JPH0678199B2 - Method for producing single crystal of garnet ferrite - Google Patents

Method for producing single crystal of garnet ferrite

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JPH0678199B2
JPH0678199B2 JP20072186A JP20072186A JPH0678199B2 JP H0678199 B2 JPH0678199 B2 JP H0678199B2 JP 20072186 A JP20072186 A JP 20072186A JP 20072186 A JP20072186 A JP 20072186A JP H0678199 B2 JPH0678199 B2 JP H0678199B2
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garnet ferrite
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mol
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俊自 野村
専治 島貫
知久 山下
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は光通信に用いられる光アイソレータや光を用い
た電流又は磁界センサである光CTに使用されるガーネッ
トフェライト単結晶を製造する方法の改良に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of application) The present invention relates to a garnet ferrite single crystal used for an optical isolator used for optical communication and an optical CT that is a current or magnetic field sensor using light. To improve the method of manufacturing.

(従来の技術) 従来、ガーネットフェライト単結晶の製造方法として
は、フラックス法やLPE法(液相エピタキシャル法)が
多く用いられてきた。
(Prior Art) Conventionally, a flux method and an LPE method (liquid phase epitaxial method) have been widely used as a method for producing a garnet ferrite single crystal.

フラックス法は、酸化イットリウムや希土類酸化物及び
酸化鉄等のガーネットフェライトの構成成分を含む原料
と、酸化鉛,フッ化鉛,酸化ホウ素,酸化ビスマス等の
フラックスとを例えば白金製のルツボに入れて均一に融
解した後、徐冷又はフラックスの蒸発によりガーネット
フェライトの単結晶を育成するものである。
In the flux method, a raw material containing constituent components of garnet ferrite such as yttrium oxide, rare earth oxides and iron oxide, and a flux of lead oxide, lead fluoride, boron oxide, bismuth oxide, etc. are put in a crucible made of platinum, for example. After uniformly melting, single crystals of garnet ferrite are grown by slow cooling or evaporation of flux.

しかし、この方法では、単結晶の育成に長時間を要し、
また使用したフラックスやルツボを起源とする不純物の
混入が避けられない。
However, in this method, it takes a long time to grow a single crystal,
In addition, it is inevitable that impurities such as the used flux and crucible are mixed.

また、LPE法は、上述したようなガーネットフェライト
の構成成分を含む原料とフラックスとをルツボに入れて
均一に融解した後、非磁性ガーネット単結晶を基板とし
てガーネットフェライトの単結晶をエピタキシャル成長
させるものである。
Further, the LPE method is a method in which a raw material containing the constituent components of garnet ferrite as described above and a flux are uniformly melted in a crucible, and then a single crystal of garnet ferrite is epitaxially grown using a nonmagnetic garnet single crystal as a substrate. is there.

このLPE法では、単結晶の育成時間はフラックス法の場
合よりも短いものの、フラックスやルツボを使用するこ
とは同じであり、やはり不純物の混入が避けられない。
In this LPE method, although the single crystal growth time is shorter than that in the flux method, the use of flux and crucible is the same, and it is inevitable that impurities are mixed.

こうした不純物のうち、特にPb2+,Pt4+等の3価以外の
不純物がガーネットフェライト単結晶に混入すると、鉄
イオンのイオン価を変動させる。このため、主としてガ
ーネットフェライト単結晶の光学特性を劣化させるとい
う問題がある。
When impurities other than trivalent, such as Pb 2+ and Pt 4+, are mixed in the garnet ferrite single crystal among these impurities, the ionic valence of iron ions is changed. Therefore, there is a problem that the optical characteristics of the garnet ferrite single crystal are mainly deteriorated.

また、これらの方法では、通常白金等の貴金属製のルツ
ボが使用されているため、育成する単結晶を大型化する
という要求に応じてルツボを大型化すると、製造コスト
が高くなるという問題がある。
Further, in these methods, since a crucible made of a precious metal such as platinum is usually used, there is a problem that the manufacturing cost becomes high when the crucible is enlarged in response to the demand for increasing the size of the single crystal to be grown. .

(発明が解決しようとする問題点) 本発明は上記問題点を解決するためになされたものであ
り、単結晶の育成時間が短く、不純物混入がなく、製造
コストを低減することができるガーネットフェライト単
結晶の製造方法を提供することを目的とする。
(Problems to be Solved by the Invention) The present invention has been made in order to solve the above problems, and a garnet ferrite capable of reducing the manufacturing cost by shortening the growth time of a single crystal, mixing of impurities, and the like. It is an object to provide a method for producing a single crystal.

[発明の構成] (問題点を解決するための手段) 本発明のガーネットフェライト単結晶の製造方法は、ガ
ーネットフェライトのcサイトを構成する陽イオンを含
む原料又はaサイト及びdサイトを構成する陽イオンを
含む原料のいずれか一方を化学量論組成より過剰に配合
して原料粉末を混合し、この原料粉末を焼成することを
特徴とするものである。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The method for producing a garnet ferrite single crystal of the present invention is a raw material containing a cation that constitutes a c-site of garnet ferrite or a cation that constitutes an a-site and a d-site. One of the raw materials containing ions is blended in excess of the stoichiometric composition, the raw material powders are mixed, and the raw material powder is fired.

本発明方法において、aサイト成分及びdサイト成分5
モルに対してcサイト成分が3.001〜3.2モルとなるか、
又はcサイト成分3モルに対してaサイト成分及びdサ
イト成分が5.001〜5.2モルとなるように原料を配合する
ことが望ましい。
In the method of the present invention, a-site component and d-site component 5
Whether the c-site component is 3.001 to 3.2 mol per mol,
Alternatively, it is desirable to mix the raw materials so that the a-site component and the d-site component are from 5.001 to 5.2 mol with respect to 3 mol of the c-site component.

本発明方法において、ガーネットフェライトのcサイト
成分としてはY,希土類元素から選択される少なくとも1
種及びCaが挙げられる。このcサイト成分が過剰に配合
される場合には、その過剰分はCaでまかなわれる。ま
た、ガーネットフェライトのaサイト成分及びdサイト
成分としてはSn,Zr,Ti,Ge,Si,V,Sbから選択される少な
くとも1種及びFe、又はSn,Zr,Ti,Ge,Si,V,Sbから選択
される少なくとも1種、Al,Ga,In,Scから選択される少
なくとも1種及びFeが挙げられる。これらaサイト成分
とdサイト成分とは互換性を有する。
In the method of the present invention, the c-site component of garnet ferrite is at least 1 selected from Y and rare earth elements.
Species and Ca. When the c-site component is blended in excess, the excess is covered by Ca. As the a-site component and d-site component of garnet ferrite, at least one selected from Sn, Zr, Ti, Ge, Si, V, Sb and Fe, or Sn, Zr, Ti, Ge, Si, V, At least one selected from Sb, at least one selected from Al, Ga, In, Sc and Fe. These a-site component and d-site component are compatible with each other.

(作用) 一般にガーネットフェライトは、 R3Fe5O12 で表わされる。このガーネットフェライトには、Fe2O3
が固溶して、 (R3Fe3u/4)(Fe5+5u/4)O12+3u となることが知られている。
(Function) Generally, garnet ferrite is represented by R 3 Fe 5 O 12 . This garnet ferrite contains Fe 2 O 3
Is dissolved to form (R 3 Fe 3u / 4 ) (Fe 5 + 5u / 4 ) O 12 + 3u .

ところで、本発明方法により育成しようとする単結晶の
組成を化学式で示すと、 CaxR3-xFe5-y-zAyBzO12…(I) (ただし、RはY,希土類元素から選択される少なくとも
1種、AはAl,Ga,Sc,Inから選択される少なくとも1
種、BはZr,Sn,Ti,V,Ge,Si,Sbから選択される少なくと
も1種であり、指数x,y,zは全体の電気的中性を保つよ
うに決定される)となる。
By the way, the composition of a single crystal to be grown by the method of the present invention is represented by a chemical formula: Ca x R 3-x Fe 5-yz A y B z O 12 (I) (where R is Y, a rare earth element At least one selected, A is at least 1 selected from Al, Ga, Sc, In
Species, B is at least one selected from Zr, Sn, Ti, V, Ge, Si, Sb, and the indices x, y, z are determined so as to maintain the overall electrical neutrality). .

この組成の単結晶においても、cサイト成分又はaサイ
ト成分及びdサイト成分を過剰に配合して焼成すると、
(I)で示される組成に、過剰に配合された成分が固溶
した単結晶を得ることができる。そして、この焼成の際
に異常粒成長が起きて単結晶の結晶粒サイズが粗大化す
る。したがって、従来のフラックス法やLPE法の場合と
異なり、フラックスやルツボを起源とする不純物の混入
なしに単結晶を成長することができ、光吸収特性の劣化
や製造コストの上昇を招くことがない。
Even in a single crystal of this composition, when the c-site component or the a-site component and the d-site component are excessively blended and fired,
It is possible to obtain a single crystal in which the excessively blended components form a solid solution in the composition represented by (I). Then, abnormal grain growth occurs during this firing, and the grain size of the single crystal becomes coarse. Therefore, unlike the case of the conventional flux method or LPE method, it is possible to grow a single crystal without mixing impurities originating from the flux or crucible, and it does not cause deterioration of light absorption characteristics or increase of manufacturing cost. .

なお、上述したように、過剰に配合する成分はaサイト
成分及びdサイト成分5モルに対してcサイト成分が3.
001〜3.2モルとなるか、又はcサイト成分3モルに対し
てaサイト成分及びdサイト成分が5.001〜5.2モルとな
るようにすることが望ましい。これを(I)の組成式に
対応して示すと、下記のようになる。
As described above, the components to be added in excess are 3 parts of the c-site component for 5 mols of the a-site component and the d-site component.
It is desirable that the amount is 001 to 3.2 mol, or that the a site component and the d site component are 5.001 to 5.2 mol with respect to 3 mol of the c site component. This is shown below in correspondence with the composition formula (I).

又は (ただし、nは元素Bのイオン価)。 Or (However, n is the ionic value of the element B).

上記のような範囲でcサイト成分又はaサイト成分及び
dサイト成分を過剰に配合するのは、以下のような理由
による。すなわち、cサイト成分又はaサイト成分及び
dサイト成分の過剰量が0.001モル未満であると、上述
した異常粒成長による単結晶の結晶粒サイズの粗大化が
起りにくい。一方、cサイト成分又はaサイト成分及び
dサイト成分の過剰量が0.2モルを超えると、焼結体中
に存在する異相の量が増加し、結晶粒の粗大化が起りに
くく、また異相が結晶粒内に取込まれやすくなってその
光学特性が劣化する。
Excessive blending of the c-site component or the a-site component and the d-site component within the above range is as follows. That is, when the excess amount of the c-site component or the a-site component and the d-site component is less than 0.001 mol, coarsening of the crystal grain size of the single crystal due to the above-mentioned abnormal grain growth hardly occurs. On the other hand, when the excess amount of the c-site component or the a-site component and the d-site component exceeds 0.2 mol, the amount of different phases existing in the sintered body increases, coarsening of crystal grains does not easily occur, and the different phases are crystallized. It becomes easy to be taken into the grains and its optical characteristics deteriorate.

また、本発明方法においては、粗大化する結晶の方位及
び数をコントロールするために、育成しようとする単結
晶と同一の構造を有する単結晶を接種してもよい。
Further, in the method of the present invention, a single crystal having the same structure as the single crystal to be grown may be inoculated in order to control the orientation and number of the coarsened crystals.

(実施例) 以下、本発明の実施例を説明する。なお、aサイト成分
及びdサイト成分5モルに対してcサイト成分を3モル
より過剰に配合した実施例は第1表に、cサイト成分3
モルに対してaサイト成分及びdサイト成分を5モルよ
り過剰に配合した実施例は第2表にそれぞれ示す。ま
た、第1表及び第2表の1/2R2O3,1/2A2O3及び1/nB2On
欄のカッコ内の元素はそれぞれR,A又はBを示す。
(Example) Hereinafter, the Example of this invention is described. An example in which the c-site component was blended in excess of 3 mols based on 5 mols of the a-site component and the d-site component is shown in Table 1 and the c-site component 3
Table 2 shows examples in which the a-site component and the d-site component were blended in excess of 5 mol per mol. The elements in brackets in the columns of 1 / 2R 2 O 3 , 1 / 2A 2 O 3 and 1 / nB 2 O n in Tables 1 and 2 represent R, A or B, respectively.

実施例1〜16及び比較例1,2(第1表) 実施例21〜36及び比較例3(第2表) まず、下記第1表及び第2表に示す組成を目標として、
Y2O3,Gd2O3,CaCO3,FeOOH,ZrO2,V2O5,SnO2,TiO2,G
eO2,SiO2,Al2O3,Ga2O3,Sc2O3,In2O3を秤量して配
合し、湿式ボールミルで24時間粉砕・混合した後、乾燥
した。次に、得られた各混合粉末を造粒し、造粒粉をア
ルミナルツボに充填して大気中において1100℃で4時間
仮焼した。つづいて、仮焼体を再び湿式ボールミルで粉
砕した後、乾燥した。得られた粉末はそれぞれ第1表及
び第2表に示す組成であった。
Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 and 2 (Table 1) Examples 21 to 36 and Comparative Example 3 (Table 2) First, aiming at the compositions shown in Tables 1 and 2 below,
Y 2 O 3 , Gd 2 O 3 , CaCO 3 , FeOOH, ZrO 2 , V 2 O 5 , SnO 2 , TiO 2 , G
eO 2, SiO 2, Al 2 O 3, Ga 2 O 3, Sc 2 O 3, In 2 O 3 were blended were weighed after 24 hours pulverized and mixed in a wet ball mill, and dried. Next, each of the obtained mixed powders was granulated, and the granulated powder was filled in an alumina crucible and calcined in the air at 1100 ° C. for 4 hours. Subsequently, the calcined body was ground again with a wet ball mill and then dried. The obtained powders had the compositions shown in Table 1 and Table 2, respectively.

つづいて、各粉末にポリビニルアルコール水溶液を適量
添加して1ton/cm2の圧でプレス成形し、直径20mm、厚
み5mmのペレットを得た。次いで、各ペレットを酸素フ
ロー中、第1表及び第2表に示す温度で8時間焼成して
焼結体を得た。
Subsequently, an appropriate amount of polyvinyl alcohol aqueous solution was added to each powder and press-molded at a pressure of 1 ton / cm 2 to obtain pellets having a diameter of 20 mm and a thickness of 5 mm. Then, each pellet was fired in an oxygen flow at a temperature shown in Tables 1 and 2 for 8 hours to obtain a sintered body.

得られた焼結体の密度をアルキメデス法で測定し、理論
密度に対する相対密度(%)を算出した。また、焼結体
の表面を研摩した後、エッチングし、焼結体構成粒子の
平均粒径及び単結晶の最大結晶粒径を測定した。この結
果を第1表及び第2表にそれぞれ示す。なお、平均粒径
は、異常粒成長により粗大化した結晶粒以外の結晶粒に
ついて求めた。
The density of the obtained sintered body was measured by the Archimedes method, and the relative density (%) to the theoretical density was calculated. The surface of the sintered body was polished and then etched to measure the average particle diameter of the sintered body constituent particles and the maximum crystal particle diameter of the single crystal. The results are shown in Table 1 and Table 2, respectively. The average grain size was determined for crystal grains other than the crystal grains coarsened by abnormal grain growth.

第1表から明らかなように、a+dサイト成分5モルに
対してcサイト成分が3.3モルと過剰すぎる場合(比較
例1)、及びcサイト成分が化学量論組成の3.0モルで
ある場合(比較例2)には、相対密度が小さく、単結晶
の最大径も小さい。このように相対密度が小さいのは、
焼結体中に気孔が存在して緻密化が十分でないためであ
ると考えられる。また、単結晶の最大径が小さいのは、
比較例1では過剰に配合された成分によって異相の量が
増加し、比較例2では異常粒成長が起りにくいためであ
ると考えられる。
As is clear from Table 1, when the amount of the c-site component is too much as 3.3 mol relative to 5 mol of the a + d-site component (Comparative Example 1) and when the c-site component has a stoichiometric composition of 3.0 mol (comparison In Example 2), the relative density is small and the maximum diameter of the single crystal is also small. The small relative density is
It is considered that this is because pores are present in the sintered body and the densification is not sufficient. In addition, the maximum diameter of the single crystal is small,
It is considered that this is because in Comparative Example 1, the amount of the hetero phase increases due to the excessively blended components, and in Comparative Example 2, abnormal grain growth does not easily occur.

これに対して実施例1〜16の場合には、相対密度が高
く、単結晶の最大径も大きくなっている。
On the other hand, in Examples 1 to 16, the relative density is high and the maximum diameter of the single crystal is large.

同様に、第2表から明らかなように、cサイト成分3モ
ルに対してa+dサイト成分が5.3モルと過剰すぎる場
合(比較例3)には、相対密度が小さく、単結晶の最大
径も小さい。これは比較例1の場合と同様な理由による
ものと考えられる。
Similarly, as is clear from Table 2, when the amount of the a + d site component is excessive (5.3 mol) relative to 3 mol of the c site component (Comparative Example 3), the relative density is small and the maximum diameter of the single crystal is also small. . It is considered that this is due to the same reason as in Comparative Example 1.

これに対して実施例21〜36の場合には、相対密度が高
く、単結晶の最大径も大きくなっている。
On the other hand, in Examples 21 to 36, the relative density was high and the maximum diameter of the single crystal was large.

実施例41 配合組成がモル比で、1/2Y2O3=2.94,CaO=0.10,1/2Fe2
O3=4.94,ZrO2=0.06となるように所定の原料を配合し
て、上述したのと全く同様な方法でペレットを成形し
た。このペレットを1450〜1600℃の範囲で焼成温度を変
化させて焼成し、焼結体を得た。得られた焼結体につい
て、相対密度及び平均粒径を測定し、焼成温度との関係
を調べた。その結果を第1図に示す。
Example 41 The composition is a molar ratio of 1 / 2Y 2 O 3 = 2.94, CaO = 0.10,1 / 2Fe 2
Predetermined raw materials were mixed so that O 3 = 4.94 and ZrO 2 = 0.06, and pellets were molded by the same method as described above. The pellets were fired by changing the firing temperature in the range of 1450 to 1600 ° C to obtain a sintered body. The relative density and average particle size of the obtained sintered body were measured, and the relationship with the firing temperature was investigated. The results are shown in FIG.

第1図から、この組成のガーネットフェライト単結晶は
相対密度が100%に近くなる1480〜1570℃の範囲で焼成
することが好ましいことがわかる。
From FIG. 1, it can be seen that the garnet ferrite single crystal of this composition is preferably fired in the range of 1480 to 1570 ° C. at which the relative density is close to 100%.

また、得られたガーネットフェライト単結晶を焼結体か
ら切り出し、光学研摩処理を施した後、波長1.3μmで
吸収係数αを測定したところ、α=0.08cm-1であった。
フラックス法で製造したガーネットフェライト単結晶で
は、不純物の影響により最良の値でもαは0.1cm-1以上
であることを考慮すると、本発明方法はガーネットフェ
ライト単結晶の光学特性を改善する効果が大きいことが
わかる。
Further, the obtained garnet ferrite single crystal was cut out from the sintered body, subjected to optical polishing treatment, and the absorption coefficient α was measured at a wavelength of 1.3 μm, whereupon α = 0.08 cm −1 .
In the garnet ferrite single crystal produced by the flux method, considering that α is 0.1 cm −1 or more even at the best value due to the influence of impurities, the method of the present invention has a large effect of improving the optical characteristics of the garnet ferrite single crystal. I understand.

実施例42 配合組成がモル比で、1/2Y2O3=2.94,CaO=0.06,1/2Fe2
O3=4.94,ZrO2=0.10となるように所定の原料を配合し
て、上述したのと全く同様な方法でペレットを成形し
た。このペレットを1400〜1550℃の範囲で焼成温度を変
化させて焼成し、焼結体を得た。得られた焼結体につい
て、相対密度及び平均粒径を測定し、焼成温度との関係
を調べた。その結果を第2図に示す。
Example 42 The composition is a molar ratio of 1 / 2Y 2 O 3 = 2.94, CaO = 0.06,1 / 2Fe 2
Predetermined raw materials were blended so that O 3 = 4.94 and ZrO 2 = 0.10, and pellets were molded by the same method as described above. The pellets were fired by changing the firing temperature in the range of 1400 to 1550 ° C to obtain a sintered body. The relative density and average particle size of the obtained sintered body were measured, and the relationship with the firing temperature was investigated. The results are shown in FIG.

第2図から、この組成のガーネットフェライト単結晶は
相対密度が100%に近くなる1420〜1530℃の範囲で焼成
することが好ましいことがわかる。
It can be seen from FIG. 2 that the garnet ferrite single crystal of this composition is preferably fired in the range of 1420 to 1530 ° C. at which the relative density is close to 100%.

