JP2611843B2 - Method for producing garnet fine particle powder - Google Patents

Method for producing garnet fine particle powder

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JP2611843B2
JP2611843B2 JP1293904A JP29390489A JP2611843B2 JP 2611843 B2 JP2611843 B2 JP 2611843B2 JP 1293904 A JP1293904 A JP 1293904A JP 29390489 A JP29390489 A JP 29390489A JP 2611843 B2 JP2611843 B2 JP 2611843B2
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恭二 大段
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、磁気光学特性に優れ、光アイソレータ、光
サーキュレータ、光スイッチ、光導波路、光メモリ等の
用途に好適なガーネット微粒子粉末の製造方法に関す
る。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing garnet fine particle powder which is excellent in magneto-optical properties and is suitable for applications such as optical isolators, optical circulators, optical switches, optical waveguides, and optical memories. .

(従来の技術およびその問題点) 従来、磁気光学効果の優れた材料としては、希土類金
属と遷移金属との非晶質合金からなるものが知られてい
る。
(Prior Art and Problems Thereof) Conventionally, as a material having an excellent magneto-optical effect, an amorphous alloy of a rare earth metal and a transition metal has been known.

しかし、このような非晶質合金材料は、酸化腐食を受
けやすく、磁気光学特性が劣化するという欠点があっ
た。また、非晶質合金は光透過性が低いので、表面での
反射による磁気光学効果(カー効果)を利用するが、非
晶質合金は一般にカー回転角が小さいため、感度が低い
という問題があった。
However, such an amorphous alloy material has a drawback that it is susceptible to oxidative corrosion and the magneto-optical characteristics are deteriorated. In addition, amorphous alloys have a low light transmittance, and therefore utilize the magneto-optical effect (Kerr effect) due to reflection on the surface. However, amorphous alloys generally have a small Kerr rotation angle and thus have a problem of low sensitivity. there were.

これに対し、特公昭56−15125号公報には、ガーネッ
トの多結晶質酸化物薄膜を用いた磁気光学材料が提案さ
れている。この酸化物を用いた磁性体は、耐蝕性に優れ
ており、また磁性膜の透過光による磁気光学効果(ファ
ラデー効果)を利用するため、感度が高いという利点が
ある。しかしながら、多結晶質であるために、結晶粒界
での光散乱、複屈折や磁壁移動によって雑音が大きくな
るという欠点がある。
On the other hand, JP-B-56-15125 proposes a magneto-optical material using a garnet polycrystalline oxide thin film. A magnetic body using this oxide has excellent corrosion resistance, and has an advantage of high sensitivity because it utilizes a magneto-optical effect (Faraday effect) due to light transmitted through the magnetic film. However, since it is polycrystalline, there is a disadvantage that noise is increased due to light scattering, birefringence, and domain wall motion at crystal grain boundaries.

また、前記した磁性薄膜を基板上に作製する場合に
は、作製温度が500℃以上と高いために、耐熱性のある
基板しか使用できないという問題があった。
Further, when the above-described magnetic thin film is formed on a substrate, there is a problem that only a substrate having heat resistance can be used because the manufacturing temperature is as high as 500 ° C. or higher.

一方、特開昭62−119758号公報には、イットリウム鉄
ガーネット粒子を用いた塗布型光磁気記録材料が開示さ
れている。このような塗布型媒体では、前記多結晶質酸
化物薄膜のような結晶粒界の悪影響はないが、該公報に
記載されているガーネット粒子は、粒子径が1.5μmと
大きく、このような粒子を用いた場合には、光の散乱が
起こるため、サブミクロン波長の光を利用する用途には
適していない。
On the other hand, JP-A-62-119758 discloses a coating type magneto-optical recording material using yttrium iron garnet particles. In such a coating type medium, there is no adverse effect of the crystal grain boundary as in the polycrystalline oxide thin film, but the garnet particles described in the publication have a large particle size of 1.5 μm, and In the case where is used, since light scattering occurs, it is not suitable for applications utilizing light of a submicron wavelength.

(発明の目的) 本発明は、前記問題点を解決し、耐蝕性に優れ、磁気
光学効果が大きく、光透過性にも優れ、光アイソレー
タ、光サーキュレータ、光スイッチ、光導波路、光メモ
リ等の用途に好適なガーネット微粒子粉末の製造方法を
提供することにある。
(Objects of the Invention) The present invention solves the above-mentioned problems, is excellent in corrosion resistance, has a large magneto-optical effect, is excellent in light transmittance, and is used in optical isolators, optical circulators, optical switches, optical waveguides, optical memories, and the like. It is an object of the present invention to provide a method for producing garnet fine particle powder which is suitable for garnet.

(問題点を解決するための手段) 本発明は、一般式 RaBibFecMdOe (ただし、RはY及びランタン系列元素からなる群より
選ばれる一種以上の希土類元素を示し、MはAl,Ga,Cr,M
n,Sc,In,Ru,Rh,Co,Fe(II),Cu,Ni,Zn,Li,Si,Ge,Zr,Ti,
Hf,Sn,Pb,Mo,V及びNbからなる群より選ばれる一種以上
の元素を示し、a+b+c+d=7.5〜8.0、a+b=2.
0〜3.5、c+d=4.5〜6.0、a=0.5〜3.5、b=0〜2.
5、c=3.0〜6.0、d=0〜2.0であり、eは他の元素の
原子価を満足する酸素の原子数である。)で表される希
土類鉄ガーネットを構成する割合で選ばれた各元素イオ
ンを含む溶液と、水酸化アルカリとを、混合後の水酸化
アルカリ濃度が0.1〜8モル/となるように混合して
沈澱物を生成させ、該沈澱物を600〜900℃で焼成するこ
とにより、前記一般式で表され、かつ平均粒子径が30〜
1000Åである希土類鉄ガーネット微粒子を得ることを特
徴とするガーネット微粒子粉末の製造方法に関する。
(Means for Solving the Problems) The present invention provides a compound represented by the general formula: R a Bi b F c M d O e (where R represents one or more rare earth elements selected from the group consisting of Y and lanthanum series elements, M is Al, Ga, Cr, M
n, Sc, In, Ru, Rh, Co, Fe (II), Cu, Ni, Zn, Li, Si, Ge, Zr, Ti,
One or more elements selected from the group consisting of Hf, Sn, Pb, Mo, V and Nb, a + b + c + d = 7.5-8.0, a + b = 2.
0-3.5, c + d = 4.5-6.0, a = 0.5-3.5, b = 0-2.
5, c = 3.0 to 6.0, d = 0 to 2.0, and e is the number of oxygen atoms satisfying the valence of another element. A) a solution containing each element ion selected in a ratio constituting the rare earth iron garnet represented by the formula (1) and an alkali hydroxide, so that the alkali hydroxide concentration after mixing is 0.1 to 8 mol /; A precipitate is formed, and the precipitate is calcined at 600 to 900 ° C., whereby the precipitate is represented by the above general formula and has an average particle diameter of 30 to
The present invention relates to a method for producing garnet fine particle powder, characterized in that rare earth iron garnet fine particles having a diameter of 1000 ° are obtained.

本発明における希土類鉄ガーネット微粒子は、R3Fe5O
12で表されるガーネット又は該ガーネットの希土類元素
の一部がBiで置換されたもの、及び/又はFeの一部がM
で置換されたものである。
The rare earth iron garnet fine particles in the present invention are R 3 Fe 5 O
Garnet represented by 12 or a garnet in which a part of rare earth elements of the garnet is substituted by Bi, and / or a part of Fe is M
Is replaced by

前記一般式におけるRは、Y,La,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm,Eu,G
d,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb及びLuからなる群より選ばれる一
種以上の希土類元素を示す。
R in the general formula is Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, G
One or more rare earth elements selected from the group consisting of d, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu.

また、Mは鉄と置換可能な元素であり、Al,Ga,Cr,Mn,
Sc,In,Ru,Rh,Co,Fe(II),Cu,Ni,Zn,Li,Si,Ge,Zr,Ti,H
f,Sn,Pb,Mo,V及びNbからなる群より選ばれる一種以上の
元素を示す。Mの元素の中、3価元素のAl,Ga,Cr,Mn,S
c,In,Ru,Rh及びCoは単独で、2価元素のCo,Fe,Cu,Ni及
びZn、又は1価元素のLiは、4価元素のSi,Ge,Zr,Ti,H
f,Sn,Pb及びMo、又は5価元素のV及びNbとの組み合わ
せで3価と等価な元素として置換されることが好まし
い。
M is an element that can be substituted for iron, and Al, Ga, Cr, Mn,
Sc, In, Ru, Rh, Co, Fe (II), Cu, Ni, Zn, Li, Si, Ge, Zr, Ti, H
One or more elements selected from the group consisting of f, Sn, Pb, Mo, V and Nb. Of the M elements, the trivalent elements Al, Ga, Cr, Mn, S
c, In, Ru, Rh and Co alone, divalent element Co, Fe, Cu, Ni and Zn or monovalent element Li is tetravalent element Si, Ge, Zr, Ti, H
It is preferred that f, Sn, Pb and Mo, or a combination of pentavalent elements V and Nb be substituted as an element equivalent to trivalent.

前記一般式におけるそれぞれの元素の割合は、a+b
+c+d=7.5〜8.0、a+b=2.0〜3.5、c+d=4.5
〜6.0、a=0.5〜3.5、b=0〜2.5、c=3.0〜6.0、d
=0〜2.0であり、eは他の元素の原子価を満足する酸
素の原子数である。
The ratio of each element in the above general formula is a + b
+ C + d = 7.5-8.0, a + b = 2.0-3.5, c + d = 4.5
~ 6.0, a = 0.5 ~ 3.5, b = 0 ~ 2.5, c = 3.0 ~ 6.0, d
= 0 to 2.0, and e is the number of oxygen atoms satisfying the valence of another element.

本発明において、ガーネットの希土類元素の一部を好
ましくは0.25〜2.5のBiで置換することにより、ファラ
デー回転角を大きくすることができる。また、鉄の一部
を好ましくは0.3〜2.0のMで置換することにより、キュ
リー温度を下げ、飽和磁化を小さくすることができる。
In the present invention, the Faraday rotation angle can be increased by substituting a part of the rare earth element of garnet with Bi of preferably 0.25 to 2.5. Further, by partially replacing iron with M of preferably 0.3 to 2.0, the Curie temperature can be lowered and the saturation magnetization can be reduced.

また、本発明においては、前記希土類鉄ガーネット微
粒子のRの一部がさらに、Pb,Ca,Mg等の2価元素で置換
されてもよく、その場合に、Mの4価又は5価元素で電
荷補償してもよい。
Further, in the present invention, a part of R of the rare earth iron garnet fine particles may be further substituted by a divalent element such as Pb, Ca, and Mg. In this case, the tetravalent or pentavalent element of M may be used. Charge compensation may be performed.

本発明における希土類鉄ガーネット微粒子の平均粒子
径は30〜1000Å、好ましくは100〜600Åである。平均粒
子径が30Åよりも小さくなると熱撹拌のために超常磁性
となってしまう。また、1000Åよりも大きくなると光の
散乱が起こり、ノイズが発生するので好ましくない。ま
た、粒子形状は光学的に対称であることが好ましく、球
状が望ましいが、多面体状、板状でもよい。
The average particle size of the rare earth iron garnet fine particles in the present invention is 30 to 1000 °, preferably 100 to 600 °. If the average particle size is smaller than 30 °, the particles become superparamagnetic due to thermal stirring. On the other hand, when the angle is larger than 1000 °, light is scattered and noise is generated, which is not preferable. The particle shape is preferably optically symmetric and preferably spherical, but may be polyhedral or plate-like.

本発明においては、前記一般式で表される希土類鉄ガ
ーネットを構成する割合で選ばれた各元素イオンを含む
溶液と、水酸化アルカリとを、混合後の水酸化アルカリ
濃度が0.1〜8モル/となるように混合して沈澱物を
生成させ、該沈澱物を600〜900℃で焼成することにより
希土類鉄ガーネット微粒子が得られる。
In the present invention, the alkali hydroxide concentration after mixing the solution containing each element ion selected in a ratio constituting the rare earth iron garnet represented by the general formula and the alkali hydroxide is 0.1 to 8 mol / mol. A precipitate is formed by mixing so as to obtain a rare earth iron garnet fine particle by baking the precipitate at 600 to 900 ° C.

本発明においては、まず前記一般式で表される希土類
鉄ガーネットを構成する割合で選ばれた各元素イオンを
含む溶液と、水酸化アルカリとを混合して沈澱物を生成
させる。
In the present invention, first, a solution containing each of the element ions selected in a ratio constituting the rare earth iron garnet represented by the above general formula and an alkali hydroxide are mixed to form a precipitate.

前記各元素イオンを含む溶液は、各元素の化合物、例
えば、硝酸塩、硫酸塩、塩化物等を溶媒に溶解して得ら
れる。
The solution containing each element ion is obtained by dissolving a compound of each element, for example, a nitrate, a sulfate, a chloride or the like in a solvent.

溶媒としては、前記各元素の化合物が溶解するもので
あればよく、通常、水、アルコール類、エーテル類やそ
れらの混合溶媒が用いられる。
Any solvent may be used as long as the compound of each of the above-mentioned elements can be dissolved, and water, alcohols, ethers or a mixed solvent thereof is usually used.

前記各元素イオンを含む溶液は、沈澱生成後のスラリ
中に含まれる全イオン濃度が0.01〜2.0モル/となる
ように調製することが望ましい。全イオン濃度が0.01モ
ル/よりも少ないと、ガーネットの生成量が少なく、
また2.0モル/よりも多いと粒子が大きくなったり、
異相が生成するので好ましくない。
It is desirable that the solution containing each of the element ions is prepared so that the concentration of the total ions contained in the slurry after the precipitation is from 0.01 to 2.0 mol /. When the total ion concentration is less than 0.01 mol /, the production amount of garnet is small,
If the amount is more than 2.0 mol /, the particles become large,
It is not preferable because a different phase is formed.

また、各元素イオンの割合は、前記一般式で表される
希土類鉄ガーネットを構成する各元素の割合で定まる
が、R及びBiについては、その必要量よりも10モル%程
度まで過剰に用いてもよい。
Further, the ratio of each element ion is determined by the ratio of each element constituting the rare earth iron garnet represented by the above general formula, and R and Bi are used in excess of about 10 mol% from their required amounts. Is also good.

水酸化アルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化
カリウム、アンモニア水等が用いられる。水酸化アルカ
リの使用量は水酸化アルカリを混合した後の溶液中の水
酸化アルカリ濃度が0.1〜8モル/となる量が必要で
ある。水酸化アリカリの量が少なすぎると粒子が大きく
なったり、未反応物が残ったりする。また水酸化アルカ
リを過度に多くするのは経済的でない。
As the alkali hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, aqueous ammonia or the like is used. The amount of the alkali hydroxide used must be such that the alkali hydroxide concentration in the solution after mixing the alkali hydroxide is 0.1 to 8 mol /. If the amount of alkali hydroxide is too small, the particles become large or unreacted materials remain. It is not economical to use an excessive amount of alkali hydroxide.

前記各元素イオンを含む溶液と水酸化アルカリとを混
合する方法としては、例えば、各元素イオンを含む溶液
を水酸化アルカリの水溶液に添加する方法、両者を連続
的に混合する方法がある。また、沈澱生成は一度に行っ
てもよく、多段に行ってもよい。
As a method of mixing the solution containing each element ion and alkali hydroxide, for example, there is a method of adding a solution containing each element ion to an aqueous solution of alkali hydroxide, or a method of continuously mixing both. The precipitation may be performed at once or in multiple stages.

次いで、得られた沈澱物を水洗して、遊離のアルカリ
分を除去した後、濾過、乾燥し、焼成することにより、
希土類鉄ガーネット微粒子が得られる。焼成温度は、希
土類鉄ガーネットの組成により異なるが、600〜900℃で
ある。温度が低すぎると結晶化が十分でなく、また温度
が高すぎると粒子が大きくなったり、焼結が起こるので
好ましくない。焼成時間は10分〜30時間程度が適当であ
る。焼成雰囲気は特に制限されないが、一般に空気雰囲
気が便利である。
Next, the obtained precipitate was washed with water to remove free alkali components, and then filtered, dried, and calcined.
Rare earth iron garnet fine particles are obtained. The firing temperature varies depending on the composition of the rare earth iron garnet, but is 600 to 900 ° C. If the temperature is too low, crystallization is not sufficient, and if the temperature is too high, the particles become large or sintering occurs, which is not preferable. The firing time is suitably about 10 minutes to 30 hours. The firing atmosphere is not particularly limited, but an air atmosphere is generally convenient.

本発明により得られるガーネット微粒子粉末は、光ア
イソレータ、光サーキュレータ、光スイッチ、光導波
路、光メモリ等の用途に用いられる。
The garnet fine particle powder obtained by the present invention is used for applications such as optical isolators, optical circulators, optical switches, optical waveguides, and optical memories.

例えば、基板上に、ガーネット微粒子粉末とバインダ
ーからなる磁性層を設けることにより光磁気記録媒体が
得られる。
For example, a magneto-optical recording medium can be obtained by providing a magnetic layer composed of garnet fine particle powder and a binder on a substrate.

バインダーとしては、無機酸化物の非晶質バインダー
や有機バインダーが用いられる。特に、光散乱によるノ
イズを少なくするために、バインダの屈折率が希土類鉄
ガーネット微粒子の屈折率とマッチングしていることが
望ましく、希土類鉄ガーネット微粒子の屈折率に対する
ずれが±20%以下、特に±10%以下であることが好まし
い。
As the binder, an amorphous binder of an inorganic oxide or an organic binder is used. In particular, in order to reduce noise due to light scattering, it is desirable that the refractive index of the binder is matched with the refractive index of the rare-earth iron garnet fine particles, and the deviation from the refractive index of the rare-earth iron garnet fine particles is ± 20% or less, particularly ± 20%. It is preferably 10% or less.

磁性層の厚みは、0.05〜2.0μm、特に0.2〜1.0μm
の範囲が記録ビットの安定性の上で好ましい。
The thickness of the magnetic layer is 0.05 to 2.0 μm, especially 0.2 to 1.0 μm
Is preferable from the viewpoint of the stability of the recording bit.

磁性層は、希土類鉄ガーネット微粒子及びバインダー
を水又は有機溶媒中に分散又は溶解させ、基板上に塗布
した後、加熱処理等によりバインダーを硬化させること
により形成される。この際、希土類鉄ガーネット微粒子
に、バインダーの硬化による応力がかかることにより基
板に対して垂直方向に磁化が揃う。また、磁場を基板に
対して垂直方向にかけることにより、配向処理を行って
もよい。
The magnetic layer is formed by dispersing or dissolving rare earth iron garnet fine particles and a binder in water or an organic solvent, applying the dispersion on a substrate, and then curing the binder by heat treatment or the like. At this time, the stress is applied to the rare-earth iron garnet fine particles by the curing of the binder, so that the magnetization is aligned in the direction perpendicular to the substrate. Alternatively, the orientation treatment may be performed by applying a magnetic field in a direction perpendicular to the substrate.

基板としては、特に制限はなく、単結晶基板、多結晶
基板、ガラス等の非晶質基板、その他複合基板等の無機
材料基板、またはアクリル樹脂、ポリカーボネート樹
脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹
脂等の有機材料基板を用いることができる。
The substrate is not particularly limited, and is a single crystal substrate, a polycrystalline substrate, an amorphous substrate such as glass, an inorganic material substrate such as a composite substrate, or an acrylic resin, a polycarbonate resin, a polyester resin, a polyamide resin, a polyimide resin, or the like. Organic material substrate can be used.

また、基板と磁性層の間又は磁性層の上に光反射層を
設けることもできる。光反射層としては、Cu,Cr,Al,Ag,
Au,TiN等が用いられる。この光反射層は、塗布法、めっ
き法、蒸着法等により基板上又は磁性層上に形成され
る。
Further, a light reflection layer can be provided between the substrate and the magnetic layer or on the magnetic layer. Cu, Cr, Al, Ag,
Au, TiN, etc. are used. This light reflection layer is formed on a substrate or a magnetic layer by a coating method, a plating method, an evaporation method, or the like.

(実施例) 以下に実施例および比較例を示し、さらに詳しく本発
明について説明する。
(Examples) Examples and comparative examples are shown below, and the present invention will be described in more detail.

実施例1 水酸化ナトリウム(NaOH)1.18molを水80mlに溶解
し、別に、硝酸イットリウム[Y(NO3・6H2O]0.1
22mol及び硝酸鉄[Fe(NO3・9H2O]0.203molを水80
mlに溶解した。次いで、水酸化ナトリウム溶液を撹拌し
ながら、硝酸溶液を徐々に滴下して中和を行い、沈澱物
を生成させた。
Example 1 1.18 mol of sodium hydroxide (NaOH) was dissolved in 80 ml of water, and separately yttrium nitrate [Y (NO 3 ) 3 .6H 2 O] 0.1
22mol and ferric nitrate [Fe (NO 3) 3 · 9H 2 O] a 0.203mol water 80
Dissolved in ml. Then, while stirring the sodium hydroxide solution, a nitric acid solution was gradually added dropwise to neutralize the solution, thereby producing a precipitate.

得られた沈澱物を水洗、濾過、乾燥した後、800℃で
焼成してガーネット微粒子を得た。
The obtained precipitate was washed with water, filtered and dried, and then calcined at 800 ° C. to obtain garnet fine particles.

得られたガーネット微粒子は、平均粒子径390Åであ
り、X線粉末回折スペクトルおよび組成分析の結果、 Y3.0Fe5.0O12 であり、ガーネット単相であった。
The resulting garnet fine particles, the average particle diameter 390A, X-ray powder diffraction spectra and the composition analysis result, a Y 3.0 Fe 5.0 O 12, was garnet single phase.

得られたガーネット微粒子のX線粉末回折スペクトル
を第1図に示す。また、ガーネット微粒子の透過型電子
顕微鏡写真(倍率4万倍)を第2図に示す。
FIG. 1 shows an X-ray powder diffraction spectrum of the obtained garnet fine particles. FIG. 2 shows a transmission electron micrograph (magnification: 40,000 times) of the garnet fine particles.

実施例2 水酸化ナトリウム2.67molを水80mlに溶解し、別に、
硝酸ビスマス[Bi(NO3・5H2O]0.033mol、硝酸イ
ットリウム0.033mol及び硝酸鉄0.109molを5N−硝酸溶液
220mlに溶解した。次いで、水酸化ナトリウム溶液を撹
拌しながら、硝酸溶液を徐々に滴下して中和を行い、沈
澱物を生成させた。
Example 2 2.67 mol of sodium hydroxide was dissolved in 80 ml of water.
Bismuth nitrate [Bi (NO 3) 3 · 5H 2 O] 0.033mol, yttrium nitrate 0.033 mol and iron nitrate 0.109 mol 5 N- nitric acid solution
Dissolved in 220 ml. Then, while stirring the sodium hydroxide solution, a nitric acid solution was gradually added dropwise to neutralize the solution, thereby producing a precipitate.

得られた沈澱物を水洗、濾過、乾燥した後、700℃で
焼成してガーネット微粒子を得た。
The obtained precipitate was washed with water, filtered and dried, and then calcined at 700 ° C. to obtain garnet fine particles.

得られたガーネット微粒子は、平均粒子径380Åであ
り、X線粉末回折スペクトルおよび組成分析の結果、 Y1.5Bi1.5Fe5.0O12 であり、ガーネット単相であった。
The obtained garnet fine particles had an average particle diameter of 380 °, and as a result of X-ray powder diffraction spectrum and composition analysis, were Y 1.5 Bi 1.5 Fe 5.0 O 12 , and were in a garnet single phase.

実施例3 水酸化ナトリウム1.93molを水80mlに溶解し、別に、
硝酸ビスマス0.030mol、硝酸ガドリニウム[Gd(NO3
・6H2O]0.030mol、硝酸鉄0.085mol及び硝酸アルミニ
ウム[Al(NO3・9H2O]0.016molを5N−硝酸溶液220
mlに溶解した。次いで、水酸化ナトリウム溶液を撹拌し
ながら、硝酸溶液を徐々に滴下して中和を行い、沈澱物
を生成させた。
Example 3 1.93 mol of sodium hydroxide was dissolved in 80 ml of water.
0.030 mol of bismuth nitrate, gadolinium nitrate [Gd (NO 3 )
3 · 6H 2 O] 0.030mol, iron nitrate 0.085mol and aluminum nitrate [Al (NO 3) 3 · 9H 2 O] a 0.016 mol 5 N- nitric acid solution 220
Dissolved in ml. Then, while stirring the sodium hydroxide solution, a nitric acid solution was gradually added dropwise to neutralize the solution, thereby producing a precipitate.

得られた沈澱物を水洗、濾過、乾燥した後、700℃で
焼成してガーネット微粒子を得た。
The obtained precipitate was washed with water, filtered and dried, and then calcined at 700 ° C. to obtain garnet fine particles.

得られたガーネット微粒子は、平均粒子径420Åであ
り、X線粉末回折スペクトルおよび組成分析の結果、 Gd1.5Bi1.5Fe4.2Al0.8O12 であり、ガーネット単相であった。
The obtained garnet fine particles had an average particle diameter of 420 °, and as a result of X-ray powder diffraction spectrum and composition analysis, were Gd 1.5 Bi 1.5 Fe 4.2 Al 0.8 O 12 , and were in a garnet single phase.

実施例4 水酸化ナトリウム2.67molを水80mlに溶解し、別に、
塩化イットリウム[YCl3・6H2O]0.033mol、塩化ビスマ
ス[BiCl3]0.033mol、塩化鉄[FeCl3・6H2O]0.083mo
l、塩化コバルト[CoCl2・6H2O]0.013mol及び塩化チタ
ン[TiCl4]0.013molを5N−硝酸溶液220mlに溶解した。
次いで、水酸化ナトリウム溶液を撹拌しながら、硝酸溶
液を徐々に滴下して中和を行い、沈澱物を生成させた。
Example 4 2.67 mol of sodium hydroxide was dissolved in 80 ml of water.
Yttrium chloride [YCl 3 · 6H 2 O] 0.033mol, bismuth chloride [BiCl 3] 0.033mol, iron chloride [FeCl 3 · 6H 2 O] 0.083mo
l, 0.013 mol of cobalt chloride [CoCl 2 .6H 2 O] and 0.013 mol of titanium chloride [TiCl 4 ] were dissolved in 220 ml of a 5N nitric acid solution.
Then, while stirring the sodium hydroxide solution, a nitric acid solution was gradually added dropwise to neutralize the solution, thereby producing a precipitate.

得られた沈澱物を水洗、濾過、乾燥した後、700℃で
焼成してガーネット微粒子を得た。
The obtained precipitate was washed with water, filtered and dried, and then calcined at 700 ° C. to obtain garnet fine particles.

得られたガーネット微粒子は、平均粒子径430Åであ
り、X線粉末回折スペクトルおよび組成分析の結果、 Y1.5Bi1.5Fe3.8Co0.6Ti0.6O12 であり、ガーネット単相であった。
The resulting garnet fine particles, the average particle diameter 430A, X-ray powder diffraction spectra and the composition analysis result, a Y 1.5 Bi 1.5 Fe 3.8 Co 0.6 Ti 0.6 O 12, was garnet single phase.

実施例5 水酸化ナトリウム1.93molを水80mlに溶解し、別に、
硝酸ビスマス0.030mol、硝酸ジスプロシウム[Dy(N
O3・5H2O]0.030mol、硝酸鉄0.085mol及び硝酸アル
ミニウム0.016molを5N−硝酸溶液220mlに溶解した。次
いで、水酸化ナトリウム溶液を撹拌しながら、硝酸溶液
を徐々に滴下して中和を行い、沈澱物を生成させた。
Example 5 1.93 mol of sodium hydroxide was dissolved in 80 ml of water.
0.030 mol of bismuth nitrate, dysprosium nitrate [Dy (N
O 3) 3 · 5H 2 O ] 0.030mol, dissolved iron nitrate 0.085mol and aluminum nitrate 0.016mol the 5N- nitric acid solution 220 ml. Then, while stirring the sodium hydroxide solution, a nitric acid solution was gradually added dropwise to neutralize the solution, thereby producing a precipitate.

得られた沈澱物を水洗、濾過、乾燥した後、700℃で
焼成してガーネット微粒子を得た。
The obtained precipitate was washed with water, filtered and dried, and then calcined at 700 ° C. to obtain garnet fine particles.

得られたガーネット微粒子は、平均粒子径400Åであ
り、X線粉末回折スペクトルおよび組成分析の結果、 Dy1.5Bi1.5Fe4.2Al0.8O12 であり、ガーネット単相であった。
The obtained garnet fine particles had an average particle diameter of 400 °, and as a result of X-ray powder diffraction spectrum and composition analysis, were Dy 1.5 Bi 1.5 Fe 4.2 Al 0.8 O 12 and were in a garnet single phase.

また、この微粒子の屈折率は2.6であった。 The refractive index of the fine particles was 2.6.

この微粒子粉末を、硝酸ビスマス、硝酸イットリウム
及び硝酸第二鉄をBi:Y:Fe=28:10:62のモル比で含有す
る水溶液中に加え、十分分散させた後、直径3インチ、
厚さ1mmのガラス基板上に塗布した。次いで、250℃で加
熱分解することにより、希土類鉄ガーネット微粒子を含
有するアモルファスBiYFe酸化物膜を形成させた。この
バインダの屈折率は2.6であった。
This fine particle powder is added to an aqueous solution containing bismuth nitrate, yttrium nitrate, and ferric nitrate in a molar ratio of Bi: Y: Fe = 28: 10: 62, and after sufficiently dispersing, the diameter is 3 inches.
It was applied on a glass substrate having a thickness of 1 mm. Next, by heating and decomposing at 250 ° C., an amorphous BiYFe oxide film containing rare earth iron garnet fine particles was formed. The refractive index of this binder was 2.6.

得られた塗膜の厚みは0.5μmであった。 The thickness of the obtained coating film was 0.5 μm.

この塗膜の上にアルミニウムの反射膜を蒸着法により
形成させて光磁気記録媒体を得た。
A reflective film of aluminum was formed on this coating film by an evaporation method to obtain a magneto-optical recording medium.

得られた媒体の膜面に垂直な方向の磁界に対する633n
mの光のファラデー回転角を偏光面変調法により測定し
たところ1.0degであった。
633n against a magnetic field in the direction perpendicular to the film surface of the obtained medium
When the Faraday rotation angle of the m light was measured by the polarization plane modulation method, it was 1.0 deg.

また、この媒体についてS/Nを評価したところ、60dB
と非常に高くノイズが少ないことがわかった。
In addition, when the S / N was evaluated for this medium,
It turned out to be very high and low noise.

比較例1 酸化ビスマス[Bi2O3]0.030mol、酸化ジスプロシウ
ム[Dy2O3]0.030mol、酸化鉄[Fe2O3]0.085mol、酸化
アルミニウム[Al2O3]0.016molをNaClと混合して1200
℃で焼成することにより、ガーネット微粒子を得た。
Comparative Example 1 0.030 mol of bismuth oxide [Bi 2 O 3 ], 0.030 mol of dysprosium oxide [Dy 2 O 3 ], 0.085 mol of iron oxide [Fe 2 O 3 ], and 0.016 mol of aluminum oxide [Al 2 O 3 ] mixed with NaCl Then 1200
By baking at ℃, garnet fine particles were obtained.

得られたガーネット微粒子は、平均粒子径3μmであ
り、X線粉末回折スペクトルおよび組成分析の結果、 Dy1.5Bi1.5Fe4.2Al0.8O12 であり、ガーネット単相であった。
The obtained garnet fine particles had an average particle size of 3 μm, and as a result of X-ray powder diffraction spectrum and composition analysis, were Dy 1.5 Bi 1.5 Fe 4.2 Al 0.8 O 12 and were in a garnet single phase.

この粒子を用いて、実施例5と同様にして光磁気記録
媒体を製造した。
Using these particles, a magneto-optical recording medium was manufactured in the same manner as in Example 5.

得られた媒体の膜面に垂直な方向の磁界に対する633n
mの光のファラデー回転角を偏光面変調法により測定し
たところ0.9degであった。
633n against a magnetic field in the direction perpendicular to the film surface of the obtained medium
When the Faraday rotation angle of the m light was measured by the polarization plane modulation method, it was 0.9 deg.

また、この媒体についてS/Nを評価したところ、20dB
と低かった。
When the S / N was evaluated for this medium,
Was low.

(発明の効果) 本発明により得られるガーネット微粒子粉末は、耐蝕
性に優れ、磁気光学効果が大きく、光透過性にも優れて
おり、光アイソレータ、光サーキュレータ、光スイッ
チ、光導波路、光メモリ等の用途に好適に用いられる。
また、生産性も良好である。
(Effect of the Invention) The garnet fine particle powder obtained by the present invention is excellent in corrosion resistance, large in magneto-optical effect, and excellent in light transmittance, and is used for optical isolators, optical circulators, optical switches, optical waveguides, optical memories, etc. It is suitable for use.
Also, productivity is good.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は、実施例1で得られたガーネット微粒子のX線
粉末回折スペクトルを表す図であり、第2図は、実施例
1で得られたガーネット微粒子の粒子形状を示す図面に
代える透過型電子顕微鏡写真(倍率4万倍)である。
FIG. 1 is a diagram showing an X-ray powder diffraction spectrum of the garnet fine particles obtained in Example 1, and FIG. 2 is a transmission type substitute for a drawing showing the particle shape of the garnet fine particles obtained in Example 1. It is an electron micrograph (40,000 times magnification).

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】一般式 RaBibFecMdOe (ただし、RはY及びランタン系列元素からなる群より
選ばれる一種以上の希土類元素を示し、MはAl,Ga,Cr,M
n,Sc,In,Ru,Rh,Co,Fe(II),Cu,Ni,Zn,Li,Si,Ge,Zr,Ti,
Hf,Sn,Pb,Mo,V及びNbからなる群より選ばれる一種以上
の元素を示し、a+b+c+d=7.5〜8.0、a+b=2.
0〜3.5、c+d=4.5〜6.0、a=0.5〜3.5、b=0〜2.
5、c=3.0〜6.0、d=0〜2.0であり、eは他の元素の
原子価を満足する酸素の原子数である。)で表される希
土類鉄ガーネットを構成する割合で選ばれた各元素イオ
ンを含む溶液と、水酸化アルカリとを、混合後の水酸化
アルカリ濃度が0.1〜8モル/となるように混合して
沈澱物を生成させ、該沈澱物を600〜900℃で焼成するこ
とにより、前記一般式で表され、かつ平均粒子径が30〜
1000Åである希土類鉄ガーネット微粒子を得ることを特
徴とするガーネット微粒子粉末の製造方法。
1. A general formula R a Bi b Fe c M d O e ( wherein, R represents one or more rare earth elements selected from the group consisting of Y and lanthanides, M is Al, Ga, Cr, M
n, Sc, In, Ru, Rh, Co, Fe (II), Cu, Ni, Zn, Li, Si, Ge, Zr, Ti,
One or more elements selected from the group consisting of Hf, Sn, Pb, Mo, V and Nb, a + b + c + d = 7.5-8.0, a + b = 2.
0-3.5, c + d = 4.5-6.0, a = 0.5-3.5, b = 0-2.
5, c = 3.0 to 6.0, d = 0 to 2.0, and e is the number of oxygen atoms satisfying the valence of another element. A) a solution containing each element ion selected in a ratio constituting the rare earth iron garnet represented by the formula (1) and an alkali hydroxide, so that the alkali hydroxide concentration after mixing is 0.1 to 8 mol /; A precipitate is formed, and the precipitate is calcined at 600 to 900 ° C., whereby the precipitate is represented by the above general formula and has an average particle diameter of 30 to
A method for producing garnet fine particle powder, characterized by obtaining rare earth iron garnet fine particles having a diameter of 1000 mm.
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