JPH03270204A - 磁性合金 - Google Patents

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、高密度磁気記録用の磁気ヘッドに適する磁性
合金に関する。

（従来の技術） 近年、磁気記録の高密度化や広帯域化の必要性が高まり
、磁気記録媒体に高い抗磁力を有する磁性材料を使用し
て記録トラック幅を狭くすることにより、高密度磁気記
録再生を実現している。そして、この高い抗磁力をもつ
磁気記録媒体に記録再生するするための磁気ヘッド材料
として、飽和磁束密度Ｂｓの高い磁、性合金が必要とさ
れており、センダスト合金やＣｏ−Ｚｒ系非晶質合金等
をコアの一部または全部に使用した磁気ヘッドが提案さ
れている。

然しなから、磁気記録媒体の高抗磁力化が一段と進み、
磁気記録媒体の抗磁力が２００００　ｅ以上になると、
センダスト合金やＣｏ−Ｚｒ系非晶質合金を使用した磁
気ヘッドでは良好な磁気記録再生が困難になった。

又、磁気記録媒体の長手方向ではなく、厚さ方向に磁化
して記録する垂直磁化記録方式も提案されているが、こ
の垂直磁化記録方式を良好に行うには、磁気ヘッドの主
磁極の先端部の厚さを０．５μｍ以下にする必要があり
、比較的抗磁力の低い磁気記録媒体に記録するにも、高
い飽和磁束密度を持つ磁気ヘッド用磁性合金が必要にな
る。

そして、センダスト合金やＣｏ−Ｚｒ系非晶質合金より
も飽和磁束密度Ｂｓの高い磁性合金として、窒化鉄やＦ
ｅ−８ｉ系合金等の鉄を主成分とした磁性合金が知られ
ている。

（発明が解決しようとする課題） ところが、従来より知られている、これらの高Ｂｓ磁性
合金は保磁力Ｈｅが大きく、そのままでは磁気ヘッドの
材料としては不十分であるので、センダスト合金やパー
マロイ等の保磁力の小さい磁性材料を層間膜として使用
した多層構造の磁気ヘッドが提案されている。

然しなから、多層構造にするには工数やコストがかかり
、信頼性を保つのも難しいという問題点があった。特に
、数μｍ以上の膜厚にする為には、場合によっては１０
０層以上の多層構造にする必要があり、使用範囲も限ら
れていた。

この問題点を解決するために、本発明穴等はＦｅ−Ｎ−
０合金によって、多層構造にしない単層でも高飽和磁束
密度を有し、さらに低保磁力である磁性合金が得られる
ことを提案したが、熱安定性の面から、ガラスモールド
工程には適さないという問題点があった。

そこで、本発明は、多層構造にしなくても高飽和磁束密
度を持ち、保磁力が小さく、熱安定性に優れた磁性合金
を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記の課題を解決するためになされたものであ
り、 Ｆｅｖ　ＮＷ　ＯＸ　Ｒｅｙなる組成式で表され、ｖ、
ｗ、ｘ、ｙで示される原子％は ｌ≦Ｗ≦２０１≦ｘ≦１０ ０．５≦ｙ≦６ ｖ　＋ｗ＋　ｘ　＋　ｙ　＝１００ なる関係を有する磁性合金を提供するものである。

（実施例） 本発明になる磁性合金の製造装置の一実施例を第１図に
示す。

一対のターゲット５．５は鉄（Ｆｅ）とレニウム（Ｒｅ
）の合金ターゲットか、或いは適当な凹部を設けた純鉄
のターゲットの凹部にチップ状のＲｅをはめ込んた複合
ターゲットである。このターゲット５．５はターゲット
ホルダ９によって支えられており、このターゲット５と
ターゲットホルダ９には、直流電源１３よりマイナス電
位が印加され、更にこのターゲットホルダ９の周囲には
シールド４が取り付けである。

又、このターゲットホルダリの内部には、両ターゲット
５．５間にプラズマ１４を集束するための磁石６．６が
挿入され、かつターゲット５の表面の加熱を防ぐために
冷却水８が流入している。

そして、接地された真空槽１５の左右に、２個のターゲ
ットホルダ９が絶縁体７によって絶縁されて設けられて
いる。

又、この真空槽１５の上部より、窒素（Ｎ２）酸素（０
２）・アルゴン（Ａｒ）がそれぞれ流量計１〜３により
、所定の流量に調節されて導入されている。

なお、アルゴンはターゲット５をスパッタすると同時に
成膜する磁性合金膜中の窒素と酸素の量を調節するため
のものである。

そして、真空槽１５の下部には、基板ホルダ１２上に基
板１１が置かれ、不純物を防ぐためのシャッタ１０が基
板１１を覆っている。

このようなスパッタ装置において、直流電源１３により
、左右のターゲットホルダ９に支えられたターゲット５
．５の間にプラズマ１４を発生させると、ターゲット５
はマイナス電位であるので、プラズマ１４中のアルゴン
イオン（Ａｒ”）がターゲッット５に衝突し、ターゲッ
ト５の鉄原子及びＲｅ等の原子が飛び出す。

そして、ターゲット５から飛び出した鉄とＲｅの原子と
プラズマ中の窒素および酸素の原子または分子とが結合
して基板１１の上に成長していく。

なお、スパッタ開始後の数分間は、シャッタ１０を閉じ
て基板１１を覆うことにより、ターゲット５の表面の不
純物が基板１１の上に付かないようにし、その後でシャ
ッタ１０を開けるようにする。

そして、流量計１〜３にて窒素、酸素及びアルゴンの導
入量を調整することにより、所望の窒素及び酸素を含ん
だ’ｆ”　ｅｖ　ＮｗＯＸ　Ｒｅｙ合金を得ることがで
きる。

このようにして得たＦｅｖ　Ｎｗ　Ｏｘ　Ｒｅｙ合金の
窒素・酸素及びＲｅの含有量と、飽和磁束密度（Ｂｓ）
、保磁力（Ｈｃ）との関係を表に示す。

表 表は窒素・酸素及びＲｅの含有量と飽和磁束密度（Ｂｓ
）、保磁力（Ｈｃ）との関係を示すものであり、含有量
はＥＳＣＡ（Ｘ線光電子分光分析法）　、ＥＰＭＡ　（
Ｘ線マイクロアナライザ法）等による定量分析で原子％
で表しているが、±２０％程度の誤差が見込まれる。保
磁力は真空中での熱処理を行った時の値であり、熱処理
温度はここでは３００″′Ｃである。この内、試料番号
ｌはＦｅに窒素のみを含有させた時の結果であり、試料
番号２はＦｅにＲｅのみを含有させた時の結果である。

試料番号３〜８は、本発明の磁性合金である。

窒素の含有量が１原子％未満であると、顕著な窒素の効
果が見られずＨｃはほとんど低下しない。

また第４図に示したように、窒素の含有量が２０原子％
以下であると、Ｂｓが１０ｋ　０以上の磁性合金が得ら
れる。従って、窒素の含有量が１〜２０原子％更に好ま
しくは１−１ｏ原子％である時、高Ｂｓで低Ｈｅの磁性
合金が得られる。窒素含有量が１〜ｌＯ原子％の時はＢ
ｓが１５ｋＧ以上の磁性合金が得られる。

酸素の含有量が１原子％未満であると、顕著な酸素の効
果が見られず、磁気特性の改善がほとんど見られない。

また、酸素の含有量が１０原子％を越えるとＨｃの増大
が著しくなる。

従って、酸素の含有量が１〜１０原子％である時、高Ｂ
ｓで低Ｈｅの磁性合金が得られる。

第２図は、本発明になる磁性合金と従来例である窒化鉄
（ＦｅＮ）合金の、熱処理温度による保磁力（Ｈｅ）の
変化を示す。窒化鉄は、熱処理温度８００　’　ｃの時
は比較的Ｈｃは低いが、３００”ｃ以上にすると急激に
Ｈｅが増大する。これに対し本発明になる磁性合金は、
Ｈｃが小さく熱安定性にも優れていることが解る。ここ
でＲｅの含有量が０．５原子％未満であると、熱安定性
の向上に対する顕著な効果は見られず、６原子％を越え
ると大幅なりｓの低下とＨｅの増大が生じる。従って、
Ｒｅの含有量が０．５〜６原子％の時、高Ｂｓ・低Ｈｃ
で熱安定性にも優れた磁性合金を得ることができる。

また第３図は、膜厚を２μｍとした時の本発明になる磁
性合金の透磁率μと周波数の関係を示す。

本発明になる磁性合金は、透磁率が２５００以上と高く
、磁気ヘッドとして十分な再生効率が得られる。

また、主に耐蝕性及び耐摩耗性の向上を目的として、Ｂ
、Ｃ，ＡＩ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ。

Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ。

Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｓｂ。

Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ。

ｐｂを３原子％以下含有させることができる。

（発明の効果） 本発明は、以上のような組成の磁性合金とすることによ
り、高飽和磁束密度を有し、保磁力が小さく、透磁率が
大きく、更に熱安定性と耐蝕性に優れた磁気ヘッド等の
磁気デバイス用磁性合金が得られる。従って、本発明の
磁性合金を用いれば、高保磁力媒体への良好な記録再生
が行える他、高性能の薄膜磁気ヘッド等を作成すること
ができ、高密度な磁気記録再生が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明になる磁性合金を製造する装置の一実
施例であるスパッタ装置の概略図、第２図は、熱処理温
度によるＨｅの変化を表わす図、第３図は、透磁率μと
周波数の関係を示す図、第４図は、ＦｅＮ合金における
窒素含有量と飽和磁束密度（Ｂｓ）の関係を示す図であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　Ｆｅ＿ｖＮ＿ｗＯ＿ｘＲｅ＿ｙなる組成式で表されｖ
   ，ｗ，ｘ，ｙで示される原子％は １≦ｗ≦２０、１≦ｘ≦１０ ０．５≦ｙ≦６ ｖ＋ｗ＋ｘ＋ｙ＝１００ なる関係を有する磁性合金。