JP3296829B2 - 軟磁性多層膜および磁気ヘッド - Google Patents
軟磁性多層膜および磁気ヘッドInfo
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F10/00—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
- H01F10/08—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers
- H01F10/10—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition
- H01F10/12—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition being metals or alloys
- H01F10/14—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition being metals or alloys containing iron or nickel
- H01F10/147—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition being metals or alloys containing iron or nickel with lattice under strain, e.g. expanded by interstitial nitrogen
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F10/00—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
- H01F10/26—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by the substrate or intermediate layers
- H01F10/265—Magnetic multilayers non exchange-coupled
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Compounds Of Iron (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、軟磁性多層膜および磁
気ヘッド、特にメタル・イン・ギャップ（ＭＩＧ）型磁
気ヘッドや、エンハンスト・デュアル・ギャップ・レン
グス（ＥＤＧ）型磁気ヘッドや、薄膜磁気ヘッドに関す
る。
気ヘッド、特にメタル・イン・ギャップ（ＭＩＧ）型磁
気ヘッドや、エンハンスト・デュアル・ギャップ・レン
グス（ＥＤＧ）型磁気ヘッドや、薄膜磁気ヘッドに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】フェライト製の第１のコアと第２のコア
との少なくとも一方のギャップ部対向面にコアよりも飽
和磁束密度Ｂs の高いセンダスト等の軟磁性薄膜を有す
るＭＩＧ型磁気ヘッドが知られている。この磁気ヘッド
では、軟磁性薄膜から強力な磁束を磁気記録媒体に印加
できるため、高い保磁力を有する媒体に有効な記録が行
える。
との少なくとも一方のギャップ部対向面にコアよりも飽
和磁束密度Ｂs の高いセンダスト等の軟磁性薄膜を有す
るＭＩＧ型磁気ヘッドが知られている。この磁気ヘッド
では、軟磁性薄膜から強力な磁束を磁気記録媒体に印加
できるため、高い保磁力を有する媒体に有効な記録が行
える。
【０００３】また、高密度記録や高速データ転送が可能
である等の優れた諸特性を有する浮上型の薄膜磁気ヘッ
ドが実用化されてきている。そして、薄膜磁気ヘッドで
も高密度の磁束を発生させるため、上部および下部磁極
層には、飽和磁束密度Ｂs の高いパーマロイ、センダス
ト等の軟磁性薄膜が用いられる。
である等の優れた諸特性を有する浮上型の薄膜磁気ヘッ
ドが実用化されてきている。そして、薄膜磁気ヘッドで
も高密度の磁束を発生させるため、上部および下部磁極
層には、飽和磁束密度Ｂs の高いパーマロイ、センダス
ト等の軟磁性薄膜が用いられる。
【０００４】また、軟磁性薄膜を非磁性薄膜を介して積
層することによって、単層の場合に比べて透磁率μが向
上し、しかもμの周波数特性が向上することが知られて
いる。このため、単層の軟磁性薄膜のかわりに、軟磁性
薄膜を非磁性薄膜を介して積層した軟磁性多層膜を用い
ることが試みられている。
層することによって、単層の場合に比べて透磁率μが向
上し、しかもμの周波数特性が向上することが知られて
いる。このため、単層の軟磁性薄膜のかわりに、軟磁性
薄膜を非磁性薄膜を介して積層した軟磁性多層膜を用い
ることが試みられている。
【０００５】ところで、磁気ヘッドに用いられるこのよ
うな軟磁性薄膜の飽和磁束密度Ｂs は、高々１２０００
Ｇ程度である。このため、従来の磁気ヘッドでは、オー
バーライト特性等の電磁変換特性が不十分であり、特に
高保磁力を有する磁気記録媒体の場合には、より一層高
い飽和磁束密度Ｂs が要求されている。
うな軟磁性薄膜の飽和磁束密度Ｂs は、高々１２０００
Ｇ程度である。このため、従来の磁気ヘッドでは、オー
バーライト特性等の電磁変換特性が不十分であり、特に
高保磁力を有する磁気記録媒体の場合には、より一層高
い飽和磁束密度Ｂs が要求されている。
【０００６】また、（１００）配向性が強いＦｅ系軟磁
性薄膜は、結晶磁気異方性が小さいため、優れた軟磁気
特性を有することが知られている。しかし、スパッタリ
ング等の一般の気相法にてＦｅ系軟磁性薄膜の成膜を行
なっても（１００）配向性を強くできず、主に（１１
０）面配向や無配向の薄膜ができる。このため、（１０
０）配向性が強い膜を成膜するには、特定の材質の基
板、例えばＺｎＳｅを使用したり、（１００）配向ある
いは（１００）配向性が強いＧａＡｓ等の単結晶基板を
使用しなければならない。
性薄膜は、結晶磁気異方性が小さいため、優れた軟磁気
特性を有することが知られている。しかし、スパッタリ
ング等の一般の気相法にてＦｅ系軟磁性薄膜の成膜を行
なっても（１００）配向性を強くできず、主に（１１
０）面配向や無配向の薄膜ができる。このため、（１０
０）配向性が強い膜を成膜するには、特定の材質の基
板、例えばＺｎＳｅを使用したり、（１００）配向ある
いは（１００）配向性が強いＧａＡｓ等の単結晶基板を
使用しなければならない。
【０００７】このように（１００）配向性が強い膜は、
限定された条件でしか実現しないため、磁気ヘッドの軟
磁性薄膜を（１００）配向あるいは（１００）配向性を
強くすることは非常に困難である。
限定された条件でしか実現しないため、磁気ヘッドの軟
磁性薄膜を（１００）配向あるいは（１００）配向性を
強くすることは非常に困難である。
【０００８】ところで、Ｆｅをターゲットし、ＡｒとＮ
2 の混合ガス中でスパッタリングして、センダストより
もさらに飽和磁束密度Ｂs が高いＦｅ−Ｎ軟磁性薄膜を
得ることができる。これは、Ｎを混合することにより、
Ｆｅの結晶粒が微細化され、磁気異方性分散が減少する
ためである。
2 の混合ガス中でスパッタリングして、センダストより
もさらに飽和磁束密度Ｂs が高いＦｅ−Ｎ軟磁性薄膜を
得ることができる。これは、Ｎを混合することにより、
Ｆｅの結晶粒が微細化され、磁気異方性分散が減少する
ためである。
【０００９】例えば、特開昭６４−１５９０７号公報に
は、Ｆｅを主体とし、Ｆｅ4 Ｎおよび／またはＦｅ3 Ｎ
からなる窒化鉄を含有する軟磁性薄膜が開示されてい
る。そして、この軟磁性薄膜は、飽和磁束密度が１５０
００Ｇ以上であり、保磁力Ｈc が低く、前記磁気ヘッド
用としては好適な磁気特性を有している。
は、Ｆｅを主体とし、Ｆｅ4 Ｎおよび／またはＦｅ3 Ｎ
からなる窒化鉄を含有する軟磁性薄膜が開示されてい
る。そして、この軟磁性薄膜は、飽和磁束密度が１５０
００Ｇ以上であり、保磁力Ｈc が低く、前記磁気ヘッド
用としては好適な磁気特性を有している。
【００１０】しかしＦｅ−Ｎ軟磁性薄膜は、耐熱性が低
く、約３５０℃程度の温度で結晶粒径が大きくなり、保
磁力Ｈc が急激に増加してしまう。
く、約３５０℃程度の温度で結晶粒径が大きくなり、保
磁力Ｈc が急激に増加してしまう。
【００１１】このためガラス溶着等の熱処理によって４
５０〜７００℃程度の温度下におかれるＭＩＧ型磁気ヘ
ッドやＥＤＧ型磁気ヘッド、さらには、スパッタリング
等による成膜工程で約３５０℃以上の温度下におかれる
薄膜磁気ヘッドに多層膜として使用することは困難であ
る。加えて、この軟磁性薄膜は、スパッタリング等の気
相法で、通常の基板上に成膜を行なうだけでは（１０
０）配向性を強くできない。
５０〜７００℃程度の温度下におかれるＭＩＧ型磁気ヘ
ッドやＥＤＧ型磁気ヘッド、さらには、スパッタリング
等による成膜工程で約３５０℃以上の温度下におかれる
薄膜磁気ヘッドに多層膜として使用することは困難であ
る。加えて、この軟磁性薄膜は、スパッタリング等の気
相法で、通常の基板上に成膜を行なうだけでは（１０
０）配向性を強くできない。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、耐熱
性や耐食性が高く、飽和磁束密度Ｂs が高く、しかも優
れた軟磁気特性を有し、さらに周波数特性が良い軟磁性
多層膜と、このような軟磁性多層膜を有する磁気ヘッ
ド、特にＭＩＧ型磁気ヘッドやＥＤＧ型磁気ヘッド、さ
らには薄膜磁気ヘッドとを提供することにある。
性や耐食性が高く、飽和磁束密度Ｂs が高く、しかも優
れた軟磁気特性を有し、さらに周波数特性が良い軟磁性
多層膜と、このような軟磁性多層膜を有する磁気ヘッ
ド、特にＭＩＧ型磁気ヘッドやＥＤＧ型磁気ヘッド、さ
らには薄膜磁気ヘッドとを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（９）の本発明により達成される。 （１） 下記式で表わされる原子比組成を有する軟磁性
薄膜を非磁性薄膜を介して積層した後、２００〜７００
℃の温度で熱処理を行なって得られた、下記式で表わさ
れる原子比組成を有し、Ｘ線回折にて、Ｆｅ（１１０）
ピークに対するＦｅ（２００）ピークの相対強度比が１
／３以上である軟磁性薄膜を非磁性薄膜を介して積層し
たことを特徴とする軟磁性多層膜。 式 Ｆｅ100-x-y-z Ｍx Ｎｉy Ｎz （上式においてＭは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、
Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、ＭｎおよびＢから選
ばれる１種以上であり、０．１≦ｘ≦１５、０≦ｙ≦１
０、０．１≦ｚ≦１５である。） （２） 下記式で表わされる原子比組成を有する軟磁性
薄膜を非磁性薄膜を介して積層した後、２００〜７００
℃の温度で熱処理を行なって得られた、下記式で表わさ
れる原子比組成を有し、電子線回折にてＦｅ（２００）
面配向を持つ軟磁性薄膜を非磁性薄膜を介して積層した
ことを特徴とする軟磁性多層膜。 式 Ｆｅ100-x-y-z Ｍx Ｎｉy Ｎz （上式においてＭは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、
Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、ＭｎおよびＢから選
ばれる１種以上であり、０．１≦ｘ≦１５、０≦ｙ≦１
０、０．１≦ｚ≦１５である。） （３） 下記式で表わされる原子比組成を有する軟磁性
薄膜を非磁性薄膜を介して積層した上記（１）または
（２）の軟磁性多層膜。 式 Ｆｅ100-x-y-z Ｍx Ｎｉy Ｎz （上式においてＭは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、
Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、ＭｎおよびＢから選
ばれる１種以上であり、８≦ｘ≦１４、０≦ｙ≦１０，
２≦ｚ≦４である。） （４） 前記非磁性薄膜は、Ｃ、Ｎおよび０から選ばれ
る１種以上を含有する薄膜である上記（１）ないし
（３）のいずれかに記載の軟磁性多層膜。 （５） 飽和磁束密度Ｂs が１４０００Ｇ以上であり、
保磁力Ｈc が２ Oe 以下である上記（１）ないし（４）
のいずれかに記載の軟磁性多層膜。 （６） 一対のコア間に、上記（１）ないし（５）のい
ずれかに記載の軟磁性多層膜を有することを特徴とする
磁気ヘッド。 （７） 前記一対のコアを作業温度Ｔｗが４５０〜７０
０℃の溶着ガラスにより溶着一体化した上記（６）に記
載の磁気ヘッド。 （８） 上部磁極層と、下部磁極層と、保護層とを有す
る薄膜磁気ヘッドであって、前記上部磁極層および下部
磁極層が、上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の
軟磁性多層膜で形成されていることを特徴とする磁気ヘ
ッド。 （９） 基板上に形成された上記（１）ないし（５）の
いずれかに記載の軟磁性多層膜で磁気回路が形成されて
いることを特徴とする磁気ヘッド。
（１）〜（９）の本発明により達成される。 （１） 下記式で表わされる原子比組成を有する軟磁性
薄膜を非磁性薄膜を介して積層した後、２００〜７００
℃の温度で熱処理を行なって得られた、下記式で表わさ
れる原子比組成を有し、Ｘ線回折にて、Ｆｅ（１１０）
ピークに対するＦｅ（２００）ピークの相対強度比が１
／３以上である軟磁性薄膜を非磁性薄膜を介して積層し
たことを特徴とする軟磁性多層膜。 式 Ｆｅ100-x-y-z Ｍx Ｎｉy Ｎz （上式においてＭは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、
Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、ＭｎおよびＢから選
ばれる１種以上であり、０．１≦ｘ≦１５、０≦ｙ≦１
０、０．１≦ｚ≦１５である。） （２） 下記式で表わされる原子比組成を有する軟磁性
薄膜を非磁性薄膜を介して積層した後、２００〜７００
℃の温度で熱処理を行なって得られた、下記式で表わさ
れる原子比組成を有し、電子線回折にてＦｅ（２００）
面配向を持つ軟磁性薄膜を非磁性薄膜を介して積層した
ことを特徴とする軟磁性多層膜。 式 Ｆｅ100-x-y-z Ｍx Ｎｉy Ｎz （上式においてＭは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、
Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、ＭｎおよびＢから選
ばれる１種以上であり、０．１≦ｘ≦１５、０≦ｙ≦１
０、０．１≦ｚ≦１５である。） （３） 下記式で表わされる原子比組成を有する軟磁性
薄膜を非磁性薄膜を介して積層した上記（１）または
（２）の軟磁性多層膜。 式 Ｆｅ100-x-y-z Ｍx Ｎｉy Ｎz （上式においてＭは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、
Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、ＭｎおよびＢから選
ばれる１種以上であり、８≦ｘ≦１４、０≦ｙ≦１０，
２≦ｚ≦４である。） （４） 前記非磁性薄膜は、Ｃ、Ｎおよび０から選ばれ
る１種以上を含有する薄膜である上記（１）ないし
（３）のいずれかに記載の軟磁性多層膜。 （５） 飽和磁束密度Ｂs が１４０００Ｇ以上であり、
保磁力Ｈc が２ Oe 以下である上記（１）ないし（４）
のいずれかに記載の軟磁性多層膜。 （６） 一対のコア間に、上記（１）ないし（５）のい
ずれかに記載の軟磁性多層膜を有することを特徴とする
磁気ヘッド。 （７） 前記一対のコアを作業温度Ｔｗが４５０〜７０
０℃の溶着ガラスにより溶着一体化した上記（６）に記
載の磁気ヘッド。 （８） 上部磁極層と、下部磁極層と、保護層とを有す
る薄膜磁気ヘッドであって、前記上部磁極層および下部
磁極層が、上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の
軟磁性多層膜で形成されていることを特徴とする磁気ヘ
ッド。 （９） 基板上に形成された上記（１）ないし（５）の
いずれかに記載の軟磁性多層膜で磁気回路が形成されて
いることを特徴とする磁気ヘッド。
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【作用】本発明の軟磁性多層膜は、所定の軟磁性薄膜を
非磁性薄膜を介して積層して構成され、単層の軟磁性薄
膜に比べて、透磁率μが高く、保磁力Ｈｃが低く、μの
周波数特性が良好である。
非磁性薄膜を介して積層して構成され、単層の軟磁性薄
膜に比べて、透磁率μが高く、保磁力Ｈｃが低く、μの
周波数特性が良好である。
【００２５】この場合、本発明に使用する軟磁性薄膜
は、Ｆｅ−Ｎ系であるため、飽和磁束密度Ｂs が非常に
高く、保磁力Ｈc が低い。
は、Ｆｅ−Ｎ系であるため、飽和磁束密度Ｂs が非常に
高く、保磁力Ｈc が低い。
【００２６】そして、ＦｅとＮに、所定の元素を適量添
加することにより、いかなる基板上にも（１００）配向
性ないし配向度が強い軟磁性薄膜を形成できる。このた
め、軟磁気特性が格段と向上する。
加することにより、いかなる基板上にも（１００）配向
性ないし配向度が強い軟磁性薄膜を形成できる。このた
め、軟磁気特性が格段と向上する。
【００２７】加えて、この添加元素は、Ｆｅより安定な
窒化物を形成するため、飽和磁束密度Ｂs が約１４００
０Ｇ以上、特に１６０００Ｇ以上のまま耐熱性や耐食性
が著しく向上する。
窒化物を形成するため、飽和磁束密度Ｂs が約１４００
０Ｇ以上、特に１６０００Ｇ以上のまま耐熱性や耐食性
が著しく向上する。
【００２８】ここに、熱処理によって保磁力が急激に変
化する温度、例えば、保磁力Ｈc が２ Oe になる熱処理
温度を耐熱温度とすると、本発明に用いる軟磁性薄膜の
耐熱温度は約５００℃以上あり、簿層化して積層しても
十分な耐熱性が得られる。
化する温度、例えば、保磁力Ｈc が２ Oe になる熱処理
温度を耐熱温度とすると、本発明に用いる軟磁性薄膜の
耐熱温度は約５００℃以上あり、簿層化して積層しても
十分な耐熱性が得られる。
【００２９】従って、本発明の軟磁性多層膜は、飽和磁
束密度Ｂs が高く、加えて、保磁力Ｈc が低く、透磁率
μが高い優れた軟磁気特性を有する。
束密度Ｂs が高く、加えて、保磁力Ｈc が低く、透磁率
μが高い優れた軟磁気特性を有する。
【００３０】このためこのような軟磁性多層膜を有する
本発明の磁気ヘッドは、オーバーライト特性や、記録・
再生感度等が高く、周波数特性が良く、優れた電磁変換
特性を有する。
本発明の磁気ヘッドは、オーバーライト特性や、記録・
再生感度等が高く、周波数特性が良く、優れた電磁変換
特性を有する。
【００３１】加えて、本発明の軟磁性多層膜は、耐食性
や耐摩耗性に優れるため、信頼性の高い磁気ヘッドが実
現する。
や耐摩耗性に優れるため、信頼性の高い磁気ヘッドが実
現する。
【００３２】なお、特開昭６０−２１８８２０号公報や
同６０−２２０９１３号公報には、Ｆｅと、２〜１０重
量％のＡｌと、３〜１６重量％のＳｉと、０．００５〜
４重量％の窒素とを含有する単層の磁性薄膜が開示され
ている。そして、Ｆｅの一部をＣｏと置換することによ
って飽和磁束密度Ｂs を向上させ、Ｎｉと置換すること
によってＢs を減少させることなく透磁率μを高い状態
に保つことができる旨が記載されている。
同６０−２２０９１３号公報には、Ｆｅと、２〜１０重
量％のＡｌと、３〜１６重量％のＳｉと、０．００５〜
４重量％の窒素とを含有する単層の磁性薄膜が開示され
ている。そして、Ｆｅの一部をＣｏと置換することによ
って飽和磁束密度Ｂs を向上させ、Ｎｉと置換すること
によってＢs を減少させることなく透磁率μを高い状態
に保つことができる旨が記載されている。
【００３３】しかし、実施例に示される具体例は、耐熱
温度は高いが、飽和磁束密度Ｂs は高々１２０００Ｇ程
度である。
温度は高いが、飽和磁束密度Ｂs は高々１２０００Ｇ程
度である。
【００３４】このように飽和磁束密度Ｂs が高く、保磁
力Ｈc が低く、透磁率μが高く、しかも耐熱性に優れた
軟磁性多層膜は知られていない。
力Ｈc が低く、透磁率μが高く、しかも耐熱性に優れた
軟磁性多層膜は知られていない。
【００３５】
【具体的構成】以下、本発明の具体的構成を詳細に説明
する。
する。
【００３６】本発明の特に磁気ヘッドに好適な軟磁性多
層膜の好適例を図１に示す。軟磁性多層膜４は、軟磁性
薄膜４１を非磁性薄膜４３を介して積層して構成され、
基体４５上に形成されている。
層膜の好適例を図１に示す。軟磁性多層膜４は、軟磁性
薄膜４１を非磁性薄膜４３を介して積層して構成され、
基体４５上に形成されている。
【００３７】軟磁性薄膜４１は、下記式で示される原子
比組成を有する。 式Ｆｅ100-x-y-z Ｍx Ｎｉy Ｎz
比組成を有する。 式Ｆｅ100-x-y-z Ｍx Ｎｉy Ｎz
【００３８】上式においてＭは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｚ
ｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎおよ
びＢから選ばれる１種以上である。
ｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎおよ
びＢから選ばれる１種以上である。
【００３９】これ以外の元素、例えばＲｕ等では、飽和
磁束密度Ｂs が低下したり、軟磁気特性が低下する。
磁束密度Ｂs が低下したり、軟磁気特性が低下する。
【００４０】これらのうちでは、特に、（１００）配向
性を高める上で、Ｚｒ単独ないしＶ単独、とりわけＺｒ
単独か、あるいはＺｒおよび／またはＶがＭ中の２０％
以上を占め、これに上記のうちのＺｒ、Ｖ以外の元素と
の組み合わせが好適である。
性を高める上で、Ｚｒ単独ないしＶ単独、とりわけＺｒ
単独か、あるいはＺｒおよび／またはＶがＭ中の２０％
以上を占め、これに上記のうちのＺｒ、Ｖ以外の元素と
の組み合わせが好適である。
【００４１】また、ｘは０．１〜１５である。この場
合、ｘの上限値は、１４であることが好ましい。前記範
囲未満では、耐熱性が不十分である。このため熱処理等
により保磁力Ｈc が大幅に増加する傾向にある。前記範
囲をこえると、飽和磁束密度Ｂs が低下する。このため
磁気ヘッドに適用した場合、オーバーライト特性が悪化
する傾向にある。
合、ｘの上限値は、１４であることが好ましい。前記範
囲未満では、耐熱性が不十分である。このため熱処理等
により保磁力Ｈc が大幅に増加する傾向にある。前記範
囲をこえると、飽和磁束密度Ｂs が低下する。このため
磁気ヘッドに適用した場合、オーバーライト特性が悪化
する傾向にある。
【００４２】また、（１００）配向性ないし配向度が強
い軟磁性薄膜とするには、ｘは２.５以上、特に３以
上、さらには５以上、より好ましくは７以上、最も好ま
しくは８以上であることが好ましい。
い軟磁性薄膜とするには、ｘは２.５以上、特に３以
上、さらには５以上、より好ましくは７以上、最も好ま
しくは８以上であることが好ましい。
【００４３】ｘが前記範囲の場合、軟磁気特性が格段と
向上する。また、耐熱性が向上し、Ｈc が２ Oe 以上、
特に１ Oe 以上となる耐熱温度は、７００℃、特に７５
０℃に達する。
向上する。また、耐熱性が向上し、Ｈc が２ Oe 以上、
特に１ Oe 以上となる耐熱温度は、７００℃、特に７５
０℃に達する。
【００４４】ｙは０〜１０、好ましくは０〜５である。
Ｎｉを添加することにより、透磁率μを向上させること
ができる。ただし前記範囲をこえると飽和磁束密度Ｂs
が低下する傾向にある。なお、Ｎｉを必須成分として含
むときには、その含有量ｙは１〜１０、より好ましくは
１〜５であることが好ましい。
Ｎｉを添加することにより、透磁率μを向上させること
ができる。ただし前記範囲をこえると飽和磁束密度Ｂs
が低下する傾向にある。なお、Ｎｉを必須成分として含
むときには、その含有量ｙは１〜１０、より好ましくは
１〜５であることが好ましい。
【００４５】ｚは０．１〜１５である。
【００４６】前記範囲未満では、Ｎによる結晶粒の微細
化が不十分で、軟磁気特性が得られない傾向にある。前
記範囲をこえると、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｍの窒化物が必要以上
に生成されるため軟磁気特性が得られない傾向にある。
この場合、ｚの下限値は、１、特に２であることが好ま
しく、またｚの上限値は、１０、特に５、さらには４．
５、殊に４であることが好ましい。このような範囲にて
（１００）配向性はより一層好ましいものとなる。
化が不十分で、軟磁気特性が得られない傾向にある。前
記範囲をこえると、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｍの窒化物が必要以上
に生成されるため軟磁気特性が得られない傾向にある。
この場合、ｚの下限値は、１、特に２であることが好ま
しく、またｚの上限値は、１０、特に５、さらには４．
５、殊に４であることが好ましい。このような範囲にて
（１００）配向性はより一層好ましいものとなる。
【００４７】そして、必要に応じて窒素に加え、酸素が
全体の５at% 以下含有されていてもよい。
全体の５at% 以下含有されていてもよい。
【００４８】このような本発明を構成する軟磁性薄膜４
１の組成は、例えば、Electron Probe Micro Analysis
(EPMA)法により測定すればよい。
１の組成は、例えば、Electron Probe Micro Analysis
(EPMA)法により測定すればよい。
【００４９】軟磁性薄膜４１の膜厚は、用途等に応じて
適宣選択すればよいが、通常０．０１〜１０μm 程度で
ある。
適宣選択すればよいが、通常０．０１〜１０μm 程度で
ある。
【００５０】また、軟磁性薄膜４１は、単層でも十分な
軟磁気性特性が得られるため、単層で用いることができ
る。この場合、膜厚は、用途等に応じて適宣選択すれば
よいが、通常０．１〜５０μm 程度である。
軟磁気性特性が得られるため、単層で用いることができ
る。この場合、膜厚は、用途等に応じて適宣選択すれば
よいが、通常０．１〜５０μm 程度である。
【００５１】本発明に使用する軟磁性薄膜４１を成膜す
るには、蒸着、スッパタリング、イオンブレーティン
グ、ＣＶＤ等の各種気相法を用いればよい。
るには、蒸着、スッパタリング、イオンブレーティン
グ、ＣＶＤ等の各種気相法を用いればよい。
【００５２】このうち特にスパッタ法により成膜するこ
とが好ましく、例えば以下のように成膜すればよい。タ
ーゲットには、合金鋳造体や焼結体さらには、多元ター
ゲット等を用いる。そして、Ａｒ等の不活性ガス雰囲気
下でスパッタリングを行なう。
とが好ましく、例えば以下のように成膜すればよい。タ
ーゲットには、合金鋳造体や焼結体さらには、多元ター
ゲット等を用いる。そして、Ａｒ等の不活性ガス雰囲気
下でスパッタリングを行なう。
【００５３】また、反応性スパッタを行なう場合には、
ターゲットの組成は前述の式において、Ｎが含有されな
いものとほぼ同一とすればよい。
ターゲットの組成は前述の式において、Ｎが含有されな
いものとほぼ同一とすればよい。
【００５４】そして、スパッタリングは、Ａｒ中にＮ2
を０．１〜１５体積％、好ましくは２〜１０体積％含有
する雰囲気下で行われる。前記範囲外であると、軟磁気
特性が得られない傾向にある。
を０．１〜１５体積％、好ましくは２〜１０体積％含有
する雰囲気下で行われる。前記範囲外であると、軟磁気
特性が得られない傾向にある。
【００５５】スパッタの方式には、特に制限がなく、ま
た、使用するスパッタ装置にも制限がなく、通常のもの
を用いればよい。なお、動作圧力は通常０．１〜１．０
Pa 程度とすればよい。この場合、スパッタ投入電圧や
電流等の諸条件は、スパッタ方式等に応じ適宜決定す
る。
た、使用するスパッタ装置にも制限がなく、通常のもの
を用いればよい。なお、動作圧力は通常０．１〜１．０
Pa 程度とすればよい。この場合、スパッタ投入電圧や
電流等の諸条件は、スパッタ方式等に応じ適宜決定す
る。
【００５６】次に、本発明を構成する非磁性薄膜４３に
は特に制限がなく、従来軟磁性多層膜に使用されている
各種非磁性薄膜等、例えば、Ｃ、ＮおよびＯから選ばれ
る１種以上を含有する非磁性薄膜を用いればよい。この
場合、非磁性薄膜の金属ないし半金属ないし半導体元素
としては、Ｍｇ、Ｃａ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎ
ｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａおよ
びＳｉから選ばれる１種以上が好適である。そして、こ
れら金属ないし半金属ないし半導体の１種以上の炭化
物、窒化物、酸化物、またはこれらの混合物から非磁性
薄膜を形成する。この場合、炭化物、窒化物、酸化物は
化学量論組成であっても、それから偏倚していてもよ
い。
は特に制限がなく、従来軟磁性多層膜に使用されている
各種非磁性薄膜等、例えば、Ｃ、ＮおよびＯから選ばれ
る１種以上を含有する非磁性薄膜を用いればよい。この
場合、非磁性薄膜の金属ないし半金属ないし半導体元素
としては、Ｍｇ、Ｃａ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎ
ｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａおよ
びＳｉから選ばれる１種以上が好適である。そして、こ
れら金属ないし半金属ないし半導体の１種以上の炭化
物、窒化物、酸化物、またはこれらの混合物から非磁性
薄膜を形成する。この場合、炭化物、窒化物、酸化物は
化学量論組成であっても、それから偏倚していてもよ
い。
【００５７】また、非磁性薄膜４３の膜厚は、用途等に
応じて適宜選択すれがよいが、通常０．００１〜０．１
μm 程度である。
応じて適宜選択すれがよいが、通常０．００１〜０．１
μm 程度である。
【００５８】非磁性薄膜４３を成膜するには、蒸着、ス
パッタリング、イオンプレーティング、ＣＶＤ等の各種
気相法を用いればよい。
パッタリング、イオンプレーティング、ＣＶＤ等の各種
気相法を用いればよい。
【００５９】本発明の軟磁性多層膜４の軟磁性薄膜４１
や非磁性薄膜４３の積層数には特に制限がなく、目的や
用途等に応じて適宜選択すればよいが、作業性等の点か
ら、軟磁性薄膜４１の積層数は、通常３〜５０層程度と
する。また、軟磁性多層膜４の全厚にも特に制限がな
く、目的や用途等に応じて適宜選択すればよいが、通常
０．１〜３０μm 程度とする。なお、軟磁性薄膜４１お
よび非磁性薄膜４３は、それぞれ、作業性等の点から、
通常同じ組成、同じ膜厚とするが、場合によっては組成
や膜厚は異なっていてもよく、この場合、複数の組成や
膜厚の膜が規則的に積層されていてもよい。
や非磁性薄膜４３の積層数には特に制限がなく、目的や
用途等に応じて適宜選択すればよいが、作業性等の点か
ら、軟磁性薄膜４１の積層数は、通常３〜５０層程度と
する。また、軟磁性多層膜４の全厚にも特に制限がな
く、目的や用途等に応じて適宜選択すればよいが、通常
０．１〜３０μm 程度とする。なお、軟磁性薄膜４１お
よび非磁性薄膜４３は、それぞれ、作業性等の点から、
通常同じ組成、同じ膜厚とするが、場合によっては組成
や膜厚は異なっていてもよく、この場合、複数の組成や
膜厚の膜が規則的に積層されていてもよい。
【００６０】軟磁性薄膜４１と非磁性薄膜４３とを交互
に成膜した後は、軟磁性薄膜に熱処理を行なう。熱処理
により、軟磁性薄膜の（１００）配向性ないし配向度が
強くなり、軟磁気特性が格段と向上し、しかも飽和磁束
密度Ｂs も向上する。
に成膜した後は、軟磁性薄膜に熱処理を行なう。熱処理
により、軟磁性薄膜の（１００）配向性ないし配向度が
強くなり、軟磁気特性が格段と向上し、しかも飽和磁束
密度Ｂs も向上する。
【００６１】具体的には、軟磁性薄膜のＸ線回折チャー
トをみたとき、熱処理前は、通常非晶質であって、ピー
クが存在しないが、熱処理によりＦｅ（１１０）ピーク
に対するＦｅ（２００）ピークの相対強度比が、１／３
以上、そして熱処理温度を上昇させることにより２以
上、さらに３以上、場合によっては無限大にまで増大
し、さらに飽和磁束密度Ｂs も向上する。
トをみたとき、熱処理前は、通常非晶質であって、ピー
クが存在しないが、熱処理によりＦｅ（１１０）ピーク
に対するＦｅ（２００）ピークの相対強度比が、１／３
以上、そして熱処理温度を上昇させることにより２以
上、さらに３以上、場合によっては無限大にまで増大
し、さらに飽和磁束密度Ｂs も向上する。
【００６２】この場合、例えば、フェライト等の磁性
体、非磁性セラミックス、高分子フィルム等いかなる基
板ないし膜上に成膜しても（１００）配向性が強い軟磁
性薄膜が得られ、このような軟磁性薄膜を有する軟磁性
多層膜が実現する。
体、非磁性セラミックス、高分子フィルム等いかなる基
板ないし膜上に成膜しても（１００）配向性が強い軟磁
性薄膜が得られ、このような軟磁性薄膜を有する軟磁性
多層膜が実現する。
【００６３】このこと、すなわち軟磁性薄膜の（１０
０）配向性は、電子線回折パターンにおいて、Ｆｅ（２
００）面からの回折リングが不連続であることから確認
できる。
０）配向性は、電子線回折パターンにおいて、Ｆｅ（２
００）面からの回折リングが不連続であることから確認
できる。
【００６４】本発明では、膜のＸ線回折チャートにて、
Ｆｅ（１１０）ピークに対するＦｅ（２００）ピークの
相対強度比が、１／３以上となり、（１００）配向性が
無配向状態より増大し、特にこの値が１以上、より好ま
しくは２以上、さらに好ましくは３以上であることが好
ましい。なお、Ｘ線回折チャートにおけるＦｅ（１１
０）ピークの２θ（θは回折角）は、ＣｕＫαを用いた
場合４４．７度程度、Ｆｅ（２００）ピークの２θは、
６５度程度である。
Ｆｅ（１１０）ピークに対するＦｅ（２００）ピークの
相対強度比が、１／３以上となり、（１００）配向性が
無配向状態より増大し、特にこの値が１以上、より好ま
しくは２以上、さらに好ましくは３以上であることが好
ましい。なお、Ｘ線回折チャートにおけるＦｅ（１１
０）ピークの２θ（θは回折角）は、ＣｕＫαを用いた
場合４４．７度程度、Ｆｅ（２００）ピークの２θは、
６５度程度である。
【００６５】熱処理条件は、特に下記の条件が好適であ
る。
る。
【００６６】 昇温速度：２〜８℃／分程度 保持温度：２００〜７００℃、特に４００〜６５０℃程
度、さらには４００〜６００℃程度 保持時間：１０〜６０分程度 冷却速度：２〜８℃／分程度
度、さらには４００〜６００℃程度 保持時間：１０〜６０分程度 冷却速度：２〜８℃／分程度
【００６７】なお、雰囲気はＡｒ等の不活性ガスでよ
い。前記条件にて熱処理を行なうことにより、より一層
優れた軟磁気特性の軟磁性多層膜が得られる。
い。前記条件にて熱処理を行なうことにより、より一層
優れた軟磁気特性の軟磁性多層膜が得られる。
【００６８】また、単層の軟磁性薄膜の場合の熱処理条
件は、保持温度：２００〜８００℃程度、より好ましく
は４００〜７５０℃程度、さらに好ましくは４００〜７
００℃程度が好ましく、この他の条件は前記多層膜の場
合と同様とすることが好ましい。
件は、保持温度：２００〜８００℃程度、より好ましく
は４００〜７５０℃程度、さらに好ましくは４００〜７
００℃程度が好ましく、この他の条件は前記多層膜の場
合と同様とすることが好ましい。
【００６９】また、単層の軟磁性薄膜は、例えば膜厚１
〜５μm 程度の場合、下記の特性を有する。
〜５μm 程度の場合、下記の特性を有する。
【００７０】保磁力Ｈc （５０Hz）：０．１〜２ Oe 程
度、特に０．１〜１ Oe 程度 初透磁率μi （５MHz)：１０００〜５０００程度、特に
２０００〜５０００程度 飽和磁束密度Ｂs （ＤＣ）：１４０００〜２００００Ｇ
程度、特に１６０００〜２００００Ｇ程度、さらに１７
０００〜１９０００Ｇ程度 結晶粒の平均結晶粒径Ｄ：５０〜５００Ａ程度、 特に１００〜３００Ａ程度、さらに１５０〜２５０Ａ程
度
度、特に０．１〜１ Oe 程度 初透磁率μi （５MHz)：１０００〜５０００程度、特に
２０００〜５０００程度 飽和磁束密度Ｂs （ＤＣ）：１４０００〜２００００Ｇ
程度、特に１６０００〜２００００Ｇ程度、さらに１７
０００〜１９０００Ｇ程度 結晶粒の平均結晶粒径Ｄ：５０〜５００Ａ程度、 特に１００〜３００Ａ程度、さらに１５０〜２５０Ａ程
度
【００７１】そして、本発明の軟磁性多層膜では下記の
特性が得られる。 保磁力Ｈc （５０Hz）：０．１〜２ Oe 程度、特に０．
１〜１ Oe 程度 初透磁率μi （５MHz)：１０００〜６０００程度、特に
２０００〜６０００程度このように、多層化によって、
軟磁気特性が向上し、しかも周波数特性が向上する。こ
の場合、ＢｓやＤは前記単層膜と同等である。
特性が得られる。 保磁力Ｈc （５０Hz）：０．１〜２ Oe 程度、特に０．
１〜１ Oe 程度 初透磁率μi （５MHz)：１０００〜６０００程度、特に
２０００〜６０００程度このように、多層化によって、
軟磁気特性が向上し、しかも周波数特性が向上する。こ
の場合、ＢｓやＤは前記単層膜と同等である。
【００７２】軟磁性薄膜や軟磁性多層膜の磁気特性の測
定は、例えば磁気ヘッドに適用する場合であれば、磁気
ヘッドに形成する場合と同一条件で非磁性基板上に成膜
し、同一条件の熱処理を行った後、下記のとおり行なえ
ばよい。
定は、例えば磁気ヘッドに適用する場合であれば、磁気
ヘッドに形成する場合と同一条件で非磁性基板上に成膜
し、同一条件の熱処理を行った後、下記のとおり行なえ
ばよい。
【００７３】初透磁率（μi)：８の字コイル透磁率測定
器を用い、印加磁界５mOe にて測定 保磁力（Ｈc)：Ｂ−Ｈトレーサにて測定 飽和磁束密度（Ｂs)：ＶＳＭを用い、１００００Ｇの磁
場中で測定
器を用い、印加磁界５mOe にて測定 保磁力（Ｈc)：Ｂ−Ｈトレーサにて測定 飽和磁束密度（Ｂs)：ＶＳＭを用い、１００００Ｇの磁
場中で測定
【００７４】また、結晶粒の平均結晶粒径Ｄは、Ｘ線回
折線のＦｅ（２００）ピーク半値巾Ｗ50を測定し、下記
のシェラーの式から求めればよい。 式 Ｄ＝０．９λ／Ｗ50 cosθ
折線のＦｅ（２００）ピーク半値巾Ｗ50を測定し、下記
のシェラーの式から求めればよい。 式 Ｄ＝０．９λ／Ｗ50 cosθ
【００７５】上式において、λは用いたＸ線の波長であ
り、θは回折角である。なお、前記のとおりＣｕＫαを
用いた場合、Ｆｅ（２００）ピークの２θは、６５度程
度である。
り、θは回折角である。なお、前記のとおりＣｕＫαを
用いた場合、Ｆｅ（２００）ピークの２θは、６５度程
度である。
【００７６】このような本発明の軟磁性多層膜は、特に
ＭＩＧ（メタル・イン・ギャップ）型磁気ヘッドや薄膜
磁気ヘッド等の各種磁気ヘッドに適用できる。そして、
磁気ヘッドのほかにも、薄膜インダクタ等各種軟磁性部
品等に適用できる。このような場合、前述したとおり、
単層膜としても使用可能である。
ＭＩＧ（メタル・イン・ギャップ）型磁気ヘッドや薄膜
磁気ヘッド等の各種磁気ヘッドに適用できる。そして、
磁気ヘッドのほかにも、薄膜インダクタ等各種軟磁性部
品等に適用できる。このような場合、前述したとおり、
単層膜としても使用可能である。
【００７７】次に、本発明の磁気ヘッドについて説明す
る。本発明のＭＩＧ型磁気ヘッドの好適実施例を、図２
および図３に示す。
る。本発明のＭＩＧ型磁気ヘッドの好適実施例を、図２
および図３に示す。
【００７８】図２に示される磁気ヘッドは、第１コア１
と、ギャップ部対向面に、軟磁性多層膜４が形成されて
いる第２コア２とを有し、両コアがギャップ５を介して
接合され、溶着ガラス３により溶着一体化されている。
と、ギャップ部対向面に、軟磁性多層膜４が形成されて
いる第２コア２とを有し、両コアがギャップ５を介して
接合され、溶着ガラス３により溶着一体化されている。
【００７９】また、図３に示される磁気ヘッドは、軟磁
性多層膜４を第１コア１、第２コア２の双方のギャップ
部対向面に形成したタイプのものである。
性多層膜４を第１コア１、第２コア２の双方のギャップ
部対向面に形成したタイプのものである。
【００８０】本発明において、コア１、２はフェライト
から構成されることが好ましい。この場合、用いるフェ
ライトに特に制限はないが、Ｍｎ−Ｚｎフェライトまた
はＮｉ−Ｚｎフェライトを、目的に応じて用いることが
好ましい。
から構成されることが好ましい。この場合、用いるフェ
ライトに特に制限はないが、Ｍｎ−Ｚｎフェライトまた
はＮｉ−Ｚｎフェライトを、目的に応じて用いることが
好ましい。
【００８１】Ｍｎ−Ｚｎフェライトとしては、Ｆｅ2 Ｏ
3 ５０〜６０モル％程度、ＺｎＯ８〜２５モル％程度、
残部が実質的にＭｎＯのものが好適である。また、Ｎｉ
−Ｚｎフェライトは特に高周波領域において優れた特性
を示すものであり、好ましい組成としては、Ｆｅ2 Ｏ3
が３０〜６０モル％、ＮｉＯが１５〜５０モル％、Ｚｎ
Ｏが５〜４０モル％程度のものである。
3 ５０〜６０モル％程度、ＺｎＯ８〜２５モル％程度、
残部が実質的にＭｎＯのものが好適である。また、Ｎｉ
−Ｚｎフェライトは特に高周波領域において優れた特性
を示すものであり、好ましい組成としては、Ｆｅ2 Ｏ3
が３０〜６０モル％、ＮｉＯが１５〜５０モル％、Ｚｎ
Ｏが５〜４０モル％程度のものである。
【００８２】コア１、２の直流での飽和磁束密度Ｂs
は、好ましくは３，０００〜６，０００Ｇとする。飽和
磁束密度が前記範囲未満であると、オーバーライト特性
が低下する他、このような飽和磁束密度の組成では、キ
ュリー温度が低くなるため熱的安定性が低下してしま
う。前記範囲をこえると、磁歪が増加して磁気ヘッドと
しての特性が悪化したり、着磁し易くなる。
は、好ましくは３，０００〜６，０００Ｇとする。飽和
磁束密度が前記範囲未満であると、オーバーライト特性
が低下する他、このような飽和磁束密度の組成では、キ
ュリー温度が低くなるため熱的安定性が低下してしま
う。前記範囲をこえると、磁歪が増加して磁気ヘッドと
しての特性が悪化したり、着磁し易くなる。
【００８３】コア１、２の直流での初透磁率μi は１，
０００以上、保磁力Ｈc は０．３ Oe 以下であることが
好ましい。
０００以上、保磁力Ｈc は０．３ Oe 以下であることが
好ましい。
【００８４】また、コア１、２のギャップ部対向面は、
鏡面研磨等により平滑化し、後述する軟磁性多層膜４や
下地膜等が形成され易いようにすることが好ましい。
鏡面研磨等により平滑化し、後述する軟磁性多層膜４や
下地膜等が形成され易いようにすることが好ましい。
【００８５】軟磁性多層膜４は、記録時に密度の高い磁
束を発生させ、高い保磁力を有する磁気記録媒体に有効
な記録を行なうために設けられる。軟磁性多層膜４に
は、前述した本発明の軟磁性多層膜を用いる。
束を発生させ、高い保磁力を有する磁気記録媒体に有効
な記録を行なうために設けられる。軟磁性多層膜４に
は、前述した本発明の軟磁性多層膜を用いる。
【００８６】磁気ヘッド完成時の軟磁性多層膜４の飽和
磁束密度Ｂs は、１４０００Ｇ以上、より好ましくは１
６０００Ｇ以上、特に好ましくは１７０００Ｇ以上であ
ることが好ましい。前記範囲未満であるとオーバーライ
ト特性が悪化し、特に高保磁力の磁気記録媒体への記録
が困難である。
磁束密度Ｂs は、１４０００Ｇ以上、より好ましくは１
６０００Ｇ以上、特に好ましくは１７０００Ｇ以上であ
ることが好ましい。前記範囲未満であるとオーバーライ
ト特性が悪化し、特に高保磁力の磁気記録媒体への記録
が困難である。
【００８７】また、軟磁性多層膜４の軟磁性薄膜は、
（１００）配向性が強い。（１００）配向性が強いと、
軟磁性多層膜４の軟磁気特性が向上し、高い記録・再生
感度が得られる。
（１００）配向性が強い。（１００）配向性が強いと、
軟磁性多層膜４の軟磁気特性が向上し、高い記録・再生
感度が得られる。
【００８８】また、軟磁性多層膜４の軟磁性薄膜の結晶
粒の平均結晶粒径は、５００Ａ以下、より好ましくは３
００Ａ以下、特に１００〜３００Ａ程度であることが好
ましい。前記範囲の場合、軟磁気特性が向上し、高い記
録・再生感度が得られる。
粒の平均結晶粒径は、５００Ａ以下、より好ましくは３
００Ａ以下、特に１００〜３００Ａ程度であることが好
ましい。前記範囲の場合、軟磁気特性が向上し、高い記
録・再生感度が得られる。
【００８９】この場合、軟磁気特性、すなわち、磁気ヘ
ッド完成時における軟磁性多層膜４の５０Hzでの保磁力
Ｈc は、２ Oe 以下、より好ましくは１ Oe 以下、特に
好ましくは０．８ Oe 以下であることが好ましい。そし
て、軟磁性多層膜４の５MHz での初透磁率μi は、１０
００以上、より好ましくは１５００以上、特に好ましく
は２０００以上であることが好ましい。保磁力Ｈc が前
記範囲をこえると、あるいは初透磁率μi が前記範囲未
満であると、記録・再生感度が低下する傾向にある。
ッド完成時における軟磁性多層膜４の５０Hzでの保磁力
Ｈc は、２ Oe 以下、より好ましくは１ Oe 以下、特に
好ましくは０．８ Oe 以下であることが好ましい。そし
て、軟磁性多層膜４の５MHz での初透磁率μi は、１０
００以上、より好ましくは１５００以上、特に好ましく
は２０００以上であることが好ましい。保磁力Ｈc が前
記範囲をこえると、あるいは初透磁率μi が前記範囲未
満であると、記録・再生感度が低下する傾向にある。
【００９０】軟磁性多層膜４の膜厚は、好ましくは０．
２〜５μm 、さらに好ましくは０．５〜３μm である。
膜厚が前記範囲未満であると、軟磁性多層膜４全体の体
積が不足して飽和し易くなり、ＭＩＧ型磁気ヘッドの機
能を十分に果たすことが困難となる。
２〜５μm 、さらに好ましくは０．５〜３μm である。
膜厚が前記範囲未満であると、軟磁性多層膜４全体の体
積が不足して飽和し易くなり、ＭＩＧ型磁気ヘッドの機
能を十分に果たすことが困難となる。
【００９１】このような軟磁性多層膜４を有することに
より、本発明の磁気ヘッドは保磁力８００ Oe 以上の磁
気記録媒体に対し有効な記録を行なうことができる。
より、本発明の磁気ヘッドは保磁力８００ Oe 以上の磁
気記録媒体に対し有効な記録を行なうことができる。
【００９２】そして、コア１、コア２および軟磁性多層
膜４が前述したような磁気特性であれば、磁気ヘッドと
して高い出力と分解能とが得られる。また、オーバーラ
イト特性も−３５ dB 以下の良好な値が得られる。な
お、分解能とは、例えば、１ｆ信号の出力をＶ1f、２ｆ
信号の出力をＶ2fとしたとき、（Ｖ2f／Ｖ1f）×１００
［％］で表わされるものである。また、オーバライト特
性とは、例えば、１ｆ信号の上に２ｆ信号を重ね書きし
たときの２ｆ信号出力に対する１ｆ信号出力である。
膜４が前述したような磁気特性であれば、磁気ヘッドと
して高い出力と分解能とが得られる。また、オーバーラ
イト特性も−３５ dB 以下の良好な値が得られる。な
お、分解能とは、例えば、１ｆ信号の出力をＶ1f、２ｆ
信号の出力をＶ2fとしたとき、（Ｖ2f／Ｖ1f）×１００
［％］で表わされるものである。また、オーバライト特
性とは、例えば、１ｆ信号の上に２ｆ信号を重ね書きし
たときの２ｆ信号出力に対する１ｆ信号出力である。
【００９３】ギャップ５は、非磁性材質から形成され
る。特に、ギャップ５には、接着強度を高めるため接着
ガラスを用いることが好ましく、例えば、特願平１−７
１５０６号等に示されるガラスが好適である。また、ギ
ャップ５は、接着ガラスのみで形成されていてもよい
が、ギャップ形成速度やギャップ強度を高めるため、図
示のようにギャップ５１とギャップ５３との２層で形成
されることが好ましい。この場合、ギャップ５１にはＳ
ｉＯ2 を用い、ギャップ５３には接着ガラスを用いるこ
とが好ましい。
る。特に、ギャップ５には、接着強度を高めるため接着
ガラスを用いることが好ましく、例えば、特願平１−７
１５０６号等に示されるガラスが好適である。また、ギ
ャップ５は、接着ガラスのみで形成されていてもよい
が、ギャップ形成速度やギャップ強度を高めるため、図
示のようにギャップ５１とギャップ５３との２層で形成
されることが好ましい。この場合、ギャップ５１にはＳ
ｉＯ2 を用い、ギャップ５３には接着ガラスを用いるこ
とが好ましい。
【００９４】なお、後述する溶着ガラス３が、ギャップ
両サイドに流れ込むタイプの磁気ヘッドの場合は、ギャ
ップ５を酸化ケイ素のみで形成してもよい。ギャップ５
の形成方法には特に制限はないが、スパッタ法を用いる
ことが好ましい。ギャップ長は、通常０．２〜２．０μ
m 程度である。
両サイドに流れ込むタイプの磁気ヘッドの場合は、ギャ
ップ５を酸化ケイ素のみで形成してもよい。ギャップ５
の形成方法には特に制限はないが、スパッタ法を用いる
ことが好ましい。ギャップ長は、通常０．２〜２．０μ
m 程度である。
【００９５】本発明のＭＩＧ型磁気ヘッドは、図２や図
３に示されるように、第１コア１と、第２コア２とがギ
ャップ５を介して接合一体化されているものである。コ
アの接合は、通常、ギャップ５３の接着ガラスにより熱
圧着すると同時に溶着ガラス３を流し込むことにより行
う。用いる溶着ガラス３の作業温度Ｔｗは４５０〜７０
０℃、特に４６０〜６５０℃程度であることが好まし
い。ここに、作業温度Ｔｗとは、周知のように、ガラス
の粘度が１０4 poiseとなる温度である。
３に示されるように、第１コア１と、第２コア２とがギ
ャップ５を介して接合一体化されているものである。コ
アの接合は、通常、ギャップ５３の接着ガラスにより熱
圧着すると同時に溶着ガラス３を流し込むことにより行
う。用いる溶着ガラス３の作業温度Ｔｗは４５０〜７０
０℃、特に４６０〜６５０℃程度であることが好まし
い。ここに、作業温度Ｔｗとは、周知のように、ガラス
の粘度が１０4 poiseとなる温度である。
【００９６】本発明では耐熱性の高い前記の軟磁性多層
膜４を用いるため、このようなＴｗのガラスを用いて溶
着しても、保磁力Ｈc は２ Oe 以下、特に１ Oe 以下、
さらには０．８０ｃ以下の値を保持する。溶着ガラス３
には、特に制限はないが、鉛ケイ酸ガラスを用いること
が好ましい。このうち、例えば、下記に示されるガラス
が好適である。
膜４を用いるため、このようなＴｗのガラスを用いて溶
着しても、保磁力Ｈc は２ Oe 以下、特に１ Oe 以下、
さらには０．８０ｃ以下の値を保持する。溶着ガラス３
には、特に制限はないが、鉛ケイ酸ガラスを用いること
が好ましい。このうち、例えば、下記に示されるガラス
が好適である。
【００９７】 ＰｂＯ：６７．５〜８７．５重量％程度 Ｂ2 Ｏ3 ：４．０〜８．１重量％程度 ＳｉＯ2 ：７．５〜１６．６重量％程度 Ａｌ2 Ｏ3 ：０．３〜０．８重量％程度 ＺｎＯ：２．２〜３．３重量％程度 Ｂｉ2 Ｏ3 ：０〜０．１重量％程度 Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏ、ＣａＯ等：０〜４重量％程度 Ｓｂ2 Ｏ3 ：０〜１重量％程度
【００９８】なお、溶着に際しては、溶着温度を作業温
度Ｔｗ近辺とし、通常の方法により行う。この場合、溶
着処理が、軟磁性多層膜４の熱処理を兼ねるようにして
もよい。
度Ｔｗ近辺とし、通常の方法により行う。この場合、溶
着処理が、軟磁性多層膜４の熱処理を兼ねるようにして
もよい。
【００９９】また、本発明においては、図４に示される
ように、第１コア１にコアより飽和磁束密度Ｂs の低い
低飽和磁束密度合金薄膜６を形成し、第２コア２に前述
した軟磁性多層膜４を形成したいわゆるＥＤＧ型のＭＩ
Ｇ型磁気ヘッドとすることができる。そして、前述した
ＭＩＧ型磁気ヘッドと同様の効果を得ることができる。
この場合、低飽和磁束密度合金薄膜６には、例えば、特
願昭６３−３１１５９１号に示される低飽和磁束密度非
晶質薄膜等を用いることができ、優れたオーバーライト
特性や高い感度が得られる。
ように、第１コア１にコアより飽和磁束密度Ｂs の低い
低飽和磁束密度合金薄膜６を形成し、第２コア２に前述
した軟磁性多層膜４を形成したいわゆるＥＤＧ型のＭＩ
Ｇ型磁気ヘッドとすることができる。そして、前述した
ＭＩＧ型磁気ヘッドと同様の効果を得ることができる。
この場合、低飽和磁束密度合金薄膜６には、例えば、特
願昭６３−３１１５９１号に示される低飽和磁束密度非
晶質薄膜等を用いることができ、優れたオーバーライト
特性や高い感度が得られる。
【０１００】本発明の磁気ヘッドは、必要に応じスライ
ダーと一体化され、組立てられヘッドアセンブリーとさ
れる。そして、いわゆるラミネートタイプやバルクタイ
プ等のトンネルイレーズ型あるいはイレーズヘッドを有
しないリードライト型などのオーバーライト記録を行な
うフロッピーヘッド、モノリシックタイプやコンポジッ
トタイプの浮上型の計算機用ヘッド、回転型のＶＴＲ用
ヘッドやＲ−ＤＡＴ用ヘッドなどの各種磁気ヘッドとし
て用いられる。このようにして、前記の本発明の磁気ヘ
ッドを用いて、公知の種々の方式のオーバーライト記録
を行なうことができる。
ダーと一体化され、組立てられヘッドアセンブリーとさ
れる。そして、いわゆるラミネートタイプやバルクタイ
プ等のトンネルイレーズ型あるいはイレーズヘッドを有
しないリードライト型などのオーバーライト記録を行な
うフロッピーヘッド、モノリシックタイプやコンポジッ
トタイプの浮上型の計算機用ヘッド、回転型のＶＴＲ用
ヘッドやＲ−ＤＡＴ用ヘッドなどの各種磁気ヘッドとし
て用いられる。このようにして、前記の本発明の磁気ヘ
ッドを用いて、公知の種々の方式のオーバーライト記録
を行なうことができる。
【０１０１】次に、本発明の薄膜磁気ヘッドについて説
明する。
明する。
【０１０２】図５に、本発明の好適実施例である浮上型
の薄膜磁気ヘッドを示す。図５に示される薄膜磁気ヘッ
ドは、スライダ７上に、絶縁層８１、下部磁極層９１、
ギャップ層１０、絶縁層８３、コイル層１１、絶縁層８
５、上部磁極層９５および保護層１２を順次有する。
の薄膜磁気ヘッドを示す。図５に示される薄膜磁気ヘッ
ドは、スライダ７上に、絶縁層８１、下部磁極層９１、
ギャップ層１０、絶縁層８３、コイル層１１、絶縁層８
５、上部磁極層９５および保護層１２を順次有する。
【０１０３】本発明においてスライダ７は、材料として
従来公知の種々のものを用いればよく、例えばセラミッ
クス、フェライト等により構成される。この場合、セラ
ミックス、特にＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣを主成分とするセラ
ミックス、ＺｒＯ2 を主成分とするセラミックス、Ｓｉ
Ｃを主成分とするセラミックスまたはＡｌＮを主成分と
するセラミックスが好適である。なお、これらには、添
加物としてＭｇ、Ｙ、ＺｒＯ2 、ＴｉＯ2 等が含有され
ていてもよい。スライダ７の形状やサイズ等の諸条件は
公知の何れのものであってもよく、用途に応じ適宜選択
される。
従来公知の種々のものを用いればよく、例えばセラミッ
クス、フェライト等により構成される。この場合、セラ
ミックス、特にＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣを主成分とするセラ
ミックス、ＺｒＯ2 を主成分とするセラミックス、Ｓｉ
Ｃを主成分とするセラミックスまたはＡｌＮを主成分と
するセラミックスが好適である。なお、これらには、添
加物としてＭｇ、Ｙ、ＺｒＯ2 、ＴｉＯ2 等が含有され
ていてもよい。スライダ７の形状やサイズ等の諸条件は
公知の何れのものであってもよく、用途に応じ適宜選択
される。
【０１０４】スライダ７上には、絶縁層８１が形成され
る。絶縁層８１の材料としては従来公知のものは何れも
使用可能であり、例えば、薄膜作製をスパッタ法により
行なうときには、ＳｉＯ2 、ガラス、Ａｌ2 Ｏ3 等を用
いることができる。絶縁層８１の膜厚やパターンは公知
の何れのものであってもよく、例えば膜厚は、５〜４０
μm 程度とする。
る。絶縁層８１の材料としては従来公知のものは何れも
使用可能であり、例えば、薄膜作製をスパッタ法により
行なうときには、ＳｉＯ2 、ガラス、Ａｌ2 Ｏ3 等を用
いることができる。絶縁層８１の膜厚やパターンは公知
の何れのものであってもよく、例えば膜厚は、５〜４０
μm 程度とする。
【０１０５】磁極は、通常図示のように、下部磁極層９
１と、上部磁極層９５として設けられる。本発明では、
下部磁極層９１および上部磁極層９５には、それぞれ、
前述のＭＩＧ型磁気ヘッドやＥＤＧ型のＭＩＧ型磁気ヘ
ッドの場合と同様に、本発明の軟磁性多層膜を用いる。
このため、オーバーライト特性に優れ、記録・再生感度
が高い磁気ヘッドが得られる。なお、成膜や熱処理等も
前記と同様に行えばよい。
１と、上部磁極層９５として設けられる。本発明では、
下部磁極層９１および上部磁極層９５には、それぞれ、
前述のＭＩＧ型磁気ヘッドやＥＤＧ型のＭＩＧ型磁気ヘ
ッドの場合と同様に、本発明の軟磁性多層膜を用いる。
このため、オーバーライト特性に優れ、記録・再生感度
が高い磁気ヘッドが得られる。なお、成膜や熱処理等も
前記と同様に行えばよい。
【０１０６】下部および上部磁極層９１、９５のパター
ン、膜厚等は公知のいずれのものであってもよい。例え
ば下部磁極層９１の膜厚は１〜５μm 程度、上部磁極層
９５の膜厚は１〜５μm 程度とすればよい。下部磁極層
９１および上部磁極層９５の間にはギャップ層１０が形
成される。
ン、膜厚等は公知のいずれのものであってもよい。例え
ば下部磁極層９１の膜厚は１〜５μm 程度、上部磁極層
９５の膜厚は１〜５μm 程度とすればよい。下部磁極層
９１および上部磁極層９５の間にはギャップ層１０が形
成される。
【０１０７】ギャップ層１０には、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ
2 等公知の種々の材料を用いればよい。また、ギャップ
層１０のパターン、膜厚等は公知の何れのものであって
もよい。例えば、ギャップ１０の膜厚は０．２〜１．０
μm 程度とすればよい。
2 等公知の種々の材料を用いればよい。また、ギャップ
層１０のパターン、膜厚等は公知の何れのものであって
もよい。例えば、ギャップ１０の膜厚は０．２〜１．０
μm 程度とすればよい。
【０１０８】コイル層１１の材質には特に制限はなく、
通常用いられるＡｌ、Ｃｕ等の金属を用いればよい。コ
イルの巻回パターンや巻回密度についても制限はなく、
公知のものを適宜選択使用すればよい。例えば巻回パタ
ーンについては、図示のスパイラル型の他、積層型、ジ
グザグ型等何れであってもよい。また、コイル層１１の
形成にはスパッタ法等の各種気相被着法やめっき法等を
用いればよい。
通常用いられるＡｌ、Ｃｕ等の金属を用いればよい。コ
イルの巻回パターンや巻回密度についても制限はなく、
公知のものを適宜選択使用すればよい。例えば巻回パタ
ーンについては、図示のスパイラル型の他、積層型、ジ
グザグ型等何れであってもよい。また、コイル層１１の
形成にはスパッタ法等の各種気相被着法やめっき法等を
用いればよい。
【０１０９】図示例ではコイル層１１は、いわゆるスパ
イラル型としてスパイラル状に下部および上部磁極層９
１、９５間に配設されており、コイル層１１と下部およ
び上部磁極層９１、９５間には絶縁層８３、８５が設層
されている。
イラル型としてスパイラル状に下部および上部磁極層９
１、９５間に配設されており、コイル層１１と下部およ
び上部磁極層９１、９５間には絶縁層８３、８５が設層
されている。
【０１１０】絶縁層８３、８５の材料としては従来公知
のものは何れも使用可能であり、例えば、薄膜作製をス
パッタ法により行なうときには、ＳｉＯ2、ガラス、Ａ
ｌ2 Ｏ3 等を用いることができる。
のものは何れも使用可能であり、例えば、薄膜作製をス
パッタ法により行なうときには、ＳｉＯ2、ガラス、Ａ
ｌ2 Ｏ3 等を用いることができる。
【０１１１】また、上部磁極層９５上には保護層１２が
設層される。保護層１２の材料としては従来公知のもの
は何れも使用可能であり、例えばＡｌ2 Ｏ3 等を用いる
ことができる。この場合、保護層１２のパターンや膜厚
等は従来公知のものはいずれも使用可能であり、例えば
膜厚は１０〜５０μm 程度とすればよい。なお、本発明
ではさらに各種樹脂コート層等を積層してもよい。
設層される。保護層１２の材料としては従来公知のもの
は何れも使用可能であり、例えばＡｌ2 Ｏ3 等を用いる
ことができる。この場合、保護層１２のパターンや膜厚
等は従来公知のものはいずれも使用可能であり、例えば
膜厚は１０〜５０μm 程度とすればよい。なお、本発明
ではさらに各種樹脂コート層等を積層してもよい。
【０１１２】このような薄膜磁気ヘッドの製造工程は、
通常、薄膜作製とパターン形成とによって行なわれる。
各層の薄膜作製には、上記したように、従来公知の技術
である気相被着法、例えば真空蒸着法、スパッタ法、あ
るいはめっき法等を用いればよい。
通常、薄膜作製とパターン形成とによって行なわれる。
各層の薄膜作製には、上記したように、従来公知の技術
である気相被着法、例えば真空蒸着法、スパッタ法、あ
るいはめっき法等を用いればよい。
【０１１３】薄膜磁気ヘッドの各層のパターン形成は、
従来公知の技術である選択エッチングあるいは選択デポ
ジションにより行なうことができる。
従来公知の技術である選択エッチングあるいは選択デポ
ジションにより行なうことができる。
【０１１４】エッチングとしてはウェットエッチングや
ドライエッチングにより行なうことができる。
ドライエッチングにより行なうことができる。
【０１１５】本発明の薄膜磁気ヘッドは、アーム等の従
来公知のアセンブリーと組み合わせて使用される。
来公知のアセンブリーと組み合わせて使用される。
【０１１６】また、前記の本発明の薄膜磁気ヘッドを用
いて、種々の方式のオーバーライト記録を行うことがで
きる。この場合、保磁力Ｈc が、８００Oe 以上の磁気
記録媒体に対し有効に、記録・再生を行うことができ
る。
いて、種々の方式のオーバーライト記録を行うことがで
きる。この場合、保磁力Ｈc が、８００Oe 以上の磁気
記録媒体に対し有効に、記録・再生を行うことができ
る。
【０１１７】さらに、本発明においては、非磁性基板間
に軟磁性多層膜をパターン状に形成したり、非磁性基板
間に軟磁性多層膜を形成した一対のコアハーフ同士を突
き合わせたりして、これらの軟磁性多層膜により磁気回
路を形成して磁気ヘッドとしてもよい。なお、前記の各
種磁気ヘッドは、軟磁性多層膜のかわりに単層の軟磁性
薄膜が形成されているものであってもよい。
に軟磁性多層膜をパターン状に形成したり、非磁性基板
間に軟磁性多層膜を形成した一対のコアハーフ同士を突
き合わせたりして、これらの軟磁性多層膜により磁気回
路を形成して磁気ヘッドとしてもよい。なお、前記の各
種磁気ヘッドは、軟磁性多層膜のかわりに単層の軟磁性
薄膜が形成されているものであってもよい。
【０１１８】
【実施例】以下、本発明の具体的実施例を挙げ、本発明
をさらに詳細に説明する。
をさらに詳細に説明する。
【０１１９】実施例１ 図２に示されるように、第１コア１と、ギャップ部対向
面に軟磁性多層膜４が形成されている第２コア２とをギ
ャップ５を介して接合一体化し、ＭＩＧ型磁気ヘッドを
製造した。コア１、２の材質はＭｎ−Ｚｎフェライトと
し、直流での飽和磁束密度Ｂs は５０００Ｇ、初透磁率
μi は３０００、保磁力Ｈc は０．１ Oe であった。
面に軟磁性多層膜４が形成されている第２コア２とをギ
ャップ５を介して接合一体化し、ＭＩＧ型磁気ヘッドを
製造した。コア１、２の材質はＭｎ−Ｚｎフェライトと
し、直流での飽和磁束密度Ｂs は５０００Ｇ、初透磁率
μi は３０００、保磁力Ｈc は０．１ Oe であった。
【０１２０】軟磁性多層層４は、軟磁性薄膜と非磁性薄
膜とを交互にそれぞれ１０層ずつ積層して構成した。軟
磁性薄膜は、ＲＦマグネトロンスパッタにより形成し、
膜厚を０．１μm とした。この場合、スパッタリングは
Ｆｅ85Ｚｒ15（原子比）の合金をターゲットとし、Ａｒ
中にＮ2 を１０体積％含有する雰囲気下で行なった。動
作圧力は０．４Ｐａとした。また、非磁性薄膜は、ＲＦ
マグネトロンスパッタにより形成し、膜厚を０．０１μ
m とした。
膜とを交互にそれぞれ１０層ずつ積層して構成した。軟
磁性薄膜は、ＲＦマグネトロンスパッタにより形成し、
膜厚を０．１μm とした。この場合、スパッタリングは
Ｆｅ85Ｚｒ15（原子比）の合金をターゲットとし、Ａｒ
中にＮ2 を１０体積％含有する雰囲気下で行なった。動
作圧力は０．４Ｐａとした。また、非磁性薄膜は、ＲＦ
マグネトロンスパッタにより形成し、膜厚を０．０１μ
m とした。
【０１２１】軟磁性薄膜の組成、非磁性薄膜、軟磁性多
層膜の直流での飽和磁束密度Ｂs 、周波数５０ Hz での
保磁力Ｈc および周波数５MHz での初透磁率μi を、下
記に示す。
層膜の直流での飽和磁束密度Ｂs 、周波数５０ Hz での
保磁力Ｈc および周波数５MHz での初透磁率μi を、下
記に示す。
【０１２２】なお、Ｂs 、Ｈc およびμi は溶着熱処理
後の値である。この場合、熱処理温度は６００℃、保持
時間は６０分間とした。また、磁気特性等の測定は、非
磁性基板上に軟磁性多層膜４をヘッド作製の際と同一の
条件で形成して行った。そして、組成分析にはＥＰＭ
Ａ、Ｂs 測定にはＶＳＭ、Ｈc 測定にはＢ−Ｈトレー
サ、μi 測定には８の字コイル透磁率測定器（印加磁界
５ mOe）を用いて行った。
後の値である。この場合、熱処理温度は６００℃、保持
時間は６０分間とした。また、磁気特性等の測定は、非
磁性基板上に軟磁性多層膜４をヘッド作製の際と同一の
条件で形成して行った。そして、組成分析にはＥＰＭ
Ａ、Ｂs 測定にはＶＳＭ、Ｈc 測定にはＢ−Ｈトレー
サ、μi 測定には８の字コイル透磁率測定器（印加磁界
５ mOe）を用いて行った。
【０１２３】ギャップ５１にはＳｉＯ2 を用い、スパッ
タにより形成し、その膜厚は０．３μm とした。ギャッ
プ５３には、作業温度Ｔｗが６５０℃の接着ガラスを用
いた。なお、ギャップ５３はスパッタにより形成し、そ
の膜厚は０．１μm とした。
タにより形成し、その膜厚は０．３μm とした。ギャッ
プ５３には、作業温度Ｔｗが６５０℃の接着ガラスを用
いた。なお、ギャップ５３はスパッタにより形成し、そ
の膜厚は０．１μm とした。
【０１２４】溶着ガラス３には、作業温度Ｔｗが、６０
０℃の72.50PbO-7.05 B2O3-14.57SiO2-0.55Al2O3-2.75Z
nO-0.05Bi2O3-2.50Na2O-0.30Sb2O3 （重量％）を用い、
６００℃で溶着を行った。
０℃の72.50PbO-7.05 B2O3-14.57SiO2-0.55Al2O3-2.75Z
nO-0.05Bi2O3-2.50Na2O-0.30Sb2O3 （重量％）を用い、
６００℃で溶着を行った。
【０１２５】また、コイルターン数は２０×２ターンと
した。そして、チタン酸カルシウム製スライダに固定・
封着して、コンポジットタイプの浮上型磁気ヘッドを得
た。
した。そして、チタン酸カルシウム製スライダに固定・
封着して、コンポジットタイプの浮上型磁気ヘッドを得
た。
【０１２６】このようにして製造された磁気ヘッドをサ
ンプルNo. １とする。このサンプルと、保磁力が１５０
０ Oe のハードディスクとを用いて、トラック幅１４μ
m にて下記の特性を測定した。なお、測定に際しては、
第１コア１を、ハードディスクリーディング側とした。
ンプルNo. １とする。このサンプルと、保磁力が１５０
０ Oe のハードディスクとを用いて、トラック幅１４μ
m にて下記の特性を測定した。なお、測定に際しては、
第１コア１を、ハードディスクリーディング側とした。
【０１２７】（オーバーライト特性）１．２５MHz の１
ｆ信号を記録し、次いでこの上から２．５MHz の２ｆ信
号を重ね書きした。２ｆ信号の出力に対する１ｆ信号の
出力を算出し、オーバーライト特性を評価した。
ｆ信号を記録し、次いでこの上から２．５MHz の２ｆ信
号を重ね書きした。２ｆ信号の出力に対する１ｆ信号の
出力を算出し、オーバーライト特性を評価した。
【０１２８】（記録・再生感度測定）５MHz の信号を記
録し、次いで記録した信号を再生し、その時の再生出力
電圧値Ｖ’P-P （ピーク・ツー・ピーク）を測定する。
そしてＶ’p-p を規格化してＶp-p を算出する。
録し、次いで記録した信号を再生し、その時の再生出力
電圧値Ｖ’P-P （ピーク・ツー・ピーク）を測定する。
そしてＶ’p-p を規格化してＶp-p を算出する。
【０１２９】これらの結果は下記のとおりである。
【０１３０】 軟磁性薄膜：Ｆｅ87 Ｚｒ10 Ｎ3 （原子比） 非磁性薄膜：ＺｒＮ Ｂs ：１７，０００Ｇ Ｈc ：０．３Oe μi （５MHz ）：４０００オーバーライト特性：−４０
dB ＶP-P ：１．３０μＶ／μｍ／ターン
dB ＶP-P ：１．３０μＶ／μｍ／ターン
【０１３１】また、サンプルを濃度５％（重量百分率）
の塩化ナトリウム水溶液中に１６８時間浸した後、軟磁
性薄膜の表面を電子顕微鏡で観察したところ、本発明の
サンプルNo. １では、さびの発生はほとんど確認されな
かった。さらに、６０分間、７００℃にて熱処理したと
ころ、Ｈc は１ Oe 未満であった。また、μi およびＶ
p-p の周波数特性も良好であった。
の塩化ナトリウム水溶液中に１６８時間浸した後、軟磁
性薄膜の表面を電子顕微鏡で観察したところ、本発明の
サンプルNo. １では、さびの発生はほとんど確認されな
かった。さらに、６０分間、７００℃にて熱処理したと
ころ、Ｈc は１ Oe 未満であった。また、μi およびＶ
p-p の周波数特性も良好であった。
【０１３２】また、サンプルNo. １の熱処理後の軟磁性
薄膜のＸ線回折チャートを図６に示す。このチャートを
見ると、Ｆｅ（１１０）ピークに対するＦｅ（２００）
ピークの相対強度比は、３．１であり、サンプルNo. １
は、（１００）配向性が強いことを確認できる。また、
電子線回折パターンからも（１００）配向が認められ
た。
薄膜のＸ線回折チャートを図６に示す。このチャートを
見ると、Ｆｅ（１１０）ピークに対するＦｅ（２００）
ピークの相対強度比は、３．１であり、サンプルNo. １
は、（１００）配向性が強いことを確認できる。また、
電子線回折パターンからも（１００）配向が認められ
た。
【０１３３】比較例１ 実施例１の軟磁性多層膜を膜厚１μm の単層の軟磁性薄
膜に変えた他は実施例１と同一のサンプルNo．２を作製
したところ下記の結果を得た。 Ｂs ：１７，０００Ｇ Ｈc ：０．５Oe μi （５MHz ）：３０００ オーバーライト特性：−４０ dB ＶP-P ：１．２０μＶ／μｍ／ターン
膜に変えた他は実施例１と同一のサンプルNo．２を作製
したところ下記の結果を得た。 Ｂs ：１７，０００Ｇ Ｈc ：０．５Oe μi （５MHz ）：３０００ オーバーライト特性：−４０ dB ＶP-P ：１．２０μＶ／μｍ／ターン
【０１３４】また、サンプルNo．２を濃度５％（重量百
分率）の塩化ナトリウム水溶液中に１６８時間浸した
後、軟磁性薄膜の表面を電子顕微鏡で観察したところ、
本発明のサンプルNo. １と同様、さびの発生はほとんど
確認されなかった。さらに、６０分間、７００℃にて熱
処理したところ、Ｈc は１ Oe 未満であった。また、μ
i およびＶp-p の周波数特性は、サンプルNo．１より悪
かった。
分率）の塩化ナトリウム水溶液中に１６８時間浸した
後、軟磁性薄膜の表面を電子顕微鏡で観察したところ、
本発明のサンプルNo. １と同様、さびの発生はほとんど
確認されなかった。さらに、６０分間、７００℃にて熱
処理したところ、Ｈc は１ Oe 未満であった。また、μ
i およびＶp-p の周波数特性は、サンプルNo．１より悪
かった。
【０１３５】なお、サンプルNo. ２の熱処理後の軟磁性
薄膜のＸ線回折チャートは、サンプルNo．１と同様であ
り、また、電子線回折パターンからも（１００）配向が
認められた。
薄膜のＸ線回折チャートは、サンプルNo．１と同様であ
り、また、電子線回折パターンからも（１００）配向が
認められた。
【０１３６】比較例２ 実施例１軟磁性薄膜のターゲット組成と雰囲気中のＮ2
量を変えた他は実施例１と同一の条件にてＦｅ75 Ｚｒ
7 Ｎ18のサンプルNo．３を作製したところ、下記の結
果をえた。
量を変えた他は実施例１と同一の条件にてＦｅ75 Ｚｒ
7 Ｎ18のサンプルNo．３を作製したところ、下記の結
果をえた。
【０１３７】 Ｂs ：１６，０００Ｇ Ｈc ：０．７Oe μi （５MHz ）：２０００ オーバーライト特性：−３７ dB ＶP-P ：１．０μＶ／μｍ／ターン
【０１３８】このサンプルNo．３の軟磁性薄膜のＦｅ
（１１０）ピークに対するＦｅ（２００）ピークの相対
強度比は０であった。これらの結果から、Ｆｅ（１０
０）配向の効果があきらかである。
（１１０）ピークに対するＦｅ（２００）ピークの相対
強度比は０であった。これらの結果から、Ｆｅ（１０
０）配向の効果があきらかである。
【０１３９】実施例２ 実施例１と同様にして、本発明のメタル・イン・ギャッ
プ型磁気ヘッドサンプルNo．４、６、８、１０、１２、
１４、１６および１８と、比較例１と同様にして、比較
用サンプルNo．５、７、９、１１、１３、１５、１７お
よび１９とを製造し、同様の測定を行なった。
プ型磁気ヘッドサンプルNo．４、６、８、１０、１２、
１４、１６および１８と、比較例１と同様にして、比較
用サンプルNo．５、７、９、１１、１３、１５、１７お
よび１９とを製造し、同様の測定を行なった。
【０１４０】軟磁性薄膜組成は、Ｆｅ97-x-y-wＭx Ｎｉ
y Ｎ3 Ｏｗにて、表１に示されるように、Ｍ、ｘ、ｙお
よびｗを変えたものであり、表１に示される非磁性薄膜
と組み合せた。
y Ｎ3 Ｏｗにて、表１に示されるように、Ｍ、ｘ、ｙお
よびｗを変えたものであり、表１に示される非磁性薄膜
と組み合せた。
【０１４１】
【表１】
【０１４２】
【表２】
【０１４３】サンプルNo. ４〜１９の軟磁性薄膜のＦｅ
（１１０）ピークに対するＦｅ（２００）ピークの相対
強度比は、１〜１０程度であり、電子線回折パターンか
らも（１００）配向が認められた。また、本発明のサン
プルは、単層膜を用いた比較用サンプルに比べて、μi
およびＶP-Pの周波数特性が良好であった。また、サン
プルNo．４〜１９は、耐食性も良好であった。
（１１０）ピークに対するＦｅ（２００）ピークの相対
強度比は、１〜１０程度であり、電子線回折パターンか
らも（１００）配向が認められた。また、本発明のサン
プルは、単層膜を用いた比較用サンプルに比べて、μi
およびＶP-Pの周波数特性が良好であった。また、サン
プルNo．４〜１９は、耐食性も良好であった。
【０１４４】なお、このほか、前記組成式においてＭが
異なる各サンプル、軟磁性薄膜の積層数や膜厚が異なる
各サンプル、非磁性薄膜が異なる各サンプルを製造した
ところ同等の結果が得られた。
異なる各サンプル、軟磁性薄膜の積層数や膜厚が異なる
各サンプル、非磁性薄膜が異なる各サンプルを製造した
ところ同等の結果が得られた。
【０１４５】実施例３ 図４に示されるように、ギャップ部対向面にコアより飽
和磁束密度Ｂs が低い低飽和磁束密度合金薄膜６が形成
されている第１コア１と、軟磁性多層膜４が形成されて
いる第２コア２とをギャップ５を介して接合一体化し、
ＥＤＧ型のメタル・イン・ギャップ型磁気ヘッドを製造
した。そして、実施例１と同様の測定を行ったところ、
同等の結果が得られた。
和磁束密度Ｂs が低い低飽和磁束密度合金薄膜６が形成
されている第１コア１と、軟磁性多層膜４が形成されて
いる第２コア２とをギャップ５を介して接合一体化し、
ＥＤＧ型のメタル・イン・ギャップ型磁気ヘッドを製造
した。そして、実施例１と同様の測定を行ったところ、
同等の結果が得られた。
【０１４６】実施例４ 図５に示されるように、スライダ７上に順次、絶縁層８
１、下部磁極層９１、ギャップ層１０、絶縁層８３、コ
イル層１１、絶縁層８５、上部磁極層９５および保護層
１２を有する薄膜磁気ヘッドを製造した。この場合、各
層の形成には、スパッタ法を用い、パターン形成には、
ドライエッチングを用いた。
１、下部磁極層９１、ギャップ層１０、絶縁層８３、コ
イル層１１、絶縁層８５、上部磁極層９５および保護層
１２を有する薄膜磁気ヘッドを製造した。この場合、各
層の形成には、スパッタ法を用い、パターン形成には、
ドライエッチングを用いた。
【０１４７】スライダ７には、Ａｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣを用
いた。絶縁層８１には、Ａｌ2 Ｏ3 を用い、膜厚は３０
μm とした。下部および上部磁極層９１、９５には、Ｆ
ｅ97 -x-y-wＭx Ｎｉy Ｎ3 Ｏｗにて、表３に示される膜
厚０．１μm の軟磁性薄膜と、膜厚０．０１μm の非磁
性薄膜とを交互にそれぞれ３０層積層した軟磁性多層膜
または膜厚３μm の単層の軟磁性薄膜を用いた。
いた。絶縁層８１には、Ａｌ2 Ｏ3 を用い、膜厚は３０
μm とした。下部および上部磁極層９１、９５には、Ｆ
ｅ97 -x-y-wＭx Ｎｉy Ｎ3 Ｏｗにて、表３に示される膜
厚０．１μm の軟磁性薄膜と、膜厚０．０１μm の非磁
性薄膜とを交互にそれぞれ３０層積層した軟磁性多層膜
または膜厚３μm の単層の軟磁性薄膜を用いた。
【０１４８】
【表３】
【０１４９】下部および上部磁極層９１、９５の直流で
の飽和磁束密度Ｂs 、周波数５０ Hz での保磁力Ｈc 、
周波数５MHz での初透磁率μi は表４に示されるとおり
である。なお、熱処理条件は、熱処理温度３５０℃、保
持時間６０分間とした。
の飽和磁束密度Ｂs 、周波数５０ Hz での保磁力Ｈc 、
周波数５MHz での初透磁率μi は表４に示されるとおり
である。なお、熱処理条件は、熱処理温度３５０℃、保
持時間６０分間とした。
【０１５０】ギャップ層１０には、ＳｉＯ2 を用い、膜
厚は０．２５μm とした。コイル層１１には、Ｃｕを用
い、図示のようにスパイラル状に形成した。絶縁層８
３、８５には、Ａｌ2 Ｏ3 を用いた。また、保護層１２
には、Ａｌ2 Ｏ3 を用い、膜厚は４０μm とした。
厚は０．２５μm とした。コイル層１１には、Ｃｕを用
い、図示のようにスパイラル状に形成した。絶縁層８
３、８５には、Ａｌ2 Ｏ3 を用いた。また、保護層１２
には、Ａｌ2 Ｏ3 を用い、膜厚は４０μm とした。
【０１５１】このように、薄膜磁気ヘッドサンプルNo.
２０〜No.３８を製造した。これらの各サンプルと、保
磁力が１５００ Oe のハードディスクとを用いて、実施
例１と同様の測定を行った。結果は表４に示されるとお
りである。
２０〜No.３８を製造した。これらの各サンプルと、保
磁力が１５００ Oe のハードディスクとを用いて、実施
例１と同様の測定を行った。結果は表４に示されるとお
りである。
【０１５２】
【表４】
【０１５３】また、サンプルNo. ２０、２１および２３
〜３８の下部および上部磁極層９１、９５の軟磁性薄膜
は、Ｘ線回折チャートをみたとき、Ｆｅ（１１０）ピー
クに対するＦｅ（２００）ピークの相対強度比が１〜１
０程度であり、電子線回折パターンからも（１００）配
向が認められた。これに対し、熱処理を行なわないとこ
ろがサンプルNo.２０と異なるサンプルNo．２２では、
その軟磁性薄膜のＦｅ（１１０）ピークに対するＦｅ
（２００）ピークの相対強度比は０であった。
〜３８の下部および上部磁極層９１、９５の軟磁性薄膜
は、Ｘ線回折チャートをみたとき、Ｆｅ（１１０）ピー
クに対するＦｅ（２００）ピークの相対強度比が１〜１
０程度であり、電子線回折パターンからも（１００）配
向が認められた。これに対し、熱処理を行なわないとこ
ろがサンプルNo.２０と異なるサンプルNo．２２では、
その軟磁性薄膜のＦｅ（１１０）ピークに対するＦｅ
（２００）ピークの相対強度比は０であった。
【０１５４】また、本発明のサンプルは、それぞれ、単
層膜を用いた比較用サンプルに比べて、μi およびＶ
P-P の周波数特性が良好であった。また、サンプルNo．
２０〜３８は、耐食性が良好であった。
層膜を用いた比較用サンプルに比べて、μi およびＶ
P-P の周波数特性が良好であった。また、サンプルNo．
２０〜３８は、耐食性が良好であった。
【０１５５】なお、このほか、前記組成式においてＭが
異なる各サンプル、軟磁性薄膜の積層数や膜厚が異なる
各サンプル、非磁性薄膜が異なる各サンプルを製造した
ところ同等の結果が得られた。
異なる各サンプル、軟磁性薄膜の積層数や膜厚が異なる
各サンプル、非磁性薄膜が異なる各サンプルを製造した
ところ同等の結果が得られた。
【０１５６】以上の結果から本発明の効果が明らかであ
る。
る。
【０１５７】
【発明の効果】本発明の軟磁性多層膜は、飽和磁束密度
Ｂs が高い。加えて、耐熱性が高く、特に（１００）配
向性が強いため、保磁力Ｈc が低く、透磁率μが高い、
優れた軟磁気特性を有する。また、単層の場合に比べ
て、透磁率μが高く、しかも周波数特性が良い。このた
め、本発明の磁気ヘッドは、オーバーライト特性や記録
・再生感度等が高く、周波数特性が良く、優れた電磁変
換特性を有する。
Ｂs が高い。加えて、耐熱性が高く、特に（１００）配
向性が強いため、保磁力Ｈc が低く、透磁率μが高い、
優れた軟磁気特性を有する。また、単層の場合に比べ
て、透磁率μが高く、しかも周波数特性が良い。このた
め、本発明の磁気ヘッドは、オーバーライト特性や記録
・再生感度等が高く、周波数特性が良く、優れた電磁変
換特性を有する。
【０１５８】そして、本発明の軟磁性多層薄膜は耐食性
や耐摩耗性に優れるため、信頼性の高い磁気ヘッドが実
現する。
や耐摩耗性に優れるため、信頼性の高い磁気ヘッドが実
現する。
【図１】本発明の軟磁性多層膜の１例を示す断面面であ
る。
る。
【図２】本発明のＭＩＧ型磁気ヘッドの１例を示す部分
断面図である。
断面図である。
【図３】本発明のＭＩＧ型磁気ヘッドの１例を示す部分
断面図である。
断面図である。
【図４】本発明のＥＤＧ型のＭＩＧ型磁気ヘッドの１例
を示す部分断面図である。
を示す部分断面図である。
【図５】本発明の薄膜磁気ヘッドの１例を示す部分断面
図である。
図である。
【図６】本発明の軟磁性多層膜の軟磁性薄膜のＸ線回折
チャートを示すグラフである。
チャートを示すグラフである。
１ 第１コア ２ 第２コア ３ 溶着ガラス ４ 軟磁性多層膜 ４１ 軟磁性薄膜 ４３ 非磁性薄膜 ４５ 基体 ５、５１、５３ ギャップ ６ 低飽和磁束密度合金薄膜 ７ スライダ ８１、８３、８５ 絶縁層 ９１ 下部磁極層 ９５ 上部磁極層 １０ ギャップ層 １１ コイル層 １２ 保護層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｆ 1/147 Ｈ０１Ｆ 1/14 Ｂ
Claims (9)
- 【請求項１】 下記式で表わされる原子比組成を有する
軟磁性薄膜を非磁性薄膜を介して積層した後、２００〜
７００℃の温度で熱処理を行なって得られた、下記式で
表わされる原子比組成を有し、Ｘ線回折にて、Ｆｅ（１
１０）ピークに対するＦｅ（２００）ピークの相対強度
比が１／３以上である軟磁性薄膜を非磁性薄膜を介して
積層したことを特徴とする軟磁性多層膜。 式 Ｆｅ100-x-y-z Ｍx Ｎｉy Ｎz （上式においてＭは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、
Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、ＭｎおよびＢから選
ばれる１種以上であり、０．１≦ｘ≦１５、０≦ｙ≦１
０、０．１≦ｚ≦１５である。） - 【請求項２】 下記式で表わされる原子比組成を有する
軟磁性薄膜を非磁性薄膜を介して積層した後、２００〜
７００℃の温度で熱処理を行なって得られた、下記式で
表わされる原子比組成を有し、電子線回折にてＦｅ（２
００）面配向を持つ軟磁性薄膜を非磁性薄膜を介して積
層したことを特徴とする軟磁性多層膜。 式 Ｆｅ100-x-y-z Ｍx Ｎｉy Ｎz （上式においてＭは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、
Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、ＭｎおよびＢから選
ばれる１種以上であり、０．１≦ｘ≦１５、０≦ｙ≦１
０、０．１≦ｚ≦１５である。） - 【請求項３】 下記式で表わされる原子比組成を有する
軟磁性薄膜を非磁性薄膜を介して積層した請求項１また
は２の軟磁性多層膜。 式 Ｆｅ100-x-y-z Ｍx Ｎｉy Ｎz （上式においてＭは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、
Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、ＭｎおよびＢから選
ばれる１種以上であり、８≦ｘ≦１４、０≦ｙ≦１０，
２≦ｚ≦４である。） - 【請求項４】 前記非磁性薄膜は、Ｃ、Ｎおよび０から
選ばれる１種以上を含有する薄膜である請求項１ないし
３のいずれかに記載の軟磁性多層膜。 - 【請求項５】 飽和磁束密度Ｂs が１４０００Ｇ以上で
あり、保磁力Ｈc が２ Oe 以下である請求項１ないし４
のいずれかに記載の軟磁性多層膜。 - 【請求項６】 一対のコア間に、請求項１ないし５のい
ずれかに記載の軟磁性多層膜を有することを特徴とする
磁気ヘッド。 - 【請求項７】 前記一対のコアを作業温度Ｔｗが４５０
〜７００℃の溶着ガラスにより溶着一体化した請求項６
に記載の磁気ヘッド。 - 【請求項８】 上部磁極層と、下部磁極層と、保護層と
を有する薄膜磁気ヘッドであって、 前記上部磁極層および下部磁極層が、請求項１ないし５
のいずれかに記載の軟磁性多層膜で形成されていること
を特徴とする磁気ヘッド。 - 【請求項９】 基板上に形成された請求項１ないし５の
いずれかに記載の軟磁性多層膜で磁気回路が形成されて
いることを特徴とする磁気ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2413691A JP3296829B2 (ja) | 1991-01-24 | 1991-01-24 | 軟磁性多層膜および磁気ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2413691A JP3296829B2 (ja) | 1991-01-24 | 1991-01-24 | 軟磁性多層膜および磁気ヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04240704A JPH04240704A (ja) | 1992-08-28 |
| JP3296829B2 true JP3296829B2 (ja) | 2002-07-02 |
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ID=12129904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2413691A Expired - Fee Related JP3296829B2 (ja) | 1991-01-24 | 1991-01-24 | 軟磁性多層膜および磁気ヘッド |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3296829B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6902826B1 (en) | 2000-08-18 | 2005-06-07 | International Business Machines Corporation | High moment films with sub-monolayer nanolaminations retaining magnetic anisotropy after hard axis annealing |
-
1991
- 1991-01-24 JP JP2413691A patent/JP3296829B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04240704A (ja) | 1992-08-28 |
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