JP2003229310A - 軟磁性膜および薄膜磁気ヘッド - Google Patents
軟磁性膜および薄膜磁気ヘッドInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 薄膜磁気ヘッドの書き込み磁界の増強に大い
に貢献することができる軟磁性膜を提供する。 【解決手段】 薄膜磁気ヘッド３２は下部磁極３４を備
える。下部磁極３４上には非磁性層３７が積層される。
非磁性層３７上には、ＮｉＦｅ合金非磁性下地層３８が
積層される。非磁性下地層３８上には、ＦｅＣｏ合金強
磁性層３５ａが形成される。ＮｉＦｅ合金非磁性下地層
３８上でＦｅＣｏ合金強磁性層３５ａが積層されると、
強磁性層３５ａでは一軸磁気異方性が確立される。強磁
性層３５ａの軟磁性は確立される。強磁性層３５ａは高
い飽和磁束密度を有する。上部磁極３５の先端には、高
い飽和磁束密度を有する軟磁性膜が配置される。
に貢献することができる軟磁性膜を提供する。 【解決手段】 薄膜磁気ヘッド３２は下部磁極３４を備
える。下部磁極３４上には非磁性層３７が積層される。
非磁性層３７上には、ＮｉＦｅ合金非磁性下地層３８が
積層される。非磁性下地層３８上には、ＦｅＣｏ合金強
磁性層３５ａが形成される。ＮｉＦｅ合金非磁性下地層
３８上でＦｅＣｏ合金強磁性層３５ａが積層されると、
強磁性層３５ａでは一軸磁気異方性が確立される。強磁
性層３５ａの軟磁性は確立される。強磁性層３５ａは高
い飽和磁束密度を有する。上部磁極３５の先端には、高
い飽和磁束密度を有する軟磁性膜が配置される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、軟磁性膜に関し、
特に、薄膜磁気ヘッドの磁極に利用されることができる
軟磁性膜に関する。
特に、薄膜磁気ヘッドの磁極に利用されることができる
軟磁性膜に関する。
【０００２】なお、本明細書中では、合金の組成は原子
％に基づき表記されるものとする。
％に基づき表記されるものとする。
【０００３】
【従来の技術】例えばＦｅＣｏＮ合金層は広く知られ
る。このＦｅＣｏＮ合金層では、比較的に高い飽和磁束
密度（２．４Ｔ程度）が確立されることができる。しか
も、こういったＦｅＣｏＮ合金層がＮｉＦｅ強磁性層上
に積層されると、ＦｅＣｏＮ合金層中で良好な磁気異方
性は確立されることができる（ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａ
ｃｔｉｏｎｓ Ｏｎ Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ ｖｏｌ．３
６ 第２５０６頁〜第２５０８頁 ２０００年）。Ｎｉ
Ｆｅ強磁性層上のＦｅＣｏＮ合金層はいわゆる高飽和磁
束密度の軟磁性膜として機能することができる。
る。このＦｅＣｏＮ合金層では、比較的に高い飽和磁束
密度（２．４Ｔ程度）が確立されることができる。しか
も、こういったＦｅＣｏＮ合金層がＮｉＦｅ強磁性層上
に積層されると、ＦｅＣｏＮ合金層中で良好な磁気異方
性は確立されることができる（ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａ
ｃｔｉｏｎｓ Ｏｎ Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ ｖｏｌ．３
６ 第２５０６頁〜第２５０８頁 ２０００年）。Ｎｉ
Ｆｅ強磁性層上のＦｅＣｏＮ合金層はいわゆる高飽和磁
束密度の軟磁性膜として機能することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】例えばハードディスク
駆動装置（ＨＤＤ）に組み込まれる書き込み用の薄膜磁
気ヘッドでは、上部磁極や下部磁極の飽和磁束密度が高
められることが望まれる。飽和磁束密度が高められる
と、薄膜磁気ヘッドの書き込みギャップでは強いギャッ
プ磁界すなわち書き込み磁界は形成されることができ
る。書き込み磁界の増強は一層の記録密度の向上に大い
に貢献することができる。高飽和磁束密度の軟磁性膜が
求められる。
駆動装置（ＨＤＤ）に組み込まれる書き込み用の薄膜磁
気ヘッドでは、上部磁極や下部磁極の飽和磁束密度が高
められることが望まれる。飽和磁束密度が高められる
と、薄膜磁気ヘッドの書き込みギャップでは強いギャッ
プ磁界すなわち書き込み磁界は形成されることができ
る。書き込み磁界の増強は一層の記録密度の向上に大い
に貢献することができる。高飽和磁束密度の軟磁性膜が
求められる。
【０００５】前述のＦｅＣｏＮ合金層が例えば薄膜磁気
ヘッドの上部磁極に利用されてもよい。しかしながら、
このＦｅＣｏＮ合金層では、磁気異方性の確立にあたっ
てＮｉＦｅ強磁性層の下地層が利用される。したがっ
て、上部磁極と非磁性ギャップ層との間にはＮｉＦｅ強
磁性層が挟み込まれる。ＮｉＦｅ強磁性層の飽和磁束密
度は１．１Ｔ程度であることから、たとえＦｅＣｏＮ合
金層が利用されても、期待されるとおりに書き込み磁界
は強められることができない。
ヘッドの上部磁極に利用されてもよい。しかしながら、
このＦｅＣｏＮ合金層では、磁気異方性の確立にあたっ
てＮｉＦｅ強磁性層の下地層が利用される。したがっ
て、上部磁極と非磁性ギャップ層との間にはＮｉＦｅ強
磁性層が挟み込まれる。ＮｉＦｅ強磁性層の飽和磁束密
度は１．１Ｔ程度であることから、たとえＦｅＣｏＮ合
金層が利用されても、期待されるとおりに書き込み磁界
は強められることができない。
【０００６】本発明は、上記実状に鑑みてなされたもの
で、薄膜磁気ヘッドの書き込み磁界の増強に大いに貢献
することができる軟磁性膜を提供することを目的とす
る。
で、薄膜磁気ヘッドの書き込み磁界の増強に大いに貢献
することができる軟磁性膜を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によれば、強磁性原子を含む非磁性下地上に
積層される強磁性層を備えることを特徴とする軟磁性膜
が提供される。
に、本発明によれば、強磁性原子を含む非磁性下地上に
積層される強磁性層を備えることを特徴とする軟磁性膜
が提供される。
【０００８】強磁性原子を含む非磁性下地上で強磁性層
が積層されると、強磁性層では一軸磁気異方性が確立さ
れる。強磁性層の軟磁性は確立される。しかも、強磁性
層の下地は磁性を有する必要はない。したがって、軟磁
性膜の適用範囲は広げられることができる。
が積層されると、強磁性層では一軸磁気異方性が確立さ
れる。強磁性層の軟磁性は確立される。しかも、強磁性
層の下地は磁性を有する必要はない。したがって、軟磁
性膜の適用範囲は広げられることができる。
【０００９】強磁性原子はＦｅ、ＮｉおよびＣｏの少な
くともいずれか１種であればよい。非磁性下地はＮｉＦ
ｅ合金であればよい。こういった非磁性下地はＡｌ、
Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、
Ｗ、Ｒｈ、Ｒｕ、ＰｄおよびＰｔの少なくともいずれか
１種をさらに含んでもよい。例えばＮｉＦｅ合金に２５
原子％以上の濃度でＣｒが添加されると、ＮｉＦｅ合金
は完全に非磁性化することができる。
くともいずれか１種であればよい。非磁性下地はＮｉＦ
ｅ合金であればよい。こういった非磁性下地はＡｌ、
Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、
Ｗ、Ｒｈ、Ｒｕ、ＰｄおよびＰｔの少なくともいずれか
１種をさらに含んでもよい。例えばＮｉＦｅ合金に２５
原子％以上の濃度でＣｒが添加されると、ＮｉＦｅ合金
は完全に非磁性化することができる。
【００１０】強磁性層は、ＦｅおよびＣｏの少なくとも
いずれか１種を含む合金であればよい。合金はＦｅＣｏ
合金であればよい。こういった合金は高い飽和磁束密度
を有する。ＦｅＣｏ合金はＯ、ＮおよびＣの少なくとも
いずれか１種をさらに含んでもよく、Ａｌ、Ｂ、Ｇａ、
Ｓｉ、Ｇｅ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、
Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｈ、Ｒｕ、ＰｄおよびＰｔの
少なくともいずれか１種をさらに含んでもよい。
いずれか１種を含む合金であればよい。合金はＦｅＣｏ
合金であればよい。こういった合金は高い飽和磁束密度
を有する。ＦｅＣｏ合金はＯ、ＮおよびＣの少なくとも
いずれか１種をさらに含んでもよく、Ａｌ、Ｂ、Ｇａ、
Ｓｉ、Ｇｅ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、
Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｈ、Ｒｕ、ＰｄおよびＰｔの
少なくともいずれか１種をさらに含んでもよい。
【００１１】以上のような軟磁性膜は、例えばハードデ
ィスク駆動装置（ＨＤＤ）といった磁気記録媒体駆動装
置で磁気情報の書き込みにあたって用いられる薄膜磁気
ヘッドの磁極に利用されることができる。こういった薄
膜磁気ヘッドは、下部磁極と、下部磁極上に積層される
非磁性層と、非磁性層上に積層されて、強磁性原子を含
む非磁性下地層と、非磁性下地層上に積層されて、強磁
性原子を含む上部磁極とを備えればよい。非磁性下地層
上に積層される上部磁極は本発明に係る軟磁性膜を構成
する。こういった薄膜磁気ヘッドは、例えばＨＤＤに組
み込まれるヘッドスライダに搭載されればよい。
ィスク駆動装置（ＨＤＤ）といった磁気記録媒体駆動装
置で磁気情報の書き込みにあたって用いられる薄膜磁気
ヘッドの磁極に利用されることができる。こういった薄
膜磁気ヘッドは、下部磁極と、下部磁極上に積層される
非磁性層と、非磁性層上に積層されて、強磁性原子を含
む非磁性下地層と、非磁性下地層上に積層されて、強磁
性原子を含む上部磁極とを備えればよい。非磁性下地層
上に積層される上部磁極は本発明に係る軟磁性膜を構成
する。こういった薄膜磁気ヘッドは、例えばＨＤＤに組
み込まれるヘッドスライダに搭載されればよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しつつ本発
明の一実施形態を説明する。
明の一実施形態を説明する。
【００１３】図１は磁気記録媒体駆動装置の一具体例す
なわちハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）１１の内部構
造を概略的に示す。このＨＤＤ１１は、例えば平たい直
方体の内部空間を区画する箱形の筐体本体１２を備え
る。収容空間には、記録媒体としての１枚以上の磁気デ
ィスク１３が収容される。磁気ディスク１３はスピンド
ルモータ１４の回転軸に装着される。スピンドルモータ
１４は、例えば７２００ｒｐｍや１００００ｒｐｍとい
った高速度で磁気ディスク１３を回転させることができ
る。筐体本体１２には、筐体本体１２との間で収容空間
を密閉する蓋体すなわちカバー（図示せず）が結合され
る。
なわちハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）１１の内部構
造を概略的に示す。このＨＤＤ１１は、例えば平たい直
方体の内部空間を区画する箱形の筐体本体１２を備え
る。収容空間には、記録媒体としての１枚以上の磁気デ
ィスク１３が収容される。磁気ディスク１３はスピンド
ルモータ１４の回転軸に装着される。スピンドルモータ
１４は、例えば７２００ｒｐｍや１００００ｒｐｍとい
った高速度で磁気ディスク１３を回転させることができ
る。筐体本体１２には、筐体本体１２との間で収容空間
を密閉する蓋体すなわちカバー（図示せず）が結合され
る。
【００１４】収容空間には、垂直方向に延びる支軸１５
回りで揺動するキャリッジ１６がさらに収容される。こ
のキャリッジ１６は、支軸１５から水平方向に延びる剛
体の揺動アーム１７と、この揺動アーム１７の先端に取
り付けられて揺動アーム１７から前方に延びる弾性サス
ペンション１８とを備える。周知の通り、弾性サスペン
ション１８の先端では、いわゆるジンバルばね（図示せ
ず）の働きで浮上ヘッドスライダ１９は片持ち支持され
る。浮上ヘッドスライダ１９には、磁気ディスク１３の
表面に向かって弾性サスペンション１８から押し付け力
が作用する。磁気ディスク１３の回転に基づき磁気ディ
スク１３の表面で生成される気流の働きで浮上ヘッドス
ライダ１９には浮力が作用する。弾性サスペンション１
８の押し付け力と浮力とのバランスで磁気ディスク１３
の回転中に比較的に高い剛性で浮上ヘッドスライダ１９
は浮上し続けることができる。
回りで揺動するキャリッジ１６がさらに収容される。こ
のキャリッジ１６は、支軸１５から水平方向に延びる剛
体の揺動アーム１７と、この揺動アーム１７の先端に取
り付けられて揺動アーム１７から前方に延びる弾性サス
ペンション１８とを備える。周知の通り、弾性サスペン
ション１８の先端では、いわゆるジンバルばね（図示せ
ず）の働きで浮上ヘッドスライダ１９は片持ち支持され
る。浮上ヘッドスライダ１９には、磁気ディスク１３の
表面に向かって弾性サスペンション１８から押し付け力
が作用する。磁気ディスク１３の回転に基づき磁気ディ
スク１３の表面で生成される気流の働きで浮上ヘッドス
ライダ１９には浮力が作用する。弾性サスペンション１
８の押し付け力と浮力とのバランスで磁気ディスク１３
の回転中に比較的に高い剛性で浮上ヘッドスライダ１９
は浮上し続けることができる。
【００１５】こうした浮上ヘッドスライダ１９の浮上中
に、キャリッジ１６が支軸１５回りで揺動すると、浮上
ヘッドスライダ１９は半径方向に磁気ディスク１３の表
面を横切ることができる。こうした移動に基づき浮上ヘ
ッドスライダ１９は磁気ディスク１３上の所望の記録ト
ラックに位置決めされる。このとき、キャリッジ１６の
揺動は例えばボイスコイルモータ（ＶＣＭ）といったア
クチュエータ２１の働きを通じて実現されればよい。周
知の通り、複数枚の磁気ディスク１３が筐体本体１２内
に組み込まれる場合には、隣接する磁気ディスク１３同
士の間で１本の揺動アーム１７に対して２つの弾性サス
ペンション１８が搭載される。
に、キャリッジ１６が支軸１５回りで揺動すると、浮上
ヘッドスライダ１９は半径方向に磁気ディスク１３の表
面を横切ることができる。こうした移動に基づき浮上ヘ
ッドスライダ１９は磁気ディスク１３上の所望の記録ト
ラックに位置決めされる。このとき、キャリッジ１６の
揺動は例えばボイスコイルモータ（ＶＣＭ）といったア
クチュエータ２１の働きを通じて実現されればよい。周
知の通り、複数枚の磁気ディスク１３が筐体本体１２内
に組み込まれる場合には、隣接する磁気ディスク１３同
士の間で１本の揺動アーム１７に対して２つの弾性サス
ペンション１８が搭載される。
【００１６】図２は浮上ヘッドスライダ１９の一具体例
を示す。この浮上ヘッドスライダ１９は、平たい直方体
に形成されるＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ（アルチック）製のス
ライダ本体２２と、このスライダ本体２２の空気流出端
に接合されて、読み出し書き込みヘッド２３を内蔵する
Ａｌ2 Ｏ3 （アルミナ）製のヘッド素子内蔵膜２４とを
備える。スライダ本体２２およびヘッド素子内蔵膜２４
には、磁気ディスク１３に対向する媒体対向面すなわち
浮上面２５が規定される。磁気ディスク１３の回転に基
づき生成される気流２６は浮上面２５に受け止められ
る。
を示す。この浮上ヘッドスライダ１９は、平たい直方体
に形成されるＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ（アルチック）製のス
ライダ本体２２と、このスライダ本体２２の空気流出端
に接合されて、読み出し書き込みヘッド２３を内蔵する
Ａｌ2 Ｏ3 （アルミナ）製のヘッド素子内蔵膜２４とを
備える。スライダ本体２２およびヘッド素子内蔵膜２４
には、磁気ディスク１３に対向する媒体対向面すなわち
浮上面２５が規定される。磁気ディスク１３の回転に基
づき生成される気流２６は浮上面２５に受け止められ
る。
【００１７】浮上面２５には、空気流入端から空気流出
端に向かって延びる２筋のレール２７が形成される。各
レール２７の頂上面にはいわゆるＡＢＳ（空気軸受け
面）２８が規定される。ＡＢＳ２８では気流２６の働き
に応じて前述の浮力が生成される。ヘッド素子内蔵膜２
４に埋め込まれた読み出し書き込みヘッド２３は、後述
されるように、ＡＢＳ２８で前端を露出させる。ただ
し、ＡＢＳ２８の表面には、読み出し書き込みヘッド２
３の前端に覆い被さるＤＬＣ（ダイヤモンドライクカー
ボン）保護膜が形成されてもよい。なお、浮上ヘッドス
ライダ１９の形態はこういった形態に限られるものでは
ない。
端に向かって延びる２筋のレール２７が形成される。各
レール２７の頂上面にはいわゆるＡＢＳ（空気軸受け
面）２８が規定される。ＡＢＳ２８では気流２６の働き
に応じて前述の浮力が生成される。ヘッド素子内蔵膜２
４に埋め込まれた読み出し書き込みヘッド２３は、後述
されるように、ＡＢＳ２８で前端を露出させる。ただ
し、ＡＢＳ２８の表面には、読み出し書き込みヘッド２
３の前端に覆い被さるＤＬＣ（ダイヤモンドライクカー
ボン）保護膜が形成されてもよい。なお、浮上ヘッドス
ライダ１９の形態はこういった形態に限られるものでは
ない。
【００１８】図３に詳細に示されるように、読み出し書
き込みヘッド２３は、渦巻きコイルパターン３１で生起
される磁界を利用して磁気ディスク１３に情報を記録す
る誘導書き込みヘッド素子３２を備える。この誘導書き
込みヘッド素子３２は本発明に係る薄膜磁気ヘッドとし
て機能する。電流の供給に応じて渦巻きコイルパターン
３１で磁界が生成されると、渦巻きコイルパターン３１
の中心を貫通する磁性コア３３内で磁束流は伝わる。渦
巻きコイルパターン３１は例えばＣｕといった導電金属
材料で構成されればよい。
き込みヘッド２３は、渦巻きコイルパターン３１で生起
される磁界を利用して磁気ディスク１３に情報を記録す
る誘導書き込みヘッド素子３２を備える。この誘導書き
込みヘッド素子３２は本発明に係る薄膜磁気ヘッドとし
て機能する。電流の供給に応じて渦巻きコイルパターン
３１で磁界が生成されると、渦巻きコイルパターン３１
の中心を貫通する磁性コア３３内で磁束流は伝わる。渦
巻きコイルパターン３１は例えばＣｕといった導電金属
材料で構成されればよい。
【００１９】図４を併せて参照すると明らかなように、
磁性コア３３は、例えば、渦巻きコイルパターン３１の
中心位置から浮上面２５に向かって前方に延び、前端で
浮上面２５に臨む下部磁極３４および上部磁極３５を備
える。下部磁極３４には、浮上面２５に隣接して渦巻き
コイルパターン３１の外側で磁極本体層３４ａの表面か
ら立ち上がる前方磁極片３４ｂと、渦巻きコイルパター
ン３１の中心位置で磁極本体層３４ａの表面から立ち上
がる後方磁極片３４ｃとが形成される。前方磁極片３４
ｂの頂上面と後方磁極片３４ｃの頂上面とは１平坦面３
６内に規定される。下部磁極３４は例えばＮｉＦｅから
構成されればよい。
磁性コア３３は、例えば、渦巻きコイルパターン３１の
中心位置から浮上面２５に向かって前方に延び、前端で
浮上面２５に臨む下部磁極３４および上部磁極３５を備
える。下部磁極３４には、浮上面２５に隣接して渦巻き
コイルパターン３１の外側で磁極本体層３４ａの表面か
ら立ち上がる前方磁極片３４ｂと、渦巻きコイルパター
ン３１の中心位置で磁極本体層３４ａの表面から立ち上
がる後方磁極片３４ｃとが形成される。前方磁極片３４
ｂの頂上面と後方磁極片３４ｃの頂上面とは１平坦面３
６内に規定される。下部磁極３４は例えばＮｉＦｅから
構成されればよい。
【００２０】下部磁極３４上には、平坦面３６に沿って
広がる非磁性層３７が積層される。この非磁性層３７
は、浮上面２５で露出する前端から後方に向かって広が
る。非磁性層３７上には、強磁性原子を含む非磁性下地
層３８がさらに積層される。非磁性下地層３８の表面に
は上部磁極３５の先端が受け止められる。こうして非磁
性下地層３８は非磁性層３７とともに下部磁極３４およ
び上部磁極３５の間に挟み込まれる。下部磁極３４およ
び上部磁極３５の間には書き込みギャップが形成され
る。ただし、下部磁極３４および上部磁極３５の間には
非磁性下地層３８のみが挟み込まれてもよい。
広がる非磁性層３７が積層される。この非磁性層３７
は、浮上面２５で露出する前端から後方に向かって広が
る。非磁性層３７上には、強磁性原子を含む非磁性下地
層３８がさらに積層される。非磁性下地層３８の表面に
は上部磁極３５の先端が受け止められる。こうして非磁
性下地層３８は非磁性層３７とともに下部磁極３４およ
び上部磁極３５の間に挟み込まれる。下部磁極３４およ
び上部磁極３５の間には書き込みギャップが形成され
る。ただし、下部磁極３４および上部磁極３５の間には
非磁性下地層３８のみが挟み込まれてもよい。
【００２１】非磁性下地層３８は、例えば２５原子％以
上の濃度でＣｒを含むＮｉＦｅ合金で構成されればよ
い。その他、非磁性下地層３８の形成にあたって、例え
ばＦｅ、ＮｉおよびＣｏの少なくともいずれか１種から
選択される強磁性原子に基づき合金が生成されてもよ
い。このとき、合金には、例えばＡｌ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚ
ｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｈ、Ｒ
ｕ、ＰｄおよびＰｔの少なくともいずれか１種から選択
される非磁性原子がさらに混ぜ合わせられる。こういっ
た非磁性原子の働きで合金の非磁性化は実現されればよ
い。
上の濃度でＣｒを含むＮｉＦｅ合金で構成されればよ
い。その他、非磁性下地層３８の形成にあたって、例え
ばＦｅ、ＮｉおよびＣｏの少なくともいずれか１種から
選択される強磁性原子に基づき合金が生成されてもよ
い。このとき、合金には、例えばＡｌ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚ
ｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｈ、Ｒ
ｕ、ＰｄおよびＰｔの少なくともいずれか１種から選択
される非磁性原子がさらに混ぜ合わせられる。こういっ
た非磁性原子の働きで合金の非磁性化は実現されればよ
い。
【００２２】上部磁極３５は、非磁性下地層３８上に積
層される強磁性層３５ａと、渦巻きコイルパターン３１
の中心位置から前方に延びて、少なくとも前端で強磁性
層３５ａに受け止められる磁極本体層３５ｂとを備え
る。強磁性層３５ａで上部磁極３５は下部磁極３４に向
き合わせられる。上部磁極３５の後端は渦巻きコイルパ
ターン３１の中心位置で下部磁極３４の後方磁極片３４
ｃに接続される。
層される強磁性層３５ａと、渦巻きコイルパターン３１
の中心位置から前方に延びて、少なくとも前端で強磁性
層３５ａに受け止められる磁極本体層３５ｂとを備え
る。強磁性層３５ａで上部磁極３５は下部磁極３４に向
き合わせられる。上部磁極３５の後端は渦巻きコイルパ
ターン３１の中心位置で下部磁極３４の後方磁極片３４
ｃに接続される。
【００２３】強磁性層３５ａは例えばＦｅＣｏ合金で構
成されればよい。ＦｅＣｏ合金にはＯ、ＮおよびＣの少
なくともいずれか１種が添加されてもよい。ＦｅＣｏ合
金には、Ａｌ、Ｂ、Ｇａ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚ
ｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒ
ｈ、Ｒｕ、ＰｄおよびＰｔの少なくともいずれか１種が
さらに添加されてもよい。その他、強磁性層３５ａは、
少なくともＦｅやＣｏといった強磁性原子を含む合金で
構成されてもよい。こういった強磁性層３５ａは、後述
されるように、前述の非磁性下地層３８上で軟磁性およ
び高い飽和磁束密度（例えば２．４Ｔ程度以上）を示
す。その一方で、磁極本体層３５ｂは例えばＮｉＦｅか
ら構成されればよい。
成されればよい。ＦｅＣｏ合金にはＯ、ＮおよびＣの少
なくともいずれか１種が添加されてもよい。ＦｅＣｏ合
金には、Ａｌ、Ｂ、Ｇａ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚ
ｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒ
ｈ、Ｒｕ、ＰｄおよびＰｔの少なくともいずれか１種が
さらに添加されてもよい。その他、強磁性層３５ａは、
少なくともＦｅやＣｏといった強磁性原子を含む合金で
構成されてもよい。こういった強磁性層３５ａは、後述
