JPS6046080B2 - マイクロ波用ガリウム置換型ｙｉｇ単結晶の製造方法 - Google Patents
マイクロ波用ガリウム置換型ｙｉｇ単結晶の製造方法Info
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- JPS6046080B2 JPS6046080B2 JP56111116A JP11111681A JPS6046080B2 JP S6046080 B2 JPS6046080 B2 JP S6046080B2 JP 56111116 A JP56111116 A JP 56111116A JP 11111681 A JP11111681 A JP 11111681A JP S6046080 B2 JPS6046080 B2 JP S6046080B2
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- 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
- C30B13/00—Single-crystal growth by zone-melting; Refining by zone-melting
- C30B13/16—Heating of the molten zone
- C30B13/22—Heating of the molten zone by irradiation or electric discharge
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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
- C30B13/00—Single-crystal growth by zone-melting; Refining by zone-melting
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- 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
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- C30B29/16—Oxides
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、集中加熱炉を用いたＦＺ（フローティング・
ゾーン）法と熱処理工程とを組合わせることにより、磁
気特性の良好なマイクロ波用ガリウム置換型イットリウ
ム・鉄系ガーネット単結晶を製造する方法に関するもの
である。
ゾーン）法と熱処理工程とを組合わせることにより、磁
気特性の良好なマイクロ波用ガリウム置換型イットリウ
ム・鉄系ガーネット単結晶を製造する方法に関するもの
である。
なお、本発細書においてガリウム置換型イツトリウム・
鉄系ガーネット （以下、□ＹＧａＩＧ□と略記する）
とは、Ｙ、Ｆｅ。
鉄系ガーネット （以下、□ＹＧａＩＧ□と略記する）
とは、Ｙ、Ｆｅ。
−、ＧａｙＯ、、で表わされるもののみならず、イット
リウム（Ｙ）の一部を希土類元素で置換したもの、ある
いはＣａ、Ｉｎ、Ｃｅ、Ｓｃで置換したもの、鉄（Ｆｅ
）の一部をＡｌ、Ｖ、Ｎｂ、Ｐｂ９Ｓｉ９Ｇｅ、Ｍｇ９
Ｔｉ９Ｎｉ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｃｅ、Ａｓ、Ｓｃで置
換したものも含まれる。ＹＧａＩＧは、Ｇａの置換量を
制御することによつて４πＭｓ（Ｍｓ：飽和磁化）の値
を自由にコントロールできるため（第１図参照）、マイ
クロ波の領域におけるフィルタ、発振器、チューナ等へ
の応用が研究されている。従来公知のＹＧａＩＧ単結晶
の製造方法は、大別してＰｂＯ−ＰｂＦ２を主体とする
フラックスを用いるフラックス法と、ＴＳＦＺ法（トラ
ベリング・ソルベント・フローティング・ゾーン法）と
呼ばれる方法とがある。
リウム（Ｙ）の一部を希土類元素で置換したもの、ある
いはＣａ、Ｉｎ、Ｃｅ、Ｓｃで置換したもの、鉄（Ｆｅ
）の一部をＡｌ、Ｖ、Ｎｂ、Ｐｂ９Ｓｉ９Ｇｅ、Ｍｇ９
