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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Date | Code | Title | Description |
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LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |