JPH04187745A

JPH04187745A - 磁性合金

Info

Publication number: JPH04187745A
Application number: JP2316862A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Watanabe; 恭志渡辺; Hideo Oura; 秀男大浦; Norio Onozato; 小野里　紀夫
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1990-11-21
Filing date: 1990-11-21
Publication date: 1992-07-06

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、特に高密度磁気記録に適する磁気ヘッド等磁
気デバイス用の磁性合金に関する。

（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、高密度磁気記
録再生を実現している。そして、この高い抗磁力をもつ
磁気記録媒体に記録再生するするための磁気ヘッド材料
として、飽和磁束密度Ｂｓ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。

然しなから、磁気記録媒体の高抗磁力化が一段と進み、
磁気記録媒体の抗磁力が２００００　ｅ以上になるとセ
ンダスト合金や非晶質合金を使用した磁気ヘッドでは良
好な磁気記録再生が困難になった。

又、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うには、磁気ヘッドの主
磁極の先端部の厚さを０，５μｍ以下にする必要があり
、比較的抗磁力の低い磁気記録媒体に記録するにも、高
い飽和磁束密度を持つ磁気ヘッド用磁性合金が必要にな
る。

そして、センダスト合金や非晶質合金よりも飽和磁束密
度の高い磁気ヘッド用磁性合金として、窒化鉄やＦｅ−
５ｉ系合金等の鉄を主成分とした磁性合金が知られてい
る。

（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これらの高８６磁性合
金は、保磁力Ｈｃが大きくそのままでは磁気ヘッドの材
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か、或いは５ｉ０２等
の非磁性材料を中間層とした多層構造の磁気ヘッドが提
案されている。

然しなから、多層構造にするには工数やコストがかかり
、信頼性を保つのも難しいという問題点があった。特に
、数μｍ以上の膜厚にする為には場合によっては１００
層以上の多層構造にする必要があり、使用範囲も限られ
ていた。

この問題点を解決するために、本発明人等は特願平１−
２７１００９号明細書に開示されているようにＦｅ−Ｎ
−Ｓｉ合金によって、単層で高Ｂｓ・低Ｈｃで熱安定性
にも優れた磁性合金が得られることを提案したが、この
Ｆｅ−Ｎ−Ｓｉ合金ハ用途によっては、必ずしも十分な
耐蝕性をもっているとはいえなかった。

そこで本発明は、高Ｂｓ・低Ｈｃて熱安定性に優れ、更
に耐蝕性に優れた磁性合金を提供することを目的とする
。

（課題を解決するための手段）本発明は上記の課題を解決するためになされたものであ
り、Ｆ　ｅＸＮｖ　Ｓ　ｉ　ｚ　Ｍｖなる組成式で表さ
れ、ｘ、ｙ、ｚ、ｖで示される原子％が ■≦ｙ≦１０　　０．５≦ｚ≦１００．３≦Ｖ≦１０Ｘ＋’ｙ＋ｚ＋ｖ−１００なる関係を有する磁性合金（但し、ＭはＴｉ、Ｖ。

Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ。

Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｈｆ、Ｔａ、　
Ｗ、　Ｒｅ、　Ｏｓ、　　Ｉ　ｒ、　Ｐｔ、　Ａｕ、　
Ｐｂなる群の中から選ばれた少なくとも１種類以上の元
素）を提供するものである。

（実施例）本発明になる磁気ヘッド用磁性合金の製造装置の一実施
例を第１図に示す。

一対のターゲット５．５はＦｅとＳｔとＴｉ。

Ｖ等の合金ターゲットか、或いは適当な凹部を設けた純
鉄のターゲットの凹部にチップ状のＳｉとＴｉ、Ｖ等を
はめ込んだ複合ターゲットである。

このターゲット５．５はターゲットホルダ９によって支
えられており、このターゲット５とターゲットホルダ９
には、直流電源１３よりマイナス電位が印加され、更に
このターゲットホルダ９の周囲にはシールド４が取り付
けである。又、このターゲットホルダ９の内部には、両
ターゲット５．５間にプラズマ１４を集束するための磁
石６．６が挿入され、かつターゲット５の表面の加熱を
防ぐために冷却水８が流入している。そして、接地され
た真空槽１５の左右に、２個のターゲットホルダ９が絶
縁体７によって絶縁されて設けられている。

又、この真空槽１５の上部より、窒素（Ｎ２）アルゴン
（Ａ「）がそれぞれ流量計１．２により、所定の流量に
調節されて導入されている。

なお、アルゴンはターゲット５をスパッタすると同時に
成膜する磁性合金膜中の窒素の量を調節するためのもの
である。

そして、真空槽１５の下部には基板ホルダ１２上に基板
１１が置かれ、不純物を防ぐためのシャッタ１０が基板
１１を覆っている。

このようなスパッタ装置において、直流電源１３により
、左右のターゲットホルダ９に支えられたターゲット５
．５の間にプラズマ］４を発生させると、ターゲット５
はマイナス電位であるので、プラズマ１４中のアルゴン
イオン（Ａｒ”）がターゲッット５に衝突し、ターゲッ
ト５の鉄原子及びＳｉ原子等か飛び出す。そして、ター
ゲット５から飛び出した鉄とＳｉ等の原子と、プラズマ
中の窒素の原子または分子とが結合して、基板１１の上
に成長していく。

ナオ、スパッタ開始後の数分間はシャッタ１０を閉じて
基板１１を覆うことにより、ターゲット５の表面の不純
物が基板１１の上に付かないようにし、その後でシャッ
タ１０を開けるようにする。

そして、流量計１．２により窒素及びアルゴンの導入量
を調節することにより、所望の窒素を含ｌｖ　タＦ　ｅ
　ｚ　Ｓ　ｉｙ　Ｎ　ｚ　Ｍ　ｖ合金を得ることができ
る。

この様にして得たＦｅｘＳｉｙＮｚＭＶ合金の窒素及び
Ｓｉの含有量及び元素Ｍの種類と含有量を変えた時の保
磁力（Ｈｃ）との変化を表１に示す。

（以　　下　　余　　白）表　　１表１における含有量はＥＳＣＡＣＸ線光電子分光分析法
）　、ＥＰＭＡ　（Ｘ線マイクロアナライザ法）等によ
る定量分析で原子％で表しているが、±２０％程度の誤
差が見込まれる。保磁力は真空中での熱処理を行なった
時の値であり、熱処理温度はここでは４００　”　ｃで
ある。この内、試料番号１はＦｅに窒素のみを含有させ
た時の結果であり、試料番号２はＦｅにＳｉのみを含有
させた時の結果である。試料番号３〜１０は本発明の磁
性合金である。

窒素の含有量が１原子％未満であると、顕著な窒素の効
果が見られずＨｃはほとんど低下しない。

また、第４図に示すようにＦｅ−Ｎ合金において、窒素
の含有量が１０原子％以下の時１５ｋ　Ｇ以上の高Ｂｓ
が得られる。従って、窒素の含有量が１〜１０原子％の
時に高Ｂｓで低Ｈｃの磁性合金が得られる。

第２図は、本発明になる磁性合金と従来例である窒化鉄
（ＦｅＮ）合金の、熱処理温度による保磁力（Ｈｅ）の
変化を示す図である。窒化鉄は熱処理温度３００℃の時
は比較的Ｈｃが低いが３００℃以上にすると急激にＨｃ
が増大する。

これに対し本発明になる磁性合金は、Ｈｅが小さく熱安
定性にも優れていることが解る。

ここで、Ｓｉの含有量が０．５原子％未満であると、低
Ｈｃ化と熱安定性の向上に対する顕著な効果は見られず
、１０原子％を越えると高Ｂｓを達成できなくなる。従
って、Ｓｉの含有量が０．５〜ｌＯ原子％の時、高Ｂｓ
・低Ｈｅで熱安定性にも優れた磁性合金を得ることがで
きる。

また、第３図は膜厚を２μｍとした時の本発明になる磁
性合金の透磁率μと周波数の関係を示す図である。

本発明になる磁性合金は透磁率が３０００以上と高く、
磁気ヘッドとして十分な再生効率が得られることが解る
。

（以　　下　　余　　白）表　　２表２は、Ｍで示されるＴｉ、Ｖ等の元素が耐蝕性に寄与
することを示したものである。実験は、２４時間の塩水
噴霧を行ない、良好なものを◎、僅かに劣るものを○、
明らかな腐蝕が一部生じるものを△、略全体が腐蝕する
ものを×で示した。

この表２から明らかなように、Ｆｅ−３ｉ−Ｎ合金にＴ
ｉ、Ｖ等の元素を添加することによって耐蝕性が向上す
る。ここで、Ｔｉ、Ｖ等の含有量が０．８原子％未満で
あると、耐蝕性に対する顕著な効果が見られず、１０原
子％を越えると８１の時と同様に高Ｂｓが達成できなく
なる。従って、Ｔｉ、ｖ等の合計の含有量が０．３〜ｌ
Ｏ原子％である時、高Ｂｓで耐蝕性にも優れた磁性合金
が得られる。又、本発明人等は、既にＣｒ及びＲｕを０
．３〜３原子％添加した時に耐蝕性と軟磁気特性に優れ
た磁性合金が得られることを、特願平１−２７１００９
号明細書で開示しているが、その後の実験で、Ｃｒ及び
Ｒｕの含有量が３原子％を越えた時でも良好な軟磁気特
性か得られることを確認した。

（発明の効果）以上詳述したように、本発明になる磁性合金は上記した
如くの組成の磁性合金としたことにより、高飽和磁束密
度を有し、保磁力が小さく、透磁率が大きく、更に熱安
定性と耐蝕性に優れた磁気へラド等の磁気デバイス用磁
性合金が得られる。従って、本発明の磁性合金を用いれ
ば、高保磁力媒体への良好な記録再生が行えるほか、高
性能の薄膜磁気ヘッド等を作成することができ、高密度
磁気記録再生が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明になる磁性合金を製造する装置の一実
施例であるスパッタ装置の概略図、第２図は熱処理温度
によるＨｃの変化を表す図、第３図は透磁率μと周波数
の関係を示す図、第４図はＦｅ−Ｎ合金における窒素含
有量と飽和磁束密度の関係（Ｂｓ）を示す図である。特許出願人　日本ビクター株式会社Ｍ金宥ｉ（ｚ＜埒１．４履手続補正書平成３年り月／６日特許庁長官　殿　　　　　　　　　　　　　　　　「１
、事件の表示平成２年特許願第３１６８６２号２、発明の名称磁性合金３、補正をする者事件との関係　　特許出願人住所　神奈川県横浜市神奈用区守屋町３丁目１２番地４
、補正命令の日付自発補正５、補正の対象明細書の発明の詳細な説明の欄及び図面の簡単な説明の
欄６　補正の内容（１）明細書第２頁第６行の「再生するする」を「再生
する」と補正する。（２）同第１３頁第１２行の「の関係（Ｂｓ）Ｊを「（
Ｂｓ）の関係」と補正する。以　　上

Claims

【特許請求の範囲】　Ｆｅ＿ＸＮ＿ＹＳｉ＿ＺＭ＿Ｖなる組成式で表され、
ｘ，ｙ，ｚ，ｖで示される原子％が１≦ｙ≦１０　０．５≦ｚ≦１００．３≦ｖ≦１０ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｖ＝１００なる関係を有する磁性合金。（但し、ＭはＴｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｙ，
Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｓｎ，Ｓ
ｂ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗ，Ｒｅ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ａｕ，
Ｐｂなる群の中から選ばれた少なくとも１種類以上の元
素）