工艺对NBBT晶体电性能的影响,发现经氧气氛退火后,晶体的矫顽场明显降低,并且最大应变量显著增加,总的应变量可以达到1%。　　 对准同型相界附近不同组分NBBT晶体的相结构和畴结构进行了研究。X射线衍射的研究结果发现,随着固溶体中BT组分的增加,NBBT晶体由三方相向四方相过渡,并且在BT含量为5.5%时开始出现两相共存。通过偏光显微镜(PLM)对NBBT96/4晶体不同极化电压极化后及升温过程中样品的畴结构进行了观察,发现了条带状宏畴结构的形成和消失过程,这也解释了Td温度附近的频率色散现象;进一步采用压电力显微镜(PFM)对不同组分NBBT晶体的微畴结构研究发现,随着BT组分的增加并到达MPB附近时,晶体中的极性纳米微畴变的细长并沿(110)方向有序排列,同时畴密度明显增加。通过同步辐射XAFS对不同组分NBBT晶体中Ti原子周围的局域结构进行了研究,发现晶体中Ti-O振动峰的强度和位置随着BT组分的增加是逐渐发生变化的,而不是跃变,因此推测在NBBT晶体随着组分变化,晶格结构从三方相到四方相得变化过程中可能有低对称过渡相的存在。　　 对NBT和NBBT95/5晶体的锰掺杂效应进行了研究,发现锰掺杂使三方相晶体中产生了局域的四方相扭曲,并改变了晶体的畴结构。此外,锰掺杂后有效的降低了晶体中的漏电流,使晶体极化过程更彻底,在一定程度上提高了晶体的压电和铁电性能。