JPH0289203A - 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、磁気記録媒体からデータを読み出したり、磁
気記録媒体にデータを書き込んだりする磁気記録再生装
置に用いられる磁気ヘッドに関するものである。

従来の技術 近年、フロッピーディスク等の磁気記録装置においては
、記録信号の高密度化や高周波数化等が進められている
。しかし、この磁気記録装置において優れた高密度記録
を達成するためには、記録媒体の薄膜化、高保磁力化、
高残留密度化が必要である。そして、この種の磁気記録
媒体を十分に磁気飽和させるためには、記録再生に用い
る磁気ヘッドの材料にも高い飽和磁束密度Ｂｓを有する
事が要求されている。そこで、コアの磁束の飽和を防ぐ
ため強磁性フェライトに比べて高い飽和磁束密度Ｂｓを
有する金属磁性材料でできた膜をギャップ近傍に形成し
た磁気ヘッドが開発された。

金属磁性材料としてはアモルファス磁性材料や、Ｆｅ系
金属磁性材料がある。アモルファス磁性材料でできた膜
をギャップ近傍に形成した場合には、製作途中で何度と
なく加えられる熱によって膜の磁気特性が劣化してくる
ので、あまり好ましくない。そこでＦｅ系金属磁性材料
が良（用いられる。

その中でも、飽和磁束密度が高く、耐摩耗性及び耐食性
等に優れ、コストが安いセンダストが特に用いられてい
る。

第８図は従来の磁気ヘッドを示す斜視図である。

第８図において、１は多結晶フェライトで構成されたコ
字型のコア、２は多結晶フェライトで構成された１字型
のコアで、コア２のギャップ対向面を含む一面にはセン
ダスト薄膜３がスパッタリングによって形成されている
。コア１とコア２は磁気ギャップ充填材となる非磁性体
４を介して接合されている。この様な磁気ヘッドは高密
度な記録を行う、例えば保磁力の強い金属磁性薄膜を用
いた磁気記録媒体にデータを磁気飽参口させるのに十分
に強い磁束を発生させる事ができる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら前記従来の構成では、コア２を形成してい
る多結晶フェライトはたくさんのグレインによって構成
されているので、その上にセンダスト薄膜３を形成する
とグレインとグレインの境界である結晶粒界にセンダス
ト薄膜３中のＡＩとＳｉが拡散によって入り込み、多結
晶フェライト中の酸素とＡ１．Ｓｉが反応し、コア２の
内でセンダスト薄膜３との境界面に近い部分の磁気特性
が劣化する。又コア２の中にセンダスト薄膜３中のＡＩ
やＳｉが拡散によって入り込む事によって、センダスト
薄膜３のコア２との境界面近傍部分の組成比が変化する
ので、センダスト薄膜３の内でコア２との境界面に近い
部分は磁気特性が劣化する。又センダスト薄膜３のコア
２との境界面近傍部分は、うまくセンダスト薄膜３が成
長しないので結晶構造が崩れていて、磁気特性が悪かっ
た。

この様なコア２とセンダスト薄膜３の境界面近傍の磁気
特性が悪くなる事よって、この境界面付近で擬似ギャッ
プが発生ずるという問題点があった。

又この問題点を解決するために、ギャップ対向面とコア
とセンダスト薄膜の境界面が平行にならないようにする
ものがあるが、これらの磁気ヘッドは製造方法が難しく
生産性が低いという問題点があった。

本発明は前記従来の問題点を解決するもので、コアとセ
ンダスト薄膜の境界面近傍の磁気特性が悪くなる事を防
止する事ができ、擬似ギャップが発生しないようにする
事ができる磁気ヘッドを提供する事を目的としている。

課題を解決するための手段 こめ目的を達成するために、センダスト薄膜を単結晶フ
ェライトで構成したコアのギャップ対向面に形成した。

作　　　　　用 この構成により、センダスト薄膜中のＡＩ、Ｓｉがコア
の表面部付近に拡散するのを抑制する事ができる。

実施例 第１図は本発明の一実施例における磁気ヘッドを示す斜
視図である。第１図において５は単結晶フェライトで構
成されたコ字型のコア、６は単結晶フェライトで構成さ
れた１字型のコアで、コア６のギャップ対向面を含む一
面にはスパッタリング等で形成されたセンダスト（Ｆｅ
−８ｉ−Ａｌ系合金）薄膜７が形成されている。コア５
とコア６はギャップ充填材となる非磁性体を介して接合
されている。

センダスト薄膜とコアの境界面近傍部分の状態を以下説
明する。ここではオージェ電子分光分析を用いる。以下
オージェ電子分光分析について一例を挙げて説明する。

分析しようとする物質の表面にＸ線を照射する。そして
飛び出してきたオージェ電子の持つエネルギーは各々の
元素によって異なるので、そのエネルギーを測定する事
によって構成元素が判り、エネルギーが異なるオージェ
電子の強度によってその構成元素の割合が判る。

今回は以下の様に測定した。多結晶フェライトの基板上
にＦｅ−Ａｌ−８ｉ合金よりなるターゲットを用いてス
パッタリング法によって厚さ５００Ａのセンダスト薄膜
を形成し、５５０℃の熱処理を行なった第１のサンプル
と、同様に単結晶フェライトで構成された基板上の単結
晶フェライトの（１１０）面に平行な表面にＦｅ−Ａｌ
−８ｉｎ金よりなるターゲットを用いてスパッタリング
法によって厚さ５００Ａのセンダスト薄膜を形成し、５
５０℃の熱処理を行なった第２のサンプルを作成する。

この様に作成したサンプルのセンダスト薄膜表面にＸ線
を照射して、オージェ電子分光分析を行なう。そして所
定の厚さだけ、センダスト薄膜表面を削った後に又オー
ジェ電子分光分析を行なう。この様に、所定の厚さずつ
次第に削っていって、その度にオージェ電子分光分析を
行なった結果を第２図及び第３図に示す。第２図は第１
のサンプルの測定結果である。第２図において、横軸は
削った長さである。縦軸はオージェ電子の強度である。

横軸の５００Ａの所は多結晶フェライトとセンダスト薄
膜の境界面近傍である。すなわち横軸の５００Ａ以下（
第２図に示す矢印Ｚ方向の領域）はセンダスト薄膜の領
域であり、横軸の５００Ａ以上（第２図に示す矢印Ｙ方
向の領域）は多結晶フェライトの領域である。第２図か
ら判る様にセンダスト薄膜の成分であるＡＩやＳｉが横
軸の５００Ａを越えて多結晶フェライトの領域に入り込
んでいる様子が判る。例えば横軸の６０ＯＡ付近を例に
取ると、Ａ１．Ｓｉ等が存在している事が判る。ＡＩに
関していえば横軸８００人のところまですなわち多結晶
フェライトの表面から３００Ａのところまで入り込んで
いる事が判る。

一方第３図は第２のサンプルの測定結果であるが、この
時はセンダスト薄膜中のＡＩ、Ｓｉは横軸の５０ＯＡを
こえて単結晶フェライトの領域に殆ど入り込んでいない
様子が判る。例えば横軸が６００Ａ付近を例にとって見
ると、ＡＩ、Ｓｉの成分は存在しない事が判る。以上の
様に多結晶フェライトには、センダスト薄膜の成分であ
るＡＩ、Ｓｉが入り込み易いが、単結晶フェライトの中
にはＡＩやＳｉが入り込みにくい事が判る。従っで単結
晶フェライトで構成したコアのギャップ対向面にセンダ
スト薄膜を形成した場合、センダスト薄膜中のＡ１やＳ
ｉ等が拡散してコアのセンダスト薄膜との境界面近傍部
分の磁気特性が悪くなる事はない。又拡散によってセン
ダスト・薄膜の組成比が変化しないので、センダスト薄
膜のコアとの境界面近傍部分の磁気特性が悪くなる事は
ない。

第４図は単結晶フェライト及び多結晶フェライトの上に
センダスト薄膜を形成した時の、センダスト薄膜の膜厚
と保磁力の関係を示したグラフである。以下保磁力の測
定方法について説明する。

先ず多結晶フェライトで構成された基板上にセンダスト
薄膜を形成し、５５０℃で１時間熱処理を行なう。この
時センダスト薄膜の膜厚の異なる複数の第３のサンプル
を作成する。又単結晶フェライトで構成された基板を単
結晶フェライトの（１１０）面と平行な表面を有する様
に加工し、その表面にセンダスト薄膜を形成し、５５０
℃で１時間熱処理を行なう。この時、センダスト薄膜の
膜厚を異ならせて複数の第４のサンプルを形成する。

又同様に単結晶フェライトで構成された基板を単結晶フ
ェライトの（２１１）面と平行な表面を有する様に加工
し、第４のサンプルと同じ様に複数の第５サンプルを形
成する。この様に形成された第３及び第４及び第５のそ
れぞれのサンプルのセンダスト薄膜の保磁力Ｈｅはフェ
ライトのキュリー温度を越える２５０℃の１門度で撮動
試料型磁力計（ＶＳＭ）を用いて測定を行った。この第
４図から明らかなように、膜厚の減少に伴い、どのサン
プルも保磁力Ｈｃは増加しているが第４及び第５のサン
プルに形成されたセンダスト薄膜の保持力の方が、第３
のサンプルに形成したセンダスト薄膜の保持力の方が、
全膜厚にわたって、保磁力Ｈｅは小さな値を示している
。特に膜厚が薄い時において顕著である事が判る。又、
第４のサンプルと第５のサンプルを比較してみると、第
５のサンプルの方が全膜厚に渡って小さい値となってい
る。これは単に、単結晶フェライトの上に形成されたセ
ンダスト薄膜は、多結晶フェライトの上に形成されたセ
ンダスト薄膜よりも特性が良くなるという問題ではなく
、単結晶フェライト−Ｅに形成されたセンダスト薄膜の
中でも、センダスト薄膜が形成される表面が単結晶フェ
ライトのどの面に平行かという事で磁気特性が異なる事
を示している。

次に単結晶フェライトでできた基板のセンダスト薄膜が
形成される表面と、センダスト薄膜の磁気持性の関係に
ついて説明する。

先ず多結晶フェライトでできた基板の上にセンダスト薄
膜をスパッタリングで約４μｍの厚さになるまで形成し
た後に、１時間熱処理を行ない第６のサンプルを作成す
る。次に単結晶フェライトでできた基板の表面を単結晶
フェライトの（１１１）と平行になるように加工し、そ
の表面にスパッタリングで約４μｍの厚さになるまで形
成した後に、１時間熱処理を行ない第７のサンプルを作
成する。同様の単結晶フェライトの（２１１）。

（１１０）、（ｔｏｏ）面に平行な表面を有する基板上
にセンダスト薄膜をスパッタリングで約４μｍの厚さに
なるまで形成した後に、１時間熱処理を行ないそれぞれ
第８のサンプル、第９のサンプル、第１０のサンプルを
作成する。そして、それぞれのサンプルに形成されたセ
ンダスト薄膜にＸＩ（ＣｕＫα）を照射し、Ｘ線の回折
角を測定する。第５図はその結果を示した。横軸はＸ線
回折角で、縦軸はＸ線の回折強度である。第６のサンプ
ル及び第７のサンプル及び第８のサンプル及び第１０の
サンプルにおいて回折角がほぼ４５度のところでＸ強度
のピークがあるが、これはセンダスト薄膜中の１セルを
構成するα−Ｆｅの（１１０）面での反射によるピーク
である。第６のサンプル、第７のサンプル、第８のサン
プル、第９のサンプル、第１Ｏのサンプルにおいて回折
角がほぼ８３度付近のところでＸ強度のピークがあるが
、これはセンダスト薄膜中の１セルを構成するα−Ｆｅ
の（２１１）面での反射によるピークである。第７のサ
ンプルにおいて回折角がほぼ１００度のところでＸ線強
度のピークがあるが、これはセンダスト薄膜中の１セル
を構成するα−Ｆｅの（２２０）面での反射によるピー
クである。この結果を基にしてα−Ｆｅの（２１１）面
の配向性と保磁力の関係を示す。α−Ｆｅの（２１１）
面の配向性は以下の様にして求める。回折角が８３度付
近のＸ線強度をＡ１回折角４５度付近のＸ線強度をＢと
すると、配向性は以下の式で表される。

Ｃ＝Ａ／　　（Ａ＋Ｂ） 例えば第９のサンプルではＢ＝Ｏであるので、Ｃ＝１き
なる。この方法により各サンプルの配向性を算出し、そ
の各サンプルのセンダスト薄膜の保磁力を測定した。こ
の結果を第６図に示す。第６図において横軸は配向性、
縦軸は保磁力である。

第６図に示すｌく点は第７のサンプルのもので、■、点
は第８のサンプルのもの、Ｍ点は第９のサンプルのもの
、Ｎ点は第１Ｏのサンプルのものである。

第６図から判る様に配向性が１に近いほど保磁力が小さ
くなっていき良好な特性を得る事ができる。

すなわち単結晶フェライトでできた基板上の表面を（１
１０）面かもしくは（１００）面に平行になるように加
工し、その表面にセンダスト薄膜を形成すると、センダ
スト薄膜の磁気特性がさらに良くなる事が判る。

次に実際の磁気ヘッドでの効果を見てみる。多結晶フェ
ライトでコアを構成し、ギャップ対向面にセンダスト薄
膜を形成する。そしてそのコアと他のコアを磁気ギャッ
プを介して第１の磁気ヘッドを作成する。又コアを単結
晶フェライトで構成し、第１の磁気ヘッドと同じ様に第
２の磁気ヘッドを形成する。この様に構成された二つの
磁気ヘッドの再生出力を測定し、その結果を第７図に示
す。第７図の横軸は磁気ギャップからの距離で、磁気記
録媒体との摺動方向を正の方向としている。

縦軸は相対出力である。第１の磁、気ヘッドの方は波形
のすそ部に擬似ギャップ発生による擬似出力が出ている
が、第２の磁気ヘッドでは擬似出力は発生していない。

以上の様に本実施例によれば、単結晶フェライトでコア
を形成し、そのコアのギャップ対向面にセンダスト薄膜
を形成した事により、センダスト薄膜の中のＡ１．Ｓｉ
等がコアの中に拡散ゼす、コアとセンダスト薄膜の境界
面近傍の磁気特性が悪（なる事が防止できるので、擬似
ギャップが発生しないようにする事ができる。又特にギ
ャップ対向面が単結晶フェライトの（１１０）面かもし
くは（１００）面に平行になる様にコアを加工し、その
上にセンダスト薄膜を形成すれば、更に磁気特性の優れ
た磁気ヘッドを作成できる。

発明の効果 本発明は、単結晶フェライトでコアを形成し、そのコア
のギャップ対向面にセンダスト薄膜を形成した事により
、センダスト薄膜がコアの裏面部付近に拡散するのを抑
制する事ができ、コアとセンダスト薄膜の境界面付近の
磁気特性の劣化を防止する事ができ、擬似ギャップが発
生するのを防止する事ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における磁気ヘッドを示す斜
視図、第２図及び第３図はそれぞれ多結晶フェライトの
上にセンダスト薄膜を形成した時、及び単結晶フェライ
トの上にセンダスト薄膜を形成した時のオージェ分光分
析による深さ方向の組成分布を示すグラフ、第４図は多
結晶フェライト及び単結晶フェライト上にセンダスト薄
膜を形成した時のセンダスト薄膜の膜厚と保磁力の関係
を示すグラフ、第５図は多結晶フェライト及び単結晶フ
ェライト上に形成されたセンダスト薄膜のＸ線の回折角
と強度の関係を示すグラフ、第６図はセンダスト薄膜の
面配向性と保磁力の関係を示すグラフ、第７図は、従来
の複合磁気ヘッドおよび本発明の一実施例の複合磁気ヘ
ッドにおける波形歪を示す特性図、第８図は従来の磁気
ヘッドを示す斜視図である。 ５．６　・・・・・・　コア ７　・・・・・・　センダスト薄膜 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はが１名第 図 １１２　　図 ＭＩＪ　　リ　１１ 第 図 肖す　　リ　１［ 珂 郵 ヌ 区 瞠澤Ｒセｄ 第 図 配伺佐 第 図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）二つのコアを磁気ギャップを介して接合した磁気
   ヘッドであって、少なくとも一方のコアを単結晶フェラ
   イトで構成するとともに、前記一方のコアのギャップ対
   向面にセンダスト薄膜を形成した事を特徴とする磁気ヘ
   ッド。
2. （２）二つのコアを磁気ギャップを介して接合した磁気
   ヘッドであって、少なくとも一方のコアを単結晶フェラ
   イトで構成するとともに、単結晶フェライトの（１００
   ）面か、もしくは（１１０）面と前記一方のコアのギャ
   ップ対向面が平行になる様に形成され、前記ギャップ対
   向面にセンダスト薄膜を形成した事を特徴とする磁気ヘ
   ッド。