JPH01125909A - 積層磁性薄膜およびこれを用いた磁気ヘツド - Google Patents

積層磁性薄膜およびこれを用いた磁気ヘツド

Info

Publication number
JPH01125909A
JPH01125909A JP28325287A JP28325287A JPH01125909A JP H01125909 A JPH01125909 A JP H01125909A JP 28325287 A JP28325287 A JP 28325287A JP 28325287 A JP28325287 A JP 28325287A JP H01125909 A JPH01125909 A JP H01125909A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic
thin film
laminated
film
coercive force
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP28325287A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2568592B2 (ja
Inventor
Ryoichi Nakatani
亮一 中谷
Toshio Kobayashi
俊雄 小林
Moichi Otomo
茂一 大友
Takayuki Kumasaka
登行 熊坂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP62283252A priority Critical patent/JP2568592B2/ja
Publication of JPH01125909A publication Critical patent/JPH01125909A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2568592B2 publication Critical patent/JP2568592B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高飽和磁束密度、高透磁率を有する積層磁性薄
膜に関し、特に磁気ディスク装置、 VTRなどに用い
る磁気ヘッドおよび磁気ヘッドのコア材料に適した積層
磁性薄膜に関する。
〔従来の技術〕
磁気ヘッドの記録時における磁気飽和を防ぐために、磁
気ヘッド材料は高飽和磁束密度を有することが必要であ
る。またヘッドの再生効率の面から低保磁力、高透磁率
の特性を有することも必要である。
高飽和磁束密度を有する磁性材料を得るため、Faを主
成分とする合金の開発が進められている。
しかしこれらの合金の中で飽和磁束密度が1.8層以上
の材料の多くは保磁力が大きく、磁気ヘッド材料として
は不十分である。そこで特開昭52−112797に論
じられているように、低保磁力、高透磁率の特性を得る
ために、磁性薄膜をSiO2を介して積層構造とするこ
とが行なわれてきた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし.Feを主成分とする合金薄膜を5iOz*AQ
zOδ等の非磁性酸化物を介して積層構造としても、F
e系合金の組成によっては、保磁力が十分に小さくなら
ないという問題があった。また、S io2.AQxO
s等の酸化物は多孔質であり、そのためこれらの酸化物
の直上に蒸着したFe系合金も空孔などの欠陥を多く含
み、飽和磁束密度が大幅に低下するという問題もあった
本発明の目的は、上述の従来技術の欠点を解消し、低保
磁力、高透磁率ならびに高飽和磁束密度を有する積層磁
性薄膜およびこれを用いた高密度磁気記録用の磁気ヘッ
ドを提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、Fe薄膜あるいはFeを主成分とする合金薄
膜に、B、C,N、Siの群より選ばれる少なくとも1
種以上の元素で構成される非磁性物質を介して積層構造
とすることにより、低保磁力、高透磁率の特性が得られ
る。また積層化の影響により飽和磁束密度は低下するが
、SiC2゜AQxOs等を介した積層膜の場合よりも
飽和磁束密度を高くすることができる。
ここで、積層磁性薄膜の積層構造の1周期の厚さによっ
て磁気特性は変化する、この積層構造の1周期の厚さを
2500Å以下とした場合、軟磁気特性が特に向上する
。但し、磁性薄膜の製造プロセスの面からは、1周期の
厚さを500人より大きくすることが好ましい。
また上記非磁性物質の1層当りの厚さを2人未満あるい
は50人より大きくすると、2〜50人とした積層磁性
薄膜と比較して保磁力が大きくなる。従って上記非磁性
物質の1層当りの厚さは2〜5o人が好ましい。
さらに、上記積層磁性薄膜のFeあるいはFeを主成分
とする合金薄膜にCを1〜20at%添加することによ
り、さらに低保磁力、高透磁率を有する積層磁性薄膜が
得られる。
本発明の積層磁性薄膜を磁気ヘッドの磁気回路に用いる
ことにより、記録特性の優れた磁気ヘッドを得ることが
できる。
〔実施例〕
以下に本発明の一実施例を挙げ9図表を参照しながらさ
らに具体的に説明する。
[実施例1] 積層磁性薄膜の作製にはデュアル・イオンビーム・スパ
ッタリング装置を用いた。スパッタリングは以下の条件
で行った。
イオンガス        ・・・・・・Ar装装置内
方ガス圧力 ・・・・・・2.5 X 10−″2Pa
蒸着用イオンガン加速電圧 ・・・・・・1200V蒸
着用イオンガンイオン電流 ・・・・・・120mAタ
ーゲット電流        ・・・・・・70mA基
板照射用イオンガン加速電圧・・・・・・200V基板
照射用イオンガンイオン電流・・・・・・40mAター
ゲット・基板間距離   ・・・・・・127rnm本
実験に用いたデュアル・イオンビーム・スパッタリング
装置は、スパッタリング中にターゲットホルダーを反転
することにより、積層膜を作製することができる。
このようにして作製した積層磁性薄膜の断面図を第1図
に示す。本実施例では主磁性@11としてFe薄膜、中
皿層12としてB、C,BN。
SiCならびに従来例のS i02.AQxOs、基板
13としてコーニング社1117059ガラス基板を用
いた。また主磁性膜11の層数を5層、1層当りの膜厚
を950人、中間M!J12の膜厚を50人、積層磁性
薄膜の総膜厚を約5000人一定とした。
本発明の積層磁性薄膜の中間層材料と磁化困難方向の保
磁力、飽和磁束密度との関係を第1表に示す、また同表
には中間層なし、すなわちF” ellj層膜の特性も
示しである。
第1表 第1表に示すごとく、Fe@膜をtl、C,BN。
SiCを介して積層膜とすると、保磁力が減少し、10
0e以下となる。これらの保磁力は中間層として5iO
1,AΩsonを用いた場合よりも小さい、また中間層
としてS i Ox、 A M’10gを用いた積層磁
性薄膜は飽和磁束密度が大幅に低下し、1.95T以下
となっている。これはこれらの酸化物が多孔質であり、
そのためこれらの直上に蒸着したpeWIWIAも空孔
などの欠陥を多く含むためと考えられる。これに対して
B、C,BN、SiCを中間層として用いると飽和磁束
密度は比較的高く、2T程度となる。これはFeとB、
C,BN。
SiCの界面のエネルギーが低く、Fe薄膜とこれらの
非磁性物質が密着し、欠陥が生じにくいためと考えられ
る。
以上述べたように、Fθ薄膜をB、C,BN。
SiCを介して積層構造とすることにより、低保磁力の
特性が得られる。また上記以外のB、C。
N、Siの群より選ばれる少なくとも1種以上の元素で
構成される非磁性物質を用いてもよい。
さらに本発明の積層磁性薄膜に対し、熱処理を行うとさ
らに保磁力を低減させることができる。
−例を挙げると1例えば中間層としてCを用いた積層磁
性薄膜に対し、300℃、1時間の熱処理を行うことに
より、保磁力2.10a  、5MHzでの比透磁率7
00の特性を得た。
[実施例2] 実施例1と同様の方法でFe−12at%Si。
Fe−1,5at%Ni、Fe−2.Oat%V。
Fa−1,7at%Cr 、  F a−1、3a t
%pt。
合金をCを介して5層膜とした。主磁性膜と磁化困難方
法の保磁力との関係を第2表に示す、また同表には中間
層なしの単層膜の保磁力も示しである。
第2表 第2表に示すごとく、Fe系合金をCを介して積層化す
ることにより保磁力が減少する。また。
主磁性膜の材料を第2表以外のFe系合金としても、C
中間層を用いた積層化により保磁力が減少する。さらに
中間層材料としてB、C,、N、Siの群より選ばれる
少なくとも1種以上の元素より構成される非磁性物質を
用いても積層化の効果により保磁力が減少する。
また本発明の積層磁性薄膜を熱処理することにより、保
磁力をさらに低減することが可能である。
例えば、F−12at%Si台金とC中間層を用いた積
層磁性薄膜に対し、300℃、1時間の熱処理を行うと
保磁力1.20e  、5MHzでの比透磁率1300
の特性が得られた。
[実施例3] 実施例1と同じスパッタリング条件でFe−1,5at
%Ni 合金を主磁性膜とし、Cを中間層として用いた
積層磁性薄膜を作製した。C中間層は一層当り25人、
積層磁性薄膜の総膜厚は5000人一定とし、積層構造
の周期を変化した。
実験結果を第2図に示す、同図において周期が5000
人の場合は、中間層を介さない単層膜を示す。
同図の保磁力の周期依存性21に示すように、周期を短
かくするに従い、保磁力が減少する。また、周期250
0Å以下の時、保磁力が比較的小さい、従って、積層構
造の周期は2500Å以下が好ましい、但し、磁性薄膜
を製造する容易さの面から、周期は長い方が好ましく、
これらの点を考慮すると積層構造の周期は500人より
長く。
2500Å以下であることが好ましいと考えられる。ま
た積層磁性薄膜の総膜厚を5000〜20000人と変
化した場合にも、積層構造の1周期の厚さを500人よ
り大きく、2500Å以下とすることにより、優れた軟
磁気特性が得られることがわかった。
また主磁性膜としてFe−Ni系合金以外の種種のFe
系合金、中間層としてB、C,N、Siより構成される
種々の非磁性物質用いても、保磁力の積層周期依存性は
上述の結果とほぼ同様であった。
[実施例4] 実施例1と同じスパッタリング条件で、Fe−1,5a
t%Ni 合金を主磁性膜とし、Cを中間層として用い
た積層磁性薄膜を作製した。積層磁性薄膜の総膜厚を5
000人、主磁性膜の層数を5層(周期1000人)一
定とし、C中間層の1層当りの膜厚を変化した。第3図
にC中間層膜厚と磁化困難方向の保磁力との関係を示す
。同図において、C中間層膜厚が0人の場合は、中間層
を介さない単層膜を示す、同図の保磁力の中間層膜厚依
存性31のように、C中間層の膜厚が2〜50人の範囲
で比較的保磁力が小さい。C中間層膜厚が70Å以上に
なると保磁力が大きくなる。
これは中間層をはさんだ2層のFe膜の磁気的相互作用
が断ち切られているためと思われる。またC中間層膜厚
を必要以上に厚くすると、積層磁性薄膜全体の飽和磁束
密度が低下する。このため、C中間層膜厚は50Å以下
とすることが好ましい。
また主磁性膜としてFa−Ni系合金以外の種種のFe
系合金、中間層としてB、C,N、Siより構成される
種々の非磁性物質を用いても、保磁力の中間層膜厚依存
性は上述の結果とほぼ同様であった。
[実施例5] 実施例1と同様のスパッタリング条件で、Fe−V−C
系合金薄膜を主磁性膜とし、Cを中間層として用いた積
層磁性薄膜を作製した。総膜厚は5000人、主磁性膜
の層数は5層(周期1000人)、中間層膜厚は50人
とした。またFe系合金のV濃度を2at%一定とし、
Cm度を0〜30at%の範囲で変化した。
磁化困難方向の保磁力とC濃度との関係を第4図に示す
、同図に示すようにCを1a″t%未満添加しても保磁
力はほとんど変化しない、これに対し、Cをlat%以
上添加すると保磁力は大幅に減少する。しかしCを20
at%より多く添加すると膜が基板よりはく離した。こ
れはCがFeに侵入型で固溶するため、Cの量が多いと
膜中の内部応力が大きくなり、はく離すると考えられる
上述の結果より.Fe−V系合金薄膜をC薄膜を介して
積層化した磁性膜において、F e −V系合金にCを
1〜20at%添加するとさらに小さい保磁力が得られ
ることがわかった。またC添加により比透磁率も高くな
った。
また主磁性膜がFe、あるいはFe−V基以外のF e
系合金でもC添加により軟磁気特性が向上する。またこ
の場合、中間層はB、C,N、Siより構成される種々
の非磁性物質でもよい。
[実施例6コ 本発明のFe−1,5at%Ni−5,5at%C合金
薄展をCを介して3層積層した磁性薄膜(膜厚0.18
μm)ないし従来の実用材料であるパーマロイ(Ni−
19,8at%Fe)合金薄膜(膜厚0.18μm)を
用いて第5図に示す構造の垂直磁気記録用単磁極型磁気
ヘッド71を作製した。この磁気ヘッド71の作製工程
を以下に述べる。
第5図(a)に示すM n −Z nフェライ゛トロ1
および高融点ガラス62からなる基板63を用い、その
表面に第5図(b)に示すように上記磁性薄膜64をイ
オンビームスパッタリング法で作製した。さらにこの上
に接着用pb系ガラス膜をイオンビームスパッタリング
法により形成し、第5図(a)に示す基板63を重ね合
わせて450℃で30分間加熱し、上記pb系ガラス膜
を溶融固着させ、第5図(o)に示す主磁極ブロック6
5を作製した。そして第5図(d)に示すM n −Z
 nフェライト66および高融点ガラス67からなる補
助コアブロック68を用意し、接合面70に上記と同様
の接着用pb系ガラス膜を形成した後。
主磁極ブロック65を補助コアブロック58の接合面に
よって挟み、450℃で30分間加熱することにより、
上記pb系ガラス膜を溶融固着させ、 て接合ブロック
69を作製した0次に第5図(d)に示す2点鎖線部を
切断し、第5図(6)に示す垂直磁気記録用単磁極型ヘ
ッド71を得た。
上述の工程によって作製した本発明の積層磁性薄膜を用
いたヘッドおよびパーマロイ薄膜を用いたヘッドの記録
特性をGo−Cr垂直磁気記録媒体を用いて測定した。
再生ヘッドにはノ七−マロイ薄膜を有するヘッドを用い
た。そあ結果、本発明の積層磁性薄膜を用いたヘッドは
、従来の実用材料であるパーマロイ合金薄膜を用いたヘ
ッドと比較して約4dB高い出力を示した。このように
本発明の積層磁性薄膜を用いた磁気ヘッドは優れた記録
特性を有することが明らかとなった。
また中間層のCを電気抵抗率の高い非晶質、あるいはダ
イヤモンドライクとすることにより、うず電流を防止し
、高周波特性の優れた磁気ヘッドを得ることもできる。
〔発明の効果〕
以上詳細に説明したごとく、Fe@f4あるいはFeを
主成分とする合金薄膜を、B、C,N。
Siの群より選ばれる少なくとも1種以上の元素で構成
される非磁性物質を介して積層することにより、低保磁
力、高透磁率、高飽和磁束密度を有する積層磁性amが
得られる。また積層構造の1周期の厚さを500人より
長く、2500Å以下とすることにより、作製が容易な
軟磁気特性の優れた積層磁性薄膜が得られる。また上記
層間に介在せしめる非磁性物質の厚さを2〜50人の範
囲とすると、さらに軟磁気特性が向上する。またさらに
Fe*JIIあるいはFe主成分とする合金薄膜にCを
1〜20at%添加することにより、さらに軟磁気特性
が向上する。また上記fJ層磁性薄膜を磁気ヘッドの磁
気回路に用いた本発明の磁気ヘッドは優れた記録特性を
有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の積層磁性薄膜の断面図、第2図は本発
明の実施例3におけるFa−Ni系合金にCを介して積
層化した磁性膜の保磁力と周期との関係を示すグラフ、
第3図は本発明の実施例4におけるFe−Ni系合金に
Cを介して積層化した磁性膜の保磁力とcg厚との関係
を示すグラフ。 第4図は本発明の実施例5におけるF a −V −C
系合金にCを介して積層化を行った磁性膜の保磁力とC
濃度との関係を示すグラフ、第5図は本発明の実施例6
における垂直磁気記録用単磁極型磁気ヘッドの作製工程
を示す斜視図である。 11・・・主磁性膜、12・・・中間層、13・・・基
板。 21・・・保磁力の周期依存性、31・・・保磁力の中
間層膜厚依存性、41・・・保磁力のC濃度依存性。 61.66−Mn−Znフェライト、62.67・・・
高融点ガラス、63・・・基板、64・・・磁性薄膜、
65・・・主磁極ブロック、68・・・補助コアブロッ
ク、69・・・接合ブロック、70・・・接合面、71
・・・垂直第 ! 巴 第 2 固 0   1000   2θl)OJθo  4にo5
ρ00n層槽透め局側<A> 第 3 凹 vJ4[!1 cps康(社%)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.Fe薄膜あるいはFeを主成分とする合金薄膜を、
    B,C,N,Siの群より選ばれる少なくとも1種以上
    の元素で構成される非磁性物質を介して積層構造とした
    ことを特徴とする積層磁性薄膜。
  2. 2.積層構造の1周期の厚さが500Åより大きく、2
    500Å以下であることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項に記載の積層磁性薄膜。
  3. 3.Fe薄膜あるいはFeを主成分とする合金薄膜を、
    B,C,N,Siの群より選ばれる少なくとも1種以上
    の元素で構成される非磁性物質を介して積層構造とした
    磁性薄膜において、上記非磁性物質の1層当りの厚さが
    2〜50Åであることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項ないし第2項に記載の積層磁性薄膜。
  4. 4.Feを主成分とする合金薄膜がCを1〜20原子%
    含むことを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第3
    項に記載の積層磁性薄膜。
  5. 5.磁性薄膜を磁気回路の少なくとも一部に用いる磁気
    ヘッドにおいて、上記磁性薄膜はFe薄膜あるいはFe
    を主成分とする合金薄膜に、B,C,N,Siの群より
    選ばれる少なくとも1種以上の元素で構成される非磁性
    物質を介した積層磁性薄膜であることを特徴とする磁気
    ヘッド。
JP62283252A 1987-11-11 1987-11-11 積層磁性薄膜およびこれを用いた磁気ヘツド Expired - Fee Related JP2568592B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62283252A JP2568592B2 (ja) 1987-11-11 1987-11-11 積層磁性薄膜およびこれを用いた磁気ヘツド

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62283252A JP2568592B2 (ja) 1987-11-11 1987-11-11 積層磁性薄膜およびこれを用いた磁気ヘツド

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01125909A true JPH01125909A (ja) 1989-05-18
JP2568592B2 JP2568592B2 (ja) 1997-01-08

Family

ID=17663050

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62283252A Expired - Fee Related JP2568592B2 (ja) 1987-11-11 1987-11-11 積層磁性薄膜およびこれを用いた磁気ヘツド

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2568592B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01300504A (ja) * 1988-05-30 1989-12-05 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 磁性多層膜

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG91343A1 (en) 2000-07-19 2002-09-17 Toshiba Kk Perpendicular magnetic recording medium and magnetic recording apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01300504A (ja) * 1988-05-30 1989-12-05 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 磁性多層膜

Also Published As

Publication number Publication date
JP2568592B2 (ja) 1997-01-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5264981A (en) Multilayered ferromagnetic film and magnetic head employing the same
US4608297A (en) Multilayer composite soft magnetic material comprising amorphous and insulating layers and a method for manufacturing the core of a magnetic head and a reactor
US4935311A (en) Magnetic multilayered film and magnetic head using the same
JPH01125909A (ja) 積層磁性薄膜およびこれを用いた磁気ヘツド
JPS63254709A (ja) 積層磁性薄膜およびこれを用いた磁気ヘツド
JPH06215325A (ja) 積層型磁気ヘッドコア
JPS63293802A (ja) 積層磁性薄膜およびこれを用いた磁気ヘツド
JPS6246414A (ja) 薄膜磁気ヘツド
JPH03132005A (ja) 磁性薄膜およびこれを用いた磁気ヘッド
JPS6226659A (ja) 光磁気記録媒体
JP2675062B2 (ja) 強磁性薄膜およびその製造方法
JP3211295B2 (ja) 積層型磁気ヘッド
JPH01243404A (ja) 積層磁性薄膜およびこれを用いた磁気ヘツド
JP2551008B2 (ja) 軟磁性薄膜
JP2790159B2 (ja) 薄膜積層磁気ヘッド
JPH07249519A (ja) 軟磁性合金膜と磁気ヘッドおよび軟磁性合金膜の熱膨張係数の調整方法
JP2995784B2 (ja) 磁気ヘッド
JPS6255911A (ja) 軟磁性薄膜
JPS6120208A (ja) 磁気ヘツド
JPS59117729A (ja) 磁気ヘツドコアの製造方法
JPS6275918A (ja) 薄膜磁気ヘツド
JPS61290703A (ja) 軟磁性薄膜
JPH0376102A (ja) 多層磁性薄膜およびこれを用いた磁気ヘッド
JPH0765316A (ja) 磁気ヘッド
JPH02179909A (ja) 磁気ヘッド用磁性体膜

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees