JP2000235911A - 磁性材料およびそれを用いた磁気ヘッド並びに磁気記録装置 - Google Patents
磁性材料およびそれを用いた磁気ヘッド並びに磁気記録装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＮｉＦｅＭｏ合金からなる磁気ヘッドで、よ
り優れた高周波特性を得、且つ熱処理不要で良好な磁区
構造形成を容易にし、それによって、高周波特性を大幅
に改善させる、延いては磁気記録能力を向上し、薄膜磁
気ヘッドの高周波化、高記録密度化に寄与することが課
題である。 【解決手段】 Ｎｉ、Ｆｅ、及び、Ｍｏからなる磁性材
料において、ＮｉＦｅＭｏの組成比を、Ｎｉを７７〜８
２原子％、Ｆｅを１５〜２１原子％、Ｍｏを６原子％未
満で、且つ、磁歪定数λs が−１×１０-6≦λs≦１×
１０-6となる範囲に選択することを特徴とする磁性材
料。
り優れた高周波特性を得、且つ熱処理不要で良好な磁区
構造形成を容易にし、それによって、高周波特性を大幅
に改善させる、延いては磁気記録能力を向上し、薄膜磁
気ヘッドの高周波化、高記録密度化に寄与することが課
題である。 【解決手段】 Ｎｉ、Ｆｅ、及び、Ｍｏからなる磁性材
料において、ＮｉＦｅＭｏの組成比を、Ｎｉを７７〜８
２原子％、Ｆｅを１５〜２１原子％、Ｍｏを６原子％未
満で、且つ、磁歪定数λs が−１×１０-6≦λs≦１×
１０-6となる範囲に選択することを特徴とする磁性材
料。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は磁性材料、磁気ヘッ
ド、及び、磁気記録装置に関し、特に、ハードディスク
ドライブ（ＨＤＤ）等の磁気記録装置或いは磁気テープ
装置等に用いられる複合型薄膜磁気ヘッドを構成する誘
導型ヘッド及びＭＲヘッドの高周波特性を改善するため
の組成に特徴のある磁性材料、磁気ヘッド、及び、磁気
記録装置に関するものである。
ド、及び、磁気記録装置に関し、特に、ハードディスク
ドライブ（ＨＤＤ）等の磁気記録装置或いは磁気テープ
装置等に用いられる複合型薄膜磁気ヘッドを構成する誘
導型ヘッド及びＭＲヘッドの高周波特性を改善するため
の組成に特徴のある磁性材料、磁気ヘッド、及び、磁気
記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、コンピュータの外部記憶装置であ
るハードディスク装置等の小型化，大容量化の要請の高
まりに伴い、記録周波数は１００ＭＨｚ（１０8 Ｈｚ）
に達しようとしている。このような磁気記録装置では、
記録データの書込・読出を担う磁気ヘッドが、記録用の
書込ヘッドと再生用の読出ヘッドとが別々に配置されて
一体となって構成されるのが常であり、高密度記録に対
応すべく磁気記録媒体からの書込・読出に狭いピッチで
対応できるよう、記録ヘッドと読出ヘッドとはずれが少
なく正確に並べて近接して配置されるように、一連の被
膜工程で順次重ねて層形成されている。
るハードディスク装置等の小型化，大容量化の要請の高
まりに伴い、記録周波数は１００ＭＨｚ（１０8 Ｈｚ）
に達しようとしている。このような磁気記録装置では、
記録データの書込・読出を担う磁気ヘッドが、記録用の
書込ヘッドと再生用の読出ヘッドとが別々に配置されて
一体となって構成されるのが常であり、高密度記録に対
応すべく磁気記録媒体からの書込・読出に狭いピッチで
対応できるよう、記録ヘッドと読出ヘッドとはずれが少
なく正確に並べて近接して配置されるように、一連の被
膜工程で順次重ねて層形成されている。
【０００３】この様な薄膜磁気ヘッドの上部磁極層は、
マスクメッキ法により一体形成したＮｉ82Ｆｅ18等のパ
ーマロイ合金が使用されるケースが多いが、ここで、図
６を参照して、従来の複合型薄膜磁気ヘッドの一例を簡
単に説明する。 図６参照 図６は、従来の複合型薄膜磁気ヘッドを模式的に示した
要部透視斜視図であり、スライダーの母体となるＡｌ2
Ｏ3−ＴｉＣ基板（図示せず）上に、Ａｌ2 Ｏ3膜（図示
せず）を介してＮｉＦｅ合金等からなる下部シールド層
４１を設け、Ａｌ2 Ｏ3 等の下部リードギャップ層（図
示せず）を介してＮｉＦｅ，Ｔｉ，ＮｉＦｅＣｒの積層
構造等からなる磁気抵抗効果素子４２を設けて所定の形
状にパターニングしたのち、磁気抵抗効果素子４２の両
端にＡｕ等からなる導電膜を堆積させてリード電極４３
を形成する。
マスクメッキ法により一体形成したＮｉ82Ｆｅ18等のパ
ーマロイ合金が使用されるケースが多いが、ここで、図
６を参照して、従来の複合型薄膜磁気ヘッドの一例を簡
単に説明する。 図６参照 図６は、従来の複合型薄膜磁気ヘッドを模式的に示した
要部透視斜視図であり、スライダーの母体となるＡｌ2
Ｏ3−ＴｉＣ基板（図示せず）上に、Ａｌ2 Ｏ3膜（図示
せず）を介してＮｉＦｅ合金等からなる下部シールド層
４１を設け、Ａｌ2 Ｏ3 等の下部リードギャップ層（図
示せず）を介してＮｉＦｅ，Ｔｉ，ＮｉＦｅＣｒの積層
構造等からなる磁気抵抗効果素子４２を設けて所定の形
状にパターニングしたのち、磁気抵抗効果素子４２の両
端にＡｕ等からなる導電膜を堆積させてリード電極４３
を形成する。
【０００４】次いで、再び、Ａｌ2 Ｏ3 等の上部リード
ギャップ層（図示せず）を介してＮｉＦｅ合金等からな
る上部シールド層を兼ねる下部磁極層４４を設け、その
上にＡｌ2 Ｏ3 等からなるライトギャップ層（図示せ
ず）を設けたのち、レジスト等の下部層間絶縁膜（図示
せず）を介して水平スパイラル状のライトコイル４５を
形成するとともに、その両端にライト電極４６を設け、
次いで、レジスト等からなる上部層間絶縁膜（図示せ
ず）を介して先端に幅細のライトポール４８を設けた形
状の上部磁極層４７を設ける。次いで、全面にＡｌ2 Ｏ
3 膜を設けて保護膜（図示せず）としたのち、基板を切
断し、ライトポール４８の長さ、即ち、ギャップ深さを
調整するための研削、研磨等を含めたスライダー加工を
行うことにより磁気抵抗効果素子４２を利用した再生
用、即ち、リード用のＭＲヘッドと、記録用、即ち、ラ
イト用の誘導型の薄膜磁気ヘッドとを複合化した複合型
薄膜磁気ヘッドが得られる。この場合、ライト電極４６
からライトコイル４５に信号電流を流すことによって発
生した磁束は下部磁極層４４と上部磁極層４７とからな
る磁極コアに導かれ、上部磁極層４７の先端のライトポ
ール４８近傍においてライトギャップ層によって形成さ
れる記録ギャップによって磁束が外部に漏れ出て、記録
媒体に信号が記録されることになる。また、逆に、記録
媒体からの磁束を磁極コアで検出して信号を再生するこ
ともできるものであり、上部磁極層４７の先端のライト
ポール４８の幅がトラック幅となり、このトラック幅に
よって面記録密度が規定される。
ギャップ層（図示せず）を介してＮｉＦｅ合金等からな
る上部シールド層を兼ねる下部磁極層４４を設け、その
上にＡｌ2 Ｏ3 等からなるライトギャップ層（図示せ
ず）を設けたのち、レジスト等の下部層間絶縁膜（図示
せず）を介して水平スパイラル状のライトコイル４５を
形成するとともに、その両端にライト電極４６を設け、
次いで、レジスト等からなる上部層間絶縁膜（図示せ
ず）を介して先端に幅細のライトポール４８を設けた形
状の上部磁極層４７を設ける。次いで、全面にＡｌ2 Ｏ
3 膜を設けて保護膜（図示せず）としたのち、基板を切
断し、ライトポール４８の長さ、即ち、ギャップ深さを
調整するための研削、研磨等を含めたスライダー加工を
行うことにより磁気抵抗効果素子４２を利用した再生
用、即ち、リード用のＭＲヘッドと、記録用、即ち、ラ
イト用の誘導型の薄膜磁気ヘッドとを複合化した複合型
薄膜磁気ヘッドが得られる。この場合、ライト電極４６
からライトコイル４５に信号電流を流すことによって発
生した磁束は下部磁極層４４と上部磁極層４７とからな
る磁極コアに導かれ、上部磁極層４７の先端のライトポ
ール４８近傍においてライトギャップ層によって形成さ
れる記録ギャップによって磁束が外部に漏れ出て、記録
媒体に信号が記録されることになる。また、逆に、記録
媒体からの磁束を磁極コアで検出して信号を再生するこ
ともできるものであり、上部磁極層４７の先端のライト
ポール４８の幅がトラック幅となり、このトラック幅に
よって面記録密度が規定される。
【０００５】一方、ＭＲヘッドにおける再生原理は、リ
ード電極４３から一定のセンス電流を流した場合に、磁
気抵抗効果素子４２を構成する磁性薄膜の電気抵抗が記
録媒体からの磁界により変化する現象を利用するもので
ある。
ード電極４３から一定のセンス電流を流した場合に、磁
気抵抗効果素子４２を構成する磁性薄膜の電気抵抗が記
録媒体からの磁界により変化する現象を利用するもので
ある。
【０００６】しかし、複合型薄膜磁気ヘッドにおける磁
気シールド層や上部・下部磁極層における、１０ＭＨｚ
〜数１０ＭＨｚの周波数の磁場ノイズや駆動磁場に対す
るシールド効果や磁気記録能力が渦電流損失のために大
きく低下し、記録不良を招きやすいという問題がある。
これは、高周波になるにしたがって渦電流損失が大きく
なって、表皮効果による記録磁界強度の低下を招くため
である。この様な渦電流損失を抑制するためには、渦電
流損失が比抵抗ρと反比例の関係にあることから、比抵
抗ρを高くすれば良い。
気シールド層や上部・下部磁極層における、１０ＭＨｚ
〜数１０ＭＨｚの周波数の磁場ノイズや駆動磁場に対す
るシールド効果や磁気記録能力が渦電流損失のために大
きく低下し、記録不良を招きやすいという問題がある。
これは、高周波になるにしたがって渦電流損失が大きく
なって、表皮効果による記録磁界強度の低下を招くため
である。この様な渦電流損失を抑制するためには、渦電
流損失が比抵抗ρと反比例の関係にあることから、比抵
抗ρを高くすれば良い。
【０００７】即ち、半径ｔ〔ｍ〕の円柱状磁性体にコイ
ルを巻き付け、コイル電流を流した時に磁性体を流れる
単位体積当たりの渦電流損失Ｗe は、τ〔ｍ〕を磁気薄
膜の半径、即ち、厚さ、ｆ〔ＭＨｚ〕を周波数、Ｂm
〔Ｗｂ／ｍ2 〕を磁化の強さ、ρ〔Ω・ｍ〕を比抵抗と
した場合、 Ｗe ＝π2 ・τ2 ・ｆ2 ・Ｂm 2 ／４ρ ・・・（１） で表されるため、比抵抗ρが大きければ、或いは、半径
τが小さければ渦電流損失Ｗe が小さくなる。
ルを巻き付け、コイル電流を流した時に磁性体を流れる
単位体積当たりの渦電流損失Ｗe は、τ〔ｍ〕を磁気薄
膜の半径、即ち、厚さ、ｆ〔ＭＨｚ〕を周波数、Ｂm
〔Ｗｂ／ｍ2 〕を磁化の強さ、ρ〔Ω・ｍ〕を比抵抗と
した場合、 Ｗe ＝π2 ・τ2 ・ｆ2 ・Ｂm 2 ／４ρ ・・・（１） で表されるため、比抵抗ρが大きければ、或いは、半径
τが小さければ渦電流損失Ｗe が小さくなる。
【０００８】また、限界周波数ｆg は、ρを比抵抗、ｔ
を磁性膜の厚さ、μ0 を真空の透磁率、μd を磁性膜の
透磁率とした場合、 ｆg ＝４ρ／（π・μ0 ・μd ・ｔ2 ） ・・・（２） で表されるため、比抵抗ρが大きければ、或いは、厚さ
ｔが小さければ限界周波数ｆg が大きくなる。
を磁性膜の厚さ、μ0 を真空の透磁率、μd を磁性膜の
透磁率とした場合、 ｆg ＝４ρ／（π・μ0 ・μd ・ｔ2 ） ・・・（２） で表されるため、比抵抗ρが大きければ、或いは、厚さ
ｔが小さければ限界周波数ｆg が大きくなる。
【０００９】しかし、従来の上部磁極層４７及びライト
ポール４８は、それ自体がＮｉ82Ｆｅ18等のパーマロイ
で構成されているため比抵抗ρが２０μΩｃｍ程度と小
さく、且つ、メッキによる一体形成の比較的厚い膜で形
成されているので、τまたはｔが大きくなり、渦電流損
失Ｗe がどうしても大きく、また、限界周波数ｆg はど
うしても小さくなるという問題がある。
ポール４８は、それ自体がＮｉ82Ｆｅ18等のパーマロイ
で構成されているため比抵抗ρが２０μΩｃｍ程度と小
さく、且つ、メッキによる一体形成の比較的厚い膜で形
成されているので、τまたはｔが大きくなり、渦電流損
失Ｗe がどうしても大きく、また、限界周波数ｆg はど
うしても小さくなるという問題がある。
【００１０】一方、磁性膜の厚さｔを薄くすれば、渦電
流損失Ｗe を小さく、且つ、限界周波数ｆg を大きくす
ることができるが、そうすると、総磁束量が少なくなる
という問題が生ずることになる。
流損失Ｗe を小さく、且つ、限界周波数ｆg を大きくす
ることができるが、そうすると、総磁束量が少なくなる
という問題が生ずることになる。
【００１１】この様な問題を解決するために、Ｎｉ82Ｆ
ｅ18等のパーマロイより高ρ磁極材料の開発が進められ
ており、例えば、パーマロイとほぼ同等の磁気特性を有
し、且つ、比抵抗ρがρ≧２０μΩｃｍのＮｉＦｅＭｏ
合金膜を高周波磁極材料として用いることが提案されて
いる（必要ならば、特開平９−６３０１６号公報参
照）。
ｅ18等のパーマロイより高ρ磁極材料の開発が進められ
ており、例えば、パーマロイとほぼ同等の磁気特性を有
し、且つ、比抵抗ρがρ≧２０μΩｃｍのＮｉＦｅＭｏ
合金膜を高周波磁極材料として用いることが提案されて
いる（必要ならば、特開平９−６３０１６号公報参
照）。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の提案に
係るＮｉＦｅＭｏ合金膜は、磁歪定数λs が５×１０-6
を越えるほどまでに大きく、また、磁区制御のために１
８０℃〜３００℃の熱処理を必要とし、この熱処理が、
磁極形成前に形成される再生部を構成する磁気抵抗効果
素子等に悪影響を及ぼす虞があるという問題がある。
係るＮｉＦｅＭｏ合金膜は、磁歪定数λs が５×１０-6
を越えるほどまでに大きく、また、磁区制御のために１
８０℃〜３００℃の熱処理を必要とし、この熱処理が、
磁極形成前に形成される再生部を構成する磁気抵抗効果
素子等に悪影響を及ぼす虞があるという問題がある。
【００１３】即ち、薄膜磁気ヘッドの磁極層の透磁率を
高くするためには磁歪定数λs を小さくする必要があり
（必要ならば、松本他著，「磁気記録工学」，ｐ．１７
９，共立出版刊参照）、また、磁極の先端付近まで、即
ち、ライトポール付近まで六角磁区が形成されるように
磁区制御を行うことにより、六角磁区内のスピン回転に
より磁束の伝搬を行い、高周波応答性に優れた可逆的な
磁化過程を生ずることができる。
高くするためには磁歪定数λs を小さくする必要があり
（必要ならば、松本他著，「磁気記録工学」，ｐ．１７
９，共立出版刊参照）、また、磁極の先端付近まで、即
ち、ライトポール付近まで六角磁区が形成されるように
磁区制御を行うことにより、六角磁区内のスピン回転に
より磁束の伝搬を行い、高周波応答性に優れた可逆的な
磁化過程を生ずることができる。
【００１４】ここで、従来一般的な形状の上部磁極層の
場合を取り上げ、図７を参照して上部磁極層における理
想的な磁区構造を説明する。 図７参照 図７は、上部磁極層４７の平面図であり、理想的な磁区
構造としては、主磁区となる六角磁区５０が、ライトポ
ール４８近傍までにも形成され、六角磁区５０に隣接し
て形成された還流磁区となる三角磁区５１を介して、図
において矢印で示す磁化方向が還流することが望まれ
る。
場合を取り上げ、図７を参照して上部磁極層における理
想的な磁区構造を説明する。 図７参照 図７は、上部磁極層４７の平面図であり、理想的な磁区
構造としては、主磁区となる六角磁区５０が、ライトポ
ール４８近傍までにも形成され、六角磁区５０に隣接し
て形成された還流磁区となる三角磁区５１を介して、図
において矢印で示す磁化方向が還流することが望まれ
る。
【００１５】上述のように、磁極材料の高周波特性を高
めるためには、高比抵抗化、磁歪定数λs の微小化、及
び、磁区制御の３点が重要であり、且つ、熱処理などの
磁極形成前に形成される再生部を構成する磁気抵抗効果
素子等に悪影響を及ぼす工程を省くことが必要となる。
めるためには、高比抵抗化、磁歪定数λs の微小化、及
び、磁区制御の３点が重要であり、且つ、熱処理などの
磁極形成前に形成される再生部を構成する磁気抵抗効果
素子等に悪影響を及ぼす工程を省くことが必要となる。
【００１６】したがって、本発明は、磁性材料、磁気ヘ
ッド、或いは、磁気装置において、ＮｉＦｅＭｏの組成
比を制御することによって、高周波特性を改善するとと
もに、熱処理を要することなく良好な磁区構造を形成す
ることを目的とする。
ッド、或いは、磁気装置において、ＮｉＦｅＭｏの組成
比を制御することによって、高周波特性を改善するとと
もに、熱処理を要することなく良好な磁区構造を形成す
ることを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理的構
成の説明図であり、この図１を参照して本発明における
課題を解決するための手段を説明する。
成の説明図であり、この図１を参照して本発明における
課題を解決するための手段を説明する。
【００１８】なお、図１は、好適なＮｉＦｅＭｏ組成範
囲を示す組成図である。 図１参照 本発明は、 （１）Ｎｉ、Ｆｅ、及び、Ｍｏからなる磁性材料におい
て、ＮｉＦｅＭｏの組成比を、Ｎｉを７７〜８２原子
％、Ｆｅを１５〜２１原子％、Ｍｏを６原子％未満で、
且つ、磁歪定数λs が−１×１０-6≦λs≦０となる範
囲に選択すること、あるいは （２）Ｎｉ、Ｆｅ、及び、Ｍｏからなる磁性材料におい
て、ＮｉＦｅＭｏの組成比を、Ｎｉを７７〜８２原子
％、Ｆｅを１５〜２１原子％、Ｍｏを６原子％未満で、
且つ、磁歪定数λs が０≦λs≦１×１０-6となる範囲
に選択すること、を特徴とする。
囲を示す組成図である。 図１参照 本発明は、 （１）Ｎｉ、Ｆｅ、及び、Ｍｏからなる磁性材料におい
て、ＮｉＦｅＭｏの組成比を、Ｎｉを７７〜８２原子
％、Ｆｅを１５〜２１原子％、Ｍｏを６原子％未満で、
且つ、磁歪定数λs が−１×１０-6≦λs≦０となる範
囲に選択すること、あるいは （２）Ｎｉ、Ｆｅ、及び、Ｍｏからなる磁性材料におい
て、ＮｉＦｅＭｏの組成比を、Ｎｉを７７〜８２原子
％、Ｆｅを１５〜２１原子％、Ｍｏを６原子％未満で、
且つ、磁歪定数λs が０≦λs≦１×１０-6となる範囲
に選択すること、を特徴とする。
【００１９】上記のうち、（１）の条件で選ばれた磁性
材料は、圧縮応力を有する形状の一般的な書込ヘッドの
磁極層として好適である。一方、（２）の条件で選ばれ
た磁性材料は、引っ張り応力を有する形状の書込ヘッド
の磁極層として好適である。
材料は、圧縮応力を有する形状の一般的な書込ヘッドの
磁極層として好適である。一方、（２）の条件で選ばれ
た磁性材料は、引っ張り応力を有する形状の書込ヘッド
の磁極層として好適である。
【００２０】上記の様な条件が満たされる様にＮｉＦｅ
Ｍｏの組成比を制御することによって、高周波特性に優
れた高透磁率の磁性材料を得ることができ、且つ、この
様な組成比の磁性材料膜で上部磁極層を構成した場合に
は、例えば、（１）の条件の磁性材料について言えば、
上部磁極層の先端部近傍まで六角磁区の形成された理想
に近い磁区構造が得られる。
Ｍｏの組成比を制御することによって、高周波特性に優
れた高透磁率の磁性材料を得ることができ、且つ、この
様な組成比の磁性材料膜で上部磁極層を構成した場合に
は、例えば、（１）の条件の磁性材料について言えば、
上部磁極層の先端部近傍まで六角磁区の形成された理想
に近い磁区構造が得られる。
【００２１】（３）また、本発明は、上記（１）（２）
において、磁性材料の保磁力Ｈc が、Ｈc ≦１Ｏｅにな
るようにＮｉＦｅＭｏの組成比を選択することを特徴と
する。
において、磁性材料の保磁力Ｈc が、Ｈc ≦１Ｏｅにな
るようにＮｉＦｅＭｏの組成比を選択することを特徴と
する。
【００２２】この様に、磁性材料の保磁力Ｈc が、Ｈc
≦１ＯｅになるようにＮｉＦｅＭｏの組成比を選択する
ことによって、磁極層に必要なパーマロイと同様の優れ
た軟磁気特性を得ることができる。
≦１ＯｅになるようにＮｉＦｅＭｏの組成比を選択する
ことによって、磁極層に必要なパーマロイと同様の優れ
た軟磁気特性を得ることができる。
【００２３】（４）また、本発明は、上記（１）〜
（３）のいずれかにおいて、磁性材料の比抵抗ρが、ρ
≧２０μΩｃｍになるようにＮｉＦｅＭｏの組成比を選
択することを特徴とする。
（３）のいずれかにおいて、磁性材料の比抵抗ρが、ρ
≧２０μΩｃｍになるようにＮｉＦｅＭｏの組成比を選
択することを特徴とする。
【００２４】この様に、磁性材料の比抵抗ρが、ρ≧２
０μΩｃｍになるようにＮｉＦｅＭｏの組成比を選択す
ることによって、従来のＮｉ82Ｆｅ18等のパーマロイよ
り高比抵抗の磁性材料を得ることができ、それによっ
て、渦電流損失をＷe を小さく、且つ、限界周波数ｆg
を大きくすることができる。
０μΩｃｍになるようにＮｉＦｅＭｏの組成比を選択す
ることによって、従来のＮｉ82Ｆｅ18等のパーマロイよ
り高比抵抗の磁性材料を得ることができ、それによっ
て、渦電流損失をＷe を小さく、且つ、限界周波数ｆg
を大きくすることができる。
【００２５】（５）また、本発明は、上記（１）〜
（４）のいずれかにおいて、磁性材料の飽和磁束密度Ｂ
s が、Ｂs ≧０．８ＴになるようにＮｉＦｅＭｏの組成
比を選択することを特徴とする。
（４）のいずれかにおいて、磁性材料の飽和磁束密度Ｂ
s が、Ｂs ≧０．８ＴになるようにＮｉＦｅＭｏの組成
比を選択することを特徴とする。
【００２６】この様に、磁性材料の飽和磁束密度Ｂs
が、Ｂs ≧０．８ＴになるようにＮｉＦｅＭｏの組成比
を選択することによって、パーマロイと同程度の飽和磁
束密度とすることができ、したがって、パーマロイと同
程度の記録磁界強度を保つことができる。
が、Ｂs ≧０．８ＴになるようにＮｉＦｅＭｏの組成比
を選択することによって、パーマロイと同程度の飽和磁
束密度とすることができ、したがって、パーマロイと同
程度の記録磁界強度を保つことができる。
【００２７】（６）また、本発明は、磁気ヘッドにおい
て、磁極層を、上記（１）〜（５）のいずれかの磁性材
料を用いて構成したことを特徴とする。
て、磁極層を、上記（１）〜（５）のいずれかの磁性材
料を用いて構成したことを特徴とする。
【００２８】この様に、上記（１）〜（５）のいずれか
の磁性材料を用いて磁極層、特に、上部磁極層を構成す
ることによって、上部磁極層の先端部近傍まで理想に近
い磁区構造が得られ、それによって、優れた高周波特性
を有する誘導型の薄膜磁気ヘッド或いは複合型薄膜磁気
ヘッドを実現することができる。
の磁性材料を用いて磁極層、特に、上部磁極層を構成す
ることによって、上部磁極層の先端部近傍まで理想に近
い磁区構造が得られ、それによって、優れた高周波特性
を有する誘導型の薄膜磁気ヘッド或いは複合型薄膜磁気
ヘッドを実現することができる。
【００２９】（７）また、本発明は、磁気ヘッドにおい
て、磁気シールド層を、上記（１）〜（４）のいずれか
の磁性材料を用いて構成したことを特徴とする。
て、磁気シールド層を、上記（１）〜（４）のいずれか
の磁性材料を用いて構成したことを特徴とする。
【００３０】この様に、上記（１）〜（４）のいずれか
の磁性材料を用いて磁気抵抗効果素子を挟み込む磁気シ
ールド層を構成することによって、高周波数の磁場ノイ
ズや駆動磁場に対するシールド効果を良好に保つことが
でき、それによって、優れた高周波特性を有する再生用
ＭＲヘッド或いは複合型薄膜磁気ヘッドを実現すること
ができる。
の磁性材料を用いて磁気抵抗効果素子を挟み込む磁気シ
ールド層を構成することによって、高周波数の磁場ノイ
ズや駆動磁場に対するシールド効果を良好に保つことが
でき、それによって、優れた高周波特性を有する再生用
ＭＲヘッド或いは複合型薄膜磁気ヘッドを実現すること
ができる。
【００３１】（８）また、本発明は、磁気装置におい
て、磁気シールド層を、上記（１）乃至（４）のいずれ
かの磁性材料を用いて構成したことを特徴とする。
て、磁気シールド層を、上記（１）乃至（４）のいずれ
かの磁性材料を用いて構成したことを特徴とする。
【００３２】この様に、磁気シールド層の用途は磁気ヘ
ッドに限られるものでなく、例えば、磁気測定装置等に
おいて、ノイズとなる外部磁場をシールドするための磁
気シールド層としても用いることができる。
ッドに限られるものでなく、例えば、磁気測定装置等に
おいて、ノイズとなる外部磁場をシールドするための磁
気シールド層としても用いることができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】［第１の実施態様〜圧縮応力を有
する形状の一般的な書込ヘッドの磁極層］以下では、本
発明の実施の形態の薄膜磁気ヘッドを説明するが、先ず
は、図２乃至図４を参照して、ＮｉＦｅＭｏ（ニッケル
−鉄−モリブデン）合金膜における、諸磁気特性のＮｉ
ＦｅＭｏ組成依存性を説明する。第一の実施態様として
例示するのは、一般的に知られるホームベース状の五角
形（正方形等の平行四辺形の一辺に三角形が継ぎ足され
た形状）の頂点にライトポートとなるべきアンテナ状部
位が継ぎ足された形をした書込ヘッドの磁極層の場合に
ついてである。
する形状の一般的な書込ヘッドの磁極層］以下では、本
発明の実施の形態の薄膜磁気ヘッドを説明するが、先ず
は、図２乃至図４を参照して、ＮｉＦｅＭｏ（ニッケル
−鉄−モリブデン）合金膜における、諸磁気特性のＮｉ
ＦｅＭｏ組成依存性を説明する。第一の実施態様として
例示するのは、一般的に知られるホームベース状の五角
形（正方形等の平行四辺形の一辺に三角形が継ぎ足され
た形状）の頂点にライトポートとなるべきアンテナ状部
位が継ぎ足された形をした書込ヘッドの磁極層の場合に
ついてである。
【００３４】この場合のＮｉＦｅＭｏ合金膜は、通常の
磁極層の製造方法に用いられている電解メッキ法によっ
て成膜したものであり、膜厚としては、１〜３μｍと
し、成膜条件としては、成膜時に４００〔Ｏｅ〕の磁場
を印加しているだけで、特別の処理は行っていない。な
お、使用する薬品の組成比等、膜の形成方法の詳細につ
いては、特願平１０−２２００１１号に記載している通
りである。概略説明すれば、例えば、ＮｉイオンとＦｅ
イオンとＭｏイオンとオキシカルボン酸又はオキシカル
ボン酸の塩である有機酸とを含むめっき浴を用いて、電
気めっき法によりＮｉＦｅＭｏ（ニッケル−鉄−モリブ
デン）合金膜を形成する。この場合、めっき浴中の前記
有機酸の濃度は０．００１ｍｏｌ／ｌ以上とし、めっき
浴中の前記Ｍｏイオンの濃度の３〜２０倍とする。 図２（ａ）参照 図２（ａ）は、磁歪定数λs のＮｉＦｅＭｏ組成依存性
の測定結果を示す図であり、磁歪定数λs の測定の際に
は、光てこ法を用いた。
磁極層の製造方法に用いられている電解メッキ法によっ
て成膜したものであり、膜厚としては、１〜３μｍと
し、成膜条件としては、成膜時に４００〔Ｏｅ〕の磁場
を印加しているだけで、特別の処理は行っていない。な
お、使用する薬品の組成比等、膜の形成方法の詳細につ
いては、特願平１０−２２００１１号に記載している通
りである。概略説明すれば、例えば、ＮｉイオンとＦｅ
イオンとＭｏイオンとオキシカルボン酸又はオキシカル
ボン酸の塩である有機酸とを含むめっき浴を用いて、電
気めっき法によりＮｉＦｅＭｏ（ニッケル−鉄−モリブ
デン）合金膜を形成する。この場合、めっき浴中の前記
有機酸の濃度は０．００１ｍｏｌ／ｌ以上とし、めっき
浴中の前記Ｍｏイオンの濃度の３〜２０倍とする。 図２（ａ）参照 図２（ａ）は、磁歪定数λs のＮｉＦｅＭｏ組成依存性
の測定結果を示す図であり、磁歪定数λs の測定の際に
は、光てこ法を用いた。
【００３５】図から明らかなように、Ｎｉ組成比が増え
るにつれて、また、Ｍｏ組成比が減るにつれて磁歪定数
λs が低下し、Ｎｉ組成比が約８０原子％（ａｔ％）近
傍において、λs ＝０になり、Ｎｉ組成比がそれより多
くなると磁歪定数λs は負になり、また、Ｎｉ組成比が
それより少なくなると磁歪定数λs は正になる。 図２（ｂ）参照 図２（ｂ）は、λs ＝０近傍で且つ、負の値を有し、Ｍ
ｏ組成比が約２．０原子％のＮｉＦｅＭｏ合金膜によっ
て上部磁極層１１を形成した場合の磁区構造を示す図で
あり、酸化鉄のコロイドを磁区の境界の磁壁１３に収集
させるビッター法を用い、その結果を顕微鏡観察した状
態を模写したものであり、図から明らかなように、ライ
トポール１２の近傍まで六角磁区１４が構成されてお
り、特段の熱処理を加えなくとも理想的磁区構造に近い
状態であることが観察された。 図２（ｃ）参照 図２（ｃ）は、λs ＝０近傍で且つ、正の値を有し、Ｍ
ｏ組成比が約２．５のＮｉＦｅＭｏ合金膜によって上部
磁極層１１を形成した場合の磁区構造を示す図であり、
同じくビッター法による結果を顕微鏡観察した状態を模
写したものであり、図から明らかなように、全体として
六角磁区１４が少なく、大多数の磁区が三角磁区１５に
よって構成されていこと観察され、好ましい磁区構造で
はなかった。
るにつれて、また、Ｍｏ組成比が減るにつれて磁歪定数
λs が低下し、Ｎｉ組成比が約８０原子％（ａｔ％）近
傍において、λs ＝０になり、Ｎｉ組成比がそれより多
くなると磁歪定数λs は負になり、また、Ｎｉ組成比が
それより少なくなると磁歪定数λs は正になる。 図２（ｂ）参照 図２（ｂ）は、λs ＝０近傍で且つ、負の値を有し、Ｍ
ｏ組成比が約２．０原子％のＮｉＦｅＭｏ合金膜によっ
て上部磁極層１１を形成した場合の磁区構造を示す図で
あり、酸化鉄のコロイドを磁区の境界の磁壁１３に収集
させるビッター法を用い、その結果を顕微鏡観察した状
態を模写したものであり、図から明らかなように、ライ
トポール１２の近傍まで六角磁区１４が構成されてお
り、特段の熱処理を加えなくとも理想的磁区構造に近い
状態であることが観察された。 図２（ｃ）参照 図２（ｃ）は、λs ＝０近傍で且つ、正の値を有し、Ｍ
ｏ組成比が約２．５のＮｉＦｅＭｏ合金膜によって上部
磁極層１１を形成した場合の磁区構造を示す図であり、
同じくビッター法による結果を顕微鏡観察した状態を模
写したものであり、図から明らかなように、全体として
六角磁区１４が少なく、大多数の磁区が三角磁区１５に
よって構成されていこと観察され、好ましい磁区構造で
はなかった。
【００３６】したがって、磁区制御のための特段の熱処
理を加えることなく良好な磁区構造を有する上部磁極層
１１を形成するためには、磁歪定数λs がλs ≦０とな
る範囲の組成比を選択する必要があり、また、磁歪定数
λs が負の場合にも、その絶対値が大きい場合には、良
好な磁区が得られないので、λs ≧−１×１０-6となる
ように、即ち、全体としては、−１×１０-6≦λs ≦０
となるようにＮｉＦｅＭｏの組成比を選択することが必
要となる。 図３（ａ）参照 図３（ａ）は、保磁力Ｈc のＮｉＦｅＭｏ組成依存性の
測定結果を示す図であり、保磁力Ｈc の測定の際には、
ＶＳＭ（Ｖｉｂｒａｔｉｎｇ ＳａｍｐｌｅＭａｇｎｅ
ｔｏｍｅｔｅｒ：振動試料型磁力計）法を用いた。
理を加えることなく良好な磁区構造を有する上部磁極層
１１を形成するためには、磁歪定数λs がλs ≦０とな
る範囲の組成比を選択する必要があり、また、磁歪定数
λs が負の場合にも、その絶対値が大きい場合には、良
好な磁区が得られないので、λs ≧−１×１０-6となる
ように、即ち、全体としては、−１×１０-6≦λs ≦０
となるようにＮｉＦｅＭｏの組成比を選択することが必
要となる。 図３（ａ）参照 図３（ａ）は、保磁力Ｈc のＮｉＦｅＭｏ組成依存性の
測定結果を示す図であり、保磁力Ｈc の測定の際には、
ＶＳＭ（Ｖｉｂｒａｔｉｎｇ ＳａｍｐｌｅＭａｇｎｅ
ｔｏｍｅｔｅｒ：振動試料型磁力計）法を用いた。
【００３７】図から明らかなように、実線で囲んだ範囲
が、Ｈc ＜１〔Ｏｅ〕となるので、Ｈc ≦１〔Ｏｅ〕の
磁性膜を得るためには、 ７５ａｔ％≦Ｎｉ組成比≦８３ａｔ％ １５ａｔ％≦Ｆｅ組成比≦２２ａｔ％ ０ａｔ％＜Ｍｏ組成比≦６ａｔ％ とする必要がある。 図３（ｂ）参照 図３（ｂ）は、比抵抗ρのＮｉＦｅＭｏ組成依存性の測
定結果を示す図であり、比抵抗ρの測定の際には、４端
子法を用いた。
が、Ｈc ＜１〔Ｏｅ〕となるので、Ｈc ≦１〔Ｏｅ〕の
磁性膜を得るためには、 ７５ａｔ％≦Ｎｉ組成比≦８３ａｔ％ １５ａｔ％≦Ｆｅ組成比≦２２ａｔ％ ０ａｔ％＜Ｍｏ組成比≦６ａｔ％ とする必要がある。 図３（ｂ）参照 図３（ｂ）は、比抵抗ρのＮｉＦｅＭｏ組成依存性の測
定結果を示す図であり、比抵抗ρの測定の際には、４端
子法を用いた。
【００３８】図から明らかなように、比抵抗ρはＭｏ組
成比の増加とともに増加するが、図に示した範囲におい
ては、全ての組成比において比抵抗ρは、ρ≧２０μΩ
ｃｍとなり、パーマロイより高比抵抗にすることができ
ることが確認された。 図４（ａ）参照 図４（ａ）は、飽和磁束密度Ｂs のρのＮｉＦｅＭｏ組
成依存性の測定結果を示す図であり、飽和磁束密度Ｂs
の測定の際には、保磁力Ｈc の測定と同様に、ＶＳＭ法
を用いた。
成比の増加とともに増加するが、図に示した範囲におい
ては、全ての組成比において比抵抗ρは、ρ≧２０μΩ
ｃｍとなり、パーマロイより高比抵抗にすることができ
ることが確認された。 図４（ａ）参照 図４（ａ）は、飽和磁束密度Ｂs のρのＮｉＦｅＭｏ組
成依存性の測定結果を示す図であり、飽和磁束密度Ｂs
の測定の際には、保磁力Ｈc の測定と同様に、ＶＳＭ法
を用いた。
【００３９】図から明らかなように、飽和磁束密度Ｂs
は、Ｆｅ組成比の増加とともに増加する傾向があり、ま
た、Ｎｉ組成比の増加とともに低下する傾向があるが、
図に示した範囲においては、Ｂs ≧０．８Ｔとなり、パ
ーマロイと同程度の飽和磁束密度Ｂs が得られることが
確認された。 図４（ｂ）参照 図４（ｂ）は、磁歪定数λs ＝−５×１０-7、保磁力Ｈ
c ＝０．５Ｏｅ、比抵抗ρ＝４７μΩｃｍ、飽和磁束密
度Ｂs ＝０．９５Ｔとなる、Ｎｉ80Ｆｅ17.5Ｍｏ2.5 と
パーマロイＮｉ80Ｆｅ20を厚さ２μｍに成膜した場合の
透磁率の測定結果を示す図である。
は、Ｆｅ組成比の増加とともに増加する傾向があり、ま
た、Ｎｉ組成比の増加とともに低下する傾向があるが、
図に示した範囲においては、Ｂs ≧０．８Ｔとなり、パ
ーマロイと同程度の飽和磁束密度Ｂs が得られることが
確認された。 図４（ｂ）参照 図４（ｂ）は、磁歪定数λs ＝−５×１０-7、保磁力Ｈ
c ＝０．５Ｏｅ、比抵抗ρ＝４７μΩｃｍ、飽和磁束密
度Ｂs ＝０．９５Ｔとなる、Ｎｉ80Ｆｅ17.5Ｍｏ2.5 と
パーマロイＮｉ80Ｆｅ20を厚さ２μｍに成膜した場合の
透磁率の測定結果を示す図である。
【００４０】図から明らかなように、Ｎｉ80Ｆｅ20は約
２０ＭＨｚを越えるとＮｉ80Ｆｅ17 .5Ｍｏ2.5 より実効
透磁率μ′が低下しはじめ、約４０ＭＨｚを越えると１
０００以下になるが、Ｎｉ80Ｆｅ17.5Ｍｏ2.5 の場合に
は、約７０ＭＨｚ程度の範囲まで実効透磁率μ′が１０
００を越えており、１００ＭＨｚ帯域の透磁率の向上が
確認された。
２０ＭＨｚを越えるとＮｉ80Ｆｅ17 .5Ｍｏ2.5 より実効
透磁率μ′が低下しはじめ、約４０ＭＨｚを越えると１
０００以下になるが、Ｎｉ80Ｆｅ17.5Ｍｏ2.5 の場合に
は、約７０ＭＨｚ程度の範囲まで実効透磁率μ′が１０
００を越えており、１００ＭＨｚ帯域の透磁率の向上が
確認された。
【００４１】なお、μ″は無効透磁率である。
【００４２】以上の結果をまとめると、ＮｉＦｅＭｏ合
金膜によって良好な高周波特性の磁性膜を形成するため
には、ＮｉＦｅＭｏ組成比を、 ７５ａｔ％≦Ｎｉ組成比≦８３ａｔ％ １５ａｔ％≦Ｆｅ組成比≦２２ａｔ％ ０ａｔ％＜Ｍｏ組成比≦６ａｔ％ とすることが必要条件となり、より安全を見込めば、 ７７ａｔ％≦Ｎｉ組成比≦８２ａｔ％ １５ａｔ％≦Ｆｅ組成比≦２１ａｔ％ ０ａｔ％＜Ｍｏ組成比＜６ａｔ％ とすることが望ましい。
金膜によって良好な高周波特性の磁性膜を形成するため
には、ＮｉＦｅＭｏ組成比を、 ７５ａｔ％≦Ｎｉ組成比≦８３ａｔ％ １５ａｔ％≦Ｆｅ組成比≦２２ａｔ％ ０ａｔ％＜Ｍｏ組成比≦６ａｔ％ とすることが必要条件となり、より安全を見込めば、 ７７ａｔ％≦Ｎｉ組成比≦８２ａｔ％ １５ａｔ％≦Ｆｅ組成比≦２１ａｔ％ ０ａｔ％＜Ｍｏ組成比＜６ａｔ％ とすることが望ましい。
【００４３】また、上記の組成比の範囲内において、理
想に近い磁区構造を得るためには、図２から明らかなよ
うに、磁歪定数λs を、 −１×１０-6≦λs ≦０ とすることが必要条件となる。
想に近い磁区構造を得るためには、図２から明らかなよ
うに、磁歪定数λs を、 −１×１０-6≦λs ≦０ とすることが必要条件となる。
【００４４】さらに、この様な条件に加えて、良好な高
周波特性を確実に得るためには、上記の諸条件に加え、
保磁力Ｈc 、比抵抗ρ、及び、飽和磁束密度Ｂs につい
て、 Ｈc ≦１〔Ｏｅ〕 ρ≧２０μΩｃｍ Ｂs ≧０．８Ｔ の内の少なくとも１つの条件を満たすようにＮｉＦｅＭ
ｏの組成比を選択することが望ましい。
周波特性を確実に得るためには、上記の諸条件に加え、
保磁力Ｈc 、比抵抗ρ、及び、飽和磁束密度Ｂs につい
て、 Ｈc ≦１〔Ｏｅ〕 ρ≧２０μΩｃｍ Ｂs ≧０．８Ｔ の内の少なくとも１つの条件を満たすようにＮｉＦｅＭ
ｏの組成比を選択することが望ましい。
【００４５】次に、上記の範囲の組成比のＮｉＦｅＭｏ
合金膜を用いた薄膜磁気ヘッド或いは複合型薄膜磁気ヘ
ッドの具体的構成に関する本発明の第１及び第２の実施
の形態を図５を参照して説明する。
合金膜を用いた薄膜磁気ヘッド或いは複合型薄膜磁気ヘ
ッドの具体的構成に関する本発明の第１及び第２の実施
の形態を図５を参照して説明する。
【００４６】なお、この場合の磁性体膜は、上記の諸条
件を満たす組成比であればどの様なものでも良いが、こ
こでは、図４（ｂ）の透磁率の測定の際に用いたＮｉ80
Ｆｅ 17.5Ｍｏ2.5 を用いた。
件を満たす組成比であればどの様なものでも良いが、こ
こでは、図４（ｂ）の透磁率の測定の際に用いたＮｉ80
Ｆｅ 17.5Ｍｏ2.5 を用いた。
【００４７】したがって、この場合の磁性体膜の磁歪定
数λs 、保磁力Ｈc 、比抵抗ρ、及び、飽和磁束密度Ｂ
s は、上記の様に、λs ＝−５×１０-7、Ｈc ＝０．５
Ｏｅ、ρ＝４７μΩｃｍ、Ｂs ＝０．９５Ｔとなる。 図５（ａ）参照 図５（ａ）は、本発明の第１の実施の形態の誘導型の薄
膜磁気ヘッドの概略的な要部断面図であり、まず、スラ
イダーの母体となるＡｌ2 Ｏ3−ＴｉＣ基板２１上に、
Ａｌ2 Ｏ3 膜２２を介して厚さ５０〜１００Å、例え
ば、５０ÅのＴａ層、及び、厚さ１０００Å以下、例え
ば、５００ÅのＮｉＦｅ合金からなるメッキベース層
（図示せず）を形成したのち、レジスト膜を塗布してパ
ターニングすることによって、所定の開口部を有するレ
ジストマスク（図示せず）を形成し、電解メッキ法によ
って厚さが、２．５〜４．０μｍ、例えば、３．０μｍ
のＮｉ 80Ｆｅ17.5Ｍｏ2.5合金からなる下部磁極層２３
を成膜し、次いで、レジストマスクを除去したのち、Ａ
ｒイオンを用いたイオンミリング法によってメッキベー
ス層の露出部を除去する。
数λs 、保磁力Ｈc 、比抵抗ρ、及び、飽和磁束密度Ｂ
s は、上記の様に、λs ＝−５×１０-7、Ｈc ＝０．５
Ｏｅ、ρ＝４７μΩｃｍ、Ｂs ＝０．９５Ｔとなる。 図５（ａ）参照 図５（ａ）は、本発明の第１の実施の形態の誘導型の薄
膜磁気ヘッドの概略的な要部断面図であり、まず、スラ
イダーの母体となるＡｌ2 Ｏ3−ＴｉＣ基板２１上に、
Ａｌ2 Ｏ3 膜２２を介して厚さ５０〜１００Å、例え
ば、５０ÅのＴａ層、及び、厚さ１０００Å以下、例え
ば、５００ÅのＮｉＦｅ合金からなるメッキベース層
（図示せず）を形成したのち、レジスト膜を塗布してパ
ターニングすることによって、所定の開口部を有するレ
ジストマスク（図示せず）を形成し、電解メッキ法によ
って厚さが、２．５〜４．０μｍ、例えば、３．０μｍ
のＮｉ 80Ｆｅ17.5Ｍｏ2.5合金からなる下部磁極層２３
を成膜し、次いで、レジストマスクを除去したのち、Ａ
ｒイオンを用いたイオンミリング法によってメッキベー
ス層の露出部を除去する。
【００４８】次いで、スパッタリング法によって厚さ
０．２〜０．６μｍ、例えば、０．４μｍのＡｌ2Ｏ3を
堆積させてライトギャップ層２４としたのち、厚さが、
３．０〜４．０μｍ、例えば、３．５μｍのレジストか
らなる下部層間絶縁膜２５を介して、厚さが、２．５〜
４．０μｍ、例えば、３．０μｍのＣｕ膜を設け、パタ
ーニングすることによって、後に形成する上部磁極層２
８と下部磁極層２３の接続部を複数回巻く平面スパイラ
ル状のライトコイル２６及びその両端のライト電極を形
成し、次いで、再び、厚さが、３．０〜４．０μｍ、例
えば、３．５μｍのレジストからなる上部層間絶縁膜２
７を形成してライトコイル２６を被覆する。
０．２〜０．６μｍ、例えば、０．４μｍのＡｌ2Ｏ3を
堆積させてライトギャップ層２４としたのち、厚さが、
３．０〜４．０μｍ、例えば、３．５μｍのレジストか
らなる下部層間絶縁膜２５を介して、厚さが、２．５〜
４．０μｍ、例えば、３．０μｍのＣｕ膜を設け、パタ
ーニングすることによって、後に形成する上部磁極層２
８と下部磁極層２３の接続部を複数回巻く平面スパイラ
ル状のライトコイル２６及びその両端のライト電極を形
成し、次いで、再び、厚さが、３．０〜４．０μｍ、例
えば、３．５μｍのレジストからなる上部層間絶縁膜２
７を形成してライトコイル２６を被覆する。
【００４９】なお、この場合のライトギャップ層２４の
厚さが、磁気ギャップの間隔、即ち、ギャップ長とな
る。
厚さが、磁気ギャップの間隔、即ち、ギャップ長とな
る。
【００５０】次いで、厚さ５０〜１００Å、例えば、５
０ÅのＴｉ層、及び、厚さ１０００Å以下、例えば、５
００ÅのＮｉＦｅ膜をスパッタリング法によって順次成
膜してメッキベース層（図示せず）を形成し、次いで、
レジスト層を塗布したのち、露光・現像することによっ
て、上部磁極層２８に対応する形状の開口部を有するレ
ジストマスク（図示せず）を設け、このレジストマスク
をマスクとして、電解メッキ法によって、厚さが、２．
０〜４．０μｍ、例えば、３．０μｍのＮｉ80Ｆｅ17.5
Ｍｏ2.5合金からなり、先端部が幅細のライトポール２
９となった上部磁極層２８を形成する。
０ÅのＴｉ層、及び、厚さ１０００Å以下、例えば、５
００ÅのＮｉＦｅ膜をスパッタリング法によって順次成
膜してメッキベース層（図示せず）を形成し、次いで、
レジスト層を塗布したのち、露光・現像することによっ
て、上部磁極層２８に対応する形状の開口部を有するレ
ジストマスク（図示せず）を設け、このレジストマスク
をマスクとして、電解メッキ法によって、厚さが、２．
０〜４．０μｍ、例えば、３．０μｍのＮｉ80Ｆｅ17.5
Ｍｏ2.5合金からなり、先端部が幅細のライトポール２
９となった上部磁極層２８を形成する。
【００５１】次いで、レジストマスクを除去したのち、
Ａｒイオンを用いたイオンミリングを施すことによって
メッキベース層の露出部を除去し、次いで、全面にＡｌ
2Ｏ3膜を設けて保護膜（図示せず）としたのち、基板を
切断し、ライトポール２９の長さ、即ち、ギャップ深さ
を調整するための研削、研磨等を含めたスライダー加工
を行うことにより高周波特性に優れ、且つ、高記録密度
の誘導型の薄膜磁気ヘッドが完成する。
Ａｒイオンを用いたイオンミリングを施すことによって
メッキベース層の露出部を除去し、次いで、全面にＡｌ
2Ｏ3膜を設けて保護膜（図示せず）としたのち、基板を
切断し、ライトポール２９の長さ、即ち、ギャップ深さ
を調整するための研削、研磨等を含めたスライダー加工
を行うことにより高周波特性に優れ、且つ、高記録密度
の誘導型の薄膜磁気ヘッドが完成する。
【００５２】この第１の実施の形態においては、下部磁
極層２３及び上部磁極層２８として、Ｎｉ80Ｆｅ17.5Ｍ
ｏ2.5合金を用いているので、高周波特性に優れた薄膜
磁気ヘッドを構成することができ、また、上部磁極層２
８においては、ライトポール２９の近傍まで六角磁区が
形成された理想に近い磁区構造とすることができる。 図５（ｂ）参照 図５（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態の複合型薄膜
磁気ヘッドの概略的な要部断面図であり、まず、スライ
ダーの母体となるＡｌ2Ｏ3−ＴｉＣ基板２１上に、Ａｌ
2Ｏ3膜２２を介して厚さが、２．０〜４．０μｍ、例え
ば、３．０μｍのＮｉ80Ｆｅ17.5Ｍｏ2.5合金からなる
下部シールド層３０を設け、Ａｌ2Ｏ3からなるの下部リ
ードギャップ層３１を介してＮｉＦｅ，Ｔｉ，ＮｉＦｅ
Ｃｒの積層構造等からなる磁気抵抗効果素子３２を設け
て所定の形状にパターニングしたのち、磁気抵抗効果素
子３２の両端にＡｕ等からなる導電膜を堆積させてリー
ド電極（図示せず）を形成し、次いで、再び、Ａｌ2Ｏ3
からなる上部リードギャップ層３３を設ける。
極層２３及び上部磁極層２８として、Ｎｉ80Ｆｅ17.5Ｍ
ｏ2.5合金を用いているので、高周波特性に優れた薄膜
磁気ヘッドを構成することができ、また、上部磁極層２
８においては、ライトポール２９の近傍まで六角磁区が
形成された理想に近い磁区構造とすることができる。 図５（ｂ）参照 図５（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態の複合型薄膜
磁気ヘッドの概略的な要部断面図であり、まず、スライ
ダーの母体となるＡｌ2Ｏ3−ＴｉＣ基板２１上に、Ａｌ
2Ｏ3膜２２を介して厚さが、２．０〜４．０μｍ、例え
ば、３．０μｍのＮｉ80Ｆｅ17.5Ｍｏ2.5合金からなる
下部シールド層３０を設け、Ａｌ2Ｏ3からなるの下部リ
ードギャップ層３１を介してＮｉＦｅ，Ｔｉ，ＮｉＦｅ
Ｃｒの積層構造等からなる磁気抵抗効果素子３２を設け
て所定の形状にパターニングしたのち、磁気抵抗効果素
子３２の両端にＡｕ等からなる導電膜を堆積させてリー
ド電極（図示せず）を形成し、次いで、再び、Ａｌ2Ｏ3
からなる上部リードギャップ層３３を設ける。
【００５３】以降は、上記の第１の実施の形態と同様
に、上部リードギャップ層３２上に、厚さ５０〜１００
Å、例えば、５０ÅのＴａ層、及び、厚さ１０００Å以
下、例えば、５００ÅのＮｉＦｅ合金からなるメッキベ
ース層（図示せず）を形成したのち、レジスト膜を塗布
してパターニングすることによって、所定の開口部を有
するレジストマスク（図示せず）を形成し、電解メッキ
法によって厚さが、２．５〜４．０μｍ、例えば、３．
０μｍのＮｉ80Ｆｅ17.5Ｍｏ2.5合金からなる上部シー
ルド層を兼ねる下部磁極層２３を成膜し、次いで、レジ
ストマスクを除去したのち、Ａｒイオンを用いたイオン
ミリング法によってメッキベース層の露出部を除去す
る。
に、上部リードギャップ層３２上に、厚さ５０〜１００
Å、例えば、５０ÅのＴａ層、及び、厚さ１０００Å以
下、例えば、５００ÅのＮｉＦｅ合金からなるメッキベ
ース層（図示せず）を形成したのち、レジスト膜を塗布
してパターニングすることによって、所定の開口部を有
するレジストマスク（図示せず）を形成し、電解メッキ
法によって厚さが、２．５〜４．０μｍ、例えば、３．
０μｍのＮｉ80Ｆｅ17.5Ｍｏ2.5合金からなる上部シー
ルド層を兼ねる下部磁極層２３を成膜し、次いで、レジ
ストマスクを除去したのち、Ａｒイオンを用いたイオン
ミリング法によってメッキベース層の露出部を除去す
る。
【００５４】次いで、スパッタリング法によって厚さ
０．２〜０．６μｍ、例えば、０．４μｍのＡｌ2Ｏ3を
堆積させてライトギャップ層２４としたのち、厚さが、
３．０〜４．０μｍ、例えば、３．５μｍのレジストか
らなる下部層間絶縁膜２５を介して、厚さが、２．５〜
４．０μｍ、例えば、３．０μｍのＣｕ膜を設け、パタ
ーニングすることによって、後に形成する上部磁極層２
８と下部磁極層２３の接続部を複数回巻く平面スパイラ
ル状のライトコイル２６及びその両端をなすライト電極
を形成し、次いで、再び、厚さが、３．０〜４．０μ
ｍ、例えば、３．５μｍのレジストからなる上部層間絶
縁膜２７を形成してライトコイル２６を被覆する。
０．２〜０．６μｍ、例えば、０．４μｍのＡｌ2Ｏ3を
堆積させてライトギャップ層２４としたのち、厚さが、
３．０〜４．０μｍ、例えば、３．５μｍのレジストか
らなる下部層間絶縁膜２５を介して、厚さが、２．５〜
４．０μｍ、例えば、３．０μｍのＣｕ膜を設け、パタ
ーニングすることによって、後に形成する上部磁極層２
８と下部磁極層２３の接続部を複数回巻く平面スパイラ
ル状のライトコイル２６及びその両端をなすライト電極
を形成し、次いで、再び、厚さが、３．０〜４．０μ
ｍ、例えば、３．５μｍのレジストからなる上部層間絶
縁膜２７を形成してライトコイル２６を被覆する。
【００５５】次いで、厚さ５０〜１００Å、例えば、５
０ÅのＴｉ層、及び、厚さ１０００Å以下、例えば、５
００ÅのＮｉＦｅ膜をスパッタリング法によって順次成
膜してメッキベース層（図示せず）を形成し、次いで、
レジスト層を塗布したのち、露光・現像することによっ
て、上部磁極層に対応する形状の開口部を有するレジス
トマスク（図示せず）を設け、このレジストマスクをマ
スクとして、電解メッキ法によって、厚さが、２．０〜
４．０μｍ、例えば、３．０μｍのＮｉ80Ｆｅ 17.5Ｍｏ
2.5合金からなり、先端部が幅細のライトポール２９と
なった上部磁極層２８を形成する。
０ÅのＴｉ層、及び、厚さ１０００Å以下、例えば、５
００ÅのＮｉＦｅ膜をスパッタリング法によって順次成
膜してメッキベース層（図示せず）を形成し、次いで、
レジスト層を塗布したのち、露光・現像することによっ
て、上部磁極層に対応する形状の開口部を有するレジス
トマスク（図示せず）を設け、このレジストマスクをマ
スクとして、電解メッキ法によって、厚さが、２．０〜
４．０μｍ、例えば、３．０μｍのＮｉ80Ｆｅ 17.5Ｍｏ
2.5合金からなり、先端部が幅細のライトポール２９と
なった上部磁極層２８を形成する。
【００５６】次いで、レジストマスクを除去したのち、
Ａｒイオンを用いたイオンミリングを施すことによって
メッキベース層の露出部を除去し、次いで、全面にＡｌ
2Ｏ3膜を設けて保護膜（図示せず）としたのち、基板を
切断し、ライトポール２９の長さ、即ち、ギャップ深さ
を調整するための研削、研磨等を含めたスライダー加工
を行うことにより高周波特性に優れ、且つ、高記録密度
の複合型薄膜磁気ヘッドが完成する。
Ａｒイオンを用いたイオンミリングを施すことによって
メッキベース層の露出部を除去し、次いで、全面にＡｌ
2Ｏ3膜を設けて保護膜（図示せず）としたのち、基板を
切断し、ライトポール２９の長さ、即ち、ギャップ深さ
を調整するための研削、研磨等を含めたスライダー加工
を行うことにより高周波特性に優れ、且つ、高記録密度
の複合型薄膜磁気ヘッドが完成する。
【００５７】この第２の実施の形態においては、再生用
のＭＲヘッド部を構成する磁気抵抗効果素子３２をＮｉ
80Ｆｅ17.5Ｍｏ2.5合金からなる下部シールド層３１及
び上部シールド層となる下部磁極層２３によって挟持し
ているので、１００ＭＨｚ近傍の高周波の磁場ノイズや
駆動磁場に対するシールド効果を良好に保つことが可能
になり、それによって、再生分解能を高くすることが期
待できる。
のＭＲヘッド部を構成する磁気抵抗効果素子３２をＮｉ
80Ｆｅ17.5Ｍｏ2.5合金からなる下部シールド層３１及
び上部シールド層となる下部磁極層２３によって挟持し
ているので、１００ＭＨｚ近傍の高周波の磁場ノイズや
駆動磁場に対するシールド効果を良好に保つことが可能
になり、それによって、再生分解能を高くすることが期
待できる。
【００５８】また、この場合にも、上部磁極層２８もＮ
ｉ80Ｆｅ17.5Ｍｏ2.5合金を用いて構成しているので、
特段の熱処理を施すことなく、ライトポール２９の近傍
まで六角磁区が形成された理想に近い磁区構造とするこ
とができ、それによって、磁気抵抗効果素子３２の形成
後の熱処理が不要になるので、再生用のＭＲヘッド部を
構成する磁気抵抗効果素子３２に悪影響を及ぼすことが
なく、高い再生出力を維持しながら高周波記録が可能に
なる。 ［第２の実施態様〜引張応力を有する形状の書込ヘッド
の磁極層］次に、書込ヘッドの磁極層の平面形状を、第
１の実施態様として例示した如き一般的に知られる圧縮
応力を有する形状に代えて、引張応力を有する形状に代
えた場合について説明する。このように引張応力を有す
る磁極層を簡単に例示すると、第1の実施態様で説明し
た五角形の中に大きい開口部を設ければ良い。詳細を説
明するにあたり、以下では先ず原理を説明する。ライト
ポールの先端部まで還流磁区構造を形成して、特性良好
な磁気ヘッドを形成するためには、弾性磁気異方性エネ
ルギーにより磁極長方向に生じる異方性を意識しなけれ
ばならない。磁歪をλ，張力をσ，自発磁化と張力σの
なす角をθとするとき弾性磁気異方性エネルギーＥは、
以下の式にしたがう。 Ｅ＝−（３／２）λσcos2θ 磁気ヘッド材料としては磁歪正負のものがあり、また張
力は引っ張り応力（σ＞０）をもつ。Ｅを最小とするよ
うに弾性磁気異方性が生じるので、 λ＜０ではθ＝９０° λ＞０ではθ＝０° となる。つまりλ＜０ではσと直角方向に異方性を生
じ、λ＞０ではσと同方向に異方性を生じる。また、引
っ張り応力の方向は磁極形状により異なり、磁極の長い
形状では磁極長方向（ｙ方向）に働き、磁極が幅広い形
状では磁極幅方向（ｘ方向）に働く。これは形状的に長
さと幅を比べた時、相対的に長い方に引っ張り応力が働
くからである。上記式にて明らかなように、正磁歪かつ
引っ張り応力の材料を用いた場合には、磁極形状をｘ＞
ｙとすれば良く、逆に短ヨーク化によりｘ＞ｙとなる時
には、正磁歪となるような材料を用いれば良く、この
時、磁極先端まで還流磁区構造を形成し、特性良好な磁
気ヘッドを形成できる。ところで、書込ヘッドの磁極層
が圧縮応力を有する一般的な五角形状の形成プロセスを
大幅に変更することなく、引っ張り応力を有するように
変更するには、例えば、磁極層の中央部に中空を設けた
構造にすれば良い。 図８参照 図８は、本発明の第２の実施形態にかかわる理想的磁区
構造の模式上面図であり、中空を設け引っ張り応力を有
するようにした書込ヘッドの磁極層の理想的な磁区構造
モデルを描いたものである。同図に描かれた磁極層で
は、概形は第1の実施形態の形を基本的に踏襲しつつ
も、磁性層材料の内部に中空部（バックギャップ）を設
けたため、引っ張り応力が生じるようになったものであ
る。この磁極層では、バックギャップから磁極層中、図
上の下方向に位置する磁極先端に向けて六角磁区と三角
磁区とからなる還流磁区構造が形成されているが、この
ように六角磁区を先端部まで形成することで、六角磁区
内のスピンが回転し記録再生に寄与する磁束の伝搬が、
バックギャップから磁極先端まで高速かつ再現性よく行
われるものである。図８に示した例では、引っ張り応力
σは、バックギャップから磁極先端に向いた方向に生じ
ているが、磁極層の横幅と縦方向の長さ（バックギャッ
プから磁極先端に延びる方向への長さ）とを調節するこ
とで、バックギャップから磁極先端への方向と直行する
方向に生じさせることもできるので、以下では、図９を
引用しつつこのことについて説明する。
ｉ80Ｆｅ17.5Ｍｏ2.5合金を用いて構成しているので、
特段の熱処理を施すことなく、ライトポール２９の近傍
まで六角磁区が形成された理想に近い磁区構造とするこ
とができ、それによって、磁気抵抗効果素子３２の形成
後の熱処理が不要になるので、再生用のＭＲヘッド部を
構成する磁気抵抗効果素子３２に悪影響を及ぼすことが
なく、高い再生出力を維持しながら高周波記録が可能に
なる。 ［第２の実施態様〜引張応力を有する形状の書込ヘッド
の磁極層］次に、書込ヘッドの磁極層の平面形状を、第
１の実施態様として例示した如き一般的に知られる圧縮
応力を有する形状に代えて、引張応力を有する形状に代
えた場合について説明する。このように引張応力を有す
る磁極層を簡単に例示すると、第1の実施態様で説明し
た五角形の中に大きい開口部を設ければ良い。詳細を説
明するにあたり、以下では先ず原理を説明する。ライト
ポールの先端部まで還流磁区構造を形成して、特性良好
な磁気ヘッドを形成するためには、弾性磁気異方性エネ
ルギーにより磁極長方向に生じる異方性を意識しなけれ
ばならない。磁歪をλ，張力をσ，自発磁化と張力σの
なす角をθとするとき弾性磁気異方性エネルギーＥは、
以下の式にしたがう。 Ｅ＝−（３／２）λσcos2θ 磁気ヘッド材料としては磁歪正負のものがあり、また張
力は引っ張り応力（σ＞０）をもつ。Ｅを最小とするよ
うに弾性磁気異方性が生じるので、 λ＜０ではθ＝９０° λ＞０ではθ＝０° となる。つまりλ＜０ではσと直角方向に異方性を生
じ、λ＞０ではσと同方向に異方性を生じる。また、引
っ張り応力の方向は磁極形状により異なり、磁極の長い
形状では磁極長方向（ｙ方向）に働き、磁極が幅広い形
状では磁極幅方向（ｘ方向）に働く。これは形状的に長
さと幅を比べた時、相対的に長い方に引っ張り応力が働
くからである。上記式にて明らかなように、正磁歪かつ
引っ張り応力の材料を用いた場合には、磁極形状をｘ＞
ｙとすれば良く、逆に短ヨーク化によりｘ＞ｙとなる時
には、正磁歪となるような材料を用いれば良く、この
時、磁極先端まで還流磁区構造を形成し、特性良好な磁
気ヘッドを形成できる。ところで、書込ヘッドの磁極層
が圧縮応力を有する一般的な五角形状の形成プロセスを
大幅に変更することなく、引っ張り応力を有するように
変更するには、例えば、磁極層の中央部に中空を設けた
構造にすれば良い。 図８参照 図８は、本発明の第２の実施形態にかかわる理想的磁区
構造の模式上面図であり、中空を設け引っ張り応力を有
するようにした書込ヘッドの磁極層の理想的な磁区構造
モデルを描いたものである。同図に描かれた磁極層で
は、概形は第1の実施形態の形を基本的に踏襲しつつ
も、磁性層材料の内部に中空部（バックギャップ）を設
けたため、引っ張り応力が生じるようになったものであ
る。この磁極層では、バックギャップから磁極層中、図
上の下方向に位置する磁極先端に向けて六角磁区と三角
磁区とからなる還流磁区構造が形成されているが、この
ように六角磁区を先端部まで形成することで、六角磁区
内のスピンが回転し記録再生に寄与する磁束の伝搬が、
バックギャップから磁極先端まで高速かつ再現性よく行
われるものである。図８に示した例では、引っ張り応力
σは、バックギャップから磁極先端に向いた方向に生じ
ているが、磁極層の横幅と縦方向の長さ（バックギャッ
プから磁極先端に延びる方向への長さ）とを調節するこ
とで、バックギャップから磁極先端への方向と直行する
方向に生じさせることもできるので、以下では、図９を
引用しつつこのことについて説明する。
【００５９】図９（Ａ）（Ｂ）は、本発明の第２の実施
形態にかかわる磁区構造の観察例となる模式上面図であ
る。（Ａ）は、横幅ｘが縦長さｙよりも短い場合、すな
わち磁極の幅が磁極の長さに比べてより長い場合につい
て描いたものであり、一方、（Ｂ）は、横幅ｘが縦長さ
ｙよりも長い場合、すなわち磁極の幅が磁極の長さに比
べてより短い場合について描いたものである。一般に、
磁極の長さと幅とを比べた場合に相対的に長い方に引っ
張り応力が働くが、カー顕微鏡による磁区観察結果は、
このことを裏付けるものであった。すなわち、図９
（Ａ）の場合には、磁極の長さ方向に引っ張り応力σが
生じ、一方図９（Ｂ）の場合には、磁極の幅方向に引っ
張り応力σが生じていることが、カー顕微鏡によって確
認できた。図１０は、本発明の第２の実施態様に基づく
書込ヘッドの磁極層の模式上面図である。磁極の幅を４
５μｍ，磁極の長さを３５μｍとし、磁極層材料を５０
ＮｉＦｅ（正磁歪）として、書込ヘッドの磁極層として
用いることができる。次に、図１０に示す書込ヘッドの
磁極層を一般的な複合型ＭＲヘッドの一部として用いる
場合の実施態様を図１１にしたがって説明する。図１１
は、本発明の第２の実施態様に基づく複合型磁気ヘッド
の適用例を示す模式図（模式上面図（ａ）と磁区構造モ
デル上面図（ｂ）と磁極先端からの断面構造（ｃ））で
ある。読出ヘッドと書込ヘッドとを一体化した複合型磁
気ヘッドの一般的な断面図は、模式的に描けば、図１１
（ｃ）のような形状をしている。読取を担うＭＲ素子を
設け、また磁気記録媒体中に記録された磁気記録情報を
読み取る際の妨げになるような周囲の磁気の影響を排除
するために、磁気シールド層をＭＲ素子の両側に設け
る。さらに、この磁気シールド層／ＭＲ素子／磁気シー
ルド層の三層構造の外側に上部磁極を設け、これにより
書込を行う。上部磁極の構成は、図１０に示したような
形状であれば良い。図１１（ｃ）に示した複合型磁気ヘ
ッドを上から見た平面図は、図１１（ａ）に示す通りで
ある。図１１（ａ）中、図１０に示す形状の上部磁極の
下に磁気シールド層が設けられるが、この場合、上部磁
極よりも磁気シールド層は十分大きい。上部磁極の幅が
４５μｍであるのに対して磁気シールド層の幅は７０μ
ｍであり、また上部磁極の長さが３５μｍであるのに対
して磁気シールド層の長さは６５μｍである。磁気シー
ルド層は四角形にパターニングされると、その磁区構造
モデルは、図１１（ｂ）に示す如くに単純な六角磁区と
三角磁区との組み合わせの如く成る。
形態にかかわる磁区構造の観察例となる模式上面図であ
る。（Ａ）は、横幅ｘが縦長さｙよりも短い場合、すな
わち磁極の幅が磁極の長さに比べてより長い場合につい
て描いたものであり、一方、（Ｂ）は、横幅ｘが縦長さ
ｙよりも長い場合、すなわち磁極の幅が磁極の長さに比
べてより短い場合について描いたものである。一般に、
磁極の長さと幅とを比べた場合に相対的に長い方に引っ
張り応力が働くが、カー顕微鏡による磁区観察結果は、
このことを裏付けるものであった。すなわち、図９
（Ａ）の場合には、磁極の長さ方向に引っ張り応力σが
生じ、一方図９（Ｂ）の場合には、磁極の幅方向に引っ
張り応力σが生じていることが、カー顕微鏡によって確
認できた。図１０は、本発明の第２の実施態様に基づく
書込ヘッドの磁極層の模式上面図である。磁極の幅を４
５μｍ，磁極の長さを３５μｍとし、磁極層材料を５０
ＮｉＦｅ（正磁歪）として、書込ヘッドの磁極層として
用いることができる。次に、図１０に示す書込ヘッドの
磁極層を一般的な複合型ＭＲヘッドの一部として用いる
場合の実施態様を図１１にしたがって説明する。図１１
は、本発明の第２の実施態様に基づく複合型磁気ヘッド
の適用例を示す模式図（模式上面図（ａ）と磁区構造モ
デル上面図（ｂ）と磁極先端からの断面構造（ｃ））で
ある。読出ヘッドと書込ヘッドとを一体化した複合型磁
気ヘッドの一般的な断面図は、模式的に描けば、図１１
（ｃ）のような形状をしている。読取を担うＭＲ素子を
設け、また磁気記録媒体中に記録された磁気記録情報を
読み取る際の妨げになるような周囲の磁気の影響を排除
するために、磁気シールド層をＭＲ素子の両側に設け
る。さらに、この磁気シールド層／ＭＲ素子／磁気シー
ルド層の三層構造の外側に上部磁極を設け、これにより
書込を行う。上部磁極の構成は、図１０に示したような
形状であれば良い。図１１（ｃ）に示した複合型磁気ヘ
ッドを上から見た平面図は、図１１（ａ）に示す通りで
ある。図１１（ａ）中、図１０に示す形状の上部磁極の
下に磁気シールド層が設けられるが、この場合、上部磁
極よりも磁気シールド層は十分大きい。上部磁極の幅が
４５μｍであるのに対して磁気シールド層の幅は７０μ
ｍであり、また上部磁極の長さが３５μｍであるのに対
して磁気シールド層の長さは６５μｍである。磁気シー
ルド層は四角形にパターニングされると、その磁区構造
モデルは、図１１（ｂ）に示す如くに単純な六角磁区と
三角磁区との組み合わせの如く成る。
【００６０】次に、上記の範囲の組成比のＮｉＦｅＭｏ
合金膜を用いた薄膜磁気ヘッド或いは複合型薄膜磁気ヘ
ッドの具体的構成に上記図１１に開示した複合型磁気ヘ
ッドを適用する場合には、上記第１の実施形態として説
明したのに準じて図５に記載されるような構造にすれば
良い。したがって、ここでは繰り返して図５の工程を説
明することは省く。なお、この場合の磁性体膜は、上記
の諸条件を満たす組成比であればどの様なものでも良い
が、ここでは、図４（ｂ）の透磁率の測定の際に用いた
のと同じＮｉ80Ｆｅ17.5Ｍｏ2.5を用いた。この場合の
磁性体膜の磁歪定数λs 、保磁力Ｈc 、比抵抗ρ、及
び、飽和磁束密度Ｂs は、上記の様に、λs ＝＋５×１
０-7、Ｈc ＝０．５Ｏｅ、ρ＝４７μΩｃｍ、Ｂs ＝
０．９５Ｔとなる。
合金膜を用いた薄膜磁気ヘッド或いは複合型薄膜磁気ヘ
ッドの具体的構成に上記図１１に開示した複合型磁気ヘ
ッドを適用する場合には、上記第１の実施形態として説
明したのに準じて図５に記載されるような構造にすれば
良い。したがって、ここでは繰り返して図５の工程を説
明することは省く。なお、この場合の磁性体膜は、上記
の諸条件を満たす組成比であればどの様なものでも良い
が、ここでは、図４（ｂ）の透磁率の測定の際に用いた
のと同じＮｉ80Ｆｅ17.5Ｍｏ2.5を用いた。この場合の
磁性体膜の磁歪定数λs 、保磁力Ｈc 、比抵抗ρ、及
び、飽和磁束密度Ｂs は、上記の様に、λs ＝＋５×１
０-7、Ｈc ＝０．５Ｏｅ、ρ＝４７μΩｃｍ、Ｂs ＝
０．９５Ｔとなる。
【００６１】別の実施の形態においては、再生用のＭＲ
ヘッド部を構成する磁気抵抗効果素子３２をＮｉ80Ｆｅ
17.5Ｍｏ2.5合金からなる下部シールド層３１及び上部
シールド層となる下部磁極層２３によって挟持している
ので、１００ＭＨｚ近傍の高周波の磁場ノイズや駆動磁
場に対するシールド効果を良好に保つことが可能にな
り、それによって、再生分解能を高くすることが期待で
きる。
ヘッド部を構成する磁気抵抗効果素子３２をＮｉ80Ｆｅ
17.5Ｍｏ2.5合金からなる下部シールド層３１及び上部
シールド層となる下部磁極層２３によって挟持している
ので、１００ＭＨｚ近傍の高周波の磁場ノイズや駆動磁
場に対するシールド効果を良好に保つことが可能にな
り、それによって、再生分解能を高くすることが期待で
きる。
【００６２】また、この場合にも、上部磁極層２８もＮ
ｉ80Ｆｅ17.5Ｍｏ2.5合金を用いて構成しているので、
特段の熱処理を施すことなく、ライトポール２９の近傍
まで六角磁区が形成された理想に近い磁区構造とするこ
とができ、それによって、磁気抵抗効果素子３２の形成
後の熱処理が不要になるので、再生用のＭＲヘッド部を
構成する磁気抵抗効果素子３２に悪影響を及ぼすことが
なく、高い再生出力を維持しながら高周波記録が可能に
なる。
ｉ80Ｆｅ17.5Ｍｏ2.5合金を用いて構成しているので、
特段の熱処理を施すことなく、ライトポール２９の近傍
まで六角磁区が形成された理想に近い磁区構造とするこ
とができ、それによって、磁気抵抗効果素子３２の形成
後の熱処理が不要になるので、再生用のＭＲヘッド部を
構成する磁気抵抗効果素子３２に悪影響を及ぼすことが
なく、高い再生出力を維持しながら高周波記録が可能に
なる。
【００６３】以上、本発明の各実施の形態を説明してき
たが、本発明は上記説明した実施形態に限られるもので
はなく各種の変更が可能であり、例えば、上部磁極層等
を構成する磁性材料としては、Ｎｉ80Ｆｅ17.5Ｍｏ2.5
合金に限られるものではなく、上述した組成比の範囲
で、且つ、上記の磁歪定数λs 、保磁力Ｈc 、比抵抗
ρ、及び、飽和磁束密度Ｂs に関する諸条件を満たすＮ
ｉＦｅＭｏ合金であれば良い。また、上記の各実施の形
態の説明においては、誘導型の薄膜磁気ヘッド或いは複
合型薄膜磁気ヘッドとして説明しているが、再生専用の
単独のＭＲヘッドにも適用されるものであり、複合型薄
膜磁気ヘッドと同様に、上下の磁気シールド層として、
上述の諸条件を満たすＮｉＦｅＭｏ合金を用いれば良
い。また、在来型のＭＲ素子ではなく、ＧＭＲ（巨大磁
気抵抗効果）素子，スピンバルブ素子のいずれに対して
も適用して同様の効果が得られる。また、強磁性トンネ
ル接合素子に対してもライトヘッド形成プロセスでの熱
履歴を大幅に減らせる本発明の効果は大きい。特に、ス
ピンバルブ素子においては、磁気抵抗効果に関与する二
つの磁性体膜のうち、片方の磁性体膜（自由層）は磁場
を感じて磁化方向を自由回転可能である一方、他方の磁
性体膜（「固定層」とか「ピンド層」と呼ばれる）は反
強磁性体（ピニング層）を近接させることにより磁場に
対して磁化方向が回転しないように固定されているが、
何も磁場を与えない場合の磁化方向は加熱処理によって
定められるので、不要な加熱処理が本来望んだ磁化方向
とは異なる方向に歪めてしまう可能性があり、できるだ
けプロセス中に加熱工程を含めたくないという需要が特
に高い。本発明をスピンバルブ素子の形成プロセスに適
用すれば、このような不要な加熱工程は省かれるので、
磁化方向が所望に定まり、信頼性が高いあるいは歩留り
の高い微細スピンバルブ素子が形成可能という効果も得
られ、スピンバルブ素子への本発明の適用は特に好まし
い結果を及ぼす。また、上記の各実施の形態において
は、磁気ヘッドに用いる磁性材料として説明している
が、必ずしも磁気ヘッド用に限られるものではなく、例
えば、磁気測定装置等における磁気シールド材として用
いることができる。
たが、本発明は上記説明した実施形態に限られるもので
はなく各種の変更が可能であり、例えば、上部磁極層等
を構成する磁性材料としては、Ｎｉ80Ｆｅ17.5Ｍｏ2.5
合金に限られるものではなく、上述した組成比の範囲
で、且つ、上記の磁歪定数λs 、保磁力Ｈc 、比抵抗
ρ、及び、飽和磁束密度Ｂs に関する諸条件を満たすＮ
ｉＦｅＭｏ合金であれば良い。また、上記の各実施の形
態の説明においては、誘導型の薄膜磁気ヘッド或いは複
合型薄膜磁気ヘッドとして説明しているが、再生専用の
単独のＭＲヘッドにも適用されるものであり、複合型薄
膜磁気ヘッドと同様に、上下の磁気シールド層として、
上述の諸条件を満たすＮｉＦｅＭｏ合金を用いれば良
い。また、在来型のＭＲ素子ではなく、ＧＭＲ（巨大磁
気抵抗効果）素子，スピンバルブ素子のいずれに対して
も適用して同様の効果が得られる。また、強磁性トンネ
ル接合素子に対してもライトヘッド形成プロセスでの熱
履歴を大幅に減らせる本発明の効果は大きい。特に、ス
ピンバルブ素子においては、磁気抵抗効果に関与する二
つの磁性体膜のうち、片方の磁性体膜（自由層）は磁場
を感じて磁化方向を自由回転可能である一方、他方の磁
性体膜（「固定層」とか「ピンド層」と呼ばれる）は反
強磁性体（ピニング層）を近接させることにより磁場に
対して磁化方向が回転しないように固定されているが、
何も磁場を与えない場合の磁化方向は加熱処理によって
定められるので、不要な加熱処理が本来望んだ磁化方向
とは異なる方向に歪めてしまう可能性があり、できるだ
けプロセス中に加熱工程を含めたくないという需要が特
に高い。本発明をスピンバルブ素子の形成プロセスに適
用すれば、このような不要な加熱工程は省かれるので、
磁化方向が所望に定まり、信頼性が高いあるいは歩留り
の高い微細スピンバルブ素子が形成可能という効果も得
られ、スピンバルブ素子への本発明の適用は特に好まし
い結果を及ぼす。また、上記の各実施の形態において
は、磁気ヘッドに用いる磁性材料として説明している
が、必ずしも磁気ヘッド用に限られるものではなく、例
えば、磁気測定装置等における磁気シールド材として用
いることができる。
【００６４】
【発明の効果】本発明によれば、ＮｉＦｅＭｏ合金の組
成比を、優れた高周波特性が得られ、且つ、熱処理を要
することなく良好な磁区構造の形成が容易になる磁歪定
数λsとなる値に選択しているので、他の特性を犠牲に
することなく比抵抗ρを大きくすることができ、それに
よって、高周波特性を大幅に改善させることが可能にな
るので、磁気記録能力を向上することができ、薄膜磁気
ヘッドの高周波化、高記録密度化に寄与し、ひいては、
高性能ＨＤＤ装置の普及に寄与するところが大きい。
成比を、優れた高周波特性が得られ、且つ、熱処理を要
することなく良好な磁区構造の形成が容易になる磁歪定
数λsとなる値に選択しているので、他の特性を犠牲に
することなく比抵抗ρを大きくすることができ、それに
よって、高周波特性を大幅に改善させることが可能にな
るので、磁気記録能力を向上することができ、薄膜磁気
ヘッドの高周波化、高記録密度化に寄与し、ひいては、
高性能ＨＤＤ装置の普及に寄与するところが大きい。
【図１】本発明の原理的構成の説明図である。
【図２】磁歪定数λs と磁区構造のＮｉＦｅＭｏ組成依
存性の説明図である。
存性の説明図である。
【図３】保磁力Ｈc と比抵抗ρのＮｉＦｅＭｏ組成依存
性の説明図である。
性の説明図である。
【図４】飽和磁束密度Ｂs と透磁率特性のＮｉＦｅＭｏ
組成依存性の説明図である。
組成依存性の説明図である。
【図５】本発明の実施の形態の薄膜磁気ヘッドの概略的
断面図である。
断面図である。
【図６】従来の複合型薄膜磁気ヘッドの要部透視斜視図
である。
である。
【図７】本発明の第１の実施形態にかかわる理想的磁区
構造の模式上面図である。
構造の模式上面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態にかかわる理想的磁区
構造の模式上面図である。
構造の模式上面図である。
【図９】本発明の第２の実施形態にかかわる磁区構造の
観察例となる模式上面図である。
観察例となる模式上面図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に基づく書込ヘッド
の磁極層の模式上面図である。
の磁極層の模式上面図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に基づく複合型磁気
ヘッドの適用例を示す模式図（模式上面図（ａ）と磁区
構造モデル上面図（ｂ）と磁極先端からの断面構造
（ｃ））である。
ヘッドの適用例を示す模式図（模式上面図（ａ）と磁区
構造モデル上面図（ｂ）と磁極先端からの断面構造
（ｃ））である。
１１ 上部磁極層 １２ ライトポール １３ 磁壁 １４ 六角磁区 １５ 三角磁区 ２１ Ａｌ2 Ｏ3 -ＴｉＣ基板 ２２ Ａｌ2 Ｏ3 膜 ２３ 下部磁極層 ２４ ライトギャップ層 ２５ 下部層間絶縁膜 ２６ ライトコイル ２７ 上部層間絶縁膜 ２８ 上部磁極層 ２９ ライトポール ３０ 下部シールド層 ３１ 下部リードギャップ層 ３２ 磁気抵抗効果素子 ３３ 上部リードギャップ層 ４１ 下部シールド層 ４２ 磁気抵抗効果素子 ４３ リード電極 ４４ 下部磁極層 ４５ ライトコイル ４６ ライト電極 ４７ 上部磁極層 ４８ ライトポール ４９ 磁壁 ５０ 六角磁区 ５１ 三角磁区
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｆ 10/14 Ｈ０１Ｆ 10/14 (72)発明者 三宅 裕子 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 Ｆターム(参考） 5D033 BA03 BB43 5D034 BA02 BB08 BB12 5E041 AA17 CA05 CA06 NN00 NN01 NN12 NN13 NN15
Claims (12)
- 【請求項１】 Ｎｉ、Ｆｅ、及び、Ｍｏからなる磁性材
料において、ＮｉＦｅＭｏの組成比を、Ｎｉを７７〜８
２原子％、Ｆｅを１５〜２１原子％、Ｍｏを６原子％未
満で、且つ、磁歪定数λs が−１×１０-6≦λs ≦０と
なる範囲に選択することを特徴とする磁性材料。 - 【請求項２】 上記磁性材料の保磁力Ｈc が、Ｈc ≦１
ＯｅになるようにＮｉＦｅＭｏの組成比を選択すること
を特徴とする請求項１記載の磁性材料。 - 【請求項３】 上記磁性材料の比抵抗ρが、ρ≧２０μ
ΩｃｍになるようにＮｉＦｅＭｏの組成比を選択するこ
とを特徴とする請求項１または２に記載の磁性材料。 - 【請求項４】 上記磁性材料の飽和磁束密度Ｂs が、Ｂ
s ≧０．８ＴになるようにＮｉＦｅＭｏの組成比を選択
することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に
記載の磁性材料。 - 【請求項５】 磁極層を、圧縮応力を有する形状をなし
かつ請求項１乃至４のいずれか１項に記載の磁性材料を
用いて構成したことを特徴とする磁気ヘッド。 - 【請求項６】 Ｎｉ、Ｆｅ、及び、Ｍｏからなる磁性材
料において、ＮｉＦｅＭｏの組成比を、Ｎｉを７７〜８
２原子％、Ｆｅを１５〜２１原子％、Ｍｏを６原子％未
満で、且つ、磁歪定数λs が０≦λs≦１×１０-6とな
る範囲に選択することを特徴とする磁性材料。 - 【請求項７】 上記磁性材料の保磁力Ｈc が、Ｈc ≦１
ＯｅになるようにＮｉＦｅＭｏの組成比を選択すること
を特徴とする請求項6記載の磁性材料。 - 【請求項８】 上記磁性材料の比抵抗ρが、ρ≧２０μ
ΩｃｍになるようにＮｉＦｅＭｏの組成比を選択するこ
とを特徴とする請求項6または7に記載の磁性材料。 - 【請求項９】 上記磁性材料の飽和磁束密度Ｂs が、Ｂ
s ≧０．８ＴになるようにＮｉＦｅＭｏの組成比を選択
することを特徴とする請求項6乃至8のいずれか１項に記
載の磁性材料。 - 【請求項１０】 磁極層を、引っ張り応力を有する形状
をなしかつ請求項6乃至9のいずれか１項に記載の磁性材
料を用いて構成したことを特徴とする磁気ヘッド。 - 【請求項１１】 磁気シールド層を、請求項１乃至４、
あるいは請求項６乃至９のいずれか１項に記載の磁性材
料を用いて構成したことを特徴とする磁気ヘッド。 - 【請求項１２】 請求項５，９，１１のいずれかに記載
の磁気ヘッドを用いた磁気記録装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11308827A JP2000235911A (ja) | 1998-12-14 | 1999-10-29 | 磁性材料およびそれを用いた磁気ヘッド並びに磁気記録装置 |
| DE19956196A DE19956196A1 (de) | 1998-12-14 | 1999-11-24 | Magnetisches Material und Magnetkopf unter Verwendung desselben und Magnetspeichervorrichtung mit ihm |
| KR1019990056418A KR100757759B1 (ko) | 1998-12-14 | 1999-12-10 | 자성 재료와 그것을 이용한 자기 헤드 및 자기 기록 장치 |
| CNB991267109A CN1147884C (zh) | 1998-12-14 | 1999-12-14 | 磁头及具有该磁头的磁存储装置 |
| US09/460,064 US6376108B1 (en) | 1998-12-14 | 1999-12-14 | Magnetic material and magnetic head using the same and magnetic storage device having thereof |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-354305 | 1998-12-14 | ||
| JP35430598 | 1998-12-14 | ||
| JP11308827A JP2000235911A (ja) | 1998-12-14 | 1999-10-29 | 磁性材料およびそれを用いた磁気ヘッド並びに磁気記録装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000235911A true JP2000235911A (ja) | 2000-08-29 |
Family
ID=26565702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11308827A Pending JP2000235911A (ja) | 1998-12-14 | 1999-10-29 | 磁性材料およびそれを用いた磁気ヘッド並びに磁気記録装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6376108B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000235911A (ja) |
| KR (1) | KR100757759B1 (ja) |
| CN (1) | CN1147884C (ja) |
| DE (1) | DE19956196A1 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7002778B2 (en) | 2002-10-15 | 2006-02-21 | Alps Electric Co., Ltd. | Magnetic head having an Fe-Ni-X layer |
| US7052560B2 (en) | 2002-09-13 | 2006-05-30 | Alps Electric Co., Ltd. | Soft magnetic film and thin film magnetic head using the same |
| US7113367B2 (en) | 2002-09-13 | 2006-09-26 | Alps Electric Co., Ltd. | FeNiRe soft magnetic film and thin film magnetic head using the same for simultaneous adjustment of resistivity and saturated magnetic flux density |
| US7336450B2 (en) | 2004-08-20 | 2008-02-26 | Alps Electric Co., Ltd. | Magnetic head with optimum aspect ratio of upper shield layer |
| US7576950B2 (en) | 2004-08-06 | 2009-08-18 | Sae Magnetics (H.K.) Ltd. | Perpendicular magnetic recording head utilizing tensile stress to optimize magnetic pole layer domain structure |
| US7808743B2 (en) | 2007-03-05 | 2010-10-05 | Tdk Corporation | Perpendicular magnetic write head having a structure that suppresses unintended erasure of information on a write medium at a non-writing time |
| JP2014093119A (ja) * | 2012-11-01 | 2014-05-19 | Seagate Technology Llc | シールドを有する装置およびシールドを有する装置を形成する方法 |
| JP2015082338A (ja) * | 2013-10-24 | 2015-04-27 | エイチジーエスティーネザーランドビーブイ | 磁気的安定性を向上させた逆平行フリー（ａｐｆ）構造を有する平面垂直通電型（ｃｐｐ）磁気抵抗（ｍｒ）センサ |
| WO2015146558A1 (ja) * | 2014-03-28 | 2015-10-01 | 日立金属株式会社 | トルクセンサ用軟磁性部品、それを用いたトルクセンサ |
| CN115948680A (zh) * | 2023-01-03 | 2023-04-11 | 南京达迈科技实业股份有限公司 | 一种高磁导率低矫顽力的铁镍合金及其制备方法和应用 |
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|---|---|---|---|---|
| US7960587B2 (en) | 2004-02-19 | 2011-06-14 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Compositions comprising novel compounds and electronic devices made with such compositions |
| JP2006252707A (ja) * | 2005-03-11 | 2006-09-21 | Toshiba Corp | 垂直磁気ディスク装置 |
| TWI595691B (zh) * | 2010-07-28 | 2017-08-11 | 應用材料股份有限公司 | 用於磁性媒材圖案化之阻劑強化 |
| US8917484B2 (en) * | 2013-03-12 | 2014-12-23 | Seagate Technology Llc | Magnetoresistive element with nano-crystalline shield |
| US9933321B2 (en) * | 2015-05-14 | 2018-04-03 | Vishay Measurements Group, Inc. | High gage factor strain gage |
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|---|---|---|---|---|
| JPH06318516A (ja) * | 1993-05-06 | 1994-11-15 | Mitsubishi Electric Corp | 軟磁性多層膜およびこれを用いた磁気ヘッド |
| JP2835361B2 (ja) * | 1993-08-19 | 1998-12-14 | 五洋建設株式会社 | 既設トンネル内からの上向き路推進掘削における推進管落下防止装置 |
| JP3431238B2 (ja) * | 1993-10-20 | 2003-07-28 | ティーディーケイ株式会社 | 軟磁性めっき薄膜およびその製造方法 |
| JP3331389B2 (ja) * | 1994-09-14 | 2002-10-07 | ティーディーケイ株式会社 | 垂直磁気ヘッド |
| KR100265986B1 (ko) * | 1997-01-31 | 2000-09-15 | 가타오카 마사타카 | 복합형 박막자기헤드 및 그 제조방법 |
| JP3541245B2 (ja) * | 1997-07-15 | 2004-07-07 | 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ | 磁気ヘッド及びそれを有する磁気記憶装置 |
-
1999
- 1999-10-29 JP JP11308827A patent/JP2000235911A/ja active Pending
- 1999-11-24 DE DE19956196A patent/DE19956196A1/de not_active Withdrawn
- 1999-12-10 KR KR1019990056418A patent/KR100757759B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1999-12-14 CN CNB991267109A patent/CN1147884C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1999-12-14 US US09/460,064 patent/US6376108B1/en not_active Expired - Fee Related
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| WO2015146558A1 (ja) * | 2014-03-28 | 2015-10-01 | 日立金属株式会社 | トルクセンサ用軟磁性部品、それを用いたトルクセンサ |
| JPWO2015146558A1 (ja) * | 2014-03-28 | 2017-04-13 | 日立金属株式会社 | トルクセンサ用軟磁性部品、それを用いたトルクセンサ |
| US10290409B2 (en) | 2014-03-28 | 2019-05-14 | Hitachi Metals, Ltd. | Soft magnetic component for torque sensor and torque sensor using the same |
| CN115948680A (zh) * | 2023-01-03 | 2023-04-11 | 南京达迈科技实业股份有限公司 | 一种高磁导率低矫顽力的铁镍合金及其制备方法和应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19956196A1 (de) | 2000-06-21 |
| CN1147884C (zh) | 2004-04-28 |
| KR20000048058A (ko) | 2000-07-25 |
| US6376108B1 (en) | 2002-04-23 |
| KR100757759B1 (ko) | 2007-09-12 |
| CN1257292A (zh) | 2000-06-21 |
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