JPH0669013B2 - ビスマス含有磁性ガ−ネツト膜の製法 - Google Patents
ビスマス含有磁性ガ−ネツト膜の製法Info
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- JPH0669013B2 JPH0669013B2 JP23656885A JP23656885A JPH0669013B2 JP H0669013 B2 JPH0669013 B2 JP H0669013B2 JP 23656885 A JP23656885 A JP 23656885A JP 23656885 A JP23656885 A JP 23656885A JP H0669013 B2 JPH0669013 B2 JP H0669013B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば光アイソレータに用いるビスマス含有
磁性ガーネット膜の製法に関する。
磁性ガーネット膜の製法に関する。
本発明は、ビスマス含有磁性ガーネット膜に対し600℃
以上の加熱温度から徐冷することによって光吸収の低減
化をはかるものである。
以上の加熱温度から徐冷することによって光吸収の低減
化をはかるものである。
〔従来の技術〕 例えば光ディスク、光磁気ディスク等における情報の記
録或いは（及び）読み出しをはじめとして、各種用途に
半導体レーザーの利用が広まっている。
録或いは（及び）読み出しをはじめとして、各種用途に
半導体レーザーの利用が広まっている。
ところが、このように半導体レーザーを用いる場合、こ
れに戻り光があるとモードホッピングノイズが生じるな
どの不都合があることから、できるだけ、半導体レーザ
ーから出た光が、再び半導体レーザーに戻ることがない
ように、この戻り光を遮断する光アイソレータの必要性
が高まっている。
れに戻り光があるとモードホッピングノイズが生じるな
どの不都合があることから、できるだけ、半導体レーザ
ーから出た光が、再び半導体レーザーに戻ることがない
ように、この戻り光を遮断する光アイソレータの必要性
が高まっている。
この光アイソレータは、第７図にその概略的構成を示す
ように、ファラデー回転素子(1)を挾んで偏光子(2)と検
光子(3)とが配置されて成る。ファラデー回転素子(1)
は、マグネット(4)によって光軸方向に磁場が与えられ
て、光源(5)例えば半導体レーザーから偏光子(2)を通じ
て入射する直線偏光をその偏光面が45°回転するように
なされる。検光子(3)はこのファラデー回転素子(1)によ
って45°回転した偏光を通過することができるようにそ
の軸方向が選ばれていて、これを通過した光が被照射面
に照射するようになされている。そして、この場合被照
射面(6)からの反射光、すなわち戻り光がある場合、こ
の戻り光は、再び検光子(3)を通過してファラデー回転
素子(1)を通過し、この時再び45°回転されて偏光子(2)
に向う。したがって、この偏光子(2)に向う戻り光は順
方向の入射光に対してその偏光面が90°回転しているこ
とになり、この偏光子(2)を通過することができず、光
源(4)に向うことができない。このように光アイソレー
タによれば、一方向すなわち順方向に関しては、光透過
性を有するがこれとは逆の方向に関しては遮断効果を奏
することができる。
ように、ファラデー回転素子(1)を挾んで偏光子(2)と検
光子(3)とが配置されて成る。ファラデー回転素子(1)
は、マグネット(4)によって光軸方向に磁場が与えられ
て、光源(5)例えば半導体レーザーから偏光子(2)を通じ
て入射する直線偏光をその偏光面が45°回転するように
なされる。検光子(3)はこのファラデー回転素子(1)によ
って45°回転した偏光を通過することができるようにそ
の軸方向が選ばれていて、これを通過した光が被照射面
に照射するようになされている。そして、この場合被照
射面(6)からの反射光、すなわち戻り光がある場合、こ
の戻り光は、再び検光子(3)を通過してファラデー回転
素子(1)を通過し、この時再び45°回転されて偏光子(2)
に向う。したがって、この偏光子(2)に向う戻り光は順
方向の入射光に対してその偏光面が90°回転しているこ
とになり、この偏光子(2)を通過することができず、光
源(4)に向うことができない。このように光アイソレー
タによれば、一方向すなわち順方向に関しては、光透過
性を有するがこれとは逆の方向に関しては遮断効果を奏
することができる。
このように光アイソレータは、逆方向の光を遮断する機
能を有するものであるが、順方向の光損失を小さくする
上でファラデー回転素子自体の光透過率はできるだけ大
きいことが望まれる。この光透過率を大きくするには、
ファラデー回転素子の厚さｔは、できるだけ小さいこと
が望まれるが、この厚さｔは、所要の回転角、上述の例
では45°の回転角を得るために、或る厚さを必要とす
る。45°回転する間の順方向損失Ｌ(dB)は、 （但し、αは光吸収係数、Ｆはファラデー回転能）で与
えられるので、Ｌを小さくするには、光吸収係数αが小
さいものが必要となる。
能を有するものであるが、順方向の光損失を小さくする
上でファラデー回転素子自体の光透過率はできるだけ大
きいことが望まれる。この光透過率を大きくするには、
ファラデー回転素子の厚さｔは、できるだけ小さいこと
が望まれるが、この厚さｔは、所要の回転角、上述の例
では45°の回転角を得るために、或る厚さを必要とす
る。45°回転する間の順方向損失Ｌ(dB)は、 （但し、αは光吸収係数、Ｆはファラデー回転能）で与
えられるので、Ｌを小さくするには、光吸収係数αが小
さいものが必要となる。
この光吸収係数αは、波長に依存するものであり、1.3
μｍ波長帯で代表されるような長波長帯については、YI
G（イットリウム・鉄・ガーネット）によるファラデー
回転素子によって可成り満足するものが得られている。
μｍ波長帯で代表されるような長波長帯については、YI
G（イットリウム・鉄・ガーネット）によるファラデー
回転素子によって可成り満足するものが得られている。
ところが、上述したような光ディスク、或いは光磁気デ
ィスク等の光源としては、AlGaAs系半導体レーザーのよ
うな0.8μｍ波長帯（0.8μｍ波長帯とは、0.8μｍの波
長を中心とする0.75〜0.85μｍ程度の波長範囲を一般に
指称する）の半導体レーザーが用いられんとする方向に
あり、この0.8μｍ波長帯についてのファラデー回転素
子の開発が望まれている。
ィスク等の光源としては、AlGaAs系半導体レーザーのよ
うな0.8μｍ波長帯（0.8μｍ波長帯とは、0.8μｍの波
長を中心とする0.75〜0.85μｍ程度の波長範囲を一般に
指称する）の半導体レーザーが用いられんとする方向に
あり、この0.8μｍ波長帯についてのファラデー回転素
子の開発が望まれている。
一方、このようなファラデー回転素子に用いる磁性ガー
ネット、すなわち希土類鉄ガーネットを育成する方法と
しては、液相エピタキシーによって結晶膜を得るという
方法、すなわち原料融液中に例えばGGG（ガドリニウム
・ガリウム・ガーネット）基板を浸漬し、この基板を引
上げることによってこの基板上に磁性ガーネット膜を育
成するという方法が量産性にすぐれているものである
が、この場合、この液相エピタキシーの融液には、フラ
ックスが添加される。このフラックスとしては、通常Pb
Oが用いられる。ところが、このPbOをフラックスとして
用いた場合、その育成された結晶膜中にPb2+の一部が混
入することは避けられないものであり、これによって光
の吸収損失を低めることが難しくなる。尚、PbOフラッ
クスによる場合においても、その結晶膜の育成温度をコ
ントロールすることによって光吸収を下げることができ
るという報告もなされている（ジャーナル オブ アプ
ライド フィジックス(Journal of Applied Physics) V
ol.45 P2867〜2873 July 1974)ところであるが、これに
ついても、0.8μｍ波長帯では有効なものではない。
ネット、すなわち希土類鉄ガーネットを育成する方法と
しては、液相エピタキシーによって結晶膜を得るという
方法、すなわち原料融液中に例えばGGG（ガドリニウム
・ガリウム・ガーネット）基板を浸漬し、この基板を引
上げることによってこの基板上に磁性ガーネット膜を育
成するという方法が量産性にすぐれているものである
が、この場合、この液相エピタキシーの融液には、フラ
ックスが添加される。このフラックスとしては、通常Pb
Oが用いられる。ところが、このPbOをフラックスとして
用いた場合、その育成された結晶膜中にPb2+の一部が混
入することは避けられないものであり、これによって光
の吸収損失を低めることが難しくなる。尚、PbOフラッ
クスによる場合においても、その結晶膜の育成温度をコ
ントロールすることによって光吸収を下げることができ
るという報告もなされている（ジャーナル オブ アプ
ライド フィジックス(Journal of Applied Physics) V
ol.45 P2867〜2873 July 1974)ところであるが、これに
ついても、0.8μｍ波長帯では有効なものではない。
そこでPb2+が混入することのないように、Bi2O3のみを
フラックスとする融液を用いて液相エピタキシーによっ
てBi置換の磁性ガーネット膜、すなわち希土類の一部を
Biで置換した磁性ガーネット膜を育成することが考えら
れる（ジャーナル オブ エレクトロ ケミカル ソサ
イアテイ(Journal of Electrochemical Society) Vol.1
23 P 1248〜1249 1976)。
フラックスとする融液を用いて液相エピタキシーによっ
てBi置換の磁性ガーネット膜、すなわち希土類の一部を
Biで置換した磁性ガーネット膜を育成することが考えら
れる（ジャーナル オブ エレクトロ ケミカル ソサ
イアテイ(Journal of Electrochemical Society) Vol.1
23 P 1248〜1249 1976)。
ところが、実際上、このような方法によってBi置換の磁
性ガーネットを育成しても、光吸収の低下は充分得られ
ない。これは、本来Bi置換の磁性ガーネットの組成は、
例えば、 （Ｔｍ３＋ ２．３ Ｂｉ３＋ ０．７）（Ｆｅ３＋ ４．０ Ｇａ３＋ １．０）Ｏ
１２・・・(2) であるべきものが、実際には、 Ｔｍ３＋ ２．３ Ｂｉ３＋ ０．７ Ｆｅ２＋ ２δ＋δ′ Ｆｅ３＋
４．０−２δ−δ′ Ｇａ３＋ １．０ Ｐｔ４＋ δ′ Ｏ２− １２−δ・・・
(3) で示されるようなPt4+及び酸素空席の発生によって２価
のFeイオンが発生してこれにより光吸収が生じるものと
思われる。このPtの混入は、液相エピタキシーに際して
用いられるるつぼがPtであることにより、このPtが融液
中に拡散することによる。
性ガーネットを育成しても、光吸収の低下は充分得られ
ない。これは、本来Bi置換の磁性ガーネットの組成は、
例えば、 （Ｔｍ３＋ ２．３ Ｂｉ３＋ ０．７）（Ｆｅ３＋ ４．０ Ｇａ３＋ １．０）Ｏ
１２・・・(2) であるべきものが、実際には、 Ｔｍ３＋ ２．３ Ｂｉ３＋ ０．７ Ｆｅ２＋ ２δ＋δ′ Ｆｅ３＋
４．０−２δ−δ′ Ｇａ３＋ １．０ Ｐｔ４＋ δ′ Ｏ２− １２−δ・・・
(3) で示されるようなPt4+及び酸素空席の発生によって２価
のFeイオンが発生してこれにより光吸収が生じるものと
思われる。このPtの混入は、液相エピタキシーに際して
用いられるるつぼがPtであることにより、このPtが融液
中に拡散することによる。
また、液相エピタキシーによって磁気異方性を有するガ
ーネット膜を得る方法として、フラックスにCaCO3を添
加したものの報告（マティリアル リサーチ ブルテン
(Material Research Bulltein) Vol.11,PP337〜246,197
6)がある。この場合、そのフラックスはBi2O3単独のも
のではなく、Bi2O3と共に、CeO2/K2O，或いはSiO2/Na2O
等が添加されるものである。
ーネット膜を得る方法として、フラックスにCaCO3を添
加したものの報告（マティリアル リサーチ ブルテン
(Material Research Bulltein) Vol.11,PP337〜246,197
6)がある。この場合、そのフラックスはBi2O3単独のも
のではなく、Bi2O3と共に、CeO2/K2O，或いはSiO2/Na2O
等が添加されるものである。
そして、本出願人は、0.8μｍ帯の半導体レーザー光に
対して低い光吸収を示すビスマス置換磁性ガーネット
を、特願昭59-275574号、特願昭60-108011号、特願昭60
-108012号の各出願、更に昭和60年10月２日付けで出願
した「ビスマス置換磁性ガーネットの製法」で提案し
た。これらの出願の発明はBi2O3単独のフラックスを用
いるものであり、夫々２価の金属イオンの添加によって
0.8μｍ帯の光吸収体のFe2+の発生を抑制して0.8μｍ帯
の光吸収の低減化をはかるものである。
対して低い光吸収を示すビスマス置換磁性ガーネット
を、特願昭59-275574号、特願昭60-108011号、特願昭60
-108012号の各出願、更に昭和60年10月２日付けで出願
した「ビスマス置換磁性ガーネットの製法」で提案し
た。これらの出願の発明はBi2O3単独のフラックスを用
いるものであり、夫々２価の金属イオンの添加によって
0.8μｍ帯の光吸収体のFe2+の発生を抑制して0.8μｍ帯
の光吸収の低減化をはかるものである。
このようなビスマス置換磁性ガーネット0.8μｍ帯で
は、光吸収を効果的に低減化し得るものの、その組成
を、光吸収を最小にする組成に厳密に選定することは工
業的に難しく、また実際上所定の組成の融液を用いて液
相エピタキシーを行っても、繰り返してエピタキシーを
行っていくうちに、融液の組成が変化するために光吸収
が最小値より若干大きくなる場合がある。
は、光吸収を効果的に低減化し得るものの、その組成
を、光吸収を最小にする組成に厳密に選定することは工
業的に難しく、また実際上所定の組成の融液を用いて液
相エピタキシーを行っても、繰り返してエピタキシーを
行っていくうちに、融液の組成が変化するために光吸収
が最小値より若干大きくなる場合がある。
本発明は、前述した例えばBi2O3の単独フラックスを用
いて磁性ガーネット膜を得る場合などの、特にBiを含有
する磁性ガーネット膜を得る場合において、光吸収の低
減化を確実に行うことができるようにするものである。
いて磁性ガーネット膜を得る場合などの、特にBiを含有
する磁性ガーネット膜を得る場合において、光吸収の低
減化を確実に行うことができるようにするものである。
本発明は、ビスマス含有磁性ガーネット膜を液相エピタ
キシャル成長（以下LPEという）によって生成して後、
この生成時の加熱状態から、或いは改めて加熱すること
によって少くとも600℃以上の加熱状態から毎時500℃よ
り遅い冷却速度をもって徐冷する工程をとる。
キシャル成長（以下LPEという）によって生成して後、
この生成時の加熱状態から、或いは改めて加熱すること
によって少くとも600℃以上の加熱状態から毎時500℃よ
り遅い冷却速度をもって徐冷する工程をとる。
因みに、従来一般のLPEによる成膜は、LPE終了後LPE膜
を生成した基体を炉中から炉外の室温下にとり出すこと
が行われるものであり、この時は、急速な冷却がなされ
る。
を生成した基体を炉中から炉外の室温下にとり出すこと
が行われるものであり、この時は、急速な冷却がなされ
る。
LPEによるBi含有の磁性ガーネットを、600℃以上の加熱
状態から徐冷することによって、光吸収特に0.8μｍ帯
の光吸収が減少する。これは、600℃以上という高温加
熱状態では酸素空席が動き易い状態にあり、これからの
大気中の毎時500℃以下の徐冷によって、成膜時で磁性
ガーネット膜がｎ型のときは酸化されてFe2+が減少する
こと、そして、ｐ型のときは、還元されてFe4+が減少す
ること、つまり光吸収に寄与するFe2+或いはFe4+の減少
を来すことによるものと思われる。
状態から徐冷することによって、光吸収特に0.8μｍ帯
の光吸収が減少する。これは、600℃以上という高温加
熱状態では酸素空席が動き易い状態にあり、これからの
大気中の毎時500℃以下の徐冷によって、成膜時で磁性
ガーネット膜がｎ型のときは酸化されてFe2+が減少する
こと、そして、ｐ型のときは、還元されてFe4+が減少す
ること、つまり光吸収に寄与するFe2+或いはFe4+の減少
を来すことによるものと思われる。
実施例１ Gd3Ga5O12基板（GGG基板）上に下記組成の融液によって
LPE法によって磁性ガーネット膜を育成した。
LPE法によって磁性ガーネット膜を育成した。
この融液の組成は、 とした。
次に、この融液に、 で定義（式中の分子式は融液中のモル数を示す）される
Ｒ6′で表わして、Ｒ6′＝0.2％，0.6％，1.0％，1.2
％，1.8％になるようにMgOを順次添加していって夫々育
成膜を得た。このようにして夫々育成した各膜の試料
と、比較のためにＲ6′＝０％の同様の試料について波
長λが、λ＝810nmの光についての光吸収係数α810を測
定した結果を第１図に示す。第１図において白丸印は、
その測定値をプロットしたものである。これによると、
Ｒ6′の増加につれ、つまりMg2+の添加により、α810が
一旦減少し、Ｒ6′が1.0〜1.2％で最小値を示し、これ
より更にＲ6′を増加させると再びα810が増大してい
る。そして、ゼーベック効果で測定した各試料の伝導型
は、Ｒ6′1.0％ではｎ型伝導を示し、Ｒ6′1.8％で
は、ｐ型伝導を示した。また、これら各試料についての
電気抵抗率ρの測定を行った。その結果を第２図中に白
丸印をもってプロットした。
Ｒ6′で表わして、Ｒ6′＝0.2％，0.6％，1.0％，1.2
％，1.8％になるようにMgOを順次添加していって夫々育
成膜を得た。このようにして夫々育成した各膜の試料
と、比較のためにＲ6′＝０％の同様の試料について波
長λが、λ＝810nmの光についての光吸収係数α810を測
定した結果を第１図に示す。第１図において白丸印は、
その測定値をプロットしたものである。これによると、
Ｒ6′の増加につれ、つまりMg2+の添加により、α810が
一旦減少し、Ｒ6′が1.0〜1.2％で最小値を示し、これ
より更にＲ6′を増加させると再びα810が増大してい
る。そして、ゼーベック効果で測定した各試料の伝導型
は、Ｒ6′1.0％ではｎ型伝導を示し、Ｒ6′1.8％で
は、ｐ型伝導を示した。また、これら各試料についての
電気抵抗率ρの測定を行った。その結果を第２図中に白
丸印をもってプロットした。
この実施例におけるMg2+の添加の効果は、次のように考
えられる。すなわち、Mg2+を添加しないときは、Pt4+と
酸素空席の存在るためにFe2+が発生し、そのためｎ型伝
導を示し、Fe2+による光吸収によってα810が大きくな
ると考えられる（ジャーナル オブ アプライド フィ
ジックス(Journal of Applied Physics) Vol.41 P1211
〜1217,1970参照）。そして、これにMg2+を添加すると
各育成膜に入ったMg2+の分だけFe2+が減少し、α810は
低下する。更にMg2+がPt4+と酸素空席量を補うだけ膜中
に添加されると、Fe2+の発生が抑えられるのでα810は
最小となる。そして、Mg2+がこれ以上増加すると、過剰
のMg2+のために、Fe4+が発生してｐ型伝導となり、この
Fe4+による光吸収が生じてα810の増加が生じてくると
考えられる。次に、このようにし得た各試料を大気中で
約850℃で２時間熱処理し、その後40〜50℃／hourで室
温まで徐冷した。その後、各試料について光吸収係数α
810と、抵抗率ρの測定を行った、第１図及び第２図の
各黒丸印はこの加熱及び徐冷による熱処理工程後の各測
定値をプロットしたものである。第１図の白丸印による
熱処理前のα810と黒丸印による上述した熱処理後のα
810を比較することによって明らかなように、熱処理後
のα810は、特にｎ型のものにおいて激減している。
えられる。すなわち、Mg2+を添加しないときは、Pt4+と
酸素空席の存在るためにFe2+が発生し、そのためｎ型伝
導を示し、Fe2+による光吸収によってα810が大きくな
ると考えられる（ジャーナル オブ アプライド フィ
ジックス(Journal of Applied Physics) Vol.41 P1211
〜1217,1970参照）。そして、これにMg2+を添加すると
各育成膜に入ったMg2+の分だけFe2+が減少し、α810は
低下する。更にMg2+がPt4+と酸素空席量を補うだけ膜中
に添加されると、Fe2+の発生が抑えられるのでα810は
最小となる。そして、Mg2+がこれ以上増加すると、過剰
のMg2+のために、Fe4+が発生してｐ型伝導となり、この
Fe4+による光吸収が生じてα810の増加が生じてくると
考えられる。次に、このようにし得た各試料を大気中で
約850℃で２時間熱処理し、その後40〜50℃／hourで室
温まで徐冷した。その後、各試料について光吸収係数α
810と、抵抗率ρの測定を行った、第１図及び第２図の
各黒丸印はこの加熱及び徐冷による熱処理工程後の各測
定値をプロットしたものである。第１図の白丸印による
熱処理前のα810と黒丸印による上述した熱処理後のα
810を比較することによって明らかなように、熱処理後
のα810は、特にｎ型のものにおいて激減している。
実施例２ GGG基板上に下記組成の融液によってLPE法によって磁性
ガーネット膜を育成した。
ガーネット膜を育成した。
この融液の組成は、 とした。
次に、この融液に、 で定義される量で表わされるＲ6′が夫々0.1％，0.2
％，0.3％，0.4％，0.5％，0.6％，0.8％，1.14％，5.0
％となる様にMgOを順次添加してLPE法によって膜育成を
行った。これら夫々育成した膜とＲ6′＝０％の膜の、
λ＝810nmの光についての光吸収係数α810と抵抗率ρを
測定した結果を夫々第３図及び第４図に白丸印をもって
示す。この場合、Ｒ6′0.4％でｎ型，Ｒ6′1.14％
でｐ型を呈した。この例においても、Mg2+の添加と共に
α810は減少し、α810＝0.5〜0.8％で最小の値を示し、
これよりMg2+を増加させることによって再びα810の増
加が生じている。次にこのようにして得た各試料に対し
実施例１におけると同様の熱処理を行った。その後夫々
のα810とρとを測定し結果を第３図及び第４図中に各
黒丸印をもって示す。
％，0.3％，0.4％，0.5％，0.6％，0.8％，1.14％，5.0
％となる様にMgOを順次添加してLPE法によって膜育成を
行った。これら夫々育成した膜とＲ6′＝０％の膜の、
λ＝810nmの光についての光吸収係数α810と抵抗率ρを
測定した結果を夫々第３図及び第４図に白丸印をもって
示す。この場合、Ｒ6′0.4％でｎ型，Ｒ6′1.14％
でｐ型を呈した。この例においても、Mg2+の添加と共に
α810は減少し、α810＝0.5〜0.8％で最小の値を示し、
これよりMg2+を増加させることによって再びα810の増
加が生じている。次にこのようにして得た各試料に対し
実施例１におけると同様の熱処理を行った。その後夫々
のα810とρとを測定し結果を第３図及び第４図中に各
黒丸印をもって示す。
実施例１及び２の何れにおいても熱処理後においては、
光吸収係数α810が効果的に減少している。この光吸収
の減少は、加熱及び徐冷による熱処理後の抵抗率ρが第
２図に示すように１桁も増大していることから前述した
ように、ｎ型のものにおいては、酸化によってFe2+が減
少し、ｐ型のものにおいては還元によってFe4+が減少し
ていることに因るものと思われる。
光吸収係数α810が効果的に減少している。この光吸収
の減少は、加熱及び徐冷による熱処理後の抵抗率ρが第
２図に示すように１桁も増大していることから前述した
ように、ｎ型のものにおいては、酸化によってFe2+が減
少し、ｐ型のものにおいては還元によってFe4+が減少し
ていることに因るものと思われる。
例えば第１図においてＲ6′＝1.0％，1.8％のものにつ
いてα810の減少がみられないのは、Ｒ6′＝1.0％の場
合、成膜状態で、すでにFe2+及びFe4+の存在が殆どない
こと、Ｒ6′＝1.8％のものについては同様にｐ型の程度
が成膜の状態で小さいことによるものと思われる。
いてα810の減少がみられないのは、Ｒ6′＝1.0％の場
合、成膜状態で、すでにFe2+及びFe4+の存在が殆どない
こと、Ｒ6′＝1.8％のものについては同様にｐ型の程度
が成膜の状態で小さいことによるものと思われる。
そして、更にこの酸化及び還元についての確認を行っ
た。すなわち、実施例１及び２における各ｎ型膜を上述
の熱処理時の雰囲気の酸素分圧Ｐ02を変化させて、この
処理時の酸素分圧Ｐ02と光吸収係数α810との関係につ
いてみた。この結果を、第５図の酸素分圧Ｐ02−温度の
逆数１／Ｔによる図において示す。黒丸印は酸化、×印
は還元を示し、第５図中実線は、酸化と還元の境界を示
したものである。つまりこの図においてこの実線より上
方が酸化領域で10％以上の光吸収が生じ、下方が還元領
域で光吸収の増加が生じた。第６図はｐ型膜についての
同様の酸素分圧−温度図における酸化と還元とを夫々同
様に黒丸印と×印とで示すもので、その境界は、第６図
中実線で示す位置となる。すなわち、第５図及び第６図
から大気中でｎ型及びｐ型の双方で酸化領域と還元領域
が重なるのでｎ型及びｐ型の双方に関して大気圧下の熱
処理で光吸収係数α810の減少がはかられることが分
る。
た。すなわち、実施例１及び２における各ｎ型膜を上述
の熱処理時の雰囲気の酸素分圧Ｐ02を変化させて、この
処理時の酸素分圧Ｐ02と光吸収係数α810との関係につ
いてみた。この結果を、第５図の酸素分圧Ｐ02−温度の
逆数１／Ｔによる図において示す。黒丸印は酸化、×印
は還元を示し、第５図中実線は、酸化と還元の境界を示
したものである。つまりこの図においてこの実線より上
方が酸化領域で10％以上の光吸収が生じ、下方が還元領
域で光吸収の増加が生じた。第６図はｐ型膜についての
同様の酸素分圧−温度図における酸化と還元とを夫々同
様に黒丸印と×印とで示すもので、その境界は、第６図
中実線で示す位置となる。すなわち、第５図及び第６図
から大気中でｎ型及びｐ型の双方で酸化領域と還元領域
が重なるのでｎ型及びｐ型の双方に関して大気圧下の熱
処理で光吸収係数α810の減少がはかられることが分
る。
実施例３ (BiTm)3(FeGa)5O12なる化学式で表わせるｎ型の磁性ガ
ーネット膜を第５図の酸化領域の条件下で熱処理したと
ころ、成膜のままの状態に比し、光吸収は減少した。
ーネット膜を第５図の酸化領域の条件下で熱処理したと
ころ、成膜のままの状態に比し、光吸収は減少した。
実施例４ (BiYCa)3Fe5O12なる化学式で表わされるｎ型の磁性ガー
ネット膜を第５図の酸化領域で熱処理したところ光吸収
は成膜のままの状態に比し減少した。
ネット膜を第５図の酸化領域で熱処理したところ光吸収
は成膜のままの状態に比し減少した。
尚、本発明を適用し得る磁性ガーネット膜は、上述した
例に限られるものではなく、添加する２価のイオンとし
ては他のBe2+,Sr2+,Ba2+等を用いることもできるし、ま
たフラックスをBi2O3単独のものに限られず、各種の方
法によって得たBi含有の磁性ガーネット膜に適用し得る
ものである。
例に限られるものではなく、添加する２価のイオンとし
ては他のBe2+,Sr2+,Ba2+等を用いることもできるし、ま
たフラックスをBi2O3単独のものに限られず、各種の方
法によって得たBi含有の磁性ガーネット膜に適用し得る
ものである。
上述したように本発明製法によれば、光吸収の低い磁性
ガーネット膜を得ることができるものであるが、第１図
及び第３図の実線グラフをみて明らかなように、組成が
変化しても光吸収が殆ど均一の低い値を示すようになる
こと、更に各実施例と、第５図及び第６図から組成が変
っても境界線が殆ど変化していないことから、組成の選
定の自由度が大であることが分るがこのことは実際の工
業的生産において極めて大きな利益をもたらすものであ
る。
ガーネット膜を得ることができるものであるが、第１図
及び第３図の実線グラフをみて明らかなように、組成が
変化しても光吸収が殆ど均一の低い値を示すようになる
こと、更に各実施例と、第５図及び第６図から組成が変
っても境界線が殆ど変化していないことから、組成の選
定の自由度が大であることが分るがこのことは実際の工
業的生産において極めて大きな利益をもたらすものであ
る。
そして、上述したように本発明によれば、0.8μｍ波長
帯に対して光吸収の小さいBi置換磁性ガーネットを得る
ことができるので、これを例えば光アイソレータのファ
ラデー回転素子として用いることによって0.8μｍ波長
帯の半導体レーザーを用いる場合において戻り光はこれ
を阻止して半導体レーザーにおいて安定な動作をなさし
め、順方向の光に関しては高い透過率、すなわち低光損
失とすることができるので、光ディスク、光磁気ディス
ク等の各種情報の記録・再生光源系に用いることがで
き、実用上の利益は大である。
帯に対して光吸収の小さいBi置換磁性ガーネットを得る
ことができるので、これを例えば光アイソレータのファ
ラデー回転素子として用いることによって0.8μｍ波長
帯の半導体レーザーを用いる場合において戻り光はこれ
を阻止して半導体レーザーにおいて安定な動作をなさし
め、順方向の光に関しては高い透過率、すなわち低光損
失とすることができるので、光ディスク、光磁気ディス
ク等の各種情報の記録・再生光源系に用いることがで
き、実用上の利益は大である。
第１図及び第３図は夫々光吸収係数α810のMg量に対す
る依存性とその熱処理後の変化を示した図、第２図及び
第４図は夫々抵抗率ρのMg量に対する依存性と熱処理後
の変化を示した図、第５図及び第６図は夫々酸素分圧−
温度図上のｎ型膜及びｐ型膜の酸化還元領域を示す図、
第７図は本発明によるBi含有磁性ガーネットを適用し得
る光アイソレータの構成図である。 (1)はファラデー回転素子、(2)は偏光子、(3)は検光
子、(4)はマグネット、(5)は光源、(6)は被照射面であ
る。
る依存性とその熱処理後の変化を示した図、第２図及び
第４図は夫々抵抗率ρのMg量に対する依存性と熱処理後
の変化を示した図、第５図及び第６図は夫々酸素分圧−
温度図上のｎ型膜及びｐ型膜の酸化還元領域を示す図、
第７図は本発明によるBi含有磁性ガーネットを適用し得
る光アイソレータの構成図である。 (1)はファラデー回転素子、(2)は偏光子、(3)は検光
子、(4)はマグネット、(5)は光源、(6)は被照射面であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 敏郎 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−46997（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】(a)ビスマス含有磁性ガーネット膜を生成
する工程と、 (b)上記磁性ガーネット膜を毎時500℃より遅い冷却速度
をもって600℃以上の加熱状態から徐冷する工程とを有
して成るビスマス含有磁性ガーネット膜の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23656885A JPH0669013B2 (ja) | 1985-10-23 | 1985-10-23 | ビスマス含有磁性ガ−ネツト膜の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23656885A JPH0669013B2 (ja) | 1985-10-23 | 1985-10-23 | ビスマス含有磁性ガ−ネツト膜の製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6295812A JPS6295812A (ja) | 1987-05-02 |
| JPH0669013B2 true JPH0669013B2 (ja) | 1994-08-31 |
Family
ID=17002560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23656885A Expired - Fee Related JPH0669013B2 (ja) | 1985-10-23 | 1985-10-23 | ビスマス含有磁性ガ−ネツト膜の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0669013B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4720730B2 (ja) * | 2006-01-27 | 2011-07-13 | Ｔｄｋ株式会社 | 光学素子の製造方法 |
| JP5507934B2 (ja) * | 2009-09-09 | 2014-05-28 | 信越化学工業株式会社 | ファラデー回転子とその製造方法 |
-
1985
- 1985-10-23 JP JP23656885A patent/JPH0669013B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6295812A (ja) | 1987-05-02 |
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