JPH0799115A - 磁性合金膜およびこれを用いた磁気ヘッド - Google Patents
磁性合金膜およびこれを用いた磁気ヘッドInfo
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- JPH0799115A JPH0799115A JP5242449A JP24244993A JPH0799115A JP H0799115 A JPH0799115 A JP H0799115A JP 5242449 A JP5242449 A JP 5242449A JP 24244993 A JP24244993 A JP 24244993A JP H0799115 A JPH0799115 A JP H0799115A
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- magnetic alloy
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- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y25/00—Nanomagnetism, e.g. magnetoimpedance, anisotropic magnetoresistance, giant magnetoresistance or tunneling magnetoresistance
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
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- H01F10/32—Spin-exchange-coupled multilayers, e.g. nanostructured superlattices
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 膜厚方向に組成が変調している窒素を含む磁
性合金膜の膜組成を最適化することにより、軟磁気特性
を損なうことなく耐食性を向上させ、それを用いた磁気
ヘッドの錆による磁気特性の劣化を防ぐ。 【構成】 膜厚方向に組成が変調しているＣｏＮｂＺｒ
ＦｅＣｕＮ磁性合金膜２において、組成を ｛［（Ｃｏa
ＮｂbＺｒc）1-d/100Ｆｅd］1-e/100Ｃｕe｝1ー f/100Ｎ
f とし、またこの磁性合金膜２を用いて磁気ヘッドを作
製する。ただし、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆは原子パーセ
ントを示し、それぞれ ８２≦ａ≦９４ ６≦ｂ＋ｃ≦１８ ０．１≦ｄ
≦５ ０．１≦ｅ≦５ ０．１≦ｆ≦１５ ａ＋ｂ＋ｃ
＝１００ である。
性合金膜の膜組成を最適化することにより、軟磁気特性
を損なうことなく耐食性を向上させ、それを用いた磁気
ヘッドの錆による磁気特性の劣化を防ぐ。 【構成】 膜厚方向に組成が変調しているＣｏＮｂＺｒ
ＦｅＣｕＮ磁性合金膜２において、組成を ｛［（Ｃｏa
ＮｂbＺｒc）1-d/100Ｆｅd］1-e/100Ｃｕe｝1ー f/100Ｎ
f とし、またこの磁性合金膜２を用いて磁気ヘッドを作
製する。ただし、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆは原子パーセ
ントを示し、それぞれ ８２≦ａ≦９４ ６≦ｂ＋ｃ≦１８ ０．１≦ｄ
≦５ ０．１≦ｅ≦５ ０．１≦ｆ≦１５ ａ＋ｂ＋ｃ
＝１００ である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は磁気ヘッド等に適した窒
素を含む磁性合金膜およびこれを用いた磁気ヘッドに関
する。
素を含む磁性合金膜およびこれを用いた磁気ヘッドに関
する。
【０００２】
【従来の技術】磁気記録において高記録密度を実現する
には、記録媒体の高保磁力化と、磁気ヘッド用磁性材料
の低保磁力・高透磁率・高飽和磁束密度化が求められ
る。近年発明された窒素を含む磁性合金膜（例えば特開
昭６２−２１０６０７号公報、特開昭６３−５７７５８
号公報）は、高い飽和磁束密度を保ちながらなおかつ熱
的にも安定であると云った、従来の非晶質合金膜や窒化
膜に無い諸特性を有している。
には、記録媒体の高保磁力化と、磁気ヘッド用磁性材料
