Einkristalline ferrimagnetische Materialien wie Yttrium-Eisen-Granat (YIG) und dessen isovalent-substituierte Homologe werden aufgrund ihrer sehr geringen Mikrowellenverluste für Bauelemente in der Mikrowellentechnik eingesetzt. Epitaktische YIG-Schichten können beispielsweise für elektronisch-abstimmbare Verzögerungsleitungen und Phasenschieber verwendet werden, die Schichtdicken im Mikrometerbereich erfordern. Weitere Anwendungsfelder können integrierte nichtreziproke Bauelemente wie z.B. magnetooptische Isolatoren und Zirkulatoren sowie Braggzellen-Modulatoren für die Integrierte Optik sein.

Aktuell werden international Anstrengungen unternommen, um diese Isolatorschichten als ein vielversprechendes Basismaterial für Spinwellen-Bauelemente (YIG-Magnonik) mit Mikro- und Nanostrukturen (Nano-Magnonik) in der Informationsverarbeitung zu entwickeln und über geeignete Schnittstellen mit elektronischen bzw. spintronischen Elementen zu verknüpfen. Die Miniaturisierung dieser Bauelemente erfordert Schichtdicken im Submikrometerbereich. Epitaxie-Schichten werden mit der Flüssigphasenepitaxie-Technologie (LPE) aus Hochtemperaturlösungen und Einkristallen mittels der Einkristall-Züchtung hergestellt. Die LPE-Beschichtungstechnik ermöglicht es, epitaktische Yttrium-Eisen-Granat-Schichten sowohl im Mikrometer- als auch im Submikrometerbereich herzustellen und über geeignete Substitution maßgeschneiderte Funktionsschichten zu entwickeln.

LPE-Technologie gegenüber anderen Beschichtungsverfahren:

• Realisierung von Schichtdicken zwischen 100 nm und 20 µm unter Beibehaltung einer hohen strukturellen Perfektion über die gesamte Schichtdicke
• Ausbildung extrem glatter Oberflächen möglich