JP3707166B2

JP3707166B2 - 磁気ヘッド

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Publication number: JP3707166B2
Application number: JP30969996A
Authority: JP
Inventors: 喜彦井上; 順一本多; 房重徳竹; 憲克藤澤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-01-29
Filing date: 1996-11-20
Publication date: 2005-10-19
Anticipated expiration: 2016-11-20
Also published as: JPH09270322A; SG45528A1; KR970060068A; US5939186A; KR100463626B1; EP0786763A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、いわゆる析出型微結晶軟磁性薄膜等の積層磁性膜を用いた磁気ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、磁気記録の分野においては、記録信号の高密度化が進行しており、高い抗磁力と高い残留磁束密度を有する磁気記録媒体、例えば強磁性金属材料を非磁性支持体上に直接被着せしめてなるメタルテープ等が使用されるようになっている。これに伴って磁気ヘッドに対しては、コア材料が高飽和磁束密度、高透磁率を有することが要求されている。
【０００３】
このような要求を満たすために、従来から、補助コア材にフェライトを用い、そのフェライト上に高飽和磁束密度を有する金属磁性膜を主コア材として形成し、磁気ギャップ部を上記金属磁性膜により形成するようにしたメタル・イン・ギャップ（ＭｅｔａｌｉｎＧａｐ）型の磁気ヘッド（以下、ＭＩＧヘッドと称する。）が提案されており、メタルテープ等の記録・再生に好適なものとなっている。
【０００４】
ところで、この種の磁気ヘッドにおいては、最近の高記録密度化の著しい進展に伴い、上記メタルテープ等のように高抗磁力の磁気記録媒体に対してより良好に記録・再生を行うべく、記録磁界を十分とるためのより高い飽和磁束密度を持ち、かつ優れた軟磁気特性を有する金属磁性材料の使用が求められている。
【０００５】
また、近年、Ｆｅを主成分とする、いわゆる析出型の微結晶金属磁性膜が高い飽和磁束密度を持ち、面内方向において優れた軟磁気特性を示すことから、従来の磁気ヘッド用金属磁性材料を置き換える形で実用化され始めている。
【０００６】
この析出型の微結晶金属磁性膜は、一般に、非結晶として成膜された後に熱処理が施されることによって、Ｆｅを基とする微小な結晶粒が分散・析出することにより形成される。このような析出型の微結晶金属磁性膜には、例えば、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ等が挙げられる。このＦｅ−Ｔａ−Ｎからなる析出型の微結晶金属磁性膜は、特に、非晶質軟磁性膜に匹敵する高い透磁率とＦｅに匹敵する高飽和磁束密度とを有しており、上述したような磁気ヘッドに適した金属磁性材料といえる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した析出型の微結晶金属磁性膜は、熱処理により結晶粒が膜中に分散して析出する。しかしながら、析出型の微結晶金属磁性膜では、析出する微結晶粒の結晶配向を制御することは困難であった。すなわち、この析出型の微結晶金属磁性膜では、析出する微結晶粒がランダムな結晶配向を有していた。
【０００８】
このため、このような析出型の微結晶金属磁性膜を上述した磁気ヘッドにおいて金属磁性材料として用いた場合、金属磁性膜は、優れた面内方向の軟磁気特性を有するが、一方で膜厚方向の軟磁気特性が優れたものとならない。したがって、磁気ヘッドは、このような析出型の微結晶金属磁性膜を用いても、期待されるほどヘッド効率は改善されておらず、再生出力もさほど向上していない。
【０００９】
そこで、本発明は、係る従来の実状を鑑みて提案されたものであり、析出する微結晶粒の結晶配向が制御され、膜厚方向での軟磁気特性が制御された積層磁性膜を使用して、再生出力が大幅に向上された磁気ヘッドを提供することを目的とする。
【００１１】
【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者等は鋭意検討した結果、磁性薄膜層に金属層を積層し、その後、磁性薄膜層及び金属層に対して熱処理を施すことによって、該磁気薄膜層に該金属層を構成する金属原子が拡散し、磁気薄膜層中に分散して析出する微結晶粒の結晶配向を制御することができることを見い出した。
【００１６】
すなわち、本発明に係る磁気ヘッドは、一対の磁気コア半体が磁気ギャップ形成面を突き合わせて接合一体化され、これら一対の磁気コア半体のうち少なくとも一方の磁気コア半体の磁気ギャップ形成面に金属磁性膜が成膜されてなる磁気ヘッドにおいて、上記金属磁性膜は、ＦｅｘＭｙＮｚ（ただし、ＭはＴａ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｔｉ，Ｍｏ，Ｗのうちの少なくとも一種であり、ｘ，ｙ，ｚは原子パーセントを示し、これらがそれぞれ、７１≦ｘ≦８５，６≦ｙ≦１５，９≦ｚ≦１６である。）なる組成からなる磁性薄膜層と、主としてＲｈ，Ｉｒ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ａｕから選ばれる１種からなる金属層とが積層された積層磁性膜からなり、上記金属層は、Ｎ，Ｂ，Ｏ，Ｃから選ばれる少なくとも１種を含有し、１層当たりの平均膜厚が０．２ｎｍ〜１０ｎｍであり、上記磁性薄膜層は、上記金属層を構成する金属原子が拡散され、１層当たりの膜厚が０．０５μｍ〜１μｍであり、上記磁気コア半体がフェライト材により構成され、上記フェライト材と上記金属磁性膜との間に反応防止膜としてＰｔ層が形成され、上記反応防止膜は、膜厚が１ｎｍ〜１０ｎｍとされていることを特徴とする。
また、本発明に係る磁気ヘッドは、一対の磁気コア半体が磁気ギャップ形成面を突き合わせて接合一体化され、これら一対の磁気コア半体のうち少なくとも一方の磁気コア半体の磁気ギャップ形成面に金属磁性膜が成膜されてなる磁気ヘッドにおいて、上記金属磁性膜は、ＦｅｘＭｙＮｚ（ただし、ＭはＴａ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｔｉ，Ｍｏ，Ｗのうちの少なくとも一種であり、ｘ，ｙ，ｚは原子パーセントを示し、これらがそれぞれ、７１≦ｘ≦８５，６≦ｙ≦１５，９≦ｚ≦１６である。）なる組成からなる磁性薄膜層と、主としてＲｈ，Ｉｒ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ａｕから選ばれる１種からなる金属層とが積層された積層磁性膜からなり、上記金属層は、Ｎ，Ｂ，Ｏ，Ｃから選ばれる少なくとも１種を含有し、１層当たりの平均膜厚が０．２ｎｍ〜１０ｎｍであり、上記磁性薄膜層は、上記金属層を構成する金属原子が拡散され、１層当たりの膜厚が０．０５μｍ〜１μｍであり、上記磁気コア半体がフェライト材により構成され、上記フェライト材と上記金属磁性膜との間に反応防止膜としてＳｉＯ２層が形成され、上記反応防止膜は、膜厚が１ｎｍ〜４ｎｍとされていることを特徴とする。
【００１７】
以上のように構成された本発明に係る磁気ヘッドでは、金属磁性膜として用いる積層磁性膜が、金属層と磁性薄膜層とが接するように構成されている。このため、積層磁性膜では、熱処理により金属層を構成する金属原子が磁性薄膜層中に拡散することができる。そして、この積層磁性膜においては、拡散した金属原子により結晶方向が制御されたαＦｅの微結晶粒を含有することとなる。このため、磁気ヘッドでは、金属磁性膜の結晶方向が制御されており、金属磁性膜の膜厚方向での軟磁気特性が向上することとなる。
また、本発明の磁気ヘッドにおいては、金属磁性膜をＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層と金属層を積層した積層磁性膜としていることから、金属磁性膜内においてＦｅ−金属化合物が生じ、磁気的にハードな部分が生じる。この部分は、磁区の移動を防止する働きをするため、回転磁化が促進され、金属磁性膜における高周波領域の透磁率が高まる。
なお、本発明の磁気ヘッドにおいて、金属磁性膜を構成する金属層の１層当たりの平均膜厚を０．２ｎｍ〜１０ｎｍとし、金属磁性膜を構成する磁性薄膜層の１層当たりの膜厚を０．０５μｍ〜１μｍとしたので、金属層の拡散効果による磁性薄膜層における優先配向が膜全体に亘って生じ易くなる。また、金属層を上記のような厚さとすれば、これが疑似ギャップとして動作することもない。
この金属層の１層当たりの平均膜厚が０．２ｎｍ未満であると、十分な拡散効果が得られない。逆に１０ｎｍを越えると、膜厚が厚く、厚膜化による形状効果によって該金属層が疑似ギャップとして動作し再生出力特性でのうねりの発生を招く。
この磁性薄膜層の膜厚が０．０５μｍ未満であると、この磁性薄膜層を形成するためのスパッタリング等の成膜工程が増大し生産性が劣化する上に、金属層の総数が増え実効的な飽和磁束密度が低下する。逆に、この磁性薄膜層の膜厚が１μｍを越えると金属層の拡散効果が薄れてしまう。
ところで、金属層や磁性薄膜層は、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等に代表される真空薄膜形成方法により形成される。そして、例えばスパッタリングにより形成されるＰｔ層の厚さが０．２ｎｍのときには、この金属層はきれいな薄膜状態ではなく、粒子がアイランド状に点在した状態をなしていると考えられる。そこで、金属層の厚さは１層当たりの平均膜厚と表現している。
【００１８】
また、上述した本発明に係る磁気ヘッドでは、金属層が磁性金属層上に成膜されるような構成であってもよい。
【００１９】
本発明において、金属層は、熱処理により磁性金属層中に拡散し、磁性金属層中に分散して析出する微結晶粒の結晶配向を制御することが可能であれば、特に、磁性金属層に対して上下いずれに配されていてもよい。さらには、金属層は、磁性金属層の上下に積層されていても、同様の作用により同様の効果を示すことができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３５】
本発明に係る磁気ヘッドに用いられる積層磁性膜は、磁性薄膜層と金属層とが積層されてなる構成を有している。ここで、磁性薄膜層は、その組成がＦｅ_ｘＭ_ｙＮ_ｚで表されるものである。ただし、ＭはＴａ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｔｉ，Ｍｏ，Ｗのうちの少なくとも一種であり、ｘ，ｙ，ｚは原子パーセントを示し、これらがそれぞれ、７１≦ｘ≦８５，６≦ｙ≦１５，９≦ｚ≦１６である。
【００３６】
本実施の形態に係る磁気ヘッドに用いられる積層磁性膜１は、図１に示すように、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜層２と、金属層としてＰｔからなるＰｔ層３とが積層されてなる構成を有する。この積層磁性膜１では、セラミック基板４上にＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２が積層されており、このＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２上にＰｔ層３が積層されている。なお、この積層磁性膜１において、金属層は、ＰｔからなるＰｔ層３に限定されず、主としてＲｈ，Ｉｒ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ａｕから選ばれる１種からなるものであればよい。
【００３７】
このように構成される積層磁性膜１において、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２は、スパッタリング等の手法を用いてセラミック基板４上に約０．５μｍの膜厚で成膜される。そして、Ｐｔ層３は、スパッタリング等の手法を用いてＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２上に約３．０ｎｍの膜厚で成膜される。このとき、この積層磁性膜１において、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２は、非結晶質層として成膜される。これに対して、この積層磁性膜１において、Ｐｔ層３は、結晶質層として成膜される。
【００３８】
そして、積層磁性膜１は、上述のように各層が積層された後に熱処理が施される。この熱処理は、積層磁性膜１を真空中にて５５０℃で１時間加熱することにより行われる。この積層磁性膜１では、Ｐｔ層３を構成するＰｔ原子が、この熱処理によりＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２の膜中に拡散する。また、同時に、この積層磁性膜１では、この熱処理によりＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２の膜中にαＦｅの微結晶粒が分散して析出する。
【００３９】
積層磁性膜１では、窒素原子をＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２中に効率良く混入させるためにＰｔ層３とＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２とを積層している。
【００４０】
この熱処理を施す前、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２は、その膜中に格子定数が２．８６６５オングストロームであり、体心立方格子構造（ＢＣＣ構造）のαＦｅを有する。このαＦｅは、そのＢＣＣ構造に起因して（１１０）配向を示す傾向にあり、その格子間隔ｄがｄ＝２．０２６９２オングストロームとされる。一方、Ｐｔ層３は、格子定数が３．９２４０オングストロームであり、面心立方格子構造（ＦＣＣ構造）有している。そして、このＰｔ層３は、このＦＣＣ構造に起因して（１１１）配向を示し、その格子間隔ｄはｄ＝２．２６５５オングストロームとされる。
【００４１】
そして、このＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２とＰｔ層３とに対して上述したような熱処理を施すことにより、Ｐｔ原子は、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２中に拡散する。そして、Ｐｔ層３の格子間隔がＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２の格子間隔に対してやや大とされているため、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２では、その格子間隔が広がった状態となる。そして、このように広がった格子間隔に、窒素原子が入り込むこととなり、この窒素原子が化学的に活性なＴａと選択的に結合することとなる。これによって、このＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２には、膜中にαＦｅの微結晶粒が発生することとなって、その磁気特性が向上する。
【００４２】
なお、本実施の形態において、金属層として主としてＲｈ，Ｉｒ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ａｕから選ばれる１種であればよい。ここで、Ｒｈの格子間隔ｄ＝２．１９６５３オングストローム、Ｉｒの格子間隔ｄ＝２．２１６４５オングストローム、Ａｇの格子間隔ｄ＝２．３５５９２オングストローム、Ｐｄの格子間隔ｄ＝２．２４６３５オングストローム、Ａｕの格子間隔ｄ＝２．３５４７８オングストロームとされている。このように、Ｒｈ，Ｉｒ，Ａｇ，Ｐｄ，Ａｕといった金属は、αＦｅの格子間隔ｄ＝２．０２６９２よりやや広い格子間隔を有すために、上述したＰｔの場合と同様に、窒素原子をＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２中に効率良く混入させることができる。
【００４３】
また、このような積層磁性膜１においては、Ｐｔ層３にＮ，Ｂ，Ｏ，Ｃから選ばれる少なくとも１種を含有するような構成であってもよい。このように構成されたＰｔ層３は、格子定数が大きくなる傾向を示し、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２の格子間隔をより大きく広げることができる。これによって、積層磁性膜１では、窒素原子がＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２中により効率よく混入することとなり、その結果、より良好な軟磁気特性を有することとなる。
【００４４】
なお、このように、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２の格子間隔を拡大する手段としては、Ｐｔ層３を構成するＰｔ原子と他の金属とを合金化することも有効である。しかしながら、Ｐｔ層３は、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２に対する拡散効率が極端に促進されると、後述する結晶配向制御効果を劣化させることとなる。このため、Ｐｔ層３は、合金化された際の融点が極端に低下しないように、又は、Ｆｅに対して固溶度が高くなりすぎないように留意される必要がある。
【００４５】
さらに、この積層磁性膜１では、Ｐｔ層３がＦＣＣ構造を有する結晶質層であるために、αＦｅの微結晶粒は、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２中に析出する際、ほぼ同一の結晶配向を有することとなる。すなわち、ＦＣＣ構造に起因する（１１１）面配向を有するＰｔ層３は、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２膜中に拡散すると、αＦｅの微結晶粒を（１１０）面配向とするような結晶配向制御効果を有する。これにより、積層磁性膜１は、αＦｅの結晶方向が制御されることになり良好な軟磁気特性を示すこととなる。
【００４６】
上述したように、Ｐｔ層３がＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２に拡散することによって、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２α中に析出するＦｅの結晶配向が制御されることを実証するために、以下のような実験を行った。
【００４７】
先ず、上述した積層磁性膜１と比較するために試料Ａを作成した。この試料Ａは、積層磁性膜１と同様に、セラミック基板上にＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜が積層されており、このＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜上にＳｉＯ₂層が積層されてなる構成を有している。なお、この試料Ａでは、セラミック基板及びＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜の膜厚が積層磁性膜１のそれと同一とされ、ＳｉＯ₂層の膜厚がＰｔ層３と同一とされる。
【００４８】
そして、熱処理を施す前の積層磁性膜１及び試料ＡのＸ線回折パターンをＸ線回折装置にて観察した。熱処理を施す前の積層磁性膜１及び試料ＡのＸ線回折パターンを図２に示めす。
【００４９】
この図２から判るように、積層磁性膜１では、Ｐｔ層３の（１１１）面配向のピークのみが観察される。したがって、この積層磁性膜１では、Ｐｔ層３が結晶質であり、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２が非結晶質でありことが判る。また、試料Ａに関しては、いかなるピークも観察されないことから、ＳｉＯ₂層及びＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜が非晶質であることが判る。
【００５０】
次に、これら積層磁性膜１及び試料Ａに対して熱処理を施す。この熱処理は、真空中にて５５０℃で１時間加熱することにより行われた。そして、この熱処理の後、積層磁性膜１及び試料ＡのＸ線回折パターンをＸ線回折装置にて観察した。これら積層磁性膜１及び試料ＡのＸ線回折パターンを図３に示す。
【００５１】
この図３から判るように、積層磁性膜１では、Ｐｔ層３の（１１１）面配向のピークが消失している。このことから、Ｐｔ層３を構成するＰｔ原子は、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２の膜中に拡散していることがわかる。同時に、この積層磁性膜１では、αＦｅの（１１０）面配向のピークが観察される。このことから、積層磁性膜１において、析出するαＦｅは、（１１０）面配向を示す結晶質であることがわかる。
【００５２】
これに対して、この図３から判るように、試料Ａでは、αＦｅの（１１０）面配向の微小なピークが観察される。このことから、熱処理によりＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜中に析出するαＦｅの微結晶粒は、分散度の高い（１１０）面配向を示して析出していることがわかる。
【００５３】
これら積層磁性膜１のＸ線回折パターンと試料ＡのＸ線回折パターンとを比較すると、積層磁性膜１では、析出するαＦｅの微結晶粒の（１１０）面配向が強化されていることが判る。そして、この結果は、結晶質であるＰｔ層３を構成するＰｔ原子がＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２中に拡散することに起因する。
【００５４】
このように、上述した積層磁性膜１では、Ｐｔ層３をＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２に接するように配することによって、αＦｅの微結晶粒の（１１０）面配向を強化することができる。すなわち、本発明に係る磁気ヘッドに用いられる積層磁性膜では、金属層と磁性薄膜層とを積層することにより、磁性薄膜層中に析出する微結晶粒の結晶配向を制御することができる。これにより、積層磁性膜は、金属層を構成する材料や、膜厚を変化させたり、熱処理条件を変化させることにより、膜厚方向での透磁率を制御することができる。したがって、この積層磁性膜は、所望の軟磁気特性を有するものとなる。
【００５５】
一方、上述した積層磁性膜１は、金属層としてＰｔ層３がＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２の上に積層されるような構成を有していた。しかしながら、積層磁性膜１は、このような構成に限定されるものではなく、Ｐｔ層３とＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２とが接しており、Ｐｔ層３を構成するＰｔ原子がＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２中に拡散するような構成であればよい。すなわち、この積層磁性膜１は、セラミック基板４上にＰｔ層３を成膜し、このＰｔ層３上にＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２を積層するような構成であってもよい。このように構成された積層磁性膜１も、上述したような熱処理が施されることにより、所望の軟磁気特性を有することとなる。
【００５６】
この積層磁性膜は、上述したように、単層のＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜２を有するような構成に限定されず、複数の磁性薄膜が金属層を介して積層されるような構成であってもよい。
【００５７】
すなわち、図４に示すように、例えば、３６層の磁性薄膜を有する積層磁性膜１０のような構成であってもよい。この積層磁性膜１０は、３６層のＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜１２とこれらＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜１２の間に配されるＰｔ層１３とから構成されている。そして、このＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜１２とＰｔ層１３との積層体は、セラミック基板１４上に形成されている。また、この積層磁性膜１０では、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜１２及びＰｔ層１３の積層体とセラミック基板１４との間に反応防止膜１５が配設されている。なお、この積層磁性膜１０において、金属層は、Ｐｔからなるものに限定されず、例えば、Ｐｄ，Ａｕから選ばれる１種であればよい。
【００５８】
この積層磁性膜１０において、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜１２は、３６層からなり、これら全ての膜厚の合計が約４μｍとされてなる。また、Ｐｔ層１３は、その膜厚が約２．０ｎｍとされなる。
【００５９】
以上のように構成された積層磁性膜１０は、スパッタリング等の薄膜形成法を用いて、セラミック基板１４上にＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜１２とＰｔ層１３とが交互に成膜されることにより形成される。その後、積層磁性膜１０には、上述した積層磁性膜１と同様に、熱処理が施される。
【００６０】
このように形成された積層磁性膜１０では、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜１２がＰｔ層１３を介して積層されているために、熱処理により各Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜１２中にＰｔ層１３を構成するＰｔ原子が拡散する。このとき、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜１２は、２層のＰｔ層１３により膜厚方向に挟まれるように形成されているために、それぞれのＰｔ層１３からＰｔ原子が拡散されることとなる。これと同時に、積層磁性膜１０では、各Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜１２中にαＦｅの微結晶粒が分散して析出する。
【００６１】
そして、このαＦｅの微結晶粒は、Ｐｔ原子の影響によりその結晶配向が制御されて析出する。
【００６２】
このことを確認するために、上述した積層磁性膜１の場合と同様に、熱処理を施す前の積層磁性膜１０のＸ線回折パターンと熱処理後の積層磁性膜１０のＸ線回折パターンとをＸ線回折装置にて観察した。図５には、熱処理を施す前の積層磁性膜１０のＸ線回折パターンを示めす。また、図６には、熱処理を施した後の積層磁性膜１０のＸ線回折パターンを示めす。なお、金属層を構成する金属原子としてＡｕが用いられた場合の積層磁性膜１０に関するＸ線回折パターンも、図５及び図６に示す。
【００６３】
この図５から判るように、金属層がＰｔ層１３からなる場合はＰｔ結晶の（１１１）面のみが観察され、金属層がＡｕ層からなる場合はＡｕ結晶の（１１１）面のみが観察される。すなわち、いずれの場合も、積層磁性膜１０において、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜１２は非結晶質層であり、金属層は結晶質層であることが判る。
【００６４】
そして、図６に示すように、これら積層磁性膜１０に対して熱処理を施すと、金属層中のＰｔ結晶の（１１１）面及びＡｕ結晶の（１１１）面を示すＸ線回折ピークが消失していることが判る。そして、いずれの場合も、αＦｅの微結晶粒の（１１０）面に相当するＸ線回折ピークが観察される。
【００６５】
このことから、この積層磁性膜１０において、金属層を構成する金属原子がＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜１２に拡散するとともに、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜１２中に（１１０）面配向を示すαＦｅの微結晶粒が析出することが判る。
【００６６】
また、この積層磁性膜１０では、複数層のＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜１２がＰｔ層１３を介して積層されているため、Ｐｔ層１３を構成するＰｔ原子の拡散が速やかに行われている。このため、このように構成された積層磁性膜１０では、単層のＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜を有するものより、αＦｅの微結晶粒の（１１０）面配向が強くなる。
【００６７】
次に、本発明を適用した磁気ヘッドの好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００６８】
本実施の形態に係る磁気ヘッド２０は、図７及び図８に示すように、磁気記録媒体対接面の略中央に位置する磁気ギャップｇを境として左右別々に作成された一対の磁気コア半体２１，２２が突き合わせ面である磁気ギャップ形成面２１ａ，２２ａを突き合わせて接合一体化されてなるものである。
【００６９】
上記磁気コア半体２１，２２は、補助コア部である磁気コア基板２３，２４と、主コア部である金属磁性膜２５，２６とから構成されている。上記磁気コア基板２３，２４は、例えばＭｎ−Ｚｎ系フェライトやＮｉ−Ｚｎ系フェライト等の軟磁性酸化物材料よりなり、上記金属磁性膜２５，２６とともに閉磁路を構成する補助コア部となっている。上記磁気コア基板２３，２４の前記磁気ギャップ形成面２１ａ，２２ａと対向する主面２３ａ，２４ａ側には、上記磁気ギャップｇのトラック幅Ｔｗを規制するためのトラック幅規制溝２７，２８，２９，３０が磁気ギャップｇの両端縁近傍部よりそれぞれデプス方向にわたって円弧状に形成されている。なお、上記トラック幅規制溝２７，２８，２９，３０内には、それぞれ磁気記録媒体との当たり特性を確保すると共に摺接による偏摩耗を防止する目的で、ガラス等の非磁性材３１が充填されている。
【００７０】
また、上記磁気コア基板２３，２４のうちの一方の磁気コア基板２４の前記磁気ギャップ形成面２１ａと対向する主面２４ａには、前記磁気ギャップｇのデプスを規制すると共に、図示しないコイルを巻装するための断面略コ字状の巻線溝３２が形成されている。なお、上記巻線溝は、他方の磁気コア基板２３にも同様に形成されていても良い。
【００７１】
