JP2508489B2 - 軟磁性薄膜 - Google Patents
軟磁性薄膜Info
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- JP2508489B2 JP2508489B2 JP62163593A JP16359387A JP2508489B2 JP 2508489 B2 JP2508489 B2 JP 2508489B2 JP 62163593 A JP62163593 A JP 62163593A JP 16359387 A JP16359387 A JP 16359387A JP 2508489 B2 JP2508489 B2 JP 2508489B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、軟磁性薄膜に関し、特に高密度記録に好適
な性能を発揮する磁気ヘッドのコア等として使用される
軟磁性薄膜に関する。
な性能を発揮する磁気ヘッドのコア等として使用される
軟磁性薄膜に関する。
〔発明の概要〕 本発明は、磁気ヘッドのコア等として使用される軟磁
性薄膜において、FeCoNiの基本組成を有する合金の組成
を限定して単層膜として使用することにより、高飽和磁
束密度、低保磁力を有する軟磁性薄膜を提供するもので
ある。
性薄膜において、FeCoNiの基本組成を有する合金の組成
を限定して単層膜として使用することにより、高飽和磁
束密度、低保磁力を有する軟磁性薄膜を提供するもので
ある。
さらに本発明は、上述の軟磁性薄膜を第１の軟磁性薄
膜層とし、これを体心立方構造を有する第２の軟磁性薄
膜層と積層することにより、より一層優れた軟磁気特性
を達成しようとするものである。
膜層とし、これを体心立方構造を有する第２の軟磁性薄
膜層と積層することにより、より一層優れた軟磁気特性
を達成しようとするものである。
たとえばオーディオテープレコーダやVTR（ビデオテ
ープレコーダ）等の磁気記録再生装置においては、記録
信号の高密度化や高品質化が進行しており、鉄等の強磁
性金属粉末を磁性粉とするいわゆるメタルテープや、強
磁性金属材料を真空薄膜形成技術によりベースフィルム
上に直接被着した、いわゆる蒸着テープ等が実用化され
ている。
ープレコーダ）等の磁気記録再生装置においては、記録
信号の高密度化や高品質化が進行しており、鉄等の強磁
性金属粉末を磁性粉とするいわゆるメタルテープや、強
磁性金属材料を真空薄膜形成技術によりベースフィルム
上に直接被着した、いわゆる蒸着テープ等が実用化され
ている。
ところで、このような高保磁力を有する磁気記録媒体
の特性を十分に活かして良好な記録再生を行うために
は、磁気ヘッドのコア材料の特性として、高い飽和磁束
密度と低い保磁力を有することが必要である。
の特性を十分に活かして良好な記録再生を行うために
は、磁気ヘッドのコア材料の特性として、高い飽和磁束
密度と低い保磁力を有することが必要である。
このような要求に応える軟磁性材料として、これまで
に各種の材料が開発されており、単層膜あるいは積層膜
として使用されている。
に各種の材料が開発されており、単層膜あるいは積層膜
として使用されている。
FeCoNi系合金も上述のような材料の一つであるが、従
来は主としていわゆるバルク型の磁気ヘッドに使用され
てきたものであり、薄膜として実用化するためには組
成、膜厚、磁気特性等の諸条件の最適化が待たれてい
る。
来は主としていわゆるバルク型の磁気ヘッドに使用され
てきたものであり、薄膜として実用化するためには組
成、膜厚、磁気特性等の諸条件の最適化が待たれてい
る。
そこで本発明は、FeCoNi系合金よりなり、良好な磁気
特性を有する軟磁性薄膜の提供を目的とするものであ
る。
特性を有する軟磁性薄膜の提供を目的とするものであ
る。
本発明にかかる軟磁性薄膜は、上述の目的を達成すべ
く提案されたものであり、Fe,CoおよびNiを主体としこ
れらの組成範囲がFe20〜40原子％、Co15〜55原子％、Ni
20〜55原子％であることを特徴とするものである。
く提案されたものであり、Fe,CoおよびNiを主体としこ
れらの組成範囲がFe20〜40原子％、Co15〜55原子％、Ni
20〜55原子％であることを特徴とするものである。
さらに本発明にかかる軟磁性薄膜は、Fe,CoおよびNi
を主体とし、これらの組成範囲がFe20〜40原子％、Co15
〜55原子％、Ni20〜55原子％である第１の軟磁性薄膜層
と、体心立方構造を有する第２の軟磁性薄膜層とを積層
したことを特徴とするものである。
を主体とし、これらの組成範囲がFe20〜40原子％、Co15
〜55原子％、Ni20〜55原子％である第１の軟磁性薄膜層
と、体心立方構造を有する第２の軟磁性薄膜層とを積層
したことを特徴とするものである。
なお、上記組成範囲は軟磁気特性の観点から設定され
たものであり、この組成範囲外では軟磁気特性が劣化す
る。
たものであり、この組成範囲外では軟磁気特性が劣化す
る。
また、上記軟磁性薄膜には耐食性および耐摩耗性を向
上させる目的で５原子％までの範囲でTi,Zr,V,Nb,Ta,C
r,Mo,W,B,C,Si,Al,Ge,Gaの少なくとも１種を第四の元素
として添加しても良い。
上させる目的で５原子％までの範囲でTi,Zr,V,Nb,Ta,C
r,Mo,W,B,C,Si,Al,Ge,Gaの少なくとも１種を第四の元素
として添加しても良い。
したがって、上述のような第四の元素も含めた軟磁性
薄膜の組成はFeaCobNicMd（但し、a,b,c,dは各々組成比
を原子％として表し、Ｍは第四の元素を表す。）なる組
成式で示され、その組成範囲は20≦ａ≦40、15≦ｂ≦5
5、20≦ｃ≦55、０≦ｄ≦５、かつａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝100
の諸条件を満たすものとなる。
薄膜の組成はFeaCobNicMd（但し、a,b,c,dは各々組成比
を原子％として表し、Ｍは第四の元素を表す。）なる組
成式で示され、その組成範囲は20≦ａ≦40、15≦ｂ≦5
5、20≦ｃ≦55、０≦ｄ≦５、かつａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝100
の諸条件を満たすものとなる。
これらの軟磁性薄膜を作成するためには、通常スパッ
タリングが行われ、高周波マグネトロン・スパッタリン
グ、直流スパッタリング、対向ターゲット・スパッタリ
ング、イオンビーム・スパッタリング等の種々の方式が
適用可能であり、通常の条件で行うことができる。ま
た、上述の第四の元素を添加する場合は、添加する元素
とFeCoNi合金との合金をターゲットとして使用するか、
またはFeCoNi合金からなるターゲットの上に添加する元
素のチップを置いてスパッタリングを行えば良い。
タリングが行われ、高周波マグネトロン・スパッタリン
グ、直流スパッタリング、対向ターゲット・スパッタリ
ング、イオンビーム・スパッタリング等の種々の方式が
適用可能であり、通常の条件で行うことができる。ま
た、上述の第四の元素を添加する場合は、添加する元素
とFeCoNi合金との合金をターゲットとして使用するか、
またはFeCoNi合金からなるターゲットの上に添加する元
素のチップを置いてスパッタリングを行えば良い。
また、上記軟磁性薄膜の単層膜は主として面心立方構
造を有しているが、これをたとえばFe、FeSi合金、FeCo
Dy合金、FeSiAl合金、FeGaSi合金、FeGaGe合金、FeAlGe
等の体心立方構造を有する磁性薄膜と積層すると、さら
に良好な特性が得られることが実験的に確認されてい
る。ここで結晶構造の異なる薄膜同士を積層するのは、
層間拡散を防止し、種々の製造工程を経た後でも明瞭な
界面を維持することを考慮しているからである。このと
きの各薄膜の膜厚および積層枚数は、所望の磁気特性に
応じて適宜選択して良い。
造を有しているが、これをたとえばFe、FeSi合金、FeCo
Dy合金、FeSiAl合金、FeGaSi合金、FeGaGe合金、FeAlGe
等の体心立方構造を有する磁性薄膜と積層すると、さら
に良好な特性が得られることが実験的に確認されてい
る。ここで結晶構造の異なる薄膜同士を積層するのは、
層間拡散を防止し、種々の製造工程を経た後でも明瞭な
界面を維持することを考慮しているからである。このと
きの各薄膜の膜厚および積層枚数は、所望の磁気特性に
応じて適宜選択して良い。
上述のFeCoNi系合金の組成範囲を三元系状態図で示す
と、第一図のようになる。この合金は各元素の含有量に
より図中の実線を境界としてα相（体心立方晶）、γ相
（面心立方晶）、ε相（六方晶）のいずれかをとる。ま
た、図中点線はゼロ磁歪曲線、一点鎖線はゼロ結晶磁気
異方性曲線である。本発明にかかる組成範囲は図中の斜
線領域に相当し、ほぼ面心立方構造をとり、正の磁気歪
み定数を有し、高飽和磁束密度の期待できる領域であ
る。
と、第一図のようになる。この合金は各元素の含有量に
より図中の実線を境界としてα相（体心立方晶）、γ相
（面心立方晶）、ε相（六方晶）のいずれかをとる。ま
た、図中点線はゼロ磁歪曲線、一点鎖線はゼロ結晶磁気
異方性曲線である。本発明にかかる組成範囲は図中の斜
線領域に相当し、ほぼ面心立方構造をとり、正の磁気歪
み定数を有し、高飽和磁束密度の期待できる領域であ
る。
上述のような組成範囲を有するFeCoNi系合金からなる
軟磁性薄膜は、単層膜として利用しても十分に良好な磁
気特性を有するものである。
軟磁性薄膜は、単層膜として利用しても十分に良好な磁
気特性を有するものである。
さらに、このような軟磁性薄膜を第１の軟磁性薄膜層
とし、これを第２の軟磁性薄膜層と積層することによ
り、より一層の磁気特性の改善が可能となる。
とし、これを第２の軟磁性薄膜層と積層することによ
り、より一層の磁気特性の改善が可能となる。
これらの単層型あるいは積層型の軟磁性薄膜をたとえ
ば磁気ヘッドのコア材料等に使用すれば、良好な記録再
生を行うことが可能となる。
ば磁気ヘッドのコア材料等に使用すれば、良好な記録再
生を行うことが可能となる。
以下、本発明の好適な実施例について、図面および表
を参照しながら説明する。
を参照しながら説明する。
まずFeCoNi薄膜を単層膜あるいはFeSi薄膜との積層膜
として使用する場合のFeCoNi薄膜の組成と保磁力の関係
を調べた。
として使用する場合のFeCoNi薄膜の組成と保磁力の関係
を調べた。
まずFeを20〜40原子％、Coを20〜55原子％、Niを20〜
50原子％の範囲で変化させて種々の組成のFeCoNi合金を
作成し、これらをターゲットとして膜厚1.8μｍの単層
膜をスパッタリングにより作成し、保磁力を測定した。
またこれらの単層膜を第１の軟磁性薄膜層とし、これら
を高飽和磁束密度を有しFe86Si14（数値は組成を原子％
で表す。以下同じ。）の組成を有する第２の軟磁性薄膜
層と交互に各50Åの膜厚で180層ずつ積層し、全厚を1.8
μｍとした積層膜ついても同様に保磁力を測定した。こ
れらの結果を第２図および第１表に示す。
50原子％の範囲で変化させて種々の組成のFeCoNi合金を
作成し、これらをターゲットとして膜厚1.8μｍの単層
膜をスパッタリングにより作成し、保磁力を測定した。
またこれらの単層膜を第１の軟磁性薄膜層とし、これら
を高飽和磁束密度を有しFe86Si14（数値は組成を原子％
で表す。以下同じ。）の組成を有する第２の軟磁性薄膜
層と交互に各50Åの膜厚で180層ずつ積層し、全厚を1.8
μｍとした積層膜ついても同様に保磁力を測定した。こ
れらの結果を第２図および第１表に示す。
まず第２図は、前述の第１図の斜線領域とその近傍を
拡大したものに相当し、●印で表された各点は測定され
た各軟磁性薄膜の組成に対応し、それぞれ2a〜2zの記号
で表されている。
拡大したものに相当し、●印で表された各点は測定され
た各軟磁性薄膜の組成に対応し、それぞれ2a〜2zの記号
で表されている。
また第１表は、上記第２図に示された各点に対応して
単層膜、およびそのFe86Si14薄膜との積層膜の保磁力を
示すものである。
単層膜、およびそのFe86Si14薄膜との積層膜の保磁力を
示すものである。
これらの図および表から、単層膜の保磁力はいずれも
0.32〜6.5（Oe）と十分に低いが、積層膜では0.14〜1.8
（Oe）とさらに低いことがわかった。
0.32〜6.5（Oe）と十分に低いが、積層膜では0.14〜1.8
（Oe）とさらに低いことがわかった。
なお、第２図には比較例として、本発明において限定
する組成の範囲外にある軟磁性薄膜の一例を▲印（点3
a）で示した。この軟磁性薄膜はFe50Co20Ni30の組成を
有し、Feの含有量が本発明で限定する範囲を上回ってい
る。この軟磁性薄膜の保磁力は、第１表にも示すとおり
単層膜で8.3（Oe）、積層膜で2.26（Oe）であり、いず
れも上述の組成範囲内に属する軟磁性薄膜よりも大きく
劣っている。
する組成の範囲外にある軟磁性薄膜の一例を▲印（点3
a）で示した。この軟磁性薄膜はFe50Co20Ni30の組成を
有し、Feの含有量が本発明で限定する範囲を上回ってい
る。この軟磁性薄膜の保磁力は、第１表にも示すとおり
単層膜で8.3（Oe）、積層膜で2.26（Oe）であり、いず
れも上述の組成範囲内に属する軟磁性薄膜よりも大きく
劣っている。
ここで、さらに本発明にかかる軟磁性薄膜の一例とし
て、Fe30Co40Ni30の組成を有する軟磁性薄膜について、
単層膜および積層膜のヒステリシス曲線を第３図（Ａ）
および第３図（Ｂ）に比較して示す。第３図（Ａ）は単
層膜に、第３図（Ｂ）は積層膜にそれぞれ対応してい
る。前者の単層膜は膜厚1.8μｍであり、後者の積層膜
は、膜厚55ÅのFe30Co40Ni30薄膜と、膜厚47ÅのFe86Si
14薄膜とを交互に180層ずつ積層し、全厚を1.84μｍと
したものであるので、多少の差異はあるものの、第２図
に点2pで示した軟磁性薄膜に近似している。この単層膜
と積層膜を比較すると、飽和磁束密度を劣化させること
なく、積層膜において保磁力が改善されていることがわ
かる。
て、Fe30Co40Ni30の組成を有する軟磁性薄膜について、
単層膜および積層膜のヒステリシス曲線を第３図（Ａ）
および第３図（Ｂ）に比較して示す。第３図（Ａ）は単
層膜に、第３図（Ｂ）は積層膜にそれぞれ対応してい
る。前者の単層膜は膜厚1.8μｍであり、後者の積層膜
は、膜厚55ÅのFe30Co40Ni30薄膜と、膜厚47ÅのFe86Si
14薄膜とを交互に180層ずつ積層し、全厚を1.84μｍと
したものであるので、多少の差異はあるものの、第２図
に点2pで示した軟磁性薄膜に近似している。この単層膜
と積層膜を比較すると、飽和磁束密度を劣化させること
なく、積層膜において保磁力が改善されていることがわ
かる。
さらに、上述のような軟磁性薄膜の具体例として、軟
磁性薄膜（Ｉ）ないし軟磁性薄膜（VI）を作成し、これ
らの比抵抗、磁気抵抗効果を調べた結果を第２表に示
す。このうち、軟磁性薄膜（Ｉ），（III），（Ｖ）は
単層膜であり、軟磁性薄膜（II），（IV），（VI）はこ
れらの単層膜をそれぞれFe86Si14薄膜と交互に180層ず
つ積層した積層膜である。単層膜の膜厚はいずれも1.8
μｍ前後、また積層膜の各層の膜厚はそれぞれ50Å前
後、全厚は同様に1.8μｍ前後であり、多少のばらつき
はあるものの互いに比較可能であり、また前述の第２図
ともほぼ対応するものである。たとえば軟磁性薄膜
（Ｉ），（II）は第２図の点2aに、軟磁性薄膜（II
I），（IV）は第２図の点2jに、また軟磁性薄膜
（Ｖ），（VI）は第２図の点2oにそれぞれ近似するもの
である。
磁性薄膜（Ｉ）ないし軟磁性薄膜（VI）を作成し、これ
らの比抵抗、磁気抵抗効果を調べた結果を第２表に示
す。このうち、軟磁性薄膜（Ｉ），（III），（Ｖ）は
単層膜であり、軟磁性薄膜（II），（IV），（VI）はこ
れらの単層膜をそれぞれFe86Si14薄膜と交互に180層ず
つ積層した積層膜である。単層膜の膜厚はいずれも1.8
μｍ前後、また積層膜の各層の膜厚はそれぞれ50Å前
後、全厚は同様に1.8μｍ前後であり、多少のばらつき
はあるものの互いに比較可能であり、また前述の第２図
ともほぼ対応するものである。たとえば軟磁性薄膜
（Ｉ），（II）は第２図の点2aに、軟磁性薄膜（II
I），（IV）は第２図の点2jに、また軟磁性薄膜
（Ｖ），（VI）は第２図の点2oにそれぞれ近似するもの
である。
この表を見ると、いずれの軟磁性薄膜も単層膜より対
応する積層膜の方が比抵抗が２倍以上も高く、コアロス
の点で有利である。また保磁力についても、単層膜にお
いて十分に低い値は達成されているが、積層膜において
より一層改善されていることがわかる。
応する積層膜の方が比抵抗が２倍以上も高く、コアロス
の点で有利である。また保磁力についても、単層膜にお
いて十分に低い値は達成されているが、積層膜において
より一層改善されていることがわかる。
次に、FeCoNi系薄膜、FeSi系薄膜、およびこれらの積
層膜の結晶学的性質を調べた。すなわち、Fe30Co40Ni30
とFe86Si14の膜厚を変えながらほぼ同じ全厚の単層膜あ
るいは積層膜を作成し、スパッタリング終了時、および
350℃で１時間のアニール終了時についてＸ線結晶回折
を行った。この結果を、第３表に示す。
層膜の結晶学的性質を調べた。すなわち、Fe30Co40Ni30
とFe86Si14の膜厚を変えながらほぼ同じ全厚の単層膜あ
るいは積層膜を作成し、スパッタリング終了時、および
350℃で１時間のアニール終了時についてＸ線結晶回折
を行った。この結果を、第３表に示す。
この表において、hklは結晶面指数、２θは回折角、
Ｉは相対強度をそれぞれ表し、さらに結晶面指数の欄に
記入されている記号のうち、Ｆは面心立方構造、Ｂは体
心立方構造、＊は規則格子であることをそれぞれ示す。
単層膜あるいは積層膜の全厚、および積層膜の場合の各
層の膜厚と積層枚数は同表に示す通りである。この表を
見ると、Fe86Si14の単層膜は体心立方構造、Fe30Co40Ni
30は面心立方構造を有し、これら両者の積層膜はいずれ
をも含む構造となるが、各層の膜厚に応じていずれかの
結晶構造が卓越する。この傾向は、スパッタリング後よ
りも、アニール後においてより顕著となる。
Ｉは相対強度をそれぞれ表し、さらに結晶面指数の欄に
記入されている記号のうち、Ｆは面心立方構造、Ｂは体
心立方構造、＊は規則格子であることをそれぞれ示す。
単層膜あるいは積層膜の全厚、および積層膜の場合の各
層の膜厚と積層枚数は同表に示す通りである。この表を
見ると、Fe86Si14の単層膜は体心立方構造、Fe30Co40Ni
30は面心立方構造を有し、これら両者の積層膜はいずれ
をも含む構造となるが、各層の膜厚に応じていずれかの
結晶構造が卓越する。この傾向は、スパッタリング後よ
りも、アニール後においてより顕著となる。
このアニールにより結晶構造が変化する現象は、次の
第４図（Ａ）および第４図（Ｂ）に示す平均粒径のデー
タにも現れている。これらの図は、上述と同じ組成であ
り、かつほぼ近似した膜厚を有する単層膜および積層膜
の平均粒径（図中、記号●）と保磁力（図中、記号○）
を示し、第４図（Ａ）はスパッタリング後の特性、第４
図（Ｂ）はアニール後の特性にそれぞれ対応する。
第４図（Ａ）および第４図（Ｂ）に示す平均粒径のデー
タにも現れている。これらの図は、上述と同じ組成であ
り、かつほぼ近似した膜厚を有する単層膜および積層膜
の平均粒径（図中、記号●）と保磁力（図中、記号○）
を示し、第４図（Ａ）はスパッタリング後の特性、第４
図（Ｂ）はアニール後の特性にそれぞれ対応する。
まず第４図（Ａ）を見ると、平均粒径および保磁力と
も、膜厚の組合せに関して極小値を持つ傾向の変化を示
す。ここで、スパッタリング後において最も低い保磁力
を有するのは20ÅのFe86Si14と70ÅのFe30Co40Ni30を積
層した軟磁性薄膜であり、平均粒径もこの軟磁性薄膜が
最も小さい。
も、膜厚の組合せに関して極小値を持つ傾向の変化を示
す。ここで、スパッタリング後において最も低い保磁力
を有するのは20ÅのFe86Si14と70ÅのFe30Co40Ni30を積
層した軟磁性薄膜であり、平均粒径もこの軟磁性薄膜が
最も小さい。
これに対し、第４図（Ｂ）を見ると、アニール後にお
いては平均粒径が膜厚の組合せに関して極小値を持つ傾
向でそのまま上昇しているのに対し、保磁力は極大値を
持つ傾向の変化を示すようになる。
いては平均粒径が膜厚の組合せに関して極小値を持つ傾
向でそのまま上昇しているのに対し、保磁力は極大値を
持つ傾向の変化を示すようになる。
そこで次に、積層膜の各層の膜厚の組合せと保磁力と
の関係を調べた。すなわち、Fe30Co25Ni45薄膜とFe86Si
14薄膜とを種々に膜厚の組合せを変えて積層し、スパッ
タリング終了時において保磁力を測定した。この膜厚の
組合せを第５図に示す。図中の各点の上には、保磁力の
測定値を示してある。なお、スパッタリング時のガス圧
は2.5mTorr、全厚は1.8μｍである。
の関係を調べた。すなわち、Fe30Co25Ni45薄膜とFe86Si
14薄膜とを種々に膜厚の組合せを変えて積層し、スパッ
タリング終了時において保磁力を測定した。この膜厚の
組合せを第５図に示す。図中の各点の上には、保磁力の
測定値を示してある。なお、スパッタリング時のガス圧
は2.5mTorr、全厚は1.8μｍである。
この図から、作成された軟磁性薄膜はいずれも低い保
磁力を有しているが、概してFe86Si14薄膜に比べてFe30
Co25Ni45薄膜の膜厚の大きい軟磁性薄膜が低い保磁力を
有する傾向が認められた。
磁力を有しているが、概してFe86Si14薄膜に比べてFe30
Co25Ni45薄膜の膜厚の大きい軟磁性薄膜が低い保磁力を
有する傾向が認められた。
以上、種々の図面および表を参照しながらFeCoNi薄膜
の単層膜およびFeSi薄膜との積層膜に関する実験例につ
いて説明したが、ここでFeSi薄膜以外の膜を積層した積
層膜についても検討を行った。
の単層膜およびFeSi薄膜との積層膜に関する実験例につ
いて説明したが、ここでFeSi薄膜以外の膜を積層した積
層膜についても検討を行った。
その第１として、Fe30Co35Ni35薄膜とFe薄膜とを種々
に膜厚の組合せを変えて積層し、スパッタリング終了時
において保磁力を測定した。この膜厚の組合せを第６図
に示す。図中の各点の上には、保磁力の測定値を示して
ある。なお、スパッタリング時のガス圧は2.5mTorr、全
厚は1.8μｍである。
に膜厚の組合せを変えて積層し、スパッタリング終了時
において保磁力を測定した。この膜厚の組合せを第６図
に示す。図中の各点の上には、保磁力の測定値を示して
ある。なお、スパッタリング時のガス圧は2.5mTorr、全
厚は1.8μｍである。
この図から、概してFe薄膜に比べてFe30Co25Ni45薄膜
の膜厚の大きい軟磁性薄膜が低い保磁力を有する傾向を
示すが、前述の第５図における軟磁性薄膜よりも全般に
保磁力は高くなっていることがわかった。
の膜厚の大きい軟磁性薄膜が低い保磁力を有する傾向を
示すが、前述の第５図における軟磁性薄膜よりも全般に
保磁力は高くなっていることがわかった。
第２として、同じくFe30Co35Ni35薄膜にFe58Co40Dy2
薄膜を積層した例を検討した。この場合も積層膜を各層
の膜厚の組合せを変えて作成し、スパッタリング後にお
いて保磁力を測定した。この膜厚の組合せを第７図に示
す。図中の各点の上には、保磁力の測定値を示してあ
る。なお、スパッタリング時のガス厚は2.5mTorr、積層
膜の全厚は1.8μｍである。
薄膜を積層した例を検討した。この場合も積層膜を各層
の膜厚の組合せを変えて作成し、スパッタリング後にお
いて保磁力を測定した。この膜厚の組合せを第７図に示
す。図中の各点の上には、保磁力の測定値を示してあ
る。なお、スパッタリング時のガス厚は2.5mTorr、積層
膜の全厚は1.8μｍである。
この図から、概してFe58Co40Dy2薄膜に比べてFe30Co
25Ni45薄膜の膜厚の大きい軟磁性薄膜が低い保磁力を有
する傾向を示し、全般的には第５図における軟磁性薄膜
と第６図における軟磁性薄膜の中間的な保磁力を有する
ことが明らかとなった。
25Ni45薄膜の膜厚の大きい軟磁性薄膜が低い保磁力を有
する傾向を示し、全般的には第５図における軟磁性薄膜
と第６図における軟磁性薄膜の中間的な保磁力を有する
ことが明らかとなった。
以上の例では、いずれもFeCoNi薄膜に添加元素が含有
されていなかったが、ここで第四の元素としてＢおよび
Tiを添加したFeCoNi薄膜を使用した積層膜の磁気特性を
調べた例について述べる。
されていなかったが、ここで第四の元素としてＢおよび
Tiを添加したFeCoNi薄膜を使用した積層膜の磁気特性を
調べた例について述べる。
第８図（Ａ）には55ÅのFe29Co40Ni29B2薄膜と45Åの
Fe86Si14薄膜とを交互に180層ずつ積層し、全厚を1.8μ
ｍとした積層型軟磁性薄膜のスパッタリング後のヒステ
リシス曲線、第８図（Ｂ）には53ÅのFe29Co40Ni29Ti2
薄膜と47ÅのFe86Si14薄膜とを交互に180層ずつ積層
し、全厚を1.8μｍとした積層型軟磁性薄膜のスパッタ
リング後のヒステシス曲線をそれぞれ示す。
Fe86Si14薄膜とを交互に180層ずつ積層し、全厚を1.8μ
ｍとした積層型軟磁性薄膜のスパッタリング後のヒステ
リシス曲線、第８図（Ｂ）には53ÅのFe29Co40Ni29Ti2
薄膜と47ÅのFe86Si14薄膜とを交互に180層ずつ積層
し、全厚を1.8μｍとした積層型軟磁性薄膜のスパッタ
リング後のヒステシス曲線をそれぞれ示す。
これらの図より、いずれの積層膜も十分に低い保磁力
を有し、特にTiの添加は保磁力の低減に有効であること
が示唆されるが、前述の第３図（Ｂ）と比較すると、い
ずれも飽和磁束密度は減少していることがわかった。
を有し、特にTiの添加は保磁力の低減に有効であること
が示唆されるが、前述の第３図（Ｂ）と比較すると、い
ずれも飽和磁束密度は減少していることがわかった。
以上の説明からも明らかなように、本発明の第１の発
明にかかる軟磁性薄膜においては、Fe,CoおよびNiの組
成を所定の範囲に設定しているので、スパッタリング終
了時における保磁力が十分に低く、単層膜として磁気ヘ
ッド等に使用した場合にも、ガラス融着等の熱処理の過
程で軟磁気特性を損なうことがない。
明にかかる軟磁性薄膜においては、Fe,CoおよびNiの組
成を所定の範囲に設定しているので、スパッタリング終
了時における保磁力が十分に低く、単層膜として磁気ヘ
ッド等に使用した場合にも、ガラス融着等の熱処理の過
程で軟磁気特性を損なうことがない。
また本発明の第２の発明においては、上記軟磁性薄膜
を第１の軟磁性薄膜層とし、これを第２の軟磁性薄膜層
と積層しているので、軟磁気特性をより一層改善するこ
とが可能である。
を第１の軟磁性薄膜層とし、これを第２の軟磁性薄膜層
と積層しているので、軟磁気特性をより一層改善するこ
とが可能である。
このような特性を有する軟磁性薄膜を磁気ヘッドに応
用すれば、磁気ヘッドの帯磁が防止され、歪みが少なく
S/N比の高い良好な記録・再生が可能となる。
用すれば、磁気ヘッドの帯磁が防止され、歪みが少なく
S/N比の高い良好な記録・再生が可能となる。
第１図は本発明にかかるFeCoNi系合金の組成範囲を示す
三元系状態図、第２図はFeCoNi薄膜の単層膜および積層
膜の保磁力測定点の組成を示す三元系状態図である。第
３図（Ａ）および第３図（Ｂ）はFe30Co40Ni30薄膜の単
層膜および積層膜のヒステリシス曲線を示す特性図であ
り、第３図（Ａ）は単層膜に、第３図（Ｂ）はFe86Si14
薄膜との積層膜にそれぞれ対応するものである。第４図
（Ａ）および第４図（Ｂ）はFe30Co40Ni30薄膜とFe86Si
14薄膜との積層膜における平均粒径および保磁力の膜厚
依存性を示す特性図であり、第４図（Ａ）はスパッタリ
ング後の特性、第４図（Ｂ）はアニール後の特性にそれ
ぞれ対応するもである。第５図はFe30Co25Ni45薄膜とFe
86Si14薄膜との積層膜の保磁力の膜厚依存性を示す特性
図である。第６図はFe30Co35Ni35薄膜とFe薄膜との積層
膜の保磁力の膜厚依存性を示す特性図である。第７図は
Fe30Co35Ni35薄膜とFe58Co40Dy2薄膜との積層膜の保磁
力の膜厚依存性を示す特性図である。第８図（Ａ）およ
び第８図（Ｂ）は第四の元素を添加したFeCoNi薄膜のFe
86Si14薄膜との積層膜のヒステリシス曲線を示す特性図
であり、第８図（Ａ）はＢを添加した場合、第８図
（Ｂ）はTiを添加した場合にそれぞれ対応するものであ
る。
三元系状態図、第２図はFeCoNi薄膜の単層膜および積層
膜の保磁力測定点の組成を示す三元系状態図である。第
３図（Ａ）および第３図（Ｂ）はFe30Co40Ni30薄膜の単
層膜および積層膜のヒステリシス曲線を示す特性図であ
り、第３図（Ａ）は単層膜に、第３図（Ｂ）はFe86Si14
薄膜との積層膜にそれぞれ対応するものである。第４図
（Ａ）および第４図（Ｂ）はFe30Co40Ni30薄膜とFe86Si
14薄膜との積層膜における平均粒径および保磁力の膜厚
依存性を示す特性図であり、第４図（Ａ）はスパッタリ
ング後の特性、第４図（Ｂ）はアニール後の特性にそれ
ぞれ対応するもである。第５図はFe30Co25Ni45薄膜とFe
86Si14薄膜との積層膜の保磁力の膜厚依存性を示す特性
図である。第６図はFe30Co35Ni35薄膜とFe薄膜との積層
膜の保磁力の膜厚依存性を示す特性図である。第７図は
Fe30Co35Ni35薄膜とFe58Co40Dy2薄膜との積層膜の保磁
力の膜厚依存性を示す特性図である。第８図（Ａ）およ
び第８図（Ｂ）は第四の元素を添加したFeCoNi薄膜のFe
86Si14薄膜との積層膜のヒステリシス曲線を示す特性図
であり、第８図（Ａ）はＢを添加した場合、第８図
（Ｂ）はTiを添加した場合にそれぞれ対応するものであ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿蘇 興一 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−35605（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−76642（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−82638（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】Fe,CoおよびNiを主体としこれらの組成範
囲がFe20〜40原子％、Co15〜55原子％、Ni20〜55原子％
であることを特徴とする軟磁性薄膜。 - 【請求項２】Fe,CoおよびNiを主体としこれらの組成範
囲がFe20〜40原子％、Co15〜55原子％、Ni20〜55原子％
である第１の軟磁性薄膜層と、体心立方構造を有する第
２の軟磁性薄膜層とを積層したことを特徴とする軟磁性
薄膜。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62163593A JP2508489B2 (ja) | 1987-06-30 | 1987-06-30 | 軟磁性薄膜 |
| CA000570086A CA1338255C (en) | 1987-06-30 | 1988-06-22 | Soft magnetic thin film |
| EP88305703A EP0297776B1 (en) | 1987-06-30 | 1988-06-22 | Soft magnetic thin films |
| DE88305703T DE3882832T2 (de) | 1987-06-30 | 1988-06-22 | Weicheisenmagnet-Dünnfilme. |
| US07/212,183 US5057380A (en) | 1987-06-30 | 1988-06-27 | Soft magnetic thin films of alloys of feconi or fecody and laminates comprising alternate layers of face centered cubic and body centered cubic crystal structure |
| KR1019880007871A KR970002825B1 (ko) | 1987-06-30 | 1988-06-29 | 연자성 박막 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62163593A JP2508489B2 (ja) | 1987-06-30 | 1987-06-30 | 軟磁性薄膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS648605A JPS648605A (en) | 1989-01-12 |
| JP2508489B2 true JP2508489B2 (ja) | 1996-06-19 |
Family
ID=15776868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62163593A Expired - Fee Related JP2508489B2 (ja) | 1987-06-30 | 1987-06-30 | 軟磁性薄膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2508489B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0765228B2 (ja) * | 1989-04-28 | 1995-07-12 | 松下電器産業株式会社 | 高磁束密度４元系合金電着薄膜の製造方法 |
| JPH03144907A (ja) * | 1989-10-30 | 1991-06-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 |
| JPH08212512A (ja) | 1995-02-03 | 1996-08-20 | Hitachi Ltd | 磁気記憶装置及びそれに用いる薄膜磁気ヘッドとその製造方法 |
| JP2007335790A (ja) * | 2006-06-19 | 2007-12-27 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv | 磁性膜及びその製造方法、薄膜磁気ヘッド |
| JP4759455B2 (ja) * | 2006-06-19 | 2011-08-31 | ヒタチグローバルストレージテクノロジーズネザーランドビーブイ | 磁気シールド及びその製造方法、薄膜磁気ヘッド |
| US9887598B2 (en) * | 2013-09-30 | 2018-02-06 | Persimmon Technologies Corporation | Structures utilizing a structured magnetic material and methods for making |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2123122B1 (ja) * | 1971-01-14 | 1976-03-19 | Tech Systemes Informa Iq |
-
1987
- 1987-06-30 JP JP62163593A patent/JP2508489B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS648605A (en) | 1989-01-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |