(57)【要約】【課題】ＴｂＢｉ系ガーネットが本質的に持っている波長約１.６μｍ以上での吸収を忌避するものであり、ＧｄＢｉ系ガーネットのθfの温度変化率の改善したビスマス置換型ガーネット厚膜材料及びその製造方法を提供し、更に、波長の中でも、約１.５μｍを越える波長帯域で使用できるファラデー回転素子を提供すること。【解決手段】ガーネット基板上に、液相成長法により育成されたＧｄ，Ｙｂ，Ｂｉ，Ｆｅ及びＡｌを主成分とする光学用のガーネット厚膜であって、前記ガーネット厚膜の組成式が、Ｇｄ3-x-yＹｂxＢｉyＦｅ5-zＡｌzＯ12、（ただし、０＜ｘ≦０.４５，０.８５≦ｙ≦１.５５，０＜ｚ≦０.９５で表わされるＧｄＢｉ系ガーネット厚膜材料。【選択図】図１
2009013059.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガーネット基板上に、液相成長法により育成された、Ｇｄ，Ｙｂ，Ｂｉ，Ｆｅ，Ａｌを主成分とするガーネット厚膜であって、該ガーネット厚膜の組成式が、Ｇｄ3-x-y Ｙｂx Ｂｉy Ｆｅ5-z Ａｌz Ｏ12 （但し、０＜ｘ≦ ０.４５，０.５５≦ｙ≦１.５５，０＜ｚ≦０.９５）であることを特徴とするＧｄＢｉ系ガーネット厚膜材料。
【請求項２】
ガーネット基板上に、液相成長法により育成された、Ｇｄ，Ｙｂ，Ｂｉ，Ｆｅ，Ｇａを主成分とするガーネット厚膜であって、該ガーネット厚膜の組成式が、Ｇｄ3-x-y Ｙｂx Ｂｉy Ｆｅ5-z Ｇａz Ｏ12 （但し、０＜ｘ≦
０.４０，０.５５≦ｙ≦１.１０，０.１５≦ｚ≦０.６０）であることを特徴とするＧｄＢｉ系ガーネット厚膜材料。
【請求項３】
ガーネット基板上に、液相成長法により育成された、Ｇｄ，Ｙｂ，Ｂｉ，Ｆｅ，Ａｌ，Ｇａを主成分とするガーネット厚膜であって、該ガーネット厚膜の組成式が、Ｇｄ3-x-y Ｙｂx Ｂｉy Ｆｅ5-z （Ａｌa Ｇａb ）z Ｏ12 （但し、０＜ｘ≦ ０.５０，０.８５≦ｙ≦１.６０，０.２０≦ｚ≦１.００，０.０５≦ａ／(ａ＋ｂ)≦０.９０）であることを特徴とするＧｄＢｉ系ガーネット厚膜材料。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載のＧｄＢｉ系ガーネット厚膜材料中にＰｂＯを０〜４.０ｗｔ％（但し、０を含まず）含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５】
請求項１乃至３のいずれかに記載のＧｄＢｉ系ガーネット厚膜材料中にＢ2 Ｏ3 を０〜４.０ｗｔ％（但し、０を含まず）含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６】
請求項１乃至３のいずれかに記載のＧｄＢｉ系ガーネット厚膜材料中にＰｔＯ2 が０〜４.０ｗｔ％（ただし、０を含まず）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７】
請求項１乃至３のいずれかに記載のＧｄＢｉ系ガーネット厚膜材料中にＢ2 Ｏ3 及びＰｂＯを各々０〜４. ０ｗｔ％（但し、０を含まず）含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８】
請求項１乃至３のいずれかに記載のＧｄＢｉ系ガーネット厚膜材料中にＢ2 Ｏ3 及びＰｂＯ及びＰｔＯ2 が各々０〜４. ０ｗｔ％（但し、０を含まず）の範囲で、かつ、３種類の合計が０〜９.０ｗｔ％（但し、０を含まず）含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９】
請求項１乃至８のいずれかに記載のＧｄＢｉ系ガーネット厚膜材料から実質的になることを特徴とするファラデー回転素子。
【請求項１０】
請求項９記載のファラデー回転素子からなることを特徴とする光アイソレ−タ。
【請求項１１】
前記ＧｄＢｉ系ガーネット厚膜材料を、ネオジウム・ガリウ ム・ガーネット（ＮＧＧ）基板上に育成することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のＧｄＢｉ系ガーネット厚膜材料の製造方法。
【請求項１２】
前記ＧｄＢｉ系ガーネット厚膜材料を、９５０〜１１４０℃の範囲で保持する熱処理を施すことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のＧｄＢｉ系ガーネット厚膜材料の製造方法。
【請求項１３】
前記熱処理における雰囲気の酸素含有量が１０〜１００％の範囲であることを特徴とする請求項１２記載のＧｄＢｉ系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（Ｂｉ）置換型ガーネットとその製造方法に関し、詳しくは、液相エピタキシャル成長法（ＬＰＥ法）にて育成したＧｄＢｉ系ガーネット単結晶厚膜及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、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。半導体レーザ発振器を使用した光通信では、光ファイバーケーブルやコネクタなどからの反射光が発振部に戻ると、発振が不安定となったり、停止する状態となる。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を有するＢｉ置換型希土類鉄ガーネットは、ＬＰＥ法、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。特に、ＬＰＥ法で育成されるガーネット厚膜は、生産性に優れ、現在では、ほとんどがこの方法で生産されている。
【０００４】
現在、ファイバー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約１.６〜２.０μｍの範囲にある波長が使用される。
【０００５】
近赤外線用ファラデー回転素子用材料として、ＬＰＥ法で作製されたＴｂＢｉ系ガーネット厚膜とＧｄＢｉ系（Ｇａ，Ａｌ置換）ガーネット厚膜が市販されている。
【０００６】
前者は、ファラデー回転角θｆの温度変化率θF/T が約０.０４〜０.０６ｄｅｇ（度）／℃と小さいが、印加磁界強度Ｈｓは約８００〜１２００Ｏｅと高く、強力な永久磁石を必要とするが、磁化反転温度Ｔcomp は約−５０℃以下であり、広い温度範囲で使用できる。
【０００７】
一方、後者は、θｆの温度変化率θF/T が、約０.０８ｄｅｇ／℃と大きいが、Ｈｓ は約３００Ｏｅと小さく、磁化反転温度Ｔcomp は約−１０℃と高いため、使用温度範囲は生活温度近傍である。従って、市場の要求は、温度特性の良好なＴｂＢｉ系ガーネット材が多くなっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、希土類Ｂｉ系ガーネットにおいては、Journal
of Applied Physics Vd.38、No.3，p.1038の“Effect of Impurities on the Optical Properties of Yttrium Iron
Garnet”と題される文献に示されている図では、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見られ、ＴｂＢｉ系ガーネット材は、この波長帯域においては、機能を失う可能性も推定される。
【０００９】
一方、ＧｄＢｉ系（Ｇａ,Ａｌ置換）ガーネット厚膜については、その製造条件等については、Journal of Crystal Growth 64 (1983)p.275の“LPE
Growth of Bismuth Substituted Gadolinium Iron Garnet Layers：Systematization ofExperimental Result”と題される文献に示されているが、ＧｄＢｉ系（Ｙｂ,Ａｌ置換）ガーネット厚膜及びＧｄＢｉ系（Ｙｂ,Ｇａ置換）ガーネット厚膜及びＧｄＢｉ系（Ｙｂ,Ａｌ,Ｇａ置換）ガーネット厚膜の光学特性に関する示唆は見られない。
【００１０】
ここで、光アイソレータは、光の進行に関し、順方向には、より高い透過率を示し、逆方向には、より低い透過率を示すことが望ましい。
【００１１】
そこで、本発明の技術的課題は、ＴｂＢｉ系ガーネットが本質的に持っている波長約１.６μｍ以上での吸収を忌避するとともに、ＧｄＢｉ系ガーネットのθfの温度変化率θF/T を改善したビスマス置換型ガーネット厚膜材料及びその製造方法を提供することにある。
【００１２】
又、本発明の他の技術的課題は、波長の中でも、特に、約１.５μｍを越える波長帯域で使用できるファラデー回転素子及びそれを用いた光アイソレータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明では、ＧｄＢｉ系ガーネット厚膜に対する具体的な要求特性を下記のごとくした。
（１）約１.５μｍ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。
（２）ファラデー回転角θfの−２０℃〜＋８０℃の温度範囲での平均温度変化率θF/T が、従来から市販のＧｄＢｉ系ガーネット材（約０.０８ｄｅｇ／℃）よりも良好な０.０７ｄｅｇ／℃以下であること。
（３）磁化反転温度Ｔcomp が、−２０℃以下（通常の生活環境室温範囲で使用できる）であること。
（４）ファラデー回転角θfが、約４５ｄｅｇとなる厚さにおける挿入損失（Ｉ.Ｌ.）が、０.２ｄＢ以下（通常は０.３ｄＢ以下で可）であること。
（５）低下するガーネットの挿入損失（Ｉ.Ｌ.）が、飽和状態に達するために必要な最小の印加磁界（ガーネットの磁気スピンを一方向に揃えるのに必要な飽和磁界Ｈs）が、５００Ｏｅ以下（大きな印加磁界を必要としないため、強力な永久磁石が不要となり、安価、小型化に有益）であること。
（６）ファラデー回転能θF （以下、単にθF
という）が従来と同等（波長１.６２μｍにおけるθF が７００ｄｅｇ／ｃｍ）以上であること。
以上を、本発明におけるガーネット材料の適合範囲と規定した。
【００１４】
なお、ファラデー回転素子としては、ファラデー回転能θF の大きい方が、素子としての膜厚を小さくすることができる。また、ＬＰＥ法においては、育成膜厚が大となるに従い、結晶性の劣化、割れ発生の増加、育成時間の増加等、工業上、不利益となることが多い。
【００１５】
従って、厚い膜厚（約８００μｍ以上）を必要とする場合、ファラデー回転素子を複数個、使用することが生じる。
【００１６】
しかしながら、使用数が増加するに従い、ばらつきの拡大、構成部材の増加、アイソレータ寸法の拡大、挿入損の増加等、コスト増大や性能低下等の不利益が著しく増大することになる。
【００１７】
従って、本発明においては、ガーネット厚膜の使用数が２個以下で可能な特性を有することを必須とした。これは、例えば、波長１.５５μｍにおけるθFが８００ｄｅｇ／ｃｍ以上であれば、このような条件を十分に満たすことになるので、これをθF の設定条件とした。
【００１８】
θF は、単純な要因の変更によって、容易に変化できるものではなく、種々の溶液（メルト）組成及び育成条件の適合によって、最適化が図られ、実現できるものである。
【００１９】
その結果、Ｇｄ，Ｙｂ，Ｂｉ，Ｆｅ，Ａｌを主成分としたガーネット厚膜をＬＰＥ法にて育成すること、ガーネット厚膜をＮＧＧ基板上に育成すること、ガーネット厚膜を酸素含有量が１０〜１００％の雰囲気中で、９５０〜１１４０℃の温度で保持する熱処理をすること、により、上記課題が解決され、本発明をなすにいたったものである。
【００２０】
また、Ｇｄ，Ｙｂ，Ｂｉ，Ｆｅ，Ｇａを主成分としたガーネット厚膜をＬＰＥ法にて育成すること、ガーネット厚膜をＮＧＧ基板上に育成すること、ガーネット厚膜を酸素含有量が１０〜１００％の雰囲気中で、９５０〜１１４０℃の温度で保持する熱処理をすること、により、上記課題が解決され、本発明をなすにいたったものである。
【００２１】
また、Ｇｄ，Ｙｂ，Ｂｉ，Ｆｅ，Ａｌ，Ｇａを主成分としたガーネット厚膜をＬＰＥ法にて育成すること、ガーネット厚膜をＮＧＧ基板上に育成すること、ガーネット厚膜を酸素含有量が１０〜１００％の雰囲気中で、９５０〜１１４０℃の温度で保持する熱処理をすること、により、上記課題が解決され、本発明をなすにいたったものである。
【００２２】
また、Ｇｄ，Ｙｂ，Ｂｉ，Ｆｅ，Ａｌを主成分とし、ＰｂＯ又はＢ2 Ｏ3 又はＰｔＯ2 のいずれか１種類を０〜４.０ ｗｔ％（０を含まず）含有するガーネット厚膜をＬＰＥ法にて育成すること、ガーネット厚膜をＮＧＧ基板上に育成すること、ガーネット厚膜を酸素含有量が１０〜１００％の雰囲気中で、９５０〜１１４０℃の温度で保持する熱処理をすること、により、上記課題が解決され、本発明をなすにいたったものである。
【００２３】
また、Ｇｄ，Ｙｂ，Ｂｉ，Ｆｅ，Ｇａを主成分とし、ＰｂＯ又はＢ2 Ｏ3 又はＰｔＯ2 のいずれか１種類を０〜４.０ ｗｔ％（０を含まず）含有するガーネット厚膜をＬＰＥ法にて育成すること、ガーネット厚膜をＮＧＧ基板上に育成すること、ガーネット厚膜を酸素含有量が１０〜１００％の雰囲気中で、９５０〜１１４０℃の温度で保持する熱処理をすること、により、上記課題が解決され、本発明をなすにいたったものである。
【００２４】
また、Ｇｄ，Ｙｂ，Ｂｉ，Ｆｅ，Ａｌ,Ｇａを主成分とし、ＰｂＯ又はＢ2 Ｏ3 又はＰｔＯ2 のいずれか１種類を０〜４.０ ｗｔ％（０を含まず）含有するガーネット厚膜をＬＰＥ法にて育成すること、ガーネット厚膜をＮＧＧ基板上に育成すること、ガーネット厚膜を酸素含有量が１０〜１００％の雰囲気中で、９５０〜１１４０℃の温度で保持する熱処理をすること、により、上記課題が解決され、本発明をなすにいたったものである。
【００２５】
また、Ｇｄ，Ｙｂ，Ｂｉ，Ｆｅ，Ａｌを主成分とし、Ｂ2 Ｏ3 及びＰｂＯを各々０〜４.０ｗｔ％（但し、０を含まず）含有するガーネット厚膜をＬＰＥ法にて育成すること、ガーネット厚膜をＮＧＧ基板上に育成すること、ガーネット厚膜を酸素含有量が１０〜１００％の雰囲気中で、９５０〜１１４０℃の温度で保持する熱処理をすること、により、上記課題が解決され、本発明をなすにいたったものである。
【００２６】
また、Ｇｄ，Ｙｂ，Ｂｉ，Ｆｅ，Ｇａを主成分とし、Ｂ2 Ｏ3 及びＰｂＯを各々０〜４.０ｗｔ％（但し、０を含まず）含有するガーネット厚膜をＬＰＥ法にて育成すること、ガーネット厚膜をＮＧＧ基板上に育成すること、ガーネット厚膜を酸素含有量が１０〜１００％の雰囲気中で、９５０〜１１４０℃の温度で保持する熱処理をすること、により、上記課題が解決され、本発明をなすにいたったものである。
【００２７】
また、Ｇｄ，Ｙｂ，Ｂｉ，Ｆｅ，Ａｌ,Ｇａを主成分とし、Ｂ2 Ｏ3 及びＰｂＯを各々０〜４.０ｗｔ％（但し、０を含まず）含有するガーネット厚膜をＬＰＥ法にて育成すること、ガーネット厚膜をＮＧＧ基板上に育成すること、ガーネット厚膜を酸素含有量が１０〜１００％の雰囲気中で、９５０〜１１４０℃の温度で保持する熱処理をすること、により、上記課題が解決され、本発明をなすにいたったものである。
【００２８】
また、Ｇｄ，Ｙｂ，Ｂｉ，Ｆｅ，Ａｌを主成分とし、Ｂ2 Ｏ3 及びＰｂＯ及びＰｔＯ2 が各々０〜４.０ｗｔ％（但し、０を含まず）の範囲で、かつ、２種類以上の合計が０〜９.０ｗｔ％（但し、０を含まず）含有するガーネット厚膜をＬＰＥ法にて育成すること、ガーネット厚膜をＮＧＧ基板上に育成すること、ガーネット厚膜を酸素含有量が１０〜１００％の雰囲気中で、９５０〜１１４０℃の温度で保持する熱処理すること、により、上記課題が解決され、本発明をなすにいたったものである。
【００２９】
また、Ｇｄ，Ｙｂ，Ｂｉ，Ｆｅ，Ｇａを主成分とし、Ｂ2
Ｏ3 及びＰｂＯ及びＰｔＯ2 が各々０〜４.０ｗｔ％（但し、０を含まず）の範囲で、かつ、３種類の合計が０〜９.０ｗｔ％（但し、０を含まず）含有するガーネット厚膜をＬＰＥ法にて育成すること、ガーネット厚膜をＮＧＧ基板上に育成すること、ガーネット厚膜を酸素含有量が１０〜１００％の雰囲気中で、９５０〜１１４０℃の温度で保持する熱処理すること、により、上記課題が解決され、本発明をなすにいたったものである。
【００３０】
また、Ｇｄ，Ｙｂ，Ｂｉ，Ｆｅ，Ａｌ,Ｇａを主成分とし、Ｂ2 Ｏ3 及びＰｂＯ及びＰｔＯ2 が各々０〜４. ０ｗｔ％（但し、０を含まず）の範囲で、かつ、３種類の合計が０〜９.０ｗｔ％（但し、０を含まず）含有するガーネット厚膜をＬＰＥ法 にて育成すること、ガーネット厚膜をＮＧＧ基板上に育成すること、ガーネット厚膜を酸素含有量が１０〜１００％の雰囲気中で、９５０〜１１４０℃の温度で保持する熱処理すること、により、上記課題が解決され、本発明をなすにいたったものである。
【００３１】
即ち、本発明によれば、ガーネット基板上に、液相成長法により育成された、Ｇｄ，Ｙｂ，Ｂｉ，Ｆｅ，Ａｌを主成分とするガーネット厚膜であって、該ガーネット厚膜の組成式が、Ｇｄ3-x-y Ｙｂx Ｂｉy Ｆｅ5-z Ａｌz Ｏ12 （但し、０＜ｘ≦
０. ４５，０.５５≦ｙ≦１.５５，０＜ｚ≦０.９５）であることを特徴とするＧｄＢｉ系ガーネット厚膜材料が得られる。
【００３２】
また、本発明によれば、ガーネット基板上に、液相成長法により育成された、Ｇｄ，Ｙｂ，Ｂｉ，Ｆｅ，Ｇａを主成分とするガーネット厚膜であって、該ガーネット厚膜の組成式が、Ｇｄ3-x-y Ｙｂx Ｂｉy Ｆｅ5-z Ｇａz Ｏ12 （但し、０＜ｘ≦
０. ４０，０.５５≦ｙ≦１.１０，０.１５≦ｚ≦０.６０）であることを特徴とするＧｄＢｉ系ガーネット厚膜材料が得られる。
【００３３】
また、本発明によれば、ガーネット基板上に、液相成長法により育成された、Ｇｄ，Ｙｂ，Ｂｉ，Ｆｅ，Ａｌ，Ｇａを主成分とするガーネット厚膜であって、該ガーネット厚膜の組成式が、Ｇｄ3-x-y Ｙｂx Ｂｉy Ｆｅ5-z （Ａｌa Ｇａb ）z Ｏ1 2 （但 し、０.０５≦ａ／(ａ＋ｂ)≦０.９０，０＜ｘ≦ ０.５０，０.８５≦ｙ≦１.６０，０.２０≦ｚ≦１.００）であることを特徴とするＧｄＢｉ系ガーネット厚膜材料が得られる。
【００３４】
また、本発明によれば、前記に記載のＧｄＢｉ系ガーネット厚膜材料中にＰｂＯを０〜４.０ｗｔ％（但し、０を含まず）含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が得られる。
【００３５】
また、本発明によれば、前記に記載のＧｄＢｉ系ガーネット厚膜材料中にＢ2 Ｏ3 を０〜４.０ｗｔ％（但し、０を含まず）含有することを特 徴とするビスマス置換型ガーネット厚膜材料が得られる。
【００３６】
また、本発明によれば、前記に記載のＧｄＢｉ系ガーネット厚膜材料中にＰｔＯ2 が０〜４.０ｗｔ％（ただし、０を含まず）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が得られる。
【００３７】
また、本発明によれば、前記に記載のＧｄＢｉ系ガーネット厚膜材料中にＢ2 Ｏ3 及びＰｂＯを各々０〜４. ０ｗｔ％（但し、０を含まず）含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が得られる。
【００３８】
また、本発明によれば、前記に記載のＧｄＢｉ系ガーネット厚膜材料中にＢ2 Ｏ3 及びＰｂＯ及びＰｔＯ2 が各々０〜４. ０ｗｔ％（但し、０を含まず）の範囲で、かつ、３種類の合計が０〜９.０ｗｔ％（但し、０を含まず）含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が得られる。
【００３９】
また、本発明によれば、前記に記載のＧｄＢｉ系ガーネット厚膜材料から実質的になることを特徴とするファラデー回転素子が得られる。
【００４０】
また、本発明によれば、前記ファラデー回転素子からなることを特徴とする光アイソレ−タが得られる。
【００４１】
また、本発明によれば、前記ＧｄＢｉ系ガーネット厚膜材料を、ネオジウム・ガリウ ム・ガーネット（ＮＧＧ）基板上に育成することを特徴とする前記のいずれかに記載のＧｄＢｉ系ガーネット厚膜材料の製造方法が得られる。
【００４２】
また、本発明によれば、前記ＧｄＢｉ系ガーネット厚膜材料を、９５０〜１１４０℃の範囲で保持する熱処理を施すことを特徴とする前記のいずれかに記載のＧｄＢｉ系ガーネット厚膜材料の製造方法が得られる。
【００４３】
また、本発明によれば、前記熱処理における雰囲気の酸素含有量が１０〜１００％の範囲であることを特徴とする前記のＧｄＢｉ系ガーネット厚膜材料の製造方法が得られる。
【００４４】
ここで、本発明において、ＧｄＹｂＢｉ系（Ｇａ，Ａｌ置換）ガーネット厚膜を対象とした理由は、ＧｄＹｂＢｉ系（Ｇａ，Ａｌ置換）ガーネット厚膜材料では、１.６μｍ以上の波長帯域で光の吸収ピークが見られないからである。
【００４５】
また、ＬＰＥ法によって育成する単結晶厚膜で、前記の光学用特性を満たすＧｄＹｂＢｉ系ガーネット厚膜材料の組成は、各化学式において、０＜ｘ≦０.４５，０.５５≦ｙ≦１.５５，０≦ｚ≦０.９５の範囲とした。
【００４６】
本発明において、ＧｄＹｂＢｉ系ガーネット厚膜材料を対象とした理由は、ＴｂＢｉ系ガーネット厚膜材料では、約１.５μｍ以上の波長領域で明らかな光吸収のピークが認められるのに対し、ＧｄＹｂＢｉ系ガーネット厚膜材料では、約１.２μｍ以上の波長領域で光の吸収ピークが見られないからである。
【００４７】
また、本発明において、ｘの範囲を０＜ｘ≦０.４５としたのは、ｘの増加によりθf/T が減少し、改善されること、および、ｘが０.４５を超えると、飽和磁化４πＭS が５００Ｇ以上となるためである。
【００４８】
また、ｙの範囲を０.５５≦ｙ≦１.５５としたのは、ｙが０.５５を越えると、 ファラデー回転能が５００ｄｅｇ／ｃｍ以上となり、ｙが１.５５を越えると、 挿入損失が急激に増加するからである。
【００４９】
さらに、ｚの範囲を０＜ｚ≦０.９５としたのは、ｚの増加とともに飽和磁化４πＭS は減少するが、ｚが０.９５を越えると、θf/T が急激に増加する傾向があるからである。これらの特性の変化は、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。
【００５０】
また、本発明において、単結晶厚膜の熱処理温度範囲を９５０〜１１４０℃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、１１４０℃を越える温度では、ＧｄＹｂＢｉ系ガーネット結晶で、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。
【００５１】
さらに、本発明のガーネット厚膜材料において、Ｂ2 Ｏ3 、ＰｂＯ、ＰｔＯ2 の内の１種類を０〜４.０ｗｔ％（０を含まず）含有するか、もしくは２種類以上を０〜９.０ｗｔ％（０を含まず）含有するとしたのは、この範囲の含有量で挿入損失（Ｉ.Ｌ.）が減少することを見い出したためである。なお、Ｂ2 Ｏ3 、ＰｂＯ、ＰｔＯ2 の含有による挿入損失 （Ｉ.Ｌ.）の低減効果は、ガーネット組成における結晶構成元素のイオン状態を調整する効果と推察される。
【００５２】
また、本発明において、光学用ガーネット厚膜をＬＰＥ法によりＮＧＧ基板上に育成するのは、本育成法において、よく使用されているＳＧＧＧ基板よりも、やや格子定数の大きいＮＧＧ基板の方が、本発明におけるガーネット膜との適合性がよく、５００μｍを越えた厚膜を育成しても、ＳＧＧＧ基板上の育成に比べて、著しく割れ発生が低減できるからである。
【００５３】
ちなみに、使用波長が長くなるに従い、必要な膜厚が大となる。従って、高厚膜に育成できることは、実用上、極めて有益となる。
【００５４】
また、本発明のガーネット厚膜材料を製造する方法において、ガーネット厚膜材料を９５０〜１１４０℃の範囲で保持する熱処理をするのは、この範囲において、挿入損失（Ｉ.Ｌ.）の低減効果が認められ、９５０℃未満では、温度が低いために、組成の均質化が不十分であり、１１４０℃を越えると、ガーネットの分解（含有するＢｉ2 Ｏ3 、の蒸発）が生ずるためである。
【００５５】
なお、熱処理による挿入損失（Ｉ.Ｌ.）の低減は、原子の拡散による均質化の向上（結晶格子、イオンバランスのばらつき低減）に起因している。
【００５６】
また、本発明のガーネット厚膜材料を製造する方法において、熱処理における雰囲気の酸素含有量が５％以上の範囲とするのは、これ以上での熱処理による効果が認められるからであり、５％未満では、酸素の欠乏により、挿入損失（Ｉ.Ｌ.）が増大するためである。
【００５７】
なお、本発明のガーネット厚膜材料の主成分の組成値による特性の変化は、結晶格子における各原子の置換と磁気スピンに深く関係しており、本発明の組成領域は、光学特性の最適領域となっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５８】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００５９】
光アイソレータ等に用いられるファラデー回転素子等用のＢｉ置換型ガーネットの液相成長法（ＬＰＥ法）は、次のようにして行われる。
【００６０】
まず、白金るつぼの中に、ＰｂＯ，Ｂｉ2Ｏ3 ，Ｂ2 Ｏ3 等をフラックス成分とし、ガーネット成分（Ｇｄ2 Ｏ3 ，Ｙｂ2 Ｏ3 ，Ｔｂ2 Ｏ3 ，Ｆｅ2 Ｏ3 ，Ａｌ2 Ｏ3 ，Ｇａ2 Ｏ3 等）を約９００〜１１００℃にて溶解して、溶液（メルト）を作製した後、降温し、過冷却状態（過飽和溶液状態）とする。そのメルトにガーネット基板を浸漬し、長時間、回転することにより、Ｂｉ置換型ガーネットの厚膜を育成する。
【００６１】
このＢｉ置換型ガーネットの中でも、ＧｄＢｉ系ガーネットは、比較的高いファラデー回転能θFを有し、ガーネットに対する必要印加磁場が小さくて済むといった特徴を有している。ここでいう必要印加磁場（飽和磁界Ｈs ）とは、ガーネッ トの挿入損失低下が、飽和状態に達するために、必要な最小の磁場である。尚、物理的には、ガーネットの磁気スピンを一方向に揃えるのに必要な磁界である。
【００６２】
一般に、この印加磁界は、ガーネット膜の周辺に配置した永久磁石から供給される構成となっている。従って、ガーネット膜の飽和磁化４πＭs が低いと、Ｈs も低くなり、使用する磁石の特性が低くできる。又、小型化、軽量化等が可能となり、工業上、有益となる。
【００６３】
なお、本発明のＧｄＢｉ系ガーネット厚膜材料の主成分の組成値による特性の変化は、結晶格子における各原子の置換と磁気スピンに深く関係しており、本発明の組成領域は、光学特性の最適領域となっている。
【実施例】
【００６４】
以下、本発明の実施例について、図面を参照して、詳細に説明する。
【００６５】
（実施例１）
高純度の酸化ガドリニウム（Ｇｄ2 Ｏ3 ）、酸化イッテルビウム（Ｙｂ2 Ｏ3 ）、酸化第二鉄（Ｆｅ2 Ｏ3 ）、酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）、酸化ビスマス（Ｂｉ2 Ｏ3 ）、酸化鉛（ＰｂＯ）および酸化ホウ素（Ｂ2 Ｏ3 ）の粉末を使用した。これらの粉末を使って、ＰｂＯ−Ｂｉ2 Ｏ3- Ｂ2 Ｏ3 系をフラックスとするＬＰＥ法によって、ＮＧＧ基板（化学式Ｎｄ3 Ｇａ5 Ｏ12 ）上に、Ｇｄ1.7 Ｙｂ0.1 Ｂｉ1.2 Ｆｅ4.7 Ａｌ0.3 Ｏ12なる組成のＧｄＹｂＢｉ系ガーネット単結晶厚膜を、厚さ約７００μｍ育成した。
【００６６】
比較のために、酸化テルビウム（Ｔｂ2 Ｏ3 ）等の粉末を使用し、ＬＰＥ法によって、同様に、ＳＧＧＧ基板［化学式（ＧｄＣａ）3 （ＧａＭｇＺｒ）5Ｏ12 ］上に、Ｔｂ2.0 Ｂｉ1.0 Ｆｅ5 Ｏ12 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。
【００６７】
次に、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ＧｄＹｂＢｉ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の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、ＧｄＹｂＢｉ系ガーネット単結晶厚膜は、高い透過率をもっている。
【００６８】
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、ＧｄＹｂＢｉ系ガーネット単結晶厚膜が有用である。
【００６９】
（実施例２）
実施例１と同様の方法で、ＮＧＧ基板上に、Ｇｄ2.2-x Ｙｂx Ｂｉ0.8 Ｆｅ4.5 Ａｌ0.5Ｏ12 の化学式で、ｘ＝０，０.０５，０.１，０.２，０.３，０.４，０.５のＧｄＹｂＢｉ系ガーネット厚膜を、厚さ約７００〜９００μｍ育成した。
【００７０】
実施例１と同様の方法で、基板を除去し、酸素濃度約４０％の雰囲気中で、温度１０５０℃、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 反射防止膜をつけた。これらのＧｄＹｂＢｉ系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。なお、これらのＧｄＹｂＢｉ系ガーネット厚膜材料組成は、前記反射防止膜をつけるに先立つＥＰＭＡ分析によって、予め確認した。
【００７１】
図２は、本実施例におけるＧｄＹｂＢｉ系ガーネット厚膜材料についての各測定結果を示す図である。図２（ａ）は飽和磁化の測定結果を、図２（ｂ）はθf/ T の値を示す図である。図２から、ｘ＝０.４以下で飽和磁化は５００Ｇ以下となる。また、θf/T は、ｘ＝０〜０.４の範囲で、いずれも０.０８ｄｅｇ／℃以下で、ｘの増加に対して単調に減少することがわかる。
【００７２】
また、本実施例で対象とするすべてのＧｄＹｂＢｉ系ガーネット厚膜材料について、挿入損失は０.４〜０.８ｄＢ、ファラデー回転能は約７００〜８００ｄｅｇ／ｃｍであった。
【００７３】
これらの結果から、Ｇｄ2.2-x Ｙｂx Ｂｉ0.8 Ｆｅ4.5 Ａｌ0.5 Ｏ12 で示されるガーネット単結晶厚膜のうち、ｘ＝０〜０.４０の範囲の組成が有用であるということができる。
【００７４】
（実施例３）
実施例２と同様の方法で、ＮＧＧ基板上に、Ｇｄ2.9-y
Ｙｂ0.1 Ｂｉy Ｆｅ4.8 Ａｌ0.2Ｏ12 なる化学式で、ｙ＝０.５，０.５５，０.６，０.７，０.９，１.１，１.３，１.４，１.５，１.６のＧｄＹｂＢｉ系ガーネット単結晶厚膜を、厚さ約５００〜１２００μｍ育成した。
【００７５】
実施例２と同様に、これらの試料から基板を除去し、酸素濃度約４０％の雰囲気中で、温度１０５０℃、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 反射防止膜をつけた。これらのＧｄＹｂＢｉ系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。なお、これらのＧｄＹｂＢｉ系ガーネット厚膜材料組成は、前記反射防止膜をつけるに先立つＥＰＭＡ分析によって、予め確認した。
【００７６】
図３は、本実施例におけるＧｄＹｂＢｉ系ガーネット厚膜材料についての各測定結果を示す図である。図３（ａ）はファラデー回転能の測定結果を、図３（ｂ）は挿入損失値を、それぞれ示す図である。図３から、ｙ＝０.５５以上でファラデー回転能は５００ｄｅｇ／ｃｍ以上となり、またｙ＝１.５を越えると、挿入損失は急激に増加する。
【００７７】
また、本実施例で対象としたすべてのＧｄＹｂＢｉ系ガーネット厚膜材料について、θf/T は約０.０６〜０.０７５ｄｅｇ／℃、飽和磁化は約２００〜４５０Ｇであった。これらの結果から、Ｇｄ2.9-y Ｙｂ0.1Ｂｉy Ｆｅ4.8 Ａｌ0.2 Ｏ12 で示されるガーネット単結晶厚膜のうち、ｙ＝０.５５〜１.５０の範囲の組成が有用であるということができる。
【００７８】
（実施例４）
実施例２と同様の方法で、ＮＧＧ基板上に、Ｇｄ1.9 Ｙｂ0.1 Ｂｉ1.0 Ｆｅ5-z Ａｌz Ｏ12 なる化学式で、ｚ＝０，０.１，０.２，０.３，０.４，０.５，０.６，０.７，０.８のＧｄＹｂＢｉ系ガーネット単結晶厚膜を、厚さ約７００〜１０００μｍ育成した。
【００７９】
基板の除去、酸素濃度約４０％の雰囲気中での、温度１０５０℃、２０時間保持する熱処理、および反射防止膜の形成等は、実施例２と同様の方法で行った。
【００８０】
そして前記と同様に、挿入損失、ファラデー回転能、θf/T 、および飽和磁化を測定した。
【００８１】
図４は、本実施例におけるＧｄＹｂＢｉ系ガーネット厚膜材料についての各測定結果を示す図である。図４（ａ）はθf/T の測定結果を、また、図４（ｂ）は飽和磁化を、それぞれ示す図である。
【００８２】
図４から、ｚ＝０.７を越えると、θf/T は急激に増加する。また、ｚ＝０〜０.７の範囲で飽和磁化は５００Ｇ以下となっている。
【００８３】
また、本実施例で対象としたすべてのＧｄＹｂＢｉ系ガーネット厚膜材料について、ファラデー回転能は約９００ｄｅｇ／ｃｍであり、挿入損失は０.０４〜０.０７ｄＢであった。
【００８４】
これらの結果から、Ｇｄ1.9 Ｙｂ0.1 Ｂｉ1.0 Ｆｅ5-z Ａｌz Ｏ12 で示されるガーネット単結晶厚膜のうち、ｚ＝０〜０.７の範囲の組成が有用であるということができる。
【００８５】
（実施例５）
実施例２と同様の方法で、ＮＧＧ基板上に、Ｇｄ1.7 Ｙｂ0.1 Ｂｉ1.2 Ｆｅ4.7 Ａｌ0.3Ｏ12 で表されるＧｄＹｂＢｉ系ガーネット単結晶厚膜を、厚さ約７００〜１０００μｍ育成した。
【００８６】
このＧｄＹｂＢｉ系ガーネット単結晶厚膜を、基板除去後に、酸素濃度が約５０％以上の雰囲気中で、９５０℃，１０００℃，１０５０℃，１１００℃，１１３０℃，および１１５０℃の各温度で、１０時間の熱処理を行った。
【００８７】
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 反射防止膜をつけた。そして、実施例２と同様に、挿入損失、θf 、θf/T 、および飽和磁化４πＭSを測定した。
【００８８】
図５は、本実施例におけるＧｄＹｂＢｉ系ガーネット厚膜材料についての挿入損失を示す図である。図５から、９５０〜１１３０℃の温度範囲で熱処理を行うことによって、熱処理前（非処理）よりも挿入損失が低減していることがわかる。
【００８９】
また、本実施例で対象としたすべてのＧｄＹｂＢｉ系ガーネット厚膜材料について、ファラデー回転能は約１１００ｄｅｇ／ｃｍ、θf/T は約０.０６ｄｅｇ／℃、飽和磁化は約４００Ｇであった。
【００９０】
（実施例６）
実施例２と同様の方法で、ＮＧＧ基板上に、Ｇｄ1.7 Ｙｂ0.1 Ｂｉ1.2 Ｆｅ4.7 Ａｌ0.3Ｏ12 で表されるＧｄＹｂＢｉ系ガーネット単結晶厚膜を、厚さ約７００〜１０００μｍ育成した。
【００９１】
このＧｄＹｂＢｉ系ガーネット単結晶厚膜を、基板除去後に、酸素濃度が０，５，１０，２０，４０，６０，８０，および１００％の各雰囲気中、温度１０５０℃で１０時間保持する熱処理を行った。
【００９２】
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 反射防止膜をつけた。そして、実施例２と同様に、挿入損失、θf 、θf/T 、および飽和磁化を測定した。
【００９３】
図６は、本実施例におけるＧｄＹｂＢｉ系ガーネット厚膜材料の挿入損失を示す図である。図６から、酸素濃度５％以上の雰囲気中での熱処理によって、挿入損失は、熱処理前（非処理）よりも低減していることがわかる。
【００９４】
また、本実施例で対象としたすべてのＧｄＹｂＢｉ系ガーネット厚膜材料について、ファラデー回転能は約１１００ｄｅｇ／ｃｍ、θf/T は約０.０６ｄｅｇ／℃、飽和磁化は約４００Ｇであった。
【００９５】
これらの結果から、Ｇｄ1.7 Ｙｂ0.1 Ｂｉ1.2 Ｆｅ4.7 Ａｌ0.3 Ｏ12 なる化学式で表されるＧｄＹｂＢｉ系ガーネット単結晶厚膜には、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。
【００９６】
さらに、前述した実施例１〜実施例６で対象としたすべてのＧｄＹｂＢｉ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−５℃以下であり、さらに詳しくは、ほとんどが−５０℃以下であることを確認した。
【００９７】
（実施例７）
高純度の酸化ガドリニウム（Ｇｄ2 Ｏ3 ）、酸化イットリウム（Ｙｂ2 Ｏ3 ），酸化テルビウム（Ｔｂ2 Ｏ3 ）、酸化第二鉄（α−Ｆｅ2 Ｏ3 ）、酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）、酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3
）、酸化鉛（ＰｂＯ）および酸化ホウ素（Ｂ2 Ｏ3 ）の粉末を原料として使用し、ＰｂＯ−Ｂｉ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3系をフラックスとして、ＬＰＥ法にて、ＮＧＧ基板（格子定数１２.５０９オングストローム）上に、主成分比が、Ｇｄ1.9 Ｙｂ0.1 Ｂｉ1.0 Ｆｅ4.8 Ａｌ0.2 Ｏ12 で、ＰｂＯを約１.０ｗｔ％含有する組成のＧｄＢｉ系ガーネット膜を厚さ約７００μｍ育成した。
【００９８】
また、同様にして、ＳＧＧＧ基板（格子定数１２.４９６オングストローム）上に、主成分比が、Ｔｂ2.0 Ｂｉ1.0 Ｆｅ5 Ｏ12 成る組成のＴｂＢｉ系ガーネット膜を厚さ約７００μｍに育成した。
【００９９】
次に、これらの試料の基板を除去し、約６００μｍの厚さに鏡面研磨した後、波長可変型分光計を用いて、波長が０.９〜２.２μｍの範囲におけるガーネット厚膜の光透過率を測定した。その結果を図７に示す。なお、これらの試料の両面について、各５点ずつＥＰＭＡ分析を行い、その平均値として求めたものが、上記組成値である。
【０１００】
図７に示したガーネット厚膜の波長と透過率との関係において、実線はＧｄＹｂＢｉ系ガーネット、破線はＴｂＢｉ系ガーネットについて各厚膜の透過率と波長の関係を示す。ＧｄＹｂＢｉ系ガーネットにおいては、波長約１.２μｍ以上の領域で高い透過性を示している。一方、ＴｂＢｉ系ガーネット厚膜においては、高い透過性を示す波長帯域は、約１.２〜１.５μｍの範囲である。従って、１.５μｍ以上の波長帯域においては、ＧｄＹｂＢｉ系ガーネットが特に有用となる。
【０１０１】
なお、該ＧｄＹｂＢｉ系ガーネット厚膜について、試料の両面を研磨し、波長１.６２μｍにおけるファラデー回転が約４５ｄｅｇとなる厚さに調整した後、ＳｉＯ2 による無反射被覆処理を行い、電磁石を用いて磁界を約５００Ｏｅまで印加し、波長１.６２μｍにおける挿入損失Ｉ.Ｌ.、ファラデー回転能θF 、飽和磁界Ｈs を求めた。
【０１０２】
また、同様にして、温度を変化し、ファラデー回転角の温度変化率θF/T 、磁化の反転温度Ｔcompを求めた。その結果、Ｉ.Ｌ.は０.０９ｄＢ、Ｈsは約４００Ｏｅ、θF は約９００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/T は約０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp は−４０℃以下であった。従って、該ＧｄＹｂＢｉ系ガーネット厚膜は、ファラデー回転素子として、極めて有用であるといえる。
【０１０３】
（実施例８）
実施例７と同様にして、ＮＧＧ基板上に、主成分比が、Ｇｄ1.75 Ｙｂ0.05 Ｂｉ1.2 Ｆｅ4.7 Ａｌ0.3 Ｏ12 で、ＰｂＯを０，１.０，２.０，３.０，４.０，５.０ｗｔ％含有する組成のＧｄＹｂＢｉ系ガーネット膜を厚さ約７００μｍ
育成した後、試料を作製し、測定した。
【０１０４】
その結果、全ての試料について、Ｈsは約３００Ｏｅ、θF は約１１００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/T は約０.０６〜０.０７ｄｅｇ／℃、Ｔcomp は−４０℃以下であった。
【０１０５】
また、Ｉ.Ｌ.とＰｂＯの含有量との関係を図８に示す。図８から、ＰｂＯの含有により、Ｉ.Ｌ.は減少し、ＰｂＯが４.０ｗｔ％を越える領域で、Ｉ.Ｌ.は著し く増加していることがわかる。従って、ＰｂＯの含有量は、０〜４.０ｗｔ％（但し、０を含まず）の範囲が有用といえる。
【０１０６】
（実施例９）
第８の実施の形態と同様にして、主成分比が、Ｇｄ2.1 Ｙｂ0.1 Ｂｉ0.8 Ｆｅ4.9 Ａｌ0.1 Ｏ12 で、ＰｂＯを１.３ｗｔ％含有するガーネット膜を厚さ約９００μｍ育成した。
【０１０７】
次に、この試料を、約５０％の酸素濃度雰囲気中で、９５０℃，１０００℃，１０５０℃，１１００℃，１１３０℃，１１５０℃の各温度で１０時間保持し、熱処理した。
【０１０８】
次に、これらの試料を、波長１.６２μｍにおけるファラデー回転角が約４５ｄｅｇとなる厚さに調整（約６５０μｍ）した後、第１の実施の形態と同様にして、各特性を測定した。
【０１０９】
その結果、全ての試料について、Ｈsは約３５０Ｏｅ、θF は約７００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/T は約０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp は−４０℃以下であった。
【０１１０】
又、Ｉ.Ｌ.と熱処理温度との結果を図９に示す。図９から、熱処理温度が９５０〜１１３０℃の範囲で、熱処理によるＩ.Ｌ.の低減効果が認められる。従って、９５０〜１１３０℃の温度範囲での熱処理が有用といえる。
【０１１１】
（実施例１０）
実施例９と同様にして、主成分比が、Ｇｄ1.3 Ｙｂ0.2 Ｂｉ1.5 Ｆｅ4.4 Ａｌ0.6 Ｏ12で、ＰｂＯを約０.７ｗｔ％含有するガーネット膜を厚さ約６００μｍ育成した。
【０１１２】
次に、この試料を、１０５０℃の温度で、雰囲気の酸素濃度を、０，１０，２０，４０，６０，８０，１００％とし、２０時間保持して熱処理した後、試料を作製し、測定した。
【０１１３】
その結果、全ての試料について、Ｈs は約４５０Ｏｅ、θF は約１３００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/T は約０.０７ｄｅｇ／℃、Ｔcomp は−４０℃以下であった。
【０１１４】
また、Ｉ.Ｌ.と雰囲気の酸素濃度との結果を図１０に示す。図１０から、雰囲気の酸素濃度が１０〜１００％の範囲で、熱処理によるＩ.Ｌ.の低減効果が認められる。従って、１０〜１００％の熱処理雰囲気の酸素濃度が有用といえる。
【０１１５】
（実施例１１）
高純度の酸化ガドリニウム（Ｇｄ2 Ｏ3 ）、酸化イッテルビウム（Ｙｂ2 Ｏ3 ）、酸化テルビウム（Ｔｂ2 Ｏ3 ）、酸化第二鉄（α−Ｆｅ2 Ｏ3 ）、酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）、酸化ビスマス（Ｂｉ2 Ｏ3 ）、酸化鉛（ＰｂＯ）および酸化ホウ素（Ｂ2 Ｏ3 ）の粉末を原料として使用し、ＰｂＯ−Ｂｉ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 系をフラックスとして、ＬＰＥ法にて、ＮＧＧ基板（格子定数１２.５０９オングストローム）上に、主成分比が、Ｇｄ1.9 Ｙｂ0.1 Ｂｉ1.0 Ｆｅ4.8 Ａｌ0.2 Ｏ12で、Ｂ2 Ｏ3 を約１.０ｗｔ％含有する組成のＧｄＢｉ系ガーネット膜を厚さ約７００μｍ育成した。
【０１１６】
また、同様にして、ＳＧＧＧ基板（格子定数１２.４９６オングストローム）上
に、主成分比が、Ｔｂ2.0 Ｂｉ1.0 Ｆｅ5 Ｏ12 成る組成のＴｂＢｉ系ガーネット膜
を厚さ約７００μｍに育成した。
【０１１７】
次に、これらの試料の基板を除去し、約６００μｍの厚さに鏡面研磨した後、波長可変型分光計を用いて、波長が０.９〜２.２μｍの範囲におけるガーネット厚膜の光透過率を測定した。その結果を図１１に示す。なお、これらの試料の両面について、各５点ずつＥＰＭＡ分析を行い、その平均値として求めたものが、上記組成値である。なお、Ｂ2 Ｏ3 は、原子吸光分析法にて求めた。
【０１１８】
図１１に示したガーネット厚膜の波長と透過率との関係において、実線はＧｄＹｂＢｉ系ガーネット、破線はＴｂＢｉ系ガーネットについての各厚膜の透過率と波長の関係を示す。ＧｄＹｂＢｉ系ガーネットにおいては、波長約１.２μｍ以上の領域で高い透過性を示している。一方、ＴｂＢｉ系ガーネット厚膜においては、高い透過性を示す波長帯域は、約１.２〜１.５μｍの範囲である。従って、１.５μ
ｍ以上の波長帯域においては、ＧｄＹｂＢｉ系ガーネットが特に有用となる。
【０１１９】
なお、該ＧｄＹｂＢｉ系ガーネット厚膜について、試料の両面を研磨し、波長１. ６２μｍにおけるファラデー回転が約４５ｄｅｇとなる厚さに調整した後、ＳｉＯ2 による無反射被覆処理を行い、電磁石を用いて磁界を約５００Ｏｅまで印加し、波長１.６２μｍにおける挿入損失Ｉ.Ｌ.、ファラデー回転能θF 、飽和磁界Ｈs を求めた。
【０１２０】
また、同様にして、温度を変化し、ファラデー回転の温度変化率θF/T 、磁化の反転温度Ｔcomp を求めた。その結果、Ｉ.Ｌ.は０.０８ｄＢ、Ｈs は約４００Ｏｅ、θF は約９００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/T は約０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp は−４０℃以下であった。従って、該ＧｄＹｂＢｉ系ガーネット厚膜は、ファラデー回転素子として、極めて有用であるといえる。
【０１２１】
（実施例１２）
第１１の実施の形態と同様にして、ＮＧＧ基板上に、主成分比が、Ｇｄ1.75 Ｙｂ0.05 Ｂｉ1.2 Ｆｅ4.6 Ａｌ0.4 Ｏ12 で、Ｂ2 Ｏ3 を０，１.０，２.０，３.０，４.０ｗｔ％含有する組成のＧｄＹｂＢｉ系ガーネット膜を厚さ約７００μｍ育成した後、試料を作製し、測定した。
【０１２２】
その結果、全ての試料について、Ｈs は約３００Ｏｅ、θF は約１１００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/T は約０.０７ｄｅｇ／℃、Ｔcomp は−４０℃以下であっ た。
【０１２３】
また、Ｉ.Ｌ.とＢ2 Ｏ3 含有量との関係を図１２に示す。図１２から、Ｂ2 Ｏ3 の含有により、Ｉ.Ｌ.は減少し、Ｂ2 Ｏ3 が３.５ｗｔ％を越える領域で、Ｉ.Ｌ.は著しく
増加していることがわかる。従って、Ｂ2Ｏ3 の含有量は、０〜３.５ｗｔ％（但し、０を含まず）の範囲が有用といえる。さらに、望ましくは、Ｂ2 Ｏ3 が０.４〜３.５ｗｔ％の範囲とすることにより、Ｉ.Ｌ.を０.１ｄＢ以下とすることができる。
【０１２４】
（実施例１３）
第１２の実施の形態と同様にして、主成分比が、Ｇｄ2.1 Ｙｂ0.1 Ｂｉ0.8 Ｆｅ4
.9 Ａｌ0.1 Ｏ12 で、Ｂ2 Ｏ3 を約０.５ｗｔ％含有するガーネット膜を厚さ約９００μｍ育成した。
【０１２５】
次に、この試料を、約５０％の酸素濃度雰囲気中で、９５０℃，１０００℃，１０５０℃，１１００℃，１１３０℃，１１５０℃の各温度で１０時間保持し、熱処理した。
【０１２６】
次に、これらの試料を、波長１.６２μｍにおけるファラデー回転角が約４５ｄｅｇとなる厚さに調整（約６５０μｍ）した後、第１の実施の形態と同様にして、各特性を測定した。
【０１２７】
その結果、全ての試料について、Ｈs は約３５０Ｏｅ、θF は約７００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/T は約０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp は−４０℃以下であった。
【０１２８】
また、Ｉ.Ｌ.と熱処理温度との結果を図１３に示す。図１３から、熱処理温度が９５０〜１１３０℃の範囲で、熱処理によるＩ.Ｌ.の低減効果が認められる。従って、９５０〜１１３０℃の温度範囲での熱処理が有用といえる。
【０１２９】
（実施例１４）
実施例１３と同様にして、主成分比が、Ｇｄ1.3 Ｙｂ0.3 Ｂｉ1.5 Ｆｅ4.4 Ａｌ0. 6 Ｏ12 で、Ｂ2 Ｏ3 を約３.５ｗｔ％含有するガーネット膜を厚さ約６００μｍ育成した。
【０１３０】
次に、この試料を、１０５０℃の温度で、雰囲気の酸素濃度を、０，１０，２０，４０，６０，８０，１００％とし、２０時間保持して熱処理した後、試料を作製し、測定した。
【０１３１】
その結果、全ての試料について、Ｈs は約４００Ｏｅ、θF は約１３００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/T は約０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp は−４０℃以下であった。
【０１３２】
また、Ｉ.Ｌ.と雰囲気の酸素濃度との結果を図１４に示す。図１４から、雰囲気の酸素濃度が１０〜１００％の範囲で、熱処理によるＩ.Ｌ.の低減効果が認められる。従って、１０〜１００％の熱処理雰囲気の酸素濃度が有用といえる。
【０１３３】
（実施例１５）
高純度の酸化ガドリニウム（Ｇｄ2 Ｏ3 ）、酸化イッテルビウム（Ｙｂ2 Ｏ3 ）、酸化第二鉄（α−Ｆｅ2 Ｏ3 ）、酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）、酸化ビスマス（Ｂｉ2 Ｏ3 ）、酸化鉛（ＰｂＯ）及び酸化ホウ素（Ｂ2 Ｏ3 ）の粉末を使用した。これらの粉末を使って、ＰｂＯ−Ｂｉ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 系をフラックスとするＬＰＥ法によって、ＮＧＧ基板（格子定数１２.５０９オングストローム）上に、Ｇｄ1.7 5 Ｙｂ0.05Ｂｉ1.2 Ｆ ｅ4.6 Ａｌ0.4 Ｏ12 なる主成分組成で、ＰｔＯ2 を約１.０ｗｔ％含有するＧｄＹｂＢｉ系ガーネット単結晶厚膜を、厚さ約７００μｍに育成した。
【０１３４】
比較のために、酸化テルビウム（Ｔｂ2 Ｏ3 ）等の粉末を使用し、ＬＰＥ法によって、同様に、ＳＧＧＧ基板（格子定数１２.４９６オングストローム）上に、Ｔｂ2 ＢｉＦｅ5 Ｏ12 なる組成のＴｂＢｉ系ガーネット単結晶厚膜を、厚さ約７００μｍに育成した。
【０１３５】
次に、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。その後、波長可変型分光計を用いて、波長が０.９〜２.２μｍの範囲におけるガーネット厚膜の光透過率を測定した。なお、上記の組成値は、これらの試料の両面について各５点ずつＥＰＭＡ分析を行い、その平均値として求めたものである。
【０１３６】
図１５に、ＬＰＥ法によって育成したこれらのＧｄＹｂＢｉ系ガーネット単結晶厚膜及びＴｂＢｉ系ガーネット単結晶厚膜の透過率の波長依存性を示す。図１５において、実線は、ＧｄＹｂＢｉ系ガーネット、破線は、ＴｂＢｉ系ガーネットである。
【０１３７】
図１５から明らかなように、ＧｄＹｂＢｉ系ガーネット単結晶厚膜は、約１.２μｍ以上の領域で、高い透過率をもっている。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、ＧｄＹｂＢｉ系ガーネット単結晶厚膜が有用であることがわかる。
【０１３８】
なお、このＧｄＹｂＢｉ系ガーネット厚膜について、試料の両面を研磨し、波長１.６２μｍにおけるファラデー回転が約４５ｄｅｇとなる厚さに調整した後、ＳｉＯ2 による無反射被覆処理を行い、電磁石を用いて磁界を約５００Ｏｅまで印加し、波長１.６２μｍにおけるＩ.Ｌ.、θF 、Ｈs を求めた。また、同様にして、温度を変化し、θF/T 、Ｔcomp. を求めた。Ｉ.Ｌ.は、０.０８ｄＢ、Ｈs は、約３００Ｏｅ、θF は、約１１００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/T は、約０.０７ｄｅｇ／℃、Ｔcomp. は、−４０℃以下であった。したがって、本発明のＧｄＹｂＢｉ系ガーネット厚膜は、ファラデー回転素子としてきわめて有用であることがわかる。
【０１３９】
（実施例１６）
実施例１５と同様の方法で、ＮＧＧ基板上に、主成分比がＧｄ1.9 Ｙｂ0.1 Ｂｉ1.0 Ｆｅ4.8 Ａｌ0.2 Ｏ12 で、ＰｔＯ2 を０，１.０，２.０，３.０，４.０，５.０ｗ ｔ％含有するＧｄＹｂＢｉ系ガーネット厚膜を、厚さ約８００μｍに育成した後、試料を作製し、各特性を測定した。
【０１４０】
図１６に、本実施例におけるＧｄＹｂＢｉ系ガーネット厚膜材料についてのＩ. Ｌ.の測定結果を示す。図１６から、ＰｔＯ2 の含有により、Ｉ.Ｌ.は、減少し、ＰｔＯ2 が３.５ｗｔ％を越える領域で、Ｉ.Ｌ.は、著しく増加している。
【０１４１】
また、本実施例で対象としたすべてのＧｄＢｉ系ガーネット厚膜材料について、Ｈs は、約４００Ｏｅ、θF は、約９００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/T は、約０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp. は、−４０℃以下であった。したがって、ＰｔＯ2 含有量は、０〜３.５ｗｔ％（０を含まず）の範囲が有用である。更に、望ましくは、ＰｔＯ2 が０.４〜３ｗｔ％の範囲でＩ.Ｌ.が０.１ｄＢとなり、有用である。
【０１４２】
（実施例１７）
実施例１６と同様の方法で、ＮＧＧ基板上に、主成分比がＧｄ2.1 Ｙｂ0.1 Ｂｉ0.8 Ｆｅ4.9 Ａｌ0.1 Ｏ12 で、ＰｔＯ2 を約０.５ｗｔ％含有するＧｄＢｉ系ガーネッ
ト厚膜を、厚さ約９００μｍに育成した。
【０１４３】
このＧｄＢｉ系ガーネット単結晶厚膜を、酸素濃度が約５０％の雰囲気中で、９５０℃，１０００℃，１０５０℃，１１００℃，１１３０℃，１１５０℃の各温度で、１０時間保持し、熱処理した。
【０１４４】
その後、これらの試料を波長１.６２μｍにおいてθf が約４５度となるように厚さを調整（約６５０μｍ）した後、実施例１と同様に、各特性を測定した。
【０１４５】
図１７に、本実施例におけるＧｄＹｂＢｉ系ガーネット厚膜材料についてのＩ. Ｌ.を示す。図１７から、９５０〜１１３０℃の温度範囲で熱処理を行うことによ
って、熱処理前（非処理）よりもＩ.Ｌ.が低減していることがわかる。
【０１４６】
また、本実施例で対象としたすべてのＧｄＹｂＢｉ系ガーネット厚膜材料について、Ｈs は、約３５０Ｏｅ、θF は、約７００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/T は、約０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp. は、−４０℃以下であった。したがって、９５０〜１１３０℃の温度範囲での熱処理が有用であることがわかる。
【０１４７】
（実施例１８）
実施例１７と同様の方法で、ＮＧＧ基板上に、主成分比がＧｄ1.2 Ｙｂ0.3 Ｂｉ1.5 Ｆｅ4.4 Ａｌ0.6 Ｏ12 で、ＰｔＯ2 を約３.５ｗｔ％含有するＧｄＹｂＢｉ系ガーネット厚膜を、厚さ約６００μｍに育成した。
【０１４８】
このＧｄＹｂＢｉ系ガーネット単結晶厚膜を、１０５０℃の温度で、０、１０、２０、４０、６０、８０、１００％の雰囲気の酸素濃度で、２０時間保持し、熱処理した後、試料を作製し、各特性を測定した。
【０１４９】
図１８に、本実施例におけるＧｄＹｂＢｉ系ガーネット厚膜材料についてのＩ. Ｌ.を示す。図１８から、１０〜１００％の範囲の雰囲気の酸素濃度で熱処理を行うことによって、熱処理前（非処理）よりもＩ.Ｌ.が低減していることがわかる。
【０１５０】
また、本実施例で対象としたすべてのＧｄＹｂＢｉ系ガーネット厚膜材料について、Ｈs は、約４５０Ｏｅ、θF は、約１３００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/T は、約０.０７ｄｅｇ／℃、Ｔcomp. は、−４０℃以下であった。したがって、１０〜１００℃の雰囲気の酸素濃度での熱処理が有用であることがわかる。
【０１５１】
（実施例１９）
高純度の酸化ガドリニウム（Ｇｄ2 Ｏ3 ）、酸化イッテルビウム（Ｙｂ2 Ｏ3 ）、酸化テルビウム（Ｔｂ2 Ｏ3 ）、酸化第二鉄（α−Ｆｅ2 Ｏ3 ）、酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）、酸化ビスマス（Ｂｉ2 Ｏ3 ）、酸化鉛（ＰｂＯ）および酸化ホウ素（Ｂ2 Ｏ3 ）の粉末を原料として使用し、ＰｂＯ−Ｂｉ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 系をフラックスとして、ＬＰＥ法にて、ＮＧＧ基板（格子定数１２.５０９オングストローム）上に、主成分比が、Ｇｄ1.4 Ｙｂ0.2 Ｂｉ1.4 Ｆｅ4.3 Ａｌ0.7 Ｏ12なる組成のＧｄＢｉ系ガーネット膜を厚さ約７００μｍ育成 した。
【０１５２】
また、同様にして、ＳＧＧＧ基板（格子定数１２.４９６オングストローム）上に、主成分比が、Ｔｂ2.0 Ｂｉ1.0 Ｆｅ5 Ｏ12 からなる組成のＴｂＢｉ系ガーネット膜を厚さ約７００μｍに育成した。
【０１５３】
次に、これらの試料の基板を除去し、約６００μｍの厚さに鏡面研磨した後、波長可変型分光計を用いて、波長が０.９〜２.２μｍの範囲におけるガーネット厚膜の光透過率を測定した。その結果を図１に示す。なお、これらの試料の両面について、各５点ずつＥＰＭＡ分析を行い、その平均値として求めたものが、上記組成値である。
【０１５４】
図１９に、ガーネット厚膜の波長と透過率との関係を示す。尚、図中、実線はＧｄＢｉ系ガーネット、破線はＴｂＢｉ系ガーネットについての各厚膜の透過率と波長の関係を示す。
【０１５５】
図１９において、ＧｄＢｉ系ガーネットにおいては、波長約１.２μｍ以上の領域で高い透過性を示している。一方、ＴｂＢｉ系ガーネット厚膜においては、高い透過性を示す波長帯域は、約１.２〜１.５μｍの範囲である。従って、１.５μｍ以上の波長帯域においては、ＧｄＢｉ系ガーネットが特に有用となる。
【０１５６】
なお、該ＧｄＢｉ系ガーネット厚膜について、試料の両面を研磨し、波長１.５５μｍにおけるファラデー回転が約４５ｄｅｇとなる厚さに調整した後、ＳｉＯ2 による無反射被覆処理を行い、電磁石を用いて磁界を約５００Ｏｅまで印加し、波長１.５５μｍにおける挿入損失（Ｉ.Ｌ.）、ファラデー回転能θF 、飽和磁界Ｈs を求めた。
【０１５７】
また、同様にして、温度を変化し、ファラデー回転角の温度変化率θF/T 、磁化の反転温度Ｔcompを求めた。
【０１５８】
その結果、Ｉ.Ｌ.は０.１０ｄＢ、Ｈs は約４００Ｏｅ、θF は約１３００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/T は約０.０４ｄｅｇ／℃、Ｔcomp は−４０ ℃以下であった。
【０１５９】
従って、該ＧｄＢｉ系ガーネット厚膜は、ファラデー回転素子として、極めて有用であるといえる。
【０１６０】
（実施例２０）
実施例１９と同様にして、ＮＧＧ基板上に、主成分比が、Ｇｄ1.6-x Ｙ ｂx Ｂｉ1.4Ｆｅ4.1 Ａｌ0.9 Ｏ12 で、ｘ＝０，０.１０，０.２０，０.３０，０.４０，０.５０なる組成のＧｄＢｉガーネット膜を厚さ約７００μｍに育成した後、試料を作製し、測定した。
【０１６１】
その結果、全ての試料について、θF は約１３００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/T は約０.０２〜０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp は−４０℃以下であっ た。
【０１６２】
また、組成値ｘとθF/T とＨs との関係を図２０に示す。
【０１６３】
図２０から、ｘの増加により、Ｉ.Ｌ.は減少する傾向を示すことがわかる。また、Ｈs はｘの増加により増大し、ｘが０.4５以上で５００Ｏｅを越す値となる。
【０１６４】
従って、ｘの組成値は、０＜ｘ≦０.４５の範囲が有用といえる。
【０１６５】
（実施例２１）
第２０の実施の形態と同様にして、ＮＧＧ基板上に主成分比が、Ｇｄ2.8-y Ｙｂ0.2Ｂｉy Ｆｅ4.2 Ａｌ0.8 Ｏ12 で、ｙ＝０.８０，０.９０，１.００，１.１０，１.２０，１.３０，１.４０，１.５０，１.６０なる組成のＧｄＢｉガーネット膜を厚さ約６００μｍ育成した後、試料を作製し、測定した。
【０１６６】
その結果、全ての試料について、Ｈs は約２００〜４５０Ｏｅ、θF/T は約０.０２〜０.０７ｄｅｇ／℃、Ｔcomp は−４０℃以下であった。
【０１６７】
また、組成値ｙとθF 、Ｉ.Ｌ.との関係を図２１に示す。
【０１６８】
図２１から、θF が８００ｄｅｇ／ｃｍを越えるのは、ｙが０.８５以上で得られている。又、Ｉ.Ｌ.は、ｙが１.５５を越えると著しく増加する傾向を示す。
【０１６９】
従って、ｙの組成値は、０.８５≦ｙ≦１.５５の範囲が有用といえる。尚、ｙが１.５５を越える領域でＩ.Ｌ.が増大するのは、ガーネット結晶の結晶格子の歪み、イオンバランスのばらつきに起因していると推定される。
【０１７０】
（実施例２２）
実施例２０と同様にして、ＮＧＧ基板上に、主成分比が、Ｇｄ1.4 Ｙｂ0.3 Ｂｉ1.3Ｆｅ5-z Ａｌz Ｏ12 で、ｚ＝０.２０，０.３０，０.４０，０.５０，０.６０，０.７０，０.８０，０.９０，１.００なる組成のＧｄＢｉガーネット膜を厚さ約８００μｍに育成した後、試料を作製し、測定した。
【０１７１】
その結果、全ての試料について、θF は約１２００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/T は約０.０４〜０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp は−４０℃以下であった。
【０１７２】
また、組成値ｚとＨs 、Ｉ.Ｌ.との関係を図２２に示す。
【０１７３】
図２２から、Ｈs が５００Ｏｅ以下は、ｚが０.２５以上で得られている。また、Ｉ.Ｌ.はＺが０.９５以上で急激に増加していることがわかる。
【０１７４】
従って、ｚの組成値は、０.２５≦ｚ≦０.９５の範囲が有用といえる。なお、ｚが０.９５以上の領域で、Ｉ.Ｌ.が増大するのは、ガーネット結晶の結晶格子の歪み、イオンバランスのばらつきに起因していると推定される。
【０１７５】
（実施例２３）
実施例２０と同様にして、主成分比が、Ｇｄ2.0 Ｙｂ0.1 Ｂｉ0.9 Ｆｅ4.5 Ａｌ0. 5 Ｏ12 なる組成のガーネット膜を厚さ約７００μｍに育成した。
【０１７６】
次に、この試料を、約５０％の酸素濃度雰囲気中で、９５０℃,１０００℃，１０５０℃，１１００℃，１１３０℃，１１５０℃の各温度で、１０時間保持する熱処理を施した。
【０１７７】
次に、これらの試料を、波長１.５５μｍにおけるファラデー回転角が、約４５ｄｅｇとなる厚さに調整（約５５０μｍ）した後、第１の実施の形態と同様にして、各特性を測定した。
【０１７８】
その結果、全ての試料について、Ｈs は約４００Ｏｅ、θF は約８５０ｄｅｇ／ｃｍ、θF/T は約０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp は−４０℃以下であった。
【０１７９】
また、Ｉ.Ｌ.と熱処理温度との結果を図２３に示す。
【０１８０】
図２３から、熱処理温度が９５０〜１１４０℃の範囲で、熱処理によるＩ.Ｌ.の低減効果が認められる。
【０１８１】
従って、９５０〜１１４０℃の温度範囲での熱処理が有用といえる。
【０１８２】
（実施例２４）
実施例２０と同様にして、主成分比が、Ｇｄ1.6 Ｙｂ0.2 Ｂｉ1.2 Ｆｅ4.3 Ａｌ0. 7 Ｏ12 なる組成のガーネット膜を厚さ約６００μｍに育成した。
【０１８３】
次に、この試料を、１０５０℃の各温度で、雰囲気の酸素濃度を、０，１０，２０，４０，６０，８０，１００％とし、２０時間保持する熱処理をした後、試料を作製し、各特性を測定した。
【０１８４】
その結果、全ての試料について、Ｈs は約４００Ｏｅ、θF は約１１００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/T は約０.０４ｄｅｇ／℃、Ｔcomp は−４０℃以下であった。
【０１８５】
また、Ｉ.Ｌ.と雰囲気の酸素濃度との関係を図２４に示す。
【０１８６】
図２４から、雰囲気の酸素濃度が、１０〜１００％の範囲で、熱処理によるＩ. Ｌ.の低減効果が認められる。
【０１８７】
従って、１０〜１００％の範囲の熱処理雰囲気の酸素濃度が有用といえる。
【０１８８】
（実施例２５）
高純度の酸化ガドリニウム（Ｇｄ2 Ｏ3 ）、酸化イッテルビウム（Ｙｂ2 Ｏ3 ）、酸化第二鉄（Ｆｅ2 Ｏ3 ）、酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）、酸化ビスマス（Ｂｉ2 Ｏ3 ）、酸化鉛（ＰｂＯ）および酸化ホウ素（Ｂ2 Ｏ3 ）の粉末を原料として使用し、ＰｂＯ−Ｂｉ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 系をフラックスとして、ＬＰＥ法にて、ＮＧＧ基板（格子定数１２.５０９オングストローム）上に、ＰｂＯを約０.５ｗｔ％含有した、主成分比が、Ｇｄ1.4 Ｙｂ0.3 Ｂｉ1.3 Ｆｅ4.4 Ａｌ0.6 Ｏ12 で、Ｂ2Ｏ3 を０，１，２，３，４，５ｗｔ％含有する組成のＧｄＢｉ系ガーネット膜を厚さ約５００μｍ育成した。
【０１８９】
次に、これらの試料の基板を除去し、両面を研磨し、波長１.５５μｍにおけるファラデー回転が、約４５ｄｅｇとなる厚さに調整した。なお、上述した組成は、これらの試料の両面について、５点ずつＥＰＭＡ分析を行い、その平均値として求めたものであり、Ｂ2 Ｏ3 については、試料片を原子吸光分析法により求めたものである。
【０１９０】
次に、これらの試料板にＳｉＯ2 膜による無反射被覆処理を行った後、電磁石を用いて磁界を約０.５ｋＯｅまで印加していき、波長１.５５μｍにおいて、透過率が飽和に達する最小の印加磁界（飽和磁界Ｈs ）と挿入損失（Ｉ.Ｌ.）、及びファラデー回転能θF 、及び−２０℃〜＋８０℃の間におけるθF 温度変化率θF/T を求めた。
【０１９１】
その結果、全ての試料について、Ｈs 約４００Ｏｅ、θF 約１２００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/T 約０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp −４０℃以下であった。
【０１９２】
また、Ｉ.Ｌ.とＢ2 Ｏ3 含有量との関係を図２５に示す。
【０１９３】
図２５からわかるように、Ｉ.Ｌ.は、Ｂ2Ｏ3 の含有により減少し、４.０ｗｔ％を越える領域で著しく増加することがわかる。このことにより、Ｉ.Ｌ.の低減効果は、０〜４.０ｗｔ％（但し、０を含まず）の範囲で認められる。従って、Ｂ2 Ｏ3 の含有量は、０〜４.０ｗｔ％（但し、０を含まず）の範囲が有用となる。特に、１〜３.２ｗｔ％の範囲が好ましい。
【０１９４】
（実施例２６）
実施例２５と同様にして、Ｂ2 Ｏ3 を約０.５ｗｔ％含有した、主成分比 が、Ｇｄ1.7 Ｙｂ0.2 Ｂｉ1.1 Ｆｅ4.6 Ａｌ0.4 Ｏ12 で、ＰｂＯを０，１，２，３， ４，５ｗｔ％含有する組成のＧｄＢｉ系ガーネット膜を厚さ約６００μｍ育成した後、試料を作製し、測定した。
【０１９５】
その結果、全ての試料について、Ｈs は約４００Ｏｅ、θF は約１１００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/T は約０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp は−４０℃以下であった。
【０１９６】
また、Ｉ.Ｌ.とＰｂＯ含有量との関係を図２６に示す。
【０１９７】
図２６から、ＰｂＯの含有により、Ｉ.Ｌ.は減少し、ＰｂＯが４.０ｗｔ％を越 える領域で、Ｉ.Ｌ.は著しく増加していることがわかる。従って、ＰｂＯの含有量は、０〜４.０ｗｔ％（０を含まず）の範囲が有用といえる。さらに、望ましくは、ＰｂＯが０.４〜４.０ｗｔ％の範囲とすることにより、Ｉ.Ｌ.を０.０８ｄＢ以下とすることができる。なお、特に、１.０〜４.０ｗｔ％の範囲が好ましい。
【０１９８】
（実施例２７）
実施例２５と同様にして、主成分比が、Ｇｄ1.1 Ｙｂ0.4 Ｂｉ1.5 Ｆｅ4.1 Ａｌ0. 9 Ｏ12 で、Ｂ2 Ｏ3 を約０.７ｗｔ％含有するガーネット膜を厚さ約５００μｍ育成した。
【０１９９】
次に、この試料を、約５０％の酸素濃度雰囲気中で、９５０℃，１０００℃，１０５０℃，１１００℃，１１３０℃，１１５０℃の各温度で１０時間保持し、熱処理した。
【０２００】
次に、これらの試料の両面について研磨し、波長１.５５μｍにおけるファラデー回転角が約４５ｄｅｇとなる厚さに調整した後、測定した。
【０２０１】
その結果、全ての試料について、Ｈs は約３００Ｏｅ、θF は約１４００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/T は約０.０５ｄｅｇ／℃、Ｔcomp は−４０℃以下であった。
【０２０２】
また、Ｉ.Ｌ.と熱処理温度との結果を図２７に示す。
【０２０３】
図２７から、熱処理温度が９５０〜１１４０℃の範囲で、熱処理によるＩ.Ｌ.の低減効果が認められる。従って、９５０〜１１４０℃の温度範囲での熱処理が有用といえる。
【０２０４】
（実施例２８）
実施例２５と同様にして、主成分比が、Ｇｄ2.0 Ｙｂ0.1 Ｂｉ0.9 Ａｌ0.2 Ｏ12 で、Ｂ2 Ｏ3 を約１.５ｗｔ％、ＰｂＯを約１.５ｗｔ％含有するガーネット膜を厚さ約７００μｍに育成した。
【０２０５】
次に、この試料を、１０５０℃の温度で、雰囲気の酸素濃度を、０，１０，２０，４０，６０，８０，１００％とし、２０時間保持して熱処理した後、試料を作製し、測定した。
【０２０６】
その結果、全ての試料について、Ｈs は約５００Ｏｅ、θF は約９００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/T は約０.０７ｄｅｇ／℃、Ｔcomp は−４０℃以下であった。
【０２０７】
また、Ｉ.Ｌ.と熱処理温度との関係を図２８に示す。
【０２０８】
図２８から、熱処理雰囲気の酸素濃度が１０〜１００％の範囲で、熱処理によるＩ.Ｌ.の低減効果が認められる。従って、１０〜１００％の熱処理雰囲気の酸素濃度が有用といえる。
【０２０９】
（実施例２９）
高純度の酸化ガドリニウム（Ｇｄ2 Ｏ3 ）、酸化イッテルビウム（Ｙｂ2 Ｏ3 ）、酸化テルビウム（Ｔｂ2 Ｏ3 ）、酸化第二鉄（α−Ｆｅ2 Ｏ3 ）、酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）、酸化ビスマス（Ｂｉ2 Ｏ3 ）、酸化鉛（ＰｂＯ）、酸化ホウ素（Ｂ2 Ｏ3 ）及び酸化白金（ＰｔＯ2 ）の粉末を原料として使用し、ＰｂＯ−Ｂｉ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 系をフラックスとして、ＬＰＥ法にて、ＮＧＧ基板（格子定数１２.５０９オングストローム ）上に、主成分比が、Ｇｄ1.4 Ｙｂ0.3 Ｂｉ1.3 Ｆｅ4.4 Ａｌ0.6 Ｏ12 でＢｉ2 Ｏ3 を約１.５ｗｔ％、ＰｂＯを約２.０ｗｔ％、ＰｔＯ2 を約２.０ｗｔ％、含有する組成のＧｄＢｉ系ガーネット膜を厚さ約７００μｍ育成
した。
【０２１０】
また、同様にして、ＳＧＧＧ基板（格子定数１２.４９６オングストローム）上に、主成分比が、Ｔｂ2.0 Ｂｉ1.0 Ｆｅ5 Ｏ12 からなる組成のＴｂＢｉ系ガーネット膜を厚さ約７００μｍに育成した。
【０２１１】
次に、これらの試料の基板を除去し、約６００μｍの厚さに鏡面研磨した後、波長可変型分光計を用いて、波長が０.９〜２.２μｍの範囲におけるガーネット厚膜の光透過率を測定した。その結果を図２９に示す。なお、これらの試料の両面について、各５点ずつＥＰＭＡ分析を行い、その平均値として求めたものが、上記組成値である。なお、Ｂ2 Ｏ3 は原子吸光分析法によって求めたものである。
【０２１２】
図２９に、ガーネット厚膜の波長と透過率との関係を示す。尚、図中、実線はＧｄＢｉ系ガーネット、破線はＴｂＢｉ系ガーネットについての各厚膜の透過率と波長の関係を示す。
【０２１３】
図２９において、ＧｄＢｉ系ガーネットにおいては、波長約１.２μｍ以上の領域で高い透過性を示している。一方、ＴｂＢｉ系ガーネット厚膜においては、高い透過性を示す波長帯域は、約１.２〜１.５μｍの範囲である。従って、１.５μｍ以上の波長帯域においては、ＧｄＢｉ系ガーネットが特に有用となる。
【０２１４】
なお、該ＧｄＢｉ系ガーネット厚膜について、試料の両面を研磨し、波長１.５５μｍにおけるファラデー回転が約４５ｄｅｇとなる厚さに調整した後、ＳｉＯ2 による無反射被覆処理を行い、電磁石を用いて磁界を約５００Ｏｅまで印加し、波長１.５５μｍにおける挿入損失（Ｉ.Ｌ.）、ファラデー回転能θF 、飽和磁界Ｈs を求めた。
【０２１５】
また、同様にして、温度を変化し、ファラデー回転角の温度変化率θF/T 、磁化の反転温度Ｔcompを求めた。
【０２１６】
その結果、Ｉ.Ｌ.は０.０７ｄＢ、Ｈs は約４００Ｏｅ、θF は約１２００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/T は約０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp は−４０ ℃以下であった。
【０２１７】
従って、該ＧｄＢｉ系ガーネット厚膜は、ファラデー回転素子として、極めて有用であるといえる。
【０２１８】
（実施例３０）
実施例２９と同様にして、ＮＧＧ基板上に、主成分比が、Ｇｄ1.7 Ｙｂ0.2 Ｂｉ1.1Ｆｅ4.6 Ａｌ0.4 Ｏ12 で、Ｂ2 Ｏ3 を約０.５ｗｔ％、ＰｂＯを約０.５ｗｔ％としＰｔＯ2 を０，０.１０，０.２０，０.３０，０.４０，０.５０含有した組成のＧｄＢｉ系ガーネット厚膜を厚さ約６００μｍに育成した後、試料を作製し、測定した。
【０２１９】
その結果、全ての試料について、Ｈｓは約４００Ｏｅ、θF は約１１００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/T は約０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp は−４０℃以下であっ た。
【０２２０】
また、Ｉ.Ｌ.とＰｔＯ2 との関係を図３０に示す。
【０２２１】
図３０から、ＰｔＯ2 の増加により、Ｉ.Ｌ.は減少する傾向を示し、ＰｔＯ2 が４.０ｗｔ％を越える領域でＩ.Ｌ.が著しく増加している。
【０２２２】
従って、ＰｔＯ2 の組成値は、０＜ＰｔＯ2≦０.４０ｗｔ％の範囲が有用といえる。なお、特に、０.４〜３.６ｗｔ％の範囲が好ましい。
【０２２３】
（実施例３１）
実施例２９と同様にして、ＮＧＧ基板上に主成分比が、Ｇｄ2.0 Ｙｂ0.1 Ｂｉ0. 9 Ｆｅ4.8 Ａｌ0.2 Ｏ12 で、ＰｂＯを約３.５ｗｔ％、ＰｔＯ2を約０.５ｗｔ％含有するＧｄＢｉガーネット厚膜を厚さ約６００μｍ育成した後、この試料を約５０％の酸素濃度雰囲気中で９５０℃、１０００℃、１０５０℃，１１００℃，１１３０℃，１１５０℃の各温度で１０時間保持しする熱処理をした。
【０２２４】
次に、これらの試料の両面を研磨し、波長１.５５μｍにおけるファラデー回転が約４５ｄｅｇとなる厚さにした後、試料を作製し、測定した。
【０２２５】
その結果、全ての試料について、Ｈs は約５００Ｏｅ、θF は約９００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/T は約０.０７ｄｅｇ／℃、Ｔcomp は−４０℃以下であった。
【０２２６】
また、Ｉ.Ｌ.と熱処理温度との関係を図３１に示す。
【０２２７】
図３１から、熱処理温度が９５０〜１１４０℃の範囲で熱処理によるＩ.Ｌ.の低減効果が認められる。
【０２２８】
従って、９５０〜１１４０℃の範囲での熱処理が有用といえる。
【０２２９】
（実施例３２）
実施例２９と同様にして、ＮＧＧ基板上に、主成分比が、Ｇｄ1.1 Ｙｂ0.4 Ｂｉ1.5Ｆｅ4.1 Ａｌ0.9 Ｏ12 で、Ｂ2 Ｏ3 を約３.５ｗｔ％、ＰｔＯ2 を約３.５ｗｔ％含有するＧｄＢｉガーネット厚膜を厚さ約５００μｍに育成した。
【０２３０】
次に、この試料を１０５０℃の温度で、雰囲気の酸素濃度を０，１０，２０，４０，６０，８０，１００％とし、２０時間保持する熱処理をした後、試料を作製し、測定した。
【０２３１】
その結果、全ての試料について、Ｈs は約３００Ｏｅ、θF は約１４００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/T は約０.０５ｄｅｇ／℃、Ｔcomp は−４０℃以下であった。
【０２３２】
また、Ｉ.Ｌ.と熱処理温度との関係を図３２に示す。
【０２３３】
図３２から、熱処理雰囲気の酸素濃度が１０〜１００％の範囲で熱処理によるＩ.Ｌ.の低減効果が認められる。
【０２３４】
従って、１０〜１００％の範囲の熱処理雰囲気の酸素濃度が有用といえる。
【０２３５】
（実施例３３）
高純度の酸化ガドリニウム（Ｇｄ2 Ｏ3 ）、酸化イッテルビウム（Ｙｂ2 Ｏ3 ）、酸化テルビウム（Ｔｂ2 Ｏ3 ）、酸化第二鉄（α−Ｆｅ2 Ｏ3 ）、酸化ガリウム（Ｇａ2 Ｏ3 ）、酸化ビスマス（Ｂｉ2 Ｏ3 ）、酸化鉛（ＰｂＯ）および酸化ホウ素（Ｂ2 Ｏ3 ）の粉末を原料として使用し、ＰｂＯ−Ｂｉ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 系をフラックスとして、ＬＰＥ法にて、ＮＧＧ基板（格子定数１２.５０９オングストローム ）上に、主成分比が、Ｇｄ1.9 Ｙｂ0.2 Ｂｉ0.9 Ｆｅ4.6 Ｇａ0.4 Ｏ12 なる組成のＧｄＢｉ系ガーネット膜を厚さ約８００μｍ育成した。
【０２３６】
また、同様にして、ＳＧＧＧ基板（格子定数１２.４９６オングストローム）上に、主成分比が、Ｔｂ2.0 Ｂｉ1.0 Ｆｅ5 Ｏ12 からなる組成のＴｂＢｉ系ガーネット膜を厚さ約７００μｍに育成した。
【０２３７】
次に、これらの試料の基板を除去し、約６００μｍの厚さに鏡面研磨した後、波長可変型分光計を用いて、波長が０.９〜２.２μｍの範囲におけるガーネット厚膜の光透過率を測定した。その結果を図１に示す。なお、これらの試料の両面について、各５点ずつＥＰＭＡ分析を行い、その平均値として求めたものが、上記組成値である。
【０２３８】
図３３に、ガーネット厚膜の波長と透過率との関係を示す。尚、図中、実線はＧｄＢｉ系ガーネット、破線はＴｂＢｉ系ガーネットについての各厚膜の透過率と波長の関係を示す。
【０２３９】
図３３において、ＧｄＢｉ系ガーネットにおいては、波長約１.２μｍ以上の領域で高い透過性を示している。一方、ＴｂＢｉ系ガーネット厚膜においては、高い透過性を示す波長帯域は、約１.２〜１.５μｍの範囲である。従って、１.５μｍ以上の波長帯域においては、ＧｄＢｉ系ガーネットが特に有用となる。
【０２４０】
なお、該ＧｄＢｉ系ガーネット厚膜について、試料の両面を研磨し、波長１.６２μｍにおけるファラデー回転が約４５ｄｅｇとなる厚さに調整した後、ＳｉＯ2 による無反射被覆処理を行い、電磁石を用いて磁界を約５００Ｏｅまで印加し、波長１.６２μｍにおける挿入損失（Ｉ.Ｌ.）、ファラデー回転能θF 、飽和磁界Ｈs を求めた。
【０２４１】
また、同様にして、温度を変化し、ファラデー回転角の温度変化率θF/T 、磁化の反転温度Ｔcompを求めた。
【０２４２】
その結果、Ｉ.Ｌ.は０.０８ｄＢ、Ｈs は約４００Ｏｅ、θF は約７５０ｄｅｇ／ｃｍ、θF/T は約０.０７ｄｅｇ／℃、Ｔcomp は−４０ ℃以下であった。
【０２４３】
従って、該ＧｄＢｉ系ガーネット厚膜は、ファラデー回転素子として、極めて有用であるといえる。
【０２４４】
（実施例３４）
第３３の実施の形態と同様にして、ＮＧＧ基板上に、主成分比が、Ｇｄ2.2-x Ｙ ｂx Ｂｉ0.8 Ｆｅ4.5 Ｇａ0.5 Ｏ12 で、ｘ＝０，０.０５，０.１０，０.２０，０.３０，０.４０，０.５０なる組成のＧｄＢｉガーネット膜を厚さ約８００μｍに育成した後、試料を作製し、測定した。
【０２４５】
その結果、全ての試料について、θF は約７００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/T は約０.０７〜０.０８ｄｅｇ／℃、Ｔcomp は−１０℃以下であっ た。
【０２４６】
また、組成値ｘとθF 、Ｉ.Ｌ.との関係を図３４に示す。
【０２４７】
図３４から、ｘでの置換により、Ｉ.Ｌ.は著しく減少し、Ｈs はｘが０.4以下で ５００Ｏｅ以下となっていることがわかる。
【０２４８】
従って、ｘの組成値は、０＜ｘ≦０.４０の範囲が有用といえる。尚、ｘが０.１０以下の領域でＩ.Ｌ.が増大するのは、ガーネット結晶の結晶格子の歪み、イオンバランスのばらつきに起因していると推定される。
【０２４９】
（実施例３５）
実施例３４と同様にして、ＮＧＧ基板上に主成分比が、Ｇｄ2.7-y Ｙｂ0.3 Ｂｉy Ｆｅ4.4 Ｇａ0.6 Ｏ12 で、ｙ＝０.５０，０.６０，０.７０，０.８０，０.９０，１.００，１.１０，１.２０なる組成のＧｄＢｉガーネット膜を厚さ約９ ００μｍ育成した後、試料を作製し、測定した。
【０２５０】
その結果、全ての試料について、Ｈs は約５００Ｏｅ、θF/T は約０.０６〜０.０８ｄｅｇ／℃、Ｔcomp は−４０℃以下であった。
【０２５１】
また、組成値ｙとθF 、Ｉ.Ｌ.との関係を図３５に示す。
【０２５２】
図３５から、θF が６００ｄｅｇ／ｃｍを越えるのは、ｙが０.５５以上で得られている。また、Ｉ.Ｌ.は、ｙが１.１０を越えると著しく増加する傾向を示す。
【０２５３】
従って、ｙの組成値は、０.５５≦ｙ≦１.１０の範囲が有用といえる。尚、ｙが１.１０以上の領域でＩ.Ｌ.が増大するのは、ガーネット結晶の結晶格子の歪み、イオンバランスのばらつきに起因していると推定される。
【０２５４】
（実施例３６）
実施例３４と同様にして、ＮＧＧ基板上に、主成分比が、Ｇｄ1.8 Ｙｂ0.2 Ｂｉ1.0Ｆｅ5-z Ｇａz Ｏ12 で、ｚ＝０.１０，０.２０，０.３０，０.４０，０.５０，０.６０，０.７０なる組成のＧｄＢｉガーネット膜を厚さ約８００μｍに育成した後、試料を作製し、測定した。
【０２５５】
その結果、全ての試料について、Ｉ.Ｌ.は０.１ｄＢ以下、θF は約８００ｄｅｇ／ｃｍ、Ｔcomp は−４０℃以下であった。
【０２５６】
また、組成値ｚとθF/T 、Ｈs との関係を図３６に示す。
【０２５７】
図３６から、θF/T が０.０８ｄｅｇ／℃以下は、ｚが０.６０以下で得られている。また、Ｈs が５００Ｏｅ以下は、ｚが０.１５以上で得られている。
【０２５８】
従って、ｚの組成値は、０.２０≦ｚ≦０.６０の範囲が有用といえる。
【０２５９】
（実施例３７）
実施例３４と同様にして、主成分比が、Ｇｄ2.2 Ｙｂ0.1 Ｂｉ0.7 Ｆｅ4.7 Ｇａ0. 3 Ｏ12 なる組成のガーネット膜を厚さ約９００μｍに育成した。
【０２６０】
次に、この試料を、約５０％の酸素濃度雰囲気中で、９５０℃,１０００℃，１０５０℃，１１００℃，１１３０℃，１１５０℃の各温度で、１０時間保持する熱処理を施した。
【０２６１】
次に、これらの試料を、波長１.６２μｍにおけるファラデー回転角が、約４５ｄｅｇとなる厚さに調整（約６５０μｍ）した後、実施例３３と同様にして、各特性を測定した。
【０２６２】
その結果、全ての試料について、Ｈs は約３００Ｏｅ、θF は約６５０ｄｅｇ／ｃｍ、θF/T は約０.０７ｄｅｇ／℃、Ｔcomp は−３０℃以下であった。
【０２６３】
また、Ｉ.Ｌ.と熱処理温度との結果を図３７に示す。
【０２６４】
図３７から、熱処理温度が９５０〜１１３０℃の範囲で、熱処理によるＩ.Ｌ.の低下が認められる。
【０２６５】
従って、９５０〜１１３０℃の温度範囲での熱処理が有用といえる。
【０２６６】
（実施例３８）
実施例３５と同様にして、主成分比が、Ｇｄ1.5 Ｙｂ0.3 Ｂｉ1.1 Ｆｅ4.5 Ｇａ0. 5 Ｏ12 なる組成のガーネット膜を厚さ約６００μｍに育成した。
【０２６７】
次に、この試料を、１０５０℃の各温度で、雰囲気の酸素濃度を、０，１０，２０，４０，６０，８０，１００％とし、２０時間保持する熱処理をした後、試料を作製し、各特性を測定した。
【０２６８】
その結果、全ての試料について、Ｈs は約４５０Ｏｅ、θF は約９００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/T は約０.０７ｄｅｇ／℃、Ｔcomp は−４０℃以下であった。
【０２６９】
また、Ｉ.Ｌ.と雰囲気の酸素濃度との関係を図３８に示す。
【０２７０】
図３８から、雰囲気の酸素濃度が、１０〜１００％の範囲で、熱処理によるＩ.Ｌ.の低減効果が認められる。
【０２７１】
従って、１０〜１００％の範囲の熱処理雰囲気の酸素濃度が有用といえる。
【０２７２】
（実施例３９）
高純度の酸化ガドリニウム（Ｇｄ2 Ｏ3 ）、酸化イッテルビウム（Ｙｂ2 Ｏ3 ）、酸化第二鉄（Ｆｅ2 Ｏ3 ）、酸化ガリウム（Ｇａ2 Ｏ3 ）、酸化ビスマス（Ｂｉ2 Ｏ3 ）、酸化鉛（ＰｂＯ）および酸化ホウ素（Ｂ2 Ｏ3 ）の粉末を原料として使用し、ＰｂＯ−Ｂｉ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 系をフラックスとして、ＬＰＥ法にて、ＮＧＧ基板（格子定数１２.５０９オングストローム）上に、主成分比が、Ｇｄ1.7 Ｙｂ0.3 Ｂｉ1.0 Ｆｅ4.5 Ｇａ0.5 Ｏ12 で、Ｂ2 Ｏ3 を０
，１.０，２.０，３.０，４.０，５.０ｗｔ％含有する組成のＧｄＢｉ系ガーネット膜をそれぞれ厚さ約６００μｍ育成した。
【０２７３】
次に、これらの試料の基板を除去した後、両面を研磨し、波長１.５８μｍにおけるファラデー回転が、約４５ｄｅｇとなる厚さに調整した。なお、上述した組成は、これらの試料の両面について、５点ずつＥＰＭＡ分析を行い、その平均値として求めたものであり、Ｂ2 Ｏ3 については、試料片を原子吸光分析法により求めたものである。
【０２７４】
次に、これらの試料板にＳｉＯ2 膜による無反射被覆処理を行った後、電磁石を用いて磁界を約５００Ｏｅまで印加していき、波長１.５８μｍにおける挿入損失（Ｉ.Ｌ.）、及
びファラデー回転能θF 、透過率が飽和に達する最小の印加磁界（飽和磁界Ｈs ）を求めた。
【０２７５】
また、同様にして、温度を変化し、−２０℃〜＋８０℃の間におけるファラデー回転角θF の温度変化率θF/T 、磁化の反転温度Ｔcomp を求めた。
【０２７６】
その結果、全ての試料について、Ｈs は約４００Ｏｅ、θF は約９００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/T は約０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp −４０℃以下であった。
【０２７７】
また、Ｉ.Ｌ.とＢ2 Ｏ3 含有量との関係を図３９に示す。
【０２７８】
図３９からわかるように、Ｉ.Ｌ.は、Ｂ2Ｏ3 の含有により減少し、４.０ｗｔ％を越える領域で著しく増加することがわかる。このことにより、Ｉ.Ｌ.の低減効果は、０〜４.０ｗｔ％（但し、０を含まず）の範囲で認められる。
【０２７９】
従って、Ｂ2 Ｏ3 の含有量は、０〜４.０ｗｔ％（但し、０を含まず）の範囲が有用となる。特に、１〜３.２ｗｔ％の範囲が好ましい。
【０２８０】
（実施例４０）
実施例３９と同様にして、ＮＧＧ基板上に、主成分比 がＧｄ2.0 Ｙｂ0.2 Ｂｉ0 .8 Ｆｅ4.7 Ｇａ0.3 Ｏ12 で、ＰｂＯを０，１.０，２.０，３.０， ４.０，５.０ｗｔ％含有する組成のＧｄＢｉ系ガーネット厚膜を厚さ約７００μｍ育成した後、試料を作製し、測定した。
【０２８１】
その結果、全ての試料について、Ｈs は約４００Ｏｅ、θF は約８００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/T は約０.０７ｄｅｇ／℃、Ｔcomp は−４０℃以下であっ た。
【０２８２】
また、Ｉ.Ｌ.とＰｂＯ含有量との関係を図４０に示す。
【０２８３】
図４０から、ＰｂＯの含有により、Ｉ.Ｌ.は減少し、ＰｂＯが４.０ｗｔ％を越える領域で、Ｉ.Ｌ.は著しく増加していることがわかる。
【０２８４】
従って、ＰｂＯの含有量は、０〜４.０ｗｔ％（０を含まず）の範囲が有用といえる。さらに、望まし
くは、ＰｂＯが０.４〜４.０ｗｔ％の範囲とすることにより、Ｉ.Ｌ.を０.０８ ｄＢ以下とすることができる。なお、特に、１.０〜４.０ｗｔ％の範囲が好ましい。
【０２８５】
（実施例４１）
実施例４０と同様にして、ＮＧＧ基板上に、主成分比が、Ｇｄ1.5 Ｙｂ0.4 Ｂｉ1.1Ｆｅ4.4 Ｇａ0.6 Ｏ12 で、ＰｔＯ2 を０，１.０，２.０、３.０，４.０、５.０ｗｔ％含有するＧｄＢｉ系ガーネット厚膜を厚さ約６００μｍ育成した後、試料を作製し、測定した。
【０２８６】
その結果、全ての試料について、Ｈs は約４００Ｏｅ、θF は約１０００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/T は約０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp −４０℃以下であった。
【０２８７】
また、Ｉ.Ｌ.とＰｔＯ2 含有量との関係を図４１に示す。
【０２８８】
図４１から、ＰｔＯ2 の含有により、Ｉ.Ｌ.は減少し、ＰｔＯ2 が約４.０ｗｔ％を越える領域で、Ｉ.Ｌ.は著しく増加していることがわかる。
【０２８９】
従って、ＰｔＯ2 の含有量は、０〜４.０ｗｔ％（０を含まず）の範囲が有用といえる。なお、特に、０.４〜３.８ｗｔ％の範囲が好ましい。
【０２９０】
（実施例４２）
実施例４０と同様にして、ＮＧＧ基板上に、主成分比が、Ｇｄ1.9 Ｙｂ0.2 Ｂｉ0.9Ｆｅ4.6 Ｇａ0.4 Ｏ12 で、Ｂ2 Ｏ3 ，ＰｂＯ及びＰｔＯ2 を２種類以上含有し、その総量が０，１.０，２.０、４.０、６.０、８.０、９.０、１０.０ｗｔ％含有するＧｄＢｉ系ガーネット厚膜を厚さ約６００μｍ育成した後、試料を作製し、測定した。
【０２９１】
その結果、全ての試料について、Ｈs は約４００Ｏｅ、θF は約９００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/T は約０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp は−４０℃以下であっ た。
【０２９２】
また、Ｉ.Ｌ.とＢ2 Ｏ3 ，ＰｂＯ、ＰｔＯ2の含有量との関係を図４２に示す。
【０２９３】
図４２から、Ｂ2 Ｏ3 ，ＰｂＯ、ＰｔＯ2 の含有により、Ｉ.Ｌ.は減少し、含有量が約９.０ｗｔ％を越える領域で、Ｉ.Ｌ.は増加する傾向を示していることがわかる。
【０２９４】
従って、Ｂ2 Ｏ3 ，ＰｂＯ、ＰｔＯ2 の含有量は、０〜９.０ｗｔ％（但し、０を含まず）の範囲でＩ.Ｌ.は明らかに低減し、有用であるといえる。
【０２９５】
（実施例４３）
実施例４０と同様にして、ＮＧＧ基板上に、主成分比が、Ｇｄ2.1 Ｙｂ0.1 Ｂｉ0.7Ｆｅ4.8 Ｇａ0.2 Ｏ12 で、Ｂ2 Ｏ3 を約１ｗｔ％、ＰｂＯを約２ｗｔ％、及びＰｔＯ2 を約２ｗｔ％含有するＧｄＢｉ系ガーネット厚膜を厚さ約７００μｍ育成した。
【０２９６】
次に、この試料を、約５０％の酸素濃度雰囲気中で、９５０℃，１０００℃，１０５０℃，１１００℃，１１３０℃，１１５０℃の各温度で１０時間保持し、熱処理した。
【０２９７】
次に、これらの試料の両面について研磨し、波長１.５８μｍにおけるファラデー回転角が約４５ｄｅｇとなる厚さに調整した後、試料を作製し、測定した。
【０２９８】
その結果、全ての試料について、Ｈs は約４００Ｏｅ、θF は約７００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/T は約０.０７ｄｅｇ／℃、Ｔcomp は−４０℃以下であっ た。
【０２９９】
又、Ｉ.Ｌ.と熱処理温度との関係を図４３に示す。
【０３００】
図４３から、熱処理温度が９５０〜１１４０℃の範囲で熱処理によるＩ.Ｌ.の低減効果が認められる。
【０３０１】
従って、９５０〜１１４０℃の温度範囲での熱処理が有用であるといえる。
【０３０２】
（実施例４４）
実施例４３と同様にして、主成分比が、Ｇｄ1.7 Ｙｂ0.2 Ｂｉ1.1 Ｇａ0.6 Ｏ12 で、Ｂ2 Ｏ3 を約２.０ｗｔ％、ＰｂＯを約３.０ｗｔ％、ＰｔＯ2 を約２ｗｔ％含有するＧｄＢｉ系ガーネット膜を厚さ約６００μｍに育成した。
【０３０３】
次に、この試料を、１０５０℃の温度で、雰囲気の酸素濃度を、０，１０，２０，４０，６０，８０，１００％とし、１０時間保持して熱処理した後、波長１.５８μｍにおけるファラデー回転角が約４５ｄｅｇとなる厚さに調整した後、試料を作製し、各特性を測定した。
【０３０４】
その結果、全ての試料について、Ｈs は約３００Ｏｅ、θF は約１０００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/T は約０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp は−４０℃以下であった。
【０３０５】
また、Ｉ.Ｌ.と熱処理雰囲気の酸素濃度との関係を図４４に示す。
【０３０６】
図４４から、熱処理雰囲気の酸素濃度が１０〜１００％の範囲で、熱処理によるＩ.Ｌ.の低減効果が認められる。
【０３０７】
従って、１０〜１００％の熱処理雰囲気の酸素濃度が有用といえる。
【０３０８】
（実施例４５）
高純度の酸化ガドリニウム（Ｇｄ2 Ｏ3 ）、酸化イッテリビウム（Ｙｂ2 Ｏ3 ）、酸化テルビウム（Ｔｂ2 Ｏ3 ）、酸化第二鉄（α−Ｆｅ2 Ｏ3 ）、酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）、酸化ガリウム（Ｇａ2 Ｏ3 ）、酸化ビスマス（Ｂｉ2 Ｏ3 ）、酸化鉛（ＰｂＯ）および酸化ホウ素（Ｂ2 Ｏ3 ）の粉末を原料として使用し、ＰｂＯ−Ｂｉ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 系をフラックスとして、ＬＰＥ法にて、ＮＧＧ基板（格子定数１２.５０９オングストローム
）上に、主成分比が、Ｇｄ1.5 Ｙｂ0.1 Ｂｉ1.3 Ｆｅ4 .4 Ａｌ0.6 Ｇａ0.1 Ｏ12 なる組成のＧｄＢｉ系ガーネット膜を厚さ約７００μｍ育成した。
【０３０９】
また、同様にして、ＳＧＧＧ基板（格子定数１２.４９６オングストローム）上
に、主成分比が、Ｔｂ2.0 Ｂｉ1.0 Ｆｅ5 Ｏ12 からなる組成のＴｂＢｉ系ガーネッ
ト膜を厚さ約７００μｍに育成した。
【０３１０】
次に、これらの試料の基板を除去し、約６００μｍの厚さに鏡面研磨した後、波長可変型分光計を用いて、波長が０.９〜２.２μｍの範囲におけるガーネット厚膜の光透過率を測定した。その結果を図４５に示す。なお、これらの試料の両面について、各５点ずつＥＰＭＡ分析を行い、その平均値として求めたものが、上記組成値である。
【０３１１】
図４５に、ガーネット厚膜の波長と透過率との関係を示す。尚、図中、実線はＧｄＢｉ系ガーネット、破線はＴｂＢｉ系ガーネットについての各厚膜の透過率と波長の関係を示す。
【０３１２】
図４５において、ＧｄＢｉ系ガーネットにおいては、波長約１.２μｍ以上の領域で高い透過性を示している。一方、ＴｂＢｉ系ガーネット厚膜においては、高い透過性を示す波長帯域は、約１.２〜１.５μｍの範囲である。従って、１.５μｍ以上の波長帯域においては、ＧｄＢｉ系ガーネットが特に有用となる。
【０３１３】
なお、該ＧｄＢｉ系ガーネット厚膜について、試料の両面を研磨し、波長１.５５μｍにおけるファラデー回転が約４５ｄｅｇとなる厚さに調整した後、ＳｉＯ2 による無反射被覆処理を行い、電磁石を用いて磁界を約５００Ｏｅまで印加し、波長１.５５μｍにおける挿入損失（Ｉ.Ｌ.）、ファラデー回転能θF 、飽和磁界Ｈs を求めた。
【０３１４】
又、同様にして、温度を変化し、ファラデー回転角の温度変化率θF/T 、磁化の反転温度Ｔcomp を求めた。
【０３１５】
その結果、Ｉ.Ｌ.は０.０９ｄＢ、Ｈs は約４００Ｏｅ、θF は約１１００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/T は約０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp は−４０ ℃以下であった。
【０３１６】
従って、該ＧｄＢｉ系ガーネット厚膜は、ファラデー回転素子として、極めて有用であるといえる。
【０３１７】
（実施例４６）
実施例４５と同様にして、ＮＧＧ基板上に、主成分比が、Ｇｄ1.6 Ｙｂ0.1 Ｂｉ1.3Ｆｅ4.3 （Ａｌa 、Ｇａb ）0.7 Ｏ12 でａ／（ａ＋ｂ）＝０，０.１０，０.２０，０.３０，０.４０，０.５０，０.６０，０.７０，０.８０，０.９０，１.００なる組成のＧｄＢｉガーネット膜を厚さ約６００μｍに育成した後、試料
を作製し、測定した。
【０３１８】
その結果、全ての試料について、Ｈs は約４００Ｏｅ、θF は約１２００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/T は約０.０５ｄｅｇ／℃であった。
【０３１９】
また、組成比ａ／（ａ＋ｂ）とＴcomp 及びＩ.Ｌ.との関係を図４６に示す。
【０３２０】
図４６から、ａ／（ａ＋ｂ）の増加により、Ｔcomp は低下する傾向を示し、ａ／（ａ＋ｂ）が０.０５ではＴcomp は−２０℃よりも著しく低い値となっていることがわかる。なお、ａ／（ａ＋ｂ）が０.２以上では、Ｔcomp は−４０℃以下であることは確認できたが、数値化が困難であったので、図中には＜−４０℃として示した。また、Ｉ.Ｌ.はａ／（ａ＋ｂ）が０.９以上で著しく増加する傾向を示す。
【０３２１】
従って、組成比ａ／（ａ＋ｂ）は、０.０５≦ａ／（ａ＋ｂ）≦０.９０の範囲が有用といえる。なお、ａ／（ａ＋ｂ）が０.９０を越える領域でＩ.Ｌ.が増大するのは、ガーネット結晶の結晶格子の歪み、イオンバランスのばらつきに起因していると推定される。
【０３２２】
（実施例４７）
実施例４６と同様にして、ＮＧＧ基板上に主成分比が、Ｇｄ1.6-x Ｙｂx Ｂｉ1. 4 Ｆｅ4.0 Ａｌ0.6 Ｇａ0.4 Ｏ12 で、ｘ＝０，０.１０，０.２０，０.３０， ０.４０，０.５０，０.６０なる組成のＧｄＢｉガーネット膜を厚さ約６００μｍ育成した後、試料を作製し、測定した。
【０３２３】
その結果、全ての試料について、θF は約１３００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/T は０.０４〜０.０７ｄｅｇ／℃、Ｔcomp は−４０℃以下であった。
【０３２４】
また、組成値ｘとＨs 及びＩ.Ｌ.との関係を図４７に示す。
【０３２５】
図４７から、組成値ｘの増加によりＩ.Ｌ.は減少する傾向を示す。また、Ｈs はｘの増加により向上し、ｘが０.５０を越えるとＨs は、５００Ｏｅ以上となる。
【０３２６】
従って、ｘの組成値は、０＜ｘ≦０.５０の範囲が有用といえる。
【０３２７】
（実施例４８）
実施例４６と同様にして、ＮＧＧ基板上に、主成分比が、Ｇｄ2.8-y Ｙｂ0.2 ＢｉyＦｅ4.1 Ａｌ0.6 Ｇａ0.3 Ｏ12 で、ｙ＝０.８０，０.９０，１.００，１.１０，１.２０，１.３０，１.４０，１.５０，１.６０，１.７０なる組成のＧｄＢｉガーネット膜を厚さ約７００μｍに育成した後、試料を作製し、測定した。
【０３２８】
その結果、全ての試料について、Ｈs は約２００〜４５０Ｏｅ、θF/T は約０.０４〜０.０７ｄｅｇ／℃、Ｔcomp は−４０℃以下であった。
【０３２９】
また、組成値ｙとθF 及びＩ.Ｌ.との関係を図４８に示す。
【０３３０】
図４８から、θF が８００ｄｅｇ／ｃｍ以上は、ｙが０.８５以上で得られている。また、Ｉ.Ｌ.はｙが１.６０を越えると著しく増加する傾向を示す。
【０３３１】
従って、ｙの組成値は、０.８５≦ｙ≦１.６０の範囲が有用といえる。なお、ｙが１.６０を越える領域で、Ｉ.Ｌ.が増大するのは、ガーネット結晶の結晶格子の歪み、イオンバランスのばらつきに起因していると推定される。
【０３３２】
（実施例４９）
実施例４６と同様にして、ＮＧＧ基板上に、主成分比が、Ｇｄ1.5 Ｙｂ0.2 Ｂｉ1.3Ｆｅ5-z （Ａｌ0.8 Ｇａ0.2 ）z Ｏ12 で、ｚ＝０，０.１０，０.２０，０.３０，０.４０，０.５０，０.６０，０.７０，０.８０，０.９０，１.００，１.１０なる組成のＧｄＢｉガーネット膜を厚さ約６００μｍに育成した後、試料を作製し、測定した。
【０３３３】
その結果、全ての試料について、θF は約１２００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/T は約０.０４〜０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp は−４０℃以下であった。
【０３３４】
また組成値ｚとＨs 及びＩ.Ｌ.との関係を図４９に示す。
【０３３５】
図４９から、Ｈs が５００Ｏｅ以下はｚが０.２０以上で得られる。また、Ｉ.Ｌ.はｚが１.００以上で急激に増加している。
【０３３６】
従って、ｚの組成値は、０.２０≦ｚ≦１.００の範囲が有用といえる。なお、ｚが１.００を越える領域で、Ｉ.Ｌ.が増大するのは、ガーネット結晶の結晶格子の歪み、イオンバランスのばらつきに起因していると推定される。
【０３３７】
（実施例５０）
実施例４６と同様にして、主成分比が、Ｇｄ1.2 Ｙｂ0.3 Ｂｉ1.5 Ｆｅ4.0 Ａｌ0. 8 Ｇａ0.1 Ｏ12 なる組成のガーネット膜を厚さ約５００μｍに育成した。
【０３３８】
次に、この試料を、約５０％の酸素濃度雰囲気中で、９５０℃,１０００℃，１０５０℃，１１００℃，１１３０℃，１１５０℃の各温度で、１０時間保持する熱処理を施した。
【０３３９】
次に、これらの試料を、波長１.５５μｍにおけるファラデー回転角が、約４５ｄｅｇとなる厚さに調整（約３００μｍ）した後、第１の実施の形態と同様にして、各特性を測定した。
【０３４０】
その結果、全ての試料について、Ｈs は約４５０Ｏｅ、θF は約１４００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/T は約０.０４ｄｅｇ／℃、Ｔcomp は約−４０℃であった。
【０３４１】
また、Ｉ.Ｌ.と熱処理温度との結果を図５０に示す。
【０３４２】
図５０から、熱処理温度が９５０〜１１４０℃の範囲で、熱処理によるＩ.Ｌ.の低減効果が認められる。
【０３４３】
従って、９５０〜１１４０℃の温度範囲での熱処理が有用といえる。
【０３４４】
（実施例５１）
実施例４６と同様にして、主成分比が、Ｇｄ1.9 Ｙｂ0.1 Ｂｉ1.0 Ｆｅ4.5 Ａｌ0. 4 Ｇａ0.1 Ｏ12 なる組成のガーネット膜を厚さ約６００μｍに育成した。
【０３４５】
次に、この試料を、１０５０℃の各温度で、雰囲気の酸素濃度を、０，１０，２０，４０，６０，８０，１００％とし、２０時間保持する熱処理をした後、試料を作製し、各特性を測定した。
【０３４６】
その結果、全ての試料について、Ｈs は約３５０Ｏｅ、θF は約９５０ｄｅｇ／ｃｍ、θF/T は約０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp は−４０℃以下であった。
【０３４７】
また、Ｉ.Ｌ.と雰囲気の酸素濃度との関係を図５１に示す。
【０３４８】
図５１から、雰囲気の酸素濃度が、１０〜１００％の範囲で、熱処理によるＩ.Ｌ.の低減効果が認められる。
【０３４９】
従って、１０〜１００％の範囲の熱処理雰囲気の酸素濃度が有用といえる。
【０３５０】
（実施例５２）
高純度の酸化ガドリニウム（Ｇｄ2 Ｏ3 ）、酸化イッテルビウム（Ｙｂ2 Ｏ3 ）、酸化第二鉄（Ｆｅ2 Ｏ3 ）、酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）、酸化ガリウム（Ｇａ2 Ｏ3 ）、酸化ビスマス（Ｂｉ2 Ｏ3 ）、酸化鉛（ＰｂＯ）および酸化ホウ素（Ｂ2 Ｏ3 ）の粉末を原料として使用し、ＰｂＯ−Ｂｉ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3系をフラックスとして、ＬＰＥ法にて、ＮＧＧ基板（格子定数１２.５０９オングストローム）上に、ＰｂＯを約０.５ｗｔ％含有した、主成分比が、Ｇｄ1.4 Ｙｂ0.3Ｂｉ1.3 Ｆｅ4.2 Ａｌ0 .2 Ｇａ0.6 Ｏ12 で、Ｂ2 Ｏ3 を０、１.０、２.０、３.０、４.０、５.０ｗｔ％含有する組成のＧｄＢｉ系ガーネット膜を厚さ約５００μｍ育成した。
【０３５１】
次に、これらの試料の基板を除去し、両面を研磨し、波長１.５５μｍにおけるファラデー回転が、約４５ｄｅｇとなる厚さに調整した。なお、上述した組成は、これらの試料の両面について、５点ずつＥＰＭＡ分析を行い、その平均値として求めたものであり、Ｂ2 Ｏ3 については、試料片を原子吸光分析法により求めたものである。
【０３５２】
次に、これらの試料板にＳｉＯ2 膜による無反射被覆処理を行った後、電磁石を用いて磁界を約０.５ｋＯｅまで印加していき、波長１.５５μｍにおいて、透過率が飽和に達する最小の印加磁界（飽和磁界Ｈs ）と挿入損失（Ｉ.Ｌ.）、及びファラデー回転能θF 、及び−２０℃〜＋８０℃の間におけるθF の温度変化率θF/
T を求めた。
【０３５３】
その結果、全ての試料について、Ｈs 約４００Ｏｅ、θF 約１２００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/T 約０.０５ｄｅｇ／℃、Ｔcomp −４０℃以下であった。
【０３５４】
また、Ｉ.Ｌ.とＢ2 Ｏ3 含有量との関係を図５２に示す。
【０３５５】
図５２からわかるように、Ｉ.Ｌ.は、Ｂ2Ｏ3 の含有により減少し、４.０ｗｔ％を越える領域で著しく増加することがわかる。このことにより、Ｉ.Ｌ.の低減効果は、０〜４.０ｗｔ％（但し、０を含まず）の範囲で認められる。
【０３５６】
従って、Ｂ2 Ｏ3 の含有量は、０〜４.０ｗｔ％（但し、０を含まず）の範囲が有用となる。特に、１〜３.２ｗｔ％の範囲が好ましい。
【０３５７】
（実施例５３）
実施例５２と同様にして、Ｂ2 Ｏ3 を約０.５ｗｔ％含有した、主成分比が、Ｇｄ1.7Ｙｂ0.2 Ｂｉ1.1 Ｆｅ4.5 Ａｌ0.3 Ｏ12 で、ＰｂＯを０，１.０，２.０，３.０，４.０，５.０ｗｔ％含有する組成のＧｄＢｉ系ガーネット膜を厚さ約６００μｍ育成した後、試料を作製し、測定した。
【０３５８】
その結果、全ての試料について、Ｈs は約４００Ｏｅ、θF は約１１００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/T は約０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp は−４０℃以下であっ た。
【０３５９】
また、Ｉ.Ｌ.とＰｂＯ含有量との関係を図５３に示す。
【０３６０】
図５３から、ＰｂＯの含有により、Ｉ.Ｌ.は減少し、ＰｂＯが４.０ｗｔ％を越 える領域で、Ｉ.Ｌ.は著しく増加していることがわかる。
【０３６１】
従って、ＰｂＯの含有量は、０〜４.０ｗｔ％（０を含まず）の範囲が有用といえる。さらに、望ましくは、ＰｂＯが０.２〜４.０ｗｔ％の範囲とすることにより、Ｉ.Ｌ.を０.０８ｄＢ以下とすることができる。なお、特に、１.０〜３.５ｗｔ％の範囲が好ましい。
【０３６２】
（実施例５４）
実施例５２態と同様にして、主成分比が、Ｇｄ1.1 Ｙｂ0.4 Ｂｉ1.5 Ｆｅ4.1 Ａｌ0.4 Ｇａ0.5 Ｏ12 で、Ｂ2 Ｏ3 を約０.７ｗｔ％、ＰｂＯを約０.７ｗｔ％含有するガーネット厚膜を厚さ約５００μｍに育成した。
【０３６３】
次に、この試料を、約５０％の酸素濃度雰囲気中で、９５０℃，１０００℃，１０５０℃，１１００℃，１１３０℃，１１５０℃の各温度で１０時間保持する熱処理をした。
【０３６４】
次に、これらの試料の両面について研磨し、波長１.５５μｍにおけるファラデー回転角が約４５ｄｅｇとなる厚さに調整した後、試料を作製し測定した。
【０３６５】
その結果、全ての試料について、Ｈs は約５００Ｏｅ、θF は約１４００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/T は約０.０４ｄｅｇ／℃、Ｔcomp は−４０℃以下であった。
【０３６６】
また、Ｉ.Ｌ.と熱処理温度との結果を図５４に示す。
【０３６７】
図５４から、熱処理温度が９５０〜１１４０℃の範囲で、熱処理によるＩ.Ｌ.の低減効果が認められる。従って、９５０〜１１４０℃の温度範囲での熱処理が有用といえる。
【０３６８】
（実施例５５）
実施例５２と同様にして、主成分比が、Ｇｄ2.0 Ｙｂ0.1 Ｂｉ0.9 Ｆｅ4.7 Ａｌ0. 2 Ｇａ0.1 Ｏ12 で、Ｂ2 Ｏ3 を約１.５ｗｔ％、ＰｂＯを約１.５ｗｔ％含有するガーネット膜を厚さ約７００μｍに育成した。
【０３６９】
次に、この試料を、１０５０℃の温度で、雰囲気の酸素濃度を、０，１０，２０，４０，６０，８０，１００％とし、２０時間保持して熱処理した後、試料を作製し、測定した。
【０３７０】
その結果、全ての試料について、Ｈs は約４００Ｏｅ、θF は約９００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/T は約０.０７ｄｅｇ／℃、Ｔcomp は−４０℃以下であった。
【０３７１】
また、Ｉ.Ｌ.と熱処理温度との関係を図５５に示す。
【０３７２】
図５５から、熱処理雰囲気の酸素濃度が１０〜１００％の範囲で、熱処理によるＩ.Ｌ.の低減効果が認められる。従って、１０〜１００％の熱処理雰囲気の酸素濃度が有用といえる。
【０３７３】
（実施例５６）
高純度の酸化ガドリニウム（Ｇｄ2 Ｏ3 ）、酸化イッテルビウム（Ｙｂ2 Ｏ3 ）、酸化ガリウム（Ｇａ2 Ｏ3 ）、酸化テルビウム（Ｔｂ2 Ｏ3 ）、酸化第二鉄（γ−Ｆｅ2 Ｏ3 ）、酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）、酸化ビスマス（Ｂｉ2 Ｏ3 ）、酸化鉛（ＰｂＯ）、酸化ホウ素（Ｂ2 Ｏ3 ）及び酸化白金（ＰｔＯ2 ）の粉末を原料として使用し、ＰｂＯ−Ｂｉ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3系をフラックスとして、ＬＰＥ法にて、ＮＧＧ基板（格子定数１２.５０９オングストローム）上に、主成分比がＧｄ1.4 Ｙｂ0.3 Ｂｉ1.3 Ｆｅ4.3 Ａｌ0.2 Ｇａ0.5 Ｏ12 で、Ｂ2 Ｏ3 を約１.５ｗｔ％、ＰｂＯを約０.５ｗｔ％、ＰｔＯ2 を約１.０ｗｔ％含有する組成のＧｄＢｉ系ガーネット厚膜を厚さ約７００μｍ育成した。
【０３７４】
また、同様にして、ＳＧＧＧ基板（格子定数１２.４９６オングストローム）上に、主成分比が、Ｔｂ2.0 Ｂｉ1.0 Ｆｅ5 Ｏ12 からなる組成のＴｂＢｉ系ガーネット膜を厚さ約７００μｍに育成した。
【０３７５】
次に、これらの試料の基板を除去し、両面を研磨して約６００μｍの厚さに鏡面研磨した後、波長可変型分光計を用いて波長が０.９〜２.２μｍの範囲におけるガーネット厚膜の光透過率を測定した。
【０３７６】
また、これらの試料の両面について、各５点ずつＥＰＭＡ分析を行い、その平均値として求めたものが上記組成値である。なお、Ｂ2 Ｏ3 は、試料片を原子吸光分析により求めたものである。
【０３７７】
図５６に、ガーネット厚膜の波長と透過率との関係を示す。尚、図中、実線はＧｄＢｉ系ガーネット、破線はＴｂＢｉ系ガーネットについての各厚膜の透過率と波長の関係を示す。
【０３７８】
図５６において、ＧｄＢｉ系ガーネットは、波長約１.２μｍ以上の領域で高い透過性を示している。一方、ＴｂＢｉ系ガーネット厚膜においては、高い透過性を示す波長帯域は、約１.２〜１.５μｍの範囲である。従って、１.５
μｍ以上の波長帯域においては、ＧｄＢｉ系ガーネットが特に有用となる。
【０３７９】
なお、該ＧｄＢｉ系ガーネット厚膜について、試料の両面を研磨し、波長１.５５μｍにおけるファラデー回転が約４５ｄｅｇとなる厚さに調整した後、ＳｉＯ2 による無反射被覆処理を行い、電磁石を用いて磁界を約５００Ｏｅまで印加し、波長１.５５μｍにおける挿入損失（Ｉ.Ｌ.）、ファラデー回転能θF 、飽和磁界Ｈs を求めた。
【０３８０】
また、同様にして、温度を変化させ、ファラデー回転角の温度変化率θF/T 、磁化の反転温度Ｔcomp を求めた。
【０３８１】
その結果、Ｉ.Ｌ.は０.０５ｄＢ、Ｈs は約４００Ｏｅ、θF は約１２００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/T は約０.０５ｄｅｇ／℃、Ｔcomp は−４０ ℃以下であった。
【０３８２】
従って、該ＧｄＢｉ系ガーネット厚膜は、ファラデー回転素子として、極めて有用であるといえる。
【０３８３】
（実施例５７）
実施例５６と同様にして、ＮＧＧ基板上に、主成分比が、Ｇｄ1.7 Ｙｂ0.2 Ｂｉ1.1Ｆｅ4.4 Ａｌ0.3 Ｇａ0.3 Ｏ12 で、Ｂ2 Ｏ3 を約０.５ｗｔ％、ＰｂＯを約０.５ｗｔ％としＰｔＯ2 を０，１.０，２.０，３.０，４.０，５.０含有した組成のＧｄＢｉ系ガーネット厚膜を厚さ約５００μｍに育成した後、試料を作製し、測定した。
【０３８４】
その結果、全ての試料について、Ｈｓは約４００Ｏｅ、θF
は約１２００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/T は約０.０６ｄｅｇ／℃、Ｔcomp は−４０℃以下であっ た。
【０３８５】
また、Ｉ.Ｌ.とＰｔＯ2 との関係を図５７に示す。
【０３８６】
図５７から、ＰｔＯ2 の増加により、Ｉ.Ｌ.は減少する傾向を示し、ＰｔＯ2 が４．０ｗｔ％を越える領域でＩ.Ｌ.が著しく増加している。
【０３８７】
従って、ＰｔＯ2 の含有量は、０＜ＰｔＯ2≦０.４０ｗｔ％の範囲が有用といえる。なお、特に、０.４〜３.８ｗｔ％の範囲が好ましい。
【０３８８】
（実施例５８）
実施例５６と同様にして、ＮＧＧ基板上に主成分比が、Ｇｄ1.1 Ｙｂ0.4 Ｂｉ1. 5 Ｆｅ4.1 Ａｌ0.5 Ｇａ0.4 Ｏ12 で、ＰｂＯを約３.５ｗｔ％、ＰｔＯ2 を約０.５ｗｔ％含有するＧｄＢｉガーネット厚膜を厚さ約５００μｍ育成した後、この試料を約５０％の酸素濃度雰囲気中で９５０℃、１０００℃、１０５０℃，１１００℃，１１３０℃，１１５０℃の各温度で１０時間保持しする熱処理をした。
【０３８９】
次に、これらの試料の両面を研磨し、波長１.５５μｍにおけるファラデー回転が約４５ｄｅｇとなる厚さにした後、試料を作製し、測定した。
【０３９０】
その結果、全ての試料について、Ｈs は約５００Ｏｅ、θF は約１４００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/T は約０.０４ｄｅｇ／℃、Ｔcomp は−４０℃以下であった。
【０３９１】
また、Ｉ.Ｌ.と熱処理温度との関係を図５８に示す。
【０３９２】
図５８から、熱処理温度が９５０〜１１４０℃の範囲で、熱処理によるＩ.Ｌ.の低減効果が認められる。
【０３９３】
従って、９５０〜１１４０℃の範囲での熱処理が有用といえる。
【０３９４】
（実施例５９）
実施例５６と同様にして、ＮＧＧ基板上に、主成分比が、Ｇｄ2.0 Ｙｂ0.1 Ｂｉ0.9Ｆｅ4.7 Ａｌ0.2 Ｇａ0.1 Ｏ12 で、Ｂ2 Ｏ3 を約３.５ｗｔ％、ＰｔＯ2 を約３.５ｗｔ％含有するＧｄＢｉガーネット厚膜を厚さ約６００μｍに育成した。
【０３９５】
次に、この試料を１０５０℃の温度で、雰囲気の酸素濃度を０，１０，２０，４０，６０，８０，１００％とし、２０時間保持する熱処理をした後、試料を作製し、測定した。
【０３９６】
その結果、全ての試料について、Ｈs は約４００Ｏｅ、θF は約９００ｄｅｇ／ｃｍ、θF/T は約０.０７ｄｅｇ／℃、Ｔcomp は−４０℃以下であった。
【０３９７】
また、Ｉ.Ｌ.と熱処理温度との関係を図５９に示す。
【０３９８】
図５９から、熱処理雰囲気の酸素濃度が１０〜１００％の範囲で熱処理によるＩ.Ｌ.の低減効果が認められる。
【０３９９】
従って、１０〜１００％の範囲の熱処理雰囲気の酸素濃度が有用といえる。
【０４００】
〔発明の効果〕
以上、説明したように、本発明によれば、ＴｂＢｉ系ガーネットが本質的に持っている波長約１.６μｍ以上での吸収を忌避するものであり、ＧｄＢｉ系ガ ーネットのθf の温度変化率の改善したビスマス置換型ガーネット厚膜材料及びその製造方法を提供することができる。
【０４０１】
また、本発明によれば、波長の中でも、約１.５μｍを越える波長帯域で使用できるファラデー回転素子を提供することができる。
【０４０２】
また、本発明によれば、前記ファラデー回転素子からなることを特徴とする光アイソレ−タを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０４０３】
【図１】実施例１において、ＬＰＥ法によって育成したＧｄＹｂＢｉ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の透過率の波長依存性を示す図。図中、実線はＧｄＹｂＢｉ系ガーネット厚膜、破線はＴｂＢｉ系ガーネット厚膜に対する特性を示す。
【図２】実施例２におけるＧｄＹｂＢｉ系ガーネット厚膜材料についての各測定結果を示す図。図２（ａ）は飽和磁化４πＭS の測定結果を、また、図２（ｂ）はファラデー回転角の温度係数θf/T の値を、それぞれ示す図。
【図３】実施例３におけるＧｄＹｂＢｉ系ガーネット厚膜材料についての各測定結果を示す図。図３（ａ）はファラデー回転能の測定結果を、また、図３（ｂ）は挿入損失を、それぞれ示す図。
【図４】実施例４におけるＧｄＹｂＢｉ系ガーネット厚膜材料についての各測定結果を示す図。図４（ａ）はファラデー回転角の温度係数θf/T の測定結果を、また、図４（ｂ）は飽和磁化を、それぞれ示す図。
【図５】実施例５におけるＧｄＹｂＢｉ系ガーネット厚膜材料についての挿入損失を示す図。
【図６】実施例６におけるＧｄＹｂＢｉ系ガーネット厚膜材料の挿入損失を示す図。
【図７】実施例７におけるガーネット厚膜についての光の波長と透過率の関係を示す図。図中、実線はＧｄＹｂＢｉ系ガーネット厚膜、破線はＴｂＢｉ系ガーネット厚膜に対する特性を示す。
【図８】実施例８におけるＧｄＹｂＢｉ系ガーネット厚膜についてのＰｂＯの含有量と挿入損失（Ｉ.Ｌ.）との関係を示す図。
【図９】実施例９におけるＧｄＹｂＢｉ系ガーネット厚膜についての熱処理温度と挿入損失（Ｉ.Ｌ.）との関係を示す図。
【図１０】実施例１０におけるＧｄＹｂＢｉ系ガーネット厚膜についての熱処理雰囲気の酸素濃度と挿入損失（Ｉ.Ｌ.）との関係を示す図。
【図１１】実施例１１におけるガーネット厚膜についての光の波長と透過率の関係を示す図。図中、実線はＧｄＹｂＢｉ系ガーネット厚膜、破線はＴｂＢｉ系ガーネット厚膜に対する特性を示す。
【図１２】実施例１２におけるＧｄＹｂＢｉ系ガーネット厚膜についてのＢ2 Ｏ3 の含有量と挿入損失（Ｉ.Ｌ.）との関係を示す図。
【図１３】実施例１３におけるＧｄＹｂＢｉ系ガーネット厚膜についての熱処理温度と挿入損失（Ｉ.Ｌ.）との関係を示す図。
【図１４】実施例１４におけるＧｄＹｂＢｉ系ガーネット厚膜についての熱処理雰囲気の酸素濃度と挿入損失（Ｉ.Ｌ.）との関係を示す図。
【図１５】実施例１５におけるＬＰＥ法によって育成したＧｄＹｂＢｉ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の透過率の波長依存性を示す図。図中、実線はＧｄＹｂＢｉ系ガーネット厚膜、破線はＴｂＢｉ系ガーネット厚膜に対する特性を示す。
【図１６】実施例１６におけるＧｄＹｂＢｉ系ガーネット厚膜についてのＰｔＯ2 含有量と Ｉ.Ｌ.との関係を示す図。
【図１７】実施例１７におけるＧｄＹｂＢｉ系ガーネット厚膜についての熱処理温度とＩ. Ｌ.との関係を示す図。
【図１８】実施例１８におけるＧｄＹｂＢｉ系ガーネット厚膜についての熱処理雰囲気の酸素濃度とＩ.Ｌ.との関係を示す図。
【図１９】実施例１９におけるガーネット厚膜についての光の波長と透過率の関係を示す図。図中、実線はＧｄＢｉ系ガーネット厚膜、破線はＴｂＢｉ系ガーネット厚膜に対する特性を示す。
【図２０】実施例２０におけるＧｄＢｉ系ガーネット厚膜についてのＹｂ組成値と飽和磁界Ｈs 及び挿入損失（Ｉ.Ｌ.）の関係を示す図。
【図２１】実施例２１におけるＧｄＢｉ系ガーネット厚膜についてのＢｉ組成値とファラデー回転能θF 及び挿入損失（Ｉ.Ｌ.）の関係を示す図。
【図２２】実施例２２におけるＧｄＢｉ系ガーネット厚膜についてのＡｌ組成値と飽和磁界Ｈs 及び挿入損失（Ｉ.Ｌ.）の関係を示す図。
【図２３】実施例２３におけるＧｄＢｉ系ガーネット厚膜についての熱処理温度と挿入損失（Ｉ.Ｌ.）の関係を示す図。
【図２４】実施例２４におけるＧｄＢｉ系ガーネット厚膜についての熱処理雰囲気の酸素濃度と挿入損失（Ｉ.Ｌ.）の関係を示す図。
【図２５】実施例２５におけるＧｄＢｉ系ガーネット厚膜についてのＢ2 Ｏ3 の含有量と挿入損失（Ｉ.Ｌ.）との関係を示す図。
【図２６】実施例２６におけるｄＢｉ系ガーネット厚膜についてのＰｂＯの含有量と挿入損失（Ｉ.Ｌ.）との関係を示す図。
【図２７】実施例２７におけるＧｄＢｉ系ガーネット厚膜についての熱処理温度と挿入損失（Ｉ.Ｌ.）との関係を示す図。
【図２８】実施例２８におけるＧｄＢｉ系ガーネット厚膜についてのの熱処理雰囲気の酸素濃度と挿入損失（Ｉ.Ｌ.）との関係を示す図。
【図２９】実施例２９におけるＬＰＥ法によって育成したＧｄＢｉ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の透過率の波長依存性を示す図。図中、実線はＧｄＢｉ系ガーネット厚膜、破線はＴｂＢｉ系ガーネット厚膜に対する特性を示す。
【図３０】実施例３０におけるＧｄＢｉ系ガーネット厚膜についてのＰｔＯ2 含有量と挿入損失（Ｉ.Ｌ.）との関係を示す図。
【図３１】実施例３１におけるＧｄＢｉ系ガーネット厚膜についての熱処理温度と挿入損失（Ｉ.Ｌ.）との関係を示す図。
【図３２】実施例３２におけるＧｄＢｉ系ガーネット厚膜についての熱処理雰囲気の酸素濃度と挿入損失（Ｉ.Ｌ.）との関係を示す図。
【図３３】実施例３３におけるガーネット厚膜についての光の波長と透過率の関係を示す図。図中、実線はＧｄＢｉ系ガーネット厚膜、破線はＴｂＢｉ系ガーネット厚膜に対する特性を示す。
【図３４】実施例３４におけるＧｄＢｉ系ガーネット厚膜についてのＹｂ組成値と飽和磁界Ｈs 及び挿入損失（Ｉ.Ｌ.）の関係を示す図。
【図３５】実施例３５におけるＧｄＢｉ系ガーネット厚膜についてのＢｉ組成値とファラデー回転能θF 及び挿入損失（Ｉ.Ｌ.）の関係を示す図。
【図３６】実施例３６におけるＧｄＢｉ系ガーネット厚膜についてのＧａ組成値とファラデー回転の温度変化率θF/T 及び飽和磁界Ｈs の関係を示す図。
【図３７】実施例３７におけるＧｄＢｉ系ガーネット厚膜についての熱処理温度と挿入損失（Ｉ.Ｌ.）の関係を示す図。
【図３８】実施例３８におけるＧｄＢｉ系ガーネット厚膜について熱処理雰囲気の酸素濃度と挿入損失（Ｉ.Ｌ.）の関係を示す図。
【図３９】実施例３９におけるＧｄＢｉ系ガーネット厚膜についてのＢ2 Ｏ3 の含有量と挿入損失（Ｉ.Ｌ.）との関係を示す図。
【図４０】実施例４０におけるＧｄＢｉ系ガーネット厚膜についてのＰｂＯの含有量と挿入損失（Ｉ.Ｌ.）との関係を示す図。
【図４１】実施例４１におけるＧｄＢｉ系ガーネット厚膜についてのＰｔＯ2 含有量と挿入損失（Ｉ.Ｌ.）との関係を示す図。
【図４２】実施例４２におけるＧｄＢｉ系ガーネット厚膜についてのＢ2 Ｏ3 ，ＰｂＯ，ＰｔＯ2 の含有総量と挿入損失（Ｉ.Ｌ.）との関係を示す図。
【図４３】実施例４３におけるＧｄＢｉ系ガーネット厚膜についての熱処理温度と挿入損失（Ｉ.Ｌ.）との関係を示す図。
【図４４】実施例４４におけるＧｄＢｉ系ガーネット厚膜についての熱処理雰囲気の酸素濃度と挿入損失（Ｉ.Ｌ.）との関係を示す図。
【図４５】実施例４５におけるガーネット厚膜についての光の波長と透過率の関係を示す図。図中、実線はＧｄＢｉ系ガーネット厚膜、破線はＴｂＢｉ系ガーネット厚膜に対する特性を示す。
【図４６】実施例４６におけるＧｄＢｉ系ガーネット厚膜についてのＡｌとＧａの組成比と磁化反転温度（Ｔcomp ）及び挿入損失（Ｉ.Ｌ.）との関係を示す図。
【図４７】実施例４７におけるＧｄＢｉ系ガーネット厚膜についてのＹｂ組成値と飽和磁界Ｈs 及び挿入損失（Ｉ.Ｌ.）との関係を示す図。
【図４８】実施例４８におけるＧｄＢｉ系ガーネット厚膜についてのＢｉ組成値とファラデー回転能θF 及び挿入損失（Ｉ.Ｌ.）の関係を示す図。
【図４９】実施例４９におけるＧｄＢｉ系ガーネット厚膜についての（Ａｌ，Ｇａ）組成値と飽和磁界Ｈs 及び挿入損失（Ｉ.Ｌ.）の関係を示す図。
【図５０】実施例５０におけるＧｄＢｉ系ガーネット厚膜についての熱処理温度と挿入損失（Ｉ.Ｌ.）の関係を示す図。
【図５１】実施例５１におけるＧｄＢｉ系ガーネット厚膜についての熱処理雰囲気の酸素濃度と挿入損失（Ｉ.Ｌ.）の関係を示す図。
【図５２】実施例５２におけるＧｄＢｉ系ガーネット厚膜についてのＢ2 Ｏ3 の含有量と挿入損失（Ｉ.Ｌ.）との関係を示す図。
【図５３】実施例５３におけるＧｄＢｉ系ガーネット厚膜についてのＰｂＯの含有量と挿入損失（Ｉ.Ｌ.）との関係を示す図。
【図５４】実施例５４におけるＧｄＢｉ系ガーネット厚膜についての熱処理温度と挿入損失（Ｉ.Ｌ.）との関係を示す図。
【図５５】実施例５５におけるＧｄＢｉ系ガーネット厚膜についての熱処理雰囲気の酸素濃度と挿入損失（Ｉ.Ｌ.）との関係を示す図。
【図５６】実施例５６におけるガーネット厚膜についての光の波長と透過率の関係を示す図。図中、実線はＧｄＢｉ系ガーネット厚膜、破線はＴｂＢｉ系ガーネット厚膜に対する特性を示す。
【図５７】実施例５７におけるＧｄＢｉ系ガーネット厚膜についてのＰｔＯ2 含有量と挿入損失（Ｉ.Ｌ.）との関係を示す図。
【図５８】実施例５８におけるＧｄＢｉ系ガーネット厚膜についての熱処理温度と挿入損失（Ｉ.Ｌ.）との関係を示す図。
【図５９】実施例５９におけるＧｄＢｉ系ガーネット厚膜についての熱処理雰囲気の酸素濃度と挿入損失（Ｉ.Ｌ.）との関係を示す図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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