JPH04139805A - 軟磁性合金膜 - 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Ｊ この発明は、磁気ヘッド等に適した軟磁性合金膜に関す
る。

［−従来の技術」 磁気記録の分野においては、記録密度を高めるために磁
気テープ等の記録媒体の高保磁力化が推進されているが
、それに対応する磁気ヘッド用の軟磁性薄膜材料として
飽和磁束密度（Ｂ　ｓ）の高いものが要求されている。

従来の軟磁性材料（膜）としては、Ｎ１−Ｆｅ（パーマ
ロイ）及びＣｏ基の非晶質膜等がある。

また最近、Ｆｅを主成分とする微細結晶よりなる合金膜
（Ｆｅ−Ｎ、Ｆｅ−Ｃ等）においで、Ｆｅの結晶磁気異
方性の軟磁性に対する悪影響を結晶を微細化することに
より軽減して、高飽和磁束密度でかつ軟磁気特性の優れ
た膜を得た例がある。

［発明が解決しようとする課ｉ　−＋ ところで、磁気ヘッドを組み込んだ装置は小型化、軽量
化する傾向があり、移動に伴う振動にさらされたり、悪
環境のもとで使用されたりすることが多くなっている。

そこで、磁気ヘッドには、磁気特性が優秀であって磁気
テープに対する耐摩耗性が優れていることはもちろん、
湿度や腐食性の雰囲気中での耐用性、すなわち耐環境性
や、耐振動性等が高いこ七が要求されている。そのため
、ギャップ形成やケースへの組み込み等をガラス溶着で
行うことが必要となり、磁気ヘッドの素材はヘッドの製
造工程におけるガラス溶着工程の高温に耐えうる熱安定
性ら合わせて要求されてきている。

しかしながら、前記従来の軟磁性合金膜において、Ｎｉ
−Ｆｅ膜からなるものは、ガラス溶着工程での高温では
、軟磁気特性が劣化してしまうとともに、電気抵抗が低
いという欠点がある。

また、Ｃｏ基の非晶質膜では、１３０００Ｇ以上の高い
飽和磁束密度のものも得られているが、従来のアモルフ
ァス合金の飽和磁束密度を高くしようとすると、アモル
ファス形成元素である′Ｉ゛１Ｚｒ、Ｉ−Ｉｆ、Ｎｂ、
’ｒ’ａ、Ｍｏ、Ｗ等の添加量を少なくする必要がある
が、添加量を少なくすると、アモルファス構造の安定性
が低下し、ガラス溶着に必要な温度（約５００℃以」二
）には耐ええない問題がある。

飽和磁束密度を約９０００　Ｇ以下に抑えれば、低融点
ガラスによる溶着は可能であるが、６００℃以上での溶
着は困難であり、耐環境性に優れた中〜高融点ガラスを
使用できない。

さらに、」−述したＦｅを主成分とする微細結晶からな
る合金膜（Ｆ　ｅ　−Ｎ　、Ｆ　ｅ−Ｃ等）は、高温で
は結晶成長を起こして軟磁性が劣化する（Ｆｅ−Ｃの場
合で４００℃が最高）ため、やはりガラス溶着に適した
ものとはいいがたい。

このような背景から本願発明者らは、特願平１２７８２
２０号、特願平２−６３８０８号なとにおいて、前記の
問題を解決した軟磁性合金膜を特許出願している。

特願平１−２７８２２０号明細書において特許出願して
いる軟磁性合金膜のｆつは、組成式が、ＦｅａＭｃＣｄ
で示され、組成比ａは原子％で５０〜９６、Ｃは２〜３
０、ｄは０．５−２５、ａ＋ｃ＋ｄ＝　１００なる関係
を満足するものであった。

また、他の１つは、組成式がＰｅａＱｂＭｃＣｄで示さ
れ、組成比ａは原子％で５０〜９６、ｂは０．１〜１０
、Ｃは２〜３０、ｄは０．５〜２５、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝
　１００なる関係を満足するものであった。

さらに、特願平：２−６３８０８号明細書において特許
出願している軟磁性合金膜の１つは、組成式が、Ｆｅａ
　Ｃｒｃ　Ｍ　ｄ　Ｃｅで示され、組成比ａは原子％で
５０〜９５、Ｃは（１，５−２０，ｄは２〜２５、ｅは
０．５〜２５、ａ＋　＋ｌ−ｄ＋　ｅ　＝　１　００な
る関係を満足するものであった。

さらにまた、他の１つは、組成式が、ＦｅａＱｂＣｒｃ
ＭｄＣｅで示され、組成比ａは原子％で５０〜９５、ｂ
は０．Ｊ〜Ｉ　Ｏ，ｃｌＪ：０．５〜２０、ｄは２〜２
５、ｅは０．５〜２５、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＝１００な
る関係を満足するものであった。

これらの特許出願で提供した軟磁性合金膜は、−・部組
酸のものは１５０００Ｇ以上の高い飽和磁束密度を有し
、従来の各種材料に比較すると高い熱安定性を備え、通
常の使用環境下では十分な耐食性と耐環境性を有してい
るが、可能な熱処理温度は７００℃程度か」−限であり
、これ以」−の温度では軟磁性か劣化してくる。

通常の磁気ヘッドであれば７００℃以下でガラス溶着は
可能であるが、複雑な構造のヘッド、例えば、消去ヘッ
ドと録再ヘットが一体化した構造のヘッドでは、消去ヘ
ッドと録再ヘッド各々のギャップ形成をガラス溶着で行
い、引き続き両者のヘッドの合体（組み合わせ）をギャ
ップ接合ガラスが溶融しない温度でガラス溶着する必要
があり、キャップ接合ガラスに高融点のものを使用する
必要かある。このため、最初のギャップ形成を７００℃
以」二の高温で行うことが望ましい。従って、さらに耐
熱性の高い軟磁性薄膜が要求されている。

また、前記特願平１−２７８２２０号において出願され
ている軟磁性合金膜においては、電気抵抗が従来の非晶
質膜の半分程度と低く、これによす、高周波での透磁率
が渦電流損失により、低下させられるという問題かあっ
た。さらにまた、Ｆｅを主成分とするために、悪環境下
で使用された場合に変色あるいは発錆を招くおそれがあ
った。

そこで本願発明者等はこれらの問題を解決するべく、透
磁率が高く、その特性が熱的に安定であるとともに、良
好な耐食性を有する軟磁性合金膜について特許出願をし
た。（特願平２−１１６２５６号） この軟磁性合金膜の１つは、組成式が、ＦｅａＬ　　ｃ
　Ｍ　ｅ　Ｃｆで示され、ＬはＡＩ、Ｓｉのうち、少な
くとも一種からなる元素またはその混合物であり、Ｍは
Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ　Ｗのうち少
なくとも一種からなる金属元素またはその混合物であり
、組成比ａ、ｃ、ｅＪは原子％て、５０≦ａ≦９５．０
．２≦ｃ≦２５．２≦ｅ≦２５．０．５≦ｆ≦２５、ａ
＋ｃ−１−ｅ＋　ｆ＝　１００なる関係を満足させると
ともに、その組織が基本的に平均結晶粒径が０．０８μ
肩以下の微細な結晶粒からなり、その一部に元素Ｍの炭
化物の結晶相を含むものである。

別の軟磁性合金膜では、組成式がＦｅａＬｃＣｒｄＭｅ
Ｃｆで示され、組成比ａ、ｃ、ｄ、ｅ，ｆは原子％で、
５０≦ａ≦９５．０．２≦ｃ≦２５．０１≦ｄ≦２０．
２≦ｅ≦２５．０５≦ｆ≦２５、ａ−Ｉｃ→−ｄ十ｅ＋
　ｆ＝　１００なる関係を満足させるととムに、その組
織が基本的に平均結晶粒径か０．０８／ｌｆｆ以下の微
細な結晶粒からなり、その一部に元素Ｍの炭化物の結晶
相を含むものである。

さらに別の軟磁性合金膜では、組成式がＰｅａＱ　　ｂ
　Ｌ　　ｃ　Ｍ　ｅ　Ｃｆで示され、ＱｉｉＣｏＮｉの
うち、少なくとも一種からなる金属元素またはその混合
物であり、組成比ａ、ｂ、ｃ、ｅ、ｒは原子％で、５０
≦ａ≦９５．０．１≦ｂ≦１０Ｓ　０．２≦ｃ≦２５．
２≦ｅ≦２５、０．５≦ｆ≦２５、ａ＋ｂ＋ｃ１−　ｅ
＋ｒ１００なる関係を満足さｌるととムに、その組織が
基本的に平均結晶粒径が０．０８７１ｚ以下の微細な結
晶粒からなり、その一部に元素Ｍの炭化物の結晶相を含
むものである。

さらに別の軟磁性合金膜では、組成式がＦｅａＱ　ｂＬ
　ｃＣｒｄＭｅＣｆで示され、組成比ａ、ｂｃ、ｄ、ｅ
、ｆ’は原子％で、５０≦ａ≦９５．０．１≦１〕≦Ｉ
　Ｏｌｏ　２≦ｃ≦２５．０．１　≦（１≦２０１２≦
ｅ≦２５．０５≦ｆ≦２５、ａト１）＋ｃ＋　ｄ＋　ｅ
−１−ｆ＝　］ＯＯなる関係を満足させろとともに、そ
の組織が基本的に平均結晶粒径か０．０８μｍ以１・−
の微細な結晶粒からなり、その−・部に元素Ｍの炭化物
の結晶相を含むものである。

しかしながら、軟磁性合金膜を特に磁気ヘットに用いる
場合は、飽和磁歪（λＳ）の絶対値１λＳの値は小さい
程好ましく、さらに良好な軟磁気特性を合わせ持つ軟磁
性合金膜が要求されている。

また、磁歪は熱処理温度が高くなるにつれ、正から負に
変化するために、７００　’Ｃ程度の高い温度で熱処理
を行う場合には、磁歪は負になり易く、１０−７台の小
さな値のλＳの得られろ組成は極めて限られた範囲に限
定されてしま・）という問題かあった。

さらに、磁気ヘットに適用する場合には、弱い−・他磁
気異方性を膜に付与した方が１＋７１１．ＩＪ波持持性
１有利であり、この方法として、膜に加わる応力によろ
逆磁歪効果を利用するのが便利である。この場合、膜面
内に働く引張り応力を利用ずろ時には、膜の磁歪は小さ
な正の値である方か好ましい。これは、負だと膜面に垂
直な異方性成分を生してしようためである。しかし、前
記理由により高１□１＋Ｌ熱処理後に正の磁歪をｉＱろ
ごと（」困難であるという問題がある。

本発明は前記課題を解決するためになされた乙ので、高
温での熱処理後の磁歪（λＳ）の絶対値をより小ざくす
るとともに、磁歪（λＳ）の小さくなる熱処理温度範囲
を広げ、高温での熱処理後でも任意の小さな正の磁歪が
得られるようにするしのである。

１課題を解決するたｙ）の手段」 請求項１に記載した本発明は前記課題を解決するために
、組成式かＰｅａ　Ｘ　　ｃＭ　ｅＣｒで示され、Ｘは
Ｃｕ、　Ｐ　ｄ、Δｇ、Ｐｔ、Ａｕのうし、少なくとム
一種からなる元素またはその混合物であり、ＭＩＪＴｌ
、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ　、Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗのうら、少
なくとム一種からなる金属元素またはその混合物て■３ あり、組成比ａ、ｃ、ｅ、ｆは原子％で、５０≦ａ≦９
５．０．１　≦ｃ≦５、２≦ｅ≦２５、０５≦ｆ≦２５
、ａ十ｃ＋　ｅ＋ｆ＝　１００、なる関係を満足さＵ゛
るとともに、その組織が基本的に平均結晶粒径が０．０
８μｎ以下の微細な結晶粒からなり、その一部に元素Ｍ
の炭化物の結晶相を含むことを特徴とずろ軟磁性合金膜
である。

請求項２に記載した発明はｎｑ記課題を解決するために
、組成式がＰｅａＱ　ｂＸ　ｃＭ　ｅＣｆで示され、Ｑ
はＣｏ、Ｎｉのうち、少なくとも一種からなる金属元素
またはその混合物であり、ＸはＣｕ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｐ　
ｔ、Ａｕのうち、少なくとム一種からなる金属元素また
はその混合物であり、ＭはＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ
、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗのうち少なくとも一種からなる金属元
素またはその混合物であり、組成比ａ、ｂ、ｃ、ｅ，ｆ
は原子％で、５０≦ａ≦９５．０１≦ｂ≦１０．０．１
≦ｃ≦５．２≦ｅ≦２５．０５≦Ｆ≦２５、ａ４　ｂ−
Ｌ　ｃ４ｅ＋ｆ＝　Ｉ　００、なる関係を満足させると
ともに、その組織がＪＩ（本釣に平均結晶粒径が００８
μｍ以下の微細な結晶粒からなリ、その一部ｊこ元素Ｍ
の炭化物の結晶相を含むことを特徴とする軟磁性合金膜
である。

請求項３に記載した発明（Ｊ前記課題を解決′？ｌ−ろ
ために、組成式かＩｉ”ｅａＸ　　ｃＺ　ｄＭ　ｅｃ　
　Ｉ’て示され、ＸＬＪ：Ｃｕ、Ｐｄ、Ａｇ、ＰＬ、Δ
Ｕのうち、少なくとも−・種からなる金属元素またはそ
の混合物であり、ＺはＣｒ、　Ｙ　、１％　ｕ、　Ｉ　
ｒ、Ｔ？　ｈ、Ｎのうち、少なくとも一種からなる元素
またはその混合物であり、ＭｆＪ：Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、
Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗのうち、少なくとム−・種か
らなる金属元素またはその混合物であり、組成比Ｂ、ｃ
、ｄ、ａ、ｆは原子％で、５０≦ａ≦９５．０　■≦ｃ
≦５．０．５≦ｄ≦１０．２≦ｅ≦２５．０．５≦ｆ≦
２５、ａ＋　ｃ−１−ｄ４−　ｅ＋ｆ＝　Ｉ　　００、
なる関係を満足させるとともに、その組織が基本的に平
均結晶粒径が０．０８μｒ以下の微細な結晶粒からなり
、その一部に元素Ｍの炭化物の結晶相を含むごとを特徴
とする軟磁性合金膜である。

ｊ％／求項４ｊ、：記載し）こ究明は前記課題を解決す
るために、組成式が１’ｅａＱ　ｂＸ　　ｃＺ　ｄＭ　
ｅＣｒで示され、ＱはＣｏ、Ｎｉのうし、少なくとも−
・種からなる金属元素またはその混合物であり、ＸはＣ
ｕ、Ｐｄ、／’ｌ，Ｐｔ，Ａｕのうち、少なくとも一種
からなる元素またはその混合物であり、ＺはＣｒＹ　、
Ｒｕ、　Ｉ　ｒ、Ｒｈ、Ｈのうち、少なくとも一種から
なる元素またはその混合物であり、ＭはＴｉ、７．ｒＨ
ｆ、Ｖ、Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗのうち少なくとも一種か
らなる金属元素またはその混合物であり、組成比ａ、ｂ
、ｃ、ｄ、ｅ、ｆは原子％で、５０≦ａ≦９５．０１≦
ｂ≦ｌ０１０．１≦ｃ≦５．０．５≦ｄ≦１０．２≦ｅ
≦２５．０．５≦ｆ≦２５、ａ＋　ｂ＋　ｃ＋ｄ＋ｅ＋
ｒ−１００、なる関係を満足させるとともに、その組織
が基本的に平均結晶粒径が００８μＥ以下の微細な結晶
粒からなり、その一部に元素Ｍの炭化物の結晶相を含む
ことを特徴とする軟磁性合金膜である。

請求項５に記載した発明は面記課題を解決するために、
請求項１ないし４に記載の組織が平均結晶粒径０．０８
μｍ以下の微細な結晶粒と非晶質との混在した組織であ
って、微細結晶粒の一部に元素Ｍの炭化物の結晶相を含
むことを特徴とする軟磁性合金膜である。

以１・゛に本発明を更に詳細に説明ケる。

ｊ）η配合金膜の生成方法としては、合金膜をスパッタ
、蒸着等の薄膜形成装置により作製する。スパッタ装置
としては、ＲＦ　２極スパツタ、ＤＣスパッタ、マグネ
トロンスパッタ、３極スパツタ、イオンビームスパッタ
、対向ターゲラＩ・式スパッタ、等の既存の６のを使ｒ
（Ｉすることかできる。

また、０を膜中に添加する方法としては、ターゲラ）・
板」二にグラファイトのペレットを配置して複合ターゲ
ットとじ、これをスパッタする方法、あるいは、Ｃを含
まないターゲットＣＰｃ−Ｘ−Ｍ系、Ｆｅ−Ｑ−Ｘ−Ｍ
系、Ｆｅ−Ｘ−Ｚ−Ｍ系あるい（Ｊ：Ｆｅ−Ｑ−Ｘ−Ｚ
−Ｍ系）を用い、Ａｒ等の不活性ガス中にメタン（ＣＩ
−１，）等の炭化水素ガスを混合したガス雰囲気中でス
パッタする反応性スパッタ法等を用いることができ、特
に反応性スパッタ法で（」膜中のＣ濃度の制御が容易で
あるのて所望のＣ濃度の優れた膜を得ることかできる。

このようにして作製したままの膜は非晶質＋１−Ｊを］
６ かなりの割合で含んだものであり、飽和磁束密度が低く
、軟磁気特性も不十分であるので、４００℃以上の熱処
理を施すことにより微結晶を析出させる。この熱処理は
無磁場中で行−１てム良好な軟磁気特性が得られるが、
静磁場中あるいは回転磁場中で行うことにより、優れた
磁気特性が得られる。また、この熱処理は磁気ヘッドの
製造工程におけるガラス溶着工程２兼ねて行うことがで
きる。

なお、前記微結晶の析出工程は、完全に行なわれる必要
はなく、微結晶が相当数（好ましくは５０％以」二）析
出していれば良いので、アモルファス成分が一部残留し
ていても差し支えなく、残留したアモルファス成分が特
性向上の障害となることはない。

以下、面記のように成分を限定した理由に一ついて述べ
る。

Ｆｅは主成分であり、磁性を担う元素である。

少なくともフェライＩ・（ｒ３ｓ　　５０００Ｇ）以−
にの飽和磁束密度を得るためには、ａ≧５０ａｔ％が必
要である。また、良好な軟磁気特性を得るためには、ａ
≦９５ａｔ％でなＩＪればならない。

元素Ｍ（即ち’Ｉ’ｉ、Ｚｒ４Ｂ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ
）は軟磁気特性を良好にするために必要であり、また、
０と結合して炭化物の微細結晶を形成する。この炭化物
の微粒子かＦｅを主成分よする結晶の成長を妨げるはた
らきをして、高い耐熱性か得られる。

良好な軟磁気特性を維持するためには、ｅ≧２ａｔ％と
する必要がある。しか１．なから、多ずぎると飽和磁束
密度が低ドし、また軟磁気特性の低下を招くので、ｅ≦
２５ａｔ％とする必要がある。

Ｃは軟磁気特性を良好にするために、及び、耐熱性を向
上させるために必要であり、また、０は元素Ｍと結合し
て炭化物の微細結晶を形成する。

良好な軟磁気特性、及び、熱安定性を維持するためには
、ｆ≧０．５ａｔ％とする必要がある。しかしながら、
多ずぎると飽和磁束密度の低下、及び、軟磁気特性の低
下を招くので、ｆ＜２５ａｔ％七する必要かある。

以」−説明のＰＣと元素ＭとＣの成分限定理由は特願平
１−２７８２２０号の場合とほぼ同様である。

元素Ｘ（即ちＣｕ、Ｐｄ、Ａｇ，Ｐｔ，Ａｕ）は熱処理
温度を高くした場合にも磁歪を零にすることができるも
ので、元素Ｘの添加がない膜では、熱処理温度が低い場
合には磁歪は正の値となり、熱処理温度が高い場合には
負の値になる。即ち、元素Ｘは磁歪を正の側にシフトさ
せる効果のあるものであるが、少なくとも、０　、１　
ａｔ％以」二添加しないと磁歪を調整する効果かてない
。また、元素Ｘの添加量が多すぎると磁歪は逆に正の側
に大きくなり過ぎ、軟磁気特性が得られにくくなるので
、Ｃ≦５ａｔ％とする必要がある。

元素Ｑ（即ち、Ｃｏ、Ｎｉ）は、主に磁場中熱処理によ
って生じる誘導磁気異方性エネルギーを大きくする働き
がある。磁化困難方向でより高周波までフラットな透磁
率の周波数特性を得たいときに添加すると有効である。

元素Ｑも磁歪を正にする効果があるが、同時に異方性エ
ネルギーら人きくなるので、磁歪のみ制御したいときに
は元素Ｘの添加が必要である。元素Ｑは多くなり過ぎる
と異方性エネルギーと磁歪がともに大きくなり過ぎて、
軟磁気特性を得にくくなるので、ｂ≦ｌ０ａ１％とする
必要がある。。

元素Ｚ（即ち、Ｃｒ、Ｙ、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｎ）は耐
食性、耐環境性を改善するために添加する元素であるか
、０．５％以」二添加しないと改善効果が十分てない。

また、添加量がｌｏａｔ％を越えると飽和磁束密度が低
くなり過ぎるとともに、良好な軟磁気特性が得られなく
なるので好ましくない。

元素Ｍの炭化物の微細結晶は膜中に均一に分散させるこ
とにより、Ｆｅの微結晶が熱処理により成長し、粗大化
して軟磁性を損なうことを防止するはたらきがある。つ
まり、Ｆｅの結晶粒が成長して大きくなると結晶磁気異
方性の悪影響が大きくなり、軟磁気特性が悪化するが、
元素Ｍの炭化物の微結晶がＦｅの粒成長の障壁としては
たらくことにより軟磁気特性の悪化を防止する。

さらに、金属組織が基本的に０．０８μｍ以下の微結晶
からなっているために、非晶質に比べて熱的安定性に優
れており、添加元素を少なくてき、飽和磁束密度を高く
することができる。

「作用」 上記軟磁性合金膜においては、その組織がＦｅに富む結
晶を主体とし、飽和磁束密度を低下させる成分の添加が
制限されているから、非晶質状態に比へ鉄原子１個あた
りの磁気モーメント及びギコリー温度が高くなっており
、高い飽和磁束密度か得られる。

また、元素Ｍ及びＣが含まれているとともに、金属組織
が微細な結晶粒からなっており、結晶磁気異方性による
軟磁性への悪影響が軽減されるので、良好な軟磁気特性
が得られる。

さらに、元素Ｍの炭化物か析出してＦｅを主成分とする
結晶粒の成長を抑えるので、ガラス溶着工程において加
熱されても、結晶粒が粗大化することがない。

さらにまた、元素Ｚを特定量添加しているので耐食性が
向上し、耐環境性に優れる。

また、元素Ｘ（Ｃｕ、Ｐｃｌ、Ａｇ，Ｐｔ，Ａｕ）を添
加し、またその添加量の調整により、幅広い熱処理温度
範囲において、磁歪を小さくすることができる。

特に、少ない添加量で容易に磁歪を調整できろために軟
磁気特性を紹、持でき、飽和磁束密度の低下も小さく抑
えることかできる。

［一実施例−１ （１）成膜 ＲＦ２極スパッタ装置を用いて、後記の第１表に示す組
成の合金膜を形成した。

使用したターゲットは、Ｐｅターケット」二にＴａＺｒ
、Ｃｕ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｐｔ、Ａｕ、グラファイト等の各
種ペレットを適宜配置して構成した複合ターゲットを用
い、純Ａｒガス雰囲気中でスパッタを行って、膜厚５〜
６μｍの薄膜を形成した。

（２）熱処理および測定 成膜後、静磁場中において５５０℃で２０分間保持する
アニールを行って作成した合金の初透磁率（ａｔ　５　
Ｍ　ＨＺ）、保磁力（Ｏｅ）、磁歪定数、飽和磁束密度
を第１表に示した。

また、無磁場中において６５０℃で２０分間保持ｉ゛る
アニールを行って作成した合金の、保磁力（Ｏｅ）、磁
歪定数を第２表に示した。

尚、比較例として、スパッタにより成膜した元素Ｘを含
有しない合金膜（特願平１−２７８２２０号において特
許出願している発明に係る合金膜）について、上記本実
施例の軟磁性合金膜と同等のアニール後の前記磁気特性
の測定値を示した。

尚、初透磁率と保磁力は磁化困難軸方向で測定した。

以下余白 ５５０℃（２０分保持）静磁場光中熱処理後の磁気特性
６５０℃（２０分保持）無磁場界中熱処理後の磁気特性
第１表から、元素Ｘ（Ｃｕ、Ｐｄ、Ａｇ，Ｐｔ，Ａｕ）
を添加することにより、磁歪は正にノフＩ・することが
わかる。他の磁気特性（初透磁率、保磁力、飽和磁束密
度）の劣化は問題には値しないものである。

第２表から、元素Ｘを添加しない膜（比較例）において
は、熱処理温度が６５０℃での磁歪は熱処理温度が５５
０℃のよりも減少し、６５０℃よりも低いある温度にお
いて零磁歪となり、また、元素Ｘの添加された膜では、
６５０℃の熱処理後の磁歪はプラス側にソフトし、添加
量を調整するごとにより、６５０℃において零磁歪ない
し任意の小さな正の磁歪を得ることができることがわか
る。

「発明の効果」 以」―説明したように本発明は、Ｆｅを主成分とする微
細な結晶粒を主とする軟磁性合金膜であり、飽和磁束密
度を低下させる成分の添加か制限されているので、高い
飽和磁束密度か得られる。このことにより、高い記録特
性を有する磁気ヘッドを提供できる。

さらに、従来のアモルファス合金膜とは異なり、無磁場
中で熱処理を行っても高い透磁率を発揮する膜を得るこ
とができ、磁気ヘッド製造時のガラス溶着等の工程を磁
場をかけて熱処理する場合よりも簡略化をなしえる。

また、元素Ｍ（Ｔ　ｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ　、Ｎｂ、Ｔａ
、Ｍｏ、Ｗ）及びＣという軟磁性を良好とする成分が添
加されるとともに、金属組織が微細な結晶粒からなり、
結晶磁気異方性による軟磁性への悪影響が軽減されるの
で、良好な軟磁気特性か得られる。

さらに、微細な結晶粒からなるとと乙に、添加された元
素ＭがＣと炭化物を形成し、その炭化物が膜中に均一に
分散されていることにより、Ｆｅを主成分とする微結晶
が熱処理により成長することを防ぐ働きがある。すなわ
ち、結晶の成長に伴って結晶磁気異方性の悪影響が大き
くなることによる軟磁性の劣化を防ぐ働きがある。この
ことで、溶着ガラスとして中〜高融点ガラスを用いるこ
とができる。

また、上記組成に加えて、元素Ｘ（Ｃｕ、Ｐｄ、ＡｇＰ
Ｌ、Ａｕ）を添加し、その添加量を調整することにより
、幅広い熱処理高度範囲において、磁歪を小さくするこ
とかできる。従って、少ない添加量で容易に磁歪を調整
できるため、軟磁気特性も維持でき、飽和磁束密度の低
下も小さく抑えることかできる。

またさらに、元素Ｑ（即ち、Ｃｏ、Ｎｉ）は、主に磁場
中熱処理によって生じる誘導磁気異方性エネルギーを大
きくする働きがあり、磁化困難方向でより高周波までフ
ラットな透磁率の周波数特性を得る効果がある。

また、前記成分に元素Ｚ（Ｃｒ、Ｙ、Ｒｕ、Ｉｒ　Ｒｈ
Ｎ）を特定量添加することにより、Ｆｅ基の合金として
は耐食性に優れ、悪環境下にあっても変色や発錆を生じ
ない特徴がある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）組成式がＦｅａＸｃＭｅＣｆで示され、ＸはＣｕ
   ，Ｐｄ，Ａｇ，ｐｔ，Ａｕのうち、少なくとも一種から
   なる元素またはその混合物であり、ＭはＴｉ，Ｚｒ，Ｈ
   ｆ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗのうち、少なくとも一種
   からなる金属元素またはその混合物であり、組成比ａ，
   ｃ，ｅ，ｆは原子％で ５０≦ａ≦９５ ０．１≦ｃ≦５ ２≦ｅ≦２５ ０．５≦ｆ≦２５ ａ＋ｃ＋ｅ＋ｆ＝１００ なる関係を満足させるとともに、その組織が基本的に平
   均結晶粒径が０．０８μｍ以下の微細な結晶粒からなり
   、その一部に元素Ｍの炭化物の結晶相を含むことを特徴
   とする軟磁性合金膜。 （２）組成式がＦｅａＱｂＸｃＭｅＣｆで示され、Ｑは
   Ｃｏ，Ｎｉのうち、少なくとも一種からなる金属元素ま
   たはその混合物であり、ＸはＣｕ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｐｔ，
   Ａｕのうち、少なくとも一種からなる金属元素またはそ
   の混合物であり、ＭはＴｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔ
   ａ，Ｍｏ，Ｗのうち少なくとも一種からなる金属元素ま
   たはその混合物であり、組成比ａ，ｂ，ｃ，ｅ，ｆは原
   子％で ５０≦ａ≦９５ ０．１≦ｂ≦１０ ０．１≦ｃ≦５ ２≦ｅ≦２５ ０．５≦ｆ≦２５ ａ＋ｂ＋ｃ＋ｅ＋ｆ＝１００ なる関係を満足させるとともに、その組織が基本的に平
   均結晶粒径が０．０８μｍ以下の微細な結晶粒からなり
   、その一部に元素Ｍの炭化物の結晶相を含むことを特徴
   とする軟磁性合金膜。 （３）組成式がＦｅａＸｃＺｄＭｅＣｆで示され、Ｘは
   Ｃｕ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｐｔ，Ａｕのうち、少なくとも一種
   からなる金属元素またはその混合物であり、ＺはＣｒ，
   Ｙ，Ｒｕ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｎのうち、少なくとも一種から
   なる元素またはその混合物であり、ＭはＴｉ，Ｚｒ，Ｈ
   ｆ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗのうち、少なくとも一種
   からなる金属元素またはその混合物であり、組成比ａ，
   ｃ，ｄ，ｅ，ｆは原子％で、５０≦ａ≦９５ ０．１≦ｃ≦５ ０．５≦ｄ≦１０ ２≦ｅ≦２５ ０．５≦ｆ≦２５ ａ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ＝１００ なる関係を満足させるとともに、その組織が基本的に平
   均結晶粒径が０．０８μｍ以下の微細な結晶粒からなり
   、その一部に元素Ｍの炭化物の結晶相を含むことを特徴
   とする軟磁性合金膜。 （４）組成式がＦｅａＱｂＸｃＺｄＭｅＣｆで示され、
   ＱはＣｏ，Ｎｉのうち、少なくとも一種からなる金属元
   素またはその混合物であり、ＸはＣｕ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｐ
   ｔ，Ａｕのうち、少なくとも一種からなる元素またはそ
   の混合物であり、ＺはＣｒ，Ｙ，Ｒｕ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｎ
   のうち、少なくとも一種からなる元素またはその混合物
   であり、ＭはＴｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ
   ，Ｗのうち少なくとも一種からなる金属元素またはその
   混合物であり、組成比ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆは原子％
   で ５０≦ａ≦９５ ０．１≦ｂ≦１０ ０．１≦ｃ≦５ ０．５≦ｄ≦１０ ２≦ｅ≦２５ ０．５≦ｆ≦２５ ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ＝１００ なる関係を満足させるとともに、その組織が基本的に平
   均結晶粒径が０．０８μｍ以下の微細な結晶粒からなり
   、その一部に元素Ｍの炭化物の結晶相を含むことを特徴
   とする軟磁性合金膜。 （５）請求項１ないし４に記載の組織が平均結晶粒径０
   ．０８μｍ以下の微細な結晶粒と非晶質との混在した組
   織であって、微細結晶粒の一部に元素Ｍの炭化物の結晶
   相を含むことを特徴とする軟磁性合金膜。