Abstract
Polycrystalline nonstoichiometric bismuth-substituted yttrium iron garnet films with cation ratios of Bi:Y:Fe=1.5+u:1.5:5 and Bi:Y:Fe=1.5:1.5+v:5, where $-0.7{\leq}u{\leq}1.0$ and $-0.7{\leq}v{\leq}1.3$, have been prepared by pyrolysis. The crystal phases formed in these films at various temperatures have been analyzed by high power x-ray diffractometry (XRD). The saturation ma- gnetization, the Curie temperatures, and the Faraday rotation at the wavelength of 633 nm have been measured as a function of u and v. The XRD studies indicated that the bismuth and yttrium depleted (u < 0 and v < 0) films consisted of the mixed phases of garnet and impunity. While in the bismuth and ytrium overdosed films, no impurity lines were observed over a wide composition range of $0{\leq}u{\leq}0.5$ and $0{\leq}v{\leq}0.7$. The observed magnetic and magneto-optic data of these overdosed films, however, could only be reasonably explained by assuming the presence of samll amount of spurious phases, not detectable by the XRD.
열분해법을 이용하여, 양이온 비가 Bi:Y:Fe=1.5+u:1.5:5 및 Bi:Y:Fe=1.5:1.5+v:5 ($-0.7{\leq}u{\leq}1.0,\;-0.7{\leq}v{\leq}1.3$)인, 비화학양혼조성을 갖는 비스머스 치환 이트리움 철 가네트 다결정 박막을 제조했다. 각 열처리 온도에서 생성된 이 박막들내의 결정상들을 고출력 X-선 최절 분석기를 이용하여 분석했다. 또한, u, v에 따른 이 박막들의 포화자화, 큐리온도 및 파장 633nm에서의 훼러데이 회전각을 측정했다. 비스머스 및 이트리움을 화학양론조성보다 소량 투여한 박막들에서는, 가네트상과 함께 불순물상이 관찰되었다. 한편, 비스머스 및 이트리움을 과량 투여한 박막들에서는 불순물상에 의한 회절 라인은 검출되지 않고, 가네트상에 의한 최절 라인만이 넓은 조성 영역($0{\leq}u{\leq}0.5,\;0{\leq}v{\leq}0.7$)에서 관찰되었다. 그러나, 이 과량 투여한 박막들의 자기적 및 자기광학적 특성은, X-선 분석으로는 검출되지 않는 미량의 불순물상이 존재한다고 가정하는 것에 의해서만 설명할 수 있었다.