JPS6057210B2 - 磁気バブルメモリ素子用ガ−ネット膜 - Google Patents
磁気バブルメモリ素子用ガ−ネット膜Info
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- JPS6057210B2 JPS6057210B2 JP53125101A JP12510178A JPS6057210B2 JP S6057210 B2 JPS6057210 B2 JP S6057210B2 JP 53125101 A JP53125101 A JP 53125101A JP 12510178 A JP12510178 A JP 12510178A JP S6057210 B2 JPS6057210 B2 JP S6057210B2
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- Japan
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- bubble
- film
- garnet
- 4πms
- garnet film
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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
- H01F10/26—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by the substrate or intermediate layers
- H01F10/28—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by the substrate or intermediate layers characterised by the composition of the substrate
-
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/14—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates
- H01F41/24—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates from liquids
- H01F41/28—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates from liquids by liquid phase epitaxy
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Prostheses (AREA)
- Magnetic Treatment Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、バブル直径がほぼ1.5μm以下の高密度記
憶用磁気バブルメモリ素子に好適な、ガーネット膜に関
する。
憶用磁気バブルメモリ素子に好適な、ガーネット膜に関
する。
微小バブル(直径がほぼ1μm程度のバブル)用ガーネ
ット膜の材料としては、たとえばGa置換型ガーネット
として、(EuTm)O(FeGa)、O、O、(Eu
Yb)O(FeGa)、O、O、(EuLu)O(Fe
Ga)。
ット膜の材料としては、たとえばGa置換型ガーネット
として、(EuTm)O(FeGa)、O、O、(Eu
Yb)O(FeGa)、O、O、(EuLu)O(Fe
Ga)。
O、Oなどが、すでに提案されている。また、他のタイ
プの材料としては、EuをSmにかえた(SmLu)O
(FeGa)。O、、や、Feを他の元素て置換しない
(SmTm)。Fe。O、Oなども提案されている。こ
れらのガーネット膜は、(1)飽和磁束密度4πMsが
ほぼ800G以上と大きい(たとえば、上 eを置換し
ない材料では4πMs′>、1200C−であるが、2
μmφ材料である(YSmLuCa)3(FeGa)。
プの材料としては、EuをSmにかえた(SmLu)O
(FeGa)。O、、や、Feを他の元素て置換しない
(SmTm)。Fe。O、Oなども提案されている。こ
れらのガーネット膜は、(1)飽和磁束密度4πMsが
ほぼ800G以上と大きい(たとえば、上 eを置換し
ない材料では4πMs′>、1200C−であるが、2
μmφ材料である(YSmLuCa)3(FeGa)。
O、Oでは4πMsユ430G、(YSmLu)O(F
eGa)5O、2では4πMs1380である)、(2
)キューリー温度Tcが200℃以上と大きく、交換相
互作用定数Aは〜3×10−″erg/CrrL以上で
ある。(3)異方性エネルギーKuが2μmφ材料に比
して2倍以上大きい、などの特徴を有している。これら
の磁性膜をバブル素子に用いる場合、最も大きな問題は
バブルを転送させるためのコイルでの消費電力Pが激増
し、著しい発熱をともなうことである。
eGa)5O、2では4πMs1380である)、(2
)キューリー温度Tcが200℃以上と大きく、交換相
互作用定数Aは〜3×10−″erg/CrrL以上で
ある。(3)異方性エネルギーKuが2μmφ材料に比
して2倍以上大きい、などの特徴を有している。これら
の磁性膜をバブル素子に用いる場合、最も大きな問題は
バブルを転送させるためのコイルでの消費電力Pが激増
し、著しい発熱をともなうことである。
これは、Pが磁性膜のMsの自乗にほぼ比例して増大す
るが、微小バブル用磁性膜の−4πMsは上記のように
大きいためである。したがつて微小バブル材料を開発す
るうえでの第1の要件は、できるだけMsを小さくする
ことである。今、バブル径dと膜厚れとが等しい場合、
4πMsは次式で表わされる。ノ 3200π A−H
k 4πMs■(d0)”l” ここで匪は異方性磁界(Ξ惰)である。
るが、微小バブル用磁性膜の−4πMsは上記のように
大きいためである。したがつて微小バブル材料を開発す
るうえでの第1の要件は、できるだけMsを小さくする
ことである。今、バブル径dと膜厚れとが等しい場合、
4πMsは次式で表わされる。ノ 3200π A−H
k 4πMs■(d0)”l” ここで匪は異方性磁界(Ξ惰)である。
上式において、Hkはバブルを安定に存在させるために
はあまり小さくすることはできない。
はあまり小さくすることはできない。
通常爪はバブルの動作温度範囲で〜100000eが必
要である。したがつて47rMSを小さくするためには
、Aを小さくすることが必要である。Aは主にFeイオ
ン間の相互作用できまるからFeイオン量が多いほどA
は大きくなる。したがつて所望の4πMsを得るために
必要なFeの置換イオンの量が多いものほどAは小さく
なる。ただし、Aが1.5x10−7ergIcm以下
になると、キュリー温度Tcが150゜C以下となるた
め、バブルの温度変化が著しく大きくなつて実用に供し
得ない。Feの置換イオンとして、Al3+,Ge4+
,Si4+,■5+などがあるが、これらのうちAl3
+以外のイオンは、単独ではAおよびTcの両者を同時
に好ましい値にすることは困難である。
要である。したがつて47rMSを小さくするためには
、Aを小さくすることが必要である。Aは主にFeイオ
ン間の相互作用できまるからFeイオン量が多いほどA
は大きくなる。したがつて所望の4πMsを得るために
必要なFeの置換イオンの量が多いものほどAは小さく
なる。ただし、Aが1.5x10−7ergIcm以下
になると、キュリー温度Tcが150゜C以下となるた
め、バブルの温度変化が著しく大きくなつて実用に供し
得ない。Feの置換イオンとして、Al3+,Ge4+
,Si4+,■5+などがあるが、これらのうちAl3
+以外のイオンは、単独ではAおよびTcの両者を同時
に好ましい値にすることは困難である。
本発明は、AおよびTcを同時に好ましい値にすること
が可能なAl3+によつてFeを所定量だけ置換するも
のてあり、その置換量yは、0.2〜0.9の範囲内に
あることが必要てある。
が可能なAl3+によつてFeを所定量だけ置換するも
のてあり、その置換量yは、0.2〜0.9の範囲内に
あることが必要てある。
本発明の要旨は、一般式
j&ν暴―墨A編轟ν0JAA&JVl2(ただし、
RはY,Gd,Yb,Tm,Lu,Llなる群から選ば
れた少なくとも一種の元素、0.5〈x〈2.0,0.
2くy<0.9,RとしてGdを用いた場,合、Gd(
7)量は一分子当たり0.5以下である)て表わされる
組成を有する磁気バブルメモリ素子用ガーネット膜にあ
る。
RはY,Gd,Yb,Tm,Lu,Llなる群から選ば
れた少なくとも一種の元素、0.5〈x〈2.0,0.
2くy<0.9,RとしてGdを用いた場,合、Gd(
7)量は一分子当たり0.5以下である)て表わされる
組成を有する磁気バブルメモリ素子用ガーネット膜にあ
る。
バブル径がほぼ1.5μm以下の微小バブル用ガーネッ
ト膜においては、4πMsが550〜1300G(7)
!範囲内にあることが必要である。
ト膜においては、4πMsが550〜1300G(7)
!範囲内にあることが必要である。
4πMsが550より小さいと、バブル径がほぼ1.5
μm以下の微小バブルが存在できず、また、1300以
上になると、異方性エネルギがてき難いため、微小バブ
ルが安定に存在するのが困難になる。
μm以下の微小バブルが存在できず、また、1300以
上になると、異方性エネルギがてき難いため、微小バブ
ルが安定に存在するのが困難になる。
4πMsの値はyの値と対応し、4πMS55Oおよび
1300に対応するyの値は、それぞれ0.2および0
.9てあり、したがつて、yは0.2〜0.9の範囲内
にある必要がある。
1300に対応するyの値は、それぞれ0.2および0
.9てあり、したがつて、yは0.2〜0.9の範囲内
にある必要がある。
また、Y,Ll,Gd,Yb,Tm,Luは磁気損失っ
が小さいため膜と基板の格子定数を一致させるためRO
として添加し、Smは異方性発現効果を示すイオンとし
て添加した。
が小さいため膜と基板の格子定数を一致させるためRO
として添加し、Smは異方性発現効果を示すイオンとし
て添加した。
Smは異方性発現効果が大きいだけでなく、磁気損失も
比較的少ないので、バブルの移動度を損なうことは少な
く、また、La,Lu,Gd,Yb,Tmは異方性効果
も有するので、Smとともに、所望の異方性エネルギを
得るうえにも有効である。Smの添加量を示すxは一定
の範囲内にあることが必要である。
比較的少ないので、バブルの移動度を損なうことは少な
く、また、La,Lu,Gd,Yb,Tmは異方性効果
も有するので、Smとともに、所望の異方性エネルギを
得るうえにも有効である。Smの添加量を示すxは一定
の範囲内にあることが必要である。
すなわち、バブル径がほぼ1.5μm以下の微小バブル
用ガーネット膜においては、上記のように、4πMsは
550〜1300Gの範囲内になければならない。この
ような条件下で微小バブルが安定して存在するためには
、Xが0.5〜2.0の範囲内にあることが必要である
。xが0.5より小さいと、異方性エネルギが小さすぎ
るため微小バブルが形成できず、xが2.0より大きく
なると、バブルの移動速度が非常に遅くなり、実用に供
するのは困難になる。
用ガーネット膜においては、上記のように、4πMsは
550〜1300Gの範囲内になければならない。この
ような条件下で微小バブルが安定して存在するためには
、Xが0.5〜2.0の範囲内にあることが必要である
。xが0.5より小さいと、異方性エネルギが小さすぎ
るため微小バブルが形成できず、xが2.0より大きく
なると、バブルの移動速度が非常に遅くなり、実用に供
するのは困難になる。
α量が一分子式当り0.5モル以上になると、4πMs
の温度変化が大きくなり、温度特性が不良になるのでG
d量は0.5モル以上になるのは避ける必要があり、R
1として、Yなど上記他の元素とともに使用する。
の温度変化が大きくなり、温度特性が不良になるのでG
d量は0.5モル以上になるのは避ける必要があり、R
1として、Yなど上記他の元素とともに使用する。
次に本発明に係るガーネット膜と従来のガーネット膜と
の特性の比較をする。
の特性の比較をする。
下記4種類のガーネット(1)〜(5)のうち、(1)
〜(4)は従来のガーネット、(5)は本願発明の一例
であり、いずれも、直径ほぼ1μm程度の微小バブル用
として提案されたものてある。
〜(4)は従来のガーネット、(5)は本願発明の一例
であり、いずれも、直径ほぼ1μm程度の微小バブル用
として提案されたものてある。
これらのガーネット(1)〜(5)は、本発明のみがS
mとA1の両者を含んでいる以外の点ては、よく以た組
成を有していることがわかる。
mとA1の両者を含んでいる以外の点ては、よく以た組
成を有していることがわかる。
しかし、これらのガーネット膜の特性を測定すると、下
記表のように著るく異なつていることがわかつた。
記表のように著るく異なつていることがわかつた。
上記表に示した結果から明らかなように、直径がはぼ1
μmの微小バブル用ガーネットであつても、本願発明の
ガーネット5は、他のガーネット(1)〜(4)にくら
べて、バブル消減磁界と4πMsが著るしく小さい。
μmの微小バブル用ガーネットであつても、本願発明の
ガーネット5は、他のガーネット(1)〜(4)にくら
べて、バブル消減磁界と4πMsが著るしく小さい。
バブル消減磁界と47rMSは、バブル転送特性に大き
く影響するから、これらを小さく保ちながら微小バブル
を保持し得る本願発明は極めて有用である。
く影響するから、これらを小さく保ちながら微小バブル
を保持し得る本願発明は極めて有用である。
たとえば、上記表において、本願発明によるガーーネツ
ト5の47rMSは他のガーネットの4πMSより、ほ
ぼ25%小さい。
ト5の47rMSは他のガーネットの4πMSより、ほ
ぼ25%小さい。
磁気バブル素子の消費電力は、4πMsの2乗にほぼ比
例するから、本願発明により、消費電力がほぼ1/2に
低下している。この効果が、微小バブル用の素子を形成
する上に、極めて大きいことはいうまでもない。
例するから、本願発明により、消費電力がほぼ1/2に
低下している。この効果が、微小バブル用の素子を形成
する上に、極めて大きいことはいうまでもない。
実施例1
原料酸化物Y2O3O.56y..Sm2O3O.87
ylFe2O3l6y.Al2O3O.54y及びフラ
ックスPbO23Oダ、B2O34.6yを白金るつぼ
中て1200℃×■時間処理して均質化した後920′
Cで3分間液相エピタキシャル成長させた。
ylFe2O3l6y.Al2O3O.54y及びフラ
ックスPbO23Oダ、B2O34.6yを白金るつぼ
中て1200℃×■時間処理して均質化した後920′
Cで3分間液相エピタキシャル成長させた。
このようにして得られたガーネット膜の特性値は膜厚(
h)=バブル径(d)=0.8μm1特性長(ト))=
0.09μmキュリー温度(TC)=1800C..A
=2.0×10−7erg/Cwlであり、4π〜1s
は700Gまで減少した。また磁壁移土力度μwは25
0cmIs.0e,Hkは15000eであり、本材料
を用いてバブル素子を作製した場合、バブルの高速転送
が可能でかつ十分バブルが安定であることがわかつた。
また保磁力Hcも0.80eと小さく、極めて容易に良
質膜が得られた。本実施例における膜の組成はYl.7
sml.3Fe4.3AlO.7Ol2である。実施例
2 Sm2031.2y.Tm2030.6y..Fe20
316fI、,Al2O3O.3yおよびPbO25O
yl八035.0yをそれぞれ原料酸化物およびフラッ
クスに用い、実施例1と同様にして液相成長を行なつた
。
h)=バブル径(d)=0.8μm1特性長(ト))=
0.09μmキュリー温度(TC)=1800C..A
=2.0×10−7erg/Cwlであり、4π〜1s
は700Gまで減少した。また磁壁移土力度μwは25
0cmIs.0e,Hkは15000eであり、本材料
を用いてバブル素子を作製した場合、バブルの高速転送
が可能でかつ十分バブルが安定であることがわかつた。
また保磁力Hcも0.80eと小さく、極めて容易に良
質膜が得られた。本実施例における膜の組成はYl.7
sml.3Fe4.3AlO.7Ol2である。実施例
2 Sm2031.2y.Tm2030.6y..Fe20
316fI、,Al2O3O.3yおよびPbO25O
yl八035.0yをそれぞれ原料酸化物およびフラッ
クスに用い、実施例1と同様にして液相成長を行なつた
。
得られた膜の特性は、h=d=0.5μMll=0.0
56μm1キュリー温度TC=220℃、A=2.5×
10−7erg/Cmであり4πMSは950Gであつ
た。
56μm1キュリー温度TC=220℃、A=2.5×
10−7erg/Cmであり4πMSは950Gであつ
た。
μwは、180C7F!/s・0e,Hkは17000
eである。本材料を用いることにより、ビット周期4μ
mの超高密度磁気バルブ素子ができることが明らかにな
つた。本実施例における膜の組成はSm2TmlFe4
・6A10・4012であるO実施例3下記に示す融液
組成でGd3Ga5Ol2単結晶上にエピタキシャル成
長させたガーネット膜は事実上Y1・76srr10・
92Gd0・32Fe4・38A10・62012なる
組成を有し)バブル径は室温で1.0μm1膜厚1.0
μmであつた。
eである。本材料を用いることにより、ビット周期4μ
mの超高密度磁気バルブ素子ができることが明らかにな
つた。本実施例における膜の組成はSm2TmlFe4
・6A10・4012であるO実施例3下記に示す融液
組成でGd3Ga5Ol2単結晶上にエピタキシャル成
長させたガーネット膜は事実上Y1・76srr10・
92Gd0・32Fe4・38A10・62012なる
組成を有し)バブル径は室温で1.0μm1膜厚1.0
μmであつた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 一般式 R_3_−_xSm_xFe_5_−_yAl_yO_
1_2(ただし、RはY、Gd、Yb、Tm、Lu、L
aなる群から選ばれた少なくとも一種の元素、0.5<
x<2.0、0.2<y<0.9、RとしてGdを用い
た場合、Gdの量は一分子当たり0.5以下である)で
表わされる組成を有する磁気バブルメモリ素子用ガーネ
ット膜。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP53125101A JPS6057210B2 (ja) | 1978-10-13 | 1978-10-13 | 磁気バブルメモリ素子用ガ−ネット膜 |
GB7935577A GB2034297B (en) | 1978-10-13 | 1979-10-12 | Garnet film for a magnetic bubble device |
DE19792941442 DE2941442A1 (de) | 1978-10-13 | 1979-10-12 | Granatfilm fuer ein magnetblasen-speicherelement |
NL7907616A NL178920C (nl) | 1978-10-13 | 1979-10-15 | Magnetisch bellengeheugenelement. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP53125101A JPS6057210B2 (ja) | 1978-10-13 | 1978-10-13 | 磁気バブルメモリ素子用ガ−ネット膜 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5552205A JPS5552205A (en) | 1980-04-16 |
JPS6057210B2 true JPS6057210B2 (ja) | 1985-12-13 |
Family
ID=14901870
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP53125101A Expired JPS6057210B2 (ja) | 1978-10-13 | 1978-10-13 | 磁気バブルメモリ素子用ガ−ネット膜 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6057210B2 (ja) |
DE (1) | DE2941442A1 (ja) |
GB (1) | GB2034297B (ja) |
NL (1) | NL178920C (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5642311A (en) * | 1979-09-17 | 1981-04-20 | Hitachi Ltd | Garnet film for magnetic bubble |
US4433034A (en) * | 1982-04-12 | 1984-02-21 | Allied Corporation | Magnetic bubble layer of thulium-containing garnet |
WO1995016269A1 (fr) * | 1993-12-06 | 1995-06-15 | Kirbitov, Viktor Mikhailovich | Materiau ferromagnetique et son procede de production |
JPH11340038A (ja) * | 1998-05-22 | 1999-12-10 | Murata Mfg Co Ltd | 磁性ガーネット単結晶膜、磁性ガーネット単結晶膜の製造方法および静磁波デバイス |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4825197A (ja) * | 1971-08-04 | 1973-04-02 | ||
JPS4855399A (ja) * | 1971-11-15 | 1973-08-03 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL7607959A (nl) * | 1976-07-19 | 1978-01-23 | Philips Nv | Magnetisch beldomein materiaal. |
-
1978
- 1978-10-13 JP JP53125101A patent/JPS6057210B2/ja not_active Expired
-
1979
- 1979-10-12 GB GB7935577A patent/GB2034297B/en not_active Expired
- 1979-10-12 DE DE19792941442 patent/DE2941442A1/de active Granted
- 1979-10-15 NL NL7907616A patent/NL178920C/xx not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4825197A (ja) * | 1971-08-04 | 1973-04-02 | ||
JPS4855399A (ja) * | 1971-11-15 | 1973-08-03 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2941442C2 (ja) | 1989-10-19 |
GB2034297A (en) | 1980-06-04 |
NL178920B (nl) | 1986-01-02 |
DE2941442A1 (de) | 1980-04-17 |
NL178920C (nl) | 1986-06-02 |
JPS5552205A (en) | 1980-04-16 |
GB2034297B (en) | 1982-10-13 |
NL7907616A (nl) | 1980-04-15 |
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