JPS6314409A - 積層磁性体膜 - Google Patents
積層磁性体膜Info
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- JPS6314409A JPS6314409A JP15781686A JP15781686A JPS6314409A JP S6314409 A JPS6314409 A JP S6314409A JP 15781686 A JP15781686 A JP 15781686A JP 15781686 A JP15781686 A JP 15781686A JP S6314409 A JPS6314409 A JP S6314409A
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は磁気ヘッド用コア材に係り、更に詳しくは高密
度磁気記録に好適な性能を発揮する磁気ヘッドのコア用
積Ｍ磁性体膵に関する。
度磁気記録に好適な性能を発揮する磁気ヘッドのコア用
積Ｍ磁性体膵に関する。
磁気記録の高密度化の進歩は目覚ましく、メタルテープ
の出現によって従来の酸化物テープの保磁力６００〜７
００ｏｅに対して１５００〜２００００ｅのものが得ら
れるようになったにのような高保磁力の磁気記録媒体に
十分記録させるためには高飽和磁束密度を有する磁気へ
ラドコア用磁性体が必要とされる。この磁性体としては
Ｆｃ、Ｃｏ。
の出現によって従来の酸化物テープの保磁力６００〜７
００ｏｅに対して１５００〜２００００ｅのものが得ら
れるようになったにのような高保磁力の磁気記録媒体に
十分記録させるためには高飽和磁束密度を有する磁気へ
ラドコア用磁性体が必要とされる。この磁性体としては
Ｆｃ、Ｃｏ。
Ｎｉを主成分とする合金があり、飽和磁束密度１０００
０Ｇ以上、またＦｅ−３ｉ系合金は１８０００Ｇの飽和
磁束密度を持ち、高密度の磁気ヘッド材料として開発が
進められている（特開昭５９−１８２０３８）。
０Ｇ以上、またＦｅ−３ｉ系合金は１８０００Ｇの飽和
磁束密度を持ち、高密度の磁気ヘッド材料として開発が
進められている（特開昭５９−１８２０３８）。
従来の磁気記録方法を第１図に示す。磁気記録媒体１は
非磁性基板２の上にパーマロイ等め下地膜３を介して膜
面に垂直方向に磁化容易軸を有するＣ ｏ −Ｃｒ等の
垂直磁化膜４が形成されたものである。磁気ヘッドは主
磁極５および補助磁極９からなり、励磁用コイル１０に
流れる信号電流により主磁極５を磁化し、その先端にの
びる磁極に発生する垂直磁界によって、磁気記録媒体１
の垂直磁化ＷＡ４に信号を記録する。したがって、急峻
な分布をなす垂直成分磁界を得るためには主磁極５の先
端部の厚さは０．５μｍ以下にする必要がある。この部
分では磁束密度が高くなるので、高飽和磁束密度でかつ
高透磁率の磁性薄膜が必要になる。しかし、主磁極膜が
薄いために磁気飽和が生じるので、０．５μｍ以下の膜
厚に対して１５０００Ｇ以上の高飽和磁束密度が必要と
されている。
非磁性基板２の上にパーマロイ等め下地膜３を介して膜
面に垂直方向に磁化容易軸を有するＣ ｏ −Ｃｒ等の
垂直磁化膜４が形成されたものである。磁気ヘッドは主
磁極５および補助磁極９からなり、励磁用コイル１０に
流れる信号電流により主磁極５を磁化し、その先端にの
びる磁極に発生する垂直磁界によって、磁気記録媒体１
の垂直磁化ＷＡ４に信号を記録する。したがって、急峻
な分布をなす垂直成分磁界を得るためには主磁極５の先
端部の厚さは０．５μｍ以下にする必要がある。この部
分では磁束密度が高くなるので、高飽和磁束密度でかつ
高透磁率の磁性薄膜が必要になる。しかし、主磁極膜が
薄いために磁気飽和が生じるので、０．５μｍ以下の膜
厚に対して１５０００Ｇ以上の高飽和磁束密度が必要と
されている。
このような高飽和磁束密度、高透磁率を目的とした磁性
体膜として近年磁性体膜を中間層を介して積層した多層
磁性体膜が研究されるようになった（特開昭５９−９９
０５）。この多層磁性体膜では主磁性体の間に挿入する
中間層として、一般的には高透磁率の磁性材料を用いる
