[发明专利]一种微波频段无介电弥散的铁电单晶材料的处理方法

权利要求书

1.一种微波频段无介电弥散的铁电单晶材料的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将铁电单晶材料加工成具有一对平行面的圆柱体，在该圆柱体的两端面制备一对平行电极；

2)将经步骤1)处理后的铁电单晶材料置于空气烧结炉中，以2～4℃/min升温速率加热到500℃，保温6～12小时后，再以2～4℃/min降温速率降温到室温，然后静置24小时；

3)将经步骤2)处理后的铁电单晶材料的中部固定，再将铁电单晶材料与高压直流电源两端相接通，采用逐步升温与逐步加强电场的方法消除铁电单晶中的铁电畴壁，制得微波频段无介电弥散的铁电单晶材料；

其中，所述的逐步升温与逐步加强电场的方法具体操作为：

温度以室温为基准，升温速度为2～4℃/min，每次升温40℃；电场以铁电单晶室温矫顽电场的50％为基准，施加电压速率为60～300V/min，电场强度每次增加50％矫顽电场；

温度每升高一次后，施加电压，待电压稳定后，保温15min，然后继续升温，直到温度超过居里温度后，施加最后一次电压，然后以2～5℃/min降低温度至室温，以60～300V/min卸去电压，室温静置24小时。

2.根据权利要求1所述的一种微波频段无介电弥散的铁电单晶材料的处理方法，其特征在于，所述圆柱体的直径小于等于2mm，长度为4～8mm。

3.根据权利要求1所述的一种微波频段无介电弥散的铁电单晶材料的处理方法，其特征在于，步骤1)采用溅射法在圆柱体的两端面制备一对平行电极，平行电极包括与铁电单晶材料接触的金属Cr电极和位于金属Cr电极上的金属Pt电极。

4.根据权利要求3所述的一种微波频段无介电弥散的铁电单晶材料的处理方法，其特征在于，所述金属Cr电极的厚度为50～100nm，金属Pt电极的厚度为200～300nm。

5.根据权利要求3所述的一种微波频段无介电弥散的铁电单晶材料的处理方法，其特征在于，步骤3)是采用聚四氟乙烯的夹具将铁电单晶材料的中间部位固定，通过金属Pt电极将铁电单晶材料与高压直流电源两端相接通。

6.根据权利要求1所述的一种微波频段无介电弥散的铁电单晶材料的处理方法，其特征在于，步骤1)所述将铁电单晶材料加工成圆柱体前还包括用1000#砂纸对铁电单晶材料进行抛光处理。

7.根据权利要求1所述的一种微波频段无介电弥散的铁电单晶材料的处理方法，其特征在于，所述的铁电单晶材料为三元系铁电单晶Pb(In_1/2Nb_1/2)O₃-Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃-PbTiO₃。

8.根据权利要求7所述的一种微波频段无介电弥散的铁电单晶材料的处理方法，其特征在于，制得的微波频段无介电弥散的铁电单晶材料在50MHz到1000MHz频段间的介电常数实部在160～161之间，虚部在1.3～3.2之间。