JPH0528422A

JPH0528422A - 磁気ヘツド

Info

Publication number: JPH0528422A
Application number: JP18117291A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Kimura; 均木村; Hideaki Kojima; 秀明小島; Heikichi Sato; 平吉佐藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1991-07-22
Filing date: 1991-07-22
Publication date: 1993-02-05

Abstract

(57)【要約】【目的】磁気ヘッドにおいて、疑似ギャップ効果を回
避して再生出力のうねりを抑制し、再生出力特性の向上
をはかる。【構成】少なくとも一方の磁気コア半体１１及び１２
が酸化物磁性材料部１及び２と金属磁性薄膜３及び４に
より構成される一対の磁気コア半体１１及び１２が突き
合わされ、この金属磁性薄膜３及び４の突き合わせ面に
磁気ギャップｇが形成されて成る磁気ヘッド４０であっ
て、酸化物磁性材料部１及び２の金属磁性薄膜３及び４
と対接する界面１Ｓ及び２Ｓが｛１００｝結晶面より成
り、界面１Ｓ及び２Ｓ近傍において良好な結晶性を有す
る構成を採る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ヘッド特に例えば
いわゆるメタルテープ等の高抗磁力磁気記録媒体に対す
る記録再生に好適な、磁気ギャップを挟んで高透磁率の
金属薄膜を介して磁気コアを磁気ギャップに平行に相対
向させるいわゆるメタルインギャップ型の磁気ヘッドに
係わる。

【０００２】

【従来の技術】近年ＶＴＲ（ビデオテープレコーダー）
等の磁気記録再生装置において、高画質化等を目的とし
て情報信号の短波長記録化が進められており、これに伴
い磁性粉として強磁性金属粉末を用いたいわゆるメタル
テープや、ベースフィルム上に強磁性金属材料を直接被
着した蒸着テープ等の高抗磁力の磁気記録媒体が使用さ
れつつあり、この高抗磁力の磁気記録媒体に用いて好適
な磁気ヘッドとして、磁性コアの磁気ギャップを構成す
る部分が金属磁性薄膜より成るメタルインギャップ型の
磁気ヘッドが提案されている。

【０００３】このような磁気ヘッドの一例を図８の略線
的拡大斜視図を参照して説明する。この場合図８に示す
ように、磁気ギャップｇを境として左右別々に作成され
た一対の磁気コア半体１１及び１２が突き合わされて接
合一体化されて成るものである。

【０００４】この磁気コア半体１１及び１２は、Ｍｎ−
Ｚｎ系単結晶又は多結晶のフェライト等より成る酸化物
磁性材料部１及び２により補助コア部が構成され、この
酸化物磁性材料部１及び２の磁気記録媒体との対接面７
となるフロント側からバック側に至るまで、高飽和磁束
密度を有するＦｅＡｌＳｉ合金やＦｅＧａＳｉＲｕ合金
等より成る金属磁性薄膜３及び４が被着形成されて成
る。そしてこれら金属磁性薄膜３及び４がギャップスペ
ーサ（図示せず）を介して突き合わされて磁気ギャップ
ｇが構成される。一方の酸化物磁性材料部２には、コイ
ルを巻装するための巻線溝５が設けられて成る。

【０００５】このように高飽和磁束密度の金属磁性薄膜
３及び４により磁気ギャップｇ近傍が形成される磁気ヘ
ッドを用いる場合は、磁気ギャップｇから発生する磁界
強度が大となるため、メタルテープ等の高抗磁力磁気記
録媒体に対して良好に記録を行うことができる。

【０００６】このような磁気ヘッドの磁気コア半体１１
及び１２の接合は、通常ガラス融着により行われている
ものであるが、ガラス融着時には５５０℃〜６００℃程
度にまで昇温するため、酸化物磁性材料部１及び２と、
金属磁性薄膜３及び４との界面１Ｓ及び２Ｓにおいて界
面反応が生じ、図９に対接面７からみた略線的拡大正面
図を示すように、反応部６ａ及び６ｂがそれぞれ磁気ギ
ャップｇに平行に形成される。このため、これら反応部
６ａ及び６ｂによる疑似ギャップが構成されるいわゆる
疑似ギャップ効果が生じて、磁気ギャップｇと干渉して
再生出力特性スペクトラム即ち周波数変化に対する再生
出力特性にうねりを生じる等の不都合を来していた。

【０００７】このため、この酸化物磁性材料部１及び２
と金属磁性薄膜３及び４との界面に反応防止膜を設ける
等の方法が採られており、生産性の低下を招く原因とな
っていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述したよ
うな酸化物磁性材料部と金属磁性薄膜との界面反応を抑
制し、疑似ギャップ効果を回避して再生出力特性の向上
をはかる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明磁気ヘッドの一例
の略線的拡大斜視図を図１に示す。本発明は図に示すよ
うに、少なくとも一方の磁気コア半体１１及び１２が酸
化物磁性材料部１及び２と金属磁性薄膜３及び４により
構成される一対の磁気コア半体１１及び１２が突き合わ
され、この金属磁性薄膜３及び４の突き合わせ面に磁気
ギャップｇが形成されて成る磁気ヘッド３０であって、
酸化物磁性材料部１及び２の金属磁性薄膜３及び４と対
接する界面１Ｓ及び２Ｓが｛１００｝結晶面より成り、
界面１Ｓ及び２Ｓ近傍において良好な結晶性を有する構
成を採る。

【００１０】

【作用】上述したように、本発明磁気ヘッドにおいては
酸化物磁性材料部１及び２の金属磁性薄膜３及び４との
界面１Ｓ及び２Ｓを｛１００｝結晶面により構成し、か
つこの近傍において良好な結晶性を有するように構成す
るものであるが、このような磁気ヘッドを用いることに
よって、酸化物磁性材料部１及び２と金属磁性薄膜３及
び４との界面反応を抑制して疑似ギャップ効果を回避
し、再生出力のうねりを抑制できることが、本発明者等
の鋭意考察研究の結果究明された。以下これについて説
明する。

【００１１】先ず図１に示すような酸化物磁性材料部１
及び２と金属磁性薄膜３及び４との界面１Ｓ及び２Ｓ
が、磁気ギャップｇと平行な磁気ヘッド４０において、
酸化物磁性材料部１及び２としてフェライトを用い、こ
のフェライトの表面性を表面加工法を変えて作製し、そ
れぞれ再生出力のうねりの大きさを測定した。この結果
を図２に示す。この場合、周波数ｆ＝５〜７Ｈｚの周波
数帯におけるうねり部分の最大出力と最小出力との差を
うねりの大きさとして測定した。図２において、Ａは酸
化物磁性材料部１及び２に対して、ＳｉＯ₂と粒を用い
たポリシング法によって表面加工を施した場合を示し、
この例においては界面１Ｓ及び２Ｓが歪みのない単結晶
表面となっていることを電子線回折によって確認した。
また、Ｂは１／４μｍのダイヤモンドと粒を用いたラッ
ピング加工を施した場合、更にＣは１μｍのダイヤモン
ドと粒を用いたラッピング加工を施した場合をそれぞれ
示し、Ｂにおいては界面１Ｓ及び２Ｓが歪みの大きな異
相を含む変質層になっていることを電子線回折によって
確認し、ＣはＢによる場合よりと粒の粒径を大としてい
ることから、界面１Ｓ及び２Ｓが大きな変質層を有す
る。

【００１２】図２からわかるように、Ｃに比してＢによ
る場合の方が再生出力のうねりは小となっており、Ａに
よる場合は再生出力のうねりが更に小さくなっている。
従って、このことから酸化物磁性材料部１及び２の金属
磁性薄膜３及び４との界面１Ｓ及び２Ｓが歪みの少ない
単結晶である場合に再生出力のうねりを抑制できること
がわかる。