ことが好ましいとされている。したがって、中間層とし
てはパーマロイ等がしばしば用いられてきたが、その磁
化機構等は明らかになっていない。
体膜として近年磁性体膜を中間層を介して積層した多層
磁性体膜が研究されるようになった（特開昭５９−９９
０５）。この多層磁性体膜では主磁性体の間に挿入する
中間層として、一般的には高透磁率の磁性材料を用いる
ことが好ましいとされている。したがって、中間層とし
てはパーマロイ等がしばしば用いられてきたが、その磁
化機構等は明らかになっていない。
上述した多層磁性体膜を形成する際はＲＦスパッタリン
グ装置等を用い、この中に設備した回転式ターゲットホ
ルダー主磁性体用のターゲットと中間層用のターゲット
のすくなくとも２種をａＦｔし、回転ターゲットホルダ
ーの回転によってこれらの１方を選び膜形成を行なう。
グ装置等を用い、この中に設備した回転式ターゲットホ
ルダー主磁性体用のターゲットと中間層用のターゲット
のすくなくとも２種をａＦｔし、回転ターゲットホルダ
ーの回転によってこれらの１方を選び膜形成を行なう。
この方法により順次、主磁性体と中間層を積層し、多層
磁性体膜を形成する。このように、上記従来技術はター
ゲットの交換機構を必要としており、装置の簡単化の点
で問題があった。また、得られる多層磁性体膜の飽和磁
束密度も中間層の体積が増加するにしたがって減少する
傾向を示し、好ましくなかった。
磁性体膜を形成する。このように、上記従来技術はター
ゲットの交換機構を必要としており、装置の簡単化の点
で問題があった。また、得られる多層磁性体膜の飽和磁
束密度も中間層の体積が増加するにしたがって減少する
傾向を示し、好ましくなかった。
したがって、本発明の目的は高飽和磁束密度をもち、容
易に、簡便な方法で形成できる積層磁性体膜を提供する
ことにある。また、低保磁力で高透磁率を有し、高保磁
力記録媒体に対して優れた記録再生特性を示す垂直磁気
記録用磁気ヘッドに好適な磁性体膜を提供することにあ
る。
易に、簡便な方法で形成できる積層磁性体膜を提供する
ことにある。また、低保磁力で高透磁率を有し、高保磁
力記録媒体に対して優れた記録再生特性を示す垂直磁気
記録用磁気ヘッドに好適な磁性体膜を提供することにあ
る。
上記目的は高飽和磁束密度を有し、磁歪が小さい金属磁
性体を主磁性体膜とし、これを主磁性体膜と同種の成分
からなる非晶質膜を中間層として積層することにより達
成される。また、中間層の膜厚は１〜１０ｎｍが望まし
く、主磁性体膜および中間層が鉄もしくは鉄を主成分と
してなることが好ましい。
性体を主磁性体膜とし、これを主磁性体膜と同種の成分
からなる非晶質膜を中間層として積層することにより達
成される。また、中間層の膜厚は１〜１０ｎｍが望まし
く、主磁性体膜および中間層が鉄もしくは鉄を主成分と
してなることが好ましい。
本発明者らは積層磁性体膜を詳細に検討し、た結果、中
間層の役割が柱状結晶構造を分断し、膜面内に容易に磁
化を向かせられることにあることを明らかにした。この
時、中間層が非晶質である場合に主磁性体膜の結晶粒径
を小さく保つことができ、この結果保磁力が減少するこ
とがわかった。
間層の役割が柱状結晶構造を分断し、膜面内に容易に磁
化を向かせられることにあることを明らかにした。この
時、中間層が非晶質である場合に主磁性体膜の結晶粒径
を小さく保つことができ、この結果保磁力が減少するこ
とがわかった。
さらに、中間層の材料は非磁性材料より高透磁率の磁性
材料の方が望ましいことも明らかになった。
材料の方が望ましいことも明らかになった。
本発明者らは上述した検討結果に基づき、非晶質の高透
磁率材料を中間層に用いる積層磁性体膜の検討を続けた
結果、鉄もしくは鉄を主成分とした主磁性体膜を用い、
中間層として主磁性体膜と同じまたは同種の成分からな
る材料を用い、これを非晶質化することにより望ましい
低保磁力の積層磁性体膜が得られることを［認した。ま
た、この結果、従来の積層磁性体膜で１ｉｉＩ！測され
た飽和磁束密度の減少、すなわち、中間層の体積分だけ
主磁性体膜のもつ飽和磁束密度が減少し、本来の値の８
〜９割になる現象、を解決できることも明らかになった
。さらに、本発明の積層磁性体膜を形成する装置上の観
点からは主磁性体膜と中間層が同種の材料からなるため
に、同一ターゲットを用いることが可能になり、従来の
積層磁性体膜を形成する場合のようなターゲット交換機
構（回転式ターゲットホルダー等）を設ける必要がなく
なり、簡便になった。
磁率材料を中間層に用いる積層磁性体膜の検討を続けた
結果、鉄もしくは鉄を主成分とした主磁性体膜を用い、
中間層として主磁性体膜と同じまたは同種の成分からな
る材料を用い、これを非晶質化することにより望ましい
低保磁力の積層磁性体膜が得られることを［認した。ま
た、この結果、従来の積層磁性体膜で１ｉｉＩ！測され
た飽和磁束密度の減少、すなわち、中間層の体積分だけ
主磁性体膜のもつ飽和磁束密度が減少し、本来の値の８
〜９割になる現象、を解決できることも明らかになった
。さらに、本発明の積層磁性体膜を形成する装置上の観
点からは主磁性体膜と中間層が同種の材料からなるため
に、同一ターゲットを用いることが可能になり、従来の
積層磁性体膜を形成する場合のようなターゲット交換機
構（回転式ターゲットホルダー等）を設ける必要がなく
なり、簡便になった。
以下、本発明を実施例により詳しく説明する。
実施例１
磁性体膜の形成はイオンビームスパッタリング法によっ
て行なった。積層磁性体膜の主磁性体膜および中間層と
しては純鉄を用いた。純鉄膜の非品質化は第２図に示す
ように基板照射用イオンガン１２から放射したイオンビ
ームを基板ステージ１４に照射することにより行なった
。好ましいイオンビームスパッタリング条件は次のとお
りであった。
て行なった。積層磁性体膜の主磁性体膜および中間層と
しては純鉄を用いた。純鉄膜の非品質化は第２図に示す
ように基板照射用イオンガン１２から放射したイオンビ
ームを基板ステージ１４に照射することにより行なった
。好ましいイオンビームスパッタリング条件は次のとお
りであった。
ターゲット −Ｆ ｅ （９９，９％純ｆ
Ｌ）蒸着用イオンガン加速電圧・・・１２００ Ｖ蒸着
用イオンガンイオン電流ｖＩ３度・・・１ 、４ ｍ
Ａ ／ ｃｌ基板照射用イオンガン加速電圧・・・８０
０Ｖ基板照射用イオンガン電流密度・・・０．１５ｍＡ
／ｃＪＡｒガス圧 −１、４Ｘ １０−’
Ｔｏｒｒ基板温度 ・・・４０℃このス
パッタリング条件を用い、主磁性体膜を形成する際は基
板照射用イオンガン１２のイオン電流密度を０ 、０２
ｍ Ａ ／ ｃｉ以下にしぼり、中間層を形成する際
は基板照射用イオンガン１２のイオン電流密度を０．１
５ｍＡ／ｃＪに戻して膜形成を行なった。主磁性体膜の
膜厚は５０〜２００ｎｍ、中間層の膜厚は１〜１０層ｍ
とし、各々３〜１０層を順次積層し、積層磁性体膜を形
成した。
Ｌ）蒸着用イオンガン加速電圧・・・１２００ Ｖ蒸着
用イオンガンイオン電流ｖＩ３度・・・１ 、４ ｍ
Ａ ／ ｃｌ基板照射用イオンガン加速電圧・・・８０
０Ｖ基板照射用イオンガン電流密度・・・０．１５ｍＡ
／ｃＪＡｒガス圧 −１、４Ｘ １０−’
Ｔｏｒｒ基板温度 ・・・４０℃このス
パッタリング条件を用い、主磁性体膜を形成する際は基
板照射用イオンガン１２のイオン電流密度を０ 、０２
ｍ Ａ ／ ｃｉ以下にしぼり、中間層を形成する際
は基板照射用イオンガン１２のイオン電流密度を０．１
５ｍＡ／ｃＪに戻して膜形成を行なった。主磁性体膜の
膜厚は５０〜２００ｎｍ、中間層の膜厚は１〜１０層ｍ
とし、各々３〜１０層を順次積層し、積層磁性体膜を形
成した。
得られた純鉄の積層磁性体膜の飽和磁束密度は純鉄単層
膜の飽和磁束密度２１〜２２．ＫＯと同様の２０〜２２
ＫＧの値を示した。保磁力は単層膜の２〜５０ｅに対し
て大幅に減少し、０．３〜１０ｅの値を示し、磁気へラ
ドコア材料として好適な膜になった。
膜の飽和磁束密度２１〜２２．ＫＯと同様の２０〜２２
ＫＧの値を示した。保磁力は単層膜の２〜５０ｅに対し
て大幅に減少し、０．３〜１０ｅの値を示し、磁気へラ
ドコア材料として好適な膜になった。
なお、中間層をＲ）ＩＥＥＤ（反射高速電子線回折）法
および透過電子線回折法によって分析した結果、非晶質
であることが確認された。
および透過電子線回折法によって分析した結果、非晶質
であることが確認された。
実施例２
実施例１において、ターゲットを純鉄から第１表に示す
材料に変え、実施例１と同様にイオンビームスパッタリ
ング法による多層磁性体膜を形成した。この結果、第１
表に示すように、鉄を主成分とする材料からなるＭ層磁
性体膜の磁気特性は中間層の膜厚によって変化し、中間
層の膜厚が１ｎｍより薄い場合は保磁力が１００以上に
増大する傾向を示し、中間層の膜厚が１０ｎｍより厚く
なると飽和磁束密度の減少が顕著になり、２０ＫＧ以下
の値を示すようになった。
材料に変え、実施例１と同様にイオンビームスパッタリ
ング法による多層磁性体膜を形成した。この結果、第１
表に示すように、鉄を主成分とする材料からなるＭ層磁
性体膜の磁気特性は中間層の膜厚によって変化し、中間
層の膜厚が１ｎｍより薄い場合は保磁力が１００以上に
増大する傾向を示し、中間層の膜厚が１０ｎｍより厚く
なると飽和磁束密度の減少が顕著になり、２０ＫＧ以下
の値を示すようになった。
以上の結果は中間層の膜厚として１〜１０層ｍが高磁気
特性の点から好ましいことを示すものである。また、上
述したように、イオンビームを照射する方法によって極
めて容易に非晶質磁性体膜を得ることができ、積層磁性
体膜が形成できることが明らかになった。
特性の点から好ましいことを示すものである。また、上
述したように、イオンビームを照射する方法によって極
めて容易に非晶質磁性体膜を得ることができ、積層磁性
体膜が形成できることが明らかになった。
上述の積層磁性体１摸を垂直もしくは面内記録用磁気ヘ
ッドの主磁極に用いた磁気記録ヘッドは従来の磁気記録
ヘッドの記録密度７０ＫＢＰ１ （キロピッ１−７イ
ンチ）を上まわる１ ００ Ｋ Ｂ ｌ−’ Ｉ以上の
記録密度を与えた。
ッドの主磁極に用いた磁気記録ヘッドは従来の磁気記録
ヘッドの記録密度７０ＫＢＰ１ （キロピッ１−７イ
ンチ）を上まわる１ ００ Ｋ Ｂ ｌ−’ Ｉ以上の
記録密度を与えた。
第１表
〔発明の効果〕
以上説明したごとく、本発明による積層磁性体膜は高飽
和磁束密度（２０ＫＧ以上）、低保磁力（１００以下）
を示す優れた磁気ヘッドのコア材として適用できる。し
たがって、本発明を垂直もしくは面内磁気記録の磁気ヘ
ッドの主磁極膜として用いた場合、０．２μｍ程度の薄
膜にしても磁気飽和を起こすことなく、磁極の先端に強
い磁束を発生させることができ、超高密度磁気記録を達
成することができる。さらに、本発明のｆ＆ Ｘ１磁性
体膜は主磁性体膜と中間層が同種の成分からなるため、
必要なターゲットの個数は減少し、ターゲット交換機構
のような複雑な装置を必要としない。
和磁束密度（２０ＫＧ以上）、低保磁力（１００以下）
を示す優れた磁気ヘッドのコア材として適用できる。し
たがって、本発明を垂直もしくは面内磁気記録の磁気ヘ
ッドの主磁極膜として用いた場合、０．２μｍ程度の薄
膜にしても磁気飽和を起こすことなく、磁極の先端に強
い磁束を発生させることができ、超高密度磁気記録を達
成することができる。さらに、本発明のｆ＆ Ｘ１磁性
体膜は主磁性体膜と中間層が同種の成分からなるため、
必要なターゲットの個数は減少し、ターゲット交換機構
のような複雑な装置を必要としない。
第１図は垂直磁気記録用磁気ヘッドおよび磁気記録媒体
の構成を示す説明図、第２図は本実施例で用いたイオン
ビームスパッタリング装置の断面を示す図である。 １・・・磁気記録媒体、２・・・非磁性基板、３・・・
下地膜、４・・・垂直磁化膜、５・・・主磁極、６・・
・基板、７・・・ギャップ規制材、８・・・充填材、９
・・・補助磁極、１０・・・保護材、１１・・・蒸着用
イオンガン、１２・・・基板照射用イオンガン、１３・
・・ターゲラ１〜．１４・・・基板ステージ、１５・・
・排気口。 第 ２ 図 ７３′７−ゲット ７４羞」ξステージ ノＳ 耕促（口′
の構成を示す説明図、第２図は本実施例で用いたイオン
ビームスパッタリング装置の断面を示す図である。 １・・・磁気記録媒体、２・・・非磁性基板、３・・・
下地膜、４・・・垂直磁化膜、５・・・主磁極、６・・
・基板、７・・・ギャップ規制材、８・・・充填材、９
・・・補助磁極、１０・・・保護材、１１・・・蒸着用
イオンガン、１２・・・基板照射用イオンガン、１３・
・・ターゲラ１〜．１４・・・基板ステージ、１５・・
・排気口。 第 ２ 図 ７３′７−ゲット ７４羞」ξステージ ノＳ 耕促（口′
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、高飽和磁束密度を有し、磁歪が小さい金属磁性体か
らなる所定厚さ、所定枚数の主磁性体膜が主磁性体膜と
同種の成分からなる非晶質膜を中間層として積層されて
いることを特徴とする積層磁性体膜。 ２、特許請求の範囲第１項記載の中間層の膜厚が１〜１
０ｎｍであることを特徴とする積層磁性体膜。 ３、特許請求の範囲第１項記載の主磁性体膜および中間
層が鉄もしくは鉄を主成分とするものであることを特徴
とする積層磁性体膜。 ４、特許請求の範囲第１項、第２項又は第３項記載の中
間層がイオン照射法によつて形成されてなることを特徴
とする積層磁性体膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61157816A JPH07111925B2 (ja) | 1986-07-07 | 1986-07-07 | 積層磁性体膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61157816A JPH07111925B2 (ja) | 1986-07-07 | 1986-07-07 | 積層磁性体膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6314409A true JPS6314409A (ja) | 1988-01-21 |
| JPH07111925B2 JPH07111925B2 (ja) | 1995-11-29 |
Family
ID=15657925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61157816A Expired - Lifetime JPH07111925B2 (ja) | 1986-07-07 | 1986-07-07 | 積層磁性体膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07111925B2 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5917222A (ja) * | 1982-07-21 | 1984-01-28 | Hitachi Ltd | 多層磁性薄膜の製造方法 |
| JPS5918625A (ja) * | 1982-07-23 | 1984-01-31 | Hitachi Ltd | 薄膜製造方法 |
| JPS59130408A (ja) * | 1983-01-17 | 1984-07-27 | Hitachi Ltd | 磁性体膜およびそれを用いた磁気ヘッド |
-
1986
- 1986-07-07 JP JP61157816A patent/JPH07111925B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5917222A (ja) * | 1982-07-21 | 1984-01-28 | Hitachi Ltd | 多層磁性薄膜の製造方法 |
| JPS5918625A (ja) * | 1982-07-23 | 1984-01-31 | Hitachi Ltd | 薄膜製造方法 |
| JPS59130408A (ja) * | 1983-01-17 | 1984-07-27 | Hitachi Ltd | 磁性体膜およびそれを用いた磁気ヘッド |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07111925B2 (ja) | 1995-11-29 |
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