JPH02118055A - Magnetic alloy for magnetic head - Google Patents

Magnetic alloy for magnetic head

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Publication number
JPH02118055A
JPH02118055A JP63270048A JP27004888A JPH02118055A JP H02118055 A JPH02118055 A JP H02118055A JP 63270048 A JP63270048 A JP 63270048A JP 27004888 A JP27004888 A JP 27004888A JP H02118055 A JPH02118055 A JP H02118055A
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JP
Japan
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magnetic
alloy
atoms
iron
targets
Prior art date
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Application number
JP63270048A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Watanabe
恭志 渡辺
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Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Publication date
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Publication of JPH02118055A publication Critical patent/JPH02118055A/en
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Abstract

PURPOSE:To manufacture the title magnetic alloy suitable to high density magnetic recording by preparing a magnetic alloy consisting essentially of iron and contg. specific ratios of N2, O2 and Ru. CONSTITUTION:O2, N2 and Ar are fed to a chamber 5 of a sputtering apparatus 1 while controlling their amounts by each flowmeter 2, 3 and 4 and potential is impressed between targets (Fe-Ru alloy) supported by left and right target holders 8 from DC power source 10 to generate plasma 16. Since the targets have negative potential, Ar ions in the plasma 16 are bomberded with the targets and iron atoms and Ru atoms in the targets are sprung out. The iron atoms and Ru atoms are combined with the atoms or moleclues in the plasma 16 and open a shutter 15 to form a film of a magnetic alloy consisting essentially of iron and contg. at least, by weight, 1 to 6% N2, 0.5 to 5% O2 and 0.5 to 10% Ru onto a substrate 14. The magnetic alloy has low coercive force and excellent corrosion resistance, by which a magnetic head suitable to high density recording can be formed.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、特に高密度磁気記録に適する磁気ヘッド用磁
性合金に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a magnetic alloy for a magnetic head that is particularly suitable for high-density magnetic recording.

(従来の技術) 近年、磁気記録の高密度化や広帯域化の必要性が高まり
、磁気記録媒体に高い抗磁力を有する磁性材料を使用し
て記録トラック幅を狭くすることにより、高密度記録再
生を実現している。
(Prior art) In recent years, the need for higher density and wider band magnetic recording has increased, and high-density recording and reproduction is possible by narrowing the recording track width by using magnetic materials with high coercive force in magnetic recording media. has been realized.

そして、この高い抗磁力を持つ磁気記録媒体に記録再生
するための磁気ヘッドの材料として、飽和磁束密度の高
い磁性合金が必要とされており、センダスト合金や非晶
質合金等をコアの一部または全部に使用した磁気ヘッド
が提案されている。
Magnetic alloys with high saturation magnetic flux density are required as materials for magnetic heads for recording and reproducing on magnetic recording media with high coercive force, and sendust alloys and amorphous alloys are used as part of the core. Alternatively, a magnetic head used for all has been proposed.

しかしながら、磁気記録媒体の高抗磁力化が一段と進み
、抗磁力が200008以上になるとセンダスト合金や
非晶質合金等を使用した磁気ヘッドでは良好な記録再生
が困難になった。
However, as the coercive force of magnetic recording media continues to increase and the coercive force exceeds 200,008, it becomes difficult to perform good recording and reproduction with magnetic heads using sendust alloys, amorphous alloys, or the like.

一方、磁気記録媒体の長手方向ではなく、厚さ方向に磁
化して記録する垂直磁化記録方式も提案されているが、
この垂直磁化記録方式を良好に行なうには、磁気ヘッド
の主gi極の先端部の厚さを0.5μm以下にしなけれ
ばならないので、比較的抗磁力の低い磁気記録媒体に記
録するのにも高い飽和磁束密度を持つ磁気ヘッドが必要
とされている。
On the other hand, a perpendicular magnetization recording method has also been proposed in which the magnetic recording medium is magnetized in the thickness direction rather than in the longitudinal direction.
In order to successfully perform this perpendicular magnetization recording method, the thickness of the tip of the main GI pole of the magnetic head must be 0.5 μm or less, so it is suitable for recording on magnetic recording media with relatively low coercive force. There is a need for a magnetic head with high saturation magnetic flux density.

そして、センダスト合金や非晶質合金等より抗磁力の高
い磁気ヘッド用合金として、窒化鉄等の鉄を主成分とし
た磁性合金が知られている。
Magnetic alloys containing iron as a main component, such as iron nitride, are known as alloys for magnetic heads that have higher coercive force than sendust alloys, amorphous alloys, and the like.

(発明が解決しようとする課題) ところが、従来より知られている高飽和磁束密度の磁性
合金は、保磁力が大きくそのままでは磁気ヘッド材料と
しては不十分であるので、センダスト合金やパーマロイ
等の保磁力の小さい磁性材料を層間膜として使用した多
層V構造の磁気ヘッドが提案されている。
(Problem to be Solved by the Invention) However, conventionally known magnetic alloys with high saturation magnetic flux density have a large coercive force and are not sufficient as magnetic head materials as they are. A magnetic head with a multilayer V structure using a magnetic material with low magnetic force as an interlayer film has been proposed.

また、センダスト合金の場合には、酸化物基板上に成膜
すると基板とセンダスト合金膜の境界面に磁気特性の劣
る層が形成され、センダスト合金膜が薄いとこの境界面
の磁気特性の劣る層の影響でセンダスト合金膜として良
好な磁気特性が得られなくなる。
In addition, in the case of Sendust alloy, when a film is formed on an oxide substrate, a layer with poor magnetic properties is formed at the interface between the substrate and the Sendust alloy film, and if the Sendust alloy film is thin, a layer with poor magnetic properties at the interface is formed. Due to this influence, it becomes impossible to obtain good magnetic properties as a sendust alloy film.

したがって、センダスト合金膜を用いる場合には、−数
的には2〜3μm以上の膜厚が必要であり、これ以下の
膜厚にする場合には、パーマロイ等の磁性膜を下地とし
て成膜した後にセンダスト合金膜を成膜しなければなら
なかった。
Therefore, when using a sendust alloy film, it is necessary to have a film thickness of 2 to 3 μm or more numerically.If the film thickness is less than this, the film must be formed using a magnetic film such as permalloy as a base. Later, a Sendust alloy film had to be deposited.

また、高飽和磁束密度の磁性合金である窒化鉄膜の場合
、膜厚が厚くなると磁気特性が劣化するため、1μm以
上の膜厚が必要な場合は、異なる磁性合金または絶縁物
とで多層膜にする必要がある。
In the case of an iron nitride film, which is a magnetic alloy with a high saturation magnetic flux density, the magnetic properties deteriorate as the film becomes thicker, so if a film thickness of 1 μm or more is required, a multilayer film with a different magnetic alloy or insulator is required. It is necessary to

このように、高飽和磁束密度を持つ磁気ヘッドを作製す
るためには磁性合金を多層構造にしなければならず、多
層g4造にするのには工数やコストがかかり、信頼性を
保持するのが難しいという課題があった。
In this way, in order to create a magnetic head with high saturation magnetic flux density, the magnetic alloy must be made into a multilayer structure, and creating a multilayer G4 structure requires many man-hours and costs, and it is difficult to maintain reliability. The challenge was difficult.

そこで、本発明は多層構造にしなくても高飽和磁束密度
を持ち、保磁力の小さい磁気ヘッドが得られる磁気ヘッ
ド用磁性合金を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a magnetic alloy for a magnetic head that can provide a magnetic head with high saturation magnetic flux density and low coercive force without having a multilayer structure.

(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するための手段として、鉄を主成分とし
、少なくとも窒素を1乃至6重量パーセント、酸素を0
.5乃至5重量パーセント及びルテニウムを0.5乃至
重量パーセント含有することを特徴とする磁気ヘッド用
磁性合金を提供しようとするものである。
(Means for Solving the Problem) As a means for achieving the above object, the main component is iron, at least 1 to 6% by weight of nitrogen, and 0% of oxygen.
.. It is an object of the present invention to provide a magnetic alloy for a magnetic head characterized by containing 5 to 5 weight percent of ruthenium and 0.5 to 0.5 weight percent of ruthenium.

(実 繕 例) 本発明の磁気ヘッド用磁性合金を製造するための一例で
あるスパッタリング装置を第1図に示す。
(Repair Example) FIG. 1 shows a sputtering apparatus that is an example of manufacturing the magnetic alloy for a magnetic head of the present invention.

このスパッタリング装置1は、酸素(021゜窒素(N
2)及びアルゴン(A「)の気体を調整する流量計2.
3.4を備えたチャンパラを有する。このチャンパラ内
は、Fe−Ru(鉄−ルテニウム)合金ターゲット6.
6を互いに対向させて絶縁体7,7を介して相対向して
収り付けられた一対のターゲットホルダ8.8を有する
、所謂対向ターゲットタイプである。このターゲットホ
ルダ8,8の外周はシールド9,9が取り付けである。
This sputtering apparatus 1 uses oxygen (021° nitrogen (N
2) and a flow meter to adjust the argon (A') gas.
It has Champara with 3.4. Inside this Champara, there is a Fe-Ru (iron-ruthenium) alloy target 6.
This is a so-called facing target type having a pair of target holders 8, 8 which are placed opposite each other with insulators 7, 7 in between. Shields 9, 9 are attached to the outer periphery of the target holders 8, 8.

またターゲット6及びターゲットホルダ8には、直情型
a、10よりマイナス電位が印加されるようになってい
る。
Further, a negative potential is applied to the target 6 and the target holder 8 compared to the direct type a and 10.

さらにこのターゲットホルダ8.8内にはプラズマ16
を収束させるための磁石11.11が配置されると共に
、表面の加熱を防止するために冷却水12が流入する。
Furthermore, a plasma 16 is contained within this target holder 8.8.
Magnets 11.11 are arranged to focus the water, and cooling water 12 flows in to prevent heating of the surface.

なお、アルゴンは、ターゲット6をスパッタすると同時
に成膜する磁性合金膜中の酸素と窒素の量を調節するた
めのものである。
Note that argon is used to adjust the amount of oxygen and nitrogen in the magnetic alloy film formed at the same time as the target 6 is sputtered.

そして、チャンパラの下部の基板ホルダ13に基板14
が置かれ、不純物を防ぐためのシャッタ15が基板14
を覆っている。
Then, the substrate 14 is placed in the substrate holder 13 at the bottom of the Champara.
is placed on the substrate 14, and a shutter 15 for preventing impurities is placed on the substrate 14.
is covered.

上記した構成のスパッタリング装置1において、直A 
Wb 1ljit 10により、左右のターゲットホル
ダ88に支えられたターゲット6.6の間にプラズマ1
6を発生させると、ターゲット6.6はマイナス電位で
あるので、プラズマ16中のアルゴンイオン(Art)
がターゲット6に衝突し、ターゲット6の鉄原子及びR
u原子が飛び出す。
In the sputtering apparatus 1 configured as described above, the direct A
Wb 1ljit 10 causes plasma 1 to flow between the targets 6.6 supported by the left and right target holders 88.
6, since the target 6.6 has a negative potential, the argon ions (Art) in the plasma 16
collides with target 6, iron atoms of target 6 and R
The u atom pops out.

そして、ターゲット6から飛出した鉄原子及びRkl原
子と、プラズマ中の酸素と窒素の原子または分子とが結
合して、基板14の上に成膜していく。
Then, the iron atoms and Rkl atoms flying out from the target 6 are combined with oxygen and nitrogen atoms or molecules in the plasma to form a film on the substrate 14.

なお、スパッタ開始後の数分間は、ターゲット6の表面
の不純物が基板14の上に付着しないようにシャッタ1
5を閉じて基板14を覆い、その後でシャッタ15を開
けるようにする。
Note that for several minutes after the start of sputtering, the shutter 1 is closed to prevent impurities on the surface of the target 6 from adhering to the substrate 14.
5 to cover the substrate 14, and then the shutter 15 is opened.

そして、流量計2〜4にて酸素、窒素、アルゴンの導入
量を調節することにより、所望の酸素および窒素を含有
した[e−ト0−Ru合金膜を得ることができる。
By adjusting the amounts of oxygen, nitrogen, and argon introduced using the flowmeters 2 to 4, it is possible to obtain a [e-to-0-Ru alloy film containing desired oxygen and nitrogen.

このようにして、得たFe−10−Ru合金膜の酸素。Oxygen in the Fe-10-Ru alloy film thus obtained.

窒素及びルテニウムの含有量と飽和磁束密度(Bs)、
保磁力(Ilc)との関係を表に示す。
Nitrogen and ruthenium content and saturation magnetic flux density (Bs),
The relationship with coercive force (Ilc) is shown in the table.

表 表中の資f4#号1は純鉄の磁気特性であり、窒素及び
酸素を含有させることによってHCが低下しているのが
わかる。また、窒素及び酸−素の含有量か多過ぎるとB
sと、Hcの増加が見られ、窒素及び酸素の含有量には
最適値がある。窒素が1乃至6重量パーセント、酸素が
0.5乃至5パーセントであればB s1500gau
ss以上で、かつHaが1.50e以下である高Bs軟
磁性合金が得られる。
Material f4 #1 in the table shows the magnetic properties of pure iron, and it can be seen that HC is reduced by containing nitrogen and oxygen. Also, if the nitrogen and oxygen content is too high, B
An increase in s and Hc is observed, and there is an optimum value for the nitrogen and oxygen contents. B s1500gau if nitrogen is 1 to 6% by weight and oxygen is 0.5 to 5%
A high Bs soft magnetic alloy having a Bs of ss or more and a Ha of 1.50e or less can be obtained.

また、Fe−N−0合金膜及びFe−N−0−Ru合金
膜を2%塩水に浸した後これを取り出し、更に60℃=
90%の高温高温中で耐蝕試験を行なった結果の一例を
第2図に示す。
In addition, the Fe-N-0 alloy film and the Fe-N-0-Ru alloy film were immersed in 2% salt water, then taken out and further heated to 60°C.
An example of the results of a corrosion resistance test conducted at a high temperature of 90% is shown in FIG.

なお図中、縦軸は成膜直後のBs  (Bs(0))に
対する耐食試験開始後のBs  (Bs(t))の割合
を示している。
In the figure, the vertical axis indicates the ratio of Bs (Bs(t)) after the start of the corrosion resistance test to Bs (Bs(0)) immediately after film formation.

表から解るように、Fe−ト0−Ru合金のRuの含有
量が増加すると、飽和磁束密度(BS)の低下と保磁力
団C)の低下が見られる。
As can be seen from the table, as the Ru content of the Fe-0-Ru alloy increases, the saturation magnetic flux density (BS) decreases and the coercive force group C) decreases.

磁気ヘッド用磁性材料としてはBSが高く、かつHcか
小さいことが望ましいが、資料番号10ではRu 4重
量パーセントを含有するFe−N−0−Ru合金では、
既知の高BS材であるセンダスト合金と比較してHCは
センダスト合金と同等の低Hcであり、かつBsはセン
ダスト合金の1.5倍以上の高BSを実現している。R
uの含有量が10tiパ一セント以上であれば、センタ
スト合金とと同等以上のBs持つ磁気ヘッド用磁性材料
を得る、二とができる。
As a magnetic material for a magnetic head, it is desirable to have a high BS and a low Hc, but in document number 10, the Fe-N-0-Ru alloy containing 4 weight percent Ru,
Compared to Sendust alloy, which is a known high BS material, HC has a low Hc equivalent to that of Sendust alloy, and Bs has realized a high BS of 1.5 times or more than Sendust alloy. R
If the u content is 10ti% or more, it is possible to obtain a magnetic material for a magnetic head having Bs equal to or higher than that of the Centast alloy.

また、第2図かられかるように、Fe−N−0−Ru合
金のRuの含有量が増加するに従って合金の耐食性か向
上している。Ruの含有量は0.5重量パーセント以上
であれば耐食性に対して効果がある。
Moreover, as can be seen from FIG. 2, as the Ru content of the Fe-N-0-Ru alloy increases, the corrosion resistance of the alloy improves. If the Ru content is 0.5 weight percent or more, it is effective for corrosion resistance.

しかし、Ruの含有量が0.2重量パーセントの場合に
は、耐食性はRuを含有しない時よりも逆に悪くなって
いる。
However, when the Ru content is 0.2% by weight, the corrosion resistance is conversely worse than when Ru is not contained.

従って、Ruの含有量が0.5乃至10重重数−セント
の範囲であれば高飽和磁束密度と低保持力を持ち、かつ
耐食性に優れたFe−N−0−Ru合金を得ることがで
きる。
Therefore, if the Ru content is in the range of 0.5 to 10 F-cents, it is possible to obtain a Fe-N-0-Ru alloy that has high saturation magnetic flux density, low coercive force, and excellent corrosion resistance. .

(発明の効果) 本発明の磁気ヘッド用磁性合金は、ルテニウムを含有す
ることにより低保持力化と優れた耐食性が実現でき、高
い抗磁力を持つ磁気記録媒体への記録再生を良好に行な
える高密度記録に適した磁気ヘッドを得ることができる
という効果がある。
(Effects of the Invention) The magnetic alloy for magnetic heads of the present invention can achieve low coercive force and excellent corrosion resistance by containing ruthenium, and can perform recording and reproduction on magnetic recording media with high coercive force. This has the effect that a magnetic head suitable for high-density recording can be obtained.

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

第1図は本発明になる磁気ヘッド用磁性合金を製造する
ための一例であるスパッタリング装置を示す図、第2図
は本発明の磁性合金のRuの含有量を変化させた時の耐
食性の相違を示す図である。 1・・・スパッタリング装置、2〜4・・・流量計、5
・・・チャンバ、6・・・ターゲット、8・・・ターゲ
ットホルダ、11・・・磁石。 特 許 出願人 日本ビクター株式会社代表者 垣本 
邦夫 千1図 丁続谷1iiEが4 平成元年4月/D口 III和631[精工′1願第270048号2.1明
の名称 城i気ヘッド用磁性含企 3、補正をすると 串1′[との関係  1れ1出願人 住所 神奈川県横浜山神余用区守屋町3丁目12番助6
、補正の内容 (1)明細力中、第2頁第16行乃至第17行の「抗磁
力」を「飽和磁束密度」と?l1丁する。 (2)同、第2頁第16行の「乃至」とFΦmlどの間
に「10」を挿入する。 (:3)同、第7頁第1行の「ができる。」の後に「ま
た、酸バH(02)と窒A (N 2 >の替わりに一
酸化窒素(No>を用いてもよい。」を挿入する。 (1)同、第8頁第4行のl’ B S Jと1°と、
1との間に「の低下」を挿入する。 (9同、第9EQ第7行の1以上1を1以手1ど補正す
る。 自発補ロー 5、補正の対粂 明細;()の発明の詳細な説明の欄
Fig. 1 is a diagram showing a sputtering apparatus as an example for manufacturing the magnetic alloy for magnetic heads of the present invention, and Fig. 2 shows the difference in corrosion resistance when the Ru content of the magnetic alloy of the present invention is changed. FIG. 1... Sputtering device, 2-4... Flow meter, 5
...Chamber, 6...Target, 8...Target holder, 11...Magnet. Patent Applicant Kakimoto, Representative of Victor Japan Co., Ltd.
Kunio Sen1 Zucho Tsugaya 1iiE is 4 April 1989/Dguchi III Japanese 631 [Seiko'1 Application No. 270048 2.1 Ming name: magnetic inclusion for head 3, with correction skewer 1 '[Relationship with 1re1 Applicant Address 3-12-6 Moriyamachi, Yamagami Yoyo-ku, Yokohama, Kanagawa Prefecture
, Contents of the amendment (1) In the specification, is "coercive force" in lines 16 and 17 of page 2 called "saturation magnetic flux density"? I'll make one. (2) Insert "10" between "to" and FΦml in the 16th line of page 2. (:3) Same, page 7, line 1, after “can be done.” “Also, nitric oxide (No> may be used instead of acid bar H (02) and nitrogen A (N 2 >). (1) l' B S J and 1° on page 8, line 4 of the same page.
Insert "decrease in" between 1 and 1. (9 Id., amend 1 to 1 in line 7 of 9EQ. Voluntary supplementary row 5, detailed description of the amendment; column for detailed explanation of the invention in parentheses)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 鉄を主成分とし、少なくとも窒素を1乃至6重量パーセ
ント、酸素を0.5乃至5重量パーセント及びルテニウ
ムを0.5乃至10重量パーセント含有することを特徴
とする磁気ヘッド用磁性合金。
1. A magnetic alloy for a magnetic head, comprising iron as a main component, and containing at least 1 to 6 weight percent of nitrogen, 0.5 to 5 weight percent of oxygen, and 0.5 to 10 weight percent of ruthenium.
JP63270048A 1988-10-26 1988-10-26 Magnetic alloy for magnetic head Pending JPH02118055A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63270048A JPH02118055A (en) 1988-10-26 1988-10-26 Magnetic alloy for magnetic head

Applications Claiming Priority (1)

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JP63270048A JPH02118055A (en) 1988-10-26 1988-10-26 Magnetic alloy for magnetic head

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7491649B2 (en) 1998-12-11 2009-02-17 Surface Technology Systems Plc Plasma processing apparatus

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