JPH08102006A - Magnetic head - Google Patents
Magnetic headInfo
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- JPH08102006A JPH08102006A JP6234784A JP23478494A JPH08102006A JP H08102006 A JPH08102006 A JP H08102006A JP 6234784 A JP6234784 A JP 6234784A JP 23478494 A JP23478494 A JP 23478494A JP H08102006 A JPH08102006 A JP H08102006A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は高密度記録用の耐食性お
よび記録再生特性に優れた磁気ヘッド、およびこの磁気
ヘッドを用いた信頼性の高い磁気ディスク装置やVTR
装置等の磁気記録装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic head for high density recording which is excellent in corrosion resistance and recording / reproducing characteristics, and a highly reliable magnetic disk device or VTR using this magnetic head.
The present invention relates to a magnetic recording device such as a device.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年高密度磁気記録の進歩は著しく、記
録密度の増加により装置の小型化,高性能化が進んでい
る。さらに記録の高密度化を進めるためには高保磁力の
媒体を用い、これに充分記録可能な磁界を発生させるた
めに磁気ヘッドのコア材料に高い飽和磁束密度を有する
磁性材料が必要になっている。このような高飽和磁束密
度を有する磁性材料を用いた磁気ヘッドとして、非磁性
基板の上に高飽和磁束密度磁性膜を形成して磁気コアと
するヘッドも用いられているが、生産性,高周波特性,
耐摩耗性等の観点から、高透磁率フェライトの磁気コア
のギャップ近傍部に高飽和磁束密度の磁性膜を形成した
いわゆるMIGヘッドが広く用いられている。また、フ
ェライトコアと磁性膜の界面がギャップに対して非平行
になるように構成したヘッドも用いられている。2. Description of the Related Art In recent years, the progress of high-density magnetic recording has been remarkable, and the increase in recording density has led to the miniaturization and higher performance of devices. In order to further increase the recording density, a medium having a high coercive force is used, and a magnetic material having a high saturation magnetic flux density is required for the core material of the magnetic head in order to generate a sufficiently recordable magnetic field. . As a magnetic head using a magnetic material having such a high saturation magnetic flux density, a head having a magnetic core formed by forming a high saturation magnetic flux density magnetic film on a non-magnetic substrate is also used. Characteristic,
From the viewpoint of wear resistance and the like, a so-called MIG head in which a magnetic film having a high saturation magnetic flux density is formed near a gap of a magnetic core of high-permeability ferrite is widely used. In addition, a head configured such that the interface between the ferrite core and the magnetic film is not parallel to the gap is also used.
【0003】このような高飽和磁束密度を有する磁性膜
として、従来、約1Tの飽和磁束密度を有するFeAl
Si系合金膜が用いられてきたが、特開平3−20444号あ
るいは、特開平2−275605 号公報に記載のように、近
年、Feを主成分とし、Ti,Zr,Hf,Nb,T
a,Mo,W等の遷移金属とC,N,B等の非金属元素
を含有する微結晶組織を有する磁性膜が検討されてい
る。これらは、約1.5 Tの高飽和磁束密度を有し、低
保磁力,高透磁率の優れた軟磁気特性を有している。As a magnetic film having such a high saturation magnetic flux density, FeAl having a saturation magnetic flux density of about 1 T has hitherto been used.
Although Si-based alloy films have been used, as described in JP-A-3-20444 or JP-A-2-275605, in recent years, Fe has been the main component and Ti, Zr, Hf, Nb, and T have been used.
Magnetic films having a microcrystalline structure containing a transition metal such as a, Mo and W and a non-metal element such as C, N and B have been studied. These have a high saturation magnetic flux density of about 1.5 T, and have excellent soft magnetic characteristics such as low coercive force and high magnetic permeability.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のFeを
主成分とする高飽和磁束密度磁性膜は耐食性に問題があ
り、高湿度環境においてヘッドの磁性膜部分に結露を生
じたり、また塩素イオンを含む環境下におかれた場合に
磁性膜が腐食するという問題が生じた。この問題は特
に、フェライトと高飽和磁束密度磁性膜を複合したヘッ
ドに顕著に見られた。However, the above-mentioned high saturation magnetic flux density magnetic film containing Fe as a main component has a problem in corrosion resistance, and in the high humidity environment, dew condensation may occur on the magnetic film portion of the head, and chlorine ion may be generated. There was a problem that the magnetic film corrodes when placed in an environment containing This problem was particularly noticeable in the head in which ferrite and a high saturation magnetic flux density magnetic film were combined.
【0005】本発明の目的は、高飽和磁束密度磁性膜を
用いた磁気ヘッドの耐食性を向上し、記録再生特性およ
び信頼性に優れた磁気ヘッドを提供することにある。An object of the present invention is to improve the corrosion resistance of a magnetic head using a high saturation magnetic flux density magnetic film and to provide a magnetic head having excellent recording / reproducing characteristics and reliability.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記高飽
和磁束密度磁性膜を用いた磁気ヘッドの耐食性を向上す
るために鋭意検討した結果、磁気ヘッドの耐食性は高飽
和磁束密度磁性膜のみの耐食性だけでなく、フェライト
の性質も大きく影響していることを見出した。すなわ
ち、フェライトは高い酸化電位を有し、電気化学的に貴
であるのに対して、Feを主成分とする高飽和磁束密度
磁性膜は低い酸化電位を有し、電気化学的に卑であるた
めに、両者が接触しさらに水分が結露した場合には、フ
ェライトと高飽和磁束密度磁性膜の間に腐食電池が形成
されて高飽和磁束密度磁性膜が著しく腐食されると考え
られる。また、環境に塩素イオンが存在する場合にはこ
の腐食は著しく加速される。DISCLOSURE OF THE INVENTION As a result of intensive studies made by the present inventors in order to improve the corrosion resistance of a magnetic head using the above-mentioned high saturation magnetic flux density magnetic film, the corrosion resistance of the magnetic head is high saturation magnetic flux density magnetic film. It was found that not only the corrosion resistance, but also the properties of ferrite have a great influence. That is, ferrite has a high oxidation potential and is electrochemically noble, whereas a high saturation magnetic flux density magnetic film containing Fe as a main component has a low oxidation potential and is electrochemically base. Therefore, it is considered that, when both of them come into contact with each other and water is condensed, a corrosion battery is formed between the ferrite and the high saturation magnetic flux density magnetic film, and the high saturation magnetic flux density magnetic film is significantly corroded. Also, this corrosion is significantly accelerated in the presence of chloride ions in the environment.
