JPH0845016A - 磁気ヘッド用非磁性磁器材料 - Google Patents

磁気ヘッド用非磁性磁器材料

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JPH0845016A
JPH0845016A JP6202751A JP20275194A JPH0845016A JP H0845016 A JPH0845016 A JP H0845016A JP 6202751 A JP6202751 A JP 6202751A JP 20275194 A JP20275194 A JP 20275194A JP H0845016 A JPH0845016 A JP H0845016A
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JP
Japan
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magnetic
mol
magnetic head
thermal expansion
nio
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Application number
JP6202751A
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English (en)
Inventor
Okikuni Takahata
興邦 高畑
Mitsuo Tamura
光男 田村
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Tokin Corp
Original Assignee
Tokin Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気記録密度の高密度化を目的として、金属
磁性薄膜を積層形成した積層型磁気ヘッドにおいて、金
属磁性薄膜とほぼ同一の熱膨張係数を有する磁気ヘッド
用非磁性磁器材料を提供する。 【構成】 積層型磁気ヘッド1の金属磁性薄膜からなる
積層磁性膜2の非磁性磁器材料(スライダー)5に、C
aTiO3が15mol%より大きく80mol%以
下、NdCoO3が20mol%以上55mol%未
満、NiOが30mol%未満の組成を持つ焼結体を用
いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータの外部記
憶装置であるハードディスク、フロッピーディスク用の
磁気ヘッドや、VTR用磁気ヘッド、ディジタルオーデ
ィオ用の磁気ヘッドにおいて、アモルファス磁性膜や、
Fe−Al−Si系合金、いわゆるセンダスト等の金属
磁性薄膜を積層し形成した積層型磁気ヘッドの基板とな
るスライダー材に使用する磁気ヘッド用非磁性磁器材料
に関する。
【0002】
【従来の技術】金属磁性薄膜を用いた外部記憶装置用の
積層型磁気ヘッドが実用化される迄は、磁気ヘッドの磁
気記録面に摺動する部分に用いられるスライダー材とし
ては、チタン酸バリウム系、又はチタン酸カルシウム系
のチタニア系磁器が用いられてきた。これらのチタニア
系磁器は、磁気ヘッド用磁性材料(コア材)として用い
られているNi−Znフェライト系、及びMn−Znフ
ェライト系の磁気ヘッド用磁性材料と熱膨張係数が合致
し、かつ適度の硬度と、平滑な表面と、良好な加工性を
有し、スライダー材としての条件を満足するものでなけ
ればならない。
【0003】近年、記録媒体の高記録密度化の要求に対
応するため、これらの分野の磁気ヘッドとしては、磁性
材料に飽和磁束密度の大きいセンダスト等の金属磁性薄
膜を積層して使用した積層型磁気ヘッドが開発された。
【0004】図1は、金属磁性薄膜を積層した積層磁性
体を記録再生のための磁性材料とした積層型磁気ヘッド
の一例であり、積層磁性膜2は、基板又はスライダーと
なる非磁性磁器材料5の上に、スパッタリング等によ
り、直接、積層、形成される。
【0005】そのため、磁気ヘッド用非磁性磁器材料の
熱膨張係数が、140×10-7/℃以上と、増大するに
至っている。例えば、センダスト薄膜の熱膨張係数は、
160×10-7/℃である。磁気ヘッドを構成し積層す
る金属磁性薄膜の磁性材料と、金属磁性薄膜を積層する
基板で、かつスライダー材となる磁器材料の熱膨張係数
は、金属磁性薄膜とスライダー材の熱膨張係数が一致し
ていない場合、金属磁性膜を真空蒸着法、スパッタリン
グ法、イオンプレーティング法等の公知の物理蒸着技術
を用いてスライダー材に積層する際に、金属磁性薄膜の
剥離や、残留熱応力による磁気特性の劣化が生じる。更
に、動作時の温度変化による熱応力の発生を防止するた
めにも、磁性材料とスライダー材の熱膨張係数の整合は
不可欠な条件である。
【0006】これに対して、従来のチタニア系磁器で実
現できる熱膨張係数は、チタン酸カルシウムで、高々1
18×10-7/℃であり、金属磁性薄膜を利用する積層
型磁気ヘッドには適応することができなかった。このた
め、従来スライダー材についてはチタン酸カルシウム
(以下、CaTiO3と表す)に酸化ニッケル(以下、
NiOと表す)を添加した系について、特公平3−45
024号等が、又酸化マンガン(MnO)−NiO系に
ついて、特開平1−108711号が、NiO−酸化コ
バルト(CoO)系について、特開平1−159662
号が提案され、いずれも室温付近での熱膨張係数、αm
ax=140×10-7/℃を達成しているが、センダス
ト等の熱膨張係数の値には到達しておらず、これら磁性
薄膜の磁気特性を充分に引き出すことができなかった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】近年、外部記憶装置の
更なる高記録密度化の要求に伴い、高磁束密度が得られ
る金属磁性薄膜を用いた磁気ヘッド用磁性材料の熱膨張
係数が、145×10-7/℃以上へ増大するに至ってい
る。そのため、スライダー材のCaTiO3−NiO
系、MnO−NiO系、NiO−CoO系材料と熱膨張
係数の不一致が生じ、磁気ヘッドに用いられた磁性材料
の磁気特性が劣化するという問題がある。
【0008】本発明は、センダスト等の金属磁性薄膜を
用いる積層型磁気ヘッドに適応するよう、熱膨張係数
が、145×10-7/℃以上であり、かつスライダー材
として要求される他の基本条件であるヴィッカース硬
度、平滑な研磨面、良好な加工性、適度な比抵抗の値を
満足できる磁気ヘッド用非磁性磁器材料を提供すること
にある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決したCaTiO3−NiO系磁器に第3成分として
コバルト酸ネオジウム(NdCoO3)を含有し形成し
た非磁性磁器材料で、CaTiO3が15mol%より
大きく80mol%以下、NdCoO3が20mol%
以上55mol%未満、NiOが30mol%未満(0
を含む)の範囲からなることを特徴とした磁気ヘッド用
非磁性磁器材料である。
【0010】
【作用】以下、本発明の作用を具体的に説明する。前述
のように本発明の技術的課題は、金属磁性薄膜を積層し
て形成する積層型磁気ヘッドとしては、金属磁性薄膜を
積層する基板とスライダー材となる磁器材料が、熱膨張
係数が金属磁性薄膜を用いた積層型磁気ヘッドに対応し
た145×10-7/℃以上の特性を有し、かつスライダ
ー材として要求される他の基本条件のヴィッカース硬
度、平滑な研磨面、良好な加工性、適度の比抵抗の全て
を満足できる非磁性磁器材料を提供することにある。
【0011】本発明者らは、この目的のため、従来から
スライダー材として使用されて実績のあるCaTiO3
−NiO系をベースとして、熱膨張係数の向上を検討し
た。
【0012】CaTiO3は、周知の通り、ペロブスカ
イト構造を有する化合物である。そこで、CaTiO3
との複合化を目的として、他の一連のペロブスカイト構
造を有する酸化物の熱膨張係数を調査した。更に、これ
ら他のペロブスカイト構造酸化物とCaTiO3を適当
な比率で混合焼結し、その物性を調査した。その結果、
ペロブスカイト構造を有し、特に、熱膨張係数の大きな
酸化物として、NdCoO3の熱膨張係数が310×1
-7/℃の値を示すことを見い出した。
【0013】又、一方、CaTiO3とNdCoO3の混
合物から、緻密な焼結体が得られた。又、熱膨張係数
は、CaTiO3とNdCoO3の混合比を変えて焼結す
ることにより、必要とする145×10-7/℃以上の熱
膨張係数が得られることを確認した。
【0014】更に、第3の成分としてNiOを混合して
も緻密な焼結体が得られ、かつ熱膨張曲線の直線性が著
しく改善されることが明らかになった。又、同時に、N
iOを適当量混合することにより、金属磁性膜(特にセ
ンダスト)を用いた積層型磁気ヘッド用スライダー材に
要求される基本条件の145×10-7/℃以上の熱膨張
係数と、適度なヴィッカース硬度と、平滑な研磨面と、
良好な加工製と、適度な比抵抗の全てを満足できる組成
域が存在することを見い出した。
【0015】
【実施例】以下に、発明における実施例を説明する。C
aTiO3の原料としては、市販の試薬である炭酸カル
シウム(CaCO3)(99%以上)、二酸化チタン
(TiO2)(99%以上)を所定の組成に従って秤量
し、樹脂ボールミル及び樹脂被覆膜ボールと純水とを用
いて20時間以上混合した。次に、濾過乾燥後、アルミ
ナ匣鉢にいれて800〜1200℃の間で2時間以上、
電気炉で焼成し、CaTiO3粉を得た。
【0016】NdCoO3の原料としては、市販の原料
である酸化ネオジウム(Nd23)(99%)、酸化コ
バルト(CoO)(99%)を所定の組成に従って秤量
し、樹脂ボールミル及び樹脂被覆ボールと純水とを用い
て20時間以上混合した。次に、濾過乾燥後、アルミナ
匣鉢にいれて800〜1200℃の間で2時間以上、電
気炉で焼成し、NdCoO3粉を得た。
【0017】CaTiO3−NdCoO3−NiOの原料
は、前述のCaTiO3粉、NdCoO3粉、及び市販の
試薬である酸化ニッケル(NiO)(99%以上)を所
定の組成に従って秤量し、樹脂ボールミル及び樹脂被覆
ボールと純水とを用いて20時間以上混合した。次に、
濾過乾燥後、アルミナ匣鉢にいれて800〜1200℃
の間で2時間以上、電気炉で予焼した。この予焼粉を樹
脂ボールミル及び樹脂被覆ボールと純水とを用いて20
時間以上混合した。濾過乾燥後、ポリビニールアルコー
ル(PVA)8%溶液を10重量%添加し、ライカイ器
で混合し、28メッシュのふるいを通し、水分調整後油
圧プレスにて1t/cm2の圧力で40mm×50mm
×10mmの直方体をプレスした。この後、プレス体を
大気中1200〜1400℃の間で2時間以上焼結し
た。
【0018】このようにして得られた試料について、磁
気ヘッド用非磁性磁器材料として必要な諸特性を調査し
た。これらの結果を組成点については図2に、評価結果
については表1に、まとめて示す。尚、CaTiO3
NdCoO3−NiOの磁器材料を得るのに、あらかじ
めCaTiO3、NdCoO3、NiOの予焼粉末を得、
混合、予焼、焼成の工程を用することなく、炭酸カルシ
ウム、二酸化チタン、酸化ネオジウム(99%)、酸化
コバルト(99%)、及び酸化ニッケル(99%以上)
の原料粉末を所定の組成比に従って秤量し、前述と同様
の手順で直に混合、仮焼、粉砕、焼結を行った場合に於
ても、以下に示す熱膨張係数と、硬度と、比抵抗の特性
に差は認められなかった。
【0019】
【表1】
【0020】表1から分かるように、CaTiO3−N
dCoO3−NiO系においては、CaTiO3−NiO
系、MnO−NiO系、NiO−CoO系において実現
できなかった熱膨張係数αの値が、α≧145×10-7
/℃を実現している。それと同時に、ヴィッカース硬度
は、従来のCaTiO3−NiO系の値と、ほぼ同じで
あり、650〜900Kg/mm2と適度の値を示す組
成点を確認した(A〜D,G,H,K〜M,P〜U,W
〜Y)。ここで記すヴィッカース硬度は、その材料の耐
摩耗性に係わり、磁気ヘッド材として用いられている金
属磁性薄膜材料の硬度と比較的近く、スライダー材とし
て要求される条件を満たすものである。
【0021】又、積層型磁気ヘッドを構成する上でスラ
イダー材に導電性がある場合、スライダー材自体に施さ
れた巻線によって短絡が生じることが考えられ、磁気ヘ
ッドの機能を損なう恐れがある。このため、スライダー
材には、一定値以上の比抵抗を有することが求められて
いる。一方、ある程度の導電性は、記録媒体と磁気ヘッ
ドが摺動する際の静電気の発生を抑制する効果があるた
め、スライダー材の比抵抗は、10KΩ・cm〜10M
Ω・cm程度であることが望ましいが、本件の実験範囲
内に比抵抗が、10KΩ・cm〜10MΩ・cm程度の
組成点(E〜R,Y)が存在することを確認した。
【0022】又、NiOには、熱膨張曲線の直線性を改
善する効果があることが認められた。即ち、NiOを混
合することで、100〜200℃の熱膨張係数α1と1
00〜400℃の熱膨張係数α2の比α1/α2は、Ni
Oを含む物では1に近づく(A,B,E〜L,N〜Q,
S,T,V〜Y)ことが判明した。従って、NiO量を
調整することで、対象とする金属磁性薄膜の熱膨張曲線
の形態に対応して、CaTiO3−NdCoO3−NiO
の組成比を変えることにより、金属磁性薄膜の熱膨張曲
線に対応させて磁器材料の熱膨張曲線を制御できる利点
がある。
【0023】CaTiO3量が80mol%を越える
と、CaTiO3−NdCoO3−NiO系の熱膨張係数
は、従来のCaTiO3−NdCoO3−NiO系、Mn
O−NiO系、NiO−CoO系で得られている130
×10-7/℃の範囲に入り、新規性に乏しく、また、比
抵抗が10MΩ・cm以上となるため、本発明の範囲か
ら除外される(T,U)。同様にして、NdCoO3
20mol%以下では、熱膨張係数が145×10-7
℃以下となり、新規性に乏しく、除外される(S,T,
U)。
【0024】NdCoO3量が55mol%を越える
と、CaTiO3−NdCoO3−NiO系の比抵抗は、
10kΩ以下となり、本発明の範囲から除外される
(A,B,C,D,V,W,X)。
【0025】NiO量が30mol%を越えると、Ca
TiO3−NdCoO3−NiO系のヴィッカース硬度
は、650Kg/mm2以下となって、耐摩耗性が低下
し、本発明の範囲から除外される(E,F,I,J,
N,O,V)。
【0026】又、CaTiO3が15mol%を下回る
と、必然的にNdCoO3が55mol%を越えるがN
iOが30mol%を越える、あるいは、その双方とな
るため、本発明の範囲から除外される。以上の結果、本
発明の基本的組成は、CaTiO3が15mol%より
大きく、80mol%以下、NdCoO3が20mol
%以上55mol%未満、NiO30mol%未満(0
を含む)である。この組成範囲を図3に示す。
【0027】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明による磁
気ヘッド用非磁性磁器材料の熱膨張係数は、積層型磁気
ヘッドに用いる金属磁性薄膜が有する145×10-7
℃以上であり、今後、金属磁性薄膜の熱膨張係数が更に
増大しても、本発明の磁気ヘッド用非磁性磁器材料によ
り対応可能となる。かつ、本発明の非磁性磁器材料は、
スライダー材として要求される他の基本特性のヴィッカ
ース硬度と、平滑な研磨面と、良好な加工性と、適度な
比抵抗を持ち、積層型磁気ヘッドを構成する上で大きく
寄与するものであり、その工業的価値は極めて大であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】積層磁性膜を用いた磁気ヘッドの一例を示す外
観斜視図。
【図2】実施例における組成点を示す組成三元図。
【図3】本発明の組成範囲を示す組成三元図。
【符号の説明】
1 積層型磁気ヘッド 2 積層磁性膜(金属磁性薄膜) 3 磁気ギャップ 4 ガラス接合層 5 非磁性磁器材料(スライダー) 6 コイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G11B 5/127 F 7303−5D 5/255 7303−5D

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 チタン酸カルシウム(CaTiO3)が
    15mol%より大きく80mol%以下、コバルト酸
    ネオジウム(NdCoO3)が20mol%以上55m
    ol%未満、酸化ニッケル(NiO)が30mol%未
    満(0を含む)の組成比を有することを特徴とする磁気
    ヘッド用非磁性磁器材料。
JP6202751A 1994-08-03 1994-08-03 磁気ヘッド用非磁性磁器材料 Pending JPH0845016A (ja)

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