JPS6270288A - 磁気光学素子の製造方法 - Google Patents
磁気光学素子の製造方法Info
- Publication number
- JPS6270288A JPS6270288A JP20685085A JP20685085A JPS6270288A JP S6270288 A JPS6270288 A JP S6270288A JP 20685085 A JP20685085 A JP 20685085A JP 20685085 A JP20685085 A JP 20685085A JP S6270288 A JPS6270288 A JP S6270288A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gd2o3
- pbo
- magneto
- re2o3
- fe2o3
- Prior art date
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- Pending
Links
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
本発明は光通信、光計測及び光記録に用いる磁気光学素
子の製造方法に関する。
子の製造方法に関する。
従来の技術
従来、磁気光学素子として液相エピタキシャル成長した
Ｂｉ置換磁性ガーネットが多く用いられてきた。例えば
、第８回日本応用磁気学会学術講演概要集１３ａＢ−１
に報告されている日比谷らによる（ＢｉＧｄ）３Ｆｅ３
０１２や（ＢｉＧｄ ）３（ＦｅＡＩＧａ ）５ｏ１２
の約３００μｍの厚膜、また薄膜ではアプライド オプ
ティクス ２３巻 ８号 １１８４頁（１９８４年）〔
アプライド オプティックス（ＡＰＰＬＩＥＤ ０ＰＴ
ｒＣＳ）ｖｏｌ ２３ ＮＯｓ Ｐ１１８４（１９８
４））に報告されているＪ−ＰＫｒｕｍｍｅ らによる
（ＢｉＹ）３Ｆ０６０１２等がある。
Ｂｉ置換磁性ガーネットが多く用いられてきた。例えば
、第８回日本応用磁気学会学術講演概要集１３ａＢ−１
に報告されている日比谷らによる（ＢｉＧｄ）３Ｆｅ３
０１２や（ＢｉＧｄ ）３（ＦｅＡＩＧａ ）５ｏ１２
の約３００μｍの厚膜、また薄膜ではアプライド オプ
ティクス ２３巻 ８号 １１８４頁（１９８４年）〔
アプライド オプティックス（ＡＰＰＬＩＥＤ ０ＰＴ
ｒＣＳ）ｖｏｌ ２３ ＮＯｓ Ｐ１１８４（１９８
４））に報告されているＪ−ＰＫｒｕｍｍｅ らによる
（ＢｉＹ）３Ｆ０６０１２等がある。
しかし、日比谷らによる（ Ｂ ｉＧｄ ）３（Ｆ ｅ
Ａ Ｉ Ｇａ ）ｓｏ１２ヤ（ＢｉＧｄ）３Ｆｅ５ｏ１
２は基板とのミスマツチなく成長させるためにはＢｉ置
換量が少なく、ファラデー回転能が１５３０ ｄ ｅｑ
／ｌｙｌと小さかった。また（ＢｉＹ）３Ｆｅ６０１゜
の膜厚は数μｍと薄いものしか報告されていない。我々
が成長した（Ｂ ｉ Ｌｕ ）３Ｆｅ６ｐ１２はファラ
デー回転能は大きいが第２図に示す様にビット１が発生
し、一様な鏡面厚膜が得られなかった。
Ａ Ｉ Ｇａ ）ｓｏ１２ヤ（ＢｉＧｄ）３Ｆｅ５ｏ１
２は基板とのミスマツチなく成長させるためにはＢｉ置
換量が少なく、ファラデー回転能が１５３０ ｄ ｅｑ
／ｌｙｌと小さかった。また（ＢｉＹ）３Ｆｅ６０１゜
の膜厚は数μｍと薄いものしか報告されていない。我々
が成長した（Ｂ ｉ Ｌｕ ）３Ｆｅ６ｐ１２はファラ
デー回転能は大きいが第２図に示す様にビット１が発生
し、一様な鏡面厚膜が得られなかった。
発明が解決しようとする問題点
磁気光学素子としてのＢｉ置換磁性ガーネットに要求さ
れるこことして、ファラデー回転能増大のためにＢ１置
換量の増大、基板との格子定数のミスマツチがないこと
、必要な回転角を得られるだけの厚さの鏡面の膜を得る
ことがある。従来例の（Ｂ ｉＧｄ ）３Ｆｅｓｏ１２
及び（ＢｉＧｄ）３（ＦｅＡＩＧａ ）６０，２は、Ｎ
ｄ３Ｆ８６０１２基板と格子定数のミスマツチなく成長
させるためにＢｉ置換量が制限され、ファラデー回転能
が使用波長λ＝１．３μｍで１５３０ｄｏｇ／αと小さ
いという問題点があった。またＢｉ置換を行う母材ガー
ネットとして希土類元素が異なる鉄ガーネットを用いる
ことによって、例えば（ＢｉＹ）３Ｆｅ５ｏ１゜や（Ｂ
ｉＬｕ）３Ｆｅ６０１２は、基板との格子定数のミスマ
ツチなく、Ｂｉ多量置換が可能であり、ファラデー回転
能としてば λ＝１．３μｍで−２Ｏ００ｄｅｇ／ｃｍ
以上のものが得られるが薄膜時にビットが発生し、厚膜
にすることによって、さらにビットが増大し、きれいな
鏡面が得られないという問題点があった。
れるこことして、ファラデー回転能増大のためにＢ１置
換量の増大、基板との格子定数のミスマツチがないこと
、必要な回転角を得られるだけの厚さの鏡面の膜を得る
ことがある。従来例の（Ｂ ｉＧｄ ）３Ｆｅｓｏ１２
及び（ＢｉＧｄ）３（ＦｅＡＩＧａ ）６０，２は、Ｎ
ｄ３Ｆ８６０１２基板と格子定数のミスマツチなく成長
させるためにＢｉ置換量が制限され、ファラデー回転能
が使用波長λ＝１．３μｍで１５３０ｄｏｇ／αと小さ
いという問題点があった。またＢｉ置換を行う母材ガー
ネットとして希土類元素が異なる鉄ガーネットを用いる
ことによって、例えば（ＢｉＹ）３Ｆｅ５ｏ１゜や（Ｂ
ｉＬｕ）３Ｆｅ６０１２は、基板との格子定数のミスマ
ツチなく、Ｂｉ多量置換が可能であり、ファラデー回転
能としてば λ＝１．３μｍで−２Ｏ００ｄｅｇ／ｃｍ
以上のものが得られるが薄膜時にビットが発生し、厚膜
にすることによって、さらにビットが増大し、きれいな
鏡面が得られないという問題点があった。
そこで、本発明は、基板との格子定数のミスマツチがな
く、Ｅｆ多量置換が可能でかつ、ビットの発生を阻止し
きれいな鏡面の厚膜を得られるようにするものである。
く、Ｅｆ多量置換が可能でかつ、ビットの発生を阻止し
きれいな鏡面の厚膜を得られるようにするものである。
問題点を解決するための手段
本発明は従来例の前記問題点を解決すべく、メルト原料
として、ＰｂＯ，Ｆ ｅ ２Ｏ３＋ Ｂ ２Ｏ ｓ ＋
Ｂ １２Ｏ３ 。
として、ＰｂＯ，Ｆ ｅ ２Ｏ３＋ Ｂ ２Ｏ ｓ ＋
Ｂ １２Ｏ３ 。
Ｇｄ２Ｏ３及びＲｅ ２Ｏ３（ＲｅはＹ元素又は希土類
元素）を用い、その混合モル比を１０≦Ｆｅ２Ｏ３／Ｇ
ｄ２Ｏ３＋Ｒｅ２Ｏ３≦２５，６≦ＰｂＯ＋Ｂ１２ｏ３
／Ｂ２Ｏ３≦３０．０．０８≦Ｆｅ２ｏ３＋Ｇｄ２ｏ３
＋Ｒｅ２ｏ３／Ｆｅ２ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｒｅ２Ｑ３＋
Ｂｉ２Ｏ３＋Ｐｂｏ十Ｂ２ｏ３≦Ｏｊ２．０．２ ≦Ｂ
ｉ２Ｏ３／ ＰｂＯ≦１．５ ｔＤ範囲とし、成長温度
を６００’Ｃから９００ ’Ｃの範囲内でガーネット基
板上にＢ１１１ｉ換磁性ガーネツトを液相エピタキシャ
ル成長させる方法である。
元素）を用い、その混合モル比を１０≦Ｆｅ２Ｏ３／Ｇ
ｄ２Ｏ３＋Ｒｅ２Ｏ３≦２５，６≦ＰｂＯ＋Ｂ１２ｏ３
／Ｂ２Ｏ３≦３０．０．０８≦Ｆｅ２ｏ３＋Ｇｄ２ｏ３
＋Ｒｅ２ｏ３／Ｆｅ２ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｒｅ２Ｑ３＋
Ｂｉ２Ｏ３＋Ｐｂｏ十Ｂ２ｏ３≦Ｏｊ２．０．２ ≦Ｂ
ｉ２Ｏ３／ ＰｂＯ≦１．５ ｔＤ範囲とし、成長温度
を６００’Ｃから９００ ’Ｃの範囲内でガーネット基
板上にＢ１１１ｉ換磁性ガーネツトを液相エピタキシャ
ル成長させる方法である。
作 用
本発明は上記したメルト原料、混合比、及び成長温度を
用いることによって、基板との格子定数のミスマツチの
ない、Ｂｉ多量置換、鏡面厚膜を得るものである。
用いることによって、基板との格子定数のミスマツチの
ない、Ｂｉ多量置換、鏡面厚膜を得るものである。
実施例
本発明の第１の実施例としてＲｅ２Ｏ３としてＬ ｕ２
Ｏ３を用い、混合モル比を、Ｆｅ２Ｏ３／Ｇｄ２Ｏ３＋
Ｌ ｕ ２Ｏ３＝ １９．ＰｂＯ十Ｂ１２ｏ３／Ｂ２Ｏ
３＝１６．Ｆｅ２６３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｌ ｕ ２Ｏ３／
Ｆｅ２ｏ３＋Ｇｄ２Ｑ３＋Ｌｕ２Ｏ３十Ｂｉ２Ｏ３＋Ｐ
ｂＯ十Ｂ２ｏ３＝０．１０．Ｂ１２ｏ３／Ｐｂ０＝０．
４．Ｇｄ２Ｏ３／Ｌｕ２Ｏ３＝１．７６とした場合を示
す。基板としてＣａ −Ｍｇ −Ｚ ｒ置換Ｇｄ５Ｇａ
６０１２（格子定数と＝１２．４９）を用い、成長温度
７６６℃で、上記基板上に格子定数のミスマツチなく液
相エピタキシャル成長させることができた。
Ｏ３を用い、混合モル比を、Ｆｅ２Ｏ３／Ｇｄ２Ｏ３＋
Ｌ ｕ ２Ｏ３＝ １９．ＰｂＯ十Ｂ１２ｏ３／Ｂ２Ｏ
３＝１６．Ｆｅ２６３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｌ ｕ ２Ｏ３／
Ｆｅ２ｏ３＋Ｇｄ２Ｑ３＋Ｌｕ２Ｏ３十Ｂｉ２Ｏ３＋Ｐ
ｂＯ十Ｂ２ｏ３＝０．１０．Ｂ１２ｏ３／Ｐｂ０＝０．
４．Ｇｄ２Ｏ３／Ｌｕ２Ｏ３＝１．７６とした場合を示
す。基板としてＣａ −Ｍｇ −Ｚ ｒ置換Ｇｄ５Ｇａ
６０１２（格子定数と＝１２．４９）を用い、成長温度
７６６℃で、上記基板上に格子定数のミスマツチなく液
相エピタキシャル成長させることができた。
成長した（ＢｔＧｄＬｕ）３Ｆｅ６０１２のファラデー
回転角は２２Ｏ０ ｄｅｑ／ｃｍと、Ｎ ｄ ２Ｇ ａ
６０１２Ｍ板上にミスマツチなく成長した（ Ｂ ｉ
Ｇ ｄ ） ３Ｆ ｅｓ○１２のファラデー回転能の
１．４倍であった。
回転角は２２Ｏ０ ｄｅｑ／ｃｍと、Ｎ ｄ ２Ｇ ａ
６０１２Ｍ板上にミスマツチなく成長した（ Ｂ ｉ
Ｇ ｄ ） ３Ｆ ｅｓ○１２のファラデー回転能の
１．４倍であった。
さらに、上記Ｃａ −Ｍｇ −Ｚ ｒ置換Ｇｄ５Ｇａ６
０１２にミスマツチなく成長させた（ Ｂ ｘ ＧｄＬ
ｕ ）３Ｆ ｅｓ○１２を光アイソレータ用の磁気光
学素子として用いるべく、ファラデー回転角４６°とな
る厚さ２Ｏ５μｍの厚膜成長を行ったところ、約７時間
の成長時間で厚膜成長を行うことができた。得られた（
Ｂ １ＧｃｌＬｕ ）３Ｆｅ５Ｏ，２は第１図に示す様
にきれいな鏡面が得られた。得られた磁気光学素子はフ
ァラデー回転能が大きいため厚さを薄くすることができ
、そのため厚さに比例して生じていた、吸収損失、及び
磁気光学素子内の複屈折を低減することができ、低吸収
、高消光比の高特性のものが得られた。特に消光比は４
ｅｓ ｄＢと良好な値であった０ 本発明の第２の実施例として、Ｒｅ２Ｏ３としてＬｕ２
Ｏ３を用い、混合モ／ｌ／比を、Ｆ ｅ ２Ｏ３／Ｇｄ
２ｏ３＋ Ｌｕ２Ｏ３＝ １９ 、 Ｐ ｈｏ＋Ｂ ｉ
２Ｏ３／Ｂ２Ｏ３＝１５、Ｆｅ２Ｑ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋
Ｌｕ２Ｏ３／Ｆｅ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３十Ｌｕ２Ｏ３＋Ｂ
ｉ２Ｏ３＋Ｐｂｏ十Ｂ２ｏ３＝０．１０．Ｇｄ２ｏ３／
Ｌｕ２Ｏ３＝ １．ｏとし、基板としてはＮｄ３Ｇａ５
Ｏ１２基板（ａ ＝ １２．５１）を用い、成長温度７
１０℃で成長したところ、ファラデー回転角として２６
００ｄｅｇ／αであり、４５°の回転が得られる厚さ、
１７３μｍのきれいな鏡面厚膜を得ることができた。
０１２にミスマツチなく成長させた（ Ｂ ｘ ＧｄＬ
ｕ ）３Ｆ ｅｓ○１２を光アイソレータ用の磁気光
学素子として用いるべく、ファラデー回転角４６°とな
る厚さ２Ｏ５μｍの厚膜成長を行ったところ、約７時間
の成長時間で厚膜成長を行うことができた。得られた（
Ｂ １ＧｃｌＬｕ ）３Ｆｅ５Ｏ，２は第１図に示す様
にきれいな鏡面が得られた。得られた磁気光学素子はフ
ァラデー回転能が大きいため厚さを薄くすることができ
、そのため厚さに比例して生じていた、吸収損失、及び
磁気光学素子内の複屈折を低減することができ、低吸収
、高消光比の高特性のものが得られた。特に消光比は４
ｅｓ ｄＢと良好な値であった０ 本発明の第２の実施例として、Ｒｅ２Ｏ３としてＬｕ２
Ｏ３を用い、混合モ／ｌ／比を、Ｆ ｅ ２Ｏ３／Ｇｄ
２ｏ３＋ Ｌｕ２Ｏ３＝ １９ 、 Ｐ ｈｏ＋Ｂ ｉ
２Ｏ３／Ｂ２Ｏ３＝１５、Ｆｅ２Ｑ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋
Ｌｕ２Ｏ３／Ｆｅ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３十Ｌｕ２Ｏ３＋Ｂ
ｉ２Ｏ３＋Ｐｂｏ十Ｂ２ｏ３＝０．１０．Ｇｄ２ｏ３／
Ｌｕ２Ｏ３＝ １．ｏとし、基板としてはＮｄ３Ｇａ５
Ｏ１２基板（ａ ＝ １２．５１）を用い、成長温度７
１０℃で成長したところ、ファラデー回転角として２６
００ｄｅｇ／αであり、４５°の回転が得られる厚さ、
１７３μｍのきれいな鏡面厚膜を得ることができた。
なお、本発明は上記第１及び第２の実施例以外でも本発
明の成長方法の条件を満たしておれば、希土類元素の種
類、メルトの混合比、成゛長温度。
明の成長方法の条件を満たしておれば、希土類元素の種
類、メルトの混合比、成゛長温度。
及び基板等はいかなる種類、混合比、温度、ものでもよ
い。また、さらに、本発明の成長方法を用いれば、Ｒｅ
２Ｏ３の希土類元素もしくはＹ元素を選ぶこと、及び
Ｒｅ ２Ｏ３とＧｄ２Ｏ３の混合比を選ぶことにより、
任意の格子定数をもつ基板上に格子定数のミスマツチな
く、Ｂ１多量置換ガーネットを任意のＢｉ置換量で約１
００μｍ以上のきれいな鏡面厚膜成長させることができ
た。
い。また、さらに、本発明の成長方法を用いれば、Ｒｅ
２Ｏ３の希土類元素もしくはＹ元素を選ぶこと、及び
Ｒｅ ２Ｏ３とＧｄ２Ｏ３の混合比を選ぶことにより、
任意の格子定数をもつ基板上に格子定数のミスマツチな
く、Ｂ１多量置換ガーネットを任意のＢｉ置換量で約１
００μｍ以上のきれいな鏡面厚膜成長させることができ
た。
発明の効果
本発明によって、基板と格子定数のミスマツチのない、
Ｂｉ多量置換ガーネットのきれいな鏡面厚膜成長を行う
ことが可能となり、高ファラデー回転能、低損失、高消
光比の高性能な磁気光学素子を得ることが可能になった
。
Ｂｉ多量置換ガーネットのきれいな鏡面厚膜成長を行う
ことが可能となり、高ファラデー回転能、低損失、高消
光比の高性能な磁気光学素子を得ることが可能になった
。
第１図は本発明の一実施例における磁気光学素子の製造
方法により得られた（ Ｂ ｉＬ ｕ Ｇ ｄ ） ３
Ｆｅ ５ｏ１２の表面をノマルスキー顕微鏡により倍率
８ｏ。 倍で観察した場合の平面図、第２図は従来の方法により
得られた（ＢｉＬｕ）３Ｆｅ５Ｏ１２の表面をノマルス
キー顕微鏡により倍率８００倍で観察した場合の平面図
である。 ２・・・・・・鏡面。
方法により得られた（ Ｂ ｉＬ ｕ Ｇ ｄ ） ３
Ｆｅ ５ｏ１２の表面をノマルスキー顕微鏡により倍率
８ｏ。 倍で観察した場合の平面図、第２図は従来の方法により
得られた（ＢｉＬｕ）３Ｆｅ５Ｏ１２の表面をノマルス
キー顕微鏡により倍率８００倍で観察した場合の平面図
である。 ２・・・・・・鏡面。
Claims (3)
- （１）メルト原料として、ＰｂＯ、Ｆｅ＿２Ｏ＿３、Ｂ
＿２＿Ｏ＿３、Ｂｉ＿２Ｏ＿３、Ｇｄ＿２Ｏ＿３及びＲ
ｅ＿２Ｏ＿３（ＲｅはＹ元素又は希土類元素）を用い、
その混合モル比を、１０≦Ｆｅ＿２Ｏ＿３／Ｇｄ＿２Ｏ
＿３＋Ｒｅ＿２Ｏ＿３≦２５、６≦ＰｂＯ＋Ｂｉ＿２Ｏ
＿３／Ｂ＿２Ｏ＿３≦３０、０．０８≦Ｆｅ＿２Ｏ＿３
＋Ｇｄ＿２Ｏ＿３＋Ｒｅ＿２Ｏ＿３／Ｆｅ＿２Ｏ＿３＋
Ｇｄ＿２Ｏ＿３＋Ｒｅ＿２Ｏ＿３＋Ｂｉ＿２Ｏ＿３＋Ｐ
ｂＯ＋Ｂ＿２Ｏ＿３≦０．１２、０．２≦Ｂｉ＿２Ｏ＿
３／ＰｂＯ≦１．５、０．０１≦Ｇｄ＿２Ｏ＿３／Ｌｕ
＿２Ｏ＿３≦３０の範囲とし、成長温度を６００℃から
９００℃の範囲内でガーネット基板上に液相エピタキシ
ャル成長させてなる磁気光学素子の製造方法。 - （２）Ｒｅ＿２Ｏ＿３としてＬｕ＿２Ｏ＿３を用いる特
許請求の範囲第１項記載の磁気光学素子の製造方法。 - （３）ガーネット基板としてＣａ−Ｍｇ−Ｚｒ置換Ｇｄ
＿３Ｇａ＿５Ｏ＿１＿２基板を用いる特許請求の範囲第
１項記載の磁気光学素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20685085A JPS6270288A (ja) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | 磁気光学素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20685085A JPS6270288A (ja) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | 磁気光学素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6270288A true JPS6270288A (ja) | 1987-03-31 |
Family
ID=16530082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20685085A Pending JPS6270288A (ja) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | 磁気光学素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6270288A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104775153A (zh) * | 2015-05-08 | 2015-07-15 | 西南应用磁学研究所 | 新型磁光单晶材料生长方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61113026A (ja) * | 1984-11-07 | 1986-05-30 | Agency Of Ind Science & Technol | 磁気光学素子用媒体 |
-
1985
- 1985-09-19 JP JP20685085A patent/JPS6270288A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61113026A (ja) * | 1984-11-07 | 1986-05-30 | Agency Of Ind Science & Technol | 磁気光学素子用媒体 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104775153A (zh) * | 2015-05-08 | 2015-07-15 | 西南应用磁学研究所 | 新型磁光单晶材料生长方法 |
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