JPH0439905A - 軟磁性合金膜 - Google Patents
軟磁性合金膜Info
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
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- H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
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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。
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]
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。
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の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。
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の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。
従来の高飽和磁束密度の軟磁性材料(膜)として、F
e−5i−A I合金(センダスト)が代表的なもので
あるが、近年、強磁性金属元素であるCoを主体とする
非晶質の合金膜が開発されている。
e−5i−A I合金(センダスト)が代表的なもので
あるが、近年、強磁性金属元素であるCoを主体とする
非晶質の合金膜が開発されている。
また最近の試みとして、Feを主成分とする微細結晶か
らなる合金膜(F e−C、F e−8i等)により、
Feの結晶磁気異方性の影響(軟磁性に対する悪影響)
を結晶の微細化により軽減し、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。
らなる合金膜(F e−C、F e−8i等)により、
Feの結晶磁気異方性の影響(軟磁性に対する悪影響)
を結晶の微細化により軽減し、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題]
ところで、磁気ヘッドを組み込んだ装置は小型化、軽量
化する傾向にあり、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。
化する傾向にあり、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勿論、高湿
度雰囲気などの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とが要求されている。
テープに対する耐摩耗性が優れていることは勿論、高湿
度雰囲気などの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とが要求されている。
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得
ることが必要である。
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得
ることが必要である。
しかしながら、前記従来の軟磁性合金膜において、セン
ダストからなるものは、飽和磁束密度か約10000G
(ガウス)程度であり、今後−層の高密度化の要求に対
しては不充分である。また、Co系のアモルファス合金
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T
I。
ダストからなるものは、飽和磁束密度か約10000G
(ガウス)程度であり、今後−層の高密度化の要求に対
しては不充分である。また、Co系のアモルファス合金
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T
I。
Z r、Hf、N b、T a、M o、W等の添加量
を少なくする必要がある。ところがこれらの添加量を少
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5000C以上)には耐え得な
い問題がある。
を少なくする必要がある。ところがこれらの添加量を少
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5000C以上)には耐え得な
い問題がある。
更に、上述したFeを主成分とする微細結晶からなる合
金膜(F t−C、F e−5i等)は、高温で結晶成
長を起こし、軟磁気特性が劣化する(F e−Cの場合
、400°Cが最大)ために、やはりガラス溶着に適し
たものとは言い難い。
金膜(F t−C、F e−5i等)は、高温で結晶成
長を起こし、軟磁気特性が劣化する(F e−Cの場合
、400°Cが最大)ために、やはりガラス溶着に適し
たものとは言い難い。
このような背景から本願発明者らは、特願平l−278
220号などにおいて、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。
220号などにおいて、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1つは、組成式が、FexMeCd
で示され、組成比1は原子%で50〜96、Cは2〜3
0.dは0.5〜25、a+c十d−100なる関係を
満足するものであった。
いる軟磁性合金膜の1つは、組成式が、FexMeCd
で示され、組成比1は原子%で50〜96、Cは2〜3
0.dは0.5〜25、a+c十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FeiTbMcCdで示さ
れ、組成比aは原子%で5o〜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。
れ、組成比aは原子%で5o〜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。
この特許出願で提供した軟磁性合金膜は、一部組酸のも
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、
Feを主成分とするために、悪環境下で使用された場合
は変色あるいは発 を招くおそれがあった。
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、
Feを主成分とするために、悪環境下で使用された場合
は変色あるいは発 を招くおそれがあった。
そこで本願発明者らは、前記耐食性を向上させる目的で
研究を重ねた結果、先に特許出願した組成の軟磁性合金
膜に0.5〜20原子%のCrを添加することで耐食性
を向上させ得ることを知見し、特願平2−63808号
明細書において耐食性に優れた軟磁性合金膜について特
許出願した。
研究を重ねた結果、先に特許出願した組成の軟磁性合金
膜に0.5〜20原子%のCrを添加することで耐食性
を向上させ得ることを知見し、特願平2−63808号
明細書において耐食性に優れた軟磁性合金膜について特
許出願した。
そして、更に本願発明者らは、この系の軟磁性合金膜の
耐食性を向上させるべく研究を進めた結果本願発明に至
った。
耐食性を向上させるべく研究を進めた結果本願発明に至
った。
本願発明は上述の課題を解決し、保磁力が小さく透磁率
が高く、その特性が熱的に安定であるとともに、高い飽
和磁束密度を示し、良好な耐食性を有する軟磁性合金膜
を提供することを目的とするものである。
が高く、その特性が熱的に安定であるとともに、高い飽
和磁束密度を示し、良好な耐食性を有する軟磁性合金膜
を提供することを目的とするものである。
[課題を解決するための手段]
請求項1に記載した発明は前記課題を解決するために、
組成式がFeaXdMeClで示され、XはY 、Ru
、 I r、Rh、Nのうち少なくとも1種以上からな
る元素またはその混合物、MはTi、Zr。
組成式がFeaXdMeClで示され、XはY 、Ru
、 I r、Rh、Nのうち少なくとも1種以上からな
る元素またはその混合物、MはTi、Zr。
Hf、V 、N b、T a、Mo、Wのうち少なくと
も1種以上からなる金属元素又はその混合物であり、組
成比s、d、e、fは原子%で50≦1≦95.0.5
≦d≦1O12≦e≦25.0.5≦f≦25、a+d
十e+1−100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
含むものである。
も1種以上からなる金属元素又はその混合物であり、組
成比s、d、e、fは原子%で50≦1≦95.0.5
≦d≦1O12≦e≦25.0.5≦f≦25、a+d
十e+1−100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
含むものである。
請求項2に記載した発明は前記課題を解決するタメニ、
組成式がFe*T b X dM eCfで示さ
れ、TはCo、N iのうち少なくとも1種からなる金
属元素又はその混合物、XはY 、Ru、 I r。
組成式がFe*T b X dM eCfで示さ
れ、TはCo、N iのうち少なくとも1種からなる金
属元素又はその混合物、XはY 、Ru、 I r。
Rh、Nのうち少なくとも1種以上からなる元素又はそ
の混合物、MはT i、 Z r、Hf、V 、N b
、T !、M o。
の混合物、MはT i、 Z r、Hf、V 、N b
、T !、M o。
Wのうち、少なくとも1種からなる金属元素又はその混
合物であり、組成比i、b、d、e、fは原子%で50
≦a≦95.0.1≦b≦10.0.5≦d≦1O12
≦e≦25.0.5≦f≦25.1+b十d十e+1−
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もので
ある。
合物であり、組成比i、b、d、e、fは原子%で50
≦a≦95.0.1≦b≦10.0.5≦d≦1O12
≦e≦25.0.5≦f≦25.1+b十d十e+1−
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もので
ある。
請求項3に記載した発明は前記課題を解決するために、
組成式Fe5CrcX dM eCfで示され、XはY
、Ru、 I r、Rh、Nのうち少なくとも1種以
上からなる元素又はその混合物、MはTI。
組成式Fe5CrcX dM eCfで示され、XはY
、Ru、 I r、Rh、Nのうち少なくとも1種以
上からなる元素又はその混合物、MはTI。
Z r、HI、V 、N b、T !、MO,Wのうち
、少なくとも1種からなる金属元素又はその混合物であ
り、組成比s、c、d、*、fは原子%で50≦畠≦9
5.0.1≦e≦20.0.5≦d≦10.2≦e≦2
5.0.5≦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0.08μ鳳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。
、少なくとも1種からなる金属元素又はその混合物であ
り、組成比s、c、d、*、fは原子%で50≦畠≦9
5.0.1≦e≦20.0.5≦d≦10.2≦e≦2
5.0.5≦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0.08μ鳳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。
請求項4Iこ記載した発明は前記課題を解決するために
、組成式Fe*T bcrcX dM eCfで示され
、TはCo、N iのうち少なくとも1種からなる金属
元素又はその混合物、XはY、Ru、Ir。
、組成式Fe*T bcrcX dM eCfで示され
、TはCo、N iのうち少なくとも1種からなる金属
元素又はその混合物、XはY、Ru、Ir。
Rh、Nのうち少なくとも1種以上からなる元素又ハソ
ノ混合物、MはTi、Zr、Hf、V、Nb、Ta、M
o。
ノ混合物、MはTi、Zr、Hf、V、Nb、Ta、M
o。
Wのうち、少なくとも1種からなる金属元素又はその混
合物であり、組成比1 + b + C+ d l e
+ fは原子%で50≦1≦95.0.1≦b≦10
.0.1≦e≦20.0.5≦d≦10.2≦e≦25
.0.5≦1≦25、i+b+c+d+e+f= 10
0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0.08μ鳳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
。
合物であり、組成比1 + b + C+ d l e
+ fは原子%で50≦1≦95.0.1≦b≦10
.0.1≦e≦20.0.5≦d≦10.2≦e≦25
.0.5≦1≦25、i+b+c+d+e+f= 10
0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0.08μ鳳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
。
請求項5に記載した発明は前記課題を解決するために、
請求項1,2.3又は4に記載の組織が平均結晶粒径0
.08μ膳以下の微細な結晶粒と非晶質相との混在した
組織であり、その一部に元素Mの炭化物の結晶相を含む
ものである。
請求項1,2.3又は4に記載の組織が平均結晶粒径0
.08μ膳以下の微細な結晶粒と非晶質相との混在した
組織であり、その一部に元素Mの炭化物の結晶相を含む
ものである。
以下に本発明を更に詳細に説明する。
前記合金膜の生成方法としては、合金膜をス、(ツタ装
置、蒸着装置等の薄膜形成装置により作製する方法を採
用することかできる。スパッタ装置としては、RF2極
スパッタ、DCスバ・ツタ、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、対向ターゲット式
スパッタ、等の既存のものを使用することができる。
置、蒸着装置等の薄膜形成装置により作製する方法を採
用することかできる。スパッタ装置としては、RF2極
スパッタ、DCスバ・ツタ、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、対向ターゲット式
スパッタ、等の既存のものを使用することができる。
まI;、Cを膜中に添加する方法としては、ターゲツト
板上にグラフフィトのペレットを配置して複合ターゲッ
トとし、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(F e−X−M系あるいはF e−T
−X−M系等)を用い、Ar等の不活性ガス中にメタ
ン(c H4)等の炭化水素ガスを混合したガス雰囲気
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は膜中のC濃度の制御が容易
であるので所望のC濃度の優れた膜を得ることができる
。更に、窒素を膜中に添加する方法としては、(Ar十
N、)ガス中でスパッタする方法を用いることができる
。
板上にグラフフィトのペレットを配置して複合ターゲッ
トとし、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(F e−X−M系あるいはF e−T
−X−M系等)を用い、Ar等の不活性ガス中にメタ
ン(c H4)等の炭化水素ガスを混合したガス雰囲気
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は膜中のC濃度の制御が容易
であるので所望のC濃度の優れた膜を得ることができる
。更に、窒素を膜中に添加する方法としては、(Ar十
N、)ガス中でスパッタする方法を用いることができる
。
膜中の窒素濃度を調整するには、(A r十N 2)ガ
ス中のN2濃度(N z/ A r十N 2の値)を変
えることによって制御することができる。
ス中のN2濃度(N z/ A r十N 2の値)を変
えることによって制御することができる。
このようにして作製したままの膜はアモルファス相をか
なりの割合で含んだものであり、不安定であるので、4
00〜700℃程度に加熱する熱処理を施すことによっ
て微結晶を析出させる。そして、この熱処理を無磁場、
静磁場中あるいは回転磁場中で行うことにより、優れた
軟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と兼ねて行うことが
できる。
なりの割合で含んだものであり、不安定であるので、4
00〜700℃程度に加熱する熱処理を施すことによっ
て微結晶を析出させる。そして、この熱処理を無磁場、
静磁場中あるいは回転磁場中で行うことにより、優れた
軟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と兼ねて行うことが
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5つ%以上)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。
はなく、微結晶が相当数(好ましくは5つ%以上)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。
以下に前記のように成分を限定した理由について述べる
。
。
Feは主成分であり、磁性を担う元素であって、少なく
ともフェライト(Bs=5000 G)以上の飽和磁束
密度を得るためには、2250%が必要である。また、
良好な軟磁気特性を得るためには、n≦95%でなけれ
ばならない。
ともフェライト(Bs=5000 G)以上の飽和磁束
密度を得るためには、2250%が必要である。また、
良好な軟磁気特性を得るためには、n≦95%でなけれ
ばならない。
元素T(即ちCo、N i)は、磁歪の調整の目的で添
加する元素である。Fe−M−C膜の場合、熱処理温度
か低いと磁歪が正になり、熱処理温度が高いと磁歪が負
になる。高い熱処理温度(ガラス溶着温度)を必要とす
る場合、磁歪を正にする効果のあるNi、Coを適量添
加することにより、磁歪をほぼ零にすることができる。
加する元素である。Fe−M−C膜の場合、熱処理温度
か低いと磁歪が正になり、熱処理温度が高いと磁歪が負
になる。高い熱処理温度(ガラス溶着温度)を必要とす
る場合、磁歪を正にする効果のあるNi、Coを適量添
加することにより、磁歪をほぼ零にすることができる。
なお、熱処理温度が適当な場合、元素Tの添加は特に必
要ないが、元素Tの添加は正の磁歪が+10−’今以上
まで大きくならないよう≦b≦10%としなくてはなら
ない。
要ないが、元素Tの添加は正の磁歪が+10−’今以上
まで大きくならないよう≦b≦10%としなくてはなら
ない。
元素M(Ti、Z r、Hf、V、Nb、Tx、Mo)
は軟磁気特性を良好にするために必要であり、またC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
性を維持するためには、022%とする必要かめるが、
多すぎると飽和磁束密度が低下してしまうので、C≦2
5%とする必要がある。
は軟磁気特性を良好にするために必要であり、またC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
性を維持するためには、022%とする必要かめるが、
多すぎると飽和磁束密度が低下してしまうので、C≦2
5%とする必要がある。
Cは軟磁気特性を良好にするため、及び、耐熱性を向上
させるために必要であり、C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、熱的
安定性を維持するためには、f≧0.5%とする必要が
あるが、多すぎると飽和磁束密度が低下してしまうので
、f≦25%とする必要がある。
させるために必要であり、C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、熱的
安定性を維持するためには、f≧0.5%とする必要が
あるが、多すぎると飽和磁束密度が低下してしまうので
、f≦25%とする必要がある。
元素Mの炭化物の微細結晶は磁壁のピンニングサイトと
して働き、透磁率の高周波特性を向上させる働きがある
とともに、膜中に均一に分散させることで、Feの微結
晶が熱処理により成長して軟磁性を損うことを防止する
働きがある。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
の障壁として働くことにより軟磁気特性の悪化を防止す
る。
して働き、透磁率の高周波特性を向上させる働きがある
とともに、膜中に均一に分散させることで、Feの微結
晶が熱処理により成長して軟磁性を損うことを防止する
働きがある。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
の障壁として働くことにより軟磁気特性の悪化を防止す
る。
以上説明のFeと元素Tと元素MとCの成分限定理由は
特願平1−278220号の場合と同等である。
特願平1−278220号の場合と同等である。
Crは耐食性を向上させるために添加する元素であるが
、C20,1%としなければ耐食性の改善効果が現れな
い。また、C〉20%とすると飽和磁束密度が低くなり
過ぎる(フェライト以下になる)ので好ましくない。
、C20,1%としなければ耐食性の改善効果が現れな
い。また、C〉20%とすると飽和磁束密度が低くなり
過ぎる(フェライト以下になる)ので好ましくない。
以上説明のCrの成分限定理由は特願平2−63808
号の場合と同等である。
号の場合と同等である。
元素X (Y 、Ru、 I t、Rh、N )は耐食
性を向上させるために添加する元素であるが、0.5%
以上添加しないと耐食性の改善効果は充分ではない。
性を向上させるために添加する元素であるが、0.5%
以上添加しないと耐食性の改善効果は充分ではない。
また、添加量が10%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。
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。
そして、金属組織が基本的に0−OSμm以下の微結晶
からなっているから、非晶質に比べて熱的安定性に優れ
ており、添加元素を少なくでき、飽和磁束密度を高くす
ることができる。
からなっているから、非晶質に比べて熱的安定性に優れ
ており、添加元素を少なくでき、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、非晶質状態に比べ鉄原子1個あた
りの磁気モーメントおよびキュ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
か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。
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、非晶質状態に比べ鉄原子1個あた
りの磁気モーメントおよびキュ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
か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。
更に、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。更にまた、
Crを特定量添加し、更に必要に応じて元素X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。
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。更にまた、
Crを特定量添加し、更に必要に応じて元素X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。
そして、従来の非晶質合金とは異なり、無磁場アニール
によっても充分に高い初透磁率が得られ、熱処理工程を
簡略化することかできる。
によっても充分に高い初透磁率が得られ、熱処理工程を
簡略化することかできる。
[実施例]
(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。
成の合金膜を形成した。
使用したターゲットは、Feターゲット上にTa。
Cr、Y 、Ru、 I r、N i、グラファイトの
各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、Arガス雰囲気中あるいはA r+ N 2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。なお、合金膜中の窒素濃度の制御は(A r+N
2)ガス中のN2ガス濃度を制御して行った。
各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、Arガス雰囲気中あるいはA r+ N 2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。なお、合金膜中の窒素濃度の制御は(A r+N
2)ガス中のN2ガス濃度を制御して行った。
(2)熱処理
成膜後、550°Cで20分間保持するアニールを行っ
た。このアニールは静磁場中で実施した。
た。このアニールは静磁場中で実施した。
(3)測定
前記のように製造された合金膜と、スパッタにより成膜
した元素Xを含有しない合金膜について、静磁場アニー
ル後における飽和磁束密度(Bs)と、初透磁率(μ、
5MHりおよび保磁力(Hc)の測定を行った。なお、
初透磁率と保磁力の測定は、薄膜の磁化困難軸方向で行
った。
した元素Xを含有しない合金膜について、静磁場アニー
ル後における飽和磁束密度(Bs)と、初透磁率(μ、
5MHりおよび保磁力(Hc)の測定を行った。なお、
初透磁率と保磁力の測定は、薄膜の磁化困難軸方向で行
った。
以上の結果を次頁の第1表に示す。
第1表の比較例の試料1は、本発明者らが先に特許出願
しているもので、元素Xの添加のみを省略したものであ
るが、この組成に元素Xあるいは元素XとC「を特定量
添加しても初透磁率と保磁力などの軟磁気特性の劣化は
ほとんど問題にならないことが判明した。また、無磁場
アニールによっても良好な初透磁率が得られることも明
らかになった。
しているもので、元素Xの添加のみを省略したものであ
るが、この組成に元素Xあるいは元素XとC「を特定量
添加しても初透磁率と保磁力などの軟磁気特性の劣化は
ほとんど問題にならないことが判明した。また、無磁場
アニールによっても良好な初透磁率が得られることも明
らかになった。
前記と同様な方法で作製した軟磁性合金膜を純水中に2
40時間浸漬した後の変色状況を目視で判定した結果を
以下の第2表に示す。
40時間浸漬した後の変色状況を目視で判定した結果を
以下の第2表に示す。
(以下、余白)
第 2
表
Ri、I r、Rh、N)、あるいは、元素XとCrを
特定量添加することで、軟磁気特性を低下させることな
く耐食性に優れた軟磁性合金膜を得られることが明らか
になった。
特定量添加することで、軟磁気特性を低下させることな
く耐食性に優れた軟磁性合金膜を得られることが明らか
になった。
[発明の効果]
以上詳述したようにこの発明は、Feを主成分とする微
細な結晶粒から主にな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を制限しているから、高い
飽和磁束密度が得られる。
細な結晶粒から主にな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を制限しているから、高い
飽和磁束密度が得られる。
更に、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、磁場をかけて熱処理する場合よりも工程の簡略
化をなしえる。
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、磁場をかけて熱処理する場合よりも工程の簡略
化をなしえる。
元素M(T i、Z r、HI、V 、N b、T a
、M o、W)及びCという軟磁性を良好とする成分を
添加するとともに、金属組織を微細な結晶粒から構成し
、結晶磁気異方性による軟磁性への悪影響を軽減してい
るので、良好な軟磁気特性が得られる。
、M o、W)及びCという軟磁性を良好とする成分を
添加するとともに、金属組織を微細な結晶粒から構成し
、結晶磁気異方性による軟磁性への悪影響を軽減してい
るので、良好な軟磁気特性が得られる。
更に、微細な結晶粒からなるとともに、添加された元素
MがCと炭化物を形成するから、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く、上記
の特性を維持するので、高密度記録に要求される高い性
能を有する磁気ヘッドの素材として好適である。
MがCと炭化物を形成するから、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く、上記
の特性を維持するので、高密度記録に要求される高い性
能を有する磁気ヘッドの素材として好適である。
更にまた、上記組成に加えて元素T(Co、Ni)を添
加し、磁歪を調整することにより、磁気ヘッド製造工程
で生じる種々の歪による軟磁気特性の劣化を防ぐことが
できるものである。
加し、磁歪を調整することにより、磁気ヘッド製造工程
で生じる種々の歪による軟磁気特性の劣化を防ぐことが
できるものである。
そして、前記成分に元素X (Y 、Ru、 I r、
Rh、N)を特定量、あるいは、元素XとCrを特定量
添加しているので、Fe基の合金としては耐食性に優れ
、悪環境下の使用であっても変色や発 を生じない特徴
がある。
Rh、N)を特定量、あるいは、元素XとCrを特定量
添加しているので、Fe基の合金としては耐食性に優れ
、悪環境下の使用であっても変色や発 を生じない特徴
がある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)組成式がFeaXdMeClで示され、XはY,
Ru,lr,Rh,Nのうち少なくとも1種以上からな
る元素又はその混合物、MはTi,Zr,Hf,V,N
b,Ta,Mo,Wのうち少なくとも1種以上からなる
金属元素又はその混合物であり、組成比a,d,e,f
は原子%で 50≦a≦95 0.5≦d≦10 2≦e≦25 0.5≦f≦25 a+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FeaTbXdMeCfで示され、Tは
Co,Niのうち少なくとも1種からなる金属元素又は
その混合物、XはY,Ru,Ir,Rh,Nのうち少な
くとも1種以上からなる元素又はその混合物、MはTi
,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Mo,Wのうち、少な
くとも1種からなる金属元素又はその混合物であり、組
成比a,b,d,e,fは原子%で50≦a≦95 0.1≦b≦10 0.5≦d≦10 2≦e≦25 0.5≦f≦25 a+b+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FeaCrcXdMeCfで示され、Xは
Y,Ru,Ir,Rh,Nのうち少なくとも1種以上か
らなる元素又はその混合物、Mは、Ti,Zr,Hf,
V,Nb,Ta,Mo,Wのうち、少なくとも1種から
なる金属元素又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≦20 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FeaTbCrcXdMeCfで示され、
TはCo,Niのうち少なくとも1種からなる金属元素
又はその混合物、XはY,Ru,Ir,Rh,Nのうち
少なくとも1種以上からなる元素又はその混合物、Mは
Ti,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Mo,Wのうち、
少なくとも1種からなる金属元素又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≦20 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、2、3又は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相との混
在した組織であり、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。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2146791A JP2675178B2 (ja) | 1990-06-05 | 1990-06-05 | 軟磁性合金膜 |
| KR1019910008049A KR960012243B1 (ko) | 1990-06-05 | 1991-05-17 | 연자성 합금막 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2146791A JP2675178B2 (ja) | 1990-06-05 | 1990-06-05 | 軟磁性合金膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0439905A true JPH0439905A (ja) | 1992-02-10 |
| JP2675178B2 JP2675178B2 (ja) | 1997-11-12 |
Family
ID=15415621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2146791A Expired - Fee Related JP2675178B2 (ja) | 1990-06-05 | 1990-06-05 | 軟磁性合金膜 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2675178B2 (ja) |
| KR (1) | KR960012243B1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100414452B1 (ko) * | 2001-10-17 | 2004-01-13 | 주식회사 포스코 | 유체여과 매체용 비정질 금속재료 |
| EP1850334A1 (en) * | 2006-04-27 | 2007-10-31 | Heraeus, Inc. | Soft magnetic underlayer in magnetic media and soft magnetic alloy based sputter target |
-
1990
- 1990-06-05 JP JP2146791A patent/JP2675178B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-05-17 KR KR1019910008049A patent/KR960012243B1/ko not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100414452B1 (ko) * | 2001-10-17 | 2004-01-13 | 주식회사 포스코 | 유체여과 매체용 비정질 금속재료 |
| EP1850334A1 (en) * | 2006-04-27 | 2007-10-31 | Heraeus, Inc. | Soft magnetic underlayer in magnetic media and soft magnetic alloy based sputter target |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR960012243B1 (ko) | 1996-09-18 |
| JP2675178B2 (ja) | 1997-11-12 |
| KR920001569A (ko) | 1992-01-30 |
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