JPH0613236A - 軟磁性薄膜 - Google Patents
軟磁性薄膜Info
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- JPH0613236A JPH0613236A JP27676792A JP27676792A JPH0613236A JP H0613236 A JPH0613236 A JP H0613236A JP 27676792 A JP27676792 A JP 27676792A JP 27676792 A JP27676792 A JP 27676792A JP H0613236 A JPH0613236 A JP H0613236A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F10/00—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
- H01F10/08—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers
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- H01F10/147—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition being metals or alloys containing iron or nickel with lattice under strain, e.g. expanded by interstitial nitrogen
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 飽和磁束密度が高く、磁歪定数が小さく、保
磁力が低く、透磁率が高い軟磁性薄膜を提供すること。 【構成】 式 Ｆｅ100 β- γ- δＭβＮγＯδ （ここにＭはＰｔ、Ｒｈ、Ｐｄ及びＩｒより選択される
元素であり、 ０．１≦β≦５．０ａｔ％ ０．１≦γ≦２０．０ａｔ％ ０．１≦δ≦１０．０ａｔ％） で表される組成を有することを特徴とする軟磁性薄膜。
磁力が低く、透磁率が高い軟磁性薄膜を提供すること。 【構成】 式 Ｆｅ100 β- γ- δＭβＮγＯδ （ここにＭはＰｔ、Ｒｈ、Ｐｄ及びＩｒより選択される
元素であり、 ０．１≦β≦５．０ａｔ％ ０．１≦γ≦２０．０ａｔ％ ０．１≦δ≦１０．０ａｔ％） で表される組成を有することを特徴とする軟磁性薄膜。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は軟磁性材料に関し、特に
高密度記録に適した磁気ヘッド及びインダクタに使用す
る軟磁性薄膜に関する。
高密度記録に適した磁気ヘッド及びインダクタに使用す
る軟磁性薄膜に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気記録の分野では磁気記録密度の高密
度化に伴い高い保磁力Ｈｃを有する磁気記録媒体が用い
られる。この場合良好な磁気記録を行うためには磁気ヘ
ッドから密度の高い磁束を発生させる必要がある。この
ため磁気ヘッド用の軟磁性薄膜として飽和磁束密度Ｂｓ
が高く、磁歪が小さく、保磁力Ｈｃが低く、透磁率μが
高いものが必要である。またインダクタ用としても同様
な磁気特性が必要である。
度化に伴い高い保磁力Ｈｃを有する磁気記録媒体が用い
られる。この場合良好な磁気記録を行うためには磁気ヘ
ッドから密度の高い磁束を発生させる必要がある。この
ため磁気ヘッド用の軟磁性薄膜として飽和磁束密度Ｂｓ
が高く、磁歪が小さく、保磁力Ｈｃが低く、透磁率μが
高いものが必要である。またインダクタ用としても同様
な磁気特性が必要である。
【０００３】このような事情から飽和磁束密度が高い軟
磁性薄膜（１５ｋＧ程度以上）が種々提案されている
が、いまだ十分ではない。高い飽和磁束密度を持つ系と
してＦｅまたはＦｅ−Ｃｏを基本成分とする合金系が知
られている。しかし、Ｆｅ−Ｃｏ系の材料は、磁歪定数
が大きく、保磁力Ｈｃが基板温度及びアニール等を最適
にした製造条件でも５Ｏｅ以上と大きいので充分な軟磁
性化はなされていなかった（星陽一他、日本応用磁気学
会誌、Ｖｏｌ．１０，Ｎｏ．２，Ｐ３１５（１９８６）
参照）。
磁性薄膜（１５ｋＧ程度以上）が種々提案されている
が、いまだ十分ではない。高い飽和磁束密度を持つ系と
してＦｅまたはＦｅ−Ｃｏを基本成分とする合金系が知
られている。しかし、Ｆｅ−Ｃｏ系の材料は、磁歪定数
が大きく、保磁力Ｈｃが基板温度及びアニール等を最適
にした製造条件でも５Ｏｅ以上と大きいので充分な軟磁
性化はなされていなかった（星陽一他、日本応用磁気学
会誌、Ｖｏｌ．１０，Ｎｏ．２，Ｐ３１５（１９８６）
参照）。
【０００４】Ｆｅ系軟磁性材料の軟磁気特性を改善する
ためにＦｅ−Ｍ−Ｘ系合金が提案されている（特開平３
−１５３８５１号）。ここにＭはＣｏを含み、Ｘは窒素
を含む場合がある。しかし、得られた保磁力は５Ｏｅ以
上であり（同公報の表１）、軟磁性化は十分でない。
ためにＦｅ−Ｍ−Ｘ系合金が提案されている（特開平３
−１５３８５１号）。ここにＭはＣｏを含み、Ｘは窒素
を含む場合がある。しかし、得られた保磁力は５Ｏｅ以
上であり（同公報の表１）、軟磁性化は十分でない。
【０００５】Ｆｅ系軟磁性材料の軟磁気特性を改善する
ための他の技術としてＦｅにＮとＯを数％以下の量で含
有させることが提案されている（特開平２−５７６６５
号）。得られた保磁力は１．５Ｏｅ以下であり、また飽
和磁束密度も１５ｋＧ以上とすぐれている。しかしなが
ら、この系の軟磁性材料は環境温度および湿度中で容易
に酸化が進み、磁気特性が大幅に低下する欠点がある。
また、耐熱性にも問題がある。
ための他の技術としてＦｅにＮとＯを数％以下の量で含
有させることが提案されている（特開平２−５７６６５
号）。得られた保磁力は１．５Ｏｅ以下であり、また飽
和磁束密度も１５ｋＧ以上とすぐれている。しかしなが
ら、この系の軟磁性材料は環境温度および湿度中で容易
に酸化が進み、磁気特性が大幅に低下する欠点がある。
また、耐熱性にも問題がある。
【０００６】一方、Ｆｅ系軟磁性材料の磁気特性を改善
するために、白金族元素を添加することによる磁気モー
メントの増大による高飽和磁束密度化（特開昭６２−２
２６６０５号）、あるいは白金族元素を添加することに
よる磁歪制御による軟磁性化（特開昭６２−１３９８４
６号）、白金族元素を添加することによる耐食性向上
（特開昭６３−１４４６０３号）が試みられている。し
かしこれらの技術によっても軟磁性化は十分でない。
するために、白金族元素を添加することによる磁気モー
メントの増大による高飽和磁束密度化（特開昭６２−２
２６６０５号）、あるいは白金族元素を添加することに
よる磁歪制御による軟磁性化（特開昭６２−１３９８４
６号）、白金族元素を添加することによる耐食性向上
（特開昭６３−１４４６０３号）が試みられている。し
かしこれらの技術によっても軟磁性化は十分でない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
解決すべき課題は、ＦｅまたはＦｅ−Ｃｏ系合金を基本
成分とする軟磁性薄膜において、保磁力Ｈｃを低下し、
透磁率μを向上させ、しかも耐食性を向上させることで
ある。
解決すべき課題は、ＦｅまたはＦｅ−Ｃｏ系合金を基本
成分とする軟磁性薄膜において、保磁力Ｈｃを低下し、
透磁率μを向上させ、しかも耐食性を向上させることで
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明はＦｅまたはＦｅ
−Ｃｏを基本成分とする合金に、白金族元素Ｍを添加す
ることにより飽和磁束密度の向上を図るとともに、Ｏ、
Ｎを添加することに結晶粒を微細化し、軟磁性化を図っ
た。さらにＭはＦｅまたはＦｅ−ＣＯ合金の耐食性を向
上させる効果も有する。より具体的に述べると、本発明
は式 Ｆｅ100 β- γ- δＭβＮγＯδ （ここにＭはＰｔ、Ｒｈ、Ｐｄ及びＩｒより選択される
元素であり、 ０．１≦β≦１５．０ａｔ％ ０．１≦γ≦２０．０ａｔ％ ０．１≦δ≦１０．０ａｔ％） で表される組成を有することを特徴とする軟磁性薄膜で
あり、またＦｅの１〜５５ａｔ％、好ましくは１５〜５
５ａｔ％がＣｏで置換されている軟磁性薄膜である。本
発明の軟磁性薄膜は、ＦｅまたはＦｅ−Ｃｏ系合金に特
有の高い飽和磁束密度ＢS （１７ｋＧ以上）を有し、低
い保磁力Ｈｃと高い透磁率μを有する。また耐食性もす
ぐれている。またこの軟磁性薄膜は単層でも使用できる
が、非磁性または他の組成の磁性膜と積層して使用すれ
ば損失の少ないすぐれた製品例えば磁気記録再生ヘッド
を作製できる。
−Ｃｏを基本成分とする合金に、白金族元素Ｍを添加す
ることにより飽和磁束密度の向上を図るとともに、Ｏ、
Ｎを添加することに結晶粒を微細化し、軟磁性化を図っ
た。さらにＭはＦｅまたはＦｅ−ＣＯ合金の耐食性を向
上させる効果も有する。より具体的に述べると、本発明
は式 Ｆｅ100 β- γ- δＭβＮγＯδ （ここにＭはＰｔ、Ｒｈ、Ｐｄ及びＩｒより選択される
元素であり、 ０．１≦β≦１５．０ａｔ％ ０．１≦γ≦２０．０ａｔ％ ０．１≦δ≦１０．０ａｔ％） で表される組成を有することを特徴とする軟磁性薄膜で
あり、またＦｅの１〜５５ａｔ％、好ましくは１５〜５
５ａｔ％がＣｏで置換されている軟磁性薄膜である。本
発明の軟磁性薄膜は、ＦｅまたはＦｅ−Ｃｏ系合金に特
有の高い飽和磁束密度ＢS （１７ｋＧ以上）を有し、低
い保磁力Ｈｃと高い透磁率μを有する。また耐食性もす
ぐれている。またこの軟磁性薄膜は単層でも使用できる
が、非磁性または他の組成の磁性膜と積層して使用すれ
ば損失の少ないすぐれた製品例えば磁気記録再生ヘッド
を作製できる。
【０００９】次に各成分の含有量と作用を説明する。Ｃ
ｏは飽和磁束密度を向上させるが、特に１５．０〜５
５．０ａｔ％の範囲が好ましい。白金族元素はＦｅの飽
和磁束密度を向上させ、磁歪を制御し、さらに耐食性を
向上させる。その量が多過ぎると飽和磁束密度が低下す
る。Ｎ、Ｏを添加すると結晶粒が微細化して保磁力が減
少し、透磁率が向上する。Ｎは０．１〜２０．０ａｔ％
の範囲、より好ましくは１〜１５ａｔ％の範囲で添加す
る。Ｎは結晶粒を微細化し、保磁力を低下させ透磁率を
増大させ軟磁気特性を向上させる。Ｎが０．１ａｔ％未
満であると微細化が十分でなく良好な軟磁気特性が得ら
れない。また、２０ａｔ％を超えると飽和磁束密度が１
５ｋＧ以下に低下する。Ｏは０．１〜１０．０ａｔ％の
範囲で添加する。Ｏの単独の添加により軟磁気特性が向
上するがＮとの複合添加によりさらに軟磁気特性は向上
する。したがってＯはＮとの複合添加が望ましい。Ｏは
１ａｔ％未満であると軟磁性化が不十分となる。また、
１０ａｔ％を超えると飽和磁束密度が１５ｋＧ以下に低
下する。本発明においては耐食性の向上を目的としてＣ
ｒ等でＦｅの一部を置換しても良い。
ｏは飽和磁束密度を向上させるが、特に１５．０〜５
５．０ａｔ％の範囲が好ましい。白金族元素はＦｅの飽
和磁束密度を向上させ、磁歪を制御し、さらに耐食性を
向上させる。その量が多過ぎると飽和磁束密度が低下す
る。Ｎ、Ｏを添加すると結晶粒が微細化して保磁力が減
少し、透磁率が向上する。Ｎは０．１〜２０．０ａｔ％
の範囲、より好ましくは１〜１５ａｔ％の範囲で添加す
る。Ｎは結晶粒を微細化し、保磁力を低下させ透磁率を
増大させ軟磁気特性を向上させる。Ｎが０．１ａｔ％未
満であると微細化が十分でなく良好な軟磁気特性が得ら
れない。また、２０ａｔ％を超えると飽和磁束密度が１
５ｋＧ以下に低下する。Ｏは０．１〜１０．０ａｔ％の
範囲で添加する。Ｏの単独の添加により軟磁気特性が向
上するがＮとの複合添加によりさらに軟磁気特性は向上
する。したがってＯはＮとの複合添加が望ましい。Ｏは
１ａｔ％未満であると軟磁性化が不十分となる。また、
１０ａｔ％を超えると飽和磁束密度が１５ｋＧ以下に低
下する。本発明においては耐食性の向上を目的としてＣ
ｒ等でＦｅの一部を置換しても良い。
【００１０】なお、本発明の軟磁性薄膜を薄膜磁気ヘッ
ドの適用する場合、飽和磁束密度Ｂｓが１５ｋＧ未満に
なると、高保磁力特に１４００Ｏｅ以上の磁気記録媒体
に対してオーバーライト特性が低下する。よってこの目
的には１５ｋＧ以上、特に１７ｋＧ以上の飽和磁束密度
を有することが望ましい。
ドの適用する場合、飽和磁束密度Ｂｓが１５ｋＧ未満に
なると、高保磁力特に１４００Ｏｅ以上の磁気記録媒体
に対してオーバーライト特性が低下する。よってこの目
的には１５ｋＧ以上、特に１７ｋＧ以上の飽和磁束密度
を有することが望ましい。
【００１１】ＮまたはＯはそれらの合計量が３０ａｔ％
以下、特に２０ａｔ％以下の添加量が好ましい。なお、
場合によっては、さらに炭素ＣがＮやＯの一部を置換し
て含有されていても良い。
以下、特に２０ａｔ％以下の添加量が好ましい。なお、
場合によっては、さらに炭素ＣがＮやＯの一部を置換し
て含有されていても良い。
【００１２】軟磁性薄膜の膜厚は用途に応じて適宜に選
択できるが、通常０．５〜６μｍである。単層での保磁
力は磁性層を非磁性層又は組成の異なる磁性層と交互に
積層することにより低減することが良く知られており、
本発明はこのような場合も含む（熊坂他、電気通信学会
研究報告ＭＲ８６−１５（１９８６）及び中谷他、応用
物理、Ｖｏｌ．５９，Ｎｏ．６，ｐ６８８（１９９０）
参照）。
択できるが、通常０．５〜６μｍである。単層での保磁
力は磁性層を非磁性層又は組成の異なる磁性層と交互に
積層することにより低減することが良く知られており、
本発明はこのような場合も含む（熊坂他、電気通信学会
研究報告ＭＲ８６−１５（１９８６）及び中谷他、応用
物理、Ｖｏｌ．５９，Ｎｏ．６，ｐ６８８（１９９０）
参照）。
【００１３】このような本発明の軟磁性薄膜は、通常Ｆ
ｅ、Ｆｅ−Ｃｏを主成分とする主磁性相を含むが、特に
主磁性相の平均結晶粒径Ｄは１０００Å以下、好ましく
は５００Å以下、更に好ましくは２０〜２５０Åであ
る。このように粒径が微細化されることにより優れた軟
磁性特性が得られる。
ｅ、Ｆｅ−Ｃｏを主成分とする主磁性相を含むが、特に
主磁性相の平均結晶粒径Ｄは１０００Å以下、好ましく
は５００Å以下、更に好ましくは２０〜２５０Åであ
る。このように粒径が微細化されることにより優れた軟
磁性特性が得られる。
【００１４】本発明の軟磁性薄膜の製造はイオンプレー
ティング、蒸着、ＣＶＤ、スパッタリング等の真空成膜
法により実施できる。また、成膜の際に基板を使用する
ため軟磁性薄膜に応力が加わる。したがって、２００〜
３００℃の基板温度で成膜し成膜後に３００〜４００℃
で熱処理することにより応力緩和を行うことが望まし
い。
ティング、蒸着、ＣＶＤ、スパッタリング等の真空成膜
法により実施できる。また、成膜の際に基板を使用する
ため軟磁性薄膜に応力が加わる。したがって、２００〜
３００℃の基板温度で成膜し成膜後に３００〜４００℃
で熱処理することにより応力緩和を行うことが望まし
い。
【００１５】軟磁性膜のスパッタ法による成膜は例えば
次のようにする。ターゲットには合金鋳造体や焼結体、
さらには複合ターゲット等を使用する。膜中に窒素、酸
素を導入するには窒素、酸素混合ガス雰囲気中の反応性
スパッタリングを行っても良いし、あるいは、ターゲッ
トにこれらの元素を導入しておいても良い。スパッタリ
ングはＡｒ等不活性ガス雰囲気下で行なわれる。反応性
スパッタの場合は窒素を０．１〜２０体積％、酸素を
０．１〜２．５体積％含む混合ガス雰囲気下でスパッタ
リングを行えば良い。あるいは、デュアルイオンビーム
スパッタリング（ＤＩＢＳ）装置を用いて窒素イオン、
酸素イオンを成膜中膜表面に照射し、膜中に窒素、酸素
を導入することもできる。
次のようにする。ターゲットには合金鋳造体や焼結体、
さらには複合ターゲット等を使用する。膜中に窒素、酸
素を導入するには窒素、酸素混合ガス雰囲気中の反応性
スパッタリングを行っても良いし、あるいは、ターゲッ
トにこれらの元素を導入しておいても良い。スパッタリ
ングはＡｒ等不活性ガス雰囲気下で行なわれる。反応性
スパッタの場合は窒素を０．１〜２０体積％、酸素を
０．１〜２．５体積％含む混合ガス雰囲気下でスパッタ
リングを行えば良い。あるいは、デュアルイオンビーム
スパッタリング（ＤＩＢＳ）装置を用いて窒素イオン、
酸素イオンを成膜中膜表面に照射し、膜中に窒素、酸素
を導入することもできる。
【００１６】
【実施例の説明】１００ｍｍ径のバケット型イオンガン
を２基備えるデュアルイオンビームスパッタ装置を用い
て薄膜試料を製作した。基板は磁気特性評価用には結晶
化ガラス基板（コーニング社製フォトセラム基板）を用
い、組成分析用には純度９９．８５％のＡｌ基板を用い
た。また成膜中は応力緩和のため２００℃の基板加熱を
行った。ターゲットはＦｅ又はＦｅ−Ｃｏ合金ターゲッ
ト上に種々の白金族元素（Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ）チ
ップを円環上に配置した複合ターゲットを用いた。そし
て、メインイオンガンによりＡｒイオンを加速しターゲ
ットをスパッタし基板上に成膜した。この際アシストイ
オンガンを用いてＡｒ＋窒素＋酸素混合ガスをイオン化
し、加速し、試料に照射することにより、窒素及び酸素
を試料中に導入した。主な成膜条件を以下に示す。
を２基備えるデュアルイオンビームスパッタ装置を用い
て薄膜試料を製作した。基板は磁気特性評価用には結晶
化ガラス基板（コーニング社製フォトセラム基板）を用
い、組成分析用には純度９９．８５％のＡｌ基板を用い
た。また成膜中は応力緩和のため２００℃の基板加熱を
行った。ターゲットはＦｅ又はＦｅ−Ｃｏ合金ターゲッ
ト上に種々の白金族元素（Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ）チ
ップを円環上に配置した複合ターゲットを用いた。そし
て、メインイオンガンによりＡｒイオンを加速しターゲ
ットをスパッタし基板上に成膜した。この際アシストイ
オンガンを用いてＡｒ＋窒素＋酸素混合ガスをイオン化
し、加速し、試料に照射することにより、窒素及び酸素
を試料中に導入した。主な成膜条件を以下に示す。
【００１７】 到達圧力 １×１０-7Ｔｏｒｒ 加速電圧（メインビーム） １２００Ｖ 加速電流（メインビーム） １３５ｍＡ 加速電圧（アシストビーム） ２５０Ｖ 加速電流（アシストビーム） １０ｍＡ 成膜中圧力 １．５〜２．８×１
０-4Ｔｏｒｒ 成膜速度 １Å／ｓｅｃ 薄膜試料は成膜後応力緩和のため圧力１×１０-5Ｔｏｒ
ｒの真空中で温度３００℃、保持期間１時間の熱処理を
行った。
０-4Ｔｏｒｒ 成膜速度 １Å／ｓｅｃ 薄膜試料は成膜後応力緩和のため圧力１×１０-5Ｔｏｒ
ｒの真空中で温度３００℃、保持期間１時間の熱処理を
行った。
【００１８】得られた薄膜試料は次の方法により評価し
た。 １．膜組成 電子線プローブマイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）及び
高周波燃焼方式による酸素窒素同時分析計で求めた。 ２．飽和磁束密度Ｂｓ 試料振動式磁力計（ＶＳＭ）を用い１０ｋＯｅの磁場中
で測定した。 ３．飽和磁歪λｓ 薄膜試料を膜面内に回転する１００Ｏｅの磁場中に配置
し、レーザー光線を使用して試料の磁歪による伸び縮み
を同期整流方式にて検出し、λｓを求めた。 ４．結晶粒径Ｄ ＣｕＫα１線を用いたＸ線回折により体心立方結晶の
（１１０）ピークの半値巾から求めた。 ５．保磁力Ｈｃ 薄膜ヒストロスコープにより求めた。 ６．実効透磁率｜μ｜ ８の字コイルを用いて３ｍＯｅ、周波数５ＭＨｚの高周
波磁場中で実数成分μ’と虚数成分μ”を測定して｜μ
｜を求めた。得られた結果を表１に示す。
た。 １．膜組成 電子線プローブマイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）及び
高周波燃焼方式による酸素窒素同時分析計で求めた。 ２．飽和磁束密度Ｂｓ 試料振動式磁力計（ＶＳＭ）を用い１０ｋＯｅの磁場中
で測定した。 ３．飽和磁歪λｓ 薄膜試料を膜面内に回転する１００Ｏｅの磁場中に配置
し、レーザー光線を使用して試料の磁歪による伸び縮み
を同期整流方式にて検出し、λｓを求めた。 ４．結晶粒径Ｄ ＣｕＫα１線を用いたＸ線回折により体心立方結晶の
（１１０）ピークの半値巾から求めた。 ５．保磁力Ｈｃ 薄膜ヒストロスコープにより求めた。 ６．実効透磁率｜μ｜ ８の字コイルを用いて３ｍＯｅ、周波数５ＭＨｚの高周
波磁場中で実数成分μ’と虚数成分μ”を測定して｜μ
｜を求めた。得られた結果を表１に示す。
【００１９】
【表１】
【００２０】表１の結果から次のことがわかる。飽和磁
束密度ＢｓはＦｅとＣｏの総量により定まり、１７．５
〜２３．５ｋＧが実現できる。Ｃｏの添加によりＦｅ単
独の場合よりも高い飽和磁束密度を実現できる。特に実
施例で用いたＣｏ３５〜５０ａｔ％が好適である。次に
飽和磁歪λｓはＦｅ系は１０-6、Ｆｅ−Ｃｏ系は１０-5
のオーダーであるが、白金族元素の添加によってある程
度磁歪が抑制されることがわかる。Ｎおよび（または）
Ｏを含有させることにより磁歪をかなり低下させること
ができる。次に結晶粒径ＤはＮ、Ｏの添加で微細化する
ことが分かる。飽和磁歪λｓおよび結晶粒径Ｄが小さく
なることにしたがって、保磁力Ｈｃは小さくなり、本発
明の実施例では２．０Ｏｅ以下が実現できる。Ｃｏを４
０ａｔ％以上添加した場合、飽和磁束密度は２３．３ｋ
Ｇと大きな値を得ることができる。この場合、透磁率は
約１０００の磁気特性を得た。更に、Ｃｏが１５〜２０
ａｔ％とした試料では飽和磁束密度は２１．７ｋＧと低
い値を示す。しかしながら、この組成系において白金族
元素の添加により飽和磁歪１０-6台の小さな値を得るこ
とができる。更に窒素及び酸素の添加により透磁率は２
０００以上の良好な軟磁気特性を得ることができる。
束密度ＢｓはＦｅとＣｏの総量により定まり、１７．５
〜２３．５ｋＧが実現できる。Ｃｏの添加によりＦｅ単
独の場合よりも高い飽和磁束密度を実現できる。特に実
施例で用いたＣｏ３５〜５０ａｔ％が好適である。次に
飽和磁歪λｓはＦｅ系は１０-6、Ｆｅ−Ｃｏ系は１０-5
のオーダーであるが、白金族元素の添加によってある程
度磁歪が抑制されることがわかる。Ｎおよび（または）
Ｏを含有させることにより磁歪をかなり低下させること
ができる。次に結晶粒径ＤはＮ、Ｏの添加で微細化する
ことが分かる。飽和磁歪λｓおよび結晶粒径Ｄが小さく
なることにしたがって、保磁力Ｈｃは小さくなり、本発
明の実施例では２．０Ｏｅ以下が実現できる。Ｃｏを４
０ａｔ％以上添加した場合、飽和磁束密度は２３．３ｋ
Ｇと大きな値を得ることができる。この場合、透磁率は
約１０００の磁気特性を得た。更に、Ｃｏが１５〜２０
ａｔ％とした試料では飽和磁束密度は２１．７ｋＧと低
い値を示す。しかしながら、この組成系において白金族
元素の添加により飽和磁歪１０-6台の小さな値を得るこ
とができる。更に窒素及び酸素の添加により透磁率は２
０００以上の良好な軟磁気特性を得ることができる。
【００２１】
【発明の効果】以上のように、本発明によるとＦｅ、Ｆ
ｅ−Ｃｏを主成分とする軟磁性薄膜において高い飽和磁
束密度を維持しながら、保磁力Ｈｃを低下し、透磁率μ
を向上させることができる。
ｅ−Ｃｏを主成分とする軟磁性薄膜において高い飽和磁
束密度を維持しながら、保磁力Ｈｃを低下し、透磁率μ
を向上させることができる。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年１２月１８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明はＦｅまたはＦｅ
−Ｃｏを基本成分とする合金に、白金族元素Ｍを添加す
ることにより飽和磁束密度の向上を図るとともに、Ｏ、
Ｎを添加することに結晶粒を微細化し、軟磁性化を図っ
た。さらにＭはＦｅまたはＦｅ−ＣＯ合金の耐食性を向
上させる効果も有する。より具体的に述べると、本発明
は式 Ｆｅ １００−β−γ−δＭβＮγＯδ （ここにＭはＰｔ、Ｒｈ、Ｐｄ及びＩｒより選択される
元素であり、 ０．１≦β≦１５．０ａｔ％ ０．１≦γ≦２０．０ａｔ％ ０．１≦δ≦１０．０ａｔ％） で表される組成を有することを特徴とする軟磁性薄膜で
あり、またＦｅの１〜５５ａｔ％、好ましくは１５〜５
５ａｔ％がＣｏで置換されている軟磁性薄膜である。本
発明の軟磁性薄膜は、ＦｅまたはＦｅ−Ｃｏ系合金に特
有の高い飽和磁束密度ＢＳ（１７ｋＧ以上）を有し、低
い保磁力Ｈｃと高い透磁率μを有する。また耐食性もす
ぐれている。またこの軟磁性薄膜は単層でも使用できる
が、非磁性または他の組成の磁性膜と積層して使用すれ
ば損失の少ないすぐれた製品例えば磁気記録再生ヘッド
を作製できる。
−Ｃｏを基本成分とする合金に、白金族元素Ｍを添加す
ることにより飽和磁束密度の向上を図るとともに、Ｏ、
Ｎを添加することに結晶粒を微細化し、軟磁性化を図っ
た。さらにＭはＦｅまたはＦｅ−ＣＯ合金の耐食性を向
上させる効果も有する。より具体的に述べると、本発明
は式 Ｆｅ １００−β−γ−δＭβＮγＯδ （ここにＭはＰｔ、Ｒｈ、Ｐｄ及びＩｒより選択される
元素であり、 ０．１≦β≦１５．０ａｔ％ ０．１≦γ≦２０．０ａｔ％ ０．１≦δ≦１０．０ａｔ％） で表される組成を有することを特徴とする軟磁性薄膜で
あり、またＦｅの１〜５５ａｔ％、好ましくは１５〜５
５ａｔ％がＣｏで置換されている軟磁性薄膜である。本
発明の軟磁性薄膜は、ＦｅまたはＦｅ−Ｃｏ系合金に特
有の高い飽和磁束密度ＢＳ（１７ｋＧ以上）を有し、低
い保磁力Ｈｃと高い透磁率μを有する。また耐食性もす
ぐれている。またこの軟磁性薄膜は単層でも使用できる
が、非磁性または他の組成の磁性膜と積層して使用すれ
ば損失の少ないすぐれた製品例えば磁気記録再生ヘッド
を作製できる。
Claims (4)
- 【請求項１】 式 Ｆｅ100 β- γ- δＭβＮγＯδ （ここにＭはＰｔ、Ｒｈ、Ｐｄ及びＩｒより選択される
元素であり、 ０．１≦β≦１５．０ａｔ％ ０．１≦γ≦２０．０ａｔ％ ０．１≦δ≦１０．０ａｔ％） で表される組成を有することを特徴とする軟磁性薄膜。 - 【請求項２】 Ｆｅの１〜５５ａｔ％がＣｏで置換され
ている請求項１に記載の軟磁性薄膜。 - 【請求項３】 Ｆｅの１５〜５５ａｔ％がＣｏで置換さ
れている請求項１に記載の軟磁性薄膜。 - 【請求項４】 請求項１、２、または３の軟磁性薄膜
を、非磁性または他の組成の磁性膜と積層してなる軟磁
性多層膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04276767A JP3121933B2 (ja) | 1991-10-25 | 1992-09-22 | 軟磁性薄膜 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3-305629 | 1991-10-25 | ||
| JP30562991 | 1991-10-25 | ||
| JP04276767A JP3121933B2 (ja) | 1991-10-25 | 1992-09-22 | 軟磁性薄膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0613236A true JPH0613236A (ja) | 1994-01-21 |
| JP3121933B2 JP3121933B2 (ja) | 2001-01-09 |
Family
ID=26552103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04276767A Expired - Fee Related JP3121933B2 (ja) | 1991-10-25 | 1992-09-22 | 軟磁性薄膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3121933B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7224254B2 (en) | 2002-01-16 | 2007-05-29 | Tdk Corporation | High-frequency magnetic thin film, composite magnetic thin film, and magnetic device using same |
| US20100201469A1 (en) * | 2006-08-09 | 2010-08-12 | General Electric Company | Soft magnetic material and systems therewith |
-
1992
- 1992-09-22 JP JP04276767A patent/JP3121933B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7224254B2 (en) | 2002-01-16 | 2007-05-29 | Tdk Corporation | High-frequency magnetic thin film, composite magnetic thin film, and magnetic device using same |
| US7369027B2 (en) | 2002-01-16 | 2008-05-06 | Tdk Corporation | High frequency magnetic thin film, composite magnetic thin film and magnetic device using them |
| US20100201469A1 (en) * | 2006-08-09 | 2010-08-12 | General Electric Company | Soft magnetic material and systems therewith |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3121933B2 (ja) | 2001-01-09 |
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