JPH02168182A - 磁歪定数測定器 - 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】 １１）発明の目的 ［産業上の利用分野コ 本発明は、磁気記録装置の磁気ヘッドにおける、薄膜軟
磁性磁極材料の磁歪定数を測定する装置に関するもので
ある。

［従来の技術］ 磁気記録装置の磁気ヘッドには高密度化をねらいとして
高飽和磁束密度を有する薄膜が利用されるが、この軟磁
性薄膜の具備すべき条件のうち重要なものの一つである
磁歪定数をできるだけ小さくする必要がある。磁歪定数
が大きいと磁気ヘッドを構成する他の膜や材料から応力
を受けた時磁気特性が変化してしまい安定な記録再生が
できなくなる恐れがある。

そこで磁歪定数を測定する従来手段として第２図に従来
の磁歪定数測定器Ａの一例を示す。アルミ、石など非磁
性材料の定盤１上に、直交したふた組のヘルムホルツコ
イル２及び３を囲繞配置し、ふた組のヘルムホルツコイ
ル２，３のほぼ中心に、定盤面１ａに対し静電容量形の
歪センサ４の上端センサ測定面５が平行となるように配
置し、このセンサ測定面５に対抗して、少なくとも上下
方向に微動可能な微動台６に基端を取り付けた長方形試
料７の軟磁性Ｍ８面自由端部がセンサ測定面５に平行に
臨むように長方形試料７を水平配置する。

歪センサ４は、同図には示されない歪計を介して記録計
に結線されている。

この直交するふた組のヘルムホルツコイル２゜３から発
生ずる磁界の中心付近に静電容量形の歪センサ４のセン
サ測定面５を配し、長方形基板９下面に形成しかつ磁気
異方性か長辺または短辺に平行に付与された軟磁性薄膜
８のどちらかの辺が前記へルムポルツコイル２，３の一
方の磁界方向に一致させて配置する長方形試料７の基端
を少なくても上下方向に移動可能な微動台６に片持ち梁
状に固定するとともその自由端を前記センサ測定面５の
直上に臨ませ、図示しない微動機構を動作させてセンサ
測定範囲内に長方形試料７の位置を決めた後、前記ヘル
ムホルツコイル２，３の一組ずつ交互に磁界を発生させ
た時の歪の差から、またはふた組のヘルムホルツコイル
２，３を軟磁性膜８面に平行に回転させた時に測定され
る歪の差の最大値から、計算により磁歪定数を求めてい
た。

しかし、磁気ヘッドに用いるような軟磁性膜８厚が０．
１μｍから３μｍ程度の薄い場合、測定３度を上げるた
めには、長方形基板９の厚さを薄くするか、基端の固定
端からセンサ測定面５が臨む自由端までの距離を長く収
っていく必要がある。

すなわち、磁歪定数は（ｔ　　　−ｈ）／（ｔ。

Ｌ２）に比例する。ここで、ｔ　２は長方形基板９厚さ
の二乗、ｈは測定した歪の差、ｔ、は軟磁性膜８の厚さ
１，２は長方形試料７の固定端からセンサ測定面５中心
までの距離の二乗を表している。一方、静電容量形の歪
センサ４で測定される歪は、長方形試料７との距離が狭
いほど、センサ測定面５の面積が大きいほど感度よく測
定できる。

ところが、長方形試料７とセンサ測定面５の距離（測定
範囲）は現在市販のなかで最大感度のもので約０．１±
０．０５１ｕ＋であり、これ以上狭くすると長方形試料
７の位置の設定上困雑が伴い、一方長方形試料７の大き
さにも限界があるため、センサ測定面５の面積を大きく
することもできない、したがって、感度よく歪、すなわ
ち磁歪定数を測定するためには、長方形基板９厚さｔ、
を薄＜１．長方形試料７固定端からセンサ測定面５中心
までの「セＡｆｆｉ　Ｌを大きく取って、歪の差りを大
きくすることが必要である。すなわち、磁歪及び軟磁性
１ｇ！８厚が小さくても、長方形基板９の歪を大きく取
れるようにすることが重要である。

ここで、第３図は、従来の磁歪定数測定器Ａの歪センサ
測定面５付近の拡大図を示す。長方形試料７の軟磁性Ｉ
Ｉ！８応力が圧縮の場合で、かつ応力が大きいためセン
サ端縁５ａに軟磁性Ｉｆ！　８面の一部が接触し、歪セ
ンサ４のａＩ定範囲に長方形試料７を設定できないこと
を示す図である。軟磁性膜８の応力が引つ張りの場合は
図に示したのと逆のセンサ端縁５ｂが長方形試料７と接
触し、やはり歪センサ４の測定範囲に長方形試料７を設
定できない。要するに、０．１±０．Ｏ５ｎｍ間隔で広
いセンサ測定面５に平行に軟磁性膜８が下面に形成され
た薄い１）方形試料７の長方形基板９を設定することが
難しい上に、さらに長方形基板９が薄いために軟磁性膜
８の膜応力に伴う長方形基板９の反りが大きい場合には
、長方形基板９とセンサ端縁５ａ又は５ｂか接触し、軟
磁性膜８面とセンサ測定面５を０．１±０．Ｏ５ｎｍ間
隔に保つことか困難であり、間の測定をなし得す、した
がって、磁歪定数の測定ができなかった。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、前記従来測定が困難であった膜応力の大きい
軟磁性薄膜のは歪定数測定を可能にするための磁歪定数
測定器を提供せんとするものである。

（２）発明の構成 ［課題を解決するための手段コ 本発明の磁歪定数測定器は、従来電極、ガードリング、
外側ケース及びこれらを絶縁するための絶縁材が外径的
１００１１１の同心円状に配置され、かつ同一平面上に
あった静電容量形歪センサのセンサ測定面を電極のみを
残してわずかの面取りを施し、軟磁性膜の膜応力で発生
した長方形基板の反りがあっても、なじみよくセンサ測
定面と試料軟磁性膜面の距離を０．１±０．０５Ｍに設
定できるとともに、長方形の軟磁性膜を下面に形成した
長方形試料を片持ち梁状に固定する治具に仰伏りｌ梢を
設け、センサ測定面と反った長方形試料面とが接触しな
いように長方形試料を傾斜変位させることにより感度よ
く軟磁性薄膜の磁歪定数の１ｌｌｌｌ定を可能にするも
のである。

［実施例］ 本発明の実施例を第１図について説明する。

同図は、本発明の磁歪定数測定器Ｂによって第３図と同
じ状態の膜応力が圧縮の場合である長方形試料７を設定
した図であって、測定電極５′部分（直径約２圓）の外
側からｌ°程度の面取り１０が付けられている。測定電
極５′の面積は面取り１０の前後で全く変わらないので
歪の測定感度が低下することもない、しかし、シールド
を兼ねかつ面取り１０部分にあるガードリング部分がセ
ンサ測定面５よりもやや離れるため測定ノイズが若干増
加する。さらに、長方形試料７を取り付ける微動台６は
、少なくとも上下方向に微動可能で、かつ長方形試料７
の長辺方向であって軟磁性ｌ膜８面及びセンサ測定面５
に垂直面内で仰伏機横１１を持つものである。センサ端
縁５ａ、５ｂの面取り１０とこの微動台６の仰伏機構１
１のためセンサ測定面５と軟磁性膜８面は接触せずに設
定されていることを示す。

［作　用］ 次に、イオンビームスパッタ法で、加速電圧４００■、
ターゲットでの電流密度０．８ｎＡ／ｃｎ２Ａｒ動作圧
０．２ｍＴｏｒｒの条件で、厚さ０．２市、［ＩＪ１０
止、長さ４０酎のコーニング社のガラスマイクロシート
長方形基板９上に形成した厚さ１μｍのパーマロイ薄膜
８（Ｎｉ８１ａｔ％、Ｆｅ１９ａｔ％）を前記磁歪測定
器Ａ、Ｂに取り付け、磁歪定数を測定する例を示す、１
ｌＡ８の形成時に長方形基板９裏面に配向用の永久磁石
を設置し長方形基板９の長辺方向か磁化困難軸方向にな
るように配向した。この場合の膜８応力は、約６０ｋｇ
／Ｉ１ｍ”め圧縮応力であった、パーマロイ付きの長方
形基板９は、膜８面側が凸になって湾曲しその曲率は２
０００　ｎｍであった。この長方形試料７を従来器Ａの
外径１０止の歪センサ測定面５と仰伏１ｆｉ椙を持たな
い微動台６に、試料固定端からセンサ測定面５の中心（
電極の中心）までの距ＭＬを２５市に設定した場合、セ
ンサ測定面５のセンサ端縁５　ａ　、　５　ｂの片方に
膜８面が接触し、他のセンサ端縁５ａ、５ｂでは膜８面
とセンサ測定面５が０．１２ｍｍ４れて設定され、膜８
面とセンサ測定面５が平均して　０．１±０．０５＋ｎ
＋の距離を保つことができないため、歪の測定は不可能
であった。一方、本発明の磁歪測定器Ｂであって、セン
サ測定面５の直径約２關の電極５′部分を残して約１゛
の面取つ１０を施した歪センサ４を使用した場合、セン
サ測定面５の中央部で薄膜８との距離を０．１止とした
時、センサ端縁５ａ、５ｂでの薄膜８との距離は約１．
０１２＋＋１１＋であり、歪センサ４の十分な測定範囲
内にあり、磁歪定数の測定を行うことができた。

（３）発明の効果 かくして、本発明の磁歪定数測定器は歪の測定にセンサ
測定面に電極を残して面取りを施した静電容量形の歪セ
ンサを用い、かつ長方形試料を収り付ける（敢動台は、
少なくとも上下方向に微動可能で、かつ長方形試料の長
辺方向を含み軟磁性膜面及びセンナ測定面に垂直面内で
仰伏機構を持っているので、長方形試料の設定が簡単で
、膜応力の大きい反った長方形試料でも磁歪定数の測定
が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の磁歪測定器の歪センサ部分と長方形
試料固定部分の拡大図、 第２図は、従来の磁歪定数測定器の一例を示し、第３図
は、従来の磁歪測定器の歪センサ部分と長方形試料固定
部分の拡大図である。 Ａ、Ｂ・・・磁歪定数測定器 １・・・定盤 ２．３・・・ヘルムホルツコイ ４・・・歪センサ ５・・・センサ測定面 ５ａ、５ｂ・・・センサ端縁 ６・・・微動台 ８・・・軟磁性膜 ０・・・面取り ル ア・・・長方形試料 ９・・・長方形基板 １１・・・仰伏機構 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 直交するふた組のヘルムホルツコイルから発生する磁界
   の中心付近に静電容量形歪センサの上端センサ測定面を
   配し、長方形基板下面に形成しかつ磁気異方性を長辺ま
   たは短辺に平行に付与した軟磁性薄膜のどちらかの辺が
   、前記ヘルムホルツコイルの一方の磁界方向に一致させ
   て配置する長方形試料の基端を片持ち梁状に固定すると
   ともにその自由端を前記センサ測定面直上に臨ませ前記
   ヘルムホルツコイルの一組ずつ交互に磁界を発生させた
   時、またはふた組の前記ヘルムホルツコイルを前記軟磁
   性膜面に平行に回転させた時に測定される歪の差の最大
   値から磁歪定数を求める装置において、前記歪センサの
   前記センサ測定面に面取りを施しかつ前記長方形試料の
   基端を片持ち梁状に固定する治具が、少なくても上下方
   向に前記長方形試料を移動可能とするとともに当該長方
   形試料の自由端を傾斜可能に仰伏機構を設けたことを特
   徴とする磁歪定数測定器。