【００１３】また、酸化物磁性材料部１及び２の界面１
Ｓ及び２Ｓの結晶面を変えて、それぞれＳｉＯ₂と粒に
よりポリシング表面加工を行った後表面の変質層をリン
酸により除去して磁気ヘッドを作製し、各ヘッドの再生
出力のうねりの大きさを測定した結果を図３に示す。こ
の場合図２に示した例と同様にうねりの大きさを測定し
た。図３においてＤは（１００）結晶面、Ｅは（１１
０）結晶面、Ｆは（２１１）結晶面より成る界面１Ｓ及
び２Ｓの場合を示す。

【００１４】図３からわかるように、Ｅ及びＦの比較的
高次の結晶面を界面１Ｓ及び２Ｓとする場合は再生出力
のうねりが大でありばらつきも大きいが、Ｃの（１０
０）結晶面による場合はうねりが最も小さくかつばらつ
きが小となっている。

【００１５】これらのことから、酸化物磁性材料部１及
び２の金属磁性薄膜３及び４との界面１Ｓ及び２Ｓが歪
みの少ない単結晶で、かつその面方位が（１００）結晶
面、或いはこれと同等の｛１００｝結晶面であるとき
に、再生出力のうねりを格段に抑制できて、再生出力の
疑似ギャップ効果を抑制できることがわかる。このよう
に再生出力のうねりを抑制できるのは、結晶的に原子が
拡散しにくい状態になっていることに因ると考えられ
る。

【００１６】この界面１Ｓ及び２Ｓの歪みの有無による
各元素の拡散状態の変化を、ＡＥＳ（オージェ電子分光
法）により各元素の濃度比を測定して調べた。この結果
を図４及び図５に示す。この場合、それぞれ結晶性のよ
い無歪面より成る（１００）結晶面を有するフェライト
と、歪みをもった（１００）結晶面を有するフェライト
とを用意し、このフェライトの（１００）結晶面上に、
厚さ１０００ÅのＦｅＧａＳｉＲｕ合金より成る金属磁
性薄膜をスパッタリングにより被着した試料を用いて、
この試料を５５０℃にてアニールした後ＡＥＳにより界
面の濃度プロファイルを測定したもので、図４において
は無歪面の場合、図５においては歪みを有する場合を示
す。

【００１７】この場合それぞれフェライトの表面性をタ
リステップ（接触型表面性評価装置）により測定し、フ
ェライトの表面性が同一であることを確認した。図４及
び図５において実線ＦはＦｅ、破線ＳはＳｉ、一点鎖線
ＧはＧａ、二点鎖線ＲはＲｕ、破線ＯはＯ（酸素）、実
線ＺはＺｎの濃度比を示す。またフェライトとしてＭｎ
Ｚｎ系フェライトを用いたが、図４及び図５においてＭ
ｎの濃度比は省略してある。

【００１８】図４からわかるように、結晶性のよい無歪
面より成る（１００）結晶面を用いた場合は金属磁性薄
膜の表面からの深さ１０００Å程度においてＦｅＧａＳ
ｉＲｕ合金のそれぞれの元素の濃度比が下がり始め、か
つＯ（酸素）、Ｆｅ及びＺｎのフェライト材料元素の濃
度比が徐々に大となっている。即ちこの深さ１０００Å
の部分において、金属磁性薄膜と酸化物磁性材料部との
界面が保たれており、上述の５５０℃のアニールによっ
ても界面反応が抑制されていることがわかる。

【００１９】これに対して図５からわかるように、歪み
を有する（１００）結晶面を用いた場合は深さ１０００
Å前後で破線Ｏで示すＯ（酸素）のピークと二点鎖線Ｇ
で示すＧａのピークが表れており、Ｇａ₂Ｏ₃（酸化ガ
リウム）がみられ、界面反応が生じていることがわか
る。この酸化ガリウムは非磁性であるため、このような
材料により磁気ヘッドを構成する場合は、この酸化物磁
性材料部と金属磁性薄膜との界面において疑似ギャップ
が形成されてしまい、再生出力にうねりを生じてしまう
こととなる。

【００２０】従って、本発明による磁気ヘッドのよう
に、酸化物磁性材料部１及び２の金属磁性薄膜３及び４
との界面１Ｓ及び２Ｓを｛１００｝結晶面により構成
し、かつこの近傍において良好な結晶性を有するように
構成することによって、酸化物磁性材料部１及び２と金
属磁性薄膜３及び４との界面反応を抑制して疑似ギャッ
プ効果を回避し、再生出力のうねりを抑制することがで
きる。

【００２１】

【実施例】以下図１を参照して本発明磁気ヘッドの一例
を詳細に説明する。この例においては、図１に示すよう
に、磁気ギャップｇを境として左右別々に作成された一
対の磁気コア半体１１及び１２が突き合わされて接合一
体化されて成るものであり、この磁気コア半体１１及び
１２が、それぞれ磁気記録媒体との対接面７に臨む前方
コア２１及び２２とこれより後方の後方コア３１及び３
２とより成る酸化物磁性材料部１及び２により補助コア
部が構成された場合を示す。この場合前方コア２１及び
２２がＭｎＺｎ系単結晶フェライト等の単結晶材料で構
成され、後方コア３１及び３２がＭｎＺｎ系配向性多結
晶フェライト等の多結晶材料により構成される。

【００２２】また、磁気ギャップｇを構成する部分にお
いては例えばその両側にトラック幅規制溝９が設けられ
て、このトラック幅規制溝９により磁気ギャップｇのト
ラック幅Ｔｗが決められるようになされる。

【００２３】そしてこの場合、酸化物磁性材料部１及び
２の、磁気ギャップｇを構成する界面が｛１００｝結晶
面の例えば（１００）結晶面より成り、界面１Ｓ及び２
Ｓ近傍において良好な結晶性を有する構成を採る。即
ち、この界面１Ｓ及び２Ｓは、例えば垂直研削した後、
１／４μｍ粒径のダイヤモンドと粒によるラッピングを
施して、更に５００Å粒径のＳｉＯ₂と粒によるポリシ
ングを行って、無歪の結晶面となるように構成される。

【００２４】そして、高飽和磁束密度を有するＦｅＡｌ
Ｓｉ合金やＦｅＧａＳｉＲｕ合金等より成る金属磁性薄
膜３及び４が、酸化物磁性材料部１及び２の磁気記録媒
体との対接面７となるフロント側からバック側に至るま
で蒸着、スパッタリング等により被着されて成り、これ
ら金属磁性薄膜３及び４がギャップスペーサ（図示せ
ず）を介して突き合わされて磁気ギャップｇが構成され
る。これら磁気コア半体１１及び１２は、融着ガラス８
により接合される。例えば一方の酸化物磁性材料部２に
は、コイルを巻装するための巻線溝５が設けられて、本
発明磁気ヘッド４０が構成される。

【００２５】上述したように、酸化物磁性材料部１及び
２の金属磁性薄膜３及び４との界面１Ｓ及び２Ｓを｛１
００｝結晶面により構成し、かつ良好な結晶性を有する
ようになすことにより、ガラス融着時に５５０℃〜６０
０℃程度にまで昇温されても、この界面１Ｓ及び２Ｓに
おいて酸化物磁性材料部１及び２と金属磁性薄膜３及び
４との界面反応を抑制できた。従ってこの磁気ヘッド４
０を用いて再生を行うことにより、再生出力のうねりを
抑制することができた。

【００２６】尚、上述の実施例においては、酸化物磁性
材料部１及び２の、磁気記録媒体との対接面７に臨む前
方コア２１及び２２を全体的に単結晶フェライト等によ
り構成したが、その他例えば図６に対接面７側からみた
略線的拡大正面図に示すように、酸化物磁性材料部１及
び２の対接面７に臨む部分において、トラック幅規制溝
９が切り欠かれた、磁気ギャップｇを挟んで相対向する
磁気ギャップ構成部１０のみを単結晶フェライト等の単
結晶材料で構成し、その他の前方コアの残部から後方コ
アに至るまでを多結晶フェライト等の多結晶材料より成
る構成を採る場合、また図示しないが酸化物磁性材料部
１及び２を全体的に単結晶材料により構成する場合にも
本発明を適用することができる。

【００２７】更にまた本発明は、例えば図７に対接面７
側からみた略線的拡大正面図を示すように、磁気ギャッ
プｇの片側にのみ金属磁性薄膜４を設けて、これを介し
て酸化物磁性材料部１及び２を相対向させる構成を採る
場合にも適用することができる。

【００２８】また各部の材料は上述の実施例に限ること
なく、例えば酸化物磁性材料部としてはＮｉＺｎ系フェ
ライト等、金属磁性薄膜材料としてはアモルファス材料
等種々の材料を用いることができる。

【００２９】更にまた上述の例においては、磁気ギャッ
プｇをアジマス０°として構成した場合であるが、アジ
マスθ≠０°として構成する場合にも本発明を適用する
ことができる。

【００３０】また酸化物磁性材料部の界面を無歪面とし
て構成する方法としては、上述したように垂直研削した
後１／４μｍ粒径のダイヤモンドと粒によるラッピング
を施してポリシングを行う他、例えばこのポリシングに
代えて６５℃のＨ₃ＰＯ₄（リン酸）１００％溶液によ
って数分間処理を行って表面１μｍを除去するいわゆる
ケミカルエッチングを行う場合や、またはレーザ加工を
施す場合等、種々の製法により構成することができる。

【００３１】また本発明磁気ヘッドにおいて、更に酸化
物磁性材料部１及び２と金属磁性薄膜３及び４との界面
１Ｓ及び２Ｓに反応防止膜を設ける場合は、更に確実に
この界面１Ｓ及び２Ｓにおける界面反応を回避できて、
疑似ギャップ効果を確実に回避できて、再生出力特性の
向上をはかることができる。

【００３２】

【発明の効果】上述したように、本発明磁気ヘッドによ
れば酸化物磁性材料部１及び２の金属磁性薄膜３及び４
との界面１Ｓ及び２Ｓを｛１００｝結晶面により構成
し、かつ良好な結晶性をもって構成することによって、
加熱時の界面１Ｓ及び２Ｓにおける酸化物磁性材料部１
及び２と金属磁性薄膜３及び４との界面反応を回避でき
て、この部分に非磁性層を生じさせることなく、従って
再生出力のうねりの発生を抑制することができ、磁気ヘ
ッドの再生特性の向上をはかることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明磁気ヘッドの一例の略線的拡大斜視図で
ある。

【図２】酸化物磁性材料部の表面加工法に対する再生出
力うねりの大きさの変化を示す図である。

【図３】酸化物磁性材料部表面の面方位に対する再生出
力うねりの大きさの変化を示す図である。

【図４】酸化物磁性材料部の金属磁性薄膜との界面にお
ける濃度プロファイルを示す図である。

【図５】酸化物磁性材料部の金属磁性薄膜との界面にお
ける濃度プロファイルを示す図である。

【図６】本発明磁気ヘッドの他の例の要部の略線的拡大
正面図である。

【図７】本発明磁気ヘッドの他の例の要部の略線的拡大
正面図である。

【図８】従来の磁気ヘッドの一例の略線的拡大斜視図で
ある。

【図９】従来の磁気ヘッドの一例の要部の略線的拡大正
面図である。

【符号の説明】

１酸化物磁性材料部２酸化物磁性材料部３金属磁性薄膜４金属磁性薄膜５巻線溝７対接面８融着ガラス９トラック幅規制溝１０磁気ギャップ構成部１１磁気コア半体１２磁気コア半体２１前方コア２２前方コア３１後方コア３２後方コア４０磁気ヘッド

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】少なくとも一方の磁気コア半体が酸化物
磁性材料部と金属磁性薄膜により構成される一対の磁気
コア半体が突き合わされ、上記金属磁性薄膜の突き合わ
せ面に磁気ギャップが形成されて成る磁気ヘッドであっ
て、上記酸化物磁性材料部の上記金属磁性薄膜と対接する界
面が｛１００｝結晶面より成り、上記界面近傍において
良好な結晶性を有することを特徴とする磁気ヘッド。