JP3978386B2 - 磁気ヘッド - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気記録媒体に磁界を与えて記録を行う磁気ヘッドに係り、特に、記録信号の高周波化及び記録トラックの狭小化を促進することができる磁気ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１９は従来の磁気ヘッドの縦断面図である。この磁気ヘッドは、信号電流が供給されたコイル層から発生した磁界を磁性材料からなる上部コア層及び下部コアに誘導し、上部コア層と下部コア層の間に形成された非磁性のギャップ層付近から洩れ磁界を発生させるインダクティブヘッドである。
【０００３】
図１９に示される磁気ヘッドでは、下部コア層１０上には、非磁性材料からなるＧｄ決め層１１が形成され、記録媒体との対向面からＧｄ決め層１１上にかけて磁極部１２が形成されている。
【０００４】
磁極部１２は下から下部磁極層１３、非磁性のギャップ層１４、及び上部磁極層１５が積層されているものである。なお、磁極部１２はトラック幅方向（図示Ｘ方向）における幅寸法がトラック幅Ｔｗで形成されている。
【０００５】
磁極部１２のトラック幅方向（図示Ｘ方向）の両側及びハイト方向後方（図示Ｙ方向）には絶縁層１６が形成されている。絶縁層１６の上面は磁極部１２の上面と同一平面とされる。
【０００６】
図１９に示すように、絶縁層１６上にはコイル層１７が螺旋状にパターン形成されている。またコイル層１７は有機絶縁材料製の絶縁層１８によって覆われている。
【０００７】
磁極部１２上から絶縁層１８上にかけて上部コア層１９が形成されている。また、上部コア層１９の基端部１９ａは、下部コア層１０上に形成された磁性材料製の接続層（バックギャップ層）上に直接接続されている。なお、図１９に示される従来の磁気ヘッドでは、上部コア層の先端面の膜厚ｔ１より頭頂部の膜厚ｔ２の方が厚くなっている。
【０００８】
図１９に示される磁気へッドでは、コイル層１７を覆う絶縁層１８の記録媒体との対向側には傾斜面１８ａが形成されている。上部コア層１９は、磁極部１２上から絶縁層１８の傾斜面１８ａ上に形成されてヨーク形状をなしている。
【０００９】
インダクティブヘッドの高記録密度化対応を進めるために必要なオーバーライト特性（ＯＷ特性）を向上させるためには、コイル層から発生した磁界が流れる上部コア層１９、上部磁極層１５、下部磁極層１３、下部コア層１０、及びバックギャップ層２０の飽和磁束密度が高いことが好ましい。
【００１０】
また、線記録密度を向上させるために、インダクティブヘッドに供給する記録信号の周波数を高くしていくことも求められている。しかし、記録信号の周波数を高くすると、上部コア層１９や下部コア層１０などに発生する渦電流が増大し、いわゆる渦電流損失が大きくなるという問題が生じる。
【００１１】
ここで、下部コア層１０と上部コア層１９は、ＮｉＦｅ合金によって形成されている。渦電流損失を低減させるために、上部コア層１９や下部コア層１０の材料に比抵抗の高い磁性材料であるＦｅＮｉＭｏを使うことも提案されている（特許文献１、２、３）。
【００１２】
また、上部コア層１９及び下部コア層１０を高比抵抗、低飽和磁束密度である磁性材料からなる層と、高飽和磁束密度、低比抵抗である磁性材料からなる層の積層構造とすることも考えられている（特許文献４）。
【００１３】
【特許文献１】
特開平８−２１２５１２号公報（第１１−１２頁、第１６−１８図）
【特許文献２】
特開平９−６３０１６号公報（第５−６頁、第５図）
【特許文献３】
特開２０００−２３５９１１号公報（第３−４頁、第１図）
【特許文献４】
特開２０００−７６３１５号公報（第８−９頁、第１図）
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、単純に上部コア層１９全体を比抵抗の高い磁性材料を用いて形成すると、磁性材料の磁性を担う元素（たとえばＦｅ）の比率が低減することになり、上部コア層１９が充分な飽和磁束密度を保持しにくくなる。
【００１５】
また、上部コア層１９及び下部コア層１０を高比抵抗、低飽和磁束密度である磁性材料からなる層と、高飽和磁束密度、低比抵抗である磁性材料からなる層の積層構造にすると、積層界面で磁束の乱れが生じやすくなる。
【００１６】
本発明は、上記従来の課題を解決するためのものであり、上部コア層のギャップ層に近い領域で飽和磁束密度を高くし、ギャップ層から離れた領域で比抵抗を高くすることによって、オーバーライト特性の低下を防ぎつつ、記録信号の高周波化対応を促進することのできる磁気ヘッドを提供することを目的としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、下部コア層および上部コア層と、前記下部コア層と上部コア層との間に位置する非磁性のギャップ層と、前記下部コア層と上部コア層との磁気的な接合部の周囲に形成されて前記両コア層に磁界を誘導するコイル層とを有する磁気ヘッドにおいて、
前記上部コア層は、前記下部コア層から徐々に離れるように隆起する立ち上がり部と、前記立ち上がり部よりも記録媒体との対向面側に位置し前記立ち上がり部と一体形成されたコア先部と、を有し、
前記上部コア層は、ＦｅＮｉＸ合金（ただしＸ元素はＲｅまたはＭｏ）で形成され、
前記上部コア層の前記コア先部及び前記立ち上がり部において、前記上部コア層の下面に対する法線に沿う方向での前記下面から上面までの厚み寸法を二分した箇所を膜厚中心とし、前記上部コア層の（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）を濃度差としたときに、
前記上部コア層の前記対向面側に向く先端面から前記上面が下部コア層から最も離れる頭頂部にかけて、前記膜厚中心における前記濃度差は徐々に小さくなるとともに、前記膜厚中心におけるＦｅの質量％濃度は徐々に小さくなり、且つ前記膜厚中心におけるＸ元素の質量％濃度は徐々に大きくなることを特徴とするものである。
【００１８】
本発明では、前記上部コア層の前記対向面側に向く先端面から前記上面が下部コア層から最も離れる頭頂部にかけて、前記膜厚中心における前記濃度差は徐々に小さくなるとともに、前記膜厚中心におけるＦｅの質量％濃度は徐々に大きくなり、且つ前記膜厚中心におけるＸ元素の質量％濃度は徐々に小さくなっている。
【００１９】
前記ＦｅＮｉＸ合金において、Ｆｅ元素はその３ｄ電子に由来する磁性元素であり、合金中のＦｅ元素の組成比率が高くなると飽和磁束密度Ｂｓが大きくなる。また、前記ＦｅＮｉＸ合金中のＸ元素（Ｒｅ元素やＭｏ元素）の組成比率が高くなると、比抵抗ρが高くなる。
【００２０】
従って、前記ＦｅＮｉＸ合金の（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の値が大きくなると、前記ＦｅＮｉＸ合金中のＦｅ元素の組成比率が高くなって、飽和磁束密度Ｂｓが大きくなる。一方、前記ＦｅＮｉＸ合金の（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の値が小さくなると、前記ＦｅＮｉＸ合金中のＸ元素の組成比率が高くなって、比抵抗ρが大きくなり、飽和磁束密度Ｂｓが小さくなる。
【００２１】
すなわち、本発明の磁気ヘッドでは、前記上部コア層の飽和磁束密度Ｂｓを、前記先端面の膜厚中心から頭頂部の膜厚中心にかけて徐々に小さくすることができる。また、前記上部コア層の比抵抗ρを、前記先端面の膜厚中心から頭頂部の膜厚中心にかけて徐々に大きくすることができる。
【００２２】
しかも、本発明では、前記上部コア層が単層構造であっても、上部コア層を形成している前記ＦｅＮｉＸ合金の（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の値を上部コア層の内部で変化させることができる。従って、前記上部コア層が、異なる磁性材料からなる複数の磁性層からなるもののように、積層界面で磁束の流れが乱れることがない。
【００２３】
本発明のように、前記上部コア層の内部で前記ＦｅＮｉＸ合金の組成比を変化させることができるのは、前記上部コア層に前記立ち上がり部が形成されることが重要な要因の一つである。
【００２４】
どのような機構によって、本発明における前記上部コアを形成することができるのかについては、後程詳しく説明する。
【００２７】
本発明では、前記上部コア層の飽和磁束密度が、前記先端面の方に近づくにつれて連続的に増加するようにできる。
【００３７】
また、本発明では、前記上部コア層の前記上面が下部コア層から最も離れる頭頂部における膜厚が、前記上部コア層の記録媒体との対向側の先端面における膜厚より小さいことが好ましい。
【００３８】
上部コア層の渦電流損失を低減するためには、前述した前記上部コア層の材料の比抵抗を大きくするという手法の他に、前記上部コア層の体積を小さくするという手法を用いることができる。
【００３９】
前記上部コア層の体積を小さくするためには、前記上部コア層の膜厚を小さくすればよい。しかし、単純に前記上部コア層全体の膜厚を小さくすると、上部コア内部の磁束の流れが妨げられ、記録特性が低下する。そこで、本発明では、前記上部コア層の前記頭頂部の膜厚を薄くして抵抗値を大きくし、記録特性に大きな影響を及ぼす前記先端面付近の膜厚は小さくならないようにしている。
【００４０】
前記上部コア層の前記頭頂部のトラック幅寸法は、前記接合面上の上部コア層のトラック幅方向寸法より大きくなっており、体積が大きくなっている。従って、前記上部コア層の前記頭頂部の膜厚を、前記上部コア層の先端部における膜厚より小さくすると、効果的に上部コア層の抵抗値を大きくすることができるので好ましい。
【００４１】
なお、本発明は記録媒体との対向側で、前記上部コア層の下面と前記非磁性ギャップ層との間と、前記非磁性ギャップ層と前記下部コア層との間の、少なくとも一方に、前記上部コア層よりも幅寸法が小さく規制された磁極層が設けられている磁気ヘッドにも適用できる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１実施形態の磁気ヘッドの部分正面図、図２は図１に示す磁気ヘッドを２−２線から切断し矢印方向から見た縦断面図である。
【００４３】
なお、図２には、浮上式ヘッドを構成するセラミック材のスライダ２１のトレーリング側端面２１ａ上に形成されたＭＲヘッドｈ１と、書込み用のインダクティブヘッドｈ２とが積層された、ＭＲ／インダクティブ複合型薄膜磁気ヘッド（以下、単に磁気ヘッドという）が示されているが、図１では、ＭＲへッドｈ１の図示を省略している。
【００４４】
図２に示すように、スライダ２１のトレーリング側端面２１ａ上にＡｌ2Ｏ3膜２２を介してＮｉＦｅ等からなる磁性材料製の下部シールド層２３が形成され、さらにその上に絶縁材料製の下部ギャップ層２４が形成されている。
【００４５】
下部ギャップ層２４上には記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）に向けて、異方性磁気抵抗効果（ＡＭＲ）素子、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）素子あるいはトンネル型磁気抵抗効果（ＴＭＲ）素子などの磁気抵抗効果素子２５が形成され、さらに磁気抵抗効果素子２５及び下部ギャップ層２４上には絶縁材料製の上部ギャップ層２６が形成されている。さらに上部ギャップ層２６の上にＮｉＦｅ等の磁性材料で形成された上部シールド層２７が形成されている。ＭＲヘッドｈ１は、下部シールド層２３から上部シールド層２７までの積層膜で構成されている。
【００４６】
上部シールド層２７上には、Ａｌ2Ｏ3などからなる分離層２８を介して、インダクティブヘッドｈ２の下部コア層３０が積層されている。下部コア層３０は、ＮｉＦｅなどによって形成される。下部コア層３０上には、Ｇｄ決め層３１が形成され、Ｇｄ決め層３１は例えば絶縁材料などで形成される。
【００４７】
また、記録媒体との対向面からＧｄ決め層３１上にかけて、上部コア層よりトラック幅方向寸法が小さい磁極部３２が形成されている。
【００４８】
磁極部３２は下から下部磁極層３３、非磁性のギャップ層３４、及び上部磁極層３５が積層されている。
【００４９】
下部磁極層３３は、下部コア層３０上に直接メッキ形成されている。また下部磁極層３３の上に形成されたギャップ層３４は、メッキ形成可能な非磁性金属材料で形成されていることが好ましい。具体的には、ＮｉＰ、ＮｉＰｄ、ＮｉＷ、ＮｉＭｏ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｃｒのうち１種または２種以上から選択されたものであることが好ましい。ギャップ層３４がメッキ形成可能な非磁性金属材料で形成されると、下部磁極層３３、ギャップ層３４及び上部磁極層３５を連続メッキ形成することが可能である。
【００５０】
なお本発明における具体的な実施形態としてギャップ層３４にはＮｉＰが使用される。ＮｉＰでギャップ層３４を形成することでギャップ層３４を適切に非磁性状態にできるからである。
【００５１】
さらにギャップ層３４の上に形成された上部磁極層３５は、その上に形成される上部コア層３６と磁気的に接続される。
【００５２】
上部磁極層３５とギャップ層３４の接合面Ｓのハイト方向長さ寸法（接合面Ｓの記録媒体との対向側からＧｄ決め層３１までの長さ寸法）で、ギャップデプス（Ｇｄ）が規制される。
【００５３】
なお磁極部３２は、ギャップ層３４及び上部磁極層３５の２層で構成されていてもよい。
【００５４】
磁極部３２のトラック幅方向（図示Ｘ方向）の両側及びハイト方向後方（図示Ｙ方向）にはＡｌ2Ｏ3やＳｉＯ2などの無機材料からなる絶縁層３７（絶縁層３７ａ及び絶縁層３７ｂからなる）が形成されている。絶縁層３７の上面は磁極部３２の上面と同一平面とされる。
【００５５】
図２に示すように、絶縁層３７の内部及び絶縁層３７上に、コイル層３８が２層構造となるようにパターン形成されている。またコイル層３８の上層は有機絶縁材料製の絶縁層３９によって覆われている。
【００５６】
磁極部３２上から絶縁層３９上にかけて上部コア層３６が例えばフレームメッキ法によりパターン形成されている。
【００５７】
上部コア層３６の基端部３６ｂは、下部コア層３０上に形成された、ＮｉＦｅなどの磁性材料製の接続層（バックギャップ層）４０上に直接接続されている。
【００５８】
図１に示すように、磁極部３２はトラック幅方向（図示Ｘ方向）における幅寸法がトラック幅Ｔｗで形成されている。
【００５９】
また、上部コア層３６の記録媒体との対向側の先端面３６ａはトラック幅方向寸法がＷ１で形成され、かかる幅寸法Ｗ１はトラック幅Ｔｗよりも大きく形成されている。
【００６０】
また下部コア層３０の上面３０ａは図１に示すように、磁極部３２の基端からトラック幅方向（図示Ｘ方向）に離れるにしたがって下面方向に傾く傾斜面で形成されており、これによりサイドフリンジングの発生を抑制することが可能である。
【００６１】
また、上部コア層３６の先端面３６ａは、記録媒体との対向面よりハイト方向後方（図示Ｙ方向）に後退している。すなわち、図１において、記録媒体との対向面に現れているのは、下部コア層３０と磁極部３２であり、上部コア層３６の先端面３６ａは露出しない。
【００６２】
図３は、図１及び図２に示された磁気ヘッドの上部コア層３６、磁極部３２を図示上方（Ｚ方向と逆方向）からみた平面図である。
【００６３】
上部コア層３６は、前方部Ａと中間部Ｂと後方部Ｃに分けることができる。後方部Ｃは、そのトラック幅方向寸法Ｗ２が、先端面３６ａのトラック幅方向寸法Ｗ１より大きくなっている。中間部Ｂのトラック幅方向寸法は前方部Ａに近づくにつれて徐々に小さくなって、トラック幅方向寸法がＷ１である前方部Ａにつながっている。
【００６４】
図２に示されるように、本実施の形態では、上部コア層３６は、下部コア層３０側に向けられる下面３６ｅおよびこれと逆側の上面３６ｆとを有し、且つ下面３６ｅおよび上面３６ｆが記録媒体との対向側から素子奥方向（図示Ｙ方向）に向けて下部コア層３０から徐々に離れるように隆起する立ち上がり部３６ｇ及び下面３６ｅと上面３６ｆとが下部コア層３０と平行な面となるコア先部３６ｃを有しており、上部コア層３６はヨーク形状をなす。
【００６５】
図２では、中間部Ｂが傾斜面３９ａ上に積層されて立ち上がり部３６ｇとなっている。ただし、前方部Ａの一部や後方部Ｃの一部が傾斜面３９ａ上に積層されて、立ち上がり部３６ｇとなってもよい。
【００６６】
なお、上部磁極層３５は、ＮｉＦｅやＣｏＦｅなどによって形成される。特に、上部コア層３６よりも高い飽和磁束密度を有する材料の単層、あるいは、ギャップ層３４側に飽和磁束密度のより高い材料からなる層が積層される２層以上の構造であることが好ましい。
【００６７】
下部磁極層３３も、上部磁極層３５と同様に、ＮｉＦｅやＣｏＦｅなどによって形成される。特に、下部コア層３０よりも高い飽和磁束密度を有する材料の単層、あるいは、ギャップ層３４側に飽和磁束密度のより高い材料からなる層が積層される２層以上の構造であることが好ましい。
【００６８】
本発明では、上部コア層３６はＦｅＮｉＸ合金（ただしＸ元素はＲｅまたはＭｏ）によって形成されている。
【００６９】
上部コア層３６のコア先部３６ｃ及び立ち上がり部３６ｇにおいて、下面３６ｅに対する法線Ｎに沿う方向での下面３６ｅから上面３６ｆまでの厚み寸法を二分した箇所を膜厚中心ｔｃとし、上部コア層３６の（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）を濃度差としたときに、コア先部３６ｃ又は立ち上がり部３６ｇ内の任意の前方位置での膜厚中心ｔｃよりも、同じく前方位置よりも奥側に位置する任意の後方位置での膜厚中心ｔｃの方が、濃度差が小さくなっている。なお、前方とは記録媒体との対向側に向かう方向（図示Ｙ方向と逆方向）のことであり、後方とは素子奥方向（図示Ｙ方向）である。
【００７０】
ＦｅＮｉＸ合金において、Ｆｅ元素はその３ｄ電子に由来する磁性元素であり、合金中のＦｅ元素の組成比率が高くなると飽和磁束密度Ｂｓが大きくなる。また、ＦｅＮｉＸ合金中のＸ元素（Ｒｅ元素やＭｏ元素）の組成比率が高くなると、比抵抗ρが高くなる。
【００７１】
従って、ＦｅＮｉＸ合金の（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の値が大きくなると、ＦｅＮｉＸ合金中のＦｅ元素の組成比率が高くなって、飽和磁束密度Ｂｓが大きくなる。一方、ＦｅＮｉＸ合金の（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の値が小さくなると、ＦｅＮｉＸ合金中のＸ元素の組成比率が高くなって、比抵抗ρが大きくなり、飽和磁束密度Ｂｓが小さくなる。
【００７２】
すなわち、本発明の磁気ヘッドでは、上部コア層３６の飽和磁束密度Ｂｓを、コア先部３６ｃ又は立ち上がり部３６ｇ内の任意の前方位置での膜厚中心ｔｃよりも、後方位置での膜厚中心ｔｃの方で小さくすることができる。また、上部コア層３６の比抵抗ρを、前方位置での膜厚中心ｔｃよりも、後方位置での膜厚中心ｔｃの方で大きくすることができる。
【００７３】
しかも、本発明では、上部コア層３６が単層構造であっても、上部コア層３６を形成しているＦｅＮｉＸ合金の（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の値を上部コア層３６の内部で変化させることができる。従って、上部コア層３６が、異なる磁性材料からなる複数の磁性層からなるもののように、積層界面で磁束の流れが乱れることがない。
【００７４】
本発明のように、上部コア層３６の内部でＦｅＮｉＸ合金の組成比を変化させることができるのは、上部コア層３６に下面３６ｅおよび上面３６ｆが記録媒体との対向側から素子奥方向に向けて下部コア層３０から徐々に離れるように隆起する立ち上がり部３６ｇを有していることが重要な要因の一つである。
【００７５】
どのような機構によって、本発明における上部コアを形成することができるのかについては、後程詳しく説明する。
【００７６】
なお、前方位置とは、例えば記録媒体との対向側の先端面３６ａであり、後方位置とは、例えば上面３６ｆが下部コア層３０から最も離れる頭頂部３６ｄである。
【００７７】
また、膜厚中心ｔｃを対向側から奥側へ向けて結んだ線を中心線としたときに、中心線での前記濃度差は、前方位置から後方位置へ向けて徐々に変化していることが好ましい。
【００７８】
これによって、上部コア層３６の飽和磁束密度Ｂｓが、前方位置の方に近づくにつれて連続的に増加するようにできる。
【００７９】
さらに、上部コア層３６のＦｅの質量％濃度を、コア先部３６ｃ又は立ち上がり部３６ｇ内の任意の前方位置での膜厚中心ｔｃよりも、後方位置での膜厚中心ｔｃの方で小さくなるようにすることによって、上部コア層３６の前方位置における飽和磁束密度Ｂｓの絶対値を大きくすることができる。
【００８０】
なお、膜厚中心ｔｃを対向側から奥側へ向けて結んだ線を中心線としたときに、中心線でのＦｅの質量％濃度は、前方位置から後方位置へ向けて徐々に変化していることが好ましい。
【００８１】
また、上部コア層３６のＸ元素の質量％濃度は、コア先部３６ｃ又は立ち上がり部３６ｇ内の任意の前方位置での膜厚中心ｔｃよりも、後方位置での膜厚中心ｔｃの方が大きいことが好ましい。
【００８２】
ＦｅＮｉＸ合金のＸ元素の質量％濃度が前方位置より後方位置の方で大きくなることによっても、上部コア層３６の前方位置における飽和磁束密度Ｂｓを大きくすることができる。また、中心線でのＸ元素の質量％濃度が、前方位置から後方位置へ向けて徐々に変化していることが好ましい。
【００８３】
なお、コア先部３６ｃ内または立ち上がり部３６ｇ内での任意の位置を下方位置、同じくコア先部３６ｃ内または立ち上がり部３６ｇ内での前記下方位置よりも上面３６ｆに近い任意の位置を上方位置としたときに、（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の濃度差は、前記下方位置よりも前記上方位置の方が小さくなっている。なお、下方とは図示Ｚ方向と反対方向であり、上方とは図示Ｚ方向である。
【００８４】
従って、下方位置では、ＦｅＮｉＸ合金中のＦｅ元素の組成比率が高くなって、飽和磁束密度Ｂｓが大きくなる。一方、上方位置では、ＦｅＮｉＸ合金中のＸ元素の組成比率が高くなって、比抵抗ρが大きくなり、飽和磁束密度Ｂｓが小さくなる。
【００８５】
すなわち上部コア層３６は、コイル層に近い下面３６ｅ付近、すなわち最短磁路経路の部分の飽和磁束密度Ｂｓが高くなっており、これによって、磁気ヘッドｈ２のオーバーライト特性を向上させることができる。そして、上部コア層３６上面３６ｆ付近で比抵抗ρを大きくして記録信号の高周波化対応を促進することが可能になっている。
【００８６】
なお、下方位置とは例えば上部コア層３６の下面３６ｅであり、上方位置とは例えば上部コア層３６の上面３６ｆである。
【００８７】
また、コア先部３６ｃ内または立ち上がり部３６ｇ内で下方位置から上方位置に向けて、（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の濃度差を徐々に変化させることもできる。つまり、上部コア層３６が単層構造であっても、上部コア層３６を形成しているＦｅＮｉＸ合金の（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の値を上部コア層３６の内部で変化させることができる。従って、上部コア層３６が、異なる磁性材料からなる複数の磁性層からなるもののように、積層界面で磁束の流れが乱れることがない。
【００８８】
また、本発明では、上部コア層３６の上面３６ｆが下部コア層３０から最も離れる頭頂部３６ｄにおける膜厚ｔ３が、上部コア層３６の記録媒体との対向側の先端面３６ａにおける膜厚ｔ４より小さいことが好ましい。
【００８９】
上部コア層３６の渦電流損失を低減するためには、前述した上部コア層３６の材料の比抵抗を大きくするという手法の他に、上部コア層３６の体積を小さくするという手法を用いることができる。
【００９０】
上部コア層３６の体積を小さくするためには、上部コア層３６の膜厚を小さくすればよい。しかし、単純に上部コア層３６全体の膜厚を小さくすると、上部コア内部の磁束の流れが妨げられ、記録特性が低下する。そこで、本発明では、上部コア層３６の頭頂部３６ｄの膜厚を薄くして抵抗値を大きくし、記録特性に大きな影響を及ぼす先端面３６ａ付近の膜厚は小さくならないようにしている。
【００９１】
図４は、本発明における第２実施形態の磁気ヘッドの構造を示す部分正面図、図５は図４に示す４−４線から磁気ヘッドを切断し矢印方向から見た縦断面図である。図４ではインダクティブヘッドのみ示している。この実施形態では、ＭＲヘッドｈ１の構造は図２と同じである。
【００９２】
図４に示すように下部コア層５０上には、Ａｌ2Ｏ3やＳｉＯ2からなる絶縁層５１が形成されている。絶縁層５１には、記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）後方に所定の長さ寸法で形成されたトラック幅形成溝５１ａが形成されている。トラック幅形成溝５１ａは記録媒体との対向面においてトラック幅Ｔｗで形成されている。
【００９３】
トラック幅形成溝５１ａには、下から下部磁極層５３、ギャップ層５４、及び上部磁極層５５が積層された磁極部５２が形成されている。
【００９４】
下部磁極層５３は、下部コア層５０上に直接メッキ形成されている。また下部磁極層５３の上に形成されたギャップ層５４は、メッキ形成可能な非磁性金属材料で形成されていることが好ましい。具体的には、ＮｉＰ、ＮｉＰｄ、ＮｉＷ、ＮｉＭｏ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｃｒのうち１種または２種以上から選択されたものであることが好ましい。ギャップ層５４がメッキ形成可能な非磁性金属材料で形成されると、下部磁極層５３、ギャップ層５４及び上部磁極層５５を連続メッキ形成することが可能である。
【００９５】
なお本発明における具体的な実施形態としてギャップ層５４にはＮｉＰが使用される。ＮｉＰでギャップ層５４を形成することでギャップ層５４を適切に非磁性状態にできるからである。
【００９６】
なお磁極部５２は、ギャップ層５４及び上部磁極層５５の２層で構成されていてもよい。
【００９７】
図５に示されるように、ギャップ層５４の上には、記録媒体との対向面からギャップデプス（Ｇｄ）だけ離れた位置から絶縁層５１上にかけてＧｄ決め層５６が形成されている。上部磁極層５５とギャップ層５４の接合面Ｓ１のハイト方向長さ寸法（接合面Ｓ１の記録媒体との対向側からＧｄ決め層５６までの長さ寸法）で、ギャップデプス（Ｇｄ）が規制される。
【００９８】
絶縁層５１の上にはコイル層５７が螺旋状にパターン形成されている。コイル層５７は有機絶縁材料で形成された絶縁層５８によって覆われている。
【００９９】
上部磁極層５５上から絶縁層５８上にかけて上部コア層５９が積層されている。上部コア層５９と上部磁極層５５は磁気的に接続されている。上部コア層５９の基端部５９ｂは下部コア層５０に接続されている。
【０１００】
また、上部コア層５９の記録媒体との対向側の先端面５９ａは、記録媒体との対向面よりハイト方向後方（図示Ｙ方向）に後退している。すなわち、図４において、記録媒体との対向面に現れているのは、下部コア層５０と磁極部５２であり、上部コア層５９の先端面５９ａは露出しない。
【０１０１】
なお、図４に示されるように、トラック幅規制溝５１ａのトラック幅方向（図示Ｘ方向）における両側端面には、上部磁極層５５の上面から絶縁層５１の上面５１ｂにかけて下部コア層５０から離れる方向にしたがって徐々に幅寸法が広がる傾斜面５１ｃ，５１ｃが形成されている。
【０１０２】
そして図４に示すように上部コア層５９の先端面５９ａは、上部磁極層５５上面から傾斜面５１ｃ，５１ｃ上にかけて下部コア層５０から離れる方向に形成されている。これにより、サイドフリンジングの発生を抑制することができる。
【０１０３】
上部コア層５９は、前方部Ａと中間部Ｂと後方部Ｃに分けることができる。上部コア層５９の平面形状は、図３に示される上部コア層３９の平面形状に類似しており、後方部Ｃのトラック幅方向寸法が、先端面５９ａのトラック幅方向寸法より大きくなっている。中間部Ｂのトラック幅方向寸法は前方部Ａに近づくにつれて徐々に小さくなって、前方部Ａにつながっている。
【０１０４】
図５に示されるように、本実施の形態では、上部コア層５９は、下部コア層３０側に向けられる下面５９ｅおよびこれと逆側の上面５９ｆとを有し、且つ下面５９ｅおよび上面５９ｆが記録媒体との対向側から素子奥方向（図示Ｙ方向）に向けて下部コア層３０から徐々に離れるように隆起する立ち上がり部５９ｇ及び下面５９ｅと上面５９ｆとが下部コア層３０と平行な面となるコア先部５９ｃを有しており、上部コア層５９はヨーク形状をなす。
【０１０５】
図５では、中間部Ｂが傾斜面５８ａ上に積層されて立ち上がり部５９ｇとなっている。ただし、前方部Ａの一部や後方部Ｃの一部が傾斜面３９ａ上に積層されてもよい。
【０１０６】
なお、上部磁極層５５は、ＮｉＦｅやＣｏＦｅなどによって形成される。特に、上部コア層５９よりも高い飽和磁束密度を有する材料の単層、あるいは、ギャップ層５４側に飽和磁束密度のより高い材料からなる層が積層される２層以上の構造であることが好ましい。
【０１０７】
下部磁極層５３も、上部磁極層５５と同様に、ＮｉＦｅやＣｏＦｅなどによって形成される。特に、下部コア層５０よりも高い飽和磁束密度を有する材料の単層、あるいは、ギャップ層５４側に飽和磁束密度のより高い材料からなる層が積層される２層以上の構造であることが好ましい。
【０１０８】
本実施の形態でも、上部コア層５９はＦｅＮｉＸ合金（ただしＸ元素はＲｅまたはＭｏ）によって形成されている。
【０１０９】
本実施の形態でも、上部コア層５９の（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の値（濃度差）が、コア先部５９ｃ又は立ち上がり部５９ｇ内の任意の前方位置での膜厚中心ｔｃよりも、同じく前方位置よりも奥側に位置する任意の後方位置での膜厚中心ｔｃの方が小さくなっている。
【０１１０】
すなわち、本発明の磁気ヘッドでは、上部コア層５９の飽和磁束密度Ｂｓを、コア先部５９ｃ又は立ち上がり部５９ｇ内の任意の前方位置での膜厚中心ｔｃよりも、後方位置での膜厚中心ｔｃの方で小さくすることができる。また、上部コア層５９の比抵抗ρを、前方位置での膜厚中心ｔｃよりも、後方位置での膜厚中心ｔｃの方で大きくすることができる。
【０１１１】
しかも、本発明では、上部コア層５９が単層構造であっても、上部コア層５９を形成しているＦｅＮｉＸ合金の（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の値を上部コア層５９の内部で変化させることができる。従って、上部コア層５９が、異なる磁性材料からなる複数の磁性層からなるもののように、積層界面で磁束の流れが乱れることがない。
【０１１２】
なお、前方位置とは、例えば記録媒体との対向側の先端面５９ａであり、後方位置とは、例えば立ち上がり部５９ｇにおいて上面５９ｆが下部コア層３０から最も離れる頭頂部５９ｄである。
【０１１３】
さらに、上部コア層５９のＦｅの質量％濃度を、コア先部５９ｃ又は立ち上がり部５９ｇ内の任意の前方位置での膜厚中心ｔｃよりも、後方位置での膜厚中心ｔｃの方が小さくなるようにすることによって、上部コア層５９の前方位置における飽和磁束密度Ｂｓの絶対値を大きくすることができる。
【０１１４】
また、上部コア層５９のＸ元素の質量％濃度は、コア先部５９ｃ又は立ち上がり部５９ｇ内の任意の前方位置での膜厚中心ｔｃよりも、後方位置での膜厚中心ｔｃの方が大きいことが好ましい。
【０１１５】
また、コア先部５９ｃ内または立ち上がり部５９ｇ内での任意の位置を下方位置、同じくコア先部５９ｃ内または立ち上がり部５９ｇ内での下方位置よりも上面５９ｆに近い任意の位置を上方位置としたときに、（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の濃度差は、下方位置よりも上方位置の方が小さくなっている。
【０１１６】
つまり、下方位置では、ＦｅＮｉＸ合金中のＦｅ元素の組成比率が高くなって、飽和磁束密度Ｂｓが大きくなる。一方、上方位置では、ＦｅＮｉＸ合金中のＸ元素の組成比率が高くなって、比抵抗ρが大きくなり、飽和磁束密度Ｂｓが小さくなる。
【０１１７】
従って、本発明の磁気ヘッドの上部コア層５９は、コイル層に近い下面５９ｅ部分、すなわち最短磁路経路の部分の飽和磁束密度Ｂｓが高くなっており、これによって、本発明では、オーバーライト特性を向上させることができる。そして，上部コア層５９上面５９ｆで比抵抗ρを大きくして記録信号の高周波化対応を促進することが可能になっている。
【０１１８】
なお、下方位置とは例えば上部コア層５９の下面５９ｅであり、上方位置とは例えば上部コア層５９の上面５９ｆである。
【０１１９】
また、本発明では、コア先部５９ｃ内または立ち上がり部５９ｇ内では下方位置から上方位置に向けて、濃度差が徐々に変化していることが好ましい。つまり、上部コア層５９が単層構造であっても、上部コア層５９を形成しているＦｅＮｉＸ合金の（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の値を上部コア層５９の内部で変化させることができる。従って、上部コア層５９が、異なる磁性材料からなる複数の磁性層からなるもののように、積層界面で磁束の流れが乱れることがない。
【０１２０】
また、上部コア層５９の上面５９ｆが下部コア層３０から最も離れる頭頂部５９ｄにおける膜厚ｔ５が、上部コア層５９の記録媒体との対向側の先端面５９ａにおける膜厚ｔ６より小さいことが好ましい。
【０１２１】
上部コア層５９の頭頂部５９ｄの膜厚ｔ５を薄くして抵抗値を大きくすることによって渦電流損失を低減し、記録特性に大きな影響を及ぼす先端面５９ａ付近の膜厚は小さくならないようにしている。
【０１２２】
図６は本発明における第３実施形態の磁気ヘッドの縦断面図である。
この実施形態ではＭＲヘッドｈ１が図１と同じである。
【０１２３】
図６に示される磁気ヘッドでは、下部コア層６０上にアルミナなどによるギャップ層（非磁性材料層）６１が形成されている。ギャップ層６１の上にはポリイミドまたはレジスト材料製の絶縁層６２を介して平面的に螺旋状となるようにパターン形成されたコイル層６３が設けられている。なお、コイル層６３はＣｕ（銅）などの電気抵抗の小さい非磁性導電性材料で形成されている。コイル層６３はポリイミドまたはレジスト材料で形成された絶縁層６４に囲まれ、ギャップ層６１の上から絶縁層６４の上に軟磁性材料製の上部コア層６５が形成されている。上部コア層６５の基端部６５ｂは、下部コア層６０と磁気的に接続されている。
【０１２４】
本実施の形態でも、上部コア層６５は、ＦｅＮｉＸ合金（ただしＸ元素はＲｅまたはＭｏ）で形成されて、下部コア層３０側に向けられる下面６５ｅおよびこれと逆側の上面６５ｆとを有し、且つ下面６５ｅおよび上面６５ｆが記録媒体との対向側から素子奥方向に向けて下部コア層６０から徐々に離れるように隆起する立ち上がり部６５ｇ及び下面６５ｅと上面６５ｆとが下部コア層６０と平行な面となるコア先部６５ｃを有している。従って、上部コア層６５はヨーク形状をなす。
【０１２５】
図６では、中間部Ｂが傾斜面６４ａ上に積層されている。ただし、前方部Ａの一部や後方部Ｃの一部が傾斜面６４ａ上に積層されてもよい。
【０１２６】
また、上部コア層６５のコア先部６５ｃ及び立ち上がり部６５ｇにおいて、下面６５ｅに対する法線に沿う方向での下面６５ｅから上面６５ｆまでの厚み寸法を二分した箇所を膜厚中心ｔｃとし、上部コア層６５の（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）を濃度差としたときに、コア先部６５ｃ又は立ち上がり部６５ｇ内の任意の前方位置での膜厚中心ｔｃよりも、同じく前方位置よりも奥側に位置する任意の後方位置での膜厚中心ｔｃの方が、濃度差が小さくなっている。
【０１２７】
すなわち、本発明の磁気ヘッドでは、上部コア層６５の飽和磁束密度Ｂｓを、前記前方位置での膜厚中心ｔｃよりも、前記後方位置での膜厚中心ｔｃの方で小さくすることができる。また、上部コア層６５の比抵抗ρを、前記前方位置での膜厚中心ｔｃよりも、前記後方位置での膜厚中心ｔｃの方で大きくすることができる。
【０１２８】
しかも、本発明では、上部コア層６５が単層構造であっても、上部コア層６５を形成しているＦｅＮｉＸ合金の（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の値を上部コア層６５の内部で変化させることができる。従って、上部コア層６５が、異なる磁性材料からなる複数の磁性層からなるもののように、積層界面で磁束の流れが乱れることがない。
【０１２９】
なお、前方位置とは、例えば記録媒体との対向側の先端面６５ａであり、後方位置とは、例えば上面６５ｆが下部コア層３０から最も離れる頭頂部６５ｄである。
【０１３０】
さらに、上部コア層６５のＦｅの質量％濃度を、コア先部６５ｃ又は立ち上がり部６５ｇ内の任意の前方位置での膜厚中心ｔｃよりも、後方位置での膜厚中心ｔｃの方が小さくなるようにすることによって、上部コア層６５の前方位置における飽和磁束密度Ｂｓの絶対値を大きくすることができる。
【０１３１】
また、上部コア層６５のＸ元素の質量％濃度は、コア先部６５ｃ又は立ち上がり部６５ｇ内の任意の前方位置での膜厚中心ｔｃよりも、後方位置での膜厚中心ｔｃの方が大きいことが好ましい。
【０１３２】
また、コア先部６５ｃ内または立ち上がり部６５ｇ内での任意の位置を下方位置、同じくコア先部６５ｃ内または立ち上がり部６５ｇ内での下方位置よりも上面６５ｆに近い任意の位置を上方位置としたときに、（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の濃度差は、下方位置よりも上方位置の方が小さくなっている。
【０１３３】
従って、下方位置では、ＦｅＮｉＸ合金中のＦｅ元素の組成比率が高くなって、飽和磁束密度Ｂｓが大きくなる。一方、上方位置では、ＦｅＮｉＸ合金中のＸ元素の組成比率が高くなって、比抵抗ρが大きくなり、飽和磁束密度Ｂｓが小さくなる。
【０１３４】
従って、本実施の形態の磁気ヘッドの上部コア層６５は、コイル層に近い下面６５ｅ部分、すなわち最短磁路経路の部分の飽和磁束密度Ｂｓが高くなっており、これによって、本発明では、オーバーライト特性を向上させることができる。そして、上部コア層６５上面６５ｆで比抵抗ρを大きくして記録信号の高周波化対応を促進することが可能になっている。
【０１３５】
なお、下方位置とは例えば上部コア層６５の下面６５ｅであり、上方位置とは例えば上部コア層６５の上面６５ｆである。
【０１３６】
また、本発明では、コア先部６５ｃ内または立ち上がり部６５ｇ内では下方位置から上方位置に向けて、濃度差が徐々に変化していることが好ましい。つまり、上部コア層６５が単層構造であっても、上部コア層６５を形成しているＦｅＮｉＸ合金の（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の値を上部コア層６５の内部で変化させることができる。従って、上部コア層６５が、異なる磁性材料からなる複数の磁性層からなるもののように、積層界面で磁束の流れが乱れることがない。
【０１３７】
また、上部コア層６５の上面６５ｆが下部コア層３０から最も離れる頭頂部６５ｄにおける膜厚ｔ７が、上部コア層６５の記録媒体との対向側の先端面６５ａにおける膜厚ｔ８より小さいことが好ましい。
【０１３８】
図７は本発明における第４実施形態の磁気ヘッドの縦断面図である。
図７の実施形態ではＭＲヘッドｈ１の構成は図１と同じである。図７に示される磁気ヘッドでは、下部コア層７０の上に下部磁極層７１が記録媒体との対向面から隆起形成されている。下部磁極層７１のハイト方向後方（図示Ｙ方向）には無機材料からなる絶縁層７２が形成されている。絶縁層７２の上面は凹形状となり、コイル形成面７２ａが形成されている。
【０１３９】
下部磁極層７１上から絶縁層７２上にかけて、非磁性絶縁性材料からなるギャップ層７３が形成されている。さらに絶縁層７２のコイル形成面７２ａ上にはギャップ層７３を介してコイル層７４が形成されている。コイル層７４上は有機絶縁製の絶縁層７５によって覆われている。
【０１４０】
上部コア層７６は、ギャップ層７３上から絶縁層７５上にかけて積層されている。上部コア層７６の基端部７６ｂは、下部コア層７０上に形成された磁性材料製の持上げ層７７を介して下部コア層７０に磁気的に接続される。
【０１４１】
上部コア層７６は、ＦｅＮｉＸ合金（ただしＸ元素はＲｅまたはＭｏ）で形成されて、下部コア層３０側に向けられる下面７６ｅおよびこれと逆側の上面７６ｆとを有し、且つ下面７６ｅおよび上面７６ｆが記録媒体との対向側から素子奥方向に向けて下部コア層３０から徐々に離れるように隆起する立ち上がり部７６ｇ及び下面７６ｅと上面７６ｆとが下部コア層３０と平行な面となるコア先部７６ｃを有している。従って、上部コア層７６はヨーク形状をなす。
【０１４２】
図７では、中間部Ｂが傾斜面７５ａ上に積層されている。ただし、前方部Ａの一部や後方部Ｃの一部が傾斜面７５ａ上に積層されてもよい。
【０１４３】
上部コア層７６のコア先部７６ｃ及び立ち上がり部７６ｇにおいて、下面７６ｅに対する法線に沿う方向での下面７６ｅから上面７６ｆまでの厚み寸法を二分した箇所を膜厚中心ｔｃとし、上部コア層７６の（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）を濃度差としたときに、
コア先部７６ｃ又は立ち上がり部７６ｇ内の任意の前方位置での膜厚中心ｔｃよりも、同じく前方位置よりも奥側に位置する任意の後方位置での膜厚中心ｔｃの方が、濃度差が小さくなっている。
【０１４４】
すなわち、本発明の磁気ヘッドでは、上部コア層７６の飽和磁束密度Ｂｓを、コア先部７６ｃ又は立ち上がり部７６ｇ内の任意の前方位置での膜厚中心ｔｃよりも、後方位置での膜厚中心ｔｃの方で小さくすることができる。また、上部コア層７６の比抵抗ρを、前方位置での膜厚中心ｔｃよりも、後方位置での膜厚中心ｔｃの方で大きくすることができる。
【０１４５】
しかも、上部コア層７６が単層構造であっても、上部コア層７６を形成しているＦｅＮｉＸ合金の（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の値を上部コア層７６の内部で変化させることができる。従って、上部コア層７６が、異なる磁性材料からなる複数の磁性層からなるもののように、積層界面で磁束の流れが乱れることがない。
【０１４６】
なお、前方位置とは、例えば記録媒体との対向側の先端面７６ａであり、後方位置とは、例えば上面７６ｆが下部コア層３０から最も離れる頭頂部７６ｄである。
【０１４７】
さらに、上部コア層７６のＦｅの質量％濃度を、コア先部７６ｃ又は立ち上がり部７６ｇ内の任意の前方位置での膜厚中心ｔｃよりも、後方位置での膜厚中心ｔｃの方で小さくなるようにすることによって、上部コア層７６の前方位置における飽和磁束密度Ｂｓの絶対値を大きくすることができる。
【０１４８】
また、上部コア層７６のＸ元素の質量％濃度は、コア先部７６ｃ又は立ち上がり部７６ｇ内の任意の前方位置での膜厚中心ｔｃよりも、後方位置での膜厚中心ｔｃの方で大きいことが好ましい。
【０１４９】
また、コア先部７６ｃ内または立ち上がり部７６ｇ内での任意の位置を下方位置、同じくコア先部７６ｃ内または立ち上がり部７６ｇ内での下方位置よりも上面７６ｆに近い任意の位置を上方位置としたときに、（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の濃度差は、下方位置よりも上方位置の方が小さくなっている。
【０１５０】
つまり、下方位置では、ＦｅＮｉＸ合金中のＦｅ元素の組成比率が高くなって、飽和磁束密度Ｂｓが大きくなる。一方、上方位置では、ＦｅＮｉＸ合金中のＸ元素の組成比率が高くなって、比抵抗ρが大きくなり、飽和磁束密度Ｂｓが小さくなる。
【０１５１】
従って、本発明の磁気ヘッドの上部コア層７６は、コイル層に近い下面７６ｅ付近、すなわち最短磁路経路の部分の飽和磁束密度Ｂｓが高くなっており、これによって、オーバーライト特性を向上させることができる。そして、上部コア層７６上面７６ｆ付近で比抵抗ρを大きくして記録信号の高周波化対応を促進することが可能になっている。
【０１５２】
なお、下方位置とは例えば上部コア層７６の下面７６ｅであり、上方位置とは例えば上部コア層７６の上面７６ｆである。
【０１５３】
また、本発明では、コア先部７６ｃ内または立ち上がり部７６ｇ内で下方位置から上方位置に向けて、濃度差が徐々に変化していることが好ましい。つまり、上部コア層７６が単層構造であっても、上部コア層７６を形成しているＦｅＮｉＸ合金の（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の値を上部コア層７６の内部で変化させることができる。従って、上部コア層７６が、異なる磁性材料からなる複数の磁性層からなるもののように、積層界面で磁束の流れが乱れることがない。
【０１５４】
また、上部コア層７６の上面７６ｆが下部コア層３０から最も離れる頭頂部７６ｄにおける膜厚ｔ９が、上部コア層７６の記録媒体との対向側の先端面７６ａにおける膜厚ｔ１０より小さいことが好ましい。
【０１５５】
上部コア層７６の頭頂部７６ｄの膜厚ｔ９を、上部コア層７６の先端面７６ａにおける膜厚ｔ１０より小さくすると、効果的に上部コア層７６の抵抗値を大きくすることができるので好ましい。
【０１５６】
なお、図４から図７に示される磁気ヘッドでも、膜厚中心ｔｃを対向側から奥側へ向けて結んだ線を中心線としたときに、中心線での前記濃度差は、前方位置から後方位置へ向けて徐々に変化していることが好ましい。
【０１５７】
これによって、上部コア層５９、６５、７５の飽和磁束密度Ｂｓが、前方位置の方に近づくにつれて連続的に増加するようにできる。
【０１５８】
なお、膜厚中心ｔｃを対向側から奥側へ向けて結んだ線を中心線としたときに、中心線でのＦｅの質量％濃度は、前方位置から後方位置へ向けて徐々に変化していることが好ましい。また、中心線でのＸ元素の質量％濃度が、前方位置から後方位置へ向けて徐々に変化していることが好ましい。
【０１５９】
また各実施形態において、符号１６の層は、下部コア層と上部シールド層の別々の膜となっているが、一層の磁性材料膜が下部コア層と上部シールド層を兼用するものであってもよい。
【０１６０】
次に図１ないし図７に示す磁気ヘッドの一般的な製造方法について以下に説明する。
【０１６１】
図１ないし図３に示す磁気ヘッドは、下部コア層３０上にＧｄ決め層３１を形成した後、レジストを用いて記録媒体との対向面からハイト方向に下部磁極層３３、ギャップ層３４及び上部磁極層３５から成る磁極部３２を連続メッキによって形成する。
【０１６２】
次に磁極部３２のハイト方向後方にＡｌ2Ｏ3やＳｉＯ2などの無機材料によって絶縁層３７ａを形成した後、コイル層３８の下層部を螺旋状にメッキ形成し、無機材料からなる絶縁層３７ｂを成膜してから、例えばＣＭＰ技術を用いて磁極部３２の上面と絶縁層３７ｂの上面とを同一平面に平坦化する。
【０１６３】
絶縁層３７の上にコイル層３８の上層部を螺旋状にメッキ形成した後、コイル層３８の上にコイル絶縁層３９を形成する。コイル絶縁層３９の前端面は傾斜面３９ａとなる。
【０１６４】
そして磁極部３２上からコイル絶縁層３９上にかけて上部コア層３６を例えばフレームメッキ法により形成する。
【０１６５】
図４及び図５に示す磁気ヘッドは、下部コア層５０上に絶縁層５１を形成した後、レジストを用いて絶縁層５１の記録媒体との対向面からハイト方向後方に向けてトラック幅形成溝５１ａを形成する。さらにイオンミリングなどによってトラック幅形成溝５１ａの角部を削りとることにより、トラック幅形成溝５１ａに傾斜面５１ｃ，５１ｃを形成する。
【０１６６】
トラック幅形成溝５１ａ内に、下部磁極層５３、ギャップ層５４を形成する。ギャップ層５４上から絶縁層５１上にＧｄ決め層５６を形成した後、ギャップ層５４上に上部磁極層５５をメッキ形成する。次に絶縁層５１上にコイル層５７を螺旋状にパターン形成した後、コイル層５７上にコイル絶縁層５８を形成する。コイル絶縁層５８の前端面は傾斜面５８ａとなる。そして上部磁極層５５上からコイル絶縁層５８上にかけて上部コア層５９を例えばフレームメッキ法にて形成する。
【０１６７】
図６に示す磁気ヘッドは、まず下部コア層６０上にギャップ層６１を形成し、さらに絶縁層６２を形成した後、絶縁層６２の上にコイル層６３をメッキ形成する。コイル層６３上にコイル絶縁層６４を形成する。コイル絶縁層６４の前端面は傾斜面６４ａとなる。ギャップ層６１からコイル絶縁層６４上にかけて上部コア層６５をフレームメッキ法によりパターン形成する。
【０１６８】
図７に示す磁気ヘッドは、まず下部コア層７０上に下部磁極層７１を形成し、さらに下部磁極層７１のハイト方向後方に絶縁層７２を形成する。下部磁極層７１と絶縁層７２の上面はＣＭＰ技術によって一旦平坦化された後、絶縁層７２の上面に凹形状となるコイル形成面７２ａを形成する。次に下部磁極層７１上から絶縁層７２上に非磁性材料からなるギャップ層７３を形成した後、ギャップ層７３上にコイル層７４を螺旋状にパターン形成し、さらにコイル層７４上にコイル絶縁層７５を形成する。コイル絶縁層７５の前端面は傾斜面７５ａとなる。そして、ギャップ層７３上からコイル絶縁層７５上にかけて上部コア層７６を例えばフレームメッキ法によりパターン形成する。
【０１６９】
上部コア層の形成方法について、特に図１ないし図３に示された磁気ヘッドの上部コア層３６を例にとって詳説する。なお、図４ないし図７の磁気ヘッドの上部コア層の製造方法も上部コア層３６の製造方法と変わるところはない。
【０１７０】
上部コア層３６は、ＦｅＮｉＸ合金（ただしＸ元素はＲｅまたはＭｏ）をパルス電流を用いた電気メッキ法によりメッキ形成する。本発明の磁気ヘッドの上部コア層をメッキ形成するときには、メッキ浴組成及びパルス電流などの条件、特にメッキの成膜速度が重要になるが、それらの具体的な値については後の実施例の欄で説明する。
【０１７１】
ＦｅＮｉＸ合金をメッキ形成することで上部コア層３６を任意の膜厚で形成でき、スパッタで形成するよりも厚い膜厚で形成することが可能になる。
【０１７２】
図１ないし図３に示される磁気ヘッドでは、上部コア層３６の内部でＦｅＮｉＸ合金の組成比が変化する。これは、以下の機構によるものの考えられる。
【０１７３】
図１ないし図３に示される磁気ヘッドでは、上部コア層３６が上部磁極層３５上から、コイル絶縁層３９の記録媒体との対向側に形成された傾斜面３９ａ上にかけて形成されることにより、下面３６ｅおよび上面３６ｆが記録媒体との対向側から素子奥方向に向けて下部コア層３０から徐々に離れるように隆起する立ち上がり部３６ｇが形成される。
【０１７４】
図２に示されるように、立ち上がり部３６ｇの上に位置するのは上部コア層３６の後方部Ｃであり、立ち上がり部３６ｇの下に位置するのは上部コア層３６の前方部Ａである。また、上部コア層３６の後方部Ｃのトラック幅方向寸法Ｗ２及びハイト方向（図示Ｙ方向）寸法は前方部Ａのトラック幅方向寸法Ｗ１及びハイト方向寸法よりも大きい。すなわち、上部コア層３６の後方部Ｃは、前方部ＡよりもＸ―Ｙ平面における面積が大きくなっている。
【０１７５】
上部コア層３６を形成するためのＦｅＮｉＸ合金（Ｘ元素はＲｅまたはＭｏ）中のＸ元素質量％濃度はＦｅやＮｉの質量％濃度に比べると非常に小さくてよく、ＦｅＮｉＸ合金をメッキ形成するためのメッキ浴中のＸ元素濃度も、例えばＦｅ濃度の４０分の１と非常に小さくなっている。
【０１７６】
このため、メッキ溶液中のＸ元素は、立ち上がり部３６ｇの上側で面積の大きい後方部Ｃで高濃度になり、立ち上がり部３６ｇの下側で面積の小さい前方部Ａにおいて低濃度になる。その結果、メッキ形成後の上部コア層３６では、後方部ＣにおけるＸ元素の質量％濃度が前方部ＡにおけるＸ元素の質量％濃度よりも大きくなる。
【０１７７】
また、成膜電流が同じ大きさであれば、ＦｅＮｉＸ合金のメッキ形成時の成膜速度（単位時間に成膜されるメッキ膜の厚さ）は、Ｘ元素が含まれないＦｅＮｉ合金の成膜速度よりも遅くなることが分かっている。
【０１７８】
従って、ＦｅＮｉＸ合金からなる上部コア層３６のメッキ形成時において、Ｘ元素の濃度が高い後方部Ｃは成膜速度が遅く、Ｘ元素の濃度が低い前方部Ａは成膜速度が速くなっている。成膜速度が速いと、前方部Ａにおけるメッキ液の消費（メッキ膜の形成）率に対して、Ｆｅイオンの供給が追い付かなくなり、その結果、前方部ＡのＦｅＮｉＸ合金中のＦｅ質量％濃度を上げることが難しくなる。
【０１７９】
ここで、上部コア層の成膜速度の平均値を小さくしていくと、前方部Ａにも充分な量のＦｅイオンが恒常的に供給されるようになって、前方部ＡにおけるＦｅの質量％濃度を高くすることが可能になる。
【０１８０】
また、上部コア層３６のメッキ形成時に、メッキ浴中のＲｅ濃度の調整、平均成膜速度の調整（遅めにしていく）を行うことによって、上部コア層７６の（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の値（濃度差）を、コア先部７６ｃ又は立ち上がり部７６ｇ内の任意の前方位置での膜厚中心ｔｃよりも、同じく前方位置よりも奥側に位置する任意の後方位置での膜厚中心ｔｃの方で小さくさせることができる。
【０１８１】
すなわち、本発明の磁気ヘッドでは、上部コア層７６の飽和磁束密度Ｂｓを、コア先部７６ｃ又は立ち上がり部７６ｇ内の任意の前方位置での膜厚中心ｔｃよりも、後方位置での膜厚中心ｔｃの方で小さくすることができる。また、上部コア層７６の比抵抗ρを、前方位置での膜厚中心ｔｃよりも、後方位置での膜厚中心ｔｃの方で大きくすることができる。
【０１８２】
しかも、メッキ溶液を交換することなく、上部コア層３６を形成しているＦｅＮｉＸ合金の（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の値を上部コア層３６の内部で変化させることができる。従って、上部コア層３６は単層構造を有する層として形成され、異なる磁性材料からなる複数の磁性層からなるもののように積層界面で磁束の流れが乱れることがない。
【０１８３】
また、上部コア層３６の膜厚中心ｔｃを対向側から奥側へ向けて結んだ線を中心線としたときに、中心線での濃度差を前方位置から後方位置へ向けて徐々に変化させることもできる。
【０１８４】
また、上部コア層３６のメッキ工程における平均成膜速度を調整することによって、上部コア層３６のＦｅの質量％濃度が、前記前方位置での膜厚中心ｔｃよりも前記後方位置での膜厚中心ｔｃの方で小さくなるようにできる。これによって、上部コア層３６の前記前方位置における飽和磁束密度Ｂｓの絶対値を大きくすることができる。
【０１８５】
なお、平均成膜速度を調節することによって、膜厚中心ｔｃを対向側から奥側へ向けて結んだ線を中心線としたときに、中心線でのＦｅの質量％濃度を前方位置から後方位置へ向けて徐々に変化させることもできる。
【０１８６】
また、上述したように、上部コア層３６のＸ元素の質量％濃度（ＸはＲｅまたはＭｏ）が、前記前方位置での膜厚中心ｔｃよりも前記後方位置での膜厚中心ｔｃの方で小さくなるようにできる。これによって、上部コア層３６の前記前方位置における飽和磁束密度Ｂｓの絶対値を大きくすることができる。
【０１８７】
なお、平均成膜速度を調節することによって、膜厚中心ｔｃを対向側から奥側へ向けて結んだ線を中心線としたときに、中心線でのＸ元素の質量％濃度を前方位置から後方位置へ向けて徐々に変化させることもできる。
【０１８８】
また、前述の如く、ＦｅＮｉＸ合金からなる上部コア層３６のメッキ形成時において、Ｘ元素の濃度が高い後方部Ｃは成膜速度が遅く、Ｘ元素の濃度が低い前方部Ａは成膜速度が速くなっている。それゆえ、上部コア層３６の頭頂部３６ｄにおける膜厚ｔ３を、上部コア層３６の先端部における膜厚ｔ４より小さくすることができる。すなわち、上部コア層３６の先端面３６ａから離れた場所の膜厚を薄くして抵抗値を大きくすることによって渦電流損失を低減し、記録特性に大きな影響を及ぼす上部コア層３６の先端面３６ａ付近の膜厚は小さくならないようにしている。なお、上部コア層３６の頭頂部３６ｄとは、上部コア層３６のもっとも図示上方（Ｚ方向）に位置する場所である。
【０１８９】
また、コア先部３６ｃ内または立ち上がり部３６ｇ内での任意の位置を下方位置、同じくコア先部３６ｃ内または立ち上がり部３６ｇ内での下方位置よりも上面３６ｆに近い任意の位置を上方位置としたときに、（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の濃度差を、下方位置よりも上方位置の方で小さくなるようにできる。
【０１９０】
つまり、下方位置では、ＦｅＮｉＸ合金中のＦｅ元素の組成比率が高くなって、飽和磁束密度Ｂｓが大きくなる。一方、上方位置では、ＦｅＮｉＸ合金中のＸ元素の組成比率が高くなって、比抵抗ρが大きくなり、飽和磁束密度Ｂｓが小さくなる。
【０１９１】
従って、上部コア層３６のコイル層３８に近い下面部分、すなわち最短磁路経路の部分の飽和磁束密度Ｂｓが高くなり、これによって、オーバーライト特性を向上させることができる。そして，上部コア層３６の上面で比抵抗ρを大きくして記録信号の高周波化対応を促進することが可能になっている。
【０１９２】
【実施例】
本実施例では、図１ないし図３に示された磁気ヘッドを形成した。形成する磁気ヘッドの上部コア層３６はメッキ形成されたＦｅＮｉＲｅ合金である。
【０１９３】
上部コア層３６を形成するためのＦｅＮｉＲｅ合金のメッキ浴組成を表１に示す。
【０１９４】
【表１】
【０１９５】
なお実験ではメッキ浴温度を２５℃〜３０℃に設定した。またメッキ浴のｐＨを３．０〜４．０に設定した。またアノード側の電極にはＮｉ電極を用いた。
【０１９６】
本実施例ではＦｅＮｉＲｅ合金を直流電流またはパルス電流を用いた電気メッキ法によりメッキ形成する。
【０１９７】
特に、パルス電流を用いることが好ましい。パルス電流を用いる電気メッキ法では、例えば電流制御素子のＯＮ／ＯＦＦを繰返し、メッキ形成時に、電流を流す時間と、電流を流さない空白な時間を設ける。このように電流を流さない時間を設けることで、ＦｅＮｉＲｅ合金膜を、少しずつメッキ形成し、直流電流を用いた電気メッキ法に比べメッキ形成時における電流密度の分布の偏りを緩和することが可能になっている。パルス電流による電気メッキ法によれば直流電流による電気メッキ法に比べて軟磁性膜中に含まれるＦｅ含有量の調整が容易になり、前記Ｆｅ含有量を膜中に多く取り込むことができる。
【０１９８】
本発明の軟磁性膜の製造方法に使用するメッキ浴中に含まれるＮｉイオン濃度は、１０ｇ／ｌと低濃度である。従って、成膜時カソード（メッキされる側）の表面に触れるメッキ液中のＮｉが相対的に低下し、攪拌効果が向上することで膜中にＦｅを多く取り込むことができる。また、攪拌効果が向上すると、Ｆｅイオンが適切に供給されるため、緻密な結晶を形成できるようになる。
【０１９９】
また本実施例のように、ＦｅＮｉＲｅ合金のメッキ浴中にサッカリンナトリウム（Ｃ6Ｈ4ＣＯＮＮａＳＯ2）を混入すると、前記サッカリンナトリウムは応力緩和剤の役割を持っているため、メッキ形成されたＦｅＮｉＲｅ合金の膜応力を低減させることが可能になる。
【０２００】
また、ＦｅＮｉＲｅ合金のメッキ浴中に、２−ブチン−１、４ジオールを混入すると、前記ＦｅＮｉＲｅ合金の結晶粒径の粗大化を抑制し保磁力Ｈｃを低減させることができる。
【０２０１】
また、前記ＦｅＮｉＲｅ合金のメッキ浴中に、界面活性剤である２−エチルヘキシル硫酸ナトリウムを混入すると、ＦｅＮｉＲｅ合金のメッキ形成時に発生する水素を除去でき、メッキ膜に前記水素が付着することを防止することができる。前記メッキ膜に水素が付着すると、結晶が緻密に形成されずその結果、膜面の面粗れをひどくする原因となるため、本発明のように前記水素を除去することで、前記メッキ膜の膜面の面粗れを小さくでき、保磁力Ｈｃを小さくすることが可能である。
【０２０２】
なお前記２−エチルヘキシル硫酸ナトリウムに代えてラウリル硫酸ナトリウムを混入してもよいが、前記ラウリル硫酸ナトリウムは、前記２−エチルヘキシル硫酸ナトリウムに比べてメッキ浴中に入れたとき泡立ちやすいために、前記ラウリル硫酸ナトリウムを効果的に水素を除去できる程度に混入することが難しい。このため本発明では、前記ラウリル硫酸ナトリウムに比べて泡立ちにくい２−エチルヘキシル硫酸ナトリウムを水素を効果的に除去できる程度に混入することができて好ましい。
【０２０３】
また前記メッキ浴中にホウ酸を混入すると、電極表面のｐＨ緩衝剤となり、またメッキ膜の光沢を出すのに効果的である。
【０２０４】
図２に示されるように、メッキ形成された上部コア層３６は立ち上がり部３６ｇを有するヨーク形状をなしている。
【０２０５】
図８から図１１に上部コア層３６のＦｅＮｉＲｅ合金の組成を記録媒体との対向側の先端面３６ａから、上面３６ｆが下部コア層３０から最も離れる頭頂部３６ｄまで調べた結果を示す。なお、下面７６ｅに対する法線Ｎに沿う方向での下面７６ｅから上面７６ｆまでの厚み寸法を二分した箇所である膜厚中心ｔｃを対向側から奥側へ向けて結んだ中心線（図２に示された点線部）に沿って、試料を採取した。
【０２０６】
なお、図８から図１０のグラフは、上部コア層をデューティー比（ＯＮ／ＯＦＦ）３００／７００ｍｓｅｃのパルス電流を用いてメッキ形成したときの結果であり、図１１は直流電流を連続通電してメッキ形成したときの結果である。
【０２０７】
図８、図９、図１０の違いは上部コア層３６のメッキ形成時の平均成膜速度を異ならせたことである。図８は上部コア層３６の平均成膜速度を０．０７１μｍ／ｍｉｎにした時の結果、図９及び図１０はそれぞれ上部コア層３６の平均成膜速度を０．０９７μｍ／ｍｉｎ、０．１６８μｍ／ｍｉｎにした時の結果である。なお、図１１における上部コア層３６の平均成膜速度は０．１６３μｍ／ｍｉｎである。
【０２０８】
なお、上部コア層３６をメッキ形成するとき、先端面３６ａ付近の成膜速度と頭頂部付近の成膜速度は異なるので、ここでは、先端面３６ａの成膜速度と頭頂部の成膜速度の平均をとったものを平均成膜速度としている。
【０２０９】
図８ないし図１０のいずれにおいても、上部コア層３６の先端面３６ａから奥側の後方位置にいくに従って、ＦｅＮｉＲｅ合金中のＲｅの質量％濃度が連続的に上昇している一方、ＦｅＮｉＲｅ合金中のＦｅの質量％比は、先端面３６ａから奥側の後方位置にいってもあまり変化しない。また、上部コア層３６の平均成膜速度が遅くなると、奥側の後方位置のＦｅの質量％比が低下する傾向があることもわかる。
【０２１０】
すなわち、上部コア層３６の先端面３６ａにおける（Ｆｅの質量％濃度−Ｒｅの質量％濃度）の値が、上部コア層３６の先端面３６ａから後方位置における（Ｆｅの質量％濃度−Ｒｅの質量％濃度）の値より大きくなっている。 特に、上部磁極層との先端面３６ａにおける（Ｆｅの質量％濃度−Ｒｅの質量％濃度）の値が、上部コア層３６の頭頂部３６ｄにおける（Ｆｅの質量％濃度−Ｒｅの質量％濃度）の値より大きくなっている。
【０２１１】
ＦｅＮｉＲｅ合金において、Ｆｅ元素はその３ｄ電子に由来する磁性元素であり、合金中のＦｅ元素の組成比率が高くなると飽和磁束密度Ｂｓが大きくなる。また、ＦｅＮｉＲｅ合金中のＲｅの組成比率が高くなると、比抵抗ρが高くなる。
【０２１２】
従って、ＦｅＮｉＲｅ合金の（Ｆｅの質量％濃度−Ｒｅの質量％濃度）の値が大きくなると、Ｆｅ元素の組成比率が高くなって、飽和磁束密度Ｂｓが大きくなる。一方、（Ｆｅの質量％濃度−Ｒｅの質量％濃度）の値が小さくなると、ＦｅＮｉＲｅ合金中のＸ元素の組成比率が高くなって、比抵抗ρが大きくなり、飽和磁束密度Ｂｓが小さくなる。
【０２１３】
すなわち、本実施例の磁気ヘッドの上部コア層３６は、上部コア層３６の先端面に近いところでは飽和磁束密度Ｂｓが大きく、上部コア層３６の先端面から離れた場所では比抵抗ρが大きくなる。これによって、本発明では、オーバーライト特性を向上させ、なおかつ記録信号の高周波化対応を促進することができる。
【０２１４】
なお、図８（実施例）において、先端面におけるＦｅ質量％濃度は５８．９％、Ｒｅ質量％濃度は３．８％であるので（Ｆｅの質量％濃度−Ｒｅの質量％濃度）の値は５５．１％であり、頭頂部におけるＦｅ質量％濃度は５２．２％、Ｒｅ質量％濃度は１３．０％であるので（Ｆｅの質量％濃度−Ｒｅの質量％濃度）の値は３９．２（％）である。
【０２１５】
図９（比較例）においては、先端面におけるＦｅ質量％濃度は５７．７％、Ｒｅ質量％濃度は３．５％であるので（Ｆｅの質量％濃度−Ｒｅの質量％濃度）の値は５４．２％であり、頭頂部におけるＦｅ質量％濃度は５８．３％、Ｒｅ質量％濃度は９．６％であるので（Ｆｅの質量％濃度−Ｒｅの質量％濃度）の値は４８．７（％）である。
【０２１６】
また、図１０（比較例）において、先端面におけるＦｅ質量％濃度は５２．１％、Ｒｅ質量％濃度は３．５％であるので（Ｆｅの質量％濃度−Ｒｅの質量％濃度）の値は４８．６％であり、頭頂部におけるＦｅ質量％濃度は５７．３％、Ｒｅ質量％濃度は９．９％であるので（Ｆｅの質量％濃度−Ｒｅの質量％濃度）の値は４７．４（％）である。
【０２１７】
図１１（比較例）においては、先端面におけるＦｅ質量％濃度は５２．７％、Ｒｅ質量％濃度は３．１％であるので（Ｆｅの質量％濃度−Ｒｅの質量％濃度）の値は４９．６％であり、頭頂部におけるＦｅ質量％濃度は５６．７％、Ｒｅ質量％濃度は１０．５％であるので（Ｆｅの質量％濃度−Ｒｅの質量％濃度）の値は４６．２（％）である。
【０２１８】
特に、上部コア層３６の平均成膜速度が最も遅い図８では、先端面でのＦｅの質量％濃度が、上部コア層３６の前記先端面から後方位置の任意の場所におけるＦｅの質量％濃度より大きくなっており、しかも、上部コア層３６の前記先端面から後方位置にいくにつれてＦｅの質量％濃度が連続的に減少している。
【０２１９】
図１２は、図８から図１１のグラフのデータを使って、上部コア層３６の平均成膜速度と上部コア層３６の先端面のＦｅ質量％濃度と頭頂部のＦｅ質量％濃度の差の関係、及び上部コア層３６の平均成膜速度と上部コア層３６の先端面のＲｅ質量％濃度と頭頂部のＲｅ質量％濃度の差の関係を示すグラフである。
【０２２０】
図１２をみると、上部コア層３６の平均成膜速度を０．０７１μｍ／ｍｉｎにした時（図８）のＦｅ質量％濃度差（先端面−頭頂部）は６．９（％）、平均成膜速度を０．０９７μｍ／ｍｉｎにした時（図９）のＦｅ質量％濃度差（先端面−頭頂部）は０（％）、平均成膜速度を０．１６３μｍ／ｍｉｎにした時（図１１）のＦｅ質量％濃度差（先端面−頭頂部）は−４．１（％）、平均成膜速度を０．１６８μｍ／ｍｉｎにした時（図１０）のＦｅ質量％濃度差（先端面−頭頂部）は−４．６（％）である。
【０２２１】
また、上部コア層３６の平均成膜速度を０．０７１μｍ／ｍｉｎにした時（図８）のＲｅ質量％濃度差（先端面−頭頂部）は−８．０（％）、平均成膜速度を０．０９７μｍ／ｍｉｎにした時（図９）のＲｅ質量％濃度差（先端面−頭頂部）は−６．７（％）、平均成膜速度を０．１６３μｍ／ｍｉｎにした時（図１１）のＲｅ質量％濃度差（先端面−頭頂部）は−８．０（％）、平均成膜速度を０．１６８μｍ／ｍｉｎにした時（図１０）のＲｅ質量％濃度差（先端面−頭頂部）は−７．１（％）である。
【０２２２】
すなわち、平均成膜速度を遅くすると、上部コア層３６の先端面のＦｅ質量％濃度と頭頂部のＦｅ質量％濃度の差は大きくなり、一方、上部コア層３６の先端面のＲｅ質量％濃度と頭頂部のＲｅ質量％濃度の差はほとんど変化しないことがわかる。
【０２２３】
このように、上部コア層３６の内部でＦｅＮｉＲｅ合金の組成比が変化するのは、以下の機構によるものと考えられる。
【０２２４】
図１ないし図３に示される磁気ヘッドでは、上部コア層３６が上部磁極層３５上から、コイル絶縁層３９の記録媒体との対向側に形成された傾斜面３９ａ上にかけて形成されることにより、立ち上がり部３６ｇを有するヨーク形状のものとして形成される。
【０２２５】
図２に示されるように、立ち上がり部３６ｇの上に位置するのは上部コア層３６の後方部Ｃであり、立ち上がり部３６ｇの下に位置するのは上部コア層３６の前方部Ａである。また、上部コア層３６の後方部Ｃのトラック幅方向寸法Ｗ２及びハイト方向（図示Ｙ方向）寸法は前方部Ａのトラック幅方向寸法Ｗ１及びハイト方向寸法よりも大きい。すなわち、上部コア層３６の後方部Ｃは、前方部ＡよりもＸ―Ｙ平面における面積が大きくなっている。
【０２２６】
上部コア層３６を形成するためのＦｅＮｉＲｅ合金中のＲｅ元素質量％濃度はＦｅやＮｉの質量％濃度に比べると非常に小さくてよく、ＦｅＮｉＲｅ合金をメッキ形成するためのメッキ浴中のＲｅ元素濃度も、例えばＦｅ濃度の４０分の１と非常に小さくなっている。
【０２２７】
このため、メッキ溶液中のＸ元素は、立ち上がり部３６ｇの上側で面積の大きい後方部Ｃで高濃度になり、立ち上がり部３６ｇの下側で面積の小さい前方部Ａにおける低濃度になる。その結果、メッキ形成後の上部コア層３６では、後方部ＣにおけるＸ元素の質量％濃度が前方部ＡにおけるＸ元素の質量％濃度よりも大きくなる。
【０２２８】
また、成膜電流が同じ大きさであれば、ＦｅＮｉＲｅ合金のメッキ形成時の成膜速度（単位時間に成膜されるメッキ膜の厚さ）は、Ｒｅ元素が含まれないＦｅＮｉ合金の成膜速度よりも遅くなる
図１３は、ＮｉＦｅ合金及びＦｅＮｉＲｅ合金のメッキ形成時の成膜電流の大きさと成膜速度との関係を示すグラフである。なお、メッキ形成はデューティ比（ＯＮ／ＯＦＦ）３００／７００ｍｓｅｃのパルス電流を用いて行っており、図１３の横軸の成膜電流とは１ｍ秒当たりの平均電流の値である。また、成膜速度は１分あたりのメッキ形成膜厚で示している。
【０２２９】
図１３の（□）は、ＮｉＦｅ合金をメッキ形成したときの結果であり、（◇）はＦｅＮｉＲｅ合金をメッキ形成したときの結果である。
【０２３０】
グラフからＮｉＦｅ合金及びＦｅＮｉＲｅ合金の両方とも、メッキ形成時の成膜電流の大きさと成膜速度が比例関係にあることがわかる。
【０２３１】
しかし、グラフの傾きはＮｉＦｅ合金よりＦｅＮｉＲｅ合金の方が小さくなっている。すなわち、同じ大きさの成膜電流であっても、Ｒｅ元素が含まれていると成膜速度が遅くなることがわかる。
【０２３２】
従って、ＦｅＮｉＲｅ合金からなる上部コア層３６のメッキ形成時において、Ｒｅ元素の濃度が高い後方部Ｃは成膜速度が遅く、Ｒｅ元素の濃度が低い前方部Ａは成膜速度が速くなっている。成膜速度が速いと、前方部Ａにおけるメッキ液の消費（メッキ膜の形成）率に対して、Ｆｅイオンの供給が追い付かなくなり、その結果、前方部ＡのＦｅＮｉＲｅ合金中のＦｅ質量％濃度を上げることが難しくなる。
【０２３３】
ここで、上部コア層の成膜速度の平均値を小さくしていくと、前方部Ａにも充分な量のＦｅイオンが恒常的に供給されるようになって、前方部ＡにおけるＦｅの質量％濃度を高くすることが可能になる。
【０２３４】
また、上部コア層３６のメッキ工程における平均成膜速度を調整することによって、上部コア層３６の先端面３６ａにおける上部コア層３６のＦｅの質量％濃度を、上部コア層３６の先端面３６ａから任意の後方位置におけるＦｅの質量％濃度より大きくすることもできる。これによって、上部コア層３６の先端面３６ａにおける飽和磁束密度Ｂｓの絶対値を大きくすることができる。
【０２３５】
なお、平均成膜速度を調節することによって、上部コア層３６のＦｅの質量％濃度を、上部コア層３６の先端面３６ａから後方、ヨーク形状の頭頂部３６ｄに向かうにつれて徐々に小さくすることもできる。
【０２３６】
また、上述したように、上部コア層３６の先端面３６ａにおける上部コア層３６のＲｅ元素の質量％濃度は、上部コア層３６の先端面３６ａから任意の後方位置におけるＲｅ元素の質量％濃度より小さくなる。
【０２３７】
しかも、メッキ溶液を交換することなく、ＦｅＮｉＲｅ合金の（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の値を上部コア層３６の内部で変化させることができる。従って、上部コア層３６は単層構造を有する層として形成され、異なる磁性材料からなる複数の磁性層からなるもののように積層界面で磁束の流れが乱れることがない。
【０２３８】
図１４は、上部コア層３６の平均成膜速度と上部コア層３６の先端面の飽和磁束密度Ｂｓと頭頂部の飽和磁束密度Ｂｓの差の関係を示すグラフ、図１５は上部コア層３６の平均成膜速度と上部コア層３６の先端面の比抵抗ρと頭頂部の比抵抗ρの差の関係を示すグラフである。
【０２３９】
図１４をみると、上部コア層３６の平均成膜速度を０．０７１μｍ／ｍｉｎにした時、飽和磁束密度Ｂｓ差（先端面−頭頂部）は最大値０．３（Ｔ）となる。平均成膜速度を速くすると、飽和磁束密度Ｂｓ差（先端面−頭頂部）は小さくなり、平均成膜速度を０．１６３μｍ／ｍｉｎにした時には、飽和磁束密度Ｂｓ差が０（Ｔ）になっている。
【０２４０】
また、図１５をみると、上部コア層３６の平均成膜速度を０．０７１μｍ／ｍｉｎにした時（図８）の比抵抗ρ差（先端面−頭頂部）は最も大きくなり、−３０（μΩ・ｃｍ）となっている。平均成膜速度を速くすると比抵抗ρ差（先端面−頭頂部）は小さくなり、平均成膜速度を０．１６８μｍ／ｍｉｎにした時の比抵抗ρ差（先端面−頭頂部）は−１０（μΩ・ｃｍ）である。
【０２４１】
すなわち、上部コア層のメッキ形成時の平均成膜速度を遅くすることにより、飽和磁束密度Ｂｓが上部コア層３６の先端面で大きく、比抵抗ρが頭頂部で大きい磁気ヘッドを得ることができることがわかる。
【０２４２】
また、前述の如く、ＦｅＮｉＲｅ合金からなる上部コア層３６のメッキ形成時において、Ｒｅ元素の濃度が高い後方部Ｃは成膜速度が遅く、Ｒｅ元素の濃度が低い前方部Ａは成膜速度が速くなっている。それゆえ、上部コア層３６の頭頂部３６ｄにおける膜厚ｔ３を、上部コア層３６の先端部における膜厚ｔ４より小さくすることができる。
【０２４３】
図１６は、上部コア層３６の平均成膜速度と、上部コア層３６の先端面の膜厚と頭頂部の膜厚の差、との関係を示すグラフである。
【０２４４】
図１６をみると、上部コア層３６の平均成膜速度を０．０７１μｍ／ｍｉｎにした時、膜厚差（先端面−頭頂部）は０．２８μｍとなる。また、平均成膜速度を０．０９７μｍ／ｍｉｎにした時、膜厚差（先端面−頭頂部）は０．１４μｍと小さくなるが、上部コア層３６の先端面の膜厚の方が頭頂部の膜厚より厚くなっている。
【０２４５】
すなわち、上部コア層３６の先端面から離れた場所の膜厚を薄くして抵抗値を大きくすることによって渦電流損失を低減し、記録特性に大きな影響を及ぼす上部コア層３６の先端面３６ａ付近の膜厚を厚く維持できる。
【０２４６】
上記した実施例では、上部コア層３６をＦｅＮｉＲｅ合金によって形成した結果を示した。しかし、上部コア層３６をＦｅＮｉＭｏ合金によって形成しても同様の結果を得ることができる。
【０２４７】
上部コア層３６を形成するためのＦｅＮｉＭｏ合金のメッキ浴組成を表２に示す。
【０２４８】
【表２】
【０２４９】
なお実験ではメッキ浴温度を２５℃〜３０℃に設定した。またメッキ浴のｐＨを３．０〜４．０に設定した。またアノード側の電極にはＮｉ電極を用いた。
【０２５０】
本実施例でもＦｅＮｉＭｏ合金をパルス電流を用いた電気メッキ法によりメッキ形成する。なお、メッキ形成はデューティ比（ＯＮ／ＯＦＦ）３００／７００ｍｓｅｃのパルス電流を用いて行った。
【０２５１】
得られた磁気ヘッドの、上部コア層３６の先端面と頭頂部のＦｅ質量％濃度差、上部コア層３６の先端面と頭頂部のＭｏ質量％濃度差、先端面と頭頂部の飽和磁束密度Ｂｓ差、先端面と頭頂部の比抵抗ρ差、上部コア層３６の先端部の膜厚と頭頂部の膜厚の差を、表３に示す。
【０２５２】
【表３】
【０２５３】
先端面のＦｅ質量％濃度が頭頂部より大きく、先端面のＭｏ質量％濃度が頭頂部より小さくなっている。その結果、先端面の飽和磁束密度Ｂｓがと頭頂部より大きく、先端面の比抵抗ρが頭頂部より小さくなる。
【０２５４】
また、上部コア層３６の先端面の膜厚が頭頂部の膜厚より厚くなっている。
従って、上部コア層をＦｅＮｉＭｏ合金を用いて形成した磁気ヘッドも、ＦｅＮｉＲｅ合金を用いて形成した磁気ヘッドと同様の効果を有する。
【０２５５】
次に、上部コア層３６の先端面３６ａまたは頭頂部３６ｄの下面３６ｅから、上面３６ｆにかけて、ＦｅＮｉＲｅ合金のＦｅの質量％濃度及びＲｅ元素の質量％濃度を測定した。
【０２５６】
本実施例の上部コア層３６をメッキ形成するメッキ浴組成を表４に示す。
【０２５７】
【表４】
【０２５８】
なお実験ではメッキ浴温度を２５℃〜３０℃に設定した。またメッキ浴のｐＨを３．０〜４．０に設定した。またアノード側の電極にはＮｉ電極を用いた。（ご確認下さい）なお、メッキ形成はデューティ比（ＯＮ／ＯＦＦ）３００／７００ｍｓｅｃのパルス電流を用いて行った。
【０２５９】
図１７に上部コア層３６の頭頂部において下面から上面にかけてＦｅＮｉＲｅ合金の組成を調べた結果を示し、図１８に上部コア層３６の先端面において下面から上面にかけてＦｅＮｉＲｅ合金の組成を調べた結果を示す。なお、試料は、上部コア層３６のトラック幅方向中心部（図１に示された一点鎖線）から採取した。
【０２６０】
図１７及び図１８のいずれにおいても、下面側から上面側に向かうにつれてＦｅＮｉＲｅ合金中のＲｅの質量％濃度が連続的に上昇している一方、Ｆｅの質量％比は、下面側から上面側にかけてあまり変化しない。
【０２６１】
すなわち、上面における（Ｆｅの質量％濃度−Ｒｅの質量％濃度）の値が、下面における（Ｆｅの質量％濃度−Ｒｅの質量％濃度）の値より小さくなっている。
【０２６２】
ＦｅＮｉＲｅ合金の（Ｆｅの質量％濃度−Ｒｅの質量％濃度）の値が大きくなると、Ｆｅ元素の組成比率が高くなって、飽和磁束密度Ｂｓが大きくなる。一方、（Ｆｅの質量％濃度−Ｒｅの質量％濃度）の値が小さくなると、ＦｅＮｉＲｅ合金中のＸ元素の組成比率が高くなって、比抵抗ρが大きくなり、飽和磁束密度Ｂｓが小さくなる。
【０２６３】
従って、上部コア層３６の下面では、ＦｅＮｉＲｅ合金中のＦｅ元素の組成比率が高くなって、飽和磁束密度Ｂｓが大きくなる。一方、上面では、ＦｅＮｉＲｅ合金中のＲｅ元素の組成比率が高くなって、比抵抗ρが大きくなり、飽和磁束密度Ｂｓが小さくなる。
【０２６４】
このように、上部コア層３６はコイル層３８に近い下面部分、すなわち最短磁路経路の部分の飽和磁束密度Ｂｓが高くなっており、オーバーライト特性を向上させることができる。そして、上部コア層３６上面で比抵抗ρを大きくして記録信号の高周波化対応を促進することが可能になっている。
【０２６５】
しかも、上部コア層３６を単層構造としても、上部コア層３６を形成しているＦｅＮｉＲｅ合金の（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の値を上部コア層の内部で変化させることができる。従って、上部コア層が、異なる磁性材料からなる複数の磁性層からなるもののように、積層界面で磁束の流れが乱れることがない。
【０２６６】
なお、上部コア層をＦｅＮｉＭｏ合金でメッキ形成したときにも、（Ｆｅの質量％濃度−Ｍｏ元素の質量％濃度）の値を、下面より上面の方が小さくなるようにできる。
【０２６７】
以上本発明をその好ましい実施例に関して述べたが、本発明の範囲から逸脱しない範囲で様々な変更を加えることができる。
【０２６８】
なお、上述した実施例はあくまでも例示であり、本発明の特許請求の範囲を限定するものではない。
【０２６９】
【発明の効果】
以上詳細に説明した本発明では、前記上部コア層の（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の値（濃度差）が、コア先部又は立ち上がり部内の任意の前方位置での膜厚中心よりも、同じく前方位置よりも奥側に位置する任意の後方位置での膜厚中心の方で小さくなっている。
【０２７０】
従って、本発明の磁気ヘッドの前記上部コア層は、前記上部磁極層との先端面に近いところでは飽和磁束密度Ｂｓが大きく、前記上部コア層の前記先端面から後方に離れた場所では比抵抗ρが大きくなる。これによって、オーバーライト特性を向上させ、なおかつ記録信号の高周波化対応を促進することができる。
【０２７１】
しかも、本発明では、前記上部コア層が単層構造であっても、上部コア層を形成している前記ＦｅＮｉＸ合金の（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の値を上部コア層の内部で変化させることができる。従って、前記上部コア層が、異なる磁性材料からなる複数の磁性層からなるもののように、積層界面で磁束の流れが乱れることがない。
【０２７２】
また、本発明では、前記上部コア層の頭頂部における膜厚を、前記上部コア層の先端面における膜厚より小さくすることができる。すなわち、前記上部コア層の先端面から離れた場所の膜厚を薄くして抵抗値を大きくすることによって渦電流損失を低減し、記録特性に大きな影響を及ぼす上部磁極層との先端面付近の膜厚を厚く維持してオーバーライト特性の低下を抑えることができる
また、上部コア層の下面では、ＦｅＮｉＸ合金中のＦｅ元素の組成比率を高くし、上面では、Ｘ元素の組成比率を高くすることによって、上部コア層のコイル層に近い下面部分、すなわち最短磁路経路の部分の飽和磁束密度Ｂｓを高くして、オーバーライト特性を向上させることができる。そして，上部コア層上面付近で比抵抗ρを大きくして記録信号の高周波化対応を促進することが可能になっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁気ヘッドの第１の実施の形態の正面図、
【図２】本発明の磁気ヘッドの第１の実施の形態の縦断面図、
【図３】本発明の磁気ヘッドの第１の実施の形態の上部コア層の上面図、
【図４】本発明の磁気ヘッドの第２の実施の形態の正面図、
【図５】本発明の磁気ヘッドの第２の実施の形態の縦断面図、
【図６】本発明の磁気ヘッドの第３の実施の形態の縦断面図、
【図７】本発明の磁気ヘッドの第４の実施の形態の縦断面図、
【図８】磁気ヘッドの上部コア層の先端面からの距離と組成の関係を示すグラフ（実施例）、
【図９】磁気ヘッドの上部コア層の先端面からの距離と組成の関係を示すグラフ（比較例）、
【図１０】磁気ヘッドの上部コア層の先端面からの距離と組成の関係を示すグラフ（比較例）、
【図１１】磁気ヘッドの上部コア層の先端面からの距離と組成の関係を示すグラフ（比較例）、
【図１２】磁気ヘッドの上部コア層のメッキ成膜速度と、先端面と頭頂部のＦｅ濃度差及びＲｅ濃度差との関係を示すグラフ、
【図１３】上部コア層のメッキ成膜電流の大きさとメッキ成膜速度の関係を示すグラフ、
【図１４】磁気ヘッドの上部コア層のメッキ成膜速度と、先端面と頭頂部の飽和磁束密度差との関係を示すグラフ、
【図１５】磁気ヘッドの上部コア層のメッキ成膜速度と、先端面と頭頂部の比抵抗差との関係を示すグラフ、
【図１６】磁気ヘッドの上部コア層のメッキ成膜速度と、上部コア層の先端部と頭頂部の膜厚差の関係を示すグラフ、
【図１７】磁気ヘッドの上部コア層の頭頂部における膜厚方向の組成変化を示すグラフ、
【図１８】磁気ヘッドの上部コア層の先端部における膜厚方向の組成変化を示すグラフ、
【図１９】従来の磁気ヘッドの第１の実施の形態の縦断面図、
【符号の説明】
２１ スライダ
２５ 磁気抵抗効果素子
３０ 下部コア層（上部シールド層）
３１ Ｇｄ決め層
３２ 磁極部
３３ 下部磁極層
３４ ギャップ層
３５ 上部磁極層
３６ 上部コア層
３６ａ 先端部
３６ｂ 基端部
３６ｃ 先端面
３６ｄ 頭頂部
３７ 絶縁層
３８ コイル層
３９ コイル絶縁層
Ａ 前方部
Ｂ 中間部
Ｃ 後方部
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気記録媒体に磁界を与えて記録を行う磁気ヘッドに係り、特に、記録信号の高周波化及び記録トラックの狭小化を促進することができる磁気ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１９は従来の磁気ヘッドの縦断面図である。この磁気ヘッドは、信号電流が供給されたコイル層から発生した磁界を磁性材料からなる上部コア層及び下部コアに誘導し、上部コア層と下部コア層の間に形成された非磁性のギャップ層付近から洩れ磁界を発生させるインダクティブヘッドである。
【０００３】
図１９に示される磁気ヘッドでは、下部コア層１０上には、非磁性材料からなるＧｄ決め層１１が形成され、記録媒体との対向面からＧｄ決め層１１上にかけて磁極部１２が形成されている。
【０００４】
