JPH01290732A - 磁気ヘッド用磁性材料及び磁気ヘッド - Google Patents

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〕 本発明は非晶質磁性合金の磁気ヘッド用磁性材料及びそ
れを用いた磁気ヘッドに関する。

【従来の技術］ 近年磁気ヘッド用磁性材料として、結晶磁気異方性がな
く、比較的簡単に高い飽和磁束密度Ｂｓ、透磁率が得ら
れる非晶質磁性合金が、従来の結晶質磁性合金にかわり
注目されており、その製造技術としてスパッタリングな
どの薄膜形成技術等が開発されると供に数々の研究が行
なわれ、現在のところ、メタロイド元素を含まない金属
−金属系非晶質合金は磁気特性に優れ、特にＨｆを５％
（原子％、以下％表示は全て原子％を意味する）以上含
有させ非晶質化したＣｏ−Ｈｆ非晶質磁性合金は飽和磁
束密度Ｂｓが高く、耐摩耗性。

軟磁気特性も優れているということが知られていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、Ｈｆを５％以上含有してはじめてＣｏ−Ｈｆ合
金は非晶質化するが、反面耐食性が劣化するという問題
があり、この合金を磁性材料として磁気ヘッドに用いた
場合、特に磁気テープの接触する磁気ギャップ部分での
環境耐久性（湿度、温度耐性）が問題になり品質が劣化
するという問題点があった。

本発明は従来知られていたＣｏ−Ｈｆ非晶質磁性合金の
優れた磁気特性を維持しつつ、かつ上述のような欠点を
取り除いた磁気ヘッド用磁性材料を提供し、かつそれを
用いた磁気ヘッドを提供するものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、従来のＣｏ−Ｈｆ系にＸ物質を加え、
ＸはＷ、Ｔａ、Ｎｂのうちいずれか１つの元素であり、
さらにＡβ又はＡＩ２及びＣｒを含有させＣｏａ　Ｈｆ
ｂ　Ｘｅ　Ａｌ２ａ又はＣｏａ　Ｈｆｂ　Ｘｃ　Ａｌ２
ａ　Ｃｒ＊と表わした時、原子％でそれぞれ８１．０≦
ａ≦９３．５゜５．０≦ｂ≦１７．５，０．５≦ｃ≦８
．０゜０．５≦ｄ≦５．０，０．５≦ｅ≦５．０となる
ように組成したものである。

以上のよう゛な元素組成を有する合金において、ＣＯの
含有量は合金の飽和磁束密度Ｂｓを大きく左右するが、
Ｂｓは基本的磁気特性として非常に重要な要素であり、
高保磁力テープにも対応するためにはＢＳ≧８ＫＧが一
般に必要であるので、Ｇｏの含有量はＣｏ２８１％でな
ければならず、これ未満では充分なりｓが得られない。

またＣ。

の含有量がＣｏ＞９３．５％では、得られる合金は非晶
質磁性合金とはなりえず、結晶質磁性合金となるので結
晶磁気異方性等の問題が生ずることとなり好ましくない
。これはＣＯそれ自体は結晶質磁性体であり非晶質化す
るためにはＨｆ元素等が必要になるという理由による。

Ｈｆは非晶質化に必要でありＨｆ≧５％でなければなら
ない。またＨｆは合金の結晶化温度に関係し、Ｈｆの含
有量が増加すると結晶化温度は上昇する。一方Ｈｆを５
％以上含むとＨｆが極めて酸化しやすい金属であるため
、耐酸化性、耐食性が劣化する。

またＸは非晶質合金の磁歪を調整するために有効な物質
であり、Ｗ、Ｔａ、Ｎｂのうちのいずれか１つの元素で
得られた非晶質磁性合金の磁歪を少なくする効果を有す
る。Ｗ、Ｔａ、Ｎｂのいずれでもかまわないが０，５％
以上含有させることが必要である。反面、０．５％以上
含有させるとＨｆと同様得られた合金の耐食性を劣化さ
せてしまう。

このためＣｏ−Ｈｆ−Ｘ非晶質磁性合金は優れた磁気特
性を有しつるにもかかわらず、環境耐久性には問題があ
ったが、さらに研究を重ねた結果この欠点は八βまたは
Ａ℃及びＣｒの添加によって抑制できることを見い出し
た。この効果は八β≧０．５％で認められるものである
。又上限は５％であり、これら以上含有するとＢｓ及び
結晶化温度は低下し、ｌ気持性及び耐摩耗性の劣化が生
じる。

八βを添加しさらにＣｒを添加すると効果は一石大きく
なる。この場合のＡＩ２及びＣｒの含有量はそれぞれ０
．５％≦ＡＩ２≦５％、０．５％≦ｃｒ≦５％であり、
それぞれの範囲内で自由に選ぶことができるが、これら
以上含有させると、へβ単独添加の場合と同様にＢｓ及
び結晶化温度は低下し磁気特性及び耐摩耗性の劣化が生
じる。

又Ｃｒ単独の添加は効果がない。

Ｈｆの含有による耐食性の劣化は、Ａｆｌ又はＡ℃及び
Ｃｒの添加によって改良されるが、Ｈｆの含有量は１７
５％が限度であり、これを越えるとＡ℃又はＡΩ及びＣ
ｒの添加によっても抑制しきれなくなるばかりか、ＣＯ
の含有量が相対的に減少してくるためＢｓの低下をまね
くこととなり、これ以上含有させる添加は意味がない。

このような構成の非晶質磁性合金は一般にはスパッタリ
ング装置によりフェライト基板、結晶化ガラス基板等高
い耐摩耗性を有する基板上に形成することができるが、
従来のスプラットクーリング法等によっても可能である
。得られた非晶質磁性合金膜は該膜がスパッタされてい
る基板のトに形成され基板と一体化した状態で得られる
。

特に磁気ヘッドにおいて磁気テープが接触する磁気ギャ
ップ部分の環境耐久性を向上させるために強磁性酸化物
により成る基板の上面にトラック幅規制溝を設け、この
トラック幅規制溝に高融点ガラスを流し込んだ後、該基
板上面に本発明の非晶質磁性合金膜をスパッタリング等
により被着させ、トラック幅規制溝に沿って、不要部分
を平面研削により、除去し一対の磁気コアブロックを作
製しこれら磁気コアブロックの非晶質磁性合金膜面同士
を突き合わせた後、低融点ガラスで接合し、′ａ数のへ
ラドチップに切断することによって容易に非晶質磁性合
金膜をギャップ部分に有する磁気ヘッドを得ることがで
きる。

以下実施例を示すが磁気ヘッドの特性値は一般にコアに
使用する合金の特性値で予測することが出来るので、磁
性合金材料の測定値をもって、そ九を使用した磁気ヘッ
ドの特性を評価した。

（実施例） 実施例１ アルゴン圧を５ｘ　１０−３Ｔｏ　ｒ　ｒにし、高周波
２極スパツタリング装置を用いフェライト基板上に表に
示す元素組成の非晶質合金を約２時間スパッタし、それ
ぞれの元素組成における非晶質合金膜（厚み４．０μｍ
）を得た。これら非晶質合金膜の特性を調べたところ表
に示すような結果が得られた。（表中ｃｏｍｐ、は比較
例を示す。）尚、腐食電流は′ｆＪ１図に示すようにそ
れぞれの非晶質合金膜を白金と供に水の中に入れ、その
２金属間を銅線で結び６０分後そこに流れる電流を測定
し、その？！流を腐食電流とした。又、飽和磁束密度Ｂ
ｓ、結晶化温度はそれぞれＶＭＳ法。

ＴＭＡ法によ７て測定した。

得られた合金の磁気特性、耐食性等の評価基準は次のよ
うに設定しそわぞわの項目を総合的に評価し最終評価と
した。

・飽和磁束密度Ｂｓ：８．０ＫＧ以上を磁性特性良、そ
れ以下を不良 ・結晶温度　　　　：４８０℃以上を耐摩耗性良、それ
以下を不良 ・腐食電流　　　　：２．０ｕＡ／ｃは以下を耐食性良
、それ以上を不良 ・結晶状態　　　　：結晶質は不可 表に見るように、本発明のＣｏ　ａ　Ｈｆ　ｈ　Ｘ　ｃ
Ａ　１２ｍ又はＣｏｔ　Ｈｆｂ　Ｘｅ　Ａｆｌａ　Ｃｒ
＊の元素組成により得られた合金膜Ｎ０１３゜Ｎｏ、６
〜Ｎｏ、１２及びＮＯ，１６はＢｓ、結晶化温度を一定
レベル以上に保ったまま、腐食電流が顕著に小さく、磁
気特性、耐食性に優れた非晶質磁性合金であり、又Ｎｏ
、２．Ｎｏ、１３〜Ｎ０．１５及びＮＯ，１７も総合的
には良好なものであった。

実施例２ 実施例１で得たＮＯ３の非晶質磁性合金膜（膜ｉ％５．
０ＬＬｍ）、を磁気ヘッド用磁性材料としてＲ−ＤＡＴ
用磁気ヘッドのコアのギャップ近傍にスパッタリングに
より形成し、第２図に示す磁気ヘッドを得た。

このものを環境耐久試験にかけたところ、非晶質合金で
の結果と同様、環境耐久性がありかつ、飽和磁束密度も
高く高保磁力テープにも適する磁気ヘッドであった。

実施例３ 実施例１で得たＮＯ７の非晶質合金膜（膜厚５．０μｍ
）をＲ−ＤＡＴ用磁気ヘッドのコアのギャップ部分にス
パッタリングにより第３図に示すように形成した結果、
実施例２で得た磁気ヘッドと同様、環境耐久性を有した
磁気ヘッドを得た。

［発明の効果］ 本発明は、以上のような構成を有する非晶質磁性合金で
あるため、一般に非晶質合金のもつ特性である製造加工
の仕易さ、高い透磁率、飽和磁束密度等の優れた性質を
有し、耐摩耗、耐食性についても比較的優れた磁気ヘッ
ド用磁性材料であり、このものを磁気ヘッドに用いた場
合、高保磁力テープに適した環境耐久性のある磁気ヘッ
ドがえらえれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１で得られた非晶質磁性合金膜の耐食性
の試験方法の模式図、第２図は実施例２で得られた磁気
ヘッドの断面図、第３図は実施例３で得られた磁気ヘッ
ドの断面図である。 １・・・非晶質磁性合金膜、 ２・・・合金板、　　　　　　３・・・水、４−・・ビ
ーカー、　　　　　５・・・電流計、６・・・磁気へッ
トコア基板材、 ７・・・ガラス、　　　　　　８・・・コイル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）ＸがＷ，Ｔａ，Ｎｂのうちいずれか１つの元素で
   ある元素組成Ｃｏ＿ａＨｆ＿ｂＸ＿ｃＡｌ＿ｄの非晶質
   合金において、Ａ，ｂ，ｃ，ｄは原子％でそれぞれ８１
   ．０≦ａ≦９３．５， ５．０≦ｂ≦１７．５，０．５≦ｃ≦ ８．０，０．５≦ｄ≦５．０，ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１００
   であることを特徴とする磁気ヘッド用磁性材料。 （２）ＸがＷ，Ｔａ，Ｎｂのうちいずれか１つの元素で
   ある元素組成Ｃｏ＿ａＨｆ＿ｂＸ＿ｃＡｌ＿ｄＣｒ＿ｅ
   の非晶質合金において、ａ，ｂ， ｃ，ｄ，ｅは原子％でそれぞれ８１．０≦ａ≦９３．５
   ，５．０≦ｂ≦１７．５，０．５≦ｃ≦８．０，０．５
   ≦ｄ≦５．０，０．５≦ｅ≦５．０，ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋
   ｅ＝１００であることを特徴とする磁気ヘッド用磁性材
   （３）磁気ヘッドにおいて、少なくとも磁気コア部の磁
   気テープが接触する磁気ギャップ部分が、請求項１又は
   請求項２記載の磁気ヘッド用磁性材料から成っている磁
   気ヘッド。