JP2625735B2 - 複合磁気ヘッド - Google Patents
複合磁気ヘッドInfo
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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、主コア材として軟磁性金属薄膜を，補助コ
ア材として酸化物磁性材料を用い、特に高密度記録に好
適な特性を発揮する複合磁気ヘッドに関するものであ
る。
ア材として酸化物磁性材料を用い、特に高密度記録に好
適な特性を発揮する複合磁気ヘッドに関するものであ
る。
本発明は、少なくとも一方が酸化物磁性材料と軟磁性
金属薄膜により構成される一対の磁気コア半体が突き合
わされ、前記軟磁性金属薄膜の突き合わせ部に磁気ギャ
ップが形成されてなる複合磁気ヘッドにおいて、 上記軟磁性金属薄膜がFe−Ga−Si系合金からなり、上
記軟磁性金属薄膜のうち少なくとも前記酸化物磁性材料
と接する部分に酸素を所定量導入することにより、 軟磁性金属薄膜の磁気特性を確保すると同時に、これ
ら酸化物磁性材料と軟磁性金属薄膜の界面での反応を抑
制し、擬似ギャップの発生を抑えようとするものであ
る。
金属薄膜により構成される一対の磁気コア半体が突き合
わされ、前記軟磁性金属薄膜の突き合わせ部に磁気ギャ
ップが形成されてなる複合磁気ヘッドにおいて、 上記軟磁性金属薄膜がFe−Ga−Si系合金からなり、上
記軟磁性金属薄膜のうち少なくとも前記酸化物磁性材料
と接する部分に酸素を所定量導入することにより、 軟磁性金属薄膜の磁気特性を確保すると同時に、これ
ら酸化物磁性材料と軟磁性金属薄膜の界面での反応を抑
制し、擬似ギャップの発生を抑えようとするものであ
る。
たとえば、VTR（ビデオテープレコーダ）の分野にお
いては、テープ幅の縮小化や高画質化等を目的として短
波長記録化，高密度記録化が進められており、磁性粉に
強磁性金属粉末を使用したいわゆるメタルテープのよう
に高抗磁力，高残留磁束密度を有する磁気記録媒体が採
用されるようになってきている。
いては、テープ幅の縮小化や高画質化等を目的として短
波長記録化，高密度記録化が進められており、磁性粉に
強磁性金属粉末を使用したいわゆるメタルテープのよう
に高抗磁力，高残留磁束密度を有する磁気記録媒体が採
用されるようになってきている。
したがって、この種の磁気記録媒体に対して記録・再
生を行う磁気ヘッドのコア材料には、高い飽和磁束密度
を有すること、高周波数領域においても透磁率が高いレ
ベルで維持されること等が要求されている。たとえば、
オーディオテープレコーダの磁気ヘッド等において、コ
ア材料として広く使用されているフェライト（酸化物磁
性材料）では飽和磁束密度が不足し、高抗磁力磁気記録
媒体を充分に磁化することは難しい。
生を行う磁気ヘッドのコア材料には、高い飽和磁束密度
を有すること、高周波数領域においても透磁率が高いレ
ベルで維持されること等が要求されている。たとえば、
オーディオテープレコーダの磁気ヘッド等において、コ
ア材料として広く使用されているフェライト（酸化物磁
性材料）では飽和磁束密度が不足し、高抗磁力磁気記録
媒体を充分に磁化することは難しい。
そこで、フェライトを補助コア材とし、ギャップ部に
高飽和磁束密度を有する軟磁性金属薄膜を挿入した，い
わゆるメタル・イン・ギャップ型の複合磁気ヘッドが提
案されており、既に一部の磁気ヘッドに採用されてい
る。
高飽和磁束密度を有する軟磁性金属薄膜を挿入した，い
わゆるメタル・イン・ギャップ型の複合磁気ヘッドが提
案されており、既に一部の磁気ヘッドに採用されてい
る。
ところで、フェライト等の酸化物磁性材料からなる補
助コア材の上に高飽和磁束密度を有する軟磁性金属薄膜
を主コア材として成膜し、メタル・イン・ギャップ型の
複合磁気ヘッドを構成した場合、再生信号の周波数特性
が周期的に変動する，いわゆるうねりが観測されてい
る。これは、磁気ヘッドの製造工程において不可欠なガ
ラス融着工程次の高温加熱により、上記酸化物磁性材料
の酸素が軟磁性金属薄膜へ移行し、著しく透磁率が低下
した領域、すなわち反応層が形成されるためである。上
記反応層は絶縁性の酸化物を主成分としているため擬似
ギャップとして作用し、本来の磁気ギャップにおける磁
束と干渉を起こして擬似信号を再生し、うねりが生じた
りSN比が劣化する等、再生信号の品質を低下させてい
る。
助コア材の上に高飽和磁束密度を有する軟磁性金属薄膜
を主コア材として成膜し、メタル・イン・ギャップ型の
複合磁気ヘッドを構成した場合、再生信号の周波数特性
が周期的に変動する，いわゆるうねりが観測されてい
る。これは、磁気ヘッドの製造工程において不可欠なガ
ラス融着工程次の高温加熱により、上記酸化物磁性材料
の酸素が軟磁性金属薄膜へ移行し、著しく透磁率が低下
した領域、すなわち反応層が形成されるためである。上
記反応層は絶縁性の酸化物を主成分としているため擬似
ギャップとして作用し、本来の磁気ギャップにおける磁
束と干渉を起こして擬似信号を再生し、うねりが生じた
りSN比が劣化する等、再生信号の品質を低下させてい
る。
この傾向は、特に軟磁性金属薄膜を磁気ギャップに対
して平行に配置した複合磁気ヘッドにおいて顕著で、こ
の種の複合磁気ヘッドの実用化を妨げる原因となってい
る。
して平行に配置した複合磁気ヘッドにおいて顕著で、こ
の種の複合磁気ヘッドの実用化を妨げる原因となってい
る。
上記反応層の形成を防止するために、たとえば酸化シ
リコン等の非磁性材料を用いて上記軟磁性金属薄膜と酸
化物磁性材料の界面に反応防止層を形成する試みもなさ
れているが、反応防止効果を得るためには反応防止層が
ある程度以上の膜厚を有することが必要で、反応防止層
自体が擬似ギャップを構成してしまい却って悪影響を及
ぼす虞れがある。
リコン等の非磁性材料を用いて上記軟磁性金属薄膜と酸
化物磁性材料の界面に反応防止層を形成する試みもなさ
れているが、反応防止効果を得るためには反応防止層が
ある程度以上の膜厚を有することが必要で、反応防止層
自体が擬似ギャップを構成してしまい却って悪影響を及
ぼす虞れがある。
そこで本発明は、上述の従来の実情に鑑みて提案され
たものであって、酸化物磁性材料と難磁性金属薄膜との
界面における反応を効果的に抑制し、擬似ギャップの発
生を防止することにより、高抗磁力磁気記録媒体に対し
ても充分な記録・再生を行うことが可能で、再生特性に
うねりの少ない複合磁気ヘッドを提供することを目的と
する。
たものであって、酸化物磁性材料と難磁性金属薄膜との
界面における反応を効果的に抑制し、擬似ギャップの発
生を防止することにより、高抗磁力磁気記録媒体に対し
ても充分な記録・再生を行うことが可能で、再生特性に
うねりの少ない複合磁気ヘッドを提供することを目的と
する。
本発明者は、上述の目的を達成せんものと鋭意研究を
重ねた結果、酸化物磁性材料から難磁性金属薄膜への酸
素の移行を阻止するためには、予め軟磁性金属薄膜の接
合界面近傍に微量の酸素を混入させておき、当該軟磁性
金属薄膜の還元力を低下させておくことが有効であるこ
とを見出し、本発明を完成するに至ったものである。
重ねた結果、酸化物磁性材料から難磁性金属薄膜への酸
素の移行を阻止するためには、予め軟磁性金属薄膜の接
合界面近傍に微量の酸素を混入させておき、当該軟磁性
金属薄膜の還元力を低下させておくことが有効であるこ
とを見出し、本発明を完成するに至ったものである。
すなわち、本発明の複合磁気ヘッドは、少なくとも一
方が酸化磁性材料と軟磁性金属薄膜により構成される一
対の磁気コア半体が突き合わされ、前記軟磁性金属薄膜
の突き合わせ部に磁気ギャップが形成されてなる複合磁
気ヘッドにおいて、上記軟磁性金属薄膜がFe−Ga−Si系
合金からなり、上記軟磁性金属薄膜のうち少なくとも前
記酸化物磁性材料と接する部分が酸素を0.05〜10原子％
含有することを特徴とするものである。
方が酸化磁性材料と軟磁性金属薄膜により構成される一
対の磁気コア半体が突き合わされ、前記軟磁性金属薄膜
の突き合わせ部に磁気ギャップが形成されてなる複合磁
気ヘッドにおいて、上記軟磁性金属薄膜がFe−Ga−Si系
合金からなり、上記軟磁性金属薄膜のうち少なくとも前
記酸化物磁性材料と接する部分が酸素を0.05〜10原子％
含有することを特徴とするものである。
本発明の複合磁気ヘッドにおいては、Fe−Ga−Si系合
金からなる軟磁性金属薄膜の少なくとも酸化物磁性材料
と接する部分に酸素が導入されているので、たとえばガ
ラス融着工程時にも酸化物磁性材料から軟磁性金属薄膜
への酸素の移行が抑えられ、反応層の形成が抑制され
る。
金からなる軟磁性金属薄膜の少なくとも酸化物磁性材料
と接する部分に酸素が導入されているので、たとえばガ
ラス融着工程時にも酸化物磁性材料から軟磁性金属薄膜
への酸素の移行が抑えられ、反応層の形成が抑制され
る。
したがって、擬似ギャップの発生が防止され、記録再
生時の周波数特性のうねりが解消される。
生時の周波数特性のうねりが解消される。
また、このときの酸素の含有量を0.05〜10原子％とし
ているので、軟磁性金属薄膜の軟磁気特性が損なわれる
こともない。
ているので、軟磁性金属薄膜の軟磁気特性が損なわれる
こともない。
以下、本発明の具体的な実施例について図面を参照し
ながら説明する。
ながら説明する。
本実施例は、軟磁性金属薄膜を磁気ギャップと平行に
配置した複合磁気ヘッドの例である。
配置した複合磁気ヘッドの例である。
本実施例の複合磁気ヘッドは、第１図に示すように、
磁気記録媒体対接面の中央に位置する磁気ギャップｇを
境として左右別々の磁気コア半体（Ｉ），（II）として
作成され、ガラス融着によりこれら一体の磁気コア半体
（Ｉ），（II）を対向して接合してなるものである。
磁気記録媒体対接面の中央に位置する磁気ギャップｇを
境として左右別々の磁気コア半体（Ｉ），（II）として
作成され、ガラス融着によりこれら一体の磁気コア半体
（Ｉ），（II）を対向して接合してなるものである。
なお、上記磁気コア半体（Ｉ），（II）の少なくとも
何れか一方、〔この例では磁気コア半体（II）〕には、
当該複合磁気ヘッドに信号を供給するための，あるいは
信号を取り出すためのコイルが巻装される巻線孔（１）
が穿設されている。
何れか一方、〔この例では磁気コア半体（II）〕には、
当該複合磁気ヘッドに信号を供給するための，あるいは
信号を取り出すためのコイルが巻装される巻線孔（１）
が穿設されている。
第２図は、この複合磁気ヘッドを磁気記録媒体対接面
から見たものであり、各磁気コア半体（Ｉ），（II）
は、Mn−Znフェライト等の酸化物磁性材料からなる補助
コア部（２），（３）と、高飽和磁束密度を有する軟磁
性合金材料からなり主コア部となる軟磁性金属薄膜
（４），（５）とに大別される。
から見たものであり、各磁気コア半体（Ｉ），（II）
は、Mn−Znフェライト等の酸化物磁性材料からなる補助
コア部（２），（３）と、高飽和磁束密度を有する軟磁
性合金材料からなり主コア部となる軟磁性金属薄膜
（４），（５）とに大別される。
上記補助コア部（２），（３）は、上記磁気コア半体
（Ｉ），（II）の突き合わせ面に沿ってそれぞれ両側が
削り取られ、トラック幅Twを規制するための略円弧状の
溝部（６），（７）とされている。
（Ｉ），（II）の突き合わせ面に沿ってそれぞれ両側が
削り取られ、トラック幅Twを規制するための略円弧状の
溝部（６），（７）とされている。
この補助コア部（２），（３）のコア材料としては、
前述のMn−Znフェライトに代表されるフェライト材等の
酸化物磁性材料が用いられるが、特に磁気ギャップｇの
実効ギャップ長Ggに応じて所定の磁束密度B10（磁化力1
0エルステッドでの磁束密度）を有するフェライト材を
使用することが好ましい。
前述のMn−Znフェライトに代表されるフェライト材等の
酸化物磁性材料が用いられるが、特に磁気ギャップｇの
実効ギャップ長Ggに応じて所定の磁束密度B10（磁化力1
0エルステッドでの磁束密度）を有するフェライト材を
使用することが好ましい。
本発明者等は、使用するフェライト材を種々検討し、
このフェライト材の磁束密度B10及び実効ギャップ長Gg
と、この時のクロマ特性を測定した。結果を次表に示
す。
このフェライト材の磁束密度B10及び実効ギャップ長Gg
と、この時のクロマ特性を測定した。結果を次表に示
す。
この表より、クロマ特性を満足させるためのフェライ
ト材の磁束密度B10は、実効ギャップ長が0.27μｍのと
き4500（Ｇ）、実効ギャップ長が0.25μｍのとき5000
（Ｇ）、実効ギャップ長が0.21μｍのとき5500（Ｇ）で
あることがわかる。
ト材の磁束密度B10は、実効ギャップ長が0.27μｍのと
き4500（Ｇ）、実効ギャップ長が0.25μｍのとき5000
（Ｇ）、実効ギャップ長が0.21μｍのとき5500（Ｇ）で
あることがわかる。
したがって、クロマ特性を満足させるためには、使用
するフェライト材の磁束密度FBが、 0.21≦Gg≦0.25のとき、 FB≧656.25/Gg＋2375 0.25≦Gg≦0.27のとき、 FB≧1687.5/Gg−1750 であることが好ましいことになる。
するフェライト材の磁束密度FBが、 0.21≦Gg≦0.25のとき、 FB≧656.25/Gg＋2375 0.25≦Gg≦0.27のとき、 FB≧1687.5/Gg−1750 であることが好ましいことになる。
かかる高磁束密度を有するフェライト材は、熱間静水
圧プレス処理（いわゆるHIP処理）によって得ることが
でき、さらにたとえばMn−Znフェライトの場合にはFe2O
3,ZnO,MnOの組成を制御することによって磁束密度を制
御することができる。
圧プレス処理（いわゆるHIP処理）によって得ることが
でき、さらにたとえばMn−Znフェライトの場合にはFe2O
3,ZnO,MnOの組成を制御することによって磁束密度を制
御することができる。
また、上記軟磁性金属薄膜（４），（５）は、上記補
助コア部（２），（３）の前記突き合わせ面側の端面
（2a），（3a）及び溝部（６），（７）に沿って被着形
成されており、この端面（2a），（3a）上の軟磁性金属
薄膜（４），（５）がギャップスペーサを介して平行に
突き合わされることにより磁気ギャップｇが形成されて
いる。
助コア部（２），（３）の前記突き合わせ面側の端面
（2a），（3a）及び溝部（６），（７）に沿って被着形
成されており、この端面（2a），（3a）上の軟磁性金属
薄膜（４），（５）がギャップスペーサを介して平行に
突き合わされることにより磁気ギャップｇが形成されて
いる。
この軟磁性金属薄膜（４），（５）間に介在されるギ
ャップスペーサは、酸化シリコン（SiO2）等をスパッタ
することにより形成してもよいし、融着ガラスをギャッ
プスペーサとして機能するようにしてもよい。
ャップスペーサは、酸化シリコン（SiO2）等をスパッタ
することにより形成してもよいし、融着ガラスをギャッ
プスペーサとして機能するようにしてもよい。
さらに、上記補助コア部（２），（３）に設けられる
溝部（６），（７）によって形成される空間には、磁気
記録媒体との当たり特性を確保するとともに、磁気記録
媒体の摺接による偏摩耗を防止するために、ガラス材等
の非磁性材が充填され、非磁性材充填部（８），（９）
となっている。
溝部（６），（７）によって形成される空間には、磁気
記録媒体との当たり特性を確保するとともに、磁気記録
媒体の摺接による偏摩耗を防止するために、ガラス材等
の非磁性材が充填され、非磁性材充填部（８），（９）
となっている。
上記軟磁性金属薄膜（４），（５）には、高い飽和磁
束密度を有し、かつ軟磁気特性に優れた軟磁性合金材料
が使用され、Fe−Ga−Si系合金が使用される。
束密度を有し、かつ軟磁気特性に優れた軟磁性合金材料
が使用され、Fe−Ga−Si系合金が使用される。
ここで、これら軟磁性金属薄膜（４），（５）は、上
記補助コア部（２），（３）との接合界面において非磁
性な反応層を形成する虞れがあるので、少なくともこの
接合界面近傍部には酸素を含有するようにしておく。勿
論、前記軟磁性金属薄膜（４），（５）のうち酸素を含
有するのは、前記接合界面近傍ばかりでなく、軟磁性金
属薄膜（４），（５）全体に亘ってもよいことは言うま
でもない。
記補助コア部（２），（３）との接合界面において非磁
性な反応層を形成する虞れがあるので、少なくともこの
接合界面近傍部には酸素を含有するようにしておく。勿
論、前記軟磁性金属薄膜（４），（５）のうち酸素を含
有するのは、前記接合界面近傍ばかりでなく、軟磁性金
属薄膜（４），（５）全体に亘ってもよいことは言うま
でもない。
軟磁性金属薄膜（４），（５）に酸素を導入する方法
としては、これら軟磁性金属薄膜（４），（５）をスパ
ッタ法により成膜する際に、スパッタ雰囲気中に酸素を
導入しておけばよい。
としては、これら軟磁性金属薄膜（４），（５）をスパ
ッタ法により成膜する際に、スパッタ雰囲気中に酸素を
導入しておけばよい。
スパッタ法としては、通常行われるものであれば如何
なるものであってもよく、二極直流式スパッタ、三極式
スパッタ、四極式スパッタ、マグネトロン式スパッタ、
高周波式スパッタ、バイアス式スパッタ、非対称交流式
スパッタ、対向ターゲット式スパッタ、イオンスパッタ
等の手法がいずれも採用できる。
なるものであってもよく、二極直流式スパッタ、三極式
スパッタ、四極式スパッタ、マグネトロン式スパッタ、
高周波式スパッタ、バイアス式スパッタ、非対称交流式
スパッタ、対向ターゲット式スパッタ、イオンスパッタ
等の手法がいずれも採用できる。
スパッタに際してのガス圧は、１×10-4Torr〜2.0×1
0-1Torrの範囲であることが好ましい。このガス圧が2.0
×10-1Torrを越えるとスパッタ速度が遅くなってしまい
実用的でない。
0-1Torrの範囲であることが好ましい。このガス圧が2.0
×10-1Torrを越えるとスパッタ速度が遅くなってしまい
実用的でない。
また、上記スパッタに際しては、スパッタ雰囲気であ
る不活性ガス（He,Ne,Ar等）中に酸素を0.01〜40体積％
混入し、成膜される軟磁性金属薄膜に酸素が導入される
ようにする。なお、軟磁性金属薄膜（４），（５）全体
に酸素を混入する場合には、前記酸素を導入した雰囲気
中でスパッタを続ければよく、補助コア部（２），
（３）との接合界面近傍にのみ酸素を混入する場合に
は、成膜開始後しばらくは前記酸素を導入した雰囲気中
でスパッタを行い、その後酸素の導入を停止してスパッ
タを続ければよい。
る不活性ガス（He,Ne,Ar等）中に酸素を0.01〜40体積％
混入し、成膜される軟磁性金属薄膜に酸素が導入される
ようにする。なお、軟磁性金属薄膜（４），（５）全体
に酸素を混入する場合には、前記酸素を導入した雰囲気
中でスパッタを続ければよく、補助コア部（２），
（３）との接合界面近傍にのみ酸素を混入する場合に
は、成膜開始後しばらくは前記酸素を導入した雰囲気中
でスパッタを行い、その後酸素の導入を停止してスパッ
タを続ければよい。
実際、軟磁性金属薄膜（４），（５）の材質としてFe
−Ga−Si−Ru系結晶質合金を選び、スパッタ雰囲気中の
酸素量と反応層の膜厚の関係および前記酸素量と記録再
生時の周波数特性のうねりの関係を調べたところ、第３
図に示すような結果が得られた。
−Ga−Si−Ru系結晶質合金を選び、スパッタ雰囲気中の
酸素量と反応層の膜厚の関係および前記酸素量と記録再
生時の周波数特性のうねりの関係を調べたところ、第３
図に示すような結果が得られた。
この第３図からも明らかなように、フェライトと軟磁
性金属薄膜との界面での反応層の低減の効果は酸素量５
体積％以上で顕著で、これに伴って周波数特性のうねり
も解消されている。
性金属薄膜との界面での反応層の低減の効果は酸素量５
体積％以上で顕著で、これに伴って周波数特性のうねり
も解消されている。
上記フェライトと軟磁性金属薄膜との界面に生ずる反
応層の膜厚が記録再生時の周波数特性に及ぼす影響は、
次のような実験からも明らかである。
応層の膜厚が記録再生時の周波数特性に及ぼす影響は、
次のような実験からも明らかである。
先ず、周波数特性のうねりの大きいものと小さいもの
で、擬似ギャップ部分のフェライト−金属界面がどのよ
うな状態になっているかを調べた。方法としては、電子
顕微鏡による観察と、界面近傍のオージェ組成分析を行
った。
で、擬似ギャップ部分のフェライト−金属界面がどのよ
うな状態になっているかを調べた。方法としては、電子
顕微鏡による観察と、界面近傍のオージェ組成分析を行
った。
その結果、電子顕微鏡での観察では、うねりが小さか
ったものはフェライト−軟磁性金属薄膜間の界面に反応
層が見られなかったが、うねりが大きいものはフェライ
トと軟磁性金属薄膜との反応によると思われる変質層
（反応層）が観測された。オージェ分析では、うねりの
大きいものは、界面付近に軟磁性金属薄膜の組成中のGa
が多く分布していることがわかった。したがって、この
部分の反応による組成の変化により磁気特性が悪化し、
擬似ギャップとなっていると言える。
ったものはフェライト−軟磁性金属薄膜間の界面に反応
層が見られなかったが、うねりが大きいものはフェライ
トと軟磁性金属薄膜との反応によると思われる変質層
（反応層）が観測された。オージェ分析では、うねりの
大きいものは、界面付近に軟磁性金属薄膜の組成中のGa
が多く分布していることがわかった。したがって、この
部分の反応による組成の変化により磁気特性が悪化し、
擬似ギャップとなっていると言える。
擬似ギャップの影響は、主ギャップ（磁気ギャップ
ｇ）との効率の比率で決まり、軟磁性金属薄膜（４），
（５）が平行膜構造の場合、ギャップ長の比率が等価で
ある。すなわち、この比率をＫとすると、 Ｋ＝擬似ギャップの効率／主ギャップの効率 ＝擬似ギャップ長／主ギャップ長 となる。ここで、このＫが小さいほど擬似ギャップの影
響は少なくなる。このＫとうねりの値の関係をコンピュ
ータシュミレーション及び実測値より調べると、うねり
量はＫ＝1/3付近から急激に増えてくる。したがって、
前記反応層の膜厚は、磁気ギャップｇの1/3以下である
のが好ましいと言える。
ｇ）との効率の比率で決まり、軟磁性金属薄膜（４），
（５）が平行膜構造の場合、ギャップ長の比率が等価で
ある。すなわち、この比率をＫとすると、 Ｋ＝擬似ギャップの効率／主ギャップの効率 ＝擬似ギャップ長／主ギャップ長 となる。ここで、このＫが小さいほど擬似ギャップの影
響は少なくなる。このＫとうねりの値の関係をコンピュ
ータシュミレーション及び実測値より調べると、うねり
量はＫ＝1/3付近から急激に増えてくる。したがって、
前記反応層の膜厚は、磁気ギャップｇの1/3以下である
のが好ましいと言える。
上記酸素を含む雰囲気中でスパッタを行うことにより
形成される軟磁性金属薄膜（４），（５）は、膜中に酸
素を取り込んでいる。したがってFe−Ga−Si系合金の組
成は、 FeaGabSic ・・・（１） （ただし、a,b,cはそれぞれ組成比を原子％で表す。） なる（１）式で表され、組成範囲が 68≦ａ≦84 １≦ｂ≦23 ６≦ｃ≦31 であり、かつ酸素を0.05〜10原子％の含有するものであ
る。酸素の含有量が0.05原子％未満では、反応層抑制効
果が充分に顕れず、逆に酸素の含有量が10原子％を越え
ると軟磁性金属薄膜の磁気特性が低下してしまう。かか
る範囲内での酸素の導入は、反応層抑制効果ばかりでな
く軟磁性金属薄膜の軟磁気特性の点でも有利で、低保磁
力化，高透磁率化が達成される。
形成される軟磁性金属薄膜（４），（５）は、膜中に酸
素を取り込んでいる。したがってFe−Ga−Si系合金の組
成は、 FeaGabSic ・・・（１） （ただし、a,b,cはそれぞれ組成比を原子％で表す。） なる（１）式で表され、組成範囲が 68≦ａ≦84 １≦ｂ≦23 ６≦ｃ≦31 であり、かつ酸素を0.05〜10原子％の含有するものであ
る。酸素の含有量が0.05原子％未満では、反応層抑制効
果が充分に顕れず、逆に酸素の含有量が10原子％を越え
ると軟磁性金属薄膜の磁気特性が低下してしまう。かか
る範囲内での酸素の導入は、反応層抑制効果ばかりでな
く軟磁性金属薄膜の軟磁気特性の点でも有利で、低保磁
力化，高透磁率化が達成される。
上記Fe−Ga−Si系合金には、耐摩耗性向上のためにRu
を全体の12原子％まで添加してもよく、またFeの15原子
％までをCo,Niあるいはこれら両者で置換してもよい。
を全体の12原子％まで添加してもよく、またFeの15原子
％までをCo,Niあるいはこれら両者で置換してもよい。
さらに、耐蝕性，耐摩耗性等を向上させる目的でGaお
よびSiの合計量の６原子％までをTi,Cr,Mn,Zr,Nb,Mo,T
a,Ra,W,Os,Ir,Re,Ni,Pd,Pt,Hf,Y,B,In等で置換してもよ
い。
よびSiの合計量の６原子％までをTi,Cr,Mn,Zr,Nb,Mo,T
a,Ra,W,Os,Ir,Re,Ni,Pd,Pt,Hf,Y,B,In等で置換してもよ
い。
前述の各軟磁性合金材料の場合にも同様である。
なお、軟磁性金属薄膜（４），（５）に酸素を導入す
るには、前述の如くスパッタ雰囲気中に酸素を混入すれ
ばよいが、その他、スパッタ雰囲気中に水分（H2O）を
混入して成膜してもよい。H2Oの混入量としては、１〜2
0体積％である。H2Oを混入する方法としては、不活性ガ
スを純水を封入した容器内に導入した後、真空室へ導入
する等の方法が挙げられる。このようにH2O混入不活性
ガス中でスパッタを行うと、スパッタ時にH2Oが解離し
てスパッタ膜中に酸素が取り込まれる。
るには、前述の如くスパッタ雰囲気中に酸素を混入すれ
ばよいが、その他、スパッタ雰囲気中に水分（H2O）を
混入して成膜してもよい。H2Oの混入量としては、１〜2
0体積％である。H2Oを混入する方法としては、不活性ガ
スを純水を封入した容器内に導入した後、真空室へ導入
する等の方法が挙げられる。このようにH2O混入不活性
ガス中でスパッタを行うと、スパッタ時にH2Oが解離し
てスパッタ膜中に酸素が取り込まれる。
あるいは、酸素と共に窒素を含む雰囲気中でスパッタ
を行うことにより前記軟磁性金属薄膜（４），（５）を
作成するようにしてもよい。この場合、スパッタ雰囲気
中の酸素および窒素の導入量は、いずれも0.05〜40体積
％の範囲とすることが好ましい。このように窒素を含む
雰囲気中でスパッタを行うと、不活性ガスのみでスパッ
タした場合と比較して成膜される軟磁性金属薄膜の膜構
造が変化する。フェライトと軟磁性金属薄膜の反応性
は、軟磁性金属薄膜の還元能力とフェライト内の酸素の
拡散能力によって決まる。酸素の拡散は軟磁性金属薄膜
の構造，特に粒径（グレインサイズ）およびグレイン間
の露出表面積に依存する。窒素ガスを含む雰囲気中でス
パッタを行うと、得られる膜は緻密な膜となり、グレイ
ン間の隙間が減少することから、グレイン間の隙間を通
しての粒界拡散が抑えられる。また、粒界に窒素が取り
込まれると、酸素の粒界拡散および軟磁性金属薄膜の還
元能力を低下させるので、両者間での酸化還元反応がよ
り一層防止される。
を行うことにより前記軟磁性金属薄膜（４），（５）を
作成するようにしてもよい。この場合、スパッタ雰囲気
中の酸素および窒素の導入量は、いずれも0.05〜40体積
％の範囲とすることが好ましい。このように窒素を含む
雰囲気中でスパッタを行うと、不活性ガスのみでスパッ
タした場合と比較して成膜される軟磁性金属薄膜の膜構
造が変化する。フェライトと軟磁性金属薄膜の反応性
は、軟磁性金属薄膜の還元能力とフェライト内の酸素の
拡散能力によって決まる。酸素の拡散は軟磁性金属薄膜
の構造，特に粒径（グレインサイズ）およびグレイン間
の露出表面積に依存する。窒素ガスを含む雰囲気中でス
パッタを行うと、得られる膜は緻密な膜となり、グレイ
ン間の隙間が減少することから、グレイン間の隙間を通
しての粒界拡散が抑えられる。また、粒界に窒素が取り
込まれると、酸素の粒界拡散および軟磁性金属薄膜の還
元能力を低下させるので、両者間での酸化還元反応がよ
り一層防止される。
上述の軟磁性金属薄膜（４），（５）は、前記高飽和
磁束密度を有する軟磁性合金材料の単層膜であってもよ
いし、非磁性材（SiO2やTa2O5）や軟磁性フェライト膜
等との積層膜であってもよい。特に、軟磁性フェライト
膜との積層膜構造とし、各軟磁性合金材料層中に酸素を
導入すれば、透磁率の高周波特性に優れた軟磁性金属薄
膜とすることができる。
磁束密度を有する軟磁性合金材料の単層膜であってもよ
いし、非磁性材（SiO2やTa2O5）や軟磁性フェライト膜
等との積層膜であってもよい。特に、軟磁性フェライト
膜との積層膜構造とし、各軟磁性合金材料層中に酸素を
導入すれば、透磁率の高周波特性に優れた軟磁性金属薄
膜とすることができる。
以上の構成を有する複合磁気ヘッドでは、上記軟磁性
金属薄膜（４），（５）が磁気ギャップｇに向かって収
束する形状を有することから、磁束を集中的に当該磁気
ギャップｇへ導くことができ、高抗磁力を有する磁気記
録媒体に対しても充分に記録・再生を行うことが可能と
なるばかりか、補助コア部（２），（３）と軟磁性金属
薄膜（４），（５）の界面の反応が抑制されることか
ら、記録再生時の周波数特性のうねりを解消することが
可能となる。また、本実施例の複合磁気ヘッドでは軟磁
性金属薄膜（４），（５）が磁気ギャップｇにおいて平
行に突き合わされているので、トラック幅の膜厚依存性
が解消され、生産性の点で有利である。
金属薄膜（４），（５）が磁気ギャップｇに向かって収
束する形状を有することから、磁束を集中的に当該磁気
ギャップｇへ導くことができ、高抗磁力を有する磁気記
録媒体に対しても充分に記録・再生を行うことが可能と
なるばかりか、補助コア部（２），（３）と軟磁性金属
薄膜（４），（５）の界面の反応が抑制されることか
ら、記録再生時の周波数特性のうねりを解消することが
可能となる。また、本実施例の複合磁気ヘッドでは軟磁
性金属薄膜（４），（５）が磁気ギャップｇにおいて平
行に突き合わされているので、トラック幅の膜厚依存性
が解消され、生産性の点で有利である。
ところで、上述の実施例では、磁気コア半体（Ｉ），
（II）が磁気記録媒体対接面から見た時に左右対称であ
るものについて説明したが、第４図に示すように、磁気
コア半体（III），（IV）が左右非対称構造であっても
よい。
（II）が磁気記録媒体対接面から見た時に左右対称であ
るものについて説明したが、第４図に示すように、磁気
コア半体（III），（IV）が左右非対称構造であっても
よい。
すなわち、第４図に示すように、磁気記録媒体の進入
側（リーディング側）の磁気コア半体（III）において
は、補助コア部（12）の溝切り角度α１を小さくしたも
のを用い、この補助コア部（12）上に被着される軟磁性
金属薄膜（14）でトラック幅精度を確保し、逆に磁気記
録媒体の排出側（トレーリング側）の磁気コア半体（I
V）においては、補助コア部（13）の溝切り角度α２を
小さくしたものを用い、軟磁性金属薄膜（15）により構
成される磁気ギャップ部近傍までフェライトを大量に配
置し磁気飽和が起こり難い構造とする。
側（リーディング側）の磁気コア半体（III）において
は、補助コア部（12）の溝切り角度α１を小さくしたも
のを用い、この補助コア部（12）上に被着される軟磁性
金属薄膜（14）でトラック幅精度を確保し、逆に磁気記
録媒体の排出側（トレーリング側）の磁気コア半体（I
V）においては、補助コア部（13）の溝切り角度α２を
小さくしたものを用い、軟磁性金属薄膜（15）により構
成される磁気ギャップ部近傍までフェライトを大量に配
置し磁気飽和が起こり難い構造とする。
この場合、各磁気コア半体（III），（IV）の補助コ
ア部（12），（13）の溝切り角度は、リーディング側で
はα１＝０゜〜30゜、トレーリング側ではα２＝30゜〜
90゜とすることが好ましい。
ア部（12），（13）の溝切り角度は、リーディング側で
はα１＝０゜〜30゜、トレーリング側ではα２＝30゜〜
90゜とすることが好ましい。
このような構造とすることにより、トラック幅精度に
優れ、しかも記録特性にも優れた複合磁気ヘッドが実現
される。特に、両磁気コア半体に巻線孔が形成され、リ
ーディング側，トレーリング側の補助コア部の体積（ボ
リューム）がほぼ等しくなる構造の複合磁気ヘッドにお
いて、上記磁気記録媒体摺動面の非対称構造は有効であ
る。
優れ、しかも記録特性にも優れた複合磁気ヘッドが実現
される。特に、両磁気コア半体に巻線孔が形成され、リ
ーディング側，トレーリング側の補助コア部の体積（ボ
リューム）がほぼ等しくなる構造の複合磁気ヘッドにお
いて、上記磁気記録媒体摺動面の非対称構造は有効であ
る。
以上、本発明の具体的な実施例について説明したが、
本発明がこの実施例に限定されるものではなく、各種の
複合型の磁気ヘッドに適用できることは言うまでもな
い。
本発明がこの実施例に限定されるものではなく、各種の
複合型の磁気ヘッドに適用できることは言うまでもな
い。
たとえば、先の実施例では軟磁性金属薄膜を磁気ギャ
ップ部において平行に配置していたが、第５図あるいは
第６図に示すように、軟磁性金属薄膜が磁気ギャップに
おいて斜めに突き合わされるような構造の磁気ヘッドで
あってもよい。
ップ部において平行に配置していたが、第５図あるいは
第６図に示すように、軟磁性金属薄膜が磁気ギャップに
おいて斜めに突き合わされるような構造の磁気ヘッドで
あってもよい。
第５図に示す複合磁気ヘッドは、各磁気コア半体
（Ｖ），（VI）を構成する補助コア部（22），（23）の
突き合わせ面が斜めに切削され、この傾斜面上に軟磁性
金属薄膜（24），（25）が被着されるとともに、これら
軟磁性金属薄膜（24），（25）同士が磁気ギャップにお
いて斜めに一直線状に突き合わされてなるものである。
（Ｖ），（VI）を構成する補助コア部（22），（23）の
突き合わせ面が斜めに切削され、この傾斜面上に軟磁性
金属薄膜（24），（25）が被着されるとともに、これら
軟磁性金属薄膜（24），（25）同士が磁気ギャップにお
いて斜めに一直線状に突き合わされてなるものである。
第６図は、先の第５図に示すものと同様、各磁気コア
半体（VII），（VIII）を構成する補助コア部（32），
（33）の突き合わせ面が斜めに切削され、この傾斜面上
に軟磁性金属薄膜（34），（35）が被着されるものであ
るが、上記軟磁性金属薄膜（34），（35）が被着される
傾斜面が中途部で屈曲され、磁気ギャップのトラック幅
を拡大する如く構成されるものである。
半体（VII），（VIII）を構成する補助コア部（32），
（33）の突き合わせ面が斜めに切削され、この傾斜面上
に軟磁性金属薄膜（34），（35）が被着されるものであ
るが、上記軟磁性金属薄膜（34），（35）が被着される
傾斜面が中途部で屈曲され、磁気ギャップのトラック幅
を拡大する如く構成されるものである。
これら何れの複合磁気ヘッドにおいても、上記軟磁性
金属薄膜（24），（25）、あるいは軟磁性金属薄膜（3
4），（35）の少なくとも補助コア部（22），（23），
（32），（33）との接合界面近傍部に酸素を導入すれ
ば、前記接合界面での反応層の形成が抑制される。
金属薄膜（24），（25）、あるいは軟磁性金属薄膜（3
4），（35）の少なくとも補助コア部（22），（23），
（32），（33）との接合界面近傍部に酸素を導入すれ
ば、前記接合界面での反応層の形成が抑制される。
以上の説明からも明らかなように、本発明の複合磁気
ヘッドにおいては、軟磁性金属薄膜の少なくとも酸化物
磁性材料と接する部分に酸素が導入されているので、こ
れらの接合界面に非磁性な反応層が形成されることを抑
制することができ、擬似ギャップによる擬似信号出力を
低減することが可能である。
ヘッドにおいては、軟磁性金属薄膜の少なくとも酸化物
磁性材料と接する部分に酸素が導入されているので、こ
れらの接合界面に非磁性な反応層が形成されることを抑
制することができ、擬似ギャップによる擬似信号出力を
低減することが可能である。
また、本発明においては、酸素の導入量を適正な範囲
に設定しているので、軟磁性金属薄膜の軟磁気特性が損
なわれることはなく、却って低保磁力化、高透磁率化が
達成される。
に設定しているので、軟磁性金属薄膜の軟磁気特性が損
なわれることはなく、却って低保磁力化、高透磁率化が
達成される。
したがって、本発明によれば、記録再生時の周波数特
性のうねりが少なく、電磁変換特性に優れた複合磁気ヘ
ッドを提供することが可能である。
性のうねりが少なく、電磁変換特性に優れた複合磁気ヘ
ッドを提供することが可能である。
第１図は本発明を適用した複合磁気ヘッドの一実施例を
示す外観斜視図であり、第２図はその磁気記録媒体対接
面を示す要部拡大平面図である。 第３図はスパッタ雰囲気中の酸素量と反応層の膜厚およ
び記録再生時の周波数特性のうねりの関係を示す特性図
である。 第４図は本発明を適用した複合磁気ヘッドの他の例を示
す要部拡大平面図、第５図は本発明を適用した複合磁気
ヘッドのさらに他の例を示す要部拡大平面図、第６図は
本発明を適用した複合磁気ヘッドのさらに他の例を示す
要部拡大平面図である。 I,II,III,IV,V,VI,VII,VIII……磁気コア半体 2,3,12,13,22,23,32,33……補助コア部 4,5,14,15,24,25,34,35……軟磁性金属薄膜
示す外観斜視図であり、第２図はその磁気記録媒体対接
面を示す要部拡大平面図である。 第３図はスパッタ雰囲気中の酸素量と反応層の膜厚およ
び記録再生時の周波数特性のうねりの関係を示す特性図
である。 第４図は本発明を適用した複合磁気ヘッドの他の例を示
す要部拡大平面図、第５図は本発明を適用した複合磁気
ヘッドのさらに他の例を示す要部拡大平面図、第６図は
本発明を適用した複合磁気ヘッドのさらに他の例を示す
要部拡大平面図である。 I,II,III,IV,V,VI,VII,VIII……磁気コア半体 2,3,12,13,22,23,32,33……補助コア部 4,5,14,15,24,25,34,35……軟磁性金属薄膜
フロントページの続き (72)発明者 国頭 義之 東京都品川区北品川６丁目５番６号 ソ ニー・マグネ・プロダクツ株式会社内 (72)発明者 伊豆 悦男 東京都品川区北品川６丁目５番６号 ソ ニー・マグネ・プロダクツ株式会社内 (72)発明者 岡田 俊行 東京都品川区北品川６丁目５番６号 ソ ニー・マグネ・プロダクツ株式会社内 (72)発明者 早川 正俊 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62−125506（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−145510（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−123709（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】少なくとも一方が酸化物磁性材料と軟磁性
金属薄膜により構成される一対の磁気コア半体が突き合
わされ、前記軟磁性金属薄膜の突き合わせ部に磁気ギャ
ップが形成されてなる複合磁気ヘッドにおいて、 上記軟磁性金属薄膜がFe−Ga−Si系合金からなり、上記
軟磁性金属薄膜のうち少なくとも前記酸化物磁性材料と
接する部分が酸素を0.05〜10原子％含有することを特徴
とする複合磁気ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62163592A JP2625735B2 (ja) | 1987-06-30 | 1987-06-30 | 複合磁気ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62163592A JP2625735B2 (ja) | 1987-06-30 | 1987-06-30 | 複合磁気ヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS648503A JPS648503A (en) | 1989-01-12 |
| JP2625735B2 true JP2625735B2 (ja) | 1997-07-02 |
Family
ID=15776848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62163592A Expired - Fee Related JP2625735B2 (ja) | 1987-06-30 | 1987-06-30 | 複合磁気ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2625735B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8252392B2 (en) | 2009-11-05 | 2012-08-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Recording medium |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60123709U (ja) * | 1984-01-27 | 1985-08-21 | ティーディーケイ株式会社 | 磁気ヘツド |
| JPS62125506A (ja) * | 1985-11-27 | 1987-06-06 | Toshiba Corp | 磁気ヘツド |
| JPH0772927B2 (ja) * | 1985-12-18 | 1995-08-02 | ソニー株式会社 | 磁気ヘツド |
-
1987
- 1987-06-30 JP JP62163592A patent/JP2625735B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS648503A (en) | 1989-01-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |