JPS5980914A - 円板共振器 - Google Patents
円板共振器Info
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- JPS5980914A JPS5980914A JP58173316A JP17331683A JPS5980914A JP S5980914 A JPS5980914 A JP S5980914A JP 58173316 A JP58173316 A JP 58173316A JP 17331683 A JP17331683 A JP 17331683A JP S5980914 A JPS5980914 A JP S5980914A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P7/00—Resonators of the waveguide type
-
- 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
- C30B19/00—Liquid-phase epitaxial-layer growth
- C30B19/02—Liquid-phase epitaxial-layer growth using molten solvents, e.g. flux
-
- 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
- C30B29/22—Complex oxides
- C30B29/28—Complex oxides with formula A3Me5O12 wherein A is a rare earth metal and Me is Fe, Ga, Sc, Cr, Co or Al, e.g. garnets
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F10/00—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
- 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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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は組成Ｙ、Ｆｅ、ｘＭｘＯ，，Ｃ式中、Ｍはガー
ネット格子の八面体および四面体位置を占める非磁性イ
オンを示す）のフェリ磁性ガーネット材料からなるエピ
タキシアル層を有するガーネット材料の基体から構成し
た円板共振器に関する。
ネット格子の八面体および四面体位置を占める非磁性イ
オンを示す）のフェリ磁性ガーネット材料からなるエピ
タキシアル層を有するガーネット材料の基体から構成し
た円板共振器に関する。
（軸方向に磁化した）円板共振器は、例えばＶＨＦ−、
ＵＨＦ−、５ＨＦ−およびＥＴ）Ｉ−波長範囲において
調子合わせできる（ ｔｕｎａｂｌｅ ）発振器および
フィルター用のフェリ磁性共振器として用いることがで
きる。特に、この共振器は低い共振周波数で作動するこ
とができる。更に、縮退静磁共振モードを有するフェリ
磁性共振の漂遊結合を円板共振器に起さない。
ＵＨＦ−、５ＨＦ−およびＥＴ）Ｉ−波長範囲において
調子合わせできる（ ｔｕｎａｂｌｅ ）発振器および
フィルター用のフェリ磁性共振器として用いることがで
きる。特に、この共振器は低い共振周波数で作動するこ
とができる。更に、縮退静磁共振モードを有するフェリ
磁性共振の漂遊結合を円板共振器に起さない。
円板共振器は、例えばＤＩ−Ｏ８２９４１９９４号明細
書に記載さ、れている。仁れらの円板共振器は災際上適
当であるが、しかし適用範囲はｚＯ〜１００μ漢の範囲
の単結晶円板厚さを必要としている。
書に記載さ、れている。仁れらの円板共振器は災際上適
当であるが、しかし適用範囲はｚＯ〜１００μ漢の範囲
の単結晶円板厚さを必要としている。
従来技術ではこの単結晶円板を問題なく作ることができ
ない。かかる単結晶円板の製造には比較的に経費がかか
る経済的な欠点がるる。
ない。かかる単結晶円板の製造には比較的に経費がかか
る経済的な欠点がるる。
例えば、（ｙ、 Ｌａ）ａ（Ｆｅ−Ｇａ〕５０１１の８
または１０９ｍの層厚さのエピタキシアル層を市販から
入手しうる＜ ｌｌ ｌ ） ＧｄａＧａｓＯ□、基体
上に堆積する薄膜技術（ｔｈｉｎｆｉｌｍ ｔｅｃｈｎ
ｏｌｏｇｙ ）から知られている方法によって円板共振
器を経済的に好ましい手段で作ることが試みられている
（ ［Ｍａｔ、Ｒｅｓ、Ｂｕｌｌ、Ｊ１２、 Ｐ 、
７８５〜７４０（１９７７）Ｊ。この方法は所望の磁性
層を一工程で（例えば、仕上げ処理を施さないで）エピ
タキシアル的に設けるために、例えばガリウム ドープ
ドモノリシックＹＩＧ単結晶円板の製造よりも著しく経
済的でおり、この方法はモノリシックＹＩＧ単結晶円板
の製造と比較してコストに関して極めて好ましい。この
理由のために、モノリシック単結晶円板を用いる代りに
相当する組成物のエピタキシアル層を有する円板共振器
を作るのが好ましい。
または１０９ｍの層厚さのエピタキシアル層を市販から
入手しうる＜ ｌｌ ｌ ） ＧｄａＧａｓＯ□、基体
上に堆積する薄膜技術（ｔｈｉｎｆｉｌｍ ｔｅｃｈｎ
ｏｌｏｇｙ ）から知られている方法によって円板共振
器を経済的に好ましい手段で作ることが試みられている
（ ［Ｍａｔ、Ｒｅｓ、Ｂｕｌｌ、Ｊ１２、 Ｐ 、
７８５〜７４０（１９７７）Ｊ。この方法は所望の磁性
層を一工程で（例えば、仕上げ処理を施さないで）エピ
タキシアル的に設けるために、例えばガリウム ドープ
ドモノリシックＹＩＧ単結晶円板の製造よりも著しく経
済的でおり、この方法はモノリシックＹＩＧ単結晶円板
の製造と比較してコストに関して極めて好ましい。この
理由のために、モノリシック単結晶円板を用いる代りに
相当する組成物のエピタキシアル層を有する円板共振器
を作るのが好ましい。
しかし、この場合でも次に示す欠点がある：Ｙ、（Ｆｅ
、 Ｇａ）、Ｏ□、のモノリシック単結晶円板は円板厚
さに殆んど依存しない２ ＧＨ２以下のΔＨ＜ｌｏ。
、 Ｇａ）、Ｏ□、のモノリシック単結晶円板は円板厚
さに殆んど依存しない２ ＧＨ２以下のΔＨ＜ｌｏ。
１７ｍの所望フェリ磁性共振線巾（ＦＭＲ−線巾）を示
すのに対して、ＦＭＲ線巾の著しい増加、増加する付加
減衰（ａｄｄｉｔｉｏｎｌ ｄａｍｐｉｎｇ ）および
静磁線スペクトルの周波数範囲における個々の共振線の
位置および強さの不規則分布が約５μｍ以上の層厚さを
有ｆル＜１１１）Ｇｄ、Ｇａ、０□２基体上のエピタキ
シアル的に作られた（ Ｙ、 Ｌａ）、’（Ｆｅ、 Ｇ
ａ）、Ｏ，層のために確めた。これらの層は多量のラン
タンを含んでいた。円板共振器をマイクロ波範囲におけ
る発振器およびフィルター用の共振器として用いる場合
には５〜１００μ餌、特にｚＯ〜１００μｓｏ活性材料
の層厚さを必要とするから、既知の（Ｙ、 ｈａ）。
すのに対して、ＦＭＲ線巾の著しい増加、増加する付加
減衰（ａｄｄｉｔｉｏｎｌ ｄａｍｐｉｎｇ ）および
静磁線スペクトルの周波数範囲における個々の共振線の
位置および強さの不規則分布が約５μｍ以上の層厚さを
有ｆル＜１１１）Ｇｄ、Ｇａ、０□２基体上のエピタキ
シアル的に作られた（ Ｙ、 Ｌａ）、’（Ｆｅ、 Ｇ
ａ）、Ｏ，層のために確めた。これらの層は多量のラン
タンを含んでいた。円板共振器をマイクロ波範囲におけ
る発振器およびフィルター用の共振器として用いる場合
には５〜１００μ餌、特にｚＯ〜１００μｓｏ活性材料
の層厚さを必要とするから、既知の（Ｙ、 ｈａ）。
（Ｆｅ、 Ｇａ）、Ｏ□２層はこの用途のために用いる
ことができない。
ことができない。
本発明の目的は〉６μ常の層厚さを有するエピタキシア
ル置換ＹＩＧ層を有する円板共振器において、比較的に
低いフェリ磁性共振線巾をフェリ磁性ガーネット材料の
モノリシック単結晶円板からなる円板共振器において達
成するように改良した円板共振器を提供することである
。
ル置換ＹＩＧ層を有する円板共振器において、比較的に
低いフェリ磁性共振線巾をフェリ磁性ガーネット材料の
モノリシック単結晶円板からなる円板共振器において達
成するように改良した円板共振器を提供することである
。
本発明の円板共振器は組成Ｙ８Ｆｅ、−ｘＭｘＯ□、を
有するエピタキシアル フェリ磁性ガーネット層を担持
する式Ａ８（Ｇａ□−ｐＤｐ ） ６０１１Ｂ Ｃ式中
、Ａはメンデレフ周期律表の第１ＩＩＡ族の少なくとも
１棟の元゛素を示し、Ｄはガリウム イオンより小さく
、かつガーネット格子の八面体および四面体位置を占め
る非磁性イオンを示し、およびｘ〉０およびｐ〉００条
件を満し、ｐ＝００場合にはＡはＣｄ単独でなない）で
規定された組成を有し、かつ基体材料のおよび層材料の
格子定数ａ。間の差を０．０００８ ｎｍ以下とする単
結晶ガーネット基体から構成したことｔ−％徴とする。
有するエピタキシアル フェリ磁性ガーネット層を担持
する式Ａ８（Ｇａ□−ｐＤｐ ） ６０１１Ｂ Ｃ式中
、Ａはメンデレフ周期律表の第１ＩＩＡ族の少なくとも
１棟の元゛素を示し、Ｄはガリウム イオンより小さく
、かつガーネット格子の八面体および四面体位置を占め
る非磁性イオンを示し、およびｘ〉０およびｐ〉００条
件を満し、ｐ＝００場合にはＡはＣｄ単独でなない）で
規定された組成を有し、かつ基体材料のおよび層材料の
格子定数ａ。間の差を０．０００８ ｎｍ以下とする単
結晶ガーネット基体から構成したことｔ−％徴とする。
フェリ磁性ガーネットの１２面体格子位置においてはＹ
の１部をＬａで置換する必要がない。
の１部をＬａで置換する必要がない。
また、本発明はフェリ磁性共振線巾が共振体を形成する
結晶格子の均一構造に影響されるという事実に基づき、
上述する円板共振器を含むマイクロ波装置に関する。こ
の装置は、フェリ磁性ガーネット材料のモノリシック単
結晶円板からなる円板共振器において問題がない。しか
しながら、７エリ磁性ガーネツト単結晶を異なる組成物
