JPS6098604A - 強磁性材料 - Google Patents
強磁性材料Info
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
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- H01F10/08—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers
- H01F10/10—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition
- H01F10/12—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition being metals or alloys
- H01F10/14—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition being metals or alloys containing iron or nickel
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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。
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〕
本発明は耐食性が良好で飽和磁束密度が高い主として鉄
珪素系合金からなる強磁性材料に関し、特に磁気ディス
ク装置、ｖＴ几などに用いる磁気ヘッドのコア用等に適
した強磁性材料に関する。
珪素系合金からなる強磁性材料に関し、特に磁気ディス
ク装置、ｖＴ几などに用いる磁気ヘッドのコア用等に適
した強磁性材料に関する。
従来、ヘッドコア用の相打としてはＭｎ Ｚｎフェライ
トなどフェライト系相打やパーマロイ、センダスト等合
金系相打が実用されてきたが、これらはいずれも飽和磁
束密度が１０ｋＧ程度以下と低く、高密度の記録再生を
行なうことができないという欠点があった。
トなどフェライト系相打やパーマロイ、センダスト等合
金系相打が実用されてきたが、これらはいずれも飽和磁
束密度が１０ｋＧ程度以下と低く、高密度の記録再生を
行なうことができないという欠点があった。
このため最近になって飽和磁束密度が１５ｋＧのＦｅ−
Ｔ；結晶質合金や１４ｋＧのＣｏＺｒ非晶質合金が研究
開発されているが未だ実用には至っていない。
Ｔ；結晶質合金や１４ｋＧのＣｏＺｒ非晶質合金が研究
開発されているが未だ実用には至っていない。
一般にｐ ｅ−ｊ９ ｉ系合金は高飽和磁束密度の材料
として知られており、トランスのコアに多量に使用され
ている。しかしｐｅ−Ｓｉ系合金は耐食性に劣るため空
気中で簡単に酸化してしまう。トランスコアは油浸など
直接空気にさらされない状態で使われておりヘッドコア
先端部のように常に合金面が霧出する部分では実用でき
なかった。
として知られており、トランスのコアに多量に使用され
ている。しかしｐｅ−Ｓｉ系合金は耐食性に劣るため空
気中で簡単に酸化してしまう。トランスコアは油浸など
直接空気にさらされない状態で使われておりヘッドコア
先端部のように常に合金面が霧出する部分では実用でき
なかった。
本発明の目的は耐食性が良好で飽和磁束密度が高く実用
的な強磁性材料の提供にあり、また耐食性、磁気特性の
すぐれた磁気へラドコア用強磁性材料を提供することに
ある。
的な強磁性材料の提供にあり、また耐食性、磁気特性の
すぐれた磁気へラドコア用強磁性材料を提供することに
ある。
高飽和磁束密度、高透磁率のｐｅ−Ｓｉ合金に、Ｒｕ、
ｌＬｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、ＰＬ、Ａｕ、Ａｇからなる群より
選択した少なくとも一元素を５〜２５ｗ ｔ ％添加す
ることにより、軟磁気特性を損なわずに耐食性を向上さ
せた。添加元素の内とくにｉｔ ｕ元素は飽和磁束密度
をほとんど低下させず、耐食性を著しく高める効果があ
った。また、Ａｔ元素、Ｔｉ、 Ｃｒ、 Ｖ、Ｍｏ、Ｚ
ｒ、Ｎｂ元素を添加すると複合効果によって、耐食性、
耐まもう性、透磁率がさらに向上する場合があった。
ｌＬｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、ＰＬ、Ａｕ、Ａｇからなる群より
選択した少なくとも一元素を５〜２５ｗ ｔ ％添加す
ることにより、軟磁気特性を損なわずに耐食性を向上さ
せた。添加元素の内とくにｉｔ ｕ元素は飽和磁束密度
をほとんど低下させず、耐食性を著しく高める効果があ
った。また、Ａｔ元素、Ｔｉ、 Ｃｒ、 Ｖ、Ｍｏ、Ｚ
ｒ、Ｎｂ元素を添加すると複合効果によって、耐食性、
耐まもう性、透磁率がさらに向上する場合があった。
本発明の磁性合金は耐食性がすぐれている上に、飽和磁
束密度も１０ｋＧ以上とすることができる。
束密度も１０ｋＧ以上とすることができる。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。純度
９９．９チの電解鉄、９９．９９チの硅素を溶解、を冷
Ｌ、ｒｅ−ａ５ｗｔ％Ｓｉのスパツタターゲソ） （１
５０陥φ×５胴ｔ）を作製した。純度９９チのルテニウ
ム板（６配ロ×１闘ｔ）をｐｅ−ｓｉメタ−ットに貼り
付け、貼り付ける枚数を変えることによって１１．ｕの
添加量を変化させた。基板はコーニング社製７０５９ガ
ラス（１０間φ×０．５りｔ）を用いスパッタされた磁
性膜の組成は無機分析によりめた。
９９．９チの電解鉄、９９．９９チの硅素を溶解、を冷
Ｌ、ｒｅ−ａ５ｗｔ％Ｓｉのスパツタターゲソ） （１
５０陥φ×５胴ｔ）を作製した。純度９９チのルテニウ
ム板（６配ロ×１闘ｔ）をｐｅ−ｓｉメタ−ットに貼り
付け、貼り付ける枚数を変えることによって１１．ｕの
添加量を変化させた。基板はコーニング社製７０５９ガ
ラス（１０間φ×０．５りｔ）を用いスパッタされた磁
性膜の組成は無機分析によりめた。
スパッタけ８Ｘ１０−’Ｔｏｒｒの真空中に純度９９．
９９９チのアルゴンガスを導入し２Ｘ １０−２Ｔａｒ
ｒの圧力で高周波スパッタにより行なった。基板温度
は３５０Ｃとした。スパッタ時間は約０．５ｈ、スパツ
タ膜の厚みは約１μｍ一定とした。プレスパツタは約１
ｈ行ない、不純物の混入を防いだ。
９９９チのアルゴンガスを導入し２Ｘ １０−２Ｔａｒ
ｒの圧力で高周波スパッタにより行なった。基板温度
は３５０Ｃとした。スパッタ時間は約０．５ｈ、スパツ
タ膜の厚みは約１μｍ一定とした。プレスパツタは約１
ｈ行ない、不純物の混入を防いだ。
第１図はｉｔｕの添加量Ｘ （：ｗｔ％〕（分析値）と
飽和磁束密度Ｂｓ（ｋＧ）との関係を示し、几Ｕは２５
ｗｔ％という多量の値を添加してもＢＩ＋は約１４ｋＧ
以上２ＯＷ ｔチ添加しても１５ｋＧ以上と非常に高い
値を示し、これまでに知られているヘッド材料にくらべ
てすぐれていることがわかる。
飽和磁束密度Ｂｓ（ｋＧ）との関係を示し、几Ｕは２５
ｗｔ％という多量の値を添加してもＢＩ＋は約１４ｋＧ
以上２ＯＷ ｔチ添加しても１５ｋＧ以上と非常に高い
値を示し、これまでに知られているヘッド材料にくらべ
てすぐれていることがわかる。
一方、耐食性について調べるため、０． ｓ ％のＮａ
Ｃ１水溶液をスパッタ膜面に噴霧し、３５Ｃで１００ｈ
放置した後膜面の状態を観察した。比較のため、従来の
実用材料であるパーマロイ（Ｈ＋−１９ｗｔ％Ｆｅ）
スパック膜を標準の材料として用い、これよりも錆の著
しいものヲ×、錆の少ないものをＯとして評価すると、
第１表に示すように、Ｒ，Ｌｌを５ｗｔ％以上添加すれ
ば、パーマロイと同程度以上の耐食性が得られることが
わかる。
Ｃ１水溶液をスパッタ膜面に噴霧し、３５Ｃで１００ｈ
放置した後膜面の状態を観察した。比較のため、従来の
実用材料であるパーマロイ（Ｈ＋−１９ｗｔ％Ｆｅ）
スパック膜を標準の材料として用い、これよりも錆の著
しいものヲ×、錆の少ないものをＯとして評価すると、
第１表に示すように、Ｒ，Ｌｌを５ｗｔ％以上添加すれ
ば、パーマロイと同程度以上の耐食性が得られることが
わかる。
耐食性をホウ酸緩衝液を用いスパッタ膜を電極として電
気化学的分極曲線を測定（例えば野田他；日本金属学会
誌、 ３７ （１０） （１９７３）、 １０８８）す
ると合金の活性領域における間流密度は極端に小さく、
金属イオンの水溶液への溶出が少ないことを示しており
、耐食性がとくに優れていることがわかる。さらにＲＵ
ｉｌ ５Ｗ ｔ ％以上添加した合金は不働態膜形成の
ピークも示さず、著しく耐食性が向上することがわかる
。
気化学的分極曲線を測定（例えば野田他；日本金属学会
誌、 ３７ （１０） （１９７３）、 １０８８）す
ると合金の活性領域における間流密度は極端に小さく、
金属イオンの水溶液への溶出が少ないことを示しており
、耐食性がとくに優れていることがわかる。さらにＲＵ
ｉｌ ５Ｗ ｔ ％以上添加した合金は不働態膜形成の
ピークも示さず、著しく耐食性が向上することがわかる
。
このような耐食性の向上はＲｕの他、白金用元素、Ｉｂ
族元素についてもみられたが、ＲＬＩ元素がとくに効果
が優れていた。几Ｕ以外の元素についても添加量は、耐
食性に効果を及ぼすには少なくとも５ｗｔ％以上が必要
であり、飽和磁束密度を大幅に低下させないためには〜
２５ｗｔ％以下とする必要があった。また、几Ｕ等の元
素量を２０ｗｔ％以下とすると、飽和磁束密度の低下は
さらに僅少なものとなり、この観点からより好ましい。
族元素についてもみられたが、ＲＬＩ元素がとくに効果
が優れていた。几Ｕ以外の元素についても添加量は、耐
食性に効果を及ぼすには少なくとも５ｗｔ％以上が必要
であり、飽和磁束密度を大幅に低下させないためには〜
２５ｗｔ％以下とする必要があった。また、几Ｕ等の元
素量を２０ｗｔ％以下とすると、飽和磁束密度の低下は
さらに僅少なものとなり、この観点からより好ましい。
これらの添加元素はいずれも高価なものであるから添加
量は少ない方が望ましく、飽和磁束密度は少なくとも１
０ｋＧ以上でないと従来材料に比較してメリットがない
から、実際の添加Ｍ−はこれらを考え合わせて決める必
要がある。
量は少ない方が望ましく、飽和磁束密度は少なくとも１
０ｋＧ以上でないと従来材料に比較してメリットがない
から、実際の添加Ｍ−はこれらを考え合わせて決める必
要がある。
Ｓｒ元素の量は高透磁率が得られる範囲に選ぶ必要があ
り、実験によると２〜１２ｗｔ４の範囲で約３００以上
の透磁率が得られ、一応薄膜磁気ヘッドの磁極として用
いることができた。しかし雑音やヘッド加工時の劣化を
小さくおさえるためには、最適な量は添加元素およびそ
の元素量によって異なるがＢｊを４．５〜ｇｗｔ％の範
囲に選ぶ必要があった。
り、実験によると２〜１２ｗｔ４の範囲で約３００以上
の透磁率が得られ、一応薄膜磁気ヘッドの磁極として用
いることができた。しかし雑音やヘッド加工時の劣化を
小さくおさえるためには、最適な量は添加元素およびそ
の元素量によって異なるがＢｊを４．５〜ｇｗｔ％の範
囲に選ぶ必要があった。
以上述べた高耐食性鉄硅素果合金の透磁率を改善するた
め、Ａｔを添加することは有効で、約３ｗｔ％未満の添
加、吐であれば飽和磁束密度を大幅に低下させることは
ないので実用的である。
め、Ａｔを添加することは有効で、約３ｗｔ％未満の添
加、吐であれば飽和磁束密度を大幅に低下させることは
ないので実用的である。
また、Ｔ ’ ＃ Ｃｒ ｈ Ｖ ＃ Ｍ Ｏ＃ Ｚ
ｒ ｒ Ｎ ｂの添加は耐食性を改善し、耐まもう性も
改善するので望ましいが飽和磁束密度を低下させるので
その添加量は多くても５ｗｔ％μ下とする必要がある。
ｒ ｒ Ｎ ｂの添加は耐食性を改善し、耐まもう性も
改善するので望ましいが飽和磁束密度を低下させるので
その添加量は多くても５ｗｔ％μ下とする必要がある。
本発明の合金の透磁率をさらに改善するには本合金から
なる主磁性材料の１層の膜厚を０．０２〜０．５μｍと
し、膜厚２０〜５００Ａの５ｉｏｚ。
なる主磁性材料の１層の膜厚を０．０２〜０．５μｍと
し、膜厚２０〜５００Ａの５ｉｏｚ。
Ａｔ２０３． Ｃｏ、 Ｎｊ−Ｆｅなどの中間膜を介１
． テＭ 層することが有効である。この中間膜は上記
主磁性材料層の柱状晶の成長を遮断し、磁気特性の向ヒ
を図るもので、主磁性材料層に良好に被着し、且つ使用
温度で溶融しないものであればよい。Ｆｅ−６，５ｗｔ
％Ｓｉ−１０ｗｔ％１％ｕ合金０．１ ｔｉ ＋ｎと８
１０２５ＯＡとを交互にくりかえし積層した全膜厚約２
μｍの積層膜は従来材料、パーマロイと同程ＩＷの透磁
率２０００を有する。この積層膜の飽和磁束密度は約１
６ｋＧと、パーマロイの１０ｋＧに比較して非常に高く
耐食性にも優れており、実用上有用な材料であることが
わかる。なお、多層化しないｐｅ−６，５ｗｔ％Ｓ！−
１０Ｗ１％ＲＵ合金の透磁率は３００〜５００であった
。
． テＭ 層することが有効である。この中間膜は上記
主磁性材料層の柱状晶の成長を遮断し、磁気特性の向ヒ
を図るもので、主磁性材料層に良好に被着し、且つ使用
温度で溶融しないものであればよい。Ｆｅ−６，５ｗｔ
％Ｓｉ−１０ｗｔ％１％ｕ合金０．１ ｔｉ ＋ｎと８
１０２５ＯＡとを交互にくりかえし積層した全膜厚約２
μｍの積層膜は従来材料、パーマロイと同程ＩＷの透磁
率２０００を有する。この積層膜の飽和磁束密度は約１
６ｋＧと、パーマロイの１０ｋＧに比較して非常に高く
耐食性にも優れており、実用上有用な材料であることが
わかる。なお、多層化しないｐｅ−６，５ｗｔ％Ｓ！−
１０Ｗ１％ＲＵ合金の透磁率は３００〜５００であった
。
なお、磁性膜の積層体については、例えば特願昭５８−
４２７０号明細書（本発明に対して先願発明となる）に
記載されている。
４２７０号明細書（本発明に対して先願発明となる）に
記載されている。
本発明の合金はバルク型ヘッドのコア相として用いるこ
ともできるが、高価な原料を用いること、多層積層化に
よる軟磁気特性の改善が顕著であることから考えて、少
量の磁性材料を用い製法上多層化が容易な薄膜磁気ヘッ
ド用のへラドコア材としてとくに有望である。
ともできるが、高価な原料を用いること、多層積層化に
よる軟磁気特性の改善が顕著であることから考えて、少
量の磁性材料を用い製法上多層化が容易な薄膜磁気ヘッ
ド用のへラドコア材としてとくに有望である。
第１表
〔発明の効果〕
本発明の強磁性材料は、高い飽和磁束密度とすぐれた耐
食性を兼ね備えており、例えば磁気ヘッド、特に薄膜磁
気ヘッドのコア材料に適している。
食性を兼ね備えており、例えば磁気ヘッド、特に薄膜磁
気ヘッドのコア材料に適している。
第１図はＲ１１含有量と飽和磁束密度との関係を￥Ｊ１
図 Ｒｕ ｊＡ１１７量 Ｘ（ｗｔ％）
図 Ｒｕ ｊＡ１１７量 Ｘ（ｗｔ％）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ｓｉを２〜１２ｗｔ％、Ｒｕｍ几り、ｐｄ。 Ｉ ｒ、ｐｔ、Ａ’＋ Ａｇからなる群より選択した少
なくとも１元素を５〜２５ｗｔ％含むＦｅ合金からなる
ことを特徴とする強磁性材料。 ｚ、上＝ｅＲｕ、几ｈａ Ｐｄ＋ Ｉｒ、Ｐｉｅ Ａｌ
１Ａｇからなる群より選択した少なくとも１元素ｆ、１
０〜２０ｗ ｔ％含むことを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の強磁性材料。 ３、上記Ｒｕｎ Ｒ１１，Ｐｄｅ 工ｒ、ｐｔ、Ａ’＋
Ａｇからなる群より選択した少なくとも１元素を１５〜
２Ｑｗｔ％含むことを特徴とする特許請求の範囲第２項
記載の強磁性材料。 ４、上記３ｉの含有量が４．５〜３ｗｔ％であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれか
の項に記載の強磁性材料。 ５、上記３ｉおよびＲｕを含み、残部が実質的にＦｅか
らなることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第４
項のいずれかの項に記載の強磁性材料。 ６、さらに、３ｗｔ％未満のｋｔを含むことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項乃至第５項のいずれかの項に記
載の強磁性材料。 ７、さらに、’ｐｉ、Ｏｒ、Ｖ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｎｂから
なる群より選択した少なくとも１元素を５ｗｔ４未満含
むことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第６項の
いずれかの項に記載の強磁性材料。 ８、８ ”ｉｉ２〜１２ｗ ｔ ％、 Ｒｕ、 Ｒ１’
＊ Ｐ ｄ。 Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇからなる群より選択した少なく
とも１元素を５〜２５ｗｔ％含むＦｅ合金からなる主磁
性材料と、他の材料からなる中間膜とをくりかえし積層
してなることを特徴とする強磁性材料。 ９、上記主磁性材料が几Ｕ、几ｈａ ＰｄＳ Ｉ ’ｈ
Ｐ ｔ、Ａｕ、Ａｇからなる群より選択した少なくとも
１元素を１０〜２Ｑ ｗ ｔチ含むことを特徴とする特
許請求の範囲第８項記載の強磁性材料。 １０． Ｊ、ｆｅ主磁性材料がｄ（ｕｓ Ｒｈ、ｐｄ、
Ｉ ｒ。 Ｐｔ、ＡＵ、Ａｇからなる群より選択した少なくとも１
元素ｆ：１５〜２０ｗｔ％含むこと全特徴とする特許請
求の範囲第９項記載の強磁性材料。 １１、上記主磁性材料がＳｉおよび３ｕを含み、残部が
主として上記Ｆｅからなることを特徴とする特許請求の
範囲第８項、第９項もしくは第１０項記載の強磁性材料
。 １２、さらに、上記主磁性材料が３ｗｔ％未満のＡ７’
４−含むことを特徴とする特許Ｈ青水の範囲第８項乃至
第１１項のいずれかの項に記載の強磁性材料。 １３、さらに、上記主磁性材料がＴｉ、Ｃｒ、Ｖ。 Ｍｏ、Ｚｒ、Ｎｂからなる群より選択した少なくとも１
元素を５ｗｔ％未満含むことを特徴と１４、上記主磁性
材料が層状で且つその１層の膜厚が０．０２〜０．５μ
ｍであり、上記中間膜の１層の膜厚が２０〜５００Ａで
あることを特徴とする特
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58204834A JPH062925B2 (ja) | 1983-11-02 | 1983-11-02 | 強磁性材料 |
| EP84307448A EP0144150B2 (en) | 1983-11-02 | 1984-10-29 | Ferromagnetic material, ferromagnetic laminate and magnetic head |
| US06/665,911 US4762755A (en) | 1983-11-02 | 1984-10-29 | Ferromagnetic material and a magnetic head using the same material |
| DE8484307448T DE3465661D1 (en) | 1983-11-02 | 1984-10-29 | Ferromagnetic material, ferromagnetic laminate and magnetic head |
| KR1019840006791A KR920006630B1 (ko) | 1983-11-02 | 1984-10-31 | 강자성 재료 및 이를 사용한 자기헤드 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58204834A JPH062925B2 (ja) | 1983-11-02 | 1983-11-02 | 強磁性材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6098604A true JPS6098604A (ja) | 1985-06-01 |
| JPH062925B2 JPH062925B2 (ja) | 1994-01-12 |
Family
ID=16497152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58204834A Expired - Lifetime JPH062925B2 (ja) | 1983-11-02 | 1983-11-02 | 強磁性材料 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH062925B2 (ja) |
| KR (1) | KR920006630B1 (ja) |
-
1983
- 1983-11-02 JP JP58204834A patent/JPH062925B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1984
- 1984-10-31 KR KR1019840006791A patent/KR920006630B1/ko not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH062925B2 (ja) | 1994-01-12 |
| KR850004145A (ko) | 1985-07-01 |
| KR920006630B1 (ko) | 1992-08-10 |
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