【0007】本発明ではこのような腐食電池の形成を防
止し、耐食性の向上を図るため、フェライトの酸化電位
を低下させ、高飽和磁束密度磁性膜の酸化電位との電位
差を出来るだけ減少させる方策をとる。具体的には、F
e2O3の濃度が55mol% 以上のフェライトを上記高飽
和磁束密度磁性膜と組み合わせて使用する。本発明の具
体的構成を次に示す。In the present invention, in order to prevent the formation of such a corrosion battery and to improve the corrosion resistance, a method of lowering the oxidation potential of ferrite and reducing the potential difference from the oxidation potential of the high saturation magnetic flux density magnetic film as much as possible. Take Specifically, F
Ferrite having a concentration of e 2 O 3 of 55 mol% or more is used in combination with the high saturation magnetic flux density magnetic film. The specific configuration of the present invention is shown below.
【0008】(1)高透磁率フェライトからなる磁気コア
の、ギャップ近傍の少なくとも一部に、Feを主成分と
する高飽和磁束密度磁性膜を形成した磁気ヘッドにおい
て、上記フェライトのFe2O3の濃度が55mol%以上
65mol%以下であることを特徴とする磁気ヘッド。(1) In a magnetic head in which a high saturation magnetic flux density magnetic film containing Fe as a main component is formed in at least a part of the vicinity of the gap of a magnetic core made of high permeability ferrite, Fe 2 O 3 Magnetic head having a concentration of 55 mol% or more and 65 mol% or less.
【0009】(2)(1)において、高透磁率フェライトは
MnZnフェライトである磁気ヘッド。(2) In the magnetic head according to (1), the high magnetic permeability ferrite is MnZn ferrite.
【0010】(3)(1)ないし(2)において、ZnOの濃
度が10mol%以上25mol%以下である磁気ヘッド。(3) The magnetic head according to (1) or (2), wherein the concentration of ZnO is 10 mol% or more and 25 mol% or less.
【0011】(4)(1)ないし(3)においてZnOの濃度
が15mol%以上22mol%以下である磁気ヘッド。(4) A magnetic head in which the concentration of ZnO is 15 mol% or more and 22 mol% or less in (1) to (3).
【0012】(5)(1)ないし(4)においてFe2O3の濃
度が60mol% 以下である磁気ヘッド。(5) The magnetic head according to (1) to (4), wherein the Fe 2 O 3 concentration is 60 mol% or less.
【0013】(6)(1)ないし(5)において、上記高飽和
磁束密度磁性膜がFeを50at%以上含む磁性膜であ
る磁気ヘッド。(6) A magnetic head according to any one of (1) to (5), wherein the high saturation magnetic flux density magnetic film is a magnetic film containing 50 at% or more of Fe.
【0014】(7)上記(6)において、上記高飽和磁束密
度磁性膜がFeを50at%以上とC,N,B,Si,
Al,Tiのいずれか一種または一種以上の元素を0.
1 以上20at%以下含む磁気ヘッド。(7) In the above (6), the high saturation magnetic flux density magnetic film contains Fe at 50 at% or more and C, N, B, Si,
One or more elements of Al and Ti are added.
A magnetic head containing 1 or more and 20 at% or less.
【0015】(8)(7)において、上記高飽和磁束密度磁
性膜がFeを50at%以上とC,N,B,Oのいずれ
か一種以上の元素を1at%以上20at%以下、およ
びTi,Zr,Hf,Nb,Mo,Wのいずれか一種以
上を2at%以上20at%以下を含む磁気ヘッド。(8) In (7), the high saturation magnetic flux density magnetic film contains 50 at% or more of Fe, 1 at% or more and 20 at% or less of any one element of C, N, B and O, and Ti, A magnetic head containing 2 at% or more and 20 at% or less of any one or more of Zr, Hf, Nb, Mo and W.
【0016】(9)(8)において、上記高飽和磁束密度磁
性膜が、組成式:FeaMbTcXdYeRfZg で示され、ここで、
元素群MはCo,Niのうち一種以上の元素、元素群T
はTi,Zr,Hf,Nb,Ta,Mo,Wのうち一種
以上、元素群XはRu,Rh,Os,Ir,Pd,P
t,Au,Ag,Cuのうち一種以上、元素群YはC
r,V,Al,Siのうち一種以上、元素群RはYおよ
び希土類元素のうち一種以上、元素群ZはC,N,B,
Oのうち一種以上からなり、b≦40,2≦c≦20,
0≦d≦15,0≦e≦20,0≦f≦10,1≦g≦
20,a+b+c+d+e+f+g=100、(ただし
a,b,c,d,e,f,gはat%)の組成を有する
ことを特徴とする磁気ヘッド。(9) In (8), the high saturation magnetic flux density magnetic film is represented by the composition formula: Fe a M b T c X d Y e R f Z g , where:
Element group M is one or more elements of Co and Ni, element group T
Is one or more of Ti, Zr, Hf, Nb, Ta, Mo, W, and the element group X is Ru, Rh, Os, Ir, Pd, P
One or more of t, Au, Ag and Cu, and the element group Y is C
One or more of r, V, Al and Si, the element group R is Y and one or more of the rare earth elements, and the element group Z is C, N, B,
One or more of O, b ≦ 40, 2 ≦ c ≦ 20,
0 ≦ d ≦ 15, 0 ≦ e ≦ 20, 0 ≦ f ≦ 10, 1 ≦ g ≦
A magnetic head having a composition of 20, a + b + c + d + e + f + g = 100 (where a, b, c, d, e, f, and g are at%).
【0017】(10)(6)ないし(9)において、高飽和磁束
密度磁性膜の平均結晶粒径が50nm以下である磁気ヘ
ッド。(10) The magnetic head according to (6) to (9), wherein the high saturation magnetic flux density magnetic film has an average crystal grain size of 50 nm or less.
【0018】(11)(6)ないし(10)において高飽和磁束密
度磁性膜の平均結晶粒径が20nm以下である磁気ヘッ
ド。(11) The magnetic head according to (6) to (10), wherein the high saturation magnetic flux density magnetic film has an average crystal grain size of 20 nm or less.
【0019】(12)(6)ないし(11)において上記組成を有
する高飽和磁束密度磁性膜が他の組成を有する薄膜を中
間層として積層されている磁気ヘッド。(12) A magnetic head in which the high saturation magnetic flux density magnetic film having the above composition in (6) to (11) is laminated with a thin film having another composition as an intermediate layer.
【0020】(13)磁気ヘッドを記録媒体に信号を記録ま
たは再生または消去を行うことを目的に使用した磁気記
録装置において、(1)ないし(12)に記載の磁気ヘッドを
1個以上使用した磁気記録装置。(13) One or more magnetic heads described in (1) to (12) are used in a magnetic recording device which uses the magnetic head for recording, reproducing or erasing a signal on a recording medium. Magnetic recording device.
【0021】[0021]
【作用】本発明の磁気ヘッドにおいて、フェライトのF
e2O3の濃度を55mol% 以上にすることにより、Fe
2価の濃度が増加し、これによりフェライトの酸化電位
が低下して、高飽和磁束密度磁性膜との酸化電位の差を
減少することが出来る。Fe2O3の濃度が65mol% を
越えると、フェライトの磁歪定数が大きくなって透磁率
が減少するため65mol %以下とする必要がある。透磁
率の減少を押さえるためには、上記濃度を60mol% 以
下とすることが更に好ましい。In the magnetic head of the present invention, the F of ferrite is
By adjusting the concentration of e 2 O 3 to 55 mol% or more, Fe
The divalent concentration is increased, which lowers the oxidation potential of ferrite, and can reduce the difference in oxidation potential with the high saturation magnetic flux density magnetic film. If the concentration of Fe 2 O 3 exceeds 65 mol%, the magnetostriction constant of ferrite increases and the magnetic permeability decreases, so it must be 65 mol% or less. In order to suppress the decrease in magnetic permeability, it is more preferable that the concentration is 60 mol% or less.
【0022】またZnOを10mol% 未満にするとやは
り磁歪定数が大きくなるために、ZnOは10mol% 以
上とする必要がある。透磁率を向上するには、上記Zn
Oは、さらに15mol%以上とするのが好ましい。また
ZnOが25molを越えると飽和磁束密度の低下,キュ
リー温度の低下が著しくなるため、25mol%以下 とす
る必要があり、さらに22mol% 以下とするのが好まし
い。If ZnO is less than 10 mol%, the magnetostriction constant also increases, so ZnO must be 10 mol% or more. To improve the magnetic permeability, the above Zn
It is preferable that the content of O is 15 mol% or more. Further, when ZnO exceeds 25 mol, the saturation magnetic flux density and the Curie temperature decrease remarkably. Therefore, it is necessary to set the content to 25 mol% or less, preferably 22 mol% or less.
【0023】本発明にはNiZnフェライトを用いるこ
とが出来るが、MnZnフェライトの方が、飽和磁束密
度,透磁率が高く、かつFe2価の濃度が高いため酸化
電位が低い。また、これらのフェライトに5mol% 以下
のTi,Zr,Si,Ge,Sn,Li,Mg,Cu等
の酸化物からなる添加物を加えたフェライトも同様に用
いることが出来る。また、本発明には多結晶または単結
晶のいずれのフェライトも用いることが出来る。Although NiZn ferrite can be used in the present invention, MnZn ferrite has a higher saturation magnetic flux density and permeability, and has a higher Fe2 valence concentration, and thus has a lower oxidation potential. Further, ferrites obtained by adding 5 mol% or less of an additive made of oxides such as Ti, Zr, Si, Ge, Sn, Li, Mg, and Cu to these ferrites can also be used in the same manner. Further, either polycrystalline or single crystal ferrite can be used in the present invention.
【0024】本発明の磁気ヘッドに用いる高飽和磁束密
度磁性膜は、FeAlSi系(センダスト),FeGa
Si系,FeSi系,FeTi系,FeAl系,FeC
系の各種高飽和磁束密度結晶質磁性合金膜を用いること
が出来る。また、Fe−C/Ni−Fe多層膜のよう
に、約50nmの高飽和磁束密度磁性膜を5nm程度の
中間層を介して積層した多層膜を用いることができる。
さらに、Feを主成分とする非晶質合金膜を用いること
が出来る。これらはFeを主成分とするため、フェライ
トと複合した磁気ヘッドに用いる場合には耐食性が劣化
するために、本発明のフェライトと組み合わせて用いる
ことで耐食性を向上する効果がある。The high saturation magnetic flux density magnetic film used in the magnetic head of the present invention is FeAlSi (sendust) or FeGa.
Si-based, FeSi-based, FeTi-based, FeAl-based, FeC
Various high saturation magnetic flux density crystalline magnetic alloy films of the system can be used. Further, as the Fe-C / Ni-Fe multilayer film, a multilayer film in which a high saturation magnetic flux density magnetic film of about 50 nm is laminated with an intermediate layer of about 5 nm can be used.
Further, an amorphous alloy film containing Fe as a main component can be used. Since these contain Fe as a main component, the corrosion resistance deteriorates when used in a magnetic head compounded with ferrite. Therefore, when used in combination with the ferrite of the present invention, there is an effect of improving the corrosion resistance.
【0025】また、Feを主成分とし、C,N,B,O
のいずれか一種以上およびTi,Zr,Hf,Nb,M
o,Wのいずれか一種以上を含む磁性膜は、膜形成後の
熱処理により、Feの結晶粒から過飽和に固溶した上記
元素が結晶粒の周囲に排出され、ここで(C,N,B,
O)の群と(Ti,Zr,Hf,Nb,Mo,W)の群
からなる強固な化合物が形成され、微細な結晶粒が粗大
化せず熱安定性,軟磁気特性に優れた高飽和磁束密度磁
性膜が得られる。この系の磁性膜を微結晶析出膜と称す
る。しかし、これらの微結晶析出膜は耐食性が低いとい
う問題があり、特にフェライトと複合して用いた場合に
この問題が顕著である。Further, Fe as a main component and C, N, B, O
Any one or more of and Ti, Zr, Hf, Nb, M
In the magnetic film containing at least one of o and W, the above-mentioned element dissolved in supersaturation is discharged from the Fe crystal grains to the periphery of the crystal grains by the heat treatment after the film formation, where (C, N, B ,
A strong compound consisting of a group of O) and a group of (Ti, Zr, Hf, Nb, Mo, W) is formed, and fine crystal grains are not coarsened, and high saturation excellent in thermal stability and soft magnetic characteristics. A magnetic flux density magnetic film is obtained. The magnetic film of this system is called a microcrystalline precipitation film. However, these microcrystalline deposited films have a problem of low corrosion resistance, and this problem is particularly noticeable when used in combination with ferrite.
【0026】微結晶析出膜の耐食性を改善するために、
組成式:FeaMbTcXdYeRfZg で示されるように各種添加元
素を添加することが有効である。In order to improve the corrosion resistance of the microcrystalline deposited film,
It is effective to add various additive elements as shown in the composition formula: Fe a M b T c X d Y e R f Z g .
【0027】ここで、元素群Mで示したCo,Niは飽
和磁束密度を低下せず耐食性を向上する効果があるが、
多量添加の場合は磁歪定数が増加するため、40%以下
の範囲で使用する。Here, Co and Ni shown in the element group M have the effect of improving the corrosion resistance without lowering the saturation magnetic flux density,
Since the magnetostriction constant increases when a large amount is added, it is used within the range of 40% or less.
【0028】元素群Tで示されるTi,Zr,Hf,N
b,Ta,Mo,Wは、元素群Zで示されるC,N,
B,Oと結合して結晶を微細化し軟磁気特性を発現する
元素である。両者とも少量では効果がなく、多量添加の
場合は飽和磁束密度の低下が著しいため、元素群Tは2
%以上20%以下の範囲で、元素群Zは1%以上20%
以下の範囲で使用する。Ti, Zr, Hf, N represented by the element group T
b, Ta, Mo, and W are C, N, and
It is an element that combines with B and O to refine the crystal and develop soft magnetic properties. Both have little effect when added in a small amount, and the saturation magnetic flux density significantly decreases when added in a large amount.
% To 20%, the element group Z is 1% to 20%
Use within the following range.
【0029】添加元素群Xで示されるRu,Rh,O
s,Ir,Pd,Pt,Au,Ag,Cuは飽和磁束密
度を低下せず耐食性を向上する元素である。しかし添加
量とともに磁歪定数が増加するため15at%以下の範
囲で使用する。Ru, Rh, O represented by the additional element group X
s, Ir, Pd, Pt, Au, Ag, and Cu are elements that improve the corrosion resistance without lowering the saturation magnetic flux density. However, since the magnetostriction constant increases with the addition amount, it is used within the range of 15 at% or less.
【0030】元素群Yで示されるCr,V,Al,Si
は耐食性を向上する。しかし飽和磁束密度を低下する元
素である。またSi,Vは磁歪定数を低下する働きがあ
り、20at%以下の範囲で使用する。Cr, V, Al, Si represented by the element group Y
Improves corrosion resistance. However, it is an element that lowers the saturation magnetic flux density. Further, Si and V have the function of lowering the magnetostriction constant, and are used within the range of 20 at% or less.
【0031】元素群Rで示されるY(イットリウム)お
よび希土類元素は結晶粒を微細化し、さらに磁歪定数を
低減する働きがある。しかし添加量を増加すると飽和磁
束密度が低下するため、10at%以下の範囲で使用す
る。Y (yttrium) and the rare earth element represented by the element group R have the function of refining the crystal grains and further reducing the magnetostriction constant. However, when the addition amount is increased, the saturation magnetic flux density is lowered, so that it is used within the range of 10 at% or less.
