JPS6320711A - 薄膜磁気ヘツド - Google Patents
薄膜磁気ヘツドInfo
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- JPS6320711A JPS6320711A JP16386886A JP16386886A JPS6320711A JP S6320711 A JPS6320711 A JP S6320711A JP 16386886 A JP16386886 A JP 16386886A JP 16386886 A JP16386886 A JP 16386886A JP S6320711 A JPS6320711 A JP S6320711A
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- film thickness
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- magnetic head
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
- G11B5/31—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
- G11B5/3109—Details
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
- Thin Magnetic Films (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。
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〕
本発明は薄膜磁気ヘッドに関し、さらに詳しくは、その
磁性膜としてＦｅ −Ｃｕ多層膜を用いた薄膜磁気ヘッ
ドに関する。
磁性膜としてＦｅ −Ｃｕ多層膜を用いた薄膜磁気ヘッ
ドに関する。
Ｃ従来の技術〕
多層膜の磁気特性に関しては粟野ら（第９回日本応用磁
気学会学術講演概要集、 １９８５−ＩＬ Ｐ１４１）
がＣｏ −Ｃｕ及びＦｅ −Ｃｕ多層膜を作製し、４ｙ
ｃＭｓの温度変化についての研究があり、その中で多層
膜のそれぞれ単体の膜厚が薄くなると垂直磁気異方性が
誘起されると述べられているが、面内−軸異方性、保磁
力等の挙動については述べられていない。また、Ｆｅ−
Ｖ多層膜についてＨ，に、Ｗｏｎｇら（Ｊ。
気学会学術講演概要集、 １９８５−ＩＬ Ｐ１４１）
がＣｏ −Ｃｕ及びＦｅ −Ｃｕ多層膜を作製し、４ｙ
ｃＭｓの温度変化についての研究があり、その中で多層
膜のそれぞれ単体の膜厚が薄くなると垂直磁気異方性が
誘起されると述べられているが、面内−軸異方性、保磁
力等の挙動については述べられていない。また、Ｆｅ−
Ｖ多層膜についてＨ，に、Ｗｏｎｇら（Ｊ。
Ａ、Ｐ ５７（１）、 １５Ａｐｒｉｌ、 １９８５）
は多層膜を形成することによりＦｅの磁気モーメントが
減少することを示した。また、Ｆｅ−Ｖ多層膜の磁化は
数１００℃に加熱すると低下していくことを明らかにし
た。Ｆｅ −■２元合金系を考えると、■はα形成元素
でＦｅ中に容易に固溶するため多層膜のＦｅ−Ｖ界面に
おいてＦｅ原子と■原子が相互拡散してしまい磁気モー
メントが減少するという懸念がある。また、）１．Ｓａ
ｋａｋｉｍａら （Ｊ、 Ａ、 Ｐ ５７（１１、１５
八ｐｒｉｌ、 １９８５）は、電子ビーム蒸着法により
Ｃｏ −！’Ｉｎ多層膜を作製しＣｏ１２人。
は多層膜を形成することによりＦｅの磁気モーメントが
減少することを示した。また、Ｆｅ−Ｖ多層膜の磁化は
数１００℃に加熱すると低下していくことを明らかにし
た。Ｆｅ −■２元合金系を考えると、■はα形成元素
でＦｅ中に容易に固溶するため多層膜のＦｅ−Ｖ界面に
おいてＦｅ原子と■原子が相互拡散してしまい磁気モー
メントが減少するという懸念がある。また、）１．Ｓａ
ｋａｋｉｍａら （Ｊ、 Ａ、 Ｐ ５７（１１、１５
八ｐｒｉｌ、 １９８５）は、電子ビーム蒸着法により
Ｃｏ −！’Ｉｎ多層膜を作製しＣｏ１２人。
Ｍｎ１１人で４１層の多層膜の磁化１．１Ｌ（Ｔ）、
Ｈｃ＝ ６ （Ｏｅ） 、 Ｉｌｋ ＝ ６２ （Ｏ
