JPH05109532A - 軟磁性薄膜およびその製造方法 - Google Patents
軟磁性薄膜およびその製造方法Info
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- JPH05109532A JPH05109532A JP26588591A JP26588591A JPH05109532A JP H05109532 A JPH05109532 A JP H05109532A JP 26588591 A JP26588591 A JP 26588591A JP 26588591 A JP26588591 A JP 26588591A JP H05109532 A JPH05109532 A JP H05109532A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高Ｂｓ磁気ヘッドコア用材料としてのCo-Fe-
Cr合金及び電気メッキによる製法を示す。 【構成】 電気メッキ法で作製されたコバルト、鉄、ク
ロムからなる３元合金で、各原子％でCoxFeyCrzと表わ
したとき、ｘ≧80, 19≧y＞0, 9≧Z＞0 である軟磁性薄
膜。また、浴中の各イオン濃度の比率としてＲ(Co2+)＝
[Co2+] ／[Fe2+]+[Co2+]+[Cr3+]；Ｒ(Fe2+)＝[Fe2+] ／
[Fe2+]+[Co2+]+[Cr3+]；Ｒ(Cr3+)＝[Cr3+] ／[Fe2+]+[C
o2+]+[Cr3+]；と表わして 0.90 ≧Ｒ(Co2+) ≧ 0.55
； 0.15 ≧ Ｒ(Fe2+) ≧ 0.055 ； 0.35 ≧ Ｒ(Cr3+)
≧ 0.08で直流のメッキ電流で電流密度が５０mA/cm2以
上を用いるか、パルスメッキ電流でメッキ電流密度が５
０mA/cm2以上としてカソードにCoFeCr３元合金薄膜を得
る。
Cr合金及び電気メッキによる製法を示す。 【構成】 電気メッキ法で作製されたコバルト、鉄、ク
ロムからなる３元合金で、各原子％でCoxFeyCrzと表わ
したとき、ｘ≧80, 19≧y＞0, 9≧Z＞0 である軟磁性薄
膜。また、浴中の各イオン濃度の比率としてＲ(Co2+)＝
[Co2+] ／[Fe2+]+[Co2+]+[Cr3+]；Ｒ(Fe2+)＝[Fe2+] ／
[Fe2+]+[Co2+]+[Cr3+]；Ｒ(Cr3+)＝[Cr3+] ／[Fe2+]+[C
o2+]+[Cr3+]；と表わして 0.90 ≧Ｒ(Co2+) ≧ 0.55
； 0.15 ≧ Ｒ(Fe2+) ≧ 0.055 ； 0.35 ≧ Ｒ(Cr3+)
≧ 0.08で直流のメッキ電流で電流密度が５０mA/cm2以
上を用いるか、パルスメッキ電流でメッキ電流密度が５
０mA/cm2以上としてカソードにCoFeCr３元合金薄膜を得
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高密度記録用薄膜磁気ヘ
ッド用の軟磁性薄膜およびその製造方法に関するもので
ある。
ッド用の軟磁性薄膜およびその製造方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】ＨＤＤ用の高密度磁気記録薄膜磁気ヘッ
ドの薄膜磁気コア軟磁性層としては従来から電気メッキ
法によるパーマロイ磁性薄膜が最も一般的に用いられて
きたがより線記録密度のより高密度化の技術的要求から
磁気記録媒体の抗磁力(Hc)が大きくなってきた。電気メ
ッキ法による薄膜磁気コアパターンの作成法によればパ
ターニングされたフォトレジスト層の窓を通して下地電
極層より磁性膜を直接所望の形状に成膜させることがで
きる。このことから磁性膜パターンエッジの断面形状
が、蒸着法で磁性膜を基板全体に作成させてエッチング
で磁気コアパターンを作成させた場合と比べて垂直に切
り立った形状を保てることから磁気コアの特にトラック
幅制御等のパターン精度の制御や、磁気コア層の傾斜部
の膜厚を平坦と同様に保てること等のプロセス上の利点
があった。
ドの薄膜磁気コア軟磁性層としては従来から電気メッキ
法によるパーマロイ磁性薄膜が最も一般的に用いられて
きたがより線記録密度のより高密度化の技術的要求から
磁気記録媒体の抗磁力(Hc)が大きくなってきた。電気メ
ッキ法による薄膜磁気コアパターンの作成法によればパ
ターニングされたフォトレジスト層の窓を通して下地電
極層より磁性膜を直接所望の形状に成膜させることがで
きる。このことから磁性膜パターンエッジの断面形状
が、蒸着法で磁性膜を基板全体に作成させてエッチング
で磁気コアパターンを作成させた場合と比べて垂直に切
り立った形状を保てることから磁気コアの特にトラック
幅制御等のパターン精度の制御や、磁気コア層の傾斜部
の膜厚を平坦と同様に保てること等のプロセス上の利点
があった。
【０００３】さらに基本的には磁性膜に対する熱処理を
必要としないで初透磁率などの軟磁気特性を得ることが
出来るという材料的利点もあった。しかしながらパーマ
ロイ合金材料の飽和磁束密度（Bs）、Bs=0.1Ｔの特性で
は上記のように高抗磁力媒体の記録能率にたいして不十
分となってきた。また、薄膜ヘッドの出力及びノイズの
安定化のため、磁気コアパターンの磁区構造を安定に制
御させるにはパーマロイ合金膜の異方性磁界(Hk=240〜4
00 A/m)の大きさでは必ずしも適当ではなくなってき
た。
必要としないで初透磁率などの軟磁気特性を得ることが
出来るという材料的利点もあった。しかしながらパーマ
ロイ合金材料の飽和磁束密度（Bs）、Bs=0.1Ｔの特性で
は上記のように高抗磁力媒体の記録能率にたいして不十
分となってきた。また、薄膜ヘッドの出力及びノイズの
安定化のため、磁気コアパターンの磁区構造を安定に制
御させるにはパーマロイ合金膜の異方性磁界(Hk=240〜4
00 A/m)の大きさでは必ずしも適当ではなくなってき
た。
【０００４】従って、上記に説明したような利点等をも
つ電気メッキ法によって作成できるパーマロイ以上の高
Bs,高Hk薄膜で、且つパーマロイと同様に飽和磁歪が零
である実用的な初透磁率を有する磁性膜およびその電気
メッキ法による製法が望まれていた。
つ電気メッキ法によって作成できるパーマロイ以上の高
Bs,高Hk薄膜で、且つパーマロイと同様に飽和磁歪が零
である実用的な初透磁率を有する磁性膜およびその電気
メッキ法による製法が望まれていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】これらの課題は上記の
様に、磁気コア磁性層として用られる電気メッキ法で作
成できる飽和磁歪が零の実用特性を有した軟磁性膜とし
てはパーマロイ合金しか知られていないため、高保磁力
媒体用の記録能力、狭トラック幅、及び安定な出力等が
要求される高密度記録用薄膜ヘッド用のパーマロイにか
わる高飽和磁束密度の零磁歪の新しい合金軟磁性薄膜を
従来の薄膜ヘッドコア膜の上記のような製法利点を有し
た電気メッキ法で作成することが望まれていた。
様に、磁気コア磁性層として用られる電気メッキ法で作
成できる飽和磁歪が零の実用特性を有した軟磁性膜とし
てはパーマロイ合金しか知られていないため、高保磁力
媒体用の記録能力、狭トラック幅、及び安定な出力等が
要求される高密度記録用薄膜ヘッド用のパーマロイにか
わる高飽和磁束密度の零磁歪の新しい合金軟磁性薄膜を
従来の薄膜ヘッドコア膜の上記のような製法利点を有し
た電気メッキ法で作成することが望まれていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段 】この目的を達成するた
めの本発明では、電気メッキ法によって鉄、コバルト、
クロムからなる３元合金薄膜で、各原子％でCoxFeyCrz
と表わしたとき、ｘ≧80,19≧y＞0, 9≧Z＞0 である軟
磁性薄膜材料を薄膜ヘッドコア用の軟磁性薄膜とするこ
と、またその薄膜製法として少なくともFe2+,Co2+,Cr3+
各金属イオンが共存するメッキ浴を用い、欲中の各イ
オン濃度の比率として、 Ｒ(Co2+) ＝ [Co2+] ／ [Fe2+]+[Co2+]+[Cr3+] Ｒ(Fe2+) ＝ [Fe2+] ／ [Fe2+]+[Co2+]+[Cr3+] Ｒ(Cr3+) ＝ [Cr3+] ／ [Fe2+]+[Co2+]+[Cr3+]
と表わして 0.90 ≧ Ｒ(Co2+) ≧ 0.55 0.15 ≧ Ｒ(Fe2+) ≧ 0.055 0.35 ≧ Ｒ(Cr3+) ≧ 0.08 である条件下で直流のメッキ電流で電流密度が５０mA/c
m2以上を用いるか、またはパルスメッキ電流で最大メッ
キ電流密度が５０mA/cm2以上としてカソードにCoFeCr３
元合金薄膜を得るという軟磁性薄膜作成方法を上記課題
を解決する手段とするものである。
めの本発明では、電気メッキ法によって鉄、コバルト、
クロムからなる３元合金薄膜で、各原子％でCoxFeyCrz
と表わしたとき、ｘ≧80,19≧y＞0, 9≧Z＞0 である軟
磁性薄膜材料を薄膜ヘッドコア用の軟磁性薄膜とするこ
と、またその薄膜製法として少なくともFe2+,Co2+,Cr3+
各金属イオンが共存するメッキ浴を用い、欲中の各イ
オン濃度の比率として、 Ｒ(Co2+) ＝ [Co2+] ／ [Fe2+]+[Co2+]+[Cr3+] Ｒ(Fe2+) ＝ [Fe2+] ／ [Fe2+]+[Co2+]+[Cr3+] Ｒ(Cr3+) ＝ [Cr3+] ／ [Fe2+]+[Co2+]+[Cr3+]
と表わして 0.90 ≧ Ｒ(Co2+) ≧ 0.55 0.15 ≧ Ｒ(Fe2+) ≧ 0.055 0.35 ≧ Ｒ(Cr3+) ≧ 0.08 である条件下で直流のメッキ電流で電流密度が５０mA/c
m2以上を用いるか、またはパルスメッキ電流で最大メッ
キ電流密度が５０mA/cm2以上としてカソードにCoFeCr３
元合金薄膜を得るという軟磁性薄膜作成方法を上記課題
を解決する手段とするものである。
【０００７】
【作用】薄膜磁気ヘッドの磁気コアパターンとして高飽
和磁束密度を有し、零磁歪を兼ね備えた軟磁性薄膜材料
が望まれることは上記にも述べたが、従来のパーマロイ
材料以外にこれ近い特性を持つ材料としてCo-Fe合金が
あった。Co-Fe合金はCo90Fe10原子％付近ので面心立方
構造で飽和磁歪が零となりしかも飽和磁束密度値が1.9
Ｔとパーマロイの２倍近い値をもち、さらに異方性磁界
(Hk)も800 A/m程度の値を有することが知られてきた
が、特に薄膜化させた場合、Co90Fe10組成付近が面心立
方構造と体心立方構造の平衡状態における境界組成付近
でもあることから、作成されたこの組成付近の薄膜が面
心、体心両立方構造の複合されたものができることが多
く、均質な構造に基ずく良好な軟磁気特性を有する高い
初透磁率の薄膜はこれまでえられなかった。熱処理によ
れば全体を面心立方構造に安定化させることが可能であ
るが、薄膜ヘッド用の材料としては素子の信頼性から３
００度Ｃ程度の熱処理が上限であることからこれは熱処
理温度としては低すぎて効果が期待できなかった。本発
明の電着法によるCo-Fe-Cr３元合金系軟磁性薄膜ではCr
の添加によってCo90Fe10組成付近での不均質な膜構造が
均質な面心立方の単相構造として得られるため、従来の
Co-Fe２元系以上の高い初透磁率が得られるものと考え
られた。また数％のCrの添加による３元系でもCo-Fe２
元系と同様、零磁歪が実現されていることは零磁歪が面
心立方構造に由来する特性であることによるものとおも
われる。
和磁束密度を有し、零磁歪を兼ね備えた軟磁性薄膜材料
が望まれることは上記にも述べたが、従来のパーマロイ
材料以外にこれ近い特性を持つ材料としてCo-Fe合金が
あった。Co-Fe合金はCo90Fe10原子％付近ので面心立方
構造で飽和磁歪が零となりしかも飽和磁束密度値が1.9
Ｔとパーマロイの２倍近い値をもち、さらに異方性磁界
(Hk)も800 A/m程度の値を有することが知られてきた
が、特に薄膜化させた場合、Co90Fe10組成付近が面心立
方構造と体心立方構造の平衡状態における境界組成付近
でもあることから、作成されたこの組成付近の薄膜が面
心、体心両立方構造の複合されたものができることが多
く、均質な構造に基ずく良好な軟磁気特性を有する高い
初透磁率の薄膜はこれまでえられなかった。熱処理によ
れば全体を面心立方構造に安定化させることが可能であ
るが、薄膜ヘッド用の材料としては素子の信頼性から３
００度Ｃ程度の熱処理が上限であることからこれは熱処
理温度としては低すぎて効果が期待できなかった。本発
明の電着法によるCo-Fe-Cr３元合金系軟磁性薄膜ではCr
の添加によってCo90Fe10組成付近での不均質な膜構造が
均質な面心立方の単相構造として得られるため、従来の
Co-Fe２元系以上の高い初透磁率が得られるものと考え
られた。また数％のCrの添加による３元系でもCo-Fe２
元系と同様、零磁歪が実現されていることは零磁歪が面
心立方構造に由来する特性であることによるものとおも
われる。
【０００８】
【実施例】以下、具体例について詳細に述べる。
【０００９】（図１）は、本発明の第１の実施例とし
て、（表１）に示した電着浴および条件を用い、電流密
度条件をかえてえられた電着膜組成と電着電流密度条件
との関係を示したものである。（表１）で示した同一の
浴を用いて少なくとも50mA/cm2以上の電流密度におい
て、（図１）のように広い範囲の組成のCo-Fe-Cr３元合
金膜がえられることがわかる。逆に50mA/cm2以下ではCr
は全く合金化しなかった。
て、（表１）に示した電着浴および条件を用い、電流密
度条件をかえてえられた電着膜組成と電着電流密度条件
との関係を示したものである。（表１）で示した同一の
浴を用いて少なくとも50mA/cm2以上の電流密度におい
て、（図１）のように広い範囲の組成のCo-Fe-Cr３元合
金膜がえられることがわかる。逆に50mA/cm2以下ではCr
は全く合金化しなかった。
【００１０】
【表１】
【００１１】また（表２）に示したようにCo2+,Fe2+,Cr
3+イオンの比率Ｒをそれぞれ Ｒ(Co2+) ＝ [Co2+] ／ [Fe2+]+[Co2+]+[Cr3+] Ｒ(Fe2+) ＝ [Fe2+] ／ [Fe2+]+[Co2+]+[Cr3+] Ｒ(Cr3+) ＝ [Cr3+] ／ [Fe2+]+[Co2+]+[Cr3+]
と表わして 0.90 ≧ Ｒ(Co2+) ≧ 0.55 0.15 ≧ Ｒ(Fe2+) ≧ 0.055 0.35 ≧ Ｒ(Cr3+) ≧ 0.088 であるときに、直流またはパルス状の電着電流密度を10
0mA/cm2の一定条件でえられた薄膜の組成が各原子％でC
oxFeyCrzで表わして、ｘ≧80, 19≧y＞0, 9≧Z＞0であ
る３元合金薄膜がえられることがわかった。（パルス電
流を用いた場合は全て周波数１０Ｈｚで 1:1の Duty比
のものを用いた。）
3+イオンの比率Ｒをそれぞれ Ｒ(Co2+) ＝ [Co2+] ／ [Fe2+]+[Co2+]+[Cr3+] Ｒ(Fe2+) ＝ [Fe2+] ／ [Fe2+]+[Co2+]+[Cr3+] Ｒ(Cr3+) ＝ [Cr3+] ／ [Fe2+]+[Co2+]+[Cr3+]
と表わして 0.90 ≧ Ｒ(Co2+) ≧ 0.55 0.15 ≧ Ｒ(Fe2+) ≧ 0.055 0.35 ≧ Ｒ(Cr3+) ≧ 0.088 であるときに、直流またはパルス状の電着電流密度を10
0mA/cm2の一定条件でえられた薄膜の組成が各原子％でC
oxFeyCrzで表わして、ｘ≧80, 19≧y＞0, 9≧Z＞0であ
る３元合金薄膜がえられることがわかった。（パルス電
流を用いた場合は全て周波数１０Ｈｚで 1:1の Duty比
のものを用いた。）
【００１２】
【表２】
【００１３】このときの合金電着膜は静磁界中の成膜に
よって一軸磁気異方性を付与させることで、（表２）中
にも示したように磁化困難軸方向の抗磁力（Ｈｃ）が３
００A/m以下のものも含む軟磁気特性に優れた膜がえら
れた。また（表２）中にも示した様に飽和磁歪が零に近
いものもえられた。
よって一軸磁気異方性を付与させることで、（表２）中
にも示したように磁化困難軸方向の抗磁力（Ｈｃ）が３
００A/m以下のものも含む軟磁気特性に優れた膜がえら
れた。また（表２）中にも示した様に飽和磁歪が零に近
いものもえられた。
【００１４】
【発明の効果】以上の様に本発明の軟磁性膜およびその
製造方法によって高抗磁力媒体に対応した薄膜磁気ヘッ
ドが従来なみの精度で作成でき、高密度記録が高い出力
が安定した状態で得られる効果が見込まれる。
製造方法によって高抗磁力媒体に対応した薄膜磁気ヘッ
ドが従来なみの精度で作成でき、高密度記録が高い出力
が安定した状態で得られる効果が見込まれる。
【図１】（表１）の電着浴および電着条件をもちいたと
きの電着膜の膜組成と電着に用いた電着電流密度との関
係を示した図である。
きの電着膜の膜組成と電着に用いた電着電流密度との関
係を示した図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 電気メッキ法で作製された薄膜であっ
て、コバルト、鉄、クロムからなる３元合金で、各原子
％でCoxFeyCrzと表わしたとき、ｘ≧80, 19≧y＞0, 9≧
Z＞0 であることを特徴とする軟磁性薄膜。 - 【請求項２】 少なくともFe2+,Co2+,Cr3+ の各金属イ
オンが共存するメッキ浴を用い、浴中の各イオン濃度の
比率として Ｒ(Co2+) ＝ [Co2+] ／ [Fe2+]+[Co2+]+[Cr3+] Ｒ(Fe2+) ＝ [Fe2+] ／ [Fe2+]+[Co2+]+[Cr3+] Ｒ(Cr3+) ＝ [Cr3+] ／ [Fe2+]+[Co2+]+[Cr3+]
と表わして 0.90 ≧ Ｒ(Co2+) ≧ 0.55 0.15 ≧ Ｒ(Fe2+) ≧ 0.055 0.35 ≧ Ｒ(Cr3+) ≧ 0.08 において直流のメッキ電流で電流密度が５０mA/cm2以上
を用いるか、またはパルスメッキ電流でメッキ電流密度
が５０mA/cm2以上としてカソードにCoFeCr３元合金薄膜
を得ることを特徴とする軟磁性薄膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26588591A JP2897485B2 (ja) | 1991-10-15 | 1991-10-15 | 軟磁性薄膜およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26588591A JP2897485B2 (ja) | 1991-10-15 | 1991-10-15 | 軟磁性薄膜およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05109532A true JPH05109532A (ja) | 1993-04-30 |
| JP2897485B2 JP2897485B2 (ja) | 1999-05-31 |
Family
ID=17423455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26588591A Expired - Fee Related JP2897485B2 (ja) | 1991-10-15 | 1991-10-15 | 軟磁性薄膜およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2897485B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003034891A (ja) * | 2001-05-18 | 2003-02-07 | Headway Technologies Inc | コバルト鉄系合金およびコバルト鉄系合金めっき磁性薄膜の製造方法、並びに４成分系合金およびコバルト鉄モリブデン合金めっき磁性薄膜の製造方法 |
-
1991
- 1991-10-15 JP JP26588591A patent/JP2897485B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003034891A (ja) * | 2001-05-18 | 2003-02-07 | Headway Technologies Inc | コバルト鉄系合金およびコバルト鉄系合金めっき磁性薄膜の製造方法、並びに４成分系合金およびコバルト鉄モリブデン合金めっき磁性薄膜の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2897485B2 (ja) | 1999-05-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |