JPS59193235A - 複合型磁気ヘッド - Google Patents
複合型磁気ヘッドInfo
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- JPS59193235A JPS59193235A JP58065276A JP6527683A JPS59193235A JP S59193235 A JPS59193235 A JP S59193235A JP 58065276 A JP58065276 A JP 58065276A JP 6527683 A JP6527683 A JP 6527683A JP S59193235 A JPS59193235 A JP S59193235A
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- alloy
- amorphous
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- head
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
- C22C19/07—Alloys based on nickel or cobalt based on cobalt
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C45/00—Amorphous alloys
- C22C45/04—Amorphous alloys with nickel or cobalt as the major constituent
-
- 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
- G11B5/187—Structure or manufacture of the surface of the head in physical contact with, or immediately adjacent to the recording medium; Pole pieces; Gap features
- G11B5/23—Gap features
- G11B5/235—Selection of material for gap filler
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/147—Alloys characterised by their composition
- H01F1/153—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals
- H01F1/15316—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals based on Co
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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】
〔発明の利用分野〕
本発明はCo −Nb −Zr系非晶質磁性合金に係り
、特に磁気ヘッド材料として好適なCo −Nb −Z
r系非晶質磁性合金に関する。
、特に磁気ヘッド材料として好適なCo −Nb −Z
r系非晶質磁性合金に関する。
近年、磁気記録技術は高保磁力テープおよび同テープ用
の高性能磁気ヘッド材料の開発にょシ著るしい進展を遂
げつつある。特に高保磁力のメタルテープを用いた場合
には、記録波長数μmから1μm以下の高記録密度の領
域において、従来に比して著るしい出力の増加、C/N
(出力−ノイズ比)の増加が達成され、VTRなどの
高記録密度が必要とされる分野において大幅な記録密度
の向上が達成されつつある。しかし、従来VTRなどに
用いられて来たフェライトを用いた磁気ヘッドでゆ、フ
ェライトの飽和磁束密度が約5000ガウス以下である
ために、記録磁界の大きさが十分でなく、高保磁カメタ
ルテープを使用するためには飽和磁束密度の大きい金属
磁性材料を用いた磁気ヘッドが必要になって来−た。従
来用いられて来た金属磁性材料としてはFe −、Al
−8i系合金、あるいはFe−Ni系合金などの結晶質
合金があシ、まだ最近開発された非晶質磁性合金がある
。Fe −kl−8i系あるいはFe−Ni系などの結
晶質合金は、結晶であるがゆえに結晶磁気異方性を有し
ておシ、磁気ヘッドに好適な優れた磁気特性、特に高い
透磁率を得るためには、結晶磁気異方性が零となる近傍
の組成としなければならない。また磁気ヘッドに使用す
るだめには、同時に磁歪定数も零に近くしなければ彦ら
ず、従って、使用できる組成は極めて限られており、組
成の制御が困難であるという問題があった。非晶質磁性
合金は前記結晶磁気異方性がないため、磁歪定数のみを
調整すればよく、使用可能な組成が比較的広いこと、誘
導磁気異方性による透磁率の劣化が適当な熱処理により
改善できること、結晶質合金では得られない高飽和磁束
密度で、低保磁力の合金が得られること、電気抵抗が高
いため渦電流損失を低減できること、などの種々の利点
がある。この非晶質磁性合金の中で、メタロイド元素を
含1ない金属−金属系非晶質合金は、金属−メタロイド
