JP2696726B2 - Garnet fine particle powder - Google Patents

Garnet fine particle powder

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JP2696726B2
JP2696726B2 JP2210292A JP21029290A JP2696726B2 JP 2696726 B2 JP2696726 B2 JP 2696726B2 JP 2210292 A JP2210292 A JP 2210292A JP 21029290 A JP21029290 A JP 21029290A JP 2696726 B2 JP2696726 B2 JP 2696726B2
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良二 杉瀬
徹也 藤本
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    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
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    • H01F1/34Magnets 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
    • H01F1/342Oxides
    • H01F1/344Ferrites, 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

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に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to garnet fine particles having excellent magneto-optical properties and 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. Also, amorphous alloys use the magneto-optical effect (Kerr effect) due to reflection on the surface because of their low light transmittance. However, amorphous alloys generally have a small Kerr rotation angle and thus have a problem of low sensitivity. Was.

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、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高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 high submicron wavelengths.

(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 to provide a garnet fine particle powder suitable for the above.

(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=7.0〜8.0、a+b=2.
0〜3.5、c+d=4.0〜6.0、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、か
つ比表面積が10〜200m2/gであり、タッピング充填率が1
5%以上であることを特徴とする希土類鉄ガーネット微
粒子粉末に関する。
(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, wherein a + b + c + d = 7.0-8.0, a + b = 2.
0-3.5, c + d = 4.0-6.0, 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. ), The specific surface area is 10 to 200 m 2 / g, and the tapping filling rate is 1
The present invention relates to a rare earth iron garnet fine particle powder having a content of 5% or more.

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,Mn,Sc,I
n,Ru,Rh及びCoは単独で、2価元素のCo,Fe,Cu,Ni及びZ
n、又は1価元素のLiは、4価元素のSi,Ge,Zr,Ti,Hf,S
n,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. Among the elements of M, the trivalent elements Al, Ga, Mn, Sc, I
n, Ru, Rh and Co alone are the divalent elements Co, Fe, Cu, Ni and Z
n or monovalent element Li is tetravalent element Si, Ge, Zr, Ti, Hf, S
It is preferable that n, 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=7.0〜8.0、a+b=2.0〜3.5、c+d=4.0
〜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 = 7.0-8.0, a + b = 2.0-3.5, c + d = 4.0
~ 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0.2〜2.5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 0.2 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比表面積
は10〜200m2/g、好ましくは15〜100m2/gである。比表面
積が200m2/gよりも大きくなると熱撹乱のために超常磁
性となってしまう。また、10m2/gよりも小さくなると光
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、不定形でもよい。
The specific surface area of the rare earth iron garnet fine particles in the present invention is 10 to 200 m 2 / g, preferably 15 to 100 m 2 / g. If the specific surface area is larger than 200 m 2 / g, it becomes superparamagnetic due to thermal disturbance. On the other hand, if it is less than 10 m 2 / g, light scattering occurs and noise is generated, which is not preferable.
Also, the particle shape is preferably optically symmetric,
A spherical shape is desirable, but it may be a polyhedral shape, a plate shape, or an irregular shape.

本発明における希土類鉄ガーネット微粒子は、タッピ
ング充填率が15%以上である。
The tapping filling ratio of the rare earth iron garnet fine particles in the present invention is 15% or more.

タッピング充填率は、粉体を入れた長い円筒容器を一
定の高さ(4cm)から落下させ、そのときの粉体の重量
を粉体が占有する体積で除して得た値をさらに粉体の真
比重で除した値を百分率で表したものである。
The tapping filling rate is the value obtained by dropping a long cylindrical container containing powder from a certain height (4 cm) and dividing the weight of the powder at that time by the volume occupied by the powder. The value divided by the true specific gravity is expressed as a percentage.

タッピング充填率が15%以上であると、粉体の充填性
が良好であり、粉体の形状が均一であり、粉体間に間隙
が少なく、また粒度分布がシャープである。さらに、塗
布型の光磁気記録媒体とした場合に、媒体中における充
填密度が大きく、出力に関係するファラデー回転角を大
きくすることができ有用である。
When the tapping filling ratio is 15% or more, the filling property of the powder is good, the shape of the powder is uniform, the gap between the powders is small, and the particle size distribution is sharp. Further, when a coating type magneto-optical recording medium is used, the packing density in the medium is large, and the Faraday rotation angle related to the output can be increased, which is useful.

タッピング充填率が15%未満である場合には、分散性
が悪く、粉体の強い凝集が起こるので好ましくない。
If the tapping filling ratio is less than 15%, the dispersibility is poor, and strong agglomeration of the powder occurs.

前記希土類鉄ガーネット微粒子粉末の製造方法として
は、前述の特性を有する粒子が得られれば特に制限はな
いが、融剤法が好ましく用いられる。
The method for producing the rare earth iron garnet fine particle powder is not particularly limited as long as particles having the above-mentioned characteristics can be obtained, but a flux method is preferably used.

以下に、融剤法により希土類鉄ガーネット微粒子粉末
を製造する方法を述べる。
Hereinafter, a method for producing rare earth iron garnet fine particle powder by a flux method will be described.

前記一般式で表される希土類鉄ガーネットの前駆体粒
子に、Na、K及びLiの塩化物、臭化物、ヨウ化物、フッ
化物、硫酸塩及び硝酸塩からなる群より選ばれる一種以
上の融剤を混合し、これを該融剤の融点以上の温度で加
熱することにより、希土類鉄ガーネット微粒子粉末か得
られる。
Mixed with one or more fluxes selected from the group consisting of chlorides, bromides, iodides, fluorides, sulfates and nitrates of Na, K and Li, to the precursor particles of the rare earth iron garnet represented by the general formula. By heating this at a temperature equal to or higher than the melting point of the flux, rare earth iron garnet fine particle powder is obtained.

希土類鉄ガーネットの前駆体粒子としては、加熱処理
を行うことにより結晶化して希土類鉄ガーネットを生成
するものが用いられる。このような前駆体粒子として
は、例えば、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、
水酸化アルカリ等の沈澱形成剤とを混合して得られる沈
澱物、又は該沈澱物を水熱処理して得られる粉末が挙げ
られる。
As the precursor particles of the rare-earth iron garnet, those that are crystallized by performing a heat treatment to generate rare-earth iron garnet are used. As such precursor particles, for example, a solution containing each element ion selected in a ratio constituting the rare earth iron garnet represented by the general formula,
A precipitate obtained by mixing a precipitate-forming agent such as alkali hydroxide or the like, or a powder obtained by subjecting the precipitate to a hydrothermal treatment is exemplified.

以下に、希土類鉄ガーネットの前駆体粒子の製法を一
例を挙げて説明する。
Hereinafter, a method for producing precursor particles of rare earth iron garnet will be described by way of an example.

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0.01〜8モル
/となるように混合して沈澱物を生成させることによ
り希土類鉄ガーネットの前駆体粒子が得られる。
A solution containing each element ion selected at a ratio constituting the rare earth iron garnet represented by the above general formula and an alkali hydroxide are mixed so that the alkali hydroxide concentration after mixing becomes 0.01 to 8 mol /. Thus, a precipitate is formed to obtain precursor particles of rare earth iron garnet.

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0.01〜8モル/となる量が必要で
ある。水酸化アル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 alkali hydroxide used must be such that the alkali hydroxide concentration in the solution after mixing with the alkali hydroxide is 0.01 to 8 mol /. If the amount of the alkali hydroxide is too small, the particles become large or unreacted substances 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
分を除去することにより、希土類鉄ガーネットの前駆体
粒子が得られる。
Next, the obtained precipitate is washed with water to remove free alkali components, thereby obtaining precursor particles of rare earth iron garnet.

この前記前駆体粒子に、融剤を混合し、これを該融剤
の融点以上の温度で加熱することにより、希土類鉄ガー
ネット微粒子粉末が得られる。
By mixing a flux with the precursor particles and heating the mixture at a temperature equal to or higher than the melting point of the flux, rare earth iron garnet fine particle powder is obtained.

融剤としては、Na、K及びLiの塩化物、臭化物、ヨウ
化物、フッ化物、硫酸塩及び硝酸塩からなる群より選ば
れる一種以上が用いられる。
As the flux, at least one selected from the group consisting of chlorides, bromides, iodides, fluorides, sulfates and nitrates of Na, K and Li is used.

融剤の使用量は前駆体粒子に対して、5〜100重量%
が好ましい。融剤の量が少なすぎると粒子の焼結が起こ
り、また多すぎても多くしたことにょる利点はなく、経
済的でない。
The amount of the flux used is 5 to 100% by weight based on the precursor particles.
Is preferred. If the amount of the flux is too small, sintering of the particles occurs, and if the amount is too large, there is no advantage due to the increased amount, and it is not economical.

前駆体粒子と融剤の混合方法は特に制限はなく、例え
ば前駆体粒子のスラリに融剤を加えて湿式混合した後、
スラリを乾燥してもよく、あるいは前駆体粒子を乾燥し
た後、融剤を加えて乾式混合してもよい。
The method of mixing the precursor particles and the flux is not particularly limited.For example, after adding the flux to the slurry of the precursor particles and performing wet mixing,
The slurry may be dried, or after the precursor particles are dried, a flux may be added and dry-mixed.

次いで、得られた混合物を融剤の融点以上の温度で加
熱焼成する。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 mixture is heated and fired at a temperature equal to or higher than the melting point of the flux. 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. Firing time is
About 10 minutes to 30 hours is appropriate. The firing atmosphere is not particularly limited, but an air atmosphere is generally convenient.

得られた焼成物を洗浄後、濾過、乾燥することによ
り、希土類鉄ガーネット微粒子が得られる。
The obtained fired product is washed, filtered, and dried to obtain rare earth iron garnet fine particles.

本発明の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。
Garnet fine particle powder of the present invention, an optical isolator,
It is used for applications such as 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。
As the binder, an amorphous binder of an inorganic oxide or an organic binder is used.

磁性層の厚みは、0.05〜2.0μm、特に0.2〜10μm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 preferably in the range of 0.05 to 2.0 μm, particularly 0.2 to 10 μm, 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)2.67molを水80mlに溶解
し、別に、硝酸ビスマス[Bi[NO3・5H2O]0.033mo
l、硝酸イットリウム[Y(NO3・6H2O]0.033mol及
び硝酸鉄[Fe(NO3・9H2O]0.109mol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 1 Sodium hydroxide (NaOH) 2.67 mol was dissolved in water 80 ml, separately, bismuth nitrate [Bi [NO 3) 3 · 5H 2 O] 0.033mo
l, yttrium nitrate [Y (NO 3) 3 · 6H 2 O] 0.033mol and ferric nitrate [Fe (NO 3 · 9H 2 O] 0.109mol the 5N- 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、これに融
剤としてNaClとKClの重量比が1:1の混合物を沈澱物に対
して50重量%加えて混合した。この混合物を空気雰囲気
下で660℃で焼成した。得られた焼成物を水で十分洗浄
した後、濾過、乾燥してガーネット微粒子を得た。
The obtained precipitate was washed with water, filtered, and dried, and a mixture of NaCl and KCl at a weight ratio of 1: 1 as a flux was added to the precipitate by 50% by weight and mixed. This mixture was calcined at 660 ° C. under an air atmosphere. The obtained fired product was sufficiently washed with water, filtered and dried to obtain garnet fine particles.

得られたガーネット微粒子は、比表面積が26m2/gで、
タッピング充填率は17%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 have a specific surface area of 26 m 2 / g,
The tapping filling factor was 17%, and as a result of X-ray powder diffraction spectrum and composition analysis, the powder was Y 1.5 Bi 1.5 Fe 5.0 O 12 and was a garnet single phase.

この微粒子粉末を、有機バインダー中に十分分散させ
た後、直径3インチ、厚さ1mmのガラス基板上に塗布し
て希土類鉄ガーネット微粒子を含有する膜を形成させ
た。得られた塗膜の厚みは0.5μmであった。
After this fine particle powder was sufficiently dispersed in an organic binder, it was coated on a glass substrate having a diameter of 3 inches and a thickness of 1 mm to form a film containing rare earth iron garnet fine particles. The thickness of the obtained coating film was 0.5 μm.

この塗膜の表面光沢度を測定したところ、85%であ
り、分散性の良いことがわかった。
The surface glossiness of this coating film was measured and found to be 85%, indicating good dispersibility.

実施例2 アンモニア1.93molを水80mlに溶解し、別に、硝酸ジ
スプロシウム[Dy(NO3・5H2O]0.030mol、硝酸ビ
スマス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220mlに
溶解した。次いで、アンモニア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 1.93 mol of ammonia was dissolved in 80 ml of water. Separately, 0.030 mol of dysprosium nitrate [Dy (NO 3 ) 3 .5H 2 O], 0.030 mol of bismuth nitrate, 0.085 mol of iron nitrate and aluminum nitrate [Al (NO 3 )] the 3 · 9H 2 O] 0.016mol dissolved in 5N- nitric acid solution 220 ml. Then, while stirring the ammonia 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、これに融
剤としてNaClとLiClの重量比が3:7の混合物を沈澱物に
対して100重量%加えて混合した。この混合物を空気雰
囲気下で640℃で焼成した。得られた焼成物を水で十分
洗浄した後、濾過、乾燥してガーネット微粒子を得た。
The obtained precipitate was washed with water, filtered and dried, and a mixture of NaCl and LiCl at a weight ratio of 3: 7 as a flux was added to the precipitate by 100% by weight and mixed. This mixture was calcined at 640 ° C. in an air atmosphere. The obtained fired product was sufficiently washed with water, filtered and dried to obtain garnet fine particles.

得られたガーネット微粒子は、比表面積が24m2/gで、
タッピング充填率は19%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 have a specific surface area of 24 m 2 / g,
A tapping packing rate 19%, X-ray powder diffraction spectra and the composition analysis result, a Dy 1.5 Bi 1.5 Fe 4.2 Al 0.8 O 12, was garnet single phase.

この微粒子粉末を、有機バインダー中に十分分散させ
た後、直径3インチ、厚さ1mmのガラス基板上に塗布し
て希土類鉄ガーネット微粒子を含有する膜を形成させ
た。得られた塗膜の厚みは0.5μmであった。
After this fine particle powder was sufficiently dispersed in an organic binder, it was coated on a glass substrate having a diameter of 3 inches and a thickness of 1 mm to form a film containing rare earth iron garnet fine particles. The thickness of the obtained coating film was 0.5 μm.

この塗膜の表面光沢度を測定したところ、87%であっ
た。
The surface gloss of this coating film was measured and found to be 87%.

実施例3 水酸化ナトリウム2.67molを水80mlに溶解し、別に塩
化ガドリニウム[GdCl3.6H2O]0.033mol、塩化ビスマス
[BiCl3]0.033mol、塩化鉄[FeCl3・6H2O]0.083mol、
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 3 Sodium hydroxide 2.67mol dissolved in water 80 ml, apart from gadolinium chloride [GdCl 3 .6H 2 O] 0.033mol , bismuth chloride [BiCl 3] 0.033 mol, iron chloride [FeCl 3 · 6H 2 O] 0.083mol ,
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、これに融
剤としてNaClとKClの重量比が1:1の混合物を沈澱物に対
して30重量%加えて混合した。この混合物を空気雰囲気
下で660℃で焼成した。得られた焼成物を水で十分洗浄
した後、濾過、乾燥してガーネット微粒子を得た。
The obtained precipitate was washed with water, filtered and dried, and a mixture of NaCl and KCl at a weight ratio of 1: 1 as a flux was added to the precipitate at 30% by weight and mixed. This mixture was calcined at 660 ° C. under an air atmosphere. The obtained fired product was sufficiently washed with water, filtered and dried to obtain garnet fine particles.

得られたガーネット微粒子は、比表面積が25m2/gで、
タッピング充填率は18%であり、X線粉末回折スペクト
ルおよび組成分析の結果、 Ga1.5Bi1.5Fe3.8Co0.6Ti0.6O12 であり、ガーネット単相であった。
The obtained garnet fine particles have a specific surface area of 25 m 2 / g,
The tapping filling factor was 18%, and as a result of X-ray powder diffraction spectrum and composition analysis, it was Ga 1.5 Bi 1.5 Fe 3.8 Co 0.6 Ti 0.6 O 12 and was a garnet single phase.

この微粒子粉末を、有機バインダー中に十分分散させ
た後、直径3インチ、厚さ1mmのガラス基板上に塗布し
て希土類鉄ガーネット微粒子を含有する膜を形成させ
た。得られた塗膜の厚みは0.5μmであった。
After this fine particle powder was sufficiently dispersed in an organic binder, it was coated on a glass substrate having a diameter of 3 inches and a thickness of 1 mm to form a film containing rare earth iron garnet fine particles. The thickness of the obtained coating film was 0.5 μm.

この塗膜の表面光沢度を測定したところ、82%であっ
た。
The surface gloss of this coating film was measured and found to be 82%.

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、比表面積が3m2/gで、
タッピング充填率は12%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 have a specific surface area of 3 m 2 / g,
A tapping packing rate 12%, X-ray powder diffraction spectra and the composition analysis result, a Dy 1.5 Bi 1.5 Fe 4.2 Al 0.8 O 12, was garnet single phase.

この粉末を、有機バインダー中に十分分散させた後、
直径3インチ、厚さ1mmのガラス基板上に塗布して希土
類鉄ガーネット微粒子を含有する膜を形成させた。得ら
れた塗膜の厚みは0.5μmであった。
After sufficiently dispersing this powder in an organic binder,
It was applied on a glass substrate having a diameter of 3 inches and a thickness of 1 mm to form a film containing fine particles of rare earth iron garnet. The thickness of the obtained coating film was 0.5 μm.

この塗膜の表面光沢度を測定したところ、40%であっ
た。
When the surface glossiness of this coating film was measured, it was 40%.

(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.

フロントページの続き (72)発明者 久村 祐史 山口県宇部市大字小串1978番地の5 宇 部興産株式会社宇部研究所内 審査官 平塚 政宏 (56)参考文献 特開 平3−159915(JP,A)Continuation of the front page (72) Inventor Yuji Hisamura 5-1978 Kogushi, Ube City, Ube City, Yamaguchi Prefecture Examiner at Ube Research Laboratory, Ube Industries, Ltd. Masahiro Hiratsuka (56) References JP-A-3-159915 (JP, A)

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=7.0〜8.0、a+b=2.
0〜3.5、c+d=4.0〜6.0、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、か
つ比表面積が10〜200m2/gであり、タッピング充填率が1
5%以上であることを特徴とする希土類鉄ガーネット微
粒子粉末。
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, wherein a + b + c + d = 7.0-8.0, a + b = 2.
0-3.5, c + d = 4.0-6.0, 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. ), The specific surface area is 10 to 200 m 2 / g, and the tapping filling rate is 1
Rare earth iron garnet fine particle powder having a content of 5% or more.
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