JP3251143B2 - Method and apparatus for analyzing magnetic characteristics of magnetic device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、トランス、コイル、磁
気ヘッド等の磁気デバイスの磁気特性を求める磁気特性
解析方法及びそれに用いる磁気特性解析装置に関する。The present invention relates also relates transformer, a coil, a magnetic characterization equipment used for magnetic characterization method and it obtains the magnetic properties of the magnetic device such as a magnetic head.

【０００２】[0002]

【従来の技術】ＶＴＲ、ＤＡＴ（デジタル・オーディオ
・テープ）等に用いられる磁気ヘッドには、図５（ａ）
に示すようなバルク型磁気ヘッド３８、図５（ｂ）に示
すようなメタルインギャップ型磁気ヘッド３９、図５
（ｃ）に示すような積層型磁気ヘッド４０等がある。バ
ルク型磁気ヘッド３８は、少なくとも磁路を構成するフ
ェライト、センダスト、パーマロイ等の磁性材料４２
と、磁気ギャップ４１と、磁気ギャップ４１を構成する
２つの磁気回路のコア４７、４８を固定するガラス等の
非磁性材料４３とからなっている。また、メタルインギ
ャップ型磁気ヘッド３９は、少なくとも磁気ギャップ４
１の近傍の磁路を構成する金属膜等の高Ｂｓ磁性材料４
４と、磁気ギャップ４１の近傍以外の磁路を構成するフ
ェライト、センダスト、パーマロイ等の磁性材料４２
と、磁気ギャップ４１と、磁気ギャップ４１を構成する
２つの磁気回路のコア４７、４８を固定するガラス等の
非磁性材料４３とからなっている。また、積層型磁気ヘ
ッド４０は、少なくとも磁路を構成する磁性材料４５
と、磁気ギャップ４１と、磁性材料４５を支持するセラ
ミック等の非磁性材料４６とからなっている。2. Description of the Related Art A magnetic head used for a VTR, a DAT (Digital Audio Tape) or the like has a structure shown in FIG.
5B, a metal-in-gap magnetic head 39 as shown in FIG.
There is a laminated magnetic head 40 as shown in FIG. The bulk type magnetic head 38 is made of at least a magnetic material 42 such as ferrite, sendust, permalloy or the like constituting a magnetic path.
And a non-magnetic material 43 such as glass for fixing the cores 47 and 48 of the two magnetic circuits constituting the magnetic gap 41. The metal-in-gap type magnetic head 39 has at least a magnetic gap 4.
High Bs magnetic material 4 such as a metal film constituting a magnetic path near 1
4 and a magnetic material 42 such as ferrite, sendust, permalloy, etc. constituting a magnetic path other than near the magnetic gap 41.
And a non-magnetic material 43 such as glass for fixing the cores 47 and 48 of the two magnetic circuits constituting the magnetic gap 41. Further, the laminated magnetic head 40 includes at least a magnetic material 45 constituting a magnetic path.
, A magnetic gap 41, and a non-magnetic material 46 such as a ceramic that supports a magnetic material 45.

【０００３】従来、バルク型磁気ヘッド３８、積層型磁
気ヘッド４０は、磁路が磁気的に均一な材料（磁性材料
４２あるいは磁性材料４５）で構成され、その初透磁率
も等方的で均一であると考えられていた。メタルインギ
ャップ型磁気ヘッド３９も、磁気ギャップ４１の近傍の
磁路を構成する金属膜等の高Ｂｓ磁性材料４４と、磁気
ギャップ４１の近傍以外の磁路を構成する磁性材料４２
の初透磁率は異なるが、それぞれについては初透磁率が
等方的で一定であると考えられていた。しかし、一般
に、単結晶フェライトや磁性薄膜は、結晶に異方性があ
り、初透磁率も方位によって異なる。従って、方位によ
って磁気記録特性が変わることが予想される。さらに、
２つのコア４７、４８を固定するためにガラス等の非磁
性材料４３等を用いるが、この非磁性材料の種類によっ
ても、磁気ヘッドの磁気記録特性が大きく異なってい
た。これは、非磁性材料と磁路を構成する磁性材料の熱
膨脹率の差による熱応力によって、磁性材料の磁気特性
が変化したことによるものと考えられる。しかし、これ
らの現象は複雑で、解析が困難であるため、経験によっ
て磁気ヘッドの構成材料の選択やヘッドの寸法設計が行
われてきた。Conventionally, the bulk type magnetic head 38 and the laminated type magnetic head 40 are made of a material whose magnetic path is magnetically uniform (magnetic material 42 or magnetic material 45), and the initial magnetic permeability is isotropic and uniform. Was thought to be. The metal-in-gap magnetic head 39 also includes a high Bs magnetic material 44 such as a metal film forming a magnetic path near the magnetic gap 41 and a magnetic material 42 forming a magnetic path other than near the magnetic gap 41.
Have different initial magnetic permeability, but the initial magnetic permeability was considered to be isotropic and constant for each. However, in general, single crystal ferrite and magnetic thin films have anisotropy in the crystal, and the initial magnetic permeability also differs depending on the orientation. Therefore, it is expected that the magnetic recording characteristics will change depending on the azimuth. further,
A non-magnetic material 43 such as glass is used to fix the two cores 47 and 48, and the magnetic recording characteristics of the magnetic head differ greatly depending on the type of the non-magnetic material. This is considered to be because the magnetic properties of the magnetic material changed due to thermal stress caused by the difference in thermal expansion coefficient between the non-magnetic material and the magnetic material forming the magnetic path. However, since these phenomena are complicated and difficult to analyze, selection of a constituent material of the magnetic head and dimensional design of the head have been performed by experience.

【０００４】以下、従来の磁気特性解析の方法を、典型
的な磁気デバイスである磁気ヘッドを例に挙げて説明す
る。電磁界を支配するマクスウェルの電磁界に関する基
礎法則は、下記（数４）、（数５）、（数６）及び（数
７）によって表記される（電気工学の有限要素法、中田
高義、森北出版、１９８２年）。[0004] A conventional method for analyzing magnetic properties will be described below by taking a magnetic head, which is a typical magnetic device, as an example. Maxwell's fundamental law regarding the electromagnetic field that governs the electromagnetic field is expressed by the following (Equation 4), (Equation 5), (Equation 6) and (Equation 7) (finite element method of electrical engineering, Takayoshi Nakata, Morikita Publishing, 1982).

【０００５】[0005]

【数４】 (Equation 4)

【０００６】[0006]

【数５】 (Equation 5)

【０００７】[0007]

【数６】 (Equation 6)

【０００８】[0008]

【数７】 (Equation 7)

【０００９】ここで、Ｂは磁束密度、Ｈは磁界強度、Ｄ
は電束密度、Ｅは電界強度、Ｊは電流密度、ｔは時間、
ρは電荷密度である。磁気デバイスの磁気特性は、適当
な境界条件の下で上記（数４）〜（数７）を連立させて
解き、磁束分布、磁界分布を求めることによって得るこ
とができる。Where B is the magnetic flux density, H is the magnetic field strength, D
Is electric flux density, E is electric field strength, J is current density, t is time,
ρ is the charge density. The magnetic characteristics of the magnetic device can be obtained by solving the above (Equation 4) to (Equation 7) simultaneously under appropriate boundary conditions, and obtaining the magnetic flux distribution and the magnetic field distribution.

【００１０】従来の磁気デバイスの磁気特性の解析は、
任意の境界条件、例えば磁束を連続させるという境界条
件の下で、上記（数４）〜（数７）を連立させて解き、
磁束分布、磁界分布を求めることによって行われる。例
えば、有限要素法を用いて磁気ヘッドの磁気特性を解析
する場合には、磁路を構成する磁性体をいくつかの要素
に分割し、その境界条件と、各要素ごとの材料特性と、
初透磁率μ又は磁束密度−磁界強度曲線（Ｂ−Ｈカー
ブ）とを磁気特性解析装置に入力する。従来の磁気特性
解析方法は、磁束密度−磁界強度曲線又は下記（数８）
で定義される初透磁率等の磁気特性を予め測定してお
き、この測定データを磁気特性解析装置の入力部に入力
するというものであった。The analysis of the magnetic characteristics of the conventional magnetic device is as follows.
Under an arbitrary boundary condition, for example, a boundary condition of continuous magnetic flux, the above (Equation 4) to (Equation 7) are simultaneously solved,
This is performed by obtaining a magnetic flux distribution and a magnetic field distribution. For example, when analyzing the magnetic characteristics of the magnetic head using the finite element method, the magnetic material constituting the magnetic path is divided into several elements, the boundary conditions, the material properties of each element,
The initial magnetic permeability μ or the magnetic flux density-magnetic field strength curve (BH curve) is input to the magnetic characteristic analyzer. The conventional magnetic characteristic analysis method uses a magnetic flux density-magnetic field strength curve or the following (Equation 8)
The magnetic characteristics such as the initial magnetic permeability defined in (1) are measured in advance, and the measured data is input to the input unit of the magnetic characteristic analyzer.

【００１１】[0011]

【数８】 (Equation 8)

【００１２】[0012]

【発明が解決しようとする課題】ところで、磁性材料の
磁化容易軸の方向は、磁界とのなす角度で定まり、これ
に依存して初透磁率が変化する。つまり、初透磁率を用
いて磁気デバイスの磁気特性を解析する場合、磁気デバ
イスの各部における磁気モーメントの向きに依存して各
部の初透磁率が変化する。しかし、従来の磁気特性解析
装置では、各部における磁気モーメントの方向を考慮す
ることなく初透磁率を入力していた。The direction of the axis of easy magnetization of the magnetic material is determined by the angle between the magnetic material and the magnetic field, and the initial magnetic permeability changes depending on the angle. That is, when analyzing the magnetic characteristics of the magnetic device using the initial magnetic permeability, the initial magnetic permeability of each part changes depending on the direction of the magnetic moment in each part of the magnetic device. However, in the conventional magnetic characteristic analyzer, the initial magnetic permeability is input without considering the direction of the magnetic moment in each part.

【００１３】同様に、磁束密度−磁界強度曲線も、外部
磁界の向きに依存してエネルギー最適点が変わり、磁性
体内の磁束の流れの向きが変わる。従って、各部で同じ
磁束密度−磁界強度曲線と上記（数６）の連続の式から
磁気デバイス全体の磁束の流れを求めると、実態にそぐ
わない結果が得られる。Similarly, in the magnetic flux density-magnetic field strength curve, the energy optimum point changes depending on the direction of the external magnetic field, and the direction of the magnetic flux in the magnetic body changes. Therefore, when the flow of the magnetic flux of the entire magnetic device is obtained from the same magnetic flux density-magnetic field strength curve and the continuity formula of the above (Equation 6) in each part, a result that does not fit the actual situation is obtained.

【００１４】また、単結晶磁性材料や薄膜磁性材料の場
合には、方位によって初透磁率や磁束密度−磁界強度曲
線が大きく異なる。また、磁気デバイスの有する内部応
力によっても初透磁率や磁束密度−磁界強度曲線が変化
する。しかし、磁気デバイスを構成する材料、あるいは
要素ごとに各方位の初透磁率や磁束密度−磁界強度曲線
を全て得ることは不可能であった。In the case of a single crystal magnetic material or a thin film magnetic material, the initial magnetic permeability and the magnetic flux density-magnetic field strength curve greatly differ depending on the orientation. Further, the initial permeability and the magnetic flux density-magnetic field strength curve also change depending on the internal stress of the magnetic device. However, it has not been possible to obtain all of the initial permeability and the magnetic flux density-magnetic field strength curve in each direction for each material or element constituting the magnetic device.

【００１５】さらに、磁気デバイスが複数の磁性材料と
非磁性材料とからなり、それぞれの熱応力や内部応力が
異なる場合に、各部の磁気特性や磁気デバイス全体の磁
気特性がどのように変化するかということも、ほとんど
考慮されていなかった。Further, when the magnetic device is composed of a plurality of magnetic materials and a non-magnetic material and their thermal stresses and internal stresses are different, how the magnetic characteristics of each part and the magnetic characteristics of the entire magnetic device change. That was hardly taken into account.

【００１６】本発明は、従来技術における前記課題を解
決するため、磁気デバイスの磁気特性を的確に測定する
ことができる磁気デバイスの磁気特性解析方法及び磁気
特性解析装置を提供することを目的とする。[0016] The present invention is, for solving the problem in the prior art, certain objects and Turkey to provide a magnetic property analysis method and the magnetic characteristic analyzing apparatus of a magnetic device that can measure accurately the magnetic properties of the magnetic device And

【００１７】[0017]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る磁気デバイスの磁気特性解析方法は、
磁性材料及び非磁性材料を用いて構成された磁気デバイ
スの磁気特性を解析装置によって測定するに際して、前
記磁気デバイスを構成する材料の特性に関わるデータ
と、前記磁気デバイスを複数部分に分割した構造に関わ
るデータと、前記磁気デバイスの構造解析の境界条件に
関わるデータと、前記磁気デバイスの電磁場解析の境界
条件に関わるデータとを前記解析装置に入力し、前記境
界条件に関わるデータに基づいて区分された複数部分ご
との応力分布を求め、前記磁気デバイスの電磁場解析の
境界条件に関わるデータ及び前記応力分布に基づいて前
記複数部分ごとの磁気特性を求め、前記複数部分ごとの
磁気特性に基づいて磁気デバイス全体の磁気特性を求め
るという構成を備えたものである。In order to achieve the above object, a method for analyzing magnetic properties of a magnetic device according to the present invention comprises:
When measuring the magnetic characteristics of a magnetic device constituted by using a magnetic material and a non-magnetic material with an analyzer, data relating to the characteristics of the material constituting the magnetic device and a structure obtained by dividing the magnetic device into a plurality of portions are used. Related data, data related to the boundary conditions of the structural analysis of the magnetic device, and data related to the boundary conditions of the electromagnetic field analysis of the magnetic device are input to the analyzer, and are classified based on the data related to the boundary conditions. The magnetic properties of each of the plurality of parts are obtained based on the magnetic characteristics of each of the plurality of parts, and the magnetic characteristics of each of the plurality of parts are obtained based on the data relating to the boundary conditions of the electromagnetic field analysis of the magnetic device and the stress distribution. It is provided with a configuration for obtaining the magnetic characteristics of the entire device.

【００１８】また、前記本発明の磁気デバイスの磁気特
性解析方法の構成においては、磁気デバイスの電磁場解
析の境界条件に関わるデータ及び応力分布を用いて複数
部分ごとの磁束及び磁束の向きを求める式と、磁束の連
続の式から磁気デバイス全体の磁気特性を求める式とを
連立させて同時に解き、磁気デバイス全体の磁気特性を
得るのが好ましい。Further, in the configuration of the magnetic characteristic analysis method for a magnetic device according to the present invention, the expression for determining the magnetic flux and the direction of the magnetic flux for each of a plurality of portions using the data and the stress distribution relating to the boundary conditions of the electromagnetic field analysis of the magnetic device. It is preferable to simultaneously solve the equation for obtaining the magnetic characteristics of the entire magnetic device from the equation for the magnetic flux continuity and simultaneously solve them to obtain the magnetic characteristics of the entire magnetic device.

【００１９】また、前記本発明の磁気デバイスの磁気特
性解析方法の構成においては、磁気デバイスの電磁場解
析の境界条件に関わるデータ及び応力分布を用いて複数
部分ごとの磁束及び磁束の向きを求める式と、磁束の連
続の式から磁気デバイス全体の磁気特性を求める式とを
交互に解き、磁気デバイス全体の磁気特性の収束解を得
るのが好ましい。Further, in the configuration of the method for analyzing magnetic properties of a magnetic device of the present invention, the expression for determining the magnetic flux and the direction of the magnetic flux for each of a plurality of portions using the data and the stress distribution relating to the boundary conditions of the electromagnetic field analysis of the magnetic device. It is preferable to alternately solve the equation for obtaining the magnetic properties of the entire magnetic device from the equation of the magnetic flux continuity to obtain a convergence solution of the magnetic properties of the entire magnetic device.

【００２０】また、前記本発明の磁気デバイスの磁気特
性解析方法の構成においては、磁気デバイスの電磁場解
析の境界条件に関わるデータ及び応力分布を用いて複数
部分ごとの初透磁率の絶対値及び初透磁率の異方性を求
める式と、磁束の連続の式から磁気デバイス全体の磁気
特性を求める式とを連立させて同時に解き、磁気デバイ
ス全体の磁気特性を得るのが好ましい。In the configuration of the method for analyzing magnetic properties of a magnetic device according to the present invention, the absolute value and initial value of the initial magnetic permeability for each of a plurality of portions are obtained by using data and stress distribution relating to boundary conditions for electromagnetic field analysis of the magnetic device. It is preferable to simultaneously solve the equation for determining the anisotropy of the magnetic permeability and the equation for determining the magnetic characteristics of the entire magnetic device from the expression of continuity of the magnetic flux to obtain the magnetic characteristics of the entire magnetic device.

【００２１】また、前記本発明の磁気デバイスの磁気特
性解析方法の構成においては、磁気デバイスの電磁場解
析の境界条件に関わるデータ及び応力分布を用いて複数
部分ごとの初透磁率の絶対値及び初透磁率の異方性を求
める式と、磁束の連続の式から磁気デバイス全体の磁気
特性を求める式とを交互に解き、磁気デバイス全体の磁
気特性の収束解を得るのが好ましい。In the configuration of the method for analyzing magnetic properties of a magnetic device according to the present invention, the absolute value and initial value of the initial magnetic permeability for each of a plurality of portions are determined using data and stress distribution relating to boundary conditions for electromagnetic field analysis of the magnetic device. It is preferable to alternately solve the equation for determining the magnetic permeability anisotropy and the equation for determining the magnetic properties of the entire magnetic device from the equation of continuity of magnetic flux to obtain a convergence solution of the magnetic properties of the entire magnetic device.

【００２２】また、前記本発明の磁気デバイスの磁気特
性解析方法の構成においては、磁気デバイスが磁気ヘッ
ドであり、複数部分に加わる応力が構成材料の熱膨脹率
の差によって生ずる熱応力及び外部からの加圧力から選
ばれる少なくとも１つであり、磁気特性が磁気記録特性
であって、コイルへの通電に伴って磁気ギャップ部に発
生する磁界の強度及び磁気媒体の磁化強度から選ばれる
少なくとも１つであるのが好ましい。In the method for analyzing magnetic properties of a magnetic device according to the present invention, the magnetic device is a magnetic head, and a stress applied to a plurality of portions is affected by a thermal stress caused by a difference in a thermal expansion coefficient of a constituent material and an external stress. And at least one selected from the strength of a magnetic field generated in a magnetic gap portion upon energization of a coil and the magnetization strength of a magnetic medium. Preferably it is.

【００２３】また、前記本発明の磁気デバイスの磁気特
性解析方法の構成においては、磁気デバイスが磁気ヘッ
ドであり、複数部分に加わる応力が構成材料の熱膨脹率
の差によって生ずる熱応力及び外部からの加圧力から選
ばれる少なくとも１つであり、磁気特性が磁気記録再生
特性であって、磁気ギャップ部の磁束密度、磁気回路に
鎖交したコイルに発生する起電力及び前記コイルに鎖交
する磁束量から選ばれる少なくとも１つであるのが好ま
しい。In the configuration of the method for analyzing magnetic properties of a magnetic device according to the present invention, the magnetic device is a magnetic head, and a stress applied to a plurality of portions is affected by a thermal stress caused by a difference in a thermal expansion coefficient of a constituent material and external stress. At least one selected from applied pressure, wherein the magnetic characteristics are magnetic recording and reproducing characteristics, and the magnetic flux density of the magnetic gap, the electromotive force generated in the coil linked to the magnetic circuit, and the amount of magnetic flux linked to the coil It is preferably at least one selected from

【００２４】また、前記本発明の磁気デバイスの磁気特
性解析方法の構成においては、磁気デバイスの電磁場解
析の境界条件に関わるデータ及び応力分布を用いて複数
部分ごとの磁場に対する磁気特性を求める式が、磁壁移
動及び磁化回転から選ばれる少なくとも一方の運動方程
式を解くものであって、制動定数を含む周波数依存性を
有し、かつ、前記磁気デバイスの磁気特性の周波数依存
性を求めるものであるのが好ましい。In the configuration of the method for analyzing magnetic characteristics of a magnetic device according to the present invention, an expression for obtaining magnetic characteristics for a magnetic field for each of a plurality of portions using data and stress distribution relating to boundary conditions for electromagnetic field analysis of the magnetic device is provided. Solving at least one of the equations of motion selected from domain wall motion and magnetization rotation, having frequency dependence including a damping constant, and determining frequency dependence of magnetic characteristics of the magnetic device. Is preferred.

【００２５】また、本発明に係る磁気デバイスの磁気特
性解析装置の構成は、磁性材料及び非磁性材料を用いて
構成された磁気デバイスの磁気特性を測定する磁気デバ
イスの磁気特性解析装置であって、前記磁気デバイスを
構成する材料の特性に関わるデータと、前記磁気デバイ
スを複数部分に分割した構造に関わるデータと、前記磁
気デバイスの構造解析の境界条件に関わるデータと、前
記磁気デバイスの電磁場解析の境界条件に関わるデータ
とを入力する入力部と、前記境界条件に関わるデータに
基づいて区分された複数部分ごとの応力分布を求め、前
記境界条件に関わるデータ及び前記応力分布に基づいて
前記複数部分ごとの磁気特性を求め、前記複数部分ごと
の磁気特性に基づいて磁気デバイス全体の磁気特性を求
める解析部とを少なくとも備えたものである。Further, the configuration of the magnetic characteristic analyzing apparatus for a magnetic device according to the present invention is a magnetic characteristic analyzing apparatus for a magnetic device for measuring the magnetic characteristics of a magnetic device formed using a magnetic material and a non-magnetic material. Data relating to characteristics of a material constituting the magnetic device, data relating to a structure obtained by dividing the magnetic device into a plurality of parts, data relating to boundary conditions for structural analysis of the magnetic device, and electromagnetic field analysis of the magnetic device. An input unit for inputting data related to the boundary condition, and a stress distribution for each of a plurality of sections divided based on the data related to the boundary condition, and calculating the stress distribution based on the data related to the boundary condition and the stress distribution. An analysis unit that determines the magnetic characteristics of each part and calculates the magnetic characteristics of the entire magnetic device based on the magnetic characteristics of the plurality of parts is reduced. The phrase is one with also.

【００２６】[0026]

【００２７】[0027]

【００２８】[0028]

【００２９】[0029]

【００３０】[0030]

【００３１】[0031]

【００３２】[0032]

【００３３】[0033]

【００３４】[0034]

【００３５】[0035]

【００３６】[0036]

【００３７】[0037]

【作用】前記本発明の磁気デバイスの磁気特性解析方法
によれば、磁性材料及び非磁性材料を用いて構成された
磁気デバイスの磁気特性を解析装置によって測定するに
際して、前記磁気デバイスを構成する材料の特性に関わ
るデータと、前記磁気デバイスを複数部分に分割した構
造に関わるデータと、前記磁気デバイスの構造解析の境
界条件に関わるデータと、前記磁気デバイスの電磁場解
析の境界条件に関わるデータとを前記解析装置に入力
し、前記境界条件に関わるデータに基づいて区分された
複数部分ごとの応力分布を求め、前記磁気デバイスの電
磁場解析の境界条件に関わるデータ及び前記応力分布に
基づいて前記複数部分ごとの磁気特性を求め、前記複数
部分ごとの磁気特性に基づいて磁気デバイス全体の磁気
特性を求めることにより、磁気デバイス内部に発生した
応力によって複雑に変化する磁気特性を実態に即して的
確に得ることができる。According to the method for analyzing magnetic characteristics of a magnetic device of the present invention, when measuring the magnetic characteristics of a magnetic device composed of a magnetic material and a non-magnetic material with an analyzer, the material constituting the magnetic device is measured. Data relating to the characteristics of the magnetic device, data relating to the structure obtained by dividing the magnetic device into a plurality of parts, data relating to the boundary conditions of the structural analysis of the magnetic device, and data relating to the boundary conditions of the electromagnetic field analysis of the magnetic device. Input to the analysis device, obtain a stress distribution for each of a plurality of sections divided based on the data related to the boundary conditions, and based on the data related to the boundary conditions of the electromagnetic field analysis of the magnetic device and the stress distribution, Determining the magnetic characteristics of the entire magnetic device based on the magnetic characteristics of the plurality of portions. Ri, can be obtained accurately with the actual situation of the magnetic characteristic that varies complicatedly by the stress generated inside magnetic device.

【００３８】また、前記本発明の磁気デバイスの磁気特
性解析方法において、磁気デバイスの電磁場解析の境界
条件に関わるデータ及び応力分布を用いて複数部分ごと
の磁束及び磁束の向きを求める式と、磁束の連続の式か
ら磁気デバイス全体の磁気特性を求める式とを連立させ
て同時に解き、磁気デバイス全体の磁気特性を得るとい
う好ましい例によれば、非線形部分を持つことによる解
の不安定さや、解の発散を回避することができ、安定に
収束解を得ることができる。Further, in the method for analyzing magnetic properties of a magnetic device according to the present invention, an equation for obtaining a magnetic flux and a direction of the magnetic flux for each of a plurality of portions using data and a stress distribution relating to boundary conditions for electromagnetic field analysis of the magnetic device; According to a preferred example of simultaneously solving the equations for obtaining the magnetic characteristics of the entire magnetic device from the continuous equation and obtaining the magnetic characteristics of the entire magnetic device, the instability of the solution due to having a non-linear portion, the solution Can be avoided, and a convergent solution can be stably obtained.

【００３９】また、前記本発明の磁気デバイスの磁気特
性解析方法において、磁気デバイスの電磁場解析の境界
条件に関わるデータ及び応力分布を用いて複数部分ごと
の磁束及び磁束の向きを求める式と、磁束の連続の式か
ら磁気デバイス全体の磁気特性を求める式とを交互に解
き、磁気デバイス全体の磁気特性の収束解を得るという
好ましい例によれば、マトリクスの規模を小さくするこ
とができ、計算機資源を有効に活用することができるの
で、実用的な時間で計算を行うことが可能となる。Further, in the method for analyzing magnetic properties of a magnetic device according to the present invention, an expression for obtaining a magnetic flux and a direction of the magnetic flux for each of a plurality of parts using data and stress distribution relating to boundary conditions for electromagnetic field analysis of the magnetic device; According to a preferred example of alternately solving the expression for obtaining the magnetic characteristics of the entire magnetic device from the continuous expression of the above and obtaining a convergence solution of the magnetic characteristics of the entire magnetic device, it is possible to reduce the size of the matrix, Can be effectively used, and the calculation can be performed in a practical time.

【００４０】また、前記本発明の磁気デバイスの磁気特
性解析方法において、磁気デバイスの電磁場解析の境界
条件に関わるデータ及び応力分布を用いて複数部分ごと
の初透磁率の絶対値及び初透磁率の異方性を求める式
と、磁束の連続の式から磁気デバイス全体の磁気特性を
求める式とを連立させて同時に解き、磁気デバイス全体
の磁気特性を得るという好ましい例によれば、非線形部
分を持つことによる解の不安定さや、解の発散を回避す
ることができ、安定に収束解を得ることができる。In the method for analyzing magnetic properties of a magnetic device according to the present invention, the absolute value of the initial permeability and the initial permeability of each of a plurality of portions are determined using data and stress distribution relating to boundary conditions for electromagnetic field analysis of the magnetic device. According to a preferred example of simultaneously solving the equation for obtaining the anisotropy and the equation for obtaining the magnetic properties of the entire magnetic device from the equation of continuity of the magnetic flux and obtaining the magnetic properties of the entire magnetic device, the non-linear portion has As a result, instability of the solution and divergence of the solution can be avoided, and a convergent solution can be obtained stably.

【００４１】また、前記本発明の磁気デバイスの磁気特
性解析方法において、磁気デバイスの電磁場解析の境界
条件に関わるデータ及び応力分布を用いて複数部分ごと
の初透磁率の絶対値及び初透磁率の異方性を求める式
と、磁束の連続の式から磁気デバイス全体の磁気特性を
求める式とを交互に解き、磁気デバイス全体の磁気特性
の収束解を得るという好ましい例によれば、マトリクス
の規模を小さくすることができ、計算機資源を有効に活
用することができるので、実用的な時間で計算を行うこ
とが可能となる。In the method for analyzing magnetic properties of a magnetic device according to the present invention, the absolute value of the initial permeability and the initial permeability of each of a plurality of portions are determined by using the data and the stress distribution relating to the boundary conditions of the electromagnetic field analysis of the magnetic device. According to a preferred example of alternately solving the expression for obtaining the anisotropy and the expression for obtaining the magnetic characteristics of the entire magnetic device from the expression of continuity of magnetic flux to obtain a convergence solution of the magnetic characteristics of the entire magnetic device, Can be reduced, and computer resources can be used effectively, so that calculations can be performed in a practical time.

【００４２】また、前記本発明の磁気デバイスの磁気特
性解析方法において、磁気デバイスが磁気ヘッドであ
り、複数部分に加わる応力が構成材料の熱膨脹率の差に
よって生ずる熱応力及び外部からの加圧力から選ばれる
少なくとも１つであり、磁気特性が磁気記録特性であっ
て、コイルへの通電に伴って磁気ギャップ部に発生する
磁界の強度及び磁気媒体の磁化強度から選ばれる少なく
とも１つであるという好ましい例によれば、種々の材料
によって構成される磁気ヘッドの構造、材料、製造プロ
セスを高度に最適化して、従来よりも高い記録特性を有
する磁気ヘッドを得ることが可能となる。In the method for analyzing magnetic properties of a magnetic device according to the present invention, the magnetic device is a magnetic head, and a stress applied to a plurality of portions is determined from a thermal stress caused by a difference in a thermal expansion coefficient of a constituent material and an external pressure. Preferably, the magnetic characteristic is a magnetic recording characteristic, and the magnetic characteristic is at least one selected from the intensity of a magnetic field generated in a magnetic gap portion with energization of a coil and the magnetization intensity of a magnetic medium. According to the example, it is possible to highly optimize the structure, material, and manufacturing process of a magnetic head made of various materials to obtain a magnetic head having higher recording characteristics than before.

【００４３】また、前記本発明の磁気デバイスの磁気特
性解析方法において、磁気デバイスが磁気ヘッドであ
り、複数部分に加わる応力が構成材料の熱膨脹率の差に
よって生ずる熱応力及び外部からの加圧力から選ばれる
少なくとも１つであり、磁気特性が磁気記録再生特性で
あって、磁気ギャップ部の磁束密度、磁気回路に鎖交し
たコイルに発生する起電力及び前記コイルに鎖交する磁
束量から選ばれる少なくとも１つであるという好ましい
例によれば、種々の材料によって構成される磁気ヘッド
の構造、材料、製造プロセスを高度に最適化して、従来
よりも高い再生特性を有する磁気ヘッドを得ることが可
能となる。In the method for analyzing magnetic properties of a magnetic device according to the present invention, the magnetic device is a magnetic head, and a stress applied to a plurality of portions is determined from a thermal stress caused by a difference in a thermal expansion coefficient of a constituent material and an external pressure. The magnetic characteristic is a magnetic recording / reproducing characteristic, and is selected from a magnetic flux density of a magnetic gap, an electromotive force generated in a coil linked to a magnetic circuit, and an amount of magnetic flux linked to the coil. According to the preferred example of at least one, it is possible to highly optimize the structure, material, and manufacturing process of the magnetic head made of various materials to obtain a magnetic head having higher reproduction characteristics than before. Becomes

【００４４】また、前記本発明の磁気デバイスの磁気特
性解析方法において、磁気デバイスの電磁場解析の境界
条件に関わるデータ及び応力分布を用いて複数部分ごと
の磁場に対する磁気特性を求める式が、磁壁移動及び磁
化回転から選ばれる少なくとも一方の運動方程式を解く
ものであって、制動定数を含む周波数依存性を有し、か
つ、前記磁気デバイスの磁気特性の周波数依存性を求め
るものであるという好ましい例によれば、種々の材料に
よって構成される磁気ヘッドの構造、材料、製造プロセ
スを高度に最適化して、従来よりも高い周波数まで良好
な記録再生特性を有する磁気ヘッドを得ることが可能と
なる。In the method for analyzing magnetic characteristics of a magnetic device according to the present invention, the equation for obtaining the magnetic characteristics for the magnetic field for each of a plurality of portions using the data and the stress distribution relating to the boundary conditions of the electromagnetic field analysis of the magnetic device is as follows. A preferred example of solving at least one equation of motion selected from magnetization rotation and having frequency dependence including a damping constant, and determining frequency dependence of magnetic characteristics of the magnetic device. According to this, it is possible to highly optimize the structure, material, and manufacturing process of a magnetic head made of various materials, and to obtain a magnetic head having good recording / reproducing characteristics up to higher frequencies than before.

【００４５】また、前記本発明の磁気デバイスの磁気特
性解析装置の構成によれば、磁性材料及び非磁性材料を
用いて構成された磁気デバイスの磁気特性を測定する磁
気デバイスの磁気特性解析装置であって、前記磁気デバ
イスを構成する材料の特性に関わるデータと、前記磁気
デバイスを複数部分に分割した構造に関わるデータと、
前記磁気デバイスの構造解析の境界条件に関わるデータ
と、前記磁気デバイスの電磁場解析の境界条件に関わる
データとを入力する入力部と、前記境界条件に関わるデ
ータに基づいて区分された複数部分ごとの応力分布を求
め、前記境界条件に関わるデータ及び前記応力分布に基
づいて前記複数部分ごとの磁気特性を求め、前記複数部
分ごとの磁気特性に基づいて磁気デバイス全体の磁気特
性を求める解析部とを少なくとも備えていることによ
り、磁気デバイス内部に発生した応力によって複雑に変
化する磁気特性を実態に即して的確に得ることが可能と
なる。Further, according to the configuration of the magnetic characteristic analyzing apparatus for a magnetic device of the present invention, the magnetic characteristic analyzing apparatus for a magnetic device configured to measure the magnetic characteristics of a magnetic device formed using a magnetic material and a non-magnetic material. There, data related to the characteristics of the material constituting the magnetic device, data related to the structure of the magnetic device divided into a plurality of parts,
An input unit for inputting data relating to boundary conditions for structural analysis of the magnetic device and data relating to boundary conditions for electromagnetic field analysis of the magnetic device; and an input unit for each of a plurality of sections divided based on the data relating to the boundary conditions. An analysis unit that obtains a stress distribution, obtains the magnetic characteristics of each of the plurality of parts based on the data relating to the boundary condition and the stress distribution, and obtains the magnetic characteristics of the entire magnetic device based on the magnetic characteristics of each of the plurality of parts. By providing at least, it is possible to accurately obtain magnetic characteristics that are complicatedly changed by the stress generated inside the magnetic device in accordance with the actual situation.

【００４６】[0046]

【００４７】[0047]

【００４８】[0048]

【００４９】[0049]

【００５０】[0050]

【００５１】[0051]

【００５２】[0052]

【００５３】[0053]

【００５４】[0054]

【００５５】[0055]

【実施例】以下、代表的な磁気デバイスである磁気ヘッ
ドを例に挙げて本発明をさらに具体的に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described more specifically by taking a magnetic head as a typical magnetic device as an example.

【００５６】磁気ヘッドを作製する工程においては、磁
性材料にかかる加工歪等を除去するために、２００〜７
００℃程度の温度のアニール工程を設定することが多
い。また、図５に示すようなガラス材料等の非磁性材料
４３等を用いて磁気回路のコア４７、４８を固定する工
程等においては、４００〜８００℃程度の温度まで加熱
し外力を加えることによって圧着する。従って、構成材
料の熱膨張率の違いによる熱応力や外力によって磁性材
料に応力がかかり、磁歪現象によって磁束密度−磁界強
度曲線が変化する。また、磁気ヘッドは、図５に示すよ
うに、複雑な形状を有しているため、応力の分布も複雑
となり、磁束密度−磁界強度曲線の分布も複雑となる。
このため、最適な初透磁率、形状の組合せを得るには、
多大の労力を要する。この最適な初透磁率、形状の組合
せ、磁性材料４２、４４、４５等と非磁性材料４１、４
３、４６等の熱膨張率の組合せを得るためには、磁気特
性解析装置を用いるのが有効である。In the step of manufacturing the magnetic head, 200 to 7
An annealing process at a temperature of about 00 ° C. is often set. In the step of fixing the cores 47 and 48 of the magnetic circuit using a non-magnetic material 43 such as a glass material as shown in FIG. 5, heating to a temperature of about 400 to 800 ° C. and applying an external force Crimp. Therefore, a stress is applied to the magnetic material by a thermal stress or an external force due to a difference in the coefficient of thermal expansion of the constituent materials, and a magnetic flux density-magnetic field strength curve changes due to a magnetostriction phenomenon. Further, since the magnetic head has a complicated shape as shown in FIG. 5, the distribution of stress is also complicated, and the distribution of the magnetic flux density-magnetic field strength curve is also complicated.
For this reason, to obtain the optimal combination of initial permeability and shape,
Requires a lot of effort. The combination of the optimal initial magnetic permeability and shape, the magnetic materials 42, 44, 45, etc. and the non-magnetic materials 41, 4
In order to obtain a combination of the coefficients of thermal expansion such as 3 and 46, it is effective to use a magnetic characteristic analyzer.

【００５７】＜第１の実施例＞図１は本発明に係る磁気
特性解析方法の第１の実施例を示すフローチャートであ
る。尚、ここで使用する磁気特性解析装置は、データ入
力部１と、連成解析部２と、結果出力部３とを備えてい
る。<First Embodiment> FIG. 1 is a flowchart showing a first embodiment of the magnetic characteristic analysis method according to the present invention. The magnetic characteristic analyzer used here includes a data input unit 1, a coupled analysis unit 2, and a result output unit 3.

