JPH0798812A - Laminated core magnetic head - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To provide the high-efficiency laminated core head by specifying the thickness of soft magnetic metallic films to a specific range per layer, selecting the ratio of the soft magnetic metallic film thickness to insulating film thicknesses in a specific range and further, specifying the length of a magnetic gap, the depth of the gap and the constitution of the soft magnetic metallic films. CONSTITUTION:A magnetic core 1 is held by nonmagnetic substrates 2a, 2b from both sides and a coil 4 is wound around this core by utilizing a winding window 3. The magnetic core 1 is formed of alternate laminates of the soft magnetic metallic films 5 and the insulating films 6 in order to lessen the loss of eddy currents. The soft magnetic metallic films of particularly an FeMn system or FeAlSi, etc., having the thickness per one layer of 0.1 to 2mum are used for the magnetic core 1. The thickness of the insulating films 6 is selected at the ratio to the magnetic film thickness delta/epsilon =2 to 100 (delta is the thickness of the soft magnetic metallic film per one layer and 5 is the thickness of the insulating films) in order to lessen the loss of the eddy currents and to improve the frequency characteristic of the magnetic permeability 7X of the core. Further, the laminated core magnetic head having the higher efficiency is obtd. if the length of the magnetic gap is selected at 0.1 to 0.35Xm and the depth of the gap at 0.5 to 30Xm.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は磁気記録装置に用いられ
る積層型磁気ヘッドに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laminated magnetic head used in a magnetic recording device.

【０００２】[0002]

【従来の技術】磁気記録の高密度化に伴い、磁気ヘッド
のコア材料として高い透磁率のものが求められている。
センダスト、アモルファス、窒化鉄系合金等の軟磁性材
料は、従来のフェライトに比べて透磁率が大きいことか
ら、これを磁気コアに使用した磁気ヘッドが開発されて
いる。2. Description of the Related Art As the density of magnetic recording is increased, a material having a high magnetic permeability is required as a core material of a magnetic head.
Since soft magnetic materials such as sendust, amorphous, and iron nitride-based alloys have a higher magnetic permeability than conventional ferrite, magnetic heads using these as magnetic cores have been developed.

【０００３】通常、磁気ヘッドは磁気コアと、この磁気
コアを両側から挟み込む非磁性基板とからなり、巻線窓
を利用してコイルが巻かれ、磁気コアは、渦電流損失を
低減るために、金属軟磁性膜と絶縁膜とを交互に積層さ
れて形成されている。このような構造の磁気ヘッドを積
層型磁気ヘッドと総称している。Usually, a magnetic head is composed of a magnetic core and a non-magnetic substrate sandwiching the magnetic core from both sides, and a coil is wound using a winding window. The magnetic core serves to reduce eddy current loss. , A metal soft magnetic film and an insulating film are alternately laminated. The magnetic head having such a structure is generically called a laminated magnetic head.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】磁気記録の高密度化が
進むにつれて高い周波数において優れた特性を示す磁気
ヘッドが要求されている。積層型磁気ヘッドにおいて、
一層当たりの磁性膜の厚さを薄くすることにより渦電流
損失を低減でき、磁気コアの透磁率μの周波数特性を改
善することができ、高い周波数まで高い透磁率を有する
ことができる。As the density of magnetic recording becomes higher, a magnetic head having excellent characteristics at high frequencies is required. In the laminated magnetic head,
By reducing the thickness of the magnetic film per layer, the eddy current loss can be reduced, the frequency characteristic of the magnetic permeability μ of the magnetic core can be improved, and the high magnetic permeability up to a high frequency can be obtained.

【０００５】一方、あまりに一層当たりの磁性膜の厚さ
を薄くしすぎると磁壁等の影響で磁気特性が劣化する。
従って、高Ｈｃ媒体に充分な書込みができなくなる。On the other hand, if the thickness of the magnetic film per layer is too thin, the magnetic properties deteriorate due to the influence of the domain wall and the like.
Therefore, sufficient writing cannot be performed on the high Hc medium.

【０００６】そこで、一定の範囲で一層当たりの磁性膜
の厚さを最適化することが考えられるが、これのみをパ
ラメータとして最適化すると，トラック幅当たりの磁束
密度に対し、不都合が生じる場合がある。Therefore, it is conceivable to optimize the thickness of the magnetic film per one layer within a certain range. However, if only this is optimized as a parameter, a problem may occur with respect to the magnetic flux density per track width. is there.

【０００７】すなわち、一層当たりの磁性膜の厚さをト
ラック幅当たりの磁束密度を無視して決定すれば、磁気
ヘッドの起磁力が低下し、高密度記録が不可能となる。That is, if the thickness of the magnetic film per layer is determined by ignoring the magnetic flux density per track width, the magnetomotive force of the magnetic head is reduced, and high density recording becomes impossible.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の積層型磁気ヘッ
ドは、磁気コアの一層当たりの金属軟磁性膜の厚さを
０．５μｍ以上２μｍ以下の範囲に形成されて構成され
ている。一層当たりの金属軟磁性膜の厚さをδとし、絶
縁膜の厚さをεとしたとき、その比δ／εが２以上１０
０以下の範囲に構成されている。また、この磁気ヘッド
が記録媒体に書き込むための磁気ギャップ長を０．１μ
ｍ以上０．３５μｍ以下の範囲に、ギャップデプスを
０．５μｍ以上３０μｍ以下の範囲に形成され構成され
ている。また、この磁気コアを構成する金属軟磁性膜は
窒化鉄系合金ＦｅＭＮ（ＭはＴａ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｚｒ，
Ｖ，Ｔｉの少なくとも一つの元素）、ＦｅＡｌＳｉ等の
高飽和磁束密度を有する材料で構成されている。The laminated magnetic head of the present invention is constructed by forming the thickness of the metal soft magnetic film per one layer of the magnetic core in the range of 0.5 μm to 2 μm. When the thickness of the metal soft magnetic film per layer is δ and the thickness of the insulating film is ε, the ratio δ / ε is 2 or more and 10 or more.
It is configured in a range of 0 or less. Also, the magnetic gap length for writing on the recording medium by this magnetic head is 0.1 μm.
The gap depth is formed in the range of m to 0.35 μm inclusive, and the gap depth is formed in the range of 0.5 μm to 30 μm inclusive. Further, the metal soft magnetic film forming this magnetic core is made of iron nitride alloy FeMN (M is Ta, Hf, Nb, Zr,
At least one element of V and Ti), a material having a high saturation magnetic flux density such as FeAlSi.

【０００９】[0009]

【作用】上記の構成によると、磁気コアの一層当たりの
磁性膜の厚さ、ギャップ長、ギャップデプスが最適化で
き、高い透磁率を有する高効率な積層型磁気ヘッドを提
供できる。According to the above construction, the thickness of the magnetic film per one layer of the magnetic core, the gap length and the gap depth can be optimized, and a highly efficient laminated magnetic head having a high magnetic permeability can be provided.

【００１０】[0010]

【実施例】本発明について図面を参照して説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described with reference to the drawings.

【００１１】この磁気ヘッドは図１に示すように磁気コ
ア１と、この磁気コアを両側から挟み込む非磁性基板２
ａ，２ｂとからなり、巻線窓３を利用してコイル４が巻
かれている。この磁気コア１は、渦電流損失を低減るた
めに、金属軟磁性膜５と絶縁膜６とを交互に積層された
構造となっている。As shown in FIG. 1, this magnetic head includes a magnetic core 1 and a non-magnetic substrate 2 sandwiching the magnetic core from both sides.
a and 2b, and the coil 4 is wound using the winding window 3. The magnetic core 1 has a structure in which metal soft magnetic films 5 and insulating films 6 are alternately stacked in order to reduce eddy current loss.

【００１２】この軟磁性層の膜厚を変化させて成膜した
膜の透磁率は図２に示すように膜厚が厚くなるに従い周
波数特性は渦電流損失が大きくなるため悪くなってい
る。一方、膜厚が薄くなりすぎると、やはり、図２に示
すように膜の結晶性、磁壁等の影響で透磁率は悪化す
る。As shown in FIG. 2, the magnetic permeability of the film formed by changing the film thickness of the soft magnetic layer is deteriorated as the film thickness increases, because the eddy current loss increases. On the other hand, if the film thickness is too thin, the magnetic permeability deteriorates due to the crystallinity of the film and the domain wall as shown in FIG.

【００１３】このため、図１に示す磁気コア１は０．１
μｍ以上２．０μｍ以下の範囲の金属軟磁性膜、特にＦ
ｅＭＮ系のものやＦｅＡｌＳｉ等の金属軟磁性膜を用い
て形成するとよい。Therefore, the magnetic core 1 shown in FIG.
Metal soft magnetic film in the range of μm to 2.0 μm, especially F
It is preferable to use an eMN-based material or a metal soft magnetic film such as FeAlSi.

【００１４】また更に、この際の絶縁層６は、あまり厚
くなりすぎるとトラック幅当たりの起磁力が低下し、実
質的な磁束密度の低下を引き起こすためδ／εが２以上
１００以下の範囲とすることが望ましい。δ／εが２よ
り小さければ起磁力の低下が著しく、また、１００より
大きければ、特に、金属軟磁性膜が薄いときには磁気特
性の劣化が考えられる。また、絶縁膜が薄くなれば、絶
縁性が保てず、効果的に渦電流損を防止できない。Further, in this case, if the insulating layer 6 becomes too thick, the magnetomotive force per track width decreases, causing a substantial decrease in the magnetic flux density, so δ / ε is in the range of 2 to 100. It is desirable to do. If δ / ε is smaller than 2, the magnetomotive force is remarkably reduced, and if it is larger than 100, the magnetic characteristics are likely to be deteriorated especially when the metal soft magnetic film is thin. Further, if the insulating film is thin, the insulating property cannot be maintained and eddy current loss cannot be effectively prevented.

【００１５】そして、これらの事例を満たした磁気ヘッ
ドの磁気ギャップ長は、０．１μｍ以上０．３５μｍ以
下が適当である。これは透磁率が大きい磁気コアでは
０．１μｍ以下のギャップ長になると洩れ磁束が媒体書
込みが不可能な程度にまで減少する、一方、０．３５μ
ｍより大きければ、特に本構造を採用せずとも従来の磁
気ヘッドで十分な書込み再生及び、一定の範囲での記録
密度を達成できる。The magnetic gap length of the magnetic head satisfying these cases is preferably 0.1 μm or more and 0.35 μm or less. This is because in a magnetic core having a high magnetic permeability, when the gap length becomes 0.1 μm or less, the leakage magnetic flux decreases to the extent that medium writing is impossible, while 0.35 μm
If it is larger than m, sufficient writing / reproducing and recording density in a certain range can be achieved by the conventional magnetic head without adopting this structure.

【００１６】[0016]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、一層当
たりの金属軟磁性膜の厚さ０．５μｍ以上２μｍ以下の
範囲に、また、金属軟磁性膜と絶縁膜の厚さの比を２：
１から１００：１の範囲にすることにより渦電流最適損
失が低減でき、磁気コアの透磁率μの周波数特性を改善
することができ、高い周波数まで高い透磁率を有するこ
とができる。そして、高い周波数において優れた特性を
示す磁気ヘッドが得られる。また、磁気ギャップ長を
０．１μｍ以上０．３５μｍ以下の範囲に、ギャップデ
プスを０．５μｍ以上０．３５μｍ以下の範囲に、磁気
コアを構成する金属軟磁性膜を窒化鉄系合金ＦｅＭＮ
（ＭはＴＡ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｖ，Ｔｉの少なくとも
一つの元素）、ＦｅＡｌＳｉ等の高飽和磁束密度を有す
る材料により形成することにより、更に高効率な積層型
磁気ヘッドが得られる。As described above, according to the present invention, the thickness of the metal soft magnetic film per layer is in the range of 0.5 μm or more and 2 μm or less, and the ratio of the thickness of the metal soft magnetic film to the insulating film is set. 2:
By setting the range of 1 to 100: 1, the optimum loss of eddy current can be reduced, the frequency characteristic of the magnetic permeability μ of the magnetic core can be improved, and the high magnetic permeability can be obtained up to a high frequency. Then, a magnetic head having excellent characteristics at high frequencies can be obtained. In addition, the magnetic soft magnetic film constituting the magnetic core is made of the iron nitride alloy FeMN with a magnetic gap length of 0.1 μm or more and 0.35 μm or less and a gap depth of 0.5 μm or more and 0.35 μm or less.
(M is at least one element of TA, Hf, Nb, Zr, V, and Ti), FeAlSi, or another material having a high saturation magnetic flux density makes it possible to obtain a highly efficient stacked magnetic head.

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

【図１】 本発明の積層型磁気ヘッドの一実施例を示す
斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a laminated magnetic head of the present invention.

【図２】 本発明の積層型磁気ヘッドの磁気コアを構成
する金属軟磁性膜ＦｅＴａＮ膜の透磁率の膜厚依存性を
示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the film thickness dependence of the magnetic permeability of the metal soft magnetic film FeTaN film that constitutes the magnetic core of the laminated magnetic head of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 磁気コア ２ａ，２ｂ 非磁性基板 ３ 巻線窓 ４ コイル ５ 金属軟磁性膜 ６ 絶縁層 1 magnetic core 2a, 2b non-magnetic substrate 3 winding window 4 coil 5 metal soft magnetic film 6 insulating layer

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】金属軟磁性膜と絶縁膜を交互に積層されて
なる磁気コアを非磁性基板で挟持した積層型磁気ヘッド
において、一層当たりの金属軟磁性膜の厚さが０．１μ
ｍ以上２μｍ以下の範囲に形成されていることを特徴と
する積層型磁気ヘッド。1. A laminated magnetic head in which a magnetic core formed by alternately laminating a metal soft magnetic film and an insulating film is sandwiched by non-magnetic substrates, and the thickness of the metal soft magnetic film per layer is 0.1 μm.
A laminated magnetic head having a thickness of not less than m and not more than 2 μm. 【請求項２】請求項１記載の積層型磁気ヘッドにおい
て、一層当たりの金属軟磁性膜の厚さをδとし、絶縁膜
の厚さをεとしたとき、その比δ／εが２以上１００以
下の範囲に形成されていることを特徴とする積層型磁気
ヘッド。2. The laminated magnetic head according to claim 1, wherein when the thickness of the metal soft magnetic film per layer is δ and the thickness of the insulating film is ε, the ratio δ / ε is 2 or more and 100 or more. A laminated magnetic head having the following range. 【請求項３】請求項２記載の積層型磁気ヘッドにおい
て、この磁気ヘッドの磁気ギャップ長が０．１μｍ以上
０．３５μｍ以下の範囲に形成されていることを特徴と
する積層型磁気ヘッド。3. The laminated magnetic head according to claim 2, wherein the magnetic gap length of the magnetic head is formed in a range of 0.1 μm or more and 0.35 μm or less. 【請求項４】請求項２記載の積層型磁気ヘッドにおい
て、この磁気ヘッドのギャップデプスが０．５μｍ以上
３０μｍ以下の範囲に形成されていることを特徴とする
積層型磁気ヘッド。4. The laminated magnetic head according to claim 2, wherein the gap depth of the magnetic head is formed in a range of 0.5 μm or more and 30 μm or less. 【請求項５】前記金属軟磁性膜が窒化鉄系合金ＦｅＭＮ
（ＭはＴａ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｖ，Ｔｉの群より選択
された少なくとも一つの元素）により形成されているこ
とを特徴とする請求項１，２または３記載の積層型磁気
ヘッド。5. The soft metal magnetic film is an iron nitride-based alloy FeMN.
4. The laminated magnetic head according to claim 1, wherein the magnetic head is formed of (M is at least one element selected from the group consisting of Ta, Hf, Nb, Zr, V, and Ti). 【請求項６】前記金属軟磁性膜がＦｅＡｌＳｉにより形
成されていることを特徴とする請求項１，２または３記
載の積層型磁気ヘッド。6. The laminated magnetic head according to claim 1, wherein the metal soft magnetic film is formed of FeAlSi.