JPH0498605A - 薄膜磁気ヘッド - 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、オーディオテープレコーダやビデオテープレ
コーダ等の磁気記録再生装置に搭載されるｔＭ１誘導型
の薄膜磁気ヘッドに関し、特に薄膜磁性コアの形状の改
良に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、磁気回路部が一対の薄膜磁性コアにより構成
され、トラック幅が薄膜磁性コアのコア厚により規制さ
れてなる薄膜磁気ヘッドにおいて、これら薄膜磁性コア
により構成される形状を最適化することにより、大幅な
出力の向上が図れるヘッド効率の高い薄膜磁気ヘッドを
提供しようとするものである。

〔従来の技術〕

一般に、薄ＷＴ／！ｉ気ヘッドは、磁気回路部を構成す
る磁性体膜や導体コイルが真空薄膜形成技術により形成
されるため、狭トラツク化や狭ギャップ化等の微細寸法
化が容易でしかも高分解能記録が可能であるという特徴
を有しており、高密度記録化に対応したヘッドとして注
目されている。

薄膜磁気ヘッドとしては、通常、基板上に形成された下
層となるｌｌ［磁性コアの上に絶縁膜を介して単層また
は複数層の導体コイルが積層形成され、さらにこの導体
コイル上に絶縁膜を介して上層となる薄膜磁性コアが形
成されて磁気回路部が構成されるようになっている。

ところで、この種のｆｉ膜磁気ヘッドにおいては、磁路
を構成する薄膜磁性コアの磁区（ドメイン）構造が記録
・再生特性に大きく影響することは既に周知である。し
たがって、磁区構造を安定なもとするには、前記薄膜磁
性コアに一軸異方性を付与し、磁化容易軸を磁束の流れ
る方向に対して垂直になるようしている。

しかしながら、上記ＦＲＭｆｎ性コアの磁区構造におい
て、磁気記録の高密度化による狭トラ・７り化がなされ
た場合には、磁壁の移動が起こり、高周波領域で信号に
ウィグル（Ｍ１壁移動によるノイズの一種）が発生する
。また、薄膜磁性コアの形状によっても磁区構造が変化
し、ヘッド効率に影響を及ぼす。

そこで、本願出願人は、先にウィグルの発生が生しにく
い構造として、特願昭６３−１９１４６６号の明細書に
記載されるように、薄膜磁性コアのコア厚でトラック幅
を規制するようにした薄膜磁気ヘッドを提案している。

〔発明が解決しようとする課題〕 ところで、上記薄膜磁気ヘッドにおいても、再生効率を
考えた場合、磁化容易軸をやはり磁束が流れる磁路方向
に対し垂直方向に配列させる必要がある。かかる手段と
しては、例えば、薄膜磁性コアの形状、磁歪、ディメン
ション、アニール条件、初期磁場等を制御する手法が挙
げられる。中でも、蒲ｗ磁性コアの形状を規制する手法
がより効果が大きいことから、形状磁気異方性により磁
化容易軸を配列させる手法がとられている。

ところが、形状磁気異方性により磁化容易軸を配列させ
るには、例えば、基板に機械的に溝を入れ、その上に形
成する薄膜磁性コアを凹凸状となして磁化容易軸を出さ
せる手法等が知られているが、この手法では微細な溝加
工が難しいために、微細な磁区の制御ができないという
問題がある。

（発明が解決しようとする課題〕 そこで本発明は、かかる従来の実情に鑑みて提案された
ものであり、簡単に磁区の安定化が図れ、大幅な出力の
向上が図れるへンド効率の高い薄膜磁気ヘッドを提供す
ることを目的とし、さらには狭トラツク化に対応した薄
膜磁気ヘンド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、上記の目的を達成するために、一対の薄膜磁
性コアにより閉磁路が構成され、前記薄膜磁性コアのコ
ア厚によりトラック幅が規制されてなるｆｉｌ！磁気ヘ
ッドにおいて、前記一対の薄膜磁性コアにより構成され
る形状が、磁気記録媒体摺動部を除く外周部及び内周部
で円弧状若しくはその外周部及び内周部の全てのかどの
角度が鈍角であることを特徴とするものである。

〔作用〕

本発明にかかる薄膜磁気ヘッドにおいては、閉磁路を構
成する一対の薄膜磁性コアにより構成される形状が、外
周部及び内周部で円弧状とされているので、磁束の流れ
る方向に対して垂直方向に磁化容易軸が配列され、これ
により磁区が安定する。

また、これら一対のＥｌｌ膜性性コアより構成される形
状が、外周部及び内周部でその全てのかどが鈍角とされ
ているので、かど部での磁化容易軸が磁束の流れる方向
に対して垂直方向に配列され、これにより磁区が安定す
る。

また、本発明にかかる薄膜磁気ヘッドにおいては、薄膜
磁性コアのコア厚がトラック幅となされているので、磁
壁の移動によるウィグルの発生がない。

〔実施例〕

以下、本発明を適用した具体的な実施例について図面を
参照しながら説明する。

本実施例の薄膜磁気ヘッドは、第１図に示すように、基
板（１）上に一対のＩＩ膜磁性コア（２）　、　（３）
がフロントギャップ部およびバックギャップ部をそれぞ
れ突合わせて構成されている。

上記基板（１）には、例えばチタン酸カリウムセラミッ
クス、アルミナ等の非磁性材料よりなる基板、あるいは
Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト、ＮｉＺｎ系フェライト等の強
磁性材料よりなる基板が使用される。上記基板（１）に
強磁性材料よりなる基板を用いた場合には、前記薄膜磁
性コア（２）　、　（３）との絶縁をとるために当該基
板（１）上にアルミナ等の非磁性材料をスパッタリング
した非磁性膜を形成する。

一方、薄膜磁性コア（２）　、　（３）は、磁路を構成
するコア本体となるもので、フロントギャップ部および
バックギャップ部にそれぞれ例えばＳｉＯｘやＴａｘｅ
ｓ等よりなるギヤツブ膜（４）を介して突合わされ、そ
のフロントギャップ部で作動ギャップｇを構成するよう
になっている。また、これらＩＩ膜磁性コア（２）　、
　（３）のフロントギャップ部では、段差加工が施され
ており、コア厚が上記作動ギャップｇのトラック幅Ｔｗ
となされている。したがって、このヘッドにおいては、
磁壁の移動によるウィグルの発生がない、また、このヘ
ッドでは、バンクギャップ部のコア厚がフロントギャッ
プ部のコア厚の２倍以上とされているので、ヘッド効率
の大幅な向上が図れる構造となっている。そして、上記
薄膜磁性コア（２）　、　（３）には、後述の導体コイ
ル（８）　、　（９）を巻回するための巻線溝（５）　
、　（６）がフロントギャップ部とバックギャップ部の
間にそれぞれ形成されている。

これら薄膜磁性コア（２）　、　（３）により構成され
る形状は、磁気記録媒体（図示は省略する。）と摺接す
る磁気記録媒体摺動部（７）を除く外周部及び内周部で
円弧状とされている。すなわち、外周部では、磁気記録
媒体摺動部（７）を除いて楕円形状とされ、内周部では
、各薄膜磁性コア（２）　、　（３）の巻線溝（５）　
、　（６）により突合わされた形状が短軸に比べ長軸が
かなり長い楕円形状とされている。このように、上記一
対の薄膜磁性コア（２）　、　（３）により構成される
形状を外周部及び内周部で円弧状とすれば、磁束の流れ
が良好になるばかりでなく、その磁束の流れる方向に対
して垂直方向に磁化容易軸が配列され、磁区が安定する
。実際に、これら薄膜磁性コア（２）　、　（３）の磁
区をマイクロカー効果を用いて観察したところ、第２図
に示すように、磁化容易軸が磁束の流れる方向と垂直方
向に向いており、しかも巻線溝（５）　、　（６）を中
心として磁区が放射状に配列されていることが観察され
た。したがって、このヘッドにおいては、高周波領域で
信号にウィグルが発生セず、高出力が望める。

なお、前記一対の薄膜磁性コア（２）　、　（３）によ
り構成される形状としては、上記のものの他に、例えば
第３図に示すように、その外周部を磁気記録媒体摺動部
（７）を除いてバックギャップ部がフロントギャップ部
に比べて若干膨らんだ楕円形状としてもよく、あるいは
逆に、第４図に示すように、フロントギャップ部がバッ
クギャップ部に比べて若干膨らんだ楕円形状であっても
よい、いずれにしても、これら薄膜磁性コア（２）　、
　（３）により構成される形状が、磁束の流れやすさを
考慮し、その外周部及び内周部で円弧状とされていれば
よい。

また、上記各薄膜磁性コア（２）　、　（３）には、前
記巻線溝（５）　、　（６）を通してフロントギャップ
部とバックギャップ部との接続部である脚部（２ａ）　
、　（３ａ）にＣｕやＡＮ等からなる所定幅とした導体
コイル（８）　、　（９）が巻回されている。この導体
コイル（８）。

（９）の他端は、バックギャップ部に導出され、その一
部に該導体コイル（８）　、　（９）へ電流を供給する
ための引き出し電極（８ａ）　、　（９ｂ）が設けられ
ている。

これら導体コイル（８）　、　（９）及び前記薄膜磁性
コア（２）　、　（３）は、いずれも真空薄膜形成技術
により形成された後、フォトリソグラフィー技術によっ
て所定の形状とされる。

上記薄膜磁性コア（２）　、　（３）には、°高密度記
録を可能なものとするために、高飽和磁束密度を有し且
つ軟磁気特性に優れた強磁性材料を使用する。

かかる強磁性材料としては、例えば、Ｆｅ−Ａｊｉ！＝
Ｓ　ｉ系合金、Ｆｅ−Ａｊ！系合金、Ｆｅ−５ｉ−Ｃｏ
系合金、Ｆｅ−Ｎｉ系合金、Ｆｅ−Ａｆ−Ｇｅ系合金、
Ｆｅ−Ｇａ−Ｇｅ系合金、Ｆｅ−５ｉ−Ｇｅ系合金、Ｆ
ｅ−Ｃｏ−３ｔ−Ａｌ系合金等の強磁性金属材料、ある
いはＦｅ−Ｇａ−Ｓｉ系合金、さらには上記Ｆｅ−Ｇａ
−Ｓｉ系合金の耐蝕性や耐摩耗性の一層の向上を図るた
めに、Ｆｅ、Ｇａ、Ｃｏ　（Ｆｅの一部をＣｏで置換し
たものを含む。）、Ｓｉを基本組成とする合金に、Ｔｉ
、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ。

Ｒｕ、Ｏｓ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｒｅ、Ｎｉ、ＰｂＰｔ、Ｈｆ
、Ｖの少なくとも一種を添加したものが使用できる。

また、強磁性非晶質金属合金、いわゆるアモルファス合
金（例えば、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏの一つ以上の元素とＰ、
Ｃ，Ｂ、Ｓｉの一つ以上の元素とからなる合金、または
これを主成分としＡｆｆｉ。

Ｇｅ、Ｂｅ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｎ。

Ｃｒ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ等を含んだ合金等のメタル−メ
タロイド系アモルファス合金、あるいはＣｏ、Ｈｒ、Ｚ
ｒ等の遷移元素や希土類元素等を主成分とするメタル−
メタル系アモルファス合金）等も使用可能である。

なお本実施例では、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｃｏ−ＺｒＰｔ、Ｃｏ
−Ｆｅ−Ｐｄ等のアモルファス、センダスト等の軟磁性
材料を使用した。

以上説明した上述の実施例では、一対の薄膜磁性コア（
２）　、　（３）により構成される形状を、外周部及び
内周部で円弧状とすることで、磁化容易軸の向きを磁束
の流れる方向に対して垂直方向に向けて磁区を安定なも
のとしたが、この他、前記一対の薄膜磁性コアにより構
成される形状を、外周部及び内周部でその全てのかどの
角度を鈍角とするようにしても同様の効果が得られる。

もちろん、この場合にも、磁束の流れ昌さを考慮する必
要がある。

例えば、第５図に示すように、磁気記録媒体摺動部（１
０）を除く、一対の薄膜磁性コア（１１）　、　（１２
）により構成される外周部及び内周部の全てのかど、す
なわち、直線と直線の交点におけるこれら直線によりな
す角度〔薄膜磁性コア（１１）　、　（１２）に設けら
れる巻線溝（１３）　、　（１４）に向かう方向の角度
〕θ。

８重を鈍角とする。この第５図では、フロントギャップ
部側でのかどの数がバンクギャップ部側でのかどの数に
比べて少なくなっているが、フロントギャップ部側での
かどの数を第６図に示すように、第５図のヘッドに比べ
て増やしてもよい、かどの数が増えれば、それだけ曲線
に近い形となるので、磁区の乱れがなくなり磁区がより
安定する。

このときの薄膜磁性コア（１１）、（１２）の磁区の様
子をマイクロカー効果を用いて観察すると、第７図に示
すように、磁化容易軸が磁束の流れる方向と垂直方向に
向いており、磁区が安定しているのでわかる。これに対
して、薄膜磁性コア（１５）　、　（１６）の形状を第
８図に示すように、外周部及び内周部でその全てのかど
の角度を鋭角とした場合には、磁区が乱れてしまう。

なお、これら第５図及び第６図は、一対のｉｉａ磁性コ
ア（１１）、　（１２）により構成される外周部及び内
周部のその全てのかどの角度を鈍角上した場合の一例に
過ぎず、これに限定されないことは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、本発明の薄膜磁気ヘ
ッドにおいては、一対の薄膜磁性コアにより構成される
形状が、外周部及び内周部で円弧状若しくはその外周部
及び内周部の全てのかどの角度が鈍角とされているので
、磁束の流れる方向に対して垂直方向に磁化容易軸を配
列させることができ、磁区を安定なものとすることがで
きる。

したがって、本発明によれば、薄膜磁性コアの形状を最
適化することのみで、簡単に磁区を安定なものとするこ
とができ、ウィグルの発生のないヘッド効率の高い狭ト
ラツク化に対応した薄膜磁気ヘッドとすることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した薄膜磁気ヘッドの一例を示す
拡大平面図であり、第２図は薄膜磁性コアの磁区の発生
状態を示す模式図である。 第３図は薄膜磁性コアにより構成される形状をその外周
部及び内周部で円弧状とした例を示す平面図であり、第
４図はさらに他の例を示す平面図である。 第５図は薄膜磁性コアにより構成される形状をその外周
部及び内周部でその全てのかどの角度を鈍角とした例を
示す平面図であり、第６図はさらに他の例を示す平面図
である。 第７図は第５図及び第６図のフロント部での薄膜磁性コ
アの磁区の発生状態を示す模式図である。 第８図は一対の薄膜磁性コアにより構成される形状をそ
の外周部及び内周部でその全てのかどの角度を鋭角とし
たときの薄膜磁性コアの磁区の発生状態を示す模式図で
ある。 ２．３．１１．１２　−−−ｔｌｉＷｌ！磁性コア５．
６．１３．１４　　・・・巻線溝 ７．１０・・・磁気記録媒体摺動部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一対の薄膜磁性コアにより閉磁路が構成され、前記薄膜
   磁性コアのコア厚によりトラック幅が規制されてなる薄
   膜磁気ヘッドにおいて、 前記一対の薄膜磁性コアにより構成される形状が、磁気
   記録媒体摺動部を除く外周部及び内周部で円弧状若しく
   はその外周部及び内周部の全てのかどの角度が鈍角であ
   ることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。