JPH09202696A - 磁性ガーネット単結晶およびその製造方法 - Google Patents
磁性ガーネット単結晶およびその製造方法Info
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Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Hall/Mr Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 低コストで製造することができる大型の磁性
ガーネット単結晶を提供する。 【解決手段】 磁性ガーネット単結晶は、化学式Ｒ
3 （Ｇａ1-x Ａｌx ）5-y Ｆｅy Ｏ12で表したとき、Ｒ
がＹ，Ｌａ，Ｇｄ，Ｎｄ，Ｓｍより選ばれる１種以上の
元素であり、ｘおよびｙがそれぞれ０≦ｘ≦１，０＜ｙ
≦１．６５である。
ガーネット単結晶を提供する。 【解決手段】 磁性ガーネット単結晶は、化学式Ｒ
3 （Ｇａ1-x Ａｌx ）5-y Ｆｅy Ｏ12で表したとき、Ｒ
がＹ，Ｌａ，Ｇｄ，Ｎｄ，Ｓｍより選ばれる１種以上の
元素であり、ｘおよびｙがそれぞれ０≦ｘ≦１，０＜ｙ
≦１．６５である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は磁性ガーネット単
結晶およびその製造方法に関し、特に、たとえば、光磁
気光学素子や静磁波素子に用いられる磁性ガーネット単
結晶およびその製造方法に関する。
結晶およびその製造方法に関し、特に、たとえば、光磁
気光学素子や静磁波素子に用いられる磁性ガーネット単
結晶およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】光磁気光学素子や静磁波素子に用いられ
る磁性ガーネット単結晶として最も重要なものは、イッ
トリウム・鉄・ガーネット（Ｙ3 Ｆｅ5 Ｏ12：以下「Ｙ
ＩＧ」と表す。）単結晶である。
る磁性ガーネット単結晶として最も重要なものは、イッ
トリウム・鉄・ガーネット（Ｙ3 Ｆｅ5 Ｏ12：以下「Ｙ
ＩＧ」と表す。）単結晶である。
【０００３】従来、ＹＩＧ単結晶を得るためには、フラ
ックス法または浮遊帯域溶融法（以下「ＦＺ法」と表
す。）によってバルク単結晶が育成されるか、液相エピ
タキシャル法（以下「ＬＰＥ法」と表す。）によってガ
ーネット基板上に単結晶膜が育成される。
ックス法または浮遊帯域溶融法（以下「ＦＺ法」と表
す。）によってバルク単結晶が育成されるか、液相エピ
タキシャル法（以下「ＬＰＥ法」と表す。）によってガ
ーネット基板上に単結晶膜が育成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、フラッ
クス法やＦＺ法では大型の磁性ガーネット単結晶を育成
することができないという問題があり、ＬＰＥ法では磁
性特性に何も関与していない高価なガーネット基板を用
いるため、育成される磁性ガーネット単結晶のコストが
高くなるという問題があった。
クス法やＦＺ法では大型の磁性ガーネット単結晶を育成
することができないという問題があり、ＬＰＥ法では磁
性特性に何も関与していない高価なガーネット基板を用
いるため、育成される磁性ガーネット単結晶のコストが
高くなるという問題があった。
【０００５】それゆえに、この発明の主たる目的は、低
コストで製造することができる大型の磁性ガーネット単
結晶を提供することである。
コストで製造することができる大型の磁性ガーネット単
結晶を提供することである。
【０００６】この発明の主たる目的は、大型の磁性ガー
ネット単結晶を低コストで製造することができる磁性ガ
ーネット単結晶の製造方法を提供することである。
ネット単結晶を低コストで製造することができる磁性ガ
ーネット単結晶の製造方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明にかかる磁性ガ
ーネット単結晶は、化学式Ｒ3 （Ｇａ1-x Ａｌx ）5-y
Ｆｅy Ｏ12で表したとき、ＲがＹ，Ｌａ，Ｇｄ，Ｎｄ，
Ｓｍより選ばれる１種以上の元素であり、ｘおよびｙが
それぞれ０≦ｘ≦１，０＜ｙ≦１．６５である、磁性ガ
ーネット単結晶である。
ーネット単結晶は、化学式Ｒ3 （Ｇａ1-x Ａｌx ）5-y
Ｆｅy Ｏ12で表したとき、ＲがＹ，Ｌａ，Ｇｄ，Ｎｄ，
Ｓｍより選ばれる１種以上の元素であり、ｘおよびｙが
それぞれ０≦ｘ≦１，０＜ｙ≦１．６５である、磁性ガ
ーネット単結晶である。
【０００８】この発明にかかる磁性ガーネット単結晶の
製造方法は、化学式Ｒ3 （Ｇａ1-xＡｌx ）5-y Ｆｅy
Ｏ12（ただし、ＲはＹ，Ｌａ，Ｇｄ，Ｎｄ，Ｓｍより選
ばれる１種以上の元素であり、ｘおよびｙはそれぞれ０
≦ｘ≦１，０＜ｙ≦１．６５である）を満足する金属元
素を含む組成の化合物を混合し、加熱溶融させた後、冷
却固化させて磁性ガーネット単結晶を得る、磁性ガーネ
ット単結晶の製造方法である。
製造方法は、化学式Ｒ3 （Ｇａ1-xＡｌx ）5-y Ｆｅy
Ｏ12（ただし、ＲはＹ，Ｌａ，Ｇｄ，Ｎｄ，Ｓｍより選
ばれる１種以上の元素であり、ｘおよびｙはそれぞれ０
≦ｘ≦１，０＜ｙ≦１．６５である）を満足する金属元
素を含む組成の化合物を混合し、加熱溶融させた後、冷
却固化させて磁性ガーネット単結晶を得る、磁性ガーネ
ット単結晶の製造方法である。
【０００９】なお、この発明にかかる磁性ガーネット単
結晶の製造方法では、混合される化合物として、酸化物
が用いられる。
結晶の製造方法では、混合される化合物として、酸化物
が用いられる。
【００１０】また、この発明にかかる磁性ガーネット単
結晶の製造方法では、加熱溶融させた後、冷却固化させ
て磁性ガーネット単結晶を得る方法として、引き上げ法
またはブリッジマン法が用いられる。
結晶の製造方法では、加熱溶融させた後、冷却固化させ
て磁性ガーネット単結晶を得る方法として、引き上げ法
またはブリッジマン法が用いられる。
【００１１】
【作用】この発明にかかる磁性ガーネット単結晶のよう
に、非磁性ガーネット単結晶材料の一部を磁性材料であ
るＦｅで置換すれば、引き上げ法やブリッジマン法によ
って大型の磁性ガーネット単結晶を育成することができ
るようになる。なお、Ｆｅによる置換量すなわちｙを
１．６５より大きくすると、温度変化したときに組成変
化を示さずに固相および液相間の相変化をおこす一致溶
融化合物にならないため、引き上げ法やブリッジマン法
によって磁性ガーネット単結晶を育成することができな
い。
に、非磁性ガーネット単結晶材料の一部を磁性材料であ
るＦｅで置換すれば、引き上げ法やブリッジマン法によ
って大型の磁性ガーネット単結晶を育成することができ
るようになる。なお、Ｆｅによる置換量すなわちｙを
１．６５より大きくすると、温度変化したときに組成変
化を示さずに固相および液相間の相変化をおこす一致溶
融化合物にならないため、引き上げ法やブリッジマン法
によって磁性ガーネット単結晶を育成することができな
い。
【００１２】
【発明の効果】この発明によれば、引き上げ法やブリッ
ジマン法によって大型の磁性ガーネット単結晶を育成す
ることができるようになるので、高価なガーネット基板
を用いることなく低コストで大型の磁性ガーネット単結
晶を製造することができるようになる。
ジマン法によって大型の磁性ガーネット単結晶を育成す
ることができるようになるので、高価なガーネット基板
を用いることなく低コストで大型の磁性ガーネット単結
晶を製造することができるようになる。
【００１３】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
の形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１はこの発明にかかる磁性ガー
ネット単結晶を引き上げ法によって育成するための単結
晶育成装置の一例を示す図解図である。図１に示す単結
晶育成装置１０は、上方が開放された箱型の断熱用炉材
１２を含む。断熱用炉材１２の内底には、るつぼ支持体
１４が形成される。るつぼ支持体１４上には、たとえば
内径６０ｍｍ、高さ６０ｍｍ、厚さ１ｍｍのイリジウム
製のるつぼ１６が支持される。るつぼ１６は、その中に
単結晶材料の融液Ａを入れるためのものである。るつぼ
１６と断熱用炉材１２との間には、断熱材１８が設けら
れる。また、るつぼ１６の上方には、上方が開放された
断熱用炉材２０が形成される。さらに、るつぼ１６の上
方には、種子結晶支持体２２が設けられる。種子結晶支
持体２２は、種子結晶Ｂを支持するためのものであり、
種子結晶Ｂは、その表面に単結晶Ｃを育成するためのも
のである。
ネット単結晶を引き上げ法によって育成するための単結
晶育成装置の一例を示す図解図である。図１に示す単結
晶育成装置１０は、上方が開放された箱型の断熱用炉材
１２を含む。断熱用炉材１２の内底には、るつぼ支持体
１４が形成される。るつぼ支持体１４上には、たとえば
内径６０ｍｍ、高さ６０ｍｍ、厚さ１ｍｍのイリジウム
製のるつぼ１６が支持される。るつぼ１６は、その中に
単結晶材料の融液Ａを入れるためのものである。るつぼ
１６と断熱用炉材１２との間には、断熱材１８が設けら
れる。また、るつぼ１６の上方には、上方が開放された
断熱用炉材２０が形成される。さらに、るつぼ１６の上
方には、種子結晶支持体２２が設けられる。種子結晶支
持体２２は、種子結晶Ｂを支持するためのものであり、
種子結晶Ｂは、その表面に単結晶Ｃを育成するためのも
のである。
【００１５】（実施例１）Ｇｄ3 （Ｇａ，Ｆｅ）5 Ｏ12
系単結晶を育成するための出発物質（単結晶材料）とし
て、Ｇｄ2 Ｏ3 、Ｇａ2 Ｏ3 およびＦｅ2 Ｏ3 を、表１
に示す組成比になるように約７００ｇ調合し、混合成型
した後、図１に示す単結晶育成装置１０のるつぼ１６に
充填し、高周波誘導加熱によって融解させた。
系単結晶を育成するための出発物質（単結晶材料）とし
て、Ｇｄ2 Ｏ3 、Ｇａ2 Ｏ3 およびＦｅ2 Ｏ3 を、表１
に示す組成比になるように約７００ｇ調合し、混合成型
した後、図１に示す単結晶育成装置１０のるつぼ１６に
充填し、高周波誘導加熱によって融解させた。
【００１６】
【表１】
【００１７】そして、るつぼ１６内の単結晶材料の融液
Ａに、種子結晶支持体２２で支持した４．５ｍｍ×４．
５ｍｍ×５０ｍｍのＧｄ3 Ｇａ5 Ｏ12種子結晶Ｂを接触
させて、種子結晶Ｂの表面から下方に単結晶Ｃを育成し
た。
Ａに、種子結晶支持体２２で支持した４．５ｍｍ×４．
５ｍｍ×５０ｍｍのＧｄ3 Ｇａ5 Ｏ12種子結晶Ｂを接触
させて、種子結晶Ｂの表面から下方に単結晶Ｃを育成し
た。
【００１８】その結果、直径２０ｍｍ，長さ５０ｍｍ，
重量約１００ｇのＧｄ3 （Ｇａ，Ｆｅ）5 Ｏ12系単結晶
を育成することができた。
重量約１００ｇのＧｄ3 （Ｇａ，Ｆｅ）5 Ｏ12系単結晶
を育成することができた。
【００１９】育成した単結晶を５ｍｍ×５ｍｍ×１ｍｍ
の大きさに切り出して飽和磁化測定用の試料とした。試
料の飽和磁化は振動試料型磁力計を用いて測定した。そ
の結果を表１に示す。
の大きさに切り出して飽和磁化測定用の試料とした。試
料の飽和磁化は振動試料型磁力計を用いて測定した。そ
の結果を表１に示す。
【００２０】なお、表１中、試料番号に＊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。
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】この発明において、組成を限定したのは以
下の理由である。すなわち、試料番号１のように、組成
にＦｅが含有していない試料では、磁気特性を示さな
い。また、試料番号６のように、Ｆｅの量が１．６５よ
り多くなると、単結晶を育成することができなくなる。
下の理由である。すなわち、試料番号１のように、組成
にＦｅが含有していない試料では、磁気特性を示さな
い。また、試料番号６のように、Ｆｅの量が１．６５よ
り多くなると、単結晶を育成することができなくなる。
【００２２】（実施例２）Ｇｄ2.5 Ｎｄ0.5 （Ｇａ，Ｆ
ｅ）5 Ｏ12系単結晶を育成するための出発物質（単結晶
材料）として、Ｇｄ2 Ｏ3 、Ｎｄ2 Ｏ3 、Ｇａ2 Ｏ3 お
よびＦｅ2 Ｏ3 を、表２に示す組成比になるように約７
００ｇ調合し、混合成型した後、図１に示す単結晶育成
装置１０のるつぼ１６に充填し、高周波誘導加熱によっ
て融解させた。
ｅ）5 Ｏ12系単結晶を育成するための出発物質（単結晶
材料）として、Ｇｄ2 Ｏ3 、Ｎｄ2 Ｏ3 、Ｇａ2 Ｏ3 お
よびＦｅ2 Ｏ3 を、表２に示す組成比になるように約７
００ｇ調合し、混合成型した後、図１に示す単結晶育成
装置１０のるつぼ１６に充填し、高周波誘導加熱によっ
て融解させた。
【００２３】
【表２】
【００２４】そして、るつぼ１６内の単結晶材料の融液
Ａに、種子結晶支持体２２で支持した４．５ｍｍ×４．
５ｍｍ×５０ｍｍのＧｄ3 Ｇａ5 Ｏ12種子結晶Ｂを接触
させて、種子結晶Ｂの表面から下方に単結晶Ｃを育成し
た。
Ａに、種子結晶支持体２２で支持した４．５ｍｍ×４．
５ｍｍ×５０ｍｍのＧｄ3 Ｇａ5 Ｏ12種子結晶Ｂを接触
させて、種子結晶Ｂの表面から下方に単結晶Ｃを育成し
た。
【００２５】その結果、直径２０ｍｍ，長さ５０ｍｍ，
重量約１００ｇのＧｄ2.5 Ｎｄ0.5（Ｇａ，Ｆｅ）5 Ｏ
12系単結晶を育成することができた。
重量約１００ｇのＧｄ2.5 Ｎｄ0.5（Ｇａ，Ｆｅ）5 Ｏ
12系単結晶を育成することができた。
【００２６】育成した単結晶を５ｍｍ×５ｍｍ×１ｍｍ
の大きさに切り出して飽和磁化測定用の試料とした。試
料の飽和磁化は振動試料型磁力計を用いて測定した。そ
の結果を表２に示す。
の大きさに切り出して飽和磁化測定用の試料とした。試
料の飽和磁化は振動試料型磁力計を用いて測定した。そ
の結果を表２に示す。
【００２７】なお、表２中、試料番号に＊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。
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。
【００２８】この発明において、組成を限定したのは以
下の理由である。すなわち、試料番号７のように、組成
にＦｅが含有していない試料では、磁気特性を示さな
い。また、試料番号１２のように、Ｆｅの量が１．６５
より多くなると、単結晶を育成することができなくな
る。
下の理由である。すなわち、試料番号７のように、組成
にＦｅが含有していない試料では、磁気特性を示さな
い。また、試料番号１２のように、Ｆｅの量が１．６５
より多くなると、単結晶を育成することができなくな
る。
【００２９】（実施例３）Ｇｄ1.5 Ｓｍ1.5 （Ｇａ，Ｆ
ｅ）5 Ｏ12系単結晶を育成するための出発物質（単結晶
材料）として、Ｇｄ2 Ｏ3 、Ｓｍ2 Ｏ3 、Ｇａ2 Ｏ3 お
よびＦｅ2 Ｏ3 を、表３に示す組成比になるように約７
００ｇ調合し、混合成型した後、図１に示す単結晶育成
装置１０のるつぼ１６に充填し、高周波誘導加熱によっ
て融解させた。
ｅ）5 Ｏ12系単結晶を育成するための出発物質（単結晶
材料）として、Ｇｄ2 Ｏ3 、Ｓｍ2 Ｏ3 、Ｇａ2 Ｏ3 お
よびＦｅ2 Ｏ3 を、表３に示す組成比になるように約７
００ｇ調合し、混合成型した後、図１に示す単結晶育成
装置１０のるつぼ１６に充填し、高周波誘導加熱によっ
て融解させた。
【００３０】
【表３】
【００３１】そして、るつぼ１６内の単結晶材料の融液
Ａに、種子結晶支持体２２で支持した４．５ｍｍ×４．
５ｍｍ×５０ｍｍのＧｄ3 Ｇａ5 Ｏ12種子結晶Ｂを接触
させて、種子結晶Ｂの表面から下方に単結晶Ｃを育成し
た。
Ａに、種子結晶支持体２２で支持した４．５ｍｍ×４．
５ｍｍ×５０ｍｍのＧｄ3 Ｇａ5 Ｏ12種子結晶Ｂを接触
させて、種子結晶Ｂの表面から下方に単結晶Ｃを育成し
た。
【００３２】その結果、直径２０ｍｍ，長さ５０ｍｍ，
重量約１００ｇのＧｄ1.5 Ｓｍ1.5（Ｇａ，Ｆｅ）5 Ｏ
12系単結晶を育成することができた。
重量約１００ｇのＧｄ1.5 Ｓｍ1.5（Ｇａ，Ｆｅ）5 Ｏ
12系単結晶を育成することができた。
【００３３】育成した単結晶を５ｍｍ×５ｍｍ×１ｍｍ
の大きさに切り出して飽和磁化測定用の試料とした。試
料の飽和磁化は振動試料型磁力計を用いて測定した。そ
の結果を表３に示す。
の大きさに切り出して飽和磁化測定用の試料とした。試
料の飽和磁化は振動試料型磁力計を用いて測定した。そ
の結果を表３に示す。
【００３４】なお、表３中、試料番号に＊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。
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。
【００３５】この発明において、組成を限定したのは以
下の理由である。すなわち、試料番号１３のように、組
成にＦｅが含有していない試料では、磁気特性を示さな
い。また、試料番号１８のように、Ｆｅの量が１．６５
より多くなると、単結晶を育成することができなくな
る。
下の理由である。すなわち、試料番号１３のように、組
成にＦｅが含有していない試料では、磁気特性を示さな
い。また、試料番号１８のように、Ｆｅの量が１．６５
より多くなると、単結晶を育成することができなくな
る。
【００３６】（実施例４）Ｙ3 （Ｇａ，Ａｌ，Ｆｅ）5
Ｏ12系単結晶を育成するための出発物質（単結晶材料）
として、Ｙ2 Ｏ3 、Ｇａ2 Ｏ3 、Ａｌ2 Ｏ3 およびＦｅ
2 Ｏ3 を、表４に示す組成比になるように約７００ｇ調
合し、混合成型した後、図１に示す単結晶育成装置１０
のるつぼ１６に充填し、高周波誘導加熱によって融解さ
せた。
Ｏ12系単結晶を育成するための出発物質（単結晶材料）
として、Ｙ2 Ｏ3 、Ｇａ2 Ｏ3 、Ａｌ2 Ｏ3 およびＦｅ
2 Ｏ3 を、表４に示す組成比になるように約７００ｇ調
合し、混合成型した後、図１に示す単結晶育成装置１０
のるつぼ１６に充填し、高周波誘導加熱によって融解さ
せた。
【００３７】
【表４】
【００３８】そして、るつぼ１６内の単結晶材料の融液
Ａに、種子結晶支持体２２で支持した４．５ｍｍ×４．
５ｍｍ×５０ｍｍのＹ3 Ａｌ5 Ｏ12種子結晶Ｂを接触さ
せて、種子結晶Ｂの表面から下方に単結晶Ｃを育成し
た。
Ａに、種子結晶支持体２２で支持した４．５ｍｍ×４．
５ｍｍ×５０ｍｍのＹ3 Ａｌ5 Ｏ12種子結晶Ｂを接触さ
せて、種子結晶Ｂの表面から下方に単結晶Ｃを育成し
た。
【００３９】その結果、直径２０ｍｍ，長さ５０ｍｍ，
重量約１００ｇのＹ3 （Ｇａ，Ａｌ，Ｆｅ）5 Ｏ12系単
結晶を育成することができた。
重量約１００ｇのＹ3 （Ｇａ，Ａｌ，Ｆｅ）5 Ｏ12系単
結晶を育成することができた。
【００４０】育成した単結晶を５ｍｍ×５ｍｍ×１ｍｍ
の大きさに切り出して飽和磁化測定用の試料とした。試
料の飽和磁化は振動試料型磁力計を用いて測定した。そ
の結果を表４に示す。
の大きさに切り出して飽和磁化測定用の試料とした。試
料の飽和磁化は振動試料型磁力計を用いて測定した。そ
の結果を表４に示す。
【００４１】なお、表４中、試料番号に＊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。
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。
【００４２】この発明において、組成を限定したのは以
下の理由である。すなわち、試料番号１９のように、組
成にＦｅが含有していない試料では、磁気特性を示さな
い。また、試料番号２４のように、Ｆｅの量が１．６５
より多くなると、単結晶を育成することができなくな
る。
下の理由である。すなわち、試料番号１９のように、組
成にＦｅが含有していない試料では、磁気特性を示さな
い。また、試料番号２４のように、Ｆｅの量が１．６５
より多くなると、単結晶を育成することができなくな
る。
【００４３】図２はこの発明にかかる磁性ガーネット単
結晶をブリッジマン法によって育成するための単結晶育
成装置の一例を示す図解図である。図２に示す単結晶育
成装置３０は、るつぼ昇降機３２を含む。るつぼ昇降機
３２上端には、たとえば内径３０ｍｍ、高さ２４０ｍ
ｍ、厚さ０．４ｍｍの白金ロジウム製のるつぼ３４が支
持される。るつぼ３４は、その中に単結晶材料の融液Ａ
を入れるためのものである。るつぼ昇降機３２によるる
つぼ３４の昇降通路の上部の外側には、縦型管状のヒー
ター３６が設けられる。
結晶をブリッジマン法によって育成するための単結晶育
成装置の一例を示す図解図である。図２に示す単結晶育
成装置３０は、るつぼ昇降機３２を含む。るつぼ昇降機
３２上端には、たとえば内径３０ｍｍ、高さ２４０ｍ
ｍ、厚さ０．４ｍｍの白金ロジウム製のるつぼ３４が支
持される。るつぼ３４は、その中に単結晶材料の融液Ａ
を入れるためのものである。るつぼ昇降機３２によるる
つぼ３４の昇降通路の上部の外側には、縦型管状のヒー
ター３６が設けられる。
【００４４】（実施例５）Ｇｄ3 （Ｇａ，Ｆｅ）5 Ｏ12
系単結晶を育成するための出発物質（単結晶材料）とし
て、Ｇｄ2 Ｏ3 、Ｇａ2 Ｏ3 およびＦｅ2 Ｏ3 を、表５
に示す組成比になるように約７００ｇ調合し、混合成型
した後、図２に示す単結晶育成装置３０のるつぼ３４に
充填し、ヒーター３６による加熱によって融解させた。
系単結晶を育成するための出発物質（単結晶材料）とし
て、Ｇｄ2 Ｏ3 、Ｇａ2 Ｏ3 およびＦｅ2 Ｏ3 を、表５
に示す組成比になるように約７００ｇ調合し、混合成型
した後、図２に示す単結晶育成装置３０のるつぼ３４に
充填し、ヒーター３６による加熱によって融解させた。
【００４５】
【表５】
【００４６】その後、るつぼ昇降機３２でるつぼ３４を
２ｍｍ／時間の速度で降下させて、るつぼ３４内の単結
晶材料の溶液Ａを、下部から凝固させ単結晶化させた。
２ｍｍ／時間の速度で降下させて、るつぼ３４内の単結
晶材料の溶液Ａを、下部から凝固させ単結晶化させた。
【００４７】その結果、直径３０ｍｍ，長さ２２ｍｍ，
重量約１００ｇのＧｄ3 （Ｇａ，Ｆｅ）5 Ｏ12系単結晶
を育成することができた。
重量約１００ｇのＧｄ3 （Ｇａ，Ｆｅ）5 Ｏ12系単結晶
を育成することができた。
【００４８】育成した単結晶を５ｍｍ×５ｍｍ×１ｍｍ
の大きさに切り出して飽和磁化測定用の試料とした。試
料の飽和磁化は振動試料型磁力計を用いて測定した。そ
の結果を表５に示す。
の大きさに切り出して飽和磁化測定用の試料とした。試
料の飽和磁化は振動試料型磁力計を用いて測定した。そ
の結果を表５に示す。
【００４９】なお、表５中、試料番号に＊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。
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。
【００５０】この発明において、組成を限定したのは以
下の理由である。すなわち、試料番号２５のように、組
成にＦｅが含有していない試料では、磁気特性を示さな
い。また、試料番号３０のように、Ｆｅの量が１．６５
より多くなると、単結晶を育成することができなくな
る。
下の理由である。すなわち、試料番号２５のように、組
成にＦｅが含有していない試料では、磁気特性を示さな
い。また、試料番号３０のように、Ｆｅの量が１．６５
より多くなると、単結晶を育成することができなくな
る。
【００５１】上述のように、この発明によれば、引き上
げ法やブリッジマン法によって大型の磁性ガーネット単
結晶を育成することができるので、高価なガーネット基
板を用いることなく低コストで大型の磁性ガーネット単
結晶を製造することができる。
げ法やブリッジマン法によって大型の磁性ガーネット単
結晶を育成することができるので、高価なガーネット基
板を用いることなく低コストで大型の磁性ガーネット単
結晶を製造することができる。
【図１】この発明にかかる磁性ガーネット単結晶を引き
上げ法によって育成するための単結晶育成装置の一例を
示す図解図である。
上げ法によって育成するための単結晶育成装置の一例を
示す図解図である。
【図２】この発明にかかる磁性ガーネット単結晶をブリ
ッジマン法によって育成するための単結晶育成装置の一
例を示す図解図である。
ッジマン法によって育成するための単結晶育成装置の一
例を示す図解図である。
１０ 単結晶育成装置 １２ 断熱用炉材 １４ るつぼ支持体 １６ るつぼ １８ 断熱材 ２０ 断熱用炉材 ２２ 種子結晶支持体 ３０ 単結晶育成装置 ３２ るつぼ昇降機 ３４ るつぼ ３６ ヒーター Ａ 単結晶材料の融液 Ｂ 種子結晶 Ｃ 単結晶
Claims (4)
- 【請求項１】 化学式Ｒ3 （Ｇａ1-x Ａｌx ）5-y Ｆｅ
y Ｏ12で表したとき、ＲがＹ，Ｌａ，Ｇｄ，Ｎｄ，Ｓｍ
より選ばれる１種以上の元素であり、ｘおよびｙがそれ
ぞれ０≦ｘ≦１，０＜ｙ≦１．６５である、磁性ガーネ
ット単結晶。 - 【請求項２】 化学式Ｒ3 （Ｇａ1-x Ａｌx ）5-y Ｆｅ
y Ｏ12（ただし、ＲはＹ，Ｌａ，Ｇｄ，Ｎｄ，Ｓｍより
選ばれる１種以上の元素であり、ｘおよびｙはそれぞれ
０≦ｘ≦１，０＜ｙ≦１．６５である）を満足する金属
元素を含む組成の化合物を混合し、加熱溶融させた後、
冷却固化させて磁性ガーネット単結晶を得る、磁性ガー
ネット単結晶の製造方法。 - 【請求項３】 前記化合物は酸化物である、請求項２に
記載の磁性ガーネット単結晶の製造方法。 - 【請求項４】 前記加熱溶融させた後、冷却固化させて
磁性ガーネット単結晶を得る方法は、引き上げ法または
ブリッジマン法である、請求項２または請求項３に記載
の磁性ガーネット単結晶の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02990296A JP3806966B2 (ja) | 1996-01-23 | 1996-01-23 | 磁性ガーネット単結晶の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02990296A JP3806966B2 (ja) | 1996-01-23 | 1996-01-23 | 磁性ガーネット単結晶の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09202696A true JPH09202696A (ja) | 1997-08-05 |
| JP3806966B2 JP3806966B2 (ja) | 2006-08-09 |
Family
ID=12288918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02990296A Expired - Fee Related JP3806966B2 (ja) | 1996-01-23 | 1996-01-23 | 磁性ガーネット単結晶の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3806966B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003000963A1 (fr) * | 2001-06-22 | 2003-01-03 | Tdk Corporation | Substrat permettant de former une couche mince de monocristal de grenat magnetique, dispositif optique et procede de production associe |
-
1996
- 1996-01-23 JP JP02990296A patent/JP3806966B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003000963A1 (fr) * | 2001-06-22 | 2003-01-03 | Tdk Corporation | Substrat permettant de former une couche mince de monocristal de grenat magnetique, dispositif optique et procede de production associe |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3806966B2 (ja) | 2006-08-09 |
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