JPH07157399A - マイクロ波素子材料およびその製造方法 - Google Patents
マイクロ波素子材料およびその製造方法Info
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- JPH07157399A JPH07157399A JP30367393A JP30367393A JPH07157399A JP H07157399 A JPH07157399 A JP H07157399A JP 30367393 A JP30367393 A JP 30367393A JP 30367393 A JP30367393 A JP 30367393A JP H07157399 A JPH07157399 A JP H07157399A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 高品質で最低共鳴周波数が小さい、磁性ガー
ネット単結晶からなる静磁波または磁気共鳴を利用する
マイクロ波素子材料およびその製造方法を提供する。 【構成】 基板単結晶の上に一般式R3Fe5-aMaO12（Ｒは
Ｙ、Ｌａ、Ｌｕ、Ｂｉから選択される少なくとも一つの
元素、ＭはＡｌ、Ｓｃ、Ｇａ、Ｉｎから選択される少な
くとも一つの元素、０≦ａ≦0.9 ）で示される単結晶に
おいて、格子定数が12.370Å以下であることを特徴とす
るものである。製造方法は基板材料として Y3-zGdzGa5O
12（ここに０≦Ｚ≦2.97）を用い、この上に液相エピタ
キシャル法で一般式R3Fe5-aMaO12（Ｒ，Ｍは前述）で示
される単結晶のうち、基板材料とエピタキシャル膜との
格子定数の差を 0.005Å以下で育成することより成る。
ネット単結晶からなる静磁波または磁気共鳴を利用する
マイクロ波素子材料およびその製造方法を提供する。 【構成】 基板単結晶の上に一般式R3Fe5-aMaO12（Ｒは
Ｙ、Ｌａ、Ｌｕ、Ｂｉから選択される少なくとも一つの
元素、ＭはＡｌ、Ｓｃ、Ｇａ、Ｉｎから選択される少な
くとも一つの元素、０≦ａ≦0.9 ）で示される単結晶に
おいて、格子定数が12.370Å以下であることを特徴とす
るものである。製造方法は基板材料として Y3-zGdzGa5O
12（ここに０≦Ｚ≦2.97）を用い、この上に液相エピタ
キシャル法で一般式R3Fe5-aMaO12（Ｒ，Ｍは前述）で示
される単結晶のうち、基板材料とエピタキシャル膜との
格子定数の差を 0.005Å以下で育成することより成る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はマイクロ波素子材料、特
には磁性ガーネット単結晶からなる静磁波または磁気共
鳴を利用するマイクロ波素子材料およびその製造方法に
関するものである。
には磁性ガーネット単結晶からなる静磁波または磁気共
鳴を利用するマイクロ波素子材料およびその製造方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】マイクロ波素子材料については、従来か
ら磁性ガーネット単結晶からなるものが使用されてお
り、具体的には単結晶基板の (111)面上にエピタキシャ
ル成長させた式Y3Fe5O12で示されるＹＩＧが汎用されて
いる。
ら磁性ガーネット単結晶からなるものが使用されてお
り、具体的には単結晶基板の (111)面上にエピタキシャ
ル成長させた式Y3Fe5O12で示されるＹＩＧが汎用されて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この (111)面
基板上に成長させたＹＩＧなどはマイクロ波素子として
要求される磁気共鳴半値幅（△Ｈ）の低減に限界があ
り、したがってこれを用いて低損失のマイクロ波フィル
ターやＱの高いマイクロ波共振器を作ることが難しいと
いう不利がある。そのため、これを改善する目的におい
て単結晶基板の (100)面上に磁性ガーネット単結晶薄膜
をエピタキシャル成長させたものも提案されているが、
このものは最低共鳴周波数は小さくなるものの、結晶欠
陥とクラックの量が多くなり、しかも磁気共鳴半値幅が
大きくなるために、これを用いて低損失のマイクロ波フ
ィルターやＱの高いマイクロ波共振器を作ることが難し
いという不利がある。
基板上に成長させたＹＩＧなどはマイクロ波素子として
要求される磁気共鳴半値幅（△Ｈ）の低減に限界があ
り、したがってこれを用いて低損失のマイクロ波フィル
ターやＱの高いマイクロ波共振器を作ることが難しいと
いう不利がある。そのため、これを改善する目的におい
て単結晶基板の (100)面上に磁性ガーネット単結晶薄膜
をエピタキシャル成長させたものも提案されているが、
このものは最低共鳴周波数は小さくなるものの、結晶欠
陥とクラックの量が多くなり、しかも磁気共鳴半値幅が
大きくなるために、これを用いて低損失のマイクロ波フ
ィルターやＱの高いマイクロ波共振器を作ることが難し
いという不利がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような不利
を解決したマイクロ波素子材料に関するもので、これは
一般式R3Fe5-aMaO12（ここにＲはＹ、Ｌａ、Ｌｕ、Ｂｉ
から選択される少なくとも一つの元素、ＭはＡｌ、Ｓ
ｃ、Ｇａ、Ｉｎから選択される少なくとも一つの元素、
０≦ａ≦0.9 ）で示される磁性ガーネット単結晶におい
て、磁性ガーネット単結晶の格子定数が12.370Å以下で
あることを特徴とするものであり、この製造方法は基板
材料として Y3-zGdzGa5O12（ここに０≦ｚ≦2.97）を用
い、この基板材料上に液相エピタキシャル法で一般式R3
Fe5-aMaO12（ここにＲはＹ、Ｌａ、Ｌｕ、Ｂｉから選択
される少なくとも一つの元素、ＭはＡｌ、Ｓｃ、Ｇａ、
Ｉｎから選択される少なくとも一つの元素、０≦ａ≦0.
9 ）で示される磁性ガーネット単結晶のうち、磁性ガー
ネット単結晶の格子定数が12.370Å以下であるマイクロ
波素子材料となる磁性ガーネット単結晶を、基板材料と
エピタキシャル膜との格子定数の差を 0.005Å以下で育
成することを特徴とするものである。
を解決したマイクロ波素子材料に関するもので、これは
一般式R3Fe5-aMaO12（ここにＲはＹ、Ｌａ、Ｌｕ、Ｂｉ
から選択される少なくとも一つの元素、ＭはＡｌ、Ｓ
ｃ、Ｇａ、Ｉｎから選択される少なくとも一つの元素、
０≦ａ≦0.9 ）で示される磁性ガーネット単結晶におい
て、磁性ガーネット単結晶の格子定数が12.370Å以下で
あることを特徴とするものであり、この製造方法は基板
材料として Y3-zGdzGa5O12（ここに０≦ｚ≦2.97）を用
い、この基板材料上に液相エピタキシャル法で一般式R3
Fe5-aMaO12（ここにＲはＹ、Ｌａ、Ｌｕ、Ｂｉから選択
される少なくとも一つの元素、ＭはＡｌ、Ｓｃ、Ｇａ、
Ｉｎから選択される少なくとも一つの元素、０≦ａ≦0.
9 ）で示される磁性ガーネット単結晶のうち、磁性ガー
ネット単結晶の格子定数が12.370Å以下であるマイクロ
波素子材料となる磁性ガーネット単結晶を、基板材料と
エピタキシャル膜との格子定数の差を 0.005Å以下で育
成することを特徴とするものである。
【０００５】すなわち、本発明者らは上記したような不
利、問題点を解決したマイクロ波素子材料を開発すべく
種々検討した結果、式Y3Fe5O12で示されるＹＩＧのＹの
一部または全部をイオン半径がＹ3+より小さな元素を主
体とする磁気共鳴半値幅を大きくしない陽イオンで置換
するか、またはＦｅの一部をイオン半径がＦｅ3+より小
さな非磁性陽イオンを主体とする非磁性イオンで置換す
ると、この磁性ガーネット単結晶の格子定数を12.370Å
以下とすることができ、これをＹＩＧの磁気共鳴半値幅
よりも小さな値をもつ、すぐれたマイクロ波素子材料と
して得られることを見出し、この製造方法についての研
究を行なって本発明を完成させた。以下にこれをさらに
詳述する。
利、問題点を解決したマイクロ波素子材料を開発すべく
種々検討した結果、式Y3Fe5O12で示されるＹＩＧのＹの
一部または全部をイオン半径がＹ3+より小さな元素を主
体とする磁気共鳴半値幅を大きくしない陽イオンで置換
するか、またはＦｅの一部をイオン半径がＦｅ3+より小
さな非磁性陽イオンを主体とする非磁性イオンで置換す
ると、この磁性ガーネット単結晶の格子定数を12.370Å
以下とすることができ、これをＹＩＧの磁気共鳴半値幅
よりも小さな値をもつ、すぐれたマイクロ波素子材料と
して得られることを見出し、この製造方法についての研
究を行なって本発明を完成させた。以下にこれをさらに
詳述する。
【０００６】
【作用】本発明はマイクロ波素子材料およびその製造方
法に関するものであり、このマイクロ波素子材料は一般
式R3Fe5-aMaO12（ここにＲはＬａ、Ｙ、Ｌｕ、Ｂｉから
選択される少なくとも一つの元素、ＭはＡｌ、Ｇａ、Ｓ
ｃ、Ｉｎから選択される少なくとも一つの元素、０≦ａ
≦0.9 ）で示される磁性ガーネット単結晶において、磁
性ガーネット単結晶の格子定数が12.370Å以下であるこ
とを特徴とするものであり、この製造方法は式 Y3-zGdz
Ga5O12（ここに０≦ｚ≦2.97）で示される基板材料上に
液相エピタキシャル法で、一般式R3Fe5-aMaO12（Ｒ、
Ｍ、ａは上記に同じ）で示される磁性ガーネット単結晶
のうち、磁性ガーネット単結晶の格子定数が12.370Å以
下であるマイクロ波素子材料となる磁性ガーネット単結
晶を、基板材料とエピタキシャル膜との格子定数の差を
0.005Å以下で育成することを特徴とするものである
が、この磁性ガーネット単結晶は磁気共鳴半値幅の小さ
いものとなるので、マイクロ波素子材料として有用なも
のとなるし、この製造方法によればこの種の磁性ガーネ
ット単結晶を容易に得ることができるという有利性が与
えられる。
法に関するものであり、このマイクロ波素子材料は一般
式R3Fe5-aMaO12（ここにＲはＬａ、Ｙ、Ｌｕ、Ｂｉから
選択される少なくとも一つの元素、ＭはＡｌ、Ｇａ、Ｓ
ｃ、Ｉｎから選択される少なくとも一つの元素、０≦ａ
≦0.9 ）で示される磁性ガーネット単結晶において、磁
性ガーネット単結晶の格子定数が12.370Å以下であるこ
とを特徴とするものであり、この製造方法は式 Y3-zGdz
Ga5O12（ここに０≦ｚ≦2.97）で示される基板材料上に
液相エピタキシャル法で、一般式R3Fe5-aMaO12（Ｒ、
Ｍ、ａは上記に同じ）で示される磁性ガーネット単結晶
のうち、磁性ガーネット単結晶の格子定数が12.370Å以
下であるマイクロ波素子材料となる磁性ガーネット単結
晶を、基板材料とエピタキシャル膜との格子定数の差を
0.005Å以下で育成することを特徴とするものである
が、この磁性ガーネット単結晶は磁気共鳴半値幅の小さ
いものとなるので、マイクロ波素子材料として有用なも
のとなるし、この製造方法によればこの種の磁性ガーネ
ット単結晶を容易に得ることができるという有利性が与
えられる。
【０００７】本発明のマイクロ波素子材料は上記したR3
Fe5-aMaO12（Ｒ、Ｍ、ａは前記に同じ）で示される磁性
ガーネット単結晶からなるものであり、これにはLu3Fe5
O12、(YLu)3Fe5O12、(YLaLu)3Fe5O12、Y3(FeAl)5O12、
(YLu)3(FeGa)5O12、(BiYLu)3(FeAl)5O12、(YLu)3(FeGaA
l)5O12などが例示される。これらの材料を用いて低損失
のマイクロ波フィルターやＱの高いマイクロ波共振器を
作るためには、これらの材料の磁気共鳴半値幅が小さい
ことが必要となるという不利があった。
Fe5-aMaO12（Ｒ、Ｍ、ａは前記に同じ）で示される磁性
ガーネット単結晶からなるものであり、これにはLu3Fe5
O12、(YLu)3Fe5O12、(YLaLu)3Fe5O12、Y3(FeAl)5O12、
(YLu)3(FeGa)5O12、(BiYLu)3(FeAl)5O12、(YLu)3(FeGaA
l)5O12などが例示される。これらの材料を用いて低損失
のマイクロ波フィルターやＱの高いマイクロ波共振器を
作るためには、これらの材料の磁気共鳴半値幅が小さい
ことが必要となるという不利があった。
【０００８】この磁気共鳴半値幅については、これが磁
性イオン同士の相互作用の強さに関係しているが、この
磁性膜結晶の格子定数を小さくすると単結晶中で酸素を
仲立ちとして隣接するＦｅイオン同士の距離が短くなっ
てＦｅイオン間の相互作用が強くなり、その結果磁気共
鳴半値幅が低減するものと考えられるので、この格子定
数を12.370Å以下としたところ、このものはその磁気共
鳴半値幅が格子定数が12.370Å以上あるものの磁気共鳴
半値幅より小さい0.35〜0.44Ｏｅにまで低下することが
見出され、したがってこのものは静磁波または磁気共鳴
に利用できることが確認された。
性イオン同士の相互作用の強さに関係しているが、この
磁性膜結晶の格子定数を小さくすると単結晶中で酸素を
仲立ちとして隣接するＦｅイオン同士の距離が短くなっ
てＦｅイオン間の相互作用が強くなり、その結果磁気共
鳴半値幅が低減するものと考えられるので、この格子定
数を12.370Å以下としたところ、このものはその磁気共
鳴半値幅が格子定数が12.370Å以上あるものの磁気共鳴
半値幅より小さい0.35〜0.44Ｏｅにまで低下することが
見出され、したがってこのものは静磁波または磁気共鳴
に利用できることが確認された。
【０００９】この磁性ガーネット単結晶の格子定数を1
2.370Å以下とするには、例えばこれが式Y3Fe5O12で示
されるＹＩＧの場合にはこのＹの一部または全部をイオ
ン半径がＹ3+より小さな元素を主体とする磁気共鳴半値
幅を大きくしない陽イオンで置換するか、またはＦｅの
一部をイオン半径がＦｅ3+より小さな非磁性陽イオンを
主体とする非磁性イオンで置換すればよい。このガーネ
ット結晶中のＹの一部または全部を置換できるイオン半
径がＹ3+より小さく、かつ磁気共鳴半値幅を大きくしな
い陽イオンとしてはＬｕ3+がよく、これには磁気共鳴半
値幅を大きくしないＬａ、Ｂｉを一部添加してもよい。
また、ガーネット結晶中のＦｅの一部を置換できる非磁
性陽イオンとしてはＡｌ3+、Ｇａ3+、Ｉｎ3+、Ｓｃ3+が
挙げられるが、このうち好ましいものはＦｅ3+よりイオ
ン半径の小さいＡｌ3+、Ｇａ3+とすることがよい。ま
た、磁気共鳴半値幅をさらに下げる目的で、これに２価
または４価の金属イオンである、例えばＣａ2+、Ｇｅ4+
を添加してもよい。
2.370Å以下とするには、例えばこれが式Y3Fe5O12で示
されるＹＩＧの場合にはこのＹの一部または全部をイオ
ン半径がＹ3+より小さな元素を主体とする磁気共鳴半値
幅を大きくしない陽イオンで置換するか、またはＦｅの
一部をイオン半径がＦｅ3+より小さな非磁性陽イオンを
主体とする非磁性イオンで置換すればよい。このガーネ
ット結晶中のＹの一部または全部を置換できるイオン半
径がＹ3+より小さく、かつ磁気共鳴半値幅を大きくしな
い陽イオンとしてはＬｕ3+がよく、これには磁気共鳴半
値幅を大きくしないＬａ、Ｂｉを一部添加してもよい。
また、ガーネット結晶中のＦｅの一部を置換できる非磁
性陽イオンとしてはＡｌ3+、Ｇａ3+、Ｉｎ3+、Ｓｃ3+が
挙げられるが、このうち好ましいものはＦｅ3+よりイオ
ン半径の小さいＡｌ3+、Ｇａ3+とすることがよい。ま
た、磁気共鳴半値幅をさらに下げる目的で、これに２価
または４価の金属イオンである、例えばＣａ2+、Ｇｅ4+
を添加してもよい。
【００１０】したがって、このマイクロ波素子用材料の
製造は、一般式 Y3-zGdzGa5O12（ここに０≦ｚ≦2.97）
で示されるガーネット結晶を基板材料とし、この基板材
料の上に液相エピタキシャル法で、一般式R3Fe5-aMaO12
（Ｒ、Ｍ、ａは前記のとおり）で示される格子定数が1
2.370Å以下である磁性ガーネット単結晶を基板材料と
エピタキシャル膜との格子定数の差を 0.005Å以下で育
成すればよい。
製造は、一般式 Y3-zGdzGa5O12（ここに０≦ｚ≦2.97）
で示されるガーネット結晶を基板材料とし、この基板材
料の上に液相エピタキシャル法で、一般式R3Fe5-aMaO12
（Ｒ、Ｍ、ａは前記のとおり）で示される格子定数が1
2.370Å以下である磁性ガーネット単結晶を基板材料と
エピタキシャル膜との格子定数の差を 0.005Å以下で育
成すればよい。
【００１１】この基板材料は式 Y3-zGdzGa5O12（ここに
０≦ｚ≦2.97）で示されるガーネット単結晶とされる
が、これは格子定数が 12.28Åから12.383Åまでこのｚ
値によって変化させることができる。この基板上には液
相エピタキシャル法で磁性ガーネット単結晶が育成され
るのであるが、このエピタキシャル膜は白金るつぼ中に
R2O3、Fe2O3 および必要に応じて金属Ｍの酸化物の所定
量をフラックスとしての PbO、B2O3と共に仕込み 1,100
〜 1,200℃に加熱してこれを融解させたのち、この過冷
却状態の融液から液相エピタキシャル法で単結晶を成長
させることによって得ることができる。
０≦ｚ≦2.97）で示されるガーネット単結晶とされる
が、これは格子定数が 12.28Åから12.383Åまでこのｚ
値によって変化させることができる。この基板上には液
相エピタキシャル法で磁性ガーネット単結晶が育成され
るのであるが、このエピタキシャル膜は白金るつぼ中に
R2O3、Fe2O3 および必要に応じて金属Ｍの酸化物の所定
量をフラックスとしての PbO、B2O3と共に仕込み 1,100
〜 1,200℃に加熱してこれを融解させたのち、この過冷
却状態の融液から液相エピタキシャル法で単結晶を成長
させることによって得ることができる。
【００１２】しかし、この場合には得られる磁性ガーネ
ット単結晶の格子定数を12.370Å以下としなければなら
ないので、この液相エピタキシャル法による単結晶の育
成に当っては基板結晶とエピタキシャル膜との格子定数
の差を 0.005Å以下として育成することが必要とされ、
これによればクラックもなく、エピタキシャル膜表面が
鏡面状で格子定数が12.370Å以下であり、したがって磁
気共鳴半値幅も磁束による増加が認められず、これが従
来のＹＩＧよりも小さいものを得ることができるので、
このものはマイクロ波素子用材料としてすぐれた物性を
もつものとなり、これは例えば周波数 100ＭＨｚから数
10ＧＨｚのマイクロ波帯で使用されるマイクロ波素子と
して有用とされる。
ット単結晶の格子定数を12.370Å以下としなければなら
ないので、この液相エピタキシャル法による単結晶の育
成に当っては基板結晶とエピタキシャル膜との格子定数
の差を 0.005Å以下として育成することが必要とされ、
これによればクラックもなく、エピタキシャル膜表面が
鏡面状で格子定数が12.370Å以下であり、したがって磁
気共鳴半値幅も磁束による増加が認められず、これが従
来のＹＩＧよりも小さいものを得ることができるので、
このものはマイクロ波素子用材料としてすぐれた物性を
もつものとなり、これは例えば周波数 100ＭＨｚから数
10ＧＨｚのマイクロ波帯で使用されるマイクロ波素子と
して有用とされる。
【００１３】
【実施例】つぎに本発明の実施例、比較例をあげるが、
例中における各試料の組成式はＩＣＰ発光分析法による
測定結果から求めたもの、また格子定数はボンド法によ
る測定結果を示したものであり、この磁気共鳴半値幅
（△Ｈ）は 9.2ＧＨｚによる測定値を示したものであ
る。
例中における各試料の組成式はＩＣＰ発光分析法による
測定結果から求めたもの、また格子定数はボンド法によ
る測定結果を示したものであり、この磁気共鳴半値幅
（△Ｈ）は 9.2ＧＨｚによる測定値を示したものであ
る。
【００１４】実施例１〜８、比較例１〜６ 目的とする磁性ガーネット単結晶を成長させる基板単結
晶として、ガドリニウム・ガリウム・ガーネット（ＧＧ
Ｇ）単結晶を構成する元素の一部をＹで置換した、格子
定数が12.280〜12.383Åのものと、ＧＧＧ単結晶を構成
する元素の一部をＣａ、Ｍｇ、Ｚｒで置換した、格子定
数が12.383〜12.426Åのもので、厚さが400μｍで直径
が２インチのＧＧＧ単結晶のウエーハを用意した。
晶として、ガドリニウム・ガリウム・ガーネット（ＧＧ
Ｇ）単結晶を構成する元素の一部をＹで置換した、格子
定数が12.280〜12.383Åのものと、ＧＧＧ単結晶を構成
する元素の一部をＣａ、Ｍｇ、Ｚｒで置換した、格子定
数が12.383〜12.426Åのもので、厚さが400μｍで直径
が２インチのＧＧＧ単結晶のウエーハを用意した。
【００１５】ついで、純度が 99.99％以上である所定量
（８種類）のY2O3、Lu2O3 、La2O3、Bi2O3 、Ga2O3 、S
c2O3 、Fe2O3 、Al2O3 をフラックス成分としての Pb
O、B2O3と共に白金るつぼに仕込み、 1,100℃に加熱し
て溶融し、この融液から上記した基板単結晶ウエーハ上
に、液相エピタキシャル法で８種類の酸化物ガーネット
単結晶を成長させ、この単結晶の組成、格子定数を測定
したところ、表１に示したとおりの結果が得られ、これ
らの単結晶から 1.0×1.0mm 角の試料を切り出し、この
試料を強磁性共鳴装置の 9.2ＧＨｚの円柱状キャビティ
内に、この試料が印加磁界に対して垂直になるようにセ
ットして磁気共鳴半値幅を測定したところ、表１に併記
したとおりの結果が得られた。
（８種類）のY2O3、Lu2O3 、La2O3、Bi2O3 、Ga2O3 、S
c2O3 、Fe2O3 、Al2O3 をフラックス成分としての Pb
O、B2O3と共に白金るつぼに仕込み、 1,100℃に加熱し
て溶融し、この融液から上記した基板単結晶ウエーハ上
に、液相エピタキシャル法で８種類の酸化物ガーネット
単結晶を成長させ、この単結晶の組成、格子定数を測定
したところ、表１に示したとおりの結果が得られ、これ
らの単結晶から 1.0×1.0mm 角の試料を切り出し、この
試料を強磁性共鳴装置の 9.2ＧＨｚの円柱状キャビティ
内に、この試料が印加磁界に対して垂直になるようにセ
ットして磁気共鳴半値幅を測定したところ、表１に併記
したとおりの結果が得られた。
【００１６】しかし、比較のために融液製造のための酸
化物ガーネット単結晶の組成を表１に記載した比較例１
〜６に示したものとし、実施例と同じ方法で酸化物ガー
ネット単結晶を成長させ、このものの格子定数と磁気共
鳴半値幅をしらべたところ、表１に併記したとおりの結
果が得られた。
化物ガーネット単結晶の組成を表１に記載した比較例１
〜６に示したものとし、実施例と同じ方法で酸化物ガー
ネット単結晶を成長させ、このものの格子定数と磁気共
鳴半値幅をしらべたところ、表１に併記したとおりの結
果が得られた。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【発明の効果】本発明はマイクロ波素子材料およびその
製造方法に関するものであり、これは前記したようにこ
のマイクロ波素子材料は一般式R3Fe5-aMaO12（ここにＲ
はＹ、Ｌａ、Ｌｕ、Ｂｉから選択される少なくとも一つ
の元素、ＭはＡｌ、Ｓｃ、Ｇａ、Ｉｎから選択される少
なくとも一つの元素、０≦ａ≦0.9 ）で示される磁性ガ
ーネット単結晶において、磁性ガーネット単結晶の格子
定数が12.370Å以下であることを特徴とするものであ
り、この製造方法は基板材料として Y3-zGdzGa5O12（こ
こに０≦ｚ≦2.97）を用い、この基板材料上に液相エピ
タキシャル法で一般式R3Fe5-aMaO12（ここにＲはＹ、Ｌ
ａ、Ｌｕ、Ｂｉから選択される少なくとも一つの元素、
ＭはＡｌ、Ｓｃ、Ｇａ、Ｉｎから選択される少なくとも
一つの元素、０≦ａ≦0.9 ）で示される磁性ガーネット
単結晶のうち、磁性ガーネット単結晶の格子定数が12.3
70Å以下であるマイクロ波素子材料となる磁性ガーネッ
ト単結晶を、基板材料とエピタキシャル膜との格子定数
の差を 0.005Å以下で育成することを特徴とするもので
あるが、このマイクロ波素子材料には磁気共鳴半値幅が
ＹＩＧよりも小さいものとなるので、静磁波または磁気
共鳴を利用するマイクロ波素子材料としてすぐれたもの
になるという有利性が与えられ、この製造方法によれば
この種のマイクロ波素子材料をクラックもなく、エピタ
キシャル膜表面が鏡面状であるものとして容易に得るこ
とができるという有利性が与えられる。
製造方法に関するものであり、これは前記したようにこ
のマイクロ波素子材料は一般式R3Fe5-aMaO12（ここにＲ
はＹ、Ｌａ、Ｌｕ、Ｂｉから選択される少なくとも一つ
の元素、ＭはＡｌ、Ｓｃ、Ｇａ、Ｉｎから選択される少
なくとも一つの元素、０≦ａ≦0.9 ）で示される磁性ガ
ーネット単結晶において、磁性ガーネット単結晶の格子
定数が12.370Å以下であることを特徴とするものであ
り、この製造方法は基板材料として Y3-zGdzGa5O12（こ
こに０≦ｚ≦2.97）を用い、この基板材料上に液相エピ
タキシャル法で一般式R3Fe5-aMaO12（ここにＲはＹ、Ｌ
ａ、Ｌｕ、Ｂｉから選択される少なくとも一つの元素、
ＭはＡｌ、Ｓｃ、Ｇａ、Ｉｎから選択される少なくとも
一つの元素、０≦ａ≦0.9 ）で示される磁性ガーネット
単結晶のうち、磁性ガーネット単結晶の格子定数が12.3
70Å以下であるマイクロ波素子材料となる磁性ガーネッ
ト単結晶を、基板材料とエピタキシャル膜との格子定数
の差を 0.005Å以下で育成することを特徴とするもので
あるが、このマイクロ波素子材料には磁気共鳴半値幅が
ＹＩＧよりも小さいものとなるので、静磁波または磁気
共鳴を利用するマイクロ波素子材料としてすぐれたもの
になるという有利性が与えられ、この製造方法によれば
この種のマイクロ波素子材料をクラックもなく、エピタ
キシャル膜表面が鏡面状であるものとして容易に得るこ
とができるという有利性が与えられる。
Claims (4)
- 【請求項１】一般式R3Fe5-aMaO12（ここにＲはＹ、Ｌ
ａ、Ｌｕ、Ｂｉから選択される少なくとも一つの元素、
ＭはＡｌ、Ｓｃ、Ｇａ、Ｉｎから選択される少なくとも
一つの元素、０≦ａ≦0.9 ）で示される磁性ガーネット
単結晶において、磁性ガーネット単結晶の格子定数が1
2.370Å以下であることを特徴とするマイクロ波素子材
料。 - 【請求項２】マイクロ波素子材料が式Y3-(x+y)LaxLuyFe
5-aMaO12（ここに０≦ｘ≦0.4 、0.04≦ｙ≦3.0 、０≦
ａ≦0.9 ）で示されるものである請求項１に記載したマ
イクロ波素子材料。 - 【請求項３】マイクロ波素子材料が式 Y3-yLuyFe5-aMaO
12（ここに0.04≦ｙ≦3.0 、０≦ａ≦0.9 ）で示される
ものである請求項１に記載したマイクロ波素子材料。 - 【請求項４】基板材料として Y3-zGdzGa5O12（ここに０
≦ｚ≦2.97）を用い、この基板材料上に液相エピタキシ
ャル法で一般式R3Fe5-aMaO12（ここにＲはＹ、Ｌａ、Ｌ
ｕ、Ｂｉから選択される少なくとも一つの元素、ＭはＡ
ｌ、Ｓｃ、Ｇａ、Ｉｎから選択される少なくとも一つの
元素、０≦ａ≦0.9 ）で示される磁性ガーネット単結晶
のうち、磁性ガーネット単結晶の格子定数が12.370Å以
下であるマイクロ波素子材料となる磁性ガーネット単結
晶を、基板材料とエピタキシャル膜との格子定数の差を
0.005Å以下で育成することを特徴とするマイクロ波素
子材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30367393A JP3547089B2 (ja) | 1993-12-03 | 1993-12-03 | マイクロ波素子材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30367393A JP3547089B2 (ja) | 1993-12-03 | 1993-12-03 | マイクロ波素子材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07157399A true JPH07157399A (ja) | 1995-06-20 |
| JP3547089B2 JP3547089B2 (ja) | 2004-07-28 |
Family
ID=17923857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30367393A Expired - Fee Related JP3547089B2 (ja) | 1993-12-03 | 1993-12-03 | マイクロ波素子材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3547089B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114057479A (zh) * | 2022-01-06 | 2022-02-18 | 西南应用磁学研究所(中国电子科技集团公司第九研究所) | 一种超高居里温度的yig微波铁氧体材料及其制备方法 |
-
1993
- 1993-12-03 JP JP30367393A patent/JP3547089B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114057479A (zh) * | 2022-01-06 | 2022-02-18 | 西南应用磁学研究所(中国电子科技集团公司第九研究所) | 一种超高居里温度的yig微波铁氧体材料及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3547089B2 (ja) | 2004-07-28 |
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