JPS6022713A - 垂直磁気記録用磁気ヘツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、磁気記録媒体の磁性層をそれの厚さ方向に向
けて磁化する垂直磁気記録用磁気ヘッドに係り、特にそ
れの主磁極の材質に関するものである。

近年、磁気記録媒体の記録密度を高めるため、磁気記録
媒体に形成さ２シ゛Ｃいる磁性層をそれの厚さ方向に向
けて磁化づ−る垂直磁気記録方式が種々検討されている
。この記録方式に用いられる磁気ヘッドは、主に磁性層
と対向する主磁極と、その主磁極と対をな釘補助磁極と
、補助磁極あるいは主磁極に巻装されるコイルから構成
されている。

この種の磁気ヘッドで前記主６Ｊｉ極を可及的に薄くす
ることで、比較的容易に再生分解能を高めることができ
るが、主磁極が薄くなると記録時における主磁極の磁気
飽和や再生時における出力低下などの問題が生じる。こ
れを防止するためには、高い飽和磁束密度と浸れた軟龜
気特性が要求される。

従来より軟磁性材料とし゛Ｃ１鉄−ニッケル合金からな
る二元系パーマロイやこれらに例えばクロム、モリブデ
ン、＠などの第３元素を添加した多元系パーマロイが知
られている。ところがパーマローｒでは一般に透磁率な
らびに飽和磁束密度を十分に高くすることが難しかった
。従って磁気ヘッドとしての再生分解能にも限度があっ
た。

本発明者らは、スパッタリングなどによつそ得られるア
モルファス合金薄膜について種々研究した結果、コバル
ト（ＣＯ）を主成分とし、少量のハフニウム（Ｈｒ）と
ニオブ（Ｎｂ）を添加したＣｏ−Ｈｆ　−Ｎ　ｂの３成
分系のアモルファス合金からなる薄膜が、垂直磁気記録
磁気ヘッドの主磁極の材質として非常に好適であること
を見出した６基板に結晶化ガラスを用い、コバｌシトデ
ィスク（直径１０１．６ｍｍ、厚さ５１）−Ｈにハフニ
ウムのペレットとニオブのペレット（いずれのペレット
も縦１０川ｍ、横１０ｍｍ、厚さ１ｎｕｎ）を中心より
放射状に交互に配置し、ターゲット上のペレットの数を
調整することにより合金組成が変えらオするようにする
。そして真空度がｌＸｌ０　’　Ｔｏｒｒ以下の高真空
にし、アルゴンガンの雰囲気中で、高周波電力２　、０
　Ｖｖ’　／　ｃｍ’でスパッタリングを行なつＣ，基
板上にコバ用１−ヲ主成分とするＣ：、　ｏ　−］Ｉｆ
　−Ｎ　ｂの３成分系の７１そルファス合金薄Ｉ！ＡＩ
Ｊｔ作成することができる。このようにして作成された
各種組成の台金試ｆｒ’）が後述の８特性試験に使用さ
４し　る　。

第１図は、後記の合金組成表（、′−おいで合金中のＮ
　ｂ含有率Ｙが常に６．７原子％になるようにして、Ｈ
ｆ含有率Ｘを種々変えた場合の磁気特性図である 合金組成表 なお図中において曲線Ｂｓは飽和Ｇｊｉ束田度１曲線μ
ｅは周波数５０Ｄ］Ｋ　Ｈｚにお１プる困難軸方向の透
磁率９曲線Ｈｅは困難軸方向の保磁力である。

この図から明らかなように、Ｈ１含有率がＯ原子％のＣ
ｏ−Ｎｂ２成分系合金は、Ｂ９は高いが、Ｈｅが高過ぎ
、Ｈｅが低い。これにＨｆを少量添加するとＨｃが極端
に下がり、μＣは逆に高くなる。なお、Ｈｆの含有率が
ある程度以上になると、Ｈｅは高くなり、Ｈｅは低くな
る。一方、ＢＳは極端ではないがＨｆの含有率の増大と
ともに低下する傾向にある。

このような特性傾向のなかで、Ｂｓを高く維持したまま
、Ｈｃを下げ、高μｅにするためには、Ｈｆの含有率Ｘ
を１原子％以上でかっ５原子％未滴の範囲、好ましくは
１．５〜３原子％の範囲に規制する必要がある。このこ
とはＮｂ含有率Ｙを若干変化させても同様である。

第２図は、前記合金組成表において合金中のＨｆ含有率
Ｘが常に２．２原子％になるようにして、Ｎｂ含有率Ｙ
を種々変えた場合の磁気特性図である。

この図から明らかなように、Ｎｂ含有率が０原子％のＣ
ｏ−Ｈｆ２成分系合金も前述と同様に、Ｂｓは高いが、
Ｈｅが高過ぎ、Ｈｅが低い。これにＮｂを少量添加する
ことによりＨｅが極端に下がり、Ｈｅが逆に高くなる。

なお、Ｎｂの含有率がある程度以上になると、Ｈｃは高
くなり、Ｈｅは低くなる。一方、Ｂｓは極端ではないが
Ｎｂの含有率の増大とともに低下する傾向がある。

このような特性傾向のなかで、Ｂｓを高く維持したまま
、Ｈｃを下げ、高μｅにするためには、Ｎｂの含有率Ｙ
を２原子以上％、好ましくは４〜８原子％の範囲に規制
する必要がある。このことはＨｆ含有率Ｘを若干変化さ
せても同様である。

本発明に係るＧｏ−Ｈｆ−Ｎｂの３成分系アモルファス
合金は結晶磁気異方性が出やすいため、高周波特性を考
慮して、アモルファス合金の磁化困難軸方向を主磁極の
動作方向に向けることができる。ところでこのＧｏ−Ｈ
ｆ−Ｎｂの３成分系合金は、スパッタリング直後の薄膜
の異方性磁界が大きい。この異方性磁界を小さくする手
段について種々検討した結果、主磁極として形成された
３成分系のアモルファス合金薄膜を回転磁界中で熱処理
する方法が有効であることを見出した。この回転磁界中
における熱処理で、温度は３００〜４００　（’Ｃ）、
回転速度は１０−２０　（ｒ、ｐ、ｍ。

）、磁界の強さは１００（Ｏｅ）以上、処理時間は３時
間以上からそれぞれ条件設定がなされる。

例えば温度を３５０（’Ｃ）、回転速度を１０（ｒ。

ｐ、ｍ、）、磁界の強さを１００（Ｏｅ）、処理時間を
３時間に設定して、スパッタリングによって形成された
主磁極を処理すれば、異方性磁界Ｈｋを約４（Ｏｅ）程
度まで下げることができた。

第３図は、本発明の実施例に係る垂直磁気記録用磁気ヘ
ッドを説明するための図である。ガラスやポリイミドな
どからなる絶縁基板ｌの片面に、スパッタリングによっ
て約１μの主磁極２が形成される。この主磁極２と対向
して補助磁極３が配置され、それにはコイル４が巻装さ
れている。

主磁極２ど補助磁極３との間にはテープ状あるいはディ
スク状の磁気記録媒体５が移動可能に挿入されており、
この磁気記Ｓ媒体５はベースフィルム６とその片面に形
成された磁性層７とから構成され、この磁性層７が前記
主磁極２と対向するように配置されている。前記コイル
４に記録されるべき信号電流を流して主磁極２を補助磁
極３側から励磁すると、主磁極２の先端付近に強い垂直
磁界が発生する。これによって主磁極２の先端近傍にあ
る磁性層７がそれの厚さ方向に磁化さ汎て、磁気記録が
なされる。

前記主磁極２はＣｏ　−１−１ｆ　−Ｎ　ｂの３成分系
アモルファス合金薄膜がらなり、合金中のｃｏさ有率は
９１．１原子％、Ｈｆ含有率は２．２原子％。

Ｎｂ含有率は６．７原子％となっている。この主磁極２
はスパッタリングで形成さＪＬだのち、前述の条件下に
おいて回転磁界中で熱処理される。

本発明は前述したように垂直磁気記録用磁気ヘッドの主
磁極を、コバルトを主成分どし、それにハフニウムとニ
オブを少量添加した３成分系アモルファス合金で構成し
たことを特徴とするものである。この３成分系アモルフ
ァス合金は、高い透磁率と飽和磁束密度を有しているか
ら、極めて薄い主磁極を形成すること力＜　、能で、そ
のために磁気ヘッドの再生分解能を高めることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るＣ　ｏ　−Ｈｆ　−Ｎ　ｂ系アモ
ルファス合金中のＨｆ含有率と各種磁気特性との関係を
示す特性図、第２図は前記合金中のＮｂ含有率と各種磁
気特性との関係を示す特性図、第３図は本発明の実施例
に係る垂直磁気記録用磁気ヘッドを説明するための説明
図である。 ■・・・絶縁基体、２・・・主磁極、３・・・補助磁極
、４・・・コイル、５・・・磁気記録媒体、６・・・ベ
ースフィルム、７・・・磁性層。 第２図 −６６− 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）磁気記録媒体の磁性層と対向するように主磁極を
   配置せしめ、前記磁性層をそれの厚ざ方向に向けて磁化
   する垂直磁気記録用磁気ｌ＼ラッドおいて、前記主磁極
   が：１バルトを主成分どし、夕景のハフニウムとニオブ
   どヲ添加した３成分系のアモルファス合金で構成されで
   いることを特徴とする垂直磁気記録用磁気・＼ラド。 （２、特許請求の範囲第（１）項記載において、前記ハ
   フニウムの含有率が１原子％以上でかつ５原子％未満、
   ニオブの含有率が２原子％であることを特徴とする垂直
   磁気記録用磁気ヘッド。 （３）特許請求の範囲第（１）項記載において、前記主
   磁極として形成された３成分系のアモルファス合金層が
   回転磁界中で熱処理され゛〔いることを特徴とする垂直
   磁気記録用磁気ヘッド。