JPH0485716A - 磁気ヘッド用磁性薄膜 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は磁気ヘッドの磁気コアに用いて好適な磁気ヘッ
ド用磁性薄膜に関する。

（ロ）従来の技術 近年、ＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）等の磁気記録分
野においては、高密度記録化が進んでおり、それらの要
素技術においては素子の小型化、信号の広帯域化が中心
に行われている。このため、Ｆｅ−ＡＪ！−５ｉ系合金
（センタスト）、Ｃｏ−Ｚｒ−Ｎｂ系非晶質合金等の軟
磁性材料をスパッタリング、蒸着等により被着形成して
なる磁性薄膜が磁気ヘッド用材料として注目されている
。しかし乍ら、前述のＦｅ−ＡＮ−Ｓｉ系合金は、組成
依存性が大きく、その優れた軟磁性は組成に対応して一
義的に決まる。そのためＦｅ−Ａｌ−５ｉ系合金の飽和
磁束密度は高々１０〜１１ＫＧ程度である。また、Ｃｏ
−Ｚｒ−Ｎｂ系非晶質合金においても、熱安定性の問題
から飽和磁束密度は高々８〜９ＫＧ程度のものしか実用
化されていない。以上のように、現在実用化されている
Ｆｅ−ＡＨ−５ｉ系合金、Ｃｏ−Ｚｒ、−Ｎｂ系非晶質
合金では、今後の高飽和磁束密度化には十分に対応する
ことができず、記録信号の高密度化には適していない。

一方、高密度磁気記録に適した垂直磁気記録方式におい
ては、単磁極ヘッドを使用する場合、その磁性薄膜の厚
みを約０．２〜０．３μｍと薄くする必要がある。しか
し、上述のＦｅ−ＡＨ−５ｉ系合金の場合、膜厚を薄く
すると極端に軟磁気特性が劣化する。例えば、膜厚Ｑ、
３７１ｍでは保磁力Ｈｃは２０ｅ以上となる。

尚、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金薄膜の軟磁気特性は極めて
組成に敏感であり、標準組成であるＦｅ：　８５ｗｔ％
、Ａ　ｌ　：　５．４ｗｔ％、Ｓ　ｉ　：　９．６ｗｔ
％よりもＦｅが少ない場合、その軟磁性は急激に劣化す
る。一方、Ｆｅが多い場合は、軟磁性は余り劣化せず、
Ｆ　ｅ　：　８７．５ｗｔ％、Ａ　ｌ　＋　４．２ｗｔ
％、Ｓｉ：８、０ｗｔ％の組成においても比較的良好な
軟磁性が得られる。このようにして、Ｆｅが多いＦｅＡ
Ｎ−Ｓｉ系合金は飽和磁束密度が高く、良好な軟磁性を
示す。

（ハ）発明が解決しようとする課題 本発明は上記従来例の欠点に鑑み為されたものであり、
飽和磁束密度が大きく、且つ保持力が小さい磁気ヘッド
用磁性薄膜を提供することを目的とするものである。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明の磁気ヘッド用磁性薄膜は、基板上にＦｅ−ＡＰ
−Ｓｉ系合金よりなる主磁性膜とＣｕよりなる中間膜と
を交互に被着形成してなる積層磁性薄膜よりなることを
特徴とする。

更に、本発明の磁気ヘッド用磁性薄膜は、前記積層磁性
膜の保磁力Ｈｃが２．ＯＯｅ以下であることを特徴とす
る。

（ボ）作用 上記構成に依れば、多層化により主磁性膜を構成する結
晶粒の大きさが単層膜のそれに比べて微細化し、磁気異
方性の分散が小さくなるため軟磁気特性が向上する。

（へ）実施例 以下、図面を参照しつつ本発明の一実施例を詳細に説明
する。

第１図は本実施例の磁性膜の断面図である。

本実施例では、熱膨張係数が１３０Ｘ１０−’／”Ｃで
ある結晶化ガラスよりなる非磁性の基板（１）上にＦｅ
−Ａｌ−Ｓｉ合金（Ｆ　ｅ　：　９０．１ｗｔ％、Ａｌ
４、７ｗｔ％、Ｓ　ｉ　：　５．２ｗｔ％）よりなる主
磁性膜（２）とＣｕよりなる中間膜（３）とをＲＦマグ
ネトロン型スパッタリング法により交互に被着して積層
磁性薄膜（４）を形成した。前述のＲ，Ｆマグネトロン
型スパッタリング法は、前述の組成比のＦｅ−Ａ　ｌ　
−Ｓ　ｉ系合金よりなるターゲットと純Ｃｕよりなるタ
ーゲットとをターゲットホルダーに固定し、基板ホルダ
ーを自動的に回転することにより２種類のターゲットを
所定時間スパッタし、これを所定回数繰り返すことによ
り行った。尚、このスパッタリングの条件は下記に示す
通りである。

投入電力　　１００Ｗ Ａｒガス圧　　　４　Ｘ　１０””Ｔｏｒｒ電極間距離
　　　９５ｍｍ 基板温度、５０〜２００℃ 上述の積層磁性薄膜（４）において、中間膜（３）の膜
厚が５人と２０人の場合における主磁性膜（２）の膜厚
と保磁力及び飽和磁束密度との関係を調べ、その結果を
第２図及び第３図に示す。尚、この時の積層磁性薄膜（
４）の積層数は、主磁性膜（２）の総膜厚が約３００人
となるように設定した。

第２図から判るように中間膜（３）の膜厚が５人の時に
は、主磁性膜（２）の膜厚を８０〜３００人の範囲に、
また、中間膜（３）の膜厚が２０人の時には、主磁性膜
（２）の膜厚を４０〜７００人の範囲にすることにより
積層磁性薄膜（４）は保磁力Ｈｃが２．０Ｏｅ以下とな
り、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金の単層膜よりも優れた軟磁
性を示す。

また、第３図から判るように主磁性膜（２）及び中間膜
（３）の膜厚が前述の範囲内である積層磁性薄膜（４）
はＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金よりも飽和磁束密度Ｂｓが大
きい。

また、第２図及び第３図から保磁力Ｈｃが極小となる主
磁性膜（２）１層の厚みは中間膜（３）の膜厚により異
なることが判る。例えば中間膜（３）の膜厚が５人の場
合、主磁性膜（２）の膜厚が１００人の時、保磁力Ｈｃ
が０．７０ｅ、飽和磁束密度Ｂｓが１４．４ＫＧ、１．
　Ｍ　Ｈｚの透磁率が２８００である。

これは、主磁性膜（２）を構成するＦｅ−ＡＪ！Ｓｌ系
合金のＦｅの組成比を標準組成の８５ｗｔ％よりも多く
することにより、飽和磁束密度Ｂｓが大きくなり、一方
、Ｆｅの組成比を多くすることにより起こる軟磁性の劣
化はＣｕよりなる中間膜（３）を介することにより抑え
られるためである。

そして、このような積層磁性薄膜（４）では別途熱処理
を行わなくても、飽和磁束密度Ｂｓが大きく、且つ軟磁
気特性が優れている。

次に、上述の積層磁性薄膜（４）において、中間膜（３
）の膜厚と保磁力Ｈｃとの関係を調べ、その結果を第４
図に示す。尚、この時の主磁性膜（２）は膜厚が５０人
で、６０層形成されている。

第４図から判るように中間膜（３）の膜厚が８人〜３０
人の範囲では、積層磁性薄膜（４）の保磁力Ｈｃは２．
ＯＯｅ以下となり、Ｆｅ−ＡＮ−５ｉ系合金の単層膜よ
りも優れた軟磁性を示す。

即ち、中間膜（３）の膜厚が小さ過ぎると主磁性膜（２
）と中間膜（３）との界面で拡散が起き易く、主磁性膜
（２）の軟磁気特性が劣化する。また、中間膜（３）の
膜厚が大き過ぎると該中間膜（３）が主磁性膜（２）間
の磁気的な結合を断ち、軟磁気特性が劣化する。

次に、前述の方法で積層磁性薄膜（４）を成膜した後、
熱処理を行った場合の前記積層磁性薄膜（４）の保磁力
Ｈｃと周波数Ｉ　Ｍ　Ｈｚにおける透磁率との熱処理温
度依存性を調べ、その結果を第５図に示す。この時の積
層磁性薄膜（４）は、主磁性膜（２）の膜厚が５００人
、中間膜（３）の膜厚が２０人であり、全体の膜厚は３
０００人である。また、成膜時の基板温度は２００℃で
ある。

第５図から判るように、この積層磁性薄膜（４）は熱処
理温度４００℃において保磁力Ｈｃが０．７０ｅ、透磁
率が約２３００と良好な軟磁気特性を示す。

以上のように、上述の積層磁性薄膜では、主磁性膜（２
）は膜厚が厚くなれば結晶粒が成長し、微細化が図れず
、また、中間膜（３）は主磁性膜（２）を分離するのに
必要な膜厚であればよく、中間膜（３）の膜厚が大きく
なると積層磁性薄膜全体の飽和磁束密度が減少する。即
ち、主磁性膜（２）及び中間膜（３）の膜厚を上述のよ
うな範囲にすることにより保磁力Ｈｃが低く、飽和磁束
密度Ｂｓが大きい積層磁性薄膜（４）を形成することが
出来る。

尚、上述のの実施例では基板上に先ず主磁性膜を形成し
て積層磁性薄膜を形成していたが、基板上に先ず中間膜
を形成して積層磁性薄膜を形成してもよい。また、積層
磁性薄膜の最上面をＳｉｎ。

等の保護膜で形成してもよい。

（ト）発明の効果 本発明に依れば、飽和磁束密度が大きく、且つ保磁力が
小さい高密度記録用磁気ヘッドのコア材料に用いて好適
な磁気ヘッド用磁性薄膜を提供し得る。

【図面の簡単な説明】

図面は何れも本発明に係り、第１図は積層磁性薄膜の概
略断面図、第２図は積層磁性薄膜の保磁力と主磁性膜の
膜厚との関係を示す図、第３図は積層磁性薄膜の飽和磁
束密度と主磁性膜の膜厚との関係を示す図、第４図は積
層磁性薄膜の保磁力と中間膜の膜厚との関係を示す図、
第５図は積層磁性薄膜の保磁力及び透磁率の熱処理温度
依存性を示す図である。 （１）・・・基板、（２）・・・主磁性膜、（３）・・
・中間膜、（４）・・・積層磁性薄膜。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上にＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金よりなる主磁性
   膜とＣｕよりなる中間膜とを交互に被着形成してなる積
   層磁性薄膜よりなる磁気ヘッド用磁性薄膜。
2. （２）前記積層磁性薄膜の保磁力Ｈｃが２．０Ｏｅ以下
   であることを特徴とする請求項（１）記載の磁気ヘッド
   用磁性薄膜。