JPH0727822B2 - Ｆｅ−Ｃｏ磁性多層膜及び磁気ヘッド - Google Patents
Ｆｅ−Ｃｏ磁性多層膜及び磁気ヘッドInfo
- Publication number
- JPH0727822B2 JPH0727822B2 JP12804487A JP12804487A JPH0727822B2 JP H0727822 B2 JPH0727822 B2 JP H0727822B2 JP 12804487 A JP12804487 A JP 12804487A JP 12804487 A JP12804487 A JP 12804487A JP H0727822 B2 JPH0727822 B2 JP H0727822B2
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- magnetic
- dfe
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- multilayer film
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-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
- G11B5/147—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive with cores being composed of metal sheets, i.e. laminated cores with cores composed of isolated magnetic layers, e.g. sheets
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はFe及びCo膜を交互に積層し、特に面内一軸磁気
異方性、低保磁力、高飽和磁束密度を有するFe−Co多層
膜及びそれをコア材料として用いた磁気ヘッドに関する
ものである。
異方性、低保磁力、高飽和磁束密度を有するFe−Co多層
膜及びそれをコア材料として用いた磁気ヘッドに関する
ものである。
異種金属を数nm前後の厚さで交互に積層した磁性多層膜
は近年活発に研究が進められているが、元素の組合せと
しては磁性金属と非磁性金属例えばFe/Mg,Fe/V,Fe/Cu,C
o/Cu等の組合せがほとんどである。これらは低保磁力で
磁気異方性を有するものであるが、飽和磁束密度の点で
不十分であった。また強磁性金属のみからなる２元素合
金薄膜として、Fe−Co合金薄膜の磁気特性について、日
本応用磁気学会誌Vo1.10,No.2（1986）第315頁から第31
8頁において論じられている。これは飽和磁束密度は2.0
（Ｔ）以上であるが、保磁力Hcが大きく、大きな垂直磁
気異方性をもち、軟磁性膜は得られていない。
は近年活発に研究が進められているが、元素の組合せと
しては磁性金属と非磁性金属例えばFe/Mg,Fe/V,Fe/Cu,C
o/Cu等の組合せがほとんどである。これらは低保磁力で
磁気異方性を有するものであるが、飽和磁束密度の点で
不十分であった。また強磁性金属のみからなる２元素合
金薄膜として、Fe−Co合金薄膜の磁気特性について、日
本応用磁気学会誌Vo1.10,No.2（1986）第315頁から第31
8頁において論じられている。これは飽和磁束密度は2.0
（Ｔ）以上であるが、保磁力Hcが大きく、大きな垂直磁
気異方性をもち、軟磁性膜は得られていない。
上記従来技術においては、磁気記録における高記録に密
度を達成するのに必要とされる高飽和磁束密度、低保持
力、面内一軸磁気異方性を同時に満足する材料は得られ
ておらず、また強磁性金属Fe,Coを用いて、交互に積層
し、多層膜化した場合の構造や特性についても検討され
ていない。
度を達成するのに必要とされる高飽和磁束密度、低保持
力、面内一軸磁気異方性を同時に満足する材料は得られ
ておらず、また強磁性金属Fe,Coを用いて、交互に積層
し、多層膜化した場合の構造や特性についても検討され
ていない。
本発明の目的はFe,Coの２つの強磁性金属を用いて、交
互に積層した構造の多層膜で、飽和磁束密度が2.0
（Ｔ）以上の高い飽和磁束密度をもち、かつ膜面内の困
難軸方向の保磁力ＨCHが２（Oe）以下、容易軸方向の保
磁力ＨCEが10（Oe）以下の面内一軸磁気異方性を有する
軟磁気特性に優れた磁性薄膜材料及びそれをコア材料に
用いた磁気ヘッドを提供することにある。
互に積層した構造の多層膜で、飽和磁束密度が2.0
（Ｔ）以上の高い飽和磁束密度をもち、かつ膜面内の困
難軸方向の保磁力ＨCHが２（Oe）以下、容易軸方向の保
磁力ＨCEが10（Oe）以下の面内一軸磁気異方性を有する
軟磁気特性に優れた磁性薄膜材料及びそれをコア材料に
用いた磁気ヘッドを提供することにある。
本願の第１の発明は、スパッタリング法や真空蒸着法等
の膜形成手段を用いて、FeとCoを交互に積層した多層膜
とし、多層膜中のFe層及びCo層の１層の膜厚dFe,dCoの
膜厚比dCo/dFeが0.05≦dCo/dFe≦0.3で、かつdFe≦20nm
とした多層膜構造を有するFe/Co磁性多層膜材料であ
る。
の膜形成手段を用いて、FeとCoを交互に積層した多層膜
とし、多層膜中のFe層及びCo層の１層の膜厚dFe,dCoの
膜厚比dCo/dFeが0.05≦dCo/dFe≦0.3で、かつdFe≦20nm
とした多層膜構造を有するFe/Co磁性多層膜材料であ
る。
また、第２の発明は、上記Fe/Co磁性多層膜材料をコア
材料に用いた磁気ヘッドである。
材料に用いた磁気ヘッドである。
本発明のCoとFeから成る多層膜においては、Fe層とCo層
の各１層の膜厚比を0.05〜0.3とし、Fe層の膜厚を20nm
以下とすることにより、Coは基板面内方向にＣ軸が優先
配向し、Feは（110）面が基板面内に優先配向した膜構
造となり、高飽和磁束密度、低保磁力及び面内一軸磁気
異方性を有する軟磁気特性にすぐれた磁性材料が得られ
る。このような特性を有する磁性材料は磁気記録材料と
して用いるのに適しており、高記録密度が達成できる。
の各１層の膜厚比を0.05〜0.3とし、Fe層の膜厚を20nm
以下とすることにより、Coは基板面内方向にＣ軸が優先
配向し、Feは（110）面が基板面内に優先配向した膜構
造となり、高飽和磁束密度、低保磁力及び面内一軸磁気
異方性を有する軟磁気特性にすぐれた磁性材料が得られ
る。このような特性を有する磁性材料は磁気記録材料と
して用いるのに適しており、高記録密度が達成できる。
第１図に本発明の多層膜の膜構成を示す。基板１上にCo
/Fe/Co…/Feの順にスパッタリング法や真空蒸着法を用
いて交互に積層する。Fe層及びCo層の１層の膜厚dFe,dC
oの膜厚の比dCo/dFeは0.05〜0.3の範囲で、しかもFe層
の膜厚dFeが20nm以下になるようにする。以下、本発明
の実施例につき図面を用いて説明する。
/Fe/Co…/Feの順にスパッタリング法や真空蒸着法を用
いて交互に積層する。Fe層及びCo層の１層の膜厚dFe,dC
oの膜厚の比dCo/dFeは0.05〜0.3の範囲で、しかもFe層
の膜厚dFeが20nm以下になるようにする。以下、本発明
の実施例につき図面を用いて説明する。
まず、スパッタリング法を用いた実施例について説明す
る。第２図はスパッタリング装置の真空チャンバの平面
概略図を示す。高周波マグネトロンスパッタリング装置
である。ターゲット１にFeを、ターゲット２にCoのター
ゲットを配置した。ターゲットの形状は127mm×381mm×
2.5mmｔ、純度は99.95％である。基板には76mmφ×0.5m
mｔのガラス基板を用いた。スパッタリング条件を表１
に示す。
る。第２図はスパッタリング装置の真空チャンバの平面
概略図を示す。高周波マグネトロンスパッタリング装置
である。ターゲット１にFeを、ターゲット２にCoのター
ゲットを配置した。ターゲットの形状は127mm×381mm×
2.5mmｔ、純度は99.95％である。基板には76mmφ×0.5m
mｔのガラス基板を用いた。スパッタリング条件を表１
に示す。
この条件で、放電を交互に切換えて、Fe/Co多層膜を作
製した。全膜厚は約0.1μｍである。第３図に印加磁界4
0（Oe）で測定したFe/Co多層膜の膜面内のＢ−Ｈ曲線の
代表的な例を示す。磁化容易軸方向と磁化困難軸方向の
Ｂ−Ｈ曲線である。Fe層の膜厚dFe＝9.2nm一定でCo層の
膜厚dCoを変えたときのものである。第３図より、dCoの
値が0.84nmと1.68nmのときに磁化困難軸方向保磁力ＨCH
は２（Oe）以下、磁化容易軸方向保磁力ＨCEは10（Oe）
以下となっており、面内一軸磁気異法性を有する膜とな
っていることがわかる。しかし、dCoの値が0.5nmの時に
はＨCH＝５〜６（Oe）、ＨCE≧10（Oe）となり、またdC
oの値が3.36nmの時にはＨCH＝５（Oe）程度と大きく、
かつ角型のＢ−Ｈ曲線とならず、等方的な膜となってい
ることがわかる。以上の様にdFe＝9.2nmとした場合、dC
o＝0.84nm、1.68nmのときに、低保磁力で、面内一軸磁
気異方性を有する膜にすることができる。種々のdFeとD
Coに対し、ＨCHが２（Oe）以下、ＨCEが10（Oe）以下と
なり、面内一軸磁気異方性を有する膜となる範囲を調べ
た結果、dFe≦20nm以下でdCo/dFeが0.05〜0.3の範囲で
あることがわかった。また、これらの膜はすべて飽和磁
束密度2.0（Ｔ）以上であった。さらに、このような範
囲の膜について、Ｘ線回析で膜の結晶構造について調べ
た結果、基板面内方向にFe（110）とCoのＣ軸が優先配
向した膜であった。なお、dCo/dFeの値が大になるとCo
のＣ軸が基板垂直方向に配向する傾向があった。
製した。全膜厚は約0.1μｍである。第３図に印加磁界4
0（Oe）で測定したFe/Co多層膜の膜面内のＢ−Ｈ曲線の
代表的な例を示す。磁化容易軸方向と磁化困難軸方向の
Ｂ−Ｈ曲線である。Fe層の膜厚dFe＝9.2nm一定でCo層の
膜厚dCoを変えたときのものである。第３図より、dCoの
値が0.84nmと1.68nmのときに磁化困難軸方向保磁力ＨCH
は２（Oe）以下、磁化容易軸方向保磁力ＨCEは10（Oe）
以下となっており、面内一軸磁気異法性を有する膜とな
っていることがわかる。しかし、dCoの値が0.5nmの時に
はＨCH＝５〜６（Oe）、ＨCE≧10（Oe）となり、またdC
oの値が3.36nmの時にはＨCH＝５（Oe）程度と大きく、
かつ角型のＢ−Ｈ曲線とならず、等方的な膜となってい
ることがわかる。以上の様にdFe＝9.2nmとした場合、dC
o＝0.84nm、1.68nmのときに、低保磁力で、面内一軸磁
気異方性を有する膜にすることができる。種々のdFeとD
Coに対し、ＨCHが２（Oe）以下、ＨCEが10（Oe）以下と
なり、面内一軸磁気異方性を有する膜となる範囲を調べ
た結果、dFe≦20nm以下でdCo/dFeが0.05〜0.3の範囲で
あることがわかった。また、これらの膜はすべて飽和磁
束密度2.0（Ｔ）以上であった。さらに、このような範
囲の膜について、Ｘ線回析で膜の結晶構造について調べ
た結果、基板面内方向にFe（110）とCoのＣ軸が優先配
向した膜であった。なお、dCo/dFeの値が大になるとCo
のＣ軸が基板垂直方向に配向する傾向があった。
第４図は他の実施例に用いた超高真空中蒸着装置の概略
図を示す。真空チャンバ21の到達真空度は１×10-10Tor
r以下で、チャンバ内には２個の電子ビームガンの蒸着
源22（図では１個のみ図示）が設けられている。23は蒸
着源シャッター、24は基板ホルダー、25は水晶発振式膜
厚モニターである。26,27は基板面内の一方向に磁場を
印加するためのヨーク及び磁場印加用電磁石コイルであ
る。28は排気装置である。第１図に示したFe層及びCo層
の膜厚の制御は水晶発振式膜厚計を用いて行なった。蒸
着速度は0.7〜３Å／秒であった。基板はSi基板又はガ
ラス基板であり、基板温度は150℃で行なった。基板と
蒸着源間距離は300mmである。電磁石コイルによる磁場
印加の強さは約50（Oe）である。以上の様な条件でFe/C
o多層膜を作製した結果、Fe層及びCo層の膜厚比が0.05
〜0.3の範囲で、第３図と同じ様な結果が得られた。
図を示す。真空チャンバ21の到達真空度は１×10-10Tor
r以下で、チャンバ内には２個の電子ビームガンの蒸着
源22（図では１個のみ図示）が設けられている。23は蒸
着源シャッター、24は基板ホルダー、25は水晶発振式膜
厚モニターである。26,27は基板面内の一方向に磁場を
印加するためのヨーク及び磁場印加用電磁石コイルであ
る。28は排気装置である。第１図に示したFe層及びCo層
の膜厚の制御は水晶発振式膜厚計を用いて行なった。蒸
着速度は0.7〜３Å／秒であった。基板はSi基板又はガ
ラス基板であり、基板温度は150℃で行なった。基板と
蒸着源間距離は300mmである。電磁石コイルによる磁場
印加の強さは約50（Oe）である。以上の様な条件でFe/C
o多層膜を作製した結果、Fe層及びCo層の膜厚比が0.05
〜0.3の範囲で、第３図と同じ様な結果が得られた。
本発明によれば、Fe及びCo膜を交互に、かつFe膜の厚さ
に対するCo膜の厚さの比が0.05〜0.3の範囲としたFe/Co
多層膜とすることにより、面内一軸磁気異方性を有し
た、低保磁力、高飽和磁束密度磁性多層膜を作製するこ
とが可能である。
に対するCo膜の厚さの比が0.05〜0.3の範囲としたFe/Co
多層膜とすることにより、面内一軸磁気異方性を有し
た、低保磁力、高飽和磁束密度磁性多層膜を作製するこ
とが可能である。
そして、このような特性を備えた多層膜を、例えば磁気
ヘッドのコア材料として用いれば、高記録密度が達成さ
れる。
ヘッドのコア材料として用いれば、高記録密度が達成さ
れる。
第１図は本発明の多層膜の断面図、第２図は、スパッタ
リング装置の真空チャンバの平面図、第３図はFe/Co多
層膜の膜面内のＢ−Ｈ曲線を示す図、第４図は超高度真
空中蒸着装置概略図である。 １……基板、４……真空チャンバ、５……ターゲット
（Fe）、６……ターゲット（Co）、７……基板ホルダ
ー、８……基板加熱ヒータ、12……Fe層、13……Co層、
21……真空チャンバ、22……電子ビームガン、23……蒸
着源シャッター、24……基板ホルダー、26……ヨーク、
27……電磁石コイル。
リング装置の真空チャンバの平面図、第３図はFe/Co多
層膜の膜面内のＢ−Ｈ曲線を示す図、第４図は超高度真
空中蒸着装置概略図である。 １……基板、４……真空チャンバ、５……ターゲット
（Fe）、６……ターゲット（Co）、７……基板ホルダ
ー、８……基板加熱ヒータ、12……Fe層、13……Co層、
21……真空チャンバ、22……電子ビームガン、23……蒸
着源シャッター、24……基板ホルダー、26……ヨーク、
27……電磁石コイル。
Claims (3)
- 【請求項１】２種類の金属元素を交互に積層してなる多
層膜において、前記２種類の金属がFeとCoであり、Fe層
及びCo層の１層の膜厚dFe,dCoの膜厚比dCo/dFeが0.05≦
dCo/dFe≦0.3で、かつdFe≦20nmであることを特徴とす
るFe/Co磁性多層膜材料。 - 【請求項２】Coは基板面内方向にＣ軸が優先配向し、Fe
は（110）面が基板面内に優先配向した膜構造であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のFe/Co磁
性多層膜材料。 - 【請求項３】コア材料を下記の磁性多層膜材料で形成し
たことを特徴とする磁気ヘッド。 ２種類の金属元素を交互に積層してなる多層膜におい
て、前記２種類の金属がFeとCoであり、Fe層及びCo層の
１層の膜厚dFe,dCOの膜厚比dCo/dFeが0.05≦dCo/dFe≦
0.3で、かつdFe≦20nmであることを特徴とするFe/Co磁
性多層膜材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12804487A JPH0727822B2 (ja) | 1987-05-27 | 1987-05-27 | Ｆｅ−Ｃｏ磁性多層膜及び磁気ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12804487A JPH0727822B2 (ja) | 1987-05-27 | 1987-05-27 | Ｆｅ−Ｃｏ磁性多層膜及び磁気ヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63293707A JPS63293707A (ja) | 1988-11-30 |
| JPH0727822B2 true JPH0727822B2 (ja) | 1995-03-29 |
Family
ID=14975123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12804487A Expired - Lifetime JPH0727822B2 (ja) | 1987-05-27 | 1987-05-27 | Ｆｅ−Ｃｏ磁性多層膜及び磁気ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0727822B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2543374B2 (ja) * | 1987-09-14 | 1996-10-16 | 日本電信電話株式会社 | 磁性人工格子膜 |
| JPH01239821A (ja) * | 1988-03-18 | 1989-09-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 磁性多層膜およびその製造方法 |
| JPH0831372B2 (ja) * | 1988-11-25 | 1996-03-27 | 財団法人生産開発科学研究所 | Ｆｅ―Ｃｏ系磁性膜の製造法 |
| JP2639719B2 (ja) * | 1988-12-29 | 1997-08-13 | 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 | 磁気ヘッド用磁性体膜 |
| EP3616222B1 (en) * | 2017-04-27 | 2024-03-13 | Evatec AG | Soft magnetic multilayer deposition apparatus and method of manufacturing |
-
1987
- 1987-05-27 JP JP12804487A patent/JPH0727822B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63293707A (ja) | 1988-11-30 |
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