JPH03103398A - 酸化物ガーネット単結晶およびその製造方法 - Google Patents
酸化物ガーネット単結晶およびその製造方法Info
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- JPH03103398A JPH03103398A JP24147389A JP24147389A JPH03103398A JP H03103398 A JPH03103398 A JP H03103398A JP 24147389 A JP24147389 A JP 24147389A JP 24147389 A JP24147389 A JP 24147389A JP H03103398 A JPH03103398 A JP H03103398A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
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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、特には光アイソレー
ターや磁気センサなどとして有用とされる結晶成長用の
基板結晶として有用とされる、歪の残存の少ない酸化物
ガーネット単結晶およびその製造方法に関するものであ
る。
ターや磁気センサなどとして有用とされる結晶成長用の
基板結晶として有用とされる、歪の残存の少ない酸化物
ガーネット単結晶およびその製造方法に関するものであ
る。
（従来の技術）
光アイソレーターなどに用いられるファラデイ回転素子
については基板結晶にガーネット単結晶膜を成長させた
ものが使用されている。
については基板結晶にガーネット単結晶膜を成長させた
ものが使用されている。
（発明が解決しようとする課題）
しかし、このものは基板結晶内部に存在する歪のために
、これを用いたファラデイ回転素子はその消光比が劣化
されるという問題があるし、これにはまたそのガーネッ
ト結晶膜にクラックが入り易く、そのために光の挿入損
失が増大するという不利もある。
、これを用いたファラデイ回転素子はその消光比が劣化
されるという問題があるし、これにはまたそのガーネッ
ト結晶膜にクラックが入り易く、そのために光の挿入損
失が増大するという不利もある。
なお、この基板結晶としての酸化ガーネット単結晶は一
般にチョワークコイルクラススキー法で製造されている
が、この方法で得られる単結晶はコーン部にクラックが
発生し易く、コーン部と直胴部を切断するときにこのク
ランクが直胴部にまで及ぶために、これによって得られ
る基板結晶の生産性が著しくわるくなるという欠点もあ
る。
般にチョワークコイルクラススキー法で製造されている
が、この方法で得られる単結晶はコーン部にクラックが
発生し易く、コーン部と直胴部を切断するときにこのク
ランクが直胴部にまで及ぶために、これによって得られ
る基板結晶の生産性が著しくわるくなるという欠点もあ
る。
（課題を解決するための手段）
本発明はこのような不利、欠点を解決することのできる
酸化物ガーネット車結晶およびその製造方法に関するも
ので、これは消光比Ｆ３５ｄＢ以上であることを特徴と
する酸化物ガーネット単結晶および高周波誘導加熱によ
るチョクラルスキー法による酸化物ガーネット単結晶の
製造方法において、該結晶のコーン部の引上げ時にワー
クコイルに対してルツボを徐々に降下させることを特徴
とする酸化物ガーネット単結晶の製造方法に関するもの
である。
酸化物ガーネット車結晶およびその製造方法に関するも
ので、これは消光比Ｆ３５ｄＢ以上であることを特徴と
する酸化物ガーネット単結晶および高周波誘導加熱によ
るチョクラルスキー法による酸化物ガーネット単結晶の
製造方法において、該結晶のコーン部の引上げ時にワー
クコイルに対してルツボを徐々に降下させることを特徴
とする酸化物ガーネット単結晶の製造方法に関するもの
である。
すなわち、本発明者らはファラデイ回転素子の消光比を
劣化させない基板結晶について種々検討した結果、この
