JP2519004B2 - 浮上型磁気ヘッド用非磁性Mn−Zn単結晶フェライト - Google Patents

浮上型磁気ヘッド用非磁性Mn−Zn単結晶フェライト

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、浮上型磁気ヘッド用ス
ライダーに好適に使用可能な、固相反応により製造した
非磁性Mn−Zn単結晶フェライトに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来から、固定磁気ディスク装置(RD
D)等には磁気ヘッドが使用され、この磁気ヘッドは種
々のものが知られている。図6はその一例として浮上型
薄膜磁気ヘッドの例を示す図である。図6において、ス
ライダー本体2は、その磁気記録媒体と摺接する面に、
互いに平行な所定幅のレール状の空気ベアリング部4、
4を有している。これらの空気ベアリング部4、4のト
レーリング側(摺接方向において後方側)の端面に、薄
膜状の上下の磁極間に配置された薄膜状のコイル8とに
よって構成される薄膜ヘッド部が構成されおり、それら
リード部10、10を通じて所定の電流が通電されるよ
うに構成されている。図7は図6に示す浮上型薄膜磁気
ヘッドの要部断面を示す図であり、11(2)はフェラ
イトからなるスライダー本体、12はスライダー本体1
1のトレーリング側に設けた非磁性材層、13は非磁性
材層12上に設けた下部磁極、14は上部磁極、15は
下部磁極13と上部磁極14との間に設けた絶縁用レジ
スト、16は絶縁用レジスト15内に埋め込んだコイ
ル、17は下部磁極13と上部磁極14との間に形成さ
れたギャップ、18は上部磁極14を保護する保護膜、
19(4)は空気ベアリング部である。
【0003】通常、上述した磁気ヘッド用スライダー本
体2の材質としては、磁性のある材料を用いるとスライ
ダー本体と下部磁極の間に絶縁層を形成する必要があ
る。また磁気ヘッド用スライダーの磁極は、磁場中メッ
キによって形成されるが、ヘッド特性上の点からこの磁
性膜には一軸磁気異方性を付与する必要があるため、磁
性を有する基板においては、この一軸異方性を付与し難
い等の問題があり、通常非磁性のAl2O3-TiC 、CaTiO3
るいは多結晶Znフェライトが使用されている。しかしな
がら、Al2O3-TiC は、磁気ディスクとの摺動性が悪く、
磁気ディスクを傷つけ易い問題があった。一方、CaTiO3
は、磁気ディスクに対する摩擦係数が大きいため、磁気
ディスクとの接触により磁気ディスクを傷つけ易く、ひ
いてはスライダーも傷め易い問題があった。また、いず
れの材料においてもスライダー本体2の空気ベアリング
部4の形状、例えば負圧スライダーにおける橋絡構造
や、シェープトレール構造等の形状を採用するにあた
り、通常イオンエッチングを行うため装置が高価とな
り、またエッチング速度も遅いため製品のコストへの影
響が大きかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した欠点を解消す
るため、特開平3−126662号公報において、非磁
性Mn−Zn多結晶フェライトを磁気ヘッド用スライダ
ーとして使用する例が開示されている。しかしながら、
上述したように空気ベアリングを採用する場合、機械加
工による工程が煩雑となり、かなりの時間を要する問題
があった。また、非磁性Mn−Zn多結晶フェライトを
化学エッチングして空気ベアリングを形成する場合、結
晶方位が揃っていないため、結晶粒子間のエッチング速
度が異なり、直線加工性が悪くなり、寸法制度や磁気ヘ
ッドの浮上特性に影響を及ぼす問題もあった。
【0005】また、特開平4−53013号公報におい
て、融液から単結晶フェライトを作製するいわゆるブリ
ッジマン法で得た非磁性単結晶フェライトを、VTR用
磁気ヘッド基板として使用する例が開示されている。し
かしながら、この方法では組成の偏析が避けられないた
め、化学エッチングにより空気ベアリングを形成する場
合、エッチング速度が異なることとなり、寸法精度が得
られにくく、工業的な生産には使用できない問題があっ
た。また、仮にRDD用スライダーとしてTiO2を含む非
磁性Zn単結晶フェライトを使用した場合、化学エッチン
グによるエッチング速度がMn-Zn 単結晶フェライトに比
べ著しく遅いため、空気ベアリングの形成が極めて困難
であり、実質的に製造できない問題もあった。
【0006】本発明の目的は上述した課題を解消して、
加工性および量産性が良好となる浮上型磁気ヘッド用ス
ライダーとして好適に使用できる非磁性Mn−Zn単結
晶フェライトを提供しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の浮上型磁気ヘッ
ド用非磁性Mn−Zn単結晶フェライトは、多結晶フェ
ライトと単結晶フェライトを接触させて加熱することに
より、単結晶フェライトを多結晶フェライト方向に結晶
成長させて単結晶フェライトを育成する単結晶フェライ
トの製造法(固相反応法)により得られる単結晶フェラ
イトの組成が、添付図8で示すように、モル%でA(Fe
2O3 40:MnO 10:ZnO 50)、B(Fe2O340:MnO 22:ZnO
38)、C(Fe2O3 60:MnO 2:ZnO 38)、D(Fe2O3 4
8:MnO2:ZnO 50)のA−B−C−Dで囲まれた範囲内
であることを特徴とするものである。
【0008】
【作用】上述した構成において、固相反応法により得ら
れた所定の組成の非磁性Mn−Zn単結晶フェライトは
加工性が良く、特に磁気ヘッド用スライダーとして使用
したときに、まず非磁性であることから下部磁極とスラ
イダー本体の絶縁層を簡略化できる。また、単結晶であ
るため機械加工性や化学エッチングによる加工性が良好
で、複雑な空気ベアリングを容易に量産できるととも
に、寸法精度や浮上特性の信頼性が向上する。なお、非
磁性Mn−Zn単結晶フェライトの気孔率を0.005%以下
とすると、加工による欠けが少なく、また薄膜磁気ヘッ
ド用基板として使用した場合、磁極を直接基板の上にの
せると、その基板の気孔率が小さい(表面性が良い)た
め磁性膜の特性が良く(膜の結晶配向が良い)、また磁
性膜をパターニングする際基板の表面性が良いため、パ
ターン直線性が良く、ひいてはトラックの直線性が安定
して得られる。
【0009】
【実施例】図1は本発明の非磁性Mn−Zn単結晶フェ
ライトを製造する方法の一例の工程を示す図である。図
1に従って製造方法を説明すると、まず固相反応に使用
する種となるMn−Zn単結晶フェライトと単結晶を成
長させるためのMn−Zn多結晶フェライトを準備す
る。Mn−Zn単結晶フェライトとしては、多結晶フェ
ライトとほぼ同組成であることが好ましいが、非磁性の
種となるMn−Zn単結晶フェライトは一番最初の段階
では存在しないため、組成がFe23 /MnO/Zn
O=52.7/26.6/20.7mol%の磁性Mn
−Zn単結晶フェライトを使用する。また、Mn−Zn
多結晶フェライトとしては、目的とする組成を有する非
磁性Mn−Zn多結晶フェライトを使用する。Mn−Z
n多結晶フェライトの焼成は、図2に一例を示す焼成ス
ケジュールに従って実施すると好ましい。なお、使用す
る単結晶フェライトと多結晶フェライトとの組成が異な
り、両者の格子間距離等が若干異なるが、以下の方法に
より非磁性Mn−Zn単結晶フェライトをMn−Zn多
結晶フェライト中に伸長させて育成することができる。
【0010】次に、準備したMn−Zn単結晶フェライ
トとMn−Zn多結晶フェライトとを接合し、図3に一
例を示す育成スケジュールに従って固相反応を行い、M
n−Zn多結晶フェライト中に非磁性Mn−Zn単結晶
フェライトを伸長させている。その後、単結晶伸長後の
接合体に対して図4に一例を示すスケジュールでHIP
処理を行い、さらにHIP処理後の接合体に対して図5
に一例を示すスケジュールでアニール処理を行い、接合
体から単結晶フェライトを切り出して、本発明で目的と
する非磁性Mn−Zn単結晶フェライトを得ている。
【0011】以下、実際の例について説明する。実施例1 上述した製造方法に従って、以下の表1,表2に示す種
々の組成のMn−Zn多結晶フェライトから同一組成の
Mn−Zn単結晶フェライトを育成した。母材となる多
結晶フェライトの形状は17×8×5t(mm)であっ
た。得られた本発明範囲内および範囲外の組成を有する
Mn−Zn単結晶フェライトに対し、その伸びを測定す
るとともに、キューリー温度を測定し磁性・非磁性を判
定した。同時に、固相反応により育成した直後の単結晶
の気孔率を測定するとともに、HIP処理およびアニー
ル処理後の単結晶の気孔率をも測定した。結果を表1,
表2に示す。
【0012】
【表1】
【0013】
【表2】
【0014】表1,表2の結果を検討するにあたり、キ
ューリー温度については、屋外での使用を考慮して信頼
性の観点から−50℃以下として少なくとも−50℃ま
で非磁性となることが必要であるとともに、浮上型磁気
ヘッド用スライダーとして使用する場合はその形状から
単結晶の伸びは4mm以上必要である。表1、表2の結果
から、上記範囲を満たす組成は、図8に示すように、モ
ル%でA(Fe2O3 40:MnO 10:ZnO 50)、B(Fe2O3 4
0:MnO 22:ZnO 38)、C(Fe2O3 60:MnO 2:ZnO 3
8)、D(Fe2O3 48:MnO 2:ZnO 50)のA−B−C−
Dで囲まれた範囲内であることがわかった。
【0015】実施例2 化学エッチング特性を調べるため、以下の表3に示す本
発明範囲内の組成の単結晶フェライトと範囲外の単結晶
フェライトとを上述した製造方法に従った固相反応法に
より得た後、空気ベアリングとなるようにマスクした
後、80℃の燐酸溶液中に1時間浸漬し、出来上がった
段差と直線性を表面粗さ計及び顕微鏡にて測定した。結
果を表3に示す。
【0016】
【表3】
【0017】表3の結果から、本発明範囲内の非磁性M
n−Zn単結晶フェライトは、化学エッチングにより磁
性のある従来材と同じく、優れた直線加工性を得ること
ができるとともに、段差加工をすることができることが
わかった。
【0018】
【発明の効果】以上の説明から明かなように、本発明に
よれば、薄膜磁気ヘッド用基板として好適に使用できる
非磁性Mn−Zn単結晶フェライトを得ることができる
ため、例えば、磁気ヘッド用スライダーとして本発明の
非磁性Mn−Zn単結晶フェライトを使用することによ
り、下部磁極とスライダー本体との絶縁層が簡略化で
き、また機械加工性や化学エッチングによる加工性が良
好で、複雑な形状の空気ベアリングを容易に量産できる
とともに、寸法精度や浮上特性の信頼性が向上する。さ
らに、コンポジット型ヘッドにおいてスライダーとして
従来使用されていたCaTiO3にかわって、本発明の非磁性
Mn-Zn 単結晶フェライトを使用することにより、摺動性
の優れたスライダーを得ることもできる。また、気孔率
が0.005%以下の場合は、加工による欠けが少な
く、また薄膜磁気ヘッド用基板として使用した場合、ト
ラックの直線性が安定して得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の非磁性Mn−Zn単結晶フェライトを
製造する方法の一例の工程を示す図である。
【図2】本発明の製造方法における焼成スケジュールの
一例を示す図である。
【図3】本発明の製造方法における育成スケジュールの
一例を示す図である。
【図4】本発明の製造方法におけるHIP処理スケジュ
ールの一例を示す図である。
【図5】本発明の製造方法におけるアニール処理スケジ
ュールの一例を示す図である。
【図6】従来の浮上型磁気ヘッドの例を示す図である。
【図7】従来の浮上型薄膜磁気ヘッドの要部断面図であ
る。
【図8】本発明の非磁性Mn−Zn単結晶フェライトの
組成を示す図である。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多結晶フェライトと単結晶フェライトを
    接触させて加熱することにより、単結晶フェライトを多
    結晶フェライト方向に結晶成長させて単結晶フェライト
    を育成する単結晶フェライトの製造法(固相反応法)に
    より得られる単結晶フェライトの組成が、添付図8に示
    すように、モル%でA(Fe2O3 40:MnO 10:ZnO 50)、
    B(Fe2O3 40:MnO 22:ZnO 38)、C(Fe2O3 60:MnO
    2:ZnO 38)、D(Fe2O3 48:MnO 2:ZnO 50)のA−
    B−C−Dで囲まれた範囲内であることを特徴とする浮
    上型磁気ヘッド用非磁性Mn−Zn単結晶フェライト。
  2. 【請求項2】 前記単結晶フェライトの気孔率が0.005%
    以下である請求項1記載の浮上型磁気ヘッド用非磁性M
    n−Zn単結晶フェライト。
JP4311996A 1992-11-20 1992-11-20 浮上型磁気ヘッド用非磁性Mn−Zn単結晶フェライト Expired - Lifetime JP2519004B2 (ja)

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