JP2003034891A - コバルト鉄系合金およびコバルト鉄系合金めっき磁性薄膜の製造方法、並びに4成分系合金およびコバルト鉄モリブデン合金めっき磁性薄膜の製造方法 - Google Patents
コバルト鉄系合金およびコバルト鉄系合金めっき磁性薄膜の製造方法、並びに4成分系合金およびコバルト鉄モリブデン合金めっき磁性薄膜の製造方法Info
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Abstract
び4成分系合金並びにコバルト鉄系合金めっき磁性薄膜
およびコバルト鉄モリブデン合金めっき磁性薄膜の製造
方法を提供する。 【解決手段】 例えば、Co100-a-b Fea Mb (aお
よびbは、0<a≦100,0≦b<100をそれぞれ
満たす範囲内の質量比であり、Mはコバルトおよび鉄以
外の1種以上の元素を表す。)を有する合金を含んでお
り、飽和磁化が2T以上、容易軸保磁力が13×103
/(4π)A/m以下となっている。このようなコバル
ト鉄系合金磁性めっき薄膜は、例えば、直流電流,パル
ス電流,両極性パルス電流,パルス調整電流またはこれ
らを組み合わせためっき電流を印加するめっき処理を用
いて製造される。
Description
およびコバルト鉄系合金めっき磁性薄膜の製造方法、並
びに4成分系合金およびコバルト鉄モリブデン合金めっ
き磁性薄膜の製造方法に係り、特に高密度記録が可能な
磁気記録ヘッドを作製する際に用いられるコバルト鉄系
合金およびコバルト鉄系合金めっき磁性薄膜の製造方
法、並びに4成分系合金およびコバルト鉄モリブデン合
金めっき磁性薄膜の製造方法に関する。
に約100Gbit/in2 に到達すると見込まれてい
る。そこで、磁気記録ヘッドは、約100Gbit/i
n2 の高記録密度で記録媒体に記録可能でなければなら
ない。そのような記録媒体に記録する際に必要とされる
高保磁力を得るには、記録ヘッドを形成する際、高飽和
磁化および低保磁力を有する材料が必要であると考えら
れている。なお、高保磁力は、狭いトラック幅を必要と
する高記録分解能並びに記録密度と結びつけて考えられ
るものである。
流であるので、約2T(テスラ)以上の飽和磁化および
約13×103 /(4π)A/m以下の保磁力を有する
薄膜を形成する方法を見つける必要がある。そのような
優れた磁気特性を有する材料はすでに広く研究されてい
る。
コバルト−ニッケル−鉄(Co−Ni−Fe)三元合金
を主成分として含有し、かつ微量の硫黄(S)を含有し
た低保磁力を有する磁性膜(軟磁性膜)を提案している
(米国特許第6063512号公報参照)。その磁性膜
によれば、約1.5T以上2.0T以下の飽和磁化Bs
および約50×103 /(4π)A/mよりも低い保磁
力が得られると報告されている。更に、Osaka らは、体
心立方構造の結晶と面心立方構造の結晶との混晶である
コバルト−鉄−ニッケル(Co−Fe−Ni)三元合金
組成を有し、高磁気モーメントおよび低保磁力を有する
軟磁性膜を提案している。その磁性膜によれば、約1.
9T〜2.2Tの範囲内の飽和磁化Bsおよび約2.5
×103/(4π)A/m以下の保磁力Hcが得られ
る。しかし、Osaka らによって提案された軟磁性膜は低
保磁力を有しているものの、飽和磁化については本発明
で想定している高密度記録媒体に用いるには最低限の値
である。
いるが、いずれの方法においても磁化に関して十分な値
が得られていない。
ト−M−T−C組成(TはFe,Ni,Mn,Pdより
選択された1種または2種類以上の元素であり、MはT
i,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Mo,Wより選択さ
れた1種または2種以上の元素である)を有する軟磁性
膜は、比抵抗および磁歪特性については優れているが、
飽和磁化は約1.4Tである(米国特許第612404
7号公報参照)。
体的には、絶縁材料よりなるコロイド微粒子が分散され
ると共に、鉄イオン,ニッケルイオンおよびコバルトイ
オンを含むめっき槽内で磁性薄膜を製造する方法(米国
特許第5935403号公報参照)により形成された薄
膜も、飽和磁化は約1.5T以上1.8T以下と、本発
明で想定している高密度記録には不十分な値である。
和モーメントを有するFe2 Co合金について述べてい
るが(“Ferromagnetism" , R. M. Bozorth, IEEE pres
s, New York, N. Y. 1978, p. 190参照)、その合金
は、磁気記録ヘッドを形成するには不適切な従来通りの
溶融バルクおよび高温熱処理により製造されている。Yu
nらによれば、その合金は記録ヘッドに適用するのに満
足な高保磁力も有していない(“Magnetic Properties
of RF Diode Sputtered CoxFe100-x Alloy ThinFilms"
IEEE Trans. On Magnetics, 32(5), 9/1996, p45353参
照)とのことである。
ては、磁性膜を形成する際に、特殊な電析法を用いるこ
とが挙げられる。
の方向を交互に変化させることにより、複数の層が連続
して積層された軟磁性多層膜を形成する電解めっきプロ
セスを教示している(米国特許第5489488号公報
参照)。
応力除去因子として機能するナトリウムサッカリン、p
H緩衝剤として機能するホウ酸、および界面活性剤とし
て機能するドデシル硫酸ナトリウムを含む低毒性バスを
用いた電解めっき法を教示している(米国特許第475
6816号公報参照)。
は、結晶粒微細化を助長することが挙げられる。一般
に、結晶粒微細化は電析の間に核生成を助長したり、粒
成長を遅らせることによって達成される。例えば、混合
組織を有する材料を析出させる場合、組織間での競争に
より核生成が促進されるため、多くの粒が生成される一
方、その粒は小さくなる。なお、上述したOsaka らによ
り開示された、体心立方構造と面心立方構造との混合体
であるコバルト−鉄−ニッケル合金は、複合的な組織に
することにより粒成長を減少させた一例である。複合・
共存組織はモリブデン(Mo),クロム(Cr),タン
グステン(W)およびロジウム(Rh)のような希少元
素の添加によって形成することができる。図8は、モリ
ブデンが原子量で約5%存在しているコバルト−鉄−モ
リブデン合金の平衡状態図を表すものである。この図8
から分かるように、少量のモリブデンはα型,γ型,θ
型組織を形成している。
に金属酸化物を分散させることが挙げられる。金属酸化
物は粒成長を抑制し、それにより電析の間の核生成を助
長する。図9は、アノード電位が0.2Vよりも高く、
かつ水素イオン濃度(pH)が4以下の場合に、酸化モ
リブデン(VI)(MoO3 )が3価の金属イオン(M
3+)を含有する水溶液から析出することを示している。
図9は、また、モリブデンは、カソード電位でもわずか
に酸化されて酸化モリブデン(VI)(MoO 2 )にな
ることも示している。酸化モリブデン(IV)は、更
に、酸性環境下、かつアノード電位において酸化して酸
化モリブデン(VI)にすることができる。
するのに効果的な方法である。コバルト,鉄,ニッケ
ル,モリブデン,クロム,タングステンおよびロジウム
は、カソード電位を用いてそれらの塩の水溶液から容易
に共析させることができ、その合金組成は、溶液濃度お
よび電流密度により容易に調整することができるからで
ある。例えば、溶液における元素濃度が高いと、合金に
おける元素濃度も高くなる。また、電流密度を高くする
と還元電位も高くなり、それにより元素が還元される。
する効果的な方法である理由として、めっきのパラメー
タを調整することにより、合金膜の機械的および磁気的
特性の一部を細かく調整することができることも挙げら
れる。例えば、サッカリンを添加すると、膜(上述の米
国特許第4756816号公報参照)の応力が低減する
ことが知られている。パルスめっきおよび両極性パルス
めっきによれば、直流めっき以上の電位効果を得ること
ができる。その効果のうちの1つは、粒成長を抑制する
ことにより粒径を低減させて保磁力を低下させることで
ある。もう1つの効果は、ミクロ的な均一性を改良する
ことである。電流のアノード周期は金属イオンが補充さ
れることを可能にし、膜のトポグラフィにおける金属濃
度を均一にする。これは、特に、磁気記録ヘッドの要素
である上部磁極片にめっきする場合のように、高アスペ
クト比の溝内に膜を析出させてめっきするときに効果が
ある。
改善する種々の方法が提案されているものの、未だ十分
な磁気特性は得られていない。
ので、その目的は、磁気特性を向上可能なコバルト鉄系
合金およびコバルト鉄系合金めっき磁性薄膜の製造方
法、並びに4成分系合金およびコバルト鉄モリブデン合
金磁性薄膜の製造方法を提供することにある。
系合金めっき磁性薄膜の製造方法は、コバルト(Co)
と鉄(Fe)と他の元素(M)とを含み、飽和磁化が2
T以上、かつ容易軸保磁力が13×103 /(4π)A
/m以下のコバルト鉄系合金(Co−Fe−M)めっき
磁性薄膜を製造する方法であって、1Hzのパドル速度
を有すると共に電界めっき溶液を含むパドルセルに、め
っき処理がされる基体を浸漬する工程を含み、電界めっ
き溶液として、(a)水素イオン濃度(pH)が2以上
4以下の範囲内であり、(b)コバルトイオン、鉄イオ
ンおよび他の元素イオンを提供可能な溶解塩を含み、
(c)ナトリウム(Na)、カリウム(K)あるいはア
ンモニウムのそれぞれの塩化物、硫酸塩、酢酸塩、クエ
ン酸塩、酒石酸塩あるいはスルファミン酸塩を含む群の
うちのいずれかよりなる支持塩を含み、(d)めっき電
流を発生させるために0.1Tの磁界が印加されるもの
を用いるようにしたものである。
金は、コバルト(Co)と鉄(Fe)と他の元素(M)
とを含み、飽和磁化が2T以上、かつ容易軸保磁力が1
3×103 /(4π)A/m以下のコバルト鉄系合金
(Co−Fe−M)であって、主成分として化5に示し
た一般組成式を有する合金を含むものである。
をそれぞれ満たす範囲内の質量比であり、Mはモリブデ
ン(Mo),クロム(Cr),タングステン(W),ニ
ッケル(Ni)およびロジウム(Rh)からなる群のう
ちの少なくとも1種を表す。)
金は、コバルト(Co)と鉄(Fe)と他の元素(M)
とを含み、飽和磁化が2T以上、かつ容易軸保磁力が1
3×103 /(4π)A/m以下のコバルト鉄系合金
(Co−Fe−M)であって、主成分として化6に示し
た一般組成式を有する合金を含むものである。
3をそれぞれ満たす範囲内の質量比であり、Mはモリブ
デン,クロム,タングステン,ニッケルおよびロジウム
からなる群のうちの少なくとも1種を表す。)
金は、コバルト(Co)と鉄(Fe)と他の元素(M)
とを含み、飽和磁化が2T以上、かつ容易軸保磁力が1
3×103 /(4π)A/m以下のコバルト鉄系合金
(Co−Fe−M)であって、化7に示した一般組成式
を有する合金を含むものである。
5をそれぞれ満たす範囲内の質量比であり、Mはモリブ
デン,クロム,タングステン,ニッケルおよびロジウム
からなる群のうちの少なくとも1種を表す。)
てCoFe67Ni2 Mo3 を含むものである。
っき磁性薄膜の製造方法は、モリブデン(Mo)の酸化
物を含み、厚みが0.7μm以上1.3μm以下、飽和
磁化が2T以上、容易軸保持力が13×103 /(4
π)A/m以下のコバルト鉄モリブデン合金めっき磁性
薄膜を製造する方法であって、酸化アルミニウム(Al
2 O3 )よりなる下地めっきと、厚みが0.07μm以
上0.1μm以下であり、ニッケル鉄合金、コバルトニ
ッケル鉄合金、銅または金がスパッタ形成されてなる下
地層とが設けられたアルミナチタンカーバイト(AlT
iC)よりなる基体を用いて、1Hzのパドル速度を有
すると共に電界めっき溶液を含むパドルセルに前記基体
を浸漬する工程と、電流密度が15mA/cm2 、通電
時間が1sのカソードパルスと、電流密度が15mA/
cm2 、通電時間が10msのアノードパルスとが連続
してなる両極性パルス電流をめっき電流として供給する
工程とを含み、電界めっき溶液として、(a)水素イオ
ン濃度(pH)が2以上4以下であり、(b)15g/
dm3 以上30g/dm3 以下の硫酸コバルト(CoS
O4 ・7 H2 O)と、(c)8g/dm3 以上50g/
dm3 以下の硫酸鉄(FeSO4 ・7H2 O)と、
(d)12g/dm3 以上20g/dm3 以下の塩化ア
ンモニウム(NH4 Cl)と、(e)20g/dm3 以
上25g/dm3 以下のホウ酸(H3 BO3 )と、
(f)0.5g/dm3 未満のモリブデン酸ナトリウム
(NaMoO4 ・2H2 O)と、(g)0.5g/dm
3 のサッカリン(C7 H5 NO3 S)と、(h)0.1
g/dm3 のドデシル硫酸ナトリウム(C 12H25NaO
4 S)とを含み、(i)0.1Tの磁界が印加されるも
のを用いるようにしたものである。
ルト鉄系合金または4成分系合金では、優れた磁気特性
が磁気特性が得られる。
薄膜の製造方法またはコバルト鉄モリブデン合金めっき
磁性薄膜の製造方法では、コバルト鉄系合金めっき磁性
薄膜またはコバルト鉄モリブデン合金めっき磁性薄膜が
容易に製造される。
き磁性薄膜の製造方法では、コバルト鉄系合金めっき磁
性薄膜が、100Gbit/in2 以上の高密度記録が
可能な磁気記録ヘッドの磁極構造を形成するために用い
られるようにしてもよい。
き磁性薄膜の製造方法では、高アスペクト比を有する溝
内において、磁極構造の一部をなす上部磁極を形成する
ために用いられるようにしてもよい。
き磁性薄膜の製造方法では、コバルト鉄系合金めっき磁
性薄膜が、主成分として化8に示した一般組成式を有す
る合金を含むようにするのが好ましい。
0をそれぞれ満たす範囲内の質量比であり、Mはコバル
トおよび鉄以外の1種以上の元素を表す。)
き磁性薄膜の製造方法では、他の元素が、モリブデン
(Mo),ニッケル(Ni),タングステン(W),ク
ロム(Cr)およびロジウム(Rh)からなる群のうち
の少なくとも1種を含むようにするのが好ましい。
き磁性薄膜の製造方法では、コバルト鉄系合金めっき磁
性薄膜が、MoOs (2≦s≦3),CrOt (1≦t
≦5),RhOu (0.5≦u≦2),NiOv (1.
33≦v≦2)およびWOw(2≦w≦3)からなる群
のうちの少なくとも1種よりなる前記他の元素の酸化物
を含むようにするのが好ましい。
き磁性薄膜の製造方法では、溶解塩として、鉄イオンを
提供するために硫酸鉄または塩化鉄を用い、コバルトイ
オンを提供するために硫酸コバルトまたは塩化コバルト
を用いるようにするのが好ましい。
き磁性薄膜の製造方法では、電解めっき溶液として、硫
酸鉄が8g/dm3 以上50g/dm3 以下、硫酸コバ
ルトが15g/dm3 以上30g/dm3 以下でそれぞ
れ溶解されているものを用いるのが好ましい。
き磁性薄膜の製造方法では、めっき電流が、電流密度が
5mA/cm2 以上30mA/cm2 以下、通電時間が
10ms以上10s以下、中断時間が1ms以上1s以
下のカソードパルスが連続したパルス電流となるように
するのが好ましい。
き磁性薄膜の製造方法では、めっき電流が、電流密度が
5mA/cm2 以上30mA/cm2 以下、通電時間が
10ms以上10s以下のカソードパルスと、電流密度
が0mA/cm2 よりも大きく30mA/cm2 以下、
通電時間が1ms以上1s以下のアノードパルスとが連
続した両極性パルス電流となるようにするのが好まし
い。
き磁性薄膜の製造方法では、めっき電流が、電流密度が
上向きまたは下向きに変位する段差を有するカソードパ
ルスと、電流密度が上向きに変位する段差を有するアノ
ードパルスとが連続したパルス調整電流となるように
し、カソードパルスについて、その段差でない部分の電
流密度が5mA/cm2 以上30mA/cm2 以下なら
びに通電時間が10ms以上10s以下、下向きの段差
の電流密度が1mA/cm2 以上下向きの段差でない部
分の電流密度以下ならびに通電時間が1ms以上100
ms以下、上向きの段差の電流密度が上向きの段差でな
い部分の電流密度以上60mA/cm2 以下ならびに通
電時間が1ms以上100ms以下となるようにし、ア
ノードパルスについて、その段差でない部分の電流密度
が0mA/cm2 よりも大きく30mA/cm2 以下な
らびに通電時間が1ms以上1s以下、上向きの段差の
電流密度が上向きの段差でない部分の電流密度以上50
mA/cm2 以下ならびに通電時間が1ms以上100
ms以下となるようにするのが好ましい。
き磁性薄膜の製造方法ではめっき電流が、両極性パルス
電流とパルス調整電流との組合せとなるようにするのが
好ましい。
き磁性薄膜の製造方法では、両極性パルス電流が、電流
密度が上向きまたは下向きに変位する段差を有するカソ
ードパルスと、電流密度が上方向に変位する段差を有す
るアノードパルスとが連続したパルス調整電流となるよ
うにし、カソードパルスについて、その段差でない部分
の電流密度が5mA/cm2 以上30mA/cm2 以下
ならびに通電時間が10ms以上10s以下、下向きの
段差の電流密度が1mA/cm2 以上下向きの段差でな
い部分の電流密度以下ならびに通電時間が1ms以上1
00ms以下、上向きの段差の電流密度が上向きの段差
でない部分の電流密度以上60mA/cm2 以下ならび
に通電時間が1ms以上100ms以下となるように
し、アノードパルスについて、その段差でない部分の電
流密度が0mA/cm2 よりも大きく30mA/cm2
以下ならびに通電時間が1ms以上1s以下、上向きの
段差の電流密度が上向きの段差でない部分の電流密度以
上50mA/cm2 以下ならびに通電時間が1ms以上
100ms以下となるようにするのが好ましい。
き磁性薄膜の製造方法では、めっき電流が、直流電流、
パルス電流、両極性パルス電流およびパルス調整電流の
組み合わせとなるようにするのが好ましい。
き磁性薄膜の製造方法では、直流電流が、電流密度が5
mA/cm2 以上30mA/cm2 以下、通電時間が5
分以上20分以下の単一のカソードパルス電流となるよ
うにし、パルス電流が、電流密度が5mA/cm2 以上
30mA/cm2 以下、通電時間が10ms以上10s
以下、中断時間が1ms以上1s以下のカソードパルス
が連続したカソードパルス電流となるようにし、両極性
パルス電流が、電流密度が5mA/cm2 以上30mA
/cm2 以下、通電時間が10ms以上10s以下のカ
ソードパルスと、電流密度が0mA/cm2 よりも大き
く30mA/cm2 以下、通電時間が1ms以上1s以
下のアノードパルスとが連続したパルス電流となるよう
にし、パルス調整電流が、電流密度が上向きまたは下向
きに変位する段差を有するカソードパルスと、電流密度
が上方向に変位する段差を有するアノードパルスとが連
続したパルス電流となるようにし、カソードパルスにつ
いて、その段差でない部分の電流密度が5mA/cm2
以上30mA/cm2 以下ならびに通電時間が10ms
以上10s以下、下向きの段差の電流密度が1mA/c
m2 以上下向きの段差でない部分の電流密度以下ならび
に通電時間が1ms以上100ms以下、上向きの段差
の電流密度が上向きの段差でない部分の電流密度以上6
0mA/cm 2 以下ならびに通電時間が1ms以上10
0ms以下となるようにし、アノードパルスについて、
その段差でない部分の電流密度が0mA/cm2 よりも
大きく30mA/cm2 以下ならびに通電時間が1ms
以上1s以下、上向きの段差の電流密度が上向きの段差
でない部分の電流密度以上50mA/cm2 以下ならび
に通電時間が1ms以上100ms以下となるようにす
るのが好ましい。
鉄系合金めっき磁性薄膜の製造方法では、ニッケルイオ
ンの供給源を添加することにより、コバルト、鉄および
前記他の元素と共にニッケルを含む4成分系合金を主成
分として含むようにしてもよい。
るコバルト鉄系合金では、さらに、他の元素の酸化物を
含むようにしてもよい。
るコバルト鉄系合金では、100Gbit/in2 以上
の高密度記録が可能な磁気記録ヘッドの磁極構造を形成
するために用いられるものであるようにしてもよい。
合金磁性薄膜の製造方法では、コバルト鉄モリブデン合
金磁性薄膜、100Gbit/in2 以上の高密度記録
が可能な磁気記録ヘッドの磁極構造を形成するために用
いられるようにしてもよい。
て、図面を参照して詳細に説明する。
コバルト(Co)と、鉄(Fe)と、これらのコバルト
および鉄以外の他の元素(M)とを含むものであり、例
えば、化9に示した一般組成式を有する合金を含んでい
る。このコバルト鉄系合金の最大飽和磁化は2.4Tで
あり、最小容易軸保磁力は6×103 /(4π)A/m
以下となっている。
をそれぞれ満たす範囲内の質量比であり、Mはコバルト
および鉄以外の1種以上の元素を表す。
でも、磁気特性の最適化のためには化10に示した一般
組成式を有する合金が好ましい。化10に示した一般組
成式を有する合金を主成分として含むようにすれば、飽
和磁化を2T以上、容易軸保磁力を13×103 /(4
π)A/m以下にすることができる。また、化10に示
した一般組成式を有する合金の中でも、特に、化11ま
たは化12に示した一般組成式を有する合金が好まし
い。化11に示した一般組成式を有する合金を主成分と
して含むようにすれば、飽和磁化を2.1T以上、容易
軸保磁力を7×103 /(4π)A/m以下にすること
ができ、それにより平衡スイッチング速度および飽和モ
ーメントを必要とするアプリケーションに最適に用いる
ことができ、化12に示した一般組成式を有する合金を
主成分として含むようにすれば、飽和磁化を2.3kG
以上、容易軸保磁力を11×103 /(4π)A/m以
下にすることができ、それにより最大飽和モーメントを
必要とするアプリケーションに最適に用いることができ
るからである。
それぞれ満たす範囲内の質量比であり、Mはモリブデ
ン,クロム,タングステン,ニッケルおよびロジウムか
らなる群のうちの少なくとも1種を表す。なお、化10
は化学量論組成で表したものであるが、この合金は化学
量論組成に限らず、化学量論組成でなくてもよい。これ
は化11および化12についても同様である。
ぞれ満たす範囲内の質量比であり、Mはモリブデン,ク
ロム,タングステン,ニッケルおよびロジウムからなる
群のうちの少なくとも1種を表す。
をそれぞれ満たす範囲内の質量比であり、Mはモリブデ
ン,クロム,タングステン,ニッケルおよびロジウムか
らなる群のうちの少なくとも1種を表す。
合金としては、例えば、Co34.6Fe65Mo0.4 等の3
成分系合金あるいはCo28Fe67Ni2 Mo3 等の4成
分系合金が挙げられる。
じて、副成分として、コバルトおよび鉄以外の元素の酸
化物を1種以上、例えば10質量%よりも少ない質量比
で含んでいる。コバルトおよび鉄以外の元素の酸化物と
しては、例えば、MoOs (2≦s≦3),CrOt
(1≦t≦5),RhOu (0.5≦u≦2),NiO
v (1.33≦v≦2)あるいはWOw (2≦w≦3)
が挙げられる。
して製造することができる。なお、ここでは、めっき処
理によりコバルト鉄系合金を薄膜として製造する場合、
すなわちコバルト鉄系合金めっき磁性薄膜の製造方法に
ついて説明する。
酸化アルミニウムよりなる下地めっきと、ニッケル鉄合
金,コバルトニッケル鉄合金,銅あるいは金がスパッタ
されることにより形成され、厚みが約0.07μm以上
0.1μm以下である下地層とが設けられたアルミナチ
タンカーバイトを用意する。
内に、基体を浸漬する。その際、パドル速度を約1Hz
とすると共に、電解めっき溶液としては、コバルトイオ
ン、鉄イオンおよび元素Mのイオンを提供可能な溶解塩
と、支持塩と、必要に応じて、更に、応力除去剤と、p
H緩衝剤と、界面活性剤とを含むものを用いる。
ル,タングステン,クロムおよびロジウムを含むように
することが好ましい。これら元素は、カソード電位を用
いてそれらの塩の水溶液から容易に共析されるため、そ
の合金組成を溶液濃度および電流密度により容易に調整
することができるからである。電解めっき溶液は、酸
性、具体的にはpHを2以上4以下とすることが好まし
い。酸性にすると、元素Mの酸化物が容易に析出し、そ
の元素Mの酸化物が粒成長を抑制するため、粒径を小さ
くして保磁力を低下させることができるからである。
は、例えば、硫酸コバルトあるいは塩化コバルトを用い
ることができる。鉄イオンを提供可能な溶解塩として
は、例えば、硫酸鉄あるいは塩化鉄を用いることができ
る。元素Mのイオンを提供可能な溶解塩としては、例え
ば元素Mがモリブデンの場合、モリブデン酸ナトリウム
あるいはモリブデン酸アンモニウム((NH4 )2 MoO
4 )を用いることができる。支持塩としては、例えば、
ナトリウム,カリウムあるいはアンモニウムのそれぞれ
の塩化物、硫酸塩,酢酸塩,クエン酸塩,酒石酸塩また
はスルファミン酸塩などを用いることができる。応力除
去剤としては、例えば、サッカリンあるいはナトリウム
サッカリンを用いることができる。pH緩衝剤として
は、例えば、ホウ酸を用いることができる。界面活性剤
としては、例えば、ドデシル硫酸ナトリウム(ラウリル
硫酸ナトリウム)を用いることができる。
提供可能な溶解塩の含有量は、例えば、それが硫酸コバ
ルトの場合、15g/dm3 以上30g/dm3 以下と
することが好ましい。また、電解めっき溶液における鉄
イオンを提供可能な溶解塩の含有量は、例えば、それが
硫酸鉄の場合、8g/dm3 以上50g/dm3 以下と
することが好ましい。優れた磁気特性を有するコバルト
鉄系合金めっき磁性薄膜を得ることができるからであ
る。
っき溶液に約0.1Tの磁界を印加して、電解めっき溶
液にめっき電流を供給する。めっき電流は、例えば、直
流電流,パルス電流,両極性パルス電流あるいはパルス
調整電流となるようにすることができ、中でも、パルス
電流,両極性パルス電流あるいはパルス調整電流、また
はこれらの組み合わせとなるようにすることが好まし
い。粒成長を抑制して粒径を低減させることにより保磁
力を低下させることができると共に、ミクロ的な均一性
を改良することができるからである。
流の波形を模式的に表すものである。これらの図におい
て、それぞれ横軸は時間を表し、縦軸は電流密度を表し
ている。なお、図1は直流カソード電流の波形、図2は
カソードパルス電流の波形、図3は両極性パルス電流の
波形、図4はパルス調整電流の波形をそれぞれ模式的に
表すものである。
ば、xA/cm2 の電流密度を有している。このような
直流電流を用いると、コバルト鉄系合金およびコバルト
鉄合金における酸化物の形成が最小限となる。
に、例えば、パルス幅が“a”であるカソードパルス
が、中断時間“b”の間隔をおいて連続したものであ
る。このパルス電流を印加すると、カソード電流(図で
は電流密度値“x”)が与えられている間、コバルト鉄
系合金が析出し、カソード電流の電流密度が0に減少し
たときに元素Mが酸化される。
ように、例えば、パルス幅が“a”であるカソードパル
スと、このカソードパルスに続き、パルス幅が“b”で
あるアノードパルスとにより構成されている。このよう
な両極性パルス電流を印加すると、アノードパルスの電
流密度“y”により元素Mの酸化が助長されることを除
き、パルス電流を用いたときと同様にコバルト鉄系合金
が析出する。
うに、例えば、カソードパルスが、幅がcであるパルス
波高の段差状の減少により調整されており、また、アノ
ードパルスが、幅がdである波高の段差状の増加により
調整されている。すなわち、このパルス調整電流は、電
流密度が下向きに変位する段差D1を有するカソードパ
ルスと、電流密度が上向きに変位する段差D2を有する
アノードパルスとが連続したものである。このようなパ
ルス調整電流を印加すると、調整カソードパルスの段差
D1の電流密度“u”または“v”により合金中の元素
Mの組成が増加される。また、調整アノードパルスの段
差D2の電流密度“z”により酸化物の形成が助長され
る。なお、カソードパルスの電流密度は、元素Mの還元
電位により調節する。例えば、ニッケル,モリブデンあ
るいはロジウムのような低還元電位を有する元素を合金
に含むようにする場合、段差D1の電流密度を x以下
のuとすることが好ましい。一方、タングステンおよび
クロムのようなコバルト鉄系合金以上の還元電位を有す
る元素を含むようにする場合には、段差D1の電流密度
をより高い電流密度“v”とすることが好ましい。
の段差D1を有すると共に、アノードパルスが上向きの
段差D2を有するようにしたが、必ずしもこれに限られ
るものではなく、例えば、上記の場合と反対に、カソー
ドパルスが上向きの段差を有すると共に、アノードパル
スが下向きの段差を有するようにしてもよい。
合金めっき磁性薄膜を製造する際に印加するめっき電流
の電流密度の範囲を要約して示す。
バルト鉄系合金めっき磁性薄膜が形成される。
0,化11または化12に示した一般組成式を有する合
金を主成分として含むようにしたので、飽和磁化が約2
T以上、容易軸保持力が約13×103 /(4π)A/
m以下の優れた磁気特性を有するコバルト鉄系合金を得
ることができる。
溶液を含むパドルセルに約1Hzのパドル速度で基体を
浸漬するようにし、電解めっき溶液として、(a)pH
が2〜4の範囲内であり、(b)コバルトイオン、鉄イ
オンおよび他の元素イオンを提供可能な溶解塩を含み、
(c)ナトリウム、カリウムあるいはアンモニウムのそ
れぞれの塩化物、硫酸塩、酢酸塩、クエン酸塩、酒石酸
塩あるいはスルファミン酸塩を含む群のうちのいずれか
よりなる支持塩を含み、この電解めっき溶液に(d)
0.1Tの磁界が印加されるようにしたので、本発明の
コバルト鉄系合金(コバルト鉄系合金めっき磁性薄膜)
を容易に製造することができる。
は、狭いトラック幅を有し、かつ面密度が100Gbi
t/in2 以上の高密度記録が可能な磁気書き込みヘッ
ドの磁極構造、特に、高アスペクト比を有する溝内で磁
極構造の一部をなす上部磁極を形成するために好ましく
用いられる。
細に説明する。
含むコバルト鉄モリブデン合金を作製した。その際、電
解めっき溶液には、表2に示したような化学濃度を有す
るものを用い、めっき電流は、表3に示したような物理
パラメータを有する両極性パルス電流となるようにし
た。コバルト鉄モリブデン合金を作製したのち、コバル
ト鉄モリブデン合金の組成と磁気特性との関係を調べ
た。めっきは、0.1Tの磁界を有するパドルセル内で
行った。基体には、酸化アルミニウムを下塗りし、ニッ
ケル鉄合金(NiFe),銅あるいは金をスパッタする
ことにより形成した下層を有する4.5in×4.5i
n(114.3mm×114.3mm)アルミナチタン
カーバイトを用いた。下層の厚みは0.7μm〜1.3
μmとなるように調整した。
て飽和磁化Msおよび容易軸保磁力Hceを調べた。図
5および図6にそれらの結果を示す。なお、図5は、コ
バルト鉄モリブデン合金の組成と飽和磁化Msとの関係
を表すものであり、横軸が鉄の割合(質量%)、縦軸が
モリブデンの割合(質量%)をそれぞれ示している。ま
た、図6は、コバルト鉄モリブデン合金の組成と容易軸
保磁力Hceとの関係を表すものであり、横軸が鉄の割
合(質量%)、縦軸がモリブデンの割合(質量%)をそ
れぞれ示している。
っき膜飽和磁化が見られた。また、55質量%〜76質
量%の鉄と、0質量%よりも多いモリブデンとにより構
成されるコバルト鉄モリブデン合金の飽和磁化Msは2
T以上であることが分かった。
となるA、および飽和磁化Msが2.1以上となるBで
示した2つの局所的な範囲が見られた。なお、範囲Aの
合金組成は、鉄が55.6質量%以上63質量%以下
で、モリブデンが0.2質量%以下であり、範囲Bの合
金組成は、鉄が58質量%以上64質量%以下で、モリ
ブデンが1.5質量%〜3質量%であった。
ン合金のうち飽和磁化Msが最大のものは鉄が64.5
質量%のものであり、その飽和磁化Msは2.4Tであ
った。また、範囲Bの組成を有するコバルト鉄モリブデ
ン合金のうち飽和磁化Msが最大のものは、Co35.1F
e62.5Mo2.4 であった。
量%〜65質量%で、モリブデンが1.6質量%以上の
組成範囲を有するコバルト鉄モリブデン合金は、容易軸
保磁力Hceが7×103 /(4π)A/m以下であっ
た。検出された最小の容易軸保磁力Hceを有するもの
は、合金組成がCo35.1Fe62.5Mo2.4 であり、その
容易軸保磁力Hceは6×103 /(4π)A/mであ
った。その合金組成をCと呼ぶ。図6中の最小容易軸保
磁力を有する合金組成Cは、図5中の最大飽和磁化を有
する合金組成Bと測定許容誤差内で重なる。すなわち、
コバルト鉄モリブデン合金の組成をB(またはC)とす
れば、良好な磁気特性(高飽和磁化および低保磁力)を
得ることができることが分かった。
の標準B−Hループを表すものである。この図7から、
Co35.1Fe62.5Mo2.4 は、飽和磁化Msが2.2T
で容易軸保磁力Hceが約5.9×103 /(4π)A
/mであり、このCo35.1Fe62.5Mo2.4 によれば、
良好な磁気特性(高飽和磁化および低保磁力)を得るこ
とができることが確認された。
の効果について調べた。めっき電流としては、直流電流
または両極性パルス電流を用いた。試料1〜4について
は、実施例1と同様の条件でコバルト鉄合金またはコバ
ルト鉄モリブデン合金を作製した。試料5,6について
は、電解めっき溶液に10g/dm3 の硫酸ニッケル
(NiSO4・6H2 O)を更に含むようにしたことを
除き、実施例1と同様の条件で、コバルト鉄ニッケルモ
リブデン合金を作製した。得られた試料1〜6につい
て、容易軸保磁力Hceを調べた。その結果を表4に示
す。
両極性パルス電流を用いた試料2,4,6の方が、直流
電流を用いた試料1,3,5よりも低い容易軸保磁力H
ceが得られた。すなわち、両極性パルス電流の方が直
流電流よりも、粒成長を抑制する効果が大きいと考えら
れ、それにより保磁力を改善することができることが分
かった。なお、両極性パルス電流による効果は、表4か
らも分かるように、コバルト鉄合金(試料3〜6)と共
に、モリブデンが供析したときに顕著であった。これ
は、保磁力を更に低下する要因となる酸化モリブデン
(MoO2 ,MoO 3 )の供析に起因すると考えられ
る。
たが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではな
く、磁気特性を向上可能な限り種々変形可能である。
求項15または請求項22、30のいずれか1項に記載
のコバルト鉄系合金めっき磁性薄膜の製造方法によれ
ば、電解めっき溶液を含むパドルセルに約1Hzのパド
ル速度で基体を浸漬するようにし、電解めっき溶液とし
て、(a)水素イオン濃度(pH)が2以上4以下の範
囲内であり、(b)コバルトイオン、鉄イオンおよび前
記他の元素イオンを提供可能な溶解塩を含み、(c)ナ
トリウム、カリウムあるいはアンモニウムのそれぞれの
塩化物、硫酸塩、酢酸塩、クエン酸塩、酒石酸塩あるい
はスルファミン酸塩を含む群のうちのいずれかよりなる
支持塩を含み、(d)めっき電流を発生させるために
0.1Tの磁界が印加されるものを用いるようにしたの
で、飽和磁化が約2T以上、容易軸保持力が約13×1
03 /(4π)A/m以下の優れた磁気特性を有するコ
バルト鉄系合金めっき磁性薄膜を容易に得ることができ
る。
に記載、請求項17、20、25または28記載、ある
いは請求項18、21、26、29記載のコバルト鉄系
合金によれば、主成分として化2、3または4に示した
一般組成式を有する合金を含むようにしたので、優れた
磁気特性を得ることができる。
の4成分系合金によれば、主成分としてCoFe67Ni
2 Mo3 を含むようにしたので、優れた磁気特性を得る
ことができる。
載のコバルト鉄モリブデン合金めっき磁性薄膜の製造方
法によれば、電解めっき溶液を含むパドルセルに1Hz
のパドル速度で基体を浸漬したのち、電流密度が15m
A/cm2 、通電時間が1sのカソードパルスと、電流
密度が15mA/cm2 、通電時間が10msのアノー
ドパルスとが連続してなる両極性パルス電流をめっき電
流として供給すると共に、電解めっき溶液として、
(a)水素イオン濃度(pH)が2以上4以下であり、
(b)15g/dm3 以上30g/dm3 以下の硫酸コ
バルト(CoSO4・7H2 O)と、(c)8g/dm
3 以上50g/dm3 以下の硫酸鉄(FeSO4 ・7H
2 O)と、(d)12g/dm3 以上20g/dm3 以
下の塩化アンモニウム(NH4 Cl)と、(e)20g
/dm3 以上25g/dm3 以下のホウ酸(H3 B
O3 )と、(f)0.5g/dm3 以下のモリブデン酸
ナトリウム(NaMoO4 ・2H2 O)と、(g)0.
5g/dm3 のサッカリン(C7 H 5 NO3 S)と、
(h)0.1g/dm3 のドデシル硫酸ナトリウム(C
12H25NaO4 S)とを含み、(i)0.1Tの磁界が
印加されるものを用いるようにしたので、飽和磁化が約
2T以上、容易軸保持力が約13×103 /(4π)A
/m以下の優れた磁気特性を有するコバルト鉄モリブデ
ン合金めっき磁性薄膜を容易に得ることができる。
めっき磁性薄膜を製造する際に用いる直流電流を模式的
に表す図である。
めっき磁性薄膜を製造する際に用いるパルス電流を模式
的に表す図である。
めっき磁性薄膜を製造する際に用いる両極性パルス電流
を模式的に表す図である。
めっき磁性薄膜を製造する際に用いるパルス調整電流を
模式的に表す図である。
合金の組成と飽和磁化との関係を表す特性図である。
合金の組成と容易軸保磁力との関係を表す特性図であ
る。
2.4 の標準B−Hループを表す図である。
る。
る。
Claims (33)
- 【請求項1】 コバルト(Co)と鉄(Fe)と他の元
素(M)とを含み、飽和磁化が2T以上、かつ容易軸保
磁力が13×103 /(4π)A/m以下のコバルト鉄
系合金(Co−Fe−M)めっき磁性薄膜の製造方法で
あって、 1Hzのパドル速度を有すると共に電界めっき溶液を含
むパドルセルに、めっき処理がされる基体を浸漬する工
程を含み、 前記電界めっき溶液として、 (a)水素イオン濃度(pH)が2以上4以下の範囲内
であり、 (b)コバルトイオン、鉄イオンおよび前記他の元素イ
オンを提供可能な溶解塩を含み、 (c)ナトリウム(Na)、カリウム(K)あるいはア
ンモニウムのそれぞれの塩化物、硫酸塩、酢酸塩、クエ
ン酸塩、酒石酸塩あるいはスルファミン酸塩を含む群の
うちのいずれかよりなる支持塩を含み、 (d)めっき電流を発生させるために、0.1Tの磁界
が印加されるものを用いることを特徴とするコバルト鉄
系合金めっき磁性薄膜の製造方法。 - 【請求項2】 前記コバルト鉄系合金(Co−Fe−
M)めっき磁性薄膜は、100Gbit/in2 以上の
高密度記録が可能な磁気記録ヘッドの磁極構造を形成す
るために用いられることを特徴とする請求項1記載のコ
バルト鉄系合金めっき磁性薄膜の製造方法。 - 【請求項3】 前記コバルト鉄系合金めっき磁性薄膜
は、高アスペクト比を有する溝内において前記磁極構造
の一部をなす上部磁極を形成するために用いられること
を特徴とする請求項2記載のコバルト鉄系合金めっき磁
性薄膜の製造方法。 - 【請求項4】 前記コバルト鉄系合金めっき磁性薄膜
が、主成分として化1に示した一般組成式を有する合金
を含むようにすることを特徴とする請求項1記載のコバ
ルト鉄系合金めっき磁性薄膜の製造方法。 【化1】Co100-a-bFea Mb (式中、aおよびbは、0<a≦100,0≦b<10
0をそれぞれ満たす範囲内の質量比であり、Mはコバル
トおよび鉄以外の1種以上の元素を表す。) - 【請求項5】 前記他の元素が、モリブデン(Mo),
ニッケル(Ni),タングステン(W),クロム(C
r)およびロジウム(Rh)からなる群のうちの少なく
とも1種を含むようにすることを特徴とする請求項1記
載のコバルト鉄系合金めっき磁性薄膜の製造方法。 - 【請求項6】 前記コバルト鉄系合金めっき磁性薄膜
が、MoOs (2≦s≦3),CrOt (1≦t≦
5),RhOu (0.5≦u≦2),NiOv (1.3
3≦v≦2)およびWOw (2≦w≦3)からなる群の
うちの少なくとも1種よりなる前記他の元素の酸化物を
含むようにすることを特徴とする請求項4記載のコバル
ト鉄系合金めっき磁性薄膜の製造方法。 - 【請求項7】 前記溶解塩として、鉄イオンを提供する
ために硫酸鉄または塩化鉄を用い、コバルトイオンを提
供するために硫酸コバルトまたは塩化コバルトを用いる
ことを特徴とする請求項1記載のコバルト鉄系合金めっ
き磁性薄膜の製造方法。 - 【請求項8】 前記電解めっき溶液として、硫酸鉄が8
g/dm3 以上50g/dm3 以下、硫酸コバルトが1
5g/dm3 以上30g/dm3 以下でそれぞれ溶解さ
れているものを用いることを特徴とする請求項7記載の
コバルト鉄系合金めっき磁性薄膜の製造方法。 - 【請求項9】 前記めっき電流が、 電流密度が5mA/cm2 以上30mA/cm2 以下、
通電時間が10ms以上10s以下、中断時間が1ms
以上1s以下のカソードパルスが連続したパルス電流と
なるようにすることを特徴とする請求項1記載のコバル
ト鉄系めっき磁性薄膜の製造方法。 - 【請求項10】 前記めっき電流が、 電流密度が5mA/cm2 以上30mA/cm2 以下、
通電時間が10ms以上10s以下のカソードパルス
と、 電流密度が0mA/cm2 よりも大きく30mA/cm
2 以下、通電時間が1ms以上1s以下のアノードパル
スとが連続した両極性パルス電流となるようにすること
を特徴とする請求項1記載のコバルト鉄系合金めっき磁
性薄膜の製造方法。 - 【請求項11】 前記めっき電流が、 電流密度が上向きまたは下向きに変位する段差を有する
カソードパルスと、 電流密度が上向きに変位する段差を有するアノードパル
スとが連続したパルス調整電流となるようにし、 前記カソードパルスについて、 その段差でない部分の電流密度が5mA/cm2 以上3
0mA/cm2 以下ならびに通電時間が10ms以上1
0s以下、 前記下向きの段差の電流密度が1mA/cm2 以上前記
下向きの段差でない部分の電流密度以下ならびに通電時
間が1ms以上100ms以下、 前記上向きの段差の電流密度が前記上向きの段差でない
部分の電流密度以上60mA/cm2 以下ならびに通電
時間が1ms以上100ms以下となるようにし、 前記アノードパルスについて、 その段差でない部分の電流密度が0mA/cm2 よりも
大きく30mA/cm 2 以下ならびに通電時間が1ms
以上1s以下、 前記上向きの段差の電流密度が前記上向きの段差でない
部分の電流密度以上50mA/cm2 以下ならびに通電
時間が1ms以上100ms以下となるようにすること
を特徴とする請求項1記載のコバルト鉄系合金めっき磁
性薄膜の製造方法。 - 【請求項12】 前記めっき電流が、両極性パルス電流
とパルス調整電流との組合せとなるようにすることを特
徴とする請求項1記載のコバルト鉄系合金めっき磁性薄
膜の製造方法。 - 【請求項13】 前記両極性パルス電流が、 電流密度が上向きまたは下向きに変位する段差を有する
カソードパルスと、 電流密度が上向きに変位する段差を有するアノードパル
スとが連続したパルス調整電流となるようにし、 前記カソードパルスについて、 その段差でない部分の電流密度が5mA/cm2 以上3
0mA/cm2 以下ならびに通電時間が10ms以上1
0s以下、 前記下向きの段差の電流密度が1mA/cm2 以上前記
下向きの段差でない部分の電流密度以下ならびに通電時
間が1ms以上100ms以下、 前記上向きの段差の電流密度が前記上向きの段差でない
部分の電流密度以上60mA/cm2 以下ならびに通電
時間が1ms以上100ms以下となるようにし、 前記アノードパルスについて、 その段差でない部分の電流密度が0mA/cm2 よりも
大きく30mA/cm 2 以下ならびに通電時間が1ms
以上1s以下、 前記上向きの段差の電流密度が前記上向きの段差でない
部分の電流密度以上50mA/cm2 以下ならびに通電
時間が1ms以上100ms以下となるようにすること
を特徴とする請求項12記載のコバルト鉄系合金めっき
磁性薄膜の製造方法。 - 【請求項14】 前記めっき電流が、直流電流、パルス
電流、両極性パルス電流およびパルス調整電流の組み合
わせとなるようにすることを特徴とする請求項1記載の
コバルト鉄系合金めっき磁性薄膜の製造方法。 - 【請求項15】 前記直流電流が、電流密度が5mA/
cm2 以上30mA/cm2 以下、通電時間が5分以上
20分以下の単一のカソードパルス電流となるように
し、 前記パルス電流が、電流密度が5mA/cm2 以上30
mA/cm2 以下、通電時間が10ms以上10s以
下、中断時間が1ms以上1s以下のカソードパルスが
連続したカソードパルス電流となるようにし、 前記両極性パルス電流が、電流密度が5mA/cm2 以
上30mA/cm2 以下、通電時間が10ms以上10
s以下のカソードパルスと、電流密度が0mA/cm2
よりも大きく30mA/cm2 以下、通電時間が1ms
以上1s以下のアノードパルスとが連続したパルス電流
となるようにし、 前記パルス調整電流が、電流密度が上向きまたは下向き
に変位する段差を有するカソードパルスと、電流密度が
上向きに変位する段差を有するアノードパルスとが連続
したパルス電流となるようにし、 前記カソードパルスについて、その段差でない部分の電
流密度が5mA/cm 2 以上30mA/cm2 以下なら
びに通電時間が10ms以上10s以下、前記下向きの
段差の電流密度が1mA/cm2 以上前記下向きの段差
でない部分の電流密度以下ならびに通電時間が1ms以
上100ms以下、前記上向きの段差の電流密度が前記
上向きの段差でない部分の電流密度以上60mA/cm
2 以下ならびに通電時間が1ms以上100ms以下と
なるようにし、 前記アノードパルスについて、その段差でない部分の電
流密度が0mA/cm 2 よりも大きく30mA/cm2
以下ならびに通電時間が1ms以上1s以下、前記上向
きの段差の電流密度が前記上向きの段差でない部分の電
流密度以上50mA/cm2 以下ならびに通電時間が1
ms以上100ms以下となるようにすることを特徴と
する請求項14記載のコバルト鉄系合金めっき磁性薄膜
の製造方法。 - 【請求項16】 コバルト(Co)と鉄(Fe)と他の
元素(M)とを含み、飽和磁化が2T以上、かつ容易軸
保磁力が13×103 /(4π)A/m以下のコバルト
鉄系合金(Co−Fe−M)であって、 主成分として化2に示した一般組成式を有する合金を含
むことを特徴とするコバルト鉄系合金。 【化2】Co100-a-bFea Mb (式中、aおよびbは、50≦a≦80,0≦b≦10
をそれぞれ満たす範囲内の質量比であり、Mはモリブデ
ン(Mo),クロム(Cr),タングステン(W),ニ
ッケル(Ni)およびロジウム(Rh)からなる群のう
ちの少なくとも1種を表す。) - 【請求項17】 コバルト(Co)と鉄(Fe)と他の
元素(M)とを含み、飽和磁化が2.1T以上、かつ容
易軸保磁力が7×103 /(4π)A/m以下のコバル
ト鉄系合金(Co−Fe−M)であって、 主成分として化3に示した一般組成式を有する合金を含
むことを特徴とするコバルト鉄系合金。 【化3】Co100-a-bFea Mb (式中、aおよびbは、57≦a≦74,1.5≦b≦
3をそれぞれ満たす範囲内の質量比であり、Mはモリブ
デン(Mo),クロム(Cr),タングステン(W),
ニッケル(Ni)およびロジウム(Rh)からなる群の
うちの少なくとも1種を表す。) - 【請求項18】 コバルト(Co)と鉄(Fe)と他の
元素(M)とを含み、飽和磁化が2.3T以上、かつ容
易軸保磁力が11×103 /(4π)A/m以下のコバ
ルト鉄系合金(Co−Fe−M)であって、 化4に示した一般組成式を有する合金を含むことを特徴
とするコバルト鉄系合金。 【化4】Co100-a-bFea Mb (式中、aおよびbは、63≦a≦67,0≦b≦0.
5をそれぞれ満たす範囲内の質量比であり、Mはモリブ
デン(Mo),クロム(Cr),タングステン(W),
ニッケル(Ni)およびロジウム(Rh)からなる群の
うちの少なくとも1種を表す。) - 【請求項19】 更に、前記他の元素の酸化物を含むこ
とを特徴とする請求項16記載のコバルト鉄系合金。 - 【請求項20】 更に、前記他の元素の酸化物を含むこ
とを特徴とする請求項17記載のコバルト鉄系合金。 - 【請求項21】 更に、前記他の元素の酸化物を含むこ
とを特徴とする請求項18記載のコバルト鉄系合金。 - 【請求項22】 ニッケルイオンの供給源を添加するこ
とにより、コバルト、鉄および前記他の元素と共にニッ
ケルを含む4成分系合金を主成分として含むようにする
ことを特徴とする請求項1記載のコバルト鉄系合金めっ
き磁性薄膜の製造方法。 - 【請求項23】 主成分としてCoFe67Ni2 Mo3
を含むことを特徴とする4成分系合金。 - 【請求項24】 100Gbit/in2 以上の高密度
記録が可能な磁気記録ヘッドの磁極構造を形成するため
に用いられるものであることを特徴とする請求項16記
載のコバルト鉄系合金。 - 【請求項25】 100Gbit/in2 以上の高密度
記録が可能な磁気記録ヘッドの磁極構造を形成するため
に用いられるものであることを特徴とする請求項17記
載のコバルト鉄系合金。 - 【請求項26】 100Gbit/in2 以上の高密度
記録が可能な磁気記録ヘッドの磁極構造を形成するため
に用いられるものであることを特徴とする請求項18記
載のコバルト鉄系合金。 - 【請求項27】 100Gbit/in2 以上の高密度
記録が可能な磁気記録ヘッドの磁極構造を形成するため
に用いられるものであることを特徴とする請求項19記
載のコバルト鉄系合金。 - 【請求項28】 100Gbit/in2 以上の高密度
記録が可能な磁気記録ヘッドの磁極構造を形成するため
に用いられるものであることを特徴とする請求項20記
載のコバルト鉄系合金。 - 【請求項29】 100Gbit/in2 以上の高密度
記録が可能な磁気記録ヘッドの磁極構造を形成するため
に用いられるものであることを特徴とする請求項21記
載のコバルト鉄系合金。 - 【請求項30】 100Gbit/in2 以上の高密度
記録が可能な磁気記録ヘッドの磁極構造を形成するため
に用いられるものであることを特徴とする請求項22記
載のコバルト鉄系合金。 - 【請求項31】 100Gbit/in2 以上の高密度
記録が可能な磁気記録ヘッドの磁極構造を形成するため
に用いられるものであることを特徴とする請求項23記
載の4成分系合金。 - 【請求項32】 モリブデン(Mo)の酸化物を含み、
厚みが0.7μm以上1.3μm以下、飽和磁化が2T
以上、容易軸保持力が13×103 /(4π)A/m以
下のコバルト鉄モリブデン合金めっき磁性薄膜の製造方
法であって、 酸化アルミニウム(Al2 O3 )よりなる下地めっき
と、厚みが0.07μm以上0.1μm以下であり、ニ
ッケル鉄合金、コバルトニッケル鉄合金、銅または金が
スパッタ形成されてなる下地層とが設けられたアルミナ
チタンカーバイト(AlTiC)よりなる基体を用い
て、1Hzのパドル速度を有すると共に電界めっき溶液
を含むパドルセルに前記基体を浸漬する工程と、 電流密度が15mA/cm2 、通電時間が1sのカソー
ドパルスと、電流密度が15mA/cm2 、通電時間が
10msのアノードパルスとが連続してなる両極性パル
ス電流をめっき電流として供給する工程とを含み、 前記電界めっき溶液として、 (a)水素イオン濃度(pH)が2以上4以下であり、 (b)15g/dm3 以上30g/dm3 以下の硫酸コ
バルト(CoSO4 ・7H2 O)と、 (c)8g/dm3 以上50g/dm3 以下の硫酸鉄
(FeSO4 ・7H2 O)と、 (d)12g/dm3 以上20g/dm3 以下の塩化ア
ンモニウム(NH4 Cl)と、 (e)20g/dm3 以上25g/dm3 以下のホウ酸
(H3 BO3 )と、 (f)0.5g/dm3 未満のモリブデン酸ナトリウム
(NaMoO4 ・2H 2 O)と、 (g)0.5g/dm3 のサッカリン(C7 H5 NO3
S)と、 (h)0.1g/dm3 のドデシル硫酸ナトリウム(C
12H25NaO4 S)とを含み、 (i)0.1Tの磁界が印加されるものを用いることを
特徴とするコバルト鉄モリブデン合金めっき磁性薄膜の
製造方法。 - 【請求項33】 前記コバルト鉄モリブデン合金めっき
磁性薄膜は、100Gbit/in2 以上の高密度記録
が可能な磁気記録ヘッドの磁極構造を形成するために用
いられることを特徴とする請求項32記載のコバルト鉄
モリブデン合金めっき磁性薄膜の製造方法。
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