[发明专利]磁性石榴石单晶及使用其的光学元件和单晶的制造方法

权利要求书

1.一种磁性石榴石单晶，其特征为，

该磁性石榴石单晶是通过液相外延生长法生长得到的，

用化学式Bi_xNa_yPb_zM1_3-x-y-zFe_5-wM2_wO₁₂表示，

式中的M1表示从Y、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu中选出的至少1种以上元素，M2表示从Ga、Al、In、Ti、Ge、Si、Pt中选出的至少1种以上元素，0.5＜x≤2.0、0＜y≤0.8、0≤z＜0.01、0.19≤3-x-y-z＜2.5、0≤w≤1.6。

2.如权利要求1所述的磁性石榴石单晶，其中，上述y为0＜y≤0.05。

3.由权利要求1或2所述的磁性石榴石单晶形成的光学元件。

4.一种磁性石榴石单晶的制造方法，其特征为，生成含Na的熔融液，使用上述熔融液通过液相外延生长法生长磁性石榴石单晶。

5.一种石榴石单晶的制造方法，其特征为，生成含有B、Na及Bi、而且Na的配合率ymol％与Bi的配合率zmol％满足0＜y/(y+z)≤0.41的溶液，使用上述溶液生长石榴石单晶。

6.一种石榴石单晶的制造方法，其特征为，生成含有B、Na及Bi、并且B的配合率xmol％、Na的配合率ymol％与Bi的配合率zmol％满足0＜y/(y+z)≤0.0143x+0.24的溶液，使用上述溶液生长石榴石单晶。

7.如权利要求6所述的石榴石单晶的制造方法，其中，上述配合率x为2.0mol％以上、12.0mol％以下。

8.一种石榴石单晶的制造方法，其特征为，生成含有B、Na及Bi、并且B的配合率x为2.0mol％以上12.0mol％以下的溶液，使用上述溶液生长石榴石单晶。

9.一种磁性石榴石单晶的制造方法，其特征为，在含Na、Bi及B的溶剂中以9.0mol％以上25.5mol％以下的配合率溶解Fe、Ga及Al中包含Fe的至少一种元素，生成溶液，使用上述溶液生长磁性石榴石单晶。

10.一种磁性石榴石单晶的制造方法，其特征为，在含Na、Bi及B的溶剂中溶解Fe、Ga及Al中包含Fe的至少一种元素，生成溶液，使用上述溶液在600℃以上900℃以下的生长温度下生长磁性石榴石单晶。

11.一种磁性石榴石单晶的制造方法，其特征为，在含Na、Bi及B的溶剂中以配合率xmol％溶解Fe、Ga及Al中包含Fe的至少一种元素，生成溶液，使用上述溶液，在满足436+18.2x≤y≤555+18.2x的生长温度y℃下生长磁性石榴石单晶。

12.如权利要求11所述的磁性石榴石单晶的制造方法，其特征为，上述配合率x在9.0mol％以上，上述生长温度y在900℃以下。

13.如权利要求9～12中的任一项所述的磁性石榴石单晶的制造方法，其特征为，上述溶液是在Au制的坩埚内生成的。

14.一种权利要求1所述的磁性石榴石单晶的制造方法，其特征为，将含Na的材料填充到Au制的坩埚内，熔化上述材料生成熔融液，使用上述熔融液生长单晶。

15.如权利要求14所述的单晶的制造方法，其特征为，上述单晶在大气压中生长。

16.如权利要求14或15所述的单晶的制造方法，其特征为，上述材料还含有B。

17.如权利要求14～16中的任一项所述的单晶的制造方法，其特征为，上述单晶是稀土类铁石榴石单晶。