されるように、前述の非磁性下地層３８上で軟磁性およ
び高い飽和磁束密度（例えば２．４Ｔ程度以上）を示
す。その一方で、磁極本体層３５ｂは例えばＮｉＦｅか
ら構成されればよい。
【００２４】図４に示されるように、読み出し書き込み
ヘッド２３は、磁気抵抗効果（ＭＲ）素子４１を利用し
て磁気ディスク１３から磁気情報を読み取る読み出しヘ
ッド４２をさらに備える。周知の通り、ＭＲ素子４１は
上下１対のシールド層４３、４４に挟み込まれる。上下
シールド層４３、４４の間で読み出しギャップは規定さ
れる。上下シールド層４３、４４は例えばＦｅＮやＮｉ
Ｆｅといった磁性材料から構成されればよい。ＭＲ素子
４１には巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）素子やトンネル接
合磁気抵抗効果（ＴＭＲ）素子が用いられることができ
る。
ヘッド２３は、磁気抵抗効果（ＭＲ）素子４１を利用し
て磁気ディスク１３から磁気情報を読み取る読み出しヘ
ッド４２をさらに備える。周知の通り、ＭＲ素子４１は
上下１対のシールド層４３、４４に挟み込まれる。上下
シールド層４３、４４の間で読み出しギャップは規定さ
れる。上下シールド層４３、４４は例えばＦｅＮやＮｉ
Ｆｅといった磁性材料から構成されればよい。ＭＲ素子
４１には巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）素子やトンネル接
合磁気抵抗効果（ＴＭＲ）素子が用いられることができ
る。
【００２５】この読み出し書き込みヘッド２３では、図
４に示されるように、誘導書き込みヘッド素子３２の下
部磁極３４と読み出しヘッド４２の上シールド層４３と
の間に均一な厚みの非磁性層４５が挟み込まれる。この
非磁性層４５の働きで下部磁極３４は上シールド層４３
から磁気的に分離される。非磁性層４５は例えばＡｌ 2
Ｏ3 から構成されればよい。ただし、誘導書き込みヘッ
ド素子３２の下部磁極３４は読み出しヘッド４２の上シ
ールド層４３を兼ねてもよい。
４に示されるように、誘導書き込みヘッド素子３２の下
部磁極３４と読み出しヘッド４２の上シールド層４３と
の間に均一な厚みの非磁性層４５が挟み込まれる。この
非磁性層４５の働きで下部磁極３４は上シールド層４３
から磁気的に分離される。非磁性層４５は例えばＡｌ 2
Ｏ3 から構成されればよい。ただし、誘導書き込みヘッ
ド素子３２の下部磁極３４は読み出しヘッド４２の上シ
ールド層４３を兼ねてもよい。
【００２６】いま、誘導書き込みヘッド素子３２で渦巻
きコイルパターン３１に電流が供給されると、渦巻きコ
イルパターン３１で磁界が生起される。渦巻きコイルパ
ターン３１の中心から上部磁極３５や下部磁極３４を通
じて磁束流は伝わる。磁束流は、非磁性層３７および非
磁性下地層３８を迂回しながら上部磁極３５と下部磁極
３４との間を行き交う。こうして浮上面２５から漏れ出
る磁束流に基づき書き込み磁界すなわち記録磁界は生成
される。この書き込み磁界は、浮上面２５に対向する磁
気ディスク１３を磁化する。
きコイルパターン３１に電流が供給されると、渦巻きコ
イルパターン３１で磁界が生起される。渦巻きコイルパ
ターン３１の中心から上部磁極３５や下部磁極３４を通
じて磁束流は伝わる。磁束流は、非磁性層３７および非
磁性下地層３８を迂回しながら上部磁極３５と下部磁極
３４との間を行き交う。こうして浮上面２５から漏れ出
る磁束流に基づき書き込み磁界すなわち記録磁界は生成
される。この書き込み磁界は、浮上面２５に対向する磁
気ディスク１３を磁化する。
【００２７】特に、こういった誘導書き込みヘッド素子
３２では、上部磁極３５の先端で高い飽和磁束密度は確
立される。したがって、誘導書き込みヘッド素子３２の
書き込みギャップでは強いギャップ磁界すなわち書き込
み磁界は形成されることができる。こうして書き込み磁
界が強められると、磁気ディスク１３には、高い保磁力
を有する素材が使用されることができる。その結果、単
位面積当たりに一層多くの記録トラックは配置されるこ
とができる。磁気記録密度の向上は実現されることがで
きる。
３２では、上部磁極３５の先端で高い飽和磁束密度は確
立される。したがって、誘導書き込みヘッド素子３２の
書き込みギャップでは強いギャップ磁界すなわち書き込
み磁界は形成されることができる。こうして書き込み磁
界が強められると、磁気ディスク１３には、高い保磁力
を有する素材が使用されることができる。その結果、単
位面積当たりに一層多くの記録トラックは配置されるこ
とができる。磁気記録密度の向上は実現されることがで
きる。
【００２８】次に誘導書き込みヘッド素子３２の製造方
法を簡単に説明する。この製造にあたって予めアルチッ
ク製のウェハー（図示せず）上には、周知の方法に従っ
て、上下シールド層４３、４４や上下シールド層４３、
４４の間で例えばＡｌ2 Ｏ3に埋め込まれるＭＲ素子４
１が作り込まれる。図５に示されるように、最終的にＭ
Ｒ素子４１は基準平面５１まで削り込まれる。この削り
込みで削り代５２は削り落とされる。こうした削り込み
の結果、基準平面５１すなわち浮上面２５でＭＲ素子４
１は露出する。
法を簡単に説明する。この製造にあたって予めアルチッ
ク製のウェハー（図示せず）上には、周知の方法に従っ
て、上下シールド層４３、４４や上下シールド層４３、
４４の間で例えばＡｌ2 Ｏ3に埋め込まれるＭＲ素子４
１が作り込まれる。図５に示されるように、最終的にＭ
Ｒ素子４１は基準平面５１まで削り込まれる。この削り
込みで削り代５２は削り落とされる。こうした削り込み
の結果、基準平面５１すなわち浮上面２５でＭＲ素子４
１は露出する。
【００２９】上シールド層４３上には、下部磁極３４や
渦巻きコイルパターン３１が形成される。平坦化研磨処
理の結果、前方磁極片３４ｂおよび後方磁極片３４ｃの
頂上面は平坦面３６で露出する。平坦面３６上には、例
えば図６に示されるように、非磁性層３７および非磁性
下地層３８が相次いで積層形成される。こういった積層
形成にあたって例えばスパッタリングが用いられればよ
い。非磁性下地層３８上には続いて例えばＡｌ2 Ｏ3 と
いった非磁性膜の盛り上がり５３が形成される。その
後、こういった盛り上がり５３や非磁性下地層３８上に
フォトレジスト膜５４は形成される。このフォトレジス
ト膜５４には、上部磁極３５の形状を象った空間５５が
規定される。
渦巻きコイルパターン３１が形成される。平坦化研磨処
理の結果、前方磁極片３４ｂおよび後方磁極片３４ｃの
頂上面は平坦面３６で露出する。平坦面３６上には、例
えば図６に示されるように、非磁性層３７および非磁性
下地層３８が相次いで積層形成される。こういった積層
形成にあたって例えばスパッタリングが用いられればよ
い。非磁性下地層３８上には続いて例えばＡｌ2 Ｏ3 と
いった非磁性膜の盛り上がり５３が形成される。その
後、こういった盛り上がり５３や非磁性下地層３８上に
フォトレジスト膜５４は形成される。このフォトレジス
ト膜５４には、上部磁極３５の形状を象った空間５５が
規定される。
【００３０】その後、空間５５内で強磁性層３５ａが積
層形成される。こういった強磁性層３５ａの積層形成に
あたってスパッタリングが用いられる。スパッタリング
のターゲットには、例えば、ＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＮ、Ｆ
ｅＣｏＡｌＯ、その他のＣｏＦｅ合金が用いられればよ
い。いわゆる公転成膜が実施されると、非磁性下地層３
８上で成膜される強磁性層３５ａでは公転方向に沿って
磁化容易軸が確立されることができる。
層形成される。こういった強磁性層３５ａの積層形成に
あたってスパッタリングが用いられる。スパッタリング
のターゲットには、例えば、ＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＮ、Ｆ
ｅＣｏＡｌＯ、その他のＣｏＦｅ合金が用いられればよ
い。いわゆる公転成膜が実施されると、非磁性下地層３
８上で成膜される強磁性層３５ａでは公転方向に沿って
磁化容易軸が確立されることができる。
【００３１】公転成膜では、図７に示されるように、ウ
ェハー５６すなわち非磁性下地層３８は例えば回転台５
