JPH0546922A - 軟磁性合金及びそれを用いた磁気ヘツド - Google Patents
軟磁性合金及びそれを用いた磁気ヘツドInfo
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- JPH0546922A JPH0546922A JP20783891A JP20783891A JPH0546922A JP H0546922 A JPH0546922 A JP H0546922A JP 20783891 A JP20783891 A JP 20783891A JP 20783891 A JP20783891 A JP 20783891A JP H0546922 A JPH0546922 A JP H0546922A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高い飽和磁束密度を有し、かつ優れた軟磁気
特性を有するＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金及び記録再生特性
の優れた磁気ヘッドを提供する。 【構成】 磁気ヘッド等に用いられ、Ｃを含有するＦｅ
−Ａｌ−Ｓｉ系の軟磁性合金であって、重量％でＳｉを
０．５〜１２％、Ａｌを０．５〜８％、Ｆｅを８５％以
上含有させた。 【効果】 結晶粒径が減少することによる結晶磁気異方
性の低下及び磁歪の低下によって軟磁気特性が向上する
ため、これを用いた磁気ヘッドは優れた記録再生特性を
示す。
特性を有するＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金及び記録再生特性
の優れた磁気ヘッドを提供する。 【構成】 磁気ヘッド等に用いられ、Ｃを含有するＦｅ
−Ａｌ−Ｓｉ系の軟磁性合金であって、重量％でＳｉを
０．５〜１２％、Ａｌを０．５〜８％、Ｆｅを８５％以
上含有させた。 【効果】 結晶粒径が減少することによる結晶磁気異方
性の低下及び磁歪の低下によって軟磁気特性が向上する
ため、これを用いた磁気ヘッドは優れた記録再生特性を
示す。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、軟磁性合金及びその軟
磁性合金を用いた磁気ヘッドに関する。
磁性合金を用いた磁気ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、磁気記録装置の小型化，大容量化
にともない記録密度の高密度化が進められている。高密
度化のためには、媒体としては高保磁力で高飽和磁束密
度を有することが必要であり、酸化物の微粒子を塗布し
た媒体から、Ｃｏ−Ｎｉ系合金などをスパッタリング法
等にて作成した媒体へ移行しつつある。この様な高保磁
力媒体を十分に記録する能力を持つ磁気ヘッドは、磁気
的に飽和することなく強い記録磁界を出す必要がある。
このためには、磁気ヘッドのコア材として高い飽和磁束
密度をもつ磁性材料を用いなければならないが、従来磁
気ヘッド用材料として多用されている強磁性酸化物（フ
ェライト等）では飽和磁束密度が６ＫＧ程度であるた
め、保磁力９００（Ｏｅ）程度の記録媒体に記録するの
が限界であった。そこで、強磁性酸化物を主体とした磁
気ヘッドにおいて、磁気ヘッドの磁気ギャップ近傍部
を、フェライトより飽和磁束密度の高い金属磁性薄膜に
て構成された複合型磁気ヘッド（ＭＩＧヘッド）や、磁
路のすべてを金属磁性薄膜にて構成された積層型磁気ヘ
ッド等によって、高保磁力媒体に対しても十分記録する
ことができる磁気ヘッドが種々提案されている。
にともない記録密度の高密度化が進められている。高密
度化のためには、媒体としては高保磁力で高飽和磁束密
度を有することが必要であり、酸化物の微粒子を塗布し
た媒体から、Ｃｏ−Ｎｉ系合金などをスパッタリング法
等にて作成した媒体へ移行しつつある。この様な高保磁
力媒体を十分に記録する能力を持つ磁気ヘッドは、磁気
的に飽和することなく強い記録磁界を出す必要がある。
このためには、磁気ヘッドのコア材として高い飽和磁束
密度をもつ磁性材料を用いなければならないが、従来磁
気ヘッド用材料として多用されている強磁性酸化物（フ
ェライト等）では飽和磁束密度が６ＫＧ程度であるた
め、保磁力９００（Ｏｅ）程度の記録媒体に記録するの
が限界であった。そこで、強磁性酸化物を主体とした磁
気ヘッドにおいて、磁気ヘッドの磁気ギャップ近傍部
を、フェライトより飽和磁束密度の高い金属磁性薄膜に
て構成された複合型磁気ヘッド（ＭＩＧヘッド）や、磁
路のすべてを金属磁性薄膜にて構成された積層型磁気ヘ
ッド等によって、高保磁力媒体に対しても十分記録する
ことができる磁気ヘッドが種々提案されている。
【０００３】従来、フェライトより飽和磁束密度の高い
金属磁性薄膜としては、Ｆｅ−Ｎｉ系合金薄膜、非晶質
合金薄膜及びＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金薄膜がある。しか
し、Ｆｅ−Ｎｉ系合金薄膜は飽和磁束密度が８ＫＧと他
と比べて低く、耐摩耗性に問題がある。また、非晶質合
金膜は組成を調整することによって高い飽和磁束密度を
有する膜を得られるが、飽和磁束密度の増加とともに結
晶化温度が低くなり、この温度以上での熱処理が不可能
であるため使用温度に大きな制限が加わる。一方、Ｆｅ
−Ａｌ−Ｓｉ系合金薄膜は使用温度によって磁気特性の
劣化は少なく、飽和磁束密度も１０ＫＧ程度と比較的高
く、また、耐食性及び耐摩耗性にも優れているという利
点がある。ところで、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金膜におい
てさらに耐摩耗性を向上させるために、Ｆｅが７０ｗｔ
％から８５ｗｔ％の範囲においてＣを含有させる方法が
特開平２−５０１７８２号公報において開示されてい
る。
金属磁性薄膜としては、Ｆｅ−Ｎｉ系合金薄膜、非晶質
合金薄膜及びＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金薄膜がある。しか
し、Ｆｅ−Ｎｉ系合金薄膜は飽和磁束密度が８ＫＧと他
と比べて低く、耐摩耗性に問題がある。また、非晶質合
金膜は組成を調整することによって高い飽和磁束密度を
有する膜を得られるが、飽和磁束密度の増加とともに結
晶化温度が低くなり、この温度以上での熱処理が不可能
であるため使用温度に大きな制限が加わる。一方、Ｆｅ
−Ａｌ−Ｓｉ系合金薄膜は使用温度によって磁気特性の
劣化は少なく、飽和磁束密度も１０ＫＧ程度と比較的高
く、また、耐食性及び耐摩耗性にも優れているという利
点がある。ところで、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金膜におい
てさらに耐摩耗性を向上させるために、Ｆｅが７０ｗｔ
％から８５ｗｔ％の範囲においてＣを含有させる方法が
特開平２−５０１７８２号公報において開示されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｆｅ−
Ａｌ−Ｓｉ系合金薄膜は、結晶磁気異方性及び磁歪が共
に小さくなるＦｅ85−Ａｌ5.4−Ｓｉ9.6組成近傍におい
て高い初透磁率、低い保磁力を有する優れた軟磁気特性
を示すが、Ｆｅが８５ｗｔ％以下の範囲では飽和磁束密
度はせいぜい１１ＫＧ程度であった。この合金系におい
て、飽和磁束密度を高めるためには、Ｆｅ元素を増やし
Ａｌ，Ｓｉ元素を少なくすれば可能であるが、この場
合、結晶磁気異方性や磁歪が大きくなるために軟磁気特
性は劣化してしまう。また、窒素雰囲気中でスパッタリ
ングを行う方法やＮｉを添加することにより飽和磁束密
度の増加は望めるが、その値には限界があった。そのた
め、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金薄膜では１２ＫＧ以上の高
い飽和磁束密度及び優れた軟磁気特性を共に満足するも
のを得ることは困難であった。
Ａｌ−Ｓｉ系合金薄膜は、結晶磁気異方性及び磁歪が共
に小さくなるＦｅ85−Ａｌ5.4−Ｓｉ9.6組成近傍におい
て高い初透磁率、低い保磁力を有する優れた軟磁気特性
を示すが、Ｆｅが８５ｗｔ％以下の範囲では飽和磁束密
度はせいぜい１１ＫＧ程度であった。この合金系におい
て、飽和磁束密度を高めるためには、Ｆｅ元素を増やし
Ａｌ，Ｓｉ元素を少なくすれば可能であるが、この場
合、結晶磁気異方性や磁歪が大きくなるために軟磁気特
性は劣化してしまう。また、窒素雰囲気中でスパッタリ
ングを行う方法やＮｉを添加することにより飽和磁束密
度の増加は望めるが、その値には限界があった。そのた
め、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金薄膜では１２ＫＧ以上の高
い飽和磁束密度及び優れた軟磁気特性を共に満足するも
のを得ることは困難であった。
【０００５】本発明は、上記従来技術の問題点を解決す
るもので、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金薄膜において、高い
飽和磁束密度を有し、かつ高い初透磁率および低い保磁
力を有する軟磁性薄膜を提供するものであり、さらには
高保磁力媒体に対して、優れた記録再生特性を示すもの
であり、高密度記録に適した磁気ヘッド用の軟磁性薄膜
及びこれを用いた磁気ヘッドを提供することを目的とし
ている。
るもので、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金薄膜において、高い
飽和磁束密度を有し、かつ高い初透磁率および低い保磁
力を有する軟磁性薄膜を提供するものであり、さらには
高保磁力媒体に対して、優れた記録再生特性を示すもの
であり、高密度記録に適した磁気ヘッド用の軟磁性薄膜
及びこれを用いた磁気ヘッドを提供することを目的とし
ている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、Ｃを含有するＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系の軟磁性合金であ
って、重量％でＳｉを０．５〜１２％、Ａｌを０．５〜
８％、Ｆｅを８５％以上含有させた。
に、Ｃを含有するＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系の軟磁性合金であ
って、重量％でＳｉを０．５〜１２％、Ａｌを０．５〜
８％、Ｆｅを８５％以上含有させた。
【０００７】
【作用】この構成により、結晶磁気異方性及び磁歪の大
きな組成におけるＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金においても飽
和磁束密度を低下させることもなく、結晶粒径の微細化
による結晶磁気異方性の低減および磁歪を小さくするこ
とができる。
きな組成におけるＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金においても飽
和磁束密度を低下させることもなく、結晶粒径の微細化
による結晶磁気異方性の低減および磁歪を小さくするこ
とができる。
【０００８】
【実施例】以下に本発明の一実施例について具体的に説
明する高周波溶解炉を用いて作製したＦｅ88−Ａｌ4−
Ｓｉ8ターゲット上にグラファイトペレットを配置した
複合ターゲットを用い、ＲＦスパッタリング法によって
非磁性基板上に膜を被着させた。スパッタリングは以下
の条件で行った。
明する高周波溶解炉を用いて作製したＦｅ88−Ａｌ4−
Ｓｉ8ターゲット上にグラファイトペレットを配置した
複合ターゲットを用い、ＲＦスパッタリング法によって
非磁性基板上に膜を被着させた。スパッタリングは以下
の条件で行った。
【０００９】高周波電力密度 ４．４Ｗ／ｃｍ2 基板温度 ２５０℃ アルゴンガス圧 １×１０-2 Ｔｏｒｒ 電極間距離 ４０ｍｍ ここで、グラファイトペレットの数を調整することによ
り膜中に含まれるＣの量を制御した。得られたＦｅ−Ａ
ｌ−Ｓｉ系合金薄膜は５５０℃で１時間の熱処理を行
い、ベクトルインピーダンスメータにより、励磁場１ｍ
Ｏｅでの初透磁率の測定及び振動試料型磁力計により保
磁力の測定を行った。なお、得られた膜の組成はＦｅ
90.5−Ａｌ2.5−Ｓｉ7であり、Ｘ線マイクロアナライザ
を用いて分析した。また、Ｃの量も同様の方法で分析し
た。
り膜中に含まれるＣの量を制御した。得られたＦｅ−Ａ
ｌ−Ｓｉ系合金薄膜は５５０℃で１時間の熱処理を行
い、ベクトルインピーダンスメータにより、励磁場１ｍ
Ｏｅでの初透磁率の測定及び振動試料型磁力計により保
磁力の測定を行った。なお、得られた膜の組成はＦｅ
90.5−Ａｌ2.5−Ｓｉ7であり、Ｘ線マイクロアナライザ
を用いて分析した。また、Ｃの量も同様の方法で分析し
た。
【００１０】図１は、膜中のＣ含有量と、保磁力及び５
ＭＨｚでの初透磁率の関係を示す特性図である。この図
１より、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金薄膜にＣを含有させる
ことによって、初透磁率は増加し保磁力は低下するとい
う軟磁気特性の向上が図られる。例えば、Ｃの含有量が
原子量％で７％であるとき、Ｃを含有していないときに
比べて初透磁率はおよそ３倍にも達していることがわか
る。
ＭＨｚでの初透磁率の関係を示す特性図である。この図
１より、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金薄膜にＣを含有させる
ことによって、初透磁率は増加し保磁力は低下するとい
う軟磁気特性の向上が図られる。例えば、Ｃの含有量が
原子量％で７％であるとき、Ｃを含有していないときに
比べて初透磁率はおよそ３倍にも達していることがわか
る。
【００１１】図２はＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ膜中に含まれるＣ
の含有量とＸ線（ＣｕＫα）回折パターンの回折線の半
値幅より求め結晶粒径との関係を示す特性図である。膜
中にＣを含有することによって膜の結晶粒径が微細にな
っていることがわかる。また、これら膜の磁歪を測定し
たところ、Ｃを含有した膜の磁歪定数は小さくなってい
ることがわかった。したがって、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ膜中
にＣが含有することによって、高い初透磁率，低い保磁
力を有する軟磁性薄膜となる原因は、Ｃが含有すること
によって生じる結晶粒径の微細化及び磁歪の低減が起き
るためと推察される。
の含有量とＸ線（ＣｕＫα）回折パターンの回折線の半
値幅より求め結晶粒径との関係を示す特性図である。膜
中にＣを含有することによって膜の結晶粒径が微細にな
っていることがわかる。また、これら膜の磁歪を測定し
たところ、Ｃを含有した膜の磁歪定数は小さくなってい
ることがわかった。したがって、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ膜中
にＣが含有することによって、高い初透磁率，低い保磁
力を有する軟磁性薄膜となる原因は、Ｃが含有すること
によって生じる結晶粒径の微細化及び磁歪の低減が起き
るためと推察される。
【００１２】Ｆｅ85−Ａｌ5−Ｓｉ10ターゲット上にグ
ラファイト、Ｆｅ、Ａｌ，Ｓｉペレットを配置した複合
ターゲットを用い、上記グラファイト、Ｆｅ、Ａｌ、Ｓ
ｉのペレットの数を変えてスパッタリングを行い種々の
組成のＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金薄膜を作製した。得られ
たＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金薄膜の初透磁率、保磁力及び
飽和磁束密度を測定した。なお、膜組成はＸ線マイクロ
アナライザーを用いて測定した。表１に結果を示す。
ラファイト、Ｆｅ、Ａｌ，Ｓｉペレットを配置した複合
ターゲットを用い、上記グラファイト、Ｆｅ、Ａｌ、Ｓ
ｉのペレットの数を変えてスパッタリングを行い種々の
組成のＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金薄膜を作製した。得られ
たＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金薄膜の初透磁率、保磁力及び
飽和磁束密度を測定した。なお、膜組成はＸ線マイクロ
アナライザーを用いて測定した。表１に結果を示す。
【００１３】
【表１】
【００１４】この表１から明らかなように、Ｃを含有し
たＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金薄膜はＣを含まない比較サン
プルに比べ、高い初透磁率、低い保磁力を示しているこ
とがわかる。いわゆるセンダスト中心組成Ｆｅ85−Ａｌ
5.4−Ｓｉ9.6から大きく離れた飽和磁束密度が１２ＫＧ
以上の組成においては、Ｃが膜中に含まれることによる
軟磁気特性の改善は著しく、例えば、１４ＫＧの飽和磁
束密度を有するＦｅ90−Ａｌ3−Ｓｉ7合金薄膜では、Ｃ
を含まない場合、初透磁率は９００、保磁力は１．２
（Ｏｅ）と磁気ヘッド用コア材としては適していない軟
磁性薄膜であるが、Ｃを含むことによって初透磁率は２
６００、保磁力は０．５（Ｏｅ）と非常に優れた軟磁性
薄膜となることがわかる。また、センダスト中心組成に
おいても同様に磁気特性向上が図られる。この組成で
は、Ｃを含有しなくても初透磁率２７００、保磁力０．
５（Ｏｅ）の良好な軟磁気特性を示すが、原子量％で３
％のＣを含有させた場合、初透磁率３７００、保磁力
０．３５（Ｏｅ）のより優れたＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金
薄膜を得ることができる。このように、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓ
ｉ系合金薄膜の組成に関係なくＣを含有させることによ
って軟磁気特性を向上させることができる。又これら実
験結果から初透磁率，保磁力，飽和磁束密度等の諸磁気
特性は重量％でＳｉを０．５〜１２％、Ａｌを０．５〜
８％、Ｆｅを８５％以上含有させた軟磁性合金にＣを原
子量％で２０％以下（０％含まず）含ませると特によい
事が判った。
たＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金薄膜はＣを含まない比較サン
プルに比べ、高い初透磁率、低い保磁力を示しているこ
とがわかる。いわゆるセンダスト中心組成Ｆｅ85−Ａｌ
5.4−Ｓｉ9.6から大きく離れた飽和磁束密度が１２ＫＧ
以上の組成においては、Ｃが膜中に含まれることによる
軟磁気特性の改善は著しく、例えば、１４ＫＧの飽和磁
束密度を有するＦｅ90−Ａｌ3−Ｓｉ7合金薄膜では、Ｃ
を含まない場合、初透磁率は９００、保磁力は１．２
（Ｏｅ）と磁気ヘッド用コア材としては適していない軟
磁性薄膜であるが、Ｃを含むことによって初透磁率は２
６００、保磁力は０．５（Ｏｅ）と非常に優れた軟磁性
薄膜となることがわかる。また、センダスト中心組成に
おいても同様に磁気特性向上が図られる。この組成で
は、Ｃを含有しなくても初透磁率２７００、保磁力０．
５（Ｏｅ）の良好な軟磁気特性を示すが、原子量％で３
％のＣを含有させた場合、初透磁率３７００、保磁力
０．３５（Ｏｅ）のより優れたＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金
薄膜を得ることができる。このように、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓ
ｉ系合金薄膜の組成に関係なくＣを含有させることによ
って軟磁気特性を向上させることができる。又これら実
験結果から初透磁率，保磁力，飽和磁束密度等の諸磁気
特性は重量％でＳｉを０．５〜１２％、Ａｌを０．５〜
８％、Ｆｅを８５％以上含有させた軟磁性合金にＣを原
子量％で２０％以下（０％含まず）含ませると特によい
事が判った。
【００１５】Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金薄膜の組成によっ
て結晶磁気異方性及び磁歪の大きさは異なるのでＣの最
適な量はそのつど異なるが、ＣはＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合
金薄膜に対して侵入型で固溶するためＣ量の増加に対し
て飽和磁束密度の急激な低下は起こらない。したがっ
て、特にＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金薄膜の組成及びＣ量を
限定するものではなく、１２ＫＧ以上の飽和磁束密度を
有したままで優れた軟磁気特性を示すＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ
系合金薄膜を得ることができる。
て結晶磁気異方性及び磁歪の大きさは異なるのでＣの最
適な量はそのつど異なるが、ＣはＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合
金薄膜に対して侵入型で固溶するためＣ量の増加に対し
て飽和磁束密度の急激な低下は起こらない。したがっ
て、特にＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金薄膜の組成及びＣ量を
限定するものではなく、１２ＫＧ以上の飽和磁束密度を
有したままで優れた軟磁気特性を示すＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ
系合金薄膜を得ることができる。
【００１６】なお、本実施例のＣを含有したＦｅ−Ａｌ
−Ｓｉ系合金薄膜はアルゴン雰囲気中でスパッタリング
を行ったが、特にアルゴン雰囲気のスパッタリングに限
定するものではなく、窒素雰囲気中及び酸素雰囲気中ス
パッタリングによっても同様の効果があることを確認し
ている。また、薄膜状態だけでなく焼結法や超急冷法に
よって作製されたバルク材においても同様の効果がある
ことを確認している。例えば、Ｃを含まないＦｅ90−Ａ
ｌ4−Ｓｉ6組成においては初透磁率４０００、保磁力
０．２５（Ｏｅ）の値を示したのに対し、Ｃを原子量％
で７％含有させると初透磁率５７００、保磁力０．１５
（Ｏｅ）となり、軟磁気特性は著しく向上した。
−Ｓｉ系合金薄膜はアルゴン雰囲気中でスパッタリング
を行ったが、特にアルゴン雰囲気のスパッタリングに限
定するものではなく、窒素雰囲気中及び酸素雰囲気中ス
パッタリングによっても同様の効果があることを確認し
ている。また、薄膜状態だけでなく焼結法や超急冷法に
よって作製されたバルク材においても同様の効果がある
ことを確認している。例えば、Ｃを含まないＦｅ90−Ａ
ｌ4−Ｓｉ6組成においては初透磁率４０００、保磁力
０．２５（Ｏｅ）の値を示したのに対し、Ｃを原子量％
で７％含有させると初透磁率５７００、保磁力０．１５
（Ｏｅ）となり、軟磁気特性は著しく向上した。
【００１７】また、飽和磁束密度向上のためＣｏ、Ｎｉ
を添加してもよく、さらに耐摩耗性や耐食性の向上のた
めＲｕ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｃｒ等の添加元素を
加えても磁気特性をほとんど劣化させることがないこと
を確認している。
を添加してもよく、さらに耐摩耗性や耐食性の向上のた
めＲｕ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｃｒ等の添加元素を
加えても磁気特性をほとんど劣化させることがないこと
を確認している。
【００１８】以下このＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金薄膜を用
いた磁気ヘッドについて説明する。図３は本発明の一実
施例における複合型磁気ヘッドを示す斜視図である。図
３において、１は強磁性酸化物からなるＩ型のコア、２
は巻線溝を有した強磁性酸化物からなるＣ型のコアで、
コア１のギャップ対向面には、Ｃを７ａｔ％含有させた
飽和磁束密度１４ＫＧのＦｅ90−Ａｌ3−Ｓｉ7系合金の
薄膜３が設けられている。コア２は薄膜３と対向するよ
うにギャップとなる非磁性物４を介してコア１に突き合
わされ、接合ガラス５によってお互い接合されている。
このような構造を持つ複合型磁気ヘッドを作製する。さ
らに、薄膜３の代わりとして飽和磁束密度が１０ＫＧの
Ｆｅ84.5−Ａｌ6−Ｓｉ9.5系合金薄膜を設けた同様の構
造を持つ比較例の複合型磁気ヘッドを作製する。
いた磁気ヘッドについて説明する。図３は本発明の一実
施例における複合型磁気ヘッドを示す斜視図である。図
３において、１は強磁性酸化物からなるＩ型のコア、２
は巻線溝を有した強磁性酸化物からなるＣ型のコアで、
コア１のギャップ対向面には、Ｃを７ａｔ％含有させた
飽和磁束密度１４ＫＧのＦｅ90−Ａｌ3−Ｓｉ7系合金の
薄膜３が設けられている。コア２は薄膜３と対向するよ
うにギャップとなる非磁性物４を介してコア１に突き合
わされ、接合ガラス５によってお互い接合されている。
このような構造を持つ複合型磁気ヘッドを作製する。さ
らに、薄膜３の代わりとして飽和磁束密度が１０ＫＧの
Ｆｅ84.5−Ａｌ6−Ｓｉ9.5系合金薄膜を設けた同様の構
造を持つ比較例の複合型磁気ヘッドを作製する。
【００１９】次に、これら複合型磁気ヘッドの電磁変換
特性を調べるために、保磁力１６００（Ｏｅ）の固定デ
ィスクを用い、浮上量０．１μｍで測定を行った。図４
に再生出力の周波数特性を示す。この結果より、本発明
のＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金薄膜を用いた複合型磁気ヘッ
ドは比較例の磁気ヘッドの比べ高い出力が得られてお
り、優れた記録再生特性を有することが確認できた。こ
れは、飽和磁束密度が１４ＫＧと従来の１０ＫＧに比較
して大きくなっているため、保磁力が１６００（Ｏｅ）
の記録媒体に十分飽和記録ができるためと推察される。
さらに、複合型磁気ヘッドの大きな問題となっている疑
似出力についても、Ｃを含有しないＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系
合金薄膜を用いた比較例の磁気ヘッドと比べて変化がな
いことを確認している。
特性を調べるために、保磁力１６００（Ｏｅ）の固定デ
ィスクを用い、浮上量０．１μｍで測定を行った。図４
に再生出力の周波数特性を示す。この結果より、本発明
のＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金薄膜を用いた複合型磁気ヘッ
ドは比較例の磁気ヘッドの比べ高い出力が得られてお
り、優れた記録再生特性を有することが確認できた。こ
れは、飽和磁束密度が１４ＫＧと従来の１０ＫＧに比較
して大きくなっているため、保磁力が１６００（Ｏｅ）
の記録媒体に十分飽和記録ができるためと推察される。
さらに、複合型磁気ヘッドの大きな問題となっている疑
似出力についても、Ｃを含有しないＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系
合金薄膜を用いた比較例の磁気ヘッドと比べて変化がな
いことを確認している。
【００２０】図５は、同様にこの軟磁性薄膜を用いた積
層型磁気ヘッドを示す斜視図である。図５において、
６、７はＴｉＯ2・ＣａＯ等からなる非磁性基板、８は
磁気コアとなるＣを７ａｔ％含有させた飽和磁束密度１
４ＫＧのＦｅ90−Ａｌ3−Ｓｉ7系合金の薄膜、９は渦電
流損失による初透磁率の低下を抑えるＳｉＯ2やＡｌ2Ｏ
3等からなる層間絶縁層、１０はギャップとなる非磁性
物、１１は接合ガラスである。このような構造を持つ積
層型磁気ヘッドを作製する。さらに、薄膜８の代わりと
して飽和磁束密度が１０ＫＧのＦｅ84.5−Ａｌ6−Ｓｉ
9.5系合金薄膜を設けた同様の構造を持つ比較例の積層
型磁気ヘッドを作製する。
層型磁気ヘッドを示す斜視図である。図５において、
６、７はＴｉＯ2・ＣａＯ等からなる非磁性基板、８は
磁気コアとなるＣを７ａｔ％含有させた飽和磁束密度１
４ＫＧのＦｅ90−Ａｌ3−Ｓｉ7系合金の薄膜、９は渦電
流損失による初透磁率の低下を抑えるＳｉＯ2やＡｌ2Ｏ
3等からなる層間絶縁層、１０はギャップとなる非磁性
物、１１は接合ガラスである。このような構造を持つ積
層型磁気ヘッドを作製する。さらに、薄膜８の代わりと
して飽和磁束密度が１０ＫＧのＦｅ84.5−Ａｌ6−Ｓｉ
9.5系合金薄膜を設けた同様の構造を持つ比較例の積層
型磁気ヘッドを作製する。
【００２１】次に、これら積層型磁気ヘッドの再生出力
の周波数特性について測定した結果を図６に示す。な
お、測定は前述の条件にて行った。この結果より、本発
明のＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金薄膜を用いた積層型磁気ヘ
ッドにおいても前述の複合型磁気ヘッドと同様に比較例
の磁気ヘッドと比べて高い出力が得られており、優れた
記録再生特性を有することが確認できた。なお、本実施
例における複合型磁気ヘッド及び積層型磁気ヘッドは、
製造工程において５００℃の熱処理を施しているが、Ｃ
を膜中に含まないＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金薄膜と比べて
耐熱性は劣化することはないので、特に熱処理温度を限
定するものではない。したがって、これ以上の熱処理温
度を行っても問題なく、記録再生特性の優れた磁気ヘッ
ドを得ることができる。
の周波数特性について測定した結果を図６に示す。な
お、測定は前述の条件にて行った。この結果より、本発
明のＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金薄膜を用いた積層型磁気ヘ
ッドにおいても前述の複合型磁気ヘッドと同様に比較例
の磁気ヘッドと比べて高い出力が得られており、優れた
記録再生特性を有することが確認できた。なお、本実施
例における複合型磁気ヘッド及び積層型磁気ヘッドは、
製造工程において５００℃の熱処理を施しているが、Ｃ
を膜中に含まないＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金薄膜と比べて
耐熱性は劣化することはないので、特に熱処理温度を限
定するものではない。したがって、これ以上の熱処理温
度を行っても問題なく、記録再生特性の優れた磁気ヘッ
ドを得ることができる。
【００２２】図７は本発明の一実施例における薄膜磁気
ヘッドを示す断面図である。第７図において１２は非磁
性材料によって構成された非磁性基板、１３は非磁性基
板１２の上に形成された絶縁層、１４は絶縁層１３の上
に形成された下部磁性層で、下部磁性層１４はＣを７ａ
ｔ％含有させた飽和磁束密度１４ＫＧのＦｅ90−Ａｌ 3
−Ｓｉ7系合金の薄膜で形成されている。１５は下部磁
性層１４の上に形成されたギャップ層、１６はギャップ
層１５の上に形成された層間絶縁層、１７は層間絶縁層
１６の上に形成されたコイル層、１８はコイル層１７を
覆うように層間絶縁層１６の上に形成された層間絶縁
層、１９は下部磁性層１４と同様の材料で構成された上
部磁性層、２０は上部磁性層１９の上に形成された保護
層である。このような構造を持つ薄膜磁気ヘッドを作製
する。さらに、比較のために、下部磁性層１４及び上部
磁性層１９に飽和磁束密度が１０ＫＧのＦｅ84.5−Ａｌ
6−Ｓｉ9.5系合金薄膜にて構成された同様の構造を持つ
薄膜磁気ヘッドを作製する。これら薄膜磁気ヘッドの電
磁変換特性を調べたところ、下部磁性層及び上部磁性層
にＣを７ａｔ％含有させた飽和磁束密度１４ＫＧのＦｅ
90−Ａｌ3−Ｓｉ7系合金を用いた薄膜磁気ヘッドの方が
良好な記録再生特性を示すことが確認できた。
ヘッドを示す断面図である。第７図において１２は非磁
性材料によって構成された非磁性基板、１３は非磁性基
板１２の上に形成された絶縁層、１４は絶縁層１３の上
に形成された下部磁性層で、下部磁性層１４はＣを７ａ
ｔ％含有させた飽和磁束密度１４ＫＧのＦｅ90−Ａｌ 3
−Ｓｉ7系合金の薄膜で形成されている。１５は下部磁
性層１４の上に形成されたギャップ層、１６はギャップ
層１５の上に形成された層間絶縁層、１７は層間絶縁層
１６の上に形成されたコイル層、１８はコイル層１７を
覆うように層間絶縁層１６の上に形成された層間絶縁
層、１９は下部磁性層１４と同様の材料で構成された上
部磁性層、２０は上部磁性層１９の上に形成された保護
層である。このような構造を持つ薄膜磁気ヘッドを作製
する。さらに、比較のために、下部磁性層１４及び上部
磁性層１９に飽和磁束密度が１０ＫＧのＦｅ84.5−Ａｌ
6−Ｓｉ9.5系合金薄膜にて構成された同様の構造を持つ
薄膜磁気ヘッドを作製する。これら薄膜磁気ヘッドの電
磁変換特性を調べたところ、下部磁性層及び上部磁性層
にＣを７ａｔ％含有させた飽和磁束密度１４ＫＧのＦｅ
90−Ａｌ3−Ｓｉ7系合金を用いた薄膜磁気ヘッドの方が
良好な記録再生特性を示すことが確認できた。
【００２３】上記の様に構成されたそれぞれの磁気ヘッ
ドにおいてＣを７ａｔ％としたが、Ｃの含有率は前述し
たように２０ａｔ％以下（０％含まず）であればよい。
またＦｅ，Ａｌ，Ｓｉも同様に前述した範囲であれば磁
気ヘッドの特性がよい。
ドにおいてＣを７ａｔ％としたが、Ｃの含有率は前述し
たように２０ａｔ％以下（０％含まず）であればよい。
またＦｅ，Ａｌ，Ｓｉも同様に前述した範囲であれば磁
気ヘッドの特性がよい。
【００２４】
【発明の効果】本発明は、Ｃを含有するＦｅ−Ａｌ−Ｓ
ｉ系の軟磁性合金であって、重量％でＳｉが０．５〜１
２％、Ａｌが０．５〜８％、Ｆｅを８５％以上含有させ
た事により、結晶磁気異方性及び磁歪の大きな組成にお
けるＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金においても飽和磁束密度を
低下させることもなく、結晶粒径の微細化による結晶磁
気異方性の低減および磁歪を小さくすることができるの
で、Ｆｅを多く含む高い飽和磁束密度を有する組成にお
いてその軟磁気特性の向上は著しく、例えば１４ＫＧの
高い飽和磁束密度で、２０００以上の初透磁率を有す
る。したがって、高密度記録に必要な高保磁力媒体に対
しても十分に記録することが可能であり、優れた記録再
生特性を有する磁気ヘッドを提供することができる。
ｉ系の軟磁性合金であって、重量％でＳｉが０．５〜１
２％、Ａｌが０．５〜８％、Ｆｅを８５％以上含有させ
た事により、結晶磁気異方性及び磁歪の大きな組成にお
けるＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金においても飽和磁束密度を
低下させることもなく、結晶粒径の微細化による結晶磁
気異方性の低減および磁歪を小さくすることができるの
で、Ｆｅを多く含む高い飽和磁束密度を有する組成にお
いてその軟磁気特性の向上は著しく、例えば１４ＫＧの
高い飽和磁束密度で、２０００以上の初透磁率を有す
る。したがって、高密度記録に必要な高保磁力媒体に対
しても十分に記録することが可能であり、優れた記録再
生特性を有する磁気ヘッドを提供することができる。
【図１】本発明の一実施例における軟磁性合金のＣ量に
対する保磁力及び初透磁率の変化を示す特性図
対する保磁力及び初透磁率の変化を示す特性図
【図２】本発明の一実施例における軟磁性合金のＣ量に
対する結晶粒径の変化を示す特性図
対する結晶粒径の変化を示す特性図
【図３】本発明の一実施例の複合型磁気ヘッドを示す斜
視図
視図
【図４】本実施例及び比較例それぞれの複合型磁気ヘッ
ドとの記録特性を示す特性図
ドとの記録特性を示す特性図
【図５】本発明の一実施例における積層型磁気ヘッドを
示す斜視図
示す斜視図
【図６】本実施例及び比較例それぞれの積層型磁気ヘッ
ドの記録特性を示す特性図
ドの記録特性を示す特性図
【図７】本発明の一実施例における薄膜磁気ヘッドを示
す断面図
す断面図
１ コア ２ コア ３ 薄膜 ４ 非磁性物 ５ 接合ガラス ６ 非磁性基板 ７ 非磁性基板 ８ 薄膜 ９ 層間絶縁層 １０ 非磁性物 １１ 接合ガラス １２ 非磁性基板 １３ 絶縁層 １４ 下部磁性層 １５ ギャップ層 １６ 層間絶縁層 １７ コイル １８ 層間絶縁層 １９ 上部磁性層 ２０ 保護層
Claims (2)
- 【請求項１】Ｃを含有するＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系の軟磁性
合金であって、重量％でＳｉを０．５〜１２％、Ａｌを
０．５〜８％、Ｆｅを８５％以上含ませたことを特徴と
する軟磁性合金。 - 【請求項２】環状の磁極で磁気回路を構成し、前記磁気
回路の途中に磁気的なギャップを設けた磁気ヘッドであ
って、磁極の少なくとも一部を請求項１の軟磁性合金で
構成したことを特徴とする磁気ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20783891A JP3232592B2 (ja) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | 磁気ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20783891A JP3232592B2 (ja) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | 磁気ヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0546922A true JPH0546922A (ja) | 1993-02-26 |
| JP3232592B2 JP3232592B2 (ja) | 2001-11-26 |
Family
ID=16546364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20783891A Expired - Fee Related JP3232592B2 (ja) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | 磁気ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3232592B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104004961A (zh) * | 2014-06-12 | 2014-08-27 | 重庆材料研究院有限公司 | 一种FeAl磁致伸缩合金材料及制备方法 |
| CN104018061A (zh) * | 2014-06-12 | 2014-09-03 | 重庆材料研究院有限公司 | 易加工、大磁致伸缩FeAl合金带材及制备方法 |
-
1991
- 1991-08-20 JP JP20783891A patent/JP3232592B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104004961A (zh) * | 2014-06-12 | 2014-08-27 | 重庆材料研究院有限公司 | 一种FeAl磁致伸缩合金材料及制备方法 |
| CN104018061A (zh) * | 2014-06-12 | 2014-09-03 | 重庆材料研究院有限公司 | 易加工、大磁致伸缩FeAl合金带材及制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3232592B2 (ja) | 2001-11-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |