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反铁电(AFE)晶体在高能量密度的电容器尤其是大尺寸的电容器件中应用前景广阔,其原理是可逆的电致反铁电-铁电相变。压电、铁电晶体的应用十分广泛,可用于制作压电换能器、探测器及存储器等元件。对一些要求较高的应用场合,要求具有优异的物理性能如：高介电常数、高压电活性、高机电耦合系数、高机械品质因子、低损耗等。铅基镥系钙钛矿材料表现出较高的居里温度和良好的性能,因此值得研究。通过助溶剂法生长了Pb(Lu1/2Nb1/2)O3反铁电晶体,晶体具有立方体和八面体的聚形十四面外观及正交相结构。通过X射线衍射及透射电镜观测并区分了两套不同的超晶格衍射,即B位有序及pb2+离子反向位移所致的反铁电有序产生的衍射。通过介温谱测得居里温度为240℃,且介电常数较小(～102)。测量了(111)面PLN晶体的P-E关系曲线,在测量温度200℃、外电场170kV/cm、测量频率10Hz下得到了双电滞回线,通过计算得到了回线的储能密度为3.65 J/cm3。通过以上测试得到的结论表明,PLN反铁电晶体具有较高的居里温度和较大的储能密度,在高能存储方面具有潜在的应用前景,尤其是高密度储能电容器或大尺寸爆电换能装置。采用助溶剂法生长了一系列反铁电La-PLN (LaxPb1-3x/2(Lu1/2Nb1/2)O3, x = 0.01, 0,03,0.05)及Na-La-PLN ((NaxLaxPb1-2x)(Lu1/2Nb1/2)O3, x = 0.06)晶体,并研究了晶体的结构及电学性能。X射线粉末衍射及等离子体发射光谱仪测试表明,La3+及Na+离子进入到晶格当中,晶体仍表现出纯钙钛矿结构的特征。随着La3+离子掺杂浓度的提高,晶体的居里温度却不断降低,从224℃下降到162℃。而Na+离子掺杂则一定程度上提高了晶体的居里温度。与PLN晶体相比,掺杂后晶体的储能密度有显著的提高,以1%La-PLN为例,在200℃时测量的非饱和双电滞回线,经过计算其储能密度已经达到4.5 J/cm3。采用顶部籽晶助溶剂法生长了反铁电Pb(Lu1/2Nb1/2)O3-xPbTiO3 (x = 0.051,0.075)晶体,通过测量不同温度下的P-E曲线,表明PLN-0.075PT晶体室温下为铁电相,随着温度的升高,在一定温度转为反铁电相,这一铁电-反铁电相变温度在介温谱中也可以得到。少量PT掺杂的反铁电PLN-PT晶体开启电场较小,储能密度较大,如160℃下测量PLN-0.075PT晶体的储能密度约为3 J/cm3,这为PLN晶体的改性研究和应用拓展提供了依据。通过顶部籽晶助溶剂法生长了一系列高居里温度的二元PLN-xPT (x = 0.205,0.221,0.235,0.281,0.328,0.423,0.446,0.474,0.489,0.513,0.521,0.554,0.566,0.628)晶体,通过XRD及PLM观测发现部分晶体具有三方相-四方相共存的MPB结构。且位于MPB附近的组分具有较高的居里温度和三方-四方相变温度,如PLN-0.489PT晶体分别为Tc=360℃及TRT=110℃,且表现出高的压电系数d33、机电耦合系数k33、矫顽场Ec及剩余极化强度Pr,分别为1630 pC/N,81%,13.8kV/cm及26.6μC/cm。这些测试结果表明,在MPB区附近的PLN-xPT铁电晶体具有优异的性能,在高居里温度高压电性能的应用领域将有更广的应用范围。从铁电PLN-PT晶体及反铁电PLN-PT晶体的研究结果分析,得到了一个二元体系的室温相图,并在相图中标注出了MPB区,大致位于49%-51%PT位置附近。从相图中可以得到,PLN-xPT随着组分x的增加,结构发生正交相(Bmm2)到三方相(R3m)再到四方相(P4mm)的转变。换个角度说,随着PT含量的增加,材料从反铁电体转变为弛豫型铁电体再到普通铁电体。采用TSSG法成功生长了组分位于MPB附近的三元Pb(Lu1/2Nb1/2)O3-Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3晶体。采用XRD及ICP分析了晶体的组分和结构,结果表明所有的组分均为纯钙钛矿结构。此外还系统的研究了晶体的介电性、压电性及铁电性。随PT含量的增加,晶体的居里温度TC及矫顽场Ec也随之增加。其中0.34PLN-0.31PMN-0.35PT晶体的居里温度、三方-四方相变温度、压电系数、剩余极化强度及矫顽场都较高,分别为Tc=228℃,TRT-=156℃, d33 = 2092 pC/N, Pr=35.5μC/cm及Ec=8.1kV/cm,将在应用温度、热稳定性及电学稳定性要求更高的传感器、驱动器及换能器等领域有很好的应用前景。