【００５８】図１に示すように、まず、データ入力部１
に対して、磁気デバイスを構成する材料の特性に関わる
データ、磁気デバイスの構造に関わるデータ、構造解析
の境界条件に関わるデータ及び磁場解析の境界条件（磁
場供給の条件）に関わるデータが入力される。材料の特
性には、機械的特性と磁気的特性とがあり、前者には各
構成材料のヤング率、熱膨張率、ポアソン比等がある。
また、後者には、各材料ごとの飽和磁化、磁歪定数、磁
壁の質量、磁壁の制動定数、磁壁の復元力、ジャイロ磁
気定数、回転磁化の制動振動数、結晶磁気エネルギー、
特定方位の磁束密度−磁界強度曲線及び特定方位の初磁
化率などがあり、これらのうちの少なくとも１つが入力
される。また、応力が加わる場合の特定方位の磁束密度
−磁界強度曲線や初透磁率などを入力してもよい。磁気
デバイス又は解析対象領域は、２つ以上の領域に分割さ
れ、節点及び要素としてその形状が入力される。構造解
析の境界条件には、各要素又は節点の受ける荷重、応力
及び熱歪による応力等があり、これらのうちの少なくと
も１つが入力される。磁場解析の境界条件とは、境界部
の磁界などの磁場供給の条件を指す。磁場供給の条件に
ついては、電流によって磁界を発生させる場合と、磁
場、磁化又は磁位を直接入力する場合とがある。後述す
る応力解析部４とマトリクス作成部５との分割図は相違
していてもよい。その場合には、応力解析部４から得ら
れた応力の分布に補間法を適用して、マトリクス作成部
５の分割図の各節点、各要素の値を得ればよい。図７
に、分割図の一例を示す。As shown in FIG. 1, first, the data input unit 1
In response to this, data related to the characteristics of the materials that make up the magnetic device, data related to the structure of the magnetic device, data related to the boundary conditions for structural analysis, and data related to the boundary conditions for magnetic field analysis (magnetic field supply conditions) are input. You. The characteristics of the material include mechanical characteristics and magnetic characteristics, and the former includes the Young's modulus, coefficient of thermal expansion, Poisson's ratio, and the like of each constituent material.
In the latter, the saturation magnetization, magnetostriction constant, domain wall mass, domain wall braking constant, domain wall restoring force, gyromagnetic constant, rotational magnetization braking frequency, crystal magnetic energy,
There are a magnetic flux density-magnetic field strength curve in a specific direction, an initial magnetic susceptibility in a specific direction, and the like, and at least one of these is input. Further, a magnetic flux density-magnetic field strength curve in a specific direction when a stress is applied, an initial magnetic permeability, or the like may be input. The magnetic device or the analysis target area is divided into two or more areas, and the shapes are input as nodes and elements. The boundary conditions for the structural analysis include a load applied to each element or node, a stress due to thermal strain, and the like, and at least one of these is input. The boundary condition of the magnetic field analysis refers to a magnetic field supply condition such as a magnetic field at the boundary. Regarding the conditions for supplying the magnetic field, there are a case where a magnetic field is generated by a current and a case where a magnetic field, magnetization or magnetic potential is directly input. The division diagram of the stress analysis unit 4 and the matrix creation unit 5 described later may be different. In such a case, the interpolation method is applied to the distribution of the stress obtained from the stress analysis unit 4 to obtain the value of each node and each element of the division diagram of the matrix creation unit 5. FIG.
An example of a division diagram is shown in FIG.

【００５９】連成解析部２は、応力解析部４と、マトリ
クス作成部５と、方程式解法部６と、収束判定部７とを
備えている。応力解析部４においては、データ入力部１
から入力されたデータに基づき、磁気デバイス内の熱応
力分布、初期応力分布及び荷重応力のうちの少なくとも
１つ又はそれらの算術和や磁気デバイスの変位等を境界
条件として、有限要素法、境界要素法、差分法等を用い
て応力分布の解析値が得られる。The coupled analysis unit 2 includes a stress analysis unit 4, a matrix creation unit 5, an equation solution unit 6, and a convergence determination unit 7. In the stress analysis unit 4, the data input unit 1
Finite element method, boundary element, based on at least one of thermal stress distribution, initial stress distribution, and load stress in a magnetic device, arithmetic sum of them, displacement of a magnetic device, etc. The analysis value of the stress distribution can be obtained by using a method, a difference method, or the like.

【００６０】マトリクス作成部５においては、各要素の
磁束の流れを求める式と、磁気デバイス全体の磁束の流
れを求める式［上記（数４）〜（数７）］のうちの少な
くとも１つとが、連立させることによって同時に解かれ
る。上記（数４）〜（数７）によって、磁気デバイスが
存在する空間におけるエネルギーが最小となる解が求ま
る。上記（数６）が磁束の連続性を表わす式である。磁
気デバイスの磁気特性の解析は、磁気抵抗法、有限要素
法、境界要素法、有限差分法、境界積分法、積分方程式
法、表面電荷法、電荷重畳法及び磁気モーメント法等か
ら選ばれる少なくとも１つの方法を用い、各要素の方程
式を構築することによって行われる。In the matrix creating section 5, at least one of the equations for calculating the flow of the magnetic flux of each element and the equations for calculating the flow of the magnetic flux of the entire magnetic device [Equations (4) to (7)] is used. , Are solved simultaneously by simultaneous. From the above (Equation 4) to (Equation 7), a solution that minimizes the energy in the space where the magnetic device exists is obtained. The above (Equation 6) is an equation representing the continuity of the magnetic flux. The analysis of the magnetic properties of the magnetic device includes at least one selected from a magnetoresistance method, a finite element method, a boundary element method, a finite difference method, a boundary integration method, an integral equation method, a surface charge method, a charge superposition method, a magnetic moment method, and the like. This is done by constructing equations for each element using two methods.

【００６１】１ＭＨｚを超えるような高い周波数領域に
おいては、電子スピンの動力学的な振る舞いによって磁
性現象を説明することができる。磁性体中の磁束の流れ
は、主に磁化回転によって説明することができる。歳差
運動を行っているスピンが緩和機構によって運動を妨げ
られるときの磁気モーメントの周波数依存性は、ランダ
ウ・リフシッツの方程式として知られている下記（数
９）によって表記される（強磁性体の物理、近角總信、
裳華房、１９８４年）。In a high frequency region exceeding 1 MHz, the magnetic phenomenon can be explained by the dynamic behavior of electron spin. The flow of the magnetic flux in the magnetic material can be mainly explained by the magnetization rotation. The frequency dependence of the magnetic moment when the precessing spin is disturbed by the relaxation mechanism is described by the following (Equation 9), which is known as the Landau-Lifshitz equation (of the ferromagnetic material). Physics, Soshin Shinkin,
Shokabo, 1984).

【００６２】[0062]

【数９】 (Equation 9)

【００６３】ここで、θは、図１４に示すスピンの向
き、γはジャイロ磁気定数、μ₀ ＝４π×１０^-7、λは
制動振動数、ｔは時間である。内部エネルギーＥは、結
晶磁気エネルギー、磁歪エネルギー及び有効磁界Ｈ_eff
によるエネルギーの和として、下記（数１０）によって
表記される。Here, θ is the spin direction shown in FIG. 14, γ is the gyromagnetic constant, μ ₀ = 4π × 10 ^-7 , λ is the braking frequency, and t is time. The internal energy E is the crystal magnetic energy, the magnetostrictive energy, and the effective magnetic field H _eff.
Is expressed by the following (Equation 10).

【００６４】[0064]

【数１０】 (Equation 10)

【００６５】ここで、Ｋ₁ は結晶磁気エネルギー、Ｈ
_eff は外部磁界Ｈ₀ と反磁界Ｈ_d との和、λ₁₀₀ は＜１
００＞方向の磁歪定数、λ₁₁₁ は＜１１１＞方向の磁歪
定数、σ _i はｉ方向の応力、Ｉ_s は飽和磁化、ｉはｘ、
ｙ、ｚを示す。また、α_j は図１４に示す方位で表され
る磁界１０３と結晶方位とのなす方向余弦、γ_jiは応力
のｉ方向の方向余弦である。Here, K₁Is the crystal magnetic energy, H
_effIs the external magnetic field H₀And demagnetizing field H_dAnd λ₁₀₀Is <1
00> direction magnetostriction, λ₁₁₁Is magnetostriction in <111> direction
Constant, σ _iIs the stress in the i direction, I_sIs the saturation magnetization, i is x,
y and z are shown. Also, α_jIs represented by the orientation shown in FIG.
Cosine between the magnetic field 103 and the crystal orientation, γ_jiIs the stress
Is the direction cosine in the i direction.

【００６６】上記（数９）を解くことにより、磁性体内
の磁化モードを記述することができる。例えば、外部磁
界がＨ₀ ＝Ｈ₁ ｅｘｐ（ｊωｔ）によって表記される交
流磁界であるとすれば、微小要素内の磁束φ（ω）は下
記（数１１）によって記述される。By solving the above (Equation 9), the magnetization mode in the magnetic body can be described. For example, assuming that the external magnetic field is an AC magnetic field represented by H ₀ = H ₁ exp (jωt), the magnetic flux φ (ω) in the minute element is described by the following (Equation 11).

【００６７】[0067]

【数１１】 [Equation 11]

【００６８】ここで、Ｈ₁ は外部交流磁界の強度、ｊは
虚数、ωは角速度で４π×周波数、ω ₀ は下記（数１
２）によって表記される値である。Here, H₁Is the strength of the external alternating magnetic field, j is
Imaginary number, ω is 4π × frequency in angular velocity, ω ₀Is the following (Equation 1)
2).

【００６９】[0069]

【数１２】 (Equation 12)

【００７０】各要素の磁束密度を計算する際には、上記
（数９）に磁壁移動による項を加えてもよい。例えば、
１８０°磁壁の運動方程式は、下記（数１３）によって
表記される（強磁性体の物理、近角總信、裳華房、１９
８４年）。When calculating the magnetic flux density of each element, a term due to domain wall movement may be added to the above (Equation 9). For example,
The equation of motion of the 180 ° domain wall is expressed by the following (Equation 13) (Physics of Ferromagnetic Material, Soshin Shinkan, Shokabo, 19
1984).

【００７１】[0071]

【数１３】 (Equation 13)

【００７２】ここで、ｍは磁壁の単位面積当たりの質
量、β₁₈₀ は磁壁移動の制動係数、ｓは磁壁のエネルギ
ー、αは磁壁の復元力を示す。磁気デバイス全体の磁束
の流れを求める式は、Ｂを磁束密度として下記（数１
４）で定義される磁気ベクトルポテンシャルＡを未知変
数とする有限要素法によって記述することができる。Here, m is the mass per unit area of the domain wall, β ₁₈₀ is the damping coefficient of the domain wall movement, s is the energy of the domain wall, and α is the restoring force of the domain wall. An equation for calculating the flow of magnetic flux in the entire magnetic device is as follows, where B is the magnetic flux density.
It can be described by the finite element method using the magnetic vector potential A defined in 4) as an unknown variable.

【００７３】[0073]

【数１４】 [Equation 14]

【００７４】上記（数１４）をマクスウエルの方程式に
代入することによって得られる磁界の方程式が磁気デバ
イス全体で成り立つように、有限要素法を適用して解
く。尚、ここでは磁気ベクトルポテンシャルを未知変数
として用いたが、必ずしもこれに限定されるものではな
い。未知変数として、例えば、磁気ベクトルポテンシャ
ル及び電気スカラーポテンシャル、磁気スカラーポテン
シャル、磁気スカラーポテンシャル及び電気ベクトルポ
テンシャル、磁界強度及び磁気スカラーポテンシャル、
磁気ベクトルポテンシャル及び電気スカラーポテンシャ
ル及び磁気スカラーポテンシャル、磁気ベクトルポテン
シャル及び磁気スカラーポテンシャル、電界強度及び磁
気スカラーポテンシャル、磁界強度、磁束密度等を用い
ることもできる。有限要素法以外に、磁気抵抗法、境界
要素法、有限差分法、境界積分法、積分方程式法、表面
電荷法、電荷重畳法、磁気抵抗法及び磁気モーメント法
等のうちの少なくとも１つの方法を用いて、各要素の方
程式として解くこともできる。The finite element method is used to solve the equation so that the equation of the magnetic field obtained by substituting the above (Equation 14) into the Maxwell equation holds for the entire magnetic device. Although the magnetic vector potential is used as an unknown variable here, the present invention is not necessarily limited to this. As unknown variables, for example, magnetic vector potential and electric scalar potential, magnetic scalar potential, magnetic scalar potential and electric vector potential, magnetic field strength and magnetic scalar potential,
Magnetic vector potential, electric scalar potential, magnetic scalar potential, magnetic vector potential and magnetic scalar potential, electric field intensity and magnetic scalar potential, magnetic field intensity, magnetic flux density, and the like can also be used. In addition to the finite element method, at least one of a magnetoresistance method, a boundary element method, a finite difference method, a boundary integration method, an integral equation method, a surface charge method, a charge superposition method, a magnetoresistance method, a magnetic moment method, etc. It can also be used to solve as an equation for each element.

【００７５】方程式を連立させて同時に解くことによ
り、非線形部分を有することによる解の不安定さや、解
の発散を回避することができ、安定に収束解を得ること
ができる。各要素ｋについて上記（数４）〜（数７）を
Ａ_k （θ_k 、Ｈ_k ）＝０として、上記（数９）と上記
（数１３）の解をφ_k （θ_k 、Ｈ_k ）＝０と表せば、両
者を満たすθ_k 、Ｈ_k は下記（数１５）から得られる。By simultaneously solving the equations and simultaneously solving them, it is possible to avoid instability of the solution due to having a non-linear part and divergence of the solution, and it is possible to stably obtain a convergent solution. For each element k, (Equation 4) to (Equation 7) are set to A _k (θ _k , H _k ) = 0, and the solutions of (Equation 9) and (Equation 13) are _defined as φ _k (θ _k , H _k). ) = 0, θ _k and H _k that satisfy both are obtained from the following (Equation 15).

【００７６】[0076]

【数１５】 (Equation 15)

【００７７】方程式解法部６は、ガウスの消去法、ＩＣ
ＣＧ法等を用いて、連立された方程式群を解く部分であ
り、収束判定部７において解の収束状態が判定され、収
束していれば、その収束解が結果出力部３にわたされ
る。磁気ヘッドの記録特性は、図６に示す磁気ヘッド６
１の部分５２における磁気モーメントに鎖交するコイル
６４に電流を流し、磁気ギャップ４１から発生する洩れ
磁束を計算することによって得られる。また、磁気ヘッ
ドの再生特性は、磁気ギャップ４１上の磁気テープ６２
に磁石を設け、発生する磁界によって磁気ヘッド６１中
を流れる磁束磁気モーメント（５１〜５７）の磁束量を
計算することにより得られる。または、磁石が移動する
ことによってコイル６４に誘起される電流量を計算して
もよい。The equation solving unit 6 includes a Gaussian elimination method, an IC
This is a part for solving a set of simultaneous equations using the CG method or the like. The convergence determination unit 7 determines the convergence state of the solution. If the solution is converged, the convergence solution is passed to the result output unit 3. The recording characteristics of the magnetic head are as shown in FIG.
It is obtained by applying a current to a coil 64 linked to the magnetic moment in the first portion 52 and calculating the leakage magnetic flux generated from the magnetic gap 41. The reproduction characteristics of the magnetic head are the same as those of the magnetic tape 62 on the magnetic gap 41.
Is provided by calculating a magnetic flux amount of magnetic flux magnetic moments (51 to 57) flowing in the magnetic head 61 by the generated magnetic field. Alternatively, the amount of current induced in the coil 64 by the movement of the magnet may be calculated.

【００７８】結果出力部３は、連成解析部２において得
られた磁束密度分布、磁気モーメント分布、磁束線図、
等磁位線、磁界強度分布、磁気ヘッドの場合の記録特性
又は再生特性等のデータを出力する部分であり、プリン
ター、ＣＲＴ、プロッタ等により構成されている。The result output unit 3 outputs the magnetic flux density distribution, magnetic moment distribution, magnetic flux diagram,
A portion for outputting data such as equipotential lines, magnetic field strength distribution, recording characteristics or reproduction characteristics in the case of a magnetic head, and is constituted by a printer, a CRT, a plotter, and the like.

【００７９】図１３に、以上のようにして得られた磁気
ヘッドの再生特性の周波数依存性の一例を示す。磁気ヘ
ッドの再生特性は、出力の絶対値が高く、出力の高い周
波数まで伸びているのが望ましい。FIG. 13 shows an example of the frequency dependence of the reproduction characteristics of the magnetic head obtained as described above. It is desirable that the reproduction characteristics of the magnetic head have a high absolute value of the output and extend to a high output frequency.

【００８０】＜第２の実施例＞図２は本発明に係る磁気
特性解析方法の第２の実施例を示すフローチャートであ
る。尚、ここで使用する磁気特性解析装置は、データ入
力部１と、各要素の磁束の流れを求める式と磁気デバイ
ス全体の磁気特性を解析する式とを交互に解く順次解析
部１０と、結果出力部３とを備えている。<Second Embodiment> FIG. 2 is a flowchart showing a second embodiment of the magnetic characteristic analysis method according to the present invention. The magnetic characteristic analyzer used here includes a data input unit 1, a sequential analysis unit 10 that alternately solves an expression for calculating the magnetic flux flow of each element and an expression for analyzing the magnetic characteristics of the entire magnetic device, And an output unit 3.

【００８１】図２に示すように、まず、第１の実施例と
同様に、データ入力部１に対して各種のデータが入力さ
れる。順次解析部１０は、応力解析部４と、初期値設定
部１４と、磁束密度計算部１１と、マトリクス作成部１
２と、方程式解法部１３と、収束判定部７とを備えてい
る。まず、応力解析部４において、データ入力部１から
入力されたデータに基づき、第１の実施例と同様にし
て、磁気デバイス内の応力分布の解析値が得られる。次
に、初期値設定部１４において、有効磁界Ｈ_eff の初期
値が設定される。次に、磁束密度計算部１１において、
各要素の磁束密度の磁界強度依存曲線が上記（数９）と
（数１３）を用いて求められる。次に、マトリクス作成
部１２において、磁気デバイス全体の磁気特性が上記
（数４）〜（数７）によって記述され、磁気抵抗法、有
限要素法、境界要素法、有限差分法、境界積分法、積分
方程式法、表面電荷法、電荷重畳法、磁気抵抗法及び磁
気モーメント法等のうちの少なくとも１つの方法を用い
て各要素の方程式が作成される。次に、方程式解法部１
３において、各要素の磁束密度、磁気デバイス内の磁界
分布が求められる。次に、磁束密度計算部１１におい
て、得られた磁界分布を用いて各要素の磁束密度が求め
られ、マトリクス作成部１２で磁気デバイス全体の磁気
特性が得られる。次に、収束判定部７において、磁束密
度計算部１１とマトリクス作成部１２とで交互に計算し
て得られた解の収束状態が判定され、収束していれば、
その収束解が結果出力部３にわたされる。As shown in FIG. 2, first, various data are input to the data input unit 1 as in the first embodiment. The sequential analysis unit 10 includes a stress analysis unit 4, an initial value setting unit 14, a magnetic flux density calculation unit 11, and a matrix creation unit 1.
2, an equation solving unit 13 and a convergence determining unit 7. First, in the stress analysis unit 4, based on the data input from the data input unit 1, an analysis value of the stress distribution in the magnetic device is obtained in the same manner as in the first embodiment. Next, the initial value setting unit 14 sets an initial value of the effective magnetic field H _eff . Next, in the magnetic flux density calculation unit 11,
A magnetic field strength dependence curve of the magnetic flux density of each element is obtained using the above (Equation 9) and (Equation 13). Next, in the matrix creation unit 12, the magnetic properties of the entire magnetic device are described by the above (Equation 4) to (Equation 7), and the magnetoresistance method, the finite element method, the boundary element method, the finite difference method, the boundary integration method, An equation of each element is created using at least one of an integral equation method, a surface charge method, a charge superposition method, a magnetoresistance method, a magnetic moment method, and the like. Next, equation solver 1
In 3, the magnetic flux density of each element and the magnetic field distribution in the magnetic device are determined. Next, the magnetic flux density calculation unit 11 obtains the magnetic flux density of each element using the obtained magnetic field distribution, and the matrix creation unit 12 obtains the magnetic characteristics of the entire magnetic device. Next, the convergence determination unit 7 determines the convergence state of the solution obtained by alternately calculating the magnetic flux density calculation unit 11 and the matrix creation unit 12, and if the solution is converged,
The convergence solution is passed to the result output unit 3.

【００８２】３次元の電磁界解析を行うには膨大な要素
数となり、大規模な計算が必要となる。磁束密度の計算
式と全体のマクスウエルの方程式とを別個に解けば、マ
トリクスの規模を小さくすることができ、計算機資源を
有効に活用することができるので、実用的な時間で計算
を行うことが可能となる。Performing a three-dimensional electromagnetic field analysis requires a huge number of elements and requires a large-scale calculation. Solving the magnetic flux density calculation formula and the entire Maxwell's equation separately can reduce the size of the matrix and make effective use of computer resources, so that calculations can be performed in practical time. It becomes possible.

【００８３】＜第３の実施例＞図３は本発明に係る磁気
特性解析方法の第３の実施例を示すフローチャートであ
る。尚、ここで使用する磁気特性解析装置は、データ入
力部１と、各要素の初透磁率を求める式と、磁気デバイ
ス全体の磁気特性を求める式とを連立させて解く連成解
析部２２と、結果出力部３とを備えている。<Third Embodiment> FIG. 3 is a flowchart showing a third embodiment of the magnetic characteristic analysis method according to the present invention. The magnetic characteristic analyzer used here includes a data input unit 1 and a coupled analysis unit 22 that simultaneously solves an expression for calculating the initial magnetic permeability of each element and an expression for obtaining the magnetic characteristics of the entire magnetic device. , And a result output unit 3.

【００８４】図３に示すように、まず、第１実施例と同
様に、データ入力部１に対して各種のデータが入力され
る。連成解析部２２は、応力解析部４と、マトリクス作
成部２５と、方程式解法部６と、収束判定部７とを備え
ている。まず、応力解析部４において、データ入力部１
から入力された境界条件に基いて、各要素内の応力が求
められ、同時に、各要素の初透磁率が上記（数９）及び
（数１３）のうちの少なくとも一方から求められる。そ
して、これらを磁気デバイス全体のマクスウエルの方程
式と連立させる。次に、方程式解法部６において、解が
求められる。次に、収束判定部７において、解の収束状
態が判定され、収束していれば、その収束解が結果出力
部３にわたされる。As shown in FIG. 3, first, various data are input to the data input unit 1 as in the first embodiment. The coupled analysis unit 22 includes a stress analysis unit 4, a matrix creation unit 25, an equation solution unit 6, and a convergence determination unit 7. First, in the stress analysis unit 4, the data input unit 1
The stress in each element is determined based on the boundary condition input from the above, and at the same time, the initial permeability of each element is determined from at least one of the above (Equation 9) and (Equation 13). These are then combined with Maxwell's equations for the entire magnetic device. Next, a solution is obtained in the equation solving unit 6. Next, the convergence determination unit 7 determines the convergence state of the solution. If the solution is converged, the convergence solution is passed to the result output unit 3.

【００８５】磁気ヘッドのように形状が偏平で磁気モー
メントが面内で回転すると仮定すれば、上記（数９）か
ら、回転磁化による初透磁率μ_rot （ω）は下記（数１
６）によって表記される。Assuming that the shape is flat like a magnetic head and the magnetic moment rotates in the plane, from the above (Equation 9), the initial permeability μ _rot (ω) due to rotational magnetization is given by the following ( _Equation 1)
6).

【００８６】[0086]

【数１６】 (Equation 16)

【００８７】ここで、β_rot は回転磁化の制動定数であ
る。また、上記（数１３）から磁壁移動による初透磁率
μ₁₈₀ （ω）は下記（数１７）によって表記される。Here, β _rot is a damping constant of rotational magnetization. Further, from the above (Equation 13), the initial magnetic permeability μ ₁₈₀ (ω) due to the domain wall movement is expressed by the following (Equation 17).

【００８８】[0088]

【数１７】 [Equation 17]

【００８９】ここで、σは主軸方向の応力、ｎは単位体
積中の磁壁の数であり、系の初透磁率μ（ω）は下記
（数１８）によって表記される。Here, σ is the stress in the main axis direction, n is the number of domain walls in a unit volume, and the initial permeability μ (ω) of the system is expressed by the following (Equation 18).

【００９０】[0090]

【数１８】 (Equation 18)

【００９１】図８に、以上のようにして得られた１０Ｍ
Ｈｚにおけるｘ方向の初透磁率μに対するｘ方向の応力
σ_x 、ｙ方向の応力σ_y 依存性を示す。また、図１２
に、初透磁率の周波数依存性の計算結果を示す。図１２
中、○印は全初透磁率μ（ω）、◆印は回転磁化による
初透磁率μ_rot （ω）、▲印は磁壁移動による初透磁率
μ₁₈₀ （ω）を示す。FIG. 8 shows the 10M obtained as described above.
The dependence of the initial magnetic permeability μ in the x-direction on the stress σ _{x in} the x-direction and the stress σ _{y in the} y-direction at Hz. FIG.
The calculation results of the frequency dependence of the initial magnetic permeability are shown in FIG. FIG.
In the graph, the mark ○ indicates the total initial permeability μ (ω), the mark Δ indicates the initial permeability μ _rot (ω) due to rotational magnetization, and the mark ▲ indicates the initial permeability μ ₁₈₀ (ω) due to domain wall movement.

【００９２】例えば、十分低い周波数領域において、回
転磁化モーメントだけで初透磁率を記述することがで
き、摺動方向が（１１０）面、ギャップ深さ方向が（１
００）面の場合には、上記（数１８）は下記（数１９）
のように簡略化して記述することができる。For example, in a sufficiently low frequency region, the initial permeability can be described only by the rotational magnetization moment, and the sliding direction is (110) plane, and the gap depth direction is (1).
In the case of the (00) plane, the above (Equation 18) is
Can be simply described as follows.

【００９３】[0093]

【数１９】 [Equation 19]

【００９４】ここで、Ｋ₁ 、Ｋ₂ は結晶磁気エネルギ
ー、σ_x 、σ_y 、σ_z はそれぞれ摺動方向、幅方向、ギ
ャップ深さ方向の応力である。 ＜第４の実施例＞図４は本発明に係る磁気特性解析方法
の第４の実施例を示すフローチャートである。尚、ここ
で使用する磁気特性解析装置は、データ入力部１と、各
要素の初透磁率を求める式と、磁気デバイス全体の磁気
特性を解析する式とを交互に解く順次解析部３０と、結
果出力部３とを備えている。Here, K ₁ and K ₂ are crystal magnetic energies, and σ _x , σ _y , and σ _z are stresses in the sliding direction, the width direction, and the gap depth direction, respectively. <Fourth Embodiment> FIG. 4 is a flowchart showing a fourth embodiment of the magnetic characteristic analysis method according to the present invention. The magnetic characteristic analyzer used here includes a data input unit 1, a sequential analysis unit 30 that alternately solves an expression for calculating the initial magnetic permeability of each element, and an expression for analyzing the magnetic characteristics of the entire magnetic device. And a result output unit 3.

【００９５】図４に示すように、まず、第１の実施例と
同様に、データ入力部１に対して各種のデータが入力さ
れる。順次解析部３０は、応力解析部４と、初期値設定
部１４と、初透磁率計算部３１と、マトリクス作成部３
２と、方程式解法部１３と、収束判定部７とを備えてい
る。まず、応力解析部４において、データ入力部１から
入力された境界条件に基づき、磁気デバイス内の応力分
布が求められる。次に、初期値設定部１４において、有
効磁界Ｈ_eff の初期値が設定され、初透磁率計算部３１
において、各要素の初透磁率が上記（数１６）〜（数１
８）を用いて求められる。次に、マトリクス作成部３２
において、磁気デバイス全体の磁気特性が上記（数４）
〜（数７）によって記述される。次に、方程式解法部１
３において、磁気抵抗法、有限要素法、境界要素法、有
限差分法、境界積分法、積分方程式法、表面電荷法、電
荷重畳法、磁気抵抗法及び磁気モーメント法等のうちの
少なくとも１つの方法を用いて各要素の方程式として解
くことにより、磁気デバイス全体の磁界分布が得られ
る。次に、初透磁率計算部３１において、得られた磁界
分布を用いて各要素の磁束密度が求められ、マトリクス
作成部３２において、磁気デバイス全体の磁気特性が得
られる。次に、収束判定部７において、初透磁率計算部
３１とマトリクス作成部３２とで交互に計算して得られ
た解の収束状態が判定され、収束していれば、その収束
解が結果出力部３にわたされる。As shown in FIG. 4, first, various data are input to the data input unit 1 as in the first embodiment. The sequential analysis unit 30 includes a stress analysis unit 4, an initial value setting unit 14, an initial magnetic permeability calculation unit 31, and a matrix creation unit 3.
2, an equation solving unit 13 and a convergence determining unit 7. First, in the stress analysis unit 4, a stress distribution in the magnetic device is obtained based on the boundary condition input from the data input unit 1. Next, an initial value of the effective magnetic field H _eff is set in the initial value setting unit 14, and the initial permeability calculating unit 31 is set.
In the above, the initial magnetic permeability of each element is equal to
8). Next, the matrix creation unit 32
Wherein the magnetic characteristics of the entire magnetic device are
(Expression 7). Next, equation solver 1
3, a method of at least one of a magnetoresistance method, a finite element method, a boundary element method, a finite difference method, a boundary integration method, an integral equation method, a surface charge method, a charge superposition method, a magnetoresistance method, a magnetic moment method, and the like. Is used to solve as an equation of each element, the magnetic field distribution of the entire magnetic device can be obtained. Next, the initial magnetic permeability calculation unit 31 obtains the magnetic flux density of each element using the obtained magnetic field distribution, and the matrix creation unit 32 obtains the magnetic characteristics of the entire magnetic device. Next, the convergence determination unit 7 determines the convergence state of the solution obtained by alternately calculating the initial permeability calculation unit 31 and the matrix creation unit 32. If the solution is converged, the convergence solution is output as a result. Passed to part 3.

【００９６】上述した実施例においては、初透磁率又は
磁束密度−磁界強度曲線を上記（数９）、（数１３）を
用いて求めたが、必ずしもこの方法に限定されるもので
はない。例えば、理論予想値と実験値を用い、スプライ
ン補間等の補間を行うことによって、初透磁率又は磁束
密度−磁界強度曲線を求めることもできる。また、これ
らを予めテーブルにまとめておき、引用することもでき
る。また、学習機能を有するニューロ処理化やファジー
計算化を行うことも、応力と初透磁率との関係、応力と
磁束密度−磁界強度曲線との関係を求める上で有効であ
る。In the above-described embodiment, the initial permeability or the magnetic flux density-magnetic field strength curve is obtained by using the above (Equation 9) and (Equation 13). However, the present invention is not necessarily limited to this method. For example, an initial permeability or a magnetic flux density-magnetic field strength curve can be obtained by performing interpolation such as spline interpolation using a theoretical expected value and an experimental value. Also, these can be summarized in a table in advance and quoted. Performing neuro-processing or fuzzy calculation having a learning function is also effective in obtaining the relationship between stress and initial permeability, and the relationship between stress and a magnetic flux density-magnetic field strength curve.

【００９７】上述したように、磁気ヘッド材料の磁気特
性は熱応力、外力によって変わる。そこで、応力分布か
ら磁束密度−磁界強度曲線あるいは初透磁率分布を求
め、各部に無応力時よりも高い磁束密度−磁界強度曲線
を持たせることは、磁気ヘッドの設計上、非常に有効で
ある。ここで、高い磁束密度−磁界強度曲線とは、より
低い磁界強度でより高い磁束密度を有することである。As described above, the magnetic characteristics of the magnetic head material change depending on thermal stress and external force. Therefore, it is very effective in designing a magnetic head to obtain a magnetic flux density-magnetic field strength curve or an initial magnetic permeability distribution from a stress distribution, and to provide each part with a magnetic flux density-magnetic field strength curve higher than when there is no stress. . Here, the high magnetic flux density-magnetic field strength curve means having a higher magnetic flux density at a lower magnetic field strength.

【００９８】図９に示すように、全体を簡略化し、摺動
方向に磁気モーメントが向く部分７５とギャップ深さ方
向に磁気モーメントが向く部分７６とに分けて考えても
よい。磁気ヘッドにおいて、磁気回路を構成する材料の
テープ摺動方向の磁束密度−磁界強度曲線とギャップ深
さ方向の磁束密度−磁界強度曲線とをそれぞれ分けて考
え、熱応力、外力による応力を最適化すれば、摺動方
向、ギャップ深さ方向ともに無応力時よりも高い磁束密
度−磁界強度曲線を持たせることが可能となる。As shown in FIG. 9, the whole may be simplified and divided into a portion 75 where the magnetic moment is oriented in the sliding direction and a portion 76 where the magnetic moment is oriented in the gap depth direction. In the magnetic head, the magnetic flux density-magnetic field strength curve in the tape sliding direction and the magnetic flux density-magnetic field strength curve in the gap depth direction of the material constituting the magnetic circuit are considered separately to optimize thermal stress and stress due to external force. Then, it is possible to provide a magnetic flux density-magnetic field strength curve higher in both the sliding direction and the gap depth direction than when there is no stress.

【００９９】＜第５の実施例＞リング型磁気ヘッドの片
方の側面又は両面に、ヘッド構成材料とは熱膨張率の異
なる材料を接合することにより、磁気回路を構成する材
料に応力をかけて、初透磁率を応力のかかっていない状
態よりも高くすることは、磁気記録効率を高める上で有
効である。<Fifth Embodiment> A material having a different coefficient of thermal expansion from that of the head material is joined to one or both side surfaces of the ring type magnetic head to apply stress to the material constituting the magnetic circuit. Making the initial magnetic permeability higher than the state where no stress is applied is effective for increasing the magnetic recording efficiency.

【０１００】図１６は本発明に係る磁気ヘッドの一実施
例を示す斜視図である。図１６に示すように、磁歪定数
が負のフェライトヘッド１２１の両側面には、フェライ
トよりも熱膨張率の小さいガラス１２２、１２３が接着
されている。これにより、フェライトに引っ張り応力を
かけて、側面のギャップ深さ方向の初透磁率が無応力時
の初透磁率よりも高くなるようにされている。尚、フェ
ライトヘッド１２１の側面に接着する材料は、ガラスに
限定されるものではなく、フェライトよりも熱膨張率の
小さい材料であればガラス以外のセラミック、プラスチ
ッック等であってもよい。また、磁性材料としてフェラ
イト以外の金属磁性膜等を用いることができるのは言う
までもない。FIG. 16 is a perspective view showing an embodiment of the magnetic head according to the present invention. As shown in FIG. 16, glasses 122 and 123 having a smaller coefficient of thermal expansion than ferrite are bonded to both side surfaces of a ferrite head 121 having a negative magnetostriction constant. As a result, a tensile stress is applied to the ferrite so that the initial magnetic permeability in the gap depth direction on the side surface is higher than the initial magnetic permeability when there is no stress. The material to be adhered to the side surface of the ferrite head 121 is not limited to glass, but may be a ceramic other than glass, plastic, or the like as long as the material has a smaller coefficient of thermal expansion than ferrite. It goes without saying that a metal magnetic film other than ferrite can be used as the magnetic material.

【０１０１】フェライト等の磁性材料の磁歪定数が正の
場合には、磁性材料よりも熱膨張率の大きい材料を用い
ることによって、側面のギャップ深さ方向の初透磁率を
無応力の場合よりも高くすることができる。When the magnetostriction constant of a magnetic material such as ferrite is positive, by using a material having a larger coefficient of thermal expansion than that of the magnetic material, the initial permeability in the gap depth direction on the side surface can be reduced as compared with the case of no stress. Can be higher.

【０１０２】図１６に示すように、ガラス１２２、１２
３等の非磁性材料は、リング型磁気ヘッドの両側面に設
けてあるが、片方の側面のみに設けてもよい。また、図
１７に示すように、ガラス等の非磁性材料１３２は、リ
ング型磁気ヘッド１３１の背面に設けてもよい。尚、磁
性材料と非磁性材料との組合せや形状についても、上記
した磁気特性解析装置を用いて最適な材料を選択し、形
状設計を行うことが有効である。As shown in FIG.
The non-magnetic material such as 3 is provided on both side surfaces of the ring-type magnetic head, but may be provided on only one side surface. As shown in FIG. 17, a non-magnetic material 132 such as glass may be provided on the back surface of the ring-type magnetic head 131. Regarding the combination and shape of the magnetic material and the non-magnetic material, it is effective to select the most suitable material and design the shape using the above-described magnetic characteristic analyzer.

【０１０３】＜第６の実施例＞材料の熱膨張率の差、外
力等が小さくて応力がほとんど無い場合であっても、上
記の解析手法は有効である。<Sixth Embodiment> The above analysis method is effective even when the difference in the coefficient of thermal expansion of the material, the external force, etc. are small and there is almost no stress.

【０１０４】図１１に、図９に示すテープ摺動方向７５
の初透磁率μ₁ とギャップ深さ方向７６の初透磁率μ₂
を用いて記録再生特性の解析を行った結果を示す。図１
１に示すように、磁気媒体と信号を授受するリング型磁
気ヘッド７１において、磁気回路を構成する磁性材料６
３のテープ摺動方向７５の初透磁率をμ₁ 、ギャップ深
さ方向７６の初透磁率をμ₂ とした場合に、μ₁ ／μ₂
が前記（数１）を満たす領域の出力特性が良好であるこ
とが分かる。FIG. 11 shows the tape sliding direction 75 shown in FIG.
Initial permeability mu ₂ of initial permeability mu ₁ and the gap depth 76
5 shows the result of analyzing the recording / reproducing characteristics using. FIG.
As shown in FIG. 1, in a ring type magnetic head 71 for transmitting and receiving signals to and from a magnetic medium, a magnetic material 6 constituting a magnetic circuit is used.
In the case where the initial magnetic permeability in the tape sliding direction 75 is μ ₁ and the initial magnetic permeability in the gap depth direction 76 is μ ₂ , μ ₁ / μ ₂
It can be seen that the output characteristics of the region satisfying the above (Equation 1) are good.

【０１０５】例えば、単結晶フェライトを用いて、図１
５に示すようなバルク型磁気ヘッド１１１を作製し、テ
ープ摺動方向１１５の初透磁率をμ₃ 、ギャップ深さ方
向１１６の初透磁率をμ₄ とした場合には、μ₃ ／μ₄
が前記（数２）を満たす領域の出力特性が良好であるこ
とが分かる。For example, using single crystal ferrite, FIG.
In the case where the bulk magnetic head 111 shown in FIG. 5 is manufactured and the initial magnetic permeability in the tape sliding direction 115 is μ ₃ and the initial magnetic permeability in the gap depth direction 116 is μ ₄ , μ ₃ / μ ₄
It can be seen that the output characteristics in the region satisfying the above (Equation 2) are good.

【０１０６】初透磁率に異方性のある単結晶Ｍｎ−Ｚｎ
フェライト（Ｆｅ₂ Ｏ₃ ＝５４％、ＭｎＯ＝２７％、Ｚ
ｎＯ＝１９％、＜１００＞方向の初透磁率＝５００、＜
１１０＞方向の初透磁率＝４００）を用いてバルク型磁
気ヘッドを作製した。すなわち、この単結晶Ｍｎ−Ｚｎ
フェライトを用いて、図９に示すようなテープ摺動方向
７５が＜１００＞軸方向、ギャップ深さ方向が＜１１０
＞軸方向である磁気ヘッドを作製した。従って、本実施
例では、μ₁ ＝５００、μ₂ ＝４００である。比較例１
として、テープ摺動方向が＜１１０＞軸方向、ギャップ
深さ方向が＜１００＞軸方向である磁気ヘッドを作製し
た。比較例１ではμ₁ ＝４００、μ₂ ＝５００である。
また、比較例２として、初透磁率＝４５０の多結晶フェ
ライトを用いて磁気ヘッドを作製した。比較例２ではμ
₁ ＝４５０、μ₂ ＝４５０である。これらの磁気ヘッド
を図１０に示す構成を有するＶＨＳ方式ＶＴＲ（第７の
実施例で説明するため、ここでは説明を省略する。）に
取り付け、記録再生特性を比較した。磁気ヘッドの記録
再生特性を相対値で比較すると、図９に示す本実施例で
は＋１ｄＢ、比較例１では−０．２ｄＢ、比較例２では
＋０．３ｄＢであった。従って、磁気媒体と信号を授受
するリング型磁気ヘッドにおいて、磁気回路を構成する
材料のテープ摺動方向の初透磁率をギャップ深さ方向の
初透磁率よりも高く設計することは効果的である。Single crystal Mn-Zn having anisotropic initial permeability
Ferrite (Fe ₂ O ₃ = 54%, MnO = 27%, Z
nO = 19%, initial permeability in the <100> direction = 500, <
110> initial magnetic permeability = 400) to produce a bulk type magnetic head. That is, this single crystal Mn-Zn
Using ferrite, the tape sliding direction 75 as shown in FIG. 9 is <100> axial direction, and the gap depth direction is <110>.
> A magnetic head in the axial direction was manufactured. Therefore, in this embodiment, μ ₁ = 500 and μ ₂ = 400. Comparative Example 1
A magnetic head having a tape sliding direction of <110> axis direction and a gap depth direction of <100> axis direction was manufactured. In Comparative Example 1, μ ₁ = 400 and μ ₂ = 500.
Further, as Comparative Example 2, a magnetic head was manufactured using polycrystalline ferrite having an initial magnetic permeability of 450. In Comparative Example 2, μ
₁ = 450 and μ ₂ = 450. These magnetic heads were mounted on a VHS type VTR having the configuration shown in FIG. 10 (the description is omitted here for the sake of explanation in the seventh embodiment), and the recording / reproducing characteristics were compared. Comparing the recording / reproducing characteristics of the magnetic heads with relative values, the value was +1 dB in the present example shown in FIG. 9, −0.2 dB in Comparative Example 1, and +0.3 dB in Comparative Example 2. Therefore, in a ring-type magnetic head that transmits and receives signals to and from a magnetic medium, it is effective to design the magnetic permeability of the material constituting the magnetic circuit such that the initial permeability in the tape sliding direction is higher than the initial permeability in the gap depth direction. .

【０１０７】図９に示す本実施例ではμ₃ ／μ₄ ＝１．
２５、比較例１ではμ₃ ／μ₄ ＝０．８、比較例２では
μ₃ ／μ₄ ＝１．０であり、本実施例の方が比較例１、
比較例２よりも出力特性が高いことが実証された。In this embodiment shown in FIG. 9, μ ₃ / μ ₄ = 1.
25, μ ₃ / μ ₄ = 0.8 in Comparative Example 1, μ ₃ / μ ₄ = 1.0 in Comparative Example 2, and Comparative Example 1
It was demonstrated that the output characteristics were higher than Comparative Example 2.

【０１０８】また、図１５に示すような磁気媒体と信号
を授受するリング型磁気ヘッド１１１において、少なく
ともヘッド構成材料が単結晶フェライト１１３と多結晶
フェライト１１２を接合した接合フェライトで構成さ
れ、テープ摺動面が単結晶フェライト１１３で、かつ、
テープ摺動方向１１５の初透磁率μ₅ を有し、多結晶フ
ェライト１１２が磁気的に等方的な初透磁率μ₆ を有す
る場合に、μ₅ ／μ₆ が前記（数３）を満たすような磁
気ヘッドの構成が効果的であることが分かる。In a ring type magnetic head 111 for transmitting and receiving signals to and from a magnetic medium as shown in FIG. 15, at least the head constituting material is made of a joint ferrite in which a single crystal ferrite 113 and a polycrystal ferrite 112 are joined. The moving surface is a single crystal ferrite 113, and
Having initial permeability mu ₅ of the tape sliding direction 115, when the polycrystalline ferrite 112 has an isotropic initial permeability mu ₆ magnetically, mu ₅ / mu ₆ meets the equation (3) It can be seen that such a configuration of the magnetic head is effective.

【０１０９】尚、本実施例においては、図５（ａ）に示
すバルク型の磁気ヘッド３８について述べたが、図５
（ｂ）に示すメタルインギャップ型磁気ヘッド３９や、
図５（ｃ）に示す積層型磁気ヘッド４０についても同様
の効果が得られることは言うまでもない。In this embodiment, the bulk type magnetic head 38 shown in FIG. 5A has been described.
A metal-in-gap type magnetic head 39 shown in FIG.
It is needless to say that the same effect can be obtained with the laminated magnetic head 40 shown in FIG.

【０１１０】＜第７の実施例＞第１０図は本発明に係る
磁気記録再生装置の一実施例を示す構成図である。図１
０において、８１は上述した本発明の磁気特性解析装置
によって最適化された磁気ヘッド、８２は磁気ヘッド取
り付け窓、８３は回転ドラム、８４は固定ドラム、６２
は磁気テープ、８６はテープ走行方向である。上記のテ
ープ摺動方向とギャップ深さ方向の初透磁率の異なるリ
ング型磁気ヘッド８１は、回転ドラム８３に設けられた
ヘッド取り付け窓８２に装着され、磁気テープ６２は固
定ドラム８４と回転ドラム８３にヘリカルに巻き付けら
れている。そして、磁気ヘッド８１と磁気テープ６２が
相対運動することにより、信号が再生アンプ８７を介し
て入力され、磁気ヘッド８１によって磁気テープ６２に
記録される。また、磁気テープ６２に記録された信号
は、再び磁気ヘッド８１によって読み取られ、再生アン
プ８７で増幅した後、出力される。これにより、記録再
生特性の高い磁気記録再生装置を実現することができ
る。<Seventh Embodiment> FIG. 10 is a block diagram showing an embodiment of a magnetic recording / reproducing apparatus according to the present invention. FIG.
At 0, 81 is a magnetic head optimized by the above-described magnetic characteristic analysis apparatus of the present invention, 82 is a magnetic head mounting window, 83 is a rotating drum, 84 is a fixed drum, 62
Is a magnetic tape, and 86 is a tape running direction. The ring type magnetic head 81 having a different initial magnetic permeability in the tape sliding direction and the gap depth direction is mounted on a head mounting window 82 provided in a rotating drum 83, and the magnetic tape 62 is fixed to a fixed drum 84 and a rotating drum 83. Helically wound around. When the magnetic head 81 and the magnetic tape 62 move relative to each other, a signal is input via the reproducing amplifier 87 and is recorded on the magnetic tape 62 by the magnetic head 81. The signal recorded on the magnetic tape 62 is read again by the magnetic head 81, amplified by the reproduction amplifier 87, and output. Thereby, a magnetic recording / reproducing apparatus having high recording / reproducing characteristics can be realized.

【０１１１】尚、本実施例においては、上ドラム回転方
式であるＶＨＳ方式ＶＴＲ、８ｍｍＶＴＲ方式、ＤＡＴ
等の場合を示したが、中ドラム回転方式であるＤ２方式
等、固定パス方式のオーディオカセット等、あるいはハ
ードディスク、フロッピディスク等の磁気ヘッドに用い
ることができることは言うまでもない。上記した磁気特
性解析装置によって最適化された磁気ヘッドを用いれ
ば、磁気記録再生装置の特性を大幅に改良することがで
きると考えられる。In this embodiment, the VHS VTR, 8 mm VTR, DAT
However, it is needless to say that the present invention can be applied to a fixed-path audio cassette or the like, or a magnetic head such as a hard disk or a floppy disk. It is considered that the characteristics of the magnetic recording / reproducing apparatus can be greatly improved by using the magnetic head optimized by the above-described magnetic characteristic analyzing apparatus.

【０１１２】また、本実施例においては、磁気記録再生
装置について述べたが、記録過程あるいは再生過程に磁
気ヘッドを用いる光磁気記録再生装置等の記録再生装置
にも応用することができることは言うまでもない。Although the magnetic recording / reproducing apparatus has been described in the present embodiment, it is needless to say that the present invention can be applied to a recording / reproducing apparatus such as a magneto-optical recording / reproducing apparatus using a magnetic head in a recording process or a reproducing process. .

【０１１３】また、本実施例においては、図５（ａ）に
示すバルク型の磁気ヘッド３８について述べたが、図５
（ｂ）に示すメタルインギャップ型磁気ヘッド３９や、
図５（ｃ）に示す積層型磁気ヘッド４０についても同様
の効果が得られることは言うまでもない。また、リング
型磁気ヘッドについて述べたが、垂直記録用の単磁極ヘ
ッド等の非リング型磁気ヘッドに対しても、上記の磁気
特性解析装置が有効であることは言うまでもない。ま
た、トランスやＬＣＲ回路等の磁気デバイスの磁気特性
の最適化にも本手法が有効であることは自明である。In this embodiment, the bulk type magnetic head 38 shown in FIG. 5A has been described.
A metal-in-gap type magnetic head 39 shown in FIG.
It is needless to say that the same effect can be obtained with the laminated magnetic head 40 shown in FIG. Further, although the ring type magnetic head has been described, it goes without saying that the above magnetic characteristic analyzer is also effective for a non-ring type magnetic head such as a single pole head for perpendicular recording. It is obvious that the present method is also effective for optimizing the magnetic characteristics of a magnetic device such as a transformer or an LCR circuit.

【０１１４】また、本発明における磁気特性解析部は、
コンピュータを用いてソフトウエア的、あるいはファー
ムウエア的に実現しても構わない。出力結果をニューロ
処理し、学習することによって、磁気ヘッドの寸法形
状、構造、構成材料の熱力学、磁歪等の磁気特性等を最
適化することも効果的である。Further, the magnetic characteristic analysis unit according to the present invention comprises:
It may be realized by software or firmware using a computer. It is also effective to optimize the dimensions and shape of the magnetic head, the structure, the thermodynamics of the constituent materials, the magnetic properties such as magnetostriction, and the like by neuroprocessing and learning the output result.

【０１１５】[0115]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
初透磁率の最適化を行った磁性材料によって磁気回路を
構成し、高い記録再生特性を有する磁気ヘッド及び磁気
記録再生装置を実現することができる。As described above, according to the present invention,
A magnetic circuit is made of a magnetic material having an optimized initial magnetic permeability, and a magnetic head and a magnetic recording / reproducing apparatus having high recording / reproducing characteristics can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明に係る磁気デバイスの磁気特性解析方法
の第１の実施例を示すフローチャートである。FIG. 1 is a flowchart showing a first embodiment of a method for analyzing magnetic properties of a magnetic device according to the present invention.

【図２】本発明に係る磁気デバイスの磁気特性解析方法
の第２の実施例を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing a second embodiment of the magnetic characteristic analysis method for a magnetic device according to the present invention.

【図３】本発明に係る磁気デバイスの磁気特性解析方法
の第３の実施例を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing a third embodiment of the method for analyzing magnetic characteristics of a magnetic device according to the present invention.

【図４】本発明に係る磁気デバイスの磁気特性解析方法
の第４の実施例を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing a fourth embodiment of the method for analyzing magnetic properties of a magnetic device according to the present invention.

【図５】従来の磁気ヘッドを示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a conventional magnetic head.

【図６】本発明の第１の実施例の磁気ヘッド中の記録再
生過程における磁気モーメントの向きを示す説明図であ
る。FIG. 6 is an explanatory diagram showing the direction of a magnetic moment in a recording / reproducing process in the magnetic head according to the first embodiment of the present invention.

【図７】本発明の第１の実施例における磁気デバイス及
び解析対象領域の分割図の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a division diagram of a magnetic device and an analysis target region according to the first embodiment of the present invention.

【図８】本発明の第３の実施例で得られたｘ方向の初透
磁率のｘ方向の応力σ_x 、ｙ方向の応力σ_y 依存性を示
す図である。FIG. 8 is a diagram showing the dependence of initial magnetic permeability in the x direction obtained in the third embodiment of the present invention on stress σ _{x in} the x direction and stress σ _{y in the} y direction.

【図９】本発明の第４の実施例における磁気ヘッドの構
成の一例を示す斜視図である。FIG. 9 is a perspective view showing an example of a configuration of a magnetic head according to a fourth embodiment of the present invention.

【図１０】本発明に係る磁気記録再生装置の一実施例を
示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing one embodiment of a magnetic recording / reproducing apparatus according to the present invention.

【図１１】本発明の第６の実施例において得られた磁気
ヘッドの初透磁率の異方性と出力との関係を示す図であ
る。FIG. 11 is a diagram showing a relationship between anisotropy of initial magnetic permeability and output of a magnetic head obtained in a sixth embodiment of the present invention.

【図１２】本発明の第３の実施例において得られた磁気
ヘッドの初透磁率の周波数依存性を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing the frequency dependence of the initial magnetic permeability of the magnetic head obtained in the third example of the present invention.

【図１３】本発明の第１の実施例において得られた磁気
ヘッドの再生出力の周波数依存性の一例を示す図であ
る。FIG. 13 is a diagram showing an example of the frequency dependence of the reproduction output of the magnetic head obtained in the first embodiment of the present invention.

【図１４】本発明の第１の実施例における磁気モーメン
トと磁場との関係を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a relationship between a magnetic moment and a magnetic field in the first example of the present invention.

【図１５】本発明の第６の実施例における磁気ヘッドの
構成の一例を示す斜視図である。FIG. 15 is a perspective view showing an example of a configuration of a magnetic head according to a sixth embodiment of the present invention.

【図１６】本発明の第５の実施例における磁気ヘッドの
構成の一例を示す斜視図である。FIG. 16 is a perspective view showing an example of a configuration of a magnetic head according to a fifth embodiment of the present invention.

【図１７】本発明の第５の実施例における磁気ヘッドの
構成の他の一例を示す斜視図である。FIG. 17 is a perspective view showing another example of the configuration of the magnetic head according to the fifth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ データ入力部 ２ 連成解析部 ３ 結果出力部 ４ 応力解析部 ５ マトリクス作成部 ６ 方程式解法部 ７ 収束判定部 Reference Signs List 1 data input unit 2 coupled analysis unit 3 result output unit 4 stress analysis unit 5 matrix creation unit 6 equation solving unit 7 convergence judgment unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−35709（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 5/455 G01R 31/00 G01R 33/12 G11B 5/00 G11B 5/127 ────────────────────────────────────────────────── (5) References JP-A-5-35709 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. ⁷ , DB name) G11B 5/455 G01R 31/00 G01R 33 / 12 G11B 5/00 G11B 5/127

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 磁性材料及び非磁性材料を用いて構成さ
れた磁気デバイスの磁気特性を解析装置によって測定す
るに際して、前記磁気デバイスを構成する材料の特性に
関わるデータと、前記磁気デバイスを複数部分に分割し
た構造に関わるデータと、前記磁気デバイスの構造解析
の境界条件に関わるデータと、前記磁気デバイスの電磁
場解析の境界条件に関わるデータとを前記解析装置に入
力し、前記境界条件に関わるデータに基づいて区分され
た複数部分ごとの応力分布を求め、前記磁気デバイスの
電磁場解析の境界条件に関わるデータ及び前記応力分布
に基づいて前記複数部分ごとの磁気特性を求め、前記複
数部分ごとの磁気特性に基づいて磁気デバイス全体の磁
気特性を求める磁気デバイスの磁気特性解析方法。When measuring the magnetic characteristics of a magnetic device using a magnetic material and a non-magnetic material with an analyzer, data relating to the characteristics of the material constituting the magnetic device and a plurality of parts of the magnetic device are used. Data relating to the structure divided into data, data relating to the boundary condition of the structural analysis of the magnetic device, and data relating to the boundary condition of the electromagnetic field analysis of the magnetic device are input to the analyzer, and data relating to the boundary condition is input. Calculating the stress distribution for each of the plurality of sections divided based on the data, obtaining the magnetic characteristics for each of the plurality of sections based on the data and the stress distribution relating to the boundary conditions of the electromagnetic field analysis of the magnetic device, A method for analyzing magnetic properties of a magnetic device, which determines the magnetic properties of the entire magnetic device based on the properties. 【請求項２】 磁気デバイスの電磁場解析の境界条件に
関わるデータ及び応力分布を用いて複数部分ごとの磁束
及び磁束の向きを求める式と、磁束の連続の式から磁気
デバイス全体の磁気特性を求める式とを連立させて同時
に解き、磁気デバイス全体の磁気特性を得る請求項１に
記載の磁気デバイスの磁気特性解析方法。2. The magnetic characteristics of the entire magnetic device are obtained from an expression for obtaining a magnetic flux and a direction of the magnetic flux for each of a plurality of portions using data and a stress distribution relating to boundary conditions of an electromagnetic field analysis of the magnetic device, and an expression for a continuous magnetic flux. 2. The method for analyzing magnetic properties of a magnetic device according to claim 1, wherein the equations are simultaneously solved simultaneously to obtain the magnetic properties of the entire magnetic device. 【請求項３】 磁気デバイスの電磁場解析の境界条件に
関わるデータ及び応力分布を用いて複数部分ごとの磁束
及び磁束の向きを求める式と、磁束の連続の式から磁気
デバイス全体の磁気特性を求める式とを交互に解き、磁
気デバイス全体の磁気特性の収束解を得る請求項１に記
載の磁気デバイスの磁気特性解析方法。3. The magnetic characteristics of the entire magnetic device are obtained from an expression for obtaining a magnetic flux and a direction of the magnetic flux for each of a plurality of portions using data and a stress distribution relating to boundary conditions of an electromagnetic field analysis of the magnetic device, and an expression for a continuous magnetic flux. 2. The method for analyzing magnetic properties of a magnetic device according to claim 1, wherein the equations are alternately solved to obtain a convergence solution of magnetic properties of the entire magnetic device. 【請求項４】 磁気デバイスの電磁場解析の境界条件に
関わるデータ及び応力分布を用いて複数部分ごとの初透
磁率の絶対値及び初透磁率の異方性を求める式と、磁束
の連続の式から磁気デバイス全体の磁気特性を求める式
とを連立させて同時に解き、磁気デバイス全体の磁気特
性を得る請求項１に記載の磁気デバイスの磁気特性解析
方法。4. An expression for obtaining an absolute value of an initial permeability and an anisotropy of an initial permeability for each of a plurality of portions using data and a stress distribution relating to boundary conditions of an electromagnetic field analysis of a magnetic device, and a formula for a continuity of magnetic flux. 2. The method for analyzing magnetic properties of a magnetic device according to claim 1, wherein the equations for obtaining the magnetic properties of the entire magnetic device are simultaneously and simultaneously solved to obtain the magnetic properties of the entire magnetic device. 【請求項５】 磁気デバイスの電磁場解析の境界条件に
関わるデータ及び応力分布を用いて複数部分ごとの初透
磁率の絶対値及び初透磁率の異方性を求める式と、磁束
の連続の式から磁気デバイス全体の磁気特性を求める式
とを交互に解き、磁気デバイス全体の磁気特性の収束解
を得る請求項１に記載の磁気デバイスの磁気特性解析方
法。5. An expression for obtaining an absolute value of an initial magnetic permeability and an anisotropy of an initial magnetic permeability for each of a plurality of portions using data and a stress distribution relating to a boundary condition of an electromagnetic field analysis of a magnetic device, and an expression for a continuity of a magnetic flux. 2. The method for analyzing magnetic properties of a magnetic device according to claim 1, wherein the equations for obtaining the magnetic properties of the entire magnetic device are alternately solved from the formula (1) to obtain a convergent solution of the magnetic properties of the entire magnetic device. 【請求項６】 磁気デバイスが磁気ヘッドであり、複数
部分に加わる応力が構成材料の熱膨脹率の差によって生
ずる熱応力及び外部からの加圧力から選ばれる少なくと
も１つであり、磁気特性が磁気記録特性であって、コイ
ルへの通電に伴って磁気ギャップ部に発生する磁界の強
度及び磁気媒体の磁化強度から選ばれる少なくとも１つ
である請求項１に記載の磁気デバイスの磁気特性解析方
法。6. The magnetic device is a magnetic head, wherein a stress applied to the plurality of portions is at least one selected from a thermal stress caused by a difference in a thermal expansion coefficient of a constituent material and an external pressing force, and the magnetic characteristics are magnetic recording. 2. The magnetic characteristic analysis method for a magnetic device according to claim 1, wherein the characteristic is at least one selected from a strength of a magnetic field generated in a magnetic gap portion and a magnetization strength of a magnetic medium when the coil is energized. 【請求項７】 磁気デバイスが磁気ヘッドであり、複数
部分に加わる応力が構成材料の熱膨脹率の差によって生
ずる熱応力及び外部からの加圧力から選ばれる少なくと
も１つであり、磁気特性が磁気記録再生特性であって、
磁気ギャップ部の磁束密度、磁気回路に鎖交したコイル
に発生する起電力及び前記コイルに鎖交する磁束量から
選ばれる少なくとも１つである請求項１に記載の磁気デ
バイスの磁気特性解析方法。7. The magnetic device is a magnetic head, wherein the stress applied to the plurality of portions is at least one selected from a thermal stress caused by a difference in thermal expansion coefficient of a constituent material and an external pressing force, and the magnetic characteristics are magnetic recording. Playback characteristics,
2. The magnetic characteristic analysis method for a magnetic device according to claim 1, wherein the method is at least one selected from a magnetic flux density of a magnetic gap portion, an electromotive force generated in a coil linked to a magnetic circuit, and a magnetic flux amount linked to the coil. 【請求項８】 磁気デバイスの電磁場解析の境界条件に
関わるデータ及び応力分布を用いて複数部分ごとの磁場
に対する磁気特性を求める式が、磁壁移動及び磁化回転
から選ばれる少なくとも一方の運動方程式を解くもので
あって、制動定数を含む周波数依存性を有し、かつ、前
記磁気デバイスの磁気特性の周波数依存性を求めるもの
である請求項１に記載の磁気デバイスの磁気特性解析方
法。8. An equation for obtaining magnetic properties for a magnetic field for each of a plurality of portions using data and stress distributions related to boundary conditions of an electromagnetic field analysis of a magnetic device solves at least one equation of motion selected from domain wall movement and magnetization rotation. 2. The method according to claim 1, wherein the method has a frequency dependence including a damping constant and determines a frequency dependence of a magnetic characteristic of the magnetic device. 【請求項９】 磁性材料及び非磁性材料を用いて構成さ
れた磁気デバイスの磁気特性を測定する磁気デバイスの
磁気特性解析装置であって、前記磁気デバイスを構成す
る材料の特性に関わるデータと、前記磁気デバイスを複
数部分に分割した構造に関わるデータと、前記磁気デバ
イスの構造解析の境界条件に関わるデータと、前記磁気
デバイスの電磁場解析の境界条件に関わるデータとを入
力する入力部と、前記境界条件に関わるデータに基づい
て区分された複数部分ごとの応力分布を求め、前記境界
条件に関わるデータ及び前記応力分布に基づいて前記複
数部分ごとの磁気特性を求め、前記複数部分ごとの磁気
特性に基づいて磁気デバイス全体の磁気特性を求める解
析部とを少なくとも備えた磁気デバイスの磁気特性解析
装置。 9. A magnetic characteristic analyzer for a magnetic device for measuring magnetic characteristics of a magnetic device formed using a magnetic material and a non-magnetic material, wherein data relating to characteristics of a material forming the magnetic device is provided; An input unit for inputting data related to a structure obtained by dividing the magnetic device into a plurality of parts, data related to a boundary condition for structural analysis of the magnetic device, and data related to a boundary condition for electromagnetic field analysis of the magnetic device; Determining a stress distribution for each of the plurality of sections divided based on the data relating to the boundary condition; determining a magnetic property for each of the plurality of sections based on the data relating to the boundary condition and the stress distribution; At least with the magnetic characterization <br/> equipment magnetic device has an analysis unit for determining the magnetic properties of the entire magnetic device based on.