JPH02107737A - アモルファス軟磁性膜 - Google Patents

アモルファス軟磁性膜

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JPH02107737A
JPH02107737A JP26185988A JP26185988A JPH02107737A JP H02107737 A JPH02107737 A JP H02107737A JP 26185988 A JP26185988 A JP 26185988A JP 26185988 A JP26185988 A JP 26185988A JP H02107737 A JPH02107737 A JP H02107737A
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JP
Japan
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soft magnetic
amorphous soft
magnetic film
film
amorphous
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JP26185988A
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English (en)
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Katsuyuki Hironaka
克行 広中
Akie Watari
渡 章江
Akira Kamihira
上平 曉
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野) 本発明は、ハードディスク装置やVTR等の薄膜磁気ヘ
ッド等に使用されるアモルファス軟磁性膜に関する。
〔発明の概要〕
本発明は、コ1膜磁気へント等に使用されるアモルファ
ス軟磁性膜において、Co−Fe−P三元合金からなる
アモルファス軟磁性膜のPの一部あるいは全部をSnに
置き換えることによって、Co−Fe−Pアモルファス
軟磁性膜よりも、更に高飽和磁束密度を有し、且つ熱的
安定性及び耐食性に優れたアモルファス軟磁性膜を提供
できるようにしたものである。
〔従来の技術〕
薄膜磁気ヘッド用の磁性材料としては、パーマロイ、ア
モルファス材料等が知られている。しかし、中でも薄膜
磁気ヘッドの製造工程に有利な電気メツキ法で製造でき
る軟磁性膜は、現在のところパーマロイと、Co、 F
e、 Pからなるアモルファス材料(特公昭63−10
235号参照)だけである。
特に、Co−Fe−P三元合金からなるアモルファス軟
磁性膜は、先に本出願人に係る特願昭63−22021
0号にて開示したように磁歪が小さくパーマロイ(ハー
ドディスク用の薄膜磁気ヘッド等に使用される)、セン
ダス1−(VTR用磁気ヘッドに使用される)等をも凌
ぐ高飽和磁束密度及び高透磁率を有し、耐食性もパーマ
ロイと同等という優れた軟磁性材料である。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、Co−Fe−Pアモルファス軟磁性膜に
おいては、飽和磁束密度を高くするには膜中のPの濃度
を低くしなければならないが、実用上充分なだけの熱的
安定性及び耐食性を考慮に入れると飽和磁束密度Bsに
も限界があり、13kG程度が限度であった。
本発明は、上述の点に鑑み、Co−Fe−Pアモルファ
ス軟磁性膜よりも更に高飽和磁束密度を有し、熱的安定
性、耐食性に優れたアモルファス軟磁性膜を提供するも
のである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者らは、Co−Fe−Pアモルファス軟磁性膜の
Pの一部あるいは全部をSnに置き換えることにより、
さらに飽和磁束密度を高め、しかも熱的安定性、耐食性
の点でもより優れたアモルファス軟磁性膜となることを
新たに見出し、本発明に至ったものである。
すなわち、本発明のアモルファス軟磁性膜は、C0aF
ebSncPd(ただしa、  b、  C,(1は夫
々組成比を原子%として表している)なる組成式で示さ
れ、その組成範囲が 64≦ a+b  ≦86 0.5≦  b  ≦12 0.5≦  C≦36 0≦  d  ≦24 a +b + c + d = 100なる関係を満足
することを特徴とするものである。
本発明において特定される組成比はアモルファス軟磁性
膜の特性を最適化する観点から選ばれたものである。
まず、Co及びFeの組成比の和a+bが64未満の場
合には飽和磁束密度が8kG以下となるので好ましくな
い。またa+bが86よりも多くなるとアモルファスに
なるのが困Xltとなる。
Feの組成比すが0.5未満だと磁歪がf+、の大きな
値をもう、12より多くなると正の大きな値を持ち軟磁
気特性の劣化が激しくなる。
Snの組成比Cが36より多くなると飽和磁束密度が8
kG以下となる。
Pの組成比dが24より多くなると飽和磁束密度がfl
lkG以下となる。
尚、耐1¥耗性を向上させる目的で、上記Co−Fe5
n−Pアモルファス?J vll性膜及びCo−Fe−
3nアモル軟磁性膜にRu、 Cr、 Wから選ばれた
少なくとも1種をIO原子%以下含有せしめるを可とす
る。
(作用) 本発明のアモルファス軟磁性膜によれば、Co−FeP
アモルファス軟磁性膜よりも更に高飽和磁束密度Bsを
有し、飽和磁束密度BSが12kG〜15kGとなるよ
うな組成領域においても、実用に充分な熱的安定性及び
耐食性を有するものである。
〔実施例〕
以下、本発明のアモルファス軟磁性膜の実施例を説明す
る。
本発明に係るCo−Fe−5n−Pアモルファス軟磁性
膜及びCo−Fe−5nアモルファス軟磁性膜の各実施
例1〜15の磁気特性及び結晶化温度を第1表に示す。
なお、比較のために、Co−Fe−Pアモルファス軟磁
性膜による比較例1〜15についての磁気特性及び結晶
化温度も併せて示す。
飽和磁束密度Bsは試料振動磁束計(VSM)で測定し
、保磁力1icはB−Hループトレーサで測定し、透磁
率μは8の字コイル型透磁率計で測定した。
ル/11歪定数は軟磁性膜に外力を加えた時の異方性磁
界の変化から求めた。
測定試料の膜厚は3μmであり、組成分析はEPMAに
より行い、結晶化温度は示差熱分析(DTA) (昇温
速度5°C/m1n)により行った。
第1表から明らかなように、いずれの実施例(1〜15
)についても各対応する比較例(1〜15)であるCo
−Fe−Pアモルファス軟磁性膜よりも高い飽和磁束密
度Bsを有している。しかも、結晶化温度も実施例(1
〜15)は各対応する比較例(1〜15)よりも高く、
熱的安定性に優れている。
結晶化温度に関してみると、Co−Fe−Pアモルファ
ス軟磁性膜の場合、結晶化温度は320°C〜350°
Cであったが、Co−Fe−PにSnを添加していくに
従って結晶化温度は徐々に上昇し、Co、 Fe、 S
n三元からなるアモルファス軟磁性膜の結晶化温度は4
30°C〜470°Cになることが認められた。
一方、耐食性についても、1規定の食塩水中に1週間放
置するという方法で、パーマロイ(Nia+Fe+q)
+Co−Fe−Pアモルファス軟磁性膜(COaoFf
3sP+t)と、本実施例のSnを添加したCo−Fe
−5n−Pアモルファス軟磁性膜(Co、、oFe+5
nsP l g)を比較した。パーマロイ(Nia+F
e+、)では表面に灰色の錆及び赤錆が生じ、Co5o
Fe3P1=アモルファス軟磁性膜では表面にわずかに
赤錆が生じた。これに対して本実施例のCod。
Fe5SnsP I 2アモルファス軟磁性膜は、表面
が自己不働態化したらしく、表面の色がやや青みがかっ
ただけで依然として綺麗な金属光沢を有しており、明ら
かに耐食性が改善されいるこのとが認められた。
なお、熱的安定性はCo−Fe−5n−Pアモルファス
軟磁性膜よりCo−Fe−5nアモルファス軟磁性膜の
方が良い。また耐食性はGo−Fe−5nアモルファス
軟磁性膜よりCo−Fe−5n−Pアモルファス軟磁性
膜の方がよい。
次に本発明のCo−Fe−3n−P、 Co−Fe−3
nアモルファス軟磁性膜を電気メツキ法により製造する
場合の製法例を説明する。本発明のアモルファス軟磁性
膜を電気メツキ法で製造する場合、Snの析出量をコン
トロールできる条件に設定することが重要である。
先ず、Co−Fe−5n−Pアモルファス軟磁性膜の場
合は、約0.2〜2モル/lの2価のCoイオンと約0
.005〜0.3モル/lの2価のFeイオンと0.0
02〜0.2モル/lの2価のSnイオンと0.02〜
0.5モル/1の次亜リン酸塩とを主成分とする浴組成
よりなり、pH1が2.6〜4.2であり、浴温が30
°C〜60°Cである酸性メツキ浴に電流密度5〜20
A/dm2の電流を通じることによりメツキを行う。こ
こで重要なのはpllの調節である。pHが2.6より
小さい場合、Snが他の元素と比較すると著しく析出し
やす(なり、組成制御が困難となり軟磁性を示す様な上
記の組成に調節することが困難となる。またpHが4.
2より高い場合はPの析出が困難となるため、Co、 
Fe、 Sn、 Pを同時に析出させるためにはpll
−2,6〜4.2の範囲でなければならない。2価のS
nイオンは水溶液中で不安定であり、4価のSnイオン
になりやすく、さらに加水分解して沈澱を生じてしまう
。このメツキ浴の場合、還元剤である次亜リン酸塩を同
時に加えであるために2価のSnイオンは4価になるこ
ともなく安定である。
浴温か30°Cより低くなるとメンキ膜のストレスが大
きくなり、60°Cより高くなるとメツキ浴中の成分が
分解して沈澱してしまう。
電流密度が5A/dm2より小さくなるとメツキが困難
となり、20A/dm2より大きくなるとメツキ膜にく
もりが生じたり、Snが析出し過ぎたりして好ましくな
い。
実施例1 スパッタリングにより予め所定膜厚にCu膜を形成した
ガラス基板に下記の組成を有するメツキ浴中で電着を行
った。
スルファミン酸コバルト   0.5モル/lスルファ
ミン酸鉄      0,04モル/f!。
硫酸第1錫         0.01モル/!次亜リ
ン酸ナトリウム    0.1モル/lスルファミン酸
アンモニウム  30g/IL−アスコルビン酸   
   30g/乏上記メツキ浴のpiは3.0であった
。メツキ条件を浴温50°C8電流密度10A/dm2
としてCo−Fe−3nPアモルファス軟磁性膜を作成
した。
次に、Co−Fe−5nアモルファス軟磁性膜の場合は
、約0.2〜2モル/!の2価のCOイオンと約0.0
05〜0.3モル/1の2価のFeイオンと0.002
〜0.2モル/!の2価のSnイオンよりなり、pll
が2.6〜5゜0であり、浴温が30°C〜60°Cで
ある酸性メツキ浴に電流密度5〜20A/dm2の電流
を通じるごとによってメツキを行う。
このメツキ浴の場合、2価のSnイオンが不安定である
ため、加水分解を防ぐ目的でクエン酸ナトリウムなどを
添加する必要がある。
r)11が2.6より小さくなると、Snが析出し過ぎ
て組成制御が困難となり、5.0より大きくなるとFe
”が不安定となり好ましくない。
浴温か30“Cより低くなるとメツキ膜のス1〜レスが
大きくなり、60°Cより高くなるとメツキ浴中の成分
が分解して沈澱してしまう。
電流密度が3A/dm2より小さくなるとメツキが困難
となり、25A/dm”より大きくなるとSnが析出し
過ぎたりして好ましくない。
実施例2 スパッタリングにより予め所定膜厚にCu膜を形成した
ガラス基板に下記組成を有するメンキ浴中で電着を行っ
た。
スルファミン酸コバルト   0.5モル/lスルファ
ミン酸鉄      0.03モル/2硫酸第1錫  
       0.02モル/!クエン酸ナトリウム 
      50g//!スルファミン酸アンモニウム
  30g/4L−アスコルビン酸      30g
/P。
上記メツキ浴のpHは3.0であった。メツキ条件を浴
温40°C1電流密度10A/dm2としてCo−Fe
−5nアモルファス軟磁性膜を作成した。
向上例では本発明のCo−Fe−3n−Pアモルファス
軟磁性膜及びCo−Fe−5nアモルファス軟磁性膜を
薄膜磁気ヘッドの製造に適した電気メツキ法で製造する
場合について説明したが、その他スパッタリング法、蒸
着法などによっても製造可能であることは勿論である。
又、上述のCo−Fe−5n−Pアモルファス軟磁性膜
及びCo−Fe−5nアモルファス軟磁性膜に、Ru、
 Cr、 Wの中から少なくとも1種を10原子%以下
含有せしめればかかるアモルファス軟磁性膜の耐摩耗性
を向上させることができる。
〔発明の効果〕
本発明によるCo−Fj−3n−P四元合金及びCo−
Fe−5n三元合金からなるアモルファス軟磁性膜は、
従来のCo−Fe−P三元合金からなるアモルファス軟
磁性膜よりも高飽和磁束密度を有し、しかも優れた熱安
定性及び耐食性を有する。
これらの材料は薄膜磁気ヘッドの製造に適した電気メツ
キ法で製造することがでることは勿論、スパッタリング
法、蒸着法などでも製造可能である。
従って、このようなアモルファス軟磁性膜を用いて薄膜
磁気ヘッドを作成すれば、より高記録密度化が可能で、
しかも信顛性の高い磁気ヘッドを提供することができる

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 Co_aFe_bSn_cP_d(ただしa、b、c、
    dはそれぞれ組成比を原子%として表している)なる組
    成式で示され、その組成範囲が 64≦a+b≦86 0.5≦b≦12 0.5≦c≦36 0≦d≦24 a+b+c+d=100 なる関係を満足することを特徴とするアモルファス軟磁
    性膜。
JP26185988A 1988-10-18 1988-10-18 アモルファス軟磁性膜 Pending JPH02107737A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6855240B2 (en) 2000-08-09 2005-02-15 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. CoFe alloy film and process of making same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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