JP2570891B2 - Substrate for magnetic head - Google Patents
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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VTR等の磁気ヘッド用の基板に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a substrate for a magnetic head such as a VTR.
（従来の技術） 一般に、VTR用のテープとしては酸化物テープに代え
て高密度記録が可能なメタルテープが用いられるように
なってきている。斯かるメタルテープを使用する場合の
磁気ヘッドとしては従来のフェライト製ヘッドよりも強
い磁場を作り出すことが出来るものでなければならず、
このようなヘッドとして特開昭59−8120号公報に記載さ
れるものが知られている。この磁気ヘッドは、フェライ
トからなる一対のコア半体上にそれよりも飽和磁束密度
の高い金属磁性膜を被着したコアをギャップ形成材を挟
んで接合し、ギャップ形成材により作動ギャップを規制
した構造になっている。(Prior Art) In general, metal tapes capable of high-density recording have been used as VTR tapes instead of oxide tapes. When using such a metal tape, the magnetic head must be capable of producing a stronger magnetic field than a conventional ferrite head,
A head described in JP-A-59-8120 is known as such a head. In this magnetic head, a core in which a metal magnetic film having a higher saturation magnetic flux density is applied to a pair of core halves made of ferrite is joined with a gap forming material interposed therebetween, and an operating gap is regulated by the gap forming material. It has a structure.
この磁気ヘッドの構成により、作動ギャップ部に高飽
和磁束密度の金属磁性膜があるので単なるフェライトヘ
ッドよりも多くの磁束を発生することができて、メタル
テープへの記録再生が可能になるが、ヘッドコアの大部
分がフェライト等で構成されているため、励磁コイルの
単位巻数当たりのインダクタンスが高く巻数を多くでき
ず、またフェライトとして一般に単結晶フェライトが用
いられているために摺動ノイズが大きくなる。With the configuration of this magnetic head, since there is a metal magnetic film with a high saturation magnetic flux density in the working gap, it is possible to generate more magnetic flux than a mere ferrite head, and it is possible to record and reproduce on a metal tape. Since most of the head core is made of ferrite, etc., the inductance per unit number of turns of the exciting coil is high and the number of turns cannot be increased, and since single crystal ferrite is generally used as ferrite, sliding noise increases. .
そこで、例えば特開昭63−241707号公報に記載されて
いるように、コアの大部分をMn−Ni系の非磁性多結晶フ
ェライト基板、非結晶又は結晶質のガラス基板、或いは
Al2O3フォルステライト等のセラミック基板等の非磁性
基板で構成したものがある。Therefore, for example, as described in JP-A-63-241707, most of the core is a Mn-Ni-based nonmagnetic polycrystalline ferrite substrate, an amorphous or crystalline glass substrate, or
Some are constituted by non-magnetic substrates such as ceramic substrates such as Al 2 O 3 forsterite.
（発明が解決しようとする課題） ところで、非磁性基板としては、付着する磁性膜の特
性を損うことなく、しかもテープとの走行面に用いるこ
とから優れた摩耗特性が要求されるが、上述した従来の
非磁性基板はこれらの要求を十分満足できない。(Problems to be Solved by the Invention) As a non-magnetic substrate, excellent wear characteristics are required without impairing the characteristics of the magnetic film to be adhered and because it is used on the running surface with the tape. The conventional non-magnetic substrate described above cannot sufficiently satisfy these requirements.
（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するため本発明は、表面に金属磁性薄
膜を被着することで磁気ヘッドを構成する基板を、Fe2O
3が42.0乃至53.5mol％、TiO2が8.0乃至12.0mol％、残部
がZnOの組成割合である非磁性単結晶フェライトで構成
したことを特徴とする。The present invention for solving the above problems (Means for Solving the Problem) is a substrate of the magnetic head by depositing a metallic magnetic thin film on the surface, Fe 2 O
3 is 42.0 to 53.5 mol%, TiO 2 is 8.0 to 12.0 mol%, and the balance is composed of a nonmagnetic single crystal ferrite having a composition ratio of ZnO.
（作用） 非磁性基板として非磁性単結晶フェライトを用いたの
で、非磁性多結晶フェライト基板、ガラス基板或いはセ
ラミック基板等に比べて付着する磁性膜の特性を損うこ
となく、しかも優れた耐摩耗特性が得られる。また、こ
の非磁性単結晶フェライトはTiO2を含むので、安定的に
単結晶を育成することができる。(Function) Since non-magnetic single-crystal ferrite is used as the non-magnetic substrate, compared to non-magnetic polycrystalline ferrite substrates, glass substrates, ceramic substrates, etc., it does not impair the characteristics of the magnetic film adhered thereto and has excellent wear resistance. Characteristics are obtained. In addition, since the nonmagnetic single crystal ferrite contains TiO 2 , a single crystal can be stably grown.
（実施例） 以下に本発明の実施例を添付図面をも参照して説明す
る。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
第１図は本発明に係る磁気ヘッドの斜視図であり、こ
の磁気ヘッド１は、積層タイプの金属磁性薄膜２を亜鉛
フェライト等の非磁性単結晶フェライト基板3,3でサン
ドイッチした一対のコア半体4,4をギャップ形成材を介
して突き合せて接合して作動ギャップ５を形成したもの
である。FIG. 1 is a perspective view of a magnetic head according to the present invention. This magnetic head 1 has a pair of core halves in which a laminated metal magnetic thin film 2 is sandwiched between nonmagnetic single crystal ferrite substrates 3, 3 such as zinc ferrite. The working gaps 5 are formed by joining the bodies 4, 4 by abutting them via a gap forming material.
非磁性単結晶フェライト基板３は、熱的に極めて安定
し、偏摩耗や脱粒もない優れた摩耗特性を有し、従来の
複合磁気ヘッド（一般のMIGヘッド）のコア材として用
いられているMn−Znフェライト基板（磁性基板）と同等
の特性を有するものである。The non-magnetic single crystal ferrite substrate 3 is extremely stable thermally, has excellent wear characteristics without uneven wear and grain shattering, and is used as a core material of a conventional composite magnetic head (general MIG head). -It has the same characteristics as a Zn ferrite substrate (magnetic substrate).
そして、この非磁性単結晶フェライト基板３として実
施例にあたっては亜鉛フェライト基板を用いた。この亜
鉛フェライト基板Fe2O3−ZnOは、最適のTiO2を添加する
とともに、Fe2O3の量の最適化を図ることで、金属磁性
膜を用いる磁気ヘッド用の非磁性基板材料として満たす
べき、所定の熱膨張係数を有すること、室温で非磁性で
あること、及び単結晶の育成が可能であることの三条件
を十分に満足することとなる。In this embodiment, a zinc ferrite substrate was used as the nonmagnetic single crystal ferrite substrate 3. This zinc ferrite substrate Fe 2 O 3 -ZnO can be filled as a non-magnetic substrate material for a magnetic head using a metal magnetic film by adding the optimal TiO 2 and optimizing the amount of Fe 2 O 3. That is, the three conditions to be satisfied, to have a predetermined coefficient of thermal expansion, to be nonmagnetic at room temperature, and to be able to grow a single crystal can be sufficiently satisfied.
ところで、熱膨張係数α及びキューリ温度Tcと組成と
の関係は、第２図（Ａ），（Ｂ）に示すように、Fe2O3
濃度に対して略比例し、Fe2O3濃度が53.5mol％近辺のと
き、熱膨張係数αが略99、キュリー温度Tcが略−25℃が
得られる。Incidentally, the relationship between the composition and the thermal expansion coefficient α and the Curie temperature Tc is, as shown in FIGS. 2A and 2B, Fe 2 O 3
It is substantially proportional to the concentration, and when the Fe 2 O 3 concentration is around 53.5 mol%, a thermal expansion coefficient α of about 99 and a Curie temperature Tc of about −25 ° C. are obtained.
そして、機器の使用温度範囲を考慮した場合、０℃〜
40℃前後の範囲で非磁性であることが必要で、Fe2O3濃
度を略53.5mol％以下にする必要がある。尚、Fe2O3の濃
度をあまり小さくすると熱膨張係数αも小さくなるが、
熱膨張係数αは低αの金属薄膜を考慮すると、90近辺以
上とする必要があり、このためにはFe2O3濃度を略42mol
％以上にする必要がある。When considering the operating temperature range of the device,
It must be nonmagnetic in the range of about 40 ° C., and the Fe 2 O 3 concentration needs to be about 53.5 mol% or less. When the concentration of Fe 2 O 3 is too low, the coefficient of thermal expansion α also decreases,
When the alpha coefficient of thermal expansion considering the metal thin film of low alpha, should be 90 near or substantially 42mol the Fe 2 O 3 concentration for this
% Or more.
次に、この非磁性単結晶フェライト基板３の具体的実
施例について説明する。Next, specific examples of the nonmagnetic single crystal ferrite substrate 3 will be described.
実施例１ （ａ）〜（ｃ）の各成分を次の組成比で混合して非磁
性単結晶フェライト試料を製造した。Example 1 Each component of (a) to (c) was mixed at the following composition ratio to produce a nonmagnetic single crystal ferrite sample.
（ａ）Fe2O3 …46.1mol％ （ｂ）ZnO …43.8mol％ （ｃ）TiO2 …10.1mol％ 実施例２ （ａ）〜（ｃ）の各成分を次の組成比で混合して非磁
性単結晶フェライト試料を製造した。(A) Fe 2 O 3 ··· 46.1 mol% (b) ZnO · · 43.8 mol% (c) TiO 2 ··· 10.1 mol% Example 2 The components of (a) to (c) were mixed in the following composition ratio. A non-magnetic single crystal ferrite sample was manufactured.
（ａ）Fe2O3 …51.1mol％ （ｂ）ZnO …39.7mol％ （ｃ）TiO2 …9.2mol％ 実施例３ （ａ）〜（ｃ）の各成分を次の組成比で混合して非磁
性単結晶フェライト試料を製造した。(A) Fe 2 O 3 ··· 51.1 mol% (b) ZnO ··· 39.7 mol% (c) TiO 2 ··· 9.2 mol% Example 3 The components of (a) to (c) were mixed in the following composition ratio. A non-magnetic single crystal ferrite sample was manufactured.
（ａ）Fe2O3 …52.0mol％ （ｂ）ZnO …38.4mol％ （ｃ）TiO2 …9.6mol％ 比較例１ （ａ）〜（ｃ）の各成分を次の組成比で混合して非磁
性単結晶フェライト試料を製造した。(A) Fe 2 O 3 ··· 52.0 mol% (b) ZnO ··· 38.4 mol% (c) TiO 2 ··· 9.6 mol% Comparative Example 1 The components of (a) to (c) were mixed at the following composition ratio. A non-magnetic single crystal ferrite sample was manufactured.
（ａ）Fe2O3 …53.5mol％ （ｂ）ZnO …41.2mol％ （ｃ）TiO2 …5.3mol％ 比較例２ （ａ）〜（ｃ）の各成分を次の組成比で混合して非磁
性単結晶フェライト試料を製造した。(A) Fe 2 O 3 ··· 53.5 mol% (b) ZnO · · · 41.2 mol% (c) TiO 2 ··· 5.3 mol% Comparative Example 2 The components of (a) to (c) were mixed in the following composition ratio. A non-magnetic single crystal ferrite sample was manufactured.
（ａ）Fe2O3 …56.2mol％ （ｂ）ZnO …35.2mol％ （ｃ）TiO2 …8.5mol％ 比較例３ （ａ）〜（ｃ）の各成分を次の組成比で混合して非磁
性単結晶フェライト試料を製造した。(A) Fe 2 O 3 ... 56.2 mol% (b) ZnO ... 35.2 mol% (c) TiO 2 ... 8.5 mol% Comparative Example 3 The components of (a) to (c) were mixed at the following composition ratio. A non-magnetic single crystal ferrite sample was manufactured.
（ａ）Fe2O3 …53.7mol％ （ｂ）ZnO …32.2mol％ （ｃ）TiO2 …14.1mol％ そして、これらの各試料について、熱膨張係数α及び
キューリ温度Tcを求めた。この結果を、第１表に示す。(A) Fe 2 O 3 ... 53.7 mol% (b) ZnO ... 32.2 mol% (c) TiO 2 ... 14.1 mol% Then, for each of these samples, the coefficient of thermal expansion α and the Curie temperature Tc were determined. The results are shown in Table 1.
この第１表から明らかなように、TiO2を5.3〜14.1mol
％と変化させて育成を行ったが、TiO2が5.14mol％の比
較例1,3の場合には、インゴット中にクラックが生じて
結晶性の悪い単結晶しか得られなかった。特に、TiO2が
14mol％の比較例３は、インゴットから測定用試料を切
断できず測定不能であった。 As is clear from Table 1, 5.3 to 14.1 mol of TiO 2 was added.
%, But in Comparative Examples 1 and 3 in which TiO 2 was 5.14 mol%, cracks occurred in the ingot and only a single crystal with poor crystallinity was obtained. In particular, TiO 2
In Comparative Example 3 of 14 mol%, the measurement sample could not be cut from the ingot and measurement was impossible.
また、比較例２はFe2O3を上述した53.5mol％を超える
56.2mol％としたもので、比較例1,3と同様にインゴット
中にクラックが生じて結晶性の悪い単結晶しか得られな
かった。In Comparative Example 2, the content of Fe 2 O 3 exceeds 53.5 mol% described above.
As in Comparative Examples 1 and 3, cracks occurred in the ingot and only a single crystal with poor crystallinity was obtained.
これに対し、TiO2が９〜10mol％の実施例１〜３で
は、熱膨張係数α及びキュリー温度Tcとも略満足できる
結果が得られ、且つクラックのないインゴットが得られ
た。On the other hand, in Examples 1 to 3 in which TiO 2 is 9 to 10 mol%, substantially satisfactory results were obtained for both the coefficient of thermal expansion α and the Curie temperature Tc, and an ingot without cracks was obtained.
これにより、室温非磁性でしかも所望の熱膨張係数α
を有し、且つ安定的に単結晶の育成が可能な組成として
は、次の範囲が好ましい。As a result, it is non-magnetic at room temperature and has a desired thermal expansion coefficient α.
The following range is preferable as a composition having the following formula and capable of stably growing a single crystal.
（ａ）Fe2O3 …42〜53.5mol％ （ｃ）TiO2 …８〜12.0mol％ （ｂ）ZnO …残部（34.5〜50mol％） 第３図及び第４図は、本発明に係る磁気ヘッドの他の
異なる例を示すテープ摺動面の平面図であり、これらの
磁気ヘッドは、金属磁性薄膜12を亜鉛フェライト等の非
磁性単結晶フェライト13でギャップ形成材を介してガラ
ス14で接合して作動ギャップ15を形成したものである。 (A) Fe 2 O 3 ... 42~53.5mol% (c) TiO 2 ... 8~12.0mol% (b) ZnO ... remainder (34.5~50mol%) FIGS. 3 and 4, the magnetic according to the present invention FIG. 3 is a plan view of a tape sliding surface showing another different example of a head.These magnetic heads are obtained by joining a metal magnetic thin film 12 with a nonmagnetic single crystal ferrite 13 such as zinc ferrite and a glass 14 via a gap forming material. Thus, the working gap 15 is formed.
また、本発明に係る非磁性単結晶フェライト基板は、
例えば回転ヘッドのバランサ用ダミーヘッド或いは摩耗
量を合わせるためのダミーとして用いることもできる。
第５図はダミーとして用いたヘッドのテープ摺動面の平
面図であり、磁性体16,16をギャップ材を介して接合し
てギャップ17を形成するとともに、シールド材18を介し
て非磁性単結晶フェライト19を配設している。Further, the non-magnetic single crystal ferrite substrate according to the present invention,
For example, it can be used as a dummy head for a balancer of a rotating head or a dummy for adjusting the wear amount.
FIG. 5 is a plan view of the tape sliding surface of the head used as a dummy. The magnetic members 16 and 16 are joined via a gap material to form a gap 17, and a non-magnetic unit via a shield material 18. Crystal ferrite 19 is provided.
このように、非磁性単結晶フェライトは、Mn−Zn単結
晶フェライトと加工性、安定性、耐摩耗性等が酷似して
いるので、Mn−Zn単結晶フェライトの加工技術を生かせ
る他、物理化学的に安定していて信頼性が高く、密度が
Mn−Zn単結晶フェライトに近いため、Mn−Zn単結晶フェ
ライトと共に使用するとバランスがよく、また摩耗特性
がMn−Zn単結晶フェライトに近いため、ダミーに使用し
た場合偏摩耗がない。As described above, the nonmagnetic single crystal ferrite is very similar to the Mn-Zn single crystal ferrite in workability, stability, abrasion resistance, etc. Stable, reliable, high density
Since it is close to Mn-Zn single crystal ferrite, it is well balanced when used together with Mn-Zn single crystal ferrite, and because it has a wear characteristic close to that of Mn-Zn single crystal ferrite, there is no uneven wear when used as a dummy.
（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、非磁性基板とし
て非磁性単結晶フェライトを用いたので、非磁性多結晶
フェライト基板、ガラス基板或いはセラミック基板等に
比べて付着する磁性膜の特性を損うことなく、しかも優
れた摩耗特性が得られ、この非磁性基板を用いた磁気ヘ
ッドを構成することによって優れたヘッドが得られる。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, since a non-magnetic single crystal ferrite is used as a non-magnetic substrate, a magnetic film adheres as compared with a non-magnetic polycrystalline ferrite substrate, a glass substrate, a ceramic substrate, or the like. Excellent wear characteristics can be obtained without impairing the characteristics described above, and an excellent head can be obtained by configuring a magnetic head using this nonmagnetic substrate.
また、本発明の非磁性単結晶フェライトはTiO2を含む
ので、金属磁性膜を用いる磁気ヘッド用の非磁性基板材
料として満たすべき、所定の熱膨張係数を有すること、
室温で非磁性であること、及び単結晶の育成が可能であ
ることの三条件を十分に満足することができる。Moreover, since the non-magnetic single-crystal ferrite of the present invention comprises TiO 2, to be satisfied as the non-magnetic substrate material for a magnetic head using a metal magnetic film, having a predetermined thermal expansion coefficient,
The three conditions of being nonmagnetic at room temperature and being capable of growing a single crystal can be sufficiently satisfied.
第１図は本発明に係る磁気ヘッドの斜視図、第２図
（Ａ）はキュリー温度Tcと組成との関係を示す線図、第
２図（Ｂ）は熱膨張係数αと組成との関係を示す線図、
第３図及び第４図は本発明に係る磁気ヘッドの他の異な
る例を示すテープ摺動面の平面図、第５図は本発明に係
る非磁性基板をダミーに用いた磁気ヘッドのテープ摺動
面の平面図である。 １……磁気ヘッド、２……金属磁性薄膜、３……非磁性
単結晶フェライト基板、４……コア半体、５……作動ギ
ャップ。1 is a perspective view of a magnetic head according to the present invention, FIG. 2 (A) is a diagram showing the relationship between the Curie temperature Tc and the composition, and FIG. 2 (B) is the relationship between the thermal expansion coefficient α and the composition. A diagram showing the
3 and 4 are plan views of a tape sliding surface showing another example of the magnetic head according to the present invention, and FIG. 5 is a tape slider of a magnetic head using a non-magnetic substrate according to the present invention as a dummy. It is a top view of a moving surface. 1 ... magnetic head, 2 ... metal magnetic thin film, 3 ... non-magnetic single crystal ferrite substrate, 4 ... core half, 5 ... operating gap.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−265895（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−214112（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−264949（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−89206（ＪＰ，Ａ) ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-63-265895 (JP, A) JP-A-61-214112 (JP, A) JP-A-1-264949 (JP, A) JP-A-2- 89206 (JP, A)
Claims (1)
磁気ヘッドを構成する基板において、この基板は、Fe2O
3が42.0乃至53.5mol％、TiO2が8.0乃至12.0mol％、残部
がZnOの組成割合である非磁性単結晶フェライトで構成
したことを特徴とする磁気ヘッド用基板。1. A substrate constituting a magnetic head by applying a metal magnetic thin film on its surface, the substrate comprising Fe 2 O
3. A substrate for a magnetic head, wherein 3 is 42.0 to 53.5 mol%, TiO 2 is 8.0 to 12.0 mol%, and the balance is a nonmagnetic single crystal ferrite having a composition ratio of ZnO.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2161695A JP2570891B2 (en) | 1990-06-20 | 1990-06-20 | Substrate for magnetic head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2161695A JP2570891B2 (en) | 1990-06-20 | 1990-06-20 | Substrate for magnetic head |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0453013A JPH0453013A (en) | 1992-02-20 |
| JP2570891B2 true JP2570891B2 (en) | 1997-01-16 |
Family
ID=15740108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2161695A Expired - Lifetime JP2570891B2 (en) | 1990-06-20 | 1990-06-20 | Substrate for magnetic head |
Country Status (1)
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Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH0647518B2 (en) * | 1987-04-23 | 1994-06-22 | 信越化学工業株式会社 | Single crystal ferrite |
| JPH0649608B2 (en) * | 1988-04-13 | 1994-06-29 | 住友特殊金属株式会社 | Non-magnetic material for thin film magnetic head substrate and manufacturing method thereof |
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-
1990
- 1990-06-20 JP JP2161695A patent/JP2570891B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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| JPH0453013A (en) | 1992-02-20 |
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