JPH09320845A - 軟磁性薄膜及びそれを用いた磁気ヘッド，磁気記録装置 - Google Patents
軟磁性薄膜及びそれを用いた磁気ヘッド，磁気記録装置Info
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- JPH09320845A JPH09320845A JP12958396A JP12958396A JPH09320845A JP H09320845 A JPH09320845 A JP H09320845A JP 12958396 A JP12958396 A JP 12958396A JP 12958396 A JP12958396 A JP 12958396A JP H09320845 A JPH09320845 A JP H09320845A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】軟磁気特性，熱安定性および耐食性に優れた特
に、飽和磁束密度が１.５Ｔ 以上の軟磁性膜を提供す
る。 【解決手段】Ｆｅを主体とする軟磁性薄膜１で、Ｆｅよ
り原子イオン半径の大きくしかも磁性を有していないな
元素を含み、その磁性膜が成膜直後では非晶質であり、
一定の温度によりその膜を熱処理することにより結晶化
させる。
に、飽和磁束密度が１.５Ｔ 以上の軟磁性膜を提供す
る。 【解決手段】Ｆｅを主体とする軟磁性薄膜１で、Ｆｅよ
り原子イオン半径の大きくしかも磁性を有していないな
元素を含み、その磁性膜が成膜直後では非晶質であり、
一定の温度によりその膜を熱処理することにより結晶化
させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、微結晶析出型のＦ
ｅ系の軟磁性薄膜に係り、特に、高性能でしかも高信頼
性を有する軟磁性薄膜、及び、その磁性膜を用いて作製
した磁気ヘッド，磁気記録装置に関する。
ｅ系の軟磁性薄膜に係り、特に、高性能でしかも高信頼
性を有する軟磁性薄膜、及び、その磁性膜を用いて作製
した磁気ヘッド，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情報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ためには、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情報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ためには、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、
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（結晶化温
度）により決定される。この温度は、用いる材料系及び
その組成に依存している。
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、
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（結晶化温
度）により決定される。この温度は、用いる材料系及び
その組成に依存している。
【０００４】この他に、この材料を用いた磁気ヘッドを
作製する場合、特に、そのヘッドがメタル・イン・ギャ
ップ（ＭＩＧ）型ヘッドでは、ヘッド製造工程にガラス
ボンディング工程を含むために、一定温度以上でのアニ
ールが必要である。その場合のボンディング温度は、用
いる溶着ガラスの材質により決定される。この温度は溶
着ガラスの融解温度で決定され、一般に、ボンディング
温度は結晶化温度より高くするのが普通である。それ
は、ボンディング温度が高いとガラスの強度が優れ、逆
に低い温度ではガラスは十分な強度を有していないから
である。そのために、通常用いられているガラスでは、
軟磁気特性が発現する温度より高い場合が多い。その結
果、少なくともガラスの融解温度で耐えるだけの熱安定
性を磁性膜は有していなければならない。特に、軟磁気
特性は析出してくる微結晶粒子サイズに依存しているこ
とから、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。
作製する場合、特に、そのヘッドがメタル・イン・ギャ
ップ（ＭＩＧ）型ヘッドでは、ヘッド製造工程にガラス
ボンディング工程を含むために、一定温度以上でのアニ
ールが必要である。その場合のボンディング温度は、用
いる溶着ガラスの材質により決定される。この温度は溶
着ガラスの融解温度で決定され、一般に、ボンディング
温度は結晶化温度より高くするのが普通である。それ
は、ボンディング温度が高いとガラスの強度が優れ、逆
に低い温度ではガラスは十分な強度を有していないから
である。そのために、通常用いられているガラスでは、
軟磁気特性が発現する温度より高い場合が多い。その結
果、少なくともガラスの融解温度で耐えるだけの熱安定
性を磁性膜は有していなければならない。特に、軟磁気
特性は析出してくる微結晶粒子サイズに依存しているこ
とから、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。
【０００５】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、磁気ヘッドの性能が低下する場合があ
った。そこで、この材料を用いた磁気ヘッドを実用化す
るのに当り、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なくすことが課
題であった。
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、磁気ヘッドの性能が低下する場合があ
った。そこで、この材料を用いた磁気ヘッドを実用化す
るのに当り、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なくすことが課
題であった。
【０００６】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。
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。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記公知例では、軟磁
気特性の向上，熱安定性の向上、或いは、耐食性の向上
のいずれか１つの特性を向上させるには有効な方法が開
示されていた。しかし、これらの特性を同時に向上させ
る方法については、十分な開示はなされていなかった。
特に、飽和磁束密度が１.５Ｔ 以上の軟磁性膜について
は、皆無と言っても良い。
気特性の向上，熱安定性の向上、或いは、耐食性の向上
のいずれか１つの特性を向上させるには有効な方法が開
示されていた。しかし、これらの特性を同時に向上させ
る方法については、十分な開示はなされていなかった。
特に、飽和磁束密度が１.５Ｔ 以上の軟磁性膜について
は、皆無と言っても良い。
【０００８】本発明の目的は、Ｆｅに固溶しない元素を
添加し、成膜直後に非晶質化するか或いは成膜直後にＦ
ｅの（１１０）面を優先配向させ且つＦｅの粒子サイズ
を１５ｎｍ以下になるように制御する手法を提供するこ
とにある。
添加し、成膜直後に非晶質化するか或いは成膜直後にＦ
ｅの（１１０）面を優先配向させ且つＦｅの粒子サイズ
を１５ｎｍ以下になるように制御する手法を提供するこ
とにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するに
は、Ｆｅを主体とする軟磁性薄膜で、Ｆｅより原子イオ
ン半径の大きな元素を含み、さらにその元素が磁性を有
しておらず、しかもその磁性膜が成膜直後では非晶質で
あり、その膜を一定の温度により熱処理することにより
結晶化させればよい。この場合、Ｆｅより原子イオン半
径の大きな元素を含ませることにより、結晶化させた後
の膜の結晶配向性をＦｅの（１１０）面を優先配向させ
る。
は、Ｆｅを主体とする軟磁性薄膜で、Ｆｅより原子イオ
ン半径の大きな元素を含み、さらにその元素が磁性を有
しておらず、しかもその磁性膜が成膜直後では非晶質で
あり、その膜を一定の温度により熱処理することにより
結晶化させればよい。この場合、Ｆｅより原子イオン半
径の大きな元素を含ませることにより、結晶化させた後
の膜の結晶配向性をＦｅの（１１０）面を優先配向させ
る。
【００１０】元素の添加濃度は、製膜直後で非晶質化し
ているか、或いは、製膜直後でＦｅの（１１０）面が優
先配向させることができれば良く、適当な濃度は製膜装
置や製膜条件により大きく異なるので特定するのは困難
であるが、筆者等の実験によれば、おおよそ少なくとも
１０ａｔ％〜１５ａｔ％の添加が必要である。上限は飽
和磁束密度が１.５Ｔ 以下となる点でその濃度は２０ａ
ｔ％〜２５ａｔ％程度である。
ているか、或いは、製膜直後でＦｅの（１１０）面が優
先配向させることができれば良く、適当な濃度は製膜装
置や製膜条件により大きく異なるので特定するのは困難
であるが、筆者等の実験によれば、おおよそ少なくとも
１０ａｔ％〜１５ａｔ％の添加が必要である。上限は飽
和磁束密度が１.５Ｔ 以下となる点でその濃度は２０ａ
ｔ％〜２５ａｔ％程度である。
【００１１】また、Ｆｅを主体とする軟磁性薄膜で、Ｆ
ｅに固溶しないでしかもＦｅより原子イオン半径の大き
な元素を添加させることにより、成膜直後の磁性膜をＦ
ｅの（１１０）面を優先配向させ、熱処理を行うことに
より添加元素を第二の相として析出させることにより磁
性膜の配向性を制御してもよい。この場合には、第二の
相として析出させた添加元素相が、Ｆｅの結晶相の成長
を抑制するので、ボンディングの熱処理を７００℃以下
で行っても結晶粒子サイズがほとんど変化ない。これに
よつて耐熱性を高くすることができる。
ｅに固溶しないでしかもＦｅより原子イオン半径の大き
な元素を添加させることにより、成膜直後の磁性膜をＦ
ｅの（１１０）面を優先配向させ、熱処理を行うことに
より添加元素を第二の相として析出させることにより磁
性膜の配向性を制御してもよい。この場合には、第二の
相として析出させた添加元素相が、Ｆｅの結晶相の成長
を抑制するので、ボンディングの熱処理を７００℃以下
で行っても結晶粒子サイズがほとんど変化ない。これに
よつて耐熱性を高くすることができる。
【００１２】添加するＦｅより原子イオン半径の大きな
元素は磁性を有さない方が好ましい。これは、軟磁性薄
膜の特性を維持向上させるために重要な要素となる。さ
らに具体的には、Ｆｅより原子イオン半径が大きくかつ
非磁性な元素として、Ｈｆ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｃｕ，Ａｕ，
Ｐｂ，Ａｇ，Ｔｌの内より選ばれる少なくとも１種類の
元素を含むＦｅ合金薄膜を形成し、その薄膜を軟磁性薄
膜として用いることが好ましい。
元素は磁性を有さない方が好ましい。これは、軟磁性薄
膜の特性を維持向上させるために重要な要素となる。さ
らに具体的には、Ｆｅより原子イオン半径が大きくかつ
非磁性な元素として、Ｈｆ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｃｕ，Ａｕ，
Ｐｂ，Ａｇ，Ｔｌの内より選ばれる少なくとも１種類の
元素を含むＦｅ合金薄膜を形成し、その薄膜を軟磁性薄
膜として用いることが好ましい。
【００１３】Ｆｅより原子イオン半径が大きくかつ非磁
性な元素を添加することにより、Ｆｅの結晶粒子サイズ
を１５ｎｍ以下となるように制御することができる。特
に、Ｈｆの場合は、Ｆｅより原子イオン半径が大きな元
素がＦｅに固溶しないで、第二の相を形成しているから
その効果も大きい。この相が、Ｆｅの結晶相の成長をピ
ン止めする効果を有するからである。また、このように
第二の相を形成するのは、この第二の相を形成する元素
がＦｅ相に固溶しないからである。
性な元素を添加することにより、Ｆｅの結晶粒子サイズ
を１５ｎｍ以下となるように制御することができる。特
に、Ｈｆの場合は、Ｆｅより原子イオン半径が大きな元
素がＦｅに固溶しないで、第二の相を形成しているから
その効果も大きい。この相が、Ｆｅの結晶相の成長をピ
ン止めする効果を有するからである。また、このように
第二の相を形成するのは、この第二の相を形成する元素
がＦｅ相に固溶しないからである。
【００１４】ところで、この軟磁性薄膜の結晶構造は、
多結晶構造であることが好ましい。この効果は、Ｆｅ系
の磁性膜で顕著であるが、特に、軟磁性薄膜の飽和磁束
密度が１.５Ｔ 以上の場合に著しく大きい。
多結晶構造であることが好ましい。この効果は、Ｆｅ系
の磁性膜で顕著であるが、特に、軟磁性薄膜の飽和磁束
密度が１.５Ｔ 以上の場合に著しく大きい。
【００１５】さらに、この軟磁性薄膜を用いた磁気ヘッ
ドとして、メタル・イン・ギャップ型の磁気ヘッドであ
ることが最も好ましい。そして、これらの磁気ヘッドを
用いて、移動する情報記録媒体に磁気的性質を用いて情
報を記録する情報記録装置に用いることが好適である。
記録する情報が、画像情報或いは／及び音声情報である
ことが好ましい。勿論、コードデータであっても良いこ
とは言うまでもない。また、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
たものを用いるのが一般的であるが、カード上の記録媒
体を用いても良い。
ドとして、メタル・イン・ギャップ型の磁気ヘッドであ
ることが最も好ましい。そして、これらの磁気ヘッドを
用いて、移動する情報記録媒体に磁気的性質を用いて情
報を記録する情報記録装置に用いることが好適である。
記録する情報が、画像情報或いは／及び音声情報である
ことが好ましい。勿論、コードデータであっても良いこ
とは言うまでもない。また、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
たものを用いるのが一般的であるが、カード上の記録媒
体を用いても良い。
【００１６】
（実施例１）この実施例では、Ｆｅ81Ｈｆ19合金膜を用
いた場合を例にして本発明の詳細を説明する。
いた場合を例にして本発明の詳細を説明する。
【００１７】磁性膜の作製は、スパッタ法により行っ
た。ターゲットには、Ｆｅ円板上にＨｆのチップを均一
に配置した複合体ターゲットを用いた。そして、放電ガ
スは純Ａｒである。投入ＲＦ電力密度は４００Ｗ／１５
０mm2φ で、放電ガス圧力は６ｍTorrである。このよう
な作製条件は、絶対のものではなく、作製装置や作製方
法に依存したものである。Ｈｆ濃度は１８ａｔ％で、膜
厚は５μｍである。作製直後の磁性膜は、Ｘ線的に非晶
質である。
た。ターゲットには、Ｆｅ円板上にＨｆのチップを均一
に配置した複合体ターゲットを用いた。そして、放電ガ
スは純Ａｒである。投入ＲＦ電力密度は４００Ｗ／１５
０mm2φ で、放電ガス圧力は６ｍTorrである。このよう
な作製条件は、絶対のものではなく、作製装置や作製方
法に依存したものである。Ｈｆ濃度は１８ａｔ％で、膜
厚は５μｍである。作製直後の磁性膜は、Ｘ線的に非晶
質である。
【００１８】この膜を６００℃で３０分間のアニールを
行った。アニール条件は真空中或いはＡｒやＮ2 等の不
活性ガス中で行い、熱処理中は外部から１０ｋＯｅの磁
界を印加した。
行った。アニール条件は真空中或いはＡｒやＮ2 等の不
活性ガス中で行い、熱処理中は外部から１０ｋＯｅの磁
界を印加した。
【００１９】この膜の磁気特性は、飽和磁束密度：Ｂｓ
＝１.６Ｔ ，透磁率：μ＝５０００（５ＭＨｚ），保磁
力：Ｈｃ＝０.１Ｏｅ ，磁歪定数：λｓ＝２×１０~7，
比抵抗：ρ＝９５×１０~8Ω・ｍである。この磁性膜の
構造は、Ｆｅの(１１０)面がメインピークであり、Sche
rrerの式により結晶粒子サイズを求めると、８ｎｍでっ
た。この他に、Ｘ線的にはピークが得られなかった。ま
た、この膜を０.５ＮＮａＣｌａｑ中へ１０００時間浸
漬させたが、錆の発生は見られず、且つ、磁気特性の変
化は見られなかった。この他に、Ｈｆを含まないと、Ｆ
ｅの結晶粒子サイズは０.１μｍ であり、且つ、軟磁気
特性、特に、保磁力が１５Ｏｅと大きく増大した。
＝１.６Ｔ ，透磁率：μ＝５０００（５ＭＨｚ），保磁
力：Ｈｃ＝０.１Ｏｅ ，磁歪定数：λｓ＝２×１０~7，
比抵抗：ρ＝９５×１０~8Ω・ｍである。この磁性膜の
構造は、Ｆｅの(１１０)面がメインピークであり、Sche
rrerの式により結晶粒子サイズを求めると、８ｎｍでっ
た。この他に、Ｘ線的にはピークが得られなかった。ま
た、この膜を０.５ＮＮａＣｌａｑ中へ１０００時間浸
漬させたが、錆の発生は見られず、且つ、磁気特性の変
化は見られなかった。この他に、Ｈｆを含まないと、Ｆ
ｅの結晶粒子サイズは０.１μｍ であり、且つ、軟磁気
特性、特に、保磁力が１５Ｏｅと大きく増大した。
【００２０】これに対して、Ｆｅよりイオン半径が小さ
い元素のＣｒを添加した場合は、膜作製初期で既に結晶
化しており、かつ、熱処理後に結晶粒子サイズが５０ｎ
ｍ程度で、しかも保磁力が７Ｏｅと大きく、磁気ヘッド
用の磁性膜としては不適当であった。
い元素のＣｒを添加した場合は、膜作製初期で既に結晶
化しており、かつ、熱処理後に結晶粒子サイズが５０ｎ
ｍ程度で、しかも保磁力が７Ｏｅと大きく、磁気ヘッド
用の磁性膜としては不適当であった。
【００２１】この膜を７００℃で熱処理しても軟磁気特
性や結晶粒子サイズの変化は見られず、良好な耐熱性を
有しているが、耐食性テストでは、５０時間の放置で全
面に腐食が発生した。
性や結晶粒子サイズの変化は見られず、良好な耐熱性を
有しているが、耐食性テストでは、５０時間の放置で全
面に腐食が発生した。
【００２２】このように、Ｆｅよりイオン半径の大きな
元素を添加する本発明によれば、良好な軟磁気特性が得
られるとともに、耐食性に優れた磁性膜を得ることがで
きる。ところで、Ｆｅに添加する濃度を１８ａｔ％と少
なくできるので、Ｆｅの飽和磁束密度を大きく維持する
ことができる。その値は、少なくとも１.５Ｔ である。
元素を添加する本発明によれば、良好な軟磁気特性が得
られるとともに、耐食性に優れた磁性膜を得ることがで
きる。ところで、Ｆｅに添加する濃度を１８ａｔ％と少
なくできるので、Ｆｅの飽和磁束密度を大きく維持する
ことができる。その値は、少なくとも１.５Ｔ である。
【００２３】磁性膜を用いて、ＭＩＧ（メタルインギャ
ップ）型ヘッドを作製した。その構造を示す概略図を図
１に示す。磁気ヘッドの作製はこの軟磁性薄膜１を単結
晶のフェライト基板２上に形成した。ここで、用いた磁
性膜の組成は、Ｆｅ82Ｈｆ18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１０
ｎｍの膜厚に形成した。これを窒素気流中にて６００℃
で３０分間熱処理し、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。
ップ）型ヘッドを作製した。その構造を示す概略図を図
１に示す。磁気ヘッドの作製はこの軟磁性薄膜１を単結
晶のフェライト基板２上に形成した。ここで、用いた磁
性膜の組成は、Ｆｅ82Ｈｆ18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１０
ｎｍの膜厚に形成した。これを窒素気流中にて６００℃
で３０分間熱処理し、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。
【００２４】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。このよう
にして作製した磁気ヘッドは膜剥離などは生じなかっ
た。
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。このよう
にして作製した磁気ヘッドは膜剥離などは生じなかっ
た。
【００２５】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４
０μｍ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４
０μｍである。
【００２６】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
見られなかった。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Ｍ
ＩＧ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２０
００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。これまでＶ
ＴＲ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。
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
見られなかった。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Ｍ
ＩＧ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２０
００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。これまでＶ
ＴＲ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。
【００２７】上記の実施例では、Ｆｅ−Ｈｆ系を例にし
て説明してきた。この効果は、この系に固有のものでは
なく、Ｈｆの他にＬａ，Ｃｅ，Ｃｕ，Ａｕ，Ｐｂ，Ａ
ｇ，Ｔｌ等の元素を添加しても同様の効果が得られるこ
とは言うまでもない。ただし、磁気特性，熱安定性及び
耐食性のすべての観点から最も効果が大きいのは、Ｈｆ
を添加した場合である。しかもこの元素は状態図的には
Ｆｅに固溶しないのでその効果が最も大きい。これにＬ
ａ及びＣｅがこれに続き、Ｃｕ，Ａｕ，Ｐｂ，Ａｇ，Ｔ
ｌがその次である。
て説明してきた。この効果は、この系に固有のものでは
なく、Ｈｆの他にＬａ，Ｃｅ，Ｃｕ，Ａｕ，Ｐｂ，Ａ
ｇ，Ｔｌ等の元素を添加しても同様の効果が得られるこ
とは言うまでもない。ただし、磁気特性，熱安定性及び
耐食性のすべての観点から最も効果が大きいのは、Ｈｆ
を添加した場合である。しかもこの元素は状態図的には
Ｆｅに固溶しないのでその効果が最も大きい。これにＬ
ａ及びＣｅがこれに続き、Ｃｕ，Ａｕ，Ｐｂ，Ａｇ，Ｔ
ｌがその次である。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、Ｆｅにイオン半径がＦ
ｅより大きな元素を添加することにより、結晶化後の磁
性膜の結晶構造をＦｅの（１１０）面が優先配向した磁
性膜が得られるとともに、Ｆｅの結晶粒子サイズが１５
ｎｍ以下に制御できるので、良好な磁気特性及び耐食性
が得られ、しかも、磁性膜の熱安定性に優れている。し
かも、飽和磁束密度を１.５Ｔ 以上にすることができる
ので、高性能な磁気ヘッドが得られ、高密度磁気記録を
実現できる。
ｅより大きな元素を添加することにより、結晶化後の磁
性膜の結晶構造をＦｅの（１１０）面が優先配向した磁
性膜が得られるとともに、Ｆｅの結晶粒子サイズが１５
ｎｍ以下に制御できるので、良好な磁気特性及び耐食性
が得られ、しかも、磁性膜の熱安定性に優れている。し
かも、飽和磁束密度を１.５Ｔ 以上にすることができる
ので、高性能な磁気ヘッドが得られ、高密度磁気記録を
実現できる。
【図１】試作した磁気ヘッドの説明図。
１…軟磁性薄膜、２…フェライト基板、３…ギャップ
部、４…低融点ガラス。
部、４…低融点ガラス。
Claims (12)
- 【請求項１】Ｆｅを主体とする軟磁性薄膜において、Ｆ
ｅより原子イオン半径の大きな元素を含み、さらにその
元素が磁性を有しておらず、しかも、成膜直後には形成
した磁性膜が非晶質であり、一定の温度により熱処理す
ることにより結晶化させたことを特徴とする軟磁性薄
膜。 - 【請求項２】Ｆｅを主体とする軟磁性薄膜において、Ｆ
ｅより原子イオン半径の大きな元素を含ませ、結晶化さ
せた後の膜の結晶配向性をＦｅの（１１０）面を優先配
向させたことを特徴とする軟磁性薄膜。 - 【請求項３】Ｆｅを主体とする軟磁性薄膜において、Ｆ
ｅに固溶しないでＦｅより原子イオン半径の大きな元素
を添加させ、成膜直後の磁性膜をＦｅの（１１０）面を
優先配向させ、熱処理を行うことにより添加元素を第二
の相として析出させることにより磁性膜の配向性を制御
したことを特徴とする軟磁性薄膜。 - 【請求項４】請求項２におけるＦｅより原子イオン半径
の大きな元素が磁性を有さない軟磁性薄膜。 - 【請求項５】請求項１，２，３または４において、前記
Ｆｅより原子イオン半径が大きな元素として、Ｈｆ，Ｌ
ａ，Ｃｅ，Ｃｕ，Ａｕ，Ｐｂ，Ａｇ，Ｔｌの内より選ば
れる少なくとも１種類の元素を含むＦｅ合金薄膜を形成
し、その薄膜を軟磁性薄膜として用いた磁気ヘッド。 - 【請求項６】請求項５におけるＦｅより原子イオン半径
が大きくかつ非磁性な元素を添加することにより、Ｆｅ
の結晶粒子サイズを１５ｎｍ以下となるように制御し、
さらに優位には、請求項５におけるＦｅより原子イオン
半径が大きな元素がＦｅに固溶しないで、第二の相を形
成した磁性膜を用いた磁気ヘッドを有してなる磁気記録
装置。 - 【請求項７】請求項１，２，３，４，５または６に記載
の軟磁性薄膜において、その結晶構造が多結晶構造であ
る軟磁性薄膜。 - 【請求項８】請求項１，２，３，４，５，６または７に
記載の軟磁性薄膜において、飽和磁束密度が１.５Ｔ 以
上である軟磁性薄膜。 - 【請求項９】請求項１，２，３，４，５，６，７または
８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・ギャップ型の磁気ヘッドである磁気ヘッド。 - 【請求項１０】請求項９に記載の前記磁気ヘッドを用い
て、移動する情報記録媒体に磁気的性質を用いて情報を
記録した磁気記録装置。 - 【請求項１１】請求項１０に記載の記録する情報が、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１２】請求項１０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 |
|---|---|---|---|
| JP12958396A JPH09320845A (ja) | 1996-05-24 | 1996-05-24 | 軟磁性薄膜及びそれを用いた磁気ヘッド，磁気記録装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12958396A JPH09320845A (ja) | 1996-05-24 | 1996-05-24 | 軟磁性薄膜及びそれを用いた磁気ヘッド，磁気記録装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09320845A true JPH09320845A (ja) | 1997-12-12 |
Family
ID=15013051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12958396A Pending JPH09320845A (ja) | 1996-05-24 | 1996-05-24 | 軟磁性薄膜及びそれを用いた磁気ヘッド，磁気記録装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09320845A (ja) |
-
1996
- 1996-05-24 JP JP12958396A patent/JPH09320845A/ja active Pending
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