JPS5988397A - 磁気バブルガ−ネツト結晶の成長速度制御方法 - Google Patents
磁気バブルガ−ネツト結晶の成長速度制御方法Info
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- JPS5988397A JPS5988397A JP57178898A JP17889882A JPS5988397A JP S5988397 A JPS5988397 A JP S5988397A JP 57178898 A JP57178898 A JP 57178898A JP 17889882 A JP17889882 A JP 17889882A JP S5988397 A JPS5988397 A JP S5988397A
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- crystal
- magnetic bubble
- growing speed
- growth rate
- garnet crystal
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B19/00—Liquid-phase epitaxial-layer growth
- C30B19/02—Liquid-phase epitaxial-layer growth using molten solvents, e.g. flux
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
- C30B29/16—Oxides
- C30B29/22—Complex oxides
- C30B29/28—Complex oxides with formula A3Me5O12 wherein A is a rare earth metal and Me is Fe, Ga, Sc, Cr, Co or Al, e.g. garnets
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
本発明は、磁気パブルガーネ・ソト結晶の育成成長速度
を制御する方法に関するものである。
を制御する方法に関するものである。
技術の背景
非磁性体のＧＧＧ基板上に磁性ガーネット膜を液相成長
させるには、白金のルツボ内に溶質と溶媒を入れて１１
００℃位に加熱し、それを９００℃位に過冷却した状態
でＧＧＧ基板を浸漬する。この浸漬時間に応じて該基板
表面には同じ結晶構造の磁性ガーネット膜（磁気バブル
結晶）が数μｍの厚さに成長する。
させるには、白金のルツボ内に溶質と溶媒を入れて１１
００℃位に加熱し、それを９００℃位に過冷却した状態
でＧＧＧ基板を浸漬する。この浸漬時間に応じて該基板
表面には同じ結晶構造の磁性ガーネット膜（磁気バブル
結晶）が数μｍの厚さに成長する。
磁気バブル素子に用いられるガーネット膜の膜厚（ｈ）
はバブル径と比例関係にあるので、高記憶密度化のため
にバブル径を微小化するには膜厚を薄くしなげればなら
ない。バブル径が６μＩＴ１程度であればｈも６μｍ程
度で基板の浸漬時間が長い（数分）ので、膜厚の制御も
し易い。ところが、バブル径を微小化するために設計値
がｈ ＝ ０．５〜１μｍになると膜厚の制御は卵重に
蛭しくなる。
はバブル径と比例関係にあるので、高記憶密度化のため
にバブル径を微小化するには膜厚を薄くしなげればなら
ない。バブル径が６μＩＴ１程度であればｈも６μｍ程
度で基板の浸漬時間が長い（数分）ので、膜厚の制御も
し易い。ところが、バブル径を微小化するために設計値
がｈ ＝ ０．５〜１μｍになると膜厚の制御は卵重に
蛭しくなる。
従来技術と問題点
従来、磁気バブル結晶の育成成長速度の制御には、溶液
のガーネット成分濃度を変えて溶液飽和温度を調整する
方法が使用される。この方法で成長速度を小さくするに
は低温成長させる必要があるが、この場合に溶媒成分ｐ
ｂの育成膜中への混入量が増加することが報告されてい
る。この結果として、格子定数が異常に大きくなって基
板との不整合が大きくなり、また磁気異方性が減少する
という欠点がある（この欠点を補うために溶液組成を調
整し直す必要がある）。
のガーネット成分濃度を変えて溶液飽和温度を調整する
方法が使用される。この方法で成長速度を小さくするに
は低温成長させる必要があるが、この場合に溶媒成分ｐ
ｂの育成膜中への混入量が増加することが報告されてい
る。この結果として、格子定数が異常に大きくなって基
板との不整合が大きくなり、また磁気異方性が減少する
という欠点がある（この欠点を補うために溶液組成を調
整し直す必要がある）。
発明の目的
本発明は、磁性ガーネット結晶の成長速度が溶液中のＹ
２Ｏ３の濃度（Ｙ２０３／Ｒ２０：＋）に依存すること
に着目し、Ｙ２Ｏ３／Ｒ２Ｏ３を調整することにより成
長速度を制御しようとするものである。
２Ｏ３の濃度（Ｙ２０３／Ｒ２０：＋）に依存すること
に着目し、Ｙ２Ｏ３／Ｒ２Ｏ３を調整することにより成
長速度を制御しようとするものである。
発明の構成
本発明は、磁気バブルガーネット結晶（ＹＡ）３（Ｆ
ｅ Ｘ）、 ５０１２ （但し、Ａは希土開元素、Ｃａ
。
ｅ Ｘ）、 ５０１２ （但し、Ａは希土開元素、Ｃａ
。
Ｂｉおよびこれらの混合物、またＸはＧａ、Ｇｅ。
Ａｆｆ、ＳＬ、Ｓｃ、Ｖ、Ｒｕ、Ｃｏおよびこれらの混
合物）の成分をＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３系フラックスまたはＰ
ｂＯ−Ｂｉ２０ｚ系フランクス中に溶解した溶液（７）
Ｙ２Ｏ３／Ｒ２Ｏ３（但し、Ｒ２Ｏ３ば溶液中のＹ２Ｏ
３および希土類酸化物の総量）の値を変えることにより
、該結晶の液相成長時の成長速度をコン１−ロールする
ことを特徴とするものである。
合物）の成分をＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３系フラックスまたはＰ
ｂＯ−Ｂｉ２０ｚ系フランクス中に溶解した溶液（７）
Ｙ２Ｏ３／Ｒ２Ｏ３（但し、Ｒ２Ｏ３ば溶液中のＹ２Ｏ
３および希土類酸化物の総量）の値を変えることにより
、該結晶の液相成長時の成長速度をコン１−ロールする
ことを特徴とするものである。
発明の実施例
磁気バブル結晶として使用される組成（ＹＳｍＬｕＣａ
）３ （ＦｅＧｅ） ５．ｏ、２の単結晶薄膜は、
Ｙ２Ｏ３１Ｓｍ２Ｏ３，Ｌ’ｕ２０３＋ ＣａＣＯ３
゜Ｆｅ２Ｏ３，ＧｅＯ２の原料酸化物を混合して溶媒中
に溶解し、この溶液を用いて液相成長法により育成する
。上記の溶媒にはｐｂｏとＢ２Ｏ３の混合物（フラック
ス）を使用する。表１は結晶成分の原料酸化物および溶
媒のモル数とグラム数を表 １ 上表の＃１．＃２．＃３はＹ２Ｏ３の濃度を変えたサン
プルを示し、これらの酸化物をサンプル毎に炉の中で約
１１００℃の温度で熔解混合した後、９００℃程度の過
冷却状態にして過飽和溶液中にＧ ｄ ３ Ｃｙａ ａ
ＯＨ（ＧＧＧ）基板を浸漬して単結晶磁性薄膜を育成
する。このとき溶液中のＹ２Ｏ３の濃度が育成結晶の特
性に影響を与える。
）３ （ＦｅＧｅ） ５．ｏ、２の単結晶薄膜は、
Ｙ２Ｏ３１Ｓｍ２Ｏ３，Ｌ’ｕ２０３＋ ＣａＣＯ３
゜Ｆｅ２Ｏ３，ＧｅＯ２の原料酸化物を混合して溶媒中
に溶解し、この溶液を用いて液相成長法により育成する
。上記の溶媒にはｐｂｏとＢ２Ｏ３の混合物（フラック
ス）を使用する。表１は結晶成分の原料酸化物および溶
媒のモル数とグラム数を表 １ 上表の＃１．＃２．＃３はＹ２Ｏ３の濃度を変えたサン
プルを示し、これらの酸化物をサンプル毎に炉の中で約
１１００℃の温度で熔解混合した後、９００℃程度の過
冷却状態にして過飽和溶液中にＧ ｄ ３ Ｃｙａ ａ
ＯＨ（ＧＧＧ）基板を浸漬して単結晶磁性薄膜を育成
する。このとき溶液中のＹ２Ｏ３の濃度が育成結晶の特
性に影響を与える。
第１図〜第３□図は上記方法で作製された結晶の結晶成
長速度Ｖｇ、飽和磁化４πＭ Ｓ 、−軸異方性磁界Ｈ
ｋに関するＹ２Ｏ３／Ｒ２Ｏ３（＝Ｙ２０３／（Ｙ２０
３＋Ｓｍ２Ｏ３＋Ｌｕ２０３））（モル濃度比）の依存
性である。第３図から明らかなように成長速度ＶｇはＹ
２Ｏ３／Ｒ２０３＝０．４で極大となり、これより大き
くなっても小さくなっても減少する。一方、飽和磁化４
πＭｓは第２図に示すようにＹ ’２０３ ／ Ｒ２０
３の変化に対する変動はあまり大きくないが、−軸異方
性磁界Ｈｋは第１図に示すようにＹ ２０３ ／ Ｒ２
０３が減少するに従って増加する。
長速度Ｖｇ、飽和磁化４πＭ Ｓ 、−軸異方性磁界Ｈ
ｋに関するＹ２Ｏ３／Ｒ２Ｏ３（＝Ｙ２０３／（Ｙ２０
３＋Ｓｍ２Ｏ３＋Ｌｕ２０３））（モル濃度比）の依存
性である。第３図から明らかなように成長速度ＶｇはＹ
２Ｏ３／Ｒ２０３＝０．４で極大となり、これより大き
くなっても小さくなっても減少する。一方、飽和磁化４
πＭｓは第２図に示すようにＹ ’２０３ ／ Ｒ２０
３の変化に対する変動はあまり大きくないが、−軸異方
性磁界Ｈｋは第１図に示すようにＹ ２０３ ／ Ｒ２
０３が減少するに従って増加する。
本発明の目的とするところは、成長速度Ｖｇを遅くして
微小な膜厚（ｈ−１〜０．５μｍ）を高精度にコントロ
ールすることであるが、第３図から明らかなようにＹ
２０３ ／ Ｒ２０３＝ ０．４を中心にＶｇを低下さ
セる方向は２通りある。このうらＹ ２０３ ／ Ｒ２
０３＜ ０．４の範囲でＶｇを設定すれば大きなＨｋを
得ることができるので、バブルの安定化に都合がよい。
微小な膜厚（ｈ−１〜０．５μｍ）を高精度にコントロ
ールすることであるが、第３図から明らかなようにＹ
２０３ ／ Ｒ２０３＝ ０．４を中心にＶｇを低下さ
セる方向は２通りある。このうらＹ ２０３ ／ Ｒ２
０３＜ ０．４の範囲でＶｇを設定すれば大きなＨｋを
得ることができるので、バブルの安定化に都合がよい。
上記例の育成温度はすべての結晶で約８９０℃（一定）
とした。このため従来の様に温度を下げないのでＰｂの
混入量が増加しない。この結果格子定数が変化しないの
で、ＧＧＧ基板との不整合が大きくならない。
とした。このため従来の様に温度を下げないのでＰｂの
混入量が増加しない。この結果格子定数が変化しないの
で、ＧＧＧ基板との不整合が大きくならない。
発明の効果
以上述べたように本発明によれば、結晶原料溶液中のＹ
２０３ ／ Ｒ２０３を変えることにより、育成結晶
の特性を損なうことなく成長速度Ｖｇを小さくで、きる
ので、薄膜結晶（ｈ−１〜０．５μｍ）の膜厚絶対値や
膜厚分布の制御精度を向上させ得る利点がある。
２０３ ／ Ｒ２０３を変えることにより、育成結晶
の特性を損なうことなく成長速度Ｖｇを小さくで、きる
ので、薄膜結晶（ｈ−１〜０．５μｍ）の膜厚絶対値や
膜厚分布の制御精度を向上させ得る利点がある。
第１図〜第３図は本発明に係るＹ ２０ ａ ／ Ｒ２
０３と成長速度等の関係を示す特性図である。 出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 青 柳 稔 第１図 Ｙ２０３ ／ Ｒ２０３ 第２図 ０ ０ｊ Ｏ１２０，３，０，４０，５Ｙ２
０ｓ ／ Ｒ２Ｏ３ 第８図 ＹｚＯｉ／ Ｒ２０３
０３と成長速度等の関係を示す特性図である。 出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 青 柳 稔 第１図 Ｙ２０３ ／ Ｒ２０３ 第２図 ０ ０ｊ Ｏ１２０，３，０，４０，５Ｙ２
０ｓ ／ Ｒ２Ｏ３ 第８図 ＹｚＯｉ／ Ｒ２０３
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 磁気バブルガーネット結晶（ＹＡ）３ （ＦｅＸ）５
０ （但腰Ａは希土類元素、Ｃａ、Ｂｉおよびこれらの
混合物、またＸはＧａ、Ｇｅ、Ａρ。 Ｓｉ、Ｓｃ、Ｖ、Ｒｕ、Ｃｏおよびこれらの混合物）の
成分をＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３系フラ・７クスまたはＰｂＯＢ
ｉ２Ｏ３系フラックス中に溶解しｌ−ｓ溶液のＹ２Ｏ３
／Ｒ２Ｏ３（但し、Ｒ２Ｏ３は溶液中のＹ２Ｏ３および
希土類酸化物の総量）の値を変えることにより、該結晶
の液相成長時の成長速度をコントロールすることを特徴
とする磁気ノ＼プルガーネット結晶の成長速度制御方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57178898A JPS5988397A (ja) | 1982-10-12 | 1982-10-12 | 磁気バブルガ−ネツト結晶の成長速度制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57178898A JPS5988397A (ja) | 1982-10-12 | 1982-10-12 | 磁気バブルガ−ネツト結晶の成長速度制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5988397A true JPS5988397A (ja) | 1984-05-22 |
| JPS612634B2 JPS612634B2 (ja) | 1986-01-27 |
Family
ID=16056614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57178898A Granted JPS5988397A (ja) | 1982-10-12 | 1982-10-12 | 磁気バブルガ−ネツト結晶の成長速度制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5988397A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60164302A (ja) * | 1984-02-06 | 1985-08-27 | Ricoh Co Ltd | 金属酸化物磁性体及び磁性膜 |
| JPS6236099A (ja) * | 1985-08-09 | 1987-02-17 | New Japan Radio Co Ltd | Ｓｉの液相成長法 |
-
1982
- 1982-10-12 JP JP57178898A patent/JPS5988397A/ja active Granted
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| JOURNAL APPLIED PHYSICS=1981 * |
| MAGNETISM AND MAGNETIC MATERIALS=1976 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60164302A (ja) * | 1984-02-06 | 1985-08-27 | Ricoh Co Ltd | 金属酸化物磁性体及び磁性膜 |
| JPS6236099A (ja) * | 1985-08-09 | 1987-02-17 | New Japan Radio Co Ltd | Ｓｉの液相成長法 |
| JPH066519B2 (ja) * | 1985-08-09 | 1994-01-26 | 新日本無線株式会社 | Ｓｉの液相成長法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS612634B2 (ja) | 1986-01-27 |
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