JPS62102508A - 磁気光学ガ−ネツトエピタキシヤル膜 - Google Patents

磁気光学ガ−ネツトエピタキシヤル膜

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JPS62102508A
JPS62102508A JP24321685A JP24321685A JPS62102508A JP S62102508 A JPS62102508 A JP S62102508A JP 24321685 A JP24321685 A JP 24321685A JP 24321685 A JP24321685 A JP 24321685A JP S62102508 A JPS62102508 A JP S62102508A
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JP
Japan
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garnet
magneto
optical
chemical formula
ion
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Pending
Application number
JP24321685A
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English (en)
Inventor
Taketoshi Hibiya
孟俊 日比谷
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Publication of JPS62102508A publication Critical patent/JPS62102508A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、光アイソレータや光スィッチなどのファラデ
ー回転子lこ用いられる磁気光学ガーネット材料に関す
る。特に、液相エピタキシャル法lこより育成されSc
を含着するガーネットに関する。
(従来の技術) 半導体レーザは近年数多くの機器に利用されている。例
えば、光情報伝送用端局装置イや光ディスクなどがある
。光デイスク装置における記憶信号の読み出しでは、半
導体レーザ光を複数のレンズによって微小に絞り込み、
光デイスク面上の信号トラックに追随させて照射する。
光デイスク面上の記憶単位(ピットあるいは磁区)から
の反射光を、光検出器に入射させ信号の検出を行う。
これらのレーザ応用機器では、ディスク表面からの反射
を含め光の通過経路の谷部分からの反射光が光源である
半導体レーザに再入射すると、雑音を生ずると言う問題
点がある。この解決のためには、アイトリプルイー・ト
ランザクシランΦオン・マグネティクス(IEEE T
ransaction onhiagne t i c
 s )第MAG −20巻第5号(1984年)10
13ページに開示される様に、光デイスクヘッドの場合
には、ヘッドにファラデー回転子を内蔵させることが提
案されている。
半導体レーザの波長(近赤外領域)では、ファラデー回
転子として磁性ガーネットを用いることが、アイトリプ
ルイー・ジャーナル・オブ・クオンタムエレクトロニク
ス(IE)ΣJournal ofQuantum E
lectronics)第QE−16巻第1号(198
0年)提案されている。光アイソレータなどのファラデ
ー回転子を安価に供給するために。
液相エピタキシャル法で育成された磁気光学ガーネット
・・・・・・vf番こBiをその成分とするガーネット
液相エピタキシャル厚膜・・・・・・を用いることが、
第8回日本応用磁気学会学術講演概要率(1984年1
1月)第31ページに開示されている。光フアイバ通信
用の波長1.3〜1.5μmの領域では、磁性ガーネッ
トは充分に透明である。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、光デイスク用の0.8μm帯では、上記
a要集に示される如く、必ずしも充分に透明とは言えな
い。
本発明の目的は、波長0.8μm帯の半導体レーザおよ
びこれを用いる光デイスクヘッドや光フアイバ通信端局
などのレーザ応用装置に使用可能で、磁気光学性能指数
(ファラデー回転係数とデシベルで定義された光吸収係
数との比)において、上記講演概要率に開示されている
(GdB i )s (FeAIGa )。
08.エピタキシャル膜よりも優れた磁気光学ガーネッ
トを提供することにある。
(問題点を解決するための手段) BiとScとを同時にガーネットに置換させるこof 
Applied Physics)第13巻第12−&
1974年)2059ページ、および第14巻第12号
(19u年)1903ページに知られてはいるものの、
BiトScの同時tt換が0.8μm帯の吸収を低減す
る効果についてはこれまで知られていなかった。本発明
者は、 ScとBiを同時に含有する磁気光学ガーネッ
ト液相エピタキシャル膜において、波長0.8μm帯の
光吸収が極めて小さいことを実験的に初めて見いだし、
本発明をなすにいたった。すなわち、ガーネット中の2
4c位置の希土類および/もしくはイットリウム・イオ
ンの一部をBiイオンで置換したガーネット液相エピタ
キシャル膜において。
16a位置のFeイオンをガーネットの化学式当り0.
1〜1.3モルのScイオンで置換したことを特徴とす
る0、8μm帯磁気光学素子用ガーネットである。
(実施例) 以下lこ1本発明を実施例を用いてさらに詳細に説明す
る。
(実施例1) 自模るつぼlこ保持された酸化鉛−酸化ビスマス−酸化
はう素糸融剤より770 ℃において、格子定数がxz
、5oc+Aの非磁性ネオジム・ガリウム・ガーネット
(111)基板上に、格子定数が12.509λでYz
−HB16−〒謬Fe4.o S C1−(101zな
る化学式を有する磁性ガーネット単結晶膜を330μm
の厚さに欣相エピタキンヤル法で形成した。このガーネ
ット膜の光吸収スペクトルを測定し波長0.8μmでの
光吸収係数を求めたところ12cIIL′″にであった
。この波長でのファラデー回転係数が−4,75ode
g/儂であることから、ファラデー回転係数とデシベル
(dB)で定義した光吸収との比である磁気光学性能指
数は91 deg/dBであった。この値はScをドー
プしていないこれまでの材料である(GdBi)s(F
eAJGa )s Otzエピタキシャル膜における0
、8μmでの磁気光学性能指数23 deB’mと比べ
著しく改善されていた。
(実施例2) 白金るつぼに保持された酸化鉛−酸化ビスマスー酸化は
う素糸融剤より764℃において、格子定数がxz、4
3sAの非磁性サマリウム・ガリウム1ガーネツト(1
11)基板上に、格子定数が12.437AでLut−
OBil、6 Fe4.6 St’s、o (J12な
る化学式を有する磁性ガーネット単結晶膜を270μm
(7)厚さに液相エピタキシャル法で形成した。このガ
ーネット膜の光吸収スペクトルを測定し波長0.8μm
での光吸収係数を求めたところ3 CIrL−”であっ
た。この波長でのファラデー回転係数が−4,600d
eg/′cmであることから、磁気光学性能指数は13
2 deg/dBであった。この1直はScをドープし
ていないこ撫での材料である(GdBi )s (Fe
AIGa)501! エピタキシャル膜における0、8
μmでの磁気光学性能指数23d 6 g/cmと比べ
著しく改善されていた。
(実施例3) 白金るつぼに保持された酸化鉛−酸化ビスマス−酸化は
う素糸融剤より752℃において、格子定数がxz、4
c+oAのカルシウム・マグネシウム・ジルコニウムド
ープ非磁性ガドリニウム・ガリウム・ガーネット(11
1)基板上に、格子定数が12490人でLu1.1 
ni、、、 F’e4−4g 5Ce−** Ottな
る化学式を有する磁性ガーネット単結晶膜を473μm
の厚さに液相エピタキシャル法で形成した。このガーネ
ット膜の光吸収スペクトルを測定し波長0.8μmでの
光吸収係数を求めたところ43 m−”であった。この
波長での7アラデ一回転係数が−12,000deg/
/儒であることから、磁気光学性能指数は64 deg
/dBであった。この値はScをドープしていないこれ
までの材料である(GaBi )1 (FeAIGa)
5 Ott  エピタキシャル膜における0、8μmで
の磁気光学性能指数23 d 6 u’Rと比べ著しく
改番されていたO(実施例4) 白金るつぼに保持された酸化鉛−酸化ビスマス−酸化は
う素糸融剤より812℃において、格子定数が12.4
60入の非磁性ネオジム・ガリウム・ガーネット(11
1)基板上に、格子定数が12.463人でLu1.2
゜B i 6.、。Fed、。Sc1.101gなる化
学式を有する磁性ガーネット単結晶膜を60μmの厚さ
に液相エピタキシャル法で形成した。このガーネット膜
の光吸収スペクトルを測定した波長0.8μmでの光吸
収係数を求めたところ1.2 cm=であった。
この波長でのファラデー回転係数が−2,500deg
/αであることから、磁気光学性能指数は480deg
/dBであった。この値はScをドープしていないこれ
までの材料である(GdBl)s (FeAIGa)5
0tt エピタキシャル膜における0、8μmでの磁気
光学性能指数23de□(!:比べ著しく改善されてい
た。
なお、Scの置換量がガーネットの化学式当り1.25
モル以上の場合には、磁性体としての特性が失われる温
度であるキュリー@度が室温付近まで降下してしまい、
実用的でなかった。
(実施例5) 白金るつぼに保持された酸化鉛−酸化ビスマス−酸化は
う素融剤より734℃において、格子定数が12.47
0人の非磁性カルシウム・マグネシウム・ジルコニウム
置換ガドリニウム・カリウム・ガーネット(111)基
板上に、格子定数が12.469入でYt、。Bib、
。Fe4−* Sc6.10ttなる化学式を有する磁
性ガーネット単結晶膜を185μmの厚さに液相エピタ
キシャル法で形成した。このカーネット膜の光吸収スペ
クトルを測定し波長0.8μmでの光吸収係数を求めた
ところ60cm ’であった。この波長でのファラデー
回転係数が一9e000deg/口であることから、8
気光学性14F=指数は35 deg/dBであった。
この値はScをドープしていないこれまでの材料である
(GdB i)s (FeAAGa )@ 01 zエ
ピタキシャル膜における0、8μmでの磁気光学性能指
数23 deg/′αと比べ改善されていた。
なお、Scの置換量ガーネットの化学式当り0.1モル
よりも少ない場合には、0.8μm蛍での光吸収を低減
する効果はなかった。
(実施例6) 白金るつぼに保持された醒化鉛−酸化ビスマス系融剤よ
り777℃において、格子定数が12.480人の非磁
性カルシウム・マグ不ソウム・ジルコニウム置換ガドリ
ニウム・ガリウム・ガーネット(111)基板上に、格
子定数が12.478人でYl、。
Lue−ys Bit−tg Fe4−y S(!o−
s Ostなる化学式を有する磁性ガーネット単結晶膜
を25μmの厚さに液相エピタキシャル法で形成した。
このカーネット膜の光吸収スペクトルを測定し波長0.
8μmでの光吸収係数を求めたところ55 clrL−
’であった。この波長でのファラデー回転係数が−8,
500deg/cmであることから、磁気光学性能指数
は36 deg/dBであった。この値はScをドープ
していないこれまでの材料である(GdBi )3 (
F’eAIGa)、01.エピタキシャル膜における0
、8μmでの磁気光学性能指数23 deg/C7nと
比べ改善されていた。
(実施例7) 白金るつぼlこ保持された酸化鉛−酸化ビスマスー酸化
はう素糸融剤より734℃において、格子定数が1z、
53oAの非磁性カルシウム・マグネシウム・ジルコニ
ウム置換ガドリニウム−ガリウム・ガーネット(111
)基板上に、格子定数が12531人でLu1.。Bi
、、。Fe4.o S (311,y 011 なる化
学式を有する磁性ガーネット単結膜を35μmの厚さに
液相エピタキシャル法で形成した。このガーネット膜の
光吸収スペクトルを測定し波長0.8μmでの光吸収係
数を求めたところ15 cm”’であった。この波長で
のファラデー回転係数が−x4.oooaeg/αであ
ることから、磁気光学性能指数は215 deg/dB
でありた。この値はScをドープしていないこれまでの
材料である(GdBi )m (FeAA!Ga)s 
ol!エピタキシャル膜lこおける0、8μmでの磁気
光学性能指数23deg/!と比べ著しく改善されてい
た。
(実施例8) 白金るつぼlこ保持された酸化鉛−酸化ビスマス系融剤
より831℃において、格子定数が12.410人の非
磁性カルシウム・マグネシウム・ジルコニウム置換ガド
リニウム・ガリウムOガーネット(111)基板上に、
格子定数が12.408入でY、、。
B11.I Fe4.s 5e)n40Hなる化学式を
有する磁性ガーネット単結晶膜を525μmの厚さに液
相エピタキシャル法で形成した。このガーネット膜の光
吸収スペクトルを測定し波長0.8μmでの光吸収係数
を求めたところ41−1であった。この波長でのファラ
デー回転係数が−800deg/ cmであることから
、磁気光学性能指数は46 deg/dBでありた。
この値はScをドープしていないこれまでの材料である
(GdB i )s (FeAIGa ) s Os 
tエピタキシャル膜における0、8μmでの磁気光学性
能指数23deg/儂と比べ改善されていた。
上記の実施例では、ガーネットのホストイオンとしてY
イオンおよび/もしくはLuを用いる場合を例示したが
、その他の希土類イオンを用いても同様の効果が得られ
た。
(発明の効果) 以上説明した如く、カーネット中の24c位傭の希土類
イオンおよび/もしくはイットリウム・イオンの一部が
Biイオンでt換されたガーネット液相エピタキシャル
膜において、16a位置のFeイオンをガーネットの化
学式当り0.1〜1.2モルのScイオンで置換するこ
とにより、波長0.8μmでの光吸収を低減でき、磁気
光学性能指数を改善できる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  非磁性ガーネット基板上に形成され、ガーネット中の
    24c位置の希土類イオンおよび/もしくはイットリウ
    ム・イオンの一部をBiイオンで置換したガーネットエ
    ピタキシャル膜において、16a位置のFeイオンをガ
    ーネットの化学式当り0.1〜1.2モルのScイオン
    で置換したことを特徴とする0.8μm帯磁気光学素子
    用ガーネットエピタキシャル膜。
JP24321685A 1985-10-29 1985-10-29 磁気光学ガ−ネツトエピタキシヤル膜 Pending JPS62102508A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05112183A (ja) * 1991-03-22 1993-05-07 Mercedes Benz Ag 走行車内のパソコン操作場所

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH05112183A (ja) * 1991-03-22 1993-05-07 Mercedes Benz Ag 走行車内のパソコン操作場所

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