JPH02125223A - 磁気光学素子の基板用ガーネット結晶およびその製造方法 - Google Patents
磁気光学素子の基板用ガーネット結晶およびその製造方法Info
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- JPH02125223A JPH02125223A JP27908088A JP27908088A JPH02125223A JP H02125223 A JPH02125223 A JP H02125223A JP 27908088 A JP27908088 A JP 27908088A JP 27908088 A JP27908088 A JP 27908088A JP H02125223 A JPH02125223 A JP H02125223A
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Landscapes
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- Thin Magnetic Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、光アイソレータ−、光スィッチ、光偏光器と
して利用される磁気光学素子の基板用ガー７ント結晶お
よびその製造方法に関する。
して利用される磁気光学素子の基板用ガー７ント結晶お
よびその製造方法に関する。
不オジウムガリウムガーネント結晶、ガドリニウムガリ
ウムガーネノト結晶あるいはガドリニウムスカンジウム
ガリウムガーネット結晶を基板に用い、基板上に磁気光
学結晶膜として、一般式（Ｂｉｌ−＋＋−ｙ Ｒｇ Ｒ
’ｙ）ｉＦｅｓＯ＋ｔ （ただし、ｘ、ｙはそれぞれ０
≦Ｘ≦０．７．０≦ｙ≦０．７の範囲の数値を示し、Ｒ
，Ｒ’はそれぞれＹ、 Ｓｃ、 Ｌａ、 Ｃｅ、 Ｎｄ
。
ウムガーネノト結晶あるいはガドリニウムスカンジウム
ガリウムガーネット結晶を基板に用い、基板上に磁気光
学結晶膜として、一般式（Ｂｉｌ−＋＋−ｙ Ｒｇ Ｒ
’ｙ）ｉＦｅｓＯ＋ｔ （ただし、ｘ、ｙはそれぞれ０
≦Ｘ≦０．７．０≦ｙ≦０．７の範囲の数値を示し、Ｒ
，Ｒ’はそれぞれＹ、 Ｓｃ、 Ｌａ、 Ｃｅ、 Ｎｄ
。
Ｓｓ、 Ｅｕ、 Ｇｄ、 Ｔｂ、 Ｄｙ、 Ｈｏ、、Ｅ
ｒ、 Ｔｍ、Ｙｂ、 Ｌｕなどの希土類元素を表す）で
表されるビスマス置換希土類鉄ガーネット結晶を成膜し
た磁気光学素子は知られている。
ｒ、 Ｔｍ、Ｙｂ、 Ｌｕなどの希土類元素を表す）で
表されるビスマス置換希土類鉄ガーネット結晶を成膜し
た磁気光学素子は知られている。
基板上に磁気光学結晶膜を形成するのは、スパンタ法、
気相成長法あるいは液相エピタキシャル成長法により基
板上に磁気光学結晶を成長させて行われる。その場合、
成長する膜結晶の欠陥や転位を少なくするためには、成
膜結晶と基板結晶の格子定数をなるべく一致させる必要
がある。また、磁気光学効果に優れた６１１気光学素子
を得るためには、できるだけファラデー回転角の大きな
成膜結晶を用いる必要がある。
気相成長法あるいは液相エピタキシャル成長法により基
板上に磁気光学結晶を成長させて行われる。その場合、
成長する膜結晶の欠陥や転位を少なくするためには、成
膜結晶と基板結晶の格子定数をなるべく一致させる必要
がある。また、磁気光学効果に優れた６１１気光学素子
を得るためには、できるだけファラデー回転角の大きな
成膜結晶を用いる必要がある。
ビスマス置換希土類鉄ガーネット結晶のファラデー回転
角および格子定数はビスマス装置１葵量に比例して大き
くなる。最もファラデー回転角が大きいビスマスで完全
に置換されたビスマス鉄ガーネツト結晶の格子定数は１
２．６２Ａである。これに対して、ガドリニウムガリウ
ムガーネット結晶。
角および格子定数はビスマス装置１葵量に比例して大き
くなる。最もファラデー回転角が大きいビスマスで完全
に置換されたビスマス鉄ガーネツト結晶の格子定数は１
２．６２Ａである。これに対して、ガドリニウムガリウ
ムガーネット結晶。
ネオジウムガリウムガーネット結晶あるいはガドリニウ
ムスカンジウムガリウムガーネット結晶の格子定数はそ
れぞれ１２．３８Ａ、 １２．５１Ａ、 １２．５６Ａ
と小さい、したがって、前述のような従来の磁気光学素
子においては、ビスマス置換希土類鉄ガーネット結晶の
ビスマス置換量を大きくして磁気光学効果を向−ヒさせ
ようとすると、成膜結晶とＷ膜結晶の間で格子不整合を
起こし、成膜した結晶に転位あるいはクランクが生ずる
ようになるから、磁気光学効果に優れたものを得にくい
と言う問題があった。
ムスカンジウムガリウムガーネット結晶の格子定数はそ
れぞれ１２．３８Ａ、 １２．５１Ａ、 １２．５６Ａ
と小さい、したがって、前述のような従来の磁気光学素
子においては、ビスマス置換希土類鉄ガーネット結晶の
ビスマス置換量を大きくして磁気光学効果を向−ヒさせ
ようとすると、成膜結晶とＷ膜結晶の間で格子不整合を
起こし、成膜した結晶に転位あるいはクランクが生ずる
ようになるから、磁気光学効果に優れたものを得にくい
と言う問題があった。
本発明は、上述の問題を解消するためになされたもので
あり、ビスマス置換量を大きくしたビスマス置換希土類
鉄ガーネット結晶を（ｆｉ磁気光学結晶膜する磁気光学
素子の基板に用いて格子不整合を起こすことのないよう
な、格子定数の大きい基板用ガーネット結晶の提供を目
的とする。
あり、ビスマス置換量を大きくしたビスマス置換希土類
鉄ガーネット結晶を（ｆｉ磁気光学結晶膜する磁気光学
素子の基板に用いて格子不整合を起こすことのないよう
な、格子定数の大きい基板用ガーネット結晶の提供を目
的とする。
本発明者らは、格子定数の大きい基板用ガーネット結晶
をｉ「べ（研究を重ねた結果、格子定数がビスマス置ｔ
ｔＡｔ１１の大きいビスマスｉｆｆ ｉＡ ｍ 土Ｍ
Ｌｌｉ カネ、ト結晶と整合するガドリニウムルテチウ
ムガリウムガーネント結晶を得ることができた。
をｉ「べ（研究を重ねた結果、格子定数がビスマス置ｔ
ｔＡｔ１１の大きいビスマスｉｆｆ ｉＡ ｍ 土Ｍ
Ｌｌｉ カネ、ト結晶と整合するガドリニウムルテチウ
ムガリウムガーネント結晶を得ることができた。
本発明は、上述の研究結果に暴いてなされたものであり
、一般式（Ｇ＋Ｊ＋−ｘＬｕｌＩ）ｓ（ＧｄｙＬｕｌｌ
Ｇａ＋−ｙ−ＪｚＧａＪ＋ｔ （ただし、ｘ、ｙ、ｚは
それぞれＯ≦Ｘ≦０．４．０≦ｙ≦０．０５．０．６≦
２≦１．０の範囲の数値を示す）で表されることを特徴
とする６ｉ気光学素子の基板用ガーネット結晶およびガ
ドリニウム。
、一般式（Ｇ＋Ｊ＋−ｘＬｕｌＩ）ｓ（ＧｄｙＬｕｌｌ
Ｇａ＋−ｙ−ＪｚＧａＪ＋ｔ （ただし、ｘ、ｙ、ｚは
それぞれＯ≦Ｘ≦０．４．０≦ｙ≦０．０５．０．６≦
２≦１．０の範囲の数値を示す）で表されることを特徴
とする６ｉ気光学素子の基板用ガーネット結晶およびガ
ドリニウム。
ルテチウム、ガリウムの酸化物をＣｄ ： Ｌｕ ：
Ｇａ（原子比）＝ ｔ３ （１−ｘ）＋２ｙ）： （３
ｘモ２ｚ） ： ｉ２ （１−ｙ−ｙ、） ＋３１
（ただし、Ｘ。
Ｇａ（原子比）＝ ｔ３ （１−ｘ）＋２ｙ）： （３
ｘモ２ｚ） ： ｉ２ （１−ｙ−ｙ、） ＋３１
（ただし、Ｘ。
ｙ、ｚはそれぞれ０≦Ｘ≦０．４．０≦ｙ≦０．０５゜
０．６≦ｌ≦１．０範囲の数値を示す）の贋比で十分混
合し、得られた混合物を不活性ガスまたは酸化性ガス雰
囲気中で溶融し、固化させて結晶を得ることを特徴とす
る６１１気光学素子の基板用ガーネット結晶の１８１ｍ
方法にある。
０．６≦ｌ≦１．０範囲の数値を示す）の贋比で十分混
合し、得られた混合物を不活性ガスまたは酸化性ガス雰
囲気中で溶融し、固化させて結晶を得ることを特徴とす
る６１１気光学素子の基板用ガーネット結晶の１８１ｍ
方法にある。
なお、本発明の製造方法において、酸化ガドリニウム（
ＧｄＪｚ） 、酸化ルテチウム（ＬｕｔＯ２）および酸
化ガリウム（ＧａｚＯｓ）の所定量比の混合物を不活性
ガスまたは酸化性ガス雰囲気中で溶融し、固化させて結
晶を得るのは、フローティング法またはチョクラルスキ
ー法あるいはブリッジマン法によって行われる。
ＧｄＪｚ） 、酸化ルテチウム（ＬｕｔＯ２）および酸
化ガリウム（ＧａｚＯｓ）の所定量比の混合物を不活性
ガスまたは酸化性ガス雰囲気中で溶融し、固化させて結
晶を得るのは、フローティング法またはチョクラルスキ
ー法あるいはブリッジマン法によって行われる。
本発明のガーネット結晶は、本発明の製造方法によって
得られ、前記一般式のｘ、ｙ、ｚが所定の範囲にあるこ
とによって、中相として格子定数がビスマス置換量の大
きいビスマス１ｆｆｌＡ希土類鉄ガーネツト結晶と格子
不整合を起こすことのない単結晶で得られるから、ビス
マスＩＦ１１ａｌの大きいビスマス置＋ｆｉ希土類鉄ガ
ーネット結晶を成膜結晶に用いて磁気光学効果を向上さ
せるようにした磁気光学素子の結晶基板に好適に用いら
れる。
得られ、前記一般式のｘ、ｙ、ｚが所定の範囲にあるこ
とによって、中相として格子定数がビスマス置換量の大
きいビスマス１ｆｆｌＡ希土類鉄ガーネツト結晶と格子
不整合を起こすことのない単結晶で得られるから、ビス
マスＩＦ１１ａｌの大きいビスマス置＋ｆｉ希土類鉄ガ
ーネット結晶を成膜結晶に用いて磁気光学効果を向上さ
せるようにした磁気光学素子の結晶基板に好適に用いら
れる。
実施例１゜
ガドリニウム ルテチウム、ガリウムの酸化物をＧｄ
： Ｌｕ ： Ｇａ （原子比） ＝２．４ ：２．
３ ： ３．３になるように調整した混合物をイリ
ジウムルツボに入れ１．５ ｖｏ１％の酸素を含む窒素
雰囲気下、種結晶の回転数を２０ｒｐｍ 、引き上げ速
度３．０ ｍｓ／ｈでチリクラルスキー法により結晶を
育成した。得られた結晶は、Ｘ線回折および元素分析に
より、格子定数ａがａ ＝１２．６０＾で、結晶の組成
がＧａｔ、 ｚｏＬｕｚ、 ４Ｇａ３．３．０□のガー
ネット結晶と＆′ｆ１認された。
： Ｌｕ ： Ｇａ （原子比） ＝２．４ ：２．
３ ： ３．３になるように調整した混合物をイリ
ジウムルツボに入れ１．５ ｖｏ１％の酸素を含む窒素
雰囲気下、種結晶の回転数を２０ｒｐｍ 、引き上げ速
度３．０ ｍｓ／ｈでチリクラルスキー法により結晶を
育成した。得られた結晶は、Ｘ線回折および元素分析に
より、格子定数ａがａ ＝１２．６０＾で、結晶の組成
がＧａｔ、 ｚｏＬｕｚ、 ４Ｇａ３．３．０□のガー
ネット結晶と＆′ｆ１認された。
実施例２゜
ガドリニウム、ルテチウム、ガリウムの酸化物をＧｄ：
Ｌｕ：Ｇａ（原子比） ＝２．６ ： ２．Ｏ＋３
．４になるように調整した混合物を原料とし、フローテ
ィングゾーン法により２０νｏ１％の酸素を含む窒素雰
囲気下で原料棒および種結晶の回転数を３Ｑ ｒｐｍ、
移動速度３．Ｏｆｆｌｌ１／ｈで結晶を育成した。得ら
れた結晶は、組成がＧｄｔ、 ３＆Ｌｕｔ、 ｔｘＧａ
ｓ、 ＜＋Ｏ＋ｔで格子定数ａがａ ＝１２．６１Ａの
ガーネット結晶であった。
Ｌｕ：Ｇａ（原子比） ＝２．６ ： ２．Ｏ＋３
．４になるように調整した混合物を原料とし、フローテ
ィングゾーン法により２０νｏ１％の酸素を含む窒素雰
囲気下で原料棒および種結晶の回転数を３Ｑ ｒｐｍ、
移動速度３．Ｏｆｆｌｌ１／ｈで結晶を育成した。得ら
れた結晶は、組成がＧｄｔ、 ３＆Ｌｕｔ、 ｔｘＧａ
ｓ、 ＜＋Ｏ＋ｔで格子定数ａがａ ＝１２．６１Ａの
ガーネット結晶であった。
以上のように、本発明の製造方法で得られる本発明の新
組酸ガーネット結晶は、磁気光学素子の基板に従来用い
られているガドリニウムガリウムガーネット結晶（ａ＝
１２．３８八）、ネオジウムガリウムガーネット結晶（
ａ ＝１２．５１Ａ） 、ガドリニウムスカンジウムガ
リウムガーネット結晶（ａ ＝１２．５６＾）よりも格
子定数が大きくて、ファラデ回転角の最も大きいビスマ
ス鉄ガーネット結晶（ＢｉＪｅｓＯ＋ｚ）の格子定数（
１２，６２Ａ）に近いから、そのようなビスマス置換置
の大きいビスマス置換希土類鉄ガーネット結晶を磁気光
学結晶膜とする磁気光学素子の基板に用いて格子不整合
を起こすことなく、したがって、光アイソレータ−、光
スイッチ。光偏光器として利用される磁気光学効果に優
れた磁気光学素子を得ることを特徴とする特許出願人
科学技術庁無機材質研究所長瀬 高 信
臘
組酸ガーネット結晶は、磁気光学素子の基板に従来用い
られているガドリニウムガリウムガーネット結晶（ａ＝
１２．３８八）、ネオジウムガリウムガーネット結晶（
ａ ＝１２．５１Ａ） 、ガドリニウムスカンジウムガ
リウムガーネット結晶（ａ ＝１２．５６＾）よりも格
子定数が大きくて、ファラデ回転角の最も大きいビスマ
ス鉄ガーネット結晶（ＢｉＪｅｓＯ＋ｚ）の格子定数（
１２，６２Ａ）に近いから、そのようなビスマス置換置
の大きいビスマス置換希土類鉄ガーネット結晶を磁気光
学結晶膜とする磁気光学素子の基板に用いて格子不整合
を起こすことなく、したがって、光アイソレータ−、光
スイッチ。光偏光器として利用される磁気光学効果に優
れた磁気光学素子を得ることを特徴とする特許出願人
科学技術庁無機材質研究所長瀬 高 信
臘
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）一般式 （Ｇｄ＿１＿−＿ｘＬｕ＿ｘ）＿３（Ｇｄ＿ｙＬｕ＿ｚ
Ｇａ＿１＿−＿ｙ＿−＿ｚ）＿２Ｇａ＿３Ｏ＿１＿２（
ただし、ｘ、ｙ、ｚはそれぞれ０≦ｘ≦ ０．４、０≦ｙ≦０．０５、０．６≦ｚ≦１．０の範囲
の数値を示す） で表されることを特徴とする磁気光学素子の基板用ガー
ネット結晶。 ２）磁気光学素子が基板上に一般式 （Ｂｉ＿１＿−＿ｘ＿−＿ｙＲ＿ｘＲ′＿ｙ）＿３Ｆｅ
＿５Ｏ＿１＿２（ただし、ｘ、ｙ、はそれぞれ０≦ｘ≦
０．７、０≦ｙ≦０．７の範囲の数値を示し、Ｒ、Ｒ′
はそれぞれＹ、Ｓｃ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、
Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕなど
の希土類元素を表す） で表されるビスマス置換希土類鉄ガーネット結晶から成
る磁気光学結晶膜を形成するものである特許請求の範囲
第１項記載の磁気光学素子の基板用ガーネット結晶。 ３）ガドリニウム、ルテチウム、ガリウムの酸化物をＧ
ｄ：Ｌｕ：Ｇａ（原子比）＝｛３（１−ｘ）＋２ｙ｝：
（３ｘ＋２ｚ）：｛２（１−ｙ−ｚ）＋３｝（ただし、
ｘ、ｙ、ｚはそれぞれ０≦ｘ≦０．４、０≦ｙ≦０．０
５、０．６≦ｚ≦１．０の範囲の数値を示す）の量比で
十分混合し、得られた混合物を不活性ガスまたは酸化性
ガス雰囲気中で溶融し、固化させて結晶を得ることを特
徴とする磁気光学素子の基板用ガーネット結晶の製造方
法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27908088A JPH02125223A (ja) | 1988-11-04 | 1988-11-04 | 磁気光学素子の基板用ガーネット結晶およびその製造方法 |
| US07/429,455 US5043231A (en) | 1988-11-04 | 1989-10-31 | Gadolinium-lutetium-gallium garnet crystal, process for its production and substrate for magneto-optical device made thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27908088A JPH02125223A (ja) | 1988-11-04 | 1988-11-04 | 磁気光学素子の基板用ガーネット結晶およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02125223A true JPH02125223A (ja) | 1990-05-14 |
| JPH0424685B2 JPH0424685B2 (ja) | 1992-04-27 |
Family
ID=17606137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27908088A Granted JPH02125223A (ja) | 1988-11-04 | 1988-11-04 | 磁気光学素子の基板用ガーネット結晶およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02125223A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008007340A (ja) * | 2006-06-27 | 2008-01-17 | Fujifilm Corp | ガーネット型化合物とその製造方法 |
-
1988
- 1988-11-04 JP JP27908088A patent/JPH02125223A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008007340A (ja) * | 2006-06-27 | 2008-01-17 | Fujifilm Corp | ガーネット型化合物とその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0424685B2 (ja) | 1992-04-27 |
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