(57)【要約】【課題】波長範囲１．３〜１．６μｍにおいて挿入損失が０．０１ｄＢ以下である磁気光学ガーネット厚膜単結晶の製造方法を提供すること。【解決手段】一般式（Ｒ，Ｂｉ）３（Ｆｅ，Ｍ）５Ｏ１２（但し、ＲはＥｕ、Ｇｄ、Ｈｏ、Ｙｂの希土類元素およびＹから選ばれた少なくとも１種を示し、ＭはＡｌおよびＧａから選ばれた少なくとも１種を示し、Ｍの量はゼロを含む）で表される磁気光学ガーネット厚膜単結晶の製造方法であり、単結晶基板上に液相エピタキシャル成長法により酸素濃度１３〜１６％の雰囲気で結晶成長させる結晶育成工程と、育成された磁気光学ガーネット厚膜単結晶を、Ｈ２を含有する、Ｎ２もしくはＡｒガス雰囲気において熱処理する熱処理工程とを含む。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（Ｒ，Ｂｉ）３（Ｆｅ，Ｍ）５Ｏ１２（但し、ＲはＥｕ、Ｇｄ、Ｈｏ、Ｙｂの希土類元素およびＹから選ばれた少なくとも１種を示し、ＭはＡｌおよびＧａから選ばれた少なくとも１種を示し、Ｍの量はゼロを含む）で表される磁気光学ガーネット厚膜単結晶の製造方法であって、単結晶基板上に液相エピタキシャル成長法により酸素濃度１３〜１６％の雰囲気で結晶成長させる結晶育成工程と、育成された磁気光学ガーネット厚膜単結晶を、Ｈ２を含有する、Ｎ２もしくはＡｒガス雰囲気において処理する熱処理工程とを含むことを特徴とする磁気光学ガーネット厚膜単結晶の製造方法。
【請求項２】
前記熱処理工程における雰囲気ガスは、０．２〜１．０ｖｏｌ％のＨ２を含む、Ｎ２もしくはＡｒガスであることを特徴とする請求項１記載の磁気光学ガーネット厚膜単結晶の製造方法。
【請求項３】
前記熱処理工程における熱処理温度は、４２０〜５００℃であることを特徴とする請求項１または２記載の磁気光学ガーネット厚膜単結晶の製造方法。
【請求項４】
前記熱処理工程における保持時間は５時間以上であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の磁気光学ガーネット厚膜単結晶の製造方法。
【請求項５】
前記熱処理工程は、育成した厚膜単結晶を、Ｐｔ板、Ｐｂ板を除く材質の板で挟んで行われることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の磁気光学ガーネット厚膜単結晶の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビスマス置換希土類鉄系ガーネット厚膜単結晶などの磁気光学ガーネット厚膜単結晶の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光通信や光情報処理において、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。半導体レーザー発振器を使用した光通信装置では、光ファイバーケーブルやコネク夕などの端部からの反射光がレーザー発振器に戻ると、ノイズが増加し、発振が不安定になる。このような戻り光を遮断し、安定した発振状態を維持するために、ファラデー回転の非相反性を利用した光アイソレー夕が使用されている。
【０００３】
現在、光ファイバーケーブルを用いた通信システムにおいては、波長が１．３μｍ〜１．６μｍの帯域が利用されており、このような帯域で用いられる近赤外用ファラデー回転素子材料として、厚膜状のビスマス置換希土類鉄系ガーネット単結晶（以下、磁気光学ガーネット厚膜単結晶あるいは磁性ガーネットと略記する）がある。厚膜単結晶として実用化されているものとしては、希土類元素にＥｕ、Ｔｂ、Ｇｄ、Ｈｏ、Ｙｂなどを用いたものがある。
【０００４】
磁性ガーネットに用いられる希土類元素としては、一般に重希土類元素（以下、ＨＲＥと略記する）と呼ばれるＴｂ、Ｇｄ、Ｈｏなどが用いられている。この理由として、ＨＲＥと、Ｆｅのような磁性を有する遷移金属（以下、Ｔと略記する）とで構成される化合物においては、ＨＲＥとＴの磁気モーメントが相反する方向を向くフェリ強磁性体となる場合が多く、磁性ガーネットにおいてもフェリ強磁性体となっている。
【０００５】
フェリ強磁性体であることの利点は、飽和磁場を小さくできることにあり、これにより光アイソレー夕を製造する際に永久磁石を小さくすることができ、光アイソレー夕の小型化が図れる。なお、ＨＲＥ以外のＣｅ、Ｎｄ、Ｓｍなどの軽希土類元素（以下、ＬＲＥと略記する）を磁性ガーネットに用いた場合では、ＬＲＥとＴの磁気モーメントが揃うフェロ強磁性体となり、磁性ガーネットの飽和磁場が大きくなり、光アイソレー夕を製造する際、永久磁石の大型化が避けられなくなる。
【０００６】
また、ＨＲＥを磁性ガーネットに用いるもう１つの利点は、ＨＲＥがＬＲＥに比べイオン半径が小さく、これにより磁性ガーネットにおいてファラデー効果の増大を左右するＢｉ量を多く含有することができることにある。
【０００７】
以上の理由から、磁性ガーネットにはＨＲＥを用いるのが有利である。但し、例外として、ＬＲＥで磁気モーメントを有しないＥｕや、希土類元素ではないＹも用いられている。
【０００８】
以上の条件から、磁性ガーネットに用いる希土類元素として、Ｙ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕが挙げられるが、前述した波長１．３〜１．６μｍでの使用を前提とする光学特性、すなわち該波長範囲における吸収帯の存在の有無も条件となる。
【０００９】
この波長帯の吸収スペクトルに関しては、下記の非特許文献１に記載された例がある。該文献によれば、１．３〜１．６μｍに吸収を有しない希土類元素としては、Ｙ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｈｏ、Ｙｂが適合し、これらの希土類元素を用いる磁性ガーネットでは、１．３〜１．６μｍで良好な挿入損失が得られる。
【００１０】
なお、このような磁性ガーネットはフラックス法により製造され、現在ではフラックス法の一種で、生産性に優れた液相エピタキシャル成長法（以下、ＬＰＥ法と記す）により、ほとんどが製造されている。
【００１１】
ところで、ＬＰＥ法で育成する磁性ガーネットは、下記の特許文献１に開示されているように、育成時の酸素濃度の調整により、前記のような波長域での磁性ガーネットの挿入損失（磁性ガーネットへの入射から出射に至る減衰量）を低減する必要があった。
【００１２】
一方、希土類元素にＴｂを含む磁性ガーネットでは、挿入損失の低減を図る製造方法として、本発明者が発明した熱処理方法があり、特願２００２−５５３３９号に記載されたとおりである。この熱処理は、磁性ガーネットをガラス板やアルミナ板などで挟み込んだサンドイッチ状態で、熱処理条件として、雰囲気を０．２〜２．０ｖｏｌ％のＨ２含む、Ｎ２またはＡｒガスとして、保持温度４６０〜５４０℃、保持時間５時間以上とするものであり、この熱処理により、波長１．３１μｍで０．０５ｄＢ以下の挿入損失を安定して得ることができる方法である。
【００１３】
【特許文献１】
特許２５１４３９８号公報
【非特許文献１】
Ｄ．Ｌ．Ｗｏｏｄ  ａｎｄ  Ｊ．Ｐ．Ｒｅｍｅｉｋａ：  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ，Ｖｏｌ．３８，Ｎｏ．３，（１９６７），ｐｐ．１０３８．
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者は前記した育成時の酸素濃度調整に関し詳細な検討を行った結果、例として、一般式Ｇｄ２．１Ｂｉ０．９Ｆｅ４．５Ａｌ０．３Ｇａ０．２Ｏ１２の磁性ガーネットについて、酸素濃度１８％での育成、および基板結晶除去後の熱処理を、酸素濃度６０％、保持温度１０８０℃、保持時間２０時間の条件において、波長範囲１．３〜１．６μｍで挿入損失０．０２ｄＢの良好な特性を得た。
【００１５】
しかしながら、上記の検討では挿入損失０．０２ｄＢが下限であり、更なる検討を重ねたが更に低い挿入損失を得ることはできなかった。この挿入損失０．０２ｄＢは、従来の挿入損失０．０５〜０．１ｄＢに比べれば、十分良好な特性と言えるが、最近の光通信における光デバイスおよび光学素子には、更なる特性向上が求められており、０．０２ｄＢを切る挿入損失の低減が課題として上げられる。
【００１６】
以上に鑑み、本発明の課題は、波長範囲１．３〜１．６μｍにおいて挿入損失０．０１ｄＢ以下の磁気光学ガーネット厚膜単結晶の製造方法を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明者による種々の検討の結果、前述した希土類元素にＴｂを主成分とする磁性ガーネットの熱処理方法を、波長範囲１．３〜１．６μｍにおいて元素自体の吸収帯を持たない磁気光学ガーネットにも用いることにより挿入損失０．０１ｄＢが得られることが分かった。
【００１８】
本発明における磁性ガーネットはＹ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｈｏ、Ｙｂの少なくとも１種を含み、ＬＰＥ法による育成中の酸素濃度を１３〜１６％とし、Ｐｔ、Ｐｄ以外の材質からなる板材により挟み込んだサンドイッチ状態で、０．２〜１．２ｖｏｌ％のＨ２を含む、Ｎ２あるいはＡｒの不活性ガス雰囲気で、４４０〜５００℃、保持時間５時間以上の熱処理により、１．３〜１．６μｍの波長域において、０．０１ｄＢが得られる。
【００１９】
なお、熱処理において、Ｐｔ、Ｐｄ板使用時では、希土類元素としてＴｂを主成分とする磁性ガーネットと同様に、挿入損失が５〜７ｄＢと悪化することから、本発明における磁性ガーネットに対しても不適応であることが分かった。
【００２０】
すなわち、本発明の磁気光学ガーネット厚膜単結晶の製造方法は、一般式（Ｒ，Ｂｉ）３（Ｆｅ，Ｍ）５Ｏ１２（但し、ＲはＥｕ、Ｇｄ、Ｈｏ、Ｙｂの希土類元素およびＹから選ばれた少なくとも１種を示し、ＭはＡｌおよびＧａから選ばれた少なくとも１種を示し、Ｍの量はゼロを含む）で表される磁気光学ガーネット厚膜単結晶の製造方法であって、単結晶基板上に液相エピタキシャル成長法により酸素濃度１３〜１６％の雰囲気で結晶成長させる結晶育成工程と、育成された磁気光学ガーネット厚膜単結晶を、Ｈ２を含有する、Ｎ２もしくはＡｒガス雰囲気において処理する熱処理工程とを含むことを特徴とする。
【００２１】
また、前記熱処理工程における雰囲気ガスは、０．２〜１．０ｖｏｌ％のＨ２を含む、Ｎ２もしくはＡｒガスとすることができる。
【００２２】
また、前記熱処理工程における熱処理温度は、４２０〜５００℃とすることができる。
【００２３】
また、前記熱処理工程における保持時間は５時間以上とすることができる。
【００２４】
そして、前記熱処理工程は、育成した厚膜単結晶を、Ｐｔ板、Ｐｂ板を除く材質の板で挟んで行うことができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２６】
まず、（Ｇｄ，Ｂｉ）３（Ｆｅ，Ｍ）５Ｏ１２（但し、ＭはＡｌおよびＧａから選ばれた少なくとも１種を示し、Ｍの量はゼロを含む）で表される磁気光学ガーネット厚膜単結晶の製造方法に関して説明する。
【００２７】
純度９９．９９％以上の酸化ガドリニウムＧｄ２Ｏ３、酸化第二鉄Ｆｅ２Ｏ３、酸化アルミニウムＡｌ２Ｏ３、酸化ガリウムＧａ２Ｏ３、および純度９９．９％の酸化鉛ＰｂＯ、酸化ビスマスＢｉ２Ｏ３、酸化棚素Ｂ２Ｏ３の粉末を使用し、ＰｂＯ−Ｂｉ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３系をフラツクスとして、ＬＰＥ法にて、格子定数を一致させるように選択したＮｄ３Ｇａ５Ｏ１２などの基板上に、厚膜単結晶を５００μｍ以上の厚さに育成する。
【００２８】
このとき、育成雰囲気の酸素濃度を１３〜１６％とする。この酸素濃度は、酸素分圧で表すと大気圧の１３〜１６％の酸素分圧であると言い換えてもよい。育成後、１１ｍｍ×１１ｍｍ程度に切断した後、基板を研磨により除去し、厚膜単結晶を得る。
【００２９】
次に、この試料を、Ｐｔ板およびＰｂ板を除く、例えば、Ｔｉ板、ガラス板などに挟み、不活性ガスをベースとして、Ｈ２を０．２〜１．０ｖｏｌ％混合した雰囲気中にて、４２０〜５００℃で、５時間以上、保持して熱処理を行う。この熱処理は電気管状炉により行うことができる。
【００３０】
得られた磁気光学ガーネット厚膜単結晶を評価するために、熱処理の後、所望の波長でファラデー回転角が４５ｄｅｇ．となる５００μｍ程度の厚さに化学機械研磨により両面を鏡面に仕上げ、前記波長用の無反射コート膜を両面に施して、挿入損失を測定するとよい。
【００３１】
次に、他の組成の磁気光学ガーネット厚膜単結晶の製造方法について説明する。
【００３２】
上記のＧｄ２Ｏ３の粉末原料に換えて、Ｅｕ２Ｏ３、Ｈｏ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、およびＹ２Ｏ３から選ばれる少なくと１つの粉末原料を用い、基板には、Ｎｄ３Ｇａ５Ｏ１２、置換型Ｇｄ３Ｇａ５Ｏ１２などの基板から格子定数の等しい基板を選択して、他は、（Ｇｄ，Ｂｉ）３（Ｆｅ，Ｍ）５Ｏ１２（但し、ＭはＡｌおよびＧａから選ばれた少なくとも１種を示し、Ｍの量はゼロを含む）で表される磁気光学ガーネット厚膜単結晶の製造方法と同様にして、厚膜単結晶を製造する。
【００３３】
【実施例】
次に、本発明の実施例について説明する。
【００３４】
（実施例１）純度９９．９９％の酸化ガドリニウムＧｄ２Ｏ３、酸化第二鉄Ｆｅ２Ｏ３、酸化アルミニウムＡｌ２Ｏ３、酸化ガリウムＧａ２Ｏ３、および純度９９．９％の酸化鉛ＰｂＯ、酸化ビスマスＢｉ２Ｏ３、酸化棚素Ｂ２Ｏ３の粉末を使用し、ＰｂＯ−Ｂｉ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３系をフラツクスとして、ＬＰＥ法にて、直径２インチの格子定数１２．５０９ÅのＮｄ３Ｇａ５Ｏ１２（以下、ＮＧＧと記す）基板に、一般式Ｇｄ２．１Ｂｉ０．９Ｆｅ４．５Ａ１０．３Ｇａ０．２Ｏ１２の磁性ガーネットを厚さ６６０μｍに育成した。
【００３５】
このとき、育成中の酸素濃度を１１〜１８％とした。育成後、１１ｍｍ×１１ｍｍに切断した後、ＮＧＧ基板を研磨により除去し、磁性ガーネット厚膜単結晶試料を得た。
【００３６】
次に、図１に示すように、この磁性ガーネット厚膜単結晶試料１をガラス板２で挟み、図２のような電気管状炉内に置いて、Ｈ２を０．６ｖｏｌ％混合したＮ２雰囲気中にて、４６０℃、１０時間保持の熱処理を行った。なお、図１は、熱処理における試料の保持状態を示す断面図である。また、図２は熱処理に用いる電気管状炉と試料の配置を示す切り口による断面図であり、３は試料部、４は石英管、５は雰囲気ガス導入側の石英管端部蓋、６は雰囲気ガス導入口、７は雰囲気ガス排出側の石英管端部蓋、８は雰囲気ガス排出口、そして９は無誘導巻きヒーター部である。
【００３７】
熱処理の後、１．５５μｍでファラデー回転角が４５ｄｅｇ．となる厚さ５００μｍに化学機械研磨（以下、ＭＣ研磨と記す）により両面を鏡面に仕上げ、波長１．５５μｍ用の無反射コート膜を両面に施し、挿入損失を測定した。
【００３８】
また、比較例として、育成時の酸素濃度を１６〜２０％で育成した磁性ガーネットを、実施例１と同様に１１ｍｍ×１１ｍｍに切断、基板除去の後、試料を温度１０８０℃、保持時間２０時間、酸素濃度６０％にて熱処理した場合の挿入損失を測定した。
【００３９】
図３に、実施例１および比較例における挿入損失の育成時酸素濃度への依存性を示す。図３に示すように、実施例１の育成時酸素濃度１３〜１６％において、挿入損失０．０ｌｄＢが得られる。一方、比較例では育成時酸素濃度１８％において、挿入損０．０２ｄＢが下限である。
【００４０】
以上のように本発明によれば、磁性ガーネットを、低濃度のＨ２を含むＮ２などの不活性ガス雰囲気で、ガラス板などで挟み込んだ状態で熱処理を行うことにより、挿入損失０．０１ｄＢが得られる。また、挿入損失０．０１ｄＢが得られる育成時酸素濃度は１３〜１６％である。
【００４１】
（実施例２）実施例１と同様に、育成時酸素濃度１５％の育成で得た磁性ガーネットについて、試料をガラス板に挟み、Ｎ２に配合するＨ２濃度が０〜３．０ｖｏｌ％、熱処理温度を３５０〜６００℃、熱処理温度における保持時間（以下、保持時間と記す）が１〜５０時間の熱処理を行った。
【００４２】
次に、実施例１と同様に、１．５５μｍ用にＭＣ研磨により厚さ５００μｍに仕上げ、両面に無反射コート膜を施し、挿入損失を測定した。図４〜図６にその結果を示す。すなわち、図４は本実施例２における挿入損失の熱処理温度への依存性を示す図であり、図５は本実施例２における挿入損失の保持時間への依存性を示す図であり、図６は本実施例２における挿入損失のＨ２濃度への依存性を示す図である。
【００４３】
図４に示すように、熱処理温度３５０〜６００℃、Ｈ２濃度０．６ｖｏｌ％、保持時間１０時間の条件のうち、熱処理温度を４２０〜５００℃とすることにより、０．０１ｄＢの挿入損失が得られることが分かった。
【００４４】
次に、図５に示すように、保持時間１〜５０時間、Ｈ２濃度０．６ｖｏｌ％、熱処理温度４６０℃の条件のうち、保持時間を５時間以上とすることにより、０．０１ｄＢ以下の挿入損失が得られることが分かった。
【００４５】
また、図６に示すように、熱処理温度４６０℃、保持時間１０時間において、Ｈ２濃度を０．２〜１．０ｖｏｌ％とすることにより、０．０１ｄＢの挿入損失が得られることが分かった。
【００４６】
以上のように、熱処理条件は、Ｈ２濃度が０．２〜１．０ｖｏｌ％、熱処理温度が４２０〜５００℃、保持時間が５時間以上が適している。
【００４７】
（実施例３）実施例１と同様に育成して得た磁性ガーネットについて、試料を挟む材質として、ガラス板、アルミナ板、格子定数１２．４９６Åの置換型Ｇｄ３Ｇａ５Ｏ１２（以下、ＳＧＧＧと記す）板、ＮＧＧ板、ＳＵＳ３０４板、Ｔｉ板、Ｓｉ板（単結晶ウエハー）、Ｐｔ板、Ｐｄ板を用い、Ｎ２に配合するＨ２濃度を０．６ｖｏｌ％、熱処理温度４６０℃、保持時間１０時間の熱処理を行った。
【００４８】
その結果を表１に示す。
【００４９】
【表１】
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【００５０】
表１に示すように、Ｐｔ板、Ｐｄ板を除く材質では挿入損失０．０１ｄＢが得られた。しかし、Ｐｔ板を用いた場合の挿入損失は５．０〜６．５ｄＢであり、Ｐｄ板を用いた場合の挿入損失が４．８〜６．４ｄＢであった。
【００５１】
以上の結果から、本発明のように、熱処理のときに磁性ガーネットを挟む板の材質として、Ｐｔ、Ｐｄ以外の材質が適している。
【００５２】
（実施例４）実施例１と同様に、純度９９．９９％の酸化ユーロピウムＥｕ２Ｏ３、酸化ガドリニウムＧｄ２Ｏ３、酸化ホルミウムＨｏ２Ｏ３、酸化イッテルビウムＹｂ２Ｏ３、酸化イットリウムＹ２Ｏ３、酸化第二鉄Ｆｅ２Ｏ３、酸化アルミニウムＡｌ２Ｏ３、酸化ガリウムＧａ２Ｏ３、および純度９９．９％の酸化鉛ＰｂＯ、酸化ビスマスＢｉ２Ｏ３、酸化棚素Ｂ２Ｏ３の粉末を使用し、ＰｂＯ−Ｂｉ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３系をフラックスとして、ＬＰＥ法にて、基板結晶として、表２に示す２種のＮＧＧとＳＧＧＧを用い、同じく表２に示す５種の磁性ガーネットを育成した。なお、表２には実施例１の磁性ガーネットが最初に示され、合計６種の磁性ガーネットについて、組成を示す一般式、育成基板および育成厚さが示されている。
【００５３】
【表２】
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【００５４】
本実施例４における育成時酸素濃度は５種とも１５％で行い、育成した磁性ガーネットの厚さは６５０〜６７０μｍである。次に、実施例１と同様に試料を取得し、ガラス板に挟みＮ２に配合するＨ２濃度を０．６ｖｏｌ％、４６０℃、１０時間保持の熱処理を行った。
【００５５】
次に、波長１．３１、１．４８、１．５５、１．６０μｍのそれぞれでファラデー回転角４５ｄｅｇ．となる厚みにＭＣ研磨で仕上げ、両面に前記波長に応じた無反射コート膜を施し、前記波長を中心波長とし、中心波長および中心波長±０．０２μｍにおける挿入損失を測定した。なお、本実施例４と並行して、実施例１で得た磁性ガーネットも同様の条件で試料を作製し、挿入損失測定を行った。
【００５６】
図７に挿入損失の測定結果を示す。図７（ａ）はＧｄ２．１Ｂｉ０．９Ｆｅ４．５Ａｌ０．３Ｇａ０．２Ｏ１２、図７（ｂ）はＧｄ１．５Ｈｏ０．５Ｂｉ１．０Ｆｅ５Ｏ１２、図７（ｃ）はＧｄ１．５Ｙ０．５Ｂｉ１．１Ｆｅ５Ｏ１２、図７（ｄ）はＧｄ１．８Ｙｂ０．２Ｂｉ１．０Ｆｅ４．６Ａｌ０．４Ｏ１２、図７（ｅ）はＧｄ１．５Ｙｂ０．５Ｂｉ１．０Ｆｅ４．０Ｇａ１．０Ｏ１２、図７（ｆ）はＥｕ１．１Ｈｏ１．０Ｂｉ０．９Ｆｅ４．０Ｇａ１．０Ｏ１２の場合を示す。
【００５７】
図７に示すように、６種の磁性ガーネットについて、波長１．２９〜１．６２μｍにおいて、挿入損失０．０１ｄＢを得た。
【００５８】
以上のように、本発明によれば、Ｙおよび希土類元素のＥｕ、Ｇｄ、Ｈｏ、Ｙｂから選ばれる少なくとも１種を含んでなるビスマス置換希土類−鉄ガーネットにおいて、波長範囲１．３〜１．６μｍで挿入損失０．０１ｄＢが得られる。
【００５９】
なお、熱処理において試料を挟む保持具の形状を板材とした理由は、板材とすることにより磁性ガーネットを多段に配置することができ、１回あたりの処理数を増大することができるからである。
【００６０】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、一般式（Ｒ，Ｂｉ）３（Ｆｅ，Ｍ）５Ｏ１２（但し、ＲはＹおよび希土類元素のＥｕ、Ｇｄ、Ｈｏ、Ｙｂから選ばれた少なくとも１種を示し、ＭはＡｌおよびＧａから選ばれた少なくとも１種を示し、Ｍの量はゼロを含む）のビスマス置換希土類鉄系ガーネットを、０．２〜１．２ｖｏｌ％のＨ２を含む、Ｎ２もしくはＡｒ雰囲気であり、保持温度が４２０〜５００℃、保持時間が５時間以上の熱処理において、該ビスマス置換希土類鉄系ガーネットをＰｔ、Ｐｄを除く材質の板材で挟み込んで熱処理することにより、挿入損失０．０１ｄＢ以下が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の熱処理における試料の保持状態を示す断面図。
【図２】本発明の熱処理に用いる電気管状炉と試料の配置を示す図。
【図３】実施例１および比較例における挿入損失の育成時酸素濃度への依存性を示す図。
【図４】実施例２における挿入損失の熱処理温度への依存性を示す図。
【図５】実施例２における挿入損失の保持時間への依存性を示す図。
【図６】実施例２における挿入損失のＨ２濃度への依存性を示す図。
【図７】実施例４の磁性ガーネットにおける、挿入損失の波長依存性を示す図。  図７（ａ）はＧｄ２．１Ｂｉ０．９Ｆｅ４．５Ａｌ０．３Ｇａ０．２Ｏ１２、図７（ｂ）はＧｄ１．５Ｈｏ０．５Ｂｉ１．０Ｆｅ５Ｏ１２、図７（ｃ）はＧｄ１．５Ｙ０．５Ｂｉ１．１Ｆｅ５Ｏ１２、図７（ｄ）はＧｄ１．８Ｙｂ０．２Ｂｉ１．０Ｆｅ４．６Ａｌ０．４Ｏ１２、図７（ｅ）はＧｄ１．５Ｙｂ０．５Ｂｉ１．０Ｆｅ４．０Ｇａ１．０Ｏ１２、図７（ｆ）はＥｕ１．０Ｈｏ１．０Ｂｉ１．０Ｆｅ４．０Ｇａ１．０Ｏ１２の場合を示す図。
【符号の説明】
１    磁性ガーネット厚膜単結晶試料
２    ガラス板
３    試料部
４    石英管
５，７    石英管端部蓋
６    ガス導入口
８    ガス排出口
９    無誘導巻きヒーター部
【図１】
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【図２】
2004307224.tif 000006
【図３】
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【図４】
2004307224.tif 000008
【図５】
2004307224.tif 000009
【図６】
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【図７】
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