JPH02168606A - マイクロ波素子 - Google Patents
マイクロ波素子Info
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- JPH02168606A JPH02168606A JP22952989A JP22952989A JPH02168606A JP H02168606 A JPH02168606 A JP H02168606A JP 22952989 A JP22952989 A JP 22952989A JP 22952989 A JP22952989 A JP 22952989A JP H02168606 A JPH02168606 A JP H02168606A
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Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- 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)
本発明は酸化物ガーネット単結晶、特には周波数100
M)Izから数100)Izのマイクロ波帯で使用され
るマイクロ波素子、例えばアイソレーター、サーキュレ
ータ−用の新規な磁性膜として有用とされる酸化物ガー
ネット単結晶およびこれを用いたマイクロ波素子に関す
るものである。
M)Izから数100)Izのマイクロ波帯で使用され
るマイクロ波素子、例えばアイソレーター、サーキュレ
ータ−用の新規な磁性膜として有用とされる酸化物ガー
ネット単結晶およびこれを用いたマイクロ波素子に関す
るものである。
(従来の技術とその問題点)
従来、マイクロ波素子用の磁性材料としてはフラックス
法で育成されたYIG結晶が使われていたが、フラック
ス法で作られたマイクロ波素子は製造コストが高いとい
う不利があるためにこれについては半導体工業で開発さ
れたウェーハプロセス技術が応用できる液相エピタキシ
ャル法で育成したY[結晶を使用することが提案されて
いる。
法で育成されたYIG結晶が使われていたが、フラック
ス法で作られたマイクロ波素子は製造コストが高いとい
う不利があるためにこれについては半導体工業で開発さ
れたウェーハプロセス技術が応用できる液相エピタキシ
ャル法で育成したY[結晶を使用することが提案されて
いる。
しかし、このYIG結晶は格子定数が12.376人で
あり、一方基板として用いる単結晶の格子定数はガドリ
ニウム・ガリウム・ガーネット(以下GGGと略記する
)が12.383人、一部をCa、 Mgまたは2rで
置換したGGGが12.45人、12.496人、サマ
リム・ガリウム・ガーネット(以下SGGと略記する)
が12.438人、ネオジム・ガリウム・ガーネット(
以下NGOと略記する)が12.508人で、いずれの
場合もYIG結晶の格子定数とは合致しない。このため
、このような基板単結晶上に育成したYIG結晶のエピ
タキシャル膜と基板結晶の格子定数のミスマツチが増大
し、このミスマツチに基づいて歪が増大し、極端な場合
にはエピタキシャル膜に割れが発生するという不利が生
じる。
あり、一方基板として用いる単結晶の格子定数はガドリ
ニウム・ガリウム・ガーネット(以下GGGと略記する
)が12.383人、一部をCa、 Mgまたは2rで
置換したGGGが12.45人、12.496人、サマ
リム・ガリウム・ガーネット(以下SGGと略記する)
が12.438人、ネオジム・ガリウム・ガーネット(
以下NGOと略記する)が12.508人で、いずれの
場合もYIG結晶の格子定数とは合致しない。このため
、このような基板単結晶上に育成したYIG結晶のエピ
タキシャル膜と基板結晶の格子定数のミスマツチが増大
し、このミスマツチに基づいて歪が増大し、極端な場合
にはエピタキシャル膜に割れが発生するという不利が生
じる。
(発明の構成)
本発明はこのような不利を解決した高品質のマイクロ波
素子用材料として有用とされる酸化物ガーネット単結晶
およびマイクロ波素子に関するもので、これは基体単結
晶の上にこの基体単結晶と格子定数が合致する組成式(
Yl−xMx)aFea−aO12または(Yl−Jx
)a(Fe+−xNy)8−sOs2(ここにMはLa
、 Bi、Gd、 Luから、またNはA1、Ga%I
n、 Scから選択される少なくとも1つの元素、X
はO<x<0.90、yはO1]0≦y≦0.20、a
は3,1≧a≧3.O)で示される磁性膜結晶をエピタ
キシャル成長させてなることを特徴とするものである。
素子用材料として有用とされる酸化物ガーネット単結晶
およびマイクロ波素子に関するもので、これは基体単結
晶の上にこの基体単結晶と格子定数が合致する組成式(
Yl−xMx)aFea−aO12または(Yl−Jx
)a(Fe+−xNy)8−sOs2(ここにMはLa
、 Bi、Gd、 Luから、またNはA1、Ga%I
n、 Scから選択される少なくとも1つの元素、X
はO<x<0.90、yはO1]0≦y≦0.20、a
は3,1≧a≧3.O)で示される磁性膜結晶をエピタ
キシャル成長させてなることを特徴とするものである。
すなわち、本発明者らは共振周波数の温度依存性と基板
結晶とエピタキシャル成長層との格子定数のミスマツチ
がなく、育成される膜にピットを生じさせないマイクロ
波素子材料の開発につイテ種々検討した結果、基板材料
として格子定数が一定である公知の基板単結晶を使用し
、これにエピタキシャル成長させるべき磁性膜結晶はこ
の基板単結晶の格子定数に±0.003人の範囲で合致
するものとするということから、公知のYIG結晶の(
C)サイトを占めているイツトリウム(Y)をYとイオ
ン半径が異なり、かつマイクロ波吸収スペクトル線幅を
大きくしない元素であるランタン(La) 、ビスマス
(Bi) 、ガドリニウム(Gd)、ルテチウム(Lu
)で置換したもの、およびざらにFeの一部をAl、
Ca、 In、 Scで置換したもの、したがって組成
式(Yl−xMx)aFea−go+zまたは(Yl−
xMX)a(Fe+−xNy)8−ao12(ここにM
はLa%Bi%Gd、 Luから、またNはAl、Ca
、In、 Scら選択される少なくとも1つの元素、X
はO<x <0.90、yは0.10≦y≦0.20.
