JPH04139607A

JPH04139607A - 磁気ヘッド

Info

Publication number: JPH04139607A
Application number: JP26239190A
Authority: JP
Inventors: Koichi Kawamura; 功一川村; Yasushi Watanabe; 恭志渡辺
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1990-09-29
Filing date: 1990-09-29
Publication date: 1992-05-13

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、磁気記録再生装置に使用される磁気ヘッドに
係り、特に、オーディオ、ビデオ、コンピュータ等の分
野で利用される高密度磁気記録に好適な磁気ヘッドに関
する。

（従来の技術）近年、磁気記録の高密度化や広帯域化の必要性が高まり
、磁気記録媒体に高い抗磁力を有する磁性材料を使用し
て記録トラック幅を狭くすることにより高密度記録を実
現している。この高い抗磁力を持つ磁気記録媒体に記録
再生する為の磁気ヘッド材料として、飽和磁束密度Ｂｓ
の高い磁性合金が必要とされており、センダスト合金や
、非晶質合金等をコアの一部または全部に使用した磁気
ヘッドが提案されている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、磁気記録媒体の高抗磁力化が一段と進み
、抗磁力が２００００　ｅ以上になるとセンダスト合金
や非晶質合金を使用した磁気ヘッドでは、良好な磁気記
録再生が困難になる。そして、センダスト合金や非晶質
合金よりも飽和磁束密度Ｂｓの高い磁気ヘッド用合金と
して、窒化鉄、Ｆｅ−５ｉ系合金等の鉄を主成分とした
磁性合金が知られている。

ところが、従来より知られている高飽和磁束密度を有す
る磁性合金は、保磁力Ｈｃが大きく、そのままでは磁気
ヘッド用の材料としては不十分であるので、センダスト
合金やパーマロイ等の保磁力の小さい磁性材料を層間膜
として使用した多層構造の磁性材料の磁気／＼ラッド提
案されている。

しかるに、かかる磁気ヘッドにおいて、多層構造の磁性
材料にするには工数やコストが掛かり信頼性を保つのも
難しいという問題点があった。

特に、数μｍ以上の磁性膜厚みを得るためには、場合に
よっては１００層以上の多層構造の磁性材料にする必要
があり、使用範囲も限られていた。この問題を解決する
ために、本発明人等は、Ｆｅ−Ｎ−０合金によって、単
層で高Ｂｓ・低Ｈｃの磁性合金が得られることを提案し
たが、熱安定性の面から磁気ヘッドの一般的製造法であ
るガラスモールド工程には適さないという問題点があっ
た。

そこで、本発明は、多層構造にしなくても高飽和磁束密
度を保ち、保磁力が小さく、熱安定性に優れた磁性合金
を磁気ヘッドの少なくとも一部に使用することにより、
高抗磁力媒体に対する記録再生効率に優れた磁気ヘッド
を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）本発明は、かかる課題を解決するためになされたもので
あり、酸化物磁性材料と磁性合金膜により磁気コア半体
が構成され、これら磁気コア半体同士を非磁性ギャップ
材を介１７て突合わしてなる磁気ヘッドにおいて、前記
磁性合金膜が、鉄−窒素と鉄以外の金属又は半金属の中
から選ばれた少なくとも１種類以上の元素からなる軟磁
性膜であり、この軟磁性膜が、ＦｅｘＮｙＭｚなる組成
式％式％なる関係を有する磁気ヘッド（但し、Ｍは鉄以外の金属
または半金属の中から選ばれた少なくとも１種類以上の
元素）を提供するものである。

（実施例）第１図は、本発明を適用した磁気ヘッドの一実施例の外
観斜視図、第２図は、第１図の要部拡大平面図である。

この磁気ヘッドＩにおいては、酸化物磁性材料よりなる
磁気コア部１，１１の当接面近傍には、トラック幅を規
制するためのトラック幅規制溝２゜１２が両側より略円
弧状に切り欠かれている。まり、一方の磁気コア部１に
は、この磁気ヘッドに信号を供給するコイルを巻装する
ための巻線溝２１が形成されている。

そして、上記各磁気コア部１，１１の当接面に、上記ト
ラック幅規制溝２．１２内も含んで、それぞれフロント
ギャップ形成面からバックギャップ形成面に至るまで連
続して、高飽和磁束密度の磁性合金ＮＭ３．１３が被着
形成され、磁気コア半体１．、Ｉ、が形成されている。

更に、これら磁性合金薄膜３，１３の当接面に形成され
る平行部分３ａ、１．３ａ同上を付き合わせることによ
り、作動ギャップｇが構成されている。なお、上記トラ
ック幅規制溝２，１２内には、トラック幅を規制し、磁
性合金薄膜３，１３の摩耗を防止するための非磁性材２
２．２２か溶融充填されている。

本発明においては、上記磁性合金薄膜３，１３がＦ　ｅ
　ｘ　Ｎ　ｙ　Ｍ　ｚなる組成式で表される磁性合金材
料（但し２、Ｍは鉄以外の金属または半金属の中から選
ばれた少なくとも１種類以上の元素）により構成されて
いる。

ここで、上記ＦｅｘＮｙＭｚなる組成式で表される磁性
合金薄膜につき説明する。

第３図は、本発明になる磁気ヘッドにおいて、磁性合金
薄膜として使用されるＦ　ｅ　−Ｎ　、−Ｍなる組成式
で表される磁性材料で、ＭをＡＩとした場合と、従来例
であるＦｅＮ合金の熱処理温度による保磁力（Ｈｅ）の
変化を示す図である。

この図が示すように、Ｆ’　ｅ　Ｎ合金は熱処理温度３
００℃のときは、比較的Ｈｃは低いが３００℃以上にす
る出急激にＨｃが増大する。

これに対して本発明になる磁気ヘッドに使用される磁性
材料は、Ｈｅが小さく熱安定性にも優れていることが分
る。

従って、非磁性材のギャップを介して形成されるガラス溶着工程が安定して行なえるものである。

表表１は、成膜したＦｅ−Ｎ合金、特にＦｅ−ＮＭ系合金
において、ＭとしてＡＩ、Ｇａ、Ｂ等を適用した場合の
それぞれの含有量と飽和磁束密度（Ｂｓ）、保磁力（Ｈ
ｃ）との関係を示すものであり、含有量は、ＥＳＣＡ（
Ｘ線光電子分光分析法）　、Ｅ　Ｐ　ＭＡ　（Ｘ線マイ
クロアナライザ法）等による定量分析で原子％で表して
いるが、±２０％程度の誤差が見込まれる。保磁力は、
真空中での熱処理を行なった時の値であり、熱処理温度
は、ここでは、３００℃である。この内、試料番号１は
、Ｆｅに窒素のみを含有させた時の結果であり、試料番
号２は、ＦｅにＡ１のみを含有させた時の結果である。

試料番号３〜８は、本発明に使用される磁性合金膜であ
る。

ここで、窒素の含有量が１原子％未病の場合には、顕著
な窒素の効果が見られずＨｃは殆ど低下しない。

第４図に示すものは、Ｆｅ−Ｎ合金における窒素含有量
と飽和磁束密度Ｂｓの関係を示したものである。

この図が示すように、窒素含有量がｌＯ原原子量以下時
、Ｂｓが１．５ｋＧ以上の高Ｂｓ磁性合金が得られる。

また、Ｍが１０原子％以下の時にも同様な結果か得られ
る。

従って、窒素の含有量が１〜１０原子％である時、高Ｂ
ｓで低Ｈｃの磁性合金が得られる。

ここで、Ａｌ−Ｇａ等の合計の含有量が０５原子％未満
であると、低Ｈｃ化と熱安定性の向上に対する顕著な効
果は見られず、１０原子％を越えるとＢｓが１５ｋ　Ｇ
以上の磁性合金が得られなくなる。

従って、ＡＩ・Ｇａ等の合計の含有量が０５〜１０原子
％の時、高Ｂｓ・低Ｈｅで熱安定性にも優れた磁性合金
を得ることができる。

なお、この実施例の説明においては、ＭとしてＡＩ、Ｇ
ａ、Ｂを用いて説明したが、これに限定されないもので
あることは勿論である。

ここで、本発明になる磁気ヘッドに使用される高性能材
料であるＦｅ−Ｎ−Ｍ系合金膜と、ガラス接着可能な磁
性材である非晶質合金、センダストとを比較したものを
表２として示す。

表この表２より明らかな如く、高記録密度達成のために高
いＨｃの媒体を使用する場合には、Ｆｅ−Ｎ−Ｍ系磁性
合金膜が最も適していることが分る。

この磁性材料の特徴を特に生かせる組成範囲は１　≦　
ｙ　≦　１０、　　０，５　≦　２５１口）（＋ｙ＋ｚ
罫１００（数字は原子％で、Ｍは鉄以外の金属または半金属の中
から選ばれた少なくとも１種類以上の元素である。）なお、この磁性合金膜の形成方法としては、従来公知の
種々の方法が考えられるが、中でも真空薄膜形成技術の
手法が好適である。

この真空薄膜形成技術の手法としては、スパッタリング
やイオンビームスパッタ法、イオンブレーティング、真
空蒸着法、クラスター・イオンビーム法等が挙げられる
。

本発明は、従来の構造、製法、工程を同等変更すること
無〈実施できるので、この実用価値は極めて高いものと
いえる。

以上、本発明の１実施例について説明したが、本発明は
、この実施例に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない
範囲で種々の構造の磁気ヘッドに適用できる。例えば、
第５図に示すように、酸化物磁性材料よりなる磁気コア
部３０．３１の付き合わせ面をそれぞれ斜めに切り欠き
傾斜面３０ａ。

３１ａとし、この傾斜面３０ａ、３１ａ上にＦｅＸＮＹ
ＭＺなる組成式で表される磁性合金薄膜３２．３３を形
成し、それぞれ磁気コア半体１１゜■２を形成し、これ
ら磁性合金薄膜３２．３３の当接面を作動ギャップｇと
した磁気ヘッドであっても良い。なお、各磁気コア部３
０．３１には、トラック幅規制溝３４．３５が切り欠か
れトラック幅を規制し、このトラック幅規制溝３４．３
５および磁性合金薄膜３２．３３内には非磁性材３６．
３７が溶融充填されている。この磁気ヘッドは、磁性合
金薄膜３２．３３の膜厚によりトラック幅を規制できる
ので、狭トラツク化が可能となり高密度記録化に好適な
磁気ヘッドである。

第６図、第７図、第８図は、それぞれ本発明が適用され
た磁気ヘッドの他の実施例であり、それらの媒体対接面
から見た要部拡大図である。なお、第１図、第２図と同
一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する
。

第６図は、第１図、第２図と同様トラック幅を規制する
ためのトラック幅規制溝２．１２を両側より略円弧状に
切り欠くものではあるが、作動ギャップｇの部分が傾斜
するよう、その規制溝を所定部分ずらせて構成している
ものである。

第７図、第８図は、酸化物磁性材料よりなる基板上にＦ
ｅｚＮｙＭｚなる組成式で表される磁性合金薄膜３，１
３を被着した後で、トラック幅規制溝２，１２を形成す
る如くの順序で形成された磁気ヘッドであり、第８図は
第６図と同様、作動ギャップｇの部分が傾斜しているも
のである。

第９図は、ＦｅｚＮｙＭｚなる組成式で表される磁性合
金薄膜で、ＭとしてＡ１を用いた本発明になる磁気ヘッ
ドと従来の非晶質Ｃｏ系合金薄膜を用いた磁気ヘッドに
よる、抗磁力１９４００　ｅの記録媒体での入出力特性
の違いを表したものである。

この図が示すように、本発明になる磁気ヘッド１では従
来の磁気ヘッド２に比べ、高抗磁力媒体に対し良好な記
録再生が行われていることが分る。

（以　　下　　余　　白）表（Ａ）入出力特性測定条件（Ｂ）磁性膜諸元表３は、この第９図を説明するためのものであり、その
（Ａ）は、入出力特性の測定条件、同（Ｂ）は、磁性膜
諸元である。

なお、磁性合金薄膜として、例えばＦｅ−Ａｌ５ｉ（セ
ンダスト合金）を用いた場合、センダスト合金中のＡ１
と、酸化物磁性基板の酸素が反応して変質層が生じ、擬
似ギャップを形成してしまうことがあるが、Ｆｅ−Ｎ−
Ｍ合金では、Ｍは合金中で窒化物を形成しているので、
酸化物磁性基板との反応が少ないので擬似ギャップが生
しにくい。

従って、擬似ギャップによる再生時の擬似パルスが生じ
にくいという利点もある。

（発明の効果）以上詳述した如く、本発明の磁気ヘッドによれば、作動
ギャップを構成し主コアとなる磁性合金薄膜を、高飽和
磁束密度を有し、保磁力が小さく、透磁率が大きく、更
に熱安定性に優れたＦｅｘＮＹＭ２なる組成式で表され
る磁性合金薄膜（但しＭは鉄以外の金属または半金属の
中から選ばれた少なくとも１種類以上の元素）としてい
るので、高保磁力奴体に対し良好な記録再生が行なえる
ものである。

また、本発明によれば、上記の如くの磁性合金薄膜を使
用しているので、擬似ギャップが生じることがなく、従
って、再生時の擬似パルスが生じにくいものである。更
に本発明によれば、従来の磁気ヘッドの製造プロセスを
変更する必要がなく、生産効率の低下や精度の低下等も
なくなるので、高信頼性で高密度化等の特徴を有する磁
気ヘッドが容易に得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を適用した磁気ヘッドの一実施例の外
観斜視図、第２図は、第１図の要部拡大平面図、第３図
は、熱処理温度によるＨｅの変化を示す図、第４図は、
窒素含有量と飽和磁束密度（Ｂｓ）を示す図、第５図〜
第８図は、本発明の他の実施例の要部拡大平面図、第９
図は、本発明になる磁気ヘッドと従来例の磁気ヘッドの
入出力特性を表す図である。 ■ ・・・・・・磁気ヘラド、１゜１　・・・・・磁気コア部、３゜３・・磁性合金薄膜。

Claims

【特許請求の範囲】酸化物磁性材料と磁性合金膜により磁気コア半体が構成
され、これら磁気コア半体同士を非磁性ギャップ材を介
して突合わしてなる磁気ヘッドにおいて、前記磁性合金
膜が、鉄−窒素と鉄以外の金属又は半金属の中から選ば
れた少なくとも１種類以上の元素からなる軟磁性膜であ
り、この軟磁性膜が、Ｆｅ＿ＸＮ＿ＹＭ＿Ｚなる組成式
で表され、１≦ｙ≦１０、０．５≦ｚ≦１０、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００なる関係を有することを特徴とする磁気ヘッド。（但し、Ｍは鉄以外の金属または半金属の中から選ばれ
た少なくとも１種類以上の元素）