光アイソレータ用Gd-Biガーネット大形結晶の育成と応用に関する研究

1987 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62550275
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 白石 和男 東北大学, 電気通信研究所, 助手 (90134056)
• Keywords: GBIG / 光アイソレータ / フラックス法 / ガーネット / TSSG

Research Abstract

本研究では大形で高品質(光学的異方性・吸収損失・飽和磁化強度が小さくファラデー回転係数が大きい)Gd-Bi系鉄ガーネット(GBIG)をTSSG法で育成する技術を開発することを目的とした. このための育成条件として
(1)種結晶の最適方位
(2)最適温度分布
(3)最適徐冷速度
(4)種結晶冷却条件
の4条件を決定した. この結果, 種結晶方位は<100>, 徐冷速度は0.1〜1°C/hであることがわかった. また, 温度分布は可能な限り均一であることが自然核発生抑制に不可欠であることがわかり, 0.1°C/cm以下の温度勾配を実現した. その結果, 約20mm角のGBIGを育成できるようになった. この結晶を評価した結果
(1)結晶は(110), (321)で囲まれ
(2)Biの置換量は0.5, 格子定数は12.49,
(3)結晶内には種結晶を中心とした成長縞がある.
ことがわかった. 従来の単なるフラックス法と比較して, 大形でかつBiの量が場所によらずほぼ一定という特長をもつ結晶を育成できた. これにより本育成方法がGBIGの新しい育成法として有望であることがわかった.
今後, 結晶内のストリエーションの除去及びさらに大形化をすることが残された課題と考える.

Research Products

• [Publications] K. Shiraishi and S. Kawakami: Optics Letters. 12. 462-464 (1987)
• [Publications] K. Baba, K. Shiraishi, K. Obi, T. Kataoka, and S. Kawakami: Applied optics.