JP3461688B2 - 磁気ヘッドおよびそれを用いた磁気記録装置 - Google Patents

磁気ヘッドおよびそれを用いた磁気記録装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ヘッドおよび
その磁気ヘッドを用いた磁気記録装置に関するものであ
り、さらに詳しくは、多量の信号を効率よく記録再生す
る高品位VTRやデジタルVTR等に適した磁気ヘッド
およびその磁気ヘッドを用いた磁気記録装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】近年、高品位VTRやデジタルVTR等
の広帯域の信号を取り扱うシステムの開発が盛んになっ
てきており、磁気記録媒体もこのような多量の情報を記
録するために、従来の酸化鉄系から合金粉末媒体や金属
蒸着媒体等の高抗磁力媒体へと変わってきた。そこで、
磁気ヘッドとしてもこれらの高抗磁力媒体に対応できる
ような高飽和磁束密度を有し、30MHz以上の高周波
帯域での特性の優れた磁気ヘッドの開発が望まれてき
た。
【0003】従来、このような磁気ヘッドは、主に飽和
磁束密度の高いセンダストやアモルファス磁性合金等の
金属磁性膜と絶縁膜との積層膜の両側を基板で挟持する
積層型構造を有するものとされ、高周波帯域での渦電流
損失を低減して高周波特性を向上させていた。
【0004】しかし、このような積層型構造の磁気ヘッ
ドは、磁性膜だけで磁路が構成されており、磁路全体に
わたって高い透磁率が求められ、磁化困難軸方向だけで
磁路を構成することが望まれるが、磁路は磁性膜面内の
全ての方向をとるため、磁化困難軸方向だけで磁路を構
成することは困難であり、よって金属磁性膜は異方性が
小さく等方であることが要求されていた。そのため、金
属磁性膜の高周波帯域における初透磁率は自然共鳴のた
め低下し、磁気ヘッドの高周波特性が劣化するという問
題があった。最近、このような問題を解決する方法とし
て、積層膜の絶縁膜を挟んで隣接する金属磁性膜の磁化
容易軸方向をほぼ直交させたり、任意の角度にずらせる
ように異方性を付与した積層膜が提案されている(特開
昭63−217511号公報、特開平5−47555号
公報)。
【0005】また、等方膜よりも磁気ギャップ近傍の磁
気抵抗を重視してギャップ面と平行な方向に若干の磁化
容易軸方向を付与したほうが効率を高める上で有利であ
ることが知られている。しかし、積層型構造の磁気ヘッ
ドは、ギャップ面に向かって急激に磁路断面積が減少す
る構造を有しており、磁気ギャップ近傍の形状を考える
と、形状異方性によって磁気ギャップ面と直交する方向
が磁化容易軸方向となり効率が低下する。そこで、金属
磁性膜と非磁性膜を適当な厚みで積層することで、積層
された金属磁性膜同士の端部で相互に静磁的に結合さ
せ、各金属磁性膜を単磁区構造とし、形状異方性の影響
を受けにくくすることが知られている。これを利用し
て、磁気ギャップ面と層面内でほぼ平行に磁化容易軸方
向を付与した金属磁性膜を非磁性層を介して静磁的に結
合させた積層型構造の磁気ヘッドが知られている(特開
平7−65316公報)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、積層型
構造の磁気ヘッドを、磁気ギャップ面と層面内でほぼ平
行に磁化容易軸方向を付与した金属磁性膜により構成す
ると、磁路の全てを磁化困難軸方向で形成することがで
きないため、十分に高い効率が得られない。
【0007】本発明は、かかる事情に鑑み、積層型構造
の磁気ヘッドの形状、磁路などを考慮し、高い効率を得
ることができる磁気ヘッドおよびこのヘッドを用いた磁
気記録装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の磁気ヘッドは、積層磁性体膜と絶縁体膜と
を交互に積層した一対の多層膜磁気コアをその端面同士
が対向するように配置して磁気ギャップを形成した磁気
ヘッドにおいて、前記積層磁性体膜は、金属磁性膜と非
磁性層とが交互に積層してなり、前記非磁性層の厚さが
1〜100nmの範囲にあり、磁化容易軸が層面内にお
いて前記端面に略平行であって前記非磁性層を挟んで静
磁的に結合している少なくとも一対の金属磁性層と、磁
化容易軸が層面内において前記端面に略垂直である少な
くとも一つの金属磁性層とを含み、前記絶縁体膜の厚さ
が0.1μm〜1μmの範囲にあることを特徴とする。
【0009】このような磁気ヘッドによれば、層面内に
おいて磁化容易軸が前記端面とほぼ平行な(すなわち磁
気ギャップ面とほぼ平行な)一対の金属磁性膜が非磁性
膜を介して静磁的に結合して相互に影響を及ぼすことに
より、この一対の金属磁性膜が単磁区構造となり、前述
の形状異方性の影響を受けにくくなる。その一方、層面
内において磁化容易軸方向が磁気ギャップ面とほぼ直交
した金属磁性膜により、磁路全体の磁気抵抗が低下し、
全体として効率を向上させることができる。
【0010】前記磁気ヘッドにおいては、磁化容易軸が
層面内において前記端面に略平行であって非磁性層を挟
んで静磁的に結合している少なくとも一対の金属磁性層
の両側に、磁化容易軸が層面内において前記端面に略垂
直である金属磁性層を少なくとも一層ずつ配置した積層
磁性体膜を含むことが好ましい。磁路全体の磁気抵抗が
さらに低下するからである。このような磁気抵抗の低下
には、非磁性層を介して構成される磁路中の非磁性層の
割合を低下させたことが寄与していると考えられる。
【0011】また、前記磁気ヘッドにおいては、磁化容
易軸が層面内において前記端面に略平行である金属磁性
層の厚さと、磁化容易軸が層面内において前記端面に略
垂直である金属磁性層の厚さとが異なることが好まし
い。各膜厚を調整することにより、効率をさらに向上さ
せることができるからである。
【0012】また、前記磁気ヘッドにおいては、磁化容
易軸が層面内において前記端面に略平行である金属磁性
層の厚さが、磁化容易軸が層面内において前記端面に略
垂直である金属磁性層の厚さよりも厚いことが好まし
い。一般的には、このような膜厚の関係とすることによ
り、信号の記録再生の効率をさらに向上させ得る磁気ヘ
ッドとすることができる。
【0013】前記磁気ヘッドは、特に、高品位VTRや
デジタルVTR等の磁気記録装置に好適に用いることが
できる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
好適な実施態様について説明する。
【0015】図1は、本発明の一実施例である磁気ヘッ
ドの斜視図である。また、図2は、図1に示した磁気ヘ
ッドの図1上方から見た磁気ギャップ部分の拡大図であ
る。
【0016】図1に示した磁気ヘッドにおいては、一対
の非磁性基板5により多層膜磁気コア2が挟み込まれて
おり、一対の多層膜磁気コア2が多層膜端面が対向する
ように配置されて、磁気ギャップ1を形成している。磁
気ヘッドには、コイルを捲回するための巻線窓9がヘッ
ド厚さ方向に貫通して設けられている。
【0017】図2に示したように、多層膜磁気コア2
は、積層磁性体膜3と絶縁体膜4とが交互に積層される
ことにより構成されている。また、積層磁性体膜3は、
金属磁性層7と非磁性層6とが交互に積層されることに
より構成されている。金属磁性層のうち、非磁性層6を
挟んで隣接する少なくとも一対の金属磁性層は、磁化容
易軸が磁気ギャップと平行になっており、かつ少なくと
も非磁性層6に接する端部が静磁的に結合している。
【0018】金属磁性層7、非磁性層6および絶縁体膜
4の膜を構成する材料としては、従来、磁気ヘッド、特
に積層型の磁気ヘッドに用いられてきたものであれば、
特に制限されることなく使用することができる。
【0019】例えば、金属磁気層7の材料としては、F
eTaN,CoNbZnTa,FeAlSiなどを、非
磁性層6の材料としては、SiO2,Al23などを、
絶縁体膜4の材料としては、SiO2,Al23などを
用いることができる。
【0020】属磁性層7の厚さは、0.1〜5.0μ
が好ましい
【0021】
【実施例】
(実施例1)図2に示した膜構造を有する積層型磁気ヘ
ッドをスパッタリング法により製造した。金属磁性層は
FeTaN、非磁性層および絶縁体膜はSiO2であ
り、各層の膜厚は、金属磁性層が0.4μm、非磁性層
が5nm、絶縁体層が0.15μmとなるようにした。
また、金属磁性膜は、固定磁場中でスパッタし、マグネ
ットの位置を90度回転させながら積層することによ
り、各層の磁化容易軸を図3に示した方向に調整した。
【0022】(実施例2)各金属磁性層の磁化容易軸の
方向が図4に示した方向になるように調整したことを除
いては、実施例1と同様にして磁気ヘッドを製造した。
【0023】(実施例3)各金属磁性層の磁化容易軸の
方向が図5に示した方向になるように調整し、また、各
層の膜厚が、磁化容易軸が磁気ギャップ面と層面内でほ
ぼ平行な金属磁性層が0.55μm、磁化容易軸方向が
磁気ギャップ面とほぼ直交した金属磁性層が0.25μ
mとなるように調整したことを除いては、実施例1と同
様にして磁気ヘッドを製造した。
【0024】実施例1〜3で製造した各磁気ヘッドは、
図6に示す相対出力の周波数特性をした。各実施例の磁
気ヘッドからは、特に10MHz以上の高周波数帯域に
おいて、従来の磁気ヘッドを上回る高出力を得られるこ
とがわかる。なお、図6において、それぞれ、(a)は
実施例1により、(b)は実施例2により、(c)は実
施例3により製造した磁気ヘッドの相対出力を示し、ま
た、(d)は従来の磁気ヘッドの相対出力を示す。
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、磁気ギャップ近傍の磁
化容易軸方向を磁気ギャップ面と層面内でほぼ平行な方
向に付与し、かつ磁路の主要部分を磁化困難軸方向で構
成するようにして、磁気ヘッドの効率を向上させること
ができる。この磁気ヘッドを用いることにより。多量の
信号を効率良く記録再生するに適した磁気記録装置を提
供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例の磁気ヘッドの斜視図を示
す。
【図2】 図1に示した磁気ヘッドの磁気ギャップ近傍
の拡大図である。
【図3】 実施例1の磁気ヘッドの磁気ギャップ近傍を
拡大して各金属磁性膜の磁化容易軸とともに示す図であ
る。
【図4】 実施例2の磁気ヘッドの磁気ギャップ近傍を
拡大して各金属磁性膜の磁化容易軸とともに示す図であ
る。
【図5】 実施例3の磁気ヘッドの磁気ギャップ近傍を
拡大して各金属磁性膜の磁化容易軸とともに示す図であ
る。
【図6】 実施例1〜3の磁気ヘッドおよび従来の磁気
ヘッドの相対出力の周波数特性を示す図である。
【符号の説明】
1 磁気ギャップ 2 多層膜磁気コア 3 積層磁性体膜 4 絶縁体膜 5 非磁性基板 6 非磁性層 7 金属磁性層 7a 磁気ギャップ面と層面内でほぼ平行な磁化容易軸
を有する金属磁性層 7b 磁気ギャップ面と層面内でほぼ直交する磁化容易
軸を有する金属磁性層 8 ボンディングガラス 9 巻線窓
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石田 達朗 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−311614(JP,A) 特開 平7−65316(JP,A) 特開 平5−166124(JP,A) 特開 平1−283907(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 5/127 - 5/17 H01F 10/00 - 10/32 H01F 41/14 - 41/34

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 積層磁性体膜と絶縁体膜とを交互に積層
    した一対の多層膜磁気コアをその端面同士が対向するよ
    うに配置して磁気ギャップを形成した磁気ヘッドにおい
    て、前記積層磁性体膜は、金属磁性膜と非磁性層とが交
    互に積層してなり、前記非磁性層の厚さが1〜100n
    mの範囲にあり、磁化容易軸が層面内において前記端面
    に略平行であって前記非磁性層を挟んで静磁的に結合し
    ている少なくとも一対の金属磁性層と、磁化容易軸が層
    面内において前記端面に略垂直である少なくとも一つの
    金属磁性層とを含み、前記絶縁体膜の厚さが0.1μm
    〜1μmの範囲にあることを特徴とする磁気ヘッド。
  2. 【請求項2】 磁化容易軸が層面内において前記端面に
    略平行であって非磁性層を挟んで静磁的に結合している
    少なくとも一対の金属磁性層の両側に、磁化容易軸が層
    面内において前記端面に略垂直である金属磁性層を少な
    くとも一層ずつ配置した積層磁性体膜を含む請求項1に
    記載の磁気ヘッド。
  3. 【請求項3】 磁化容易軸が層面内において前記端面に
    略平行である金属磁性層の厚さと、磁化容易軸が層面内
    において前記端面に略垂直である金属磁性層の厚さとが
    異なる請求項1または2に記載の磁気ヘッド。
  4. 【請求項4】 磁化容易軸が層面内において前記端面に
    略平行である金属磁性層の厚さが、磁化容易軸が層面内
    において前記端面に略垂直である金属磁性層の厚さより
    も厚い請求項3に記載の磁気ヘッド。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載の磁気ヘ
    ッドを備えた磁気記録装置。
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