JPH06107500A - 非磁性単結晶の加工方法 - Google Patents
非磁性単結晶の加工方法Info
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- JPH06107500A JPH06107500A JP19838493A JP19838493A JPH06107500A JP H06107500 A JPH06107500 A JP H06107500A JP 19838493 A JP19838493 A JP 19838493A JP 19838493 A JP19838493 A JP 19838493A JP H06107500 A JPH06107500 A JP H06107500A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】各種磁気ヘッドのスライダーや電子部品に適用
でき、エッチングによる微細加工が容易で、しかも磁気
メディアとの摩擦係数が小さく摺動特性の優れた非磁性
単結晶の加工方法を提供する。 【構成】Ｃａ2 Ｆｅ2 Ｏ5 からなる非磁性単結晶表面
を、その表面にレジストパターンを塗布し、例えば、希
塩酸等の酸性溶液中に浸漬し、非磁性単結晶表面を酸性
溶液に接触せしめて、または、ガリウムイオン等を照射
してイオンエッチングして、レジストパターン以外の部
分をエッチングすることにより、非磁性単結晶表面に平
滑性に優れた凹凸パターンを容易に形成する。
でき、エッチングによる微細加工が容易で、しかも磁気
メディアとの摩擦係数が小さく摺動特性の優れた非磁性
単結晶の加工方法を提供する。 【構成】Ｃａ2 Ｆｅ2 Ｏ5 からなる非磁性単結晶表面
を、その表面にレジストパターンを塗布し、例えば、希
塩酸等の酸性溶液中に浸漬し、非磁性単結晶表面を酸性
溶液に接触せしめて、または、ガリウムイオン等を照射
してイオンエッチングして、レジストパターン以外の部
分をエッチングすることにより、非磁性単結晶表面に平
滑性に優れた凹凸パターンを容易に形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、非磁性単結晶材料であ
るＣａ2 Ｆｅ2 Ｏ5 単結晶表面に凹凸の微細加工を施す
加工方法に係り、例えば、コンピュータ用ハードディス
ク，フロッピィーディスク，磁気テープ，またはオーデ
ィオ用レコーダやビデオテープレコーダ等の磁気記録に
使用され、特に、カルシウム鉄複合酸化物単結晶を用い
た磁気ヘッドのスライダーにおける磁気媒体対向面の形
状の微細加工に関するものである。
るＣａ2 Ｆｅ2 Ｏ5 単結晶表面に凹凸の微細加工を施す
加工方法に係り、例えば、コンピュータ用ハードディス
ク，フロッピィーディスク，磁気テープ，またはオーデ
ィオ用レコーダやビデオテープレコーダ等の磁気記録に
使用され、特に、カルシウム鉄複合酸化物単結晶を用い
た磁気ヘッドのスライダーにおける磁気媒体対向面の形
状の微細加工に関するものである。
【０００２】
【従来技術】近年、磁気ヘッドを用いた磁気記録装置
は、高記録密度化，高容量化が進みつつあり、それに伴
い、磁気ヘッドに対しても高線密度化、高トラック密度
化への対応が要求されている。このような磁気ヘッドを
用いた磁気ディスクへの記録において、高容量化に対応
した高線密度、高トラック密度を達成する方法の一つと
してコンポジットスライダーが採用されている。
は、高記録密度化，高容量化が進みつつあり、それに伴
い、磁気ヘッドに対しても高線密度化、高トラック密度
化への対応が要求されている。このような磁気ヘッドを
用いた磁気ディスクへの記録において、高容量化に対応
した高線密度、高トラック密度を達成する方法の一つと
してコンポジットスライダーが採用されている。
【０００３】このようなスライダーの材料に要求される
特性として磁気メディアとの摺動性に優れる必要があ
る。また、高密度記録ヘッドのトラック密度は１０μｍ
以下であり、これに使われるスライダーの材料にはポア
が少ないことが要求される。
特性として磁気メディアとの摺動性に優れる必要があ
る。また、高密度記録ヘッドのトラック密度は１０μｍ
以下であり、これに使われるスライダーの材料にはポア
が少ないことが要求される。
【０００４】さらに、ハードディスク用磁気ヘッドで
は、ディスクが回転するとともにヘッドが浮上するＣＳ
Ｓ（Ｃｏｎｔａｃｔ Ｓｔａｒｔ／Ｓｔｏｐ）と呼ばれ
る方法が採用されている。このＣＳＳ方式では、ディス
クの起動及び停止時にディスクとヘッドが接触・摺動す
る。従って、摺動する際にスライダー部分にポアがある
とポア部分に潤滑剤や磁性粉等が付着またはポア部分よ
り付着物が脱落し、これにより、磁気媒体を破壊した
り、データの破壊やヘッドの破損を生じ、磁気記録装置
の信頼性を著しく低下させるという問題があった。特に
近年、運転中の磁気ディスクとヘッドの間隔（浮上量）
が小さくなり、更に磁気ディスクの磁性膜が薄くなって
おり、破損し易くなっている。この点からもスライダー
材料においてはポアサイズの小さな材料が要求されるよ
うになっている。
は、ディスクが回転するとともにヘッドが浮上するＣＳ
Ｓ（Ｃｏｎｔａｃｔ Ｓｔａｒｔ／Ｓｔｏｐ）と呼ばれ
る方法が採用されている。このＣＳＳ方式では、ディス
クの起動及び停止時にディスクとヘッドが接触・摺動す
る。従って、摺動する際にスライダー部分にポアがある
とポア部分に潤滑剤や磁性粉等が付着またはポア部分よ
り付着物が脱落し、これにより、磁気媒体を破壊した
り、データの破壊やヘッドの破損を生じ、磁気記録装置
の信頼性を著しく低下させるという問題があった。特に
近年、運転中の磁気ディスクとヘッドの間隔（浮上量）
が小さくなり、更に磁気ディスクの磁性膜が薄くなって
おり、破損し易くなっている。この点からもスライダー
材料においてはポアサイズの小さな材料が要求されるよ
うになっている。
【０００５】また、磁気ディスクとヘッドの間隔が０．
１５μｍ以下となるとディスクの内外周の周速の違いに
より外周部で浮上量が大きく内周部で浮上量が小さくな
り、ディスクの外周部では磁気ヘッドの電磁変換特性が
悪くなる。この対策としてスライダーにスキュウ角（ス
ライダーレールとディスクの接線方向との角度）をもた
せる方法が多く取られている。しかしこの方法を採用し
ても内外周の均一な浮上量は得られ難い。そこで浮上面
に凹部を作製し負圧部を設けて内外周の浮上量を一定に
する方法が開発されている。
１５μｍ以下となるとディスクの内外周の周速の違いに
より外周部で浮上量が大きく内周部で浮上量が小さくな
り、ディスクの外周部では磁気ヘッドの電磁変換特性が
悪くなる。この対策としてスライダーにスキュウ角（ス
ライダーレールとディスクの接線方向との角度）をもた
せる方法が多く取られている。しかしこの方法を採用し
ても内外周の均一な浮上量は得られ難い。そこで浮上面
に凹部を作製し負圧部を設けて内外周の浮上量を一定に
する方法が開発されている。
【０００６】また、現在スライダー材料としては、チタ
ン酸カルシウムやチタン酸バリウム、アルミナー炭化チ
タン材料、さらに非磁性亜鉛フェライト等が使われてお
り、これらの熱膨張係数はチタン酸カルシウム系では１
００〜１２０×１０-7／℃、チタン酸バリウムでは８０
〜１００×１０-7／℃、アルミナ−炭化チタンでは７５
×１０-7／℃、非磁性亜鉛フェライトでは９０×１０-7
／℃である。一方、ヘッドコアとしては一般に高い透磁
率を有するＭｎ−Ｚｎフェライトが使用されているが、
このＭｎ−Ｚｎフェライトの熱膨張係数は１１０×１０
-7／℃〜１２０×１０-7／℃と大きく、このフェライト
コアに使用できる非磁性スライダー材料としてチタン酸
カルシウム系スライダー材料が多く採用されている。ま
た薄膜ヘッドではアルミナー炭化チタン材料が採用され
ている。
ン酸カルシウムやチタン酸バリウム、アルミナー炭化チ
タン材料、さらに非磁性亜鉛フェライト等が使われてお
り、これらの熱膨張係数はチタン酸カルシウム系では１
００〜１２０×１０-7／℃、チタン酸バリウムでは８０
〜１００×１０-7／℃、アルミナ−炭化チタンでは７５
×１０-7／℃、非磁性亜鉛フェライトでは９０×１０-7
／℃である。一方、ヘッドコアとしては一般に高い透磁
率を有するＭｎ−Ｚｎフェライトが使用されているが、
このＭｎ−Ｚｎフェライトの熱膨張係数は１１０×１０
-7／℃〜１２０×１０-7／℃と大きく、このフェライト
コアに使用できる非磁性スライダー材料としてチタン酸
カルシウム系スライダー材料が多く採用されている。ま
た薄膜ヘッドではアルミナー炭化チタン材料が採用され
ている。
【０００７】
【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、従来
の磁気ヘッドのスライダー用材料においては、浮上面に
凹部を作製し負圧部を設けて内外周の浮上量を一定にす
る方法によれば、このようなスライダーに形成される凹
部は数μｍの深さで加工する必要があり、従来のような
機械的研削では数μｍの凹部に加工することは困難であ
るという問題があった。加工性が問題となるのは、微細
加工性の優れたスライダー材料により磁気ヘッドの量産
が容易となり、生産性を向上することができるからであ
る。
の磁気ヘッドのスライダー用材料においては、浮上面に
凹部を作製し負圧部を設けて内外周の浮上量を一定にす
る方法によれば、このようなスライダーに形成される凹
部は数μｍの深さで加工する必要があり、従来のような
機械的研削では数μｍの凹部に加工することは困難であ
るという問題があった。加工性が問題となるのは、微細
加工性の優れたスライダー材料により磁気ヘッドの量産
が容易となり、生産性を向上することができるからであ
る。
【０００８】また、Ｍｎ−Ｚｎフェライトコアに使用で
きる非磁性スライダー材料のチタン酸カルシウムや、薄
膜ヘッドに使用されるアルミナー炭化チタンにおいて
も、多結晶材料であるがためにスライダーの浮上面の微
細加工が困難であるという問題があった。これは、多結
晶体では微細加工をイオンエッチング（イオンミリン
グ）等で加工する際に加工面に結晶方位の違いや粒界が
あるために均一な加工が困難だからである。しかも、従
来の多結晶材料では結晶粒界にポア等を生じ摺動特性の
向上に限界があった。
きる非磁性スライダー材料のチタン酸カルシウムや、薄
膜ヘッドに使用されるアルミナー炭化チタンにおいて
も、多結晶材料であるがためにスライダーの浮上面の微
細加工が困難であるという問題があった。これは、多結
晶体では微細加工をイオンエッチング（イオンミリン
グ）等で加工する際に加工面に結晶方位の違いや粒界が
あるために均一な加工が困難だからである。しかも、従
来の多結晶材料では結晶粒界にポア等を生じ摺動特性の
向上に限界があった。
【０００９】また、これらのチタン酸カルシウムやチタ
ン酸バリウム、アルミナー炭化チタンはいずれも焼結体
であり、化学的な安定性が強く、希塩酸等により短時間
でエッチングすることができない。仮に熱燐酸等を使用
してエッチングしても、耐熱性の高いレジスト膜を選定
することが困難であり、しかも多結晶であるがためにエ
ッチング面が図２に示すような凹凸となり、平面度の高
い面に加工することができない。
ン酸バリウム、アルミナー炭化チタンはいずれも焼結体
であり、化学的な安定性が強く、希塩酸等により短時間
でエッチングすることができない。仮に熱燐酸等を使用
してエッチングしても、耐熱性の高いレジスト膜を選定
することが困難であり、しかも多結晶であるがためにエ
ッチング面が図２に示すような凹凸となり、平面度の高
い面に加工することができない。
【００１０】一方、磁性材料からなるモノリシックスラ
イダー材料に単結晶を使用したものがある。これはＭｎ
−Ｚｎフェライト単結晶を採用したもので、磁性材料で
あり、摺動ノイズの小さな磁気ヘッドを作成することは
困難であった。
イダー材料に単結晶を使用したものがある。これはＭｎ
−Ｚｎフェライト単結晶を採用したもので、磁性材料で
あり、摺動ノイズの小さな磁気ヘッドを作成することは
困難であった。
【００１１】本発明は、各種磁気ヘッドのスライダーや
電子部品に適用でき、エッチングによる微細加工が容易
で、しかも磁気メディアとの摩擦係数が小さく摺動特性
の優れた非磁性単結晶の加工方法を提供することにあ
る。
電子部品に適用でき、エッチングによる微細加工が容易
で、しかも磁気メディアとの摩擦係数が小さく摺動特性
の優れた非磁性単結晶の加工方法を提供することにあ
る。
【００１２】
【問題点を解決するための手段】本発明者は、上記現状
に鑑み研究を重ねた結果、粒界のない結晶方位の揃った
Ｃａ2 Ｆｅ2 Ｏ5 からなる非磁性単結晶を、例えば、ス
ライダー用材料や各種電子部品等に適用すると、ポアが
なく、摺動特性や微細加工が良好であることを見出し
た。また、このＣａ2 Ｆｅ2 Ｏ5 からなる非磁性単結晶
は、酸性溶液による化学エッチングが容易であり、ま
た、イオンビーム照射によるイオンエッチングが容易で
あり、微細加工が容易であることを見出し、本発明に到
った。
に鑑み研究を重ねた結果、粒界のない結晶方位の揃った
Ｃａ2 Ｆｅ2 Ｏ5 からなる非磁性単結晶を、例えば、ス
ライダー用材料や各種電子部品等に適用すると、ポアが
なく、摺動特性や微細加工が良好であることを見出し
た。また、このＣａ2 Ｆｅ2 Ｏ5 からなる非磁性単結晶
は、酸性溶液による化学エッチングが容易であり、ま
た、イオンビーム照射によるイオンエッチングが容易で
あり、微細加工が容易であることを見出し、本発明に到
った。
【００１３】即ち、本発明は、Ｃａ2 Ｆｅ2 Ｏ5 からな
る非磁性単結晶表面にレジストパターンを形成し、この
非磁性単結晶表面を酸性溶液に接触せしめて化学エッチ
ングまたは前記非磁性単結晶表面にイオンビームを照射
してイオンエッチングすることを特徴とする。
る非磁性単結晶表面にレジストパターンを形成し、この
非磁性単結晶表面を酸性溶液に接触せしめて化学エッチ
ングまたは前記非磁性単結晶表面にイオンビームを照射
してイオンエッチングすることを特徴とする。
【００１４】このように、Ｃａ2 Ｆｅ2 Ｏ5 からなる単
結晶を、例えば、磁気ヘッドのスライダー用非磁性材料
や各種電子部品，精密機構部品等に使用することによ
り、その組成が資源豊富なカルシウムと鉄の酸化物とす
ることで高価なＭｎ−Ｚｎフェライト等に比べ安価な工
業材料を提供できる。
結晶を、例えば、磁気ヘッドのスライダー用非磁性材料
や各種電子部品，精密機構部品等に使用することによ
り、その組成が資源豊富なカルシウムと鉄の酸化物とす
ることで高価なＭｎ−Ｚｎフェライト等に比べ安価な工
業材料を提供できる。
【００１５】このようなＣａ2 Ｆｅ2 Ｏ5 からなる単結
晶は、市販されている純度９８％以上の酸化鉄を使い、
酸化カルシウム（ＣａＯ）源として塩化カルシウム（Ｃ
ａＣｌ2 ）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3 ）などを使い
ＣａＯが２モルとＦｅ2 Ｏ3が１モルの組成比となるよ
うに秤量し、ボールミルを用いて湿式混合する。これを
乾燥させ、乾燥後の原料を８００℃〜１２００℃で２〜
１０時間仮焼を行なう。仮焼後の原料を溶剤を使い粉砕
し平均粒径が３μｍ程度となるよう粉砕する。
晶は、市販されている純度９８％以上の酸化鉄を使い、
酸化カルシウム（ＣａＯ）源として塩化カルシウム（Ｃ
ａＣｌ2 ）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3 ）などを使い
ＣａＯが２モルとＦｅ2 Ｏ3が１モルの組成比となるよ
うに秤量し、ボールミルを用いて湿式混合する。これを
乾燥させ、乾燥後の原料を８００℃〜１２００℃で２〜
１０時間仮焼を行なう。仮焼後の原料を溶剤を使い粉砕
し平均粒径が３μｍ程度となるよう粉砕する。
【００１６】これにバインダーを加えて造粒を行なった
後０．８〜３トン／ｃｍ2 の圧力で成形する。その後１
１５０℃〜１３５０℃で焼成し材料棒を得る。
後０．８〜３トン／ｃｍ2 の圧力で成形する。その後１
１５０℃〜１３５０℃で焼成し材料棒を得る。
【００１７】得られた多結晶材料棒を浮遊帯溶融装置
（ＦＺ法）の材料取り付け治具に取り付け、種結晶を他
方の軸に取り付けそれぞれ逆の回転方向に回転させなが
ら溶融帯を形成し、１〜１０ｍｍ／ｈの速さで溶融帯を
移動させ、浮遊溶融法によりＣａ2 Ｆｅ2 Ｏ5 からなる
単結晶を得る。
（ＦＺ法）の材料取り付け治具に取り付け、種結晶を他
方の軸に取り付けそれぞれ逆の回転方向に回転させなが
ら溶融帯を形成し、１〜１０ｍｍ／ｈの速さで溶融帯を
移動させ、浮遊溶融法によりＣａ2 Ｆｅ2 Ｏ5 からなる
単結晶を得る。
【００１８】この外、この材料を使いＣＺ法及びブリッ
ジマン法、フラックス法等によっても同様のＣａ2 Ｆｅ
2 Ｏ5 からなる単結晶が得られる。
ジマン法、フラックス法等によっても同様のＣａ2 Ｆｅ
2 Ｏ5 からなる単結晶が得られる。
【００１９】そして、Ｃａ2 Ｆｅ2 Ｏ5 からなる非磁性
単結晶の加工は、その表面に、例えば、エチルセロソル
ブアセテートからなるレジストパターンを塗布し、その
後、例えば、塩酸，硝酸，硫酸，フッ酸，酢酸等からな
る濃度５〜７５％の酸性溶液中に、レジストパターンを
形成した非磁性単結晶を１〜６０分間浸漬し、非磁性単
結晶の表面を酸性溶液に接触せしめて、レジストパター
ン以外の部分をエッチングする。その後、レジストパタ
ーンを剥離液に浸漬して除去する。
単結晶の加工は、その表面に、例えば、エチルセロソル
ブアセテートからなるレジストパターンを塗布し、その
後、例えば、塩酸，硝酸，硫酸，フッ酸，酢酸等からな
る濃度５〜７５％の酸性溶液中に、レジストパターンを
形成した非磁性単結晶を１〜６０分間浸漬し、非磁性単
結晶の表面を酸性溶液に接触せしめて、レジストパター
ン以外の部分をエッチングする。その後、レジストパタ
ーンを剥離液に浸漬して除去する。
【００２０】また、Ｃａ2 Ｆｅ2 Ｏ5 からなる非磁性単
結晶の加工は、その表面に、例えば、エチルセロソルブ
アセテートからなるレジストパターンを塗布し、例え
ば、イオンビーム加工装置により、ガリウムイオン，ア
ルゴンイオンからなる所定の直径に絞った集束ビーム
（ＦＩＢ）を照射することにより、レジストパターン以
外の部分をエッチングする。その後、レジストパターン
を剥離液に浸漬して除去する。尚、非磁性単結晶の表面
にレジストパターンを形成することなく、イオンビーム
の照射位置を制御することにより、パターン以外の部分
をエッチングしても良い。
結晶の加工は、その表面に、例えば、エチルセロソルブ
アセテートからなるレジストパターンを塗布し、例え
ば、イオンビーム加工装置により、ガリウムイオン，ア
ルゴンイオンからなる所定の直径に絞った集束ビーム
（ＦＩＢ）を照射することにより、レジストパターン以
外の部分をエッチングする。その後、レジストパターン
を剥離液に浸漬して除去する。尚、非磁性単結晶の表面
にレジストパターンを形成することなく、イオンビーム
の照射位置を制御することにより、パターン以外の部分
をエッチングしても良い。
【００２１】
【作用】本発明に用いられる非磁性単結晶材料では、粒
界のない結晶方位の揃ったＣａ2 Ｆｅ2 Ｏ5 からなる非
磁性単結晶は、例えば、磁気ヘッドのスライダー用材料
として使用した場合には、ポアが殆どなく、しかも磁気
メディアとの摩擦係数が小さく摺動特性の優れた非磁性
材料である。
界のない結晶方位の揃ったＣａ2 Ｆｅ2 Ｏ5 からなる非
磁性単結晶は、例えば、磁気ヘッドのスライダー用材料
として使用した場合には、ポアが殆どなく、しかも磁気
メディアとの摩擦係数が小さく摺動特性の優れた非磁性
材料である。
【００２２】そして、Ｃａ2 Ｆｅ2 Ｏ5 からなる非磁性
単結晶の表面にレジストパターンを塗布し、例えば、希
塩酸等の酸性溶液中に浸漬し、非磁性単結晶の表面を酸
性溶液に接触せしめて化学エッチングし、または、例え
ば、ガリウムイオンを非磁性単結晶の表面に照射してイ
オンエッチングし、レジストパターン以外の部分をエッ
チングすることにより、Ｃａ2 Ｆｅ2 Ｏ5 からなる非磁
性単結晶の表面に凹凸パターンを容易に形成することが
できる。上記化学エッチングの方法によれば、溶液の種
類，浸漬時間，濃度を制御することにより、また、イオ
ンエッチングの方法によれば、集束直径，イオン源の種
類，印加電圧，印加電流，印加時間を制御することによ
り、ナノメータ（０．００１μｍ）程度の微細加工を施
すことができる。
単結晶の表面にレジストパターンを塗布し、例えば、希
塩酸等の酸性溶液中に浸漬し、非磁性単結晶の表面を酸
性溶液に接触せしめて化学エッチングし、または、例え
ば、ガリウムイオンを非磁性単結晶の表面に照射してイ
オンエッチングし、レジストパターン以外の部分をエッ
チングすることにより、Ｃａ2 Ｆｅ2 Ｏ5 からなる非磁
性単結晶の表面に凹凸パターンを容易に形成することが
できる。上記化学エッチングの方法によれば、溶液の種
類，浸漬時間，濃度を制御することにより、また、イオ
ンエッチングの方法によれば、集束直径，イオン源の種
類，印加電圧，印加電流，印加時間を制御することによ
り、ナノメータ（０．００１μｍ）程度の微細加工を施
すことができる。
【００２３】
【実施例】市販されている純度９９．９９％の酸化鉄を
使い、酸化カルシウム（ＣａＯ）源として炭酸カルシウ
ム（ＣａＣＯ3 ）を使い、ＣａＯ２モルとＦｅ2 Ｏ3 １
モルの組成比となるように秤量し、ボールミルを用いて
湿式混合した。これを乾燥させ、乾燥後の原料を８００
℃で１０時間仮焼を行なった。仮焼後の原料を溶剤を使
い粉砕し平均粒径が３μｍ程度となるよう微粉砕した。
これにバインダーを加えて造粒を行なった後２トン／ｃ
ｍ2 の圧力で成形した。その後１２４０℃で焼成し材料
棒を得た。
使い、酸化カルシウム（ＣａＯ）源として炭酸カルシウ
ム（ＣａＣＯ3 ）を使い、ＣａＯ２モルとＦｅ2 Ｏ3 １
モルの組成比となるように秤量し、ボールミルを用いて
湿式混合した。これを乾燥させ、乾燥後の原料を８００
℃で１０時間仮焼を行なった。仮焼後の原料を溶剤を使
い粉砕し平均粒径が３μｍ程度となるよう微粉砕した。
これにバインダーを加えて造粒を行なった後２トン／ｃ
ｍ2 の圧力で成形した。その後１２４０℃で焼成し材料
棒を得た。
【００２４】得られた多結晶材料棒を浮遊帯溶融装置
（ＦＺ法）の材料取り付け治具に取り付け、種結晶を他
方の軸に取り付けそれぞれ逆の方向に回転させながら溶
融帯を形成し、５ｍｍ／ｈの速さで溶融帯を移動させ、
浮遊帯溶融法によりＣａ2 Ｆｅ2 Ｏ5 からなる単結晶を
得た。
（ＦＺ法）の材料取り付け治具に取り付け、種結晶を他
方の軸に取り付けそれぞれ逆の方向に回転させながら溶
融帯を形成し、５ｍｍ／ｈの速さで溶融帯を移動させ、
浮遊帯溶融法によりＣａ2 Ｆｅ2 Ｏ5 からなる単結晶を
得た。
【００２５】育成した材料を切断し、幅５２５μｍのレ
ール２本を有するスライダー形状に加工し、取付金具を
介して１２５０Ｏｅの磁気ディスク上にセットした。そ
して、ディスクの最大回転数を３６００ｒｐｍとして回
転と停止（ＣＳＳ）を繰り返した。即ち、ディスクが最
大回転数に達するまでの時間を５秒とし最大回転数を５
秒間保持した。また、停止時間を５秒間として停止状態
から回転し停止するまでの２０秒サイクルをＣＳＳ回数
１回とした。表１にＣＳＳ回数とＣａ2 Ｆｅ2Ｏ5 単結
晶及び比較例としてＣａＴｉＯ3 多結晶材料の摩擦係数
との関係を示す。
ール２本を有するスライダー形状に加工し、取付金具を
介して１２５０Ｏｅの磁気ディスク上にセットした。そ
して、ディスクの最大回転数を３６００ｒｐｍとして回
転と停止（ＣＳＳ）を繰り返した。即ち、ディスクが最
大回転数に達するまでの時間を５秒とし最大回転数を５
秒間保持した。また、停止時間を５秒間として停止状態
から回転し停止するまでの２０秒サイクルをＣＳＳ回数
１回とした。表１にＣＳＳ回数とＣａ2 Ｆｅ2Ｏ5 単結
晶及び比較例としてＣａＴｉＯ3 多結晶材料の摩擦係数
との関係を示す。
【００２６】
【表１】
【００２７】この表１より、Ｃａ2 Ｆｅ2 Ｏ5 単結晶材
料は、従来のスライダー材料ＣａＴｉＯ3 多結晶材料に
比べＣＳＳ回数の増加による摩擦係数の上昇が小さく、
摺動特性が優れていた。
料は、従来のスライダー材料ＣａＴｉＯ3 多結晶材料に
比べＣＳＳ回数の増加による摩擦係数の上昇が小さく、
摺動特性が優れていた。
【００２８】また、Ｃａ2 Ｆｅ2 Ｏ5 単結晶材料とＣａ
ＴｉＯ3 多結晶材料を用いてＣＳＳを所定回数行った後
に、メディアの傷の有無とスライダーの傷の有無を金属
顕微鏡で観察し、その結果を表２に示す。
ＴｉＯ3 多結晶材料を用いてＣＳＳを所定回数行った後
に、メディアの傷の有無とスライダーの傷の有無を金属
顕微鏡で観察し、その結果を表２に示す。
【００２９】
【表２】
【００３０】この表２の結果、Ｃａ2 Ｆｅ2 Ｏ5 単結晶
スライダーを使ってＣＳＳを行なったメディア及びスラ
イダー（試料Ｎo,１）には６００００回数まで傷が無か
った。これに対して、ＣａＴｉＯ3 多結晶材料を用いて
ＣＳＳを行った場合（試料Ｎo,２）には、４００００回
数でメディアに傷が生じ、６００００回数ではメディア
及びスライダーに傷が生じた。
スライダーを使ってＣＳＳを行なったメディア及びスラ
イダー（試料Ｎo,１）には６００００回数まで傷が無か
った。これに対して、ＣａＴｉＯ3 多結晶材料を用いて
ＣＳＳを行った場合（試料Ｎo,２）には、４００００回
数でメディアに傷が生じ、６００００回数ではメディア
及びスライダーに傷が生じた。
【００３１】さらに、スライダーの浮上面における凹部
やレールは、単結晶材料の表面を鏡面加工した後、鏡面
の一部をエチルセロソルアセテートからなるレジスト膜
で覆い、２５体積％の塩酸を３０℃に保持した酸性溶液
中に一定時間浸漬することにより形成した。この後、レ
ジストパターンを剥離液に浸漬して除去した。エッチン
グ時間とエッチング深さの関係を表３に示す。また、比
較のために、ＣａＴｉＯ3 からなる多結晶材料について
も同様にエッチング処理を行った。また、エッチング面
に対して触針式表面粗さ計により、Ｃａ2 Ｆｅ2 Ｏ5 単
結晶及びＣａＴｉＯ3 多結晶の表面状態を図１及び図２
に示した。
やレールは、単結晶材料の表面を鏡面加工した後、鏡面
の一部をエチルセロソルアセテートからなるレジスト膜
で覆い、２５体積％の塩酸を３０℃に保持した酸性溶液
中に一定時間浸漬することにより形成した。この後、レ
ジストパターンを剥離液に浸漬して除去した。エッチン
グ時間とエッチング深さの関係を表３に示す。また、比
較のために、ＣａＴｉＯ3 からなる多結晶材料について
も同様にエッチング処理を行った。また、エッチング面
に対して触針式表面粗さ計により、Ｃａ2 Ｆｅ2 Ｏ5 単
結晶及びＣａＴｉＯ3 多結晶の表面状態を図１及び図２
に示した。
【００３２】
【表３】
【００３３】この表３より、本発明の加工法では、エッ
チング面は図１に示すように多結晶材料をエッチングし
た面と比べ滑らかであり、また、エッチング深さは時間
と正比例の関係にあり、加工量のコントロールが容易で
あることが判った。
チング面は図１に示すように多結晶材料をエッチングし
た面と比べ滑らかであり、また、エッチング深さは時間
と正比例の関係にあり、加工量のコントロールが容易で
あることが判った。
【００３４】また、スライダーの浮上面における凹部や
レールをイオンビームを用いてイオンエッチングした例
について説明する。先ず、単結晶材料の表面を鏡面加工
した後、鏡面の一部をエチルセロソルアセテートからな
るレジスト膜で覆い、イオンビーム加工装置（商品名：
ＳＭＩ−８１００，セイコー電子工業株式会社製）を用
いて、ガリウムイオンを、電圧３０ｋＶ電流１．５ｎＡ
の条件で、直径０．１μｍ程度に絞った集束ビーム（Ｆ
ＩＢ）を加工対象箇所に３０分間走査，照射することに
より、Ｃａ2 Ｆｅ2 Ｏ5 単結晶材料の加工を行った。走
査域は１４×１４μｍとした。この後、レジストパター
ンを剥離液に浸漬して除去した。
レールをイオンビームを用いてイオンエッチングした例
について説明する。先ず、単結晶材料の表面を鏡面加工
した後、鏡面の一部をエチルセロソルアセテートからな
るレジスト膜で覆い、イオンビーム加工装置（商品名：
ＳＭＩ−８１００，セイコー電子工業株式会社製）を用
いて、ガリウムイオンを、電圧３０ｋＶ電流１．５ｎＡ
の条件で、直径０．１μｍ程度に絞った集束ビーム（Ｆ
ＩＢ）を加工対象箇所に３０分間走査，照射することに
より、Ｃａ2 Ｆｅ2 Ｏ5 単結晶材料の加工を行った。走
査域は１４×１４μｍとした。この後、レジストパター
ンを剥離液に浸漬して除去した。
【００３５】被加工面は鏡面として、深さが容易に測定
できるよう、ワークのエッジ部を加工した。そして加工
後ＳＥＭにより加工面（上面）および断面（側面）を観
察し、形状を評価した。図３は本発明の加工面の状態を
示しており、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。
また、比較のために、ＣａＴｉＯ3 からなる多結晶材料
およびＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣからなる多結晶材料について
も同様にイオンエッチング処理を行い、Ｃａ2 Ｆｅ2 Ｏ
5 単結晶材料，ＣａＴｉＯ3 からなる多結晶材料，Ａｌ
2 Ｏ3 −ＴｉＣからなる多結晶材料，多結晶フェライト
のエッチング深さとエッチング速度を表４に示すととも
に、エッチング面の状態をＳＥＭにより観察した。
できるよう、ワークのエッジ部を加工した。そして加工
後ＳＥＭにより加工面（上面）および断面（側面）を観
察し、形状を評価した。図３は本発明の加工面の状態を
示しており、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。
また、比較のために、ＣａＴｉＯ3 からなる多結晶材料
およびＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣからなる多結晶材料について
も同様にイオンエッチング処理を行い、Ｃａ2 Ｆｅ2 Ｏ
5 単結晶材料，ＣａＴｉＯ3 からなる多結晶材料，Ａｌ
2 Ｏ3 −ＴｉＣからなる多結晶材料，多結晶フェライト
のエッチング深さとエッチング速度を表４に示すととも
に、エッチング面の状態をＳＥＭにより観察した。
【００３６】
【表４】
【００３７】図４はＭｎ−Ｚｎフェライトからなる多結
晶材料のエッチング面の状態であり、図５はＣａＴｉＯ
3 からなる多結晶材料のエッチング面の状態であり、図
６はＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣからなる多結晶材料のエッチン
グ面の状態であり、それぞれの（ａ）は断面図、（ｂ）
は平面図である。
晶材料のエッチング面の状態であり、図５はＣａＴｉＯ
3 からなる多結晶材料のエッチング面の状態であり、図
６はＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣからなる多結晶材料のエッチン
グ面の状態であり、それぞれの（ａ）は断面図、（ｂ）
は平面図である。
【００３８】この加工法では、エッチング面は図１に示
したものと同様に多結晶材料をエッチングした面と比べ
平滑性に優れており、また、エッチング深さは時間と正
比例の関係にあり、加工性に優れていることが判った。
したものと同様に多結晶材料をエッチングした面と比べ
平滑性に優れており、また、エッチング深さは時間と正
比例の関係にあり、加工性に優れていることが判った。
【００３９】尚、本発明のＣａ2 Ｆｅ2 Ｏ5 からなる単
結晶の熱膨張係数は８０〜２１０×１０-7／℃の範囲で
制御することができ、Ｍｎ−Ｚｎフェライトの熱膨張係
数１１０×１０-7／℃〜１２０×１０-7／℃に容易に対
応することができる。
結晶の熱膨張係数は８０〜２１０×１０-7／℃の範囲で
制御することができ、Ｍｎ−Ｚｎフェライトの熱膨張係
数１１０×１０-7／℃〜１２０×１０-7／℃に容易に対
応することができる。
【００４０】また、上記実施例では、ＦＺ法により、Ｃ
ａ2 Ｆｅ2 Ｏ5 からなる単結晶を作成した例について説
明したが、本発明のＣａ2 Ｆｅ2 Ｏ5 は、ＣＺ法及びブ
リッジマン法、フラックス法によっても同様の単結晶が
得られる。
ａ2 Ｆｅ2 Ｏ5 からなる単結晶を作成した例について説
明したが、本発明のＣａ2 Ｆｅ2 Ｏ5 は、ＣＺ法及びブ
リッジマン法、フラックス法によっても同様の単結晶が
得られる。
【００４１】さらに、上記実施例は、Ｃａ2 Ｆｅ2 Ｏ5
からなる単結晶を磁気ヘッドのスライダー用材料に適用
し、酸性溶液で化学エッチングまたはイオンエッチング
した例について説明したが、本発明は上記実施例に限定
されるものではなく、Ｃａ2Ｆｅ2 Ｏ5 からなる単結晶
を、例えば、センサー等の電子部品や精密機械部品に適
用する際に酸性溶液で化学エッチングまたはイオンエッ
チングしても良いことは勿論である。
からなる単結晶を磁気ヘッドのスライダー用材料に適用
し、酸性溶液で化学エッチングまたはイオンエッチング
した例について説明したが、本発明は上記実施例に限定
されるものではなく、Ｃａ2Ｆｅ2 Ｏ5 からなる単結晶
を、例えば、センサー等の電子部品や精密機械部品に適
用する際に酸性溶液で化学エッチングまたはイオンエッ
チングしても良いことは勿論である。
【００４２】また、上記実施例では、ガリウムイオンを
照射した例について説明したが、本発明は上記実施例に
限定されるものではなく、一般にイオンエッチングに用
いられる他のイオンであっても良いことは勿論である。
照射した例について説明したが、本発明は上記実施例に
限定されるものではなく、一般にイオンエッチングに用
いられる他のイオンであっても良いことは勿論である。
【００４３】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、Ｃ
ａ2 Ｆｅ2 Ｏ5 からなる非磁性単結晶の表面にレジスト
パターンを塗布し、例えば、希塩酸等の酸性溶液中に浸
漬し、非磁性単結晶の表面を酸性溶液に接触せしめて、
またはガリウムイオンを照射してレジストパターン以外
の部分を化学エッチングまたはイオンエッチングするこ
とにより、Ｃａ2 Ｆｅ2 Ｏ5 からなる非磁性単結晶の表
面に平滑性に優れた凹凸パターンを容易に形成すること
ができる。
ａ2 Ｆｅ2 Ｏ5 からなる非磁性単結晶の表面にレジスト
パターンを塗布し、例えば、希塩酸等の酸性溶液中に浸
漬し、非磁性単結晶の表面を酸性溶液に接触せしめて、
またはガリウムイオンを照射してレジストパターン以外
の部分を化学エッチングまたはイオンエッチングするこ
とにより、Ｃａ2 Ｆｅ2 Ｏ5 からなる非磁性単結晶の表
面に平滑性に優れた凹凸パターンを容易に形成すること
ができる。
【００４４】また、粒界のない結晶方位の揃ったＣａ2
Ｆｅ2 Ｏ5 からなる非磁性単結晶は、例えば、磁気ヘッ
ドのスライダー用材料として使用した場合には、ポアが
なく、しかも磁気メディアとの摩擦係数が小さく摺動特
性の優れた非磁性材料を得ることができる。
Ｆｅ2 Ｏ5 からなる非磁性単結晶は、例えば、磁気ヘッ
ドのスライダー用材料として使用した場合には、ポアが
なく、しかも磁気メディアとの摩擦係数が小さく摺動特
性の優れた非磁性材料を得ることができる。
【図１】Ｃａ2 Ｆｅ2 Ｏ5 からなる非磁性単結晶の表面
を酸性溶液で化学エッチッグした状態を示す縦断面図で
ある。
を酸性溶液で化学エッチッグした状態を示す縦断面図で
ある。
【図２】ＣａＴｉＯ3 からなる多結晶の表面を化学エッ
チングした状態を示す縦断面図である。
チングした状態を示す縦断面図である。
【図３】本発明のイオンエッチングによるエッチング面
の状態を示しており、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図
である。
の状態を示しており、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図
である。
【図４】Ｍｎ−Ｚｎフェライトからなる多結晶材料のイ
オンエッチングによるエッチング面の状態を示してお
り、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。
オンエッチングによるエッチング面の状態を示してお
り、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。
【図５】ＣａＴｉＯ3 からなる多結晶材料のイオンエッ
チングによるエッチング面の状態を示しており、（ａ）
は断面図、（ｂ）は平面図である。
チングによるエッチング面の状態を示しており、（ａ）
は断面図、（ｂ）は平面図である。
【図６】Ａｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ3 からなる多結晶材料のイ
オンエッチングによるエッチング面の状態を示してお
り、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。
オンエッチングによるエッチング面の状態を示してお
り、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ１１Ｂ 21/21 １０１ Ｋ 9197−5Ｄ
Claims (1)
- 【請求項１】Ｃａ2 Ｆｅ2 Ｏ5 からなる非磁性単結晶表
面にレジストパターンを形成し、この非磁性単結晶表面
を酸性溶液に接触せしめて化学エッチングまたは前記非
磁性単結晶表面にイオンビームを照射してイオンエッチ
ングすることを特徴とする非磁性単結晶の加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19838493A JP3152811B2 (ja) | 1992-08-11 | 1993-08-10 | 非磁性単結晶の加工方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21417792 | 1992-08-11 | ||
| JP4-214177 | 1992-08-11 | ||
| JP19838493A JP3152811B2 (ja) | 1992-08-11 | 1993-08-10 | 非磁性単結晶の加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06107500A true JPH06107500A (ja) | 1994-04-19 |
| JP3152811B2 JP3152811B2 (ja) | 2001-04-03 |
Family
ID=26510948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19838493A Expired - Fee Related JP3152811B2 (ja) | 1992-08-11 | 1993-08-10 | 非磁性単結晶の加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3152811B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0926098A1 (en) * | 1997-12-26 | 1999-06-30 | Toda Kogyo Corp. | Calcium-iron oxide composite particles and resin molded product containing the same |
| WO1999047244A1 (fr) * | 1998-03-18 | 1999-09-23 | Ke Lin | Desulfurant et son procede de preparation |
| US6476112B2 (en) | 1997-12-26 | 2002-11-05 | Toda Kogyo Corporation | Calcium-iron oxide composite particles |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102173463A (zh) * | 2011-03-14 | 2011-09-07 | 陕西科技大学 | 铁基复合氧化物Ca2Fe2O5的制备方法 |
-
1993
- 1993-08-10 JP JP19838493A patent/JP3152811B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0926098A1 (en) * | 1997-12-26 | 1999-06-30 | Toda Kogyo Corp. | Calcium-iron oxide composite particles and resin molded product containing the same |
| US6476112B2 (en) | 1997-12-26 | 2002-11-05 | Toda Kogyo Corporation | Calcium-iron oxide composite particles |
| WO1999047244A1 (fr) * | 1998-03-18 | 1999-09-23 | Ke Lin | Desulfurant et son procede de preparation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3152811B2 (ja) | 2001-04-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |