JPH04288805A - Soft magnetic thin film - Google Patents
Soft magnetic thin filmInfo
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- Magnetic Heads (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
Abstract
Description
【０００１】0001
【産業上の利用分野】この発明は、軟磁性薄膜に関し、
特に高密度記録に好適な性能を発揮する磁気ヘッドのコ
ア等として使用される軟磁性薄膜に関するものである。[Industrial Application Field] This invention relates to soft magnetic thin films.
In particular, the present invention relates to a soft magnetic thin film used as the core of a magnetic head, which exhibits performance suitable for high-density recording.
【０００２】0002
【従来の技術】近来、磁気ディスク装置等に用いられる
磁気ヘッドは、磁気ディスク媒体に対する高密度記録化
および高効率化が進められ、その形状も益々小型化され
るとともに、高精度化がなされている。BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, magnetic heads used in magnetic disk devices, etc. have been made to have higher density recording and higher efficiency on magnetic disk media, and their shapes have also become smaller and more precise. There is.
【０００３】こうした要求に対し、記録の寄与する磁極
先端部でのヘッド磁界分布が急峻で、高密度な記録を可
能とする小型な種々のタイプの薄膜磁気ヘッドが既に提
案され、又、ＭＩＧ（メタルインギャップ）タイプヘッ
ド等、薄膜を用いた磁気ヘッドが実用化されている。In response to these demands, various types of compact thin-film magnetic heads have been proposed that have a steep head magnetic field distribution at the tip of the magnetic pole that contributes to recording and enable high-density recording. Magnetic heads using thin films, such as metal-in-gap (metal-in-gap) type heads, have been put into practical use.
【０００４】このような磁気ヘッドに用いられる軟磁性
薄膜において一般的に要求される諸特性は以下の通りで
ある。
■飽和磁束密度が高いこと。
■透磁率が高いこと。
■低保磁力であること。
■薄い形状が得やすいこと。The following characteristics are generally required for soft magnetic thin films used in such magnetic heads. ■High saturation magnetic flux density. ■High magnetic permeability. ■Have low coercive force. ■It is easy to obtain a thin shape.
【０００５】従って磁気ヘッドを製造する場合、これら
の観点から種々の合金系の軟磁性薄膜に関する材料研究
がなされている。[0005] Therefore, when manufacturing magnetic heads, material research is being conducted on soft magnetic thin films of various alloys from these viewpoints.
【０００６】従来、このような要求に応える軟磁性材料
として、窒化鉄が知られている。これは、窒素雰囲気中
で、鉄をターゲットとしてイオンビーム蒸着、あるいは
スパッタリングを行うことにより薄膜状に形成され、飽
和磁束密度が極めて高い材料である。Iron nitride has been known as a soft magnetic material that meets these requirements. This is a material that is formed into a thin film by performing ion beam evaporation or sputtering using iron as a target in a nitrogen atmosphere, and has an extremely high saturation magnetic flux density.
【０００７】さらに、センダスト、パーマロイ、けい素
鋼等の結晶質合金の他、最近ではＦｅ基およびＣｏ基な
どの非晶質合金も使用されるようになってきている。Furthermore, in addition to crystalline alloys such as sendust, permalloy, and silicon steel, amorphous alloys such as Fe-based and Co-based alloys have recently come into use.
【０００８】また、上述のような単層膜の代わりに、渦
電流損失を低減させる目的で、鉄を主体とする主磁性層
と酸化シリコン等の絶縁体を交互に積層した軟磁性積層
膜も開発されており、単層膜では得られなかった高い飽
和磁束密度と高い透磁率とを両立させることに成功して
いる。[0008] In addition, instead of the above-mentioned single-layer film, a soft magnetic laminated film in which a main magnetic layer mainly composed of iron and an insulating material such as silicon oxide are alternately laminated is also used for the purpose of reducing eddy current loss. It has been successfully developed to achieve both high saturation magnetic flux density and high magnetic permeability, which were not possible with single-layer films.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】近年において、高記録
密度化に伴う磁気記録媒体の高保磁力化に対応するため
、より好適で高性能な磁気ヘッド用の軟磁性薄膜材料が
望まれている。In recent years, in order to cope with the increase in coercive force of magnetic recording media accompanying the increase in recording density, there has been a demand for soft magnetic thin film materials for magnetic heads that are more suitable and have higher performance.
【００１０】ところで、磁気ヘッドを組み込んだ装置は
小型化、軽量化する傾向があり、移動に伴う振動にさら
されたり、悪環境のもとで使用されたりすることが多く
なっている。そこで、磁気ヘッドには、磁気特性が優秀
であって磁気テープに対する耐摩耗性が優れていること
はもちろん、湿度や腐食性の雰囲気中での耐用性、すな
わち、耐環境性や、耐振動性等が高いことが要求されて
いる。By the way, devices incorporating magnetic heads tend to be smaller and lighter, and are increasingly exposed to vibrations caused by movement or used in adverse environments. Therefore, magnetic heads must not only have excellent magnetic properties and wear resistance against magnetic tape, but also durability in humid and corrosive atmospheres, that is, environmental resistance, and vibration resistance. etc. are required to be high.
【００１１】そのため、ギャップ形成やケースへの組み
込み等をガラス溶着で行うことが必要となり、磁気ヘッ
ドの素材はヘッドの製造工程におけるガラス溶着工程の
高温に耐えうる熱安定性も含めて要求されてきている。[0011] Therefore, it is necessary to perform gap formation and assembly into the case by glass welding, and the material for the magnetic head is required to have thermal stability that can withstand the high temperatures of the glass welding process in the head manufacturing process. ing.
【００１２】しかし、従来開発されている２０ＫＧを越
えるほどの極めて高い飽和磁束密度を有する軟磁性薄膜
は、成膜が終了した段階では十分に保磁力が低くならず
、さらに、４００℃程度の熱処理によっても保磁力が上
昇し、良好な軟磁気特性を示すものとはいえなかった。However, the coercive force of conventionally developed soft magnetic thin films with extremely high saturation magnetic flux densities exceeding 20 KG does not decrease sufficiently after film formation, and furthermore, the soft magnetic thin films that have been developed have an extremely high saturation magnetic flux density exceeding 20 KG. The coercive force also increased, and it could not be said that it exhibited good soft magnetic properties.
【００１３】さらに、前記のセンダストは、軟磁気特性
には優れるものの、飽和磁束密度が約１１ＫＧと低い欠
点があり、パーマロイも同様に、軟磁気特性に優れる合
金組成においては、飽和磁束密度が約８ＫＧと低い欠点
があり、けい素鋼は飽和磁束密度は高いものの軟磁気特
性に劣る欠点がある。Furthermore, although Sendust has excellent soft magnetic properties, it has the disadvantage of a low saturation magnetic flux density of about 11 KG, and permalloy similarly has an alloy composition with excellent soft magnetic properties that has a saturation magnetic flux density of about 11 KG. It has the disadvantage of being as low as 8KG, and although silicon steel has a high saturation magnetic flux density, it has the disadvantage of poor soft magnetic properties.
【００１４】一方、非晶質合金において、Ｃｏ基合金は
軟磁気特性に優れるものの飽和磁束密度が１０ＫＧ程度
と不十分である。On the other hand, among amorphous alloys, Co-based alloys have excellent soft magnetic properties, but have an insufficient saturation magnetic flux density of about 10 KG.
【００１５】また、Ｆｅ基合金は飽和磁束密度が高く、
１５ＫＧあるいはそれ以上のものが得られるが、軟磁気
特性が不十分である。[0015] Furthermore, Fe-based alloys have a high saturation magnetic flux density;
Although 15KG or more can be obtained, the soft magnetic properties are insufficient.
【００１６】さらに、非晶質合金の熱安定性は十分では
なく、未だ未解決の面がある。Furthermore, the thermal stability of amorphous alloys is not sufficient, and there are still unresolved issues.
【００１７】前述のごとく高飽和磁束密度と優れた軟磁
気特性を兼備することは難しい。As mentioned above, it is difficult to have both high saturation magnetic flux density and excellent soft magnetic properties.
【００１８】そこで本発明者らは、先に、前記の従来合
金と非晶質合金の課題を解決した高飽和磁束密度Ｆｅ系
軟磁性合金を平成３年３月１８日付けで特許出願してい
る。Therefore, the present inventors previously filed a patent application on March 18, 1991 for a high saturation magnetic flux density Fe-based soft magnetic alloy that solved the problems of the conventional alloys and amorphous alloys. There is.
【００１９】この特許出願に係る合金の１つは、次式で
示される組成からなることを特徴とする高飽和磁束密度
Ｆｅ系軟磁性合金であった。
（Ｆｅ１−ａ Ｃｏ ａ）ｂ Ｂｘ Ｌｙ Ｔ’ｚ但し
、ＬはＴｉ，Ｎｂ，Ｔａからなる群から選ばれた１種又
は２種以上の元素であり、Ｔ’はＣｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｎ
ｉ，Ｐｄ，Ｐｔからなる群から選ばれた１種又は２種以
上の元素であり、ａ≦０．０５、ｂ≦９２原子％、ｘ＝
６．５〜１８原子％、ｙ＝４〜１０原子％、ｚ＝４．５
原子％以下である。One of the alloys related to this patent application was a high saturation magnetic flux density Fe-based soft magnetic alloy characterized by having a composition represented by the following formula. (Fe1-a Co a)b Bx Ly T'zHowever, L is one or more elements selected from the group consisting of Ti, Nb, and Ta, and T' is Cu, Ag, Au, and N.
One or more elements selected from the group consisting of i, Pd, and Pt, a≦0.05, b≦92 atomic%, x=
6.5-18 atom%, y=4-10 atom%, z=4.5
It is less than atomic percent.
【００２０】また、前記特許出願に係る合金の他の１つ
は、次式で示される組成からなることを特徴とする高飽
和磁束密度Ｆｅ系軟磁性合金であった。
Ｆｅ ｂ Ｂｘ Ｌｙ Ｔ’ｚ
但し、ＬはＴｉ，Ｎｂ，Ｔａからなる群から選ばれた１
種又は２種以上の元素であり、Ｔ’はＣｕ，Ａｇ，Ａｕ
，Ｎｉ，Ｐｄ，Ｐｔからなる群から選ばれた１種又は２
種以上の元素であり、ｂ≦９２原子％、ｘ＝６．５〜１
８原子％、ｙ＝４〜１０原子％、ｚ＝４．５原子％以下
である。Another alloy related to the patent application is a high saturation magnetic flux density Fe-based soft magnetic alloy characterized by having a composition represented by the following formula. Fe b Bx Ly T'z However, L is 1 selected from the group consisting of Ti, Nb, and Ta.
species or two or more kinds of elements, T' is Cu, Ag, Au
, one or two selected from the group consisting of Ni, Pd, and Pt.
It is an element more than a species, b≦92 atomic%, x=6.5-1
8 at%, y=4 to 10 at%, and z=4.5 at% or less.
【００２１】また、前記特許出願に係る合金の他の１つ
は、次式で示される組成からなることを特徴とする高飽
和磁束密度Ｆｅ系軟磁性合金であった。
（Ｆｅ１−ａ Ｃｏ ａ）ｂ Ｂｘ Ｌｙ Ｔ’ｚ
Ｄ ｓ Ｘ但し、ＬはＴｉ，Ｎｂ，Ｔａからなる群か
ら選ばれた１種又は２種以上の元素であり、Ｔ’はＣｕ
，Ａｇ，Ａｕ，Ｎｉ，Ｐｄ，Ｐｔ からなる群から選
ばれた１種又は２種以上の元素であり、ＤはＺｒとＨｆ
の少なくとも一方であり、ＸはＣｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｕ、
Ｒｈ、Ｉｒの中から選択される元素であり、ａ≦０．０
５、ｂ≦９２原子％、ｘ＝６．５〜１８原子％、ｙ＝４
〜１０原子％、ｚ＝４．５原子％以下、ｓ＝４〜１０原
子％ である。Another alloy according to the patent application is a high saturation magnetic flux density Fe-based soft magnetic alloy characterized by having a composition represented by the following formula. (Fe1-a Co a)b Bx Ly T'z
D s X However, L is one or more elements selected from the group consisting of Ti, Nb, and Ta, and T' is Cu
, Ag, Au, Ni, Pd, Pt, and D is Zr and Hf.
X is at least one of Cr, Mo, W, Ru,
An element selected from Rh and Ir, a≦0.0
5, b≦92 atom%, x=6.5-18 atom%, y=4
~10 at%, z=4.5 at% or less, and s=4 to 10 at%.
【００２２】また、前記特許出願に係る合金の他の１つ
は、次式で示される組成からなることを特徴とする高飽
和磁束密度Ｆｅ系軟磁性合金であった。
Ｆｅ ｂ Ｂｘ Ｌｙ Ｔ’ｚ Ｄ ｓ Ｘ但し、
ＬはＴｉ，Ｎｂ，Ｔａからなる群から選ばれた１種又は
２種以上の元素であり、Ｔ’はＣｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｎｉ
，Ｐｄ，Ｐｔ からなる群から選ばれた１種又は２種
以上の元素であり、ＤはＺｒとＨｆの少なくとも一方で
あり、ＸはＣｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒの中から
選択される元素であり、ｂ≦９２原子％、ｘ＝６．５〜
１８原子％、ｙ＝４〜１０原子％、ｚ＝４．５原子％以
下、ｓ＝４〜１０原子％ である。[0022] Another alloy according to the patent application is a high saturation magnetic flux density Fe-based soft magnetic alloy characterized by having a composition represented by the following formula. Fe b Bx Ly T'z D s XHowever,
L is one or more elements selected from the group consisting of Ti, Nb, and Ta, and T' is Cu, Ag, Au, and Ni.
, Pd, and Pt, D is at least one of Zr and Hf, and X is selected from Cr, Mo, W, Ru, Rh, and Ir. b≦92 atomic%, x=6.5~
18 atom%, y=4 to 10 atom%, z=4.5 atom% or less, and s=4 to 10 atom%.
【００２３】更に本発明者らは、前記合金の発展型の合
金として、平成３年３月１８日付けで、以下に示す組成
の合金について特許出願をしている。Furthermore, the present inventors filed a patent application on March 18, 1991 for an alloy having the composition shown below as an advanced alloy of the above-mentioned alloy.
【００２４】この特許出願に係る合金の１つは、次式で
示される組成からなることを特徴とする高飽和磁束密度
Ｆｅ系軟磁性合金であった。
（Ｆｅ１−ａ Ｍ ａ）ｂ Ｂｘ Ｌｙ但し、ＭはＣｏ
，Ｎｉのいずれか、または、両方であり、ＬはＴｉ，Ｎ
ｂ，Ｔａからなる群から選ばれた１種又は２種以上の元
素であり、ａ≦０．０５、ｂ≦９３原子％、ｘ＝６．５
〜１０原子％、ｙ＝４〜９原子％である。One of the alloys related to this patent application was a high saturation magnetic flux density Fe-based soft magnetic alloy characterized by having a composition represented by the following formula. (Fe1-a M a)b Bx LyHowever, M is Co
, Ni, or both, and L is Ti, N
b, one or more elements selected from the group consisting of Ta, a≦0.05, b≦93 atomic%, x=6.5
~10 atom%, y=4 to 9 atom%.
【００２５】また、前記特許出願に係る合金の他の１つ
は、次式で示される組成からなることを特徴とする高飽
和磁束密度Ｆｅ系軟磁性合金であった。
Ｆｅ ｂ Ｂｘ Ｌｙ
但し、ＬはＴｉ，Ｎｂ，Ｔａからなる群から選ばれた１
種又は２種以上の元素であり、ｂ≦９３原子％、ｘ＝６
．５〜１０原子％、ｙ＝４〜９原子％である。[0025] Another alloy related to the patent application is a high saturation magnetic flux density Fe-based soft magnetic alloy characterized by having a composition represented by the following formula. Fe b Bx Ly where L is 1 selected from the group consisting of Ti, Nb, and Ta
species or two or more types of elements, b≦93 atomic%, x=6
．． 5 to 10 atom%, and y=4 to 9 atom%.
【００２６】また、前記特許出願に係る合金の他の１つ
は、次式で示される組成からなることを特徴とする高飽
和磁束密度Ｆｅ系軟磁性合金であった。
（Ｆｅ１−ａ Ｍ ａ）ｂ Ｂｘ Ｌｙ Ｄｓ Ｘ但
し、ＭはＣｏ，Ｎｉのいずれか、または、両方であり、
ＬはＴｉ，Ｎｂ，Ｔａからなる群から選ばれた１種又は
２種以上の元素であり、ＤはＺｒとＨｆの少なくとも一
方であり、ＸはＣｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒの中
から選択される元素であり、ａ≦０．０５、ｂ≦９３原
子％、ｘ＝６．５〜１０原子％、ｙ＝４〜９原子％、ｓ
は４〜１０原子％である。[0026] Another alloy related to the above patent application is a high saturation magnetic flux density Fe-based soft magnetic alloy characterized by having a composition represented by the following formula. (Fe1-a M a) b Bx Ly Ds X However, M is either Co or Ni, or both,
L is one or more elements selected from the group consisting of Ti, Nb, and Ta; D is at least one of Zr and Hf; and X is one of Cr, Mo, W, Ru, Rh, and Ir. An element selected from among a≦0.05, b≦93 atom%, x=6.5 to 10 atom%, y=4 to 9 atom%, s
is 4 to 10 at%.
【００２７】また、前記特許出願に係る合金の他の１つ
は、次式で示される組成からなることを特徴とする高飽
和磁束密度Ｆｅ系軟磁性合金であった。
Ｆｅ ｂ Ｂｘ Ｌｙ Ｄ ｓ Ｘ
但し、ＬはＴｉ，Ｎｂ，Ｔａからなる群から選ばれた１
種又は２種以上の元素であり、ＤはＺｒとＨｆの少なく
とも一方であり、ＸはＣｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉ
ｒの中から選択される元素であり、ｂ≦９３原子％、ｘ
＝６．５〜１０原子％、ｙ＝４〜９原子％、ｓは４〜１
０原子％である。[0027] Another alloy according to the above patent application is a high saturation magnetic flux density Fe-based soft magnetic alloy characterized by having a composition represented by the following formula. Fe b Bx Ly D s X However, L is 1 selected from the group consisting of Ti, Nb, and Ta.
a species or two or more elements, D is at least one of Zr and Hf, and X is Cr, Mo, W, Ru, Rh, I
An element selected from r, b≦93 atomic%, x
= 6.5 to 10 at%, y = 4 to 9 at%, s is 4 to 1
It is 0 atom%.
【００２８】以上のように本発明者らは、前記各組成の
種々のＦｅ系軟磁性合金を開発したわけであるが、前記
組成のＦｅ系軟磁性合金について研究を重ねた結果、こ
のＦｅ系軟磁性合金の薄膜においても、良好な磁気特性
が得られることが判明したので本願発明に到達した。As described above, the present inventors have developed various Fe-based soft magnetic alloys having the above-mentioned compositions, and as a result of repeated research on the Fe-based soft magnetic alloys having the above-mentioned compositions, this The present invention was achieved because it was found that good magnetic properties can be obtained even in a thin film of a soft magnetic alloy.
【００２９】本発明は前記課題を解決するためになされ
たもので、高飽和磁束密度と高透磁率を兼備し、高い機
械特性と高い熱安定性を併せ持つ軟磁性薄膜を提供する
ことを目的とする。The present invention was made to solve the above problems, and its purpose is to provide a soft magnetic thin film that has both high saturation magnetic flux density and high magnetic permeability, as well as high mechanical properties and high thermal stability. do.
【００３０】[0030]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載した発明
は前記課題を解決するために、次式で示される組成の高
飽和磁束密度Ｆｅ系軟磁性合金からなる軟磁性薄膜であ
る。
（Ｆｅ１−ａ Ｃｏ ａ）ｂ Ｂｘ Ｌｙ Ｔ’ｚ但し
、ＬはＴｉ，Ｎｂ，Ｔａからなる群から選ばれた１種又
は２種以上の元素であり、Ｔ’はＣｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｎ
ｉ，Ｐｄ，Ｐｔからなる群から選ばれた１種又は２種以
上の元素であり、ａ≦０．０５、ｂ≦９２原子％、ｘ＝
６．５〜１８原子％、ｙ＝４〜１０原子％、ｚ＝４．５
原子％以下である。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the invention as set forth in claim 1 provides a soft magnetic thin film made of a high saturation magnetic flux density Fe-based soft magnetic alloy having a composition represented by the following formula. (Fe1-a Co a)b Bx Ly T'zHowever, L is one or more elements selected from the group consisting of Ti, Nb, and Ta, and T' is Cu, Ag, Au, and N.
One or more elements selected from the group consisting of i, Pd, and Pt, a≦0.05, b≦92 atomic%, x=
6.5-18 at%, y=4-10 at%, z=4.5
It is less than atomic percent.
【００３１】請求項２に記載した発明は前記課題を解決
するために、次式で示される組成の高飽和磁束密度Ｆｅ
系軟磁性合金からなる軟磁性薄膜である。
Ｆｅ ｂ Ｂｘ Ｌｙ Ｔ’ｚ
但し、ＬはＴｉ，Ｎｂ，Ｔａからなる群から選ばれた１
種又は２種以上の元素であり、Ｔ’はＣｕ，Ａｇ，Ａｕ
，Ｎｉ，Ｐｄ，Ｐｔからなる群から選ばれた１種又は２
種以上の元素であり、ｂ≦９２原子％、ｘ＝６．５〜１
８原子％、ｙ＝４〜１０原子％、ｚ＝４．５原子％以下
である。[0031] In order to solve the above-mentioned problem, the invention set forth in claim 2 has a high saturation magnetic flux density Fe having a composition represented by the following formula.
This is a soft magnetic thin film made of a soft magnetic alloy. Fe b Bx Ly T'z However, L is 1 selected from the group consisting of Ti, Nb, and Ta.
species or two or more kinds of elements, T' is Cu, Ag, Au
, one or two selected from the group consisting of Ni, Pd, and Pt.
It is an element more than a species, b≦92 atomic%, x=6.5-1
8 at%, y=4 to 10 at%, and z=4.5 at% or less.
【００３２】請求項３に記載した発明は前記課題を解決
するために、次式で示される組成の高飽和磁束密度Ｆｅ
系軟磁性合金からなる軟磁性薄膜である。
（Ｆｅ１−ａ Ｍ ａ）ｂ Ｂｘ Ｌｙ但し、ＭはＣｏ
，Ｎｉのいずれか、または、両方であり、ＬはＴｉ，Ｎ
ｂ，Ｔａからなる群から選ばれた１種又は２種以上の元
素であり、ａ≦０．０５、ｂ≦９３原子％、ｘ＝６．５
〜１０原子％、ｙ＝４〜９原子％である。[0032] In order to solve the above-mentioned problem, the invention recited in claim 3 has a high saturation magnetic flux density Fe having a composition represented by the following formula.
This is a soft magnetic thin film made of a soft magnetic alloy. (Fe1-a M a)b Bx LyHowever, M is Co
, Ni, or both, and L is Ti, N
b, one or more elements selected from the group consisting of Ta, a≦0.05, b≦93 atomic%, x=6.5
~10 atom%, y=4 to 9 atom%.
【００３３】請求項４に記載した発明は前記課題を解決
するために、次式で示される組成の高飽和磁束密度Ｆｅ
系軟磁性合金からなる軟磁性薄膜である。
Ｆｅ ｂ Ｂｘ Ｌｙ
但し、ＬはＴｉ，Ｎｂ，Ｔａからなる群から選ばれた１
種又は２種以上の元素であり、ｂ≦９３原子％、ｘ＝６
．５〜１０原子％、ｙ＝４〜９原子％である。[0033] In order to solve the above-mentioned problem, the invention as set forth in claim 4 uses a high saturation magnetic flux density Fe having a composition represented by the following formula.
This is a soft magnetic thin film made of a soft magnetic alloy. Fe b Bx Ly where L is 1 selected from the group consisting of Ti, Nb, and Ta
species or two or more types of elements, b≦93 atomic%, x=6
．． 5 to 10 atom%, and y=4 to 9 atom%.
【００３４】請求項５に記載した発明は前記課題を解決
するために、次式で示される組成の高飽和磁束密度Ｆｅ
系軟磁性合金からなる軟磁性薄膜である。
（Ｆｅ１−ａ Ｃｏ ａ）ｂ Ｂｘ Ｌｙ Ｔ’ｚ
Ｄ ｓ Ｘ但し、ＬはＴｉ，Ｎｂ，Ｔａからなる群か
ら選ばれた１種又は２種以上の元素であり、Ｔ’はＣｕ
，Ａｇ，Ａｕ，Ｎｉ，Ｐｄ，Ｐｔ からなる群から選
ばれた１種又は２種以上の元素であり、ＤはＺｒとＨｆ
の少なくとも一方であり、ＸはＣｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｕ、
Ｒｈ、Ｉｒの中から選択される元素であり、ａ≦０．０
５、ｂ≦９２原子％、ｘ＝６．５〜１８原子％、ｙ＝４
〜１０原子％、ｚ＝４．５原子％以下、ｓ＝４〜１０原
子％ である。[0034] In order to solve the above-mentioned problem, the invention as set forth in claim 5 uses a high saturation magnetic flux density Fe having a composition represented by the following formula.
This is a soft magnetic thin film made of a soft magnetic alloy. (Fe1-a Co a)b Bx Ly T'z
D s X However, L is one or more elements selected from the group consisting of Ti, Nb, and Ta, and T' is Cu
, Ag, Au, Ni, Pd, Pt, and D is Zr and Hf.
X is at least one of Cr, Mo, W, Ru,
An element selected from Rh and Ir, a≦0.0
5, b≦92 atom%, x=6.5-18 atom%, y=4
~10 at%, z=4.5 at% or less, and s=4 to 10 at%.
【００３５】請求項６に記載した発明は前記課題を解決
するために、次式で示される組成の高飽和磁束密度Ｆｅ
系軟磁性合金からなる軟磁性薄膜である。
Ｆｅ ｂ Ｂｘ Ｌｙ Ｔ’ｚ Ｄ ｓ Ｘ但し、
ＬはＴｉ，Ｎｂ，Ｔａからなる群から選ばれた１種又は
２種以上の元素であり、Ｔ’はＣｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｎｉ
，Ｐｄ，Ｐｔ からなる群から選ばれた１種又は２種
以上の元素であり、ＤはＺｒとＨｆの少なくとも一方で
あり、ＸはＣｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒの中から
選択される元素であり、ｂ≦９２原子％、ｘ＝６．５〜
１８原子％、ｙ＝４〜１０原子％、ｚ＝４．５原子％以
下、ｓ＝４〜１０原子％ である。[0035] In order to solve the above-mentioned problem, the invention as set forth in claim 6 has a high saturation magnetic flux density Fe having a composition represented by the following formula.
This is a soft magnetic thin film made of a soft magnetic alloy. Fe b Bx Ly T'z D s XHowever,
L is one or more elements selected from the group consisting of Ti, Nb, and Ta, and T' is Cu, Ag, Au, and Ni.
, Pd, and Pt, D is at least one of Zr and Hf, and X is selected from Cr, Mo, W, Ru, Rh, and Ir. b≦92 atomic%, x=6.5~
18 atom%, y=4 to 10 atom%, z=4.5 atom% or less, and s=4 to 10 atom%.
【００３６】請求項７に記載した発明は前記課題を解決
するために、次式で示される組成の高飽和磁束密度Ｆｅ
系軟磁性合金からなる軟磁性薄膜である。
（Ｆｅ１−ａ Ｍ ａ）ｂ Ｂｘ Ｌｙ Ｄｓ Ｘ但
し、ＭはＣｏ，Ｎｉのいずれか、または、両方であり、
ＬはＴｉ，Ｎｂ，Ｔａからなる群から選ばれた１種又は
２種以上の元素であり、ＤはＺｒとＨｆの少なくとも一
方であり、ＸはＣｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒの中
から選択される元素であり、ａ≦０．０５、ｂ≦９３原
子％、ｘ＝６．５〜１０原子％、ｙ＝４〜９原子％、ｓ
は４〜１０原子％である。[0036] In order to solve the above-mentioned problem, the invention set forth in claim 7 has a high saturation magnetic flux density Fe having a composition represented by the following formula.
This is a soft magnetic thin film made of a soft magnetic alloy. (Fe1-a M a) b Bx Ly Ds X However, M is either Co or Ni, or both,
L is one or more elements selected from the group consisting of Ti, Nb, and Ta; D is at least one of Zr and Hf; and X is one of Cr, Mo, W, Ru, Rh, and Ir. An element selected from among a≦0.05, b≦93 atom%, x=6.5 to 10 atom%, y=4 to 9 atom%, s
is 4 to 10 at%.
【００３７】請求項８に記載した発明は前記課題を解決
するために、次式で示される組成の高飽和磁束密度Ｆｅ
系軟磁性合金からなる軟磁性薄膜である。
Ｆｅ ｂ Ｂｘ Ｌｙ Ｄ ｓ Ｘ
但し、ＬはＴｉ，Ｎｂ，Ｔａからなる群から選ばれた１
種又は２種以上の元素であり、ＤはＺｒとＨｆの少なく
とも一方であり、ＸはＣｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉ
ｒの中から選択される元素であり、ｂ≦９３原子％、ｘ
＝６．５〜１０原子％、ｙ＝４〜９原子％、ｓは４〜１
０原子％である。[0037] In order to solve the above-mentioned problem, the invention as set forth in claim 8 provides a high saturation magnetic flux density Fe having a composition represented by the following formula.
This is a soft magnetic thin film made of a soft magnetic alloy. Fe b Bx Ly D s X However, L is 1 selected from the group consisting of Ti, Nb, and Ta.
a species or two or more elements, D is at least one of Zr and Hf, and X is Cr, Mo, W, Ru, Rh, I
An element selected from r, b≦93 atomic%, x
= 6.5 to 10 at%, y = 4 to 9 at%, s is 4 to 1
It is 0 atom%.
【００３８】[0038]
【作用】本発明の軟磁性薄膜は、特定の組成の軟磁性合
金から形成されるもので、高飽和磁束密度と高透磁率を
兼ね備え、かつ低保磁力で、また、高い熱安定性を併せ
持つものである。[Operation] The soft magnetic thin film of the present invention is formed from a soft magnetic alloy with a specific composition, and has both high saturation magnetic flux density and high magnetic permeability, low coercive force, and high thermal stability. It is something.
【００３９】以下に本発明を更に詳細に説明する。前記
Ｆｅ系軟磁性合金膜の生成方法としては、合金膜をスパ
ッタ装置、蒸着装置等の薄膜成形装置により作成する方
法を採用することができる。The present invention will be explained in more detail below. As a method for producing the Fe-based soft magnetic alloy film, a method can be adopted in which the alloy film is produced using a thin film forming apparatus such as a sputtering apparatus or a vapor deposition apparatus.
【００４０】スパッタ装置としては、例えば、ＲＦ２層
スパッタ、ＤＣスパッタ、マグネトロンスパッタ、３極
スパッタ、イオンビームスパッタ、対向ターゲット式ス
パッタ等の既存のものを使用することができる。As the sputtering apparatus, existing ones such as RF two-layer sputtering, DC sputtering, magnetron sputtering, triode sputtering, ion beam sputtering, and facing target sputtering can be used.
【００４１】本発明の軟磁性薄膜は、前記組成の非晶質
合金あるいは非晶質相を含む結晶質合金をスパッタ法、
蒸着法等の気相急冷法により得る工程と、これを加熱し
微細な結晶粒を形成する熱処理工程によって通常得るこ
とができる。The soft magnetic thin film of the present invention can be obtained by sputtering an amorphous alloy having the above composition or a crystalline alloy containing an amorphous phase.
It can usually be obtained by a step of obtaining by a vapor phase quenching method such as a vapor deposition method, and a heat treatment step of heating this to form fine crystal grains.
【００４２】本発明のＦｅ系軟磁性合金において、非晶
質相を得やすくするためには、非晶質形成能を有するＴ
ｉ，Ｎｂ，Ｔａの少なくとも１つ及びＢを含む必要があ
る。In order to easily obtain an amorphous phase in the Fe-based soft magnetic alloy of the present invention, T
It is necessary to contain at least one of i, Nb, Ta and B.
【００４３】Ｂには本発明合金の非晶質形成能を高める
効果、および前記熱処理工程において磁気特性に悪影響
を及ぼす化合物相の生成を抑制する効果があると考えら
れ、このためＢ添加は必須である。Ｂと同様にＡ１，Ｓ
ｉ，Ｃ，Ｐ等も非晶質形成元素として一般に用いられて
おり、これらの元素を添加した場合も本発明と同一とみ
なすことができる。B is considered to have the effect of enhancing the amorphous formation ability of the alloy of the present invention and the effect of suppressing the formation of compound phases that adversely affect magnetic properties in the heat treatment process, and therefore the addition of B is essential. It is. Similar to B, A1, S
i, C, P, etc. are also generally used as amorphous forming elements, and the addition of these elements can be considered to be the same as the present invention.
【００４４】ＴｉとＮｂとＴａにも同等の効果があるが
、これらの元素の中でもＮｂとＴａは、融点の高い金属
材料であって熱的に安定であり、製造時に酸化しずらい
ものである。よってこれらの元素を添加している場合は
、先に本願発明者らがＨｆやＺｒを含有する材料を特許
出願（特願平２−１０８３０８号）しているが、それよ
りも製造条件が容易で安価に製造することができ、コス
トの面でも有利である。即ち、その本願発明者らが特許
出願している系の合金においては、真空雰囲気中におい
て不活性ガスを供給して酸化に留意しつつ製造する必要
があったが、本願発明の合金においては製造条件をゆる
くすることができる。[0044] Ti, Nb, and Ta have similar effects, but among these elements, Nb and Ta are metal materials with high melting points, are thermally stable, and are difficult to oxidize during manufacturing. be. Therefore, when these elements are added, the manufacturing conditions are easier than that of the inventors who previously filed a patent application (Japanese Patent Application No. 2-108308) for materials containing Hf and Zr. It can be manufactured at low cost and is advantageous in terms of cost. In other words, the alloy of the type for which the inventors of the present invention have applied for a patent had to be manufactured in a vacuum atmosphere while paying attention to oxidation by supplying an inert gas, but the alloy of the present invention requires manufacturing. Conditions can be relaxed.
【００４５】Ｔ’で表わされているＣｕ、Ｎｉ等は合金
が結晶化する温度を低下させ、熱処理後の組織の微細化
に寄与する。このＴ’成分を添加する場合、その配合比
ｚは４．５原子％以下、特に０．２〜４．５原子％であ
ることが望ましい。ｚが０．２未満になると、熱処理後
の軟磁気特性が若干劣るが、飽和磁束密度が若干高くな
る。Cu, Ni, etc. represented by T' lower the temperature at which the alloy crystallizes and contribute to refinement of the structure after heat treatment. When adding this T' component, the blending ratio z is preferably 4.5 atomic % or less, particularly 0.2 to 4.5 atomic %. If z is less than 0.2, the soft magnetic properties after heat treatment will be slightly inferior, but the saturation magnetic flux density will be slightly higher.
【００４６】これらの元素の中でもＣｕは特に好適であ
る。Among these elements, Cu is particularly preferred.
【００４７】Ｃｕ，Ｎｉ等の添加により、軟磁気特性が
著しく改善される機構については明らかではないが、結
晶化温度を示差熱分析法により測定したところ、Ｃｕ，
Ｎｉ等を添加した合金の結晶化温度は、添加しない合金
に比べてやや低い温度であると認められた。これは前記
元素の添加により非晶質相が不均一となり、その結果、
非晶質相の安定性が低下したことに起因すると考えられ
る。
また不均一な非晶質相が結晶化する場合、部分的に結晶
化しやすい領域が多数でき不均一核生成するため、得ら
れる組織が微細結晶粒組織となると考えられる。Although the mechanism by which soft magnetic properties are significantly improved by the addition of Cu, Ni, etc. is not clear, when the crystallization temperature was measured by differential thermal analysis, it was found that Cu, Ni, etc.
The crystallization temperature of alloys to which Ni and the like were added was found to be slightly lower than that of alloys to which no Ni was added. This is because the amorphous phase becomes non-uniform due to the addition of the above elements, and as a result,
This is thought to be due to a decrease in the stability of the amorphous phase. Furthermore, when a non-uniform amorphous phase crystallizes, many regions where crystallization is likely to occur are formed locally, resulting in non-uniform nucleation, so that the resulting structure is considered to be a fine grain structure.
【００４８】また特に、Ｆｅに対する固溶度が著しく低
い元素であるＣｕの場合、相分離傾向があるため、加熱
によりミクロな組成ゆらぎが生じ、非晶質相が不均一と
なる傾向がより顕著になると考えられ、組織の微細化に
寄与するものと考えられる。[0048] In particular, in the case of Cu, which is an element with extremely low solid solubility in Fe, there is a tendency for phase separation, so heating causes microscopic fluctuations in composition, and the amorphous phase tends to become non-uniform. This is thought to contribute to the refinement of the structure.
【００４９】以上の観点からＣｕ及びその同族元素、Ｎ
ｉおよびＰｄ，Ｐｔ以外の元素でも結晶化温度を低下さ
せる元素には同様の効果が期待できる。またＣｕのよう
にＦｅに対する固溶限が小さい元素にも同様の効果が期
待できる。From the above point of view, Cu and its homologous elements, N
Similar effects can be expected for elements other than i, Pd, and Pt that lower the crystallization temperature. Further, similar effects can be expected with elements such as Cu, which have a small solid solubility limit with respect to Fe.
【００５０】以上、本発明に適用する高飽和磁束密度Ｆ
ｅ系軟磁性合金に含まれる合金元素の限定理由を説明し
たが、これらの元素以外でも耐食性を改善するために、
Ｃｒ，ＭｏあるいはＲｕ，Ｒｈ，Ｉｒなどの白金族元素
を添加することも可能である。As described above, the high saturation magnetic flux density F applied to the present invention
We have explained the reasons for limiting the alloying elements contained in the e-based soft magnetic alloy, but in order to improve corrosion resistance with elements other than these,
It is also possible to add Cr, Mo, or platinum group elements such as Ru, Rh, and Ir.
【００５１】また、必要に応じて、Ｙ，希土類元素，Ｚ
ｎ，Ｃｄ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｇｅ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ａｓ，Ｓｂ
，Ｂｉ，Ｓｅ，Ｔｅ，Ｌｉ，Ｂｅ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，
Ｂａ等の元素を添加することで磁歪を調整することもで
きる。その他、Ｈ，Ｎ，Ｏ，Ｓ等の不可避的不純物につ
いては所望の特性が劣化しない程度に含有していても本
発明の高飽和磁束密度Ｆｅ系軟磁性合金の組成と同一と
みなすことができるのは勿論である。[0051] Furthermore, if necessary, Y, rare earth elements, Z
n, Cd, Ga, In, Ge, Sn, Pb, As, Sb
, Bi, Se, Te, Li, Be, Mg, Ca, Sr,
Magnetostriction can also be adjusted by adding elements such as Ba. In addition, unavoidable impurities such as H, N, O, and S can be considered to have the same composition as the high saturation magnetic flux density Fe-based soft magnetic alloy of the present invention even if they are contained to the extent that desired characteristics are not deteriorated. Of course.
【００５２】本発明で使用するＦｅ系軟磁性合金におけ
るＦｅ，Ｃｏ量のｂは、元素Ｔ’ｚを含む合金において
は９２原子％以下である。これは、ｂが９２原子％を越
えると高い透磁率が得られないためであるが、飽和磁束
密度１０ｋＧ以上を得るためには、ｂが７５原子％以上
であることがより好ましい。また、元素Ｔ’ｚを含まな
い合金においては、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏ量を９３原子％以
下とする。[0052] The amount b of Fe and Co in the Fe-based soft magnetic alloy used in the present invention is 92 atomic % or less in an alloy containing the element T'z. This is because high magnetic permeability cannot be obtained if b exceeds 92 atom %, but in order to obtain a saturation magnetic flux density of 10 kG or more, b is more preferably 75 atom % or more. Further, in an alloy that does not contain the element T'z, the amount of Fe, Ni, and Co is 93 atomic % or less.
【００５３】[0053]
【実施例】前記組成の合金の内、Ｆｅ８０Ｎｂ７Ｂ１２
Ｃｕ１の組成の合金を例に軟磁性薄膜を作成し、その磁
気特性と熱処理の効果について説明する。[Example] Of the alloys with the above composition, Fe80Nb7B12
A soft magnetic thin film will be created using an alloy having a composition of Cu1 as an example, and its magnetic properties and the effects of heat treatment will be explained.
【００５４】まず、ＲＦ２極スパッタ装置を用いて、Ｆ
ｅ８０Ｎｂ７Ｂ１２Ｃｕ１の組成の軟磁性薄膜を形成し
た。First, using an RF two-pole sputtering device, F
A soft magnetic thin film having a composition of e80Nb7B12Cu1 was formed.
【００５５】使用したターゲットは、Ｆｅターゲット上
にＮｂ，Ｂ，Ｃｕの各ペレットを適宜配置して構成した
複合ターゲットを用い、Ａｒガス雰囲気中あるいはＡｒ
＋Ｎ２ガス雰囲気中でスパッタを行って膜厚２μｍの軟
磁性薄膜を形成した。The target used was a composite target consisting of pellets of Nb, B, and Cu appropriately arranged on a Fe target, and was placed in an Ar gas atmosphere or in an Ar gas atmosphere.
Sputtering was performed in a +N2 gas atmosphere to form a soft magnetic thin film with a thickness of 2 μm.
【００５６】こうして製造された軟磁性薄膜について無
磁場アニール後における飽和磁束密度（Ｂｓ）と初透磁
率（μ、１０ｍＯｅ、１ＭＨｚ）と保磁力（Ｈｃ）の測
定を行った。The saturation magnetic flux density (Bs), initial magnetic permeability (μ, 10 mOe, 1 MHz), and coercive force (Hc) of the soft magnetic thin film thus produced were measured after non-magnetic field annealing.
【００５７】さらに、昇温速度毎分１０℃の示差熱分析
により求めたＦｅ８０Ｎｂ７Ｂ１２Ｃｕ１合金の結晶化
開始温度は４７０℃であった。Furthermore, the crystallization start temperature of the Fe80Nb7B12Cu1 alloy was determined to be 470°C by differential thermal analysis at a heating rate of 10°C per minute.
【００５８】この軟磁性薄膜の磁気特性に及ぼす熱処理
（６００℃）の効果を調べた結果、熱処理前の合金の８
００Ａ・Ｔでの磁束密度（Ｂ８００）は２（ＫＧ）、透
磁率（μ）は１００、保磁力（Ｈｃ）は２０（Ｏｅ）で
あったのに対し、熱処理後の合金の８００Ａ・Ｔでの磁
束密度（Ｂ８００）は１２（ＫＧ）、透磁率（μ）は２
０００、保磁力は０．９Ｏｅであり、熱処理により合金
の磁気特性は著しく向上した。As a result of investigating the effect of heat treatment (600°C) on the magnetic properties of this soft magnetic thin film, it was found that 8
At 00A/T, the magnetic flux density (B800) was 2 (KG), magnetic permeability (μ) was 100, and coercive force (Hc) was 20 (Oe), whereas at 800A/T of the alloy after heat treatment. The magnetic flux density (B800) is 12 (KG), and the magnetic permeability (μ) is 2.
000, the coercive force was 0.9 Oe, and the magnetic properties of the alloy were significantly improved by heat treatment.
【００５９】同様の効果は、５００〜６２０℃の熱処理
によっても得られている。Similar effects have also been obtained by heat treatment at 500 to 620°C.
【００６０】よって本軟磁性薄膜の磁気特性は最適な熱
処理条件を適当に選ぶことにより調整することができ、
また磁場中焼鈍などにより磁気特性を改善することもで
きる。Therefore, the magnetic properties of the present soft magnetic thin film can be adjusted by appropriately selecting the optimal heat treatment conditions.
The magnetic properties can also be improved by annealing in a magnetic field.
【００６１】また、この軟磁性薄膜の熱処理前後の構造
の変化をＸ線回折法により調べ、熱処理後の組織を透過
電子顕微鏡を用いて観察し、結果をそれぞれ第１図と第
２図に示す。[0061] In addition, changes in the structure of this soft magnetic thin film before and after heat treatment were investigated using X-ray diffraction, and the structure after heat treatment was observed using a transmission electron microscope. The results are shown in Figures 1 and 2, respectively. .
【００６２】第１図より、急冷状態では非晶質に特有の
ハローな回折図形が、熱処理後には体心立方晶に独特の
回折図形がそれぞれ認められ、本合金の構造が熱処理に
より、非晶質から体心立方晶へと変化したことがわかる
。From FIG. 1, a halo diffraction pattern characteristic of amorphous crystals is observed in the rapidly cooled state, and a diffraction pattern unique to body-centered cubic crystals is observed after heat treatment. It can be seen that the crystal structure has changed from crystal to body-centered cubic crystal.
【００６３】そして第２図より、熱処理後の組織が、粒
径約１００オンク゛ストローム程度の微結晶から成るこ
とがわかる。FIG. 2 shows that the structure after the heat treatment consists of microcrystals with a grain size of about 100 angstroms.
【００６４】以上のごとく前記組成の合金からなる軟磁
性薄膜は、高飽和磁束密度でかつ軟磁気特性に優れた上
に保磁力が小さいものである。As described above, a soft magnetic thin film made of an alloy having the above composition has a high saturation magnetic flux density, excellent soft magnetic properties, and a small coercive force.
【００６５】更に、高い熱安定性を有する優れた特性を
得ることができるものである。Furthermore, excellent properties such as high thermal stability can be obtained.
【００６６】（製造例）本願発明の軟磁性薄膜を適用し
て第３図と第４図に示す薄膜磁気ヘッド１０を製造し、
この薄膜磁気ヘッド１０の磁気特性を測定した。(Manufacturing Example) A thin film magnetic head 10 shown in FIGS. 3 and 4 was manufactured by applying the soft magnetic thin film of the present invention,
The magnetic properties of this thin film magnetic head 10 were measured.
【００６７】Ｆｅ系軟磁性合金として、Ｆｅ８４Ｔｉ７
Ｂ８Ｃｕ１なる組成の合金を用いた。[0067] As the Fe-based soft magnetic alloy, Fe84Ti7
An alloy having a composition of B8Cu1 was used.
【００６８】この薄膜磁気ヘッド１０を製造するには、
非磁性基板１上に本願発明の軟磁性薄膜からなる下部磁
性層２を形成し、その上にＳｉＯ２などからなる第１絶
縁層３をスパッタリングや蒸着などにより形成する。To manufacture this thin film magnetic head 10,
A lower magnetic layer 2 made of a soft magnetic thin film according to the present invention is formed on a nonmagnetic substrate 1, and a first insulating layer 3 made of SiO2 or the like is formed thereon by sputtering, vapor deposition, or the like.
【００６９】次に、その上にＣｕなどからなる第１層コ
イル導体４を形成し、その後、ＳｉＯ２などからなる第
２絶縁層５をさらにその上に形成する。Next, a first layer coil conductor 4 made of Cu or the like is formed thereon, and then a second insulating layer 5 made of SiO2 or the like is further formed thereon.
【００７０】次に、第１層コイル導体４間に第２層コイ
ル導体６を形成する。Next, a second layer coil conductor 6 is formed between the first layer coil conductors 4.
【００７１】その上にＳｉＯ２などからなる第３絶縁層
８を形成し、上部磁極９と下部磁極２とを磁気的に結合
させるための窓をあけるべく、テーパーエッチングを行
い、その後、ＳｉＯ２などからなるギャップ層７を形成
し、後部ギャップ部分のギャップ層７のみエッチングす
る。A third insulating layer 8 made of SiO2 or the like is formed thereon, taper etching is performed to open a window for magnetically coupling the upper magnetic pole 9 and the lower magnetic pole 2, and then a third insulating layer 8 made of SiO2 or the like is formed. A gap layer 7 is formed, and only the gap layer 7 in the rear gap portion is etched.
【００７２】その上に本願発明の軟磁性薄膜からなる上
部磁性層９を形成する。An upper magnetic layer 9 made of a soft magnetic thin film according to the present invention is formed thereon.
【００７３】このようにして、２層スパイラル構造の薄
膜磁気ヘッド１０が製造される。In this manner, the thin film magnetic head 10 having a two-layer spiral structure is manufactured.
【００７４】透磁率（μ）（１ＭＨｚ）は２０００、保
磁力は０．８（Ｏｅ）、飽和磁束密度は１５．８（ＫＧ
）の優れた磁気特性を発揮する薄膜を用いることにより
、優れた性能の磁気ヘッドを得ることができることを確
認できた。Magnetic permeability (μ) (1MHz) is 2000, coercive force is 0.8 (Oe), and saturation magnetic flux density is 15.8 (KG).
) It was confirmed that a magnetic head with excellent performance could be obtained by using a thin film exhibiting excellent magnetic properties.
【００７５】[0075]
【発明の効果】以上説明したように本発明の軟磁性薄膜
は、高飽和磁束密度と高透磁率を併せ持ち、また保磁力
を低く抑えることができ、さらに、高い熱安定性を備え
た優れた磁気特性を発揮するものであり、高性能な薄膜
磁気ヘッドを得ることができる効果がある。[Effects of the Invention] As explained above, the soft magnetic thin film of the present invention has both high saturation magnetic flux density and high magnetic permeability, can keep coercive force low, and has excellent thermal stability. It exhibits magnetic properties and has the effect of making it possible to obtain a high-performance thin-film magnetic head.
【図１】前記合金の熱処理前後の構造変化を示すＸ線回
折図形を示すグラフである。FIG. 1 is a graph showing an X-ray diffraction pattern showing structural changes of the alloy before and after heat treatment.
【図２】前記合金の熱処理後の組織を示す顕微鏡写真の
模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a micrograph showing the structure of the alloy after heat treatment.
【図３】実施例の２層スパイラルコイル構造の薄膜磁気
ヘッドを示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing a thin film magnetic head with a two-layer spiral coil structure according to an embodiment.
【図４】図３のＡ−Ａ’断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line A-A' in FIG. 3;
１ 基板 ２ 下部磁性層 ３ 第１層絶縁層 ４ 第１層コイル ５ 第２層絶縁層 ６ 第２層コイル ７ ギャップ層 ８ 第３絶縁層 ９ 上部磁性層 １０ 薄膜磁気ヘッド 1 Board 2 Lower magnetic layer 3 First layer insulation layer 4 First layer coil 5 Second layer insulation layer 6 Second layer coil 7 Gap layer 8 Third insulating layer 9 Upper magnetic layer 10 Thin film magnetic head
Claims (8)
Ｆｅ系軟磁性合金からなることを特徴とする軟磁性薄膜
。 （Ｆｅ１−ａ Ｃｏ ａ）ｂ Ｂｘ Ｌｙ Ｔ’ｚ但し
、ＬはＴｉ，Ｎｂ，Ｔａからなる群から選ばれた１種又
は２種以上の元素であり、Ｔ’はＣｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｎ
ｉ，Ｐｄ，Ｐｔからなる群から選ばれた１種又は２種以
上の元素であり、ａ≦０．０５、ｂ≦９２原子％、ｘ＝
６．５〜１８原子％、ｙ＝４〜１０原子％、ｚ＝４．５
原子％以下である。1. A soft magnetic thin film comprising a high saturation magnetic flux density Fe-based soft magnetic alloy having a composition represented by the following formula. (Fe1-a Co a)b Bx Ly T'zHowever, L is one or more elements selected from the group consisting of Ti, Nb, and Ta, and T' is Cu, Ag, Au, and N.
One or more elements selected from the group consisting of i, Pd, and Pt, a≦0.05, b≦92 atomic%, x=
6.5-18 at%, y=4-10 at%, z=4.5
It is less than atomic percent.
Ｆｅ系軟磁性合金からなることを特徴とする軟磁性薄膜
。 Ｆｅ ｂ Ｂｘ Ｌｙ Ｔ’ｚ 但し、ＬはＴｉ，Ｎｂ，Ｔａからなる群から選ばれた１
種又は２種以上の元素であり、Ｔ’はＣｕ，Ａｇ，Ａｕ
，Ｎｉ，Ｐｄ，Ｐｔからなる群から選ばれた１種又は２
種以上の元素であり、ｂ≦９２原子％、ｘ＝６．５〜１
８原子％、ｙ＝４〜１０原子％、ｚ＝４．５原子％以下
である。2. A soft magnetic thin film comprising a high saturation magnetic flux density Fe-based soft magnetic alloy having a composition represented by the following formula. Fe b Bx Ly T'z However, L is 1 selected from the group consisting of Ti, Nb, and Ta.
species or two or more kinds of elements, T' is Cu, Ag, Au
, one or two selected from the group consisting of Ni, Pd, and Pt.
It is an element more than a species, b≦92 atomic%, x=6.5-1
8 at%, y=4 to 10 at%, and z=4.5 at% or less.
Ｆｅ系軟磁性合金からなることを特徴とする軟磁性薄膜
。 （Ｆｅ１−ａ Ｍ ａ）ｂ Ｂｘ Ｌｙ但し、ＭはＣｏ
，Ｎｉのいずれか、または、両方であり、ＬはＴｉ，Ｎ
ｂ，Ｔａからなる群から選ばれた１種又は２種以上の元
素であり、ａ≦０．０５、ｂ≦９３原子％、ｘ＝６．５
〜１０原子％、ｙ＝４〜９原子％である。3. A soft magnetic thin film comprising a high saturation magnetic flux density Fe-based soft magnetic alloy having a composition represented by the following formula. (Fe1-a M a)b Bx LyHowever, M is Co
, Ni, or both, and L is Ti, N
b, one or more elements selected from the group consisting of Ta, a≦0.05, b≦93 atomic%, x=6.5
~10 atom%, y=4 to 9 atom%.
Ｆｅ系軟磁性合金からなることを特徴とする軟磁性薄膜
。 Ｆｅ ｂ Ｂｘ Ｌｙ 但し、ＬはＴｉ，Ｎｂ，Ｔａからなる群から選ばれた１
種又は２種以上の元素であり、ｂ≦９３原子％、ｘ＝６
．５〜１０原子％、ｙ＝４〜９原子％である。4. A soft magnetic thin film comprising a high saturation magnetic flux density Fe-based soft magnetic alloy having a composition represented by the following formula. Fe b Bx Ly where L is 1 selected from the group consisting of Ti, Nb, and Ta
species or two or more types of elements, b≦93 atomic%, x=6
．． 5 to 10 atom%, and y=4 to 9 atom%.
Ｆｅ系軟磁性合金からなることを特徴とする軟磁性薄膜
。 （Ｆｅ１−ａ Ｃｏ ａ）ｂ Ｂｘ Ｌｙ Ｔ’ｚ
Ｄ ｓ Ｘ但し、ＬはＴｉ，Ｎｂ，Ｔａからなる群か
ら選ばれた１種又は２種以上の元素であり、Ｔ’はＣｕ
，Ａｇ，Ａｕ，Ｎｉ，Ｐｄ，Ｐｔ からなる群から選
ばれた１種又は２種以上の元素であり、ＤはＺｒとＨｆ
の少なくとも一方であり、ＸはＣｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｕ、
Ｒｈ、Ｉｒの中から選択される元素であり、ａ≦０．０
５、ｂ≦９２原子％、ｘ＝６．５〜１８原子％、ｙ＝４
〜１０原子％、ｚ＝４．５原子％以下、ｓ＝４〜１０原
子％ である。5. A soft magnetic thin film comprising a high saturation magnetic flux density Fe-based soft magnetic alloy having a composition represented by the following formula. (Fe1-a Co a)b Bx Ly T'z
D s X However, L is one or more elements selected from the group consisting of Ti, Nb, and Ta, and T' is Cu
, Ag, Au, Ni, Pd, Pt, and D is Zr and Hf.
X is at least one of Cr, Mo, W, Ru,
An element selected from Rh and Ir, a≦0.0
5, b≦92 atom%, x=6.5-18 atom%, y=4
~10 at%, z=4.5 at% or less, and s=4 to 10 at%.
Ｆｅ系軟磁性合金からなることを特徴とする軟磁性薄膜
。 Ｆｅ ｂ Ｂｘ Ｌｙ Ｔ’ｚ Ｄ ｓ Ｘ但し、
ＬはＴｉ，Ｎｂ，Ｔａからなる群から選ばれた１種又は
２種以上の元素であり、Ｔ’はＣｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｎｉ
，Ｐｄ，Ｐｔ からなる群から選ばれた１種又は２種
以上の元素であり、ＤはＺｒとＨｆの少なくとも一方で
あり、ＸはＣｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒの中から
選択される元素であり、ｂ≦９２原子％、ｘ＝６．５〜
１８原子％、ｙ＝４〜１０原子％、ｚ＝４．５原子％以
下、ｓ＝４〜１０原子％ である。6. A soft magnetic thin film comprising a high saturation magnetic flux density Fe-based soft magnetic alloy having a composition represented by the following formula. Fe b Bx Ly T'z D s XHowever,
L is one or more elements selected from the group consisting of Ti, Nb, and Ta, and T' is Cu, Ag, Au, and Ni.
, Pd, and Pt, D is at least one of Zr and Hf, and X is selected from Cr, Mo, W, Ru, Rh, and Ir. b≦92 atomic%, x=6.5~
18 atom%, y=4 to 10 atom%, z=4.5 atom% or less, and s=4 to 10 atom%.
Ｆｅ系軟磁性合金からなることを特徴とする軟磁性薄膜
。 （Ｆｅ１−ａ Ｍ ａ）ｂ Ｂｘ Ｌｙ Ｄｓ Ｘ但
し、ＭはＣｏ，Ｎｉのいずれか、または、両方であり、
ＬはＴｉ，Ｎｂ，Ｔａからなる群から選ばれた１種又は
２種以上の元素であり、ＤはＺｒとＨｆの少なくとも一
方であり、ＸはＣｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒの中
から選択される元素であり、ａ≦０．０５、ｂ≦９３原
子％、ｘ＝６．５〜１０原子％、ｙ＝４〜９原子％、ｓ
は４〜１０原子％である。7. A soft magnetic thin film comprising a high saturation magnetic flux density Fe-based soft magnetic alloy having a composition represented by the following formula. (Fe1-a M a) b Bx Ly Ds X However, M is either Co or Ni, or both,
L is one or more elements selected from the group consisting of Ti, Nb, and Ta; D is at least one of Zr and Hf; and X is one of Cr, Mo, W, Ru, Rh, and Ir. An element selected from among a≦0.05, b≦93 atom%, x=6.5 to 10 atom%, y=4 to 9 atom%, s
is 4 to 10 at%.
Ｆｅ系軟磁性合金からなることを特徴とする軟磁性薄膜
。 Ｆｅ ｂ Ｂｘ Ｌｙ Ｄ ｓ Ｘ 但し、ＬはＴｉ，Ｎｂ，Ｔａからなる群から選ばれた１
種又は２種以上の元素であり、ＤはＺｒとＨｆの少なく
とも一方であり、ＸはＣｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉ
ｒの中から選択される元素であり、ｂ≦９３原子％、ｘ
＝６．５〜１０原子％、ｙ＝４〜９原子％、ｓは４〜１
０原子％である。8. A soft magnetic thin film comprising a high saturation magnetic flux density Fe-based soft magnetic alloy having a composition represented by the following formula. Fe b Bx Ly D s X However, L is 1 selected from the group consisting of Ti, Nb, and Ta.
a species or two or more elements, D is at least one of Zr and Hf, and X is Cr, Mo, W, Ru, Rh, I
An element selected from r, b≦93 atomic%, x
= 6.5 to 10 at%, y = 4 to 9 at%, s is 4 to 1
It is 0 atom%.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3078639A JP2774702B2 (en) | 1991-03-18 | 1991-03-18 | Soft magnetic thin film and thin film magnetic head using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3078639A JP2774702B2 (en) | 1991-03-18 | 1991-03-18 | Soft magnetic thin film and thin film magnetic head using the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04288805A true JPH04288805A (en) | 1992-10-13 |
| JP2774702B2 JP2774702B2 (en) | 1998-07-09 |
Family
ID=13667440
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3078639A Expired - Lifetime JP2774702B2 (en) | 1991-03-18 | 1991-03-18 | Soft magnetic thin film and thin film magnetic head using the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2774702B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1850334A1 (en) * | 2006-04-27 | 2007-10-31 | Heraeus, Inc. | Soft magnetic underlayer in magnetic media and soft magnetic alloy based sputter target |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6428343A (en) * | 1987-07-23 | 1989-01-30 | Hitachi Metals Ltd | Alloy film for magnetic head and magnetic head using same |
| JPH0281408A (en) * | 1988-09-19 | 1990-03-22 | Toshiba Corp | Thin magnetic film |
-
1991
- 1991-03-18 JP JP3078639A patent/JP2774702B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPS6428343A (en) * | 1987-07-23 | 1989-01-30 | Hitachi Metals Ltd | Alloy film for magnetic head and magnetic head using same |
| JPH0281408A (en) * | 1988-09-19 | 1990-03-22 | Toshiba Corp | Thin magnetic film |
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|---|---|---|---|---|
| EP1850334A1 (en) * | 2006-04-27 | 2007-10-31 | Heraeus, Inc. | Soft magnetic underlayer in magnetic media and soft magnetic alloy based sputter target |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2774702B2 (en) | 1998-07-09 |
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