JPH01276607A - Ferromagnetic thin film and magnetic head using same - Google Patents

Ferromagnetic thin film and magnetic head using same

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JPH01276607A
JPH01276607A JP10391488A JP10391488A JPH01276607A JP H01276607 A JPH01276607 A JP H01276607A JP 10391488 A JP10391488 A JP 10391488A JP 10391488 A JP10391488 A JP 10391488A JP H01276607 A JPH01276607 A JP H01276607A
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Abstract

PURPOSE:To prevent a thin film of an alloy from being stripped from a substrate by a method wherein a substratum layer composed of an oxide of one or more metals selected from Zr, Hf, Mo, W and the like or composed of an amorphous magnetic alloy of Zr, Hf and the like is formed at an interface between an Fe thin film or an alloy thin film composed mainly of Fe and an oxide substrate. CONSTITUTION:When an Fe thin film or an alloy thin film 11 composed mainly of Fe is formed on an oxide substrate 13, a layer 12 of an oxide of one or more metals selected from Zr, Hf, Mo, W, V, Nb, Ta, Al, Mn, Zn and Fe or a substratum layer composed of an amorphous magnetic alloy of Zr, Hf, Nb, Ta, Mn, Zn and Al is formed at an interface between the thin film and the substrate. By this setup, a bonding force between the thin film and the substrate is enhanced; a magnetic film with a film thickness of several mum can be formed without being stripped.

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を有する強磁性膜に関し、特に
磁気ヘッドのコア材料に適した強磁性膜および磁気ディ
スク装置、VTRなどに用いる磁気ヘッドに関する。
Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a ferromagnetic film having a high saturation magnetic flux density, and in particular to a ferromagnetic film suitable as a core material of a magnetic head, and a magnetic film used in magnetic disk devices, VTRs, etc. Regarding the head.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

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。
In order to prevent magnetic saturation during recording with a magnetic head, the magnetic head material needs to have a high saturation magnetic flux density. In addition, from the viewpoint of playback efficiency of the head, it is also necessary to have characteristics of low coercive force and high magnetic permeability.

このような高飽和磁束密度を有する磁性材料を得るため
、Feを主成分とする合金の開発が進められており、特
開昭52−112797に論じられているように、Fe
−8i系合金で高飽和磁束密度および高透磁率が得られ
ている。
In order to obtain magnetic materials with such high saturation magnetic flux density, alloys containing Fe as the main component are being developed.
High saturation magnetic flux density and high magnetic permeability have been obtained with -8i alloys.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかし、Feを主成分とする合金薄膜をM n −Zn
フェライト、SiOx,AlxOs等の酸化物基板上に
形成した場合、合金薄膜と基板との接着力が弱く、1μ
m以上の膜厚を有する合金薄膜は上記基板よりはく離し
、形成できない等の問題があった。
However, when the alloy thin film containing Fe as the main component is
When formed on an oxide substrate such as ferrite, SiOx, AlxOs, etc., the adhesive strength between the alloy thin film and the substrate is weak, and
There is a problem that an alloy thin film having a film thickness of m or more peels off from the substrate and cannot be formed.

本発明の目的は、上述の従来技術の欠点を解消し、酸化
物基板との接着力が強い強磁性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。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks of the prior art and to provide a ferromagnetic film with strong adhesion to an oxide substrate and a magnetic head for high-density magnetic recording using the same.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明は、Fe薄膜およびFeを主成分とする合金薄膜
と酸化物基板との界面にZr、Hf。
The present invention provides Zr and Hf at the interface between an Fe thin film or an alloy thin film mainly composed of Fe and an oxide substrate.

Mo、W、V、Nb、Ta、An、Mn、Zn。Mo, W, V, Nb, Ta, An, Mn, Zn.

Feの中から選ばれる1種以上の金属の酸化物からなる
下地層を設けたものであり、これにより合金薄膜と基板
とのはく離を防止することができる。
A base layer made of an oxide of one or more metals selected from Fe is provided, which can prevent the alloy thin film from peeling off from the substrate.

また下地層の材料としては、Zr、Hf、Nb。Further, the materials for the underlayer include Zr, Hf, and Nb.

Ta、Mn、Zn,Alも適している。また非晶質磁性
合金を下地層とすることもはく離防止に効果がある。
Ta, Mn, Zn, Al are also suitable. Furthermore, using an amorphous magnetic alloy as the underlayer is also effective in preventing peeling.

〔作用〕[Effect]

本発明者等は酸化物基板上に形成したFe薄膜およびF
eを主成分とする合金薄膜について鋭意研究を重ねた結
果1合金薄膜と基板との界面に種種の下地層を設けるこ
とにより上記合金薄膜と基板との接着力が向上し、はく
離を防止できることを明らかにし、本発明を完成するに
至った。
The present inventors have developed an Fe thin film formed on an oxide substrate and a Fe thin film formed on an oxide substrate.
As a result of extensive research on alloy thin films containing e as the main component, we found that by providing various types of underlayers at the interface between the alloy thin film and the substrate, the adhesion between the alloy thin film and the substrate can be improved and peeling can be prevented. This led to the completion of the present invention.

Fe薄膜あるいはFeを主成分とする合金薄膜と酸化物
基板との界面にZr、Hft Mo、WeV、Nb、T
a,Al、Mn、Zn、Feの中から選ばれる1種以上
の金属の酸化物または、Zr。
Zr, Hft Mo, WeV, Nb, T is added to the interface between the Fe thin film or Fe-based alloy thin film and the oxide substrate.
a, an oxide of one or more metals selected from Al, Mn, Zn, and Fe, or Zr.

Hf、Nb、Ta、Mn、Zn,Al、非晶質磁性合金
等からなる下地層を設けることにより、合金薄膜と基板
とのはく離を防止することができる。
By providing an underlayer made of Hf, Nb, Ta, Mn, Zn, Al, an amorphous magnetic alloy, etc., peeling between the alloy thin film and the substrate can be prevented.

〔実施例〕〔Example〕

以下に本発明の一実施例を挙げ、図表を参照しながらさ
らに具体的に説明する。
An example of the present invention will be described below in more detail with reference to figures and tables.

[実施例1コ 強磁性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。
[Example 1] A dual ion beam sputtering device was used to fabricate a ferromagnetic film. Sputtering was performed under the following conditions.

イオンガス          ・・・Ar装置内Ar
ガス圧力  −2,5X 10−2P a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    ・
・・127m作製した強磁性膜の断面図を第1図に示す
Ion gas...Ar in the Ar device
Gas pressure: -2,5 Distance between boards ・
...A cross-sectional view of a ferromagnetic film fabricated with a thickness of 127 m is shown in Fig. 1.

本実施例では磁性膜11としてFe、Fe−12at%
Si、Fa−10at%C薄膜、下地層12としてZ 
r Ox、 Hf Ox、 M o Ox、 WOs+
V20a、 N b gos、 T a xos、 A
 Q zos。
In this embodiment, the magnetic film 11 is made of Fe, Fe-12at%
Si, Fa-10at%C thin film, Z as base layer 12
r Ox, Hf Ox, M o Ox, WOs+
V20a, N b gos, T axos, A
Q zos.

Fez○a、Mn  Znフェライト、基板13として
M n −Z nフェライトを用いた。また磁性膜11
の膜厚を10μm、下地層12の膜厚を100人とした
。スパッタリングに用いた基板の枚数は、それぞれの磁
性膜、下地層について20枚である。
Fez○a, MnZn ferrite, and Mn-Zn ferrite were used as the substrate 13. In addition, the magnetic film 11
The thickness of the base layer 12 was 10 μm, and the thickness of the base layer 12 was 100 μm. The number of substrates used for sputtering was 20 for each magnetic film and underlayer.

20枚の基板上にはく離せず形成できた強磁性膜の枚数
で接着力を評価した。従って枚数が多く、20枚に近い
程、接着力が強いとした。第1表に実験結果を示す。
Adhesive strength was evaluated based on the number of ferromagnetic films that could be formed on 20 substrates without being peeled off. Therefore, the larger the number of sheets, closer to 20, the stronger the adhesive force. Table 1 shows the experimental results.

第1表 上表に示すように、種々の材料を下地層とすることによ
り、M n −Z nフェライト基板とFe系合金の接
着力を向上することができた。またこれらの下地層材料
の中でAQzOa、FezOaおよびM n −Z n
フェライトの効果が優れていた。
As shown in Table 1, the adhesive strength between the Mn-Zn ferrite substrate and the Fe-based alloy could be improved by using various materials as the base layer. Among these underlayer materials, AQzOa, FezOa and M n -Z n
The effect of ferrite was excellent.

酸化物をスパッタリングで形成した場合、若干酸素を失
い、酸化物である基板と、金属である磁性膜の中間の状
態になるためと思われる。
This seems to be because when an oxide is formed by sputtering, it loses some oxygen, resulting in a state between that of an oxide substrate and a metal magnetic film.

また基板13としてS i Oz、 A n zos基
板を用いた実験も行ったところ、Mn−Znフェライト
基板とほぼ同様の傾向を示し、第1表に示す下地層を用
いることにより基板と磁性膜の接着力が向上した。この
場合もAlgos、FezOa、Mn−Znフェライト
の効果が優れていた。
Experiments using SiOz and Anzos substrates as the substrate 13 showed almost the same tendency as the Mn-Zn ferrite substrate, and by using the underlayer shown in Table 1, the relationship between the substrate and the magnetic film was improved. Improved adhesion. In this case as well, the effects of Algos, FezOa, and Mn-Zn ferrite were excellent.

また磁性膜11としてFe系合金を他の組成の物質を介
して多層構造とした磁性膜を用いた場合にも、第1表に
示す下地層を用いることにより基板13と磁性膜11の
接着力を向上することができる1例えば、F e −1
〜20 a t%C合金とN i −20a t%Fe
合金を積層構造とした磁性膜を下地層を介さずM n 
−Z nフェライト基板上に形成した場合、磁性膜11
は全てはく離する。
Furthermore, even when a magnetic film with a multilayer structure made of Fe-based alloy with other compositions interposed therebetween is used as the magnetic film 11, the adhesion between the substrate 13 and the magnetic film 11 can be improved by using the underlayer shown in Table 1. For example, F e −1
~20at%C alloy and Ni-20at%Fe
A magnetic film with a laminated alloy structure is formed with M n
-Z When formed on a ferrite substrate, the magnetic film 11
Peel off everything.

これに対し、M n −Z nフェライトから成る下地
層を設けると約10枚の基板において、はく離を伴わず
に強磁性膜を形成することができる。
On the other hand, if an underlayer made of Mn-Zn ferrite is provided, a ferromagnetic film can be formed on about 10 substrates without peeling.

[実施例2コ 実施例1と同様の方法でZr、Hf、Nb。[Example 2 Zr, Hf, and Nb in the same manner as in Example 1.

T a + M n p Z n + A 2からなる
下地層を有する強磁性膜を作製した。磁性膜の構造は実
施例1と同様とし、第1図における磁性膜11としてF
 e −5〜15at%C合金を用いた。基板13とし
てM n −Z nフェライトを用いた。接着力の評価
は実施例1と同様に行った。結果を第2表に示す。
A ferromagnetic film having an underlayer consisting of T a + M n p Z n + A 2 was produced. The structure of the magnetic film is the same as in Example 1, and F is used as the magnetic film 11 in FIG.
e -5 to 15 at% C alloy was used. Mn-Zn ferrite was used as the substrate 13. Evaluation of adhesive strength was performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.

第2表 第2表に示すように、上記金属を下地層とすることによ
りFe−C系合金とM n −Z nフェライト基板と
の接着力が向上したe F e  C系合金は。
Table 2 As shown in Table 2, the eFeC alloy has improved adhesive strength between the Fe-C alloy and the Mn-Zn ferrite substrate by using the above metal as a base layer.

高飽和磁束密度および高透磁率を有するが、Mn−Zn
フェライト基板との接着力が弱く、磁気ヘッドの作製が
困難であった。Fe−C系合金の磁気ヘッドの応用に対
して、本発明は有効である。
Although it has high saturation magnetic flux density and high magnetic permeability, Mn-Zn
The adhesive force with the ferrite substrate was weak, making it difficult to manufacture a magnetic head. The present invention is effective for application to magnetic heads made of Fe--C alloys.

また、上記金属からなる下地層とM n −Z nフェ
ライト基板との界面をオージェ電子分光分析。
Furthermore, the interface between the base layer made of the above metal and the Mn-Zn ferrite substrate was analyzed by Auger electron spectroscopy.

電子顕微鏡等で観察したところ、Zn、Hf。When observed with an electron microscope etc., Zn and Hf were found.

Nb、Taを用いた磁性膜では、上記金属と基板との界
面に上記金属の酸化物層が形成されていることがわかっ
た。この酸化による結合が磁性膜と基板との接着力を向
上させているものと考えられる。また、Mn、Zn、A
l1からなる下地層を用いた強磁性膜では、基板とMn
、Zn,Alとの間に反応層が見られ、相互拡散してい
ることがわかった。この反応がMn、Zn、AΩと基板
との接着力を向上させているものと考えられる。
It has been found that in the magnetic film using Nb and Ta, an oxide layer of the metal is formed at the interface between the metal and the substrate. It is thought that this oxidized bond improves the adhesive force between the magnetic film and the substrate. Also, Mn, Zn, A
In a ferromagnetic film using an underlayer consisting of L1, the substrate and Mn
A reaction layer was observed between , Zn, and Al, indicating mutual diffusion. It is thought that this reaction improves the adhesive strength between Mn, Zn, AΩ and the substrate.

さらに基板13としてS i Ox、 A Q zoa
基板を用いた実験を行ったところ、これらの基板におい
ても、第2表に示す金属を下地層として用いることによ
り、磁性膜と基板との接着力が向上した。
Further, as the substrate 13, S i Ox, A Q zoa
When experiments were conducted using substrates, the adhesion between the magnetic film and the substrate was improved by using the metals listed in Table 2 as the underlayer for these substrates as well.

[実施例3] 第2図に示すような積層磁性膜を形成した。[Example 3] A laminated magnetic film as shown in FIG. 2 was formed.

本実施例では主磁性膜21として膜厚950人のFe−
10at%C合金、中間層22として膜厚50人のNi
−20at%Fe合金、基板24としてSiOxを用い
た。磁性膜は50周期積層した。下地膜23としてはM
 n −Z nフェライトを用い、膜厚を変化した。
In this embodiment, the main magnetic film 21 is made of Fe-
10 at% C alloy, Ni film thickness 50 as intermediate layer 22
-20 at% Fe alloy and SiOx were used as the substrate 24. The magnetic film was laminated 50 times. As the base film 23, M
n-Zn ferrite was used and the film thickness was varied.

M n −Z nフェライト下地膜の膜厚変化によるF
e−C多層膜の比透磁率の変化を第3図に示す。
M n -Z n F due to change in thickness of ferrite base film
FIG. 3 shows the change in relative magnetic permeability of the e-C multilayer film.

同図に示すように、下地膜の膜厚が大きくなるに従い、
比透磁率が減少する。比透磁率の減少を最小限にするた
めには下地膜の膜厚は200Å以下が好ましい、また膜
厚20Å以下では下地膜の効果がなく、磁性膜は基板よ
りはく離する。従ってで下地膜の膜厚は20〜200人
の範囲が好ましい、この膜厚依存性は第1表および第2
表に示すその他の下地膜材料でもほぼ同様であった。
As shown in the figure, as the thickness of the base film increases,
Relative permeability decreases. In order to minimize the decrease in relative magnetic permeability, the thickness of the base film is preferably 200 Å or less, and if the thickness is less than 20 Å, the base film has no effect and the magnetic film separates from the substrate. Therefore, the thickness of the base film is preferably in the range of 20 to 200. This film thickness dependence is shown in Tables 1 and 2.
The results were almost the same for the other base film materials shown in the table.

[実施例4コ 第2図に示すような構造の積層磁性膜を用いてVTR用
磁気ヘッドを作製した。本実例では主磁性膜21として
膜厚950人のF e = 10 a t%C合金、中
間層22として膜厚50人のNi −20at%Fe合
金を用いた。磁性膜は100周期積層し、膜厚は約10
μmとした。下地層23としては膜厚100人のM n
 −Z nフェライトを用いた。第4図に示すVTR用
磁気ヘッド90の作製工程を以下に述べる。
[Example 4] A magnetic head for a VTR was manufactured using a laminated magnetic film having a structure as shown in FIG. In this example, the main magnetic film 21 was a 950-layer thick Fe=10 at% C alloy, and the intermediate layer 22 was a 50-layer Ni-20 at% Fe alloy. The magnetic film is laminated 100 times, and the film thickness is approximately 10
It was set as μm. The base layer 23 has a film thickness of 100 M n
-Zn ferrite was used. The manufacturing process of the VTR magnetic head 90 shown in FIG. 4 will be described below.

第4図(a)に示す溝81を有するM n −Z nフ
ェライトからなる基板82を用意し、第4図(b)に示
すごとく基板82の表面に膜厚約10μmの上記積層構
造を有する強磁性膜83をイオンビーム・スパッタリン
グ法により作製した。
A substrate 82 made of Mn-Zn ferrite having grooves 81 as shown in FIG. 4(a) is prepared, and as shown in FIG. 4(b), the above laminated structure with a thickness of about 10 μm is provided on the surface of the substrate 82. A ferromagnetic film 83 was fabricated by ion beam sputtering.

次に第4図(Q)に示すとと<pb系ガラス84を用い
て溝81を充填し、さらに第4図(d)に示すとと<p
b系ガラス84の表面を研摩してギャップ構成面85を
形成し、ヘッドコア半休ブロック86を作製した。さら
に、ギャップ構成面85にギャップ材となり5ift膜
をスパッタリング法により形成し、第4図(8)に示す
ごとく。
Next, as shown in FIG. 4(Q), the groove 81 is filled with <pb-based glass 84, and as shown in FIG. 4(d),
The surface of the b-type glass 84 was polished to form a gap forming surface 85, and a head core semi-dead block 86 was produced. Further, a 5ift film serving as a gap material is formed on the gap forming surface 85 by sputtering, as shown in FIG. 4(8).

巻線窓87を有するヘッドコア半休ブロック88と上記
ヘッドコア半休ブロック86とをギャップ材を介して重
ね合わせて500℃の温度で30分間加熱してpb系ガ
ラス84を再度溶融、固化して接合ブロック89を作製
した。さらに第4図(8)に示す2点鎖線部を切断して
、第4図(f)に示すVTR用磁気ヘッド90を得た。
A head core half-closed block 88 having a winding window 87 and the above-mentioned head core half-closed block 86 are stacked together via a gap material and heated at a temperature of 500° C. for 30 minutes to melt and solidify the PB glass 84 again to form a bonded block 89. was created. Furthermore, the VTR magnetic head 90 shown in FIG. 4(f) was obtained by cutting along the two-dot chain line shown in FIG. 4(8).

上述の工程によって作製した本発明の磁気ヘッドおよび
、従来材料であるF e −A Q −S i系合金薄
膜を用いたヘッドの記録特性を保磁力140(10eの
メタルテープを用いて測定した。再生ヘッドにはフェラ
イトヘッドを用いた。この結果、本発明のFe−C多層
膜を用いたヘッドは、F6−AQ−8i系合金薄膜を用
いたヘッドと比較してI M Hzの周波数において約
4dB高い出力を示した。上述のように、磁性膜と基板
との界面にM n −Z nフェライトから成る下地層
を設けることにより、高飽和磁束密度を有するFe系合
金薄膜を形成することができ、この結果、記録特性の優
れた磁気ヘッドが得られる、 [実施例5] 実施例1と同様の方法で第5図に示す構造の強磁性膜を
作製した。Fe系合金51は膜厚2μmのF e −1
0a t%C合金、非晶質磁性合金52は膜厚3pmの
Co −9a t%Nb−38t%Zr合金とした。ま
た基板53はM n −Znフェライトとした。
The recording characteristics of the magnetic head of the present invention produced by the above-described process and a head using a Fe-AQ-Si alloy thin film, which is a conventional material, were measured using a metal tape with a coercive force of 140 (10e). A ferrite head was used as the reproducing head.As a result, the head using the Fe-C multilayer film of the present invention has a lower speed at a frequency of about 1 MHz than the head using the F6-AQ-8i alloy thin film. It showed a 4 dB higher output.As mentioned above, by providing an underlayer made of Mn-Zn ferrite at the interface between the magnetic film and the substrate, it was possible to form an Fe-based alloy thin film with a high saturation magnetic flux density. As a result, a magnetic head with excellent recording properties can be obtained. [Example 5] A ferromagnetic film having the structure shown in Fig. 5 was produced in the same manner as in Example 1. 2 μm F e −1
The 0a t%C alloy and the amorphous magnetic alloy 52 were a Co-9a t%Nb-38t%Zr alloy with a film thickness of 3 pm. Further, the substrate 53 was made of Mn-Zn ferrite.

以上の条件により、20枚中15枚の膜をはく離せずに
形成することができた。従って、非晶質磁性合金を下地
層とすることも接着力向上に効果がある。
Under the above conditions, 15 out of 20 films could be formed without peeling. Therefore, using an amorphous magnetic alloy as the underlayer is also effective in improving adhesive strength.

さらに強磁性膜全体の膜厚を5μm一定としその中に占
める非晶質磁性合金52の膜厚を変化した。その結果、
非晶質磁性合金52の膜厚を1μm未満、すなわち全体
に占める割合を20%未満とすると、非晶質磁性合金の
はく離防止効果が弱くなることがわかった。また、非晶
質磁性合金52の膜厚を4μmより厚く、すなわち全体
に占める割合を80%より大きくすると、全体の飽和磁
束密度が低下し、Fe系合金を使用する利点を失う。従
って、全体に占める非晶質磁性合金の膜厚の割合は20
〜80%の範囲とすることにより好ましい。また基板5
3としてS i O2,A Q 2011を使用した場
合にもほぼ同様の結果を得た。
Further, the thickness of the entire ferromagnetic film was kept constant at 5 μm, and the thickness of the amorphous magnetic alloy 52 occupied therein was varied. the result,
It has been found that when the film thickness of the amorphous magnetic alloy 52 is less than 1 μm, that is, when the proportion of the entire film is less than 20%, the peeling prevention effect of the amorphous magnetic alloy becomes weak. Furthermore, if the film thickness of the amorphous magnetic alloy 52 is made thicker than 4 μm, that is, if its proportion to the whole is made larger than 80%, the overall saturation magnetic flux density decreases, and the advantage of using the Fe-based alloy is lost. Therefore, the ratio of the film thickness of the amorphous magnetic alloy to the whole is 20
It is more preferable to set it in the range of 80%. Also, the board 5
Almost similar results were obtained when S i O2, A Q 2011 was used as 3.

[実施例6コ 第5図に示す構造の強磁性膜を用いてVTR用磁気ヘッ
ドを作製した。第5図における磁性膜51として膜厚2
μmのF e −C/ N i −F s20層膜(周
期1000人)、非晶質磁性合金52として膜厚3μm
のG o −9a t%Nb−3at%Zr合金を用い
た。磁気ヘッドの構造および作製プロセスは実施例4と
同様とした。
[Example 6] A magnetic head for a VTR was manufactured using a ferromagnetic film having the structure shown in FIG. The magnetic film 51 in FIG. 5 has a film thickness of 2
μm Fe-C/Ni-Fs 20-layer film (period: 1000), film thickness 3 μm as amorphous magnetic alloy 52
A Go-9at%Nb-3at%Zr alloy was used. The structure and manufacturing process of the magnetic head were the same as in Example 4.

本発明の磁気ヘッドおよび、従来材料であるF e −
A Q −S i系合金簿膜を用いたヘッドの記録特性
を保磁力14000 eのメタルテープを用いて測定し
た。再生ヘッドにはフェライトヘッドを用いた。この結
果、本発明のヘッドは、Fe−AQ−8i系合金薄膜を
用いたヘッドと比較してI M Hzの周波数において
約3dB高い出力を示すことがわかった6本発明のヘッ
ドに用いたC0−9at%Nb−3at%Zr合金の飽
和磁束密度は約ITであり、Fe−AQ−8i系合金の
飽和磁束密度と大差ない、それにもかかわらず、本発明
の磁気ヘッドが高い記録能力を示すのは、磁気ヘッドの
記録に重要な働きを示すギャップ付近の磁性膜に、高飽
和磁束密度を有するFe−C系合金を用いたためと考え
られる。
The magnetic head of the present invention and the conventional material Fe −
The recording characteristics of the head using the AQ-Si alloy film were measured using a metal tape with a coercive force of 14,000 e. A ferrite head was used as the playback head. As a result, it was found that the head of the present invention exhibited approximately 3 dB higher output at a frequency of I MHz compared to a head using a Fe-AQ-8i alloy thin film. The saturation magnetic flux density of the -9at%Nb-3at%Zr alloy is approximately IT, which is not much different from the saturation magnetic flux density of the Fe-AQ-8i alloy.Nevertheless, the magnetic head of the present invention exhibits high recording ability. This is thought to be due to the fact that an Fe--C alloy having a high saturation magnetic flux density was used for the magnetic film near the gap, which plays an important role in recording in the magnetic head.

一方、凝似ギャップの効果による磁気ヘッドの特性劣化
を減少させるためには1Mn−Znフェライト基板と磁
性膜との飽和磁束密度を急激に変化させないことが重要
である。この観点から、本発明の磁気ヘッドの様に、F
e系合金とフェライト基板との間に、飽和磁束密度0.
8T〜1.6Tの非晶質磁性合金を形成することが好ま
しい。また、第5図の非晶質磁性合金の組成を基板から
の距離によって変化し、基板53の近くでは比較的飽和
磁束密度を低く、Fe系合金51の近くでは比較的飽和
磁束密度を高くすることはさらに好ましい。
On the other hand, in order to reduce the deterioration of the characteristics of the magnetic head due to the effect of the cohesive gap, it is important not to suddenly change the saturation magnetic flux density between the 1Mn--Zn ferrite substrate and the magnetic film. From this point of view, like the magnetic head of the present invention, F
There is a saturation magnetic flux density of 0.0 between the e-based alloy and the ferrite substrate.
It is preferable to form an amorphous magnetic alloy of 8T to 1.6T. Furthermore, the composition of the amorphous magnetic alloy shown in FIG. 5 is changed depending on the distance from the substrate, so that the saturation magnetic flux density is relatively low near the substrate 53, and the saturation magnetic flux density is relatively high near the Fe-based alloy 51. It is even more preferable.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上詳細に説明したごとく、Fe薄膜あるいはFeを主
成分とする合金薄膜を酸化物基板上に形成する場合、薄
膜と基板との界面にZr、Hf。
As explained in detail above, when forming an Fe thin film or an alloy thin film mainly composed of Fe on an oxide substrate, Zr and Hf are present at the interface between the thin film and the substrate.

Mo、W、V、Nb、Ta、AM、Mn、Zn。Mo, W, V, Nb, Ta, AM, Mn, Zn.

Feの中から選ばれる1種以上の金属の酸化物の層を設
けることにより薄膜と基板との接着力を向上し、はく離
を伴わずに数μmの膜厚の磁性膜を形成することが可能
となる。また、Zr、Hf。
By providing a layer of oxide of one or more metals selected from Fe, the adhesion between the thin film and the substrate is improved, making it possible to form a magnetic film several μm thick without peeling. becomes. Also, Zr, Hf.

Nb、Ta、Mn、Zn,Alもはく前紡+hに効果が
ある。また非晶質磁性合金からなる下地層を設けること
は、はく前紡止および磁気ヘッドの疑似ギャップ効果減
少に効果がある。以上の結果、高飽和磁束密度を有する
Fe系合金、Fe系合金多層膜を磁気ヘッドに適用する
ことが可能となり、高密度磁気記録用の磁気ヘッドを得
ることができる。
Nb, Ta, Mn, Zn, and Al are also effective in pre-spinning +h. Furthermore, providing an underlayer made of an amorphous magnetic alloy is effective in reducing spinning before peeling and in reducing the pseudo gap effect of the magnetic head. As a result of the above, it becomes possible to apply an Fe-based alloy or an Fe-based alloy multilayer film having a high saturation magnetic flux density to a magnetic head, and a magnetic head for high-density magnetic recording can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例を示す下地膜を有する強磁性
膜の断面図、第2図は本発明の他の実施例を示す下地膜
を有する積層磁性膜の断面図、第3図は本発明の実施例
の強磁性膜の比透磁率の下地膜厚依存性を示すグラフ、
第4図は本発明の実施例の強磁性膜を用いたVTR用磁
気ヘッドの作製工程を示す斜視図、第5図は本発明の他
の実施例を示す非晶質合金からなる下地膜を有する強磁
性膜の断面図である。 11・・・磁性膜、12・・・下地層、13・・・基板
、21・・・主磁性膜、22・・・中間層、23・・・
下地層、24・・・基板、51・・・Fe系合金、52
・・・非晶質磁性合金、53・・・基板、81・・・溝
、82・・・基板、83・・・強磁性膜、84・・・p
b系ガラス、85・・・ヘッドギャップ構成面、86・
・・ヘッドコア半休ブロック、87・・・巻線窓、88
・・・巻線窓を有するヘッドコア半休ブロック、89・
・・接合ブロック、90・・・VTR用磁気ヘッド。 ρ       /〃      λn      3
ρρ小−ム フエライL 1捜7IKANXノj<−1
)(^)27茅4図 (す
FIG. 1 is a cross-sectional view of a ferromagnetic film with an underlayer showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of a laminated magnetic film with an underlayer showing another embodiment of the invention, and FIG. is a graph showing the dependence of the relative magnetic permeability of the ferromagnetic film of the example of the present invention on the underlying film thickness,
FIG. 4 is a perspective view showing the manufacturing process of a magnetic head for a VTR using a ferromagnetic film according to an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 11... Magnetic film, 12... Base layer, 13... Substrate, 21... Main magnetic film, 22... Intermediate layer, 23...
Base layer, 24... Substrate, 51... Fe-based alloy, 52
...Amorphous magnetic alloy, 53...Substrate, 81...Groove, 82...Substrate, 83...Ferromagnetic film, 84...p
b-based glass, 85...Head gap constituent surface, 86.
・Head core half-break block, 87 ・Winding window, 88
...Head core half-closed block with winding window, 89.
...Joining block, 90...Magnetic head for VTR. ρ /〃 λn 3
ρρ小-mu Ferai L 1 search 7IKANXノj<-1
)(^)27 蒅4 (Su

Claims

【特許請求の範囲】 1.酸化物基板上にFeあるいはFeを主成分とする合
金からなる強磁性薄膜を形成した強磁性薄膜において、
上記強磁性薄膜と上記酸化物基板との界面にZr,Hf
,Mo,W,V,Nb,Ta,Al,Mn,Zn,Fe
の中から選ばれる1種以上の金属の酸化物からなる下地
層を設けたことを特徴とする強磁性薄膜。
2.酸化物基板上にFeあるいはFeを主成分とする合
金からなる強磁性薄膜を形成した強磁性薄膜において、
上記強磁性薄膜と上記酸化物基板との界面にZr,Hf
,Nb,Taの中から選ばれる1種以上の金属からなる
下地層を設けたことを特徴とする強磁性薄膜。
3.酸化物基板上にFeあるいはFeを主成分とする合
金からなる強磁性薄膜を形成した強磁性薄膜において、
上記強磁性薄膜と上記酸化物基板との界面にMn,Zn
,Alの中から選ばれ る1種以上の金属からなる下地
層を設けたことを特徴とする強磁性薄膜。
4.上記下地層の膜厚が20〜200Å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3項のいずれか
に記載の強磁性薄膜。
  5.酸化物基板上にFeあるいはFeを主成分とする合
金からなる強磁性薄膜を形成した強磁性薄膜において、
上記強磁性膜と上記酸化物基板との界面に非晶質磁性合
金からなる下地層を設けたことを特徴とする強磁性薄膜
6.上記非晶質磁性合金の膜厚の占める割合が非晶質磁
性合金を含む強磁性皮膜全体の膜厚に対して20〜80
%であることを特徴とする特許請求の範囲第5項に記載
の強磁性薄膜。
7.特許請求の範囲第1項ないし第6項のいずれかに記
載の強磁性薄膜を磁気回路の少なくとも一部に用いたこ
とを特徴とする磁気ヘッド。
[Claims] 1. In a ferromagnetic thin film formed of Fe or an alloy containing Fe as a main component on an oxide substrate,
Zr and Hf are present at the interface between the ferromagnetic thin film and the oxide substrate.
, Mo, W, V, Nb, Ta, Al, Mn, Zn, Fe
A ferromagnetic thin film characterized in that it has an underlayer made of an oxide of one or more metals selected from the following.
2. In a ferromagnetic thin film formed of Fe or an alloy containing Fe as a main component on an oxide substrate,
Zr and Hf are present at the interface between the ferromagnetic thin film and the oxide substrate.
, Nb, and Ta.
3. In a ferromagnetic thin film formed of Fe or an alloy containing Fe as a main component on an oxide substrate,
Mn and Zn are present at the interface between the ferromagnetic thin film and the oxide substrate.
A ferromagnetic thin film characterized by having an underlayer made of one or more metals selected from , Al, and Al.
4. 4. The ferromagnetic thin film according to claim 1, wherein the underlayer has a thickness of 20 to 200 Å. 5. In a ferromagnetic thin film formed of Fe or an alloy containing Fe as a main component on an oxide substrate,
A ferromagnetic thin film characterized in that an underlayer made of an amorphous magnetic alloy is provided at the interface between the ferromagnetic film and the oxide substrate.
6. The ratio of the film thickness of the amorphous magnetic alloy to the total film thickness of the ferromagnetic film containing the amorphous magnetic alloy is 20 to 80%.
% of the ferromagnetic thin film according to claim 5.
7. A magnetic head characterized in that the ferromagnetic thin film according to any one of claims 1 to 6 is used in at least a part of a magnetic circuit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH03209607A (en) * 1990-01-12 1991-09-12 Sumitomo Special Metals Co Ltd Mig type magnetic head

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6134707A (en) * 1984-07-27 1986-02-19 Hitachi Ltd Magnetic head

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