JPH07282410A - 磁気ヘッドの構造及びそれを用いた磁気記録装置 - Google Patents

磁気ヘッドの構造及びそれを用いた磁気記録装置

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JPH07282410A
JPH07282410A JP7044394A JP7044394A JPH07282410A JP H07282410 A JPH07282410 A JP H07282410A JP 7044394 A JP7044394 A JP 7044394A JP 7044394 A JP7044394 A JP 7044394A JP H07282410 A JPH07282410 A JP H07282410A
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JP
Japan
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magnetic
magnetic head
thin film
soft magnetic
electrode potential
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JP7044394A
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English (en)
Inventor
Fumiyoshi Kirino
文良 桐野
Hidetoshi Moriwaki
英稔 森脇
Moichi Otomo
茂一 大友
Yoshitsugu Koiso
良嗣 小礒
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】基板2の上に軟磁性薄膜1を形成した2個の磁
気コア半体を一定の間隔のギャップを介して軟磁性膜1
が相対峙するように結合した磁気ヘッドにおいて、記録
媒体と接触する部分以外の磁極部分5を磁性膜1の標準
電極電位より卑な電極電位を有する材料により被覆した
磁気ヘッド及びそのヘッドを用いた磁気記録装置。 【効果】腐食環境に遭遇すると被覆した金属が溶解する
ので、磁性膜の腐食が抑制でき、磁気ヘッドの耐食性向
上に効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気ヘッドの構造に係
り、特に、高性能な磁気ヘッドの構造、及び、その磁気
ヘッドを用いた磁気記録装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年の高度情報化社会の進展にともな
い、小型でしかも高密度な記憶装置へのニーズが高まっ
ている。この中で、磁気記録装置は高密度記録,ダウン
サイジングへの研究が急速に進められている。高密度記
録を実現するために、記録した微小磁区を安定に存在さ
せるために、高保磁力を有する媒体とこの媒体に記録で
きる高性能な磁気ヘッドが必要となる。高保磁力媒体を
十分に磁化して信号を記録するには、強い磁界が発生で
きる高飽和磁束密度を有する磁気ヘッド材料が必要とな
る。現在、提案されている高飽和磁束密度を有する材料
は、Fe−C系やFe−N系等が知られている。これら
の材料は成膜後に熱処理を行い、微結晶化することによ
り軟磁気特性を発現させている。しかし、これらの材料
を磁気ヘッドに用いる場合、特に、メタル・イン・ギャ
ップ(MIG)型ヘッドを構成する場合、ヘッド作製工
程に熱処理過程を含むために、熱安定性の確保が必要で
ある。熱処理温度は、ヘッド作製工程の中でガラスボン
ディング時の温度で決定される。そのために、磁性膜は
一定温度以上の熱安定性を有していなければならない。
また、Fe−C系やFe−N系等の材料は、Feを主体
としているために、大気中の酸素や水と反応して水酸化
物や酸化物を生成し、磁気特性、特に、保磁力や飽和磁
束密度の変動を生じるために、磁気ヘッドの性能が低下
する場合があった。そこで、この材料を用いた磁気ヘッ
ドを実用化するのに当り、これら磁気特性の変動を抑制
することも課題であった。これらの課題を解決するため
に、磁性元素以外に、耐食性を向上させるための元素を
添加することが提案されている。その公知な例として、
特開平3−20444号公報をあげることができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、軟
磁性薄膜自身の耐食性向上に関する技術が提案されてお
り、磁気ヘッドを構成した場合の課題について必ずしも
十分に検討されておらず、磁気ヘッドとして必ずしも十
分な信頼性を有していない場合があった。
【0004】本発明の目的は、軟磁気特性を有する磁性
膜を用いた磁気ヘッドを構成した場合でも磁性膜に腐食
が発生せず、磁気ヘッド及びそれを用いた磁気記録装置
を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的は、基板の上に
軟磁性薄膜を形成した2個の磁気コア半体を一定の間隔
のギャップを介して前記軟磁性膜が相対峙するように結
合した磁気ヘッドにおいて、少なくとも記録媒体と接触
する部分以外の磁極部分を磁性膜の標準電極電位より卑
な電極電位を有する材料により被覆することにより実現
できる。さらに、基板の上に少なくとも軟磁性薄膜を形
成した2個の磁気コア半体を一定の間隔のギャップを介
して前記軟磁性膜が相対峙するように結合した磁気ヘッ
ドにおいて、少なくとも記録媒体と接触する部分以外の
磁極部分を磁性膜の標準電極電位より卑な電極電位を有
する材料により被覆し、前記磁極部分と磁性膜との間
に、電気的なコンタクトを有することが必要である。少
なくとも記録媒体と接触する部分以外の磁極部分を磁性
膜の標準電極電位より卑な電極電位を有する材料とし
て、具体的には、Zn,Sn,Al,Mg,Pb,I
n,La,Yの内より選ばれる少なくとも1種類の金属
により被覆すればよい。
【0006】磁気ヘッドに用いる軟磁気特性を有する磁
性薄膜として、Fe或いはCoに、Taを5at%から
20at%の濃度範囲で、Si,B,C,Nの内から選
ばれる少なくとも1種類の元素を1at%から20at
%の濃度範囲で含む元素を主体として、この磁性膜にA
l,Ti,Cr,Nb,Ru,Rh,Pt,Pd,M
o,Wの内から選ばれる少なくとも1種類の元素を1a
t%以上で20at%以下の濃度で添加した合金を用い
ることが好適である。また、軟磁性膜に添加する元素と
して、炭素との反応の自由エネルギが異なりかつFeへ
の固溶率が異なる少なくとも2種類の元素を含む合金薄
膜を加熱処理を行い微結晶を析出させ、結晶粒界に炭素
との反応の自由エネルギが大きく、Feへの固溶率が小
さい元素を析出させ、炭素との反応の自由エネルギが小
さくFeへの固溶率が大きい方の元素をFe微結晶相中
に合金として存在している軟磁性膜である。700℃以
上で熱処理した後の、上記の軟磁性薄膜の各相の結晶粒
径において、α−Fe相或いはFeとの間の金属間化合
物が1nm以上,20nm以下であり、金属の炭化物,
窒化物、或いは硼素化物の内から選ばれる少なくとも一
つの化合物相が1nm以上,10nm以下である軟磁性
膜が、特に、好適である。この軟磁性薄膜を用いて作製
した磁気ヘッドに対して効果が大きく、その磁気ヘッド
が、メタル・イン・ギャップ型であることが最も好まし
い。
【0007】さらに、上述の磁気ヘッドを用いて磁気記
録装置を作製した場合も、高信頼性の磁気記録装置が構
成できる。移動する情報記録媒体へ上述の磁気ヘッドを
用いて磁気的性質により情報を記録することが好まし
い。その記録する情報として、画像情報及び音声情報が
最も好ましく、コードデータでもよい。そして、この移
動する情報記録媒体が基板と平行方向、或いは、垂直方
向に磁化容易軸を有するいずれの磁気記録媒体であって
も好ましい。
【0008】
【作用】少なくとも記録媒体と接触する部分以外の磁極
部分を磁性膜の標準電極電位より卑な電極電位を有する
材料により被覆することにより、磁性膜と被覆材料との
間で、電気化学的電池を形成するので、被覆材料が犠牲
電極となって溶解するので、磁性膜に腐食を発生するこ
とはない。
【0009】
【実施例】
(実施例1)本実施例で用いた軟磁性薄膜は、FeTa
CCrNb合金膜を用いた例である。磁性膜の作製は、
フェライト単結晶基板上にCrを100Åの膜厚に形成
した。それに引き続きFeTaCCrNb軟磁性薄膜を
用いた。スパッタのターゲットには、Fe,Ta,C,
Nb,Crの各元素の粉体を熱間静圧プレス法(HIP
法)により成型したものを用いた。このターゲット中の
不純物酸素濃度は400ppm であった。ターゲットの組
成はFe73Ta78Cr7Nb5で、薄膜化しても得られ
た膜の組成はほとんど変わらなかった。その時の磁性膜
の各特性は、飽和磁束密度が1.5T、保磁力が0.2O
e、1MHzにおける透磁率が3000以上であり、か
つ、磁歪定数が7×10-7であった。磁性膜の成膜には
スパッタ法を用いて行った。基板上に、先の合金ターゲ
ットを用い、放電ガスにArをそれぞれ用いてスパッタ
した。スパッタの条件は、放電ガス圧力:5mTorr、投
入RF電力:400Wである。これらのスパッタ条件
は、スパッタ装置等に依存したもので、これらの値に限
定されるものではない。このようにして形成した磁性膜
の膜厚は5μmで、この膜を550℃〜700℃でアニ
ールしても保磁力をはじめとする軟磁気特性は磁気ヘッ
ド材料として用いることができる範囲であった。ここ
で、適当な温度で熱処理を行うと、成膜直後の非晶質膜
が結晶化することにより、軟磁気特性が発現する。ここ
で、700℃で熱処理した軟磁性膜を透過型電子顕微鏡
により膜構造を観察したところ、Fe相の結晶サイズは
8nmから16nmの間で、平均10nmであった。ま
た、TaC相の結晶サイズは4nmから6nmの間であ
った。X線回折の結果から、格子定数を求めたところF
e相はα−Feより大きいため、FeCrNb合金,F
eNb合金もしくはFeCr合金等の合金であると考え
られ、固溶体を形成していることがわかる。また、この
磁性膜の断面構造を透過型電子顕微鏡により観察したと
ころ、基板と磁性膜との界面に多結晶層が存在してい
た。
【0010】この磁性膜を用いて、MIG(メタルイン
ギャップ)型ヘッドを作製した。その概略図を図1に示
す。磁気ヘッドの作製はこの軟磁性薄膜1を単結晶のフ
ェライト基板2上に形成した。ギャップ部3は、先のフ
ェライト基板2上に形成した軟磁性薄膜1上に、SiO
2 を200nmの膜厚に形成した後にCrを100nm
の膜厚に形成した。これを窒素気流中にて600℃で1
時間熱処理し、同一形状のヘッド基板を低融点ガラス4
によりボンディングした。ここで、熱処理温度は、この
ガラスボンディング工程における温度に支配される。基
板と磁性膜の間に両者の接着性の向上のための接合層を
設けても良い。その後に、ヘッド全面をAlにより被覆
した。その手法として、ここでは真空蒸着法により行っ
たが、メッキ法を用いても、また、CVD法を用いても
よく、その手法に左右されるものではない。そして、こ
のヘッドの磁気記録媒体と接する部分をラッピングテー
プにより研磨を行った後に、0.5 規定塩化ナトリウム
水溶液中へ浸漬したが、300時間以上浸漬しても腐食
は発生しなかった。
【0011】さらに、この磁気ヘッドを用いて、VTR
装置を作製し、テープを走行させ画像情報を記録した。
ハイビジョンのディジタル情報を記録したところ、S/
Nは40dBであった。ここで、相対速度は36m/
s、データレートは46.1 Mbps、トラック幅は40
μmである。このヘッドの耐食性を0.5 規定塩化ナト
リウム水溶液中への浸漬試験法、及び、高温高湿度環境
(60℃、相対湿度:95%)中での結露試験法により
評価した。まず、先のヘッドチップを0.5 規定塩化ナ
トリウム水溶液中へ1000時間浸漬させた。その後
に、このヘッドを再び装置にセットして記録再生特性を
測定した。その結果、浸漬前となんら記録再生特性に違
いは見られなかった。また、高温高湿度環境(60℃、
相対湿度:95%)中での結露試験法による評価は、先
のMIGヘッドをペルチェ素子上に固定して10℃に保
ち、これをペルチェ素子もろとも60℃、相対湿度:9
5%環境中へ放置した。ヘッド全体に、結露が生じた。
この状態で2000時間以上この環境中へ放置したが、
腐食の発生や記録や再生信号の劣化は見られなかった。
これまでVTR用の磁気ヘッドを例に説明してきたが、
本発明の効果は磁気ディスクやヘリカルスキャンを用い
た磁気テープ装置に対しても適用でき、装置等に左右さ
れるものではない。
【0012】また、以上は、FeTaCNbCr合金膜
を磁性膜に用いた場合であるが、本発明の効果は、この
材料系に限ることなく、少なくともC以外に、B,S
i,N等を用いた磁性膜を構成しても同様である。ま
た、熱安定性向上に加えて高性能な軟磁気特性を維持し
たまま磁性膜の耐食性向上を図ることができる。さら
に、添加する元素として、Nb,Cr以外にAl,T
i,Cr,Nb,Ru,Rh,Pt,Pd,Mo,Wの
内から選ばれる元素の1種類もしくは2種類を添加した
磁性膜においても同様の効果が得られる。ここで、C以
外のB,N,Si等を用いた場合でも、Cと同様にそれ
ぞれの化合物(硼素化物,珪素化物、或いは窒化物等)
を形成している。これらの添加元素の作用は、結晶粒界
に化合物として析出したり、および/または金属間化合
物などの合金を形成することにより結晶粒の成長が抑制
されるためと考えられる。さらに、磁性膜に拡散させる
元素として、Cr,Al,Ti,Ta,Nb,Ni,P
b,Mo,W,Zr,V,Sn,Ta,Cu,Ag,C
oの内から選ばれる少なくとも1種類の元素或いはその
合金を用いても同様の効果が得られる。
【0013】
【発明の効果】本発明により、被覆した金属と磁性膜と
の間で、電気化学電池を形成することにより、腐食環境
に遭遇すると被覆した金属が溶解するので、磁性膜の腐
食が抑制できるので、磁気ヘッドの耐食性向上に効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】MIG型磁気ヘッドの構造を示す説明図。
【符号の説明】
1…軟磁性薄膜、2…フェライト基板、3…ギャップ
部、4…低融点ガラス部、5…被覆する磁極部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小礒 良嗣 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板の上に軟磁性薄膜を形成した2個の磁
    気コア半体を一定の間隔を保って前記軟磁性薄膜が対峙
    するように結合した磁気ヘッドにおいて、少なくとも記
    録媒体と接触する部分以外の磁極部分を前記軟磁性薄膜
    の標準電極電位より卑な電極電位を有する材料により被
    覆したことを特徴とする磁気ヘッド。
  2. 【請求項2】基板の上に軟磁性薄膜を形成した2個の磁
    気コア半体を一定の間隔を保って前記軟磁性薄膜が対峙
    するように結合した磁気ヘッドにおいて、少なくとも記
    録媒体と接触する部分以外の磁極部分を前記軟磁性薄膜
    の標準電極電位より卑な電極電位を有する材料により被
    覆し、前記磁極部分と前記軟磁性薄膜との間に、電気的
    なコンタクトを有することを特徴とする磁気ヘッド。
  3. 【請求項3】請求項1または請求項2において、前記記
    録媒体と接触する部分以外の磁極部分を前記軟磁性薄膜
    の標準電極電位より卑な電極電位を有する材料は、Z
    n,Sn,Al,Mg,Pb,In,La,Yの内より
    選ばれる少なくとも1種類の金属である磁気ヘッド。
  4. 【請求項4】請求項1,2または3において、前記軟磁
    性薄膜として、Fe或いはCoに、Taを5at%から
    20at%の濃度範囲で、Si,B,C,Nの内から選
    ばれる少なくとも1種類の元素を1at%から20at
    %の濃度範囲で含む元素を主体として、Al,Ti,C
    r,Nb,Ru,Rh,Pt,Pd,Mo,Wの内から
    選ばれる少なくとも1種類の元素を1at%以上で20
    at%以下の濃度で添加した合金を用いた磁気ヘッド。
  5. 【請求項5】請求項4において、炭素との反応の自由エ
    ネルギが異なりかつFeへの固溶率が異なる複数種類の
    元素を含む合金薄膜を加熱処理を行い微結晶を析出さ
    せ、結晶粒界に炭素との反応の自由エネルギが大きく、
    Feへの固溶率が小さい元素を析出させ、炭素との反応
    の自由エネルギが小さく、Feへの固溶率が大きい方の
    元素をFe微結晶相中に合金として存在している軟磁性
    薄膜を用いた磁気ヘッド。
  6. 【請求項6】請求項4または5において、少なくとも7
    00℃で熱処理した後、前記軟磁性薄膜の各相の結晶粒
    径が、α−Fe相或いはFeとの間の金属間化合物が1
    nm以上、20nm以下であり、金属の炭化物,窒化
    物、或いは硼素化物の内から選ばれる少なくとも一つの
    化合物相が1nm以上,10nm以下である磁気ヘッ
    ド。
  7. 【請求項7】請求項1,2,3,4,5または6に記載
    の前記磁気ヘッドが、メタル・イン・ギャップ型である
    磁気ヘッド。
  8. 【請求項8】請求項1,2,3,4,5,6または7に
    記載の磁気ヘッドを用いた磁気記録装置。
  9. 【請求項9】請求項1,2,3,4,5,6または7に
    記載の磁気ヘッドを用いて磁気的性質により情報を記録
    した磁気記録装置。
  10. 【請求項10】請求項8または9において、前記移動す
    る情報記録媒体が基板と平行方向或いは垂直方向に磁化
    容易軸を有する磁気記録媒体である磁気記録装置。
  11. 【請求項11】請求項1,2,3,4,5,6または7
    に記載の前記磁気ヘッドを用いて磁気的性質により記録
    する情報が画像情報或いは音声情報である磁気記録装
    置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0803863A2 (en) * 1996-04-23 1997-10-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd Magnetic head apparatus and magnetic recording apparatus using the same
US6667457B1 (en) 2002-09-17 2003-12-23 Hitachi Global Storage Technologies System and method for a sacrificial anode in a kerf for corrosion protection during slider fabrication

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0803863A2 (en) * 1996-04-23 1997-10-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd Magnetic head apparatus and magnetic recording apparatus using the same
EP0803863A3 (en) * 1996-04-23 1998-04-15 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd Magnetic head apparatus and magnetic recording apparatus using the same
US5943195A (en) * 1996-04-23 1999-08-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Magnetic head apparatus and magnetic recording apparatus using thereof
CN1129891C (zh) * 1996-04-23 2003-12-03 松下电器产业株式会社 磁头装置及使用该磁头装置的磁记录装置
US6667457B1 (en) 2002-09-17 2003-12-23 Hitachi Global Storage Technologies System and method for a sacrificial anode in a kerf for corrosion protection during slider fabrication

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