基板結晶を消光比が３５ｄＢ以上のものとすると、この
基板結晶上に成長される磁性ガーネット膜にヒビ割れの
発生がなくなるし、これをファラデイ回転素子として用
いた場合に消光比を低下させたり、光の挿入損失を増加
させるということがなくなることを見出す共に、この消
光比が３５ｄＢ以上である酸化物ガーネット単結晶の製
造についてはこのものをチョクラルスキー法にで製造す
る際に、成長させる結晶のネック形成時にはルツボ上端
の位置をワークコイルの上端より高い位置に置いて結晶
の捻れを防止し、結晶のコーン部引上げ時にはワークコ
イルに対してルツボを徐々に引下げて、融液直上の温度
勾配を小さくするとコーン部内部の熱歪による結晶の歪
が抑えられるので、結果において結晶直胴部の歪が殆ん
どなくなるし、コーン部から直胴部を切断す１るときの
コーン部からのクランクの発生もなくなり、またリンク
状の転位もなくなるので、消光比が３５ｄＢ以上のもの
が得られることを確認して本発明を完成させた。
劣化させない基板結晶について種々検討した結果、この
基板結晶を消光比が３５ｄＢ以上のものとすると、この
基板結晶上に成長される磁性ガーネット膜にヒビ割れの
発生がなくなるし、これをファラデイ回転素子として用
いた場合に消光比を低下させたり、光の挿入損失を増加
させるということがなくなることを見出す共に、この消
光比が３５ｄＢ以上である酸化物ガーネット単結晶の製
造についてはこのものをチョクラルスキー法にで製造す
る際に、成長させる結晶のネック形成時にはルツボ上端
の位置をワークコイルの上端より高い位置に置いて結晶
の捻れを防止し、結晶のコーン部引上げ時にはワークコ
イルに対してルツボを徐々に引下げて、融液直上の温度
勾配を小さくするとコーン部内部の熱歪による結晶の歪
が抑えられるので、結果において結晶直胴部の歪が殆ん
どなくなるし、コーン部から直胴部を切断す１るときの
コーン部からのクランクの発生もなくなり、またリンク
状の転位もなくなるので、消光比が３５ｄＢ以上のもの
が得られることを確認して本発明を完成させた。
以下にこれをさらに詳述する。
（作用）
本発明は消光比が３５ｄＢ以上である酸化物ガーネット
単結晶およびこの酸化物ガーネット単結晶の製造方法に
関するものである。
単結晶およびこの酸化物ガーネット単結晶の製造方法に
関するものである。
まず、酸化物ガーネット単結晶からなる基板結晶上にガ
ーネット膜を成長させたんものから作られるアラデイ回
転素子については前記したようにこの基板結晶中に存在
する歪によって消光比が劣化され、基板結晶中に存在す
るクラツクによって発生したガーネット単結晶膜中のク
ラックによって光の挿入損失も増大するのであるあが、
これはこの基板結晶として消光比が３５ｄＢ以上である
ものを使用すること（よって解決される。
ーネット膜を成長させたんものから作られるアラデイ回
転素子については前記したようにこの基板結晶中に存在
する歪によって消光比が劣化され、基板結晶中に存在す
るクラツクによって発生したガーネット単結晶膜中のク
ラックによって光の挿入損失も増大するのであるあが、
これはこの基板結晶として消光比が３５ｄＢ以上である
ものを使用すること（よって解決される。
すなわち、この消光比が３５ｄＢ以上である基板結晶は
後記する改良されたチａクラルスキー法で得られるので
あるが、この方法で作られる基板結晶として使用される
酸化物ガーネット単結晶は歪が殆んどないものとなるし
、クラックの発生もなく、その消光比が３５ｄＢ以上の
ものとなるので、この基板結晶上に液相エピタキシャル
法で形成されるガーネット結晶膜はクランク発生がなく
なるし、これを使用したファラデイ回転素子は消光比が
劣化されることがなく、光の挿入損失が増大することも
なくなるという有利性が与えられる。
後記する改良されたチａクラルスキー法で得られるので
あるが、この方法で作られる基板結晶として使用される
酸化物ガーネット単結晶は歪が殆んどないものとなるし
、クラックの発生もなく、その消光比が３５ｄＢ以上の
ものとなるので、この基板結晶上に液相エピタキシャル
法で形成されるガーネット結晶膜はクランク発生がなく
なるし、これを使用したファラデイ回転素子は消光比が
劣化されることがなく、光の挿入損失が増大することも
なくなるという有利性が与えられる。
なお、このガーネット結晶膜は公知のものでよく、シた
がってこれは一般式ＡｓＢｓＯ＋２で示され、このＡは
ＳＩ， Ｃａ，希土類元素、例えばＹ． Ｇｄ， Ｎｄ
，Ｓｍ， Ｌｕ， Ｅｕから選択される元素、Ｂは還移
金属元素、例えばＦｅ， Ｇｏなど，非磁性金属、例え
ばＧｅ，Ｇａ，＾Ｊ！． Ｓｃ， Ｓｌなどから選択さ
れる元素からなる酸化物ガーネット構造を有するものと
すればよく、この磁性ガーネット材料の製造は上記した
Ａ３Ｂ！１０１ｊｌにおけるＡ，Ｂとして選択された各
金属成分の酸化物の所定量をフラツクス成分としてのＰ
ｂＯ． ａ，ｏ３の所定量と共に秤量して白金ルツボに
仕込み、これをその融点以上の温度に加熱溶融して融液
を作り、これを過冷却状態に保ってからここに後記する
ＧＧＧなどの基板結晶を挿入し、液相エピタキシャル法
でこの基板結晶に磁性ガーネット膜を所定の厚さで成長
させればよい。
がってこれは一般式ＡｓＢｓＯ＋２で示され、このＡは
ＳＩ， Ｃａ，希土類元素、例えばＹ． Ｇｄ， Ｎｄ
，Ｓｍ， Ｌｕ， Ｅｕから選択される元素、Ｂは還移
金属元素、例えばＦｅ， Ｇｏなど，非磁性金属、例え
ばＧｅ，Ｇａ，＾Ｊ！． Ｓｃ， Ｓｌなどから選択さ
れる元素からなる酸化物ガーネット構造を有するものと
すればよく、この磁性ガーネット材料の製造は上記した
Ａ３Ｂ！１０１ｊｌにおけるＡ，Ｂとして選択された各
金属成分の酸化物の所定量をフラツクス成分としてのＰ
ｂＯ． ａ，ｏ３の所定量と共に秤量して白金ルツボに
仕込み、これをその融点以上の温度に加熱溶融して融液
を作り、これを過冷却状態に保ってからここに後記する
ＧＧＧなどの基板結晶を挿入し、液相エピタキシャル法
でこの基板結晶に磁性ガーネット膜を所定の厚さで成長
させればよい。
つぎにこの基板結晶の製造は高周波誘導加熱（よるチョ
クラルスキー法によって行なわれるが、これは第１図〜
第５図に示した方法で行なわれる。第１図、第３図はチ
ョクラルスキー法による結晶引上げ器の縦断面、第４図
、第５図はルツボ位置とコーン表との関係図、第２図は
引上げられた酸化物ガーネット単結晶の縦断面略図を示
したものであり、このチョクラルスキー法による酸化物
ガーネット単結晶の製造は第１図、第３図に示されてい
る方法で行なわれる。
クラルスキー法によって行なわれるが、これは第１図〜
第５図に示した方法で行なわれる。第１図、第３図はチ
ョクラルスキー法による結晶引上げ器の縦断面、第４図
、第５図はルツボ位置とコーン表との関係図、第２図は
引上げられた酸化物ガーネット単結晶の縦断面略図を示
したものであり、このチョクラルスキー法による酸化物
ガーネット単結晶の製造は第１図、第３図に示されてい
る方法で行なわれる。
第１図、第３図に示されている酸化物ガーネット単結晶
引上装置はワークコイル２を有する加熱炉３の中にルツ
ボ１を収納し、このルツボ１の中に目的とする酸化物ガ
ーネット単結晶を構成する金属酸化物を仕込み、これを
ワークコイルからの加熱によって融液４としたのち、こ
れに種結晶を浸し引上げることによって単結晶を引上げ
るようにしてなるものであるが、単結晶引上げの当初で
は第１図に示したようにルツボ上端５ （ｃｐ）がワー
クコイル２の上端（０）よりも上に位置するようにする
が、第３図に示したようにそのコーン部６を引上げると
きにはこのルツボ１を徐々に降下させて最終的には第３
図に示したようルツボ上端５（ｃｐ）がワークコイル２
の上端（０）よりも下に位置するようにすることが必要
とされる。
引上装置はワークコイル２を有する加熱炉３の中にルツ
ボ１を収納し、このルツボ１の中に目的とする酸化物ガ
ーネット単結晶を構成する金属酸化物を仕込み、これを
ワークコイルからの加熱によって融液４としたのち、こ
れに種結晶を浸し引上げることによって単結晶を引上げ
るようにしてなるものであるが、単結晶引上げの当初で
は第１図に示したようにルツボ上端５ （ｃｐ）がワー
