JPS61242986A - 磁気光学結晶の製造方法 - Google Patents
磁気光学結晶の製造方法Info
- Publication number
- JPS61242986A JPS61242986A JP8053585A JP8053585A JPS61242986A JP S61242986 A JPS61242986 A JP S61242986A JP 8053585 A JP8053585 A JP 8053585A JP 8053585 A JP8053585 A JP 8053585A JP S61242986 A JPS61242986 A JP S61242986A
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- grown
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
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】
産業上の利用分野
本発明は光アイソレータ、光サーキュレータ。
光計測及び光記録等に用いる磁気光学結晶の製造方法に
関するものである。
関するものである。
従来の技術
従来の技術として、日比谷により第８回日本応用磁気学
会学術講演概要集１３ａＢ−２に示されている様に、光
アイソレータ用の磁気光学結晶としてＮｄＧＧ基板上の
（ＢｉＧｄ）５（ＦｌＳＧａＡＩ）ｓ ｏ１２ ｆ）厚
膜成長技術があった。
会学術講演概要集１３ａＢ−２に示されている様に、光
アイソレータ用の磁気光学結晶としてＮｄＧＧ基板上の
（ＢｉＧｄ）５（ＦｌＳＧａＡＩ）ｓ ｏ１２ ｆ）厚
膜成長技術があった。
発明が解決しようとする問題点
磁性ガーネット結晶の液相エピタキシャル成長は、溶液
中のガーネット成分の飽和温度より約１００’Ｃ低温の
過冷却状態で結晶成長を行うため、約２００μｍの厚膜
成長のために長時間成長を行っている間に、過冷却状態
が破れて自然核発生がしばしば起こる。一度自然核発生
が起こると、成長速度の低下、組成ずれ、及び成長膜の
格子定数の変化等が起こり均質な厚膜結晶を得ることが
できなかった。
中のガーネット成分の飽和温度より約１００’Ｃ低温の
過冷却状態で結晶成長を行うため、約２００μｍの厚膜
成長のために長時間成長を行っている間に、過冷却状態
が破れて自然核発生がしばしば起こる。一度自然核発生
が起こると、成長速度の低下、組成ずれ、及び成長膜の
格子定数の変化等が起こり均質な厚膜結晶を得ることが
できなかった。
問題点を解決するための手段
従って本発明は容易に均質な厚膜結晶を得るために、第
１の基板と、上記第１の基板上に成長したエピタキシャ
ル結晶膜の表面の不均質な部分をとりのぞいた膜を新し
い基板として、上記エピタキシャル結晶膜を再びエピタ
キシャル成長させる磁気光学結晶の製造方法である。
１の基板と、上記第１の基板上に成長したエピタキシャ
ル結晶膜の表面の不均質な部分をとりのぞいた膜を新し
い基板として、上記エピタキシャル結晶膜を再びエピタ
キシャル成長させる磁気光学結晶の製造方法である。
作用
本発明による磁気光学結晶の製造方法を用いることによ
って、過冷却状態が不安定な溶液等からの均質な厚膜成
長を容易に行うことができる。
って、過冷却状態が不安定な溶液等からの均質な厚膜成
長を容易に行うことができる。
実施例
溶液として混合比が次式に示されたＢｉ２Ｏ５゜ＰｂＯ
、Ｆｅ２Ｏ３、Ｌｕ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３を用い、Ｃａ −
Ｚｒ −Ｍｇ 置換したＧ Ｇ Ｇ （Ｇｄ３Ｇａ５０
１２ ）基板１（格子定数１２ 、４９７人）上に光ア
イソレータ用磁気光学結晶のＢ１２ＬｕＩＦｅ５０１２
結晶を成長温度６４０°Ｃで１１０μｍの厚さに液相エ
ピタキシャル成長させた場合を実施例として示す。
、Ｆｅ２Ｏ３、Ｌｕ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３を用い、Ｃａ −
Ｚｒ −Ｍｇ 置換したＧ Ｇ Ｇ （Ｇｄ３Ｇａ５０
１２ ）基板１（格子定数１２ 、４９７人）上に光ア
イソレータ用磁気光学結晶のＢ１２ＬｕＩＦｅ５０１２
結晶を成長温度６４０°Ｃで１１０μｍの厚さに液相エ
ピタキシャル成長させた場合を実施例として示す。
’６２０ｓ −１−Ｌｕ２０３ ＋Ｂｚ０３ ＋Ｂｉ２
Ｏ３−１−ＰｂＱ ＝ ”’ ”””この溶液からガー
ネット相の析出する飽和温度は７３０’Ｃであり、この
成長は過冷却がくずれて自然核発生が生じやすい温度で
行っている。しかし、上記成長温度で成長させなければ
、基板との格子定数のミスマツチが生じ、厚膜成長が困
難となり、ガーネット結晶の歪も大きく、磁気光学結晶
としての性能が低下する。さらに一般的に、液相エピタ
キシャル成長したＢｉ置換磁性ガーネットは低温成長さ
せるほど、Ｂｉ置換量が増加し、また基板とガーネット
結晶の熱膨張係数の違いによる歪も低下し、磁気光学結
晶の性能が向上するが、放湿成長するに従って自然核発
生が生じやすくなる。
Ｏ３−１−ＰｂＱ ＝ ”’ ”””この溶液からガー
ネット相の析出する飽和温度は７３０’Ｃであり、この
成長は過冷却がくずれて自然核発生が生じやすい温度で
行っている。しかし、上記成長温度で成長させなければ
、基板との格子定数のミスマツチが生じ、厚膜成長が困
難となり、ガーネット結晶の歪も大きく、磁気光学結晶
としての性能が低下する。さらに一般的に、液相エピタ
キシャル成長したＢｉ置換磁性ガーネットは低温成長さ
せるほど、Ｂｉ置換量が増加し、また基板とガーネット
結晶の熱膨張係数の違いによる歪も低下し、磁気光学結
晶の性能が向上するが、放湿成長するに従って自然核発
生が生じやすくなる。
本実施例の場合は成長時間として計１１０分必要となる
が、成長は次に示す様に５回に分けて行った。
が、成長は次に示す様に５回に分けて行った。
最初にＣａ −Ｚｒ −Ｍｇ 置換ＧＧＧ基板１を６
４０’Ｃで溶液中に２０分デツピングし、上記基板上に
Ｂ１２ＬｕＩＦｅ５０１２２を２０μｍ１成長させてと
りだした。この間、溶液中で自然核発生は生じなかった
。Ｃａ −Ｚｒ −Ｍｇ 置換ＧＧＧ基板１及び上記
基板１上に最初に成長させたＢｉ２Ｌｕ２Ｆｅ５０１２
結晶２−１を取り出した後の溶液は１０００’Ｃに昇温
し約３時間放置した。一方、ｃａ−ｚｒ−Ｍｇ置換ＧＧ
Ｇ基板１上に最初に成長させたＢ１２ＬｕＩＦｅ５０１
２結晶２−１の表面は溶媒が耐着して汚れていたため、
希硝酸中で超音波洗浄し、さらに１２０’Ｃの７０ ｗ
ｔ％の硫酸中でエツチングを行った。
４０’Ｃで溶液中に２０分デツピングし、上記基板上に
Ｂ１２ＬｕＩＦｅ５０１２２を２０μｍ１成長させてと
りだした。この間、溶液中で自然核発生は生じなかった
。Ｃａ −Ｚｒ −Ｍｇ 置換ＧＧＧ基板１及び上記
基板１上に最初に成長させたＢｉ２Ｌｕ２Ｆｅ５０１２
結晶２−１を取り出した後の溶液は１０００’Ｃに昇温
し約３時間放置した。一方、ｃａ−ｚｒ−Ｍｇ置換ＧＧ
Ｇ基板１上に最初に成長させたＢ１２ＬｕＩＦｅ５０１
２結晶２−１の表面は溶媒が耐着して汚れていたため、
希硝酸中で超音波洗浄し、さらに１２０’Ｃの７０ ｗ
ｔ％の硫酸中でエツチングを行った。
次に再び６４０°Ｃに降温した溶液中に、上記の処理を
行った０ＩＬ−Ｚｒ −Ｍｇ置換ＧＧＧ基板１及び上記
基板上に最初に成長させたＢ１２ＬｕＩＦｅ５０１２結
晶２−１よシなる新しい基板３を２０分ディッピングし
、上記新しい基板３上にＢ１２ＬｕＩＦ６５０１２結晶
２を２０μｍ成長させてとりだした。
行った０ＩＬ−Ｚｒ −Ｍｇ置換ＧＧＧ基板１及び上記
基板上に最初に成長させたＢ１２ＬｕＩＦｅ５０１２結
晶２−１よシなる新しい基板３を２０分ディッピングし
、上記新しい基板３上にＢ１２ＬｕＩＦ６５０１２結晶
２を２０μｍ成長させてとりだした。
以下、同様の工程をくシ返すことによって、溶液中で自
然核発生が生じることなく、結晶性のよい約１１０．ｃ
ｕｔのＢ１２ＬｕＩＦ１５５０１２厚膜を成長させるこ
とかできた。ただし、デツピング工程の回数は計６回で
、グツ９°ング時間は最初の５回はいずれも２０分間行
い、６回目は１０分間行った。
然核発生が生じることなく、結晶性のよい約１１０．ｃ
ｕｔのＢ１２ＬｕＩＦ１５５０１２厚膜を成長させるこ
とかできた。ただし、デツピング工程の回数は計６回で
、グツ９°ング時間は最初の５回はいずれも２０分間行
い、６回目は１０分間行った。
本実施例方法によシ得たＢ１２ＬｕＩＦｅ５０１２を光
アイソレータ用の磁気光学結晶として用いたところ、特
性は消光比４０（ｉＢ、損失は０．８ ｄＢ以下と良好
な結果が得られた。これはＢｉを多量にＬｕと置換した
ためにＢｉ２Ｌｕ１Ｆｅ５０１２結晶のファラデー回転
能が増大し、光アイソレータ用磁気光学結晶として薄く
できるため、結晶厚に比例する結晶内の複屈折や吸収を
減少することができたためである。ところが、Ｂｉを多
量置換した磁性ガーネットを成長させるには過冷却度を
広くとらなければならず、過冷却度を広くとると溶液が
不安定になり自然核発生が起りやすくなる。従って本発
明は、Ｂｉ多量置換磁性ガーネットを成長させる場合に
特に有効である。
アイソレータ用の磁気光学結晶として用いたところ、特
性は消光比４０（ｉＢ、損失は０．８ ｄＢ以下と良好
な結果が得られた。これはＢｉを多量にＬｕと置換した
ためにＢｉ２Ｌｕ１Ｆｅ５０１２結晶のファラデー回転
能が増大し、光アイソレータ用磁気光学結晶として薄く
できるため、結晶厚に比例する結晶内の複屈折や吸収を
減少することができたためである。ところが、Ｂｉを多
量置換した磁性ガーネットを成長させるには過冷却度を
広くとらなければならず、過冷却度を広くとると溶液が
不安定になり自然核発生が起りやすくなる。従って本発
明は、Ｂｉ多量置換磁性ガーネットを成長させる場合に
特に有効である。
また、本実施例でデツピング中に自然核発生が起った場
合には、成長膜のうち、結晶性の悪い部分のみを研磨も
しくはエツチング等でとシ除き、新しい基板として（支
）用してもよい。
合には、成長膜のうち、結晶性の悪い部分のみを研磨も
しくはエツチング等でとシ除き、新しい基板として（支
）用してもよい。
なお本発明方法では上記実施例に示した基板及び成長膜
の組成以外の組成のものを用いてもよい。
の組成以外の組成のものを用いてもよい。
発明の効果
本発明によればｑａ −ｚｒ −Ｍｇ−置換（ｒＧＧ基
板上にＢｉ２Ｌｕ１Ｆｅ５０１２結晶を結晶性よく、約
１１０μｍの厚さに成長させることができ、光アイソレ
ータ用磁気光学結晶として特性は、消光比４０ｄＢ、損
失が０．８ｄＢ以下と良好な結果が得られた。また本発
明を用いることにより、自然核発生によ多結晶性を悪く
することなく、有用に分留シよく磁気光学結晶を得るの
に効果がある。
板上にＢｉ２Ｌｕ１Ｆｅ５０１２結晶を結晶性よく、約
１１０μｍの厚さに成長させることができ、光アイソレ
ータ用磁気光学結晶として特性は、消光比４０ｄＢ、損
失が０．８ｄＢ以下と良好な結果が得られた。また本発
明を用いることにより、自然核発生によ多結晶性を悪く
することなく、有用に分留シよく磁気光学結晶を得るの
に効果がある。
図は本発明の一実施例における磁気光学結晶の製造方法
を説明するための図である。 １−−・−・−Ｃａ −Ｚｒ −Ｍｇ 置換ＧＧＣ，
基板、２−１・・・・・・最初に成長させたＢｉ２Ｌｕ
１Ｆ＋５５０１２結晶、３・・・・・・新しい基板で上
記Ｃａ −Ｚｒ −Ｍｇ置換ＧＧＧ基板１及び最初に成
長させたＢ１２ＬｕＩＦ”５０１２結晶、２−２ ・−
・−・−２度目に成長させたＢｉ２Ｌｕ１Ｆｅ５０１２
結晶。
を説明するための図である。 １−−・−・−Ｃａ −Ｚｒ −Ｍｇ 置換ＧＧＣ，
基板、２−１・・・・・・最初に成長させたＢｉ２Ｌｕ
１Ｆ＋５５０１２結晶、３・・・・・・新しい基板で上
記Ｃａ −Ｚｒ −Ｍｇ置換ＧＧＧ基板１及び最初に成
長させたＢ１２ＬｕＩＦ”５０１２結晶、２−２ ・−
・−・−２度目に成長させたＢｉ２Ｌｕ１Ｆｅ５０１２
結晶。
Claims (2)
- （１）第１の基板及び上記第１の基板上にエピタキシャ
ル成長した結晶を新しい基板とし、上記新しい基板上に
上記結晶を再びエピタキシャル成長させることを特徴と
する磁気光学結晶の製造方法。 - （２）第１の基板を非磁性ガーネットとし、結晶を磁性
ガーネット結晶とし、液相エピタキシャル成長すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気光学結晶
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8053585A JPS61242986A (ja) | 1985-04-16 | 1985-04-16 | 磁気光学結晶の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8053585A JPS61242986A (ja) | 1985-04-16 | 1985-04-16 | 磁気光学結晶の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61242986A true JPS61242986A (ja) | 1986-10-29 |
Family
ID=13721041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8053585A Pending JPS61242986A (ja) | 1985-04-16 | 1985-04-16 | 磁気光学結晶の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61242986A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6472996A (en) * | 1987-09-14 | 1989-03-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method for growing magneto-optical crystal |
| WO2022004077A1 (ja) * | 2020-07-03 | 2022-01-06 | 信越化学工業株式会社 | ビスマス置換希土類鉄ガーネット単結晶膜の製造方法、ファラデー回転子及び光アイソレータ |
-
1985
- 1985-04-16 JP JP8053585A patent/JPS61242986A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6472996A (en) * | 1987-09-14 | 1989-03-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method for growing magneto-optical crystal |
| WO2022004077A1 (ja) * | 2020-07-03 | 2022-01-06 | 信越化学工業株式会社 | ビスマス置換希土類鉄ガーネット単結晶膜の製造方法、ファラデー回転子及び光アイソレータ |
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