aは3.1≧a≧3.0)で示されるものとすればよい
ということを見出し、前記した基板単結晶の上にこのY
IG結晶のYを部分的にLa、 Bf、Gd、 Luで
置換して、またざらにFeを部分的に^l、Ca、 I
n、 Scで置換してこの基板単結晶の格子定数に合致
する格子定数をもつようにした磁性膜結晶をエピタキシ
ャル成長させたところ、このものは格子定数のミスマツ
チが防止されるので、クランク、ビットが生じ難く、特
にこれらよりなるマイクロ波素子はすぐれた物性を示す
ということを確認し、ここに使用する基板単結晶、エピ
タキシャル膜の組成、この製造方法について研究を進め
て本発明を完成させた。
結晶とエピタキシャル成長層との格子定数のミスマツチ
がなく、育成される膜にピットを生じさせないマイクロ
波素子材料の開発につイテ種々検討した結果、基板材料
として格子定数が一定である公知の基板単結晶を使用し
、これにエピタキシャル成長させるべき磁性膜結晶はこ
の基板単結晶の格子定数に±0.003人の範囲で合致
するものとするということから、公知のYIG結晶の(
C)サイトを占めているイツトリウム(Y)をYとイオ
ン半径が異なり、かつマイクロ波吸収スペクトル線幅を
大きくしない元素であるランタン(La) 、ビスマス
(Bi) 、ガドリニウム(Gd)、ルテチウム(Lu
)で置換したもの、およびざらにFeの一部をAl、
Ca、 In、 Scで置換したもの、したがって組成
式(Yl−xMx)aFea−go+zまたは(Yl−
xMX)a(Fe+−xNy)8−ao12(ここにM
はLa%Bi%Gd、 Luから、またNはAl、Ca
、In、 Scら選択される少なくとも1つの元素、X
はO<x <0.90、yは0.10≦y≦0.20.
aは3.1≧a≧3.0)で示されるものとすればよい
ということを見出し、前記した基板単結晶の上にこのY
IG結晶のYを部分的にLa、 Bf、Gd、 Luで
置換して、またざらにFeを部分的に^l、Ca、 I
n、 Scで置換してこの基板単結晶の格子定数に合致
する格子定数をもつようにした磁性膜結晶をエピタキシ
ャル成長させたところ、このものは格子定数のミスマツ
チが防止されるので、クランク、ビットが生じ難く、特
にこれらよりなるマイクロ波素子はすぐれた物性を示す
ということを確認し、ここに使用する基板単結晶、エピ
タキシャル膜の組成、この製造方法について研究を進め
て本発明を完成させた。
本発明の酸化物ガーネット単結晶を構成するガーネット
基板単結晶は格子定数が12.383人であるGGG、
格子定数が12.438人であるSGG 、格子定
数が12.508人であるNGG、 GGGにCa、
Zrを置換して格子定数を12.45としたSOG
(信越化学工業(株)製部品名)およびGGGにCa、
Zr、 Mgを置換して格子定数を12.496人と
したNOG (信越化学工業(株)製部品名)が例示
される。なお、これらの基板単結晶はいずれも公知のも
のであるが、これらはGdzOs、Sm、03、Nd2
O3または必要に応じCaO1Mg01ZrOなどのド
ーパント材をそれぞれGa2O3の所定量と共にルツボ
に仕込み、高周波誘導でそれぞれの融点以上の温度に加
熱して溶融したのち、この溶液からチョクラルスキー法
で単結晶を引上げることによって得ることができるが、
このものはこの単結晶から切り出したウェーハを例えば
熱リン酸でエツチングしたのち格子定数を測定すると1
2.383〜12.508人を示すことが確認された。
基板単結晶は格子定数が12.383人であるGGG、
格子定数が12.438人であるSGG 、格子定
数が12.508人であるNGG、 GGGにCa、
Zrを置換して格子定数を12.45としたSOG
(信越化学工業(株)製部品名)およびGGGにCa、
Zr、 Mgを置換して格子定数を12.496人と
したNOG (信越化学工業(株)製部品名)が例示
される。なお、これらの基板単結晶はいずれも公知のも
のであるが、これらはGdzOs、Sm、03、Nd2
O3または必要に応じCaO1Mg01ZrOなどのド
ーパント材をそれぞれGa2O3の所定量と共にルツボ
に仕込み、高周波誘導でそれぞれの融点以上の温度に加
熱して溶融したのち、この溶液からチョクラルスキー法
で単結晶を引上げることによって得ることができるが、
このものはこの単結晶から切り出したウェーハを例えば
熱リン酸でエツチングしたのち格子定数を測定すると1
2.383〜12.508人を示すことが確認された。
また、この基板単結晶上にLPE法でエピタキシャル成
長させる構造体は上記したように組成式が(Yl−J、
l)a Fea−aOr□または(Yl−xMji (
Fe+−xNy)8−aO22で示され、このMがLa
、 Bi、 Gd、 LuまたNがAl、Ca、 In
、 Scの少なくとも1種の元素から選択されるもので
、XはO<x <0.90、yは0.10′Say≦0
20、aは3.1≧a≧3.0の範囲の値のものとされ
る。
長させる構造体は上記したように組成式が(Yl−J、
l)a Fea−aOr□または(Yl−xMji (
Fe+−xNy)8−aO22で示され、このMがLa
、 Bi、 Gd、 LuまたNがAl、Ca、 In
、 Scの少なくとも1種の元素から選択されるもので
、XはO<x <0.90、yは0.10′Say≦0
20、aは3.1≧a≧3.0の範囲の値のものとされ
る。
これは従来公知のYIG単結晶の(C)サイトを占める
Yをそれとはイオン半径が異なり、かつマイクロ波吸収
スペクトル線幅を大きくしない元素であるLa、 Bi
、 Gd、 Luで置換したもの、また場合によっては
ざらにFeの一部をAl、 Ca、 In%Scで置換
したものとし、この置換量を調節してこのものの格子定
数を上記した基板単結晶の格子定数と±0.003人の
誤差範囲内で合致するようにすると、このものを基板単
結晶上にエピタキシャル結晶させたときに格子定数のミ
スマツチが防止されるのでクラック、ビットが生じなく
なり、特にマイクロ波素子としてすぐれた物性をもつ酸
化物ガーネット単結晶が得られるという本発明者らの見
出した新知見にもとづくものである。
Yをそれとはイオン半径が異なり、かつマイクロ波吸収
スペクトル線幅を大きくしない元素であるLa、 Bi
、 Gd、 Luで置換したもの、また場合によっては
ざらにFeの一部をAl、 Ca、 In%Scで置換
したものとし、この置換量を調節してこのものの格子定
数を上記した基板単結晶の格子定数と±0.003人の
誤差範囲内で合致するようにすると、このものを基板単
結晶上にエピタキシャル結晶させたときに格子定数のミ
スマツチが防止されるのでクラック、ビットが生じなく
なり、特にマイクロ波素子としてすぐれた物性をもつ酸
化物ガーネット単結晶が得られるという本発明者らの見
出した新知見にもとづくものである。
この式 (Yl −xMx) a Fea−8012ま
たは(Yl−xMX)−(Fe+−yNy) a−ao
12で示される単結晶は白金ルツボ中にY2O3、Fe
2O2、M2O3(Mは前記に同じ)またはNz0s(
Nは前記に同じ)をフラックスとしてのPb0.B20
.と共に仕込み、1,050〜1.150℃に加熱して
これを融解させたのち750〜950℃まで温度を下げ
、この融液からLPE法で単結晶を成長させることによ
りて得ることができるが、このものの格子定数はここに
添加する各成分の量を調節することによって行えばよい
。
たは(Yl−xMX)−(Fe+−yNy) a−ao
12で示される単結晶は白金ルツボ中にY2O3、Fe
2O2、M2O3(Mは前記に同じ)またはNz0s(
Nは前記に同じ)をフラックスとしてのPb0.B20
.と共に仕込み、1,050〜1.150℃に加熱して
これを融解させたのち750〜950℃まで温度を下げ
、この融液からLPE法で単結晶を成長させることによ
りて得ることができるが、このものの格子定数はここに
添加する各成分の量を調節することによって行えばよい
。
なお、このものは基板XL結晶にエピタキシャル成長さ
せるのであるが、これは酸化物ガーネット単結晶の各金
属成分の酸化物とフラックス成分からなる融液中に基板
単結晶を浸漬し、これを引き上げることによってこの基
板単結晶面上にこれをエピタキシャル成長させるように
すればよい。
せるのであるが、これは酸化物ガーネット単結晶の各金
属成分の酸化物とフラックス成分からなる融液中に基板
単結晶を浸漬し、これを引き上げることによってこの基
板単結晶面上にこれをエピタキシャル成長させるように
すればよい。
つぎに本発明の各基板単結晶と±0.QOa人〜±0.
01人の範囲で合致する酸化物ガーネット単結晶を第1
表、第2表に示す。
01人の範囲で合致する酸化物ガーネット単結晶を第1
表、第2表に示す。
第 1 表 (Y+−Jx)、FI!a−io1
2で使用されるマイクロ波素子、例えばアイソレーター
、サーキュレータ−用の磁性膜としても有用とされる。
2で使用されるマイクロ波素子、例えばアイソレーター
、サーキュレータ−用の磁性膜としても有用とされる。
つぎに本発明の実施例をあげるが、例中におけるマイク
ロ波吸収スペクトルの測定は次記によって行なったもの
である。
ロ波吸収スペクトルの測定は次記によって行なったもの
である。
[マイクロ波吸収スペクトル〕
得られたエピタキシャルウェー八から試料として2.6
X2.li ml11の小片を切出し、これを強磁性
共鳴装置によりマイクロ波吸収スペクトルを測定し、そ
の半値幅(△H)を求めた。
X2.li ml11の小片を切出し、これを強磁性
共鳴装置によりマイクロ波吸収スペクトルを測定し、そ
の半値幅(△H)を求めた。
実施例1
基板としてGGG単結晶ウェつ八をへい、第3表に示す
エピタキシャル膜を形成させる金属成分の酸化物の所定
量をフラックス成分としてのPbO1B203と共に白
金ルツボに仕込み、1,100℃に加熱してこれを溶融
させ、この融液からLPE法でGGG単結晶ウェーへの
<111 >方向にエピタキシャル膜を厚さ50μmに
成長させて酸化物ガーネット単結晶を作ったところ、こ
れらの格子定数は第3表第 2 表(Y+−xL)a(
Fat−xNy)8−ao12上記したような方法で得
られる本発明の酸化物ガーネット単結晶は、基板単結晶
とエピタキシャル成長層との格子定数のミスマツチもな
く、さらには育成されたエピタキシャル膜にビットを生
じることもないので、マイクロ波素子用材料としてすぐ
れた物性をもつものとなり、共振周波数の温度依存性も
なく、このものは例えば周波数100M)Izから数1
0GHzのマイクロ波帯に示した値となり、基板単結晶
としての(iGGのそれにほぼ合致しており、これらの
ウェーハ表面を顕微鏡で観察したところ、これにはその
いずれにもクランク、ヒビという欠陥はみられなかった
。
エピタキシャル膜を形成させる金属成分の酸化物の所定
量をフラックス成分としてのPbO1B203と共に白
金ルツボに仕込み、1,100℃に加熱してこれを溶融
させ、この融液からLPE法でGGG単結晶ウェーへの
<111 >方向にエピタキシャル膜を厚さ50μmに
成長させて酸化物ガーネット単結晶を作ったところ、こ
れらの格子定数は第3表第 2 表(Y+−xL)a(
Fat−xNy)8−ao12上記したような方法で得
られる本発明の酸化物ガーネット単結晶は、基板単結晶
とエピタキシャル成長層との格子定数のミスマツチもな
く、さらには育成されたエピタキシャル膜にビットを生
じることもないので、マイクロ波素子用材料としてすぐ
れた物性をもつものとなり、共振周波数の温度依存性も
なく、このものは例えば周波数100M)Izから数1
0GHzのマイクロ波帯に示した値となり、基板単結晶
としての(iGGのそれにほぼ合致しており、これらの
ウェーハ表面を顕微鏡で観察したところ、これにはその
いずれにもクランク、ヒビという欠陥はみられなかった
。
また、これらのエピタキシャルウェー八から2.6 x
2.6mmの小片を切出し、これを用いた強磁性共鳴装
置について、マイクロ波吸収スペクトルの半値幅(ΔH
)をもとめたところ、これは△H−0,60eと良好な
値を示した。
2.6mmの小片を切出し、これを用いた強磁性共鳴装
置について、マイクロ波吸収スペクトルの半値幅(ΔH
)をもとめたところ、これは△H−0,60eと良好な
値を示した。
第3表
実施例2
基板としてSGG単結晶を用い、エビタキシャル膜を形
成させる成分のY2O5、Bi、03、Fe、0.の配
合比を変えて実施例1と同様に処理してSGG単結晶ウ
ェーへの<111 >方向に式(Yo、 )Jio、
28) 3.04012で示されるエピタキシャル膜を
厚さ540μmに成長させて酸化物ガーネット単結晶を
作ったところ、このものの格子定数は12.438人で
基板単結晶としてのSGGのそれに合致しており、この
ウェーハ表面を顕微鏡で観察したところ、これにはクラ
ック、ヒビという欠陥はみられなかった。
成させる成分のY2O5、Bi、03、Fe、0.の配
合比を変えて実施例1と同様に処理してSGG単結晶ウ
ェーへの<111 >方向に式(Yo、 )Jio、
28) 3.04012で示されるエピタキシャル膜を
厚さ540μmに成長させて酸化物ガーネット単結晶を
作ったところ、このものの格子定数は12.438人で
基板単結晶としてのSGGのそれに合致しており、この
ウェーハ表面を顕微鏡で観察したところ、これにはクラ
ック、ヒビという欠陥はみられなかった。
また、実施例1と同様にこのエピタキシャルウェーハを
用いた強磁性共鳴装置を用いてマイクロ波吸収スペクト
ルの半値幅(△H)を求めたところ、これは△H=L、
IQeと良好な値を示した。
用いた強磁性共鳴装置を用いてマイクロ波吸収スペクト
ルの半値幅(△H)を求めたところ、これは△H=L、
IQeと良好な値を示した。
実施例3
基板としてNGG $結晶ウェー八を用い、エピタキシ
ャル膜を形成させる成分のY2O3、BhOs、Fe、
0の配合比を変えて実施例1と同様に処理してNGO単
結晶ウェーへの<111 >方向に(Yo、 4Jio
、 5s)s、 02012で示されるエピタキシャル
膜を厚さ50μmに成長させて酸化物ガーネット単結晶
を作ったところ、このものの格子定数は12.508人
で基板単結晶としてのNGGのそれに合致しており、こ
のウェーハ表面を顕微鏡で観察したところ、これにはク
ランク、ヒビという欠陥はみられなかった。
ャル膜を形成させる成分のY2O3、BhOs、Fe、
0の配合比を変えて実施例1と同様に処理してNGO単
結晶ウェーへの<111 >方向に(Yo、 4Jio
、 5s)s、 02012で示されるエピタキシャル
膜を厚さ50μmに成長させて酸化物ガーネット単結晶
を作ったところ、このものの格子定数は12.508人
で基板単結晶としてのNGGのそれに合致しており、こ
のウェーハ表面を顕微鏡で観察したところ、これにはク
ランク、ヒビという欠陥はみられなかった。
また実施例1と同様に、このエピタキシャルウェーハを
用いた強磁性共鳴装置を用いてマイクロ波吸収スペクト
ルの半値幅(△H)を求めたところ、これは△H=1.
70eと良好な値を示した。
用いた強磁性共鳴装置を用いてマイクロ波吸収スペクト
ルの半値幅(△H)を求めたところ、これは△H=1.
70eと良好な値を示した。
実施例4
基板としてGGGの一部をCa、 Zrで置換し、格子
常数を12.45人としたSOG (前出)ウェーハ
を用い、エピタキシャル膜を形成させる成分のY2O3
,8f203、Fe2Q、の配合比を変えて実施例1と
同様に処理してSOG単結晶ウェーへの<111 >方
向に式(Yo、 aaBio、 32) 3.0401
2で示されるエピタキシャル膜を厚さ50μmに成長さ
せて酸化物ガーネット単結晶を作ったところ、このもの
の格子定数は12.45人で基板単結晶としてのSOG
のそれに合致しており、このウェーハ表面を顕微鏡で観
察したところ、これにはクラック、ヒビという欠陥はみ
られなかった。
常数を12.45人としたSOG (前出)ウェーハ
を用い、エピタキシャル膜を形成させる成分のY2O3
,8f203、Fe2Q、の配合比を変えて実施例1と
同様に処理してSOG単結晶ウェーへの<111 >方
向に式(Yo、 aaBio、 32) 3.0401
2で示されるエピタキシャル膜を厚さ50μmに成長さ
せて酸化物ガーネット単結晶を作ったところ、このもの
の格子定数は12.45人で基板単結晶としてのSOG
のそれに合致しており、このウェーハ表面を顕微鏡で観
察したところ、これにはクラック、ヒビという欠陥はみ
られなかった。
また実施例1と同様に、このエピタキシャルウェーハを
用いた強磁性共鳴装置を用いてマイクロ波吸収スペクト
ルの半値幅(△H)を求めたところ、これは△H=1.
30eと良好な値を示した。
用いた強磁性共鳴装置を用いてマイクロ波吸収スペクト
ルの半値幅(△H)を求めたところ、これは△H=1.
30eと良好な値を示した。
実施例5
基板としてGGGの一部をCa%2r%Mgで置換し、
格子定数を12.496人としたNOG (前出)ウェ
ーハを用い、第4表に示す各エピタキシャル膜を形成さ
せる金属成分の酸化物の所定量とフラックス成分よりな
る融液より実施例1と同様に処理してNOG単結晶ウェ
ーへの<111 >方向にエピタキシャル膜を厚さ50
μmに成長させて酸化物ガーネット単結晶を作フたとこ
ろ、これらの格子定数は第4表に示した値となり、単結
晶としてのNOGのそれにほぼ合致しており、これらの
ウェーハ表面を顕微鏡で観察したところ、これにはその
いずれにもクランク、ヒビという欠陥はみられなかった
。
格子定数を12.496人としたNOG (前出)ウェ
ーハを用い、第4表に示す各エピタキシャル膜を形成さ
せる金属成分の酸化物の所定量とフラックス成分よりな
る融液より実施例1と同様に処理してNOG単結晶ウェ
ーへの<111 >方向にエピタキシャル膜を厚さ50
μmに成長させて酸化物ガーネット単結晶を作フたとこ
ろ、これらの格子定数は第4表に示した値となり、単結
晶としてのNOGのそれにほぼ合致しており、これらの
ウェーハ表面を顕微鏡で観察したところ、これにはその
いずれにもクランク、ヒビという欠陥はみられなかった
。
また、実施例1と同様にこのエピタキシャルウェーハを
用いた強磁性共鳴装置を用いてマイクロ波周波スペクト
ルの半値III! (△H)を求めたところを、これら
はいずれも△H=1.40eと良好な値を示した。
用いた強磁性共鳴装置を用いてマイクロ波周波スペクト
ルの半値III! (△H)を求めたところを、これら
はいずれも△H=1.40eと良好な値を示した。
第4表
実施例6
基板としてGGG単結晶を使用し、第5表に示した各エ
ピタキシャル膜を形成する金属成分の酸化物の所定量を
フラックス成分としてのPbO1B20゜と共に白金ル
ツボに仕込み、実施例1と同様に処理し、この融液から
LPE法でGGG s、結晶の<111 >方向にエピ
タキシャル膜を厚さ50μmに成長させて酸化物ガーネ
ット単結晶を作ったところ、これらの格子定数は第5表
に示した結果となり、GGGのそれにほぼ合致しており
、これらのウェーハの表面を顕微鏡で観察したところ、
これらにはそのいずわにもクランク、ヒビの欠陥はみら
れなかった。
ピタキシャル膜を形成する金属成分の酸化物の所定量を
フラックス成分としてのPbO1B20゜と共に白金ル
ツボに仕込み、実施例1と同様に処理し、この融液から
LPE法でGGG s、結晶の<111 >方向にエピ
タキシャル膜を厚さ50μmに成長させて酸化物ガーネ
ット単結晶を作ったところ、これらの格子定数は第5表
に示した結果となり、GGGのそれにほぼ合致しており
、これらのウェーハの表面を顕微鏡で観察したところ、
これらにはそのいずわにもクランク、ヒビの欠陥はみら
れなかった。
また、実施例1と同様にこのエピタキシャルウェー八を
用いた強磁性共鳴装置を用いてマイクロ波吸収スペクト
ルを測定し、その半値幅△Hを求めたところ、これらは
いずれも△H=0.700eと良好な値を示した。
用いた強磁性共鳴装置を用いてマイクロ波吸収スペクト
ルを測定し、その半値幅△Hを求めたところ、これらは
いずれも△H=0.700eと良好な値を示した。
第5表
磁前進体積波0JSFVW)を用いた高周波チューナプ
ルフィルターを構成した[第1図(a)、(b)参照)
]。
ルフィルターを構成した[第1図(a)、(b)参照)
]。
MSFVW励振・検出用のアルミニウム電極は通常のフ
ォトリングラフィ法により作成した。第2図は実施例1
の周波数特性を示したものであるが、実施例2〜6の各
試料についても同じ結果が得られた。この高周波チュー
ナプルフィルターの中心周波数は周波可変用のコイルの
電流値の制御により0.3〜10GHxで可変ある。
ォトリングラフィ法により作成した。第2図は実施例1
の周波数特性を示したものであるが、実施例2〜6の各
試料についても同じ結果が得られた。この高周波チュー
ナプルフィルターの中心周波数は周波可変用のコイルの
電流値の制御により0.3〜10GHxで可変ある。
つぎにこれを用いて下式
実施例1〜6で作成した各酸化物ガーネット単結晶基板
を試料として、これらの膜を伝搬する静にしたがってフ
ィルターの中心周波数の温度依存性(TCP)を60℃
、20℃ならびに一20℃の周波数の測定値より求めた
ところ、第3図の曲線Aに示したとおりの結果が得られ
た。なお、本実施における外部磁場発生装置には、周囲
の温度によらず任意の一定磁場を発生できるものを用い
た。
を試料として、これらの膜を伝搬する静にしたがってフ
ィルターの中心周波数の温度依存性(TCP)を60℃
、20℃ならびに一20℃の周波数の測定値より求めた
ところ、第3図の曲線Aに示したとおりの結果が得られ
た。なお、本実施における外部磁場発生装置には、周囲
の温度によらず任意の一定磁場を発生できるものを用い
た。
また、比較のために行った従来公知のYIG/GGGの
基板については第3図の曲線Bに示した温度依存性であ
ることから、本発明のものが非常にすぐれたTCPを示
すことが確認された。
基板については第3図の曲線Bに示した温度依存性であ
ることから、本発明のものが非常にすぐれたTCPを示
すことが確認された。
実施例8
実施例7における実施例1の試料を用いての高周波チュ
ーナプルフィルターを用いて第4図に示した構造の高周
波チューナプル発振器を構成し、この発振器の発振スペ
クトルを観測したところ、第5図に示した結果が得られ
たが、実施例2〜6の各試料についても同じ結果が得ら
れた。
ーナプルフィルターを用いて第4図に示した構造の高周
波チューナプル発振器を構成し、この発振器の発振スペ
クトルを観測したところ、第5図に示した結果が得られ
たが、実施例2〜6の各試料についても同じ結果が得ら
れた。
この発振器は周波数可変用コイルの電流値を制御するこ
とによって0.3〜10(+Hzの任意の周波数出力を
示したが、この発振器を用いて下式%式%) にしたがフてこの発振器の発振周波数の温度依存性(T
CP)を60℃、20℃ならばに一20℃の周波数の測
定値より求めたところ、実施例1における第3図の曲線
Aと同一の結果が得られた。なお、この実施例において
外部磁場発生には周囲の温度によらず任意の一定磁場を
発生できるものを用いた。
とによって0.3〜10(+Hzの任意の周波数出力を
示したが、この発振器を用いて下式%式%) にしたがフてこの発振器の発振周波数の温度依存性(T
CP)を60℃、20℃ならばに一20℃の周波数の測
定値より求めたところ、実施例1における第3図の曲線
Aと同一の結果が得られた。なお、この実施例において
外部磁場発生には周囲の温度によらず任意の一定磁場を
発生できるものを用いた。
また、比較のために従来公知のY[/GGG基板を用い
た場合について同様な方法でそのTCFを求めたところ
、このものは実施例)における第3図の曲線Bと同一の
結果を示したので、本発明のものが非常にすぐれたTC
Pを示すものであることが確認された。
た場合について同様な方法でそのTCFを求めたところ
、このものは実施例)における第3図の曲線Bと同一の
結果を示したので、本発明のものが非常にすぐれたTC
Pを示すものであることが確認された。
第1図(a)は本発明のマイクロ波素子よりなる高周波
チューナプルフィルタ一部分斜視図、第1図(b)は高
周波チューナプルフィルターの縦断面図、第2図は第1
図(a)、(b)の高周波チューナプルフィルターの特
性例を示すグラフ、第3図は第1図(a)、(b)の高
周波チューナプルフィルターおよび比較例としてのYI
G/GGGを用いたフィルターの周波数温度依存性(T
CP)を示したグラフであり、第4図は第1図(a)、
(b)のフィルターを用いた高周波チューナプル発振器
の縦断面図、第5図は第4図の高周波チューナプル発振
器の発振スペクトルを示したものである。 第 図 エヒ′り〜!/ヤlし4大 基板 (b) 第 図 □周迫れ (GHz) 第 図 □圓j座段(G)(7)
チューナプルフィルタ一部分斜視図、第1図(b)は高
周波チューナプルフィルターの縦断面図、第2図は第1
図(a)、(b)の高周波チューナプルフィルターの特
性例を示すグラフ、第3図は第1図(a)、(b)の高
周波チューナプルフィルターおよび比較例としてのYI
G/GGGを用いたフィルターの周波数温度依存性(T
CP)を示したグラフであり、第4図は第1図(a)、
(b)のフィルターを用いた高周波チューナプル発振器
の縦断面図、第5図は第4図の高周波チューナプル発振
器の発振スペクトルを示したものである。 第 図 エヒ′り〜!/ヤlし4大 基板 (b) 第 図 □周迫れ (GHz) 第 図 □圓j座段(G)(7)
Claims (12)
- 1.基板単結晶の上にこの基板単結晶と格子定数が合致
する組成式(Y_1_−_xM_x)_aFe_8_−
_aO_1_2または(Y_1_−_xM_x)_a(
Fe_1_−_yN_y)_8_−_aO_1_2(こ
こにMはLa、Bi,Gd、Luから、またNはAl、
Ga、In、Scから選択される少なくとも1つの元素
、xは0<x<0.90、yは0.10≦y≦0.20
、aは3.1≧a≧3.0)で示される磁性膜結晶をエ
ピタキシャル成長させてなることを特徴とする酸化物ガ
ーネット単結晶。 - 2.基板単結晶がガドリニウム・ガリウム・ガーネット
であり、格子定数が12.383±0.003Åである
請求項1に記載の酸化物ガーネット単結晶。 - 3.基板単結晶がネオジム・ガリウム・ガーネットであ
り、格子定数が12.508±0.003Åであットで
あり、格子定数が12.508±0.003Åである請
求項1に記載の酸化物ガーネット単結晶。 - 4.基板単結晶がサマリウム・ガリウム・ガーネットで
あり、格子定数が12.438±0.003Åである請
求項1に記載の酸化物ガーネット単結晶。 - 5.基板単結晶が一部をCaとZrで置換したガドリニ
ウム・ガリウム・ガーネット系であり、格子常数が12
.45±0.01Åである請求項1に記載の酸化物ガー
ネット単結晶。 - 6.基板単結晶が一部をCa、Zr、Mgで置換したガ
ドリニウム・ガリウム・ガーネット系であり、格子定数
が12.496±0.003Åである請求項1に記載の
酸化物ガーネット単結晶。 - 7.基板単結晶の上にこの基板単結晶と格子定数が合致
する組成式(Y_1_−_xM_x)_aFe_8_−
_aO_1_2または(Y_1_−_xM_x)_a(
Fe_1_−_xNy_)_8_−_aO_1_2(こ
こにMはLi、Bi、Gd、Luから、またNはAl、
Ga、In、Scから選択される少なくとも1つの元素
、xは0<x<0.90、yは0.10≦y≦0.20
、aは3.1≧a≧3.0)で示される磁性膜結晶をエ
ピタキシャル成長させてなる酸化物ガーネット単結晶を
用いてなることを特徴とするマイクロ波素子。 - 8.基板単結晶がガドリニウム・ガリウム・ガーネット
であり、格子定数が12.383±0.003Åである
請求項7に記載のマイクロ波素子。 - 9.基板単結晶がネオジム・ガリウム・ガーネットであ
り、格子定数が12.508±0.003Åである請求
項7に記載のマイクロ波素子。 - 10.基板単結晶がサマリウム・ガリウム・ガーネット
であり、格子定数が12.438±0.003Åである
請求項7に記載のマイクロ波素子。 - 11.基板単結晶が一部をCa、Zrで置換した、ガド
リニウム、ガリウム、ガーネット系であり、格子常数が
12.45±0.01Åである請求項7に記載のマイク
ロ波素子。 - 12.基板単結晶が一部をCa、Zr、Mgで置換した
、ガドリニウム、ガリウム、ガーネット系であり、格子
定数が12.496±0.003Åである請求項7に記
載のマイクロ波素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1229529A JPH0748425B2 (ja) | 1988-09-30 | 1989-09-05 | マイクロ波素子 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24683188 | 1988-09-30 | ||
JP63-246831 | 1988-09-30 | ||
JP1229529A JPH0748425B2 (ja) | 1988-09-30 | 1989-09-05 | マイクロ波素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02168606A true JPH02168606A (ja) | 1990-06-28 |
JPH0748425B2 JPH0748425B2 (ja) | 1995-05-24 |
Family
ID=26528853
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1229529A Expired - Lifetime JPH0748425B2 (ja) | 1988-09-30 | 1989-09-05 | マイクロ波素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0748425B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04324817A (ja) * | 1991-04-25 | 1992-11-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 磁気光学素子及び磁界測定装置 |
US5601935A (en) * | 1993-09-08 | 1997-02-11 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface magnetostatic wave device |
JP2016166118A (ja) * | 2015-03-06 | 2016-09-15 | 住友金属鉱山株式会社 | CaMgZr置換型ガドリニウム・ガリウム・ガーネット(SGGG)単結晶とその育成方法およびSGGG単結晶基板 |
CN112851348A (zh) * | 2021-01-11 | 2021-05-28 | 西南科技大学 | 掺钕钇铁石榴石基陶瓷固化体的制备方法 |
Citations (7)
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JPS62138397A (ja) * | 1985-12-12 | 1987-06-22 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 磁気光学素子用磁性ガ−ネツト材料 |
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-
1989
- 1989-09-05 JP JP1229529A patent/JPH0748425B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JP2016166118A (ja) * | 2015-03-06 | 2016-09-15 | 住友金属鉱山株式会社 | CaMgZr置換型ガドリニウム・ガリウム・ガーネット(SGGG)単結晶とその育成方法およびSGGG単結晶基板 |
CN112851348A (zh) * | 2021-01-11 | 2021-05-28 | 西南科技大学 | 掺钕钇铁石榴石基陶瓷固化体的制备方法 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0748425B2 (ja) | 1995-05-24 |
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