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四方钨青铜（TTB）结构的晶体CaxBa1-xNb2O6（CBN）具有优良的压电、介电、铁电、电光及光折变等性质。居里温度随晶体实际组分变化（x=0.224～0.366）在124～347℃之间，比常见的TTB结构的SrxBa1-xNb2O6（SBN）晶体的居里温度（随组分变化，在25～200℃之间）高，在日常应用中具有更高的温度稳定性，有利于器件的开发和应用。本论文主要进行了以下五方面研究：1.晶体生长采用固相合成法制备出各组分CBN的纯相、致密、均匀、等径的多晶陶瓷料棒，在合适的升降温速度，生长温度，生长、送料、旋转速度条件下，采用光学浮区法生长出了六种不同实际组分的CBN晶体(xCa=0.224、0.246、0.284、0.325、0.351、0.366)。讨论了光学浮区法晶体生长流程中影响晶体生长质量的主要因素，合成优质多晶陶瓷料棒是重中之重，采用缩颈扩肩技术自发合成无裂缝无包裹体缺陷的优质籽晶是关键，采用合适的生长参数是生长出优质棒状单晶的保障。2. CBN晶体的质量表征在氧气中退火后的CBN晶体浅黄、透明、无宏观缺陷，随着晶体中Ca含量的增大，分凝效应导致晶体质量有所下降，CBN-38晶体有裂缝。用电子探针测量了CBN晶体的实际组分并测定了CBN-35晶体的组分均匀性，测量了CBN晶体的双晶摇摆曲线。3. CBN晶体的结构解析X射线单晶衍射仪确定了所生长晶体是单晶，并给出了所收集的数据点在各个晶向的投影图。测量了CBN晶体的粉末XRD谱图，确定晶体是纯相，得到了晶体的晶胞参数，用浮力法测量了晶体的密度，根据晶胞参数计算了晶体的理论密度。4. CBN晶体的光谱研究采用分光光度计测量了晶体的透过谱，测量波长范围为190～2500nm，该系列晶体的大于500nm波长的透过率在80%以上，覆盖可见光、近红外区域。紫外截止波长在361～370nm之间。测量了CBN晶体（100）切型样品的显微拉曼谱图，并研究了CBN-22晶体的室温偏振拉曼谱图。5. CBN晶体的电学性质测量了室温下不同频率下各组分CBN晶体（001）和（100）切型样品的介电和介电损耗。测试了CBN不同组分晶体在四个测试频率（1、10、100、1000kHz）下温度范围为25～430℃的介电温谱图，确定了CBN各组分晶体的居里温度。其介电性能明显各向异性，而且表现出驰豫特性。测量了各组分晶体沿[001]晶向的电滞回线图，可以看出当xCa=0.366时，具有较好的铁电性，其自发极化Ps=27.4μC/cm2，剩余极化Pr=25.5μC/cm2,矫顽场Ec=14.4kV/cm。用谐振反谐振法测量计算了各组分晶体压电常数d33、d15、d31。结果显示d33，d31的绝对值随着实际组分的增大而增大，d15则相应减小。CBN-38晶体的压电常数d33=78.4pC/N，d31=-54.1pC/N，CBN-22晶体的d15=89.2pC/N。用准静态法测量了CBN-38晶体的压电常数d33=90.0pC/N。