JPH0524115B2 - - Google Patents
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- JPH0524115B2 JPH0524115B2 JP22121687A JP22121687A JPH0524115B2 JP H0524115 B2 JPH0524115 B2 JP H0524115B2 JP 22121687 A JP22121687 A JP 22121687A JP 22121687 A JP22121687 A JP 22121687A JP H0524115 B2 JPH0524115 B2 JP H0524115B2
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- single crystal
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、液相エピタキシヤル（LPE）法に
よる磁性ガーネツト膜（ビスマス・ガドリニウ
ム・ガーネツト）の育成に使用される基板結晶に
適するテルビウム・スカンジウム・ガリウム・ガ
ーネツト単結晶の引上結晶上部（種子結晶に近い
方）と下部の格子定数変化及び組成変化の小さい
前記単結晶の育成方法に関するものである。
よる磁性ガーネツト膜（ビスマス・ガドリニウ
ム・ガーネツト）の育成に使用される基板結晶に
適するテルビウム・スカンジウム・ガリウム・ガ
ーネツト単結晶の引上結晶上部（種子結晶に近い
方）と下部の格子定数変化及び組成変化の小さい
前記単結晶の育成方法に関するものである。
テルビウム・スカンジウム・ガリウム・ガーネ
ツト単結晶の育成に関しては、アメリカ合州国の
C.D.BrandleとR.L.Barnsにより報告されている。
（Journal of Crystal Growth：vol20，1973P1〜
P5）。
ツト単結晶の育成に関しては、アメリカ合州国の
C.D.BrandleとR.L.Barnsにより報告されている。
（Journal of Crystal Growth：vol20，1973P1〜
P5）。
この報告によれば、チヨクラルスキー法による
育成が可能である。結晶組成はTb3Sc2Ga3O12で、
その格子定数は12.5245Åである。
育成が可能である。結晶組成はTb3Sc2Ga3O12で、
その格子定数は12.5245Åである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、原料融液組成を、Tb3Sc2Ga3
O12としてチヨクラルスキー法で結晶育成を試み
たところ、育成された結晶中のTbとScの組成が、
結晶の下方へ向つてしだいに増加し、Gaが逆に
減少することがわかつた。この為、結晶化率70％
で格子定数が引上開始直後の部分で12.5248Åか
ら引上終了直前の部分で12.5331Åまで変化する
ことがわかつた。この様な0.0083Åという格子定
数の変化は、LPE法による磁性ガーネツト膜の
育成において必要とする格子定数の基板単結晶を
効率良く取得する上で大きな障害となる。例え
ば、格子定数が12.530±0.0005Åである基板結晶
を格子定数の変化が前記のごとく0.0083Åある結
晶から得ようとする場合、育成された単結晶の1/
８程度しか基板結晶として使用できず歩留りが非
常に悪い。
O12としてチヨクラルスキー法で結晶育成を試み
たところ、育成された結晶中のTbとScの組成が、
結晶の下方へ向つてしだいに増加し、Gaが逆に
減少することがわかつた。この為、結晶化率70％
で格子定数が引上開始直後の部分で12.5248Åか
ら引上終了直前の部分で12.5331Åまで変化する
ことがわかつた。この様な0.0083Åという格子定
数の変化は、LPE法による磁性ガーネツト膜の
育成において必要とする格子定数の基板単結晶を
効率良く取得する上で大きな障害となる。例え
ば、格子定数が12.530±0.0005Åである基板結晶
を格子定数の変化が前記のごとく0.0083Åある結
晶から得ようとする場合、育成された単結晶の1/
８程度しか基板結晶として使用できず歩留りが非
常に悪い。
そこで、本発明の目的は上記欠点に鑑みLPE
法による磁性ガーネツト単結晶の育成に使用する
基板結晶を効率良く取得できる格子定数変化の小
さいテルビウム・スカンジウム・ガリウム・ガー
ネツト単結晶の育成方法を提供することにあり、
具体的には結晶化率70％において結晶引上開始直
後の部分と終了直前の部分の格子定数の違いが
0.002Å以内に収めることが可能な原料融液の組
成範囲を与えることである。
法による磁性ガーネツト単結晶の育成に使用する
基板結晶を効率良く取得できる格子定数変化の小
さいテルビウム・スカンジウム・ガリウム・ガー
ネツト単結晶の育成方法を提供することにあり、
具体的には結晶化率70％において結晶引上開始直
後の部分と終了直前の部分の格子定数の違いが
0.002Å以内に収めることが可能な原料融液の組
成範囲を与えることである。
本発明は、チヨクラルスキー法により育成され
たテルビウム・スカンジウム・ガリウム・ガーネ
ツト単結晶であつて、原料融液の組成をTbxScy
Ga8-x-yO12なる化学式で表現した時に、2.90≦ｘ
≦2.94及び1.76≦ｙ≦1.78の範囲内である組成の
原料融液から育成するテルビウム・スカンジウ
ム・ガリウム・ガーネツト単結晶である。
たテルビウム・スカンジウム・ガリウム・ガーネ
ツト単結晶であつて、原料融液の組成をTbxScy
Ga8-x-yO12なる化学式で表現した時に、2.90≦ｘ
≦2.94及び1.76≦ｙ≦1.78の範囲内である組成の
原料融液から育成するテルビウム・スカンジウ
ム・ガリウム・ガーネツト単結晶である。
第１図は、テルビウム・スカンジウム・ガリウ
ム・ガーネツト化合物の組成を三角座標を用いて
表現したもので第１図中、斜線で示される領域が
本発明による原料融液の組成範囲である。
ム・ガーネツト化合物の組成を三角座標を用いて
表現したもので第１図中、斜線で示される領域が
本発明による原料融液の組成範囲である。
実施例 １
テルビウム・スカンジウム・ガリウム・ガーネ
ツト単結晶の育成において原料融液の組成を、第
１図中ので表現されるTb2.90Sc1.76Ga3.34O12な
る組成とした。Tb2O3，Sc2O3，Ga2O3の各酸化
物粉末を上述の組成となるように秤量、混合し
50〓mm×50mmｈのIrルツボに合計400ｇ投入融解し
て原料融液を作る。単結晶の育成は＜111＞方位
で切り出されたテルビウム・スカンジウム・ガー
ネツト単結晶のロツドを種子結晶とし、引上速度
３mm／Ｈ、引上軸回転速度を20rpm、又雰囲気は
窒素ガスで行つた。育成された単結晶は直径約26
mm〓、長さ約90mmで、重量は285ｇであつた。した
がつて、結晶化率は71.3％となる。この結晶の引
上開始直後の部分と引上終了直前の部分から引上
方向に垂直なウエハーを切り出し格子定数を測定
したところ、引上開始直後の部分で12.5136Å、
引上終了直前の部分で12.5117Åであつた。格子
定数の差は0.0019Åとなり本発明の目的を達成し
ている。
ツト単結晶の育成において原料融液の組成を、第
１図中ので表現されるTb2.90Sc1.76Ga3.34O12な
る組成とした。Tb2O3，Sc2O3，Ga2O3の各酸化
物粉末を上述の組成となるように秤量、混合し
50〓mm×50mmｈのIrルツボに合計400ｇ投入融解し
て原料融液を作る。単結晶の育成は＜111＞方位
で切り出されたテルビウム・スカンジウム・ガー
ネツト単結晶のロツドを種子結晶とし、引上速度
３mm／Ｈ、引上軸回転速度を20rpm、又雰囲気は
窒素ガスで行つた。育成された単結晶は直径約26
mm〓、長さ約90mmで、重量は285ｇであつた。した
がつて、結晶化率は71.3％となる。この結晶の引
上開始直後の部分と引上終了直前の部分から引上
方向に垂直なウエハーを切り出し格子定数を測定
したところ、引上開始直後の部分で12.5136Å、
引上終了直前の部分で12.5117Åであつた。格子
定数の差は0.0019Åとなり本発明の目的を達成し
ている。
実施例 ２
原料融液組成を第１図ので表現される組成、
すなわち、Tb2.92Sc1.77Ga3.31O12とし実施例１と
同じ条件で、テルビウム・スカンジウム・ガリウ
ム・ガーネツト単結晶の育成を行つた。育成され
た単結晶は、直径約23mm、長さ約105mmで重量は
293ｇであつた。したがつて本実施例での結晶化
率は73.2％である。この結晶の引上開始直後の部
分の格子定数は12.5148Å、引上終了直前の部分
での格子定数は12.5151Åであつた。格子定数の
差は0.0003Åである。本実施例の場合、育成され
た単結晶の引上開始直後の部分と引上終了直前の
部分のテルビウム、スカンジウム、およびガリウ
ムの組成の差はほとんどなかつた。したがつて、
本実施例のテルビウム・スカンジウム・ガリウ
ム・ガーネツトの組成Tb2.92Sc1.77Ga3.51O12は、
原料融液組成とそこから育成される結晶組成が一
致するコングルエント組成にきわめて近い組成と
見なすことができる。すなわち、結晶化率が100
％近くなるまで単結晶の育成を実行した場合にお
いても結晶の組成の変化は非常に小さく、格子定
数においても引上開始直後の部分と引上終了直前
の部分ではほとんど変化しないことが期待でき
る。したがつて、本実施例の原料融液組成は本発
明における最もすぐれた特性を有するテルビウ
ム・スカンジウム・ガリウム・ガーネツト単結晶
の育成を可能にするものである。
すなわち、Tb2.92Sc1.77Ga3.31O12とし実施例１と
同じ条件で、テルビウム・スカンジウム・ガリウ
ム・ガーネツト単結晶の育成を行つた。育成され
た単結晶は、直径約23mm、長さ約105mmで重量は
293ｇであつた。したがつて本実施例での結晶化
率は73.2％である。この結晶の引上開始直後の部
分の格子定数は12.5148Å、引上終了直前の部分
での格子定数は12.5151Åであつた。格子定数の
差は0.0003Åである。本実施例の場合、育成され
た単結晶の引上開始直後の部分と引上終了直前の
部分のテルビウム、スカンジウム、およびガリウ
ムの組成の差はほとんどなかつた。したがつて、
本実施例のテルビウム・スカンジウム・ガリウ
ム・ガーネツトの組成Tb2.92Sc1.77Ga3.51O12は、
原料融液組成とそこから育成される結晶組成が一
致するコングルエント組成にきわめて近い組成と
見なすことができる。すなわち、結晶化率が100
％近くなるまで単結晶の育成を実行した場合にお
いても結晶の組成の変化は非常に小さく、格子定
数においても引上開始直後の部分と引上終了直前
の部分ではほとんど変化しないことが期待でき
る。したがつて、本実施例の原料融液組成は本発
明における最もすぐれた特性を有するテルビウ
ム・スカンジウム・ガリウム・ガーネツト単結晶
の育成を可能にするものである。
以上説明した様に本発明によれば、単結晶の育
成開始直後から終了直前までの格子定数の差が
0.002Å以内の均一なテルビウム・スカンジウ
ム・ガリウム・ガーネツト単結晶であるから、
LPE法による磁性ガーネツト膜育成用基板単結
晶を効率良く取得できる。
成開始直後から終了直前までの格子定数の差が
0.002Å以内の均一なテルビウム・スカンジウ
ム・ガリウム・ガーネツト単結晶であるから、
LPE法による磁性ガーネツト膜育成用基板単結
晶を効率良く取得できる。
第１図は、本発明の実施例に係る原料融液
〔Tbx・Scy・GaZ(=8-x-y)・O12〕の組成図である。
〔Tbx・Scy・GaZ(=8-x-y)・O12〕の組成図である。
Claims (1)
- １ チヨクラルスキー法により育成されたテルビ
ウム・スカンジウム・ガリウム・ガーネツト単結
晶であつて、原料融液の組成をTbxScyGa8-x-y
O12で示される化学式から成り、2.90≦ｘ≦2.94，
1.76≦ｙ≦1.78の範囲内とすることを特徴とする
テルビウム・スカンジウム・ガリウム・ガーネツ
ト単結晶。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22121687A JPS6465098A (en) | 1987-09-05 | 1987-09-05 | Single crystal of terbium-scandium-gallium-garnet |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22121687A JPS6465098A (en) | 1987-09-05 | 1987-09-05 | Single crystal of terbium-scandium-gallium-garnet |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6465098A JPS6465098A (en) | 1989-03-10 |
| JPH0524115B2 true JPH0524115B2 (ja) | 1993-04-06 |
Family
ID=16763285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22121687A Granted JPS6465098A (en) | 1987-09-05 | 1987-09-05 | Single crystal of terbium-scandium-gallium-garnet |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6465098A (ja) |
-
1987
- 1987-09-05 JP JP22121687A patent/JPS6465098A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6465098A (en) | 1989-03-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |