JPH09270322A - 積層磁性膜、その製造方法及びこれを用いた磁気ヘッド - Google Patents

積層磁性膜、その製造方法及びこれを用いた磁気ヘッド

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JPH09270322A
JPH09270322A JP8309699A JP30969996A JPH09270322A JP H09270322 A JPH09270322 A JP H09270322A JP 8309699 A JP8309699 A JP 8309699A JP 30969996 A JP30969996 A JP 30969996A JP H09270322 A JPH09270322 A JP H09270322A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 析出する微結晶粒の結晶配向が制御され、膜
厚方向での軟磁気特性が容易に制御された積層磁性膜、
その製造方法及びこれを用いた磁気ヘッドを提供する。 【解決手段】 積層磁性膜１は、Ｆｅx Ｍy Ｎzなる組
成からなる磁性薄膜層２と金属層３とが積層されること
を特徴とする。積層磁性膜１では、熱処理により金属層
３を構成する金属原子が磁性薄膜層２中に拡散すること
ができる。そして、この積層磁性膜１においては、拡散
した金属原子により結晶方向が制御されたαＦｅの微結
晶粒を含有することとなる。したがって、この積層磁性
膜１は、膜厚方向にも優れた軟磁気特性を有するものと
なる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、いわゆる析出型微
結晶軟磁性薄膜等の積層磁性膜に関し、また、この積層
磁性膜の製造方法に関し、さらに、この積層磁性膜を用
いた磁気ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、磁気記録の分野においては、記録
信号の高密度化が進行しており、高い抗磁力と高い残留
磁束密度を有する磁気記録媒体、例えば強磁性金属材料
を非磁性支持体上に直接被着せしめてなるメタルテープ
等が使用されるようになっている。これに伴って磁気ヘ
ッドに対しては、コア材料が高飽和磁束密度、高透磁率
を有することが要求されている。
【０００３】このような要求を満たすために、従来か
ら、補助コア材にフェライトを用い、そのフェライト上
に高飽和磁束密度を有する金属磁性膜を主コア材として
形成し、磁気ギャップ部を上記金属磁性膜により形成す
るようにしたメタル・イン・ギャップ（Ｍｅｔａｌ ｉ
ｎ Ｇａｐ）型の磁気ヘッド（以下、ＭＩＧヘッドと称
する。）が提案されており、メタルテープ等の記録・再
生に好適なものとなっている。
【０００４】ところで、この種の磁気ヘッドにおいて
は、最近の高記録密度化の著しい進展に伴い、上記メタ
ルテープ等のように高抗磁力の磁気記録媒体に対してよ
り良好に記録・再生を行うべく、記録磁界を十分とるた
めのより高い飽和磁束密度を持ち、かつ優れた軟磁気特
性を有する金属磁性材料の使用が求められている。
【０００５】また、近年、Ｆｅを主成分とする、いわゆ
る析出型の微結晶金属磁性膜が高い飽和磁束密度を持
ち、面内方向において優れた軟磁気特性を示すことか
ら、従来の磁気ヘッド用金属磁性材料を置き換える形で
実用化され始めている。
【０００６】この析出型の微結晶金属磁性膜は、一般
に、非結晶として成膜された後に熱処理が施されること
によって、Ｆｅを基とする微小な結晶粒が分散・析出す
ることにより形成される。このような析出型の微結晶金
属磁性膜には、例えば、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ等が挙げられ
る。このＦｅ−Ｔａ−Ｎからなる析出型の微結晶金属磁
性膜は、特に、非晶質軟磁性膜に匹敵する高い透磁率と
Ｆｅに匹敵する高飽和磁束密度とを有しており、上述し
たような磁気ヘッドに適した金属磁性材料といえる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した析
出型の微結晶金属磁性膜は、熱処理により結晶粒が膜中
に分散して析出する。しかしながら、析出型の微結晶金
属磁性膜では、析出する微結晶粒の結晶配向を制御する
ことは困難であった。すなわち、この析出型の微結晶金
属磁性膜では、析出する微結晶粒がランダムな結晶配向
を有していた。
【０００８】このため、このような析出型の微結晶金属
磁性膜を上述した磁気ヘッドにおいて金属磁性材料とし
て用いた場合、金属磁性膜は、優れた面内方向の軟磁気
特性を有するが、一方で膜厚方向の軟磁気特性が優れた
ものとならない。したがって、磁気ヘッドは、このよう
な析出型の微結晶金属磁性膜を用いても、期待されるほ
どヘッド効率は改善されておらず、再生出力もさほど向
上していない。
【０００９】そこで、本発明は、係る従来の実状を鑑み
て提案されたものであり、析出する微結晶粒の結晶配向
が制御され、膜厚方向での軟磁気特性を容易に制御する
ことにより磁気ヘッド等の磁気デバイスに用いて好適な
積層磁性膜を提供し、また、このような積層磁性膜を製
造する製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】さらに、本発明は、析出する微結晶粒の結
晶配向が制御され、膜厚方向での軟磁気特性が制御され
た積層磁性膜を使用して、再生出力が大幅に向上された
磁気ヘッドを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明者等は鋭意検討した結果、磁性薄膜層に金属
層を積層し、その後、磁性薄膜層及び金属層に対して熱
処理を施すことによって、該磁気薄膜層に該金属層を構
成する金属原子が拡散し、磁気薄膜層中に分散して析出
する微結晶粒の結晶配向を制御することができることを
見い出した。
【００１２】すなわち、本発明に係る積層磁性膜は、Ｆ
ｅx Ｍy Ｎz （ただし、ＭはＴａ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，
Ｔｉ，Ｍｏ，Ｗのうちの少なくとも一種であり、ｘ，
ｙ，ｚは原子パーセントを示し、これらがそれぞれ、７
１≦ｘ≦８５，６≦ｙ≦１５，９≦ｚ≦１６である。）
なる組成からなる磁性薄膜層と金属層とが積層されるこ
とを特徴とする。
【００１３】以上のように構成された本発明に係る積層
磁性膜は、金属層と磁性薄膜層とが接するように構成さ
れている。このため、積層磁性膜では、熱処理により金
属層を構成する金属原子が磁性薄膜層中に拡散すること
ができる。そして、この積層磁性膜においては、拡散し
た金属原子により結晶方向が制御されたαＦｅの微結晶
粒を含有することとなる。したがって、この積層磁性膜
は、膜厚方向にも優れた軟磁気特性を有するものとな
る。
【００１４】また、本発明に係る積層磁性膜の製造方法
は、Ｆｅx Ｍy Ｎz （ただし、ＭはＴａ，Ｚｒ，Ｈｆ，
Ｎｂ，Ｔｉ，Ｍｏ，Ｗのうちの少なくとも一種であり、
ｘ，ｙ，ｚは原子パーセントを示し、これらがそれぞ
れ、７１≦ｘ≦８５，６≦ｙ≦１５，９≦ｚ≦１６であ
る。）なる組成からなる磁性薄膜層と金属層とを積層
し、上記磁性薄膜と上記金属層とが積層された後にこれ
らに対して熱処理を施こすことを特徴とする。
【００１５】以上のように構成された本発明に係る積層
磁性膜の製造方法では、磁性薄膜層と金属層とを積層し
た後に熱処理を行っている。そして、この手法では、該
熱処理により磁性薄膜層中に金属層を構成する金属原子
が拡散するとともに、磁性薄膜層中にαＦｅの微結晶粒
が分散して析出することとなる。このとき、この手法で
は、金属原子の拡散効果により、熱処理により析出する
αＦｅの微結晶粒の結晶配向を制御することができる。
したがって、この手法によれば、磁性薄膜層の磁性に均
一性が高まり、膜厚方向に優れた軟磁気特性を有する積
層磁性膜を製造することができる。
【００１６】さらに、本発明に係る磁気ヘッドは、一対
の磁気コア半体を磁気ギャップ形成面を突き合わせて接
合一体化し、これら一対の磁気コア半体のうち少なくと
も一方の磁気コア半体の磁気ギャップ形成面に金属磁性
膜が成膜されている磁気ヘッドであって、この金属磁性
膜をＦｅx Ｍy Ｎz （ただし、ＭはＴａ，Ｚｒ，Ｈｆ，
Ｎｂ，Ｔｉ，Ｍｏ，Ｗのうちの少なくとも一種であり、
ｘ，ｙ，ｚは原子パーセントを示し、これらがそれぞ
れ、７１≦ｘ≦８５，６≦ｙ≦１５，９≦ｚ≦１６であ
る。）なる組成からなる磁性薄膜層と金属層とが積層さ
れた積層磁性膜とすることを特徴とするものである。
【００１７】以上のように構成された本発明に係る磁気
ヘッドでは、上述したような作用を示す積層磁性膜を金
属磁性膜として用いている。このため、磁気ヘッドで
は、上述したように、金属磁性膜の結晶方向が制御され
ており、金属磁性膜の膜厚方向での軟磁気特性が向上す
ることとなる。
【００１８】一方、上述した本発明に係る積層磁性膜、
その製造方法及びこれを用いた磁気ヘッドでは、金属層
が磁性金属層上に成膜されるような構成であってもよ
い。
【００１９】本発明において、金属層は、熱処理により
磁性金属層中に拡散し、磁性金属層中に分散して析出す
る微結晶粒の結晶配向を制御することが可能であれば、
特に、磁性金属層に対して上下いずれに配されていても
よい。さらには、金属層は、磁性金属層の上下に積層さ
れていても、同様の作用により同様の効果を示すことが
できる。
【００２０】また、上述した積層磁性膜、その製造方法
及びこれを用いた磁気ヘッドでは、金属層に主としてＲ
ｈ，Ｉｒ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ａｕから選ばれる一種が
用いられればよく、特に、金属層がＰｔ層からなるもの
であることが好ましい。
【００２１】なお、この磁気ヘッドにおいては、金属磁
性膜を構成する金属層の拡散効果を十分なものとするた
めに、金属層の１層当たりの平均膜厚を０．２ｎｍ〜１
０ｎｍとすることが好ましい。
【００２２】上記金属層の１層当たりの平均膜厚が０．
２ｎｍ未満であると、十分な拡散効果が得られない。逆
に１０ｎｍを越えると、膜厚が厚く、厚膜化による形状
効果によって該金属層が疑似ギャップとして動作し再生
出力特性でのうねりの発生を招く。
【００２３】ところで、上記金属層や磁性薄膜層は、真
空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーイング法等
に代表される真空薄膜形成方法により形成される。そし
て、例えばスパッタリングにより形成されるＰｔ層の厚
さが０．２ｎｍのときには、この金属層はきれいな薄膜
状態ではなく、粒子がアイランド状に点在した状態をな
していると考えられる。そこで、金属層の厚さは１層当
たりの平均膜厚と表現している。
【００２４】また、この磁気ヘッドにおいては、金属磁
性膜を構成する磁性薄膜層が金属層の拡散効果を十分に
受けられるように、その１層当たりの膜厚を０．０５μ
ｍ〜１μｍとすることが好ましい。
【００２５】上記磁性薄膜層の膜厚が０．０５μｍ未満
であると、この磁性薄膜層を形成するためのスパッタリ
ング等の成膜工程が増大し生産性が劣化する上に、金属
層の総数が増え実効的な飽和磁束密度が低下する。逆
に、この磁性薄膜層の膜厚が１μｍを越えると金属層の
拡散効果が薄れてしまう。
【００２６】さらに、この磁気ヘッドにおいては、金属
磁性膜中の金属層の膜厚の合計が上記金属磁性膜の全厚
に対して６％以下の割合とされることが好ましい。
【００２７】上記のようなＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層を形
成する場合、成膜後にアニールを行うが、このとき、Ｆ
ｅ−金属化合物が生じる。このＦｅ−金属化合物はプラ
ス磁歪の硬質磁性材料であるため、金属磁性膜中のＦｅ
−金属化合物が多くなると、金属磁性膜の保磁力の増加
だけでなく、金属磁性膜の磁歪が大きくプラス側にシフ
トし、好ましくない。そこで、Ｆｅ−金属化合物の量を
抑え、このような現象を回避するべく、上記金属磁性薄
膜中の金属層の膜厚の合計が上記金属磁性膜の全厚に対
して占める割合を６％以下とすることが好ましく、さら
には３％以下とすることが好ましい。
【００２８】さらにまた、この磁気ヘッドにおいては、
Ｆｅ−金属化合物の量を抑えて上述のような現象を回避
するべく、金属層は、上記磁性薄膜層に対して５重量％
以下とされることが好ましい。
【００２９】また、この磁気ヘッドにおいては、磁気コ
ア半体がフェライト材により構成され、上記フェライト
材と金属磁性膜の間に反応防止膜としてＰｔ層或いはＳ
ｉＯ2 層が形成されていることが好ましい。
【００３０】なお、本発明の磁気ヘッドにおいては、上
述のような条件を複数にわたって満たすようになされて
いても良い。
【００３１】また、本発明の磁気ヘッドにおいては、金
属磁性膜をＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層と金属層を積層した
積層磁性膜としていることから、金属磁性膜内において
Ｆｅ−金属化合物が生じ、磁気的にハードな部分が生じ
る。この部分は、磁区の移動を防止する働きをするた
め、回転磁化が促進され、金属磁性膜における高周波領
域の透磁率が高まる。
【００３２】なお、本発明の磁気ヘッドにおいて、金属
磁性膜を構成する金属層の１層当たりの平均膜厚を０．
２ｎｍ〜１０ｎｍとしたり、金属磁性膜を構成する磁性
薄膜層の１層当たりの膜厚を０．０５μｍ〜１μｍとす
ることで、金属層の拡散効果による磁性薄膜層における
上記のような優先配向が膜全体に亘って生じ易くなる。
また、金属層を上記のような厚さとすれば、これが疑似
ギャップとして動作することもない。
【００３３】さらに、本発明の磁気ヘッドにおいて、金
属磁性膜中の金属層の膜厚の合計が上記金属磁性膜の全
厚に対して占める割合を６％以下とする、或いは磁性薄
膜層に対して５重量％以下とすれば、実効的な飽和磁束
密度の低下は非常に小さくなる。
【００３４】
【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した具体的な
実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明す
る。
【００３５】本発明に係る積層磁性膜は、磁性薄膜層と
金属層とが積層されてなる構成を有している。ここで、
磁性薄膜層は、その組成がＦｅx Ｍy Ｎz で表されるも
のである。ただし、ＭはＴａ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｔ
ｉ，Ｍｏ，Ｗのうちの少なくとも一種であり、ｘ，ｙ，
ｚは原子パーセントを示し、これらがそれぞれ、７１≦
ｘ≦８５，６≦ｙ≦１５，９≦ｚ≦１６である。
【００３６】本実施の形態に係る積層磁性膜１は、図１
に示すように、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜層２と、金属層
としてＰｔからなるＰｔ層３とが積層されてなる構成を
有する。この積層磁性膜１では、セラミック基板４上に
Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２が積層されており、このＦｅ
−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２上にＰｔ層３が積層されている。
なお、この積層磁性膜１において、金属層は、Ｐｔから
なるＰｔ層３に限定されず、主としてＲｈ，Ｉｒ，Ａ
ｇ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ａｕから選ばれる１種からなるもので
あればよい。
【００３７】このように構成される積層磁性膜１におい
て、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２は、スパッタリング等の
手法を用いてセラミック基板４上に約０．５μｍの膜厚
で成膜される。そして、Ｐｔ層３は、スパッタリング等
の手法を用いてＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２上に約３．０
ｎｍの膜厚で成膜される。このとき、この積層磁性膜１
において、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２は、非結晶質層と
して成膜される。これに対して、この積層磁性膜１にお
いて、Ｐｔ層３は、結晶質層として成膜される。
【００３８】そして、積層磁性膜１は、上述のように各
層が積層された後に熱処理が施される。この熱処理は、
積層磁性膜１を真空中にて５５０℃で１時間加熱するこ
とにより行われる。この積層磁性膜１では、Ｐｔ層３を
構成するＰｔ原子が、この熱処理によりＦｅ−Ｔａ−Ｎ
磁性薄膜２の膜中に拡散する。また、同時に、この積層
磁性膜１では、この熱処理によりＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄
膜２の膜中にαＦｅの微結晶粒が分散して析出する。
【００３９】積層磁性膜１では、窒素原子をＦｅ−Ｔａ
−Ｎ磁性薄膜２中に効率良く混入させるためにＰｔ層３
とＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２とを積層している。
【００４０】この熱処理を施す前、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ磁性
薄膜２は、その膜中に格子定数が２．８６６５オングス
トロームであり、体心立方格子構造（ＢＣＣ構造）のα
Ｆｅを有する。このαＦｅは、そのＢＣＣ構造に起因し
て（１１０）配向を示す傾向にあり、その格子間隔ｄが
ｄ＝２．０２６９２オングストロームとされる。一方、
Ｐｔ層３は、格子定数が３．９２４０オングストローム
であり、面心立方格子構造（ＦＣＣ構造）有している。
そして、このＰｔ層３は、このＦＣＣ構造に起因して
（１１１）配向を示し、その格子間隔ｄはｄ＝２．２６
５５オングストロームとされる。
【００４１】一方、窒素原子は、スパッタリングの際に
ＦｅやＴａと反応しないようなかたちで取り込まれてい
る。そして、このＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２とＰｔ層３
とに対して上述したような熱処理を施すことにより、Ｐ
ｔ原子は、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２中に拡散する。そ
して、Ｐｔ層３の格子間隔がＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２
の格子間隔に対してやや大とされているため、Ｆｅ−Ｔ
ａ−Ｎ磁性薄膜２では、その格子間隔が広がった状態と
なる。そして、このように広がった格子間隔に、窒素原
子が入り込むこととなり、この窒素原子が化学的に活性
なＴａと選択的に結合することとなる。これによって、
このＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２には、膜中にαＦｅの微
結晶粒が発生することとなって、その磁気特性が向上す
る。
【００４２】なお、本実施の形態において、金属層とし
て主としてＲｈ，Ｉｒ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ａｕから選
ばれる１種であればよい。ここで、Ｒｈの格子間隔ｄ＝
２．１９６５３オングストローム、Ｉｒの格子間隔ｄ＝
２．２１６４５オングストローム、Ａｇの格子間隔ｄ＝
２．３５５９２オングストローム、Ｐｄの格子間隔ｄ＝
２．２４６３５オングストローム、Ａｕの格子間隔ｄ＝
２．３５４７８オングストロームとされている。このよ
うに、Ｒｈ，Ｉｒ，Ａｇ，Ｐｄ，Ａｕといった金属は、
αＦｅの格子間隔ｄ＝２．０２６９２よりやや広い格子
間隔を有すために、上述したＰｔの場合と同様に、窒素
原子をＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２中に効率良く混入させ
ることができる。
【００４３】また、このような積層磁性膜１において
は、Ｐｔ層３にＮ，Ｂ，Ｏ，Ｃから選ばれる少なくとも
１種を含有するような構成であってもよい。このように
構成されたＰｔ層３は、格子定数が大きくなる傾向を示
し、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２の格子間隔をより大きく
広げることができる。これによって、積層磁性膜１で
は、窒素原子がＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２中により効率
よく混入することとなり、その結果、より良好な軟磁気
特性を有することとなる。
【００４４】なお、このように、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄
膜２の格子間隔を拡大する手段としては、Ｐｔ層３を構
成するＰｔ原子と他の金属とを合金化することも有効で
ある。しかしながら、Ｐｔ層３は、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ磁性
薄膜２に対する拡散効率が極端に促進されると、後述す
る結晶配向制御効果を劣化させることとなる。このた
め、Ｐｔ層３は、合金化された際の融点が極端に低下し
ないように、又は、Ｆｅに対して固溶度が高くなりすぎ
ないように留意される必要がある。
【００４５】さらに、この積層磁性膜１では、Ｐｔ層３
がＦＣＣ構造を有する結晶質層であるために、αＦｅの
微結晶粒は、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２中に析出する
際、ほぼ同一の結晶配向を有することとなる。すなわ
ち、ＦＣＣ構造に起因する（１１１）面配向を有するＰ
ｔ層３は、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２膜中に拡散する
と、αＦｅの微結晶粒を（１１０）面配向とするような
結晶配向制御効果を有する。これにより、積層磁性膜１
は、αＦｅの結晶方向が制御されることになり良好な軟
磁気特性を示すこととなる。
【００４６】上述したように、Ｐｔ層３がＦｅ−Ｔａ−
Ｎ磁性薄膜２に拡散することによって、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ
磁性薄膜２α中に析出するＦｅの結晶配向が制御される
ことを実証するために、以下のような実験を行った。
【００４７】先ず、上述した積層磁性膜１と比較するた
めに試料Ａを作成した。この試料Ａは、積層磁性膜１と
同様に、セラミック基板上にＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜が
積層されており、このＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜上にＳｉ
Ｏ2層が積層されてなる構成を有している。なお、この
試料Ａでは、セラミック基板及びＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄
膜の膜厚が積層磁性膜１のそれと同一とされ、ＳｉＯ2
層の膜厚がＰｔ層３と同一とされる。
【００４８】そして、熱処理を施す前の積層磁性膜１及
び試料ＡのＸ線回折パターンをＸ線回折装置にて観察し
た。熱処理を施す前の積層磁性膜１及び試料ＡのＸ線回
折パターンを図２に示めす。
【００４９】この図２から判るように、積層磁性膜１で
は、Ｐｔ層３の（１１１）面配向のピークのみが観察さ
れる。したがって、この積層磁性膜１では、Ｐｔ層３が
結晶質であり、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２が非結晶質で
ありことが判る。また、試料Ａに関しては、いかなるピ
ークも観察されないことから、ＳｉＯ2層及びＦｅ−Ｔ
ａ−Ｎ磁性薄膜が非晶質であることが判る。
【００５０】次に、これら積層磁性膜１及び試料Ａに対
して熱処理を施す。この熱処理は、真空中にて５５０℃
で１時間加熱することにより行われた。そして、この熱
処理の後、積層磁性膜１及び試料ＡのＸ線回折パターン
をＸ線回折装置にて観察した。これら積層磁性膜１及び
試料ＡのＸ線回折パターンを図３に示す。
【００５１】この図３から判るように、積層磁性膜１で
は、Ｐｔ層３の（１１１）面配向のピークが消失してい
る。このことから、Ｐｔ層３を構成するＰｔ原子は、Ｆ
ｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２の膜中に拡散していることがわ
かる。同時に、この積層磁性膜１では、αＦｅの（１１
０）面配向のピークが観察される。このことから、積層
磁性膜１において、析出するαＦｅは、（１１０）面配
向を示す結晶質であることがわかる。
【００５２】これに対して、この図３から判るように、
試料Ａでは、αＦｅの（１１０）面配向の微小なピーク
が観察される。このことから、熱処理によりＦｅ−Ｔａ
−Ｎ磁性薄膜中に析出するαＦｅの微結晶粒は、分散度
の高い（１１０）面配向を示して析出していることがわ
かる。
【００５３】これら積層磁性膜１のＸ線回折パターンと
試料ＡのＸ線回折パターンとを比較すると、積層磁性膜
１では、析出するαＦｅの微結晶粒の（１１０）面配向
が強化されていることが判る。そして、この結果は、結
晶質であるＰｔ層３を構成するＰｔ原子がＦｅ−Ｔａ−
Ｎ磁性薄膜２中に拡散することに起因する。
【００５４】このように、上述した積層磁性膜１では、
Ｐｔ層３をＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２に接するように配
することによって、αＦｅの微結晶粒の（１１０）面配
向を強化することができる。すなわち、本発明に係る積
層磁性膜では、金属層と磁性薄膜層とを積層することに
より、磁性薄膜層中に析出する微結晶粒の結晶配向を制
御することができる。これにより、積層磁性膜は、金属
層を構成する材料や、膜厚を変化させたり、熱処理条件
を変化させることにより、膜厚方向での透磁率を制御す
ることができる。したがって、本発明に係る積層磁性膜
は、所望の軟磁気特性を有するものとなる。
【００５５】一方、上述した積層磁性膜１は、金属層と
してＰｔ層３がＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２の上に積層さ
れるような構成を有していた。しかしながら、本実施の
形態に係る積層磁性膜１は、このような構成に限定され
るものではなく、Ｐｔ層３とＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２
とが接しており、Ｐｔ層３を構成するＰｔ原子がＦｅ−
Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２中に拡散するような構成であればよ
い。すなわち、この積層磁性膜１は、セラミック基板４
上にＰｔ層３を成膜し、このＰｔ層３上にＦｅ−Ｔａ−
Ｎ磁性薄膜２を積層するような構成であってもよい。こ
のように構成された積層磁性膜１も、上述したような熱
処理が施されることにより、所望の軟磁気特性を有する
こととなる。
【００５６】本発明に係る積層磁性膜は、上述したよう
に、単層のＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２を有するような構
成に限定されず、複数の磁性薄膜が金属層を介して積層
されるような構成であってもよい。
【００５７】すなわち、図４に示すように、例えば、３
６層の磁性薄膜を有する積層磁性膜１０のような構成で
あってもよい。この積層磁性膜１０は、３６層のＦｅ−
Ｔａ−Ｎ磁性薄膜１２とこれらＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜
１２の間に配されるＰｔ層１３とから構成されている。
そして、このＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜１２とＰｔ層１３
との積層体は、セラミック基板１４上に形成されてい
る。また、この積層磁性膜１０では、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ磁
性薄膜１２及びＰｔ層１３の積層体とセラミック基板１
４との間に反応防止膜１５が配設されている。なお、こ
の積層磁性膜１０において、金属層は、Ｐｔからなるも
のに限定されず、例えば、Ｐｄ，Ａｕから選ばれる１種
であればよい。
【００５８】この積層磁性膜１０において、Ｆｅ−Ｔａ
−Ｎ磁性薄膜１２は、３６層からなり、これら全ての膜
厚の合計が約４μｍとされてなる。また、Ｐｔ層１３
は、その膜厚が約２．０ｎｍとされなる。
【００５９】以上のように構成された積層磁性膜１０
は、スパッタリング等の薄膜形成法を用いて、セラミッ
ク基板１４上にＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜１２とＰｔ層１
３とが交互に成膜されることにより形成される。その
後、積層磁性膜１０には、上述した積層磁性膜１と同様
に、熱処理が施される。
【００６０】このように形成された積層磁性膜１０で
は、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜１２がＰｔ層１３を介して
積層されているために、熱処理により各Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ
磁性薄膜１２中にＰｔ層１３を構成するＰｔ原子が拡散
する。このとき、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜１２は、２層
のＰｔ層１３により膜厚方向に挟まれるように形成され
ているために、それぞれのＰｔ層１３からＰｔ原子が拡
散されることとなる。これと同時に、積層磁性膜１０で
は、各Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜１２中にαＦｅの微結晶
粒が分散して析出する。
【００６１】そして、このαＦｅの微結晶粒は、Ｐｔ原
子の影響によりその結晶配向が制御されて析出する。
【００６２】このことを確認するために、上述した積層
磁性膜１の場合と同様に、熱処理を施す前の積層磁性膜
１０のＸ線回折パターンと熱処理後の積層磁性膜１０の
Ｘ線回折パターンとをＸ線回折装置にて観察した。図５
には、熱処理を施す前の積層磁性膜１０のＸ線回折パタ
ーンを示めす。また、図６には、熱処理を施した後の積
層磁性膜１０のＸ線回折パターンを示めす。なお、金属
層を構成する金属原子としてＡｕが用いられた場合の積
層磁性膜１０に関するＸ線回折パターンも、図５及び図
６に示す。
【００６３】この図５から判るように、金属層がＰｔ層
１３からなる場合はＰｔ結晶の（１１１）面のみが観察
され、金属層がＡｕ層からなる場合はＡｕ結晶の（１１
１）面のみが観察される。すなわち、いずれの場合も、
積層磁性膜１０において、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜１２
は非結晶質層であり、金属層は結晶質層であることが判
る。
【００６４】そして、図６に示すように、これら積層磁
性膜１０に対して熱処理を施すと、金属層中のＰｔ結晶
の（１１１）面及びＡｕ結晶の（１１１）面を示すＸ線
回折ピークが消失していることが判る。そして、いずれ
の場合も、αＦｅの微結晶粒の（１１０）面に相当する
Ｘ線回折ピークが観察される。
【００６５】このことから、この積層磁性膜１０におい
て、金属層を構成する金属原子がＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄
膜１２に拡散するとともに、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜１
２中に（１１０）面配向を示すαＦｅの微結晶粒が析出
することが判る。
【００６６】また、この積層磁性膜１０では、複数層の
Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜１２がＰｔ層１３を介して積層
されているため、Ｐｔ層１３を構成するＰｔ原子の拡散
が速やかに行われている。このため、このように構成さ
れた積層磁性膜１０では、単層のＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄
膜を有するものより、αＦｅの微結晶粒の（１１０）面
配向が強くなる。
【００６７】次に、本発明を適用した磁気ヘッドの好適
な実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００６８】本実施の形態に係る磁気ヘッド２０は、図
７及び図８に示すように、磁気記録媒体対接面の略中央
に位置する磁気ギャップｇを境として左右別々に作成さ
れた一対の磁気コア半体２１，２２が突き合わせ面であ
る磁気ギャップ形成面２１ａ，２２ａを突き合わせて接
合一体化されてなるものである。
【００６９】上記磁気コア半体２１，２２は、補助コア
部である磁気コア基板２３，２４と、主コア部である金
属磁性膜２５，２６とから構成されている。上記磁気コ
ア基板２３，２４は、例えばＭｎ−Ｚｎ系フェライトや
Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト等の軟磁性酸化物材料よりな
り、上記金属磁性膜２５，２６とともに閉磁路を構成す
る補助コア部となっている。上記磁気コア基板２３，２
４の前記磁気ギャップ形成面２１ａ，２２ａと対向する
主面２３ａ，２４ａ側には、上記磁気ギャップｇのトラ
ック幅Ｔｗを規制するためのトラック幅規制溝２７，２
８，２９，３０が磁気ギャップｇの両端縁近傍部よりそ
れぞれデプス方向にわたって円弧状に形成されている。
なお、上記トラック幅規制溝２７，２８，２９，３０内
には、それぞれ磁気記録媒体との当たり特性を確保する
と共に摺接による偏摩耗を防止する目的で、ガラス等の
非磁性材３１が充填されている。
【００７０】また、上記磁気コア基板２３，２４のうち
の一方の磁気コア基板２４の前記磁気ギャップ形成面２
１ａと対向する主面２４ａには、前記磁気ギャップｇの
デプスを規制すると共に、図示しないコイルを巻装する
ための断面略コ字状の巻線溝３２が形成されている。な
お、上記巻線溝は、他方の磁気コア基板２３にも同様に
形成されていても良い。
【００７１】一方、金属磁性膜２５，２６は、上記磁気
コア基板２３，２４と共に閉磁路を構成する主コア部と
なるもので、磁気ギャップ形成面２１ａ，２２ａと対向
し、且つ当該磁気コア基板２３，２４の対向面となる主
面２３ａ，２４ａにそれぞれフロントギャップ部よりバ
ックギャップ部にわたって成膜されている。従って、こ
れら金属磁性膜２５，２６の対向面２５ａ，２６ａが、
すなわち前記磁気コア半体２１，２２の磁気ギャップ形
成面２１ａ，２２ａとなっている。なお、上記金属磁性
膜２５，２６は、上記磁気コア基板２３，２４の対向面
となる主面２３ａ，２４ａのみならず前記トラック幅規
制溝２７，２８，２９，３０内にも成膜されている。こ
の金属磁性膜２５は巻線溝３２内の全面若しくは少なく
ともその一部に亘っても成膜されている。
【００７２】そして、この磁気ヘッド２０においては特
に、上記金属磁性膜２５，２６が、磁性薄膜層と金属層
からなる積層磁性膜とされている。
【００７３】このとき、上記磁性薄膜層はＦｅx Ｍy Ｎ
z の組成を有するものであり、ＭはＴａ，Ｚｒ，Ｈｆ，
Ｎｂ，Ｔｉ，Ｍｏ，Ｗのうちの少なくとも一種であり、
ｘ，ｙ，ｚは原子パーセントを示し、これらがそれぞ
れ、７１≦ｘ≦８５，６≦ｙ≦１５，９≦ｚ≦１６の範
囲とされている。また、金属層は、Ｐｔ，Ｐｄ，Ａｕの
うちの一種を構成元素とするものである。この磁気ヘッ
ド２０では、金属層としてＰｔ層を用いている。
【００７４】さらに、この磁気ヘッド２０においては、
磁気コア基板２３，２４上に反応防止膜３３，３４を形
成し、その上に金属磁性膜２５，２６を形成するように
して、磁気コア基板２３，２４の構成材料として一般的
なフェライトと金属磁性膜２５，２６間での拡散反応を
防止し、疑似ギャップの発生を抑えるようにしている。
【００７５】この磁気ヘッド２０においては、前述のよ
うに、金属磁性膜２５，２６はＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層
とＰｔ層からなる積層磁性膜とされており、これら金属
磁性膜２５，２６は、図９に示すように（図９中におい
ては一方の金属磁性膜２５のみを示す。）、反応防止膜
３３上に上記のような組成を有するＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄
膜層３５とＰｔ層３６の順で順次交互に積層された積層
磁性膜とされている。
【００７６】なお、上記Ｆｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層３５と
Ｐｔ層３６の形成方法としては、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に代表される真空
薄膜形成方法がいずれも適応できる。この場合、スパッ
タリング工程数の増加は、装置を多ターゲット化するこ
とで解決できる。
【００７７】上記反応防止膜３３は、Ｐｔ層とすること
により、拡散効果を合わせ持つことができる。また、反
応防止膜３３は、この種の磁気ヘッドの下地膜として一
般的なＳｉＯ2 層としても良い。この反応防止膜３３を
Ｐｔ層とすると、フェライトよりなる磁気コア基板２
３，２４と金属磁性膜２５，２６の界面で起こる拡散反
応を抑制し、本来の磁気ギャップｇから発生する磁束と
干渉を起こす反応層の形成を防止する働きをする。
【００７８】また、上記反応防止膜３３は、当該反応防
止膜３３における拡散反応防止機能をより確実なものと
するために、Ｐｔ以外の例えばＴｉ，Ｍｏ，Ｖ，Ｃｒ，
Ｗ，Ｃｏ，Ｎｉ等のＦｅの融点である１５００℃以上の
融点を持つ金属を使用しても良い。さらには、上述のＳ
ｉＯ2 の他、Ｓｉ3 Ｎ，Ａｌ2 Ｏ3 等の化合物やこれら
化合物と上記金属との積層膜も使用可能である。
【００７９】なお、上記反応防止膜３３の膜厚は１ｎｍ
〜１０ｎｍ程度とすることが好ましい。膜厚が１ｎｍよ
り薄いと、反応防止効果が少なくなり、逆に１０ｎｍよ
りも厚いとこの反応防止膜３３が疑似ギャップとして動
作する恐れがある。ただし、反応防止膜３３が非磁性の
場合、疑似ギャップとして動作しないように薄い膜とす
る必要がある。
【００８０】また、この磁気ヘッド２０においては、上
記金属磁性膜２５を形成する積層磁性膜の最上層膜はＦ
ｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層２５であっても、Ｐｔ層２６であ
っても構わない。
【００８１】なお、他方の磁気コア基板２４に成膜され
る金属磁性膜２６も上記金属磁性膜２５と同様に、Ｆｅ
−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層とＰｔ層からなる多層構造とされて
いることは言うまでもない。
【００８２】そして、この磁気ヘッド２０においては、
金属磁性膜２５，２６を構成するＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜
層３５の１層当たりの膜厚を０．０５μｍ〜０．５μｍ
とし、同じく金属磁性膜２５，２６を構成するＰｔ層３
６の１層当たりの平均膜厚を０．３ｎｍ〜７ｎｍとして
いる。
【００８３】さらに、この磁気ヘッド２０においては、
金属磁性膜２５，２６中のＰｔ層３６の膜厚の合計が上
記金属磁性膜２５，２６の全厚に対して占める割合が６
％以下となるようにしている。
【００８４】なお、このような本発明を適用した磁気ヘ
ッドにおいては、金属磁性膜を構成する磁性薄膜中のＦ
ｅ，ＭとＰｔ層のＰｔに対する上記Ｐｔの割合が５原子
％以下となるようにしても良い。
【００８５】この磁気ヘッド２０においては、前述のよ
うに、一対の磁気コア半体２１，２２の磁気ギャップ形
成面２１ａ，２２ａに、金属磁性膜２５，２６として、
Ｆｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層３５とＰｔ層３６が積層された
積層磁性膜を形成している。
【００８６】このＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層３５は、後述
の製造方法において述べるように成膜した後に熱処理を
行って非結晶な状態から微結晶を生じさせて形成する
が、この磁気ヘッド２０においては、上記Ｐｔ層３６の
拡散効果により、熱処理後に上記Ｆｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜
層３５に強いαＦｅ（１１０）配向が起こり、金属磁性
膜２５，２６の磁性の均一性が高まり、軟磁気特性の向
上がなされる。
【００８７】また、この磁気ヘッド２０においては、金
属磁性膜２５，２６内においてＦｅ−Ｐｔ化合物が生
じ、磁気的にハードな部分が生じる。この部分は、磁区
の移動を防止する働きをするため、回転磁化が促進さ
れ、金属磁性膜２５，２６における高周波領域の透磁率
が高まる。
【００８８】さらに、この磁気ヘッド２０においては、
金属磁性膜２５，２６を構成するＰｔ層３６の１層当た
りの平均膜厚を０．３ｎｍ〜７ｎｍとし、金属磁性膜２
５，２６を構成するＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層３５の１層
当たりの膜厚を０．０５μｍ〜０．５μｍとしているこ
とから、Ｐｔ層３６の拡散効果によるＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性
薄膜層３５における上記のような優先配向が膜全体に亘
って生じ易くなる。また、Ｐｔ層３６を上記のような厚
さとしていることから、これが疑似ギャップとして動作
することもない。
【００８９】さらにまた、本例の磁気ヘッドにおいて
は、金属磁性膜２５，２６中のＰｔ層３６の膜厚の合計
が上記金属磁性膜２５，２６の全厚に対して占める割合
を６％以下としており、実効的な飽和磁束密度の低下は
非常に小さくなされている。
【００９０】次に、本例の磁気ヘッドを製造する方法に
ついて工程順に説明する。
【００９１】先ず、図１０に示すように、例えばＭｎ−
Ｚｎ系フェライトよりなる板状の基板３７を用意する。
次に、図１０中に示すように、基板３７の一主面３７ａ
に断面略半円状の複数の（図１０中においては２箇所と
する。）トラック幅規制溝３８，３９を形成する。上記
トラック幅規制溝３８，３９は基板３７の例えば幅方向
に形成され、トラック幅規制溝３８，３９同士の間には
所定のトラック幅と同じ間隔が形成されることとなる。
【００９２】次に、図１１に示すように、上記基板３７
の一主面３７ａ上に、先のトラック幅規制溝３８，３９
内も含めて反応防止膜４０を例えばスパッタリング等の
手法により成膜する。ここでは、反応防止効果の観点か
ら反応防止膜４０として膜厚４ｎｍのＳｉＯ2 を形成し
た。
【００９３】続いて、図１２に示すように、上記反応防
止膜４０の上に前述のような組成を有するＦｅ−Ｍ−Ｎ
磁性薄膜層４１を形成する。次いで、図１３に示すよう
に、Ｆｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層４１上にＰｔ層４２を形成
する。さらに、図１４に示すように、上記Ｐｔ層４２上
に再度Ｆｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層４１を形成し、このよう
にＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層４１とＰｔ層４２を順次積層
形成して、図１５に示すようにＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層
４１とＰｔ層４２からなる積層磁性膜である金属磁性膜
４３を形成する。ただし、この状態では、Ｆｅ−Ｍ−Ｎ
磁性薄膜層４１は非結晶な状態をなしている。
【００９４】なお、ここでは、Ｆｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層
４１としてＦｅ−Ｔａ−Ｎ微結晶磁性薄膜を形成するも
のとする。すなわち、金属磁性膜４３をＦｅ−Ｔａ−Ｎ
層／Ｐｔ層・・・／Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ層／Ｐｔ層 の多層
構造とした。
【００９５】ここでは最初の層をＦｅ−Ｔａ−Ｎ層とし
て最終層をＰｔ層としたが、最初の層及び最終層はＦｅ
−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層４１或いはＰｔ層の何れでも良く、
同様な効果が得られる。ここにおいては、Ｆｅ−Ｍ−Ｎ
磁性薄膜層４１としてＦｅ−Ｔａ−Ｎ層を使用する例に
ついて述べたが、Ｍが示す金属の部分が他の金属である
例においても同様の効果が得られる。
【００９６】そして、ここでは前述のように、反応防止
膜４０のＳｉＯ2 の膜厚を４ｎｍとし、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ
微結晶磁性薄膜とＰｔ層の積層磁性膜である金属磁性膜
４３の全膜厚が４μｍとなるようにした。また、上記金
属磁性膜４３のＦｅ−Ｔａ−Ｎ微結晶磁性薄膜であるＦ
ｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層４１の層数を６層とした。
【００９７】さらに、上記基板３７と同様の基板を用意
し、上述の工程と同様にしてトラック幅規制溝，反応防
止膜，金属磁性膜を形成した。ただし、この基板には、
トラック幅規制溝形成面にこれと直交する方向で断面略
コ字状の巻線溝も形成した。
【００９８】次いで、磁気ギャップのスペーサーとなる
ＳｉＯ2 膜を各基板の金属磁性膜上にそれぞれ１００ｎ
ｍの厚さで成膜した。
【００９９】その後、図１６に示すように、上記基板３
７とこれと同様の巻線溝４４を有する基板４５をトラッ
ク幅規制溝３８，３９，４６，４７の位置合わせを行っ
て突き合わせた。そして、上記巻線溝４４内にガラス棒
を差し込んで加熱処理してガラス融着し、これら基板３
７，４５同士を接合一体化した。
【０１００】上記のようなガラス融着のための加熱処理
によりＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層４１において非結晶な状
態から微結晶が形成されて、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ微結晶磁性
薄膜となる。
【０１０１】そしてこのとき、Ｐｔ層４２の拡散効果に
より、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ微結晶磁性薄膜であるＦｅ−Ｍ−
Ｎ磁性薄膜層４１には強いαＦｅ（１１０）配向が起こ
り、金属磁性膜４３の磁性の均一性が高まり、軟磁気特
性の向上がなされる。
【０１０２】また、このとき、金属磁性膜４３内におい
てはＦｅ−Ｐｔ化合物が生じ、磁気的にハードな部分が
生じる。この部分は、磁区の移動を防止する働きをする
ため、回転磁化が促進され、金属磁性膜４３における高
周波領域の透磁率が高まる。
【０１０３】なお、ここにおいては、前述のように、巻
線溝４４が形成されている基板４５においても、トラッ
ク幅規制溝４６，４７内及び巻線溝４５内に、反応防止
膜４８としてＳｉＯ2 を成膜し、その上にＦｅ−Ｔａ−
Ｎ微結晶磁性薄膜であるＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層とＰｔ
層の積層磁性膜である金属磁性薄膜４９が成膜されてい
る。しかしながら、磁性膜の膜応力によるガラス割れ等
の不良低減を目的として、上記のような各膜をスパッタ
リング等の手法により形成する際に、巻線溝４４内の全
面が成膜されないようにマスクを使用しても再生出力に
影響はない。
【０１０４】そして、最後に磁気記録媒体対接面となる
主面を円筒研削した後、図１６中に示すａ−ａ線および
ｂ−ｂ線で示す位置でスライシングを行い、図７及び図
８に示したような磁気ヘッド２０を完成する。
【０１０５】なお、ここでは、Ｆｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層
としてＦｅ−Ｔａ−Ｎ微結晶磁性薄膜を使用した例につ
いて述べたが、Ｍで示す金属の部分が他の金属であって
も同様の作用効果を有し、同様にして製造される。
【０１０６】また、本発明が、上述のような磁気ヘッド
のみならず、本発明の思想を逸脱することのない範囲内
で種々の磁気ヘッドに適用可能であることは言うまでも
ない。
【０１０７】さらに、上述の例では、本発明を金属磁性
薄膜が磁気ギャップと平行に配されている磁気ヘッドに
対して適用した例について述べたが、本発明が、例えば
斜めに削り落とした磁気ギャップの形成面の斜面にそれ
ぞれ成膜した金属磁性膜同士の突き合わせ面に磁気ギャ
ップが構成される磁気ヘッドや、磁気ギャップがアジマ
ス角を有している磁気ヘッドに対しても適用可能である
ことは言うまでもない。
【０１０８】
【実施例】以下、本発明を適用した好適な実施例につい
て実験結果に基づいて説明する。
【０１０９】実験例１ 本実験例においては、金属磁性膜中のＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性
薄膜層の層数が上記Ｆｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層の面配向に
及ぼす影響について調査した。
【０１１０】すなわち、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトよりな
る基板上に、Ｆｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜であるＦｅ−Ｔａ−
Ｎ微結晶磁性薄膜とＰｔ層を積層した積層磁性膜を形成
し、これに５５０℃で熱処理を施した後のＸ線回折パタ
ーンを調査した。本実験例においては、積層磁性膜の総
膜厚を４μｍ、Ｐｔ層の平均膜厚を３ｎｍに固定し、磁
性薄膜の層数を６層、１２層、２４層、３６層、４８層
と変化させた５種類の積素磁性膜を用意し、これらのＸ
線回折パターンを調査した。結果を図１７に示す。ま
た、図１７中には、比較のために、基板上に膜厚４μｍ
のＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜のみを形成した単層膜の結果も
併せて示す。
【０１１１】図１７から明らかなように、磁性薄膜の層
数が増えるにつれてαＦｅ（１１０）面のピークが大き
くなることが分かる。すなわち、このようにＦｅ−Ｔａ
−Ｎ微結晶磁性薄膜をＰｔ層を介して積層すれば、Ｆｅ
−Ｔａ−Ｎ微結晶磁性薄膜となる薄膜を成膜した後に熱
処理を行って非結晶な状態から微結晶を形成させる際
に、Ｐｔ薄膜の拡散効果により、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ微結晶
磁性薄膜におけるαＦｅ（１１０）面の配向が強まり、
特に膜厚方向の軟磁性特性が改善されることが確認され
た。このことは、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ微結晶磁性薄膜だけで
はなく、Ｆｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層のＭで示される金属の
部分の異なるものにおいても同様である。
【０１１２】実験例２ 本実験例においては、金属磁性膜中のＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性
薄膜層の層数（膜厚）、及び金属磁性膜中のＰｔ層の膜
厚の合計が上記金属磁性膜の全厚に対して占める割合が
磁気ヘッドの再生出力に及ぼす影響について調査した。
【０１１３】すなわち、前述したような本発明を適用し
た磁気ヘッドにおいて、金属磁性膜の総膜厚が４μｍ、
Ｐｔ層の平均膜厚が３ｎｍに固定され、Ｆｅ−Ｍ−Ｎ磁
性薄膜層の層数を６層、１２層、２４層、３６層、４８
層、７２層、９６層と変化させた積層磁性膜である金属
磁性膜を有する７種類の磁気ヘッド及び金属磁性膜とし
て膜厚４μｍのＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層のみが形成され
た磁気ヘッドを用意し、これらの再生出力を測定した。
なお、本実験例においても、Ｆｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層と
して、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ微結晶磁性薄膜を用いた。
【０１１４】再生出力の測定にはヘッド固定式ドラムテ
スターを用い、相対速度を３．８ｍ／ｓとし，周波数ｆ
を７ＭＨｚとして測定した。また、記録ヘッドとして、
Ｆｅ−Ｒｕ−Ｇａ−Ｓｉ薄膜が磁気ギャップ面に平行に
成膜されたＭＩＧヘッドを用いた。結果を図１８に示
す。
【０１１５】なお、図１８中においては、各磁気ヘッド
の再生出力を膜厚４μｍのＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層のみ
が形成された磁気ヘッドの再生出力を０ｄＢとした場合
の相対出力として示している。また、図１８中において
は、相対出力を縦軸に示し、Ｆｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層で
ある磁性層の層数（層）、１層あたりの磁性層の膜厚、
金属磁性膜中のＰｔ層の膜厚の合計が上記金属磁性膜の
全厚に対して占める割合であるＰｔ層の膜厚比を横軸に
併せて示している。
【０１１６】図１８の結果から明らかなように、Ｐｔ層
を介在させた積層磁性膜とすることにより再生出力が向
上し、且つＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層およびＰｔ層の層数
がある程度増えると、実験例１において説明したαＦｅ
（１１０）の配向が強くなり、再生出力がさらに向上し
ている。また、磁性層の膜厚を見てみると、膜厚が０．
５μｍよりも薄い範囲では再生出力が向上しており、Ｐ
ｔ層の拡散効果による上記のような優先配向が膜全体に
亘って生じ易くなっていることが確認された。
【０１１７】一方、Ｆｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層及びＰｔ層
の層数があまり増えすぎて、Ｐｔ層の膜厚比が約６％を
越えると、再生出力が低下する。また、磁性層の膜厚を
見てみると、膜厚が０．０５μｍよりも薄い範囲では再
生出力が再び低下している。
【０１１８】すなわち、これらの結果から、金属磁性膜
としてＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層とＰｔ層の積層磁性膜を
使用すると、Ｐｔ層の拡散効果によるαＦｅ（１１０）
配向が起こり、金属磁性膜の磁性の均一性が高まり、軟
磁気特性の向上がなされ、またＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層
の厚さを０．０５μｍ〜０．５μｍの範囲とすると、Ｐ
ｔ層の拡散効果によるαＦｅ（１１０）配向が起こり易
くなり、金属磁性膜の磁性の均一性がさらに高まり、軟
磁気特性のさらなる向上がなされることが確認された。
このことは、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ微結晶磁性薄膜だけではな
く、Ｆｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層のＭで示される金属の部分
の異なるものにおいても同様である。
【０１１９】実験例３ 本実験例においては、金属磁性膜中のＰｔ層の平均膜厚
及び膜厚の合計が金属磁性膜の全厚に対して占める割合
が磁気ヘッドの再生出力に及ぼす影響について調査し
た。
【０１２０】すなわち、前述したような本発明を適用し
た磁気ヘッドにおいて、金属磁性膜の総膜厚を４μｍ、
Ｆｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層の層数を３６層とし、Ｐｔ層の
１層当たりの平均膜厚を０．３ｎｍ、１．５ｎｍ、３ｎ
ｍ、６ｎｍ、９ｎｍ、１２ｎｍと変化させた積層磁性膜
を有する６種類の磁気ヘッド及び金属磁性膜として膜厚
４μｍのＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層のみが形成された磁気
ヘッドを用意し、これらの再生出力を実験例２と同様に
して測定した。なお、本実験例においても、Ｆｅ−Ｍ−
Ｎ磁性薄膜層として、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ微結晶磁性薄膜を
用いた。
【０１２１】結果を図１９に示す。なお、図１９中にお
いては、各磁気ヘッドの再生出力を膜厚４μｍのＦｅ−
Ｍ−Ｎ磁性薄膜層のみが形成された磁気ヘッドの再生出
力を０ｄＢとした場合の相対出力として示している。ま
た、図１９中においては、相対出力を縦軸に示し、Ｐｔ
層の１層当たりの平均膜厚、金属磁性膜中のＰｔ層の膜
厚の合計が上記金属磁性膜の全厚に対して占める割合で
あるＰｔ層の膜厚比を横軸に併せて示す。
【０１２２】図１９の結果から明らかなように、Ｐｔ層
を介在させた積層磁性膜とすることにより再生出力が向
上し、Ｐｔ層の１層当たりの平均膜厚が０．３ｎｍ以上
の範囲において再生出力がさらに向上している。
【０１２３】一方、Ｐｔ層の１層当たりの平均膜厚が７
ｎｍよりも厚いと再び再生出力が低下してしまうことが
わかる。また、このとき、Ｐｔ層の膜厚の合計が上記金
属磁性膜の全厚に対して占める割合であるＰｔ層の膜厚
比は６％を越えてしまう。
【０１２４】すなわち、これらの結果から、Ｐｔ層の厚
さを０．３ｎｍ〜７ｎｍの範囲とすると、Ｐｔ層の拡散
効果によるαＦｅ（１１０）配向が起こり易くなり、金
属磁性膜の磁性の均一性がさらに高まり、軟磁気特性の
さらなる向上がなされることが確認された。
【０１２５】さらに、この結果から、金属磁性膜中のＰ
ｔ層の膜厚の合計が上記金属磁性膜の全厚に対して占め
る割合を６％以下であれば、実効的な飽和磁束密度の低
下は非常に小さいものであると思われる。
【０１２６】このことは、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ微結晶磁性薄
膜だけではなく、Ｆｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層のＭで示す金
属の部分の異なるものにおいても同様である。
【０１２７】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
係る積層磁性膜では、金属層を構成する金属分子が磁性
薄膜層中に拡散し、この金属分子の拡散効果により磁性
薄膜層中に発生するαＦｅの微結晶粒が強い結晶配向を
有している。このため、この積層磁性膜は、磁性薄膜層
と積層される金属層を調節することによりαＦｅの微結
晶粒の結晶配向が制御されたものとなる。したがって、
この積層磁性膜は、膜厚方向に優れた軟磁気特性を有す
ることができる。
【０１２８】また、本発明に係る積層磁性膜の製造方法
によれば、磁性薄膜層と金属層とを積層した後、これら
に対して熱処理を施している。このため、この手法によ
れば、磁性薄膜層と金属層との積層順序によらず、結晶
配向が制御されたαＦｅの微結晶粒を析出させることが
できる。したがって、この手法は、膜厚方向に優れた軟
磁気特性を有する積層磁性膜を製造することができる。
【０１２９】さらに、本発明に係る磁気ヘッドにおいて
は、一対の磁気コア半体のうち少なくとも一方の磁気コ
ア半体の磁気ギャップ形成面に、金属磁性膜として、Ｆ
ｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層とＰｔ層が積層された積層磁性膜
を形成しており、この磁気ヘッドの製造工程においてＦ
ｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層を成膜した後に熱処理を行って非
結晶な状態から微結晶を形成させる際には、Ｐｔ層の下
地効果により、熱処理後のＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層に強
いαＦｅ（１１０）配向を起こすこととなり、金属磁性
膜の磁性の均一性が高まり、軟磁気特性の向上がなされ
る。
【０１３０】また、本発明の磁気ヘッドにおいては、金
属磁性膜をＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層とＰｔ層を積層した
積層磁性膜としていることから、金属磁性膜内において
Ｆｅ−Ｐｔ化合物が生じ、磁気的にハードな部分が生じ
る。この部分は、磁区の移動を防止する働きをするた
め、回転磁化が促進され、金属磁性膜における高周波領
域の透磁率が高まる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した積層磁性膜の一例を示す断面
図である。
【図２】熱処理前の積層磁性膜１及び試料ＡのＸ線回折
パターンを示す特性図である。
【図３】熱処理後の積層磁性膜１及び試料ＡのＸ線回折
パターンを示す特性図である。
【図４】本発明を適用した積層磁性膜の他の例を示す断
面図である
【図５】熱処理前の積層磁性膜１０のＸ線回折パターン
を示す特性図である。
【図６】熱処理後の積層磁性膜１０Ｘ線回折パターンを
示す特性図である。
【図７】本発明を適用した磁気ヘッドの一例を示す斜視
図である。
【図８】本発明を適用した磁気ヘッドの一例を示す要部
拡大平面図である。
【図９】本発明を適用した磁気ヘッドの金属磁性膜の一
例を拡大して示す断面図である。
【図１０】本発明を適用した磁気ヘッドの製造方法を工
程順に示すものであり、基板にトラック幅規制溝を形成
する工程を示す斜視図である。
【図１１】本発明を適用した磁気ヘッドの製造方法を工
程順に示すものであり、基板に反応防止膜を形成する工
程を示す斜視図である。
【図１２】本発明を適用した磁気ヘッドの製造方法を工
程順に示すものであり、反応防止膜上にＦｅ−Ｍ−Ｎ磁
性薄膜層を形成する工程を拡大して示す斜視図である。
【図１３】本発明を適用した磁気ヘッドの製造方法を工
程順に示すものであり、Ｆｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層上にＰ
ｔ層を形成する工程を拡大して示す斜視図である。
【図１４】本発明を適用した磁気ヘッドの製造方法を工
程順に示すものであり、Ｐｔ層上にＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄
膜層を形成する工程を拡大して示す斜視図である。
【図１５】本発明を適用した磁気ヘッドの製造方法を工
程順に示すものであり、基板上に反応防止膜、金属磁性
膜が形成された状態を示す斜視図である。
【図１６】本発明を適用した磁気ヘッドの製造方法を工
程順に示すものであり、基板同士を接合一体化する工程
を示す斜視図である。
【図１７】金属磁性膜のＸ線回折パターンを示すチャー
トである。
【図１８】磁性層の層数と相対出力の関係を示す特性図
である。
【図１９】Ｐｔ層の１層当たりの平均膜厚と相対出力の
関係を示す特性図である。
【符号の説明】
１ 積層磁性膜、２，３５ Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜
層、３，３６ Ｐｔ層、２１，２２ 磁気コア半体、２
３，２４ 磁気コア基板、２５，２６ 金属磁性薄膜、
３３，３４ 反応防止膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤澤 憲克 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 Ｆｅx Ｍy Ｎz （ただし、ＭはＴａ，Ｚ
    ｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｔｉ，Ｍｏ，Ｗのうちの少なくとも一
    種であり、ｘ，ｙ，ｚは原子パーセントを示し、これら
    がそれぞれ、７１≦ｘ≦８５，６≦ｙ≦１５，９≦ｚ≦
    １６である。）なる組成からなる磁性薄膜層と金属層と
    が積層されることを特徴とする積層磁性膜。
  2. 【請求項２】 上記金属層は、主としてＲｈ，Ｉｒ，Ａ
    ｇ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ａｕから選ばれる１種であることを特
    徴とする請求項１記載の積層磁性膜。
  3. 【請求項３】 上記金属層は、上記磁性薄膜層上に成膜
    されることを特徴とする請求項１記載の積層磁性膜。
  4. 【請求項４】 上記金属層は、Ｎ，Ｂ，Ｏ，Ｃから選ば
    れる少なくとも１種を含有することを特徴とする請求項
    １記載の積層磁性膜。
  5. 【請求項５】 Ｆｅx Ｍy Ｎz （ただし、ＭはＴａ，Ｚ
    ｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｔｉ，Ｍｏ，Ｗのうちの少なくとも一
    種であり、ｘ，ｙ，ｚは原子パーセントを示し、これら
    がそれぞれ、７１≦ｘ≦８５，６≦ｙ≦１５，９≦ｚ≦
    １６である。）なる組成からなる磁性薄膜層と金属層と
    を積層し、 上記磁性薄膜と上記金属層とに対して熱処理を施こすこ
    とを特徴とする積層磁性膜の製造方法。
  6. 【請求項６】 上記金属層としては、主としてＲｈ，Ｉ
    ｒ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ａｕから選ばれる１種が用いら
    れることを特徴とする請求項５記載の積層磁性膜の製造
    方法。
  7. 【請求項７】 上記金属層を、上記磁性薄膜層上に成膜
    することを特徴とする請求項５記載の積層磁性膜の製造
    方法。
  8. 【請求項８】 上記金属層は、Ｎ，Ｂ，Ｏ，Ｃから選ば
    れる少なくとも１種を含有することを特徴とする請求項
    ５記載の積層磁性膜の製造方法。
  9. 【請求項９】 一対の磁気コア半体が磁気ギャップ形成
    面を突き合わせて接合一体化され、これら一対の磁気コ
    ア半体のうち少なくとも一方の磁気コア半体の磁気ギャ
    ップ形成面に金属磁性膜が成膜されてなる磁気ヘッドに
    おいて、 上記金属磁性膜がＦｅx Ｍy Ｎz （ただし、ＭはＴａ，
    Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｔｉ，Ｍｏ，Ｗのうちの少なくとも
    一種であり、ｘ，ｙ，ｚは原子パーセントを示し、これ
    らがそれぞれ、７１≦ｘ≦８５，６≦ｙ≦１５，９≦ｚ
    ≦１６である。）なる組成からなる磁性薄膜層と金属層
    とが積層された積層磁性膜からなることを特徴とする磁
    気ヘッド。
  10. 【請求項１０】 上記金属層としては、主としてＲｈ，
    Ｉｒ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ａｕから選ばれる１種が用い
    られることを特徴とする請求項９記載の磁気ヘッド。
  11. 【請求項１１】 上記金属層は、上記磁性薄膜層上に成
    膜されることを特徴とする請求項９記載の磁気ヘッド。
  12. 【請求項１２】 上記金属層は、Ｎ，Ｂ，Ｏ，Ｃから選
    ばれる少なくとも１種を含有することを特徴とする請求
    項９記載の磁気ヘッド。
  13. 【請求項１３】 上記金属層は、１層当たりの平均膜厚
    が０．２ｎｍ〜１０ｎｍであることを特徴とする請求項
    ９記載の磁気ヘッド。
  14. 【請求項１４】 上記磁性薄膜層は、１層当たりの膜厚
    が０．０５μｍ〜１μｍであることを特徴とする請求項
    ９記載の磁気ヘッド。
  15. 【請求項１５】 上記金属層は、膜厚の合計が上記金属
    磁性膜の全厚に対して６％以下の割合であることを特徴
    とする請求項９記載の磁気ヘッド。
  16. 【請求項１６】 上記金属層は、上記磁性薄膜層に対し
    て５重量％以下とされることを特徴とする請求項９記載
    の磁気ヘッド。
  17. 【請求項１７】 磁気コア半体がフェライト材により構
    成され、上記フェライト材と金属磁性膜の間に反応防止
    膜としてＰｔ層が形成されていることを特徴とする請求
    項９記載の磁気ヘッド。
  18. 【請求項１８】 磁気コア半体がフェライト材により構
    成され、上記フェライト材と金属磁性膜の間に反応防止
    膜としてＳｉＯ2 層が形成されていることを特徴とする
    請求項９記載の磁気ヘッド。
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