JPH01146312A - 軟磁性薄膜 - Google Patents
軟磁性薄膜Info
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- JPH01146312A JPH01146312A JP30454287A JP30454287A JPH01146312A JP H01146312 A JPH01146312 A JP H01146312A JP 30454287 A JP30454287 A JP 30454287A JP 30454287 A JP30454287 A JP 30454287A JP H01146312 A JPH01146312 A JP H01146312A
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- Pending
Links
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Landscapes
- Magnetic Heads (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は良好な磁気特性を示す軟磁性薄膜に関し、特に
磁気記録媒体への磁気記録、再生、消去に用いられる磁
気ヘッドのコア材料としてすぐれる軟磁性材料に関する
ものである。
磁気記録媒体への磁気記録、再生、消去に用いられる磁
気ヘッドのコア材料としてすぐれる軟磁性材料に関する
ものである。
磁気記録における高密度化、高品質化への要求に伴い磁
気記録媒体として7−FezO,、、Fe)O,、γ−
Fe、03とFe5g4のへルトライド化合物を磁性材
料として用いるものから、Coドープの7−FetOz
、CoドープのFe30a、窒化鉄、Cr(hさらには
Co−Fe−Cr等の合金磁性粉末を磁性材料としてな
る磁気記録媒体へと移行してきており、今後さらに高飽
和磁束密度および高保磁力の磁気記録媒体の開発が進め
られていく。
気記録媒体として7−FezO,、、Fe)O,、γ−
Fe、03とFe5g4のへルトライド化合物を磁性材
料として用いるものから、Coドープの7−FetOz
、CoドープのFe30a、窒化鉄、Cr(hさらには
Co−Fe−Cr等の合金磁性粉末を磁性材料としてな
る磁気記録媒体へと移行してきており、今後さらに高飽
和磁束密度および高保磁力の磁気記録媒体の開発が進め
られていく。
一方、このような磁気記録媒体の高保磁力化に伴って、
これらの磁気記録媒体に記録再生を行なわしめるために
は間飽和磁束密度を有する磁気へ・7ド材料が必要とな
ってきている。例えば従来磁気ヘッド材料として使用さ
れてきているフェライト材料では飽和磁束密度が500
0 Gaussと低くもはや合金粉末磁性材料を用いた
磁気記録媒体のトランスジューサーとしては使用不可で
Fe−Al−Si系合金よりなるセンダスト合金材料あ
るいはCo−Zr系合金を代表とする非晶質磁性合金材
料の実用化が進められている。しかしながら、Fe−^
1−5i系合金では、磁歪λSと結晶磁気異方性Kが共
に零付近の組成が軟磁気特性にすぐれるのであるが、飽
和磁束密度もこの組成に対応して一義的に決まり、10
kGauss程度である。一方、非晶質磁性合金材料で
は飽和磁束密度が12kGauss程度のものも得られ
るが熱安定性の点で問題があり、ガラス融着のように各
種熱処理を必要とする加工工程で結晶化してしまい磁気
へラドの製造ができぬという欠点を有している。
これらの磁気記録媒体に記録再生を行なわしめるために
は間飽和磁束密度を有する磁気へ・7ド材料が必要とな
ってきている。例えば従来磁気ヘッド材料として使用さ
れてきているフェライト材料では飽和磁束密度が500
0 Gaussと低くもはや合金粉末磁性材料を用いた
磁気記録媒体のトランスジューサーとしては使用不可で
Fe−Al−Si系合金よりなるセンダスト合金材料あ
るいはCo−Zr系合金を代表とする非晶質磁性合金材
料の実用化が進められている。しかしながら、Fe−^
1−5i系合金では、磁歪λSと結晶磁気異方性Kが共
に零付近の組成が軟磁気特性にすぐれるのであるが、飽
和磁束密度もこの組成に対応して一義的に決まり、10
kGauss程度である。一方、非晶質磁性合金材料で
は飽和磁束密度が12kGauss程度のものも得られ
るが熱安定性の点で問題があり、ガラス融着のように各
種熱処理を必要とする加工工程で結晶化してしまい磁気
へラドの製造ができぬという欠点を有している。
このような状況から磁気記録媒体の高性能化に見合った
磁気ヘッドの高性能化のために飽和磁束密度の大きい軟
磁性薄膜の開発に拍車がかかっている。高飽和磁束密度
を有する軟磁性Fjl膜としてはFe−Co−5i系(
特開昭61−240612号、特開昭62−60113
号、特開昭62−73604号)、Fe−Co−3i−
AI系(特開昭62−52907号)、Fe−Co−5
t−N系(特開昭62−89309号)、Fe−Co−
5i−AI−N系(特開昭62−89310号)、Fe
−5i−Ge系(特開昭61−234507号)、Fe
−Al−Ge系(特開昭61−234508号)、Fe
−Ga−5i系(特開昭6l−234S09号)、Fe
−Ga−Ge系(特開昭61−234510号)、Fe
−Co−Al−Ge系(特開昭62−78804号)、
Fe−Co−Ga等が開示されている。
磁気ヘッドの高性能化のために飽和磁束密度の大きい軟
磁性薄膜の開発に拍車がかかっている。高飽和磁束密度
を有する軟磁性Fjl膜としてはFe−Co−5i系(
特開昭61−240612号、特開昭62−60113
号、特開昭62−73604号)、Fe−Co−3i−
AI系(特開昭62−52907号)、Fe−Co−5
t−N系(特開昭62−89309号)、Fe−Co−
5i−AI−N系(特開昭62−89310号)、Fe
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−Ga−5i系(特開昭6l−234S09号)、Fe
−Ga−Ge系(特開昭61−234510号)、Fe
−Co−Al−Ge系(特開昭62−78804号)、
Fe−Co−Ga等が開示されている。
さらにはFe−Al−5i−N系[J、^pp1. P
hys、6H8)。
hys、6H8)。
3844(1987)) 、Fe−N系(J、Appl
、Phys、61(8)、3841(1987) )等
の材料やFe−C/5iOz多層膜、Fe−C/Ni−
Fe多層膜〔口igests of The Tnte
rmag Conf、、 DD−08(1987) )
、Co系アモルファス/窒化Co系アモルファス多層
膜〔信学技報Vo1.87 No、128 MR87−
14(1987) )等の積層構造とした磁性薄膜が従
来より大きい飽和磁束密度を有する材料として発表され
ている。
、Phys、61(8)、3841(1987) )等
の材料やFe−C/5iOz多層膜、Fe−C/Ni−
Fe多層膜〔口igests of The Tnte
rmag Conf、、 DD−08(1987) )
、Co系アモルファス/窒化Co系アモルファス多層
膜〔信学技報Vo1.87 No、128 MR87−
14(1987) )等の積層構造とした磁性薄膜が従
来より大きい飽和磁束密度を有する材料として発表され
ている。
[発明が解決しようとする問題点]
しかしながら上記の軟磁性材料ではFe、 Coの磁性
金属に添加される非磁性元素が従来のFeAlSiと同
程度のため飽和磁束密度が必ずしも充分に大きくなかっ
たり、積層構造のものでは耐熱温度がヘッド加工や接合
工程での加熱処理に耐えるに充分でない等の欠点があり
改良が望まれている。
金属に添加される非磁性元素が従来のFeAlSiと同
程度のため飽和磁束密度が必ずしも充分に大きくなかっ
たり、積層構造のものでは耐熱温度がヘッド加工や接合
工程での加熱処理に耐えるに充分でない等の欠点があり
改良が望まれている。
本発明の目的は上述した従来技術の欠点が改良された高
飽和磁束密度を有する新規の軟磁性薄膜を提供すること
にある。
飽和磁束密度を有する新規の軟磁性薄膜を提供すること
にある。
〔問題点を解決するための手段及び作用〕本発明は高密
度磁気記録に用いられる磁気ヘッドのコア材料の構成部
材として使用される軟磁性薄膜であって、原子%でCo
を0〜20%、Gaを1〜6%、Siを0〜4%含有し
、残部がFeおよび不可避の不純物からなることを特徴
とする軟磁性薄膜である。
度磁気記録に用いられる磁気ヘッドのコア材料の構成部
材として使用される軟磁性薄膜であって、原子%でCo
を0〜20%、Gaを1〜6%、Siを0〜4%含有し
、残部がFeおよび不可避の不純物からなることを特徴
とする軟磁性薄膜である。
本発明者等は軟磁性薄膜、特にFe−Co−Ga−5i
系の軟磁性薄膜に関して鋭意研究の結果本発明に達した
もので、従来のセンダスト系膜あるいはFe−Ga−3
i系膜に比し大きな飽和磁束密度を有すると共にすぐれ
た軟磁気特性を有する軟磁性薄膜を見出したものである
。
系の軟磁性薄膜に関して鋭意研究の結果本発明に達した
もので、従来のセンダスト系膜あるいはFe−Ga−3
i系膜に比し大きな飽和磁束密度を有すると共にすぐれ
た軟磁気特性を有する軟磁性薄膜を見出したものである
。
本発明の軟磁性膜において、高飽和磁束密度、低保磁力
の軟磁気特性を得るためには原子%でC。
の軟磁気特性を得るためには原子%でC。
を0〜20%、Gaを1〜6%、Siを0〜4%、残部
Feとする必要があり、特にGa、 Siをそれぞれ3
.0〜5.5%、0〜2.5%とするのが好ましい。
Feとする必要があり、特にGa、 Siをそれぞれ3
.0〜5.5%、0〜2.5%とするのが好ましい。
本発明における軟磁性薄膜の製法としては電気メツキ、
無電解メツキで代表される湿式プロセス、あるいはPV
D(Physical Vapor Depositi
on)、 CVD(Chemical Vapor D
eposition)のような乾式プロセス等が用いら
れるが、なかでもスパンタリング、真空蒸着、イオンプ
レーテング、クラスターイオンビーム蒸着法等の真空薄
膜形成技術が好ましい。
無電解メツキで代表される湿式プロセス、あるいはPV
D(Physical Vapor Depositi
on)、 CVD(Chemical Vapor D
eposition)のような乾式プロセス等が用いら
れるが、なかでもスパンタリング、真空蒸着、イオンプ
レーテング、クラスターイオンビーム蒸着法等の真空薄
膜形成技術が好ましい。
真空薄膜形成技術については例えばり、H]allan
d著”Vacuum Deposition of T
h1n Fi1ms’。
d著”Vacuum Deposition of T
h1n Fi1ms’。
Chapman & Hall Ltd、+
1956; L、1. Maissel &
R。
1956; L、1. Maissel &
R。
Glang km“Handbook or Th1n
Film Technology″。
Film Technology″。
McGraw Hill Co、、1970 ;日本学
術振興会第131委員会編°“薄膜ハンドブック”オー
ム社、 1983に記述されており、本発明ではこれら
の技術が使用できる。
術振興会第131委員会編°“薄膜ハンドブック”オー
ム社、 1983に記述されており、本発明ではこれら
の技術が使用できる。
本発明による軟磁性薄膜を形成する基板は、該軟磁性薄
膜の最終的応用形態によって決定されるもので、磁気ヘ
ッドのコア材料として用いる場合でも旧G(Metal
in Gap)ヘッドのような複合へラド、あるいは
薄膜ヘッド、さらには垂直磁化ヘッド等のいずれに利用
されるかによって異なる。磁気ヘッドのコア材料として
利用する場合の代表的基板材料としては磁性フェライト
、非磁性フェライト、サファイア、セラミック等がある
。また本発明による軟磁性薄膜の膜厚は0.5〜50μ
mとするのが好ましく、軟磁気特性をさらに改善するた
めにSiO□あるいはパーマロイ等の中間層を介しての
積層構造としても良い。なお本発明の軟磁性薄膜は上述
の真空薄膜形成技術により形成したままの状態では必ず
しも十分な軟磁気特性が得られないので、真空中あるい
は不活性ガス中のような非酸化性雰囲気中で熱処理を施
し膜の歪を除去することが好ましい。熱処理の温度は膜
組成、膜作成条件等によって異なり一義的に定められな
いが一般的には300@〜550°Cである。
膜の最終的応用形態によって決定されるもので、磁気ヘ
ッドのコア材料として用いる場合でも旧G(Metal
in Gap)ヘッドのような複合へラド、あるいは
薄膜ヘッド、さらには垂直磁化ヘッド等のいずれに利用
されるかによって異なる。磁気ヘッドのコア材料として
利用する場合の代表的基板材料としては磁性フェライト
、非磁性フェライト、サファイア、セラミック等がある
。また本発明による軟磁性薄膜の膜厚は0.5〜50μ
mとするのが好ましく、軟磁気特性をさらに改善するた
めにSiO□あるいはパーマロイ等の中間層を介しての
積層構造としても良い。なお本発明の軟磁性薄膜は上述
の真空薄膜形成技術により形成したままの状態では必ず
しも十分な軟磁気特性が得られないので、真空中あるい
は不活性ガス中のような非酸化性雰囲気中で熱処理を施
し膜の歪を除去することが好ましい。熱処理の温度は膜
組成、膜作成条件等によって異なり一義的に定められな
いが一般的には300@〜550°Cである。
本発明において、Gaの一部をAIで置換してもよく、
またSiの一部をGeで置換してもよい。
またSiの一部をGeで置換してもよい。
次に本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明は
これらに限定されるものではない。
これらに限定されるものではない。
実施例1
厚さlIImの非磁性フェライト基板にデュアルイオン
ビームスパッタリング法により厚さ4μmの磁性薄膜を
形成させた。ターゲットとしては、Fe。
ビームスパッタリング法により厚さ4μmの磁性薄膜を
形成させた。ターゲットとしては、Fe。
Co5Ga%Siを所望の組成となるよう真空溶解し、
円板状に加工したものを用いた。イオン源としてはKa
ufman型イオン銃を使用しターゲット照射のAr主
イオン源の加速電圧は750vとし、基板表面の薄膜堆
積面への照射Arイオンの加速電圧は100vとした。
円板状に加工したものを用いた。イオン源としてはKa
ufman型イオン銃を使用しターゲット照射のAr主
イオン源の加速電圧は750vとし、基板表面の薄膜堆
積面への照射Arイオンの加速電圧は100vとした。
スパッタリングにより得られた磁性薄膜を2 X10″
Pa以下の真空中で450°C,1時間加熱処理後徐冷
して軟磁性薄膜を得た゛。
Pa以下の真空中で450°C,1時間加熱処理後徐冷
して軟磁性薄膜を得た゛。
こうして得られた各サンプルにつき飽和磁束密度BS、
保磁力Heについて測定したところ表1のような結果を
得た。飽和磁束密度Bsは試料振動型磁束計(VSM)
にて、保磁力Hcはe−■カーブトレーサーにて測定を
行なった。
保磁力Heについて測定したところ表1のような結果を
得た。飽和磁束密度Bsは試料振動型磁束計(VSM)
にて、保磁力Hcはe−■カーブトレーサーにて測定を
行なった。
(以下余白)
表 1
これから本発明による軟磁性薄膜は飽和磁束密度、保磁
力の点ですぐれた特性を有することは明らかである。
力の点ですぐれた特性を有することは明らかである。
実施例2
厚さ0.4 rmのサファイア基板上にRFスパッタリ
ング法により磁性薄膜を形成した。ターゲットとしては
Fe、 Co、 Ga、 Siを所望の組成として真空
溶解し、円板状にしたものを用い、種々の組成の磁性薄
膜を厚さ1.5μ麟となるようスパッタ成膜した。スパ
ッタ時のアルゴン圧力は2Pa、投入電力はI W /
c+llとした。こうして得られた磁性薄膜を2X
10− ’Pa以下の真空下で520°C11時間熱処
理後徐冷して軟磁性薄膜を得た。
ング法により磁性薄膜を形成した。ターゲットとしては
Fe、 Co、 Ga、 Siを所望の組成として真空
溶解し、円板状にしたものを用い、種々の組成の磁性薄
膜を厚さ1.5μ麟となるようスパッタ成膜した。スパ
ッタ時のアルゴン圧力は2Pa、投入電力はI W /
c+llとした。こうして得られた磁性薄膜を2X
10− ’Pa以下の真空下で520°C11時間熱処
理後徐冷して軟磁性薄膜を得た。
得られたサンプルについて飽和磁束密度Bs、保磁力H
cを実施例1と同様にして測定したところ表2のような
結果が得られた。
cを実施例1と同様にして測定したところ表2のような
結果が得られた。
表2
これから本発明による軟磁性薄WjI!1よ飽和磁束密
度、保磁力の点ですぐれた特性を有することが明白であ
る。
度、保磁力の点ですぐれた特性を有することが明白であ
る。
以上の実施例から明らかなようにFe−Co−Ga−5
i系の磁性薄膜であって、Coを0〜20原子%、Ga
を1〜6原子%、StをO〜4原子%、Feが残部より
なる磁性fjllllは、従来のセンダストや非晶f磁
性薄膜に比して極めて大きな飽和磁束密度を有すると共
に、すぐれた軟磁気特性を有するもので、磁気ヘッドの
コア材等への応用上極めて実用価値の高いものである。
i系の磁性薄膜であって、Coを0〜20原子%、Ga
を1〜6原子%、StをO〜4原子%、Feが残部より
なる磁性fjllllは、従来のセンダストや非晶f磁
性薄膜に比して極めて大きな飽和磁束密度を有すると共
に、すぐれた軟磁気特性を有するもので、磁気ヘッドの
コア材等への応用上極めて実用価値の高いものである。
Claims (1)
- 原子%でCoを0〜20%、Gaを1〜6%、Siを
0〜4%含有し、残部がFeからなることを特徴とする
軟磁性薄膜。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30454287A JPH01146312A (ja) | 1987-12-03 | 1987-12-03 | 軟磁性薄膜 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30454287A JPH01146312A (ja) | 1987-12-03 | 1987-12-03 | 軟磁性薄膜 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01146312A true JPH01146312A (ja) | 1989-06-08 |
Family
ID=17934256
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30454287A Pending JPH01146312A (ja) | 1987-12-03 | 1987-12-03 | 軟磁性薄膜 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01146312A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021049583A1 (ja) * | 2019-09-11 | 2021-03-18 | 日本電産株式会社 | 軟磁性合金、磁性コア |
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1987
- 1987-12-03 JP JP30454287A patent/JPH01146312A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021049583A1 (ja) * | 2019-09-11 | 2021-03-18 | 日本電産株式会社 | 軟磁性合金、磁性コア |
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