JPH04252007A - 磁気ヘッド及びこれを用いた磁気記録再生装置 - Google Patents

磁気ヘッド及びこれを用いた磁気記録再生装置

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JPH04252007A
JPH04252007A JP828991A JP828991A JPH04252007A JP H04252007 A JPH04252007 A JP H04252007A JP 828991 A JP828991 A JP 828991A JP 828991 A JP828991 A JP 828991A JP H04252007 A JPH04252007 A JP H04252007A
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JP
Japan
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magnetic
head
magnetic head
heat treatment
microcrystalline grains
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Pending
Application number
JP828991A
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English (en)
Inventor
Masaya Yasukochi
安河内正也
Yoshitsugu Miura
三浦義従
Akihisa Obata
小幡明久
Toshio Tsuchiya
土屋敏雄
Yoshihiko Noro
野呂良彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi 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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はVTR,DATあるいは
FDDなどに用いられる高保磁力の磁気記録媒体に対し
、高精度に情報を記録,再生するのに適した磁気ヘッド
に関する。
【0002】
【従来の技術】磁気記録の分野においては、短波長化に
よる高密度記録化が進められており、高保磁力,高残留
磁束密度を持つ記録媒体が開発されている。短波長化に
対応するためには、ギャップロスを低減させるためにギ
ャップ長を小さくしなければならない。狭ギャップ長に
なると媒体へのヘッド磁界が弱まり、かつ上記したよう
に媒体は高保磁力となっているのでヘッドの記録能力を
大幅に向上する必要がある。また狭ギャップ長ではヘッ
ド分配効率それ自身が低下するので再生効率の確保も重
要な問題となる。これについて図を用いて詳述する。図
16はヘッド分配効率とギャップ長の関係である。図に
示したようにギャップ長が0.35μm以下になるとヘ
ッドの分配効率は急激に低くなる。すなわちギャップ長
0.35μm以下のヘッドでは再生効率の確保が特に重
要な問題となる。
【0003】現在、ヘッドコア材として主流をなすフェ
ライト,CoNbZr,FeAlSiなどの材料を用い
た磁気ヘッドは、再生効率は比較的良好であるが、その
飽和磁束密度がそれぞれ0.5T,0.9T,1.1T
程度であるため記録媒体の保磁力が1000エルステッ
ド以上(たとえばメタルテープ)になると記録が不十分
になるという欠点があった。
【0004】そこでFeの微結晶粒を主成分とし、飽和
磁束密度1.3T以上の耐熱性の高い金属磁性膜(例え
ば第13回日本応用磁気学会学術講演梗要集,25aD
−3「Fe−M−C(M=Ti,Zr,Hf,V,Nb
,Ta)膜の結晶化挙動」)を用いた磁気ヘッドが提案
されつつある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
技術では、高保磁力媒体への記録能力が、フェライト,
CoNbZr,FeAlSiなどの材料を用いた磁気ヘ
ッドに比べ優れているものの、ヘッド基本性能の重要項
目である再生効率が相当劣る(特に3MHz以上の高周
波領域)という問題があった。
【0006】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、飽和磁束密度≧1.3T以上
のコア材,ギャップ長≦0.35μmを有する、記録能
力に優れた、再生効率の高い磁気ヘッドを提供すること
にある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するために、飽和磁束密度≧1.3T以上のコア材
,ギャップ長≦0.35μmを有する磁気ヘッドにおい
て、該磁気ヘッドの磁気コアに所望方向を磁化容易軸と
する一軸異方性を有させたものである。
【0008】また本発明において好ましくは、上記磁気
コアの一軸異方性が、磁場中熱処理によって付与された
ものである。
【0009】また本発明において好ましくは、上記磁場
中熱処理が、ヘッド製造プロセスにおける最初の熱処理
工程である。
【0010】また本発明において好ましくは、上記磁場
中熱処理における印加磁界がヘッド形状における反磁界
の最大値以上である。
【0011】また本発明において好ましくは、上記コア
材が、Fe100−xMx(0≦x≦20,原子%:M
=Ti,V,Zr,Nb,Mo,Ta,Hf,W,Al
,Si,B,C,Ga,Ge,Co,Ni,Ir,Pt
,Au,Rh,Ruの少なくとも一種を含む)の微結晶
粒(粒径500Å以下)を含む磁性膜である。
【0012】また本発明において好ましくは、上記コア
材が、Fe100−x−yCoxMy(0≦x≦40,
0≦y≦20,原子%:M=Ti,V,Zr,Nb,M
o,Ta,Hf,W,Al,Si,B,C,Ga,Ge
,Ni,Ir,Pt,Au,Rh,Ruの少なくとも一
種を含む)の微結晶粒(粒径500Å以下)を含む磁性
膜である。
【0013】また本発明において好ましくは、上記コア
材が、Co100−xMx(0≦x≦20,原子%:M
=Ti,V,Zr,Nb,Mo,Ta,Hf,W,Al
,Si,B,C,Ga,Ge,Fe,Ni,Ir,Pt
,Au,Rh,Ruの少なくとも一種を含む)の微結晶
粒(粒径500Å以下)を含む磁性膜である。
【0014】
【作用】最初の熱処理工程が、ヘッド形状における反磁
界の最大値以上の磁界で磁場中熱処理を施された一軸異
方性を有するコア材は、高周波領域でのヘッド再生効率
を向上するように働く。
【0015】そして上記の理由からそのコア材は、Fe
100−xMx(0≦x≦20,原子%:M=Ti,V
,Zr,Nb,Mo,Ta,Hf,W,Al,Si,B
,C,Ga,Ge,Co,Ni,Ir,Pt,Au,R
h,Ruの少なくとも一種を含む)の微結晶粒(粒径5
00Å以下)を含む磁性膜、あるいはFe100−x−
yCoxMy(0≦x≦40,0≦y≦20,原子%:
M=Ti,V,Zr,Nb,Mo,Ta,Hf,W,A
l,Si,B,C,Ga,Ge,Ni,Ir,Pt,A
u,Rh,Ruの少なくとも一種を含む)の微結晶粒(
粒径500Å以下)を含む磁性膜、あるいはCo100
−xMx(0≦x≦20,原子%:M=Ti,V,Zr
,Nb,Mo,Ta,Hf,W,Al,Si,B,C,
Ga,Ge,Fe,Ni,Ir,Pt,Au,Rh,R
uの少なくとも一種を含む)の微結晶粒(粒径500Å
以下)を含む磁性膜であることが好ましい。
【0016】
【実施例】以下、本発明を図示した実施例によって説明
する。
【0017】図1は、本発明による磁気ヘッドの再生出
力の周波数特性である。図示したように本発明によれば
、飽和磁束密度≧1.3T以上のコア材,ギャップ長≦
0.35μmを有する磁気ヘッドにおいて、低周波領域
での記録能力が従来のFe微結晶粒を主成分とするコア
材の磁気ヘッドと同等以上で、かつ高周波領域での再生
効率がフェライトヘッドと同等以上の磁気ヘッドが得ら
れる。高周波領域での再生効率が優れているということ
は、すなわちヘッドコア材に用いている磁性材料の軟磁
気特性の周波数特性が優れていることに他ならない。 以下これについて詳細に説明する。
【0018】図2は従来のFe微結晶粒を主成分とする
軟磁性膜の構造、図3はそのBHカーブ、図4はその比
透磁率である。Feは結晶磁気異方性が大きいにもかか
わらず軟磁気特性を示す要因は、その結晶粒が小さく(
500Å程度以下)結晶粒間の交換相互作用が働くため
と考えられている。しかしながら従来は、図3に示した
ように保磁力が小さく軟磁気特性は得られるものの、そ
の比透磁率はいわゆるMs2/2K(Ms:飽和磁化,
K:異方性磁界)より小さく、その周波数特性も劣って
いた。そこで我々は以下に詳述する手法で磁気異方性を
制御し、軟磁気特性の向上を図った。
【0019】図5は本発明によるFe100−XMx微
結晶粒(0≦x≦20,原子%:M=Ti,V,Zr,
Nb,Mo,Ta,Hf,W,Al,Si,B,C,G
a,Ge,Co,Ni,Ir,Pt,Au,Rh,Ru
の少なくとも一種を含む)を主成分とする軟磁性膜の構
造、図6はそのBHカーブ、図7はその比透磁率である
。従来のFe微結晶粒をFe100−XMx微結晶粒と
し、磁場中熱処理を施すことで一軸異方性(異方性磁界
:320A/m程度)を有する軟磁性膜を得た。またそ
の比透磁率は、ほぼMs2/2K(Ms:飽和磁化,K
:異方性磁界)に従い周波数特性も優れている。またこ
のとき磁歪定数は5/107以下となる。さらに我々は
一軸異方性を有する磁性材料特有の磁壁の存在を、磁気
カー効果の測定により確認した。これについて以下詳述
する。
【0020】図8は本発明によるFe100−XMx微
結晶粒(0≦x≦20,原子%:M=Ti,V,Zr,
Nb,Mo,Ta,Hf,W,Al,Si,B,C,G
a,Ge,Co,Ni,Ir,Pt,Au,Rh,Ru
の少なくとも一種を含む)を主成分とする軟磁性膜の磁
化容易軸方向のカー効果、図9は従来のFe微結晶粒を
主成分とする軟磁性膜のカー効果である。図8に示した
ように、磁壁移動がある場合特有のカー効果が得られた
ことから磁壁の存在を確認した。このことは、本発明に
よる軟磁性膜が良好な一軸異方性を有することを立証す
るものである。一方、従来のFe微結晶粒を主成分とす
る軟磁性膜では、そのどこを測定しても磁壁の存在は認
められなかった。
【0021】次に本発明の重大要素である磁場中熱処理
について重要な知見を得たので詳述する。図10ないし
図12は、熱処理工程の違いによるBHカーブ差の比較
である。図10は本発明による磁場中熱処理を施した軟
磁性膜のBHカーブ、図11,図12はそれぞれ良好な
一軸異方性が得られなかった軟磁性膜のBHカーブであ
る。特に図11に示したように、一度無磁場中熱処理を
施すとその後磁場中熱処理を施しても良好な一軸異方性
は得にくいことがわかった。また磁場中スパッタをした
後に無磁場中熱処理を施しても良好な一軸異方性は得ら
れなかった。すなわち本発明のように最初の熱処理工程
が磁場中熱処理であることが、良好な一軸異方性を得る
上で重要である。もちろん、ヘッド製造工程においても
最初の熱処理工程が磁場中熱処理であることが重要なこ
とは明らかである。この際この工程がガラスボンディン
グ工程であっても磁場中ガラスボンディングを施せばよ
い。このように微結晶粒を主成分とする軟磁性材料では
、その活性化エネルギーが、従来磁気異方性が比較的容
易に制御できたアモルファス材料のそれに比べて大きい
ため、最初の熱処理工程が磁場中熱処理であることが、
極めて重要である。
【0022】さらに印加磁界についても重要な知見を得
たので詳述する。図17は印加磁界強度と再生出力の関
係である。図から明らかなように、印加磁界はヘッド形
状での反磁界の最大値以上が望ましい。
【0023】次に本発明のその他の実施例を示す。図1
3は本発明によるFe100−x−yCoxMy微結晶
粒(0≦x≦40,0≦y≦20,原子%:M=Ti,
V,Zr,Nb,Mo,Ta,Hf,W,Al,Si,
B,C,Ga,Ge,Ni,Ir,Pt,Au,Rh,
Ruの少なくとも一種を含む)を主成分とする軟磁性膜
の構造、図14はそのBHカーブ、図15はその比透磁
率である。このように本発明によれば、さらに良好な一
軸異方性が得られる。
【0024】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、飽和磁束
密度≧1.3T以上のコア材,ギャップ長≦0.35μ
mを有する磁気ヘッドにおいて、磁気ヘッドのコア材で
ある軟磁性膜の磁気異方性を制御することは、低周波領
域での記録能力が従来のFe微結晶粒を主成分とするコ
ア材の磁気ヘッドと同等以上で、かつ高周波領域での再
生効率がフェライトヘッドと同等以上になるという効果
を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による磁気ヘッドの再生出力の周波数特
性図
【図2】従来のFe微結晶粒を主成分とする軟磁性膜の
構造図
【図3】従来のFe微結晶粒を主成分とする軟磁性膜の
BHカーブ特性図
【図4】従来のFe微結晶粒を主成分とする軟磁性膜の
比透磁率を示す図
【図5】本発明によるFe100−XMx微結晶粒を主
成分とする軟磁性膜の構造図
【図6】本発明によるFe100−XMx微結晶粒を主
成分とする軟磁性膜のBHカーブ特性図
【図7】本発明によるFe100−XMx微結晶粒を主
成分とする軟磁性膜の比透磁率を示す図
【図8】本発明によるFe100−XMx微結晶粒を主
成分とする軟磁性膜の磁化容易軸方向のカー効果を示す
【図9】従来のFe微結晶粒を主成分とする軟磁性膜
のカー効果を示す図
【図10】本発明による熱処理工程によるBHカーブ特
性図
【図11】参考例による熱処理工程によるBHカーブ特
性図
【図12】参考例による熱処理工程によるBHカーブ特
性図
【図13】本発明によるFe100−x−yCoxMy
微結晶粒を主成分とする軟磁性膜の構造図
【図14】本発明によるFe100−x−yCoxMy
微結晶粒を主成分とする軟磁性膜のBHカーブ特性図

図15】本発明によるFe100−x−yCoxMy微
結晶粒を主成分とする軟磁性膜の比透磁率を示す図
【図
16】ヘッド分配効率とギャップ長の関係を示す図
【図
17】印加磁界強度と再生出力の関係を示す図
【符号の説明】
1...磁壁,  2...Fe微結晶粒,  3..
.Fe微結晶粒の磁気モーメント,  4...その他
の結晶粒,  5...Fe100−XMx微結晶粒,
6...Fe100−XMx微結晶粒の磁気モーメント
,  7...Fe100−x−yCoxMy微結晶粒
,  8...Fe100−x−yCoxMy微結晶粒
の磁気モーメント

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】飽和磁束密度≧1.3Tのコア材,ギャッ
    プ長≦0.35μmを有する磁気ヘッドにおいて、該磁
    気ヘッドの磁気コアが所望方向を磁化容易軸とする一軸
    異方性を有している磁気ヘッド。
  2. 【請求項2】上記磁気コアの一軸異方性が、磁場中熱処
    理によって付与されたことを特徴とする請求項1に記載
    の磁気ヘッド。
  3. 【請求項3】上記磁場中熱処理が、ヘッド製造プロセス
    における最初の熱処理工程であることを特徴とする請求
    項1または2に記載の磁気ヘッド。
  4. 【請求項4】上記磁場中熱処理における印加磁界が、ヘ
    ッド形状における反磁界の最大値以上であることを特徴
    とする請求項1,2または3に記載の磁気ヘッド。
  5. 【請求項5】上記コア材が、Fe100−xMx(0≦
    x≦20,原子%:M=Ti,V,Zr,Nb,Mo,
    Ta,Hf,W,Al,Si,B,C,Ga,Ge,C
    o,Ni,Ir,Pt,Au,Rh,Ruの少なくとも
    一種を含む)の微結晶粒(粒径500Å以下)を含む磁
    性膜であることを特徴とする請求項1,2,3または4
    に記載の磁気ヘッド。
  6. 【請求項6】上記コア材が、Fe100−x−yCox
    My(0≦x≦40,0≦y≦20,原子%:M=Ti
    ,V,Zr,Nb,Mo,Ta,Hf,W,Al,Si
    ,B,C,Ga,Ge,Ni,Ir,Pt,Au,Rh
    ,Ruの少なくとも一種を含む)の微結晶粒(粒径50
    0Å以下)を含む磁性膜であることを特徴とする請求項
    1,2,3または4に記載の磁気ヘッド。
  7. 【請求項7】上記コア材が、Co100−xMx(0≦
    x≦20,原子%:M=Ti,V,Zr,Nb,Mo,
    Ta,Hf,W,Al,Si,B,C,Ga,Ge,F
    e,Ni,Ir,Pt,Au,Rh,Ruの少なくとも
    一種を含む)の微結晶粒(粒径500Å以下)を含む磁
    性膜であることを特徴とする請求項1,2,3または4
    に記載の磁気ヘッド。
  8. 【請求項8】請求項1,2,3,4,5,6または7に
    記載の磁気ヘッドを用いた磁気記録再生装置。
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