磁極部１２は下から下部磁極層１３、非磁性のギャップ層１４、及び上部磁極層１５が積層されているものである。なお、磁極部１２はトラック幅方向（図示Ｘ方向）における幅寸法がトラック幅Ｔｗで形成されている。
【０００５】
磁極部１２のトラック幅方向（図示Ｘ方向）の両側及びハイト方向後方（図示Ｙ方向）には絶縁層１６が形成されている。絶縁層１６の上面は磁極部１２の上面と同一平面とされる。
【０００６】
図１９に示すように、絶縁層１６上にはコイル層１７が螺旋状にパターン形成されている。またコイル層１７は有機絶縁材料製の絶縁層１８によって覆われている。
【０００７】
磁極部１２上から絶縁層１８上にかけて上部コア層１９が形成されている。また、上部コア層１９の基端部１９ａは、下部コア層１０上に形成された磁性材料製の接続層（バックギャップ層）上に直接接続されている。なお、図１９に示される従来の磁気ヘッドでは、上部コア層の先端面の膜厚ｔ１より頭頂部の膜厚ｔ２の方が厚くなっている。
【０００８】
図１９に示される磁気へッドでは、コイル層１７を覆う絶縁層１８の記録媒体との対向側には傾斜面１８ａが形成されている。上部コア層１９は、磁極部１２上から絶縁層１８の傾斜面１８ａ上に形成されてヨーク形状をなしている。
【０００９】
インダクティブヘッドの高記録密度化対応を進めるために必要なオーバーライト特性（ＯＷ特性）を向上させるためには、コイル層から発生した磁界が流れる上部コア層１９、上部磁極層１５、下部磁極層１３、下部コア層１０、及びバックギャップ層２０の飽和磁束密度が高いことが好ましい。
【００１０】
また、線記録密度を向上させるために、インダクティブヘッドに供給する記録信号の周波数を高くしていくことも求められている。しかし、記録信号の周波数を高くすると、上部コア層１９や下部コア層１０などに発生する渦電流が増大し、いわゆる渦電流損失が大きくなるという問題が生じる。
【００１１】
ここで、下部コア層１０と上部コア層１９は、ＮｉＦｅ合金によって形成されている。渦電流損失を低減させるために、上部コア層１９や下部コア層１０の材料に比抵抗の高い磁性材料であるＦｅＮｉＭｏを使うことも提案されている（特許文献１、２、３）。
【００１２】
また、上部コア層１９及び下部コア層１０を高比抵抗、低飽和磁束密度である磁性材料からなる層と、高飽和磁束密度、低比抵抗である磁性材料からなる層の積層構造とすることも考えられている（特許文献４）。
【００１３】
【特許文献１】
特開平８−２１２５１２号公報（第１１−１２頁、第１６−１８図）
【特許文献２】
特開平９−６３０１６号公報（第５−６頁、第５図）
【特許文献３】
特開２０００−２３５９１１号公報（第３−４頁、第１図）
【特許文献４】
特開２０００−７６３１５号公報（第８−９頁、第１図）
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、単純に上部コア層１９全体を比抵抗の高い磁性材料を用いて形成すると、磁性材料の磁性を担う元素（たとえばＦｅ）の比率が低減することになり、上部コア層１９が充分な飽和磁束密度を保持しにくくなる。
【００１５】
また、上部コア層１９及び下部コア層１０を高比抵抗、低飽和磁束密度である磁性材料からなる層と、高飽和磁束密度、低比抵抗である磁性材料からなる層の積層構造にすると、積層界面で磁束の乱れが生じやすくなる。
【００１６】
本発明は、上記従来の課題を解決するためのものであり、上部コア層のギャップ層に近い領域で飽和磁束密度を高くし、ギャップ層から離れた領域で比抵抗を高くすることによって、オーバーライト特性の低下を防ぎつつ、記録信号の高周波化対応を促進することのできる磁気ヘッドを提供することを目的としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、下部コア層および上部コア層と、前記下部コア層と上部コア層との間に位置する非磁性のギャップ層と、前記下部コア層と上部コア層との磁気的な接合部の周囲に形成されて前記両コア層に磁界を誘導するコイル層とを有する磁気ヘッドにおいて、
前記上部コア層は、前記下部コア層から徐々に離れるように隆起する立ち上がり部と、前記立ち上がり部よりも記録媒体との対向面側に位置し前記立ち上がり部と一体形成されたコア先部と、を有し、
前記上部コア層は、ＦｅＮｉＸ合金（ただしＸ元素はＲｅまたはＭｏ）で形成され、
前記上部コア層の前記コア先部及び前記立ち上がり部において、前記上部コア層の下面に対する法線に沿う方向での前記下面から上面までの厚み寸法を二分した箇所を膜厚中心とし、前記上部コア層の（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）を濃度差としたときに、
前記上部コア層の前記対向面側に向く先端面から前記上面が下部コア層から最も離れる頭頂部にかけて、前記膜厚中心における前記濃度差は徐々に小さくなるとともに、前記膜厚中心におけるＦｅの質量％濃度は徐々に小さくなり、且つ前記膜厚中心におけるＸ元素の質量％濃度は徐々に大きくなることを特徴とするものである。
【００１８】
本発明では、前記上部コア層の前記対向面側に向く先端面から前記上面が下部コア層から最も離れる頭頂部にかけて、前記膜厚中心における前記濃度差は徐々に小さくなるとともに、前記膜厚中心におけるＦｅの質量％濃度は徐々に大きくなり、且つ前記膜厚中心におけるＸ元素の質量％濃度は徐々に小さくなっている。
【００１９】
前記ＦｅＮｉＸ合金において、Ｆｅ元素はその３ｄ電子に由来する磁性元素であり、合金中のＦｅ元素の組成比率が高くなると飽和磁束密度Ｂｓが大きくなる。また、前記ＦｅＮｉＸ合金中のＸ元素（Ｒｅ元素やＭｏ元素）の組成比率が高くなると、比抵抗ρが高くなる。
【００２０】
従って、前記ＦｅＮｉＸ合金の（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の値が大きくなると、前記ＦｅＮｉＸ合金中のＦｅ元素の組成比率が高くなって、飽和磁束密度Ｂｓが大きくなる。一方、前記ＦｅＮｉＸ合金の（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の値が小さくなると、前記ＦｅＮｉＸ合金中のＸ元素の組成比率が高くなって、比抵抗ρが大きくなり、飽和磁束密度Ｂｓが小さくなる。
【００２１】
すなわち、本発明の磁気ヘッドでは、前記上部コア層の飽和磁束密度Ｂｓを、前記先端面の膜厚中心から頭頂部の膜厚中心にかけて徐々に小さくすることができる。また、前記上部コア層の比抵抗ρを、前記先端面の膜厚中心から頭頂部の膜厚中心にかけて徐々に大きくすることができる。
【００２２】
しかも、本発明では、前記上部コア層が単層構造であっても、上部コア層を形成している前記ＦｅＮｉＸ合金の（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の値を上部コア層の内部で変化させることができる。従って、前記上部コア層が、異なる磁性材料からなる複数の磁性層からなるもののように、積層界面で磁束の流れが乱れることがない。
【００２３】
本発明のように、前記上部コア層の内部で前記ＦｅＮｉＸ合金の組成比を変化させることができるのは、前記上部コア層に前記立ち上がり部が形成されることが重要な要因の一つである。
【００２４】
どのような機構によって、本発明における前記上部コアを形成することができるのかについては、後程詳しく説明する。
【００２７】
本発明では、前記上部コア層の飽和磁束密度が、前記先端面の方に近づくにつれて連続的に増加するようにできる。
【００３７】
また、本発明では、前記上部コア層の前記上面が下部コア層から最も離れる頭頂部における膜厚が、前記上部コア層の記録媒体との対向側の先端面における膜厚より小さいことが好ましい。
【００３８】
上部コア層の渦電流損失を低減するためには、前述した前記上部コア層の材料の比抵抗を大きくするという手法の他に、前記上部コア層の体積を小さくするという手法を用いることができる。
【００３９】
前記上部コア層の体積を小さくするためには、前記上部コア層の膜厚を小さくすればよい。しかし、単純に前記上部コア層全体の膜厚を小さくすると、上部コア内部の磁束の流れが妨げられ、記録特性が低下する。そこで、本発明では、前記上部コア層の前記頭頂部の膜厚を薄くして抵抗値を大きくし、記録特性に大きな影響を及ぼす前記先端面付近の膜厚は小さくならないようにしている。
【００４０】
前記上部コア層の前記頭頂部のトラック幅寸法は、前記接合面上の上部コア層のトラック幅方向寸法より大きくなっており、体積が大きくなっている。従って、前記上部コア層の前記頭頂部の膜厚を、前記上部コア層の先端部における膜厚より小さくすると、効果的に上部コア層の抵抗値を大きくすることができるので好ましい。
【００４１】
なお、本発明は記録媒体との対向側で、前記上部コア層の下面と前記非磁性ギャップ層との間と、前記非磁性ギャップ層と前記下部コア層との間の、少なくとも一方に、前記上部コア層よりも幅寸法が小さく規制された磁極層が設けられている磁気ヘッドにも適用できる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１実施形態の磁気ヘッドの部分正面図、図２は図１に示す磁気ヘッドを２−２線から切断し矢印方向から見た縦断面図である。
【００４３】
なお、図２には、浮上式ヘッドを構成するセラミック材のスライダ２１のトレーリング側端面２１ａ上に形成されたＭＲヘッドｈ１と、書込み用のインダクティブヘッドｈ２とが積層された、ＭＲ／インダクティブ複合型薄膜磁気ヘッド（以下、単に磁気ヘッドという）が示されているが、図１では、ＭＲへッドｈ１の図示を省略している。
【００４４】
図２に示すように、スライダ２１のトレーリング側端面２１ａ上にＡｌ2Ｏ3膜２２を介してＮｉＦｅ等からなる磁性材料製の下部シールド層２３が形成され、さらにその上に絶縁材料製の下部ギャップ層２４が形成されている。
【００４５】
下部ギャップ層２４上には記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）に向けて、異方性磁気抵抗効果（ＡＭＲ）素子、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）素子あるいはトンネル型磁気抵抗効果（ＴＭＲ）素子などの磁気抵抗効果素子２５が形成され、さらに磁気抵抗効果素子２５及び下部ギャップ層２４上には絶縁材料製の上部ギャップ層２６が形成されている。さらに上部ギャップ層２６の上にＮｉＦｅ等の磁性材料で形成された上部シールド層２７が形成されている。ＭＲヘッドｈ１は、下部シールド層２３から上部シールド層２７までの積層膜で構成されている。
【００４６】
上部シールド層２７上には、Ａｌ2Ｏ3などからなる分離層２８を介して、インダクティブヘッドｈ２の下部コア層３０が積層されている。下部コア層３０は、ＮｉＦｅなどによって形成される。下部コア層３０上には、Ｇｄ決め層３１が形成され、Ｇｄ決め層３１は例えば絶縁材料などで形成される。
【００４７】
また、記録媒体との対向面からＧｄ決め層３１上にかけて、上部コア層よりトラック幅方向寸法が小さい磁極部３２が形成されている。
【００４８】
磁極部３２は下から下部磁極層３３、非磁性のギャップ層３４、及び上部磁極層３５が積層されている。
【００４９】
下部磁極層３３は、下部コア層３０上に直接メッキ形成されている。また下部磁極層３３の上に形成されたギャップ層３４は、メッキ形成可能な非磁性金属材料で形成されていることが好ましい。具体的には、ＮｉＰ、ＮｉＰｄ、ＮｉＷ、ＮｉＭｏ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｃｒのうち１種または２種以上から選択されたものであることが好ましい。ギャップ層３４がメッキ形成可能な非磁性金属材料で形成されると、下部磁極層３３、ギャップ層３４及び上部磁極層３５を連続メッキ形成することが可能である。
【００５０】
なお本発明における具体的な実施形態としてギャップ層３４にはＮｉＰが使用される。ＮｉＰでギャップ層３４を形成することでギャップ層３４を適切に非磁性状態にできるからである。
【００５１】
さらにギャップ層３４の上に形成された上部磁極層３５は、その上に形成される上部コア層３６と磁気的に接続される。
【００５２】
上部磁極層３５とギャップ層３４の接合面Ｓのハイト方向長さ寸法（接合面Ｓの記録媒体との対向側からＧｄ決め層３１までの長さ寸法）で、ギャップデプス（Ｇｄ）が規制される。
【００５３】
なお磁極部３２は、ギャップ層３４及び上部磁極層３５の２層で構成されていてもよい。
【００５４】
磁極部３２のトラック幅方向（図示Ｘ方向）の両側及びハイト方向後方（図示Ｙ方向）にはＡｌ2Ｏ3やＳｉＯ2などの無機材料からなる絶縁層３７（絶縁層３７ａ及び絶縁層３７ｂからなる）が形成されている。絶縁層３７の上面は磁極部３２の上面と同一平面とされる。
【００５５】
図２に示すように、絶縁層３７の内部及び絶縁層３７上に、コイル層３８が２層構造となるようにパターン形成されている。またコイル層３８の上層は有機絶縁材料製の絶縁層３９によって覆われている。
【００５６】
磁極部３２上から絶縁層３９上にかけて上部コア層３６が例えばフレームメッキ法によりパターン形成されている。
【００５７】
上部コア層３６の基端部３６ｂは、下部コア層３０上に形成された、ＮｉＦｅなどの磁性材料製の接続層（バックギャップ層）４０上に直接接続されている。
【００５８】
図１に示すように、磁極部３２はトラック幅方向（図示Ｘ方向）における幅寸法がトラック幅Ｔｗで形成されている。
【００５９】
また、上部コア層３６の記録媒体との対向側の先端面３６ａはトラック幅方向寸法がＷ１で形成され、かかる幅寸法Ｗ１はトラック幅Ｔｗよりも大きく形成されている。
【００６０】
また下部コア層３０の上面３０ａは図１に示すように、磁極部３２の基端からトラック幅方向（図示Ｘ方向）に離れるにしたがって下面方向に傾く傾斜面で形成されており、これによりサイドフリンジングの発生を抑制することが可能である。
【００６１】
また、上部コア層３６の先端面３６ａは、記録媒体との対向面よりハイト方向後方（図示Ｙ方向）に後退している。すなわち、図１において、記録媒体との対向面に現れているのは、下部コア層３０と磁極部３２であり、上部コア層３６の先端面３６ａは露出しない。
【００６２】
図３は、図１及び図２に示された磁気ヘッドの上部コア層３６、磁極部３２を図示上方（Ｚ方向と逆方向）からみた平面図である。
【００６３】
上部コア層３６は、前方部Ａと中間部Ｂと後方部Ｃに分けることができる。後方部Ｃは、そのトラック幅方向寸法Ｗ２が、先端面３６ａのトラック幅方向寸法Ｗ１より大きくなっている。中間部Ｂのトラック幅方向寸法は前方部Ａに近づくにつれて徐々に小さくなって、トラック幅方向寸法がＷ１である前方部Ａにつながっている。
【００６４】
図２に示されるように、本実施の形態では、上部コア層３６は、下部コア層３０側に向けられる下面３６ｅおよびこれと逆側の上面３６ｆとを有し、且つ下面３６ｅおよび上面３６ｆが記録媒体との対向側から素子奥方向（図示Ｙ方向）に向けて下部コア層３０から徐々に離れるように隆起する立ち上がり部３６ｇ及び下面３６ｅと上面３６ｆとが下部コア層３０と平行な面となるコア先部３６ｃを有しており、上部コア層３６はヨーク形状をなす。
【００６５】
図２では、中間部Ｂが傾斜面３９ａ上に積層されて立ち上がり部３６ｇとなっている。ただし、前方部Ａの一部や後方部Ｃの一部が傾斜面３９ａ上に積層されて、立ち上がり部３６ｇとなってもよい。
【００６６】
なお、上部磁極層３５は、ＮｉＦｅやＣｏＦｅなどによって形成される。特に、上部コア層３６よりも高い飽和磁束密度を有する材料の単層、あるいは、ギャップ層３４側に飽和磁束密度のより高い材料からなる層が積層される２層以上の構造であることが好ましい。
【００６７】
下部磁極層３３も、上部磁極層３５と同様に、ＮｉＦｅやＣｏＦｅなどによって形成される。特に、下部コア層３０よりも高い飽和磁束密度を有する材料の単層、あるいは、ギャップ層３４側に飽和磁束密度のより高い材料からなる層が積層される２層以上の構造であることが好ましい。
【００６８】
本発明では、上部コア層３６はＦｅＮｉＸ合金（ただしＸ元素はＲｅまたはＭｏ）によって形成されている。
【００６９】
上部コア層３６のコア先部３６ｃ及び立ち上がり部３６ｇにおいて、下面３６ｅに対する法線Ｎに沿う方向での下面３６ｅから上面３６ｆまでの厚み寸法を二分した箇所を膜厚中心ｔｃとし、上部コア層３６の（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）を濃度差としたときに、コア先部３６ｃ又は立ち上がり部３６ｇ内の任意の前方位置での膜厚中心ｔｃよりも、同じく前方位置よりも奥側に位置する任意の後方位置での膜厚中心ｔｃの方が、濃度差が小さくなっている。なお、前方とは記録媒体との対向側に向かう方向（図示Ｙ方向と逆方向）のことであり、後方とは素子奥方向（図示Ｙ方向）である。
【００７０】
ＦｅＮｉＸ合金において、Ｆｅ元素はその３ｄ電子に由来する磁性元素であり、合金中のＦｅ元素の組成比率が高くなると飽和磁束密度Ｂｓが大きくなる。また、ＦｅＮｉＸ合金中のＸ元素（Ｒｅ元素やＭｏ元素）の組成比率が高くなると、比抵抗ρが高くなる。
【００７１】
従って、ＦｅＮｉＸ合金の（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の値が大きくなると、ＦｅＮｉＸ合金中のＦｅ元素の組成比率が高くなって、飽和磁束密度Ｂｓが大きくなる。一方、ＦｅＮｉＸ合金の（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の値が小さくなると、ＦｅＮｉＸ合金中のＸ元素の組成比率が高くなって、比抵抗ρが大きくなり、飽和磁束密度Ｂｓが小さくなる。
【００７２】
すなわち、本発明の磁気ヘッドでは、上部コア層３６の飽和磁束密度Ｂｓを、コア先部３６ｃ又は立ち上がり部３６ｇ内の任意の前方位置での膜厚中心ｔｃよりも、後方位置での膜厚中心ｔｃの方で小さくすることができる。また、上部コア層３６の比抵抗ρを、前方位置での膜厚中心ｔｃよりも、後方位置での膜厚中心ｔｃの方で大きくすることができる。
【００７３】
しかも、本発明では、上部コア層３６が単層構造であっても、上部コア層３６を形成しているＦｅＮｉＸ合金の（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の値を上部コア層３６の内部で変化させることができる。従って、上部コア層３６が、異なる磁性材料からなる複数の磁性層からなるもののように、積層界面で磁束の流れが乱れることがない。
【００７４】
本発明のように、上部コア層３６の内部でＦｅＮｉＸ合金の組成比を変化させることができるのは、上部コア層３６に下面３６ｅおよび上面３６ｆが記録媒体との対向側から素子奥方向に向けて下部コア層３０から徐々に離れるように隆起する立ち上がり部３６ｇを有していることが重要な要因の一つである。
【００７５】
どのような機構によって、本発明における上部コアを形成することができるのかについては、後程詳しく説明する。
【００７６】
なお、前方位置とは、例えば記録媒体との対向側の先端面３６ａであり、後方位置とは、例えば上面３６ｆが下部コア層３０から最も離れる頭頂部３６ｄである。
【００７７】
また、膜厚中心ｔｃを対向側から奥側へ向けて結んだ線を中心線としたときに、中心線での前記濃度差は、前方位置から後方位置へ向けて徐々に変化していることが好ましい。
【００７８】
これによって、上部コア層３６の飽和磁束密度Ｂｓが、前方位置の方に近づくにつれて連続的に増加するようにできる。
【００７９】
さらに、上部コア層３６のＦｅの質量％濃度を、コア先部３６ｃ又は立ち上がり部３６ｇ内の任意の前方位置での膜厚中心ｔｃよりも、後方位置での膜厚中心ｔｃの方で小さくなるようにすることによって、上部コア層３６の前方位置における飽和磁束密度Ｂｓの絶対値を大きくすることができる。
【００８０】
なお、膜厚中心ｔｃを対向側から奥側へ向けて結んだ線を中心線としたときに、中心線でのＦｅの質量％濃度は、前方位置から後方位置へ向けて徐々に変化していることが好ましい。
【００８１】
また、上部コア層３６のＸ元素の質量％濃度は、コア先部３６ｃ又は立ち上がり部３６ｇ内の任意の前方位置での膜厚中心ｔｃよりも、後方位置での膜厚中心ｔｃの方が大きいことが好ましい。
【００８２】
ＦｅＮｉＸ合金のＸ元素の質量％濃度が前方位置より後方位置の方で大きくなることによっても、上部コア層３６の前方位置における飽和磁束密度Ｂｓを大きくすることができる。また、中心線でのＸ元素の質量％濃度が、前方位置から後方位置へ向けて徐々に変化していることが好ましい。
【００８３】
なお、コア先部３６ｃ内または立ち上がり部３６ｇ内での任意の位置を下方位置、同じくコア先部３６ｃ内または立ち上がり部３６ｇ内での前記下方位置よりも上面３６ｆに近い任意の位置を上方位置としたときに、（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の濃度差は、前記下方位置よりも前記上方位置の方が小さくなっている。なお、下方とは図示Ｚ方向と反対方向であり、上方とは図示Ｚ方向である。
【００８４】
従って、下方位置では、ＦｅＮｉＸ合金中のＦｅ元素の組成比率が高くなって、飽和磁束密度Ｂｓが大きくなる。一方、上方位置では、ＦｅＮｉＸ合金中のＸ元素の組成比率が高くなって、比抵抗ρが大きくなり、飽和磁束密度Ｂｓが小さくなる。
【００８５】
すなわち上部コア層３６は、コイル層に近い下面３６ｅ付近、すなわち最短磁路経路の部分の飽和磁束密度Ｂｓが高くなっており、これによって、磁気ヘッドｈ２のオーバーライト特性を向上させることができる。そして、上部コア層３６上面３６ｆ付近で比抵抗ρを大きくして記録信号の高周波化対応を促進することが可能になっている。
【００８６】
なお、下方位置とは例えば上部コア層３６の下面３６ｅであり、上方位置とは例えば上部コア層３６の上面３６ｆである。
【００８７】
また、コア先部３６ｃ内または立ち上がり部３６ｇ内で下方位置から上方位置に向けて、（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の濃度差を徐々に変化させることもできる。つまり、上部コア層３６が単層構造であっても、上部コア層３６を形成しているＦｅＮｉＸ合金の（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の値を上部コア層３６の内部で変化させることができる。従って、上部コア層３６が、異なる磁性材料からなる複数の磁性層からなるもののように、積層界面で磁束の流れが乱れることがない。
【００８８】
また、本発明では、上部コア層３６の上面３６ｆが下部コア層３０から最も離れる頭頂部３６ｄにおける膜厚ｔ３が、上部コア層３６の記録媒体との対向側の先端面３６ａにおける膜厚ｔ４より小さいことが好ましい。
【００８９】
上部コア層３６の渦電流損失を低減するためには、前述した上部コア層３６の材料の比抵抗を大きくするという手法の他に、上部コア層３６の体積を小さくするという手法を用いることができる。
【００９０】
上部コア層３６の体積を小さくするためには、上部コア層３６の膜厚を小さくすればよい。しかし、単純に上部コア層３６全体の膜厚を小さくすると、上部コア内部の磁束の流れが妨げられ、記録特性が低下する。そこで、本発明では、上部コア層３６の頭頂部３６ｄの膜厚を薄くして抵抗値を大きくし、記録特性に大きな影響を及ぼす先端面３６ａ付近の膜厚は小さくならないようにしている。
【００９１】
図４は、本発明における第２実施形態の磁気ヘッドの構造を示す部分正面図、図５は図４に示す４−４線から磁気ヘッドを切断し矢印方向から見た縦断面図である。図４ではインダクティブヘッドのみ示している。この実施形態では、ＭＲヘッドｈ１の構造は図２と同じである。
【００９２】
図４に示すように下部コア層５０上には、Ａｌ2Ｏ3やＳｉＯ2からなる絶縁層５１が形成されている。絶縁層５１には、記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）後方に所定の長さ寸法で形成されたトラック幅形成溝５１ａが形成されている。トラック幅形成溝５１ａは記録媒体との対向面においてトラック幅Ｔｗで形成されている。
【００９３】
トラック幅形成溝５１ａには、下から下部磁極層５３、ギャップ層５４、及び上部磁極層５５が積層された磁極部５２が形成されている。
【００９４】
下部磁極層５３は、下部コア層５０上に直接メッキ形成されている。また下部磁極層５３の上に形成されたギャップ層５４は、メッキ形成可能な非磁性金属材料で形成されていることが好ましい。具体的には、ＮｉＰ、ＮｉＰｄ、ＮｉＷ、ＮｉＭｏ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｃｒのうち１種または２種以上から選択されたものであることが好ましい。ギャップ層５４がメッキ形成可能な非磁性金属材料で形成されると、下部磁極層５３、ギャップ層５４及び上部磁極層５５を連続メッキ形成することが可能である。
【００９５】
なお本発明における具体的な実施形態としてギャップ層５４にはＮｉＰが使用される。ＮｉＰでギャップ層５４を形成することでギャップ層５４を適切に非磁性状態にできるからである。
【００９６】
なお磁極部５２は、ギャップ層５４及び上部磁極層５５の２層で構成されていてもよい。
【００９７】
図５に示されるように、ギャップ層５４の上には、記録媒体との対向面からギャップデプス（Ｇｄ）だけ離れた位置から絶縁層５１上にかけてＧｄ決め層５６が形成されている。上部磁極層５５とギャップ層５４の接合面Ｓ１のハイト方向長さ寸法（接合面Ｓ１の記録媒体との対向側からＧｄ決め層５６までの長さ寸法）で、ギャップデプス（Ｇｄ）が規制される。
【００９８】
絶縁層５１の上にはコイル層５７が螺旋状にパターン形成されている。コイル層５７は有機絶縁材料で形成された絶縁層５８によって覆われている。
【００９９】
上部磁極層５５上から絶縁層５８上にかけて上部コア層５９が積層されている。上部コア層５９と上部磁極層５５は磁気的に接続されている。上部コア層５９の基端部５９ｂは下部コア層５０に接続されている。
【０１００】
また、上部コア層５９の記録媒体との対向側の先端面５９ａは、記録媒体との対向面よりハイト方向後方（図示Ｙ方向）に後退している。すなわち、図４において、記録媒体との対向面に現れているのは、下部コア層５０と磁極部５２であり、上部コア層５９の先端面５９ａは露出しない。
【０１０１】
なお、図４に示されるように、トラック幅規制溝５１ａのトラック幅方向（図示Ｘ方向）における両側端面には、上部磁極層５５の上面から絶縁層５１の上面５１ｂにかけて下部コア層５０から離れる方向にしたがって徐々に幅寸法が広がる傾斜面５１ｃ，５１ｃが形成されている。
【０１０２】
そして図４に示すように上部コア層５９の先端面５９ａは、上部磁極層５５上面から傾斜面５１ｃ，５１ｃ上にかけて下部コア層５０から離れる方向に形成されている。これにより、サイドフリンジングの発生を抑制することができる。
【０１０３】
上部コア層５９は、前方部Ａと中間部Ｂと後方部Ｃに分けることができる。上部コア層５９の平面形状は、図３に示される上部コア層３９の平面形状に類似しており、後方部Ｃのトラック幅方向寸法が、先端面５９ａのトラック幅方向寸法より大きくなっている。中間部Ｂのトラック幅方向寸法は前方部Ａに近づくにつれて徐々に小さくなって、前方部Ａにつながっている。
【０１０４】
図５に示されるように、本実施の形態では、上部コア層５９は、下部コア層３０側に向けられる下面５９ｅおよびこれと逆側の上面５９ｆとを有し、且つ下面５９ｅおよび上面５９ｆが記録媒体との対向側から素子奥方向（図示Ｙ方向）に向けて下部コア層３０から徐々に離れるように隆起する立ち上がり部５９ｇ及び下面５９ｅと上面５９ｆとが下部コア層３０と平行な面となるコア先部５９ｃを有しており、上部コア層５９はヨーク形状をなす。
【０１０５】
図５では、中間部Ｂが傾斜面５８ａ上に積層されて立ち上がり部５９ｇとなっている。ただし、前方部Ａの一部や後方部Ｃの一部が傾斜面３９ａ上に積層されてもよい。
【０１０６】
なお、上部磁極層５５は、ＮｉＦｅやＣｏＦｅなどによって形成される。特に、上部コア層５９よりも高い飽和磁束密度を有する材料の単層、あるいは、ギャップ層５４側に飽和磁束密度のより高い材料からなる層が積層される２層以上の構造であることが好ましい。
【０１０７】
下部磁極層５３も、上部磁極層５５と同様に、ＮｉＦｅやＣｏＦｅなどによって形成される。特に、下部コア層５０よりも高い飽和磁束密度を有する材料の単層、あるいは、ギャップ層５４側に飽和磁束密度のより高い材料からなる層が積層される２層以上の構造であることが好ましい。
【０１０８】
本実施の形態でも、上部コア層５９はＦｅＮｉＸ合金（ただしＸ元素はＲｅまたはＭｏ）によって形成されている。
【０１０９】
本実施の形態でも、上部コア層５９の（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の値（濃度差）が、コア先部５９ｃ又は立ち上がり部５９ｇ内の任意の前方位置での膜厚中心ｔｃよりも、同じく前方位置よりも奥側に位置する任意の後方位置での膜厚中心ｔｃの方が小さくなっている。
【０１１０】
すなわち、本発明の磁気ヘッドでは、上部コア層５９の飽和磁束密度Ｂｓを、コア先部５９ｃ又は立ち上がり部５９ｇ内の任意の前方位置での膜厚中心ｔｃよりも、後方位置での膜厚中心ｔｃの方で小さくすることができる。また、上部コア層５９の比抵抗ρを、前方位置での膜厚中心ｔｃよりも、後方位置での膜厚中心ｔｃの方で大きくすることができる。
【０１１１】
しかも、本発明では、上部コア層５９が単層構造であっても、上部コア層５９を形成しているＦｅＮｉＸ合金の（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の値を上部コア層５９の内部で変化させることができる。従って、上部コア層５９が、異なる磁性材料からなる複数の磁性層からなるもののように、積層界面で磁束の流れが乱れることがない。
【０１１２】
なお、前方位置とは、例えば記録媒体との対向側の先端面５９ａであり、後方位置とは、例えば立ち上がり部５９ｇにおいて上面５９ｆが下部コア層３０から最も離れる頭頂部５９ｄである。
【０１１３】
さらに、上部コア層５９のＦｅの質量％濃度を、コア先部５９ｃ又は立ち上がり部５９ｇ内の任意の前方位置での膜厚中心ｔｃよりも、後方位置での膜厚中心ｔｃの方が小さくなるようにすることによって、上部コア層５９の前方位置における飽和磁束密度Ｂｓの絶対値を大きくすることができる。
【０１１４】
また、上部コア層５９のＸ元素の質量％濃度は、コア先部５９ｃ又は立ち上がり部５９ｇ内の任意の前方位置での膜厚中心ｔｃよりも、後方位置での膜厚中心ｔｃの方が大きいことが好ましい。
【０１１５】
また、コア先部５９ｃ内または立ち上がり部５９ｇ内での任意の位置を下方位置、同じくコア先部５９ｃ内または立ち上がり部５９ｇ内での下方位置よりも上面５９ｆに近い任意の位置を上方位置としたときに、（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の濃度差は、下方位置よりも上方位置の方が小さくなっている。
【０１１６】
つまり、下方位置では、ＦｅＮｉＸ合金中のＦｅ元素の組成比率が高くなって、飽和磁束密度Ｂｓが大きくなる。一方、上方位置では、ＦｅＮｉＸ合金中のＸ元素の組成比率が高くなって、比抵抗ρが大きくなり、飽和磁束密度Ｂｓが小さくなる。
【０１１７】
従って、本発明の磁気ヘッドの上部コア層５９は、コイル層に近い下面５９ｅ部分、すなわち最短磁路経路の部分の飽和磁束密度Ｂｓが高くなっており、これによって、本発明では、オーバーライト特性を向上させることができる。そして，上部コア層５９上面５９ｆで比抵抗ρを大きくして記録信号の高周波化対応を促進することが可能になっている。
【０１１８】
なお、下方位置とは例えば上部コア層５９の下面５９ｅであり、上方位置とは例えば上部コア層５９の上面５９ｆである。
【０１１９】
また、本発明では、コア先部５９ｃ内または立ち上がり部５９ｇ内では下方位置から上方位置に向けて、濃度差が徐々に変化していることが好ましい。つまり、上部コア層５９が単層構造であっても、上部コア層５９を形成しているＦｅＮｉＸ合金の（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の値を上部コア層５９の内部で変化させることができる。従って、上部コア層５９が、異なる磁性材料からなる複数の磁性層からなるもののように、積層界面で磁束の流れが乱れることがない。
【０１２０】
また、上部コア層５９の上面５９ｆが下部コア層３０から最も離れる頭頂部５９ｄにおける膜厚ｔ５が、上部コア層５９の記録媒体との対向側の先端面５９ａにおける膜厚ｔ６より小さいことが好ましい。
【０１２１】
上部コア層５９の頭頂部５９ｄの膜厚ｔ５を薄くして抵抗値を大きくすることによって渦電流損失を低減し、記録特性に大きな影響を及ぼす先端面５９ａ付近の膜厚は小さくならないようにしている。
【０１２２】
図６は本発明における第３実施形態の磁気ヘッドの縦断面図である。
この実施形態ではＭＲヘッドｈ１が図１と同じである。
【０１２３】
図６に示される磁気ヘッドでは、下部コア層６０上にアルミナなどによるギャップ層（非磁性材料層）６１が形成されている。ギャップ層６１の上にはポリイミドまたはレジスト材料製の絶縁層６２を介して平面的に螺旋状となるようにパターン形成されたコイル層６３が設けられている。なお、コイル層６３はＣｕ（銅）などの電気抵抗の小さい非磁性導電性材料で形成されている。コイル層６３はポリイミドまたはレジスト材料で形成された絶縁層６４に囲まれ、ギャップ層６１の上から絶縁層６４の上に軟磁性材料製の上部コア層６５が形成されている。上部コア層６５の基端部６５ｂは、下部コア層６０と磁気的に接続されている。
【０１２４】
本実施の形態でも、上部コア層６５は、ＦｅＮｉＸ合金（ただしＸ元素はＲｅまたはＭｏ）で形成されて、下部コア層３０側に向けられる下面６５ｅおよびこれと逆側の上面６５ｆとを有し、且つ下面６５ｅおよび上面６５ｆが記録媒体との対向側から素子奥方向に向けて下部コア層６０から徐々に離れるように隆起する立ち上がり部６５ｇ及び下面６５ｅと上面６５ｆとが下部コア層６０と平行な面となるコア先部６５ｃを有している。従って、上部コア層６５はヨーク形状をなす。
【０１２５】
図６では、中間部Ｂが傾斜面６４ａ上に積層されている。ただし、前方部Ａの一部や後方部Ｃの一部が傾斜面６４ａ上に積層されてもよい。
【０１２６】
また、上部コア層６５のコア先部６５ｃ及び立ち上がり部６５ｇにおいて、下面６５ｅに対する法線に沿う方向での下面６５ｅから上面６５ｆまでの厚み寸法を二分した箇所を膜厚中心ｔｃとし、上部コア層６５の（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）を濃度差としたときに、コア先部６５ｃ又は立ち上がり部６５ｇ内の任意の前方位置での膜厚中心ｔｃよりも、同じく前方位置よりも奥側に位置する任意の後方位置での膜厚中心ｔｃの方が、濃度差が小さくなっている。
【０１２７】
すなわち、本発明の磁気ヘッドでは、上部コア層６５の飽和磁束密度Ｂｓを、前記前方位置での膜厚中心ｔｃよりも、前記後方位置での膜厚中心ｔｃの方で小さくすることができる。また、上部コア層６５の比抵抗ρを、前記前方位置での膜厚中心ｔｃよりも、前記後方位置での膜厚中心ｔｃの方で大きくすることができる。
【０１２８】
しかも、本発明では、上部コア層６５が単層構造であっても、上部コア層６５を形成しているＦｅＮｉＸ合金の（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の値を上部コア層６５の内部で変化させることができる。従って、上部コア層６５が、異なる磁性材料からなる複数の磁性層からなるもののように、積層界面で磁束の流れが乱れることがない。
【０１２９】
なお、前方位置とは、例えば記録媒体との対向側の先端面６５ａであり、後方位置とは、例えば上面６５ｆが下部コア層３０から最も離れる頭頂部６５ｄである。
【０１３０】
さらに、上部コア層６５のＦｅの質量％濃度を、コア先部６５ｃ又は立ち上がり部６５ｇ内の任意の前方位置での膜厚中心ｔｃよりも、後方位置での膜厚中心ｔｃの方が小さくなるようにすることによって、上部コア層６５の前方位置における飽和磁束密度Ｂｓの絶対値を大きくすることができる。
【０１３１】
また、上部コア層６５のＸ元素の質量％濃度は、コア先部６５ｃ又は立ち上がり部６５ｇ内の任意の前方位置での膜厚中心ｔｃよりも、後方位置での膜厚中心ｔｃの方が大きいことが好ましい。
【０１３２】
また、コア先部６５ｃ内または立ち上がり部６５ｇ内での任意の位置を下方位置、同じくコア先部６５ｃ内または立ち上がり部６５ｇ内での下方位置よりも上面６５ｆに近い任意の位置を上方位置としたときに、（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の濃度差は、下方位置よりも上方位置の方が小さくなっている。
【０１３３】
従って、下方位置では、ＦｅＮｉＸ合金中のＦｅ元素の組成比率が高くなって、飽和磁束密度Ｂｓが大きくなる。一方、上方位置では、ＦｅＮｉＸ合金中のＸ元素の組成比率が高くなって、比抵抗ρが大きくなり、飽和磁束密度Ｂｓが小さくなる。
【０１３４】
従って、本実施の形態の磁気ヘッドの上部コア層６５は、コイル層に近い下面６５ｅ部分、すなわち最短磁路経路の部分の飽和磁束密度Ｂｓが高くなっており、これによって、本発明では、オーバーライト特性を向上させることができる。そして、上部コア層６５上面６５ｆで比抵抗ρを大きくして記録信号の高周波化対応を促進することが可能になっている。
【０１３５】
なお、下方位置とは例えば上部コア層６５の下面６５ｅであり、上方位置とは例えば上部コア層６５の上面６５ｆである。
【０１３６】
また、本発明では、コア先部６５ｃ内または立ち上がり部６５ｇ内では下方位置から上方位置に向けて、濃度差が徐々に変化していることが好ましい。つまり、上部コア層６５が単層構造であっても、上部コア層６５を形成しているＦｅＮｉＸ合金の（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の値を上部コア層６５の内部で変化させることができる。従って、上部コア層６５が、異なる磁性材料からなる複数の磁性層からなるもののように、積層界面で磁束の流れが乱れることがない。
【０１３７】
また、上部コア層６５の上面６５ｆが下部コア層３０から最も離れる頭頂部６５ｄにおける膜厚ｔ７が、上部コア層６５の記録媒体との対向側の先端面６５ａにおける膜厚ｔ８より小さいことが好ましい。
【０１３８】
図７は本発明における第４実施形態の磁気ヘッドの縦断面図である。
図７の実施形態ではＭＲヘッドｈ１の構成は図１と同じである。図７に示される磁気ヘッドでは、下部コア層７０の上に下部磁極層７１が記録媒体との対向面から隆起形成されている。下部磁極層７１のハイト方向後方（図示Ｙ方向）には無機材料からなる絶縁層７２が形成されている。絶縁層７２の上面は凹形状となり、コイル形成面７２ａが形成されている。
【０１３９】
下部磁極層７１上から絶縁層７２上にかけて、非磁性絶縁性材料からなるギャップ層７３が形成されている。さらに絶縁層７２のコイル形成面７２ａ上にはギャップ層７３を介してコイル層７４が形成されている。コイル層７４上は有機絶縁製の絶縁層７５によって覆われている。
【０１４０】
上部コア層７６は、ギャップ層７３上から絶縁層７５上にかけて積層されている。上部コア層７６の基端部７６ｂは、下部コア層７０上に形成された磁性材料製の持上げ層７７を介して下部コア層７０に磁気的に接続される。
【０１４１】
上部コア層７６は、ＦｅＮｉＸ合金（ただしＸ元素はＲｅまたはＭｏ）で形成されて、下部コア層３０側に向けられる下面７６ｅおよびこれと逆側の上面７６ｆとを有し、且つ下面７６ｅおよび上面７６ｆが記録媒体との対向側から素子奥方向に向けて下部コア層３０から徐々に離れるように隆起する立ち上がり部７６ｇ及び下面７６ｅと上面７６ｆとが下部コア層３０と平行な面となるコア先部７６ｃを有している。従って、上部コア層７６はヨーク形状をなす。
【０１４２】
図７では、中間部Ｂが傾斜面７５ａ上に積層されている。ただし、前方部Ａの一部や後方部Ｃの一部が傾斜面７５ａ上に積層されてもよい。
【０１４３】
上部コア層７６のコア先部７６ｃ及び立ち上がり部７６ｇにおいて、下面７６ｅに対する法線に沿う方向での下面７６ｅから上面７６ｆまでの厚み寸法を二分した箇所を膜厚中心ｔｃとし、上部コア層７６の（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）を濃度差としたときに、
コア先部７６ｃ又は立ち上がり部７６ｇ内の任意の前方位置での膜厚中心ｔｃよりも、同じく前方位置よりも奥側に位置する任意の後方位置での膜厚中心ｔｃの方が、濃度差が小さくなっている。
【０１４４】
すなわち、本発明の磁気ヘッドでは、上部コア層７６の飽和磁束密度Ｂｓを、コア先部７６ｃ又は立ち上がり部７６ｇ内の任意の前方位置での膜厚中心ｔｃよりも、後方位置での膜厚中心ｔｃの方で小さくすることができる。また、上部コア層７６の比抵抗ρを、前方位置での膜厚中心ｔｃよりも、後方位置での膜厚中心ｔｃの方で大きくすることができる。
【０１４５】
しかも、上部コア層７６が単層構造であっても、上部コア層７６を形成しているＦｅＮｉＸ合金の（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の値を上部コア層７６の内部で変化させることができる。従って、上部コア層７６が、異なる磁性材料からなる複数の磁性層からなるもののように、積層界面で磁束の流れが乱れることがない。
【０１４６】
なお、前方位置とは、例えば記録媒体との対向側の先端面７６ａであり、後方位置とは、例えば上面７６ｆが下部コア層３０から最も離れる頭頂部７６ｄである。
【０１４７】
さらに、上部コア層７６のＦｅの質量％濃度を、コア先部７６ｃ又は立ち上がり部７６ｇ内の任意の前方位置での膜厚中心ｔｃよりも、後方位置での膜厚中心ｔｃの方で小さくなるようにすることによって、上部コア層７６の前方位置における飽和磁束密度Ｂｓの絶対値を大きくすることができる。
【０１４８】
また、上部コア層７６のＸ元素の質量％濃度は、コア先部７６ｃ又は立ち上がり部７６ｇ内の任意の前方位置での膜厚中心ｔｃよりも、後方位置での膜厚中心ｔｃの方で大きいことが好ましい。
【０１４９】
また、コア先部７６ｃ内または立ち上がり部７６ｇ内での任意の位置を下方位置、同じくコア先部７６ｃ内または立ち上がり部７６ｇ内での下方位置よりも上面７６ｆに近い任意の位置を上方位置としたときに、（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の濃度差は、下方位置よりも上方位置の方が小さくなっている。
【０１５０】
つまり、下方位置では、ＦｅＮｉＸ合金中のＦｅ元素の組成比率が高くなって、飽和磁束密度Ｂｓが大きくなる。一方、上方位置では、ＦｅＮｉＸ合金中のＸ元素の組成比率が高くなって、比抵抗ρが大きくなり、飽和磁束密度Ｂｓが小さくなる。
【０１５１】
従って、本発明の磁気ヘッドの上部コア層７６は、コイル層に近い下面７６ｅ付近、すなわち最短磁路経路の部分の飽和磁束密度Ｂｓが高くなっており、これによって、オーバーライト特性を向上させることができる。そして、上部コア層７６上面７６ｆ付近で比抵抗ρを大きくして記録信号の高周波化対応を促進することが可能になっている。
【０１５２】
なお、下方位置とは例えば上部コア層７６の下面７６ｅであり、上方位置とは例えば上部コア層７６の上面７６ｆである。
【０１５３】
また、本発明では、コア先部７６ｃ内または立ち上がり部７６ｇ内で下方位置から上方位置に向けて、濃度差が徐々に変化していることが好ましい。つまり、上部コア層７６が単層構造であっても、上部コア層７６を形成しているＦｅＮｉＸ合金の（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の値を上部コア層７６の内部で変化させることができる。従って、上部コア層７６が、異なる磁性材料からなる複数の磁性層からなるもののように、積層界面で磁束の流れが乱れることがない。
【０１５４】
また、上部コア層７６の上面７６ｆが下部コア層３０から最も離れる頭頂部７６ｄにおける膜厚ｔ９が、上部コア層７６の記録媒体との対向側の先端面７６ａにおける膜厚ｔ１０より小さいことが好ましい。
【０１５５】
上部コア層７６の頭頂部７６ｄの膜厚ｔ９を、上部コア層７６の先端面７６ａにおける膜厚ｔ１０より小さくすると、効果的に上部コア層７６の抵抗値を大きくすることができるので好ましい。
【０１５６】
なお、図４から図７に示される磁気ヘッドでも、膜厚中心ｔｃを対向側から奥側へ向けて結んだ線を中心線としたときに、中心線での前記濃度差は、前方位置から後方位置へ向けて徐々に変化していることが好ましい。
【０１５７】
これによって、上部コア層５９、６５、７５の飽和磁束密度Ｂｓが、前方位置の方に近づくにつれて連続的に増加するようにできる。
【０１５８】
なお、膜厚中心ｔｃを対向側から奥側へ向けて結んだ線を中心線としたときに、中心線でのＦｅの質量％濃度は、前方位置から後方位置へ向けて徐々に変化していることが好ましい。また、中心線でのＸ元素の質量％濃度が、前方位置から後方位置へ向けて徐々に変化していることが好ましい。
【０１５９】
また各実施形態において、符号１６の層は、下部コア層と上部シールド層の別々の膜となっているが、一層の磁性材料膜が下部コア層と上部シールド層を兼用するものであってもよい。
【０１６０】
次に図１ないし図７に示す磁気ヘッドの一般的な製造方法について以下に説明する。
【０１６１】
図１ないし図３に示す磁気ヘッドは、下部コア層３０上にＧｄ決め層３１を形成した後、レジストを用いて記録媒体との対向面からハイト方向に下部磁極層３３、ギャップ層３４及び上部磁極層３５から成る磁極部３２を連続メッキによって形成する。
【０１６２】
次に磁極部３２のハイト方向後方にＡｌ2Ｏ3やＳｉＯ2などの無機材料によって絶縁層３７ａを形成した後、コイル層３８の下層部を螺旋状にメッキ形成し、無機材料からなる絶縁層３７ｂを成膜してから、例えばＣＭＰ技術を用いて磁極部３２の上面と絶縁層３７ｂの上面とを同一平面に平坦化する。
【０１６３】
絶縁層３７の上にコイル層３８の上層部を螺旋状にメッキ形成した後、コイル層３８の上にコイル絶縁層３９を形成する。コイル絶縁層３９の前端面は傾斜面３９ａとなる。
【０１６４】
そして磁極部３２上からコイル絶縁層３９上にかけて上部コア層３６を例えばフレームメッキ法により形成する。
【０１６５】
図４及び図５に示す磁気ヘッドは、下部コア層５０上に絶縁層５１を形成した後、レジストを用いて絶縁層５１の記録媒体との対向面からハイト方向後方に向けてトラック幅形成溝５１ａを形成する。さらにイオンミリングなどによってトラック幅形成溝５１ａの角部を削りとることにより、トラック幅形成溝５１ａに傾斜面５１ｃ，５１ｃを形成する。
【０１６６】
トラック幅形成溝５１ａ内に、下部磁極層５３、ギャップ層５４を形成する。ギャップ層５４上から絶縁層５１上にＧｄ決め層５６を形成した後、ギャップ層５４上に上部磁極層５５をメッキ形成する。次に絶縁層５１上にコイル層５７を螺旋状にパターン形成した後、コイル層５７上にコイル絶縁層５８を形成する。コイル絶縁層５８の前端面は傾斜面５８ａとなる。そして上部磁極層５５上からコイル絶縁層５８上にかけて上部コア層５９を例えばフレームメッキ法にて形成する。
【０１６７】
図６に示す磁気ヘッドは、まず下部コア層６０上にギャップ層６１を形成し、さらに絶縁層６２を形成した後、絶縁層６２の上にコイル層６３をメッキ形成する。コイル層６３上にコイル絶縁層６４を形成する。コイル絶縁層６４の前端面は傾斜面６４ａとなる。ギャップ層６１からコイル絶縁層６４上にかけて上部コア層６５をフレームメッキ法によりパターン形成する。
【０１６８】
図７に示す磁気ヘッドは、まず下部コア層７０上に下部磁極層７１を形成し、さらに下部磁極層７１のハイト方向後方に絶縁層７２を形成する。下部磁極層７１と絶縁層７２の上面はＣＭＰ技術によって一旦平坦化された後、絶縁層７２の上面に凹形状となるコイル形成面７２ａを形成する。次に下部磁極層７１上から絶縁層７２上に非磁性材料からなるギャップ層７３を形成した後、ギャップ層７３上にコイル層７４を螺旋状にパターン形成し、さらにコイル層７４上にコイル絶縁層７５を形成する。コイル絶縁層７５の前端面は傾斜面７５ａとなる。そして、ギャップ層７３上からコイル絶縁層７５上にかけて上部コア層７６を例えばフレームメッキ法によりパターン形成する。
【０１６９】
上部コア層の形成方法について、特に図１ないし図３に示された磁気ヘッドの上部コア層３６を例にとって詳説する。なお、図４ないし図７の磁気ヘッドの上部コア層の製造方法も上部コア層３６の製造方法と変わるところはない。
【０１７０】
上部コア層３６は、ＦｅＮｉＸ合金（ただしＸ元素はＲｅまたはＭｏ）をパルス電流を用いた電気メッキ法によりメッキ形成する。本発明の磁気ヘッドの上部コア層をメッキ形成するときには、メッキ浴組成及びパルス電流などの条件、特にメッキの成膜速度が重要になるが、それらの具体的な値については後の実施例の欄で説明する。
【０１７１】
ＦｅＮｉＸ合金をメッキ形成することで上部コア層３６を任意の膜厚で形成でき、スパッタで形成するよりも厚い膜厚で形成することが可能になる。
【０１７２】
図１ないし図３に示される磁気ヘッドでは、上部コア層３６の内部でＦｅＮｉＸ合金の組成比が変化する。これは、以下の機構によるものの考えられる。
【０１７３】
図１ないし図３に示される磁気ヘッドでは、上部コア層３６が上部磁極層３５上から、コイル絶縁層３９の記録媒体との対向側に形成された傾斜面３９ａ上にかけて形成されることにより、下面３６ｅおよび上面３６ｆが記録媒体との対向側から素子奥方向に向けて下部コア層３０から徐々に離れるように隆起する立ち上がり部３６ｇが形成される。
【０１７４】
図２に示されるように、立ち上がり部３６ｇの上に位置するのは上部コア層３６の後方部Ｃであり、立ち上がり部３６ｇの下に位置するのは上部コア層３６の前方部Ａである。また、上部コア層３６の後方部Ｃのトラック幅方向寸法Ｗ２及びハイト方向（図示Ｙ方向）寸法は前方部Ａのトラック幅方向寸法Ｗ１及びハイト方向寸法よりも大きい。すなわち、上部コア層３６の後方部Ｃは、前方部ＡよりもＸ―Ｙ平面における面積が大きくなっている。
【０１７５】
上部コア層３６を形成するためのＦｅＮｉＸ合金（Ｘ元素はＲｅまたはＭｏ）中のＸ元素質量％濃度はＦｅやＮｉの質量％濃度に比べると非常に小さくてよく、ＦｅＮｉＸ合金をメッキ形成するためのメッキ浴中のＸ元素濃度も、例えばＦｅ濃度の４０分の１と非常に小さくなっている。
【０１７６】
このため、メッキ溶液中のＸ元素は、立ち上がり部３６ｇの上側で面積の大きい後方部Ｃで高濃度になり、立ち上がり部３６ｇの下側で面積の小さい前方部Ａにおいて低濃度になる。その結果、メッキ形成後の上部コア層３６では、後方部ＣにおけるＸ元素の質量％濃度が前方部ＡにおけるＸ元素の質量％濃度よりも大きくなる。
【０１７７】
また、成膜電流が同じ大きさであれば、ＦｅＮｉＸ合金のメッキ形成時の成膜速度（単位時間に成膜されるメッキ膜の厚さ）は、Ｘ元素が含まれないＦｅＮｉ合金の成膜速度よりも遅くなることが分かっている。
【０１７８】
従って、ＦｅＮｉＸ合金からなる上部コア層３６のメッキ形成時において、Ｘ元素の濃度が高い後方部Ｃは成膜速度が遅く、Ｘ元素の濃度が低い前方部Ａは成膜速度が速くなっている。成膜速度が速いと、前方部Ａにおけるメッキ液の消費（メッキ膜の形成）率に対して、Ｆｅイオンの供給が追い付かなくなり、その結果、前方部ＡのＦｅＮｉＸ合金中のＦｅ質量％濃度を上げることが難しくなる。
【０１７９】
ここで、上部コア層の成膜速度の平均値を小さくしていくと、前方部Ａにも充分な量のＦｅイオンが恒常的に供給されるようになって、前方部ＡにおけるＦｅの質量％濃度を高くすることが可能になる。
【０１８０】
また、上部コア層３６のメッキ形成時に、メッキ浴中のＲｅ濃度の調整、平均成膜速度の調整（遅めにしていく）を行うことによって、上部コア層７６の（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の値（濃度差）を、コア先部７６ｃ又は立ち上がり部７６ｇ内の任意の前方位置での膜厚中心ｔｃよりも、同じく前方位置よりも奥側に位置する任意の後方位置での膜厚中心ｔｃの方で小さくさせることができる。
【０１８１】
すなわち、本発明の磁気ヘッドでは、上部コア層７６の飽和磁束密度Ｂｓを、コア先部７６ｃ又は立ち上がり部７６ｇ内の任意の前方位置での膜厚中心ｔｃよりも、後方位置での膜厚中心ｔｃの方で小さくすることができる。また、上部コア層７６の比抵抗ρを、前方位置での膜厚中心ｔｃよりも、後方位置での膜厚中心ｔｃの方で大きくすることができる。
【０１８２】
しかも、メッキ溶液を交換することなく、上部コア層３６を形成しているＦｅＮｉＸ合金の（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の値を上部コア層３６の内部で変化させることができる。従って、上部コア層３６は単層構造を有する層として形成され、異なる磁性材料からなる複数の磁性層からなるもののように積層界面で磁束の流れが乱れることがない。
【０１８３】
また、上部コア層３６の膜厚中心ｔｃを対向側から奥側へ向けて結んだ線を中心線としたときに、中心線での濃度差を前方位置から後方位置へ向けて徐々に変化させることもできる。
【０１８４】
また、上部コア層３６のメッキ工程における平均成膜速度を調整することによって、上部コア層３６のＦｅの質量％濃度が、前記前方位置での膜厚中心ｔｃよりも前記後方位置での膜厚中心ｔｃの方で小さくなるようにできる。これによって、上部コア層３６の前記前方位置における飽和磁束密度Ｂｓの絶対値を大きくすることができる。
【０１８５】
なお、平均成膜速度を調節することによって、膜厚中心ｔｃを対向側から奥側へ向けて結んだ線を中心線としたときに、中心線でのＦｅの質量％濃度を前方位置から後方位置へ向けて徐々に変化させることもできる。
【０１８６】
また、上述したように、上部コア層３６のＸ元素の質量％濃度（ＸはＲｅまたはＭｏ）が、前記前方位置での膜厚中心ｔｃよりも前記後方位置での膜厚中心ｔｃの方で小さくなるようにできる。これによって、上部コア層３６の前記前方位置における飽和磁束密度Ｂｓの絶対値を大きくすることができる。
【０１８７】
なお、平均成膜速度を調節することによって、膜厚中心ｔｃを対向側から奥側へ向けて結んだ線を中心線としたときに、中心線でのＸ元素の質量％濃度を前方位置から後方位置へ向けて徐々に変化させることもできる。
【０１８８】
また、前述の如く、ＦｅＮｉＸ合金からなる上部コア層３６のメッキ形成時において、Ｘ元素の濃度が高い後方部Ｃは成膜速度が遅く、Ｘ元素の濃度が低い前方部Ａは成膜速度が速くなっている。それゆえ、上部コア層３６の頭頂部３６ｄにおける膜厚ｔ３を、上部コア層３６の先端部における膜厚ｔ４より小さくすることができる。すなわち、上部コア層３６の先端面３６ａから離れた場所の膜厚を薄くして抵抗値を大きくすることによって渦電流損失を低減し、記録特性に大きな影響を及ぼす上部コア層３６の先端面３６ａ付近の膜厚は小さくならないようにしている。なお、上部コア層３６の頭頂部３６ｄとは、上部コア層３６のもっとも図示上方（Ｚ方向）に位置する場所である。
【０１８９】
また、コア先部３６ｃ内または立ち上がり部３６ｇ内での任意の位置を下方位置、同じくコア先部３６ｃ内または立ち上がり部３６ｇ内での下方位置よりも上面３６ｆに近い任意の位置を上方位置としたときに、（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の濃度差を、下方位置よりも上方位置の方で小さくなるようにできる。
【０１９０】
つまり、下方位置では、ＦｅＮｉＸ合金中のＦｅ元素の組成比率が高くなって、飽和磁束密度Ｂｓが大きくなる。一方、上方位置では、ＦｅＮｉＸ合金中のＸ元素の組成比率が高くなって、比抵抗ρが大きくなり、飽和磁束密度Ｂｓが小さくなる。
【０１９１】
従って、上部コア層３６のコイル層３８に近い下面部分、すなわち最短磁路経路の部分の飽和磁束密度Ｂｓが高くなり、これによって、オーバーライト特性を向上させることができる。そして，上部コア層３６の上面で比抵抗ρを大きくして記録信号の高周波化対応を促進することが可能になっている。
【０１９２】
【実施例】
本実施例では、図１ないし図３に示された磁気ヘッドを形成した。形成する磁気ヘッドの上部コア層３６はメッキ形成されたＦｅＮｉＲｅ合金である。
【０１９３】
上部コア層３６を形成するためのＦｅＮｉＲｅ合金のメッキ浴組成を表１に示す。
【０１９４】
【表１】
なお実験ではメッキ浴温度を２５℃〜３０℃に設定した。またメッキ浴のｐＨを３．０〜４．０に設定した。またアノード側の電極にはＮｉ電極を用いた。
【０１９６】
本実施例ではＦｅＮｉＲｅ合金を直流電流またはパルス電流を用いた電気メッキ法によりメッキ形成する。
【０１９７】
特に、パルス電流を用いることが好ましい。パルス電流を用いる電気メッキ法では、例えば電流制御素子のＯＮ／ＯＦＦを繰返し、メッキ形成時に、電流を流す時間と、電流を流さない空白な時間を設ける。このように電流を流さない時間を設けることで、ＦｅＮｉＲｅ合金膜を、少しずつメッキ形成し、直流電流を用いた電気メッキ法に比べメッキ形成時における電流密度の分布の偏りを緩和することが可能になっている。パルス電流による電気メッキ法によれば直流電流による電気メッキ法に比べて軟磁性膜中に含まれるＦｅ含有量の調整が容易になり、前記Ｆｅ含有量を膜中に多く取り込むことができる。
【０１９８】
本発明の軟磁性膜の製造方法に使用するメッキ浴中に含まれるＮｉイオン濃度は、１０ｇ／ｌと低濃度である。従って、成膜時カソード（メッキされる側）の表面に触れるメッキ液中のＮｉが相対的に低下し、攪拌効果が向上することで膜中にＦｅを多く取り込むことができる。また、攪拌効果が向上すると、Ｆｅイオンが適切に供給されるため、緻密な結晶を形成できるようになる。
【０１９９】
また本実施例のように、ＦｅＮｉＲｅ合金のメッキ浴中にサッカリンナトリウム（Ｃ6Ｈ4ＣＯＮＮａＳＯ2）を混入すると、前記サッカリンナトリウムは応力緩和剤の役割を持っているため、メッキ形成されたＦｅＮｉＲｅ合金の膜応力を低減させることが可能になる。
【０２００】
また、ＦｅＮｉＲｅ合金のメッキ浴中に、２−ブチン−１、４ジオールを混入すると、前記ＦｅＮｉＲｅ合金の結晶粒径の粗大化を抑制し保磁力Ｈｃを低減させることができる。
【０２０１】
また、前記ＦｅＮｉＲｅ合金のメッキ浴中に、界面活性剤である２−エチルヘキシル硫酸ナトリウムを混入すると、ＦｅＮｉＲｅ合金のメッキ形成時に発生する水素を除去でき、メッキ膜に前記水素が付着することを防止することができる。前記メッキ膜に水素が付着すると、結晶が緻密に形成されずその結果、膜面の面粗れをひどくする原因となるため、本発明のように前記水素を除去することで、前記メッキ膜の膜面の面粗れを小さくでき、保磁力Ｈｃを小さくすることが可能である。
【０２０２】
なお前記２−エチルヘキシル硫酸ナトリウムに代えてラウリル硫酸ナトリウムを混入してもよいが、前記ラウリル硫酸ナトリウムは、前記２−エチルヘキシル硫酸ナトリウムに比べてメッキ浴中に入れたとき泡立ちやすいために、前記ラウリル硫酸ナトリウムを効果的に水素を除去できる程度に混入することが難しい。このため本発明では、前記ラウリル硫酸ナトリウムに比べて泡立ちにくい２−エチルヘキシル硫酸ナトリウムを水素を効果的に除去できる程度に混入することができて好ましい。
【０２０３】
また前記メッキ浴中にホウ酸を混入すると、電極表面のｐＨ緩衝剤となり、またメッキ膜の光沢を出すのに効果的である。
【０２０４】
図２に示されるように、メッキ形成された上部コア層３６は立ち上がり部３６ｇを有するヨーク形状をなしている。
【０２０５】
図８から図１１に上部コア層３６のＦｅＮｉＲｅ合金の組成を記録媒体との対向側の先端面３６ａから、上面３６ｆが下部コア層３０から最も離れる頭頂部３６ｄまで調べた結果を示す。なお、下面７６ｅに対する法線Ｎに沿う方向での下面７６ｅから上面７６ｆまでの厚み寸法を二分した箇所である膜厚中心ｔｃを対向側から奥側へ向けて結んだ中心線（図２に示された点線部）に沿って、試料を採取した。
【０２０６】
なお、図８から図１０のグラフは、上部コア層をデューティー比（ＯＮ／ＯＦＦ）３００／７００ｍｓｅｃのパルス電流を用いてメッキ形成したときの結果であり、図１１は直流電流を連続通電してメッキ形成したときの結果である。
【０２０７】
図８、図９、図１０の違いは上部コア層３６のメッキ形成時の平均成膜速度を異ならせたことである。図８は上部コア層３６の平均成膜速度を０．０７１μｍ／ｍｉｎにした時の結果、図９及び図１０はそれぞれ上部コア層３６の平均成膜速度を０．０９７μｍ／ｍｉｎ、０．１６８μｍ／ｍｉｎにした時の結果である。なお、図１１における上部コア層３６の平均成膜速度は０．１６３μｍ／ｍｉｎである。
【０２０８】
なお、上部コア層３６をメッキ形成するとき、先端面３６ａ付近の成膜速度と頭頂部付近の成膜速度は異なるので、ここでは、先端面３６ａの成膜速度と頭頂部の成膜速度の平均をとったものを平均成膜速度としている。
【０２０９】
図８ないし図１０のいずれにおいても、上部コア層３６の先端面３６ａから奥側の後方位置にいくに従って、ＦｅＮｉＲｅ合金中のＲｅの質量％濃度が連続的に上昇している一方、ＦｅＮｉＲｅ合金中のＦｅの質量％比は、先端面３６ａから奥側の後方位置にいってもあまり変化しない。また、上部コア層３６の平均成膜速度が遅くなると、奥側の後方位置のＦｅの質量％比が低下する傾向があることもわかる。
【０２１０】
すなわち、上部コア層３６の先端面３６ａにおける（Ｆｅの質量％濃度−Ｒｅの質量％濃度）の値が、上部コア層３６の先端面３６ａから後方位置における（Ｆｅの質量％濃度−Ｒｅの質量％濃度）の値より大きくなっている。 特に、上部磁極層との先端面３６ａにおける（Ｆｅの質量％濃度−Ｒｅの質量％濃度）の値が、上部コア層３６の頭頂部３６ｄにおける（Ｆｅの質量％濃度−Ｒｅの質量％濃度）の値より大きくなっている。
【０２１１】
ＦｅＮｉＲｅ合金において、Ｆｅ元素はその３ｄ電子に由来する磁性元素であり、合金中のＦｅ元素の組成比率が高くなると飽和磁束密度Ｂｓが大きくなる。また、ＦｅＮｉＲｅ合金中のＲｅの組成比率が高くなると、比抵抗ρが高くなる。
【０２１２】
従って、ＦｅＮｉＲｅ合金の（Ｆｅの質量％濃度−Ｒｅの質量％濃度）の値が大きくなると、Ｆｅ元素の組成比率が高くなって、飽和磁束密度Ｂｓが大きくなる。一方、（Ｆｅの質量％濃度−Ｒｅの質量％濃度）の値が小さくなると、ＦｅＮｉＲｅ合金中のＸ元素の組成比率が高くなって、比抵抗ρが大きくなり、飽和磁束密度Ｂｓが小さくなる。
【０２１３】
すなわち、本実施例の磁気ヘッドの上部コア層３６は、上部コア層３６の先端面に近いところでは飽和磁束密度Ｂｓが大きく、上部コア層３６の先端面から離れた場所では比抵抗ρが大きくなる。これによって、本発明では、オーバーライト特性を向上させ、なおかつ記録信号の高周波化対応を促進することができる。
【０２１４】
なお、図８（実施例）において、先端面におけるＦｅ質量％濃度は５８．９％、Ｒｅ質量％濃度は３．８％であるので（Ｆｅの質量％濃度−Ｒｅの質量％濃度）の値は５５．１％であり、頭頂部におけるＦｅ質量％濃度は５２．２％、Ｒｅ質量％濃度は１３．０％であるので（Ｆｅの質量％濃度−Ｒｅの質量％濃度）の値は３９．２（％）である。
【０２１５】
図９（比較例）においては、先端面におけるＦｅ質量％濃度は５７．７％、Ｒｅ質量％濃度は３．５％であるので（Ｆｅの質量％濃度−Ｒｅの質量％濃度）の値は５４．２％であり、頭頂部におけるＦｅ質量％濃度は５８．３％、Ｒｅ質量％濃度は９．６％であるので（Ｆｅの質量％濃度−Ｒｅの質量％濃度）の値は４８．７（％）である。
【０２１６】
また、図１０（比較例）において、先端面におけるＦｅ質量％濃度は５２．１％、Ｒｅ質量％濃度は３．５％であるので（Ｆｅの質量％濃度−Ｒｅの質量％濃度）の値は４８．６％であり、頭頂部におけるＦｅ質量％濃度は５７．３％、Ｒｅ質量％濃度は９．９％であるので（Ｆｅの質量％濃度−Ｒｅの質量％濃度）の値は４７．４（％）である。
【０２１７】
図１１（比較例）においては、先端面におけるＦｅ質量％濃度は５２．７％、Ｒｅ質量％濃度は３．１％であるので（Ｆｅの質量％濃度−Ｒｅの質量％濃度）の値は４９．６％であり、頭頂部におけるＦｅ質量％濃度は５６．７％、Ｒｅ質量％濃度は１０．５％であるので（Ｆｅの質量％濃度−Ｒｅの質量％濃度）の値は４６．２（％）である。
【０２１８】
特に、上部コア層３６の平均成膜速度が最も遅い図８では、先端面でのＦｅの質量％濃度が、上部コア層３６の前記先端面から後方位置の任意の場所におけるＦｅの質量％濃度より大きくなっており、しかも、上部コア層３６の前記先端面から後方位置にいくにつれてＦｅの質量％濃度が連続的に減少している。
【０２１９】
図１２は、図８から図１１のグラフのデータを使って、上部コア層３６の平均成膜速度と上部コア層３６の先端面のＦｅ質量％濃度と頭頂部のＦｅ質量％濃度の差の関係、及び上部コア層３６の平均成膜速度と上部コア層３６の先端面のＲｅ質量％濃度と頭頂部のＲｅ質量％濃度の差の関係を示すグラフである。
【０２２０】
図１２をみると、上部コア層３６の平均成膜速度を０．０７１μｍ／ｍｉｎにした時（図８）のＦｅ質量％濃度差（先端面−頭頂部）は６．９（％）、平均成膜速度を０．０９７μｍ／ｍｉｎにした時（図９）のＦｅ質量％濃度差（先端面−頭頂部）は０（％）、平均成膜速度を０．１６３μｍ／ｍｉｎにした時（図１１）のＦｅ質量％濃度差（先端面−頭頂部）は−４．１（％）、平均成膜速度を０．１６８μｍ／ｍｉｎにした時（図１０）のＦｅ質量％濃度差（先端面−頭頂部）は−４．６（％）である。
【０２２１】
また、上部コア層３６の平均成膜速度を０．０７１μｍ／ｍｉｎにした時（図８）のＲｅ質量％濃度差（先端面−頭頂部）は−８．０（％）、平均成膜速度を０．０９７μｍ／ｍｉｎにした時（図９）のＲｅ質量％濃度差（先端面−頭頂部）は−６．７（％）、平均成膜速度を０．１６３μｍ／ｍｉｎにした時（図１１）のＲｅ質量％濃度差（先端面−頭頂部）は−８．０（％）、平均成膜速度を０．１６８μｍ／ｍｉｎにした時（図１０）のＲｅ質量％濃度差（先端面−頭頂部）は−７．１（％）である。
【０２２２】
すなわち、平均成膜速度を遅くすると、上部コア層３６の先端面のＦｅ質量％濃度と頭頂部のＦｅ質量％濃度の差は大きくなり、一方、上部コア層３６の先端面のＲｅ質量％濃度と頭頂部のＲｅ質量％濃度の差はほとんど変化しないことがわかる。
【０２２３】
このように、上部コア層３６の内部でＦｅＮｉＲｅ合金の組成比が変化するのは、以下の機構によるものと考えられる。
【０２２４】
図１ないし図３に示される磁気ヘッドでは、上部コア層３６が上部磁極層３５上から、コイル絶縁層３９の記録媒体との対向側に形成された傾斜面３９ａ上にかけて形成されることにより、立ち上がり部３６ｇを有するヨーク形状のものとして形成される。
【０２２５】
図２に示されるように、立ち上がり部３６ｇの上に位置するのは上部コア層３６の後方部Ｃであり、立ち上がり部３６ｇの下に位置するのは上部コア層３６の前方部Ａである。また、上部コア層３６の後方部Ｃのトラック幅方向寸法Ｗ２及びハイト方向（図示Ｙ方向）寸法は前方部Ａのトラック幅方向寸法Ｗ１及びハイト方向寸法よりも大きい。すなわち、上部コア層３６の後方部Ｃは、前方部ＡよりもＸ―Ｙ平面における面積が大きくなっている。
【０２２６】
上部コア層３６を形成するためのＦｅＮｉＲｅ合金中のＲｅ元素質量％濃度はＦｅやＮｉの質量％濃度に比べると非常に小さくてよく、ＦｅＮｉＲｅ合金をメッキ形成するためのメッキ浴中のＲｅ元素濃度も、例えばＦｅ濃度の４０分の１と非常に小さくなっている。
【０２２７】
このため、メッキ溶液中のＸ元素は、立ち上がり部３６ｇの上側で面積の大きい後方部Ｃで高濃度になり、立ち上がり部３６ｇの下側で面積の小さい前方部Ａにおける低濃度になる。その結果、メッキ形成後の上部コア層３６では、後方部ＣにおけるＸ元素の質量％濃度が前方部ＡにおけるＸ元素の質量％濃度よりも大きくなる。
【０２２８】
また、成膜電流が同じ大きさであれば、ＦｅＮｉＲｅ合金のメッキ形成時の成膜速度（単位時間に成膜されるメッキ膜の厚さ）は、Ｒｅ元素が含まれないＦｅＮｉ合金の成膜速度よりも遅くなる
図１３は、ＮｉＦｅ合金及びＦｅＮｉＲｅ合金のメッキ形成時の成膜電流の大きさと成膜速度との関係を示すグラフである。なお、メッキ形成はデューティ比（ＯＮ／ＯＦＦ）３００／７００ｍｓｅｃのパルス電流を用いて行っており、図１３の横軸の成膜電流とは１ｍ秒当たりの平均電流の値である。また、成膜速度は１分あたりのメッキ形成膜厚で示している。
【０２２９】
図１３の（□）は、ＮｉＦｅ合金をメッキ形成したときの結果であり、（◇）はＦｅＮｉＲｅ合金をメッキ形成したときの結果である。
【０２３０】
グラフからＮｉＦｅ合金及びＦｅＮｉＲｅ合金の両方とも、メッキ形成時の成膜電流の大きさと成膜速度が比例関係にあることがわかる。
【０２３１】
しかし、グラフの傾きはＮｉＦｅ合金よりＦｅＮｉＲｅ合金の方が小さくなっている。すなわち、同じ大きさの成膜電流であっても、Ｒｅ元素が含まれていると成膜速度が遅くなることがわかる。
【０２３２】
従って、ＦｅＮｉＲｅ合金からなる上部コア層３６のメッキ形成時において、Ｒｅ元素の濃度が高い後方部Ｃは成膜速度が遅く、Ｒｅ元素の濃度が低い前方部Ａは成膜速度が速くなっている。成膜速度が速いと、前方部Ａにおけるメッキ液の消費（メッキ膜の形成）率に対して、Ｆｅイオンの供給が追い付かなくなり、その結果、前方部ＡのＦｅＮｉＲｅ合金中のＦｅ質量％濃度を上げることが難しくなる。
【０２３３】
ここで、上部コア層の成膜速度の平均値を小さくしていくと、前方部Ａにも充分な量のＦｅイオンが恒常的に供給されるようになって、前方部ＡにおけるＦｅの質量％濃度を高くすることが可能になる。
【０２３４】
また、上部コア層３６のメッキ工程における平均成膜速度を調整することによって、上部コア層３６の先端面３６ａにおける上部コア層３６のＦｅの質量％濃度を、上部コア層３６の先端面３６ａから任意の後方位置におけるＦｅの質量％濃度より大きくすることもできる。これによって、上部コア層３６の先端面３６ａにおける飽和磁束密度Ｂｓの絶対値を大きくすることができる。
【０２３５】
なお、平均成膜速度を調節することによって、上部コア層３６のＦｅの質量％濃度を、上部コア層３６の先端面３６ａから後方、ヨーク形状の頭頂部３６ｄに向かうにつれて徐々に小さくすることもできる。
【０２３６】
また、上述したように、上部コア層３６の先端面３６ａにおける上部コア層３６のＲｅ元素の質量％濃度は、上部コア層３６の先端面３６ａから任意の後方位置におけるＲｅ元素の質量％濃度より小さくなる。
【０２３７】
しかも、メッキ溶液を交換することなく、ＦｅＮｉＲｅ合金の（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の値を上部コア層３６の内部で変化させることができる。従って、上部コア層３６は単層構造を有する層として形成され、異なる磁性材料からなる複数の磁性層からなるもののように積層界面で磁束の流れが乱れることがない。
【０２３８】
図１４は、上部コア層３６の平均成膜速度と上部コア層３６の先端面の飽和磁束密度Ｂｓと頭頂部の飽和磁束密度Ｂｓの差の関係を示すグラフ、図１５は上部コア層３６の平均成膜速度と上部コア層３６の先端面の比抵抗ρと頭頂部の比抵抗ρの差の関係を示すグラフである。
【０２３９】
図１４をみると、上部コア層３６の平均成膜速度を０．０７１μｍ／ｍｉｎにした時、飽和磁束密度Ｂｓ差（先端面−頭頂部）は最大値０．３（Ｔ）となる。平均成膜速度を速くすると、飽和磁束密度Ｂｓ差（先端面−頭頂部）は小さくなり、平均成膜速度を０．１６３μｍ／ｍｉｎにした時には、飽和磁束密度Ｂｓ差が０（Ｔ）になっている。
【０２４０】
また、図１５をみると、上部コア層３６の平均成膜速度を０．０７１μｍ／ｍｉｎにした時（図８）の比抵抗ρ差（先端面−頭頂部）は最も大きくなり、−３０（μΩ・ｃｍ）となっている。平均成膜速度を速くすると比抵抗ρ差（先端面−頭頂部）は小さくなり、平均成膜速度を０．１６８μｍ／ｍｉｎにした時の比抵抗ρ差（先端面−頭頂部）は−１０（μΩ・ｃｍ）である。
【０２４１】
すなわち、上部コア層のメッキ形成時の平均成膜速度を遅くすることにより、飽和磁束密度Ｂｓが上部コア層３６の先端面で大きく、比抵抗ρが頭頂部で大きい磁気ヘッドを得ることができることがわかる。
【０２４２】
また、前述の如く、ＦｅＮｉＲｅ合金からなる上部コア層３６のメッキ形成時において、Ｒｅ元素の濃度が高い後方部Ｃは成膜速度が遅く、Ｒｅ元素の濃度が低い前方部Ａは成膜速度が速くなっている。それゆえ、上部コア層３６の頭頂部３６ｄにおける膜厚ｔ３を、上部コア層３６の先端部における膜厚ｔ４より小さくすることができる。
【０２４３】
図１６は、上部コア層３６の平均成膜速度と、上部コア層３６の先端面の膜厚と頭頂部の膜厚の差、との関係を示すグラフである。
【０２４４】
図１６をみると、上部コア層３６の平均成膜速度を０．０７１μｍ／ｍｉｎにした時、膜厚差（先端面−頭頂部）は０．２８μｍとなる。また、平均成膜速度を０．０９７μｍ／ｍｉｎにした時、膜厚差（先端面−頭頂部）は０．１４μｍと小さくなるが、上部コア層３６の先端面の膜厚の方が頭頂部の膜厚より厚くなっている。
【０２４５】
すなわち、上部コア層３６の先端面から離れた場所の膜厚を薄くして抵抗値を大きくすることによって渦電流損失を低減し、記録特性に大きな影響を及ぼす上部コア層３６の先端面３６ａ付近の膜厚を厚く維持できる。
【０２４６】
上記した実施例では、上部コア層３６をＦｅＮｉＲｅ合金によって形成した結果を示した。しかし、上部コア層３６をＦｅＮｉＭｏ合金によって形成しても同様の結果を得ることができる。
【０２４７】
上部コア層３６を形成するためのＦｅＮｉＭｏ合金のメッキ浴組成を表２に示す。
【０２４８】
【表２】
なお実験ではメッキ浴温度を２５℃〜３０℃に設定した。またメッキ浴のｐＨを３．０〜４．０に設定した。またアノード側の電極にはＮｉ電極を用いた。
【０２５０】
本実施例でもＦｅＮｉＭｏ合金をパルス電流を用いた電気メッキ法によりメッキ形成する。なお、メッキ形成はデューティ比（ＯＮ／ＯＦＦ）３００／７００ｍｓｅｃのパルス電流を用いて行った。
【０２５１】
得られた磁気ヘッドの、上部コア層３６の先端面と頭頂部のＦｅ質量％濃度差、上部コア層３６の先端面と頭頂部のＭｏ質量％濃度差、先端面と頭頂部の飽和磁束密度Ｂｓ差、先端面と頭頂部の比抵抗ρ差、上部コア層３６の先端部の膜厚と頭頂部の膜厚の差を、表３に示す。
【０２５２】
【表３】
先端面のＦｅ質量％濃度が頭頂部より大きく、先端面のＭｏ質量％濃度が頭頂部より小さくなっている。その結果、先端面の飽和磁束密度Ｂｓがと頭頂部より大きく、先端面の比抵抗ρが頭頂部より小さくなる。
【０２５４】
また、上部コア層３６の先端面の膜厚が頭頂部の膜厚より厚くなっている。
従って、上部コア層をＦｅＮｉＭｏ合金を用いて形成した磁気ヘッドも、ＦｅＮｉＲｅ合金を用いて形成した磁気ヘッドと同様の効果を有する。
【０２５５】
次に、上部コア層３６の先端面３６ａまたは頭頂部３６ｄの下面３６ｅから、上面３６ｆにかけて、ＦｅＮｉＲｅ合金のＦｅの質量％濃度及びＲｅ元素の質量％濃度を測定した。
【０２５６】
本実施例の上部コア層３６をメッキ形成するメッキ浴組成を表４に示す。
【０２５７】
【表４】
なお実験ではメッキ浴温度を２５℃〜３０℃に設定した。またメッキ浴のｐＨを３．０〜４．０に設定した。またアノード側の電極にはＮｉ電極を用いた。（ご確認下さい）なお、メッキ形成はデューティ比（ＯＮ／ＯＦＦ）３００／７００ｍｓｅｃのパルス電流を用いて行った。
【０２５９】
図１７に上部コア層３６の頭頂部において下面から上面にかけてＦｅＮｉＲｅ合金の組成を調べた結果を示し、図１８に上部コア層３６の先端面において下面から上面にかけてＦｅＮｉＲｅ合金の組成を調べた結果を示す。なお、試料は、上部コア層３６のトラック幅方向中心部（図１に示された一点鎖線）から採取した。
【０２６０】
図１７及び図１８のいずれにおいても、下面側から上面側に向かうにつれてＦｅＮｉＲｅ合金中のＲｅの質量％濃度が連続的に上昇している一方、Ｆｅの質量％比は、下面側から上面側にかけてあまり変化しない。
【０２６１】
すなわち、上面における（Ｆｅの質量％濃度−Ｒｅの質量％濃度）の値が、下面における（Ｆｅの質量％濃度−Ｒｅの質量％濃度）の値より小さくなっている。
【０２６２】
ＦｅＮｉＲｅ合金の（Ｆｅの質量％濃度−Ｒｅの質量％濃度）の値が大きくなると、Ｆｅ元素の組成比率が高くなって、飽和磁束密度Ｂｓが大きくなる。一方、（Ｆｅの質量％濃度−Ｒｅの質量％濃度）の値が小さくなると、ＦｅＮｉＲｅ合金中のＸ元素の組成比率が高くなって、比抵抗ρが大きくなり、飽和磁束密度Ｂｓが小さくなる。
【０２６３】
従って、上部コア層３６の下面では、ＦｅＮｉＲｅ合金中のＦｅ元素の組成比率が高くなって、飽和磁束密度Ｂｓが大きくなる。一方、上面では、ＦｅＮｉＲｅ合金中のＲｅ元素の組成比率が高くなって、比抵抗ρが大きくなり、飽和磁束密度Ｂｓが小さくなる。
【０２６４】
このように、上部コア層３６はコイル層３８に近い下面部分、すなわち最短磁路経路の部分の飽和磁束密度Ｂｓが高くなっており、オーバーライト特性を向上させることができる。そして、上部コア層３６上面で比抵抗ρを大きくして記録信号の高周波化対応を促進することが可能になっている。
【０２６５】
しかも、上部コア層３６を単層構造としても、上部コア層３６を形成しているＦｅＮｉＲｅ合金の（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の値を上部コア層の内部で変化させることができる。従って、上部コア層が、異なる磁性材料からなる複数の磁性層からなるもののように、積層界面で磁束の流れが乱れることがない。
【０２６６】
なお、上部コア層をＦｅＮｉＭｏ合金でメッキ形成したときにも、（Ｆｅの質量％濃度−Ｍｏ元素の質量％濃度）の値を、下面より上面の方が小さくなるようにできる。
【０２６７】
以上本発明をその好ましい実施例に関して述べたが、本発明の範囲から逸脱しない範囲で様々な変更を加えることができる。
【０２６８】
なお、上述した実施例はあくまでも例示であり、本発明の特許請求の範囲を限定するものではない。
【０２６９】
【発明の効果】
以上詳細に説明した本発明では、前記上部コア層の（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の値（濃度差）が、コア先部又は立ち上がり部内の任意の前方位置での膜厚中心よりも、同じく前方位置よりも奥側に位置する任意の後方位置での膜厚中心の方で小さくなっている。
【０２７０】
従って、本発明の磁気ヘッドの前記上部コア層は、前記上部磁極層との先端面に近いところでは飽和磁束密度Ｂｓが大きく、前記上部コア層の前記先端面から後方に離れた場所では比抵抗ρが大きくなる。これによって、オーバーライト特性を向上させ、なおかつ記録信号の高周波化対応を促進することができる。
【０２７１】
しかも、本発明では、前記上部コア層が単層構造であっても、上部コア層を形成している前記ＦｅＮｉＸ合金の（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）の値を上部コア層の内部で変化させることができる。従って、前記上部コア層が、異なる磁性材料からなる複数の磁性層からなるもののように、積層界面で磁束の流れが乱れることがない。
【０２７２】
また、本発明では、前記上部コア層の頭頂部における膜厚を、前記上部コア層の先端面における膜厚より小さくすることができる。すなわち、前記上部コア層の先端面から離れた場所の膜厚を薄くして抵抗値を大きくすることによって渦電流損失を低減し、記録特性に大きな影響を及ぼす上部磁極層との先端面付近の膜厚を厚く維持してオーバーライト特性の低下を抑えることができる
また、上部コア層の下面では、ＦｅＮｉＸ合金中のＦｅ元素の組成比率を高くし、上面では、Ｘ元素の組成比率を高くすることによって、上部コア層のコイル層に近い下面部分、すなわち最短磁路経路の部分の飽和磁束密度Ｂｓを高くして、オーバーライト特性を向上させることができる。そして，上部コア層上面付近で比抵抗ρを大きくして記録信号の高周波化対応を促進することが可能になっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁気ヘッドの第１の実施の形態の正面図、
【図２】本発明の磁気ヘッドの第１の実施の形態の縦断面図、
【図３】本発明の磁気ヘッドの第１の実施の形態の上部コア層の上面図、
【図４】本発明の磁気ヘッドの第２の実施の形態の正面図、
【図５】本発明の磁気ヘッドの第２の実施の形態の縦断面図、
【図６】本発明の磁気ヘッドの第３の実施の形態の縦断面図、
【図７】本発明の磁気ヘッドの第４の実施の形態の縦断面図、
【図８】磁気ヘッドの上部コア層の先端面からの距離と組成の関係を示すグラフ（実施例）、
【図９】磁気ヘッドの上部コア層の先端面からの距離と組成の関係を示すグラフ（比較例）、
【図１０】磁気ヘッドの上部コア層の先端面からの距離と組成の関係を示すグラフ（比較例）、
【図１１】磁気ヘッドの上部コア層の先端面からの距離と組成の関係を示すグラフ（比較例）、
【図１２】磁気ヘッドの上部コア層のメッキ成膜速度と、先端面と頭頂部のＦｅ濃度差及びＲｅ濃度差との関係を示すグラフ、
【図１３】上部コア層のメッキ成膜電流の大きさとメッキ成膜速度の関係を示すグラフ、
【図１４】磁気ヘッドの上部コア層のメッキ成膜速度と、先端面と頭頂部の飽和磁束密度差との関係を示すグラフ、
【図１５】磁気ヘッドの上部コア層のメッキ成膜速度と、先端面と頭頂部の比抵抗差との関係を示すグラフ、
【図１６】磁気ヘッドの上部コア層のメッキ成膜速度と、上部コア層の先端部と頭頂部の膜厚差の関係を示すグラフ、
【図１７】磁気ヘッドの上部コア層の頭頂部における膜厚方向の組成変化を示すグラフ、
【図１８】磁気ヘッドの上部コア層の先端部における膜厚方向の組成変化を示すグラフ、
【図１９】従来の磁気ヘッドの第１の実施の形態の縦断面図、
【符号の説明】
２１ スライダ
２５ 磁気抵抗効果素子
３０ 下部コア層（上部シールド層）
３１ Ｇｄ決め層
３２ 磁極部
３３ 下部磁極層
３４ ギャップ層
３５ 上部磁極層
３６ 上部コア層
３６ａ 先端部
３６ｂ 基端部
３６ｃ 先端面
３６ｄ 頭頂部
３７ 絶縁層
３８ コイル層
３９ コイル絶縁層
Ａ 前方部
Ｂ 中間部
Ｃ 後方部
Claims (5)
- 下部コア層および上部コア層と、前記下部コア層と上部コア層との間に位置する非磁性のギャップ層と、前記下部コア層と上部コア層との磁気的な接合部の周囲に形成されて前記両コア層に磁界を誘導するコイル層とを有する磁気ヘッドにおいて、
前記上部コア層は、前記下部コア層から徐々に離れるように隆起する立ち上がり部と、前記立ち上がり部よりも記録媒体との対向面側に位置し前記立ち上がり部と一体形成されたコア先部と、を有し、
前記上部コア層は、ＦｅＮｉＸ合金（ただしＸ元素はＲｅまたはＭｏ）で形成され、
前記上部コア層の前記コア先部及び前記立ち上がり部において、前記上部コア層の下面に対する法線に沿う方向での前記下面から上面までの厚み寸法を二分した箇所を膜厚中心とし、前記上部コア層の（Ｆｅの質量％濃度−Ｘ元素の質量％濃度）を濃度差としたときに、
前記上部コア層の前記対向面側に向く先端面から前記上面が下部コア層から最も離れる頭頂部にかけて、前記膜厚中心における前記濃度差は徐々に小さくなるとともに、前記膜厚中心におけるＦｅの質量％濃度は徐々に小さくなり、且つ前記膜厚中心におけるＸ元素の質量％濃度は徐々に大きくなることを特徴とする磁気ヘッド。 - 前記上部コア層の前記膜厚中心における飽和磁束密度Ｂｓは、前記先端面から前記頭頂部にかけて徐々に小さくなっている請求項１記載の磁気ヘッド。
- 前記上部コア層の前記膜厚中心における比抵抗ρは、前記先端面から前記頭頂部にかけて徐々に大きくなっている請求項１ないし２のいずれかに記載の磁気ヘッド。
- 前記上部コア層の前記上面が下部コア層から最も離れる頭頂部における膜厚が、前記上部コア層の記録媒体との対向側の先端面における膜厚より小さい請求項１ないし３のいずれかに記載の磁気ヘッド。
- 記録媒体との対向側では、前記上部コア層の下面と前記非磁性ギャップ層との間と、前記非磁性ギャップ層と前記下部コア層との間の、少なくとも一方に、前記上部コア層よりも幅寸法が小さく規制された磁極層が設けられている請求項１ないし４のいずれかに記載の磁気ヘッド。
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