ｅ）という磁気特性を有し、磁気異方性をもつ場合があ
ることを示しているがどのような多層膜作製条件の時に
磁気異方士を示すかという問題に関しては述べられてい
ない。
Ｈｃ＝ ６ （Ｏｅ） 、 Ｉｌｋ ＝ ６２ （Ｏ
ｅ）という磁気特性を有し、磁気異方性をもつ場合があ
ることを示しているがどのような多層膜作製条件の時に
磁気異方士を示すかという問題に関しては述べられてい
ない。
従来、薄膜磁気ヘッド用のるｎスコアにはパーマロイ
（Ｆｅ−Ｎｉ２元合金）が使用されているが、高透磁率
でかつ低保磁力を有し、磁歪定数を負の膜とするために
は組成範囲を厳しく管理する必要がある。また、パーマ
ロイは磁化の強さが１（Ｔ）と低いために高記録密度化
に対しては好ましくない。
（Ｆｅ−Ｎｉ２元合金）が使用されているが、高透磁率
でかつ低保磁力を有し、磁歪定数を負の膜とするために
は組成範囲を厳しく管理する必要がある。また、パーマ
ロイは磁化の強さが１（Ｔ）と低いために高記録密度化
に対しては好ましくない。
本発明の目的は、薄膜％ｆｆｉ気ヘッドを構成する磁性
膜として、上記従来のパーマロイを使用したもの等にお
ける欠点を解消したＦｅ −Ｃｕ多層膜からなる新規な
磁性膜を開発し、この磁性膜を使用した諸性能の優れた
磁気ヘッドを提供することにある。
膜として、上記従来のパーマロイを使用したもの等にお
ける欠点を解消したＦｅ −Ｃｕ多層膜からなる新規な
磁性膜を開発し、この磁性膜を使用した諸性能の優れた
磁気ヘッドを提供することにある。
本発明は、薄膜磁気ヘッドを構成する磁性膜として、Ｆ
ｅとＣｕの膜厚比及びそれらの膜厚値を所定の範囲に規
定したＦｅ −Ｃｕ多層膜を用いることにより、上記問
題点を解決したものであって、前記ＦＢとＣｕの膜厚比
及びそれらの膜厚値の所定の範囲に応じて、（１）薄膜
磁気ヘッドを構成するるｎ性膜として、ＦｅとＣｕの膜
厚比が１：１であって、ＦｅおよびＣｕの一層当りの膜
厚が３員ｍ〜２０ｎｍの範囲であるＦｅ〜Ｃｕ多層膜を
用いたことを特徴とする薄膜磁気ヘッド、（２）薄膜磁
気ヘッドを構成する磁性膜として、ＦｅとＣｕの膜厚比
が１；３．５以下であって、Ｃｕの膜厚の上限が１７．
５ｎｒａであるＦｅ −Ｃｕ多層膜を用いたことを特徴
とする薄膜磁気ヘッド、及び（３）薄膜磁気ヘッドを構
成する（ｎ性膜として、ＦｅとＣｕの膜厚比が５：ｌ以
下であって、Ｆｅの膜厚の上限が１０層ｍであるＦｅ
−Ｃｕ多層膜を用いたことを特徴とする薄膜磁気ヘッド
、の３発明に分かれる。
ｅとＣｕの膜厚比及びそれらの膜厚値を所定の範囲に規
定したＦｅ −Ｃｕ多層膜を用いることにより、上記問
題点を解決したものであって、前記ＦＢとＣｕの膜厚比
及びそれらの膜厚値の所定の範囲に応じて、（１）薄膜
磁気ヘッドを構成するるｎ性膜として、ＦｅとＣｕの膜
厚比が１：１であって、ＦｅおよびＣｕの一層当りの膜
厚が３員ｍ〜２０ｎｍの範囲であるＦｅ〜Ｃｕ多層膜を
用いたことを特徴とする薄膜磁気ヘッド、（２）薄膜磁
気ヘッドを構成する磁性膜として、ＦｅとＣｕの膜厚比
が１；３．５以下であって、Ｃｕの膜厚の上限が１７．
５ｎｒａであるＦｅ −Ｃｕ多層膜を用いたことを特徴
とする薄膜磁気ヘッド、及び（３）薄膜磁気ヘッドを構
成する（ｎ性膜として、ＦｅとＣｕの膜厚比が５：ｌ以
下であって、Ｆｅの膜厚の上限が１０層ｍであるＦｅ
−Ｃｕ多層膜を用いたことを特徴とする薄膜磁気ヘッド
、の３発明に分かれる。
なお、上記３発明における、ＦｅとＣｕの膜厚比及びそ
れらの膜厚値の所定の範囲は、後記実施例における実験
結果に基づいて選定したものである。
れらの膜厚値の所定の範囲は、後記実施例における実験
結果に基づいて選定したものである。
以下、本発明の具体的構成をさらに詳細に説明する。
バルクのＦｅは強い結晶磁気異方性をもち、そのために
多結晶の場合通常の製法では一軸異方性を示さず薄膜磁
気ヘッドのように高周波で作動させるような磁気コアに
は適していない。我々の研究結果によればバルクから薄
膜化することにより結晶磁気異方性が弱まり始め、約５
００Å以下に薄膜化することにより面内に一軸異方性を
付与できることを見出した。単層膜では膜厚が非常に薄
いために磁気ヘッドとしての書き込み及び読み出し出力
