JPH0773412A - 薄膜磁気ヘッド - Google Patents
薄膜磁気ヘッドInfo
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- JPH0773412A JPH0773412A JP5249331A JP24933193A JPH0773412A JP H0773412 A JPH0773412 A JP H0773412A JP 5249331 A JP5249331 A JP 5249331A JP 24933193 A JP24933193 A JP 24933193A JP H0773412 A JPH0773412 A JP H0773412A
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- Y10T428/12861—Group VIII or IB metal-base component
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 磁気コア層のコア先端領域において磁気飽和
が生じにくく、高密度記録に適した薄膜磁気ヘッドを提
供する。 【構成】 下部磁気コア層９上に、コイル層１０、ギャ
ップスペーサ層１１、及び絶縁層を介して上部磁気コア
層１２が形成され、前記下部磁気コア層９及び前記上部
磁気コア層１２はコア先端ａとコア幅が拡がる部分ｂと
の間にコア先端領域ｃを有する薄膜磁気ヘッドにおい
て、前記下部、上部磁気コア層９、１２を磁歪定数が正
であり、且つその絶対値が１×１０-6以下であり、Ｆｅ
の含有率が１７．５〜１９．５ｗｔ％の範囲内であるＮ
ｉＦｅの磁性薄膜により形成したことを特徴とする。
が生じにくく、高密度記録に適した薄膜磁気ヘッドを提
供する。 【構成】 下部磁気コア層９上に、コイル層１０、ギャ
ップスペーサ層１１、及び絶縁層を介して上部磁気コア
層１２が形成され、前記下部磁気コア層９及び前記上部
磁気コア層１２はコア先端ａとコア幅が拡がる部分ｂと
の間にコア先端領域ｃを有する薄膜磁気ヘッドにおい
て、前記下部、上部磁気コア層９、１２を磁歪定数が正
であり、且つその絶対値が１×１０-6以下であり、Ｆｅ
の含有率が１７．５〜１９．５ｗｔ％の範囲内であるＮ
ｉＦｅの磁性薄膜により形成したことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は磁気記録装置に用いられ
る薄膜磁気ヘッドに関する。
る薄膜磁気ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、磁気記録装置の分野では、ますま
す高密度記録化が進行し、記録／再生を行う磁気ヘッド
として薄膜磁気ヘッドが実用化されている。このような
薄膜磁気ヘッドの磁気コア層を形成する磁性薄膜とし
て、例えばＮｉとＦｅよりなるパーマロイ薄膜が広く利
用されている。そして、上記磁気コア層を形成する磁性
薄膜は高周波でのスイッチング特性を良くするために、
優れた軟磁気特性、特に高周波領域で透磁率が高いこと
が要求される。
す高密度記録化が進行し、記録／再生を行う磁気ヘッド
として薄膜磁気ヘッドが実用化されている。このような
薄膜磁気ヘッドの磁気コア層を形成する磁性薄膜とし
て、例えばＮｉとＦｅよりなるパーマロイ薄膜が広く利
用されている。そして、上記磁気コア層を形成する磁性
薄膜は高周波でのスイッチング特性を良くするために、
優れた軟磁気特性、特に高周波領域で透磁率が高いこと
が要求される。
【０００３】一般に、高周波領域で高い透磁率を得るた
めには、磁気ギャップのトラック幅方向が磁化容易軸方
向となるように磁性薄膜に一軸異方性を付与することが
有効である。この一軸異方性を付与する方法として、外
部磁場を印加した状態において磁性薄膜を形成する方法
がある。
めには、磁気ギャップのトラック幅方向が磁化容易軸方
向となるように磁性薄膜に一軸異方性を付与することが
有効である。この一軸異方性を付与する方法として、外
部磁場を印加した状態において磁性薄膜を形成する方法
がある。
【０００４】また、前記一軸異方性を制御する方法とし
て、−１×１０-6〜−５×１０-6の範囲の負の磁歪定数
を有する磁性薄膜を形成することが適切であることが従
来から知られている。例えば、特開平１−２０１８１２
号公報には、磁性薄膜の磁歪定数を−５×１０-6よりも
小さくすることが開示されている。この理由として、特
開昭５５−１０１１２４号公報には、磁性薄膜のトラッ
ク幅方向に引っ張り応力が作用するため、この引っ張り
応力により磁化回転が妨げられ、磁化容易軸方向がトラ
ック幅方向となることが示されている。
て、−１×１０-6〜−５×１０-6の範囲の負の磁歪定数
を有する磁性薄膜を形成することが適切であることが従
来から知られている。例えば、特開平１−２０１８１２
号公報には、磁性薄膜の磁歪定数を−５×１０-6よりも
小さくすることが開示されている。この理由として、特
開昭５５−１０１１２４号公報には、磁性薄膜のトラッ
ク幅方向に引っ張り応力が作用するため、この引っ張り
応力により磁化回転が妨げられ、磁化容易軸方向がトラ
ック幅方向となることが示されている。
【０００５】また、特開平２−８１４０９号公報には、
従来の一般的なスパッタリング法やマグネトロンスパッ
タリング法により磁気特性の優れた、ＮｉＦｅ薄膜を形
成するには、Ｆｅの含有率を１６．５〜１７．５ｗｔ％
の範囲にすることが開示されている。
従来の一般的なスパッタリング法やマグネトロンスパッ
タリング法により磁気特性の優れた、ＮｉＦｅ薄膜を形
成するには、Ｆｅの含有率を１６．５〜１７．５ｗｔ％
の範囲にすることが開示されている。
【０００６】しかしながら、近年、薄膜磁気ヘッドのト
ラック幅は１０μｍ以下と小さくなり、これに伴い磁気
ギャップのデプス長も数μｍ以下と小さくなるため、応
力による磁気異方性の制御が困難である。また、誘導型
磁気ヘッドを形成する前に、再生専用の磁気抵抗効果型
ヘッドを形成する複合型の薄膜磁気ヘッドにおいては、
誘導型磁気ヘッドの磁性薄膜にかかる応力が複雑であ
る。
ラック幅は１０μｍ以下と小さくなり、これに伴い磁気
ギャップのデプス長も数μｍ以下と小さくなるため、応
力による磁気異方性の制御が困難である。また、誘導型
磁気ヘッドを形成する前に、再生専用の磁気抵抗効果型
ヘッドを形成する複合型の薄膜磁気ヘッドにおいては、
誘導型磁気ヘッドの磁性薄膜にかかる応力が複雑であ
る。
【０００７】また、上述した組成のＮｉＦｅ薄膜は、透
磁率が高く、保磁力が小さいという点では磁気コア材料
として優れているが、Ｆｅの含有量が少ないため、飽和
磁束密度が小さく、磁気コア層は記録時において飽和し
やすく、高密度記録を行うための磁性薄膜としては適し
ていない。
磁率が高く、保磁力が小さいという点では磁気コア材料
として優れているが、Ｆｅの含有量が少ないため、飽和
磁束密度が小さく、磁気コア層は記録時において飽和し
やすく、高密度記録を行うための磁性薄膜としては適し
ていない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来例の
欠点に鑑み為されたものであり、磁気ギャップのトラッ
ク幅を小さくした場合においても、磁気コア先端領域に
おける磁化容易軸方向をトラック幅方向にすることが出
来、磁気コア先端領域での磁気飽和の発生を抑えた構造
の薄膜磁気ヘッドを提供することを目的とするものであ
る。
欠点に鑑み為されたものであり、磁気ギャップのトラッ
ク幅を小さくした場合においても、磁気コア先端領域に
おける磁化容易軸方向をトラック幅方向にすることが出
来、磁気コア先端領域での磁気飽和の発生を抑えた構造
の薄膜磁気ヘッドを提供することを目的とするものであ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の薄膜磁気
ヘッドは、下部磁気コア層上に、コイル層、ギャップス
ペーサ層、及び該絶縁層を介して上部磁気コア層が形成
され、前記下部磁気コア層、あるいは前記上部磁気コア
層の少なくとも一方が、コア先端とコア幅が拡がる部分
との間にコア先端領域を有するものにおいて、前記コア
先端領域を有する磁気コア層を磁歪定数が正であり、且
つその絶対値が１×１０-6以下であるＮｉＦｅの磁性薄
膜により形成したことを特徴とする。
ヘッドは、下部磁気コア層上に、コイル層、ギャップス
ペーサ層、及び該絶縁層を介して上部磁気コア層が形成
され、前記下部磁気コア層、あるいは前記上部磁気コア
層の少なくとも一方が、コア先端とコア幅が拡がる部分
との間にコア先端領域を有するものにおいて、前記コア
先端領域を有する磁気コア層を磁歪定数が正であり、且
つその絶対値が１×１０-6以下であるＮｉＦｅの磁性薄
膜により形成したことを特徴とする。
【００１０】更に、本発明の第１の薄膜磁気ヘッドは、
前記ＮｉＦｅの磁性薄膜におけるＦｅの含有率が１７．
５〜１９．５ｗｔ％の範囲内であることを特徴とする。
前記ＮｉＦｅの磁性薄膜におけるＦｅの含有率が１７．
５〜１９．５ｗｔ％の範囲内であることを特徴とする。
【００１１】更に、本発明の第１の薄膜磁気ヘッドは、
前記ＮｉＦｅの磁性薄膜の結晶構造が＜１１１＞配向で
あることを特徴とする。
前記ＮｉＦｅの磁性薄膜の結晶構造が＜１１１＞配向で
あることを特徴とする。
【００１２】更に、本発明の第１の薄膜磁気ヘッドは、
前記コア先端領域が１８０度磁壁を有することを特徴と
する。
前記コア先端領域が１８０度磁壁を有することを特徴と
する。
【００１３】また、本発明の第２の薄膜磁気ヘッドは、
下部磁気コア層上に、コイル層、ギャップスペーサ層、
及び該絶縁層を介して上部磁気コア層が形成され、前記
下部磁気コア層、あるいは前記上部磁気コア層の少なく
とも一方が、コア先端とコア幅が拡がる部分との間にコ
ア先端領域を有するものにおいて、前記コア先端領域を
有する磁気コア層を異方性磁界が１０Ｏｅ以上であるＣ
ｏＺｒ系アモルファス磁性薄膜により形成したことを特
徴とする。
下部磁気コア層上に、コイル層、ギャップスペーサ層、
及び該絶縁層を介して上部磁気コア層が形成され、前記
下部磁気コア層、あるいは前記上部磁気コア層の少なく
とも一方が、コア先端とコア幅が拡がる部分との間にコ
ア先端領域を有するものにおいて、前記コア先端領域を
有する磁気コア層を異方性磁界が１０Ｏｅ以上であるＣ
ｏＺｒ系アモルファス磁性薄膜により形成したことを特
徴とする。
【００１４】更に、本発明の第２の薄膜磁気ヘッドは、
前記異方性磁界が１３〜２０Ｏｅの範囲内であることを
特徴とする。
前記異方性磁界が１３〜２０Ｏｅの範囲内であることを
特徴とする。
【００１５】更に、本発明の第２の薄膜磁気ヘッドは、
前記コア先端領域が１８０度磁壁を有することを特徴と
する。
前記コア先端領域が１８０度磁壁を有することを特徴と
する。
【００１６】
【作用】上記第１の薄膜磁気ヘッドのように、磁気コア
層を磁歪定数が正であり、且つその絶対値が１×１０-6
以下であるＮｉＦｅの磁性薄膜により形成すると、コア
先端領域における磁化容易軸方向がトラック幅方向と平
行になり、磁束が磁化困難軸方向に流れるため、その部
分での透磁率が高く、磁気抵抗が小さくり、磁気飽和が
生じにくい。
層を磁歪定数が正であり、且つその絶対値が１×１０-6
以下であるＮｉＦｅの磁性薄膜により形成すると、コア
先端領域における磁化容易軸方向がトラック幅方向と平
行になり、磁束が磁化困難軸方向に流れるため、その部
分での透磁率が高く、磁気抵抗が小さくり、磁気飽和が
生じにくい。
【００１７】更に、前記ＮｉＦｅの磁性薄膜におけるＦ
ｅの含有率が１７．５〜１９．５ｗｔ％の範囲内である
ため、従来のＮｉＦｅ磁性薄膜に比してＦｅの含有量が
多く、飽和磁束密度が大きくなる。
ｅの含有率が１７．５〜１９．５ｗｔ％の範囲内である
ため、従来のＮｉＦｅ磁性薄膜に比してＦｅの含有量が
多く、飽和磁束密度が大きくなる。
【００１８】また、上記第２の薄膜磁気ヘッドのよう
に、磁気コア層を異方性磁界が大きいＣｏＺｒアモルフ
ァス磁性薄膜により形成すると、上記第１の薄膜磁気ヘ
ッドに比べて、上記磁気コア層のコア先端領域の幅、即
ちトラック幅が更に小さい場合においても、該コア先端
領域における磁気容易軸方向がトラック幅方向と平行と
なり、１８０度磁壁が優先的に形成されるため、単磁区
化に近い構造となり磁気飽和の発生が抑えられる。
に、磁気コア層を異方性磁界が大きいＣｏＺｒアモルフ
ァス磁性薄膜により形成すると、上記第１の薄膜磁気ヘ
ッドに比べて、上記磁気コア層のコア先端領域の幅、即
ちトラック幅が更に小さい場合においても、該コア先端
領域における磁気容易軸方向がトラック幅方向と平行と
なり、１８０度磁壁が優先的に形成されるため、単磁区
化に近い構造となり磁気飽和の発生が抑えられる。
【００１９】
【実施例】以下、図面を参照しつつ本発明の第１実施例
について詳細に説明する。
について詳細に説明する。
【００２０】図１は第１実施例の複合型薄膜磁気ヘッド
の分解斜視図である。
の分解斜視図である。
【００２１】図中、１はＡｌ2Ｏ3−ＴｉＣ等よりなる基
板、２は基板１上に形成されたＡｌ 2Ｏ3等よりなる絶縁
層、３は絶縁層２上に形成されたＮｉＦｅ等よりなる下
部シールド層、４は下部シールド層３上に絶縁層を介し
て形成されたＮｉＦｅ等よりなるＭＲ素子層、５はＭＲ
素子層４上及び絶縁層上に形成されたＣｕ、Ａｕ等より
なる電極層、６は電極層５の上方に形成されたシャント
バイアス層、７は絶縁層を介して形成されたＮｉＦｅ等
よりなる上部シールド層であり、これらにより磁気抵抗
効果型ヘッド部が形成されている。
板、２は基板１上に形成されたＡｌ 2Ｏ3等よりなる絶縁
層、３は絶縁層２上に形成されたＮｉＦｅ等よりなる下
部シールド層、４は下部シールド層３上に絶縁層を介し
て形成されたＮｉＦｅ等よりなるＭＲ素子層、５はＭＲ
素子層４上及び絶縁層上に形成されたＣｕ、Ａｕ等より
なる電極層、６は電極層５の上方に形成されたシャント
バイアス層、７は絶縁層を介して形成されたＮｉＦｅ等
よりなる上部シールド層であり、これらにより磁気抵抗
効果型ヘッド部が形成されている。
【００２２】８は上述の磁気抵抗効果型ヘッド部と以下
に説明する誘導型薄膜磁気ヘッド部とを分離するＳｉＯ
2等よりなる分離層であり、前記誘導型薄膜磁気ヘッド
部が形成される面を平坦化する。
に説明する誘導型薄膜磁気ヘッド部とを分離するＳｉＯ
2等よりなる分離層であり、前記誘導型薄膜磁気ヘッド
部が形成される面を平坦化する。
【００２３】９は分離層８上に形成されたＮｉＦｅより
なる下部磁気コア層、１０は下部磁気コア層９上に絶縁
層を介して形成されたＣｕ等よりなるコイル層、１１は
下部磁気コア層９上に形成されたＳｉＯ2等よりなるギ
ャップスペーサ層、１２は下部磁気コア層の上方にコイ
ル層１０、ギャップスペーサ層１１、絶縁層を介して形
成されたＮｉＦｅよりなる上部磁気コア層、１３はコイ
ル層１０上に形成された電極層であり、これらにより誘
導型薄膜磁気ヘッド部が形成されている。
なる下部磁気コア層、１０は下部磁気コア層９上に絶縁
層を介して形成されたＣｕ等よりなるコイル層、１１は
下部磁気コア層９上に形成されたＳｉＯ2等よりなるギ
ャップスペーサ層、１２は下部磁気コア層の上方にコイ
ル層１０、ギャップスペーサ層１１、絶縁層を介して形
成されたＮｉＦｅよりなる上部磁気コア層、１３はコイ
ル層１０上に形成された電極層であり、これらにより誘
導型薄膜磁気ヘッド部が形成されている。
【００２４】前記下部磁気コア層９、及び上部磁気コア
層１２は、図２に示すように、コア先端ａとコア幅が拡
がる部分ｂとの間にコア先端領域ｃを備えており、下部
磁気コア層９のコア先端領域ｃと上部磁気コア層１２の
コア先端領域ｃとの間に前記ギャップスペーサ層１１が
存在する。本実施例では、磁気コア先端領域ｃの幅ｌは
トラック幅に等しく６〜１０μｍであり、磁気コア先端
領域ｃの長さｍはギャップ深さに等しく２μｍである。
層１２は、図２に示すように、コア先端ａとコア幅が拡
がる部分ｂとの間にコア先端領域ｃを備えており、下部
磁気コア層９のコア先端領域ｃと上部磁気コア層１２の
コア先端領域ｃとの間に前記ギャップスペーサ層１１が
存在する。本実施例では、磁気コア先端領域ｃの幅ｌは
トラック幅に等しく６〜１０μｍであり、磁気コア先端
領域ｃの長さｍはギャップ深さに等しく２μｍである。
【００２５】前記薄膜磁気ヘッド部の上部にはＡｌ2Ｏ3
等よりなる保護層１４が形成されている。前記保護層１
４は膜厚が３０〜４０μｍであり、その内部応力は１０
×１０8ｄｙｎｅ／ｃｍ2より小さい圧縮応力が残留して
いる。このため、前記上部磁気コア層１２に作用する応
力は図２に示すようにコア周囲で縮む方向に作用する。
等よりなる保護層１４が形成されている。前記保護層１
４は膜厚が３０〜４０μｍであり、その内部応力は１０
×１０8ｄｙｎｅ／ｃｍ2より小さい圧縮応力が残留して
いる。このため、前記上部磁気コア層１２に作用する応
力は図２に示すようにコア周囲で縮む方向に作用する。
【００２６】次に、上記本実施例の複合型薄膜磁気ヘッ
ドにおいて、誘導型薄膜磁気ヘッド部における下部磁気
コア層９及び上部磁気コア層１２を形成する時に用いる
磁場中スパッタリング法について説明する。
ドにおいて、誘導型薄膜磁気ヘッド部における下部磁気
コア層９及び上部磁気コア層１２を形成する時に用いる
磁場中スパッタリング法について説明する。
【００２７】図３は上記磁場中スパッタリング法で用い
た装置の概略構成を示す図である。図中、１５は磁気コ
ア層が形成される基板、１６はＮｉとＦｅよりなるター
ゲット、１７は基板１５と平行に約７０〜１００Ｏｅの
磁場を印加する永久磁石である。前記基板１５と前記タ
ーゲット１６との間には、磁場によりプラズマが基板１
５表面へ引き込まれるのを防ぐために、１インチ当り３
〜２０の孔が存在する網の目状のアース電極１８が配置
されており、これによりプラズマを閉じ込め、前記基板
１５からプラズマをシールドした状態で放電を行う。
尚、この時のスパッタリング条件は、例えば投入電力が
５００Ｗ、Ａｒガス圧が１ｍＴｏｒｒ、基板／ターゲッ
ト間距離が５０ｍｍである。
た装置の概略構成を示す図である。図中、１５は磁気コ
ア層が形成される基板、１６はＮｉとＦｅよりなるター
ゲット、１７は基板１５と平行に約７０〜１００Ｏｅの
磁場を印加する永久磁石である。前記基板１５と前記タ
ーゲット１６との間には、磁場によりプラズマが基板１
５表面へ引き込まれるのを防ぐために、１インチ当り３
〜２０の孔が存在する網の目状のアース電極１８が配置
されており、これによりプラズマを閉じ込め、前記基板
１５からプラズマをシールドした状態で放電を行う。
尚、この時のスパッタリング条件は、例えば投入電力が
５００Ｗ、Ａｒガス圧が１ｍＴｏｒｒ、基板／ターゲッ
ト間距離が５０ｍｍである。
【００２８】図４は上述の磁場中スパッタリング法によ
り形成されたＮｉＦｅの磁性薄膜のＦｅの含有率と磁歪
定数との関係を示す図である。この図４から判るよう
に、ＮｉＦｅの磁性薄膜中におけるＦｅの含有率が１
７．５〜１９．５ｗｔ％の範囲では、前記磁性薄膜の磁
歪定数は正であり、且つ１×１０-6以下である。また、
前記磁性薄膜はＦｅの含有率が１７．５ｗｔ％以下では
磁歪定数が負の値を示す。
り形成されたＮｉＦｅの磁性薄膜のＦｅの含有率と磁歪
定数との関係を示す図である。この図４から判るよう
に、ＮｉＦｅの磁性薄膜中におけるＦｅの含有率が１
７．５〜１９．５ｗｔ％の範囲では、前記磁性薄膜の磁
歪定数は正であり、且つ１×１０-6以下である。また、
前記磁性薄膜はＦｅの含有率が１７．５ｗｔ％以下では
磁歪定数が負の値を示す。
【００２９】次に、上述の磁場中スパッタリング法によ
り結晶化ガラスの基板上に形成された磁気コア層の磁区
構造をコロイドを用いたビッター法により調べた。
り結晶化ガラスの基板上に形成された磁気コア層の磁区
構造をコロイドを用いたビッター法により調べた。
【００３０】その結果は、Ｆｅの含有率が１７．５〜１
９．５ｗｔ％の範囲であるＮｉＦｅの磁性薄膜、即ち磁
歪定数が正であり、且つ１×１０-6以下である磁性薄膜
よりなる磁気コア層は、図５（ａ）に示すような磁区構
造をしており、コア先端ａからコア幅が拡がる部分ｂま
でのコア先端領域ｃにおける磁化容易軸方向は、矢印に
示すように、トラック幅方向Ｘと平行である。この時、
コア先端領域ｃでは、１８０度磁壁ｄがコア先端領域ｃ
の幅方向の大部分にわたって存在しており、単磁区化に
近い構造である。また、Ｆｅの含有率が１７．５ｗｔ％
以下であるＮｉＦｅの磁性薄膜、即ち磁歪定数が負であ
る磁性薄膜よりなる磁気コア層は、図５（ｂ）に示すよ
うな磁区構造をしており、コア先端領域ｃにおける磁化
容易軸方向は、矢印に示すように、トラック幅方向Ｘと
直交する方向である。磁場中スパッタリングによるＮｉ
Ｆｅ磁性薄膜の１ＭＨｚにおける透磁率は磁化困難軸方
向で約２０００、磁化容易軸方向で約２００程度であ
る。即ち、図５（ａ）に示すような磁区構造を有する磁
気コア層は、コア先端領域ｃでは磁化容易軸方向がトラ
ック幅方向Ｘと平行であるため、磁束は磁化困難軸方向
に流れ、しかも１８０度磁壁ｄがコア先端領域ｃの幅方
向の大部分にわたって存在するため、磁気抵抗が小さ
く、磁気飽和が生じにくい。これに対して、図５（ｂ）
に示すような磁区構造を有する磁気コア層は、コア先端
領域ｃでは磁化容易軸方向がトラック幅方向Ｘと直交す
る方向であるため、磁束は磁化容易軸方向に流れ、磁気
抵抗が大きく、磁気飽和が生じ易い。
９．５ｗｔ％の範囲であるＮｉＦｅの磁性薄膜、即ち磁
歪定数が正であり、且つ１×１０-6以下である磁性薄膜
よりなる磁気コア層は、図５（ａ）に示すような磁区構
造をしており、コア先端ａからコア幅が拡がる部分ｂま
でのコア先端領域ｃにおける磁化容易軸方向は、矢印に
示すように、トラック幅方向Ｘと平行である。この時、
コア先端領域ｃでは、１８０度磁壁ｄがコア先端領域ｃ
の幅方向の大部分にわたって存在しており、単磁区化に
近い構造である。また、Ｆｅの含有率が１７．５ｗｔ％
以下であるＮｉＦｅの磁性薄膜、即ち磁歪定数が負であ
る磁性薄膜よりなる磁気コア層は、図５（ｂ）に示すよ
うな磁区構造をしており、コア先端領域ｃにおける磁化
容易軸方向は、矢印に示すように、トラック幅方向Ｘと
直交する方向である。磁場中スパッタリングによるＮｉ
Ｆｅ磁性薄膜の１ＭＨｚにおける透磁率は磁化困難軸方
向で約２０００、磁化容易軸方向で約２００程度であ
る。即ち、図５（ａ）に示すような磁区構造を有する磁
気コア層は、コア先端領域ｃでは磁化容易軸方向がトラ
ック幅方向Ｘと平行であるため、磁束は磁化困難軸方向
に流れ、しかも１８０度磁壁ｄがコア先端領域ｃの幅方
向の大部分にわたって存在するため、磁気抵抗が小さ
く、磁気飽和が生じにくい。これに対して、図５（ｂ）
に示すような磁区構造を有する磁気コア層は、コア先端
領域ｃでは磁化容易軸方向がトラック幅方向Ｘと直交す
る方向であるため、磁束は磁化容易軸方向に流れ、磁気
抵抗が大きく、磁気飽和が生じ易い。
【００３１】以上のように、Ｆｅの含有率が１７．５〜
１９．５ｗｔ％の範囲であるＮｉＦｅの磁性薄膜、即ち
磁歪定数が正であり、且つ１×１０-6以下である磁性薄
膜よりなる磁気コア層は、図５（ａ）に示すような磁区
構造を有し、コア先端領域ｃにおいて磁気飽和が生じに
くい。これに対して、Ｆｅの含有率が１７．５ｗｔ％以
下であるＮｉＦｅの磁性薄膜、即ち磁歪定数が負である
磁性薄膜よりなる磁気コア層は、図５（ｂ）に示すよう
な磁区構造を有し、コア先端領域ｃにおいて磁気飽和が
生じ易い。
１９．５ｗｔ％の範囲であるＮｉＦｅの磁性薄膜、即ち
磁歪定数が正であり、且つ１×１０-6以下である磁性薄
膜よりなる磁気コア層は、図５（ａ）に示すような磁区
構造を有し、コア先端領域ｃにおいて磁気飽和が生じに
くい。これに対して、Ｆｅの含有率が１７．５ｗｔ％以
下であるＮｉＦｅの磁性薄膜、即ち磁歪定数が負である
磁性薄膜よりなる磁気コア層は、図５（ｂ）に示すよう
な磁区構造を有し、コア先端領域ｃにおいて磁気飽和が
生じ易い。
【００３２】また、上述の磁場中スパッタリングにより
形成されたＮｉＦｅの磁性薄膜について、Ｘ線回折をし
たところ、図６に示すような結果が得られた。この図６
から判るように、前述のＮｉＦｅ磁性薄膜は、Ｘ線回折
において４４．１°でピークを有し、（１１１）面が膜
面に平行に配置しているｆｃｃ構造で、＜１１１＞配向
であることが判る。尚、図６において４４．１°以外の
ピークは結晶化ガラスの基板によるものである。
形成されたＮｉＦｅの磁性薄膜について、Ｘ線回折をし
たところ、図６に示すような結果が得られた。この図６
から判るように、前述のＮｉＦｅ磁性薄膜は、Ｘ線回折
において４４．１°でピークを有し、（１１１）面が膜
面に平行に配置しているｆｃｃ構造で、＜１１１＞配向
であることが判る。尚、図６において４４．１°以外の
ピークは結晶化ガラスの基板によるものである。
【００３３】しかしながら、上記第１実施例の薄膜磁気
ヘッドでは、トラック幅が１０μｍ程度の大きさであれ
ば、磁気コア層の磁気飽和を防止することが出来るが、
トラック幅が更に小さく、６μｍ以下の大きさになる
と、磁気コア層の磁区構造は、図７に示すように、コア
後側領域ｅでは磁化容易軸がトラック幅方向Ｘと平行で
ある１８０度磁区ｆが大部分を占め、１８０度磁壁ｄが
多数存在するが、コア先端領域ｃにおいては、磁化容易
軸がトラック幅方向Ｘと直交する９０度磁区ｇが優先的
となり、１８０度磁壁は存在しない。このため、コア先
端領域ｃでは、磁気抵抗が大きく、磁気飽和が生じ易
い。
ヘッドでは、トラック幅が１０μｍ程度の大きさであれ
ば、磁気コア層の磁気飽和を防止することが出来るが、
トラック幅が更に小さく、６μｍ以下の大きさになる
と、磁気コア層の磁区構造は、図７に示すように、コア
後側領域ｅでは磁化容易軸がトラック幅方向Ｘと平行で
ある１８０度磁区ｆが大部分を占め、１８０度磁壁ｄが
多数存在するが、コア先端領域ｃにおいては、磁化容易
軸がトラック幅方向Ｘと直交する９０度磁区ｇが優先的
となり、１８０度磁壁は存在しない。このため、コア先
端領域ｃでは、磁気抵抗が大きく、磁気飽和が生じ易
い。
【００３４】以下に、トラック幅が更に小さい場合にお
いても、上記第１実施例に比べ、磁気コア層の磁気飽和
が生じにくい構造の第２実施例の薄膜磁気ヘッドについ
て説明する。
いても、上記第１実施例に比べ、磁気コア層の磁気飽和
が生じにくい構造の第２実施例の薄膜磁気ヘッドについ
て説明する。
【００３５】この第２実施例の磁気ヘッドは、第１実施
例と同様に、図１に示す構造であり、下部磁気コア層
９、及び上部磁気コア層１２は共に、磁場中でのスパッ
タリングにより成膜されたＣｏＺｒアモルファス磁性薄
膜より成る。また、保護層１４の内部応力は、図２に示
すように、１０×１０8ｄｙｎｅ／ｃｍ2より小さい圧縮
応力が残留している。
例と同様に、図１に示す構造であり、下部磁気コア層
９、及び上部磁気コア層１２は共に、磁場中でのスパッ
タリングにより成膜されたＣｏＺｒアモルファス磁性薄
膜より成る。また、保護層１４の内部応力は、図２に示
すように、１０×１０8ｄｙｎｅ／ｃｍ2より小さい圧縮
応力が残留している。
【００３６】次に、下部磁気コア層９、及び上部磁気コ
ア層１２の磁区構造を調べるために、結晶化ガラス基板
上に、磁場中でのスパッタリングにより、上記下部磁気
コア層９、及び上部磁気コア層１２と同様の形状のＣｏ
Ｚｒアモルファス磁性薄膜を形成した。尚、この時の外
部磁界は７０Ｏｅ、基板温度は２００℃、Ａｒガス圧は
３ｍＴｏｒｒとした。また、上記ＣｏＺｒアモルファス
磁性薄膜を形成した後、４００Ｏｅの回転磁界及び静止
磁界の組み合わせを色々と変えて熱処理を２００℃で１
時間行うことにより、該ＣｏＺｒアモルファス磁性薄膜
の異方性磁界Ｈｋを変化させた。尚、本発明では、磁化
困難軸方向の磁化曲線の原点での接線が飽和磁束密度に
達する点の磁界強度を異方性磁界Ｈｋとした。
ア層１２の磁区構造を調べるために、結晶化ガラス基板
上に、磁場中でのスパッタリングにより、上記下部磁気
コア層９、及び上部磁気コア層１２と同様の形状のＣｏ
Ｚｒアモルファス磁性薄膜を形成した。尚、この時の外
部磁界は７０Ｏｅ、基板温度は２００℃、Ａｒガス圧は
３ｍＴｏｒｒとした。また、上記ＣｏＺｒアモルファス
磁性薄膜を形成した後、４００Ｏｅの回転磁界及び静止
磁界の組み合わせを色々と変えて熱処理を２００℃で１
時間行うことにより、該ＣｏＺｒアモルファス磁性薄膜
の異方性磁界Ｈｋを変化させた。尚、本発明では、磁化
困難軸方向の磁化曲線の原点での接線が飽和磁束密度に
達する点の磁界強度を異方性磁界Ｈｋとした。
【００３７】次に、上記工程により製造されたＣｏＺｒ
アモルファス磁性薄膜の磁区構造をビッター法により調
べた。その結果、トラック幅が３μｍ以上の場合では、
図８に示すような磁区構造が得られた。
アモルファス磁性薄膜の磁区構造をビッター法により調
べた。その結果、トラック幅が３μｍ以上の場合では、
図８に示すような磁区構造が得られた。
【００３８】図８より判るように、ＣｏＺｒアモルファ
ス磁性薄膜よりなる磁気コア層では、コア後側領域ｅだ
けでなく、コア先端領域ｃにおいても磁化容易軸がトラ
ック幅方向Ｘと平行である１８０度磁区ｆが優先的であ
り、１８０度磁壁ｄが存在する。尚、この時の磁気コア
層は飽和磁束密度が１．５５Ｔ、磁歪定数が正であり、
その絶対値は１．６×１０-6である。
ス磁性薄膜よりなる磁気コア層では、コア後側領域ｅだ
けでなく、コア先端領域ｃにおいても磁化容易軸がトラ
ック幅方向Ｘと平行である１８０度磁区ｆが優先的であ
り、１８０度磁壁ｄが存在する。尚、この時の磁気コア
層は飽和磁束密度が１．５５Ｔ、磁歪定数が正であり、
その絶対値は１．６×１０-6である。
【００３９】次に、異方性磁界Ｈｋが１７．５Ｏｅであ
る上述のＣｏＺｒアモルファス磁性薄膜よりなる磁気コ
ア層Ａと、異方性磁界Ｈｋが９Ｏｅである上述のＣｏＺ
ｒ磁性薄膜よりなる磁気コア層Ｂと、第１実施例のＮｉ
Ｆｅ磁性薄膜よりなる磁気コア層Ｃにおいて、トラック
幅Ｔとコア先端領域における１８０度磁壁ｄの幅Ｗとの
関係を調べ、その結果を図９に示す。尚、磁気コア層Ａ
は静止磁界中だけで熱処理を行った試料、磁気コア層Ｂ
は回転磁界中だけで熱処理を行った試料である。
る上述のＣｏＺｒアモルファス磁性薄膜よりなる磁気コ
ア層Ａと、異方性磁界Ｈｋが９Ｏｅである上述のＣｏＺ
ｒ磁性薄膜よりなる磁気コア層Ｂと、第１実施例のＮｉ
Ｆｅ磁性薄膜よりなる磁気コア層Ｃにおいて、トラック
幅Ｔとコア先端領域における１８０度磁壁ｄの幅Ｗとの
関係を調べ、その結果を図９に示す。尚、磁気コア層Ａ
は静止磁界中だけで熱処理を行った試料、磁気コア層Ｂ
は回転磁界中だけで熱処理を行った試料である。
【００４０】この図９から判るように、トラック幅Ｔが
同じ磁気コア層では、異方性磁界Ｈｋが１０Ｏｅよりも
小さい９ＯｅであるＣｏＺｒアモルファス磁性薄膜より
なる磁気コア層Ｂは、ＮｉＦｅ磁性薄膜よりなる第１実
施例の磁気コア層Ｃに比べ、１８０度磁壁の幅Ｗは小さ
いが、異方性磁界Ｈｋが１０Ｏｅよりも大きい１７．５
ＯｅであるＣｏＺｒアモルファス磁性薄膜よりなる磁気
コア層Ａは、上記磁気コア層Ｂ、Ｃに比べ、１８０度磁
壁の幅Ｗが遥かに大きく、トラック幅Ｔが６μｍよりも
小さくても１８０度磁壁が存在する。
同じ磁気コア層では、異方性磁界Ｈｋが１０Ｏｅよりも
小さい９ＯｅであるＣｏＺｒアモルファス磁性薄膜より
なる磁気コア層Ｂは、ＮｉＦｅ磁性薄膜よりなる第１実
施例の磁気コア層Ｃに比べ、１８０度磁壁の幅Ｗは小さ
いが、異方性磁界Ｈｋが１０Ｏｅよりも大きい１７．５
ＯｅであるＣｏＺｒアモルファス磁性薄膜よりなる磁気
コア層Ａは、上記磁気コア層Ｂ、Ｃに比べ、１８０度磁
壁の幅Ｗが遥かに大きく、トラック幅Ｔが６μｍよりも
小さくても１８０度磁壁が存在する。
【００４１】また、上記磁気コア層Ａ、Ｂ、Ｃにおい
て、トラック幅Ｔとコア先端領域における磁気抵抗Ｒと
の関係を調べ、その結果を図１０に示す。尚、この時の
磁気抵抗Ｒは１ｍ当りの磁気抵抗値であり、１８０度磁
壁ｆでの磁気抵抗と９０度磁壁ｅでの磁気抵抗とした。
て、トラック幅Ｔとコア先端領域における磁気抵抗Ｒと
の関係を調べ、その結果を図１０に示す。尚、この時の
磁気抵抗Ｒは１ｍ当りの磁気抵抗値であり、１８０度磁
壁ｆでの磁気抵抗と９０度磁壁ｅでの磁気抵抗とした。
【００４２】この図１０から判るように、トラック幅Ｔ
が大きい場合は、磁気コア層Ａ、Ｂ、Ｃは磁気抵抗Ｒが
殆ど同じであり、トラック幅Ｔが小さくなると、磁気コ
ア層Ａ、Ｂ、Ｃは全て磁気抵抗Ｒが非常に大きくなる
が、磁気コア層Ａの磁気抵抗Ｒの上昇度は磁気コア層
Ｂ、Ｃに比べて小さい。
が大きい場合は、磁気コア層Ａ、Ｂ、Ｃは磁気抵抗Ｒが
殆ど同じであり、トラック幅Ｔが小さくなると、磁気コ
ア層Ａ、Ｂ、Ｃは全て磁気抵抗Ｒが非常に大きくなる
が、磁気コア層Ａの磁気抵抗Ｒの上昇度は磁気コア層
Ｂ、Ｃに比べて小さい。
【００４３】以上のことより判るように、異方性磁界Ｈ
ｋが１０Ｏｅよりも大きい１７．５Ｏｅである磁気コア
層Ａは、トラック幅を小さくした場合においても、他の
磁気コア層Ｂ、Ｃに比べコア先端領域ｃにおける１８０
度磁壁の幅Ｗの減少が少なく、磁気抵抗を小さく値に保
つことが可能であり、磁気飽和を抑えることが出来る。
ｋが１０Ｏｅよりも大きい１７．５Ｏｅである磁気コア
層Ａは、トラック幅を小さくした場合においても、他の
磁気コア層Ｂ、Ｃに比べコア先端領域ｃにおける１８０
度磁壁の幅Ｗの減少が少なく、磁気抵抗を小さく値に保
つことが可能であり、磁気飽和を抑えることが出来る。
【００４４】次に、上述のＣｏＺｒアモルファス磁性薄
膜よりなり、トラック幅Ｔが夫々６μｍ、１２μｍ、２
０μｍである各磁気コア層において、異方性磁界Ｈｋと
磁気抵抗との関係を調べ、その結果を図１１に示す。
膜よりなり、トラック幅Ｔが夫々６μｍ、１２μｍ、２
０μｍである各磁気コア層において、異方性磁界Ｈｋと
磁気抵抗との関係を調べ、その結果を図１１に示す。
【００４５】この図１１から判るように、どのトラック
幅Ｔの時においても異方性磁界Ｈｋが１０Ｏｅ以上の場
合、磁気抵抗Ｒは小さくなり、特に、トラック幅Ｔが小
さい６μｍ、１２μｍである時、この傾向は顕著であ
る。また、異方性磁界Ｈｋが１３〜２０Ｏｅの時、磁気
抵抗Ｒが特に小さく、１４Ｏｅの時、最も小さくなる。
幅Ｔの時においても異方性磁界Ｈｋが１０Ｏｅ以上の場
合、磁気抵抗Ｒは小さくなり、特に、トラック幅Ｔが小
さい６μｍ、１２μｍである時、この傾向は顕著であ
る。また、異方性磁界Ｈｋが１３〜２０Ｏｅの時、磁気
抵抗Ｒが特に小さく、１４Ｏｅの時、最も小さくなる。
【００４６】以上のように、異方性磁界Ｈｋが１０Ｏｅ
以上、特に１３〜２０Ｏｅの範囲であるＣｏＺｒアモル
ファス磁性薄膜によりなる磁気コア層は、トラック幅が
６μｍ程度と小さい場合においても、図８に示すような
磁区構造を有し、コア先端領域ｃにおいて磁気飽和が生
じにくい。
以上、特に１３〜２０Ｏｅの範囲であるＣｏＺｒアモル
ファス磁性薄膜によりなる磁気コア層は、トラック幅が
６μｍ程度と小さい場合においても、図８に示すような
磁区構造を有し、コア先端領域ｃにおいて磁気飽和が生
じにくい。
【００４７】また、ＣｏＺｒアモルファス磁性薄膜にＳ
ｎを添加したＣｏＺｒＳｎアモルファス磁性薄膜により
磁気コア層を形成した場合においても上述と同様の効果
が得られた。
ｎを添加したＣｏＺｒＳｎアモルファス磁性薄膜により
磁気コア層を形成した場合においても上述と同様の効果
が得られた。
【００４８】
【発明の効果】本発明によれば、磁気コア層のコア先端
領域において磁気飽和が生じにくく、高密度記録に適し
た薄膜磁気ヘッドを提供し得る。
領域において磁気飽和が生じにくく、高密度記録に適し
た薄膜磁気ヘッドを提供し得る。
【図１】本発明の複合型薄膜磁気ヘッドの分解斜視図で
ある。
ある。
【図２】本発明の複合型薄膜磁気ヘッドの磁気コア層の
平面図である。
平面図である。
【図３】本発明の磁場中スパッタリング装置の概略構成
を示す図である。
を示す図である。
【図４】本発明のＮｉＦｅの磁性薄膜のＦｅの含有率と
磁歪定数との関係を示す図である。
磁歪定数との関係を示す図である。
【図５】磁気コア層の磁区構造を示す図である。
【図６】本発明のＮｉＦｅの磁性薄膜のＸ線回折の結果
を示す図である。
を示す図である。
【図７】磁気コア層の磁区構造を示す図である。
【図８】磁気コア層の磁区構造を示す図である。
【図９】磁気コア層のトラック幅と先端領域における１
８０度磁壁の幅との関係を示す図である。
８０度磁壁の幅との関係を示す図である。
【図１０】磁気コア層のトラック幅と磁気抵抗との関係
を示す図である。
を示す図である。
【図１１】ＣｏＺｒアモルファス磁性薄膜よりなる磁気
コア層の異方性磁界Ｈｋと磁気抵抗との関係を示す図で
ある。
コア層の異方性磁界Ｈｋと磁気抵抗との関係を示す図で
ある。
９ 下部磁気コア層 １０ コイル層 １１ ギャップスペーサ層 １２ 上部磁気コア層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 伸二 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 中田 正宏 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】 下部磁気コア層上に、コイル層、ギャッ
プスペーサ層、及び該絶縁層を介して上部磁気コア層が
形成され、前記下部磁気コア層、あるいは前記上部磁気
コア層の少なくとも一方が、コア先端とコア幅が拡がる
部分との間にコア先端領域を有する薄膜磁気ヘッドにお
いて、前記コア先端領域を有する磁気コア層を磁歪定数
が正であり、且つその絶対値が１×１０-6以下であるＮ
ｉＦｅの磁性薄膜により形成したことを特徴とする薄膜
磁気ヘッド。 - 【請求項２】 前記ＮｉＦｅの磁性薄膜におけるＦｅの
含有率が１７．５〜１９．５ｗｔ％の範囲内であること
を特徴とする請求項１記載の薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項３】 前記ＮｉＦｅの磁性薄膜の結晶構造が＜
１１１＞配向であることを特徴とする請求項１、または
２記載の薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項４】 前記コア先端領域が１８０度磁壁を有す
ることを特徴とする請求項１、２、または３記載の薄膜
磁気ヘッド。 - 【請求項５】 下部磁気コア層上に、コイル層、ギャッ
プスペーサ層、及び該絶縁層を介して上部磁気コア層が
形成され、前記下部磁気コア層、あるいは前記上部磁気
コア層の少なくとも一方が、コア先端とコア幅が拡がる
部分との間にコア先端領域を有する薄膜磁気ヘッドにお
いて、前記コア先端領域を有する磁気コア層を異方性磁
界が１０Ｏｅ以上であるＣｏＺｒ系アモルファス磁性薄
膜により形成したことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項６】 前記異方性磁界が１３〜２０Ｏｅの範囲
内であることを特徴とする請求項５記載の薄膜磁気ヘッ
ド。 - 【請求項７】 前記コア先端領域が１８０度磁壁を有す
ることを特徴とする請求項５、または６記載の薄膜磁気
ヘッド。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5249331A JPH0773412A (ja) | 1993-06-24 | 1993-10-05 | 薄膜磁気ヘッド |
| US08/264,918 US5609971A (en) | 1993-06-24 | 1994-06-24 | Thin film magnetic head |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15367393 | 1993-06-24 | ||
| JP5-153673 | 1993-06-24 | ||
| JP5249331A JPH0773412A (ja) | 1993-06-24 | 1993-10-05 | 薄膜磁気ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0773412A true JPH0773412A (ja) | 1995-03-17 |
Family
ID=26482222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5249331A Pending JPH0773412A (ja) | 1993-06-24 | 1993-10-05 | 薄膜磁気ヘッド |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5609971A (ja) |
| JP (1) | JPH0773412A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5793579A (en) * | 1995-11-30 | 1998-08-11 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Thin film magnetic head and process for producing same |
| JPH09231523A (ja) * | 1996-02-27 | 1997-09-05 | Nec Corp | 磁気抵抗効果ヘッド |
| US5751528A (en) * | 1996-04-15 | 1998-05-12 | Read-Rite Corporation | Multilayer exchange coupled magnetic poles with approximate zero magnetostriction |
| US5750275A (en) * | 1996-07-12 | 1998-05-12 | Read-Rite Corporation | Thin film heads with insulated laminations for improved high frequency performance |
| KR100265986B1 (ko) * | 1997-01-31 | 2000-09-15 | 가타오카 마사타카 | 복합형 박막자기헤드 및 그 제조방법 |
| US6191917B1 (en) * | 1998-09-10 | 2001-02-20 | Storage Technology Corporation | Thin film tape write head for dual frequency operation |
| JP2001195707A (ja) * | 2000-01-14 | 2001-07-19 | Alps Electric Co Ltd | 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 |
| JP2002074619A (ja) * | 2000-08-25 | 2002-03-15 | Alps Electric Co Ltd | 磁気ヘッド |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4190872A (en) * | 1978-12-21 | 1980-02-26 | International Business Machines Corporation | Thin film inductive transducer |
| US4242710A (en) * | 1979-01-29 | 1980-12-30 | International Business Machines Corporation | Thin film head having negative magnetostriction |
| US4504880A (en) * | 1982-08-09 | 1985-03-12 | International Business Machines Corporation | Integrated magnetic recording head assembly including an inductive write subassembly and a magnetoresistive read subassembly |
| JPH01201830A (ja) * | 1988-02-04 | 1989-08-14 | Nakamichi Corp | 光スポットの位置検出装置 |
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| CA1334447C (en) * | 1988-08-03 | 1995-02-14 | Digital Equipment Corporation | Perpendicular anisotropy in thin film devices |
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1994
- 1994-06-24 US US08/264,918 patent/US5609971A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5609971A (en) | 1997-03-11 |
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