[发明专利]四元系弛豫型压电单晶材料及其生长方法

权利要求书

1.一种四元系弛豫型压电单晶材料，其特征在于所述压电单晶材料的化学式为0.20Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃-0.39Pb(In_1/2Nb_1/2)O₃-0.12BiAlO₃-0.29PbTiO₃；所述压电单晶材料的生长方法为坩埚下降法，具体包括如下步骤：

步骤A) 按0.20Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃-0.39Pb(In_1/2Nb_1/2)O₃-0.12BiAlO₃-0.29PbTiO₃的化学计量比称取MgO、Nb₂O₅、In₂O₃、TiO₂、Bi₂O₃和Al₂O₃，混合均匀成粉末，然后在900～1250℃的温度下预烧2～20h；

步骤B) 将步骤A)预烧后的物料与按化学计量比称取的铅的氧化物混合均匀，压成块体得晶体生长用起始料；

步骤C) 将晶体生长用起始料装入放有籽晶的坩埚中，将坩埚置入下降炉内；

步骤D) 在500～1250℃温度下保温3～20h，继续升高温度至1340～1410℃，保温3～15h，使晶体生长用起始料全部熔化，并使籽晶的顶部熔化，然后坩埚以0.1～1.2mm/h速度下降，逐渐结晶生长成为晶体，生长界面的温度梯度为30℃/cm；

步骤E) 待晶体生长完毕，以10～300℃/h的速度冷却到室温，得到四元系弛豫型压电单晶材料。

2.根据权利要求1所述的压电单晶材料，其特征在于，步骤A)中，在1100～1250℃的温度下预烧8～15h；步骤B)中，所述铅的氧化物为PbO、Pb₃O₄或它们二者的混合物。

3.根据权利要求1所述的压电单晶材料，其特征在于步骤B)中将步骤A)预烧后的物料与按化学计量比称取的铅的氧化物混合均匀，然后在700～1000℃下预烧1～8h，再压成块体得晶体生长用起始料。

4.根据权利要求3所述的压电单晶材料，其特征在于，步骤B)中将步骤A)预烧后的物料与按化学计量比称取的铅的氧化物混合均匀，然后在700～800℃下预烧2～5h，或者在800～1000℃下预烧1～3h，再压成块体得晶体生长用起始料。

5.根据权利要求1所述的压电单晶材料，其特征在于步骤D)在800～1200℃温度下保温8～12h，继续升高温度至1350～1400℃，保温4～12h，坩埚以0.3～0.8mm/h速度下降；步骤E)中的冷却速度为30～80℃/h。