JPS6363106A - 磁気ヘツド - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、いわゆるメタルテープ等の高抗磁力磁気磁気
記録媒体に対して記録再生するのに好適な磁気ヘッドに
関し、詳細には磁気コアが酸化物磁性材料と磁性合金薄
膜との複合磁性材料で構成されてなる磁気ヘッドに関す
る。

〔発明の概要〕

本発明は、酸化物磁性材料と磁性合金薄膜により磁気コ
アを構成してなる複合型の磁気ヘッドにおいて、 前記酸化物磁性材料を、磁歪定数（λｓ）の絶対値（１
λｓｔ）がｌＸｌ０−６以下の多結晶材料で構成するこ
とにより、 再生時の摺動ノイズを大幅に低減し、優れた再生画像を
得ようとするものである。

〔従来の技術〕

近年、ビデオテープレコーダ等の機器の小型化。

長時間記録化等の要求や所謂デジタルビデオテープレコ
ーダ等の出現に伴って、高密度記録や短波長記録が進め
られ、これに対応して高抗磁力磁気記録媒体が使用され
るようになっている。

これに伴い、磁気ヘッドに対しては、その性能向上に対
する要求が強くなっている。かかる状況より、磁気コア
材料として酸化物磁性材料（フェライト等）と磁性合金
″Ｆｉｇ！　（Ｆｅ−Ａ６−３　ｉ系合金等）よりなる
複合磁性材料を用い、上記磁性合金′ｇｔ膜同士の突き
合わせ部分を作動ギャップとした、いわゆる複合型の磁
気ヘッドが提案され実用化されていることは周知である
。

すなわち、上記複合型の磁気ヘッドは、その作動ギャッ
プ近傍が高飽和磁束密度材料であるＦｅ−Ａｊｌ−３ｉ
系合金で構成され、他の大部分が高透磁率材料であるフ
ェライトで構成されている。

したがって、記録時には、磁気ヘッド全体が高透磁率材
料で構成されたのと同等の特性を示し、高抗磁力磁気記
録媒体に対しても充分な記録を行うことができ、また再
生時には、磁気ヘッドの平均透磁率が高いことから良好
な電磁変換特性を示す構造となっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述のように磁気コアにフェライトを用
いた磁気ヘッドにおいては、再生時に所謂摺動ノイズが
発生し良好な再生画像が得られないという問題を抱えて
いる。

上記摺動ノイズは、磁気コア材の磁歪に強く依存し、記
録媒体からヘッドに弾性振動が伝わり、この振動により
逆磁歪効果が発生し磁束変化を生じせしめ、これをコイ
ルがノイズとして検出したものである。

従来よりコア材として多用されている単結晶フェライト
はその磁歪定数の絶対値が大きいため、該フェライトを
用いた磁気ヘッドでは、上記摺動ノイズの低減が大きな
課題となっている。特に、上述の複合型の磁気ヘッドに
おいては、磁性合金薄膜材やボンディング材等の影響も
あり、上記摺動ノイズの影響は一層顕著なものとなり、
この改善が急務となっている。

そこで本発明は、かかる状況に鑑みて提案されたもので
あり、再生時の摺動ノイズが極めて小さく、高抗磁力磁
気記録媒体に対して良好な記録再生特性を示す磁気ヘッ
ドを提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者等は、上述の目的を達成せんものと長期に亘り
鋭意研究の結果、酸化物磁性材料として磁歪定数が所定
範囲内の多結晶材料を用いることにより、上記摺動ノイ
ズを有効に解消できるとの知見を見出した。

本発明はかかる知見に基づいて完成されたものであり、
酸化物磁性材料と磁性合金薄膜により磁気コアを構成し
てなる複合型の磁気ヘッドにおいて、前記酸化物磁性材
料が多結晶材料よりなり、かつその磁歪定数（λｓ）の
絶対値（１λ３１）がＩ　Ｘ　１０−’以下であること
を特徴とするものである。

〔作用〕

上記多結晶酸化物磁性材料において、外部に表れる磁歪
は、全ての小結晶粒について平均化されるため、見かけ
上は等方的になる。このときの磁歪定数λｓは、単結晶
酸化物磁性材料の（１００）方向の磁歪定数λ１゜。と
、（１１１）方向の磁歪定数λ、１、を用いて下式の如
く表せる。

ここで、上記λ１゜。やλ、、は共に０になることはな
く、λ１゜。＜Ｏ（磁化方向に縮む）、λ１．１〉０　
（磁化方向に伸びる）となる。

したがって、多結晶酸化物磁性材料の磁歪定数λｓの絶
対値（１λ３１）は、単結晶酸化物磁性材料のけ歪定数
の絶対値１λｓ、。。１．）λ５１１１１よりも必ず小
さくなる。

すなわち、複合型磁気ヘッドの酸化物磁性材料として多
結晶材料を用いることは、磁歪定数λｓの点で有利であ
り、特にその絶対値１λｓ１が１ＸＩＯ−ｈ以下の組成
のものを選定することにより、摺動ノイズが大幅に低減
される。

〔実施例〕

以下、本発明の具体的な実施例について図面を参照しな
がら説明する。

第１図は本発明を適用した磁気ヘッドの一例を示す斜視
図であり、第２図はその磁気記録媒体摺接面を示す要部
拡大平面図である。

この磁気ヘッドにおいては、磁気コア半体（１）、　（
Ｉｔ）の大部分を占める磁気コア部（１１）、（１２）
が多結晶構造の酸化物磁性材料で構成され、これら磁気
コア部（１１）　、　（１２）の接合面を斜めに切欠い
た傾斜面（ｌｌａ）　、　（１２ａ）には、フロントギ
ャップ面からバンクギャップ面に至るまで、高飽和磁束
密度合金、例えばＦｅ−Ａ／１−３ｉ系合金よりなる磁
性合金薄膜（１３＾）＋　（１３Ｂ）が被着形成され、
それぞれ磁気コア半体（１）、（ｎ）　として構成され
ている。そして、これら一対の磁気コア半体（１）、　
（ＩＩ）を５ｉｆｔ等のギャップスペーサを介して突き
合わせ、上記磁性合金薄膜（１３Ａ）　、　（１３Ｂ）
の当接面がトラック幅Ｔ−の作動ギャップｇとなるよう
に構成されている。なお、上記磁性合金薄膜（１３Ａ）
　、　（１３Ｂ）上及びトラック幅規制溝（ｌｌｂ）。

（１２ｂ）内には磁気記録媒体に対する当たりを確保す
るために高融点ガラス等の非磁性材（１６＾）、（１６
Ｂ）　、　（１７Ａ）　、　（１７Ｂ）が溶融充填され
ている。また、一方の磁気コア半体（１）には、コイル
を巻回するだめの巻線孔（１８）が穿設されている。

ここで本発明では、磁気コア部（１１）、（１２）とし
て、多結晶酸化物磁性材料を使用している。

上記多結晶酸化物磁性材料としては、通常この種の磁気
ヘッドに使用されるもので良いが、中でもＭｎ−Ｚｎフ
ェライト、Ｎｉ−Ｚｎフェライト等が好適である。また
、上記多結晶酸化物磁性材料としては、ピンホールの大
きさが小さく且つその数が掻めて少ない所謂高密度多結
晶構造がより好ましい、すなわち、ピンホールが大きく
　（５〜１０、ｃｒｍ以上）高密度でない多結晶酸化物
磁性材料は、記録媒体との摺接時にピンホールに媒体か
らの脱落粉が詰まる虞れがあり、スペーシングロスや媒
体の損傷を引き起こしノイズの一因となるとともに、ヘ
ッド摩耗も大きくなり好ましくない。

これに対し、高密度多結晶構造のものでは、仮にピンホ
ールがあったとしても０．５μｍ程度であり、媒体摺接
時に表面にブレが発生し、見かけ上はピンホールが皆無
となり、安定したヘッド特性が得られる。

何れにしても本発明においては、上記多結晶酸化物磁性
材料として、その磁歪定数λｓの絶対値１λｓ１がｌＸ
ｌ０−’以下のものが使用される。

すなわち、上記ＩＡＳｌがｌＸｌ０−’を越えると、磁
気コア部（１１）、（１２）内の弾性振動により磁束が
変化し、この結果摺動ノイズレベルが大きくなり、初期
の目的が達成できなくなる。

このように、磁気コア部（１１）　、　（１２）に磁歪
定数λｓの絶対値１λｓ１がｌＸｌ０−ｒ以下の多結晶
酸化物磁性材料を用いることにより、再生時に生じる摺
動ノイズを大幅に低減できる。したがって、再生特性に
優れた磁気ヘッドが提供できる。

上記多結晶酸化物磁性材料の磁歪定数λｓは、核酸化物
磁性材料の組成に大きく影響される。そこで、本発明者
等は、多結晶構造のＭｎ−Ｚｎフェライトにおいて、各
成分（Ｆ　ｅｔｏｘ、　Ｚ　ｎ　Ｏ。

Ｍｎ０）の組成を種々変えて磁歪定数λｓを測定し、そ
の絶対値１λｓ１がｌＸｌ０−”以下となる組成範囲を
求めた。この結果、第３図中に斜線で示す領域、すなわ
ち（Ｆ　ｅ　ｇｏｓ　ｍｏｌχ、ＺｎＯｍｏｌχ、Ｍｎ
Ｏｍｏ１χ）が（５４，４，４２）、（５４，２４，２
２）、（５１，２４，２５）の３点で囲まれる領域の多
結晶フェライトは、磁歪定数λｓの絶対値Ｉλｓｌがｌ
Ｘｌ０−’　　　−以下となることがわかった。

次に、本発明者等は、第１図及び第２図に示す複合型の
磁気ヘッドの磁気コア部（１１）、（１２）として、上
記組成範囲のＭｎ−Ｚｎ多結晶フェライトを用いて磁気
ヘッドを作成し、摺動ノイズレベルを測定した。比較の
ために、上記磁気コア部（１１）。

（１２）にＭｎ−Ｚｎ単結晶フェライトを用いて作成し
た磁気ヘッドについても摺動ノイズレベルを測定した。

結果をそれぞれ第４図（本実施例）及び第５図（比較例
）に示す。

上記摺動ノイズレベルは、その目安として、磁気テープ
を摺動させた時のノイズレベル（図中曲線ａ）から、シ
ステムノイズレベル（図中曲）Ｑ　ｂ　）を差し引いた
残りを摺動ノイズレベル（図中曲線Ｃ）とした。

この第４図及び第５図からも明らかように、磁気コアを
構成する酸化物磁性材料として、多拮晶材料を用いるこ
とにより、再生時における摺動ノイズレベルを大幅に低
減できることがわかった。

さらに、磁気コア部（１１）、　（１２）にＭｎ−Ｚｎ
多結晶フェライトを使用した複合型の磁気ヘッドにおい
て、この多結晶フェライトの磁歪定数λｓを種々変えて
磁気ヘッドを作成し、その摺動ノイズレベルを測定した
。結果を第６図に示す。

この第６図より、摺動ノイズは多結晶フェライトの磁歪
定数と相関関係にあり、磁歪定数λｓがｌＸｌ０−ｂ以
下の多結晶フェライトを用いた磁気ヘッドは、摺動ノイ
ズレベルが極めて小さく、良好な再生特性を示すことが
わかった。

ところで、多結晶酸化物磁性材料を磁気コアに使用する
と、媒体との摺接時に結晶粒塊、いわゆるブレーンの脱
落が心配されるが、本実施例の磁気ヘッドにおいては作
動ギヤツブｇ近傍に多結晶構造の酸化物磁性材料が存在
せず磁性合金ｙｉ膜（１３Ａ）　、　（１３Ｂ）が配設
されているため、上記ブレーンの脱落の心配はない。し
たがって、作動ギャップｇのギャップ長が長期間に亘っ
て安定となり、信頼性に優れた磁気ヘッドが提供できる
。

さらに、磁気コア部（１１）、（１２）に単結晶酸化物
磁性材料を用いると、磁性合金薄膜（１３Ａ）　、　（
１３Ｂ）との熱膨張係数の差に起因して歪が蓄積され、
製造上あるいは電磁変換特性上大きな問題となっていた
が、上述の如く多結晶構造の酸化物磁性材料を用いるこ
とにより上記歪が有効に分散できるという利点もある。

したがって、磁気コア部（１１）。

（１２）に多結晶酸化物磁性材料を用いるとにより、電
磁変換特性や歩留まりが格段に向上する。

さらに、多結晶構造の酸化物磁性材料は単結晶に比べ略
１ノ５程度のコストで製造できる同時に、単結晶フェラ
イトの製法上の欠点となる白金の混入不良がなくなる。

したがって、製造コストの大幅な低減が図れると同時に
、基板サイズの大型化が可能となり皿産性の点でも有利
である。

さらに、本発明は従来のヘッド構造や製造工程を何等変
更することな〈実施できるので、この実用価値は極め高
いといえる。

なお、上述の実施例では、作動ギャップｇを形成する磁
性台金ｍＨＱ　（１３Ａ）　、　（１３Ｂ）として、Ｆ
ｅ−Ａｌ−３ｉ系合金を例に挙げたが、この他、強磁性
非晶質合金、所謂強磁性アモルファス合金（例えばＦｅ
、Ｎｉ、Ｃｏの１つ以上の元素とｐ、　ｃ。

Ｂ、Ｓｉの１つ以上の元素とからなる合金、またはこれ
を主成分としＡｆ、Ｇｅ、Ｂｅ、Ｓｎ、Ｉｎ。

Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ等を含
んだ合金等のメタル−メタロイド系アモルファス合金、
あるいはＣｏ、ＨＥ、Ｚｒ等の遷移金属や希土類元素を
主成分とするメタル−メタル系アモルファス合金等）、
Ｆｅ−ＡＡ系合金、Ｆｅ−３ｉ系合金、Ｆｅ−３ｉ−（
ｏ系合金、Ｎｉ　−Ｆｅ系合金、Ｆｅ−Ｇａ−３ｉ系合
金等であっても良い。また、その膜付は方法としては、
スパッタリング法、真空ア着法、フラッシュ蒸着法、イ
オンブレーティング法、クラスター・イオンビーム法等
の真空薄膜形成技術が挙げられる。また、上記磁性合金
薄膜（１３Ａ）　、　（１３Ｂ）を本例では単層構造と
しているが、例えばＳ　ｉ　Ｏｘ、　Ｔ　ａ　ｘｏｓ、
　Ａ　Ｉ２　ｔＯｉ、ＺｒＯ□、３ｉ３Ｎｍ等の高耐摩
耗性絶縁膜を介して複数層積層形成しても良い。この場
合、磁性合金薄膜の積層数は任意に設定することができ
る。

以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は
この実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を
逸脱しない範囲で種々の構造の複合型の磁気ヘッドに適
用できる。

例えば、第７図に示すように、多結晶構造の酸化物磁性
材料で構成される磁気コア部（２１）　、　（２２）の
当接面近傍にトラック幅を規制するためのトラック幅規
制溝（２１ａ）　、　（２２ａ）が切欠かれ、このトラ
ンク幅規制溝（２１ａ）　、　（２２ａ）内を含む当接
面に磁性合金薄ｗＡ（２３）　、　（２４）が形成され
、これら磁性合金薄膜（２３）　、　（２４）の平行部
分（２３ａ）　、　（２４ａ）同士の突き合わせて作動
ギャップｇとした磁気ヘッドであっても良い、この磁気
ヘッドは、トラック幅Ｔｈを磁性金属薄Ｆｌ（２３）　
、　（２４）の膜厚とは無関係に大きくできるので、幅
広トラックの磁気ヘッドに好適である。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、本発明では再生時に
生じる摺動ノイズを低減するために、磁、　　気コア材
として所定範囲の磁歪定数を有する多結晶構造の酸化物
磁性材料と磁性合金薄膜との複合磁性材料を使用してい
るので、優れた記録再生特性を示す磁気ヘッドが提供で
きる。したがって、本発明を適用した磁気ヘッドよれば
、高密度記録化に対応した高抗磁力磁気記録媒体に対し
て、十分な記録特性を示すことは勿論のこと、摺動ノイ
ズが極めて低く良好な再生画像が得られる。

また、上記多結晶構造の酸化物磁性材料は、熱歪や熱膨
張係数に起因する歪を有効に分散できるので、ヘッドの
作成過程で磁気コアにクランク等が発生する心配がない
。したがって、酸化物磁性材料や磁性合金薄膜の磁気特
性が十分に発揮され、良好な電磁変換特性を示すヘッド
となるとともに、歩留まりも大幅に向上する。

さらに、上記多結晶フェライトは、従来の単結晶フェラ
イトよりも安価に作成できることがら、材料コストの低
減が図れる。

さらに、本発明によれば、製造プロセスやヘッド構造を
変更することな（、摺動ノイズレベルの低減が図れると
いう利点もある。

これら利点は、近年のビデオテープレコーダ等の目覚ま
しい進歩に伴う磁気ヘッドの性能向上の要求に大きく貢
献し、実用価値の高い磁気ヘッドの提供が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した磁気へンドの一例を示す外観
斜視図であり、第２図は第１図に示す磁気ヘッドの磁気
記録媒体摺接面を示す要部拡大平面図である。 第３図はＭｎ−Ｚｎ多結晶フェライトの３元組成図であ
り磁歪定数がｌＸｌ０−’以下の組成範囲を示すもので
ある。 第４図は本発明を適用した実施例（多結晶フェライトを
使用）の摺動ノイズレベルの周波数特性を示す特性図、
第５図は従来の磁気ヘッド（単結晶フェライトを使用）
の摺動ノイズレベルの周波数特性を示す特性図を示す。 第６図は多結晶フェライトの磁歪定数と摺動ノイズの関
係を示す特性図である。 第７図は本発明を適用した磁気ヘッドの他の構造例の磁
気記録媒体摺接面を示す要部拡大平面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 酸化物磁性材料と磁性合金薄膜により磁気コア半体を構
   成してなる複合型の磁気ヘッドにおいて、前記酸化物磁
   性材料が多結晶材料よりなり、かつその磁歪定数（λｓ
   ）の絶対値（｜λｓ｜）が１×１０＾−＾６以下である
   ことを特徴とする磁気ヘッド。