JPH0791067B2 - Method for producing garnet fine particle powder - Google Patents

Method for producing garnet fine particle powder

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JPH0791067B2
JPH0791067B2 JP1293905A JP29390589A JPH0791067B2 JP H0791067 B2 JPH0791067 B2 JP H0791067B2 JP 1293905 A JP1293905 A JP 1293905A JP 29390589 A JP29390589 A JP 29390589A JP H0791067 B2 JPH0791067 B2 JP H0791067B2
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garnet
optical
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mol
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恭二 大段
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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、磁気光学特性に優れ、光アイソレータ、光サ
ーキュレータ、光スイッチ、光導波路、光メモリ等の用
途に好適なガーネット微粒子粉末の製造方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing garnet fine particle powder, which has excellent magneto-optical properties and is suitable for applications such as optical isolators, optical circulators, optical switches, optical waveguides, and optical memories. .

(従来の技術およびその問題点) 従来、磁気光学効果の優れた材料としては、希土類金属
と遷移金属との非晶質合金からなるものが知られてい
る。
(Prior Art and Problems Thereof) Conventionally, as a material having an excellent magneto-optical effect, an amorphous alloy of a rare earth metal and a transition metal is known.

しかし、このような非晶質合金材料は、酸化腐食を受け
やすく、磁気光学特性が劣化するという欠点があった。
また、非晶質合金は光透過性が低いので、表面での反射
による磁気光学効果(カー効果)を利用するが、非晶質
合金は一般にカー回転角が小さいため、感度が低いとい
う問題があった。
However, such an amorphous alloy material has a drawback that it is susceptible to oxidative corrosion and deteriorates magneto-optical characteristics.
In addition, since the amorphous alloy has low light transmittance, the magneto-optical effect (Kerr effect) due to reflection on the surface is used. there were.

これに対し、特公昭56−15125号公報には、ガーネット
の多結晶質酸化物薄膜を用いた磁気光学材料が提案され
ている。この酸化物を用いた磁性体は、耐蝕性に優れて
おり、また磁性膜の透過光による磁気光学効果(ファラ
デー効果)を利用するため、感度が高いという利点があ
る。しかしながら、多結晶質であるために、結晶粒界で
の光散乱、複屈折や磁壁移動によって雑音が大きくなる
という欠点がある。
On the other hand, Japanese Patent Publication No. 56-15125 discloses a magneto-optical material using a garnet polycrystalline oxide thin film. A magnetic material using this oxide has excellent corrosion resistance and, since it utilizes the magneto-optical effect (Faraday effect) due to the light transmitted through the magnetic film, it has the advantage of high sensitivity. However, since it is polycrystalline, there is a drawback in that noise increases due to light scattering at the grain boundaries, birefringence, and domain wall motion.

また、前記した磁性薄膜を基板上に作製する場合には、
作製温度が500℃以上と高いために、耐熱性のある基板
しか使用できないという問題があった。
When the above-mentioned magnetic thin film is formed on a substrate,
Since the fabrication temperature is as high as 500 ° C. or higher, there is a problem that only a heat resistant substrate can be used.

一方、特開昭62−119758号公報には、イットリウム鉄ガ
ーネット粒子を用いた塗布型光磁気記録材料が開示され
ている。このような塗布型媒体では、前記多結晶質酸化
物薄膜のような結晶粒界の悪影響はないが、該公報に記
載されているガーネット粒子は、粒子径が1.5μmと大
きく、このような粒子を用いた場合には、光の散乱が起
こるため、サブミクロン波長の光を利用する用途には適
していない。
On the other hand, JP-A-62-119758 discloses a coating type magneto-optical recording material using yttrium iron garnet particles. In such a coating type medium, there is no adverse effect of the crystal grain boundary like the polycrystalline oxide thin film, but the garnet particles described in this publication have a large particle size of 1.5 μm. When used, light is scattered, which is not suitable for applications using light of submicron wavelength.

(発明の目的) 本発明は、前記問題点を解決し、耐蝕性に優れ、磁気光
学効果が大きく、光透過性にも優れ、光アイソレータ、
光サーキュレータ、光スイッチ、光導波路、光メモリ等
の用途に好適なガーネット微粒子粉末の製造方法を提供
することにある。
(Object of the Invention) The present invention solves the above-mentioned problems, is excellent in corrosion resistance, has a large magneto-optical effect, and is also excellent in optical transparency.
An object of the present invention is to provide a method for producing a garnet fine particle powder suitable for applications such as an optical circulator, an optical switch, an optical waveguide, and an optical memory.

(問題点を解決するための手段) 本発明は、一般式 RaBibFecMdOe (ただし、RはY及びランタン系列元素からなる群より
選ばれる一種以上の希土類元素を示し、MはAl,Ga,Cr,M
n,Sc,In,Ru,Rh,Co,Fe(II),Cu,Ni,Zn,Li,Si,Ge,Zr,Ti,
Hf,Sn,Pb,Mo,V及びNbからなる群より選ばれる一種以上
の元素を示し、a+b+c+d=7.5〜8.0、a+b=2.
0〜3.5、c+d=4.5〜6.0、a=0.5〜3.5、b=0.25〜
2.5、c=3.0〜6.0、d=0〜2.0であり、eは他の元素
の原子価を満足する酸素の原子数である。)で表される
希土類鉄ガーネットを構成する割合で選ばれた各元素イ
オンを含む溶液と、水酸化アルカリとを、混合後の水酸
化アルカリ濃度が0.1〜8モル/となるように混合し
て沈澱物を生成させ、該沈澱物を含むスラリを150〜300
℃で水熱処理することにより、前記一般式で表され、か
つ平均粒子径が30〜1000Åである希土類鉄ガーネット微
粒子を得ることを特徴とするガーネット微粒子粉末の製
造方法に関する。
(Means for Solving Problems) The present invention provides a compound represented by the general formula R a Bi b Fe c M d O e (wherein R represents one or more rare earth elements selected from the group consisting of Y and lanthanum series elements, M is Al, Ga, Cr, M
n, Sc, In, Ru, Rh, Co, Fe (II), Cu, Ni, Zn, Li, Si, Ge, Zr, Ti,
Hf, Sn, Pb, Mo, V and Nb represent one or more elements selected from the group consisting of a + b + c + d = 7.5 to 8.0, a + b = 2.
0-3.5, c + d = 4.5-6.0, a = 0.5-3.5, b = 0.25-
2.5, c = 3.0 to 6.0, d = 0 to 2.0, and e is the number of oxygen atoms satisfying the valences of other elements. ) Is mixed with a solution containing each element ion selected in a ratio that constitutes the rare earth iron garnet and alkali hydroxide so that the alkali hydroxide concentration after mixing is 0.1 to 8 mol / A precipitate is formed and the slurry containing the precipitate is added to 150-300
The present invention relates to a method for producing a garnet fine particle powder, characterized by obtaining a rare earth iron garnet fine particle represented by the above general formula and having an average particle diameter of 30 to 1000Å by hydrothermal treatment at ℃.

本発明における希土類鉄ガーネット微粒子は、R3Fe5O12
で表されるガーネットの希土類元素の一部がBiで置換さ
れたもの、あるいはさらにFeの一部がMで置換されたも
のである。
The rare earth iron garnet fine particles in the present invention are R 3 Fe 5 O 12
A part of the rare earth element of garnet represented by is replaced with Bi, or a part of Fe is further replaced with M.

前記一般式におけるRは、Y,La,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm,Eu,Gd,
Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb及びLuからなる群より選ばれる一種
以上の希土類元素を示す。
R in the general formula is Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd,
One or more rare earth elements selected from the group consisting of Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb and Lu.

また、Mは鉄と置換可能な元素であり、Al,Ga,Cr,Mn,S
c,In,Ru,Rh,Co,Fe(II),Cu,Ni,Zn,Li,Si,Ge,Zr,Ti,Hf,
Sn,Pb,Mo,V及びNbからなる群より選ばれる一種以上の元
素を示す。Mの元素の中、3価元素のAl,Ga,Cr,Mn,Sc,I
n,Ru,Rh及びCoは単独で、2価元素のCo,Fe,Cu,Ni及びZ
n、又は1価元素のLiは、4価元素のSi,Ge,Zr,Ti,Hf,S
n,Pb及びMo、又は5価元素のV及びNbとの組み合わせで
3価と等価な元素として置換されることが好ましい。
In addition, M is an element that can replace iron, and Al, Ga, Cr, Mn, S
c, In, Ru, Rh, Co, Fe (II), Cu, Ni, Zn, Li, Si, Ge, Zr, Ti, Hf,
Indicates one or more elements selected from the group consisting of Sn, Pb, Mo, V and Nb. Among M elements, trivalent elements Al, Ga, Cr, Mn, Sc, I
n, Ru, Rh and Co are divalent elements such as Co, Fe, Cu, Ni and Z.
n or monovalent element Li is tetravalent element Si, Ge, Zr, Ti, Hf, S
It is preferable to substitute n, Pb and Mo or a pentavalent element with V and Nb as an element equivalent to trivalent.

前記一般式におけるそれぞれの元素の割合は、a+b+
c+d=7.5〜8.0、a+b=2.0〜3.5、c+d=4.5〜
6.0、a=0.5〜3.5、b=0.25〜2.5、c=3.0〜6.0、d
=0〜2.0であり、eは他の元素の原子価を満足する酸
素の原子数である。
The proportion of each element in the general formula is a + b +
c + d = 7.5-8.0, a + b = 2.0-3.5, c + d = 4.5-
6.0, a = 0.5 to 3.5, b = 0.25 to 2.5, c = 3.0 to 6.0, d
= 0 to 2.0, and e is the number of oxygen atoms satisfying the valences of other elements.

本発明において、ガーネットの希土類元素の一部を0.25
〜2.5のBiで置換することにより、ファラデー回転角を
大きくすることができる。また、鉄の一部を好ましくは
0.3〜2.0のMで置換することにより、キュリー温度を下
げ、飽和磁化を小さくすることができる。
In the present invention, a part of the rare earth element of garnet is 0.25
By replacing with Bi of ~ 2.5, the Faraday rotation angle can be increased. Also, part of the iron is preferably
By substituting with M of 0.3 to 2.0, the Curie temperature can be lowered and the saturation magnetization can be reduced.

また、本発明においては、前記希土類鉄ガーネット微粒
子のRの一部がさらに、Pb,Ca,Mg等の2価元素で置換さ
れてもよく、その場合に、Mの4価又は5価元素で電荷
補償してもよい。
Further, in the present invention, a part of R of the rare earth iron garnet fine particles may be further substituted with a divalent element such as Pb, Ca or Mg. In that case, a tetravalent or pentavalent element of M is used. Charge compensation may be performed.

本発明における希土類鉄ガーネット微粒子の平均粒子径
は30〜1000Å、好ましくは100〜600Åである。平均粒子
径が30Åよりも小さくなると熱撹乱のために超常磁性と
なってしまう。また、1000Åよりも大きくなると光の散
乱が起こり、ノイズが発生するので好ましくない。ま
た、粒子形状は光学的に対称であることが好ましく、球
状が望ましいが、多面体状、板状でもよい。
The average particle diameter of the rare earth iron garnet fine particles in the present invention is 30 to 1000Å, preferably 100 to 600Å. If the average particle size is smaller than 30Å, it becomes superparamagnetic due to thermal agitation. Further, if it is larger than 1000Å, light scattering occurs and noise is generated, which is not preferable. Further, the particle shape is preferably optically symmetrical, preferably spherical, but may be polyhedral or plate-like.

本発明においては、前記一般式で表される希土類鉄ガー
ネットを構成する割合で選ばれる各元素イオンを含む溶
液と、水酸化アルカリとを、混合後の水酸化アルカリ濃
度が0.1〜8モル/となるように混合して沈澱物を生
成させ、該沈澱物を含むスラリを150〜300℃で水熱処理
することにより希土類鉄ガーネット微粒子が得られる。
In the present invention, a solution containing each element ion selected in a ratio constituting the rare earth iron garnet represented by the above general formula and an alkali hydroxide, the alkali hydroxide concentration after mixing is 0.1 to 8 mol / Rare earth iron garnet fine particles are obtained by mixing the above components to form a precipitate, and subjecting the slurry containing the precipitate to hydrothermal treatment at 150 to 300 ° C.

本発明においては、まず前記一般式で表される希土類鉄
ガーネットを構成する割合で選ばれる各元素イオンを含
む溶液と、水酸化アルカリとを混合して沈澱物を生成さ
せる。
In the present invention, first, a solution containing each element ion selected in a ratio constituting the rare earth iron garnet represented by the above general formula is mixed with alkali hydroxide to form a precipitate.

前記各元素イオンを含む溶液は、各元素の化合物、例え
ば、硝酸塩、硫酸塩、塩化物等を溶媒に溶解して得られ
る。
The solution containing each element ion can be obtained by dissolving a compound of each element, for example, a nitrate, a sulfate or a chloride in a solvent.

溶媒としては、前記各元素の化合物が溶解するものであ
ればよく、通常、水、アルコール類、エーテル類やそれ
らの混合溶媒が用いられる。
Any solvent can be used as long as it can dissolve the compounds of the above-mentioned elements, and water, alcohols, ethers and mixed solvents thereof are usually used.

前記各元素イオンを含む溶液は、沈澱生成後のスラリ中
に含まれる全イオン濃度が0.01〜2.0モル/となるよ
うに調製することが望ましい。全イオン濃度が0.01モル
/よりも少ないと、ガーネットの生成量が少なく、ま
た2.0モル/よりも多いと粒子が大きくなったり、異
相が生成するので好ましくない。
The solution containing each elemental ion is preferably prepared so that the total concentration of ions contained in the slurry after the precipitation is 0.01 to 2.0 mol / l. When the total ion concentration is less than 0.01 mol /, the amount of garnet produced is small, and when it is more than 2.0 mol / particle, the particles become large and a different phase is produced, which is not preferable.

また、各元素イオンの割合は、前記一般式で表される希
土類鉄ガーネットを構成する各元素の割合で定まるが、
R及びBiについては、その必要量よりも10モル%程度ま
で過剰に用いてもよい。
Further, the ratio of each element ion is determined by the ratio of each element constituting the rare earth iron garnet represented by the general formula,
R and Bi may be used in excess to the required amount up to about 10 mol%.

水酸化アルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カ
リウム、アンモニウム水等が用いられる。水酸化アルカ
リの使用量は水酸化アルカリを混合した後の溶液中の水
酸化アルカリ濃度が0.1〜8モル/となる量が必要で
ある。水酸化アルカリの量が少なすぎると粒子が大きく
なったり、未反応物が残ったりする。また水酸化アルカ
リを過度に多くするのは経済的でない。
As the alkali hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonium water or the like is used. The amount of alkali hydroxide used is required to be such that the alkali hydroxide concentration in the solution after mixing the alkali hydroxide is 0.1 to 8 mol /. If the amount of alkali hydroxide is too small, the particles become large and unreacted substances remain. Also, it is not economical to increase the amount of alkali hydroxide excessively.

前記各元素イオンを含む溶液と水酸化アルカリとを混合
する方法としては、例えば、各元素イオンを含む溶液を
水酸化アルカリの水溶液に添加する方法、両者を連続的
に混合する方法がある。また、沈澱生成は一度に行って
もよく、多段に行ってもよい。
Examples of the method of mixing the solution containing each element ion with the alkali hydroxide include a method of adding the solution containing each element ion to an aqueous solution of alkali hydroxide, and a method of continuously mixing the two. The precipitation may be performed at once or in multiple stages.

次に、沈澱物を含むスラリを150〜300℃で水熱処理す
る。温度が低すぎると結晶の生成が十分でなく、また温
度が高すぎると粒子が大きくなるので好ましくない。水
熱処理時間は普通、0.5〜20時間程度であり、水熱処理
には通常、オートクレーブが採用される。
Next, the slurry containing the precipitate is hydrothermally treated at 150 to 300 ° C. If the temperature is too low, the formation of crystals is not sufficient, and if the temperature is too high, the particles become large, which is not preferable. The hydrothermal treatment time is usually about 0.5 to 20 hours, and an autoclave is usually adopted for the hydrothermal treatment.

次いで、得られた沈澱物を水洗して、遊離のアルカリ分
を除去した後、濾過、乾燥することにより、希土類鉄ガ
ーネット微粒子が得られる。
Next, the obtained precipitate is washed with water to remove free alkali, filtered and dried to obtain rare earth iron garnet fine particles.

本発明においては、前記希土類鉄ガーネット微粒子を更
に焼成してもよい。焼成により、粒子の結晶化が十分に
行われる。
In the present invention, the rare earth iron garnet fine particles may be further fired. The firing sufficiently crystallizes the particles.

焼成温度は、希土類鉄ガーネットの組成により異なる
が、600〜900℃が好ましい。温度が低すぎると結晶化が
進まず、また温度が高すぎると粒子が大きくなったり、
焼結が起こるので好ましくない。焼成時間は10分〜30時
間程度が適当である。焼成雰囲気は特に制限されない
が、一般に空気雰囲気が便利である。
The firing temperature varies depending on the composition of the rare earth iron garnet, but is preferably 600 to 900 ° C. If the temperature is too low, crystallization does not proceed, and if the temperature is too high, the particles become large,
It is not preferable because sintering occurs. A firing time of 10 minutes to 30 hours is suitable. The firing atmosphere is not particularly limited, but an air atmosphere is generally convenient.

本発明により得られるガーネット微粒子粉末は、光アイ
ソレータ、光サーキュレータ、光スイッチ、光導波路、
光メモリ等の用途に用いられる。
The garnet fine particle powder obtained by the present invention is an optical isolator, an optical circulator, an optical switch, an optical waveguide,
Used for applications such as optical memory.

例えば、基板上に、ガーネット微粒子粉末とバインダー
からなる磁性層を設けることにより光磁気記録媒体が得
られる。
For example, a magneto-optical recording medium can be obtained by providing a magnetic layer composed of garnet fine particle powder and a binder on a substrate.

バインダーとしては、無機酸化物の非晶質バインダーや
有機バインダーが用いられる。特に、光散乱によるノイ
ズを少なくするために、バインダの屈折率が希土類鉄ガ
ーネット微粒子の屈折率とマッチングしていることが望
ましく、希土類鉄ガーネット微粒子の屈折率に対するず
れが±20%以下、特に±10%以下であることが好まし
い。
As the binder, an amorphous inorganic oxide binder or an organic binder is used. In particular, in order to reduce noise due to light scattering, it is desirable that the refractive index of the binder matches the refractive index of the rare earth iron garnet fine particles, and the deviation with respect to the refractive index of the rare earth iron garnet fine particles is ± 20% or less, particularly ± It is preferably 10% or less.

磁性層の厚みは、0.05〜2.0μm、特に0.2〜1.0μmの
範囲が記録ビットの安定性の上で好ましい。
The thickness of the magnetic layer is preferably 0.05 to 2.0 μm, more preferably 0.2 to 1.0 μm in terms of the stability of the recording bit.

磁性層は、希土類鉄ガーネット微粒子及びバインダーを
水又は有機溶媒中に分散又は溶解させ、基板上に塗布し
た後、加熱処理等によりバインダーを硬化させることに
より形成される。この際、希土類鉄ガーネット微粒子
に、バインダーの硬化による応力がかかることにより基
板に対して垂直方向に磁化が揃う。また、磁場を基板に
対して垂直方向にかけることにより、配向処理を行って
もよい。
The magnetic layer is formed by dispersing or dissolving the rare earth iron garnet fine particles and the binder in water or an organic solvent, applying the dispersion on a substrate, and then curing the binder by heat treatment or the like. At this time, the rare earth iron garnet fine particles are subjected to stress due to the curing of the binder, so that the magnetization is aligned in the direction perpendicular to the substrate. Alternatively, the alignment treatment may be performed by applying a magnetic field in a direction perpendicular to the substrate.

基板としては、特に制限はなく、単結晶基板、多結晶基
板、ガラス等の非晶質基板、その他複合基板等の無機材
料基板、またはアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、
ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂等
の有機材料基板を用いることができる。
The substrate is not particularly limited, a single crystal substrate, a polycrystalline substrate, an amorphous substrate such as glass, other inorganic material substrate such as a composite substrate, or acrylic resin, polycarbonate resin,
An organic material substrate such as polyester resin, polyamide resin, or polyimide resin can be used.

また、基板と磁性層の間又は磁性層の上に光反射層を設
けることもできる。光反射層としては、Cu,Cr,Al,Ag,A
u,TiN等が用いられる。この光反射層は、塗布法、めっ
き法、蒸着法等により基板上又は磁性層上に形成され
る。
Further, a light reflecting layer can be provided between the substrate and the magnetic layer or on the magnetic layer. As the light reflection layer, Cu, Cr, Al, Ag, A
u, TiN, etc. are used. The light reflecting layer is formed on the substrate or the magnetic layer by a coating method, a plating method, a vapor deposition method or the like.

(実施例) 以下に実施例および比較例を示し、さらに詳しく本発明
について説明する。
(Examples) Hereinafter, the present invention will be described in more detail by showing Examples and Comparative Examples.

実施例1 水酸化ナトリウム2.67molを水80mlに溶解し、別に、硝
酸ビスマス[Bi(NO3・5H2O]0.033mol、硝酸イッ
トリウム0.033mol及び硝酸鉄0.109molを5N−硝酸溶液22
0mlに溶解した。次いで、水酸化ナトリウム溶液を撹拌
しながら、硝酸溶得を徐々に滴下して中和を行い、沈澱
物を生成させた。
EXAMPLE 1 Sodium hydroxide 2.67mol dissolved in water 80 ml, separately, bismuth nitrate [Bi (NO 3) 3 · 5H 2 O] 0.033mol, yttrium nitrate 0.033 mol and iron nitrate 0.109 mol 5 N- nitric acid solution 22
It was dissolved in 0 ml. Next, while stirring the sodium hydroxide solution, a nitric acid solution was gradually added dropwise for neutralization to form a precipitate.

得られた沈澱物を含むスラリをオートクレーブに入れ、
250℃で3時間水熱処理を行った。次いで得られた沈澱
物を十分に水洗した後、濾過、乾燥してガーネット微粒
子を得た。
The slurry containing the obtained precipitate was placed in an autoclave,
Hydrothermal treatment was performed at 250 ° C. for 3 hours. Then, the obtained precipitate was sufficiently washed with water, filtered and dried to obtain garnet fine particles.

得られたガーネット微粒子は、平均粒子径450Åであ
り、X線粉末回折スペクトルおよび組成分析の結果、 Y1.5Bi1.5Fe5.0O12 であり、ガーネット単相であった。
The obtained garnet fine particles had an average particle diameter of 450Å, X-ray powder diffraction spectrum and compositional analysis showed Y 1.5 Bi 1.5 Fe 5.0 O 12 , and a garnet single phase.

実施例2 水酸化ナトリウム1.93molを水80mlに溶解し、別に、硝
酸ビスマス0.030mol、硝酸ガドリニウム[Gd(NO3
・6H2O]0.030mol、硝酸鉄0.085mol及び硝酸アルミニウ
ム、[Al(NO3・9H2O]0.016molを5N−硝酸溶液220
mlに溶解した。次いで、水酸化ナトリウム溶液を撹拌し
ながら、硝酸溶液を徐々に滴下して中和を行い、沈澱物
を生成させた。
Example 2 1.93 mol of sodium hydroxide was dissolved in 80 ml of water, and separately, 0.030 mol of bismuth nitrate and gadolinium nitrate [Gd (NO 3 ) 3
· 6H 2 O] 0.030mol, iron nitrate 0.085mol and aluminum nitrate, [Al (NO 3) 3 · 9H 2 O] nitrate 5N- the 0.016mol solution 220
dissolved in ml. Then, while stirring the sodium hydroxide solution, a nitric acid solution was gradually added dropwise for neutralization to form a precipitate.

得られた沈澱物を含むスラリをオートクレーブに入れ、
220℃で3時間水熱処理を行った。次いで得られた沈澱
物を十分に水洗した後、濾過、乾燥してガーネット微粒
子を得た。
The slurry containing the obtained precipitate was placed in an autoclave,
Hydrothermal treatment was performed at 220 ° C. for 3 hours. Then, the obtained precipitate was sufficiently washed with water, filtered and dried to obtain garnet fine particles.

得られたガーネット微粒子は、平均粒子径400Åであ
り、X線粉末回折スペクトルおよび組成分析の結果、 Gd1.5Bi1.5Fe4.2Al0.8O12 であり、ガーネット単相であった。
The obtained garnet fine particles had an average particle diameter of 400Å, and as a result of X-ray powder diffraction spectrum and composition analysis, were Gd 1.5 Bi 1.5 Fe 4.2 Al 0.8 O 12 , and were garnet single phase.

実施例3 水酸化ナトリウム1.93molを水80mlに溶解し、別に、硝
酸ビスマス0.030mol、硝酸ジスプロシウム[Dy(NO3
・5H2O]0.030mol、硝酸鉄0.085mol及び硝酸アルミニ
ウム0.016molを5N−硝酸溶液220mlに溶解した。次い
で、水酸化ナトリウム溶液を撹拌しながら、硝酸溶液を
徐々に滴下して中和を行い、沈澱物を生成させた。
Example 3 1.93 mol of sodium hydroxide was dissolved in 80 ml of water, and separately, 0.030 mol of bismuth nitrate and dysprosium nitrate [Dy (NO 3 ).
3 · 5H 2 O] 0.030mol, dissolved iron nitrate 0.085mol and aluminum nitrate 0.016mol the 5N- nitric acid solution 220 ml. Then, while stirring the sodium hydroxide solution, a nitric acid solution was gradually added dropwise for neutralization to form a precipitate.

得られた沈澱物を含むスラリをオートクレーブに入れ、
200℃で3時間水熱処理を行った。次いで得られた沈澱
物を十分に水洗した後、濾過、乾燥してガーネット微粒
子を得た。
The slurry containing the obtained precipitate was placed in an autoclave,
Hydrothermal treatment was performed at 200 ° C. for 3 hours. Then, the obtained precipitate was sufficiently washed with water, filtered and dried to obtain garnet fine particles.

得られたガーネット微粒子は、平均粒子径400Åであ
り、X線粉末回折スペクトルおよび組成分析の結果、 Dy1.5Bi1.5Fe4.2Al0.8O12 であり、ガーネット単相であった。
The obtained garnet fine particles had an average particle diameter of 400Å, and as a result of X-ray powder diffraction spectrum and composition analysis, were Dy 1.5 Bi 1.5 Fe 4.2 Al 0.8 O 12 , and were garnet single phase.

また、この微粒子の屈折率は2.6であった。The refractive index of these fine particles was 2.6.

この微粒子粉末を、硝酸ビスマス、硝酸イットリウム及
び硝酸第二鉄をBi:Y:Fe=28:10:62のモル比で含有する
水溶液中に加え、十分分散させた後、直径3インチ、厚
さ1mmのガラス基板上に塗布した。次いで、250℃で加熱
分解することにより、希土類鉄ガーネット微粒子を含有
するアモルファスBiYFe酸化物膜を形成させた。このバ
インダの屈折率は2.6であった。
This fine particle powder was added to an aqueous solution containing bismuth nitrate, yttrium nitrate, and ferric nitrate in a molar ratio of Bi: Y: Fe = 28: 10: 62, and after being sufficiently dispersed, a diameter of 3 inches and a thickness of 3 inches were obtained. It was applied on a 1 mm glass substrate. Next, by heating and decomposing at 250 ° C., an amorphous BiYFe oxide film containing rare earth iron garnet fine particles was formed. The refractive index of this binder was 2.6.

得られた塗膜の厚みは0.5μmであった。The thickness of the obtained coating film was 0.5 μm.

この塗膜の上にアルミニウムの反射膜を蒸着法により形
成させて光磁気記録媒体を得た。
A reflective film of aluminum was formed on this coating film by an evaporation method to obtain a magneto-optical recording medium.

得られた媒体の膜面に垂直な方向の磁界に対する633nm
の光のファラデー回転角を偏光面変調法により測定した
ところ1.0degであった。
633 nm for a magnetic field in the direction perpendicular to the film surface of the obtained medium
When the Faraday rotation angle of the light was measured by the polarization plane modulation method, it was 1.0 deg.

また、この媒体についてS/Nを評価したところ、60dBと
非常に高くノイズが少ないことがわかった。
Moreover, the S / N of this medium was evaluated, and it was found that it was very high at 60 dB and had little noise.

比較例1 酸化ビスマス[Bi2O3]0.030mol、酸化ジスプロシウム
[Dy2O3]0.030mol、酸化鉄[Fe2O3]0.085mol、酸化ア
ルミニウム[Al2O3]0.016molをNaClと混合して1200℃
で焼成することにより、ガーネット微粒子を得た。
Comparative Example 1 Bismuth oxide [Bi 2 O 3 ] 0.030 mol, dysprosium oxide [Dy 2 O 3 ] 0.030 mol, iron oxide [Fe 2 O 3 ] 0.085 mol, aluminum oxide [Al 2 O 3 ] 0.016 mol were mixed with NaCl. Then 1200 ℃
Garnet particles were obtained by firing at.

得られたガーネット微粒子は、平均粒子径3μmであ
り、X線粉末回折スペクトルおよび組成分析の結果、 Dy1.5Bi1.5Fe4.2Al0.8O12 であり、ガーネット単相であった。
The obtained garnet fine particles had an average particle diameter of 3 μm, and as a result of X-ray powder diffraction spectrum and composition analysis, were Dy 1.5 Bi 1.5 Fe 4.2 Al 0.8 O 12 , and were garnet single phase.

この粒子を用いて、実施例4と同様にして光磁記録媒体
を製造した。
Using these particles, a magneto-optical recording medium was manufactured in the same manner as in Example 4.

得られた媒体の膜面に垂直な方向の磁界に対する633nm
の光のファラデー回転角を偏光面変調法により測定した
ところ0.9degであった。
633 nm for a magnetic field in the direction perpendicular to the film surface of the obtained medium
The Faraday rotation angle of the light was 0.9 deg when measured by the polarization plane modulation method.

また、この媒体についてS/Nを評価したところ、20dBと
低かった。
The S / N ratio of this medium was evaluated to be as low as 20 dB.

(発明の効果) 本発明により得られるガーネット微粒子粉末は、耐蝕性
に優れ、磁気光学効果が大きく、光透過性にも優れてお
り、光アイソレータ、光サーキュレータ、光スイッチ、
光導波路、光メモリ等の用途に好適に用いられる。ま
た、生産性も良好である。
(Effect of the invention) The garnet fine particle powder obtained by the present invention is excellent in corrosion resistance, has a large magneto-optical effect, and is also excellent in light transmission, and has an optical isolator, an optical circulator, an optical switch,
It is preferably used for applications such as optical waveguides and optical memories. Also, the productivity is good.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一般式 RaBibFecMdOe (ただし、RはY及びランタン系列元素からなる群より
選ばれる一種以上の希土類元素を示し、MはAl,Ga,Cr,M
n,Sc,In,Ru,Rh,Co,Fe(II),Cu,Ni,Zn,Li,Si,Ge,Zr,Ti,
Hf,Sn,Pb,Mo,V及びNbからなる群より選ばれる一種以上
の元素を示し、a+b+c+d=7.5〜8.0、a+b=2.
0〜3.5、c+d=4.5〜6.0、a=0.5〜3.5、b=0.25〜
2.5、c=3.0〜6.0、d=0〜2.0であり、eは他の元素
の原子価を満足する酸素の原子数である。)で表される
希土類鉄ガーネットを構成する割合で選ばれた各元素イ
オンを含む溶液と、水酸化アルカリとを、混合後の水酸
化アルカリ濃度が0.1〜8モル/となるように混合し
て沈澱物を生成させ、該沈澱物を含むスラリを150〜300
℃で水熱処理することにより、前記一般式で表され、か
つ平均粒子径が30〜1000Åである希土類鉄ガーネットを
得ることを特徴とするガーネット微粒子粉末の製造方
法。
1. A general formula R a Bi b Fe c M d O e (wherein R represents one or more rare earth elements selected from the group consisting of Y and lanthanum series elements, and M represents Al, Ga, Cr, M).
n, Sc, In, Ru, Rh, Co, Fe (II), Cu, Ni, Zn, Li, Si, Ge, Zr, Ti,
Hf, Sn, Pb, Mo, V and Nb represent one or more elements selected from the group consisting of a + b + c + d = 7.5 to 8.0, a + b = 2.
0-3.5, c + d = 4.5-6.0, a = 0.5-3.5, b = 0.25-
2.5, c = 3.0 to 6.0, d = 0 to 2.0, and e is the number of oxygen atoms satisfying the valences of other elements. ) Is mixed with a solution containing each element ion selected in a ratio that constitutes the rare earth iron garnet and alkali hydroxide so that the alkali hydroxide concentration after mixing is 0.1 to 8 mol / A precipitate is formed and the slurry containing the precipitate is added to 150-300
A process for producing a garnet fine particle powder, which comprises subjecting a rare earth iron garnet represented by the above general formula and having an average particle size of 30 to 1000Å to a hydrothermal treatment at ℃.
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