が小さすぎてものにならないが、薄膜の特性を１員なわ
ずに厚膜化するために多層構造とし、Ｆｅをサンドウィ
ッチする金属をＣｕとした。多層ｊ模で問題になるのは
界面の安定性であるが、、ＣｕとＦｅは二相分離型合金
のためほとんど固溶せず界面における拡散が少なく、ま
た、Ｃｕが非磁性金属であるため界面での磁気的相互作
用もないためにＦｅをサンドウィッチする元素としては
最も適している。実験結果でも単層膜の磁気特性をほと
んど１員なわずにＦｅ−Ｃｕ多層１模が作製できること
がわかった。
多結晶の場合通常の製法では一軸異方性を示さず薄膜磁
気ヘッドのように高周波で作動させるような磁気コアに
は適していない。我々の研究結果によればバルクから薄
膜化することにより結晶磁気異方性が弱まり始め、約５
００Å以下に薄膜化することにより面内に一軸異方性を
付与できることを見出した。単層膜では膜厚が非常に薄
いために磁気ヘッドとしての書き込み及び読み出し出力
が小さすぎてものにならないが、薄膜の特性を１員なわ
ずに厚膜化するために多層構造とし、Ｆｅをサンドウィ
ッチする金属をＣｕとした。多層ｊ模で問題になるのは
界面の安定性であるが、、ＣｕとＦｅは二相分離型合金
のためほとんど固溶せず界面における拡散が少なく、ま
た、Ｃｕが非磁性金属であるため界面での磁気的相互作
用もないためにＦｅをサンドウィッチする元素としては
最も適している。実験結果でも単層膜の磁気特性をほと
んど１員なわずにＦｅ−Ｃｕ多層１模が作製できること
がわかった。
Ｆｅ −Ｃｕ多層膜の作製法はマグネトロンスパッタ法
であり、基板側に基板を挟んで両側に永久磁石を配置し
一軸異方性を付与させるよう工夫した。
であり、基板側に基板を挟んで両側に永久磁石を配置し
一軸異方性を付与させるよう工夫した。
また、基板温度は比較的低温とし界面部の拡散を防止す
ること、スパッタリングにおけるスパッタ原子の運ルエ
ネルギーにより基板の温度上昇を緩和させるためにスパ
ッタリングレートは比較的遅くする等の工夫を凝らした
。
ること、スパッタリングにおけるスパッタ原子の運ルエ
ネルギーにより基板の温度上昇を緩和させるためにスパ
ッタリングレートは比較的遅くする等の工夫を凝らした
。
スパッタリング法はＦｅ及びＣｕの２個のターゲ。
トを用い、裁板を回転させる方式でＦｅ −Ｃｕの多層
膜を作製した。
膜を作製した。
スパッタリング直後のＦｅ −Ｃｕ界面は、原子のミス
マツチに伴なう歪エネルギー、イ・、４度勾配に伴う拡
散の駆動エネルギー等のためにエネルギー的に不安定な
状ｆＢ ｉこあるので、拡散が容易に起こらない１００
〜１５０ ｃの低温で多層膜をエージングすることによ
り、界面の原子を安定化さぜるて、保磁力の低酸を図り
、かつ安定なＦｅ −Ｃｕ多層１１りとすることが好ま
しいことがある。
マツチに伴なう歪エネルギー、イ・、４度勾配に伴う拡
散の駆動エネルギー等のためにエネルギー的に不安定な
状ｆＢ ｉこあるので、拡散が容易に起こらない１００
〜１５０ ｃの低温で多層膜をエージングすることによ
り、界面の原子を安定化さぜるて、保磁力の低酸を図り
、かつ安定なＦｅ −Ｃｕ多層１１りとすることが好ま
しいことがある。
本発明によれば、Ｆｅ −Ｃｕ多層膜においてＦｅ及び
Ｃｕの一層当りの膜厚をそれぞれ適切に選ぶことによっ
て一軸異方性を有し、低保磁力でかつ負の磁歪定数をも
つ優れたＦｅ −Ｃｕ多層膜を製作することが可能とな
った。その上、Ｆｅは従来のパーマロイ（Ｎｉ−Ｆｅ合
金薄膜）に比べ飽和磁束密度も高いので高記録密度磁気
記録に対しても有利である。
Ｃｕの一層当りの膜厚をそれぞれ適切に選ぶことによっ
て一軸異方性を有し、低保磁力でかつ負の磁歪定数をも
つ優れたＦｅ −Ｃｕ多層膜を製作することが可能とな
った。その上、Ｆｅは従来のパーマロイ（Ｎｉ−Ｆｅ合
金薄膜）に比べ飽和磁束密度も高いので高記録密度磁気
記録に対しても有利である。
その他、本発明では純金属ターゲットを使用するために
組成変動による磁気特性の劣化がな（、ＦｅとＣｕは二
相分離型合金系であるため高温まで安定な界面を有する
多層膜を作製することが可能である。
組成変動による磁気特性の劣化がな（、ＦｅとＣｕは二
相分離型合金系であるため高温まで安定な界面を有する
多層膜を作製することが可能である。
また、通常の合金ターゲットをスパッタリングする場合
に行なわれる組成調整片を使用しなくても、Ｆｅの膜厚
を制御するだけで膜の磁歪定数を管理できるので、磁歪
定数の範囲が厳しい薄膜磁気ヘッド用のコア材料に好適
である。
に行なわれる組成調整片を使用しなくても、Ｆｅの膜厚
を制御するだけで膜の磁歪定数を管理できるので、磁歪
定数の範囲が厳しい薄膜磁気ヘッド用のコア材料に好適
である。
以下に本発明の実施例について述べる。基板はよく洗浄
された厚さＱ、 ５ ｍｍ、直径３インチのガラス基板
を用いた。スパッタリング時の基板温度は１５０℃とし
た。
された厚さＱ、 ５ ｍｍ、直径３インチのガラス基板
を用いた。スパッタリング時の基板温度は１５０℃とし
た。
実施例−１
第１表に示すスパッタリング条件でＦｅ −Ｃｕ多層膜
を作製した。ＦｅとＣｕの膜厚比は１：１でそれぞれの
一層当りの膜厚は２ｎ１１１〜５０ｎ＋＋＋まで変え、
トータル膜厚は２０００人一定とした。
を作製した。ＦｅとＣｕの膜厚比は１：１でそれぞれの
一層当りの膜厚は２ｎ１１１〜５０ｎ＋＋＋まで変え、
トータル膜厚は２０００人一定とした。
第 １ 表
第１図はＦｅ及びＣｕを第１表に示した条件によりスパ
ッタリングした時のＢ’−）（曲線を示したものである
。即ち、基板の上に最初にＣｕを所定の厚さだけスパッ
タリングし、次いでＣｕの上にＦｅをＣｕと同じ厚さだ
けスパッタリングし、それを繰返して・多層膜としたも
のである。第１図において一層当りの膜厚を（１） ２
ｎｍ、 （２） ５ ｎｍ、 ＜３）１０ｎｍ、 （
４）２Ｏｎ＋ｍ、 （５）５０ｎ＋Ｉ＋と変化させたと
きのＢ−８曲線であり、Ｆｅ及びＣｕの一層当りの膜厚
は同一（層間隔比１：１）で、全膜厚はいずれも２００
ｎｍである。Ｆｅ及びＣｕのｎＱＫがそれぞれ５０ｎｍ
の多層膜以外はいずれのＢ−８曲線を見ても一軸異方性
を示し、−層当りの膜厚が薄いほど良好な一軸異方性を
示している。なお、Ｆｅのみを同一スパッタリング条件
でスパッタリングした１１００ｎの単層膜では第１図に
示したような一軸異方性を示す膜とはならず保磁力も著
しく大きかった。第１図に示した膜の磁歪定数を測定し
、横軸にＦｅ−層当りの膜厚をとってプロットすると第
２図に示したような結果となる。第２図には第１図から
読み取った磁化困難軸方向の保磁力についてもプロット
した。
ッタリングした時のＢ’−）（曲線を示したものである
。即ち、基板の上に最初にＣｕを所定の厚さだけスパッ
タリングし、次いでＣｕの上にＦｅをＣｕと同じ厚さだ
けスパッタリングし、それを繰返して・多層膜としたも
のである。第１図において一層当りの膜厚を（１） ２
ｎｍ、 （２） ５ ｎｍ、 ＜３）１０ｎｍ、 （
４）２Ｏｎ＋ｍ、 （５）５０ｎ＋Ｉ＋と変化させたと
きのＢ−８曲線であり、Ｆｅ及びＣｕの一層当りの膜厚
は同一（層間隔比１：１）で、全膜厚はいずれも２００
ｎｍである。Ｆｅ及びＣｕのｎＱＫがそれぞれ５０ｎｍ
の多層膜以外はいずれのＢ−８曲線を見ても一軸異方性
を示し、−層当りの膜厚が薄いほど良好な一軸異方性を
示している。なお、Ｆｅのみを同一スパッタリング条件
でスパッタリングした１１００ｎの単層膜では第１図に
示したような一軸異方性を示す膜とはならず保磁力も著
しく大きかった。第１図に示した膜の磁歪定数を測定し
、横軸にＦｅ−層当りの膜厚をとってプロットすると第
２図に示したような結果となる。第２図には第１図から
読み取った磁化困難軸方向の保磁力についてもプロット
した。
膜の磁歪定数は一層当りのＦＯの膜厚とよい相関を示し
ていることがわかる。−軸異方性を示す多層膜でも磁気
ヘッド用コア材料に要求される負の磁歪定数をもつ膜は
、−層当りのＦｅの膜厚が３ｎｍ〜２０ｎ＋ａの範囲に
限られることがわかり、その時の膜の保磁力は約１．２
０ｅ以下と小さく優れていることがわかった。
ていることがわかる。−軸異方性を示す多層膜でも磁気
ヘッド用コア材料に要求される負の磁歪定数をもつ膜は
、−層当りのＦｅの膜厚が３ｎｍ〜２０ｎ＋ａの範囲に
限られることがわかり、その時の膜の保磁力は約１．２
０ｅ以下と小さく優れていることがわかった。
また、膜の磁歪定数を管理するために通常のパーマロイ
をスパッタリングする場合は、ターゲット上にターゲッ
ト組成と異なる組成調整片を配置しているが、本発明に
よればＦｅとＣｕの膜厚を制御すること、即ちスパッタ
リング時間を管理することにより容易に磁歪定数を所定
の範囲内に抑えることが可能で、しかもＦｅ、 Ｃｕと
もに純金属車体であるため膜の組成変動、面内の組成変
動がな（安定した膜質の多層膜が得られる利点をもって
いる。
をスパッタリングする場合は、ターゲット上にターゲッ
ト組成と異なる組成調整片を配置しているが、本発明に
よればＦｅとＣｕの膜厚を制御すること、即ちスパッタ
リング時間を管理することにより容易に磁歪定数を所定
の範囲内に抑えることが可能で、しかもＦｅ、 Ｃｕと
もに純金属車体であるため膜の組成変動、面内の組成変
動がな（安定した膜質の多層膜が得られる利点をもって
いる。
実施例−２
第１表に示すスパッタリング条件と同一条件でＦｅとＣ
ｕとの膜厚比を変えた多層膜のＢ−８曲線の代表例を第
３図に示す。即ち、（１）はＦ９の一層当りの膜厚を５
ｎｍ一定とし、Ｃｕの一層当りの膜厚をＦｅに対して２
．５倍の１２．５ｒ＋ｍ、 ｆ２）は５倍の２５ｎｆｆ
ｌとした場合であり、全膜厚は実施例−１と同様２００
ｎｍである。Ｃｕの一層当りの膜厚が２５ｎｍと厚くな
ると一軸異方性はほとんど消滅し、保磁力が大きくなっ
ていることがわかる。これらの結果を第２図に示したも
のと同様に整理すると第４図に示すようになる。即ち、
膜のけ歪定数は一軸異方性を示す膜であればＣｕの膜厚
によって変わらず、第２図に示すようにＦｅの膜厚で決
まることを示している。従って、膜の磁歪定数を管理す
るためにはＦｅの膜厚を抑えればよ（、第２図の結果と
も良く対応している。一方、膜の保磁力はＦｅの膜厚が
一定でもＣｕの膜厚が厚くなると増大する１頃向にあり
、Ｆｅの膜厚５ｎｍに対して５倍の２５ｎｍとなると一
軸異方性もほとんど消失するため保磁力は約１００ｅと
著しく増大することがわかった。従って、ｇｔ成膜磁気
ヘッドコア材として適切なＦｅとＣｕの膜厚比はＦｅの
膜厚を５ｎｍとした場合、Ｃｕの膜厚はＦｅの膜厚の５
倍以下に抑えることが必要である。
ｕとの膜厚比を変えた多層膜のＢ−８曲線の代表例を第
３図に示す。即ち、（１）はＦ９の一層当りの膜厚を５
ｎｍ一定とし、Ｃｕの一層当りの膜厚をＦｅに対して２
．５倍の１２．５ｒ＋ｍ、 ｆ２）は５倍の２５ｎｆｆ
ｌとした場合であり、全膜厚は実施例−１と同様２００
ｎｍである。Ｃｕの一層当りの膜厚が２５ｎｍと厚くな
ると一軸異方性はほとんど消滅し、保磁力が大きくなっ
ていることがわかる。これらの結果を第２図に示したも
のと同様に整理すると第４図に示すようになる。即ち、
膜のけ歪定数は一軸異方性を示す膜であればＣｕの膜厚
によって変わらず、第２図に示すようにＦｅの膜厚で決
まることを示している。従って、膜の磁歪定数を管理す
るためにはＦｅの膜厚を抑えればよ（、第２図の結果と
も良く対応している。一方、膜の保磁力はＦｅの膜厚が
一定でもＣｕの膜厚が厚くなると増大する１頃向にあり
、Ｆｅの膜厚５ｎｍに対して５倍の２５ｎｍとなると一
軸異方性もほとんど消失するため保磁力は約１００ｅと
著しく増大することがわかった。従って、ｇｔ成膜磁気
ヘッドコア材として適切なＦｅとＣｕの膜厚比はＦｅの
膜厚を５ｎｍとした場合、Ｃｕの膜厚はＦｅの膜厚の５
倍以下に抑えることが必要である。
実施例−３
第５図は同じく第１表に示したスパッタリング条件と同
一条件でスパッタリングしたＦｅ −Ｃｕ多層膜のＢ−
８曲線であり、実施例−２と逆にＣｕの膜厚を一定にし
てＦｅの膜厚を変えた場合である。即ち、（１）はＣＬ
Ｉの膜厚２ｎＩＩ＋に対しＦｅの膜厚を２．５倍の５ｎ
ｍとした場合であり、（２）は７．５倍の１５ｎｍの場
合である。Ｆｅの膜厚が１５ｎｍになると磁気特性はそ
れほど劣化しないが一軸異方性がなくなる。これは第２
図に示したＦｅとＣｕの膜厚比を１＝１とした場合の結
果と異なり、同しＦｅの膜厚でも間にはさんだＣｕの膜
厚がＦｅの膜厚に比べて著しく薄くなると磁気特性は劣
化する。この関係を第６図に示す。
一条件でスパッタリングしたＦｅ −Ｃｕ多層膜のＢ−
８曲線であり、実施例−２と逆にＣｕの膜厚を一定にし
てＦｅの膜厚を変えた場合である。即ち、（１）はＣＬ
Ｉの膜厚２ｎＩＩ＋に対しＦｅの膜厚を２．５倍の５ｎ
ｍとした場合であり、（２）は７．５倍の１５ｎｍの場
合である。Ｆｅの膜厚が１５ｎｍになると磁気特性はそ
れほど劣化しないが一軸異方性がなくなる。これは第２
図に示したＦｅとＣｕの膜厚比を１＝１とした場合の結
果と異なり、同しＦｅの膜厚でも間にはさんだＣｕの膜
厚がＦｅの膜厚に比べて著しく薄くなると磁気特性は劣
化する。この関係を第６図に示す。
従って、３膜磁気ヘツドに適するＦｅとＣＩ＋の膜厚比
はＣｕを２ｎｍとした場合、Ｆｅの膜厚は１０ｎｍ即ち
、Ｃｕの膜厚の５倍以下とすることが必要である。
はＣｕを２ｎｍとした場合、Ｆｅの膜厚は１０ｎｍ即ち
、Ｃｕの膜厚の５倍以下とすることが必要である。
以上の実施例からＦｅ −Ｃｕ多層膜を薄膜磁気ヘッド
用コア材料として用いる場合、ＦｅとＣｕＩＩａ厚比を
１＝１とした場合はＦｅ及びＣｕの膜厚は３ｎｍ〜２０
ｎｍの範囲であり、ＦｅとＣｕの膜厚比を変える場合は
Ｆｅの膜厚を５ｎｍとした場合Ｃｕの膜厚は１７．５ｎ
ｍ以下であり、即らＦｅの１漠厚の３．５倍以下の範囲
である。
用コア材料として用いる場合、ＦｅとＣｕＩＩａ厚比を
１＝１とした場合はＦｅ及びＣｕの膜厚は３ｎｍ〜２０
ｎｍの範囲であり、ＦｅとＣｕの膜厚比を変える場合は
Ｆｅの膜厚を５ｎｍとした場合Ｃｕの膜厚は１７．５ｎ
ｍ以下であり、即らＦｅの１漠厚の３．５倍以下の範囲
である。
また、Ｃｕの膜厚を２ｎｍとした場合Ｆｅの膜厚は１０
ｎｍ以下であり、即ちＣｕの膜厚の５倍以下の範囲とな
る。従って、実用的にはＦｅの体積を多くすることが望
ましいのでＦｅの膜厚を１０ｎｍ近傍とし、Ｃｕの膜厚
は２〜３ｎｍとすることが良い。
ｎｍ以下であり、即ちＣｕの膜厚の５倍以下の範囲とな
る。従って、実用的にはＦｅの体積を多くすることが望
ましいのでＦｅの膜厚を１０ｎｍ近傍とし、Ｃｕの膜厚
は２〜３ｎｍとすることが良い。
実施例−４
次に、実施例の中から代表的な膜厚比の場合について薄
膜磁気ヘッドを作製しその性能を評価した。即ち、薄膜
磁気ヘッドの作製法は従来のパーマロイをコアとした場
合と全く同様の薄膜技術を用いて作製した。但し、パー
マロイに変わるコアとして本発明によるＦｅ −Ｃｕ多
層）模を通用し、それぞれ単層の膜厚はＦｅが８ｎｍと
しＣｕを２１ｍとした。
膜磁気ヘッドを作製しその性能を評価した。即ち、薄膜
磁気ヘッドの作製法は従来のパーマロイをコアとした場
合と全く同様の薄膜技術を用いて作製した。但し、パー
マロイに変わるコアとして本発明によるＦｅ −Ｃｕ多
層）模を通用し、それぞれ単層の膜厚はＦｅが８ｎｍと
しＣｕを２１ｍとした。
積層数はＦｅが１２５層でＣｕが１２４層である。
即ち、表面を十分に研磨・洗浄したセラミック基板３の
上全面に第一層目のＦｅをスパッタリング法により所定
の厚さ堆積し次いでＣｕを同じ（スパッタリング法によ
り所定の厚さスパッタリングし、それを交互に所定の積
層数まで繰返巳下部ｒｉ′ｉ性股４とする。次いでイオ
ンミリング法あるいは１シエノトエソチング法等により
所定の磁気コア形状にバターニングする。次いで、順次
薄膜技術によりＡｅｚＣｈ等のギャップ材５．有機絶縁
層６．導体コイル７、更に有機絶縁６′を堆積すると共
にイオンミリングあるいはウェットエツチングにより所
定形状に仕上げる。その上に下部磁性膜４と同じ方法に
よりＦｅ −Ｃｕ積層体をスパッタリング法により堆積
を梅し、上記磁性膜８を形成する。
上全面に第一層目のＦｅをスパッタリング法により所定
の厚さ堆積し次いでＣｕを同じ（スパッタリング法によ
り所定の厚さスパッタリングし、それを交互に所定の積
層数まで繰返巳下部ｒｉ′ｉ性股４とする。次いでイオ
ンミリング法あるいは１シエノトエソチング法等により
所定の磁気コア形状にバターニングする。次いで、順次
薄膜技術によりＡｅｚＣｈ等のギャップ材５．有機絶縁
層６．導体コイル７、更に有機絶縁６′を堆積すると共
にイオンミリングあるいはウェットエツチングにより所
定形状に仕上げる。その上に下部磁性膜４と同じ方法に
よりＦｅ −Ｃｕ積層体をスパッタリング法により堆積
を梅し、上記磁性膜８を形成する。
次いで、基板全面にＡ ｅ ２０．等の絶縁膜をスパッ
タリング法により施し保護膜９とする。次いで、基板１
より切り出し、磁気ヘッド先端側を所定の寸法まで研磨
し、磁気ギヤノブｇを構成し、１個の薄膜（）ｌ気ヘノ
ドとする。第７図にその一部の断面図を、第８図に切り
出した薄膜磁気ヘッドの斜視図を示す。
タリング法により施し保護膜９とする。次いで、基板１
より切り出し、磁気ヘッド先端側を所定の寸法まで研磨
し、磁気ギヤノブｇを構成し、１個の薄膜（）ｌ気ヘノ
ドとする。第７図にその一部の断面図を、第８図に切り
出した薄膜磁気ヘッドの斜視図を示す。
（ｆ！気気性性質同一条件でダミー基板に施した膜につ
いて調べた結果、優れた一軸異方性を示し飽和５１束士
度１．９Ｔ、磁化国運軸方向の保磁力１０ｅ。
いて調べた結果、優れた一軸異方性を示し飽和５１束士
度１．９Ｔ、磁化国運軸方向の保磁力１０ｅ。
磁歪定数−０，８Ｘ １０−１′とイ１れた特性を示す
ことが６飼、こされた。
ことが６飼、こされた。
このようにして作製した薄膜４Ｉｌ気ヘツドの電気特性
を従来のパーマロイ薄膜を用いた磁気ヘッドと比較する
と書き込み特性及び読み出し特性共に約３０９（向上す
ることを確認した。特に、磁気ヘッドと記録媒体との距
離即ちスペーシングが太き（なるほど性能に差が出てお
り、これはとりもなおさず、本発明による磁性薄膜の飽
和磁束密度がパーマロイ薄膜に比べ約２倍近く増大した
ことを意味しており、高記録密度用高保磁力媒体にも十
分対処可能である。また、出力が大きくなった分だけ波
形歪の影響が軽減されることもわかった。
を従来のパーマロイ薄膜を用いた磁気ヘッドと比較する
と書き込み特性及び読み出し特性共に約３０９（向上す
ることを確認した。特に、磁気ヘッドと記録媒体との距
離即ちスペーシングが太き（なるほど性能に差が出てお
り、これはとりもなおさず、本発明による磁性薄膜の飽
和磁束密度がパーマロイ薄膜に比べ約２倍近く増大した
ことを意味しており、高記録密度用高保磁力媒体にも十
分対処可能である。また、出力が大きくなった分だけ波
形歪の影響が軽減されることもわかった。
上記のように、本発明の薄膜磁気へラドを構成するＦｅ
−Ｃｕ多層膜は、極めて優れた一軸異方性を有し、低
保磁力でかつ負の磁歪定数をもち、かつ、Ｆｅは従来の
パーマロイ （Ｎｉ−Ｆｅ合金薄膜）に比べ飽和磁束密
度も高いので高記録密度磁気記録に対しても有利なもの
である。
−Ｃｕ多層膜は、極めて優れた一軸異方性を有し、低
保磁力でかつ負の磁歪定数をもち、かつ、Ｆｅは従来の
パーマロイ （Ｎｉ−Ｆｅ合金薄膜）に比べ飽和磁束密
度も高いので高記録密度磁気記録に対しても有利なもの
である。
したがって、上記Ｆｅ −Ｃｕ多層膜を使用して作成さ
れた本発明の薄Ｄｉ ｉｆｆ気ヘッドは、従来のパーマ
ロイ薄膜を用いた薄膜磁気ヘッドに比較して書き込み特
性及び読み出し特性が温かに向上しており、高記録密度
用高保磁力媒体にも十分対処可能なものである。
れた本発明の薄Ｄｉ ｉｆｆ気ヘッドは、従来のパーマ
ロイ薄膜を用いた薄膜磁気ヘッドに比較して書き込み特
性及び読み出し特性が温かに向上しており、高記録密度
用高保磁力媒体にも十分対処可能なものである。
第１図〜第６図は本発明におけるＦｅ −Ｃｕ多層膜の
実施例を説明するための磁化曲線及び特性線図である。 第７図は本発明のＦｅ −Ｃｕ多層膜を適用して作製し
た薄膜磁気ヘッドの実施例の一部断面図、第８図は上記
第７図の薄膜磁気ヘッドの斜視図を示したものである。 １・・・磁化困難軸方向の磁化曲線、２・・・磁化容易
軸方向の磁化曲線、 ３・・・基板、 ４・・・下部磁
性膜（Ｆｅ −Ｃｕ積層膜）、５・・・ギャップ材、６
・・・有機絶縁層、７・・・導体コイル、８・・・上部
磁性膜（Ｆｅ −Ｃｕ積層膜）９・・・保護膜、１０・
・・端子部。 代理人 弁理士 平 木 祐 輔 第１図 ２：磁化容易軸方向のＢ−Ｈ曲線 第２図 Ｆｅ−層当りの膜厚 （ｎｍ） 第４図 Ｆｅ−層当りの膜厚：５ｎｍ Ｃｕ−層当りの膜厚（ｎｍ） Ｃｕの膜厚：２ｎｍ Ｆｅ−層当りの膜厚（ｎｍ） 第７図 ヘッド先端 ３・・・・基板 ４・・・・下部磁性膜（Ｆｅ−Ｃｕ積層膜）５・・・・
ギヤノブ材 ６・・・・有機絶縁層 ７・・・・導体コイル ８・・・・上部磁性膜（Ｆｅ−Ｃｕｆｌａ層膜）９−・
・・保護膜
実施例を説明するための磁化曲線及び特性線図である。 第７図は本発明のＦｅ −Ｃｕ多層膜を適用して作製し
た薄膜磁気ヘッドの実施例の一部断面図、第８図は上記
第７図の薄膜磁気ヘッドの斜視図を示したものである。 １・・・磁化困難軸方向の磁化曲線、２・・・磁化容易
軸方向の磁化曲線、 ３・・・基板、 ４・・・下部磁
性膜（Ｆｅ −Ｃｕ積層膜）、５・・・ギャップ材、６
・・・有機絶縁層、７・・・導体コイル、８・・・上部
磁性膜（Ｆｅ −Ｃｕ積層膜）９・・・保護膜、１０・
・・端子部。 代理人 弁理士 平 木 祐 輔 第１図 ２：磁化容易軸方向のＢ−Ｈ曲線 第２図 Ｆｅ−層当りの膜厚 （ｎｍ） 第４図 Ｆｅ−層当りの膜厚：５ｎｍ Ｃｕ−層当りの膜厚（ｎｍ） Ｃｕの膜厚：２ｎｍ Ｆｅ−層当りの膜厚（ｎｍ） 第７図 ヘッド先端 ３・・・・基板 ４・・・・下部磁性膜（Ｆｅ−Ｃｕ積層膜）５・・・・
ギヤノブ材 ６・・・・有機絶縁層 ７・・・・導体コイル ８・・・・上部磁性膜（Ｆｅ−Ｃｕｆｌａ層膜）９−・
・・保護膜
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、薄膜磁気ヘッドを構成する磁性膜として、ＦｅとＣ
ｕの膜厚比が１：１であって、ＦｅおよびＣｕの一層当
りの膜厚が３ｎｍ〜２０ｎｍの範囲であるＦｅ−Ｃｕ多
層膜を用いたことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。 ２、薄膜磁気ヘッドを構成する磁性膜として、ＦｅとＣ
ｕの膜厚比が１：３．５以下であって、Ｃｕの膜厚の上
限が１７．５ｎｍであるＦｅ−Ｃｕ多層膜を用いたこと
を特徴とする薄膜磁気ヘッド。 ３、薄膜磁気ヘッドを構成する磁性膜として、ＦｅとＣ
ｕの膜厚比が５：１以下であって、Ｆｅの膜厚の上限が
１０ｎｍであるＦｅ−Ｃｕ多層膜を用いたことを特徴と
する薄膜磁気ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61163868A JPH0782611B2 (ja) | 1986-07-14 | 1986-07-14 | 薄膜磁気ヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61163868A JPH0782611B2 (ja) | 1986-07-14 | 1986-07-14 | 薄膜磁気ヘツド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6320711A true JPS6320711A (ja) | 1988-01-28 |
| JPH0782611B2 JPH0782611B2 (ja) | 1995-09-06 |
Family
ID=15782298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61163868A Expired - Lifetime JPH0782611B2 (ja) | 1986-07-14 | 1986-07-14 | 薄膜磁気ヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0782611B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58171709A (ja) * | 1982-04-01 | 1983-10-08 | Mitsubishi Electric Corp | 薄膜磁気ヘツド |
-
1986
- 1986-07-14 JP JP61163868A patent/JPH0782611B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58171709A (ja) * | 1982-04-01 | 1983-10-08 | Mitsubishi Electric Corp | 薄膜磁気ヘツド |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0782611B2 (ja) | 1995-09-06 |
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