系非晶質合金よりも結晶化温度が高く、また耐食性、耐
摩耗性に優れているため磁気ヘッド用として有望である
。
の高性能磁気ヘッド材料の開発にょシ著るしい進展を遂
げつつある。特に高保磁力のメタルテープを用いた場合
には、記録波長数μmから1μm以下の高記録密度の領
域において、従来に比して著るしい出力の増加、C/N
(出力−ノイズ比)の増加が達成され、VTRなどの
高記録密度が必要とされる分野において大幅な記録密度
の向上が達成されつつある。しかし、従来VTRなどに
用いられて来たフェライトを用いた磁気ヘッドでゆ、フ
ェライトの飽和磁束密度が約5000ガウス以下である
ために、記録磁界の大きさが十分でなく、高保磁カメタ
ルテープを使用するためには飽和磁束密度の大きい金属
磁性材料を用いた磁気ヘッドが必要になって来−た。従
来用いられて来た金属磁性材料としてはFe −、Al
−8i系合金、あるいはFe−Ni系合金などの結晶質
合金があシ、まだ最近開発された非晶質磁性合金がある
。Fe −kl−8i系あるいはFe−Ni系などの結
晶質合金は、結晶であるがゆえに結晶磁気異方性を有し
ておシ、磁気ヘッドに好適な優れた磁気特性、特に高い
透磁率を得るためには、結晶磁気異方性が零となる近傍
の組成としなければならない。また磁気ヘッドに使用す
るだめには、同時に磁歪定数も零に近くしなければ彦ら
ず、従って、使用できる組成は極めて限られており、組
成の制御が困難であるという問題があった。非晶質磁性
合金は前記結晶磁気異方性がないため、磁歪定数のみを
調整すればよく、使用可能な組成が比較的広いこと、誘
導磁気異方性による透磁率の劣化が適当な熱処理により
改善できること、結晶質合金では得られない高飽和磁束
密度で、低保磁力の合金が得られること、電気抵抗が高
いため渦電流損失を低減できること、などの種々の利点
がある。この非晶質磁性合金の中で、メタロイド元素を
含1ない金属−金属系非晶質合金は、金属−メタロイド
系非晶質合金よりも結晶化温度が高く、また耐食性、耐
摩耗性に優れているため磁気ヘッド用として有望である
。
これらの非晶質磁性合金は従来スプラットクーリング法
によって作製され、厚さ10〜50μmの薄板状のもの
が得られていた。一方、非晶質磁性合金をスパッタリン
グなどの薄膜形成技術によシ作製することが近年性なわ
れるようにカシ、試料の酸化などのために作りにくかっ
た組成の非晶質磁性合金も作製が可能となった。また、
薄膜形成技術によれば、非晶質合金膜と酸化物などの絶
縁物膜を多層に積層することも容易であり、これにより
渦電流損失を低減でき、高周波で用いるVTR。
によって作製され、厚さ10〜50μmの薄板状のもの
が得られていた。一方、非晶質磁性合金をスパッタリン
グなどの薄膜形成技術によシ作製することが近年性なわ
れるようにカシ、試料の酸化などのために作りにくかっ
た組成の非晶質磁性合金も作製が可能となった。また、
薄膜形成技術によれば、非晶質合金膜と酸化物などの絶
縁物膜を多層に積層することも容易であり、これにより
渦電流損失を低減でき、高周波で用いるVTR。
用磁気ヘッド、計算機用磁気ヘッドに好適な材料を提供
できる。さらに磁気ヘッドのギャップ近傍1にのみ非晶
質磁性合金を用い、他を磁性フェライトとした複合型磁
気ヘッド、あるいは薄膜磁気ヘッドなどへの応用が期待
されている。
できる。さらに磁気ヘッドのギャップ近傍1にのみ非晶
質磁性合金を用い、他を磁性フェライトとした複合型磁
気ヘッド、あるいは薄膜磁気ヘッドなどへの応用が期待
されている。
金属−金属系非晶質磁性−合金のうち、比較的作製しや
すく、特性も優れたZrを含む非晶質磁性。
すく、特性も優れたZrを含む非晶質磁性。
合金は、特開昭55−138049号公報および特開昭
56−84439号公報に述べられている。
56−84439号公報に述べられている。
本発明者らは、これらのZr系非晶質磁性合金薄膜をス
パッタリング法により作製し、特性を測定した所、Co
−Nb−Zr系非晶質磁性合金において、上記公開公
報に述べられている組成を有し、飽和磁束密度が約7.
5kG以上の特性を有する合金は磁歪定数が比較的大き
く、むしろ、上記公開公報に述べられている組成以外の
組成において、磁歪定数零を含む磁歪定数(絶対値)の
著るしく小さな領域が存在することを見出した。
パッタリング法により作製し、特性を測定した所、Co
−Nb−Zr系非晶質磁性合金において、上記公開公
報に述べられている組成を有し、飽和磁束密度が約7.
5kG以上の特性を有する合金は磁歪定数が比較的大き
く、むしろ、上記公開公報に述べられている組成以外の
組成において、磁歪定数零を含む磁歪定数(絶対値)の
著るしく小さな領域が存在することを見出した。
本発明の目的は、7.5kG以上の飽和磁束密度を有し
、かつ磁歪の絶対値の著るしく小さいCo−Nb−Zr
系非晶質磁性合金、特にスパッタリングなどの薄膜形成
技術により作製したCo −Nb −Zr゛ 系非晶質
磁性合金で、高性能磁気ヘッド材料として好適な合金を
提供することにある。
、かつ磁歪の絶対値の著るしく小さいCo−Nb−Zr
系非晶質磁性合金、特にスパッタリングなどの薄膜形成
技術により作製したCo −Nb −Zr゛ 系非晶質
磁性合金で、高性能磁気ヘッド材料として好適な合金を
提供することにある。
以下に実験により得られたCo −Nb−Zr系非晶質
磁性合金の特性を図により説明する。第1図は高周波2
極プラズマスパツタリング装置を用いて作製したC0−
Nb−Zr系非晶質磁性合金膜の組成と飽和磁束密度B
s、磁歪定数λS、結晶化温度′販の関係を示したもの
である。実験において、スパッタリングはアルゴン圧5
x 1Q Torr 、 高周波電力250W、基板
水冷の条件で行なった。膜厚は約1.5μmf、Isる
。図はCo −Nb−Zr系三角図のうち、C080原
子係(以後は単に係で示す)以−にの部分のみを示した
。図中、斜線部分は非晶質と結晶質の境界部分であり、
これよりCoの多い組成で結晶質に、Coの少ない組成
で非晶質となる。この境界部分では作製条件の変化によ
って非晶質となったり、結晶質となったり、あるいは両
者の混合状態となったりする。図中、破線は飽和磁束密
度Bsの等高線を示し、Co含有量が多くなるほど飽和
磁束密度Bsは大となる。一点鎖線は結晶化温度Txの
等高線を示し、CoおよびNl)含有量が多く々るほど
結晶化温度Txは低くなる。
磁性合金の特性を図により説明する。第1図は高周波2
極プラズマスパツタリング装置を用いて作製したC0−
Nb−Zr系非晶質磁性合金膜の組成と飽和磁束密度B
s、磁歪定数λS、結晶化温度′販の関係を示したもの
である。実験において、スパッタリングはアルゴン圧5
x 1Q Torr 、 高周波電力250W、基板
水冷の条件で行なった。膜厚は約1.5μmf、Isる
。図はCo −Nb−Zr系三角図のうち、C080原
子係(以後は単に係で示す)以−にの部分のみを示した
。図中、斜線部分は非晶質と結晶質の境界部分であり、
これよりCoの多い組成で結晶質に、Coの少ない組成
で非晶質となる。この境界部分では作製条件の変化によ
って非晶質となったり、結晶質となったり、あるいは両
者の混合状態となったりする。図中、破線は飽和磁束密
度Bsの等高線を示し、Co含有量が多くなるほど飽和
磁束密度Bsは大となる。一点鎖線は結晶化温度Txの
等高線を示し、CoおよびNl)含有量が多く々るほど
結晶化温度Txは低くなる。
実線は磁歪定数λSの等高線を示し、Zr 3%で約ぼ
、Nb Zr’=3 : 1 の組成で磁歪′定数
Oとなっている。保磁力は非晶質合金の領域では約[3
,20eの小さな値を示す。このようにCo so 1
以上の組成では、Zr 5φ以下に磁歪定数零あるいは
磁歪定数の絶対値が極めて小さい領域が存在する。以」
―の特性は他の薄膜形成装置により作製した非晶質磁性
合金膜、例えば、三極あるいは四極プラズマ高速スパッ
タリング法、高速マダイ・トロ/スパッタリング法、イ
オンビームスパッタリング法、イオンブレーティング法
、真空蒸着法により作製した非晶質磁性合金膜でも同様
である。
、Nb Zr’=3 : 1 の組成で磁歪′定数
Oとなっている。保磁力は非晶質合金の領域では約[3
,20eの小さな値を示す。このようにCo so 1
以上の組成では、Zr 5φ以下に磁歪定数零あるいは
磁歪定数の絶対値が極めて小さい領域が存在する。以」
―の特性は他の薄膜形成装置により作製した非晶質磁性
合金膜、例えば、三極あるいは四極プラズマ高速スパッ
タリング法、高速マダイ・トロ/スパッタリング法、イ
オンビームスパッタリング法、イオンブレーティング法
、真空蒸着法により作製した非晶質磁性合金膜でも同様
である。
一方、従来の例では、特開昭55−138049号公報
にZr 5%以下では非晶質磁性合金の作製が困難であ
り、また、特開昭56−84439号公報にはZr 7
%以下では同じく非晶質磁性合金の作製が困難である
と述べられている。さらに壕だ、特開昭57−i553
39号公報にもZrが7φ以下では合金が曖くなるので
好壕しくないと述べられている。
にZr 5%以下では非晶質磁性合金の作製が困難であ
り、また、特開昭56−84439号公報にはZr 7
%以下では同じく非晶質磁性合金の作製が困難である
と述べられている。さらに壕だ、特開昭57−i553
39号公報にもZrが7φ以下では合金が曖くなるので
好壕しくないと述べられている。
以上説明したように、本発明は磁歪定数が零あろいは磁
歪定数の絶対値が極めて小さいCo −NbZ r系非
晶質磁性合金を上記従来の例にないZr5%以下の組成
領域において提供するものである。
歪定数の絶対値が極めて小さいCo −NbZ r系非
晶質磁性合金を上記従来の例にないZr5%以下の組成
領域において提供するものである。
なお、スパッタリング法により作製したC Os7 N
b aZrs (原子係で示す)は磁歪定数零を示す
ことが知られているが(東北犬通研シンポジウム「垂直
磁気記録」論文集1982’−3)、この組成も第1図
に示した本実験における磁歪定数零の組成からずれてい
る。
b aZrs (原子係で示す)は磁歪定数零を示す
ことが知られているが(東北犬通研シンポジウム「垂直
磁気記録」論文集1982’−3)、この組成も第1図
に示した本実験における磁歪定数零の組成からずれてい
る。
本実験の結果により明らかになった特性によし磁気へノ
ド等に好適i Co −Nl−1=Zr系非晶質磁性合
金は第2図に示した三角図において、A点(81%C0
114%Nb、5%Zr)、B点c ss s co、
9% Nl)、6%Zr)、C点(86,5% Co、
12.5%N+)、1%Zr )、D点(81% Co
、18%Nb、1%Zr)の各点を結んだ直線で囲まれ
た範囲内の組成を有するものである。ここで、A点とD
点を結ぶ直線よりCo含有量が少ない場合は飽和磁束密
度が約7.5kQ以下となってし甘い、従来用いられて
いたフェライトより飽和磁束密度が太きいという効果。
ド等に好適i Co −Nl−1=Zr系非晶質磁性合
金は第2図に示した三角図において、A点(81%C0
114%Nb、5%Zr)、B点c ss s co、
9% Nl)、6%Zr)、C点(86,5% Co、
12.5%N+)、1%Zr )、D点(81% Co
、18%Nb、1%Zr)の各点を結んだ直線で囲まれ
た範囲内の組成を有するものである。ここで、A点とD
点を結ぶ直線よりCo含有量が少ない場合は飽和磁束密
度が約7.5kQ以下となってし甘い、従来用いられて
いたフェライトより飽和磁束密度が太きいという効果。
が薄くなる。A点とB点を結ぶ直線よりZr含有量が多
い場合は磁歪が0.2XIO程゛度より大きくなり、磁
気ヘッド材料にとって好ましくない。B点とC点を結ぶ
直線よりCo含有量が多い場合は結晶化温度が460℃
より低くなる。C点と1)点を結ぶ直線よI) Zr含
有量か少ない場合は磁歪定数が負で、その絶対値が(0
,7〜0.8)X10 より大きく々る。C0−Nb
系非晶質磁性合金にZrを添加することは、第1図から
明らかなように、非晶質化できる組成領域を拡げ、磁歪
を低減し、結;晶化温度を高める効果があり、この効果
ばZr1%以上の含有によって発揮される。
い場合は磁歪が0.2XIO程゛度より大きくなり、磁
気ヘッド材料にとって好ましくない。B点とC点を結ぶ
直線よりCo含有量が多い場合は結晶化温度が460℃
より低くなる。C点と1)点を結ぶ直線よI) Zr含
有量か少ない場合は磁歪定数が負で、その絶対値が(0
,7〜0.8)X10 より大きく々る。C0−Nb
系非晶質磁性合金にZrを添加することは、第1図から
明らかなように、非晶質化できる組成領域を拡げ、磁歪
を低減し、結;晶化温度を高める効果があり、この効果
ばZr1%以上の含有によって発揮される。
本発明のCo −Nb−Zr系非晶質磁性合金のより好
ましい組成範囲は、第2図に示した三角図において、E
点(83係Co、16%Nb、4%Zr )、■ll’
点(86% Co、11%Nb、3%Zr )、G点(
85%Co、16sNb、2%Zr)、H点(83%
Co、15チNb、2%Zr)の各点を結ぶ直線で囲ま
れた組成である。E点とF点を結ぶ直線よりZr含有量
が多い場合には磁歪が約0より太きくなる。F点とG点
を結ぶ直線よりCo含有量が多い場合には結晶化温度が
約490℃より低くなる。G点とH点を結ぶ直線よりZ
r含有量が少ない場合には磁歪定数が負で、その絶対値
が約0.5X10 より大きくなる。H点とE点を結
ぶ直線よp Co含有量が少ない場合には飽和磁束密度
が約8.7kGより小さくなる。
ましい組成範囲は、第2図に示した三角図において、E
点(83係Co、16%Nb、4%Zr )、■ll’
点(86% Co、11%Nb、3%Zr )、G点(
85%Co、16sNb、2%Zr)、H点(83%
Co、15チNb、2%Zr)の各点を結ぶ直線で囲ま
れた組成である。E点とF点を結ぶ直線よりZr含有量
が多い場合には磁歪が約0より太きくなる。F点とG点
を結ぶ直線よりCo含有量が多い場合には結晶化温度が
約490℃より低くなる。G点とH点を結ぶ直線よりZ
r含有量が少ない場合には磁歪定数が負で、その絶対値
が約0.5X10 より大きくなる。H点とE点を結
ぶ直線よp Co含有量が少ない場合には飽和磁束密度
が約8.7kGより小さくなる。
本発明の非晶質磁性合金を磁気ヘッド等に使用する場合
には、同合金の作製後、他の一般の非晶質磁性合金と同
様に、磁界中あるいは磁界なしの熱処理を経て使用する
ことが好ましい場合が多い、。
には、同合金の作製後、他の一般の非晶質磁性合金と同
様に、磁界中あるいは磁界なしの熱処理を経て使用する
ことが好ましい場合が多い、。
スパンクリング等の薄膜形成技術により非晶質磁性合金
膜を作成する場合、一般に、ガラス、セラミックス、あ
るいは非磁性および強磁性フェライト、8−iウェハー
など、非晶質磁性合金よシ熱膨張係数の小さい材料を基
板とすることが多く、これらの基板の上に被着した非晶
質磁性合金膜を熱処理した場合には非晶質磁性合金膜の
膜面に平行に引張応力が加わる。この場、合、非晶質磁
性合金膜の磁歪定数が正の場合は引張応力の方向、すな
わち膜面と平行な方向が磁化容易方向となシ、磁歪定数
が負の場合には膜面と直角な方向が磁化容易方向と々る
。一般に、−軸磁気異方性を有する材料の高周波におけ
る透磁率は磁化容易方向が小さく、磁化容易方向と直角
な方向が太きいという性質があシ、したがって、基板に
被着した非晶質磁性合金膜の面内方向に磁束が流れるこ
とによって作動する磁気ヘッドにおいては、若干負の磁
歪定数を有する非晶質磁性合金膜を用いた場合に膜面内
の透磁率が高く、望ましいと言える。しかし、磁歪定数
が負で、その絶対値p;大きい場合には、かえって透磁
率は減少する。また、基板上に被着した長方形状の磁路
を持ち、長手方向に磁束を流すことによって作動する一
般的な薄膜磁気ヘッドにおいても、長手方向に引張応力
が加わるため、磁歪定数を負にした場合、長手方向に透
磁率が高くなる。さらに、リボン状の非晶質磁性合金と
ガラス、セラミックスあるいは非磁性もしくは強磁性フ
ェライトとを組み合わせたヘッドにおいても同様な現象
が起こる。以上のように磁気ヘッド用材料としては、若
干負の磁歪定数を持つものが好ましく、そのため、本発
明の非晶質磁性合金は、上記したように、磁歪定数圧よ
りも磁歪定数負の側に組成範囲を大きくとっている。
膜を作成する場合、一般に、ガラス、セラミックス、あ
るいは非磁性および強磁性フェライト、8−iウェハー
など、非晶質磁性合金よシ熱膨張係数の小さい材料を基
板とすることが多く、これらの基板の上に被着した非晶
質磁性合金膜を熱処理した場合には非晶質磁性合金膜の
膜面に平行に引張応力が加わる。この場、合、非晶質磁
性合金膜の磁歪定数が正の場合は引張応力の方向、すな
わち膜面と平行な方向が磁化容易方向となシ、磁歪定数
が負の場合には膜面と直角な方向が磁化容易方向と々る
。一般に、−軸磁気異方性を有する材料の高周波におけ
る透磁率は磁化容易方向が小さく、磁化容易方向と直角
な方向が太きいという性質があシ、したがって、基板に
被着した非晶質磁性合金膜の面内方向に磁束が流れるこ
とによって作動する磁気ヘッドにおいては、若干負の磁
歪定数を有する非晶質磁性合金膜を用いた場合に膜面内
の透磁率が高く、望ましいと言える。しかし、磁歪定数
が負で、その絶対値p;大きい場合には、かえって透磁
率は減少する。また、基板上に被着した長方形状の磁路
を持ち、長手方向に磁束を流すことによって作動する一
般的な薄膜磁気ヘッドにおいても、長手方向に引張応力
が加わるため、磁歪定数を負にした場合、長手方向に透
磁率が高くなる。さらに、リボン状の非晶質磁性合金と
ガラス、セラミックスあるいは非磁性もしくは強磁性フ
ェライトとを組み合わせたヘッドにおいても同様な現象
が起こる。以上のように磁気ヘッド用材料としては、若
干負の磁歪定数を持つものが好ましく、そのため、本発
明の非晶質磁性合金は、上記したように、磁歪定数圧よ
りも磁歪定数負の側に組成範囲を大きくとっている。
磁気ヘッドの製造には種々の加熱ニーが不可避である。
例えば、VTR用ヘッドにおいて、磁気ヘッドコアの半
休を作動ギャップを介して接合して磁気ヘッドとする場
合、一般に接合用のガラスが用いられる。このガラスは
最も低融点のものでも約410℃を作業温度とするもの
であシ、約410℃以下で磁気ヘッドなガラスにより接
合するのは困難である。作業温度が410℃の場合、ヘ
ッドに。
休を作動ギャップを介して接合して磁気ヘッドとする場
合、一般に接合用のガラスが用いられる。このガラスは
最も低融点のものでも約410℃を作業温度とするもの
であシ、約410℃以下で磁気ヘッドなガラスにより接
合するのは困難である。作業温度が410℃の場合、ヘ
ッドに。
使用する非晶質磁性合金の結晶化温度は460 ′C以
上とすることが望ましい。磁気ヘッドの製造工程におい
てガラスによる接合の工程を安定に歩留寸シ良く行なう
ためには作業温度を440℃以上で行なうことがさらに
望ましく、このため非晶質合金の結晶化温度は490℃
以上であることがさらに望ましい。また、飽和磁束密度
が8.5kG以下の場合には、高保磁カメタルテープに
対して十分な記録特性を有する磁気ヘッドを得ることが
困難になる。
上とすることが望ましい。磁気ヘッドの製造工程におい
てガラスによる接合の工程を安定に歩留寸シ良く行なう
ためには作業温度を440℃以上で行なうことがさらに
望ましく、このため非晶質合金の結晶化温度は490℃
以上であることがさらに望ましい。また、飽和磁束密度
が8.5kG以下の場合には、高保磁カメタルテープに
対して十分な記録特性を有する磁気ヘッドを得ることが
困難になる。
以上説明したように、本発明のCo −Nb −Zr系
非晶質磁性合金は、磁歪定数が約+〇、2X10 か
ら約−〇、8x10−6の範囲にあり、その絶対値が極
めて小さく、しかも磁歪定数負側の組成範囲が大きい特
徴を有し、かつ、飽和磁束密度が約7.5 kG以上で
、組成を選択することによ#)11.5kG程度にはな
シ、さらに、結晶化温度が約460℃以上で、組成を選
択することによシ約550℃になる。
非晶質磁性合金は、磁歪定数が約+〇、2X10 か
ら約−〇、8x10−6の範囲にあり、その絶対値が極
めて小さく、しかも磁歪定数負側の組成範囲が大きい特
徴を有し、かつ、飽和磁束密度が約7.5 kG以上で
、組成を選択することによ#)11.5kG程度にはな
シ、さらに、結晶化温度が約460℃以上で、組成を選
択することによシ約550℃になる。
なお、本発明の非晶質磁性合金に若干の不純物あるいは
添加物が含まれる場合も本発明の効果は。
添加物が含まれる場合も本発明の効果は。
変らない。
次に、本発明のCo −Nb−Zr系非晶質磁性合金を
用いた磁気ヘッドの一例を示す。Mn”Znフェライト
を基板として高周波スパッタリング法により、7 /l
/ コア圧5×10TOrrにてC084,5%、Nb
13%、Zr2.5%の組成を有する非晶質磁性合金を
約20μmの厚さに被着し、本発明者らの発明になる第
6菌に示した複合磁気ヘッドを作製した(特願昭57−
36413号参照)。図において、1は基板としたMn
−Znフェライト単結晶、2は非晶質磁性合金膜、6
は接合用ガラス、4は巻線窓、5は作動ギャップである
。ヘッド各部の寸法は、テープ摺動面乙におけるフェラ
イトの先端角度αが60°、l・ランク幅tが28μm
、コア厚Tが140μm、コア幅Wが2mm、コア高さ
Lが1.7 mm 。
用いた磁気ヘッドの一例を示す。Mn”Znフェライト
を基板として高周波スパッタリング法により、7 /l
/ コア圧5×10TOrrにてC084,5%、Nb
13%、Zr2.5%の組成を有する非晶質磁性合金を
約20μmの厚さに被着し、本発明者らの発明になる第
6菌に示した複合磁気ヘッドを作製した(特願昭57−
36413号参照)。図において、1は基板としたMn
−Znフェライト単結晶、2は非晶質磁性合金膜、6
は接合用ガラス、4は巻線窓、5は作動ギャップである
。ヘッド各部の寸法は、テープ摺動面乙におけるフェラ
イトの先端角度αが60°、l・ランク幅tが28μm
、コア厚Tが140μm、コア幅Wが2mm、コア高さ
Lが1.7 mm 。
ギャップ長が0.6μm、ギャップ深さが45μmであ
る。Mn −Znフェライト単結晶の磁気へノドにおけ
る方位は、磁気ヘッド側面7がほぼ(110)面になる
ようにし、(110)面内における〈100〉方向とギ
ャップ形成面8とのなす角θが第6図のように25°と
なるようにした。使用した非晶質磁性合金膜2の磁気特
性は飽和磁束密度9.5kG、保磁力0.20e、結晶
化温度510℃、磁歪定数−〇、3X10 である。
る。Mn −Znフェライト単結晶の磁気へノドにおけ
る方位は、磁気ヘッド側面7がほぼ(110)面になる
ようにし、(110)面内における〈100〉方向とギ
ャップ形成面8とのなす角θが第6図のように25°と
なるようにした。使用した非晶質磁性合金膜2の磁気特
性は飽和磁束密度9.5kG、保磁力0.20e、結晶
化温度510℃、磁歪定数−〇、3X10 である。
磁気ヘッド半体を接合し、作動キャップ近傍の溝を埋め
るだめの接合用ガラス6としてPbOを主成分とする低
融点ガラスを用い、ガラスによる接合工程、の作業温度
を450℃とした。
るだめの接合用ガラス6としてPbOを主成分とする低
融点ガラスを用い、ガラスによる接合工程、の作業温度
を450℃とした。
本発明の磁気ヘッドと特性を比較するために、第4図に
示した従来のMn −Znフェライト単結晶を使用した
磁気ヘッドを用いた。図において9ばMn−Znフェラ
イト単結晶、10は充填ガラスである。この磁気ヘッド
の寸法は、トラック幅t、コア厚T、コア幅W、コア高
さし、ギャップ長、ギャップ深さが前記の本発明の磁気
ヘッドの寸法と同様である。また、磁気ヘッドの側面1
1がMn −Znフェライト単結晶の(110)面にほ
ぼ一致し、(110)面内の<100>方向とギャップ
形成面12とのなす角θを第4図のように25°となる
ようにした。またテープ摺動面16における狭トランク
部の長さlを200μmとした。
示した従来のMn −Znフェライト単結晶を使用した
磁気ヘッドを用いた。図において9ばMn−Znフェラ
イト単結晶、10は充填ガラスである。この磁気ヘッド
の寸法は、トラック幅t、コア厚T、コア幅W、コア高
さし、ギャップ長、ギャップ深さが前記の本発明の磁気
ヘッドの寸法と同様である。また、磁気ヘッドの側面1
1がMn −Znフェライト単結晶の(110)面にほ
ぼ一致し、(110)面内の<100>方向とギャップ
形成面12とのなす角θを第4図のように25°となる
ようにした。またテープ摺動面16における狭トランク
部の長さlを200μmとした。
本発明の磁気ヘッドおよび、比較に用いたMnZnフェ
ライト単結晶ヘッドに巻線を施してインダクタンスを測
定した結果、両ヘッドともほぼ同等のインダクタンスを
示した。Hc 12’600eのメタルテープを用いて
、テープ−ヘッドの相対速度を5.8 m / Sとし
だ時のヘッドの記録再生出力を第5図に示した。図のよ
うに、比較に用いたM n−Z1コフエライト単結晶ヘ
ッドの記録再生出力な0cJBとした時、本発明の磁気
ヘッドの記録再生出力ば1〜6MIIZにおいて6〜1
7dBという非常に大きな出力の増加が得られた。
ライト単結晶ヘッドに巻線を施してインダクタンスを測
定した結果、両ヘッドともほぼ同等のインダクタンスを
示した。Hc 12’600eのメタルテープを用いて
、テープ−ヘッドの相対速度を5.8 m / Sとし
だ時のヘッドの記録再生出力を第5図に示した。図のよ
うに、比較に用いたM n−Z1コフエライト単結晶ヘ
ッドの記録再生出力な0cJBとした時、本発明の磁気
ヘッドの記録再生出力ば1〜6MIIZにおいて6〜1
7dBという非常に大きな出力の増加が得られた。
なお、上記の構造の磁気ヘッド以外に本発明者らの発明
になる第6図に示した磁気ヘッド(特願昭57−113
880号参照)および第7図に示した磁気ヘッド(特願
昭57−56601号参照)を同様のCo −Nb−Z
r非晶質合金スパッタ膜を用いて作製した。ここで16
は非晶質磁性合金膜、14はMn−Znフェライト単結
晶、15は非磁性材、16は接合用ガラス、17は巻線
窓、18は作動ギヤノブである。これらの磁気ヘッドも
Mn−Znフェライト単結晶を用いた従来の磁気ヘッド
に比較して大幅な出力の増加が得られた。
になる第6図に示した磁気ヘッド(特願昭57−113
880号参照)および第7図に示した磁気ヘッド(特願
昭57−56601号参照)を同様のCo −Nb−Z
r非晶質合金スパッタ膜を用いて作製した。ここで16
は非晶質磁性合金膜、14はMn−Znフェライト単結
晶、15は非磁性材、16は接合用ガラス、17は巻線
窓、18は作動ギヤノブである。これらの磁気ヘッドも
Mn−Znフェライト単結晶を用いた従来の磁気ヘッド
に比較して大幅な出力の増加が得られた。
以上水したように、本発明の非晶質磁性合金は、基体材
料(基板)上に高透磁率材料膜を形成してなる各種の磁
気へノドにおいて、該高透磁率材料として用いて極めて
すぐれた結果が得られ、この効果が上記実施例に示した
形状・構造の゛ヘッドに限られないことは明らかである
。なお、この高透磁率磁性材料膜は少なくとも作動ギ’
+ノブ近傍には設けられているのが一般的である。さら
に、高速マグネトロンスパッタリング装置を用いて、ア
ルゴン圧5X10 TorrにてC083,5%、N
b13%、。
料(基板)上に高透磁率材料膜を形成してなる各種の磁
気へノドにおいて、該高透磁率材料として用いて極めて
すぐれた結果が得られ、この効果が上記実施例に示した
形状・構造の゛ヘッドに限られないことは明らかである
。なお、この高透磁率磁性材料膜は少なくとも作動ギ’
+ノブ近傍には設けられているのが一般的である。さら
に、高速マグネトロンスパッタリング装置を用いて、ア
ルゴン圧5X10 TorrにてC083,5%、N
b13%、。
Zr6.5%の組成を有する非晶質磁性合金をMn −
Z0フェライト基板上に被着し、第6図に示した前記と
同様の磁気ヘッドを作製した。この非晶質磁性合金膜の
磁気特性は飽和磁束密度9.3kG、保磁力[1,20
e、結晶化温度530℃、磁歪−0,2×10−6であ
る。この磁気ヘッドは前記の磁気ヘッドと同様に、高保
磁カメタルテープを用いた時の出力が、従来のMn −
Znフェライト単結晶を用いた磁気ヘッドによる出力に
比較して、1から6M Hzにおいて6から17dB向
上した。
Z0フェライト基板上に被着し、第6図に示した前記と
同様の磁気ヘッドを作製した。この非晶質磁性合金膜の
磁気特性は飽和磁束密度9.3kG、保磁力[1,20
e、結晶化温度530℃、磁歪−0,2×10−6であ
る。この磁気ヘッドは前記の磁気ヘッドと同様に、高保
磁カメタルテープを用いた時の出力が、従来のMn −
Znフェライト単結晶を用いた磁気ヘッドによる出力に
比較して、1から6M Hzにおいて6から17dB向
上した。
このように、高速マグネトロンスパッタリンク法により
作製した非晶質磁性合金および該合金を用いた磁気ヘッ
ドは、高周波2極スパツタリング法により作製した非晶
質磁性合金および該合金を用いた磁気ヘッドとほぼ同等
の特性を有するが、非晶質磁性合金膜の形成速度におい
て高速マグネトロンスパッタリング法を用いる方が約6
〜12倍速いという利点がある。
作製した非晶質磁性合金および該合金を用いた磁気ヘッ
ドは、高周波2極スパツタリング法により作製した非晶
質磁性合金および該合金を用いた磁気ヘッドとほぼ同等
の特性を有するが、非晶質磁性合金膜の形成速度におい
て高速マグネトロンスパッタリング法を用いる方が約6
〜12倍速いという利点がある。
以上のように、本発明の非晶質磁性合金を用いた磁気ヘ
ッドは、従来の作動ギャップ近傍にMnZnフェライト
を用いた磁気ヘッドよりもヘッド特性が優れており、本
発明の効果が確認された。
ッドは、従来の作動ギャップ近傍にMnZnフェライト
を用いた磁気ヘッドよりもヘッド特性が優れており、本
発明の効果が確認された。
第1図は本発明を説明するためのCo −Nb −Zr
系非晶質磁性合金の組成と各種特性の関係を示す三角図
、第2図は本発明のCo −Nb−Zr系非晶質磁性合
金の組成範囲を示す三角図、第6図は本発明の非晶質磁
性合金を用いた磁気ヘッドを示す側視図、第4図はヘッ
ド特性の比較のだめに用いたMn−Znフェライト単結
晶を用いた磁気ヘッドを示す斜視図、第5図は本発明の
非晶質磁性合金を用いた磁気ヘッドの特性を示すグラフ
、第6図および第7図は本発明の非晶質磁性合金を用い
た他の磁気ヘッドを示す斜視図である。 1.9.14・・・Mn −Znフェライト単結晶2.
13 ・・・非晶質磁性合金膜6.16 ・・
接合用ガラス 4.17 ・・・巻線窓 5.18 ・・ 作動ギヤノブ 10 ・・・充填ガラス 代理人弁理士 中村純之助 才3図 1’4図 1F5図 周濠i(MHz+ 第1頁の続き 0発 明 者 山下武夫 国分寺市東恋ケ窪−丁目280番 地株式会社日立製作所中央研究 所内 0発 明 者 斉藤法利 国分寺市東恋ケ窪−丁目280番 地株式会社日立製作所中央研究 所内 0発 明 者 工藤實弘 国分寺市東恋ケ窪−丁目280番 地株式会社日立製作所中央研究 所内
系非晶質磁性合金の組成と各種特性の関係を示す三角図
、第2図は本発明のCo −Nb−Zr系非晶質磁性合
金の組成範囲を示す三角図、第6図は本発明の非晶質磁
性合金を用いた磁気ヘッドを示す側視図、第4図はヘッ
ド特性の比較のだめに用いたMn−Znフェライト単結
晶を用いた磁気ヘッドを示す斜視図、第5図は本発明の
非晶質磁性合金を用いた磁気ヘッドの特性を示すグラフ
、第6図および第7図は本発明の非晶質磁性合金を用い
た他の磁気ヘッドを示す斜視図である。 1.9.14・・・Mn −Znフェライト単結晶2.
13 ・・・非晶質磁性合金膜6.16 ・・
接合用ガラス 4.17 ・・・巻線窓 5.18 ・・ 作動ギヤノブ 10 ・・・充填ガラス 代理人弁理士 中村純之助 才3図 1’4図 1F5図 周濠i(MHz+ 第1頁の続き 0発 明 者 山下武夫 国分寺市東恋ケ窪−丁目280番 地株式会社日立製作所中央研究 所内 0発 明 者 斉藤法利 国分寺市東恋ケ窪−丁目280番 地株式会社日立製作所中央研究 所内 0発 明 者 工藤實弘 国分寺市東恋ケ窪−丁目280番 地株式会社日立製作所中央研究 所内
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1) Co、 Nb、 Zrを含有し、これら三元
素の合計量を100とし、三角図で示したときに、各元
素の含有量が原子比率で(81係Co、14係Nb、5
%Zr)、(88%CO19%Nb、3%Zr)、(8
6,5%C0112,5%Nb、1 % Zr )、(
8L%Co、18% Nb、 1 % Zr ’)の各
点を結んだ直線で囲まれた範囲内にあることを特徴とす
るCo −Nb−Zr系非晶質磁性合金。 (2、特許請求の範囲第1項記載のCo −Nb −Z
r系非晶質磁性合金において、Co、Nl)及びZrの
含有量が原子比率f(83%cO116%Nb、4%Z
r )、(86% Co、11%Nb、3%Zr)、(
85% Co、16%Nl)、2%Zr)、(83−%
Co、1ssNb、2チZr ) の各点を結んだ直
線で囲1れた範囲内にあることを特徴とするCo−Nb
−Zr系非晶質磁性合金。 (3) Co、Nb、Zrを誉有し、これら三元素の
合計量を100とし、三角図で示したときに、各元素の
含有量が原子比率で(81係co、14%Nb、5%
Zr )、(88% Co、9 % Nb、3%Zr)
、(86,5%Co、12.5%Nb、1 % Zr
)、(81%Co、18チNb、1 % Zr ) の
各点を結んだ直線で囲域れた範囲内にあるCo −Nl
) −Zr系非晶質磁性合金を、磁気コアの少なくとも
一部に用いたことを特徴とする磁気ヘッド。 (4)特許請求の範囲第6項記載の磁気ヘッドにおいて
、前記非晶質磁性合金を構成するC(3、NbおよびZ
rの含有量が原子比率で(83%CO513%Nb、4
%Zr)、(86% Co、11%Nb、3%Zr1)
、(85% Co、16%Nb、2%Zr)、(83%
Co、15%Nb、2%Zr )の各点を結んだ直線
で囲まれた範囲内にあることを特徴とする磁気ヘッド。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58065276A JPS59193235A (ja) | 1983-04-15 | 1983-04-15 | 複合型磁気ヘッド |
KR1019840001952A KR910009970B1 (ko) | 1983-04-15 | 1984-04-13 | Co-Nb-Zr계 비정질 자성합금 및 이를 사용한 자기헤드 |
EP84302537A EP0122792B1 (en) | 1983-04-15 | 1984-04-13 | Amorphous magnetic alloy of co-nb-zr system and magnetic head made from the same |
DE8484302537T DE3483278D1 (de) | 1983-04-15 | 1984-04-13 | Amorphe magnetische legierung des co-nb-zr systems und magnetkopf aus dieser legierung. |
US07/217,979 US4972285A (en) | 1983-04-15 | 1988-07-12 | Amorphous magnetic alloy of Co-Nb-Zr system and magnetic head made from the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58065276A JPS59193235A (ja) | 1983-04-15 | 1983-04-15 | 複合型磁気ヘッド |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59193235A true JPS59193235A (ja) | 1984-11-01 |
JPH0536496B2 JPH0536496B2 (ja) | 1993-05-31 |
Family
ID=13282235
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58065276A Granted JPS59193235A (ja) | 1983-04-15 | 1983-04-15 | 複合型磁気ヘッド |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4972285A (ja) |
EP (1) | EP0122792B1 (ja) |
JP (1) | JPS59193235A (ja) |
KR (1) | KR910009970B1 (ja) |
DE (1) | DE3483278D1 (ja) |
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US6132891A (en) * | 1990-11-08 | 2000-10-17 | Sony Corporation | Amorphous soft magnetic material |
US5087297A (en) * | 1991-01-17 | 1992-02-11 | Johnson Matthey Inc. | Aluminum target for magnetron sputtering and method of making same |
US5590008A (en) * | 1991-04-25 | 1996-12-31 | Hitachi, Ltd. | Magnetic disc unit having a plurality of magnetic heads which include multilayer magnetic films |
EP0650628B1 (en) * | 1992-07-17 | 1997-09-24 | Ampex Systems Corporation | Composite metal and ferrite head transducer and manufacturing method therefor |
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JP4142753B2 (ja) | 1996-12-26 | 2008-09-03 | 株式会社東芝 | スパッタターゲット、スパッタ装置、半導体装置およびその製造方法 |
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JPS56124112A (en) * | 1980-03-06 | 1981-09-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Magnetic head |
JPS56169214A (en) * | 1980-06-02 | 1981-12-25 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | Magnetic head |
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JPS57155339A (en) * | 1981-03-20 | 1982-09-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Magnetic head and production thereof |
JPS5855557A (ja) * | 1981-09-29 | 1983-04-01 | Takeshi Masumoto | 鉄族系非晶質合金 |
US4578728A (en) * | 1981-12-09 | 1986-03-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Magnetic head |
JPS58147538A (ja) * | 1982-02-25 | 1983-09-02 | Hiroyasu Fujimori | スパツタ非晶質磁性材料及びその製造方法 |
JPS5998314A (ja) * | 1982-11-26 | 1984-06-06 | Seiko Epson Corp | 薄膜磁気ヘツド |
-
1983
- 1983-04-15 JP JP58065276A patent/JPS59193235A/ja active Granted
-
1984
- 1984-04-13 DE DE8484302537T patent/DE3483278D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1984-04-13 KR KR1019840001952A patent/KR910009970B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1984-04-13 EP EP84302537A patent/EP0122792B1/en not_active Expired
-
1988
- 1988-07-12 US US07/217,979 patent/US4972285A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS5684439A (en) * | 1979-12-13 | 1981-07-09 | Takeshi Masumoto | Cobalt based amorphous alloy having small magnetic strain and high permeability |
JPS57162116A (en) * | 1981-03-30 | 1982-10-05 | Hitachi Ltd | Compound magnetic head and its manufacture |
JPS5884957A (ja) * | 1981-11-14 | 1983-05-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非晶質磁性合金 |
JPS5898824A (ja) * | 1981-12-09 | 1983-06-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 磁気ヘツド |
JPS58118015A (ja) * | 1981-12-29 | 1983-07-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 磁気ヘツド |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR910009970B1 (ko) | 1991-12-07 |
JPH0536496B2 (ja) | 1993-05-31 |
EP0122792A2 (en) | 1984-10-24 |
EP0122792A3 (en) | 1985-06-19 |
US4972285A (en) | 1990-11-20 |
EP0122792B1 (en) | 1990-09-26 |
KR840008465A (ko) | 1984-12-15 |
DE3483278D1 (de) | 1990-10-31 |
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