クコイル２の上端（０）よりも上に位置するようにする
が、第３図に示したようにそのコーン部６を引上げると
きにはこのルツボ１を徐々に降下させて最終的には第３
図に示したようルツボ上端５（ｃｐ）がワークコイル２
の上端（０）よりも下に位置するようにすることが必要
とされる。
しかし、このチョクラルスキー法による酸化物ガーネッ
ト単結晶の引上げ開始時におけるルツボの位置はルツボ
上端（ｃｐ）がワークコイル２の上端よりも高い位置と
する必要があるが、これが第４図に示した＾Ｃ線より上
にあると得られると単結晶のコーン部にクランクが発生
し易くなり、またこのＢＤ線より下にあると得られる単
結晶に捻れが生じ易くなるので、これはコーン長Ｌ （
ｍｍ） との関係において第４図に示したＡ， Ｂ，
Ｃ， Ｄで囲まれた範囲である０．２５０〜０．７４５
０ ［Ｄは単結晶直胴部の直径（ｍｍ） ，第２図参照
］とすることがよいが、具体的には第５図に示した範囲
となるようにすればよく、単結晶引上げ開始後はコーン
部の成長が進むにつれてルツボを徐々に降下させて、第
３図に示したようにルツボ上端５ （ｃｐ）がワークコ
イル２の上端よりもＯ〜−０．７５０となる位置になる
ようにすることがよい。
ト単結晶の引上げ開始時におけるルツボの位置はルツボ
上端（ｃｐ）がワークコイル２の上端よりも高い位置と
する必要があるが、これが第４図に示した＾Ｃ線より上
にあると得られると単結晶のコーン部にクランクが発生
し易くなり、またこのＢＤ線より下にあると得られる単
結晶に捻れが生じ易くなるので、これはコーン長Ｌ （
ｍｍ） との関係において第４図に示したＡ， Ｂ，
Ｃ， Ｄで囲まれた範囲である０．２５０〜０．７４５
０ ［Ｄは単結晶直胴部の直径（ｍｍ） ，第２図参照
］とすることがよいが、具体的には第５図に示した範囲
となるようにすればよく、単結晶引上げ開始後はコーン
部の成長が進むにつれてルツボを徐々に降下させて、第
３図に示したようにルツボ上端５ （ｃｐ）がワークコ
イル２の上端よりもＯ〜−０．７５０となる位置になる
ようにすることがよい。
このように処理すると、目的とする酸化物ガーネット単
結晶のネック形成時にはルツボの上端５が、ワークコイ
ル２の上端より高い位置にあるので目的とする単結晶の
捻れが防止されるし、単結晶のコーン引上げ時にはルツ
ボの上端５がワークコイル２に対して徐々に降下されて
おり、コーン部内部の温度勾配が小さくされ、コーン部
内部の熱歪による結晶の歪が抑えられ、目的とする単結
晶直朋部の歪が殆んど認められなくなり、コーン部から
直胴部を切り離す際にもコーン部からのクラックの発生
もなく、さらにはリング状の転位も抑制されるので、消
光比が３５ｄＢ以上のものが容易に゛得られるという有
利性が与えられるし、このようにして得られた酸化物ガ
ーネット単結晶を切断して得たウエーハの表面を偏光顕
微鏡（ＸＩＯ）で観察したところ、このものは第６図に
示したように歪のないものであり、消光比も３５ｄＢ以
上のものであること、が確認された。
結晶のネック形成時にはルツボの上端５が、ワークコイ
ル２の上端より高い位置にあるので目的とする単結晶の
捻れが防止されるし、単結晶のコーン引上げ時にはルツ
ボの上端５がワークコイル２に対して徐々に降下されて
おり、コーン部内部の温度勾配が小さくされ、コーン部
内部の熱歪による結晶の歪が抑えられ、目的とする単結
晶直朋部の歪が殆んど認められなくなり、コーン部から
直胴部を切り離す際にもコーン部からのクラックの発生
もなく、さらにはリング状の転位も抑制されるので、消
光比が３５ｄＢ以上のものが容易に゛得られるという有
利性が与えられるし、このようにして得られた酸化物ガ
ーネット単結晶を切断して得たウエーハの表面を偏光顕
微鏡（ＸＩＯ）で観察したところ、このものは第６図に
示したように歪のないものであり、消光比も３５ｄＢ以
上のものであること、が確認された。
なお、本発明の目的とする基板結晶としての酸化物ガー
ネット単結晶はガドリニウム・ガリウム・ガーネット（
以下ＧＧＧと略記する）、サマリウム・ガリウム・ガー
ネット（以下ＳＧＧと略記する）、ネオジム・ガリウム
・ガーネット（以下ＮＧＧと略記する）、上記したＧＧ
Ｇの一部をＣａ、Ｍｇ， Ｚｒで置換した（Ｇｄ Ｇａ
Ｃａ Ｍｇ Ｚｒ），Ｏ．，とすればよく、これらは
Ｇｄ２０３， Ｓｍｘ０３， Ｎｄ２０３または必要に
応じＣａｂ， ＭｇＯ， ＺｒＯｚなどの置換材をそれ
ぞれＧａ２０，の所定量と共にルツボに仕込み、高周波
誘導で各々の融点以上に加熱して溶融したのち、この融
液から前記した方法で単結晶を引上げればよいが、この
ものは特に光アイソレーターの基板結晶として用いる場
合には式Ｙ３Ｆｅ６０．２で示されるＹＩＧのビスマス
含有ガーネット単結晶などとエビタキシャル磁性膜との
格子定数のマッチング性から式（Ｇｄ Ｇａ Ｃａ Ｍ
ｇ Ｚｒ）ａｏｉ２で示される酸化物ガーネットとする
ことが適当とされる。
ネット単結晶はガドリニウム・ガリウム・ガーネット（
以下ＧＧＧと略記する）、サマリウム・ガリウム・ガー
ネット（以下ＳＧＧと略記する）、ネオジム・ガリウム
・ガーネット（以下ＮＧＧと略記する）、上記したＧＧ
Ｇの一部をＣａ、Ｍｇ， Ｚｒで置換した（Ｇｄ Ｇａ
Ｃａ Ｍｇ Ｚｒ），Ｏ．，とすればよく、これらは
Ｇｄ２０３， Ｓｍｘ０３， Ｎｄ２０３または必要に
応じＣａｂ， ＭｇＯ， ＺｒＯｚなどの置換材をそれ
ぞれＧａ２０，の所定量と共にルツボに仕込み、高周波
誘導で各々の融点以上に加熱して溶融したのち、この融
液から前記した方法で単結晶を引上げればよいが、この
ものは特に光アイソレーターの基板結晶として用いる場
合には式Ｙ３Ｆｅ６０．２で示されるＹＩＧのビスマス
含有ガーネット単結晶などとエビタキシャル磁性膜との
格子定数のマッチング性から式（Ｇｄ Ｇａ Ｃａ Ｍ
ｇ Ｚｒ）ａｏｉ２で示される酸化物ガーネットとする
ことが適当とされる。
（実施例）
つぎに本発明の実施例をあげる。
実施例
直径１００ｍｏ＋ ，高さ１００問のイリジウム製ルッ
ポの中は、Ｇｄ２０３， Ｇｅ０２， ＣａＣＯｓ．
ＭｇＯ、Ｚｒ０２の所定量の混合物を合計で３，７００
ｇ仕込み、高周波誘導加熱炉で１．７（ＩＱ℃以上に加
熱し溶融して融液な得た。
ポの中は、Ｇｄ２０３， Ｇｅ０２， ＣａＣＯｓ．
ＭｇＯ、Ｚｒ０２の所定量の混合物を合計で３，７００
ｇ仕込み、高周波誘導加熱炉で１．７（ＩＱ℃以上に加
熱し溶融して融液な得た。
ついでこのルツボの上端（ｃｐ）をワークコイルの上端
より２５ａｍ高い位置とし、この位置で種付けを行い、
結晶引上げ速度２〜５ｍＩＩｌ／時の速度でネック径１
０ｍｍφの単結晶を引上げて捻れのないネック部を形
成した後、コーン部の引上げを同一速度で行なってコー
ン部の直径が１ ６ｍｍφになった時点よりルツボを徐
々に降下させ、単結晶がコーン長さ５５ｍｍで直径が５
６ｍｍφと直胴部径に達したときにルッポの降下を停止
させたところ、このときのルッポ上端（ｃｐ）の位置は
ワークコイルの上端に対して２〜３ｍｍであり、このと
きのコーン長さ対するルッポ位置の変化は第５図に示し
たとおりであった． その後、この停止したルッポから直胴部の引上げを行な
ったところ、直胴長さ４００ｍｍの式（Ｇｄ ＧａＣａ
Ｍｇ Ｚｒ）８Ｏ１２で示される酸化物ガーネット単
結晶が得られたので、この単結晶直胴部の上部および下
部の２ケ所を内周切断機で切り出し、１８０ ｔの熱リ
ン酸液でエッチングしてそのエッチビットを観察したと
ころ、これにはリング状の転位は認められず、この切断
時にクラックの発生も認められなかった． つぎにこの単結晶の直胴部を円筒研削し、これをスライ
スラップ、ポリッシュして直径５１ＩＩＩＩＩ＋１厚さ
０．５ｍ＋ａの両面ポリッシュウエー八を作り、この両
面の各５点について第８図社示した装置を用いて消光比
を測定したところ、これらはいずれも３５〜３８ｄＢの
値を示したし、このクエーハを偏光顕微鏡下にｌＯ倍で
歪をしらべたところ、第６図に示すよにこれには歪は認
められなかった。
より２５ａｍ高い位置とし、この位置で種付けを行い、
結晶引上げ速度２〜５ｍＩＩｌ／時の速度でネック径１
０ｍｍφの単結晶を引上げて捻れのないネック部を形
