JPH08241813A - 磁気ヘッド用軟磁性薄膜材料 - Google Patents
磁気ヘッド用軟磁性薄膜材料Info
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- JPH08241813A JPH08241813A JP8005238A JP523896A JPH08241813A JP H08241813 A JPH08241813 A JP H08241813A JP 8005238 A JP8005238 A JP 8005238A JP 523896 A JP523896 A JP 523896A JP H08241813 A JPH08241813 A JP H08241813A
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- G11B5/31—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
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- H01F10/08—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers
- H01F10/10—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition
- H01F10/12—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition being metals or alloys
- H01F10/14—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition being metals or alloys containing iron or nickel
- H01F10/142—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition being metals or alloys containing iron or nickel containing Si
- H01F10/145—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition being metals or alloys containing iron or nickel containing Si containing Al, e.g. SENDUST
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- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高温でも磁気特性が保持されながら実用上充
分な耐食性を発現して、優れた磁気ヘッドの出力特性を
実現できる磁気ヘッド用軟磁性薄膜材料を提供するこ
と。 【解決手段】 本発明の磁気ヘッド用軟磁性薄膜材料は
７３ａｔ％〜８０ａｔ％のＦｅ、４ａｔ％〜６ａｔ％の
Ａｌ、１０ａｔ％〜１３ａｔ％のＳｉ、１ａｔ％〜５ａ
ｔ％の少なくとも一つのカーバイド形成金属、及び３ａ
ｔ％〜７ａｔ％のＣ(carbon)で組成される。
分な耐食性を発現して、優れた磁気ヘッドの出力特性を
実現できる磁気ヘッド用軟磁性薄膜材料を提供するこ
と。 【解決手段】 本発明の磁気ヘッド用軟磁性薄膜材料は
７３ａｔ％〜８０ａｔ％のＦｅ、４ａｔ％〜６ａｔ％の
Ａｌ、１０ａｔ％〜１３ａｔ％のＳｉ、１ａｔ％〜５ａ
ｔ％の少なくとも一つのカーバイド形成金属、及び３ａ
ｔ％〜７ａｔ％のＣ(carbon)で組成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は磁気ヘッド用軟磁性
薄膜材料に関する。
薄膜材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】よく知られているように、磁気ヘッドは
一定の磁場を提供することによって、テープのような記
録媒体に信号を記録したり記録媒体から信号を再生した
りする役割を果たす。
一定の磁場を提供することによって、テープのような記
録媒体に信号を記録したり記録媒体から信号を再生した
りする役割を果たす。
【０００３】以下、発明に対する理解を促進するため
に、図１を参照して磁気ヘッド用物質の条件について説
明する。
に、図１を参照して磁気ヘッド用物質の条件について説
明する。
【０００４】まず、磁気ヘッドは外部効果に対して容易
く磁化される物質でなければならない。図１は従来のバ
ルク(bulk)型磁気ヘッドの説明図である。図１によれ
ば、従来のバルク型磁気ヘッドの物質としては単結晶フ
ェライト(Ferrite:FeMnZnO)が使用された。通常、この
フェライトはセラミックと呼ばれる。このような単結晶
フェライトは４０００〜５０００ガウスの飽和磁束密度
(saturation inductionor saturation flux density)Ｂ
ｓを有する。この飽和磁束密度Ｂｓは磁気ヘッドが単位
面積当たりどの程度の磁場を提供するかを表すものであ
る。
く磁化される物質でなければならない。図１は従来のバ
ルク(bulk)型磁気ヘッドの説明図である。図１によれ
ば、従来のバルク型磁気ヘッドの物質としては単結晶フ
ェライト(Ferrite:FeMnZnO)が使用された。通常、この
フェライトはセラミックと呼ばれる。このような単結晶
フェライトは４０００〜５０００ガウスの飽和磁束密度
(saturation inductionor saturation flux density)Ｂ
ｓを有する。この飽和磁束密度Ｂｓは磁気ヘッドが単位
面積当たりどの程度の磁場を提供するかを表すものであ
る。
【０００５】磁気ヘッドが磁気テープのような記録媒体
に信号を記録するためには、磁気ヘッドの飽和磁化値、
即ち飽和磁束密度Ｂｓ値が式（１）のようにテープやデ
ィスクなどの保磁力(coercive force)Ｈｃより約６〜８
倍程度大きくなければならない。
に信号を記録するためには、磁気ヘッドの飽和磁化値、
即ち飽和磁束密度Ｂｓ値が式（１）のようにテープやデ
ィスクなどの保磁力(coercive force)Ｈｃより約６〜８
倍程度大きくなければならない。
【０００６】
【数１】
【０００７】ここで、保磁力Ｈｃとは磁性材料に反対の
極性を持たせる磁場値をいい、磁気ヘッドはその記録媒
体の保磁力Ｈｃより一層大きい飽和磁束密度Ｂｓを提供
しなければならない。
極性を持たせる磁場値をいい、磁気ヘッドはその記録媒
体の保磁力Ｈｃより一層大きい飽和磁束密度Ｂｓを提供
しなければならない。
【０００８】現在ＶＨＳ（登録商標）テープは酸化鉄系
テープであって、６００Ｏｅ〜８００Ｏｅ程度の保磁力
Ｈｃを有し、上述したように、従来の磁気ヘッド物質と
してのＭｎ-Ｚｎ系単結晶フェライト(FeMnZnO)は４００
０〜５０００ガウスの飽和磁束密度Ｂｓを有するので、
式（１）を満たすことができる。
テープであって、６００Ｏｅ〜８００Ｏｅ程度の保磁力
Ｈｃを有し、上述したように、従来の磁気ヘッド物質と
してのＭｎ-Ｚｎ系単結晶フェライト(FeMnZnO)は４００
０〜５０００ガウスの飽和磁束密度Ｂｓを有するので、
式（１）を満たすことができる。
【０００９】しかし、磁気記録分野の現在の傾向によれ
ば、使用周波数の高周波化及び記録の高密度化が進んで
いる。このように記録密度を高めるためには、記録媒体
の高い保磁力Ｈｃが要求され、さらに磁気ヘッドの高い
飽和磁束密度Ｂｓが要求される。
ば、使用周波数の高周波化及び記録の高密度化が進んで
いる。このように記録密度を高めるためには、記録媒体
の高い保磁力Ｈｃが要求され、さらに磁気ヘッドの高い
飽和磁束密度Ｂｓが要求される。
【００１０】そして、単結晶フェライトの飽和磁束密度
Ｂｓ値である４０００〜５０００ガウスはＤＣ特性であ
り、使用周波数が高周波数、即ちＡＣである場合には、
単結晶フェライトはＤＣ特性値に該当する４０００〜５
０００ガウスの飽和磁束密度Ｂｓ値を全て提供すること
ができない。例えば、８ｍｍＶＣＲ(Video CassetteRec
oder)用ＤＡＴ(Digital Audio Tape)は１５００Ｏｅの
保磁力Ｈｃを有するので、図１に示した磁気ヘッドは信
号記録及び再生が難しい。
Ｂｓ値である４０００〜５０００ガウスはＤＣ特性であ
り、使用周波数が高周波数、即ちＡＣである場合には、
単結晶フェライトはＤＣ特性値に該当する４０００〜５
０００ガウスの飽和磁束密度Ｂｓ値を全て提供すること
ができない。例えば、８ｍｍＶＣＲ(Video CassetteRec
oder)用ＤＡＴ(Digital Audio Tape)は１５００Ｏｅの
保磁力Ｈｃを有するので、図１に示した磁気ヘッドは信
号記録及び再生が難しい。
【００１１】かかる問題点を克服するために、ギャップ
の間に軟磁性金属薄膜を形成するか、或いは単結晶フェ
ライトにバリヤー層(barrier layer)をまず形成してか
ら、このバリヤー層上に軟磁性金属薄膜をコーディング
するＭＩＧ(Metal-In-Gap)型磁気ヘッド技術が提案され
た。前記バリヤー層は疑似キャップ効果を減少させるた
めに形成される。
の間に軟磁性金属薄膜を形成するか、或いは単結晶フェ
ライトにバリヤー層(barrier layer)をまず形成してか
ら、このバリヤー層上に軟磁性金属薄膜をコーディング
するＭＩＧ(Metal-In-Gap)型磁気ヘッド技術が提案され
た。前記バリヤー層は疑似キャップ効果を減少させるた
めに形成される。
【００１２】前記軟磁性金属薄膜の材料としてはセンダ
スト(sendust)(Fe-Al-Si合金）、Ｃｏ系非晶質(amorpho
us)合金、そしてＦｅ-Ｚｒ-Ｎ系合金等が使用され、バ
リヤー層の物質としてはＣｒ、ＳｉＯ2、及びＦｅ-Ｎ等
が使用された。
スト(sendust)(Fe-Al-Si合金）、Ｃｏ系非晶質(amorpho
us)合金、そしてＦｅ-Ｚｒ-Ｎ系合金等が使用され、バ
リヤー層の物質としてはＣｒ、ＳｉＯ2、及びＦｅ-Ｎ等
が使用された。
【００１３】このような技術が導入されたＭＩＧ型磁気
ヘッドの製造過程を図２を参照して簡略に説明する。
ヘッドの製造過程を図２を参照して簡略に説明する。
【００１４】まず、１６ｍｍ×３.２ｍｍ×１.６ｍｍの
単結晶フェライト部材１が設けられ、単結晶フェライト
部材１の上面に複数個のトラック溝２が形成される。次
に、トラック溝２と互いに直交する方向に巻線溝３が形
成されてから、磁気ヘッドギャップの接合面にセンダス
トのような軟磁性金属薄膜４がスパッタリング法によっ
て形成される。次に、このように加工された２つの単結
晶フェライト部材１を対向して位置させた後、漏洩磁束
を形成するためにヘッドギャップの接合面にバリヤー層
としてのＳｉＯ2層を形成する。
単結晶フェライト部材１が設けられ、単結晶フェライト
部材１の上面に複数個のトラック溝２が形成される。次
に、トラック溝２と互いに直交する方向に巻線溝３が形
成されてから、磁気ヘッドギャップの接合面にセンダス
トのような軟磁性金属薄膜４がスパッタリング法によっ
て形成される。次に、このように加工された２つの単結
晶フェライト部材１を対向して位置させた後、漏洩磁束
を形成するためにヘッドギャップの接合面にバリヤー層
としてのＳｉＯ2層を形成する。
【００１５】その後、巻線溝３内にガラス層を入れた
後、高温でアニーリングしてガラス６をトラック溝２内
に満たしてガラスボンドバー(glass bonded bar)を作
る。そして、ガラスボンドバー上にスライス(slicing)
工程を行って図２のような単位チップの磁気ヘッドを作
る。最後に、磁気ヘッドの上部表面が所望の曲率を有す
るようにテープラッピング(tape lapping)工程を行う。
後、高温でアニーリングしてガラス６をトラック溝２内
に満たしてガラスボンドバー(glass bonded bar)を作
る。そして、ガラスボンドバー上にスライス(slicing)
工程を行って図２のような単位チップの磁気ヘッドを作
る。最後に、磁気ヘッドの上部表面が所望の曲率を有す
るようにテープラッピング(tape lapping)工程を行う。
【００１６】前記ガラス６はトラック溝２を満たすとと
もに、２つの単結晶フェライト部材１のヘッドギャップ
面をボンディングする役をする。前記ガラスボンディン
グ工程中に使用されるガラス６は適切な強度を有しなけ
ればならなく、主に５００℃以上の温度でボンディング
されるガラスが利用される。
もに、２つの単結晶フェライト部材１のヘッドギャップ
面をボンディングする役をする。前記ガラスボンディン
グ工程中に使用されるガラス６は適切な強度を有しなけ
ればならなく、主に５００℃以上の温度でボンディング
されるガラスが利用される。
【００１７】このため、磁性金属薄膜４は高温における
熱処理の後でも、必要な特性を発現できる薄膜でなけれ
ばならない。代表的にこのような特性に符合する材料と
しては、前記センダストを例として挙げることができ
る。このセンダストはＦｅ、Ａｌ、及びＳｉで組成さ
れ、その組成比はＦｅ：Ａｌ：Ｓｉ＝８４重量％：６重
量％：１０重量％である。これをａｔｏｍ％に換算する
と、Ｆｅ：Ａｌ：Ｓｉ＝７２ａｔ％：１１ａｔ％：１７
ａｔ％である。このセンダスト薄膜はＦｅの添加によっ
てＤＯ3規則格子構造(superlattice)、即ち規則化され
たＢＣＣ（体心立方格子）形態を有し、主に５００℃以
上の高温熱処理による相変態を経て組成される化合物で
ある。このように、センダストはＤＯ3の規則格子構造
を有することにより、良好な磁気特性を有する。センダ
ストの飽和磁束密度Ｂｓは１０Ｋガウスであり、保磁力
は０.５Ｏｅ以下であって、ＭＩＧ型磁気ヘッドの一分
類を成す。
熱処理の後でも、必要な特性を発現できる薄膜でなけれ
ばならない。代表的にこのような特性に符合する材料と
しては、前記センダストを例として挙げることができ
る。このセンダストはＦｅ、Ａｌ、及びＳｉで組成さ
れ、その組成比はＦｅ：Ａｌ：Ｓｉ＝８４重量％：６重
量％：１０重量％である。これをａｔｏｍ％に換算する
と、Ｆｅ：Ａｌ：Ｓｉ＝７２ａｔ％：１１ａｔ％：１７
ａｔ％である。このセンダスト薄膜はＦｅの添加によっ
てＤＯ3規則格子構造(superlattice)、即ち規則化され
たＢＣＣ（体心立方格子）形態を有し、主に５００℃以
上の高温熱処理による相変態を経て組成される化合物で
ある。このように、センダストはＤＯ3の規則格子構造
を有することにより、良好な磁気特性を有する。センダ
ストの飽和磁束密度Ｂｓは１０Ｋガウスであり、保磁力
は０.５Ｏｅ以下であって、ＭＩＧ型磁気ヘッドの一分
類を成す。
【００１８】もともと、Ｆｅの飽和磁束密度Ｂｓは２３
ＫガウスであってＤＣで一番大きい。しかし、ＦｅはＤ
Ｃ特性は良好であるがＡｃ特性（高周波数の使用時）は
悪いため、それ自体のみでは使用することができない。
ＫガウスであってＤＣで一番大きい。しかし、ＦｅはＤ
Ｃ特性は良好であるがＡｃ特性（高周波数の使用時）は
悪いため、それ自体のみでは使用することができない。
【００１９】実際磁気ヘッドを製造する時には、ガラス
の耐磨耗特性も考慮しなければならないので、約６００
℃の温度でボンディングされるガラスを用いてボンディ
ング工程を行う。従って、センダスト薄膜の磁気特性が
劣化することが多い。
の耐磨耗特性も考慮しなければならないので、約６００
℃の温度でボンディングされるガラスを用いてボンディ
ング工程を行う。従って、センダスト薄膜の磁気特性が
劣化することが多い。
【００２０】したがって、さらに耐熱性を改善し且つ耐
候性及び信頼性を向上させるために、前記センダストに
添加物を添加する場合があり、この添加物としてはＴ
ｉ、Ｒｕ、Ｐｔ等を挙げることができる。この添加物は
一般的な薄膜の磁気特性を劣化させない範囲内の組成比
を有し、通常０.１〜２ｗｔ％程度が添加される。
候性及び信頼性を向上させるために、前記センダストに
添加物を添加する場合があり、この添加物としてはＴ
ｉ、Ｒｕ、Ｐｔ等を挙げることができる。この添加物は
一般的な薄膜の磁気特性を劣化させない範囲内の組成比
を有し、通常０.１〜２ｗｔ％程度が添加される。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記のように
構成されたセンダスト、又は添加物が添加されたセンダ
ストで作られたＭＩＧ型磁気ヘッド用軟磁性薄膜も未だ
１０Ｋガウス程度の飽和磁束密度Ｂｓだけを有するの
で、高密度及び高周波の磁気ヘッド用軟磁性薄膜材料と
しては足りない点が多い。尚、耐食性の側面でも実際の
多様な使用環境のもとにおける腐食現象によって磁気特
性が低下する問題点があった。
構成されたセンダスト、又は添加物が添加されたセンダ
ストで作られたＭＩＧ型磁気ヘッド用軟磁性薄膜も未だ
１０Ｋガウス程度の飽和磁束密度Ｂｓだけを有するの
で、高密度及び高周波の磁気ヘッド用軟磁性薄膜材料と
しては足りない点が多い。尚、耐食性の側面でも実際の
多様な使用環境のもとにおける腐食現象によって磁気特
性が低下する問題点があった。
【００２２】本発明はかかる従来の問題点を解決するた
めのもので、その目的は高温でも磁気特性が保持されな
がら実用上充分な耐食性を発現して、優れた磁気ヘッド
の出力特性を実現できる磁気ヘッド用軟磁性薄膜材料を
提供することにある。
めのもので、その目的は高温でも磁気特性が保持されな
がら実用上充分な耐食性を発現して、優れた磁気ヘッド
の出力特性を実現できる磁気ヘッド用軟磁性薄膜材料を
提供することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の磁気ヘッド用軟磁性薄膜材料は７３ａｔ％
〜８０ａｔ％のＦｅ、４ａｔ％〜６ａｔ％のＡｌ、１０
ａｔ％〜１３ａｔ％のＳｉ、１ａｔ％〜５ａｔ％の少な
くとも一つのカーバイド形成金属、及び３ａｔ％〜７ａ
ｔ％のＣ(carbon)で組成されることを特徴とする。
に、本発明の磁気ヘッド用軟磁性薄膜材料は７３ａｔ％
〜８０ａｔ％のＦｅ、４ａｔ％〜６ａｔ％のＡｌ、１０
ａｔ％〜１３ａｔ％のＳｉ、１ａｔ％〜５ａｔ％の少な
くとも一つのカーバイド形成金属、及び３ａｔ％〜７ａ
ｔ％のＣ(carbon)で組成されることを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】上述したように、従来の磁気ヘッ
ドの軟磁性薄膜材料として使用されるセンダストはＦｅ
とＡｌとＳｉで組成された。本発明ではセンダストを組
成するこれらＦｅ、Ａｌ、及びＳｉに少なくとも一つの
カーバイド形成金属(carbide formingmetal)と炭素(car
bon)の析出物(precipitation material)を追加して軟磁
性薄膜を組成した。カーバイド形成金属としてはＴｉ、
Ｔａ、Ｖ、Ｚｒ、及びＮｂ等が使用される。
ドの軟磁性薄膜材料として使用されるセンダストはＦｅ
とＡｌとＳｉで組成された。本発明ではセンダストを組
成するこれらＦｅ、Ａｌ、及びＳｉに少なくとも一つの
カーバイド形成金属(carbide formingmetal)と炭素(car
bon)の析出物(precipitation material)を追加して軟磁
性薄膜を組成した。カーバイド形成金属としてはＴｉ、
Ｔａ、Ｖ、Ｚｒ、及びＮｂ等が使用される。
【００２５】以下、カーバイド形成金属と炭素の析出物
を追加する理由を説明する。これらカーバイド形成金属
は炭素Ｃと強く結合してカーバイドを形成する。大きい
飽和磁束密度Ｂｓを有するＦｅは元来大きいグレーンサ
イズを有する。大きいグレーンサイズは磁気ヘッドの磁
気特性を低下させるために、できるだけグレーンサイズ
を小さくすることが要求される。
を追加する理由を説明する。これらカーバイド形成金属
は炭素Ｃと強く結合してカーバイドを形成する。大きい
飽和磁束密度Ｂｓを有するＦｅは元来大きいグレーンサ
イズを有する。大きいグレーンサイズは磁気ヘッドの磁
気特性を低下させるために、できるだけグレーンサイズ
を小さくすることが要求される。
【００２６】本発明によって軟磁性薄膜の組成に追加さ
れるカーバイド形成金属と炭素は強く結合してカーバイ
ドを形成し、このカーバイドは軟磁性薄膜を高温にもよ
く耐えさせるばかりではなく、軟磁性薄膜のグレーンサ
イズの成長を抑制する役割を果たす。従って、本発明に
よる磁気ヘッド用薄膜材料はＦｅ、Ａｌ、Ｓｉ、少なく
とも一つのカーバイド形成金属及び炭素で組成された一
種の化合物であって、７３ａｔ％〜８０ａｔ％のＦｅ
と、４ａｔ％〜６ａｔ％のＡｌと、１０ａｔ％〜１３ａ
ｔ％のＳｉと、１ａｔ％〜５ａｔ％の少なくとも一つの
カーバイド形成金属と、及び３ａｔ％〜７ａｔ％のＣと
で組成される。この際、カーバイド形成金属としては前
記したようにＴｉ、Ｔａ、Ｖ、Ｚｒ、及びＮｂのうち少
なくとも一つが使用される。
れるカーバイド形成金属と炭素は強く結合してカーバイ
ドを形成し、このカーバイドは軟磁性薄膜を高温にもよ
く耐えさせるばかりではなく、軟磁性薄膜のグレーンサ
イズの成長を抑制する役割を果たす。従って、本発明に
よる磁気ヘッド用薄膜材料はＦｅ、Ａｌ、Ｓｉ、少なく
とも一つのカーバイド形成金属及び炭素で組成された一
種の化合物であって、７３ａｔ％〜８０ａｔ％のＦｅ
と、４ａｔ％〜６ａｔ％のＡｌと、１０ａｔ％〜１３ａ
ｔ％のＳｉと、１ａｔ％〜５ａｔ％の少なくとも一つの
カーバイド形成金属と、及び３ａｔ％〜７ａｔ％のＣと
で組成される。この際、カーバイド形成金属としては前
記したようにＴｉ、Ｔａ、Ｖ、Ｚｒ、及びＮｂのうち少
なくとも一つが使用される。
【００２７】以下、本発明による軟磁性薄膜を単結晶フ
ェライトに蒸着する過程の一例を図３（ａ）と（ｂ）を
参照して説明する。
ェライトに蒸着する過程の一例を図３（ａ）と（ｂ）を
参照して説明する。
【００２８】図３（ａ）に示すように、まず、スパッタ
リング(sputtering)装備のチャンバ内で下部(bottom si
de)のステージ上にスパッタリング用ターゲットを位置
させ、上部のステージ上に本発明による軟磁性薄膜をコ
ーティングするための基板を位置させる。この際、スパ
ッタリング用ターゲットは６ａｔ％のＡｌ、１２ａｔ％
のＳｉ、及び７８ａｔ％のＦｅで組成された合金であ
る。
リング(sputtering)装備のチャンバ内で下部(bottom si
de)のステージ上にスパッタリング用ターゲットを位置
させ、上部のステージ上に本発明による軟磁性薄膜をコ
ーティングするための基板を位置させる。この際、スパ
ッタリング用ターゲットは６ａｔ％のＡｌ、１２ａｔ％
のＳｉ、及び７８ａｔ％のＦｅで組成された合金であ
る。
【００２９】ＴｉとＣは図３（ｂ）に示すように、３ｍ
ｍ×３ｍｍのチップ形態でスパッタリング用ターゲット
上に位置させる方法で添加される。この時に使用される
ＴｉとＣチップの個数は前記した組成比の範囲内で適用
される。
ｍ×３ｍｍのチップ形態でスパッタリング用ターゲット
上に位置させる方法で添加される。この時に使用される
ＴｉとＣチップの個数は前記した組成比の範囲内で適用
される。
【００３０】Ａｒイオンがスパッタリング用ターゲット
に衝突するとき、ターゲットを組成する物質（Ｆｅ、Ａ
ｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、そしてＣ）の分散モードが全て異なる
ことにより、基板に蒸着されるFe-Al-Si-Ti-C合金薄膜
が所望の組成比率を有しないかも知れない。従って、所
望する組成比率を得るために、ＴｉとＣのチップの個数
はスパッタリング中に前記組成比内で変化させる。
に衝突するとき、ターゲットを組成する物質（Ｆｅ、Ａ
ｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、そしてＣ）の分散モードが全て異なる
ことにより、基板に蒸着されるFe-Al-Si-Ti-C合金薄膜
が所望の組成比率を有しないかも知れない。従って、所
望する組成比率を得るために、ＴｉとＣのチップの個数
はスパッタリング中に前記組成比内で変化させる。
【００３１】この際、使用されたスパッタリング法はＤ
Ｃマグネトロンスパッタリング法であり、アルゴン（Ａ
ｒ）圧力は３ｍＴｏｒｒであり、スパッタリング率は２
００Å／ｍｉｎであり、加工された単結晶フェライトに
蒸着されるFe-Al-Si-Ti-C合金薄膜の厚さは目的に応じ
て２〜５μｍであった。
Ｃマグネトロンスパッタリング法であり、アルゴン（Ａ
ｒ）圧力は３ｍＴｏｒｒであり、スパッタリング率は２
００Å／ｍｉｎであり、加工された単結晶フェライトに
蒸着されるFe-Al-Si-Ti-C合金薄膜の厚さは目的に応じ
て２〜５μｍであった。
【００３２】基板としては多結晶フェライトと同様の熱
膨張係数（α：１１５×１０-7／℃）を有するCaTiO3を
用いた。得られた試料は窒素雰囲気で２時間にわたり５
５０〜７００℃にてアニーリングを行った。
膨張係数（α：１１５×１０-7／℃）を有するCaTiO3を
用いた。得られた試料は窒素雰囲気で２時間にわたり５
５０〜７００℃にてアニーリングを行った。
【００３３】Ｘ線回折分析の結果、図４に示すように、
ＴｉとＣは強く結合してＴｉＣ形態でカーバイド(carbi
de)を形成し、このカーバイドはマトリックス形態であ
るａ相(a-phase)（ＢＣＣ）グレーンの間に主に位置し
てこれらグレーンの成長を抑制する役割を果たすという
ことが分かる。
ＴｉとＣは強く結合してＴｉＣ形態でカーバイド(carbi
de)を形成し、このカーバイドはマトリックス形態であ
るａ相(a-phase)（ＢＣＣ）グレーンの間に主に位置し
てこれらグレーンの成長を抑制する役割を果たすという
ことが分かる。
【００３４】これらグレーンの平均粒径は１５０Åであ
って、このFe-Al-Si-Ti-C合金薄膜は微細な組織を有す
ることが分かる。
って、このFe-Al-Si-Ti-C合金薄膜は微細な組織を有す
ることが分かる。
【００３５】本発明による軟磁性合金薄膜と、従来のセ
ンダスト薄膜と、従来のセンダスト及びＴｉで組成され
た合金薄膜との耐食性を比較して図５に示した。測定条
件は次の通りである。
ンダスト薄膜と、従来のセンダスト及びＴｉで組成され
た合金薄膜との耐食性を比較して図５に示した。測定条
件は次の通りである。
【００３６】各薄膜に０.９％ＮａＣｌ水溶液を常温で
沈積させた後、時間による各薄膜の重量変化を測定し
た。次に、各薄膜の重量変化を比較した。その結果、本
発明による薄膜の場合は時間による重量変化が殆ど無い
ことがわかった。これはかなり優れた耐食性を有するこ
とを意味する。
沈積させた後、時間による各薄膜の重量変化を測定し
た。次に、各薄膜の重量変化を比較した。その結果、本
発明による薄膜の場合は時間による重量変化が殆ど無い
ことがわかった。これはかなり優れた耐食性を有するこ
とを意味する。
【００３７】本発明による軟磁性薄膜がこのように優れ
た耐食性を有する理由はＴｉとＡｌを添加したことにも
あるが、それよりもグレーンサイズの減少がもっと大き
い理由になる。
た耐食性を有する理由はＴｉとＡｌを添加したことにも
あるが、それよりもグレーンサイズの減少がもっと大き
い理由になる。
【００３８】本発明による軟磁性合金薄膜と従来技術に
よる軟磁性薄膜との飽和磁束密度Ｂｓ及び保磁力Ｈｃを
表１に示した。表１によれば、本発明による薄膜の場
合、特に非常に大きい飽和磁束密度が得られる。これは
従来のセンダスト薄膜と比較して本発明による薄膜内に
含まれたＦｅの相対ａｔｏｍ％が高いということにより
説明される。
よる軟磁性薄膜との飽和磁束密度Ｂｓ及び保磁力Ｈｃを
表１に示した。表１によれば、本発明による薄膜の場
合、特に非常に大きい飽和磁束密度が得られる。これは
従来のセンダスト薄膜と比較して本発明による薄膜内に
含まれたＦｅの相対ａｔｏｍ％が高いということにより
説明される。
【００３９】尚、本発明による薄膜と従来技術による薄
膜との透磁率の比較結果を図６に示した。図６から、本
発明による薄膜の場合、５０ＭＨｚ以上の高周波数でも
３０００程度の高い透磁率μを保持していることが分か
る。透磁率μの測定は８字コイル(coil)方法で行った。
透磁率μは次の式（２）で表れる。
膜との透磁率の比較結果を図６に示した。図６から、本
発明による薄膜の場合、５０ＭＨｚ以上の高周波数でも
３０００程度の高い透磁率μを保持していることが分か
る。透磁率μの測定は８字コイル(coil)方法で行った。
透磁率μは次の式（２）で表れる。
【００４０】
【数２】
【００４１】図７は本発明の薄膜を用いた磁気ヘッドの
出力と従来の薄膜を用いた磁気ヘッドの出力とを比較し
たものである。図７から、本発明による磁気ヘッドの出
力が従来技術による磁気ヘッドの出力より３ｄＢ程度高
いことが分かる。
出力と従来の薄膜を用いた磁気ヘッドの出力とを比較し
たものである。図７から、本発明による磁気ヘッドの出
力が従来技術による磁気ヘッドの出力より３ｄＢ程度高
いことが分かる。
【００４２】
【表１】
【００４３】
【発明の効果】前述したように、本発明は耐熱性及び耐
食性を改善するために、Ｆｅ系合金薄膜にＣとＴｉ等を
添加することによりカーバイドを形成する。このカーバ
イドはグレーンサイズの微細化を手伝う。尚、Ｆｅ含量
増大（ａｔｏｍ％）は飽和磁束密度Ｂｓ及び透磁率μの
増大を誘発する。従って、より耐食性及び出力特性に優
れた磁気ヘッドを構成することができる。
食性を改善するために、Ｆｅ系合金薄膜にＣとＴｉ等を
添加することによりカーバイドを形成する。このカーバ
イドはグレーンサイズの微細化を手伝う。尚、Ｆｅ含量
増大（ａｔｏｍ％）は飽和磁束密度Ｂｓ及び透磁率μの
増大を誘発する。従って、より耐食性及び出力特性に優
れた磁気ヘッドを構成することができる。
【００４４】さらに、本発明による軟磁性薄膜は高出力
及び高画質磁気ヘッドの材料として使用可能であり、Ｈ
ｉ-８ｍｍＶＣＲ用磁気ヘッドやＤＶＣＲ(Digital VCR)
用磁気ヘッド等、高密度ＭＩＧ型磁気ヘッドに適用する
ことができる。しかも高性能磁気ヘッドが採用されるセ
ットの付加価値化及び他のセットとの差別化に寄与する
ことができる。
及び高画質磁気ヘッドの材料として使用可能であり、Ｈ
ｉ-８ｍｍＶＣＲ用磁気ヘッドやＤＶＣＲ(Digital VCR)
用磁気ヘッド等、高密度ＭＩＧ型磁気ヘッドに適用する
ことができる。しかも高性能磁気ヘッドが採用されるセ
ットの付加価値化及び他のセットとの差別化に寄与する
ことができる。
【図１】従来のバルク型磁気ヘッドの説明図である。
【図２】従来のＭＩＧ型磁気ヘッドの構造図である。
【図３】（ａ）はスパッタリング装備の構成図、（ｂ）
はスパッタリング用ターゲットの構造図である。
はスパッタリング用ターゲットの構造図である。
【図４】本発明による薄膜材料の組織図である。
【図５】本発明の薄膜と従来の薄膜との耐食性を比較し
たグラフである。
たグラフである。
【図６】本発明の薄膜と従来の薄膜との周波数による透
磁率を比較したグラフである。
磁率を比較したグラフである。
【図７】本発明による磁気ヘッドと従来技術による磁気
ヘッドとの出力を比較したグラフである。
ヘッドとの出力を比較したグラフである。
１ 単結晶フェライト部材 ２ トラック溝 ３ 巻線溝 ４ 軟磁性金属薄膜 ６ ガラス
Claims (2)
- 【請求項１】 ７３ａｔ％〜８０ａｔ％のＦｅ、４ａｔ
％〜６ａｔ％のＡｌ、１０ａｔ％〜１３ａｔ％のＳｉ、
１ａｔ％〜５ａｔ％を有する少なくとも一つのカーバイ
ド形成金属、及び３ａｔ％〜７ａｔ％のＣで組成される
磁気ヘッド用軟磁性薄膜材料。 - 【請求項２】 前記少なくとも一つのカーバイド形成金
属はＴｉ、Ｔａ、Ｖ、Ｚｒ、及びＮｂのうち少なくとも
一つを含むことを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド
用軟磁性薄膜材料。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019950000618A KR960030108A (ko) | 1995-01-16 | 1995-01-16 | 자기헤드용 연자성 박막 재료 |
| KR1995-618 | 1995-01-16 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08241813A true JPH08241813A (ja) | 1996-09-17 |
Family
ID=19406781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8005238A Pending JPH08241813A (ja) | 1995-01-16 | 1996-01-16 | 磁気ヘッド用軟磁性薄膜材料 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08241813A (ja) |
| KR (1) | KR960030108A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100430671B1 (ko) * | 2001-09-08 | 2004-05-10 | 한국전기연구원 | 자기소자용 ＦｅＴａＮ계 연자성 박막의 제조방법 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0412508A (ja) * | 1990-05-02 | 1992-01-17 | Alps Electric Co Ltd | 軟磁性合金膜 |
| JPH0547551A (ja) * | 1991-08-16 | 1993-02-26 | Sony Corp | 軟磁性薄膜 |
| JPH06251977A (ja) * | 1993-02-24 | 1994-09-09 | Sharp Corp | 磁気ヘッド用軟磁性ＦｅＡｌＳｉ合金薄膜の形成方法 |
| JPH06338409A (ja) * | 1993-05-31 | 1994-12-06 | Canon Inc | 磁性薄膜及びその製造方法 |
| JPH07249519A (ja) * | 1994-03-08 | 1995-09-26 | Alps Electric Co Ltd | 軟磁性合金膜と磁気ヘッドおよび軟磁性合金膜の熱膨張係数の調整方法 |
-
1995
- 1995-01-16 KR KR1019950000618A patent/KR960030108A/ko not_active Application Discontinuation
-
1996
- 1996-01-16 JP JP8005238A patent/JPH08241813A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0412508A (ja) * | 1990-05-02 | 1992-01-17 | Alps Electric Co Ltd | 軟磁性合金膜 |
| JPH0547551A (ja) * | 1991-08-16 | 1993-02-26 | Sony Corp | 軟磁性薄膜 |
| JPH06251977A (ja) * | 1993-02-24 | 1994-09-09 | Sharp Corp | 磁気ヘッド用軟磁性ＦｅＡｌＳｉ合金薄膜の形成方法 |
| JPH06338409A (ja) * | 1993-05-31 | 1994-12-06 | Canon Inc | 磁性薄膜及びその製造方法 |
| JPH07249519A (ja) * | 1994-03-08 | 1995-09-26 | Alps Electric Co Ltd | 軟磁性合金膜と磁気ヘッドおよび軟磁性合金膜の熱膨張係数の調整方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR960030108A (ko) | 1996-08-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19980430 |