JPH01132109A - 強磁性薄膜およびこれを用いた磁気ヘッド - Google Patents
強磁性薄膜およびこれを用いた磁気ヘッドInfo
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- JPH01132109A JPH01132109A JP28931387A JP28931387A JPH01132109A JP H01132109 A JPH01132109 A JP H01132109A JP 28931387 A JP28931387 A JP 28931387A JP 28931387 A JP28931387 A JP 28931387A JP H01132109 A JPH01132109 A JP H01132109A
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Landscapes
- Magnetic Heads (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、低磁歪定数、高飽和磁束密度、高透磁率なら
びに高耐食性の特性を有する強磁性薄膜および上記強磁
性薄膜を用いた磁気ヘッドに関し。
びに高耐食性の特性を有する強磁性薄膜および上記強磁
性薄膜を用いた磁気ヘッドに関し。
特に磁気ディスク装置、VTRなどに眉いる磁気ヘッド
および磁気ヘッドのコア材料に適した強磁性薄膜に関す
る。
および磁気ヘッドのコア材料に適した強磁性薄膜に関す
る。
近年、磁気記録技術の発展は著しく、家庭用VTRの分
野では従来の装置を大幅に小型・軽量化した8 m V
T Rが開発され、また磁気ディスクの分野でも従来
の面内磁気記録方式と比較して大幅に記録密度を向上し
うる垂直磁気記録方式の研究が進められている。面内磁
気記録方式においては、記録密度を向上させるために高
保磁力の記録媒体を使用する必要があるが、その記録媒
体の性能を十分に生かすために高飽和磁束密度を有する
磁気ヘッド材料の開発が必要である。また垂直磁気記録
方式においても1例えば垂直磁気記録用単磁極型磁気ヘ
ッドの主磁極は0.2 μm程度と極めて薄いため、
記録・再生の際に磁気的に飽和しやすく、それを避ける
ためには高飽和磁束密度を有する磁気ヘッド材料の開発
が不可欠である。
野では従来の装置を大幅に小型・軽量化した8 m V
T Rが開発され、また磁気ディスクの分野でも従来
の面内磁気記録方式と比較して大幅に記録密度を向上し
うる垂直磁気記録方式の研究が進められている。面内磁
気記録方式においては、記録密度を向上させるために高
保磁力の記録媒体を使用する必要があるが、その記録媒
体の性能を十分に生かすために高飽和磁束密度を有する
磁気ヘッド材料の開発が必要である。また垂直磁気記録
方式においても1例えば垂直磁気記録用単磁極型磁気ヘ
ッドの主磁極は0.2 μm程度と極めて薄いため、
記録・再生の際に磁気的に飽和しやすく、それを避ける
ためには高飽和磁束密度を有する磁気ヘッド材料の開発
が不可欠である。
また磁気ヘッド材料はヘッドの記録再生効率の面から高
透磁率を有することが必要であり、そのためには磁歪定
数が零に近いことが望ましい。このような材料としては
従来、N i −20w t%Fe合金(パーマロイ)
、Fe−AQ−8i系合金などが開発されており、ま
た非晶質磁性材料およびFs−6,7wt%Si合金の
磁気ヘッドへの適用も図られている。
透磁率を有することが必要であり、そのためには磁歪定
数が零に近いことが望ましい。このような材料としては
従来、N i −20w t%Fe合金(パーマロイ)
、Fe−AQ−8i系合金などが開発されており、ま
た非晶質磁性材料およびFs−6,7wt%Si合金の
磁気ヘッドへの適用も図られている。
一方、磁歪定数が零に近い強磁性材料は上記の他にも存
在し1例えば、アール・エム・ボゾルス(R,M、 B
ozorth)による1951年発行のフエロマグネテ
イズム(Ferrow+agnetis+i) 664
〜672ページに論じられているとおり、Fe−0,5
wt%Ni付近の組成の合金バルク材においても磁歪零
を実現することができる。
在し1例えば、アール・エム・ボゾルス(R,M、 B
ozorth)による1951年発行のフエロマグネテ
イズム(Ferrow+agnetis+i) 664
〜672ページに論じられているとおり、Fe−0,5
wt%Ni付近の組成の合金バルク材においても磁歪零
を実現することができる。
しかし、Ni−20wt%Fe合金(パーマロイ)およ
びF e −A Q −S i系合金は飽和磁束密度が
8〜10kGと低い、また、高透磁率を有する非晶質磁
性材料では飽和磁束密度が13kG以上になると熱安定
性が極めて悪く、磁気ヘッドの作製が困難であるという
欠点がある。さらに、Fe−6,7wt%Si合金は飽
和磁束密度が約18kGと高いが耐食性に問題があり、
Ruなとの添加により耐食性の改善を行うと飽和磁束密
度が14kg程度まで低下するという問題があった。
びF e −A Q −S i系合金は飽和磁束密度が
8〜10kGと低い、また、高透磁率を有する非晶質磁
性材料では飽和磁束密度が13kG以上になると熱安定
性が極めて悪く、磁気ヘッドの作製が困難であるという
欠点がある。さらに、Fe−6,7wt%Si合金は飽
和磁束密度が約18kGと高いが耐食性に問題があり、
Ruなとの添加により耐食性の改善を行うと飽和磁束密
度が14kg程度まで低下するという問題があった。
一方、F e −N i系合金は前記アール・エム。
ボゾルスによる文献に論じられているようにバルク材に
おいて磁歪定数が測定されている。しかし、磁気ヘッド
作製の面からはバルク材よりも薄膜であることが好まし
い。
おいて磁歪定数が測定されている。しかし、磁気ヘッド
作製の面からはバルク材よりも薄膜であることが好まし
い。
また、磁気ヘッド材料は磁気テープ、磁気ディスクなど
の記録媒体との摺動摩耗が少ないことが要求される。
の記録媒体との摺動摩耗が少ないことが要求される。
本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、低
磁歪定数、高飽和磁束密度、高透磁率ならびに高耐食性
を有する強磁性薄膜および上記強磁性薄膜を用いた高密
度磁気記録用の磁気ヘッドを提供することにある。
磁歪定数、高飽和磁束密度、高透磁率ならびに高耐食性
を有する強磁性薄膜および上記強磁性薄膜を用いた高密
度磁気記録用の磁気ヘッドを提供することにある。
本発明者等は、蒸着法、スパッタリング法などの薄膜形
成技術によって作製したFe−Ni系合金薄膜について
鋭意研究を重ねた結果、高飽和密度を有するNi濃度が
10wt%以下の組成範囲において、その磁歪定数の組
成依存性が従来技術であるFe−Ni系合金バルク材の
磁歪定数の組成依存性と大きく異なることを見い出した
。すなわち、Fe−Ni系合金薄膜を蒸着法、スパッタ
リング法などの薄膜形成技術によって作製するとNi濃
度が10wt%以下の組成範囲において、低磁歪定数を
示す組成はバルク材と異なり、磁歪定数λSの絶対値1
λs1を2X10−B以下にするためには、Feおよび
微量な不可避の不純物からなるベースに対してNi組成
を、重量%で0.5〜2.6%にすることが必要であり
、さらに1λ、+をlXl0””以下にするためにはN
i組成を1重量%で1.1〜2.1 %にする必要があ
ることを知見し本発明を完成するに至った。
成技術によって作製したFe−Ni系合金薄膜について
鋭意研究を重ねた結果、高飽和密度を有するNi濃度が
10wt%以下の組成範囲において、その磁歪定数の組
成依存性が従来技術であるFe−Ni系合金バルク材の
磁歪定数の組成依存性と大きく異なることを見い出した
。すなわち、Fe−Ni系合金薄膜を蒸着法、スパッタ
リング法などの薄膜形成技術によって作製するとNi濃
度が10wt%以下の組成範囲において、低磁歪定数を
示す組成はバルク材と異なり、磁歪定数λSの絶対値1
λs1を2X10−B以下にするためには、Feおよび
微量な不可避の不純物からなるベースに対してNi組成
を、重量%で0.5〜2.6%にすることが必要であり
、さらに1λ、+をlXl0””以下にするためにはN
i組成を1重量%で1.1〜2.1 %にする必要があ
ることを知見し本発明を完成するに至った。
また本発明のF s −0、5〜2 、6 w t%N
i合金薄膜に、B、C,Hの群より選ばれる少なくとも
1種の元素を0.1〜5wt%添加することにより軟磁
気特性を向上させることができる。またA Q g S
ig P @ G a @ G e v A s t
I n ? S n +Sb、 Zn、Cu、Co
、Mn、Cr、Mo、W。
i合金薄膜に、B、C,Hの群より選ばれる少なくとも
1種の元素を0.1〜5wt%添加することにより軟磁
気特性を向上させることができる。またA Q g S
ig P @ G a @ G e v A s t
I n ? S n +Sb、 Zn、Cu、Co
、Mn、Cr、Mo、W。
V、Nb、Ta、Ti、Zr、Hf、Y、Au。
Agの群より選ばれる少なくとも1種の元素を0.1〜
3 w t%添加することにより耐食性を向上させるこ
とができる。
3 w t%添加することにより耐食性を向上させるこ
とができる。
またRu、Rh、Pd、Os、Ir、Ptの群から選ば
れる少なくとも1種の元素を2wt%以下添加すること
により、磁気特性をほとんど劣化させずに耐摩耗性を向
上させることができる。しかし、上記Ru、Rh、Pd
、Os、I r、Ptの群より選ばれる元素を2wt%
より多く添加すると保磁力の増加が著しくなるため、上
記元素の添加は2wt%以下が好ましい。
れる少なくとも1種の元素を2wt%以下添加すること
により、磁気特性をほとんど劣化させずに耐摩耗性を向
上させることができる。しかし、上記Ru、Rh、Pd
、Os、I r、Ptの群より選ばれる元素を2wt%
より多く添加すると保磁力の増加が著しくなるため、上
記元素の添加は2wt%以下が好ましい。
さらに本発明のFe−Ni系合金薄膜を、他の組成の磁
性薄膜あるいは非磁性薄膜を介して1層以上の積層構造
とすることによって、さらに高い透磁率を有する積層型
の強磁性薄膜とすることができる。
性薄膜あるいは非磁性薄膜を介して1層以上の積層構造
とすることによって、さらに高い透磁率を有する積層型
の強磁性薄膜とすることができる。
また上記強磁性薄膜を磁気ヘッドの磁気回路に用いるこ
とにより記録・再生特性の優れた磁気ヘッドを得ること
ができる。
とにより記録・再生特性の優れた磁気ヘッドを得ること
ができる。
上述したように、F e −N i系合金薄膜を蒸着法
、スパッタリング法などの薄膜形成技術によって作製す
ると、低磁歪定数を示す組成はバルク材と異なり1合金
組成を重量%で、Niが0.5〜2.6 %、残部Fe
および不純物とすることにより磁歪定数の絶対値1λs
1を2X10−6以下とすることができ、また上記組成
の合金薄膜は20kG以上の飽和磁束密度を有する。さ
らに合金組成を重量%で、Niが1.1〜2.1%、残
部F’ eおよび不純物とすることにより1λs1を1
×10−6以下とすることができる。さらに上記Fe−
Ni系合金薄膜にB、C,Nの群より選ばれる少なくと
も1種の元素を0.1 〜5wt%添加することにより
軟磁気特性を向上させることができる。またAl,Si
、P、Ga、Ge、As。
、スパッタリング法などの薄膜形成技術によって作製す
ると、低磁歪定数を示す組成はバルク材と異なり1合金
組成を重量%で、Niが0.5〜2.6 %、残部Fe
および不純物とすることにより磁歪定数の絶対値1λs
1を2X10−6以下とすることができ、また上記組成
の合金薄膜は20kG以上の飽和磁束密度を有する。さ
らに合金組成を重量%で、Niが1.1〜2.1%、残
部F’ eおよび不純物とすることにより1λs1を1
×10−6以下とすることができる。さらに上記Fe−
Ni系合金薄膜にB、C,Nの群より選ばれる少なくと
も1種の元素を0.1 〜5wt%添加することにより
軟磁気特性を向上させることができる。またAl,Si
、P、Ga、Ge、As。
I n、Sn、Sb、Zn、Cu、Go、Mn。
Cr、Mo、Ws V、Nb、Ta、Ti、Z r。
Hf、Y、Au、Agの群より選ばれる少なくとも1種
の元素を0.1〜3 wt%添加することにより耐食
性を向上させることができる。さらに上記Fe−Ni系
合金薄膜にRu、Rh、Pd。
の元素を0.1〜3 wt%添加することにより耐食
性を向上させることができる。さらに上記Fe−Ni系
合金薄膜にRu、Rh、Pd。
Os、Ir、Ptの群より選ばれる少なくとも1種の元
素を2wt%以下添加することにより耐摩耗性を向上さ
せることができる。またさらに本発明のFe−Ni系合
金薄膜を積層構造とすることにより高透磁率の特性が得
られる。また上記強磁性薄膜を磁気ヘッドの磁気回路に
用いることにより記録・再生特性の優れた磁気ヘッドを
得ることができる。
素を2wt%以下添加することにより耐摩耗性を向上さ
せることができる。またさらに本発明のFe−Ni系合
金薄膜を積層構造とすることにより高透磁率の特性が得
られる。また上記強磁性薄膜を磁気ヘッドの磁気回路に
用いることにより記録・再生特性の優れた磁気ヘッドを
得ることができる。
なお、本発明の強磁性薄膜に微量な不可避の不純物が含
有していても、上述の作用が減じない。
有していても、上述の作用が減じない。
以下に本発明の一実施例を挙げ、図表を参照しながらさ
らに具体的に説明する。
らに具体的に説明する。
〔実施例1〕
F e −N i系強磁性薄膜の作製には高周波スパッ
タリング装置を用い、所定の合金組成の薄膜を得るため
に、150noφ×311のFe円板に5m+X5+m
X1++n’のNiペレットを貼りつけたターゲットを
用いた。なお、スパッタリングは以下の条件で行った。
タリング装置を用い、所定の合金組成の薄膜を得るため
に、150noφ×311のFe円板に5m+X5+m
X1++n’のNiペレットを貼りつけたターゲットを
用いた。なお、スパッタリングは以下の条件で行った。
高周波電力密度・・・・・・2 、8 w / rxl
アルゴン圧力・・・・・・5 X 10−’Torr基
板 温 度・・・・・・300℃電極間距離・
・・・・・45nn 基板として、磁歪定数の測定用にコーニング社製ホトセ
ラム基板を用い、それ以外の磁気特性および耐食性の測
定用にはコーニング社製7059ガラス基板を用いた。
アルゴン圧力・・・・・・5 X 10−’Torr基
板 温 度・・・・・・300℃電極間距離・
・・・・・45nn 基板として、磁歪定数の測定用にコーニング社製ホトセ
ラム基板を用い、それ以外の磁気特性および耐食性の測
定用にはコーニング社製7059ガラス基板を用いた。
また膜厚は1,5μrn一定とした。
上記条件により作製したF e −N i二元前合金薄
膜の磁歪定数λSの組成依存性を測定したところ、第2
図における実線21のごとくなった。また同図にはアー
ル・エム・ボゾルス(R,M。
膜の磁歪定数λSの組成依存性を測定したところ、第2
図における実線21のごとくなった。また同図にはアー
ル・エム・ボゾルス(R,M。
Bozorth)によるF e −N i系合金バルク
材のλ8の測定結果も実線22で示しである。すなわち
同図に示すごとく、F e −N i二元前合金のNi
a度が10wt%以下の組成範囲において、本発明の薄
膜と従来例のバルク材とではそのλ8に大きな差異があ
り、薄膜において磁歪定数λSの絶対値1λs1を2
X 106以下にするためにはNi組成を0.5〜2.