成した後、コーン部の引上げを同一速度で行なってコー
ン部の直径が１ ６ｍｍφになった時点よりルツボを徐
々に降下させ、単結晶がコーン長さ５５ｍｍで直径が５
６ｍｍφと直胴部径に達したときにルッポの降下を停止
させたところ、このときのルッポ上端（ｃｐ）の位置は
ワークコイルの上端に対して２〜３ｍｍであり、このと
きのコーン長さ対するルッポ位置の変化は第５図に示し
たとおりであった． その後、この停止したルッポから直胴部の引上げを行な
ったところ、直胴長さ４００ｍｍの式（Ｇｄ ＧａＣａ
Ｍｇ Ｚｒ）８Ｏ１２で示される酸化物ガーネット単
結晶が得られたので、この単結晶直胴部の上部および下
部の２ケ所を内周切断機で切り出し、１８０ ｔの熱リ
ン酸液でエッチングしてそのエッチビットを観察したと
ころ、これにはリング状の転位は認められず、この切断
時にクラックの発生も認められなかった． つぎにこの単結晶の直胴部を円筒研削し、これをスライ
スラップ、ポリッシュして直径５１ＩＩＩＩＩ＋１厚さ
０．５ｍ＋ａの両面ポリッシュウエー八を作り、この両
面の各５点について第８図社示した装置を用いて消光比
を測定したところ、これらはいずれも３５〜３８ｄＢの
値を示したし、このクエーハを偏光顕微鏡下にｌＯ倍で
歪をしらべたところ、第６図に示すよにこれには歪は認
められなかった。
しかし、比較のためにルッポの位置を最初の位置に固定
したままとじた他は上記と同様に処理して直径５８ｍｍ
φの単結晶を作り、これを内周切断機で切り出したとこ
ろ、このときにはクランクの発生があり、上記と同様に
処理して得たクエーハの消光比を測定したところ、これ
らはいずれも３０ｄＢ以下の値であり、このウエーハを
偏光顕微鏡でしらべたところ、これ社は第７図に示した
ように歪に対応する像が認められた． （発明の効果） 本発明は酸化物ガーネット単結晶、特には光アイソレー
ターや磁気センサなどに使用されるガーネット結晶膜を
成長させるための基板結晶として有用とされる酸化物ガ
ーネット単結晶およびその製造方法に関するもので、こ
れは前記したように消光比が３５ｄＢ以上である酸化物
ガーネット単結晶、およびチジクラルスキー法による酸
化物ガーネット単結晶の製造方法において、該結晶のコ
ーン部の引上げ時にワークッコイルに対してルツボを徐
々に降下させることを特徴とする酸化物ガーネット単結
晶の製造方法に関するものである．この酸化物ガーネッ
ト単結晶は消光比が３５ｄＢ以上のものであるが、この
ものは上記した製造方法で作られたものであることから
クラックが無く、結晶の歪やリング状の転位が認められ
ないので、これを基板結晶とするとこの上に成長させら
れる光アイソレーターや磁気センサに使用される磁性ガ
ーネット結晶膜にヒビ割れの発生がなくなるし、これは
使用して作ったファラデイ回転素子には消光比の低下が
なく、光の挿入損失が増大しなくなるという有利性が与
えられる。
したままとじた他は上記と同様に処理して直径５８ｍｍ
φの単結晶を作り、これを内周切断機で切り出したとこ
ろ、このときにはクランクの発生があり、上記と同様に
処理して得たクエーハの消光比を測定したところ、これ
らはいずれも３０ｄＢ以下の値であり、このウエーハを
偏光顕微鏡でしらべたところ、これ社は第７図に示した
ように歪に対応する像が認められた． （発明の効果） 本発明は酸化物ガーネット単結晶、特には光アイソレー
ターや磁気センサなどに使用されるガーネット結晶膜を
成長させるための基板結晶として有用とされる酸化物ガ
ーネット単結晶およびその製造方法に関するもので、こ
れは前記したように消光比が３５ｄＢ以上である酸化物
ガーネット単結晶、およびチジクラルスキー法による酸
化物ガーネット単結晶の製造方法において、該結晶のコ
ーン部の引上げ時にワークッコイルに対してルツボを徐
々に降下させることを特徴とする酸化物ガーネット単結
晶の製造方法に関するものである．この酸化物ガーネッ
ト単結晶は消光比が３５ｄＢ以上のものであるが、この
ものは上記した製造方法で作られたものであることから
クラックが無く、結晶の歪やリング状の転位が認められ
ないので、これを基板結晶とするとこの上に成長させら
れる光アイソレーターや磁気センサに使用される磁性ガ
ーネット結晶膜にヒビ割れの発生がなくなるし、これは
使用して作ったファラデイ回転素子には消光比の低下が
なく、光の挿入損失が増大しなくなるという有利性が与
えられる。
また、この酸化物ガーネット単結晶を上記した製造方法
で製造すると、結晶直胴部の歪が殆んどなくなるし、直
胴部を切断するときもクラックの発生、リング状の転位
もなくなり、消光比３５ｄＢ以上のものとなるので、こ
のものはアイソレーターや磁気センサに使用される磁性
ガーネット結晶膜を成長させるための基板結晶として有
用とされる。
で製造すると、結晶直胴部の歪が殆んどなくなるし、直
胴部を切断するときもクラックの発生、リング状の転位
もなくなり、消光比３５ｄＢ以上のものとなるので、こ
のものはアイソレーターや磁気センサに使用される磁性
ガーネット結晶膜を成長させるための基板結晶として有
用とされる。
第１図、第３図は本発明の方法による酸化物ガ−ネット
単結晶製造装置の縦断面図、第２図はこの方法で得られ
た酸化物ガーネット単結晶の縦断面略図、第４図は本発
明の方法で酸化物ガーネット単結晶を引上げるときのコ
ーン長とルツボ位置との関係グラフ、第５図は実施例に
おけるコーン長とルツボ位置との関係グラフ、第６図は
本発明で得られた酸化物ガーネット単結晶ウエーハの偏
光顕微鏡観察による表面状態図、第７図は比較例で得ら
れた酸化物ガーネット単結晶ウエー八の偏光顕微鏡観察
による表面状態図、第８図は光の挿入損失を測定する装
置の縦断面図を示したものである。 ？ノレ・ソホ゛イ立置（ｒｒ＋ｍ） 第 一ルツホ゛′イ在置 （ｍｍ） 「 ０ ｏ ０
単結晶製造装置の縦断面図、第２図はこの方法で得られ
た酸化物ガーネット単結晶の縦断面略図、第４図は本発
明の方法で酸化物ガーネット単結晶を引上げるときのコ
ーン長とルツボ位置との関係グラフ、第５図は実施例に
おけるコーン長とルツボ位置との関係グラフ、第６図は
本発明で得られた酸化物ガーネット単結晶ウエーハの偏
光顕微鏡観察による表面状態図、第７図は比較例で得ら
れた酸化物ガーネット単結晶ウエー八の偏光顕微鏡観察
による表面状態図、第８図は光の挿入損失を測定する装
置の縦断面図を示したものである。 ？ノレ・ソホ゛イ立置（ｒｒ＋ｍ） 第 一ルツホ゛′イ在置 （ｍｍ） 「 ０ ｏ ０
Claims (5)
- １．消光比が３５ｄＢ以上であることを特徴とする酸化
物ガーネット単結晶。 - ２．組成式が（ＧｄＧａＣａＭｇＺｒ）＿８Ｏ＿１＿２
で示されるものである請求項１に記載の酸化物ガーネッ
ト単結晶。 - ３．高周波誘導加熱によるチョクラルスキー法による酸
化物ガーネット単結晶の製造方法において、該結晶のコ
ーン部の引上げ時にワークコイルに対してルツボを徐々
に降下させることを特徴とする酸化物ガーネット単結晶
の製造方法。 - ４．ルツボ降下時のコーン長さとルツボ位置との関係が
、第４図のＡ（０．０７５ｄ）、Ｂ（０，０．２５ｄ）
、Ｃ（Ｌ，０）、Ｄ（Ｌ，−０．７５ｄ）［ここにＬは
コーン部の全長（ｍｍ）、ｄは結晶の直胴部の直径（ｍ
ｍ）］で囲まれた範囲にある請求項３に記載の酸化物ガ
ーネット単結晶の製造方法。 - ５．酸化物ガーネット単結晶が組成式（ＧｄＧａＣａＭ
ｇＺｒ）＿８Ｏ＿１＿２で示されるものである請求項３
または４に記載の酸化物ガーネット単結晶の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1241473A JPH085756B2 (ja) | 1989-09-18 | 1989-09-18 | 酸化物ガーネット単結晶およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1241473A JPH085756B2 (ja) | 1989-09-18 | 1989-09-18 | 酸化物ガーネット単結晶およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03103398A true JPH03103398A (ja) | 1991-04-30 |
| JPH085756B2 JPH085756B2 (ja) | 1996-01-24 |
Family
ID=17074840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1241473A Expired - Fee Related JPH085756B2 (ja) | 1989-09-18 | 1989-09-18 | 酸化物ガーネット単結晶およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH085756B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7264750B2 (en) | 2003-07-24 | 2007-09-04 | Hitachi Chemical Co., Ltd. | Rare earth silicate single crystal and process for production of rare earth silicate single crystals |
| JP2012208490A (ja) * | 2011-03-16 | 2012-10-25 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 光モジュール |
| JP2016074568A (ja) * | 2014-10-08 | 2016-05-12 | 住友金属鉱山株式会社 | 非磁性ガーネット単結晶基板と磁性ガーネット単結晶膜および光学素子 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5632276A (en) * | 1979-08-21 | 1981-04-01 | Nippon Sekiyu Hanbai Kk | Storage tank for heavy oil |
| 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 |
-
1989
- 1989-09-18 JP JP1241473A patent/JPH085756B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5632276A (en) * | 1979-08-21 | 1981-04-01 | Nippon Sekiyu Hanbai Kk | Storage tank for heavy oil |
| 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 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7264750B2 (en) | 2003-07-24 | 2007-09-04 | Hitachi Chemical Co., Ltd. | Rare earth silicate single crystal and process for production of rare earth silicate single crystals |
| JP2012208490A (ja) * | 2011-03-16 | 2012-10-25 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 光モジュール |
| JP2016074568A (ja) * | 2014-10-08 | 2016-05-12 | 住友金属鉱山株式会社 | 非磁性ガーネット単結晶基板と磁性ガーネット単結晶膜および光学素子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH085756B2 (ja) | 1996-01-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |