JPH0666216B2 - ビスマス置換磁性ガーネットの製法 - Google Patents
ビスマス置換磁性ガーネットの製法Info
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- JPH0666216B2 JPH0666216B2 JP60108012A JP10801285A JPH0666216B2 JP H0666216 B2 JPH0666216 B2 JP H0666216B2 JP 60108012 A JP60108012 A JP 60108012A JP 10801285 A JP10801285 A JP 10801285A JP H0666216 B2 JPH0666216 B2 JP H0666216B2
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- 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
- H01F10/245—Modifications for enhancing interaction with electromagnetic wave energy
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば光アイソレータのファラデー回転素子
に適用する磁性ガーネット、特に0.8μｍの波長帯（0.8
μｍの波長帯とは0.8μｍの波長を中心とする0.75〜0.8
5μｍ程度の波長範囲を一般に指称するものであり、本
明細書においてもこの波長範囲を指称するものとする）
に関して光吸収を小さくしたビスマス（Bi）置換の磁性
ガーネットの製法に係わる。
に適用する磁性ガーネット、特に0.8μｍの波長帯（0.8
μｍの波長帯とは0.8μｍの波長を中心とする0.75〜0.8
5μｍ程度の波長範囲を一般に指称するものであり、本
明細書においてもこの波長範囲を指称するものとする）
に関して光吸収を小さくしたビスマス（Bi）置換の磁性
ガーネットの製法に係わる。
本発明は、ビスマス置換イットリウム磁性ガーネットの
製法において、その組成を特定することによってFe2+の
存在を削減ないしは減少させて特に0.8μｍ波長帯に対
して高い光透過率を示すようにするものである。
製法において、その組成を特定することによってFe2+の
存在を削減ないしは減少させて特に0.8μｍ波長帯に対
して高い光透過率を示すようにするものである。
例えば光ディスク、光磁気ディスク等における情報の記
録或いは（及び）読み出しをはじめとして、各種用途に
半導体レーザーの利用が広まっている。
録或いは（及び）読み出しをはじめとして、各種用途に
半導体レーザーの利用が広まっている。
ところが、このように半導体レーザーを用いる場合、こ
れに戻り光があるとモードホッピングノイズが生じるな
どの不都合があることから、できるだけ、半導体レーザ
ーから発振した光が、再び半導体レーザーに戻ることが
ないように、この戻り光を遮断する光アイソレータの必
要性が高まっている。
れに戻り光があるとモードホッピングノイズが生じるな
どの不都合があることから、できるだけ、半導体レーザ
ーから発振した光が、再び半導体レーザーに戻ることが
ないように、この戻り光を遮断する光アイソレータの必
要性が高まっている。
この光アイソレータは、第５図にその概略的構成を示す
ように、ファラデー回転素子(1)を挾んで偏光子(2)と検
光子(3)とが配置されて成る。ファラデー回転素子(1)
は、マグネット(4)によって光軸方向に磁場が与えられ
て、光源(5)例えば半導体レーザーから偏光子(2)を通じ
て入射する直線偏光をその偏光面が45°回転するように
なされる。検光子(3)はこのファラデー回転素子(1)によ
って45°回転した偏光を通過することができるようにそ
の軸方向が選ばれていて、これを通過した光が被照射面
に照射するようになされている。そして、この場合被照
射面(6)からの反射光、すなわち戻り光がある場合、こ
の戻り光は、再び検光子(3)を通過してファラデー回転
素子(1)を通過し、この時再び45°回転されて偏光子(2)
に向う。したがって、この偏光子(2)に向う戻り光は順
方向の入射光に対してその偏光面が90°回転しているこ
とになり、この偏光子(2)を通過することができず、光
源(4)に向うことができない。このように光アイソレー
タによれば、一方向すなわち順方向に関しては、光透過
性を有するがこれとは逆の方向に関しては遮断効果を奏
することができる。
ように、ファラデー回転素子(1)を挾んで偏光子(2)と検
光子(3)とが配置されて成る。ファラデー回転素子(1)
は、マグネット(4)によって光軸方向に磁場が与えられ
て、光源(5)例えば半導体レーザーから偏光子(2)を通じ
て入射する直線偏光をその偏光面が45°回転するように
なされる。検光子(3)はこのファラデー回転素子(1)によ
って45°回転した偏光を通過することができるようにそ
の軸方向が選ばれていて、これを通過した光が被照射面
に照射するようになされている。そして、この場合被照
射面(6)からの反射光、すなわち戻り光がある場合、こ
の戻り光は、再び検光子(3)を通過してファラデー回転
素子(1)を通過し、この時再び45°回転されて偏光子(2)
に向う。したがって、この偏光子(2)に向う戻り光は順
方向の入射光に対してその偏光面が90°回転しているこ
とになり、この偏光子(2)を通過することができず、光
源(4)に向うことができない。このように光アイソレー
タによれば、一方向すなわち順方向に関しては、光透過
性を有するがこれとは逆の方向に関しては遮断効果を奏
することができる。
このように光アイソレータは、逆方向の光を遮断する機
能を有するものであるが、順方向の光損失を小さくする
上でファラデー回転素子自体の光透過率はできるだけ大
きいことが望まれる。この光透過率を大きくするには、
ファラデー回転素子の厚さｔは、できるだけ小さいこと
が望まれるが、この厚さｔは、所要の回転角、上述の例
では45°の回転角を得るために、或る厚さを必要とす
る。45°回転する間の順方向損失Ｌ（dB）は、 （但し、αは光吸収係数、Ｆはファラデー回転能）で与
えられるので、Ｌを小さくするには、光吸収係数αが小
さいものが必要となる。
能を有するものであるが、順方向の光損失を小さくする
上でファラデー回転素子自体の光透過率はできるだけ大
きいことが望まれる。この光透過率を大きくするには、
ファラデー回転素子の厚さｔは、できるだけ小さいこと
が望まれるが、この厚さｔは、所要の回転角、上述の例
では45°の回転角を得るために、或る厚さを必要とす
る。45°回転する間の順方向損失Ｌ（dB）は、 （但し、αは光吸収係数、Ｆはファラデー回転能）で与
えられるので、Ｌを小さくするには、光吸収係数αが小
さいものが必要となる。
この光吸収係数αは、波長に依存するものであり、1.3
μｍ波長帯で代表されるような長波長帯については、VI
G（イットリウム・鉄・ガーネット）によるファラデー
回転素子によって可成り満足するものが得られている。
μｍ波長帯で代表されるような長波長帯については、VI
G（イットリウム・鉄・ガーネット）によるファラデー
回転素子によって可成り満足するものが得られている。
ところが、上述したような光ディスク、或いは光磁気デ
ィスク等の光源としては、AlGaAs系半導体レーザーのよ
うな0.8μｍ波長帯の半導体レーザーが用いられんとす
る方向にあり、この0.8μｍ波長帯についてのファラデ
ー回転素子の開発が望まれている。
ィスク等の光源としては、AlGaAs系半導体レーザーのよ
うな0.8μｍ波長帯の半導体レーザーが用いられんとす
る方向にあり、この0.8μｍ波長帯についてのファラデ
ー回転素子の開発が望まれている。
一方、このようなファラデー回転素子に用いる磁性ガー
ネット、すなわち希土類鉄ガーネットを育成する方法と
しては、液晶エピタキシーによって結晶膜を得るという
方法、すなわち原料融液中に例えばGGG（ガドリニウム
・ガリウム・ガーネット）基板を浸漬し、この基板を引
上げることによってこの基板上に磁性ガーネット膜を育
成するという方法が量産性にすぐれているものである
が、この場合、この液晶エピタキシーの融液には、フラ
ックスが添加される。このフラックスとしては、通常Pb
Oが用いられる。ところが、このPbOをフラックスとして
用いた場合、その育成された結晶膜中にPb2+の一部が混
入することは避けられないものであり、これによって光
の吸収損失を低めることが難しくなる。尚、PbOフラク
ックスによる場合においても、その結晶膜の育成温度を
コントロールすることによって光吸収を下げることがで
きるという報告もなされている（ジャーナル オブ ア
プライド フィジックス（Journal of Applied Physic
s）Vol.45 P2867〜2873 July 1974）ところであるが、
これについても、0.8μｍ波長帯では有効なものではな
い。
ネット、すなわち希土類鉄ガーネットを育成する方法と
しては、液晶エピタキシーによって結晶膜を得るという
方法、すなわち原料融液中に例えばGGG（ガドリニウム
・ガリウム・ガーネット）基板を浸漬し、この基板を引
上げることによってこの基板上に磁性ガーネット膜を育
成するという方法が量産性にすぐれているものである
が、この場合、この液晶エピタキシーの融液には、フラ
ックスが添加される。このフラックスとしては、通常Pb
Oが用いられる。ところが、このPbOをフラックスとして
用いた場合、その育成された結晶膜中にPb2+の一部が混
入することは避けられないものであり、これによって光
の吸収損失を低めることが難しくなる。尚、PbOフラク
ックスによる場合においても、その結晶膜の育成温度を
コントロールすることによって光吸収を下げることがで
きるという報告もなされている（ジャーナル オブ ア
プライド フィジックス（Journal of Applied Physic
s）Vol.45 P2867〜2873 July 1974）ところであるが、
これについても、0.8μｍ波長帯では有効なものではな
い。
そこでPb2+が混入することのないように、Bi2O3のみを
フラックスとする融液を用いて液晶エピタキシーによっ
てBi置換の磁性ガーネット膜、すなわち希土類の一部を
Biで置換した磁性ガーネット膜を育成することが考えら
れる（ジャーナル オブ エレクトロ ケミカル ソサ
イアテイ（Journal of Electrochemical Society）Vol.
123 P1248〜1249 1976）。
フラックスとする融液を用いて液晶エピタキシーによっ
てBi置換の磁性ガーネット膜、すなわち希土類の一部を
Biで置換した磁性ガーネット膜を育成することが考えら
れる（ジャーナル オブ エレクトロ ケミカル ソサ
イアテイ（Journal of Electrochemical Society）Vol.
123 P1248〜1249 1976）。
ところが、実際上、このような方法によってBi置換の磁
性ガーネットを育成しても、光吸収の低下は充分得られ
ない。これは、本来Bi置換の磁性ガーネットの組成は、
例えば、 （▲Tm3+ 2.3▼ ▲Bi3+ 0.7▼）（▲Fe3+ 4.0▼ ▲Ga3+
1.0▼）Ｏ12……(2) であるべきものが、実際には、 ▲Tm3+ 2.3▼ ▲Bi3+ 0.7▼ ▲Ｆｅ２＋ ２δ＋δ′▼
▲Ｆｅ３＋ ４．０−２δ−δ′▼ ▲Ga3+ 1.0▼ ▲Ｐ
ｔ４＋ δ′▼ ▲O2- 12-δ……(3) で示されるようなPt4+および酸素空席δの発生によって
２価のFeイオンが発生してこれにより光吸収が生じるも
のと思われる。δ′はPtの混入量（原子数）でこのPtの
混入は、液晶エピタキシーに際して用いられるるつぼが
Ptであることにより、このるつぼのPtが融液中に拡散し
て生じるものである。
性ガーネットを育成しても、光吸収の低下は充分得られ
ない。これは、本来Bi置換の磁性ガーネットの組成は、
例えば、 （▲Tm3+ 2.3▼ ▲Bi3+ 0.7▼）（▲Fe3+ 4.0▼ ▲Ga3+
1.0▼）Ｏ12……(2) であるべきものが、実際には、 ▲Tm3+ 2.3▼ ▲Bi3+ 0.7▼ ▲Ｆｅ２＋ ２δ＋δ′▼
▲Ｆｅ３＋ ４．０−２δ−δ′▼ ▲Ga3+ 1.0▼ ▲Ｐ
ｔ４＋ δ′▼ ▲O2- 12-δ……(3) で示されるようなPt4+および酸素空席δの発生によって
２価のFeイオンが発生してこれにより光吸収が生じるも
のと思われる。δ′はPtの混入量（原子数）でこのPtの
混入は、液晶エピタキシーに際して用いられるるつぼが
Ptであることにより、このるつぼのPtが融液中に拡散し
て生じるものである。
尚、液晶エピタキシーによって磁気異方性を有するガー
ネット膜を得る方法として、フラックスにCaCO3を添加
したものの報告（マティリアル リサーチ ブルテン
（Material Research Bulltein）Vol.11,PP337〜246,19
76）があるが、この場合、そのフラックスはBi2O3単独
のものではなく、Bi2O3と共に、CeO2／K2O，或いはSiO2
／Na2O等が添加されるものであり、しかも光吸収につい
ての究明はなされていない。
ネット膜を得る方法として、フラックスにCaCO3を添加
したものの報告（マティリアル リサーチ ブルテン
（Material Research Bulltein）Vol.11,PP337〜246,19
76）があるが、この場合、そのフラックスはBi2O3単独
のものではなく、Bi2O3と共に、CeO2／K2O，或いはSiO2
／Na2O等が添加されるものであり、しかも光吸収につい
ての究明はなされていない。
前述したように従来方法によって得られるBi置換磁性ガ
ーネットによっても、0.8μｍ波長帯に関して光吸収が
充分小さいものが得られていないことに問題がある。
ーネットによっても、0.8μｍ波長帯に関して光吸収が
充分小さいものが得られていないことに問題がある。
本発明は、このような問題点を解消するものであり、0.
8μｍ波長帯において高い透過率を有し、例えば光ディ
スク、光磁気ディスクの記録・再生装置において、この
光源として0.8μｍ波長帯の半導体レーザーを用いた場
合の戻り光防止の光アイソレータのファラデー回転素子
として用いて好適ならしめたBi置換磁性ガーネットの製
法を提供するものである。
8μｍ波長帯において高い透過率を有し、例えば光ディ
スク、光磁気ディスクの記録・再生装置において、この
光源として0.8μｍ波長帯の半導体レーザーを用いた場
合の戻り光防止の光アイソレータのファラデー回転素子
として用いて好適ならしめたBi置換磁性ガーネットの製
法を提供するものである。
本発明においては、ビスマス置換磁性ガーネットを、光
吸収の小さいガーネット基板上にBi2O3とガーネット構
成元素のみよりなる融液から液晶エピタキシャル（以下
LPEという）によって次に述べる特定組成の磁性ガーネ
ットを育成する。
吸収の小さいガーネット基板上にBi2O3とガーネット構
成元素のみよりなる融液から液晶エピタキシャル（以下
LPEという）によって次に述べる特定組成の磁性ガーネ
ットを育成する。
すなわち、本発明においては、 Y3-x- δ１BixMI δ１Fe5-y- δ２−δ３MII δ２MIII yPt
δ３O12-δ４ の組成を有し、ｘを、0.5ｘ2.0に選定し、ｙを、０
ｙ２に選定し、δ１＋δ２を、0.8μｍ波長帯の光
吸収が極小となる値を中心に、その±15％の範囲に選定
する。この±15％の範囲の特定は、この範囲で、0.8μ
ｍ波長帯の光吸収がその極小値より15％増範囲内になり
顕著にこの波長帯の光吸収率を充分小さくできたことを
認めたことによる。
δ３O12-δ４ の組成を有し、ｘを、0.5ｘ2.0に選定し、ｙを、０
ｙ２に選定し、δ１＋δ２を、0.8μｍ波長帯の光
吸収が極小となる値を中心に、その±15％の範囲に選定
する。この±15％の範囲の特定は、この範囲で、0.8μ
ｍ波長帯の光吸収がその極小値より15％増範囲内になり
顕著にこの波長帯の光吸収率を充分小さくできたことを
認めたことによる。
尚、ここにδ３は製造工程中で混入するPtの原子数、δ
４は酸素空席数である。
４は酸素空席数である。
本発明においては、Fe2+が存在しないBi置換磁性ガーネ
ットを構成するものであり、このようにすることによっ
てFe2+の存在による0.8μｍ波長帯における光吸収の増
加を回避する。
ットを構成するものであり、このようにすることによっ
てFe2+の存在による0.8μｍ波長帯における光吸収の増
加を回避する。
実施例１ Sm3Gd5O12基板上にLPEによってBi置換の磁性ガーネット
膜を育成した。このLPEは、 の組成の融液に、 で定義（この式における分子数は融液中のモル数を示
す）されるＲ６において、そのＲ６が夫々3.0％，6.1
％，7,6％，9.1％，15.2％となるようにCaCO3を添加し
て夫々LPEによって磁性ガーネット膜を作製した。この
磁性ガーネット膜の育成面と育成後のSm3Gd5O12基板の
重量差から磁性ガーネット膜の膜厚を測定したところ基
板の片面当りの膜厚が40〜60μｍであった。夫々の磁性
ガーネット膜について、電気抵抗率ρを測定した結果
は、第１図に示すようになり、Ｒ６が９％附近で極大値
をとり、ゼーベック効果で測定した各試料の導電型は同
図中に付記した通りであり、Ｒ６が９％程度より小さい
範囲でｎ型、Ｒ６≧９％でｐ型であった。また、波長λ
＝830nmの光に対する光吸収係数α830を測定した結果
は、第２図に示す通りであり、Ca2+添加により減少し、
Ｒ６が８％附近で最小を示す。このα830が最小となっ
た磁性ガーネット膜についてEPMA（エレクトロン・プロ
ーブ・マイクロ・アナリシス）による組成分析を行った
結果、この膜の組成は、 Y2.20Bi0.90Ca0.044Fe4.30Ga0.54Pt0.014012-δ４ Caは２価、Ptは４価、Y,Bi及びGaは３価で存在すると考
えられる。また、このように高い抵抗率を示す膜中に
は、Fe2+，Fe4+は存在しないと考えられ、すべてFe3+で
存在していると考えられる。従って膜全体の電荷補償を
とるために必要な酸素空席δ４は、δ４＝0.015と推定
される。
膜を育成した。このLPEは、 の組成の融液に、 で定義（この式における分子数は融液中のモル数を示
す）されるＲ６において、そのＲ６が夫々3.0％，6.1
％，7,6％，9.1％，15.2％となるようにCaCO3を添加し
て夫々LPEによって磁性ガーネット膜を作製した。この
磁性ガーネット膜の育成面と育成後のSm3Gd5O12基板の
重量差から磁性ガーネット膜の膜厚を測定したところ基
板の片面当りの膜厚が40〜60μｍであった。夫々の磁性
ガーネット膜について、電気抵抗率ρを測定した結果
は、第１図に示すようになり、Ｒ６が９％附近で極大値
をとり、ゼーベック効果で測定した各試料の導電型は同
図中に付記した通りであり、Ｒ６が９％程度より小さい
範囲でｎ型、Ｒ６≧９％でｐ型であった。また、波長λ
＝830nmの光に対する光吸収係数α830を測定した結果
は、第２図に示す通りであり、Ca2+添加により減少し、
Ｒ６が８％附近で最小を示す。このα830が最小となっ
た磁性ガーネット膜についてEPMA（エレクトロン・プロ
ーブ・マイクロ・アナリシス）による組成分析を行った
結果、この膜の組成は、 Y2.20Bi0.90Ca0.044Fe4.30Ga0.54Pt0.014012-δ４ Caは２価、Ptは４価、Y,Bi及びGaは３価で存在すると考
えられる。また、このように高い抵抗率を示す膜中に
は、Fe2+，Fe4+は存在しないと考えられ、すべてFe3+で
存在していると考えられる。従って膜全体の電荷補償を
とるために必要な酸素空席δ４は、δ４＝0.015と推定
される。
つまり、Ca2+の添加による効果についてみると次のよう
になる。Ca2+を添加しないときは、Pt4+と酸素空席の存
在のためにFe2+が発生し、そのためｎ型となり、抵抗率
ρは小さい値となり、このFe2+による光吸収のため光吸
収係数α830が大きくなると思われる（ジャーナル オ
ブ アプライド フィジックス（Journal of Applied P
hysics）Vol.41 P1211(1970)）。そして、Ca2+の添加に
よって膜中に入ったCa2+の分だけFe2+が減少し、低効率
ρは増加し、光吸収係数α830は低下することになる。
そして、このCa2+が、Pt4+と酸素空席量を補うだけ膜中
に入ると、Fe2+の発生が抑えられるので、光吸収係数α
830は最小となる。しかしながらCa2+が過剰に添加され
るとこれによりFe4+が発生し、これがため、電気抵抗率
ρは再び下がり、α830が増加してくる。そして、この
実施例１において、Ｒ６＝８±１％とすれば、この時、
膜中のCa2+は、0.044／分子式を中心とする、つまり、
λ＝830nmにおける光吸収の最小値を中心とする±13％
の範囲にとどめられる。
になる。Ca2+を添加しないときは、Pt4+と酸素空席の存
在のためにFe2+が発生し、そのためｎ型となり、抵抗率
ρは小さい値となり、このFe2+による光吸収のため光吸
収係数α830が大きくなると思われる（ジャーナル オ
ブ アプライド フィジックス（Journal of Applied P
hysics）Vol.41 P1211(1970)）。そして、Ca2+の添加に
よって膜中に入ったCa2+の分だけFe2+が減少し、低効率
ρは増加し、光吸収係数α830は低下することになる。
そして、このCa2+が、Pt4+と酸素空席量を補うだけ膜中
に入ると、Fe2+の発生が抑えられるので、光吸収係数α
830は最小となる。しかしながらCa2+が過剰に添加され
るとこれによりFe4+が発生し、これがため、電気抵抗率
ρは再び下がり、α830が増加してくる。そして、この
実施例１において、Ｒ６＝８±１％とすれば、この時、
膜中のCa2+は、0.044／分子式を中心とする、つまり、
λ＝830nmにおける光吸収の最小値を中心とする±13％
の範囲にとどめられる。
実施例２ Sm3Gd5O12基板上にLPEによってBi置換磁性ガーネット膜
を育成した。このLPEは、 の組成の融液に、前実施例で説明したと同様の において、このＲ６が夫々6.1％，7.6％となるようにCa
CO3を添加して夫々LPEによって磁性ガーネット膜を作製
した。これらの磁性ガーネット膜の基板片面当りの膜厚
は、前実施例１と同様の測定方法で、CaCO3が添加され
ない場合は、4.9μｍで、CaCO3添加では、40〜50μｍと
なった。電気抵抗率ρは、CaCO3添加されない場合で小
さく、ゼーベック効果の測定により、ｎ型を示したが、
第３図にその電気抵抗率ρの測定結果を示したように、
CaCO3添加によりρの値は大きくなり、ｐ型を示した。
また、波長λ＝830nmにおける光吸収係数α830は、第４
図に示すように、Ｒ６＝6.1％で最小を示した。尚、Ｒ
６＝０におけるα830は、濃厚が薄いために測定されて
いない。第３図及び第４図によれば、Ｒ６＝6.1％より
少し小さいところで、電荷補償組成にかなり近くなって
Ｒ６＝6.1％のEPMAの分析結果は、 Y2.18Bi0.96Ca0.034Fe4.80Pt0.021012-δ となった。この膜は、ｐ型であるのでFe4+が存在すると
考えられるがその量は、極く微量と考えられるので、酸
素空席δ４の値は、0.006程度であると推定される。
を育成した。このLPEは、 の組成の融液に、前実施例で説明したと同様の において、このＲ６が夫々6.1％，7.6％となるようにCa
CO3を添加して夫々LPEによって磁性ガーネット膜を作製
した。これらの磁性ガーネット膜の基板片面当りの膜厚
は、前実施例１と同様の測定方法で、CaCO3が添加され
ない場合は、4.9μｍで、CaCO3添加では、40〜50μｍと
なった。電気抵抗率ρは、CaCO3添加されない場合で小
さく、ゼーベック効果の測定により、ｎ型を示したが、
第３図にその電気抵抗率ρの測定結果を示したように、
CaCO3添加によりρの値は大きくなり、ｐ型を示した。
また、波長λ＝830nmにおける光吸収係数α830は、第４
図に示すように、Ｒ６＝6.1％で最小を示した。尚、Ｒ
６＝０におけるα830は、濃厚が薄いために測定されて
いない。第３図及び第４図によれば、Ｒ６＝6.1％より
少し小さいところで、電荷補償組成にかなり近くなって
Ｒ６＝6.1％のEPMAの分析結果は、 Y2.18Bi0.96Ca0.034Fe4.80Pt0.021012-δ となった。この膜は、ｐ型であるのでFe4+が存在すると
考えられるがその量は、極く微量と考えられるので、酸
素空席δ４の値は、0.006程度であると推定される。
この実施例２を実施例１と比較すると、融液中にGa2O3
があるかどうかによって酸素空席δ４が変化することに
なり、したがって電荷補償に必要なCaCO3量を予め決定
することはむずかしい。しかしPt4+も酸素空席も共に、
Fe2+を発生させるので、適量のCaCO3を入れることによ
って必ず電荷補償をとり、吸収を下げることができる。
があるかどうかによって酸素空席δ４が変化することに
なり、したがって電荷補償に必要なCaCO3量を予め決定
することはむずかしい。しかしPt4+も酸素空席も共に、
Fe2+を発生させるので、適量のCaCO3を入れることによ
って必ず電荷補償をとり、吸収を下げることができる。
このように、Ca2+の添加によって光吸収係数α830を下
げることができる。すなわち、本発明による場合、Bi2O
3の単独のフラックスでLPE育成を行うものであるので、
冒頭に述べた従来におけるPbOフラックスを使用する場
合とは異なり、２価のイオンPb2+が意図せずに膜中にと
り込まれることはあり得ないので、例えば上述の実施例
におけるように、Ca2+イオンを添加しない場合には、必
ずFe2+の発生によるｎ型伝導を呈し、光吸収は高くなる
がCa2+により、Fe2+の発生を抑えることができるのであ
る。
げることができる。すなわち、本発明による場合、Bi2O
3の単独のフラックスでLPE育成を行うものであるので、
冒頭に述べた従来におけるPbOフラックスを使用する場
合とは異なり、２価のイオンPb2+が意図せずに膜中にと
り込まれることはあり得ないので、例えば上述の実施例
におけるように、Ca2+イオンを添加しない場合には、必
ずFe2+の発生によるｎ型伝導を呈し、光吸収は高くなる
がCa2+により、Fe2+の発生を抑えることができるのであ
る。
尚、上述した例では、２価のイオンとしてCa2+のみを添
加した場合、つまり前記(1)式においてMIIを省略（δ２
＝０）し、MIのCa2+のみを添加した場合であるが、確実
に２価のイオンとなるM2+のCa2+，Sr2+，Ba2+，MIIのBe
2+，Mg2+を１種以上添加することによってFe2+の発生を
抑え、光吸収係数α810を小さくできる。尚、この場
合、Be2+，Mg2+（すなわちMII）はFeを置換して膜中に
とり込まれ、Ca2+，Sr2+，Ba2+はＹと置換してとり込ま
れるものと思われるが、いずれもFe2+の発生を抑える効
果は同等である。
加した場合、つまり前記(1)式においてMIIを省略（δ２
＝０）し、MIのCa2+のみを添加した場合であるが、確実
に２価のイオンとなるM2+のCa2+，Sr2+，Ba2+，MIIのBe
2+，Mg2+を１種以上添加することによってFe2+の発生を
抑え、光吸収係数α810を小さくできる。尚、この場
合、Be2+，Mg2+（すなわちMII）はFeを置換して膜中に
とり込まれ、Ca2+，Sr2+，Ba2+はＹと置換してとり込ま
れるものと思われるが、いずれもFe2+の発生を抑える効
果は同等である。
また、上述の現象は、Feと置換するGaに変えて他の３価
のAlを使用する場合においてもCa2+の添加によって同様
の効果が期待できる。この場合、一般にCa2+の偏析係数
は融液の組成によって変るので、吸収係数の極小を与え
るCa2+量は実施例１の場合と相違してくると考えられる
が、Ca2+量の選定によって必ず極小は得られるものであ
り、この極小を与えるCa2+量の前後±15％のCa2+を添加
すれば、光吸収に顕著な減少が得られることができるこ
とが確認された。
のAlを使用する場合においてもCa2+の添加によって同様
の効果が期待できる。この場合、一般にCa2+の偏析係数
は融液の組成によって変るので、吸収係数の極小を与え
るCa2+量は実施例１の場合と相違してくると考えられる
が、Ca2+量の選定によって必ず極小は得られるものであ
り、この極小を与えるCa2+量の前後±15％のCa2+を添加
すれば、光吸収に顕著な減少が得られることができるこ
とが確認された。
上述したように本発明によれば、るつぼからのとり込み
によるPt、及び酸素空席によるFe2+の存在の問題を解消
したことによって0.8μｍ波長帯に対して光吸収の小さ
いBi置換磁性ガーネットを得ることができるので、これ
を例えば光アイソレータのファラデー回転素子として用
いることによって0.8μｍ波長帯の半導体レーザーを用
いる場合において戻り光はこれを阻止して半導体レーザ
ーにおいて安定な動作をなさしめ、順方向の光に関して
は高い透過率、すなわち低光損失とすることができるの
で、光ディスク、光磁気ディスク等の各種情報の記録・
再生光源系に用いることができ、実用上の利益は大であ
る。
によるPt、及び酸素空席によるFe2+の存在の問題を解消
したことによって0.8μｍ波長帯に対して光吸収の小さ
いBi置換磁性ガーネットを得ることができるので、これ
を例えば光アイソレータのファラデー回転素子として用
いることによって0.8μｍ波長帯の半導体レーザーを用
いる場合において戻り光はこれを阻止して半導体レーザ
ーにおいて安定な動作をなさしめ、順方向の光に関して
は高い透過率、すなわち低光損失とすることができるの
で、光ディスク、光磁気ディスク等の各種情報の記録・
再生光源系に用いることができ、実用上の利益は大であ
る。
第１図，第２図及び第３図，第４図は本発明の説明に供
する抵抗率ρ及び光吸収係数αの測定曲線図、第５図は
本発明によるBi置換磁気ガーネットを適用し得る光アイ
ソレータの構成図である。 (1)はファラデー回転素子、(2)は偏光子、(3)は検光
子、(4)はマグネット、(5)は光源、(6)は光の被照射面
である。
する抵抗率ρ及び光吸収係数αの測定曲線図、第５図は
本発明によるBi置換磁気ガーネットを適用し得る光アイ
ソレータの構成図である。 (1)はファラデー回転素子、(2)は偏光子、(3)は検光
子、(4)はマグネット、(5)は光源、(6)は光の被照射面
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 敏郎 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−80106（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−167608（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−261051（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】Bi2O3と磁性ガーネット構成元素のみから
なる融液を用い、 液相エピタキシャル成長によって Y3-x- δ１BixMI δ１Fe5-y- δ２−δ３MII δ２MIII yPt
δ３O12- δ４ の組成を有し、上記ｘは、0.5ｘ2.0に選定され、上
記ｙは、０ｙ２に選定され、上記δ１＋δ２は、0.
8μｍ波長帯の光吸収が極小となる値を中心に、その±1
5％の範囲に選定したビスマス置換磁性ガーネットを得
ることを特徴とするビスマス置換磁性ガーネットの製
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60108012A JPH0666216B2 (ja) | 1985-05-20 | 1985-05-20 | ビスマス置換磁性ガーネットの製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60108012A JPH0666216B2 (ja) | 1985-05-20 | 1985-05-20 | ビスマス置換磁性ガーネットの製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61265810A JPS61265810A (ja) | 1986-11-25 |
| JPH0666216B2 true JPH0666216B2 (ja) | 1994-08-24 |
Family
ID=14473748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60108012A Expired - Fee Related JPH0666216B2 (ja) | 1985-05-20 | 1985-05-20 | ビスマス置換磁性ガーネットの製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0666216B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011011945A (ja) * | 2009-07-02 | 2011-01-20 | Namiki Precision Jewel Co Ltd | Ｂｉ置換希土類鉄ガーネット単結晶とその製造方法及び光デバイス |
| JP2011016679A (ja) * | 2009-07-08 | 2011-01-27 | Namiki Precision Jewel Co Ltd | Ｂｉ置換希土類鉄ガーネット単結晶とその製造方法及び光デバイス |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4874921B2 (ja) * | 2007-10-02 | 2012-02-15 | 信越化学工業株式会社 | 磁気光学素子とその製造方法およびそれを用いて作製した光学デバイス |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5680106A (en) * | 1979-12-06 | 1981-07-01 | Nec Corp | (110) garnet liquid phase epitaxial film |
| JPS57167608A (en) * | 1981-04-08 | 1982-10-15 | Nec Corp | Contiguous bubble element material |
| JPH0664761B2 (ja) * | 1984-06-06 | 1994-08-22 | 株式会社リコー | 光磁気記録媒体 |
-
1985
- 1985-05-20 JP JP60108012A patent/JPH0666216B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011011945A (ja) * | 2009-07-02 | 2011-01-20 | Namiki Precision Jewel Co Ltd | Ｂｉ置換希土類鉄ガーネット単結晶とその製造方法及び光デバイス |
| JP2011016679A (ja) * | 2009-07-08 | 2011-01-27 | Namiki Precision Jewel Co Ltd | Ｂｉ置換希土類鉄ガーネット単結晶とその製造方法及び光デバイス |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61265810A (ja) | 1986-11-25 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |