WO2012014796A1 - ガーネット型単結晶、光アイソレータ及びレーザ加工機 - Google Patents

ガーネット型単結晶、光アイソレータ及びレーザ加工機 Download PDF

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garnet
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秋晴 船木
翼 畑中
島村　清史
ビジョラ エンカルナシオン アントニア ガルシア
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株式会社フジクラ
独立行政法人物質・材料研究機構
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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
    • C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/28—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
    • G02B27/281—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising used for attenuating light intensity, e.g. comprising rotatable polarising elements
    • 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
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
    • C30B29/16—Oxides
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    • G02F1/09—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on magneto-optical elements, e.g. exhibiting Faraday effect

Definitions

  • the present invention relates to a garnet-type single crystal, an optical isolator, and a laser processing machine.
  • the optical isolator has a Faraday rotator that rotates the polarization plane of incident light by applying a magnetic field, and has recently been used not only for optical communication but also for laser processing machines.
  • Non-patent Document 1 a terbium / scandium / aluminum / garnet type single crystal (TSAG: Tb 3 Sc 2 Al 3 O 12 ) has been conventionally known (Non-patent Document 1 below). ).
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a garnet-type single crystal, an optical isolator, and a laser processing machine that have transparency and can sufficiently suppress the occurrence of cracks.
  • the present invention provides the following general formula: (Tb 3-x Sc x) (Sc 2-y Al y) Al 3 O 12-z (1) (In the formula, x satisfies 0 ⁇ x ⁇ 0.1.) It is a garnet type single crystal represented by
  • This single crystal has transparency and can sufficiently suppress the occurrence of cracks.
  • the present inventors speculate that the reason why the occurrence of cracks is sufficiently suppressed is that the garnet structure is stabilized by replacing a part of Tb with Sc.
  • the garnet-type single crystal is preferably used for a Faraday rotator.
  • y and z preferably satisfy the following formulas simultaneously. 0 ⁇ y ⁇ 0.2 0 ⁇ z ⁇ 0.3 In this case, a decrease in the transmittance of the single crystal can be more sufficiently suppressed than when y and z are out of the above ranges.
  • x, y, and z satisfy the following formula. 0.05 ⁇ x ⁇ 0.07 0.07 ⁇ y ⁇ 0.11 0.08 ⁇ z ⁇ 0.12
  • a single crystal satisfying the above formula has a larger Verde constant at a wavelength of 1064 nm. For this reason, a garnet-type single crystal satisfying the above formula is extremely useful as a single crystal for a Faraday rotator used in an optical isolator of a laser processing machine using an Nd: YAG laser as a light source.
  • the present invention is an optical isolator having a Faraday rotator, wherein the Faraday rotator is composed of the garnet-type single crystal.
  • the Faraday rotator is composed of the garnet-type single crystal, and a large amount of the Faraday rotator can be obtained from the single crystal, so that the price of the Faraday rotator can be reduced. Therefore, according to the optical isolator of the present invention, the price can be reduced.
  • the present invention is a laser processing machine having the optical isolator.
  • the garnet single crystal is transparent, light absorption by the garnet single crystal is reduced. For this reason, the damage resistance by the light of an optical isolator can be made high. Furthermore, since lattice defects in the crystal can be suppressed, cracks can be prevented from occurring. Therefore, the life of the optical isolator can be extended. As a result, it is possible to reduce the replacement frequency of the optical isolator in the laser processing machine.
  • a garnet-type single crystal, an optical isolator, and a laser processing machine that have transparency and can sufficiently suppress the occurrence of cracks.
  • FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an optical isolator according to the present invention.
  • the optical isolator 10 includes a polarizer 1, an analyzer 2, and a Faraday rotator 3 disposed between the polarizer 1 and the analyzer 2.
  • the polarizer 1 and the analyzer 2 are arranged so as to form an angle of 45 °, for example, so that their transmission axes are not parallel to each other.
  • a magnetic field B is applied to the Faraday rotator 3 in a direction from the polarizer 1 to the analyzer 2, that is, in a light incident direction.
  • the Faraday rotator 3 is polarized by applying the magnetic field B.
  • the polarization plane of the light L that has passed through the probe 1 is rotated so as to pass through the transmission axis of the analyzer 2.
  • the Faraday rotator 3 has the following general formula: (Tb 3-x Sc x) (Sc 2-y Al y) Al 3 O 12-z (1) (In the above formula, x satisfies 0 ⁇ x ⁇ 0.1.) It is comprised with the garnet-type single crystal for Faraday rotators represented by these.
  • the single crystal represented by the general formula (1) represents a terbium / scandium / aluminum / garnet type single crystal.
  • the single crystal represented by the general formula (1) is based on Tb 3 Sc 2 Al 3 O 12 , a part of Sc can be substituted with Al by the (Sc 2-y Al y ) part.
  • the garnet-type single crystal represented by the general formula (1) it has transparency at least in the wavelength region of infrared light and visible light, and can sufficiently suppress the occurrence of cracks during cutting.
  • x satisfies 0 ⁇ x ⁇ 0.1.
  • x is 0, a crack occurs in the single crystal when the single crystal is cut out.
  • x is 0.1 or more, the second phase is crystallized in the crystal, and a single crystal cannot be realized.
  • x is preferably 0.04 to 0.09.
  • y is usually 0 to 0.2, preferably 0.02 to 0.2.
  • z is usually 0 to 0.3, preferably 0 to 0.2.
  • the number of oxygen atoms is smaller than 12, which is the number of oxygen atoms in the garnet crystal, but this is due to a defect in the single crystal.
  • y and z satisfy the following formulas at the same time in order to more sufficiently suppress a decrease in light transmittance due to oxygen defects.
  • FIG. 2 is a process diagram showing a process of growing a garnet-type single crystal for a Faraday rotator according to the present invention.
  • the crystal growing apparatus 20 mainly includes an iridium crucible 21, a ceramic cylindrical container 22 that accommodates the crucible 21, and a high-frequency coil 23 that is wound around the cylindrical container 22. I have.
  • the high-frequency coil 23 is for generating an induced current in the crucible 21 and heating the crucible 21.
  • Tb 4 O 7 powder, Sc 2 O 3 powder, and Al 2 O 3 powder are prepared.
  • Tb 4 O 7 powder, Sc 2 O 3 powder and Al 2 are determined based on the composition.
  • the blending ratio of O 3 powder is determined.
  • the Tb 4 O 7 powder, Sc 2 O 3 powder and Al 2 O 3 powder are as follows.
  • the blending ratio of Tb 4 O 7 powder usually, Tb 4 O 7 powder, the Sc 2 O 3 powder and Al 2 O 3 powder based on the total moles of, and 21.0 to 23.1 mol%.
  • the blending ratio of Sc 2 O 3 powder is usually 30.8 to 33.5 mol% based on the total number of moles of Tb 4 O 7 powder, Sc 2 O 3 powder and Al 2 O 3 powder.
  • the mixing ratio of the Al 2 O 3 powder is usually 45.0 to 46.1 mol% based on the total mole of the Tb 4 O 7 powder, the Sc 2 O 3 powder and the Al 2 O 3 powder. Then, obtained in the determined blending ratio above Tb 4 O 7 powder, the Sc 2 O 3 powder and Al 2 O 3 powder mixed powder was dry-mixed.
  • the mixed powder is packed in the crucible 21.
  • a current is applied to the high frequency coil 23.
  • the crucible 21 is heated, the mixed powder is melted in the crucible 21, and the melt 24 is obtained.
  • a rod-shaped seed crystal 25 is prepared, the tip of the seed crystal 25 is immersed in the melt 24, and then the seed crystal 25 is pulled up at a predetermined pulling speed while rotating at a predetermined rotation speed.
  • the seed crystal 25 for example, a garnet-type single crystal such as yttrium, aluminum, and garnet (YAG) can be used.
  • YAG garnet
  • the rotational speed of the seed crystal 25 is preferably 3 to 50 rpm, more preferably 3 to 10 rpm.
  • the pulling speed of the seed crystal 25 is preferably 0.1 to 3 mm / h, more preferably 0.2 to 1 mm / h.
  • the pulling of the seed crystal 25 is preferably performed in an inert gas atmosphere, and nitrogen is usually used as the inert gas.
  • the pulling of the seed crystal 25 is usually performed under atmospheric pressure.
  • FIG. 3 is a schematic view showing an embodiment of the laser processing machine of the present invention.
  • the laser processing machine 100 includes a laser light source 11 and an optical isolator 10 disposed on the optical path P of the laser light L emitted from the laser light source 11. According to the laser processing machine 100, the laser light L emitted from the laser light source 11 is emitted through the optical isolator 10, and the workpiece Q can be processed by the emitted light.
  • the garnet type single crystal used for the Faraday rotator of the optical isolator 10 has transparency, the light absorption by the garnet type single crystal is reduced. For this reason, the damage resistance by the light of the Faraday rotator 3 can be enhanced.
  • the garnet type single crystal used as the Faraday rotator 3 since lattice defects in the crystal can be suppressed, cracks can be prevented from occurring. For this reason, the lifetime of the optical isolator 10 can be extended. As a result, in the laser processing machine 100, the replacement frequency of the optical isolator 10 can be reduced.
  • a laser light source having an oscillation wavelength of 1064 nm or more for example, an Nd: YAG laser or a Yb-doped fiber laser having an oscillation wavelength of 1080 nm can be used.
  • a laser light source having an oscillation wavelength of less than 1064 nm can be used.
  • a laser light source having an oscillation wavelength of less than 1064 nm for example, a laser light source having an oscillation wavelength of 400 to 700 nm can be used.
  • Examples of the laser light source having an oscillation wavelength of 400 to 700 nm include a GaN-based semiconductor laser having an oscillation wavelength of 405 nm and a titanium sapphire laser having an oscillation wavelength of 700 nm.
  • the oscillation wavelength of the laser light source 11 may be in the range of 700 to 1064 nm, for example, near 800 nm, or 1030 to 1080 nm.
  • the garnet-type single crystal is used in an optical isolator of a laser beam machine.
  • the garnet-type single crystal is not limited to an optical isolator, and a change in magnetic field is measured by measuring a change in Faraday rotation angle using a Faraday rotator.
  • the present invention can also be applied to an optical magnetic field sensor for observing the light.
  • the garnet-type single crystal can be used for applications other than the Faraday rotator.
  • Tb 4 O 7 powder (purity 99.99%), Sc 2 O 3 powder (purity 99.99%) and Al 2 O 3 powder (purity 99.99%) were prepared, and these powders were dry mixed. A mixed powder was obtained. At this time, Tb 4 O 7 powder, Sc 2 O 3 powder and Al 2 O 3 powder total moles criteria (100 mol%) and the Tb 4 O 7 powder, Sc 2 O 3 powder and Al 2 O 3 powder The blending ratios were 23.1 mol%, 30.8 mol%, and 46.1 mol%, respectively.
  • the mixed powder was packed in a cylindrical crucible 21 having a diameter of 50 mm and a depth of 50 mm.
  • a 3 ⁇ 3 ⁇ 70 mm square bar-shaped seed crystal 25 made of YAG (yttrium, aluminum, garnet) is prepared, and the tip of the seed crystal 25 is immersed in the melt 24. It was pulled up at a pulling speed of 1 mm / h while rotating at a rotation speed of. At this time, nitrogen was poured into the cylindrical container 22 at a flow rate of 2 L / min, and the seed crystal 25 was pulled up in a nitrogen atmosphere under atmospheric pressure. Thus, a transparent single crystal having a diameter of about 2.5 cm and a length of about 5 cm was obtained.
  • the chemical analysis by ICP inductively coupled plasma
  • the composition (atomic ratio of Tb, Sc, Al, and O) of the single crystal was confirmed.
  • the chemical analysis by ICP was performed as follows. That is, first, 50 mg was cut out from the lower end of the straight body of the single crystal to obtain a cut piece. Next, the cut piece was put into a platinum crucible, and then 250 mg of lithium tetraborate was added. Subsequently, the platinum crucible was accommodated in a high-temperature heating furnace and heated at 1030 ° C. for 2 hours to melt the cut piece.
  • the platinum crucible was allowed to cool, and then the cut piece was placed in a 50 ml beaker, and further 20 ml of HCl was added.
  • the beaker was placed on a hot plate and heated gently to dissolve each elemental component (Tb, Sc and Al) in HCl from the cut piece.
  • the volume of the solution obtained in the beaker was made up to 50 ml, and this solution was subjected to chemical analysis by ICP. As a result, it was confirmed that a single crystal having a composition of (Tb 2.96 Sc 0.04 ) (Sc 1.87 Al 0.13 ) Al 3 O 11.9 was obtained.
  • Tb 4 O 7 powder (purity 99.99%), Sc 2 O 3 powder (purity 99.99%) and Al 2 O 3 powder (purity 99.99%) were prepared, and these powders were dry mixed. A mixed powder was obtained. At this time, Tb 4 O 7 powder, Sc 2 O 3 powder and Al 2 O 3 powder total moles criteria (100 mol%) and the Tb 4 O 7 powder, Sc 2 O 3 powder and Al 2 O 3 powder The blending ratio was 22.1 mol%, 32.1 mol%, and 45.8 mol%, respectively.
  • the mixed powder was packed in a cylindrical crucible 21 having a diameter of 50 mm and a depth of 50 mm.
  • Example 2 Thereafter, a single crystal was grown in the same manner as in Example 1. Thus, a transparent single crystal having a diameter of about 2.5 cm and a length of about 5 cm was obtained.
  • Tb 4 O 7 powder (purity 99.99%), Sc 2 O 3 powder (purity 99.99%) and Al 2 O 3 powder (purity 99.99%) were prepared, and these powders were dry mixed. A mixed powder was obtained. At this time, Tb 4 O 7 powder, Sc 2 O 3 powder and Al 2 O 3 powder total moles criteria (100 mol%) and the Tb 4 O 7 powder, Sc 2 O 3 powder and Al 2 O 3 powder The blending ratios were 21.2 mol%, 33.3 mol%, and 45.5 mol%, respectively.
  • the mixed powder was packed in a cylindrical crucible 21 having a diameter of 50 mm and a depth of 50 mm.
  • Example 2 Thereafter, a single crystal was grown in the same manner as in Example 1. Thus, a transparent single crystal having a diameter of about 2.5 cm and a length of about 5 cm was obtained.
  • Tb 4 O 7 powder (purity 99.99%), Sc 2 O 3 powder (purity 99.99%) and Al 2 O 3 powder (purity 99.99%) were prepared, and these powders were dry mixed. A mixed powder was obtained. At this time, Tb 4 O 7 powder, Sc 2 O 3 powder and Al 2 O 3 powder total moles criteria (100 mol%) and the Tb 4 O 7 powder, Sc 2 O 3 powder and Al 2 O 3 powder The blending ratios of were 22.6 mol%, 31.4 mol%, and 46.0 mol%, respectively.
  • the mixed powder was packed in a cylindrical crucible 21 having a diameter of 50 mm and a depth of 50 mm.
  • Example 2 Thereafter, a single crystal was grown in the same manner as in Example 1. Thus, a transparent single crystal having a diameter of about 2.5 cm and a length of about 5 cm was obtained.
  • Tb 4 O 7 powder (purity 99.99%), Sc 2 O 3 powder (purity 99.99%) and Al 2 O 3 powder (purity 99.99%) were prepared, and these powders were dry mixed. A mixed powder was obtained. At this time, Tb 4 O 7 powder, Sc 2 O 3 powder and Al 2 O 3 powder total moles criteria (100 mol%) and the Tb 4 O 7 powder, Sc 2 O 3 powder and Al 2 O 3 powder The blending ratios were 22.7 mol%, 31.3 mol%, and 46.0 mol%, respectively.
  • the mixed powder was packed in a cylindrical crucible 21 having a diameter of 50 mm and a depth of 50 mm.
  • Example 2 Thereafter, a single crystal was grown in the same manner as in Example 1. Thus, a transparent single crystal having a diameter of about 2.5 cm and a length of about 5 cm was obtained.
  • the garnet-type single crystal of the present invention has transparency and can sufficiently suppress the occurrence of cracks.

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Abstract

　本発明は、下記一般式： （Ｔｂ３－ｘＳｃｘ）（Ｓｃ２－ｙＡｌｙ）Ａｌ３Ｏ１２－ｚ　（１） （式中、ｘは、０＜ｘ＜０．１を満たす。） で表されるガーネット型単結晶である。

Description

ガーネット型単結晶、光アイソレータ及びレーザ加工機
　本発明は、ガーネット型単結晶、光アイソレータ及びレーザ加工機に関する。
　光アイソレータは、磁界の印加により入射光の偏光面を回転させるファラデー回転子を有しており、近年では、光通信だけでなくレーザ加工機にも使用されるようになってきている。
　このような光アイソレータに使用されるファラデー回転子として、従来より、テルビウム・スカンジウム・アルミニウム・ガーネット型単結晶（ＴＳＡＧ：Ｔｂ３Ｓｃ２Ａｌ３Ｏ１２）が知られている（下記非特許文献１）。
吉川、外5名、「ファラデー回転子用Ｔｂ３Ｓｃ２Ａｌ３Ｏ１２単結晶のチョクラルスキー成長」（Crochralskigrowth of Tb3Sc2Al3O12single crystal for Faraday rotator）、マテリアルズ・リサーチ・ブルテン（Materials Research Bulletin）、2001年、第37巻、p.1－10
　しかし、上述した非特許文献１に記載のガーネット型単結晶は、透明性を有するものの、単結晶にクラックが生じる場合があった。
　本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、透明性を有し、クラックの発生を十分に抑制できるガーネット型単結晶、光アイソレータ及びレーザ加工機を提供することを目的とする。
　本発明者らは上記課題を解決するため鋭意検討した結果、非特許文献１の単結晶においてＴｂの一部をＳｃで置換することで上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
　即ち本発明は、下記一般式：
（Ｔｂ３－ｘＳｃｘ）（Ｓｃ２－ｙＡｌｙ）Ａｌ３Ｏ１２－ｚ　　　　　　　（１）
（式中、ｘは、０＜ｘ＜０．１を満たす。）
で表されるガーネット型単結晶である。
　この単結晶は、透明性を有し、クラックの発生を十分に抑制することができる。このうち特にクラックの発生が十分に抑制される理由について、本発明者らは、Ｔｂの一部がＳｃで置換されることでガーネット構造が安定化されたためではないかと推測している。
　また上記ガーネット型単結晶は、ファラデー回転子に用いられることが好ましい。
　上記一般式（１）において、ｙ及びｚは、下記式を同時に満たすことが好ましい。
　　０≦ｙ≦０．２
　　０≦ｚ≦０．３
　この場合、ｙ及びｚが上記範囲を外れる場合に比べて、単結晶の透過率の低下をより十分に抑制できる。
　前記一般式（１）において、ｘ、ｙ及びｚが下記式を満たすことが更に好ましい。
　　０．０５≦ｘ≦０．０７
　　０．０７≦ｙ≦０．１１
　　０．０８≦ｚ≦０．１２
　上記式を満たす単結晶は、１０６４ｎｍの波長において、より大きなベルデ定数を有する。このため、上記式を満たすガーネット型単結晶は、Ｎｄ：ＹＡＧレーザを光源とするレーザ加工機の光アイソレータに用いるファラデー回転子用単結晶として極めて有用である。
　また本発明は、ファラデー回転子を有する光アイソレータであって、前記ファラデー回転子が、上記ガーネット型単結晶で構成されている光アイソレータである。
　本発明の光アイソレータにおいては、ファラデー回転子が上記ガーネット型単結晶で構成され、上記単結晶からはファラデー回転子を大量に得ることができるため、ファラデー回転子の低価格化が可能となる。従って、本発明の光アイソレータによれば、低価格化が可能となる。
　さらに本発明は、上記光アイソレータを有するレーザ加工機である。
　本発明のレーザ加工機によれば、ガーネット型単結晶が透明であることから、ガーネット型単結晶による光の吸収が小さくなる。このため、光アイソレータの光による耐ダメージ性を高くすることができる。さらに、結晶内の格子欠陥等を抑制できるため、クラックが発生しないようにすることができる。したがって、光アイソレータの長寿命化が可能となる。その結果、レーザ加工機において、光アイソレータの交換頻度を減らすことが可能となる。
　本発明によれば、透明性を有し、クラックの発生を十分に抑制できるガーネット型単結晶、光アイソレータ及びレーザ加工機が提供される。
本発明に係る光アイソレータの一実施形態を示す図である。 本発明に係るガーネット型単結晶を育成する工程を示す工程図である。 本発明に係るレーザ加工機の一実施形態を示す概略図である。
　以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
　図１は、本発明の光アイソレータの一実施形態を示す図である。図１に示すように、光アイソレータ１０は、偏光子１と、検光子２と、偏光子１と検光子２との間に配置されるファラデー回転子３とを備えている。ここで、偏光子１及び検光子２は、それらの透過軸同士が互いに非平行となるように、例えば４５°の角度をなすように配置されている。
　ファラデー回転子３には、例えば偏光子１から検光子２に向かう方向、即ち光の入射方向に磁界Ｂが印加されるようになっており、ファラデー回転子３は、磁界Ｂの印加により、偏光子１を通過した光Ｌについて、その偏光面を回転させて、検光子２の透過軸を通過させるようになっている。
　ここで、ファラデー回転子３について詳細に説明する。
　ファラデー回転子３は、下記一般式：
（Ｔｂ３－ｘＳｃｘ）（Ｓｃ２－ｙＡｌｙ）Ａｌ３Ｏ１２－ｚ　　　　　　　（１）
（上記式中、ｘは、０＜ｘ＜０．１を満たす。）
で表されるファラデー回転子用ガーネット型単結晶で構成されている。ここで、上記一般式（１）で表される単結晶は、テルビウム・スカンジウム・アルミニウム・ガーネット型単結晶を表している。上記一般式（１）で表される単結晶は、Ｔｂ３Ｓｃ２Ａｌ３Ｏ１２を基準とした場合、（Ｓｃ２－ｙＡｌｙ）の部分によりＳｃの一部がＡｌで置換され得ることを示しており、（Ｔｂ３－ｘＳｃｘ）の部分によりＴｂの一部がＳｃで置換されることを示している。上記一般式（１）で表されるガーネット型単結晶によれば、少なくとも赤外光及び可視光の波長領域において透明性を有し、切り出し時におけるクラックの発生を十分に抑制できる。
　上記一般式（１）において、ｘは、０＜ｘ＜０．１を満たす。ｘが０であると、単結晶の切り出しの際、単結晶にクラックが発生する。ｘが０．１以上になると、結晶中に第２相が晶出し、単結晶を実現することができない。ｘは、０．０４～０．０９であることが好ましい。
　上記一般式（１）において、ｙは通常、０～０．２であり、好ましくは０．０２～０．２である。
　上記一般式（１）において、ｚは通常、０～０．３であり、好ましくは０～０．２である。なお、ｚが０でない場合、酸素原子数が、ガーネット型結晶における酸素原子数である１２より小さくなるが、これは単結晶における欠陥に起因するものである。
　特に、酸素欠陥による透光率の低下をより十分に抑制することから、上記一般式（１）において、ｙ及びｚは、下記式を同時に満たすことが好ましい。
　　０≦ｙ≦０．２
　　０≦ｚ≦０．３
　中でも、ファラデー回転子３を、Ｎｄ：ＹＡＧ（発振波長：１０６４ｎｍ）を光源とするレーザ加工機の光アイソレータに使用する場合にベルデ定数をより大きくするためには、上記一般式（１）において、ｘ、ｙ及びｚが下記式を同時に満たすことが好ましい。
　　０．０５≦ｘ≦０．０７
　　０．０７≦ｙ≦０．１１
　　０．０８≦ｚ≦０．１２
　次に、上記単結晶の育成方法について説明する。
　はじめに、単結晶の育成方法の説明に先立ち、上記単結晶を育成する結晶育成装置について図２を参照しながら説明する。図２は、本発明に係るファラデー回転子用ガーネット型単結晶を育成する工程を示す工程図である。図２に示すように、結晶育成装置２０は、イリジウム製ルツボ２１と、ルツボ２１を収容するセラミック製の筒状容器２２と、筒状容器２２の周囲に巻回される高周波コイル２３とを主として備えている。高周波コイル２３は、ルツボ２１に誘導電流を生じさせ、ルツボ２１を加熱するためのものである。
　次に、上記結晶育成装置２０を用いた上記単結晶の育成方法について説明する。
　まずＴｂ４Ｏ７粉末、Ｓｃ２Ｏ３粉末およびＡｌ２Ｏ３粉末を用意する。
　そして、育成すべき単結晶の組成、即ち、上記一般式（１）におけるｘ、ｙ、ｚが決定されたならば、その組成に基づいてＴｂ４Ｏ７粉末、Ｓｃ２Ｏ３粉末およびＡｌ２Ｏ３粉末の配合率を決定する。このとき、上記Ｔｂ４Ｏ７粉末、Ｓｃ２Ｏ３粉末およびＡｌ２Ｏ３粉末は、次の通りにする。
　即ち、Ｔｂ４Ｏ７粉末の配合率は通常、Ｔｂ４Ｏ７粉末、Ｓｃ２Ｏ３粉末およびＡｌ２Ｏ３粉末の合計モル数を基準として、２１．０～２３．１モル％とする。
　Ｓｃ２Ｏ３粉末の配合率は通常、Ｔｂ４Ｏ７粉末、Ｓｃ２Ｏ３粉末およびＡｌ２Ｏ３粉末の合計モル数を基準として、３０．８～３３．５モル％とする。
　Ａｌ２Ｏ３粉末の配合率は通常、Ｔｂ４Ｏ７粉末、Ｓｃ２Ｏ３粉末およびＡｌ２Ｏ３粉末の合計モルを基準として、４５．０～４６．１モル％とする。そして、その決定された配合率で上記Ｔｂ４Ｏ７粉末、Ｓｃ２Ｏ３粉末およびＡｌ２Ｏ３粉末を乾式混合して混合粉末を得る。
　次に、上記混合粉末をルツボ２１に詰める。
　続いて、高周波コイル２３に電流を印加する。すると、ルツボ２１が加熱され、ルツボ２１内で混合粉末が溶融され、融液２４が得られる。続いて、棒状の種結晶２５を用意し、その種結晶２５の先端を融液２４に漬けた後、種結晶２５を所定の回転数で回転させながら、所定の引上げ速度で引き上げる。
　このとき、種結晶２５としては、例えばイットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）などのガーネット型単結晶を用いることができる。
　種結晶２５の回転数は、好ましくは３～５０ｒｐｍとし、より好ましくは３～１０ｒｐｍとする。
　種結晶２５の引き上げ速度は、好ましくは０．１～３ｍｍ／ｈとし、より好ましくは０．２～１ｍｍ／ｈとする。
　種結晶２５の引上げは、不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましく、不活性ガスとしては、通常は窒素が用いられる。また種結晶２５の引上げは通常は、大気圧下で行う。
　こうして種結晶２５を引き上げると、種結晶２５の先端に、上記一般式（１）で表されるバルク状の単結晶２６を得ることができる。
　次に、本発明のレーザ加工機について図３を参照しながら詳細に説明する。なお、図３において、図１と同一又は同等の構成要素については同一符号を付し、重複する説明を省略する。
　図３は、本発明のレーザ加工機の一実施形態を示す概略図である。図３に示すように、レーザ加工機１００は、レーザ光源１１と、レーザ光源１１から出射されるレーザ光Ｌの光路Ｐ上に配置される光アイソレータ１０とを備えている。このレーザ加工機１００によれば、レーザ光源１１から出射されたレーザ光Ｌが光アイソレータ１０を通って出射され、その出射光により被加工体Ｑを加工することが可能となっている。
　ここで、光アイソレータ１０のファラデー回転子に用いられるガーネット型単結晶は透明性を有するため、ガーネット型単結晶による光の吸収が小さくなる。このため、ファラデー回転子３の光による耐ダメージ性を高くすることもできる。
　また、ファラデー回転子３として使用する上記ガーネット型単結晶では、結晶内の格子欠陥等を抑制できるため、クラックが発生しないようにすることができる。このため、光アイソレータ１０の長寿命化が可能となる。その結果、レーザ加工機１００において、光アイソレータ１０の交換頻度を減らすことが可能となる。
　レーザ光源１１としては、例えば発振波長が１０６４ｎｍ以上であるレーザ光源、例えばＮｄ：ＹＡＧレーザまたは発振波長が１０８０ｎｍのＹｂドープファイバレーザを用いることができる。またレーザ光源１１としては、発振波長が１０６４ｎｍ未満であるレーザ光源を使用することも可能である。発振波長が１０６４ｎｍ未満のレーザ光源としては、例えば発振波長が４００～７００ｎｍであるレーザ光源を用いることが可能である。発振波長が４００～７００ｎｍであるレーザ光源としては、例えば発振波長が４０５ｎｍのＧａＮ系半導体レーザや、発振波長が７００ｎｍのチタンサファイアレーザなどが挙げられる。なお、レーザ光源１１の発振波長は、７００～１０６４ｎｍの範囲内、例えば８００ｎｍ付近、又は１０３０～１０８０ｎｍであってもよい。
　また上記実施形態では、ガーネット型単結晶は、レーザ加工機の光アイソレータに使用されているが、光アイソレータに限らず、ファラデー回転子を使用しファラデー回転角の変化を計測することで磁界の変化を観測する光磁界センサなどにも適用可能である。またガーネット型単結晶は、ファラデー回転子以外の用途にも使用可能である。
　以下、本発明の内容を、実施例を挙げてより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
　（実施例１）
　まずＴｂ４Ｏ７粉末（純度９９．９９％）、Ｓｃ２Ｏ３粉末（純度９９．９９％）およびＡｌ２Ｏ３粉末（純度９９．９９％）を用意し、これらの粉末を乾式混合し、混合粉末を得た。このとき、Ｔｂ４Ｏ７粉末、Ｓｃ２Ｏ３粉末およびＡｌ２Ｏ３粉末の合計モル数を基準（１００モル％）としたＴｂ４Ｏ７粉末、Ｓｃ２Ｏ３粉末及びＡｌ２Ｏ３粉末の配合率はそれぞれ、２３．１モル％、３０．８モル％及び４６．１モル％とした。
　続いて、上記混合粉末を、直径５０ｍｍ、深さ５０ｍｍの筒状のルツボ２１に詰めた。
　次に、高周波コイル２３に電流を印加してルツボ２１を加熱して混合粉末を溶融させ、融液２４を得た。続いて、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）からなる３×３×７０ｍｍの角棒状の種結晶２５を用意し、その種結晶２５の先端を融液２４に漬けた後、種結晶２５を、１０ｒｐｍの回転数で回転させながら、１ｍｍ／ｈの引上げ速度で引き上げた。このとき、筒状容器２２内に２Ｌ／ｍｉｎの流量で窒素を流し込み、大気圧下、窒素雰囲気で種結晶２５の引上げを行った。こうして直径約２．５ｃｍ、長さ約５ｃｍの透明な単結晶を得た。
　こうして得られた単結晶についてＸ線回折を行ったところ、Ｔｂ３Ｓｃ２Ａｌ３Ｏ１２のピークが確認された。また、得られた単結晶について、ブルカー　エイエックスエス社製ＳＭＡＲＴ　ＡＰＥＸを用いて単結晶Ｘ線回折による構造解析を行った結果、Ｔｂの一部がＳｃで置換され、Ｓｃの一部がＡｌで置換され、酸素原子の一部が欠損していることが確認された。
　さらに、上記単結晶については、ＩＣＰ（誘導結合プラズマ）による化学分析を行い、単結晶の組成（Ｔｂ、Ｓｃ、Ａｌ及びＯの原子数比）を確認した。ＩＣＰによる化学分析は、具体的には以下のようにして行った。即ちまず単結晶の直胴部下端から５０ｍｇを切り出して切出片を得た。次に、白金ルツボに切出片を入れ、続いて、４ホウ酸リチウム２５０ｍｇを加えた。続いて、この白金ルツボを高温加熱炉に収容して１０３０℃で２時間加熱し、切出片を融解させた。その後、白金ルツボを放冷した後、５０ｍｌのビーカーに切出片を入れ、さらにＨＣｌ２０ｍｌを加えた。次いで、ビーカーをホットプレート上に配置して緩やかに加熱し、切出片からＨＣｌ中に各元素成分（Ｔｂ、Ｓｃ及びＡｌ）を溶解させた。このとき、ビーカー内に得られた溶液を５０ｍｌにメスアップし、この溶液について、ＩＣＰによる化学分析を行った。この結果、（Ｔｂ２．９６Ｓｃ０．０４）（Ｓｃ１．８７Ａｌ０．１３）Ａｌ３Ｏ１１．９の組成を有する単結晶が得られていることが確認された。
　（実施例２）
　まずＴｂ４Ｏ７粉末（純度９９．９９％）、Ｓｃ２Ｏ３粉末（純度９９．９９％）およびＡｌ２Ｏ３粉末（純度９９．９９％）を用意し、これらの粉末を乾式混合し、混合粉末を得た。このとき、Ｔｂ４Ｏ７粉末、Ｓｃ２Ｏ３粉末およびＡｌ２Ｏ３粉末の合計モル数を基準（１００モル％）としたＴｂ４Ｏ７粉末、Ｓｃ２Ｏ３粉末及びＡｌ２Ｏ３粉末の配合率はそれぞれ、２２．１モル％、３２．１モル％及び４５．８モル％とした。
　続いて、上記混合粉末を、直径５０ｍｍ、深さ５０ｍｍの筒状のルツボ２１に詰めた。
　その後は、実施例１と同様にして単結晶を育成した。こうして直径約２．５ｃｍ、長さ約５ｃｍの透明な単結晶を得た。
　こうして得られた単結晶についてＸ線回折を行ったところ、Ｔｂ３Ｓｃ２Ａｌ３Ｏ１２のピークが確認された。また、得られた単結晶について、単結晶Ｘ線回折による構造解析を行った結果、Ｔｂの一部がＳｃで置換され、Ｓｃの一部がＡｌで置換され、酸素原子の一部が欠損していることが確認された。
　さらに、単結晶については、実施例１と同様にしてＩＣＰによる化学分析を行ったところ、（Ｔｂ２．９４Ｓｃ０．０６）（Ｓｃ１．９１Ａｌ０．０９）Ａｌ３Ｏ１１．９の組成を有する単結晶が得られていることが確認された。
　（実施例３）
　まずＴｂ４Ｏ７粉末（純度９９．９９％）、Ｓｃ２Ｏ３粉末（純度９９．９９％）およびＡｌ２Ｏ３粉末（純度９９．９９％）を用意し、これらの粉末を乾式混合し、混合粉末を得た。このとき、Ｔｂ４Ｏ７粉末、Ｓｃ２Ｏ３粉末およびＡｌ２Ｏ３粉末の合計モル数を基準（１００モル％）としたＴｂ４Ｏ７粉末、Ｓｃ２Ｏ３粉末及びＡｌ２Ｏ３粉末の配合率はそれぞれ、２１．２モル％、３３．３モル％及び４５．５モル％とした。
　続いて、上記混合粉末を、直径５０ｍｍ、深さ５０ｍｍの筒状のルツボ２１に詰めた。
　その後は、実施例１と同様にして単結晶を育成した。こうして直径約２．５ｃｍ、長さ約５ｃｍの透明な単結晶を得た。
　こうして得られた単結晶についてＸ線回折を行ったところ、Ｔｂ３Ｓｃ２Ａｌ３Ｏ１２のピークが確認された。また、得られた単結晶について、単結晶Ｘ線回折による構造解析を行った結果、Ｔｂの一部がＳｃで置換され、Ｓｃの一部がＡｌで置換され、酸素原子の一部が欠損していることが確認された。
　さらに、単結晶については、実施例１と同様にしてＩＣＰによる化学分析を行ったところ、（Ｔｂ２．９１Ｓｃ０．０９）（Ｓｃ１．９７Ａｌ０．０３）Ａｌ３Ｏ１１．９の組成を有する単結晶が得られていることが確認された。
　（実施例４）
　まずＴｂ４Ｏ７粉末（純度９９．９９％）、Ｓｃ２Ｏ３粉末（純度９９．９９％）およびＡｌ２Ｏ３粉末（純度９９．９９％）を用意し、これらの粉末を乾式混合し、混合粉末を得た。このとき、Ｔｂ４Ｏ７粉末、Ｓｃ２Ｏ３粉末およびＡｌ２Ｏ３粉末の合計モル数を基準（１００モル％）としたＴｂ４Ｏ７粉末、Ｓｃ２Ｏ３粉末及びＡｌ２Ｏ３粉末の配合率はそれぞれ、２２．６モル％、３１．４モル％及び４６．０モル％とした。
　続いて、上記混合粉末を、直径５０ｍｍ、深さ５０ｍｍの筒状のルツボ２１に詰めた。
　その後は、実施例１と同様にして単結晶を育成した。こうして直径約２．５ｃｍ、長さ約５ｃｍの透明な単結晶を得た。
　こうして得られた単結晶についてＸ線回折を行ったところ、Ｔｂ３Ｓｃ２Ａｌ３Ｏ１２のピークが確認された。また、得られた単結晶について、単結晶Ｘ線回折による構造解析を行った結果、Ｔｂの一部がＳｃで置換され、Ｓｃの一部がＡｌで置換され、酸素原子の一部が欠損していることが確認された。
　さらに、単結晶については、実施例１と同様にしてＩＣＰによる化学分析を行ったところ、（Ｔｂ２．９９Ｓｃ０．０１）（Ｓｃ１．８５Ａｌ０．１５）Ａｌ３Ｏ１１．９の組成を有する単結晶が得られていることが確認された。
　（比較例１）
　まずＴｂ４Ｏ７粉末（純度９９．９９％）、Ｓｃ２Ｏ３粉末（純度９９．９９％）およびＡｌ２Ｏ３粉末（純度９９．９９％）を用意し、これらの粉末を乾式混合し、混合粉末を得た。このとき、Ｔｂ４Ｏ７粉末、Ｓｃ２Ｏ３粉末およびＡｌ２Ｏ３粉末の合計モル数を基準（１００モル％）としたＴｂ４Ｏ７粉末、Ｓｃ２Ｏ３粉末及びＡｌ２Ｏ３粉末の配合率はそれぞれ、２２．７モル％、３１．３モル％及び４６．０モル％とした。
　続いて、上記混合粉末を、直径５０ｍｍ、深さ５０ｍｍの筒状のルツボ２１に詰めた。
　その後は、実施例１と同様にして単結晶を育成した。こうして直径約２．５ｃｍ、長さ約５ｃｍの透明な単結晶を得た。
　こうして得られた単結晶についてＸ線回折を行ったところ、Ｔｂ３Ｓｃ２Ａｌ３Ｏ１２のピークが確認された。また、得られた単結晶について、単結晶Ｘ線回折による構造解析を行った結果、Ｓｃの一部がＡｌで置換され、酸素原子の一部が欠損していることが確認された。
　さらに、単結晶については、実施例１と同様にしてＩＣＰによる化学分析を行ったところ、Ｔｂ３（Ｓｃ１．８５Ａｌ０．１５）Ａｌ３Ｏ１１．８の組成を有する単結晶が得られていることが確認された。
　［特性評価］
　（１）クラックの有無
　実施例１～４及び比較例１の単結晶から、電着ダイヤモンドブレードを装着した内周刃切断機によって約２ｃｍ厚の結晶塊を切り出し、単結晶における切り出し時のクラックの有無を目視にて調べた。結果を表１に示す。
　（２）ファラデー回転角
　上記のようにして得られた実施例１～４及び比較例１の単結晶について、６３３ｎｍ、１０６４ｎｍ及び１３０３ｎｍの波長におけるファラデー回転角を測定した。ファラデー回転角の測定は以下のようにして行った。即ちまず偏光子と検光子との間に単結晶を配置しない状態で検光子を回転させて消光状態にした。次に、実施例１～４及び比較例１の単結晶を、３．５×３．５×２０ｍｍの角棒状に切り出し、これを、偏光子と検光子との間に配置し、単結晶の長手方向に沿って０．４２Ｔの磁束密度を印加した状態で光を入射し、再度検光子を回転させて消光状態にした。そして、偏光子と検光子との間に単結晶を挟む前の検光子の回転角と、単結晶を挟んだ後の検光子の回転角との差を算出し、この角度差をファラデー回転角とした。このとき、ファラデー回転角は、光源波長６３３ｎｍ、１０６４ｎｍおよび１３０３ｎｍのそれぞれについて測定した。結果を表１に示す。

Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１に示す結果より、実施例１～４の単結晶は、透明性を有し、切り出し時のクラックの発生を十分に抑制できることが分かった。これに対し、比較例１の単結晶は、透明ではあったものの、切り出し時にクラックが発生することが分かった。
　以上より、本発明のガーネット型単結晶は、透明性を有し、クラックの発生を十分に抑制できることが確認された。
　１…偏光子
　２…検光子
　３…ファラデー回転子
　１０…光アイソレータ
　１００…レーザ加工機

Claims (6)

  1. 　下記一般式：
    （Ｔｂ３－ｘＳｃｘ）（Ｓｃ２－ｙＡｌｙ）Ａｌ３Ｏ１２－ｚ　　　　　（１）
    （式中、ｘは、０＜ｘ＜０．１を満たす。）
    で表されることを特徴とするガーネット型単結晶。
  2. 　ファラデー回転子に用いられる請求項１に記載のガーネット型単結晶。
  3. 　前記一般式（１）において、ｙ及びｚが下記式：
    　　０≦ｙ≦０．２
    　　０≦ｚ≦０．３
    を満たす請求項１又は２に記載のガーネット型単結晶。
  4. 　前記一般式（１）において、ｘ、ｙ及びｚが下記式：
    　　０．０５≦ｘ≦０．０７
    　　０．０７≦ｙ≦０．１１
    　　０．０８≦ｚ≦０．１２
    を満たす請求項１～３のいずれか一項に記載のガーネット型単結晶。
  5. 　ファラデー回転子を有する光アイソレータであって、
    　前記ファラデー回転子が、請求項１～４のいずれか一項に記載のガーネット型単結晶で構成されている光アイソレータ。
  6. 　請求項５に記載の光アイソレータを有するレーザ加工機。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014203577A1 (ja) * 2013-06-17 2014-12-24 住友金属鉱山株式会社 ガーネット型単結晶とその製造方法
JP2018048035A (ja) * 2016-09-20 2018-03-29 住友金属鉱山株式会社 ファラデー素子の製造方法、及びファラデー素子

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2982782B1 (en) 2013-10-23 2021-02-17 Fujikura Ltd. Crystal body, optical device having same and crystal body production method
RU2560356C1 (ru) * 2013-12-03 2015-08-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт прикладной физики Российской академии наук (ИПФ РАН) Способ получения оптически прозрачных монокристаллов граната
CA2956451C (en) * 2014-09-15 2017-07-11 Materiaux Nieka Inc. Method and apparatus for preparing an analytical sample by fusion
CN104790039A (zh) * 2014-12-26 2015-07-22 福州高意光学有限公司 一种用提拉法生长铽石榴石晶体的方法
US9744578B2 (en) * 2015-04-20 2017-08-29 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Crystal growth crucible re-shaper
CN116770437A (zh) * 2023-05-12 2023-09-19 山东大学 一种完整无开裂的铽钪铝石榴石磁光晶体及避免晶体开裂的方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002293693A (ja) * 2001-03-30 2002-10-09 Nec Tokin Corp テルビウム・アルミニウム・ガーネット単結晶及びその製造方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6373876B1 (en) * 1998-10-26 2002-04-16 Lsp Technologies, Inc. Single mode oscillator for a laser peening laser
CN1328831C (zh) * 2005-02-02 2007-07-25 中国科学院物理研究所 主被动调q单纵模激光器
JP4600660B2 (ja) * 2005-02-07 2010-12-15 住友金属鉱山株式会社 高出力レーザー用ファラデー回転子
JP2007112951A (ja) * 2005-10-24 2007-05-10 Fujifilm Corp 無機化合物及びこれを含む組成物と成形体、発光装置、固体レーザ装置
US7427577B2 (en) * 2006-04-06 2008-09-23 Nanocerox Inc Sintered polycrystalline terbium aluminum garnet and use thereof in magneto-optical devices
JP4860368B2 (ja) * 2006-06-27 2012-01-25 富士フイルム株式会社 ガーネット型化合物とその製造方法
JP2008013607A (ja) * 2006-07-03 2008-01-24 Fujifilm Corp Ｔｂ含有発光性化合物、これを含む発光性組成物と発光体、発光素子、固体レーザ装置
CA2778173C (en) * 2009-10-21 2015-10-13 Fujikura Ltd. Single crystal, production process of same, optical isolator and optical processor using same
JP5611329B2 (ja) * 2010-04-20 2014-10-22 株式会社フジクラ ガーネット型単結晶、光アイソレータ及び光加工器

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002293693A (ja) * 2001-03-30 2002-10-09 Nec Tokin Corp テルビウム・アルミニウム・ガーネット単結晶及びその製造方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
D.A.PAWLAK ET AL.: "Growth of Tb-Sc-Al garnet single crystals by the micro-pulling down method", JOURNAL OF CRYSTAL GROWTH, vol. 226, June 2001 (2001-06-01), pages 341 - 347, XP027247892 *
See also references of EP2599899A4
YOSHIKAWA: "Crochralski Growth of Tb3Sc2A13012 Single Crystal for Faraday Rotator", MATERIALS RESEARCH BULLETIN, vol. 37, 2001, pages 1 - 10, XP002717706

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2014203577A1 (ja) * 2013-06-17 2014-12-24 住友金属鉱山株式会社 ガーネット型単結晶とその製造方法
JP2015000834A (ja) * 2013-06-17 2015-01-05 住友金属鉱山株式会社 ガーネット型単結晶とその製造方法
JP2018048035A (ja) * 2016-09-20 2018-03-29 住友金属鉱山株式会社 ファラデー素子の製造方法、及びファラデー素子

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