JPH1173610A - 磁気ヘッド - Google Patents
磁気ヘッドInfo
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- JPH1173610A JPH1173610A JP9233066A JP23306697A JPH1173610A JP H1173610 A JPH1173610 A JP H1173610A JP 9233066 A JP9233066 A JP 9233066A JP 23306697 A JP23306697 A JP 23306697A JP H1173610 A JPH1173610 A JP H1173610A
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- JP
- Japan
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- magnetic head
- magnetic
- cores
- pair
- atomic
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 出力信号の質が良好であり、構成が比較的簡
単であり、製造コストが低い磁気ヘッドを提供する。 【解決手段】 一対のコア12と、一対のコア12に挟
まれるように一対のコアの下部12aと接合する接合用
のガラス13と、一対のコア12を掛け渡すように配置
される磁気インピーダンス効果素子(以下、MI素子と
略す)14を備え、外部磁界が一対のコア12を介して
MI素子14に印加されるように構成されており、MI
素子14は、Fe、Co、Niのうちの1種または2種
以上を主成分とし、Zr、Nb、Ta、Hf、Mo、T
i、Vのうちの1種または2種以上とBを含み、ΔTx
=Tx−Tg(式中、Txは結晶化開始温度、Tgはガ
ラス遷移温度を示す)の式で表される過冷却液体の温度
間隔ΔTxが20K以上である軟磁性金属ガラス合金で
あることを特徴とする磁気ヘッド11を採用する。
単であり、製造コストが低い磁気ヘッドを提供する。 【解決手段】 一対のコア12と、一対のコア12に挟
まれるように一対のコアの下部12aと接合する接合用
のガラス13と、一対のコア12を掛け渡すように配置
される磁気インピーダンス効果素子(以下、MI素子と
略す)14を備え、外部磁界が一対のコア12を介して
MI素子14に印加されるように構成されており、MI
素子14は、Fe、Co、Niのうちの1種または2種
以上を主成分とし、Zr、Nb、Ta、Hf、Mo、T
i、Vのうちの1種または2種以上とBを含み、ΔTx
=Tx−Tg(式中、Txは結晶化開始温度、Tgはガ
ラス遷移温度を示す)の式で表される過冷却液体の温度
間隔ΔTxが20K以上である軟磁性金属ガラス合金で
あることを特徴とする磁気ヘッド11を採用する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、軟磁性金属ガラス
合金からなる磁気インピーダンス効果素子を備えた磁気
ヘッドに関するものである。
合金からなる磁気インピーダンス効果素子を備えた磁気
ヘッドに関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年において、コンピュータの外部記憶
装置であるハードディスクや、ディジタルオーディオテ
ープレコーダ、ディジタルビデオテープレコーダ等に代
表される磁気記録装置は、一層の小型化とともに、記録
密度の向上が要望されている。上述の要望に対応するに
は、磁気ヘッドの高性能化が不可欠であり、最近では、
再生ヘッドに磁気抵抗素子(以下MR素子と略す)を用
いた磁気ヘッドが開発されている。MR素子を用いた磁
気ヘッドは、記録媒体との相対速度の依存性が無く、低
い相対速度での記録信号の読み出しに向いているが、記
録媒体の記録磁化の変化に対する抵抗変化率が低いため
に出力信号の感度が低いので、将来の高密度化への対応
が難しいという課題がある。
装置であるハードディスクや、ディジタルオーディオテ
ープレコーダ、ディジタルビデオテープレコーダ等に代
表される磁気記録装置は、一層の小型化とともに、記録
密度の向上が要望されている。上述の要望に対応するに
は、磁気ヘッドの高性能化が不可欠であり、最近では、
再生ヘッドに磁気抵抗素子(以下MR素子と略す)を用
いた磁気ヘッドが開発されている。MR素子を用いた磁
気ヘッドは、記録媒体との相対速度の依存性が無く、低
い相対速度での記録信号の読み出しに向いているが、記
録媒体の記録磁化の変化に対する抵抗変化率が低いため
に出力信号の感度が低いので、将来の高密度化への対応
が難しいという課題がある。
【0003】そこで、最近注目を集めているのが、磁気
インピーダンス効果(Magneto-Impedance Effect)を有
する素子(磁気インピーダンス効果素子、以下「MI素
子」と記す)である。磁気インピーダンス効果とは、ワ
イヤ状またはリボン状の磁性体に電源からMHz帯域の
交流電流を印加し、この状態で磁性体の長さ方向に外部
磁界を印加すると、外部磁界が数ガウス程度の微弱磁界
であっても、磁性体の両端に素材固有のインピーダンス
による電圧が発生し、その振幅が外部磁界の強度に対応
して数十%の範囲で変化する、すなわちインピーダンス
変化を起こす現象をいう。従来のMR素子の磁気検出感
度が0.1 Oe程度であるのに対し、磁気インピーダ
ンス効果を有する素子(MI素子)は、10-5 Oe程
度の磁化を検出することが可能であることから、高感度
の磁気ヘッドとしての応用が期待されている。
インピーダンス効果(Magneto-Impedance Effect)を有
する素子(磁気インピーダンス効果素子、以下「MI素
子」と記す)である。磁気インピーダンス効果とは、ワ
イヤ状またはリボン状の磁性体に電源からMHz帯域の
交流電流を印加し、この状態で磁性体の長さ方向に外部
磁界を印加すると、外部磁界が数ガウス程度の微弱磁界
であっても、磁性体の両端に素材固有のインピーダンス
による電圧が発生し、その振幅が外部磁界の強度に対応
して数十%の範囲で変化する、すなわちインピーダンス
変化を起こす現象をいう。従来のMR素子の磁気検出感
度が0.1 Oe程度であるのに対し、磁気インピーダ
ンス効果を有する素子(MI素子)は、10-5 Oe程
度の磁化を検出することが可能であることから、高感度
の磁気ヘッドとしての応用が期待されている。
【0004】MI素子を磁気ヘッドの磁気検出手段とし
て用いた従来例を図面を参照して説明する。図11
(a)及び図11(b)において、磁気ヘッド1には、
酸化物強磁性体であるフェライトからなる一対のコア2
a、2bと、一対のコア2a、2bに挟まれるように一
対のそれぞれのコア2a、2bと接合する接合用のガラ
ス3と、磁性体である磁気インピーダンス効果素子(M
I素子)5とが備えられている。磁気ヘッド1は、MI
素子5が一対のコア2a、2bの側部を掛け渡すように
配置されることにより、一対のそれぞれのコア2a、2
bがMI素子5を介して磁気的に結合されるように構成
されている。具体的には、MI素子5の長手方向の端部
5a、5bは、一対のコア2a、2bの一面である磁路
接続面3a、3bと接合している。磁路接続面3a、3
b上には図示しない絶縁層が成膜されている。このよう
にして、一対のコア2a、2b及びMI素子5によって
閉磁路が形成されている。接合用のガラス3は非磁性体
からなり、一対のコア2a、2b同士の直接的な磁気的
結合を防ぐ役割を果たすものであり、コア2a、2bの
対向部分の下部側を接合するように設けられている。ま
た、一対のコア2a、2bの上部側の間には磁気ギャッ
プGが設けられている。更に、一対のコア2a、2bの
上部側には、磁気ギャップGのトラック幅を規制するた
めの規制溝4が設けられ、この規制溝4に非磁性体であ
るガラス8が充填されている。また、MI素子5の長手
方向の端部5a、5b上には、Cu、Au等の導電膜が
成膜されて端子6a、6bが形成され、この端子6a、
6bに出力信号を取り出すための導線7が接続されてい
る。更に、端子6a、6bには、交流電流を印加するた
めの導線(図示せず)が接続されている。
て用いた従来例を図面を参照して説明する。図11
(a)及び図11(b)において、磁気ヘッド1には、
酸化物強磁性体であるフェライトからなる一対のコア2
a、2bと、一対のコア2a、2bに挟まれるように一
対のそれぞれのコア2a、2bと接合する接合用のガラ
ス3と、磁性体である磁気インピーダンス効果素子(M
I素子)5とが備えられている。磁気ヘッド1は、MI
素子5が一対のコア2a、2bの側部を掛け渡すように
配置されることにより、一対のそれぞれのコア2a、2
bがMI素子5を介して磁気的に結合されるように構成
されている。具体的には、MI素子5の長手方向の端部
5a、5bは、一対のコア2a、2bの一面である磁路
接続面3a、3bと接合している。磁路接続面3a、3
b上には図示しない絶縁層が成膜されている。このよう
にして、一対のコア2a、2b及びMI素子5によって
閉磁路が形成されている。接合用のガラス3は非磁性体
からなり、一対のコア2a、2b同士の直接的な磁気的
結合を防ぐ役割を果たすものであり、コア2a、2bの
対向部分の下部側を接合するように設けられている。ま
た、一対のコア2a、2bの上部側の間には磁気ギャッ
プGが設けられている。更に、一対のコア2a、2bの
上部側には、磁気ギャップGのトラック幅を規制するた
めの規制溝4が設けられ、この規制溝4に非磁性体であ
るガラス8が充填されている。また、MI素子5の長手
方向の端部5a、5b上には、Cu、Au等の導電膜が
成膜されて端子6a、6bが形成され、この端子6a、
6bに出力信号を取り出すための導線7が接続されてい
る。更に、端子6a、6bには、交流電流を印加するた
めの導線(図示せず)が接続されている。
【0005】磁気ヘッド1の動作は以下の通りである。
図示しない記録媒体の記録磁化による外部磁界が、磁気
ギャップGからコア2a、2bに侵入し、MI素子5に
印加される。MI素子5には、あらかじめMHz帯域の
交流電流が印加されており、MI素子5の両端に素子固
有のインピーダンスによる電圧が発生している。この電
圧の振幅が外部磁界の強度に対応して数十%の範囲で変
化し、出力信号として導線7から取り出される。
図示しない記録媒体の記録磁化による外部磁界が、磁気
ギャップGからコア2a、2bに侵入し、MI素子5に
印加される。MI素子5には、あらかじめMHz帯域の
交流電流が印加されており、MI素子5の両端に素子固
有のインピーダンスによる電圧が発生している。この電
圧の振幅が外部磁界の強度に対応して数十%の範囲で変
化し、出力信号として導線7から取り出される。
【0006】上述のMI素子5を用いた磁気ヘッド1に
よれば、MI素子5に印加される記録媒体からの外部磁
界が数ガウス程度の微弱磁界であっても、取り出される
電圧の変化が大きいので、磁気ヘッド1の感度を大きく
することができる。また、コア2a、2bに印加される
外部磁界が微弱磁界であっても充分な感度が得られるの
で、磁路の磁束の実効断面積、即ち、コア2a、2bの
形状を小さくすることが可能であり、磁気ヘッド1を小
型にすることができる。
よれば、MI素子5に印加される記録媒体からの外部磁
界が数ガウス程度の微弱磁界であっても、取り出される
電圧の変化が大きいので、磁気ヘッド1の感度を大きく
することができる。また、コア2a、2bに印加される
外部磁界が微弱磁界であっても充分な感度が得られるの
で、磁路の磁束の実効断面積、即ち、コア2a、2bの
形状を小さくすることが可能であり、磁気ヘッド1を小
型にすることができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来まで、MI素子5
としては、Fe−Si−B系、例えばFe78Si9B13
の非晶質リボンや、Fe−Co−Si−B系、例えば
(Fe6Co94)72.5Si1 2.5B15の非晶質ワイヤ等が
用いられていた。
としては、Fe−Si−B系、例えばFe78Si9B13
の非晶質リボンや、Fe−Co−Si−B系、例えば
(Fe6Co94)72.5Si1 2.5B15の非晶質ワイヤ等が
用いられていた。
【0008】しかし、Fe78Si9B13の組成の合金を
MI素子5として磁気ヘッド1に用いた場合には、印加
する外部磁界に対するMI素子5からの出力電圧の値が
小さく、出力信号を100倍程度に増幅する必要がある
が、この増幅によってノイズが混入してしまうので、質
の高い出力信号を得ることができないという課題があっ
た。
MI素子5として磁気ヘッド1に用いた場合には、印加
する外部磁界に対するMI素子5からの出力電圧の値が
小さく、出力信号を100倍程度に増幅する必要がある
が、この増幅によってノイズが混入してしまうので、質
の高い出力信号を得ることができないという課題があっ
た。
【0009】また、(Fe6Co94)72.5Si12.5B15
の組成の合金をMI素子5として磁気ヘッド1に用いた
場合には、印加する外部磁界に対するMI素子5からの
出力電圧の値は大きく、出力信号の増幅率も小さくて済
む。しかし、外部磁界が−2Oe〜+2 Oe程度の微
弱磁界の範囲では、出力電圧が急激に変化して定量性が
得られないために、磁気ヘッド1の磁界検出手段として
の使用は困難である。外部磁界の変化に対する出力電圧
の応答が直線的である絶対値で2 Oeを越える磁界帯
域であれば、磁気ヘッド1の磁界検出手段として使用可
能であるが、この場合には、MI素子5に約2 Oe程
度のバイアス磁界を印加する必要がある。 バイアス印
加手段として、コイルにバイアス電流を流してバイアス
磁界を印加した場合には、ある程度のバイアス電流を必
要とし、永久磁石によってバイアス磁界を印加した場合
には、2 Oe程度の磁化を有する永久磁石を選定する
必要があり、磁気ヘッド1の構成が複雑になってしまう
という課題があった。
の組成の合金をMI素子5として磁気ヘッド1に用いた
場合には、印加する外部磁界に対するMI素子5からの
出力電圧の値は大きく、出力信号の増幅率も小さくて済
む。しかし、外部磁界が−2Oe〜+2 Oe程度の微
弱磁界の範囲では、出力電圧が急激に変化して定量性が
得られないために、磁気ヘッド1の磁界検出手段として
の使用は困難である。外部磁界の変化に対する出力電圧
の応答が直線的である絶対値で2 Oeを越える磁界帯
域であれば、磁気ヘッド1の磁界検出手段として使用可
能であるが、この場合には、MI素子5に約2 Oe程
度のバイアス磁界を印加する必要がある。 バイアス印
加手段として、コイルにバイアス電流を流してバイアス
磁界を印加した場合には、ある程度のバイアス電流を必
要とし、永久磁石によってバイアス磁界を印加した場合
には、2 Oe程度の磁化を有する永久磁石を選定する
必要があり、磁気ヘッド1の構成が複雑になってしまう
という課題があった。
【0010】更に、上述のFe78Si9B13、(Fe6C
o94)72.5Si12.5B15といった非晶質合金は、いずれ
も過冷却液体の温度間隔ΔTxが狭いために、単ロール
法と呼ばれる方法等により105℃/sレベルの冷却温
度で急冷しなければ非晶質とならないので、厚さが50
μm以下程度の薄膜状のものしか得られない。従って、
これらの合金を磁気ヘッドに使用するには、微細な加工
が必要であり、磁気ヘッドの製造コストが上昇してしま
うという課題があった。
o94)72.5Si12.5B15といった非晶質合金は、いずれ
も過冷却液体の温度間隔ΔTxが狭いために、単ロール
法と呼ばれる方法等により105℃/sレベルの冷却温
度で急冷しなければ非晶質とならないので、厚さが50
μm以下程度の薄膜状のものしか得られない。従って、
これらの合金を磁気ヘッドに使用するには、微細な加工
が必要であり、磁気ヘッドの製造コストが上昇してしま
うという課題があった。
【0011】本発明は、上述の課題を解決するためにな
されたものであって、出力信号の質が良好であり、構成
が比較的簡単であり、製造コストが低い磁気ヘッドを提
供することを目的とする。
されたものであって、出力信号の質が良好であり、構成
が比較的簡単であり、製造コストが低い磁気ヘッドを提
供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は以下の構成を採用した。本発明の磁気ヘ
ッドは、Fe、Co、Niのうちの1種または2種以上
の元素を主成分とし、Zr、Nb、Ta、Hf、Mo、
Ti、Vのうちの1種または2種以上の元素とBを含
み、ΔTx=Tx−Tg(式中、Txは結晶化開始温
度、Tgはガラス遷移温度を示す)の式で表される過冷
却液体の温度間隔ΔTxが20K以上である軟磁性金属
ガラス合金からなる磁気インピーダンス効果素子を備え
ることを特徴とする。また、本発明において、前記組成
に対してZrまたはHfを必ず含み、ΔTxが25K以
上であることを特徴とするものであっても良い。
めに、本発明は以下の構成を採用した。本発明の磁気ヘ
ッドは、Fe、Co、Niのうちの1種または2種以上
の元素を主成分とし、Zr、Nb、Ta、Hf、Mo、
Ti、Vのうちの1種または2種以上の元素とBを含
み、ΔTx=Tx−Tg(式中、Txは結晶化開始温
度、Tgはガラス遷移温度を示す)の式で表される過冷
却液体の温度間隔ΔTxが20K以上である軟磁性金属
ガラス合金からなる磁気インピーダンス効果素子を備え
ることを特徴とする。また、本発明において、前記組成
に対してZrまたはHfを必ず含み、ΔTxが25K以
上であることを特徴とするものであっても良い。
【0013】本発明の磁気ヘッドは、先に記載の磁気ヘ
ッドであって、一対のコアと、前記一対のコアに挟まれ
るように前記一対のコアのそれぞれの一端と接合する接
合用のガラスとを備え、前記インピーダンス効果素子が
前記一対のコアを掛け渡すように配置されることによ
り、外部磁界が前記一対のコアを介して前記磁気インピ
ーダンス効果素子に印加されるように構成されたことを
特徴とする。また、本発明の磁気ヘッドは、先に記載の
磁気ヘッドであって、前記一対のコアはフェライトから
なることを特徴とする。また、本発明の磁気ヘッドは、
先に記載の磁気ヘッドであって、前記一対のそれぞれの
コアの一端と他端との間に巻線溝が設けられ、該巻線溝
に記録用の巻線が巻回されたものであることを特徴とす
る。
ッドであって、一対のコアと、前記一対のコアに挟まれ
るように前記一対のコアのそれぞれの一端と接合する接
合用のガラスとを備え、前記インピーダンス効果素子が
前記一対のコアを掛け渡すように配置されることによ
り、外部磁界が前記一対のコアを介して前記磁気インピ
ーダンス効果素子に印加されるように構成されたことを
特徴とする。また、本発明の磁気ヘッドは、先に記載の
磁気ヘッドであって、前記一対のコアはフェライトから
なることを特徴とする。また、本発明の磁気ヘッドは、
先に記載の磁気ヘッドであって、前記一対のそれぞれの
コアの一端と他端との間に巻線溝が設けられ、該巻線溝
に記録用の巻線が巻回されたものであることを特徴とす
る。
【0014】更に、本発明の磁気ヘッドは、先に記載の
磁気ヘッドであって、前記MI素子にバイアス印加手段
が設けられていることを特徴とする。更に、本発明の磁
気ヘッドは、先に記載の磁気ヘッドであって、前記バイ
アス印加手段は、前記巻線溝に巻回されたバイアス用の
巻線であることを特徴とする。更に、本発明の磁気ヘッ
ドは、先に記載の磁気ヘッドであって、前記バイアス印
加手段は、前記MI素子の端部に備えられた永久磁石で
あることを特徴とする。
磁気ヘッドであって、前記MI素子にバイアス印加手段
が設けられていることを特徴とする。更に、本発明の磁
気ヘッドは、先に記載の磁気ヘッドであって、前記バイ
アス印加手段は、前記巻線溝に巻回されたバイアス用の
巻線であることを特徴とする。更に、本発明の磁気ヘッ
ドは、先に記載の磁気ヘッドであって、前記バイアス印
加手段は、前記MI素子の端部に備えられた永久磁石で
あることを特徴とする。
【0015】更にまた、本発明の磁気ヘッドは、先に記
載の磁気ヘッドであって、前記軟磁性金属ガラス合金
は、ΔTxが60K以上であり、下記の組成で表される
ものであることを特徴とする。 (Fe1-a-bCoaNib)100-x-yMxBy 但し、0≦a≦0.29、0≦b≦0.43、5原子%
≦x≦20原子%、10原子%≦y≦22原子%であ
り、MはZr、Nb、Ta、Hf、Mo、Ti、Vのう
ちの1種または2種以上からなる元素である。また、本
発明は、前記(Fe1-a-bCoaNib)100-x-yMxByな
る組成式において0.042≦a≦0.29、0.042
≦b≦0.43の関係にされてなることを特徴とするも
のでも良い。
載の磁気ヘッドであって、前記軟磁性金属ガラス合金
は、ΔTxが60K以上であり、下記の組成で表される
ものであることを特徴とする。 (Fe1-a-bCoaNib)100-x-yMxBy 但し、0≦a≦0.29、0≦b≦0.43、5原子%
≦x≦20原子%、10原子%≦y≦22原子%であ
り、MはZr、Nb、Ta、Hf、Mo、Ti、Vのう
ちの1種または2種以上からなる元素である。また、本
発明は、前記(Fe1-a-bCoaNib)100-x-yMxByな
る組成式において0.042≦a≦0.29、0.042
≦b≦0.43の関係にされてなることを特徴とするも
のでも良い。
【0016】更にまた、本発明の磁気ヘッドは、先に記
載の磁気ヘッドであって、前記軟磁性金属ガラス合金
は、ΔTxが60K以上であり、下記の組成で表される
ものであることを特徴とする。 (Fe1-a-bCoaNib)100-x-y-zMxByTz 但し、0≦a≦0.29、0≦b≦0.43、5原子%
≦x≦20原子%、10原子%≦y≦22原子%、0原
子%≦z≦5原子%であり、MはZr、Nb、Ta、H
f、Mo、Ti、Vのうちの1種または2種以上からな
る元素、TはCr、W、Ru、Rh、Pd、Os、I
r、Pt、Al、Si、Ge、C、Pのうちの1種また
は2種以上からなる元素である。また、本発明は、前記
(Fe1-a-bCoaNib)100-x-y-zMxByTzなる組成
式において0.042≦a≦0.29、0.042≦b≦
0.43の関係にされてなるものでも良い。
載の磁気ヘッドであって、前記軟磁性金属ガラス合金
は、ΔTxが60K以上であり、下記の組成で表される
ものであることを特徴とする。 (Fe1-a-bCoaNib)100-x-y-zMxByTz 但し、0≦a≦0.29、0≦b≦0.43、5原子%
≦x≦20原子%、10原子%≦y≦22原子%、0原
子%≦z≦5原子%であり、MはZr、Nb、Ta、H
f、Mo、Ti、Vのうちの1種または2種以上からな
る元素、TはCr、W、Ru、Rh、Pd、Os、I
r、Pt、Al、Si、Ge、C、Pのうちの1種また
は2種以上からなる元素である。また、本発明は、前記
(Fe1-a-bCoaNib)100-x-y-zMxByTzなる組成
式において0.042≦a≦0.29、0.042≦b≦
0.43の関係にされてなるものでも良い。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1及び図2において、磁気ヘッ
ド11には、強磁性体である一対のコア12、12と、
一対のコア12、12に挟まれるように一対のコア1
2、12の下部12aと接合する接合用のガラス13
と、磁性体である薄帯状の磁気インピーダンス効果素子
(MI素子)14とが備えられている。また、磁気ヘッ
ド11には、一対のコア12、12の上部12bの上面
に、図示しない記録媒体が摺動する摺動面15が形成さ
れ、この摺動面15の中央部に磁気ギャップGが設けら
れている。磁気ヘッド11は、MI素子14が一対のコ
ア12、12の側部と接合して、MI素子14が一対の
コア12、12を掛け渡すように配置されることによ
り、記録媒体の記録磁化による外部磁界が一対のコア1
2、12を介してMI素子14に印加されるように構成
されている。具体的には、MI素子14の長手方向の端
部14a、14bが、一対のコアの側面の磁路接続面1
2cに任意の手段により接合されている。このようにし
て、この一対のコア12、12とMI素子14と磁気ギ
ャップGとによって閉磁路が形成されている。
を参照して説明する。図1及び図2において、磁気ヘッ
ド11には、強磁性体である一対のコア12、12と、
一対のコア12、12に挟まれるように一対のコア1
2、12の下部12aと接合する接合用のガラス13
と、磁性体である薄帯状の磁気インピーダンス効果素子
(MI素子)14とが備えられている。また、磁気ヘッ
ド11には、一対のコア12、12の上部12bの上面
に、図示しない記録媒体が摺動する摺動面15が形成さ
れ、この摺動面15の中央部に磁気ギャップGが設けら
れている。磁気ヘッド11は、MI素子14が一対のコ
ア12、12の側部と接合して、MI素子14が一対の
コア12、12を掛け渡すように配置されることによ
り、記録媒体の記録磁化による外部磁界が一対のコア1
2、12を介してMI素子14に印加されるように構成
されている。具体的には、MI素子14の長手方向の端
部14a、14bが、一対のコアの側面の磁路接続面1
2cに任意の手段により接合されている。このようにし
て、この一対のコア12、12とMI素子14と磁気ギ
ャップGとによって閉磁路が形成されている。
【0018】接合用のガラス13は非磁性体からなるも
のであり、一対のコア12、12を離間させて接合し、
また、コア12、12の相対向する側部側の上部には各
々凹部が形成され、これらの凹部間にコア12、12と
ガラス13とに区画されて巻線穴16が形成されてい
る。
のであり、一対のコア12、12を離間させて接合し、
また、コア12、12の相対向する側部側の上部には各
々凹部が形成され、これらの凹部間にコア12、12と
ガラス13とに区画されて巻線穴16が形成されてい
る。
【0019】一対のコア12、12は、酸化物強磁性体
であるフェライトからなるものである。フェライトとし
ては、MnZn系多結晶フェライト、MnZn系単多結
晶フェライト、MnZnSn系多結晶フェライト等のよ
うなものが、高飽和磁束密度、高透磁率、電気抵抗が大
きく渦電流損失が少ない、硬度が高く対摩耗性に優れる
等の特性を有し、磁気ヘッドのコアとして最適である。
また、一対のコア12、12の上部側の接合部分には、
磁気ギャップGのトラック幅を規制するための規制溝1
7が設けられ、この規制溝17に非磁性体であるガラス
25が充填されている。更に、一対のコア12、12の
上部外側には、巻線溝18が形成され、この巻線溝18
に記録用の巻線19が巻回されている。
であるフェライトからなるものである。フェライトとし
ては、MnZn系多結晶フェライト、MnZn系単多結
晶フェライト、MnZnSn系多結晶フェライト等のよ
うなものが、高飽和磁束密度、高透磁率、電気抵抗が大
きく渦電流損失が少ない、硬度が高く対摩耗性に優れる
等の特性を有し、磁気ヘッドのコアとして最適である。
また、一対のコア12、12の上部側の接合部分には、
磁気ギャップGのトラック幅を規制するための規制溝1
7が設けられ、この規制溝17に非磁性体であるガラス
25が充填されている。更に、一対のコア12、12の
上部外側には、巻線溝18が形成され、この巻線溝18
に記録用の巻線19が巻回されている。
【0020】MI素子14は、Fe、Co、Niのうち
の1種または2種以上を主成分とする軟磁性金属ガラス
合金からなるものであって、図の例では薄帯状のもので
あるが、ワイヤ状のものを複数本撚り集めたものであっ
ても良い。
の1種または2種以上を主成分とする軟磁性金属ガラス
合金からなるものであって、図の例では薄帯状のもので
あるが、ワイヤ状のものを複数本撚り集めたものであっ
ても良い。
【0021】また、磁気ヘッド11には、MI素子14
にバイアス磁化を印加するためのバイアス印加手段20
が設けられている。バイアス印加手段20の一例として
は、図1に示すように、巻線溝18に巻回したバイアス
用の巻線21にバイアス電流を流してコア12に磁束を
印加し、このコア12を介してこの磁束がMI素子14
に印加されてバイアス磁化とするものが挙げられる。バ
イアス印加手段20の別の例としては、図2に示すよう
に、MI素子14の端部14a、14bに永久磁石層
(永久磁石)22を設け、この永久磁石層22の磁化を
MI素子14に印加することによりバイアス磁化とする
ことも可能である。このときの永久磁石層22として
は、硬質磁性体であればどのようなものであっても良い
が、Fe−Nd−B系や、Co−Cr−Pt系の硬質磁
性体であることが好ましい。これらFe−Nd−B系、
Co−Cr−Pt系の硬質磁性体は、残留磁化、保磁力
が極めて高く、これら永久磁石22の占める体積を減少
したとしても、MI素子14に充分なバイアス磁化を印
加させることが可能である。これら、永久磁石層22
は、スパッタ等の成膜法により、MI素子14の端部1
4a、14b上に成膜される。また、MI素子14の端
部14a、14bには、出力信号を取り出すための導線
24が接続され、更にMI素子14に交流電流を印加す
るための導線(図示せず)が接続されている。
にバイアス磁化を印加するためのバイアス印加手段20
が設けられている。バイアス印加手段20の一例として
は、図1に示すように、巻線溝18に巻回したバイアス
用の巻線21にバイアス電流を流してコア12に磁束を
印加し、このコア12を介してこの磁束がMI素子14
に印加されてバイアス磁化とするものが挙げられる。バ
イアス印加手段20の別の例としては、図2に示すよう
に、MI素子14の端部14a、14bに永久磁石層
(永久磁石)22を設け、この永久磁石層22の磁化を
MI素子14に印加することによりバイアス磁化とする
ことも可能である。このときの永久磁石層22として
は、硬質磁性体であればどのようなものであっても良い
が、Fe−Nd−B系や、Co−Cr−Pt系の硬質磁
性体であることが好ましい。これらFe−Nd−B系、
Co−Cr−Pt系の硬質磁性体は、残留磁化、保磁力
が極めて高く、これら永久磁石22の占める体積を減少
したとしても、MI素子14に充分なバイアス磁化を印
加させることが可能である。これら、永久磁石層22
は、スパッタ等の成膜法により、MI素子14の端部1
4a、14b上に成膜される。また、MI素子14の端
部14a、14bには、出力信号を取り出すための導線
24が接続され、更にMI素子14に交流電流を印加す
るための導線(図示せず)が接続されている。
【0022】更に、磁気ヘッド11の一対のコア12、
12には、スパッタ等の成膜法によりメタル磁性膜23
が形成され、更にこのメタル磁性膜23の上にスパッタ
等の成膜法により、図示しないギャップ層が形成されて
おり、MIG(MetalIn Gap)型の磁気ヘッ
ドとして構成されている。メタル磁性膜23としては、
フェライトよりも高透磁率を有する軟磁性合金が用いら
れ、特に、Fe−Si−Al合金、Fe−Ni合金、ア
モルファス合金等が好ましい。ギャップ層としては、非
磁性体であるSiO2,Al2O3,CrSiO2等が用い
られる。
12には、スパッタ等の成膜法によりメタル磁性膜23
が形成され、更にこのメタル磁性膜23の上にスパッタ
等の成膜法により、図示しないギャップ層が形成されて
おり、MIG(MetalIn Gap)型の磁気ヘッ
ドとして構成されている。メタル磁性膜23としては、
フェライトよりも高透磁率を有する軟磁性合金が用いら
れ、特に、Fe−Si−Al合金、Fe−Ni合金、ア
モルファス合金等が好ましい。ギャップ層としては、非
磁性体であるSiO2,Al2O3,CrSiO2等が用い
られる。
【0023】MI素子14を構成する軟磁性金属ガラス
合金は、Fe、Co、Niのうちの1種または2種以上
の元素を主成分とし、ΔTx=Tx−Tg(式中、Tx
は結晶化開始温度、Tgはガラス遷移温度を示す)の式
で表される過冷却液体の温度間隔ΔTxが20K以上、
組成によっては40〜60K以上という顕著な温度間隔
を示すので、徐冷による成形が可能となり、比較的肉厚
のリボン状や線状の成形体を作成することが可能とな
る。また、安定したアモルファス合金を得ることができ
る。
合金は、Fe、Co、Niのうちの1種または2種以上
の元素を主成分とし、ΔTx=Tx−Tg(式中、Tx
は結晶化開始温度、Tgはガラス遷移温度を示す)の式
で表される過冷却液体の温度間隔ΔTxが20K以上、
組成によっては40〜60K以上という顕著な温度間隔
を示すので、徐冷による成形が可能となり、比較的肉厚
のリボン状や線状の成形体を作成することが可能とな
る。また、安定したアモルファス合金を得ることができ
る。
【0024】高い磁気インピーダンス効果を有しなが
ら、しかも20K以上のΔTxを有する軟磁性金属ガラ
ス合金を得るために、この軟磁性金属ガラス合金に、Z
r、Nb、Ta、Hf、Mo、Ti、Vのうちの1種ま
たは2種以上とBとを含有させる。より具体的に例示す
ると、本発明では、その組成が、 (Fe1-a-bCoaNib)100-x-yMxBy の一般式で表記することができ、この一般式において、
0≦a≦0.29、0≦b≦0.43、5原子%≦x≦2
0原子%、10原子%≦y≦22原子%なる関係が好ま
しく、MはZr、Nb、Ta、Hf、Mo、Ti、Vの
うちの1種又は2種以上からなる元素である。前記の組
成において、Zrを必ず含み、ΔTxが25K以上であ
ることが好ましい。また、前記の組成において、ΔTx
が60K以上であることがより好ましい。更に、前記
(Fe1-a-bCoaNib)100-x-yMxByなる一般式にお
いて0.042≦a≦0.29、0.042≦b≦0.43
の関係にされてなることが好ましい。
ら、しかも20K以上のΔTxを有する軟磁性金属ガラ
ス合金を得るために、この軟磁性金属ガラス合金に、Z
r、Nb、Ta、Hf、Mo、Ti、Vのうちの1種ま
たは2種以上とBとを含有させる。より具体的に例示す
ると、本発明では、その組成が、 (Fe1-a-bCoaNib)100-x-yMxBy の一般式で表記することができ、この一般式において、
0≦a≦0.29、0≦b≦0.43、5原子%≦x≦2
0原子%、10原子%≦y≦22原子%なる関係が好ま
しく、MはZr、Nb、Ta、Hf、Mo、Ti、Vの
うちの1種又は2種以上からなる元素である。前記の組
成において、Zrを必ず含み、ΔTxが25K以上であ
ることが好ましい。また、前記の組成において、ΔTx
が60K以上であることがより好ましい。更に、前記
(Fe1-a-bCoaNib)100-x-yMxByなる一般式にお
いて0.042≦a≦0.29、0.042≦b≦0.43
の関係にされてなることが好ましい。
【0025】次に、本発明に係る他の軟磁性金属ガラス
合金は、その組成が、(Fe1-a-bCoaNib)
100-x-y-zMxByTzの一般式で表記することができ、こ
の一般式において、0≦a≦0.29、0≦b≦0.4
3、5原子%≦x≦20原子%、10原子%≦y≦22原
子%、0原子%≦z≦5原子%であり、MはZr、N
b、Ta、Hf、Mo、Ti、Vのうちの1種又は2種
以上からなる元素、TはCr、W、Ru、Rh、Pd、
Os、Ir、Pt、Al、Si、Ge、C、Pのうちの
1種又は2種以上の元素である。また、本発明は、前記
(Fe1-a-bCoaNib)100-x-y-zMxByTzなる 一般
式において0.042≦a≦0.29、0.042≦b≦
0.43の関係にされてなるものでも良い。次に、前記
元素Mが(M'1-cM"c)で表され、M'はZrとHfの
うちの1種または2種であり、M"はNb、Ta、M
o、Ti、Vのうちの1種または2種以上からなる元素
であり、0≦c≦0.6であることを特徴とするもので
も良い。更に、前記組成においてcが0.2≦c≦0.4
の範囲であることを特徴とするものでも良く、前記cが
0≦c≦0.2の範囲であることを特徴としても良い。
更に本発明において、0.042≦a≦0.25、0.0
42≦b≦0.1であることを特徴としても良い。
合金は、その組成が、(Fe1-a-bCoaNib)
100-x-y-zMxByTzの一般式で表記することができ、こ
の一般式において、0≦a≦0.29、0≦b≦0.4
3、5原子%≦x≦20原子%、10原子%≦y≦22原
子%、0原子%≦z≦5原子%であり、MはZr、N
b、Ta、Hf、Mo、Ti、Vのうちの1種又は2種
以上からなる元素、TはCr、W、Ru、Rh、Pd、
Os、Ir、Pt、Al、Si、Ge、C、Pのうちの
1種又は2種以上の元素である。また、本発明は、前記
(Fe1-a-bCoaNib)100-x-y-zMxByTzなる 一般
式において0.042≦a≦0.29、0.042≦b≦
0.43の関係にされてなるものでも良い。次に、前記
元素Mが(M'1-cM"c)で表され、M'はZrとHfの
うちの1種または2種であり、M"はNb、Ta、M
o、Ti、Vのうちの1種または2種以上からなる元素
であり、0≦c≦0.6であることを特徴とするもので
も良い。更に、前記組成においてcが0.2≦c≦0.4
の範囲であることを特徴とするものでも良く、前記cが
0≦c≦0.2の範囲であることを特徴としても良い。
更に本発明において、0.042≦a≦0.25、0.0
42≦b≦0.1であることを特徴としても良い。
【0026】本発明において、軟磁性金属ガラス合金に
427℃(700K)〜627℃(900K)で熱処理
が施されてなることを特徴とするものでも良い。この範
囲の温度で熱処理がなされたものは、高い透磁率を示
す。なお、加熱後の冷却時に急冷すると、結晶相が析出
してアモルファス化できないので、熱処理後の冷却速度
はできるだけ遅いものとする必要があり、加熱後に徐冷
するか焼き鈍しするなどの処理が好ましい。また、前記
の組成において原子Bの50%以下をCで置換しても良
い。
427℃(700K)〜627℃(900K)で熱処理
が施されてなることを特徴とするものでも良い。この範
囲の温度で熱処理がなされたものは、高い透磁率を示
す。なお、加熱後の冷却時に急冷すると、結晶相が析出
してアモルファス化できないので、熱処理後の冷却速度
はできるだけ遅いものとする必要があり、加熱後に徐冷
するか焼き鈍しするなどの処理が好ましい。また、前記
の組成において原子Bの50%以下をCで置換しても良
い。
【0027】「組成限定理由」本発明の軟磁性金属ガラ
ス合金においては、主成分であるFeを多く含む成分系
においてΔTxが大きくなり易く、Feを多く含む成分
系においてCo含有量とNi含有量を適正な値とするこ
とで、ΔTxの値を60K以上にすることができる。具
体的には、50K〜60KのΔTxを確実に得るために
は、Coの組成比を示すaの値を0≦a≦0.29、N
iの組成比を示すbの値を0≦b≦0.43の範囲、6
0K以上のΔTxを確実に得るためには、Coの組成比
を示すaの値を0.042≦a≦0.29、Niの組成比
を示すbの値を0.042≦b≦0.43の範囲とするこ
とが好ましい。また、前記の範囲内において、良好な磁
気インピーダンス効果を得るためには、Coの組成比を
示すaの値を0.042≦a≦0.25の範囲とすること
が好ましく、Niの組成比を示すbの値を0.042≦
b≦0.1の範囲とすることがより好ましい。
ス合金においては、主成分であるFeを多く含む成分系
においてΔTxが大きくなり易く、Feを多く含む成分
系においてCo含有量とNi含有量を適正な値とするこ
とで、ΔTxの値を60K以上にすることができる。具
体的には、50K〜60KのΔTxを確実に得るために
は、Coの組成比を示すaの値を0≦a≦0.29、N
iの組成比を示すbの値を0≦b≦0.43の範囲、6
0K以上のΔTxを確実に得るためには、Coの組成比
を示すaの値を0.042≦a≦0.29、Niの組成比
を示すbの値を0.042≦b≦0.43の範囲とするこ
とが好ましい。また、前記の範囲内において、良好な磁
気インピーダンス効果を得るためには、Coの組成比を
示すaの値を0.042≦a≦0.25の範囲とすること
が好ましく、Niの組成比を示すbの値を0.042≦
b≦0.1の範囲とすることがより好ましい。
【0028】MはZr、Nb、Ta、Hf、Mo、T
i、Vのうちの1種又は2種以上からなる元素である。
これらはアモルファスを生成させるために有効な元素で
あり、5原子%以上、20原子%以下の範囲が好まし
く、5原子%以上、15原子%以下の範囲がより好まし
い。これら元素Mのうち、特にZrが有効である。Zr
は、その一部をNb等の元素と置換することができる
が、置換する場合の組成比cは、0≦c≦0.6の範囲
であると、高いΔTxを得ることができるが、特にΔTx
を80以上とするには0.2≦c≦0.4の範囲が好まし
い。
i、Vのうちの1種又は2種以上からなる元素である。
これらはアモルファスを生成させるために有効な元素で
あり、5原子%以上、20原子%以下の範囲が好まし
く、5原子%以上、15原子%以下の範囲がより好まし
い。これら元素Mのうち、特にZrが有効である。Zr
は、その一部をNb等の元素と置換することができる
が、置換する場合の組成比cは、0≦c≦0.6の範囲
であると、高いΔTxを得ることができるが、特にΔTx
を80以上とするには0.2≦c≦0.4の範囲が好まし
い。
【0029】Bは、高いアモルファス形成能があり、本
発明では10原子%以上、22原子%以下の範囲で添加
する。この範囲を外れると、Bが10原子%未満である
と、ΔTx が消滅するために好ましくなく、22原子%
よりも大きくなるとアモルファスが形成できなくなるた
めに好ましくない。より高いアモルファス形成能と良好
な磁気インピーダンス効果を得るためには、16原子%
以上、20原子%以下とすることがより好ましい。
発明では10原子%以上、22原子%以下の範囲で添加
する。この範囲を外れると、Bが10原子%未満である
と、ΔTx が消滅するために好ましくなく、22原子%
よりも大きくなるとアモルファスが形成できなくなるた
めに好ましくない。より高いアモルファス形成能と良好
な磁気インピーダンス効果を得るためには、16原子%
以上、20原子%以下とすることがより好ましい。
【0030】前記の組成系に更に、Tで示される、C
r、W、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt、Al、
Si、Ge、C、Pのうちの1種又は2種以上の元素を
添加することもできる。本発明ではこれらの元素を0原
子%以上、5原子%以下の範囲で添加することができ
る。これらの元素は主に耐食性を向上させる目的で添加
するもので、この範囲を外れると、アモルファス形成能
が劣化するために好ましくない。
r、W、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt、Al、
Si、Ge、C、Pのうちの1種又は2種以上の元素を
添加することもできる。本発明ではこれらの元素を0原
子%以上、5原子%以下の範囲で添加することができ
る。これらの元素は主に耐食性を向上させる目的で添加
するもので、この範囲を外れると、アモルファス形成能
が劣化するために好ましくない。
【0031】本発明に係る軟磁性金属ガラス合金からな
るMI素子14は、溶製してから鋳造法により、或いは
単ロールもしくは双ロールによる急冷法によって、更に
は液中紡糸法や溶液抽出法によって、バルク状、薄帯
(リボン)状、線状体等の種々の形状として製造され
る。これらの製造法によって、従来の非晶質合金による
リボン状のMI素子に比べての10倍以上の厚さと形の
大きさのMI素子14を得ることができるので、磁気ヘ
ッド11に用いる場合においても、MI素子14の形状
の自由度が高い故に、磁気ヘッド11の設計、製造が容
易になる。
るMI素子14は、溶製してから鋳造法により、或いは
単ロールもしくは双ロールによる急冷法によって、更に
は液中紡糸法や溶液抽出法によって、バルク状、薄帯
(リボン)状、線状体等の種々の形状として製造され
る。これらの製造法によって、従来の非晶質合金による
リボン状のMI素子に比べての10倍以上の厚さと形の
大きさのMI素子14を得ることができるので、磁気ヘ
ッド11に用いる場合においても、MI素子14の形状
の自由度が高い故に、磁気ヘッド11の設計、製造が容
易になる。
【0032】上述の軟磁性金属ガラス合金からなるMI
素子14は、MHz帯域の交流電流を印加した状態で、
MI素子14の長さ方向に外部磁界を印加することによ
り、外部磁界ゼロを中心に正負磁界の絶対値に依存して
正負方向にほぼ対称的に出力電圧、すなわちインピーダ
ンスが変化(上昇)し、いわゆる磁気インピーダンス効
果を示す。
素子14は、MHz帯域の交流電流を印加した状態で、
MI素子14の長さ方向に外部磁界を印加することによ
り、外部磁界ゼロを中心に正負磁界の絶対値に依存して
正負方向にほぼ対称的に出力電圧、すなわちインピーダ
ンスが変化(上昇)し、いわゆる磁気インピーダンス効
果を示す。
【0033】上述の磁気ヘッド11には、一対のコア1
2と軟磁性金属ガラス合金からなるMI素子14と磁気
ギャップGとによって閉磁路が形成されており、MI素
子14に高周波の交流電流を流すと、コア12を介して
記録媒体から印加される外部磁界の磁束変化に依存して
MI素子14のインピーダンスが鋭敏に変化するので、
磁気ヘッド11を高感度にすることができる。また、M
I素子14の磁壁の移動が強い過電流制動により抑制さ
れ、磁化ベクトルの回転のみによって円周磁束が発生す
るので、磁気ヘッド11の応答性を高速にすることがで
きる。磁気ヘッドの高速応答性は、磁気記録媒体などの
磁気情報の検出に際しては必須の要件であり、例えば直
径19mmの2000極着磁のリング磁石を3600r
pmで回転させるとき、120kHzの基本波を検出し
その数倍の高調波を検出するためにはMHzレベルの遮
断周波数が必要となる。また、VTRの遮断周波数は現
在は4.75MHzであるが、将来は50MHzが想定
されている。これらの要求に対しても本発明のMI素子
14を備えた磁気ヘッド11は、通電電流を500MH
z以上に設定することにより対応できる。
2と軟磁性金属ガラス合金からなるMI素子14と磁気
ギャップGとによって閉磁路が形成されており、MI素
子14に高周波の交流電流を流すと、コア12を介して
記録媒体から印加される外部磁界の磁束変化に依存して
MI素子14のインピーダンスが鋭敏に変化するので、
磁気ヘッド11を高感度にすることができる。また、M
I素子14の磁壁の移動が強い過電流制動により抑制さ
れ、磁化ベクトルの回転のみによって円周磁束が発生す
るので、磁気ヘッド11の応答性を高速にすることがで
きる。磁気ヘッドの高速応答性は、磁気記録媒体などの
磁気情報の検出に際しては必須の要件であり、例えば直
径19mmの2000極着磁のリング磁石を3600r
pmで回転させるとき、120kHzの基本波を検出し
その数倍の高調波を検出するためにはMHzレベルの遮
断周波数が必要となる。また、VTRの遮断周波数は現
在は4.75MHzであるが、将来は50MHzが想定
されている。これらの要求に対しても本発明のMI素子
14を備えた磁気ヘッド11は、通電電流を500MH
z以上に設定することにより対応できる。
【0034】また、上述のMI素子14を備えた磁気ヘ
ッド11とコルピッツ発振回路などの自己発振回路とを
組み合わせて、振幅変調方式の磁気ヘッドとして構成し
た場合には、数十MHzの発振周波数では直流磁界から
数MHzの高周波磁界まで、分解能が約10-6 Oeの
高感度で安定に検出できるので、磁気情報が高密度に記
録された記録媒体の記録磁化を検出することができる。
ッド11とコルピッツ発振回路などの自己発振回路とを
組み合わせて、振幅変調方式の磁気ヘッドとして構成し
た場合には、数十MHzの発振周波数では直流磁界から
数MHzの高周波磁界まで、分解能が約10-6 Oeの
高感度で安定に検出できるので、磁気情報が高密度に記
録された記録媒体の記録磁化を検出することができる。
【0035】一般にMI素子は、外部磁界の極性に係わ
らず、外部磁界0を対称に同様のインピーダンス変化を
示すので、磁気ヘッドとして使用するには直流磁界バイ
アスを印加する必要があるが、本発明のMI素子14
は、微弱磁界における直線性が高いため、バイアス磁界
も軽微でよい。従って、バイアス印加手段20として、
バイアス用の巻線21にバイアス電流を流す場合には数
mAの直流電流を印加すれば良く、バイアス印加手段2
0の回路構成を簡単にすることができる。また、MI素
子14の端部14a、14bに永久磁石22を設ける場
合には、永久磁石22の磁化が小さくて済むので、永久
磁石22の体積を小さくすることが可能であり、磁気ヘ
ッド11の小型化が実現できる。
らず、外部磁界0を対称に同様のインピーダンス変化を
示すので、磁気ヘッドとして使用するには直流磁界バイ
アスを印加する必要があるが、本発明のMI素子14
は、微弱磁界における直線性が高いため、バイアス磁界
も軽微でよい。従って、バイアス印加手段20として、
バイアス用の巻線21にバイアス電流を流す場合には数
mAの直流電流を印加すれば良く、バイアス印加手段2
0の回路構成を簡単にすることができる。また、MI素
子14の端部14a、14bに永久磁石22を設ける場
合には、永久磁石22の磁化が小さくて済むので、永久
磁石22の体積を小さくすることが可能であり、磁気ヘ
ッド11の小型化が実現できる。
【0036】また、上述の一対のコア12は、フェライ
トにより形成されており、磁気記録媒体の記録磁化を損
失させることなくMI素子14に印加させることができ
るので、磁気ヘッド11の高感度化を図ることができ
る。また、フェライトは加工性に優れるため、複雑な形
状のコアも容易に作成することができる。更に、上述の
磁気ヘッド11には、記録用の巻線9が巻回されている
ので、磁気記録媒体への記録磁化の書込が可能であり、
MI素子14と併せて、再生/記録用の磁気ヘッドとし
て構成することができる。
トにより形成されており、磁気記録媒体の記録磁化を損
失させることなくMI素子14に印加させることができ
るので、磁気ヘッド11の高感度化を図ることができ
る。また、フェライトは加工性に優れるため、複雑な形
状のコアも容易に作成することができる。更に、上述の
磁気ヘッド11には、記録用の巻線9が巻回されている
ので、磁気記録媒体への記録磁化の書込が可能であり、
MI素子14と併せて、再生/記録用の磁気ヘッドとし
て構成することができる。
【0037】上述の磁気ヘッド11は、軟磁性金属ガラ
ス合金であるMI素子14に、427℃〜627℃の範
囲内の熱処理が施されたものであり、良好な軟磁気特性
を示し、磁気インピーダンス効果を向上させることがで
きるので、磁気ヘッド11を高感度にすることができ
る。
ス合金であるMI素子14に、427℃〜627℃の範
囲内の熱処理が施されたものであり、良好な軟磁気特性
を示し、磁気インピーダンス効果を向上させることがで
きるので、磁気ヘッド11を高感度にすることができ
る。
【0038】
【実施例】以下、実施例によって詳細に説明する。 (実施例1)Fe、Co、Ni、Zr、Nbの単体純金
属と純ボロン結晶をArガス雰囲気中において混合しア
ーク溶解して母合金を製造した。次に、この母合金をル
ツボで溶解し、アルゴンガス雰囲気中において40m/
Sで回転している銅ロールにルツボ下端の0.4mm径
のノズルから射出圧力0.39×105Paで吹き出して
急冷する単ロール法を実施することにより、幅0.4〜
1mm、厚さ13〜22μmの金属ガラス合金薄帯の試
料を製造した。得られた試料は、示差走査熱量測定(D
SC)により分析した。
属と純ボロン結晶をArガス雰囲気中において混合しア
ーク溶解して母合金を製造した。次に、この母合金をル
ツボで溶解し、アルゴンガス雰囲気中において40m/
Sで回転している銅ロールにルツボ下端の0.4mm径
のノズルから射出圧力0.39×105Paで吹き出して
急冷する単ロール法を実施することにより、幅0.4〜
1mm、厚さ13〜22μmの金属ガラス合金薄帯の試
料を製造した。得られた試料は、示差走査熱量測定(D
SC)により分析した。
【0039】図3は、各々Fe60Co3Ni7Zr
10B20、Fe56Co7Ni7Zr10B20、Fe49Co14N
i7Zr10B20、Fe46Co17Ni7Zr10B20なる組成
の金属ガラス合金薄帯試料のDSC曲線を示す。また、
図4には、Fe56Co7Ni7Zr8Nb2B20なる組成の
金属ガラス合金薄帯試料のDSC曲線を示す。これらの
いずれの試料においても、温度を上昇させてゆくことで
広い過冷却液体領域が存在することを確認でき、その過
冷却液体領域を超えて加熱することで結晶化することが
明らかになった。過冷却液体領域の温度間隔ΔTxは、
ΔTx=Tx−Tgの式で表されるが、図3に示すTx−T
gの値はいずれの試料でも60Kを超え、64〜68K
の範囲になっている。過冷却液体領域を示す実質的な平
衡状態は、発熱ピークによる結晶化を示す温度より少し
低い596℃(869K)〜632℃(905K)の広
い範囲で得られた。
10B20、Fe56Co7Ni7Zr10B20、Fe49Co14N
i7Zr10B20、Fe46Co17Ni7Zr10B20なる組成
の金属ガラス合金薄帯試料のDSC曲線を示す。また、
図4には、Fe56Co7Ni7Zr8Nb2B20なる組成の
金属ガラス合金薄帯試料のDSC曲線を示す。これらの
いずれの試料においても、温度を上昇させてゆくことで
広い過冷却液体領域が存在することを確認でき、その過
冷却液体領域を超えて加熱することで結晶化することが
明らかになった。過冷却液体領域の温度間隔ΔTxは、
ΔTx=Tx−Tgの式で表されるが、図3に示すTx−T
gの値はいずれの試料でも60Kを超え、64〜68K
の範囲になっている。過冷却液体領域を示す実質的な平
衡状態は、発熱ピークによる結晶化を示す温度より少し
低い596℃(869K)〜632℃(905K)の広
い範囲で得られた。
【0040】図5は、(Fe1-a-bCoaNib)70Zr
10B20なる組成系におけるΔTx(=Tx−Tg)の値に
対するFeとCoとNiのそれぞれの含有量依存性を示
す三角組成図である。図5に示す結果から明らかなよう
に、(Fe1-a-bCoaNib)70Zr10B20なる組成系
の全ての範囲においてΔTxの値は25Kを超えてい
る。一方、ΔTxに関しては、Feを多く含む組成系に
おいて大きな値になっていることがわかり、ΔTxを6
0K以上にするには、Co含有量を3原子%以上、20
原子%以下、Ni含有量を3原子%以上、30原子%以
下にすることが好ましいことがわかる。 なお、(Fe
1-a-bCoaNib)70Zr10B20なる組成式においてC
o含有量を3原子%以上にするには、(Fe1-a-bCoa
Nib)を70原子%とするので、Coの組成比aが0.
042以上、Co含有量を20原子%以下にするには、
Coの組成比aが0.29以下となる。また、同様にN
i含有量を3原子%以上にするにはNiの組成比bが
0.042以上、30原子%以下にするには、Niの組
成比bが0.43以下となる。
10B20なる組成系におけるΔTx(=Tx−Tg)の値に
対するFeとCoとNiのそれぞれの含有量依存性を示
す三角組成図である。図5に示す結果から明らかなよう
に、(Fe1-a-bCoaNib)70Zr10B20なる組成系
の全ての範囲においてΔTxの値は25Kを超えてい
る。一方、ΔTxに関しては、Feを多く含む組成系に
おいて大きな値になっていることがわかり、ΔTxを6
0K以上にするには、Co含有量を3原子%以上、20
原子%以下、Ni含有量を3原子%以上、30原子%以
下にすることが好ましいことがわかる。 なお、(Fe
1-a-bCoaNib)70Zr10B20なる組成式においてC
o含有量を3原子%以上にするには、(Fe1-a-bCoa
Nib)を70原子%とするので、Coの組成比aが0.
042以上、Co含有量を20原子%以下にするには、
Coの組成比aが0.29以下となる。また、同様にN
i含有量を3原子%以上にするにはNiの組成比bが
0.042以上、30原子%以下にするには、Niの組
成比bが0.43以下となる。
【0041】(実施例2)実施例1と同様にして、厚さ
が20〜195μmのFe56Co7Ni7Zr4Nb6B20
なる組成の急冷薄帯を作製した。急冷薄帯の厚みは、単
ロール法において、るつぼ内の合金溶湯をノズルからロ
ールに吹き付ける際に、るつぼのノズル径、ノズル先端
とロール表面との距離(ギャップ)、ロールの回転数、
射出圧力及び雰囲気圧力等を適当に調整することによっ
て調整した。得られた急冷薄帯をX線回折により分析し
た。結果を図6に示す。図6から、板厚20〜195μ
mの薄帯にあっては、いずれも2θ=38〜52゜にハ
ローなパターンを有しており、アモルファス単相組織を
有していることがわかる。
が20〜195μmのFe56Co7Ni7Zr4Nb6B20
なる組成の急冷薄帯を作製した。急冷薄帯の厚みは、単
ロール法において、るつぼ内の合金溶湯をノズルからロ
ールに吹き付ける際に、るつぼのノズル径、ノズル先端
とロール表面との距離(ギャップ)、ロールの回転数、
射出圧力及び雰囲気圧力等を適当に調整することによっ
て調整した。得られた急冷薄帯をX線回折により分析し
た。結果を図6に示す。図6から、板厚20〜195μ
mの薄帯にあっては、いずれも2θ=38〜52゜にハ
ローなパターンを有しており、アモルファス単相組織を
有していることがわかる。
【0042】(実施例3)実施例1と同様にして、Fe
64Co3Ni3Zr10B20、Fe60Co3Ni7Zr
10B20、Fe56Co7Ni7Zr10B20、Fe49Co14N
i7Zr10B20、Fe46Co17Ni7Zr10B20なる各組
成の急冷薄帯を作製した。得られた急冷薄帯について、
急冷状態のまま(製造時の急冷状態)とアニール温度を
427℃(700K)とした場合、477℃(750
K)、527℃(800K)の温度とした場合の各々の
飽和磁束密度(Bs)と保磁力(Hc)と1kHzの透磁
率(μe)の測定結果を以下に示す。
64Co3Ni3Zr10B20、Fe60Co3Ni7Zr
10B20、Fe56Co7Ni7Zr10B20、Fe49Co14N
i7Zr10B20、Fe46Co17Ni7Zr10B20なる各組
成の急冷薄帯を作製した。得られた急冷薄帯について、
急冷状態のまま(製造時の急冷状態)とアニール温度を
427℃(700K)とした場合、477℃(750
K)、527℃(800K)の温度とした場合の各々の
飽和磁束密度(Bs)と保磁力(Hc)と1kHzの透磁
率(μe)の測定結果を以下に示す。
【0043】 ○Fe64Co3Ni3Zr10B20試料 急冷のまま 427℃アニール 477℃アニール 527℃アニール Bs 0.91 0.88 0.91 0.92 Hc 3.4 2.9 2.6 2.0 μe 4666 9639 12635 11882 ○Fe60Co3Ni7Zr10B20試料 急冷のまま 427℃アニール 477℃アニール 527℃アニール Bs 0.92 0.93 0.92 0.93 Hc 2.7 2.1 2.2 1.7 μe 4173 9552 11702 10896 ○Fe56Co7Ni7Zr10B20試料 急冷のまま 427℃アニール 477℃アニール 527℃アニール Bs 0.95 0.95 0.96 0.94 Hc 6.1 2.88 2.41 3.06 μe 5100 14260 17659 8121 ○Fe49Co14Ni7Zr10B20試料 急冷のまま 427℃アニール 477℃アニール 527℃アニール Bs 0.94 0.93 0.93 0.93 Hc 9.9 3.7 3.37 5.526 ○Fe46Co17Ni7Zr10B20試料 急冷のまま 427℃アニール 477℃アニール 527℃アニール Bs 0.96 0.95 0.95 0.96 Hc 10.8 3.2 3.3 6.4
【0044】これらの測定結果から、磁気ヘッドのMI
素子として使用するために良好なMI効果を発揮するた
めには、軟磁気特性が良好である必要があり、Coを3
原子%以上、17原子%以下、即ち組成比aを0.04
2以上、0.25以下としたものを磁気ヘッドに用いる
ことが好ましいことが明らかである。
素子として使用するために良好なMI効果を発揮するた
めには、軟磁気特性が良好である必要があり、Coを3
原子%以上、17原子%以下、即ち組成比aを0.04
2以上、0.25以下としたものを磁気ヘッドに用いる
ことが好ましいことが明らかである。
【0045】(実施例4)実施例1と同様にして、Fe
56Co7Ni7Zr10-xNbxB20(x=0,2,4,6,8,
10原子%)なる組成の急冷薄帯を作製した。得られた
急冷薄帯について、急冷のままの状態の試料および52
7℃(800K)の温度で5分間アニールした試料の飽
和磁束密度(Bs)、保磁力(Hc)、1kHzにおけ
る透磁率(μe)、磁歪(λs)のNb含有量依存性を
図7に示す。飽和磁束密度(Bs)は、急冷状態および
アニール後の試料ともに、Nbを添加するに従い低下
し、Nbを含まない試料が0.9(T)以上、Nbを2
原子%含む試料では約0.75(T)であった。透磁率
(μe)の値は、急冷状態の試料にあっては、Nbを含
まない試料が5031、Nbを2原子%含む試料が22
28であり、Nbを10原子%含む試料においては90
6に低下した。しかし、アニールを施すことにより透磁
率(μe)は格段に向上し、特にNbを2原子%含む試
料においては、25000程度の透磁率(μe)を得る
ことができる。保磁力(Hc)に関し、急冷状態の試料
にあっては、Nbを含まない試料とNbを2原子%含む
試料はいずれも50A/m(=0.625 Oe)と低い
値であった。特にNbが2原子%以下の試料は、5A/
m(=0.0625 Oe)と非常に良好な値を示してい
る。アニールを施すと、Nbを4原子%以上含む試料に
おいても優れた保磁力(Hc)を得ることが可能とな
る。以上のように、この系の合金試料にあっては、良好
な軟磁気特性を得るためには、Nbは0以上、2原子%
以下の範囲がより好ましいことがわかる。このようにし
て、飽和磁束密度が大きく、保磁力が小さく、更に透磁
率が高いという軟磁気特性に優れた金属ガラス合金を得
ることが可能となり、この合金からなるMI素子を用い
た磁気ヘッドは、高感度であると予想される。
56Co7Ni7Zr10-xNbxB20(x=0,2,4,6,8,
10原子%)なる組成の急冷薄帯を作製した。得られた
急冷薄帯について、急冷のままの状態の試料および52
7℃(800K)の温度で5分間アニールした試料の飽
和磁束密度(Bs)、保磁力(Hc)、1kHzにおけ
る透磁率(μe)、磁歪(λs)のNb含有量依存性を
図7に示す。飽和磁束密度(Bs)は、急冷状態および
アニール後の試料ともに、Nbを添加するに従い低下
し、Nbを含まない試料が0.9(T)以上、Nbを2
原子%含む試料では約0.75(T)であった。透磁率
(μe)の値は、急冷状態の試料にあっては、Nbを含
まない試料が5031、Nbを2原子%含む試料が22
28であり、Nbを10原子%含む試料においては90
6に低下した。しかし、アニールを施すことにより透磁
率(μe)は格段に向上し、特にNbを2原子%含む試
料においては、25000程度の透磁率(μe)を得る
ことができる。保磁力(Hc)に関し、急冷状態の試料
にあっては、Nbを含まない試料とNbを2原子%含む
試料はいずれも50A/m(=0.625 Oe)と低い
値であった。特にNbが2原子%以下の試料は、5A/
m(=0.0625 Oe)と非常に良好な値を示してい
る。アニールを施すと、Nbを4原子%以上含む試料に
おいても優れた保磁力(Hc)を得ることが可能とな
る。以上のように、この系の合金試料にあっては、良好
な軟磁気特性を得るためには、Nbは0以上、2原子%
以下の範囲がより好ましいことがわかる。このようにし
て、飽和磁束密度が大きく、保磁力が小さく、更に透磁
率が高いという軟磁気特性に優れた金属ガラス合金を得
ることが可能となり、この合金からなるMI素子を用い
た磁気ヘッドは、高感度であると予想される。
【0046】(実施例5)次に、Fe、Co、Ni、Z
r、NbおよびBのそれぞれ所定量を秤量混合し、減圧
Ar雰囲気下においてこれらの原料を高周波誘導加熱炉
で溶融し、原子組成比がFe56Co7Ni7Zr6Nb4B
20となる組成物のインゴットを製造した。このインゴッ
トをルツボ内に入れて溶融し、ルツボのノズルから回転
しているロールに溶湯を吹き出して急冷する単ロール法
によって、減圧Ar雰囲気下で厚さ20μmの急冷リボ
ンを得た。このリボンから、長さ6mm、幅0.1mm
〜0.2mm、厚さ20μmの試料を切り出してMI素
子とした。
r、NbおよびBのそれぞれ所定量を秤量混合し、減圧
Ar雰囲気下においてこれらの原料を高周波誘導加熱炉
で溶融し、原子組成比がFe56Co7Ni7Zr6Nb4B
20となる組成物のインゴットを製造した。このインゴッ
トをルツボ内に入れて溶融し、ルツボのノズルから回転
しているロールに溶湯を吹き出して急冷する単ロール法
によって、減圧Ar雰囲気下で厚さ20μmの急冷リボ
ンを得た。このリボンから、長さ6mm、幅0.1mm
〜0.2mm、厚さ20μmの試料を切り出してMI素
子とした。
【0047】上記のMI素子を図8に示す磁界検知回路
に挿入し、3MHzの交流電流を印加した状態で、MI
素子の長さ方向に外部磁界Hexを印加し、外部磁界Hex
(Oe)と発生した出力電圧(mV)との関係を調べ
た。増幅率は10倍に設定した。測定結果を図9に示
す。更に、図10は、実施例5のMI素子と、従来のF
e78Si19B13および(Fe6Co94)72.5Si12.5B
15 の組成のMI素子とを比較するために、外部磁界He
x(Oe)と発生した出力電圧(mV)との関係をそれ
ぞれ調べた結果を示す。
に挿入し、3MHzの交流電流を印加した状態で、MI
素子の長さ方向に外部磁界Hexを印加し、外部磁界Hex
(Oe)と発生した出力電圧(mV)との関係を調べ
た。増幅率は10倍に設定した。測定結果を図9に示
す。更に、図10は、実施例5のMI素子と、従来のF
e78Si19B13および(Fe6Co94)72.5Si12.5B
15 の組成のMI素子とを比較するために、外部磁界He
x(Oe)と発生した出力電圧(mV)との関係をそれ
ぞれ調べた結果を示す。
【0048】図8に示す磁界検知回路は、ブロックA,
BおよびCからなり、それぞれ、高周波電源部、外部磁
界(Hex)検知部および増幅出力部である。MI素子
(Mi)は外部磁界検知部(B)に挿入されている。高
周波電源部(A)は、高周波交流電流を発生し外部磁界
検知部(B)に供給するための回路であってその方式は
特に限定されない。ここでは一例として、安定化コルビ
ッツ発振回路を採用したものを掲げる。自己発振方式で
はこの他に磁気変調を利用した振幅変調(AM)、周波
数変調(FM)、または位相変調(PM)をかけて磁界
感知作動をさせることもできる。外部磁界検知部(B)
はMI素子(Mi)と復調回路とからなり、高周波電源
部(A)から供給された高周波交流電流により待機状態
とされたMI素子が外部磁界(Hex)に感応して発生
したインピーダンス変化を、復調回路により復調し、増
幅出力部(C)に伝送する。増幅出力部(C)は差動増
幅回路と出力端子とを有する。この出力端子からMI素
子からの出力電圧(mV)を得る。
BおよびCからなり、それぞれ、高周波電源部、外部磁
界(Hex)検知部および増幅出力部である。MI素子
(Mi)は外部磁界検知部(B)に挿入されている。高
周波電源部(A)は、高周波交流電流を発生し外部磁界
検知部(B)に供給するための回路であってその方式は
特に限定されない。ここでは一例として、安定化コルビ
ッツ発振回路を採用したものを掲げる。自己発振方式で
はこの他に磁気変調を利用した振幅変調(AM)、周波
数変調(FM)、または位相変調(PM)をかけて磁界
感知作動をさせることもできる。外部磁界検知部(B)
はMI素子(Mi)と復調回路とからなり、高周波電源
部(A)から供給された高周波交流電流により待機状態
とされたMI素子が外部磁界(Hex)に感応して発生
したインピーダンス変化を、復調回路により復調し、増
幅出力部(C)に伝送する。増幅出力部(C)は差動増
幅回路と出力端子とを有する。この出力端子からMI素
子からの出力電圧(mV)を得る。
【0049】図9において、実施例5のMI素子は、−
4 Oe〜+4 Oe程度の微弱磁界帯域において、出力
電圧の値が高く、かつ線形性に優れる領域があるために
良好な定量性を示す。従って、このようなMI素子を磁
気ヘッドの磁気検出手段として使用した場合には、出力
信号の増幅率が小さくて済むので、出力信号の質が高い
ものとなり磁気ヘッドの高感度化が期待できると共に、
微小磁界領域において良好な定量性を示すことから、M
I素子に印加するバイアス磁化を小さいものとすること
が可能となる。
4 Oe〜+4 Oe程度の微弱磁界帯域において、出力
電圧の値が高く、かつ線形性に優れる領域があるために
良好な定量性を示す。従って、このようなMI素子を磁
気ヘッドの磁気検出手段として使用した場合には、出力
信号の増幅率が小さくて済むので、出力信号の質が高い
ものとなり磁気ヘッドの高感度化が期待できると共に、
微小磁界領域において良好な定量性を示すことから、M
I素子に印加するバイアス磁化を小さいものとすること
が可能となる。
【0050】また、図10において、実施例5のMI素
子は、従来のFe78Si19B13の組成のMI素子よりも
出力電圧の電圧値が高いことがわかる。更に、実施例5
のMI素子は、微弱磁界の範囲内(−2 Oe〜+2 O
e)で従来の(Fe6Co94)72.5Si12.5B15 の組成
のMI素子よりも出力電圧の立ち上がりが緩やかである
ので、定量性が良好となり、また正負磁界に関して感度
の対称性がよいので、これを用いた磁気ヘッドの回路構
成が容易となる。
子は、従来のFe78Si19B13の組成のMI素子よりも
出力電圧の電圧値が高いことがわかる。更に、実施例5
のMI素子は、微弱磁界の範囲内(−2 Oe〜+2 O
e)で従来の(Fe6Co94)72.5Si12.5B15 の組成
のMI素子よりも出力電圧の立ち上がりが緩やかである
ので、定量性が良好となり、また正負磁界に関して感度
の対称性がよいので、これを用いた磁気ヘッドの回路構
成が容易となる。
【0051】なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態
に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない
範囲において種々の変更を加えることが可能である。例
えば、本実施の形態においては、MIG型の磁気ヘッド
の例を示したが、磁気ギャップにメタル磁性膜を挟まな
い磁気ヘッドであっても良い。
に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない
範囲において種々の変更を加えることが可能である。例
えば、本実施の形態においては、MIG型の磁気ヘッド
の例を示したが、磁気ギャップにメタル磁性膜を挟まな
い磁気ヘッドであっても良い。
【0052】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
磁気ヘッドは、Fe、Co、Niのうちの1種または2
種以上を主成分とし、Zr、Nb、Ta、Hf、Mo、
Ti、Vのうちの1種または2種以上の元素とBを含
み、ΔTx=Tx−Tg(式中、Txは結晶化開始温
度、Tgはガラス転移温度を示す)の式で表される過冷
却液体の温度間隔ΔTxが20K以上である軟磁性金属
ガラス合金からなる磁気インピーダンス効果素子(MI
素子)を備えており、加工性に優れるリボン状または線
状のMI素子を容易に得ることができるので、磁気ヘッ
ドの製造コストを低くすることができる。また、本発明
の磁気ヘッドには、一対のコアと、前記一対のコアと接
合する接合用のガラスと、前記MI素子とにより閉磁路
が形成されているので、記録媒体の記録磁化を効率よく
MI素子に印加することができる。
磁気ヘッドは、Fe、Co、Niのうちの1種または2
種以上を主成分とし、Zr、Nb、Ta、Hf、Mo、
Ti、Vのうちの1種または2種以上の元素とBを含
み、ΔTx=Tx−Tg(式中、Txは結晶化開始温
度、Tgはガラス転移温度を示す)の式で表される過冷
却液体の温度間隔ΔTxが20K以上である軟磁性金属
ガラス合金からなる磁気インピーダンス効果素子(MI
素子)を備えており、加工性に優れるリボン状または線
状のMI素子を容易に得ることができるので、磁気ヘッ
ドの製造コストを低くすることができる。また、本発明
の磁気ヘッドには、一対のコアと、前記一対のコアと接
合する接合用のガラスと、前記MI素子とにより閉磁路
が形成されているので、記録媒体の記録磁化を効率よく
MI素子に印加することができる。
【0053】更に、本発明の磁気ヘッドは、前記コアが
フェライトからなり、記録媒体からの記録磁化を損失す
ることなくMI素子に印加することができるので、磁気
ヘッドを高感度にすることができる。更にまた、本発明
の磁気ヘッドは、前記コアに記録用の巻線が巻回された
ものであるので、記録媒体に記録磁化を書き込むことが
可能であり、MI素子と併せて、再生/記録用の磁気ヘ
ッドととして構成することができる。
フェライトからなり、記録媒体からの記録磁化を損失す
ることなくMI素子に印加することができるので、磁気
ヘッドを高感度にすることができる。更にまた、本発明
の磁気ヘッドは、前記コアに記録用の巻線が巻回された
ものであるので、記録媒体に記録磁化を書き込むことが
可能であり、MI素子と併せて、再生/記録用の磁気ヘ
ッドととして構成することができる。
【0054】本発明の磁気ヘッドは、前記磁気インピー
ダンス素子へのバイアス印加手段として、コアに巻回さ
れた巻線か、あるいは、前記磁気インピーダンス効果素
子の端部に設けられた永久磁石を備えているので、バイ
アス印加手段の構成を簡単にすることができる。また、
本発明の磁気ヘッドのMI素子である軟磁性金属ガラス
合金の組成は以下の通りであり、印加される記録磁化の
変化に対するMI素子の出力電圧の値が大きく、出力信
号の増幅率を小さくすることができるので、ノイズの混
入がなく、磁気ヘッドからの出力信号の質を高いものと
することができる。また、微小な磁化範囲において、出
力信号の変化が定量的であるので、大きなバイアス磁化
をかける必要がなく、磁気ヘッドのバイアス印加手段を
簡単なものにすることができる。即ち、 (Fe1-a-bCoaNib)100-x-yMxBy 但し、0≦a≦0.29、0≦b≦0.43、5原子%
≦x≦20原子%、10原子%≦y≦22原子%であ
り、MはZr、Nb、Ta、Hf、Mo、Ti、Vのう
ちの1種または2種以上からなる元素である。または、 (Fe1-a-bCoaNib)100-x-y-zMxByTz 但し、0≦a≦0.29、0≦b≦0.43、5原子%
≦x≦20原子%、10原子%≦y≦22原子%、0原
子%≦z≦5原子%であり、MはZr、Nb、Ta、H
f、Mo、Ti、Vのうちの1種または2種以上からな
る元素、TはCr、W、Ru、Rh、Pd、Os、I
r、Pt、Al、Si、Ge、C、Pのうちの1種また
は2種以上からなる元素である。
ダンス素子へのバイアス印加手段として、コアに巻回さ
れた巻線か、あるいは、前記磁気インピーダンス効果素
子の端部に設けられた永久磁石を備えているので、バイ
アス印加手段の構成を簡単にすることができる。また、
本発明の磁気ヘッドのMI素子である軟磁性金属ガラス
合金の組成は以下の通りであり、印加される記録磁化の
変化に対するMI素子の出力電圧の値が大きく、出力信
号の増幅率を小さくすることができるので、ノイズの混
入がなく、磁気ヘッドからの出力信号の質を高いものと
することができる。また、微小な磁化範囲において、出
力信号の変化が定量的であるので、大きなバイアス磁化
をかける必要がなく、磁気ヘッドのバイアス印加手段を
簡単なものにすることができる。即ち、 (Fe1-a-bCoaNib)100-x-yMxBy 但し、0≦a≦0.29、0≦b≦0.43、5原子%
≦x≦20原子%、10原子%≦y≦22原子%であ
り、MはZr、Nb、Ta、Hf、Mo、Ti、Vのう
ちの1種または2種以上からなる元素である。または、 (Fe1-a-bCoaNib)100-x-y-zMxByTz 但し、0≦a≦0.29、0≦b≦0.43、5原子%
≦x≦20原子%、10原子%≦y≦22原子%、0原
子%≦z≦5原子%であり、MはZr、Nb、Ta、H
f、Mo、Ti、Vのうちの1種または2種以上からな
る元素、TはCr、W、Ru、Rh、Pd、Os、I
r、Pt、Al、Si、Ge、C、Pのうちの1種また
は2種以上からなる元素である。
【0055】更に、本発明に係る軟磁性金属ガラス合金
は、427℃(700K)〜627℃(900K)の範
囲内の熱処理が施されたものであるので、軟磁性特性が
良好であり、良好な特性を持つMI素子として構成する
ことができる。
は、427℃(700K)〜627℃(900K)の範
囲内の熱処理が施されたものであるので、軟磁性特性が
良好であり、良好な特性を持つMI素子として構成する
ことができる。
【図1】 本発明の実施の形態である磁気ヘッドを示す
斜視図である。
斜視図である。
【図2】 本発明の実施の形態である磁気ヘッドを示す
斜視図である。
斜視図である。
【図3】 実施例1におけるFe60Co3Ni7Zr10B
20、Fe56Co7Ni7Zr10B20、Fe49Co14Ni7
Zr10B20、Fe46Co17Ni7Zr10B20なる各組成
の金属ガラス合金薄帯試料のDSC曲線を示す図であ
る。
20、Fe56Co7Ni7Zr10B20、Fe49Co14Ni7
Zr10B20、Fe46Co17Ni7Zr10B20なる各組成
の金属ガラス合金薄帯試料のDSC曲線を示す図であ
る。
【図4】 実施例1におけるFe56Co7Ni7Zr8N
b2B20なる組成の金属ガラス合金薄帯試料のDSC曲
線を示す図である。
b2B20なる組成の金属ガラス合金薄帯試料のDSC曲
線を示す図である。
【図5】 実施例1における(Fe1-a-bCoaNib)
70Zr10B20なる組成系におけるΔTx(=Tx−Tg)
の値に対するFeとCoとNiのそれぞれの含有量依存
性を示す三角組成図である。
70Zr10B20なる組成系におけるΔTx(=Tx−Tg)
の値に対するFeとCoとNiのそれぞれの含有量依存
性を示す三角組成図である。
【図6】 Fe56Co7Ni7Zr4Nb6B20なる組成の
急冷薄帯の種々の板厚におけるX線回折パターンを示す
図である。
急冷薄帯の種々の板厚におけるX線回折パターンを示す
図である。
【図7】 Fe56Co7Ni7Zr10-xNbxB20(x=
0,2,4,6,8,10原子%)なる組成の試料の飽和磁
束密度(Bs)、保磁力(Hc)、1kHzにおける透
磁率(μe)、磁歪(λs)のNb含有量依存性を示す
図である。
0,2,4,6,8,10原子%)なる組成の試料の飽和磁
束密度(Bs)、保磁力(Hc)、1kHzにおける透
磁率(μe)、磁歪(λs)のNb含有量依存性を示す
図である。
【図8】 実施例5のMI素子を用いた磁気検知回路を
示す回路図である。
示す回路図である。
【図9】 実施例5のMI素子の外部磁化と出力電圧と
の関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
【図10】 実施例5および従来のMI素子の外部磁化
と出力電圧との関係を示すグラフである。
と出力電圧との関係を示すグラフである。
【図11】 従来の磁気ヘッドを示す図であって、
(a)は平面図であり、(b)は正面図である。
(a)は平面図であり、(b)は正面図である。
11 磁気ヘッド 12 一対のコア 12a コアの下部 12b コアの上部 12c 磁路接続面 13 接合用のガラス 14 MI素子 14a MI素子の端部 14b MI素子の端部 18 巻線溝 19 記録用巻線 20 バイアス印加手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牧野 彰宏 東京都大田区雪谷大塚町1番7号 アルプ ス電気株式会社内 (72)発明者 井上 明久 宮城県仙台市青葉区川内元支倉35番地 川 内住宅11−806
Claims (9)
- 【請求項1】 Fe、Co、Niのうちの1種または2
種以上の元素を主成分とし、Zr、Nb、Ta、Hf、
Mo、Ti、Vのうちの1種または2種以上の元素とB
を含み、ΔTx=Tx−Tg(式中、Txは結晶化開始
温度、Tgはガラス遷移温度を示す)の式で表される過
冷却液体の温度間隔ΔTxが20K以上である軟磁性金
属ガラス合金からなる磁気インピーダンス効果素子を備
えることを特徴とする磁気ヘッド。 - 【請求項2】 請求項1に記載の磁気ヘッドは、一対の
コアと、前記一対のコアに挟まれるように前記一対のコ
アのそれぞれの一端と接合する接合用のガラスとを備
え、前記インピーダンス効果素子が前記一対のコアを掛
け渡すように配置されることにより、外部磁界が前記一
対のコアを介して前記磁気インピーダンス効果素子に印
加されるように構成されたことを特徴とする磁気ヘッ
ド。 - 【請求項3】 請求項2に記載の磁気ヘッドであって、
前記一対のコアはフェライトからなることを特徴とする
磁気ヘッド。 - 【請求項4】 請求項2または請求項3に記載の磁気ヘ
ッドであって、前記一対のそれぞれのコアの一端と他端
との間に巻線溝が設けられ、該巻線溝に記録用の巻線が
巻回されたものであることを特徴とする磁気ヘッド。 - 【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載の磁気ヘ
ッドであって、前記磁気インピーダンス素子にバイアス
印加手段が設けられていることを特徴とする磁気ヘッ
ド。 - 【請求項6】 請求項5に記載の磁気ヘッドであって、
前記バイアス印加手段は、前記巻線溝に巻回されたバイ
アス用の巻線であることを特徴とする磁気ヘッド。 - 【請求項7】 請求項5に記載の磁気ヘッドであって、
前記バイアス印加手段は、前記磁気インピーダンス効果
素子の端部に備えられた永久磁石であることを特徴とす
る磁気ヘッド。 - 【請求項8】 請求項1に記載の磁気ヘッドであって、
前記軟磁性金属ガラス合金は、ΔTxが60K以上であ
り、下記の組成で表されるものであることを特徴とする
磁気ヘッド。 (Fe1-a-bCoaNib)100-x-yMxBy 但し、0≦a≦0.29、0≦b≦0.43、5原子%
≦x≦20原子%、10原子%≦y≦22原子%であ
り、MはZr、Nb、Ta、Hf、Mo、Ti、Vのう
ちの1種または2種以上からなる元素である。 - 【請求項9】 請求項1に記載の磁気ヘッドであって、
前記軟磁性金属ガラス合金は、ΔTxが60K以上であ
り、下記の組成で表されるものであることを特徴とする
磁気ヘッド。 (Fe1-a-bCoaNib)100-x-y-zMxByTz 但し、0≦a≦0.29、0≦b≦0.43、5原子%
≦x≦20原子%、10原子%≦y≦22原子%、0原
子%≦z≦5原子%であり、MはZr、Nb、Ta、H
f、Mo、Ti、Vのうちの1種または2種以上からな
る元素、TはCr、W、Ru、Rh、Pd、Os、I
r、Pt、Al、Si、Ge、C、Pのうちの1種また
は2種以上からなる元素である。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9233066A JPH1173610A (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 磁気ヘッド |
EP98306532A EP0899798A3 (en) | 1997-08-28 | 1998-08-17 | Magneto-impedance element, and magnetic head, thin film magnetic head, azimuth sensor and autocanceler using the same |
US09/141,679 US6183889B1 (en) | 1997-08-28 | 1998-08-27 | Magneto-impedance element, and magnetic head, thin film magnetic head, azimuth sensor and autocanceler using the same |
KR1019980034932A KR100272781B1 (ko) | 1997-08-28 | 1998-08-27 | 자기임피던스효과 소자와 이를 사용한 자기헤드,박막자기헤드, 방위센서 및 오토캔슬러 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9233066A JPH1173610A (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 磁気ヘッド |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1173610A true JPH1173610A (ja) | 1999-03-16 |
Family
ID=16949277
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9233066A Withdrawn JPH1173610A (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 磁気ヘッド |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1173610A (ja) |
-
1997
- 1997-08-28 JP JP9233066A patent/JPH1173610A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20041102 |