JPH08329408A - 磁気ヘッド及びそれを用いた磁気記録装置 - Google Patents
磁気ヘッド及びそれを用いた磁気記録装置Info
- Publication number
- JPH08329408A JPH08329408A JP13905095A JP13905095A JPH08329408A JP H08329408 A JPH08329408 A JP H08329408A JP 13905095 A JP13905095 A JP 13905095A JP 13905095 A JP13905095 A JP 13905095A JP H08329408 A JPH08329408 A JP H08329408A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- film
- magnetic head
- head
- magnetic film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Magnetic Heads (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】磁気ヘッドの側面に人工不働態皮膜を形成し
た。 【効果】磁気ヘッドの側面から発生し、摺動面へ進行す
る腐食を抑制できる。
た。 【効果】磁気ヘッドの側面から発生し、摺動面へ進行す
る腐食を抑制できる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、微結晶析出型の軟磁性
薄膜を用いた磁気ヘッドに係り、特に、高性能でしかも
高信頼性を有する磁気ヘッド、及び、磁気ヘッドを用い
た磁気記録装置に関する。
薄膜を用いた磁気ヘッドに係り、特に、高性能でしかも
高信頼性を有する磁気ヘッド、及び、磁気ヘッドを用い
た磁気記録装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年の高度情報化社会の進展に伴い、小
型でしかも高密度な記憶装置へのニーズが高まってい
る。この中で、磁気記録装置は高密度記録,ダウンサイ
ジングへの研究が急速に進められている。高密度記録を
実現するために、記録した微小磁区が安定に存在するよ
うに高保磁力を有する媒体と、この媒体に記録できる高
性能な磁気ヘッドが必要となる。高保磁力媒体を十分に
磁化して信号を記録するには、強い磁界が発生できる高
飽和磁束密度を有する磁気ヘッド材料が必要となる。
型でしかも高密度な記憶装置へのニーズが高まってい
る。この中で、磁気記録装置は高密度記録,ダウンサイ
ジングへの研究が急速に進められている。高密度記録を
実現するために、記録した微小磁区が安定に存在するよ
うに高保磁力を有する媒体と、この媒体に記録できる高
性能な磁気ヘッドが必要となる。高保磁力媒体を十分に
磁化して信号を記録するには、強い磁界が発生できる高
飽和磁束密度を有する磁気ヘッド材料が必要となる。
【0003】現在、提案されている高飽和磁束密度を有
する材料は、Fe−C系やFe−N系等が知られてい
る。これらの材料は、軟磁気特性を発現させるために、
成膜後或いは成膜と同時に、一定の温度で熱処理を行っ
ている。この熱処理温度は、軟磁気特性を発現させるた
めに必要な温度により決定される。ところで、この材料
を用いた磁気ヘッドを作製する場合、特に、メタル・イ
ン・ギャップ(MIG)型ヘッドを構成するには、ヘッ
ド作製工程にガラスボンディング工程を含むために、軟
磁気特性発現温度より高いボンディング温度により熱処
理温度が決定される。少なくともこれに耐えるだけの熱
安定性の確保が必要となる。
する材料は、Fe−C系やFe−N系等が知られてい
る。これらの材料は、軟磁気特性を発現させるために、
成膜後或いは成膜と同時に、一定の温度で熱処理を行っ
ている。この熱処理温度は、軟磁気特性を発現させるた
めに必要な温度により決定される。ところで、この材料
を用いた磁気ヘッドを作製する場合、特に、メタル・イ
ン・ギャップ(MIG)型ヘッドを構成するには、ヘッ
ド作製工程にガラスボンディング工程を含むために、軟
磁気特性発現温度より高いボンディング温度により熱処
理温度が決定される。少なくともこれに耐えるだけの熱
安定性の確保が必要となる。
【0004】特に、軟磁気特性は、熱処理温度により析
出してくる微結晶粒子サイズに依存しているため、良好
な軟磁気特性を有する磁性膜を得るためには、この結晶
粒子サイズを制御しなければならない。さらに、これら
の材料は、Feを主体としているために、大気中の酸素
や水と反応して水酸化物や酸化物を生成し、磁気特性、
特に、保磁力や飽和磁束密度の変動を生じるために、磁
気ヘッドの性能が低下する場合があった。
出してくる微結晶粒子サイズに依存しているため、良好
な軟磁気特性を有する磁性膜を得るためには、この結晶
粒子サイズを制御しなければならない。さらに、これら
の材料は、Feを主体としているために、大気中の酸素
や水と反応して水酸化物や酸化物を生成し、磁気特性、
特に、保磁力や飽和磁束密度の変動を生じるために、磁
気ヘッドの性能が低下する場合があった。
【0005】そこで、この材料を用いた磁気ヘッドを実
用化するに当り、磁性膜を使用環境中へ放置したときの
腐食による磁気特性の変動を抑制するとともに、ガラス
ボンディング工程を経ても磁気特性の変動を抑制するこ
とが課題であった。これらの課題を解決するために、磁
性元素以外に、耐食性を向上させるための元素を添加す
ることが提案されている。その場合、軟磁気特性と耐食
性を両立させることは困難であった。これらの点につい
て検討した公知例として、特開平3−20444号公報をあげ
ることができる。
用化するに当り、磁性膜を使用環境中へ放置したときの
腐食による磁気特性の変動を抑制するとともに、ガラス
ボンディング工程を経ても磁気特性の変動を抑制するこ
とが課題であった。これらの課題を解決するために、磁
性元素以外に、耐食性を向上させるための元素を添加す
ることが提案されている。その場合、軟磁気特性と耐食
性を両立させることは困難であった。これらの点につい
て検討した公知例として、特開平3−20444号公報をあげ
ることができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記の公知例では、磁
性膜の組成調整を行うとともに、各種元素を添加するこ
と等により、飽和磁束密度及び軟磁気特性の劣化を最小
限に留めて磁性膜の耐食性を改善していた。しかし、こ
れら磁性膜を用いても磁気ヘッドを構成して実際の使用
環境テストを行うと、磁性膜の腐食により磁気ヘッドの
性能が低下してしまうので、記録を行った場合にエラー
やノイズの原因となったり、高密度記録ができない場合
があった。
性膜の組成調整を行うとともに、各種元素を添加するこ
と等により、飽和磁束密度及び軟磁気特性の劣化を最小
限に留めて磁性膜の耐食性を改善していた。しかし、こ
れら磁性膜を用いても磁気ヘッドを構成して実際の使用
環境テストを行うと、磁性膜の腐食により磁気ヘッドの
性能が低下してしまうので、記録を行った場合にエラー
やノイズの原因となったり、高密度記録ができない場合
があった。
【0007】本発明の目的は、高飽和磁束密度を有する
Feを主体とする磁性薄膜を用いた磁気ヘッドにおい
て、磁気ヘッドの性能を維持しつつ高信頼性を有する磁
気ヘッド及びそれを用いた磁気記録装置を提供すること
にある。
Feを主体とする磁性薄膜を用いた磁気ヘッドにおい
て、磁気ヘッドの性能を維持しつつ高信頼性を有する磁
気ヘッド及びそれを用いた磁気記録装置を提供すること
にある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題は、磁性膜と基
板とを含み、前記基板上に磁性膜を形成した2個の磁気
コア半体を前記磁性膜どうしが所定の間隔のギャップを
介して相対峙するように結合した磁気ヘッドにおいて、
磁気記録媒体と接する面以外の面に人工不働態被膜を形
成することにより解決できる。上記磁気ヘッドにおい
て、少なくとも大気と接する磁性膜端面に人工不働態被
膜を形成することが特に有効である。これにより、基板
が示す還元電位より磁性膜の酸化電位の方が電気化学的
に高い電位になるように制御することになる。また、人
工不働態被膜を作製するために、基板或いは磁性膜の表
面を改質することにより行ってもよい。
板とを含み、前記基板上に磁性膜を形成した2個の磁気
コア半体を前記磁性膜どうしが所定の間隔のギャップを
介して相対峙するように結合した磁気ヘッドにおいて、
磁気記録媒体と接する面以外の面に人工不働態被膜を形
成することにより解決できる。上記磁気ヘッドにおい
て、少なくとも大気と接する磁性膜端面に人工不働態被
膜を形成することが特に有効である。これにより、基板
が示す還元電位より磁性膜の酸化電位の方が電気化学的
に高い電位になるように制御することになる。また、人
工不働態被膜を作製するために、基板或いは磁性膜の表
面を改質することにより行ってもよい。
【0009】磁性膜として、Feを主体とし、これに、
C或いはNの内から選ばれる少なくとも1種類の元素を
1〜20at%含み、Ta,Nb,Zr,Cr,Tiの
内から選ばれる少なくとも1種類の元素を1〜20at
%含み、さらに、Si,Pt,Rh,Al,Ru,Pd
の内から選ばれる少なくとも1種類の元素を1〜15a
t%含み、さらに優位には、成膜した磁性膜を所定の温
度で熱処理することによりX線的に結晶質になるととも
に軟磁気特性が発現した磁性膜を用いる。
C或いはNの内から選ばれる少なくとも1種類の元素を
1〜20at%含み、Ta,Nb,Zr,Cr,Tiの
内から選ばれる少なくとも1種類の元素を1〜20at
%含み、さらに、Si,Pt,Rh,Al,Ru,Pd
の内から選ばれる少なくとも1種類の元素を1〜15a
t%含み、さらに優位には、成膜した磁性膜を所定の温
度で熱処理することによりX線的に結晶質になるととも
に軟磁気特性が発現した磁性膜を用いる。
【0010】基板としては、フェライト系等の導電性の
材料を用いる場合に、本発明を用いることが好適であ
る。その場合、Fe結晶相中へSi,Pt,Rh,A
l,Ru,Pdの内から選ばれる少なくとも1種類の元
素を固溶させることにより表面を不活性化できる。これ
は、磁性膜の酸化電位を制御していることに相当する。
材料を用いる場合に、本発明を用いることが好適であ
る。その場合、Fe結晶相中へSi,Pt,Rh,A
l,Ru,Pdの内から選ばれる少なくとも1種類の元
素を固溶させることにより表面を不活性化できる。これ
は、磁性膜の酸化電位を制御していることに相当する。
【0011】さらに、この磁性膜は、成膜直後の磁性膜
を所定の温度で熱処理するか、或いは、成膜時に基板加
熱をすることにより、Fe結晶相と炭化物或いは窒化物
に相分離し、さらに優位にはFe結晶相の結晶粒子径が
10nm以下であり、炭化物或いは窒化物相の結晶粒子
径が5nm以下である合金である。この磁性膜は、成膜
時或いは成膜後に熱処理することにより、Fe相(合金
も含む)と金属炭化物層(或いは、金属窒化物層)とに
相分離が生じる。しかし、磁性膜表面に自然に形成され
る不動態被膜だけでは、不十分であり、膜表面に強制的
に不動態被膜を形成することが有効である。
を所定の温度で熱処理するか、或いは、成膜時に基板加
熱をすることにより、Fe結晶相と炭化物或いは窒化物
に相分離し、さらに優位にはFe結晶相の結晶粒子径が
10nm以下であり、炭化物或いは窒化物相の結晶粒子
径が5nm以下である合金である。この磁性膜は、成膜
時或いは成膜後に熱処理することにより、Fe相(合金
も含む)と金属炭化物層(或いは、金属窒化物層)とに
相分離が生じる。しかし、磁性膜表面に自然に形成され
る不動態被膜だけでは、不十分であり、膜表面に強制的
に不動態被膜を形成することが有効である。
【0012】磁性膜にこのような人工不働態被膜を形成
するのに、Ar,O2 ,N2 ,H2,He,CH4 ,C
O,CO2 ,H2 Oの内より選ばれる少なくとも1種類
のガスを含む雰囲気中で先に述べた磁気ヘッドにおける
磁気記録媒体と接する面以外の面に、イオンビームエッ
チング,スパッタエッチング,イオン打ち込み、或い
は、反応性イオンエッチングを施すことにより上記人工
不働態被膜の形成を促進させることができる。この他、
人工不働態被膜の形成法として、LB法を用いて単分子
もしくは2ないし3分子層の吸着層を形成してもよい。
するのに、Ar,O2 ,N2 ,H2,He,CH4 ,C
O,CO2 ,H2 Oの内より選ばれる少なくとも1種類
のガスを含む雰囲気中で先に述べた磁気ヘッドにおける
磁気記録媒体と接する面以外の面に、イオンビームエッ
チング,スパッタエッチング,イオン打ち込み、或い
は、反応性イオンエッチングを施すことにより上記人工
不働態被膜の形成を促進させることができる。この他、
人工不働態被膜の形成法として、LB法を用いて単分子
もしくは2ないし3分子層の吸着層を形成してもよい。
【0013】このようにして形成した人工不働態被膜
(表面が水や酸素に対して不活性にする作用を有する)
の形成により、酸素或いは水の透過率を人工不働態被膜
が存在しない場合より小さくすることができる。このよ
うな人工不働態被膜の形成により、磁性膜と酸素或いは
水との反応性の低下、さらに、フェライト基板との電気
化学腐食電池の形成を抑制することができる。
(表面が水や酸素に対して不活性にする作用を有する)
の形成により、酸素或いは水の透過率を人工不働態被膜
が存在しない場合より小さくすることができる。このよ
うな人工不働態被膜の形成により、磁性膜と酸素或いは
水との反応性の低下、さらに、フェライト基板との電気
化学腐食電池の形成を抑制することができる。
【0014】上述の磁性薄膜を用いて磁気ヘッドを構成
する。特に、形成する磁気ヘッドとして、メタル・イン
・ギャップ型磁気ヘッドであることが好適である。
する。特に、形成する磁気ヘッドとして、メタル・イン
・ギャップ型磁気ヘッドであることが好適である。
【0015】この磁気ヘッドを用いて、移動する情報記
録媒体に磁気的性質を用いて情報を記録する磁気記録装
置を構成する。そして、記録する情報が、画像情報およ
び/または音声情報である磁気記録装置を構成すること
が最も好ましい。その場合、情報記録媒体として、テー
プもしくは円板上に磁気記録媒体層が形成されたものを
用いた磁気記録装置が好ましい。
録媒体に磁気的性質を用いて情報を記録する磁気記録装
置を構成する。そして、記録する情報が、画像情報およ
び/または音声情報である磁気記録装置を構成すること
が最も好ましい。その場合、情報記録媒体として、テー
プもしくは円板上に磁気記録媒体層が形成されたものを
用いた磁気記録装置が好ましい。
【0016】
【作用】磁性膜表面に人工不働態被膜を形成すると、大
気中の酸素や水が磁性膜中へ侵入しにくくなるので、磁
性膜の耐環境特性が向上し、磁気ヘッド及び磁気記録装
置の信頼性が向上する。ここでは、人工不働態被膜は、
酸素や水を通しにくければ良く、ステンレス鋼に見られ
るような酸化物被膜以外に、SiO2 ,Si3N4のよう
な無機化合物層を形成したり、或いは疎水基を有する化
合物層を設けることによっても、水や酸素が透過しにく
くなる。
気中の酸素や水が磁性膜中へ侵入しにくくなるので、磁
性膜の耐環境特性が向上し、磁気ヘッド及び磁気記録装
置の信頼性が向上する。ここでは、人工不働態被膜は、
酸素や水を通しにくければ良く、ステンレス鋼に見られ
るような酸化物被膜以外に、SiO2 ,Si3N4のよう
な無機化合物層を形成したり、或いは疎水基を有する化
合物層を設けることによっても、水や酸素が透過しにく
くなる。
【0017】
(実施例1)本実施例で用いた磁性薄膜には、FeTaCAlR
u 合金膜を用いた例である。磁性膜の成膜にはスパッタ
法を用いて行った。スパッタのターゲットには、Fe,
Ta,C,Al,Ruの各元素の粉体を熱間静圧プレス
法(HIP法)により成型したものを用いた。ターゲット
の組成は、(Fe78Ta8C14)0.9(Al80Ru20)0.1で
ある。このHIP法により作製したターゲットを用いて
成膜すると、得られた磁性膜の組成のターゲット組成か
らのずれは±1at%以下と著しく小さく、また、膜中の
酸素濃度は100ppm 以下と小さいという特徴がある。
このように磁性膜中の不純物である酸素濃度を著しく小
さくできることは、成膜時の磁気特性の安定性、及び、
耐食性の向上をはかる上で有効である。
u 合金膜を用いた例である。磁性膜の成膜にはスパッタ
法を用いて行った。スパッタのターゲットには、Fe,
Ta,C,Al,Ruの各元素の粉体を熱間静圧プレス
法(HIP法)により成型したものを用いた。ターゲット
の組成は、(Fe78Ta8C14)0.9(Al80Ru20)0.1で
ある。このHIP法により作製したターゲットを用いて
成膜すると、得られた磁性膜の組成のターゲット組成か
らのずれは±1at%以下と著しく小さく、また、膜中の
酸素濃度は100ppm 以下と小さいという特徴がある。
このように磁性膜中の不純物である酸素濃度を著しく小
さくできることは、成膜時の磁気特性の安定性、及び、
耐食性の向上をはかる上で有効である。
【0018】また、磁気ヘッドの作製には、基板表面を
凹凸に溝加工したフェライト基板を用いた。基板と磁性
膜との間に5nm〜20nm程度のCrやAl等の金属
層やSiO2 やCr2O3等の無機化合物層を設けてもよ
い。これには、磁性膜の結晶構造を制御する効果があ
る。放電ガスには、Arを用いた。スパッタの条件は、
放電ガス圧力:5mTorr、投入RF電力:400W/1
50mmφである。これらのスパッタ条件は、スパッタ装
置等に依存して変化するので、これらの値に限定される
ものではない。形成した磁性膜の膜厚は5μmである。
凹凸に溝加工したフェライト基板を用いた。基板と磁性
膜との間に5nm〜20nm程度のCrやAl等の金属
層やSiO2 やCr2O3等の無機化合物層を設けてもよ
い。これには、磁性膜の結晶構造を制御する効果があ
る。放電ガスには、Arを用いた。スパッタの条件は、
放電ガス圧力:5mTorr、投入RF電力:400W/1
50mmφである。これらのスパッタ条件は、スパッタ装
置等に依存して変化するので、これらの値に限定される
ものではない。形成した磁性膜の膜厚は5μmである。
【0019】得られた磁性膜の磁気特性は、飽和磁束密
度:Bsが1.5T 、保磁力:Hcが0.1Oe 、透磁
率:μが4500(1MHz)、磁歪定数:λsが7×1
0-7、そして、比抵抗:ρが98×10-8Ω・mであっ
た。
度:Bsが1.5T 、保磁力:Hcが0.1Oe 、透磁
率:μが4500(1MHz)、磁歪定数:λsが7×1
0-7、そして、比抵抗:ρが98×10-8Ω・mであっ
た。
【0020】磁性膜の結晶構造をX線回折法により調べ
たところ、得られた回折ピークは、Feの(110)面が
主ピークであり、この1/10以下の強度でFeの(2
11)面及びTaCの(111)面が得られ、Feの(1
10)面が優先的に配向した膜であった。透過型電子顕
微鏡によりこれらの磁性膜の結晶粒子サイズを測定した
ところ、Feの(110)面の結晶粒子サイズが4nm〜
10nmで、その平均が7nmであり、TaCの(11
1)面について見ると、結晶粒子サイズが2nm〜5n
mであり、その平均が3nmであった。
たところ、得られた回折ピークは、Feの(110)面が
主ピークであり、この1/10以下の強度でFeの(2
11)面及びTaCの(111)面が得られ、Feの(1
10)面が優先的に配向した膜であった。透過型電子顕
微鏡によりこれらの磁性膜の結晶粒子サイズを測定した
ところ、Feの(110)面の結晶粒子サイズが4nm〜
10nmで、その平均が7nmであり、TaCの(11
1)面について見ると、結晶粒子サイズが2nm〜5n
mであり、その平均が3nmであった。
【0021】上述の特性を有する磁性膜を用いて、MI
G(メタルインギャップ)型ヘッドを作製した。その構
造を図1に示す。磁気ヘッドの作製には、この軟磁性薄
膜1を単結晶のフェライト基板2上に形成したものを用
いた。ここで、用いた磁性膜の組成は、(Fe79Ta8
C13)1-X(Al60Ru40)Xで、X=0.10である。ギ
ャップ部3は、先のフェライト基板2上に形成した軟磁
性薄膜1上に、SiO2を200nmの膜厚に形成した
後にCrを100nmの膜厚に形成した。これを窒素気
流中にて600℃で1時間熱処理し、同一形状のヘッド
基板を低融点ガラス4によりボンディングした。ここ
で、熱処理温度は、このガラスボンディング工程におけ
る温度に支配されるもので、この温度に限定されるもの
ではない。基板と磁性膜の間に両者の接着性の向上のた
めの接合層を設けても良い。
G(メタルインギャップ)型ヘッドを作製した。その構
造を図1に示す。磁気ヘッドの作製には、この軟磁性薄
膜1を単結晶のフェライト基板2上に形成したものを用
いた。ここで、用いた磁性膜の組成は、(Fe79Ta8
C13)1-X(Al60Ru40)Xで、X=0.10である。ギ
ャップ部3は、先のフェライト基板2上に形成した軟磁
性薄膜1上に、SiO2を200nmの膜厚に形成した
後にCrを100nmの膜厚に形成した。これを窒素気
流中にて600℃で1時間熱処理し、同一形状のヘッド
基板を低融点ガラス4によりボンディングした。ここ
で、熱処理温度は、このガラスボンディング工程におけ
る温度に支配されるもので、この温度に限定されるもの
ではない。基板と磁性膜の間に両者の接着性の向上のた
めの接合層を設けても良い。
【0022】ブロックから図1に示すヘッドチップを切
り出した後に、ヘッドの摺動面以外の面に低温CVD法
により人工不働態層としてSiO2 を1μmの膜厚に形
成した。ここで、人工不働態層とは、大気中の酸素や水
の拡散係数が小さいので、金属層を保護する作用のある
膜のことをさす。
り出した後に、ヘッドの摺動面以外の面に低温CVD法
により人工不働態層としてSiO2 を1μmの膜厚に形
成した。ここで、人工不働態層とは、大気中の酸素や水
の拡散係数が小さいので、金属層を保護する作用のある
膜のことをさす。
【0023】この磁気ヘッドを用いて、VTR装置を作
製し、テープを走行させ画像情報を記録した。ハイビジ
ョンのディジタル情報を記録したところ、S/Nは40
dB以上が得られた。ここで、相対速度は36m/s、
データ転送レートは46.1Mbps、トラック幅は40μ
mである。
製し、テープを走行させ画像情報を記録した。ハイビジ
ョンのディジタル情報を記録したところ、S/Nは40
dB以上が得られた。ここで、相対速度は36m/s、
データ転送レートは46.1Mbps、トラック幅は40μ
mである。
【0024】このヘッドの耐食性を0.5 規定塩化ナト
リウム水溶液中への浸漬試験法、及び、高温高湿度環境
(60℃、相対湿度:95%)中での結露試験法により評
価した。まず、MIG型ヘッドチップを0.5 規定塩化
ナトリウム水溶液中へ500時間浸漬させた。その後、
このヘッドを再び装置にセットして記録再生特性を測定
した。その結果、浸漬前となんら記録再生特性に違いは
見られず、作製初期と同じであった。また、高温高湿度
環境(60℃、相対湿度:95%)中での結露試験法に
よる評価は、先のMIGヘッドをペルチェ素子上に固定
して10℃に保ち、全体を60℃、相対湿度:95%環
境中へ放置した。その結果、ヘッド全体に、結露が生じ
た。この状態で2000時間以上この環境中へ放置した
が、腐食の発生や記録特性や再生信号の劣化は見られな
かった。
リウム水溶液中への浸漬試験法、及び、高温高湿度環境
(60℃、相対湿度:95%)中での結露試験法により評
価した。まず、MIG型ヘッドチップを0.5 規定塩化
ナトリウム水溶液中へ500時間浸漬させた。その後、
このヘッドを再び装置にセットして記録再生特性を測定
した。その結果、浸漬前となんら記録再生特性に違いは
見られず、作製初期と同じであった。また、高温高湿度
環境(60℃、相対湿度:95%)中での結露試験法に
よる評価は、先のMIGヘッドをペルチェ素子上に固定
して10℃に保ち、全体を60℃、相対湿度:95%環
境中へ放置した。その結果、ヘッド全体に、結露が生じ
た。この状態で2000時間以上この環境中へ放置した
が、腐食の発生や記録特性や再生信号の劣化は見られな
かった。
【0025】以上ではVTR用の磁気ヘッドを例に説明
してきたが、本発明の効果は磁気ディスクやヘリカルス
キャンを用いた磁気テープ装置等に対しても適用でき、
装置等に左右されるものではない。
してきたが、本発明の効果は磁気ディスクやヘリカルス
キャンを用いた磁気テープ装置等に対しても適用でき、
装置等に左右されるものではない。
【0026】また、以上は、FeTaCAlRu 合金膜を磁性膜
に用いた場合であるが、本発明の効果は、この材料系或
いは組成に限ることなく、添加する元素として、Ruの
替わりにRhを用いても同様の効果が得られた。この
他、TaをZrに変えたFeZrCAlRu,TaをHfに変え
たFeHfCAlRu ,TaをNbに変えたFeNbCAlRu,Taを
Zrに変えたFeZrCAlRu,TaをTiに変えたFeTiCAlRu
(組成はFeTaCAlRuに同じ場合で、飽和磁束密度が最大で
15%程度小さくなった)、さらに、先のRuの代わり
にRhを用いても磁気特性及び耐食性は同様である。
に用いた場合であるが、本発明の効果は、この材料系或
いは組成に限ることなく、添加する元素として、Ruの
替わりにRhを用いても同様の効果が得られた。この
他、TaをZrに変えたFeZrCAlRu,TaをHfに変え
たFeHfCAlRu ,TaをNbに変えたFeNbCAlRu,Taを
Zrに変えたFeZrCAlRu,TaをTiに変えたFeTiCAlRu
(組成はFeTaCAlRuに同じ場合で、飽和磁束密度が最大で
15%程度小さくなった)、さらに、先のRuの代わり
にRhを用いても磁気特性及び耐食性は同様である。
【0027】また、添加元素のAlに代えてCr,N
b,Ti等を用いても同様の磁気特性及び耐食性が得ら
れる。ここでは、磁性を発現する主元素としてFeを例
に示したが、この他にCoを用いても同様の磁気特性や
耐食性が得られた。これらの添加元素の作用は、Feに
固溶して金属間化合物などの合金を形成している。その
ために、熱処理時にFeの結晶成長が抑制されるので、
その結果、磁気特性を低下させずに耐食性を向上させる
以外に、さらに、耐熱性の向上も図れた。
b,Ti等を用いても同様の磁気特性及び耐食性が得ら
れる。ここでは、磁性を発現する主元素としてFeを例
に示したが、この他にCoを用いても同様の磁気特性や
耐食性が得られた。これらの添加元素の作用は、Feに
固溶して金属間化合物などの合金を形成している。その
ために、熱処理時にFeの結晶成長が抑制されるので、
その結果、磁気特性を低下させずに耐食性を向上させる
以外に、さらに、耐熱性の向上も図れた。
【0028】本発明の効果は、Fe層中へSi,Pt,
Rh,Al,Ru,Pdの内から選ばれる少なくとも1
種類の元素を固溶させることによりFeの結晶粒子サイ
ズが制御できる。Ta,Nb,Zr,Cr,Tiの内か
ら選ばれる少なくとも1種類の元素とCもしくはNとの
比を制御することにより、窒化物或いは炭化物の結晶粒
子サイズを制御できる。本発明の効果は、磁性膜に依存
しているのではなく、ヘッドチップの側面を強制的に形
成した人工不働態皮膜で覆ったことに基づくものであ
る。
Rh,Al,Ru,Pdの内から選ばれる少なくとも1
種類の元素を固溶させることによりFeの結晶粒子サイ
ズが制御できる。Ta,Nb,Zr,Cr,Tiの内か
ら選ばれる少なくとも1種類の元素とCもしくはNとの
比を制御することにより、窒化物或いは炭化物の結晶粒
子サイズを制御できる。本発明の効果は、磁性膜に依存
しているのではなく、ヘッドチップの側面を強制的に形
成した人工不働態皮膜で覆ったことに基づくものであ
る。
【0029】(実施例2)本実施例では、ヘッドの側面
にO2 分子イオンをイオン打ち込み法により打ち込み、
酸化物の不働態皮膜を形成した例である。用いた磁性膜
の組成は(Fe78Ta8C14)0.9Cr0.1である。作製し
た磁気ヘッドの構造は、実施例1と同様で、その断面は
図1に示すとおりである。イオン打ち込みにより酸素を
打ち込んだ。それにより形成される人工不働態皮膜層
(Crの酸化物)の膜厚は30nmである。
にO2 分子イオンをイオン打ち込み法により打ち込み、
酸化物の不働態皮膜を形成した例である。用いた磁性膜
の組成は(Fe78Ta8C14)0.9Cr0.1である。作製し
た磁気ヘッドの構造は、実施例1と同様で、その断面は
図1に示すとおりである。イオン打ち込みにより酸素を
打ち込んだ。それにより形成される人工不働態皮膜層
(Crの酸化物)の膜厚は30nmである。
【0030】この層を形成した磁性膜を用いた磁気ヘッ
ドを用いて、VTR装置を作製し、テープを走行させ画
像情報を記録した。ハイビジョンのディジタル情報を記
録したところ、S/Nは40dB以上が得られた。ここ
で、相対速度は36m/s、データ転送レートは46.
1Mbps 、トラック幅は40μmである。
ドを用いて、VTR装置を作製し、テープを走行させ画
像情報を記録した。ハイビジョンのディジタル情報を記
録したところ、S/Nは40dB以上が得られた。ここ
で、相対速度は36m/s、データ転送レートは46.
1Mbps 、トラック幅は40μmである。
【0031】このヘッドの耐食性を0.5 規定塩化ナト
リウム水溶液中への浸漬試験法、及び、高温高湿度環境
(60℃、相対湿度:95%)中での結露試験法により評
価した。まず、MIG型ヘッドチップを0.5 規定塩化
ナトリウム水溶液中へ500時間浸漬させた。その後、
このヘッドを再び装置にセットして記録再生特性を測定
した。その結果、浸漬前となんら記録再生特性に違いは
見られず、作製初期と同じであった。また、高温高湿度
環境による評価では、先のMIGヘッドをペルチェ素子
上に固定して10℃に保ち、全体を60℃、相対湿度:
95%環境中へ放置した。その結果、ヘッド全体に、結
露が生じた。この状態で2000時間以上この環境中へ
放置したが、腐食の発生や記録特性や再生信号の劣化は
見られなかった。
リウム水溶液中への浸漬試験法、及び、高温高湿度環境
(60℃、相対湿度:95%)中での結露試験法により評
価した。まず、MIG型ヘッドチップを0.5 規定塩化
ナトリウム水溶液中へ500時間浸漬させた。その後、
このヘッドを再び装置にセットして記録再生特性を測定
した。その結果、浸漬前となんら記録再生特性に違いは
見られず、作製初期と同じであった。また、高温高湿度
環境による評価では、先のMIGヘッドをペルチェ素子
上に固定して10℃に保ち、全体を60℃、相対湿度:
95%環境中へ放置した。その結果、ヘッド全体に、結
露が生じた。この状態で2000時間以上この環境中へ
放置したが、腐食の発生や記録特性や再生信号の劣化は
見られなかった。
【0032】本発明の効果は、磁性膜の元素や組成に依
存するのではなく、人工不働態皮膜の有無に依存する。
磁気ヘッドの腐食は、ヘッド側面から発生し、それが摺
動面に向かって進行するので、ヘッド側面に人工不働態
皮膜を形成することによりこれを防ぐことができる。
存するのではなく、人工不働態皮膜の有無に依存する。
磁気ヘッドの腐食は、ヘッド側面から発生し、それが摺
動面に向かって進行するので、ヘッド側面に人工不働態
皮膜を形成することによりこれを防ぐことができる。
【0033】(実施例3)本実施例は、ヘッドの側面に
ゾル・ゲル法によりSiO2膜を形成した場合である。
ボンディングブロックから切り出したヘッドチップをゾ
ル・ゲル液に浸漬させた後に、350℃で熱処理しガラ
ス化させた。この他に、LB法により疎水基が環境方向
に向くように、高分子物質の方向或いは配向性を制御し
てもよい。
ゾル・ゲル法によりSiO2膜を形成した場合である。
ボンディングブロックから切り出したヘッドチップをゾ
ル・ゲル液に浸漬させた後に、350℃で熱処理しガラ
ス化させた。この他に、LB法により疎水基が環境方向
に向くように、高分子物質の方向或いは配向性を制御し
てもよい。
【0034】このような層を形成した磁性膜を用いた磁
気ヘッドを用いて、VTR装置を作製し、テープを走行
させ画像情報を記録した。ハイビジョンのディジタル情
報を記録したところ、S/Nは40dB以上が得られ
た。ここで、相対速度は36m/s、データ転送レート
は46.1Mbps 、トラック幅は40μmである。
気ヘッドを用いて、VTR装置を作製し、テープを走行
させ画像情報を記録した。ハイビジョンのディジタル情
報を記録したところ、S/Nは40dB以上が得られ
た。ここで、相対速度は36m/s、データ転送レート
は46.1Mbps 、トラック幅は40μmである。
【0035】このヘッドの耐食性を0.5 規定塩化ナト
リウム水溶液中への浸漬試験法、及び、高温高湿度環境
(60℃、相対湿度:95%)中での結露試験法により評
価した。まず、MIG型ヘッドチップを0.5 規定塩化
ナトリウム水溶液中へ500時間浸漬させた。その後、
このヘッドを再び装置にセットして記録再生特性を測定
した。その結果、浸漬前となんら記録再生特性に違いは
見られず、作製初期と同じであった。また、高温高湿度
環境での評価は、先のMIGヘッドをペルチェ素子上に
固定して10℃に保ち、全体を60℃、相対湿度:95
%環境中へ放置した。その結果、ヘッド全体に、結露が
生じた。この状態で2000時間以上この環境中へ放置
したが、腐食の発生や記録特性や再生信号の劣化は見ら
れなかった。
リウム水溶液中への浸漬試験法、及び、高温高湿度環境
(60℃、相対湿度:95%)中での結露試験法により評
価した。まず、MIG型ヘッドチップを0.5 規定塩化
ナトリウム水溶液中へ500時間浸漬させた。その後、
このヘッドを再び装置にセットして記録再生特性を測定
した。その結果、浸漬前となんら記録再生特性に違いは
見られず、作製初期と同じであった。また、高温高湿度
環境での評価は、先のMIGヘッドをペルチェ素子上に
固定して10℃に保ち、全体を60℃、相対湿度:95
%環境中へ放置した。その結果、ヘッド全体に、結露が
生じた。この状態で2000時間以上この環境中へ放置
したが、腐食の発生や記録特性や再生信号の劣化は見ら
れなかった。
【0036】
【発明の効果】本発明によれば、磁気ヘッドの側面を被
覆することにより、磁気ヘッドの側面から発生し、摺動
面へ進行する腐食を抑制できる。
覆することにより、磁気ヘッドの側面から発生し、摺動
面へ進行する腐食を抑制できる。
【図1】本発明の一実施例の磁気ヘッドの構造を示す斜
視図および要部拡大平面図。
視図および要部拡大平面図。
1…磁性膜、2…フェライト基板、3…ギャップ、4…
低融点ガラス、5…人工不働態層。
低融点ガラス、5…人工不働態層。
Claims (15)
- 【請求項1】磁性膜と基板とを含み、前記基板上に前記
磁性膜を形成した2個の磁気コア半体を前記磁性膜どう
しが所定の間隔のギャップを介して相対峙するように結
合した磁気ヘッドにおいて、磁気記録媒体と接する面以
外の面に人工不働態被膜を形成した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、少なくとも大気と接す
る磁性膜端面に人工不働態被膜を形成した磁気ヘッド。 - 【請求項3】請求項1または請求項2において、前記基
板が示す還元電位より磁性膜の酸化電位の方が電気化学
的に高い電位になるように制御し、さらに優位には、そ
の制御を人工不働態被膜を形成することにより行った磁
気ヘッド。 - 【請求項4】請求項3に記載の前記基板が示す還元電位
或いは磁性膜の酸化電位を制御するのに、基板或いは磁
性膜の表面を改質することにより行い、さらに優位に
は、人工不働態被膜を形成することにより表面改質する
ことにより行った磁気ヘッド。 - 【請求項5】請求項1,2,3または4に記載の前記磁
性膜として、Feを主体とし、これに、C或いはNの内
から選ばれる少なくとも1種類の元素を1〜20at%
含み、Ta,Nb,Zr,Cr,Tiの内から選ばれる
少なくとも1種類の元素を1〜20at%含み、さら
に、Si,Pt,Rh,Al,Ru,Pdの内から選ば
れる少なくとも1種類の元素を1〜15at%含み、さ
らに優位には、成膜した磁性膜を所定の温度で熱処理す
ることによりX線的に結晶質になるとともに軟磁気特性
が発現した磁性膜を用いた磁気ヘッド。 - 【請求項6】請求項1,2,3,4または5に記載の磁
性膜において、Fe結晶相中へSi,Pt,Rh,A
l,Ru,Pdの内から選ばれる少なくとも1種類の元
素を固溶させることにより、請求項3に記載の酸化電位
を制御した磁性膜を用いた磁気ヘッド。 - 【請求項7】請求項5に記載の前記磁性膜において、成
膜直後の磁性膜を所定の温度で熱処理することによりF
e結晶相と炭化物或いは窒化物からなり、さらに優位に
はFe結晶相が10nm以下であり、炭化物或いは窒化
物相が5nm以下である磁性膜を用いた請求項1に記載
の磁気ヘッド。 - 【請求項8】請求項1,2,3,4または5において、
Ar,O2,N2,H2,He,CH4,CO,CO2,H2
Oの内より選ばれる少なくとも1種類のガスを含む雰囲
気中で磁気ヘッドにおける磁気記録媒体と接する面以外
の面に、イオンビームエッチング,スパッタエッチン
グ,イオン打ち込み、或いは、反応性イオンエッチング
法により人工不働態被膜を形成した磁気ヘッドの製造方
法。 - 【請求項9】請求項1,2,3,4または5において、
前記人工不働態被膜としてLB法を用いて単分子もしく
は2ないし3分子層の吸着層を形成した磁気ヘッド。 - 【請求項10】請求項1,2,3,4または5に記載の
人工不働態被膜の形成により、磁気記録媒体と接する面
以外の面における酸素および/または水の透過率を人工
不働態被膜が存在しない場合より小さくした磁気ヘッ
ド。 - 【請求項11】請求項1,2,3,4または5に記載の
前記人工不働態被膜の形成により、磁性膜と酸素或いは
水との反応性を低下させた磁気ヘッド。 - 【請求項12】請求項1,2,3,4,5,6,7,
8,9,10または11に記載の前記軟磁性薄膜を用い
た磁気ヘッドがメタル・イン・ギャップ型である磁気ヘ
ッド。 - 【請求項13】請求項1,2,3,4,5,6,7,
8,9,10,11または12に記載の前記磁気ヘッド
を用いて、前記磁気ヘッドに対して相対的に移動する情
報記録媒体に磁気的性質を用いて情報を記録した磁気記
録装置。 - 【請求項14】請求項13に記載の前記記録する情報
が、画像情報および/または音声情報である磁気記録装
置。 - 【請求項15】請求項13または14に記載の前記移動
する情報記録媒体として、テープもしくは円板上に磁気
記録媒体層が形成されたものを用いた磁気記録装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13905095A JPH08329408A (ja) | 1995-06-06 | 1995-06-06 | 磁気ヘッド及びそれを用いた磁気記録装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13905095A JPH08329408A (ja) | 1995-06-06 | 1995-06-06 | 磁気ヘッド及びそれを用いた磁気記録装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08329408A true JPH08329408A (ja) | 1996-12-13 |
Family
ID=15236311
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13905095A Pending JPH08329408A (ja) | 1995-06-06 | 1995-06-06 | 磁気ヘッド及びそれを用いた磁気記録装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08329408A (ja) |
-
1995
- 1995-06-06 JP JP13905095A patent/JPH08329408A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR0178080B1 (ko) | 연자성막 및 그것을 사용한 자기헤드와 자기기록장치 | |
| KR100279786B1 (ko) | 연자성 박막과 그것을 사용한 자기헤드 및 자기기록장치 | |
| JPH08329408A (ja) | 磁気ヘッド及びそれを用いた磁気記録装置 | |
| US5873955A (en) | Soft magnetic thin film, and magnetic head and magnetic recording device using the same | |
| JP3127075B2 (ja) | 軟磁性合金膜と磁気ヘッドおよび軟磁性合金膜の熱膨張係数の調整方法 | |
| JP3386270B2 (ja) | 磁気ヘッド及び磁気記録装置 | |
| JPH09283333A (ja) | 軟磁性薄膜及びそれを用いた磁気ヘッド | |
| JPH07282410A (ja) | 磁気ヘッドの構造及びそれを用いた磁気記録装置 | |
| JPH09320845A (ja) | 軟磁性薄膜及びそれを用いた磁気ヘッド,磁気記録装置 | |
| JPH07288207A (ja) | 軟磁性薄膜及びそれを用いた磁気ヘッド | |
| JPH08306529A (ja) | 軟磁性薄膜、それを用いた磁気ヘッドおよび磁気記録装置 | |
| JPH07288208A (ja) | 軟磁性薄膜及びそれを用いた磁気ヘッド | |
| JPH08107036A (ja) | 軟磁性薄膜及びそれを用いた磁気記録装置 | |
| JPH08236348A (ja) | 軟磁性薄膜、及び、それを用いた磁気ヘッド,磁気記録装置 | |
| JP2798315B2 (ja) | 複合磁気ヘッド | |
| JPH07311909A (ja) | 磁気ヘッド及びそれを用いた磁気記録再生装置 | |
| JPH08316032A (ja) | 軟磁性薄膜、それを用いた磁気ヘッドおよび磁気記録装置 | |
| JPH0822915A (ja) | 軟磁性薄膜、それを用いた磁気ヘッドおよび磁気記録装置 | |
| JPH07283027A (ja) | 軟磁性薄膜、及び、それを用いた磁気ヘッドおよび磁気記録装置 | |
| JPH0887710A (ja) | 軟磁性薄膜及びそれを用いた磁気ヘッド、磁気記録装置 | |
| JPH07307003A (ja) | 磁気ヘッド及びそれを用いた磁気記録再生装置 | |
| JPH07235419A (ja) | 磁性薄膜およびそれを用いた磁気記録装置 | |
| JPH08181030A (ja) | 磁性薄膜の製造方法、及びそれを用いた磁気ヘッド,磁気記録装置 | |
| JPH07283028A (ja) | 軟磁性薄膜、及び、それを用いた磁気ヘッド、磁気記録装置 | |
| JPH07238369A (ja) | 合金ターゲット,磁性薄膜,磁気記録装置およびそれらの製造方法 |