一方、金属磁性膜２５，２６は、上記磁気コア基板２３，２４と共に閉磁路を構成する主コア部となるもので、磁気ギャップ形成面２１ａ，２２ａと対向し、且つ当該磁気コア基板２３，２４の対向面となる主面２３ａ，２４ａにそれぞれフロントギャップ部よりバックギャップ部にわたって成膜されている。従って、これら金属磁性膜２５，２６の対向面２５ａ，２６ａが、すなわち前記磁気コア半体２１，２２の磁気ギャップ形成面２１ａ，２２ａとなっている。なお、上記金属磁性膜２５，２６は、上記磁気コア基板２３，２４の対向面となる主面２３ａ，２４ａのみならず前記トラック幅規制溝２７，２８，２９，３０内にも成膜されている。この金属磁性膜２５は巻線溝３２内の全面若しくは少なくともその一部に亘っても成膜されている。
【００７２】
そして、この磁気ヘッド２０においては特に、上記金属磁性膜２５，２６が、磁性薄膜層と金属層からなる積層磁性膜とされている。
【００７３】
このとき、上記磁性薄膜層はＦｅ_x Ｍ_y Ｎ_z の組成を有するものであり、ＭはＴａ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｔｉ，Ｍｏ，Ｗのうちの少なくとも一種であり、ｘ，ｙ，ｚは原子パーセントを示し、これらがそれぞれ、７１≦ｘ≦８５，６≦ｙ≦１５，９≦ｚ≦１６の範囲とされている。また、金属層は、Ｐｔ，Ｐｄ，Ａｕのうちの一種を構成元素とするものである。この磁気ヘッド２０では、金属層としてＰｔ層を用いている。
【００７４】
さらに、この磁気ヘッド２０においては、磁気コア基板２３，２４上に反応防止膜３３，３４を形成し、その上に金属磁性膜２５，２６を形成するようにして、磁気コア基板２３，２４の構成材料として一般的なフェライトと金属磁性膜２５，２６間での拡散反応を防止し、疑似ギャップの発生を抑えるようにしている。
【００７５】
この磁気ヘッド２０においては、前述のように、金属磁性膜２５，２６はＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層とＰｔ層からなる積層磁性膜とされており、これら金属磁性膜２５，２６は、図９に示すように（図９中においては一方の金属磁性膜２５のみを示す。）、反応防止膜３３上に上記のような組成を有するＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層３５とＰｔ層３６の順で順次交互に積層された積層磁性膜とされている。
【００７６】
なお、上記Ｆｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層３５とＰｔ層３６の形成方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等に代表される真空薄膜形成方法がいずれも適応できる。この場合、スパッタリング工程数の増加は、装置を多ターゲット化することで解決できる。
【００７７】
上記反応防止膜３３は、Ｐｔ層とすることにより、拡散効果を合わせ持つことができる。また、反応防止膜３３は、この種の磁気ヘッドの下地膜として一般的なＳｉＯ₂ 層としても良い。この反応防止膜３３をＰｔ層とすると、フェライトよりなる磁気コア基板２３，２４と金属磁性膜２５，２６の界面で起こる拡散反応を抑制し、本来の磁気ギャップｇから発生する磁束と干渉を起こす反応層の形成を防止する働きをする。
【００７８】
また、上記反応防止膜３３は、当該反応防止膜３３における拡散反応防止機能をより確実なものとするために、Ｐｔ以外の例えばＴｉ，Ｍｏ，Ｖ，Ｃｒ，Ｗ，Ｃｏ，Ｎｉ等のＦｅの融点である１５００℃以上の融点を持つ金属を使用しても良い。さらには、上述のＳｉＯ₂ の他、Ｓｉ₃ Ｎ，Ａｌ₂ Ｏ₃ 等の化合物やこれら化合物と上記金属との積層膜も使用可能である。
【００７９】
なお、上記反応防止膜３３の膜厚は１ｎｍ〜１０ｎｍ程度とすることが好ましい。膜厚が１ｎｍより薄いと、反応防止効果が少なくなり、逆に１０ｎｍよりも厚いとこの反応防止膜３３が疑似ギャップとして動作する恐れがある。ただし、反応防止膜３３が非磁性の場合、疑似ギャップとして動作しないように薄い膜とする必要がある。
【００８０】
また、この磁気ヘッド２０においては、上記金属磁性膜２５を形成する積層磁性膜の最上層膜はＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層２５であっても、Ｐｔ層２６であっても構わない。
【００８１】
なお、他方の磁気コア基板２４に成膜される金属磁性膜２６も上記金属磁性膜２５と同様に、Ｆｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層とＰｔ層からなる多層構造とされていることは言うまでもない。
【００８２】
そして、この磁気ヘッド２０においては、金属磁性膜２５，２６を構成するＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層３５の１層当たりの膜厚を０．０５μｍ〜０．５μｍとし、同じく金属磁性膜２５，２６を構成するＰｔ層３６の１層当たりの平均膜厚を０．３ｎｍ〜７ｎｍとしている。
【００８３】
さらに、この磁気ヘッド２０においては、金属磁性膜２５，２６中のＰｔ層３６の膜厚の合計が上記金属磁性膜２５，２６の全厚に対して占める割合が６％以下となるようにしている。
【００８４】
なお、このような本発明を適用した磁気ヘッドにおいては、金属磁性膜を構成する磁性薄膜中のＦｅ，ＭとＰｔ層のＰｔに対する上記Ｐｔの割合が５原子％以下となるようにしても良い。
【００８５】
この磁気ヘッド２０においては、前述のように、一対の磁気コア半体２１，２２の磁気ギャップ形成面２１ａ，２２ａに、金属磁性膜２５，２６として、Ｆｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層３５とＰｔ層３６が積層された積層磁性膜を形成している。
【００８６】
このＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層３５は、後述の製造方法において述べるように成膜した後に熱処理を行って非結晶な状態から微結晶を生じさせて形成するが、この磁気ヘッド２０においては、上記Ｐｔ層３６の拡散効果により、熱処理後に上記Ｆｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層３５に強いαＦｅ（１１０）配向が起こり、金属磁性膜２５，２６の磁性の均一性が高まり、軟磁気特性の向上がなされる。
【００８７】
また、この磁気ヘッド２０においては、金属磁性膜２５，２６内においてＦｅ−Ｐｔ化合物が生じ、磁気的にハードな部分が生じる。この部分は、磁区の移動を防止する働きをするため、回転磁化が促進され、金属磁性膜２５，２６における高周波領域の透磁率が高まる。
【００８８】
さらに、この磁気ヘッド２０においては、金属磁性膜２５，２６を構成するＰｔ層３６の１層当たりの平均膜厚を０．３ｎｍ〜７ｎｍとし、金属磁性膜２５，２６を構成するＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層３５の１層当たりの膜厚を０．０５μｍ〜０．５μｍとしていることから、Ｐｔ層３６の拡散効果によるＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層３５における上記のような優先配向が膜全体に亘って生じ易くなる。また、Ｐｔ層３６を上記のような厚さとしていることから、これが疑似ギャップとして動作することもない。
【００８９】
さらにまた、本例の磁気ヘッドにおいては、金属磁性膜２５，２６中のＰｔ層３６の膜厚の合計が上記金属磁性膜２５，２６の全厚に対して占める割合を６％以下としており、実効的な飽和磁束密度の低下は非常に小さくなされている。
【００９０】
次に、本例の磁気ヘッドを製造する方法について工程順に説明する。
【００９１】
先ず、図１０に示すように、例えばＭｎ−Ｚｎ系フェライトよりなる板状の基板３７を用意する。次に、図１０中に示すように、基板３７の一主面３７ａに断面略半円状の複数の（図１０中においては２箇所とする。）トラック幅規制溝３８，３９を形成する。上記トラック幅規制溝３８，３９は基板３７の例えば幅方向に形成され、トラック幅規制溝３８，３９同士の間には所定のトラック幅と同じ間隔が形成されることとなる。
【００９２】
次に、図１１に示すように、上記基板３７の一主面３７ａ上に、先のトラック幅規制溝３８，３９内も含めて反応防止膜４０を例えばスパッタリング等の手法により成膜する。ここでは、反応防止効果の観点から反応防止膜４０として膜厚４ｎｍのＳｉＯ₂ を形成した。
【００９３】
続いて、図１２に示すように、上記反応防止膜４０の上に前述のような組成を有するＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層４１を形成する。次いで、図１３に示すように、Ｆｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層４１上にＰｔ層４２を形成する。さらに、図１４に示すように、上記Ｐｔ層４２上に再度Ｆｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層４１を形成し、このようにＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層４１とＰｔ層４２を順次積層形成して、図１５に示すようにＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層４１とＰｔ層４２からなる積層磁性膜である金属磁性膜４３を形成する。ただし、この状態では、Ｆｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層４１は非結晶な状態をなしている。
【００９４】
なお、ここでは、Ｆｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層４１としてＦｅ−Ｔａ−Ｎ微結晶磁性薄膜を形成するものとする。すなわち、金属磁性膜４３をＦｅ−Ｔａ−Ｎ層／Ｐｔ層・・・／Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ層／Ｐｔ層の多層構造とした。
【００９５】
ここでは最初の層をＦｅ−Ｔａ−Ｎ層として最終層をＰｔ層としたが、最初の層及び最終層はＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層４１或いはＰｔ層の何れでも良く、同様な効果が得られる。ここにおいては、Ｆｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層４１としてＦｅ−Ｔａ−Ｎ層を使用する例について述べたが、Ｍが示す金属の部分が他の金属である例においても同様の効果が得られる。
【００９６】
そして、ここでは前述のように、反応防止膜４０のＳｉＯ₂ の膜厚を４ｎｍとし、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ微結晶磁性薄膜とＰｔ層の積層磁性膜である金属磁性膜４３の全膜厚が４μｍとなるようにした。また、上記金属磁性膜４３のＦｅ−Ｔａ−Ｎ微結晶磁性薄膜であるＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層４１の層数を６層とした。
【００９７】
さらに、上記基板３７と同様の基板を用意し、上述の工程と同様にしてトラック幅規制溝，反応防止膜，金属磁性膜を形成した。ただし、この基板には、トラック幅規制溝形成面にこれと直交する方向で断面略コ字状の巻線溝も形成した。
【００９８】
次いで、磁気ギャップのスペーサーとなるＳｉＯ₂ 膜を各基板の金属磁性膜上にそれぞれ１００ｎｍの厚さで成膜した。
【００９９】
その後、図１６に示すように、上記基板３７とこれと同様の巻線溝４４を有する基板４５をトラック幅規制溝３８，３９，４６，４７の位置合わせを行って突き合わせた。そして、上記巻線溝４４内にガラス棒を差し込んで加熱処理してガラス融着し、これら基板３７，４５同士を接合一体化した。
【０１００】
上記のようなガラス融着のための加熱処理によりＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層４１において非結晶な状態から微結晶が形成されて、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ微結晶磁性薄膜となる。
【０１０１】
そしてこのとき、Ｐｔ層４２の拡散効果により、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ微結晶磁性薄膜であるＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層４１には強いαＦｅ（１１０）配向が起こり、金属磁性膜４３の磁性の均一性が高まり、軟磁気特性の向上がなされる。
【０１０２】
また、このとき、金属磁性膜４３内においてはＦｅ−Ｐｔ化合物が生じ、磁気的にハードな部分が生じる。この部分は、磁区の移動を防止する働きをするため、回転磁化が促進され、金属磁性膜４３における高周波領域の透磁率が高まる。
【０１０３】
なお、ここにおいては、前述のように、巻線溝４４が形成されている基板４５においても、トラック幅規制溝４６，４７内及び巻線溝４５内に、反応防止膜４８としてＳｉＯ₂ を成膜し、その上にＦｅ−Ｔａ−Ｎ微結晶磁性薄膜であるＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層とＰｔ層の積層磁性膜である金属磁性薄膜４９が成膜されている。しかしながら、磁性膜の膜応力によるガラス割れ等の不良低減を目的として、上記のような各膜をスパッタリング等の手法により形成する際に、巻線溝４４内の全面が成膜されないようにマスクを使用しても再生出力に影響はない。
【０１０４】
そして、最後に磁気記録媒体対接面となる主面を円筒研削した後、図１６中に示すａ−ａ線およびｂ−ｂ線で示す位置でスライシングを行い、図７及び図８に示したような磁気ヘッド２０を完成する。
【０１０５】
なお、ここでは、Ｆｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層としてＦｅ−Ｔａ−Ｎ微結晶磁性薄膜を使用した例について述べたが、Ｍで示す金属の部分が他の金属であっても同様の作用効果を有し、同様にして製造される。
【０１０６】
また、本発明が、上述のような磁気ヘッドのみならず、本発明の思想を逸脱することのない範囲内で種々の磁気ヘッドに適用可能であることは言うまでもない。
【０１０７】
さらに、上述の例では、本発明を金属磁性薄膜が磁気ギャップと平行に配されている磁気ヘッドに対して適用した例について述べたが、本発明が、例えば斜めに削り落とした磁気ギャップの形成面の斜面にそれぞれ成膜した金属磁性膜同士の突き合わせ面に磁気ギャップが構成される磁気ヘッドや、磁気ギャップがアジマス角を有している磁気ヘッドに対しても適用可能であることは言うまでもない。
【０１０８】
【実施例】
以下、本発明を適用した好適な実施例について実験結果に基づいて説明する。
【０１０９】
実験例１
本実験例においては、金属磁性膜中のＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層の層数が上記Ｆｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層の面配向に及ぼす影響について調査した。
【０１１０】
すなわち、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトよりなる基板上に、Ｆｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜であるＦｅ−Ｔａ−Ｎ微結晶磁性薄膜とＰｔ層を積層した積層磁性膜を形成し、これに５５０℃で熱処理を施した後のＸ線回折パターンを調査した。本実験例においては、積層磁性膜の総膜厚を４μｍ、Ｐｔ層の平均膜厚を３ｎｍに固定し、磁性薄膜の層数を６層、１２層、２４層、３６層、４８層と変化させた５種類の積素磁性膜を用意し、これらのＸ線回折パターンを調査した。結果を図１７に示す。また、図１７中には、比較のために、基板上に膜厚４μｍのＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜のみを形成した単層膜の結果も併せて示す。
【０１１１】
図１７から明らかなように、磁性薄膜の層数が増えるにつれてαＦｅ（１１０）面のピークが大きくなることが分かる。すなわち、このようにＦｅ−Ｔａ−Ｎ微結晶磁性薄膜をＰｔ層を介して積層すれば、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ微結晶磁性薄膜となる薄膜を成膜した後に熱処理を行って非結晶な状態から微結晶を形成させる際に、Ｐｔ薄膜の拡散効果により、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ微結晶磁性薄膜におけるαＦｅ（１１０）面の配向が強まり、特に膜厚方向の軟磁性特性が改善されることが確認された。このことは、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ微結晶磁性薄膜だけではなく、Ｆｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層のＭで示される金属の部分の異なるものにおいても同様である。
【０１１２】
実験例２
本実験例においては、金属磁性膜中のＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層の層数（膜厚）、及び金属磁性膜中のＰｔ層の膜厚の合計が上記金属磁性膜の全厚に対して占める割合が磁気ヘッドの再生出力に及ぼす影響について調査した。
【０１１３】
すなわち、前述したような本発明を適用した磁気ヘッドにおいて、金属磁性膜の総膜厚が４μｍ、Ｐｔ層の平均膜厚が３ｎｍに固定され、Ｆｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層の層数を６層、１２層、２４層、３６層、４８層、７２層、９６層と変化させた積層磁性膜である金属磁性膜を有する７種類の磁気ヘッド及び金属磁性膜として膜厚４μｍのＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層のみが形成された磁気ヘッドを用意し、これらの再生出力を測定した。なお、本実験例においても、Ｆｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層として、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ微結晶磁性薄膜を用いた。
【０１１４】
再生出力の測定にはヘッド固定式ドラムテスターを用い、相対速度を３．８ｍ／ｓとし，周波数ｆを７ＭＨｚとして測定した。また、記録ヘッドとして、Ｆｅ−Ｒｕ−Ｇａ−Ｓｉ薄膜が磁気ギャップ面に平行に成膜されたＭＩＧヘッドを用いた。結果を図１８に示す。
【０１１５】
なお、図１８中においては、各磁気ヘッドの再生出力を膜厚４μｍのＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層のみが形成された磁気ヘッドの再生出力を０ｄＢとした場合の相対出力として示している。また、図１８中においては、相対出力を縦軸に示し、Ｆｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層である磁性層の層数（層）、１層あたりの磁性層の膜厚、金属磁性膜中のＰｔ層の膜厚の合計が上記金属磁性膜の全厚に対して占める割合であるＰｔ層の膜厚比を横軸に併せて示している。
【０１１６】
図１８の結果から明らかなように、Ｐｔ層を介在させた積層磁性膜とすることにより再生出力が向上し、且つＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層およびＰｔ層の層数がある程度増えると、実験例１において説明したαＦｅ（１１０）の配向が強くなり、再生出力がさらに向上している。また、磁性層の膜厚を見てみると、膜厚が０．５μｍよりも薄い範囲では再生出力が向上しており、Ｐｔ層の拡散効果による上記のような優先配向が膜全体に亘って生じ易くなっていることが確認された。
【０１１７】
一方、Ｆｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層及びＰｔ層の層数があまり増えすぎて、Ｐｔ層の膜厚比が約６％を越えると、再生出力が低下する。また、磁性層の膜厚を見てみると、膜厚が０．０５μｍよりも薄い範囲では再生出力が再び低下している。
【０１１８】
すなわち、これらの結果から、金属磁性膜としてＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層とＰｔ層の積層磁性膜を使用すると、Ｐｔ層の拡散効果によるαＦｅ（１１０）配向が起こり、金属磁性膜の磁性の均一性が高まり、軟磁気特性の向上がなされ、またＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層の厚さを０．０５μｍ〜０．５μｍの範囲とすると、Ｐｔ層の拡散効果によるαＦｅ（１１０）配向が起こり易くなり、金属磁性膜の磁性の均一性がさらに高まり、軟磁気特性のさらなる向上がなされることが確認された。このことは、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ微結晶磁性薄膜だけではなく、Ｆｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層のＭで示される金属の部分の異なるものにおいても同様である。
【０１１９】
実験例３
本実験例においては、金属磁性膜中のＰｔ層の平均膜厚及び膜厚の合計が金属磁性膜の全厚に対して占める割合が磁気ヘッドの再生出力に及ぼす影響について調査した。
【０１２０】
すなわち、前述したような本発明を適用した磁気ヘッドにおいて、金属磁性膜の総膜厚を４μｍ、Ｆｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層の層数を３６層とし、Ｐｔ層の１層当たりの平均膜厚を０．３ｎｍ、１．５ｎｍ、３ｎｍ、６ｎｍ、９ｎｍ、１２ｎｍと変化させた積層磁性膜を有する６種類の磁気ヘッド及び金属磁性膜として膜厚４μｍのＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層のみが形成された磁気ヘッドを用意し、これらの再生出力を実験例２と同様にして測定した。なお、本実験例においても、Ｆｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層として、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ微結晶磁性薄膜を用いた。
【０１２１】
結果を図１９に示す。なお、図１９中においては、各磁気ヘッドの再生出力を膜厚４μｍのＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層のみが形成された磁気ヘッドの再生出力を０ｄＢとした場合の相対出力として示している。また、図１９中においては、相対出力を縦軸に示し、Ｐｔ層の１層当たりの平均膜厚、金属磁性膜中のＰｔ層の膜厚の合計が上記金属磁性膜の全厚に対して占める割合であるＰｔ層の膜厚比を横軸に併せて示す。
【０１２２】
図１９の結果から明らかなように、Ｐｔ層を介在させた積層磁性膜とすることにより再生出力が向上し、Ｐｔ層の１層当たりの平均膜厚が０．３ｎｍ以上の範囲において再生出力がさらに向上している。
【０１２３】
一方、Ｐｔ層の１層当たりの平均膜厚が７ｎｍよりも厚いと再び再生出力が低下してしまうことがわかる。また、このとき、Ｐｔ層の膜厚の合計が上記金属磁性膜の全厚に対して占める割合であるＰｔ層の膜厚比は６％を越えてしまう。
【０１２４】
すなわち、これらの結果から、Ｐｔ層の厚さを０．３ｎｍ〜７ｎｍの範囲とすると、Ｐｔ層の拡散効果によるαＦｅ（１１０）配向が起こり易くなり、金属磁性膜の磁性の均一性がさらに高まり、軟磁気特性のさらなる向上がなされることが確認された。
【０１２５】
さらに、この結果から、金属磁性膜中のＰｔ層の膜厚の合計が上記金属磁性膜の全厚に対して占める割合を６％以下であれば、実効的な飽和磁束密度の低下は非常に小さいものであると思われる。
【０１２６】
このことは、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ微結晶磁性薄膜だけではなく、Ｆｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層のＭで示す金属の部分の異なるものにおいても同様である。
【０１２９】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明に係る磁気ヘッドにおいては、一対の磁気コア半体のうち少なくとも一方の磁気コア半体の磁気ギャップ形成面に、金属磁性膜として、Ｆｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層とＰｔ層が積層された積層磁性膜を形成しており、この磁気ヘッドの製造工程においてＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層を成膜した後に熱処理を行って非結晶な状態から微結晶を形成させる際には、Ｐｔ層の下地効果により、熱処理後のＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層に強いαＦｅ（１１０）配向を起こすこととなり、金属磁性膜の磁性の均一性が高まり、軟磁気特性の向上がなされる。
【０１３０】
また、本発明の磁気ヘッドにおいては、金属磁性膜をＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層とＰｔ層を積層した積層磁性膜としていることから、金属磁性膜内においてＦｅ−Ｐｔ化合物が生じ、磁気的にハードな部分が生じる。この部分は、磁区の移動を防止する働きをするため、回転磁化が促進され、金属磁性膜における高周波領域の透磁率が高まる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した積層磁性膜の一例を示す断面図である。
【図２】熱処理前の積層磁性膜１及び試料ＡのＸ線回折パターンを示す特性図である。
【図３】熱処理後の積層磁性膜１及び試料ＡのＸ線回折パターンを示す特性図である。
【図４】本発明を適用した積層磁性膜の他の例を示す断面図である
【図５】熱処理前の積層磁性膜１０のＸ線回折パターンを示す特性図である。
【図６】熱処理後の積層磁性膜１０Ｘ線回折パターンを示す特性図である。
【図７】本発明を適用した磁気ヘッドの一例を示す斜視図である。
【図８】本発明を適用した磁気ヘッドの一例を示す要部拡大平面図である。
【図９】本発明を適用した磁気ヘッドの金属磁性膜の一例を拡大して示す断面図である。
【図１０】本発明を適用した磁気ヘッドの製造方法を工程順に示すものであり、基板にトラック幅規制溝を形成する工程を示す斜視図である。
【図１１】本発明を適用した磁気ヘッドの製造方法を工程順に示すものであり、基板に反応防止膜を形成する工程を示す斜視図である。
【図１２】本発明を適用した磁気ヘッドの製造方法を工程順に示すものであり、反応防止膜上にＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層を形成する工程を拡大して示す斜視図である。
【図１３】本発明を適用した磁気ヘッドの製造方法を工程順に示すものであり、Ｆｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層上にＰｔ層を形成する工程を拡大して示す斜視図である。
【図１４】本発明を適用した磁気ヘッドの製造方法を工程順に示すものであり、Ｐｔ層上にＦｅ−Ｍ−Ｎ磁性薄膜層を形成する工程を拡大して示す斜視図である。
【図１５】本発明を適用した磁気ヘッドの製造方法を工程順に示すものであり、基板上に反応防止膜、金属磁性膜が形成された状態を示す斜視図である。
【図１６】本発明を適用した磁気ヘッドの製造方法を工程順に示すものであり、基板同士を接合一体化する工程を示す斜視図である。
【図１７】金属磁性膜のＸ線回折パターンを示すチャートである。
【図１８】磁性層の層数と相対出力の関係を示す特性図である。
【図１９】Ｐｔ層の１層当たりの平均膜厚と相対出力の関係を示す特性図である。
【符号の説明】
１積層磁性膜、２，３５Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ磁性薄膜層、３，３６Ｐｔ層、２１，２２磁気コア半体、２３，２４磁気コア基板、２５，２６金属磁性薄膜、３３，３４反応防止膜

Claims

一対の磁気コア半体が磁気ギャップ形成面を突き合わせて接合一体化され、これら一対の磁気コア半体のうち少なくとも一方の磁気コア半体の磁気ギャップ形成面に金属磁性膜が成膜されてなる磁気ヘッドにおいて、
上記金属磁性膜は、ＦｅｘＭｙＮｚ（ただし、ＭはＴａ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｔｉ，Ｍｏ，Ｗのうちの少なくとも一種であり、ｘ，ｙ，ｚは原子パーセントを示し、これらがそれぞれ、７１≦ｘ≦８５，６≦ｙ≦１５，９≦ｚ≦１６である。）なる組成からなる磁性薄膜層と、主としてＲｈ，Ｉｒ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ａｕから選ばれる１種からなる金属層とが積層された積層磁性膜からなり、
上記金属層は、Ｎ，Ｂ，Ｏ，Ｃから選ばれる少なくとも１種を含有し、１層当たりの平均膜厚が０．２ｎｍ〜１０ｎｍであり、
上記磁性薄膜層は、上記金属層を構成する金属原子が拡散され、１層当たりの膜厚が０．０５μｍ〜１μｍであり、
上記磁気コア半体がフェライト材により構成され、上記フェライト材と上記金属磁性膜との間に反応防止膜としてＰｔ層が形成され、
上記反応防止膜は、膜厚が１ｎｍ〜１０ｎｍとされていることを特徴とする磁気ヘッド。
一対の磁気コア半体が磁気ギャップ形成面を突き合わせて接合一体化され、これら一対の磁気コア半体のうち少なくとも一方の磁気コア半体の磁気ギャップ形成面に金属磁性膜が成膜されてなる磁気ヘッドにおいて、
上記金属磁性膜は、ＦｅｘＭｙＮｚ（ただし、ＭはＴａ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｔｉ，Ｍｏ，Ｗのうちの少なくとも一種であり、ｘ，ｙ，ｚは原子パーセントを示し、これらがそれぞれ、７１≦ｘ≦８５，６≦ｙ≦１５，９≦ｚ≦１６である。）なる組成からなる磁性薄膜層と、主としてＲｈ，Ｉｒ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ａｕから選ばれる１種からなる金属層とが積層された積層磁性膜からなり、
上記金属層は、Ｎ，Ｂ，Ｏ，Ｃから選ばれる少なくとも１種を含有し、１層当たりの平均膜厚が０．２ｎｍ〜１０ｎｍであり、
上記磁性薄膜層は、上記金属層を構成する金属原子が拡散され、１層当たりの膜厚が０．０５μｍ〜１μｍであり、
上記磁気コア半体がフェライト材により構成され、上記フェライト材と上記金属磁性膜との間に反応防止膜としてＳｉＯ２層が形成され、
上記反応防止膜は、膜厚が１ｎｍ〜４ｎｍとされていることを特徴とする磁気ヘッド。