Ｔｉ９Ｎｉ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｃｅ、Ａｓ、Ｓｃで置
換したものも含まれる。ＹＧａＩＧは、Ｇａの置換量を
制御することによつて４πＭｓ（Ｍｓ：飽和磁化）の値
を自由にコントロールできるため（第１図参照）、マイ
クロ波の領域におけるフィルタ、発振器、チューナ等へ
の応用が研究されている。従来公知のＹＧａＩＧ単結晶
の製造方法は、大別してＰｂＯ−ＰｂＦ２を主体とする
フラックスを用いるフラックス法と、ＴＳＦＺ法（トラ
ベリング・ソルベント・フローティング・ゾーン法）と
呼ばれる方法とがある。
前者は、融点の低いフラックスにＹＧａＩＧの原料を溶
解せしめ、徐冷または温度勾配を利用してＹＧａＩＧ単
結晶を析出せしめることを原理とするものであつて、か
なり以前からこの方法を利用して製品が作られている。
しかし、このフラックス法は、その本質上当然のことな
がら、フラックスを包有物もしくは不純物として結晶中
に取り込み易く、そのため結晶品質が不安定であり、歩
留りが悪く、コスト高となるという重大な欠点があつた
。また、特に、Ｇａ置換型ＹＧａＩＧ単結晶はＧａ偏析
による４７ｒＭｓ（Ｍｓ：飽和磁化）の分布のために、
所望の４πＭｓを有する結晶を抽出することが難しかつ
た。これに対して後者の方法は、比較的最近発明された
方法であつて、予め秤量、混合、成形、焼成した原料棒
の下に溶媒を設け、更にその下に種子結晶をセットして
、溶媒部分が融解するように集中加熱して単結晶を析出
させる方法である。
解せしめ、徐冷または温度勾配を利用してＹＧａＩＧ単
結晶を析出せしめることを原理とするものであつて、か
なり以前からこの方法を利用して製品が作られている。
しかし、このフラックス法は、その本質上当然のことな
がら、フラックスを包有物もしくは不純物として結晶中
に取り込み易く、そのため結晶品質が不安定であり、歩
留りが悪く、コスト高となるという重大な欠点があつた
。また、特に、Ｇａ置換型ＹＧａＩＧ単結晶はＧａ偏析
による４７ｒＭｓ（Ｍｓ：飽和磁化）の分布のために、
所望の４πＭｓを有する結晶を抽出することが難しかつ
た。これに対して後者の方法は、比較的最近発明された
方法であつて、予め秤量、混合、成形、焼成した原料棒
の下に溶媒を設け、更にその下に種子結晶をセットして
、溶媒部分が融解するように集中加熱して単結晶を析出
させる方法である。
原料棒はＹ２Ｏ３： （Ｆｅ２Ｏ３＋Ｇａ２Ｏ３）＝２
．５：５．０〜３．５：５．０の混合物、溶媒はＹ２Ｏ
３： （Ｆｅ２Ｏ３＋Ｇａ２Ｏ３）＝３．５：５．０も
しくはそれ以下のモル比を有するものを用い、集中加熱
炉によつて急激な温度勾配中で合成される。このＴＳＦ
Ｚ法は、本質的に結晶品質の均一性並ひに再現性が極め
て良好てあるという利点があり、所望の４τＭｓをイン
ゴット体ごと得ることができる。しかしながら、ＦＺ法
て種々単結晶を作成した結果、第１図に示すように、フ
ラックス法（Ａで示す）で得たのと同じ４πＭｓを得る
ためには、ＦＺ法（Ｂで示す）だとより高いＧａ濃度が
必要なことが磁化測定により明らかとなつた。
．５：５．０〜３．５：５．０の混合物、溶媒はＹ２Ｏ
３： （Ｆｅ２Ｏ３＋Ｇａ２Ｏ３）＝３．５：５．０も
しくはそれ以下のモル比を有するものを用い、集中加熱
炉によつて急激な温度勾配中で合成される。このＴＳＦ
Ｚ法は、本質的に結晶品質の均一性並ひに再現性が極め
て良好てあるという利点があり、所望の４τＭｓをイン
ゴット体ごと得ることができる。しかしながら、ＦＺ法
て種々単結晶を作成した結果、第１図に示すように、フ
ラックス法（Ａで示す）で得たのと同じ４πＭｓを得る
ためには、ＦＺ法（Ｂで示す）だとより高いＧａ濃度が
必要なことが磁化測定により明らかとなつた。
ところで、磁気共鳴半値幅ΔＨはＧａの濃度に依存し、
ΔＨが大きいと、共鳴強度が小さく、フィルタ特性が悪
く、また高周波発生器として用いた場合には変換損失が
大きくなつてしまう。従つて、従来のＦＺ法ては、フラ
ックス法に比べて磁気特性の低下が大きく、実用上、大
きな問題が残されていた。
ΔＨが大きいと、共鳴強度が小さく、フィルタ特性が悪
く、また高周波発生器として用いた場合には変換損失が
大きくなつてしまう。従つて、従来のＦＺ法ては、フラ
ックス法に比べて磁気特性の低下が大きく、実用上、大
きな問題が残されていた。
本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、
ＦＺ法の本質的な特徴てある結晶品質の均一性並びに再
現性がすぐれているという点を十分生かし、フラックス
法で得られるのと同程度まで磁気特性を改善できるよう
なマイクロ波用のガリウム置換型ＹＩＧ単結晶の製造方
法を提供することにある。
ＦＺ法の本質的な特徴てある結晶品質の均一性並びに再
現性がすぐれているという点を十分生かし、フラックス
法で得られるのと同程度まで磁気特性を改善できるよう
なマイクロ波用のガリウム置換型ＹＩＧ単結晶の製造方
法を提供することにある。
かかる目的を達成するため、本発明ではＦＺ法を利用し
て単結晶を育成した後、１５００〜８００℃の温度範囲
中でゆつくりと熱処理し、それによつて単結晶中のガリ
ウムの分布を高温型から低温型に変換するように構成さ
れている。
て単結晶を育成した後、１５００〜８００℃の温度範囲
中でゆつくりと熱処理し、それによつて単結晶中のガリ
ウムの分布を高温型から低温型に変換するように構成さ
れている。
熱処理には、集中加熱炉で単結晶育成直後にアフターヒ
ータでやる方法と、集中加熱炉から一旦取り出した後で
あらためて熱処理する方法が含まれる。
ータでやる方法と、集中加熱炉から一旦取り出した後で
あらためて熱処理する方法が含まれる。
本発明者等は、集中加熱炉を用いたＦＺ法によるマイク
ロ波用ガリウム置換型ガーネット単結晶を開発中、磁化
特性の測定結果からフラックス法で得られる単結晶と同
じ４πＭｓとするためにはより多くのＧａが必要で、そ
のためΔＨが大きくなつてしまうことを見出した。
ロ波用ガリウム置換型ガーネット単結晶を開発中、磁化
特性の測定結果からフラックス法で得られる単結晶と同
じ４πＭｓとするためにはより多くのＧａが必要で、そ
のためΔＨが大きくなつてしまうことを見出した。
そしてその原因について種々検討した結果、ＦＺ法はフ
ラックス法に比して合成温度が高く、冷却速度も違うた
めガーネット構造内でのテトラとオクタの両副格子のＧ
ａ分布が異なり、これが４πＭｓの差となることを知得
するに至つた。そこで、ＦＺ法で育成した単結晶でも、
１５００〜８００゜Ｃの温度てゆつくりと熱処理してや
ることによつて、Ｇａのイオン分布が高温型からフラッ
クス法の単結晶と同様の低温型に変換し、それに伴つて
磁気特性を大幅に改善しうることを見出し、遂に本発明
を完成させたものである。以下、図面に基づき本発明に
ついて更に詳しく説明する。
ラックス法に比して合成温度が高く、冷却速度も違うた
めガーネット構造内でのテトラとオクタの両副格子のＧ
ａ分布が異なり、これが４πＭｓの差となることを知得
するに至つた。そこで、ＦＺ法で育成した単結晶でも、
１５００〜８００゜Ｃの温度てゆつくりと熱処理してや
ることによつて、Ｇａのイオン分布が高温型からフラッ
クス法の単結晶と同様の低温型に変換し、それに伴つて
磁気特性を大幅に改善しうることを見出し、遂に本発明
を完成させたものである。以下、図面に基づき本発明に
ついて更に詳しく説明する。
第２図は本発明方法を実施するに好適な炉の一例を示す
もので、アフターヒータ方式のＢ場合を示している。炉
は双楕円型赤外集中加熱炉である。双楕円型反射鏡１て
囲まれた中央に石英管２が位置し、焦点部分に設置され
たハロゲンランプ３からの赤外線は、反射鏡１によつて
石英管２の内部の一箇所（共通焦点）に集光する。石英
管２の内部にはシャフト４が設けられ、種子結晶５がそ
の上に載置されると共に、更にその上部に原料棒６が位
置する。石英管２の内部には、育成した結晶を囲むよう
にアフターヒータ７が取付けられる。
もので、アフターヒータ方式のＢ場合を示している。炉
は双楕円型赤外集中加熱炉である。双楕円型反射鏡１て
囲まれた中央に石英管２が位置し、焦点部分に設置され
たハロゲンランプ３からの赤外線は、反射鏡１によつて
石英管２の内部の一箇所（共通焦点）に集光する。石英
管２の内部にはシャフト４が設けられ、種子結晶５がそ
の上に載置されると共に、更にその上部に原料棒６が位
置する。石英管２の内部には、育成した結晶を囲むよう
にアフターヒータ７が取付けられる。
このアフタノーヒータ７は、アルミナ管８の外周面に形
成した溝内に白金線９をダブルスパイラル状に巻き、そ
の外周部に別のアルミナ管１０を二重管式に設け、両ア
ルミナ管８，１０の間隙に高純度のアルミナセメント１
１を充填してなるものてある。アフターヒータ７の位置
は、光源からの集光の妨げとならないような位置で、か
つあまり下げすぎないようなところにする。また、アフ
ターヒータ７の径やパワーは、結晶の太さ，移動速度等
に応じて決定する。結晶成長は、ＴＳＦＺ法として知ら
れている方法によつてなされ、成長直後、単結晶はアフ
ターヒータ内をゆつくりと下降し、その過程で熱処理さ
れる。
成した溝内に白金線９をダブルスパイラル状に巻き、そ
の外周部に別のアルミナ管１０を二重管式に設け、両ア
ルミナ管８，１０の間隙に高純度のアルミナセメント１
１を充填してなるものてある。アフターヒータ７の位置
は、光源からの集光の妨げとならないような位置で、か
つあまり下げすぎないようなところにする。また、アフ
ターヒータ７の径やパワーは、結晶の太さ，移動速度等
に応じて決定する。結晶成長は、ＴＳＦＺ法として知ら
れている方法によつてなされ、成長直後、単結晶はアフ
ターヒータ内をゆつくりと下降し、その過程で熱処理さ
れる。
１５００〜８００℃の温度範囲中、１０−２ｋ９／Ｃｌ
ｔ以上の酸素雰囲気中でゆつくりと熱処理するのが好ま
しい。
ｔ以上の酸素雰囲気中でゆつくりと熱処理するのが好ま
しい。
この場合、試料の下降速度は、結晶の育成速度によつて
一義的に決まつてしまうので、アフターヒータによつて
上記温度範囲での温度勾配を緩和して、結果的にゆつく
りと熱処理されるようにする。この実施例はアフターヒ
ータに白金線を用いているが、白金−ロジウム線の方が
温度に対する抵抗の変化が一定なので好ましい。
一義的に決まつてしまうので、アフターヒータによつて
上記温度範囲での温度勾配を緩和して、結果的にゆつく
りと熱処理されるようにする。この実施例はアフターヒ
ータに白金線を用いているが、白金−ロジウム線の方が
温度に対する抵抗の変化が一定なので好ましい。
その他、ニクロム線を用いることもてきるし、高周波加
熱てもよい。更に他の実施例としては、アフターヒータ
を用いず別途熱処理炉て熱処理する方法がある。
熱てもよい。更に他の実施例としては、アフターヒータ
を用いず別途熱処理炉て熱処理する方法がある。
熱処理炉の一例を第３図に、またその温度勾配を第４図
に示す。炉自体は公知のものである。アルミナ炉材１５
の中心にアルミナ管１６を挿通し、その周囲に発熱体１
７を配置してなる。白金またはアルミナのルツボ１８は
白金線１９で吊され、自動送り装置（図示せず）により
昇降駆動される。結晶の育成は、集中加熱炉を用いて従
来の′ＴＳＦＺ法と同様にしてなされる。
に示す。炉自体は公知のものである。アルミナ炉材１５
の中心にアルミナ管１６を挿通し、その周囲に発熱体１
７を配置してなる。白金またはアルミナのルツボ１８は
白金線１９で吊され、自動送り装置（図示せず）により
昇降駆動される。結晶の育成は、集中加熱炉を用いて従
来の′ＴＳＦＺ法と同様にしてなされる。
熱処理は、８００．〜１５００′Ｃ、保持時間１吟以上
、冷却速度１００〜０１゜Ｃ／時とし、この時の雰囲気
は１０−２ｋ９／ｄ以上の酸素圧中で行う。試料は、好
ましくはウェハー切断後、熱処理するのがよい。一般的
に、Ｙ３Ｆｅ５−ＸＧａＸＯ，２は、詳しくはＹ３．（
Ｆｅ２−０Ｇａ０）（Ｆｅ３−ＹＧａｙ）０１２と表わ
され、Ｆｅイオンには二つの位置の副格子が存在する。
、冷却速度１００〜０１゜Ｃ／時とし、この時の雰囲気
は１０−２ｋ９／ｄ以上の酸素圧中で行う。試料は、好
ましくはウェハー切断後、熱処理するのがよい。一般的
に、Ｙ３Ｆｅ５−ＸＧａＸＯ，２は、詳しくはＹ３．（
Ｆｅ２−０Ｇａ０）（Ｆｅ３−ＹＧａｙ）０１２と表わ
され、Ｆｅイオンには二つの位置の副格子が存在する。
前者を正四面体位置（テトラ）、後者を正八面体位置（
オクタ）といい、各々のサイトのＦｅ３＋イオンの量が
２：３で、その差だけ自発磁化として外部に現・われる
。Ｇａが入ると、フラックス法の場合、Ｇａはテトラサ
イトを好み、その結果、自発磁化は小となるのに対して
、ＴＳＦ４去の場合、Ｇａのテトラサイト量が減り、そ
の結果、自発磁化が大となるのである。この原因は、合
成温度と冷却速度の相違によるのであつて、このような
ガリウムイオンの分布をそれぞれ高温型（ＴＳＦＺ法）
，低温型（フラックス法）という。さて、熱処理の温度
は１５００〜８００℃の範囲である。
オクタ）といい、各々のサイトのＦｅ３＋イオンの量が
２：３で、その差だけ自発磁化として外部に現・われる
。Ｇａが入ると、フラックス法の場合、Ｇａはテトラサ
イトを好み、その結果、自発磁化は小となるのに対して
、ＴＳＦ４去の場合、Ｇａのテトラサイト量が減り、そ
の結果、自発磁化が大となるのである。この原因は、合
成温度と冷却速度の相違によるのであつて、このような
ガリウムイオンの分布をそれぞれ高温型（ＴＳＦＺ法）
，低温型（フラックス法）という。さて、熱処理の温度
は１５００〜８００℃の範囲である。
１５００℃より高い温度は、分解温度であり表面の再結
晶化が生じて特性を劣化させるので好ましくなく、逆に
８００特ｃ未満ではガリウムイオンが動けなくなるため
意味がない。
晶化が生じて特性を劣化させるので好ましくなく、逆に
８００特ｃ未満ではガリウムイオンが動けなくなるため
意味がない。
冷却速度は、１３５０〜″１２００′Ｃまでは１００゜
Ｃ／時以下でよく、１２００℃以下では１０℃／時以下
がよく、１℃／時以下のように充分遅くすることが好ま
しい。アフターヒータによつて連続的に熱処理する場合
も、熱処理炉によつて別途熱処理する場合も、熱処理に
よつてＦＺ法て作られたガリウム置換型ＹＩＧ単結晶の
磁気的特性は大幅に改善され、フラックス法で作つた単
結晶の最良部分の磁気特性とほぼ同様となる。
Ｃ／時以下でよく、１２００℃以下では１０℃／時以下
がよく、１℃／時以下のように充分遅くすることが好ま
しい。アフターヒータによつて連続的に熱処理する場合
も、熱処理炉によつて別途熱処理する場合も、熱処理に
よつてＦＺ法て作られたガリウム置換型ＹＩＧ単結晶の
磁気的特性は大幅に改善され、フラックス法で作つた単
結晶の最良部分の磁気特性とほぼ同様となる。
因に、４πＭｓて５５０Ｇ用をＦＺ法て育成する場合、
従来はＧａが０．８６位必要であり、そのためにΔＨ＝
１．８０ｅ位でフラックス法のΔＨ＝１．４０ｅより大
きかつた。しかし、本発明方法だと同じ４πＭｓに対し
てＧａを０．８６から約０．冗程度まで下げうるから、
ΔＨは１．３０ｅ程度となり高特性を呈しうるのてある
。
従来はＧａが０．８６位必要であり、そのためにΔＨ＝
１．８０ｅ位でフラックス法のΔＨ＝１．４０ｅより大
きかつた。しかし、本発明方法だと同じ４πＭｓに対し
てＧａを０．８６から約０．冗程度まで下げうるから、
ΔＨは１．３０ｅ程度となり高特性を呈しうるのてある
。
次に、実験例について述べる。Ｇａ＝０．８３のモル比
て置換したＹ３Ｆｅ４．ｌ７ＧａＯ．８３Ｏｌ２を赤外
線集中加熱炉を用いて単結晶化して飽和磁化（４７ｒＭ
ｓ）を測定したところ約６００Ｇとなりフラックス法４
６０Ｇに比べて１４０Ｇも大きい。これを１３００℃，
１２００にＣ，１１０００Ｃで１満間ホールドし、２ｒ
ｆｒ！ｎ／時（約１〜２℃／時）て酸素中て徐冷した結
果、次のような結果を得た。なお、使用した熱処理炉の
構造並びにその内部温度勾配は第３図、第４図に示す通
りのものである。赤外線加熱の他、例えば高周波加熱で
もよい。
て置換したＹ３Ｆｅ４．ｌ７ＧａＯ．８３Ｏｌ２を赤外
線集中加熱炉を用いて単結晶化して飽和磁化（４７ｒＭ
ｓ）を測定したところ約６００Ｇとなりフラックス法４
６０Ｇに比べて１４０Ｇも大きい。これを１３００℃，
１２００にＣ，１１０００Ｃで１満間ホールドし、２ｒ
ｆｒ！ｎ／時（約１〜２℃／時）て酸素中て徐冷した結
果、次のような結果を得た。なお、使用した熱処理炉の
構造並びにその内部温度勾配は第３図、第４図に示す通
りのものである。赤外線加熱の他、例えば高周波加熱で
もよい。
ガーネット単結晶は、前記の通り、各種希土類元素、各
種金属元素を含むものであつてもよい。本発明は上記の
ように構成したから、均一性にすぐれ、再現性がよく歩
留りがよいという集中加熱方式のＦＺ法の利点を十分生
かし、それに加えて磁気特性、すなわち所望の飽和磁化
（４πＭｓ）に対してＧａの置換量を低減してΔＨを小
さくでき、従来のフラックス法で得られる最良特性と同
程度の性能のマイクロ波用ＹＧａＩＧ単結晶を効率よく
製造できる効果がある。
種金属元素を含むものであつてもよい。本発明は上記の
ように構成したから、均一性にすぐれ、再現性がよく歩
留りがよいという集中加熱方式のＦＺ法の利点を十分生
かし、それに加えて磁気特性、すなわち所望の飽和磁化
（４πＭｓ）に対してＧａの置換量を低減してΔＨを小
さくでき、従来のフラックス法で得られる最良特性と同
程度の性能のマイクロ波用ＹＧａＩＧ単結晶を効率よく
製造できる効果がある。
第１図は従来のＦＺ法とフラックスて得られる単結晶の
磁気特性線図、第２図は本発明て使用される集中加熱炉
の説明図、第３図は熱処理炉の説明図、第４図はその温
度勾配を示す図てある。 １・・・・・双楕円型反射鏡、３・・・・・・ハロゲン
ランプ、５・・・・・・種子結晶、６・・・・・・原料
棒、７・・・・・・アフターヒータ、８，１０・・・・
・・アルミナ管、９・・・・・・白金線。
磁気特性線図、第２図は本発明て使用される集中加熱炉
の説明図、第３図は熱処理炉の説明図、第４図はその温
度勾配を示す図てある。 １・・・・・双楕円型反射鏡、３・・・・・・ハロゲン
ランプ、５・・・・・・種子結晶、６・・・・・・原料
棒、７・・・・・・アフターヒータ、８，１０・・・・
・・アルミナ管、９・・・・・・白金線。
Claims (1)
- １ 種子結晶と組合わせたガリウム含有イットリウム・
鉄系ガーネットの原料棒に集中加熱を加え、順次融帯を
移動させながら急激な温度勾配の下で単結晶を育成する
方法を用い、単結晶育成後、８００〜１５００℃の温度
範囲中で緩やかに熱処理し、単結晶中のガリウムイオン
の分布を高温型から低温型に変換するようにしたことを
特徴とするマイクロ波用ガリウム置換型ガーネット単結
晶の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56111116A JPS6046080B2 (ja) | 1981-07-16 | 1981-07-16 | マイクロ波用ガリウム置換型ｙｉｇ単結晶の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56111116A JPS6046080B2 (ja) | 1981-07-16 | 1981-07-16 | マイクロ波用ガリウム置換型ｙｉｇ単結晶の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5815100A JPS5815100A (ja) | 1983-01-28 |
| JPS6046080B2 true JPS6046080B2 (ja) | 1985-10-14 |
Family
ID=14552817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56111116A Expired JPS6046080B2 (ja) | 1981-07-16 | 1981-07-16 | マイクロ波用ガリウム置換型ｙｉｇ単結晶の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6046080B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3772933B2 (ja) * | 1996-03-22 | 2006-05-10 | 株式会社村田製作所 | ３価のセリウムを含む磁性ガーネット単結晶の製造方法 |
| JP3822150B2 (ja) * | 2002-08-12 | 2006-09-13 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 酸化ガリウム鉄混晶の結晶製造方法 |
-
1981
- 1981-07-16 JP JP56111116A patent/JPS6046080B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5815100A (ja) | 1983-01-28 |
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