JP2000173014A - 薄膜磁気ヘッド及び磁気記録ヘッド並びに磁気ディスク装置 - Google Patents

薄膜磁気ヘッド及び磁気記録ヘッド並びに磁気ディスク装置

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JP2000173014A
JP2000173014A JP10341359A JP34135998A JP2000173014A JP 2000173014 A JP2000173014 A JP 2000173014A JP 10341359 A JP10341359 A JP 10341359A JP 34135998 A JP34135998 A JP 34135998A JP 2000173014 A JP2000173014 A JP 2000173014A
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film
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thin film
centered cubic
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JP10341359A
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Kazue Kudo
一恵 工藤
Masaaki Sano
雅章 佐野
Katsuro Watanabe
克朗 渡辺
Gen Oikawa
玄 及川
Moriaki Fuyama
盛明 府山
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】飽和磁束密度が高く、低保磁力の磁性膜を磁気
コアとして用いた磁気記録ヘッドを含む記録/再生分離
型ヘッドを搭載した高記録密度磁気ディスク装置を提供
する。 【解決手段】Feが25〜40at%、Niが10〜15
at%、Coが40〜70at%、及びSが0〜0.3at%
含まれ、かつ結晶構造が面心立方晶(bcc)単相もしく
はbcc相とごくわずかの体心立方晶(fcc )からなる磁
性薄膜を上部磁気コア及び下部磁気コアとに用いた磁気
記録ヘッドと、再生ヘッドを含む記録/再生分離型磁気
ヘッドを搭載した高密度記録磁気ディスク装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録ヘッド及
び磁気ディスク装置に係り、特に、高記録密度対応の記
録/再生分離型ヘッドの磁気コアに関する。
【0002】
【従来の技術】近年の磁気ディスク装置の小型化高記録
密度化に対応するため、記録媒体が高保磁力となってき
ており、この高保磁力記録媒体に情報を記録/再生する
に十分な能力を備えたヘッドが要求されている。
【0003】特開昭62−71015 号公報には、薄膜磁気ヘ
ッドにおいて、上下磁性体をCoが62〜95wt%,
Niが3〜30wt%,Feが2〜8wt%,面心立方
格子(fcc)構造のCo−Ni−Fe磁性薄膜で形成し
たものが開示されている。
【0004】しかし、この組成範囲で得られるCo−N
i−Fe磁性薄膜は保磁力Hcは小さいものの、飽和磁
束密度Bsが低く、高記録密度化への対応は困難であ
る。
【0005】また、特開平10−199726号公報はCo−N
i−Fe膜の比抵抗をあげるため、原子比で0.5 〜4
%のSを添加する方法が開示されている。しかしなが
ら、膜中にSが取り込まれることにより飽和磁束密度
(Bs)が低下し、高保磁力媒体への情報書き込みが不
十分となることが予想される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来技術では、Co−
Ni−Fe系3元素合金において飽和磁束密度Bsを高
くすると膜の結晶構造がbcc となり保磁力Hcは大きく
なる。また、膜の結晶構造がfcc になると、保磁力Hc
は小さくなるが、飽和磁束密度Bsも低くなってしま
う。
【0007】本発明の目的は、高い飽和磁束密度を有
し、かつ、保磁力が小さいめっき磁性薄膜を提供するこ
とである。また、本発明の他の目的は前記磁性薄膜を用
いた磁気記録ヘッド及び磁気ディスク装置を提供するこ
とにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、Co−Ni−Fe磁性薄膜はFeが2
5〜40at%,Niが10〜15at%,Coが40〜7
0at%、及びSが0〜0.3at% 含まれ、かつ結晶構造
が面心立方晶(bcc)単相もしくはbcc相とごくわずかの
体心立方晶(fcc)からなり、かつ膜応力は300MPa 以上
である磁性薄膜を提供するものである。
【0009】さらに、情報を記録する少なくとも1枚の
磁気ディスクと、前記磁気ディスクを回転させる手段
と、前記磁気ディスクに情報を書き込む磁気記録ヘッド
と前記磁気ディスクから情報を読みだす磁気再生ヘッド
とからなる記録/再生分離型ヘッドと前記記録/再生分
離型ヘッドを支持し目標位置に駆動する支持駆動手段と
を備え、前記磁気記録ヘッドの上部及び下部磁性体層の
磁気ギャップに接する側にCo−Ni−Fe磁性薄膜、
それ以外に46NiFe磁性膜を用いている、磁気ディスク装
置を提供するものである。
【0010】ここで、前記Co−Ni−Fe磁性薄膜は
Feが25〜40at%,Niが10〜15at%,Coが
40〜70at%、及びSが0〜0.3at% 含まれ、かつ
結晶構造が面心立方晶(bcc)単相もしくはbcc 相とご
くわずかの体心立方晶(fcc)からなり、膜応力は300MP
a以上であることが望ましい。
【0011】Co−Ni−Fe磁性薄膜では膜の結晶構
造がbcc 相になると、分散が大きくなるため保磁力も大
きくなってしまう。膜応力を大きくすると、応力誘起異
方性が大きくなるため、結晶構造がbcc 単相の場合でも
低保磁力を実現できる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳述する。
【0013】実施の形態1 図2は本発明の第1の実施の形態におけるCo−Ni−
Fe磁性膜の組成比と結晶構造及び保磁力の関係を示し
た図である。Co−Ni−Fe磁性膜は、以下のように
作製した。めっき下地膜を数10nm作製した基板を、
Co,Ni,Feの金属塩を含んだめっき浴中に浸漬す
る。めっき液を撹拌しながらめっき膜を定電流電析法に
より析出させる。なお、めっき液中には、めっき液に導
電性を付与する電導塩,応力に寄与するSを含んだ添加
剤,界面活性剤などを添加してもかまわない。
【0014】このようにして作製したCo−Ni−Fe
めっき磁性膜は、図2中に斜線で示す組成範囲すなわち
Co:40〜70at%,Ni:10〜15at%,Fe:
25〜40at% でbcc単相、もしくはbcc構造にわずか
にfcc構造が含まれた結晶構造となり、高い飽和磁束密
度Bsを有し、かつ、保磁力Hcは小さくなる。
【0015】斜線部より、Ni組成が多い領域(a)で
はfcc 単相となり、飽和磁束密度Bsが低くなる。ま
た、斜線部より、Ni組成が少ない領域(b)では飽和
磁束密度Bsは高いが保磁力が大きくなってしまう。
【0016】このようにCo,Ni,Feの組成を制御
することにより、高飽和磁束密度Bsを有し、かつ、保
磁力Hcの小さいCo−Ni−Fe磁性膜が作製でき
た。図3は本発明の第2の実施の形態におけるCo,N
i,Feの金属塩を含んだめっき浴中のSの添加量とC
o−Ni−Fe磁性膜の膜応力の関係を示した図であ
る。ここで、Co−Ni−Fe磁性膜は、fcc 構造では
飽和磁束密度Bsが低いため、bcc単相もしくはbccにわ
ずかにfcc 構造が含まれた結晶構造である。
【0017】Co−Ni−Fe磁性膜は、実施の形態1
と同様にめっきにより作製した。めっき浴中に添加する
サッカリンNaの量を変えることにより、膜中のSの含
有量をコントロールできる。Sの含有量が多くなると膜
の応力は低くなっていく。
【0018】図3中に斜線で示した領域すなわちSが0
〜0.3at% 、膜応力が300MPa〜900MPaの範囲でCo−
Ni−Fe磁性膜は飽和磁束密度Bsが高く、かつ保磁
力Hcが小さいという特性を示す。斜線部より膜応力が
大きい領域(c)では、保磁力Hcは小さいが膜作製直
後に剥離が生じてしまう。
【0019】一方、斜線部より膜応力が小さい領域
(d)では、膜応力による応力誘起異方性が小さくなる
ため膜の保磁力Hcは大きくなってしまう。このよう
に、膜中のS含有量及び膜応力を変化させることにより
高飽和磁束密度Bsを有し、かつ、保磁力Hcの小さい
Co−Ni−Fe磁性膜の作製が可能となる。
【0020】
【表1】
【0021】表1に第3の実施の形態により作製したC
o−Ni−Fe磁性膜の磁気特性をまとめて示す。Co
−Ni−Fe磁性膜は実施の形態1及び2と同様にめっ
き法を用い、Co,Ni,Feの金属塩の配合比,めっ
き時の電流密度,サッカリンNaの添加量などを変えて
作製した。このようにめっき条件を制御することにより
高飽和磁束密度Bsを有し、かつ、保磁力Hcの小さい
Co−Ni−Fe磁性膜が作製できる。
【0022】図1は第4の実施の形態による磁気記録ヘ
ッドの斜視断面図を示す。非磁性基板8上に下地膜を形
成後、下部シールド膜をスパッタリング法で形成し、こ
の上に下部磁気ギャップ膜であるAl23膜9を形成す
る。この上に再生専用素子としてMRまたはGMRセン
サ10を形成する。磁区制御層,電極膜を形成後、上部
磁気ギャップ膜としてAl23膜9(図示せず)、上部
磁気シールド膜としてNi−Fe膜11を形成した。
【0023】記録/再生分離型ヘッドでは前記磁気シー
ルド膜11は記録ヘッドの下部磁気コアを兼ねている。
この上にCo−Ni−Fe膜12を形成する。Co−N
i−Fe膜12は前述のようにめっき法により作製し
た。続いて磁気ギャップ膜としてAl23膜9をRFス
パッタリング法により形成する。
【0024】次に記録電流を印加するためのコイル1
3、及び有機絶縁層14を形成後、上部磁気コアを形成
するためのレジストフレームを作製し、ここに、まずC
o−Ni−Fe膜12を前述のようにめっき法により作
製し、さらにNi−Fe膜15を形成する。さらに、上
部コアを所定のトラック幅に加工するため、トリミング
工程を行う場合もある。このように作製した磁気記録ヘ
ッドは、高保磁力記録媒体にも十分記録可能であること
を確認した。
【0025】図4は第5の発明の形態による磁気ディス
ク装置の構成図である。磁気ディスク装置は情報を記録
する磁気ディスク1と、磁気ディスク1を回転させるモ
ータ2と、磁気ディスク1に情報を書き込みまたは磁気
ディスク1から情報を読みだす磁気ヘッド3と、磁気デ
ィスク1の目標位置に決めるアクチュエータ4及びボイ
スコイルモータ5とを備えている。
【0026】また、磁気ヘッド3が取り付けられ、磁気
ディスク1とのサブミクロンスペースを安定に維持する
ためばね6と、ばね6が固定され、前記アクチュエータ
4及びボイスコイルモータ5により駆動されるガイドア
ーム7を備えている。さらに図には示していないが、デ
ィスク回転制御系,ヘッド位置決め制御系,記録/再生
信号処理系とからなる。
【0027】
【発明の効果】本発明の磁性膜によれば、Co,Ni,
Fe及びSの組成を所定の範囲に限定しているので、め
っき後の磁気特性において、飽和磁束密度Bsが十分に
高く、かつ、保磁力Hcが十分に低い。このような磁気
特性の磁性薄膜を磁気記録ヘッドの磁気コアに用いれ
ば、高保磁力記録媒体に対応した高記録密度磁気ディス
ク装置において、優れた記録性能が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第4の実施の形態による磁気ヘッドの部分断面
を示す斜視図。
【図2】第1の実施の形態によるCo−Ni−Fe磁性
膜の組成比と結晶構造及び保磁力の関係を示した図。
【図3】第2の実施の形態によるめっき浴中のSの添加
量とCo−Ni−Fe磁性膜の膜応力の関係を示した
図。
【図4】第5の発明の形態による磁気ディスク装置の構
成を示す斜視図。
【符号の説明】
1…磁気ディスク、2…モータ、3…磁気ヘッド、4…
アクチュエ−タ、5…ボイスコイルモータ、6…ばね、
7…ガイドアーム、8…基板、9…磁気ギャップ膜、1
0…MR,GMRセンサ、11…上部シールド(下部磁
気コア)、12…Co−Ni−Fe磁性膜、13…コイ
ル、14…有機絶縁膜、15…Ni−Fe膜、16…磁
区制御膜、17…電極膜。
フロントページの続き (72)発明者 渡辺 克朗 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 及川 玄 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内 (72)発明者 府山 盛明 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 Fターム(参考) 5D033 BA03 BA08 BB43 CA01

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】Feが25〜40at%,Niが10〜15
    at%,Coが40〜70at%、及びSが0〜0.3at%
    含まれ、かつ結晶構造が面心立方晶(bcc)単相もしくは
    bcc相とごくわずかの体心立方晶(fcc)からなることを
    特徴とするめっき薄膜磁気ヘッド。
  2. 【請求項2】請求項1記載のめっき磁性薄膜において、
    膜応力が300MPa以上であることを特徴とするめっき薄膜
    磁気ヘッド。
  3. 【請求項3】Co,Ni及びFeの各々の金属塩とS系
    有機化合物として、サッカリンNaを0〜1.5g/l
    添加した(Co−Ni−Fe合金めっき液を有する)こ
    とを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
  4. 【請求項4】記録/再生分離型磁気ヘッド用の磁気記録
    ヘッドにおいて、上部及び下部磁性体層の磁気ギャップ
    に接する側にCo−Ni−Fe磁性薄膜、それ以外にN
    i−Fe磁性膜を用い、かつ、前記Co−Ni−Fe磁
    性薄膜はFeが25〜40at%,Niが10〜15at
    %,Coが40〜70at%、及びSが0〜0.3at% 含
    まれ、かつ結晶構造が面心立方晶(bcc)単相もしくはb
    cc相とごくわずかの体心立方晶(fcc)からなり、膜応
    力は300MPa 以上であることを特徴とする磁気記録ヘッ
    ド。
  5. 【請求項5】情報を記録する少なくとも1枚の磁気ディ
    スクと、前記磁気ディスクを回転させる手段と、前記磁
    気ディスクに情報を書き込む磁気記録ヘッドと前記磁気
    ディスクから情報を読みだす磁気再生ヘッドとからなる
    記録/再生分離型ヘッドと前記記録/再生分離型ヘッド
    を支持し目標位置に駆動する支持駆動手段とを備えた磁
    気ディスク装置において、前記磁気記録ヘッドの上部及
    び下部磁性体層の少なくとも一方の磁気ギャップに接す
    る側にCo−Ni−Fe磁性薄膜、それ以外に46NiFe磁
    性膜を用い、かつ、前記Co−Ni−Fe磁性薄膜はF
    eが25〜40at%,Niが10〜15at%,Coが4
    0〜70at%、及びSが0〜0.3at%含まれ、かつ結
    晶構造が面心立方晶(bcc)単相もしくはbcc相とごくわ
    ずかの体心立方晶(fcc)からなり、膜応力は300MPa 以
    上であることを特徴とする磁気ディスク装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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