JPH09190919A - 静磁波デバイス - Google Patents
静磁波デバイスInfo
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- JPH09190919A JPH09190919A JP8022146A JP2214696A JPH09190919A JP H09190919 A JPH09190919 A JP H09190919A JP 8022146 A JP8022146 A JP 8022146A JP 2214696 A JP2214696 A JP 2214696A JP H09190919 A JPH09190919 A JP H09190919A
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- JP
- Japan
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- substrate
- crystal film
- wave device
- magnetic garnet
- garnet single
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F10/00—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
- H01F10/08—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers
- H01F10/10—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition
- H01F10/18—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition being compounds
- H01F10/20—Ferrites
- H01F10/24—Garnets
- H01F10/245—Modifications for enhancing interaction with electromagnetic wave energy
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 入力電力がそのまま出力され、時間経過と共
に飽和するという過渡応答現象を小さくし、より高機能
の静磁波デバイスを提供する。 【解決手段】 Ｆｅ元素を含む磁性ガーネット単結晶膜
１４によって構成される静磁波デバイス１０において、
Ｆｅ元素を含む磁性ガーネット単結晶膜１４に、Ｓｎ元
素が１０〜３０００ｗｔｐｐｍ添加される。
に飽和するという過渡応答現象を小さくし、より高機能
の静磁波デバイスを提供する。 【解決手段】 Ｆｅ元素を含む磁性ガーネット単結晶膜
１４によって構成される静磁波デバイス１０において、
Ｆｅ元素を含む磁性ガーネット単結晶膜１４に、Ｓｎ元
素が１０〜３０００ｗｔｐｐｍ添加される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、静磁波デバイス
に関する。
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、静磁波デバイスの磁性ガーネ
ット単結晶膜の材料としては、Ｙ3 Ｆｅ5 Ｏ12（ＹＩ
Ｇ）単結晶が重要な材料として使用されてきた。特に、
ＹＩＧの最も際だった性質は、極端に強磁性半値幅（Δ
Ｈ）が小さいことである。静磁波デバイスの磁性ガーネ
ット単結晶膜の材料として用いたとき、この性質が入力
信号と出力信号との差を小さくできることにつながって
いる。さらに、ＹＩＧの特徴は、入力信号に対して小さ
い電力で飽和現象が現れることである。この性質を利用
したリミッタやノイズフィルタなどの静磁波デバイスと
して、ＹＩＧ単結晶膜は広く用いられてきた。さらに、
ＹＩＧ単結晶膜も含めて、Ｆｅ元素を含むガーネット単
結晶膜も、同様に静磁波デバイスに用いられてきた。
ット単結晶膜の材料としては、Ｙ3 Ｆｅ5 Ｏ12（ＹＩ
Ｇ）単結晶が重要な材料として使用されてきた。特に、
ＹＩＧの最も際だった性質は、極端に強磁性半値幅（Δ
Ｈ）が小さいことである。静磁波デバイスの磁性ガーネ
ット単結晶膜の材料として用いたとき、この性質が入力
信号と出力信号との差を小さくできることにつながって
いる。さらに、ＹＩＧの特徴は、入力信号に対して小さ
い電力で飽和現象が現れることである。この性質を利用
したリミッタやノイズフィルタなどの静磁波デバイスと
して、ＹＩＧ単結晶膜は広く用いられてきた。さらに、
ＹＩＧ単結晶膜も含めて、Ｆｅ元素を含むガーネット単
結晶膜も、同様に静磁波デバイスに用いられてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＹＩＧ
の特徴の一つである入力信号が飽和する現象によって、
入力信号が入った直後では、飽和現象は現れずに入力電
力がそのまま出力され、時間経過と共に飽和するという
過渡応答現象が生じていた。このため、静磁波デバイス
としての機能を劣化されるという問題が生じていた。
の特徴の一つである入力信号が飽和する現象によって、
入力信号が入った直後では、飽和現象は現れずに入力電
力がそのまま出力され、時間経過と共に飽和するという
過渡応答現象が生じていた。このため、静磁波デバイス
としての機能を劣化されるという問題が生じていた。
【０００４】それゆえに、この発明の主たる目的は、入
力電力がそのまま出力され、時間経過と共に飽和すると
いう過渡応答現象を小さくし、より高機能の静磁波デバ
イスを提供することである。
力電力がそのまま出力され、時間経過と共に飽和すると
いう過渡応答現象を小さくし、より高機能の静磁波デバ
イスを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、Ｆｅ元素を
含む磁性ガーネット単結晶膜によって構成される静磁波
デバイスにおいて、Ｆｅ元素を含む磁性ガーネット単結
晶膜に、Ｓｎ元素が１０〜３０００ｗｔｐｐｍ添加され
ている、静磁波デバイスである。
含む磁性ガーネット単結晶膜によって構成される静磁波
デバイスにおいて、Ｆｅ元素を含む磁性ガーネット単結
晶膜に、Ｓｎ元素が１０〜３０００ｗｔｐｐｍ添加され
ている、静磁波デバイスである。
【０００６】
【作用】静磁波デバイスを構成するＹＩＧ単結晶膜を始
めとして、Ｆｅ元素を含む磁性ガーネット単結晶膜にＳ
ｎ元素を１０〜３０００ｗｔｐｐｍ添加することによっ
て、過渡応答現象を小さくできる。
めとして、Ｆｅ元素を含む磁性ガーネット単結晶膜にＳ
ｎ元素を１０〜３０００ｗｔｐｐｍ添加することによっ
て、過渡応答現象を小さくできる。
【０００７】
【発明の効果】この発明によれば、ＹＩＧの特徴の一つ
である入力信号に対して小さい電力で飽和する現象が、
入力信号が入った後遅れることなく現れる。すなわち、
この発明によれば、過渡応答現象を小さくでき、静磁波
デバイスの機能を高めることができる。
である入力信号に対して小さい電力で飽和する現象が、
入力信号が入った後遅れることなく現れる。すなわち、
この発明によれば、過渡応答現象を小さくでき、静磁波
デバイスの機能を高めることができる。
【０００８】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明の実施
の形態および実施例の詳細な説明から一層明らかとなろ
う。
徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明の実施
の形態および実施例の詳細な説明から一層明らかとなろ
う。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１はこの発明の実施の形態の一
例を示す斜視図である。静磁波デバイス１０は、直方体
状の基板１２を含む。この基板１２は、Ｇｄ3 Ｇａ5 Ｏ
12基板である。基板１２の一方主面には、直方体状の磁
性ガーネット単結晶膜１４が形成される。この磁性ガー
ネット単結晶膜１４は、Ｆｅ元素を含む磁性ガーネット
単結晶膜である。磁性ガーネット単結晶膜１４における
基板１２と反対側の主面には、入力端子１６および出力
端子１８が互いに平行に形成される。また、入力端子１
６および出力端子１８は、それぞれ、その一端がアース
されている。
例を示す斜視図である。静磁波デバイス１０は、直方体
状の基板１２を含む。この基板１２は、Ｇｄ3 Ｇａ5 Ｏ
12基板である。基板１２の一方主面には、直方体状の磁
性ガーネット単結晶膜１４が形成される。この磁性ガー
ネット単結晶膜１４は、Ｆｅ元素を含む磁性ガーネット
単結晶膜である。磁性ガーネット単結晶膜１４における
基板１２と反対側の主面には、入力端子１６および出力
端子１８が互いに平行に形成される。また、入力端子１
６および出力端子１８は、それぞれ、その一端がアース
されている。
【００１０】なお、Ｆｅ元素を含む磁性ガーネット単結
晶膜１４の磁性ガーネット単結晶には、（Ｙ
3-x1-x2 Ｒ′x1Ｒ″x2）（Ｆｅ5-y1-y2 Ｍ′y1Ｍ″y2）
Ｏ12において、０≦ｘ１≦３，０≦ｘ２≦３，０≦ｘ１
＋ｘ２≦３，０≦ｙ１＜５，０≦ｙ２≦３，０≦ｙ１＋
ｙ２＜５，ｘ２＝ｙ２で、Ｒ′がＳｃ，Ｌａ系列，Ｂｉ
のうちの１つ以上で、Ｒ″がＭｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａの
うち１つ以上で、Ｍ′がＡｌ，Ｇａ，Ｉｎのうち１つ以
上で、Ｍ″がＳｉ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｇｅのうち１つ
以上であるものがある。
晶膜１４の磁性ガーネット単結晶には、（Ｙ
3-x1-x2 Ｒ′x1Ｒ″x2）（Ｆｅ5-y1-y2 Ｍ′y1Ｍ″y2）
Ｏ12において、０≦ｘ１≦３，０≦ｘ２≦３，０≦ｘ１
＋ｘ２≦３，０≦ｙ１＜５，０≦ｙ２≦３，０≦ｙ１＋
ｙ２＜５，ｘ２＝ｙ２で、Ｒ′がＳｃ，Ｌａ系列，Ｂｉ
のうちの１つ以上で、Ｒ″がＭｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａの
うち１つ以上で、Ｍ′がＡｌ，Ｇａ，Ｉｎのうち１つ以
上で、Ｍ″がＳｉ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｇｅのうち１つ
以上であるものがある。
【００１１】
（実施例１）Ｇｄ3 Ｇａ5 Ｏ12基板をＬＰＥ法でガーネ
ット膜を形成するための基板とした。次に、ガーネット
膜の原料であるＦｅ2 Ｏ3 およびＹ2 Ｏ3 と添加物であ
るＳｎＯ2 と溶剤であるＰｂＯとＢ2 Ｏ3 とを混合し、
縦型電気炉内に保持された白金坩堝に充填し、約１２０
０℃で均質化を行い融液化した。この融液を約９００℃
前後の一定温度に保持して、ガーネットを過飽和状態に
した後、この融液中にＧＧＧ基板を浸透し、回転させな
がら所定時間成長を行った。その後、この基板を融液か
ら引き上げ、高速度で回転させてガーネット膜上の付着
融液を遠心力により振り切ることによってガーネット層
を形成した。また、別に上記の条件でＳｎを添加せずに
ガーネット膜を育成し、比較のための試料とした。
ット膜を形成するための基板とした。次に、ガーネット
膜の原料であるＦｅ2 Ｏ3 およびＹ2 Ｏ3 と添加物であ
るＳｎＯ2 と溶剤であるＰｂＯとＢ2 Ｏ3 とを混合し、
縦型電気炉内に保持された白金坩堝に充填し、約１２０
０℃で均質化を行い融液化した。この融液を約９００℃
前後の一定温度に保持して、ガーネットを過飽和状態に
した後、この融液中にＧＧＧ基板を浸透し、回転させな
がら所定時間成長を行った。その後、この基板を融液か
ら引き上げ、高速度で回転させてガーネット膜上の付着
融液を遠心力により振り切ることによってガーネット層
を形成した。また、別に上記の条件でＳｎを添加せずに
ガーネット膜を育成し、比較のための試料とした。
【００１２】得られたガーネット膜を用いて、図１に示
す静磁波デバイスを作製し測定周波数２ＧＨｚで飽和現
象が現れるまでの時間を測定した。さらに、ガーネット
膜を化学分析してＳｎの濃度を測定した。その結果を表
１に示す。なお、表１中、＊を付したものは、この発明
の範囲外のものであり、他のものはこの発明の範囲内の
ものである。
す静磁波デバイスを作製し測定周波数２ＧＨｚで飽和現
象が現れるまでの時間を測定した。さらに、ガーネット
膜を化学分析してＳｎの濃度を測定した。その結果を表
１に示す。なお、表１中、＊を付したものは、この発明
の範囲外のものであり、他のものはこの発明の範囲内の
ものである。
【００１３】
【表１】
【００１４】この発明において、Ｓｎの濃度を限定した
のは以下の理由である。すなわち、試料番号２のよう
に、Ｓｎの濃度が１０ｗｔｐｐｍ未満では、試料番号１
のＳｎを添加していないＹＩＧ膜に比べてほとんど飽和
現象が現れるまでの時間に変化が生じない。また、試料
番号８のように、Ｓｎの濃度が３０００ｗｔｐｐｍを越
えると、静磁波デバイスとして働かず飽和現象そのもの
が生じなくなる。
のは以下の理由である。すなわち、試料番号２のよう
に、Ｓｎの濃度が１０ｗｔｐｐｍ未満では、試料番号１
のＳｎを添加していないＹＩＧ膜に比べてほとんど飽和
現象が現れるまでの時間に変化が生じない。また、試料
番号８のように、Ｓｎの濃度が３０００ｗｔｐｐｍを越
えると、静磁波デバイスとして働かず飽和現象そのもの
が生じなくなる。
【００１５】（実施例２）Ｇｄ3 Ｇａ5 Ｏ12基板をＬＰ
Ｅ法でガーネット膜を形成するための基板とした。次
に、ガーネット膜の原料であるＦｅ2 Ｏ3 とＹ2 Ｏ3 と
Ｇａ2 Ｏ3 およびＬａ2 Ｏ3 と添加物であるＳｎＯ2 と
溶剤であるＰｂＯとＢ2 Ｏ3 とを混合し、縦型電気炉内
に保持された白金坩堝に充填し、約１２００℃で均質化
を行ない融液化した。この融液を約９００℃前後の一定
温度に保持してガーネットを過飽和状態にした後、この
融液中にＧＧＧ基板を浸透し、回転させながら所定時間
成長を行った。その後、この基板を融液から引き上げ、
高速度で回転させてガーネット膜上の付着融液を遠心力
により振り切ることによってガーネット膜を形成した。
また、別に上記の条件でＳｎを添加せずにガーネット膜
を育成し、比較のための試料とした。
Ｅ法でガーネット膜を形成するための基板とした。次
に、ガーネット膜の原料であるＦｅ2 Ｏ3 とＹ2 Ｏ3 と
Ｇａ2 Ｏ3 およびＬａ2 Ｏ3 と添加物であるＳｎＯ2 と
溶剤であるＰｂＯとＢ2 Ｏ3 とを混合し、縦型電気炉内
に保持された白金坩堝に充填し、約１２００℃で均質化
を行ない融液化した。この融液を約９００℃前後の一定
温度に保持してガーネットを過飽和状態にした後、この
融液中にＧＧＧ基板を浸透し、回転させながら所定時間
成長を行った。その後、この基板を融液から引き上げ、
高速度で回転させてガーネット膜上の付着融液を遠心力
により振り切ることによってガーネット膜を形成した。
また、別に上記の条件でＳｎを添加せずにガーネット膜
を育成し、比較のための試料とした。
【００１６】得られたガーネット膜を用いて、図１に示
す静磁波デバイスを作製し測定周波数２ＧＨｚで飽和現
象が現れるまでの時間を測定した。また、ガーネット膜
を化学分析してＳｎの濃度および組成比を測定した。そ
の結果を表２に示す。なお、表２中、＊を付したもの
は、この発明の範囲外のものであり、他のものはこの発
明の範囲内のものである。
す静磁波デバイスを作製し測定周波数２ＧＨｚで飽和現
象が現れるまでの時間を測定した。また、ガーネット膜
を化学分析してＳｎの濃度および組成比を測定した。そ
の結果を表２に示す。なお、表２中、＊を付したもの
は、この発明の範囲外のものであり、他のものはこの発
明の範囲内のものである。
【００１７】
【表２】
【００１８】この発明において、Ｓｎの濃度を限定した
のは以下の理由である。すなわち、試料番号１０のよう
に、Ｓｎの濃度が１０ｗｔｐｐｍ未満では、試料番号９
のＳｎを添加していないガーネット膜に比べてほとんど
飽和状態が現れるまでの時間に変化が生じない。また、
試料番号１６のように、Ｓｎの濃度が３０００ｗｔｐｐ
ｍを越えると、静磁波デバイスとして働かず飽和現象そ
のものが生じなくなる。
のは以下の理由である。すなわち、試料番号１０のよう
に、Ｓｎの濃度が１０ｗｔｐｐｍ未満では、試料番号９
のＳｎを添加していないガーネット膜に比べてほとんど
飽和状態が現れるまでの時間に変化が生じない。また、
試料番号１６のように、Ｓｎの濃度が３０００ｗｔｐｐ
ｍを越えると、静磁波デバイスとして働かず飽和現象そ
のものが生じなくなる。
【００１９】（実施例３）Ｇｄ3 Ｇａ5 Ｏ12基板をＬＰ
Ｅ法でガーネット膜を形成するための基板とした。次
に、ガーネット膜の原料であるＦｅ2 Ｏ3 とＹ2 Ｏ3 と
Ｇａ2 Ｏ3 およびＢｉ2 Ｏ3 と添加物であるＳｎＯ2 と
溶剤であるＰｂＯとＢ2 Ｏ3 とを混合し、縦型電気炉内
に保持された白金坩堝に充填し、約１２００℃で均質化
を行い融液化した。この融液を約９００℃前後の一定温
度に保持してガーネットを過飽和状態いにした後、この
融液中にＧＧＧ基板を浸透し、回転させながら所定時間
成長を行った。その後、この基板を融液から引き上げ、
高速度で回転させてガーネット膜上の付着融液を遠心力
により振り切ることによってガーネット膜を形成した。
また、別に上記の条件でＳｎを添加せずにガーネット膜
を育成し、比較のための試料とした。
Ｅ法でガーネット膜を形成するための基板とした。次
に、ガーネット膜の原料であるＦｅ2 Ｏ3 とＹ2 Ｏ3 と
Ｇａ2 Ｏ3 およびＢｉ2 Ｏ3 と添加物であるＳｎＯ2 と
溶剤であるＰｂＯとＢ2 Ｏ3 とを混合し、縦型電気炉内
に保持された白金坩堝に充填し、約１２００℃で均質化
を行い融液化した。この融液を約９００℃前後の一定温
度に保持してガーネットを過飽和状態いにした後、この
融液中にＧＧＧ基板を浸透し、回転させながら所定時間
成長を行った。その後、この基板を融液から引き上げ、
高速度で回転させてガーネット膜上の付着融液を遠心力
により振り切ることによってガーネット膜を形成した。
また、別に上記の条件でＳｎを添加せずにガーネット膜
を育成し、比較のための試料とした。
【００２０】得られたガーネット膜を用いて、図１に示
す静磁波デバイスを作製し測定周波数２ＧＨｚで飽和現
象が現れるまでの時間を測定した。また、ガーネット膜
を化学分析してＳｎの濃度および組成比を測定した。そ
の結果を表３に示す。なお、表３中、＊を付したもの
は、この発明の範囲外のものであり、他のものはこの発
明の範囲内のものである。
す静磁波デバイスを作製し測定周波数２ＧＨｚで飽和現
象が現れるまでの時間を測定した。また、ガーネット膜
を化学分析してＳｎの濃度および組成比を測定した。そ
の結果を表３に示す。なお、表３中、＊を付したもの
は、この発明の範囲外のものであり、他のものはこの発
明の範囲内のものである。
【００２１】
【表３】
【００２２】この発明において、Ｓｎの濃度を限定した
のは以下の理由である。すなわち、試料番号１８のよう
に、Ｓｎの濃度が１０ｗｔｐｐｍ未満では、試料番号１
７のＳｎを添加していないガーネット膜に比べてほとん
ど飽和現象が現れるまでの時間に変化が生じない。ま
た、試料番号２４のように、Ｓｎの濃度が３０００ｗｔ
ｐｐｍを越えると、静磁波デバイスとして働かず飽和現
象そのものが生じなくなる。
のは以下の理由である。すなわち、試料番号１８のよう
に、Ｓｎの濃度が１０ｗｔｐｐｍ未満では、試料番号１
７のＳｎを添加していないガーネット膜に比べてほとん
ど飽和現象が現れるまでの時間に変化が生じない。ま
た、試料番号２４のように、Ｓｎの濃度が３０００ｗｔ
ｐｐｍを越えると、静磁波デバイスとして働かず飽和現
象そのものが生じなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態の一例を示す斜視図であ
る。
る。
１０ 静磁波デバイス １２ 基板 １４ 磁性ガーネット単結晶膜 １６ 入力端子 １８ 出力端子
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｆｅ元素を含む磁性ガーネット単結晶膜
によって構成される静磁波デバイスにおいて、 前記Ｆｅ元素を含む磁性ガーネット単結晶膜に、Ｓｎ元
素が１０〜３０００ｗｔｐｐｍ添加されていることを特
徴とする、静磁波デバイス。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8022146A JPH09190919A (ja) | 1996-01-11 | 1996-01-11 | 静磁波デバイス |
| KR1019970000378A KR100208882B1 (ko) | 1996-01-11 | 1997-01-09 | 정자파 장치 |
| DE69704962T DE69704962T2 (de) | 1996-01-11 | 1997-01-10 | Magnetostatische Wellenanordnung |
| EP97100362A EP0784380B1 (en) | 1996-01-11 | 1997-01-10 | Magnetostatic wave device |
| US08/781,701 US5801604A (en) | 1996-01-11 | 1997-01-10 | Magnetostatic wave device with indium/tin in the magnetic garnet |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8022146A JPH09190919A (ja) | 1996-01-11 | 1996-01-11 | 静磁波デバイス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09190919A true JPH09190919A (ja) | 1997-07-22 |
Family
ID=12074733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8022146A Pending JPH09190919A (ja) | 1996-01-11 | 1996-01-11 | 静磁波デバイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09190919A (ja) |
-
1996
- 1996-01-11 JP JP8022146A patent/JPH09190919A/ja active Pending
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