(57)【要約】【課題】本発明は、磁性ガーネット単結晶およびそれを用いたファラデー回転子に関し、結晶欠陥の発生を抑えた磁性ガーネット単結晶及び、消光比を向上させたファラデー回転子を提供することを目的とする。【解決手段】液相エピタキシャル成長法により育成され、一般式  ＢｉaＰｂbＡ3-a-bＦｅ5-c-dＢcＰｔdＯ12  （式中のＡは、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕから選択される少なくとも１種類の元素、ＢはＧａ、Ａｌ、Ｓｃ、Ｇｅ、Ｓｉから選択される少なくとも１種類の元素、ａ、ｂ、ｃ、ｄは各々、０＜ａ＜３．０、０＜ｂ≦２．０、０≦ｃ≦２．０、０＜ｄ≦２．０）で示される磁性ガーネット単結晶を用いる。【選択図】    なし【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育成され、
一般式  ＢｉaＰｂbＡ3-a-bＦｅ5-c-dＢcＰｔdＯ12
（式中のＡは、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕから選択される少なくとも１種類の元素、ＢはＧａ、Ａｌ、Ｓｃ、Ｇｅ、Ｓｉから選択される少なくとも１種類の元素、ａ、ｂ、ｃ、ｄは各々、０＜ａ＜３．０、０＜ｂ≦２．０、０≦ｃ≦２．０、０＜ｄ≦２．０）
で示されること
を特徴とする磁性ガーネット単結晶。
【請求項２】
請求項１記載の磁性ガーネット単結晶であって、
膜厚が２００μｍ以上であること
を特徴とする磁性ガーネット単結晶。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の磁性ガーネット単結晶であって、
０．５≦ｂ／ｄ≦２．０であること
を特徴とする磁性ガーネット単結晶。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の磁性ガーネット単結晶で形成されることを特徴とするファラデー回転子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性ガーネット単結晶およびそれを用いた磁気光学効果を利用するファラデー回転子に関する。磁性ガーネット単結晶を用いたファラデー回転子は、例えば光アイソレータ、光サーキュレータ、あるいは光アッテネータ等の磁気光学素子に用いられる。
【背景技術】
【０００２】
半導体レーザを用いた光通信や光応用機器には、光アイソレータ、光サーキュレータあるいは光アッテネータが広く使われている。これらのデバイスに必須な素子の一つとしてファラデー回転子が挙げられる。
ファラデー回転子にはＹＩＧ（イットリウム鉄ガーネット）単結晶、ビスマス（Ｂｉ）置換希土類鉄ガーネット単結晶が知られているが、現在では、液相エピタキシャル（ＬＰＥ）法により形成されたビスマス置換希土類鉄ガーネット単結晶膜を用いたファラデー回転子が主流になっている。
【０００３】
例えば、特公平６−４６６０４号公報には、液相エピタキシャル成長法により育成され、一般式  Ｒ3-(a+b)ＰｂaＢｉbＦｅ5-cＭcＯ12-d（Ｒは希土類元素及びそれと置換可能な元素の中から選ばれた少なくとも１種の成分、Ｍは鉄元素と置換可能な元素の中から選ばれた少なくとも１種の成分、ａは０．０１〜０．２の数、ｂは０．５〜２．０の数、ｃは０．０１〜２．０の数、ｄは０〜１の数である）で示される組成を有し、且つ前記式中のＭの一部として周期表ＩＶＡ族及びＩＶＢ族に属するＰｂ以外の四価元素を上記の一般式の原子比として０．０１以上含有することを特徴とするビスマス置換希土類鉄ガーネットが記載されている。
【０００４】
上記公報に開示されているように、ＩＶ族元素を添加することにより、Ｂｉ置換希土類鉄ガーネット単結晶を液相エピタキシャル法で育成する際にＰｂ4+を消失させることができ、それによりＢｉ置換希土類鉄ガーネット単結晶に光が透過する際の吸収損失を低減させることができるようになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特公平６−４６６０４号公報に開示された実施例に示されているように、ＩＶ族元素として例えばＴｉＯ2を添加して液相エピタキシャル法により単結晶エピタキシャル膜を育成すると、得られたＢｉ置換希土類鉄ガーネット単結晶エピタキシャル膜の光吸収損失を低減させる効果が認められる。ところが、得られるエピタキシャル膜の膜厚が約２００μｍ以上になった場合には、膜表面に多数の結晶欠陥が確認されるようになる。そのような結晶表面を研磨して無反射膜を形成し、光アイソレータ用のファラデー回転子を作製したところ、赤外線を用いた観察によりファラデー回転子の内部に多数の欠陥が確認され、また消光比も低下することが判明した。
【０００６】
特公平６−４６６０４号公報に記載された発明は、Ｂｉ置換希土類鉄ガーネット単結晶エピタキシャル膜の光吸収損失低減を技術的課題としており、結晶欠陥の発生を抑えることや消光比を向上させるという課題に関しては何ら開示していない。Ｂｉ置換希土類鉄ガーネット単結晶エピタキシャル膜の結晶欠陥の発生を抑えることができれば、ファラデー回転子の消光比を向上させることができ、さらには、ファラデー回転子の消光比の向上により、光アイソレータを初めとする光通信用部品の性能を向上させることができるようになる。
【０００７】
本発明の目的は、結晶欠陥の発生を抑えた磁性ガーネット単結晶を提供することにある。
また、本発明の目的は、消光比を向上させたファラデー回転子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで本発明者達は、結晶欠陥を多数発生させることなく約２００μｍ以上の単結晶を得ること、及び光吸収低減を達成するための添加物を検討した。その結果、添加元素としてＩＶ族の元素と同様の４価の構造を安定して取り得るＰｔを用いると大きな効果があることを見出した。すなわち、ＰｔＯ2またはＰｔをフラックスに溶解して、厚さ２００μｍ以上のＢｉ置換希土類鉄ガーネット単結晶を育成したところ、エピタキシャル膜表面の結晶欠陥数は著しく少なくなり、その単結晶内部を赤外線を用いた偏光顕微鏡による観察を行っても結晶欠陥は認められず、また光吸収損失をほぼ零（ゼロ）にすることができた。
【０００９】
上記目的は、液相エピタキシャル成長法により育成され、一般式  ＢｉaＰｂbＡ3-a-bＦｅ5-c-dＢcＰｔdＯ12  （式中のＡは、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕから選択される少なくとも１種類の元素、ＢはＧａ、Ａｌ、Ｓｃ、Ｇｅ、Ｓｉから選択される少なくとも１種類の元素、ａ、ｂ、ｃ、ｄは各々、０＜ａ＜３．０、０＜ｂ≦２．０、０≦ｃ≦２．０、０＜ｄ≦２．０）で示されることを特徴とする磁性ガーネット単結晶によって達成される。
上記本発明の磁性ガーネット単結晶において、その膜厚が２００μｍ以上であることを特徴とする。また、０．５≦ｂ／ｄ≦２．０であることが好ましい。
また上記目的は、本発明の記載の磁性ガーネット単結晶で形成されることを特徴とするファラデー回転子によって達成される。
【００１０】
本発明の作用について以下に説明する。Ｔｉ4+やＰｔ4+は、Ｂｉ置換希土類鉄ガーネットの格子では６配位のＦｅサイトに置換される。しかしＴｉ4+はイオン半径が６配位のＦｅ3+より大きいためＢｉ置換希土類鉄ガーネットの格子に歪みが生じ、そのためエピタキシャル成長が進み膜厚が厚くなると格子の歪みが蓄積され、結晶欠陥が多数発生すると考えられる。Ｐｔ4+はイオン半径が６配位のＦｅ3+よりも小さいためガーネットの格子に歪みは発生せず、エピタキシャル膜が厚くなっても結晶欠陥が発生しないと考えられる。このＰｔ4+でＦｅ3+を置換した単結晶を用い波長１．３１μｍおよび１．５５μｍの光でファラデー回転角４５度のファラデー回転子を作製すると結晶内部の欠陥は認められず、４０ｄＢ以下となるような消光比不良は発生しなくなった。そしてこのような添加物としてのＰｔＯ2及びＰｔの効果は他のＰｔ化合物を用いても同様な効果が期待できる。
【００１１】
また、本発明の磁性ガーネット単結晶において、ａは磁性ガーネット中のＢｉ量を表している。Ｂｉ量ａはファラデー回転子の回転能（ｄｅｇ／μｍ）を決める因子であり、Ｂｉ量ａが大きいほどファラデー回転能は大きくなる。ファラデー回転子として用いる場合の磁性ガーネット単結晶の好適なＢｉ量ａは約０．６〜１．５である。Ｂｉ量ａが０．６以下ではファラデー回転能が小さくなりすぎ、１．５以上ではガーネット以外の相の析出が起こり磁性ガーネットの正常なエピタキシャル成長ができなくなる可能性がある。但し、現状において実験的にＢｉ量ａが０．６以下の磁性ガーネットも製造可能であり、また真空成膜の技術によればＢｉ量ａが３．０の磁性ガーネットも得られている。従って、ファラデー回転子を作製するための磁性ガーネット単結晶のＢｉ量ａは、本発明においては０＜ａ＜３．０に設定している。
【００１２】
ｂは磁性ガーネット中のＰｂ量を表している。Ｐｂ量ｂが少なくとも２．０程度までのガーネットは焼結体の状態で存在が可能であるので、本発明においては０＜ｂ≦２．０に設定している。
ｃは、ＣａやＡｌなどのＦｅに置換し得る非磁性元素の量を表している。非磁性元素量ｃが２．０程度を越えると磁性ガーネットはフェリ磁性体から常磁性体になるためファラデー回転能は著しく小さくなり回転子として使用できなくなる。従って、本発明では、非磁性元素量ｃを０≦ｃ≦２．０に設定している。
【００１３】
ｄは、Ｐｔの量を表している。光吸収損失を小さくするには２価の元素であるＰｂ量と４価の元素であるＰｔ量ｄをほぼ同量にする必要があるので、Ｐｔ量ｄはＰｂ量と同様に０＜ｄ≦２．０に設定している。
また、０．５≦ｂ／ｄ≦２．０であることが好ましいのも、光吸収損失（挿入損失）との関係から得られるものである。例えば後述の実施例１では、Ｐｂ量ｂが０．０４でＰｔ量ｄも０．０４であるのでＰｂ量ｂ／Ｐｔ量ｄ＝１となる。このときのファラデー回転子の挿入損失は０．０１〜０．０５ｄＢである。また例えば実施例２では、Ｐｂ量ｂが０．０４でＰｔ量ｄは０．０２であるのでＰｂ量ｂ／Ｐｔ量ｄ＝２となる。このときのファラデー回転子の挿入損失は０．０６〜０．１０ｄＢである。光アイソレータ用のファラデー回転子の挿入損失として一般的に要求される値は０．１０ｄＢである。Ｐｂ量ｂとＰｔ量ｄが一致する組成が最も挿入損失が小さくなり、Ｐｂ量ｂとＰｔ量ｄの割合が異なってくると共に挿入損失は大きくなる。従って一般的な要求値である挿入損失０．１０ｄＢを満たすためには０．５≦ｂ／ｄ≦２．０の条件が必要になる。
【発明の効果】
【００１４】
以上の通り、本発明によれば、光吸収損失が小さいだけでなく結晶欠陥の少ない磁性ガーネット単結晶を得ることができる。また、消光比の高いファラデー回転子を安定して得ることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施の形態では、Ｐｔを含有する膜厚２００μｍ以上のＢｉ置換希土類鉄ガーネット単結晶膜をＰｂを含むフラックスから育成する。得られたＢｉ置換希土類鉄ガーネット単結晶膜を用い、光吸収損失が小さく、結晶欠陥が少なくて消光比の高いファラデー回転子を安定して製造できる。
【実施例】
【００１６】
以下に、本発明に係る磁性ガーネット単結晶及びそれを用いたファラデー回転子の具体的な実施例として［実施例１］乃至［実施例４］について比較例とともに説明する。
［実施例１］
Ｐｔ製のるつぼ内に、Ｙｂ2Ｏ3（重量：６．７４７ｇ）、Ｇｄ2Ｏ3（重量：６．６２４ｇ）、Ｂ2Ｏ3（重量：４３．２１４ｇ）、Ｆｅ2Ｏ3（重量：１４４．８４ｇ）、ＰｂＯ（重量：１１８９．６ｇ）、Ｂｉ2Ｏ3（重量：８２６．４ｇ）、ＰｔＯ2（重量：５．１２１ｇ）の材料を充填して約１０００℃で融解して撹件を行い均質化した後、１２０℃／ｈ（時間）で降温させ８２０℃の過飽和状態で温度の安定を取った。そして２インチφのサイズを有する（Ｃａ、Ｍｇ、Ｚｒ）置換ガドリニウム・ガリウム・ガーネット（以下、ＧＧＧという）単結晶基板を１００回転／分（r.p.m.）で回転させながら磁性ガーネット単結晶膜をエピタキシャル成長させ膜厚５０５μｍの単結晶膜を得た。
【００１７】
この磁性ガーネット単結晶膜の表面は鏡面状態であり、表面の結晶欠陥数を評価すると２インチφの単結晶膜で結晶欠陥は１０個確認され、単結晶膜に割れは生じなかった。蛍光Ｘ線法により得られた単結晶膜の組成を分析するとＢｉ1.12Ｇｄ1.15Ｙｂ0.69Ｐｂ0.04Ｆｅ4.96Ｐｔ0.04Ｏ12であった。またこの磁性ガーネット単結晶膜を波長１．５５μｍの光でファラデー回転角が４５ｄｅｇとなるように研磨加工し両面に無反射膜を付けて波長１．５５μｍ用ファラデー回転子を作製した。
【００１８】
このファラデー回転子を３ｍｍ角に切断して内部結晶欠陥、ファラデー回転能、挿入損失、温度特性および消光比を評価すると、赤外線を用いた偏光顕微鏡観察では欠陥は認められず、膜厚は４００μｍでファラデー回転係数は０．１１３ｄｅｇ／μｍ、挿入損失は最大０．０５ｄＢで最小０．０１ｄＢ、温度特性は０．０６７ｄｅｇ／℃、消光比は最大４５．６ｄＢで最小４２．１ｄＢの値が得られた（表１参照）。
本実施例１では、ファラデー回転子の挿入損失は０．０１〜０．０５ｄＢであり、一般的な要求値である挿入損失０．１０ｄＢ以下を満たしている。このときのＰｂ量ｂは０．０４でＰｔ量ｄが０．０４であるのでＰｂ量ｂ／Ｐｔ量ｄ＝１となり、０．５≦ｂ／ｄ≦２．０の範囲内に入っている。
【００１９】
【表１】
2004168657.tif 000002
表１  Ｂｉ置換希土類鉄ガーネット単結晶膜の組成と評価結果
【００２０】
［実施例２］
ＰｔるつぼにＹｂ2Ｏ3（重量：６．７４７ｇ）、Ｇｄ2Ｏ3（重量：６．６２４ｇ）、Ｂ2Ｏ3（重量：４３．２１４ｇ）、Ｆｅ2Ｏ3（重量：１４４．８４ｇ）、ＰｂＯ（重量：１１８９．６ｇ）、Ｂｉ2Ｏ3（重量：８２６．４ｇ）、ＰｔＯ2（重量：２．５５６ｇ）を充填して約１０００℃で融解して撹拌を行い均質化した後、１２０℃／ｈで降温させ８２０℃の過飽和状態で温度の安定を取った。そして２インチφのサイズを有する（Ｃａ、Ｍｇ、Ｚｒ）置換ＧＧＧ単結晶基板を１００r.p.m.で回転させながら磁性ガーネット単結晶膜をエピタキシャル成長させ膜厚５００μｍの単結晶膜を得た。
【００２１】
この磁性ガーネット単結晶膜の表面は鏡面状態であり、表面の結晶欠陥数を評価すると、２インチφの単結晶膜で結晶欠陥は１５個確認され単結晶膜に割れは生じなかった。蛍光Ｘ線法により得られた単結晶膜の組成を分析するとＢｉ1.12Ｇｄ1.15Ｙｂ0.69Ｐｂ0.04Ｆｅ4.98Ｐｔ0.02Ｏ12であった。またこの磁性ガーネット単結晶膜を波長を１．５５μｍの光でファラデー回転角が４５ｄｅｇとなるように研磨加工し、両面に無反射膜を付けて波長１．５５μｍ用ファラデー回転子を作製した。
【００２２】
このファラデー回転子を３ｍｍ角に切断して内部結晶欠陥、ファラデー回転能、挿入損失、温度特性および消光比を評価すると、赤外線を用いた偏光顕微鏡観察では欠陥は認められず、膜厚は４００μｍでファラデー回転係数は０．１１３ｄｅｇ／μｍ、挿入損失は最大０．１０ｄＢで最小０．０６ｄＢ、温度特性は０．０６４ｄｅｇ／℃、消光比は最大４４．９ｄＢで最小４１．６ｄＢの値が得られた（表１参照）。
本実施例２では、ファラデー回転子の挿入損失は０．０６〜０．１０ｄＢであり、一般的な要求値である挿入損失０．１０ｄＢ以下を満たしている。このときのＰｂ量ｂは０．０４でＰｔ量ｄが０．０２であるのでＰｂ量ｂ／Ｐｔ量ｄ＝２となり、０．５≦ｂ／ｄ≦２．０の範囲内に入っている。
【００２３】
［実施例３］
ＰｔるつぼにＹｂ2Ｏ3（重量：１０．６７７ｇ）、Ｇｄ2Ｏ3（重量：７．４０３ｇ）、Ｂ2Ｏ3（重量：４８．６８ｇ）、Ｆｅ2Ｏ3（重量：２０５．５８ｇ）、ＰｂＯ（重量：４３０．５ｇ）、Ｂｉ2Ｏ3（重量：１６０５．８ｇ）の材料を充填して約１０５０℃で融解して撹拌を行い均質化した後、１２０℃／ｈで降温させ８８５℃の過飽和状態で温度の安定を取った。そして２インチφのサイズを有する（Ｃａ、Ｍｇ、Ｚｒ）置換ＧＧＧ単結晶基板を１００r.p.m.で回転させながら磁性ガーネット単結晶膜をエピタキシャル成長させ膜厚６２０μｍの単結晶膜を得た。
【００２４】
この磁性ガーネット単結晶膜の表面は鏡面状態であり、表面の結晶欠陥数を評価すると、２インチφの単結晶膜で結晶欠陥は１８個確認され単結晶膜に割れは生じなかった。蛍光Ｘ線法により得られた単結晶膜の組成を分析するとＢｉ1.16Ｇｄ1.08Ｙｂ0.72Ｐｂ0.04Ｆｅ4.97Ｐｔ0.03Ｏ12であった。磁性ガーネットに含まれるＰｔはＰｂ含有フラックス中にＰｔるつぼより溶出したものである。またこの磁性ガーネット単結晶膜を波長１．３１μｍの光でファラデー回転角が４５ｄｅｇとなるように研磨加工し、両面に無反射膜を付けて波長１．３１μｍ用ファラデー回転子を作製した。
【００２５】
このファラデー回転子を３ｍｍ角に切断して内部結晶欠陥、ファラデー回転係数、挿入損失、温度特性および消光比を評価したところ、赤外線を用いた偏光顕微鏡観察では欠陥は認められず、膜厚２４０μｍでファラデー回転係数は０．１８８ｄｅｇ／μｍ、挿入損失は最大０．０７ｄＢで最小０．０３ｄＢ、温度特性は０．０６４ｄｅｇ／℃、消光比は最大４５．６ｄＢで最小４１．９ｄＢの値が得られた（表１参照）。
本実施例３では、ファラデー回転子の挿入損失は０．０３〜０．０７ｄＢであり、一般的な要求値である挿入損失０．１０ｄＢ以下を満たしている。このときのＰｂ量ｂは０．０４でＰｔ量ｄが０．０３であるのでＰｂ量ｂ／Ｐｔ量ｄ≒１．３３となり、０．５≦ｂ／ｄ≦２．０の範囲内に入っている。
【００２６】
［実施例４］
ＰｔるつぼにＹｂ2Ｏ3（重量：８．４３４ｇ）、Ｇｄ2Ｏ3（重量：５．３００ｇ）、Ｂ2Ｏ3（重量：４３．２１４ｇ）、Ｆｅ2Ｏ3（重量：１４４．８４ｇ）、ＰｂＯ（重量：１１８９．６ｇ）、Ｂｉ2Ｏ3（重量：８２６．４ｇ）、ＰｔＯ2（重量：５．１２１ｇ）の材料を充填して約１０００℃で融解して撹拌を行い均質化した後、１２０℃／ｈで降温させ８０４℃の過飽和状態で温度の安定を取った。そして２インチφのサイズを有する（Ｃａ、Ｍｇ、Ｚｒ）置換ＧＧＧ単結晶基板を１００r.p.m.で回転させながら磁性ガーネット単結晶膜をエピタキシャル成長させ膜厚３６０μｍの単結晶膜を得た。
【００２７】
この磁性ガーネット単結晶膜の表面は鏡面状態であり、表面の結晶欠陥数を評価すると、２インチφの単結晶膜で結晶欠陥は１０個確認され単結晶膜に割れは生じなかった。蛍光Ｘ線法により得られた単結晶膜の組成を分析するとＢｉ1.30Ｇｄ0.90Ｙｂ0.76Ｐｂ0.04Ｆｅ4.96Ｐｔ0.04Ｏ12であった。またこの磁性ガーネット単結晶膜を波長１．３１μｍの光でファラデー回転角が４５ｄｅｇとなるように研磨加工し、両面に無反射膜を付けて波長１．３１μｍ用ファラデー回転子を作製した。
【００２８】
このファラデー回転子を３ｍｍ角に切断して内部結晶欠陥、ファラデー回転係数、挿入損失、温度特性および消光比を評価したところ、赤外線を用いた偏光顕微鏡観察では欠陥は認められず、膜厚２００μｍでファラデー回転係数は０．２２５ｄｅｇ／μｍ、挿入損失は最大０．０４ｄＢで最小０．０１ｄＢ、温度特性は０．０６３ｄｅｇ／℃、消光比は最大４５．７ｄＢで最小４２．１ｄＢの値が得られた（表１参照）。
本実施例４では、ファラデー回転子の挿入損失は０．０１〜０．０４ｄＢであり、一般的な要求値である挿入損失０．１０ｄＢ以下を満たしている。このときのＰｂ量ｂは０．０４でＰｔ量ｄが０．０４であるのでＰｂ量ｂ／Ｐｔ量ｄ＝１となり、０．５≦ｂ／ｄ≦２．０の範囲内に入っている。
【００２９】
［比較例］
ＰｔるつぼにＹｂ2Ｏ3（重量：８．４３４ｇ）、Ｇｄ2Ｏ3（重量：５．３００ｇ）、Ｂ2Ｏ3（重量：４３．２１４ｇ）、Ｆｅ2Ｏ3（重量：１４４．８４ｇ）、ＰｂＯ（重量：１１８９．６ｇ）、Ｂｉ2Ｏ3（重量：８２６．４ｇ）、ＴｉＯ2（重量：１．８１０ｇ）の材料を充填して約１０００℃で融解して撹拌を行い均質化した後、１２０℃／ｈで降温させ８０４℃の過飽和状態で温度の安定を取った。そして２インチφのサイズの（Ｃａ、Ｍｇ、Ｚｒ）置換ＧＧＧ単結晶基板を１００r.p.m.で回転させながら磁性ガーネット単結晶膜をエピタキシャル成長させ膜厚３５５μｍの単結晶膜を得た。
【００３０】
この磁性ガーネット単結晶膜の表面はにごっており、表面の結晶欠陥数を評価すると、２インチφの単結晶膜で結晶欠陥は１６６個確認され単結晶膜に割れは生じなかった。蛍光Ｘ線法により得られた単結晶膜の組成を分析するとＢｉ1.30Ｇｄ0.90Ｙｂ0.76Ｐｂ0.04Ｆｅ4.96Ｐｔ0.01Ｔｉ0.03Ｏ12であった。またこの磁性ガーネット単結晶膜を波長１．３１μｍの光でファラデー回転角が４５ｄｅｇとなるように研磨加工し、両面に無反射膜を付けて波長１．３１μｍ用ファラデー回転子を作製した。
【００３１】
このファラデー回転子を３ｍｍ角に切断して内部結晶欠陥、ファラデー回転係数、挿入損失、温度特性および消光比を評価したところ、赤外線を用いた偏光顕微鏡観察により１〜２個の欠陥が認められ、膜厚２００μｍでファラデー回転係数は０．２２５ｄｅｇ／μｍ、挿入損失は最大０．０４ｄＢで最小０．０２ｄＢ、温度特性は０．０６３ｄｅｇ／℃、消光比は最大３８．９ｄＢで最小３６．９ｄＢであった（表１参照）。
本比較例では、ファラデー回転子の挿入損失は０．０２〜０．０４ｄＢであり、一般的な要求値である挿入損失０．１０ｄＢ以下を満たしている。これは、本比較例が、上述の特公平６−４６６０４号公報に開示された発明に包含されているからである。