の低保磁力・高透磁率・高飽和磁束密度化が求められ
る。近年発明された窒素を含む磁性合金膜（例えば特開
昭６２−２１０６０７号公報、特開昭６３−５７７５８
号公報）は、高い飽和磁束密度を保ちながらなおかつ熱
的にも安定であると云った、従来の非晶質合金膜や窒化
膜に無い諸特性を有している。
【０００３】さらにある種の元素を添加することによ
り、飽和磁歪の絶対値を増加させることなしに飽和磁束
密度をより高めることが可能な組成領域図３が見いださ
れている（特願平５ー８９１０号明細書）。ここには、
従来技術における窒素組成が１２原子パーセントで、Ｆ
ｅ組成が１原子パーセントである窒素を含む磁性合金膜
の、６００℃回転磁界中熱処理後の磁気特性組成図が示
されている。図中の斜線部は飽和磁束密度が１２ｋＧ以
上、保磁力が１Ｏｅ以下、測定周波数１ＭＨｚでの透磁
率が５００以上、飽和磁歪が±１×１０ー6以下の磁気特
性を満足する組成領域を示す。
り、飽和磁歪の絶対値を増加させることなしに飽和磁束
密度をより高めることが可能な組成領域図３が見いださ
れている（特願平５ー８９１０号明細書）。ここには、
従来技術における窒素組成が１２原子パーセントで、Ｆ
ｅ組成が１原子パーセントである窒素を含む磁性合金膜
の、６００℃回転磁界中熱処理後の磁気特性組成図が示
されている。図中の斜線部は飽和磁束密度が１２ｋＧ以
上、保磁力が１Ｏｅ以下、測定周波数１ＭＨｚでの透磁
率が５００以上、飽和磁歪が±１×１０ー6以下の磁気特
性を満足する組成領域を示す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な窒素を含む磁性合金膜は、その後の検討の結果耐食性
が必ずしも完全ではなく、酸性溶液中では腐食が発生し
磁気特性が劣化する可能性があるという問題点がある。
な窒素を含む磁性合金膜は、その後の検討の結果耐食性
が必ずしも完全ではなく、酸性溶液中では腐食が発生し
磁気特性が劣化する可能性があるという問題点がある。
【０００５】本発明は上記の問題点を解決するもので、
高い飽和磁束密度を有しつつ、耐食性に優れかつ軟磁性
を示し、磁気ヘッド用材料として使用可能な、窒素を含
む磁性合金膜を実現することを目的とする。
高い飽和磁束密度を有しつつ、耐食性に優れかつ軟磁性
を示し、磁気ヘッド用材料として使用可能な、窒素を含
む磁性合金膜を実現することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明による窒素を含む
磁性膜は、原子組成比を ｛［（ＣｏaＮｂbＺｒc）1ーd/100Ｆｅd］1-e/100Ｃ
ｕe｝1-f/100Ｎf とし、かつＣｏ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎのそれぞ
れの組成を膜厚方向に変調させればよい。
磁性膜は、原子組成比を ｛［（ＣｏaＮｂbＺｒc）1ーd/100Ｆｅd］1-e/100Ｃ
ｕe｝1-f/100Ｎf とし、かつＣｏ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎのそれぞ
れの組成を膜厚方向に変調させればよい。
【０００７】ただしａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆは原子パー
セントを表し、それぞれ ８２≦ａ≦９４ ６≦ｂ＋ｃ≦１８ ０．１≦ｄ
≦５ ０．１≦ｅ≦５ ０．１≦ｆ≦１５ ａ＋ｂ＋ｃ
＝１００ である。
セントを表し、それぞれ ８２≦ａ≦９４ ６≦ｂ＋ｃ≦１８ ０．１≦ｄ
≦５ ０．１≦ｅ≦５ ０．１≦ｆ≦１５ ａ＋ｂ＋ｃ
＝１００ である。
【０００８】
【作用】つまり十分に大きな飽和磁束密度を得るには、
ａ≧８２でなければならない。しかし本発明における窒
素を含む磁性合金膜は、優れた磁気特性を得るには、磁
界中熱処理をしなければならず、また磁気ヘッド加工時
にはガラス融着等の熱処理を受けるので、これらの熱処
理によっても磁気特性が劣化しないだけの十分な熱的安
定性を得るには、ａ≦９４でなければならない。
ａ≧８２でなければならない。しかし本発明における窒
素を含む磁性合金膜は、優れた磁気特性を得るには、磁
界中熱処理をしなければならず、また磁気ヘッド加工時
にはガラス融着等の熱処理を受けるので、これらの熱処
理によっても磁気特性が劣化しないだけの十分な熱的安
定性を得るには、ａ≦９４でなければならない。
【０００９】またこの十分な熱的安定性と、高い飽和磁
束密度、低い保磁力と飽和磁歪を実現するには窒素の存
在が不可欠であり、ｆ≧０．１でなけらばならない。し
かし過剰な窒素の存在は、熱処理時に過剰な窒素が発砲
して磁性合金膜の表面性を損ねるので、ｆ≦１５でなけ
らばならない。
束密度、低い保磁力と飽和磁歪を実現するには窒素の存
在が不可欠であり、ｆ≧０．１でなけらばならない。し
かし過剰な窒素の存在は、熱処理時に過剰な窒素が発砲
して磁性合金膜の表面性を損ねるので、ｆ≦１５でなけ
らばならない。
【００１０】さらに低い保磁力や飽和磁歪を得るには、
最適なＮｂ及びＺｒ組成が存在し、それが ６≦ｂ＋ｃ
≦１８ である。
最適なＮｂ及びＺｒ組成が存在し、それが ６≦ｂ＋ｃ
≦１８ である。
【００１１】そしてさらに飽和磁束密度を高めながらも
飽和磁歪の絶対値を十分に低い値に留めておくには、ｄ
≧０．１のＦｅの添加が効果的である。ただし過剰なＦ
ｅの添加は逆効果であり、ｄ≦５でなければならない。
飽和磁歪の絶対値を十分に低い値に留めておくには、ｄ
≧０．１のＦｅの添加が効果的である。ただし過剰なＦ
ｅの添加は逆効果であり、ｄ≦５でなければならない。
【００１２】これに加えて耐食性を得るにはｅ≧０．１
のＣｕの添加が有効である。しかし過剰なＣｕの添加は
高い飽和磁束密度を得ることの妨げになり、ｅ≦５でな
ければならない。
のＣｕの添加が有効である。しかし過剰なＣｕの添加は
高い飽和磁束密度を得ることの妨げになり、ｅ≦５でな
ければならない。
【００１３】最後に当然のことながら、ａ＋ｂ＋ｃ＝１
００ でなければならない。また組成変調の周期につい
ては、既に述べられているように（特開昭６２−２１０
６０７号公報）１０００Å以下が望ましい。
００ でなければならない。また組成変調の周期につい
ては、既に述べられているように（特開昭６２−２１０
６０７号公報）１０００Å以下が望ましい。
【００１４】
【実施例】以下に、本発明の実施例を図面を参照しなが
ら説明する。
ら説明する。
【００１５】（実施例１）ＲＦ２極スパッタ装置を用い
て、組成が原子パーセントで［（Ｃｏ90Ｎｂ8Ｚｒ2）
0.99Ｆｅ1］0.90〜1Ｃｕ0〜9であるターゲットをＡｒガ
ス中に周期的にＮ2ガスを導入した雰囲気中でスパッタ
し、窒素を含む磁性合金膜を作製した。続いてこの膜に
真空雰囲気中で回転磁界中熱処理を加えることで、軟磁
気特性を出現させた。（表１）に本実施例の成膜条件
を、（表２）に磁界中熱処理条件を、（表３）に磁界中
熱処理後の飽和磁束密度と耐食性を示す。耐食性は、ス
パッタ膜を純水に浸し、室温で２４時間放置した後の錆
の発生状況によって優、良、不良の判断をした。Ｃｕの
添加量が増えるにしたがって、錆の発生はおさえられ耐
食性は大幅に向上することが分かる。しかしながらＣｕ
の添加量がｅ＞５になると飽和磁束密度が小さくなる。
て、組成が原子パーセントで［（Ｃｏ90Ｎｂ8Ｚｒ2）
0.99Ｆｅ1］0.90〜1Ｃｕ0〜9であるターゲットをＡｒガ
ス中に周期的にＮ2ガスを導入した雰囲気中でスパッタ
し、窒素を含む磁性合金膜を作製した。続いてこの膜に
真空雰囲気中で回転磁界中熱処理を加えることで、軟磁
気特性を出現させた。（表１）に本実施例の成膜条件
を、（表２）に磁界中熱処理条件を、（表３）に磁界中
熱処理後の飽和磁束密度と耐食性を示す。耐食性は、ス
パッタ膜を純水に浸し、室温で２４時間放置した後の錆
の発生状況によって優、良、不良の判断をした。Ｃｕの
添加量が増えるにしたがって、錆の発生はおさえられ耐
食性は大幅に向上することが分かる。しかしながらＣｕ
の添加量がｅ＞５になると飽和磁束密度が小さくなる。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【表２】
【００１８】
【表３】
【００１９】磁気ヘッド用軟磁性合金膜には高飽和磁束
密度、低保磁力、高透磁率、低飽和磁歪等の磁気特性が
求められている。これらの磁気特性は磁気記録システム
全体が定まらなければ、厳密な値を求めることはできな
いが、一般的には保磁力には１Ｏｅ以下、飽和磁歪は±
１×１０ー6以内、透磁率は測定周波数１ＭＨｚで数百以
上で高いほど望ましく、飽和磁束密度も高いほど望まし
いと言われている。本発明における窒素を含む磁性合金
膜の最大の特徴の一つは、従来のＣｏ系非晶質合金やセ
ンダスト材料などで得られない１２ｋＧ以上の高い飽和
磁束密度を持ち、かつ熱的に安定なことである。
密度、低保磁力、高透磁率、低飽和磁歪等の磁気特性が
求められている。これらの磁気特性は磁気記録システム
全体が定まらなければ、厳密な値を求めることはできな
いが、一般的には保磁力には１Ｏｅ以下、飽和磁歪は±
１×１０ー6以内、透磁率は測定周波数１ＭＨｚで数百以
上で高いほど望ましく、飽和磁束密度も高いほど望まし
いと言われている。本発明における窒素を含む磁性合金
膜の最大の特徴の一つは、従来のＣｏ系非晶質合金やセ
ンダスト材料などで得られない１２ｋＧ以上の高い飽和
磁束密度を持ち、かつ熱的に安定なことである。
【００２０】これにより組成が｛［（Ｃｏ90Ｎｂ8Ｚ
ｒ2）0.99Ｆｅ1］0.95〜1Ｃｕ0〜5｝0. 88Ｎ12、かつ１
０００Å以下の周期で、膜厚方向にその組成が変調して
いる窒素を含む磁性合金膜は磁気ヘッド用磁性膜として
好ましい磁気特性を持つことが分かる。
ｒ2）0.99Ｆｅ1］0.95〜1Ｃｕ0〜5｝0. 88Ｎ12、かつ１
０００Å以下の周期で、膜厚方向にその組成が変調して
いる窒素を含む磁性合金膜は磁気ヘッド用磁性膜として
好ましい磁気特性を持つことが分かる。
【００２１】（実施例２）組成を本発明による｛［（Ｃ
ｏ90Ｎｂ8Ｚｒ2）0.99Ｆｅ1］0.99Ｃｕ2｝0.88Ｎ 12 及
び従来技術による［（Ｃｏ90Ｎｂ8Ｚｒ2）0.99Ｆｅ1］
0.88Ｎ12 で示される窒素を含む磁性合金膜を実施例１
の（表１）の条件でＭｎーＺｎフェライト上に成膜し、
次いで（表１）の条件で回転磁界中熱処理を施して、図
１に示す形状のＭＩＧヘッドを作製した。この２つのヘ
ッドを通常のＶＴＲデッキに取り付け、メタルテープを
用いて特性比較を行なった（表４）。続いてこの２つの
磁気ヘッドを６０℃、相対湿度９０％の雰囲気中で９６
時間放置し、同じように特性比較を行い（表４）に併せ
て示した。ただし結果はともに周波数９ＭＨｚでの相対
値で示し、また共に磁気ギャップは０．２５μm、トラ
ック幅は２０μm、記録波長は０．８３μm、相対速度は
５．８メートル／秒とした。
ｏ90Ｎｂ8Ｚｒ2）0.99Ｆｅ1］0.99Ｃｕ2｝0.88Ｎ 12 及
び従来技術による［（Ｃｏ90Ｎｂ8Ｚｒ2）0.99Ｆｅ1］
0.88Ｎ12 で示される窒素を含む磁性合金膜を実施例１
の（表１）の条件でＭｎーＺｎフェライト上に成膜し、
次いで（表１）の条件で回転磁界中熱処理を施して、図
１に示す形状のＭＩＧヘッドを作製した。この２つのヘ
ッドを通常のＶＴＲデッキに取り付け、メタルテープを
用いて特性比較を行なった（表４）。続いてこの２つの
磁気ヘッドを６０℃、相対湿度９０％の雰囲気中で９６
時間放置し、同じように特性比較を行い（表４）に併せ
て示した。ただし結果はともに周波数９ＭＨｚでの相対
値で示し、また共に磁気ギャップは０．２５μm、トラ
ック幅は２０μm、記録波長は０．８３μm、相対速度は
５．８メートル／秒とした。
【００２２】
【表４】
【００２３】（表４）より明らかなように、本発明に基
づく窒素を含む磁性合金膜を用いた磁気ヘッドでは、従
来技術による窒素を含む磁性合金膜を用いた磁気ヘッド
に比べて記録特性の劣化が少ない。この原因は腐食によ
る磁気特性の劣化が抑えられたためと思われる。
づく窒素を含む磁性合金膜を用いた磁気ヘッドでは、従
来技術による窒素を含む磁性合金膜を用いた磁気ヘッド
に比べて記録特性の劣化が少ない。この原因は腐食によ
る磁気特性の劣化が抑えられたためと思われる。
【００２４】（実施例３）実施例２と同じ条件で、図２
に示す形状の積層型磁気ヘッドを作製した。ただし基板
はＴｉＭｇＮｉＯ基板を用いた。この２つの磁気ヘッド
を実施例２と同じ条件で通常のＶＴＲデッキに取り付
け、その記録再生特性を測定し（表５）に示した。この
場合も（表５）より明らかなように、本発明に基づく組
成の窒素を含む磁性合金膜を用いたい磁気ヘッドは良好
な耐食性を示す。
に示す形状の積層型磁気ヘッドを作製した。ただし基板
はＴｉＭｇＮｉＯ基板を用いた。この２つの磁気ヘッド
を実施例２と同じ条件で通常のＶＴＲデッキに取り付
け、その記録再生特性を測定し（表５）に示した。この
場合も（表５）より明らかなように、本発明に基づく組
成の窒素を含む磁性合金膜を用いたい磁気ヘッドは良好
な耐食性を示す。
【００２５】
【表５】
【００２６】
【発明の効果】上記の実施例から明らかなように本発明
によれば、窒素を含む磁性合金膜は高飽和磁束密度、低
保磁力、高透磁率、低飽和磁歪等の磁気特性を満足しな
がら耐食性を大幅に向上することができる。また本発明
の磁性材料を用いた磁気ヘッドは腐食による磁気特性の
劣化を抑えることができる。
によれば、窒素を含む磁性合金膜は高飽和磁束密度、低
保磁力、高透磁率、低飽和磁歪等の磁気特性を満足しな
がら耐食性を大幅に向上することができる。また本発明
の磁性材料を用いた磁気ヘッドは腐食による磁気特性の
劣化を抑えることができる。
【図１】本発明の磁性合金膜を用いたＭＩＧヘッドの構
成を示す斜視図
成を示す斜視図
【図２】同積層型磁気ヘッドの構成を示す斜視図
【図３】従来の窒素を含む磁性合金膜の磁気特性と組成
の関係を示す図
の関係を示す図
１ Ｍｎ−Ｚｎフェライト基板 ２ 窒素を含む磁性合金膜 ３ 磁気ギャップ ４ 巻線窓 ５ 接合用ガラス ６ ＴｉＭｇＮｉＯ基板
Claims (2)
- 【請求項１】｛［（ＣｏaＮｂbＺｒc）1ーd/100Ｆｅd］
1-e/100Ｃｕe｝1-f/100Ｎfで示される組成を有し、かつ
Ｃｏ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎのそれぞれの組成が
膜厚方向に変調されていることを特徴とする、窒素を含
む磁性合金膜。但しａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆは原子パー
セントを表わし、それぞれ ８２≦ａ≦９４ ６≦ｂ＋ｃ≦１８ ０．１≦ｄ
≦５ ０．１≦ｅ≦５ ０．１≦ｆ≦１５ ａ＋ｂ＋ｃ
＝１００ である。 - 【請求項２】請求項１記載の窒素を含む磁性合金膜を磁
気コアとして用いたことを特徴とする磁気ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5242449A JPH0799115A (ja) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | 磁性合金膜およびこれを用いた磁気ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5242449A JPH0799115A (ja) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | 磁性合金膜およびこれを用いた磁気ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0799115A true JPH0799115A (ja) | 1995-04-11 |
Family
ID=17089267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5242449A Pending JPH0799115A (ja) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | 磁性合金膜およびこれを用いた磁気ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0799115A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5862023A (en) * | 1996-04-26 | 1999-01-19 | Sony Corporation | Metal in gap magnetic head having metal magnetic film including precious metal layer |
-
1993
- 1993-09-29 JP JP5242449A patent/JPH0799115A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5862023A (en) * | 1996-04-26 | 1999-01-19 | Sony Corporation | Metal in gap magnetic head having metal magnetic film including precious metal layer |
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