(57)【要約】【課題】約１．６μｍ以上の波長帯域における本質的な吸収を示すＴｂＢｉ系ガーネット厚膜の代替材料として、Ｔｂイオンによる吸収スペクトルの影響があらわれる１．５μｍ以上の波長帯域において、改善された挿入損失とθｆ／Ｔをもつガーネット厚膜材料、およびその製造方法を提供すること。【解決手段】ＬＰＥ法によるビスマス置換型ガーネット厚膜材料であって、ＮＧＧを基板とし、化学式が、Ｇｄ３−ｘ−ｙ−ｚＹｘＹｂｙＢｉｚＦｅ５−ａＡｌａＯ１２、ただしｘ＝０〜０．２，ｙ＝０〜０．２で、かつｘおよびｙが同時には０ではなく、さらに、ｚ＝０．８〜１．４，ａ＝０．２〜０．７で示される組成を有し、０〜３．７重量％のＢ２Ｏ３を含有し、９５０〜１１３０℃の温度範囲、酸素濃度が５％以上の雰囲気中で保持する熱処理を行う。【選択図】図１
2008074703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガーネット基板上に、液相エピタキシャル成長法により育成した、Ｇｄ，Ｂｉ，Ｆｅ，Ａｌを主成分とする単結晶厚膜からなるビスマス置換型ガーネット厚膜材料であって、化学式が、Ｇｄ３−ｘ−ｙ−ｚＹｘＹｂｙＢｉｚＦｅ５−ａＡｌａＯ１２、ただしｘ＝０〜０．２，ｙ＝０〜０．２で、かつｘおよびｙが同時には０ではなく、さらに、ｚ＝０．８〜１．４，ａ＝０．２〜０．７で示される組成を有することを特徴とするビスマス置換型ガーネット厚膜材料。
【請求項２】
請求項１記載のビスマス置換型ガーネット厚膜材料に、Ｂ２Ｏ３が０〜３．７重量％含有されたことを特徴とするビスマス置換型ガーネット厚膜材料。
【請求項３】
前記単結晶厚膜を、９５０〜１１３０℃の温度範囲で保持する熱処理を行うことを特徴とする請求項１または請求項２記載のビスマス置換型ガーネット厚膜材料の製造方法。
【請求項４】
前記単結晶厚膜からなるビスマス置換型ガーネット厚膜材料をＮＧＧ基板上に育成することを特徴とする請求項１記載ないし請求項３のいずれか記載のビスマス置換型ガーネット厚膜材料の製造方法。
【請求項５】
前記単結晶厚膜を、酸素濃度が５％以上の雰囲気中で保持する熱処理を行うことを特徴とする請求項１ないし請求項４のうちいずれか記載のビスマス置換型ガーネット厚膜材料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファラデー回転効果を有する光学用ガーネット材料の中で、ビスマス置換型ガーネット厚膜材料と、その製造方法に関し、とくに液相エピタキシャルによって育成した（Ｇｄ，Ｙ，Ｙｂ，Ｂｉ）３（Ｆｅ，Ａｌ）５Ｏ１２系ガーネット（以下、ＧｄＹＹｂＢｉ系ガーネットという）単結晶厚膜材料およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光通信においては、ファラデー回転を応用したデバイスが開発、実用化されている。半導体レーザを使用した光通信では、光ファイバケーブルやコネクタなどからの反射光が半導体レーザに戻ると発振が不安定となったり、ノイズの原因となる。それゆえ、半導体レーザへの戻り光を遮断し、安定した発振状態を確保するために光アイソレータが使用されている。
【０００３】
大きなファラデー回転角を有するビスマス置換型希土類鉄ガーネット（以下、Ｂｉ系ガーネットという）は、液相エピタキシャル法（以下ＬＰＥ法という）、フラックス法等で育成され、近赤外線領域でのアイソレータに使用されている。とくに，ＬＰＥ法は生産性に優れ、それゆえ、現在実用に供されているガーネット厚膜は、ほとんどこの方法で生産されている。
【０００４】
現在、ファイバケーブルを用いた長距離の通信には、波長が１．３１μｍと１．５５μｍの帯域が使用されている。また、光通信網の監視等には、約１．６〜２μｍの範囲にある波長が使用される。
【０００５】
従来、近赤外線用ファラデー回転素子材料として，ＬＰＥ法で作製されたＴｂＢｉ系ガーネット厚膜とＧｄＢｉ系（Ｇａ，Ａｌ置換）ガーネット厚膜が実用に供されてきた。ＴｂＢｉ系ガーネット厚膜は、ファラデー回転角θｆ（以下単にθｆという）の温度係数θｆ／Ｔ（以下単にθｆ／Ｔという）が約０．０４〜０．０６ｄｅｇ（度）／℃と比較的小さいが、飽和磁界Ｈｓは約８００〜１２００Ｏｅと高いため、強力な永久磁石を必要とする。ＴｂＢｉガーネット厚膜は、また、磁化反転温度が約−５０℃以下であり、広い温度範囲で使用できる。
【０００６】
他方、ＧｄＢｉ系（Ｇａ，Ａｌ置換）ガーネット厚膜は、θｆ／Ｔは約０．０８ｄｅｇ／℃と比較的大きいが、飽和磁界Ｈｓは約３００Ｏｅと低い。また、磁化反転温度が約−１０℃と高い。したがって、市場の要求は、温度特性が良好なＴｂＢｉ系ガーネット厚膜に多く集まっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ＴｂＢｉ系ガーネットに関して、ジャーナル・オブ・アプライド・フィジックス（Jounal of Applied Physics）第３８巻、第３号，１０３８頁には、波長が１．６μｍを越えた領域ではＴｂイオンに関係した吸収スペクトルが示されている。このため、ＴｂＢｉ系ガーネット厚膜はこの波長帯域においては、光吸収によって実用的機能を失う可能性も推定される。
【０００８】
本発明の課題は、したがって、約１．６μｍ以上の波長帯域における本質的な吸収を示すＴｂＢｉ系ガーネット厚膜の代替材料として、Ｔｂイオンによる吸収スペクトルの影響があらわれる１．５μｍ以上の波長帯域において、改善された挿入損失とθｆ／Ｔをもつガーネット厚膜材料、およびその製造方法を提供することにある。
【０００９】
これにもとづいて、本発明では、さらに具体的に、ガーネット厚膜材料に対する特性をつぎのとおり設定した。
【００１０】
（１）約１．６μｍを越える波長帯域でも高い透過率（低い挿入損失）を示すこと。
【００１１】
（２）θｆが４５度となる厚さにおける挿入損失が、０．２ｄＢ以下であること。
【００１２】
（３）θｆ／Ｔが、従来のＧｄＢｉ系ガーネット厚膜材料の特性（約０．０８ｄｅｇ／℃）よりも低いこと。
【００１３】
（４）室温における飽和磁化４πＭｓが５００Ｇ以下であること。
【００１４】
（５）磁化反転温度Ｔｃｏｍｐが、０℃以下であること。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、ガーネット基板上に、液相エピタキシャル成長法により育成した、Ｇｄ，Ｙ，Ｙｂ，Ｂｉ，Ｆｅ，Ａｌを主成分とする単結晶厚膜からなるビスマス置換型ガーネット厚膜材料であって、Ｙ，およびＹｂのうち少なくとも１種類を含み、化学式が、Ｇｄ３−ｘ−ｙ−ｚＹｘＹｂｙＢｉｚＦｅ５−ａＡｌａＯ１２、ただしｘ＝０〜０．２，ｙ＝０〜０．２で、かつｘおよびｙが同時には０ではなく、さらに、ｚ＝０．８〜１．４，ａ＝０．２〜０．７で示される組成を有するビスマス置換型ガーネット厚膜材料を提供する。
【００１６】
本発明によるビスマス置換型ガーネット厚膜材料は、前記ビスマス置換型ガーネット厚膜材料に、０〜３．７重量％のＢ２Ｏ３が含有されたことが特徴である。
【００１７】
本発明によれば、ビスマス置換型ガーネット厚膜材料は、ＮＧＧ基板上に育成される。
【００１８】
また、本発明によれば、前記単結晶厚膜を、９５０〜１１３０℃の温度範囲で保持する熱処理を行うことによって、ファラデー回転素子として良好な特性を有するビスマス置換型ガーネット厚膜材料が得られる。
【００１９】
さらに、本発明によれば、前記単結晶厚膜を、酸素濃度が５％以上の雰囲気中で保持する熱処理を行うことによって、前記課題を解決するビスマス置換型ガーネット厚膜材料が得られる。
【００２０】
本発明において、Ｂ２Ｏ３の含有濃度を０〜３．７重量％とした理由は、この濃度範囲で挿入損失が低いことを見出したことによる。
【００２１】
本発明において、ビスマス置換型ガーネット厚膜材料を、ＮＧＧ基板上に育成する理由は、ＬＰＥ法においてよく用いられるＳＧＧＧ基板に対比して、ＮＧＧの格子定数が大きく、かつ、ビスマス置換型ガーネット厚膜材料との適合性がよいからである。ＮＧＧ基板を用いると、ＬＰＥ法によって育成されたガーネット厚膜が５００μｍ以上の厚さとなっても、割れが生じる割合は低い。
【００２２】
本発明において、ビスマス置換型ガーネット厚膜材料を対象とした理由は、１．６μｍ以上の波長帯域で、ＧｄＹＹｂＢｉ系（Ｇａ，Ａｌ置換）ガーネット厚膜の吸収スペクトルが存在しないと見られるからである。
【００２３】
また、本発明において、単結晶厚膜の熱処理温度範囲を９５０〜１１３０℃としたのは、９５０℃未満の温度では結晶中の原子の均質化が十分でなく、挿入損失の低減は認められず、１１３０℃を越える温度では、ＧｄＹＹｂＢｉ系ガーネット厚膜材料で、とくにＢｉ２Ｏ３の蒸発による分解のために、挿入損失が増大するからである。
【００２４】
本発明において、単結晶厚膜の熱処理を、５％以上の酸素濃度の雰囲気中としたのは、５％以上の酸素濃度の雰囲気中での熱処理によって、ビスマス置換型ガーネット厚膜材料の挿入損失が、熱処理前（非処理）よりも減少したこと、および、５％未満の酸素濃度では挿入損失が増加したことにもとづく。
【００２５】
なお、ビスマス置換型ガーネット厚膜の特性の変化は、結晶を構成する各イオンの磁気モーメント等に起因する。
【発明の効果】
【００２６】
以上、説明したように、本発明によれば、約１．６μｍ以上の波長帯域における本質的な吸収を示すＴｂＢｉ系ガーネット厚膜の代替材料として、１．５μｍ以上の波長帯域において、改善された挿入損失とθｆ／Ｔをもつガーネット厚膜材料が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、に本発明の実施の形態について説明する。
【００２８】
ビスマス置換型ガーネット厚膜は、以下に述べるようにＬＰＥ法によって育成される。まず、白金るつぼの中で、フラックス成分としてのＰｂＯ，Ｂｉ２Ｏ３，Ｂ２Ｏ３等、ガーネット成分としてＧｄ２Ｏ３，Ｙ２Ｏ３，Ｙｂ２Ｏ３，Ｆｅ２Ｏ３，Ａｌ２Ｏ３等を、約９００〜１１００℃の温度で溶解して溶液を作製した後、降温し過冷却状態（過飽和溶液状態）とする。その溶液にガーネット基板を浸漬し、一定時間回転することにより、ビスマス置換型ガーネット厚膜を育成する。
【００２９】
Ｂｉ系ガーネット厚膜の中でもＧｄＢｉＹ系ガーネット厚膜は、比較的高いファラデー回転能を有し、飽和磁界Ｈｓが比較的低いという特徴がある。一般に、Ｂｉ系ガーネット厚膜をファラデー回転子として使う場合には、飽和磁界Ｈｓまたはこれを越える印加磁界は、その周辺に配置した永久磁石によって供給される。Ｂｉ系ガーネット厚膜の飽和磁化４πＭｓが低いと飽和磁界Ｈｓが低く、使用する永久磁石を小型にでき、あるいは永久磁石の特性の自由度を広げるため、工業上有用である。
【実施例】
【００３０】
以下に、実施例をもとにして、さらに本発明を説明する。
【００３１】
（実施例１）
高純度の酸化ガドリニウム（Ｇｄ２Ｏ３）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化イッテルビウム（Ｙｂ２Ｏ３）、酸化第二鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）、酸化鉛（ＰｂＯ）および酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）の粉末を使用した。これらの粉末を使って、ＰｂＯ−Ｂｉ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３系をフラックスとするＬＰＥ法によって、ＮＧＧ〔化学式Ｎｄ３Ｇａ５Ｏ１２、格子定数１２．５０９〕基板上に、Ｇｄ１．８Ｂｉ１．２Ｆｅ４．７Ａｌ０．３Ｏ１２，Ｇｄ１．６Ｙ０．１Ｂｉ１．３Ｆｅ４．５Ａｌ０．５Ｏ１２，およびＧｄ１．４Ｙｂ０．２Ｂｉ１．４Ｆｅ４．３Ａｌ０．７Ｏ１２で示される組成のＧｄＹＹｂＢｉ系ガーネット単結晶厚膜を厚さ約７００μｍ育成した。
【００３２】
比較のために、酸化テルビウム（Ｔｂ２Ｏ３）等の粉末を使用し、ＬＰＥ法によって、同様に、ＳＧＧＧ〔化学式（ＧｄＣａ）３（ＧａＭｇＺｒ）５Ｏ１２、格子定数１２．４９６〕基板上に、Ｔｂ２．０Ｂｉ１．０Ｆｅ５Ｏ１２なる組成のＴｂＢｉ系ガーネット単結晶厚膜を、厚さ約７００μｍ育成した。
【００３３】
つぎに、これらのガーネット単結晶厚膜から基板を除去し、両面を鏡面研磨し、厚さ約６００μｍとした。図１は、ＬＰＥ法によって育成したこれらＧｄＹＹｂＢｉ系ガーネット単結晶厚膜、およびＴｂＢｉ系ガーネット単結晶厚膜について、透過率の波長依存性を示す図である。図１から明らかなように、約１．２〜２．２μｍの波長範囲で、ＧｄＹＹｂＢｉ系ガーネット単結晶厚膜は、高い透過率をもっている。
【００３４】
他方、ＴｂＢｉ系ガーネット単結晶厚膜が高い透過率を示す波長範囲は約１．２〜１．５μｍにすぎない。この結果から、１．５μｍ以上の波長帯域においては、ＧｄＹＹｂＢｉ系ガーネット単結晶厚膜が有用である。なお、これらのガーネット厚膜材料組成は、ＥＰＭＡ分析によって、予め確認した。
【００３５】
（実施例２）
実施例１と同様の方法で、ＮＧＧ基板上に、それぞれ、Ｇｄ２．０Ｂｉ１．０Ｆｅ４．７Ａｌ０．３Ｏ１２、Ｇｄ１．７Ｙ０．１Ｂｉ１．２Ｆｅ４．５Ａｌ０．５Ｏ１２、およびＧｄ１．５Ｙｂ０．２Ｂｉ１．３Ｆｅ４．４Ａｌ０．６Ｏ１２の化学式で表され、Ｂ２Ｏ３が０，０．０５，１．０，１．５，２．０，２．５，３．０，３．５，および４．０ｗｔ％含むガーネット厚膜を、厚さ約６００〜８００μｍ育成した。
【００３６】
実施例１と同様の方法で基板を除去し、波長１．６２μｍにおいてファラデー回転角が約４５度となるように厚さを調整し、両面にＳｉＯ２反射防止膜をつけた。これらのガーネット厚膜材料について、波長１．６２μｍにおける、６００Ｏｅの印加磁界のもとでの挿入損失、ファラデー回転能、および室温付近におけるθｆ／Ｔを求めた。また、振動型磁力計（ＶＳＭ）を用いて、飽和磁化も測定した。
【００３７】
これらの試料の飽和磁化（４πＭｓ）は、約３００〜４５０Ｇ（ガウス）、ファラデー回転能は約９５０〜１２５０ｄｅｇ／ｃｍ、θｆ／Ｔは約０．０５〜０．０７ｄｅｇ／℃であった。
【００３８】
図２は、本実施例におけるＧｄＹＹｂＢｉ系ガーネット厚膜材料について、挿入損失に対する、Ｂ２Ｏ３の含有濃度依存性を示す図である。図２から、Ｂ２Ｏ３の含有濃度０〜３．７ｗｔ％の範囲で、挿入損失の低減効果があることがわかる。
【００３９】
（実施例３）
実施例２と同様の方法で、ＮＧＧ基板上に、Ｂ２Ｏ３を約０．５ｗｔ％含有する、Ｇｄ１．７Ｂｉ１．３Ｆｅ４．６Ａｌ０．４Ｏ１２、Ｇｄ１．４Ｙ０．２Ｂｉ１．４Ｆｅ４．３Ａｌ０．７Ｏ１２、およびＧｄ１．７Ｙｂ０．１Ｂｉ１．２Ｆｅ４．６Ａｌ０．４Ｏ１２の化学式で表されるガーネット単結晶厚膜を、厚さ約５００〜８００μｍ育成した。
【００４０】
つぎに、実施例２と同様に、これらのガーネット単結晶厚膜から基板を除去し、酸素濃度４０％の雰囲気中で、９５０℃、１０００℃、１１００℃、１１３０℃、および１１５０℃の各温度で、２０時間保持する熱処理を行った。その後、波長１．６２μｍにおいてファラデー回転角が約４５度となるように厚さを調整し、両面にＳｉＯ２反射防止膜を付け、各特性を測定した。
【００４１】
これらのガーネット単結晶厚膜の飽和磁化（４πＭｓ）は、約２５０〜４５０Ｇ、ファラデー回転能は約１０００〜１３００ｄｅｇ／ｃｍ、θｆ／Ｔ  は約０．０５〜０．０７ｄｅｇ／℃であった。
【００４２】
図３は、本実施例におけるＧｄＹＹｂＢｉ系ガーネット厚膜材料について、挿入損失と熱処理温度との関係を示す図である。図３から、９５０〜１１３０℃の温度範囲では、熱処理によって、挿入損失が、熱処理前（非処理）よりも減少し、それ以上の温度では、挿入損失は急激に増加することがわかる。
【００４３】
（実施例４）
実施例２と同様の方法で、ＮＧＧ基板上に、Ｂ２Ｏ３を約０．５ｗｔ％含有する、Ｇｄ２．２Ｂｉ０．８Ｆｅ４．８Ａｌ０．２Ｏ１２、Ｇｄ１．５Ｙ０．２Ｂｉ１．３Ｆｅ４．４Ａｌ０．６Ｏ１２、およびＧｄ１．８Ｙｂ０．１Ｂｉ１．１Ｆｅ４．５Ａｌ０．５Ｏ１２の化学式で表されるガーネット単結晶厚膜を、厚さ約６００〜９００μｍ育成した。
【００４４】
つぎに、実施例２と同様に、これらのガーネット単結晶厚膜から基板を除去し、温度１０５０℃で、酸素濃度が０，１０，２０，４０，６０，８０，および１００％の雰囲気中で、１０時間保持する熱処理を行った。その後、波長１．６２μｍにおいてファラデー回転角が約４５度となるように厚さを調整し、両面にＳｉＯ２反射防止膜を付け、各特性を測定した。
【００４５】
これらの試料の飽和磁化（４πＭｓ）は、約２５０〜４５０Ｇ、ファラデー回転能は約７００〜１２００ｄｅｇ／ｃｍ、θｆ／Ｔは約０．０５〜０．０７ｄｅｇ／℃であった。
【００４６】
図４は、本実施例におけるＧｄＹＹｂＢｉ系ガーネット厚膜材料について、挿入損失と熱処理時の酸素濃度との関係を示す図である。図４から、酸素濃度が５％以上では、熱処理によって、挿入損失が、熱処理前（非処理）よりも減少することがわかる。これらの結果から、ＧｄＹＹｂＢｉ系ガーネット厚膜には、酸素濃度５％以上の雰囲気中での熱処理が有用であるといえる。
【００４７】
さらに、前述した実施例１〜実施例４で対象としたすべてのＧｄＹＹｂＢｉ系ガーネット厚膜材料について、磁化反転温度Ｔｃｏｍｐは、すべて−４０℃以下であった。
【００４８】
なお、実施例１〜実施例４では、ＹとＹｂとをともに含むガーネット厚膜材料を扱っていない。しかし、ＹとＹｂは互いに類似した化学的、物理的性質を有し、また、ガーネット厚膜材料においても、互いに置換し、かつ類似した特性を示す。これらの事実から、ＹとＹｂとをともに含むガーネット厚膜材料においても、実施例１〜実施例４に記述した事項が肯定されることは容易に推定されるところである。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】実施例１における、ＧｄＹＹｂＢｉ系ガーネット単結晶厚膜について、透過率の波長依存性を示す図。
【図２】実施例２における、ＧｄＹＹｂＢｉ系ガーネット厚膜材料について、挿入損失に対するＢ２Ｏ３の含有濃度依存性を示す図。
【図３】実施例３における、ＧｄＹＹｂＢｉ系ガーネット厚膜材料について、挿入損失と熱処理温度との関係を示す図。
【図４】実施例４における、ＧｄＹＹｂＢｉ系ガーネット厚膜材料について、挿入損失と熱処理時の酸素濃度との関係を示す図。
【図１】
2008074703.tif 000003
【図２】
2008074703.tif 000004
【図３】
2008074703.tif 000005
【図４】
2008074703.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成19年11月16日(2007.11.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液相エピタキシャル成長法によりＮＧＧ基板上に育成した、Ｇｄ，Ｂｉ，Ｆｅ，Ａｌを主成分とする単結晶厚膜からなるビスマス置換型ガーネット厚膜材料であって、化学式が、Ｇｄ３−ｘ−ｙ−ｚＹｘＹｂｙＢｉｚＦｅ５−ａＡｌａＯ１２、ただしｘ＝０〜０．２，ｙ＝０〜０．２で、かつｘおよびｙが同時には０ではなく、さらに、ｚ＝０．８〜１．４，ａ＝０．２〜０．７で示される組成を有し、Ｂ２Ｏ３が１．０〜３．０ｗｔ％含有されていることを特徴とするビスマス置換型ガーネット厚膜材料。
【請求項２】
液相エピタキシャル成長法によりＮＧＧ基板上に育成した、Ｇｄ，Ｂｉ，Ｆｅ，Ａｌを主成分とする単結晶厚膜からなる、厚さが約５００μｍ以上のビスマス置換型ガーネット厚膜材料であって、化学式が、Ｇｄ３−ｘ−ｙ−ｚＹｘＹｂｙＢｉｚＦｅ５−ａＡｌａＯ１２、ただしｘ＝０〜０．２，ｙ＝０〜０．２で、かつｘおよびｙが同時には０ではなく、さらに、ｚ＝０．８〜１．４，ａ＝０．２〜０．７で示される組成を有し、磁化反転温度が−４０℃以下であることを特徴とするビスマス置換型ガーネット厚膜材料。
【請求項３】
１．６μｍ以上の波長帯域で吸収スペクトルのピークが存在しないことを特徴とする請求項１または請求項２記載のビスマス置換型ガーネット厚膜材料。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、ファラデー回転効果を有する光学用ガーネット材料の中で、ビスマス置換型ガーネット厚膜材料と、その製造方法に関し、とくに液相エピタキシャルによって育成した（Ｇｄ，Ｙ，Ｙｂ，Ｂｉ）３（Ｆｅ，Ａｌ）５Ｏ１２系ガーネット（以下、ＧｄＹＹｂＢｉ系ガーネットという）単結晶厚膜材料に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の課題は、したがって、約１．６μｍ以上の波長帯域における本質的な吸収を示すＴｂＢｉ系ガーネット厚膜の代替材料として、Ｔｂイオンによる吸収スペクトルの影響があらわれる１．５μｍ以上の波長帯域において、改善された挿入損失とθｆ／Ｔをもつガーネット厚膜材料を提供することにある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明は、液相エピタキシャル成長法によりＮＧＧ基板上に育成した、Ｇｄ，Ｂｉ，Ｆｅ，Ａｌを主成分とする単結晶厚膜からなるビスマス置換型ガーネット厚膜材料であって、化学式が、Ｇｄ３−ｘ−ｙ−ｚＹｘＹｂｙＢｉｚＦｅ５−ａＡｌａＯ１２、ただしｘ＝０〜０．２，ｙ＝０〜０．２で、かつｘおよびｙが同時には０ではなく、さらに、ｚ＝０．８〜１．４，ａ＝０．２〜０．７で示される組成を有し、Ｂ２Ｏ３が１．０〜３．０ｗｔ％含有されていることを特徴とするビスマス置換型ガーネット厚膜材料を提供する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、本発明は、液相エピタキシャル成長法によりＮＧＧ基板上に育成した、Ｇｄ，Ｂｉ，Ｆｅ，Ａｌを主成分とする単結晶厚膜からなる、厚さが約５００μｍ以上のビスマス置換型ガーネット厚膜材料であって、化学式が、Ｇｄ３−ｘ−ｙ−ｚＹｘＹｂｙＢｉｚＦｅ５−ａＡｌａＯ１２、ただしｘ＝０〜０．２，ｙ＝０〜０．２で、かつｘおよびｙが同時には０ではなく、さらに、ｚ＝０．８〜１．４，ａ＝０．２〜０．７で示される組成を有し、磁化反転温度が−４０℃以下であることを特徴とするビスマス置換型ガーネット厚膜材料を提供する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本発明によるビスマス置換型ガーネット厚膜材料は、１．６μｍ以上の波長帯域で吸収スペクトルのピークが存在しないことを特徴とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
本発明において、Ｂ２Ｏ３の含有濃度を１．０〜３．０ｗｔ％とした理由は、この濃度範囲で挿入損失が低いことを見出したことによる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
図２は、本実施例におけるＧｄＹＹｂＢｉ系ガーネット厚膜材料について、挿入損失に対する、Ｂ２Ｏ３の含有濃度依存性を示す図である。図２から、Ｂ２Ｏ３の含有濃度０〜３．７ｗｔ％、特に１．０〜３．０ｗｔ％の範囲で、挿入損失の低減効果があることがわかる。