JPS6057515A - 磁気ヘツド - Google Patents

磁気ヘツド

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Publication number
JPS6057515A
JPS6057515A JP16322083A JP16322083A JPS6057515A JP S6057515 A JPS6057515 A JP S6057515A JP 16322083 A JP16322083 A JP 16322083A JP 16322083 A JP16322083 A JP 16322083A JP S6057515 A JPS6057515 A JP S6057515A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic
thickness
layer
head
recording
Prior art date
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Pending
Application number
JP16322083A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuo Shiiki
椎木 一夫
Yoshihiro Shiroishi
芳博 城石
Takayuki Kumasaka
登行 熊坂
Noritoshi Saitou
斉藤 法利
Hitoshi Nakamura
斉 中村
Yoshihiro Hamakawa
浜川 佳弘
Kiminari Shinagawa
品川 公成
Sanehiro Kudo
工藤 実弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP16322083A priority Critical patent/JPS6057515A/ja
Publication of JPS6057515A publication Critical patent/JPS6057515A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/1278Structure or manufacture of heads, e.g. inductive specially adapted for magnetisations perpendicular to the surface of the record carrier

Landscapes

  • Magnetic Heads (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は磁気ヘッドに係り、とくに高密度記録に適し、
記録再生効率にすぐれた垂直磁気記録用ヘッドの磁極材
料に関する。
〔発明の背景〕
従来の磁気記録方式は記録媒体をほぼ面内方向に磁化し
記録再生を行なう、いわゆる面内記録方式であるが、高
記録密度状態では媒体の磁化のN極とN極、S極とS極
とが打ち消し甘うため、高密度化には限界がおると考え
られている。この欠点金のがれるため最近、記録媒体を
ほぼ垂直方向に磁化して記録再生を行なう垂直磁気記録
方式が開発されている。垂直磁気記録方式を実用化する
には、垂直磁化媒体の一発とともに、垂直方向に強く急
峻な磁場を効率よく発生、検出する磁気ヘッドの開発が
必要である。これ葦で垂直磁化媒体としては、Co−C
ro−螢薄膜、Ba−フェライト膜などが開発されてさ
た。このような垂直磁化媒体と組み台せたとき磁気ヘッ
ドとしては従来の百円記録用のヘッド(リングヘッド)
では良好な記録密度特性が得られず、再生波形、ピーク
シフト、かさね曹さ特性などの点でも不十分で、とくに
垂直磁気記録に適したヘッドの開発が4まれでいた。
〔発明の目的〕
本発明の目的は記録再生の特性にすぐれた実用的な垂直
磁気記録用ヘッド金提供することにある。
〔発明のg要〕
上記目的全達成するための本発明の構成は、高飽和磁束
密度の強磁性体はB”e2よびSik主成分とする会合
で、SiのF’e+S iに対する重量比が5〜8wt
%の範囲とすることを特徴とする。
ずた、Feb−よびSlを主成分とする合金は添加物と
して10wt%以下のCr+ A A 、 5 w t
%以下の几Uを含整せるとなおよい。さらにまた、多結
晶質の高飽和磁束密度の強磁性体の1層の厚みは0.0
2μm = 0.271mの範囲でめシ他の材料によっ
て分断ざ扛績ノーさせると12よい。さらにまた、多層
構造の磁性体を構成する他の要素が、A6oS、 s 
io、 s io、などの絶縁物であって1層の厚みが
15〜200人であるか、A7.’Moなどの非磁性金
属でるって1層の厚みが15〜200Aであるか、Ni
でめって1層の厚みが15〜200Aであるか、Feで
ろって1ノーの厚みが15〜200人であるか、Coま
たはCoを主成分とする合金でるって1層の厚みが15
〜lo。
A”’′cSるか、Ni−Feを主とする合金であって
1層の厚みが15〜500Aで、高飽和磁束密度の強磁
性体ノ4を分断して核層させておくとな2よい。ざらに
ぼた、主磁極先端に2ける磁極厚みを0.08μm〜0
.5μmとするとな訃よい。
本発明は上記rK戎になるので、垂直磁気記録再生を効
率よく行なうには、急峻な垂直方向磁界を発生、検出す
ることが必要でアシ、研究の結果これを実現するには、
磁界の発生および検出を行なう磁極の厚みを磁気的にで
きるだけ小さくする、このためには磁極を尚砲和磁束密
就、高透磁率の材料で形成しなければならないことが明
らかになった。これまで面内磁気記録用ヘッドの磁極材
料としてはM n −7,nフェライト(飽和磁束密度
Bs〜5KG)やパーマロイ系材料(Bs−7〜1oK
G)、センダスト系材料(Bs−8〜10KG)、非晶
質合金系材料(Bs”1OKG)などが知られているが
、これらはいずれも高透磁率だが飽和磁束密度が小さく
、垂直磁気記録用ヘッドの磁極材料としては望ましくな
い。垂直磁気記録用ヘッドの磁極材料としては少なくと
もBs、>l0KG、望址しくはE sex 5KGが
必要である。しかし単に飽和磁束密度の大きな従来公升
な材料たとえばl;’e−8i系合金、Co−1;”e
系合金などを用いて垂直磁気記録用ヘッドを作製しても
、十分な性能は得られなかった。発明者達は飽和磁束密
度の大きな材料と他の材料を積ノーすることによってイ
刀めて垂l虹(磁気6己録に通したヘッド全開つ白した
し96明の実施例〕 第11.!1.lは本発明の一実施例としての垂部磁気
記録用ヘッドの主要部を示す図である。記号lは主磁極
であって、磁場を発生、検出する、直接記録再生を行な
うための磁極で先端部は薄くしぼられた構造である。記
号2は補助磁極でろって、磁束の効率の良い流れケ作る
ための磁極である。記号3はコイルであって、主磁極を
励磁しl;+、主磁極中の磁束変化全検出する。記号4
は絶縁物をあられす。実施タリのヘッドは補助磁極とし
てMn−Znフェライト基板、絶縁物としてb ’ 0
2 、コイルとしてAt、主磁極として、(a)Ni−
x9wt%Fe合金膜(パーマOイBs−toKG)お
よび(b)F e −6,5w t +)6Si合金(
単ノー)膜(13s 〜18KG)2よび(c) F 
e −6,5w t%St約0.05μmとN119w
t%Fe約0.005μmを交互に積層した多層膜(B
s−17KG)?用いた。
実際のヘッドはMn” Znフェライト基板上に、蒸着
又はスパッタ法によシ膜を形成し、ホトリングラフィ技
術によってパターンを形成したものである。多層膜の形
成は2種類の合金を交互にスパッタすることによった。
基板上に作られた薄膜パターンを基板から切9出し、研
丙1」、研摩等の機械加工を経て記録媒体対抗面(記号
5で示す)を作り、最終的に第1図に示すヘッドが作ら
れる。このようなヘッドは、高透磁率のCo−Mo−Z
r非晶質合金上に形成したC0−0r垂直磁化記録媒体
盆用いて特性評価した。記録密度特性は記録媒体にも左
右されるので本夾施例ではヘッド性能を同じ媒体で評価
して示した。
第2図はヘッドの記録密度特性を示すグラフである。@
輔に主磁極先端部の厚みTp [μm〕、縦軸にD5 
o[KBPI Fを示す。な2D、。はヘッドの記録再
生出力が十分低記録密度における値の1/2vこなると
きの記録密度である。磁極の異なる3つのヘッド(a)
、 (b)、 (C)のり、oをみると、従来知られて
いるような単層構造の磁極を有するヘッド(a)、 (
b)はり、oの最高値が50KBPIであって、これは
面内磁気記録方式でも達成可能であまりメリットかない
、これに対し本発明の多層構造の磁極を有するヘッド(
C)は磁極の厚みTp (多層膜の全厚み)がおよそ0
.08μm〜0.5μmの範囲でり、。
が50KBPI を超えておシ、本発明のすぐれている
ことが明らかである。Tp穴のときI)no が小さい
のは磁極が厚いため十分に急峻な磁界が発生せず分解能
が低いためである。逆にTp小のときり、o が小さい
のは、磁極が薄いため、磁気的な飽和が起って、磁極先
端だけでなく途中からの磁束のもれが大きくなシやはシ
急峡な磁界が得られないためと考えられる。
磁極を単に高飽和磁束密度の材料とするだけではだめで
多層構造とすることによシ急峻な磁界が発生する理由は
詳細不明であるが、多層化により膜の軟磁気特性が改善
されるためではないかと思われる。発明者等の研究によ
れば主要構成材料である高飽和磁束密度の材料がCo 
W−Zr、 co−N 1−Zr、Co−Fe−Bなど
非晶質合金の場合は多層化によるヘッド性能の改善は小
さく、Fe−8i、Co−Feなど多結晶質合金の場合
に効果があシ、とくにFe−8i系多結晶質合金の場合
が改善効果が顕著であった。
pe−8i系合金ではSlのFe+Siに対する重量比
が5〜8wt%程度のときとくに多層化による改善効果
が太きいが、これはF e −6,5wt%S1合金の
磁歪定数が苓であることと関係すると推定できる。また
、少量のCr、At。
Ruを添加するとヘッドの記録密度特性にはあまり影響
を及ぼさずに耐穴性、耐1もう性を改善できるので望ま
しい。記録密度特性?損なわない添刀口重の最大限度は
Cr、A7についてはlQwt%、Ruについては5w
t%でおった。
多ノ錫構造をとる場合、主要構成材料となる高飽和磁束
密度の材料の厚みt、および多層化するための異種材料
の種類お−よびその厚みtbはヘッド性能を決める重要
な役割を釆たす。t、は一般に0.02μm −0,2
μmの範囲にあることがB−zしく、これよシも厚いと
単層膜的となシ、薄いともともとの高飽和磁束密度材料
の性質が失なわnるためか、ヘッド性能かで@ない。第
3図はFe−6wt%s 1− I W t%Ru合金
のt、を変化させたときのヘッドの記録再生出力elk
を示す。測定した記録密度はIKBPIである。積層す
るための異種材料としてはN i −19w t%li
”e合金を用いその一層の厚みtbは100A一定とし
た。
葦だ、磁極の全厚みは約0.5μmとなるようにした。
t、は0,02μm〜0,2μmの範囲で出力が大きく
多層化による改善効果が大きい。
