JPS6022714A - 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亮めるため、磁気記録
媒体に形成されている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す補助磁極と、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磁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優れた軟磁気特
性が要求される。

従来より軟磁性材料として、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
、銅などの第３元素を添加した多元系パーマロイが知ら
れている。ところがパーマロイでは一般に透８ｉ室なら
びに飽和磁束密度を十分に高くすることが鼾しかった。

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って得られるア
モルファス合金薄膜について種々研究した結果、コバル
ｌ−（Ｇ　ｏ　）を主成分とし、少量のハフニウム（Ｈ
ｆ）とタンタル（Ｔａ）を添加したＣＯ−Ｈｆ　−Ｔ　
ａ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。

基板に結晶化ガラスを用い、コバ用１−ディスク（直径
１０１．６＋ｎｍ、厚さ５　ｍｍ）上にハフニウムのペ
レットとタンタルのベレン１−（いずれのペレットも縦
１．０ｍｍ＋横１０ｍｍ、厚さ１ｍｍ）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れるようにする。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　、　ＯＷ　／　ａｍ２でスパッタリング
を行なって、基板上にコバルトを主成分とするＧ　ｏ　
−Ｈｆ−Ｔａの３成分系のアモルファス合金薄膜を作成
することができる。このようにして作成された各種組成
の合金試料が後述の各特性試験に使用される。

第１図は、後記の合金組成表において合金中のＴａ含有
率Ｙが常に４６５原子％になるようにして、Ｈｆ含有率
Ｘを種々変えた場合の磁気特性図である なお図中において曲線Ｂｓは飽和磁束密度１曲線μｅは
周波数ＩＭＨｚにおける困難軸方向の透磁率１曲線Ｈｃ
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、Ｈｆ含有率が０Ｊ７ｉ（子％のＣｏ　−Ｔ　ａ　２
成分系合金は、Ｂｓは高１１カ〜、１ｉ　ｃが品過ぎ、
Ｈｅが低い。これにＨｆを少量添加するとＨｅが極端に
下がり、Ｈｅは逆に高くなる。なお、ｆ（ｆ　ＯＪ含；
１イ率がある程度以上になると、Ｈｅは高くなり、μＣ
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
、Ｈｅを）げ、高μｅにするためには、Ｈｆの含有率Ｘ
を１原子％以上でかつ５　ＪＩＸ子％未満の範囲、好ま
しくは１．５〜ｊ　）ｈＣ’Ｊ−’；５の範囲に規制す
る必要がある。このことはＴ゛ａ、３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）（ｆ含有
率Ｘが常に２．２原子％になるようにして、Ｔａ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、Ｔａ含有率が０原子％のＣ
ｏ−Ｈｆ２成分系合金も前述と同Ｊａに、Ｂｓは高いが
、Ｈｅが高過ぎ、Ｈｅが低い。これにＴａ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、Ｔａ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Ｔａ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、１３　ｇを高く維持した
まま、Ｈｃを下げ、高Ｉｔ　ｅにするためには、Ｔａの
含有率Ｙを４〜１０原子％、好ましくは６〜８ｇ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。

第３図は、本発明に係るＧｏ　（９３，３原子％）−Ｈ
ｆ　（２，２原子％）　−Ｔ　ａ　（４、５ｇ子％）の
３成分系アモルファス合金（曲線Ａ）とＧ。

（９７，８原子％）−Ｈｆ（２，２原子％）の２成分系
アモルファス合金（曲線Ｂ）の各周波数におけるＨｅを
比較して示す図である。この図からも明らかなように、
本発明に係るアモルファス合金は各周波数においても常
に高い透磁率を有し、広い周波数領域において特性が安
定している６本発明に係るＣｏ　Ｈｆ−Ｔａの３成分系
アモルファス合金は結＆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Ｃｏ　−Ｈｆ　−Ｔ　ａ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　（’１：）、回転速度は１０〜２０　（ｒ、ｐ
、ｒｎ。

）、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（＋・。

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４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＃！緑基板１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と補助磁極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、
この磁気記録媒体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れて、磁気記録が
なされる。

前記主磁極２はＣｏ　−Ｈｆ　−Ｔ　ａの３成分系アモ
ルファス合金薄膜からなり、合金中のＣｏ含有率は９３
．３原子％、Ｈｆ含有率は２．２原子％。

Ｔａ含有率は４．５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れたのち、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、コバルトを主成分とし、それにハブニウムとタ
ンタルを少量添加した３成分系アモルファス会金で構成
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ｌＬ！瞳を形成することが可能で、
そのために磁気ｌ・ラドの再生分解能を品めることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るＣ　ｏ　−Ｈｆ　−Ｔ　ａ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Ｔ　ａ含有率と各種
磁気特性との関係を示す特性図、第３図は前記−ａ金と
比較例の合金との各周波数における磁気特性図、第４図
は本発明の実施例に係る垂直磁気記録用磁気ヘラ１−を
説明するための説明図である。 １・・・絶縁基体、２・・・主磁極、３・・・補助磁極
、４・・・」イル、５・・・磁気記録媒体、６・・・ベ
ースフィルム、７・・・磁性層。 ０．１　１０ １ 凋友数（ＭＨｚ） 第４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さ方向に向けて磁化
   する垂直磁気記録用磁気ヘッドにおいて、前記主磁極が
   コバルトを主成分とし、少量のハフニウムとタンタルと
   を添加した３成分系のアモルファス合金で画成されてい
   ることを特徴とする垂直磁気記録用磁気ヘッド。 （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、
   タンタルの含有率が４〜１０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ていることを特徴とする垂直磁
   気記録用磁気ヘッド。