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在本论文中，研究了化学溶液法制备钛铌镁酸铅{(1-x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3，简称PMNT)铁电薄膜的制备工艺，探索了其最佳的制备条件；对PMNT薄膜的微结构、电学和光学性能进行了系统的研究。同时对磁控溅射法制备的70％Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-30％ PbTiO3薄膜的微结构、电学和光学性能进行了研究。本论文获得的一些结果概括如下：
1、用化学溶液法制备了(1-x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3薄膜。获得了70％Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-30％PbTiO3薄膜的最佳退火温度。当x=0、8％、15％、22％、30％、40％时，PMNT薄膜会呈现不同的微结构。获得了PMNT薄膜在200-1100nm和2.5-12.6μm波段的光学常数(n，k)和吸收系数α，并推导出了其禁带宽度Eg。
(1)用化学溶液法在Pt/TiO2/SiO2/Si衬底上制备70％Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-30％PbTiO3时，最佳的退火温度制度为：200℃，240s；380℃，240s；700℃，240s。
(2)用化学溶液方法在宝石衬底和Pt/TiO2/SiO2/Si衬底上制备了组份分别为PMN、92PMN-8PT、85PMN-15PT、78PMN-22PT、70PMN-30PT和60PMN-40PT的薄膜。各薄膜在经750℃快速退火后都已充分晶化。i)以宝石片为衬底时：薄膜都呈(110)择优取向，但是薄膜中除了钙钛矿相之外都还含有一些焦绿石杂相，其中以组份为92PMN-8PT的薄膜中含有的焦绿石杂相最多。ii)以Pt/TiO2/SiO2/Si为衬底时：组份为PMN、92PMN-8PT、85PMN-15PT、78PMN-22PT和70PMN-30PT的样品都呈(111)择优取向，都含有大量的焦绿石杂相，但是组份为60PMN-40PT的样品呈现非常强的(100)择优取向，择优取向度达87％，薄膜中焦绿石杂相含量也非常少。
(3)通过对在宝石衬底上制备的各组份的(1-x)Pb(Mg1/3Nb2/3)P3-xPbTiP3薄膜在紫外-可见-近红外波段的透射光谱的测试及拟合和推导，得到了PMN、92PMN-8PT、85PMN-15PT、78PMN-22PT、70PMN-30PT和60PMN-40PT薄膜的在200-1100nm波段的光学常数(n，k)和吸收系数α及禁带宽度Eg.不同组份的PMNT薄膜的禁带宽度相近，都在4.0eV左右。
(4)通过对在Pt/TiO2/SiO2/Si衬底上制备的各组份的(1-x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3薄膜在2.5-12.6μm波段的红外椭圆偏振光谱测试，并对测试数据进行拟合，获得了PMN、92PMN-8PT、85PMN-15PT、78PMN-22PT、70PMN-30PT和60PMN-40PT薄膜在2.5-12.6μm波段的光学常数(n，k)和吸收系数α。
2、用化学溶液法在Pt-Si基上制备92％Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-8％PbTiO3薄膜时，在Pt-Si基上引入一层缓冲层LaNiO3(LNO)后，薄膜的晶化温度降低，薄膜的微结构得到改善，薄膜的电学性能与光学性能也都大大提高。
用化学溶液方法在Pt/TiO2/SiO2/Si衬底上制备92％Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-8％PbTiO3薄膜时，在Pt/TiO2/SiO2/Si衬底上引入一层缓冲层LaNiO3(简称LNO)后降低了PMNT薄膜的晶化温度、抑制了PMNT薄膜中焦绿石杂相的生成、改变了PMNT薄膜的择优取向、提高了PMNT薄膜的电学性能。引入缓冲层LNO后，最佳的退火温度制度为：200℃，240s；380℃，240s；650℃，420s.对于在Pt/TiO2/SiO2/Si衬底上引入缓冲层LNO后所制备的92％Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-8％PbTiO3薄膜进行了红外椭圆偏振光谱测试，并拟合得到了薄膜在2.5-12.6μm波长的光学常数(n和k)和吸收系数α，发现引入缓冲层LNO后，PMNT薄膜的红外吸收系数增大。
3、用化学溶液法在Si基上制备了92％Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-8％PbTiO3/LNO/(100)Si结构的薄膜，PMNT薄膜几乎为纯钙钛矿相，且具有优异的铁电和介电性能。采用化学溶液方法在(100)Si衬底上制备了LNO底电极薄膜和92％Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-8％PbTiO3铁电薄膜，PMNT薄膜呈现(110)择优取向。由于在(100)Si衬底上引入了LNO薄膜作为底电极材料，PMNT薄膜中的焦绿石杂相得到了抑制，几乎为纯钙钛矿相。经快速退火后，PMNT薄膜完全晶化，晶粒大小均匀。最佳的退火温度制度为：200℃，240s；380℃，240s；700℃，420s。在此退火温度制度下制备的92％Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-8％PbTiO3溥膜晶粒约为80nm，通过对PMNT/LNO/Si结构的电学性能研究发现：PMNT薄膜具有优异的铁电和介电性能，漏电流较小，其剩余极化为4.9μC/cm2，矫顽场为27 kV/cm。
4、采用磁控溅射法在Pt-Si基上制备了(100)择优取向的70％Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-30％ PbTiO3薄膜。薄膜几乎为纯钙钛矿相、具有良好的铁电和介电性能、具有极化自锁定特性。同时，获得了PMNT薄膜在2.5-12.6μm波长范围内的折射率n、消光系数κ和吸收系数α，比化学方法制备的样品的红外吸收大。
用化学溶液法在Pt/TiO2/SiO2/Si衬底上制备一层LaNiO3作为缓冲层，接着采用磁控溅射法制备了厚度约为375nm的70％Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-30％ PbTiO3薄膜，薄膜呈(100)择优取向。薄膜的P-E电滞回线形状窄而细长，但是不对称，剩余极化和矫顽场分别为4.35μC/cm2、46kV/cm。从薄膜的C-V特性也可以看出PMNT薄膜的铁电性，但是C-V曲线的两峰值高低不同。在1kHz频率时，PMNT薄膜的介电常数约为780，损耗因子约为0.02。通过对PMNT薄膜的热释电性能的研究发现PMNT薄膜具有极化自锁定特性，即对于PMNT材料，不同方向的极化处理只改变热释电电流的振幅，不改变位相。通过对PMNT薄膜的红外椭圆偏振光谱测试结果进行拟合，获得了PMNT薄膜在2.5-12.6μm波长范围内的折射率n、消光系数七和吸收系数α，发现吸收系数比化学方法的样品要大。拟合所获得的PMNT薄膜的厚度与通过对薄膜断面的SEM观察到的膜厚接近。