JPH0554320A - 磁性多層膜 - Google Patents
磁性多層膜Info
- Publication number
- JPH0554320A JPH0554320A JP21769591A JP21769591A JPH0554320A JP H0554320 A JPH0554320 A JP H0554320A JP 21769591 A JP21769591 A JP 21769591A JP 21769591 A JP21769591 A JP 21769591A JP H0554320 A JPH0554320 A JP H0554320A
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- Japan
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- magnetic
- layer
- film
- angstrom
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 磁気ヘッド磁極形状で安定した磁区構造を有
し、かつ単層膜よりも優れた軟磁気特性を有する磁性多
層膜を提供すると共に、その最適多層化条件が２０００
オングストローム程度の厚さの磁性膜にも適用できる積
層構造を提供する。 【構成】 基板上に厚さが２００オングストローム以上
１０００オングストローム以下の一軸磁気異方性を有す
る軟磁性膜と、厚さが５０オングストローム以上２００
オングストローム以下の非磁性膜とが交互に積層された
構造を有する。
し、かつ単層膜よりも優れた軟磁気特性を有する磁性多
層膜を提供すると共に、その最適多層化条件が２０００
オングストローム程度の厚さの磁性膜にも適用できる積
層構造を提供する。 【構成】 基板上に厚さが２００オングストローム以上
１０００オングストローム以下の一軸磁気異方性を有す
る軟磁性膜と、厚さが５０オングストローム以上２００
オングストローム以下の非磁性膜とが交互に積層された
構造を有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気記録用磁気ヘッド
の磁極等に適する磁性多層膜に関するものである。
の磁極等に適する磁性多層膜に関するものである。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】近
年、コンピュータ用リジッド磁気ディスク装置をはじめ
として、フレキシブル磁気ディスク装置，磁気テープ装
置等の磁気記録装置の高記録密度化が進められている。
そのキーテクノロジーの１つとして高感度磁気ヘッドの
開発が挙げられる。磁気ヘッドの感度はヘッド材料の特
性は勿論のこと、磁極磁性膜の磁区構造に強く依存し、
その不安定性は記録再生特性における出力変動やノイズ
の原因となる。これらはウィグルやバルクハウゼンノイ
ズとして知られる。また、挟トラック化に伴って磁極先
端における還流磁区の占める割合が増加するために、磁
極磁性膜全体の比透磁率が減少し、ヘッド効率が悪くな
る。これらの現象を抑制すること、すなわちヘッド磁極
磁性膜の微細な領域の磁区構造を観察し、さらにその構
造の制御手法を開発することが、高感度磁気ヘッドの開
発において不可避の課題である。
年、コンピュータ用リジッド磁気ディスク装置をはじめ
として、フレキシブル磁気ディスク装置，磁気テープ装
置等の磁気記録装置の高記録密度化が進められている。
そのキーテクノロジーの１つとして高感度磁気ヘッドの
開発が挙げられる。磁気ヘッドの感度はヘッド材料の特
性は勿論のこと、磁極磁性膜の磁区構造に強く依存し、
その不安定性は記録再生特性における出力変動やノイズ
の原因となる。これらはウィグルやバルクハウゼンノイ
ズとして知られる。また、挟トラック化に伴って磁極先
端における還流磁区の占める割合が増加するために、磁
極磁性膜全体の比透磁率が減少し、ヘッド効率が悪くな
る。これらの現象を抑制すること、すなわちヘッド磁極
磁性膜の微細な領域の磁区構造を観察し、さらにその構
造の制御手法を開発することが、高感度磁気ヘッドの開
発において不可避の課題である。
【０００３】１つの方法として、磁性膜に非磁性層を挿
入し多層化することによって磁区構造を制御する検討が
実験・理論の両面で広く行われている（例えば、アイ・
トリプルイー トランザクションズ オン マグネティ
クス，ＩＥＥＥ ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ ｍ
ａｇｎｅｔｉｃｓ，２４巻，２０４５頁，１９８８
年）。しかし、これらの検討の多くは薄膜ヘッド等に用
いられている数ミクロン厚の磁性膜に関して行われてい
るため、その最適多層化条件が、例えば垂直磁気記録用
の単磁極型ヘッドの主磁極膜に対応するような２０００
オングストローム程度の厚さをもつ磁性膜に対してはそ
のまま適用できない場合があるという課題があった。
入し多層化することによって磁区構造を制御する検討が
実験・理論の両面で広く行われている（例えば、アイ・
トリプルイー トランザクションズ オン マグネティ
クス，ＩＥＥＥ ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ ｍ
ａｇｎｅｔｉｃｓ，２４巻，２０４５頁，１９８８
年）。しかし、これらの検討の多くは薄膜ヘッド等に用
いられている数ミクロン厚の磁性膜に関して行われてい
るため、その最適多層化条件が、例えば垂直磁気記録用
の単磁極型ヘッドの主磁極膜に対応するような２０００
オングストローム程度の厚さをもつ磁性膜に対してはそ
のまま適用できない場合があるという課題があった。
【０００４】本発明の目的は、磁気ヘッド磁極形状で安
定した磁区構造を有し、かつ単層膜よりも優れた軟磁気
特性を有する磁性性多層膜を提供すると共に、最適多層
化条件が２０００オングストローム程度の厚さをもつ磁
性膜にも適用できる積層構造を提供することにある。
定した磁区構造を有し、かつ単層膜よりも優れた軟磁気
特性を有する磁性性多層膜を提供すると共に、最適多層
化条件が２０００オングストローム程度の厚さをもつ磁
性膜にも適用できる積層構造を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の磁性多層膜は、
基板上に第１の層と第２の層とが交互に積層された構造
を有し、前記第１の層は、厚さが２００オングストロー
ム以上１０００オングストローム以下の一軸磁気異方性
を有する軟磁性膜であり、前記第２の層は、厚さが５０
オングストローム以上２００オングストローム以下の非
磁性膜であることを特徴とする。
基板上に第１の層と第２の層とが交互に積層された構造
を有し、前記第１の層は、厚さが２００オングストロー
ム以上１０００オングストローム以下の一軸磁気異方性
を有する軟磁性膜であり、前記第２の層は、厚さが５０
オングストローム以上２００オングストローム以下の非
磁性膜であることを特徴とする。
【０００６】図１は本発明の磁性多層膜の一例を示す部
分断面構造図であり、１は基板を、２は第１の層である
軟磁性層を、３は第２の層である非磁性層を示してい
る。磁性多層膜の作製には、少なくとも２基の蒸発源を
もつ真空蒸着装置、もしくは少なくとも２基以上のター
ゲットをもつスパッタリング装置を使用する。各蒸発源
のシャッターを交互に開閉したり、あるいは基板を各蒸
発源上を交互に通過させることによって基板上に上記積
層構造を形成することができる。
分断面構造図であり、１は基板を、２は第１の層である
軟磁性層を、３は第２の層である非磁性層を示してい
る。磁性多層膜の作製には、少なくとも２基の蒸発源を
もつ真空蒸着装置、もしくは少なくとも２基以上のター
ゲットをもつスパッタリング装置を使用する。各蒸発源
のシャッターを交互に開閉したり、あるいは基板を各蒸
発源上を交互に通過させることによって基板上に上記積
層構造を形成することができる。
【０００７】
【作用】本発明の磁性多層膜において、磁性層間に働く
相互作用には、非磁性層をはさむ上下の磁性層の端部で
生じる静磁結合によるものと、非磁性層をはさんで直接
上下の磁性層間に働く交換結合によるものとが存在す
る。本発明の積層構造は、前者の作用が安定に働くため
の最適条件となっているものと考えられ、その作用によ
って還流磁区の消失および軟磁気特性の改善がはかれ
る。
相互作用には、非磁性層をはさむ上下の磁性層の端部で
生じる静磁結合によるものと、非磁性層をはさんで直接
上下の磁性層間に働く交換結合によるものとが存在す
る。本発明の積層構造は、前者の作用が安定に働くため
の最適条件となっているものと考えられ、その作用によ
って還流磁区の消失および軟磁気特性の改善がはかれ
る。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【０００９】−実施例１− ２基の蒸発源を用いた電子ビーム真空蒸着法により、Ｎ
ｉＦｅ層とＶ層とを交互に連続的に積層したＮｉＦｅ／
Ｖ多層膜を作製した。基板にはガラス基板を用い、基板
温度は１００℃とした。成膜速度は１〜２オングストロ
ーム／秒とし、各蒸発源のシャッターの開閉時間を変え
て各層の膜厚を制御した。蒸着中の真空度は１×１０-9
Ｔｏｒｒであった。また、成膜中に基板面内に２００Ｏ
ｅの直流磁界を印加して、膜中に一軸磁気異方性を誘起
した。ＮｉＦｅ層総厚を２０００オングストローム一定
として、１層あたりのＮｉＦｅ層厚、すなわちＮｉＦｅ
層数と、Ｖ層厚を変えた種々の多層膜を作製し、それぞ
れの軟磁気特性および磁区構造を調べた。
ｉＦｅ層とＶ層とを交互に連続的に積層したＮｉＦｅ／
Ｖ多層膜を作製した。基板にはガラス基板を用い、基板
温度は１００℃とした。成膜速度は１〜２オングストロ
ーム／秒とし、各蒸発源のシャッターの開閉時間を変え
て各層の膜厚を制御した。蒸着中の真空度は１×１０-9
Ｔｏｒｒであった。また、成膜中に基板面内に２００Ｏ
ｅの直流磁界を印加して、膜中に一軸磁気異方性を誘起
した。ＮｉＦｅ層総厚を２０００オングストローム一定
として、１層あたりのＮｉＦｅ層厚、すなわちＮｉＦｅ
層数と、Ｖ層厚を変えた種々の多層膜を作製し、それぞ
れの軟磁気特性および磁区構造を調べた。
【００１０】図２はＶ層厚を１００オングストロームと
して、１層あたりのＮｉＦｅ層厚を変えたときの磁化困
難軸方向の比透磁率（１０ＭＨｚ）と保磁力の変化を調
べた結果である。１層あたりのＮｉＦｅ層厚が２００オ
ングストローム以上１０００オングストローム以下で、
磁気ヘッド材料として必要十分な２０００以上の高比透
磁率、かつ１Ｏｅ以下の低保磁力が得られる。
して、１層あたりのＮｉＦｅ層厚を変えたときの磁化困
難軸方向の比透磁率（１０ＭＨｚ）と保磁力の変化を調
べた結果である。１層あたりのＮｉＦｅ層厚が２００オ
ングストローム以上１０００オングストローム以下で、
磁気ヘッド材料として必要十分な２０００以上の高比透
磁率、かつ１Ｏｅ以下の低保磁力が得られる。
【００１１】図３は１層あたりのＮｉＦｅ層厚を５００
オングストローム（ＮｉＦｅ層数４）としてＶ層厚を変
えたときの磁化困難軸方向の比透磁率（１０ＭＨｚ）と
保磁力の変化を調べた結果である。Ｖ層厚が５０オング
ストローム以上２００オングストローム以下で、磁気ヘ
ッド材料として必要十分な２０００以上の高比透磁率、
かつ１Ｏｅ以下の低保磁力が得られる。
オングストローム（ＮｉＦｅ層数４）としてＶ層厚を変
えたときの磁化困難軸方向の比透磁率（１０ＭＨｚ）と
保磁力の変化を調べた結果である。Ｖ層厚が５０オング
ストローム以上２００オングストローム以下で、磁気ヘ
ッド材料として必要十分な２０００以上の高比透磁率、
かつ１Ｏｅ以下の低保磁力が得られる。
【００１２】図４は上記積層構造をもつＮｉＦｅ／Ｖ多
層膜の磁区構造を、カー効果顕微鏡で観察した結果の模
式図である。単層膜でみられたパターン端部における還
流磁区が消失している。
層膜の磁区構造を、カー効果顕微鏡で観察した結果の模
式図である。単層膜でみられたパターン端部における還
流磁区が消失している。
【００１３】−実施例２− ３基の蒸発源を用いた電子ビーム真空蒸着法により、Ｆ
ｅ／ＮｉＦｅ層（積層周期：１００オングストローム、
Ｆｅ層厚＝ＮｉＦｅ層厚＝５０オングストローム）とＶ
層とを交互に連続的に積層した（Ｆｅ／ＮｉＦｅ）／Ｖ
多層膜を作製した。基板にはガラス基板を用い、基板温
度は１００℃とした。成膜速度は１〜２オングストロー
ム／秒とし、各蒸発源のシャッターの開閉時間を変えて
各層の膜厚を制御した。蒸着中の真空度は１×１０-9Ｔ
ｏｒｒであった。また、成膜中に基板面内に２００Ｏｅ
の直流磁界を印加して、膜中に一軸磁気異方性を誘起し
た。Ｆｅ／ＮｉＦｅ層総厚を２０００オングストローム
一定として、１層あたりのＦｅ／ＮｉＦｅ層厚、すなわ
ちＦｅ／ＮｉＦｅ層数と、Ｖ層厚を変えた種々の多層膜
を作製し、それぞれの軟磁気特性および磁区構造を調べ
た結果、請求項記載の積層構造において、還流磁区の消
失および軟磁気特性の改善がはかれた。
ｅ／ＮｉＦｅ層（積層周期：１００オングストローム、
Ｆｅ層厚＝ＮｉＦｅ層厚＝５０オングストローム）とＶ
層とを交互に連続的に積層した（Ｆｅ／ＮｉＦｅ）／Ｖ
多層膜を作製した。基板にはガラス基板を用い、基板温
度は１００℃とした。成膜速度は１〜２オングストロー
ム／秒とし、各蒸発源のシャッターの開閉時間を変えて
各層の膜厚を制御した。蒸着中の真空度は１×１０-9Ｔ
ｏｒｒであった。また、成膜中に基板面内に２００Ｏｅ
の直流磁界を印加して、膜中に一軸磁気異方性を誘起し
た。Ｆｅ／ＮｉＦｅ層総厚を２０００オングストローム
一定として、１層あたりのＦｅ／ＮｉＦｅ層厚、すなわ
ちＦｅ／ＮｉＦｅ層数と、Ｖ層厚を変えた種々の多層膜
を作製し、それぞれの軟磁気特性および磁区構造を調べ
た結果、請求項記載の積層構造において、還流磁区の消
失および軟磁気特性の改善がはかれた。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
磁気ヘッド磁極形状で安定した磁区構造を有し、かつ単
層膜よりも優れた軟磁気特性を有する磁性多層膜を提供
することができる。最適多層化条件が２０００オングス
トローム程度の厚さをもつ磁性膜にも適用できる積層構
造を提供することにより、例えば垂直磁気記録用の単磁
極型ヘッドの主磁極膜に対応するような２０００オング
ストローム程度の厚さをもつ磁性膜に対しても適用でき
るものとなる。
磁気ヘッド磁極形状で安定した磁区構造を有し、かつ単
層膜よりも優れた軟磁気特性を有する磁性多層膜を提供
することができる。最適多層化条件が２０００オングス
トローム程度の厚さをもつ磁性膜にも適用できる積層構
造を提供することにより、例えば垂直磁気記録用の単磁
極型ヘッドの主磁極膜に対応するような２０００オング
ストローム程度の厚さをもつ磁性膜に対しても適用でき
るものとなる。
【図１】本発明の磁性多層膜の一例を示す部分断面構造
図である。
図である。
【図２】層厚を１００オングストロームとして１層あた
りのＮｉＦｅ層厚、すなわちＮｉＦｅ層数を変えたとき
の磁化困難軸方向における比透磁率μ（１０ＭＨｚ）と
保磁力Ｈｃの変化を示す図である。
りのＮｉＦｅ層厚、すなわちＮｉＦｅ層数を変えたとき
の磁化困難軸方向における比透磁率μ（１０ＭＨｚ）と
保磁力Ｈｃの変化を示す図である。
【図３】１層あたりのＮｉＦｅ層厚を５００オングスト
ローム（ＮｉＦｅ層数４）としてＶ層厚を変えたときの
磁化困難軸方向における比透磁率μ（１０ＭＨｚ）と保
磁力Ｈｃの変化を示す図である。
ローム（ＮｉＦｅ層数４）としてＶ層厚を変えたときの
磁化困難軸方向における比透磁率μ（１０ＭＨｚ）と保
磁力Ｈｃの変化を示す図である。
【図４】ＮｉＦｅ／Ｖ多層膜の磁区構造をカー効果顕微
鏡で観察した結果を示す模式図である。
鏡で観察した結果を示す模式図である。
１ 基板 ２ 軟磁性層 ３ 非磁性層
Claims (2)
- 【請求項１】基板上に、第１の層と第２の層とが交互に
積層された構造を有し、前記第１の層は、厚さが２００
オングストローム以上１０００オングストローム以下の
一軸磁気異方性を有する軟磁性膜であり、前記第２の層
は、厚さが５０オングストローム以上２００オングスト
ローム以下の非磁性膜であることを特徴とする磁性多層
膜。 - 【請求項２】前記第１の層に、複数の強磁性体の繰り返
しによる周期構造を有し、かつ一軸磁気異方性を有する
軟磁性膜を用いた請求項１記載の磁性多層膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21769591A JPH0554320A (ja) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | 磁性多層膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21769591A JPH0554320A (ja) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | 磁性多層膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0554320A true JPH0554320A (ja) | 1993-03-05 |
Family
ID=16708278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21769591A Pending JPH0554320A (ja) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | 磁性多層膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0554320A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6496335B2 (en) | 2000-11-29 | 2002-12-17 | International Business Machines Corporation | Magnetic head shield structure having high magnetic stability |
| US7221538B2 (en) | 2003-01-22 | 2007-05-22 | Hitachi Global Storage Technologies Japan, Ltd. | Thin film perpendicular magnetic recording head, their fabrication process and magnetic disk drive using it |
| US7508626B2 (en) | 2002-12-04 | 2009-03-24 | Tdk Corporation | Thin film magnetic head having magnetic pole with controlled dimensions |
-
1991
- 1991-08-29 JP JP21769591A patent/JPH0554320A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6496335B2 (en) | 2000-11-29 | 2002-12-17 | International Business Machines Corporation | Magnetic head shield structure having high magnetic stability |
| US7508626B2 (en) | 2002-12-04 | 2009-03-24 | Tdk Corporation | Thin film magnetic head having magnetic pole with controlled dimensions |
| US7221538B2 (en) | 2003-01-22 | 2007-05-22 | Hitachi Global Storage Technologies Japan, Ltd. | Thin film perpendicular magnetic recording head, their fabrication process and magnetic disk drive using it |
| US7532433B2 (en) | 2003-01-22 | 2009-05-12 | Hitachi Global Storage Technologies Japa | Thin film perpendicular magnetic recording head, their fabrication process and magnetic disk drive using it |
| US7813079B2 (en) | 2003-01-22 | 2010-10-12 | Hitachi Global Storage Technologies Japan, Ltd. | Thin film perpendicular magnetic recording head, their fabrication process and magnetic disk drive using it |
| US8085499B2 (en) | 2003-01-22 | 2011-12-27 | Hitachi Global Storage Technologies Japan, Ltd. | Thin film perpendicular magnetic recording head, their fabrication process and magnetic disk drive using it |
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