【0032】以上のように、ここに示した組成を有する
微結晶析出膜は耐食性および磁気特性が向上するが、フ
ェライトと複合して用いる場合には腐食電池が形成さ
れ、耐食性が十分でないという問題がある。このため本
発明のフェライトと組み合わせて用いることにより、格
段に優れた耐食性と記録再生特性が実現できる。As described above, the microcrystalline deposited film having the composition shown here has improved corrosion resistance and magnetic properties, but when used in combination with ferrite, a corrosion battery is formed and the corrosion resistance is not sufficient. There is. Therefore, when used in combination with the ferrite of the present invention, remarkably excellent corrosion resistance and recording / reproducing characteristics can be realized.
【0033】本発明の磁気ヘッドに用いる磁性膜は、ス
パッタリング法,真空蒸着法等の薄膜形成技術により作
製される。特に、2極スパッタリング法,マグネトロン
スパッタリング法,イオンビームスパッタリング法等の
スパッタリング法により作製することが好ましい。本発
明に用いる微結晶析出膜は、磁性膜の作製後、400℃
以上の熱処理が加えられる。この熱処理により、それぞ
れの元素がほぼ均一に分散された膜構造から、Feを主
成分とする少なくとも約50nm以下、通常は約20n
m以下の微細な結晶粒と、その周囲に元素群Tと元素群
Zとの微細な化合物が存在する構造に変化する。The magnetic film used in the magnetic head of the present invention is formed by a thin film forming technique such as a sputtering method or a vacuum evaporation method. In particular, it is preferable to use a sputtering method such as a bipolar sputtering method, a magnetron sputtering method, or an ion beam sputtering method. The microcrystalline deposited film used in the present invention is 400 ° C. after the magnetic film is formed.
The above heat treatment is added. By this heat treatment, from the film structure in which the respective elements are almost uniformly dispersed, at least about 50 nm or less containing Fe as a main component, usually about 20 n
The structure changes to a structure in which fine crystal grains of m or less and a fine compound of the element group T and the element group Z exist around the crystal grains.
【0034】本発明の磁気ヘッドでは、上記高飽和磁束
密度磁性膜を磁気コアのキャップ近傍の少なくとも一部
に用いる。本発明の磁気ヘッドは、磁気ディスク用の薄
膜磁気ヘッドとして用いることが出来る。また、磁気デ
ィスク用,VTR用に用いられる、フェライトヘッドの
ギャップ面に高飽和磁束密度磁性膜を形成したMIGヘ
ッドに用いることができる。また、フェライトヘッドの
ギャップ近傍に高飽和磁束密度磁性膜を形成し、フェラ
イトと磁性膜の界面がギャップ面と非平行になるように
構成したVTR用複合ヘッド用として用いることが出来
る。In the magnetic head of the present invention, the high saturation magnetic flux density magnetic film is used in at least a part of the magnetic core near the cap. The magnetic head of the present invention can be used as a thin film magnetic head for a magnetic disk. Further, it can be used for a MIG head used for magnetic disks and VTRs, in which a high saturation magnetic flux density magnetic film is formed on the gap surface of a ferrite head. Further, it can be used for a VTR composite head in which a high saturation magnetic flux density magnetic film is formed near the gap of the ferrite head so that the interface between the ferrite and the magnetic film is not parallel to the gap surface.
【0035】[0035]
【実施例】次に、実施例により本発明を説明する。EXAMPLES Next, the present invention will be described with reference to examples.
【0036】(実施例1)図1はブリッジマン法により
作製したMnZnフェライト単結晶および高飽和磁束密
度微結晶膜であるFeTaC系磁性膜の電気化学的分極
曲線を測定した結果を示す。図において、フェライト1
は本発明の磁気ヘッドに用いるFe2O355.5mol%,
MnO26.5mol%,ZnO18mol% の組成を有する
単結晶、フェライト2およびフェライト3は、従来の磁
気ヘッドに用いられるFe2O354mol%,MnO33m
ol%,ZnO13mol% の組成を有する単結晶、および
Fe2O353.5mol%,MnO28.5mol%,ZnO1
8mol% の組成を有する単結晶である。Example 1 FIG. 1 shows the results of measuring the electrochemical polarization curves of the MnZn ferrite single crystal produced by the Bridgman method and the FeTaC based magnetic film which is a high saturation magnetic flux density microcrystalline film. In the figure, ferrite 1
Is Fe 2 O 3 55.5 mol% used in the magnetic head of the present invention,
A single crystal having a composition of MnO 26.5 mol% and ZnO 18 mol%, ferrite 2 and ferrite 3 are Fe 2 O 3 54 mol% and MnO 33 m used in a conventional magnetic head.
single crystal having a composition of ol%, ZnO 13 mol%, and Fe 2 O 3 53.5 mol%, MnO 28.5 mol%, ZnO 1
It is a single crystal having a composition of 8 mol%.
【0037】またFeTaC膜は高周波2極スパッタ法
により作製したのち、600℃,30分熱処理を行った
試料であり、Fe76Ta11C13(at%)の組成を有
し、飽和磁束密度1.53T,保磁力0.3Oe,磁歪定
数0.7×10-6 の特性を示した。この磁性膜を透過電
子顕微鏡により観察した結果、平均結晶粒径は15nm
であった。分極曲線の測定にはPHが8.3 の硼酸緩衝
液を使用し、塩素イオンの影響を見るために、1/20
規定のNaClを加えた。試験温度は30℃である。The FeTaC film is a sample prepared by a high frequency bipolar sputtering method and then heat-treated at 600 ° C. for 30 minutes, has a composition of Fe 76 Ta 11 C 13 (at%), and has a saturation magnetic flux density of 1 The characteristics were 0.53 T, coercive force 0.3 Oe, and magnetostriction constant 0.7 × 10 -6 . As a result of observing this magnetic film with a transmission electron microscope, the average crystal grain size is 15 nm.
Met. A borate buffer solution with a pH of 8.3 was used to measure the polarization curve.
Normal NaCl was added. The test temperature is 30 ° C.
【0038】図のように、微結晶析出膜のFeTaC膜
は約−0.2V の低い電位から電流が流れ、この電位付
近から酸化による溶解が開始することが分かる。一方、
従来の磁気ヘッドに使用されるFe2O3濃度が55mol
% 未満のフェライト2および3は、酸化電位が約0.8
Vおよび1.0Vと高い電位となっている。また、本発
明に使用するFe2O3濃度が55mol% 以上のフェライ
ト1は約0V付近から溶解電流が流れ、この電位付近か
ら酸化が開始する。このようにFe2O3濃度の高いフェ
ライト1がFe2O3濃度の低いフェライト2および3に
比較して酸化電位が大幅に低い理由は、Fe2O3濃度の
高いフェライトではFe2価のイオンが多く存在し、こ
れが比較的低い電位において酸化されるためと考えられ
る。As shown in the figure, it can be seen that the FeTaC film, which is a microcrystalline deposited film, has a current flowing from a low potential of about -0.2 V, and dissolution by oxidation starts near this potential. on the other hand,
Fe 2 O 3 concentration used in conventional magnetic heads is 55 mol
% Ferrites 2 and 3 have an oxidation potential of about 0.8.
The potential is as high as V and 1.0V. Further, in the ferrite 1 used in the present invention and having a Fe 2 O 3 concentration of 55 mol% or more, a melting current flows from around 0 V, and oxidation starts near this potential. The Fe 2 O 3 concentration of high ferrite 1 is significantly lower oxidation potential as compared with Fe 2 O 3 low density ferrite 2 and 3 reason as is, Fe 2 O 3 in the high density ferrite Fe2 monovalent ions It is thought that this is due to the fact that there is a large amount of carbon dioxide, which is oxidized at a relatively low potential.
【0039】このように、酸化電位の低い磁性膜と、酸
化電位の高いフェライトが隣接して存在する磁気ヘッド
では、環境中の水分が結露した場合に、フェライトと磁
性膜の間に腐食電池が形成され、磁性膜が著しく腐食さ
れやすくなる。これを防ぐには、フェライト1のよう
に、酸化電位が磁性膜に近いフェライト材料を選ぶ必要
がある。As described above, in the magnetic head in which the magnetic film having a low oxidation potential and the ferrite having a high oxidation potential are adjacent to each other, when moisture in the environment is condensed, a corrosive battery is formed between the ferrite and the magnetic film. Once formed, the magnetic film is significantly susceptible to corrosion. In order to prevent this, it is necessary to select a ferrite material having an oxidation potential close to that of the magnetic film, such as ferrite 1.
【0040】(実施例2)上記の酸化電位の効果を確認
するために、図2に示したように、フェライト磁気コア
のギャップ面に高飽和磁束密度磁性膜を形成したMIG
ヘッドを作製し、ヘッドとしての耐食性および記録再生
特性を評価した。フェライトはMnZnフェライト単結
晶を用い、(110)面が磁気ヘッドの側面に、(33
2)面がギャップ面に、(113)面がテープ摺動面に
ほぼ相当するように構成した。ただし、これらの結晶面
の選択による耐食性への影響は小さく、フェライト組成
の効果は結晶面によらず認められた。磁性膜の作製方法
は実施例1と同様である。磁性膜の膜厚は5μmとし
た。耐食性の評価は、1/2規定のNaCl溶液中に磁
気ヘッドを浸漬し、200時間の浸漬後にヘッドのテー
プ摺動面上に腐食が発生したヘッドの割合を腐食率とし
て示した。また、記録再生特性として、保磁力1500
Oeのメタルテープを用い、相対速度3.8m/s ,周
波数5MHzでの記録再生出力を測定した。結果を表1
に示す。(Example 2) In order to confirm the effect of the above-mentioned oxidation potential, as shown in FIG. 2, MIG in which a high saturation magnetic flux density magnetic film was formed on the gap surface of a ferrite magnetic core.
A head was manufactured and the corrosion resistance and recording / reproducing characteristics of the head were evaluated. As the ferrite, MnZn ferrite single crystal is used, and the (110) plane is the side surface of the magnetic head, and (33)
The surface (2) corresponds to the gap surface and the surface (113) corresponds to the tape sliding surface. However, the influence of the selection of these crystal planes on the corrosion resistance was small, and the effect of the ferrite composition was recognized regardless of the crystal planes. The method for producing the magnetic film is the same as in Example 1. The film thickness of the magnetic film was 5 μm. For the evaluation of corrosion resistance, the magnetic head was immersed in a 1/2 normal NaCl solution, and the ratio of the head in which corrosion occurred on the tape sliding surface of the head after 200 hours of immersion was shown as the corrosion rate. Further, as a recording / reproducing characteristic, a coercive force of 1500
Using a metal tape of Oe, the recording / reproducing output was measured at a relative speed of 3.8 m / s and a frequency of 5 MHz. The results are shown in Table 1.
Shown in
【0041】[0041]
【表1】 [Table 1]
【0042】表1のように、フェライトのFe2O3濃度
を55mol% 以上とすることにより、磁性膜の腐食の発
生率は格段に減少した。Fe2O3濃度が高いほど、また
ZnO濃度が高いほど耐食性が高い傾向が認められた。一
方、本発明3,4,5,6のように、Fe2O3濃度60
mol%以上,ZnO濃度15mol%未満の領域では、出力
が若干減少した。これは、フェライトの結晶磁気異方
性,磁歪定数が増加し、透磁率が減少したためと考えら
れる。また本発明7のようにZnO濃度が22mol% 以
上でも出力が若干減少した。これはフェライトの飽和磁
束密度が低下し、主に記録特性が低下したためと考えら
れる。As shown in Table 1, by setting the Fe 2 O 3 concentration of ferrite to 55 mol% or more, the occurrence rate of corrosion of the magnetic film was remarkably reduced. The higher the Fe 2 O 3 concentration, the more
It was observed that the higher the ZnO concentration, the higher the corrosion resistance. On the other hand, as in the case of the present invention 3, 4, 5, 6, Fe 2 O 3 concentration of 60
The output slightly decreased in the region of mol% or more and ZnO concentration of less than 15 mol%. It is considered that this is because the crystal magnetic anisotropy and the magnetostriction constant of ferrite increased and the magnetic permeability decreased. Further, as in the case of the present invention 7, the output slightly decreased even when the ZnO concentration was 22 mol% or more. It is considered that this is because the saturation magnetic flux density of the ferrite was lowered and the recording characteristics were mainly lowered.
【0043】(実施例3)次に、本発明の効果を各種の
高飽和磁束密度磁性膜について検討した。実施例2と同
様に磁気ヘッドの耐食性を評価した結果を表2に示す。(Embodiment 3) Next, the effect of the present invention was examined for various high saturation magnetic flux density magnetic films. Table 2 shows the results of evaluating the corrosion resistance of the magnetic head in the same manner as in Example 2.
【0044】[0044]
【表2】 [Table 2]
【0045】表2のように、いずれの高飽和磁束密度磁
性膜を使用した場合も本発明に使用するフェライトを用
いることにより、耐食性を格段に向上することが出来
る。この効果は特に微結晶析出膜のように耐食性が低い
膜を用いた磁気ヘッドに好適であり、またCr,Ru,
Al,Rh等を添加して耐食性を向上した微結晶析出膜
でも、従来のフェライトと組み合わせた磁気ヘッドの場
合には耐食性が劣化するため、これを解決するために本
発明に用いるフェライトと組み合わせるのが効果的であ
る。また、表2のように、本発明に用いる磁性膜は微結
晶析出膜のみならず、FeSi系,FeC系合金膜等の
Fe系高飽和磁束密度膜およびこれらの多層膜でも効果
的である。As shown in Table 2, no matter which high saturation magnetic flux density magnetic film is used, the corrosion resistance can be remarkably improved by using the ferrite used in the present invention. This effect is particularly suitable for a magnetic head using a film having low corrosion resistance such as a microcrystalline deposition film, and Cr, Ru,
Even in the case of a fine crystal deposition film having improved corrosion resistance by adding Al, Rh, etc., the corrosion resistance deteriorates in the case of a magnetic head combined with a conventional ferrite. Therefore, in order to solve this problem, it is combined with the ferrite used in the present invention. Is effective. Further, as shown in Table 2, the magnetic film used in the present invention is not limited to the microcrystalline deposition film, but is also effective for the Fe-based high saturation magnetic flux density film such as FeSi-based or FeC-based alloy film and the multilayer film thereof.
【0046】なお、本実施例ではMIGヘッドの場合の
みを示したが、本発明の効果は、Fe系高飽和磁束密度
磁性膜とフェライトを複合した磁気ヘッドには同様に生
じる。In this embodiment, only the case of the MIG head is shown, but the effect of the present invention similarly occurs in the magnetic head in which the Fe-based high saturation magnetic flux density magnetic film and the ferrite are combined.
【0047】本発明の磁気記録装置では、媒体への信号
の記録,再生および消去動作のいずれか、あるいはこれ
らの動作を複数種行う磁気ヘッドの少なくとも1つに本
発明の磁気ヘッドを使用することにより、耐腐食性が向
上する。In the magnetic recording apparatus of the present invention, the magnetic head of the present invention is used for at least one of magnetic recording, reproduction, and erasing operations of a signal on a medium, or a plurality of kinds of these operations. This improves the corrosion resistance.
【0048】[0048]
【発明の効果】以上のように、本発明の磁気ヘッドは高
飽和磁束密度磁性膜と限定された組成を有するフェライ
トを組み合わせることにより、特に高い耐食性を有し、
優れた記録再生特性を実現する。As described above, the magnetic head of the present invention has particularly high corrosion resistance by combining the high saturation magnetic flux density magnetic film and the ferrite having the limited composition,
Realizes excellent recording / reproducing characteristics.
【図1】本発明と従来例の高飽和磁束密度磁性膜および
フェライトの電気化学的分極曲線の測定図。FIG. 1 is a measurement diagram of electrochemical polarization curves of a high saturation magnetic flux density magnetic film and ferrite of the present invention and a conventional example.
【図2】本発明の磁気ヘッドの構造を示す斜視図。FIG. 2 is a perspective view showing the structure of a magnetic head of the present invention.
Claims (13)
ギャップ近傍の少なくとも一部に、Feを主成分とする
高飽和磁束密度磁性膜を形成した磁気ヘッドにおいて、
上記高透磁率フェライトのFe2O3の濃度が55mol%
以上65mol%以下であることを特徴とする磁気ヘッ
ド。1. A magnetic core made of high-permeability ferrite,
In a magnetic head having a high saturation magnetic flux density magnetic film containing Fe as a main component in at least a part of the vicinity of the gap,
The concentration of Fe 2 O 3 in the high magnetic permeability ferrite is 55 mol%
A magnetic head having a content of not less than 65 mol%.
トはMnZnフェライトである磁気ヘッド。2. The magnetic head according to claim 1, wherein the high magnetic permeability ferrite is MnZn ferrite.
濃度が10mol%以上25mol%以下である磁気ヘッド。3. The magnetic head according to claim 1, wherein the ZnO concentration is 10 mol% or more and 25 mol% or less.
Oの濃度が15mol%以上22mol%以下である磁気ヘッ
ド。4. The Zn according to claim 1, 2, or 3.
A magnetic head having an O concentration of 15 mol% or more and 22 mol% or less.
Fe2O3の濃度が60mol% 以下である磁気ヘッド。5. A magnetic head according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein the concentration of Fe 2 O 3 is 60 mol% or less.
前記高飽和磁束密度磁性膜がFeを50at%以上含む
磁性膜である磁気ヘッド。6. The method according to claim 1, 2, 3, 4 or 5.
A magnetic head in which the high saturation magnetic flux density magnetic film is a magnetic film containing 50 at% or more of Fe.
性膜がFeを50at%以上とC,N,B,Si,A
l,Tiのいずれか一種または一種以上の元素を0.1
以上20at%以下含む磁気ヘッド。7. The high saturation magnetic flux density magnetic film according to claim 6, wherein the content of Fe is 50 at% or more and C, N, B, Si, A.
0.1% of one or more of l and Ti
A magnetic head containing at least 20 at%.
性膜がFeを50at%以上とC,N,B,Oのいずれ
か一種または一種以上の元素を1at%以上20at%
以下、およびTi,Zr,Hf,Nb,Mo,Wのいず
れか一種または一種以上を2at%以上20at%以下
を含む磁気ヘッド。8. The high saturation magnetic flux density magnetic film according to claim 6, wherein Fe is 50 at% or more and any one or more elements of C, N, B and O are 1 at% or more and 20 at%.
A magnetic head containing 2 at% or more and 20 at% or less of any one or more of Ti, Zr, Hf, Nb, Mo and W below.
性膜が組成式:FeaMbTcXdYeRfZg で示され、ここで、元
素群MはCo,Niのうち一種以上の元素、元素群Tは
Ti,Zr,Hf,Nb,Ta,Mo,Wのうち一種以
上、元素群XはRu,Rh,Os,Ir,Pd,Pt,
Au,Ag,Cuのうち一種以上、元素群YはCr,
V,Al,Siのうち一種以上、元素群RはY(イット
リウム)および希土類元素のうち一種以上、元素群Zは
C,N,B,Oのうち一種以上からなり、b≦40,2
≦c≦20,0≦d≦15,0≦e≦20,0≦f≦1
0,1≦g≦20,a+b+c+d+e+f+g=10
0、(ただしa,b,c,d,e,f,gはat%)の
組成を有する磁気ヘッド。9. The high saturation magnetic flux density magnetic film according to claim 8, which is represented by a composition formula: Fe a M b T c X d Y e R f Z g , wherein the element group M is Co or Ni. One or more of the elements, the element group T is one or more of Ti, Zr, Hf, Nb, Ta, Mo and W, and the element group X is Ru, Rh, Os, Ir, Pd, Pt,
One or more of Au, Ag, and Cu, the element group Y is Cr,
One or more of V, Al and Si, the element group R is one or more of Y (yttrium) and a rare earth element, and the element group Z is one or more of C, N, B and O, and b ≦ 40,2
≤c≤20, 0≤d≤15, 0≤e≤20, 0≤f≤1
0, 1 ≦ g ≦ 20, a + b + c + d + e + f + g = 10
A magnetic head having a composition of 0 (where a, b, c, d, e, f, and g are at%).
記高飽和磁束密度磁性膜の平均結晶粒径が50nm以下
である磁気ヘッド。10. The magnetic head according to claim 6, 7, 8 or 9, wherein the high saturation magnetic flux density magnetic film has an average crystal grain size of 50 nm or less.
て、前記高飽和磁束密度磁性膜の平均結晶粒径が20n
m以下である磁気ヘッド。11. The average crystal grain size of the high saturation magnetic flux density magnetic film according to claim 6, 7, 8, 9, or 10.
A magnetic head of m or less.
において、前記組成を有する高飽和磁束密度磁性膜が他
の組成を有する薄膜を中間層として積層されている磁気
ヘッド。12. A method according to claim 6, 7, 8, 9, 10 or 11.
2. A magnetic head in which a high saturation magnetic flux density magnetic film having the above composition is laminated using a thin film having another composition as an intermediate layer.
8,9,10,11または12において、前記磁気ヘッ
ドを少なくとも1個使用した磁気記録装置。13. Claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,
8. A magnetic recording device using at least one of the magnetic heads 8, 9, 10, 11 or 12.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6234784A JPH08102006A (en) | 1994-09-29 | 1994-09-29 | Magnetic head |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6234784A JPH08102006A (en) | 1994-09-29 | 1994-09-29 | Magnetic head |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08102006A true JPH08102006A (en) | 1996-04-16 |
Family
ID=16976329
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6234784A Pending JPH08102006A (en) | 1994-09-29 | 1994-09-29 | Magnetic head |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08102006A (en) |
-
1994
- 1994-09-29 JP JP6234784A patent/JPH08102006A/en active Pending
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