JP3089530B2 - 磁気ヘッド用非磁性材料及びそれを用いた磁気ヘッド - Google Patents
磁気ヘッド用非磁性材料及びそれを用いた磁気ヘッドInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばビデオテープレ
コーダー（以下、単にＶＴＲと記す。）、デジタルオー
ディオテープレコーダー（以下、単にＤＡＴと記
す。）、あるいはデジタルデータ記録装置等において、
音声信号や映像信号あるいは情報信号等を磁気テープ等
の磁気記録媒体の記録トラック上に磁気信号として高密
度記録するために用いられる磁気ヘッド及びそれに用い
られる磁気ヘッド用非磁性材料に関する。
コーダー（以下、単にＶＴＲと記す。）、デジタルオー
ディオテープレコーダー（以下、単にＤＡＴと記
す。）、あるいはデジタルデータ記録装置等において、
音声信号や映像信号あるいは情報信号等を磁気テープ等
の磁気記録媒体の記録トラック上に磁気信号として高密
度記録するために用いられる磁気ヘッド及びそれに用い
られる磁気ヘッド用非磁性材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、磁気記録テープなどを磁気記録媒
体として用いているＶＴＲあるいはＤＡＴ等の磁気記録
及び再生装置は、磁気記録テープに記録された情報信号
の読み取りを行ったり、あるいは磁気記録テープに記録
を行うため、磁気記録テープの信号記録面からの情報信
号の読み取り再生及び磁気記録テープの信号記録面への
情報信号の書き込み記録を行う磁気ヘッドを備えてい
る。
体として用いているＶＴＲあるいはＤＡＴ等の磁気記録
及び再生装置は、磁気記録テープに記録された情報信号
の読み取りを行ったり、あるいは磁気記録テープに記録
を行うため、磁気記録テープの信号記録面からの情報信
号の読み取り再生及び磁気記録テープの信号記録面への
情報信号の書き込み記録を行う磁気ヘッドを備えてい
る。
【０００３】そして、前記磁気ヘッドは、磁気コアとこ
の磁気コアに巻回されたコイル等の部材により構成され
ており、前記磁気コアには微小間隙である磁気ギャップ
が形成されている。コイルは記録又は再生のための情報
信号を、磁気コアへ磁束として伝達する働きをする。
の磁気コアに巻回されたコイル等の部材により構成され
ており、前記磁気コアには微小間隙である磁気ギャップ
が形成されている。コイルは記録又は再生のための情報
信号を、磁気コアへ磁束として伝達する働きをする。
【０００４】また、上記磁気コアは、記録時にはコイル
から磁気記録媒体へ、再生時には磁気記録媒体からコイ
ルへ、磁束を伝達するための通路としての働きをする。
磁気ギャップは、磁気記録媒体に情報信号を記録するた
めに磁界の広がりの範囲を絞る働きと、再生時には磁気
記録媒体からの磁束取り入れ口としての働きをする。
から磁気記録媒体へ、再生時には磁気記録媒体からコイ
ルへ、磁束を伝達するための通路としての働きをする。
磁気ギャップは、磁気記録媒体に情報信号を記録するた
めに磁界の広がりの範囲を絞る働きと、再生時には磁気
記録媒体からの磁束取り入れ口としての働きをする。
【０００５】ところで、近時においては、映像信号等の
記録又は再生の高画質化等を目的として、あるいは記憶
容量の大容量化を目的として、より多くの情報信号を記
録又は再生するため、より波長の短い信号の記録又は再
生する方法がとられている。このため、磁気記録媒体の
磁性層に用いられる磁性粉として強磁性金属粉末をベー
スフィルム上に塗布したメタルテープや、強磁性金属材
料をベースフィルム上に直接蒸着させた蒸着テープ等の
高抗磁力磁気記録媒体が使用されている。
記録又は再生の高画質化等を目的として、あるいは記憶
容量の大容量化を目的として、より多くの情報信号を記
録又は再生するため、より波長の短い信号の記録又は再
生する方法がとられている。このため、磁気記録媒体の
磁性層に用いられる磁性粉として強磁性金属粉末をベー
スフィルム上に塗布したメタルテープや、強磁性金属材
料をベースフィルム上に直接蒸着させた蒸着テープ等の
高抗磁力磁気記録媒体が使用されている。
【０００６】また、これらの高抗磁力磁気記録媒体に記
録又は再生することを可能とするために、磁気ヘッドの
磁気コア材料として高透磁率かつ高飽和磁束密度を持つ
金属系磁性層、例えば鉄系合金、鉄−ニッケル系合金、
鉄−コバルト系合金等を用いた積層型磁気ヘッド、ある
いはいわゆるメタル・イン・ギャップ（ＭＩＧ）型の磁
気ヘッド等が提案されている。
録又は再生することを可能とするために、磁気ヘッドの
磁気コア材料として高透磁率かつ高飽和磁束密度を持つ
金属系磁性層、例えば鉄系合金、鉄−ニッケル系合金、
鉄−コバルト系合金等を用いた積層型磁気ヘッド、ある
いはいわゆるメタル・イン・ギャップ（ＭＩＧ）型の磁
気ヘッド等が提案されている。
【０００７】上記積層型磁気ヘッドは、金属系磁性層を
非磁性材料からなるガード材で挟み込んで磁気コア半体
を構成し、この磁気コア半体をお互いに突き合わせてガ
ラス融着等により接合一体化して構成した磁気ヘッドで
ある。本発明者等は、前記積層型磁気ヘッドにおいて、
磁気コアを形成する金属磁性体膜が端部で相互に静磁的
に結合させることにより、ヘッド効率を向上、特に高周
波領域において大幅に向上させることができることを提
案している。
非磁性材料からなるガード材で挟み込んで磁気コア半体
を構成し、この磁気コア半体をお互いに突き合わせてガ
ラス融着等により接合一体化して構成した磁気ヘッドで
ある。本発明者等は、前記積層型磁気ヘッドにおいて、
磁気コアを形成する金属磁性体膜が端部で相互に静磁的
に結合させることにより、ヘッド効率を向上、特に高周
波領域において大幅に向上させることができることを提
案している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した高
密度磁気記録するために磁気コア材料に金属系磁性材料
を用いた積層型磁気ヘッドにおいては、磁気テープに対
する金属系磁性層の摩耗量が非磁性材であるガード材よ
りも大きいため、磁気コアの金属系磁性層の部分が他の
部分よりも速く摩耗してしまい、結果として磁気コア部
分がへこむいわゆる偏摩耗が発生する。積層型磁気ヘッ
ドでは、この偏摩耗によって磁気ギャップと磁気記録媒
体間に空隙生じ、磁気ギャップの磁気記録媒体に対する
磁界強度が弱くなるため、特に高周波域での電磁変換特
性が低下してしまうという問題がある。
密度磁気記録するために磁気コア材料に金属系磁性材料
を用いた積層型磁気ヘッドにおいては、磁気テープに対
する金属系磁性層の摩耗量が非磁性材であるガード材よ
りも大きいため、磁気コアの金属系磁性層の部分が他の
部分よりも速く摩耗してしまい、結果として磁気コア部
分がへこむいわゆる偏摩耗が発生する。積層型磁気ヘッ
ドでは、この偏摩耗によって磁気ギャップと磁気記録媒
体間に空隙生じ、磁気ギャップの磁気記録媒体に対する
磁界強度が弱くなるため、特に高周波域での電磁変換特
性が低下してしまうという問題がある。
【０００９】この偏摩耗は、金属磁性層とガード材の磁
気テープに対する摩耗量の近い組み合わせにすることに
より少なくできる。しかしながら、実用的なヘッド寿命
が得られる耐摩耗性を有しかつ磁気特性も十分な金属磁
性材料はまだ得られていないので、偏摩耗を少なくしよ
うとすると必然的に磁気記録媒体に対する摩耗量が大き
いガード材を選定し、磁気コア材料である金属磁性材料
に合わせる方法をとらざるをえない。このような考え方
で単純に磁気テープに対する摩耗量の大きいガード材を
選定すると、偏摩耗は少ないが磁気ヘッドとして磁気テ
ープに対する摩耗量が大きいため寿命の短い磁気ヘッド
になってしまう。
気テープに対する摩耗量の近い組み合わせにすることに
より少なくできる。しかしながら、実用的なヘッド寿命
が得られる耐摩耗性を有しかつ磁気特性も十分な金属磁
性材料はまだ得られていないので、偏摩耗を少なくしよ
うとすると必然的に磁気記録媒体に対する摩耗量が大き
いガード材を選定し、磁気コア材料である金属磁性材料
に合わせる方法をとらざるをえない。このような考え方
で単純に磁気テープに対する摩耗量の大きいガード材を
選定すると、偏摩耗は少ないが磁気ヘッドとして磁気テ
