JPH05335146A

JPH05335146A - 磁性体膜およびそれを用いた磁気ヘッド

Info

Publication number: JPH05335146A
Application number: JP4195060A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Kumasaka; 登行熊坂; Hideo Fujiwara; 英夫藤原; Noritoshi Saitou; 法利斎藤; Moichi Otomo; 茂一大友; Takeo Yamashita; 武夫山下; Sanehiro Kudo; 實弘工藤
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1982-07-09
Filing date: 1992-07-22
Publication date: 1993-12-17
Also published as: JPS599905A; JPH0519804B2

Abstract

(57)【要約】【目的】高保磁力記録媒体に対して優れた記録再生特性
を示す磁気ヘッド用の磁性体膜を提供するものであっ
て、特に磁性体膜が高飽和磁束密度の磁性体からなり、
低い保磁力で高透磁率を有する積層磁性体膜と、それを
用いた高密度記録再生用磁気ヘッドを実現する。【構成】磁性体膜を構成する主要部分が、厚さ０.５μ
ｍ以下のＦeを主成分とする結晶質の高飽和磁束密度を
有する磁性合金からなる主磁性体膜と、厚さ１００Å以
下の中間磁性体膜とを積層した磁性体膜。または、積層
した単位磁性体膜を、非磁性絶縁物よりなる中間層を介
して複数積層した磁性体膜とする。これらの磁性体膜を
磁気ヘッドのコア部材として用いる。【効果】低い保磁力で高透磁率が得られ、高周波特性に
優れた膜厚の大きい積層磁性体膜が得られる。これを磁
気ヘッドに用いることにより、特に高保磁力記録媒体に
対して優れた記録再生特性を示し、高密度磁気記録再生
用ヘッドが実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁性体膜に係り、特に磁
気ヘッド用のコア材料として、高密度磁気記録に好適な
性能を発揮する磁性体膜およびそれを用いた磁気ヘッド
に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録の高密度化の進歩はめざまし
く、メタルテープの出現によって従来の酸化物テープの
保磁力Ｈcが６００〜７００Ｏe（エルステッド）に対
して１２００〜１６００Ｏeのものが容易に得られるよ
うになった。このような高保磁力記録媒体に十分に記録
するためには、高飽和磁束密度を有する磁気ヘッド用の
磁性材料が要求される。高飽和磁束密度を有する磁性材
料はＦe、Ｃo、Ｎiを主成分とした合金で、１００００
ガウス以上のものを容易に得ることができる。従来、磁
気ヘッド等に金属磁性材料を用いる場合は高周波領域に
おける渦電流損を抑えるために磁性体膜を電気的に絶縁
して積層した構造がとられている。その製造方法はスパ
ッタリング、蒸着、イオンプレーティングやメッキ等
の、いわゆる薄膜形成技術によって行われる。図１は、
従来の積層磁性体膜の構造を示す図である。すなわち、
非磁性基板１３上に磁性体層１０と非磁性絶縁層１１
を交互に順次形成し、積層体を得るものが公知である
（例えば、特開昭４９−１２７１９５号公報）。ここ
で、各磁性体層１０の厚さは数ミクロン、非磁性体層１
１はその１／１０程度の厚さを有している。しかし、結
晶質の金属磁性体膜１２（例えば、Ｆeを主成分とし、
Ｓi、Ａｌ、Ｔi等との合金膜、あるいはＮi−Ｆe合金
膜）は、図１に示すような柱状構造を示すため、柱状構
造の境界で磁化を動き難くし、保磁力を大きくしている
ことがある。そのため、保磁力の大きい磁性体膜で磁気
ヘッドを作製した場合、外部から大きな磁界が与えられ
たときに磁気ヘッドコアが帯磁してしまうという問題が
あった。この問題を解決するために、サブミクロン厚さ
の磁性体層と１００Å程度の厚さの非磁性体層とを交互
に積層することによって保磁力を低減させる方法がある
（例えば、特開昭５２−１１２７９７号公報）。例え
ば、スパッタリングによって得られた約１μｍ厚さのＦ
e−６.５％Ｓi合金の単層膜では数エルステッドの保磁
力を有するが、上記の方法によれば保磁力を１Ｏe程度
にまで低減させることができる。しかし、最も低い保磁
力を示すものでも０.８Ｏe程度が限度であった。その
ため、磁気ヘッド材料としては満足できるものではなか
った。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
した従来技術における問題点を解消し、高保磁力記録媒
体に対して優れた記録再生特性を示す磁気ヘッド用の磁
性体膜を提供することにあり、特に主磁性体膜が高飽和
磁束密度を有する強磁性体膜からなり、低い保磁力で、
高透磁率を有する積層磁性体膜と、それを用いた磁気ヘ
ッドを提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、従来の方法で
形成された磁性体層と非磁性体層とを交互に積層した積
層磁性体膜では得られない低保磁力の磁性体膜を、１０
０００ガウス以上の高飽和磁束密度を有する結晶質のＦ
ｅ、ＣｏまたはＮｉを主成分とする金属磁性体を用いて
容易に得られるようにしたものである。本発明者らは、
上記の積層磁性体膜は、従来の積層磁性体膜において磁
性体層間に設ける中間膜としての非磁性体層の代りに、
前記磁性体層と異なる磁性体層を中間膜として用いるこ
とによって達成できることを見出した。具体的に言え
ば、本発明の磁性体膜は、厚さ０.５μｍ以下の主磁性
体膜と、厚さ１００Å以下の中間磁性体膜を積層して形
成されるものである。

【０００５】図２は、本発明の磁性体膜の構造の一例を
示す断面図である。図において、２０は高飽和磁束密
度を有する、例えば鉄を主成分とする磁性合金からなる
主磁性体膜、２１は鉄以外のＣo、Ｎi等を主成分とする
磁性合金からなる中間磁性体膜、２３は非磁性基板であ
る。この中間磁性体膜２１は、厚さ１００Å以下のごく
薄い層からなり、主磁性体膜２０は柱状晶構造が磁気的
に大きな悪影響を与えない程度の膜厚となるように形成
し、中間磁性体層２１によって主磁性体膜２０の柱状晶
構造２２が細分化されている。このような構造にすれ
ば、柱状組織に沿って膜面に垂直に向っていた磁化や、
柱状組織の境界で動き難くなっていた磁化が、膜面内に
向き、膜面内を小さな磁界で動くようになるので、保磁
力が小さくなる。また、中間磁性体膜２１が各主磁性体
膜２０の磁気的連結を補い、磁化の動きを助けているも
のと思われる。

【０００６】本発明は、Ｆeを主成分とする高飽和磁束
密度（１００００ガウス以上）を有する複数の主磁性体
膜と該主磁性体膜間に介在するＦe以外の金属元素を主
成分とする中間磁性体膜からなる積層構造を有する磁性
体膜である。本発明の主磁性体膜は、例えばＦeを主成
分とし、Ｓi、Ａｌ、Ｔiの中から選ばれる少なくとも１
種、または２種以上を含み、磁歪が小さく、透磁率の高
い、高飽和磁束密度を有する強磁性合金膜からなるもの
である。なお、主磁性体膜の組成は、耐食性、耐摩耗
性、磁歪制御等の目的で、Ｃr、Ｐt等の他の添加物を１
０％以下の量で添加してもよい。ただし、１２００Ｏe
以上の高保磁力の磁気記録媒体に適用する磁気ヘッド材
料として用いる場合には、主磁性体膜の飽和磁束密度を
１００００ガウス以上に確保することが望ましい。一
方、中間磁性体膜は、ＣoあるいはＮi、もしくは、これ
らの元素を主体とした合金からなっていることが望まし
い。また、Ｆeは単体で用いると、その柱状組織が主磁
性体膜の柱状組織とつながってしまうため、あまり良い
結果は得られないが、ＮiまたはＣoを主体にした合金、
例えば、Ｃo₈₀Ｆe₂₀合金を用いれば本発明の効果が得ら
れる。本発明は、主磁性体膜が単層膜において、柱状
（または針状）構造を示すような結晶質の強磁性体膜に
おいて有効である。特に、単層膜において数エルステッ
ドの保磁力を有する磁性体膜に本発明を適用すれば、保
磁力を約１桁低減することが可能である。本発明におけ
る主磁性体膜の各層の厚みは０.５μｍ以下、好適には
０.０５〜０.３μｍであることが望ましい。０.０５μ
ｍ以下では中間磁性体膜の磁性が勝り、０.５μｍ以上
では柱状組織の影響が強く、保磁力が大きくなってしま
う。また、中間磁性体膜の各層の厚みは１００Å以下が
好ましく、より好ましい範囲は１０〜８０Å、最も好適
には１５〜７０Åとすることが望ましい。１０Å以下で
は、主磁性体膜の柱状組織を完全に遮断することが困難
となり、８０Å以上では中間磁性体膜の磁性が強調され
保磁力が大きくなってしまう。上記のような主磁性体膜
と、中間磁性体膜とを積層した本発明の積層磁性体膜
は、従来の主磁性体膜と非磁性絶縁物よりなる中間膜で
構成した積層磁性体膜に比べ、保磁力の低い磁性体膜を
得ることができる。さらに、前記の主磁性体膜と中間磁
性体膜とからなる適当な厚さの単位積層磁性体膜を、Ｓ
iＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃膜のような電気絶縁性のある非磁性体膜
を介して所定枚数積層することによって、高周波特性の
優れた本発明の膜厚の大きい積層磁性体膜を得ることが
できる。本発明の積層磁性体膜は、スパッタリング、蒸
着、イオンプレーティングやメッキ等のいわゆる薄膜形
成技術によって形成することができる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を挙げ、図面を用いて
さらに詳細に説明する。磁性体膜の形成は、図３に示す
ようなＲＦスパッタリング装置を用いた。真空容器３０
内には３つの独立した対向電極を有し、電極３１、３
２、３３はターゲット電極（陰極）で、電極３１にはＦ
eを主成分とした主磁性体膜を形成するための合金ター
ゲットが配置され、電極３２には中間磁性体膜を形成す
るためのＦe以外のＣo、Ｎi等の磁性金属を主体とする
磁性ターゲットが配置され、電極３３には中間非磁性体
層を形成するためのＳiＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、Ａｌ、Ｍo等の
絶縁体あるいは非磁性金属からなるターゲットが配置さ
れる。一方、電極３４、３５、３６は、それぞれ前記タ
ーゲット電極３１、３２、３３の直下に設けた試料電極
（陽極）で、試料３７は目的に応じてそれぞれの試料電
極上に移動できるようになっている。また、スパッタリ
ング時には電磁石３８、３８′によって、試料３７の
面内に磁界が印加されるようになっている。なお、放電
はアルゴンガス中で行われ、ガス導入管３９から真空容
器３０内に入る。４０は、容器３０の排気孔、４１は、
電極切り換え器である。

【０００８】＜実施例１＞まず、主磁性体膜としての高
飽和磁束密度を有するＦe−６.５％Ｓi（重量％）膜の
形成について述べる。比較的好条件でスパッタリングす
るために選ばれた諸条件は以下のようである。ターゲット組成…Ｆe−６.５％Ｓi 高周波電力密度…２.８Ｗ／ｃｍ² アルゴン圧力……２×１０~²Ｔorr 基板温度 ………３５０℃ 電極間距離 ……２５ｍｍ膜厚 ……………１.５μｍ得られた単層膜の磁気特性は、保磁力Ｈc；２.５Ｏe、
５ＭＨｚにおける透磁率μ；４００、飽和磁束密度Ｂ
s；１８５００ガウスであった。なお、スパッタリング
中には磁性体膜の面内に一方向の磁界（約１０Ｏe）が
印加されている。試料の磁気特性は磁性体膜の磁化困難
軸方向で測定した結果を示す。また、基板としてはガラ
ス基板を用いた。スパッタリングに際しての諸条件は、
ターゲット組成をＦe−６.５％ＳiとするとＦe側に組成
がずれる傾向にあり、堆積された膜の組成は５〜６％Ｓ
iとなる。高周波電力密度は２Ｗ／ｃｍ²以上にした方
が、保磁力Ｈcが低減する傾向にある。基板温度は膜の
歪応力を緩和するために３００℃以上にするのが好まし
い。電極間距離は短い方が保磁力が低くなる傾向にあ
り、スパッタリング中の放電の安定性を加速すると、２
０〜３０ｍｍ程度が好ましい。また、アルゴンガス導入
前の真空容器の真空度は酸素や不純物の残存が磁性体膜
の磁気特性に影響するので、１０~⁷Ｔorr以上の高真空
にすることが好ましい。一方、中間膜の形成は、一般に
ＲＦスパッタリングで行われている以下の条件で行っ
た。

【０００９】ターゲット材料…Ｃo、Ｎi、Ｃo₈₀Ｆe₂₀お
よびＳiＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、Ａｌ、Ｍo、Ｆe 高周波電力密度…０.５Ｗ／ｃｍ² アルゴン圧力……５×１０~³Ｔorr 基板温度 ………２５０℃ 電極間距離 ……５０ｍｍ膜厚 ……………３０Å 中間膜にＣo、Ｎiからなる磁性体膜との比較のために、
Ｆe膜および従来用いられているＳiＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃から
なる絶縁体膜ならびにＡｌ、Ｍo等の非磁性金属膜を用
いたものについても実験した。積層磁性体膜において、
主磁性体膜の一層の膜厚を０.１μｍとし、中間膜の膜
厚を３０Åとし、主磁性体膜を１５層積層して全膜厚を
約１.５μｍとした。図４は上記のようにして得たＦe−
６.５％Ｓi膜を主磁性体膜とし、種々の中間膜を用いた
積層磁性体膜の磁気特性を示す図表である。同図表中の
磁気特性は、それぞれスパッタリングしたままの膜の平
均値を示す。また、図表中、（イ）はＦe−６.５％Ｓi
合金の単層膜の特性、（ロ）〜（ホ）は従来の非磁性材
を中間膜とした積層磁性体膜の特性、（ヘ）はＦeを中
間膜とした本発明と類似する積層磁性体膜の特性、
（ト）〜（リ）はＦe以外の磁性金属を主体とした磁性
金属を中間膜とした本発明の磁性体膜の特性である。同
図表の結果によれば、Ｃo、ＮiおよびＣo₈₀Ｆe₂₀を中間
膜とした本発明の磁性体膜は、Ｆeおよび従来の非磁性
体膜を中間膜とした磁性体膜に比べて保磁力が非常に小
さいことが分かる。すなわち、保磁力が０.５Ｏe以下
となり、実用的な透磁率を得ることができた。

【００１０】本発明において、主磁性体膜の一層の膜厚
は０.０５〜０.５μｍの範囲で、積層磁性体膜の磁気特
性に悪影響を与えない程度に柱状組織を微細化すること
ができる。図５はＦe−６.５％Ｓi膜を主磁性体膜と
し、Ｃoを中間膜とした時の中間膜の膜厚と保磁力Ｈcお
よび５ＭＨzでの透磁率μの関係を示したものである。
この積層磁性体膜は、１５層の主磁性体膜と、それらの
間に中間膜を設けたものである。この図によると中間膜
の膜厚は１０〜８０Åの範囲で保磁力が約０.８Ｏe、
１５〜７０Åの範囲で保磁力が０.５Ｏe以下となり、
４０Å付近で最小となる。一方、透磁率はこの付近で最
大となる。中間膜の膜厚の影響は、材質によって若干異
なるものの、ほぼ同等の範囲で好適な磁気特性が得られ
る。なお、１０Å以下の膜厚では、主磁性体膜の組織を
遮断することが困難となり、柱状組織が成長してしまう
ため本発明の効果は低減する。一方、８０Å以上にする
と、中間膜の磁気的性質が強調され、保磁力が大きくな
ってしまう。中間膜の膜厚は直接測定することが困難で
あるため、数ミクロンの膜厚に被着したときのスパッタ
リング速度から算出して時間で管理した。本実施例で
は、スパッタリング中に磁性体膜の面内に一方向の磁界
が印加されており、磁界印加方向に磁化容易軸が形成さ
れる。図６に示すように周波数を変えて磁界印加方向
（磁化容易軸方向）で測定した透磁率（曲線５１）よ
り、印加磁界と垂直方向（磁化困難軸方向）で測定した
透磁率（曲線５２）の方が高くなっている。したがっ
て、本発明の積層磁性体膜を磁気ヘッドの作製に用いる
場合に、磁化困難軸方向を磁気ヘッドの磁気回路に対し
て有利な方向に配置することができる。

【００１１】＜実施例２＞本実施例は、本発明の積層磁
性体膜により得られる保磁力について、従来の積層構造
の磁性体膜と比較して示すものである。例えば、Ｆe−
９.５％Ｓi−６％Ａｌ合金をターゲットとし、以下の条
件でスパッタリングして得られた積層磁性体膜は、０.
２Ｏeの保磁力が恒常的に得られる。なお、従来型の積
層構造（例えば、中間膜にＳiＯ₂膜を用いた場合）で得
られた保磁力は０.５Ｏeであった。ターゲット組成…Ｆe−１０％Ｓi−６.５％Ａｌ高周波電力密度…２.５Ｗ／ｃｍ² アルゴン圧力……１×１０~³Ｔorr 基板温度 ………３５０℃ 電極間距離 ……３０ｍｍＦe−Ｓi−Ａｌ合金の膜厚…０.２μｍ中間膜 …………Ｃo Ｃoの膜厚 ……３０Å 合金膜の層数……８中間膜の層数……７保磁力Ｈc ……０.２Ｏe 飽和磁束密度……９０００ガウス本発明に用いる主磁性体膜はＦeを主成分とする磁性体
膜であってもよいが、高飽和磁束密度を有し、ほぼ磁歪
が零付近であるＦｅ以外のＣｏまたはＮｉを主成分とす
る合金磁性体であれば十分な効果が生じる。特に、薄膜
形成技術によって形成された、膜体が膜面に垂直あるい
は傾斜した柱状構造を示す磁性体膜において保磁力が低
減され、磁気ヘッド材料として好適な積層磁性体膜を得
ることができる。

【００１２】＜実施例３＞図７は、膜構造に関する本発
明の実施例を示すものであって、厚膜積層磁性体膜の構
造を示すものである。非磁性基板２３の上に、主磁性体
膜２０と中間磁性体膜２１を交互に積層した厚さ数ミク
ロンの単位積層膜ごとに、非磁性絶縁物よりなる中間膜
２４を形成してなる積層磁性体膜である。このように構
成した積層磁性体膜は、高周波領域での透磁率の劣化が
なく優れた磁気ヘッドコア材となる。このような積層磁
性体膜はトラック幅が１０μｍ以上のビデオヘッド材料
として用いられる。

【００１３】＜実施例４＞以下に、本発明の磁気ヘッド
の実施例について説明する。本発明の磁気ヘッドは、磁
気ギャップを形成するコア部材と、コア部材に磁気的に
結合されるコイルを有する磁気ヘッドで、コア部材を２
種以上の磁性体膜を積層して形成したものである。この
ようにコアを形成することで、磁性体膜同士の磁気的な
つながりを保ったまま、磁性体膜の結晶構造を制御する
ことができる。この結果、単層では保磁力が大きい磁性
体膜であっても、磁気ヘッドコアとした時の保磁力は小
さく、透磁率は大きくなり、優れた特性の磁気ヘッドを
構成できる。図８には、上述の積層磁性体膜を非磁性基
板上に形成してから、所定の形状に加工し、ギャップ形
成面が互いに対向するように突き合せて作った磁気ヘッ
ドの一例を示す。図において、６１は、磁性体膜が形成
された非磁性基板、６２は積層磁性体膜、６３は、積層
磁性体膜６２を保護するためのもう一方の非磁性基板で
あって、他方の基板または磁性体膜にガラス等で接着さ
れている。６４はギャップ、６５はコイル巻線窓であ
る。この例では、積層磁性体膜６２の厚さがトラック幅
となる。図９は、上述した本発明の積層磁性体層を用い
た薄膜磁気ヘッドの構造の一例を示すものである。図９
（イ）は磁気ヘッドコア断面図、図９（ロ）は上面図で
ある。図において、７１は非磁性基板、７２は下部磁性
体膜、７３は上部磁性体膜、７４は導体コイル、７５は
作動ギャップである。この例では、磁性体膜は数ミクロ
ン以下の膜厚でよいので、図７に示すような非磁性絶縁
物よりなる中間膜２４を省くことができる。図１０は、
図９に示す磁気ヘッドの作動ギャップ近傍の磁性体膜の
主要部拡大図である。図１０（イ）は下部磁性体膜７
２、上部磁性体膜７３を、柱状構造の大きい単層膜で形
成した場合の一例を示す。この場合、曲り部７６、７７
のよううな、曲りをもつ部分で柱状組織が乱れ、その部
分でひび割れが生じたり、また腐食が起る原因となる。
また、曲りの部分での応力集中によってクラックを生じ
る。図１０（ロ）に示す本発明による積層磁性体膜によ
れば、曲り部７６、７７で結晶組織が細かく、均一にし
て連続的で応力集中も少ないためクラックを生じること
もなく、耐食性の良い磁気回路を形成することができ
る。

【００１４】

【発明の効果】以上詳細に説明したごとく、本発明の厚
さ０.５μｍ以下のＦeを主成分とする結晶質の磁性合金
からなる主磁性体膜と、厚さ１００Å以下の中間磁性体
膜とを積層した磁性体膜、あるいは主磁性体膜と中間磁
性体膜を所定数積層した単位積層磁性体膜と、非磁性絶
縁物よりなる中間膜を積層して構成した磁性体膜は、低
い保磁力で、高透磁率が得られる。また、単位積層磁性
体膜を電気絶縁性の非磁性絶縁物よりなる中間膜を介し
て複数積層することにより高周波特性に優れた膜厚の大
きい積層磁性体膜が得られる。したがって、本発明の磁
性体膜を磁気ヘッドのコア材として用いることにより、
特に高保磁力記録媒体に対して優れた記録再生特性を示
す高密度磁気記録再生用ヘッドを実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の積層磁性体膜の断面構成を示す模式図。

【図２】本発明の積層磁性体膜の断面構成の一例を示す
模式図。

【図３】本発明の実施例において磁性体膜の形成に用い
たスパッタリング装置の構成を示す模式図。

【図４】本発明の実施例１で例示したＦe−６.５％Ｓi
合金膜を主磁性体膜とし、種々の中間膜を用いた積層磁
性体膜の磁気特性を示す図表。

【図５】本発明の実施例１で例示したＦe−６.５％Ｓi
合金膜を主磁性体膜とし、Ｃoを中間膜とした本発明の
積層磁性体膜の磁気特性を示すグラフ。

【図６】本発明の実施例１で例示したＦe−６.５％Ｓi
合金膜を主磁性体膜とし、Ｃoを中間膜とした本発明の
積層磁性体膜の磁気特性を示すグラフ。

【図７】本発明の実施例３で例示した本発明の他の積層
磁性体膜の断面構成を示す模式図。

【図８】本発明の実施例４で例示した積層磁性体膜を用
いて作製した磁気ヘッドの構成を示す模式図。

【図９】本発明の実施例４で例示した薄膜磁気ヘッドの
構造を示す模式図。

【図１０】本発明の実施例４で例示した磁気ヘッドの作
動ギャップ近傍の磁性体膜の構成を示す拡大図。

【符号の説明】

１０…磁性体層１１…非磁性絶縁層１２…金属磁性体膜１３…非磁性基板２０…主磁性体膜２１…中間磁性体膜２２…柱状晶構造２３…非磁性基板２４…非磁性絶縁物よりなる中間膜３０…真空容器３１、３２、３３…電極（ターゲット…陰極）３４、３５、３６…電極（試料電極…陽極）３７…試料３８、３８′…電磁石３９…ガス導入管４０…排気口４１…電極切り換え器５１…磁化容易軸方向の透磁率５２…磁化困難軸方向の透磁率６１…非磁性基板６２…積層磁性体膜６３…非磁性基板６４…ギャップ６５…コイル巻線窓７１…非磁性基板７２…下部磁性体膜７３…上部磁性体膜７４…導体コイル７５…作動ギャップ７６、７７…曲り部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大友茂一東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者山下武夫東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者工藤實弘東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁性体膜を構成する主要部分が、厚さ０.
５μｍ以下のＦeを主成分とする結晶質の磁性合金から
なる主磁性体膜と、該主磁性体膜とは組成の異なる磁性
合金からなる厚さ１００Å以下の中間磁性体膜とを少な
くとも積層してなることを特徴とする磁性体膜。
【請求項２】前記主磁性体膜および中間磁性体膜を積層
して構成した単位積層磁性体膜と、非磁性絶縁物よりな
る中間膜とを積層して構成したことを特徴とする請求項
１記載の磁性体膜。
【請求項３】前記主磁性体膜は、単層膜としたときに柱
状または針状の結晶構造を有することを特徴とする請求
項１または請求項２記載の磁性体膜。
【請求項４】前記主磁性体膜は、単層膜としたときに数
Ｏeの保磁力を有することを特徴とする請求項１ないし
請求項３のいずれか１項記載の磁性体膜。
【請求項５】前記主磁性体膜は、単層膜としたときに１
００００ガウス以上の飽和磁束密度を有することを特徴
とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項記載の磁
性体膜。
【請求項６】前記主磁性体膜は、Ｆeを主成分とし、Ｓ
i、Ａｌ、Ｔiのうちから選ばれる少なくとも１種の元素
を含む磁性合金からなることを特徴とする請求項１ない
し請求項５のいずれか１項記載の磁性体膜。
【請求項７】前記主磁性体膜は、Ｆe以外の元素を１０
重量％以下の範囲で含有する磁性合金であることを特徴
とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項記載の磁
性体膜。
【請求項８】前記主磁性体膜は、ＣrまたはＰtを含有す
る磁性合金であることを特徴とする請求項１ないし請求
項７のいずれか１項記載の磁性体膜。
【請求項９】前記中間磁性体膜は、ＣoまたはＮiを主成
分とする磁性合金からなることを特徴とする請求項１な
いし請求項８のいずれか１項記載の磁性体膜。
【請求項１０】前記主磁性体膜の単層の厚さが０.０５
〜０.３μｍの範囲であることを特徴とする請求項１な
いし請求項９のいずれか１項記載の磁性体膜。
【請求項１１】前記中間磁性体膜の単層の厚さが１０〜
８０Åの範囲であることを特徴とする請求項１ないし請
求項１０のいずれか１項記載の磁性体膜。
【請求項１２】前記中間磁性体膜の単層の厚さが１５〜
７０Åの範囲であることを特徴とする請求項１ないし請
求項１０のいずれか１項記載の磁性体膜。
【請求項１３】前記非磁性絶縁物よりなる中間膜は、Ｓ
iＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、Ａｌ、Ｍoのうちから選ばれる少なく
とも１種の非磁性絶縁物からなることを特徴とする請求
項１ないし請求項１２のいずれか１項記載の磁性体膜。
【請求項１４】前記磁性体膜は、その膜面に対して所定
方向の磁界を印加して形成したものであることを特徴と
する請求項１ないし請求項１３のいずれか１項記載の磁
性体膜。
【請求項１５】前記磁性体膜は、非磁性基板上に形成し
てなることを特徴とする請求項１ないし請求項１４のい
ずれか１項記載の磁性体膜。
【請求項１６】磁気ギャップを形成する磁気コア部材
と、該コア部材に磁気的に結合されるコイル手段を有す
る磁気ヘッドにおいて、上記コア部材は、厚さ０.５μ
ｍ以下のＦeを主成分とする結晶質の磁性合金からなる
主磁性体膜と、該主磁性体膜とは組成の異なる磁性合金
からなる厚さ１００Å以下の中間磁性体膜を積層して構
成した磁性体膜、もしくは前記主磁性体膜と中間磁性体
膜とを積層して構成される単位積層磁性体膜と、非磁性
絶縁物よりなる中間膜とを積層して構成した磁性体膜に
より構成したことを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項１７】前記磁気コア部材は、厚さ０.５μｍ以
下の主磁性体膜と、厚さ１０〜８０Åの中間磁性体膜と
を積層して構成したことを特徴とする請求項１６記載の
磁気ヘッド。
【請求項１８】前記磁気コア部材は、主磁性体膜および
中間磁性体膜を積層して構成した単位積層磁性体膜と、
非磁性絶縁物よりなる中間膜とを積層して構成した磁性
体膜からなることを特徴とする請求項１６または請求項
１７記載の磁気ヘッド。
【請求項１９】前記磁気コア部材を構成する主磁性体膜
は、単層膜としたときに柱状または針状の結晶構造を有
することを特徴とする請求項１６ないし請求項１８のい
ずれか１項記載の磁気ヘッド。
【請求項２０】前記磁気コア部材を構成する主磁性体膜
は、単層膜としたときに数Ｏeの保磁力を有することを
特徴とする請求項１６ないし請求項１９のいずれか１項
記載の磁気ヘッド。
【請求項２１】前記磁気コア部材を構成する主磁性体膜
は、単層膜としたときに１００００ガウス以上の飽和磁
束密度を有することを特徴とする請求項１６ないし請求
項２０のいずれか１項記載の磁気ヘッド。
【請求項２２】前記磁気コア部材を構成する主磁性体膜
は、Ｆeを主成分とする高飽和磁束密度を有する磁性合
金からなることを特徴とする請求項１６ないし請求項２
１のいずれか１項記載の磁気ヘッド。
【請求項２３】前記磁気コア部材を構成する高飽和磁束
密度を有するＦeを主成分とする磁性合金からなる主磁
性体膜は、Ｓi、Ａｌ、Ｔiのうちから選ばれる少なくと
も１種の元素を含む磁性合金であることを特徴とする請
求項１６ないし請求項２２のいずれか１項記載の磁気ヘ
ッド。
【請求項２４】前記磁気コア部材を構成するＦeを主成
分とする磁性合金からなる主磁性体膜は、Ｆe以外の元
素を１０重量％以下の範囲で含有する磁性合金であるこ
とを特徴とする請求項１６ないし請求項２３のいずれか
１項記載の磁気ヘッド。
【請求項２５】前記磁気コア部材を構成する主磁性体膜
は、ＣrまたはＰtを含有する磁性合金であることを特徴
とする請求項１６ないし請求項２４のいずれか１項記載
の磁気ヘッド。
【請求項２６】前記磁気コア部材を構成する中間磁性体
膜は、ＣoまたはＮiを主成分とする磁性合金からなるこ
とを特徴とする請求項１６ないし請求項２５のいずれか
１項記載の磁気ヘッド。
【請求項２７】前記磁気コア部材を構成する主磁性体膜
の単層の厚さが０.０５〜０.３μｍの範囲であることを
特徴とする請求項１６ないし請求項２６のいずれか１項
記載の磁気ヘッド。
【請求項２８】前記磁気コア部材を構成する中間磁性体
膜の単層の厚さが１０〜８０Åの範囲であることを特徴
とする請求項１６ないし請求項２７のいずれか１項記載
の磁気ヘッド。
【請求項２９】前記磁気コア部材を構成する中間磁性体
膜の単層の厚さが１５〜７０Åの範囲であることを特徴
とする請求項１６ないし請求項２７のいずれか１項記載
の磁気ヘッド。
【請求項３０】前記磁気コア部材を構成する非磁性絶縁
物よりなる中間膜は、ＳiＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、Ａｌ、Ｍoの
うちから選ばれる少なくとも１種の非磁性絶縁物からな
ることを特徴とする請求項１６ないし請求項２９のいず
れか１項記載の磁気ヘッド。
【請求項３１】前記磁気コア部材を構成する磁性体膜
は、その膜面に対して所定方向の磁界を印加して形成し
たものであることを特徴とする請求項１６ないし請求項
３０のいずれか１項記載の磁気ヘッド。
【請求項３２】前記磁気コア部材を構成する磁性体膜
は、非磁性基板上に形成したものであることを特徴とす
る請求項１６ないし請求項３１のいずれか１項記載の磁
気ヘッド。