JPH08306529A - 軟磁性薄膜、それを用いた磁気ヘッドおよび磁気記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＦｅまたはＣｏを主体とする軟磁性薄膜にお
いて、良好な軟磁気特性を維持しながら耐食性および耐
熱性を改善する。 【構成】 ＦｅおよびＣｏより選ばれる少なくとも１種
の磁性元素と、Ｔａ，Ｎｂ，Ｈｆ，Ｃｒ，Ｒｕ，Ｒｈ，
Ｔｉ，Ｎｉ，ＺｒおよびＡｌよりなる第１群より選ばれ
る少なくとも１種の第１元素と、Ｃ，Ｎ，ＢおよびＳｉ
よりなる第２群より選ばれる少なくとも１種の第２元素
とを含んでなる軟磁性薄膜において、その組織中に非導
電性の無機化合物粒子を分散させ、前記磁性元素の結晶
相の成長を抑制する。前記非導電性の無機化合物粒子
は、Ｔａ，Ｎｂ，Ｃｒ，Ｔｉ，Ｎｉ，ＺｒおよびＳｉよ
りなる群より選ばれる少なくとも１種の元素の酸化物、
窒化物あるいは硼素化物の粒子とするのが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、軟磁性薄膜、それを
用いた磁気ヘッドおよび磁気記録装置に関し、さらに言
えば、磁性元素としてＦｅまたはＴａを含む軟磁性薄膜
と、その軟磁性薄膜を用いて作製した磁気ヘッドおよび
磁気記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、高度情報化社会の進展に伴い、小
型で高密度な情報記録装置へのニーズが高まっている。
このような状況下、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。

【０００３】高密度記録を実現するには、生成した微小
磁区が安定に存在するように高い保磁力を有する情報記
録媒体と共に、このような情報記録媒体に記録できるよ
うに高い飽和磁束密度を有する磁気ヘッドが必要とな
る。

【０００４】この種磁気ヘッドに用いる材料として現在
知られているものには、Ｆｅ−Ｃ系、Ｆｅ−Ｎ系などが
ある。これらの材料は通常、スパッタリング法などによ
り非晶質の薄膜を成膜後、その薄膜を一定の温度で熱処
理して微結晶化し、軟磁気特性を発現させている。この
場合の熱処理温度は、軟磁気特性を発現させるために必
要な最低温度に設定すればよいが、これらの材料を用い
てメタル・イン・ギャップ（ＭＩＧ）型磁気ヘッドを作
製する場合には、ヘッド作製工程にガラス・ボンディン
グ工程を含むため、熱処理温度は軟磁気特性の発現温度
より高いボンディング温度にならざるを得ない。よっ
て、この種磁気ヘッド材料には、少なくともそのボンデ
ィング温度に耐えるだけの熱安定性の確保が必要とな
る。

【０００５】また、これら磁気ヘッド材料の軟磁気特性
は、熱処理によって析出する微結晶粒子のサイズに依存
することから、良好な軟磁気特性を持つ薄膜を得るため
には、この微結晶粒子のサイズを制御する必要がある。

【０００６】さらに、これらの磁気ヘッド材料はＦｅを
主体として構成されているため、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、その結果、磁気特性
（特に保磁力や飽和磁束密度）の変動を生じて磁気ヘッ
ドとしての性能が低下することがある。そこで、これら
の材料を用いた磁気ヘッドの実用化には、大気中の酸素
などに起因する磁気特性の変動を抑制することが必要で
ある。すなわち、耐食性を向上することが必要である。

【０００７】この種磁気ヘッド材料の耐食性を図ったも
のとしては、磁性元素以外の特定の元素を軟磁性薄膜に
添加することにより、その軟磁気特性を保持しながら耐
食性を向上させるという方法が提案されている。（例え
ば特開平３−２０４４４号公報参照）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平３−２
０４４４号公報に開示されているような、耐食性向上の
ための元素を添加する従来技術では、軟磁気特性と耐食
性とをバランスよく両立することができない、換言すれ
ば、軟磁気特性と耐食性の双方を向上させるように添加
元素の濃度を最適化するのが困難であるという問題があ
る。例えば、耐食性を優先して確保すると、磁気特性
（特に飽和磁束密度と保磁力）が低下し、Ｆｅ−Ｃ系や
Ｆｅ−Ｎ系材料が有する本来の磁気特性が得られない。
逆に、磁気特性を優先して確保すると、十分な耐食性が
得られず磁気ヘッドの信頼性が低下する。

【０００９】この問題を解決するため、各種元素を軟磁
性薄膜に添加する方法が提案されているが、この場合に
も、それら元素の添加により飽和磁束密度の低下や磁歪
定数の増大が生じ、情報の記録が良好にできなかった
り、再生時に出力波形が歪んだりするという問題があ
る。

【００１０】そこで、この発明の目的は、ＦｅまたはＣ
ｏを主体とする軟磁性薄膜において、良好な軟磁気特性
の維持と耐食性の改善とをバランス良く実現することに
ある。

【００１１】この発明の他の目的は、ＦｅまたはＣｏを
主体とする軟磁性薄膜において、耐熱性を改善すること
にある。

【００１２】この発明のさらに他の目的は、従来より信
頼性の高い磁気ヘッドおよび磁気記録装置を提供するこ
とにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

（１） この発明の第１の軟磁性薄膜は、ＦｅおよびＣ
ｏより選ばれる少なくとも１種の磁性元素と、Ｔａ，Ｎ
ｂ，Ｈｆ，Ｃｒ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｔｉ，Ｎｉ，Ｚｒおよび
Ａｌよりなる第１群より選ばれる少なくとも１種の第１
元素と、Ｃ，Ｎ，ＢおよびＳｉよりなる第２群より選ば
れる少なくとも１種の第２元素とを含んでなる軟磁性薄
膜において、前記薄膜の組織中に非導電性の無機化合物
粒子が分散されていることを特徴とする。

【００１４】前記非導電性の無機化合物粒子は、Ｔａ，
Ｎｂ，Ｃｒ，Ｔｉ，Ｎｉ，ＺｒおよびＳｉよりなる第３
群より選ばれる少なくとも１種の第３元素の酸化物、窒
化物あるいは硼素化物の粒子であるのが好ましい。これ
らの化合物は結晶成長が生じにくい化合物であり、かつ
Ｆｅ（あるいはＣｏ）粒子、およびＴａＣに代表される
化合物粒子の結晶成長を抑制しやすいためである。

【００１５】前記非導電性の無機化合物粒子は、前記薄
膜の組織中に均一にほぼ分散しているのが好ましい。非
導電性であると、Ｆｅ（あるいはＣｏ）と局部電池を形
成せず、しかもこれらの粒子が微細化しているので腐食
を生じにくいためである。

【００１６】この発明の第１の軟磁性薄膜では、薄膜の
組織が微小な結晶相を含んでおり、その微小な結晶相
が、前記磁性元素の相と、前記第１元素の炭化物、窒化
物、珪素化物あるいは硼素化物の相と、前記非導電性無
機化合物の相とを含んでいるのが好ましい。この場合
に、この発明の効果が有効に発揮されるからである。

【００１７】このような結晶相は、前記合金膜をその結
晶化温度あるいはそれ以上の温度に加熱して軟磁気特性
を発現させる際に得られる。また、Ｘ線回折により各結
晶相に対応したいくつかのピークを示す。

【００１８】前記非導電性無機化合物の結晶相の平均サ
イズは、前記第１元素の炭化物、窒化物、珪素化物ある
いは硼素化物の結晶相の平均サイズよりも小さいのが好
ましい。この場合、これらの結晶相は、炭化物、窒化
物、珪素化物あるいは硼素化物の結晶相の成長を抑制す
る作用を有するからである。

【００１９】前記磁性元素の相の結晶粒の平均サイズは
１０ｎｍ以下であり、前記第１元素の炭化物、窒化物、
珪素化物あるいは硼素化物の相の結晶粒の平均サイズは
５ｎｍ以下であるのが好ましい。前記磁性元素の相の結
晶粒の平均サイズが１０ｎｍを越えていると、保磁力が
増大する等の軟磁気特性の劣化をきたすためであり、前
記第１元素の炭化物、窒化物、珪素化物あるいは硼素化
物の相の結晶粒の平均サイズが５ｎｍを越えていると、
Ｆｅ（あるいはＣｏ）との間に局部電池を形成して軟磁
性薄膜の耐食性が劣化するためである。

【００２０】この軟磁性薄膜の保磁力は１エルステッド
以下、透磁率は１０００以上、飽和磁束密度は１．５テ
スラ以上であるのが好ましい。磁気ヘッドに好適な軟磁
気特性が得られるからである。保磁力が１エルステッド
より小さかったり、透磁率が１０００未満であると、磁
気ヘッドを構成した場合の性能が著しく劣化するためで
あり、飽和磁束密度が１．５テスラ未満であると、高保
磁力を有する磁気記録媒体へ安定した記録ができないか
らである。

【００２１】好ましい実施例では、前記薄膜の組織が微
小な結晶相を含んでおり、その微小な結晶相が、Ｆｅ相
と、Ｔａ，Ｎｂ，Ｈｆ，Ｔｉ，ＮｉおよびＺｒよりなる
第４群より選ばれる少なくとも１種の第４元素の炭化
物、窒化物、珪素化物あるいは硼素化物の相と、前記非
導電性無機化合物の相とを含む。高い性能を維持しつ
つ、熱安定性を向上させるためである。

【００２２】前記非導電性の無機化合物粒子は、前記磁
性元素の結晶相の成長を抑制する作用を有しているのが
好ましい。これにより、磁性元素の結晶相が微小とな
り、耐食性および耐熱性の向上が図れるからである。

【００２３】（２） この発明の第２の軟磁性薄膜は、
（ａ）ＦｅおよびＣｏより選ばれる少なくとも１種の磁
性元素の第１微結晶相と、（ｂ）Ｔａ，Ｎｂ，Ｈｆ，Ｃ
ｒ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｔｉ，Ｎｉ，ＺｒおよびＡｌよりなる
第１群より選ばれる少なくとも１種の第１元素と、Ｃ，
Ｎ，ＢおよびＳｉよりなる第２群より選ばれる少なくと
も１種の第２元素の化合物の第２微結晶相と、（ｃ）非
導電性の無機化合物の第３微結晶相とを備えていること
を特徴とする。

【００２４】前記非導電性の無機化合物は、Ｔａ，Ｎ
ｂ，Ｃｒ，Ｔｉ，Ｎｉ，ＺｒおよびＳｉよりなる第３群
より選ばれる少なくとも１種の第３元素の酸化物、窒化
物あるいは硼素化物であるのが好ましい。

【００２５】前記非導電性の無機化合物の第３微結晶相
は、前記薄膜の組織中に均一にほぼ分散しているのが好
ましい。

【００２６】前記第３微結晶相の平均サイズは、前記第
２微結晶相の平均サイズよりも小さいのが好ましい。

【００２７】前記第１微結晶相の平均サイズが１０ｎｍ
以下であり、前記第２微結晶相の平均サイズが５ｎｍ以
下であるのが好ましい。

【００２８】保磁力が１エルステッド以下、透磁率が１
０００以上、飽和磁束密度が１．５テスラ以上であるの
が好ましい。

【００２９】好ましい実施例では、前記第１微結晶相が
Ｆｅ相とされ、前記第２微結晶相が、Ｔａ，Ｎｂ，Ｈ
ｆ，Ｔｉ，Ｎｉ，ＺｒおよびＡｌよりなる第４群より選
ばれる少なくとも１種の第４元素と前記第２元素の化合
物の相とされる。

【００３０】前記非導電性の無機化合物の第３微結晶相
は、前記磁性元素の結晶相の成長を抑制する作用を有し
ているのが好ましい。

【００３１】これらの理由は上記（１）で述べたのと同
じである。

【００３２】（３） この発明の第１および第２の軟磁
性薄膜において好適に使用できる、前記第３元素の酸化
物、窒化物あるいは硼素化物の具体例を挙げれば、次の
通りである。

【００３３】（酸化物）ＳｉＯ_x，ＺｒＯ_x，ＴｉＯ_X，
ＮｂＯ_X（またはＮｂ₂Ｏ_5-X），Ｔａ₂Ｏ_5-X，ＨｆＯ_X，
ＮｉＯ_X，Ａｌ₂Ｏ_3-X （窒化物）ＳｉＮ_x，ＢＮ，ＴａＮ_x，ＴｉＮ_x，Ａｌ
Ｎ_x，ＮｂＮ （硼素化物）Ｈｆ−Ｂ_x，Ｎｂ−Ｂ_x，ＴｉＢ_x，Ｚｒ
Ｂ_x，ＣｒＢ_x （４） この発明の磁気ヘッドは、上記（１）または
（２）の軟磁性薄膜を備えたことを特徴とする。この磁
気ヘッドは、メタル・イン・ギャップ型として構成され
ているのが好ましい。上記（１）または（２）の軟磁性
薄膜の効果を有効に発揮できるからである。

【００３４】この軟磁性薄膜は、磁気ヘッドのコアの全
体に用いてもよいし、コアの一部に用いてもよい。

【００３５】（５） この発明の磁気記録装置は、上記
（３）の磁気ヘッドを備えたことを特徴とする。

【００３６】この磁気記録装置は、磁気テープ装置や磁
気ディスク装置など、任意の構成を採ることができる。

【００３７】

【作用】この発明の第１の軟磁性薄膜では、Ｆｅおよび
Ｃｏより選ばれる少なくとも１種の磁性元素と、Ｔａ，
Ｎｂ，Ｈｆ，Ｃｒ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｔｉ，Ｎｉ，Ｚｒおよ
びＡｌよりなる第１群より選ばれる少なくとも１種の第
１元素と、Ｃ，Ｎ，ＢおよびＳｉよりなる第２群より選
ばれる少なくとも１種の第２元素とを含んでなる軟磁性
薄膜において、前記薄膜の組織中に結晶成長しにくい非
導電性の無機化合物粒子が分散されているため、磁性元
素の相が微小（例えば１０ｎｍ以下）となる。よって、
良好な軟磁気特性が安定して得られると共に、その軟磁
性薄膜の耐熱性も改善される。

【００３８】磁性元素相が微小になることにより当該軟
磁性薄膜が不動態化するため、また、非導電性の無機化
合物粒子により導電性が低下するため、その耐食性を大
きく向上させることができる。

【００３９】この発明の第２の軟磁性薄膜では、（ａ）
ＦｅおよびＣｏより選ばれる少なくとも１種の磁性元素
の第１微結晶相と、（ｂ）Ｔａ，Ｎｂ，Ｈｆ，Ｃｒ，Ｒ
ｕ，Ｒｈ，Ｔｉ，Ｎｉ，ＺｒおよびＡｌよりなる第１群
より選ばれる少なくとも１種の第１元素と、Ｃ，Ｎ，Ｂ
およびＳｉよりなる第２群より選ばれる少なくとも１種
の第２元素の化合物の第２微結晶相と、（ｃ）非導電性
の無機化合物の第３微結晶相とを備えているので、第３
微結晶相により、磁性元素の第１微結晶相の結晶成長さ
らには第２微結晶相の結晶成長も抑制される。

【００４０】その結果、第１微結晶相が微小となり、良
好な軟磁気特性が安定して得られると共に、その軟磁性
薄膜の耐熱性も改善される。

【００４１】磁性元素相が微小になることにより当該軟
磁性薄膜が不動態化するため、また、第３微結晶相は非
導電性であるため、その耐食性を大きく向上させること
ができる。

【００４２】この発明の磁気ヘッドおよび磁気記録装置
は、以上のような耐食性、耐熱性および軟磁気特性に優
れた軟磁性薄膜を用いて構成しているので、従来より高
い信頼性が選られる。

【００４３】

【実施例】以下、この発明を実施例に基づいて詳細に説
明する。 ［実施例１］この実施例の軟磁性薄膜は、磁性元素とし
てＦｅを、第１元素としてＴａ、ＣｒおよびＲｕを、第
２元素としてＣをそれぞれ含むＦｅＴａＣＣｒＲｕ合金
の薄膜である。非導電性の無機化合物としては窒化シリ
コン（Ｓｉ₃Ｎ₄）を用いた。

【００４４】（軟磁性薄膜の製法）このＦｅＴａＣＣｒ
Ｒｕ軟磁性薄膜は、次のようにして作製した。まず、Ｆ
ｅ，Ｔａ，Ｃ，ＣｒおよびＲｕ の各元素の粉体を熱間
静圧プレス法（ＨＩＰ法）により一体に成型したＦｅＴ
ａＣＣｒＲｕ合金ターゲットと、Ｓｉ₃Ｎ₄の焼結体ター
ゲットとを用い、放電ガスにＡｒガスを用いて両ターゲ
ットを同時にスパッタして、フェライト基板上に膜厚５
μｍのＦｅＴａＣＣｒＲｕ合金の薄膜を得た。この工程
において、放電ガスＡｒの圧力は５ｍＴｏｒｒ、投入Ｒ
Ｆ電力は４００Ｗとした。

【００４５】ＨＩＰ法により作製したターゲットを用い
ると、ターゲット製造時にターゲット中へ混入する酸素
濃度を抑制できるため、形成した軟磁性薄膜中の酸素濃
度を低減することができる利点がある。

【００４６】ＦｅＴａＣＣｒＲｕ合金ターゲットの組成
は（Ｆｅ₇₅Ｔａ₉Ｃ₁₆）_1-x（Ｃｒ₆₀Ｒｕ₄₀）_xで、ｘ＝
０．０５，０．０７，０．１２５の３種類とした。

【００４７】これらのスパッタ条件は、使用するスパッ
タ装置に応じて適宜変更が可能であり、これらの値に限
定されるものではない。

【００４８】こうして得られた合金薄膜（試料１〜１
０）の組成は以下の通りであり、使用したＦｅＴａＣＣ
ｒＲｕ合金ターゲットの組成とほぼ同じであった。

【００４９】（実施例） 試料１ ：（Ｆｅ₇₅Ｔａ₉Ｃ₁₆）_0.95（Ｃｒ₆₀Ｒｕ₄₀）_0.05 （Ｓｉ₃Ｎ₄含有） 試料２ ：（Ｆｅ₇₅Ｔａ₉Ｃ₁₆）_0.93（Ｃｒ₆₀Ｒｕ₄₀）_0.07 （Ｓｉ₃Ｎ₄含有） 試料３ ：（Ｆｅ₇₅Ｔａ₉Ｃ₁₆）_0.875（Ｃｒ₆₀Ｒｕ₄₀）_0.125 （Ｓｉ₃Ｎ₄含有） 試料４ ：（Ｆｅ₇₅Ｔａ₉Ｃ₁₆）_0.95（Ｃｒ₇₀Ｒｕ₃₀）_0.05 （Ｓｉ₃Ｎ₄含有） 試料５ ：（Ｆｅ₇₅Ｔａ₉Ｃ₁₆）_0.93（Ｃｒ₇₀Ｒｕ₃₀）_0.07 （Ｓｉ₃Ｎ₄含有） 試料６ ：（Ｆｅ₇₅Ｔａ₉Ｃ₁₆）_0.875（Ｃｒ₇₀Ｒｕ₃₀）_0.125 （Ｓｉ₃Ｎ₄含有） 試料７ ：（Ｆｅ₇₈Ｔａ₈Ｃ₁₄）_0.95（Ｃｒ₇₀Ｒｕ₃₀）_0.05 （Ｓｉ₃Ｎ₄含有） 試料８ ：（Ｆｅ₇₈Ｔａ₈Ｃ₁₄）_0.93（Ｃｒ₇₀Ｒｕ₃₀）_0.07 （Ｓｉ₃Ｎ₄含有） 試料９ ：（Ｆｅ₇₈Ｔａ₈Ｃ₁₄）_0.875（Ｃｒ₇₀Ｒｕ₃₀）_0.125 （Ｓｉ₃Ｎ₄含有） 試料１０：（Ｆｅ₇₅Ｔａ₉Ｃ₁₆）_0.93（Ｃｒ₇₀Ｒｕ₃₀）_0.07 （Ｓｉ₃Ｎ₄含有） また、比較例として、Ｓｉ₃Ｎ₄を同時スパッタしないこ
とを除いて上記と同じ方法で、ＦｅＴａＣＣｒＲｕ合金
よりなる薄膜（試料１１）を作製した。さらに、他の比
較例として、Ｓｉ₃Ｎ₄を同時スパッタせず、しかも、Ｃ
ｒを除いたＦｅＴａＣＲｕ合金よりなる薄膜（試料１
２）と、Ｒｕを除いたＦｅＴａＣＣｒ合金よりなる薄膜
（試料１３）とを、同じ方法で作製した。こうして得ら
れた合金薄膜（試料１１〜１３）の組成は以下の通りで
ある。

【００５０】（比較例） 試料１１：（Ｆｅ₇₅Ｔａ₉Ｃ₁₆）_0.93（Ｃｒ₇₀Ｒｕ₃₀）_0.07 （Ｓｉ₃Ｎ₄なし） 試料１２：（Ｆｅ₇₅Ｔａ₉Ｃ₁₆）_0.93Ｒｕ_0.07 （Ｓｉ₃Ｎ₄なし） 試料１３：（Ｆｅ₇₅Ｔａ₉Ｃ₁₆）_0.93Ｃｒ_0.07 （Ｓｉ₃Ｎ₄なし） 次に、こうして得たＦｅＴａＣＣｒＲｕ合金の薄膜を５
９０°Ｃで３０分間、Ａｒ気流中で熱処理して軟磁気特
性を発現させ、ＦｅＴａＣＣｒＲｕ合金よりなる軟磁性
薄膜（試料１〜１０）を得た。これらの軟磁気特性を表
１に示す。

【００５１】比較例についても、同様の熱処理により軟
磁気特性を発現させ、ＦｅＴａＣＣｒＲｕ合金よりなる
軟磁性薄膜（試料１１）、ＦｅＴａＣＲｕ合金よりなる
軟磁性薄膜（試料１２）、ＦｅＴａＣＣｒ合金よりなる
軟磁性薄膜（試料１３）を得た。これらの軟磁気特性も
表１に併せて示す。

【００５２】熱処理の雰囲気はＡｒ雰囲気に限らず、Ｈ
ｅやＮ₂などの雰囲気でもよく、真空雰囲気でもよい。
熱処理温度（ここでは５９０°Ｃ）において軟磁性薄膜
やフェライト基板などの磁気ヘッドを構成する材料が反
応しない雰囲気であればよい。 この実施例１に属する
試料１〜１０では、いずれもＨｃ≦０．１エルステッド
（Ｏｅ），Ｂｓ≧１．５Ｔ，μ≧１０００，λ≦１×１
０^-6であり、磁気ヘッドに好適な軟磁気特性を有してい
ることが分かる。

【００５３】比較例としての試料１１〜１３の磁気特性
は、試料１〜１０に比べて飽和磁束密度Ｂｓが増加する
傾向があり、また、Ｈｃ≧０．３３エルステッド（Ｏ
ｅ）と、試料１〜１０に比べて保磁力Ｈｃが増加した以
外は、磁気特性に大きな違いは見られない。

【００５４】（Ｓｉ₃Ｎ₄微粒子の効果）ここで、Ｂｓと
Ｈｃが増加した原因を把握するため、透過型電子顕微鏡
により軟磁性薄膜の組織を観察した。その結果、試料１
〜１０におけるα−Ｆｅの結晶粒子のサイズが試料１１
〜１３のそれに比べて小さいことが確認された。これ
は、試料１１〜１３では非導電性無機化合物であるＳｉ
₃Ｎ₄の微結晶が存在しないため、熱処理によってα−Ｆ
ｅの結晶が大きく成長したためであることが分かった。
換言すれば、Ｓｉ₃Ｎ₄の微結晶が、α−Ｆｅの結晶粒子
の成長を抑制する効果（ピン止め効果）を有しているこ
とが分かった。

【００５５】そこで、Ｓｉ₃Ｎ₄微粒子の効果を調べるた
めに、Ｘ＝０．１として、Ｓｉ₃Ｎ₄の微粒子を含むＦｅ
ＴａＣＣｒＲｕ軟磁性薄膜とＳｉ₃Ｎ₄の微粒子を含まな
いＦｅＴａＣＣｒＲｕ軟磁性薄膜とを作製し、熱処理温
度を変化させながら得られる保磁力の変化を調べた。そ
の結果を図１に示す。なお、ここで「保磁力」を取り上
げたのは、保磁力は軟磁性薄膜の組織を反映して敏感に
変化し、組織の相違を効果的に反映するからである。

【００５６】図１から、熱処理温度７００°Ｃまでは両
磁性膜ともにＨｃの差はあまり見られないが、７００°
Ｃを越えると、Ｓｉ₃Ｎ₄の微粒子を含まない軟磁性薄膜
では、急激にＨｃが増大している。これに対し、Ｓｉ₃
Ｎ₄の微粒子を分散させた軟磁性薄膜では、Ｈｃの増加
は非常にわずかである。よって、Ｓｉ₃Ｎ₄微粒子が軟磁
性薄膜の耐熱性向上に大きな効果があることが確認され
た。

【００５７】（結晶粒サイズ）次に、このＳｉ₃Ｎ₄微粒
子を分散させた軟磁性薄膜（試料１〜１０）の組織を透
過型電子顕微鏡により観察し、各相の結晶粒子のサイズ
を求めた。その結果、α−Ｆｅ相が約 ９ｎｍ〜１２ｎ
ｍ程度（平均９ｎｍ）、ＴａＣ相が約３〜５ｎｍ（平均
４ｎｍ）であり、Ｓｉ₃Ｎ₄相が２〜４ｎｍ（平均２．５
ｎｍ）であった。

【００５８】よって、Ｓｉ₃Ｎ₄相の結晶粒子の平均サイ
ズは、ＴａＣ相の結晶粒子の平均サイズよりも小さいこ
とが分かった。

【００５９】（耐熱温度）図１と同様の方法により耐熱
温度を調べた。その結果を表１に「耐熱温度」として示
す。表１より、試料１〜１０の軟磁性薄膜では８００°
Ｃを越えているが、比較例である試料１１〜１３ではほ
ぼ７００°Ｃに制限されることが分かる。 （耐食性試験１）常温における耐食性を調べるため、Ｓ
ｉ₃Ｎ₄微粒子を組織中に分散させた軟磁性薄膜（試料１
〜１０）と、Ｓｉ₃Ｎ₄微粒子を分散させない軟磁性薄膜
（試料１１〜１３）とを、常温で塩化ナトリウム水溶液
（濃度：０．５規定）中に５００時間浸漬させ、孔食の
発生の有無を目視で観察した。また、試験終了後の飽和
磁束密度Ｂｓ（ｔ）が試験開始時の飽和磁束密度Ｂｓ
（０）に対してどれだけ変化したかを知るため、Ｂｓ
（ｔ）のＢｓ（０）に対する比Ｂｓ（ｔ）／Ｂｓ（０）
を算出した。その結果を表１に「耐食性」として示す。

【００６０】表１から、Ｓｉ₃Ｎ₄微粒子を含む試料１〜
１０の軟磁性薄膜では、孔食の発生はまったく見られな
かった。また、試験の前後で飽和磁束密度Ｂｓにはなん
ら変化は見られなかった。

【００６１】これに対し、比較例である試料１１〜１３
では、孔食による軟磁性薄膜の溶解が見られ、またそれ
によって、試験後には飽和磁束密度Ｂｓが減少してい
た。

【００６２】よって、試料１〜１０の軟磁性薄膜は、比
較例である試料１１〜１３の軟磁性薄膜に比べて、常温
において優れた耐食性を持つことが分かった。

【００６３】（耐食性試験２）高温高湿環境における耐
食性を調べるため、Ｓｉ₃Ｎ₄微粒子を組織中に分散させ
た軟磁性薄膜（試料１〜１０）と、Ｓｉ₃Ｎ₄微粒子を分
散させない軟磁性薄膜（試料１１〜１３）とを、温度８
０°Ｃ、相対湿度９５％の環境中に２０００時間以上放
置し、耐食性試験１の場合と同様に、孔食の発生の有無
の目視観察とＢｓ（ｔ）／Ｂｓ（０）値の算出を行なっ
た。

【００６４】Ｓｉ₃Ｎ₄微粒子を含む試料１〜１０の軟磁
性薄膜では、この場合も孔食の発生、飽和磁束密度Ｂｓ
の変化は共に見られなかった。

【００６５】（磁気ヘッド）試料１の（Ｆｅ₇₅Ｔａ₉Ｃ
₁₆）_0.95（Ｃｒ₆₀Ｒｕ₄₀）_0.05の組成を持つ軟磁性薄膜
を用いて、ＶＴＲ用のＭＩＧ（メタル・イン・ギャッ
プ）型磁気ヘッドを作製した。その構造の概略を図２に
示す。

【００６６】図２において、この磁気ヘッドは、互いに
対向して配置された２個の単結晶フェライト基板２を備
えている。各フェライト基板２の断面略Ｖ字状の対向面
には、試料１の軟磁性薄膜１が形成されている。両フェ
ライト基板２は、それら軟磁性薄膜１を対向させて、鉛
低融点ガラス４により互いに接合・一体化されている。
２枚の軟磁性薄膜１は、両フェライト基板２により形成
されるギャップ部３に位置している。低融点ガラス４に
は透孔が形成されている。

【００６７】以上の構成を持つ磁気ヘッドは次のように
して作製した。試料１の軟磁性薄膜１を単結晶フェライ
ト基板２の一面に形成した後、その軟磁性薄膜１上にＳ
ｉＯ₂膜（厚さ２００ｎｍ）と、Ｃｒ膜（厚さ１００ｎ
ｍ）とを順に形成した。その後、これを窒素気流中にて
６００°Ｃで１時間熱処理し、磁気ヘッド基板を得た。
その後、同一構成の磁気ヘッド基板を２個、低融点ガラ
ス４によりボンディングし一体化した。こうして、図２
に示す磁気ヘッドを得た。

【００６８】ここでは、熱処理温度を６００°Ｃに設定
しているが、これに限定されない。この熱処理温度は、
このガラスボンディング工程においてボンディングに必
要な温度によって適宜変更される。

【００６９】フェライト基板２と軟磁性薄膜１の間に、
両者の接着性を向上させるために、接合層を設けてもよ
い。

【００７０】次に、この磁気ヘッドを用いてＶＴＲ装置
を作製し、磁気テープを走行させてハイビジョンのディ
ジタル画像情報を記録したところ、４０ｄＢ以上のＳ／
Ｎが得られた。なお、磁気テープと磁気ヘッドの相対速
度は３６ｍ／ｓ、データレートは４６．１Ｍｂｐｓ、ト
ラック幅は４０μｍ とした。

【００７１】この磁気ヘッドの耐食性を、塩化ナトリウ
ム水溶液（濃度：０．５規定）中への浸漬試験法および
高温高湿度環境（温度：６０°Ｃ、相対湿度：９５％）
中での結露試験法により評価した。

【００７２】まず、この磁気ヘッドを塩化ナトリウム水
溶液（濃度：０．５規定）中に５００時間浸漬した後、
この磁気ヘッドを再びＶＴＲ装置にセットして記録／再
生特性を測定した。その結果、浸漬前後において記録／
再生特性に違いは見られなかった。

【００７３】次に、この磁気ヘッドをペルチェ素子上に
固定して１０°Ｃに保ち、この磁気ヘッドをペルチエ素
子と共に温度６０°Ｃ、相対湿度９５％の環境に放置し
た。その結果、ヘッド全体に結露が生じた。この状態で
２０００時間以上放置したが、腐食の発生や記録／再生
信号の劣化は見られなかった。

【００７４】（変形例）以上の説明では、軟磁性薄膜と
してＦｅＴａＣＣｒＲｕ合金膜を使用し、非導電性の無
機化合物としてＳｉ₃Ｎ₄を使用しているが、この発明は
これらに限定されるものではない。例えば、添加元素と
して、Ｒｕに代えてＲｈを用いても同様の効果が得られ
た。この他、ＴａをＺｒに変えたＦｅＺｒＣＣｒＲｕ、
ＴａをＨｆに変えたＦｅＨｆＣＣｒＲｕ、ＴａをＴｉに
変えたＦｅＴｉＣＣｒＲｕを用いても、同様の効果が得
られた。

【００７５】また、Ｃｒの代わりに、Ｔａ，Ｎｂ，Ｃ
ｒ，Ｔｉ，Ｎｉ，ＺｒまたはＡｌで母組成に含まれてい
ない元素を用いても、同様の効果が得られた。

【００７６】Ｔａ，Ｎｂ，Ｈｆ，Ｃｒ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｔ
ｉ，Ｎｉ，Ｚｒ，Ａｌなどの添加元素は、Ｆｅに固溶し
て金属間化合物などの合金を形成するため、軟磁気特性
発現のための熱処理時にＦｅの結晶成長が抑制される。
また、この結晶成長抑制効果に加えて、ＳｉＮ_xの結晶
粒子によっても熱処理時のＦｅの結晶成長が抑制される
ため、ＴａＣの結晶粒子の作用とあいまって、そのＦｅ
の結晶成長抑制の効果は増幅される。この効果は、Ｓｉ
Ｎ_x以外の非導電性の無機化合物（例えば、ＳｉＯ_x，Ｂ
Ｎ，ＴａＮ_x，ＴｉＮ_xなど）を用いても得られる。

【００７７】ＳｉＮ_xなどの非導電性の無機化合物は、
このような耐熱性向上効果の外に、耐食性向上の効果も
有している。ＳｉＮ_xなどの非導電性の無機化合物は、
導電率が著しく低いために、その無機化合物とα−Ｆｅ
との間で局部電池を形成しにくいからである。

【００７８】

【表１】

【００７９】［実施例２］この実施例の軟磁性薄膜は、
磁性元素としてＦｅを、第１元素としてＮｂ，Ａｌおよ
びＲｕを、第２元素としてＮをそれぞれ含むＦｅＮｂＮ
ＡｌＲｕ合金の薄膜である。非導電性の無機化合物とし
ては酸化ジルコニウム（ＺｒＯ₂）を用いた。

【００８０】（軟磁性薄膜の製法）このＦｅＮｂＮＡｌ
Ｒｕ軟磁性薄膜は、次のようにして作製した。まず、Ｆ
ｅ，Ｎｂ，ＡｌおよびＲｕ の各元素の粉体をＨＩＰ法
により一体に成型したＦｅＮｂＡｌＲｕ合金ターゲット
と、ＺｒＯ₂の焼結体ターゲットとを用い、放電ガスに
ＡｒとＮ₂の混合ガス（体積混合比：Ａｒ／Ｎ₂＝８５／
１５）を用いて両ターゲットを同時にスパッタして、フ
ェライト基板上に、膜厚５μｍのＦｅＮｂＮＡｌＲｕ合
金の薄膜を得た。この工程において、放電ガス（Ａｒ／
Ｎ₂）の圧力は５ｍＴｏｒｒ、投入ＲＦ電力は４００Ｗ
とした。

【００８１】ＦｅＮｂＡｌＲｕ合金ターゲットの組成
は、（Ｆｅ₈₅Ｎｂ₁₅）_1-x（Ａｌ₈₀Ｒｕ₂₀）_xで、ｘ＝
０．０５， ０．０７，０．１０の３種類とした。

【００８２】これらのスパッタ条件は、使用するスパッ
タ装置に応じて適宜変更が可能であり、これらの値に限
定されるものではない。

【００８３】こうして得られた合金薄膜（試料１〜１
０）の組成は以下の通りであり、使用したＦｅＮｂＡｌ
Ｒｕ合金ターゲットの組成にＮを添加したものとほぼ同
じであった。

【００８４】（実施例） 試料１ ：（Ｆｅ₇₅Ｎｂ₉Ｎ₁₆）_0.95（Ａｌ₈₀Ｒｕ₂₀）_0.05 （ＺｒＯ₂含有） 試料２ ：（Ｆｅ₇₅Ｎｂ₉Ｎ₁₆）_0.93（Ａｌ₈₀Ｒｕ₂₀）_0.07 （ＺｒＯ₂含有） 試料３ ：（Ｆｅ₇₅Ｎｂ₉Ｎ₁₆）_0.90（Ａｌ₈₀Ｒｕ₂₀）_0.10 （ＺｒＯ₂含有） 試料４ ：（Ｆｅ₇₈Ｎｂ₇Ｎ₁₅）_0.95（Ａｌ₇₀Ｒｕ₃₀）_0.05 （ＺｒＯ₂含有） 試料５ ：（Ｆｅ₇₈Ｎｂ₇Ｎ₁₅）_0.93（Ａｌ₇₀Ｒｕ₃₀）_0.07 （ＺｒＯ₂含有） 試料６ ：（Ｆｅ₇₈Ｎｂ₇Ｎ₁₅）_0.90（Ａｌ₇₀Ｒｕ₃₀）_0.10 （ＺｒＯ₂含有） 試料７ ：（Ｆｅ₇₅Ｎｂ₉Ｎ₁₆）_0.95（Ａｌ₈₀Ｒｕ₂₀）_0.05 （ＺｒＯ₂含有） 試料８ ：（Ｆｅ₇₅Ｎｂ₉Ｎ₁₆）_0.93（Ａｌ₈₀Ｒｕ₂₀）_0.07 （ＺｒＯ₂含有） 試料９ ：（Ｆｅ₇₅Ｎｂ₉Ｎ₁₆）_0.90（Ａｌ₈₀Ｒｕ₂₀）_0.10 （ＺｒＯ₂含有） 試料１０：（Ｆｅ₇₅Ｎｂ₉Ｎ₁₆）_0.90（Ａｌ₈₀Ｒｕ₂₀）_0.10 （ＺｒＯ₂含有） また、比較例として、ＺｒＯ₂を同時スパッタしないこ
とを除いて上記と同じ方法で、ＦｅＮｂＮＡｌＲｕ合金
よりなる薄膜（試料１１）を作製した。さらに、他の比
較例として、ＺｒＯ₂を同時スパッタせず、しかも、Ｒ
ｕを除いたＦｅＮｂＮＡｌ合金よりなる薄膜（試料１
２）と、Ａｌを除いたＦｅＮｂＮＲｕ合金よりなる薄膜
（試料１３）とを、同じ方法で作製した。こうして得ら
れた合金薄膜（試料１１〜１３）の組成は以下の通りで
ある。

【００８５】（比較例） 試料１１：（Ｆｅ₇₅Ｎｂ₉Ｎ₁₆）_0.90（Ａｌ₈₀Ｒｕ₂₀）_0.10 （ＺｒＯ₂なし） 試料１２：（Ｆｅ₇₅Ｎｂ₉Ｎ₁₆）_0.92Ａｌ_0.08 （ＺｒＯ₂なし） 試料１３：（Ｆｅ₇₅Ｎｂ₉Ｎ₁₆）_0.95Ｒｕ_0.05 （ＺｒＯ₂なし） 次に、こうして得たＦｅＮｂＮＡｌＲｕ合金の薄膜を５
９０°Ｃで３０分間、Ａｒ気流中で熱処理して軟磁気特
性を発現させ、ＦｅＮｂＮＡｌＲｕ合金よりなる軟磁性
薄膜（試料１〜１０）を得た。これらの軟磁気特性を表
２に示す。

【００８６】比較例についても、同様の熱処理により軟
磁気特性を発現させ、ＦｅＮｂＮＡｌＲｕ合金よりなる
軟磁性薄膜（試料１１）、ＦｅＮｂＮＡｌ合金よりなる
軟磁性薄膜（試料１２）、ＦｅＮｂＮＲｕ合金よりなる
軟磁性薄膜（試料１３）を得た。これらの軟磁気特性も
表２に併せて示す。

【００８７】熱処理の雰囲気はＡｒ雰囲気に限らず、Ｈ
ｅやＮ₂などの雰囲気でもよく、真空雰囲気でもよい。
熱処理温度（ここでは５９０°Ｃ）において軟磁性薄膜
やフェライト基板などの磁気ヘッドを構成する材料が反
応しない雰囲気であればよい。 この実施例２に属する
試料１〜１０では、いずれもＨｃ≦０．１エルステッド
（Ｏｅ），Ｂｓ≧１．４Ｔ，μ≧１０００，λ≦１×１
０^-6であり、実施例１と同様に、磁気ヘッドに好適な軟
磁気特性を有していることが分かる。

【００８８】比較例としての試料１１〜１３の磁気特性
は、試料１〜１０に比べて飽和磁束密度Ｂｓが増加する
傾向があり、また、Ｈｃ≧０．３０エルステッド（Ｏ
ｅ）と、試料１〜１０に比べて保磁力Ｈｃが増加した以
外は、磁気特性に大きな違いは見られない。

【００８９】（ＺｒＯ₂微粒子の効果）ここで、Ｂｓと
Ｈｃが増加した原因を把握するため、透過型電子顕微鏡
により軟磁性薄膜の組織を観察した。その結果、試料１
〜１０におけるα−Ｆｅの結晶粒子のサイズが試料１１
〜１３のそれに比べて小さいことが確認された。これ
は、試料１１〜１３では非導電性無機化合物であるＺｒ
Ｏ₂の微結晶が存在しないため、熱処理によってα−Ｆ
ｅの結晶が大きく成長したためであることが分かった。

【００９０】そこで、ＺｒＯ₂微粒子の効果を調べるた
めに、Ｘ＝０．１として、ＺｒＯ₂の微粒子を含むＦｅ
ＮｂＮＡｌＲｕ軟磁性薄膜とＺｒＯ₂の微粒子を含まな
いＦｅＮｂＮＡｌＲｕ軟磁性薄膜とを作製し、熱処理温
度を変化させながら得られる保磁力の変化を調べた。そ
の結果を図３に示す。

【００９１】図３から、熱処理温度７００°Ｃまでは両
磁性膜ともにＨｃの差はあまり見られないが、７００°
Ｃを越えると、ＺｒＯ₂の微粒子を含まない軟磁性薄膜
では、急激にＨｃが増大している。これに対し、ＺｒＯ
₂の微粒子を分散させた軟磁性薄膜では、Ｈｃの増加は
非常にわずかである。よって、ＺｒＯ₂微粒子が軟磁性
薄膜の耐熱性向上に大きな効果があることが確認され
た。

【００９２】（結晶粒サイズ）次に、このＺｒＯ₂微粒
子を分散させた軟磁性薄膜（試料１〜１０）の組織を透
過型電子顕微鏡により観察し、各相の結晶粒子のサイズ
を求めた。その結果、α−Ｆｅ相が約 ９ｎｍ〜１２ｎ
ｍ程度（平均９ｎｍ）、ＮｂＣ相が約３〜５ｎｍ（平均
４ｎｍ）であり、ＺｒＯ₂相が２〜４ｎｍ（平均２．５
ｎｍ）であった。

【００９３】よって、ＺｒＯ₂₄相の結晶粒子の平均サイ
ズは、ＮｂＣ相の結晶粒子の平均サイズよりも小さいこ
とが分かった。

【００９４】（耐熱温度）このＺｒＯ₂微粒子を分散さ
せた軟磁性薄膜（試料１〜１０）の組織を透過型電子顕
微鏡により観察し、各相の結晶粒子のサイズを求めた。
その結果、α−Ｆｅ相が約 ９ｎｍ〜１２ｎｍ程度（平
均９ｎｍ）、ＮｂＣ相が約３〜５ｎｍ（平均３．５ｎ
ｍ）であり、ＺｒＯ₂相が２〜４ｎｍ（平均２．２ｎ
ｍ）であった。

【００９５】よって、ＺｒＯ₂相の結晶粒子の平均サイ
ズは、ＮｂＣ相の結晶粒子の平均サイズよりも小さいこ
とが分かった。

【００９６】（耐熱温度）図３と同様の方法により耐熱
温度を調べた。その結果を表２に「耐熱温度」として示
す。表２より、試料１〜１０の軟磁性薄膜では８００°
Ｃを越えているが、比較例である試料１１〜１３ではほ
ぼ７００°Ｃに制限されることが分かる。 （耐食性試験１）常温における耐食性を調べるため、Ｚ
ｒＯ₂微粒子を組織中に分散させた軟磁性薄膜（試料１
〜１０）と、ＺｒＯ₂微粒子を分散させない軟磁性薄膜
（試料１１〜１３）とを、常温で塩化ナトリウム水溶液
（濃度：０．５規定）中に５００時間浸漬させ、孔食の
発生の有無を目視で観察した。また、試験終了後の飽和
磁束密度Ｂｓ（ｔ）が試験開始時の飽和磁束密度Ｂｓ
（０）に対してどれかけ変化したかを知るため、Ｂｓ
（ｔ）のＢｓ（０）に対する比Ｂｓ（ｔ）／Ｂｓ（０）
を算出した。その結果を、表２に「耐食性」として示
す。

【００９７】表２から、ＺｒＯ₂微粒子を含む試料１〜
１０の軟磁性薄膜では、孔食の発生はまったく見られな
かった。また、試験の前後で飽和磁束密度Ｂｓにはなん
ら変化は見られなかった。

【００９８】これに対し、比較例である試料１１〜１３
では、孔食による軟磁性薄膜の溶解が見られ、またそれ
によって、試験後には飽和磁束密度Ｂｓが減少してい
た。

【００９９】よって、試料１〜１０の軟磁性薄膜は、比
較例である試料１１〜１３の軟磁性薄膜に比べて、常温
において優れた耐食性を持つことが分かった。

【０１００】（耐食性試験２）高温高湿環境における耐
食性を調べるため、ＺｒＯ₂微粒子を組織中に分散させ
た軟磁性薄膜（試料１〜１０）と、ＺｒＯ₂微粒子を分
散させない軟磁性薄膜（試料１１〜１３）とを、温度８
０°Ｃ、相対湿度９５％の環境中に２０００時間以上放
置し、耐食性試験１の場合と同様に、孔食の発生の有無
の目視観察とＢｓ（ｔ）／Ｂｓ（０）値の算出を行なっ
た。

【０１０１】ＺｒＯ₂微粒子を含む試料１〜１０の軟磁
性薄膜では、この場合も孔食の発生、飽和磁束密度Ｂｓ
の変化は共に見られなかった。

【０１０２】（磁気ヘッド）試料５の（Ｆｅ₇₈Ｎｂ₇Ｎ
₁₅）_0.93（Ａｌ₇₀Ｒｕ₃₀）_0.07の組成を持つ軟磁性薄膜
を用いて、ＶＴＲ用のＭＩＧ（メタル・イン・ギャッ
プ）型磁気ヘッドを作製した。その構造は実施例１と同
じである。

【０１０３】以上の構成を持つ磁気ヘッドは次のように
して作製した。試料５の軟磁性薄膜１を単結晶フェライ
ト基板２の一面に形成した後、その軟磁性薄膜１上にＳ
ｉＯ₂膜（厚さ２００ｎｍ）と、Ｃｒ膜（厚さ１００ｎ
ｍ）とを順に形成した。その後、これを窒素気流中にて
５９０°Ｃで１時間熱処理し、磁気ヘッド基板を得た。
その後、同一構成の磁気ヘッド基板を２個、低融点ガラ
ス４によりボンディングし一体化した。こうして、図２
に示す磁気ヘッドを得た。

【０１０４】ここでは、熱処理温度を５９０°Ｃに設定
しているが、これに限定されない。この熱処理温度は、
このガラスボンディング工程においてボンディングに必
要な温度によって適宜変更される。

【０１０５】次に、この磁気ヘッドを用いてＶＴＲ装置
を作製し、磁気テープを走行させてハイビジョンのディ
ジタル画像情報を記録したところ、４０ｄＢ以上のＳ／
Ｎが得られた。ここで、磁気テープと磁気ヘッドの相対
速度、データレート、トラック幅は実施例１と同じであ
る。

【０１０６】この磁気ヘッドの耐食性を、実施例１と同
じ浸漬試験法および高温高湿度環境中での結露試験法に
より評価した。その結果、浸漬前後において記録／再生
特性に違いは見られなかった。

【０１０７】また、実施例１と同様に、この磁気ヘッド
をペルチェ素子上に固定して２０００時間以上放置した
が、腐食の発生や記録／再生信号の劣化は見られなかっ
た。

【０１０８】（変形例）以上の説明では、軟磁性薄膜と
してＦｅＮｂＮＡｌＲｕ合金膜を使用し、非導電性の無
機化合物としてＺｒＯ₂を使用しているが、この発明は
これらに限定されない。例えば、Ｒｕに代えてＲｈを用
いても同様の効果が得られた。この他、ＮｂをＺｒに代
えたＦｅＺｒＮＡｌＲｕ、ＮｂをＨｆに代えたＦｅＨｆ
ＮＡｌＲｕ、ＮｂをＴｉに代えたＦｅＴｉＮＡｌＲｕで
も同様の効果が得られた。Ａｌに代えて、Ｔａ，Ｎｂ，
Ｃｒ，Ｔｉ，ＮｉまたはＺｒで母組成に含まれていない
元素を用いても、同様の効果が得られた。

【０１０９】実施例１と同様に、Ｔａ，Ｎｂ，Ｈｆ，Ｃ
ｒ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｔｉ，Ｎｉ，Ｚｒ，Ａｌなどの添加元
素の持つＦｅの結晶成長抑制効果に加えて、ＺｒＯ_xの
結晶粒子によっても熱処理時のＦｅの結晶成長が抑制さ
れるため、ＮｂＮの結晶粒子の作用とあいまって、その
Ｆｅの結晶成長抑制の効果は増幅される。この効果は、
ＺｒＯ_x以外の非導電性の無機化合物（例えば、Ｓｉ
Ｏ_x，ＢＮ，ＴａＮ_x，ＴｉＮ_xなど）を用いても得られ
る。

【０１１０】ＺｒＯ_xなどの非導電性の無機化合物は、
このような耐熱性向上効果の外に、耐食性向上の効果も
有している。ＺｒＯ_xなどの非導電性の無機化合物は、
導電率が著しく低いために、その無機化合物とα−Ｆｅ
との間で局部電池を形成しにくいからである。この点も
実施例１と同様である。

【０１１１】

【表２】

【０１１２】（その他）上記両実施例では、いずれもＶ
ＴＲ用の磁気ヘッドについて説明したが、この発明はこ
れに限定されず、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など、任意の磁気記録装置に対して
も適用できる。上記両実施例の持つ高い飽和磁束密度Ｂ
ｓは、高密度の磁気記録にとって重要な特性であり、高
画質のディジタルＶＴＲ用の磁気ヘッド材料として有効
である。しかし、磁気ディスクなどの他の磁気記録用の
磁気ヘッドとして用いても高密度記録が可能であること
はいうまでもない。

【０１１３】また、上記両実施例では、いずれも磁性元
素としてＦｅを用いているが、Ｆｅに代えてＣｏを用い
ても同様の効果が得られる。

【０１１４】

【発明の効果】この発明の軟磁性薄膜によれば、Ｆｅま
たはＣｏを主体とする軟磁性薄膜において、良好な軟磁
気特性の維持と耐食性の改善とをバランス良く実現する
ことができる。また、耐熱性も改善することができる。

【０１１５】この発明の磁気ヘッドおよび磁気記録装置
によれば、従来より信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の軟磁性薄膜と従来の軟磁
性薄膜の熱処理温度と保磁力の関係を示すグラフであ
る。

【図２】この発明の実施例の磁気ヘッドの概略構造を示
す図である。

【図３】この発明の他の実施例の軟磁性薄膜と従来の軟
磁性薄膜の熱処理温度と保磁力の関係を示すグラフであ
る。

【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

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＦｅおよびＣｏより選ばれる少なくとも
   １種の磁性元素と、Ｔａ，Ｎｂ，Ｈｆ，Ｃｒ，Ｒｕ，Ｒ
   ｈ，Ｔｉ，Ｎｉ，ＺｒおよびＡｌよりなる第１群より選
   ばれる少なくとも１種の第１元素と、Ｃ，Ｎ，Ｂおよび
   Ｓｉよりなる第２群より選ばれる少なくとも１種の第２
   元素とを含んでなる軟磁性薄膜において、 前記薄膜の組織中に非導電性の無機化合物粒子が分散さ
   れていることを特徴とする軟磁性薄膜。
2. 【請求項２】 前記無機化合物粒子が、Ｔａ，Ｎｂ，Ｃ
   ｒ，Ｔｉ，Ｎｉ，ＺｒおよびＳｉよりなる第３群より選
   ばれる少なくとも１種の第３元素の酸化物、窒化物ある
   いは硼素化物の粒子である請求項１に記載の軟磁性薄
   膜。
3. 【請求項３】 前記薄膜の組織が微小な結晶相を含んで
   おり、その微小な結晶相が、前記磁性元素の相と、前記
   第１元素の炭化物、窒化物、珪素化物あるいは硼素化物
   の相と、前記非導電性無機化合物の相とを含んでいる請
   求項１または２に記載の軟磁性薄膜。
4. 【請求項４】 前記非導電性無機化合物の結晶相の平均
   サイズが、前記第１元素の炭化物、窒化物、珪素化物あ
   るいは硼素化物の結晶相の平均サイズよりも小さい請求
   項２または３に記載の軟磁性薄膜。
5. 【請求項５】 前記磁性元素の相の結晶粒の平均サイズ
   が１０ｎｍ以下であり、前記第１元素の炭化物、窒化
   物、珪素化物あるいは硼素化物の相の結晶粒の平均サイ
   ズが５ｎｍ以下である請求項３または４に記載の軟磁性
   薄膜。
6. 【請求項６】 保磁力が１エルステッド以下、透磁率が
   １０００以上、飽和磁束密度が１．５テスラ以上である
   請求項１〜５のいずれかに記載の軟磁性薄膜。
7. 【請求項７】 前記薄膜の組織が微小な結晶相を含んで
   おり、その微小な結晶相が、Ｆｅ相と、Ｔａ，Ｎｂ，Ｈ
   ｆ，Ｔｉ，Ｎｉ，ＺｒおよびＡｌよりなる第４群より選
   ばれる少なくとも１種の第４元素の炭化物、窒化物、珪
   素化物あるいは硼素化物の相と、前記非導電性無機化合
   物の相とを含んでいる請求項３〜６のいずれかに記載の
   軟磁性薄膜。
8. 【請求項８】 前記非導電性の無機化合物粒子が、前記
   磁性元素の結晶相の成長を抑制する作用を有している請
   求項３〜７のいずれかに記載の軟磁性薄膜。
9. 【請求項９】 （ａ）ＦｅおよびＣｏより選ばれる少な
   くとも１種の磁性元素の第１微結晶相と、 （ｂ）Ｔａ，Ｎｂ，Ｈｆ，Ｃｒ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｔｉ，Ｎ
   ｉ，ＺｒおよびＡｌよりなる第１群より選ばれる少なく
   とも１種の第１元素と、Ｃ，Ｎ，ＢおよびＳｉよりなる
   第２群より選ばれる少なくとも１種の第２元素の化合物
   の第２微結晶相と、 （ｃ）非導電性の無機化合物の第３微結晶相とを備えて
   いることを特徴とする軟磁性薄膜。
10. 【請求項１０】 前記無機化合物が、Ｔａ，Ｎｂ，Ｃ
    ｒ，Ｔｉ，Ｎｉ，ＺｒおよびＳｉよりなる第３群より選
    ばれる少なくとも１種の第３元素の酸化物、窒化物ある
    いは硼素化物である請求項９に記載の軟磁性薄膜。
11. 【請求項１１】 前記第３微結晶相の平均サイズが、前
    記第２微結晶相の平均サイズよりも小さい請求項９また
    は１０に記載の軟磁性薄膜。
12. 【請求項１２】 前記第１微結晶相の平均サイズが１０
    ｎｍ以下であり、前記第２微結晶相の平均サイズが５ｎ
    ｍ以下である請求項９〜１１のいずれかに記載の軟磁性
    薄膜。
13. 【請求項１３】 保磁力が１エルステッド以下、透磁率
    が１０００以上、飽和磁束密度が１．５テスラ以上であ
    る請求項９〜１２のいずれかに記載の軟磁性薄膜。
14. 【請求項１４】 前記第１微結晶相がＦｅ相であり、前
    記第２微結晶相が、Ｔａ，Ｎｂ，Ｈｆ，Ｔｉ，Ｎｉ，Ｚ
    ｒおよびＡｌよりなる第４群より選ばれる少なくとも１
    種の第４元素と前記第２元素の化合物の相である請求項
    ９〜１３のいずれかに記載の軟磁性薄膜。
15. 【請求項１５】 前記非導電性の無機化合物粒子が、前
    記磁性元素の結晶相の成長を抑制する作用を有している
    請求項９〜１４のいずれかに記載の軟磁性薄膜。
16. 【請求項１６】 請求項１〜１５いずれかに記載の軟磁
    性薄膜を備えたことを特徴とする磁気ヘッド。
17. 【請求項１７】 メタル・イン・ギャップ型として構成
    されている請求項１６に記載の磁気ヘッド。
18. 【請求項１８】 請求項１６または１７に記載の磁気ヘ
    ッドを備えたことを特徴とする磁気記録装置。