７上に搭載される。回転台５７が回転すると、非磁性下
地層３８は任意の円軌道上を移動する。図８から明らか
なように、シールド板５８に形成される貫通孔５９の働
きで、円軌道上の所定位置すなわちスパッタリングのタ
ーゲット６１の真下を通過するたびに非磁性下地層３８
にはスパッタ粒子が降り注ぐ。こうしてスパッタ粒子は
空間５５内で非磁性下地層３８や非磁性膜の盛り上がり
５３上に堆積していく。非磁性下地層３８上の強磁性層
３５ａでは移動方向に沿って磁化容易軸ＥＳは確立され
る。こうして非磁性下地層３８上で強磁性層３５ａの軟
磁性は確立される。
ェハー５６すなわち非磁性下地層３８は例えば回転台５
７上に搭載される。回転台５７が回転すると、非磁性下
地層３８は任意の円軌道上を移動する。図８から明らか
なように、シールド板５８に形成される貫通孔５９の働
きで、円軌道上の所定位置すなわちスパッタリングのタ
ーゲット６１の真下を通過するたびに非磁性下地層３８
にはスパッタ粒子が降り注ぐ。こうしてスパッタ粒子は
空間５５内で非磁性下地層３８や非磁性膜の盛り上がり
５３上に堆積していく。非磁性下地層３８上の強磁性層
３５ａでは移動方向に沿って磁化容易軸ＥＳは確立され
る。こうして非磁性下地層３８上で強磁性層３５ａの軟
磁性は確立される。
【００３２】その後、空間５５内で強磁性層３５ａ上に
磁極本体層３５ｂは積層形成される。この積層形成には
例えばスパッタリングが用いられればよい。こうして空
間５５内には、渦巻きコイルパターン３１の中心位置か
ら基準平面５１に向かって延びる上部磁極３５は形成さ
れる。
磁極本体層３５ｂは積層形成される。この積層形成には
例えばスパッタリングが用いられればよい。こうして空
間５５内には、渦巻きコイルパターン３１の中心位置か
ら基準平面５１に向かって延びる上部磁極３５は形成さ
れる。
【００３３】その後、図９に示されるように、上部磁極
３５にはトリミング処理が施される。トリミング処理に
あたって上部磁極３５上にはフォトレジスト膜６３が形
成される。例えばイオンミルに基づき、幅狭な上部磁極
３５ａ、３５ｂ、非磁性下地層３８、非磁性層３７およ
び下部磁極３４は削り出される。こうして誘導書き込み
ヘッド素子３２はウェハー上に作り込まれる。誘導書き
込みヘッド素子３２は最終的に例えばＡｌ2 Ｏ3 といっ
た非磁性膜で覆われればよい。その後、前述のように削
り代５２が削り落とされると、誘導書き込みヘッド素子
３２は完成する。
３５にはトリミング処理が施される。トリミング処理に
あたって上部磁極３５上にはフォトレジスト膜６３が形
成される。例えばイオンミルに基づき、幅狭な上部磁極
３５ａ、３５ｂ、非磁性下地層３８、非磁性層３７およ
び下部磁極３４は削り出される。こうして誘導書き込み
ヘッド素子３２はウェハー上に作り込まれる。誘導書き
込みヘッド素子３２は最終的に例えばＡｌ2 Ｏ3 といっ
た非磁性膜で覆われればよい。その後、前述のように削
り代５２が削り落とされると、誘導書き込みヘッド素子
３２は完成する。
【００３４】本発明者は、前述の強磁性層３５ａの磁界
特性を検証した。検証に先立って本発明者はＮｉＦｅ合
金に基づき非磁性下地層を準備した。ＮｉＦｅ合金の非
磁性化にあたって非磁性原子すなわちＣｒ原子が添加さ
れた。図１０に示されるように、２５原子％以上の濃度
でＣｒ原子がＮｉＦｅ合金中に添加されると、ＮｉＦｅ
合金は完全に非磁性化されることが確認された。飽和磁
束密度（Ｂｓ）の測定にあたって試料振動型磁力計（Ｖ
ＳＭ）が使用された。測定対象すなわちＮｉＦｅ合金層
は８００ｋＡ／ｍの磁場に曝された。
特性を検証した。検証に先立って本発明者はＮｉＦｅ合
金に基づき非磁性下地層を準備した。ＮｉＦｅ合金の非
磁性化にあたって非磁性原子すなわちＣｒ原子が添加さ
れた。図１０に示されるように、２５原子％以上の濃度
でＣｒ原子がＮｉＦｅ合金中に添加されると、ＮｉＦｅ
合金は完全に非磁性化されることが確認された。飽和磁
束密度（Ｂｓ）の測定にあたって試料振動型磁力計（Ｖ
ＳＭ）が使用された。測定対象すなわちＮｉＦｅ合金層
は８００ｋＡ／ｍの磁場に曝された。
【００３５】続いて、本発明者は、前述のような公転成
膜に基づきＮｉ61Ｆｅ14Ｃｒ25合金非磁性下地層上にＦ
ｅ68.6Ｃｏ29.4Ａｌ0.4 Ｏ1.6 合金強磁性層を形成し
た。非磁性下地層は、ガラス製基板の表面に形成される
膜厚５ｎｍのＴｉ膜上に成膜された。非磁性下地層の膜
厚は２ｎｍに設定された。強磁性層の成膜にあたって、
スパッタリングのターゲットには、Ｆｅ70Ｃｏ30合金粉
末とＡｌ2 Ｏ3 （アルミナ）粉末との混合焼結体が用い
られた。アルミナの配合率は０．１〜３．０原子％に設
定された。スパッタリングはＡｒガス雰囲気下で実施さ
れた。チャンバ内の圧力は０．１〜１．０Ｐａに設定さ
れた。投入電力密度は１．０〜１０．０×１０-4Ｗ／ｍ
2 に設定された。ターゲットと基板との距離は９０〜１
８０ｍｍに設定された。こうして下地層上には膜厚３０
０ｎｍの強磁性層が形成された。スパッタリング中、基
板は水で冷却された。こうしてＮｉＦｅＣｒ合金非磁性
下地層上に形成されたＦｅＣｏＡｌＯ合金強磁性層のＢ
Ｈ曲線は検証された。図１１から明らかなように、この
ＦｅＣｏＡｌＯ合金強磁性層では一軸磁気異方性が確立
されることが確認された。
膜に基づきＮｉ61Ｆｅ14Ｃｒ25合金非磁性下地層上にＦ
ｅ68.6Ｃｏ29.4Ａｌ0.4 Ｏ1.6 合金強磁性層を形成し
た。非磁性下地層は、ガラス製基板の表面に形成される
膜厚５ｎｍのＴｉ膜上に成膜された。非磁性下地層の膜
厚は２ｎｍに設定された。強磁性層の成膜にあたって、
スパッタリングのターゲットには、Ｆｅ70Ｃｏ30合金粉
末とＡｌ2 Ｏ3 （アルミナ）粉末との混合焼結体が用い
られた。アルミナの配合率は０．１〜３．０原子％に設
定された。スパッタリングはＡｒガス雰囲気下で実施さ
れた。チャンバ内の圧力は０．１〜１．０Ｐａに設定さ
れた。投入電力密度は１．０〜１０．０×１０-4Ｗ／ｍ
2 に設定された。ターゲットと基板との距離は９０〜１
８０ｍｍに設定された。こうして下地層上には膜厚３０
０ｎｍの強磁性層が形成された。スパッタリング中、基
板は水で冷却された。こうしてＮｉＦｅＣｒ合金非磁性
下地層上に形成されたＦｅＣｏＡｌＯ合金強磁性層のＢ
Ｈ曲線は検証された。図１１から明らかなように、この
ＦｅＣｏＡｌＯ合金強磁性層では一軸磁気異方性が確立
されることが確認された。
【００３６】このとき、本発明者は、比較例に係る２種
類の強磁性層を用意した。第１比較例では、膜厚５ｎｍ
のＴｉ膜上に直接に膜厚３００ｎｍのＦｅＣｏＡｌＯ合
金強磁性層が成膜された。第２比較例では、膜厚５ｎｍ
のＴｉ膜と膜厚３００ｎｍのＦｅＣｏＡｌＯ合金強磁性
層との間に膜厚２ｎｍのＮｉ80Ｆｅ20合金強磁性下地層
が挟み込まれた。第１比較例に係る強磁性層では、図１
２から明らかなように、等方的な磁気特性が確認され
た。したがって、ＮｉＦｅＣｒ合金非磁性下地層の働き
でＦｅＣｏＡｌＯ合金強磁性層では一軸磁気異方性が確
立されることが裏付けられた。その一方で、第２比較例
に係る強磁性層では、図１３から明らかなように、前述
と同様に一軸磁気異方性の確立が確認された。したがっ
て、ＮｉＦｅ合金下地層が完全に非磁性化されたにも拘
わらず、本実施形態に係るＦｅＣｏＡｌＯ合金強磁性層
では、ＮｉＦｅ合金強磁性下地層の場合と同様に一軸磁
気異方性が確立されることが裏付けられた。ＮｉＦｅ合
金強磁性下地層の働きでＦｅＣｏＡｌＯ合金強磁性層の
磁気異方性が確立されることは、ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ
ａｃｔｉｏｎｓ Ｏｎ Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ、ｖｏｌ．
３６、２０００年、第２５０６頁〜第２５０８頁に開示
される。
類の強磁性層を用意した。第１比較例では、膜厚５ｎｍ
のＴｉ膜上に直接に膜厚３００ｎｍのＦｅＣｏＡｌＯ合
金強磁性層が成膜された。第２比較例では、膜厚５ｎｍ
のＴｉ膜と膜厚３００ｎｍのＦｅＣｏＡｌＯ合金強磁性
層との間に膜厚２ｎｍのＮｉ80Ｆｅ20合金強磁性下地層
が挟み込まれた。第１比較例に係る強磁性層では、図１
２から明らかなように、等方的な磁気特性が確認され
た。したがって、ＮｉＦｅＣｒ合金非磁性下地層の働き
でＦｅＣｏＡｌＯ合金強磁性層では一軸磁気異方性が確
立されることが裏付けられた。その一方で、第２比較例
に係る強磁性層では、図１３から明らかなように、前述
と同様に一軸磁気異方性の確立が確認された。したがっ
て、ＮｉＦｅ合金下地層が完全に非磁性化されたにも拘
わらず、本実施形態に係るＦｅＣｏＡｌＯ合金強磁性層
では、ＮｉＦｅ合金強磁性下地層の場合と同様に一軸磁
気異方性が確立されることが裏付けられた。ＮｉＦｅ合
金強磁性下地層の働きでＦｅＣｏＡｌＯ合金強磁性層の
磁気異方性が確立されることは、ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ
ａｃｔｉｏｎｓ Ｏｎ Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ、ｖｏｌ．
３６、２０００年、第２５０６頁〜第２５０８頁に開示
される。
【００３７】続いて、本発明者は、ＢＨ測定角度を変化
させながら、ＮｉＦｅＣｒ合金非磁性下地層上のＦｅＣ
ｏＡｌＯ合金強磁性層で飽和磁束密度Ｂｓおよび残留磁
束密度Ｂｒを測定した。図１４から明らかなように、飽
和磁束密度Ｂｓおよび残留磁束密度Ｂｒの比すなわちＢ
ｓ／Ｂｒ値は磁化容易軸の方向で極大値を示すことが確
認された。加えて、Ｂｓ／Ｂｒ値は磁化困難軸の方向で
極小値を示すことが確認された。その後、本発明者は、
ＦｅＣｏＡｌＯ合金強磁性層の磁化容易軸に直交する方
向にＦｅＣｏＡｌＯ合金強磁性層に直流磁場を印加し
た。磁場の大きさは２４０ｋＡ／ｍに設定された。磁場
の印加にあたってＦｅＣｏＡｌＯ合金強磁性層は摂氏２
８０度の高温環境下に置かれた。磁場の印加は３時間維
持された。こうした高温環境下での磁場の印加後、再び
ＮｉＦｅＣｒ合金非磁性下地層上のＦｅＣｏＡｌＯ合金
強磁性層で飽和磁束密度Ｂｓおよび残留磁束密度Ｂｒは
測定された。図１５から明らかなように、一軸磁気異方
性に変化は観察されなかった。その結果、ＦｅＣｏＡｌ
Ｏ合金強磁性層の形成時に高温環境下で磁場が印加され
なくても、前述の公転成膜に基づきＦｅＣｏＡｌＯ合金
強磁性層の一軸磁気異方性は確立されることが確認され
た。
させながら、ＮｉＦｅＣｒ合金非磁性下地層上のＦｅＣ
ｏＡｌＯ合金強磁性層で飽和磁束密度Ｂｓおよび残留磁
束密度Ｂｒを測定した。図１４から明らかなように、飽
和磁束密度Ｂｓおよび残留磁束密度Ｂｒの比すなわちＢ
ｓ／Ｂｒ値は磁化容易軸の方向で極大値を示すことが確
認された。加えて、Ｂｓ／Ｂｒ値は磁化困難軸の方向で
極小値を示すことが確認された。その後、本発明者は、
ＦｅＣｏＡｌＯ合金強磁性層の磁化容易軸に直交する方
向にＦｅＣｏＡｌＯ合金強磁性層に直流磁場を印加し
た。磁場の大きさは２４０ｋＡ／ｍに設定された。磁場
の印加にあたってＦｅＣｏＡｌＯ合金強磁性層は摂氏２
８０度の高温環境下に置かれた。磁場の印加は３時間維
持された。こうした高温環境下での磁場の印加後、再び
ＮｉＦｅＣｒ合金非磁性下地層上のＦｅＣｏＡｌＯ合金
強磁性層で飽和磁束密度Ｂｓおよび残留磁束密度Ｂｒは
測定された。図１５から明らかなように、一軸磁気異方
性に変化は観察されなかった。その結果、ＦｅＣｏＡｌ
Ｏ合金強磁性層の形成時に高温環境下で磁場が印加され
なくても、前述の公転成膜に基づきＦｅＣｏＡｌＯ合金
強磁性層の一軸磁気異方性は確立されることが確認され
た。
【００３８】さらに、本発明者は、前述と同様に、公転
成膜に基づきＮｉ61Ｆｅ14Ｃｒ25合金非磁性下地層上に
Ｆｅ65Ｃｏ35合金強磁性層を形成した。Ｆｅ65Ｃｏ35合
金強磁性層の膜厚は３００ｎｍに設定された。ＮｉＦｅ
Ｃｒ合金非磁性下地層上に形成されたＦｅＣｏ合金強磁
性層のＢＨ曲線は検証された。図１６から明らかなよう
に、このＦｅＣｏ合金強磁性層では一軸磁気異方性が確
立されることが確認された。しかも、２．４５［Ｔ］と
いった高い飽和磁束密度は維持されることが確認され
た。
成膜に基づきＮｉ61Ｆｅ14Ｃｒ25合金非磁性下地層上に
Ｆｅ65Ｃｏ35合金強磁性層を形成した。Ｆｅ65Ｃｏ35合
金強磁性層の膜厚は３００ｎｍに設定された。ＮｉＦｅ
Ｃｒ合金非磁性下地層上に形成されたＦｅＣｏ合金強磁
性層のＢＨ曲線は検証された。図１６から明らかなよう
に、このＦｅＣｏ合金強磁性層では一軸磁気異方性が確
立されることが確認された。しかも、２．４５［Ｔ］と
いった高い飽和磁束密度は維持されることが確認され
た。
【００３９】このとき、本発明者は、比較例に係る強磁
性層を用意した。この比較例では、膜厚５ｎｍのＴｉ膜
上に直接に膜厚３００ｎｍのＦｅＣｏ合金強磁性層が成
膜された。このＦｅＣｏ合金強磁性層では、図１７から
明らかなように、等方的な磁気特性が確認された。した
がって、ＮｉＦｅＣｒ合金非磁性下地層の働きでＦｅＣ
ｏ合金強磁性層では一軸磁気異方性が確立されることが
裏付けられた。なお、ＮｉＦｅＣｒ合金非磁性下地層上
に形成されたＦｅＣｏ合金強磁性層では、Ｔｉ膜の有無
に拘わらず一軸磁気異方性の確立が確認された。
性層を用意した。この比較例では、膜厚５ｎｍのＴｉ膜
上に直接に膜厚３００ｎｍのＦｅＣｏ合金強磁性層が成
膜された。このＦｅＣｏ合金強磁性層では、図１７から
明らかなように、等方的な磁気特性が確認された。した
がって、ＮｉＦｅＣｒ合金非磁性下地層の働きでＦｅＣ
ｏ合金強磁性層では一軸磁気異方性が確立されることが
裏付けられた。なお、ＮｉＦｅＣｒ合金非磁性下地層上
に形成されたＦｅＣｏ合金強磁性層では、Ｔｉ膜の有無
に拘わらず一軸磁気異方性の確立が確認された。
【００４０】（付記１） 強磁性原子を含む非磁性下地
上に積層される強磁性層を備えることを特徴とする軟磁
性膜。
上に積層される強磁性層を備えることを特徴とする軟磁
性膜。
【００４１】（付記２） 付記１に記載の軟磁性膜にお
いて、前記強磁性原子はＦｅ、ＮｉおよびＣｏの少なく
ともいずれか１種であることを特徴とする軟磁性膜。
いて、前記強磁性原子はＦｅ、ＮｉおよびＣｏの少なく
ともいずれか１種であることを特徴とする軟磁性膜。
【００４２】（付記３） 付記２に記載の軟磁性膜にお
いて、前記非磁性下地はＮｉＦｅ合金であることを特徴
とする軟磁性膜。
いて、前記非磁性下地はＮｉＦｅ合金であることを特徴
とする軟磁性膜。
【００４３】（付記４） 付記２に記載の軟磁性膜にお
いて、前記非磁性下地はＡｌ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、
Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｐｄお
よびＰｔの少なくともいずれか１種をさらに含むことを
特徴とする軟磁性膜。
いて、前記非磁性下地はＡｌ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、
Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｐｄお
よびＰｔの少なくともいずれか１種をさらに含むことを
特徴とする軟磁性膜。
【００４４】（付記５） 付記４に記載の軟磁性膜にお
いて、前記非磁性下地は２５原子％以上の濃度でＣｒを
含むことを特徴とする軟磁性膜。
いて、前記非磁性下地は２５原子％以上の濃度でＣｒを
含むことを特徴とする軟磁性膜。
【００４５】（付記６） 付記１〜５のいずれかに記載
の軟磁性膜において、前記強磁性層は、ＦｅおよびＣｏ
の少なくともいずれか１種を含む合金であることを特徴
とする軟磁性膜。
の軟磁性膜において、前記強磁性層は、ＦｅおよびＣｏ
の少なくともいずれか１種を含む合金であることを特徴
とする軟磁性膜。
【００４６】（付記７） 付記６に記載の軟磁性膜にお
いて、前記合金はＦｅＣｏ合金であることを特徴とする
軟磁性膜。
いて、前記合金はＦｅＣｏ合金であることを特徴とする
軟磁性膜。
【００４７】（付記８） 付記７に記載の軟磁性膜にお
いて、前記ＦｅＣｏ合金はＯ、ＮおよびＣの少なくとも
いずれか１種をさらに含むことを特徴とする軟磁性膜。
いて、前記ＦｅＣｏ合金はＯ、ＮおよびＣの少なくとも
いずれか１種をさらに含むことを特徴とする軟磁性膜。
【００４８】（付記９） 付記８に記載の軟磁性膜にお
いて、前記ＦｅＣｏ合金はＡｌ、Ｂ、Ｇａ、Ｓｉ、Ｇ
ｅ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｎ
ｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｈ、Ｒｕ、ＰｄおよびＰｔの少なくと
もいずれか１種をさらに含むことを特徴とする軟磁性
膜。
いて、前記ＦｅＣｏ合金はＡｌ、Ｂ、Ｇａ、Ｓｉ、Ｇ
ｅ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｎ
ｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｈ、Ｒｕ、ＰｄおよびＰｔの少なくと
もいずれか１種をさらに含むことを特徴とする軟磁性
膜。
【００４９】（付記１０） 付記７に記載の軟磁性膜に
おいて、前記ＦｅＣｏ合金はＡｌ、Ｂ、Ｇａ、Ｓｉ、Ｇ
ｅ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｎ
ｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｈ、Ｒｕ、ＰｄおよびＰｔの少なくと
もいずれか１種をさらに含むことを特徴とする軟磁性
膜。
おいて、前記ＦｅＣｏ合金はＡｌ、Ｂ、Ｇａ、Ｓｉ、Ｇ
ｅ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｎ
ｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｈ、Ｒｕ、ＰｄおよびＰｔの少なくと
もいずれか１種をさらに含むことを特徴とする軟磁性
膜。
【００５０】（付記１１） 下部磁極と、下部磁極上に
積層される非磁性層と、非磁性層上に積層されて、強磁
性原子を含む非磁性下地層と、非磁性下地層上に積層さ
れて、強磁性原子を含む上部磁極とを備えることを特徴
とする薄膜磁気ヘッド。
積層される非磁性層と、非磁性層上に積層されて、強磁
性原子を含む非磁性下地層と、非磁性下地層上に積層さ
れて、強磁性原子を含む上部磁極とを備えることを特徴
とする薄膜磁気ヘッド。
【００５１】（付記１２） 付記１１に記載の薄膜磁気
ヘッドにおいて、前記強磁性原子はＦｅ、ＮｉおよびＣ
ｏの少なくともいずれか１種であることを特徴とする薄
膜磁気ヘッド。
ヘッドにおいて、前記強磁性原子はＦｅ、ＮｉおよびＣ
ｏの少なくともいずれか１種であることを特徴とする薄
膜磁気ヘッド。
【００５２】（付記１３） 付記１２に記載の薄膜磁気
ヘッドにおいて、前記非磁性下地層はＮｉＦｅ合金であ
ることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
ヘッドにおいて、前記非磁性下地層はＮｉＦｅ合金であ
ることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
【００５３】（付記１４） 付記１２に記載の薄膜磁気
ヘッドにおいて、前記非磁性下地層はＡｌ、Ｙ、Ｔｉ、
Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｈ、
Ｒｕ、ＰｄおよびＰｔの少なくともいずれか１種をさら
に含むことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
ヘッドにおいて、前記非磁性下地層はＡｌ、Ｙ、Ｔｉ、
Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｈ、
Ｒｕ、ＰｄおよびＰｔの少なくともいずれか１種をさら
に含むことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
【００５４】（付記１５） 付記１４に記載の薄膜磁気
ヘッドにおいて、前記非磁性下地層は２５原子％以上の
濃度でＣｒを含むことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
ヘッドにおいて、前記非磁性下地層は２５原子％以上の
濃度でＣｒを含むことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
【００５５】（付記１６） 付記１１に記載の薄膜磁気
ヘッドにおいて、前記強磁性層は、ＦｅおよびＣｏの少
なくともいずれか１種を含む合金であることを特徴とす
る薄膜磁気ヘッド。
ヘッドにおいて、前記強磁性層は、ＦｅおよびＣｏの少
なくともいずれか１種を含む合金であることを特徴とす
る薄膜磁気ヘッド。
【００５６】（付記１７） 付記１６に記載の薄膜磁気
ヘッドにおいて、前記合金はＦｅＣｏ合金であることを
特徴とする薄膜磁気ヘッド。
ヘッドにおいて、前記合金はＦｅＣｏ合金であることを
特徴とする薄膜磁気ヘッド。
【００５７】（付記１８） 付記１７に記載の薄膜磁気
ヘッドにおいて、前記ＦｅＣｏ合金はＯ、ＮおよびＣの
少なくともいずれか１種をさらに含むことを特徴とする
薄膜磁気ヘッド。
ヘッドにおいて、前記ＦｅＣｏ合金はＯ、ＮおよびＣの
少なくともいずれか１種をさらに含むことを特徴とする
薄膜磁気ヘッド。
【００５８】（付記１９） 付記１８に記載の薄膜磁気
ヘッドにおいて、前記ＦｅＣｏ合金はＡｌ、Ｂ、Ｇａ、
Ｓｉ、Ｇｅ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、
Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｈ、Ｒｕ、ＰｄおよびＰｔの
少なくともいずれか１種をさらに含むことを特徴とする
薄膜磁気ヘッド。
ヘッドにおいて、前記ＦｅＣｏ合金はＡｌ、Ｂ、Ｇａ、
Ｓｉ、Ｇｅ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、
Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｈ、Ｒｕ、ＰｄおよびＰｔの
少なくともいずれか１種をさらに含むことを特徴とする
薄膜磁気ヘッド。
【００５９】（付記２０） 付記１７に記載の薄膜磁気
ヘッドにおいて、前記ＦｅＣｏ合金はＡｌ、Ｂ、Ｇａ、
Ｓｉ、Ｇｅ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、
Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｈ、Ｒｕ、ＰｄおよびＰｔの
少なくともいずれか１種をさらに含むことを特徴とする
薄膜磁気ヘッド。
ヘッドにおいて、前記ＦｅＣｏ合金はＡｌ、Ｂ、Ｇａ、
Ｓｉ、Ｇｅ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、
Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｈ、Ｒｕ、ＰｄおよびＰｔの
少なくともいずれか１種をさらに含むことを特徴とする
薄膜磁気ヘッド。
【００６０】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、軟磁性膜
は薄膜磁気ヘッドの書き込み磁界の増強に大いに貢献す
ることができる。
は薄膜磁気ヘッドの書き込み磁界の増強に大いに貢献す
ることができる。
【図１】 ハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）の内部構
造を概略的に示す平面図である。
造を概略的に示す平面図である。
【図２】 一具体例に係る浮上ヘッドスライダの構造を
概略的に示す拡大斜視図である。
概略的に示す拡大斜視図である。
【図３】 本発明に係る薄膜磁気ヘッドすなわち誘導書
き込みヘッド素子の構造を概略的に示す拡大平面図であ
る。
き込みヘッド素子の構造を概略的に示す拡大平面図であ
る。
【図４】 図３の４−４線に沿った部分断面図である。
【図５】 下部磁極や渦巻きコイルパターンの形成工程
を概略的に示すウェハーの部分断面図である。
を概略的に示すウェハーの部分断面図である。
【図６】 上部磁極の形状を象るフォトレジスト膜の様
子を概略的に示すウェハーの部分断面図である。
子を概略的に示すウェハーの部分断面図である。
【図７】 いわゆる工程成膜に基づき非磁性下地層上に
強磁性層を成膜する工程を概略的に示すスパッタリング
の概念図である。
強磁性層を成膜する工程を概略的に示すスパッタリング
の概念図である。
【図８】 いわゆる工程成膜に基づき確立される磁気異
方性の概念を概略的に示すウェハーの拡大平面図であ
る。
方性の概念を概略的に示すウェハーの拡大平面図であ
る。
【図９】 図６の９−９線に沿った断面図に対応し、上
部磁極のトリミング処理を概略的に示す図である。
部磁極のトリミング処理を概略的に示す図である。
【図１０】 ＮｉＦｅ合金に添加されるＣｒの含有量と
飽和磁束密度との関係を示すグラフである。
飽和磁束密度との関係を示すグラフである。
【図１１】 本発明に係るＦｅＣｏＡｌＯ合金強磁性層
すなわち軟磁性膜のＢＨヒステリシスを表すグラフであ
る。
すなわち軟磁性膜のＢＨヒステリシスを表すグラフであ
る。
【図１２】 第１比較例に係るＦｅＣｏＡｌＯ合金強磁
性層のＢＨヒステリシスを表すグラフである。
性層のＢＨヒステリシスを表すグラフである。
【図１３】 第２比較例に係るＦｅＣｏＡｌＯ合金強磁
性層（軟磁性膜）のＢＨヒステリシスを表すグラフであ
る。
性層（軟磁性膜）のＢＨヒステリシスを表すグラフであ
る。
【図１４】 成膜後のＦｅＣｏＡｌＯ合金強磁性層で、
飽和磁束密度に対する残留磁束密度の比率とＢＨ測定角
度との関係を示すグラフである。
飽和磁束密度に対する残留磁束密度の比率とＢＨ測定角
度との関係を示すグラフである。
【図１５】 高温環境下で磁場に曝された後に、ＦｅＣ
ｏＡｌＯ合金強磁性層で、飽和磁束密度に対する残留磁
束密度の比率とＢＨ測定角度との関係を示すグラフであ
る。
ｏＡｌＯ合金強磁性層で、飽和磁束密度に対する残留磁
束密度の比率とＢＨ測定角度との関係を示すグラフであ
る。
【図１６】 本発明に係るＦｅＣｏ合金強磁性層すなわ
ち軟磁性膜のＢＨヒステリシスを表すグラフである。
ち軟磁性膜のＢＨヒステリシスを表すグラフである。
【図１７】 比較例に係るＦｅＣｏ合金強磁性層のＢＨ
ヒステリシスを表すグラフである。
ヒステリシスを表すグラフである。
３２ 薄膜磁気ヘッドとしての誘導書き込みヘッド素
子、３４ 下部磁極、３５ 上部磁極、３５ａ 軟磁性
膜としての強磁性層、３７ 非磁性層、３８ 非磁性下
地（層）。
子、３４ 下部磁極、３５ 上部磁極、３５ａ 軟磁性
膜としての強磁性層、３７ 非磁性層、３８ 非磁性下
地（層）。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 田河 育也
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
(72)発明者 上原 裕二
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 BA08 CA01
5E049 AA01 AA04 AA09 AC05 BA12
CB02 DB12 DB14 GC02
Claims (5)
- 【請求項１】 強磁性元素を含む非磁性下地上に積層さ
れる強磁性層を備えることを特徴とする軟磁性膜。 - 【請求項２】 請求項１に記載の軟磁性膜において、前
記非磁性下地はＮｉＦｅ合金であることを特徴とする軟
磁性膜。 - 【請求項３】 請求項２に記載の軟磁性膜において、前
記非磁性下地は２５原子％以上の濃度でＣｒを含むこと
を特徴とする軟磁性膜。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の軟磁性
膜において、前記強磁性層は、ＦｅおよびＣｏの少なく
ともいずれか１種を含む合金であることを特徴とする軟
磁性膜。 - 【請求項５】 下部磁極と、下部磁極上に積層される非
磁性層と、非磁性層上に積層されて、強磁性原子を含む
非磁性下地層と、非磁性下地層上に積層されて、強磁性
原子を含む上部磁極とを備えることを特徴とする薄膜磁
気ヘッド。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002026404A JP4011355B2 (ja) | 2002-02-04 | 2002-02-04 | 軟磁性膜および薄膜磁気ヘッド |
| US10/299,177 US6970324B2 (en) | 2002-02-04 | 2002-11-19 | Thin film head with nickel-iron alloy non-magnetic substratum between non-magnetic gap layer and upper magnetic pole layer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002026404A JP4011355B2 (ja) | 2002-02-04 | 2002-02-04 | 軟磁性膜および薄膜磁気ヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003229310A true JP2003229310A (ja) | 2003-08-15 |
| JP4011355B2 JP4011355B2 (ja) | 2007-11-21 |
Family
ID=27654596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002026404A Expired - Fee Related JP4011355B2 (ja) | 2002-02-04 | 2002-02-04 | 軟磁性膜および薄膜磁気ヘッド |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6970324B2 (ja) |
| JP (1) | JP4011355B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JPWO2004097806A1 (ja) * | 2003-04-30 | 2006-07-13 | 富士通株式会社 | 磁気ヘッド |
| JP2007110086A (ja) * | 2005-09-15 | 2007-04-26 | Alps Electric Co Ltd | 軟磁性膜とこの軟磁性膜を用いた記録ヘッド、ならびに前記軟磁性膜の製造方法と前記記録ヘッドの製造方法 |
| CN102543344A (zh) * | 2012-01-09 | 2012-07-04 | 南京深宁磁电有限公司 | 一种高性能纳米晶软磁复合材料及其制备方法 |
| US8320077B1 (en) | 2008-12-15 | 2012-11-27 | Western Digital (Fremont), Llc | Method and system for providing a high moment film |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3971697B2 (ja) * | 2002-01-16 | 2007-09-05 | Ｔｄｋ株式会社 | 高周波用磁性薄膜及び磁気素子 |
| US6778358B1 (en) | 2002-05-01 | 2004-08-17 | Western Digital (Fremont), Inc. | Magnetically soft, high saturation magnetization laminates of iron-cobalt-nitrogen and iron-nickel |
| US7522377B1 (en) | 2002-05-01 | 2009-04-21 | Western Digital (Fremont), Llc | Magnetic write head with high moment magnetic thin film formed over seed layer |
| JP2005025890A (ja) * | 2003-07-04 | 2005-01-27 | Fujitsu Ltd | 磁気ヘッド用磁性膜 |
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