JPH0425002A - Mn―Zn単結晶フェライトおよび磁気ヘッド - Google Patents

Mn―Zn単結晶フェライトおよび磁気ヘッド

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JPH0425002A
JPH0425002A JP2125867A JP12586790A JPH0425002A JP H0425002 A JPH0425002 A JP H0425002A JP 2125867 A JP2125867 A JP 2125867A JP 12586790 A JP12586790 A JP 12586790A JP H0425002 A JPH0425002 A JP H0425002A
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JP
Japan
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single crystal
crystal ferrite
composition
ferrite
magnetic head
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JP2125867A
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English (en)
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Sukehito Yoneda
米田 祐仁
Sakae Shibata
栄 柴田
Eiji Nakamura
英二 中村
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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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) 本発明は強磁性金属薄膜との良好な接合性を有するMロ
ーZ日単結晶フェライトおよびこれを応用したVTR用
MIG  (メタルインギャップ)型磁気ヘットに関す
るものである。
(従来の技術) 従来、VTR用の磁気ヘッドには、単結晶フェライトを
用いた磁気ヘッドが用いられてきた。しかし、最近媒体
であるテープの高保磁力化に伴い従来のフェライトバル
ク型磁気ヘッドでは対応できなくなり、それに代わるも
のとしてギャップ間に強磁性金属薄膜を形成したいわゆ
るMIG型磁電磁気ヘッドの複合磁気ヘッドが提案され
てきた。
(発明が解決しようとする課題) このMIG型磁電磁気ヘッドこれまでのフエライI・バ
ルク型磁気ヘットの製造工程かほとんど変更無しで使用
できるなどの利点を持つ一方、一般に磁気ヘッドに用い
られているMn−Zn単結晶フェライトをコアとし、こ
れにセンダストなどの強磁性金属薄膜をスパッタ法など
により成膜しても両者の熱膨張率の違いにより金属薄膜
がはがれ易く、磁気ヘッド製造時の歩留まりが悪いなど
の問題点があった。
本発明はこのような不利、欠点を解決した組成と物性を
持つMn−Zn単結晶フェライトとこれに強磁性金属薄
膜を成膜した高性能MIG型磁気ヘットを提供しようと
するものである。
(課題を解決するための手段) 本発明者等は、上記欠点に対し、強磁性金属薄膜との接
合に適した熱膨張率を持つ単結晶フェライトの組成を探
索し、磁気ヘッドの構成、特性を検問して本発明を完成
させるに至った。
本発明の要旨は、 Mn−Zn単結晶フェライトの主成分であるFe2O3
Mn0およびZnOがそれぞれabおよび0モル%から
なる組成範囲が3元系状態図においてA(53,0,3
5,5,11,5)、 B (56,0,35,5,8
,5)、C(57,0゜37.0.6. O) 、 D
 (53,0,41,0,6,0)の4点[各点(ab
、c)各モル%]で囲まれた範囲内にあり、かつこの組
成にSnO□を0.1〜6重量%固溶化したものであっ
て、かつ平均線熱膨張係数が120X 107/℃以上
(30〜300℃での平均線熱膨張係数)であることを
特徴とするMn−Zn単結晶フェライト、およびこのM
n−Zn単結晶フェライトと強磁性金属薄膜から構成さ
れる磁気コアを有することを特徴とする磁気ヘッドにあ
る。
以下、本発明の詳細な説明する。
単結晶フェライトに強磁性金属薄膜を形成する際に、そ
の薄膜の接合性を左右するのは主に両者の熱膨張率の違
いによる。一般にセンダストなどの強磁性金属の平均線
熱膨張係数は、 130X In−7/℃(30〜30
0℃付近までの温度範囲において)以上であるが、本発
明者等の検討の結果、基板となる単結晶フェライトの平
均線熱膨張係数が120〜140 xlO−7/℃の範
囲にあれば充分満足できる接合性を示すことが判明した
。そこでこのような熱膨張係数を示す単結晶フェライト
の組成について研究を重ねた結果、Fe20s、MnO
,ZnOからなる3元系状態図において、A (53,
0,35,5,11,5)、 B(56,0,35,5
,8,5)、C(57,0,37,0,6,0)、D 
(53,0,4][]、 6. O)の4点[各点(a
、b、c)各モル%]で囲まれた範囲内にあるMn−Z
n単結晶フェライトが好ましい特性を示すことが判明し
た。しかしながらMn−Zn単結晶フェライトはその高
周波(0,5MH2)透磁率にキュリー温度(150〜
250℃)付近とそれよりも低温側に極大値を持ち、実
際に使用する際は温度による透磁率の変動を少なく抑え
るようこの両極大値の間で使用するのが一般的であるが
、上記組成領域のMn−Zn単結晶フェライトは、室温
付近に高周波(0,5MH2)透磁率の極大値が存在し
、また、5MHzの透磁率も温度に対する変化が大きい
ため、実際の使用に際して温度変化に対して透磁率、ひ
いては磁気ヘッドの出力が不安定であるという問題があ
る。
また、本発明の組成範囲のようにFe20a含有量が多
い領域では、単結晶育成時に生じるFe2O3の組成変
動のため単結晶の成長方向の位置によって特性がバラツ
クという問題点もあった。これらの問題点についてさら
に研究を重ねた結果、第4成分としてSnO□を微量添
加することにより Fe2Omの組成変動が緩和される
ことが判った。
さらに高周波(0,5MHz)透磁率の低温側の極大値
がより低温側に移動し、実使用域である室温付近での温
度特性が安定化されることが判明した。このことにより
室温付近の透磁率の温度による変化は、0.5MHz、
5 MHzさらにはlOMHzにおいても小さくなり、
安定した磁気ヘッド出力が得られた。
このような研究結果をグラフで説明すると、第1図はこ
のMn−Zn単結晶フェライトの透磁率の温度依存性を
示したもので、実線(←: 0.5MHz、−: 5 
MHz )はSnO2無添加のフェライト(Fe2゜3
:MnO:ZnO= 55:36:9モル%)、破線(
−−−・−・、+0.5MHz、−−−−−: 5MH
z )はコノ組成にSnO2を3重量%添加した本発明
の組成である。この図から5n02無添加のフェライト
は0℃付近に0.5MHzおよび5 MHzのピーク(
Y)があり、温度変化に対して透磁率が大きく変化する
ことを示している。一方、 5n02を添加したフェラ
イトはピークが低温側にシフト(Z)し、室温付近の温
度による透磁率の変化が小さくなっていることが判かる
。第2図は、単結晶フェライトの成長方向の組成変化を
示したもので、破線(−−−−)は5no2無添加のフ
ェライト(Fe20s:MnO:ZnO= 55:36
:9モル%)、実線(−)はこの組成にSnO□を2重
量%添加した本発明の組成であり、SnO□を添加した
ものは組成変動が特にFeにおいて抑えられていること
が判かる。
以上のような研究結果より、前述の組成範囲に5n02
を0.1〜6重量%添加した単結晶フェライトを用いた
MIG型磁気ヘッドが、金属薄膜の剥離が無く、かつ室
温付近での温度特性が安定しておりまた、組成変動が抑
えられていることから磁気ヘッド間の特性のバラツキも
少ないものが製造できるようになった。ここに5n02
の添加量が0.1重量%未満では透磁率ピークの低温側
へのシフトが見られず、6重量%を越えるとB IQ、
μ等の磁気特性が低下し実用域を脱してしまう。
この本発明のMn−Zn単結晶フェライトをコアとし、
センダストなどの強磁性金属薄膜をスパッタ成膜し接合
したMIG磁気ヘッドを作成するには公知の技術によれ
ば良(、メタルテープなどの高Hc磁気記録媒体にも対
応でき、高性能複合磁気ヘットの作成が可能となった。
以下、本発明の実施態様を実施例を挙げて具体的に説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
(実施例1) フェライト組成(Fe203.MnO,Zn0)を(5
5,36,9))(各モル%)となるよう秤量した原料
をボールミルで混合し、乾燥してこれを空気中1.20
0℃で焼成し、多結晶Mn−Znフェライトとした。こ
れを白金ルツボに入れブリッジマン法により、溶融した
後ルツボを降下させ下端より徐々に冷却し単結晶フェラ
イトとした。また、上記の三元組成と同じ組成比となる
よう配合した原料を母相としてSnO2を0.1.2.
4.6.8重量%混合したものを同様な方法で、単結晶
を作成した。これらの単結晶フェライトの磁気特性とし
て飽和磁束密度BIO1透磁率μおよび0.5MH2に
おける透磁率の一100°Cまでの温度特性の測定をお
こなった。その結果を第1表に示す。
第1表より、SnO□を0.1重量%以上混合すること
により、極大値を示す温度が低温側に移動していること
かわかる。このことから、5n02を添加することによ
り室温付近の透磁率の温度による変化が小さくなり、安
定したヘッド特性を示すことがわかる。但し、SnO□
の添加量が増えるに従い、透磁率などのフェライト自体
の磁気特性が低くなる第1表 0.5     5780      540    
   −17[註]*・マイナス温度側 ことから、実際に磁気ヘッドとして使用するためには、
SnO□の混合量を6重量%以下にすることが望ましい
ことがわかる。
(実施例2) フェライト組成(pe2o3. MnO,Zn0)を(
55,36,9) (各モル%)となるよう配合した原
料に、5n02を3重量%混合し、実施例1と同様の方
法でMn−Zn単結晶フェライトとを作製した。次いで
磁気コアを作製し、ギャップ間に3μmの厚さにセンダ
スト薄膜をスパッタ成膜し、MIG型複合磁気ヘッドを
製作し、この単結晶フェライトの30〜300℃での平
均線熱膨張率αおよび磁気ヘッド製造過程での金属薄膜
剥離による不良品発生率を調べた。この結果を第2表に
示す。
(比較例1) フェライト組成(Fe2o3. MnO,Zn0)を(
55,30,15)(各モル%)とし、5n02を無添
加とした以外は実施例1と同様の方法でMn−Zn単結
晶フェライト、磁気コア、磁気ヘッドを作製し、実施例
2と同様に不良品発生率を調べ、その結果を第2表に併
記した。
第  2  表 第2表より、熱膨張率の高いMn−Zn単結晶フェライ
トを用いることにより、磁気ヘッド製造過程において金
属薄膜剥離による不良品発生率が激減できることがわか
る。
(発明の効果) 本発明による高熱膨張率を持ち、強磁性金属薄膜との接
合性に優れたMn−Zn単結晶フェライトを磁気コアに
応用したMIG型磁気ヘッドは、メタルテープのような
高保磁力磁気記録媒体に対応した高性能複合磁気ヘッド
としてその利用価値は極めて高い。
【図面の簡単な説明】
第1図はMn−Zn単結晶フェライトの透磁率の温度依
存性を示し、第2図はMn−Zn単結晶フェライトの成
長方向の組成変化を表わしている。 手続補正書 (方式) 1、事件の表示 平成 2年特許願第125867号 2、発明の名称 Mn−Zn単結晶フェライトおよび磁気ヘッド補正をす
る者 事件との関係 名称 (206)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.Mn−Zn単結晶フェライトの主成分であるFe_
    2O_3,MnOおよびZnOがそれぞれa,bおよび
    cモル%からなる組成範囲が3元系状態図においてA(
    53.0,35.5,11.5),B(56.0,35
    .5,8.5),C(57.0,37.0,6.0),
    D(53.0,41.0,6.0)の4点[各点(a,
    b,c)各モル%]で囲まれた範囲内にあり、かつこの
    組成にSnO_2を0.1〜6重量%固溶化したもので
    あり、かつ平均線熱膨張係数が120×10^−^7/
    ℃以上(30〜300℃での平均線熱膨張係数)である
    ことを特徴とするMn−Zn単結晶フェライト。
  2. 2.請求項1に記載のMn−Zn単結晶フェライトと強
    磁性金属薄膜から構成される磁気コアを有することを特
    徴とする磁気ヘッド。
JP2125867A 1990-05-16 1990-05-16 Mn―Zn単結晶フェライトおよび磁気ヘッド Pending JPH0425002A (ja)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5683008A (en) * 1979-12-12 1981-07-07 Hitachi Metals Ltd Single crystal ferrite
JPS63168006A (ja) * 1986-12-27 1988-07-12 Sony Corp マンガン亜鉛フエライト及び複合磁気ヘツド
JPH0244099A (ja) * 1988-04-14 1990-02-14 Hitachi Metals Ltd 単結晶フェライト、それを用いた磁気ヘッド及び単結晶フェライトの製造方法

Patent Citations (3)

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