[发明专利]铌酸钾钠KNN单晶的制备方法

摘要

本发明公开了一种制备铌酸钾钠KNN单晶的方法，包括如下步骤：按照摩尔比x:(1-x):1称取K₂CO₃、Na₂CO₃和Nb₂O₅，球磨混匀，高温下坩埚热处理得到KNN（K_xNa_1-xNbO₃）多晶；再照摩尔比yx:y(1-x):100称取K₂CO₃助熔剂、Na₂CO₃助熔剂和K_xNa_1-xNbO₃，球磨混匀，高温下坩埚热处理；将生长用起始用料置于生长坩埚中并填满坩埚，采用顶部籽晶（优先选择<001>方向KNN单晶）助熔剂提拉法生长KNN单晶。本发明提供的技术可以生长直径大于25mm，长度大于10mm的KNN单晶，其压电常数d₃₃达到120pC/N，机电耦合系数k_t达到48.3%。

主权项

一种制备铌酸钾钠KNN单晶的方法，包括如下步骤：A)按照摩尔比为x:(1‑x):1的比例称取K₂CO₃、Na₂CO₃和Nb₂O₅，其中x在0~1之间，形成广义上的K_xNa_1‑xNbO₃；B)按照摩尔比为yx:y(1‑x):100称取K₂CO₃助熔剂、Na₂CO₃助熔剂和广义上的K_xNa_1‑xNbO₃，其中y在0~50之间，球磨5~50小时混合均匀，得到晶体生长用起始料；C)置于生长坩埚中并填满坩埚，在1000~1200℃下用顶部籽晶助熔剂提拉法生长KNN单晶，籽晶可选用<001>方向或其他晶向KNN单晶或与KNN单晶异质同构的物质，固液界面的温度梯度为5~30℃/cm，籽晶杆旋转速度5~20rpm，提拉速率0.5~5mm/day，晶体生长过程中的降温速率为2~6℃/day，晶体生长完成后以30~100℃/h的速率降温至室温，得到铌酸钾钠单晶。