JPS6048887B2 - 積層磁性材料 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は積層磁性材料に係り、特に例えば変圧器のコ
ア、磁気録音ヘッド及び電場及び磁場の遮蔽などの交流
用に用いるに特に適した品質の構造物を与える材料に係
る。

透磁率の高い軟磁性物質は、変圧器のコア及び磁気ヘ
ッド等にしば七ば用いられる。

ここに軟磁性物質とは磁化率が低く残留磁気の保持力も
低い物質を意味する。このような場合、うず電流損を減
少させるために、透磁率の高い軟磁性物質を電気絶縁性
有機化合物類とともに保持する。本発明の目的は、この
型の構造の改良品を提供し、改良積層構造物を製造する
ための積層磁性材料を提供することである。透磁率の高
い積層物を製造するために現在行なわれている方法にお
いては、軟磁性物質から成る個々の層をまず約１００Ｏ
゜Ｃで熱処理して、所望する高い透磁性を与える。熱処
理され た軟磁性の物質を手作業によつて有機絶縁化合
物で接着する。然し乍ら、熱処理によつて磁性層が物理
的に軟くなり、接着工程中に磁性層が弯曲し易くなり、
弯曲によつて個々の軟磁性層及ひ得られる構造体の磁性
の不均一化及び劣化が惹き起こ される。 更に、積層
製品に中位の周波数及び高周波数作動時における良好な
特性を与えるためには、磁性材料から成る層は極めて薄
いことが望ましい。

即ち好ましい磁性材料層の厚さは約Ｏ、０２５４Ｔｒｒ
ｌＴＬ（Ｏ、００１インチ）のオーダーである。従つて
、軟磁性層は薄くロールに巻き付けられた貯蔵状態から
引き出されるのが普通であり、巻き付け工程に起因する
固有の反り即ち固有の曲率を持つている。従つて、磁性
層を積層するときに、これを平らにするのであるが、そ
うすることによつて更に応力が加わりその結果構造体の
磁性の均一性及び特性が更に損なわれる。更に、接着工
程によつても応力が更に加わり、積層されたコアは有機
接着剤中３の泡又は接着不良に起因して屡々多孔質（ス
ポンジ状）になる。従つて、本発明の目的は、均一な透
磁性及び保磁性を有し、上記の応力及び欠点を持たず非
常に優れた均一な磁性特性を有する製品を製造し得る積
層磁性材料を提供することてある。上記の手作業による
接着工程の間に、柔い磁性層がひどく曲げられてしまう
ため、得られる積層品がその用途に全く適さなくなるこ
とも多い。

製造中にこの種の曲りが検知された場合には、その薄膜
層を破棄する。これは幾分かコストを高めるけれども、
曲つた層が製造後に検知され積層構造体を含む仕上り集
合体全部を破棄することが必要となる場合に比較すれば
、それほど重大な影響はない。更に、破棄しなくともよ
い積層品の曲りは比較的少ないことが要求されており、
従つて工業生産上スクラップ・ロス率が非常に高い。従
つて、手作業による接着工程を省くことができ、且つス
クラップ・ロス率の低い均一な積層磁性材料を提供する
ことが本発明のもう一つの目的である。上記の処理の困
難性のために、０．０２５４７ｒｇｎ（０．００Ｈンチ
）以下の薄い層は実際上使用できなかつた。

そのために構造体が満足に作動し得る周波数領域が限定
されることとなる。従つて、本発明の今一つの目的は、
遥かに薄く柔い磁性層を有する積層磁性材料を提供する
ことである。本発明の付随的な目的は、勿論、優れた高
周波作動特性を有する記録ヘッド等に用いる積層構造体
を提供することである。二個又はそれ以上の記録ヘッド
が整合していることが要求される場合も多い。

この種の用途に用いる場合には、それらの作動特性間に
相違があるために一対のヘッドが良好な作動特性を有す
るだけでは不充分である。本発明に係る積層磁性材料−
から製造された構造体は均一であるから、両方が整合し
高品質な作動への応用に驚異的に適する素子を提供する
ことは、比較的簡単である。本発明の他の利点は、絶縁
層が磁性層より遥かに硬度が大きく従つて摩耗特性が著
しく改善され？ることである。

これは、特に磁気ヘッドに応用する場合に利益がある。
実際、構造体、高周波応答特性を改善する必要のない場
合には、摩耗特性を改善することがより重要となる。特
にその種の構造体の製造が低廉で、より均一で、スクラ
ップ・４ロスの比率が低いものであれば、この性質は非
常に重要である。従つて、通常得られる装置の高周波応
答特性を保持し且つより良好な摩耗特性を有する磁性積
層品を提供することが本発明のもう一つの目的である。
上述の目的に適合し上述の利点を有する積層品を、厚さ
減少工程（ＣＯｒｅｄｕｃｔｉＯｎｓｔｅｐ）、蒸着工
程又は電着工程を要することなく、提供することが本発
明の更にもう一つの目的である。

本発明の原理によれは、軟磁性金属層を軟磁性金属より
も実質的に電気抵抗の高い絶縁物質によつて分離し、積
層品を形成した後に積層品を軟磁性金属の焼鈍温度にま
で加熱して軟磁性金属に最フ終製品として最適の透磁性
を付与する。

本発明の特徴とする他の原理によれば、積層構造体を熱
処理工程に先立つて例えばブランク操作によつて予め製
造すべき物体の形状に形成しておく。

このようにすれば、積層品を最終製品の形に丁するとき
にもたらされる内部応用が熱処理工程によつて除去され
る。電場を遮蔽又は集中する部分を形成することを望む
場合には、銅等の導電性の高い遮蔽材料を一層又はそれ
以上隣接する磁性層間に配設する。

こ−れは特に例えばマルテイ・トラック・テープ・ヘッ
ドの場合に有用であり、隣接するヘッド部が互いに電界
遮蔽部によつて分離される。これにより、磁性層が磁場
を遮蔽し、導電層が電界を遮蔽するから、磁界及び電界
の双方を遮蔽し、隣接するヘッド部間における「漏話」
を防止した複合構造体を容易に製造することができる。
これとは異なり、積層遮蔽部分を個々に作り、記録ヘッ
ド或いは変圧器タイプの実施態様とは全く異なる態様で
、遮蔽の目的に応用することもある。上述の本発明の特
徴に関する要約から、従前において必要とされ、コスト
を高め、均一性を損ね、得られる製品の総合作動特性を
決定的に低下させる手作業を要さずに、高品位の積層品
を形成する簡単な方法が本発明により提供されることは
明らかであろう。

更に、変圧器タイプの応用においては、特に磁性材料と
絶縁材料との厚さの比率を変える等の手段により、最終
製品の周波数応答特性を容易に制御することができる。
本発明によれば、厚さ減少工程を除くことができる。

即ち、加熱されたときに約１０−”オーム・α以上の高
抵抗層を形成する一層又はそれ以上の層によつて軟磁性
金属層を分離する。例えば砒素又はアンチモン等の第Ｖ
族元素をアルミニウム等の第■族金属の箔上に置いて軟
磁性金属の層間に配設する。得られる積層品に熱と圧力
を印加し、材料を完全に反応せしめて軟磁性金属の層間
に硬質の半導体層等の高抵抗層を形成させる。従前使用
されていた有機物接着剤を使用していないから、軟磁性
金属を焼鈍して透磁率を回復せしめること−ができる。
この場合更に厚さを減少させて透磁率を更に高めること
はできない。従つて、この実施例においては、厚さを減
少させたものを用いて得られる非常に薄い軟磁性金属層
によつてもたらされる高周波応答特性は改善されていな
いが、均一」な高い透磁性と良好な摩耗特性を有する構
造体が得られる。上述の実施例の変更物は、セレン等の
半導体を、積層品に積み上げるに先立つて、軟磁性金属
の層に沈積させることによつて得られる。

次いで構造体を加圧下で加熱して積層品を結合すれば、
透磁率の高い良好な摩耗特性を有する積層品が得られる
。この実施例においては、これらの金属と結合して約１
０−’オーム・ａ以上の抵抗を有する連続層を形成する
元素は、軟磁性金属又は金属箔上−にメッキ又は沈積に
より付着させる。本発明の目的、特徴及び利点は、添附
の図面を参照する以下の説明から明らかになろう。

図中において、同一の構成要素は同一の参照符号で示す
。なお、図面は設計図として比例して描かれたものでは
なく、単に説明用に描いたものである。本発明に係る積
層磁性材料について説明する前に本発明の基となる、金
属間化合物形成層により軟磁性材料層を絶縁して形成し
た積層磁性材料について説明する。第２図において、軟
磁性物質の層１０は適当な絶縁化合物形成材料の層１２
によつて分離され、絶縁化合物形成材料は加熱されると
軟磁性材料と反応して、化学量論的な割合で共有結合し
た元素から成る電気絶縁性のある化合物、言い換えれば
電気絶縁性の金属間化合物と呼１はれる化合物を形成す
る。所望する数の層１０及び１２をサンドイッチ構造体
１４に作り上げ、第１図に示す耐エッチ性のケーシング
１６内に入れる。ケーシング１６及びそれに囲まれたサ
ンドイツ つチ構造体１４を押出罐１８内に入れ、磁性
材料と同じ機械的特性を有する充填物質２０を罐１８の
側部とケーシング１６との間に入れる。

端部キャップ（図示せず）を罐に熔接して罐の端部を閉
鎖する。キャップの一方に排気管が配設されており、端
部キャップを所定の位置に熔接した後に罐を真空にする
ことができる。罐を真空にした後に排気管を締め付けて
熔接し閉鎖して罐１８内部の減圧を保持する。斯くして
得られる第１図に示す構造体２２を適当な方法で加熱し
、層流ダイを介して押出すことにより、層１０及び同１
２はその厚さが減少し拡散により結合する。押出し後、
罐１８及び充填物部分２０を、例えばエッチングにより
取り除く。

エッチング時には耐エッチング性のケーシング１６、が
厚さを減少せしめられたサンドイッチ構造体１４を保護
する。

第４図は、実際に押出されたビレツトの積層部分の写真
であるが、簡単に説明すると、軟磁性材料２４の層を有
し、この層は後述する熱処理工程において磁性材料２４
と金属間化合物を形成する物質から成る介在層２６とと
もに厚さを減少せしめられる。

ここで、層２４及び２６は黒線２８で示されるように、
拡散結合している。第４図に示す積層品を次いで最終製
品の形状に加工する。

加工片から突起部を取り去り、積層品の縁部を汚染して
いる可能性のある金属を除去するためにエッチングを行
なう。押出された原材又は形成された構成片を、公知の
方法とほとんど同じ方法で熱処理して、所望の高い透磁
率と低保磁特性を付与する。この熱処理工程中に、第４
図の線２８で示す拡散物が第５図にブラケット３０によ
つて示される金属間化合物を形成する。第４図Ｊの磁性
材料２４は焼鈍されて第５図中の大きな粒子群３２を形
成し、第４図中の層２６は第５図中ではブラケット３０
を付した層の中心層３４に位置する。第５図中の他の層
、例えば層３６，３８及び４０は、軟磁性材料と絶縁性
化合物形成材と丁から成る第一、第二及び第三金属間化
合物である。この積層磁性材料の重要な特徴は、軟磁性
材料間で単純な共有結合の規制には従わずに各元素が真
の化学的な化合物と同様に一定の原子比率で結フ合して
絶縁性の金属間化合物を形成することである。

第２図の層１２は、例えばニオブ、タンタル、ジルコニ
ウム、チタン、ハフニウム又はバナジウム等の溶融しに
くい金属から成るものであることが望ましい。然し乍ら
、薄膜の選定に当たつては使用する磁性材料のタイプを
考慮する必要があり、サンドイッチ構造体１４が第３図
に示す例に関して後述する付加層を含むべきか否かにつ
いても、使用する磁性材料のタイプを考慮に入れること
が必要がある。 門上述した溶融しにくい金属類は、融
点が高く成形性が良好であるために好ましいのではなく
、それら自体の間で又は隣接する層の軟磁性材料との間
で多くの絶縁性金属間化合物を形成するから好ましいの
である。

二成分系の金属間化合物の状態図は、ニューヨークのマ
ツクグロウ．ビル出版社（ＭｃＧｒａｗ−ＨｉｌｌＢＯ
ＯｋＣＯ．）から１９５８年に刊行されたマッグ・ハン
セン（ＭａｘＨａｎｓｅｎ）著の「二元合金の組成」（
ＣＯｎｓｔｉｔｕｔｉＯｎＯｆＢｉｎａｒｙＡｌｌＯｙ
ｓ）第２版及び同じくニューヨークのマツクグロウ・ビ
ル出版社から１９６奔に刊行されたロドニイ．ピー．エ
リオツト （ＲＯｄｎｅｙＰ．ＥｌｌｉＯｔ）著の「二
元合金の組成」第１増補版に記載されている。金属間化
合物及びそれらの特性については、ニューヨークのウイ
リイ・アンド・サンズ社（Ｗｉｌｌｅｙ＆ＳＯｎｓ）か
らのジエイ・エッチ．ウエストブルツク（Ｊ．Ｈ．Ｗｅ
ｓｔｂｒＯＯｋ）茗の「金属間化合物」（Ｉｎｔｅｒｍ
ｅｔａｌｌｉｃＣＯｍｐＯｕｎｄｓ）を参照されたい。
第３図に示す例は、溶接しにくい金属の層１２と磁性材
料１０の層との間に付加層４４を配設した以外の点にお
いては前述の例と同じである。

層１２の物質と金属間化合物を形成し、物質１０の通常
の磁気特性を損なわない物質を層４４の物質として選定
する。軟磁性材料１０は例えばハイ・ミュー８００（Ｈ
ｙＭｕ８ＯＯ）から成る。

これはカーペンター・スチール．コーポレイシヨン（Ｃ
ａｒｐｅｎｔｅｒＳｔｅｅｌＣＯｒｐＯｒａｔｉＯｎ）
の商品名であり、７９％のニッケルと１６％の鉄と４％
のモリブデンから成る。この合−金は単相の、即ち固溶
体合金であつて、ニッケルの結晶構造を有し、適当な熱
処理を加えれば高い透磁率と低い保磁力を示すものであ
る。層１０は、厚さ０．１７８７Ｔｇｎ（０．００７イ
ンチ）、幅約５．０８ｃＴ！ｔ（２インチ）、長さ約１
２．７０ｃｍ（５インチ）である。金属間化合物による
積層磁性材料のこの例における層１２は、厚さ約０．０
１７８Ｔｎ１１１（０．０００７インチ）の市販されて
いる等級のジルコニウムである。層１０及び１２の相対
的な厚さは、磁性材料の特性を高め、しかも化合物金属
に最終製品に対する所望作動周波数範囲内において良好
な電気絶縁特性を与えるように選定する。１０：１乃至
２０：１の厚さ比率が好ましいが、厚さ比率を低くした
場合に，は、焼鈍された製品の第５図中において層３４
で示される絶縁化合物形成物質層が相対的に厚くなる。

大きさを考慮に入れると、絶縁化合物形成物質層の全部
又は大部分が反応して絶縁性の金属間化合物を形成する
ことが望ましく、その場合にはク第５図中の層３４に相
当する層は存在しない。上記のハイ・ミュー８００／ジ
ルコニウムのサンドイッチ構造体１４を、耐エッチング
層１６として働くチタニウムの層で蔽つた。サンドイッ
チ構造体と耐エッチング層とを低炭素鋼製の罐１８中７
に入れ、充填金属としてハイ・ミュー８００と金属学的
に性質が類似している低炭素鋼充填金属２？を用いた。
ハイ・ミュー８００と金属学的性質が類似するその他の
適当な充填金属は、銅−ニッケル合金である。勿論、他
の型の磁性材料を使用するＪ場合には、他の型の充填金
属類を使用する。適当な軟磁性材料の他の例は、ニュー
ヨークのパン・ノストランド（ＶａｎＮＯｓｔｒａｎｄ
）社から１９５１年に刊行されたりチャート・エム・ポ
ゾルス（ＲｉｃｈａｒｄＭ．ＢＯｚＯｒｔｈ）著の「強
磁性」（ＦｅｒｒＯｍａｇｎｅｔｉｓｍ）、及びアメリ
カ金属学会（ＡＳＭ）から１９６１年に刊行されたアメ
リカ金属学会金属ハンドブック委員会（ＭｅｔａｌｓＨ
ａｎｄｂＯＯｋＣＯｍｉｔｔｅｅＯｆＡＳＭ）編の「金
属ハンドブック」（ＭｅｔａｌｓＨａｎｄｂＯＯｋ）の
第７８５頁乃至第７９頂から明らかになろう。

装置２２を減圧にした後、７００℃に加熱し、１．２７
ｃｍ（１１２インチ）の層流ダイを介して押出して各層
の厚さを減少させ拡散接合する。

押出されたビレツトに塩化第二鉄エッチング溶液を吹き
付けて、低炭素鋼の罐及び充填部分を除去する。チタニ
ウムは塩化第二鉄に侵されす、従つてチタニウム及びサ
ンドイッチ構造体がその侭残るから、チタニウムを選定
したのである。エッチング工程の結果物は、方形の列状
に並んだものであり、第４図の顕微鏡写真に示す断面を
有する。次いでサンドイッチ構造体を更に圧延して、０
．５０８ｍ１ｒＬ（０．０２０インチ）厚とする。押出
された平らな貯蔵品を機械加工して、正方形の断面を有
するトロイドとし、トロイドの凹凸を取り、積層品の端
部を汚染している金属を除去するために弗化水素−硝酸
溶液でエッチングする。

次に、幾つかのトロイドを９００℃に２時間加熱し、加
熱炉中に保持したまま放冷する。この結果、磁性層３２
が完全に焼鈍された状態となり、Ｌ第５図に示されるよ
うに大きな粒子となり、「熱的双晶」（粒子の幅が広い
）になる。倍率１３５０の第５図の顕微鏡写真では完全
には示されてはいないが、ジルコニウム及びハイ・ミュ
ー８００の層の間の内部拡散により、Ｎｉ−Ｚｒ系の状
態図に示さ１れている金属間化合物のほとんど全てが形
成された。然し乍ら、第５図の層４０は、恐らくジルコ
ニウム及びハイ・ミュー８００の第三の電気絶縁性金属
間化合物であり、従つてハイ・ミュー８００と比較する
と遥かに抵抗が高い。押出された平らな貯蔵品から作つ
た加工物のいくつかには熱処理を加えず、この熱処理を
加えなかつたトロイドと焼鈍したトロイドの双方を変圧
器の形状に巻線して、公知の技術により同一の構成とし
て比較に供した。

その結果、特に高周波領．域において、焼鈍したトロイ
ドを有する変圧器の二次側の起電力は、同一駆動電流に
おける焼鈍しなかつたトロイドに表われる起電力よりも
遥かに大きかつた。更に、焼鈍したトロイドを有する変
圧器は、熱処理時に得られることが明らかになつた絶縁
性の金属間化合物の増大した容量効果によって鋭い共鳴
周波数を示した。金属間化合物による積層磁性材料の他
の二つの例においては、第３図に従つてサンドイッチ構
造体１４を構成した。

その一つにおいては、０．１７８一（０．００７インチ
）厚のハイ・ミュー８００の層１０が０．０１７８ｗｕ
ｎ（０．０００７インチ）厚のチタン層（第３図の１２
）とこれに隣接するチタンとほぼ同じ厚さの酸化されて
いない導電性の高い銅（０ＦＨＣ）とから成る複合層に
よつて分離されている。ハ ごイ・ミュー８００から成
る磁性材料中に拡散したときに、これに害を及ぼさない
ことがわかつており、銅はチタンと絶縁性の金属間化合
物を形成することもわかつていたので、銅を選定したの
である。チタン層１２をカドミウムに置き換えても試
（験の結果は同じく満足すべきものであり、金属間化合
物が磁性材料自身から形成されねばならないという必要
性は認められなかつた。更に、銅のような介在する金属
がある程度磁性金属中に拡散すれば、得られる構造体の
周波数応答性が改善されることも判明した。例えば、ハ
イ・ミュー８００／銅−チタンの例においては、６％未
満の銅がハイ・ミュー８００中に拡散しても満足すべき
結果が得られることがわかつた。第３図の銅４４の層は
、絶縁性化合物形成材料層の厚さより著しく厚くてはい
けない。

これは、このような未反応層の厚さが増加すればうず電
流による損失が増加するからである。銅をニッケルに置
換した場合も上記と実質的に同じであり、結果もほぼ同
じである。遮蔽構造体について積層磁性材料の使用例を
第６図に概略的に示す。

遮蔽サンドイッチ構造体１４Ｓは、第３図の実施例の介
在層４４と比較すると厚い銅層４６を有する。この銅層
４６は、隣接する両チタン層４８に挾まれ、更に軟磁性
材料１０の間に配設される。銅層と軟磁性材料層との厚
さは０．１７８ｗｇｎ（０．００７インチ）であり、チ
タン層の厚さは０．０１７８ｗｒｍ（０．０００７イン
チ）である。その他の点については、上述した例と同様
にして製造した。然し乍ら、この場合にはチタン層４８
は軟磁性材料１０及び厚い銅層４６の双方と絶縁性の金
属間化合物を形成する。これらの金属間化合物は、第５
図の層３６，３８及び４０と同様の化合物であり、得ら
れる層は電界遮蔽に働くに充分な程度に厚い。従つて、
ビレツトの厚さ減少を行ない削り出しを行なつた後には
、銅層４６が電界遮蔽層として働き、第５図の層３２に
相当する磁性層１０が磁界遮蔽層として働く。高導電性
層４６を電界遮蔽に用いる場合には、焼鈍工程中でその
全部が反応してしまう程薄いものであつてはならない。

実際上、絶縁性の化合物物質の層４８の少なくとも３倍
の厚さでなければならない。金属間化合物の生成反応終
了後に残存５する層４６が、残存する軟磁性材料の層と
ほぼ同じ厚さであることが好ましい。然し乍ら、遮蔽作
用に関する限り、場所的な制限に合う限り、高導電性層
は所望によりもつと厚くすることもできる。ある種の遮
蔽に用いるときには、導電層４６０を軟磁性層１０と絶
縁する必要がない場合もある。従つて、この場合には層
４８をはぶく。遮蔽用に用いる場合においては、第２図
及び第３図の変圧器用の構造体と遮蔽用の構造体とを組
み合わせる。即ち、第７図に示すように、押出しビレツ
トは、第２図に示す第一のサンドイッチ構造体の層１４
と、第６図に示す如き遮蔽層から成る第二のサンドイッ
チ構造体１４Ｓとを有する。厚さ減少及び造形後、サン
ドイッチ構造体１４によつて得られる変圧器用の部分を
駆動又は受容磁化回路に接続するけれども、サンドイッ
チ構造体１４Ｓによつて得られる遮蔽用の部分は接続し
ない。斯くの如くになすことにより、遮蔽部が変圧器用
の部分を互いに遮蔽するから、第７図に示す複合構造体
はマルチ・トラック記録ヘッドとして使用するのに著し
く適したものであり、変圧器用の部分は夫々トラックと
して働き、それに隣接する遮蔽部が他の変圧器用の部分
からの「漏話」を防止する。当該技術に通暁した者であ
れば、回路Ｍは極く概略的に示されたものであることを
認めるであろう。例えば、図中の点線によつて部分１４
が一体に接続されていることを示すわけではなく、回路
Ｍは電気回路部を有し得るのである。本発明は、上述の
如く反応して金属間化合物を形成する物質の代りに、高
抵抗の他の物質を用いることを提案する。その一実施例
においては、０．０１７８−（０．０００７インチ）厚
のアルミニウム箔上に約０．０１２７ｗｒｍ（０．００
０５インチ）の厚さに砒素を沈積させた。第２図の積層
品と同様の積層品が軟磁性金属（ハイ・ミュー８００）
及び砒素被覆箔上に−形成された。次いて積層物に圧力
を印加し、軟磁性金属の焼鈍温度にまで加熱した。砒素
とアルミニウムが反応して軟磁性金属の各層間に、半導
体又は本質的に電気絶縁性の層が形成された。得られた
積層品を研磨し、試験に先立つてつや出しをＺ行なう。
アルミニウム箔を用いる他の実施例においては、０．０
１７８ＴｆｒＩｒｔ（０．０００７インチ）のアルミニ
ウム箔上に０．０１６０７７！７７１（０．０００６３
インチ）のアンチモン層を沈積させ、これを軟磁性金属
と積層した。

このＪ積層品を軟磁性金属の焼鈍温度にまで加熱した。
これにより、アンチモンと軟磁性金属との間に拡散接着
が行なわれ、アルミニウムがアンチモンと反応して半導
体又は本質的に絶縁性の層が形成される。拡散接着部分
は恐らく絶縁性ではないが、４得られた半導体層が充分
に電気的に絶縁性であるから、得られた積層品は全体と
して、例えば磁気ヘッドとして用いるために総合的に優
れた特性を有する。軟磁性金属層（約０．０２５４ｗｒ
ｍ〔０．００Ｈンチ〕厚）は厚さ減少されていないから
、得られる構造体の高周波応答特性は、上記の厚さ減少
を行なつた場合における程顕著には向上しない。然し乍
ら、同じ厚さの公知の積層品の高周波応答特性に比べれ
ば、幾らか高周波応答特性が向上する。その理由は、公
知の積層品の構造においては除去されていなかつた製造
時に生ずる内部応力を除去するために、積層後に焼鈍を
行なつたからである。更に、公知の積層品のスクラップ
・ロス率はフ大きく、本発明に係る積層磁性材料から作
つた積層品は遥かに均一であり、高抵抗層の硬度が大き
いため、積層品の耐摩耗性は著しく高い。本発明のこの
特徴による他の実施例においては、抵抗性の高い物質を
直接に軟磁性金属層上に・沈積させたから、これらの層
が反応して高抵抗の層を形成する必要がなくなつた。例
えばセレンを軟磁性金属上に沈積させて、砒素−アルミ
ニウムの実施例について記載したと同様の性質を有する
積層品を得るために、上述と同じ方法で積み重ね”て積
層品を形成させる。一酸化シリコンを用いても同様の結
果が得られる。実際上、高周波応答特性が積層品を配設
する特定の製品に要求される重要な性質でない場合には
、複合積層品を軟磁性金属の焼鈍温度にまで加熱する必
要もない。半導体又はその他の高抵抗層の硬度によつて
もたらされる所望の耐摩耗性を得るためには、構造体に
適切な接着を与える程度に加熱するだけでよい。半導体
又はその他の高抵抗の結合物を付加成分として用いるこ
ともできる。第２図の軟磁性金属間の層は、例えば鉛、
錫又はハフニウム上にセレンを沈積させて成るものてあ
つてもよい。その他のものを例示すると、硫化カドミウ
ム、硫化鉛、酸化カドミウム、硫化亜鉛、酸化亜鉛、酸
化ニッケル、硫化ゲルマニウム、硫化錫等であり、オハ
イオ州クリープランドのケミカル．ラバー・カンパニー
（ＣｈｅｍｉｃａｌＲｕｂｂｅｒＣＯｍｐａｎｙ）から
刊行された「物理及び化学ハンドブック」（Ｈａｎｄｂ
ＯＯｋＯｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＰｈｙｓｊｃｓ）
に記されているものと同程度のエネルギー・ギャップを
有するその他の化合物を用いることもできる。１９７２
−１９７奔版（５３版）では、この種の半導体素子はＥ
−８９頁乃至Ｅ−９２頁に列挙されている。

上記の半導体又はその他の高抵抗層をテープ状の形にな
すこともできる。例えば、ハフニウム又はモリブデンの
粉末をセレン粉末及び揮発性の接着剤と混合し、テープ
状として高抵抗層を形成させることもできる。これに関
する詳細は、例えば米国特許第３２９３０７２号明細書
に記載されているが、斯くの如くにすることにより、加
熱によつて・有機物接着剤か揮散しセレンが金属と反応
して所望の高抵抗層が形成される。アンチモン又は砒素
の粉末をアルミニウム粉末と混合して同様のテープをつ
くり、得られる高抵抗層を半導体とすることもできる。
上記の実施例におけるモリブデン−セレン化合物の抵抗
は約４０００オーム・αであり、ハフニウム−セレン化
合物の抵抗は約４００００オーム・αである。

多くの他の元素類をテープ形状にし、積層し、反応させ
て高抵抗層を形成させることができる。二種の金属を反
応させて半導体を形成させることもできる。例えば、モ
リブデンはハフニウムの如き金属は、例えは硫黄の如き
非金属と反応して高抵抗の無機化合物層を形成し得る。
例えばセレンの如き粉末状半導体から成るテープをつく
ることもできる。本発明の積層磁性材料にあつては、積
層品を種々のガスに富む雰囲気下において加熱しガスを
絶縁層内に拡散させるか若しくは他の方法によりガスを
絶縁層内に導入することにより、各絶縁層の硬度を更に
改善することもできる。

本発明のこの特徴による好適な実施例においては、積層
品を製造する方法は上記と全く同様の方法による。

積層品を先す組込み、削り出し、焼鈍し、研磨し、洗浄
する。次いでこれを水素に富む ：雰囲気中において加
熱して、水素を絶縁層内に拡散せしめ、水素を拡散させ
ていない絶縁層よりも硬い水素化金属を形成させる。同
時に、焼鈍によつて軟磁性材料に最適の磁気特性を付与
することができる。この種の適当な水素化金属類の多く
の例はニューヨークのアカデミツク出版（Ａｃａｄｅｍ
ｉｃＰｒｅｓｓ）から１９６奔に刊行されたミユーラー
（Ｍｕｌｌｅｒ）、ブラツクレッジ（Ｂｌａｃｋｌｅ
ｄｇｅ）及びリボウィッッ（ＬｉｂＯｗｉｔｚ）著の「
水素化金属類」（ＭｅｔａｌＨｙｄｒｉｄｅｓ）に示さ
れている。

他のガス類を金属類中に拡散させるか若しくは金属類と
結合させて、良好な結果を得ることもできる。例えば、
酸素や窒素を絶縁層に拡散又は結合させることもできる
が、これらのガスは水素と比較すれば拡散させ難い。叙
上の如く、本発明による構造体は摩耗特性が改善される
ばかりでなく、信頼性が高く、均一性が優れた構造体で
あることは明らかである。

然し乍ら、更に重要なことは、本発明により軟磁性金属
に更に好ましい磁気特性を与えるために製造後に焼鈍で
きる軟磁性積層品が得られることである。

【図面の簡単な説明】

第１図は厚さ減少前の積層ビルツトの概略断面図、第２
図は第１図の２−２線に沿つて切断した一部拡大図、第
３図は第２図に示した構造体の変更例を示す概略図、第
４図は第２図に示すと同じ構造体の厚さ減少後の粒子構
造を示す顕微鏡写７真、第５図は第４図に示す構造体の
熱処理後の粒子構造を示す顕微鏡写真、第６図は遮蔽積
層品の概略断面図、第７図は第２図又は第３図に示す積
層品と第６図に示す積層品とから成る複合構造体の概略
断面図である。 １０・・・・・・軟磁性物質層、１２・・・・・・絶縁
性化合物形成材料層、１４・・・・・・サンドイッチ構
造体、１６・・・・・・ケーシング、１８・・・・・・
罐、２０・・・・・・充填物質、２４・・・・・・磁性
材料、４４・・・・・・付加層、４６・・・・・・高導
電性層、４８・・・・・・絶縁性化合物層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数層の軟磁性材料と、隣接する軟磁性材料層間に
   配設された少なくとも一層の電気絶縁層とを含む積層磁
   性材料であつて、前記絶縁層が焼鈍の間に前記軟磁性材
   料層に熱結合し、且つ前記絶縁層が半導体層から成るこ
   とを特徴とする積層磁性材料。