第4図はN1−19wt%pe合金のt5を変化させた
ときのヘッドの記録再生出力elkを示す。
測定した記録密度はIKBf’Iである。高飽和磁束密
度の材料としてはFe−5wt%S夏−1wt%Ru合
金を用いその一層の厚みtlは0.05μmとした。t
、はNi−19wt%peの場合、15〜5o。
Aの範囲で出力が大きく多層化による改善効果が大きい
。他の材料についても同様に最適な厚み範囲がめられた
以上実施例に述べたヘッドはもつとも簡単な構造である
が、さらにヘッド性能を向上させるため構造全工夫でき
る。たとえば第5図に主要部断面を示すように、記録再
生に重要な役割を果すヘッド先端の磁極の薄い部分11
に本発明を芙施して多層構造とし、後部の厚い部分12
は磁気抵抗を低下させる目的で、パーマロイや非晶質合
金など篩透磁率の材料とすることができる。
また本実施例には半導体技術を用いて作るいわゆる薄膜
ヘッドを示したが、機械加工によって作るバルクヘッド
についても本発明を適用できる。
第6図はその1例を示す図で記号21は多層構造の主磁
極、22は主磁極を機械的に保護するための非磁性坏、
23は補助磁極となるMn−Znフェライト等の磁性体
、24はコイルである。この他、従来垂直磁気記録用ヘ
ッドとして提案されたヘッドに2いて記録再生を行なう
だめの磁極(主磁極)に本発明を適用できる。第7図は
一般に補助磁極励磁の単磁極型(S P T : Si
ngle poleType ’ )ヘッドとして知ら
れているものの模式図であるが、記号31を多層構造の
主磁極とすることによって、記録密度特性を大幅に改善
できる。
(同図において記号32は補助磁極、記号33はコイル
、記号34は記録媒体である) 本発明1l−1:垂直磁気記録用ヘッドに適用したとき
効果が大きいがこれを面内磁気記録用のリングヘッドに
適用することも可能である。リング型ヘッドでは磁気空
隙から磁界を発生、・演出するので、空隙付近の磁性体
を多層構造の高飽和磁束密度の−(オ科にすれば磁界分
布を、@、峻にできることは6易に想像できる。第8図
に示すようにリング状の磁極41の磁気空隙部42の一
方43(又は両方でもよい)に多層構造を有する高飽和
磁束密度の材料44を用いると急峻な磁界が発生できる
ので、垂直磁化媒体に記録再生したときにも通常のリン
グヘッドに比軟して特性は改善できる。(同図において
記号41は通常のり/グヘンドを構成しているA4 n
 −Z nフェライトなどの磁性体、記号45はコイル
) し発明の効果〕 本発明によれば、少くとも1つの磁極の一部又は全部を
多層構造を有する高飽和磁束密度の材料とすることによ
り、息吹な磁界を発生、検出できるので、垂直磁気記介
再生を行なったとぎ記録密度を従来の倍以上にも高める
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の薄膜磁気ヘッドの主要部断面を示す図
、第2図は本発明のヘッドの記録密層特性がすぐれてい
ることを示すグラフ、第3図および第4図は本発明の詳
細な説明するための図、第5図は本発明の4膜磁気ヘツ
ドの他の構造を示す主要部断面図、第6図ンま本発明の
バルク型垂直磁気記録用礎気ヘッドを示す図、第7図は
本発明を単磁極型磁気ヘッドに応用し罠概略説明図、第
8図は不発明全す/グ蚕磁気ヘッドに応用した概略説明
図である。 1.11,21.31・・・多J頼構遺金有する磁性体
で構性された主磁極、2,23.32・・・補助磁極、
f 1 図 第 ? 図 第 3 図 14図 某 5 図 n ■7図 “舅5 乙 図 Z8図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、少なくとも1つの磁極の1部が、多層構造をゼする
    磁性体で構成されたことを特徴とする磁直磁気記録用で
    あって主磁極の少なくとも1部が多層構造の磁性体で構
    成されたことを特徴と気ヘッドに2いて、多層構造の磁
    性体の少なくとも1つの構成要素が多結晶質で高飽和磁
    束密度の強磁性体であることを特徴とする磁気へラッド
    に2いて高飽和磁束密度の強磁性体はFe2よびSlを
    主成分とする合金で、5iOFe+Slに対する重量比
    が5〜8wt%の範囲でめること全特徴とする磁気ヘッ
    ド。 5、特許請求の範囲第4項記載の磁気ヘッドに2いて、
    FeおよびS Iを主成分とする合金は添加物として1
    0wt%以下のCr 、 A I−+ 5wt%以下の
    l(、uを含むことを特徴とする磁気多結晶質の高飽和
    磁束密度の強磁性体の1層の厚みは0.02μm〜0.
    2μmの範囲でめり他の材料によって分断され積層され
    ていることを特多層構造の磁性体を構成する他の要素が
    、At208. S i O,SiO□なとの絶縁物で
    らって1層の厚みが15〜200Aであるか、AA。 Moなとの非磁性金属でめって1層の厚みが15〜20
    0Aであるか、N1であって1層の厚みが15〜200
    Aであるか、Feであって1層の厚みが15〜200A
    であるか、COまたはCOを主成分とする合金であって
    1層の厚みが15〜100Aでめるか、N1−Fef主
    とする合金でろって1層の厚みが15〜500Aで、高
    飽和磁束密度の強磁性体層を分断して主磁極先端に2け
    る磁極厚みが0.08μm〜0.5μmでるることを特
    徴とする磁気ヘッド。
JP16322083A 1983-09-07 1983-09-07 磁気ヘツド Pending JPS6057515A (ja)

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JP16322083A JPS6057515A (ja) 1983-09-07 1983-09-07 磁気ヘツド

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02135905U (ja) * 1989-04-17 1990-11-13
US5313356A (en) * 1990-12-12 1994-05-17 Fuji Electric Co., Ltd. Thin film magnetic head having a magnetic/non-magnetic laminate structure with the non-magnetic material being a metal or an insulating nitride
US5576098A (en) * 1992-07-08 1996-11-19 Fuji Electric Co., Ltd. Thin film magnetic head
US7057837B2 (en) 2002-10-17 2006-06-06 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Flux closed single pole perpendicular head for ultra narrow track
US7295401B2 (en) 2004-10-27 2007-11-13 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Laminated side shield for perpendicular write head for improved performance

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02135905U (ja) * 1989-04-17 1990-11-13
US5313356A (en) * 1990-12-12 1994-05-17 Fuji Electric Co., Ltd. Thin film magnetic head having a magnetic/non-magnetic laminate structure with the non-magnetic material being a metal or an insulating nitride
US5576098A (en) * 1992-07-08 1996-11-19 Fuji Electric Co., Ltd. Thin film magnetic head
US7057837B2 (en) 2002-10-17 2006-06-06 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Flux closed single pole perpendicular head for ultra narrow track
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