6 w t%とすることが必要であり、さらに1λs1
をlXl0−6以下にするためにはNi組成を1.1〜
2.1vt%とすることが必要である6本発明のFe−
0,5〜2.6wt%Ni合金の磁気特性を第1表に示
す。
材のλ8の測定結果も実線22で示しである。すなわち
同図に示すごとく、F e −N i二元前合金のNi
a度が10wt%以下の組成範囲において、本発明の薄
膜と従来例のバルク材とではそのλ8に大きな差異があ
り、薄膜において磁歪定数λSの絶対値1λs1を2
X 106以下にするためにはNi組成を0.5〜2.
6 w t%とすることが必要であり、さらに1λs1
をlXl0−6以下にするためにはNi組成を1.1〜
2.1vt%とすることが必要である6本発明のFe−
0,5〜2.6wt%Ni合金の磁気特性を第1表に示
す。
第1表
第1表に示すごと<、Fe−Ni二元系合金薄膜はNi
が0.5〜2 、6 w t%の組成範囲において20
kG以上の飽和磁束密度を有する。また本実施例におい
て最も磁気特性に優れた合成組成は、Fe−1,6wt
%Niであり、その磁気特性値は磁歪定数λs=0.飽
和磁束密度Bs=20.9kG、保磁力Hc = 2
、1 0 e 、測定周波数5MHzでの初期透磁率μ
1=700であった。
が0.5〜2 、6 w t%の組成範囲において20
kG以上の飽和磁束密度を有する。また本実施例におい
て最も磁気特性に優れた合成組成は、Fe−1,6wt
%Niであり、その磁気特性値は磁歪定数λs=0.飽
和磁束密度Bs=20.9kG、保磁力Hc = 2
、1 0 e 、測定周波数5MHzでの初期透磁率μ
1=700であった。
一方、耐食性を調査するために、上記Fe−1,6wt
%Ni合金の飽和磁化Moを測定し。
%Ni合金の飽和磁化Moを測定し。
その後、膜表面に0.5 %N a CQ水溶液を噴
霧し、室温で24時間放置した後の飽和磁化M1を測定
した。腐食率は、腐食率(%)=(Mo−Ml)X10
0/MOで定義した。またこの際、比較のために従来よ
り磁気ヘッドへの適用が図られているFe−6,7wt
%Si合金薄膜(Bs=18kG)にも上記同様の耐食
性試験を行った。
霧し、室温で24時間放置した後の飽和磁化M1を測定
した。腐食率は、腐食率(%)=(Mo−Ml)X10
0/MOで定義した。またこの際、比較のために従来よ
り磁気ヘッドへの適用が図られているFe−6,7wt
%Si合金薄膜(Bs=18kG)にも上記同様の耐食
性試験を行った。
この耐食性試験の結果を第2表に示す。
第 2 表
第2表に示すごとく、Fe−1,6wt%Ni合金の耐
食性は優れており、腐食率は0%であった。またFe−
1,6wt%Ni合金は塩水噴霧を行って3週間後にお
いても全く腐食せず、耐食性は非常に優れていることが
確認された。
食性は優れており、腐食率は0%であった。またFe−
1,6wt%Ni合金は塩水噴霧を行って3週間後にお
いても全く腐食せず、耐食性は非常に優れていることが
確認された。
〔実施例2〕
軟磁気特性に対するB、C,Nの添加の効果を調べるた
め、実施例1と同様のスパッタリング条件でF e −
N i −x (x = B 、 C、N )系合金薄
膜を作製した。組成はNiが1.6 wt%、添加元
素であるB、CあるいはNが0〜5wt%、残部をFe
とした。第1図にB、CあるいはNの添加量と5MHz
での比透磁率との関係を示す。
め、実施例1と同様のスパッタリング条件でF e −
N i −x (x = B 、 C、N )系合金薄
膜を作製した。組成はNiが1.6 wt%、添加元
素であるB、CあるいはNが0〜5wt%、残部をFe
とした。第1図にB、CあるいはNの添加量と5MHz
での比透磁率との関係を示す。
同図の比透磁率のB′a度依存性(曲線11)。
Ce度依存性(曲線12)、N濃度依存性(曲線13)
に示すように、B、C,Nを0.1 wt%以上添加
すると比透磁率が向上する。TEMによる膜の断面観察
の結果、Fe−Ni系合金にB。
に示すように、B、C,Nを0.1 wt%以上添加
すると比透磁率が向上する。TEMによる膜の断面観察
の結果、Fe−Ni系合金にB。
C,Nを添加すると結晶粒径が小さくなることがわかっ
た。この結晶粒の微細化のため、比透磁率が向上してい
ると考えられる。またBおよびCを5wt%より多く添
加すると、膜の内部応力が大きくなり、膜が基板よりは
がれる。またNを5wt%より多く添加するとFe4N
ができ、飽和磁束密度が減少するという問題がある。
た。この結晶粒の微細化のため、比透磁率が向上してい
ると考えられる。またBおよびCを5wt%より多く添
加すると、膜の内部応力が大きくなり、膜が基板よりは
がれる。またNを5wt%より多く添加するとFe4N
ができ、飽和磁束密度が減少するという問題がある。
従ってB。
C,Nを添加は0.1〜5 wt%の範囲とすること
が好ましい。
が好ましい。
〔実施例3〕
耐食性に対するAl,Si、P、Ga、Ge。
As、In、Sn、Sb、Zn、Cu、Go。
Mn、Cr’、Mo、Wt V、Nb、Ta、Ti 。
Zr、Hf、Y、Au、Agの添加の効果を調べた。耐
食性の評価はアノード分極曲線の測定によって行った。
食性の評価はアノード分極曲線の測定によって行った。
緩衝液はホウ酸緩衝液に0.01+mol/QのNaC
Qを添加した緩衝液を用いた。Niが1.6 wt%
、上記添加元素が3 w t%、残部Feからなる組成
の合金薄膜の孔食を起こす電位をアノード分極曲線から
求めた。孔食電位は高い方が耐食性が優れていると考え
ることができる。
Qを添加した緩衝液を用いた。Niが1.6 wt%
、上記添加元素が3 w t%、残部Feからなる組成
の合金薄膜の孔食を起こす電位をアノード分極曲線から
求めた。孔食電位は高い方が耐食性が優れていると考え
ることができる。
第3表に添加元素と孔食電位との関係を示す。
第3表
第3表に示すごとく、Fe−Ni系合金に上記元素を添
加すると孔食電位が上昇し、耐食性が高まる。またこの
耐食性に対する効果は、添加元素の濃度が0.1 w
t%以上で生じる。また上記元素をawt%以上添加す
ると、co以外の元素では飽和磁束密度を大きく低下さ
せる。またGoの場合、保磁力を増大させてしまう、従
って上記元素の添加は0.1〜3wt%が好ましい、ま
たさらに上記合金薄膜にB、C,Ntto、1〜5wt
%添加すると軟磁気特性を向上させることができる。
加すると孔食電位が上昇し、耐食性が高まる。またこの
耐食性に対する効果は、添加元素の濃度が0.1 w
t%以上で生じる。また上記元素をawt%以上添加す
ると、co以外の元素では飽和磁束密度を大きく低下さ
せる。またGoの場合、保磁力を増大させてしまう、従
って上記元素の添加は0.1〜3wt%が好ましい、ま
たさらに上記合金薄膜にB、C,Ntto、1〜5wt
%添加すると軟磁気特性を向上させることができる。
〔実施例4〕
耐摩耗性に対するRu、Rh、Pd、Os。
Ir、Ptなどの添加の効果を調べるためダミーヘッド
を作製し、耐摩耗性試験を行った。第3図(a)に示す
様な半径20mの曲面31および15閣の厚さを有する
フェライト基板32を用意し、曲面31に第3図(b)
に示す様に厚さ10μmのスパッタ膜33を形成するこ
とにより耐摩耗性測定用ダミーヘッド35を得た。この
際のスパッタリングには実施例1と同様のターゲットに
添加元素であるm Ru、Rh、Pd、Os、I r。
を作製し、耐摩耗性試験を行った。第3図(a)に示す
様な半径20mの曲面31および15閣の厚さを有する
フェライト基板32を用意し、曲面31に第3図(b)
に示す様に厚さ10μmのスパッタ膜33を形成するこ
とにより耐摩耗性測定用ダミーヘッド35を得た。この
際のスパッタリングには実施例1と同様のターゲットに
添加元素であるm Ru、Rh、Pd、Os、I r。
ptのペレット(5■×5■X1mt)を1回のスパッ
タリングにつき1種ずつ貼り付けたターゲットを用い、
スパッタ膜33の組成は実施例1で最も磁気特性の優れ
ていたFe−1,6wt%Niの合金組成に上記添加元
素を2wt%添加した組成とした。
タリングにつき1種ずつ貼り付けたターゲットを用い、
スパッタ膜33の組成は実施例1で最も磁気特性の優れ
ていたFe−1,6wt%Niの合金組成に上記添加元
素を2wt%添加した組成とした。
耐摩耗性試験は第3図(b)に示すスパッタ膜の曲面3
4にメタルテープを30m/sの速度で200時間摺動
させ、摩耗量を測定することによった。この耐摩耗性試
験の結果を第4表に示す。
4にメタルテープを30m/sの速度で200時間摺動
させ、摩耗量を測定することによった。この耐摩耗性試
験の結果を第4表に示す。
第4表
第4表に示すごとく、いずれかの1種の元素の添加によ
って、添加元素なしの場合よりも耐摩耗性が向上してい
る。
って、添加元素なしの場合よりも耐摩耗性が向上してい
る。
また上記合金薄膜にB、C,Nを0.1〜5wt%添加
すると軟磁気特性を向上させることができる。
すると軟磁気特性を向上させることができる。
〔実施例5〕
実施例2と同様のターゲットを用いてスパッタリングを
行い、Ru、Rh、Pd、Os、I r。
行い、Ru、Rh、Pd、Os、I r。
ptの添加が保磁力に与える影響について調べた。
スパッタリング条件、基板、膜厚なとは実施例1同様と
した。また合金薄膜の組成はFe−1,6wt%Niに
上記添加元素を2wt%ないし2.5wt%含有させた
ものとした。これらの試料の保磁力の測定結果を第5表
に示す。
した。また合金薄膜の組成はFe−1,6wt%Niに
上記添加元素を2wt%ないし2.5wt%含有させた
ものとした。これらの試料の保磁力の測定結果を第5表
に示す。
第5表
第5表に示すごとく、上記添加元素を2 w t%添加
した時は、添加元素なしの場合の保磁力2.10sと比
較して保磁力の増加はあまりないが、2.5 wt%
添加する保磁力が大幅に増加する。
した時は、添加元素なしの場合の保磁力2.10sと比
較して保磁力の増加はあまりないが、2.5 wt%
添加する保磁力が大幅に増加する。
従って上記添加元素の添加は2wt%以下が好ましい。
〔実施例6〕
第4図に示すごとく、主磁性体膜としてFe−1,6w
t%Ni−2wt%C合金薄膜(膜厚0.1μm)41
を5insまたはパーマロイ(N i −19w t%
Fe)からなる中間層(膜厚30人)42を介して15
層積層(総膜厚1.5μm)した。Fe−N1−C系合
金薄膜41は上述の実施例1と同じ条件で巣バッタリン
グを行い、中間層42の形成は以下に示すスパッタリン
グ条件で行った。
t%Ni−2wt%C合金薄膜(膜厚0.1μm)41
を5insまたはパーマロイ(N i −19w t%
Fe)からなる中間層(膜厚30人)42を介して15
層積層(総膜厚1.5μm)した。Fe−N1−C系合
金薄膜41は上述の実施例1と同じ条件で巣バッタリン
グを行い、中間層42の形成は以下に示すスパッタリン
グ条件で行った。
高周波電力密度・・・・・・0 、5 w / alア
ルゴン圧力・・・・・・5 X 10−’Torr基
板 温 度・・・・・・300℃電極間距離・・
・・・・45Wn 上記条件で作製した積層型の磁性薄膜の磁気特性を測定
した。その結果を第6表に示す。
ルゴン圧力・・・・・・5 X 10−’Torr基
板 温 度・・・・・・300℃電極間距離・・
・・・・45Wn 上記条件で作製した積層型の磁性薄膜の磁気特性を測定
した。その結果を第6表に示す。
第6表
第5表に示すごとく、本発明の強磁性薄膜を積層構造の
磁性薄膜とすることにより、保磁力Haならびに初期透
磁率μiが飛躍的に改善される。
磁性薄膜とすることにより、保磁力Haならびに初期透
磁率μiが飛躍的に改善される。
〔実施例7〕
本発明のFe−1,6wt%N i 〜2 w t%C
合金薄膜ないし従来の実用材料であるパーマロイ(Ni
−19wt%)合金薄膜を用いて第5図に示す構造の垂
直磁気記録用単磁極型磁気ヘッド71を作製した。この
磁気ヘッド71の隠製工程を以下に述べる。
合金薄膜ないし従来の実用材料であるパーマロイ(Ni
−19wt%)合金薄膜を用いて第5図に示す構造の垂
直磁気記録用単磁極型磁気ヘッド71を作製した。この
磁気ヘッド71の隠製工程を以下に述べる。
第5図(a)に示すM n −Z nフェライト61お
よび高融点ガラス62からなる基板63を用い、その表
面に第5図(b)に示すように膜厚0.2μmの上記合
金強磁性薄膜64を高周波スパッタリング法で作製した
。さらに、この上に接着用pb系ガラス膜を高周波スパ
ッタリングにより形成し、第5図(a)に示す基板63
を重ね合わせて450Cで30分間加熱し、上記pb系
ガラス膜を溶融固着させ、第5図(Q)に示す主磁極ブ
ロック65を作製した。そして、第5図(d)に示すM
n −Z nフェライト66および高融点ガラス67
からなる補助コアブロック68を用意し。
よび高融点ガラス62からなる基板63を用い、その表
面に第5図(b)に示すように膜厚0.2μmの上記合
金強磁性薄膜64を高周波スパッタリング法で作製した
。さらに、この上に接着用pb系ガラス膜を高周波スパ
ッタリングにより形成し、第5図(a)に示す基板63
を重ね合わせて450Cで30分間加熱し、上記pb系
ガラス膜を溶融固着させ、第5図(Q)に示す主磁極ブ
ロック65を作製した。そして、第5図(d)に示すM
n −Z nフェライト66および高融点ガラス67
からなる補助コアブロック68を用意し。
接合面70に上記と同様の接着用pb系ガラス膜を形成
した後、主磁極ブロック65を補助コアブロック68の
接合面70によって挟み、450℃で30分間加熱する
ことバより、上記pb系ガラス膜を溶融固着させて接合
ブロック69を作製した1次に、第5図(d)に示す2
点鎖線部を切断し、第5図(e)に示す垂直磁気記録用
単磁極型磁気ヘッド71を得た。
した後、主磁極ブロック65を補助コアブロック68の
接合面70によって挟み、450℃で30分間加熱する
ことバより、上記pb系ガラス膜を溶融固着させて接合
ブロック69を作製した1次に、第5図(d)に示す2
点鎖線部を切断し、第5図(e)に示す垂直磁気記録用
単磁極型磁気ヘッド71を得た。
上述の工程によって作製したFe−1,6wt%Ni〜
2wt%C合金薄膜を用いたヘッドおよびパーマロイ薄
膜を用いたヘッドの記録、特性をG o −Cr垂直磁
気記録媒体を用いて測定した。
2wt%C合金薄膜を用いたヘッドおよびパーマロイ薄
膜を用いたヘッドの記録、特性をG o −Cr垂直磁
気記録媒体を用いて測定した。
再生ヘッドにはパーマロイ薄膜を有するヘッドを用いた
。その結果、本発明のFe−1,6wt%Ni〜2wt
%C合金薄膜を用いたヘッドは従来の実用材料であるパ
ーマロイ合金薄膜を用いたヘッドと比較して約4dB高
い出力を示した。このように本発明の強磁性薄膜を用い
た磁気ヘッドは優れた記録特性を有することが明らかと
なった。
。その結果、本発明のFe−1,6wt%Ni〜2wt
%C合金薄膜を用いたヘッドは従来の実用材料であるパ
ーマロイ合金薄膜を用いたヘッドと比較して約4dB高
い出力を示した。このように本発明の強磁性薄膜を用い
た磁気ヘッドは優れた記録特性を有することが明らかと
なった。
その他、Fe−1,6wt%−2wt%B。
Fe−1,6wt%−2wt%N合金薄膜を用いて上記
と同様の磁気ヘッドを作製したところ、パーマロイ合金
薄膜を用いたヘッドと比較して、それぞれ約3dB、約
4dB高い出方を示した。
と同様の磁気ヘッドを作製したところ、パーマロイ合金
薄膜を用いたヘッドと比較して、それぞれ約3dB、約
4dB高い出方を示した。
以上詳細な説明したごとく、本発明の強磁性薄膜は低磁
歪組成で高い飽和磁束密度を有し、また優れた耐食性、
耐摩耗性、低保磁力および高透磁率の特性を有する。ま
た、上記強磁性薄膜を磁気ヘッドの主磁極に適用すると
優れた記録特性を有する磁気ヘッドを得ることができる
。
歪組成で高い飽和磁束密度を有し、また優れた耐食性、
耐摩耗性、低保磁力および高透磁率の特性を有する。ま
た、上記強磁性薄膜を磁気ヘッドの主磁極に適用すると
優れた記録特性を有する磁気ヘッドを得ることができる
。
第1図は本発明の実施例2におけるF e −N i−
(B、C,N)合金薄膜の比透磁率の組成依存性を示す
グラフ、第2図は本発明の実施例1にお−けるF a
−N i系合金薄膜および従来のFe−Ni系合金バル
ク材の磁歪定数の組成依存性を示すグラフ、第3図は本
発明の実施例4における耐摩耗性測定用ダミーヘッドの
作製工程を示す斜視図、第4図は本発明の実施例6にお
ける積層構造の強磁性薄膜の構造を示す断面図、第5図
は本発明の実施例7における垂直磁気記録用単磁極型磁
気ヘッドの作製工程を示す斜視図である。 11・・・比透磁率のB濃度依存性、12・・・比透磁
率のC濃度依存性、13・・・比透磁率のB濃度依存性
、21・・・F e −N i系合金薄膜の磁歪定数の
組成依存性、22・・・Fe−Ni系合金バルク材の磁
歪定数の組成依存性、31・・・曲面、32・・・フェ
ライト基板、33・・・スパッタ膜、34・・・スパッ
タ膜の曲面、35・・・ダミーヘッド、41・・・F
e−PN i −C系合金薄膜、42・・・中間層、4
3・・・基板、61゜66・・・M n −Z nフェ
ライト、62.67・・・高融点ガラス、63・・・基
板、64・・・強磁性薄膜、65・・・主磁極ブロック
、68・・・補助コアブロック、69・・・接合ブロッ
ク、70・・・接合面、71・・・垂直1\ 第 I 口 俸加厄#Jl (wt%つ
(B、C,N)合金薄膜の比透磁率の組成依存性を示す
グラフ、第2図は本発明の実施例1にお−けるF a
−N i系合金薄膜および従来のFe−Ni系合金バル
ク材の磁歪定数の組成依存性を示すグラフ、第3図は本
発明の実施例4における耐摩耗性測定用ダミーヘッドの
作製工程を示す斜視図、第4図は本発明の実施例6にお
ける積層構造の強磁性薄膜の構造を示す断面図、第5図
は本発明の実施例7における垂直磁気記録用単磁極型磁
気ヘッドの作製工程を示す斜視図である。 11・・・比透磁率のB濃度依存性、12・・・比透磁
率のC濃度依存性、13・・・比透磁率のB濃度依存性
、21・・・F e −N i系合金薄膜の磁歪定数の
組成依存性、22・・・Fe−Ni系合金バルク材の磁
歪定数の組成依存性、31・・・曲面、32・・・フェ
ライト基板、33・・・スパッタ膜、34・・・スパッ
タ膜の曲面、35・・・ダミーヘッド、41・・・F
e−PN i −C系合金薄膜、42・・・中間層、4
3・・・基板、61゜66・・・M n −Z nフェ
ライト、62.67・・・高融点ガラス、63・・・基
板、64・・・強磁性薄膜、65・・・主磁極ブロック
、68・・・補助コアブロック、69・・・接合ブロッ
ク、70・・・接合面、71・・・垂直1\ 第 I 口 俸加厄#Jl (wt%つ
Claims (5)
- 1.重量%で、Niが0.5〜2.6%、およびB,C
,Nの群より選ばれる少なくとも1種の元素を0.1〜
5%含有し、残部がFeからなる強磁性薄膜。 - 2.重量%で、Niが0.5〜2.6%、およびAl,
Si,P,Ga,Ge,As,In,Sn,Sb,Zn
,Cu,Co,Mn,Cr,Mo,W,V,Nb,Ta
,Ti,Zr,Hf,Y,Au,Agの群より選ばれる
少なくとも1種の元素を0.1〜3%含有し、残部がF
eからなる強磁性薄膜。 - 3.重量%で、Niが0.5〜2.6%、およびAl,
Si,P,Ga,Ge,As,In,Sn,Sb,Zn
,Cu,Co,Mn,Cr,Mo,W,V,Nb,Ta
,Ti,Zr,Hf,Y,Au,Agの群より選ばれる
少なくとも1種の元素を0.1〜3%、およびB,C,
Nの群より選ばれる少なくとも1種の元素を0.1〜5
%含有し、残部がFeからなる強磁性薄膜。 - 4.重量%でRu,Rh,Pd,Os,Ir,Ptの群
より選ばれる少なくとも1種の元素を2%以下含有する
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第3項記
載の強磁性薄膜。 - 5.強磁性薄膜を磁気回路の少なくとも一部に用いる磁
気ヘッドにおいて、上記強磁性薄膜は、重量%でNiが
0.5〜2.6%、およびB,C,Nの群より選ばれる
少なくとも1種の元素を0.1〜5%含有し、残部がF
eからなることを特徴とする強磁性薄膜を用いた磁気ヘ
ッド。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28931387A JPH01132109A (ja) | 1987-11-18 | 1987-11-18 | 強磁性薄膜およびこれを用いた磁気ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28931387A JPH01132109A (ja) | 1987-11-18 | 1987-11-18 | 強磁性薄膜およびこれを用いた磁気ヘッド |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01132109A true JPH01132109A (ja) | 1989-05-24 |
Family
ID=17741567
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28931387A Pending JPH01132109A (ja) | 1987-11-18 | 1987-11-18 | 強磁性薄膜およびこれを用いた磁気ヘッド |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01132109A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0342806A (ja) * | 1989-07-10 | 1991-02-25 | Fuji Photo Film Co Ltd | 軟磁性薄膜 |
JPH03188603A (ja) * | 1989-09-25 | 1991-08-16 | Tdk Corp | 軟磁性薄膜および磁気ヘッド |
-
1987
- 1987-11-18 JP JP28931387A patent/JPH01132109A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0342806A (ja) * | 1989-07-10 | 1991-02-25 | Fuji Photo Film Co Ltd | 軟磁性薄膜 |
JPH03188603A (ja) * | 1989-09-25 | 1991-08-16 | Tdk Corp | 軟磁性薄膜および磁気ヘッド |
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