JPH04132005A - 浮上型磁気ヘッド - Google Patents

浮上型磁気ヘッド

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JPH04132005A
JPH04132005A JP25101390A JP25101390A JPH04132005A JP H04132005 A JPH04132005 A JP H04132005A JP 25101390 A JP25101390 A JP 25101390A JP 25101390 A JP25101390 A JP 25101390A JP H04132005 A JPH04132005 A JP H04132005A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic
constituting
magnetic head
polycrystalline ferrite
grain boundary
Prior art date
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Pending
Application number
JP25101390A
Other languages
English (en)
Inventor
Susumu Matsui
進 松井
Kunio Kanai
邦夫 金井
Makoto Goto
良 後藤
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Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
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Publication date
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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、高透磁率のM n −Z n多結晶フェライ
トと、多結晶フェライトより高い飽和磁束密度を有する
金属磁性薄膜とで磁気回路を構成し、高周波、高密度記
録の磁気記録装置に用いられるモノリシック型の浮上型
磁気ヘッドに関し、特には、再生時のベースラインノイ
ズが小さく、再生波形形態が良好な浮上型磁気ヘッドと
、その磁気ヘッドを構成するM n −Z n多結晶フ
ェライトに関するものである。
(従来の技術) 高周波や高密度記録の磁気記録装置に使用される浮上型
磁気ヘッドの一つとして、第1図(a)、(b)に示す
ような一対の磁性体コアからなるコアスライダ一方式の
モノリシック型(例えば特開昭58−14311号公報
参照)がある。
第1図(a)、(b)のモノリシック型の浮上型磁気ヘ
ッドlは、例えば、一対のM n −Z n多結晶フェ
ライトの磁性体よりなるC型コア5と1型コア6の突き
合わせ面に、スパッタリング等により形成されたFe−
AQ−5i系等の金属磁性薄M4と、磁気ギャップG、
補強ガラス7、及び磁気ヘッド1の窓部3に巻回された
巻線(図示せず、)とで構成されている。
そして、近年の磁気記録媒体のトラック密度と線記録密
度の一層の高密度化に対処するために、磁気ギャップ部
のトラック幅Twの狭トラック化とギャップ長Gαの狭
ギャップ化が著しい。
(発明が解決しようとする課![) M n −Z n多結晶フェライトと、金属磁性薄膜と
で磁気回路を構成した浮上型磁気ヘッドは、金属磁性薄
膜を付与しない浮上型磁気ヘッドに比較して、記録再生
特性が良好で、特に記録電流が大きい領域での再生出力
の低下が少ないという優位性を有していた。
しかしながら、近年の磁気記録媒体のトラック密度の高
密度化に対処するために、磁気ギャップ部の狭トラック
化が著しい最近の磁気ヘッドでは、な波形変動、即ちノ
イズが発生する傾向が強くなってきた。
気持性の差によって発生する第2図(ア)に示すような
擬似ギャップノイズとがある。
この疑似ギャップノイズは、金属磁性薄膜とフェライト
コアとの間に、Cr等の薄膜を成膜することによりほぼ
解決されている。(特開昭63−537067号公報、
特開昭63−298805号公報等参照Σ しかしながら、再生出力波形に発生するベースラインノ
イズは、その発生原因が主磁気回路を構成する構成する
多結晶フェライトにあるのか、補助磁気回路を構成する
金属磁性薄膜によるものか、C型コアとI型コアとを接
合するガラス等なのか明らかでなく、未だに解決されて
いない。
そして、このようなベースラインノイズが発生すると、
ノイズによる出力波形の変動によりメインパルスのピー
ク位置が変動し、それによりビットシフトエラーが大き
くなり、相対マージンが低下する。第3図に示すように
相対マージンの低下は、トラック幅が20μm以下のと
きに目立ち始め、特に16μm以下になると顕著になり
、狭トラック化を指向する高密度記録用の磁気ヘッドに
とっては大きな問題となってきている。
(課題を解決するための手段) 本発明者らは、その発生原因が不明な再生波形のベース
ラインノイズについて調査を行ない、このノイズの特徴
として、ノイズの位置が磁気記録媒体である磁気ディス
クの回転数にほぼ反比例して変化することを確認した。
この事実は、ベースラインノイズの発生が、磁気ディス
クと磁気ヘッドとの相対的な幾何学的配置に関連してい
ることを示唆している。
更に、詳細に磁気ヘッドを調査した結果、多結晶フェラ
イトの粒界層の位置と、ノイズが発生している位置とが
一対応する傾向が強い事を確認した。
そこで、粒界層や粒界層近傍が擬似ギャップ的作用を有
し、それがベースラインノイズの発生原因であるとの推
定に基づき、焼結性、結晶粒径、粒界層等に影響を与え
る種々の添加物を選択し、その添加量とベースラインノ
イズの発生状況との関連を調査した。また、そのときの
粒界層とその近傍の解析を行なうことにより、次のよう
な解決策を見出した。
すなわち、本願発明は、M n −Z n多結晶フェラ
イトよりなり、突き合わせ面に磁気ギャップを有し、主
磁気回路を構成する一対の磁性体コアと、その磁性体コ
アの少なくとも一方のコアの突き合せ面に、前記磁気ギ
ャップに接して形成され、補助磁気回路を構成する金属
磁性薄膜と、前記磁性体コアの患部に巻線された励磁用
のコイルとを有し、 トラック幅が16μm以下の狭トラックであるモノリシ
ック型の浮上型磁気ヘッドにおいて、前記磁性体コアを
構成するM n −Z n多結晶フェライトに、主成分
(Mn Oy Z n Os  F ex Os)に対
し、重量%で副成分としてのZrO,及びlまたはNb
2O5を0.01〜0.2wt%(ZrO8とNb2O
5の2種類含有の場合は、その合計が0.01〜0.2
wt%)添加含有させることにより、再生出力波形のベ
ースラインノイズが小さく、その波形形態が良好なこと
を特徴とする浮上型磁気ヘッドを提供するものである。
更に、本願発明の磁気ヘッドは、前記M n −Zn多
結晶フェライトの結晶粒子間の粒界層の幅が100Å以
下であり、 また、前記Mn−Zn多結晶フェライトは、触針式粗さ
計で測定した面粗さo、1〜1.25μmのエツチング
条件に於いて、粒界層及び多結晶粒子の粒界層近傍部に
沿ったエツチング容易域の幅が1μm以下で、 再生出力波形のベースラインノイズが小さく、その波形
形態が良好なことを特徴とするものである。
(作用) 多結晶フェライトの粒界層は、原料に含まれていた不純
物や製造工程で添加した微量成分のうちで、フェライト
結晶粒中に固溶しにくい成分が残留して、薄い境界層を
形成したものである。
粒界層は非晶質であったり、粒界層及び結晶粒の粒界層
近傍は、Ca*Z  si←のような非磁性イオンが扁
析し易いために、非磁性であったり。
磁気的特性が劣化している。
また、結晶粒とは化学組成が具なるために熱膨張係数の
差により、粒界層を含めたその近傍には応力が発生し、
結晶粒の内部に比較して容易にエツチングされ易いエツ
チング容易域が形成されると考えられる。
しかしながら、このような磁気的特性が劣る粒界層やエ
ツチング容易域でも、Ca″+、Si4+のような非磁
性イオンの扁析を低減し、その幅を100Å以下や1μ
m以下にすることにより、再生波形に与える影響の度合
いを弱めることができると考えられる。
尚、M n −Z n多結晶フェライトに添加する副成
分の添加含有量の限定理由は次の通りである。
ZrO,とNb2O5の添加の目的は、CaOやS i
 O,等の不純物が粒界層、及び、結晶粒の粒界層近傍
へ扁析することを抑制するものであるが、0.01wt
%以下ではその効果がなく、0.2wt%以上含有させ
てもその効果に変わりがなく、逆に異相の析出を生じ易
くするために0.01〜0.2wt%の範囲とした。
ところで、特開昭64−4905号公報には、ZrO,
を0.O2N2.2wt%、添加したMn−Zn多結晶
フェライトを磁気へラドコアとし、そのフェライトコア
のギャップ部に金属磁性薄膜を形成した磁気ヘッドが記
載されているが、同号公報の目的は製作時のフェライト
のテープ摺動面の結晶粒の脱落を減少することが主体で
あり、磁気ヘッドの構成は類似していても、その作用、
効果は本発明とは異なる。
また、特開平2−44098号公報には、結晶粒子が針
状であるM n −Z n多結晶フェライトに、ZrO
,を0.005〜0.5wt含有した多結晶フェライト
の例が開示され、その目的として、5〜lOMHzの高
周波領域での透磁率を高めることが記載されている。
また、特開昭58−60629号公報には、Cao、V
2O5、Sin、を添加して、粒界の幅を50〜150
人制御し、加工性を改良して、研磨時のカケや割れを少
なくしたスピネル型のフェライトが開示されている。
しかし、上記公報に記載の発明も本発明とはその構成、
作用、効果が異なるものである。
(実施例) 「実施例1」 主成分(Fe2O5: 53.5moQ%、Zn○:1
5.5moj2%、MnO: 31.Omon%)に対
し、副成分としてZrO,、Nb2O5、MgO,5r
CO,、Gd、OII Y2O5、Tag、Mo0.、
  I n2O5、Gem、のうちの1種類のみを0.
1wt%含有するように添加し、ボールミルで混合し、
1次焼結での焼結性を高めるために、仮焼後の仮焼粉の
スピネル化率が40〜80%になるように、窒素雰囲気
の下で980−1100℃の温度で仮焼を行なった。そ
の後、1250℃で一吹焼結を行ない、更に1200℃
、1000気圧で熱間静水圧プレスを行ないM n −
Z nフェライトの焼結体を得た。
これ等のMn−Znフェライトの焼結体を焼結性、結晶
粒径により評価した結果を表1に示す。
Z r 011 N I)i0s+ Gd1os+ Y
sOsのうち1種類のみ各々0.1wt%添加含有させ
た焼結体は、磁気ヘッドとして十分に使用可能であった
。
第1表 「実施例2」 副成分(7)Z r Oat N bj○、、 Gd2
O5、Y、0、を添加することにより、良好な焼結性と
適度な結晶粒径を示したMn−Zn多結晶フェライトの
ブロックを所定の寸法に加工し、C型コアとI型コアと
を製作し、そして、C型コアの1型コアとの突き合わせ
面に、厚さ約2μmのF e −A Q −5iの金属
磁性薄膜を形成した0次いで、C型コアと1型コアとを
ガラスにより接合し、所定の寸法へ研削、研磨すること
により、トラック幅12μm、ギャップ長0.6μm、
ギャップ深さ8μmのモノリシック型の浮上型磁気ヘッ
ドを作製した。
この磁気ヘッドにコイルを巻線し、3.5インチの磁気
記録装置により、再生波形のベースラインノイズに及ぼ
す添加副成分の影響を調査した。
この時の磁気ディスクはHcが1200 (Oe)のス
パッタディスクで、回転数は3600pμm、浮上量は
0.19μmであった。
第2表はその結果を示したものであり、副成分としてZ
rO,またはNb2O5をO,1wt%添加含有させた
ものは、再生波形のベースラインノイズが低減された良
好な浮上型磁気ヘッドが得られることが分かった。
第2表 「実施例3」 実施例2により、再生出力波形のベースラインノイズを
低減することが分かった副成分としての、ZrO,、N
b、○、の好適な添加含有量を確認するために、実施例
1と組成が等しい主成分(Fe2O5、ZnO,Mn0
)に対し、副成分としてのZrO,及び/またはNb、
○、を0.02〜0゜3wt%添加含有し、以下実施例
1と同様の方法でM n −Z n多結晶フェライトを
作り、実施例2と同様の方法で浮上型磁気ヘッドを製作
した。
そして、これ等の磁気ヘッドについて、その焼結性と再
生波形のノイズについての調査を行なった。調査の方法
は実施例2と同様である。
その結果を表3に示す。
ZrO,またはNb2O5を添加含有させないものは、
不純物のCaOやSin、が粒界層とその近傍部に高濃
度に扁析するためか、再生波形ノイズは低減できない。
そして、ZrO,またはNb2O5を0.2wt%より
多く添加すると異相が析出して、磁気ヘッドとしては使
用できなかった。ZrO,またはNb、0.を0.01
〜0.2wt%の範囲で添加含有させれば、再生ノイズ
の発生がない良好な磁気ヘッドを得ることができた。
第3表 「実施例4」 次に、ベースラインノイズ及ぼすMn−Zn多結晶フェ
ライトの粒界層の幅、及びエツチング容易域の幅を調査
した。
M n −Z nフェライトの粒界層の幅は焼結体ブロ
ックを数10OAまで研磨し、透過型電子顕微鏡で粒界
層を観察し測定した。エツチング容易域は、焼結体ブロ
ックを鏡面加工し、80’CのHCQ50%溶液に1分
間浸し、そのエツチングされた試料表面を走査型電子顕
微鏡で観察し、その幅を測定した。また、同時に試料片
のエツチング面を触針式粗さ計でその面粗さを測定した
6面粗さは0.1〜1.25μmの範囲であった。
第4表に粒界層′の幅と再生波形ノイズとの関係、第5
表エツチング容易域と再生波形ノイズとの関係を示す。
粒界層の幅が100Å以下、エツチング容易域幅が1μ
m以下のM n −Z nフェライトでコアを構成した
浮上型磁気ヘッドは再生波形ノイズが小さく良好である
ことが分かった。
第 4 表 第5表 (発明の効果) 本発明、は、M n −Z n多結晶フェライトで主磁
気回路を、金属磁性薄膜で補助磁気回路を構成した、モ
ノリシック型の浮上型磁気ヘッドに発生する再生波形の
ベースラインノイズの原因を調査し、Mn−Zn多結晶
フェライトの主成分に対し、Zr01、Nb2O5の副
成分を添加し、且つ、その含有量を好適な値とすること
により、 また、多結晶フェライトの粒界層の幅を100人と適度
に制御することにより、 高密度記録化に対処するための磁気記録媒体の高保磁力
化、磁気ヘッド自体の特に狭トラック化が進展した磁気
記録装置においても、記録再生特性の良好な浮上型磁気
ヘッドを提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)はモノリシック型の浮上型磁気ヘッドの構
成を表す斜視図、同図(b)は磁気ギャップの主要部の
斜視図、第2図(a)は再生波形の疑似ギャップノイズ
、同図(b)はベースラインノイズを表す図である。ま
た、第3図はトラック幅と相対マージンとの関係を表す
図である。 1、磁気ヘッド 3、巻線窓 5、C型コア 7、補強用ガラス G、ギャップ GΩ、ギャップ長 2、スライダー 4、金属磁性薄膜 6、 I型コア Tw。 トラック幅 第1図(α) 第 1 図(b) 第 図(cL) 第 図(b) m−→時間 第 図 トラックIFm(7LJ7rL)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)Mn−Zn多結晶フェライトよりなり、突き合わ
    せ面に磁気ギャップを有し、主磁気回路を構成する一対
    の磁性体コアと、 その磁性体コアの少なくとも一方のコアの突き合せ面に
    、前記磁気ギャップに接して形成され、補助磁気回路を
    構成する金属磁性薄膜と、 前記磁性体コアの窓部に巻線された励磁用のコイルとを
    有し、 トラック幅が16μm以下の狭トラックであるモノリシ
    ック型の浮上型磁気ヘッドにおいて、前記磁性体コアを
    構成するMn−Zn多結晶フェライトが、主成分(Mn
    O、ZnO、Fe_2O_3)に対し、重量%で副成分
    としてのZrO_2及び/またはNb_2O_5を0.
    01〜0.2wt%(ZrO_2とNb_2O_5の2
    種類含有の場合は、その合計が0.01〜0.2wt%
    )含有し、 再生出力波形のベースラインノイズが小さく、その波形
    形態が良好なことを特徴とする浮上型磁気ヘッド。
  2. (2)Mn−Zn多結晶フェライトよりなり、突き合わ
    せ面に磁気ギャップを有し、主磁気回路を構成する一対
    の磁性体コアと、 その磁性体コアの少なくとも一方のコアの突き合せ面に
    、前記磁気ギャップに接して形成され、補助磁気回路を
    構成する金属磁性薄膜と、 前記磁性体コアの窓部に巻線された励磁用のコイルとを
    有し、 トラック幅が16μm以下の狭トラックであるモノリシ
    ック型の浮上型磁気ヘッドにおいて、前記磁性体コアを
    構成するMn−Zn多結晶フェライトが、主成分(Mn
    O、ZnO、Fe_2O_3)に対し、重量%で副成分
    としてのZrO_2及び/またはNb_2O_5を0.
    01〜0.2wt%(ZrO_2とNb_2O_5の2
    種類含有の場合は、その合計が0.01〜0.2wt%
    )含有し、 その結晶粒子間の粒界層の厚さが100Å以下で、再生
    出力波形のベースラインノイズが小さく、その波形形態
    が良好なことを特徴とする浮上型磁気ヘッド。
  3. (3)前記Mn−Zn多結晶フェライトは、触針式粗さ
    計で測定した面粗さ0.1〜1.25μmのエッチング
    条件に於いて、粒界層及び多結晶粒子の粒界層近傍部に
    沿ったエッチング容易域の幅が1μm以下で、再生出力
    波形のベースラインノイズが小さく、その波形形態が良
    好なことを特徴とする請求項1または2記載の浮上型磁
    気ヘッド。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000243342A (ja) * 1999-02-19 2000-09-08 Eaton Corp イオン注入装置用の可変開口アセンブリ、ビームラインアセンブリ及びそのための制御装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000243342A (ja) * 1999-02-19 2000-09-08 Eaton Corp イオン注入装置用の可変開口アセンブリ、ビームラインアセンブリ及びそのための制御装置

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