JPH04212706A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＶＴＲ（ビデオテープレ
コーダ）、ＤＡＴ（デジタルオーディオテープレコーダ
）、ＨＤＤ（ハードデスクドライブ装置）等の高密度の
磁気記録再生装置に用いられる磁気ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＶＴＲ、ＤＡＴ等の磁気記録再生
装置においては、時間的な記録密度の向上（周波数の高
帯域化）や空間的な記録密度の向上（狭トラック化、短
波長化）が進められている。

【０００３】このうち短波長化という点に注目すると、
短波長磁気記録を行うためには高抗磁力の磁気媒体を用
いることが望ましく、そのような媒体に対する磁気ヘッ
ドとしては、通常磁気コアの高周波特性や耐摩耗性の他
に、記録時に磁束が集中するギャップ近傍部が磁気的に
飽和しにくいという特性が要求される。

【０００４】このような要求を満たす磁気ヘッドとして
は、図４に示すように、Ｍｎ−Ｚｎフェライト等の高周
波特性に優れた強磁性酸化物からなる一対の磁気コア半
体１ａ，１ｂが非磁性材料を介して突き合わせられて構
成される磁気ギャップ２の近傍部に、センダスト等の高
飽和磁束密度の強磁性金属薄膜３ａ，３ｂが形成されて
いる。尚　磁気コア半体１ａ、１ｂはガラス４によって
接合される。５は巻線溝である。

【０００５】上述のような強磁性酸化物と強磁性金属薄
膜３ａ，３ｂとの境界面６ａ，６ｂが、磁気ギャップ２
に対して平行な所謂平行型ＭＩＧ（Ｍｅｔａｌ　ｉｎ　
Ｇａｐ）構造の複合型磁気ヘ　ッドの場合、該境界面６
ａ，６ｂが疑似ギャップとして作用し、その記録再生出
力の　周波数特性曲線は図５に示すようにうねり現象が
現れＳ／Ｎ比の劣化の原因となり問題となっていた。

【０００６】この疑似ギャップ問題の解決手段として、
特開平０１−１３３２０４号　Ｇ１１Ｂ　５／１２７　
（　以下第１引例と称する）公報では、磁気コア半体１
ａ，１ｂの磁気ギャップ２形成面に鏡面研摩、リン酸エ
ッチング、逆スパッタリング等の処理を施すことによっ
て完全結晶面を露出させた後、厚さ１ｎｍ以上でギャッ
プ長の１／１０以下の耐熱性薄膜７ａ，７ｂを介して強
磁性金属薄膜３ａ，３ｂを形成することが開示されてい
る（図６参照）。

【０００７】更に、上記第１引例においては、前記強磁
性酸化物コア材として単結晶フェライトを採用する場合
、上述の疑似ギャップ問題解決手段の効果がフェライト
コアの結晶方位に依存し、磁気ギャップ形成面がフェラ
イト単結晶の｛１１１｝結晶面である場合に比べて｛１
００｝結晶面である場合の方が有利である旨の記載があ
るが、ギャップ形成面及び主磁路構成面の結晶方位に関
しては種々の組み合わせが考えられ、この結晶方位が平
行型ＭＩＧヘッドの記録再生出力と疑似ギャップ出力と
の関係にどのように影響を及ぼすものであるか容易に予
測できるものでなく、また実験的にも未だ報告例が少な
い。

【０００８】一方、特開平０２−９８８０３号　Ｇ１１
Ｂ　５／１２７　（以下第２引例と称する）公報によれ
ば強磁性酸化物コア材として単結晶フェライトを用いた
平行型ＭＩＧヘッドにおける記録再生出力に関して、磁
気ヘッドコア半体１ａ，１ｂとしてのフェライトコア部
　の結晶方位を透磁率の小さい方位に設定することによ
って強磁性金属薄膜部の透磁率が大きくなり、磁気ヘッ
ド全体としての記録再生特性が向上することが記載され
ているが、この議論は図７（ｂ）に示すように強磁性金
属薄膜８ａ，８ｂが単独　で巻線溝５を周回する磁路を
構成した磁気ヘッドに関するもであり、図７（ａ）　に
示すような強磁性金属薄膜９ａ，９ｂが巻線溝５内で削
除された即ち強磁性金属薄　膜９ａ，９ｂが単独で巻線
溝５を周回した磁路を構成しない磁気ヘッドに関しては
、必ずしもあてはまらない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の平行型
ＭＩＧヘッドにおける疑似ギャップ問題の解決及び記録
再生出力の向上を目的として、特に該磁気ヘッドの強磁
性酸化物コア材として単結晶フェライトを用いることを
前提とした場合に、上述の第１引例で推奨された主磁路
構成面｛１１０｝・ギャップ形成面｛１００｝の組み合
わせに比べて、より好適な単結晶フェライト部の結晶方
位を明らかにする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、単結晶フェラ
イトからなる一対の磁気コア半体のうち少なくとも一方
の磁気コア半体のギャップ形成面上に耐熱性薄膜を介し
て強磁性金属薄膜を形成し、該強磁性金属薄膜と他方の
磁気コア半体とを磁気ギャップとなる非磁性材料を介し
て突き合わせてなる磁気ヘッドにおいて、前記強磁性金
属薄膜が形成された磁気コア半体の主磁路構成面の結晶
面を略｛１１０｝とし、該主磁路構成面内の＜１００＞
結晶軸に平行で且つギャップ形成面から遠ざかる向きの
ベクトルと、主磁路構成面とギャップ形成面との交線に
平行で記録媒体対向面に近付くベクトルとのなす角θを
０°〜１０°若しくは８０°〜１８０°の範囲内にする
。

【００１１】

【作用】上述の構成の磁気ヘッドでは、フェライトコア
部の磁路構成面が略｛１１０｝であり、立方晶系の主要
な対称軸＜１００＞，＜１１０＞，＜１１１＞のいずれ
もが前記主磁路構成面内に存在するため、磁気特性の対
称性及び異方性を有効に活用し得ることが期待されるが
、更に、本願発明者は上述の構成の磁気ヘッドが、単結
晶フェライトコア部を有する平行型ＭＩＧヘッドにおけ
る疑似ギャップ問題の解決と記録再生出力の向上という
課題に対して、少なくとも前記第１引例で推奨された主
磁路構成面が｛１１０｝面であり、ギャップ形成面が｛
１００｝面である平行型ＭＩＧヘッドに比べて、同等以
上の作用効果を呈することを実験的に見出した。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を生むに至った実験の経緯を表
及び図面を用いて具体的に説明する。本願発明者は、磁
気コア半体１ａ，１ｂとしての強磁性酸化物コア部が表
１に示　すような種々の結晶方位を有する単結晶フェラ
イトで構成され、前記図６及び図７（ａ）のような外観
及び断面形状を有する平行型ＭＩＧヘッドを、表２に示
す仕様に従って試作し、疑似ギャップ問題に起因する周
波数特性曲線のうねり（以下「Ｆ特うねり」と称する）
及び記録再生出力に関して表３に示すような測定結果を
得た。

【００１３】

【表１】

【００１４】

【表２】

【００１５】

【表３】

【００１６】表２におけるギャップ形成面の処理条件、
耐熱性薄膜の形成条件等は前記第１引例で開示された疑
似ギャップ問題解決手段に従ったものである。表１にお
ける主磁路構成面・ギャップ形成面・記録媒体対向面と
いう語句の意味は当業者の慣例に従うものであり、それ
ぞれ図６における面１０３，１０１，１０２に対応する
が、更に　詳細に説明すると、ギャップ形成面１０１と
は、本発明の対象となるＭＩＧヘッド　において強磁性
金属薄膜が非磁性材を介して他方の磁気コア半体と付き
合わされる面に平行な面を意味し、主磁路構成面１０３
とは、該磁気ヘッドの巻線溝５を周回する最短磁路を含
む面で前記ギャップ形成面１０１に垂直な面を意味し、
記録媒体　対向面１０２とは、ギャップ形成面１０１に
垂直で主磁路構成面１０３に垂直な面を意味　する。尚
、主磁路構成面１０３・ギャップ形成面１０１・記録媒
体対向面１０２は互いに　直交する面である故、いずれ
か２面の結晶方位を定めれば他の１面の結晶方位は必然
的に決まる。

【００１７】表１における■は前記第１引例で推奨され
た結晶方位であり、本発明の基準比較例となるものであ
る。表１における■及び■は前記第１引例で開示された
実施例であるが、疑似ギャップ問題解決手段の効果が期
待できるかどうかという観点からみると、前記■に比べ
て好ましくないと考えられていた結晶方位である。

【００１８】尚、前記第１引例では■と■とを区別して
いないが、前記第２引例等において指摘されているよう
に主磁路構成面が｛１１０｝結晶面であり、ギャップ形
成面が｛１１１｝結晶面である組み合わせでは、主磁路
構成面１０３内における磁路の　非対称性と｛１００｝
面内における結晶軸の非対称性を反映して２種類の等価
でない組み合わせが考えられ、それらを区別するために
は、結晶方位の表現手段として図１に示すように主磁路
構成面１０３ａ，１０３ｂを構成する｛１１０｝結晶面
内の　＜１００＞結晶軸に平行でギャップ形成面から遠
ざかる向きのベクトルＡと、主磁路構成面１０３ａ，１
０３ｂとギャップ形成面との交線に平行で記録媒体対向
面に近付　く向きのベクトルＢとを想定し、両ベクトル
Ａ，Ｂのなす角θの値を用いる。

【００１９】表１における■，■，■は前記■，■，■
におけるギャップ形成面・記録媒体対向面の結晶方位の
組み合わせを入れ替えたものであり、■と■の区別は前
記■，■の区別と同様な考え方に基ずく。表３における
Ｆ特うねり及び記録再生出力の測定は、記録媒体として
抗磁力９００Ｏｅの酸化鉄系テープを用いてヘッド対テ
ープ相対走行速度５．８ｍ／ｓの条件で行った。Ｆ特う
ねりの測定では、０．１〜１０ＭＨｚの周波数スイープ
信号を記録し、再生出力をスペクトラムアナライザによ
って検出することによって得られる図５のような周波数
特性曲線の３〜７ＭＨｚ付近における山と谷の出力比を
求めた。記　録再生出力の測定では、１ＭＨｚ，５ＭＨ
ｚ，８ＭＨｚの正弦波を無バイアス記録し、再　生出力
対記録電流曲線における最大再生出力値を求めた。

【００２０】表３のデータは以下のように解釈される。 ■を基準として他と比較すると、■はＦ特うねりは同等
であり、再生出力は高周波領域において僅かに高い。■
はＦ特うねりは同等であり、再生出力は低周波領域から
高周波領域にわたって１〜２ｄＢ程度高い。■はＦ特う
ねりは０．５ｄＢ程度大きいが、この程度のＦ特うねり
であれば実用上支障のないレベルであり、再生出力は低
周波領域から高周波領域にわたって２ｄＢ程度高い。即
ち、■，■，■は基準比較例■に比べて、疑似ギャップ
問題解決の程度及び記録再生出力に関して同等以上であ
り、特に■及び■が優れている。■及び■は基準比較例
■に比べてＦ特うねりが非常に大きく実用不可である。

【００２１】以上の実験結果から本願発明者は、「単結
晶フェライトからなる一対の磁気コア半体のうち、少な
くとも一方の磁気コア半体のギャップ形成面上に強磁性
金属薄膜を形成し、該強磁性金属薄膜と他方の磁気コア
半体とを磁気ギャップとなる非磁性材料を介して突き合
わせてなる磁気ヘッドにおいて、前記強磁性金属薄膜が
形成された磁気コア半体の結晶方位を前記■，■，■の
いずれかに設定することによって、前記第１引例で推奨
された■に設定する場合に比べて、疑似ギャップ問題の
解決及び記録再生出力の点で優れた効果が得られる。」
という本発明の主旨を導き出すに至った。

【００２２】更に本願発明者は、前記表３におけるＦ特
うねりの値を前記θの値に対してプロットした図２をも
とに、物理量の連続性をも考慮して、「θが０°〜１０
°若しくは８０°〜１８０°の範囲内であればＦ特うね
りは実用レベルの２ｄＢ程度以下に抑えられる」と推定
するに至った。

【００２３】尚、上述のような本発明特有の効果は、両
側のコア半体を構成する単結晶フェライトの結晶方位が
同一であることによる相乗効果を反映したものではなく
、片側ずつのコア半体それぞれにおける作用効果の重ね
合わせによるものであると考えられるため、両側のコア
半体を構成する単結晶フェライトが互いに異なる結晶方
位を有する場合でも、少なくとも一方のコア半体に本発
明が適用されれば、該コア半体に対する本発明特有の作
用効果と他方のコア半体の特性とを重ね合わせただけの
効果は得られるはずである。

【００２４】尚、本発明の結晶方位は前記第２引例でク
レームされた結晶方位と一部重複すると考えられるが、
疑似ギャップ問題に対する配慮の有無、記録再生出力問
題に影響する前記図７（ｂ）に示したような磁路構造の
違い等によっても本発明と前記第２引例とは区別される
べきものである。

【００２５】本発明が適用されるＭＩＧヘッドは、図６
のような外観形状を有する磁気ヘッドに限られるもので
なく、例えば図３（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すような
記録媒体対向面を有する磁気ヘッドも含まれる。ここで
図３（ａ）は片側の磁気コア半対１ａのみに強磁性金属
薄膜９ａが形成されたＭＩＧヘッド、同（ｂ）は両側の
磁気コア半対１ａ，１ｂにおける強磁性金属薄膜９ａ，
９ｂの膜厚が異なるＭＩＧヘッド、同（ｃ）は磁気コア
半対１ａ，１ｂのフェライトコア部と強磁性金属薄膜９
ａ，９ｂの境界面がギャップ付き合わせ面に対して不平
行なＭＩＧヘッドを示している。

【００２６】

【発明の効果】以上のように、本発明に従った磁気ヘッ
ドは、単結晶フェライトコア部を有する平行型ＭＩＧヘ
ッドにおける疑似ギャップ問題の解決及び記録再生出力
の向上を計るという目的に対して、少なくとも前記第１
引例（特開平０１−１３３２０４号公報　）で推奨され
た主磁路構成面が｛１１０｝結晶面であり、ギャップ形
成面が｛１００｝結晶面である平行型ＭＩＧヘッドに比
べて同等以上の作用効果を呈する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気ヘッド主磁路構成面の結晶方位を
示す図である。

【図２】Ｆ特うねりの振幅と結晶方位依存性を説明する
ための図である。

【図３】本発明の磁気ヘッドの記録媒体対向面の他の実
施例を示す平面図である。

【図４】従来例の磁気ヘッドの外観斜視図である。

【図５】磁気ヘッドの再生出力周波数特性を示す図であ
る。

【図６】従来及び本発明実施例を説明するための磁気ヘ
ッドの外観斜視図である。

【図７】従来及び本発明実施例を説明するための磁気ヘ
ッドの主磁路構成面の断面図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ　　　　　　磁気コア半体 ２　　　　　　　　　磁気ギャップ ３ａ，３ｂ　　　　　　強磁性金属薄膜７ａ，７ｂ　　
　　　　耐熱性薄膜 ９ａ，９ｂ　　　　　　強磁性金属薄膜１０３ａ，１０
３ｂ　　主磁路構成面

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　単結晶フェライトからなる一対の磁気
   コア半体のうち少なくとも一方の磁気コア半体のギャッ
   プ形成面上に耐熱性薄膜を介して強磁性金属薄膜を形成
   し、該強磁性金属薄膜と他方の磁気コア半体とを磁気ギ
   ャップとなる非磁性材料を介して突き合わせてなる磁気
   ヘッドにおいて、前記強磁性金属薄膜が形成された磁気
   コア半体の主磁路構成面の結晶面を略｛１１０｝とし、
   該主磁路構成面内の＜１００＞結晶軸に平行で且つギャ
   ップ形成面から遠ざかる向きのベクトルと、主磁路構成
   面とギャップ形成面との交線に平行で且つ記録媒体対向
   面に近付く向きのベクトルとのなす角θを０°〜１０°
   若しくは８０°〜１８０°の範囲内にしたことを特徴と
   する磁気ヘッド。
2. 【請求項２】　　前記角θを約０°としたことを特徴と
   する請求項１の磁気ヘッド。
3. 【請求項３】　　前記角θを約９０°としたことを特徴
   とする請求項１の磁気ヘッド。
4. 【請求項４】　　前記角θを約１２５°としたことを特
   徴とする請求項１の磁気ヘッド。
5. 【請求項５】　　前記角θを約１４５°としたことを特
   徴とする請求項１の磁気ヘッド。