および異なる結晶定数のガーネット基体上にエピタキシ
アル層の形態で設ける場合に困難がある。できるだけ小
さいフェリ磁性共振線巾を達成するために、基体単結晶
を同じ結晶学的構造およびその上に設ける層と殆んど等
しい格子定数を有するようにする必要がある。層の組成
お゛よびその結晶学的パラメータを共振器適用のために
必要とされる磁気特性のために設定するから、基体を層
に結晶学的に適合する必要がある。事火、イツトリウム
より大きいイオン半径ヲ有する反磁性ランタンで反磁性
イツトリウムを部分的に置換して層の格子定数を基体の
格子定数に適応することは層の上述する望ましくない特
性を導ひく。
結晶格子の均一構造に影響されるという事実に基づき、
上述する円板共振器を含むマイクロ波装置に関する。こ
の装置は、フェリ磁性ガーネット材料のモノリシック単
結晶円板からなる円板共振器において問題がない。しか
しながら、７エリ磁性ガーネツト単結晶を異なる組成物
および異なる結晶定数のガーネット基体上にエピタキシ
アル層の形態で設ける場合に困難がある。できるだけ小
さいフェリ磁性共振線巾を達成するために、基体単結晶
を同じ結晶学的構造およびその上に設ける層と殆んど等
しい格子定数を有するようにする必要がある。層の組成
お゛よびその結晶学的パラメータを共振器適用のために
必要とされる磁気特性のために設定するから、基体を層
に結晶学的に適合する必要がある。事火、イツトリウム
より大きいイオン半径ヲ有する反磁性ランタンで反磁性
イツトリウムを部分的に置換して層の格子定数を基体の
格子定数に適応することは層の上述する望ましくない特
性を導ひく。
本発明の他の好適な例においては、基体材料が式Ｇａｓ
（Ｇａ、ＡＺ ）ｓ Ｏ１２ｐ Ｙ８Ｇａｓ０１２
ｔ Ｄｙａにａ、ｏｚｓ ５Ｙ８（Ｇａ、 ＡＩり、Ｏ
□、； Ｄｙ、（Ｇａ、 ＡＩ）、Ｏ，、または（Ｇｄ
、 ’Ｙ）８Ｇａ、Ｏ□、からなる組成を有し、層材料
は式Ｙ８（Ｆｅ、 Ｇａ）５０．またはＹ８（Ｆｅ、
ＡＩり、Ｏ□、の組成を有する。
（Ｇａ、ＡＺ ）ｓ Ｏ１２ｐ Ｙ８Ｇａｓ０１２
ｔ Ｄｙａにａ、ｏｚｓ ５Ｙ８（Ｇａ、 ＡＩり、Ｏ
□、； Ｄｙ、（Ｇａ、 ＡＩ）、Ｏ，、または（Ｇｄ
、 ’Ｙ）８Ｇａ、Ｏ□、からなる組成を有し、層材料
は式Ｙ８（Ｆｅ、 Ｇａ）５０．またはＹ８（Ｆｅ、
ＡＩり、Ｏ□、の組成を有する。
本発明より達成される利点は、特に基体材料における少
なくとも１部のガリウムおよび／ｌたはガドリニウムを
ガリウムおよびガドリニウムのそれぞれより小さいイオ
ン半径を有するイオン、例えばガリウムの場合にはアル
ミニウムまたはガドリニウムの場合にはイツトリウムま
たはジスプロシウムで置換することによって基体の格子
定数を層の格子定数に極めて正確に一致することができ
ることである。両置換は共に行うことができる。これに
よって、比較的に厚いフェリ磁性ガーネット層の層構造
として達成する共振器を作ることができる。
なくとも１部のガリウムおよび／ｌたはガドリニウムを
ガリウムおよびガドリニウムのそれぞれより小さいイオ
ン半径を有するイオン、例えばガリウムの場合にはアル
ミニウムまたはガドリニウムの場合にはイツトリウムま
たはジスプロシウムで置換することによって基体の格子
定数を層の格子定数に極めて正確に一致することができ
ることである。両置換は共に行うことができる。これに
よって、比較的に厚いフェリ磁性ガーネット層の層構造
として達成する共振器を作ることができる。
エピタキシアル層の鉄イオンの１部をアルミニウムイオ
ンで置換する場合には、堆積すべき層（この場合Ｙ、（
Ｆｅ、 ＡＩり、Ｏ□、）に極めて小さい格子定数をす
でに有する基体を用いることが好ましく、基体材料とし
てはＹ８Ｇａ、Ｏ□、またはＤｙ８Ｇａ、Ｏ，？考慮す
ることができる。更に、ガドリニウム ガリウム ガー
ネットについて上述する類似する手段によって基体材料
の格子定数を層材料格子定数に好ましく適応することが
できる。
ンで置換する場合には、堆積すべき層（この場合Ｙ、（
Ｆｅ、 ＡＩり、Ｏ□、）に極めて小さい格子定数をす
でに有する基体を用いることが好ましく、基体材料とし
てはＹ８Ｇａ、Ｏ□、またはＤｙ８Ｇａ、Ｏ，？考慮す
ることができる。更に、ガドリニウム ガリウム ガー
ネットについて上述する類似する手段によって基体材料
の格子定数を層材料格子定数に好ましく適応することが
できる。
次に、本発明の好適な例を次の実施例およびｔ付を面に
ついて説明する。
ついて説明する。
第１図は従来技術によるＧｄ８Ｇａ、０部２基体上にお
ける異なる厚さのエピタキシアル（Ｙ８． Ｌａ）８（
Ｆｅ。
ける異なる厚さのエピタキシアル（Ｙ８． Ｌａ）８（
Ｆｅ。
Ｇａ）５０１２層の７エリ磁性共振線スペクトルを示し
ている。
ている。
第２図は本発明における共振器結晶のイツトリウム置換
ガドリニウム ガリウム ガーネット基体上におけるエ
ピタキシアルＹ、Ｆｅ、、、Ｇａｏ、６０□８層のフェ
リ磁性共振線スペクトルを示している。
ガドリニウム ガリウム ガーネット基体上におけるエ
ピタキシアルＹ、Ｆｅ、、、Ｇａｏ、６０□８層のフェ
リ磁性共振線スペクトルを示している。
第８図はエピタキシアル的に生長したＹＩＧ層を有する
基体の共振器円板を示している。
基体の共振器円板を示している。
実施例 １
基体１上に設ける格子定数ａ。＝ １．ＺＢ６６ ｎｍ
ｆ有するエピタキシアル置換ＹＩＧ層２（第８図）に
おいて、組成Ｇｃｌ、６Ｙｏ、ｓＧａ、Ｏ□、の単結晶
を基体として用いた。
ｆ有するエピタキシアル置換ＹＩＧ層２（第８図）に
おいて、組成Ｇｃｌ、６Ｙｏ、ｓＧａ、Ｏ□、の単結晶
を基体として用いた。
先づ、この混晶の製造について記載する：出発物質（８
２４，１４ｆの（：＋ｄ ０ ８８８．８６ Ｆ （７
） Ｇａ、Ｏ。
２４，１４ｆの（：＋ｄ ０ ８８８．８６ Ｆ （７
） Ｇａ、Ｏ。
ｇ ８゜
オヨび４ＬＯｔ ノＹ、０８；全重１７ｏｏｆ）ｅ混合
し、円筒体形状に圧縮し、空気において１４００℃で焼
成した。
し、円筒体形状に圧縮し、空気において１４００℃で焼
成した。
次いで、焼成体を密閉結晶引上げ装置（ｃｌｏｓｅｄｃ
ｒｙｓｔａｌ −ｄｒａｗｉｎｇ ａｆｆａｒａｔｕｓ
）における誘電加熱るつｔ！内で約１９００℃で溶融
し良。２０１Ｎ＋８０％ ００．からなるガス混合物を
かかる装置に通し、ガドリニウムガリウム ガーネット
の円筒状単結晶棒を種晶として作用させた。引上げプロ
セスをチヨクラスキー法にょシ既知の手段で行った。生
長速度は５ 、 Ｏｔｎｍ／時にし、回転速度Ｆｉ４
Ｉｓ ｒｐｍ ［した。生長結晶は長さｌ Ｑ Ｑ ｍ
ｍおよび最大直径８５鴫であった。格子定数ａ０は１ｙ
２８６６ ｎｍであり、仁の場合生長の始めと生長の終
りとの間の格子定数の値の差Δ は２８１０−”ｎｍ以
下であった。０．５Ｏ ｍｍの淳さの（１ｌｌ）配向円板をがように生長したイ
ツトリウム置換ガドリニウム ガリウム ガーネット単
結晶からカットし）研磨した。生長単結晶から生長方向
に対して直角にカットした基体円板を既知の技術（例え
ば、［ジャーナル オブクリスタル グｏ −ス（Ｊｏ
ｕｒｎａｌ ｏｆ Ｇｒｙｓｔａｌ Ｇｒｏｗｔｈ、）
ＪＩ Ｐ、 ？２Ｂ 〜７１８（１９８１）） Ｋより
組成Ｙ８Ｆｅ４．４Ｇ５Ｌ０．．Ｏ□８のフェリ磁性ガ
ーネット層を作るための、１液相エピタキシープロセス
によって生成すべき層の組成に相当する組成物の溶融体
に浸した。
ｒｙｓｔａｌ −ｄｒａｗｉｎｇ ａｆｆａｒａｔｕｓ
）における誘電加熱るつｔ！内で約１９００℃で溶融
し良。２０１Ｎ＋８０％ ００．からなるガス混合物を
かかる装置に通し、ガドリニウムガリウム ガーネット
の円筒状単結晶棒を種晶として作用させた。引上げプロ
セスをチヨクラスキー法にょシ既知の手段で行った。生
長速度は５ 、 Ｏｔｎｍ／時にし、回転速度Ｆｉ４
Ｉｓ ｒｐｍ ［した。生長結晶は長さｌ Ｑ Ｑ ｍ
ｍおよび最大直径８５鴫であった。格子定数ａ０は１ｙ
２８６６ ｎｍであり、仁の場合生長の始めと生長の終
りとの間の格子定数の値の差Δ は２８１０−”ｎｍ以
下であった。０．５Ｏ ｍｍの淳さの（１ｌｌ）配向円板をがように生長したイ
ツトリウム置換ガドリニウム ガリウム ガーネット単
結晶からカットし）研磨した。生長単結晶から生長方向
に対して直角にカットした基体円板を既知の技術（例え
ば、［ジャーナル オブクリスタル グｏ −ス（Ｊｏ
ｕｒｎａｌ ｏｆ Ｇｒｙｓｔａｌ Ｇｒｏｗｔｈ、）
ＪＩ Ｐ、 ？２Ｂ 〜７１８（１９８１）） Ｋより
組成Ｙ８Ｆｅ４．４Ｇ５Ｌ０．．Ｏ□８のフェリ磁性ガ
ーネット層を作るための、１液相エピタキシープロセス
によって生成すべき層の組成に相当する組成物の溶融体
に浸した。
組成Ｙ８”４．４ＧａＯ，６０１１１の置換ＹＩＧ ７
１ ？作る溶融体として次に示す組成（モル９Ｆ、）の
溶融体ｚ０００ｔを用いた： ＰｂＯ８１，７５ Ｂ、Ｏ８５，７４ Ｙ、０８０．６６ Ｆｅ、Ｏ，１１，Ｂ６ ＧａＯＯ，５９ ８ ００ これらの出発物質を白金るつぼ内で数時間にわｆｅ、す
１０５０℃で溶融し、均質化するため白金攪拌機で攪拌
した。溶融体を９６５℃に冷却し、温度を一定に維持し
た。白金ホルダーに保持した基体を溶融体に浸し、ｓｏ
ｒｐｍの速度で回転した。与えられた組成の８１μｍ厚
さの層を基体上に８０分間にわたり生長させた。
１ ？作る溶融体として次に示す組成（モル９Ｆ、）の
溶融体ｚ０００ｔを用いた： ＰｂＯ８１，７５ Ｂ、Ｏ８５，７４ Ｙ、０８０．６６ Ｆｅ、Ｏ，１１，Ｂ６ ＧａＯＯ，５９ ８ ００ これらの出発物質を白金るつぼ内で数時間にわｆｅ、す
１０５０℃で溶融し、均質化するため白金攪拌機で攪拌
した。溶融体を９６５℃に冷却し、温度を一定に維持し
た。白金ホルダーに保持した基体を溶融体に浸し、ｓｏ
ｒｐｍの速度で回転した。与えられた組成の８１μｍ厚
さの層を基体上に８０分間にわたり生長させた。
第２図はＧｄ８．５Ｙ０．５”５０１１１上に堆積し７
’？上述ｆ；ｈ Ｂ １ μｍ 厚すＯエビｌ ＊ シ
フ ルＹ８Ｆｅ、、Ｇａ０．．ｏ１゜層のフェリ磁性共
振線スペクトルを示している。
’？上述ｆ；ｈ Ｂ １ μｍ 厚すＯエビｌ ＊ シ
フ ルＹ８Ｆｅ、、Ｇａ０．．ｏ１゜層のフェリ磁性共
振線スペクトルを示している。
共振線の密度および規則正しｂ位置、並びに約４゜Ａ／
ｒｎのフェリ磁性共振線巾は共振器結晶としてＹ （１
１，Ｇａ） Ｏノモ／ ＋７シツク単結晶円板で達成８
５ １１！ できる、値に相当する。
ｒｎのフェリ磁性共振線巾は共振器結晶としてＹ （１
１，Ｇａ） Ｏノモ／ ＋７シツク単結晶円板で達成８
５ １１！ できる、値に相当する。
第２図による共振線スペクトルに対して、ＧｄＢ”５０
１１１！基体上の既知（Ｄ （Ｙ、 Ｌａ八（Ｆｅ、
Ｇａ）、Ｏ。
１１１！基体上の既知（Ｄ （Ｙ、 Ｌａ八（Ｆｅ、
Ｇａ）、Ｏ。
層に関する第１図に示す共振線スペクトルは層厚さの増
力口に伴う共振線の不規則位置および撹乱静磁線スペク
トルの範囲の付加減衰を示している。
力口に伴う共振線の不規則位置および撹乱静磁線スペク
トルの範囲の付加減衰を示している。
この減衰は個々の共振線間のマイクロ波信号が第２図の
非攪乱共振線スペクトルにおけるように測定装置の基準
レベルに戻すことができなくなることによって確めるこ
とができる。第１および２図において、ｄは個々のエピ
タキシアル層の層厚さを意味しておｐ１測定装置の基準
レベルは試験層において高い磁界強さで記録した。この
ために層の７エリ磁性共振は選択測定周波数範囲より遥
かに高くする。
非攪乱共振線スペクトルにおけるように測定装置の基準
レベルに戻すことができなくなることによって確めるこ
とができる。第１および２図において、ｄは個々のエピ
タキシアル層の層厚さを意味しておｐ１測定装置の基準
レベルは試験層において高い磁界強さで記録した。この
ために層の７エリ磁性共振は選択測定周波数範囲より遥
かに高くする。
基体の格子定数ａ。を所望のエピタキシアル層の格子定
数に適応するための例としては、基体に対して組成物Ａ
、Ｇａ、０□、（こ＼にＡはイツトリウム置換によるガ
ドリニ、ラムを示す）からなるガーネット材料から出発
する実施例ＩＫ記載している。
数に適応するための例としては、基体に対して組成物Ａ
、Ｇａ、０□、（こ＼にＡはイツトリウム置換によるガ
ドリニ、ラムを示す）からなるガーネット材料から出発
する実施例ＩＫ記載している。
また、他の例としてはガドリニウムおよびイツトリウム
の代シに周期律表の第１ＩＩム族の少なくとも１種の他
の適当な元素を用いることができる。
の代シに周期律表の第１ＩＩム族の少なくとも１種の他
の適当な元素を用いることができる。
また、基体の格子定数ａ。金層の格子定数に適応する場
合には、１部のガリウム イオンを例、ｔばアルミニウ
ムの如き小さい非磁性イオンで置換することができる。
合には、１部のガリウム イオンを例、ｔばアルミニウ
ムの如き小さい非磁性イオンで置換することができる。
更に、基体の格子定数ａ。を層の格子定数に適応するに
は、ガリウム イオンの１部を例えばアルミニーラム
イオンで置換シ、ムを周期律表の第１ＩＩＡ族の元素か
ら適当に選択することができる。
は、ガリウム イオンの１部を例えばアルミニーラム
イオンで置換シ、ムを周期律表の第１ＩＩＡ族の元素か
ら適当に選択することができる。
格子定数ａ。全適応する上述する種々の手段は自架者に
より容易に行うことができ、このためにガドリニウム
ガリウム ガーネットにおいてガリウムｔ”フルミニラ
ムで置換する他の例によシ基体の格子定数ａ。をガリウ
ム置換イツトリウム イオン ガーネット層の格子定数
に適応することができた。
より容易に行うことができ、このためにガドリニウム
ガリウム ガーネットにおいてガリウムｔ”フルミニラ
ムで置換する他の例によシ基体の格子定数ａ。をガリウ
ム置換イツトリウム イオン ガーネット層の格子定数
に適応することができた。
実施例 ２
基体上に設け、格子定数ａ。＝ １．８８６８ ｎｍを
有するエピタキシアルｙ８Ｆｅ、、Ｇａｏ、、０□８層
について、組成Ｇｄ８Ｇａ４．７”０．８０１ｉ１の単
結晶を基体として用いた。
有するエピタキシアルｙ８Ｆｅ、、Ｇａｏ、、０□８層
について、組成Ｇｄ８Ｇａ４．７”０．８０１ｉ１の単
結晶を基体として用いた。
先づ、この混晶の製造について記載する：出発物質（４
０８，０ＯｆのＧｄ２Ｏ３，８Ｂ０．５２ ｆのＧａ２
Ｏ３および１１．４８ ｆのＡ／、０８＋全重ｚ７５ｏ
ｆ）を混合し、円筒体に圧縮し、空気中で１８６０℃で
焼成した。
０８，０ＯｆのＧｄ２Ｏ３，８Ｂ０．５２ ｆのＧａ２
Ｏ３および１１．４８ ｆのＡ／、０８＋全重ｚ７５ｏ
ｆ）を混合し、円筒体に圧縮し、空気中で１８６０℃で
焼成した。
次いで、焼成体を密閉結晶引上げ装置における誘電加熱
るつぼ内で約１８５０℃で溶融した。５゜＊Ｎ、＋５ｏ
％ＣＯ８からなるガス混合物金がかる装置に通した。ガ
ドリニウム ガリウム ガーネットの円筒状単結晶棒全
種晶と作用させた。引上げプロセスをチヨクラスキー法
により既知の手段で行った。生長速度は６．０ ｍｍ／
時にし、回転速度は８８ ｒｐｍにした。生長結晶は長
さＢ □ ｍｍおよび最大直径４０ ｍｍであった。格
子定数ａ。は１．２８６８ｎｍでアシ、この場合生長の
始めと生長の終りとの間の格子定数の値の差ΔａＯはｌ
Ｘｌ０ ｎｍ以下であった。このようにして生長した
Ｇｄ８Ｇａ、、Ａ１０，８０□、単結晶から０ 、５
ｍｍの厚さの（Ｉｌｌ ）配向円板をカットし、研磨し
喪。生長単結晶から生長方向に対して直角にカットした
基体円板を既知の方法（例えば［ジャーナルオブ クリ
スタル グロースＪ ５２． Ｐ、７２１１〜１８ （
１９８１））により組成物Ａ３Ｆｅ、、Ｇａｏ、、ｏ□
、 ＋７） ７ ｘ １７ 磁性１ｊ −＄ ツ） ｆ
ｆ１ｌ ｔ 作ル液相エピタキシプロセスにおいて生成
すベキ層に相当する組成物の溶融体に浸した。
るつぼ内で約１８５０℃で溶融した。５゜＊Ｎ、＋５ｏ
％ＣＯ８からなるガス混合物金がかる装置に通した。ガ
ドリニウム ガリウム ガーネットの円筒状単結晶棒全
種晶と作用させた。引上げプロセスをチヨクラスキー法
により既知の手段で行った。生長速度は６．０ ｍｍ／
時にし、回転速度は８８ ｒｐｍにした。生長結晶は長
さＢ □ ｍｍおよび最大直径４０ ｍｍであった。格
子定数ａ。は１．２８６８ｎｍでアシ、この場合生長の
始めと生長の終りとの間の格子定数の値の差ΔａＯはｌ
Ｘｌ０ ｎｍ以下であった。このようにして生長した
Ｇｄ８Ｇａ、、Ａ１０，８０□、単結晶から０ 、５
ｍｍの厚さの（Ｉｌｌ ）配向円板をカットし、研磨し
喪。生長単結晶から生長方向に対して直角にカットした
基体円板を既知の方法（例えば［ジャーナルオブ クリ
スタル グロースＪ ５２． Ｐ、７２１１〜１８ （
１９８１））により組成物Ａ３Ｆｅ、、Ｇａｏ、、ｏ□
、 ＋７） ７ ｘ １７ 磁性１ｊ −＄ ツ） ｆ
ｆ１ｌ ｔ 作ル液相エピタキシプロセスにおいて生成
すベキ層に相当する組成物の溶融体に浸した。
Ｙ８Ｆｅ、□Ｇａｏ、、Ｏ□３層を作る溶融体として次
に示す組成（モル％）の溶融体２ｏｏｏｒｙ用いた：Ｐ
ｂＯ８４，２８ Ｂ Ｏ５，９０ ８ Ｙ ０ ８．８？ ５ Ｆｌｌｌｌ、Ｏ，０，６Ｂ Ｇａ２０． ０．８８ ００ これらの出発物質を白金るっｔＸ内において１０５０’
℃で溶融し、均質化するために白金攪拌機で数時間にわ
たシ攪拌した。溶融体を９８４℃に冷却し、温度を一定
に綬持した。白金ホルダーに保持した基体を溶融体に浸
し、？Ｏｒｐｍの速度で回転した。
に示す組成（モル％）の溶融体２ｏｏｏｒｙ用いた：Ｐ
ｂＯ８４，２８ Ｂ Ｏ５，９０ ８ Ｙ ０ ８．８？ ５ Ｆｌｌｌｌ、Ｏ，０，６Ｂ Ｇａ２０． ０．８８ ００ これらの出発物質を白金るっｔＸ内において１０５０’
℃で溶融し、均質化するために白金攪拌機で数時間にわ
たシ攪拌した。溶融体を９８４℃に冷却し、温度を一定
に綬持した。白金ホルダーに保持した基体を溶融体に浸
し、？Ｏｒｐｍの速度で回転した。
与えられた組成物の８４μｍ厚さの層を基体上に８０分
間にわたり生長させた。
間にわたり生長させた。
一般に、エピタキシアル層の層厚さは共振器にツイテノ
回路要件に影響する。
回路要件に影響する。
最適な層厚さは予じめ与えられたパラメータに基づいて
当業者によって用いることができる。
当業者によって用いることができる。
第１図は従来技術によるＧＣｌ Ｇａ Ｏ基体上にお８
５１ｊ！ ける異なる厚さのエピタキシアル（Ｙ 、 Ｌａ）８（
Ｆθ。 Ｇａ）、Ｏ□３層のフェリ磁性共振線スペクトルを示す
曲線図、 第２図は本発明における共振器結晶のイツトリウム置換
ガドリニウム ガリウム ガーネット基体上におけるエ
ピタキシ７ ルＹａＦｅ４．４Ｇａｏ 、ｅＯＸｓ層の
フェリ磁性共振線スペクトルを示す曲線図、訃よび 第８図はエピタキシアル的に生長し九ＹＩＧ層を有する
基体の共振器円板の断面図である。 １・・・基体 ２・・・エビタキシア化置換ＹＩＧ層。 特許出願人 エヌ・ベー・フィリップス・フルーイラ
ンペンファブリケン
５１ｊ！ ける異なる厚さのエピタキシアル（Ｙ 、 Ｌａ）８（
Ｆθ。 Ｇａ）、Ｏ□３層のフェリ磁性共振線スペクトルを示す
曲線図、 第２図は本発明における共振器結晶のイツトリウム置換
ガドリニウム ガリウム ガーネット基体上におけるエ
ピタキシ７ ルＹａＦｅ４．４Ｇａｏ 、ｅＯＸｓ層の
フェリ磁性共振線スペクトルを示す曲線図、訃よび 第８図はエピタキシアル的に生長し九ＹＩＧ層を有する
基体の共振器円板の断面図である。 １・・・基体 ２・・・エビタキシア化置換ＹＩＧ層。 特許出願人 エヌ・ベー・フィリップス・フルーイラ
ンペンファブリケン
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｌ 組成Ｙ８Ｆｅ５−ｘＭｘｏ□、を有するエピタキシ
アル フェリ磁性ガーネット層ヲ担持する武人８（Ｇａ
１−ｐＤｐ）５０１ｇ （式中、Ａはメンデレフ周期
律表の第１ＩＩＡ族の少なくとも１種の元素を示し、Ｄ
はガリウムもイオンよシ小さく、かつガーネット格子の
八面体および四面体位置を占める非磁性イオンを示し、
およびＸ〉０およびｐ〉０の条件な満し、ｐ＝００場合
にはＡはＧｄ単独ではない）で規定された組成を有し、
かつ基体材料のおよび層材料の格子定数ａ。間の差ｋ
Ｏ，０９０８ｎ、ｍ以下とする単結晶ガーネット基体か
ら構成したことを特徴とする円板共振器。 区 Ｍをガリウムまたはアルミニウムとした特許請求の
範囲第１項記載の円板共振器。 Ｌ Ｄ？アルミニウムとした特許請求の範囲第１１７
′？、は２項記載の円板共振器。 ４ Ａを元素ガドリニウム、イツトリウムおよびジスプ
ロシウムの少なくとも１種とした特許請求の範囲第１〜
８項のいずれか一つの項記載の円板共振器。 五 基体材料を（Ｇｄ、Ｙ）、Ｇａ、Ｏ□２とし、およ
び層材料をＹ８Ｆｅ５−ｘＧａｘＯ□、とした特許請求
の範囲第１項記載の円板共振器。 ＆ 基体材料” Ｇｄ２．６Ｙ０．６Ｇ５０１１１とし
、および層材料をｙ、Ｆｅ、、Ｇａｏ、６Ｑ□、とした
特許請求の範囲第６項記載の円板共振器。 ？、 基体材料Ｇｄ８（Ｇａ、−ｐＡ／ｐ）、Ｏ，とし
、および層材料をＹ、Ｆｅ、−ｘＧａｘＯ□、とした特
許請求の範囲第１項記載の円板共振器。 ＆ 基体材料をＧｄ、Ｇａ、、 ｋｌ、８０□、とし、
および層材料ｆ Ｙ８Ｆ８，０、Ｇａｏ、、Ｏ□、 ？
！： Ｌ、 ７’Ｃ％ 許請求ｃＤ 範囲第７項記載の
円板共振器。 ９、基体材料１（Ｙ８Ｇａ、Ｏ□、とし、および層材料
をＹ８Ｆｅ、−ｘＡｚｘＯ□、とした特許請求の範囲第
１項記載の円板共振器。 １へ 基体材料をＹ８Ｇａ、Ｏ□、とし、および層材
料をＹ８Ｆｅ８．６５”１．８５０１ｉｔとし九特許請
求の範囲第９項記載の円板共振器。 １′Ｌ 基体材料をＤｙ８Ｇａ、０□８とし、および
層材料をＹ８Ｆｅ、−ｘＡｌ！ｘＯ□８とした特許請求
の範囲第１項記載の円板共振器。 １九 基体材料をＤｙ、Ｇａ、Ｏ□、とし、および層材
料をＹＩＩＦｅ４．０５”０．９１ｉ０１１とした特許
請求の範囲第１１項記載の円板共振器。 １＆ 基体材料′ｆｒＹ８（Ｇａ１−ｐＡＪ、）、Ｏ□
、とし、層材料をＹ８Ｆｅ、−ｘＡｔｘｏｌ、とした特
許請求の範囲第１項記載の円板共振器。 １４ 基体１Ｆ−）ヲＤｙ、（Ｇａ□−ｐＡＩ！ｐ）
、ｏ□、とし、および層材料＠ Ｙ、Ｆｅ、 −ｘＡ／
ｘＯ□、とした特許請求の範囲第１項記載の円板共振器
。 １翫 エピタキシアル層の層厚さ１に５〜１００μｍの
範囲とした特許請求の範囲第１〜１４項のいずれか一つ
の項記載の円板共振器０
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19823234853 DE3234853A1 (de) | 1982-09-21 | 1982-09-21 | Scheibenresonator mit einem substrat aus einem granatmaterial und mit einer auf dem substrat angebrachten epitaxialen schicht aus einem ferrimagnetischen granatmaterial |
| DE32348533 | 1982-09-21 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5980914A true JPS5980914A (ja) | 1984-05-10 |
Family
ID=6173715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58173316A Pending JPS5980914A (ja) | 1982-09-21 | 1983-09-21 | 円板共振器 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5980914A (ja) |
| DE (1) | DE3234853A1 (ja) |
| FR (1) | FR2533373B1 (ja) |
| GB (1) | GB2127398B (ja) |
| IT (1) | IT1171085B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01152605A (ja) * | 1987-12-09 | 1989-06-15 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 酸化物ガーネット単結晶 |
| JPH01235316A (ja) * | 1988-03-16 | 1989-09-20 | Shin Etsu Chem Co Ltd | マイクロ波素子 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4837399A (ja) * | 1971-09-16 | 1973-06-01 | ||
| JPS554996A (en) * | 1978-06-22 | 1980-01-14 | Rockwell International Corp | Composite article and method of manufacturing same |
| JPS5632704A (en) * | 1979-07-12 | 1981-04-02 | Philips Nv | Magnetic device with monocrystalline garnet substrate with magnetic layer |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3728152A (en) * | 1970-12-28 | 1973-04-17 | North American Rockwell | Method for producing bubble domains in magnetic film-substrate structures |
| US3788896A (en) * | 1970-12-28 | 1974-01-29 | North American Rockwell | Method for producing bubble domains in magnetic film-substrate structures |
| FR2407610A1 (fr) * | 1977-10-25 | 1979-05-25 | Thomson Csf | Dispositif d'interaction a ondes magnetoelastiques de surface |
| FR2447641A1 (fr) * | 1979-01-26 | 1980-08-22 | Thomson Csf | Oscillateur accordable hyperfrequence a ondes magnetostatiques |
| DE2941994A1 (de) * | 1979-10-17 | 1981-04-30 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | Verfahren zur herstellung eines werkstoffes fuer resonanzfrequenzen oberhalb 100 mhz |
-
1982
- 1982-09-21 DE DE19823234853 patent/DE3234853A1/de active Granted
-
1983
- 1983-09-16 IT IT22904/83A patent/IT1171085B/it active
- 1983-09-16 GB GB08324853A patent/GB2127398B/en not_active Expired
- 1983-09-19 FR FR8314851A patent/FR2533373B1/fr not_active Expired
- 1983-09-21 JP JP58173316A patent/JPS5980914A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4837399A (ja) * | 1971-09-16 | 1973-06-01 | ||
| JPS554996A (en) * | 1978-06-22 | 1980-01-14 | Rockwell International Corp | Composite article and method of manufacturing same |
| JPS5632704A (en) * | 1979-07-12 | 1981-04-02 | Philips Nv | Magnetic device with monocrystalline garnet substrate with magnetic layer |
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| JPH01152605A (ja) * | 1987-12-09 | 1989-06-15 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 酸化物ガーネット単結晶 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT1171085B (it) | 1987-06-10 |
| FR2533373B1 (fr) | 1988-11-18 |
| FR2533373A1 (fr) | 1984-03-23 |
| DE3234853C2 (ja) | 1993-02-11 |
| GB2127398B (en) | 1986-06-04 |
| DE3234853A1 (de) | 1984-03-22 |
| IT8322904A1 (it) | 1985-03-16 |
| GB2127398A (en) | 1984-04-11 |
| GB8324853D0 (en) | 1983-10-19 |
| IT8322904A0 (it) | 1983-09-16 |
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