JPH0694589B2 - 非晶質軟磁性材料の熱処理方法 - Google Patents
非晶質軟磁性材料の熱処理方法Info
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- JPH0694589B2 JPH0694589B2 JP62088653A JP8865387A JPH0694589B2 JP H0694589 B2 JPH0694589 B2 JP H0694589B2 JP 62088653 A JP62088653 A JP 62088653A JP 8865387 A JP8865387 A JP 8865387A JP H0694589 B2 JPH0694589 B2 JP H0694589B2
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- heat treatment
- amorphous soft
- soft magnetic
- magnetic material
- magnetic
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
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- H01F1/153—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals
- H01F1/15341—Preparation processes therefor
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は非晶質軟磁性材料の熱処理方法に関し、特に広
い周波数範囲で高透磁率が得られて薄膜磁気ヘツドの磁
気コアなどの各種磁気応用部品に好適となる非晶質軟磁
性材料の熱処理方法に関する。
い周波数範囲で高透磁率が得られて薄膜磁気ヘツドの磁
気コアなどの各種磁気応用部品に好適となる非晶質軟磁
性材料の熱処理方法に関する。
（従来技術） 金属は、通常、固体状態において原子配列が規則性を有
した結晶構造を持つて存在しているものであるが、例え
ば、ある種の合金溶液を溶融状態から急冷凝固させた
り、あるいはある種のターゲツト材料をイオンによりス
パツタリングし、その散乱された原子を基板上に急冷付
着させたりすることにより、固体状態でも液体状態に類
似した原子配列を持つ非晶質状態の軟磁性材料が得られ
ることは周知のとおりである。
した結晶構造を持つて存在しているものであるが、例え
ば、ある種の合金溶液を溶融状態から急冷凝固させた
り、あるいはある種のターゲツト材料をイオンによりス
パツタリングし、その散乱された原子を基板上に急冷付
着させたりすることにより、固体状態でも液体状態に類
似した原子配列を持つ非晶質状態の軟磁性材料が得られ
ることは周知のとおりである。
このようにして得られた非晶質軟磁性材料は、原子配列
が結晶質材料のような長範囲規則性を有せず、ランンダ
ムに配列しているために元来、結晶質のような結晶磁気
異方性を有していない。
が結晶質材料のような長範囲規則性を有せず、ランンダ
ムに配列しているために元来、結晶質のような結晶磁気
異方性を有していない。
しかし、非晶質軟磁性材料は、その製造時に何らかの理
由で材料中に磁気異方性が誘起されることが多い。とこ
ろが、このように生起された誘導磁気異方性は、その大
きさや方向の分布が不均一であり、製造直後の材料の磁
気特性が一般的に余り良くなく、しかも熱的にも不安定
である。また、非晶質状態を作り出す際に、その製造方
法に起因する種々の歪が生じぱており、これが材料内部
に残留してしまい、この点からも磁気特性を悪くし、熱
的に不安定である。
由で材料中に磁気異方性が誘起されることが多い。とこ
ろが、このように生起された誘導磁気異方性は、その大
きさや方向の分布が不均一であり、製造直後の材料の磁
気特性が一般的に余り良くなく、しかも熱的にも不安定
である。また、非晶質状態を作り出す際に、その製造方
法に起因する種々の歪が生じぱており、これが材料内部
に残留してしまい、この点からも磁気特性を悪くし、熱
的に不安定である。
非晶質軟磁性材料製造時のこれら誘導磁気異方性や内部
歪を除去するために、従来より行われている熱処理方
法、例えば、キュリー温度および結晶化温度以下の温度
で非酸化性雰囲気中において回転磁界中で熱処理する方
法は有効な方法であり、直流や低周波領域での透磁率を
向上させることができる。
歪を除去するために、従来より行われている熱処理方
法、例えば、キュリー温度および結晶化温度以下の温度
で非酸化性雰囲気中において回転磁界中で熱処理する方
法は有効な方法であり、直流や低周波領域での透磁率を
向上させることができる。
（発明が解決しようとする問題点） しかし、反面、誘導磁気異方性が除去されて磁気異方性
が小さくなると、磁区構造が不安定で粗大になり、磁壁
の移動が生じ易くなるため、高周波領域（1MHz以上）で
の透磁率は逆に低下してくるという問題が生じる。
が小さくなると、磁区構造が不安定で粗大になり、磁壁
の移動が生じ易くなるため、高周波領域（1MHz以上）で
の透磁率は逆に低下してくるという問題が生じる。
高周波領域での透磁率を向上させるためには、磁化過程
として、磁壁移動よりもそのスイツチング速度が速い磁
化回転を用いる必要があり、そのためには、磁気材料に
ある適切な大きさの一軸磁気異方性を付与し、その困難
軸方向に駆動する必要がある。
として、磁壁移動よりもそのスイツチング速度が速い磁
化回転を用いる必要があり、そのためには、磁気材料に
ある適切な大きさの一軸磁気異方性を付与し、その困難
軸方向に駆動する必要がある。
本発明の目的は、上記事情に基づいて行われたもので、
非晶質軟磁性材料の高周波特性が改善される熱処理方法
を提供することにある。つまり、高周波領域で使用する
非晶質軟磁性材料の特性を向上させるためには、製造時
に誘起される誘導磁気異方性や内部歪を除去するだけで
なく、所望の方向に目的に応じたある適切な大きさの一
軸磁気異方性を付与することが必要である。
非晶質軟磁性材料の高周波特性が改善される熱処理方法
を提供することにある。つまり、高周波領域で使用する
非晶質軟磁性材料の特性を向上させるためには、製造時
に誘起される誘導磁気異方性や内部歪を除去するだけで
なく、所望の方向に目的に応じたある適切な大きさの一
軸磁気異方性を付与することが必要である。
（問題点を解決するための手段） 本発明の上記目的は、非晶質軟磁性材料を、最終的に高
い高周波透磁率が得たい方向と略直交する方向に印加さ
れた静磁界中に配置し、該非晶質軟磁性材料の結晶化温
度およびキユリー温度よりも低い温度で第１の熱処理を
した後、前記処理温度またはそれ以下の温度で前記最終
的に高周波透磁率が得たい方向に印加された静磁界中で
第２の熱処理をし、この第２の熱処理の温度および時間
を変えることにより該非晶質軟磁性材料の一軸磁気異方
性の大きさを制御することを特徴とする非晶質軟磁性材
料の熱処理方法により達成される。
い高周波透磁率が得たい方向と略直交する方向に印加さ
れた静磁界中に配置し、該非晶質軟磁性材料の結晶化温
度およびキユリー温度よりも低い温度で第１の熱処理を
した後、前記処理温度またはそれ以下の温度で前記最終
的に高周波透磁率が得たい方向に印加された静磁界中で
第２の熱処理をし、この第２の熱処理の温度および時間
を変えることにより該非晶質軟磁性材料の一軸磁気異方
性の大きさを制御することを特徴とする非晶質軟磁性材
料の熱処理方法により達成される。
以上のようにして熱処理された非晶質軟磁性材料は広い
周波数範囲で高透磁率が得られ、薄膜磁気ヘツドの磁気
コアなどに好適なものとなる。また特に、温度を下げて
第２の熱処理を行うことにより、異方性磁界が緩やかに
変化するため制御性が良好になる。
周波数範囲で高透磁率が得られ、薄膜磁気ヘツドの磁気
コアなどに好適なものとなる。また特に、温度を下げて
第２の熱処理を行うことにより、異方性磁界が緩やかに
変化するため制御性が良好になる。
以下、本発明の方法を詳細に説明する。
第１図は本発明の磁場中熱処理に用いる装置の好ましい
１例を示している。
１例を示している。
第１図において、基板上に非晶質膜が形成された試料１
は、架台２の上に載置される。架台２は石英管で囲われ
た炉３内に収納されており、ヒータ４により架台２上の
試料１は所定温度に加熱保持される。更に試料１は加熱
されながら外部磁場により面内方向に磁化される。外部
磁場は炉３の外面に配置されかつヨーク５に取り付けら
れた磁石６により形成される。ヨーク５は角度コントロ
ーラ７により回転角が制御されるパルスモータ８により
角度調整可能なように設けられており、磁石６は試料面
内の異なる方向にも静磁界を印加できる。
は、架台２の上に載置される。架台２は石英管で囲われ
た炉３内に収納されており、ヒータ４により架台２上の
試料１は所定温度に加熱保持される。更に試料１は加熱
されながら外部磁場により面内方向に磁化される。外部
磁場は炉３の外面に配置されかつヨーク５に取り付けら
れた磁石６により形成される。ヨーク５は角度コントロ
ーラ７により回転角が制御されるパルスモータ８により
角度調整可能なように設けられており、磁石６は試料面
内の異なる方向にも静磁界を印加できる。
（実施例） 以下、本発明の実施例を挙げて本発明を説明する。
スパツター法によりアルミナ基板上に10μｍの膜厚のCo
91.8Zr2.3Nb5.9（at％）なる組成の非晶質合金膜（飽和
磁束密度ＢＳ＝10.5KG、飽和磁歪λＳ≒＋３×10-7、結
晶化温度Tx＝480℃）を形成した。この試料に、最終的
に高い高周波透過率を得たい主たる方向と略直交する方
向に印加された静磁界中で、かつ10-3〜10-5Torrの真空
中において360℃で30分間の第１の熱処理をした。その
後室温まで冷却して得られた試料のBH特性は第２図
（Ａ）に示すとおりであり、典型的な一軸線異方性を示
している。この段階で、すでに異方性は最終的に高い透
過率を得たい方向（Ｙ方向とする）と略直角な方向（Ｘ
方向）に付与されており、その異方性磁界の大きさは1
0.0Oeとなつている。次に、パルスモータを駆動し、同
一真空中において、静磁界の方向を先のＹ方向に移動し
かつ温度を260℃に下げて第２の熱処理を行つた。この
際、第２の熱処理の処理時間は30分、60分、180分、360
分、660分、1020分のそれぞれの場合について行ない、
それぞれのBH特性を測定し、一軸異方性磁界Hkを求め
た。各BH曲線を第２図（Ｂ）〜（Ｇ）に示す。
91.8Zr2.3Nb5.9（at％）なる組成の非晶質合金膜（飽和
磁束密度ＢＳ＝10.5KG、飽和磁歪λＳ≒＋３×10-7、結
晶化温度Tx＝480℃）を形成した。この試料に、最終的
に高い高周波透過率を得たい主たる方向と略直交する方
向に印加された静磁界中で、かつ10-3〜10-5Torrの真空
中において360℃で30分間の第１の熱処理をした。その
後室温まで冷却して得られた試料のBH特性は第２図
（Ａ）に示すとおりであり、典型的な一軸線異方性を示
している。この段階で、すでに異方性は最終的に高い透
過率を得たい方向（Ｙ方向とする）と略直角な方向（Ｘ
方向）に付与されており、その異方性磁界の大きさは1
0.0Oeとなつている。次に、パルスモータを駆動し、同
一真空中において、静磁界の方向を先のＹ方向に移動し
かつ温度を260℃に下げて第２の熱処理を行つた。この
際、第２の熱処理の処理時間は30分、60分、180分、360
分、660分、1020分のそれぞれの場合について行ない、
それぞれのBH特性を測定し、一軸異方性磁界Hkを求め
た。各BH曲線を第２図（Ｂ）〜（Ｇ）に示す。
一般に、非晶質軟磁性材料を磁気コア材料として用いた
場合の一軸異方性磁界Hkは、磁壁が不安定にならない範
囲でかつなるべく小さい方が良く、これはコア寸法にも
よるが略２〜60θ程度である。従つて、第２図（Ｇ）か
ら明らかなように、第２の熱処理約1000分でHkは略50e
となり良好な特性が得られる。
場合の一軸異方性磁界Hkは、磁壁が不安定にならない範
囲でかつなるべく小さい方が良く、これはコア寸法にも
よるが略２〜60θ程度である。従つて、第２図（Ｇ）か
ら明らかなように、第２の熱処理約1000分でHkは略50e
となり良好な特性が得られる。
第３図は第１の熱処理後の異方性磁界Hkの大きさを第２
の熱処理時間に対してブロツトしたものである。図から
明らかなように、所定時間内で第２の熱処理時間を長く
する程、一軸異方性磁界Hkは小さくなる。
の熱処理時間に対してブロツトしたものである。図から
明らかなように、所定時間内で第２の熱処理時間を長く
する程、一軸異方性磁界Hkは小さくなる。
第４図は、本発明の熱処理方法が薄膜磁気ヘツドの磁気
コアに適用された場合を示す。
コアに適用された場合を示す。
すなわち、所定磁気ギヤツプが形成された磁気コアの磁
化方向が前述のＹ方向に相当し、これと直交するＸ方向
に印加された静磁界中で第１の熱処理を行う。次に、磁
気コアのＹ方向に印加された静磁界中で第２の熱処理を
行い、最終的にＹ方向の透磁率を高くする。
化方向が前述のＹ方向に相当し、これと直交するＸ方向
に印加された静磁界中で第１の熱処理を行う。次に、磁
気コアのＹ方向に印加された静磁界中で第２の熱処理を
行い、最終的にＹ方向の透磁率を高くする。
なお、上記実施例では、第１の熱処理後、室温まで冷却
した後第２の熱処理を実施したが、実際の処理は、第５
図に図示するように、連続的に変化する温度下で、静磁
界の印加する方向を変えて行つても同等の効果が得られ
る。
した後第２の熱処理を実施したが、実際の処理は、第５
図に図示するように、連続的に変化する温度下で、静磁
界の印加する方向を変えて行つても同等の効果が得られ
る。
また、真空中の他に、非酸化性雰囲気中においても同等
の効果を有する。
の効果を有する。
第１図は本発明の方法を実施するための磁界中熱処理装
置の構造の一例を示す図、第２図は非晶質軟磁性材料Co
91.3Zr2.3Nb5.9（at％）のBH特性を示す図、第３図は同
一材料の磁界中等温熱処理時間によるHkの変化を示す
図、第４図は薄膜磁気ヘツドの磁気コアに本発明が適用
される様子を説明する図、第５図は実際の熱処理方法を
説明する図である。 １……試料、２……架台、３……炉、４……ヒータ、５
……ヨーク、６……磁石、７……角度コントローラ、８
……パルスモータ
置の構造の一例を示す図、第２図は非晶質軟磁性材料Co
91.3Zr2.3Nb5.9（at％）のBH特性を示す図、第３図は同
一材料の磁界中等温熱処理時間によるHkの変化を示す
図、第４図は薄膜磁気ヘツドの磁気コアに本発明が適用
される様子を説明する図、第５図は実際の熱処理方法を
説明する図である。 １……試料、２……架台、３……炉、４……ヒータ、５
……ヨーク、６……磁石、７……角度コントローラ、８
……パルスモータ
Claims (2)
- 【請求項１】非晶質軟磁性材料を、最終的に高い高周波
透磁率が得たい方向と略直交する方向に印加された静磁
界中に配置し、該非晶質軟磁性材料の結晶化温度および
キユリー温度よりも低い温度で第１の熱処理をした後、
前記処理温度またはそれ以下の温度で前記最終的に高周
波透磁率が得たい方向に印加された静磁界中で第２の熱
処理をし、この第２の熱処理の温度および時間により該
非晶質軟磁性材料の一軸磁気異方性の大きさを制御する
ことを特徴とする非晶質軟磁性材料の熱処理方法。 - 【請求項２】スパツタリング法により基板上に作製され
た非晶質軟磁性材料を用いることを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載の熱処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62088653A JPH0694589B2 (ja) | 1987-04-13 | 1987-04-13 | 非晶質軟磁性材料の熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62088653A JPH0694589B2 (ja) | 1987-04-13 | 1987-04-13 | 非晶質軟磁性材料の熱処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63255371A JPS63255371A (ja) | 1988-10-21 |
| JPH0694589B2 true JPH0694589B2 (ja) | 1994-11-24 |
Family
ID=13948781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62088653A Expired - Fee Related JPH0694589B2 (ja) | 1987-04-13 | 1987-04-13 | 非晶質軟磁性材料の熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0694589B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2764430B1 (fr) * | 1997-06-04 | 1999-07-23 | Mecagis | Procede de traitement thermique sous champ magnetique d'un composant en materiau magnetique doux |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59170248A (ja) * | 1983-03-18 | 1984-09-26 | Hitachi Ltd | 非晶質合金の熱処理方法 |
-
1987
- 1987-04-13 JP JP62088653A patent/JPH0694589B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59170248A (ja) * | 1983-03-18 | 1984-09-26 | Hitachi Ltd | 非晶質合金の熱処理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63255371A (ja) | 1988-10-21 |
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Legal Events
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