JPH03183743A - 軟磁性膜 - Google Patents
軟磁性膜Info
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- JPH03183743A JPH03183743A JP32057389A JP32057389A JPH03183743A JP H03183743 A JPH03183743 A JP H03183743A JP 32057389 A JP32057389 A JP 32057389A JP 32057389 A JP32057389 A JP 32057389A JP H03183743 A JPH03183743 A JP H03183743A
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- atomic
- magnetic
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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。
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、薄膜磁気ヘッドの磁性コア等に通用して好適
な軟磁性膜に関するものである。
な軟磁性膜に関するものである。
本発明は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕからなる４元系合金
において、各構成元素の組成範囲を特定することで、良
好な軟磁気特性を実現しようとするものである。
において、各構成元素の組成範囲を特定することで、良
好な軟磁気特性を実現しようとするものである。
いわゆるハードディスクに対して記録再生を行う薄膜磁
気ヘッド等において、閉磁路を構成する磁性コアの材料
としては、これまでパーマロイ（ＦｅＮｉ合金）が主に
使用されている。
気ヘッド等において、閉磁路を構成する磁性コアの材料
としては、これまでパーマロイ（ＦｅＮｉ合金）が主に
使用されている。
これは、前記パーマロイが軟磁気特性に優れること、異
方性を制御し易いこと等の理由による。
方性を制御し易いこと等の理由による。
ところで、磁気記録の分野において高密度化が進められ
ていることは周知の事実であって、これに呼応して前記
薄膜磁気ヘッドに対しても高性能化が要求されるのは当
然である。
ていることは周知の事実であって、これに呼応して前記
薄膜磁気ヘッドに対しても高性能化が要求されるのは当
然である。
例えば、記録の高密度化に伴って磁気記録媒体の高保磁
力化が進み、したがって薄膜磁気ヘッドに用いられる軟
磁性膜には高飽和磁束密度を有することが望まれる。同
時に、軟磁気特性に優れること、すなわち低保磁力であ
ることが必要であることは言うまでもない。
力化が進み、したがって薄膜磁気ヘッドに用いられる軟
磁性膜には高飽和磁束密度を有することが望まれる。同
時に、軟磁気特性に優れること、すなわち低保磁力であ
ることが必要であることは言うまでもない。
これまで、磁気ヘッドに使用する軟磁性材料については
各方面で研究が進められており、実際センダストやアモ
ルファス合金のように１０にガウス以上の高飽和磁束密
度を有する軟磁性膜や、これらを上回る特性を有する軟
磁性膜等も開発されている。
各方面で研究が進められており、実際センダストやアモ
ルファス合金のように１０にガウス以上の高飽和磁束密
度を有する軟磁性膜や、これらを上回る特性を有する軟
磁性膜等も開発されている。
〔発明が解決しようとする課Ｂ］
しかしながら、これら軟磁性膜はいずれも異方性のコン
トロールが難しく、例えばハードディスクに対して記録
再生を行う薄膜磁気ヘッドに用いる軟磁性膜としては不
適当である。一般に、薄膜磁気ヘッドにおいては、軟磁
性膜に単軸磁気異方性を付与し、磁化容易軸を記録媒体
のトラック幅方向に向け、磁化困難軸を励磁方向とし、
磁化回転による磁化反転を行わせ高周波数領域での透磁
率を大きくする必要がある。
トロールが難しく、例えばハードディスクに対して記録
再生を行う薄膜磁気ヘッドに用いる軟磁性膜としては不
適当である。一般に、薄膜磁気ヘッドにおいては、軟磁
性膜に単軸磁気異方性を付与し、磁化容易軸を記録媒体
のトラック幅方向に向け、磁化困難軸を励磁方向とし、
磁化回転による磁化反転を行わせ高周波数領域での透磁
率を大きくする必要がある。
そこで本発明は、上述の従来の実情に鑑みて提案された
ものであって、異方性のコントロールが容易で、しかも
低保磁力、高飽和磁束密度を有する軟磁性膜を提供する
ことを目的とする。
ものであって、異方性のコントロールが容易で、しかも
低保磁力、高飽和磁束密度を有する軟磁性膜を提供する
ことを目的とする。
本発明者等は、前述の目的を達成せんものと鋭意研究を
重ねた結果、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕからなる４元合金
が面心立方構造を有し異方性のコントロールが容易であ
ること、組成を特定することでパーマロイを大きく上回
る軟磁気特性が達成されること、を見出すに至った。
重ねた結果、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕからなる４元合金
が面心立方構造を有し異方性のコントロールが容易であ
ること、組成を特定することでパーマロイを大きく上回
る軟磁気特性が達成されること、を見出すに至った。
本発明は、かかる知見に基づいて充放されたものであっ
て、（Ｆｅ、Ｃｏ）、Ｎｉ、ＣｕｔなるＡｌ１或を有し
、組成範囲が、 ４０原子％≦ｘ≦８０原子％ １５原子％≦ｙ≦５０原子％ ５原子％≦ｚ≦３０原子％ であり、（Ｆｅ、Ｃｏ）中に占めるＣｏの割合が３０〜
８０原子％であることを特徴とするものである。
て、（Ｆｅ、Ｃｏ）、Ｎｉ、ＣｕｔなるＡｌ１或を有し
、組成範囲が、 ４０原子％≦ｘ≦８０原子％ １５原子％≦ｙ≦５０原子％ ５原子％≦ｚ≦３０原子％ であり、（Ｆｅ、Ｃｏ）中に占めるＣｏの割合が３０〜
８０原子％であることを特徴とするものである。
すなわち、本発明の軟磁性膜をさらに一般式化すれば、
（Ｆ ｅ Ｈ，、＠ＣｏｓＬＮ １ ｙＣＩＪｇ４０原
子％≦ｘ≦８０原子％ １５原子％≦ｙ≦５０原子％ ５原子％≦ｚ≦３０原子％ ０．３≦ｍ≦０．８ ということになる。
子％≦ｘ≦８０原子％ １５原子％≦ｙ≦５０原子％ ５原子％≦ｚ≦３０原子％ ０．３≦ｍ≦０．８ ということになる。
前述の組成範囲は、軟磁気特性を考慮して決められたも
ので、これを外れるとＩ （Ｏｅ）以下の低保磁力や１
０にガウス以上の高飽和磁束密度を達成することができ
ない。
ので、これを外れるとＩ （Ｏｅ）以下の低保磁力や１
０にガウス以上の高飽和磁束密度を達成することができ
ない。
なお、本発明の軟磁性膜には、前記４元合金の他に添加
元素が加えられていてもよい。添加元素の種類は問わな
いが、例示するならばＭｎ、５ｔＣｒ、Ｎｂ等である。
元素が加えられていてもよい。添加元素の種類は問わな
いが、例示するならばＭｎ、５ｔＣｒ、Ｎｂ等である。
ただし、これら添加元素をあまり多量に加えると飽和磁
束密度が低下する傾向にあるので添加量には自ずと上限
があるが、通常はｌＯ原子％以下であれば問題はない。
束密度が低下する傾向にあるので添加量には自ずと上限
があるが、通常はｌＯ原子％以下であれば問題はない。
本発明の軟磁性膜は、スパッタリング等のいわゆる気相
メツキ技術によって成膜され、薄膜磁気ヘッドの磁性コ
アとされる。成膜に際して、膜厚は０．３μｍ以上とす
ればよい、また、スパッタリングは、予め各原子の割合
が前述の範囲となるように調製された合金ターゲットを
用いて行ってもよいし、各原子のターゲットを個別に用
意し、その面積や印加出力等を調整して組成をコントロ
ールするようにして行ってもよい、特に前者の方法を採
用した場合、ターゲット組成とＭ＆ｌｌ戒の間の＆ｌＩ
戚ズレは各原子共１％以下程度であり、はとんど一致す
ることから例えば大量生産するうえで好適である。
メツキ技術によって成膜され、薄膜磁気ヘッドの磁性コ
アとされる。成膜に際して、膜厚は０．３μｍ以上とす
ればよい、また、スパッタリングは、予め各原子の割合
が前述の範囲となるように調製された合金ターゲットを
用いて行ってもよいし、各原子のターゲットを個別に用
意し、その面積や印加出力等を調整して組成をコントロ
ールするようにして行ってもよい、特に前者の方法を採
用した場合、ターゲット組成とＭ＆ｌｌ戒の間の＆ｌＩ
戚ズレは各原子共１％以下程度であり、はとんど一致す
ることから例えば大量生産するうえで好適である。
［実施例〕
以下、本発明を具体的な実験結果に基づいて説明する。
１３０東上
本実験例では、Ｎｉ、ＣｕとＦｅ−Ｇｏの擬似３元系で
薄膜磁性材料をｔｃｌｌｌ、その軟磁気特性（保磁力及
び飽和磁束密度）の最適範囲を検討した。
薄膜磁性材料をｔｃｌｌｌ、その軟磁気特性（保磁力及
び飽和磁束密度）の最適範囲を検討した。
成膜に際してはスパッタリング法を採用したが、スパッ
タリング条件は下記の通りである。
タリング条件は下記の通りである。
スパッタリング条件
ＲＦマグネトロンスパッタリング
ターゲット：合金ターゲット（直径１００ｍｍ）到達真
空度： ２．０Ｘ１０−”Ｔｏｒｒ投入電力 ：
３００Ｗ Ａｒガス圧： ２ ｍＴｏｒｒ 前記条件でガラス基板上に膜厚１μｍとなるように成膜
し、これを試料とした。また、試料の膜組成は、ターゲ
ットの組成とほぼ一致していた。
空度： ２．０Ｘ１０−”Ｔｏｒｒ投入電力 ：
３００Ｗ Ａｒガス圧： ２ ｍＴｏｒｒ 前記条件でガラス基板上に膜厚１μｍとなるように成膜
し、これを試料とした。また、試料の膜組成は、ターゲ
ットの組成とほぼ一致していた。
軟磁気特性は、保磁力Ｈｃと飽和磁束密度Ｂｓを測定す
ることで評価した。なお、保磁力Ｈｃは、Ｂ−Ｈループ
トレーサにより測定し〔単位：エルステッド、（Ｏｅ）
）、飽和磁束密度Ｂｓは振動試料型磁力計（ＶＳＭ）に
より測定〔単位：キロガウス、（ｋＧ） ） した。
ることで評価した。なお、保磁力Ｈｃは、Ｂ−Ｈループ
トレーサにより測定し〔単位：エルステッド、（Ｏｅ）
）、飽和磁束密度Ｂｓは振動試料型磁力計（ＶＳＭ）に
より測定〔単位：キロガウス、（ｋＧ） ） した。
第１図はＦｅｅ、ｔＣｏｅ、ｓとＮｉ、Ｃｕの擬似３元
系における等保磁力線を示す擬似３元組成図であり、第
２図はＦｅ、、、Ｃｏ、、、とＮｉ、Ｃｕの擬似３元系
における等保磁力線を示す擬似３元組成図、第３図はＦ
ｅ、、、Ｃｏ、１とＮｉ、Ｃｕの擬似３元系における等
保磁力線を示す擬似３元組成図、第４図はＦ ｅｏ、ｔ
ｃ Ｏｏ、ｌとＮｉ、Ｃｕの擬似３元系における等保磁
力線を示す擬似３元組成図である。各図面において、等
保磁力線上の数値は、当該等保磁力線上における保磁力
Ｈｃの値を示すもので、単位はエルステッド（Ｏｅ）で
ある、また、直線ａ〜直ｗＡｄは飽和磁束密度Ｂｓを示
すものであり、直線ａは飽和磁束密度Ｂ Ｓ ＝１０ｋ
Ｇのラインを、直線すは飽和磁束密度Ｂ Ｓ ＝１２ｋ
Ｇのラインを、直ｖＡｃは飽和磁束密度Ｂ Ｓ ＝１４
ｋＧのラインを、直線ｄは飽和磁束密度Ｂ ｓ ＝１６
ｋＧのラインをそれぞれ表す。
系における等保磁力線を示す擬似３元組成図であり、第
２図はＦｅ、、、Ｃｏ、、、とＮｉ、Ｃｕの擬似３元系
における等保磁力線を示す擬似３元組成図、第３図はＦ
ｅ、、、Ｃｏ、１とＮｉ、Ｃｕの擬似３元系における等
保磁力線を示す擬似３元組成図、第４図はＦ ｅｏ、ｔ
ｃ Ｏｏ、ｌとＮｉ、Ｃｕの擬似３元系における等保磁
力線を示す擬似３元組成図である。各図面において、等
保磁力線上の数値は、当該等保磁力線上における保磁力
Ｈｃの値を示すもので、単位はエルステッド（Ｏｅ）で
ある、また、直線ａ〜直ｗＡｄは飽和磁束密度Ｂｓを示
すものであり、直線ａは飽和磁束密度Ｂ Ｓ ＝１０ｋ
Ｇのラインを、直線すは飽和磁束密度Ｂ Ｓ ＝１２ｋ
Ｇのラインを、直ｖＡｃは飽和磁束密度Ｂ Ｓ ＝１４
ｋＧのラインを、直線ｄは飽和磁束密度Ｂ ｓ ＝１６
ｋＧのラインをそれぞれ表す。
いずれの図面を見ても、Ｎｉを１５〜５０原子％、Ｃｕ
を５〜３０原子％とすることで、保磁力Ｈｃ １ （Ｏ
ｅ）以下の軟磁性が達成され、１０ｋＧ以上の高い飽和
磁束密度が得られていることがわか実１刺４え 実験例１での結果をもとに代表的なサンプルを作製し、
同条件で作製したパーマロイと特性を比較し、さらに熱
処理による影響を調べた。サンプルにおけるスパッタリ
ング条件は、実験例１と同様であり、ガラス基板上に膜
厚１μｍの４元合金膜を成膜した。
を５〜３０原子％とすることで、保磁力Ｈｃ １ （Ｏ
ｅ）以下の軟磁性が達成され、１０ｋＧ以上の高い飽和
磁束密度が得られていることがわか実１刺４え 実験例１での結果をもとに代表的なサンプルを作製し、
同条件で作製したパーマロイと特性を比較し、さらに熱
処理による影響を調べた。サンプルにおけるスパッタリ
ング条件は、実験例１と同様であり、ガラス基板上に膜
厚１μｍの４元合金膜を成膜した。
使用したターゲットの組成は、
ＦｅｇｓＣｏｔｓＮｉ４ｅＣｕ＋ｅ（数値は原子％）で
あり、得られた膜＆ＩＩ或の分析結果は、Ｆ ｅｚａ、
、ｃ Ｏ！Ｓ、ｌＩＮ ｉａｏ、ｚｃｕ＋ｅ、＋ （数
値は原子％） であった。
あり、得られた膜＆ＩＩ或の分析結果は、Ｆ ｅｚａ、
、ｃ Ｏ！Ｓ、ｌＩＮ ｉａｏ、ｚｃｕ＋ｅ、＋ （数
値は原子％） であった。
作製したサンプルの磁化曲線を第５図に示す。
保磁力Ｈｃは０．１６ （Ｏｅ）、飽和磁束密度Ｂｓは
１３ｋＧである。
１３ｋＧである。
これに対して、同条件で作製したパーマロイ膜（Ｆｅ＊
ｅＮＬ＊ （数値は原子％）〕の保磁力Ｈｃは２０ （
Ｏｅ）、飽和磁束密度Ｂｓは９．８ ｋ Ｇであり、本
発明を適用したサンプルが軟磁気特性の点で大幅に優れ
ていることがわかった。
ｅＮＬ＊ （数値は原子％）〕の保磁力Ｈｃは２０ （
Ｏｅ）、飽和磁束密度Ｂｓは９．８ ｋ Ｇであり、本
発明を適用したサンプルが軟磁気特性の点で大幅に優れ
ていることがわかった。
次に、サンプルを真空中で３００℃、１時間アニール処
理し、スパッタしたままの状態での保磁力Ｈｅと熱処理
後の保磁力Ｈｃを比較した。その結果、スパッタしたま
まの状態での保磁力Ｈｃは０、１６ （Ｏｅ）、熱処理
後の保磁力Ｈｃは０．２１ （Ｏｅ）であり、３００℃
程度の熱処理では特性の劣化は認められなかった。
理し、スパッタしたままの状態での保磁力Ｈｅと熱処理
後の保磁力Ｈｃを比較した。その結果、スパッタしたま
まの状態での保磁力Ｈｃは０、１６ （Ｏｅ）、熱処理
後の保磁力Ｈｃは０．２１ （Ｏｅ）であり、３００℃
程度の熱処理では特性の劣化は認められなかった。
実ｌむ４よ
本実験例では、上述の系にＭｎ、Ｓｉ、Ｃｒ。
Ｎｂの添加を行い、同条件でサンプルを作製して添加元
素の影響について調べた。
素の影響について調べた。
各サンプルの組成並びに保磁力Ｈｃを火袋に示す。
（以下余白）
この表より明らかなように、いずれの添加元素の場合に
も軟磁性に大きな変化はない。
も軟磁性に大きな変化はない。
（発明の効果〕
以上の説明からも明らかなように、本発明においては、
Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕからなる４元合金の組成範囲を
特定しているので、低保磁力及び高飽和磁束密度を同時
に遠戚することができ、パーマロイを大幅に上回る軟磁
気特性を有する軟磁性膜を提供することが可能である。
Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕからなる４元合金の組成範囲を
特定しているので、低保磁力及び高飽和磁束密度を同時
に遠戚することができ、パーマロイを大幅に上回る軟磁
気特性を有する軟磁性膜を提供することが可能である。
また、本発明の軟磁性膜は、面心立方構造を有するため
、異方性のコントロールも容易であり、例えはハードデ
ィスクに対して記録再生を行う薄膜磁気ヘッドの磁性コ
ア材等として有用である。
、異方性のコントロールも容易であり、例えはハードデ
ィスクに対して記録再生を行う薄膜磁気ヘッドの磁性コ
ア材等として有用である。
第１図はＦｅｏ、７Ｃｏｏ、ｉとＮｉ、Ｃｕの擬似３元
系における等保ｔＢ力線を示す擬似３元組成図であり、
第２図はＦｅｏ、５Ｃｏｏ、ｓとＮｉ、Ｃｕの擬似３元
系における等保磁力線を示す擬似３元組成図、第３図は
Ｆｅ ６１ＣｏＯ−７とＮｉ、Ｃｕの擬似３元系におけ
る等保磁力線を示す擬似３元組成図、第４図は）”ｅ６
．ｚＣ０６，ｅとＮｉ、Ｃｕの擬似３元系における等保
磁力線を示す擬似３元組成図である。 第５図は本発明を通用した代表的なサンプルの磁化曲線
を示す特性図である。
系における等保ｔＢ力線を示す擬似３元組成図であり、
第２図はＦｅｏ、５Ｃｏｏ、ｓとＮｉ、Ｃｕの擬似３元
系における等保磁力線を示す擬似３元組成図、第３図は
Ｆｅ ６１ＣｏＯ−７とＮｉ、Ｃｕの擬似３元系におけ
る等保磁力線を示す擬似３元組成図、第４図は）”ｅ６
．ｚＣ０６，ｅとＮｉ、Ｃｕの擬似３元系における等保
磁力線を示す擬似３元組成図である。 第５図は本発明を通用した代表的なサンプルの磁化曲線
を示す特性図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （Ｆｅ，Ｃｏ）＿ｘＮｉ＿ｙＣｕ＿ｚなる組成を有し、
組成範囲が、 ４０原子％≦ｘ≦８０原子％ １５原子％≦ｙ≦５０原子％ ５原子％≦ｚ≦３０原子％ であり、（Ｆｅ，Ｃｏ）中に占めるＣｏの割合が３０〜
８０原子％であることを特徴とする軟磁性膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1320573A JP2979557B2 (ja) | 1989-12-12 | 1989-12-12 | 軟磁性膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1320573A JP2979557B2 (ja) | 1989-12-12 | 1989-12-12 | 軟磁性膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03183743A true JPH03183743A (ja) | 1991-08-09 |
| JP2979557B2 JP2979557B2 (ja) | 1999-11-15 |
Family
ID=18122944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1320573A Expired - Fee Related JP2979557B2 (ja) | 1989-12-12 | 1989-12-12 | 軟磁性膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2979557B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118497632A (zh) * | 2024-07-17 | 2024-08-16 | 上海镭镆科技有限公司 | 一种注塑模具用铁基高导热中熵合金及其3d打印的方法 |
-
1989
- 1989-12-12 JP JP1320573A patent/JP2979557B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118497632A (zh) * | 2024-07-17 | 2024-08-16 | 上海镭镆科技有限公司 | 一种注塑模具用铁基高导热中熵合金及其3d打印的方法 |
| CN118497632B (zh) * | 2024-07-17 | 2024-10-29 | 上海镭镆科技有限公司 | 一种注塑模具用铁基高导热中熵合金及其3d打印的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2979557B2 (ja) | 1999-11-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |