JPH06240417A - Magnetic alloy - Google Patents

Magnetic alloy

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JPH06240417A
JPH06240417A JP4747993A JP4747993A JPH06240417A JP H06240417 A JPH06240417 A JP H06240417A JP 4747993 A JP4747993 A JP 4747993A JP 4747993 A JP4747993 A JP 4747993A JP H06240417 A JPH06240417 A JP H06240417A
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JP
Japan
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magnetic
alloy
magnetic alloy
nitrogen
present
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JP4747993A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Kawanaka
博之 川中
Yasushi Watanabe
恭志 渡辺
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Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
    • H01F1/04Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/047Alloys characterised by their composition

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Magnetic Heads (AREA)
  • Thin Magnetic Films (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a magnetic alloy ensuring satisfactory soft magnetic characteristics by imparting a compsn. represented by a specified formula. CONSTITUTION:A compsn. represented by a formula FeaNbAlc (where a+b+c=100 atomic %, 5<=b<=10 and 3<=c<=10) or FeaNbAlcMd (where a+b+c+d=100 atomic %, 5<=b, 3<=c<=10, 0.3<=d<=3 and M is one or more kinds of elements selected among Ti, V, Cr, Ni, Cu, Y, Zr, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, PAg, Sn, Sb, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au and Pb) is imparted to a magnetic alloy. The objective soft magnetic alloy having excellent corrosion resistance can be provided.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、特に高密度磁気記録に
適する磁気ヘッド等磁気デバイス用の磁性合金に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic alloy for a magnetic device such as a magnetic head which is particularly suitable for high density magnetic recording.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、磁気記録の高密度化や広帯域化の
必要性が高まり、そのため、磁気記録媒体として高い保
磁力を有する磁性材料を使用し、記録トラック幅を狭く
することにより、高密度磁気記録再生を実現している。
そして、この高い保磁力を持つ磁気記録媒体に磁気記録
再生するための磁気ヘッド材料として、飽和磁束密度B
sの高い磁性合金が必要となり、このためセンダスト合
金や非晶質合金等を、コアの一部または全部に使用した
磁気ヘッドが提案されている。
2. Description of the Related Art In recent years, there has been an increasing need for higher density and wider band of magnetic recording. Therefore, by using a magnetic material having a high coercive force as a magnetic recording medium and narrowing the recording track width, high density recording can be achieved. It realizes magnetic recording and reproduction.
Then, as a magnetic head material for magnetic recording and reproduction on the magnetic recording medium having the high coercive force, a saturation magnetic flux density B
Since a magnetic alloy having a high s is required, a magnetic head using a sendust alloy, an amorphous alloy or the like for a part or all of the core has been proposed.

【0003】しかしながら、磁気記録媒体の高保磁力化
が一段と進み、磁気記録媒体の保磁力が例えば2000
Oe以上になると、センダスト合金や非晶質合金を使用
した磁気ヘッドでは良好な磁気記録再生を行う事が困難
になった。また、磁気記録媒体の長手方向ではなく、厚
さ方向に磁化して記録する垂直磁気記録方式も提案され
ているが、この垂直磁気記録方式により良好に記録を行
うには、用いる磁気ヘッドの主磁極の先端部の厚さを
0.5μm以下にする必要があり、比較的保磁力の低い
磁気記録媒体に記録する場合でも、高い飽和磁束密度を
持つ磁気ヘッド用磁性合金が必要になる。
However, the coercive force of the magnetic recording medium is further increased, and the coercive force of the magnetic recording medium is, for example, 2000.
When it is Oe or more, it becomes difficult to perform good magnetic recording / reproduction with a magnetic head using a sendust alloy or an amorphous alloy. A perpendicular magnetic recording method has also been proposed in which the recording is performed by magnetizing in the thickness direction of the magnetic recording medium rather than in the longitudinal direction. However, in order to perform good recording by this perpendicular magnetic recording method, the main magnetic head used is The thickness of the tip of the magnetic pole needs to be 0.5 μm or less, and even when recording on a magnetic recording medium having a relatively low coercive force, a magnetic alloy for a magnetic head having a high saturation magnetic flux density is required.

【0004】そして、センダスト合金や非晶質合金より
も飽和磁束密度の高い磁気ヘッド用磁性合金として、F
eN系の磁性合金が知られている。また、磁気ヘッド構
造にはメタル・イン・ギャップ(MIG)型や積層型の
ように、その製造工程中にガラス・モ−ルド工程を含む
ものがある。これらの一般的な概略構成図をそれぞれ図
1及び図2に示す。このような磁気ヘッドにおいては、
ガラス・モ−ルド用には、接着強度や耐候性等の信頼性
の点から、500℃以上の軟化点を有するガラスが使用
される。
Then, as a magnetic alloy for a magnetic head having a higher saturation magnetic flux density than a sendust alloy or an amorphous alloy, F
An eN-based magnetic alloy is known. Some magnetic head structures, such as a metal-in-gap (MIG) type and a laminated type, include a glass mold process in the manufacturing process thereof. These general schematic configuration diagrams are shown in FIGS. 1 and 2, respectively. In such a magnetic head,
For a glass mold, glass having a softening point of 500 ° C. or higher is used in terms of reliability such as adhesive strength and weather resistance.

【0005】したがって、これらの磁気ヘッドのコア材
料として用いられる磁性材料は、500℃以上の高温熱
処理においても安定であり、磁気ヘッドとして十分な軟
磁性特性を持つ事が必要となる。磁気ヘッドとして必要
な軟磁性特性は、センダスト合金や非晶質合金あるいは
パ−マロイ合金等を用いた場合には、基板上に成膜した
これらの磁性膜において、保磁力Hc≦0.5Oe、透
磁率μ≧2000、磁歪λs〜0である。これよりも磁
気特性が劣る場合には、磁気ヘッドにおける記録及び再
生効率の低下や磁気ヘッドノイの増加を招き、良好な電
磁変換特性を有する磁気ヘッドを得ることが困難とな
る。
Therefore, it is necessary that the magnetic material used as the core material of these magnetic heads is stable even at a high temperature heat treatment of 500 ° C. or higher and has sufficient soft magnetic characteristics as a magnetic head. The soft magnetic characteristics required for the magnetic head are such that when a Sendust alloy, an amorphous alloy, a permalloy alloy, or the like is used, the coercive force Hc ≦ 0.5 Oe in these magnetic films formed on the substrate, Permeability μ ≧ 2000 and magnetostriction λs˜0. If the magnetic characteristics are inferior to this, the recording and reproducing efficiency of the magnetic head is lowered and the magnetic head noise is increased, and it becomes difficult to obtain a magnetic head having good electromagnetic conversion characteristics.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、センダスト
合金や非晶質合金等よりも飽和磁束密度Bsの高い磁気
ヘッド用磁性合金として、FeN系の磁性合金が知られ
ている。これについて、本発明人等はFeN−Al合金
において、N及びAl含有比を選ぶことによって得られ
る、15kG以上の高Bsを有する磁気ヘッド用磁性合
金の提案を行った(特願平2−35762号参照)。
By the way, a FeN-based magnetic alloy is known as a magnetic alloy for a magnetic head having a higher saturation magnetic flux density Bs than a sendust alloy, an amorphous alloy or the like. In this regard, the inventors of the present invention have proposed a magnetic alloy for a magnetic head having a high Bs of 15 kG or more, which is obtained by selecting the N and Al content ratios in the FeN-Al alloy (Japanese Patent Application No. 2-35762). No.).

【0007】この提案に係わる磁性合金の中には、50
0℃以上の高温で熱処理した後も、優れた軟磁性特性を
維持するものも含まれてはいたが、開示した組成範囲は
300℃の熱処理後の特性を基に規定したものであり、
開示した組成範囲内では必ずしも500℃以上の熱処理
後も良好な軟磁性特性が得られることを保証したもので
はなかった。
Among the magnetic alloys related to this proposal, 50
Although some of the materials maintain excellent soft magnetic properties even after heat treatment at a high temperature of 0 ° C. or higher, the disclosed composition range is defined based on the characteristics after heat treatment at 300 ° C.
It does not necessarily guarantee that good soft magnetic properties can be obtained even after the heat treatment at 500 ° C. or higher within the disclosed composition range.

【0008】そこで本発明では、500℃以上の高温で
熱処理した後も、良好な軟磁性特性が得られ、且つ、1
5kG以上の高Bsを有する軟磁性合金を提供し、さら
に実用上優れた耐蝕性を有する軟磁性合金を提供する事
を目的とするものである。
Therefore, according to the present invention, good soft magnetic properties can be obtained even after heat treatment at a high temperature of 500 ° C. or higher, and 1
It is an object of the present invention to provide a soft magnetic alloy having a high Bs of 5 kG or more and further a soft magnetic alloy having excellent corrosion resistance in practical use.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するためになされたものであり、以下の1)〜3)
の構成よりなる磁性合金を提供するものである。すなわ
ち、 1)Fea b Alc なる組成式で表され、a、b、c
で示される原子%が、 5≦b≦10 3≦c≦10 a+b+c=100 なる関係を有する磁性合金。 2)Fea b Alc d なる組成式で表され、a、
b、c、dで示される原子%が、 5≦b≦10 3≦c≦10 0.3≦d≦3 a+b+c+d=100 なる関係を有する磁性合金。但し、MはTi,V,C
r,Co,Ni,Cu,Y,Zr,Nb,Mo,Ru,
Rh,Pd,Ag,Sn,Sb,Hf,Ta,W,R
e,Os,Ir,Pt,Au,Pbなる群の中から選ば
れた少なくとも一種以上の元素。 3)0.3c+2.6≦b≦0.4c+3.8なる関係
を有する請求項1または2に記載の磁性合金。
The present invention has been made in order to achieve the above-mentioned object, and the following 1) to 3) are provided.
The present invention provides a magnetic alloy having the above structure. That is, 1) Fe a N b Al c is represented by a composition formula, and a, b, c
A magnetic alloy having an atomic% represented by 5 ≦ b ≦ 10 3 ≦ c ≦ 10 a + b + c = 100. 2) represented by the composition formula Fe a N b Al c M d , a,
A magnetic alloy in which the atomic% represented by b, c, d has a relationship of 5 ≦ b ≦ 10 3 ≦ c ≦ 10 0.3 ≦ d ≦ 3 a + b + c + d = 100. However, M is Ti, V, C
r, Co, Ni, Cu, Y, Zr, Nb, Mo, Ru,
Rh, Pd, Ag, Sn, Sb, Hf, Ta, W, R
At least one element selected from the group consisting of e, Os, Ir, Pt, Au, and Pb. 3) The magnetic alloy according to claim 1, which has a relationship of 0.3c + 2.6 ≦ b ≦ 0.4c + 3.8.

【0010】[0010]

【実施例】以下、添付図面を参照して、本発明の一実施
例を説明する。まず、本発明の一実施例である磁性材料
の製造装置を説明する。図3は、本発明の磁性合金の一
実施例を説明するための製造装置の概略構成図である。
図3において、1は窒素用流量計を、2はアルゴン用流
量計を、5はタ−ゲットを、6は磁石を、7は絶縁体
を、8は冷却水を、9はタ−ゲットホルダを、10はシ
ャッタ−を、11は基板を、12は基板ホルダを、13
は直流電源を、14はプラズマを、15は真空槽をそれ
ぞれ示す。一対のタ−ゲット5、5は、FeとAlの合
金タ−ゲットか、あるいは適当な凹部を設けた純鉄のタ
−ゲットの凹部にチップ状のAlを嵌め込んだ複合タ−
ゲットである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. First, a magnetic material manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a manufacturing apparatus for explaining an embodiment of the magnetic alloy of the present invention.
In FIG. 3, 1 is a nitrogen flow meter, 2 is an argon flow meter, 5 is a target, 6 is a magnet, 7 is an insulator, 8 is cooling water, and 9 is a target holder. 10, 10 is a shutter, 11 is a substrate, 12 is a substrate holder, 13
Is a DC power source, 14 is plasma, and 15 is a vacuum chamber. The pair of targets 5 and 5 is an alloy target of Fe and Al, or a composite target in which chip-like Al is fitted into the recess of a pure iron target provided with an appropriate recess.
It is a get.

【0011】これらタ−ゲット5、5は、それぞれタ−
ゲットホルダ9、9によって支えられており、これらタ
−ゲット5、5とタ−ゲットホルダ9、9には、直流電
源13より、マイナス電位が印加され、更にこれらのタ
−ゲットホルダ9、9の内部にはプラズマ14を収束す
るための磁石6、6が挿入されており、かつタ−ゲット
5、5の表面の加熱を防ぐための冷却水8が循環してい
る。
Each of these targets 5 and 5 is a target.
The target holders 9 and 9 are supported, and a negative potential is applied from the DC power supply 13 to the target holders 5 and 5 and the target holders 9 and 9, and these target holders 9 and 9 are further applied. Magnets 6, 6 for converging the plasma 14 are inserted in the interior of the chamber, and cooling water 8 for preventing heating of the surfaces of the targets 5, 5 is circulated.

【0012】そして、接地された真空槽15の左右に
は、二個のタ−ゲットホルダ9、9が絶縁体7、7によ
って真空槽15に対して絶縁されて設けられている。ま
た、この真空槽15の上部より、窒素(N2 )、アルゴ
ン(Ar)がそれぞれ窒素用流量計1、アルゴン用流量
計2により所定の流量に調節されて導入されている。な
お、アルゴンはプラズマ14を生成し、ターゲット5、
5をスパッタすると同時に、成膜する磁性合金膜中の窒
素量を調節するためのものである。そして、真空槽15
の下部には基板ホルダ12上に基板11が置かれ、不純
物を防ぐためのシャッター10が基板11を覆ってい
る。以上のように、磁性合金の製造装置は、概略構成さ
れている。
Two target holders 9, 9 are provided on the left and right of the grounded vacuum chamber 15 and insulated from the vacuum chamber 15 by insulators 7, 7. In addition, nitrogen (N 2 ) and argon (Ar) are introduced from the upper part of the vacuum chamber 15 with the flow rate 1 for nitrogen and the flow meter 2 for argon adjusted to predetermined flow rates. Argon generates plasma 14 and the target 5,
Simultaneously with sputtering No. 5, the amount of nitrogen in the magnetic alloy film to be formed is adjusted. And the vacuum tank 15
A substrate 11 is placed on a substrate holder 12 below the substrate, and a shutter 10 for preventing impurities covers the substrate 11. As described above, the magnetic alloy production apparatus is roughly configured.

【0013】次に、この磁性合金の製造方法の概略を説
明する。この製造装置において、直流電源13により、
左右のターゲットホルダ9、9に支えられたターゲット
5、5の間にプラズマ14を発生させる。この時、ター
ゲット5、5はマイナス電位となっているので、プラズ
マ14中のアルゴンイオン(Ar)がターゲット5、
5に衝突し、ターゲット5、5からFe原子およびAl
原子が飛び出す。そして、ターゲット5、5から飛び出
したFeとAlの原子と、プラズマ14中の窒素原子ま
たは分子とが結合して、基板11の上に成長していく。
なお、スパッタ開始後の数分間はシャッター10を閉じ
て基板11を覆うことにより、ターゲット5、5の表面
の不純物が基板11の上に付かないようにして、その後
でシャッター10を開けるようにする。
Next, the outline of the method for producing this magnetic alloy will be described. In this manufacturing apparatus, the DC power supply 13
Plasma 14 is generated between the targets 5 and 5 supported by the left and right target holders 9 and 9. At this time, since the targets 5 and 5 have a negative potential, the argon ions (Ar + ) in the plasma 14 are
5 and collides with the target 5, 5 and Fe atoms and Al
Atoms pop out. Then, the atoms of Fe and Al jumping out from the targets 5 and 5 are combined with the nitrogen atoms or molecules in the plasma 14 to grow on the substrate 11.
Note that the shutter 10 is closed and the substrate 11 is covered for several minutes after the start of sputtering so that impurities on the surfaces of the targets 5 and 5 do not adhere to the substrate 11 and the shutter 10 is opened thereafter. .

【0014】そして、窒素用流量計1及びアルゴン用流
量計2により、それぞれ窒素及びアルゴンの導入量を調
節することにより、所望の窒素量を含んだFea B
c合金を得ることができる。Fea B Alc d
金を得る場合は、FeとAlとMに相当する元素(M
o,Ru等)の合金ターゲットを用いればよい。また、
本発明の磁性合金は他の成膜方法、例えばRFマグネト
ロンスパッタ法,イオンビームスパッタ法,EB蒸着法
等を用いて作製することもできる。
Then, by adjusting the introduction amounts of nitrogen and argon by the nitrogen flow meter 1 and the argon flow meter 2, respectively, Fe a N B A containing the desired amount of nitrogen is obtained.
An l c alloy can be obtained. In the case of obtaining an Fe a N B Al c M d alloy, elements corresponding to Fe, Al and M (M
o, Ru, etc.) alloy targets may be used. Also,
The magnetic alloy of the present invention can also be manufactured by using another film forming method, for example, an RF magnetron sputtering method, an ion beam sputtering method, an EB vapor deposition method or the like.

【0015】次に、本発明の磁性合金の一実施例におけ
るAlの添加量と磁気特性の関係について説明を行う。
図4は、本発明の磁性合金の一実施例において、保磁力
HcとAl添加量との関係を示すグラフ図である。ここ
では、窒素量を6.3at%一定とし、550℃熱処理
後の特性について示してある。なお、窒素含有量は、T
iN基板を標準試料としてEPMA(電子プローブ・マ
イクロ・アナライザ)およびXPS(X線光電子分光分
析法)を用いた定量分析によって決定されたが、±20
%程度の誤差が見込まれる。図4に示すAl添加量の範
囲において、保磁力Hc≦0.5Oeであり、優れた軟
磁性膜が得られる。
Next, the relationship between the added amount of Al and the magnetic characteristics in one embodiment of the magnetic alloy of the present invention will be described.
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the coercive force Hc and the amount of Al added in one example of the magnetic alloy of the present invention. Here, the nitrogen amount is kept constant at 6.3 at% and the characteristics after the heat treatment at 550 ° C. are shown. The nitrogen content is T
It was determined by quantitative analysis using EPMA (electron probe microanalyzer) and XPS (X-ray photoelectron spectroscopy) using the iN substrate as a standard sample, but ± 20
% Error is expected. In the range of the added amount of Al shown in FIG. 4, coercive force Hc ≦ 0.5 Oe, and an excellent soft magnetic film can be obtained.

【0016】図5は、本発明の磁性合金の一実施例にお
いて、飽和磁束密度BsとAl添加量との関係を示すグ
ラフ図である。ここでは、窒素量を6.3at%一定と
し、550℃熱処理後の特性について示してある。図5
に示すAl添加量の範囲において、飽和磁束密度Bsは
15kG以上であり、高密度磁気記録を行うのに十分な
磁気特性を示す優れた軟磁性膜が得られる。しかし、A
l添加量が3at%未満のときは保磁力Hcは急激に上
昇し、Al添加量が10at%を越えると飽和磁束密度
Bsが減少するため、高密度磁気記録に必要な軟磁性膜
が得られなくなってしまう。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the saturation magnetic flux density Bs and the amount of Al added in one embodiment of the magnetic alloy of the present invention. Here, the nitrogen amount is kept constant at 6.3 at% and the characteristics after the heat treatment at 550 ° C. are shown. Figure 5
In the range of the Al addition amount shown in (1), the saturation magnetic flux density Bs is 15 kG or more, and an excellent soft magnetic film having sufficient magnetic characteristics for high density magnetic recording can be obtained. However, A
When the added amount of 1 is less than 3 at%, the coercive force Hc rises sharply, and when the added amount of Al exceeds 10 at%, the saturation magnetic flux density Bs decreases, so that a soft magnetic film required for high density magnetic recording can be obtained. It's gone.

【0017】図6は、本発明の磁性合金の一実施例にお
いて、保磁力Hcと熱処理温度との関係を示すグラフ図
である。ここでは、窒素量6.3at%、Al添加量
9.3at%の時の結果を示しているが、Alを適量添
加することにより、600℃の熱処理に対しても保磁力
Hcは小さい値を示し、所定の磁気ヘッド製造工程中の
高温のガラス・モ−ルド工程においても磁気特性の劣化
をほとんど生じない充分な耐熱性を有する磁気ヘッド用
軟磁性合金が得られることがわかる。このように、Fe
N膜に3〜10at%のAlを添加することにより、B
s≧15kG、Hc≦0.5Oeかつ優れた耐熱性を有
する磁気ヘッド用軟磁性合金を得る事ができる。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the coercive force Hc and the heat treatment temperature in one example of the magnetic alloy of the present invention. Here, the results are shown when the amount of nitrogen is 6.3 at% and the amount of Al added is 9.3 at%. However, by adding an appropriate amount of Al, the coercive force Hc becomes small even with heat treatment at 600 ° C. As shown in the figure, it can be seen that a soft magnetic alloy for a magnetic head having sufficient heat resistance, which hardly causes deterioration of magnetic characteristics even in a high temperature glass molding process during a predetermined magnetic head manufacturing process, can be obtained. Thus, Fe
By adding 3 to 10 at% of Al to the N film, B
A soft magnetic alloy for a magnetic head having s ≧ 15 kG, Hc ≦ 0.5 Oe and excellent heat resistance can be obtained.

【0018】図10は、本発明の磁性合金の一実施例に
おいて、窒素及びAl含有量と保磁力Hcとの関係を示
すグラフ図である。ここでは、Fe−N−Al膜におい
て、窒素及びAl含有量を変化させ、550℃の熱処理
後の保磁力Hcが、Hc≦0.5Oeの時は○、0.5
<Hc≦3.0Oeの時は△、Hc>3.0Oeの時は
●として、表示してある。Alが3〜10at%、窒素
が5〜10at%の範囲で、高温熱処理工程を有する磁
気ヘッド用磁性合金として十分な軟磁性特性を示してい
る事が分かる。
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the nitrogen and Al contents and the coercive force Hc in one embodiment of the magnetic alloy of the present invention. Here, in the Fe-N-Al film, the nitrogen and Al contents were changed, and when the coercive force Hc after the heat treatment at 550 ° C was Hc ≤ 0.5 Oe, ◯, 0.5.
When <Hc ≦ 3.0 Oe, it is indicated by Δ, and when Hc> 3.0 Oe, it is indicated by ●. It can be seen that in the range of 3 to 10 at% of Al and 5 to 10 at% of nitrogen, soft magnetic properties sufficient as a magnetic alloy for a magnetic head having a high temperature heat treatment step are exhibited.

【0019】図7は、本発明の磁性合金の一実施例にお
いて、保磁力Hc、飽和磁束密度Bsまたは磁歪λsと
窒素含有量との関係を示すグラフ図である。ここでは、
Al添加量を8.0at%一定とし、550℃の熱処理
を行ったときの結果について示してある。図7より、窒
素添加量が5〜10at%のとき、Hc≦0.5Oeで
ある優れた軟磁性膜が得られることがわかる。この時、
Bsも〜18kGであり、非常に高い値を示している。
一方、磁歪λsは−1×10-6〜4×10-6の範囲にあ
り、このことは、高Bs、低Hcを保ったままλsの制
御が可能であることを示し、特に窒素添加量が、5.1
〜7.0at%時には、|λs|≦1×10-6となり、
電磁変換特性の特に優れた磁気ヘッド用軟磁性合金を得
ることができる。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the nitrogen content and the coercive force Hc, the saturation magnetic flux density Bs or the magnetostriction λs in one embodiment of the magnetic alloy of the present invention. here,
The results are shown when heat treatment was performed at 550 ° C. with the amount of Al added being kept constant at 8.0 at%. From FIG. 7, it is understood that when the nitrogen addition amount is 5 to 10 at%, an excellent soft magnetic film with Hc ≦ 0.5 Oe is obtained. At this time,
Bs is also about 18 kG, which is a very high value.
On the other hand, the magnetostriction λs is in the range of -1 × 10 -6 to 4 × 10 -6 , which means that the λs can be controlled while maintaining the high Bs and the low Hc. But 5.1
~ 7.0at%, | λs | ≦ 1 × 10 -6 ,
It is possible to obtain a soft magnetic alloy for a magnetic head that has particularly excellent electromagnetic conversion characteristics.

【0020】図8は、本発明の磁性合金の一実施例にお
いて、磁歪λsと窒素含有量との関係を示すグラフ図で
ある。ここでは、Al添加量をパラメ−タとして、55
0℃の熱処理後の結果について示してある。Al添加量
を変えた場合は、|λs|≦1×10-6となる窒素量の
範囲はAl添加量に対応して変化する。|λs|≦1×
10-6の範囲はAlの添加量の増加にともない窒素量の
多い側にシフトする。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between magnetostriction λs and nitrogen content in one example of the magnetic alloy of the present invention. Here, the amount of Al added is set to 55 as a parameter.
The results after heat treatment at 0 ° C. are shown. When the amount of Al added is changed, the range of the amount of nitrogen such that | λs | ≦ 1 × 10 −6 changes depending on the amount of added Al. │λs│ ≦ 1 ×
The range of 10 −6 shifts to the side with a large amount of nitrogen as the added amount of Al increases.

【0021】図9は、本発明の磁性合金の一実施例にお
いて、窒素及びAl含有量と磁歪λsとの関係を示すグ
ラフ図である。第9図の斜線で示した部分が|λs|≦
1×10-6となる範囲である。式で表すと次のようにな
る。
FIG. 9 is a graph showing the relationship between nitrogen and Al contents and magnetostriction λs in one example of the magnetic alloy of the present invention. The shaded area in FIG. 9 is | λs | ≦
The range is 1 × 10 −6 . The formula is as follows.

【0022】[0022]

【数1】 [Equation 1]

【0023】ただし、b及びcはそれぞれ窒素及びAl
含有量at%を示す。また、上述の図4及び図7に示す
とおり、この|λs|≦1×10-6の範囲においては、
Hc≦0.5Oeであり、優れた軟磁性特性を示してい
る。したがって、窒素含有量とAl含有量を、上述の式
に示す範囲に制御することにより、低Hc、低λs、高
Bsかつ耐熱性を有する軟磁性合金を得ることができ
る。
However, b and c are nitrogen and Al, respectively.
The content at% is shown. Further, as shown in FIGS. 4 and 7 above, in the range of | λs | ≦ 1 × 10 −6 ,
Hc ≦ 0.5 Oe, indicating excellent soft magnetic properties. Therefore, by controlling the nitrogen content and the Al content within the ranges shown in the above formulas, a soft magnetic alloy having low Hc, low λs, high Bs and heat resistance can be obtained.

【0024】次に、本発明の磁性合金の一実施例におけ
る耐蝕性について述べる。表1は、本発明の磁性合金の
一実施例において、Ti、Cr等の添加元素が耐蝕性に
及ぼす効果を示した表である。
Next, the corrosion resistance of one embodiment of the magnetic alloy of the present invention will be described. Table 1 is a table showing the effect of additive elements such as Ti and Cr on the corrosion resistance in one example of the magnetic alloy of the present invention.

【0025】[0025]

【表1】 [Table 1]

【0026】表1において、耐蝕性評価の項目は、耐蝕
性の実験結果を示し、温度60℃湿度90%に設定され
た恒温槽中に、試料を1000時間の間投入放置後、腐
蝕痕が観られないものには○、わずかに腐蝕痕が観られ
るものには△、腐蝕痕が多く生じたものには×を付けて
耐蝕性を示した。同時に、添加元素を加えると、軟磁性
特性のうち、最も保磁力が影響を受けるので、保磁力の
値も併記してある。試料番号21は比較例であるFeN
合金、試料番号22はFe−N−Al合金、試料番号2
3〜52はFe−N−Al合金にTi、Cr等の元素を
添加した合金であり、試料番号22〜52が本発明によ
る磁性合金である。ここで、Ti、Cr等の合計の含有
量が0.3at%未満であると、耐蝕性に対する顕著な
効果がみられず、一方、3at%を越えると、表に示す
ように、所定の軟磁性特性が得られなくなってしまう。
従って、Ti,V,Cr,Co,Ni,Cu,Y,Z
r,Nb,Mo,Ru,Rh,Pd,Ag,Sn,S
b,Hf,Ta,W,Re,Os,Ir,Pt,Au,
Pbの合計の含有量が0.3〜3at%である時、軟磁
性特性と耐蝕性に優れた磁性合金が得られる。
In Table 1, the item of corrosion resistance evaluation shows experimental results of corrosion resistance, and after the sample was left for 1000 hours in a constant temperature bath set at a temperature of 60 ° C. and a humidity of 90%, corrosion marks were left. Corrosion resistance was indicated by ◯ for those not seen, Δ for those with slight corrosion marks, and X for those with many corrosion marks. At the same time, when the additional element is added, the coercive force among the soft magnetic properties is most affected, so the value of the coercive force is also shown. Sample No. 21 is a comparative example FeN
Alloy, sample number 22 is Fe-N-Al alloy, sample number 2
3 to 52 are Fe-N-Al alloys to which elements such as Ti and Cr are added, and sample numbers 22 to 52 are magnetic alloys according to the present invention. Here, if the total content of Ti, Cr, etc. is less than 0.3 at%, no remarkable effect on the corrosion resistance is observed, while if it exceeds 3 at%, as shown in the table, as shown in the table, The magnetic properties cannot be obtained.
Therefore, Ti, V, Cr, Co, Ni, Cu, Y, Z
r, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Sn, S
b, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au,
When the total content of Pb is 0.3 to 3 at%, a magnetic alloy having excellent soft magnetic characteristics and corrosion resistance can be obtained.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1による本
発明の磁性合金によれば、500℃以上の高温処理を行
って磁気ヘッドを作製する場合にも、低保磁力Hc及び
高飽和磁束密度Bsを損なわずに、良好な軟磁性特性が
得られる磁性合金を提供する事ができる。また、請求項
2による本発明の磁性合金によれば、請求項1に記載の
磁性合金の効果に加えて、耐蝕性に優れた磁性合金を提
供することができる。また、請求項3による本発明の磁
性合金によれば、請求項1または2に記載の磁性合金の
効果に加えて、500℃以上の高温処理を行って磁気ヘ
ッドを作製する場合にも、低磁歪λsを損なわずに、良
好な軟磁性特性が得られる磁性合金を提供する事ができ
る。
As described above, according to the magnetic alloy of the present invention according to claim 1, even when a magnetic head is manufactured by performing a high temperature treatment at 500 ° C. or higher, a low coercive force Hc and a high saturation magnetic flux are obtained. It is possible to provide a magnetic alloy that can obtain good soft magnetic properties without impairing the density Bs. Further, according to the magnetic alloy of the present invention according to claim 2, in addition to the effect of the magnetic alloy according to claim 1, it is possible to provide a magnetic alloy excellent in corrosion resistance. Further, according to the magnetic alloy of the present invention according to claim 3, in addition to the effect of the magnetic alloy according to claim 1 or 2, even when a magnetic head is manufactured by performing a high temperature treatment at 500 ° C. or higher, It is possible to provide a magnetic alloy that can obtain good soft magnetic properties without impairing the magnetostriction λs.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】メタル・イン・ギャップ(MIG)型磁気ヘッ
ドの一般例を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a general example of a metal-in-gap (MIG) type magnetic head.

【図2】積層型磁気ヘッドの一般例を示す斜視図であ
る。
FIG. 2 is a perspective view showing a general example of a laminated magnetic head.

【図3】本発明の磁性合金の一実施例を説明するための
製造装置の概略構成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a manufacturing apparatus for explaining an embodiment of the magnetic alloy of the present invention.

【図4】本発明の磁性合金の一実施例において、保磁力
HcとAl添加量との関係を示すグラフ図である。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between coercive force Hc and Al addition amount in one example of the magnetic alloy of the present invention.

【図5】本発明の磁性合金の一実施例において、飽和磁
束密度BsとAl添加量との関係を示すグラフ図であ
る。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the saturation magnetic flux density Bs and the amount of Al added in one example of the magnetic alloy of the present invention.

【図6】本発明の磁性合金の一実施例において、保磁力
Hcと熱処理温度との関係を示すグラフ図である。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between coercive force Hc and heat treatment temperature in one example of the magnetic alloy of the present invention.

【図7】本発明の磁性合金の一実施例において、保磁力
Hc、飽和磁束密度Bsまたは磁歪λsと窒素含有量と
の関係を示すグラフ図である。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the nitrogen content and the coercive force Hc, the saturation magnetic flux density Bs or the magnetostriction λs in one example of the magnetic alloy of the present invention.

【図8】本発明の磁性合金の一実施例において、磁歪λ
sと窒素含有量との関係を示すグラフ図である。
FIG. 8 shows magnetostriction λ in one example of the magnetic alloy of the present invention.
It is a graph which shows the relationship between s and nitrogen content.

【図9】本発明の磁性合金の一実施例において、窒素及
びAl含有量と磁歪λsとの関係を示すグラフ図であ
る。
FIG. 9 is a graph showing the relationship between nitrogen and Al contents and magnetostriction λs in one example of the magnetic alloy of the present invention.

【図10】本発明の磁性合金の一実施例において、窒素
及びAl含有量と保磁力Hcとの関係を示すグラフ図で
ある。
FIG. 10 is a graph showing the relationship between nitrogen and Al contents and coercive force Hc in one example of the magnetic alloy of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 窒素用流量計 2 アルゴン用流量計 5 ターゲット 6 磁石 7 絶縁体 8 冷却水 9 ターゲットホルダ 10 シャッター 11 基板 12 基板ホルダ 13 直流電源 14 プラズマ 15 真空槽 1 Nitrogen Flowmeter 2 Argon Flowmeter 5 Target 6 Magnet 7 Insulator 8 Cooling Water 9 Target Holder 10 Shutter 11 Substrate 12 Substrate Holder 13 DC Power Supply 14 Plasma 15 Vacuum Chamber

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】Fea b Alc なる組成式で表され、
a、b、cで示される原子%が、 5≦b≦10 3≦c≦10 a+b+c=100 なる関係を有する磁性合金。
1. A compositional formula of Fe a N b Al c ,
A magnetic alloy in which atomic% represented by a, b, and c has a relationship of 5 ≦ b ≦ 10 3 ≦ c ≦ 10 a + b + c = 100.
【請求項2】Fea b Alc d なる組成式で表さ
れ、a、b、c、dで示される原子%が、 5≦b≦10 3≦c≦10 0.3≦d≦3 a+b+c+d=100 なる関係を有する磁性合金。但し、MはTi,V,C
r,Co,Ni,Cu,Y,Zr,Nb,Mo,Ru,
Rh,Pd,Ag,Sn,Sb,Hf,Ta,W,R
e,Os,Ir,Pt,Au,Pbなる群の中から選ば
れた少なくとも一種以上の元素。
2. The atomic% represented by the composition formula Fe a N b Al c M d , represented by a, b, c, and d, is 5 ≦ b ≦ 10 3 ≦ c ≦ 10 0.3 ≦ d ≦ 3 A magnetic alloy having a relationship of a + b + c + d = 100. However, M is Ti, V, C
r, Co, Ni, Cu, Y, Zr, Nb, Mo, Ru,
Rh, Pd, Ag, Sn, Sb, Hf, Ta, W, R
At least one element selected from the group consisting of e, Os, Ir, Pt, Au, and Pb.
【請求項3】0.3c+2.6≦b≦0.4c+3.8
なる関係を有する請求項1または2に記載の磁性合金。
3. 0.3c + 2.6 ≦ b ≦ 0.4c + 3.8
The magnetic alloy according to claim 1 or 2, having the following relationship.
JP4747993A 1993-02-12 1993-02-12 Magnetic alloy Pending JPH06240417A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100220874B1 (en) * 1997-02-26 1999-09-15 박호군 Ultrathin fe-al based soft magnetic alloy and its fabrication method

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KR100220874B1 (en) * 1997-02-26 1999-09-15 박호군 Ultrathin fe-al based soft magnetic alloy and its fabrication method

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