JPH07210822A - 磁気ヘッド - Google Patents
磁気ヘッドInfo
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- JPH07210822A JPH07210822A JP528194A JP528194A JPH07210822A JP H07210822 A JPH07210822 A JP H07210822A JP 528194 A JP528194 A JP 528194A JP 528194 A JP528194 A JP 528194A JP H07210822 A JPH07210822 A JP H07210822A
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Landscapes
- Magnetic Heads (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 飽和磁束密度が高くて熱的安定性にも優れた
軟磁性合金薄膜の構成を明らかにすることにより、高密
度磁気記録に適した磁気ヘッドを提供する。 【構成】 本発明による磁気ヘッドは、磁気コアの少な
くとも一部が、Ni−Fe系合金等からなる結晶質の磁
性薄膜とCo−Zr系合金等からなる非晶質の磁性薄膜
とを少なくとも1層づつ積層した薄膜体にて構成され、
該積層薄膜体の最下層が、前記結晶質の磁性薄膜にて構
成されることを特徴とするものである。
軟磁性合金薄膜の構成を明らかにすることにより、高密
度磁気記録に適した磁気ヘッドを提供する。 【構成】 本発明による磁気ヘッドは、磁気コアの少な
くとも一部が、Ni−Fe系合金等からなる結晶質の磁
性薄膜とCo−Zr系合金等からなる非晶質の磁性薄膜
とを少なくとも1層づつ積層した薄膜体にて構成され、
該積層薄膜体の最下層が、前記結晶質の磁性薄膜にて構
成されることを特徴とするものである。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、HDD(ハード・ディ
スク・ドライブ)等の磁気記録再生装置に使用される磁
気ヘッドに関するものである。
スク・ドライブ)等の磁気記録再生装置に使用される磁
気ヘッドに関するものである。
【0002】
【従来の技術】磁気コアや通電コイルが薄膜体で構成さ
れる薄膜磁気ヘッドの磁気コア材としては、従来、Ni
−Fe系合金薄膜が用いらることが多かった。70〜9
0原子%Ni−Fe合金薄膜は高透磁率を有し耐食性に
も優れているが、飽和磁束密度が高々1.0T程度であ
るため、最近の高密度磁気記録システムには対応できな
くなってきている。
れる薄膜磁気ヘッドの磁気コア材としては、従来、Ni
−Fe系合金薄膜が用いらることが多かった。70〜9
0原子%Ni−Fe合金薄膜は高透磁率を有し耐食性に
も優れているが、飽和磁束密度が高々1.0T程度であ
るため、最近の高密度磁気記録システムには対応できな
くなってきている。
【0003】一方、高飽和磁束密度で高透磁率の磁性薄
膜としては、特開昭59−125607号にCo−Zr
系非晶質合金薄膜が開示されている。Zrの含有量が5
原子%程度以上のCo−Zr合金は、スパッタリング法
にて成膜されることにより非晶質化して優れた軟磁気特
性を示し、Zr含有量が5原子%のときの飽和磁束密度
は約1.5Tで、高密度磁気記録用磁気ヘッドの磁気コ
ア材として好適である。
膜としては、特開昭59−125607号にCo−Zr
系非晶質合金薄膜が開示されている。Zrの含有量が5
原子%程度以上のCo−Zr合金は、スパッタリング法
にて成膜されることにより非晶質化して優れた軟磁気特
性を示し、Zr含有量が5原子%のときの飽和磁束密度
は約1.5Tで、高密度磁気記録用磁気ヘッドの磁気コ
ア材として好適である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Zr含
有量が5〜6原子%程度のCo−Zr系合金薄膜は、非
晶質化が可能ではあるものの成膜条件の設定、制御が難
しく、成膜後も熱的に不安定で、磁気ヘッドの製造プロ
セスにおける加熱処理によって特性が劣化するという問
題がある。
有量が5〜6原子%程度のCo−Zr系合金薄膜は、非
晶質化が可能ではあるものの成膜条件の設定、制御が難
しく、成膜後も熱的に不安定で、磁気ヘッドの製造プロ
セスにおける加熱処理によって特性が劣化するという問
題がある。
【0005】また、薄膜磁気ヘッドとしての実用時に
は、記録電流によるコイルの発熱のために磁気コアが加
熱、冷却というヒートサイクルを受け、熱的に不安定な
非晶質合金薄膜の磁気特性が徐々に劣化していくという
問題もある。
は、記録電流によるコイルの発熱のために磁気コアが加
熱、冷却というヒートサイクルを受け、熱的に不安定な
非晶質合金薄膜の磁気特性が徐々に劣化していくという
問題もある。
【0006】このような問題は、Zr含有量の増大や第
3元素の添加によってある程度改善されるが、Zr含有
量の増大や第3元素の添加は、磁性原子としてのCoの
含有量低下を意味し、飽和磁束密度の低下をもたらす。
3元素の添加によってある程度改善されるが、Zr含有
量の増大や第3元素の添加は、磁性原子としてのCoの
含有量低下を意味し、飽和磁束密度の低下をもたらす。
【0007】本発明は、飽和磁束密度が高くて耐熱性や
耐食性にも優れた軟磁性合金薄膜の構成を明らかにする
ことにより、高密度磁気記録に適した磁気ヘッドを提供
するものである。
耐食性にも優れた軟磁性合金薄膜の構成を明らかにする
ことにより、高密度磁気記録に適した磁気ヘッドを提供
するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明による磁気ヘッド
は、磁気コアの少なくとも一部が、Ni−Fe系合金等
からなる結晶質の磁性薄膜とCo−Zr系合金等からな
る非晶質の磁性薄膜とを少なくとも1層づつ積層した薄
膜体にて構成され、該積層薄膜体の最下層が、前記結晶
質の磁性薄膜にて構成されることを特徴とするものであ
る。
は、磁気コアの少なくとも一部が、Ni−Fe系合金等
からなる結晶質の磁性薄膜とCo−Zr系合金等からな
る非晶質の磁性薄膜とを少なくとも1層づつ積層した薄
膜体にて構成され、該積層薄膜体の最下層が、前記結晶
質の磁性薄膜にて構成されることを特徴とするものであ
る。
【0009】
【作用】上記本発明の構成によれば、Co−Zr系合金
薄膜の形成過程におけるNi−Fe系合金薄膜との原子
配列の非整合性や、Ni−Fe系合金薄膜中の原子がC
o−Zr系合金薄膜中に拡散すること等により、Co−
Zr系合金薄膜の非晶質化が促進される。
薄膜の形成過程におけるNi−Fe系合金薄膜との原子
配列の非整合性や、Ni−Fe系合金薄膜中の原子がC
o−Zr系合金薄膜中に拡散すること等により、Co−
Zr系合金薄膜の非晶質化が促進される。
【0010】また、Ni−Fe系合金薄膜は耐熱性、耐
食性に優れているため、該Ni−Fe系合金薄膜とCo
−Zr系合金薄膜とを積層すれば、Co−Zr系合金薄
膜の飽和磁束密度を低下させることなく、積層薄膜体と
しての耐熱性、耐食性が向上する。
食性に優れているため、該Ni−Fe系合金薄膜とCo
−Zr系合金薄膜とを積層すれば、Co−Zr系合金薄
膜の飽和磁束密度を低下させることなく、積層薄膜体と
しての耐熱性、耐食性が向上する。
【0011】さらに、Ni−Fe系合金薄膜は、薄膜磁
気ヘッドにおいて磁気コア層の成膜下地となるSiO2
等の酸化物絶縁体層に対する付着力が強いため、該Ni
−Fe系合金薄膜をCo−Zr系合金薄膜と酸化物絶縁
体層との間に介在させることによって、高飽和磁束密度
の積層薄膜体からなる磁気コア層が酸化物絶縁体層上に
強固に形成されることになり、薄膜磁気ヘッドとしての
信頼性が向上する。
気ヘッドにおいて磁気コア層の成膜下地となるSiO2
等の酸化物絶縁体層に対する付着力が強いため、該Ni
−Fe系合金薄膜をCo−Zr系合金薄膜と酸化物絶縁
体層との間に介在させることによって、高飽和磁束密度
の積層薄膜体からなる磁気コア層が酸化物絶縁体層上に
強固に形成されることになり、薄膜磁気ヘッドとしての
信頼性が向上する。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【0013】本発明の磁気ヘッドにおいては、磁気コア
の少なくとも一部が、図1の(a)〜(c)に示すよう
に、Ni−Fe系合金等からなる結晶質の磁性薄膜1と
Co−Zr系合金等からなる非晶質の磁性薄膜2とを少
なくとも1層づつ積層した薄膜体にて構成される。そし
て、図1の(a)は非晶質磁性薄膜2の下側のみに結晶
質磁性薄膜1を配した例、(b)は非晶質磁性薄膜2の
下側及び上側に結晶質磁性薄膜1を配した例、(c)は
非晶質磁性薄膜2と結晶質磁性薄膜1とを交互に積層し
た例を示しているが、いずれの場合でも積層薄膜体の最
下層は結晶質の磁性薄膜1にて構成される。なお、図1
において符号3にて示されているのは、前記積層薄膜体
の成膜下地である。
の少なくとも一部が、図1の(a)〜(c)に示すよう
に、Ni−Fe系合金等からなる結晶質の磁性薄膜1と
Co−Zr系合金等からなる非晶質の磁性薄膜2とを少
なくとも1層づつ積層した薄膜体にて構成される。そし
て、図1の(a)は非晶質磁性薄膜2の下側のみに結晶
質磁性薄膜1を配した例、(b)は非晶質磁性薄膜2の
下側及び上側に結晶質磁性薄膜1を配した例、(c)は
非晶質磁性薄膜2と結晶質磁性薄膜1とを交互に積層し
た例を示しているが、いずれの場合でも積層薄膜体の最
下層は結晶質の磁性薄膜1にて構成される。なお、図1
において符号3にて示されているのは、前記積層薄膜体
の成膜下地である。
【0014】本発明の実施対象となる磁気ヘッドとして
は、磁気コアや通電コイルが薄膜体で構成される薄膜磁
気ヘッドのみならず、磁気コアを構成する薄膜体が非磁
性基板に挟持されてなる磁気ヘッドや、フェライト製磁
気コアのギャップ突き合わせ部に磁性薄膜を配したMI
G(メタルインギャップ)型の磁気ヘッド等が挙げられ
る。
は、磁気コアや通電コイルが薄膜体で構成される薄膜磁
気ヘッドのみならず、磁気コアを構成する薄膜体が非磁
性基板に挟持されてなる磁気ヘッドや、フェライト製磁
気コアのギャップ突き合わせ部に磁性薄膜を配したMI
G(メタルインギャップ)型の磁気ヘッド等が挙げられ
る。
【0015】ここで、本発明を特徴づける積層薄膜体に
おける、結晶質磁性薄膜の膜厚について説明する。
おける、結晶質磁性薄膜の膜厚について説明する。
【0016】図2は、ガラス基板上に各種膜厚のNi−
Fe合金薄膜を形成し、その上に厚さ1μmのCo−Z
r合金薄膜を形成した積層薄膜体における、保磁力Hc
(曲線A)及び飽和磁束密度Bs(曲線B)を示すもの
である。
Fe合金薄膜を形成し、その上に厚さ1μmのCo−Z
r合金薄膜を形成した積層薄膜体における、保磁力Hc
(曲線A)及び飽和磁束密度Bs(曲線B)を示すもの
である。
【0017】成膜にはマルチカソード型のマグネトロン
スパッタ装置を用い、Ni−Fe合金としては約80原
子%Niのもの、Co−Zr合金としては約5.5原子
%Zrのものを用いた。また、磁性薄膜に異方性を付与
して透磁率を向上させるため、基板の周辺に永久磁石を
設置して基板表面に平行な所定の方向に30Oeの静磁
場を印加しながら成膜した。
スパッタ装置を用い、Ni−Fe合金としては約80原
子%Niのもの、Co−Zr合金としては約5.5原子
%Zrのものを用いた。また、磁性薄膜に異方性を付与
して透磁率を向上させるため、基板の周辺に永久磁石を
設置して基板表面に平行な所定の方向に30Oeの静磁
場を印加しながら成膜した。
【0018】図2によれば、Co−Zr膜の下にNi−
Fe膜を介在させることによる保磁力の低下、すなわち
軟磁気特性の向上は、Ni−Fe膜の厚さが50Åの場
合でも顕著に認められるが、Ni−Fe膜の膜厚増大に
伴う薄膜積層体としての保磁力低下の傾向は、Ni−F
e膜の厚さが100Åを越えると徐々に緩やかなものと
なり、500Åを越えると、それ以上保磁力が低下しな
くなる。
Fe膜を介在させることによる保磁力の低下、すなわち
軟磁気特性の向上は、Ni−Fe膜の厚さが50Åの場
合でも顕著に認められるが、Ni−Fe膜の膜厚増大に
伴う薄膜積層体としての保磁力低下の傾向は、Ni−F
e膜の厚さが100Åを越えると徐々に緩やかなものと
なり、500Åを越えると、それ以上保磁力が低下しな
くなる。
【0019】一方、Ni−Fe膜の膜厚増大に伴う薄膜
積層体としての飽和磁束密度の低下傾向は直線的で、C
o−Zr単層膜の約1.55TをNi−Fe単層膜の約
1.0Tで単純に希釈したものと見なすことができ、C
o−Zr膜におけるZr含有量の増大に伴う飽和磁束密
度の低下傾向(後述の図3、図4参照)のように単純希
釈則から下方に大きくずれるようなことがない。
積層体としての飽和磁束密度の低下傾向は直線的で、C
o−Zr単層膜の約1.55TをNi−Fe単層膜の約
1.0Tで単純に希釈したものと見なすことができ、C
o−Zr膜におけるZr含有量の増大に伴う飽和磁束密
度の低下傾向(後述の図3、図4参照)のように単純希
釈則から下方に大きくずれるようなことがない。
【0020】次に、非晶質となるべき磁性合金薄膜の非
晶質化組成領域について説明する。
晶質化組成領域について説明する。
【0021】図3は、ガラス基板上にNi−Fe合金薄
膜(厚さ300Å)を形成し、その上に各種組成のCo
−Zr合金薄膜(厚さ1μm)を形成した積層薄膜体に
おける、保磁力Hc(曲線C)及び飽和磁束密度Bs
(曲線D)を示すものであり、図4は、ガラス基板上に
直接形成した各種組成のCo−Zr合金薄膜(厚さ1μ
m)における、保磁力Hc(曲線E)及び飽和磁束密度
Bs(曲線F)を示すものである。
膜(厚さ300Å)を形成し、その上に各種組成のCo
−Zr合金薄膜(厚さ1μm)を形成した積層薄膜体に
おける、保磁力Hc(曲線C)及び飽和磁束密度Bs
(曲線D)を示すものであり、図4は、ガラス基板上に
直接形成した各種組成のCo−Zr合金薄膜(厚さ1μ
m)における、保磁力Hc(曲線E)及び飽和磁束密度
Bs(曲線F)を示すものである。
【0022】図3と図4とを比較すればわかるように、
Co−Zr単層膜では保磁力が1Oe以下となる組成領
域が約5原子%Zr以上であるのに対して、Co−Zr
膜とNi−Fe膜との積層膜では保磁力が1Oe以下と
なる組成領域が約4.5原子%Zr以上にまで広がり、
保磁力が約1Oeとなるときの飽和磁束密度は約0.0
3T高くなる。
Co−Zr単層膜では保磁力が1Oe以下となる組成領
域が約5原子%Zr以上であるのに対して、Co−Zr
膜とNi−Fe膜との積層膜では保磁力が1Oe以下と
なる組成領域が約4.5原子%Zr以上にまで広がり、
保磁力が約1Oeとなるときの飽和磁束密度は約0.0
3T高くなる。
【0023】なお、保磁力の1Oeという値は、磁気ヘ
ッドの磁気コア材として要求される軟磁気特性の目安と
なる値であり、図3及び図4において、保磁力が1Oe
となるCo−Zr膜の組成付近を境にしてZr高濃度側
で保磁力が著しく小さくなっているのは、その組成付近
を境にしてZr高濃度側でCo−Zr膜が非晶質化して
いることに対応した現象であると考えられる。
ッドの磁気コア材として要求される軟磁気特性の目安と
なる値であり、図3及び図4において、保磁力が1Oe
となるCo−Zr膜の組成付近を境にしてZr高濃度側
で保磁力が著しく小さくなっているのは、その組成付近
を境にしてZr高濃度側でCo−Zr膜が非晶質化して
いることに対応した現象であると考えられる。
【0024】また、昇温に伴う保磁力の上昇に関して
も、保磁力が1Oe以上となる温度を結晶化温度と見な
せば、Ni−Fe膜上に形成されたCo−Zr膜では、
Co−Zr単層膜に比べて結晶化温度が約15℃上昇し
た。
も、保磁力が1Oe以上となる温度を結晶化温度と見な
せば、Ni−Fe膜上に形成されたCo−Zr膜では、
Co−Zr単層膜に比べて結晶化温度が約15℃上昇し
た。
【0025】さらに、5〜6原子%ZrのCo−Zr単
層膜においては、成膜時の基板温度が100℃を越える
と結晶化して保磁力が著しく増大するのに対して、Ni
−Fe膜上に形成したCo−Zr膜では、基板温度を2
00℃にしても保磁力が大ききくなるようなことがなか
った。
層膜においては、成膜時の基板温度が100℃を越える
と結晶化して保磁力が著しく増大するのに対して、Ni
−Fe膜上に形成したCo−Zr膜では、基板温度を2
00℃にしても保磁力が大ききくなるようなことがなか
った。
【0026】次に、本発明を特徴づける積層薄膜体の耐
食性について説明する。
食性について説明する。
【0027】図5は、厚さ1μmのCo−Zr単層膜
(白ヌキの三角印)、厚さ300ÅのNi−Fe膜上に
厚さ1μmのCo−Zr膜を形成した2層膜(黒塗りの
四角印)、厚さ300ÅのNi−Fe膜上に厚さ1μm
のCo−Zr膜を形成し、さらにその上に厚さ300Å
のNi−Fe膜を形成した3層膜(白ヌキの四角印)に
ついて、JIS規格(規格番号JIS−Z2317)に
準じた塩水噴霧試験を行い、時間経過に伴う飽和磁束密
度の変化を、初期の飽和磁束密度の値で規格化して示し
たものである。
(白ヌキの三角印)、厚さ300ÅのNi−Fe膜上に
厚さ1μmのCo−Zr膜を形成した2層膜(黒塗りの
四角印)、厚さ300ÅのNi−Fe膜上に厚さ1μm
のCo−Zr膜を形成し、さらにその上に厚さ300Å
のNi−Fe膜を形成した3層膜(白ヌキの四角印)に
ついて、JIS規格(規格番号JIS−Z2317)に
準じた塩水噴霧試験を行い、時間経過に伴う飽和磁束密
度の変化を、初期の飽和磁束密度の値で規格化して示し
たものである。
【0028】図5によれば、Ni−Fe膜とCo−Zr
膜との積層膜はCo−Zr単層膜に比べて耐食性に優れ
ていることがわかり、特にCo−Zr膜の上下にNi−
Fe膜を形成した積層膜では、飽和磁束密度の低下がほ
とんど認められない。
膜との積層膜はCo−Zr単層膜に比べて耐食性に優れ
ていることがわかり、特にCo−Zr膜の上下にNi−
Fe膜を形成した積層膜では、飽和磁束密度の低下がほ
とんど認められない。
【0029】
【発明の効果】以上のように、本発明の磁気ヘッドにお
いては、磁気コアを構成する磁性薄膜が、高飽和磁束密
度で軟磁気特性や耐熱性、耐食性にも優れた軟磁性合金
薄膜で構成されることになり、該磁気ヘッドは高密度磁
気記録に適したものとなる。
いては、磁気コアを構成する磁性薄膜が、高飽和磁束密
度で軟磁気特性や耐熱性、耐食性にも優れた軟磁性合金
薄膜で構成されることになり、該磁気ヘッドは高密度磁
気記録に適したものとなる。
【図1】本発明実施例による積層薄膜体の断面図であ
る。
る。
【図2】本発明実施例及び比較例を示す実験結果図であ
る。
る。
【図3】本発明実施例及び比較例を示す実験結果図であ
る。
る。
【図4】比較例を示す実験結果図である。
【図5】本発明実施例及び比較例を示す実験結果図であ
る。
る。
【符号の説明】 1 結晶質磁性薄膜 2 非晶質磁性薄膜 3 成膜下地
Claims (3)
- 【請求項1】 磁気コアの少なくとも一部が、結晶質の
磁性薄膜と非晶質の磁性薄膜とを少なくとも1層ずつ積
層した薄膜体にて構成され、該積層薄膜体の最下層が、
前記結晶質の磁性薄膜にて構成されることを特徴とする
磁気ヘッド。 - 【請求項2】 前記結晶質の磁性薄膜がNi−Fe系合
金からなり、前記非晶質の磁性薄膜がCo−Zr系合金
からなることを特徴とする請求項1記載の磁気ヘッド。 - 【請求項3】 前記結晶質の磁性薄膜の厚さが1層につ
き50Å以上であることを特徴とする請求項1記載の磁
気ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP528194A JPH07210822A (ja) | 1994-01-21 | 1994-01-21 | 磁気ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP528194A JPH07210822A (ja) | 1994-01-21 | 1994-01-21 | 磁気ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07210822A true JPH07210822A (ja) | 1995-08-11 |
Family
ID=11606865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP528194A Pending JPH07210822A (ja) | 1994-01-21 | 1994-01-21 | 磁気ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07210822A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015115088A (ja) * | 2013-12-13 | 2015-06-22 | シーゲイト テクノロジー エルエルシー | 磁気抵抗性センサシールド |
| KR20250042250A (ko) * | 2023-09-19 | 2025-03-27 | 세종대학교산학협력단 | 비정질 박막 및 결정질막을 포함하는 복층막을 포함하는, 다층 박막의 제조방법 및 이에 따라 제조된 다층 박막 |
-
1994
- 1994-01-21 JP JP528194A patent/JPH07210822A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015115088A (ja) * | 2013-12-13 | 2015-06-22 | シーゲイト テクノロジー エルエルシー | 磁気抵抗性センサシールド |
| KR20250042250A (ko) * | 2023-09-19 | 2025-03-27 | 세종대학교산학협력단 | 비정질 박막 및 결정질막을 포함하는 복층막을 포함하는, 다층 박막의 제조방법 및 이에 따라 제조된 다층 박막 |
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