JP2001044026A - 磁性ガーネット単結晶およびそれを用いたファラデー回転子 - Google Patents
磁性ガーネット単結晶およびそれを用いたファラデー回転子Info
- Publication number
- JP2001044026A JP2001044026A JP11218655A JP21865599A JP2001044026A JP 2001044026 A JP2001044026 A JP 2001044026A JP 11218655 A JP11218655 A JP 11218655A JP 21865599 A JP21865599 A JP 21865599A JP 2001044026 A JP2001044026 A JP 2001044026A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- single crystal
- faraday rotator
- amount
- magnetic garnet
- garnet single
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/34—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials non-metallic substances, e.g. ferrites
- H01F1/342—Oxides
- H01F1/344—Ferrites, e.g. having a cubic spinel structure (X2+O)(Y23+O3), e.g. magnetite Fe3O4
- H01F1/346—[(TO4) 3] with T= Si, Al, Fe, Ga
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、磁性ガーネット単結晶およびそれを
用いたファラデー回転子に関し、結晶欠陥の発生を抑え
た磁性ガーネット単結晶及び、消光比を向上させたファ
ラデー回転子を提供することを目的とする。 【解決手段】液相エピタキシャル成長法により育成さ
れ、一般式 ＢｉaＰｂbＡ 3-a-bＦｅ5-c-dＢcＰｔdＯ12
（式中のＡは、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、
Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌ
ｕから選択される少なくとも１種類の元素、ＢはＧａ、
Ａｌ、Ｓｃ、Ｇｅ、Ｓｉから選択される少なくとも１種
類の元素、ａ、ｂ、ｃ、ｄは各々、０＜ａ＜３．０、０
＜ｂ≦２．０、０≦ｃ≦２．０、０＜ｄ≦２．０）で示
される磁性ガーネット単結晶を用いる。
用いたファラデー回転子に関し、結晶欠陥の発生を抑え
た磁性ガーネット単結晶及び、消光比を向上させたファ
ラデー回転子を提供することを目的とする。 【解決手段】液相エピタキシャル成長法により育成さ
れ、一般式 ＢｉaＰｂbＡ 3-a-bＦｅ5-c-dＢcＰｔdＯ12
（式中のＡは、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、
Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌ
ｕから選択される少なくとも１種類の元素、ＢはＧａ、
Ａｌ、Ｓｃ、Ｇｅ、Ｓｉから選択される少なくとも１種
類の元素、ａ、ｂ、ｃ、ｄは各々、０＜ａ＜３．０、０
＜ｂ≦２．０、０≦ｃ≦２．０、０＜ｄ≦２．０）で示
される磁性ガーネット単結晶を用いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁性ガーネット単
結晶およびそれを用いた磁気光学効果を利用するファラ
デー回転子に関する。磁性ガーネット単結晶を用いたフ
ァラデー回転子は、例えば光アイソレータ、光サーキュ
レータ、あるいは光アッテネータ等の磁気光学素子に用
いられる。
結晶およびそれを用いた磁気光学効果を利用するファラ
デー回転子に関する。磁性ガーネット単結晶を用いたフ
ァラデー回転子は、例えば光アイソレータ、光サーキュ
レータ、あるいは光アッテネータ等の磁気光学素子に用
いられる。
【０００２】
【従来の技術】半導体レーザを用いた光通信や光応用機
器には、光アイソレータ、光サーキュレータあるいは光
アッテネータが広く使われている。これらのデバイスに
必須な素子の一つとしてファラデー回転子が挙げられ
る。ファラデー回転子にはＹＩＧ（イットリウム鉄ガー
ネット）単結晶、ビスマス（Ｂｉ）置換希土類鉄ガーネ
ット単結晶が知られているが、現在では、液相エピタキ
シャル（ＬＰＥ）法により形成されたビスマス置換希土
類鉄ガーネット単結晶膜を用いたファラデー回転子が主
流になっている。
器には、光アイソレータ、光サーキュレータあるいは光
アッテネータが広く使われている。これらのデバイスに
必須な素子の一つとしてファラデー回転子が挙げられ
る。ファラデー回転子にはＹＩＧ（イットリウム鉄ガー
ネット）単結晶、ビスマス（Ｂｉ）置換希土類鉄ガーネ
ット単結晶が知られているが、現在では、液相エピタキ
シャル（ＬＰＥ）法により形成されたビスマス置換希土
類鉄ガーネット単結晶膜を用いたファラデー回転子が主
流になっている。
【０００３】例えば、特公平６−４６６０４号公報に
は、液相エピタキシャル成長法により育成され、一般式
Ｒ3-(a+b)ＰｂaＢｉbＦｅ5-cＭcＯ12-d（Ｒは希土類
元素及びそれと置換可能な元素の中から選ばれた少なく
とも１種の成分、Ｍは鉄元素と置換可能な元素の中から
選ばれた少なくとも１種の成分、ａは０．０１〜０．２
の数、ｂは０．５〜２．０の数、ｃは０．０１〜２．０
の数、ｄは０〜１の数である）で示される組成を有し、
且つ前記式中のＭの一部として周期表ＩＶＡ族及びＩＶ
Ｂ族に属するＰｂ以外の四価元素を上記の一般式の原子
比として０．０１以上含有することを特徴とするビスマ
ス置換希土類鉄ガーネットが記載されている。
は、液相エピタキシャル成長法により育成され、一般式
Ｒ3-(a+b)ＰｂaＢｉbＦｅ5-cＭcＯ12-d（Ｒは希土類
元素及びそれと置換可能な元素の中から選ばれた少なく
とも１種の成分、Ｍは鉄元素と置換可能な元素の中から
選ばれた少なくとも１種の成分、ａは０．０１〜０．２
の数、ｂは０．５〜２．０の数、ｃは０．０１〜２．０
の数、ｄは０〜１の数である）で示される組成を有し、
且つ前記式中のＭの一部として周期表ＩＶＡ族及びＩＶ
Ｂ族に属するＰｂ以外の四価元素を上記の一般式の原子
比として０．０１以上含有することを特徴とするビスマ
ス置換希土類鉄ガーネットが記載されている。
【０００４】上記公報に開示されているように、ＩＶ族
元素を添加することにより、Ｂｉ置換希土類鉄ガーネッ
ト単結晶を液相エピタキシャル法で育成する際にＰｂ4+
を消失させることができ、それによりＢｉ置換希土類鉄
ガーネット単結晶に光が透過する際の吸収損失を低減さ
せることができるようになる。
元素を添加することにより、Ｂｉ置換希土類鉄ガーネッ
ト単結晶を液相エピタキシャル法で育成する際にＰｂ4+
を消失させることができ、それによりＢｉ置換希土類鉄
ガーネット単結晶に光が透過する際の吸収損失を低減さ
せることができるようになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、特公平６−
４６６０４号公報に開示された実施例に示されているよ
うに、ＩＶ族元素として例えばＴｉＯ2を添加して液相
エピタキシャル法により単結晶エピタキシャル膜を育成
すると、得られたＢｉ置換希土類鉄ガーネット単結晶エ
ピタキシャル膜の光吸収損失を低減させる効果が認めら
れる。ところが、得られるエピタキシャル膜の膜厚が約
２００μｍ以上になった場合には、膜表面に多数の結晶
欠陥が確認されるようになる。そのような結晶表面を研
磨して無反射膜を形成し、光アイソレータ用のファラデ
ー回転子を作製したところ、赤外線を用いた観察により
ファラデー回転子の内部に多数の欠陥が確認され、また
消光比も低下することが判明した。
４６６０４号公報に開示された実施例に示されているよ
うに、ＩＶ族元素として例えばＴｉＯ2を添加して液相
エピタキシャル法により単結晶エピタキシャル膜を育成
すると、得られたＢｉ置換希土類鉄ガーネット単結晶エ
ピタキシャル膜の光吸収損失を低減させる効果が認めら
れる。ところが、得られるエピタキシャル膜の膜厚が約
２００μｍ以上になった場合には、膜表面に多数の結晶
欠陥が確認されるようになる。そのような結晶表面を研
磨して無反射膜を形成し、光アイソレータ用のファラデ
ー回転子を作製したところ、赤外線を用いた観察により
ファラデー回転子の内部に多数の欠陥が確認され、また
消光比も低下することが判明した。
【０００６】特公平６−４６６０４号公報に記載された
発明は、Ｂｉ置換希土類鉄ガーネット単結晶エピタキシ
ャル膜の光吸収損失低減を技術的課題としており、結晶
欠陥の発生を抑えることや消光比を向上させるという課
題に関しては何ら開示していない。Ｂｉ置換希土類鉄ガ
ーネット単結晶エピタキシャル膜の結晶欠陥の発生を抑
えることができれば、ファラデー回転子の消光比を向上
させることができ、さらには、ファラデー回転子の消光
比の向上により、光アイソレータを初めとする光通信用
部品の性能を向上させることができるようになる。
発明は、Ｂｉ置換希土類鉄ガーネット単結晶エピタキシ
ャル膜の光吸収損失低減を技術的課題としており、結晶
欠陥の発生を抑えることや消光比を向上させるという課
題に関しては何ら開示していない。Ｂｉ置換希土類鉄ガ
ーネット単結晶エピタキシャル膜の結晶欠陥の発生を抑
えることができれば、ファラデー回転子の消光比を向上
させることができ、さらには、ファラデー回転子の消光
比の向上により、光アイソレータを初めとする光通信用
部品の性能を向上させることができるようになる。
【０００７】本発明の目的は、結晶欠陥の発生を抑えた
磁性ガーネット単結晶を提供することにある。また、本
発明の目的は、消光比を向上させたファラデー回転子を
提供することにある。
磁性ガーネット単結晶を提供することにある。また、本
発明の目的は、消光比を向上させたファラデー回転子を
提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】そこで本発明者達は、結
晶欠陥を多数発生させることなく約２００μｍ以上の単
結晶を得ること、及び光吸収低減を達成するための添加
物を検討した。その結果、添加元素としてＩＶ族の元素
と同様の４価の構造を安定して取り得るＰｔを用いると
大きな効果があることを見出した。すなわち、ＰｔＯ2
またはＰｔをフラックスに溶解して、厚さ２００μｍ以
上のＢｉ置換希土類鉄ガーネット単結晶を育成したとこ
ろ、エピタキシャル膜表面の結晶欠陥数は著しく少なく
なり、その単結晶内部を赤外線を用いた偏光顕微鏡によ
る観察を行っても結晶欠陥は認められず、また光吸収損
失をほぼ零（ゼロ）にすることができた。
晶欠陥を多数発生させることなく約２００μｍ以上の単
結晶を得ること、及び光吸収低減を達成するための添加
物を検討した。その結果、添加元素としてＩＶ族の元素
と同様の４価の構造を安定して取り得るＰｔを用いると
大きな効果があることを見出した。すなわち、ＰｔＯ2
またはＰｔをフラックスに溶解して、厚さ２００μｍ以
上のＢｉ置換希土類鉄ガーネット単結晶を育成したとこ
ろ、エピタキシャル膜表面の結晶欠陥数は著しく少なく
なり、その単結晶内部を赤外線を用いた偏光顕微鏡によ
る観察を行っても結晶欠陥は認められず、また光吸収損
失をほぼ零（ゼロ）にすることができた。
【０００９】上記目的は、液相エピタキシャル成長法に
より育成され、一般式 ＢｉaＰｂbＡ3-a-bＦｅ5-c-dＢ
cＰｔdＯ12 （式中のＡは、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎ
ｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔ
ｍ、Ｙｂ、Ｌｕから選択される少なくとも１種類の元
素、ＢはＧａ、Ａｌ、Ｓｃ、Ｇｅ、Ｓｉから選択される
少なくとも１種類の元素、ａ、ｂ、ｃ、ｄは各々、０＜
ａ＜３．０、０＜ｂ≦２．０、０≦ｃ≦２．０、０＜ｄ
≦２．０）で示されることを特徴とする磁性ガーネット
単結晶によって達成される。上記本発明の磁性ガーネッ
ト単結晶において、その膜厚が２００μｍ以上であるこ
とを特徴とする。また、０．５≦ｂ／ｄ≦２．０である
ことが好ましい。また上記目的は、本発明の記載の磁性
ガーネット単結晶で形成されることを特徴とするファラ
デー回転子によって達成される。
より育成され、一般式 ＢｉaＰｂbＡ3-a-bＦｅ5-c-dＢ
cＰｔdＯ12 （式中のＡは、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎ
ｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔ
ｍ、Ｙｂ、Ｌｕから選択される少なくとも１種類の元
素、ＢはＧａ、Ａｌ、Ｓｃ、Ｇｅ、Ｓｉから選択される
少なくとも１種類の元素、ａ、ｂ、ｃ、ｄは各々、０＜
ａ＜３．０、０＜ｂ≦２．０、０≦ｃ≦２．０、０＜ｄ
≦２．０）で示されることを特徴とする磁性ガーネット
単結晶によって達成される。上記本発明の磁性ガーネッ
ト単結晶において、その膜厚が２００μｍ以上であるこ
とを特徴とする。また、０．５≦ｂ／ｄ≦２．０である
ことが好ましい。また上記目的は、本発明の記載の磁性
ガーネット単結晶で形成されることを特徴とするファラ
デー回転子によって達成される。
【００１０】本発明の作用について以下に説明する。Ｔ
ｉ4+やＰｔ4+は、Ｂｉ置換希土類鉄ガーネットの格子で
は６配位のＦｅサイトに置換される。しかしＴｉ4+はイ
オン半径が６配位のＦｅ3+より大きいためＢｉ置換希土
類鉄ガーネットの格子に歪みが生じ、そのためエピタキ
シャル成長が進み膜厚が厚くなると格子の歪みが蓄積さ
れ、結晶欠陥が多数発生すると考えられる。Ｐｔ4+はイ
オン半径が６配位のＦｅ3+よりも小さいためガーネット
の格子に歪みは発生せず、エピタキシャル膜が厚くなっ
ても結晶欠陥が発生しないと考えられる。このＰｔ4+で
Ｆｅ3+を置換した単結晶を用い波長１．３１μｍおよび
１．５５μｍの光でファラデー回転角４５度のファラデ
ー回転子を作製すると結晶内部の欠陥は認められず、４
０ｄＢ以下となるような消光比不良は発生しなくなっ
た。そしてこのような添加物としてのＰｔＯ2及びＰｔ
の効果は他のＰｔ化合物を用いても同様な効果が期待で
きる。
ｉ4+やＰｔ4+は、Ｂｉ置換希土類鉄ガーネットの格子で
は６配位のＦｅサイトに置換される。しかしＴｉ4+はイ
オン半径が６配位のＦｅ3+より大きいためＢｉ置換希土
類鉄ガーネットの格子に歪みが生じ、そのためエピタキ
シャル成長が進み膜厚が厚くなると格子の歪みが蓄積さ
れ、結晶欠陥が多数発生すると考えられる。Ｐｔ4+はイ
オン半径が６配位のＦｅ3+よりも小さいためガーネット
の格子に歪みは発生せず、エピタキシャル膜が厚くなっ
ても結晶欠陥が発生しないと考えられる。このＰｔ4+で
Ｆｅ3+を置換した単結晶を用い波長１．３１μｍおよび
１．５５μｍの光でファラデー回転角４５度のファラデ
ー回転子を作製すると結晶内部の欠陥は認められず、４
０ｄＢ以下となるような消光比不良は発生しなくなっ
た。そしてこのような添加物としてのＰｔＯ2及びＰｔ
の効果は他のＰｔ化合物を用いても同様な効果が期待で
きる。
【００１１】また、本発明の磁性ガーネット単結晶にお
いて、ａは磁性ガーネット中のＢｉ量を表している。Ｂ
ｉ量ａはファラデー回転子の回転能（ｄｅｇ／μｍ）を
決める因子であり、Ｂｉ量ａが大きいほどファラデー回
転能は大きくなる。ファラデー回転子として用いる場合
の磁性ガーネット単結晶の好適なＢｉ量ａは約０．６〜
１．５である。Ｂｉ量ａが０．６以下ではファラデー回
転能が小さくなりすぎ、１．５以上ではガーネット以外
の相の析出が起こり磁性ガーネットの正常なエピタキシ
ャル成長ができなくなる可能性がある。但し、現状にお
いて実験的にＢｉ量ａが０．６以下の磁性ガーネットも
製造可能であり、また真空成膜の技術によればＢｉ量ａ
が３．０の磁性ガーネットも得られている。従って、フ
ァラデー回転子を作製するための磁性ガーネット単結晶
のＢｉ量ａは、本発明においては０＜ａ＜３．０に設定
している。
いて、ａは磁性ガーネット中のＢｉ量を表している。Ｂ
ｉ量ａはファラデー回転子の回転能（ｄｅｇ／μｍ）を
決める因子であり、Ｂｉ量ａが大きいほどファラデー回
転能は大きくなる。ファラデー回転子として用いる場合
の磁性ガーネット単結晶の好適なＢｉ量ａは約０．６〜
１．５である。Ｂｉ量ａが０．６以下ではファラデー回
転能が小さくなりすぎ、１．５以上ではガーネット以外
の相の析出が起こり磁性ガーネットの正常なエピタキシ
ャル成長ができなくなる可能性がある。但し、現状にお
いて実験的にＢｉ量ａが０．６以下の磁性ガーネットも
製造可能であり、また真空成膜の技術によればＢｉ量ａ
が３．０の磁性ガーネットも得られている。従って、フ
ァラデー回転子を作製するための磁性ガーネット単結晶
のＢｉ量ａは、本発明においては０＜ａ＜３．０に設定
している。
【００１２】ｂは磁性ガーネット中のＰｂ量を表してい
る。Ｐｂ量ｂが少なくとも２．０程度までのガーネット
は焼結体の状態で存在が可能であるので、本発明におい
ては０＜ｂ≦２．０に設定している。ｃは、ＣａやＡｌ
などのＦｅに置換し得る非磁性元素の量を表している。
非磁性元素量ｃが２．０程度を越えると磁性ガーネット
はフェリ磁性体から常磁性体になるためファラデー回転
能は著しく小さくなり回転子として使用できなくなる。
従って、本発明では、非磁性元素量ｃを０≦ｃ≦２．０
に設定している。
る。Ｐｂ量ｂが少なくとも２．０程度までのガーネット
は焼結体の状態で存在が可能であるので、本発明におい
ては０＜ｂ≦２．０に設定している。ｃは、ＣａやＡｌ
などのＦｅに置換し得る非磁性元素の量を表している。
非磁性元素量ｃが２．０程度を越えると磁性ガーネット
はフェリ磁性体から常磁性体になるためファラデー回転
能は著しく小さくなり回転子として使用できなくなる。
従って、本発明では、非磁性元素量ｃを０≦ｃ≦２．０
に設定している。
【００１３】ｄは、Ｐｔの量を表している。光吸収損失
を小さくするには２価の元素であるＰｂ量と４価の元素
であるＰｔ量ｄをほぼ同量にする必要があるので、Ｐｔ
量ｄはＰｂ量と同様に０＜ｄ≦２．０に設定している。
また、０．５≦ｂ／ｄ≦２．０であることが好ましいの
も、光吸収損失（挿入損失）との関係から得られるもの
である。例えば後述の実施例１では、Ｐｂ量ｂが０．０
４でＰｔ量ｄも０．０４であるのでＰｂ量ｂ／Ｐｔ量ｄ
＝１となる。このときのファラデー回転子の挿入損失は
０．０１〜０．０５ｄＢである。また例えば実施例２で
は、Ｐｂ量ｂが０．０４でＰｔ量ｄは０．０２であるの
でＰｂ量ｂ／Ｐｔ量ｄ＝２となる。このときのファラデ
ー回転子の挿入損失は０．０６〜０．１０ｄＢである。
光アイソレータ用のファラデー回転子の挿入損失として
一般的に要求される値は０．１０ｄＢである。Ｐｂ量ｂ
とＰｔ量ｄが一致する組成が最も挿入損失が小さくな
り、Ｐｂ量ｂとＰｔ量ｄの割合が異なってくると共に挿
入損失は大きくなる。従って一般的な要求値である挿入
損失０．１０ｄＢを満たすためには０．５≦ｂ／ｄ≦
２．０の条件が必要になる。
を小さくするには２価の元素であるＰｂ量と４価の元素
であるＰｔ量ｄをほぼ同量にする必要があるので、Ｐｔ
量ｄはＰｂ量と同様に０＜ｄ≦２．０に設定している。
また、０．５≦ｂ／ｄ≦２．０であることが好ましいの
も、光吸収損失（挿入損失）との関係から得られるもの
である。例えば後述の実施例１では、Ｐｂ量ｂが０．０
４でＰｔ量ｄも０．０４であるのでＰｂ量ｂ／Ｐｔ量ｄ
＝１となる。このときのファラデー回転子の挿入損失は
０．０１〜０．０５ｄＢである。また例えば実施例２で
は、Ｐｂ量ｂが０．０４でＰｔ量ｄは０．０２であるの
でＰｂ量ｂ／Ｐｔ量ｄ＝２となる。このときのファラデ
ー回転子の挿入損失は０．０６〜０．１０ｄＢである。
光アイソレータ用のファラデー回転子の挿入損失として
一般的に要求される値は０．１０ｄＢである。Ｐｂ量ｂ
とＰｔ量ｄが一致する組成が最も挿入損失が小さくな
り、Ｐｂ量ｂとＰｔ量ｄの割合が異なってくると共に挿
入損失は大きくなる。従って一般的な要求値である挿入
損失０．１０ｄＢを満たすためには０．５≦ｂ／ｄ≦
２．０の条件が必要になる。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態では、Ｐｔを
含有する膜厚２００μｍ以上のＢｉ置換希土類鉄ガーネ
ット単結晶膜をＰｂを含むフラックスから育成する。得
られたＢｉ置換希土類鉄ガーネット単結晶膜を用い、光
吸収損失が小さく、結晶欠陥が少なくて消光比の高いフ
ァラデー回転子を安定して製造できる。
含有する膜厚２００μｍ以上のＢｉ置換希土類鉄ガーネ
ット単結晶膜をＰｂを含むフラックスから育成する。得
られたＢｉ置換希土類鉄ガーネット単結晶膜を用い、光
吸収損失が小さく、結晶欠陥が少なくて消光比の高いフ
ァラデー回転子を安定して製造できる。
【００１５】
【実施例】以下に、本発明に係る磁性ガーネット単結晶
及びそれを用いたファラデー回転子の具体的な実施例と
して［実施例１］乃至［実施例４］について比較例とと
もに説明する。 ［実施例１］Ｐｔ製のるつぼ内に、Ｙｂ2Ｏ3（重量：
６．７４７ｇ）、Ｇｄ2Ｏ3（重量：６．６２４ｇ）、Ｂ
2Ｏ3（重量：４３．２１４ｇ）、Ｆｅ2Ｏ3（重量：１４
４．８４ｇ）、ＰｂＯ（重量：１１８９．６ｇ）、Ｂｉ
2Ｏ3（重量：８２６．４ｇ）、ＰｔＯ2（重量：５．１
２１ｇ）の材料を充填して約１０００℃で融解して撹件
を行い均質化した後、１２０℃／ｈ（時間）で降温させ
８２０℃の過飽和状態で温度の安定を取った。そして２
インチφのサイズを有する（Ｃａ、Ｍｇ、Ｚｒ）置換ガ
ドリニウム・ガリウム・ガーネット（以下、ＧＧＧとい
う）単結晶基板を１００回転／分（r.p.m.）で回転させ
ながら磁性ガーネット単結晶膜をエピタキシャル成長さ
せ膜厚５０５μｍの単結晶膜を得た。
及びそれを用いたファラデー回転子の具体的な実施例と
して［実施例１］乃至［実施例４］について比較例とと
もに説明する。 ［実施例１］Ｐｔ製のるつぼ内に、Ｙｂ2Ｏ3（重量：
６．７４７ｇ）、Ｇｄ2Ｏ3（重量：６．６２４ｇ）、Ｂ
2Ｏ3（重量：４３．２１４ｇ）、Ｆｅ2Ｏ3（重量：１４
４．８４ｇ）、ＰｂＯ（重量：１１８９．６ｇ）、Ｂｉ
2Ｏ3（重量：８２６．４ｇ）、ＰｔＯ2（重量：５．１
２１ｇ）の材料を充填して約１０００℃で融解して撹件
を行い均質化した後、１２０℃／ｈ（時間）で降温させ
８２０℃の過飽和状態で温度の安定を取った。そして２
インチφのサイズを有する（Ｃａ、Ｍｇ、Ｚｒ）置換ガ
ドリニウム・ガリウム・ガーネット（以下、ＧＧＧとい
う）単結晶基板を１００回転／分（r.p.m.）で回転させ
ながら磁性ガーネット単結晶膜をエピタキシャル成長さ
せ膜厚５０５μｍの単結晶膜を得た。
【００１６】この磁性ガーネット単結晶膜の表面は鏡面
状態であり、表面の結晶欠陥数を評価すると２インチφ
の単結晶膜で結晶欠陥は１０個確認され、単結晶膜に割
れは生じなかった。蛍光Ｘ線法により得られた単結晶膜
の組成を分析するとＢｉ1.12Ｇｄ1.15Ｙｂ0.69Ｐｂ0.04
Ｆｅ4.96Ｐｔ0.04Ｏ12であった。またこの磁性ガーネッ
ト単結晶膜を波長１．５５μｍの光でファラデー回転角
が４５ｄｅｇとなるように研磨加工し両面に無反射膜を
付けて波長１．５５μｍ用ファラデー回転子を作製し
た。
状態であり、表面の結晶欠陥数を評価すると２インチφ
の単結晶膜で結晶欠陥は１０個確認され、単結晶膜に割
れは生じなかった。蛍光Ｘ線法により得られた単結晶膜
の組成を分析するとＢｉ1.12Ｇｄ1.15Ｙｂ0.69Ｐｂ0.04
Ｆｅ4.96Ｐｔ0.04Ｏ12であった。またこの磁性ガーネッ
ト単結晶膜を波長１．５５μｍの光でファラデー回転角
が４５ｄｅｇとなるように研磨加工し両面に無反射膜を
付けて波長１．５５μｍ用ファラデー回転子を作製し
た。
【００１７】このファラデー回転子を３ｍｍ角に切断し
て内部結晶欠陥、ファラデー回転能、挿入損失、温度特
性および消光比を評価すると、赤外線を用いた偏光顕微
鏡観察では欠陥は認められず、膜厚は４００μｍでファ
ラデー回転係数は０．１１３ｄｅｇ／μｍ、挿入損失は
最大０．０５ｄＢで最小０．０１ｄＢ、温度特性は０．
０６７ｄｅｇ／℃、消光比は最大４５．６ｄＢで最小４
２．１ｄＢの値が得られた（表１参照）。本実施例１で
は、ファラデー回転子の挿入損失は０．０１〜０．０５
ｄＢであり、一般的な要求値である挿入損失０．１０ｄ
Ｂ以下を満たしている。このときのＰｂ量ｂは０．０４
でＰｔ量ｄが０．０４であるのでＰｂ量ｂ／Ｐｔ量ｄ＝
１となり、０．５≦ｂ／ｄ≦２．０の範囲内に入ってい
る。
て内部結晶欠陥、ファラデー回転能、挿入損失、温度特
性および消光比を評価すると、赤外線を用いた偏光顕微
鏡観察では欠陥は認められず、膜厚は４００μｍでファ
ラデー回転係数は０．１１３ｄｅｇ／μｍ、挿入損失は
最大０．０５ｄＢで最小０．０１ｄＢ、温度特性は０．
０６７ｄｅｇ／℃、消光比は最大４５．６ｄＢで最小４
２．１ｄＢの値が得られた（表１参照）。本実施例１で
は、ファラデー回転子の挿入損失は０．０１〜０．０５
ｄＢであり、一般的な要求値である挿入損失０．１０ｄ
Ｂ以下を満たしている。このときのＰｂ量ｂは０．０４
でＰｔ量ｄが０．０４であるのでＰｂ量ｂ／Ｐｔ量ｄ＝
１となり、０．５≦ｂ／ｄ≦２．０の範囲内に入ってい
る。
【００１８】
【表１】 表１ Ｂｉ置換希土類鉄ガーネット単結晶膜の組成と評
価結果
価結果
【００１９】［実施例２］ＰｔるつぼにＹｂ2Ｏ3（重
量：６．７４７ｇ）、Ｇｄ2Ｏ3（重量：６．６２４
ｇ）、Ｂ2Ｏ3（重量：４３．２１４ｇ）、Ｆｅ2Ｏ3（重
量：１４４．８４ｇ）、ＰｂＯ（重量：１１８９．６
ｇ）、Ｂｉ2Ｏ3（重量：８２６．４ｇ）、ＰｔＯ2（重
量：２．５５６ｇ）を充填して約１０００℃で融解して
撹拌を行い均質化した後、１２０℃／ｈで降温させ８２
０℃の過飽和状態で温度の安定を取った。そして２イン
チφのサイズを有する（Ｃａ、Ｍｇ、Ｚｒ）置換ＧＧＧ
単結晶基板を１００r.p.m.で回転させながら磁性ガーネ
ット単結晶膜をエピタキシャル成長させ膜厚５００μｍ
の単結晶膜を得た。
量：６．７４７ｇ）、Ｇｄ2Ｏ3（重量：６．６２４
ｇ）、Ｂ2Ｏ3（重量：４３．２１４ｇ）、Ｆｅ2Ｏ3（重
量：１４４．８４ｇ）、ＰｂＯ（重量：１１８９．６
ｇ）、Ｂｉ2Ｏ3（重量：８２６．４ｇ）、ＰｔＯ2（重
量：２．５５６ｇ）を充填して約１０００℃で融解して
撹拌を行い均質化した後、１２０℃／ｈで降温させ８２
０℃の過飽和状態で温度の安定を取った。そして２イン
チφのサイズを有する（Ｃａ、Ｍｇ、Ｚｒ）置換ＧＧＧ
単結晶基板を１００r.p.m.で回転させながら磁性ガーネ
ット単結晶膜をエピタキシャル成長させ膜厚５００μｍ
の単結晶膜を得た。
【００２０】この磁性ガーネット単結晶膜の表面は鏡面
状態であり、表面の結晶欠陥数を評価すると、２インチ
φの単結晶膜で結晶欠陥は１５個確認され単結晶膜に割
れは生じなかった。蛍光Ｘ線法により得られた単結晶膜
の組成を分析するとＢｉ1.12Ｇｄ1.15Ｙｂ0.69Ｐｂ0.04
Ｆｅ4.98Ｐｔ0.02Ｏ12であった。またこの磁性ガーネッ
ト単結晶膜を波長を１．５５μｍの光でファラデー回転
角が４５ｄｅｇとなるように研磨加工し、両面に無反射
膜を付けて波長１．５５μｍ用ファラデー回転子を作製
した。
状態であり、表面の結晶欠陥数を評価すると、２インチ
φの単結晶膜で結晶欠陥は１５個確認され単結晶膜に割
れは生じなかった。蛍光Ｘ線法により得られた単結晶膜
の組成を分析するとＢｉ1.12Ｇｄ1.15Ｙｂ0.69Ｐｂ0.04
Ｆｅ4.98Ｐｔ0.02Ｏ12であった。またこの磁性ガーネッ
ト単結晶膜を波長を１．５５μｍの光でファラデー回転
角が４５ｄｅｇとなるように研磨加工し、両面に無反射
膜を付けて波長１．５５μｍ用ファラデー回転子を作製
した。
【００２１】このファラデー回転子を３ｍｍ角に切断し
て内部結晶欠陥、ファラデー回転能、挿入損失、温度特
性および消光比を評価すると、赤外線を用いた偏光顕微
鏡観察では欠陥は認められず、膜厚は４００μｍでファ
ラデー回転係数は０．１１３ｄｅｇ／μｍ、挿入損失は
最大０．１０ｄＢで最小０．０６ｄＢ、温度特性は０．
０６４ｄｅｇ／℃、消光比は最大４４．９ｄＢで最小４
１．６ｄＢの値が得られた（表１参照）。本実施例２で
は、ファラデー回転子の挿入損失は０．０６〜０．１０
ｄＢであり、一般的な要求値である挿入損失０．１０ｄ
Ｂ以下を満たしている。このときのＰｂ量ｂは０．０４
でＰｔ量ｄが０．０２であるのでＰｂ量ｂ／Ｐｔ量ｄ＝
２となり、０．５≦ｂ／ｄ≦２．０の範囲内に入ってい
る。
て内部結晶欠陥、ファラデー回転能、挿入損失、温度特
性および消光比を評価すると、赤外線を用いた偏光顕微
鏡観察では欠陥は認められず、膜厚は４００μｍでファ
ラデー回転係数は０．１１３ｄｅｇ／μｍ、挿入損失は
最大０．１０ｄＢで最小０．０６ｄＢ、温度特性は０．
０６４ｄｅｇ／℃、消光比は最大４４．９ｄＢで最小４
１．６ｄＢの値が得られた（表１参照）。本実施例２で
は、ファラデー回転子の挿入損失は０．０６〜０．１０
ｄＢであり、一般的な要求値である挿入損失０．１０ｄ
Ｂ以下を満たしている。このときのＰｂ量ｂは０．０４
でＰｔ量ｄが０．０２であるのでＰｂ量ｂ／Ｐｔ量ｄ＝
２となり、０．５≦ｂ／ｄ≦２．０の範囲内に入ってい
る。
【００２２】［実施例３］ＰｔるつぼにＹｂ2Ｏ3（重
量：１０．６７７ｇ）、Ｇｄ2Ｏ3（重量：７．４０３
ｇ）、Ｂ2Ｏ3（重量：４８．６８ｇ）、Ｆｅ2Ｏ3（重
量：２０５．５８ｇ）、ＰｂＯ（重量：４３０．５
ｇ）、Ｂｉ2Ｏ3（重量：１６０５．８ｇ）の材料を充填
して約１０５０℃で融解して撹拌を行い均質化した後、
１２０℃／ｈで降温させ８８５℃の過飽和状態で温度の
安定を取った。そして２インチφのサイズを有する（Ｃ
ａ、Ｍｇ、Ｚｒ）置換ＧＧＧ単結晶基板を１００r.p.m.
で回転させながら磁性ガーネット単結晶膜をエピタキシ
ャル成長させ膜厚６２０μｍの単結晶膜を得た。
量：１０．６７７ｇ）、Ｇｄ2Ｏ3（重量：７．４０３
ｇ）、Ｂ2Ｏ3（重量：４８．６８ｇ）、Ｆｅ2Ｏ3（重
量：２０５．５８ｇ）、ＰｂＯ（重量：４３０．５
ｇ）、Ｂｉ2Ｏ3（重量：１６０５．８ｇ）の材料を充填
して約１０５０℃で融解して撹拌を行い均質化した後、
１２０℃／ｈで降温させ８８５℃の過飽和状態で温度の
安定を取った。そして２インチφのサイズを有する（Ｃ
ａ、Ｍｇ、Ｚｒ）置換ＧＧＧ単結晶基板を１００r.p.m.
で回転させながら磁性ガーネット単結晶膜をエピタキシ
ャル成長させ膜厚６２０μｍの単結晶膜を得た。
【００２３】この磁性ガーネット単結晶膜の表面は鏡面
状態であり、表面の結晶欠陥数を評価すると、２インチ
φの単結晶膜で結晶欠陥は１８個確認され単結晶膜に割
れは生じなかった。蛍光Ｘ線法により得られた単結晶膜
の組成を分析するとＢｉ1.16Ｇｄ1.08Ｙｂ0.72Ｐｂ0.04
Ｆｅ4.97Ｐｔ0.03Ｏ12であった。磁性ガーネットに含ま
れるＰｔはＰｂ含有フラックス中にＰｔるつぼより溶出
したものである。またこの磁性ガーネット単結晶膜を波
長１．３１μｍの光でファラデー回転角が４５ｄｅｇと
なるように研磨加工し、両面に無反射膜を付けて波長
１．３１μｍ用ファラデー回転子を作製した。
状態であり、表面の結晶欠陥数を評価すると、２インチ
φの単結晶膜で結晶欠陥は１８個確認され単結晶膜に割
れは生じなかった。蛍光Ｘ線法により得られた単結晶膜
の組成を分析するとＢｉ1.16Ｇｄ1.08Ｙｂ0.72Ｐｂ0.04
Ｆｅ4.97Ｐｔ0.03Ｏ12であった。磁性ガーネットに含ま
れるＰｔはＰｂ含有フラックス中にＰｔるつぼより溶出
したものである。またこの磁性ガーネット単結晶膜を波
長１．３１μｍの光でファラデー回転角が４５ｄｅｇと
なるように研磨加工し、両面に無反射膜を付けて波長
１．３１μｍ用ファラデー回転子を作製した。
【００２４】このファラデー回転子を３ｍｍ角に切断し
て内部結晶欠陥、ファラデー回転係数、挿入損失、温度
特性および消光比を評価したところ、赤外線を用いた偏
光顕微鏡観察では欠陥は認められず、膜厚２４０μｍで
ファラデー回転係数は０．１８８ｄｅｇ／μｍ、挿入損
失は最大０．０７ｄＢで最小０．０３ｄＢ、温度特性は
０．０６４ｄｅｇ／℃、消光比は最大４５．６ｄＢで最
小４１．９ｄＢの値が得られた（表１参照）。本実施例
３では、ファラデー回転子の挿入損失は０．０３〜０．
０７ｄＢであり、一般的な要求値である挿入損失０．１
０ｄＢ以下を満たしている。このときのＰｂ量ｂは０．
０４でＰｔ量ｄが０．０３であるのでＰｂ量ｂ／Ｐｔ量
ｄ≒１．３３となり、０．５≦ｂ／ｄ≦２．０の範囲内
に入っている。
て内部結晶欠陥、ファラデー回転係数、挿入損失、温度
特性および消光比を評価したところ、赤外線を用いた偏
光顕微鏡観察では欠陥は認められず、膜厚２４０μｍで
ファラデー回転係数は０．１８８ｄｅｇ／μｍ、挿入損
失は最大０．０７ｄＢで最小０．０３ｄＢ、温度特性は
０．０６４ｄｅｇ／℃、消光比は最大４５．６ｄＢで最
小４１．９ｄＢの値が得られた（表１参照）。本実施例
３では、ファラデー回転子の挿入損失は０．０３〜０．
０７ｄＢであり、一般的な要求値である挿入損失０．１
０ｄＢ以下を満たしている。このときのＰｂ量ｂは０．
０４でＰｔ量ｄが０．０３であるのでＰｂ量ｂ／Ｐｔ量
ｄ≒１．３３となり、０．５≦ｂ／ｄ≦２．０の範囲内
に入っている。
【００２５】［実施例４］ＰｔるつぼにＹｂ2Ｏ3（重
量：８．４３４ｇ）、Ｇｄ2Ｏ3（重量：５．３００
ｇ）、Ｂ2Ｏ3（重量：４３．２１４ｇ）、Ｆｅ2Ｏ3（重
量：１４４．８４ｇ）、ＰｂＯ（重量：１１８９．６
ｇ）、Ｂｉ2Ｏ3（重量：８２６．４ｇ）、ＰｔＯ2（重
量：５．１２１ｇ）の材料を充填して約１０００℃で融
解して撹拌を行い均質化した後、１２０℃／ｈで降温さ
せ８０４℃の過飽和状態で温度の安定を取った。そして
２インチφのサイズを有する（Ｃａ、Ｍｇ、Ｚｒ）置換
ＧＧＧ単結晶基板を１００r.p.m.で回転させながら磁性
ガーネット単結晶膜をエピタキシャル成長させ膜厚３６
０μｍの単結晶膜を得た。
量：８．４３４ｇ）、Ｇｄ2Ｏ3（重量：５．３００
ｇ）、Ｂ2Ｏ3（重量：４３．２１４ｇ）、Ｆｅ2Ｏ3（重
量：１４４．８４ｇ）、ＰｂＯ（重量：１１８９．６
ｇ）、Ｂｉ2Ｏ3（重量：８２６．４ｇ）、ＰｔＯ2（重
量：５．１２１ｇ）の材料を充填して約１０００℃で融
解して撹拌を行い均質化した後、１２０℃／ｈで降温さ
せ８０４℃の過飽和状態で温度の安定を取った。そして
２インチφのサイズを有する（Ｃａ、Ｍｇ、Ｚｒ）置換
ＧＧＧ単結晶基板を１００r.p.m.で回転させながら磁性
ガーネット単結晶膜をエピタキシャル成長させ膜厚３６
０μｍの単結晶膜を得た。
【００２６】この磁性ガーネット単結晶膜の表面は鏡面
状態であり、表面の結晶欠陥数を評価すると、２インチ
φの単結晶膜で結晶欠陥は１０個確認され単結晶膜に割
れは生じなかった。蛍光Ｘ線法により得られた単結晶膜
の組成を分析するとＢｉ1.30Ｇｄ0.90Ｙｂ0.76Ｐｂ0.04
Ｆｅ4.96Ｐｔ0.04Ｏ12であった。またこの磁性ガーネッ
ト単結晶膜を波長１．３１μｍの光でファラデー回転角
が４５ｄｅｇとなるように研磨加工し、両面に無反射膜
を付けて波長１．３１μｍ用ファラデー回転子を作製し
た。
状態であり、表面の結晶欠陥数を評価すると、２インチ
φの単結晶膜で結晶欠陥は１０個確認され単結晶膜に割
れは生じなかった。蛍光Ｘ線法により得られた単結晶膜
の組成を分析するとＢｉ1.30Ｇｄ0.90Ｙｂ0.76Ｐｂ0.04
Ｆｅ4.96Ｐｔ0.04Ｏ12であった。またこの磁性ガーネッ
ト単結晶膜を波長１．３１μｍの光でファラデー回転角
が４５ｄｅｇとなるように研磨加工し、両面に無反射膜
を付けて波長１．３１μｍ用ファラデー回転子を作製し
た。
【００２７】このファラデー回転子を３ｍｍ角に切断し
て内部結晶欠陥、ファラデー回転係数、挿入損失、温度
特性および消光比を評価したところ、赤外線を用いた偏
光顕微鏡観察では欠陥は認められず、膜厚２００μｍで
ファラデー回転係数は０．２２５ｄｅｇ／μｍ、挿入損
失は最大０．０４ｄＢで最小０．０１ｄＢ、温度特性は
０．０６３ｄｅｇ／℃、消光比は最大４５．７ｄＢで最
小４２．１ｄＢの値が得られた（表１参照）。本実施例
４では、ファラデー回転子の挿入損失は０．０１〜０．
０４ｄＢであり、一般的な要求値である挿入損失０．１
０ｄＢ以下を満たしている。このときのＰｂ量ｂは０．
０４でＰｔ量ｄが０．０４であるのでＰｂ量ｂ／Ｐｔ量
ｄ＝１となり、０．５≦ｂ／ｄ≦２．０の範囲内に入っ
ている。
て内部結晶欠陥、ファラデー回転係数、挿入損失、温度
特性および消光比を評価したところ、赤外線を用いた偏
光顕微鏡観察では欠陥は認められず、膜厚２００μｍで
ファラデー回転係数は０．２２５ｄｅｇ／μｍ、挿入損
失は最大０．０４ｄＢで最小０．０１ｄＢ、温度特性は
０．０６３ｄｅｇ／℃、消光比は最大４５．７ｄＢで最
小４２．１ｄＢの値が得られた（表１参照）。本実施例
４では、ファラデー回転子の挿入損失は０．０１〜０．
０４ｄＢであり、一般的な要求値である挿入損失０．１
０ｄＢ以下を満たしている。このときのＰｂ量ｂは０．
０４でＰｔ量ｄが０．０４であるのでＰｂ量ｂ／Ｐｔ量
ｄ＝１となり、０．５≦ｂ／ｄ≦２．０の範囲内に入っ
ている。
【００２８】［比較例］ＰｔるつぼにＹｂ2Ｏ3（重量：
８．４３４ｇ）、Ｇｄ2Ｏ3（重量：５．３００ｇ）、Ｂ
2Ｏ3（重量：４３．２１４ｇ）、Ｆｅ2Ｏ3（重量：１４
４．８４ｇ）、ＰｂＯ（重量：１１８９．６ｇ）、Ｂｉ
2Ｏ3（重量：８２６．４ｇ）、ＴｉＯ2（重量：１．８
１０ｇ）の材料を充填して約１０００℃で融解して撹拌
を行い均質化した後、１２０℃／ｈで降温させ８０４℃
の過飽和状態で温度の安定を取った。そして２インチφ
のサイズの（Ｃａ、Ｍｇ、Ｚｒ）置換ＧＧＧ単結晶基板
を１００r.p.m.で回転させながら磁性ガーネット単結晶
膜をエピタキシャル成長させ膜厚３５５μｍの単結晶膜
を得た。
８．４３４ｇ）、Ｇｄ2Ｏ3（重量：５．３００ｇ）、Ｂ
2Ｏ3（重量：４３．２１４ｇ）、Ｆｅ2Ｏ3（重量：１４
４．８４ｇ）、ＰｂＯ（重量：１１８９．６ｇ）、Ｂｉ
2Ｏ3（重量：８２６．４ｇ）、ＴｉＯ2（重量：１．８
１０ｇ）の材料を充填して約１０００℃で融解して撹拌
を行い均質化した後、１２０℃／ｈで降温させ８０４℃
の過飽和状態で温度の安定を取った。そして２インチφ
のサイズの（Ｃａ、Ｍｇ、Ｚｒ）置換ＧＧＧ単結晶基板
を１００r.p.m.で回転させながら磁性ガーネット単結晶
膜をエピタキシャル成長させ膜厚３５５μｍの単結晶膜
を得た。
【００２９】この磁性ガーネット単結晶膜の表面はにご
っており、表面の結晶欠陥数を評価すると、２インチφ
の単結晶膜で結晶欠陥は１６６個確認され単結晶膜に割
れは生じなかった。蛍光Ｘ線法により得られた単結晶膜
の組成を分析するとＢｉ1.30Ｇｄ0.90Ｙｂ0.76Ｐｂ0.04
Ｆｅ4.96Ｐｔ0.01Ｔｉ0.03Ｏ12であった。またこの磁性
ガーネット単結晶膜を波長１．３１μｍの光でファラデ
ー回転角が４５ｄｅｇとなるように研磨加工し、両面に
無反射膜を付けて波長１．３１μｍ用ファラデー回転子
を作製した。
っており、表面の結晶欠陥数を評価すると、２インチφ
の単結晶膜で結晶欠陥は１６６個確認され単結晶膜に割
れは生じなかった。蛍光Ｘ線法により得られた単結晶膜
の組成を分析するとＢｉ1.30Ｇｄ0.90Ｙｂ0.76Ｐｂ0.04
Ｆｅ4.96Ｐｔ0.01Ｔｉ0.03Ｏ12であった。またこの磁性
ガーネット単結晶膜を波長１．３１μｍの光でファラデ
ー回転角が４５ｄｅｇとなるように研磨加工し、両面に
無反射膜を付けて波長１．３１μｍ用ファラデー回転子
を作製した。
【００３０】このファラデー回転子を３ｍｍ角に切断し
て内部結晶欠陥、ファラデー回転係数、挿入損失、温度
特性および消光比を評価したところ、赤外線を用いた偏
光顕微鏡観察により１〜２個の欠陥が認められ、膜厚２
００μｍでファラデー回転係数は０．２２５ｄｅｇ／μ
ｍ、挿入損失は最大０．０４ｄＢで最小０．０２ｄＢ、
温度特性は０．０６３ｄｅｇ／℃、消光比は最大３８．
９ｄＢで最小３６．９ｄＢであった（表１参照）。本比
較例では、ファラデー回転子の挿入損失は０．０２〜
０．０４ｄＢであり、一般的な要求値である挿入損失
０．１０ｄＢ以下を満たしている。これは、本比較例
が、上述の特公平６−４６６０４号公報に開示された発
明に包含されているからである。
て内部結晶欠陥、ファラデー回転係数、挿入損失、温度
特性および消光比を評価したところ、赤外線を用いた偏
光顕微鏡観察により１〜２個の欠陥が認められ、膜厚２
００μｍでファラデー回転係数は０．２２５ｄｅｇ／μ
ｍ、挿入損失は最大０．０４ｄＢで最小０．０２ｄＢ、
温度特性は０．０６３ｄｅｇ／℃、消光比は最大３８．
９ｄＢで最小３６．９ｄＢであった（表１参照）。本比
較例では、ファラデー回転子の挿入損失は０．０２〜
０．０４ｄＢであり、一般的な要求値である挿入損失
０．１０ｄＢ以下を満たしている。これは、本比較例
が、上述の特公平６−４６６０４号公報に開示された発
明に包含されているからである。
【００３１】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、光吸収損
失が小さいだけでなく結晶欠陥の少ない磁性ガーネット
単結晶を得ることができる。また、消光比の高いファラ
デー回転子を安定して得ることができるようになる。
失が小さいだけでなく結晶欠陥の少ない磁性ガーネット
単結晶を得ることができる。また、消光比の高いファラ
デー回転子を安定して得ることができるようになる。
Claims (4)
- 【請求項１】液相エピタキシャル成長法により育成さ
れ、 一般式 ＢｉaＰｂbＡ3-a-bＦｅ5-c-dＢcＰｔdＯ12 （式中のＡは、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅ
ｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ
から選択される少なくとも１種類の元素、ＢはＧａ、Ａ
ｌ、Ｓｃ、Ｇｅ、Ｓｉから選択される少なくとも１種類
の元素、ａ、ｂ、ｃ、ｄは各々、０＜ａ＜３．０、０＜
ｂ≦２．０、０≦ｃ≦２．０、０＜ｄ≦２．０）で示さ
れることを特徴とする磁性ガーネット単結晶。 - 【請求項２】請求項１記載の磁性ガーネット単結晶であ
って、 膜厚が２００μｍ以上であることを特徴とする磁性ガー
ネット単結晶。 - 【請求項３】請求項１又は２に記載の磁性ガーネット単
結晶であって、 ０．５≦ｂ／ｄ≦２．０であることを特徴とする磁性ガ
ーネット単結晶。 - 【請求項４】請求項１乃至３のいずれか１項に記載の磁
性ガーネット単結晶で形成されることを特徴とするファ
ラデー回転子。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11218655A JP2001044026A (ja) | 1999-08-02 | 1999-08-02 | 磁性ガーネット単結晶およびそれを用いたファラデー回転子 |
| US09/625,417 US6641751B1 (en) | 1999-08-02 | 2000-07-25 | Magnetic garnet single crystal and faraday rotator using the same |
| EP00116332A EP1074872A3 (en) | 1999-08-02 | 2000-07-27 | Magnetic garnet single crystal and faraday rotator using the same |
| KR10-2000-0043761A KR100408792B1 (ko) | 1999-08-02 | 2000-07-28 | 자성 가넷 단결정 및 이를 이용한 패러데이 회전자 |
| CNB001225200A CN1165922C (zh) | 1999-08-02 | 2000-08-02 | 磁性石榴石单晶和使用该单晶的法拉第转子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11218655A JP2001044026A (ja) | 1999-08-02 | 1999-08-02 | 磁性ガーネット単結晶およびそれを用いたファラデー回転子 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004035457A Division JP2004168657A (ja) | 2004-02-12 | 2004-02-12 | 磁性ガーネット単結晶およびそれを用いたファラデー回転子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001044026A true JP2001044026A (ja) | 2001-02-16 |
Family
ID=16723357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11218655A Pending JP2001044026A (ja) | 1999-08-02 | 1999-08-02 | 磁性ガーネット単結晶およびそれを用いたファラデー回転子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001044026A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005056887A1 (en) * | 2003-12-11 | 2005-06-23 | Lee, Hun-Su | Method for manufacturing garnet single crystal and garnet single crystal manufactured thereby |
| US7166162B2 (en) | 2002-09-27 | 2007-01-23 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Terbium type paramagnetic garnet single crystal and magneto-optical device |
| EP1806755A1 (en) * | 2006-01-10 | 2007-07-11 | TDK Corporation | Magnetic garnet single crystal and method for producing the same as well as optical element using the same |
| EP1821321A1 (en) | 2006-02-20 | 2007-08-22 | TDK Corporation | Magnetic garnet single crystal and optical element using the same |
| JP2009084131A (ja) * | 2007-10-02 | 2009-04-23 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 磁気光学素子とその製造方法およびそれを用いて作製した光学デバイス |
| US7758766B2 (en) | 2007-09-17 | 2010-07-20 | Tdk Corporation | Magnetic garnet single crystal and Faraday rotator using the same |
| US7811465B2 (en) * | 2004-11-19 | 2010-10-12 | Tdk Corporation | Magnetic garnet single crystal and optical element using same as well as method of producing single crystal |
| US7828895B2 (en) | 2006-01-27 | 2010-11-09 | Tdk Corporation | Method of producing optical element |
-
1999
- 1999-08-02 JP JP11218655A patent/JP2001044026A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7166162B2 (en) | 2002-09-27 | 2007-01-23 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Terbium type paramagnetic garnet single crystal and magneto-optical device |
| WO2005056887A1 (en) * | 2003-12-11 | 2005-06-23 | Lee, Hun-Su | Method for manufacturing garnet single crystal and garnet single crystal manufactured thereby |
| US7811465B2 (en) * | 2004-11-19 | 2010-10-12 | Tdk Corporation | Magnetic garnet single crystal and optical element using same as well as method of producing single crystal |
| US8815011B2 (en) | 2004-11-19 | 2014-08-26 | Tdk Corporation | Magnetic garnet single crystal and optical element using same as well as method of producing single crystal |
| EP1806755A1 (en) * | 2006-01-10 | 2007-07-11 | TDK Corporation | Magnetic garnet single crystal and method for producing the same as well as optical element using the same |
| US7695562B2 (en) | 2006-01-10 | 2010-04-13 | Tdk Corporation | Magnetic garnet single crystal and method for producing the same as well as optical element using the same |
| US7828895B2 (en) | 2006-01-27 | 2010-11-09 | Tdk Corporation | Method of producing optical element |
| EP1821321A1 (en) | 2006-02-20 | 2007-08-22 | TDK Corporation | Magnetic garnet single crystal and optical element using the same |
| US7758766B2 (en) | 2007-09-17 | 2010-07-20 | Tdk Corporation | Magnetic garnet single crystal and Faraday rotator using the same |
| JP2009084131A (ja) * | 2007-10-02 | 2009-04-23 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 磁気光学素子とその製造方法およびそれを用いて作製した光学デバイス |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2004083390A (ja) | 磁性ガーネット材料、ファラデー回転子、光デバイス、ビスマス置換型希土類鉄ガーネット単結晶膜の製造方法および単結晶膜 | |
| JPH0513916B2 (ja) | ||
| JP2001044026A (ja) | 磁性ガーネット単結晶およびそれを用いたファラデー回転子 | |
| JP3699629B2 (ja) | 磁性ガーネット材料及びそれを用いた磁気光学素子 | |
| KR100408792B1 (ko) | 자성 가넷 단결정 및 이를 이용한 패러데이 회전자 | |
| JP2001044027A (ja) | 磁性ガーネット単結晶およびそれを用いたファラデー回転子 | |
| JP4802995B2 (ja) | 磁性ガーネット単結晶及びそれを用いた光学素子 | |
| US6542299B2 (en) | Material for bismuth substituted garnet thick film and a manufacturing method thereof | |
| JP3816591B2 (ja) | ビスマス置換希土類鉄ガーネット単結晶膜の製造方法 | |
| JP3490143B2 (ja) | 酸化物ガーネット単結晶 | |
| JPH06281902A (ja) | 磁気光学素子材料 | |
| JP3649935B2 (ja) | 磁性ガーネット材料およびそれを用いたファラデー回転子 | |
| JPH08290997A (ja) | ビスマス置換希土類鉄ガーネット単結晶 | |
| JP2004168657A (ja) | 磁性ガーネット単結晶およびそれを用いたファラデー回転子 | |
| JPH0766114B2 (ja) | 磁気光学素子材料 | |
| JP2874319B2 (ja) | 磁気光学材料、その製造法およびそれを用いた光素子 | |
| JP7246341B2 (ja) | ビスマス置換希土類鉄ガーネット単結晶、ファラデー回転子、光アイソレータ、およびビスマス置換希土類鉄ガーネット単結晶の製造方法 | |
| WO2021215047A1 (ja) | ビスマス置換希土類鉄ガーネット単結晶、ファラデー回転子、光アイソレータ、およびビスマス置換希土類鉄ガーネット単結晶の製造方法 | |
| JP2004010395A (ja) | ビスマス置換希土類鉄ガーネット単結晶及びそれを用いたファラデー回転子及びそれを用いた光学素子 | |
| JPH111394A (ja) | 低飽和ビスマス置換希土類鉄ガーネット単結晶膜 | |
| JP2794306B2 (ja) | 磁性ガーネット材料およびファラデー回転素子 | |
| JP2843433B2 (ja) | Ｂｉ置換磁性ガーネット及び磁気光学素子 | |
| JP2008074703A (ja) | ビスマス置換型ガーネット厚膜材料 | |
| Silliman et al. | Improvement of FMR linewidth in Bi‐substituted lutetium iron garnet thin films for the MSW‐optical‐mode interaction | |
| JPS60145990A (ja) | 液相エピタキシャル磁性ガーネット単結晶 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040615 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040712 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040713 |
|
| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20040823 |
|
| A912 | Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20040910 |