ープに対する摩耗量が大きいため寿命の短い磁気ヘッド
になってしまう。
【００１０】そこで、従来より、磁気ヘッド用非磁性材
料として、特開昭６２−２２４１１号公報、特開平２−
２９６７６５号公報等に示されるようなＭｎＯ−ＮｉＯ
系非磁性材料や特公平３−４５０２４号公報や特開平６
−２８６０７号公報等に示されるようなＣａＯ−ＴｉＯ
2 −ＮｉＯ系非磁性材料等が提案されている。
料として、特開昭６２−２２４１１号公報、特開平２−
２９６７６５号公報等に示されるようなＭｎＯ−ＮｉＯ
系非磁性材料や特公平３−４５０２４号公報や特開平６
−２８６０７号公報等に示されるようなＣａＯ−ＴｉＯ
2 −ＮｉＯ系非磁性材料等が提案されている。
【００１１】しかしながら、上記ＭｎＯ−ＮｉＯ系非磁
性材料には金属磁性膜とほぼ同等の熱膨張係数を有する
が、磁気テープに対する摩耗量が大きいといった問題点
がある。また、例えば特公平３−４５０２４号公報に提
案されているＣａＯ−ＴｉＯ2−ＮｉＯ系非磁性材料
は、ＣａＯが３モル％〜３５モル％、ＴｉＯ2 が３モル
％〜３０モル％、ＮｉＯが６０モル％〜９０モル％の組
成を有し、金属磁性膜とほぼ同等の熱膨張係数を有し、
かつ磁気テープに対する摩耗量が非常に小さい。しか
し、上記非磁性材料には金属磁性膜の磁気テープに対す
る摩耗量との差、すなわち偏摩耗が大きいといった問題
がある。
性材料には金属磁性膜とほぼ同等の熱膨張係数を有する
が、磁気テープに対する摩耗量が大きいといった問題点
がある。また、例えば特公平３−４５０２４号公報に提
案されているＣａＯ−ＴｉＯ2−ＮｉＯ系非磁性材料
は、ＣａＯが３モル％〜３５モル％、ＴｉＯ2 が３モル
％〜３０モル％、ＮｉＯが６０モル％〜９０モル％の組
成を有し、金属磁性膜とほぼ同等の熱膨張係数を有し、
かつ磁気テープに対する摩耗量が非常に小さい。しか
し、上記非磁性材料には金属磁性膜の磁気テープに対す
る摩耗量との差、すなわち偏摩耗が大きいといった問題
がある。
【００１２】本発明はかかる事情に鑑みて提案されたも
のであり、金属磁性膜と近い熱膨張係数を有するととも
に、磁気テープに対する摩耗量と偏摩耗量のバランスに
優れた磁気ヘッド用非磁性材料を提案することを目的と
する。さらに本発明は、ヘッド効率が高く、かつ偏摩耗
が少ないとともに磁気ヘッドとしての寿命も十分な磁気
ヘッドを提供することを目的とする。
のであり、金属磁性膜と近い熱膨張係数を有するととも
に、磁気テープに対する摩耗量と偏摩耗量のバランスに
優れた磁気ヘッド用非磁性材料を提案することを目的と
する。さらに本発明は、ヘッド効率が高く、かつ偏摩耗
が少ないとともに磁気ヘッドとしての寿命も十分な磁気
ヘッドを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明においては、磁気ヘッド用非磁性材料を、
ＣａＯ、ＴｉＯ２ 及びＮｉＯからなり、ＣａＯ：１５
モル％〜４５モル％、ＴｉＯ２ ：４０モル％〜８０モ
ル％、ＮｉＯ：５モル％〜１５モル％の組成を有するも
のとすることを特徴とするものである。
めに、本発明においては、磁気ヘッド用非磁性材料を、
ＣａＯ、ＴｉＯ２ 及びＮｉＯからなり、ＣａＯ：１５
モル％〜４５モル％、ＴｉＯ２ ：４０モル％〜８０モ
ル％、ＮｉＯ：５モル％〜１５モル％の組成を有するも
のとすることを特徴とするものである。
【００１４】この場合、より好ましくは、ＣａＯとＴｉ
Ｏ2 とのモル比ＣａＯ／ＴｉＯ2 を３０／７０〜５０／
５０とすることが望ましい。ここで、モル比ＣａＯ／Ｔ
ｉＯ2 のうちＣａＯの割合が３０より小（ＴｉＯ2の割
合が７０より大）となると、ヘッド効率の低下を招き、
さらにＣａＯの含有量が１５モル％未満の場合及びＴｉ
Ｏ2 の含有量が８０モル％を越える場合においては、熱
膨張係数が金属磁性膜よりもかなり小さくなってしま
う。
Ｏ2 とのモル比ＣａＯ／ＴｉＯ2 を３０／７０〜５０／
５０とすることが望ましい。ここで、モル比ＣａＯ／Ｔ
ｉＯ2 のうちＣａＯの割合が３０より小（ＴｉＯ2の割
合が７０より大）となると、ヘッド効率の低下を招き、
さらにＣａＯの含有量が１５モル％未満の場合及びＴｉ
Ｏ2 の含有量が８０モル％を越える場合においては、熱
膨張係数が金属磁性膜よりもかなり小さくなってしま
う。
【００１５】また、モル比ＣａＯ／ＴｉＯ2 のうちＣａ
Ｏの割合が５０より大（ＴｉＯ2 の割合が５０より小）
となると、ＣａＯが析出して焼結性の劣化が起こり、さ
らにＣａＯの含有量が４５モル％を越える場合及びＴｉ
Ｏ2 の含有量が４０モル％未満の場合においては、非磁
性材料に気孔が多く発生してしまう。
Ｏの割合が５０より大（ＴｉＯ2 の割合が５０より小）
となると、ＣａＯが析出して焼結性の劣化が起こり、さ
らにＣａＯの含有量が４５モル％を越える場合及びＴｉ
Ｏ2 の含有量が４０モル％未満の場合においては、非磁
性材料に気孔が多く発生してしまう。
【００１６】さらに、本発明においては、一対のガード
材により金属磁性膜を挟み込んでなる磁気コア半体同士
が、前記金属磁性膜の端面同士を対向させて突き合わさ
れ、これら金属磁性膜の突き合わせ面間に磁気ギャップ
が構成されてなる積層型の磁気ヘッドにおいて、上記ガ
ード材の主成分として上記磁気ヘッド用非磁性材料を用
いることを特徴とするものである。
材により金属磁性膜を挟み込んでなる磁気コア半体同士
が、前記金属磁性膜の端面同士を対向させて突き合わさ
れ、これら金属磁性膜の突き合わせ面間に磁気ギャップ
が構成されてなる積層型の磁気ヘッドにおいて、上記ガ
ード材の主成分として上記磁気ヘッド用非磁性材料を用
いることを特徴とするものである。
【００１７】この場合、上記ガード材は２種類以上の材
料を接合してなる複合基板よりなるものとしてもよい
が、このとき磁気記録媒体との摺動面の全体或は一部分
が、ＣａＯ，ＴｉＯ2 及びＮｉＯを主成分とし、且つＮ
ｉＯの含有量が５〜３０モル％であることが必要であ
る。
料を接合してなる複合基板よりなるものとしてもよい
が、このとき磁気記録媒体との摺動面の全体或は一部分
が、ＣａＯ，ＴｉＯ2 及びＮｉＯを主成分とし、且つＮ
ｉＯの含有量が５〜３０モル％であることが必要であ
る。
【００１８】また、ヘッド効率を向上させるために、前
記金属磁性膜が磁性体膜と非磁性体膜を交互に堆積した
単位積層磁性体膜を絶縁体膜を介して堆積された積層磁
性体膜であることが望ましい。このとき、上記磁性体膜
としては、具体的にはＣｏを主成分とし、Ｚｒ，Ｍｏ，
Ｎｂ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｈｆ，及びＰｄのうち少なくとも一
種類の元素を含む材料を用いて成膜することが好まし
い。
記金属磁性膜が磁性体膜と非磁性体膜を交互に堆積した
単位積層磁性体膜を絶縁体膜を介して堆積された積層磁
性体膜であることが望ましい。このとき、上記磁性体膜
としては、具体的にはＣｏを主成分とし、Ｚｒ，Ｍｏ，
Ｎｂ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｈｆ，及びＰｄのうち少なくとも一
種類の元素を含む材料を用いて成膜することが好まし
い。
【００１９】また、上記磁性体膜としては、具体的には
Ｆｅを主成分とし、Ｒｕ，Ｇａ，Ｓｉ，Ｏ，及びＮのう
ち少なくとも一種類の元素を含む材料を用いて成膜して
もよい。さらにこのとき、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏのうち１つ
以上の元素とＰ，Ｃ，Ｂ，Ｓｉのうち１つ以上の元素と
からなるアモルファス合金、またはこれらを主成分とし
てＡｌ，Ｇｅ，Ｂｅ，Ｓｎ，Ｉｎ、Ｍｏ，Ｗ，Ｔｉ，Ｍ
ｎ，Ｃｒ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ等を含んだ合金等のメタル
−メタロイド系アモルファス合金、あるいはＣｏ，Ｈ
ｆ，Ｚｒ等の遷移元素や希土類元素等を主成分とするメ
タル−メタル系アモルファス合金等を用いて上記磁性体
膜を成膜してもよい。
Ｆｅを主成分とし、Ｒｕ，Ｇａ，Ｓｉ，Ｏ，及びＮのう
ち少なくとも一種類の元素を含む材料を用いて成膜して
もよい。さらにこのとき、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏのうち１つ
以上の元素とＰ，Ｃ，Ｂ，Ｓｉのうち１つ以上の元素と
からなるアモルファス合金、またはこれらを主成分とし
てＡｌ，Ｇｅ，Ｂｅ，Ｓｎ，Ｉｎ、Ｍｏ，Ｗ，Ｔｉ，Ｍ
ｎ，Ｃｒ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ等を含んだ合金等のメタル
−メタロイド系アモルファス合金、あるいはＣｏ，Ｈ
ｆ，Ｚｒ等の遷移元素や希土類元素等を主成分とするメ
タル−メタル系アモルファス合金等を用いて上記磁性体
膜を成膜してもよい。
【００２０】
【作用】本発明の磁気ヘッド用非磁性材料は、ＣａＯ：
１５モル％〜４５モル％、ＴｉＯ2 ：４０モル％〜８０
モル％、ＮｉＯ：５モル％〜３０モル％の組成を有す
る、望ましくはＣａＯとＴｉＯ2 とのモル比ＣａＯ／Ｔ
ｉＯ2 が３０／７０〜５０／５０とされているため、金
属磁性膜とほぼ同等の熱膨張係数を有するとともに、磁
気テープに対する摩耗量と偏摩耗量のバランスに優れて
いる。
１５モル％〜４５モル％、ＴｉＯ2 ：４０モル％〜８０
モル％、ＮｉＯ：５モル％〜３０モル％の組成を有す
る、望ましくはＣａＯとＴｉＯ2 とのモル比ＣａＯ／Ｔ
ｉＯ2 が３０／７０〜５０／５０とされているため、金
属磁性膜とほぼ同等の熱膨張係数を有するとともに、磁
気テープに対する摩耗量と偏摩耗量のバランスに優れて
いる。
【００２１】また、本発明の磁気ヘッドにおいては、金
属磁性膜を挟み込むガード材の主成分が上記磁気ヘッド
用非磁性材料とされているため、磁気記録媒体に対する
上記非磁性基板の摩耗量と磁気コアである金属磁性層の
摩耗量のバランスが良好となり、磁気記録媒体と摺動さ
せたときに、磁気コアとガード材の間に生じる偏摩耗が
少なく、かつ十分な寿命を有するとともにヘッド効率の
高い磁気ヘッドを得ることが可能となる。
属磁性膜を挟み込むガード材の主成分が上記磁気ヘッド
用非磁性材料とされているため、磁気記録媒体に対する
上記非磁性基板の摩耗量と磁気コアである金属磁性層の
摩耗量のバランスが良好となり、磁気記録媒体と摺動さ
せたときに、磁気コアとガード材の間に生じる偏摩耗が
少なく、かつ十分な寿命を有するとともにヘッド効率の
高い磁気ヘッドを得ることが可能となる。
【００２２】
【実施例】以下、本発明のいくつかの具体的な実施例に
ついて詳細に説明するが、本発明がこの実施例に限定さ
れるものではないことはいうまでもない。先ず、第１実
施例について、実験結果に基づいて説明する。
ついて詳細に説明するが、本発明がこの実施例に限定さ
れるものではないことはいうまでもない。先ず、第１実
施例について、実験結果に基づいて説明する。
【００２３】第１実施例 〔実験例１〕 先ず、磁気ヘッド用非磁性材料中のＮｉＯの量が磁気ヘ
ッド用非磁性材料の摩耗量及び磁気ヘッドとした場合の
偏摩耗量に及ぼす影響について調査した。
ッド用非磁性材料の摩耗量及び磁気ヘッドとした場合の
偏摩耗量に及ぼす影響について調査した。
【００２４】試料の作製 ＣａＯとＴｉＯ2 の混合比（モル比）、ＣａＯ／ＴｉＯ
2 を４５／５５と一定にしておき、ＮｉＯの量を０モル
％〜８０モル％まで変化させて磁気ヘッド用非磁性材料
を製造した。
2 を４５／５５と一定にしておき、ＮｉＯの量を０モル
％〜８０モル％まで変化させて磁気ヘッド用非磁性材料
を製造した。
【００２５】すなわち、先ず、上記組成となるように、
市販のＣａＣＯ3 粉末、ＴｉＯ2 粉末及びＮｉＯ粉末を
適量秤量し、純水を加えボールミル中にて２４時間湿式
混合した。次いで、１００℃にて２０時間以上乾燥し、
石川式ライカイ機で粗粉砕後、１１００℃で５時間仮焼
した。その後、仮焼した粉末を石川式ライカイ機により
粉砕した。
市販のＣａＣＯ3 粉末、ＴｉＯ2 粉末及びＮｉＯ粉末を
適量秤量し、純水を加えボールミル中にて２４時間湿式
混合した。次いで、１００℃にて２０時間以上乾燥し、
石川式ライカイ機で粗粉砕後、１１００℃で５時間仮焼
した。その後、仮焼した粉末を石川式ライカイ機により
粉砕した。
【００２６】そして、粉砕した粉末に再度純水を加えボ
ールミル中にて２４時間湿式混合した。さらに、１００
℃にて２０時間以上乾燥し、石川式ライカイ機で粉砕
後、ポリビニールアルコール（以下、ＰＶＡと称す
る。）の１０重量％水溶液を全粉末重量の１０重量％と
なるようにを加え、造粒した。
ールミル中にて２４時間湿式混合した。さらに、１００
℃にて２０時間以上乾燥し、石川式ライカイ機で粉砕
後、ポリビニールアルコール（以下、ＰＶＡと称す
る。）の１０重量％水溶液を全粉末重量の１０重量％と
なるようにを加え、造粒した。
【００２７】その後、８０ＭＰａでプレス成形し酸素中
にて１２５０℃から１４００℃で焼成した。さらに、Ａ
ｒにより１００ＭＰａで加圧しながら１１５０℃から１
３５０℃で熱間等方圧プレス処理（以下、ＨＩＰ処理と
称する。）を施した。
にて１２５０℃から１４００℃で焼成した。さらに、Ａ
ｒにより１００ＭＰａで加圧しながら１１５０℃から１
３５０℃で熱間等方圧プレス処理（以下、ＨＩＰ処理と
称する。）を施した。
【００２８】磁気ヘッドの作製 そして、上記のようにして作製したＮｉＯの含有量の異
なる非磁性材料を用いて磁気ヘッドを作製した。なお、
本実験例においては、磁気ヘッドとして積層型磁気ヘッ
ドを作製するものとした。
なる非磁性材料を用いて磁気ヘッドを作製した。なお、
本実験例においては、磁気ヘッドとして積層型磁気ヘッ
ドを作製するものとした。
【００２９】上記磁気ヘッドにおいて磁気コアは、図１
に示すように、閉回路を構成する一対の磁気コア半体
１、２が突き合わされて接合一体化され、磁気記録媒体
摺動面３に磁気ギャップＧを構成されている。上記磁気
コア半体１、２は、ガード材１１及び積層磁性体膜４、
５とからなる。そして、磁気コア半体１、２同士の突き
合わせ面においては、積層磁性体膜４、５の端面が突き
合わされることによって磁気ギャップＧが構成されてい
る。上記磁気ギャップＧのトラック幅Ｔｗは、前記ガー
ド材１１が非磁性体であることから、上記積層磁性体膜
４、５の膜厚によって規制される。また、上記磁気コア
半体１、２の突き合わせ面には、当該磁気ギャップＧの
デプスＤｐを規制するとともにコイルを巻くための巻線
窓６が形成されている。
に示すように、閉回路を構成する一対の磁気コア半体
１、２が突き合わされて接合一体化され、磁気記録媒体
摺動面３に磁気ギャップＧを構成されている。上記磁気
コア半体１、２は、ガード材１１及び積層磁性体膜４、
５とからなる。そして、磁気コア半体１、２同士の突き
合わせ面においては、積層磁性体膜４、５の端面が突き
合わされることによって磁気ギャップＧが構成されてい
る。上記磁気ギャップＧのトラック幅Ｔｗは、前記ガー
ド材１１が非磁性体であることから、上記積層磁性体膜
４、５の膜厚によって規制される。また、上記磁気コア
半体１、２の突き合わせ面には、当該磁気ギャップＧの
デプスＤｐを規制するとともにコイルを巻くための巻線
窓６が形成されている。
【００３０】ここで、前記積層磁性体膜４、５はヘッド
効率を向上させる目的で、図２に示すように磁性体膜２
１と非磁性体膜２２を交互に堆積した単位積層磁性体膜
２３を絶縁体膜２４を介して堆積された積層磁性体膜と
することが望ましい。本第１実施例では、磁性体膜２１
として膜厚２４１ｎｍのＣｏＺｒＮｂＴａアモルファス
膜を、非磁性体膜２２として膜厚１０ｎｍのＳｉＯ2 膜
を、絶縁体膜２４としては膜厚２００ｎｍのＳｉＯ2 膜
を用いた。また、単位積層体膜２３を８層に形成し、総
膜厚は２μｍとした。さらに、上記積層磁性体膜４、５
を９層に形成し、総膜厚は１９．６μｍとした。また、
上記磁気ヘッドを２ｍｍ（幅）×２ｍｍ（高さ）×０．
２ｍｍ（厚み）の大きさを有し、トラック幅が１９．６
μｍ、当り幅が曲率半径８ｍｍであるものとした。
効率を向上させる目的で、図２に示すように磁性体膜２
１と非磁性体膜２２を交互に堆積した単位積層磁性体膜
２３を絶縁体膜２４を介して堆積された積層磁性体膜と
することが望ましい。本第１実施例では、磁性体膜２１
として膜厚２４１ｎｍのＣｏＺｒＮｂＴａアモルファス
膜を、非磁性体膜２２として膜厚１０ｎｍのＳｉＯ2 膜
を、絶縁体膜２４としては膜厚２００ｎｍのＳｉＯ2 膜
を用いた。また、単位積層体膜２３を８層に形成し、総
膜厚は２μｍとした。さらに、上記積層磁性体膜４、５
を９層に形成し、総膜厚は１９．６μｍとした。また、
上記磁気ヘッドを２ｍｍ（幅）×２ｍｍ（高さ）×０．
２ｍｍ（厚み）の大きさを有し、トラック幅が１９．６
μｍ、当り幅が曲率半径８ｍｍであるものとした。
【００３１】摩耗量及び偏摩耗量の測定 上記のような構成を有する各磁気ヘッドを、当該磁気ヘ
ッドのドラムからの突き出しが３０μｍとなるように、
ソニー社製ＶＴＲ（商品名ＢＶＷ−５０）に搭載した。
そして、２種類のソニー社製ビデオテープ（商品名ＢＣ
Ｔ−９０ＭＬ及びＢＣＴ−９０ＭＬＡ、以下、それぞれ
をテープＡ及びＢと称する。）を３０℃、８０％ＲＨの
条件下で１００時間摺動させた。
ッドのドラムからの突き出しが３０μｍとなるように、
ソニー社製ＶＴＲ（商品名ＢＶＷ−５０）に搭載した。
そして、２種類のソニー社製ビデオテープ（商品名ＢＣ
Ｔ−９０ＭＬ及びＢＣＴ−９０ＭＬＡ、以下、それぞれ
をテープＡ及びＢと称する。）を３０℃、８０％ＲＨの
条件下で１００時間摺動させた。
【００３２】このときのヘッドの摩耗量（突き出し変化
量）及びギャップ部のガード材−積層磁性体膜間の偏摩
耗量を調べ評価した。ＮｉＯ含有量とテープＡ及びＢを
摺動させた後の偏摩耗量の関係を図３に示す。なお、図
３中○はテープＡを摺動させた場合の結果を示し、図中
□はテープＢを摺動させた場合の結果を示す。積層型磁
気ヘッドにおいて、一般的に偏摩耗は分離損失となり、
上記分離損失は以下の式で概略示される。
量）及びギャップ部のガード材−積層磁性体膜間の偏摩
耗量を調べ評価した。ＮｉＯ含有量とテープＡ及びＢを
摺動させた後の偏摩耗量の関係を図３に示す。なお、図
３中○はテープＡを摺動させた場合の結果を示し、図中
□はテープＢを摺動させた場合の結果を示す。積層型磁
気ヘッドにおいて、一般的に偏摩耗は分離損失となり、
上記分離損失は以下の式で概略示される。
【００３３】 分離損失＝５４．６ｄ／λ（ｄＢ） ・・・（１） このとき、上記ｄは偏摩耗量、λは記録波長を示す。こ
の式からわかるように、偏摩耗量ｄが大きくなると、特
に短波長領域（高周波領域）で出力が低下してしまうた
め、偏摩耗量は１５μｍ以下であることが望ましい。
の式からわかるように、偏摩耗量ｄが大きくなると、特
に短波長領域（高周波領域）で出力が低下してしまうた
め、偏摩耗量は１５μｍ以下であることが望ましい。
【００３４】また、ＮｉＯ含有量とテープＡ，Ｂを摺動
させた後の摩耗量の関係を図４に示す。なお、図４中に
おいても、○はテープＡを摺動させた場合の結果を示
し、図中□はテープＢを摺動させた場合の結果を示す。
摩耗量が大きいとヘッド寿命が短くなる為、当然耐摩耗
性は高い程良い。
させた後の摩耗量の関係を図４に示す。なお、図４中に
おいても、○はテープＡを摺動させた場合の結果を示
し、図中□はテープＢを摺動させた場合の結果を示す。
摩耗量が大きいとヘッド寿命が短くなる為、当然耐摩耗
性は高い程良い。
【００３５】従って、これらの結果から、摩耗量、偏摩
耗量のバランスを総合的に評価すると、ＮｉＯの含有量
が５モル％〜３０モル％の非磁性材料がガード材として
好適であることがわかる。
耗量のバランスを総合的に評価すると、ＮｉＯの含有量
が５モル％〜３０モル％の非磁性材料がガード材として
好適であることがわかる。
【００３６】〔実験例２〕 次に、非磁性材料中のＣａＯ、ＴｉＯ2 の含有量とポア
状態及び熱膨張係数の関係を調査した。
状態及び熱膨張係数の関係を調査した。
【００３７】試料の作製 ＣａＯ、ＴｉＯ2 及びＮｉＯが表１中に示す試料Ｎｏ．
１〜３２の組成になるように、市販のＣａＣＯ3 粉末、
ＴｉＯ2 粉末及びＮｉＯ粉末を適量秤量し、３２種類の
粉末を用意し、これらに純水を加えボールミル中にて２
４時間湿式混合した。
１〜３２の組成になるように、市販のＣａＣＯ3 粉末、
ＴｉＯ2 粉末及びＮｉＯ粉末を適量秤量し、３２種類の
粉末を用意し、これらに純水を加えボールミル中にて２
４時間湿式混合した。
【００３８】
【表１】
【００３９】次いで、１００℃にて２０時間以上乾燥
し、石川式ライカイ機で粗粉砕後、１１００℃で５時間
仮焼した。その後、仮焼した粉末を石川式ライカイ機に
より粉砕した。
し、石川式ライカイ機で粗粉砕後、１１００℃で５時間
仮焼した。その後、仮焼した粉末を石川式ライカイ機に
より粉砕した。
【００４０】そして、粉砕した粉末に再度純水を加えボ
ールミル中にて２４時間湿式混合した。さらに、１００
℃にて２０時間以上乾燥し、石川式ライカイ機で粉砕
後、ＰＶＡの１０重量％水溶液を全粉末重量の１０重量
％となるようにを加え、造粒した。
ールミル中にて２４時間湿式混合した。さらに、１００
℃にて２０時間以上乾燥し、石川式ライカイ機で粉砕
後、ＰＶＡの１０重量％水溶液を全粉末重量の１０重量
％となるようにを加え、造粒した。
【００４１】その後、８０ＭＰａでプレス成形し酸素中
にて１２５０℃から１４００℃で焼成した。さらに、Ａ
ｒにより１００ＭＰａで加圧しながら１１５０℃から１
３５０℃でＨＩＰ処理を施して試料Ｎｏ．１〜３２を得
た。
にて１２５０℃から１４００℃で焼成した。さらに、Ａ
ｒにより１００ＭＰａで加圧しながら１１５０℃から１
３５０℃でＨＩＰ処理を施して試料Ｎｏ．１〜３２を得
た。
【００４２】ポア状態と熱膨張係数の測定 次に、上記のようにして得られた各モル比の試料Ｎｏ．
１〜３２の非磁性材料について、ポアの状態及び熱膨張
係数を評価した。その結果を表１に併せて示す。
１〜３２の非磁性材料について、ポアの状態及び熱膨張
係数を評価した。その結果を表１に併せて示す。
【００４３】表１中、ポア状態の評価結果において、○
印は気孔率が０．１％以下である状態を示し、×印はＨ
ＩＰ処理により緻密化できない程、気孔が多い状態を示
す。表１の結果から、試料Ｎｏ．７、８、１５、１６、
２２、２３、２４、２９、３０、３１、３２のように、
ＣａＯの含有量が４５モル％を越える場合及びＴｉＯ2
の含有量が４０モル％未満の場合、ポア状態の結果が悪
く、ＨＩＰ処理を行っても緻密化せず気孔が非常に多い
ため磁気ヘッド用のガード材として不適であることがわ
かる。
印は気孔率が０．１％以下である状態を示し、×印はＨ
ＩＰ処理により緻密化できない程、気孔が多い状態を示
す。表１の結果から、試料Ｎｏ．７、８、１５、１６、
２２、２３、２４、２９、３０、３１、３２のように、
ＣａＯの含有量が４５モル％を越える場合及びＴｉＯ2
の含有量が４０モル％未満の場合、ポア状態の結果が悪
く、ＨＩＰ処理を行っても緻密化せず気孔が非常に多い
ため磁気ヘッド用のガード材として不適であることがわ
かる。
【００４４】また、表１の結果から、試料Ｎｏ．１、
９、１７、２５のように、ＣａＯの含有量が１５モル％
未満の場合及びＴｉＯ2 の含有量が８０モル％を越える
場合、熱膨張係数が１００×１０-7／℃未満と金属磁性
膜の熱膨張係数に比べ非常に小さくなるため磁気ヘッド
用のガード材として不適であることがわかる。
９、１７、２５のように、ＣａＯの含有量が１５モル％
未満の場合及びＴｉＯ2 の含有量が８０モル％を越える
場合、熱膨張係数が１００×１０-7／℃未満と金属磁性
膜の熱膨張係数に比べ非常に小さくなるため磁気ヘッド
用のガード材として不適であることがわかる。
【００４５】すなわち、これらの結果から、ＣａＯ及び
ＴｉＯ2 の配合比としてそれぞれが１５モル％〜４５モ
ル％、４０モル％〜８０モル％の範囲であれば、ポアの
状態及び熱膨張係数が良好であることが確認された。従
って、実験例１及び実験例２の結果から、ＣａＯ、Ｔｉ
Ｏ2 及びＮｉＯからなり、ＣａＯ：１５モル％〜４５モ
ル％、ＴｉＯ2 ：４０モル％〜８０モル％、ＮｉＯ：５
モル％〜３０モル％の組成を有する磁気ヘッド用非磁性
材料は、気孔率が小さく金属磁性膜とほぼ同等の熱膨張
係数を有するとともに、磁気テープに対する摩耗量と偏
摩耗量のバランスに優れていることが確認された。
ＴｉＯ2 の配合比としてそれぞれが１５モル％〜４５モ
ル％、４０モル％〜８０モル％の範囲であれば、ポアの
状態及び熱膨張係数が良好であることが確認された。従
って、実験例１及び実験例２の結果から、ＣａＯ、Ｔｉ
Ｏ2 及びＮｉＯからなり、ＣａＯ：１５モル％〜４５モ
ル％、ＴｉＯ2 ：４０モル％〜８０モル％、ＮｉＯ：５
モル％〜３０モル％の組成を有する磁気ヘッド用非磁性
材料は、気孔率が小さく金属磁性膜とほぼ同等の熱膨張
係数を有するとともに、磁気テープに対する摩耗量と偏
摩耗量のバランスに優れていることが確認された。
【００４６】本実施例では、スパッタリングの際に用い
るターゲット材について、その組成がＣｏ81Ｚｒ4 Ｎｂ
12Ｔａ3 （原子％）のものを用いた場合について述べた
が、成膜した膜がＣｏａＺｒｂＮｂｃＴａｄ（但し、
ａ，ｂ，ｃ，ｄは各元素の割合（原子％）を表す。）な
る組成式で表され、その組成範囲が、 ７９≦ａ≦８３ ２≦ｂ≦６ １０≦ｃ≦１４ １≦ｄ≦５ であっても上記と同様の効果を得ることができる。
るターゲット材について、その組成がＣｏ81Ｚｒ4 Ｎｂ
12Ｔａ3 （原子％）のものを用いた場合について述べた
が、成膜した膜がＣｏａＺｒｂＮｂｃＴａｄ（但し、
ａ，ｂ，ｃ，ｄは各元素の割合（原子％）を表す。）な
る組成式で表され、その組成範囲が、 ７９≦ａ≦８３ ２≦ｂ≦６ １０≦ｃ≦１４ １≦ｄ≦５ であっても上記と同様の効果を得ることができる。
【００４７】さらに、金属磁性体膜６、７としては、上
記ＣｏＺｒＮｂＴａアモルファス膜の他に、Ｆｅ，Ｎ
ｉ，Ｃｏのうち１つ以上の元素とＰ，Ｃ，Ｂ，Ｓｉのう
ち１つ以上の元素とからなるアモルファス合金、または
これらを主成分としてＡｌ，Ｇｅ，Ｂｅ，Ｓｎ，Ｉｎ、
Ｍｏ，Ｗ，Ｔｉ，Ｍｎ，Ｃｒ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ等を含
んだ合金等のメタル−メタロイド系アモルファス合金、
あるいはＣｏ，Ｈｆ，Ｚｒ等の遷移元素や希土類元素等
を主成分とするメタル−メタル系アモルファス合金等で
あってもよい。
記ＣｏＺｒＮｂＴａアモルファス膜の他に、Ｆｅ，Ｎ
ｉ，Ｃｏのうち１つ以上の元素とＰ，Ｃ，Ｂ，Ｓｉのう
ち１つ以上の元素とからなるアモルファス合金、または
これらを主成分としてＡｌ，Ｇｅ，Ｂｅ，Ｓｎ，Ｉｎ、
Ｍｏ，Ｗ，Ｔｉ，Ｍｎ，Ｃｒ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ等を含
んだ合金等のメタル−メタロイド系アモルファス合金、
あるいはＣｏ，Ｈｆ，Ｚｒ等の遷移元素や希土類元素等
を主成分とするメタル−メタル系アモルファス合金等で
あってもよい。
【００４８】また、本実施例ではＤＣマグネトロンスパ
ッタ装置及び高周波スパッタ装置により積層磁性体膜
４、５を成膜したが、膜厚制御性に優れる他の装置によ
るスパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティン
グ法、イオンビーム法等に代表される真空薄膜形成技術
により成膜しても上述同様の作用効果が得られる。 さ
らに、上記実施例はガード材がＣａＯ，ＴｉＯ2 及びＮ
ｉＯを主成分とし、かつＮｉＯの含有量が５〜３０モル
％の非磁性基板１１のみの場合であるが、このガード材
１１を２種類以上の材料を接合してなる複合基板として
構成しても上述と同様の効果を得ることができる。
ッタ装置及び高周波スパッタ装置により積層磁性体膜
４、５を成膜したが、膜厚制御性に優れる他の装置によ
るスパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティン
グ法、イオンビーム法等に代表される真空薄膜形成技術
により成膜しても上述同様の作用効果が得られる。 さ
らに、上記実施例はガード材がＣａＯ，ＴｉＯ2 及びＮ
ｉＯを主成分とし、かつＮｉＯの含有量が５〜３０モル
％の非磁性基板１１のみの場合であるが、このガード材
１１を２種類以上の材料を接合してなる複合基板として
構成しても上述と同様の効果を得ることができる。
【００４９】フロントギャップ側とバックギャップ側に
それぞれ異なる材料を接合した複合材を用いた場合の構
成を図５に示す。ここで、磁気記録媒体を摺動するフロ
ントギャップ側には上記ガード材１１と同様にその主成
分がＣａＯ，ＴｉＯ2 及びＮｉＯからなり、且つＮｉＯ
の含有量が５〜３０モル％である非磁性基板１３を、バ
ックギャップ側には磁性フェライト等よりなる磁性基板
１２を配置する。
それぞれ異なる材料を接合した複合材を用いた場合の構
成を図５に示す。ここで、磁気記録媒体を摺動するフロ
ントギャップ側には上記ガード材１１と同様にその主成
分がＣａＯ，ＴｉＯ2 及びＮｉＯからなり、且つＮｉＯ
の含有量が５〜３０モル％である非磁性基板１３を、バ
ックギャップ側には磁性フェライト等よりなる磁性基板
１２を配置する。
【００５０】また、図６に示すように、積層磁性体膜
４、５を磁気ギャップＧと直交する位置にではなく、所
定のアジマス角をつけて設けても上述の同様の効果を得
ることができる。
４、５を磁気ギャップＧと直交する位置にではなく、所
定のアジマス角をつけて設けても上述の同様の効果を得
ることができる。
【００５１】第２実施例 次いで、第２実施例について実験結果に基づいて説明す
る。 〔実験例１〕 この実験では、磁気ヘッド用非磁性材料中のＮｉＯの量
が磁気ヘッド用非磁性材料の摩耗量及び磁気ヘッドとし
た場合の偏摩耗量に及ぼす影響について調査した。
る。 〔実験例１〕 この実験では、磁気ヘッド用非磁性材料中のＮｉＯの量
が磁気ヘッド用非磁性材料の摩耗量及び磁気ヘッドとし
た場合の偏摩耗量に及ぼす影響について調査した。
【００５２】ここでは、ＣａＯとＴｉＯ2 の混合比（モ
ル比）、ＣａＯ／ＴｉＯ2 を４５／５５と一定にしてお
き、ＮｉＯの量を０モル％〜８０モル％まで変化させて
上記第１実施例と同様に磁気ヘッド用非磁性材料を製造
した。
ル比）、ＣａＯ／ＴｉＯ2 を４５／５５と一定にしてお
き、ＮｉＯの量を０モル％〜８０モル％まで変化させて
上記第１実施例と同様に磁気ヘッド用非磁性材料を製造
した。
【００５３】磁気ヘッドの作製 ここでは、第１実施例と同様に作製したＮｉＯの含有量
の異なる非磁性材料を用いて上記図１及び図２に示す磁
気ヘッドを作製した。なお、本実験例においては、上記
第１，第２実施例と同様に、磁気ヘッドとして積層型磁
気ヘッドを作製するものとした。
の異なる非磁性材料を用いて上記図１及び図２に示す磁
気ヘッドを作製した。なお、本実験例においては、上記
第１，第２実施例と同様に、磁気ヘッドとして積層型磁
気ヘッドを作製するものとした。
【００５４】本第２実施例では、上記図２に示すよう
に、磁性体膜２１として膜厚３μｍのＦｅＲｕＧａＳｉ
合金膜を、非磁性体膜２２として膜厚１０ｎｍのＳｉＯ
2 膜を、絶縁体膜２４としては膜厚２００ｎｍのＳｉＯ
2 膜を用い、単位積層体膜２３を６層に形成し、総膜厚
は１９μｍとした。
に、磁性体膜２１として膜厚３μｍのＦｅＲｕＧａＳｉ
合金膜を、非磁性体膜２２として膜厚１０ｎｍのＳｉＯ
2 膜を、絶縁体膜２４としては膜厚２００ｎｍのＳｉＯ
2 膜を用い、単位積層体膜２３を６層に形成し、総膜厚
は１９μｍとした。
【００５５】ここで、上記磁性体膜２１は、ＲＦマグネ
トロンスパッタ装置により、Ｆｅ81Ｒｕ4 Ｇａ12Ｓｉ3
（原子％）組成のターゲット材を用い、電力密度５．０
Ｗ／ｃｍ2 、アルゴンガス圧０．４Ｐａ、電極間距離１
００ｍｍの条件下で成膜した。また、非磁性体膜２２及
び絶縁体膜２４であるＳｉＯ2 膜は、高周波スパッタ装
置を用い、電力密度３．０Ｗ／ｃｍ2 、アルゴンガス圧
０．４Ｐａ、電極間距離１００ｍｍの条件下で成膜し
た。
トロンスパッタ装置により、Ｆｅ81Ｒｕ4 Ｇａ12Ｓｉ3
（原子％）組成のターゲット材を用い、電力密度５．０
Ｗ／ｃｍ2 、アルゴンガス圧０．４Ｐａ、電極間距離１
００ｍｍの条件下で成膜した。また、非磁性体膜２２及
び絶縁体膜２４であるＳｉＯ2 膜は、高周波スパッタ装
置を用い、電力密度３．０Ｗ／ｃｍ2 、アルゴンガス圧
０．４Ｐａ、電極間距離１００ｍｍの条件下で成膜し
た。
【００５６】この耐摩耗性試験には、上記図１に示した
構成で、２ｍｍ（幅）×２ｍｍ（高）×０．２（厚み）
で、トラック幅１９μｍ、当り幅７０μｍ、先端Ｒ５ｍ
ｍの形状の磁気ヘッドを使用した。 摩耗量及び偏摩耗量の測定 上記のような構成を有する磁気ヘッドを、当該磁気ヘッ
ドのドラムからの突き出しを３０μｍとし、ビデオテー
プレコーダ（ＶＴＲ）に搭載して、磁気記録媒体として
２種の磁気テープ（上記テープＡ，Ｂ）を３０℃、８０
％ＲＨの条件下で３００時間走行させた。そして、前記
条件による当該磁気ヘッドの摩耗量（突き出し変化
量）、及び磁気ギャップＧ近傍のガード材−金属磁性膜
間偏摩耗量を調べ評価した。
構成で、２ｍｍ（幅）×２ｍｍ（高）×０．２（厚み）
で、トラック幅１９μｍ、当り幅７０μｍ、先端Ｒ５ｍ
ｍの形状の磁気ヘッドを使用した。 摩耗量及び偏摩耗量の測定 上記のような構成を有する磁気ヘッドを、当該磁気ヘッ
ドのドラムからの突き出しを３０μｍとし、ビデオテー
プレコーダ（ＶＴＲ）に搭載して、磁気記録媒体として
２種の磁気テープ（上記テープＡ，Ｂ）を３０℃、８０
％ＲＨの条件下で３００時間走行させた。そして、前記
条件による当該磁気ヘッドの摩耗量（突き出し変化
量）、及び磁気ギャップＧ近傍のガード材−金属磁性膜
間偏摩耗量を調べ評価した。
【００５７】このときのヘッドの摩耗量（突き出し変化
量）及びギャップ部のガード材−積層磁性体膜間の偏摩
耗量を調べ評価した。ＮｉＯ含有量とテープＡ及びＢを
摺動させた後の偏摩耗量の関係を図７に示す。なお、図
７中■はテープＡを摺動させた場合の結果を示し、図中
□はテープＢを摺動させた場合の結果を示す。上記積層
型の磁気ヘッドにおいて、一般的に偏摩耗は分離損失と
なり、上記分離損失は上記（１）式で概略示される。こ
の式からわかるように、偏摩耗量ｄが大きくなると、特
に短波長領域（高周波領域）で出力が低下してしまうた
め、偏摩耗量は１５μｍ以下であることが望ましい。
量）及びギャップ部のガード材−積層磁性体膜間の偏摩
耗量を調べ評価した。ＮｉＯ含有量とテープＡ及びＢを
摺動させた後の偏摩耗量の関係を図７に示す。なお、図
７中■はテープＡを摺動させた場合の結果を示し、図中
□はテープＢを摺動させた場合の結果を示す。上記積層
型の磁気ヘッドにおいて、一般的に偏摩耗は分離損失と
なり、上記分離損失は上記（１）式で概略示される。こ
の式からわかるように、偏摩耗量ｄが大きくなると、特
に短波長領域（高周波領域）で出力が低下してしまうた
め、偏摩耗量は１５μｍ以下であることが望ましい。
【００５８】また、ＮｉＯ含有量とテープＡ，Ｂを摺動
させた後の摩耗量の関係を図８に示す。なお、図８中に
おいても、■はテープＡを摺動させた場合の結果を示
し、図中□はテープＢを摺動させた場合の結果を示す。
摩耗量が大きいとヘッド寿命が短くなる為、当然耐摩耗
性は高い程良い。
させた後の摩耗量の関係を図８に示す。なお、図８中に
おいても、■はテープＡを摺動させた場合の結果を示
し、図中□はテープＢを摺動させた場合の結果を示す。
摩耗量が大きいとヘッド寿命が短くなる為、当然耐摩耗
性は高い程良い。
【００５９】従って、これらの結果から、摩耗量、偏摩
耗量のバランスを総合的に評価すると、ＮｉＯの含有量
が５モル％〜３０モル％の非磁性材料がガード材として
好適であることがわかる。
耗量のバランスを総合的に評価すると、ＮｉＯの含有量
が５モル％〜３０モル％の非磁性材料がガード材として
好適であることがわかる。
【００６０】〔実験例２〕 次に、ＮｉＯの含有量を１０モル％及び３０モル％と固
定し、ＣａＯとＴｉＯ2 の混合比（モル比）ＣａＯ／Ｔ
ｉＯ2 を１０／９０〜５５／４５に変化させた際の上記
磁気ヘッドの自己記録再生特性について調べたものであ
る。
定し、ＣａＯとＴｉＯ2 の混合比（モル比）ＣａＯ／Ｔ
ｉＯ2 を１０／９０〜５５／４５に変化させた際の上記
磁気ヘッドの自己記録再生特性について調べたものであ
る。
【００６１】ここで、比較出力は、ＮｉＯの含有率を１
０モル％、混合比（モル比）ＣａＯ／ＴｉＯ2 を４５／
５５としたときの上記磁気ヘッドの出力を０と規定した
相対的な値である。また、出力の測定には磁気ヘッド固
定式ドラムテスタを用い、磁気ヘッドと磁気テープとの
相対速度を２０ｍ／ｓ、周波数を４０ＭＨｚとした。
０モル％、混合比（モル比）ＣａＯ／ＴｉＯ2 を４５／
５５としたときの上記磁気ヘッドの出力を０と規定した
相対的な値である。また、出力の測定には磁気ヘッド固
定式ドラムテスタを用い、磁気ヘッドと磁気テープとの
相対速度を２０ｍ／ｓ、周波数を４０ＭＨｚとした。
【００６２】実験結果を表２，表３に示す。ここで表２
はＮｉＯの含有量が１０モル％、表３は３０モル％の場
合をそれぞれ示している。
はＮｉＯの含有量が１０モル％、表３は３０モル％の場
合をそれぞれ示している。
【００６３】
【表２】
【００６４】
【表３】
【００６５】このように、モル比ＣａＯ／ＴｉＯ2 のう
ちＣａＯの割合が３０をより小（ＴｉＯ2 割合が７０よ
り大）となると、熱膨張係数が小さくなって出力が低下
する。また、モル比ＣａＯ／ＴｉＯ2 のうちＣａＯの割
合が５０より大（ＴｉＯ2 の割合が５０より小）となる
と、気孔率が大きくなりガード材として使用が困難とな
る。したがって、モル比ＣａＯ／ＴｉＯ2 は３０／７０
〜５０／５０の範囲内の値であるものが好適であること
がわかる。
ちＣａＯの割合が３０をより小（ＴｉＯ2 割合が７０よ
り大）となると、熱膨張係数が小さくなって出力が低下
する。また、モル比ＣａＯ／ＴｉＯ2 のうちＣａＯの割
合が５０より大（ＴｉＯ2 の割合が５０より小）となる
と、気孔率が大きくなりガード材として使用が困難とな
る。したがって、モル比ＣａＯ／ＴｉＯ2 は３０／７０
〜５０／５０の範囲内の値であるものが好適であること
がわかる。
【００６６】以上より、本第２実施例のＣａＯ，ＴｉＯ
2 及びＮｉＯを主成分とし、モル比ＣａＯ／ＴｉＯ2 が
３０／７０〜５０／５０の範囲内の値であり、且つＮｉ
Ｏの含有量が５〜３０モル％の非磁性基板１１をガード
材とした上記積層型ヘッドは、ヘッド効率が高く、かつ
偏摩耗が少ないという優れた特徴をもっていることがわ
かる。
2 及びＮｉＯを主成分とし、モル比ＣａＯ／ＴｉＯ2 が
３０／７０〜５０／５０の範囲内の値であり、且つＮｉ
Ｏの含有量が５〜３０モル％の非磁性基板１１をガード
材とした上記積層型ヘッドは、ヘッド効率が高く、かつ
偏摩耗が少ないという優れた特徴をもっていることがわ
かる。
【００６７】なお、本第２実施例では、スパッタリング
の際に用いるターゲット材について、その組成がＦｅ81
Ｒｕ4 Ｇａ12Ｓｉ3 （原子％）のものを用いた場合につ
いて述べたが、成膜した膜が（ＦｅａＲｕｂＧａｃＳｉ
ｄ）ｘＮｙＯｚＣｗ（但し、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｘ，ｙ，
ｚ，ｗは各元素の割合（原子％）を表す。）なる組成式
で表され、その組成範囲が、 ６８≦ａ≦９０ ０．１≦ｂ≦１０ ０．１≦ｃ≦１５ １０≦ｄ≦２５ ８０≦ｘ≦１００ ０≦ｙ≦２０ ０≦ｚ≦２０ ０≦ｗ≦２０ 但し、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１００，ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｗ＝１０
０ であっても上記と同様の効果を得ることができる。
の際に用いるターゲット材について、その組成がＦｅ81
Ｒｕ4 Ｇａ12Ｓｉ3 （原子％）のものを用いた場合につ
いて述べたが、成膜した膜が（ＦｅａＲｕｂＧａｃＳｉ
ｄ）ｘＮｙＯｚＣｗ（但し、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｘ，ｙ，
ｚ，ｗは各元素の割合（原子％）を表す。）なる組成式
で表され、その組成範囲が、 ６８≦ａ≦９０ ０．１≦ｂ≦１０ ０．１≦ｃ≦１５ １０≦ｄ≦２５ ８０≦ｘ≦１００ ０≦ｙ≦２０ ０≦ｚ≦２０ ０≦ｗ≦２０ 但し、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１００，ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｗ＝１０
０ であっても上記と同様の効果を得ることができる。
【００６８】さらに、金属磁性体膜６、７としては、上
記ＦｅＲｕＧａＳｉ合金膜の他に、Ｆｅを主成分とし、
Ｒｕ，Ｇａ，Ｓｉ，Ｏ，及びＮのうち少なくとも一種類
の元素を含む材料を用いて成膜してもよい。また、本実
施例ではＲＦマグネトロンスパッタ装置及び高周波スパ
ッタ装置により積層磁性体膜４、５を成膜したが、膜厚
制御性に優れる他の装置によるスパッタリング法、真空
蒸着法、イオンプレーティング法、イオンビーム法等に
代表される真空薄膜形成技術により成膜しても上述同様
の作用効果が得られる。
記ＦｅＲｕＧａＳｉ合金膜の他に、Ｆｅを主成分とし、
Ｒｕ，Ｇａ，Ｓｉ，Ｏ，及びＮのうち少なくとも一種類
の元素を含む材料を用いて成膜してもよい。また、本実
施例ではＲＦマグネトロンスパッタ装置及び高周波スパ
ッタ装置により積層磁性体膜４、５を成膜したが、膜厚
制御性に優れる他の装置によるスパッタリング法、真空
蒸着法、イオンプレーティング法、イオンビーム法等に
代表される真空薄膜形成技術により成膜しても上述同様
の作用効果が得られる。
【００６９】さらに、上記実施例はガード材がＣａＯ，
ＴｉＯ2 及びＮｉＯを主成分とし、モル比ＣａＯ／Ｔｉ
Ｏ2 が３０／７０〜５０／５０の範囲内の値であり、且
つＮｉＯの含有量が５〜３０モル％の非磁性基板１１の
みの場合であるが、上記図５に示すように、このガード
材１１を２種類以上の材料を接合してなる複合基板とし
て構成しても上述と同様の効果を得ることができる。
ＴｉＯ2 及びＮｉＯを主成分とし、モル比ＣａＯ／Ｔｉ
Ｏ2 が３０／７０〜５０／５０の範囲内の値であり、且
つＮｉＯの含有量が５〜３０モル％の非磁性基板１１の
みの場合であるが、上記図５に示すように、このガード
材１１を２種類以上の材料を接合してなる複合基板とし
て構成しても上述と同様の効果を得ることができる。
【００７０】また、上記図６に示すように、積層磁性体
膜４，５を磁気ギャップＧと直交する位置にではなく、
所定のアジマス角をつけて設けても上述の同様の効果を
得ることができる。
膜４，５を磁気ギャップＧと直交する位置にではなく、
所定のアジマス角をつけて設けても上述の同様の効果を
得ることができる。
【００７１】
【発明の効果】本発明に係る磁気ヘッド用非磁性材料
は、ＣａＯ、ＴｉＯ2 及びＮｉＯからなり、ＣａＯ：１
５モル％〜４５モル％、ＴｉＯ2 ：４０モル％〜８０モ
ル％、ＮｉＯ：５モル％〜３０モル％の組成を有する、
好ましくはモル比ＣａＯ／ＴｉＯ2 が３０／７０〜５０
／５０とされているので、金属磁性膜と近い熱膨張係数
を有するとともに、磁気テープに対する摩耗量と偏摩耗
量のバランスに優れている。
は、ＣａＯ、ＴｉＯ2 及びＮｉＯからなり、ＣａＯ：１
５モル％〜４５モル％、ＴｉＯ2 ：４０モル％〜８０モ
ル％、ＮｉＯ：５モル％〜３０モル％の組成を有する、
好ましくはモル比ＣａＯ／ＴｉＯ2 が３０／７０〜５０
／５０とされているので、金属磁性膜と近い熱膨張係数
を有するとともに、磁気テープに対する摩耗量と偏摩耗
量のバランスに優れている。
【００７２】また、本発明に係る磁気ヘッドによれば、
上記磁気ヘッド用非磁性材料を主成分としてガード材が
構成されているので、ヘッド効率を向上させ、かつ偏摩
耗を減少させるとともに、磁気ヘッドとしての寿命を十
分に向上させることが可能となる。
上記磁気ヘッド用非磁性材料を主成分としてガード材が
構成されているので、ヘッド効率を向上させ、かつ偏摩
耗を減少させるとともに、磁気ヘッドとしての寿命を十
分に向上させることが可能となる。
【図１】本発明を適用した磁気ヘッドの構成を模式的に
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図２】積層磁性体膜を示す模式図である。
【図３】第１実施例において、ＮｉＯ含有量と偏摩耗量
の関係を示す特性図である。
の関係を示す特性図である。
【図４】第１実施例において、ＮｉＯ含有量と摩耗量の
関係を示す特性図である。
関係を示す特性図である。
【図５】本発明を適用した磁気ヘッドの他の例の構成を
模式的に示す斜視図である。
模式的に示す斜視図である。
【図６】本発明を適用した磁気ヘッドのさらに他の例の
構成を模式的に示す斜視図である。
構成を模式的に示す斜視図である。
【図７】第３実施例において、ＮｉＯ含有量と偏摩耗量
の関係を示す特性図である。
の関係を示す特性図である。
【図８】第３実施例において、ＮｉＯ含有量と摩耗量の
関係を示す特性図である。
関係を示す特性図である。
１，２ 磁気コア半体 ３ 磁気記録媒体摺動面 ４，５ 金属磁性膜 ６ 巻線窓 １１ ガード材 １２ 磁性フェライト １３ 非磁性基板 ２１ 磁性体膜 ２２ 非磁性体膜 ２３ 単位積層体膜 ２４ 絶縁体膜
フロントページの続き (72)発明者 二瓶 ゆかり 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (72)発明者 浦井 彰 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (72)発明者 高橋 公雄 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (72)発明者 八木橋 和弘 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60−204668（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−143857（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−117023（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−45166（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−213671（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−203770（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−123705（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−86905（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−45016（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−309660（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−325903（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 5/127 - 5/255 G11B 5/31 C04B 35/42 - 35/51
Claims (8)
- 【請求項１】 ＣａＯ、ＴｉＯ２ 及びＮｉＯからな
り、ＣａＯ：１５モル％〜４５モル％、ＴｉＯ２ ：４
０モル％〜８０モル％、ＮｉＯ：５モル％〜１５モル％
の組成を有することを特徴とする磁気ヘッド用非磁性材
料。 - 【請求項２】 ＣａＯとＴｉＯ２ とのモル比ＣａＯ／
ＴｉＯ２ が３０／７０〜５０／５０であることを特徴
とする請求項１記載の磁気ヘッド用非磁性材料。 - 【請求項３】 ＣａＯ、ＴｉＯ２ 及びＮｉＯからな
り、ＣａＯ：１５モル％〜４５モル％、ＴｉＯ２ ：４
０モル％〜８０モル％、ＮｉＯ：５モル％〜１５モル％
の組成を有する磁気ヘッド用非磁性材料からなる一対の
ガード材により金属磁性膜を挟み込んでなる磁気コア半
体同士が、前記金属磁性膜の端面同士を対向させて突き
合わされ、これら金属磁性膜の突き合わせ面間に磁気ギ
ャップが構成されてなることを特徴とする磁気ヘッド。 - 【請求項４】 ガード材が２種類以上の材料を接合して
なる複合材料よりなり、その磁気記録媒体摺動面の全体
或いは一部分がＣａＯ、ＴｉＯ２ 及びＮｉＯからな
り、ＣａＯ：１５モル％〜４５モル％、ＴｉＯ２ ：４
０モル％〜８０モル％、ＮｉＯ：５モル％〜１５モル％
の組成を有する磁気ヘッド用非磁性材料からなることを
特徴とする請求項３記載の磁気ヘッド。 - 【請求項５】 ＣａＯとＴｉＯ２ とのモル比ＣａＯ／
ＴｉＯ２ が３０／７０〜５０／５０であることを特徴
とする請求項３又は４記載の磁気ヘッド。 - 【請求項６】 金属磁性膜が磁性体膜と非磁性体膜を交
互に堆積した単位磁性体膜を絶縁体を介して堆積された
積層磁性体膜からなることを特徴とする請求項３，４又
は５記載の磁気ヘッド。 - 【請求項７】 磁性体膜がＣｏを主成分とし、Ｚｒ，Ｍ
ｏ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｈｆ，及びＰｄのうち少なくと
も一種類の元素を含むことを特徴とする請求項６記載の
磁気ヘッド。 - 【請求項８】 磁性体膜がＦｅを主成分とし、Ｒｕ，Ｇ
ａ，Ｓｉ，Ｏ，及びＮのうち少なくとも一種類の元素を
含むことを特徴とする請求項６記載の磁気ヘッド。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06340404A JP3089530B2 (ja) | 1994-06-28 | 1994-12-29 | 磁気ヘッド用非磁性材料及びそれを用いた磁気ヘッド |
| US08/494,569 US5610786A (en) | 1994-06-28 | 1995-06-22 | Magnetic head having Cao-TiO2 -NiO ceramic with specified CaO/TiO.sub.2 |
| KR1019950017416A KR100445102B1 (ko) | 1994-06-28 | 1995-06-26 | 자기헤드 |
| EP95110025A EP0690437B1 (en) | 1994-06-28 | 1995-06-27 | Magnetic material for magnetic head and magnetic head formed of same |
| DE69529021T DE69529021T2 (de) | 1994-06-28 | 1995-06-27 | Magnetisches Material für Magnetkopf und damit hergestellter Magnetkopf |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14603694 | 1994-06-28 | ||
| JP6-146036 | 1994-08-24 | ||
| JP19955794 | 1994-08-24 | ||
| JP6-199557 | 1994-08-24 | ||
| JP06340404A JP3089530B2 (ja) | 1994-06-28 | 1994-12-29 | 磁気ヘッド用非磁性材料及びそれを用いた磁気ヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08115506A JPH08115506A (ja) | 1996-05-07 |
| JP3089530B2 true JP3089530B2 (ja) | 2000-09-18 |
Family
ID=27319084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06340404A Expired - Lifetime JP3089530B2 (ja) | 1994-06-28 | 1994-12-29 | 磁気ヘッド用非磁性材料及びそれを用いた磁気ヘッド |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5610786A (ja) |
| EP (1) | EP0690437B1 (ja) |
| JP (1) | JP3089530B2 (ja) |
| KR (1) | KR100445102B1 (ja) |
| DE (1) | DE69529021T2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| US6288870B1 (en) | 1998-01-13 | 2001-09-11 | Quantum Corporation | Self-aligned metal film core multi-channel recording head for tape drives |
| CN100404460C (zh) * | 2006-02-20 | 2008-07-23 | 清华大学 | 一种富TiO2的巨介电非线性压敏陶瓷材料合成方法 |
| KR102592921B1 (ko) * | 2015-12-31 | 2023-10-23 | 삼성전자주식회사 | 패턴 결함 검사 방법 |
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|---|---|---|---|---|
| JPS60264363A (ja) * | 1984-06-12 | 1985-12-27 | ティーディーケイ株式会社 | 磁気ヘツド用非磁性セラミツク材料 |
| JPS6222411A (ja) | 1985-07-22 | 1987-01-30 | Hitachi Metals Ltd | 非磁性基板材料及び磁気ヘツド |
| JPS62143857A (ja) | 1985-12-17 | 1987-06-27 | 株式会社トーキン | 磁気ヘツド用非磁性材料 |
| US5168407A (en) * | 1990-03-26 | 1992-12-01 | Nippon Mining Company, Ltd. | Flying magnetic head |
| JP2744908B2 (ja) * | 1990-11-16 | 1998-04-28 | 日立金属株式会社 | 非磁性酸化物基板材料及び磁気ヘッド |
| JPH0814884B2 (ja) * | 1991-04-25 | 1996-02-14 | 日本電気株式会社 | 磁気ヘッド |
| JPH05117023A (ja) * | 1991-10-25 | 1993-05-14 | Nec Corp | 磁気ヘツド用非磁性基板および磁気ヘツド |
| JPH05274639A (ja) * | 1992-01-28 | 1993-10-22 | Hitachi Metals Ltd | 非磁性基板材および浮上式磁気ヘッド |
| JPH0628607A (ja) | 1992-07-13 | 1994-02-04 | Tokin Corp | 磁気ヘッド用非磁性材料 |
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1994
- 1994-12-29 JP JP06340404A patent/JP3089530B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-06-22 US US08/494,569 patent/US5610786A/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-06-26 KR KR1019950017416A patent/KR100445102B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1995-06-27 EP EP95110025A patent/EP0690437B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-06-27 DE DE69529021T patent/DE69529021T2/de not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
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| EP0690437A3 (en) | 1996-07-24 |
| EP0690437B1 (en) | 2002-12-04 |
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| JPH08115506A (ja) | 1996-05-07 |
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