また、得られた単結晶を焼結体から切り出し、光学研摩
処理を施した後、波長1.3μmで吸収係数αを測定した
ところ、α=0.08cm-1であった。この結果からも本発明
方法がガーネットフェライト単結晶の光学特性を改善す
る効果が大きいことがわかる。
Further, the obtained single crystal was cut out from the sintered body, subjected to optical polishing treatment, and then the absorption coefficient α was measured at a wavelength of 1.3 μm. As a result, α = 0.08 cm −1 . From these results, it can be seen that the method of the present invention has a great effect of improving the optical characteristics of the garnet ferrite single crystal.

なお、実施例41及び42からわかるように、平均粒径がピ
ークを示す焼成温度は組成によって異なるので、その組
成に応じて適切な焼成温度を決定することが望ましい。
As can be seen from Examples 41 and 42, the firing temperature at which the average particle size shows a peak varies depending on the composition, so it is desirable to determine an appropriate firing temperature according to the composition.

実施例43 上記実施例41と同一の原料を配合し、成形金型内で原料
粉末の中心部に、フラックス法で作製した2×2×2mm
3のY3Fe5O12単結晶(以下、YIG単結晶と記す)を埋めこ
んだ状態でプレス成形によりペレットを成形した。な
お、前記YIG単結晶は、その(110)面がペレットの表面
と平行になるように埋めこんだ。
Example 43 2 × 2 × 2 mm prepared by the flux method in the center of the raw material powder in a molding die, in which the same raw materials as those in the above-mentioned Example 41 were blended.
Pellets were molded by press molding in the state where 3 Y 3 Fe 5 O 12 single crystal (hereinafter referred to as YIG single crystal) was embedded. The YIG single crystal was embedded so that its (110) plane was parallel to the surface of the pellet.

このペレットを1500℃で焼成したところ、埋めこんだYI
G単結晶を中心としてほぼペレット全体にわたって結晶
粒の粗大化が生じ、最大径約18mmのガーネットフェライ
ト単結晶を得ることができた。また、X線回折により、
得られたガーネットフェライト単結晶の方位は(110)
であることが確認された。
When the pellets were fired at 1500 ° C, the embedded YI
Grain coarsening occurred around the entire pellet centering on the G single crystal, and a garnet ferrite single crystal with a maximum diameter of about 18 mm could be obtained. Also, by X-ray diffraction,
The orientation of the obtained garnet ferrite single crystal is (110).
Was confirmed.

実施例44 上記実施例42と同一の原料を配合し、実施例43と同様に
YIG単結晶を埋めこんだペレットを成形した。
Example 44 The same raw material as in Example 42 above was blended, and the same as in Example 43.
A pellet in which a YIG single crystal was embedded was formed.

このペレットを1500℃で焼成したところ、埋めこんだYI
G単結晶を中心としてほぼペレット全体にわたって結晶
粒の粗大化が生じ、最大径約18mmのガーネットフェライ
ト単結晶を得ることができた。また、X線回折により、
得られたガーネットフェライト単結晶の方位は(110)
であることが確認された。
When the pellets were fired at 1500 ° C, the embedded YI
Grain coarsening occurred around the entire pellet centering on the G single crystal, and a garnet ferrite single crystal with a maximum diameter of about 18 mm could be obtained. Also, by X-ray diffraction,
The orientation of the obtained garnet ferrite single crystal is (110).
Was confirmed.

実施例45 上記実施例41と同一の原料を配合してペレットを成形し
た後、1300℃で焼成して焼結体を得た。この焼結体及び
フラックス法で作製したYIG単結晶をそれぞれ鏡面研摩
した後、両者の研摩面同士を酸で接着した。
Example 45 The same raw material as in Example 41 was blended to form pellets, which were then fired at 1300 ° C. to obtain a sintered body. Each of the sintered body and the YIG single crystal produced by the flux method was mirror-polished, and then both polished surfaces were bonded with an acid.

これを1500℃で焼成したところ、ペレット全体が単結晶
となっていた。
When this was fired at 1500 ° C., the entire pellet was a single crystal.

実施例46 上記実施例42と同一の原料を配合してペレットを成形し
た後、1300℃で焼成して焼結体を得た。この焼結体及び
フラックス法で作製したYIG単結晶をそれぞれ鏡面研摩
した後、両者の研摩面同士を酸で接着した。
Example 46 The same raw materials as in Example 42 were mixed to form pellets, which were then fired at 1300 ° C. to obtain a sintered body. Each of the sintered body and the YIG single crystal produced by the flux method was mirror-polished, and then both polished surfaces were bonded with an acid.

これを1500℃で焼成したところ、ペレット全体が単結晶
となっていた。
When this was fired at 1500 ° C., the entire pellet was a single crystal.

実施例43〜46の結果から、原料の焼成時に育成しようと
するガーネットフェライト単結晶と同一の構造を有する
単結晶を接種することが望ましいことがわかる。
From the results of Examples 43 to 46, it is understood that it is desirable to inoculate a single crystal having the same structure as the garnet ferrite single crystal to be grown at the time of firing the raw material.

[発明の効果] 以上詳述したように本発明方法によれば、製造コストを
上昇させずに、不純物の混入がなく特に光学特性に優れ
たガーネットフェライト単結晶を製造することができ、
その工業的価値が大きいものである。
[Advantages of the Invention] As described in detail above, according to the method of the present invention, it is possible to produce a garnet ferrite single crystal which is excellent in optical characteristics without inclusion of impurities without increasing the production cost.
Its industrial value is great.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の一実施例における焼成温度とガーネッ
トフェライトの焼結体の相対密度及び平均粒径との関係
を示す特性図、第2図は本発明の他の実施例における焼
成温度とガーネットフェライトの焼結体の相対密度及び
平均粒径との関係を示す特性図である。
FIG. 1 is a characteristic diagram showing the relationship between the firing temperature and the relative density and average particle size of the garnet ferrite sintered body in one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is the firing temperature in another embodiment of the present invention. FIG. 3 is a characteristic diagram showing the relationship between the relative density and the average particle size of a garnet ferrite sintered body.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ガーネットフェライトのcサイトを構成す
る陽イオンを含む原料又はaサイト及びdサイトを構成
する陽イオンを含む原料のいずれか一方を化学量論組成
より過剰に配合して原料粉末を混合し、この原料粉末を
焼成することを特徴とするガーネットフェライト単結晶
の製造方法。
1. A raw material powder is prepared by blending one of a raw material containing a cation constituting a c-site of garnet ferrite or a raw material containing a cation constituting an a-site and a d-site in excess of a stoichiometric composition. A method for producing a garnet ferrite single crystal, which comprises mixing and firing the raw material powder.
【請求項2】aサイト成分及びdサイト成分5モルに対
してcサイト成分が3.001〜3.2モルとなるか、又はcサ
イト成分3モルに対してaサイト成分及びdサイト成分
が5.001〜5.2モルとなるように原料を配合することを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載のガーネットフェラ
イト単結晶の製造方法。
2. The c-site component is 3.001 to 3.2 mol per 5 mol of the a-site component and d-site component, or the a-site component and the d-site component are 5.001 to 5.2 mol per 3 mol of the c-site component. The method for producing a garnet ferrite single crystal according to claim 1, wherein the raw materials are mixed so that
【請求項3】ガーネットフェライトのcサイト成分がY,
希土類元素から選択される少なくとも1種及びCaであ
り、aサイト成分及びdサイト成分がSn,Zr,Ti,Ge,Si,
V,Sbから選択される少なくとも1種及びFe、又はSn,Zr,
Ti,Ge,Si,V,Sbから選択される少なくとも1種、Al,Ga,I
n,Scから選択される少なくとも1種及びFeであり,aサイ
ト成分とdサイト成分とが互換性を有することを特徴と
する特許請求の範囲第1項又は第2項記載のガーネット
フェライト単結晶の製造方法。
3. The c-site component of garnet ferrite is Y,
It is at least one selected from rare earth elements and Ca, and the a-site component and the d-site component are Sn, Zr, Ti, Ge, Si,
At least one selected from V and Sb and Fe, or Sn, Zr,
At least one selected from Ti, Ge, Si, V, Sb, Al, Ga, I
The garnet ferrite single crystal according to claim 1 or 2, wherein at least one selected from n and Sc and Fe, and the a site component and the d site component are compatible with each other. Manufacturing method.
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