JPH0389502A - 磁性多層膜 - Google Patents
磁性多層膜Info
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- JPH0389502A JPH0389502A JP22687089A JP22687089A JPH0389502A JP H0389502 A JPH0389502 A JP H0389502A JP 22687089 A JP22687089 A JP 22687089A JP 22687089 A JP22687089 A JP 22687089A JP H0389502 A JPH0389502 A JP H0389502A
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- Thin Magnetic Films (AREA)
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、磁気記録用磁気ヘッドの磁極等に適する磁性
多層膜に関するものである。
多層膜に関するものである。
(従来の技術および発明が解決しようとする課題)近年
、コンピューター用リジッド磁気ディスク装置を始めと
して、フレキシブル磁気ディスク装置、磁気テープ装置
等の磁気記録装置の高密度化が進められている。磁気記
録の高密度化のためには、記録媒体の保磁力(He)を
大きくすることが不可欠である。一方、信号の記録を行
なう磁気ヘッドには、このような高保磁力媒体を十分に
磁化するため、高飽和磁束密度(Bs)を有する材料が
必要とされる。また、信号の再生時に記録媒体からの信
号磁界を効率良く集束するために、磁気ヘッド材料は良
好な軟磁特性を合わせ持つ必要がある。このような磁気
ヘッド材料として、従来酸化鉄フェライト(Bs−5k
Gauss)が広く用いられてきた。さらに、高Bsの
軟磁性材料としてNiFe合金(Bs−9kGauss
)、Fe5iA1合金(Bs−11kGauss)等の
合金系軟磁性薄膜が現在用いられているが、10000
e以上の高保磁力媒体に書き込むことは困難である。
、コンピューター用リジッド磁気ディスク装置を始めと
して、フレキシブル磁気ディスク装置、磁気テープ装置
等の磁気記録装置の高密度化が進められている。磁気記
録の高密度化のためには、記録媒体の保磁力(He)を
大きくすることが不可欠である。一方、信号の記録を行
なう磁気ヘッドには、このような高保磁力媒体を十分に
磁化するため、高飽和磁束密度(Bs)を有する材料が
必要とされる。また、信号の再生時に記録媒体からの信
号磁界を効率良く集束するために、磁気ヘッド材料は良
好な軟磁特性を合わせ持つ必要がある。このような磁気
ヘッド材料として、従来酸化鉄フェライト(Bs−5k
Gauss)が広く用いられてきた。さらに、高Bsの
軟磁性材料としてNiFe合金(Bs−9kGauss
)、Fe5iA1合金(Bs−11kGauss)等の
合金系軟磁性薄膜が現在用いられているが、10000
e以上の高保磁力媒体に書き込むことは困難である。
これら合金系以外の新しい高Bs軟磁性材料として、高
Bsを有するFeを非磁性の中間層材料と交互に積層し
て多層膜とすることによって軟磁気特性を得る、Fe/
C多層膜、Fe/5i02多層膜等のFe系多層膜が注
目され、広く研究されている(例えば、千田正勝他著:
電子情報通信学会技術報告、MR88−16(1988
年)17ページ、小林他著:ジャーナルオブアプライド
フイジツクス(Journal of Applied
Physics)、63巻(1988年)3203ペ
ージ)。しかし、これらの多層膜では中間層の非磁性体
によってBsが低下するという欠点がある。そこで、中
間層として強磁性体を用いたFe/Ni多層膜、Fe/
FeCo多層膜、Fe/NiFe多層膜(例えば、特開
昭64−39012号公報や、アイ・イー・イー・イー
トランザクションズオンマグネティクス、IEEE t
ransactions on magnetics)
、23巻(1987年)2746ページ)等が検討され
ている。中でもFe/NiFe多層膜は、中間層として
軟磁気特性に優れたNiFe合金を用いているため、磁
気ヘッド用高Bs軟磁性材料として特に優れた特性が期
待される。
Bsを有するFeを非磁性の中間層材料と交互に積層し
て多層膜とすることによって軟磁気特性を得る、Fe/
C多層膜、Fe/5i02多層膜等のFe系多層膜が注
目され、広く研究されている(例えば、千田正勝他著:
電子情報通信学会技術報告、MR88−16(1988
年)17ページ、小林他著:ジャーナルオブアプライド
フイジツクス(Journal of Applied
Physics)、63巻(1988年)3203ペ
ージ)。しかし、これらの多層膜では中間層の非磁性体
によってBsが低下するという欠点がある。そこで、中
間層として強磁性体を用いたFe/Ni多層膜、Fe/
FeCo多層膜、Fe/NiFe多層膜(例えば、特開
昭64−39012号公報や、アイ・イー・イー・イー
トランザクションズオンマグネティクス、IEEE t
ransactions on magnetics)
、23巻(1987年)2746ページ)等が検討され
ている。中でもFe/NiFe多層膜は、中間層として
軟磁気特性に優れたNiFe合金を用いているため、磁
気ヘッド用高Bs軟磁性材料として特に優れた特性が期
待される。
しかし、このような多層膜材料は積層する2つの材料の
膜厚比、積層周期等によってその特性が大きく変化する
ため、これらを最適化しなければ所定の特性が得られな
いといった課題があった。
膜厚比、積層周期等によってその特性が大きく変化する
ため、これらを最適化しなければ所定の特性が得られな
いといった課題があった。
本発明の目的は、高Bsで保磁力(Hc)、異方性磁界
(Hk)が小さい良好な軟磁気特性を有する磁性多層膜
を提供することにある。
(Hk)が小さい良好な軟磁気特性を有する磁性多層膜
を提供することにある。
(課題を解決するための手段)
本発明の磁性多層膜は、基板上にFeまたはFeを主成
分とする合金から成る第1の磁性層と、NiFe合金ま
たはNiFe合金を主成分とする合金から戊る第2の磁
性層とが交互に積層された繰り返しによる周期構造を有
する磁性多層膜において、積層の周期が50A以上20
OA以下であり、前記第1の磁性層が工周期に占める割
合が40%以上60%以下であることを特徴とする。
分とする合金から成る第1の磁性層と、NiFe合金ま
たはNiFe合金を主成分とする合金から戊る第2の磁
性層とが交互に積層された繰り返しによる周期構造を有
する磁性多層膜において、積層の周期が50A以上20
OA以下であり、前記第1の磁性層が工周期に占める割
合が40%以上60%以下であることを特徴とする。
以下、図面を参照して本発明をさらに詳細に説明する。
第1図は本発明の磁性多層膜の一例を示す部分断面構造
図である。基板1上に、FeまたはFeを主成分とする
強磁性層2とNiFeまたはNiFeを主成分とする強
磁性層3とが交互に積層された繰り返しによる周期構造
を有する。第1図では基板上にまずFe層を形威し、次
にNiFe層を形成し最後の層もNiFe層で終わるよ
うに記しであるが、本発明の磁性多層膜の特性はこれら
の層の積層順序には依らない。
図である。基板1上に、FeまたはFeを主成分とする
強磁性層2とNiFeまたはNiFeを主成分とする強
磁性層3とが交互に積層された繰り返しによる周期構造
を有する。第1図では基板上にまずFe層を形威し、次
にNiFe層を形成し最後の層もNiFe層で終わるよ
うに記しであるが、本発明の磁性多層膜の特性はこれら
の層の積層順序には依らない。
本発明に係わる基板1の材料にはガラス、Si、Al2
O3、TiC,SiC,Al2O3とTicとの焼結体
、フェライト等を用いることができ、また第1の強磁性
層2にはFeまたはFe−Co5Fe−Ni、 Fe−
Ti、 Fe−8i、 Fe−C等の強磁性合金、ある
いはこれらに添加物を加えたものを用いることができる
。また、本発明に係わる第2の強磁性層3の材料として
はNiFe合金、あるいはこれらに添加物を加えたもの
を用いることができる。
O3、TiC,SiC,Al2O3とTicとの焼結体
、フェライト等を用いることができ、また第1の強磁性
層2にはFeまたはFe−Co5Fe−Ni、 Fe−
Ti、 Fe−8i、 Fe−C等の強磁性合金、ある
いはこれらに添加物を加えたものを用いることができる
。また、本発明に係わる第2の強磁性層3の材料として
はNiFe合金、あるいはこれらに添加物を加えたもの
を用いることができる。
上記の第1の強磁性材料と第2の強磁性材料とを2基の
蒸発源を持つ真空蒸着装置、もしくは2基のターゲット
を持つスパッタリング装置で蒸発させ、2基の蒸発源の
シャッターを交互に開閉したり、あるいは基板を2基の
蒸発源上を交互に通過させることによって、基板上に2
種類の材料を交互に積層させることができる。
蒸発源を持つ真空蒸着装置、もしくは2基のターゲット
を持つスパッタリング装置で蒸発させ、2基の蒸発源の
シャッターを交互に開閉したり、あるいは基板を2基の
蒸発源上を交互に通過させることによって、基板上に2
種類の材料を交互に積層させることができる。
Fe、 NiFe合金層は共に従来より良く用いられて
いる材料であるが、特定の積層周期、Fe層とNiFe
層の膜厚比を選ぶことによって優れた軟磁気特性が得ら
れる。
いる材料であるが、特定の積層周期、Fe層とNiFe
層の膜厚比を選ぶことによって優れた軟磁気特性が得ら
れる。
(作用)
このように特定の積層周期、膜厚比で優れた軟磁気特性
が得られる原因は明らかではないが、−般的にFe系多
層膜で軟磁性が得られる原因としてはFe層の結晶粒の
微細化と積層による歪みの導入が挙げられており、本発
明のFe/NiFe多層膜においても積層周期と膜厚比
によって、結晶粒径や膜内の歪が軟磁気特性を得るため
の最適値となっているものと考えられる。
が得られる原因は明らかではないが、−般的にFe系多
層膜で軟磁性が得られる原因としてはFe層の結晶粒の
微細化と積層による歪みの導入が挙げられており、本発
明のFe/NiFe多層膜においても積層周期と膜厚比
によって、結晶粒径や膜内の歪が軟磁気特性を得るため
の最適値となっているものと考えられる。
(実施例)
以下、本発明の実施例について説明する。2基の蒸発源
を用いた電子ビーム真空蒸着法により、Fe層とNiF
e合金(Ni82%、Fe18%)層とを交互に連続的
に積層したFe/NiFe多層膜を作成した。基板には
ガラス基板を用い、基板温度は100°Cとした。成膜
速度はLA/秒とし、各蒸発源のシャッターの開閉時間
を変えて各層の膜厚を制御した、蒸着中の真空度は5
X 1O−8torrであった。また、成膜中に基板面
内に5000eの直流磁界を印加して、膜中に一軸性の
磁気異方性を誘起した。膜全体の厚さは全て200OA
と一定にした。これらの試料の磁気特性を振動試料型磁
力計で測定した。
を用いた電子ビーム真空蒸着法により、Fe層とNiF
e合金(Ni82%、Fe18%)層とを交互に連続的
に積層したFe/NiFe多層膜を作成した。基板には
ガラス基板を用い、基板温度は100°Cとした。成膜
速度はLA/秒とし、各蒸発源のシャッターの開閉時間
を変えて各層の膜厚を制御した、蒸着中の真空度は5
X 1O−8torrであった。また、成膜中に基板面
内に5000eの直流磁界を印加して、膜中に一軸性の
磁気異方性を誘起した。膜全体の厚さは全て200OA
と一定にした。これらの試料の磁気特性を振動試料型磁
力計で測定した。
第2図はFe層とNiFe層の比率をl:lに固定して
積層周期を変えた時の保磁力(He)と異方性磁界(H
k)の変化を調べた結果である。第2図から明らかなよ
うに、積層周期が50A以上200Å以下の範囲ではH
cは10e以下、Hkも50e以下と良好な軟磁気特性
が得られる。なお、これらの膜のBsはほぼ15kGa
uss一定となっており、従来材料と比較して高い値と
なっている。
積層周期を変えた時の保磁力(He)と異方性磁界(H
k)の変化を調べた結果である。第2図から明らかなよ
うに、積層周期が50A以上200Å以下の範囲ではH
cは10e以下、Hkも50e以下と良好な軟磁気特性
が得られる。なお、これらの膜のBsはほぼ15kGa
uss一定となっており、従来材料と比較して高い値と
なっている。
第3図は積層周期を10OA一定としてFe層とNlc
e層の比率を変えた時の保磁力(Hc)と異方性磁界(
Hk)の変化を調べた結果である。第3図から明らかな
ように、Fe層の厚さを1周期の40%以上、60%以
下の範囲にすると、保磁力10e以下、Hk50e以下
の良好な軟磁気特性が得られる。
e層の比率を変えた時の保磁力(Hc)と異方性磁界(
Hk)の変化を調べた結果である。第3図から明らかな
ように、Fe層の厚さを1周期の40%以上、60%以
下の範囲にすると、保磁力10e以下、Hk50e以下
の良好な軟磁気特性が得られる。
(発明の効果)
以上説明したように、本発明によるFe/NiFe多層
膜は基板上に、FeまたはFeを主成分とする合金から
成る第1の磁性膜と、NiFe合金まはたNiFe合金
を主成分とする合金から成る第2の磁性層とが交互に積
層された繰り返しによる周期構造を有する磁性多層膜に
おいて、積層の周期が50A以上200A以下であり、
前記第1の磁性層が1周期に占める割合が40%以上6
0%以下である構造を有することにより、高Bsでかつ
良好な軟磁気特性を有する磁性多層膜が得られる。
膜は基板上に、FeまたはFeを主成分とする合金から
成る第1の磁性膜と、NiFe合金まはたNiFe合金
を主成分とする合金から成る第2の磁性層とが交互に積
層された繰り返しによる周期構造を有する磁性多層膜に
おいて、積層の周期が50A以上200A以下であり、
前記第1の磁性層が1周期に占める割合が40%以上6
0%以下である構造を有することにより、高Bsでかつ
良好な軟磁気特性を有する磁性多層膜が得られる。
第1図は本発明の磁性多層膜の一例を示す部分断面構造
図である。第2図はFe層とNiFe層の比率を1:1
に固定して、積層周期を変えたFe/NiFe多層膜の
保磁力(He)と異方性磁界(Hk)の変化を示す図で
ある。第3図は積層周期を100人一定としてFe層と
NiFe層の比率を変えたFe/NiFe多層膜の保磁
力(Hc)と異方性磁界(Hk)の変化を示す図である
。 1・・・基板、2・・−FeまたはFeを主成分とする
強磁性層、3・・・NiFeまたはNiFeを主成分と
する強磁性層第 図 第 図 積層周期(′A)
図である。第2図はFe層とNiFe層の比率を1:1
に固定して、積層周期を変えたFe/NiFe多層膜の
保磁力(He)と異方性磁界(Hk)の変化を示す図で
ある。第3図は積層周期を100人一定としてFe層と
NiFe層の比率を変えたFe/NiFe多層膜の保磁
力(Hc)と異方性磁界(Hk)の変化を示す図である
。 1・・・基板、2・・−FeまたはFeを主成分とする
強磁性層、3・・・NiFeまたはNiFeを主成分と
する強磁性層第 図 第 図 積層周期(′A)
Claims (1)
- 基板上に、FeまたはFeを主成分とする合金から成
る第1の磁性層と、NiFe合金またはNiFe合金を
主成分とする合金から成る第2の磁性層とが交互に積層
された繰り返しによる周期構造を有する磁性多層膜にお
いて、積層の周期が50Å以上200Å以下であり、前
記第1の磁性層が1周期に占める割合が40%以上60
%以下であることを特徴とする磁性多層膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22687089A JPH0389502A (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | 磁性多層膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22687089A JPH0389502A (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | 磁性多層膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0389502A true JPH0389502A (ja) | 1991-04-15 |
Family
ID=16851864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22687089A Pending JPH0389502A (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | 磁性多層膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0389502A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5750251A (en) * | 1993-05-06 | 1998-05-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Multilayered soft magnetic film and magnetic head using the same |
| JP2001209910A (ja) * | 2000-01-24 | 2001-08-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 |
| JP2019523984A (ja) * | 2016-05-31 | 2019-08-29 | ザ ボード オブ トラスティーズ オブ ザ ユニヴァーシティ オブ アラバマ | Fe系磁性薄膜 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63293802A (ja) * | 1987-05-27 | 1988-11-30 | Hitachi Ltd | 積層磁性薄膜およびこれを用いた磁気ヘツド |
| JPH01119005A (ja) * | 1987-10-31 | 1989-05-11 | Nec Home Electron Ltd | 磁性体膜およびその製造方法 |
-
1989
- 1989-08-31 JP JP22687089A patent/JPH0389502A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63293802A (ja) * | 1987-05-27 | 1988-11-30 | Hitachi Ltd | 積層磁性薄膜およびこれを用いた磁気ヘツド |
| JPH01119005A (ja) * | 1987-10-31 | 1989-05-11 | Nec Home Electron Ltd | 磁性体膜およびその製造方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5750251A (en) * | 1993-05-06 | 1998-05-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Multilayered soft magnetic film and magnetic head using the same |
| JP2001209910A (ja) * | 2000-01-24 | 2001-08-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 |
| JP2019523984A (ja) * | 2016-05-31 | 2019-08-29 | ザ ボード オブ トラスティーズ オブ ザ ユニヴァーシティ オブ アラバマ | Fe系磁性薄膜 |
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