JPH06228716A - 軟磁性合金膜 - Google Patents
軟磁性合金膜Info
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- JPH06228716A JPH06228716A JP3456293A JP3456293A JPH06228716A JP H06228716 A JPH06228716 A JP H06228716A JP 3456293 A JP3456293 A JP 3456293A JP 3456293 A JP3456293 A JP 3456293A JP H06228716 A JPH06228716 A JP H06228716A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は軟磁気特性、熱的安定性及び耐蝕性
に優れた軟磁性合金膜を提供することを目的とする。 【構成】 本発明の合金はＦｅa Ｌf Ｍc Ｂd Ｃe 、
（Ｆｅ1-b Ｘb ）a Ｌf Ｍc Ｂd Ｃe 、Ｆｅa Ｙg Ｍc
Ｂd Ｃe 、（Ｆｅ1-b Ｘb ）a Ｙg Ｍc Ｂd Ｃe 、及び
（Ｆｅ1-b Ｘb ）a Ｙg Ｌf Ｍc Ｂd Ｃe なる組成を有
する軟磁性合金膜で、ＬはＴｉ，Ｖ，Ｍｏ，Ｗのうち少
なくとも１種または２種以上、ＭはＺｒ，Ｎｂ，Ｈｆ，
Ｔａのうち少なくとも１種又は２種以上、 ＸはＣｏ，Ｎ
ｉのうち１種または２種ＹはＣｒ，Ｃｕ，Ｒｕ，Ｒｈ，
Ｐｄ，Ａｇ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ａｕのうち少なくとも１種ま
たは２種以上の元素である。
に優れた軟磁性合金膜を提供することを目的とする。 【構成】 本発明の合金はＦｅa Ｌf Ｍc Ｂd Ｃe 、
（Ｆｅ1-b Ｘb ）a Ｌf Ｍc Ｂd Ｃe 、Ｆｅa Ｙg Ｍc
Ｂd Ｃe 、（Ｆｅ1-b Ｘb ）a Ｙg Ｍc Ｂd Ｃe 、及び
（Ｆｅ1-b Ｘb ）a Ｙg Ｌf Ｍc Ｂd Ｃe なる組成を有
する軟磁性合金膜で、ＬはＴｉ，Ｖ，Ｍｏ，Ｗのうち少
なくとも１種または２種以上、ＭはＺｒ，Ｎｂ，Ｈｆ，
Ｔａのうち少なくとも１種又は２種以上、 ＸはＣｏ，Ｎ
ｉのうち１種または２種ＹはＣｒ，Ｃｕ，Ｒｕ，Ｒｈ，
Ｐｄ，Ａｇ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ａｕのうち少なくとも１種ま
たは２種以上の元素である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスク装置、Ｖ
ＴＲなどに用いる磁気ヘッドのコア材に係わり、特に高
透磁率、低保磁力、低磁歪、高飽和磁束密度、耐蝕性等
を備えた軟磁合金膜に関するものである。
ＴＲなどに用いる磁気ヘッドのコア材に係わり、特に高
透磁率、低保磁力、低磁歪、高飽和磁束密度、耐蝕性等
を備えた軟磁合金膜に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】磁気記録分野における高記録密度化にと
もない、磁気ヘッド用、特にメタル・イン・ギャップヘ
ッド、薄膜磁気ヘッド等の軟磁性薄膜材料として高い飽
和磁束密度のものが要求されている。またギャップ形成
等をガラス溶着で行う必要のあるものもありガラス溶着
工程での高温に耐えうる熱安定性も合わせて要求されて
きている。
もない、磁気ヘッド用、特にメタル・イン・ギャップヘ
ッド、薄膜磁気ヘッド等の軟磁性薄膜材料として高い飽
和磁束密度のものが要求されている。またギャップ形成
等をガラス溶着で行う必要のあるものもありガラス溶着
工程での高温に耐えうる熱安定性も合わせて要求されて
きている。
【０００３】磁気ヘッド用軟磁性薄膜において一般的に
要求される諸特性は次の通りである。 １．飽和磁束密度（以下Ｂｓとする）が高いこと。 ２．透磁率（以下μとする）が高いこと。 ３．保磁力（以下Ｈｃとする）が低いこと。 ４．磁歪定数（以下λｓとする）が小さいこと。 ５．軟磁気特性が熱的に安定であること。
要求される諸特性は次の通りである。 １．飽和磁束密度（以下Ｂｓとする）が高いこと。 ２．透磁率（以下μとする）が高いこと。 ３．保磁力（以下Ｈｃとする）が低いこと。 ４．磁歪定数（以下λｓとする）が小さいこと。 ５．軟磁気特性が熱的に安定であること。
【０００４】これらの特性を満たすような軟磁性薄膜を
得るべく従来より種々の薄膜が開発されてきた。従来の
軟磁性薄膜としては、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金（センダ
スト）、Ｆｅ−Ｎｉ系合金（パーマロイ）、または特開
平１−１２５９１１号や特開平１−１８１５０３号等に
見られるようなＣｏ基非晶質合金等がある。
得るべく従来より種々の薄膜が開発されてきた。従来の
軟磁性薄膜としては、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金（センダ
スト）、Ｆｅ−Ｎｉ系合金（パーマロイ）、または特開
平１−１２５９１１号や特開平１−１８１５０３号等に
見られるようなＣｏ基非晶質合金等がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記セ
ンダストは軟磁気特性は優れているもののＢｓが１１Ｋ
Ｇと低い欠点がある。パーマロイもＢｓが１０ＫＧと低
く、ガラス溶着工程の高温では軟磁気特性が劣化してし
まうとともに、電気抵抗が低いため高周波帯域での透磁
率が低くなってしまう。またＣｏ基非晶質合金ではＢｓ
を９ＫＧいかに抑えれば低融点ガラスによる溶着は可能
であるが６００℃以上での溶着は困難であり耐環境性に
優れた中〜高融点ガラスを使用できない。
ンダストは軟磁気特性は優れているもののＢｓが１１Ｋ
Ｇと低い欠点がある。パーマロイもＢｓが１０ＫＧと低
く、ガラス溶着工程の高温では軟磁気特性が劣化してし
まうとともに、電気抵抗が低いため高周波帯域での透磁
率が低くなってしまう。またＣｏ基非晶質合金ではＢｓ
を９ＫＧいかに抑えれば低融点ガラスによる溶着は可能
であるが６００℃以上での溶着は困難であり耐環境性に
優れた中〜高融点ガラスを使用できない。
【０００６】また、上記の軟磁性薄膜の欠点を改善すべ
く、本出願人は特願平３−１３１９７７号においてＦｅ
−Ｍ−Ｂ−Ｃ系の軟磁性合金薄膜を提案したが耐蝕性が
不十分であり、耐環境性に問題があった。
く、本出願人は特願平３−１３１９７７号においてＦｅ
−Ｍ−Ｂ−Ｃ系の軟磁性合金薄膜を提案したが耐蝕性が
不十分であり、耐環境性に問題があった。
【０００７】本発明は上述した課題に鑑みてなされたも
のであり、良好な軟磁気特性と熱安定性を兼ね備えた軟
磁性合金膜を提供することを目的とする。
のであり、良好な軟磁気特性と熱安定性を兼ね備えた軟
磁性合金膜を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明は
上記課題を解決するため、合金膜に熱処理を施すことに
より作成された金属組織が基本的に平均結晶粒径０．０
８μｍ以下の結晶粒からなる軟磁性合金膜であり、その
組成式は Ｆｅa Ｌf Ｍc Ｂd Ｃe としたものである。
上記課題を解決するため、合金膜に熱処理を施すことに
より作成された金属組織が基本的に平均結晶粒径０．０
８μｍ以下の結晶粒からなる軟磁性合金膜であり、その
組成式は Ｆｅa Ｌf Ｍc Ｂd Ｃe としたものである。
【０００９】但し、ＬはＴｉ，Ｖ，Ｍｏ，Ｗのうち少な
くとも１種または２種以上、ＭはＺｒ，Ｎｂ，Ｈｆ，Ｔ
ａのうち少なくとも１種又は２種以上の元素であり、そ
の組成範囲は原子％で７０≦ａ≦９０、５≦ｃ≦１５、
０．５≦ｄ≦１５、０．５≦ｅ≦１５、０．１≦ｆ≦１
５、１≦ｄ＋ｅ≦２０である。
くとも１種または２種以上、ＭはＺｒ，Ｎｂ，Ｈｆ，Ｔ
ａのうち少なくとも１種又は２種以上の元素であり、そ
の組成範囲は原子％で７０≦ａ≦９０、５≦ｃ≦１５、
０．５≦ｄ≦１５、０．５≦ｅ≦１５、０．１≦ｆ≦１
５、１≦ｄ＋ｅ≦２０である。
【００１０】請求項２に記載した発明は上記課題を解決
するために、合金膜に熱処理を施すことにより作成され
た金属組織が基本的に平均結晶粒径０．０８μｍ以下の
結晶粒からなる軟磁性合金膜であり、その組成式は（Ｆ
ｅ1-b Ｘb ）a Ｌf Ｍc ＢdＣe としたものである。
するために、合金膜に熱処理を施すことにより作成され
た金属組織が基本的に平均結晶粒径０．０８μｍ以下の
結晶粒からなる軟磁性合金膜であり、その組成式は（Ｆ
ｅ1-b Ｘb ）a Ｌf Ｍc ＢdＣe としたものである。
【００１１】但し、ＸはＣｏ，Ｎｉのうち１種または２
種、ＬはＴｉ，Ｖ，Ｍｏ，Ｗのうち少なくとも１種また
は２種以上、ＭはＺｒ，Ｎｂ，Ｈｆ，Ｔａのうち少なく
とも１種又は２種以上の元素であり、その組成範囲はｂ
≦０．０５、原子％で７０≦ａ≦９０、５≦ｃ≦１５、
０．５≦ｄ≦１５、０．５≦ｅ≦１５、０．１≦ｆ≦１
５、１≦ｄ＋ｅ≦２０である。
種、ＬはＴｉ，Ｖ，Ｍｏ，Ｗのうち少なくとも１種また
は２種以上、ＭはＺｒ，Ｎｂ，Ｈｆ，Ｔａのうち少なく
とも１種又は２種以上の元素であり、その組成範囲はｂ
≦０．０５、原子％で７０≦ａ≦９０、５≦ｃ≦１５、
０．５≦ｄ≦１５、０．５≦ｅ≦１５、０．１≦ｆ≦１
５、１≦ｄ＋ｅ≦２０である。
【００１２】請求項３に記載した発明は上記課題を解決
するために、合金膜に熱処理を施すことにより作成され
た金属組織が基本的に平均結晶粒径０．０８μｍ以下の
結晶粒からなる軟磁性合金膜であり、その組成式はＦｅ
a Ｙg Ｍc Ｂd Ｃe としたものである。
するために、合金膜に熱処理を施すことにより作成され
た金属組織が基本的に平均結晶粒径０．０８μｍ以下の
結晶粒からなる軟磁性合金膜であり、その組成式はＦｅ
a Ｙg Ｍc Ｂd Ｃe としたものである。
【００１３】但し、ＹはＣｒ，Ｃｕ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐ
ｄ，Ａｇ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ａｕのうち少なくとも１種また
は２種以上、ＭはＺｒ，Ｎｂ，Ｈｆ，Ｔａのうち少なく
とも１種又は２種以上の元素であり、その組成範囲は原
子％で７０≦ａ≦９０、５≦ｃ≦１５、０．５≦ｄ≦１
５、０．５≦ｅ≦１５、０．１≦ｇ≦１０、１≦ｄ＋ｅ
≦２０である。
ｄ，Ａｇ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ａｕのうち少なくとも１種また
は２種以上、ＭはＺｒ，Ｎｂ，Ｈｆ，Ｔａのうち少なく
とも１種又は２種以上の元素であり、その組成範囲は原
子％で７０≦ａ≦９０、５≦ｃ≦１５、０．５≦ｄ≦１
５、０．５≦ｅ≦１５、０．１≦ｇ≦１０、１≦ｄ＋ｅ
≦２０である。
【００１４】請求項４に記載した発明は上記課題を解決
するために、合金膜に熱処理を施すことにより作成され
た金属組織が基本的に平均結晶粒径０．０８μｍ以下の
結晶粒からなる軟磁性合金膜であり、その組成式は（Ｆ
ｅ1-b Ｘb ）a Ｙg Ｍc ＢdＣe としたものである。
するために、合金膜に熱処理を施すことにより作成され
た金属組織が基本的に平均結晶粒径０．０８μｍ以下の
結晶粒からなる軟磁性合金膜であり、その組成式は（Ｆ
ｅ1-b Ｘb ）a Ｙg Ｍc ＢdＣe としたものである。
【００１５】但し、ＸはＣｏ，Ｎｉのうち１種または２
種、ＹはＣｒ，Ｃｕ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｉｒ，
Ｐｔ，Ａｕのうち少なくとも１種または２種以上、Ｍは
Ｚｒ，Ｎｂ，Ｈｆ，Ｔａのうち少なくとも１種又は２種
以上の元素であり、その組成範囲はｂ≦０．０５、原子
％で７０≦ａ≦９０、５≦ｃ≦１５、０．５≦ｄ≦１
５、０．５≦ｅ≦１５、０．１≦ｇ≦１０、１≦ｄ＋ｅ
≦２０である。
種、ＹはＣｒ，Ｃｕ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｉｒ，
Ｐｔ，Ａｕのうち少なくとも１種または２種以上、Ｍは
Ｚｒ，Ｎｂ，Ｈｆ，Ｔａのうち少なくとも１種又は２種
以上の元素であり、その組成範囲はｂ≦０．０５、原子
％で７０≦ａ≦９０、５≦ｃ≦１５、０．５≦ｄ≦１
５、０．５≦ｅ≦１５、０．１≦ｇ≦１０、１≦ｄ＋ｅ
≦２０である。
【００１６】請求項５に記載の発明は合金膜に熱処理を
施すことにより作成された金属組織が基本的に平均結晶
粒径０．０８μｍ以下の結晶粒からなる軟磁性合金膜で
あり、その組成式は（Ｆｅ1-b Ｘb ）a Ｙg Ｌf Ｍc Ｂ
d Ｃe としたものである。
施すことにより作成された金属組織が基本的に平均結晶
粒径０．０８μｍ以下の結晶粒からなる軟磁性合金膜で
あり、その組成式は（Ｆｅ1-b Ｘb ）a Ｙg Ｌf Ｍc Ｂ
d Ｃe としたものである。
【００１７】但し、ＸはＣｏ，Ｎｉのうち１種または２
種、ＹはＣｒ，Ｃｕ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｉｒ，
Ｐｔ，Ａｕのうち少なくとも１種または２種以上、Ｌは
Ｔｉ，Ｖ，Ｍｏ，Ｗのうち少なくとも１種または２種以
上、ＭはＺｒ，Ｎｂ，Ｈｆ，Ｔａのうち少なくとも１種
又は２種以上の元素であり、その組成範囲はｂ≦０．０
５、原子％で７０≦ａ≦９０、５≦ｃ≦１５、０．５≦
ｄ≦１５、０．５≦ｅ≦１５、０．１≦ｆ≦１５、０．
１≦ｇ≦１０、１≦ｄ＋ｅ≦２０である。
種、ＹはＣｒ，Ｃｕ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｉｒ，
Ｐｔ，Ａｕのうち少なくとも１種または２種以上、Ｌは
Ｔｉ，Ｖ，Ｍｏ，Ｗのうち少なくとも１種または２種以
上、ＭはＺｒ，Ｎｂ，Ｈｆ，Ｔａのうち少なくとも１種
又は２種以上の元素であり、その組成範囲はｂ≦０．０
５、原子％で７０≦ａ≦９０、５≦ｃ≦１５、０．５≦
ｄ≦１５、０．５≦ｅ≦１５、０．１≦ｆ≦１５、０．
１≦ｇ≦１０、１≦ｄ＋ｅ≦２０である。
【００１８】請求項６に記載の発明は、上記請求項１、
２、３、４又は５に記載の軟磁性合金膜の金属組織が非
晶質相を含む軟磁性合金膜としたものである。
２、３、４又は５に記載の軟磁性合金膜の金属組織が非
晶質相を含む軟磁性合金膜としたものである。
【００１９】以下本発明をさらに詳細に説明する。本発
明の軟磁性合金膜の各組成の限定理由、添加理由は次の
通りである。
明の軟磁性合金膜の各組成の限定理由、添加理由は次の
通りである。
【００２０】Ｆｅは主成分であり磁性を担う元素であ
る。軟磁気特性を得るためには９０原子％以下である必
要があり、１０ＫＧ以上のＢｓを得るためには７０原子
％以上である必要がある。
る。軟磁気特性を得るためには９０原子％以下である必
要があり、１０ＫＧ以上のＢｓを得るためには７０原子
％以上である必要がある。
【００２１】Ｘ（＝Ｃｏ，Ｎｉ）は磁歪を調整するため
にＦｅ置換で添加する元素であり、後述するようにＸの
添加が無い場合あるいは、ＢとＣの総和量が比較的少な
い場合磁歪は負の値になる。この場合Ｘを添加すること
により１０-7台の値にすることができる。Ｘも磁性を担
う元素であるのでＢｓの現象は低く抑えられる。しか
し、多く添加し過ぎると磁歪が正に大きくなり過ぎ軟磁
気特性も得ずらくなるので、５原子％以下である必要が
ある。熱処理温度が比較的低い場合及びＢとＣの総和量
が比較的多い場合はＸを添加する必要はない。
にＦｅ置換で添加する元素であり、後述するようにＸの
添加が無い場合あるいは、ＢとＣの総和量が比較的少な
い場合磁歪は負の値になる。この場合Ｘを添加すること
により１０-7台の値にすることができる。Ｘも磁性を担
う元素であるのでＢｓの現象は低く抑えられる。しか
し、多く添加し過ぎると磁歪が正に大きくなり過ぎ軟磁
気特性も得ずらくなるので、５原子％以下である必要が
ある。熱処理温度が比較的低い場合及びＢとＣの総和量
が比較的多い場合はＸを添加する必要はない。
【００２２】Ｍ（＝Ｔｉ，Ｖ，Ｍｏ，Ｗ）は軟磁気特性
を良好にするために気相急冷で作成した状態（熱処理を
施す前の状態）で非晶質相を得やすくするために、必要
である。軟磁気特性を維持するためには５原子％以上１
５原子％以下にする必要がある。１５原子％以上加える
と非晶質相は得られるものの、熱処理を施しても良好な
軟磁気特性は得られなくなる。
を良好にするために気相急冷で作成した状態（熱処理を
施す前の状態）で非晶質相を得やすくするために、必要
である。軟磁気特性を維持するためには５原子％以上１
５原子％以下にする必要がある。１５原子％以上加える
と非晶質相は得られるものの、熱処理を施しても良好な
軟磁気特性は得られなくなる。
【００２３】Ｂは軟磁気特性を良好にする効果、非晶質
相を得やすくする効果、熱処理を施した時に軟磁気特性
に悪影響を及ぼす化合物相の生成を抑制する効果、及び
Ｆｅを主成分とするｂ．ｃ．ｃ粒成長を抑制する効果が
あると考えられる。良好な軟磁気特性を得るためには、
０．５原子％以上１５原子％以下にする必要がある。
相を得やすくする効果、熱処理を施した時に軟磁気特性
に悪影響を及ぼす化合物相の生成を抑制する効果、及び
Ｆｅを主成分とするｂ．ｃ．ｃ粒成長を抑制する効果が
あると考えられる。良好な軟磁気特性を得るためには、
０．５原子％以上１５原子％以下にする必要がある。
【００２４】Ｃは軟磁気特性を良好にするために、非晶
質相を得やすくする効果とともに、熱処理を施した時に
ｂ．ｃ．ｃの析出を均一にする効果がある。良好な軟磁
気特性を得るためには０．５原子％以上１５原子％以下
にする必要がある。
質相を得やすくする効果とともに、熱処理を施した時に
ｂ．ｃ．ｃの析出を均一にする効果がある。良好な軟磁
気特性を得るためには０．５原子％以上１５原子％以下
にする必要がある。
【００２５】ＢとＣを複合添加することにより、ｂ．
ｃ．ｃ相の析出を均一にし、析出した結晶粒の成長が抑
制され組織が微結晶粒組織になり、比較的広い組成範囲
において良好な軟磁気特性が得られる。なお、ＢとＣの
送料を２０原子％以上にするとａｓ ｄｅｐｏで非晶質
が得られるものの熱処理を施しても良好な軟磁気特性が
得られないので、ＢとＣの総量は２０原子％とする必要
がある。
ｃ．ｃ相の析出を均一にし、析出した結晶粒の成長が抑
制され組織が微結晶粒組織になり、比較的広い組成範囲
において良好な軟磁気特性が得られる。なお、ＢとＣの
送料を２０原子％以上にするとａｓ ｄｅｐｏで非晶質
が得られるものの熱処理を施しても良好な軟磁気特性が
得られないので、ＢとＣの総量は２０原子％とする必要
がある。
【００２６】Ｌ（＝Ｔｉ，Ｖ，Ｍｏ，Ｗ）は軟磁気特性
を良好にするために、気相急冷で作成した状態で非晶質
相を得やすくするために必要である。
を良好にするために、気相急冷で作成した状態で非晶質
相を得やすくするために必要である。
【００２７】Ｙ（＝Ｃｒ，Ｃｕ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ａ
ｇ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ａｕ）には膜の耐蝕性を向上させる働
きがある。飽和磁束密度と軟磁気特性を大きく劣化させ
ないためには１０原子％以下とする必要がある。
ｇ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ａｕ）には膜の耐蝕性を向上させる働
きがある。飽和磁束密度と軟磁気特性を大きく劣化させ
ないためには１０原子％以下とする必要がある。
【００２８】
【実施例】以下の実施例の薄膜はＲＦ２極スパッタ装置
を用いてＦｅターゲット上にＣｏ，Ｎｉ，Ｎｂ，Ｈｆ，
Ｔａ，Ｂ，Ｃ（グラファイト）Ｔｉ，Ｖ，Ｍｏ，Ｗ，Ｃ
ｒ，Ｒｕ，Ｒｈのペレットを適宜選択して配置した複合
ターゲットをＡｒガスを用いてスパッタすることによ
り、膜厚５〜６μｍの膜を作成した。基板は４ｍｍ×２
４ｍｍの結晶化ガラス基板を用いた。
を用いてＦｅターゲット上にＣｏ，Ｎｉ，Ｎｂ，Ｈｆ，
Ｔａ，Ｂ，Ｃ（グラファイト）Ｔｉ，Ｖ，Ｍｏ，Ｗ，Ｃ
ｒ，Ｒｕ，Ｒｈのペレットを適宜選択して配置した複合
ターゲットをＡｒガスを用いてスパッタすることによ
り、膜厚５〜６μｍの膜を作成した。基板は４ｍｍ×２
４ｍｍの結晶化ガラス基板を用いた。
【００２９】得られた各合金膜に種々の熱処理を施し
て、合金膜の組成がμ、Ｈｃ、λｓ、Ｂｓに及ぼす影響
を調べた。熱処理はすべて無磁場中で行い、設定温度ま
での昇温を４０分、設定温度での保持を２０分、設定温
度から室温までの降温を１．５℃／分で行った。また、
その時の膜構造をＣｏ−Ｋα線を使ったＸ線回折装置を
用いて調べた。
て、合金膜の組成がμ、Ｈｃ、λｓ、Ｂｓに及ぼす影響
を調べた。熱処理はすべて無磁場中で行い、設定温度ま
での昇温を４０分、設定温度での保持を２０分、設定温
度から室温までの降温を１．５℃／分で行った。また、
その時の膜構造をＣｏ−Ｋα線を使ったＸ線回折装置を
用いて調べた。
【００３０】透磁率は８の字コイルを用いて測定し、保
磁力は直流Ｂ−Ｈループとレーサーにより測定し、飽和
磁束密度はＶＳＭ、磁歪定数は光てこ法で測定した。
磁力は直流Ｂ−Ｈループとレーサーにより測定し、飽和
磁束密度はＶＳＭ、磁歪定数は光てこ法で測定した。
【００３１】
【表１】 表１はＦｅ−（Ｃｏ，Ｎｉ）−Ｔａ−Ｂ−ＣにＴｉ，
Ｖ，Ｍｏ，Ｗを各々添加したものを６００℃で熱処理を
行ったときの１ＭＨｚのμ、Ｈｃ、λｓ、Ｂｓと膜組成
との関係を示したものである。表１から明らかなよう
に、各組成とも２０００以上のμと１Ｏｅ以下のＨｃが
得られている。また、特にＮｏ．１〜３、５、７の組成
では１０-7台の磁歪が得られており、Ｎｏ．１〜４、
６、７、９の組成は１５ＫＧ以上のＢｓが得られてお
り、本発明の軟磁性合金膜が良好な軟磁気特性を備えて
いることが分かる。これに対し本発明の範囲外である比
較例１では軟磁性合金膜として必要な特性を備えておら
ず、磁気ヘッド等への応用は不可能である。なお、上記
Ｔａの他にＺｒ，Ｎｂ，Ｈｆ等の元素を単独もしくは複
合添加した場合も同様な特性が得られる。
Ｖ，Ｍｏ，Ｗを各々添加したものを６００℃で熱処理を
行ったときの１ＭＨｚのμ、Ｈｃ、λｓ、Ｂｓと膜組成
との関係を示したものである。表１から明らかなよう
に、各組成とも２０００以上のμと１Ｏｅ以下のＨｃが
得られている。また、特にＮｏ．１〜３、５、７の組成
では１０-7台の磁歪が得られており、Ｎｏ．１〜４、
６、７、９の組成は１５ＫＧ以上のＢｓが得られてお
り、本発明の軟磁性合金膜が良好な軟磁気特性を備えて
いることが分かる。これに対し本発明の範囲外である比
較例１では軟磁性合金膜として必要な特性を備えておら
ず、磁気ヘッド等への応用は不可能である。なお、上記
Ｔａの他にＺｒ，Ｎｂ，Ｈｆ等の元素を単独もしくは複
合添加した場合も同様な特性が得られる。
【００３２】
【表２】 表２はＦｅ−（Ｃｏ，Ｎｉ）−Ｔａ−Ｂ−ＣにＣｒ，Ｒ
ｕ，Ｒｈを添加したものを６００℃で熱処理を行った時
の１ＭＨｚのμ、Ｈｃと膜組成との関係を示したもので
ある。各組成とも、１０００以上のμを有しており、特
に上記表中Ｎｏ．１、２、４、７の各組成は１Ｏｅ以下
の保磁力とを兼ね備えており良好な軟磁気特性を有して
いる。
ｕ，Ｒｈを添加したものを６００℃で熱処理を行った時
の１ＭＨｚのμ、Ｈｃと膜組成との関係を示したもので
ある。各組成とも、１０００以上のμを有しており、特
に上記表中Ｎｏ．１、２、４、７の各組成は１Ｏｅ以下
の保磁力とを兼ね備えており良好な軟磁気特性を有して
いる。
【００３３】また、表２には磁気測定を終えた後のサン
プルを室温において、生理食塩水に２４時間浸漬したと
きの腐食進行度の相対比較を示した。◎は腐食が全く認
められなかったものであり、○は腐食量が２０％以下で
あったものである。さらに、△は腐食量が２０％以上で
あったものを示す。この結果Ｃｒ，Ｒｕ，Ｒｈを複合添
加することにより、μが若干低下するものの耐蝕性が著
しく向上しており、本発明の軟磁性合金膜が優れた軟磁
気特性と耐蝕性を有していることが分かる。また、上記
Ｃｒ，Ｒｕ，Ｒｈの他にＣｕ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｉｒ，Ｐ
ｔ，Ａｕ等を単独もしくは複合添加しても同様な効果が
得られる。
プルを室温において、生理食塩水に２４時間浸漬したと
きの腐食進行度の相対比較を示した。◎は腐食が全く認
められなかったものであり、○は腐食量が２０％以下で
あったものである。さらに、△は腐食量が２０％以上で
あったものを示す。この結果Ｃｒ，Ｒｕ，Ｒｈを複合添
加することにより、μが若干低下するものの耐蝕性が著
しく向上しており、本発明の軟磁性合金膜が優れた軟磁
気特性と耐蝕性を有していることが分かる。また、上記
Ｃｒ，Ｒｕ，Ｒｈの他にＣｕ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｉｒ，Ｐ
ｔ，Ａｕ等を単独もしくは複合添加しても同様な効果が
得られる。
【００３４】
【表３】 表３はＦｅ−（Ｃｏ，Ｎｉ）−Ｔａ−Ｂ−ＣにＴｉ，Ｃ
ｒを添加したものを６００℃で熱処理を行った時の１Ｍ
Ｈｚのμ、Ｈｃと膜組成との関係を示したものである。
これらの組成においても良好な軟磁気特性が得られてい
る。
ｒを添加したものを６００℃で熱処理を行った時の１Ｍ
Ｈｚのμ、Ｈｃと膜組成との関係を示したものである。
これらの組成においても良好な軟磁気特性が得られてい
る。
【００３５】図１は表１のＮｏ．１の膜のＸ線回折パタ
ーンである。アズ・デポ（ａｓ ｄｅｐｏ）状態でのパ
ターンは非晶質特有のハローパターンを示しているが、
６００度で熱処理した後のパターンはｂ．ｃ．ｃ−Ｆｅ
の｛１１０｝面と｛２００｝面の反射が現れている。Ｓ
ｈｅｒｒｅｒの式から求めた結晶粒径は約１０ｎｍであ
り微細な結晶相が析出していることを示している。ま
た、上記表に示した組成とも回折パターンにに大きな相
違はなく結晶構造は基本的に同じになっている。このよ
うに合金膜の結晶組織が微細化することにより、優れた
軟磁気特性が得られるようになる。
ーンである。アズ・デポ（ａｓ ｄｅｐｏ）状態でのパ
ターンは非晶質特有のハローパターンを示しているが、
６００度で熱処理した後のパターンはｂ．ｃ．ｃ−Ｆｅ
の｛１１０｝面と｛２００｝面の反射が現れている。Ｓ
ｈｅｒｒｅｒの式から求めた結晶粒径は約１０ｎｍであ
り微細な結晶相が析出していることを示している。ま
た、上記表に示した組成とも回折パターンにに大きな相
違はなく結晶構造は基本的に同じになっている。このよ
うに合金膜の結晶組織が微細化することにより、優れた
軟磁気特性が得られるようになる。
【００３６】なお、本発明に係わる軟磁性合金膜は結晶
組織が基本的に平均結晶粒径が０．０８μｍ以下の微結
晶組織からなるものであればよいので、微結晶組織が全
体の５０ｖｏｌ％以上を占めていれば、非晶質相が混合
していても本発明の目的とする磁気特性等を得ることが
可能である。
組織が基本的に平均結晶粒径が０．０８μｍ以下の微結
晶組織からなるものであればよいので、微結晶組織が全
体の５０ｖｏｌ％以上を占めていれば、非晶質相が混合
していても本発明の目的とする磁気特性等を得ることが
可能である。
【００３７】図２は表１のサンプルＮｏ．１（白丸）お
よびサンプルＮｏ．９（黒丸）の磁歪λｓと熱処理温度
の関係を示したグラフである。図２からサンプルＮｏ．
１、９とも適当な温度の熱処理を施すことにより、λｓ
が１０-7台と小さな値を示すことがわかる。
よびサンプルＮｏ．９（黒丸）の磁歪λｓと熱処理温度
の関係を示したグラフである。図２からサンプルＮｏ．
１、９とも適当な温度の熱処理を施すことにより、λｓ
が１０-7台と小さな値を示すことがわかる。
【００３８】本実施例の熱処理はすべて無磁界中熱処理
であるが、静磁界中で熱処理を行い磁化困難軸を磁路と
して用いることにより、あるいは、回転磁界中で熱処理
を行い巨視的な異方性分散を抑制することにより軟磁気
特性をさらに向上させることが可能である。
であるが、静磁界中で熱処理を行い磁化困難軸を磁路と
して用いることにより、あるいは、回転磁界中で熱処理
を行い巨視的な異方性分散を抑制することにより軟磁気
特性をさらに向上させることが可能である。
【００３９】次に、本発明の軟磁性合金膜を磁気ヘッド
に使用した場合の一例を図２を参照して説明する。図３
は上記本実施例による軟磁性合金膜を用いた磁気ヘッド
の斜視図である。この種の磁気ヘッドはＭＩＧ（メタル
・イン・ギャップ）ヘッドと呼ばれるものであり、Ｍｎ
−Ｚｎフェライトから作成されたじきこあ（１ａ）、
（１ｂ）に軟磁性合金膜（２）がスパッタリング法など
により形成され、溶着ガラス（３）によって磁気コア
（１ａ）、（１ｂ）が接合一体化される。このとき軟磁
性合金膜（２）の熱処理を同時に行う。さらに、磁気コ
ア（１ａ）、（１ｂ）の突き合わせ面にギャップ（４）
が形成され、巻線穴（６）、巻線係止溝（７ａ）、（７
ｂ）を通して線材（５）を所定ターン巻回し、コイル
（８）を形成する。
に使用した場合の一例を図２を参照して説明する。図３
は上記本実施例による軟磁性合金膜を用いた磁気ヘッド
の斜視図である。この種の磁気ヘッドはＭＩＧ（メタル
・イン・ギャップ）ヘッドと呼ばれるものであり、Ｍｎ
−Ｚｎフェライトから作成されたじきこあ（１ａ）、
（１ｂ）に軟磁性合金膜（２）がスパッタリング法など
により形成され、溶着ガラス（３）によって磁気コア
（１ａ）、（１ｂ）が接合一体化される。このとき軟磁
性合金膜（２）の熱処理を同時に行う。さらに、磁気コ
ア（１ａ）、（１ｂ）の突き合わせ面にギャップ（４）
が形成され、巻線穴（６）、巻線係止溝（７ａ）、（７
ｂ）を通して線材（５）を所定ターン巻回し、コイル
（８）を形成する。
【００４０】このように形成された磁気ヘッドは上記軟
磁性合金膜を使用しているため優れた記録再生特性を示
すことは明らかである。また、上記磁気ヘッドはＭＩＧ
ヘッドに用いた場合であるが、積層タイプの磁気ヘッド
や薄膜磁気ヘッド等にも用いることが可能である。
磁性合金膜を使用しているため優れた記録再生特性を示
すことは明らかである。また、上記磁気ヘッドはＭＩＧ
ヘッドに用いた場合であるが、積層タイプの磁気ヘッド
や薄膜磁気ヘッド等にも用いることが可能である。
【００４１】
【発明の効果】請求項１、２に示した発明によれば、高
透磁率と高飽和磁束密度と低保磁力とを兼ね備えた優れ
た軟磁性合金膜を提供できる。
透磁率と高飽和磁束密度と低保磁力とを兼ね備えた優れ
た軟磁性合金膜を提供できる。
【００４２】請求項３、４、５に示した発明によれば、
高透磁率と高飽和磁束密度と低保磁力を維持しつつ優れ
た耐蝕性を備えた軟磁性合金膜を提供することができ
る。さらに、本発明によれば磁歪定数も±１０-6〜１０
-7と良好であり、しかも６００℃以上の高温で熱処理さ
れているため、磁気ヘッドなどに応用する場合、耐環境
性に優れた中〜高融点ガラスの使用が可能である。
高透磁率と高飽和磁束密度と低保磁力を維持しつつ優れ
た耐蝕性を備えた軟磁性合金膜を提供することができ
る。さらに、本発明によれば磁歪定数も±１０-6〜１０
-7と良好であり、しかも６００℃以上の高温で熱処理さ
れているため、磁気ヘッドなどに応用する場合、耐環境
性に優れた中〜高融点ガラスの使用が可能である。
【００４３】また、本発明において、ＢとＣを複合添加
することによりＦｅを主成分とするｂ．ｃ．ｃ相の析出
が均一な微細結晶粒組織となり、結晶磁気異方性による
軟磁性への悪影響が軽減されるため良好な軟磁気特性が
得られる。
することによりＦｅを主成分とするｂ．ｃ．ｃ相の析出
が均一な微細結晶粒組織となり、結晶磁気異方性による
軟磁性への悪影響が軽減されるため良好な軟磁気特性が
得られる。
【００４４】さらに、元素Ｔ（＝Ｃｏ，Ｎｉ）を少量添
加し、磁歪定数を調整することにより、上記の効果をさ
らに高めることができる。
加し、磁歪定数を調整することにより、上記の効果をさ
らに高めることができる。
【図１】本発明の軟磁性合金膜の一例のＸ線回折パター
ンを示すグラフである。
ンを示すグラフである。
【図２】本発明の軟磁性合金膜の一例の磁歪定数λｓと
熱処理温度の関係を示すグラフである。
熱処理温度の関係を示すグラフである。
【図３】本発明の軟磁性合金膜を磁気ヘッドに用いた時
の斜視図。
の斜視図。
１ａ，１ｂ 磁気コア ２ 軟磁性合金膜 ３ 溶着ガラス ４ ギャップ ５ 線材 ６ 巻線穴 ７ａ，７ｂ 巻線係止溝
Claims (6)
- 【請求項１】 次式で示される組成からなる合金膜に熱
処理を施すことにより作成された金属組織が基本的に平
均結晶粒径０．０８μｍ以下の結晶粒からなる軟磁性合
金膜。 Ｆｅa Ｌf Ｍc Ｂd Ｃe 但し、ＬはＴｉ，Ｖ，Ｍｏ，Ｗのうち少なくとも１種ま
たは２種以上、ＭはＺｒ，Ｎｂ，Ｈｆ，Ｔａのうち少な
くとも１種又は２種以上の元素であり、その組成範囲は
原子％で７０≦ａ≦９０、５≦ｃ≦１５、０．５≦ｄ≦
１５、０．５≦ｅ≦１５、０．１≦ｆ≦１５、１≦ｄ＋
ｅ≦２０である。 - 【請求項２】 次式で示される組成からなる合金膜に熱
処理を施すことにより作成された金属組織が基本的に平
均結晶粒径０．０８μｍ以下の結晶粒からなる軟磁性合
金膜。 （Ｆｅ1-b Ｘb ）a Ｌf Ｍc Ｂd Ｃe 但し、ＸはＣｏ，Ｎｉのうち１種または２種、ＬはＴ
ｉ，Ｖ，Ｍｏ，Ｗのうち少なくとも１種または２種以
上、ＭはＺｒ，Ｎｂ，Ｈｆ，Ｔａのうち少なくとも１種
又は２種以上の元素であり、その組成範囲はｂ≦０．０
５、原子％で７０≦ａ≦９０、５≦ｃ≦１５、０．５≦
ｄ≦１５、０．５≦ｅ≦１５、０．１≦ｆ≦１５、１≦
ｄ＋ｅ≦２０である。 - 【請求項３】 次式で示される組成からなる合金膜に熱
処理を施すことにより作成された金属組織が基本的に平
均結晶粒径０．０８μｍ以下の結晶粒からなる軟磁性合
金膜。 Ｆｅa Ｙg Ｍc Ｂd Ｃe 但し、ＹはＣｒ，Ｃｕ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｉ
ｒ，Ｐｔ，Ａｕのうち少なくとも１種または２種以上、
ＭはＺｒ，Ｎｂ，Ｈｆ，Ｔａのうち少なくとも１種又は
２種以上の元素であり、その組成範囲は原子％で７０≦
ａ≦９０、５≦ｃ≦１５、０．５≦ｄ≦１５、０．５≦
ｅ≦１５、０．１≦ｇ≦１０、１≦ｄ＋ｅ≦２０であ
る。 - 【請求項４】 次式で示される組成からなる合金膜に熱
処理を施すことにより作成された金属組織が基本的に平
均結晶粒径０．０８μｍ以下の結晶粒からなる軟磁性合
金膜。 （Ｆｅ1-b Ｘb ）a Ｙg Ｍc Ｂd Ｃe 但し、ＸはＣｏ，Ｎｉのうち１種または２種、ＹはＣ
ｒ，Ｃｕ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ａｕ
のうち少なくとも１種または２種以上、ＭはＺｒ，Ｎ
ｂ，Ｈｆ，Ｔａのうち少なくとも１種又は２種以上の元
素であり、その組成範囲はｂ≦０．０５、原子％で７０
≦ａ≦９０、５≦ｃ≦１５、０．５≦ｄ≦１５、０．５
≦ｅ≦１５、０．１≦ｇ≦１０、１≦ｄ＋ｅ≦２０であ
る。 - 【請求項５】 次式で示される組成からなる合金膜に熱
処理を施すことにより作成された金属組織が基本的に平
均結晶粒径０．０８μｍ以下の結晶粒からなる軟磁性合
金膜。 （Ｆｅ1-b Ｘb ）a Ｙg Ｌf Ｍc Ｂd Ｃe 但し、ＸはＣｏ，Ｎｉのうち１種または２種、ＹはＣ
ｒ，Ｃｕ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ａｕ
のうち少なくとも１種または２種以上、ＬはＴｉ，Ｖ，
Ｍｏ，Ｗのうち少なくとも１種または２種以上、ＭはＺ
ｒ，Ｎｂ，Ｈｆ，Ｔａのうち少なくとも１種又は２種以
上の元素であり、その組成範囲はｂ≦０．０５、原子％
で７０≦ａ≦９０、５≦ｃ≦１５、０．５≦ｄ≦１５、
０．５≦ｅ≦１５、０．１≦ｆ≦１５、０．１≦ｇ≦１
０、１≦ｄ＋ｅ≦２０である。 - 【請求項６】 熱処理を施すことにより作成された金属
組織が非晶質相を含む請求項１、２、３、４または５に
記載の軟磁性合金膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3456293A JPH06228716A (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 軟磁性合金膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3456293A JPH06228716A (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 軟磁性合金膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06228716A true JPH06228716A (ja) | 1994-08-16 |
Family
ID=12417761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3456293A Pending JPH06228716A (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 軟磁性合金膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06228716A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1850334A1 (en) * | 2006-04-27 | 2007-10-31 | Heraeus, Inc. | Soft magnetic underlayer in magnetic media and soft magnetic alloy based sputter target |
-
1993
- 1993-01-29 JP JP3456293A patent/JPH06228716A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1850334A1 (en) * | 2006-04-27 | 2007-10-31 | Heraeus, Inc. | Soft magnetic underlayer in magnetic media and soft magnetic alloy based sputter target |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010123 |