JPH0668819B2 - 薄膜磁気ヘツド - Google Patents
薄膜磁気ヘツドInfo
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- JPH0668819B2 JPH0668819B2 JP60269481A JP26948185A JPH0668819B2 JP H0668819 B2 JPH0668819 B2 JP H0668819B2 JP 60269481 A JP60269481 A JP 60269481A JP 26948185 A JP26948185 A JP 26948185A JP H0668819 B2 JPH0668819 B2 JP H0668819B2
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- film
- thin film
- core
- magnetization
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
- G11B5/187—Structure or manufacture of the surface of the head in physical contact with, or immediately adjacent to the recording medium; Pole pieces; Gap features
- G11B5/245—Structure or manufacture of the surface of the head in physical contact with, or immediately adjacent to the recording medium; Pole pieces; Gap features comprising means for controlling the reluctance of the magnetic circuit in a head with single gap, for co-operation with one track
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
- G11B5/31—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
- G11B5/3109—Details
- G11B5/3113—Details for improving the magnetic domain structure or avoiding the formation or displacement of undesirable magnetic domains
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁気ヘッドに係り、特に良好な電磁変換特性
を有する磁気コアを備えた薄膜磁気ヘッドに関する。
を有する磁気コアを備えた薄膜磁気ヘッドに関する。
従来からよく知られた薄膜磁気ヘッドの構造としては、
成重らによって「ハードディスク用薄膜ヘッド」と題
し、応用磁気学会資料（資料番号;MSJ 39−５ P41−P
49）に報告されているものがある。前述した公知例等に
よって知られている従来の薄膜ヘッドの磁気コアは一軸
異方性が付与されており、その磁化容易軸が薄膜磁気コ
ア面内に存在し、かつ媒体摺動面に平行となるように設
定されている。
成重らによって「ハードディスク用薄膜ヘッド」と題
し、応用磁気学会資料（資料番号;MSJ 39−５ P41−P
49）に報告されているものがある。前述した公知例等に
よって知られている従来の薄膜ヘッドの磁気コアは一軸
異方性が付与されており、その磁化容易軸が薄膜磁気コ
ア面内に存在し、かつ媒体摺動面に平行となるように設
定されている。
これは、流入信号磁束が、磁気抵抗の最も小さい経路を
通過するように配慮されているためである。しかしこの
構造のヘッドは、バルクヘッドに比べ磁路長が約一桁程
度小さいという利点を有しているにもかかわらず、再生
効率が従来のバルクヘッドに比べ劣る。
通過するように配慮されているためである。しかしこの
構造のヘッドは、バルクヘッドに比べ磁路長が約一桁程
度小さいという利点を有しているにもかかわらず、再生
効率が従来のバルクヘッドに比べ劣る。
第５図は、従来技術による薄膜磁気ヘッドの磁気コアの
概略形状を示す模式図であって、１は薄膜磁気コア、２
はギャップ部、３は媒体摺接面、４はリア接続部、５は
磁壁、図中矢印は磁束の流れを示したものである。な
お、コアには一軸異方性が付与されており、その磁化容
易軸は、媒体摺接面３に平行であり、かつ薄膜面内に存
在する。
概略形状を示す模式図であって、１は薄膜磁気コア、２
はギャップ部、３は媒体摺接面、４はリア接続部、５は
磁壁、図中矢印は磁束の流れを示したものである。な
お、コアには一軸異方性が付与されており、その磁化容
易軸は、媒体摺接面３に平行であり、かつ薄膜面内に存
在する。
同図において、媒体から流入した信号磁束は図示したよ
うに、リアギャップ４に到達し、その後下側コア（図示
せず）を通過し媒体に帰還する。この際、ファラデーの
電磁誘導の法則に従い駆動用コイル（図示せず）に起電
力が発生する。
うに、リアギャップ４に到達し、その後下側コア（図示
せず）を通過し媒体に帰還する。この際、ファラデーの
電磁誘導の法則に従い駆動用コイル（図示せず）に起電
力が発生する。
マイクロカー効果等を用いて、再生状態における薄膜磁
気コアの各部位の磁化状態を検討した結果、流入信号磁
束は、以下に示す２つの成分に大別できることが判明し
た。すなわち、第５図に示したように、リアギャップ４
に到達する信号磁束は、１）媒体摺接面に対して垂直
（磁化困難軸に平行）成分と、２）磁化困難軸に対して
ある角度をもって流入する成分とに分割できる。
気コアの各部位の磁化状態を検討した結果、流入信号磁
束は、以下に示す２つの成分に大別できることが判明し
た。すなわち、第５図に示したように、リアギャップ４
に到達する信号磁束は、１）媒体摺接面に対して垂直
（磁化困難軸に平行）成分と、２）磁化困難軸に対して
ある角度をもって流入する成分とに分割できる。
一方、一軸異方性を有する磁性薄膜においては、磁化困
難軸方向の透明率が最大であり、磁化困難軸方向からず
れるに従い、透磁率が低下することが知られている。そ
の様子を第６図に示す。
難軸方向の透明率が最大であり、磁化困難軸方向からず
れるに従い、透磁率が低下することが知られている。そ
の様子を第６図に示す。
第６図は困難軸方向からのずれ角と、透磁率（困難軸方
向の透磁率で規格化したもの）との関係を示す特性曲線
である。一軸異方性単磁区理論によれば、困難軸方向か
らのずれ角をθとするときの透磁率μ（θ）は次式で表
わされる。
向の透磁率で規格化したもの）との関係を示す特性曲線
である。一軸異方性単磁区理論によれば、困難軸方向か
らのずれ角をθとするときの透磁率μ（θ）は次式で表
わされる。
μ（θ）＝μ（０゜）cos2θ この事実と前述した磁束の流れを考慮すると、困難軸方
向に対してある角度をもって流入する磁束は透磁率の低
い磁路、すなわち磁気抵抗の大きい磁路を通過してしま
う。従って、この部分での下側コアへの漏れ磁束が大き
くなる。このことは、即再生効率の低下に繋がり、充分
な再生出力が得られなくなる。
向に対してある角度をもって流入する磁束は透磁率の低
い磁路、すなわち磁気抵抗の大きい磁路を通過してしま
う。従って、この部分での下側コアへの漏れ磁束が大き
くなる。このことは、即再生効率の低下に繋がり、充分
な再生出力が得られなくなる。
このように、従来の薄膜磁気ヘッドのもつ再生効率に関
する問題点は、前述した透磁率の異方性に起因するもの
であることがわかった。この問題点を解決するために
は、薄膜磁気コア面内（膜面内）で透磁率を等方的にす
る必要がある。
する問題点は、前述した透磁率の異方性に起因するもの
であることがわかった。この問題点を解決するために
は、薄膜磁気コア面内（膜面内）で透磁率を等方的にす
る必要がある。
前述したように、磁路の磁気抵抗（磁路の透磁率）と、
流入信号磁束と磁化困難軸とのなす角度とは密接に関係
している。従って磁気コア面内に一軸異方性（磁化容易
軸）を付与する限り、等方的でかつ磁気抵抗が最小とな
るような構成を実現することはできない。
流入信号磁束と磁化困難軸とのなす角度とは密接に関係
している。従って磁気コア面内に一軸異方性（磁化容易
軸）を付与する限り、等方的でかつ磁気抵抗が最小とな
るような構成を実現することはできない。
等方的でかつ磁気抵抗が最小となる構成を実現する方法
としては、以下に示す２つの方法がある。
としては、以下に示す２つの方法がある。
（１）膜面内で等方的になるように、回転磁場中内で磁
気コア用磁性膜を形成する。
気コア用磁性膜を形成する。
（２）磁気コア膜面に垂直な方向に一軸異方性すなわち
磁化容易軸（以下垂直磁気異方性と略す。）を付与す
る。
磁化容易軸（以下垂直磁気異方性と略す。）を付与す
る。
（１）の方法については、以下に示すような問題点があ
る。
る。
一般的に薄膜ヘッドは、基板，駆動用コイル導体層，非
磁性絶縁層及びコア磁性体層等の複合材料から構成され
ており、かつそれらはスパッタリング法あるいは真空蒸
着法等の薄膜形成法を用いて形成されている。従って上
述した各部位には、１×108〜１×1010dyn／cm2程度の
内部応用が残留している。一方コア材である磁性薄膜の
磁歪定数は、最小でも５×10-7程度である。このため、
ヘッド形状加工後には、逆磁歪効果を通じて磁気異方性
が誘発される。更に前述した状態で磁化容易軸の方向を
制御することは極めて難しく、最悪の場合には、磁化容
易軸が第５図に示した媒体摺接面３に対し垂直方向に一
致することもあり得る。この場合、信号磁束は磁気抵抗
が最大の経路を通過することになり、再生効率は非常に
低下する。
磁性絶縁層及びコア磁性体層等の複合材料から構成され
ており、かつそれらはスパッタリング法あるいは真空蒸
着法等の薄膜形成法を用いて形成されている。従って上
述した各部位には、１×108〜１×1010dyn／cm2程度の
内部応用が残留している。一方コア材である磁性薄膜の
磁歪定数は、最小でも５×10-7程度である。このため、
ヘッド形状加工後には、逆磁歪効果を通じて磁気異方性
が誘発される。更に前述した状態で磁化容易軸の方向を
制御することは極めて難しく、最悪の場合には、磁化容
易軸が第５図に示した媒体摺接面３に対し垂直方向に一
致することもあり得る。この場合、信号磁束は磁気抵抗
が最大の経路を通過することになり、再生効率は非常に
低下する。
以上前述したように（１）の方法を薄膜ヘッドに適用す
ることは得策ではない。
ることは得策ではない。
次に（２）の方法について説明する。
第４図は、全体が比較的高い飽和磁束密度の単層磁性薄
膜で構成され垂直磁気異方性を有する薄膜磁気ヘッドの
媒体摺接面の模式図であって、３は媒体摺接面、５は磁
壁、６は非磁性ギャップ、７は磁化である。
膜で構成され垂直磁気異方性を有する薄膜磁気ヘッドの
媒体摺接面の模式図であって、３は媒体摺接面、５は磁
壁、６は非磁性ギャップ、７は磁化である。
同図において、垂直磁気異方性を付与した場合、外部磁
界零において同図に示した磁区構造をとる。この場合、
コア中央部の六角磁区の部分は磁気コア内面で、磁気的
に等方体であり、かつ信号磁束は磁化容易軸に対して全
ての部位において直交する。従って信号磁束が通過する
経路の磁気抵抗は最小となる。しかし、コア上下端部の
三角磁区の部分においては、同図に示したように、膜面
に平行な方向の磁化によって六角磁区の磁化と合わせた
磁路全体が環流するような磁区構造（以下、この環流す
る磁区を「環流磁区」という）をとるため、磁気コア面
内で異方的となり、この部分での磁気抵抗は従来例でみ
られるように信号磁束流入方向により大きく変化する。
これを避けるためには、薄膜磁気コアの膜厚を大きくす
る必要があるが、コア膜厚を増大させることは、いたず
らにプロセスの困難度を増加させることに繋がり実用上
好ましくない。
界零において同図に示した磁区構造をとる。この場合、
コア中央部の六角磁区の部分は磁気コア内面で、磁気的
に等方体であり、かつ信号磁束は磁化容易軸に対して全
ての部位において直交する。従って信号磁束が通過する
経路の磁気抵抗は最小となる。しかし、コア上下端部の
三角磁区の部分においては、同図に示したように、膜面
に平行な方向の磁化によって六角磁区の磁化と合わせた
磁路全体が環流するような磁区構造（以下、この環流す
る磁区を「環流磁区」という）をとるため、磁気コア面
内で異方的となり、この部分での磁気抵抗は従来例でみ
られるように信号磁束流入方向により大きく変化する。
これを避けるためには、薄膜磁気コアの膜厚を大きくす
る必要があるが、コア膜厚を増大させることは、いたず
らにプロセスの困難度を増加させることに繋がり実用上
好ましくない。
そこで本発明では、コア材として組成の異なる２種類の
Co系非晶質膜を用いる。
Co系非晶質膜を用いる。
Co系非晶質合金に関して系統的に検討した結果、以下に
示すような事実のあることがわかった。
示すような事実のあることがわかった。
Co濃度の低い非晶質磁性合金においては、異方性磁界HK
が10eよりも小さくなると、磁壁抵抗力が激減し、かつ
一軸異方性が存在しているにもかかわらず、磁化容易軸
方向の透磁率が増大する傾向にある。このような状態に
おいては、BHカーブの形態を見る限り一軸異方性は保持
されているが、透磁率は等方的でかつ大きい。
が10eよりも小さくなると、磁壁抵抗力が激減し、かつ
一軸異方性が存在しているにもかかわらず、磁化容易軸
方向の透磁率が増大する傾向にある。このような状態に
おいては、BHカーブの形態を見る限り一軸異方性は保持
されているが、透磁率は等方的でかつ大きい。
しかし、このような性質を有するCo濃度の低い非晶質磁
性合金の飽和磁束密度は0.7T以下であり、コアの磁気飽
和を考慮すると、コア材に適用することはできない。
性合金の飽和磁束密度は0.7T以下であり、コアの磁気飽
和を考慮すると、コア材に適用することはできない。
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、等方
的かつ磁気抵抗が最小となるような構造の磁気コアを有
すると共に、再生効率の良好な薄膜磁気ヘッドを提供す
ることにある。
的かつ磁気抵抗が最小となるような構造の磁気コアを有
すると共に、再生効率の良好な薄膜磁気ヘッドを提供す
ることにある。
この目的を達成するために、本発明は、薄膜磁気ヘッド
の磁気コアの膜面に垂直方向の磁気異方性を付すると共
に、前記磁気コア材としてCo濃度の低い磁性合金（低Bs
合金）とCo濃度の比較的高い磁性合金（高Bs合金）とを
用いた点に特徴がある。
の磁気コアの膜面に垂直方向の磁気異方性を付すると共
に、前記磁気コア材としてCo濃度の低い磁性合金（低Bs
合金）とCo濃度の比較的高い磁性合金（高Bs合金）とを
用いた点に特徴がある。
更に詳しくいうと、本発明は、薄膜磁気コアを用いた薄
膜磁気ヘッドにおいて、この薄膜磁気コアが、このコア
の膜面全体にわたって、磁気ギャップ形成側に設けられ
ていて比較的Co含有量の多い第１のCo系薄膜と、前記第
１のCo系薄膜の外側に積層して設けられていて比較的Co
含有量の少ない第２のCo系薄膜とにより構成され、前記
第１のCo系薄膜には、この膜全体にわたって実質的に膜
面に垂直な方向の磁化容易軸をもつように磁気異方性が
付与されているものである。
膜磁気ヘッドにおいて、この薄膜磁気コアが、このコア
の膜面全体にわたって、磁気ギャップ形成側に設けられ
ていて比較的Co含有量の多い第１のCo系薄膜と、前記第
１のCo系薄膜の外側に積層して設けられていて比較的Co
含有量の少ない第２のCo系薄膜とにより構成され、前記
第１のCo系薄膜には、この膜全体にわたって実質的に膜
面に垂直な方向の磁化容易軸をもつように磁気異方性が
付与されているものである。
また、前記第２のCo系薄膜の膜厚は、前記第１のCo系薄
膜の膜面に垂直な方向の磁気異方性により（磁気異方性
に基いて）発生した、膜面に平行な方向の磁化をもつ環
流磁区部分（三角磁区部分）の領域の膜表面からの深さ
に略一致する厚みとされている。
膜の膜面に垂直な方向の磁気異方性により（磁気異方性
に基いて）発生した、膜面に平行な方向の磁化をもつ環
流磁区部分（三角磁区部分）の領域の膜表面からの深さ
に略一致する厚みとされている。
従って、本発明によれば、磁気ギャップ形成側（内側）
の第１のCo系薄膜としてCo含有量の多い材料で構成した
ので、高いBs（飽和磁束密度）が得られると共に、この
高Bs膜面に垂直な磁気異方性（磁化容易軸）に付与した
ので、この膜内のあらゆる部位において膜面に平行な全
ての方向に等方的な高い透磁率が得られ、この結果、膜
面内で前後方向だけでなく、斜め方向なども含む色々な
方向の信号磁束に対して、高透磁率低磁気抵抗の経路が
得られ、再生効率が向上する。更に、コアの上下端部
（外側表面）近傍に、環流磁区の一部として膜面に平行
な方向に異方性な三角状の磁区部分が発生するが、本発
明によれば、この磁区部分の材質は、比較的Co含有量の
少ないCo系薄膜で構成されているので、膜面方向に磁化
容易軸があっても、透磁率については面内で等方的で比
較的高い透磁率が得られるものである。それゆえ、本発
明によれば、薄膜磁気コアとして、以上の２種のCo含有
量の２層の薄膜で構成することによって、薄膜磁気コア
全体の膜厚を増大させずに信号磁束経路の磁気抵抗を低
くし、再生効率を高くすることができる。
の第１のCo系薄膜としてCo含有量の多い材料で構成した
ので、高いBs（飽和磁束密度）が得られると共に、この
高Bs膜面に垂直な磁気異方性（磁化容易軸）に付与した
ので、この膜内のあらゆる部位において膜面に平行な全
ての方向に等方的な高い透磁率が得られ、この結果、膜
面内で前後方向だけでなく、斜め方向なども含む色々な
方向の信号磁束に対して、高透磁率低磁気抵抗の経路が
得られ、再生効率が向上する。更に、コアの上下端部
（外側表面）近傍に、環流磁区の一部として膜面に平行
な方向に異方性な三角状の磁区部分が発生するが、本発
明によれば、この磁区部分の材質は、比較的Co含有量の
少ないCo系薄膜で構成されているので、膜面方向に磁化
容易軸があっても、透磁率については面内で等方的で比
較的高い透磁率が得られるものである。それゆえ、本発
明によれば、薄膜磁気コアとして、以上の２種のCo含有
量の２層の薄膜で構成することによって、薄膜磁気コア
全体の膜厚を増大させずに信号磁束経路の磁気抵抗を低
くし、再生効率を高くすることができる。
以下に、本発明の実施例を図面を用いて説明する。第１
図（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明を理解するために前
提となる薄膜磁気ヘッドにおける垂直方向の磁気異方性
すなわち磁化容易軸（垂直磁気異方性）を有する磁性薄
膜を、前後方向の中心線で切断した断面を示す概略側断
面図であって、５は磁壁、７は磁化である。同図に示し
たように、垂直磁気異方性を有する磁性膜は、異方性エ
ネルギー，交換ステイフネス定数及び膜厚の大小関係に
より３種類の磁区構造（ａ），（ｂ），（ｃ）をとる
が、本発明に適用される高飽和磁束密度を有するCo系薄
膜（高Co含有量）では（ｂ）に示すようになり、７のよ
うな膜面に平行な磁化が生じる。（ａ）（ｂ）（ｃ）い
ずれの場合においても、膜中央部においては、膜面内で
磁気的に等方となる。従って薄膜磁気コアに垂直異方性
を付与することにより、前述した磁化容易軸が膜面に平
行に付与された従来の薄膜ヘッドのもつ問題点を解決す
ることができる。
図（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明を理解するために前
提となる薄膜磁気ヘッドにおける垂直方向の磁気異方性
すなわち磁化容易軸（垂直磁気異方性）を有する磁性薄
膜を、前後方向の中心線で切断した断面を示す概略側断
面図であって、５は磁壁、７は磁化である。同図に示し
たように、垂直磁気異方性を有する磁性膜は、異方性エ
ネルギー，交換ステイフネス定数及び膜厚の大小関係に
より３種類の磁区構造（ａ），（ｂ），（ｃ）をとる
が、本発明に適用される高飽和磁束密度を有するCo系薄
膜（高Co含有量）では（ｂ）に示すようになり、７のよ
うな膜面に平行な磁化が生じる。（ａ）（ｂ）（ｃ）い
ずれの場合においても、膜中央部においては、膜面内で
磁気的に等方となる。従って薄膜磁気コアに垂直異方性
を付与することにより、前述した磁化容易軸が膜面に平
行に付与された従来の薄膜ヘッドのもつ問題点を解決す
ることができる。
従って、本発明が対象としている上記磁区構造（ｂ）を
とる磁性薄膜を用いる場合、上記磁化７の部分で高い透
磁率を得るようにすることが高性能ヘッドを得るための
条件となる。
とる磁性薄膜を用いる場合、上記磁化７の部分で高い透
磁率を得るようにすることが高性能ヘッドを得るための
条件となる。
なお、垂直異方性を付与する方法としては、コア材を磁
場中で形成する方法、及びコア材形成後磁場中熱処理を
施す方法等がある。Co系非晶質薄膜の場合、いずれの方
法を用いても、垂直異方性を付与することができる。
場中で形成する方法、及びコア材形成後磁場中熱処理を
施す方法等がある。Co系非晶質薄膜の場合、いずれの方
法を用いても、垂直異方性を付与することができる。
第２図は本発明の実施例による低BsCo系非晶質合金と高
いBsCo系非晶質合金を用いた薄膜ヘッドの媒体摺接面の
模式図であって、本発明の効果を模式的に表わしたもの
である。同図で、３は媒体摺接面、５は磁壁、６は非磁
性ギャップ（磁気ギャップ）、７は磁化、８は低Bs磁性
合金により構成されている部分、９は高いBs磁性合金に
より構成されている部分である。
いBsCo系非晶質合金を用いた薄膜ヘッドの媒体摺接面の
模式図であって、本発明の効果を模式的に表わしたもの
である。同図で、３は媒体摺接面、５は磁壁、６は非磁
性ギャップ（磁気ギャップ）、７は磁化、８は低Bs磁性
合金により構成されている部分、９は高いBs磁性合金に
より構成されている部分である。
同図において、薄膜磁気コアに垂直磁気異方性（膜面に
垂直な磁化容易軸）を付与すると、外部磁界零において
同図の磁区構造をとり、内側（磁気ギャップ６の形成
側）の大部分の厚さにわたって膜面に垂直な方向の磁化
を有する六角磁区の領域が発生し、その外側（上下端）
の比較的表面に近い部分に環流磁区の一部として膜面に
平行な方向の磁化を有する三角磁区が発生する。本実施
例では、このギャップ６近傍の六角磁区が発生する部分
は高Bs磁性合金で形成し、上下端の三角磁区が発生する
部分は前述したように、磁気異方性に関係なく等方的に
高透磁率が得られる低Bs磁性合金により形成する。高Bs
磁性合金９及び低Bs磁性合金８の膜厚は、高Bs磁性合金
の異方性エネルギー及び、コアの磁気飽和等を考慮して
決定する必要がある。ここでは、第２図に示すように、
高Bs磁性合金９は、その膜厚が、この膜全体に垂直方向
の磁気異方性が付与されるように定められており、ま
た、低Bs磁性合金８の膜厚は、三角磁区（環流磁区の一
部）の領域の表面からの深さに一致させている。
垂直な磁化容易軸）を付与すると、外部磁界零において
同図の磁区構造をとり、内側（磁気ギャップ６の形成
側）の大部分の厚さにわたって膜面に垂直な方向の磁化
を有する六角磁区の領域が発生し、その外側（上下端）
の比較的表面に近い部分に環流磁区の一部として膜面に
平行な方向の磁化を有する三角磁区が発生する。本実施
例では、このギャップ６近傍の六角磁区が発生する部分
は高Bs磁性合金で形成し、上下端の三角磁区が発生する
部分は前述したように、磁気異方性に関係なく等方的に
高透磁率が得られる低Bs磁性合金により形成する。高Bs
磁性合金９及び低Bs磁性合金８の膜厚は、高Bs磁性合金
の異方性エネルギー及び、コアの磁気飽和等を考慮して
決定する必要がある。ここでは、第２図に示すように、
高Bs磁性合金９は、その膜厚が、この膜全体に垂直方向
の磁気異方性が付与されるように定められており、ま
た、低Bs磁性合金８の膜厚は、三角磁区（環流磁区の一
部）の領域の表面からの深さに一致させている。
第２図に示した本発明による薄膜磁気ヘッドにおいて
は、面内等方部（三角磁区部）の膜厚は、厚み全体に比
べて少ない値でよいことから、コア全体としてはBsが大
きく透磁率の高いコアが形成されることになる。従っ
て、従来の薄膜磁気ヘッドが有している問題点は解決さ
れる。
は、面内等方部（三角磁区部）の膜厚は、厚み全体に比
べて少ない値でよいことから、コア全体としてはBsが大
きく透磁率の高いコアが形成されることになる。従っ
て、従来の薄膜磁気ヘッドが有している問題点は解決さ
れる。
次に、本発明による薄膜磁気ヘッドの作成方法について
説明する。
説明する。
第３図は本発明による薄膜磁気ヘッドの作成方法の一例
を示す作成工程流れ図であって、10は基板、11はCo83.5
Nb11.6Zr4.9非晶質磁性合金（膜厚;15μｍ）、11′はCo
83.5Nb14.2Zr5.5非晶質磁性合金（膜厚;5μｍ）、12はS
iO2膜（膜厚;0.3μｍ）から成る磁気ギャップ、13はCu
膜（膜厚;3μｍ）から成る駆動用コイル、14はSiO2膜か
ら成る層間絶縁材、15は11と同一組成及び同一膜厚のCo
NbZr非晶質磁性合金、15′は11′と同一組成及び同一膜
厚のCoNbZr非晶質磁性合金である。なお層11と層11′と
で下側コアを、層15と層15′で上側コアを形成してい
る。
を示す作成工程流れ図であって、10は基板、11はCo83.5
Nb11.6Zr4.9非晶質磁性合金（膜厚;15μｍ）、11′はCo
83.5Nb14.2Zr5.5非晶質磁性合金（膜厚;5μｍ）、12はS
iO2膜（膜厚;0.3μｍ）から成る磁気ギャップ、13はCu
膜（膜厚;3μｍ）から成る駆動用コイル、14はSiO2膜か
ら成る層間絶縁材、15は11と同一組成及び同一膜厚のCo
NbZr非晶質磁性合金、15′は11′と同一組成及び同一膜
厚のCoNbZr非晶質磁性合金である。なお層11と層11′と
で下側コアを、層15と層15′で上側コアを形成してい
る。
同図において、まず、基板10上に下側コアとなるCoNbZr
非晶質磁性合金膜11′と11を11′,11の順にDC対向スパ
ッタリング法で形成し、その上にギャップ材であるSiO2
膜12をマグネトロンスパッタリング法で形成する。次に
駆動用コイル材であるCu膜をマグネトロンスパッタリン
グ法で形成し、フォトリゾグラフィック法を用いてパタ
ーニング形成して駆動用コイル13を形成する。この上に
層間絶材SiO2膜14をマグネトロンスパッタリング法で形
成する。さらに、この上に上側コアとなるCoNbZr非晶質
磁性合金膜15と15′を15,15′の順にDC対向スパッタリ
ング法により形成する。ここで、下側コア材である11と
11′及び上側コア材である15と15′はそれぞれ同一チャ
ンバー内で真空をブレークせずに形成する。
非晶質磁性合金膜11′と11を11′,11の順にDC対向スパ
ッタリング法で形成し、その上にギャップ材であるSiO2
膜12をマグネトロンスパッタリング法で形成する。次に
駆動用コイル材であるCu膜をマグネトロンスパッタリン
グ法で形成し、フォトリゾグラフィック法を用いてパタ
ーニング形成して駆動用コイル13を形成する。この上に
層間絶材SiO2膜14をマグネトロンスパッタリング法で形
成する。さらに、この上に上側コアとなるCoNbZr非晶質
磁性合金膜15と15′を15,15′の順にDC対向スパッタリ
ング法により形成する。ここで、下側コア材である11と
11′及び上側コア材である15と15′はそれぞれ同一チャ
ンバー内で真空をブレークせずに形成する。
なお、コアの成形は、通常のフォトリゾグラフィック法
を用いてパターニング形成する。
を用いてパターニング形成する。
上記した方法で形成したヘッドを温度480℃、磁場強度;
15kOeの条件下で30分間磁場中熱処理を施した。なお磁
界印加方法は、膜面に対し垂直であり、これによって磁
性合金膜11,15全体に垂直磁気異方性が付与される。
15kOeの条件下で30分間磁場中熱処理を施した。なお磁
界印加方法は、膜面に対し垂直であり、これによって磁
性合金膜11,15全体に垂直磁気異方性が付与される。
また前述した温度ではCoNbZr非晶質磁性合金11′及び1
5′は常磁性状態になっている。
5′は常磁性状態になっている。
磁場中熱処理後、摺動面加工を施し電磁変換特性を評価
した結果、再生効率において従来例にべ３〜4dBの改善
が認められた。
した結果、再生効率において従来例にべ３〜4dBの改善
が認められた。
なお、下側コア11′と上側コア11′としてキュリー点が
磁場中熱処理温度に比べ低いCoNbZr膜、かつ、コア11及
び15としてキュリー点が磁場中熱処理温度に比べて高い
CoNbZr膜を用いた場合においても、同様の改善が認めら
れた。
磁場中熱処理温度に比べ低いCoNbZr膜、かつ、コア11及
び15としてキュリー点が磁場中熱処理温度に比べて高い
CoNbZr膜を用いた場合においても、同様の改善が認めら
れた。
またこのとき、コア材11′及び15′に用いたCoNbZr膜の
飽和磁束密度は、コア材11及び15に用いた同膜の飽和磁
束密度に比べて小さい。
飽和磁束密度は、コア材11及び15に用いた同膜の飽和磁
束密度に比べて小さい。
以上詳しく述べたように、本発明によれば、薄膜磁気ヘ
ッドの薄膜磁気コアを、磁気ギャップ側の比較的Co含有
量の多い第１のCo系薄膜と、その外側の比較的Co含有量
の少ない第２のCo系薄膜とで２層の積層構造とし、第１
のCo系薄膜の膜全体にわたって実質的に膜面に垂直な方
向の磁化容易軸をもつように磁気異方性を付与したの
で、この膜内のあらゆる部位において膜面に平行な全て
の方向に等方的な高い透磁率と高い飽和磁束密度を有す
る薄膜磁化コアが得られる。これにより、膜面内で前後
方向や斜め方向など色々な方向に流れる信号磁束に対し
て高透磁率低磁気抵抗の磁路が生成されるので、再生効
率が向上する。
ッドの薄膜磁気コアを、磁気ギャップ側の比較的Co含有
量の多い第１のCo系薄膜と、その外側の比較的Co含有量
の少ない第２のCo系薄膜とで２層の積層構造とし、第１
のCo系薄膜の膜全体にわたって実質的に膜面に垂直な方
向の磁化容易軸をもつように磁気異方性を付与したの
で、この膜内のあらゆる部位において膜面に平行な全て
の方向に等方的な高い透磁率と高い飽和磁束密度を有す
る薄膜磁化コアが得られる。これにより、膜面内で前後
方向や斜め方向など色々な方向に流れる信号磁束に対し
て高透磁率低磁気抵抗の磁路が生成されるので、再生効
率が向上する。
更に、コアの外側表面近傍に、膜面に平行な異方性を持
った環流磁区部分が発生するが、この環流磁区部分が発
生する領域は、比較的Co含有量の少ないすなわち低飽和
磁束密度の第２のCo系薄膜で構成されているので、この
異方性に関係なく透磁率については面内で等方的とな
り、高い透磁率が得られ、その結果上記のような信号磁
束に対して高透磁率低磁気抵抗の磁路が生成される。
った環流磁区部分が発生するが、この環流磁区部分が発
生する領域は、比較的Co含有量の少ないすなわち低飽和
磁束密度の第２のCo系薄膜で構成されているので、この
異方性に関係なく透磁率については面内で等方的とな
り、高い透磁率が得られ、その結果上記のような信号磁
束に対して高透磁率低磁気抵抗の磁路が生成される。
それゆえ、本発明によれば、以上の２種のCo含有量を有
する２層Co系薄膜により、コア全体の膜厚を増大させず
に信号磁束経路の磁気抵抗を十分に低くし、再生効率を
みわめて高くすることができるという効果が得られる。
する２層Co系薄膜により、コア全体の膜厚を増大させず
に信号磁束経路の磁気抵抗を十分に低くし、再生効率を
みわめて高くすることができるという効果が得られる。
第１図（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明を理解するため
に前提となる薄膜磁気ヘッドにおける垂直方向の磁気異
方性を有する磁性薄膜の概略側断面図、第２図は本発明
による低BsCo系非晶質合金と高BsCo系非晶質合金を用い
た薄膜磁気ヘッドの媒体摺接面の模式図、第３図
（ａ），（ｂ）は本発明による薄膜磁気ヘッドの作成方
法の一例を示す作成工程流れ図、第４図は垂直磁気異方
性を有する薄膜磁気ヘッドの媒体摺接面の模式図、第５
図は従来技術による薄膜磁気ヘッドの磁気コアの概略形
状を示す模式図、第６図は困難軸方向からのずれ角と透
磁率との関係を示す特性曲線である。 １……薄膜磁気コア、２……ギャップ部、３……媒体摺
接面、４……リア接続部、５……磁壁、６……非磁性ギ
ャップ、７……磁化、８……低BsCoNbZr磁性合金、９…
…高BsCoNbZr磁性合金、10……基板、11,11′……CoNbZ
r磁性合金、12……SiO2ギャップ、13……駆動用コイ
ル、14……SiO2層間材、15,15′……CoNbZr磁性合金。
に前提となる薄膜磁気ヘッドにおける垂直方向の磁気異
方性を有する磁性薄膜の概略側断面図、第２図は本発明
による低BsCo系非晶質合金と高BsCo系非晶質合金を用い
た薄膜磁気ヘッドの媒体摺接面の模式図、第３図
（ａ），（ｂ）は本発明による薄膜磁気ヘッドの作成方
法の一例を示す作成工程流れ図、第４図は垂直磁気異方
性を有する薄膜磁気ヘッドの媒体摺接面の模式図、第５
図は従来技術による薄膜磁気ヘッドの磁気コアの概略形
状を示す模式図、第６図は困難軸方向からのずれ角と透
磁率との関係を示す特性曲線である。 １……薄膜磁気コア、２……ギャップ部、３……媒体摺
接面、４……リア接続部、５……磁壁、６……非磁性ギ
ャップ、７……磁化、８……低BsCoNbZr磁性合金、９…
…高BsCoNbZr磁性合金、10……基板、11,11′……CoNbZ
r磁性合金、12……SiO2ギャップ、13……駆動用コイ
ル、14……SiO2層間材、15,15′……CoNbZr磁性合金。
Claims (2)
- 【請求項１】薄膜磁気コアを用いた薄膜磁気ヘツドにお
いて、前記薄膜磁気コアは、該コアの膜面全域にわたっ
て、磁気ギャップ形成側に設けられていて比較的Co含有
量の多い第１のCo系薄膜と、前記第１のCo系薄膜の外側
に積層して設けられていて比較的Co含有量の少ない第２
のCo系薄膜とにより構成され、前記第１のCo系薄膜は、
該膜全体にわたって実質的に膜面に垂直な方向の磁化容
易軸をもつように磁気異方性が付与されていることを特
徴とする薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項２】薄膜磁気コアを用いた薄膜磁気ヘッドにお
いて、前記薄膜磁気コアは、該コアの膜面全域にわたっ
て、磁気ギャップ形成側に設けられていて比較的Co含有
量の多い第１のCo系薄膜と、前記第１のCo系薄膜の外側
に積層して設けられていて比較的Co含有量の少ない第２
のCo系薄膜とにより構成され、前記第１のCo系薄膜は、
該膜全体にわたって実質的に膜面に垂直な方向の磁化容
易軸をもつように磁気異方性が付与されており、前記第
２のCo系薄膜の膜厚は、前記第１のCo系薄膜の磁気異方
性により発生した膜面に平行な方向の磁化をもつ環流磁
区部分の領域の膜表面からの深さに略一致する構成とさ
れていることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60269481A JPH0668819B2 (ja) | 1985-12-02 | 1985-12-02 | 薄膜磁気ヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60269481A JPH0668819B2 (ja) | 1985-12-02 | 1985-12-02 | 薄膜磁気ヘツド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62129928A JPS62129928A (ja) | 1987-06-12 |
| JPH0668819B2 true JPH0668819B2 (ja) | 1994-08-31 |
Family
ID=17473040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60269481A Expired - Lifetime JPH0668819B2 (ja) | 1985-12-02 | 1985-12-02 | 薄膜磁気ヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0668819B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58108015A (ja) * | 1981-12-18 | 1983-06-28 | Victor Co Of Japan Ltd | 電磁誘導型薄膜磁気ヘツド |
-
1985
- 1985-12-02 JP JP60269481A patent/JPH0668819B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62129928A (ja) | 1987-06-12 |
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