JP2000086395A - ビスマス置換型ガーネット厚膜材料及びその製造方法 - Google Patents
ビスマス置換型ガーネット厚膜材料及びその製造方法Info
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/14—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates
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- H01F41/28—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates from liquids by liquid phase epitaxy
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＴｂＢｉ系ガーネットが本質的に持っている
波長約１.６μｍ以上での吸収を忌避するものであり、
ＧｄＢｉ系ガーネットのθfの温度変化率の改善したビ
スマス置換型ガーネット厚膜材料及びその製造方法を提
供する。 【解決手段】 ガーネット基板上に、液相エピタキシャ
ル成長法により育成されたＧｄ，Ｂｉ，Ｆｅ及びＡｌを
主成分とする光学用ガーネット単結晶厚膜であって、こ
のガーネット厚膜は、一般式Ｇｄ3-xＢｉxＦｅ5-yＡｌy
Ｏ12（但し、ｘ＝０.５５〜１.４５，ｙ＝０.０５〜０.
６０）で表される組成を有する。
波長約１.６μｍ以上での吸収を忌避するものであり、
ＧｄＢｉ系ガーネットのθfの温度変化率の改善したビ
スマス置換型ガーネット厚膜材料及びその製造方法を提
供する。 【解決手段】 ガーネット基板上に、液相エピタキシャ
ル成長法により育成されたＧｄ，Ｂｉ，Ｆｅ及びＡｌを
主成分とする光学用ガーネット単結晶厚膜であって、こ
のガーネット厚膜は、一般式Ｇｄ3-xＢｉxＦｅ5-yＡｌy
Ｏ12（但し、ｘ＝０.５５〜１.４５，ｙ＝０.０５〜０.
６０）で表される組成を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ファラデー回転効
果を有し、この効果を利用した光アイソレータ、サーキ
ュレータまたはスイッチ等に用いられる光学用ガーネッ
ト材料の中で、ビスマス（Ｂｉ）置換型ガーネットと、
その製造方法に関し、詳しくは、安価で高品質な単結晶
が得られる液相エピタキシャル成長法（ＬＰＥ法）にて
育成されるＧｄＢｉ｛（Ｇｄ，Ｂｉ）3（Ｆｅ，Ｇａ，
Ａｌ）5Ｏ12｝系ガーネット単結晶厚膜及びその製造方
法に関する。
果を有し、この効果を利用した光アイソレータ、サーキ
ュレータまたはスイッチ等に用いられる光学用ガーネッ
ト材料の中で、ビスマス（Ｂｉ）置換型ガーネットと、
その製造方法に関し、詳しくは、安価で高品質な単結晶
が得られる液相エピタキシャル成長法（ＬＰＥ法）にて
育成されるＧｄＢｉ｛（Ｇｄ，Ｂｉ）3（Ｆｅ，Ｇａ，
Ａｌ）5Ｏ12｝系ガーネット単結晶厚膜及びその製造方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、光通信においては、ファラデー回
転を応用したデバイスが開発、実用化されている。光通
信の光源には、安価で長時間の使用が可能なことから半
導体レーザーが主に用いられている。半導体レーザ発振
器を使用した光通信では、伝送路の途中に設けられてい
るスイッチや、光ファイバケーブルやコネクタ等の部品
からの反射光が発振部に戻ると、発振が不安定となった
り、あるいは停止する状態となる。それゆえ、半導体レ
ーザへの戻り光を遮断し、安定した発振状態を確保する
ために、レーザ光源の後段に光アイソレータが使用され
ている。
転を応用したデバイスが開発、実用化されている。光通
信の光源には、安価で長時間の使用が可能なことから半
導体レーザーが主に用いられている。半導体レーザ発振
器を使用した光通信では、伝送路の途中に設けられてい
るスイッチや、光ファイバケーブルやコネクタ等の部品
からの反射光が発振部に戻ると、発振が不安定となった
り、あるいは停止する状態となる。それゆえ、半導体レ
ーザへの戻り光を遮断し、安定した発振状態を確保する
ために、レーザ光源の後段に光アイソレータが使用され
ている。
【０００３】大きなファラデー回転を有するＢｉ置換型
希土類鉄ガーネットは、数１００μｍの厚さの単結晶で
使用されるが、ＬＰＥ法、フラックス法等で育成され、
近赤外線領域でのアイソレータに使用されている。特
に、ＬＰＥ法で育成されるガーネット厚膜は、生産性に
優れ、現在では、ほとんどこの方法で生産されている。
希土類鉄ガーネットは、数１００μｍの厚さの単結晶で
使用されるが、ＬＰＥ法、フラックス法等で育成され、
近赤外線領域でのアイソレータに使用されている。特
に、ＬＰＥ法で育成されるガーネット厚膜は、生産性に
優れ、現在では、ほとんどこの方法で生産されている。
【０００４】現在、ファイバケーブルを用いた長距離の
通信には、波長が１.３１μｍと１.５５μｍの帯域が使
用されている。又、光通信網の監視等に、約１.６〜２
μｍの範囲にある波長が使用される。
通信には、波長が１.３１μｍと１.５５μｍの帯域が使
用されている。又、光通信網の監視等に、約１.６〜２
μｍの範囲にある波長が使用される。
【０００５】現在、近赤外線用ファラデー回転素子用材
料として、ＬＰＥ法で作製されたＴｂＢｉ系ガーネット
厚膜とＧｄＢｉ系（Ｇａ，Ａｌ置換）ガーネット厚膜
が、実用に供されている。
料として、ＬＰＥ法で作製されたＴｂＢｉ系ガーネット
厚膜とＧｄＢｉ系（Ｇａ，Ａｌ置換）ガーネット厚膜
が、実用に供されている。
【０００６】前者は、ファラデー回転角θfの温度変化
率（温度係数）θF/Tが、約０.０４〜０.０６ｄｅｇ
（度 ）／℃と小さいが、印加磁界強度Ｈsは、約８００
〜１２００Ｏeと高く、強力な永久磁石を必要とする
が、磁化反転温度Ｔcomp.は、約−５０℃以下であり、
広い温度範囲で使用できる。
率（温度係数）θF/Tが、約０.０４〜０.０６ｄｅｇ
（度 ）／℃と小さいが、印加磁界強度Ｈsは、約８００
〜１２００Ｏeと高く、強力な永久磁石を必要とする
が、磁化反転温度Ｔcomp.は、約−５０℃以下であり、
広い温度範囲で使用できる。
【０００７】一方、後者は、θF/Tが約０.０８ｄｅｇ／
℃と比較的大きいが、Ｈsは約３００Ｏeと小さく、磁化
反転温度は約−１０℃と高いため、使用温度範囲は生活
温度近傍である。したがって、市場の要求は、温度特性
の良好なＴｂＢｉ系ガーネット材が多くなっている。
℃と比較的大きいが、Ｈsは約３００Ｏeと小さく、磁化
反転温度は約−１０℃と高いため、使用温度範囲は生活
温度近傍である。したがって、市場の要求は、温度特性
の良好なＴｂＢｉ系ガーネット材が多くなっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、希土類
Ｂｉ系ガーネットにおいては、Journal of Applied Phy
sics Vd.38，No.３，p.1038の“Effect of Impurities
on the Optical Properties of Yttrium Iron Garnet”
と題される文献に示される図では、波長 が１.６μｍを
越えた領域では、Ｔｂイオンに関係した吸収スペクトル
が見られ 、ＴｂＢｉ系ガーネット材は、この波長帯域
においては、機能を失う可能性も推定される。
Ｂｉ系ガーネットにおいては、Journal of Applied Phy
sics Vd.38，No.３，p.1038の“Effect of Impurities
on the Optical Properties of Yttrium Iron Garnet”
と題される文献に示される図では、波長 が１.６μｍを
越えた領域では、Ｔｂイオンに関係した吸収スペクトル
が見られ 、ＴｂＢｉ系ガーネット材は、この波長帯域
においては、機能を失う可能性も推定される。
【０００９】一方、ＧｄＢｉ系（Ａｌ，Ｇａ置換）ガー
ネット厚膜については、その製造条件等については、Jo
urnal of Crystal Growth 64 (1983)p.275の“LPE Grow
th of Bismuth Substituted Gadolinium Iron Garnet L
ayers：Systematization ofExperimental Result”と題
される文献に示されているが、ＧｄＢｉ系（Ａｌ置換）
ガーネット厚膜及びＢ2Ｏ3、ＰｂＯ、ＰｔＯ2を含有す
るＧｄＢｉ系（Ａｌ置換）ガーネット厚膜の光学特性に
関する示唆は見られない。
ネット厚膜については、その製造条件等については、Jo
urnal of Crystal Growth 64 (1983)p.275の“LPE Grow
th of Bismuth Substituted Gadolinium Iron Garnet L
ayers：Systematization ofExperimental Result”と題
される文献に示されているが、ＧｄＢｉ系（Ａｌ置換）
ガーネット厚膜及びＢ2Ｏ3、ＰｂＯ、ＰｔＯ2を含有す
るＧｄＢｉ系（Ａｌ置換）ガーネット厚膜の光学特性に
関する示唆は見られない。
【００１０】ここで、光アイソレータは、光の進行に関
し、順方向には、より高い透過率を示し、逆方向には、
より低い透過率を示すことが望ましい。
し、順方向には、より高い透過率を示し、逆方向には、
より低い透過率を示すことが望ましい。
【００１１】また、磁性ガーネット材料の厚膜を製造す
るＬＰＥ法では、融剤としてＰｂＯ、Ｂｉ2Ｏ3、Ｂ2Ｏ3
を用いている。これらの融剤は、Ｂｉ2Ｏ3が、例えば、
（Ｇｄ，Ｂｉ）3Ｆｅ5Ｏ12のようなガーネット厚膜にお
いて、希土類元素（以下、Ｒと呼ぶ）サイトへの置換元
素としての役割を担っている。ＰｂＯもわずかではある
が、ガーネット厚膜への混入がわかっている（Japanese
Journal of AppliedPhysics Vd.24，No.10，p.p.1316-
1319等）。
るＬＰＥ法では、融剤としてＰｂＯ、Ｂｉ2Ｏ3、Ｂ2Ｏ3
を用いている。これらの融剤は、Ｂｉ2Ｏ3が、例えば、
（Ｇｄ，Ｂｉ）3Ｆｅ5Ｏ12のようなガーネット厚膜にお
いて、希土類元素（以下、Ｒと呼ぶ）サイトへの置換元
素としての役割を担っている。ＰｂＯもわずかではある
が、ガーネット厚膜への混入がわかっている（Japanese
Journal of AppliedPhysics Vd.24，No.10，p.p.1316-
1319等）。
【００１２】ＲサイトへのＢｉ置換により、ガーネット
厚膜のファラデー回転係数（ファラデー回転能）θFが
向上し、Ｐｂも同様の効果があることが報告されている
（日本応用磁気学会誌，Vol.6，No.5，p.p.247-253
等）。
厚膜のファラデー回転係数（ファラデー回転能）θFが
向上し、Ｐｂも同様の効果があることが報告されている
（日本応用磁気学会誌，Vol.6，No.5，p.p.247-253
等）。
【００１３】Ｂについては、Ｂ2Ｏ3を融剤として用いる
ことにより、厚膜育成中に生じるピットやスワールを抑
制する働きがあることが分かっている（日本応用磁気学
会誌，Vol.9，No.5，p.p.389-392等）。
ことにより、厚膜育成中に生じるピットやスワールを抑
制する働きがあることが分かっている（日本応用磁気学
会誌，Vol.9，No.5，p.p.389-392等）。
【００１４】しかし、ガーネット厚膜への融剤からのＢ
の混入については、明らかになってはいない。
の混入については、明らかになってはいない。
【００１５】ところで、光通信や光情報処理分野におい
て、光伝搬制御をになう光スイッチングや光変調は、導
波光媒体への電界や磁界の印加による光学的性質の変化
が利用されている。光路の制御には、電界の印加によっ
て生じる電気光学効果(ポッケルス効果、カー効果）に
よる屈折率変化、超音波の印加によって生じる音響光学
効果（光弾性効果）による屈折率変化のほか、磁界の印
加によって生じる磁気光学効果（ファラデー効果、コッ
トン・ムートン効果）による偏波面回転、磁気複屈折等
が利用される。
て、光伝搬制御をになう光スイッチングや光変調は、導
波光媒体への電界や磁界の印加による光学的性質の変化
が利用されている。光路の制御には、電界の印加によっ
て生じる電気光学効果(ポッケルス効果、カー効果）に
よる屈折率変化、超音波の印加によって生じる音響光学
効果（光弾性効果）による屈折率変化のほか、磁界の印
加によって生じる磁気光学効果（ファラデー効果、コッ
トン・ムートン効果）による偏波面回転、磁気複屈折等
が利用される。
【００１６】ファラデー効果による光の偏波面の回転角
（ファラデー回転角）θfは、θf＝θF・Ｌ・Ｍ／ＭSで
表される。ここで、θFはファラデー回転能、Ｌはファ
ラデー 回転素子の長さ、ＭSは飽和磁化量、およびＭは
磁化量である。したがって、フ ァラデー回転素子を用
いた光スイッチの場合、ファラデー回転能が高い材料、
飽和磁化の値が小さい材料を使えば、光スイッチを小型
にすることができる。
（ファラデー回転角）θfは、θf＝θF・Ｌ・Ｍ／ＭSで
表される。ここで、θFはファラデー回転能、Ｌはファ
ラデー 回転素子の長さ、ＭSは飽和磁化量、およびＭは
磁化量である。したがって、フ ァラデー回転素子を用
いた光スイッチの場合、ファラデー回転能が高い材料、
飽和磁化の値が小さい材料を使えば、光スイッチを小型
にすることができる。
【００１７】ファラデー回転能が高いビスマス置換型希
土類鉄ガーネットの中で、ＧｄＢｉ系ガーネットはＭS
の値が低い。しかし、（Ｇｄ，Ｂｉ）3Ｆe5Ｏ12なる組
成のガーネットでは、飽和磁化４πＭSは数百Ｇ(ガウ
ス)程度であり、小型のソレ ノイドによる磁界で駆動す
ることは困難である。
土類鉄ガーネットの中で、ＧｄＢｉ系ガーネットはＭS
の値が低い。しかし、（Ｇｄ，Ｂｉ）3Ｆe5Ｏ12なる組
成のガーネットでは、飽和磁化４πＭSは数百Ｇ(ガウ
ス)程度であり、小型のソレ ノイドによる磁界で駆動す
ることは困難である。
【００１８】また、Ｂｉ系ガーネットは、強磁性体であ
るため、透磁率が1より大きく、わずかの印加磁界で高
い磁化が得られ、飽和磁界以上では、ファラデー回転角
は一定となる。したがって、小型の磁界印加手段でもフ
ァラデー回転角のばらつきがないという特徴がある。
るため、透磁率が1より大きく、わずかの印加磁界で高
い磁化が得られ、飽和磁界以上では、ファラデー回転角
は一定となる。したがって、小型の磁界印加手段でもフ
ァラデー回転角のばらつきがないという特徴がある。
【００１９】光スイッチにファラデー回転素子を用いる
場合、ファラデー回転子に印加される交流磁界の生成に
は、ソレノイドが使われる。ソレノイドによる磁界強度
は、コイルの巻数と電流に比例する。したがって、低い
磁界強度で作動する材料の選択は、飽和磁化に達する印
加磁界(飽和磁界ＨS）を低く抑えることができ、光スイ
ッチの小型化、低廉化に有用である。
場合、ファラデー回転子に印加される交流磁界の生成に
は、ソレノイドが使われる。ソレノイドによる磁界強度
は、コイルの巻数と電流に比例する。したがって、低い
磁界強度で作動する材料の選択は、飽和磁化に達する印
加磁界(飽和磁界ＨS）を低く抑えることができ、光スイ
ッチの小型化、低廉化に有用である。
【００２０】飽和磁界ＨSは、ファラデー回転素子の飽
和磁化４πＭSと保磁力Ｈcによ って決定される。飽和
磁界ＨS は、飽和磁化４πＭSと保磁力Ｈcのいずれより
も小さくなることはない。４πＭS＞Ｈc の場合、ＨS
は４πＭSと強い相関を示し、４πＭS＜Ｈc の場合、Ｈ
S はＨcと強い相関を示す。したがって、低い磁界で作
動する光スイッチは、飽和磁化４πＭSと保磁力Ｈc の
双方の値が小さい ことが望ましい。
和磁化４πＭSと保磁力Ｈcによ って決定される。飽和
磁界ＨS は、飽和磁化４πＭSと保磁力Ｈcのいずれより
も小さくなることはない。４πＭS＞Ｈc の場合、ＨS
は４πＭSと強い相関を示し、４πＭS＜Ｈc の場合、Ｈ
S はＨcと強い相関を示す。したがって、低い磁界で作
動する光スイッチは、飽和磁化４πＭSと保磁力Ｈc の
双方の値が小さい ことが望ましい。
【００２１】そこで、本発明の技術的課題は、ＴｂＢｉ
系ガーネットが本質的に持っている波長約１.６μｍ以
上での吸収を忌避するものであり、ＧｄＢｉ系ガーネッ
トのθfの温度変化率の改善したビスマス置換型ガーネ
ット厚膜材料及びその製造方法を提供することにある。
系ガーネットが本質的に持っている波長約１.６μｍ以
上での吸収を忌避するものであり、ＧｄＢｉ系ガーネッ
トのθfの温度変化率の改善したビスマス置換型ガーネ
ット厚膜材料及びその製造方法を提供することにある。
【００２２】また、本発明の他の技術的課題は、波長の
中でも、特に、約１.５μｍを越える 波長帯域で使用さ
れるファラデー回転素子を提供することにある。
中でも、特に、約１.５μｍを越える 波長帯域で使用さ
れるファラデー回転素子を提供することにある。
【００２３】また、本発明のさらに他の技術的課題は、
小型で低廉な光スイッチを提供することにある。
小型で低廉な光スイッチを提供することにある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】本発明では、具体的にＧ
ｄＢｉ系ガーネットに対する特性の要求として、（１）
約１.５μｍを越える波長帯域でも高い透過率（低い挿
入損失）を示すこと、（２）−２０℃〜＋８０℃の温度
範囲におけるθF/Tが、市販（従来）のＧｄＢｉ系ガー
ネット材（約０.０８ｄｅｇ／℃）よりも小さく、好ま
しくは０.０７ｄｅｇ／℃以下であること、（３）Ｔ
comp.が、０℃以下である（通常の生活環境温度範囲で
使用できる）こと、なお、本実施例においては、Ｔ
comp.の測定が困難であり、それ以下は、−４０℃以下
とした。（４）θfが、約４５ｄｅｇとなる厚さにおけ
る挿入損失 Ｉ.Ｌ.が、０.２ｄＢ以下（通常は０.３ｄ
Ｂ以下で可）であること、（５）ガーネットのＩ.Ｌ.低
下が、飽和状態に達するために必要な最小の印加磁界
（飽和磁界Ｈs）が５００Ｏｅ以下（大きな印加磁界を
必要としないため、強力な永久磁石が不要となり、安
価、小型化に有益）または室温における飽和磁化４πＩ
ｓが５００Ｇ以下であること、を本発明におけるガーネ
ット材料の適合範囲と規定した。
ｄＢｉ系ガーネットに対する特性の要求として、（１）
約１.５μｍを越える波長帯域でも高い透過率（低い挿
入損失）を示すこと、（２）−２０℃〜＋８０℃の温度
範囲におけるθF/Tが、市販（従来）のＧｄＢｉ系ガー
ネット材（約０.０８ｄｅｇ／℃）よりも小さく、好ま
しくは０.０７ｄｅｇ／℃以下であること、（３）Ｔ
comp.が、０℃以下である（通常の生活環境温度範囲で
使用できる）こと、なお、本実施例においては、Ｔ
comp.の測定が困難であり、それ以下は、−４０℃以下
とした。（４）θfが、約４５ｄｅｇとなる厚さにおけ
る挿入損失 Ｉ.Ｌ.が、０.２ｄＢ以下（通常は０.３ｄ
Ｂ以下で可）であること、（５）ガーネットのＩ.Ｌ.低
下が、飽和状態に達するために必要な最小の印加磁界
（飽和磁界Ｈs）が５００Ｏｅ以下（大きな印加磁界を
必要としないため、強力な永久磁石が不要となり、安
価、小型化に有益）または室温における飽和磁化４πＩ
ｓが５００Ｇ以下であること、を本発明におけるガーネ
ット材料の適合範囲と規定した。
【００２５】なお、ファラデー回転素子としては、θF
の大きい方が、素子としての膜厚を小さくすることがで
きる。ＬＰＥ法においては、育成膜厚が大となるに従
い、結晶性の劣化、割れ発生の増加、育成時間の増加
等、工業上、不利益となることが多い。
の大きい方が、素子としての膜厚を小さくすることがで
きる。ＬＰＥ法においては、育成膜厚が大となるに従
い、結晶性の劣化、割れ発生の増加、育成時間の増加
等、工業上、不利益となることが多い。
【００２６】従って、θFは大きくとれることが望まし
い。市販されているＧｄＢｉ系ガーネット厚膜の波長
１.５５μｍにおけるθFは、約８００ｄｅｇ／ｃｍであ
り、波長１.６２μｍにおけるθFは、約７００ｄｅｇ／
ｃｍである。本発明においては、θFを同等以上の値が
望ましいとした。
い。市販されているＧｄＢｉ系ガーネット厚膜の波長
１.５５μｍにおけるθFは、約８００ｄｅｇ／ｃｍであ
り、波長１.６２μｍにおけるθFは、約７００ｄｅｇ／
ｃｍである。本発明においては、θFを同等以上の値が
望ましいとした。
【００２７】また、大きい膜厚（約８００μｍ以上）を
必要とする場合、ファラデー回転素子を複数個使用する
ことが生じる。
必要とする場合、ファラデー回転素子を複数個使用する
ことが生じる。
【００２８】しかしながら、使用数が増加するに従い、
ばらつきの拡大、構成部材の増加、アイソレータ寸法の
拡大、挿入損失の増加等、コスト増大や性能低下等の不
利益が著しく増大することになる。
ばらつきの拡大、構成部材の増加、アイソレータ寸法の
拡大、挿入損失の増加等、コスト増大や性能低下等の不
利益が著しく増大することになる。
【００２９】従って、本発明においては、ガーネット厚
膜の使用数が２個以下となることを必須とした。これ
は、例えば、波長１.５５μｍにおけるθFが８００ｄｅ
ｇ／ｃｍ以上、波長１.５８μｍにおけるθFが６００ｄ
ｅｇ／ｃｍ以上であれば、このような条件を十分に満た
すことになるので、これをθFの 設定条件とした。
膜の使用数が２個以下となることを必須とした。これ
は、例えば、波長１.５５μｍにおけるθFが８００ｄｅ
ｇ／ｃｍ以上、波長１.５８μｍにおけるθFが６００ｄ
ｅｇ／ｃｍ以上であれば、このような条件を十分に満た
すことになるので、これをθFの 設定条件とした。
【００３０】θFは、単純な要因の変更によって、容易
に変化できるものではなく、種々の溶液（メルト）組成
及び育成条件の適合によって、最適化が図られ、実現で
きるものである。
に変化できるものではなく、種々の溶液（メルト）組成
及び育成条件の適合によって、最適化が図られ、実現で
きるものである。
【００３１】その結果、Ｇｄ，Ｂｉ，Ｆｅ，Ａｌ及びＧ
ａを主成分としたガーネット厚膜をＬＰＥ法にて育成す
ること、Ｇｄ，Ｂｉ，Ｆｅ，Ａｌ及びＧａを主成分と
し、Ｂ2Ｏ3、ＰｂＯ、ＰｔＯ2のうち１種を０〜４.０ｗ
ｔ％ （０を含まず）含有するか、Ｂ2Ｏ3、ＰｂＯ、Ｐ
ｔＯ2のうち２種以上を０〜９.０ｗｔ％ （０を含ま
ず）含有するガーネット厚膜をＬＰＥ法にて育成するこ
と、該ガーネットをＮＧＧ基板上に育成すること、この
ガーネット厚膜を酸素含有量が５〜１００％の雰囲気中
で、９００〜１１４０℃の温度で保持する熱処理をする
ことにより、上記課題が解決され、本発明をなすに至っ
たものである。
ａを主成分としたガーネット厚膜をＬＰＥ法にて育成す
ること、Ｇｄ，Ｂｉ，Ｆｅ，Ａｌ及びＧａを主成分と
し、Ｂ2Ｏ3、ＰｂＯ、ＰｔＯ2のうち１種を０〜４.０ｗ
ｔ％ （０を含まず）含有するか、Ｂ2Ｏ3、ＰｂＯ、Ｐ
ｔＯ2のうち２種以上を０〜９.０ｗｔ％ （０を含ま
ず）含有するガーネット厚膜をＬＰＥ法にて育成するこ
と、該ガーネットをＮＧＧ基板上に育成すること、この
ガーネット厚膜を酸素含有量が５〜１００％の雰囲気中
で、９００〜１１４０℃の温度で保持する熱処理をする
ことにより、上記課題が解決され、本発明をなすに至っ
たものである。
【００３２】即ち、本発明によれば、ガーネット基板上
に、液相成長法によって育成されたＧｄ，Ｂｉ，Ｆｅ及
びＡｌを主成分とする光学用のガーネット厚膜であっ
て、該ガーネット厚膜の組成が、一般式、Ｇｄ3-xＢｉx
Ｆｅ5-yＡｌyＯ12（但し、ｘ＝０.５５〜１.４５，ｙ＝
０.０５〜０.６）で表されることを特徴とするビスマス
置換型ガーネット厚膜材料が得られる。
に、液相成長法によって育成されたＧｄ，Ｂｉ，Ｆｅ及
びＡｌを主成分とする光学用のガーネット厚膜であっ
て、該ガーネット厚膜の組成が、一般式、Ｇｄ3-xＢｉx
Ｆｅ5-yＡｌyＯ12（但し、ｘ＝０.５５〜１.４５，ｙ＝
０.０５〜０.６）で表されることを特徴とするビスマス
置換型ガーネット厚膜材料が得られる。
【００３３】ここで、Ｇｄ3-xＢｉxＦｅ5-yＡｌyＯ12系
としたのは、ＴｂＢｉ系では約１．５μｍ以上の波長領
域で明らかな光の吸収が認められるのに対し、ＧｄＢｉ
系では約１．２μｍ以上の波長領域で光の吸収が見られ
ないからである。
としたのは、ＴｂＢｉ系では約１．５μｍ以上の波長領
域で明らかな光の吸収が認められるのに対し、ＧｄＢｉ
系では約１．２μｍ以上の波長領域で光の吸収が見られ
ないからである。
【００３４】ここで、ｘを０．５５〜１．４５としたの
は、ｘが０．５５未満ではＴcomp.が０℃以上となり、
室温近傍での使用に支障を生ずる場合もあり得るからで
あり、ｘが１．４５以上で結晶の完全性が低下し、挿入
損失が０．２ｄＢ以上となるからである。ｙを０．０５
〜０．６としたのは、ｙが０．０５未満では飽和磁化４
πＩｓが５００Ｇ以上となり、０．６を越えた場合では
θF/Tが市販のＧｄＢｉ材に比べ有意性をもたなくなる
からである。なお、これらの特性の変化は、結晶を構成
する各イオンの磁気モーメントの配置等に関するもので
ある。
は、ｘが０．５５未満ではＴcomp.が０℃以上となり、
室温近傍での使用に支障を生ずる場合もあり得るからで
あり、ｘが１．４５以上で結晶の完全性が低下し、挿入
損失が０．２ｄＢ以上となるからである。ｙを０．０５
〜０．６としたのは、ｙが０．０５未満では飽和磁化４
πＩｓが５００Ｇ以上となり、０．６を越えた場合では
θF/Tが市販のＧｄＢｉ材に比べ有意性をもたなくなる
からである。なお、これらの特性の変化は、結晶を構成
する各イオンの磁気モーメントの配置等に関するもので
ある。
【００３５】また、本発明によれば、ガーネット基板上
に、液相エピタキシャル成長法により育成されたＧｄ，
Ｂｉ，Ｆｅ及びＡｌを主成分とする光学用ガーネット単
結晶厚膜であって、該ガーネット厚膜の組成が、一般式
Ｇｄ3-xＢｉxＦｅ5-yＡｌyＯ12（但し、ｘ＝０.８５〜
１.５０，ｙ＝０.３〜０.９５）で表されることを特徴
とするビスマス置換型ガーネット厚膜材料が得られる。
に、液相エピタキシャル成長法により育成されたＧｄ，
Ｂｉ，Ｆｅ及びＡｌを主成分とする光学用ガーネット単
結晶厚膜であって、該ガーネット厚膜の組成が、一般式
Ｇｄ3-xＢｉxＦｅ5-yＡｌyＯ12（但し、ｘ＝０.８５〜
１.５０，ｙ＝０.３〜０.９５）で表されることを特徴
とするビスマス置換型ガーネット厚膜材料が得られる。
【００３６】また、本発明によれば、ガーネット基板上
に、液相エピタキシャル成長法により育成されたＧｄ，
Ｂｉ，Ｆｅ及びＧａを主成分とする光学用ガーネット単
結晶厚膜であって、該ガーネット厚膜の組成が、一般式
Ｇｄ3-xＢｉxＦｅ5-yＧａyＯ12（但し、ｘ＝０.６〜１.
０，ｙ＝０.２５〜０.６で表されることを特徴とするビ
スマス置換型ガーネット厚膜材料が得られる。
に、液相エピタキシャル成長法により育成されたＧｄ，
Ｂｉ，Ｆｅ及びＧａを主成分とする光学用ガーネット単
結晶厚膜であって、該ガーネット厚膜の組成が、一般式
Ｇｄ3-xＢｉxＦｅ5-yＧａyＯ12（但し、ｘ＝０.６〜１.
０，ｙ＝０.２５〜０.６で表されることを特徴とするビ
スマス置換型ガーネット厚膜材料が得られる。
【００３７】ここで、この組成のうち、ｘが１.０を越
えるか、ｙが０.２５未満であると、Ｉ.Ｌ.が増大す
る。これは、ガーネット結晶の結晶格子の歪み、イオン
バランスのばらつきに起因していると推定される。
えるか、ｙが０.２５未満であると、Ｉ.Ｌ.が増大す
る。これは、ガーネット結晶の結晶格子の歪み、イオン
バランスのばらつきに起因していると推定される。
【００３８】また、本発明によれば、 ガーネット基板
上に、液相エピタキシャル成長法により育成されたＧ
ｄ，Ｂｉ，Ｆｅ，Ａｌ及びＧａを主成分とする光学用ガ
ーネット単結晶厚膜であって、該ガーネット厚膜の組成
が、一般式Ｇｄ3-xＢｉxＦｅ5- y-zＧａyＡｌzＯ12（但
し、ｘ＝０.８５〜１.５，ｙ＋ｚ＝０.７〜１.２５）で
表されることを特徴とするビスマス置換型ガーネット厚
膜材料が得られる。
上に、液相エピタキシャル成長法により育成されたＧ
ｄ，Ｂｉ，Ｆｅ，Ａｌ及びＧａを主成分とする光学用ガ
ーネット単結晶厚膜であって、該ガーネット厚膜の組成
が、一般式Ｇｄ3-xＢｉxＦｅ5- y-zＧａyＡｌzＯ12（但
し、ｘ＝０.８５〜１.５，ｙ＋ｚ＝０.７〜１.２５）で
表されることを特徴とするビスマス置換型ガーネット厚
膜材料が得られる。
【００３９】ここで、ｘ＝ ０.８５〜１.５０とした理
由は、この範囲で飽和磁界ＨSが１００Ｏｅ以下 となる
からである。また、ｙ＋ｚ＝０.７０〜１.２５とした理
由は、この範囲でも飽和磁界ＨSが１００Ｏｅ以下とな
るからである。
由は、この範囲で飽和磁界ＨSが１００Ｏｅ以下 となる
からである。また、ｙ＋ｚ＝０.７０〜１.２５とした理
由は、この範囲でも飽和磁界ＨSが１００Ｏｅ以下とな
るからである。
【００４０】また、本発明によれば、ガーネット基板上
に、液相エピタキシャル成長法により育成されたＧｄ，
Ｂｉ，Ｆｅ，Ａｌ及びＧａを主成分とする光学用ガーネ
ット単結晶厚膜であって、該ガーネット厚膜の組成が、
一般式Ｇｄ3-xＢｉxＦｅ5-y（ＡｌaＧａb）yＯ12（但
し、ａ／（ａ＋ｂ）＝０〜０．９，ｘ＝０.８５〜１.６
及びｙ＝０．２〜１．０）で表されることを特徴とする
ビスマス置換型ガーネット厚膜材料が得られる。
に、液相エピタキシャル成長法により育成されたＧｄ，
Ｂｉ，Ｆｅ，Ａｌ及びＧａを主成分とする光学用ガーネ
ット単結晶厚膜であって、該ガーネット厚膜の組成が、
一般式Ｇｄ3-xＢｉxＦｅ5-y（ＡｌaＧａb）yＯ12（但
し、ａ／（ａ＋ｂ）＝０〜０．９，ｘ＝０.８５〜１.６
及びｙ＝０．２〜１．０）で表されることを特徴とする
ビスマス置換型ガーネット厚膜材料が得られる。
【００４１】ここで、ａ／（ａ＋ｂ）が０.９０を超
え、ｘが１.６０を超え、ｙが１.００を超えると、挿入
損失が増大する。この場合、挿入損失の増大は、ガーネ
ット結晶格子の歪み、イオンバランスのばらつきに起因
すると推定される。
え、ｘが１.６０を超え、ｙが１.００を超えると、挿入
損失が増大する。この場合、挿入損失の増大は、ガーネ
ット結晶格子の歪み、イオンバランスのばらつきに起因
すると推定される。
【００４２】また、本発明によれば、ガーネット基板上
に、液相エピタキシャル成長法により育成されたＧｄ，
Ｂｉ，Ｆｅ，Ａｌ及びＧａを主成分とする光学用ガーネ
ット単結晶厚膜であって、該ガーネット厚膜の組成が、
一般式Ｇｄ3-xＢｉxＦｅ5-α-βＡｌαＧａβＯ12（但
し、ｘ＝０.８〜１.３，α＝０〜０．３５，β＝０〜
０．４）で表され、Ｂが０．２〜３．０ｗｔ％含有され
たことを特徴とするビスマス置換型ガーネット厚膜材料
が得られる。
に、液相エピタキシャル成長法により育成されたＧｄ，
Ｂｉ，Ｆｅ，Ａｌ及びＧａを主成分とする光学用ガーネ
ット単結晶厚膜であって、該ガーネット厚膜の組成が、
一般式Ｇｄ3-xＢｉxＦｅ5-α-βＡｌαＧａβＯ12（但
し、ｘ＝０.８〜１.３，α＝０〜０．３５，β＝０〜
０．４）で表され、Ｂが０．２〜３．０ｗｔ％含有され
たことを特徴とするビスマス置換型ガーネット厚膜材料
が得られる。
【００４３】また、本発明によれば、Ｂ2Ｏ3が０〜４.
０ｗｔ％（０を含まず）含有されたことを特徴とする上
記のビスマス置換型ガーネット厚膜材料が得られる。
０ｗｔ％（０を含まず）含有されたことを特徴とする上
記のビスマス置換型ガーネット厚膜材料が得られる。
【００４４】ここで、Ｂ2Ｏ3の含有量を０〜４.０ｗｔ
％（０を含まず）としたのは、この範囲であると、Ｉ.
Ｌ.が減少するからである。これは、このガーネット組
成における結晶格子において、結晶を構成する元素のイ
オン状態を調整する効果のためと推察される。
％（０を含まず）としたのは、この範囲であると、Ｉ.
Ｌ.が減少するからである。これは、このガーネット組
成における結晶格子において、結晶を構成する元素のイ
オン状態を調整する効果のためと推察される。
【００４５】また、本発明によれば、ＰｂＯが０〜４.
０ｗｔ％（０を含まず）含有されたことを特徴とする上
記のビスマス置換型ガーネット厚膜材料が得られる。
０ｗｔ％（０を含まず）含有されたことを特徴とする上
記のビスマス置換型ガーネット厚膜材料が得られる。
【００４６】ここで、ＰｂＯの含有量を０〜４.０ ｗｔ
％（０を含まず）としたのは、この範囲の含有量におい
て、Ｉ.Ｌ.が減少するからである。これは、このガーネ
ット組成における結晶格子において、結晶を構成する元
素のイオン状態を調整する効果のためと推察される。
％（０を含まず）としたのは、この範囲の含有量におい
て、Ｉ.Ｌ.が減少するからである。これは、このガーネ
ット組成における結晶格子において、結晶を構成する元
素のイオン状態を調整する効果のためと推察される。
【００４７】また、本発明によれば、ＰｔＯ2が０〜
３．５ｗｔ％（０を含まず）含有されたことを特徴とす
る上記のビスマス置換型ガーネット厚膜材料が得られ
る。
３．５ｗｔ％（０を含まず）含有されたことを特徴とす
る上記のビスマス置換型ガーネット厚膜材料が得られ
る。
【００４８】ここで、ＰｔＯ2の含有量を０〜３．５ｗ
ｔ％（０を含まず）としたのは、この範囲であると、
Ｉ.Ｌ.が減少するからである。これは、このガーネット
組成における結晶格子において、結晶を構成する元素の
イオン状態を調整する効果のためと推察される。
ｔ％（０を含まず）としたのは、この範囲であると、
Ｉ.Ｌ.が減少するからである。これは、このガーネット
組成における結晶格子において、結晶を構成する元素の
イオン状態を調整する効果のためと推察される。
【００４９】また、本発明によれば、ＰｔＯ2が０〜
４．０ｗｔ％（０を含まず）含有されたことを特徴とす
る上記のビスマス置換型ガーネット厚膜材料が得られ
る。
４．０ｗｔ％（０を含まず）含有されたことを特徴とす
る上記のビスマス置換型ガーネット厚膜材料が得られ
る。
【００５０】ここで、ＰｔＯ2の含有量を０〜４．０ｗ
ｔ％（０を含まず）としたのは、この範囲であると、
Ｉ.Ｌ.が減少するからである。これは、このガーネット
組成における結晶格子において、結晶を構成する元素の
イオン状態を調整する効果のためと推察される。
ｔ％（０を含まず）としたのは、この範囲であると、
Ｉ.Ｌ.が減少するからである。これは、このガーネット
組成における結晶格子において、結晶を構成する元素の
イオン状態を調整する効果のためと推察される。
【００５１】また、本発明によれば、Ｂ2Ｏ3及びＰｂＯ
を各々０〜４.０ｗｔ％（０を含まず）含有されたこと
を特徴とする上記のビスマス置換型ガーネット厚膜材料
が得られる。
を各々０〜４.０ｗｔ％（０を含まず）含有されたこと
を特徴とする上記のビスマス置換型ガーネット厚膜材料
が得られる。
【００５２】ここで、Ｂ2Ｏ3及びＰｂＯの含有量を各々
０〜４.０ｗｔ％（０を含まず）としたのは、この範囲
の含有量でＩ.Ｌ.が減少するからである。これは、この
ガーネット組成における結晶格子において、結晶を構成
する元素のイオン状態を調整する効果のためと推察され
る。
０〜４.０ｗｔ％（０を含まず）としたのは、この範囲
の含有量でＩ.Ｌ.が減少するからである。これは、この
ガーネット組成における結晶格子において、結晶を構成
する元素のイオン状態を調整する効果のためと推察され
る。
【００５３】また、本発明によれば、Ｂ2Ｏ3，ＰｂＯの
うち一種に加え、ＰｔＯ2を０〜４.０ｗｔ％（０を含ま
ず）含有されたことを特徴とする上記のビスマス置換型
ガーネット厚膜材料が得られる。
うち一種に加え、ＰｔＯ2を０〜４.０ｗｔ％（０を含ま
ず）含有されたことを特徴とする上記のビスマス置換型
ガーネット厚膜材料が得られる。
【００５４】ここで、Ｂ2Ｏ3、ＰｂＯのうち一種に加
え、ＰｔＯ2のうち１種を０〜４.０ｗｔ％（０を含ま
ず）としたのは、この範囲であると、Ｉ.Ｌ.が減少する
からである。これは、このガーネット組成における結晶
格子において、結晶を構成する元素のイオン状態を調整
する効果のためと推察される。
え、ＰｔＯ2のうち１種を０〜４.０ｗｔ％（０を含ま
ず）としたのは、この範囲であると、Ｉ.Ｌ.が減少する
からである。これは、このガーネット組成における結晶
格子において、結晶を構成する元素のイオン状態を調整
する効果のためと推察される。
【００５５】また、本発明によれば、Ｂ2Ｏ3、ＰｂＯ、
ＰｔＯ2のうち２種以上が総量で０〜９.０ｗｔ％（０を
含まず）含有されたことを特徴とする請求項３記載のビ
スマス置換型ガーネット厚膜材料が得られる。
ＰｔＯ2のうち２種以上が総量で０〜９.０ｗｔ％（０を
含まず）含有されたことを特徴とする請求項３記載のビ
スマス置換型ガーネット厚膜材料が得られる。
【００５６】ここで、Ｂ2Ｏ3、ＰｂＯ、ＰｔＯ2のうち
２種以上を０〜９.０ｗｔ％ （０を含まず）としたの
は、この範囲であると、Ｉ.Ｌ.が減少するからである。
これは、このガーネット組成における結晶格子におい
て、結晶を構成する元素のイオン状態を調整する効果の
ためと推察される。
２種以上を０〜９.０ｗｔ％ （０を含まず）としたの
は、この範囲であると、Ｉ.Ｌ.が減少するからである。
これは、このガーネット組成における結晶格子におい
て、結晶を構成する元素のイオン状態を調整する効果の
ためと推察される。
【００５７】なお、本発明のガーネット厚膜材料の主成
分の組成値による特性の変化は、結晶格子における各原
子の置換と磁気スピンに深く関係しており、本発明の組
成領域は、光学特性の最適領域となっている。
分の組成値による特性の変化は、結晶格子における各原
子の置換と磁気スピンに深く関係しており、本発明の組
成領域は、光学特性の最適領域となっている。
【００５８】また、本発明によれば、前記ガーネット厚
膜を、ネオジウム・ガリウム・ガーネット（ＮＧＧ）基板
上に育成することを特徴とする上記のビスマス置換型ガ
ーネット厚膜材料の製造方法が得られる。
膜を、ネオジウム・ガリウム・ガーネット（ＮＧＧ）基板
上に育成することを特徴とする上記のビスマス置換型ガ
ーネット厚膜材料の製造方法が得られる。
【００５９】ここで、光学用ガーネット厚膜をＬＰＥ法
によりＮＧＧ基板上に育成するのは、本育成法におい
て、よく使用されているＳＧＧＧ基板よりも、やや格子
定数の大きいＮＧＧ基板の方が、本発明におけるガーネ
ット膜との適合性がよく、５００μｍを越えた膜厚を育
成しても、ＳＧＧＧ基板上の育成に比べて、著しく割れ
発生が低減できるからである。ちなみに、使用波長が長
くなるに従い、必要な膜厚が大となる。従って、高膜厚
に育成できることは、実用上、極めて有益となる。
によりＮＧＧ基板上に育成するのは、本育成法におい
て、よく使用されているＳＧＧＧ基板よりも、やや格子
定数の大きいＮＧＧ基板の方が、本発明におけるガーネ
ット膜との適合性がよく、５００μｍを越えた膜厚を育
成しても、ＳＧＧＧ基板上の育成に比べて、著しく割れ
発生が低減できるからである。ちなみに、使用波長が長
くなるに従い、必要な膜厚が大となる。従って、高膜厚
に育成できることは、実用上、極めて有益となる。
【００６０】また、本発明によれば、前記ガーネット厚
膜を、９００〜１１３０℃の範囲で保持する熱処理を施
すことを特徴とする上記のビスマス置換型ガーネット厚
膜材料の製造方法が得られる。
膜を、９００〜１１３０℃の範囲で保持する熱処理を施
すことを特徴とする上記のビスマス置換型ガーネット厚
膜材料の製造方法が得られる。
【００６１】また、本発明によれば、前記ガーネット厚
膜を、９３０〜１１２０℃の範囲で保持する熱処理を施
すことを特徴とする上記のビスマス置換型ガーネット厚
膜材料の製造方法が得られる。
膜を、９３０〜１１２０℃の範囲で保持する熱処理を施
すことを特徴とする上記のビスマス置換型ガーネット厚
膜材料の製造方法が得られる。
【００６２】また、本発明によれば、前記ガーネット厚
膜を、９５０〜１１３０℃の範囲で保持する熱処理を施
すことを特徴とする上記のビスマス置換型ガーネット厚
膜材料の製造方法が得られる。
膜を、９５０〜１１３０℃の範囲で保持する熱処理を施
すことを特徴とする上記のビスマス置換型ガーネット厚
膜材料の製造方法が得られる。
【００６３】また、本発明によれば、前記ガーネット厚
膜を、９５０〜１１４０℃の範囲で保持する熱処理を施
すことを特徴とする上記のビスマス置換型ガーネット厚
膜材料の製造方法が得られる。
膜を、９５０〜１１４０℃の範囲で保持する熱処理を施
すことを特徴とする上記のビスマス置換型ガーネット厚
膜材料の製造方法が得られる。
【００６４】ここで、熱処理温度を上記の範囲としたの
は、下限値未満では温度が低いため結晶原子の均質化
（組成の均質化）が不十分なために挿入損失の低減が認
められず、上限値を越えるとガーネット膜の分解（特に
Ｂｉ2Ｏ3の蒸発）のために挿入損失が増大するためであ
る。また上記の範囲であると、保磁力Ｈcが低減される
からである。なお、熱処理によるＩ.Ｌ.の低減は、原子
の拡散による均質化の向上（結晶格子、イオンバランス
のばらつき低減）に起因していると考えられる。
は、下限値未満では温度が低いため結晶原子の均質化
（組成の均質化）が不十分なために挿入損失の低減が認
められず、上限値を越えるとガーネット膜の分解（特に
Ｂｉ2Ｏ3の蒸発）のために挿入損失が増大するためであ
る。また上記の範囲であると、保磁力Ｈcが低減される
からである。なお、熱処理によるＩ.Ｌ.の低減は、原子
の拡散による均質化の向上（結晶格子、イオンバランス
のばらつき低減）に起因していると考えられる。
【００６５】また、本発明によれば、前記熱処理におけ
る雰囲気の酸素含有量が５％以上の範囲であることを特
徴とする上記のビスマス置換型ガーネット厚膜材料の製
造方法が得られる。
る雰囲気の酸素含有量が５％以上の範囲であることを特
徴とする上記のビスマス置換型ガーネット厚膜材料の製
造方法が得られる。
【００６６】また、本発明によれば、前記熱処理におけ
る雰囲気の酸素含有量が１０％以上の範囲であることを
特徴とする上記のビスマス置換型ガーネット厚膜材料の
製造方法が得られる。
る雰囲気の酸素含有量が１０％以上の範囲であることを
特徴とする上記のビスマス置換型ガーネット厚膜材料の
製造方法が得られる。
【００６７】ここで、熱処理における雰囲気の酸素含有
量を上記の範囲としたのは、下限値未満では、酸素の欠
乏により、Ｉ.Ｌ.が増大し、熱処理による効果が認めら
れないからである。また、上記の範囲であると、保磁力
Ｈcが低減されるからである。
量を上記の範囲としたのは、下限値未満では、酸素の欠
乏により、Ｉ.Ｌ.が増大し、熱処理による効果が認めら
れないからである。また、上記の範囲であると、保磁力
Ｈcが低減されるからである。
【００６８】また、本発明によれば、上記のガーネット
厚膜から実質的になることを特徴とするファラデー回転
素子が得られる。
厚膜から実質的になることを特徴とするファラデー回転
素子が得られる。
【００６９】また、本発明によれば、ファラデー回転素
子に入射された光の出射光路が、前記ファラデー回転素
子に印加される磁界によって切り替えられる光スイッチ
において、前記ファラデー回転素子は、上記のビスマス
置換型ガーネット厚膜材料からなることを特徴とする光
スイッチが得られる。
子に入射された光の出射光路が、前記ファラデー回転素
子に印加される磁界によって切り替えられる光スイッチ
において、前記ファラデー回転素子は、上記のビスマス
置換型ガーネット厚膜材料からなることを特徴とする光
スイッチが得られる。
【００７０】また、本発明によれば、前記光スイッチ
は、前記ファラデー回転素子が空芯コイルの内部に配置
されていることを特徴とする上記の光スイッチが得られ
る。
は、前記ファラデー回転素子が空芯コイルの内部に配置
されていることを特徴とする上記の光スイッチが得られ
る。
【００７１】また、本発明によれば、前記光スイッチ
は、軟磁性フェライトを磁芯とし、該磁芯の磁路に空隙
を有するコイルを具備し、前記空隙の近傍に前記ファラ
デー回転素子が配置されたことを特徴とする上記の光ス
イッチが得られる。
は、軟磁性フェライトを磁芯とし、該磁芯の磁路に空隙
を有するコイルを具備し、前記空隙の近傍に前記ファラ
デー回転素子が配置されたことを特徴とする上記の光ス
イッチが得られる。
【００７２】また、本発明によれば、前記軟磁性フェラ
イトの磁芯は、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトからなることを
特徴とする上記の光スイッチが得られる。
イトの磁芯は、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトからなることを
特徴とする上記の光スイッチが得られる。
【００７３】また、本発明によれば、前記軟磁性フェラ
イトの磁芯は、Ｎｉ系フェライト、またはＬi系フェラ
イトからなることを特徴とする上記の光スイッチが得ら
れる。
イトの磁芯は、Ｎｉ系フェライト、またはＬi系フェラ
イトからなることを特徴とする上記の光スイッチが得ら
れる。
【００７４】また、本発明によれば、前記コイルには、
全波形交流電流または半波形交流電流が通じられること
を特徴とする上記の光スイッチが得られる。
全波形交流電流または半波形交流電流が通じられること
を特徴とする上記の光スイッチが得られる。
【００７５】また、本発明によれば、前記光スイッチ
は、前記磁界が印加されない状態で、光アイソレータの
機能を示すことを特徴とする上記の光スイッチが得られ
る。
は、前記磁界が印加されない状態で、光アイソレータの
機能を示すことを特徴とする上記の光スイッチが得られ
る。
【００７６】
【発明の実施の形態】このような光アイソレータ等に用
いられるファラデー回転素子等用のＢｉ置換型ガーネッ
トのＬＰＥ法は、次のようにして行われる。
いられるファラデー回転素子等用のＢｉ置換型ガーネッ
トのＬＰＥ法は、次のようにして行われる。
【００７７】白金るつぼの中に、ＰｂＯ，Ｂｉ2Ｏ3，Ｂ
2Ｏ3、ＰｔＯ2等をフラックス成分とし、ガーネット成
分（Ｇｄ2Ｏ3，Ｆｅ2Ｏ3，Ａｌ2Ｏ3，Ｇａ2Ｏ3等）を約
９００〜１１００℃にて溶解して、溶液（メルト）を作
製した後、降温し、過冷却状態（過飽和溶液状態）とす
る。そのメルトにガーネット基板を浸漬し、長時間、回
転することにより、ガーネット基板の｛１１１｝にＢｉ
置換型ガーネットの厚膜を育成する。
2Ｏ3、ＰｔＯ2等をフラックス成分とし、ガーネット成
分（Ｇｄ2Ｏ3，Ｆｅ2Ｏ3，Ａｌ2Ｏ3，Ｇａ2Ｏ3等）を約
９００〜１１００℃にて溶解して、溶液（メルト）を作
製した後、降温し、過冷却状態（過飽和溶液状態）とす
る。そのメルトにガーネット基板を浸漬し、長時間、回
転することにより、ガーネット基板の｛１１１｝にＢｉ
置換型ガーネットの厚膜を育成する。
【００７８】このＢｉ置換型ガーネットの中でも、Ｇｄ
Ｂｉ系ガーネットは、比較的高いファラデー回転能を有
し、ガーネットに対する必要印加磁場が小さくて済むと
いう特徴を有してる。ここでいう必要印加磁場（飽和磁
界Ｈs）とは、ガーネット のＩ．Ｌ．低下が、飽和状態
に達するために、必要な最小の磁場である。物理的に
は、ガーネットの磁気スピンを一方向に揃えるのに必要
な磁界である。一般に、この印加磁界は、ガーネット膜
の周辺に配置した永久磁石から供給される構成となって
いる。従って、ガーネット膜の飽和磁化４πＭｓが低い
と、Ｈsも低くなり、使用する磁石の特性が低くできる
（使用する永久磁石を小型にできる）等、小型化、軽量
化等が可能となり、工業上、有益となる。
Ｂｉ系ガーネットは、比較的高いファラデー回転能を有
し、ガーネットに対する必要印加磁場が小さくて済むと
いう特徴を有してる。ここでいう必要印加磁場（飽和磁
界Ｈs）とは、ガーネット のＩ．Ｌ．低下が、飽和状態
に達するために、必要な最小の磁場である。物理的に
は、ガーネットの磁気スピンを一方向に揃えるのに必要
な磁界である。一般に、この印加磁界は、ガーネット膜
の周辺に配置した永久磁石から供給される構成となって
いる。従って、ガーネット膜の飽和磁化４πＭｓが低い
と、Ｈsも低くなり、使用する磁石の特性が低くできる
（使用する永久磁石を小型にできる）等、小型化、軽量
化等が可能となり、工業上、有益となる。
【００７９】本発明による光スイッチは、空芯のコイ
ル、またはＭｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ系フェライ
ト、またはＬｉ系フェライト等の軟磁性フェライトから
なる磁芯とするコイルを具備し、ファラデー回転素子を
なすビスマス置換型ガーネット厚膜材料に磁界を印加す
る構成をなしている。磁界印加用のコイルには、全波形
交流電流または半波形交流電流が通じられ、光スイッチ
は高周波駆動に対応することができる。Ｍｎ−Ｚｎ系フ
ェライトは、高磁束密度Ｂおよび高透磁率μiを有し、
小電流で高い磁界を得ることができる。Ｎｉ系フェライ
ト、またはＬｉ系フェライトは、高残留磁束密度Ｂrを
示し、電流を通じない状態でも、ビスマス置換型ガーネ
ット厚膜材料に磁界を印加しする、いわゆる保持機能が
ある。このため、本発明による光スイッチは、電流を通
じない状態でも、光アイソレータの機能を有する。
ル、またはＭｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ系フェライ
ト、またはＬｉ系フェライト等の軟磁性フェライトから
なる磁芯とするコイルを具備し、ファラデー回転素子を
なすビスマス置換型ガーネット厚膜材料に磁界を印加す
る構成をなしている。磁界印加用のコイルには、全波形
交流電流または半波形交流電流が通じられ、光スイッチ
は高周波駆動に対応することができる。Ｍｎ−Ｚｎ系フ
ェライトは、高磁束密度Ｂおよび高透磁率μiを有し、
小電流で高い磁界を得ることができる。Ｎｉ系フェライ
ト、またはＬｉ系フェライトは、高残留磁束密度Ｂrを
示し、電流を通じない状態でも、ビスマス置換型ガーネ
ット厚膜材料に磁界を印加しする、いわゆる保持機能が
ある。このため、本発明による光スイッチは、電流を通
じない状態でも、光アイソレータの機能を有する。
【００８０】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
して説明する。
して説明する。
【００８１】（実施例１）高純度の酸化ガドリニウム
（Ｇｄ2Ｏ3）、酸化第二鉄（α−Ｆｅ2Ｏ3）、酸化アル
ミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）、酸
化鉛（ＰｂＯ）及び酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）の粉末を原料
として使用し、ＰｂＯ−Ｂｉ2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3系をフラック
スとして、ＬＰＥ法にて、ネオジム・ガリウム・ガーネ
ット（ＮＧＧ）基板（Ｎｄ3Ｇａ5Ｏ12，格子定数１２.
５０９オングストローム）上に、主成分比が、Ｇｄ2.0
Ｂｉ1.0Ｆｅ4.7Ａｌ0.3Ｏ12なる組成のＧｄＢｉ系ガー
ネット膜を厚さ約７００μｍ育成した。
（Ｇｄ2Ｏ3）、酸化第二鉄（α−Ｆｅ2Ｏ3）、酸化アル
ミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）、酸
化鉛（ＰｂＯ）及び酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）の粉末を原料
として使用し、ＰｂＯ−Ｂｉ2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3系をフラック
スとして、ＬＰＥ法にて、ネオジム・ガリウム・ガーネ
ット（ＮＧＧ）基板（Ｎｄ3Ｇａ5Ｏ12，格子定数１２.
５０９オングストローム）上に、主成分比が、Ｇｄ2.0
Ｂｉ1.0Ｆｅ4.7Ａｌ0.3Ｏ12なる組成のＧｄＢｉ系ガー
ネット膜を厚さ約７００μｍ育成した。
【００８２】また同様にして、酸化テルビウム（Ｔｂ2
Ｏ3）を用いて、置換型ガドリニウム・ガリウム・ガー
ネット（ＳＧＧＧ）基板［（ＧｄＣａ）3（ＧａＭｇＺ
ｒ）5Ｏ12，格子定数１２.４９６オングストローム］上
に、主成分比が、Ｔｂ2.0Ｂｉ1. 0Ｆｅ5Ｏ12なる組成の
ＴｂＢｉ系ガーネット膜を厚さ約７００μｍに育成し
た。
Ｏ3）を用いて、置換型ガドリニウム・ガリウム・ガー
ネット（ＳＧＧＧ）基板［（ＧｄＣａ）3（ＧａＭｇＺ
ｒ）5Ｏ12，格子定数１２.４９６オングストローム］上
に、主成分比が、Ｔｂ2.0Ｂｉ1. 0Ｆｅ5Ｏ12なる組成の
ＴｂＢｉ系ガーネット膜を厚さ約７００μｍに育成し
た。
【００８３】次に、これらの試料の基板を除去し、約６
００μｍの厚さに鏡面研磨した後、波長可変型分光計を
用いて、波長が０.９〜２.２μｍの範囲におけるガーネ
ット厚膜の光透過率を測定した。その結果を図１に示
す。
００μｍの厚さに鏡面研磨した後、波長可変型分光計を
用いて、波長が０.９〜２.２μｍの範囲におけるガーネ
ット厚膜の光透過率を測定した。その結果を図１に示
す。
【００８４】図１に、ガーネット厚膜の波長と透過率と
の関係を示す。尚、実線はＧｄＢｉ系ガーネット、破線
はＴｂＢｉ系ガーネットについての各厚膜の透過率と波
長の関係を示す。
の関係を示す。尚、実線はＧｄＢｉ系ガーネット、破線
はＴｂＢｉ系ガーネットについての各厚膜の透過率と波
長の関係を示す。
【００８５】図１において、ＧｄＢｉ系ガーネットにお
いては、波長が約１.２μｍ以上の領域で高い透光性を
示している。一方、ＴｂＢｉ系ガーネット厚膜において
は、高い透光性を示す波長帯域は、約１.２〜１.５μｍ
の範囲である。従って、１.５μｍ以上の波長帯域にお
いては、ＧｄＢｉ系ガーネットが特に有用となる。
いては、波長が約１.２μｍ以上の領域で高い透光性を
示している。一方、ＴｂＢｉ系ガーネット厚膜において
は、高い透光性を示す波長帯域は、約１.２〜１.５μｍ
の範囲である。従って、１.５μｍ以上の波長帯域にお
いては、ＧｄＢｉ系ガーネットが特に有用となる。
【００８６】（実施例２）実施例１と同様にして、ＮＧ
Ｇ基板上に、主成分比が、Ｇｄ3-xＢｉxＦｅ4.7Ａｌ0.3
Ｏ12なる組成式で、ｘ＝０．５，０．６，０．７，０．
８，０．９，１．０，１．１，１．２， １．３，１．
４，１．５のＧｄＢｉガーネット厚膜を育成した。この
育成膜厚は約０．５〜１．２ｍｍであった。
Ｇ基板上に、主成分比が、Ｇｄ3-xＢｉxＦｅ4.7Ａｌ0.3
Ｏ12なる組成式で、ｘ＝０．５，０．６，０．７，０．
８，０．９，１．０，１．１，１．２， １．３，１．
４，１．５のＧｄＢｉガーネット厚膜を育成した。この
育成膜厚は約０．５〜１．２ｍｍであった。
【００８７】次に、これらの試料の基板を除去した後、
約４０％の酸素を含有した雰囲気中、１０５０℃で２０
時間保持し、熱処理した。次に、これらの試料の両面を
研磨し、波長１. ６２μｍにおけるθfが約４５ｄｅｇ
となる厚さに調整した。なお、上述した組成は、これら
の試料の両面について、各１０点ずつＥＰＭＡ分析を行
い、その平均値として求めたものである。
約４０％の酸素を含有した雰囲気中、１０５０℃で２０
時間保持し、熱処理した。次に、これらの試料の両面を
研磨し、波長１. ６２μｍにおけるθfが約４５ｄｅｇ
となる厚さに調整した。なお、上述した組成は、これら
の試料の両面について、各１０点ずつＥＰＭＡ分析を行
い、その平均値として求めたものである。
【００８８】なお、これらの試料の飽和磁化４πＩｓは
４５０Ｇ以下であった。
４５０Ｇ以下であった。
【００８９】次に、これらの試料板にＳｉＯ2による無
反射被覆処理を行った後、電磁石を用いて磁界を約６０
０Ｏｅ印加し、波長１.６２μｍにおける透過率及びＴ
comp.を求めた。その結果を図２に示す。ｘが０．５５
以上でＴcomp.は氷点下となり、ｘが１．４５以下で
Ｉ．Ｌ．が０．２ｄＢ以下となっている。したがって、
ｘが０．５５〜１．４５の範囲が有用であるといえる。
反射被覆処理を行った後、電磁石を用いて磁界を約６０
０Ｏｅ印加し、波長１.６２μｍにおける透過率及びＴ
comp.を求めた。その結果を図２に示す。ｘが０．５５
以上でＴcomp.は氷点下となり、ｘが１．４５以下で
Ｉ．Ｌ．が０．２ｄＢ以下となっている。したがって、
ｘが０．５５〜１．４５の範囲が有用であるといえる。
【００９０】なお、これらの試料のθF/Tは、約０．０
５〜０．０７ｄｅｇ／℃の範囲であった。
５〜０．０７ｄｅｇ／℃の範囲であった。
【００９１】（実施例３）実施例２と同様にして、ＮＧ
Ｇ基板上に、主成分比が、Ｇｄ1.8Ｂｉ1.2Ｆｅ5- yＡｌy
Ｏ12なる組成式で、ｙ＝０，０．１，０．２，０．３，
０．４，０．５，０．６，０．７のＧｄＢｉガーネット
厚膜を育成した。この育成膜厚は約６００〜８００μｍ
であった。
Ｇ基板上に、主成分比が、Ｇｄ1.8Ｂｉ1.2Ｆｅ5- yＡｌy
Ｏ12なる組成式で、ｙ＝０，０．１，０．２，０．３，
０．４，０．５，０．６，０．７のＧｄＢｉガーネット
厚膜を育成した。この育成膜厚は約６００〜８００μｍ
であった。
【００９２】次に、これらの試料を熱処理した後、波長
１. ６２μｍにおけるθfが約４５ｄｅｇとなる厚さに
研磨し、４πＩｓを測定した。また、これらの試料に無
反射被覆処理をした後、室温近傍におけるθF/Tを測定
した。
１. ６２μｍにおけるθfが約４５ｄｅｇとなる厚さに
研磨し、４πＩｓを測定した。また、これらの試料に無
反射被覆処理をした後、室温近傍におけるθF/Tを測定
した。
【００９３】その結果を図３に示す。図３に示すよう
に、ｙが０．０５以上で４πＩｓが５００Ｇ以下とな
り、ｙが０．６以下でθF/Tが０．０８ｄｅｇ／℃以下
でかつ明らかに低くなる傾向を示す。したがって、ｙが
０．０５〜０．６の範囲が有用であるといえる。
に、ｙが０．０５以上で４πＩｓが５００Ｇ以下とな
り、ｙが０．６以下でθF/Tが０．０８ｄｅｇ／℃以下
でかつ明らかに低くなる傾向を示す。したがって、ｙが
０．０５〜０．６の範囲が有用であるといえる。
【００９４】なお、これらの試料のＴcomp.は、−４０
℃以下の領域であり、Ｉ．Ｌ．は、０．１ｄＢ以下であ
った。
℃以下の領域であり、Ｉ．Ｌ．は、０．１ｄＢ以下であ
った。
【００９５】（実施例４）実施例２と同様にして、ＮＧ
Ｇ基板上に主成分比が、Ｇｄ1.9Ｂｉ1.1Ｆｅ4.8Ａｌ0.2
Ｏ12なる組成のガーネット厚膜を育成した。
Ｇ基板上に主成分比が、Ｇｄ1.9Ｂｉ1.1Ｆｅ4.8Ａｌ0.2
Ｏ12なる組成のガーネット厚膜を育成した。
【００９６】次に、この試料を、約５０％の酸素濃度雰
囲気中で、９００℃、９５０℃,１０００℃， １０５０
℃，１１００℃，１１２０℃，１１５０℃の各温度で、
１０時間保持する熱処理を施した。
囲気中で、９００℃、９５０℃,１０００℃， １０５０
℃，１１００℃，１１２０℃，１１５０℃の各温度で、
１０時間保持する熱処理を施した。
【００９７】次に、これらの試料を、波長１.６２μｍ
におけるθfが、約４５ｄｅｇとなる厚さ（約４５０μ
ｍ）に研磨した後、無反射被覆処理し、各特性を測定し
た。
におけるθfが、約４５ｄｅｇとなる厚さ（約４５０μ
ｍ）に研磨した後、無反射被覆処理し、各特性を測定し
た。
【００９８】その結果、全ての試料について、４πＩｓ
は約３７０Ｇ、θF/Tは約０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.
は約−８０℃であった。
は約３７０Ｇ、θF/Tは約０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.
は約−８０℃であった。
【００９９】また、Ｉ.Ｌ.と熱処理温度との結果を図４
に示す。図４から、熱処理温度が９３０〜１１２０℃の
範囲で、熱処理によるＩ.Ｌ.の低下が認められる。した
がって、９３０〜１１２０℃の温度範囲での熱処理が有
用といえる。
に示す。図４から、熱処理温度が９３０〜１１２０℃の
範囲で、熱処理によるＩ.Ｌ.の低下が認められる。した
がって、９３０〜１１２０℃の温度範囲での熱処理が有
用といえる。
【０１００】（実施例５）実施例２と同様にして、ＮＧ
Ｇ基板上に、主成分比が、Ｇｄ2.1Ｂｉ0.9Ｆｅ4. 7Ａｌ
0.3Ｏ12なる組成のガーネット厚膜を育成した。
Ｇ基板上に、主成分比が、Ｇｄ2.1Ｂｉ0.9Ｆｅ4. 7Ａｌ
0.3Ｏ12なる組成のガーネット厚膜を育成した。
【０１０１】次に、この試料を１０７０℃の温度で、雰
囲気の酸素濃度を、０，１０，２０，４０，６０，８
０，１００％とし、２０時間保持する熱処理をした後、
試料を作製し、各特性を測定した。
囲気の酸素濃度を、０，１０，２０，４０，６０，８
０，１００％とし、２０時間保持する熱処理をした後、
試料を作製し、各特性を測定した。
【０１０２】その結果、全ての試料について、４πＩｓ
は約３００Ｇ、θF/Tは約０.０６５ｄｅｇ／℃、Ｔ
comp.は約−５０℃であった。
は約３００Ｇ、θF/Tは約０.０６５ｄｅｇ／℃、Ｔ
comp.は約−５０℃であった。
【０１０３】また、Ｉ.Ｌ.と雰囲気の酸素濃度との関係
を図５に示す。図５から、雰囲気の酸素濃度が、１０％
以上の範囲で、熱処理によるＩ. Ｌ．の低減効果が認め
られる。従って、１０％以上の範囲の熱処理雰囲気の酸
素濃度が有用といえる。
を図５に示す。図５から、雰囲気の酸素濃度が、１０％
以上の範囲で、熱処理によるＩ. Ｌ．の低減効果が認め
られる。従って、１０％以上の範囲の熱処理雰囲気の酸
素濃度が有用といえる。
【０１０４】（実施例６）高純度の酸化ガドリニウム
（Ｇｄ2Ｏ3）、酸化第二鉄（α−Ｆｅ2Ｏ3）、酸化アル
ミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）、酸
化鉛（ＰｂＯ）および酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）の粉末を原
料として使用し、ＰｂＯ−Ｂｉ2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3系をフラッ
クスとして、ＬＰＥ法にて、ＮＧＧ基板（格子定数１
２.５０９オングストローム ）上に、主成分比が、Ｇｄ
1.8Ｂｉ1.2Ｆｅ4.4Ａｌ0.6Ｏ12なる組成のＧｄＢｉ系ガ
ーネット膜を厚さ約７００μｍ育成 した。
（Ｇｄ2Ｏ3）、酸化第二鉄（α−Ｆｅ2Ｏ3）、酸化アル
ミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）、酸
化鉛（ＰｂＯ）および酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）の粉末を原
料として使用し、ＰｂＯ−Ｂｉ2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3系をフラッ
クスとして、ＬＰＥ法にて、ＮＧＧ基板（格子定数１
２.５０９オングストローム ）上に、主成分比が、Ｇｄ
1.8Ｂｉ1.2Ｆｅ4.4Ａｌ0.6Ｏ12なる組成のＧｄＢｉ系ガ
ーネット膜を厚さ約７００μｍ育成 した。
【０１０５】また同様にして、酸化テルビウム（Ｔｂ2
Ｏ3）を用いて、ＳＧＧＧ基板（格子定数１２.４９６オ
ングストローム）上に、主成分比が、Ｔｂ2.0Ｂｉ1.0Ｆ
ｅ5Ｏ12からなる組成のＴｂＢｉ系ガーネット膜を厚さ
約７００μｍに育成した。
Ｏ3）を用いて、ＳＧＧＧ基板（格子定数１２.４９６オ
ングストローム）上に、主成分比が、Ｔｂ2.0Ｂｉ1.0Ｆ
ｅ5Ｏ12からなる組成のＴｂＢｉ系ガーネット膜を厚さ
約７００μｍに育成した。
【０１０６】次に、これらの試料の基板を除去し、約６
００μｍの厚さに鏡面研磨した後、波長可変型分光計を
用いて、波長が０.９〜２.２μｍの範囲におけるガーネ
ット厚膜の光透過率を測定した。なお、これらの試料の
両面について、各５点ずつＥＰＭＡ分析を行い、その平
均値として求めたものが、上記組成値である。
００μｍの厚さに鏡面研磨した後、波長可変型分光計を
用いて、波長が０.９〜２.２μｍの範囲におけるガーネ
ット厚膜の光透過率を測定した。なお、これらの試料の
両面について、各５点ずつＥＰＭＡ分析を行い、その平
均値として求めたものが、上記組成値である。
【０１０７】ＧｄＢｉ系ガーネットにおいては、波長約
１.２μｍ以上の領域で高い透過性を示している。一
方、ＴｂＢｉ系ガーネット厚膜においては、高い透過性
を示す波長帯域は、約１.２〜１.５μｍの範囲である。
従って、１.５ μｍ以上の波長帯域においては、ＧｄＢ
ｉ系ガーネットが特に有用となる。
１.２μｍ以上の領域で高い透過性を示している。一
方、ＴｂＢｉ系ガーネット厚膜においては、高い透過性
を示す波長帯域は、約１.２〜１.５μｍの範囲である。
従って、１.５ μｍ以上の波長帯域においては、ＧｄＢ
ｉ系ガーネットが特に有用となる。
【０１０８】なお、このＧｄＢｉ系ガーネット厚膜につ
いて、試料の両面を研磨し、波長１. ５５μｍにおける
θfが約４５ｄｅｇとなる厚さに調整した後、ＳｉＯ2に
よる無反射被覆処理を行い、電磁石を用いて磁界を約５
００Ｏｅまで印加し、波長１.５５μｍにおけるＩ.
Ｌ.、θF、Ｈsを求めた。また同様にして、温度を変化
し、θF/T、Ｔcomp.を求めた。
いて、試料の両面を研磨し、波長１. ５５μｍにおける
θfが約４５ｄｅｇとなる厚さに調整した後、ＳｉＯ2に
よる無反射被覆処理を行い、電磁石を用いて磁界を約５
００Ｏｅまで印加し、波長１.５５μｍにおけるＩ.
Ｌ.、θF、Ｈsを求めた。また同様にして、温度を変化
し、θF/T、Ｔcomp.を求めた。
【０１０９】その結果、Ｉ.Ｌ.は０.１０ｄＢ、Ｈsは約
２５０Ｏｅ、θFは約１２００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であった。
２５０Ｏｅ、θFは約１２００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であった。
【０１１０】従って、このＧｄＢｉ系ガーネット厚膜
は、ファラデー回転素子として、極めて有用であるとい
える。
は、ファラデー回転素子として、極めて有用であるとい
える。
【０１１１】（実施例７）実施例６と同様にして、ＮＧ
Ｇ基板上に、主成分比が、Ｇｄ3-xＢｉxＦｅ4.3Ａｌ0.7
Ｏ12で、ｘ＝０.８，０.９，１.０，１.１，１.２，１.
３，１.４，１.５，１.６なる組成のＧｄＢｉガーネッ
ト膜を厚さ約７００μｍに育成した後、試料を作製し、
測定した。
Ｇ基板上に、主成分比が、Ｇｄ3-xＢｉxＦｅ4.3Ａｌ0.7
Ｏ12で、ｘ＝０.８，０.９，１.０，１.１，１.２，１.
３，１.４，１.５，１.６なる組成のＧｄＢｉガーネッ
ト膜を厚さ約７００μｍに育成した後、試料を作製し、
測定した。
【０１１２】その結果、全ての試料について、Ｈｓは約
３００Ｏｅ以下、θF/Tは約０.０４〜０.０７ｄｅｇ／
℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であっ た。
３００Ｏｅ以下、θF/Tは約０.０４〜０.０７ｄｅｇ／
℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であっ た。
【０１１３】また、組成値ｘとθF、Ｉ.Ｌ.との関係を
図６に示す。図６から、ｘでの増加によりθFは増加
し、ｘ＝０.８５以上でθFが８００を超える値となるこ
とがわかる。また、Ｉ.Ｌ.はｘ＝１.５を越えると著し
く増加する傾向を示す。従って、組成値ｘは、０.８５
〜１.５の範囲が有用といえる。
図６に示す。図６から、ｘでの増加によりθFは増加
し、ｘ＝０.８５以上でθFが８００を超える値となるこ
とがわかる。また、Ｉ.Ｌ.はｘ＝１.５を越えると著し
く増加する傾向を示す。従って、組成値ｘは、０.８５
〜１.５の範囲が有用といえる。
【０１１４】（実施例８）実施例７と同様にして、ＮＧ
Ｇ基板上に主成分比が、Ｇｄ1.6Ｂｉ1.4Ｆｅ5-yＡｌyＯ
12で、ｙ＝０.３，０.４，０.５，０.６，０.７，０.
８，０.９，１.０なる組成のＧｄＢｉガーネット膜を厚
さ約６００μｍ育成した後、試料を作製し、測定した。
Ｇ基板上に主成分比が、Ｇｄ1.6Ｂｉ1.4Ｆｅ5-yＡｌyＯ
12で、ｙ＝０.３，０.４，０.５，０.６，０.７，０.
８，０.９，１.０なる組成のＧｄＢｉガーネット膜を厚
さ約６００μｍ育成した後、試料を作製し、測定した。
【０１１５】その結果、全ての試料について、Ｈsは約
４００Ｏｅ、θFは約１３００ｄｅｇ／ｃｍ、Ｔcomp.は
−３０℃以下であった。
４００Ｏｅ、θFは約１３００ｄｅｇ／ｃｍ、Ｔcomp.は
−３０℃以下であった。
【０１１６】また、組成値ｙとθF/T、Ｉ.Ｌ.との関係
を図７に示す。図７から、θF/Tが０.０７ｄｅｇ／℃以
下の値は、ｙが０.３以上で得られている。また、Ｉ.
Ｌ.は、ｙが０.９５を越えると著しく増加する傾向を示
す。従って、ｙの組成値は、０.３〜０.９５の範囲が有
用といえる。
を図７に示す。図７から、θF/Tが０.０７ｄｅｇ／℃以
下の値は、ｙが０.３以上で得られている。また、Ｉ.
Ｌ.は、ｙが０.９５を越えると著しく増加する傾向を示
す。従って、ｙの組成値は、０.３〜０.９５の範囲が有
用といえる。
【０１１７】（実施例９）実施例７と同様にして、主成
分比が、Ｇｄ2.0Ｂｉ1.0Ｆｅ4.5Ａｌ0.5Ｏ12なる組成の
ガーネット膜を厚さ約６００μｍに育成した。
分比が、Ｇｄ2.0Ｂｉ1.0Ｆｅ4.5Ａｌ0.5Ｏ12なる組成の
ガーネット膜を厚さ約６００μｍに育成した。
【０１１８】次に、この試料を、約５０％の酸素濃度雰
囲気中で、９５０℃,１０００℃，１０５０℃，１１０
０℃，１１３０℃，１１５０℃の各温度で、１０時間保
持する熱処理を施した。
囲気中で、９５０℃,１０００℃，１０５０℃，１１０
０℃，１１３０℃，１１５０℃の各温度で、１０時間保
持する熱処理を施した。
【０１１９】次に、これらの試料を、波長１.５５μｍ
におけるθfが、約４５ｄｅｇとなる厚さに調整（約４
５０μｍ）した後、実施例６と同様にして、各特性を測
定した。
におけるθfが、約４５ｄｅｇとなる厚さに調整（約４
５０μｍ）した後、実施例６と同様にして、各特性を測
定した。
【０１２０】その結果、全ての試料について、Ｈsは約
３００Ｏｅ、θFは約９５０ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であった。
３００Ｏｅ、θFは約９５０ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であった。
【０１２１】また、Ｉ.Ｌ.と熱処理温度との結果を図８
に示す。図８から、熱処理温度が９５０〜１１４０℃の
範囲で、熱処理によるＩ.Ｌ.の低下が認められる。従っ
て、９５０〜１１４０℃の温度範囲での熱処理が有用と
いえる。
に示す。図８から、熱処理温度が９５０〜１１４０℃の
範囲で、熱処理によるＩ.Ｌ.の低下が認められる。従っ
て、９５０〜１１４０℃の温度範囲での熱処理が有用と
いえる。
【０１２２】（実施例１０）実施例７と同様にして、主
成分比が、Ｇｄ1.7Ｂｉ1.3Ｆｅ4.2Ａｌ0.8Ｏ12なる組成
のガーネット膜を厚さ約６００μｍに育成した。
成分比が、Ｇｄ1.7Ｂｉ1.3Ｆｅ4.2Ａｌ0.8Ｏ12なる組成
のガーネット膜を厚さ約６００μｍに育成した。
【０１２３】次に、この試料を１０５０℃の各温度で、
雰囲気の酸素濃度を、０，１０，２０，４０，６０，８
０，１００％とし、２０時間保持する熱処理をした後、
試料を作製し、各特性を測定した。
雰囲気の酸素濃度を、０，１０，２０，４０，６０，８
０，１００％とし、２０時間保持する熱処理をした後、
試料を作製し、各特性を測定した。
【０１２４】その結果、全ての試料について、Ｈsは約
２００Ｏｅ、θFは約１２５０ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０４ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であった。
２００Ｏｅ、θFは約１２５０ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０４ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であった。
【０１２５】また、Ｉ.Ｌ.と雰囲気の酸素濃度との関係
を図９に示す。図９から、雰囲気の酸素濃度が、１０〜
１００％の範囲で、熱処理によるＩ. Ｌ.の低減効果が
認められる。従って、１０〜１００％の範囲の熱処理雰
囲気の酸素濃度が有用といえる。
を図９に示す。図９から、雰囲気の酸素濃度が、１０〜
１００％の範囲で、熱処理によるＩ. Ｌ.の低減効果が
認められる。従って、１０〜１００％の範囲の熱処理雰
囲気の酸素濃度が有用といえる。
【０１２６】（実施例１１）高純度の酸化ガドリニウム
（Ｇｄ2Ｏ3）、酸化第二鉄（α−Ｆｅ2Ｏ3）、酸化ガリ
ウム（Ｇａ2Ｏ3）、酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）、酸化鉛
（ＰｂＯ）及び酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）の粉末を使用し
た。これらの粉末を使って、ＰｂＯ−Ｂｉ2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3
系をフラックスとするＬＰＥ法によって、ＮＧＧ基板
（格子定数１２.５０９オングストローム）上に、Ｇｄ
2.1Ｂｉ0.9Ｆ ｅ4.4Ｇａ0.6Ｏ12なる組成のＧｄＢｉ系
ガーネット単結晶厚膜を、厚さ約８００μｍに育成し
た。
（Ｇｄ2Ｏ3）、酸化第二鉄（α−Ｆｅ2Ｏ3）、酸化ガリ
ウム（Ｇａ2Ｏ3）、酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）、酸化鉛
（ＰｂＯ）及び酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）の粉末を使用し
た。これらの粉末を使って、ＰｂＯ−Ｂｉ2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3
系をフラックスとするＬＰＥ法によって、ＮＧＧ基板
（格子定数１２.５０９オングストローム）上に、Ｇｄ
2.1Ｂｉ0.9Ｆ ｅ4.4Ｇａ0.6Ｏ12なる組成のＧｄＢｉ系
ガーネット単結晶厚膜を、厚さ約８００μｍに育成し
た。
【０１２７】比較のために、酸化テルビウム（Ｔｂ
2Ｏ3）等の粉末を使用し、ＬＰＥ法によって、同様に、
ＳＧＧＧ基板（格子定数１２.４９６オングストロー
ム）上に、Ｔｂ2ＢｉＦｅ5Ｏ12なる組成のＴｂＢｉ系ガ
ーネット単結晶厚膜を、厚さ約７００μｍに育成した。
2Ｏ3）等の粉末を使用し、ＬＰＥ法によって、同様に、
ＳＧＧＧ基板（格子定数１２.４９６オングストロー
ム）上に、Ｔｂ2ＢｉＦｅ5Ｏ12なる組成のＴｂＢｉ系ガ
ーネット単結晶厚膜を、厚さ約７００μｍに育成した。
【０１２８】次に、これらのガーネット単結晶厚膜から
基板を除去し、両面を鏡面研磨し、厚さ約６００μｍと
した。その後、波長可変型分光計を用いて、波長が０.
９〜２.２μｍの範囲におけるガーネット厚膜の光透過
率を測定した。なお、上記の組成値は、これらの試料の
両面について各５点ずつＥＰＭＡ分析を行い、その平均
値として求めたものである。
基板を除去し、両面を鏡面研磨し、厚さ約６００μｍと
した。その後、波長可変型分光計を用いて、波長が０.
９〜２.２μｍの範囲におけるガーネット厚膜の光透過
率を測定した。なお、上記の組成値は、これらの試料の
両面について各５点ずつＥＰＭＡ分析を行い、その平均
値として求めたものである。
【０１２９】ＧｄＢｉ系ガーネット単結晶厚膜は、約
１.２以上の領域で、高い透過率をもっている。他方、
ＴｂＢｉ系ガーネット単結晶厚膜が高い透過率を示す波
長範囲は、約１.２〜１.５μｍにすぎない。この結果か
ら、１.５μｍ以上の波長帯域においては、ＧｄＢｉ系
ガーネット単結晶厚膜が有用 であることがわかる。
１.２以上の領域で、高い透過率をもっている。他方、
ＴｂＢｉ系ガーネット単結晶厚膜が高い透過率を示す波
長範囲は、約１.２〜１.５μｍにすぎない。この結果か
ら、１.５μｍ以上の波長帯域においては、ＧｄＢｉ系
ガーネット単結晶厚膜が有用 であることがわかる。
【０１３０】なお、このＧｄＢｉ系ガーネット厚膜につ
いて、試料の両面を研磨し、波長１.６２μｍにおける
θfが約４５ｄｅｇとなる厚さに調整した後、ＳｉＯ2に
よる無反射被覆処理を行い、電磁石を用いて磁界を約５
００Ｏｅまで印加し、波長１.６２μｍにおけるＩ.
Ｌ.、θF、Ｈsを求めた。また、同様にして、温度を変
化し、θF/T、Ｔcomp.を求めた。
いて、試料の両面を研磨し、波長１.６２μｍにおける
θfが約４５ｄｅｇとなる厚さに調整した後、ＳｉＯ2に
よる無反射被覆処理を行い、電磁石を用いて磁界を約５
００Ｏｅまで印加し、波長１.６２μｍにおけるＩ.
Ｌ.、θF、Ｈsを求めた。また、同様にして、温度を変
化し、θF/T、Ｔcomp.を求めた。
【０１３１】Ｉ.Ｌ.は、０.０８ｄＢ、Ｈsは、約３００
Ｏｅ、θFは、約８５０ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは、約０.
０７ｄｅｇ／℃、 Ｔcomp.は、約−１５℃であった。し
たがって、本発明のＧｄＢｉ系ガーネット 厚膜は、フ
ァラデー回転素子としてきわめて有用であることがわか
る。
Ｏｅ、θFは、約８５０ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは、約０.
０７ｄｅｇ／℃、 Ｔcomp.は、約−１５℃であった。し
たがって、本発明のＧｄＢｉ系ガーネット 厚膜は、フ
ァラデー回転素子としてきわめて有用であることがわか
る。
【０１３２】（実施例１２）実施例１１と同様の方法
で、ＮＧＧ基板上に、Ｇｄ3-xＢｉxＦｅ4.5Ｇａ0.5Ｏ12
の化学式で、ｘ＝０.５，０.６，０.７，０.８，０.
９，１.０，１.１のＧｄＢ ｉ系ガーネット厚膜を、厚
さ約８００μｍに育成した後、試料を作製し、測定し
た。
で、ＮＧＧ基板上に、Ｇｄ3-xＢｉxＦｅ4.5Ｇａ0.5Ｏ12
の化学式で、ｘ＝０.５，０.６，０.７，０.８，０.
９，１.０，１.１のＧｄＢ ｉ系ガーネット厚膜を、厚
さ約８００μｍに育成した後、試料を作製し、測定し
た。
【０１３３】図１０に、本実施例におけるＧｄＢｉ系ガ
ーネット厚膜材料についてのθF、Ｉ.Ｌ.の測定結果を
示す。図１０において、ｘの増加により、θFは向上
し、ｘが０. ６以上でθFが６００ｄｅｇ／ｃｍ以上が
得られている。また、Ｉ.Ｌ.は、ｘが １.０以上で著し
く増加する傾向を示している。
ーネット厚膜材料についてのθF、Ｉ.Ｌ.の測定結果を
示す。図１０において、ｘの増加により、θFは向上
し、ｘが０. ６以上でθFが６００ｄｅｇ／ｃｍ以上が
得られている。また、Ｉ.Ｌ.は、ｘが １.０以上で著し
く増加する傾向を示している。
【０１３４】また、本実施例で対象としたすべてのＧｄ
Ｂｉ系ガーネット厚膜材料について、Ｈsは、約４００
Ｏｅ、θF/Tは、約０.０７ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は、−
５℃以下であった。
Ｂｉ系ガーネット厚膜材料について、Ｈsは、約４００
Ｏｅ、θF/Tは、約０.０７ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は、−
５℃以下であった。
【０１３５】これらの結果から、Ｇｄ3-xＢｉxＦｅ4.5
Ｇａ0.5Ｏ12で示されるガ ーネット単結晶厚膜のうち、
ｘ＝０.６〜１.０の範囲の組成が有用であるということ
ができる。
Ｇａ0.5Ｏ12で示されるガ ーネット単結晶厚膜のうち、
ｘ＝０.６〜１.０の範囲の組成が有用であるということ
ができる。
【０１３６】（実施例１３）実施例１２と同様の方法
で、ＮＧＧ基板上に、Ｇｄ2.2Ｂｉ0.8Ｆｅ5-yＧａyＯ12
の化学式で、ｙ＝０.２、０.３、０.４、０.５，０.
６，０.７のＧｄＢｉ系ガーネット厚膜を、厚さ約９０
０μｍに育成した後、試料を作製し、測定した。
で、ＮＧＧ基板上に、Ｇｄ2.2Ｂｉ0.8Ｆｅ5-yＧａyＯ12
の化学式で、ｙ＝０.２、０.３、０.４、０.５，０.
６，０.７のＧｄＢｉ系ガーネット厚膜を、厚さ約９０
０μｍに育成した後、試料を作製し、測定した。
【０１３７】図１１に、本実施例におけるＧｄＢｉ系ガ
ーネット厚膜材料についてのθF/T、 Ｉ.Ｌ.の測定結果
を示す。図１１において、ｙが０.６以下でθF/Tが０.
０８ｄｅｇ／ｃｍ以下が得られている。また、Ｉ.Ｌ.
は、ｙが０.２５以下で著しく増加する傾向を示してい
る。
ーネット厚膜材料についてのθF/T、 Ｉ.Ｌ.の測定結果
を示す。図１１において、ｙが０.６以下でθF/Tが０.
０８ｄｅｇ／ｃｍ以下が得られている。また、Ｉ.Ｌ.
は、ｙが０.２５以下で著しく増加する傾向を示してい
る。
【０１３８】また、本実施例で対象としたすべてのＧｄ
Ｂｉ系ガーネット厚膜材料について、Ｈsは、約４００
Ｏｅ、θFは、約７５０ｄｅｇ／ｃｍ、Ｔcomp.は、−５
℃以下であった。
Ｂｉ系ガーネット厚膜材料について、Ｈsは、約４００
Ｏｅ、θFは、約７５０ｄｅｇ／ｃｍ、Ｔcomp.は、−５
℃以下であった。
【０１３９】これらの結果から、Ｇｄ2.2Ｂｉ0.8Ｆｅ
5-yＧａyＯ12で示されるガーネット単結晶厚膜のうち、
ｙ＝０.２５〜０.６の範囲の組成が有用であるというこ
とができる。
5-yＧａyＯ12で示されるガーネット単結晶厚膜のうち、
ｙ＝０.２５〜０.６の範囲の組成が有用であるというこ
とができる。
【０１４０】（実施例１４）実施例１２と同様の方法
で、ＮＧＧ基板上に、主成分比がＧｄ2.3Ｂｉ0.7Ｆｅ
4.6Ｇａ0.4Ｏ12なる組成のＧｄＢｉ系ガーネット厚膜
を、厚さ約９００μｍに育成した。
で、ＮＧＧ基板上に、主成分比がＧｄ2.3Ｂｉ0.7Ｆｅ
4.6Ｇａ0.4Ｏ12なる組成のＧｄＢｉ系ガーネット厚膜
を、厚さ約９００μｍに育成した。
【０１４１】このＧｄＢｉ系ガーネット単結晶厚膜を、
酸素濃度が約５０％の雰囲気中で、９５０℃，１０００
℃，１０５０℃，１１００℃，１１３０℃，１１５０℃
の各温度で、１０時間保持し、熱処理した。
酸素濃度が約５０％の雰囲気中で、９５０℃，１０００
℃，１０５０℃，１１００℃，１１３０℃，１１５０℃
の各温度で、１０時間保持し、熱処理した。
【０１４２】その後、これらの試料を波長１.６２μｍ
においてθfが約４５度となるように厚さを調整（約６
５０μｍ）した後、実施例１１と同様に、各特性を測定
した。
においてθfが約４５度となるように厚さを調整（約６
５０μｍ）した後、実施例１１と同様に、各特性を測定
した。
【０１４３】図１２に、本実施例におけるＧｄＢｉ系ガ
ーネット厚膜材料についてのＩ.Ｌ.を示す。図１２か
ら、９５０〜１１３０℃の温度範囲で熱処理を行うこと
によって、熱処理前（非処理）よりもＩ.Ｌ.が低減して
いることがわかる。
ーネット厚膜材料についてのＩ.Ｌ.を示す。図１２か
ら、９５０〜１１３０℃の温度範囲で熱処理を行うこと
によって、熱処理前（非処理）よりもＩ.Ｌ.が低減して
いることがわかる。
【０１４４】また、本実施例で対象としたすべてのＧｄ
Ｂｉ系ガーネット厚膜材料について、Ｈsは、約３００
Ｏｅ、θFは、約７００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは、約０.
０７ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は、−１０℃以下であった。
したがって、９５０〜１１３０℃の温度範囲での熱処理
が有用であることがわかる。
Ｂｉ系ガーネット厚膜材料について、Ｈsは、約３００
Ｏｅ、θFは、約７００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは、約０.
０７ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は、−１０℃以下であった。
したがって、９５０〜１１３０℃の温度範囲での熱処理
が有用であることがわかる。
【０１４５】（実施例１５）実施例１３と同様の方法
で、ＮＧＧ基板上に、主成分比がＧｄ2.0Ｂｉ1.0Ｆｅ
4.4Ｇａ0.6Ｏ12なる組成のＧｄＢｉ系ガーネット厚膜
を、厚さ約６００μｍに育成した。
で、ＮＧＧ基板上に、主成分比がＧｄ2.0Ｂｉ1.0Ｆｅ
4.4Ｇａ0.6Ｏ12なる組成のＧｄＢｉ系ガーネット厚膜
を、厚さ約６００μｍに育成した。
【０１４６】このＧｄＢｉ系ガーネット単結晶厚膜を、
１０５０℃の温度で、０、１０、２０、４０、６０、８
０、１００％の雰囲気の酸素濃度で、２０時間保持し、
熱処理した後、試料を作製し、各特性を測定した。
１０５０℃の温度で、０、１０、２０、４０、６０、８
０、１００％の雰囲気の酸素濃度で、２０時間保持し、
熱処理した後、試料を作製し、各特性を測定した。
【０１４７】図１３に、本実施例におけるＧｄＢｉ系ガ
ーネット厚膜材料についてのＩ.Ｌ.を示す。図１３か
ら、１０〜１００％の範囲の雰囲気の酸素濃度で熱処理
を行うことによって、熱処理前（非処理）よりもＩ.Ｌ.
が低減していることがわかる。
ーネット厚膜材料についてのＩ.Ｌ.を示す。図１３か
ら、１０〜１００％の範囲の雰囲気の酸素濃度で熱処理
を行うことによって、熱処理前（非処理）よりもＩ.Ｌ.
が低減していることがわかる。
【０１４８】また、本実施例で対象としたすべてのＧｄ
Ｂｉ系ガーネット厚膜材料について、Ｈsは、約４００
Ｏｅ、θFは、約９００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは、約０.
０７〜０.０８ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は、約−３０℃以下
であった。したがって、１０〜１００℃の雰囲気の酸素
濃度での熱処理が有用であることがわかる。
Ｂｉ系ガーネット厚膜材料について、Ｈsは、約４００
Ｏｅ、θFは、約９００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは、約０.
０７〜０.０８ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は、約−３０℃以下
であった。したがって、１０〜１００℃の雰囲気の酸素
濃度での熱処理が有用であることがわかる。
【０１４９】（実施例１６）高純度の酸化ガドリニウム
（Ｇｄ2Ｏ3）、酸化ガリウム（Ｇａ2Ｏ3）、酸化第二鉄
（Ｆｅ2Ｏ3）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化ビ
スマス（Ｂｉ2Ｏ3）、酸化鉛（ＰｂＯ）および酸化ホウ
素（Ｂ2Ｏ3）の粉末を使用した。これらの粉末を使っ
て、ＰｂＯ−Ｂｉ2Ｏ3-Ｂ2Ｏ3系をフラックスとするＬ
ＰＥ法によって、ＮＧＧ基板上に、Ｇｄ3-xＢｉxＦｅ
4.0Ｇａ0.5Ａｌ0.5Ｏ12で表される化学式で、ｘ＝０.
８，０.９，１.０，１.１，１.２，１.３，１.４，１.
５，１.６となるＧｄＢｉ系ガーネット単結晶厚膜を、
それぞれ厚さ約７００μｍ育成した。
（Ｇｄ2Ｏ3）、酸化ガリウム（Ｇａ2Ｏ3）、酸化第二鉄
（Ｆｅ2Ｏ3）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化ビ
スマス（Ｂｉ2Ｏ3）、酸化鉛（ＰｂＯ）および酸化ホウ
素（Ｂ2Ｏ3）の粉末を使用した。これらの粉末を使っ
て、ＰｂＯ−Ｂｉ2Ｏ3-Ｂ2Ｏ3系をフラックスとするＬ
ＰＥ法によって、ＮＧＧ基板上に、Ｇｄ3-xＢｉxＦｅ
4.0Ｇａ0.5Ａｌ0.5Ｏ12で表される化学式で、ｘ＝０.
８，０.９，１.０，１.１，１.２，１.３，１.４，１.
５，１.６となるＧｄＢｉ系ガーネット単結晶厚膜を、
それぞれ厚さ約７００μｍ育成した。
【０１５０】育成された各ＧｄＢｉ系ガーネット単結晶
厚膜から基板を除去した後、酸素濃度が約５０％の雰囲
気中のもと、温度１０２０℃で２０時間保持する熱処理
を行った。その後、これらのＧｄＢｉ系ガーネット単結
晶厚膜は、θfが約４５ｄｅｇとなる厚さ（３００〜６
００μｍ）に両面を研磨した。さらに、両面にＳｉＯ2
反射防止膜をつけ、１.５ｍｍ×１.５ｍｍのサイズの角
板状に加工した。なお、各ガーネット単結晶厚膜の組成
はＥＰＭＡによって分析した。
厚膜から基板を除去した後、酸素濃度が約５０％の雰囲
気中のもと、温度１０２０℃で２０時間保持する熱処理
を行った。その後、これらのＧｄＢｉ系ガーネット単結
晶厚膜は、θfが約４５ｄｅｇとなる厚さ（３００〜６
００μｍ）に両面を研磨した。さらに、両面にＳｉＯ2
反射防止膜をつけ、１.５ｍｍ×１.５ｍｍのサイズの角
板状に加工した。なお、各ガーネット単結晶厚膜の組成
はＥＰＭＡによって分析した。
【０１５１】これらのＧｄＢｉ系ガーネット単結晶厚膜
の、波長１.５５μｍに対するＩ．Ｌ．は、０.０３〜
０.０５ｄＢと低い値であった。
の、波長１.５５μｍに対するＩ．Ｌ．は、０.０３〜
０.０５ｄＢと低い値であった。
【０１５２】Ｂｉの置換量（Ｂｉ組成値）ｘとＨSとの
関係を図１４に示す。図１４に明らかなように、ＨSが
１００Ｏｅ以下となる、ｘ＝０.８５〜１.５の範囲の組
成が有用である。
関係を図１４に示す。図１４に明らかなように、ＨSが
１００Ｏｅ以下となる、ｘ＝０.８５〜１.５の範囲の組
成が有用である。
【０１５３】（実施例１７）実施例１６と同様の方法
で、ＮＧＧ基板上に、Ｇｄ1.9Ｂｉ1.1Ｆｅ5-yＧａyＯ12
で表される化学式で、ｙ＝０.７，０.８，０.９，１.
０，１.１，１.２，１.３ のＧｄＢｉ系ガーネット厚膜
を、それぞれ厚さ約７００〜９００μｍ育成した。
で、ＮＧＧ基板上に、Ｇｄ1.9Ｂｉ1.1Ｆｅ5-yＧａyＯ12
で表される化学式で、ｙ＝０.７，０.８，０.９，１.
０，１.１，１.２，１.３ のＧｄＢｉ系ガーネット厚膜
を、それぞれ厚さ約７００〜９００μｍ育成した。
【０１５４】これらの、波長１.５５μｍに対するＩ．
Ｌ．は、０.０３〜０.０８ｄＢと低い値であった。
Ｌ．は、０.０３〜０.０８ｄＢと低い値であった。
【０１５５】Ｇａの置換量（Ｇａ組成値）ｙとＨSの関
係を図１５に示す。 図１５に明らかなように、ＨSが１
００Ｏｅ以下となる、ｙ＝０.７〜１.２５の範囲の組成
が有用である。
係を図１５に示す。 図１５に明らかなように、ＨSが１
００Ｏｅ以下となる、ｙ＝０.７〜１.２５の範囲の組成
が有用である。
【０１５６】（実施例１８）実施例１６と同様の方法
で、ＮＧＧ基板上に、Ｇｄ1.9Ｂｉ1.1Ｆｅ5-zＡｌzＯ12
で表される化学式で、ｚ＝０.７，０.８，０.９，１.
０，１.１，１.２，１.３ のＧｄＢｉ系ガーネット厚膜
を、それぞれ厚さ約７００〜９００μｍ育成した。
で、ＮＧＧ基板上に、Ｇｄ1.9Ｂｉ1.1Ｆｅ5-zＡｌzＯ12
で表される化学式で、ｚ＝０.７，０.８，０.９，１.
０，１.１，１.２，１.３ のＧｄＢｉ系ガーネット厚膜
を、それぞれ厚さ約７００〜９００μｍ育成した。
【０１５７】これらの、波長 １.５５μｍに対するＩ．
Ｌ．は、０.０４〜０.０８ｄＢと低い値であった。
Ｌ．は、０.０４〜０.０８ｄＢと低い値であった。
【０１５８】Ａｌの置換量（Ａｌ組成値）とＨSの関係
を図１６に示す。図１６に明らかなように、ＨSが１０
０Ｏｅ以下となる、ｚ＝０.７〜１.２５の範囲の組成が
有用である。
を図１６に示す。図１６に明らかなように、ＨSが１０
０Ｏｅ以下となる、ｚ＝０.７〜１.２５の範囲の組成が
有用である。
【０１５９】（実施例１９）実施例１６と同様の方法
で、ＮＧＧ基板上に、Ｇｄ1.9Ｂｉ1.1Ｆｅ5-(y+z)Ｇａy
ＡｌzＯ12で表される化学式で、ｙ＋ｚ＝０.７，０.
８，０.９，１.０，１.１，１.２，１.３となるＧｄＢ
ｉ系ガーネット厚膜を、それぞれ厚さ約７００〜９００
μｍ育成した。
で、ＮＧＧ基板上に、Ｇｄ1.9Ｂｉ1.1Ｆｅ5-(y+z)Ｇａy
ＡｌzＯ12で表される化学式で、ｙ＋ｚ＝０.７，０.
８，０.９，１.０，１.１，１.２，１.３となるＧｄＢ
ｉ系ガーネット厚膜を、それぞれ厚さ約７００〜９００
μｍ育成した。
【０１６０】これらの、波長１.５５μｍに対するＩ．
Ｌ．は、０.０３〜０. ０８ｄＢと低い値であった。
Ｌ．は、０.０３〜０. ０８ｄＢと低い値であった。
【０１６１】ＧａとＡｌの置換総量（ＧａとＡｌの組成
値）ｙ＋ｚとＨSの関係を図１７に示す。図１７に明ら
かなように、ＨSが１００Ｏｅ以下となる、ｚ＝０.７〜
１.２５の範囲の組成が有用である。
値）ｙ＋ｚとＨSの関係を図１７に示す。図１７に明ら
かなように、ＨSが１００Ｏｅ以下となる、ｚ＝０.７〜
１.２５の範囲の組成が有用である。
【０１６２】（実施例２０）実施例１６と同様の方法
で、ＮＧＧ基板上に、Ｇｄ1.8Ｂｉ1.2Ｆｅ4.0Ｇａ0.5Ａ
ｌ0.5Ｏ12で表される化学式のＧｄＢｉ系ガーネット厚
膜を、厚さ約７００〜９ ００μｍ育成した。このＧｄ
Ｂｉ系ガーネット単結晶厚膜を、基板除去後に、酸素濃
度が約５０％の雰囲気中で、９００℃，９５０℃，１０
００℃，１０５０℃，１１００℃，１１３０℃，および
１１５０℃の各温度で、１０時間保持する熱処理を行っ
た。
で、ＮＧＧ基板上に、Ｇｄ1.8Ｂｉ1.2Ｆｅ4.0Ｇａ0.5Ａ
ｌ0.5Ｏ12で表される化学式のＧｄＢｉ系ガーネット厚
膜を、厚さ約７００〜９ ００μｍ育成した。このＧｄ
Ｂｉ系ガーネット単結晶厚膜を、基板除去後に、酸素濃
度が約５０％の雰囲気中で、９００℃，９５０℃，１０
００℃，１０５０℃，１１００℃，１１３０℃，および
１１５０℃の各温度で、１０時間保持する熱処理を行っ
た。
【０１６３】また、Ｉ.Ｌ.と熱処理温度との結果を図１
８に示す。保磁力ＨCは、ＧｄＢｉ系ガーネット単結晶
厚膜の厚さ方向、すなわち光の透過方向について、振動
型磁力計（ＶＳＭ）を用いて測定した。図１８から明ら
かなように、熱処理温度９００〜１１３０℃の範囲で熱
処理を行うことによって、保磁力ＨCおよび挿入損失
は、熱処理前（非処理） よりも低減される。
８に示す。保磁力ＨCは、ＧｄＢｉ系ガーネット単結晶
厚膜の厚さ方向、すなわち光の透過方向について、振動
型磁力計（ＶＳＭ）を用いて測定した。図１８から明ら
かなように、熱処理温度９００〜１１３０℃の範囲で熱
処理を行うことによって、保磁力ＨCおよび挿入損失
は、熱処理前（非処理） よりも低減される。
【０１６４】また、これらのＧｄＢｉ系ガーネット単結
晶厚膜のＨSは、上記と同様の方法で測定した結果、１
０〜７０Ｏｅの範囲にあり、ＨCと強い正の相関がある
ことがわかった。これらの結果から、９００〜１１３０
℃の温度範囲で保持する熱処理が有用である。
晶厚膜のＨSは、上記と同様の方法で測定した結果、１
０〜７０Ｏｅの範囲にあり、ＨCと強い正の相関がある
ことがわかった。これらの結果から、９００〜１１３０
℃の温度範囲で保持する熱処理が有用である。
【０１６５】（実施例２１）実施例１６と同様の方法
で、ＮＧＧ基板上に、Ｇｄ2.0Ｂｉ1.0Ｆｅ4.1Ｇａ0.4Ａ
ｌ0.5Ｏ12で表される化学式のＧｄＢｉ系ガーネット厚
膜を、厚さ約７００〜９ ００μｍ育成した。このＧｄ
Ｂｉ系ガーネット単結晶厚膜を、基板除去後に、酸素濃
度が０，５，１０，２０，３０，５０，７０，１００％
の各雰囲気中で、温度１０００℃で１０時間保持する熱
処理を行った。
で、ＮＧＧ基板上に、Ｇｄ2.0Ｂｉ1.0Ｆｅ4.1Ｇａ0.4Ａ
ｌ0.5Ｏ12で表される化学式のＧｄＢｉ系ガーネット厚
膜を、厚さ約７００〜９ ００μｍ育成した。このＧｄ
Ｂｉ系ガーネット単結晶厚膜を、基板除去後に、酸素濃
度が０，５，１０，２０，３０，５０，７０，１００％
の各雰囲気中で、温度１０００℃で１０時間保持する熱
処理を行った。
【０１６６】その後、実施例２０と同様にして、ＨS、
ＨCおよびＩ．Ｌ．を、それぞれ測定した。
ＨCおよびＩ．Ｌ．を、それぞれ測定した。
【０１６７】また、Ｉ.Ｌ.と雰囲気の酸素濃度との関係
を図１９に示す。図１９から明らかなように、酸素濃度
の如何にかかわらず、熱処理を行うことによって、熱処
理前（非処理）よりも、ＨCは低減される。Ｉ．Ｌ．
は、酸素濃度が５％以上での熱処理によって、熱処理前
（非処理）よりも低減される。また、ＨSは、１０〜７
０Ｏｅの範囲にあり、ＨCと強い正の相関があることが
わかった。これらの結果から、熱処理で５％以上の酸素
濃度が有用であることがわかる。
を図１９に示す。図１９から明らかなように、酸素濃度
の如何にかかわらず、熱処理を行うことによって、熱処
理前（非処理）よりも、ＨCは低減される。Ｉ．Ｌ．
は、酸素濃度が５％以上での熱処理によって、熱処理前
（非処理）よりも低減される。また、ＨSは、１０〜７
０Ｏｅの範囲にあり、ＨCと強い正の相関があることが
わかった。これらの結果から、熱処理で５％以上の酸素
濃度が有用であることがわかる。
【０１６８】（実施例２２）実施例１６で得た、Ｇｄ
1.9Ｂｉ1.1Ｆｅ4.0Ｇａ0.5Ａｌ0.5Ｏ12の化学式で表さ
れるＧｄＢｉ系ガーネット厚膜をファラデー回転素子と
して用いて、光スイッチを構成した。ファラデー回転素
子を、偏光子および検光子の間にはさみ、空芯コイル内
に配置した。空芯コイルは、寸法が内径約２.５ｍｍ、
長さ約１０ｍｍで、約１５Ｏｅの交流磁界をほとんど発
熱なく発生することができる。
1.9Ｂｉ1.1Ｆｅ4.0Ｇａ0.5Ａｌ0.5Ｏ12の化学式で表さ
れるＧｄＢｉ系ガーネット厚膜をファラデー回転素子と
して用いて、光スイッチを構成した。ファラデー回転素
子を、偏光子および検光子の間にはさみ、空芯コイル内
に配置した。空芯コイルは、寸法が内径約２.５ｍｍ、
長さ約１０ｍｍで、約１５Ｏｅの交流磁界をほとんど発
熱なく発生することができる。
【０１６９】この空芯コイルに、１ＭＨｚの半波形電流
を通じ、ファラデー回転素子に波長１.５５μｍの光を
入射させて、光スイッチ機能を測定した。その結果、順
方向のＩ．Ｌ．は、最小値約０.５ｄＢ、最大値約７ｄ
Ｂで、交流電流に対応する光スイッチ機能が確認され
た。
を通じ、ファラデー回転素子に波長１.５５μｍの光を
入射させて、光スイッチ機能を測定した。その結果、順
方向のＩ．Ｌ．は、最小値約０.５ｄＢ、最大値約７ｄ
Ｂで、交流電流に対応する光スイッチ機能が確認され
た。
【０１７０】この空芯コイルに、１００ｋＨｚの全波形
電流を通じ、ファラデー回転素子に波長１.５５μｍの
光を入射させて、同様に、光スイッチ機能を測定した。
その結果、順方向のＩ．Ｌ．は、最小値約０.４ｄＢ、
最大値約３５ｄＢで、交流電流に対応する光スイッチ機
能が確認された。
電流を通じ、ファラデー回転素子に波長１.５５μｍの
光を入射させて、同様に、光スイッチ機能を測定した。
その結果、順方向のＩ．Ｌ．は、最小値約０.４ｄＢ、
最大値約３５ｄＢで、交流電流に対応する光スイッチ機
能が確認された。
【０１７１】（実施例２３）実施例１９で得た、Ｇｄ
1.9Ｂｉ1.1Ｆｅ4.3（Ｇａ0.5Ａｌ0.5）0.7Ｏ12の化学式
で表されるＧｄＢｉ系ガーネット厚膜をファラデー回転
素子として用いて光スイッチを構成した。ファラデー回
転素子を、偏光子および検光子の間にはさみ、フェライ
トコアの空隙の近傍に配置した。フェライトコアは、長
内辺約５ｍｍ、短内辺約５ｍｍ、断面形状約５×５ｍｍ
の、コ字状のＭｎ−Ｚｎ系フェライト材（Ｂｍ約５,０
００Ｇ、μi約２,５００）からなっている。フェライト
コアに巻線 を施し、コイルが形成されており、ファラ
デー回転素子が配置された空隙の近傍では、約１００Ｏ
ｅの磁界を印加することができる。
1.9Ｂｉ1.1Ｆｅ4.3（Ｇａ0.5Ａｌ0.5）0.7Ｏ12の化学式
で表されるＧｄＢｉ系ガーネット厚膜をファラデー回転
素子として用いて光スイッチを構成した。ファラデー回
転素子を、偏光子および検光子の間にはさみ、フェライ
トコアの空隙の近傍に配置した。フェライトコアは、長
内辺約５ｍｍ、短内辺約５ｍｍ、断面形状約５×５ｍｍ
の、コ字状のＭｎ−Ｚｎ系フェライト材（Ｂｍ約５,０
００Ｇ、μi約２,５００）からなっている。フェライト
コアに巻線 を施し、コイルが形成されており、ファラ
デー回転素子が配置された空隙の近傍では、約１００Ｏ
ｅの磁界を印加することができる。
【０１７２】このコイルに１０ｋＨｚの全波形交流電流
を通じ、光スイッチ機能を測定した。その結果、順方向
のＩ．Ｌ．は、最小値約０.５ｄＢ、最大値約３０ｄＢ
となり、交流電流に対応した光スイッチ機能が確認され
た。
を通じ、光スイッチ機能を測定した。その結果、順方向
のＩ．Ｌ．は、最小値約０.５ｄＢ、最大値約３０ｄＢ
となり、交流電流に対応した光スイッチ機能が確認され
た。
【０１７３】（実施例２４）実施例２０で作製した、Ｈ
Cが５０ＯｅのＧｄＢｉ系ガーネット厚膜をファラデー
回転素子として用いて光スイッチを構成した。実施例２
３と同様にして、フェライトコアの材料をそれぞれ、Ｌ
ｉ系フェライト材（Ｂｒ約２,５００Ｇ） およびＮｉ系
フェライト材（Ｂｒ約３,５００Ｇ）にして、１００ｋ
Ｈｚにおける光スイッチ機能を測定した。その結果、順
方向Ｉ．Ｌ．は、最小値約０.６ｄＢ、最大値約３０ｄ
Ｂとなり、交流電流に対応した光スイッチ機能が確認さ
れた。
Cが５０ＯｅのＧｄＢｉ系ガーネット厚膜をファラデー
回転素子として用いて光スイッチを構成した。実施例２
３と同様にして、フェライトコアの材料をそれぞれ、Ｌ
ｉ系フェライト材（Ｂｒ約２,５００Ｇ） およびＮｉ系
フェライト材（Ｂｒ約３,５００Ｇ）にして、１００ｋ
Ｈｚにおける光スイッチ機能を測定した。その結果、順
方向Ｉ．Ｌ．は、最小値約０.６ｄＢ、最大値約３０ｄ
Ｂとなり、交流電流に対応した光スイッチ機能が確認さ
れた。
【０１７４】また、いったん電流を通じた後は、電流を
切っても、ＧｄＢｉ系ガーネット厚膜の残留磁化とフェ
ライトコアの残留磁化によって、順方向Ｉ．Ｌ．が約
０.５ｄＢ、アイソレーションが約３５ｄＢの光アイソ
レータが形成されていた。
切っても、ＧｄＢｉ系ガーネット厚膜の残留磁化とフェ
ライトコアの残留磁化によって、順方向Ｉ．Ｌ．が約
０.５ｄＢ、アイソレーションが約３５ｄＢの光アイソ
レータが形成されていた。
【０１７５】（実施例２５）高純度の酸化ガドリニウム
（Ｇｄ2Ｏ3）、酸化ガリウム（Ｇａ2Ｏ3）、酸化第２鉄
（α−Ｆｅ2Ｏ3）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸
化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）、酸化鉛（ＰｂＯ）及び酸化ホ
ウ素（Ｂ2Ｏ3）の粉末を使用した。これらの粉末を用い
て、ＰｂＯ−Ｂｉ2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3系をフラックスとするＬ
ＰＥ法によって、ＮＧＧ基板上に、Ｇｄ1.8Ｂｉ1.2Ｆｅ
4.6Ａｌ0.3Ｇａ0.1Ｏ12なる組成のＧｄＢｉ系ガーネッ
ト厚膜を、厚さ約７００μｍに育成した。なお、組成値
は、育成後のＧｄＢｉ系ガーネット厚膜のＥＰＭＡ分析
に基づく。
（Ｇｄ2Ｏ3）、酸化ガリウム（Ｇａ2Ｏ3）、酸化第２鉄
（α−Ｆｅ2Ｏ3）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸
化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）、酸化鉛（ＰｂＯ）及び酸化ホ
ウ素（Ｂ2Ｏ3）の粉末を使用した。これらの粉末を用い
て、ＰｂＯ−Ｂｉ2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3系をフラックスとするＬ
ＰＥ法によって、ＮＧＧ基板上に、Ｇｄ1.8Ｂｉ1.2Ｆｅ
4.6Ａｌ0.3Ｇａ0.1Ｏ12なる組成のＧｄＢｉ系ガーネッ
ト厚膜を、厚さ約７００μｍに育成した。なお、組成値
は、育成後のＧｄＢｉ系ガーネット厚膜のＥＰＭＡ分析
に基づく。
【０１７６】なお、比較のために、酸化テルビウム（Ｔ
ｂ2Ｏ3）等の粉末を用い、ＬＰＥ法によって、同様にし
て、ＳＧＧＧ基板上に、Ｔｂ2.0Ｂｉ1.0Ｆｅ5Ｏ12なる
組成のＴｂＢｉ系ガーネット厚膜を、厚さ約７００μｍ
に育成した。
ｂ2Ｏ3）等の粉末を用い、ＬＰＥ法によって、同様にし
て、ＳＧＧＧ基板上に、Ｔｂ2.0Ｂｉ1.0Ｆｅ5Ｏ12なる
組成のＴｂＢｉ系ガーネット厚膜を、厚さ約７００μｍ
に育成した。
【０１７７】次に、これらのガーネット厚膜から基板を
除去し、両面を鏡面研磨し、厚さを約６００μｍとし
た。ＧｄＢｉ系ガーネット厚膜では、約１.２μｍ以上
の波長帯域で高い透過率を示す。他方、ＴｂＢｉ系ガー
ネット厚膜が高い透過率を示す波長範囲は、約１.２〜
１.５μｍにすぎない。
除去し、両面を鏡面研磨し、厚さを約６００μｍとし
た。ＧｄＢｉ系ガーネット厚膜では、約１.２μｍ以上
の波長帯域で高い透過率を示す。他方、ＴｂＢｉ系ガー
ネット厚膜が高い透過率を示す波長範囲は、約１.２〜
１.５μｍにすぎない。
【０１７８】ＧｄＢｉ系ガーネット厚膜について、波長
１.５５μｍにおいてファラデーθfが約４５ｄｅｇとな
るように厚さを調整し、両面にＳｉＯ2反射防止膜をつ
けた。このＧｄＢｉ系ガーネット厚膜について、波長
１.５５μｍにおける、５００Ｏｅの印加磁界のもとで
のＩ．Ｌ．、θF、θF/T及びＴcomp.を求めた。また、
振動型 磁力計（ＶＳＭ）を用いてＨｓも測定した。
１.５５μｍにおいてファラデーθfが約４５ｄｅｇとな
るように厚さを調整し、両面にＳｉＯ2反射防止膜をつ
けた。このＧｄＢｉ系ガーネット厚膜について、波長
１.５５μｍにおける、５００Ｏｅの印加磁界のもとで
のＩ．Ｌ．、θF、θF/T及びＴcomp.を求めた。また、
振動型 磁力計（ＶＳＭ）を用いてＨｓも測定した。
【０１７９】その結果、Ｉ．Ｌ．は０.０９ｄＢ、Ｈsは
約３００Ｏｅ、θFは約１０００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは
約０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は約−４０℃以下であっ
た。これらの結果から、本実施例によるＧｄＢｉ系ガー
ネット厚膜は、ファラデー回転素子として極めて有用で
あることがわかる。
約３００Ｏｅ、θFは約１０００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは
約０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は約−４０℃以下であっ
た。これらの結果から、本実施例によるＧｄＢｉ系ガー
ネット厚膜は、ファラデー回転素子として極めて有用で
あることがわかる。
【０１８０】（実施例２６）実施例２５と同様の方法
で、ＮＧＧ基板上に、化学式が、Ｇｄ1.7Ｂｉ1.3Ｆｅ
4.5（ＡｌaＧａb）0.5Ｏ12で表され、ａ／（ａ＋ｂ）＝
０〜１.０の各値をもつＧ ｄＢｉ系ガーネット厚膜を、
厚さ約６００μｍに育成し、各特性を測定した。その結
果、全てのＧｄＢｉ系ガーネット厚膜について、Ｈsは
約４００Ｏｅ、θFは約１２００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは
約０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であっ
た。
で、ＮＧＧ基板上に、化学式が、Ｇｄ1.7Ｂｉ1.3Ｆｅ
4.5（ＡｌaＧａb）0.5Ｏ12で表され、ａ／（ａ＋ｂ）＝
０〜１.０の各値をもつＧ ｄＢｉ系ガーネット厚膜を、
厚さ約６００μｍに育成し、各特性を測定した。その結
果、全てのＧｄＢｉ系ガーネット厚膜について、Ｈsは
約４００Ｏｅ、θFは約１２００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは
約０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であっ
た。
【０１８１】図２０に、本実施例におけるＧｄＢｉ系ガ
ーネット厚膜についてのＩ．Ｌ．を示す。ａ／（ａ＋
ｂ）の値が０.９を超えると、Ｉ．Ｌ．が著しく増加す
る。図２０から、ａ／（ａ＋ｂ）の値が０〜０.９０の
範囲でＩ．Ｌ．が小さく、この範囲のＧｄＢｉ系ガーネ
ット厚膜が有用といえる。
ーネット厚膜についてのＩ．Ｌ．を示す。ａ／（ａ＋
ｂ）の値が０.９を超えると、Ｉ．Ｌ．が著しく増加す
る。図２０から、ａ／（ａ＋ｂ）の値が０〜０.９０の
範囲でＩ．Ｌ．が小さく、この範囲のＧｄＢｉ系ガーネ
ット厚膜が有用といえる。
【０１８２】（実施例２７）実施例２６と同様の方法
で、ＮＧＧ基板上に、化学式が、Ｇｄ3-xＢｉxＦｅ4. 4
Ａｌ0.4Ｇａ0.2Ｏ12で表され、ｘ＝０.８〜１.７の各値
をもつＧｄＢｉ系ガーネット厚膜を、それぞれ厚さ約７
００μｍに育成し、各特性を測定した。その結果、全て
のＧｄＢｉ系ガーネット厚膜について、Ｈsは約１００
〜４５０Ｏｅ、θF/Tは０.０４〜０.０７ｄｅｇ／℃、
Ｔcomp.は−３０℃以下であった。
で、ＮＧＧ基板上に、化学式が、Ｇｄ3-xＢｉxＦｅ4. 4
Ａｌ0.4Ｇａ0.2Ｏ12で表され、ｘ＝０.８〜１.７の各値
をもつＧｄＢｉ系ガーネット厚膜を、それぞれ厚さ約７
００μｍに育成し、各特性を測定した。その結果、全て
のＧｄＢｉ系ガーネット厚膜について、Ｈsは約１００
〜４５０Ｏｅ、θF/Tは０.０４〜０.０７ｄｅｇ／℃、
Ｔcomp.は−３０℃以下であった。
【０１８３】図２１に、本実施例におけるＧｄＢｉ系ガ
ーネット厚膜についての各測定結果を示す。図２１か
ら、ｘ＝０.８５以上で、θFは８００ｄｅｇ／ｃｍ以上
となる。またｘの値が１.６を超えると、Ｉ．Ｌ．は急
激に増加する。従って、ｘの値が０.８５〜１.６の範囲
で、ＧｄＢｉ系ガーネット厚膜は有用である。
ーネット厚膜についての各測定結果を示す。図２１か
ら、ｘ＝０.８５以上で、θFは８００ｄｅｇ／ｃｍ以上
となる。またｘの値が１.６を超えると、Ｉ．Ｌ．は急
激に増加する。従って、ｘの値が０.８５〜１.６の範囲
で、ＧｄＢｉ系ガーネット厚膜は有用である。
【０１８４】（実施例２８）実施例２６と同様の方法
で、ＮＧＧ基板上に、化学式が、Ｇｄ1.8Ｂｉ1.2Ｆｅ
5-y（Ａｌ0.6Ｇａ0.4）yＯ12で表され、ｙ＝０〜１.１
の各値をもつＧｄＢｉ系ガ ーネット厚膜を、厚さ約６
００μｍに育成し、各特性を測定した。その結果、全て
のＧｄＢｉ系ガーネット厚膜について、θFは約１２０
０ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは０.０４〜０.０６ｄｅｇ／
℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であった。
で、ＮＧＧ基板上に、化学式が、Ｇｄ1.8Ｂｉ1.2Ｆｅ
5-y（Ａｌ0.6Ｇａ0.4）yＯ12で表され、ｙ＝０〜１.１
の各値をもつＧｄＢｉ系ガ ーネット厚膜を、厚さ約６
００μｍに育成し、各特性を測定した。その結果、全て
のＧｄＢｉ系ガーネット厚膜について、θFは約１２０
０ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは０.０４〜０.０６ｄｅｇ／
℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であった。
【０１８５】図２２に、本実施例におけるＧｄＢｉ系ガ
ーネット厚膜についての各測定結果を示す。ｙの値が
０.２以上で、Ｈsが５００Ｏｅ以下となり、また、ｙの
値が１.０を超えると、Ｉ．Ｌ．は急激に増加する。し
たがって、ｙの組成が０.２〜１.０の範囲のＧｄＢｉ系
ガーネット厚膜が有用である。
ーネット厚膜についての各測定結果を示す。ｙの値が
０.２以上で、Ｈsが５００Ｏｅ以下となり、また、ｙの
値が１.０を超えると、Ｉ．Ｌ．は急激に増加する。し
たがって、ｙの組成が０.２〜１.０の範囲のＧｄＢｉ系
ガーネット厚膜が有用である。
【０１８６】（実施例２９）実施例２６と同様の方法
で、ＮＧＧ基板上に、化学式が、Ｇｄ2.1Ｂｉ0.9Ｆｅ
4.6Ａｌ0.3Ｇａ0.1Ｏ12で表されるＧｄＢｉ系ガーネッ
ト厚膜を厚さ約７００μｍ に育成した。このＧｄＢｉ
系ガーネット厚膜を、酸素濃度約５０％の雰囲気で、９
５０℃、１０００℃、１０５０℃、１１００℃、１１３
０℃、１１５０℃の各温度で１０時間保持し、熱処理し
た。次に、これらのＧｄＢｉ系ガーネット厚膜を波長
１.５５μｍに対して、θfが約４５ｄｅｇとなるように
厚さを調整し、実施例２５と同様にして、各特性を測定
した。
で、ＮＧＧ基板上に、化学式が、Ｇｄ2.1Ｂｉ0.9Ｆｅ
4.6Ａｌ0.3Ｇａ0.1Ｏ12で表されるＧｄＢｉ系ガーネッ
ト厚膜を厚さ約７００μｍ に育成した。このＧｄＢｉ
系ガーネット厚膜を、酸素濃度約５０％の雰囲気で、９
５０℃、１０００℃、１０５０℃、１１００℃、１１３
０℃、１１５０℃の各温度で１０時間保持し、熱処理し
た。次に、これらのＧｄＢｉ系ガーネット厚膜を波長
１.５５μｍに対して、θfが約４５ｄｅｇとなるように
厚さを調整し、実施例２５と同様にして、各特性を測定
した。
【０１８７】その結果、全ての試料のＧｄＢｉ系ガーネ
ット厚膜について、Ｈｓは約３００Ｏｅ、θFは約９０
０ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約０.０７ｄｅｇ／℃、そして
Ｔcom p.は−３０℃であった。
ット厚膜について、Ｈｓは約３００Ｏｅ、θFは約９０
０ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約０.０７ｄｅｇ／℃、そして
Ｔcom p.は−３０℃であった。
【０１８８】図２３に、本実施例におけるＧｄＢｉ系ガ
ーネット厚膜材料についての熱処理温度とＩ．Ｌ．を示
す。図２３から、９５０〜１１３０℃の温度範囲におけ
る熱処理が、Ｉ．Ｌ．の低減をもたらすことが認められ
る。
ーネット厚膜材料についての熱処理温度とＩ．Ｌ．を示
す。図２３から、９５０〜１１３０℃の温度範囲におけ
る熱処理が、Ｉ．Ｌ．の低減をもたらすことが認められ
る。
【０１８９】（実施例３０）実施例２６と同様にして、
ＮＧＧ基板上に、化学式が、Ｇｄ1.5Ｂｉ1.5Ｆｅ4. 0 Ａ
ｌ0.6Ｇａ0.4Ｏ12で表されるＧｄＢｉ系ガーネット厚膜
を、厚さ約５００μｍに育成した。次に、このＧｄＢｉ
系ガーネット厚膜を、温度１０５０℃、雰囲気の酸素濃
度が、それぞれ、０，１０，２０，４０，６０，８０，
１００％において、２０時間保持する熱処理をした後、
各特性を測定した。
ＮＧＧ基板上に、化学式が、Ｇｄ1.5Ｂｉ1.5Ｆｅ4. 0 Ａ
ｌ0.6Ｇａ0.4Ｏ12で表されるＧｄＢｉ系ガーネット厚膜
を、厚さ約５００μｍに育成した。次に、このＧｄＢｉ
系ガーネット厚膜を、温度１０５０℃、雰囲気の酸素濃
度が、それぞれ、０，１０，２０，４０，６０，８０，
１００％において、２０時間保持する熱処理をした後、
各特性を測定した。
【０１９０】その結果、全てのＧｄＢｉ系ガーネット厚
膜について、Ｈsは約４００Ｏｅ、θFは約１４００ｄｅ
ｇ／ｃｍ、θF/Tは約０.０４ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−
４０℃であった。
膜について、Ｈsは約４００Ｏｅ、θFは約１４００ｄｅ
ｇ／ｃｍ、θF/Tは約０.０４ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−
４０℃であった。
【０１９１】図２４に、本実施例におけるＧｄＢｉ系ガ
ーネット厚膜についての熱処理における雰囲気中の酸素
濃度とＩ．Ｌ．の関係を示す。雰囲気中の酸素濃度が１
０〜１００％範囲で、Ｉ．Ｌ．の低減に対する熱処理の
効果が認められる。
ーネット厚膜についての熱処理における雰囲気中の酸素
濃度とＩ．Ｌ．の関係を示す。雰囲気中の酸素濃度が１
０〜１００％範囲で、Ｉ．Ｌ．の低減に対する熱処理の
効果が認められる。
【０１９２】（実施例３１）高純度の酸化ガドリニウム
（Ｇｄ2Ｏ3）、酸化第二鉄（α−Ｆｅ2Ｏ3）、酸化アル
ミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）、酸
化鉛（ＰｂＯ）及び酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）の粉末を使用
した。これらの粉末を使って、ＰｂＯ−Ｂｉ2Ｏ3-Ｂ2Ｏ
3系をフラックスとするＬＰＥ法によって、ＮＧＧ基板
（格子定数１２.５０９オングストローム）上に、Ｇｄ
1.8Ｂｉ1.2Ｆｅ4.6Ａｌ0.4Ｏ12なる主成分組成で、Ｂ2
Ｏ3を約１.０ｗｔ％含有するＧｄＢｉ系ガーネット単結
晶厚膜を、厚さ約７００μｍに育成した。
（Ｇｄ2Ｏ3）、酸化第二鉄（α−Ｆｅ2Ｏ3）、酸化アル
ミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）、酸
化鉛（ＰｂＯ）及び酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）の粉末を使用
した。これらの粉末を使って、ＰｂＯ−Ｂｉ2Ｏ3-Ｂ2Ｏ
3系をフラックスとするＬＰＥ法によって、ＮＧＧ基板
（格子定数１２.５０９オングストローム）上に、Ｇｄ
1.8Ｂｉ1.2Ｆｅ4.6Ａｌ0.4Ｏ12なる主成分組成で、Ｂ2
Ｏ3を約１.０ｗｔ％含有するＧｄＢｉ系ガーネット単結
晶厚膜を、厚さ約７００μｍに育成した。
【０１９３】比較のために、酸化テルビウム（Ｔｂ
2Ｏ3）等の粉末を使用し、ＬＰＥ法によって、同様に、
ＳＧＧＧ基板（格子定数１２.４９６オングストロー
ム）上に、Ｔｂ2ＢｉＦｅ5Ｏ12なる組成のＴｂＢｉ系ガ
ーネット単結晶厚膜を、厚さ約７００μｍに育成した。
2Ｏ3）等の粉末を使用し、ＬＰＥ法によって、同様に、
ＳＧＧＧ基板（格子定数１２.４９６オングストロー
ム）上に、Ｔｂ2ＢｉＦｅ5Ｏ12なる組成のＴｂＢｉ系ガ
ーネット単結晶厚膜を、厚さ約７００μｍに育成した。
【０１９４】次に、これらのガーネット単結晶厚膜から
基板を除去し、両面を鏡面研磨し、厚さ約６００μｍと
した。その後、波長可変型分光計を用いて、波長が０.
９〜２.２μｍの範囲におけるガーネット厚膜の光透過
率を測定した。なお、上記の組成値は、これらの試料の
両面について各５点ずつＥＰＭＡ分析を行い、その平均
値として求めたものである。また、Ｂ2Ｏ3は、原子吸光
分析法により求めた。
基板を除去し、両面を鏡面研磨し、厚さ約６００μｍと
した。その後、波長可変型分光計を用いて、波長が０.
９〜２.２μｍの範囲におけるガーネット厚膜の光透過
率を測定した。なお、上記の組成値は、これらの試料の
両面について各５点ずつＥＰＭＡ分析を行い、その平均
値として求めたものである。また、Ｂ2Ｏ3は、原子吸光
分析法により求めた。
【０１９５】ＧｄＢｉ系ガーネット単結晶厚膜は、約
１.２μｍ 以上の領域で、高い透過率をもっている。他
方、ＴｂＢｉ系ガーネット単結晶厚膜が高い透過率を示
す波長範囲は、約１.２〜１.５μｍにすぎない。この結
果から、１.５μｍ以上の波長帯域においては、ＧｄＢ
ｉ系ガーネット単結晶厚膜が有用であることがわかる。
１.２μｍ 以上の領域で、高い透過率をもっている。他
方、ＴｂＢｉ系ガーネット単結晶厚膜が高い透過率を示
す波長範囲は、約１.２〜１.５μｍにすぎない。この結
果から、１.５μｍ以上の波長帯域においては、ＧｄＢ
ｉ系ガーネット単結晶厚膜が有用であることがわかる。
【０１９６】なお、このＧｄＢｉ系ガーネット厚膜につ
いて、試料の両面を研磨し、波長１.６２μｍにおける
θfが約４５ｄｅｇとなる厚さに調整した後、ＳｉＯ2に
よる無反射被覆処理を行い、電磁石を用いて磁界を約５
００Ｏｅまで印加し、波長１.６２μｍにおけるＩ.
Ｌ.、θF、Ｈsを求めた。また、同様にして 、温度を変
化し、θF/T、Ｔcomp.を求めた。
いて、試料の両面を研磨し、波長１.６２μｍにおける
θfが約４５ｄｅｇとなる厚さに調整した後、ＳｉＯ2に
よる無反射被覆処理を行い、電磁石を用いて磁界を約５
００Ｏｅまで印加し、波長１.６２μｍにおけるＩ.
Ｌ.、θF、Ｈsを求めた。また、同様にして 、温度を変
化し、θF/T、Ｔcomp.を求めた。
【０１９７】Ｉ.Ｌ.は、０.０７ｄＢ、Ｈsは、約４００
Ｏｅ、θFは、約１１００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは、約
０.０６ｄｅｇ／℃ 、Ｔcomp.は、−４０℃以下であっ
た。
Ｏｅ、θFは、約１１００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは、約
０.０６ｄｅｇ／℃ 、Ｔcomp.は、−４０℃以下であっ
た。
【０１９８】したがって、本発明のＧｄＢｉ系ガーネッ
ト厚膜は、ファラデー回転素子としてきわめて有用であ
ることがわかる。
ト厚膜は、ファラデー回転素子としてきわめて有用であ
ることがわかる。
【０１９９】（実施例３２）実施例３１と同様の方法
で、ＮＧＧ基板上に、主成分比がＧｄ2.0Ｂｉ1.0Ｆｅ
4.7Ａｌ0.3Ｏ12で、Ｂ2Ｏ3を０，１，２，３，４，５ｗ
ｔ％含有するＧｄＢｉ系ガーネット厚膜を、厚さ約８０
０μｍに育成した後、試料を作製し、各特性を測定し
た。
で、ＮＧＧ基板上に、主成分比がＧｄ2.0Ｂｉ1.0Ｆｅ
4.7Ａｌ0.3Ｏ12で、Ｂ2Ｏ3を０，１，２，３，４，５ｗ
ｔ％含有するＧｄＢｉ系ガーネット厚膜を、厚さ約８０
０μｍに育成した後、試料を作製し、各特性を測定し
た。
【０２００】図２５に、本実施例におけるＧｄＢｉ系ガ
ーネット厚膜材料についてのＩ.Ｌ.の測定結果を示す。
図２５から、Ｂ2Ｏ3の含有により、Ｉ.Ｌ.は、減少し、
Ｂ2Ｏ3が４.０ｗｔ％を越える領域で、Ｉ.Ｌ.は、著し
く増加している。
ーネット厚膜材料についてのＩ.Ｌ.の測定結果を示す。
図２５から、Ｂ2Ｏ3の含有により、Ｉ.Ｌ.は、減少し、
Ｂ2Ｏ3が４.０ｗｔ％を越える領域で、Ｉ.Ｌ.は、著し
く増加している。
【０２０１】また、本実施例で対象としたすべてのＧｄ
Ｂｉ系ガーネット厚膜材料について、Ｈsは、約３５０
Ｏｅ、θFは、約９００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは、約０.
０６〜０.０７ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は、−４０℃以下で
あった。したがって、Ｂ2Ｏ3の含有量は、０〜４.０ｗ
ｔ％（０を含まず）の範囲が有用である。更に、 望ま
しくは、Ｂ2Ｏ3が０.４〜３.６ｗｔ％の範囲でＩ.Ｌ.が
０.１ｄＢ以下となり、有用である。
Ｂｉ系ガーネット厚膜材料について、Ｈsは、約３５０
Ｏｅ、θFは、約９００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは、約０.
０６〜０.０７ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は、−４０℃以下で
あった。したがって、Ｂ2Ｏ3の含有量は、０〜４.０ｗ
ｔ％（０を含まず）の範囲が有用である。更に、 望ま
しくは、Ｂ2Ｏ3が０.４〜３.６ｗｔ％の範囲でＩ.Ｌ.が
０.１ｄＢ以下となり、有用である。
【０２０２】（実施例３３）実施例３２と同様の方法
で、ＮＧＧ基板上に、主成分比がＧｄ2.2Ｂｉ0.8Ｆｅ
4.9Ａｌ0.1Ｏ12で、Ｂ2Ｏ3を約０.５ｗｔ％含有するＧ
ｄＢｉ系ガーネット厚膜を 、厚さ約９００μｍに育成
した。
で、ＮＧＧ基板上に、主成分比がＧｄ2.2Ｂｉ0.8Ｆｅ
4.9Ａｌ0.1Ｏ12で、Ｂ2Ｏ3を約０.５ｗｔ％含有するＧ
ｄＢｉ系ガーネット厚膜を 、厚さ約９００μｍに育成
した。
【０２０３】このＧｄＢｉ系ガーネット単結晶厚膜を、
酸素濃度が約５０％の雰囲気中で、９５０℃，１０００
℃，１０５０℃，１１００℃，１１３０℃，１１５０℃
の各温度で、１０時間保持し、熱処理した。
酸素濃度が約５０％の雰囲気中で、９５０℃，１０００
℃，１０５０℃，１１００℃，１１３０℃，１１５０℃
の各温度で、１０時間保持し、熱処理した。
【０２０４】その後、これらの試料を波長１.６２μｍ
においてθfが約４５度となるように厚さを調整（約６
５０μｍ）した後、実施例３１と同様に、各特性を測定
した。
においてθfが約４５度となるように厚さを調整（約６
５０μｍ）した後、実施例３１と同様に、各特性を測定
した。
【０２０５】図２６に、本実施例におけるＧｄＢｉ系ガ
ーネット厚膜材料についてのＩ.Ｌ.を示す。図２６か
ら、９５０〜１１３０℃の温度範囲で熱処理を行うこと
によって、熱処理前（非処理）よりもＩ.Ｌ.が低減して
いることがわかる。
ーネット厚膜材料についてのＩ.Ｌ.を示す。図２６か
ら、９５０〜１１３０℃の温度範囲で熱処理を行うこと
によって、熱処理前（非処理）よりもＩ.Ｌ.が低減して
いることがわかる。
【０２０６】また、本実施例で対象としたすべてのＧｄ
Ｂｉ系ガーネット厚膜材料について、Ｈsは、約３００
Ｏｅ、θFは、約７００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは、約０.
０７ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は、−４０℃以下であった。
従って、９５０〜１１３０℃の温度範囲での熱処理が有
用であることがわかる。
Ｂｉ系ガーネット厚膜材料について、Ｈsは、約３００
Ｏｅ、θFは、約７００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは、約０.
０７ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は、−４０℃以下であった。
従って、９５０〜１１３０℃の温度範囲での熱処理が有
用であることがわかる。
【０２０７】（実施例３４）実施例３３と同様の方法
で、ＮＧＧ基板上に、主成分比がＧｄ1.6Ｂｉ1.4Ｆｅ
4.4Ａｌ0.6Ｏ12で、Ｂ2Ｏ3を約３.５ｗｔ％含有するＧ
ｄＢｉ系ガーネット厚膜を 、厚さ約６００μｍに育成
した。
で、ＮＧＧ基板上に、主成分比がＧｄ1.6Ｂｉ1.4Ｆｅ
4.4Ａｌ0.6Ｏ12で、Ｂ2Ｏ3を約３.５ｗｔ％含有するＧ
ｄＢｉ系ガーネット厚膜を 、厚さ約６００μｍに育成
した。
【０２０８】このＧｄＢｉ系ガーネット単結晶厚膜を、
１０５０℃の温度で、０、１０、２０、４０、６０、８
０、１００％の雰囲気の酸素濃度で、２０時間保持し、
熱処理した後、試料を作製し、各特性を測定した。
１０５０℃の温度で、０、１０、２０、４０、６０、８
０、１００％の雰囲気の酸素濃度で、２０時間保持し、
熱処理した後、試料を作製し、各特性を測定した。
【０２０９】図２７に、本実施例におけるＧｄＢｉ系ガ
ーネット厚膜材料についてのＩ.Ｌ.を示す。図２７か
ら、１０〜１００％の範囲の雰囲気の酸素濃度で熱処理
を行うことによって、熱処理前（非処理）よりもＩ.Ｌ.
が低減していることがわかる。
ーネット厚膜材料についてのＩ.Ｌ.を示す。図２７か
ら、１０〜１００％の範囲の雰囲気の酸素濃度で熱処理
を行うことによって、熱処理前（非処理）よりもＩ.Ｌ.
が低減していることがわかる。
【０２１０】また、本実施例で対象としたすべてのＧｄ
Ｂｉ系ガーネット厚膜材料について、Ｈsは、約４００
Ｏｅ、θFは、約１３００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは、約
０.０７ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は、−４０℃以下であっ
た。従って、１０〜１００℃の雰囲気の酸素濃度での熱
処理が有用であることがわかる。
Ｂｉ系ガーネット厚膜材料について、Ｈsは、約４００
Ｏｅ、θFは、約１３００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは、約
０.０７ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は、−４０℃以下であっ
た。従って、１０〜１００℃の雰囲気の酸素濃度での熱
処理が有用であることがわかる。
【０２１１】（実施例３５）高純度の酸化ガドリニウム
（Ｇｄ2Ｏ3）、酸化第二鉄（α−Ｆｅ2Ｏ3）、酸化ガリ
ウム（Ｇａ2Ｏ3）、酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）、酸化鉛
（ＰｂＯ）および酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）の粉末を原料と
して使用し、ＰｂＯ−Ｂｉ2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3系をフラックス
として、ＬＰＥ法にて、ＮＧＧ基板（格子定数１２.５
０９オングストローム）上に、主成分比が、Ｇｄ2.1Ｂ
ｉ0.9Ｆｅ4.8Ｇａ0.2Ｏ12なる組成のＧｄＢｉ系ガーネ
ット厚膜を育成した。育成した厚膜のＢ量は、０．２，
０．５，１．０，１．７，２．３，３．０，４．０，
４．８ｗｔ％であり、厚膜の厚さは約６００μｍであ
る。
（Ｇｄ2Ｏ3）、酸化第二鉄（α−Ｆｅ2Ｏ3）、酸化ガリ
ウム（Ｇａ2Ｏ3）、酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）、酸化鉛
（ＰｂＯ）および酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）の粉末を原料と
して使用し、ＰｂＯ−Ｂｉ2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3系をフラックス
として、ＬＰＥ法にて、ＮＧＧ基板（格子定数１２.５
０９オングストローム）上に、主成分比が、Ｇｄ2.1Ｂ
ｉ0.9Ｆｅ4.8Ｇａ0.2Ｏ12なる組成のＧｄＢｉ系ガーネ
ット厚膜を育成した。育成した厚膜のＢ量は、０．２，
０．５，１．０，１．７，２．３，３．０，４．０，
４．８ｗｔ％であり、厚膜の厚さは約６００μｍであ
る。
【０２１２】次に、これらの試料の基板を除去した後、
酸素濃度約５０％の雰囲気中において１０５０℃、２０
時間の熱処理を行った。次に、これらの厚膜の両面を研
磨し、θfが約４５ｄｅｇとなる厚さに調整した。な
お、上記組成値は、これらの試料の両面について、各１
０点ずつＥＰＭＡ分析を行い、その平均値として求めた
ものである。
酸素濃度約５０％の雰囲気中において１０５０℃、２０
時間の熱処理を行った。次に、これらの厚膜の両面を研
磨し、θfが約４５ｄｅｇとなる厚さに調整した。な
お、上記組成値は、これらの試料の両面について、各１
０点ずつＥＰＭＡ分析を行い、その平均値として求めた
ものである。
【０２１３】これらの厚膜にＳｉＯ2膜による無反射被
覆処理を行った後、電磁石を用いて磁界を約１．５ｋＯ
ｅまで印加し、波長１.５５μｍにおいて透過率が飽和
する磁界Ｈs、Ｉ.Ｌ.及びθFを測定した。また、室温近
傍におけるθF/Tを測定した。
覆処理を行った後、電磁石を用いて磁界を約１．５ｋＯ
ｅまで印加し、波長１.５５μｍにおいて透過率が飽和
する磁界Ｈs、Ｉ.Ｌ.及びθFを測定した。また、室温近
傍におけるθF/Tを測定した。
【０２１４】これらの膜厚のＨsは約７５０Ｏｅ、θF/T
は、約−０.０７ｄｅｇ／℃であった。
は、約−０.０７ｄｅｇ／℃であった。
【０２１５】図２８にθF/TとＩ．Ｌ．の結果を示す。
図２８に示すように、Ｂ量に対しθFは約１０００ｄｅ
ｇ／ｃｍであるのに対し、Ｉ．Ｌ．は、０．２〜３．０
ｗｔ％において０．１ｄＢ以下であった。Ｂ量が３．０
ｗｔ％を越えた場合ではＩ．Ｌ．が劣化する。したがっ
て、Ｂ量は、０．２〜３．０ｗｔ％が望ましい。
図２８に示すように、Ｂ量に対しθFは約１０００ｄｅ
ｇ／ｃｍであるのに対し、Ｉ．Ｌ．は、０．２〜３．０
ｗｔ％において０．１ｄＢ以下であった。Ｂ量が３．０
ｗｔ％を越えた場合ではＩ．Ｌ．が劣化する。したがっ
て、Ｂ量は、０．２〜３．０ｗｔ％が望ましい。
【０２１６】（実施例３６）高純度の酸化ガドリニウム
（Ｇｄ2Ｏ3）、酸化第二鉄（α−Ｆｅ2Ｏ3）、酸化アル
ミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）、酸
化鉛（ＰｂＯ）および酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）の粉末を原
料として使用し、ＰｂＯ−Ｂｉ2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3系をフラッ
クスとして、ＬＰＥ法にて、ＮＧＧ基板（格子定数１
２.５０９オングストローム）上に、主成分比が、Ｇｄ
3-xＢｉxＦｅ4.7Ａｌ0.3Ｏ12なる組成のＧｄＢｉ系ガー
ネット厚膜を育成した。育成した厚膜のＢ量は、１．０
〜１．３ｗｔ％であり、厚膜の厚さは約６００μｍであ
る。
（Ｇｄ2Ｏ3）、酸化第二鉄（α−Ｆｅ2Ｏ3）、酸化アル
ミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）、酸
化鉛（ＰｂＯ）および酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）の粉末を原
料として使用し、ＰｂＯ−Ｂｉ2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3系をフラッ
クスとして、ＬＰＥ法にて、ＮＧＧ基板（格子定数１
２.５０９オングストローム）上に、主成分比が、Ｇｄ
3-xＢｉxＦｅ4.7Ａｌ0.3Ｏ12なる組成のＧｄＢｉ系ガー
ネット厚膜を育成した。育成した厚膜のＢ量は、１．０
〜１．３ｗｔ％であり、厚膜の厚さは約６００μｍであ
る。
【０２１７】次に、実施例３５と同様に厚膜を処理した
した後、Ｈs、Ｉ．Ｌ．、θF、θF/ T（θF/Tは負の値）
を測定した。
した後、Ｈs、Ｉ．Ｌ．、θF、θF/ T（θF/Tは負の値）
を測定した。
【０２１８】これらの膜厚のＨsは約５００〜１１００
Ｏｅであり、Ｂｉ量ｘの増加とともに増加する傾向を示
す。θF/Tは、約−０.０７ｄｅｇ／℃であった。
Ｏｅであり、Ｂｉ量ｘの増加とともに増加する傾向を示
す。θF/Tは、約−０.０７ｄｅｇ／℃であった。
【０２１９】図２９にθFとＩ．Ｌ．の結果を示す。図
２９に示すように、θFはｘの増加とともに増加する傾
向を示し、Ｉ．Ｌ．は、ｘが１．３以下では、０．１ｄ
Ｂであるが、ｘが１．３を越える場合では、劣化する。
したがって、Ｂｉ量は、ｘ＝０．８〜１．３が望まし
い。
２９に示すように、θFはｘの増加とともに増加する傾
向を示し、Ｉ．Ｌ．は、ｘが１．３以下では、０．１ｄ
Ｂであるが、ｘが１．３を越える場合では、劣化する。
したがって、Ｂｉ量は、ｘ＝０．８〜１．３が望まし
い。
【０２２０】（実施例３７）実施例３５及び３６と同様
にして、ＮＧＧ基板上に、主成分比が、Ｇｄ2.1Ｂｉ0.9
Ｆｅ5-αＡｌαＯ12（ただし、α＝０，０．１，０．
２，０．３，０．４，０．５，０．６）及びＧｄ2.1Ｂ
ｉ0.9Ｆｅ5-βＧａβＯ12（ただし、β＝０，０．１，
０．２，０．３，０．４，０．５，０．６）なる組成の
ガーネット厚膜を育成した。育成した厚膜のＢ量は、
１．０〜１．３ｗｔ％であり、厚膜の厚さは約６００μ
ｍである。
にして、ＮＧＧ基板上に、主成分比が、Ｇｄ2.1Ｂｉ0.9
Ｆｅ5-αＡｌαＯ12（ただし、α＝０，０．１，０．
２，０．３，０．４，０．５，０．６）及びＧｄ2.1Ｂ
ｉ0.9Ｆｅ5-βＧａβＯ12（ただし、β＝０，０．１，
０．２，０．３，０．４，０．５，０．６）なる組成の
ガーネット厚膜を育成した。育成した厚膜のＢ量は、
１．０〜１．３ｗｔ％であり、厚膜の厚さは約６００μ
ｍである。
【０２２１】次に、実施例３５と同様に厚膜を処理した
した後、Ｈs、Ｉ．Ｌ．、θF、θF/ T（θF/Tは負の値）
を測定した。
した後、Ｈs、Ｉ．Ｌ．、θF、θF/ T（θF/Tは負の値）
を測定した。
【０２２２】これらの膜厚のθFは、約１０００ｄｅｇ
／ｃｍ，Ｉ．Ｌ．は、約０．０７ｄＢである。
／ｃｍ，Ｉ．Ｌ．は、約０．０７ｄＢである。
【０２２３】図３０及び図３１にＨs、θF/Tの結果を示
す。図３０に示すように、Ａｌ量αの増加とともにＨs
は減少する。θF/Tは、α＝０〜０．３では直線的に増
加し、αが０．３５を越えると急増する。したがって、
Ａｌ量はα＝０〜０．３５が望ましい。
す。図３０に示すように、Ａｌ量αの増加とともにＨs
は減少する。θF/Tは、α＝０〜０．３では直線的に増
加し、αが０．３５を越えると急増する。したがって、
Ａｌ量はα＝０〜０．３５が望ましい。
【０２２４】図３１に示すように、Ｇａ量βの増加とと
もにＨsは減少する。θF/Tは、β＝０〜０．４では直線
的に増加し、βが０．４を越えると急増する。したがっ
て、Ｇａ量はβ＝０〜０．４が望ましい。
もにＨsは減少する。θF/Tは、β＝０〜０．４では直線
的に増加し、βが０．４を越えると急増する。したがっ
て、Ｇａ量はβ＝０〜０．４が望ましい。
【０２２５】（実施例３８）実施例３５及び３６と同様
に、Ｂ量０．９ｗｔ％、Ｇｄ2.1Ｂｉ0.9Ｆｅ4.6Ａｌ0.2
Ｇａ0.2Ｏ12のガーネット厚膜を得た後、約５０％の酸
素雰囲気にて、９５０，１０００，１０５０，１１０
０，１１５０℃にて、２０時間保持して熱処理を行っ
た。次に、Ｈs、Ｉ．Ｌ．、θF、θF/Tを測定した。
に、Ｂ量０．９ｗｔ％、Ｇｄ2.1Ｂｉ0.9Ｆｅ4.6Ａｌ0.2
Ｇａ0.2Ｏ12のガーネット厚膜を得た後、約５０％の酸
素雰囲気にて、９５０，１０００，１０５０，１１０
０，１１５０℃にて、２０時間保持して熱処理を行っ
た。次に、Ｈs、Ｉ．Ｌ．、θF、θF/Tを測定した。
【０２２６】これらの膜厚のＨsは、約５５０Ｏｅ、θF
は、約１０００ｄｅｇ／ｃｍ，θF/ Tは、約−０.０８ｄ
ｅｇ／℃であった。
は、約１０００ｄｅｇ／ｃｍ，θF/ Tは、約−０.０８ｄ
ｅｇ／℃であった。
【０２２７】図３２にＩ．Ｌ．の結果を示す。図３２に
示すように、Ｉ．Ｌ．は、熱処理温度９５０〜１１３０
℃の範囲で低減しており、熱処理温度は９５０〜１１３
０℃が望ましい。
示すように、Ｉ．Ｌ．は、熱処理温度９５０〜１１３０
℃の範囲で低減しており、熱処理温度は９５０〜１１３
０℃が望ましい。
【０２２８】（実施例３９）実施例３８で得たガーネッ
ト厚膜を用いて、雰囲気を酸素濃度０，１０，２０，３
０，５０，７０，１００％とし、１０５０℃にて、１０
時間保持して熱処理を行った。次にこれらのガーネット
厚膜のＨs、Ｉ．Ｌ．、θF、θF/Tを測定した。
ト厚膜を用いて、雰囲気を酸素濃度０，１０，２０，３
０，５０，７０，１００％とし、１０５０℃にて、１０
時間保持して熱処理を行った。次にこれらのガーネット
厚膜のＨs、Ｉ．Ｌ．、θF、θF/Tを測定した。
【０２２９】これらの膜厚のＨsは、約５５０Ｏｅ、θF
は、約１０００ｄｅｇ／ｃｍ，θF/ Tは、約−０.０８ｄ
ｅｇ／℃であった。
は、約１０００ｄｅｇ／ｃｍ，θF/ Tは、約−０.０８ｄ
ｅｇ／℃であった。
【０２３０】図３３にＩ．Ｌ．の結果を示す。図３３に
示すように、Ｉ．Ｌ．は、酸素濃度１０〜１００％の範
囲で低減しており、酸素濃度は１０〜１００℃が望まし
い。
示すように、Ｉ．Ｌ．は、酸素濃度１０〜１００％の範
囲で低減しており、酸素濃度は１０〜１００℃が望まし
い。
【０２３１】（実施例４０）高純度の酸化ガドリニウム
（Ｇｄ2Ｏ3）、酸化第二鉄（α−Ｆｅ2Ｏ3）、酸化アル
ミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）、酸
化鉛（ＰｂＯ）および酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）の粉末を原
料として使用し、ＰｂＯ−Ｂｉ2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3系をフラッ
クスとして、ＬＰＥ法にて、ＮＧＧ基板（格子定数１
２.５０９オングストローム）上に、主成分比が、Ｇｄ
2.0Ｂｉ1.0Ｆｅ4.7Ａｌ0.3Ｏ12で、ＰｂＯを約１.０ｗ
ｔ％含有する組成のＧｄＢｉ系ガーネット膜を厚さ約７
００μｍ育成した。
（Ｇｄ2Ｏ3）、酸化第二鉄（α−Ｆｅ2Ｏ3）、酸化アル
ミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）、酸
化鉛（ＰｂＯ）および酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）の粉末を原
料として使用し、ＰｂＯ−Ｂｉ2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3系をフラッ
クスとして、ＬＰＥ法にて、ＮＧＧ基板（格子定数１
２.５０９オングストローム）上に、主成分比が、Ｇｄ
2.0Ｂｉ1.0Ｆｅ4.7Ａｌ0.3Ｏ12で、ＰｂＯを約１.０ｗ
ｔ％含有する組成のＧｄＢｉ系ガーネット膜を厚さ約７
００μｍ育成した。
【０２３２】また同様にして、酸化テルビウム（Ｔｂ2
Ｏ3）を用いて、ＳＧＧＧ基板（格子定数１２.４９６オ
ングストローム）上に、主成分比が、Ｔｂ2.0Ｂｉ1.0Ｆ
ｅ5Ｏ12成る組成のＴｂＢｉ系ガーネット膜を厚さ約７
００μｍに育成した。
Ｏ3）を用いて、ＳＧＧＧ基板（格子定数１２.４９６オ
ングストローム）上に、主成分比が、Ｔｂ2.0Ｂｉ1.0Ｆ
ｅ5Ｏ12成る組成のＴｂＢｉ系ガーネット膜を厚さ約７
００μｍに育成した。
【０２３３】次に、これらの試料の基板を除去し、約６
００μｍの厚さに鏡面研磨した後、波長可変型分光計を
用いて、波長が０.９〜２.２μｍの範囲におけるガーネ
ット厚膜の光透過率を測定した。なお、これらの試料の
両面について、各５点ずつＥＰＭＡ分析を行い、その平
均値として求めたものが、上記組成値である。
００μｍの厚さに鏡面研磨した後、波長可変型分光計を
用いて、波長が０.９〜２.２μｍの範囲におけるガーネ
ット厚膜の光透過率を測定した。なお、これらの試料の
両面について、各５点ずつＥＰＭＡ分析を行い、その平
均値として求めたものが、上記組成値である。
【０２３４】ＧｄＢｉ系ガーネットにおいては、波長約
１.２μｍ以上の領域で高い透過性を示している。一
方、ＴｂＢｉ系ガーネット厚膜においては、高い透過性
を示す波長帯域は、約１.２〜１.５μｍの範囲である。
従って、１.５μｍ以上の波長帯域においては、ＧｄＢ
ｉ系ガーネットが特に有用となる。
１.２μｍ以上の領域で高い透過性を示している。一
方、ＴｂＢｉ系ガーネット厚膜においては、高い透過性
を示す波長帯域は、約１.２〜１.５μｍの範囲である。
従って、１.５μｍ以上の波長帯域においては、ＧｄＢ
ｉ系ガーネットが特に有用となる。
【０２３５】なお、このＧｄＢｉ系ガーネット厚膜につ
いて、試料の両面を研磨し、波長１. ６２μｍにおける
θfが約４５ｄｅｇとなる厚さに調整した後、ＳｉＯ2に
よる無反射被覆処理を行い、電磁石を用いて磁界を約５
００Ｏｅまで印加し、波長１.６２μｍにおけるＩ.
Ｌ.、θF、Ｈsを求めた。また同様にして、温度を変化
し、θF/T、Ｔcomp.を求めた。
いて、試料の両面を研磨し、波長１. ６２μｍにおける
θfが約４５ｄｅｇとなる厚さに調整した後、ＳｉＯ2に
よる無反射被覆処理を行い、電磁石を用いて磁界を約５
００Ｏｅまで印加し、波長１.６２μｍにおけるＩ.
Ｌ.、θF、Ｈsを求めた。また同様にして、温度を変化
し、θF/T、Ｔcomp.を求めた。
【０２３６】その結果、Ｉ.Ｌ.は０.０８ｄＢ、Ｈsは約
３５０Ｏｅ、θFは約９００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０６５ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であっ
た。従って、このＧｄＢｉ系ガーネット厚膜は、ファラ
デー回転素子として、極めて有用であるといえる。
３５０Ｏｅ、θFは約９００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０６５ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であっ
た。従って、このＧｄＢｉ系ガーネット厚膜は、ファラ
デー回転素子として、極めて有用であるといえる。
【０２３７】（実施例４１）実施例４０と同様にして、
ＮＧＧ基板上に、主成分比が、Ｇｄ1.8Ｂｉ1.2Ｆｅ4.6
Ａｌ0.4Ｏ12で、ＰｂＯを０，０.５，１.０，２.０，
３.０，４.０， ５.０ｗｔ％含有する組成のＧｄＢｉ系
ガーネット膜を厚さ約７００μｍ育成した後、試料を作
製し、測定した。
ＮＧＧ基板上に、主成分比が、Ｇｄ1.8Ｂｉ1.2Ｆｅ4.6
Ａｌ0.4Ｏ12で、ＰｂＯを０，０.５，１.０，２.０，
３.０，４.０， ５.０ｗｔ％含有する組成のＧｄＢｉ系
ガーネット膜を厚さ約７００μｍ育成した後、試料を作
製し、測定した。
【０２３８】その結果、全ての試料について、Ｈsは約
３００Ｏｅ、θFは約１１００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０６〜０.０７ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下
であった。
３００Ｏｅ、θFは約１１００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０６〜０.０７ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下
であった。
【０２３９】又、Ｉ.Ｌ.とＰｂＯの含有量との関係を図
３４に示す。図３４から、ＰｂＯの含有により、Ｉ.Ｌ.
は減少し、ＰｂＯが４ｗｔ％を越える領域で、Ｉ.Ｌ.は
著しく増加していることがわかる。従って、ＰｂＯ含有
量は、０〜４.０ｗｔ％（０を 含まず）の範囲が有用と
いえる。
３４に示す。図３４から、ＰｂＯの含有により、Ｉ.Ｌ.
は減少し、ＰｂＯが４ｗｔ％を越える領域で、Ｉ.Ｌ.は
著しく増加していることがわかる。従って、ＰｂＯ含有
量は、０〜４.０ｗｔ％（０を 含まず）の範囲が有用と
いえる。
【０２４０】（実施例４２）実施例４１と同様にして、
主成分比が、Ｇｄ2.2Ｂｉ0.8Ｆｅ4.9Ａｌ0.1Ｏ12で、Ｐ
ｂＯを１.５ｗｔ％含有するガーネット膜を厚さ約９０
０μｍ育成し た。
主成分比が、Ｇｄ2.2Ｂｉ0.8Ｆｅ4.9Ａｌ0.1Ｏ12で、Ｐ
ｂＯを１.５ｗｔ％含有するガーネット膜を厚さ約９０
０μｍ育成し た。
【０２４１】次に、この試料を、約５０％の酸素濃度雰
囲気中で、９５０℃，１０００℃，１０５０℃，１１０
０℃，１１３０℃，１１５０℃の各温度で１０時間保持
し、熱処理した。
囲気中で、９５０℃，１０００℃，１０５０℃，１１０
０℃，１１３０℃，１１５０℃の各温度で１０時間保持
し、熱処理した。
【０２４２】次に、これらの試料を、波長１.６２μｍ
におけるθfが約４５ｄｅｇとなる厚さに調整（約６５
０μｍ）した後、実施例４０と同様にして、各特性を測
定した。
におけるθfが約４５ｄｅｇとなる厚さに調整（約６５
０μｍ）した後、実施例４０と同様にして、各特性を測
定した。
【０２４３】その結果、全ての試料について、Ｈsは約
４００Ｏｅ、θFは約７００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であった。
４００Ｏｅ、θFは約７００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であった。
【０２４４】また、Ｉ.Ｌ.と熱処理温度との結果を図３
５に示す。図３５から、熱処理温度が９５０〜１１３０
℃の範囲で、熱処理によるＩ.Ｌ.の低減効果が認められ
る。従って、９５０〜１１３０℃の温度範囲での熱処理
が有用といえる。
５に示す。図３５から、熱処理温度が９５０〜１１３０
℃の範囲で、熱処理によるＩ.Ｌ.の低減効果が認められ
る。従って、９５０〜１１３０℃の温度範囲での熱処理
が有用といえる。
【０２４５】（実施例４３）実施例４２と同様にして、
主成分比が、Ｇｄ1.6Ｂｉ1.4Ｆｅ4.4Ａｌ0.6Ｏ12で、Ｐ
ｂＯを約０.８ｗｔ％含有するガーネット膜を厚さ約６
００μｍ育成 した。
主成分比が、Ｇｄ1.6Ｂｉ1.4Ｆｅ4.4Ａｌ0.6Ｏ12で、Ｐ
ｂＯを約０.８ｗｔ％含有するガーネット膜を厚さ約６
００μｍ育成 した。
【０２４６】次に、この試料を、１０５０℃の温度で、
雰囲気の酸素濃度を、０，１０，２０，４０，６０，８
０，１００％とし、２０時間保持して熱処理した後、試
料を作製し、測定した。
雰囲気の酸素濃度を、０，１０，２０，４０，６０，８
０，１００％とし、２０時間保持して熱処理した後、試
料を作製し、測定した。
【０２４７】その結果、全ての試料について、Ｈsは約
２００Ｏｅ、θFは約１３００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０７ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であった。
２００Ｏｅ、θFは約１３００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０７ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であった。
【０２４８】また、Ｉ.Ｌ.と雰囲気の酸素濃度との結果
を図３６に示す。図３６から、雰囲気の酸素濃度が１０
〜１００％の範囲で、熱処理によるＩ.Ｌ.の低減効果が
認められる。従って、１０〜１００％の熱処理雰囲気の
酸素濃度が有用といえる。
を図３６に示す。図３６から、雰囲気の酸素濃度が１０
〜１００％の範囲で、熱処理によるＩ.Ｌ.の低減効果が
認められる。従って、１０〜１００％の熱処理雰囲気の
酸素濃度が有用といえる。
【０２４９】（実施例４４）高純度の酸化ガドリニウム
（Ｇｄ2Ｏ3）、酸化第二鉄（Ｆｅ2Ｏ3）、酸化アルミニ
ウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）、酸化鉛
（ＰｂＯ）および酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）の粉末を原料と
して使用し、ＰｂＯ−Ｂｉ2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3系をフラックス
として、ＬＰＥ法にて、ＮＧＧ基板（格子定数１２.５
０９オングストローム）上に、ＰｂＯを約０.５ｗｔ％
含有した、主成分比が、Ｇｄ1.7Ｂｉ1. 3Ｆｅ4.3Ａｌ0.7
Ｏ12で、Ｂ2Ｏ3を０，１，２，３，４，５ｗｔ％含有す
る組成のＧｄＢｉ系ガーネット膜を厚さ約５００μｍ育
成した。
（Ｇｄ2Ｏ3）、酸化第二鉄（Ｆｅ2Ｏ3）、酸化アルミニ
ウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）、酸化鉛
（ＰｂＯ）および酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）の粉末を原料と
して使用し、ＰｂＯ−Ｂｉ2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3系をフラックス
として、ＬＰＥ法にて、ＮＧＧ基板（格子定数１２.５
０９オングストローム）上に、ＰｂＯを約０.５ｗｔ％
含有した、主成分比が、Ｇｄ1.7Ｂｉ1. 3Ｆｅ4.3Ａｌ0.7
Ｏ12で、Ｂ2Ｏ3を０，１，２，３，４，５ｗｔ％含有す
る組成のＧｄＢｉ系ガーネット膜を厚さ約５００μｍ育
成した。
【０２５０】次に、これらの試料の基板を除去し、両面
を研磨し、波長１.５５μｍにおけるθfが、約４５ｄｅ
ｇとなる厚さに調整した。なお、上述した組成は、これ
らの試料の両面について、５点ずつＥＰＭＡ分析を行
い、その平均値として求めたものであり、Ｂ2Ｏ3につい
ては、試料片を原子吸光分析法により求めたものであ
る。
を研磨し、波長１.５５μｍにおけるθfが、約４５ｄｅ
ｇとなる厚さに調整した。なお、上述した組成は、これ
らの試料の両面について、５点ずつＥＰＭＡ分析を行
い、その平均値として求めたものであり、Ｂ2Ｏ3につい
ては、試料片を原子吸光分析法により求めたものであ
る。
【０２５１】次に、これらの試料板にＳｉＯ2膜による
無反射被覆処理を行った後、電磁石を用いて磁界を約
０.５ｋＯｅまで印加していき、波長１.５５μｍにおい
て、透過率が飽和に達する最小の印加磁界Ｈs、Ｉ.
Ｌ.、θF、−２０℃〜＋８０℃の間におけるθF/Tを求
めた。
無反射被覆処理を行った後、電磁石を用いて磁界を約
０.５ｋＯｅまで印加していき、波長１.５５μｍにおい
て、透過率が飽和に達する最小の印加磁界Ｈs、Ｉ.
Ｌ.、θF、−２０℃〜＋８０℃の間におけるθF/Tを求
めた。
【０２５２】その結果、全ての試料について、Ｈsは約
３００Ｏｅ、θFは約１２００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であった。
３００Ｏｅ、θFは約１２００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であった。
【０２５３】また、Ｉ.Ｌ.とＢ2Ｏ3含有量との関係を図
３７に示す。図３７からわかるように、Ｉ.Ｌ.は、Ｂ2
Ｏ3の含有により減少し、４.０ｗｔ％ を越える領域で
著しく増加することがわかる。このことにより、Ｉ.Ｌ.
の低減効果は、０〜４.０ｗｔ％（但し、０を含まず）
の範囲で認められる。従って、Ｂ2Ｏ3の含有量は、０〜
４.０ｗｔ％（但し、０を含まず）の範囲が有用とな
る。
３７に示す。図３７からわかるように、Ｉ.Ｌ.は、Ｂ2
Ｏ3の含有により減少し、４.０ｗｔ％ を越える領域で
著しく増加することがわかる。このことにより、Ｉ.Ｌ.
の低減効果は、０〜４.０ｗｔ％（但し、０を含まず）
の範囲で認められる。従って、Ｂ2Ｏ3の含有量は、０〜
４.０ｗｔ％（但し、０を含まず）の範囲が有用とな
る。
【０２５４】（実施例４５）実施例４４と同様にして、
Ｂ2Ｏ3を約０.５ｗｔ％含有した、主成分比が、Ｇｄ2.1
Ｂｉ0.9Ｆｅ4.7Ａｌ0.3Ｏ12で、ＰｂＯを０，１，２，
３，４，５ｗｔ％含有する組成のＧｄＢｉ系ガーネット
膜を厚さ約７００μｍ育成した後、試料を作製し、測定
した。
Ｂ2Ｏ3を約０.５ｗｔ％含有した、主成分比が、Ｇｄ2.1
Ｂｉ0.9Ｆｅ4.7Ａｌ0.3Ｏ12で、ＰｂＯを０，１，２，
３，４，５ｗｔ％含有する組成のＧｄＢｉ系ガーネット
膜を厚さ約７００μｍ育成した後、試料を作製し、測定
した。
【０２５５】その結果、全ての試料について、Ｈsは約
３００Ｏｅ、θFは約９００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であっ
た。
３００Ｏｅ、θFは約９００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であっ
た。
【０２５６】また、Ｉ.Ｌ.とＰｂＯ含有量との関係を図
３８に示す。図３８から、ＰｂＯの含有により、Ｉ.Ｌ.
は減少し、ＰｂＯが４.０ｗｔ％を越える領域で、Ｉ.
Ｌ.は著しく増加していることがわかる。従って、Ｐｂ
Ｏの含有量は、０〜４.０ｗｔ％（０を含まず）の範囲
が有用といえる。
３８に示す。図３８から、ＰｂＯの含有により、Ｉ.Ｌ.
は減少し、ＰｂＯが４.０ｗｔ％を越える領域で、Ｉ.
Ｌ.は著しく増加していることがわかる。従って、Ｐｂ
Ｏの含有量は、０〜４.０ｗｔ％（０を含まず）の範囲
が有用といえる。
【０２５７】（実施例４６）実施例４４と同様にして、
主成分比が、Ｇｄ1.5Ｂｉ1.5Ｆｅ4.1Ａｌ0.9Ｏ12で、Ｂ
2Ｏ3を約０.７ｗｔ％、ＰｂＯを約０.７ｗｔ％含有する
ガーネット厚膜を厚さ約５００μｍ育成した。
主成分比が、Ｇｄ1.5Ｂｉ1.5Ｆｅ4.1Ａｌ0.9Ｏ12で、Ｂ
2Ｏ3を約０.７ｗｔ％、ＰｂＯを約０.７ｗｔ％含有する
ガーネット厚膜を厚さ約５００μｍ育成した。
【０２５８】次に、この試料を、約５０％の酸素濃度雰
囲気中で、９５０℃，１０００℃，１０５０℃，１１０
０℃，１１３０℃，１１５０℃の各温度で１０時間保持
し、熱処理した。
囲気中で、９５０℃，１０００℃，１０５０℃，１１０
０℃，１１３０℃，１１５０℃の各温度で１０時間保持
し、熱処理した。
【０２５９】次に、これらの試料の両面について研磨
し、波長１.５５μｍにおけるθfが約４５ｄｅｇとなる
厚さに調整した後、測定した。
し、波長１.５５μｍにおけるθfが約４５ｄｅｇとなる
厚さに調整した後、測定した。
【０２６０】その結果、全ての試料について、Ｈsは約
３００Ｏｅ、θFは約１３００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０４ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であった。
３００Ｏｅ、θFは約１３００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０４ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であった。
【０２６１】また、Ｉ.Ｌ.と熱処理温度との結果を図３
９に示す。図３９から、熱処理温度が９５０〜１１４０
℃の範囲で、熱処理によるＩ.Ｌ.の低減効果が認められ
る。従って、９５０〜１１４０℃の温度範囲での熱処理
が有用といえる。
９に示す。図３９から、熱処理温度が９５０〜１１４０
℃の範囲で、熱処理によるＩ.Ｌ.の低減効果が認められ
る。従って、９５０〜１１４０℃の温度範囲での熱処理
が有用といえる。
【０２６２】（実施例４７）実施例４４と同様にして、
主成分比が、Ｇｄ1.9Ｂｉ1.1Ｆｅ4.5Ａｌ0.5Ｏ12で、Ｂ
2Ｏ3を約１.５ｗｔ％、ＰｂＯを約１.５ｗｔ％含有する
ガーネット厚膜を厚さ約６００μｍに育成した。
主成分比が、Ｇｄ1.9Ｂｉ1.1Ｆｅ4.5Ａｌ0.5Ｏ12で、Ｂ
2Ｏ3を約１.５ｗｔ％、ＰｂＯを約１.５ｗｔ％含有する
ガーネット厚膜を厚さ約６００μｍに育成した。
【０２６３】次に、この試料を、１０５０℃の温度で、
雰囲気の酸素濃度を、０，１０，２０，４０，６０，８
０，１００％とし、２０時間保持して熱処理した後、試
料を作製し、測定した。
雰囲気の酸素濃度を、０，１０，２０，４０，６０，８
０，１００％とし、２０時間保持して熱処理した後、試
料を作製し、測定した。
【０２６４】その結果、全ての試料について、Ｈsは約
３００Ｏｅ、θFは約１０００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０５ｄｅｇ／℃であった。
３００Ｏｅ、θFは約１０００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０５ｄｅｇ／℃であった。
【０２６５】また、Ｉ.Ｌ.と熱処理温度との関係を図４
０に示す。図４０から、熱処理雰囲気の酸素濃度が１０
〜１００％の範囲で、熱処理によるＩ.Ｌ.の低減効果が
認められる。従って、１０〜１００％の熱処理雰囲気の
酸素濃度が有用といえる。
０に示す。図４０から、熱処理雰囲気の酸素濃度が１０
〜１００％の範囲で、熱処理によるＩ.Ｌ.の低減効果が
認められる。従って、１０〜１００％の熱処理雰囲気の
酸素濃度が有用といえる。
【０２６６】（実施例４８）高純度の酸化ガドリニウム
（Ｇｄ2Ｏ3）、酸化第二鉄（Ｆｅ2Ｏ3）、酸化アルミニ
ウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化ガリウム（Ｇａ2Ｏ3）、酸化ビ
スマス（Ｂｉ2Ｏ3）、酸化鉛（ＰｂＯ）および酸化ホウ
素（Ｂ2Ｏ3）の粉末を原料として使用し、ＰｂＯ−Ｂｉ
2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3系をフラックスとして、ＬＰＥ法にて、Ｎ
ＧＧ基板（格子定数１２.５０９オングストローム）上
に、ＰｂＯを約０.５ｗｔ％含有した、主成分比が、Ｇ
ｄ1.7Ｂｉ1.3Ｆｅ4.2Ａｌ0.3Ｇａ0.5Ｏ12で、Ｂ2Ｏ3を
０，１，２，３，４，５ｗｔ％含有する組成のＧｄＢｉ
系ガーネット膜を厚さ約６００μｍ育成した。
（Ｇｄ2Ｏ3）、酸化第二鉄（Ｆｅ2Ｏ3）、酸化アルミニ
ウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化ガリウム（Ｇａ2Ｏ3）、酸化ビ
スマス（Ｂｉ2Ｏ3）、酸化鉛（ＰｂＯ）および酸化ホウ
素（Ｂ2Ｏ3）の粉末を原料として使用し、ＰｂＯ−Ｂｉ
2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3系をフラックスとして、ＬＰＥ法にて、Ｎ
ＧＧ基板（格子定数１２.５０９オングストローム）上
に、ＰｂＯを約０.５ｗｔ％含有した、主成分比が、Ｇ
ｄ1.7Ｂｉ1.3Ｆｅ4.2Ａｌ0.3Ｇａ0.5Ｏ12で、Ｂ2Ｏ3を
０，１，２，３，４，５ｗｔ％含有する組成のＧｄＢｉ
系ガーネット膜を厚さ約６００μｍ育成した。
【０２６７】次に、これらの試料の基板を除去し、両面
を研磨し、波長１.５５μｍにおけるθfが、約４５ｄｅ
ｇとなる厚さに調整した。なお、上述した組成は、これ
らの試料の両面について、５点ずつＥＰＭＡ分析を行
い、その平均値として求めたものである。また、Ｂ2Ｏ3
については、試料片を原子吸光分析法により求めたもの
である。
を研磨し、波長１.５５μｍにおけるθfが、約４５ｄｅ
ｇとなる厚さに調整した。なお、上述した組成は、これ
らの試料の両面について、５点ずつＥＰＭＡ分析を行
い、その平均値として求めたものである。また、Ｂ2Ｏ3
については、試料片を原子吸光分析法により求めたもの
である。
【０２６８】次に、これらの試料板にＳｉＯ2膜による
無反射被覆処理を行った後、電磁石を用いて磁界を約
０.５ｋＯｅまで印加していき、波長１.５５μｍにおい
て、透過率が飽和に達する最小の印加磁界Ｈs、Ｉ.
Ｌ.、θF及び−２０℃〜＋８０℃の間におけるθF/Tを
求めた。
無反射被覆処理を行った後、電磁石を用いて磁界を約
０.５ｋＯｅまで印加していき、波長１.５５μｍにおい
て、透過率が飽和に達する最小の印加磁界Ｈs、Ｉ.
Ｌ.、θF及び−２０℃〜＋８０℃の間におけるθF/Tを
求めた。
【０２６９】その結果、全ての試料について、Ｈsは約
３００Ｏｅ、θFは約１２００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であった。
３００Ｏｅ、θFは約１２００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であった。
【０２７０】また、Ｉ.Ｌ.とＢ2Ｏ3含有量との関係を図
４１に示す。図４１からわかるように、Ｉ.Ｌ.は、Ｂ2
Ｏ3の含有により減少し、４.０ｗｔ％ を越える領域で
著しく増加することがわかる。このことにより、Ｉ.Ｌ.
の低減効果は、０〜４.０ｗｔ％（但し、０を含まず）
の範囲で認められる。従って、Ｂ2Ｏ3の含有量は、０〜
４.０ｗｔ％（但し、０を含まず）の範囲が有用とな
る。なお、Ｉ.Ｌ.が０.５以下となる１〜３.８ｗｔ％の
範囲が好ましい。
４１に示す。図４１からわかるように、Ｉ.Ｌ.は、Ｂ2
Ｏ3の含有により減少し、４.０ｗｔ％ を越える領域で
著しく増加することがわかる。このことにより、Ｉ.Ｌ.
の低減効果は、０〜４.０ｗｔ％（但し、０を含まず）
の範囲で認められる。従って、Ｂ2Ｏ3の含有量は、０〜
４.０ｗｔ％（但し、０を含まず）の範囲が有用とな
る。なお、Ｉ.Ｌ.が０.５以下となる１〜３.８ｗｔ％の
範囲が好ましい。
【０２７１】（実施例４９）実施例４８と同様にして、
Ｂ2Ｏ3を約０.５ｗｔ％含有した、主成分比が、Ｇｄ1.9
Ｂｉ1.1Ｆｅ4.4Ａｌ0.3Ｇａ0.3Ｏ12で、ＰｂＯを０，
１，２，３，４，５ｗｔ％含有する組成のＧｄＢｉ系ガ
ーネット膜を厚さ約６００μｍ育成した後、試料を作製
し、測定した。
Ｂ2Ｏ3を約０.５ｗｔ％含有した、主成分比が、Ｇｄ1.9
Ｂｉ1.1Ｆｅ4.4Ａｌ0.3Ｇａ0.3Ｏ12で、ＰｂＯを０，
１，２，３，４，５ｗｔ％含有する組成のＧｄＢｉ系ガ
ーネット膜を厚さ約６００μｍ育成した後、試料を作製
し、測定した。
【０２７２】その結果、全ての試料について、Ｈsは約
３００Ｏｅ、θFは約１１００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であった。
３００Ｏｅ、θFは約１１００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であった。
【０２７３】また、Ｉ.Ｌ.とＰｂＯ含有量との関係を図
４２に示す。図４２から、ＰｂＯの含有により、Ｉ.Ｌ.
は減少し、ＰｂＯが４.０ｗｔ％を越える領域で、Ｉ.
Ｌ.は著しく増加していることがわかる。従って、Ｐｂ
Ｏの含有量は、０〜４.０ｗｔ％（０を含まず）の範囲
が有用といえる。なお、特に、Ｉ.Ｌ.が０.５以下とな
る０.８〜３.５ｗｔ％の範囲が好ましい。
４２に示す。図４２から、ＰｂＯの含有により、Ｉ.Ｌ.
は減少し、ＰｂＯが４.０ｗｔ％を越える領域で、Ｉ.
Ｌ.は著しく増加していることがわかる。従って、Ｐｂ
Ｏの含有量は、０〜４.０ｗｔ％（０を含まず）の範囲
が有用といえる。なお、特に、Ｉ.Ｌ.が０.５以下とな
る０.８〜３.５ｗｔ％の範囲が好ましい。
【０２７４】（実施例５０）実施例４８と同様にして、
主成分比が、Ｇｄ1.5Ｂｉ1.5Ｆｅ4.1Ａｌ0.7Ｇａ0. 2Ｏ
12で、Ｂ2Ｏ3を約０.７ｗｔ％、ＰｂＯを約０.７ｗｔ％
含有するガーネット膜を厚さ約５００μｍ育成した。
主成分比が、Ｇｄ1.5Ｂｉ1.5Ｆｅ4.1Ａｌ0.7Ｇａ0. 2Ｏ
12で、Ｂ2Ｏ3を約０.７ｗｔ％、ＰｂＯを約０.７ｗｔ％
含有するガーネット膜を厚さ約５００μｍ育成した。
【０２７５】次に、この試料を、約５０％の酸素濃度雰
囲気中で、９５０℃，１０００℃，１０５０℃，１１０
０℃，１１３０℃，１１５０℃の各温度で１０時間保持
し、熱処理した。
囲気中で、９５０℃，１０００℃，１０５０℃，１１０
０℃，１１３０℃，１１５０℃の各温度で１０時間保持
し、熱処理した。
【０２７６】次に、これらの試料の両面について研磨
し、波長１.５５μｍにおけるθfが約４５ｄｅｇとなる
厚さに調整した後、測定した。
し、波長１.５５μｍにおけるθfが約４５ｄｅｇとなる
厚さに調整した後、測定した。
【０２７７】その結果、全ての試料について、Ｈsは約
４００Ｏｅ、θFは約１４００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０５ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であった。
４００Ｏｅ、θFは約１４００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０５ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であった。
【０２７８】又、Ｉ.Ｌ.と熱処理温度との結果を図４３
に示す。図４３から、熱処理温度が９５０〜１１４０℃
の範囲で、熱処理によるＩ.Ｌ.の低減効果が認められ
る。従って、９５０〜１１４０℃の温度範囲での熱処理
が有用といえる。
に示す。図４３から、熱処理温度が９５０〜１１４０℃
の範囲で、熱処理によるＩ.Ｌ.の低減効果が認められ
る。従って、９５０〜１１４０℃の温度範囲での熱処理
が有用といえる。
【０２７９】（実施例５１）実施例４８と同様にして、
主成分比が、Ｇｄ2.1Ｂｉ0.9Ｆｅ4.7Ａｌ0.2Ｇａ0. 1Ｏ
12で、Ｂ2Ｏ3を約１.３ｗｔ％、ＰｂＯを約１.３ｗｔ％
含有するガー ネット膜を厚さ約７００μｍに育成し
た。
主成分比が、Ｇｄ2.1Ｂｉ0.9Ｆｅ4.7Ａｌ0.2Ｇａ0. 1Ｏ
12で、Ｂ2Ｏ3を約１.３ｗｔ％、ＰｂＯを約１.３ｗｔ％
含有するガー ネット膜を厚さ約７００μｍに育成し
た。
【０２８０】次に、この試料を、１０５０℃の温度で、
雰囲気の酸素濃度を、０，２０，４０，６０，８０，１
００％とし、２０時間保持して熱処理した後、試料を作
製し、測定した。
雰囲気の酸素濃度を、０，２０，４０，６０，８０，１
００％とし、２０時間保持して熱処理した後、試料を作
製し、測定した。
【０２８１】その結果、全ての試料について、Ｈsは約
３００Ｏｅ、θFは約９００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０７ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−３０℃以下であった。
３００Ｏｅ、θFは約９００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０７ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−３０℃以下であった。
【０２８２】また、Ｉ.Ｌ.と熱処理温度との関係を図４
４に示す。図４４から、熱処理雰囲気の酸素濃度が１０
〜１００％の範囲で、熱処理によるＩ.Ｌ.の低減効果が
認められる。従って、１０〜１００％の熱処理雰囲気の
酸素濃度が有用といえる。
４に示す。図４４から、熱処理雰囲気の酸素濃度が１０
〜１００％の範囲で、熱処理によるＩ.Ｌ.の低減効果が
認められる。従って、１０〜１００％の熱処理雰囲気の
酸素濃度が有用といえる。
【０２８３】（実施例５２）高純度の酸化ガドリニウム
（Ｇｄ2Ｏ3）、酸化第二鉄（α−Ｆｅ2Ｏ3）、酸化アル
ミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化白金（ＰｔＯ2 ）、酸化ビ
スマス（Ｂｉ2Ｏ3）、酸化鉛（ＰｂＯ）および酸化ホウ
素（Ｂ2Ｏ3）の粉末を原料として使用し、ＰｂＯ−Ｂｉ
2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3系をフラックスとして、ＬＰＥ法にて、Ｎ
ＧＧ基板（格子定数１２.５０９オングストローム）上
に、主 成分比が、Ｇｄ2.0Ｂｉ1.0Ｆｅ4. 7Ａｌ0.3Ｏ12
で、ＰｔＯ2を約１.０ｗｔ％含有する組成のＧｄＢｉ系
ガーネット膜を厚さ約７００μｍ育成した。
（Ｇｄ2Ｏ3）、酸化第二鉄（α−Ｆｅ2Ｏ3）、酸化アル
ミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化白金（ＰｔＯ2 ）、酸化ビ
スマス（Ｂｉ2Ｏ3）、酸化鉛（ＰｂＯ）および酸化ホウ
素（Ｂ2Ｏ3）の粉末を原料として使用し、ＰｂＯ−Ｂｉ
2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3系をフラックスとして、ＬＰＥ法にて、Ｎ
ＧＧ基板（格子定数１２.５０９オングストローム）上
に、主 成分比が、Ｇｄ2.0Ｂｉ1.0Ｆｅ4. 7Ａｌ0.3Ｏ12
で、ＰｔＯ2を約１.０ｗｔ％含有する組成のＧｄＢｉ系
ガーネット膜を厚さ約７００μｍ育成した。
【０２８４】また同様にして、酸化テルビウム（Ｔｂ2
Ｏ3）を使用し、ＳＧＧＧ基板（格子定数１２.４９６オ
ングストローム）上 に、主成分比が、Ｔｂ2.0Ｂｉ1.0
Ｆｅ5Ｏ12成る組成のＴｂＢｉ系ガーネット膜 を厚さ約
７００μｍに育成した。
Ｏ3）を使用し、ＳＧＧＧ基板（格子定数１２.４９６オ
ングストローム）上 に、主成分比が、Ｔｂ2.0Ｂｉ1.0
Ｆｅ5Ｏ12成る組成のＴｂＢｉ系ガーネット膜 を厚さ約
７００μｍに育成した。
【０２８５】次に、これらの試料の基板を除去し、約６
００μｍの厚さに鏡面研磨した後、波長可変型分光計を
用いて、波長が０.９〜２.２μｍの範囲におけるガーネ
ット厚膜の光透過率を測定した。なお、これらの試料の
両面について、各５点ずつＥＰＭＡ分析を行い、その平
均値として求めたものが、上記組成値である。
００μｍの厚さに鏡面研磨した後、波長可変型分光計を
用いて、波長が０.９〜２.２μｍの範囲におけるガーネ
ット厚膜の光透過率を測定した。なお、これらの試料の
両面について、各５点ずつＥＰＭＡ分析を行い、その平
均値として求めたものが、上記組成値である。
【０２８６】ＧｄＢｉ系ガーネットにおいては、波長約
１.２μｍ以上の領域で高い透過性を示している。一
方、ＴｂＢｉ系ガーネット厚膜においては、高い透過性
を示す波長帯域は、約１.２〜１.５μｍの範囲である。
従って、１.５μ ｍ以上の波長帯域においては、ＧｄＢ
ｉ系ガーネットが特に有用となる。
１.２μｍ以上の領域で高い透過性を示している。一
方、ＴｂＢｉ系ガーネット厚膜においては、高い透過性
を示す波長帯域は、約１.２〜１.５μｍの範囲である。
従って、１.５μ ｍ以上の波長帯域においては、ＧｄＢ
ｉ系ガーネットが特に有用となる。
【０２８７】なお、このＧｄＢｉ系ガーネット厚膜につ
いて、試料の両面を研磨し、波長１. ６２μｍにおける
ファラデー回転が約４５ｄｅｇとなる厚さに調整した
後、ＳｉＯ2による無反射被覆処理を行い、電磁石を用
いて磁界を約５００Ｏｅまで印加 し、波長１.６２μｍ
におけるＩ.Ｌ.、θF、Ｈsを求めた。また、同様にし
て、温度を変化し、θF/T、Ｔcomp.を求めた。
いて、試料の両面を研磨し、波長１. ６２μｍにおける
ファラデー回転が約４５ｄｅｇとなる厚さに調整した
後、ＳｉＯ2による無反射被覆処理を行い、電磁石を用
いて磁界を約５００Ｏｅまで印加 し、波長１.６２μｍ
におけるＩ.Ｌ.、θF、Ｈsを求めた。また、同様にし
て、温度を変化し、θF/T、Ｔcomp.を求めた。
【０２８８】その結果、Ｉ.Ｌ.は０.０９ｄＢ、Ｈsは約
３５０Ｏｅ、θFは約９００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であった。
従って、このＧｄＢｉ系ガーネット厚膜は、ファラデー
回転素子として、極めて有用であるといえる。
３５０Ｏｅ、θFは約９００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であった。
従って、このＧｄＢｉ系ガーネット厚膜は、ファラデー
回転素子として、極めて有用であるといえる。
【０２８９】（実施例５３）実施例５２と同様にして、
ＮＧＧ基板上に、主成分比が、Ｇｄ1.8Ｂｉ1.2Ｆｅ4.6
Ａｌ0.4Ｏ12で、ＰｔＯ2を０，０.５，１.０，２.０，
３.０，４.０，５.０ｗｔ％含有する組成のＧｄＢｉ系
ガーネット膜を厚さ約７００μｍ育成した後、試料を作
製し、測定した。
ＮＧＧ基板上に、主成分比が、Ｇｄ1.8Ｂｉ1.2Ｆｅ4.6
Ａｌ0.4Ｏ12で、ＰｔＯ2を０，０.５，１.０，２.０，
３.０，４.０，５.０ｗｔ％含有する組成のＧｄＢｉ系
ガーネット膜を厚さ約７００μｍ育成した後、試料を作
製し、測定した。
【０２９０】その結果、全ての試料について、Ｈsは約
４００Ｏｅ、θFは約１１００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０６〜０.０７ｄｅｇ／℃、Ｔcompは−４０℃以下で
あった。
４００Ｏｅ、θFは約１１００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０６〜０.０７ｄｅｇ／℃、Ｔcompは−４０℃以下で
あった。
【０２９１】また、Ｉ.Ｌ.とＰｔＯ2の含有量との関係
を図４５に示す。図４５から、ＰｔＯ2の含有により、
Ｉ.Ｌ.は減少し、ＰｔＯ2が３.５ｗｔ％を越える領域
で、Ｉ.Ｌ.は著しく増加していることがわかる。従っ
て、ＰｔＯ2の含有量は、０〜３.５ｗｔ％（０を含ま
ず）の範囲が有用といえる。
を図４５に示す。図４５から、ＰｔＯ2の含有により、
Ｉ.Ｌ.は減少し、ＰｔＯ2が３.５ｗｔ％を越える領域
で、Ｉ.Ｌ.は著しく増加していることがわかる。従っ
て、ＰｔＯ2の含有量は、０〜３.５ｗｔ％（０を含ま
ず）の範囲が有用といえる。
【０２９２】（実施例５４）実施例５３と同様にして、
主成分比が、Ｇｄ2.2Ｂｉ0.8Ｆｅ4.9Ａｌ0.1Ｏ12で、Ｐ
ｔＯ2を約１.４ｗｔ％含有するガーネット膜を厚さ約９
００μｍ育成した。
主成分比が、Ｇｄ2.2Ｂｉ0.8Ｆｅ4.9Ａｌ0.1Ｏ12で、Ｐ
ｔＯ2を約１.４ｗｔ％含有するガーネット膜を厚さ約９
００μｍ育成した。
【０２９３】次に、この試料を、約５０％の酸素濃度雰
囲気中で、９５０℃，１０００℃，１０５０℃，１１０
０℃，１１３０℃，１１５０℃の各温度で１０時間保持
し、熱処理した。
囲気中で、９５０℃，１０００℃，１０５０℃，１１０
０℃，１１３０℃，１１５０℃の各温度で１０時間保持
し、熱処理した。
【０２９４】次に、これらの試料を、波長１.６２μｍ
におけるθfが約４５ｄｅｇとなる厚さに調整（約６５
０μｍ）した後、実施例５２と同様にして、各特性を測
定した。
におけるθfが約４５ｄｅｇとなる厚さに調整（約６５
０μｍ）した後、実施例５２と同様にして、各特性を測
定した。
【０２９５】その結果、全ての試料について、Ｈsは約
３００Ｏｅ、θFは約７００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０７ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−３０℃以下であった。
３００Ｏｅ、θFは約７００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０７ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−３０℃以下であった。
【０２９６】また、Ｉ.Ｌ.と熱処理温度との結果を図４
６に示す。図４６から、熱処理温度が９５０〜１１３０
℃の範囲で、熱処理によるＩ.Ｌ.の低減効果が認められ
る。従って、９５０〜１１３０℃の温度範囲での熱処理
が有用といえる。
６に示す。図４６から、熱処理温度が９５０〜１１３０
℃の範囲で、熱処理によるＩ.Ｌ.の低減効果が認められ
る。従って、９５０〜１１３０℃の温度範囲での熱処理
が有用といえる。
【０２９７】（実施例５５）実施例５４と同様にして、
主成分比が、Ｇｄ1.6Ｂｉ1.4Ｆｅ4.4Ａｌ0.6Ｏ12で、Ｐ
ｔＯ2を約０.６ｗｔ％含有するガーネット膜を厚さ約６
００μｍ育成した。
主成分比が、Ｇｄ1.6Ｂｉ1.4Ｆｅ4.4Ａｌ0.6Ｏ12で、Ｐ
ｔＯ2を約０.６ｗｔ％含有するガーネット膜を厚さ約６
００μｍ育成した。
【０２９８】次に、この試料を、１０５０℃の温度で、
雰囲気の酸素濃度を、０，１０，２０，４０，６０，８
０，１００％とし、２０時間保持して熱処理した後、試
料を作製し、測定した。
雰囲気の酸素濃度を、０，１０，２０，４０，６０，８
０，１００％とし、２０時間保持して熱処理した後、試
料を作製し、測定した。
【０２９９】その結果、全ての試料について、Ｈsは約
４００Ｏｅ、θFは約１３００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０７ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であった。
４００Ｏｅ、θFは約１３００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０７ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であった。
【０３００】また、Ｉ.Ｌ.と雰囲気の酸素濃度との結果
を図４７に示す。図４７から、雰囲気の酸素濃度が１０
〜１００％の範囲で、熱処理によるＩ.Ｌ.の低減効果が
認められる。従って、１０〜１００％の熱処理雰囲気の
酸素濃度が有用といえる。
を図４７に示す。図４７から、雰囲気の酸素濃度が１０
〜１００％の範囲で、熱処理によるＩ.Ｌ.の低減効果が
認められる。従って、１０〜１００％の熱処理雰囲気の
酸素濃度が有用といえる。
【０３０１】また、本発明によれば、波長の中でも、特
に、約１.５μｍを越える波長帯域で 使用されるファラ
デー回転素子を提供することができる。
に、約１.５μｍを越える波長帯域で 使用されるファラ
デー回転素子を提供することができる。
【０３０２】（実施例５６）高純度の酸化ガドリニウム
（Ｇｄ2Ｏ3）、酸化第二鉄（α−Ｆｅ2Ｏ3）、酸化アル
ミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）、酸
化鉛（ＰｂＯ）、酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）及び酸化白金
（ＰｔＯ2 ）の粉末を原料として使用し、ＰｂＯ−Ｂｉ
2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3系をフラックスとして、ＬＰＥ法にて、Ｎ
ＧＧ基板（格子定数１２.５０９オングストローム）上
に、主成分比が、Ｇｄ1.8Ｂｉ1.2Ｆｅ4.5Ａｌ0.5Ｏ
12で、Ｂ2Ｏ3を約２．０ｗｔ％、ＰｂＯを約１．５ｗｔ
％、ＰｔＯ2を約１.０ｗｔ％含有する組成のＧｄＢｉ系
ガーネット膜を厚さ約７００μｍ育成した。
（Ｇｄ2Ｏ3）、酸化第二鉄（α−Ｆｅ2Ｏ3）、酸化アル
ミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）、酸
化鉛（ＰｂＯ）、酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）及び酸化白金
（ＰｔＯ2 ）の粉末を原料として使用し、ＰｂＯ−Ｂｉ
2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3系をフラックスとして、ＬＰＥ法にて、Ｎ
ＧＧ基板（格子定数１２.５０９オングストローム）上
に、主成分比が、Ｇｄ1.8Ｂｉ1.2Ｆｅ4.5Ａｌ0.5Ｏ
12で、Ｂ2Ｏ3を約２．０ｗｔ％、ＰｂＯを約１．５ｗｔ
％、ＰｔＯ2を約１.０ｗｔ％含有する組成のＧｄＢｉ系
ガーネット膜を厚さ約７００μｍ育成した。
【０３０３】また同様にして、酸化テルビウム（Ｔｂ2
Ｏ3）を用いて、ＳＧＧＧ基板（格子定数１２.４９６オ
ングストローム）上に、主成分比が、Ｔｂ2.0Ｂｉ1.0Ｆ
ｅ5Ｏ12なる組成のＴｂＢｉ系ガーネット膜を厚さ約７
００μｍに育成した。
Ｏ3）を用いて、ＳＧＧＧ基板（格子定数１２.４９６オ
ングストローム）上に、主成分比が、Ｔｂ2.0Ｂｉ1.0Ｆ
ｅ5Ｏ12なる組成のＴｂＢｉ系ガーネット膜を厚さ約７
００μｍに育成した。
【０３０４】次に、これらの試料の基板を除去し、約６
００μｍの厚さに鏡面研磨した後、波長可変型分光計を
用いて、波長が０.９〜２.２μｍの範囲におけるガーネ
ット厚膜の光透過率を測定した。なお、これらの試料の
両面について、各５点ずつＥＰＭＡ分析を行い、その平
均値として求めたものが、上記組成値である。また、Ｂ
2Ｏ3は原子吸光分析により求めた。
００μｍの厚さに鏡面研磨した後、波長可変型分光計を
用いて、波長が０.９〜２.２μｍの範囲におけるガーネ
ット厚膜の光透過率を測定した。なお、これらの試料の
両面について、各５点ずつＥＰＭＡ分析を行い、その平
均値として求めたものが、上記組成値である。また、Ｂ
2Ｏ3は原子吸光分析により求めた。
【０３０５】ＧｄＢｉ系ガーネットにおいては、波長約
１.２μｍ以上の領域で高い透過性を示している。一
方、ＴｂＢｉ系ガーネット厚膜においては、高い透過性
を示す波長帯域は、約１.２〜１.５μｍの範囲である。
従って、１.５μ ｍ以上の波長帯域においては、ＧｄＢ
ｉ系ガーネットが特に有用となる。
１.２μｍ以上の領域で高い透過性を示している。一
方、ＴｂＢｉ系ガーネット厚膜においては、高い透過性
を示す波長帯域は、約１.２〜１.５μｍの範囲である。
従って、１.５μ ｍ以上の波長帯域においては、ＧｄＢ
ｉ系ガーネットが特に有用となる。
【０３０６】なお、このＧｄＢｉ系ガーネット厚膜につ
いて、試料の両面を研磨し、波長１. ５５μｍにおける
θfが約４５ｄｅｇとなる厚さに調整した後、ＳｉＯ2に
よる無反射被覆処理を行い、電磁石を用いて磁界を約５
００Ｏｅまで印加 し、波長１.５５μｍにおけるＩ.
Ｌ.、θF、Ｈsを求めた。また同様にして、温度を変化
し、θF/T、Ｔcomp.を求めた。
いて、試料の両面を研磨し、波長１. ５５μｍにおける
θfが約４５ｄｅｇとなる厚さに調整した後、ＳｉＯ2に
よる無反射被覆処理を行い、電磁石を用いて磁界を約５
００Ｏｅまで印加 し、波長１.５５μｍにおけるＩ.
Ｌ.、θF、Ｈsを求めた。また同様にして、温度を変化
し、θF/T、Ｔcomp.を求めた。
【０３０７】その結果、Ｉ.Ｌ.は０.０７ｄＢ、Ｈsは約
３００Ｏｅ、θFは約１２００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であった。
従って、このＧｄＢｉ系ガーネット厚膜は、ファラデー
回転素子として、極めて有用であるといえる。
３００Ｏｅ、θFは約１２００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であった。
従って、このＧｄＢｉ系ガーネット厚膜は、ファラデー
回転素子として、極めて有用であるといえる。
【０３０８】（実施例５７）実施例５６と同様にして、
ＮＧＧ基板上に、主成分比が、Ｇｄ1.9Ｂｉ1.1Ｆｅ4.6
Ａｌ0.4Ｏ12で、Ｂ2Ｏ3を約０．５ｗｔ％、ＰｂＯを約
０．５ｗｔ％とし、ＰｔＯ2を０，１，２，３，４，５
ｗｔ％含有した組成のＧｄＢｉ系ガーネット膜を厚さ約
６００μｍ育成した後、試料を作製し、測定した。
ＮＧＧ基板上に、主成分比が、Ｇｄ1.9Ｂｉ1.1Ｆｅ4.6
Ａｌ0.4Ｏ12で、Ｂ2Ｏ3を約０．５ｗｔ％、ＰｂＯを約
０．５ｗｔ％とし、ＰｔＯ2を０，１，２，３，４，５
ｗｔ％含有した組成のＧｄＢｉ系ガーネット膜を厚さ約
６００μｍ育成した後、試料を作製し、測定した。
【０３０９】その結果、全ての試料について、Ｈsは約
３００Ｏｅ、θFは約１１００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であった。
３００Ｏｅ、θFは約１１００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であった。
【０３１０】また、Ｉ.Ｌ.とＰｔＯ2の含有量との関係
を図４８に示す。図４８から、ＰｔＯ2の含有により、
Ｉ.Ｌ.は減少し、ＰｔＯ2が４．０ｗｔ％を越える領域
で、Ｉ.Ｌ.は著しく増加していることがわかる。従っ
て、ＰｔＯ2の含有量は、０〜４．０ｗｔ％（０を含ま
ず）の範囲が有用といえる。
を図４８に示す。図４８から、ＰｔＯ2の含有により、
Ｉ.Ｌ.は減少し、ＰｔＯ2が４．０ｗｔ％を越える領域
で、Ｉ.Ｌ.は著しく増加していることがわかる。従っ
て、ＰｔＯ2の含有量は、０〜４．０ｗｔ％（０を含ま
ず）の範囲が有用といえる。
【０３１１】（実施例５８）実施例５６と同様にして、
主成分比が、Ｇｄ2.1Ｂｉ0.9Ｆｅ4.7Ａｌ0.3Ｏ12で、Ｐ
ｂＯを約３．５ｗｔ％、ＰｔＯ2を約０．５ｗｔ％含有
するガーネット膜を厚さ約５００μｍに育成した。
主成分比が、Ｇｄ2.1Ｂｉ0.9Ｆｅ4.7Ａｌ0.3Ｏ12で、Ｐ
ｂＯを約３．５ｗｔ％、ＰｔＯ2を約０．５ｗｔ％含有
するガーネット膜を厚さ約５００μｍに育成した。
【０３１２】次に、この試料を、約５０％の酸素濃度雰
囲気中で、９５０℃，１０００℃，１０５０℃，１１０
０℃，１１３０℃，１１５０℃の各温度で１０時間保持
し、熱処理した。
囲気中で、９５０℃，１０００℃，１０５０℃，１１０
０℃，１１３０℃，１１５０℃の各温度で１０時間保持
し、熱処理した。
【０３１３】次に、これらの試料を、波長１.５５μｍ
におけるθfが約４５ｄｅｇとなる厚さに調整した後、
各特性を測定した。
におけるθfが約４５ｄｅｇとなる厚さに調整した後、
各特性を測定した。
【０３１４】その結果、全ての試料について、Ｈsは約
３００Ｏｅ、θFは約９００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であった。
３００Ｏｅ、θFは約９００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であった。
【０３１５】また、Ｉ.Ｌ.と熱処理温度との結果を図４
９に示す。図４９から、熱処理温度が９５０〜１１４０
℃の範囲で、熱処理によるＩ.Ｌ.の低減効果が認められ
る。従って、９５０〜１１４０℃の温度範囲での熱処理
が有用といえる。
９に示す。図４９から、熱処理温度が９５０〜１１４０
℃の範囲で、熱処理によるＩ.Ｌ.の低減効果が認められ
る。従って、９５０〜１１４０℃の温度範囲での熱処理
が有用といえる。
【０３１６】（実施例５９）実施例５６と同様にして、
主成分比が、Ｇｄ1.6Ｂｉ1.4Ｆｅ4.2Ａｌ0.8Ｏ12で、Ｂ
2Ｏ3を約３．５ｗｔ％、ＰｔＯ2を約３．５ｗｔ％含有
するガーネット膜を厚さ約７００μｍ育成した。
主成分比が、Ｇｄ1.6Ｂｉ1.4Ｆｅ4.2Ａｌ0.8Ｏ12で、Ｂ
2Ｏ3を約３．５ｗｔ％、ＰｔＯ2を約３．５ｗｔ％含有
するガーネット膜を厚さ約７００μｍ育成した。
【０３１７】次に、この試料を、１０５０℃の温度で、
雰囲気の酸素濃度を、０，１０，２０，４０，６０，８
０，１００％とし、２０時間保持して熱処理した後、試
料を作製し、測定した。
雰囲気の酸素濃度を、０，１０，２０，４０，６０，８
０，１００％とし、２０時間保持して熱処理した後、試
料を作製し、測定した。
【０３１８】その結果、全ての試料について、Ｈsは約
３００Ｏｅ、θFは約１３００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０５ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であった。
３００Ｏｅ、θFは約１３００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０５ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であった。
【０３１９】また、Ｉ.Ｌ.と雰囲気の酸素濃度との結果
を図５０に示す。図５０から、雰囲気の酸素濃度が１０
〜１００％の範囲で、熱処理によるＩ.Ｌ.の低減効果が
認められる。従って、１０〜１００％の熱処理雰囲気の
酸素濃度が有用といえる。
を図５０に示す。図５０から、雰囲気の酸素濃度が１０
〜１００％の範囲で、熱処理によるＩ.Ｌ.の低減効果が
認められる。従って、１０〜１００％の熱処理雰囲気の
酸素濃度が有用といえる。
【０３２０】（実施例６０）高純度の酸化ガドリニウム
（Ｇｄ2Ｏ3）、酸化第二鉄（α−Ｆｅ2Ｏ3）、酸化ガリ
ウム（Ｇａ2Ｏ3）、酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）、酸化鉛
（ＰｂＯ）及び酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）の粉末を原料とし
て使用し、ＰｂＯ−Ｂｉ2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3系をフラックスと
して、ＬＰＥ法にて、ＮＧＧ基板（格子定数１２.５０
９オングストローム）上に、主成分比が、Ｇｄ2.1Ｂｉ
0.9Ｆｅ4.5Ｇａ0.5Ｏ12で、Ｂ2Ｏ3を０，１，２，３，
４，５ｗｔ％含有する組成のＧｄＢｉ系ガーネット膜を
厚さ約７００μｍ育成した。
（Ｇｄ2Ｏ3）、酸化第二鉄（α−Ｆｅ2Ｏ3）、酸化ガリ
ウム（Ｇａ2Ｏ3）、酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）、酸化鉛
（ＰｂＯ）及び酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）の粉末を原料とし
て使用し、ＰｂＯ−Ｂｉ2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3系をフラックスと
して、ＬＰＥ法にて、ＮＧＧ基板（格子定数１２.５０
９オングストローム）上に、主成分比が、Ｇｄ2.1Ｂｉ
0.9Ｆｅ4.5Ｇａ0.5Ｏ12で、Ｂ2Ｏ3を０，１，２，３，
４，５ｗｔ％含有する組成のＧｄＢｉ系ガーネット膜を
厚さ約７００μｍ育成した。
【０３２１】次に、これらの試料の基板を除去した後、
両面を研磨した後、波長１．５８μｍでθfが約４５ｄ
ｅｇとなる厚さに調整した。なお、これらの試料の両面
について、各５点ずつＥＰＭＡ分析を行い、その平均値
として求めたものが、上記組成値である。Ｂ2Ｏ3につい
ては、試料片を原子吸光分析法により求めた。
両面を研磨した後、波長１．５８μｍでθfが約４５ｄ
ｅｇとなる厚さに調整した。なお、これらの試料の両面
について、各５点ずつＥＰＭＡ分析を行い、その平均値
として求めたものが、上記組成値である。Ｂ2Ｏ3につい
ては、試料片を原子吸光分析法により求めた。
【０３２２】次に、これらのガーネット厚膜にＳｉＯ2
による無反射被覆処理を行い、電磁石を用いて磁界を約
５００Ｏｅまで印加し、波長１.５８μｍにおけるＩ.
Ｌ.、θF、Ｈsを求めた。また同様にして、温度を変化
し、θF/T、Ｔcomp.を求めた。
による無反射被覆処理を行い、電磁石を用いて磁界を約
５００Ｏｅまで印加し、波長１.５８μｍにおけるＩ.
Ｌ.、θF、Ｈsを求めた。また同様にして、温度を変化
し、θF/T、Ｔcomp.を求めた。
【０３２３】その結果、Ｈsは約３００Ｏｅ、θFは約８
００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約０.０７ｄｅｇ／℃、Ｔ
comp.は−３０℃以下であった。
００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約０.０７ｄｅｇ／℃、Ｔ
comp.は−３０℃以下であった。
【０３２４】また、Ｉ.Ｌ.とＢ2Ｏ3の含有量との関係を
図５１に示す。図５１から、Ｂ2Ｏ3の含有により、Ｉ.
Ｌ.は減少し、Ｂ2Ｏ3が４．０ｗｔ％を越える領域で、
Ｉ.Ｌ.は著しく増加していることがわかる。従って、Ｂ
2Ｏ3の含有量は、０〜４．０ｗｔ％（０を含まず）の範
囲が有用といえる。
図５１に示す。図５１から、Ｂ2Ｏ3の含有により、Ｉ.
Ｌ.は減少し、Ｂ2Ｏ3が４．０ｗｔ％を越える領域で、
Ｉ.Ｌ.は著しく増加していることがわかる。従って、Ｂ
2Ｏ3の含有量は、０〜４．０ｗｔ％（０を含まず）の範
囲が有用といえる。
【０３２５】（実施例６１）実施例６０と同様にして、
ＮＧＧ基板上に、主成分比が、Ｇｄ2.3Ｂｉ0.7Ｆｅ4.7
Ｇａ0.3Ｏ12で、ＰｂＯを０，１，２，３，４，５ｗｔ
％含有した組成のＧｄＢｉ系ガーネット膜を厚さ約８０
０μｍ育成した後、試料を作製し、各特性を測定した。
ＮＧＧ基板上に、主成分比が、Ｇｄ2.3Ｂｉ0.7Ｆｅ4.7
Ｇａ0.3Ｏ12で、ＰｂＯを０，１，２，３，４，５ｗｔ
％含有した組成のＧｄＢｉ系ガーネット膜を厚さ約８０
０μｍ育成した後、試料を作製し、各特性を測定した。
【０３２６】その結果、全ての試料について、Ｈsは約
３００Ｏｅ、θFは約７００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０８ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−２０℃以下であった。
３００Ｏｅ、θFは約７００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０８ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−２０℃以下であった。
【０３２７】また、Ｉ.Ｌ.とＰｂＯの含有量との関係を
図５２に示す。図５２から、ＰｂＯの含有により、Ｉ.
Ｌ.は減少し、ＰｂＯが４．０ｗｔ％を越える領域で、
Ｉ.Ｌ.は著しく増加していることがわかる。従って、Ｐ
ｂＯの含有量は、０〜４．０ｗｔ％（０を含まず）の範
囲が有用といえる。
図５２に示す。図５２から、ＰｂＯの含有により、Ｉ.
Ｌ.は減少し、ＰｂＯが４．０ｗｔ％を越える領域で、
Ｉ.Ｌ.は著しく増加していることがわかる。従って、Ｐ
ｂＯの含有量は、０〜４．０ｗｔ％（０を含まず）の範
囲が有用といえる。
【０３２８】（実施例６２）実施例６１と同様にして、
ＮＧＧ基板上に、主成分比が、Ｇｄ2.2Ｂｉ0.8Ｆｅ4.6
Ｇａ0.4Ｏ12で、ＰｔＯ2を０，１，２，３，４，５ｗｔ
％含有した組成のＧｄＢｉ系ガーネット膜を厚さ約８０
０μｍ育成した後、試料を作製し、測定した。
ＮＧＧ基板上に、主成分比が、Ｇｄ2.2Ｂｉ0.8Ｆｅ4.6
Ｇａ0.4Ｏ12で、ＰｔＯ2を０，１，２，３，４，５ｗｔ
％含有した組成のＧｄＢｉ系ガーネット膜を厚さ約８０
０μｍ育成した後、試料を作製し、測定した。
【０３２９】その結果、全ての試料について、Ｈsは約
３００Ｏｅ、θFは約７００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０８ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−３０℃以下であった。
３００Ｏｅ、θFは約７００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０８ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−３０℃以下であった。
【０３３０】また、Ｉ.Ｌ.とＰｔＯ2の含有量との関係
を図５３に示す。図５３から、ＰｔＯ2の含有により、
Ｉ.Ｌ.は減少し、ＰｔＯ2が４．０ｗｔ％を越える領域
で、Ｉ.Ｌ.は著しく増加していることがわかる。従っ
て、ＰｔＯ2の含有量は、０〜４．０ｗｔ％（０を含ま
ず）の範囲が有用といえる。
を図５３に示す。図５３から、ＰｔＯ2の含有により、
Ｉ.Ｌ.は減少し、ＰｔＯ2が４．０ｗｔ％を越える領域
で、Ｉ.Ｌ.は著しく増加していることがわかる。従っ
て、ＰｔＯ2の含有量は、０〜４．０ｗｔ％（０を含ま
ず）の範囲が有用といえる。
【０３３１】（実施例６３）実施例６１と同様にして、
ＮＧＧ基板上に、主成分比が、Ｇｄ2.0Ｂｉ1.0Ｆｅ4.4
Ｇａ0.6Ｏ12で、Ｂ2Ｏ3、ＰｂＯ及びＰｔＯ2を２種以上
含有し、その総量がＰｔＯ2を０，１，２，３，４，
６，８，９，１０ｗｔ％含有した組成のＧｄＢｉ系ガー
ネット膜を厚さ約７００μｍ育成した後、試料を作製
し、各特性を測定した。
ＮＧＧ基板上に、主成分比が、Ｇｄ2.0Ｂｉ1.0Ｆｅ4.4
Ｇａ0.6Ｏ12で、Ｂ2Ｏ3、ＰｂＯ及びＰｔＯ2を２種以上
含有し、その総量がＰｔＯ2を０，１，２，３，４，
６，８，９，１０ｗｔ％含有した組成のＧｄＢｉ系ガー
ネット膜を厚さ約７００μｍ育成した後、試料を作製
し、各特性を測定した。
【０３３２】その結果、全ての試料について、Ｈsは約
３００Ｏｅ、θFは約９００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０７ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であった。
３００Ｏｅ、θFは約９００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０７ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であった。
【０３３３】また、Ｉ.Ｌ.とＰｔＯ2の含有量との関係
を図５３に示す。図５３から、Ｂ2Ｏ3、ＰｂＯ、ＰｔＯ
2のうち２種以上の含有により、Ｉ.Ｌ.は低下し、約
８．０ｗｔ％を越える領域で、Ｉ.Ｌ.は著しく増加して
いることがわかる。従って、Ｂ2Ｏ3、ＰｂＯ、ＰｔＯ2
の含有量は、０〜９．０ｗｔ％（０を含まず）の範囲で
Ｉ．Ｌ．が明らかに低減し、有用といえる。
を図５３に示す。図５３から、Ｂ2Ｏ3、ＰｂＯ、ＰｔＯ
2のうち２種以上の含有により、Ｉ.Ｌ.は低下し、約
８．０ｗｔ％を越える領域で、Ｉ.Ｌ.は著しく増加して
いることがわかる。従って、Ｂ2Ｏ3、ＰｂＯ、ＰｔＯ2
の含有量は、０〜９．０ｗｔ％（０を含まず）の範囲で
Ｉ．Ｌ．が明らかに低減し、有用といえる。
【０３３４】（実施例６４）実施例６１と同様にして、
主成分比が、Ｇｄ2.4Ｂｉ0.6Ｆｅ4.7Ｇａ0.3Ｏ12で、Ｂ
2Ｏ3を約２ｗｔ％、ＰｂＯを約３ｗｔ％、ＰｔＯ2を約
２ｗｔ％含有するガーネット膜を厚さ約９００μｍに育
成した。
主成分比が、Ｇｄ2.4Ｂｉ0.6Ｆｅ4.7Ｇａ0.3Ｏ12で、Ｂ
2Ｏ3を約２ｗｔ％、ＰｂＯを約３ｗｔ％、ＰｔＯ2を約
２ｗｔ％含有するガーネット膜を厚さ約９００μｍに育
成した。
【０３３５】次に、この試料を、約５０％の酸素濃度雰
囲気中で、９５０℃，１０００℃，１０５０℃，１１０
０℃，１１３０℃，１１５０℃の各温度で１０時間保持
し、熱処理した。
囲気中で、９５０℃，１０００℃，１０５０℃，１１０
０℃，１１３０℃，１１５０℃の各温度で１０時間保持
し、熱処理した。
【０３３６】次に、これらの試料を、波長１.５８μｍ
におけるθfが約４５ｄｅｇとなる厚さに調整した後、
各特性を測定した。
におけるθfが約４５ｄｅｇとなる厚さに調整した後、
各特性を測定した。
【０３３７】その結果、全ての試料について、Ｈsは約
３００Ｏｅ、θFは約６００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０８ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−１０℃以下であった。
３００Ｏｅ、θFは約６００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０８ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−１０℃以下であった。
【０３３８】また、Ｉ.Ｌ.と熱処理温度との結果を図５
４に示す。図５４から、熱処理温度が９５０〜１１３０
℃の範囲で、熱処理によるＩ.Ｌ.の低減効果が認められ
る。従って、９５０〜１１３０℃の温度範囲での熱処理
が有用といえる。
４に示す。図５４から、熱処理温度が９５０〜１１３０
℃の範囲で、熱処理によるＩ.Ｌ.の低減効果が認められ
る。従って、９５０〜１１３０℃の温度範囲での熱処理
が有用といえる。
【０３３９】（実施例６５）実施例６１と同様にして、
主成分比が、Ｇｄ2.0Ｂｉ1.0Ｆｅ4.4Ｇａ0.6Ｏ12で、Ｂ
2Ｏ3を約１ｗｔ％、ＰｂＯを約２ｗｔ％、ＰｔＯ2を約
１ｗｔ％含有するガーネット膜を厚さ約６００μｍ育成
した。
主成分比が、Ｇｄ2.0Ｂｉ1.0Ｆｅ4.4Ｇａ0.6Ｏ12で、Ｂ
2Ｏ3を約１ｗｔ％、ＰｂＯを約２ｗｔ％、ＰｔＯ2を約
１ｗｔ％含有するガーネット膜を厚さ約６００μｍ育成
した。
【０３４０】次に、この試料を、１０５０℃の温度で、
雰囲気の酸素濃度を、０，１０，２０，４０，６０，８
０，１００％とし、１０時間保持して熱処理した後、試
料を作製し、各特性を測定した。
雰囲気の酸素濃度を、０，１０，２０，４０，６０，８
０，１００％とし、１０時間保持して熱処理した後、試
料を作製し、各特性を測定した。
【０３４１】その結果、全ての試料について、Ｈsは約
３００Ｏｅ、θFは約９００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０７ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であった。
３００Ｏｅ、θFは約９００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０７ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であった。
【０３４２】また、Ｉ.Ｌ.と雰囲気の酸素濃度との結果
を図５５に示す。図５５から、雰囲気の酸素濃度が１０
〜１００％の範囲で、熱処理によるＩ.Ｌ.の低減効果が
認められる。従って、１０〜１００％の熱処理雰囲気の
酸素濃度が有用といえる。
を図５５に示す。図５５から、雰囲気の酸素濃度が１０
〜１００％の範囲で、熱処理によるＩ.Ｌ.の低減効果が
認められる。従って、１０〜１００％の熱処理雰囲気の
酸素濃度が有用といえる。
【０３４３】（実施例６６）高純度の酸化ガドリニウム
（Ｇｄ2Ｏ3）、酸化第二鉄（Ｆｅ2Ｏ3）、酸化アルミニ
ウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化ガリウム（Ｇａ2Ｏ3）、酸化ビ
スマス（Ｂｉ2Ｏ3）、酸化鉛（ＰｂＯ）および酸化ホウ
素（Ｂ2Ｏ3）及び酸化白金（ＰｔＯ2）の粉末を原料と
して使用し、ＰｂＯ−Ｂｉ2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3系をフラックス
として、ＬＰＥ法にて、ＮＧＧ基板（格子定数１２.５
０９オングストローム）上に、主成分比が、Ｇｄ1.7Ｂ
ｉ1.3Ｆｅ4.2Ａｌ0.4Ｇａ0.4Ｏ12で、Ｂ2Ｏ3を約１．５
ｗｔ％、ＰｂＯを約２．０ｗｔ％、ＰｔＯ2を約１．０
ｗｔ％含有する組成のＧｄＢｉ系ガーネット膜を厚さ約
７００μｍ育成した。
（Ｇｄ2Ｏ3）、酸化第二鉄（Ｆｅ2Ｏ3）、酸化アルミニ
ウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化ガリウム（Ｇａ2Ｏ3）、酸化ビ
スマス（Ｂｉ2Ｏ3）、酸化鉛（ＰｂＯ）および酸化ホウ
素（Ｂ2Ｏ3）及び酸化白金（ＰｔＯ2）の粉末を原料と
して使用し、ＰｂＯ−Ｂｉ2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3系をフラックス
として、ＬＰＥ法にて、ＮＧＧ基板（格子定数１２.５
０９オングストローム）上に、主成分比が、Ｇｄ1.7Ｂ
ｉ1.3Ｆｅ4.2Ａｌ0.4Ｇａ0.4Ｏ12で、Ｂ2Ｏ3を約１．５
ｗｔ％、ＰｂＯを約２．０ｗｔ％、ＰｔＯ2を約１．０
ｗｔ％含有する組成のＧｄＢｉ系ガーネット膜を厚さ約
７００μｍ育成した。
【０３４４】また同様にして、酸化テルビウム（Ｔｂ2
Ｏ3）を使用して、ＳＧＧＧ基板（格子定数１２.４９６
オングストローム）上 に、主成分が、Ｔｂ2.0Ｂｉ1.0
Ｆｅ5Ｏ12なる組成のＴｂＢｉ系ガーネット膜を厚さ約
７００μｍに育成した。
Ｏ3）を使用して、ＳＧＧＧ基板（格子定数１２.４９６
オングストローム）上 に、主成分が、Ｔｂ2.0Ｂｉ1.0
Ｆｅ5Ｏ12なる組成のＴｂＢｉ系ガーネット膜を厚さ約
７００μｍに育成した。
【０３４５】次に、これらの試料の基板を除去し、約６
００μｍの厚さに鏡面研磨した後、波長可変型分光計を
用いて、波長が０．９〜２．２μｍの範囲におけるガー
ネット厚膜の光透過率を測定した。なお、上述した組成
は、これらの試料の両面について、５点ずつＥＰＭＡ分
析を行い、その平均値として求めた。また、Ｂ2Ｏ3につ
いては、試料片を原子吸光分析法により求めた。
００μｍの厚さに鏡面研磨した後、波長可変型分光計を
用いて、波長が０．９〜２．２μｍの範囲におけるガー
ネット厚膜の光透過率を測定した。なお、上述した組成
は、これらの試料の両面について、５点ずつＥＰＭＡ分
析を行い、その平均値として求めた。また、Ｂ2Ｏ3につ
いては、試料片を原子吸光分析法により求めた。
【０３４６】ＧｄＢｉ系ガーネットにおいては、波長約
１.２μｍ以上の領域で高い透過性を示している。一
方、ＴｂＢｉ系ガーネット厚膜においては、高い透過性
を示す波長帯域は、約１.２〜１.５μｍの範囲である。
従って、１.５μ ｍ以上の波長帯域においては、ＧｄＢ
ｉ系ガーネットが特に有用となる。
１.２μｍ以上の領域で高い透過性を示している。一
方、ＴｂＢｉ系ガーネット厚膜においては、高い透過性
を示す波長帯域は、約１.２〜１.５μｍの範囲である。
従って、１.５μ ｍ以上の波長帯域においては、ＧｄＢ
ｉ系ガーネットが特に有用となる。
【０３４７】なお、このＧｄＢｉ系ガーネット厚膜につ
いて、試料の両面を研磨し、波長１. ５５μｍにおける
θfが約４５ｄｅｇとなる厚さに調整した後、ＳｉＯ2に
よる無反射被覆処理を行い、電磁石を用いて磁界を約５
００Ｏｅまで印加し、波長１.５５μｍにおけるＩ.
Ｌ.、θF、Ｈsを求めた。また同様にして、温度を変化
し、θF/T、Ｔcomp.を求めた。
いて、試料の両面を研磨し、波長１. ５５μｍにおける
θfが約４５ｄｅｇとなる厚さに調整した後、ＳｉＯ2に
よる無反射被覆処理を行い、電磁石を用いて磁界を約５
００Ｏｅまで印加し、波長１.５５μｍにおけるＩ.
Ｌ.、θF、Ｈsを求めた。また同様にして、温度を変化
し、θF/T、Ｔcomp.を求めた。
【０３４８】その結果、Ｉ.Ｌ.は０.０５ｄＢ、Ｈsは約
３００Ｏｅ、θFは約１２００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であった。
従って、このＧｄＢｉ系ガーネット厚膜は、ファラデー
回転素子として、極めて有用であるといえる。
３００Ｏｅ、θFは約１２００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であった。
従って、このＧｄＢｉ系ガーネット厚膜は、ファラデー
回転素子として、極めて有用であるといえる。
【０３４９】（実施例６７）実施例６６と同様にして、
主成分比 が、Ｇｄ1.9Ｂｉ1.1Ｆｅ4.3Ａｌ0.3Ｇａ0 .4Ｏ
12で、Ｂ2Ｏ3を約０.５ｗｔ％、ＰｂＯを約０．５ｗｔ
％とし、ＰｔＯ2を０，１，２，３， ４，５ｗｔ％含有
した組成のＧｄＢｉ系ガーネット膜を厚さ約５００μｍ
育成した後、試料を作製し、測定した。
主成分比 が、Ｇｄ1.9Ｂｉ1.1Ｆｅ4.3Ａｌ0.3Ｇａ0 .4Ｏ
12で、Ｂ2Ｏ3を約０.５ｗｔ％、ＰｂＯを約０．５ｗｔ
％とし、ＰｔＯ2を０，１，２，３， ４，５ｗｔ％含有
した組成のＧｄＢｉ系ガーネット膜を厚さ約５００μｍ
育成した後、試料を作製し、測定した。
【０３５０】その結果、全ての試料について、Ｈsは約
３００Ｏｅ、θFは約１１００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０７ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であった。
３００Ｏｅ、θFは約１１００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０７ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であった。
【０３５１】また、Ｉ.Ｌ.とＰｔＯ2含有量との関係を
図５７に示す。図５７から、ＰｔＯ2の含有により、Ｉ.
Ｌ.は減少し、ＰｔＯ2が４.０ｗｔ％を越える領域で、
Ｉ.Ｌ.は著しく増加していることがわかる。従って、Ｐ
ｔＯ2の含有量は、０〜４.０ｗｔ％（０を含まず）の範
囲が有用といえる。
図５７に示す。図５７から、ＰｔＯ2の含有により、Ｉ.
Ｌ.は減少し、ＰｔＯ2が４.０ｗｔ％を越える領域で、
Ｉ.Ｌ.は著しく増加していることがわかる。従って、Ｐ
ｔＯ2の含有量は、０〜４.０ｗｔ％（０を含まず）の範
囲が有用といえる。
【０３５２】（実施例６８）実施例６６と同様にして、
主成分比が、Ｇｄ1.5Ｂｉ1.5Ｆｅ4.1Ａｌ0.8Ｇａ0. 1Ｏ
12で、ＰｂＯを約３．５ｗｔ％、ＰｔＯ2を約０.５ｗｔ
％含有するガーネット膜を厚さ約５００μｍに育成し
た。
主成分比が、Ｇｄ1.5Ｂｉ1.5Ｆｅ4.1Ａｌ0.8Ｇａ0. 1Ｏ
12で、ＰｂＯを約３．５ｗｔ％、ＰｔＯ2を約０.５ｗｔ
％含有するガーネット膜を厚さ約５００μｍに育成し
た。
【０３５３】次に、この試料を、約５０％の酸素濃度雰
囲気中で、９５０℃，１０００℃，１０５０℃，１１０
０℃，１１３０℃，１１５０℃の各温度で１０時間保持
し、熱処理した。
囲気中で、９５０℃，１０００℃，１０５０℃，１１０
０℃，１１３０℃，１１５０℃の各温度で１０時間保持
し、熱処理した。
【０３５４】次に、これらの試料の両面について研磨
し、波長１.５５μｍにおけるθfが約４５ｄｅｇとなる
厚さに調整した後、測定した。
し、波長１.５５μｍにおけるθfが約４５ｄｅｇとなる
厚さに調整した後、測定した。
【０３５５】その結果、全ての試料について、Ｈsは約
３００Ｏｅ、θFは約１４００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０５ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であった。
３００Ｏｅ、θFは約１４００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０５ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は−４０℃以下であった。
【０３５６】また、Ｉ.Ｌ.と熱処理温度との結果を図５
８に示す。図５８から、熱処理温度が９５０〜１１４０
℃の範囲で、熱処理によるＩ.Ｌ.の低減効果が認められ
る。従って、９５０〜１１４０℃の温度範囲での熱処理
が有用といえる。
８に示す。図５８から、熱処理温度が９５０〜１１４０
℃の範囲で、熱処理によるＩ.Ｌ.の低減効果が認められ
る。従って、９５０〜１１４０℃の温度範囲での熱処理
が有用といえる。
【０３５７】（実施例６９）実施例６６と同様にして、
主成分比が、Ｇｄ2.1Ｂｉ0.9Ｆｅ4.7Ａｌ0.2Ｇａ0. 1Ｏ
12で、Ｂ2Ｏ3を約３．５ｗｔ％、ＰｔＯ2を約３．５ｗ
ｔ％含有するガーネット厚膜を厚さ約６００μｍに育成
した。
主成分比が、Ｇｄ2.1Ｂｉ0.9Ｆｅ4.7Ａｌ0.2Ｇａ0. 1Ｏ
12で、Ｂ2Ｏ3を約３．５ｗｔ％、ＰｔＯ2を約３．５ｗ
ｔ％含有するガーネット厚膜を厚さ約６００μｍに育成
した。
【０３５８】次に、この試料を、１０５０℃の温度で、
雰囲気の酸素濃度を、０，１０，２０，４０，６０，８
０，１００％とし、２０時間保持して熱処理した後、試
料を作製し、測定した。
雰囲気の酸素濃度を、０，１０，２０，４０，６０，８
０，１００％とし、２０時間保持して熱処理した後、試
料を作製し、測定した。
【０３５９】その結果、全ての試料について、Ｈsは約
３００Ｏｅ、θFは約９００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０７ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は約−３０℃以下であっ
た。
３００Ｏｅ、θFは約９００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/Tは約
０.０７ｄｅｇ／℃、Ｔcomp.は約−３０℃以下であっ
た。
【０３６０】又、Ｉ.Ｌ.と熱処理温度との関係を図５９
に示す。図５９から、熱処理雰囲気の酸素濃度が１０〜
１００％の範囲で、熱処理によるＩ.Ｌ.の低減効果が認
められる。従って、１０〜１００％の熱処理雰囲気の酸
素濃度が有用といえる。
に示す。図５９から、熱処理雰囲気の酸素濃度が１０〜
１００％の範囲で、熱処理によるＩ.Ｌ.の低減効果が認
められる。従って、１０〜１００％の熱処理雰囲気の酸
素濃度が有用といえる。
【０３６１】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、ＴｂＢｉ系ガーネットが本質的に持っている波長約
１.６μｍ以上での吸収を忌避するものであり、ＧｄＢ
ｉ系ガーネットのθfの温度変化率の改善したビスマス
置換型ガーネット厚膜材料及びその製造方法を提供する
ことができる。
ば、ＴｂＢｉ系ガーネットが本質的に持っている波長約
１.６μｍ以上での吸収を忌避するものであり、ＧｄＢ
ｉ系ガーネットのθfの温度変化率の改善したビスマス
置換型ガーネット厚膜材料及びその製造方法を提供する
ことができる。
【０３６４】即ち、本発明によれば、約１.５μｍを越
える波長帯域でも 高い透過率を示し、波長約１.６２μ
ｍにおけるθFが６００ｄｅｇ ／ｃｍ以上、θfが４５
度となる厚さにおけるＩ.Ｌ.が０.２ｄＢ以下、θF/Tが
０.０８ｄｅｇ／℃以下、Ｈsが５００Ｏｅ以下、かつ、
Ｔcomp.が０℃以下であるＢｉ置換型ガーネット厚膜材
料及びその製造方法の提供が可能となった。
える波長帯域でも 高い透過率を示し、波長約１.６２μ
ｍにおけるθFが６００ｄｅｇ ／ｃｍ以上、θfが４５
度となる厚さにおけるＩ.Ｌ.が０.２ｄＢ以下、θF/Tが
０.０８ｄｅｇ／℃以下、Ｈsが５００Ｏｅ以下、かつ、
Ｔcomp.が０℃以下であるＢｉ置換型ガーネット厚膜材
料及びその製造方法の提供が可能となった。
【０３６５】また、本発明によれば、波長の中でも、約
１.５μｍを越える波長帯域で 使用されるファラデー回
転素子を提供することができる。
１.５μｍを越える波長帯域で 使用されるファラデー回
転素子を提供することができる。
【０３６６】また、本発明によれば、小型で低廉な光ス
イッチを提供することができる。
イッチを提供することができる。
【図１】本発明の実施例１のＧｄＢｉ系及びＴｂＢｉ系
ガーネット厚膜における光の波長と透過率の関係を示す
図。
ガーネット厚膜における光の波長と透過率の関係を示す
図。
【図２】本発明の実施例２のＧｄＢｉ系ガーネット厚膜
におけるＢｉ組成値ｘと挿入損失Ｉ.Ｌ.、磁化反転温度
Ｔcomp.の関係を示す図。図２（ａ）は、ｘとＩ．Ｌ．
の関係を示す図。図２（ｂ）は、ｘとＴcomp.の関係を
示す図。
におけるＢｉ組成値ｘと挿入損失Ｉ.Ｌ.、磁化反転温度
Ｔcomp.の関係を示す図。図２（ａ）は、ｘとＩ．Ｌ．
の関係を示す図。図２（ｂ）は、ｘとＴcomp.の関係を
示す図。
【図３】本発明の実施例３のＧｄＢｉ系ガーネット厚膜
におけるＡｌ組成値ｙとθfの温度変化率θF/T、飽和磁
化４πＩｓの関係を示す図。図３（ａ）は、ｙとθF/T
の関係を示す図。図３（ｂ）は、ｙと４πＩｓの関係を
示す図。
におけるＡｌ組成値ｙとθfの温度変化率θF/T、飽和磁
化４πＩｓの関係を示す図。図３（ａ）は、ｙとθF/T
の関係を示す図。図３（ｂ）は、ｙと４πＩｓの関係を
示す図。
【図４】本発明の実施例４のＧｄＢｉ系ガーネット厚膜
における熱処理温度と挿入損失Ｉ.Ｌ.の関係を示す図。
における熱処理温度と挿入損失Ｉ.Ｌ.の関係を示す図。
【図５】本発明の実施例５のＧｄＢｉ系ガーネット厚膜
における熱処理雰囲気の酸素濃度と挿入損失Ｉ.Ｌ.の関
係を示す図。
における熱処理雰囲気の酸素濃度と挿入損失Ｉ.Ｌ.の関
係を示す図。
【図６】本発明の実施例７のＧｄＢｉ系ガーネット厚膜
におけるＢｉ組成値ｘとファラデー回転能θF、挿入損
失Ｉ.Ｌ.の関係を示す図。図６（ａ）は、ｘとθFの関
係を示す図。図６（ｂ）は、ｘとＩ.Ｌ.の関係を示す
図。
におけるＢｉ組成値ｘとファラデー回転能θF、挿入損
失Ｉ.Ｌ.の関係を示す図。図６（ａ）は、ｘとθFの関
係を示す図。図６（ｂ）は、ｘとＩ.Ｌ.の関係を示す
図。
【図７】本発明の実施例８のＧｄＢｉ系ガーネット厚膜
におけるＡｌ組成値ｙとθfの温度変化率θF/T、挿入損
失（Ｉ.Ｌ.）の関係を示す図。図７（ａ）は、ｙとθF
/Tの関係を示す図。図７（ｂ）は、ｙとＩ.Ｌ.の関係を
示す図。
におけるＡｌ組成値ｙとθfの温度変化率θF/T、挿入損
失（Ｉ.Ｌ.）の関係を示す図。図７（ａ）は、ｙとθF
/Tの関係を示す図。図７（ｂ）は、ｙとＩ.Ｌ.の関係を
示す図。
【図８】本発明の実施例９のＧｄＢｉ系ガーネット厚膜
における熱処理温度と挿入損失Ｉ.Ｌ.の関係を示す図。
における熱処理温度と挿入損失Ｉ.Ｌ.の関係を示す図。
【図９】本発明の実施例１０のＧｄＢｉ系ガーネット厚
膜における熱処理雰囲気の酸素濃度と挿入損失Ｉ.Ｌ.の
関係を示す図。
膜における熱処理雰囲気の酸素濃度と挿入損失Ｉ.Ｌ.の
関係を示す図。
【図１０】本発明の実施例１２のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜におけるＢｉ組成値ｘとファラデー回転能θF、 挿
入損失Ｉ.Ｌ.の関係を示す図。図１０（ａ）は、ｘとθ
Fの関係を示す図。図１０（ｂ）は、ｘとＩ.Ｌ.の関係
を示す図。
厚膜におけるＢｉ組成値ｘとファラデー回転能θF、 挿
入損失Ｉ.Ｌ.の関係を示す図。図１０（ａ）は、ｘとθ
Fの関係を示す図。図１０（ｂ）は、ｘとＩ.Ｌ.の関係
を示す図。
【図１１】本発明の実施例１３のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜におけるＧａ組成値ｙとθfの温度変化率θF/T 、
挿入損失Ｉ.Ｌ.の関係を示す図。図１１（ａ）は、ｙと
θF/ Tの関係を示す図。図１１（ｂ）は、ｙとＩ.Ｌ.の
関係を示す図。
厚膜におけるＧａ組成値ｙとθfの温度変化率θF/T 、
挿入損失Ｉ.Ｌ.の関係を示す図。図１１（ａ）は、ｙと
θF/ Tの関係を示す図。図１１（ｂ）は、ｙとＩ.Ｌ.の
関係を示す図。
【図１２】本発明の実施例１４のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜における熱処理温度と挿入損失Ｉ.Ｌ.との関係を示
す図。
厚膜における熱処理温度と挿入損失Ｉ.Ｌ.との関係を示
す図。
【図１３】本発明の実施例１５のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜における熱処理雰囲気の酸素濃度と挿入損失Ｉ.Ｌ.
との関係を示す図。
厚膜における熱処理雰囲気の酸素濃度と挿入損失Ｉ.Ｌ.
との関係を示す図。
【図１４】本発明の実施例１６のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜におけるＢｉ組成値ｘと飽和磁界ＨSとの関係を示
す図。
厚膜におけるＢｉ組成値ｘと飽和磁界ＨSとの関係を示
す図。
【図１５】本発明の実施例１７のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜におけるＧａ組成値ｙと飽和磁界ＨSの関係を示す
図。
厚膜におけるＧａ組成値ｙと飽和磁界ＨSの関係を示す
図。
【図１６】本発明の実施例１８のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜におけるＡｌ組成値ｚと飽和磁界ＨSの関係を示す
図。
厚膜におけるＡｌ組成値ｚと飽和磁界ＨSの関係を示す
図。
【図１７】本発明の実施例１９のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜におけるＧａとＡｌの組成値ｙ＋ｚと飽和磁界ＨS
の関係を示す図。
厚膜におけるＧａとＡｌの組成値ｙ＋ｚと飽和磁界ＨS
の関係を示す図。
【図１８】本発明の実施例２０のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜における熱処理温度と保磁力ＨC、挿入損失Ｉ．
Ｌ．の関係を示す図。図１８（ａ）は、熱処理温度とＨ
Cの関係を示す図。図１８（ｂ）は、熱処理温度とＩ．
Ｌ．の関係を示す図 。
厚膜における熱処理温度と保磁力ＨC、挿入損失Ｉ．
Ｌ．の関係を示す図。図１８（ａ）は、熱処理温度とＨ
Cの関係を示す図。図１８（ｂ）は、熱処理温度とＩ．
Ｌ．の関係を示す図 。
【図１９】本発明の実施例２１のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜における熱処理温度と保磁力ＨC、挿入損失Ｉ．
Ｌ．の関係を示す図。図１９（ａ）は、熱処理温度とＨ
Cの関係を示す図。図１９（ｂ）は、熱処理温度とＩ．
Ｌ．の関係を示す図 。
厚膜における熱処理温度と保磁力ＨC、挿入損失Ｉ．
Ｌ．の関係を示す図。図１９（ａ）は、熱処理温度とＨ
Cの関係を示す図。図１９（ｂ）は、熱処理温度とＩ．
Ｌ．の関係を示す図 。
【図２０】本発明の実施例２６のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜におけるａ／（ａ＋ｂ）と挿入損失Ｉ．Ｌ．の関係
を示す図。
厚膜におけるａ／（ａ＋ｂ）と挿入損失Ｉ．Ｌ．の関係
を示す図。
【図２１】本発明の実施例２７のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜におけるＢｉ組成値ｘとファラデー回転能θF、 挿
入損失Ｉ.Ｌ.の関係を示す図。図２１（ａ）は、ｘとθ
Fの関係を示す図。図２１（ｂ）は、ｘとＩ.Ｌ.の関係
を示す図。
厚膜におけるＢｉ組成値ｘとファラデー回転能θF、 挿
入損失Ｉ.Ｌ.の関係を示す図。図２１（ａ）は、ｘとθ
Fの関係を示す図。図２１（ｂ）は、ｘとＩ.Ｌ.の関係
を示す図。
【図２２】本発明の実施例２８のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜におけるＡｌとＧａの組成値ｙと飽和磁界Ｈs、挿
入損失Ｉ.Ｌ.との関係を示す図。図２２（ａ）は、ｙと
Ｈsの関係を示す図。図２２（ｂ）は、ｙと挿入損失
Ｉ．Ｌ．の関係を示す図。
厚膜におけるＡｌとＧａの組成値ｙと飽和磁界Ｈs、挿
入損失Ｉ.Ｌ.との関係を示す図。図２２（ａ）は、ｙと
Ｈsの関係を示す図。図２２（ｂ）は、ｙと挿入損失
Ｉ．Ｌ．の関係を示す図。
【図２３】本発明の実施例２９のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜における熱処理温度と挿入損失Ｉ．Ｌ．の関係を示
す図。
厚膜における熱処理温度と挿入損失Ｉ．Ｌ．の関係を示
す図。
【図２４】本発明の実施例３０のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜における熱処理雰囲気の酸素濃度と挿入損失Ｉ．
Ｌ．の関係を示す図。
厚膜における熱処理雰囲気の酸素濃度と挿入損失Ｉ．
Ｌ．の関係を示す図。
【図２５】本発明の実施例３２のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜におけるＢ2Ｏ3含有量と挿入損失Ｉ.Ｌ.との関係を
示す図。
厚膜におけるＢ2Ｏ3含有量と挿入損失Ｉ.Ｌ.との関係を
示す図。
【図２６】本発明の実施例３３のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜における熱処理温度と挿入損失Ｉ.Ｌ.との関係を示
す図。
厚膜における熱処理温度と挿入損失Ｉ.Ｌ.との関係を示
す図。
【図２７】本発明の実施例３４のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜における熱処理雰囲気の酸素濃度とＩ.Ｌ.との関係
を示す図。
厚膜における熱処理雰囲気の酸素濃度とＩ.Ｌ.との関係
を示す図。
【図２８】本発明の実施例３５のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜におけるＢ量とファラデー回転能θF、 挿入損失
Ｉ.Ｌ.との関係を示す図。図２８（ａ）は、Ｂ量とθF
の関係を示す図。図２８（ｂ）は、Ｂ量とＩ.Ｌ.の関係
を示す図。
厚膜におけるＢ量とファラデー回転能θF、 挿入損失
Ｉ.Ｌ.との関係を示す図。図２８（ａ）は、Ｂ量とθF
の関係を示す図。図２８（ｂ）は、Ｂ量とＩ.Ｌ.の関係
を示す図。
【図２９】本発明の実施例３６のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜におけるＢｉ組成値ｘとファラデー回転能θF、 挿
入損失Ｉ.Ｌ.の関係を示す図。図２９（ａ）は、ｘとθ
Fの関係を示す図。図２９（ｂ）は、ｘとＩ.Ｌ.の関係
を示す図。
厚膜におけるＢｉ組成値ｘとファラデー回転能θF、 挿
入損失Ｉ.Ｌ.の関係を示す図。図２９（ａ）は、ｘとθ
Fの関係を示す図。図２９（ｂ）は、ｘとＩ.Ｌ.の関係
を示す図。
【図３０】本発明の実施例３７のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜におけるＡｌ組成値αと飽和磁界Ｈs、θfの温度変
化率θF/T、の関係を示す図。図３０（ａ）は、αとＨs
の関係を示す図。図３０（ｂ）は、αとθF/Tの関係を
示す図。
厚膜におけるＡｌ組成値αと飽和磁界Ｈs、θfの温度変
化率θF/T、の関係を示す図。図３０（ａ）は、αとＨs
の関係を示す図。図３０（ｂ）は、αとθF/Tの関係を
示す図。
【図３１】本発明の実施例３７のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜におけるＧａ組成値βと飽和磁界Ｈs、θfの温度変
化率θF/T、の関係を示す図。図３１（ａ）は、βとＨs
の関係を示す図。図３１（ｂ）は、βとθF/Tの関係を
示す図。
厚膜におけるＧａ組成値βと飽和磁界Ｈs、θfの温度変
化率θF/T、の関係を示す図。図３１（ａ）は、βとＨs
の関係を示す図。図３１（ｂ）は、βとθF/Tの関係を
示す図。
【図３２】本発明の実施例３８のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜における熱処理温度と挿入損失Ｉ.Ｌ.との関係を示
す図。
厚膜における熱処理温度と挿入損失Ｉ.Ｌ.との関係を示
す図。
【図３３】本発明の実施例３９のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜における熱処理雰囲気の酸素濃度とＩ.Ｌ.との関係
を示す図。
厚膜における熱処理雰囲気の酸素濃度とＩ.Ｌ.との関係
を示す図。
【図３４】本発明の実施例４１のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜におけるＰｂＯ含有量と挿入損失Ｉ.Ｌ.との関係を
示す図。
厚膜におけるＰｂＯ含有量と挿入損失Ｉ.Ｌ.との関係を
示す図。
【図３５】本発明の実施例４２のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜における熱処理温度と挿入損失Ｉ.Ｌ.との関係を示
す図。
厚膜における熱処理温度と挿入損失Ｉ.Ｌ.との関係を示
す図。
【図３６】本発明の実施例４３のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜における熱処理雰囲気の酸素濃度と挿入損失Ｉ.Ｌ.
との関係を示す図。
厚膜における熱処理雰囲気の酸素濃度と挿入損失Ｉ.Ｌ.
との関係を示す図。
【図３７】本発明の実施例４４のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜におけるＢ2Ｏ3含有量と挿入損失Ｉ.Ｌ.との関係を
示す図。
厚膜におけるＢ2Ｏ3含有量と挿入損失Ｉ.Ｌ.との関係を
示す図。
【図３８】本発明の実施例４５のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜におけるＰｂＯ含有量と挿入損失Ｉ.Ｌ.との関係を
示す図。
厚膜におけるＰｂＯ含有量と挿入損失Ｉ.Ｌ.との関係を
示す図。
【図３９】本発明の実施例４６のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜における熱処理温度と挿入損失Ｉ.Ｌ.との関係を示
す図。
厚膜における熱処理温度と挿入損失Ｉ.Ｌ.との関係を示
す図。
【図４０】本発明の実施例４７のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜における熱処理雰囲気の酸素濃度と挿入損失Ｉ.Ｌ.
との関係を示す図。
厚膜における熱処理雰囲気の酸素濃度と挿入損失Ｉ.Ｌ.
との関係を示す図。
【図４１】本発明の実施例４８のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜におけるＢ2Ｏ3含有量と挿入損失Ｉ.Ｌ.との関係を
示す図。
厚膜におけるＢ2Ｏ3含有量と挿入損失Ｉ.Ｌ.との関係を
示す図。
【図４２】本発明の実施例４９のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜におけるＰｂＯ含有量と挿入損失Ｉ.Ｌ.との関係を
示す図。
厚膜におけるＰｂＯ含有量と挿入損失Ｉ.Ｌ.との関係を
示す図。
【図４３】本発明の実施例５０のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜における熱処理温度と挿入損失Ｉ.Ｌ.との関係を示
す図。
厚膜における熱処理温度と挿入損失Ｉ.Ｌ.との関係を示
す図。
【図４４】本発明の実施例５１のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜における熱処理雰囲気の酸素濃度と挿入損失Ｉ.Ｌ.
との関係を示す図。
厚膜における熱処理雰囲気の酸素濃度と挿入損失Ｉ.Ｌ.
との関係を示す図。
【図４５】本発明の実施例５３のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜におけるＰｔＯ2含有量と挿入損失Ｉ.Ｌ.との関係
を示す図。
厚膜におけるＰｔＯ2含有量と挿入損失Ｉ.Ｌ.との関係
を示す図。
【図４６】本発明の実施例５４のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜における熱処理温度と挿入損失Ｉ.Ｌ.との関係を示
す図。
厚膜における熱処理温度と挿入損失Ｉ.Ｌ.との関係を示
す図。
【図４７】本発明の実施例５５のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜における熱処理雰囲気の酸素濃度と挿入損失Ｉ.Ｌ.
との関係を示す図。
厚膜における熱処理雰囲気の酸素濃度と挿入損失Ｉ.Ｌ.
との関係を示す図。
【図４８】本発明の実施例５７のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜におけるＰｔＯ2含有量と挿入損失Ｉ.Ｌ.との関係
を示す図。
厚膜におけるＰｔＯ2含有量と挿入損失Ｉ.Ｌ.との関係
を示す図。
【図４９】本発明の実施例５８のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜における熱処理温度と挿入損失Ｉ.Ｌ.との関係を示
す図。
厚膜における熱処理温度と挿入損失Ｉ.Ｌ.との関係を示
す図。
【図５０】本発明の実施例５９のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜における熱処理雰囲気の酸素濃度と挿入損失Ｉ.Ｌ.
との関係を示す図。
厚膜における熱処理雰囲気の酸素濃度と挿入損失Ｉ.Ｌ.
との関係を示す図。
【図５１】本発明の実施例６０のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜におけるＢ2Ｏ3含有量と挿入損失Ｉ.Ｌ.との関係を
示す図。
厚膜におけるＢ2Ｏ3含有量と挿入損失Ｉ.Ｌ.との関係を
示す図。
【図５２】本発明の実施例６１のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜におけるＰｂＯ含有量と挿入損失Ｉ.Ｌ.との関係を
示す図。
厚膜におけるＰｂＯ含有量と挿入損失Ｉ.Ｌ.との関係を
示す図。
【図５３】本発明の実施例６２のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜におけるＰｔＯ2含有量と挿入損失Ｉ.Ｌ.との関係
を示す図。
厚膜におけるＰｔＯ2含有量と挿入損失Ｉ.Ｌ.との関係
を示す図。
【図５４】本発明の実施例６３のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜におけるＢ2Ｏ3、ＰｂＯ及びＰｔＯ2の含有量と挿
入損失Ｉ.Ｌ.との関係を示す図。
厚膜におけるＢ2Ｏ3、ＰｂＯ及びＰｔＯ2の含有量と挿
入損失Ｉ.Ｌ.との関係を示す図。
【図５５】本発明の実施例６４のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜における熱処理温度と挿入損失Ｉ.Ｌ.との関係を示
す図。
厚膜における熱処理温度と挿入損失Ｉ.Ｌ.との関係を示
す図。
【図５６】本発明の実施例６５のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜における熱処理雰囲気の酸素濃度と挿入損失Ｉ.Ｌ.
との関係を示す図。
厚膜における熱処理雰囲気の酸素濃度と挿入損失Ｉ.Ｌ.
との関係を示す図。
【図５７】本発明の実施例６７のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜におけるＰｔＯ2含有量と挿入損失Ｉ.Ｌ.との関係
を示す図。
厚膜におけるＰｔＯ2含有量と挿入損失Ｉ.Ｌ.との関係
を示す図。
【図５８】本発明の実施例６８のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜における熱処理温度と挿入損失Ｉ.Ｌ.との関係を示
す図。
厚膜における熱処理温度と挿入損失Ｉ.Ｌ.との関係を示
す図。
【図５９】本発明の実施例６９のＧｄＢｉ系ガーネット
厚膜における熱処理雰囲気の酸素濃度と挿入損失Ｉ.Ｌ.
との関係を示す図。
厚膜における熱処理雰囲気の酸素濃度と挿入損失Ｉ.Ｌ.
との関係を示す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平10−33606 (32)優先日 平成10年１月30日(1998．1．30) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平10−55828 (32)優先日 平成10年２月20日(1998．2．20) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平10−89277 (32)優先日 平成10年３月17日(1998．3．17) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平10−89279 (32)優先日 平成10年３月17日(1998．3．17) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平10−134341 (32)優先日 平成10年４月28日(1998．4．28) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平10−165921 (32)優先日 平成10年５月29日(1998．5．29) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平10−211924 (32)優先日 平成10年７月10日(1998．7．10) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ）
Claims (28)
- 【請求項１】 ガーネット基板上に、液相エピタキシャ
ル成長法により育成されたＧｄ，Ｂｉ，Ｆｅ及びＡｌを
主成分とする光学用ガーネット単結晶厚膜であって、該
ガーネット厚膜の組成が、一般式Ｇｄ3-xＢｉxＦｅ5-y
ＡｌyＯ12（但し、ｘ＝０.５５〜１.４５，ｙ＝０.０５
〜０.６）で表されることを特徴とするビスマス置換型
ガーネット厚膜材料。 - 【請求項２】 ガーネット基板上に、液相エピタキシャ
ル成長法により育成されたＧｄ，Ｂｉ，Ｆｅ及びＡｌを
主成分とする光学用ガーネット単結晶厚膜であって、該
ガーネット厚膜の組成が、一般式Ｇｄ3-xＢｉxＦｅ5-y
ＡｌyＯ12（但し、ｘ＝０.８５〜１.５０，ｙ＝０.３〜
０.９５）で表されることを特徴とするビスマス置換型
ガーネット厚膜材料。 - 【請求項３】 ガーネット基板上に、液相エピタキシャ
ル成長法により育成されたＧｄ，Ｂｉ，Ｆｅ及びＧａを
主成分とする光学用ガーネット単結晶厚膜であって、該
ガーネット厚膜の組成が、一般式Ｇｄ3-xＢｉxＦｅ5-y
ＧａyＯ12（但し、ｘ＝０.６〜１.０，ｙ＝０.２５〜
０.６で表されることを特徴とするビスマス置換型ガー
ネット厚膜材料。 - 【請求項４】 ガーネット基板上に、液相エピタキシャ
ル成長法により育成されたＧｄ，Ｂｉ，Ｆｅ，Ａｌ及び
Ｇａを主成分とする光学用ガーネット単結晶厚膜であっ
て、該ガーネット厚膜の組成が、一般式Ｇｄ3-xＢｉxＦ
ｅ5-y-zＧａyＡｌzＯ12（但し、ｘ＝０.８５〜１.５，
ｙ＋ｚ＝０.７〜１.２５）で表されることを特徴とする
ビスマス置換型ガーネット厚膜材料。 - 【請求項５】 ガーネット基板上に、液相エピタキシャ
ル成長法により育成されたＧｄ，Ｂｉ，Ｆｅ，Ａｌ及び
Ｇａを主成分とする光学用ガーネット単結晶厚膜であっ
て、該ガーネット厚膜の組成が、一般式Ｇｄ3-xＢｉxＦ
ｅ5-y（ＡｌaＧａb）yＯ12（但し、ａ／（ａ＋ｂ）＝０
〜０．９，ｘ＝０.８５〜１.６及びｙ＝０．２〜１．
０）で表されることを特徴とするビスマス置換型ガーネ
ット厚膜材料。 - 【請求項６】 ガーネット基板上に、液相エピタキシャ
ル成長法により育成されたＧｄ，Ｂｉ，Ｆｅ，Ａｌ及び
Ｇａを主成分とする光学用ガーネット単結晶厚膜であっ
て、該ガーネット厚膜の組成が、一般式Ｇｄ3-xＢｉxＦ
ｅ5-α-βＡｌαＧａβＯ12（但し、ｘ＝０.８〜１.
３，α＝０〜０．３５，β＝０〜０．４）で表され、Ｂ
が０．２〜３．０ｗｔ％含有されたことを特徴とするビ
スマス置換型ガーネット厚膜材料。 - 【請求項７】 Ｂ2Ｏ3が０〜４.０ｗｔ％（０を含ま
ず）含有されたことを特徴とする請求項１または３記載
のビスマス置換型ガーネット厚膜材料。 - 【請求項８】 ＰｂＯが０〜４.０ｗｔ％（０を含ま
ず）含有されたことを特徴とする請求項１または３記載
のビスマス置換型ガーネット厚膜材料。 - 【請求項９】 ＰｔＯ2が０〜３．５ｗｔ％（０を含ま
ず）含有されたことを特徴とする請求項１記載のビスマ
ス置換型ガーネット厚膜材料。 - 【請求項１０】 ＰｔＯ2が０〜４.０ｗｔ％（０を含ま
ず）含有されたことを特徴とする請求項３記載のビスマ
ス置換型ガーネット厚膜材料。 - 【請求項１１】 Ｂ2Ｏ3及びＰｂＯを各々０〜４.０ｗ
ｔ％（０を含まず）含有されたことを特徴とする請求項
２または５記載のビスマス置換型ガーネット厚膜材料。 - 【請求項１２】 ＰｔＯ2を０〜４.０ｗｔ％（０を含ま
ず）含有されたことを特徴とする請求項７、８、１１の
いずれかに記載のビスマス置換型ガーネット厚膜材料。 - 【請求項１３】 Ｂ2Ｏ3、ＰｂＯ、ＰｔＯ2のうち２種
以上が総量で０〜９.０ｗｔ％（０を含まず）含有され
たことを特徴とする請求項３記載のビスマス置換型ガー
ネット厚膜材料。 - 【請求項１４】 前記ガーネット厚膜を、ネオジウム・
ガリウム・ガーネット（ＮＧＧ）基板上に育成すること
を特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載のビスマ
ス置換型ガーネット厚膜材料の製造方法。 - 【請求項１５】 前記ガーネット厚膜を、９００〜１１
３０℃の範囲で保持する熱処理を施すことを特徴とする
請求項４記載のビスマス置換型ガーネット厚膜材料の製
造方法。 - 【請求項１６】 前記ガーネット厚膜を、９３０〜１１
２０℃の範囲で保持する熱処理を施すことを特徴とする
請求項１記載のビスマス置換型ガーネット厚膜材料の製
造方法。 - 【請求項１７】 前記ガーネット厚膜を、９５０〜１１
３０℃の範囲で保持する熱処理を施すことを特徴とする
請求項３、５、６〜１０のいずれかに記載のビスマス置
換型ガーネット厚膜材料の製造方法。 - 【請求項１８】 前記ガーネット厚膜を、９５０〜１１
４０℃の範囲で保持する熱処理を施すことを特徴とする
請求項２、１１〜１３のいずれかに記載のビスマス置換
型ガーネット厚膜材料の製造方法。 - 【請求項１９】 前記熱処理における雰囲気の酸素含有
量が５％以上の範囲であることを特徴とする請求項１５
記載のビスマス置換型ガーネット厚膜材料の製造方法。 - 【請求項２０】 前記熱処理における雰囲気の酸素含有
量が１０％以上の範囲であることを特徴とする請求項１
６〜１８のいずれかに記載のビスマス置換型ガーネット
厚膜材料の製造方法。 - 【請求項２１】 請求項１〜１３のいずれかに記載のガ
ーネット厚膜から実質的になることを特徴とするファラ
デー回転素子。 - 【請求項２２】 ファラデー回転素子に入射された光の
出射光路が、前記ファラデー回転素子に印加される磁界
によって切り替えられる光スイッチにおいて、前記ファ
ラデー回転素子は、請求項１〜１３のいずれかに記載の
ビスマス置換型ガーネット厚膜材料からなることを特徴
とする光スイッチ。 - 【請求項２３】 前記光スイッチは、前記ファラデー回
転素子が空芯コイルの内部に配置されていることを特徴
とする請求項２２記載の光スイッチ。 - 【請求項２４】 前記光スイッチは、軟磁性フェライト
を磁芯とし、該磁芯の磁路に空隙を有するコイルを具備
し、前記空隙の近傍に前記ファラデー回転素子が配置さ
れたことを特徴とする請求項２２記載の光スイッチ。 - 【請求項２５】 前記軟磁性フェライトの磁芯は、Ｍｎ
−Ｚｎ系フェライトからなることを特徴とする請求項２
４記載の光スイッチ。 - 【請求項２６】 前記軟磁性フェライトの磁芯は、Ｎｉ
系フェライト、またはＬi系フェライトからなることを
特徴とする請求項２４記載の光スイッチ。 - 【請求項２７】 前記コイルには、全波形交流電流また
は半波形交流電流が通じられることを特徴とする請求項
２３〜２６のいずれかに記載の光スイッチ。 - 【請求項２８】 前記光スイッチは、前記磁界が印加さ
れない状態で、光アイソレータの機能を示すことを特徴
とする請求項２４〜２６のいずれかに記載の光スイッ
チ。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP23010698A JP2000086395A (ja) | 1997-07-31 | 1998-07-31 | ビスマス置換型ガーネット厚膜材料及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (21)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20623597 | 1997-07-31 | ||
| JP23476997 | 1997-08-29 | ||
| JP3360298 | 1998-01-30 | ||
| JP3360698 | 1998-01-30 | ||
| JP5582898 | 1998-02-20 | ||
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| JP13434198 | 1998-04-28 | ||
| JP16592198 | 1998-05-29 | ||
| JP10-89279 | 1998-07-10 | ||
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|---|---|
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Family
ID=27581946
Family Applications (1)
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000086395A (ja) |
-
1998
- 1998-07-31 JP JP23010698A patent/JP2000086395A/ja active Pending
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