JPH11195551A

JPH11195551A - 磁石一体型ファラデー素子の製造方法

Info

Publication number: JPH11195551A
Application number: JP9368135A
Authority: JP
Inventors: Yuutoku Sekijima; 島雄徳関; Takashi Fujii; 井高志藤; Kikuo Wakino; 野喜久男脇; Masakatsu Okada; 田正勝岡
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1997-12-27
Filing date: 1997-12-27
Publication date: 1999-07-21

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】加工・組立工程を簡略化でき、ファラデー素
子を低コストで容易かつ大量に供給することが可能とな
る、磁石一体型ファラデー素子の製造方法を提供する。【解決手段】ファラデー効果を有する媒体を磁性ペー
スト中に埋め込んでから、それを成形して焼成すること
により前記媒体の周囲に磁石を焼き固める。ファラデー
効果を有する媒体に磁性ペーストを塗布して焼成しても
よい。この製造方法により、別々に形成したファラデー
効果を有する媒体と永久磁石を組み立てる必要がなくな
り、組立工程を簡略化できる。また、焼き付けまたは焼
き固めによれば、ファイバー状、薄板状または基板上の
膜の形状を有するファラデー効果を有する媒体を永久磁
石で被覆することが容易にできる。したがって、加工・
組立工程を簡略化でき、ファラデー素子を低コストで容
易かつ大量に供給することが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は磁石一体型ファラデ
ー素子の製造方法に関し、特にたとえば、高容量メモリ
ー素子、光アイソレータ等に使用される磁石一体型ファ
ラデー素子の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】マルチメディアに代表される現代の高度
情報化社会において、言語、画像、ニュース等の大量の
情報を同時に速く正確に送信したり蓄積したりすること
が切望され、光ファイバーや光磁気ディスク等の開発が
行われている。このような光ファイバーにおいて、光源
から発信された光が中継器や線路途中に設けられたスイ
ッチや分波器の端面で反射されて再び光源に入射すると
ノイズの原因になる。また、光磁気ディスクでは、磁気
記録媒体が非常に高速で移動や回転するため、この高速
移動・回転に追従できる信号検出方法が必要となる。そ
こで、光アイソレータにおけるノイズ検出や光磁気ディ
スクにおける信号検出方法にファラデー素子が利用され
ている。ファラデー素子に使用される材料としては、大
きなファラデー効果を持つイットリウム鉄ガーネット単
結晶（Ｙ₃Ｆｅ₅Ｏ₁₂：以下、ＹＩＧという）を代表と
する鉄を含む磁性ガーネット単結晶が代表的である。

【０００３】図１２は、磁性ガーネット単結晶で形成さ
れたファラデー素子を用いた光アイソレータの一例を示
す一部切り欠き斜視図である。図１２に示す光アイソレ
ータ１は、ファラデー素子として円板状のファラデー回
転子２を含む。このファラデー回転子２は、たとえばＹ
ＩＧ単結晶で形成される。そして、ファラデー回転子２
の周りを取り囲むようにして、リング状の磁界印加用磁
石３が配置される。この磁界印加用磁石３としては、一
般的にはＳｍ−Ｃｏ合金などの希土類磁石が使用され
る。また、磁界印加用磁石３は、その厚み方向両側から
リング状のヨーク４によって挟持される。さらに、ファ
ラデー回転子２の光入射方向の前後には、互いに偏光面
が４５°ずれるように調整された略円柱状の偏光子５お
よび検光子６が配置される。

【０００４】図１３は、図１２に示す光アイソレータの
作用を示すための図解図である。光源から発射された光
が偏光子５に入射すると、垂直方向に偏光面を持つ光Ｌ
１のみが通過して、ファラデー回転子２に入射する。フ
ァラデー回転子２に入射した光は、偏光面が４５°回転
する。そして、偏光面が４５°回転した光Ｌ２が検光子
６を通過する。検光子６を通過した光の一部が光アイソ
レータ１の後段に接続された中継器等（図示せず）で反
射されて再びファラデー回転子２に入射すると、往路と
同じ方向へ偏光面がさらに４５°回転する。こうして偏
光面が合計９０°回転した光Ｌ３は、偏光子５で遮断さ
れるため光源に入射しない。そのため、光通信における
ノイズ等が防止される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来、磁性ガーネット
単結晶の作成方法としては、ＬＰＥ（ＬｉｑｕｉｄＰ
ｈａｓｅＥｐｉｔａｘｙ）法やＴＳＦＺ（Ｔｒａｖｅ
ｌｉｎｇＳｏｌｖｅｎｔＦｌｏａｔｉｎｇＺｏｎ
ｅ）法が代表的である。これらの方法により得られる磁
性ガーネット単結晶は、通常、直径数ｍｍ以上で数ｍｍ
²以上の面積を有する。ところが、光アイソレータなど
に使用されるファラデー回転子の大きさは、直径約１ｍ
ｍ、厚み約数百μｍ程度のものであるため、ＬＰＥ法や
ＴＳＦＺ法を採用する場合には、得られた磁性ガーネッ
ト単結晶を所定の直径および厚みに加工しなければなら
ない。また、磁性ガーネット単結晶とは別に、磁界印加
用磁石を図１２に示すようなリング状に加工しなければ
ならない。そして、磁性ガーネット単結晶と磁界印加用
磁石とを組み立てる必要がある。これらの加工や組立
が、光アイソレータなどのファラデー素子の高価格の一
因となっていた。

【０００６】それゆえに、本発明の主たる目的は、加工
・組立工程を簡略化でき、ファラデー素子を低コストで
容易かつ大量に供給することが可能となる、磁石一体型
ファラデー素子の製造方法を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる磁石一体
型ファラデー素子の製造方法は、ファラデー効果を有す
る媒体を準備するステップと、磁性ペーストを準備する
ステップと、前記媒体に前記磁性ペーストを塗布した
後、焼成することにより前記媒体の周囲に磁石を焼き付
けるステップとを含む、磁石一体型ファラデー素子の製
造方法である。

【０００８】また、本発明にかかる磁石一体型ファラデ
ー素子の製造方法は、ファラデー効果を有する媒体を準
備するステップと、磁性ペーストを準備するステップ
と、前記媒体を前記磁性ペースト中に埋め込んでから、
それを成形して焼成することにより前記媒体の周囲に磁
石を焼き固めるステップとを含む、磁石一体型ファラデ
ー素子の製造方法である。

【０００９】さらに、本発明にかかる磁石一体型ファラ
デー素子の製造方法において、ファラデー効果を有する
媒体の形状は、ファイバー状、薄板状または基板上の膜
であることが好ましい。

【００１０】また、本発明にかかる磁石一体型ファラデ
ー素子の製造方法において、ファラデー効果を有する媒
体は、金属酸化物、合金またはガラスからなることが好
ましい。

【００１１】さらに、本発明にかかる磁石一体型ファラ
デー素子の製造方法において、磁石は、合金磁石、フェ
ライト磁石、または希土類磁石であることが好ましい。

【００１２】本発明にかかる磁石一体型ファラデー素子
の製造方法では、ファラデー効果を有する媒体に磁石を
焼き付けて又は焼き固めて磁石一体型ファラデー素子を
形成するので、従来のようにファラデー効果を有する媒
体と磁石とを別々に加工して組み立てる必要がなく、加
工・組立工程を簡略化できる。また、焼き付けまたは焼
き固めによれば、ファイバー状、薄板状または基板上の
膜の形状を有するファラデー効果を有する媒体を磁石で
所望の厚みに被覆することが比較的容易にできる。

【００１３】本発明の上述の目的，その他の目的，特徴
および利点は、図面を参照して行う以下の発明の実施の
形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明にかかる磁石一体型ファラ
デー素子の製造方法の第１の実施形態では、まず、ファ
ラデー効果を有する媒体が準備される。ここでファラデ
ー効果とは、直線偏向光を磁場または磁化の方向に入射
させる事により偏向面が回転することをいい、該直線偏
向光を往復させると偏向面が順方向と同方向に回転する
光非相反性であることをいう。ファラデー効果を有する
媒体としては、たとえばＹＩＧ単結晶や、イットリウム
の一部をセリウムで置換したＣｅ：ＹＩＧ単結晶や、た
とえばＧｄ_2.7Ｃｅ_0.3Ｆｅ₅Ｏ₁₂やＴｂ_2.7Ｃｅ_0.3
Ｆｅ₅Ｏ₁₂などのイットリウムをガドリニウムまたはテ
ルビウムで置換したガーネット単結晶や、ＳｒＴｉＯ₃
などの金属酸化物を用いることができる。さらに、ファ
ラデー効果を有する媒体としては、たとえばＣｄＭｎＨ
ｇなどの合金や、Ｔｂをドープした常磁性ガラスや磁性
ガラスないし鉛ガラスなどのガラスを用いることもでき
る。これらのファラデー効果を有する媒体は、ファイバ
ー状、薄板状、または基板上の膜状に当初から育成され
る。ファイバー状や薄板状のものを得るためには、たと
えば特願平８−９３５８１号などに開示されたＴＳＦＺ
法を改良した方法を用いることができる。また、薄板状
や基板上の膜状のものを得るためには、たとえばＬＰＥ
法を用いることができる。つまり、本発明においては、
ファラデー効果を有する媒体が、たとえばファラデー回
転子などとしてそのまま適用することのできる形状に当
初から育成される。したがって、従来必要とされていた
ファラデー効果を有する媒体の加工工程を簡略化でき
る。

【００１５】次に、磁性ペーストが準備される。磁性ペ
ーストを形成するための磁石組成物粉末としては、Ｓｍ
−Ｃｏ合金粉末やＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金粉末などの希土類
磁石作製用粉末、フェライト磁石作製用粉末、アルニコ
磁石作製用粉末などが用いられる。また、ビヒクルとし
ては、エチレングリコールやグリセリンなどの有機物が
用いられる。そして、磁石組成物粉末とビヒクルとを容
器中で均一に混合することにより磁性ペーストが準備さ
れる。

【００１６】次に、ファラデー効果を有する媒体の周囲
に所定の厚みで磁性ペーストが塗布される。つまり、媒
体は磁性ペーストで被覆される。この塗布工程は、たと
えば上述の容器中の磁性ペースト内へファラデー効果を
有する媒体を挿入し、そのまま乾燥させることによりな
される。この方法によれば、ファラデー効果を有する媒
体の周囲に焼き付けられる磁石の厚みの調整を行いやす
い。その他の方法としては、たとえば刷毛などで塗布し
てもよい。磁性ペーストの乾燥は、ビヒクルを蒸発させ
て除去することにより行う。この蒸発による除去は、ビ
ヒクルとしてエチレングリコールを用いる場合には、そ
の沸点よりも高いたとえば約２００℃の乾燥器中でなさ
れ、グリセリンを用いる場合にはその沸点よりも高いた
とえば約３００℃の乾燥器中でなされる。

【００１７】次に、所定の焼成温度で焼成されて、磁石
が媒体に一体的に焼き付けられる。焼成温度は、用いら
れる磁石組成物によって異なるが、おおよそ１１００〜
１３００℃程度の温度で行われる。また、希土類磁石を
形成する場合には、還元雰囲気中で焼成を行う必要があ
る。

【００１８】こうして磁石が一体的に焼き付けられたフ
ァラデー効果を有する媒体が得られる。そして、これを
切断、研磨して外形を所望の形状に整えることにより、
本発明にかかる磁石一体型ファラデー素子が完成する。
この磁石一体型ファラデー素子は、たとえば高容量メモ
リ素子や光アイソレータなどに用いることができ、図１
２に示した光アイソレータ１でいえばファラデー回転子
２と磁界印加用磁石３とが一体化されたものである。し
たがって、従来のようにファラデー効果を有する媒体と
磁石とを別々に加工して組み立てる必要がなく、加工・
組立工程を簡略化できる。また、上述のような焼き付け
工程によれば、ファイバー状、薄板状または基板上の膜
の形状を有するファラデー効果を有する媒体を所望の厚
みの磁石で被覆することが比較的容易にできる。

【００１９】また、本発明にかかる磁石一体型ファラデ
ー素子の製造方法の第２の実施形態では、ファラデー効
果を有する媒体および磁性ペーストが上述した第１の実
施形態と同様に準備される。次に、ファラデー効果を有
する複数の媒体が互いに所定の間隔をおきつつ、一つの
容器内の磁性ペースト中に挿入される。そして、上述の
実施形態と同様にビヒクルが蒸発除去された後、所定の
焼成温度で焼成されて、磁石が焼き固められる。その結
果、ファラデー効果を有する複数の媒体が同じ磁石内に
内蔵された塊が得られる。こうして得られた塊を各媒体
ごとに磁石とともに切り出し、それぞれ外形を所定の形
状に仕上げることにより、本発明にかかる磁石一体型フ
ァラデー素子が複数個完成する。この第２の実施形態に
よっても、第１の実施形態と同様の効果を得ることがで
きるとともに、一度に多数個の磁石一体型ファラデー素
子を製造することができるので、生産効率が上がる。

【００２０】以下により具体的な実施例について説明す
る。

【００２１】

【実施例】（実施例１）図１は、本発明にかかる磁石一
体型ファラデー素子の製造方法の一実施例を示す工程図
である。この実施例では、ステップ１において、図２に
示す単結晶育成装置１０を用いて、直径１ｍｍのファイ
バー状のＹＩＧ単結晶を作製した。図２（Ａ）は、単結
晶育成装置１０を正面から見た断面図であり、図２
（Ｂ）は平面から見た断面図である。この単結晶育成装
置１０は、ＴＳＦＺ法を改良した方法を実施するための
装置である。ここでこの単結晶育成装置１０について説
明する。

【００２２】この単結晶育成装置１０は、主加熱装置を
構成するＹＡＧレーザー発生装置１２を含む。ＹＡＧレ
ーザー発生装置１２には、ファイバー１４ａ，１４ｂを
介して、２つのレーザー光発射口１６ａ，１６ｂが接続
される。また、単結晶育成装置１０は、筐体１７を含
む。筐体１７中には、反射板として、双楕円をその長軸
の周りに回転させた双楕円回転面で囲まれた立体形状の
双楕円ミラ−１８が形成される。ここで双楕円とは、２
つの楕円が一つの焦点を共有して組み合わされた形状を
いう。レーザー光発射口１６ａ，１６ｂは、筐体１７お
よび双楕円ミラ−１８を貫通し、双楕円ミラー１８で囲
まれた空間の中央部を挟んで対向して配置される。双楕
円ミラー１８内には、ハロゲンランプ２０ａ，２０ｂ
が、それぞれ異なる楕円の焦点に対応する位置に配置さ
れる。双楕円ミラー１８とハロゲンランプ２０ａ，２０
ｂとで補助加熱装置としての光学的加熱装置が構成され
る。ハロゲンランプ２０ａ，２０ｂは、熱源としての光
源である。ハロゲンランプ２０ａ，２０ｂからの光は、
双楕円ミラー１８内面で反射されて、双楕円の共有焦点
Ｆに集光される。また、上述のレーザー光発射口１６
ａ，１６ｂからのレーザー光も、双楕円ミラー１８内の
双楕円の共有焦点Ｆに向かって発射される。したがっ
て、双楕円ミラー１８で囲まれた空間の中央部の共有焦
点に試料を配置することにより、試料が加熱される。ま
た、ＹＡＧレーザーの出力やハロゲンランプ２０ａ，２
０ｂの出力を調整することにより、温度分布や温度勾配
を最適な条件とすることができる。この単結晶育成装置
１０では、共有焦点Ｆにおいては、たとえば１７００℃
程度の温度になるが、その周囲は加熱されていないた
め、共有焦点Ｆから遠ざかるにつれて急激に温度が低下
する。したがって、加熱部分およびその近傍において、
大きくかつ急峻な温度勾配が形成される。

【００２３】双楕円ミラー１８で囲まれた内部には、原
料棒および種結晶を保持するための上軸２２ａおよび下
軸２２ｂが共有焦点Ｆを間に挟んで対向して配置され
る。上軸２２ａおよび下軸２２ｂは、それぞれ双楕円ミ
ラー１８の内側から外側へ延びだして、上軸移動装置２
３ａおよび下軸移動装置２３ｂに取り付けられる。上軸
移動装置２３ａおよび下軸移動装置２３ｂは、上軸２２
ａおよび下軸２２ｂを同期させて軸方向に移動させるも
のである。その移動速度は、好ましくは１ｍｍ〜８ｍｍ
／ｈｒである。上軸２２ａおよび下軸２２ｂの移動速度
は、それぞれ同一でもよく、異なる速度でもよい。たと
えば上軸２２ａと下軸２２ｂとの間の間隔が徐々に離れ
ていくようにした場合には、太さの細い単結晶を得るこ
とができ、上軸２２ａと下軸２２ｂとの間の間隔が徐々
に近づくようにした場合には、太さの太い単結晶を得る
ことができる。

【００２４】上軸２２ａの下軸２２ｂと対応した端部に
は、たとえば丸棒状、角棒状、板状その他の形状のＹＩ
Ｇなどの磁性ガーネット多結晶が原料棒２４として固定
される。原料棒２４に丸棒状のものを用いれば、断面円
形のファイバー状の単結晶が得られ、角棒状のものを用
いれば、断面矩形のファイバー状ないし薄板状の単結晶
が得られる。また、下軸２２ｂの上軸２２ａと対応した
端部には、たとえばＹＩＧ単結晶などの種結晶２５が固
定される。このように原料棒２４と種結晶２５とを保持
することにより、両者が突き合わされることになる。な
お、種結晶２５を上軸２２ａに取り付け、原料棒２４を
下軸２２ｂに取り付けてもよい。また、原料棒２４の代
わりに、たとえばＧＧＧ基板の表面に磁性ガーネット多
結晶体をスラリ状にして塗布し、乾燥させた原料材２４
を用いてもよい。その場合には、ＧＧＧ基板上に薄板状
ないし薄膜状の磁性ガーネット単結晶を得ることができ
る。なお、この場合には、原料材２４を保持し移動させ
るために、上軸２２ａまたは下軸２２ｂのどちらか一方
だけを用いればよい。また、上軸２２ａ，下軸２２ｂ，
原料棒２４，種結晶２５および得られる単結晶２８は、
石英管２７内に収納される。この石英管２７内の雰囲気
は、単結晶製造条件に合わせてＡｒガスやＯ₂ ガスが入
れられるなどして適宜調整される。

【００２５】この単結晶育成装置１０で磁性ガーネット
単結晶を製造するには、まず、原料棒２４の種結晶２５
と対向した端部を共有焦点Ｆに配置する。次に、主加熱
装置および補助加熱装置によって原料棒２４の当該端部
を１７００℃程度に加熱し溶融させ、そこに種結晶２５
の端部を当接させることにより、融帯２６を形成する。
すなわち、融帯２６は、双楕円ミラー１８の共有焦点Ｆ
に対応する位置に形成される。そして、上述したように
上軸２２ａおよび下軸２２ｂを軸方向に移動させること
により、原料棒２４の一端から他端にわたって融帯２６
を移動させる。その結果、加熱溶融と冷却凝固が連続的
に行われ、目的とする磁性ガーネット単結晶を得ること
ができる。この単結晶育成装置１０を用いれば、初めか
らファラデー回転子などの素子のサイズに合った大きさ
の磁性ガーネット単結晶を得ることができる。そのた
め、従来必要であった磁性ガーネット単結晶の大きな塊
りから素子の形状への加工工程を簡略化することがで
き、材料の使用効率も上げることができる。また、この
単結晶育成装置１０によれば、坩堝やフラックスを使用
しないので、高純度の単結晶を育成することができる。

【００２６】次に、この実施例１では、ステップＳ２に
おいて、Ｓｍ−Ｃｏ合金粉末とビヒクルとを容器内で均
一に混合して磁性ペーストを準備した。この容器として
は、たとえば直径４ｍｍ程度の円筒状のものが用いられ
る。この容器の直径は形成使用とする磁石の厚みに応じ
て変更される。

【００２７】次に、ステップＳ３において、図３に示す
ように、ステップＳ１で得られたＹＩＧ単結晶ファイバ
ーをステップＳ２で作成した磁性ペースト中に挿入して
埋め込んだ。そして、ステップＳ４において、約２００
℃〜３００℃に加熱してビヒクルを除去し乾燥させた。

【００２８】次に、ステップＳ５において、ＹＩＧ単結
晶ファイバーの周囲に磁性ペーストが塗布され乾燥され
た状態のものを容器から取り出し、ＹＩＧ単結晶ファイ
バーの軸方向に磁界を印加しながらたとえば１００〜５
００ｋｇｆ／ｃｍ²の圧力でプレス成形した。このプレ
ス成形は、外形を目的の形状にするとともに、後の焼成
工程における反応性を高めるために行われる。また、磁
界中でプレス成形するのは、磁石粉末の磁化方位を一方
向に揃えるためである。

【００２９】次に、ステップＳ６において、プレス成形
後のものを焼結するため、還元雰囲気下、たとえば１１
００〜１３００℃で焼成した。こうして、図４に示すよ
うなＹＩＧ単結晶ファイバーの周囲に磁石が一体的に焼
結されたものが得られた。これをステップＳ７におい
て、所定の厚みに切断し、端面を研磨して外形を整える
ことにより、図５に示すような磁石一体型ファラデー素
子を得ることができた。図５に示す磁石一体型ファラデ
ー素子の厚み方向両側に互いに４５°傾けた偏光子を配
置して波長１３００ｎｍのレーザ光を照射したところ、
４５°のファラデー回転角を示した。

【００３０】（実施例２）実施例１の磁石作製用合金粉
末をＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金に代えて、実施例１と同様に磁
石一体型ファラデー素子を作製した。この磁石一体型フ
ァラデー素子の厚み方向両側に互いに４５°傾けた偏光
子を配置して波長１３００ｎｍのレーザ光を照射したと
ころ、４５°のファラデー回転角を示した。

【００３１】（実施例３）実施例１と同様にしてＹＩＧ
単結晶ファイバーを複数本育成した。また、磁石作製用
合金粉末としてＳｍ−Ｃｏ合金粉末を用いて磁性ペース
トを作製した。そして、その磁性ペースト中に複数本の
ＹＩＧ単結晶ファイバ−を互いに所定の間隔をおくよう
にしながら挿入して埋め込んだ。その後、約２００〜３
００℃の温度でビヒクルを蒸発させて除去した。さら
に、磁界中でのプレス成形後、焼成することにより、図
６に示すように、埋め込んだ本数分のＹＩＧ単結晶ファ
イバーを含む磁石を得た。その後、各ＹＩＧ単結晶ファ
イバーを磁石とともに切断し、所望の形状、厚みに加工
して、図５に示したものと同様の磁石一体型ファラデー
素子を得た。そして、これに対して実施例１と同様にし
て波長１３００ｎｍのレーザ光を照射したところ、４５
°のファラデー回転角を示した。

【００３２】（実施例４）実施例３の磁石作製用合金粉
末をＮｄ−Ｆｅ−Ｂに代えて、実施例３と同様に磁石一
体型ファラデー素子を作製した。この磁石一体型ファラ
デー素子も実施例１と同様に波長１３００ｎｍのレーザ
光照射により４５°のファラデー回転角を示した。

【００３３】（実施例５）図１に示した単結晶育成装置
１０を用いて、イットリウムの一部をセリウムに置換し
たＣｅ：ＹＩＧ単結晶（たとえばＹ_2.7Ｃｅ_o.3Ｏ₁₂）
のファイバーを作製した。得られたＣｅ：ＹＩＧ単結晶
ファイバーを用いて、上述の実施例１〜実施例４と同様
に磁石一体型ファラデー素子を形成した。この磁石一体
型ファラデー素子も実施例１と同様に波長１３００ｎｍ
のレーザ光照射により４５°のファラデー回転角を示し
た。

【００３４】（実施例６）ＬＰＥ法により薄板状のＹＩ
Ｇ単結晶を複数作製した。これを実施例３と同様に磁性
ペースト中に挿入して埋め込んだ。その後、約２００〜
３００℃の温度でビヒクルを蒸発させて除去した。さら
に、磁界中でのプレス成形後、焼成することにより、図
７に示すように、埋め込んだ本数分のＹＩＧ単結晶薄板
を含む磁石を得た。その後、各ＹＩＧ単結晶薄板を磁石
とともに切断して図８に示すような形状に加工した。さ
らに、これを所定の厚みに加工して図９に示すような磁
石一体型ファラデー素子を得た。これに対して実施例１
と同様にして波長１３００ｎｍのレーザ光を照射したと
ころ、４５°のファラデー回転角を示した。

【００３５】（実施例７）ＹＩＧのＹをＧｄまたはＴｂ
に置換することで、磁性ガーネットの飽和磁化が下が
り、温度特性が改善され、外部印加磁場を小さくするこ
とができる。この場合には、磁石を高価な希土類磁石か
ら安価なフェライト磁石やアルニコ磁石に代えることが
できる。そこで、Ｇｄ_2.7Ｃｅ_0.3Ｆｅ₅Ｏ₁₂の単結晶
（Ｇｄ，Ｃｅガーネット単結晶）を作製し、それにフェ
ライト磁石を一体化した磁石一体型ファラデー素子を実
施例５および実施例６と同様に作製した。その結果、実
施例１と同様に波長１３００ｎｍのレーザ光照射により
４５°のファラデー回転角を示した。また、フェライト
磁石の代わりにアルニコ磁石を使用した磁石一体型ファ
ラデー素子でも同様の効果を得ることができた。

【００３６】（実施例８）ＹＩＧ単結晶ファイバーの代
わりにファラデー効果を示すガラスを用いて実施例１か
ら実施例７までと同様に磁石一体型ファラデー素子を形
成した。また、ファラデー効果を有する合金であるＣｄ
ＭｎＨｇを用いて上述の各実施例と同様に磁石一体型フ
ァラデー素子を形成した。さらに、ファラデー効果を有
する酸化物材料であるＳｒＴｉＯ₃を用いて上述の各実
施例と同様に磁石一体型ファラデー素子を形成した。こ
れらのいずれの磁石一体型ファラデー素子も実施例１と
同様に波長１３００ｎｍのレーザ光照射により、４５°
のファラデー回転角を示した。

【００３７】（実施例９）ＬＰＥ法によりＧＧＧ基板上
に薄膜状のＹＩＧ単結晶を作製した。その厚み方向の両
面に磁性ペーストを塗布して焼き付けた。この塗布はた
とえば印刷によってもよい。その後、上述の各実施例と
同様の工程を経て、焼成することにより、図１０および
図１１に示すような磁石一体型ファラデー素子を得た。
これに対して実施例１と同様にして波長１３００ｎｍの
レーザ光を照射したところ、４５°のファラデー回転角
を示した。

【００３８】なお、本発明にかかる製造方法は、ファラ
デー素子のみならず、たとえば静磁波素子にも適用する
ことも可能である。

【００３９】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、ファラデー効果を有する媒体に永久磁石を焼き
付けて、あるいはファラデー効果を有する媒体の周囲に
永久磁石を焼き固めて磁石一体型ファラデー素子を形成
するので、従来のように別々に形成したファラデー効果
を有する媒体と永久磁石を組み立てる必要がなくなり、
組立工程を簡略化できる。また、焼き付けまたは焼き固
めによれば、ファイバー状、薄板状または基板上の膜の
形状を有するファラデー効果を有する媒体を永久磁石で
被覆することが容易にできる。したがって、加工・組立
工程を簡略化でき、ファラデー素子を低コストで容易か
つ大量に供給することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる磁石一体型ファラデー素子の製
造方法の一実施例を示す工程図である。

【図２】（Ａ）は単結晶育成装置の一例を正面から見た
断面図解図であり、（Ｂ）は平面から見た断面図解図で
ある。

【図３】図１に示す実施例におけるステップＳ３の工程
の図解図である。

【図４】図１に示す実施例においてＹＩＧ単結晶ファイ
バーの周囲に磁石が一体的に焼結された状態を示す斜視
図解図である。

【図５】本発明にかかる磁石一体型ファラデー素子の一
例を示す斜視図である。

【図６】本発明にかかる他の実施例において複数のＹＩ
Ｇ単結晶ファイバーの周囲に磁石が一体的に焼結された
状態を示す斜視図解図である。

【図７】本発明にかかるさらに他の実施例において複数
のＹＩＧ単結晶薄板の周囲に磁石が一体的に焼結された
状態を示す斜視図解図である。

【図８】本発明にかかるさらに他の実施例においてＹＩ
Ｇ単結晶ファイバーの周囲に磁石が一体的に焼結された
状態を示す斜視図解図である。

【図９】本発明にかかる磁石一体型ファラデー素子の他
の例を示す斜視図である。

【図１０】本発明にかかる別の実施例においてＧＧＧ基
板上のＹＩＧ単結晶薄膜の厚み方向の両面に磁石が一体
的に焼結された状態を示す斜視図である。

【図１１】図１０の線ＸＩ−ＸＩにおける断面図であ
る。

【図１２】磁性ガーネット単結晶で形成されたファラデ
ー素子を用いた光アイソレータの一例を示す一部切り欠
き斜視図である。

【図１３】図１２に示す光アイソレータの作用を示すた
めの図解図である。

【符号の説明】

１光アイソレータ２ファラデー回転子３磁界印加用磁石４ヨーク５偏光子６検光子１０単結晶育成装置１２ＹＡＧレーザー発生装置１６ａ，１６ｂレーザー光発射口１８双楕円ミラー２０ａ，２０ｂハロゲンランプ２４原料棒２５種結晶２６融帯

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岡田正勝京都市中京区聚楽廻東町22番地コスモ二条 110

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ファラデー効果を有する媒体を準備する
ステップ、磁性ペーストを準備するステップ、および前記媒体に前
記磁性ペーストを塗布した後、焼成することにより前記
媒体の周囲に磁石を焼き付けるステップを含む、磁石一
体型ファラデー素子の製造方法。
【請求項２】ファラデー効果を有する媒体を準備する
ステップ、磁性ペーストを準備するステップ、前記媒体を前記磁性ペースト中に埋め込んでから、それ
を成形して焼成することにより前記媒体の周囲に磁石を
焼き固めるステップを含む、磁石一体型ファラデー素子
の製造方法。
【請求項３】前記ファラデー効果を有する媒体の形状
は、ファイバー状、薄板状または基板上の膜である、請
求項１または請求項２に記載の磁石一体型ファラデー素
子の製造方法。
【請求項４】前記ファラデー効果を有する媒体は、金
属酸化物、合金またはガラスからなる、請求項１ないし
請求項３のいずれかに記載の磁石一体型ファラデー素子
の製造方法。
【請求項５】前記磁石は、合金磁石、フェライト磁
石、または希土類磁石である、請求項１ないし請求項４
のいずれかに記載の磁石一体型ファラデー素子の製造方
法。