JPH03131006A

JPH03131006A - 磁気ヘッド

Info

Publication number: JPH03131006A
Application number: JP1269697A
Authority: JP
Inventors: Naoya Hasegawa; 直也長谷川
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1989-10-17
Filing date: 1989-10-17
Publication date: 1991-06-04
Anticipated expiration: 2012-07-30
Also published as: JP2635422B2; US5173823A

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」本発明は軟磁性合金膜を用いた磁気ヘッドに関する。

「従来の技術」磁気記録の分野においては、記録密度を高めるために磁
気テープ等の記録媒体の高保磁力化が推進されているが
、それに対応する磁気ヘッドの磁気コアの材料として飽
和磁束密度（Ｂ　ｓ）の高いしのが要求されている。

しかし、従来のフェライトの磁気ヘッドでは飽和磁束密
度が約５，０ＯＯＧ（ガウス）程度と低いため、高密度
化の要求に対しては不充分である。

このため、いわゆるメタル・イン・ギャップ・ヘッド、
金属磁性積層膜をセラミック等でサンドイッチした積層
ヘッド、あるいは、薄膜ヘッド等が提案されている。

そして、上述した各種の磁気ヘッドに用いる高飽和磁束
密度の軟磁性材料（膜）として、Ｆｅ−５ｉＡ１合金（
センダスト）が代表的なものであるが、近年、強磁性金
属元素であるＣｏを主体とする非晶質の合金膜が開発さ
れている。

また最近の試みとして、Ｐｅを主成分とする微細結晶か
らなる合金膜（Ｆ　ｅ−Ｃ、Ｆ　ｅ−Ｓ　ｉ等）により
、Ｆｅの結晶磁気異方性の影響（軟磁性に対する悪影響
）を結晶の微細化により軽減し、高飽和磁束密度でかつ
軟磁気特性の優れた膜を得た例がある。

「発明が解決しようとする課題」ところで、磁気ヘッドを組み込んだ装置は小型化、軽量
化する傾向にあり、移動に伴う振動にさらされたり、悪
環境のもとで使用されたりすることが多くなっている。

そこで、磁気ヘッドには、磁気特性が優秀であって磁気
テープに対する耐摩耗性が優れていることは勿論、温度
や腐食性の雰囲気中での耐用性、すなわち耐環境性や、
耐振動性等が高いことが要求されている。そのため、ギ
ャップ形成やケースへの組み込み等をガラス溶着で行う
ことが必要となり、磁気ヘッドの素材はこの磁気ヘッド
の製造工程におけるガラス溶着工程の高温に耐え得るこ
とが必要である。

しかしながら、前記従来の軟磁性合金膜において、セン
ダストからなるものは、飽和磁束密度が約１０，０ＯＯ
Ｇ程度であり、今後−層の高密度化の要求に対しては不
充分である。また、Ｃｏ系のアモルファス合金膜は＋３
，０ＯＯＧ以上の高い飽和磁束密度のものら得られてい
るが、従来のアモルファス合金の飽和磁束密度を高くし
ようとするとアモルファス形成元素であるＴｉ、Ｚｒ、
Ｈｒ。

Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ等の添加量を少なくする必要があ
るが、添加量を少なくすると、アモルファス構造の安定
性が低下し、ガラス溶着に必要な温度（約５００℃以上
）には耐え得ないという問題がある。

更に、上述したＦｅを主成分とする微細結晶からなる合
金膜（Ｆ　ｅ−Ｃ、Ｆ　ｅ−９ｉ等）は、高温で結晶成
長を起こし、軟磁気特性が劣化する（Ｆｅ−Ｃの場合、
４００℃か最大）ために、やはりガラス溶着に適したも
のとは言い難い。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたらので、高い記
録特性および再生特性を存する磁気ヘッドを提供するこ
とを目的としている。

［課題を解決するための手段」請求項１に記載した発明は前記課題を解決するために、
組成式がＦｅｘＭｚＣｗで示され、ＭはＴ　ｉ、　Ｚ　
ｒ、Ｈｆ、Ｎ　ｂ、Ｔ　ａ、Ｍｏ、Ｗのうち、１種又は
２種以上からなる金属元素又はその混合物であり、組成
比ｘ、ｚ、ｗは原子％で５０≦ｘ≦９６．２≦ｌ≦３０
．０．５≦ｗ≦２５、ｘ＋ｚ＋ｗ＝ｌＯＯなる関係を満
足さ仕るとともに、その金属組織が基本的に平均粒径０
．０８μｍ以下の結晶粒からなり、その一部に元素Ｍの
炭化物の結晶相を含む軟磁性合金膜を磁気コア全体ある
いは一部に用いたことを特徴としている。

請求項２に記載した発明は前記課題を解決するために、
請求項１に記載した金属組織が基本的に平均粒径０．０
８μｍ以下の結晶粒と非晶質組織からなる軟磁性合金膜
を磁気コア全体あるいは一部に用いたことを特徴として
いる。

請求項３に記載した発明は前記課題を解決するために、
組成式がＦｅｘＴｙＭｚＣｗで不され、ＴはＣｏ、Ｎｉ
のうち、１種又は２種からなる金属元素又はその混合物
、ＭはＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗのうち
、１種又は２種以上からなる金属元素又はその混合物で
あり、組成比ｘ　、ｙ　、ｚＷは原子％で５０≦ｘ≦９
６．０．１≦ｙ≦ｌＯ１２≦Ｚ≦３０．０．５≦ｗ≦２
５、ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｗ＝１００なる関係を満足させるとと
もに、その金属組織が基本的に平均粒径００８μｍ以下
の結晶粒からなり、その一部に元素Ｍの炭化物の結晶相
を含む軟磁性合金膜を磁気コア全体あるいは一部に用い
たことを特徴としている。

請求項４に記載した発明は前記課題を解決するために、
請求項３に記載した金属組織を基本的に平均粒径０．０
８μｍ以下の結晶粒と非晶質組織からなる軟磁性合金膜
を磁気コア全体あるいは一部に用いたことを特徴として
いる。

「作用」本発明によれば、良好な記録および再生特性が得られる
。

「実施例」以下、図面を参照して本発明の一実施例について説明す
る。第１図は本発明の一実施例による磁気ヘッド（メタ
ル・イン・ギャップ・ヘッド）の構成を示す斜視図であ
り、この図において、ｌはＭｎ−Ｚｎフェライトの単結
晶から作製された磁気コア、２は磁気コアｉ上に形成さ
れた軟磁性合金膜であり、第２図上段に示す組成および
磁気特性（但し、透磁率μは、それぞれ第２図に記載し
た周波数における値である。）を有している。３はガラ
ス溶着によって形成されたガラス、４はギャップ、５は
コイルである。

また、この磁気ヘッドの諸元は、以下の通りである。

軟磁性合金膜２の膜厚　　；６μｍトラック幅　　　　　　　　：２７μｍギャップ深さ　
　　　　　　二１８μｍギャップ長　　　　　　　：０
．２５μｍインダクタンス（５ＭＨｚ）：　１．７　μ
Ｉ４尚、軟磁性合金膜２は、スパッタ、蒸着等の薄膜形
成装置により作製する。また、Ｃを膜中に添加する方法
としては、ターゲツト板上にグラファイトのペレットを
配置して複合ターゲットとし、これをスパッタする方法
、あるいは、Ｃを含まないターゲットＣＦｅ−Ｔ−Ｍ系
）を用い、Ａｒ等の不活性ガス中にメタン（ＣＨ，）等
の炭化水素ガスを混合したガス雰囲気でスパッタする反
応性スパッタ法等を用いることができる。

このようにして作製したままの膜は、アモルファス相を
かなりの割合で含んだものであり、不安定であるので、
４００〜７００°Ｃ程度に加熱する熱処理を施すことに
よって微結晶を析出さける。そして、この熱処理を静磁
界中あるいは回転磁界中で行うことにより、より優れた
軟磁気特性が得られろ。また、この熱処理は磁気ヘット
の製造工程におけるガラス溶着工程と兼ねて行うことが
できる。

尚、軟磁性合金膜２のより詳細な生成方法については、
本出願人が先に提案した軟磁性合金膜の公報（特開平１
−５５５７０号公報）を参照されたい。

また、上述した軟磁性合金膜２の代わりに、第２図下段
に示す組成および磁性特性を持つアモルファス合金膜を
磁気コアｌ上に形成した磁気ヘッド（比較例）も合わせ
て作製した。

但し、アモルファス合金膜は、第２図に示すように、飽
和磁束密度（Ｂｓ）が低いので、これを補う目的でその
膜厚を１０μｍと厚くし、磁気的に飽和しに＜＜シであ
る。

ここで、第３図に本発明の磁気ヘッドと比較例の磁気ヘ
ッドとをそれぞれ用いて保磁力（Ｈｃ＝１．４　（１０
０ｅ）の塗布型メタルテープに相対速度３．７５ｍ／ｓ
で自己録再した場合の特性（磁気ヘッドのコイル５に流
す記録電流に対する自己録再出力）を示す。この図にお
いて、曲線ａ１〜ａ４は、本発明の磁気ヘッドの特性、
曲線す、〜ｂ４は、比較例の磁気ヘッドの特性である。

但し、第３図において、曲線＆、〜ａ４および曲線す、
〜ｂ４の場合は、単一の記録周波数であるが、曲線ａｌ
および曲線す、の場合は、０．７５Ｍ）ｔｚの信号と、
５　Ｍ　Ｈｚの信号（但し、記録電流は４倍）とを混合
して記録した場合の０　、７５　Ｍ　Ｆ−１ｚの周波数
成分の出力を示している。

図かられかるように、本発明の磁気ヘッドは、いずれの
記録周波数の場合でも従来の磁気ヘッドに対して２〜３
ｄＢ高い特性を示している。

次に、第４図に本発明の磁気ヘッドと比較例の磁気ヘッ
ドとについて、それぞれ記録専用および再生専用の基準
ヘッドを用いて測定した、それぞれの記録特性および再
生特性を示す。

尚、比較例の磁気ヘッドの特性の各レベルをＯｄＢとし
て規格化しである。

図かられかるように、本発明の磁気ヘッドは、記録特性
および再生特性いずれの場合でも従来の磁気ヘッドより
優れた特性を示している。この内、記録特性が優れてい
るのは、軟磁性合金膜２の飽和磁束密度（Ｂ　ｓ）が高
いからであり、また、再生特性が優れているのは、軟磁
性合金膜２の透磁率（μ）が高いからである。

尚、上述した一実施例の磁気ヘッドに用いられている軟
磁性合金膜は、ビッカース硬度が１０４０であり、従来
のアモルファス膜（Ｓ　ＯＯ〜９００）やセンダスト（
Ｆ　ｅ−Ｓ　ｉ−Ａ　Ｉ）膜（６００〜８００）より硬
い。このため、テープと磁気ヘッドの摺動による磁気ヘ
ッドの摩耗が少なく、テープ走行に関して信頼性の高い
磁気ヘッドを提供できる。

「発明の効果」以上詳述したように本発明は、従来の軟磁性膜より高い
飽和磁束密度を有する膜を使用しているため、記録特性
に優れ、また、この膜は従来より高い透磁率を有するた
めに、再生特性にも優れた磁気ヘッドを提供できる。

従って、この磁気ヘッドを用いたＶＴＲのＳ／間の向上
、高画質化等に貢献することができる。

また、本発明の磁気ヘッドに用いられる軟磁性膜は、熱
安定性に優れているため、ギャップ形成等をガラス溶着
によって行う際の作業温度を高くでき、耐環境性や強度
等の信頼性の高い、中ないし高融点のガラス材を使用す
ることができる。

さらに、本発明の磁気ヘッドに用いられる軟磁性膜は、
高硬度であるため、耐摩耗性等の走行信頼性に優れた磁
気ヘッドを提供できろ。

加えて、従来のアモルファス合金膜等は、磁場中熱処理
を行わないと、異方性分散が生じ、高透磁率を得難いが
、本発明の磁気ヘッドに用いられる軟磁性膜は、無磁場
での熱処理で高透磁率が得られるため、ガラス溶着工程
等を無磁場で行え、工程を簡素化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による磁気ヘッドの構成を示
す斜視図、第２図は本発明の一実施例および比較例によ
る磁気ヘッドに用いられる薄膜のそれぞれの組成および
磁気特性を示す図、第３図は本発明の一実施例および比
較例による磁気ヘッドのそれぞれの自己録再特性を示す
図、第４図は本発明の一実施例および比較例による磁気
ヘッドのそれぞれの記録特性および再生特性を示す図で
ある。 ■ ・・磁気コア、２　・・・・軟磁性合金膜、３　・・・・・ガラス、４・・・・・ギヤブ、・・・コイル。

Claims

【特許請求の範囲】（１）組成式がＦｅ＿ｘＭ＿ｚＣ＿ｗで示され、ＭはＴ
ｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗのうち、１種又
は２種以上からなる金属元素又はその混合物であり、組
成比ｘ，ｚ，ｗは原子％で５０≦ｘ≦９６２≦ｚ≦３００．５≦ｗ≦２５ｘ＋ｚ＋ｗ＝１００なる関係を満足させるとともに、その金属組織が基本的
に平均粒径０．０８μｍ以下の結晶粒からなり、その一
部に元素Ｍの炭化物の結晶相を含む軟磁性合金膜を磁気
コア全体あるいは一部に用いたことを特徴とする磁気ヘ
ッド。（２）金属組織が基本的に平均粒径０．０８μｍ以下の
結晶粒と非晶質組織からなる請求項１記載の軟磁性合金
膜を磁気コア全体あるいは一部に用いたことを特徴とす
る磁気ヘッド。（３）組成式がＦｅ＿ｘＴ＿ｙＭ＿ｚＣ＿ｗで示され、
ＴはＣｏ，Ｎｉのうち、１種又は２種からなる金属元素
又はその混合物、ＭはＴｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｔａ，
Ｍｏ，Ｗのうち、１種又は２種以上からなる金属元素又
はその混合物であり、組成比ｘ，ｙ，ｚ，ｗは原子％で５０≦ｘ≦９６０．１≦ｙ≦１０２≦ｚ≦３００．５≦ｗ≦２５ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｗ＝１００なる関係を満足させるとともに、その金属組織が基本的
に平均粒径０．０８μｍ以下の結晶粒からなり、その一
部に元素Ｍの炭化物の結晶相を含む軟磁性合金膜を磁気
コア全体あるいは一部に用いたことを特徴とする磁気ヘ
ッド。（４）金属組織が基本的に平均粒径０．０８μｍ以下の
結晶粒と非晶質組織からなる請求項３記載の軟磁性合金
膜を磁気コア全体あるいは一部に用いたことを特徴とす
る磁気ヘッド。