JPH08102006A - 磁気ヘッド - Google Patents
磁気ヘッドInfo
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- JPH08102006A JPH08102006A JP6234784A JP23478494A JPH08102006A JP H08102006 A JPH08102006 A JP H08102006A JP 6234784 A JP6234784 A JP 6234784A JP 23478494 A JP23478494 A JP 23478494A JP H08102006 A JPH08102006 A JP H08102006A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】Ｆｅ系高飽和磁束密度磁性膜とフェライトとの
複合ヘッドにおいて、フェライトのＦｅ2Ｏ3濃度を５５
mol％以上，６５mol％以下とし、ＺｎＯ濃度を１０mol
％以上，２５mol％以下とする。 【効果】Ｆｅ2Ｏ3濃度を増加することにより酸化電位を
低下させ、Ｆｅ系高飽和磁束密度磁性膜の酸化電位との
差を減少する。これにより、フェライトと複合した時の
腐食電池の形成を防ぎ、耐食性を向上する。
複合ヘッドにおいて、フェライトのＦｅ2Ｏ3濃度を５５
mol％以上，６５mol％以下とし、ＺｎＯ濃度を１０mol
％以上，２５mol％以下とする。 【効果】Ｆｅ2Ｏ3濃度を増加することにより酸化電位を
低下させ、Ｆｅ系高飽和磁束密度磁性膜の酸化電位との
差を減少する。これにより、フェライトと複合した時の
腐食電池の形成を防ぎ、耐食性を向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高密度記録用の耐食性お
よび記録再生特性に優れた磁気ヘッド、およびこの磁気
ヘッドを用いた信頼性の高い磁気ディスク装置やＶＴＲ
装置等の磁気記録装置に関する。
よび記録再生特性に優れた磁気ヘッド、およびこの磁気
ヘッドを用いた信頼性の高い磁気ディスク装置やＶＴＲ
装置等の磁気記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年高密度磁気記録の進歩は著しく、記
録密度の増加により装置の小型化，高性能化が進んでい
る。さらに記録の高密度化を進めるためには高保磁力の
媒体を用い、これに充分記録可能な磁界を発生させるた
めに磁気ヘッドのコア材料に高い飽和磁束密度を有する
磁性材料が必要になっている。このような高飽和磁束密
度を有する磁性材料を用いた磁気ヘッドとして、非磁性
基板の上に高飽和磁束密度磁性膜を形成して磁気コアと
するヘッドも用いられているが、生産性，高周波特性，
耐摩耗性等の観点から、高透磁率フェライトの磁気コア
のギャップ近傍部に高飽和磁束密度の磁性膜を形成した
いわゆるＭＩＧヘッドが広く用いられている。また、フ
ェライトコアと磁性膜の界面がギャップに対して非平行
になるように構成したヘッドも用いられている。
録密度の増加により装置の小型化，高性能化が進んでい
る。さらに記録の高密度化を進めるためには高保磁力の
媒体を用い、これに充分記録可能な磁界を発生させるた
めに磁気ヘッドのコア材料に高い飽和磁束密度を有する
磁性材料が必要になっている。このような高飽和磁束密
度を有する磁性材料を用いた磁気ヘッドとして、非磁性
基板の上に高飽和磁束密度磁性膜を形成して磁気コアと
するヘッドも用いられているが、生産性，高周波特性，
耐摩耗性等の観点から、高透磁率フェライトの磁気コア
のギャップ近傍部に高飽和磁束密度の磁性膜を形成した
いわゆるＭＩＧヘッドが広く用いられている。また、フ
ェライトコアと磁性膜の界面がギャップに対して非平行
になるように構成したヘッドも用いられている。
【０００３】このような高飽和磁束密度を有する磁性膜
として、従来、約１Ｔの飽和磁束密度を有するＦｅＡｌ
Ｓｉ系合金膜が用いられてきたが、特開平3−20444号あ
るいは、特開平2−275605 号公報に記載のように、近
年、Ｆｅを主成分とし、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｔ
ａ，Ｍｏ，Ｗ等の遷移金属とＣ，Ｎ，Ｂ等の非金属元素
を含有する微結晶組織を有する磁性膜が検討されてい
る。これらは、約１.５ Ｔの高飽和磁束密度を有し、低
保磁力，高透磁率の優れた軟磁気特性を有している。
として、従来、約１Ｔの飽和磁束密度を有するＦｅＡｌ
Ｓｉ系合金膜が用いられてきたが、特開平3−20444号あ
るいは、特開平2−275605 号公報に記載のように、近
年、Ｆｅを主成分とし、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｔ
ａ，Ｍｏ，Ｗ等の遷移金属とＣ，Ｎ，Ｂ等の非金属元素
を含有する微結晶組織を有する磁性膜が検討されてい
る。これらは、約１.５ Ｔの高飽和磁束密度を有し、低
保磁力，高透磁率の優れた軟磁気特性を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のＦｅを
主成分とする高飽和磁束密度磁性膜は耐食性に問題があ
り、高湿度環境においてヘッドの磁性膜部分に結露を生
じたり、また塩素イオンを含む環境下におかれた場合に
磁性膜が腐食するという問題が生じた。この問題は特
に、フェライトと高飽和磁束密度磁性膜を複合したヘッ
ドに顕著に見られた。
主成分とする高飽和磁束密度磁性膜は耐食性に問題があ
り、高湿度環境においてヘッドの磁性膜部分に結露を生
じたり、また塩素イオンを含む環境下におかれた場合に
磁性膜が腐食するという問題が生じた。この問題は特
に、フェライトと高飽和磁束密度磁性膜を複合したヘッ
ドに顕著に見られた。
【０００５】本発明の目的は、高飽和磁束密度磁性膜を
用いた磁気ヘッドの耐食性を向上し、記録再生特性およ
び信頼性に優れた磁気ヘッドを提供することにある。
用いた磁気ヘッドの耐食性を向上し、記録再生特性およ
び信頼性に優れた磁気ヘッドを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記高飽
和磁束密度磁性膜を用いた磁気ヘッドの耐食性を向上す
るために鋭意検討した結果、磁気ヘッドの耐食性は高飽
和磁束密度磁性膜のみの耐食性だけでなく、フェライト
の性質も大きく影響していることを見出した。すなわ
ち、フェライトは高い酸化電位を有し、電気化学的に貴
であるのに対して、Ｆｅを主成分とする高飽和磁束密度
磁性膜は低い酸化電位を有し、電気化学的に卑であるた
めに、両者が接触しさらに水分が結露した場合には、フ
ェライトと高飽和磁束密度磁性膜の間に腐食電池が形成
されて高飽和磁束密度磁性膜が著しく腐食されると考え
られる。また、環境に塩素イオンが存在する場合にはこ
の腐食は著しく加速される。
和磁束密度磁性膜を用いた磁気ヘッドの耐食性を向上す
るために鋭意検討した結果、磁気ヘッドの耐食性は高飽
和磁束密度磁性膜のみの耐食性だけでなく、フェライト
の性質も大きく影響していることを見出した。すなわ
ち、フェライトは高い酸化電位を有し、電気化学的に貴
であるのに対して、Ｆｅを主成分とする高飽和磁束密度
磁性膜は低い酸化電位を有し、電気化学的に卑であるた
めに、両者が接触しさらに水分が結露した場合には、フ
ェライトと高飽和磁束密度磁性膜の間に腐食電池が形成
されて高飽和磁束密度磁性膜が著しく腐食されると考え
られる。また、環境に塩素イオンが存在する場合にはこ
の腐食は著しく加速される。
【０００７】本発明ではこのような腐食電池の形成を防
止し、耐食性の向上を図るため、フェライトの酸化電位
を低下させ、高飽和磁束密度磁性膜の酸化電位との電位
差を出来るだけ減少させる方策をとる。具体的には、Ｆ
ｅ2Ｏ3の濃度が５５mol％ 以上のフェライトを上記高飽
和磁束密度磁性膜と組み合わせて使用する。本発明の具
体的構成を次に示す。
止し、耐食性の向上を図るため、フェライトの酸化電位
を低下させ、高飽和磁束密度磁性膜の酸化電位との電位
差を出来るだけ減少させる方策をとる。具体的には、Ｆ
ｅ2Ｏ3の濃度が５５mol％ 以上のフェライトを上記高飽
和磁束密度磁性膜と組み合わせて使用する。本発明の具
体的構成を次に示す。
【０００８】(1）高透磁率フェライトからなる磁気コア
の、ギャップ近傍の少なくとも一部に、Ｆｅを主成分と
する高飽和磁束密度磁性膜を形成した磁気ヘッドにおい
て、上記フェライトのＦｅ2Ｏ3の濃度が５５mol％以上
６５mol％以下であることを特徴とする磁気ヘッド。
の、ギャップ近傍の少なくとも一部に、Ｆｅを主成分と
する高飽和磁束密度磁性膜を形成した磁気ヘッドにおい
て、上記フェライトのＦｅ2Ｏ3の濃度が５５mol％以上
６５mol％以下であることを特徴とする磁気ヘッド。
【０００９】(2）(1）において、高透磁率フェライトは
ＭｎＺｎフェライトである磁気ヘッド。
ＭｎＺｎフェライトである磁気ヘッド。
【００１０】(3）(1）ないし(2）において、ＺｎＯの濃
度が１０mol％以上２５mol％以下である磁気ヘッド。
度が１０mol％以上２５mol％以下である磁気ヘッド。
【００１１】(4）(1）ないし(3）においてＺｎＯの濃度
が１５mol％以上２２mol％以下である磁気ヘッド。
が１５mol％以上２２mol％以下である磁気ヘッド。
【００１２】(5）(1）ないし(4）においてＦｅ2Ｏ3の濃
度が６０mol％ 以下である磁気ヘッド。
度が６０mol％ 以下である磁気ヘッド。
【００１３】(6）(1）ないし(5）において、上記高飽和
磁束密度磁性膜がＦｅを５０ａｔ％以上含む磁性膜であ
る磁気ヘッド。
磁束密度磁性膜がＦｅを５０ａｔ％以上含む磁性膜であ
る磁気ヘッド。
【００１４】(7）上記(6）において、上記高飽和磁束密
度磁性膜がＦｅを５０ａｔ％以上とＣ，Ｎ，Ｂ，Ｓｉ，
Ａｌ，Ｔｉのいずれか一種または一種以上の元素を０.
１ 以上２０ａｔ％以下含む磁気ヘッド。
度磁性膜がＦｅを５０ａｔ％以上とＣ，Ｎ，Ｂ，Ｓｉ，
Ａｌ，Ｔｉのいずれか一種または一種以上の元素を０.
１ 以上２０ａｔ％以下含む磁気ヘッド。
【００１５】(8）(7）において、上記高飽和磁束密度磁
性膜がＦｅを５０ａｔ％以上とＣ，Ｎ，Ｂ，Ｏのいずれ
か一種以上の元素を１ａｔ％以上２０ａｔ％以下、およ
びＴｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｗのいずれか一種以
上を２ａｔ％以上２０ａｔ％以下を含む磁気ヘッド。
性膜がＦｅを５０ａｔ％以上とＣ，Ｎ，Ｂ，Ｏのいずれ
か一種以上の元素を１ａｔ％以上２０ａｔ％以下、およ
びＴｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｗのいずれか一種以
上を２ａｔ％以上２０ａｔ％以下を含む磁気ヘッド。
【００１６】(9）(8）において、上記高飽和磁束密度磁
性膜が、組成式：FeaMbTcXdYeRfZg で示され、ここで、
元素群ＭはＣｏ，Ｎｉのうち一種以上の元素、元素群Ｔ
はＴｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗのうち一種
以上、元素群ＸはＲｕ，Ｒｈ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｐｄ，Ｐ
ｔ，Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕのうち一種以上、元素群ＹはＣ
ｒ，Ｖ，Ａｌ，Ｓｉのうち一種以上、元素群ＲはＹおよ
び希土類元素のうち一種以上、元素群ＺはＣ，Ｎ，Ｂ，
Ｏのうち一種以上からなり、ｂ≦４０，２≦ｃ≦２０，
０≦ｄ≦１５，０≦ｅ≦２０，０≦ｆ≦１０，１≦ｇ≦
２０，ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ＋ｇ＝１００、（ただし
ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇはａｔ％）の組成を有する
ことを特徴とする磁気ヘッド。
性膜が、組成式：FeaMbTcXdYeRfZg で示され、ここで、
元素群ＭはＣｏ，Ｎｉのうち一種以上の元素、元素群Ｔ
はＴｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗのうち一種
以上、元素群ＸはＲｕ，Ｒｈ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｐｄ，Ｐ
ｔ，Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕのうち一種以上、元素群ＹはＣ
ｒ，Ｖ，Ａｌ，Ｓｉのうち一種以上、元素群ＲはＹおよ
び希土類元素のうち一種以上、元素群ＺはＣ，Ｎ，Ｂ，
Ｏのうち一種以上からなり、ｂ≦４０，２≦ｃ≦２０，
０≦ｄ≦１５，０≦ｅ≦２０，０≦ｆ≦１０，１≦ｇ≦
２０，ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ＋ｇ＝１００、（ただし
ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇはａｔ％）の組成を有する
ことを特徴とする磁気ヘッド。
【００１７】(10)(6)ないし(9）において、高飽和磁束
密度磁性膜の平均結晶粒径が５０ｎｍ以下である磁気ヘ
ッド。
密度磁性膜の平均結晶粒径が５０ｎｍ以下である磁気ヘ
ッド。
【００１８】(11)(6）ないし(10)において高飽和磁束密
度磁性膜の平均結晶粒径が２０ｎｍ以下である磁気ヘッ
ド。
度磁性膜の平均結晶粒径が２０ｎｍ以下である磁気ヘッ
ド。
【００１９】(12)(6）ないし(11)において上記組成を有
する高飽和磁束密度磁性膜が他の組成を有する薄膜を中
間層として積層されている磁気ヘッド。
する高飽和磁束密度磁性膜が他の組成を有する薄膜を中
間層として積層されている磁気ヘッド。
【００２０】(13)磁気ヘッドを記録媒体に信号を記録ま
たは再生または消去を行うことを目的に使用した磁気記
録装置において、(1）ないし(12)に記載の磁気ヘッドを
１個以上使用した磁気記録装置。
たは再生または消去を行うことを目的に使用した磁気記
録装置において、(1）ないし(12)に記載の磁気ヘッドを
１個以上使用した磁気記録装置。
【００２１】
【作用】本発明の磁気ヘッドにおいて、フェライトのＦ
ｅ2Ｏ3の濃度を５５mol％ 以上にすることにより、Ｆｅ
２価の濃度が増加し、これによりフェライトの酸化電位
が低下して、高飽和磁束密度磁性膜との酸化電位の差を
減少することが出来る。Ｆｅ2Ｏ3の濃度が６５mol％ を
越えると、フェライトの磁歪定数が大きくなって透磁率
が減少するため６５mol ％以下とする必要がある。透磁
率の減少を押さえるためには、上記濃度を６０mol％ 以
下とすることが更に好ましい。
ｅ2Ｏ3の濃度を５５mol％ 以上にすることにより、Ｆｅ
２価の濃度が増加し、これによりフェライトの酸化電位
が低下して、高飽和磁束密度磁性膜との酸化電位の差を
減少することが出来る。Ｆｅ2Ｏ3の濃度が６５mol％ を
越えると、フェライトの磁歪定数が大きくなって透磁率
が減少するため６５mol ％以下とする必要がある。透磁
率の減少を押さえるためには、上記濃度を６０mol％ 以
下とすることが更に好ましい。
【００２２】またＺｎＯを１０mol％ 未満にするとやは
り磁歪定数が大きくなるために、ＺｎＯは１０mol％ 以
上とする必要がある。透磁率を向上するには、上記Ｚｎ
Ｏは、さらに１５mol％以上とするのが好ましい。また
ＺｎＯが２５molを越えると飽和磁束密度の低下，キュ
リー温度の低下が著しくなるため、２５mol％以下 とす
る必要があり、さらに２２mol％ 以下とするのが好まし
い。
り磁歪定数が大きくなるために、ＺｎＯは１０mol％ 以
上とする必要がある。透磁率を向上するには、上記Ｚｎ
Ｏは、さらに１５mol％以上とするのが好ましい。また
ＺｎＯが２５molを越えると飽和磁束密度の低下，キュ
リー温度の低下が著しくなるため、２５mol％以下 とす
る必要があり、さらに２２mol％ 以下とするのが好まし
い。
【００２３】本発明にはＮｉＺｎフェライトを用いるこ
とが出来るが、ＭｎＺｎフェライトの方が、飽和磁束密
度，透磁率が高く、かつＦｅ２価の濃度が高いため酸化
電位が低い。また、これらのフェライトに５mol％ 以下
のＴｉ，Ｚｒ，Ｓｉ，Ｇｅ，Ｓｎ，Ｌｉ，Ｍｇ，Ｃｕ等
の酸化物からなる添加物を加えたフェライトも同様に用
いることが出来る。また、本発明には多結晶または単結
晶のいずれのフェライトも用いることが出来る。
とが出来るが、ＭｎＺｎフェライトの方が、飽和磁束密
度，透磁率が高く、かつＦｅ２価の濃度が高いため酸化
電位が低い。また、これらのフェライトに５mol％ 以下
のＴｉ，Ｚｒ，Ｓｉ，Ｇｅ，Ｓｎ，Ｌｉ，Ｍｇ，Ｃｕ等
の酸化物からなる添加物を加えたフェライトも同様に用
いることが出来る。また、本発明には多結晶または単結
晶のいずれのフェライトも用いることが出来る。
【００２４】本発明の磁気ヘッドに用いる高飽和磁束密
度磁性膜は、ＦｅＡｌＳｉ系（センダスト），ＦｅＧａ
Ｓｉ系，ＦｅＳｉ系，ＦｅＴｉ系，ＦｅＡｌ系，ＦｅＣ
系の各種高飽和磁束密度結晶質磁性合金膜を用いること
が出来る。また、Ｆｅ−Ｃ／Ｎｉ−Ｆｅ多層膜のよう
に、約５０ｎｍの高飽和磁束密度磁性膜を５ｎｍ程度の
中間層を介して積層した多層膜を用いることができる。
さらに、Ｆｅを主成分とする非晶質合金膜を用いること
が出来る。これらはＦｅを主成分とするため、フェライ
トと複合した磁気ヘッドに用いる場合には耐食性が劣化
するために、本発明のフェライトと組み合わせて用いる
ことで耐食性を向上する効果がある。
度磁性膜は、ＦｅＡｌＳｉ系（センダスト），ＦｅＧａ
Ｓｉ系，ＦｅＳｉ系，ＦｅＴｉ系，ＦｅＡｌ系，ＦｅＣ
系の各種高飽和磁束密度結晶質磁性合金膜を用いること
が出来る。また、Ｆｅ−Ｃ／Ｎｉ−Ｆｅ多層膜のよう
に、約５０ｎｍの高飽和磁束密度磁性膜を５ｎｍ程度の
中間層を介して積層した多層膜を用いることができる。
さらに、Ｆｅを主成分とする非晶質合金膜を用いること
が出来る。これらはＦｅを主成分とするため、フェライ
トと複合した磁気ヘッドに用いる場合には耐食性が劣化
するために、本発明のフェライトと組み合わせて用いる
ことで耐食性を向上する効果がある。
【００２５】また、Ｆｅを主成分とし、Ｃ，Ｎ，Ｂ，Ｏ
のいずれか一種以上およびＴｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｍ
ｏ，Ｗのいずれか一種以上を含む磁性膜は、膜形成後の
熱処理により、Ｆｅの結晶粒から過飽和に固溶した上記
元素が結晶粒の周囲に排出され、ここで（Ｃ，Ｎ，Ｂ，
Ｏ）の群と（Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｗ）の群
からなる強固な化合物が形成され、微細な結晶粒が粗大
化せず熱安定性，軟磁気特性に優れた高飽和磁束密度磁
性膜が得られる。この系の磁性膜を微結晶析出膜と称す
る。しかし、これらの微結晶析出膜は耐食性が低いとい
う問題があり、特にフェライトと複合して用いた場合に
この問題が顕著である。
のいずれか一種以上およびＴｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｍ
ｏ，Ｗのいずれか一種以上を含む磁性膜は、膜形成後の
熱処理により、Ｆｅの結晶粒から過飽和に固溶した上記
元素が結晶粒の周囲に排出され、ここで（Ｃ，Ｎ，Ｂ，
Ｏ）の群と（Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｗ）の群
からなる強固な化合物が形成され、微細な結晶粒が粗大
化せず熱安定性，軟磁気特性に優れた高飽和磁束密度磁
性膜が得られる。この系の磁性膜を微結晶析出膜と称す
る。しかし、これらの微結晶析出膜は耐食性が低いとい
う問題があり、特にフェライトと複合して用いた場合に
この問題が顕著である。
【００２６】微結晶析出膜の耐食性を改善するために、
組成式：FeaMbTcXdYeRfZg で示されるように各種添加元
素を添加することが有効である。
組成式：FeaMbTcXdYeRfZg で示されるように各種添加元
素を添加することが有効である。
【００２７】ここで、元素群Ｍで示したＣｏ，Ｎｉは飽
和磁束密度を低下せず耐食性を向上する効果があるが、
多量添加の場合は磁歪定数が増加するため、４０％以下
の範囲で使用する。
和磁束密度を低下せず耐食性を向上する効果があるが、
多量添加の場合は磁歪定数が増加するため、４０％以下
の範囲で使用する。
【００２８】元素群Ｔで示されるＴｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎ
ｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗは、元素群Ｚで示されるＣ，Ｎ，
Ｂ，Ｏと結合して結晶を微細化し軟磁気特性を発現する
元素である。両者とも少量では効果がなく、多量添加の
場合は飽和磁束密度の低下が著しいため、元素群Ｔは２
％以上２０％以下の範囲で、元素群Ｚは１％以上２０％
以下の範囲で使用する。
ｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗは、元素群Ｚで示されるＣ，Ｎ，
Ｂ，Ｏと結合して結晶を微細化し軟磁気特性を発現する
元素である。両者とも少量では効果がなく、多量添加の
場合は飽和磁束密度の低下が著しいため、元素群Ｔは２
％以上２０％以下の範囲で、元素群Ｚは１％以上２０％
以下の範囲で使用する。
【００２９】添加元素群Ｘで示されるＲｕ，Ｒｈ，Ｏ
ｓ，Ｉｒ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕは飽和磁束密
度を低下せず耐食性を向上する元素である。しかし添加
量とともに磁歪定数が増加するため１５ａｔ％以下の範
囲で使用する。
ｓ，Ｉｒ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕは飽和磁束密
度を低下せず耐食性を向上する元素である。しかし添加
量とともに磁歪定数が増加するため１５ａｔ％以下の範
囲で使用する。
【００３０】元素群Ｙで示されるＣｒ，Ｖ，Ａｌ，Ｓｉ
は耐食性を向上する。しかし飽和磁束密度を低下する元
素である。またＳｉ，Ｖは磁歪定数を低下する働きがあ
り、２０ａｔ％以下の範囲で使用する。
は耐食性を向上する。しかし飽和磁束密度を低下する元
素である。またＳｉ，Ｖは磁歪定数を低下する働きがあ
り、２０ａｔ％以下の範囲で使用する。
【００３１】元素群Ｒで示されるＹ（イットリウム）お
よび希土類元素は結晶粒を微細化し、さらに磁歪定数を
低減する働きがある。しかし添加量を増加すると飽和磁
束密度が低下するため、１０ａｔ％以下の範囲で使用す
る。
よび希土類元素は結晶粒を微細化し、さらに磁歪定数を
低減する働きがある。しかし添加量を増加すると飽和磁
束密度が低下するため、１０ａｔ％以下の範囲で使用す
る。
【００３２】以上のように、ここに示した組成を有する
微結晶析出膜は耐食性および磁気特性が向上するが、フ
ェライトと複合して用いる場合には腐食電池が形成さ
れ、耐食性が十分でないという問題がある。このため本
発明のフェライトと組み合わせて用いることにより、格
段に優れた耐食性と記録再生特性が実現できる。
微結晶析出膜は耐食性および磁気特性が向上するが、フ
ェライトと複合して用いる場合には腐食電池が形成さ
れ、耐食性が十分でないという問題がある。このため本
発明のフェライトと組み合わせて用いることにより、格
段に優れた耐食性と記録再生特性が実現できる。
【００３３】本発明の磁気ヘッドに用いる磁性膜は、ス
パッタリング法，真空蒸着法等の薄膜形成技術により作
製される。特に、２極スパッタリング法，マグネトロン
スパッタリング法，イオンビームスパッタリング法等の
スパッタリング法により作製することが好ましい。本発
明に用いる微結晶析出膜は、磁性膜の作製後、４００℃
以上の熱処理が加えられる。この熱処理により、それぞ
れの元素がほぼ均一に分散された膜構造から、Ｆｅを主
成分とする少なくとも約５０ｎｍ以下、通常は約２０ｎ
ｍ以下の微細な結晶粒と、その周囲に元素群Ｔと元素群
Ｚとの微細な化合物が存在する構造に変化する。
パッタリング法，真空蒸着法等の薄膜形成技術により作
製される。特に、２極スパッタリング法，マグネトロン
スパッタリング法，イオンビームスパッタリング法等の
スパッタリング法により作製することが好ましい。本発
明に用いる微結晶析出膜は、磁性膜の作製後、４００℃
以上の熱処理が加えられる。この熱処理により、それぞ
れの元素がほぼ均一に分散された膜構造から、Ｆｅを主
成分とする少なくとも約５０ｎｍ以下、通常は約２０ｎ
ｍ以下の微細な結晶粒と、その周囲に元素群Ｔと元素群
Ｚとの微細な化合物が存在する構造に変化する。
【００３４】本発明の磁気ヘッドでは、上記高飽和磁束
密度磁性膜を磁気コアのキャップ近傍の少なくとも一部
に用いる。本発明の磁気ヘッドは、磁気ディスク用の薄
膜磁気ヘッドとして用いることが出来る。また、磁気デ
ィスク用，ＶＴＲ用に用いられる、フェライトヘッドの
ギャップ面に高飽和磁束密度磁性膜を形成したＭＩＧヘ
ッドに用いることができる。また、フェライトヘッドの
ギャップ近傍に高飽和磁束密度磁性膜を形成し、フェラ
イトと磁性膜の界面がギャップ面と非平行になるように
構成したＶＴＲ用複合ヘッド用として用いることが出来
る。
密度磁性膜を磁気コアのキャップ近傍の少なくとも一部
に用いる。本発明の磁気ヘッドは、磁気ディスク用の薄
膜磁気ヘッドとして用いることが出来る。また、磁気デ
ィスク用，ＶＴＲ用に用いられる、フェライトヘッドの
ギャップ面に高飽和磁束密度磁性膜を形成したＭＩＧヘ
ッドに用いることができる。また、フェライトヘッドの
ギャップ近傍に高飽和磁束密度磁性膜を形成し、フェラ
イトと磁性膜の界面がギャップ面と非平行になるように
構成したＶＴＲ用複合ヘッド用として用いることが出来
る。
【００３５】
【実施例】次に、実施例により本発明を説明する。
【００３６】（実施例１）図１はブリッジマン法により
作製したＭｎＺｎフェライト単結晶および高飽和磁束密
度微結晶膜であるＦｅＴａＣ系磁性膜の電気化学的分極
曲線を測定した結果を示す。図において、フェライト１
は本発明の磁気ヘッドに用いるＦｅ2Ｏ3５５.５mol％，
ＭｎＯ２６.５mol％，ＺｎＯ１８mol％ の組成を有する
単結晶、フェライト２およびフェライト３は、従来の磁
気ヘッドに用いられるＦｅ2Ｏ3５４mol％，ＭｎＯ３３m
ol％，ＺｎＯ１３mol％ の組成を有する単結晶、および
Ｆｅ2Ｏ3５３.５mol％，ＭｎＯ２８.５mol％，ＺｎＯ１
８mol％ の組成を有する単結晶である。
作製したＭｎＺｎフェライト単結晶および高飽和磁束密
度微結晶膜であるＦｅＴａＣ系磁性膜の電気化学的分極
曲線を測定した結果を示す。図において、フェライト１
は本発明の磁気ヘッドに用いるＦｅ2Ｏ3５５.５mol％，
ＭｎＯ２６.５mol％，ＺｎＯ１８mol％ の組成を有する
単結晶、フェライト２およびフェライト３は、従来の磁
気ヘッドに用いられるＦｅ2Ｏ3５４mol％，ＭｎＯ３３m
ol％，ＺｎＯ１３mol％ の組成を有する単結晶、および
Ｆｅ2Ｏ3５３.５mol％，ＭｎＯ２８.５mol％，ＺｎＯ１
８mol％ の組成を有する単結晶である。
【００３７】またＦｅＴａＣ膜は高周波２極スパッタ法
により作製したのち、６００℃，３０分熱処理を行った
試料であり、Ｆｅ76Ｔａ11Ｃ13(ａｔ％）の組成を有
し、飽和磁束密度１.５３Ｔ，保磁力０.３Ｏｅ，磁歪定
数０.７×１０-6 の特性を示した。この磁性膜を透過電
子顕微鏡により観察した結果、平均結晶粒径は１５ｎｍ
であった。分極曲線の測定にはＰＨが８.３ の硼酸緩衝
液を使用し、塩素イオンの影響を見るために、１／２０
規定のＮａＣｌを加えた。試験温度は３０℃である。
により作製したのち、６００℃，３０分熱処理を行った
試料であり、Ｆｅ76Ｔａ11Ｃ13(ａｔ％）の組成を有
し、飽和磁束密度１.５３Ｔ，保磁力０.３Ｏｅ，磁歪定
数０.７×１０-6 の特性を示した。この磁性膜を透過電
子顕微鏡により観察した結果、平均結晶粒径は１５ｎｍ
であった。分極曲線の測定にはＰＨが８.３ の硼酸緩衝
液を使用し、塩素イオンの影響を見るために、１／２０
規定のＮａＣｌを加えた。試験温度は３０℃である。
【００３８】図のように、微結晶析出膜のＦｅＴａＣ膜
は約−０.２Ｖ の低い電位から電流が流れ、この電位付
近から酸化による溶解が開始することが分かる。一方、
従来の磁気ヘッドに使用されるＦｅ2Ｏ3濃度が５５mol
％ 未満のフェライト２および３は、酸化電位が約０.８
Ｖおよび１.０Ｖと高い電位となっている。また、本発
明に使用するＦｅ2Ｏ3濃度が５５mol％ 以上のフェライ
ト１は約０Ｖ付近から溶解電流が流れ、この電位付近か
ら酸化が開始する。このようにＦｅ2Ｏ3濃度の高いフェ
ライト１がＦｅ2Ｏ3濃度の低いフェライト２および３に
比較して酸化電位が大幅に低い理由は、Ｆｅ2Ｏ3濃度の
高いフェライトではＦｅ２価のイオンが多く存在し、こ
れが比較的低い電位において酸化されるためと考えられ
る。
は約−０.２Ｖ の低い電位から電流が流れ、この電位付
近から酸化による溶解が開始することが分かる。一方、
従来の磁気ヘッドに使用されるＦｅ2Ｏ3濃度が５５mol
％ 未満のフェライト２および３は、酸化電位が約０.８
Ｖおよび１.０Ｖと高い電位となっている。また、本発
明に使用するＦｅ2Ｏ3濃度が５５mol％ 以上のフェライ
ト１は約０Ｖ付近から溶解電流が流れ、この電位付近か
ら酸化が開始する。このようにＦｅ2Ｏ3濃度の高いフェ
ライト１がＦｅ2Ｏ3濃度の低いフェライト２および３に
比較して酸化電位が大幅に低い理由は、Ｆｅ2Ｏ3濃度の
高いフェライトではＦｅ２価のイオンが多く存在し、こ
れが比較的低い電位において酸化されるためと考えられ
る。
【００３９】このように、酸化電位の低い磁性膜と、酸
化電位の高いフェライトが隣接して存在する磁気ヘッド
では、環境中の水分が結露した場合に、フェライトと磁
性膜の間に腐食電池が形成され、磁性膜が著しく腐食さ
れやすくなる。これを防ぐには、フェライト１のよう
に、酸化電位が磁性膜に近いフェライト材料を選ぶ必要
がある。
化電位の高いフェライトが隣接して存在する磁気ヘッド
では、環境中の水分が結露した場合に、フェライトと磁
性膜の間に腐食電池が形成され、磁性膜が著しく腐食さ
れやすくなる。これを防ぐには、フェライト１のよう
に、酸化電位が磁性膜に近いフェライト材料を選ぶ必要
がある。
【００４０】（実施例２）上記の酸化電位の効果を確認
するために、図２に示したように、フェライト磁気コア
のギャップ面に高飽和磁束密度磁性膜を形成したＭＩＧ
ヘッドを作製し、ヘッドとしての耐食性および記録再生
特性を評価した。フェライトはＭｎＺｎフェライト単結
晶を用い、（１１０）面が磁気ヘッドの側面に、（３３
２）面がギャップ面に、（１１３）面がテープ摺動面に
ほぼ相当するように構成した。ただし、これらの結晶面
の選択による耐食性への影響は小さく、フェライト組成
の効果は結晶面によらず認められた。磁性膜の作製方法
は実施例１と同様である。磁性膜の膜厚は５μｍとし
た。耐食性の評価は、１／２規定のＮａＣｌ溶液中に磁
気ヘッドを浸漬し、２００時間の浸漬後にヘッドのテー
プ摺動面上に腐食が発生したヘッドの割合を腐食率とし
て示した。また、記録再生特性として、保磁力１５００
Ｏｅのメタルテープを用い、相対速度３.８ｍ／ｓ ，周
波数５ＭＨｚでの記録再生出力を測定した。結果を表１
に示す。
するために、図２に示したように、フェライト磁気コア
のギャップ面に高飽和磁束密度磁性膜を形成したＭＩＧ
ヘッドを作製し、ヘッドとしての耐食性および記録再生
特性を評価した。フェライトはＭｎＺｎフェライト単結
晶を用い、（１１０）面が磁気ヘッドの側面に、（３３
２）面がギャップ面に、（１１３）面がテープ摺動面に
ほぼ相当するように構成した。ただし、これらの結晶面
の選択による耐食性への影響は小さく、フェライト組成
の効果は結晶面によらず認められた。磁性膜の作製方法
は実施例１と同様である。磁性膜の膜厚は５μｍとし
た。耐食性の評価は、１／２規定のＮａＣｌ溶液中に磁
気ヘッドを浸漬し、２００時間の浸漬後にヘッドのテー
プ摺動面上に腐食が発生したヘッドの割合を腐食率とし
て示した。また、記録再生特性として、保磁力１５００
Ｏｅのメタルテープを用い、相対速度３.８ｍ／ｓ ，周
波数５ＭＨｚでの記録再生出力を測定した。結果を表１
に示す。
【００４１】
【表１】
【００４２】表１のように、フェライトのＦｅ2Ｏ3濃度
を５５mol％ 以上とすることにより、磁性膜の腐食の発
生率は格段に減少した。Ｆｅ2Ｏ3濃度が高いほど、また
ZnO濃度が高いほど耐食性が高い傾向が認められた。一
方、本発明３，４，５，６のように、Ｆｅ2Ｏ3濃度６０
mol％以上，ＺｎＯ濃度１５mol％未満の領域では、出力
が若干減少した。これは、フェライトの結晶磁気異方
性，磁歪定数が増加し、透磁率が減少したためと考えら
れる。また本発明７のようにＺｎＯ濃度が２２mol％ 以
上でも出力が若干減少した。これはフェライトの飽和磁
束密度が低下し、主に記録特性が低下したためと考えら
れる。
を５５mol％ 以上とすることにより、磁性膜の腐食の発
生率は格段に減少した。Ｆｅ2Ｏ3濃度が高いほど、また
ZnO濃度が高いほど耐食性が高い傾向が認められた。一
方、本発明３，４，５，６のように、Ｆｅ2Ｏ3濃度６０
mol％以上，ＺｎＯ濃度１５mol％未満の領域では、出力
が若干減少した。これは、フェライトの結晶磁気異方
性，磁歪定数が増加し、透磁率が減少したためと考えら
れる。また本発明７のようにＺｎＯ濃度が２２mol％ 以
上でも出力が若干減少した。これはフェライトの飽和磁
束密度が低下し、主に記録特性が低下したためと考えら
れる。
【００４３】（実施例３）次に、本発明の効果を各種の
高飽和磁束密度磁性膜について検討した。実施例２と同
様に磁気ヘッドの耐食性を評価した結果を表２に示す。
高飽和磁束密度磁性膜について検討した。実施例２と同
様に磁気ヘッドの耐食性を評価した結果を表２に示す。
【００４４】
【表２】
【００４５】表２のように、いずれの高飽和磁束密度磁
性膜を使用した場合も本発明に使用するフェライトを用
いることにより、耐食性を格段に向上することが出来
る。この効果は特に微結晶析出膜のように耐食性が低い
膜を用いた磁気ヘッドに好適であり、またＣｒ，Ｒｕ，
Ａｌ，Ｒｈ等を添加して耐食性を向上した微結晶析出膜
でも、従来のフェライトと組み合わせた磁気ヘッドの場
合には耐食性が劣化するため、これを解決するために本
発明に用いるフェライトと組み合わせるのが効果的であ
る。また、表２のように、本発明に用いる磁性膜は微結
晶析出膜のみならず、ＦｅＳｉ系，ＦｅＣ系合金膜等の
Ｆｅ系高飽和磁束密度膜およびこれらの多層膜でも効果
的である。
性膜を使用した場合も本発明に使用するフェライトを用
いることにより、耐食性を格段に向上することが出来
る。この効果は特に微結晶析出膜のように耐食性が低い
膜を用いた磁気ヘッドに好適であり、またＣｒ，Ｒｕ，
Ａｌ，Ｒｈ等を添加して耐食性を向上した微結晶析出膜
でも、従来のフェライトと組み合わせた磁気ヘッドの場
合には耐食性が劣化するため、これを解決するために本
発明に用いるフェライトと組み合わせるのが効果的であ
る。また、表２のように、本発明に用いる磁性膜は微結
晶析出膜のみならず、ＦｅＳｉ系，ＦｅＣ系合金膜等の
Ｆｅ系高飽和磁束密度膜およびこれらの多層膜でも効果
的である。
【００４６】なお、本実施例ではＭＩＧヘッドの場合の
みを示したが、本発明の効果は、Ｆｅ系高飽和磁束密度
磁性膜とフェライトを複合した磁気ヘッドには同様に生
じる。
みを示したが、本発明の効果は、Ｆｅ系高飽和磁束密度
磁性膜とフェライトを複合した磁気ヘッドには同様に生
じる。
【００４７】本発明の磁気記録装置では、媒体への信号
の記録，再生および消去動作のいずれか、あるいはこれ
らの動作を複数種行う磁気ヘッドの少なくとも１つに本
発明の磁気ヘッドを使用することにより、耐腐食性が向
上する。
の記録，再生および消去動作のいずれか、あるいはこれ
らの動作を複数種行う磁気ヘッドの少なくとも１つに本
発明の磁気ヘッドを使用することにより、耐腐食性が向
上する。
【００４８】
【発明の効果】以上のように、本発明の磁気ヘッドは高
飽和磁束密度磁性膜と限定された組成を有するフェライ
トを組み合わせることにより、特に高い耐食性を有し、
優れた記録再生特性を実現する。
飽和磁束密度磁性膜と限定された組成を有するフェライ
トを組み合わせることにより、特に高い耐食性を有し、
優れた記録再生特性を実現する。
【図１】本発明と従来例の高飽和磁束密度磁性膜および
フェライトの電気化学的分極曲線の測定図。
フェライトの電気化学的分極曲線の測定図。
【図２】本発明の磁気ヘッドの構造を示す斜視図。
Claims (13)
- 【請求項１】高透磁率フェライトからなる磁気コアの、
ギャップ近傍の少なくとも一部に、Ｆｅを主成分とする
高飽和磁束密度磁性膜を形成した磁気ヘッドにおいて、
上記高透磁率フェライトのＦｅ2Ｏ3の濃度が５５mol％
以上６５mol％以下であることを特徴とする磁気ヘッ
ド。 - 【請求項２】請求項１において、前記高透磁率フェライ
トはＭｎＺｎフェライトである磁気ヘッド。 - 【請求項３】請求項１または２において、前記ＺｎＯの
濃度が１０mol％以上２５mol％以下である磁気ヘッド。 - 【請求項４】請求項１，２または３において、前記Ｚｎ
Ｏの濃度が１５mol％以上２２mol％以下である磁気ヘッ
ド。 - 【請求項５】請求項１，２，３または４において、前記
Ｆｅ2Ｏ3の濃度が６０mol％ 以下である磁気ヘッド。 - 【請求項６】請求項１，２，３，４または５において、
前記高飽和磁束密度磁性膜がＦｅを５０ａｔ％以上含む
磁性膜である磁気ヘッド。 - 【請求項７】請求項６において、前記高飽和磁束密度磁
性膜がＦｅを５０ａｔ％以上とＣ，Ｎ，Ｂ，Ｓｉ，Ａ
ｌ，Ｔｉのいずれか一種または一種以上の元素を０.１
以上２０ａｔ％以下含む磁気ヘッド。 - 【請求項８】請求項６において、前記高飽和磁束密度磁
性膜がＦｅを５０ａｔ％以上とＣ，Ｎ，Ｂ，Ｏのいずれ
か一種または一種以上の元素を１ａｔ％以上２０ａｔ％
以下、およびＴｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｗのいず
れか一種または一種以上を２ａｔ％以上２０ａｔ％以下
を含む磁気ヘッド。 - 【請求項９】請求項８において、前記高飽和磁束密度磁
性膜が組成式：FeaMbTcXdYeRfZg で示され、ここで、元
素群ＭはＣｏ，Ｎｉのうち一種以上の元素、元素群Ｔは
Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗのうち一種以
上、元素群ＸはＲｕ，Ｒｈ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｐｄ，Ｐｔ，
Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕのうち一種以上、元素群ＹはＣｒ，
Ｖ，Ａｌ，Ｓｉのうち一種以上、元素群ＲはＹ（イット
リウム）および希土類元素のうち一種以上、元素群Ｚは
Ｃ，Ｎ，Ｂ，Ｏのうち一種以上からなり、ｂ≦４０，２
≦ｃ≦２０，０≦ｄ≦１５，０≦ｅ≦２０，０≦ｆ≦１
０，１≦ｇ≦２０，ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ＋ｇ＝１０
０、（ただしａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇはａｔ％）の
組成を有する磁気ヘッド。 - 【請求項１０】請求項６，７，８または９において、前
記高飽和磁束密度磁性膜の平均結晶粒径が５０ｎｍ以下
である磁気ヘッド。 - 【請求項１１】請求項６，７，８，９または１０におい
て、前記高飽和磁束密度磁性膜の平均結晶粒径が２０ｎ
ｍ以下である磁気ヘッド。 - 【請求項１２】請求項６，７，８，９，１０または１１
において、前記組成を有する高飽和磁束密度磁性膜が他
の組成を有する薄膜を中間層として積層されている磁気
ヘッド。 - 【請求項１３】請求項１，２，３，４，５，６，７，
８，９，１０，１１または１２において、前記磁気ヘッ
ドを少なくとも１個使用した磁気記録装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6234784A JPH08102006A (ja) | 1994-09-29 | 1994-09-29 | 磁気ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6234784A JPH08102006A (ja) | 1994-09-29 | 1994-09-29 | 磁気ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08102006A true JPH08102006A (ja) | 1996-04-16 |
Family
ID=16976329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6234784A Pending JPH08102006A (ja) | 1994-09-29 | 1994-09-29 | 磁気ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08102006A (ja) |
-
1994
- 1994-09-29 JP JP6234784A patent/JPH08102006A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |