JP3221035B2 - 磁気ヘッド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＶＴＲ，オーディオ，コ
ンピュータ等に用いられる高密度磁気記録再生用磁気ヘ
ッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年ＶＴＲを始めとする磁気テープ装
置，フレクシブル磁気ディスク装置，リジッド磁気ディ
スク装置等の磁気記録装置の広帯域高密度化が進められ
ている。高密度磁気記録に適する高保磁力媒体用のヘッ
ドとしてはヘッドコア材料を従来のフェライトヘッドよ
り高めたセンダスト合金やパーマロイ合金あるいは非晶
質金属磁性材料を用いたメタルヘッド等が提案されてい
る。

【０００３】これらセンダスト合金膜やＣｏＺｒＮｂ等
の非晶質金属膜等の飽和磁束密度は、磁性フェライトに
比べ約２倍の８〜１１ＫＧ（８〜１．１Ｔ）を有する。
上記メタルヘッドはコアの大部分を非結晶又は結晶化ガ
ラス基板，非磁性ＭｎＮｉ（ＭｎＯ−ＮｉＯ）多結晶基
板やＣａＴｉＯ₃ 多結晶基板等の多結晶セラミックス基
板で構成したものであり、作動ギャップ近傍の高飽和磁
束金属磁性膜によって高い磁束を発生し、高保磁力媒体
への記録再生を可能としたものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、更なる
記録の広帯域高密度化を行うため記録媒体の高保磁力化
が一段と進み、例えば、媒体保磁力が１５０ｋA/m （約
１９００Ｏe ）以上あるいはヘッドギャップ長が０．２
５μm 以下を必要とする高密度記録においては、従来の
センダストや非晶質金属膜を用いた磁気ヘッドでは良好
な記録再生性能を得ることが出来ない。

【０００５】また、これら高密度記録用ヘッドにおいて
は、媒体と対向し摺動する面に用いる基板は、従来の単
結晶磁性フェライトによるヘッドと少なくとも同等以上
の優れた摺動性能（耐磨耗性，金属磁性膜との耐偏磨耗
性，摺動潤滑性）を全て併せ持ち、且つ、狭トラック・
狭ギャップ化が進み従来に比べよりヘッド化工程上の加
工性に優れる必要がある。

【０００６】ところが、従来のメタルヘッドに用いるガ
ラス，結晶化ガラス基板，ＣａＴｉＯ₃ 等の多結晶セラ
ミックス基板を用いたヘッドは、上記摺動上の諸特性を
全て併せ持つことは難しく、ヘッド工程上の加工性能を
も同時にもつことは困難であるという問題点があった。

【０００７】そこで、本発明が解決しようとする課題
は、上記欠点を解決し、加工性に優れ、信頼性が高く広
帯域高密度磁気記録再生特性に優れた磁気ヘッドを提供
しようというものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、１）の構成の磁気ヘッドを提供しようと
するものである。即ち、 １）金属軟磁性体膜が磁路を構成する磁気ヘッドにおい
て、記録媒体と対向し摺動する面を、少なくとも非磁性
単結晶フェライトと前記金属磁性体膜の一部とから形成
する一方、前記金属磁性体膜を実質的に５乃至４０ｎｍ
の粒径を有する超微細結晶で形成し、かつ前記非磁性単
結晶フェライトの組成割合として、Ｆｅ₂Ｏ₃を４２．０
乃至５３．５ｍｏｌ％、ＴｉＯ₂を８．０乃至１２．０
ｍｏｌ％、残部をＺｎＯとしたことを特徴とする磁気ヘ
ッド。

【０００９】

【実施例】以下本発明の実施例につき説明する。図１は
本発明の第１〜６実施例に係る磁気ヘッドの第１の基本
構成図である。厚さ２００ｎｍの非磁性薄膜２を介して
一層の厚さが５μm のＣｏＺｒＮｂ等から成る非晶質金
属磁性の軟磁性体膜３，３を積層し、非磁性ＴｉＺｎ単
結晶フェライト（ＴｉＯ₂ - ＺｎＯ- ＦｅＯ₃ ）より成
る非磁性単結晶フェライト基板４，４でサンドイッチ
し、一対のコア半体５，５をギャップ形成材を介して突
き合わせ接合して作動ギャップ６を形成したものであ
る。また、コア半体５，５の接合及び作動ギャップ６の
接合には、低融点ガラスを用い、作動ギャップ長を０．
３μｍ、ギャップ深さを２５μｍとしてＶＴＲ用のリン
グ型ヘッドとして形成したものである。

【００１０】また、第１〜６実施例に係る磁気ヘッド
は、図２に示すような第２の基本構成としてもよい。こ
の場合の構成は、非磁性単結晶フェライト基板４，４の
バックコア側にセンダスト又はＣｏＺｒＮｂから成る非
晶質金属磁性膜７，７を設けた構造とするものである。
なお、前記第１の基本構成と同一構成要素には、同一符
号を付してある。

【００１１】前記構成要素の内、非磁性単結晶フェライ
ト基板４は、本発明の各実施例に係る磁気ヘッドの主要
構成要素の一つを成すもので、まず、これにつき説明す
る。非磁性単結晶フェライト基板４，４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Ｆｅ₂ Ｏ₃
−ＺｎＯは、最適のＴｉＯ₂ を添加すると共に、Ｆｅ₂
Ｏ₃ の量の最適化を図ることで、室温非磁性でしかも所
要の熱膨張系数を有し、且つ、安定的に単結晶の育成が
可能な組成として、次ぎの要件を満たすものが用いられ
る。

【００１２】 （ａ）Ｆｅ₂ Ｏ₃ …４２〜５３．５ｍｏｌ％ （ｂ）ＴｉＯ₂ …８〜１２．０ｍｏｌ％ （ｃ）ＺｎＯ …残部（３５〜５０ｍｏｌ％）

【００１３】以下、この根拠につき説明する。図３
（Ａ），（Ｂ）は、熱膨張係数α及びキュ−リ−温度Ｔ
ｃと組成との関係を示した図である。同図に示すよう
に、熱膨張係数α及びキュ−リ−温度ＴｃとはＦｅ₂ Ｏ
₃ 濃度に対して略比例し、Ｆｅ₂ Ｏ₃ 濃度が５３．５ｍ
ｏｌ近辺のとき、熱膨張係数αが略９０×１０^-7／℃キ
ュ−リ−温度Ｔｃが略−２５℃の関係を有している。

【００１４】例えば、ここで、この非磁性単結晶フェラ
イト基板４が使用される装置の環境温度範囲を考慮する
と、０℃〜４０℃前後の範囲で非磁性であることが必要
で、しかも、Ｆｅ₂ Ｏ₃ 濃度を略５３．５ｍｏｌ％以下
にする必要がある。また、Ｆｅ₂ Ｏ₃ 濃度を小さくする
と熱膨張係数αも小さくなるが、この熱膨張係数αは低
αの金属薄膜の使用を考慮すると、９０×１０^-7／℃近
辺以上とする必要がある。このためにはＦｅ₂ Ｏ₃ 濃度
を略４２ｍｏｌ％以上にする必要があり、こらの条件が
既述の一つの要件とされるものである。

【００１５】次に、他の二つの要件につき、非磁性単結
晶フェライト基板４の各実施例と比較例とを用いて説明
する。 単結晶フェライト基板の第１実施例 （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）Ｆｅ₂ Ｏ₃ …４６．１ｍｏｌ％ （ｂ）ＺｎＯ …４３．８ｍｏｌ％ （ｃ）ＴｉＯ₂ …１０．１ｍｏｌ％

【００１６】単結晶フェライト基板の第２実施例 （ａ）Ｆｅ₂ Ｏ₃ …５１．１ｍｏｌ％ （ｂ）ＺｎＯ …３９．７ｍｏｌ％ （ｃ）ＴｉＯ₂ … ９．２ｍｏｌ％

【００１７】単結晶フェライト基板の第３実施例 （ａ）Ｆｅ₂ Ｏ₃ …５２．０ｍｏｌ％ （ｂ）ＺｎＯ …２３．４ｍｏｌ％ （ｃ）ＴｉＯ₂ … ９．６ｍｏｌ％

【００１８】単結晶フェライト基板の比較例１ （ａ）〜（ｃ）の各成分を次の組成比で混合して比較例
としての非磁性単結晶フェライト試料を製造した。 （ａ）Ｆｅ₂ Ｏ₃ …５３．５ｍｏｌ％ （ｂ）ＺｎＯ …４１．２ｍｏｌ％ （ｃ）ＴｉＯ₂ … ５．３ｍｏｌ％

【００１９】単結晶フェライト基板の比較例２ （ａ）Ｆｅ₂ Ｏ₃ …５６．２ｍｏｌ％ （ｂ）ＺｎＯ …３５．２ｍｏｌ％ （ｃ）ＴｉＯ₂ … ８．５ｍｏｌ％

【００２０】単結晶フェライト基板の比較例３ （ａ）Ｆｅ₂ Ｏ₃ …５３．７ｍｏｌ％ （ｂ）ＺｎＯ …３２．２ｍｏｌ％ （ｃ）ＴｉＯ₂ …１４．１ｍｏｌ％

【００２１】そして、これらの各試料について、熱膨張
係数α及びキュ−リ−温度Ｔｃを求めた。この結果を、
表１に示す。

【００２２】

【表１】

【００２３】表１から明らかなように、ＴｉＯ₂ を５．
９〜１０．１４ｍｏｌ％と変化させて育成を行ったが、
ＴｉＯ₂ が５．３ｍｏｌ％及び１４．１ｍｏｌ％（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、Ｔｉ
Ｏ₂ が１４．１ｍｏｌ％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。また、比較
例２はＦｅ₂ Ｏ₃ を上述した５２．５ｍｏｌ％以上の５
６．２ｍｏｌ％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。

【００２４】これに対し、ＴｉＯ₂ が９〜１０ｍｏｌ％
の単結晶フェライト基板の実施例１〜３では、熱膨張係
数α及びキュ−リ−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。こ
のことより、室内非磁性で、しかも所要の熱膨張係数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、上述の範囲が好ましいことが分かる。

【００２５】また次ぎに、他の主要構成要素である軟磁
性体膜３の構成につき詳述する。軟磁性体膜３は、従来
のセンダストや非晶質金属膜に比べ高い飽和磁束密度
（Ｂｓ）の値を１３〜１９．５ＫＧ有し、実質的に５〜
４０nmの微結晶体からなる金属膜を用いた。Ｃｏを主成
分とする膜としてＣｏＺｒＮｂＮ膜（Ｂｓ１．３Ｔ）及
びＣｏＦｅＺｒＮ膜（Ｂｓ１４ＫＧ）を用い、Ｆｅを主
成分とする膜としてＦｅＺｒＮ膜（Ｂｓ１５ＫＧ）、Ｆ
ｅＴａＮ膜（Ｂｓ１５．５ＫＧ）、ＦｅＳｉＮ膜（Ｂｓ
１．８ＫＧ）及びＦｅＳｉＭｏＮ膜（Ｂｓ１９ＫＧ）を
用いた。

【００２６】これらの金属磁性膜の成膜方法は、反応性
スパッタ法によりマグネトロンスパッタ法により行った
が、一対の対向するターゲットによる対向スパッタ法に
より行ってもよい。成膜は２×１０^-3Ｐａ以下の真空に
した後、アルゴン（Ａｒ）及び窒素（Ｎ₂）を流量計
（マスフロー・コントローラ）により所定の流量にそれ
ぞれ調整導入し反応性スパッタを行った。

【００２７】その後、５００℃以上の所定の温度で熱処
理を加え結晶粒径を実質的に５〜４０ｎｍとし、高飽和
磁束密度の低保磁保力（Ｈｃ≦０．５Ｏｅ）で、且つ、
高透磁率（μ≧１５００）の低磁歪（｜λｓ｜≦２×１
０^-6）の最適なヘッド材料を得た。ここで、実質的とし
たのは、結晶粒が非常に小さく計測限界に近いためＴＥ
Ｍによる観察とＸ線回折パターンのピークの半値幅から
所謂シェラーの式を用い、平均の粒径を求める方法を採
用したことによる。

【００２８】この場合において、本発明者等は、結晶粒
径が実質的に４０nm以上となる成膜条件あるいは熱処理
条件のもとでは、微結晶金属結晶膜のＨｃが１Ｏｅ以上
に増大すると共に、透磁率が５００以下に急激に低下す
ることからヘッドとしては使用出来ないことを確認し
た。また、ＣｏＺｒＮｂＮ，ＣｏＦｅＺｒＮ，ＦｅＺｒ
Ｎ，ＦｅＴａＮ膜は、Ｘ線回折において、成膜時には概
ね非晶質状態と同様のハローパターンを示すが、ヘッド
として効果的な特性（例えば、前述したように保磁保力
Ｈｃ≦０．５Ｏｅ、透磁率μ≧１５００、磁歪｜λs ｜
＜２×１０^-6を満足するような特性）を得るためには、
実質的に５nm以上の結晶粒径を有するものであることも
確認した。更にまた、特に高いＢS を有するＦｅＳｉ
Ｎ，ＦｅＳｉＭｏＮ膜においても、成膜時からヘッド材
料として優れた軟磁気特性を有するためには、実質的に
５nm〜４０ｎｍの粒径を持つ微結晶状態であることも確
認している。

【００２９】以下、前記した条件を満足する非磁性単結
晶フェライト基板４及び軟磁性体膜３を用いた各実施例
の磁気ヘッドにつき、表２を用いて説明する。表２は、
本発明の各実施例の磁気ヘッドと各比較例（従来例）の
ヘッドとを従来より高い１９００Ｏｃの抗磁力を有する
メタルテープを用い、５００時間の走行を行った際の各
項目における比較結果である。なお、各比較例１〜５
（従来例）のヘッドは、本第１実施例のヘッドと同一構
造を呈し、非磁性単結晶フェライト基板４及び軟磁性体
膜３に相当する部分の組成を夫々表２の組成としたもの
である。

【００３０】比較項目としては、５００時間走行後の媒
体摺動面の偏磨耗量、脱粒の有無、媒体成分の付着によ
る変色の有無、ヘッド化工程における加工容易性、そし
て、５００時間走行後の記録密度６０ｋＦＲＰＩ（１イ
ンチあたり６万回の磁化反転数となる記録密度）の時の
各ヘッドの記録再生出力を、比較例４のヘッドの記録再
生出力を基準（０出力）とした時の出力比較を示してあ
る。

【００３１】

【表２】

【００３２】表２から明らかなように、各実施例の磁気
ヘッドは、媒体と対向し摺動する面に、従来の金属磁性
膜に比べ高い飽和密度を有し実質的に５〜４０ｎｍの超
微細結晶金属磁性膜を用いたことで、従来のメタルヘッ
ドに比べ、偏磨耗が殆ど無く、脱粒も無く、しかも、優
れた摺動潤滑性などの摺動性能を持った信頼性の高い、
高密度記録再生出力特性の優れた磁気ヘッドが得られ
た。更に、従来のメタルヘッドに比べ、より精密加工を
必要とする広帯域高密度記録のヘッドとしてヘッド加工
性にも優れている。特に、第１及び第２実施例のヘッド
は、高ＢｓのＦｅＳｉＮやＦｅＳｉＭｏＮ超微細結晶膜
を用いたことで、他のヘッドに比べ更に高い出力特性が
得られた。

【００３３】更に、前記ＦｅＳｉＮの超微細結晶膜にお
いて、特に、Ｆｅ_a Ｎ_b Ｓｉ_c なる組成式で表される原
子％を ５≦ｂ≦１０ ２≦ｃ≦６ ａ＋ｂ＋ｃ＝１００ なる関係を有して形成した時に、５００℃以上の高温処
理を行って磁気ヘッドを作製する場合に、低保磁力Ｈ
ｃ、高飽和磁束密度Ｂｓ、及び高透磁率μの磁気ヘッド
を提供できるものとなる。

【００３４】また同様に、ＦｅＮＳｉＭｏの超微細結晶
膜おいて、例えば、ＭｏをＭとした場合、Ｆｅ_a Ｎ_b Ｓ
ｉ_c Ｍ_d なる組成式で表される原子％を ５≦ｂ≦１０ ２≦ｃ≦６ 0.3 ≦ｄ≦３ ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１００ なる関係を有して形成した時に、前記ＦｅＳｉＮの超微
細結晶膜の構成の効果に加え、耐蝕性に優れた磁気ヘッ
ドを提供できるものとなる。そして、Ｍｏの他にＲｕ、
Ｔｉ、Ｃｒ、Ｙ、Ｃｏの中から選ばれる少なくとも１種
以上の元素で構成しても同様の効果が得られるものとな
る。

【００３５】これらのことは、すでに、本出願人が平成
３年１２月１３日付けの特許願で詳細に述べているが、
これらについても本発明の主要構成要素となるため、以
下に詳述する。これらのＦｅＳｉＮ及びＦｅＮＳｉＭｏ
の超微細結晶膜の成膜方法は、本出願人の公開にかかる
特開平３−１３４１３８号に開示された方法と略同一方
法により行っているので、ここでは、説明を省略する。

【００３６】図４は窒素量を一定とした場合のＳｉ含有
量に対する磁気特性の変化を示した図である。また、図
５は熱処理温度による磁気特性の変化を示した図であ
る。図４は熱処理温度５５０℃での磁気特性であり、Ｓ
ｉが６at% （原子％）のときのＨｃは１Oe以上になって
いる。しかしながら、図５に示したようにＳｉが６at%
でも、熱処理温度が５００℃のときは0.5 Oe以下の低Ｈ
ｃが得られる。熱処理温度５００℃の場合のＳｉ含有量
と磁気特性の関係を図６に示す。この図からも分かるよ
うに、Ｓｉが２〜６at% のときにＨｃ≦0.5 Oeの優れた
軟磁性膜が得られ、この時のＢｓは１８kG以上となって
いる。

【００３７】図７は磁性合金をスパッタにより成膜する
際の窒素流量とＨｃ，λs （磁歪）の関係を示した図で
ある。また、図８は窒素流量と成膜後の磁性膜中の窒素
含有量との関係を示した図である。但し、窒素流量と磁
性膜中の窒素含有量の関係は、用いる成膜装置によって
異なる場合がある。窒素含有量はＴｉＮ基板を標準試料
としてＥＰＭＡ（電子プローブ・マイクロ・アナライ
ザ）およびＸＰＳ（Ｘ線光電子分光分析法）を用いて定
量分析を行ったが、±２０％程度の誤差が見込まれる。
そして、図９は、図８に基づいて図７を磁性膜中の窒素
含有量に対するＨｃ，λs の変化に書き換えた図であ
る。また、図１０は熱処理温度５００℃の場合の結果を
示したものである。

【００３８】これらの図より、窒素含有量５〜11.5at%
のときにＨｃ≦0.5 Oeの優れた軟磁気特性を示す磁性膜
が得られることが分かる。また、透磁率μの比較例を表
３に示す。

【００３９】

【表３】

【００４０】同表に示すように窒素含有量５〜１０at%
のときにμ≧２０００の高μ材料が得られる。従って、
Ｓｉが２〜６at% で、窒素が５〜１０at% であるとき、
５００℃の高温処理においてもＨｃ≦0.5 Ｏｅ、且、μ
≧２０００である優れた磁気ヘッド用軟磁性合金が得ら
れることになる。

【００４１】次に、磁性膜の飽和磁歪λs とガラスモー
ルド前後の磁性膜の磁気特性の変化について説明する。
表４はλs の異なる磁性膜におけるガラスモールド前後
のＨｃを示した表である。

【００４２】

【表４】

【００４３】λs が３×１０^-6の場合にはガラスモール
ド前のＨｃは0.3 Ｏｅと低いが、ガラスモールド後は１
ＯｅとＨｃが増大している。これに対し、試料２〜４の
ように｜λs ｜≦２×１０^-6であれば、ガラスモールド
後の磁気特性の劣化はほとんどなく、Ｈｃ≦0.5 Ｏｅの
磁性合金が得られる。

【００４４】従って、｜λs ｜≦２×１０^-6である磁性
合金を用いれば、ガラスモールド工程を含む磁気ヘッド
においても、コアとなる磁性合金の特性を十分に引き出
すことのできる、高性能の磁気ヘッドを得ることができ
る。

【００４５】図９において、Ｈｃ≦0.5 Oeとなる窒素含
有量５at% 以上の範囲で、且つ｜λs ｜≦２×１０^-6と
なる領域を窒素とＳｉの含有量の差で表すと以下のよう
になる。ここで、ｂ，ｃはＦｅa Ｎb Ｓｉc における窒
素とＳｉの含有比率である（ａ＋ｂ＋ｃ＝１００）。 Ｓｉ 2.3at% の場合 2.7 ≦（ｂ−ｃ）≦ 4.3 Ｓｉ 3.2at% の場合 2.7 ≦（ｂ−ｃ）≦ 6.0 Ｓｉ 6.0at% の場合 2.2 ≦（ｂ−ｃ）≦ 5.5

【００４６】同様に熱処理温度を５００℃とした図１０
においては以下の通りである。 Ｓｉ 2.3at% の場合 2.7 ≦（ｂ−ｃ）≦ 6.0 Ｓｉ 3.2at% の場合 2.2 ≦（ｂ−ｃ）≦ 5.3 Ｓｉ 6.0at% の場合 2.7 ≦（ｂ−ｃ）≦ 4.1

【００４７】また、熱処理６００℃の場合は図９とほぼ
同様のλs 変化であった。以上の実験結果から、2.2 ≦
（ｂ−ｃ）≦6.0 で、かつＳｉ２〜６at% ，Ｎ５〜１０
at% とすることによって、５００℃以上の熱処理後でも
Ｈｃ≦0.5 Ｏｅ，μ≧２０００，｜λs ｜≦２×１０^-6
である、優れた軟磁性合金を得ることができ、この磁性
合金を用いることによってガラスモールド工程後も磁気
特性の劣化のない、高性能な磁気ヘッドを得ることがで
きる。

【００４８】図１１は組成の異なる磁性膜を５％塩水に
浸漬し、浸漬前の飽和磁束ＭS (0)に対する浸漬後の飽
和磁束ＭS (t) の割合をＶＳＭを用いて、一定時間毎に
測定した結果である。なお、繁雑をさけるため図示はし
てないが、Ｆｅ₈₈Ｓｉ₄ Ｃｒ₁ Ｎ₇ 及びＦｅ₈₈Ｓｉ₄ Ｃ
ｏ₁ Ｎ₇ の組成物についても同様な実験を行っており、
この場合にも、Ｆｅ₈₈Ｓｉ₄ Ｒｕ₁ Ｎ7 及びＦｅ_88.5Ｓ
ｉ₄ Ｔｉ₁ Ｒｕ_0.5 Ｎ₇ とほぼ同様な結果を得ている。

【００４９】これらの測定結果において、ＦｅＮにＳｉ
を添加することによって、僅かに耐蝕性が向上し、更に
Ｚｒを添加することによっても耐蝕性は向上する。しか
し、その差は僅かであり磁気ヘッドとして用いた場合、
使用される環境によっては腐蝕による問題が生じる恐れ
があるものである。ところが、本発明人等は、ＦｅＮＳ
ｉ膜にＭｏ，Ｒｕ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｙ，Ｃｏの中から選ば
れる少なくとも１種類以上の元素を添加することによっ
て、耐蝕性が飛躍的に向上することを見出した。

【００５０】更に、Ｍｏ，Ｒｕ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｙ，Ｃｏ
なる群の中から選ばれる２種類以上の元素の組合せとし
て、ＭｏとＲｕの混合物またはＹとＲｕの混合物を選ぶ
と、特に優れた耐蝕性が得られ、既に多方面で実用化さ
れているセンダスト合金スパッタ膜とほぼ同等の耐蝕性
が得られることも分かった。

【００５１】ここで、Ｍｏ，Ｒｕ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｙ，Ｃ
ｏの中から選ばれる１種類以上の元素の添加量について
説明する。これらの元素の合計の含有量が0.3 at% 以下
であると、耐蝕性に対する顕著な効果が現れない。例え
ば、図１１に示したように、Ｍｏ 0.2at% の場合はＭｏ
を添加していない磁性膜と同等の耐蝕性しか得られな
い。このことは他の元素の場合も同様であった。また、
これらの元素の合計量が３at% を越えると軟磁気特性、
特に５００℃の高温で処理を行ったときの磁性特性が劣
化してしまう。

【００５２】従って、Ｍｏ，Ｒｕ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｙ，Ｃ
ｏの中から選ばれる１種類以上の元素の合計量が0.3 〜
３at% であるとき、磁気特性を損なわずに耐蝕性を飛躍
的に向上させることができるものとなる。

【００５３】以上の各実施例のヘッドでは、リング型の
ＶＴＲ用のヘッドとして説明したが、これに限らず、磁
気テープ装置，フレクシブル磁気デスク装置，リジッド
磁気ディスク装置用などの磁気ヘッドにも適用できるこ
とは言うまでもない。

【００５４】

【発明の効果】本願発明に係わる磁気ヘッドによれば、
金属軟磁性体膜が磁路を構成する磁気ヘッドにおいて、
記録媒体と対向し摺動する面を、少なくとも非磁性単結
晶フェライトと前記金属磁性体膜の一部とから形成する
一方、前記金属磁性体膜を実質的に５乃至４０ｎｍの粒
径を有する超微細結晶で形成し、かつ前記非磁性単結晶
フェライトの組成割合として、Ｆｅ₂Ｏ₃を４２．０乃至
５３．５ｍｏｌ％、ＴｉＯ₂を８．０乃至１２．０ｍｏ
ｌ％、残部をＺｎＯとしたので、従来の金属磁性膜とガ
ラスや多結晶体とを用いたヘッドに比べ、偏磨耗特性、
摺動潤滑性等の摺動性能に優れ高い信頼性を有し、ヘッ
ド化工程上の加工性に優れ、且つ、高い記録再生出力特
性を有し、更に、より一層の電磁変換特性に優れ、且
つ、加工性に優れた磁気ヘッドを提供出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の各実施例に係る磁気ヘッドの第１の基
本構成図である。

【図２】本発明の各実施例に係る磁気ヘッドの第２の基
本構成図である。

【図３】熱膨張係数α及びキュ−リ−温度Ｔｃと組成と
の関係を示した図である。

【図４】窒素量を一定とした場合のＳｉ含有量に対する
磁気特性の変化を示した図である。

【図５】熱処理温度による磁気特性の変化を示した図で
ある。

【図６】熱処理温度５００℃の場合のＳｉ含有量と磁気
特性の関係を示した図である。

【図７】磁性合金をスパッタにより成膜する際の窒素流
量とＨｃ，λs の関係を示した図である。

【図８】窒素流量と成膜後の磁性膜中の窒素含有量との
関係を示した図である。

【図９】図８を基に、図７を磁性膜中の窒素含有量に対
するＨｃ，λs の変化に書き換えた図である。

【図１０】図９における熱処理温度５００℃の場合の結
果を示した図である。

【図１１】組成の異なる磁性膜を塩水に浸漬し、浸漬前
の飽和磁束に対する浸漬後の飽和磁束の割合をＶＳＭを
用いて、一定時間毎に測定した結果を表した図である。

【符号の説明】

２ 非磁性薄膜 ３ 軟磁性体膜 ４ 非磁性単結晶フェライト基板 ５ コア半体 ６ 作動ギャップ ７ 磁性膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川窪 俊久 神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12 番地 日本ビクター株式会社内 (72)発明者 小野里 紀夫 神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12 番地 日本ビクター株式会社内 審査官 中野 浩昌 (56)参考文献 特開 平２−113411（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−39607（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−203307（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−27009（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−134138（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−42108（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−209707（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−53013（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 5/127 - 5/255

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金属軟磁性体膜が磁路を構成する磁気ヘッ
   ドにおいて、 記録媒体と対向し摺動する面を、少なくとも非磁性単結
   晶フェライトと前記金属磁性体膜の一部とから形成する
   一方、前記金属磁性体膜を実質的に５乃至４０ｎｍの粒
   径を有する超微細結晶で形成し、かつ前記非磁性単結晶
   フェライトの組成割合として、Ｆｅ₂Ｏ₃を４２．０乃至
   ５３．５ｍｏｌ％、ＴｉＯ₂を８．０乃至１２．０ｍｏ
   ｌ％、残部をＺｎＯとしたことを特徴とする磁気ヘッ
   ド。