在已有基础上改进晶体生长设备，分别采用金属片加热区熔法和金属片调制加热区熔法生长出近化学计量比铌酸锂晶体和周期畴结构铌酸锂晶体，旨在认识区熔条件下固溶体晶体生长规律、成分均匀性和畴反转等关键科学问题，发展新的人工微结构可控晶体的制备途径。主要研究结果如下： 首先，采用金属片加热区熔法生长出近化学计量比铌酸锂晶体，优化了生长工艺，获得最大尺寸为φ16×17mm3的晶体。与常见的同成分铌酸锂晶体相比，所生长晶体的紫外吸收边从320nm移到了304nm，表明晶体中的锂含量达到49.95mol.％。对晶体的组分均匀性研究表明，金属片加热区熔法具有独特优点，利用溶质分凝效应可以获得锂铌比非常接近1，且组分均匀的铌酸锂晶体。 第二，研制出控制温度周期性变化的关键设备，开辟了一种制备周期畴结构晶体的新途径——金属片调制加热区熔法。实验表明，这种温度调制技术对于制备正负铁电畴沿生长方向相间排列的周期畴结构十分有效，用该设备首次实现了宽周期范围的周期畴结构铌酸锂晶体生长，晶体最大尺寸为φ8×16mm3。光学显微镜和扫描电镜观测结果表明，所生长晶体各部分都具有均匀的畴结构，其周期范围为2.5-50μm，铁电畴反转与掺入的钇离子浓度梯度有关。 第三，研究了掺钇铌酸锂多晶样品的制备和结构特征。X射线粉末衍射分析表明，钇离子在铌酸锂中的固溶极限小于1mol.％。Rietveld结构精修结果揭示出钇离子倾向于占据Li格位，从而减少了结构中的铌反位和由铌反位产生的锂空位；掺钇铌酸锂的晶胞参数a，c和V较之同成分铌酸锂都有所减小。 本论文的研究成果表明，用金属片调制加热区熔法可以实现厚的周期畴结构晶体的生长(厚度可高达20mm)，突破了目前最常用的室温电场极化法只能制备薄的周期畴结构晶体(厚度仅为1mm左右)的限制，不仅开辟了一种新的制备这类高技术晶体的方法，而且将大大拓展这类晶体的应用范围，对研究新型光电器件具有重要意义。本项工作是我们在国际上率先开展的，迄今为止未见他人报道。