Brevet FR2776674A1 — publié le 19991001

I La présente invention concerne un procédé pour faire croître un monocristal et plus particulièrement un procédé pour faire croître un monocristal destiné a être utilisé par exemple pour des éléments optiques tels qu'un isolateur optique ou un circulateur optique, et pour des éléments haute fréquence tels qu'un élément à ondes magnétostatiques et un oscillateur. Les matériaux utilisés pour un isolateur optique, qui est un dispositif important dans les équipements de communications optiques, doivent présenter une faible absorption de la lumière dans la gamme d'ondes qui doit être utilisée, un effet Faraday important et une faible fluctuation de la température. On a développé des monocristaux de grenat magnétique contenant du fer, typiquement un monocristal de grenat de fer et d'yttrium (Y3.Fe5O12; dans la suite en abrégé YIG) comme matériaux répondant aux conditions précédentes. YIG est un composé à fusion incongruente, et il n'est pas possible de faire croître directement un monocristal de YIG à partir d'une composition à fusion congruente. Ainsi, habituellement, on fait croître un tel monocristal à partir d'un liquide préparé au moyen d'un fondant ayant une composition particulière. On décrira dans la suite un exemple typique de production de YIG. On sait que YIG est un composé à fusion incongruente qui est dissocié en un orthoferrite (YFeO3) et en une phase liquide quant il est chauffé à 1585 C. Il n'est pas possible d'obtenir YIG en solidifiant simplement un liquide fondu ayant la composition stcechiométrique de YIG, car l'orthoferrite (YFeO3) précipite sous forme de phase initiale. De ce fait, pour produire YIG en faisant croître un monocristal de YIG, on dissout de l'oxyde de fer (III) (Fe203) et de l'oxyde d'yttrium (III) (Y203) dans un solvant préparé en mélangeant de l'oxyde de plomb (PbO) et du trioxyde de dibore (B203) dans un creuset en platine. On obtient un cristal de grande taille en refroidissant lentement cette solution après avoir ajouté un germe cristallin par le procédé au fondant tandis que, dans le procédé EPL (épitaxie en phase liquide), on dépose le cristal sur un substrat constitué par un monocristal de grenat de gadolinium et de gallium (Gd3Ga502; dans la suite en abrégé GGG). Les présents inventeurs ont fait croître un monocristal de YIG analogue à une fibre en utilisant un procédé à zone flottante (dans la suite en abrégé ZF) au moyen d'un four à image chauffé par un dispositif de focalisation à laser YAG prévu sur l'appareil de chauffage optique (demande de brevet japonais publiée avant examen n 9-320848). Comme le procédé ZF n'utilise pas de creuset, les problèmes de contamination par des impuretés provenant du creuset ne se posent pas, ce qui permet de choisir une atmosphère souhaitable pour produire un monocristal à haut point de fusion. Il est possible aussi de faire croitre un monocristal de grande taille d'un composé de type à dégradation à l'état fondu en utilisant un procédé à zone flottante en solvant mobile (ZFSM). En outre, les présents demandeurs ont développé un procédé à zone flottante en solvant à auto-ajustement (ZFSA) pour faire croître un monocristal de YIG analogue à une fibre au moyen d'un four à image chauffé par un dispositif de focalisation à laser YAG, en évitant volontairement l'utilisation d'un fondant, comme décrit dans la demande de brevet US n 09/035 472 et la demande de brevet européen n 98104301.1. Comme YIG lui-même a un faible pouvoir rotatoire Faraday et présente l'inconvénient que le pouvoir rotatoire Faraday dépend beaucoup de la température, on a proposé de remplacer le site Y par Bi pour résoudre le problème posé par le faible pouvoir rotatoire Faraday et de remplacer le site Y par un élément des terres rares comme Tb pour résoudre le problème posé par la dépendance du pouvoir rotatoire Faraday à l'égard de la température. Un monocristal de YIG substitué par Bi (dans la suite en abrégé Bi:YIG) est disponible dans le commerce comme matériau pour isolateur optique produit au moyen d'un procédé LPE avec un bon rendement. Toutefois, quand on tente de faire croître un monocristal de Bi:YIG par le procédé ZF, Bi s'évapore pendant la préparation des matériaux du fait de sa grande pression de vapeur, de sorte qu'il n'est pas incorporé dans YIG. On a décrit récemment qu'il est possible d'obtenir un grand pouvoir rotatoire Faraday dans un monocristal de grenat magnétique dans lequel le site Y est remplacé par Ce (dans la suite en abrégé Ce:YIG) au moyen d'un procédé de pulvérisation cathodique (G. Gomi et al., J. Appi. Phys, 70 (1991), p7065). Conventionnellement, on a préparé des monocristaux de YIG substitués par le cérium à haute concentration, uniquement par le procédé de pulvérisation cathodique. Toutefois, un monocristal de ce type n'est pas satisfaisant comme matériau pour équipement de communications optiques car le procédé de pulvérisation cathodique permet de produire une couche mince d'une épaisseur de 1 à 2 pm seulement. D'autre part, bien qu'il soit possible aussi de faire croître par le procédé LPE un monocristal de Ce:YIG, la quantité de Ce incorporée dans YIG est faible. Le procédé ZFSM présente la même tendance que celle décrite ci- dessus. Ainsi, il était impossible de produire un monocristal de taille suffisamment grande pour être utilisé dans des matériaux pour un dispositif optique dans le cas d'un monocristal de grenat magnétique substitué par Ce. Pour éviter cet inconvénient, la présente invention a pour but de proposer un procédé pour faire croître un monocristal de grenat magnétique substitue par le cérium a haute concentration, qui est utile comme matériau pour un dispositif optique tel qu'un isolateur optique. Le procédé selon la présente invention comprend la mise en contact d'un germe cristallin avec une zone fondue formée par fusion d'un matériau polycristallin par chauffage, puis le déplacement de la zone fondue de manière qu'elle s'éloigne du germe, la concentration en oxygène de l'atmosphère pendant la croissance du monocristal étant inférieure à environ 10 % en volume. De préférence, la concentration en oxygène de l'atmosphère pendant la croissance du monocristal est inférieure à environ 1 % en volume. Le monocristal est de préférence un monocristal de grenat magnétique contenant du cérium, et il est représenté de préférence par la formule générale R3_xCexFe5.vMyO12 (o R est au moins un élément choisi parmi les éléments des terres rares ayant un numéro atomique de 59 à 71 et Y (numéro atomique 39), M est au moins un élément parmi Ga et AI, et x et y sont tels que 0,3 0 Le monocristal peut être sous forme d'une fibre, d'une colonne rectangulaire, d'une plaque mince ou d'une couche mince sur une structure formant substrat. La zone fondue peut être obtenue en tfaisant fondre le matériau polycristallin par chauffage avec un dispositif chauffant optique. Le procédé selon l'invention peut comprendre les étapes de fourniture du matériau polycristallin ayant une première et une seconde extrémité, et de mise en contact d'un germe cristallin avec la première extrémité du matériau polycristallin, de chauffage d'une partie du matériau polycristallin qui est distante de la première extrémité de manière à former la zone fondue au niveau de cette partie du matériau polycristallin, de déplacement de la zone fondue en direction de la première extrémité du matériau polycristallin pour qu'elle entre en contact avec le germe cristallin, et de croissance d'un monocristal en déplaçant la zone fondue en direction de la seconde extrémité du matériau polycristallin. Grâce au procédé selon la présente invention, il est possible de faire croître aisément un monocristal de YIG substitué par du cérium à haute concentration, ce qui permet de produire un monocristal de YIG substitué par du cérium qui constitue un matériau ayant des caractéristiques appropriées pour être utilisé dans un dispositif optique tel qu'un isolateur optique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels: la figure 1 représente un diagramme de phases bidimensionnel du système Fe203-YFeO3 dans une atmosphère constituée par de l'air; la figure 2 représente un diagramme de phases bidimensionnel du système Fe203-YFeO3 dans l'oxygène à 105 Pa (1 atmosphère); la figure 3 représente un diagramme de phases bidimensionnel du système Fe2O3-YFeO3 dans une atmosphère constituée par du dioxyde de carbone; les figures 4A et 4B représentent respectivement en vue de face et vue de dessus en coupe transversale de l'appareil de croissance de monocristaux utilisé dans la présente invention; et les figures 5A à 5F représentent les étapes du procédé pour faire croître un monocristal selon la présente invention. Quand on fait croître YIG dans une atmosphère contenant 20 % en volume d'oxygène ou plus, le rapport de substitution par Ce est au maximum de 0, 3 dans une composition de monocristal représentée par R3.xCexFes.yMyO12, Au contraire, il est possible d'augmenter le rapport de substitution par Ce quand on fait croître le monocristal dans une atmosphère contenant 10 % en volume d'oxygène ou moins. Toutefois, comme on peut le voir sur les diagrammes de phases des figures 1, 2 et 3 (voir H. J. Van Hool; J. Am. Ceramic Soc., 45, (1962), p. 162), la largeur A-B du liquidus pour la précipitation de YIG diminue aux faibles pressions partielles d'oxygène. Comme la composition fluctue aisément de manière à être en contact avec le point péritectique (point A sur le diagramme) et le point eutectique (point B sur le diagramme) pendant la croissance du monocristal dans le procédé ZFSM, quand la largeur A-B est faible, il apparaît le problème que l'orthoferrite et la magnétite (Fe304) précipitent aisément. Toutefois, selon le procédé ZFSA développé par les présents demandeurs, il est possible de faire croître YIG sans que l'étendue A-B du liquidus intervienne car il est possible de fournir aisément le solvant nécessaire pour la précipitation de YIG du fait de l'effet d'auto-ajustement. Ainsi, selon la présente invention, on fait croître le monocristal par le procédé ZFSA. Le procédé selon la présente invention peut être mis en ceuvre pour faire croître un monocristal de grenat magnetique contenant du cérium, en particulier pour faire croître un monocristal représenté par la formule générale indiquée ci-dessus. Ce procédé convient aussi pour faire croître un monocristal sous forme de fibres, de colonnes rectangulaires, de plaques minces ou de couches minces sur un substrat. Il est préférable que l'interface solide-liquide présente un gradient de température abrupt quand on forme la zone fondue en faisant fondre le matériau polycristallin par chauffage avec un dispositif chauffant optique. Le procédé pour faire croître un monocristal de grenat magnétique substitué par du cérium à haute concentration selon la présente invention comprend les étapes de préparation d'un matériau polycristallin du grenat magnétique contenant du cérium et de croissance du monocristal par déplacement de la zone fondue après la fusion du matériau polycristallin en contact avec un germe cristallin. Dans la première étape, on pèse chaque matériau pour preparer une composition de formule R3.xCexFes5.-yMyO2 o R est au moins un élément choisi parmi les éléments des terres rares ayant un numéro atomique de 59 à 71 et Y, et M est au moins un élément parmi Ga et AI. On place les matériaux de départ pesés dans un récipient en même temps que des billes minérales et de l'eau pure, et on mélange dans le récipient placé sur un dispositif rotatif pendant 24 h. Puis on déshydrate les matériaux mélangés avec un dispositif d'aspiration et on les seche dans un sécheur. On ajuste la granulométrie des matériaux séchés en les tamisant et on calcine la poudre obtenue dans un four électrique, puis on broie et malaxe soigneusement le matériau calciné avec un liant organique, après quoi on le moule sous forme d'une fibre par extrusion. De préférence, le diamètre de la fibre obtenue est de 3 mm ou moins. On place de nouveau le matériau sous forme de fibre dans un four électrique et on le fritte, par exemple à l'atmosphère. On obtient ainsi un matériau polycristallin constitué par un grenat magnétique contenant du cérium (Ce:YIG). Dans la seconde étape, on fait croître un monocristal par le procédé ZFSA en utilisant comme produit de départ le matériau polycristallin Ce:YIG préparé dans la première étape. L'appareil de croissance de monocristaux 10 représenté sur les figures 4A et 4B est du type de celui qui est décrit dans la demande de brevet US n 09/035 472 et dans la demande de brevet européen n 98104301.1. Cet appareil 10 comprend comme dispositifs chauffants optiques un dispositif chauffant principal et un dispositif chauffant auxiliaire. Le dispositif chauffant principal est constitué par un oscillateur à laser YAG 12 qui est relié à deux tubes d'oscillation laser 16a et 16b par des fibres optiques 14a et 14b. Les tubes d'oscillation laser 16a et 16b traversent une enceinte 17 et un double miroir ellipsoidal 18 et sont disposées l'une en face de l'autre au centre de l'espace entouré par le double miroir ellipsoidal 18. Des lampes à halogène 20a et 20b sont placées en des points correspondant aux foyers des deux ellipsoides du miroir 18. Le miroir 18 et les lampes à halogène 20a et 20b constituent un dispositif chauffant secondaire. La lumière émise par les lampes à halogène 20a et 20b est réfléchie par le double miroir ellipsoidal 18 et est concentrée au foyer conjoint F de la double ellipse du miroir. Le faisceau laser provenant des tubes d'oscillation laser 16a et 16b est également dirigé vers le foyer conjoint F. Par conséquent, un échantillon placé au foyer conjoint, au centre de l'espace entouré par le double miroir ellipsoïdal 18 est exposé au niveau de l'interface solide-liquide à un gradient de température important et abrupt. Deux tiges 22a et 22b destinées à maintenir une barre 24 constituée par le produit de départ et un germe cristallin 25 et à les déplacer sont disposées verticalement l'une en face de l'autre de part et d'autre du foyer conjoint F dans l'espace entouré par le double miroir ellipsoidal 18. Un matériau polycristallin de Ce:YIG constituant la barre 24 est fixé à la tige 22a et un monocristal de YIG constituant le germe cristallin 25 est fixé à la tige 22b. Les tiges 22a et 22b, la barre de produit de départ 24 et le germe cristallin 25 sont placés dans un tube en quartz 27 scellé. De l'azote, de l'hydrogène ou de l'argon circule dans le tube en quartz 27 pour ajuster à environ 10 % en volume ou moins la concentration en oxygène de l'atmosphère pour faire croître le monocristal. Les figures 5A à 5F représentent les étapes du procédé selon la présente invention mises en oeuvre au moyen de l'appareil 10. Tout d'abord (figure A), la barre de produit de départ 24 est soudée au germe cristallin 25. On réalise ce soudage en disposant l'extrémité de la barre 24 tournée vers le germe cristallin 25 au niveau du foyer conjoint F, en chauffant et en faisant fondre l'extrémité de la barre 24 dirigée vers le germe cristallin 25 au moyen des dispositifs chauffants principal et auxiliaire et en mettant en contact l'extrémité de la barre 24 avec une extrémité du germe cristallin 25. Dans la suite, on appellera joint C la partie au niveau de laquelle la barre de produit de départ 24 est soudée au germe cristallin 25. On obtient ainsi une barre 24 ayant une première extrémité 24a et une seconde extrémité 24b qui est reliée au germe cristallin 25 au niveau de sa première extrémité 24a (figure 5B). Puis, on arrête le chauffage et on déplace en synchronisme la tige supérieure 22a et la tige inférieure 22b pour amener au foyer conjoint F l'autre extrémité (extrémité 24b) de la barre 24 qui est opposée au joint C, comme le montre la figure 5B. La flèche de la figure 5B indique le sens du déplacement de la barre 24 et du germe cristallin 25. Puis, on chauffe l'extrémité 24b de la barre 24 qui est opposée à la partie soudée, pour former une zone fondue 26 comme le montre la figure 5C. De ce fait, selon ce mode de réalisation, de l'orthoferrite, la phase initiale, est déposé au niveau de la seconde extrémité 24b de la barre 24, du côté opposé à la partie soudée. En même temps, la phase liquide dans la zone fondue 26 comprend une composition riche en fer qui convient pour le dépôt de YIG. Bien que la forme du spot du faisceau laser et de la lumière réfléchie par les dispositifs chauffants principal et auxiliaire soit dans ce cas un cube elliptique de 1I mm de hauteur et 6 mm de longueur, ce spot devient un cube très petit de I mm carré, par exemple, sur la barre 24. La température du spot est d'environ 1720 C. De plus, comme on emploie les dispositifs chauffants optiques mentionnés ci- dessus, on obtient au voisinage du spot un gradient de température abrupt. Puis, on déplace la zone fondue 26 en direction du joint C (première extrémité 24a) de la barre de produit de départ 24 et du germe cristallin 25 en déplaçant la tige supérieure 22a et la tige inférieure 22b en synchronisme comme le montre la figure 5D. Sur cette figure, la flèche indique le sens du déplacement de la barre 24 et du germe cristallin 25. La vitesse de déplacement est de 10 mm/h, par exemple. La partie de la barre 24 située dans la zone fondue 26 est chauffée et fondue. En même temps, du fait qu'une partie 24' de la barre 24 qui a été parcourue par la zone fondue 26 se solidifie après la fusion, la densité de la partie 24' augmente. La vitesse de déplacement de la zone fondue 26 n'est pas limitée à la vitesse mentionnée ci-dessus, et, de préférence, elle est aussi grande que possible et dépend de l'épaisseur de la barre 24. Ainsi, l'orthoferrite (YFeO3) est écarté du système réactionnel et la densité de la barre 24 augmente lorsqu'elle est soumise aux étapes selon les figures C et 5D. On notera que, dans ce mode de réalisation, bien que la zone fondue 26 soit toujours formée au niveau du foyer conjoint F et que la barre 24 et le germe cristallin 25 se déplacent, on considère que c'est la zone fondue 26 qui est en mouvement. Ensuite, on met en contact la zone fondue 26 avec le germe cristallin , comme le montre la figure 5E. Dans cette étape, on arrête la zone fondue 26 au niveau du joint C (de la première extrémité 24a) pendant une durée prédéterminée pour permettre un ensemencement total de la partie 24' de la barre 24 qui s'est solidifiée après fusion. Par exemple, on arrête la zone fondue 26 au joint C pendant min à I h. Ensuite, on fait croître le monocristal en déplaçant la zone fondue 26 du joint C à l'autre extrémité (seconde extrémité 24b) de la barre 24 et en réalisant successivement un chauffage, une fusion puis un refroidissement et une solidification, comme le montre la figure SF. La flèche de la figure 5F indique le sens de déplacement de la barre et du germe cristallin 25. La vitesse de déplacement de la zone fondue 26 est alors de 1 mm/h à 8 mm/h par exemple. On coupe le monocristal de YIG 28 ainsi obtenu en tranches d'une épaisseur voulue que l'on polit ensuite. Exemple 1 On a fait croître un monocristal en forme de fibre d'un diamètre de 1 mm dont la composition est représentée par la formule Y3-xCexFe5O12 (x = 0, 0,3, 0,5, 1,0) en utilisant le dispositif chauffant optique représenté sur les figures 4A et 4B tout en faisant circuler de l'azote (contenant 10 ppm en volume d'oxygène) dans le tube en quartz 27, à un débit de 500 ml/min. On a mesuré le pouvoir rotatoire Faraday du monocristal obtenu à une longueur d'onde de 1550 nm au moyen d'un laser à semi-conducteur pour obtenir les valeurs de /cm à x = 0, -730 /cm à x = 0,3, -1310 /cm à x = 0,5 et -2600 /cm à x = 1,0, ce qui indique que le pouvoir rotatoire Faraday augmente en même temps que le rapport de substitution x par Ce. Exemple 2 On a fait croître un monocristal en forme de fibre d'un diamètre de 1 mm dont la composition est représentée par la formule Y3xCexFe5O2 (x = 0, 0,3, 0,5, 1,0) tout en faisant circuler de l'hydrogène (contenant 100 ppm en volume d'oxygène) à la place de l'azote utilisé dans l'exemple 1, dans le tube en quartz 27. On a mesuré le pouvoir rotatoire Faraday du monocristal obtenu à une longueur d'onde de 1550 nm au moyen d'un laser à semi-conducteur pour obtenir des valeurs équivalentes à celles obtenues dans l'exemple 1, ce qui indique encore que le pouvoir rotatoire Faraday augmente avec le rapport de substitution x par Ce. Exemple 3 On a fait croître un monocristal en forme de fibre d'un diamètre de I mm dont la composition est représentée par la formule Y3xCexFe5012 (x = 0, 0,3, 0,5, 1,0) tout en faisant circuler de l'argon (contenant 100 ppm en volume d'oxygène) à la place de l'azote utilisé dans l'exemple 1, dans le tube en quartz 27. On a mesuré le pouvoir rotatoire Faraday du monocristal obtenu a une longueur d'onde de 1550 nm au moyen d'un laser à semi-conducteur pour obtenir des valeurs équivalentes a celles obtenues dans l'exemple 1, ce qui montre encore que le pouvoir rotatoire Faraday augmente avec le rapport de substitution x par Ce. Exemple comparatif I On a fait croître un monocristal en forme de fibre d'un diamètre de 1 mm dont la composition est représentée par la formule Y3-x- Cex.-Fe5O02 (x = 0, 0,3, 0,5, 1,0) tout en faisant circuler de l'oxygène (contenant 99 % en volume d'oxygène) à la place de l'azote utilisé dans l'exemple 1, dans le tube en quartz 27. On a mesuré le pouvoir rotatoire Faraday du monocristal obtenu à une longueur d'onde de 1550 nm au moyen d'un laser à semi-conducteur pour obtenir les valeurs de 170 /cm à x = 0, -730 /cm à x = 0,3, -730 /cm à x = 0,5 et -730 /cm à x = 1,0, ce qui indique que le pouvoir rotatoire Faraday n'augmente pas dans le domaine de x > 0,3 mais reste à un niveau constant. Exemple comparatif 2 On a fait croître un monocristal en forme de fibre d'un diamètre de I mm dont la composition est représentée par la formule Y3xCexFe5Ol2 (x = 0, 0,3, 0,5, 1,0) sans faire circuler le gaz utilisé dans l'exemple 1. On a mesuré le pouvoir rotatoire Faraday du monocristal obtenu à une longueur d'onde de 1550 nm au moyen d'un laser à semi-conducteur pour obtenir la même tendance que dans l'exemple comparatif 1, ce qui indique que le pouvoir rotatoire Faraday n'augmente pas dans le domaine de x > 0,3 mais reste à un niveau constant. Exemple 4 On a fait croître un monocristal en forme de fibre d'un diamètre de 1 mm dont la composition est représentée par la formule Tb3-xCexFe5O12 (x = 0, 0,3, 0,5, 1,0) au moyen du même procédé que celui de l'exemple 1. On a mesuré le pouvoir rotatoire Faraday du monocristal à une longueur d'onde de 1550 nm en utilisant un laser à semi-conducteur pour obtenir des valeurs équivalentes à celles obtenues dans l'exemple 1, ce qui montre que le pouvoir rotatoire Faraday augmente avec le rapport de substitution x par Ce. On a obtenu les mêmes résultats que ceux décrits ci-dessus en remplaçant Tb par d'autres éléments des terres rares (La, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Dy, Ho, Er, Tm, Yb et Lu). Exemple 5 On a fait croître un monocristal en forme de fibre d'un diamètre de I mm dont la composition est représentée par la formule Y3.xCexFe4.sGao.5012 (x = 0, 0,3, 0,5, 1,0) en utilisant le même procédé que celui de l'exemple 1. On a mesuré le pouvoir rotatoire Faraday du monocristal obtenu à une longueur d'onde de 1550 nm au moyen d'un laser à semi- conducteur pour obtenir les valeurs de /cm à x = 0, -680 /cm à x = 0,3, -1250 /cm à x = 0,5 et -2460 /cm à x = 1,0, ce qui montre que le pouvoir rotatoire Faraday augmente avec le rapport de substitution x par Ce. On a obtenu les mêmes résultats en utilisant AI à la place de Ga. Exemple 6 On a fait croître un monocristal en forme de plaque mince d'une largeur de 2 mm et d'une épaisseur de I mm en utilisant l'appareil de croissance de monocristaux 10 représenté sur les figures 4A et 4B et en appliquant le même procédé que celui de l'exemple 1. Le pouvoir rotatoire Faraday mesuré révélait des valeurs équivalentes à celles obtenues dans l'exemple 1, ce qui indique que le pouvoir rotatoire Faraday augmente avec le rapport de substitution par Ce. On a obtenu les mêmes résultats que ceux décrits ci-dessus quand on a fait croître un monocristal en forme de colonne rectangulaire à la place du monocristal en forme de plaque mince. Exemple 7 Après avoir fait adhérer une suspension d'un matériau polycristallin dont la composition est donnée par la formule Y3.xCexFe50O2 sur la face (111) d'un 1l substrat monocristallin de GGG d'une largeur de 2 mm et d'une épaisseur de 0,5 mm, on a fait croître un monocristal en utilisant l'appareil 10 représenté sur les figures 4A et 4B dans les mêmes conditions que celles de l'exemple 1. On a mesuré le pouvoir rotatoire Faraday pour obtenir les mêmes valeurs que celles obtenues dans l'exemple 1, ce qui indique que le pouvoir rotatoire Faraday augmente avec le rapport de substitution par Ce. REVENDICATIONS 1. Procédé pour faire croître un monocristal, caractérisé en ce qu'il comprend la mise en contact d'un germe cristallin avec une zone fondue d'un matériau polycristallin puis le déplacement de la zone fondue de manière qu'elle s'éloigne du germe, la concentration en oxygène de l'atmosphère pendant la mise en contact et le déplacement étant inférieure à environ 10 % en volume. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la concentration en oxygène de l'atmosphère est inférieure à environ I % en volume. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le monocristal est un monocristal de grenat magnétique contenant du ceérium. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de mise en place d'un matériau polycristallin (24) ayant une première extrémité (24a) et une seconde extrémité (24b) et d'un germe cristallin (25) relié à la première extrémité (24a), de chauffage d'une partie du matériau polycristallin distante de la première extrémité de manière à former au niveau de cette partie la zone fondue (26) du matériau polycristallin, de déplacement de la zone fondue en direction de la première extrémité (24a) du matériau polycristallin pour qu'elle vienne en contact avec le germe cristallin (25), et de croissance d'un monocristal (28) par déplacement de la zone fondue en direction de la seconde extrémité (24b) du matériau polycristallin. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le monocristal est représenté par la formule générale R3,xCexFe5v.MyO12 o R est au moins un élément ayant un numéro atomique de 39 ou 59 à 71, M est au moins un élément parmi Ga et Al, et x et y sont tels que 0,3 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que y est O et R comprend Y. 7. Procédé selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisé en ce que y est O et Rest Y. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que x 9. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que M est Ga, y est supérieur à O et R comprend Y. 10. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que M est AI, y est supérieur à O et R comprend Y. 11. Procédé selon la revendication 5, caractérise en ce que R comprend Tb. 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le monocristal est sous forme d'une fibre, d'une colonne rectangulaire, d'une plaque mince ou d'une couche mince sur un substrat. 13. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la zone fondue est formée par chauffage du matériau polycristallin avec un dispositif chauffant optique.