JPS6043203A - 垂直磁気記録再生装置 - 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】 〔技杯１分野〕 本発明は高透磁率磁性体を下地層どして用い１．−複合
磁気記録媒体に垂直１４１化型ヘツトにて記″Ｉｊ１・
再生を行なうようにした垂直磁気記録再牛）ｈ冒に関す
る。

〔従来技ｔｆｊ　） 記録媒体を厚さ方向に磁化りる垂直磁気記録方式は原理
的に短波長はど記録媒体内の減ドｌ胃が小さくなる為に
高密度記録に適している。このような垂直磁気記録を良
好に行なう（３皿は手直ｌｊ向＊二、：ｌ、Ｈい異方性
を有りる記録媒体と強い垂直成分（・り）冑４発生ずる
記録ヘッドどが必要どイする。

従来、種々の形式の垂直磁化型ヘッドが提案されＣいる
。第１図、第２図、第３図はその例を示すしのである。

第１図は高透磁率磁性薄膜からなる主磁極１に巻線２を
施した磁気ヘッドを記録媒体３の片面に対向して配置し
た構成の主磁極励磁形垂直磁気ヘッドである。第２図は
高透磁率磁性薄膜からなる主磁極１と、巻線２を施した
高透磁率磁性体ブロックからなる補助磁極４とからなる
磁気ヘッドを記録媒体３の両面に対向づるように配置し
た（８成の補助磁極励磁型垂直磁気ヘッドである。また
第３図は高透磁率磁性薄膜からなる主磁極１ど、この主
磁極１を両側から挟持する一対の一］字状磁性体ブ【］
ツク５’ａ、５ｂと、この磁性体ブロック５ａ、５ｂの
挟持部分の外周部に施された巻線２とからなる１字形の
磁気ヘッドを記録媒体３の片面に対向するように配置し
た複合形垂直磁気ヘッドである。これらはいずれも記録
の際には主磁極１もしくは補助磁極４に巻いた巻線２に
流れる電流によって主磁極１が磁化され、この主磁極１
の磁化により生ずる垂直磁界により記録媒体３に磁化を
行なう。また、再生時には記録媒体３の磁化部分から生
ずる［５ｉ　ｎにより１磁（〜゛１が磁化され、この主
磁極１の磁化変化にＪ−り巻線２に誘起される電圧が取
出される。

ところで第１図に示づ”主Ｆｌｉ極励碍形垂直田気ヘッ
ドでは主磁極１の磁気抵抗が大きいため、記！ｉｆ時に
おいて巻線２に流れる信号電流で主円桶１か磁気的に飽
和してしまい記録媒体３ど接して記録する先端部分から
充分なｌｌｔＩ束を発生さけることかできない。そこで
第４図に承り如く非ｆｌｉ　１１Ｊヘース６ａ上に高透
磁率磁性層からなるト地層６ｂに、Ｊ、って裏打ちされ
た垂直磁化膜６　Ｃを設けた複合（磁気記録媒体６が提
案された。この複合付多気記録りｖ体６を用いれば、記
録感度は改善される。しかし、巻線２がＲする磁界が記
録！１％！体に直接影響を及（Ｔすことを避けるために
巻線２の先９ｋ）を、１供（・５ｉ　１の先端より少し
後退せざるを１！１ない。（の結果、１−磁極１の巻線
２が巻回された部分においＣは強い磁化力が働くが、主
磁極１の巻線巻回部より突出した先端部では、そのレベ
ルが急激に低下してしまう。

第２図に示す補助磁極励磁形垂直磁気ヘッドでは巻線２
に流れる信号電流により補助磁極４が磁化され、この補
助磁極４から発生する磁界が主磁極１の先端に集中する
ことになる。このため磁気記録媒体３の主磁極１と接触
する部分のみが磁化され、優れた記録特性が得られる。

しかし、主磁極１および補助磁極４を対向させ、両磁極
間に磁気記録媒体３を挿入して記録再生を行なう必要が
あるため、装置が大型化するうえＶＴＲ等に適用した場
合ヘッドのローディングを複雑なものとする。

第３図に示す複合形垂直磁気ヘッドでは、巻線２に信号
電流を流（と磁束Ｂが生じ、矢印で示す閉磁路が構成さ
れる。その結果磁気記録媒体３の磁極対向部分は垂直に
磁化される。このように第３図のものは閉磁路構成をと
り、かつ磁気記録媒体３の片面のみで記録再生を行なう
べく構成されているので、第１図、第２図に示す構成の
ヘッドにおける欠点は解消される。しかし、磁気記録媒
体３の代わりに第４図に示す複合磁気記録媒体６を用い
ると、上記閉磁路には下地層６ｂが介在しているために
、その下地層６ｂの透磁率μが記録感度に大きく影響を
及ぼすことになる。すなわち第１図、第２図のものでは
記録媒体６と垂直な磁界のみを利用しているので高透磁
＊ｆ１１性層１なわち下地層６ｂの透磁率μはそれほど
問題とならないが、第３図のものでは上記下地層６ｂが
閉磁路の一部に介在することになるので、透磁率μΩ値
が記録感度に大きく影響してくる。一方また、下地層６
ｂの磁化特性如何によって周波数特性に影響がでてくる
。

〔目的〕

本発明の目的は高透磁率磁性体を下地層として用いた複
合磁気記録媒体に垂直磁化型ヘッドで記録再生するもの
において、下地層の透磁率を大きくした場合において記
録感度の向上をはかれると共に、オーディオあるいはビ
デオ帯域で十分良好な記録再生を行なえる垂直磁気記録
再生装置を提供することにある。

〔概要〕

本発明は上記目的を達成するために次の如く構成したこ
とを特徴としている。すなわち、記録媒体として、膜面
に垂直な方向に磁化容易軸が存在する磁性体からなる垂
直磁化膜およびこの垂直磁化膜の裏面に設けられた高透
磁率磁性体からなる下地層を有する複合磁気記録媒体を
用いる。そしてこの複合磁気記録媒体の片面に、巻線を
施した高透磁率磁性薄膜からなる主磁極と磁性体ブロッ
クからなる補助磁極とを磁気的に結合してなる片面閉磁
路形の複合形垂直磁気ヘッドを配置する。

そして垂直磁化膜の裏面に設けられた高透磁率磁性体か
らなる下地層に、記録媒体の記録面と平行な面内で磁気
異方性をもたせる。かくして下地層の透磁率を大きくし
た場合において記録感度の向上をはかれると共に、周波
数特性を所要のものとなすようにしたことを特徴として
いる。

〔実施例〕

第５図は本発明の一実施例を示す図であり、第３図およ
び第４図と同一部分には同一符号を付しである。複合磁
気記録媒体６は非磁性ベース６ａ上に下地層として比透
磁率２０００以上の高透磁率磁性体からなる下地層６ｂ
を形成し、その上に膜面に垂直な方向に磁化容易軸が存
在づる垂直磁化膜６Ｃを設けたものである。上記下地層
６ｂには記録媒体６の記録面内で磁気異方性をもたせで
ある。複合形垂直磁気ヘッド７は高透磁率磁性薄膜から
なる主磁極１を、コ字形をなす一対の磁性体ブロック５
ａ、５ｂにより両側から挟持し、その挟持部分に巻線２
を施したものである。そしてこの複合形垂直磁気ヘッド
７４よ、前記複合磁気記録媒体６の片面すなわち垂直磁
化膜６Ｃに対向配置されている。

第６図は片面閉磁路形の複合形垂直磁気ヘッド７を複合
磁気記録媒体６と組合わせて用いる場合の、上記記録媒
体６における下地層６ｂの比透磁率と磁束密度の関係つ
まり記録感度について実験的にめた結果である。なお第
６図には比較例として第１図、第２図の型式の磁気ヘッ
ドについての実験結果をも併せて示しである。

第６図の横軸は高透磁率磁性体からなる下地層６ｂの比
透磁率μを示し、縦軸は主磁極１の先端付近の垂直磁化
Ｍｌ　６　Ｃ内の磁束密度Ｂｙ（相対値）を示している
。曲線■が第１図に示した主磁極励磁形垂直磁気ヘッド
を用いた場合の特性曲線、曲線■が第２図に示した補助
磁極励磁形垂直磁気ヘッドを用いた場合の特性曲線、曲
線■が本実施例で採用した片面閉磁路形の複合形垂直磁
気ヘッド７を用いた場合の特性曲線である。この第６図
の結果から明らかなように主磁極励磁形垂直磁気ヘッド
では１曲線で示ｊ°如く下地層の比透磁率μを大きくし
ていってもあまり顕著な効果は見られず他の二タイプに
比べ非常に不利であることがわかる。さて曲線■で示す
如く補助磁極励磁形垂直磁気ヘッドと曲線■で示す複合
形垂直磁気ヘッドとの比較であるが、比透磁率μが約２
０００以下では補助磁極励磁形垂直磁気ヘッドの方が記
録効率が良い。しかるに比透磁率μが２０００以上では
比透ｗｉ率が大きくなるに従って複合形垂直磁気ヘット
では記録効率が急上昇するのに対し、補助磁極励磁形垂
直磁気ヘッドでは逆に減少していき比透磁率μｍ１００
００では主磁極励磁形垂直社気ヘッドの場合に比べてあ
まり変わらないものとなっている。これは、下地層６．
ｂの比透磁率μが高くなるにつれ下地層の磁気抵抗が減
少していく結果、複合形垂直磁気ヘッドでは磁気的損失
が減少し、磁気エネルギーが有効に利用されるのに対し
、補助磁極励磁形垂直磁気ヘッドでは補助磁極の効果が
遮断されてしまい、主磁極励磁形垂直磁気ヘッドに近い
作用をするためであると考えられる。

このことは第７図に示す記録媒体６内の磁束の流れおよ
び磁束密度の状態からも裏付けられる。

第７図は複合形垂直磁気ヘッド７を用いて記録を行なう
場合の複合磁気記録媒体６内における磁束の流れおよび
磁束密度の大きさを概念的に示したものである。この図
から明らかなように磁束Ｂは垂直磁化膜６ｃ内では矢印
７１で示す如く薄膜の厚み方向に流れるが、高透磁率磁
性体からなる下地層６ｂ内では矢印７２で示づ如く下地
層の膜面と平行に流れる。

このように本実施例においては非常に高い比透磁率（２
０００以上）を有する高透磁率磁性体からなる下地層を
有する複合磁気記録媒体６と片面ｒＪｆｆ磁路形の複合
形垂直磁気ヘッドとを組合わせるようにしたので、記録
効率の非常に高い垂直磁気記録再生装置を得ることがで
きる。

次に透磁率の高い下地層の作り方について述べる。初透
磁率μｉが５０００位あり、周波数帯域が１０ＭＨｚの
領域で使用できる磁性膜自体は、従来の技術でも作製可
能である。−例として、垂直磁気記録用ヘッドの主磁極
膜はＧｏ−Ｚｒ−Ｎｂ系の合金ターゲットを主磁極用基
板上にスパッタしアモルファス磁性膜を作り、これを４
００゜Ｃ程度の温度でアニールし、磁性膜の磁化困難軸
を用いることによって初透磁率μｉが５０００程度でＩ
ＯＭＨ２の周波数帯域で使用できるものを得ている。し
かしながら、一般のフロッピーディスク形記録媒体では
ベース材料が３０〜７５μｍ程度の有機材料フィルムで
あるため、４００″Ｃでのアニールを行゛なうことは不
可能である。従つて、［１］アニ一ル温度の低い磁性材
料を用いるか、［２］アニールが不用の材料を用いるが
、［３］アニールしても不具合の発生しない材料を用い
る必要がある。本実施例では上記［２］および［３コを
採用した例を示す。

第８図は低周波用記録媒体における下地層のつくりかた
を示した実施例であ一部、ＤＡＴ　（ティジタルオーデ
ィオテーブレコーダ）用のテープに適用Ｑた例である。

連続走行するロールテープ８上の一部に連続スパッタに
て下地膜を付（ブる領域Ｅを設け、この領域Ｅに矢印Ｘ
の方向に磁束が発生するように一対のマグネット９Ａ、
９Ｂを設置）る。

かくしてスパッタされた下地層の磁化容易軸方向がスパ
ッタ後矢印Ｙの方向を向くようにづる。なお矢印Ｚはテ
ープ走行方向を示す。ティジタルＡ−ディオテープでは
、使用周波数帯域が１００Ｋｔ−１ｚであるため、上記
の如く周波数特性はそれＬＥＴどよくないが初透磁率μ
ｉを極めて高くとれるように磁化容易軸をテープ走行方
向に選べばＪ：い。

かくして第８図の実施例によれば磁化容易軸をテープ走
行方向に向けて作ることからアニールの必要はない。従
って有機材料フィルム等をベースとして用いることがで
きる。

第９図（ａ）〜（ｄ）は高周波用記録媒体における下地
層のつくりかたを示した実施例であり、ハードディスク
に適用した例である。同図（ａ）に示す基板ディスク１
０はガラス、セラミクス。

金属等の熱に対して安定な材料で形成され、そのスパッ
タ面は高精度に研磨されている。上記基板ディスク１０
の研磨面には同図（ｂ）に示す如くＣ０−Ｚｒ−Ｎｂ等
の高透磁率磁性材料を、スパッタ等により下地層用の薄
膜１１として付着させる。しかるのち同図（Ｃ）に示す
如く炉１２内で加熱して高温でアニールし、磁気特性を
向上させる。上記アニール温度はＣｏ−Ｚｒ−Ｎｂ膜の
場合４００’　Ｃ位が適当であるがこのアニール温度Ｔ
Ａは、下地材料のキューリー湿度をＴＣ，結晶化温度を
ＴＸとしたとき、 Ｔ’Ｘ＞ＴＡ＞ＴＣ の範囲に設定される。アニール後、同図（ｄ）に示す如
く下地層用薄１！１１１の上にＣｏ−Ｃｒ等の垂直磁化
膜１３をスパッタ等により（＝Ｉ着させる。

なお下地層用薄膜１１をスパッタにより付着させる場合
には、第１０図のような条件設定を行なう。

第１０図において、スパッタ装置内に設置された基板デ
ィスク１０はディスクの中心Ｏを軸として矢印Ｚ方向へ
回転している。基板ディスク１０の中心部位と基板ディ
スク１０の外周部位とには一対のマグネット１４Ａ、１
４Ｂが対向設置され、基板ディスク１０の両面に矢印Ｘ
で示１ようにディスク半径方向に磁束が発生ずるように
しである。

下地層のスパッタ領１ｉ１Ｅは図示の如く一対のマグネ
ット１４Ａ、１４Ｂ間に設けられている。かくしてマグ
ネット１４Ａ、１４Ｂによる磁界をか（〕つつ基板ディ
スク１０を回転させ、図示の領域Ｅにスパッタをつづけ
ると基板ディスク１０の全周にわたり下地層が付着する
。そして下地層の磁化困難軸は、矢印Ｙで示す如くディ
スク円周に対りる接線方向に発生ずるｉ 従ってこれをアニールすることにより、ディスク接線方
向に透磁率は高くかつ、高周波特性のよい磁化困難軸が
得られる。このためビデオ帯域でも充分使用可能な垂直
磁気記録媒体の下地層が得られる。

〔発明の効果〕

本発明によれば膜面に垂直な方向に磁化容易軸が存在す
る磁性体からなる垂直磁化膜およびこの垂直磁化膜の裏
面に設けられた高透磁率磁性体からなる下地層を有する
複合磁気記録媒体と、この複合磁気記録媒体の片面に配
置され巻線を施した高透磁率磁性薄膜からなる主磁極と
磁性体ブロックからなる補助磁極とを磁気的に結合して
なる複合型垂直磁気ヘッドとを組合わせて使用するよう
にしたので、記録媒体の下地層の透磁率を大きくした場
合において記録感度の向上をはかれると共に、下地層に
、記録媒体の記録面と平行な面内で磁気異方性をもたせ
たので、オーディオあるいはビデオ帯域で十分良好な記
録再生を行なえる垂直磁気記録再生装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は各種垂直磁化型ヘッドの例を示す概略
図、第４図は複合磁気記録媒体の断面図、第５図〜第１
０図は本発明の一実施例の構成を示す図で、第５図は複
合磁気記録媒体と複合形垂直磁気ヘッドとを組合わせた
状態を示す構成図、第６図は複合形垂直磁気ヘッドを使
用した場合の複合磁気記録媒体における下地層の比透磁
率と磁束密度の関係を他の型式の磁気ヘッドを使用した
場合と対比して示した特性図、第７図は複合磁気記録媒
体中の磁束の流れおよび磁束密度の大きさを示す模式図
、第８図は低周波用記録媒体の下地層形成手段を示す概
略図、第９図（ａ）〜（ｄ＞および第１０図は高周波用
記録媒体の下地層形成手段を示す図である。 １・・・主磁極、２・・・巻線、３・・・記録媒体、４
・・・補助磁極、６・・・複合磁気記録媒体、６ａ・・
・非磁性ベース、６ｂ・・・下地層、６Ｇ、１３・・・
垂直磁イヒ脱、７・・・複合形垂直磁気ヘッド、８・・
・ロールテープ、９Ａ、９Ｂ、１４Ａ、１４Ｂ・・・マ
グネット、１０・・・基板ディスク、１１・・・薄膜、
１２・・・炉。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図　第２図 第３図 第６図 一−−ｐｚ違１．　ｔｉ土　ル 第７図 第８図 第９図 （ａ）　４．１゜ １ 第１０図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）膜面に垂直な方向に磁化容易軸が存在するＩ磁性
   体からなる垂直磁化膜およびこの垂直磁化膜の宍面に設
   （すられた高透磁率磁性体からなる下地層を右する複合
   磁気記録媒体と、この複合磁気記録媒体の片面に配買さ
   れ巻線を施した高透磁率ｆｆ目ｌＩ薄膜からなる主用４
   ←ど付目生体ブロックからなる補助（■弥とを磁気的に
   結合してなる複合形垂直磁気ヘッドとを具備し、前記複
   合磁気記録媒体の高透１（＆亭磁性体からなる下地層に
   、前記記録媒体の記録面と平行な面内て磁気異方性をも
   たせたことを’１．’ｉ　ｉ！Ｑとηる垂直磁気記録再
   生装置。
2. （２）前記複合磁気記録媒１本は、下地層の磁化容易軸
   かテープ長手方向にある磁気テープであることを１１黴
   どづる１）訂請求の範囲第（１）項記載の垂直磁気記録
   再生装置。
3. （３）前記複合磁気記録媒体は、下地層の磁化困難軸が
   ディスク円周の接線方向にある磁気５ｒスクであること
   を特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の垂直磁気
   記録再生Ｐｉ盾。
4. （４）下地層は、Ｃｏ　−７ｒ　−Ｎ　ｂを主成ブ）ど
   するアモルファス膜であることを特１放どりる待９′１
   請求の範囲第（１）項ま／ｊ　ｌユ第（２）　ＪＪＮま
   たは第（３）項記載の垂直ドに気記録再生装口、。