JP2005025803A

JP2005025803A - 磁気ヘッドおよび磁気ヘッドの製造方法、この磁気ヘッドを用いた磁気記録再生装置

Info

Publication number: JP2005025803A
Application number: JP2003187246A
Authority: JP
Inventors: Shunsaku Muraoka; 俊作村岡
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-06-30
Filing date: 2003-06-30
Publication date: 2005-01-27

Abstract

【課題】高周波特性の優れた積層型磁気ヘッドと、それを用いた高周波信号を記録再生する高周波対応の磁気記録再生装置を提供すること。
【解決手段】一対の磁気コア半体を、負の磁歪定数を有する金属磁性層、あるいは前記金属磁性層と非磁性層とを交互に積層した積層膜の両側を基板で挟持した構成とし、磁気コア半体をスペーサを介して接合し積層型磁気ヘッドを構成する。磁気コア半体の少なくとも一方に設けられた巻線溝の内周部を前記金属磁性層の熱膨張率より大きな熱膨張率を有するガラスで覆うことにより、磁気ヘッドの記録再生効率に最も影響を及ぼす巻線溝近傍領域の磁路が磁化困難軸に沿うようにする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はハイビジョンデジタルＶＴＲやデータストリーマ等の、高い周波数の信号を記録再生するための磁気記録再生装置に用いる磁気ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ハイビジョン対応のデジタルＶＴＲ等の広帯域の信号を記録再生する磁気記録再生システムの開発が盛んに行われている。広域帯の信号の大量の情報を記録するために、磁気記録媒体も従来の酸化鉄系の磁性体を用いた媒体から、合金の粉末を用いた媒体や金属蒸着膜を用いた媒体等の高抗磁力を有する媒体へと変わってきた。そこで磁気ヘッドとしても、これらの高抗磁力を有する記録媒体に対応できるように、高い飽和磁束密度を有し、５０ＭＨｚ以上の高周波帯域での特性が優れた磁気ヘッドの開発が望まれている。従来このような磁気ヘッドは、飽和磁束密度の高いセンダストやアモルファス磁性合金等の金属磁性膜と絶縁膜とを交互に積層した積層膜で磁気コアを形成している。この磁気コアの両側を非磁性の基板で挟持して積層型の磁気ヘッドを構成し、高周波帯域での渦電流損失を低減して高周波特性を向上させていた。
【０００３】
図９に従来例の積層型の磁気ヘッドの斜視図を示す。この磁気ヘッドは磁気コア４１を構成する金属磁性膜に、磁気歪定数（磁歪定数ともいい、λｓで表す）がほぼ零（λｓ＝０）である金属磁性膜を用いている。金属磁性膜と絶縁膜を交互に積層した積層膜からなる磁気コア４１の両面をそれぞれ２つの基板４２ではさんで、コア半体６０ａ、６０ｂを形成している。コア半体６０ａ、６０ｂを図のように組合わせてヘッドコアを構成したときに形成される巻線孔５５内の磁気ギャップ４５近傍に接合ガラス４３を加熱溶融して付着させ、コア半体６０ａ、６０ｂを一体に接合している。金属磁性膜の具体例としては、磁歪定数がほぼ零である、Ｃｏ：８５％、Ｎｂ：１０％、Ｚｒ：５％（各数字は含有量をアトミックパーセントで表している）のアモルファスの金属磁性膜を用いており、磁路は全て等方性領域からなる。このヘッドコアを用いた磁気ヘッドで磁気記録媒体に記録したときのトラックの幅は磁気コア４１の厚さの約５μｍにほぼ等しい。
この構造の磁気ヘッドでは、磁路が金属磁性膜の面内で略円形に形成され、一定の方向を向いていない。そのため磁気コア４１の金属磁性膜は異方性がほとんどない等方性であることが要求される。このような等方性の金属磁性膜は、当技術分野ではよく知られているように、高周波帯域における初透磁率が磁気双極子の自然共鳴のため低下し、磁気ヘッドを構成したとき良好な高周波特性が得られないという問題があった。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６３−２１７５１１号公報
【特許文献２】
特開平７−１３０５３６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この問題を解決する方法として、前記積層膜において、絶縁膜を挟んで隣接する金属磁性膜のそれぞれの磁化容易軸を略直交させ、高周波での透磁率を向上させた積層型磁気ヘッドの従来例が特開昭６３−２１７５１１及び特開平７−１３０５３６号公報に示されている。この従来例の磁気ヘッドでは、ヘッド内の磁束が金属磁性膜の磁化容易軸に沿う方向には通りにくくなるため、磁路の断面積が見かけ上磁性膜の厚さの約半分になる。そのため磁気ヘッドの効率があまり高くないという問題があった。「磁気ヘッドの効率」とは、磁気ヘッドの持性を表わすものとして当技術分野ではよく知られているものであり、記録時においては、磁気ヘッドに供給する電流に対する磁気ヘッドの磁気ギャップにおける磁界の強さの関係を表わし、再生時においては、記録磁化の強さと再生出力値との関係を表わすものである。
本発明は、上記従来の問題を解決するものであり、高周波特性の優れた積層型の磁気記録再生ヘッドと、それを用い高周波対応の磁気記録再生装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の磁気ヘッドは、負の磁気歪定数を有する磁性材により形成された一対のコア半体の少なくとも一方に、前記一対のコア半体を所定の磁気ギャップを保って組合わせたとき、巻線を巻回するための巻線孔が形成される凹部を設けた磁気コア、及び前記巻線孔の内壁面に形成した、前記磁性材の熱膨張率より小さな熱膨張率を有するガラス材の層を有する。
本発明の他の観点の磁気ヘッドは、負の磁気歪定数を有する磁性材の層を備えた磁気コアの両側を非磁性の基板で挟持した磁気コア半体がスペーサを介して接合された積層型磁気ヘッドであって、前記磁気コア半体の少なくとも一方に設けられた巻線孔の内壁面を前記磁性材の熱膨張率より小さな熱膨張率を有するガラス材で覆ったことを特徴とする。
【０００７】
負の磁気歪定数を有する磁性材の磁気コアでは、磁性材の熱膨張率より小さい熱膨張率を有するガラス材を用いて巻線孔の内壁面を覆っている。これにより、製造時に加熱処理を受けた磁気コアでは、磁気ヘッドとして用いるとき記録及び再生の効率に最も大きな影響を与える巻線孔の近傍の領域の磁性材には磁路に沿う方向に引っ張り力が生じる。そのため、磁化容易軸が巻線孔の略中心を通る方向（以下それらをラジアル方向と呼ぶ）を向く。その結果、巻線孔近傍の領域における磁路に沿う方向の初透磁率の高周波特性が向上し、高周波特性の優れた磁気ヘッドを得ることができる。
【０００８】
本発明の他の観点の磁気ヘッドは、正の磁気歪定数を有する磁性材により形成された一対のコア半体の少なくとも一方に、前記一対のコア半体を所定の磁気ギャップを保って組合わせたとき、巻線を巻回するための巻線孔が形成される凹部を設けた磁気コア、及び前記巻線孔の内壁面に形成した、前記磁性材の熱膨張率より大きな熱膨張率を有するガラス材の層を有する。
本発明の他の観点の磁気ヘッドは、正の磁気歪定数を有する磁性材の層を備えた磁気コアの両側を非磁性の基板で挟持した磁気コア半体がスペーサを介して接合された積層型磁気ヘッドであって、前記磁気コア半体の少なくとも一方に設けられた巻線孔の内壁面を前記磁性材の熱膨張率より大きな膨張率を有するガラス材で覆ったことを特徴とする。
【０００９】
正の磁気歪定数を有する磁性材の磁気コアでは、磁性材の熱膨張率より大きい熱膨張率を有するガラス材を用いて巻線孔の内壁面を覆っている。これにより、製造時に加熱処理を受けた磁気コアでは、巻線孔の近傍の領域では磁路に沿う方向に圧縮力が生じ、磁化容易軸が巻線孔を中心としてラジアル方向を向く。その結果、巻線孔近傍の領域における磁路に沿う方向の初透磁率の高周波特性が向上し、高周波特性の優れた磁気ヘッドを得ることができる。
【００１０】
本発明の磁気ヘッドの製造方法は、負の磁気歪定数を有する磁性材により形成された一対のコア半体の少なくとも一方に、前記一対のコア半体を所定の磁気ギャップを保って組合わせたとき、巻線を巻回するための巻線孔が形成される凹部を設ける工程、前記一対のコア半体を所定の磁気ギャップを保って組合わせ、前記巻線孔の中に前記磁性材の熱膨張率より小さな熱膨張率を有するガラス材を置き、前記組合わせた一対のコア半体を前記ガラス材の融点以上の所定の温度に加熱して前記巻線孔の内壁面に前記ガラス材の層を形成する工程、及び前記加熱した一対のコア半体を所定の温度変化速度で徐冷する工程を有する。上記の各工程により磁性材に引張り応力を生じさせることができる。
【００１１】
本発明の磁気ヘッドの製造方法は、正の磁気歪定数を有する磁性材により形成された一対のコア半体の少なくとも一方に、前記一対のコア半体を所定の磁気ギャップを保って組合わせたとき、巻線を巻回するための巻線孔が形成される凹部を設ける工程、前記一対のコア半体を所定の磁気ギャップを保って組合わせ、前記巻線孔の中に前記磁性材の熱膨張率より大きな熱膨張率を有するガラス材を置き、前記組合わせた一対のコア半体を前記ガラス材の融点以上の所定の温度に加熱して前記巻線孔の内壁面に前記ガラス材の層を形成する工程、及び前記加熱した一対のコア半体を所定の温度変化速度で徐冷する工程を有する。上記の各工程により磁性材に圧縮応力を生じさせることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の磁気ヘッドの好適な実施の形態について、図１から図７を参照して説明する。まず本発明の実施の形態における基本原理について図２を参照して説明する。
負の磁気歪定数（λｓ＜０）を有する金属磁性材料の層について図２の（ａ）を参照して説明する。図において、初期状態では等方性である金属磁性層１Ａに矢印８Ａで示す方向に張力を加えると、金属磁性層１Ａに引っ張り応力が生じる。その結果当技術分野ではよく知られているように、金属磁性層１Ａに異方性が生じ、磁化容易軸は、矢印８Ａの方向に直交する矢印６Ａの方向に向く。
また、正の磁気歪定数（λｓ＞０）を有する金属磁性材料の層では、図２の（ｂ）に示すように、初期状態では等方性の金属磁性層１１Ａに矢印１３Ａの方向に圧縮力を加えると、金属磁性層１１Ａに圧縮応力が生じ、磁化容易軸は前記と同様に矢印６Ａの方向に向く。
以下の各実施例の形態で詳しく説明する本発明の積層型の磁気コアは、巻線孔を形成する凹部の内壁面に設けたガラス層と磁気コアである金属磁性層のそれぞれの熱膨張率を異なるようにし、金属磁性層に張力又は圧縮力を加える。
【００１３】
《実施の形態１》
以下、本発明の磁気ヘッドの実施の形態１について、図１を参照しながら詳細に説明する。
図１の（ａ）は本発明の実施の形態１の磁気ヘッドのヘッドコア３３の斜視図である。図１の（ａ）において、負の磁気歪定数（磁気歪定数は磁歪定数ともいう）を有する金属磁性層１を非磁性の基板２ではさんでコア半体３０ａ、３０ｂを構成している。コア半体３０ａ、３０ｂを図１の（ａ）に示すように組合わせてヘッドコア３３を構成したとき巻線孔１５が形成されるように、コア半体３０ａ、３０ｂにはそれぞれ凹部３１ａ、３１ｂが形成されている。凹部３１ａ、３１ｂはコア半体３０ａ、３０ｂの少なくとも一方に形成すればよい。凹部３１ａ、３１ｂの内壁面には、薄いＳｉＯ_２層である反応防止層２４を設け、その上にガラス層４を設けている。ガラス層４の中央の穴が巻線孔１５となる。コア半体３０ａ、３０ｂは、磁気ギャップ部５において、磁気ギャップを形成するため所定の厚さのギャップ材を介して対向している。
本実施の形態１では、凹部３１ａ、３１ｂに設けたガラス層４の熱膨張率が、金属磁性層１の熱膨張率より小さくなるようにガラス材料を選定している。ヘッドコア３３の巻線孔１５を通ってコイルを巻回することで磁気ヘッドが構成される。
【００１４】
本実施の形態１のヘッドコアの製作時の加熱工程を説明する。
コア半体３０ａおよび３０ｂを図１の（ａ）に示すように組み合わせ、凹部３１ａ及び３１ｂで形成される孔にガラス層４の素材であるガラス塊（図示省略）を挿入して加熱炉中に置き、約５００℃に加熱する。その結果ガラス塊は溶融して凹部３１ａ、３１ｂの内壁面に付着するとともに、表面張力により中央部にほぼ円形の巻線孔１５を有するガラス層４が形成される。加熱終了後ヘッドコアを常温に達するまで所定の温度変化速度（例えば、１００℃／時間）で徐冷する。冷却の過程において、加熱時に膨張していた金属磁性層１及びガラス層４は収縮する。ガラス層４は約３００℃で固化する。約３００℃以下の温度において、熱膨張率が金属磁性層１のそれより小さいガラス層４の収縮率は、金属磁性層１の収縮率より小さいので、金属磁性膜１はガラス層４の周囲を圧迫する。すなわち金属磁性膜１は、凹部３１ａ、３１ｂの近傍の一点鎖線で囲む領域９において、ガラス層４により図１の（ｂ）に矢印８で示すように外向きでラジアル方向の力を受ける。これにより金属磁性層１には領域９において引っ張り応力が生じる。その結果、磁化容易軸は図１の（ｃ）に矢印６で示すように、巻線孔１５のほぼ中心Ｃを通るラジアル方向に向く。すなわち、磁気ヘッドの記録再生の効率に大きな影響を及ぼす巻線孔１５近傍の領域９では磁路７のすべての経路が磁化容易軸と直交する磁化困難軸に沿うことになる。磁束の通る磁路が磁化困難軸に沿うと、当技術分野ではよく知られているように、磁路に沿う経路の初透磁率変化の高周波特性が向上する。従ってこのような磁気コアを用いて磁気ヘッドを構成すると記録再生において良好な高周波特性を有する磁気ヘッドが得られる。
【００１５】
負の磁歪定数（λｓ＜０）を有する金属磁性層１の材料としては例えば、Ｃｏ：８０％、Ｎｂ：１５％、Ｚｒ：５％（λｓ＝−８×１０^−７、熱膨張率α＝１１５×１０^−７、各材料の比率は含有量をアトミックパーセントで表している）のアモルファス金属磁性層を用いる。ガラス材としては、熱膨張率αが９４×１０^ー７の鉛ガラスを用いる。この鉛ガラスの組成例は、ＰｂＯ：７５％、ＳｉＯ_２：１７％、Ｂ_２Ｏ_３：６％、Ａｌ_２Ｏ_３：１％、Ｋ_２Ｏ：１％であり、各材料の後の後の百分比率は含有量を重量パーセントで表している。本実施の形態では、金属磁性層１の厚さを約５μｍとしているのでトラック幅ＴＷは約５μｍとなる。非磁性基板２としては非磁性のチタン酸マグネシウム系セラミックス基板を用いるのが望ましい。反応防止層２４は高温加熱時における巻線孔１５内のガラス層４に含まれる酸素と金属磁性層１との間の反応を防止するためのものであり、非磁性金属又は非磁性の絶縁体の層である。
【００１６】
本発明の実施形態１のヘッドコア３３の製造方法を図３から図５を用いて説明する。まず図３の（ａ）に示すように、負の磁歪定数を有する金属磁性層１と非磁性基板２とを交互に複数枚積層にして接着した一対の磁気コア半体基板１０ａ、１０ｂを用意する。磁気コア半体基板１０ａ、１０ｂの上面１０ｃ、１０ｄに後の工程で巻線孔となる溝３ａ、３ｂを形成する。磁気コア半体基板１０ａ、１０ｂの溝３ａ、３ｂを含む全面に図３の（ｂ）に示すようにＳｉＯ_２の反応防止層２４をスパッタリング等の薄膜形成技術で形成する。
次に、図３の（ｃ）に示すように、金属磁性膜１より熱膨張率の小さな低融点の棒状のガラス材５４を溝３ａ、３ｂ内に配置し、図４の（ａ）に示すように、熱処理によって溶融させてガラス材５４を溝３ａ、３ｂに充填する。ガラス材５４は磁気コア半体基板１０ａ、１０ｂの上面２４から少し盛り上がって充填されるようにその量を加減する。磁気コア半体基板１０ａ、１０ｂの面から盛り上がっているガラス材５４Ａを研磨して除き面を平らにした後、図４の（ｂ）に示すように、ダイシングソーを用いて溝１４を設けガラス材５４Ｂに形成する。溝１４の深さは溝３ａ、３ｂ内にガラス材５４Ｂが残る状態に設定する。溝１４を形成した後の磁気コア半体基板１０ａ、１０ｂの上面を厚さ１０μｍ程度研磨して除去し、面１７ａ、１８ａ、１７ｂ、１８ｂの上に非磁性材料（例えばＳｉＯ_２と低融点ガラス）の薄膜からなる磁気ギャップ材（図示省略）を成膜する。
【００１７】
次に図５の（ａ）に示すように、磁気コア半体基板１０ａ、１０ｂを、面１７ａと１７ｂが接し、面１８ａと１８ｂが接するように組合わせ側面を加圧しながら約５００℃の加熱炉中で熱処理する。熱処理により溝３ａ、３ｂにある低融点のガラス材５４が溶融して一体になるとともに表面張力により、図５の（ｂ）に示すように中央部に略円形のトンネル状の巻線孔１５が形成される。これにより磁気コア半体基板１０ａ、１０ｂは接合されてヘッドコア体３３ａが形成される。ヘッドコア体３３を常温まで徐冷してから、ヘッドコア体３３ａの上面５５を研磨して曲面にし、切断線６０で切断して所定の幅Ｗで切り分けることにより、図１に示すヘッドコア３３が複数個得られる。このヘッドコア３３の巻線孔１５を通ってコイルを巻くことにより磁気ヘッドが構成される。
【００１８】
本発明の実施の形態１の磁気ヘッドを用いて、磁気記録体に記録された周波数が４０ＭＨｚ及び８０ＭＨｚの磁化信号を再生し、その再生出力を従来例の等方性の磁性膜を用いた積層型磁気ヘッドの再生出力と比較した。
比較において、従来例の磁気ヘッドの再生出力レベルを零ｄＢとして、本実施の形態１の磁気ヘッドの再生出力レベルの相対値を求めた。その結果、本実施の形態１の磁気ヘッドの再生出力は、４０ＭＨｚでは従来例のものより２ｄＢ大きかった。また８０ＭＨｚでは４ｄＢ大きかった。以上このように、本実施の形態１の磁気ヘッドは、等方性の膜を用いた従来例の磁気ヘッドに比べ、特に高い周波数領域で優れた特性を示すことがわかった。
本発明の磁気ヘッドでは、巻線孔１５近傍の領域９における金属磁性層１の異方性は磁界誘導によって生じるものではなく、金属磁性膜１の応力によって生じる。従って磁気ヘッドの組立中あるいは使用中に異方性が消失することがなく、安定した特性が長期間にわたって保たれる。
【００１９】
《実施の形態２》
本発明の実施の形態２の磁気ヘッドのへッドコアを図６を参照して説明する。図６の（ａ）は本実施の形態２のヘッドコア３８の斜視図である。ヘッドコア３８は正の磁歪定数をもつ金属磁性層１１が両側から非磁性基板２により挟まれている。金属磁性層１１及び非磁性基板２は凹部３１ａ、３１ｂを有している。凹部３１ａ、３１ｂの内壁面には反応防止層２を介して中央部に略円形の巻線孔１５を有するガラス層１２が形成されている。ガラス層１２のガラス材は、その熱膨張率が金属磁性層１１の熱膨張率より大きくなるように選定されている。本実施の形態のヘッドコアの製造工程は前記実施の形態１のものと同じである。
【００２０】
本実施の形態２のヘッドコア３８では、図６の（ｂ）に示すように、ヘッドコア３８の凹部３１ａ、３１ｂの近傍の一点鎖線で囲む金属磁性層１の領域９において磁路７に沿って矢印１３で示す方向の圧縮力が生じる。そのため図６の（ｃ）に示すように、磁化容易軸は矢印６で示すように、巻線孔１５のラジアル方向に略平行になる。これにより、磁気ヘッドの記録再生の効率に大きな影響を及ぼす巻線孔１５の近傍の領域９では、磁路７が全て磁化容易軸方向と直交する磁化困難軸に沿うことになり、記録再生の高周波特性が向上する。正の磁歪定数（λｓ＞０）を有する金属磁性層１１の材料としては、Ｃｏ：８０％、Ｎｂ：５％、Ｚｒ：１５％（λｓ＝＋８×１０^−７、熱膨張率α＝１１５×１０^−７、各数字は含有量をアトミックパーセントで表している）のアモルファス金属磁性層を用いた。ガラス材としては熱膨張率αが１２５×１０^−７の鉛ガラスを用いる。この鉛ガラスの組成例は、ＰｂＯ：５０％、ＳｉＯ_２：３５％、ＺｎＯ：６％、Ｎａ_２Ｏ：５％、Ｋ_２Ｏ：４％であり、各材料の比率は含有量を重量パーセントで表している。本実施の形態２の磁気ヘッドにおいても前記実施の形態１と同様に高周波特性の向上が実現できた。
【００２１】
前記実施の形態１及び２では、磁気コアを構成する単層の金属磁性層１の層厚が５μｍの場合を例として述べたが、この層厚によりトラック幅が決まるので、所望のトラック幅に応じて膜厚を決めれば良い。
本実施の形態１及び２では、磁気コアとして厚みが５μｍの単層の金属磁性層１及び１１を有するヘッドコア３３及び３８について説明したが、さらに特性を向上させるために、図７の（ａ）に金属磁性層１又は１１の断面図を示すように、例えば厚さ１μｍの金属磁性層１Ａと厚さ５ｎｍの非磁性層２１（本実施例ではＳｉＯ_２を使用）とを交互に積層した積層膜２３を磁気コアとして用いるのが望ましい。積層膜２３では磁区構造がより安定化するのでさらに特性の優れた磁気ヘッドが実現できる。
【００２２】
複数の金属磁性層１又は１１を有し、トラック幅ＴＷが数１０μｍ程度の広いトラック幅を有する磁気ヘッドにおいては、磁気コア３３、３８の高周波における渦電流損失が無視できなくなり、これを減らす必要がある。この渦電流損失を減らすためには図７の（ｂ）に示すように、金属磁性層１は１１と導電性を有しない絶縁膜２２とを交互に積層して各金属磁性層１又は１１間を電気的に絶縁するのが望ましい。図７の（ｂ）に示す磁気コア３５の例では、厚さ５μｍの金属磁性層１又は１１と厚さ０．２μｍのＳｉＯ_２等による絶縁層２２とを交互に積層している。金属磁性層１の層厚及び絶縁層２２の層厚は、使用周波数帯域の渦電流損失を考慮して決めるのが望ましい。
トラック幅が広い磁気ヘッドの特性をさらに向上させるために、図７の（ｃ）に示すように、図７の（ａ）に示す積層膜２３の複数のものを、絶縁膜２２を介して積層するのが望ましい。積層膜２３と絶縁膜２２とで複合膜を構成することで磁気コアとしての磁区構造がより安定化し、さらに特性の優れた磁気ヘッドが実現できる。
【００２３】
本実施の形態において磁気コアが積層膜のものでは金属磁性層の層厚が１μｍ、非磁性層の層厚が５ｎｍの場合の例を説明しているが、金属磁性層の層厚は０．１μｍ以上、非磁性層の層厚は１０ｎｍ以下であれば特に問題はない。
磁気コアが複合膜の場合においては、絶縁層の層厚が０．２μｍの場合を例として説明しているが、絶縁層の層厚は５００ｎｍ以上であれば特に問題はない。また、金属磁性層１及び１１としてＣｏ系のアモルファス金属磁性材料を例に挙げているが、これだけに限定されるものではなく、ＦｅＴａＮ（微結晶系材料）又はセンダスト（結晶系材料）においても、磁歪定数が零でない金属磁性材料の層であれば、同様の効果が得られることは云うまでもない。
【００２４】
本発明の前記実施の形態１及び２の磁気ヘッドにおいては、金属磁性層１又は１１とガラス層４とが接しているので、加熱時に金属磁性層１又は１１の合金ＣｏＮｂＺｒとガラス層４のガラス（硼珪酸ガラスなど）に含まれる酸素や水素とが反応を起こして金属磁性層１又は１１を劣化させるおそれがある。そこで実施の形態１及び２では、金属磁性層１又は１１とガラス層４又は１２との間にＳｉＯ_２層などの反応防止層２４を設けている。反応防止層２４は反応防止の効果を有するとともに、金属磁性層１又は１１とガラス層４又は１２との接着性を向上させる効果もある。
そこで図８に示すように、凹部３１ａ、３１ｂの内面の金属磁性膜１又は１１の上にまずＳｉＯ_２などの非磁性絶縁膜２５を設け、非磁性絶縁膜２５の上に非磁性の金属膜２６を形成するのが望ましい。これにより、金属磁性膜１又は１１とガラス４又は１１との濡れ性が向上して接着力が高くなる。非磁性の絶縁膜２５としては、ＳｉＯ_２の外に、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｃｒ_２Ｏ_３、Ｔａ_２Ｏ_５、ＣｒＮ、硼珪酸ガラスなどを用いても同様の効果が得られる。非磁性金属膜２６としては、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａなどの金属及びこれらの合金を使用しても同様の効果が得られる。
【００２５】
本発明の前記実施の形態１及び２の磁気ヘッドを用いた磁気記録再生装置の例について以下に説明する。この磁気記録再生装置では、記録再生用のヘッドとして本発明の実施の形態１又は２の磁気ヘッドを８個用いて磁気テープ上で８チャンネルにチャンネル分割を行う。その結果帯域幅８０ＭＨｚの信号を良好に記録再生することができた。これにより、転送レートが１．２Ｇｂｐｓのハイビジョンテレビのデジタル信号を記録再生することが可能となりハイビジョンテレビ用のＶＴＲが実現できた。
【００２６】
【発明の効果】
以上の各実施の形態において詳細に説明したように、本発明の磁気ヘッドは、ヘッドの特性に大きな影響を与える磁気コアの巻線窓近傍の領域における磁路がすべて磁化困難の軸に沿うように構成する。これにより、従来の等方性の磁性膜を用いた磁気ヘッドに比べ、特に高周波領域で優れた特性を有する。本発明の磁気ヘッドでは巻線窓近傍の領域の異方性を磁性膜の内部応力によって発生させているので、異方性が熱処理中の熱によって消失することはなく、安定した特性を有する磁気ヘッドを高歩留まりで製造できる。
また、この磁気ヘッドを用いた磁気記録再生装置は高周波信号を良好に記録再生でき、高転送レートが要求されるハイビジョンデジタルＶＴＲ等の磁気記録再生装置を容易に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の実施の形態１の磁気ヘッドの斜視図
（ｂ）は同（ａ）の磁気ヘッドの金属磁性層１に働く力を示す金属磁性層１の正面図
（ｃ）は前記金属磁性膜１の磁化容易軸を示す正面図
【図２】（ａ）負の磁歪定数を有する等方性金属磁性層に引っ張り力を加えたときの磁化容易軸の方向を示す平面図
（ｂ）正の磁歪定数を有する等方性金属磁性層に圧縮力を加えたときの磁化容易軸の方向を示す平面図
【図３】（ａ）から（ｃ）は本発明の磁気ヘッドの製造工程を示す斜投影図
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の磁気ヘッドの製造工程の図３の（ｃ）に続く工程を示す斜投影図
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の磁気ヘッドの製造工程の図４の（ｂ）に続く工程を示す斜投影図
【図６】（ａ）は本発明の実施の形態２の磁気ヘッドの斜視図
（ｂ）は同（ａ）の磁気ヘッドの金属磁性層１１に加わる力を示す正面図
（ｃ）は同（ａ）の磁気ヘッドの金属磁性膜１１の磁化容易軸を示す正面図
【図７】（ａ）は本発明の磁気ヘッドの磁気コアの例の断面図
（ｂ）は前記磁気コアの他の例の断面図
（ｃ）は前記磁気コアのさらに他の例の断面図
【図８】本発明の実施の形態１及び２の磁気ヘッドにおいて、凹部に非磁性絶縁膜と非磁性金属膜を設けた例の斜視図
【図９】従来の磁気ヘッドの構成を示す斜視図
【符号の説明】
１金属磁性層
２非磁性基板
４ガラス層
５磁気ギャップ
６磁化容易軸
７磁路
８、８Ａ引っ張り力
９近傍領域
１０ａ、１０ｂ磁気コア半体基板
１１金属磁性層
１３、１３Ａ圧縮力
１４溝
１５巻線孔
２１非磁性層
２２絶縁層
２３積層膜
２４反応防止層
３０ａ、３０ｂコア半体
３１ａ、３１ｂ凹部
ＴＷトラック幅

Claims

負の磁気歪定数を有する磁性材により形成された一対のコア半体の少なくとも一方に、前記一対のコア半体を所定の磁気ギャップを保って組合わせたとき、巻線を巻回するための巻線孔が形成される凹部を設けた磁気コア、及び
前記巻線孔の内壁面に形成した、前記磁性材の熱膨張率より小さな熱膨張率を有するガラス材の層を有する磁気ヘッド。
負の磁気歪定数を有する磁性材の層を備えた磁気コアの両側を非磁性の基板で挟持した磁気コア半体を所定の磁気ギャップを保って接合した磁気ヘッドであって、前記磁気コア半体の少なくとも一方に設けられた巻線孔の内壁面を前記磁性材の熱膨張率より小さな熱膨張率を有するガラス材で覆ったことを特徴とする磁気ヘッド。
正の磁気歪定数を有する磁性材により形成された一対のコア半体の少なくとも一方に、前記一対のコア半体を所定の磁気ギャップを保って組合わせたとき、巻線を巻回するための巻線孔が形成される凹部を設けた磁気コア、及び
前記巻線孔の内壁面に形成した、前記磁性材の熱膨張率より大きな熱膨張率を有するガラス材の層を有する磁気ヘッド。
正の磁気歪定数を有する磁性材の層を備えた磁気コアの両側を非磁性の基板で挟持した磁気コア半体を所定の磁気ギャップを保って接合した磁気ヘッドであって、前記磁気コア半体の少なくとも一方に設けられた巻線孔の内壁面を前記磁性材の熱膨張率より大きな熱膨張率を有するガラス材で覆ったことを特徴とする磁気ヘッド。
前記コア半体が、磁性材の層と非磁性材の層とを交互に積層した積層膜であることを特徴とする請求項１又は３に記載の磁気ヘッド。
前記磁気コアが磁性材の層と非磁性材の層とを交互に積層した積層膜であることを特徴とする請求項２又は４記載の磁気ヘッド。
前記磁性材の層の層厚が０．１μｍ以上であることを特徴とする請求項５又は６に記載の磁気ヘッド。
前記非磁性層の層厚が１０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項５又は６に記載の磁気ヘッド。
前記磁気コアが前記積層膜と絶縁層とを交互に積層した積層体であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の磁気ヘッド。
前記絶縁層の層厚が５００ｎｍ以上であることを特徴とする請求項９記載の磁気ヘッド。
前記巻線孔の内壁面とガラス材の層の間に反応防止層が設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の磁気ヘッド。
前記反応防止層は非磁性金属の層であることを特徴とする請求項１１記載の磁気ヘッド。
前記反応防止層は非磁性の絶縁体の層であることを特徴とする請求項１１記載の磁気ヘッド。
前記反応防止層は、非磁性金属の層と非磁性絶縁体の層の２層構造を有し、巻線孔の内壁面に前記非磁性絶縁体の層を形成し、前記非磁性絶縁体の上に前記非磁性金属の層を形成していることを特徴とする請求項１１記載の磁気ヘッド。
前記非磁性の金属がＴｉ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ及び前記金属の合金の群から選択した１つであることを特徴とする請求項１２又は１４記載の磁気ヘッド。
前記非磁性絶縁体の材料が、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３、Ｔａ_２Ｏ_５、ＣｒＮ、硼珪酸ガラスの群から選択した１種であることを特徴とする請求項１３又は１４記載の磁気ヘッド。
負の磁気歪定数を有する磁性材により形成された一対のコア半体の少なくとも一方に、前記一対のコア半体を所定の磁気ギャップを保って組合わせたとき、巻線を巻回するための巻線孔が形成される凹部を設ける工程、
前記一対のコア半体を所定の磁気ギャップを保って組合わせ、前記巻線孔の中に前記磁性材の熱膨張率より小さな熱膨張率を有するガラス材を置き、前記組合わせた一対のコア半体を前記ガラス材の融点以上の所定の温度に加熱して前記巻線孔の内壁面に前記ガラス材の層を形成する工程、及び
前記加熱した一対のコア半体を所定の温度変化速度で徐冷する工程を有する磁気ヘッドの製造方法。
正の磁気歪定数を有する磁性材により形成された一対のコア半体の少なくとも一方に、前記一対のコア半体を所定の磁気ギャップを保って組合わせたとき、巻線を巻回するための巻線孔が形成される凹部を設ける工程、
前記一対のコア半体を所定の磁気ギャップを保って組合わせ、前記巻線孔の中に前記磁性材の熱膨張率より大きな熱膨張率を有するガラス材を置き、前記組合わせた一対のコア半体を前記ガラス材の融点以上の所定の温度に加熱して前記巻線孔の内壁面に前記ガラス材の層を形成する工程、及び
前記加熱した一対のコア半体を所定の温度変化速度で徐冷する工程を有する磁気ヘッドの製造方法。
磁気ヘッドを用いて磁気記録媒体に情報を記録再生する磁気記録再生装置において、上記磁気ヘッドが請求項１から４のいずれかに記載の磁気ヘッドであることを特徴とする磁気記録再生装置。