JPS58111115A - 薄膜磁気ヘツド - Google Patents

薄膜磁気ヘツド

Info

Publication number
JPS58111115A
JPS58111115A JP20933581A JP20933581A JPS58111115A JP S58111115 A JPS58111115 A JP S58111115A JP 20933581 A JP20933581 A JP 20933581A JP 20933581 A JP20933581 A JP 20933581A JP S58111115 A JPS58111115 A JP S58111115A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic
thin film
substrate
magnetic head
shape
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP20933581A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshihiro Shiroishi
芳博 城石
Kazuo Shiiki
椎木 一夫
Isamu Yuhito
勇 由比藤
Hideo Fujiwara
英夫 藤原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP20933581A priority Critical patent/JPS58111115A/ja
Publication of JPS58111115A publication Critical patent/JPS58111115A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/31Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
    • G11B5/3109Details
    • G11B5/3113Details for improving the magnetic domain structure or avoiding the formation or displacement of undesirable magnetic domains

Landscapes

  • Magnetic Heads (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、蒸着、スパッタリング、電着、ホトリックグ
ラフィ等の技術を用いて、磁気コア部分。
励磁コイル部分、磁気ギャップ部分等を形成して成る誘
導型磁気ヘッドに係シ、特に磁気ディスク。
VTR等に好適な薄膜磁気ヘッドに関する。
従来、薄膜磁気ヘッドは、特開昭55−840’19号
および55−84020号で述べられているように。
第1図(a)、 (b)に示すように、米国コーニング
社製ホトセラム−A−1hOs −Ti Cなどの非磁
性基板11上にNi−Fe合金、  Fe −Al1−
8i合金などよ構成る上部および下部磁気コア12.1
3およびA−e20s、 5iOzなどより成る磁気ギ
ャップ層14.さらにCu、 A、6゜Auなどよ構成
る導体巻線コイル、15等をホトリソグラフィ技術で形
成することで作製されていた。
一般に、 Ni−Fe合金などの磁性薄膜には薄膜面内
に磁気異方性があることが知られておシ1本来。
特開昭55−101124号にも述べられているように
この異方性を最大限に活用して該磁気ヘッドの構造を決
定することが望まれる。
本発明の目的は、第1図(b)に示すように磁性薄膜を
素子化した場合に生じると考えられる。磁性薄膜素子内
の磁気特性分布を最大限にまで活用できる磁気ヘッド構
造、材料特性を実験的に明らかにすることで、記録−再
生特性に優れた薄膜磁気ヘッドを提供することである。
上記目的を達成するために、冒頭に述べた種類の本発明
による薄膜磁気ヘッドは、磁気コア部における励磁コイ
ルの形状を上部および下部磁気コアの少くとも一方Qコ
イル部近傍の磁壁形状と略等しくなるように構成するこ
とを要旨とする。
前記励磁コイルの形状が磁気記録媒体対向部に略平行で
あり、磁気コア幅が媒体対向部より離れるにしたがい大
きくなるような薄膜磁気ヘッドにおいては、基板上に付
着せしめた該磁性薄膜における残留応力σ(張力を正、
圧縮力を負とする)と該磁性薄膜の磁歪定数λとの積λ
σの絶対値が5X1G”kJjf/−以下となるように
、前記励磁コイルの型状が磁気記録媒体対向部に向って
凸状である前記コア形状の薄膜磁気ヘッドにおいては、
前記λσの値が5X10−’に/f/−以上5 X 1
0−’ kJ’ f /rd以下となる−ように、前記
励磁コイルの形状が磁気記録媒体対向部に向って凹状で
ある前記コア形状の薄膜磁気ヘッドにおいては、前記λ
σの値が−5X I W’ kJ’f /md 以上−
5×10−7に/f/−以下トするように基板、磁性材
、付着法等を選定するのが有利である。成可く、前記λ
の絶対値が4X1(1−’以下である磁性材とフェライ
ト系基板、 A6gOa系基板、 SiC系基板、 T
iC系基板、 ZrC系基板、 WC系基板のいずれか
一つの基板が用いられる。
第2図に、  Cu、 A48i02.米国コーニング
社製7059ガラス、米国コーニング社製ホトセラム。
ステンレスe ”1lzoa e TsC等の非磁性材
料から成る基板上にスパッタリング法、蒸着法、電着法
等により付着せしめたNi−Fe合金薄膜の透磁率の異
方性の一例を示す、21.22’h23はA13. C
u。
ステンレス基板上に82Ni−18Feを電着法で1゜
0μm付着せしめた後150℃で500eの磁場中熱処
理した場合、24,25,26,27は82.5Ni 
−17,5Feを8i0□、7059ガラス、SiC,
TiC基板上に650℃で500eの磁場中蒸着法によ
り1.5μm付着せしめた場合、28.29,50,3
1.32は83.0Ni−17,0Feを500℃で3
00eの磁場中スパッタリンク法によりそれぞれのホト
セラム、 A/hOa、 TiC。
フェライ)、  ZrC,WC基板上に0.5μm付着
せしめた場合の透磁率の異方性であシ、いずれの場合も
、180°の磁壁と直角の方向で最も高い′透磁率を示
すことが見い出された。79.5Ni−20,5Fe。
83.5Ni−16,5Fe組成のNiFe合金を30
0℃でp蒸着法で作製すると、透磁率の異方性の様子は
第2図に示した場合と同様であるが、絶対値が1000
程度以下と小さく、高性能な磁気ヘッドを作製するため
の材料としては向いていない。これは1両材料の磁歪定
数の絶対値が5X10−’と大きいためである。
ところが、前記高透磁率磁性薄膜をホトリソグラフィ技
術を用いて微細素子化して磁壁の様子を観察すると1例
えば第3図に示すようになる場合があることが見い出さ
れた。該薄膜は、米国コーニング社製の7059ガラス
基板に、350℃で82Ni−18Feを500eの磁
場中電子ビーム蒸着法で付着せしめたもので、厚さは1
.5μmである。微細素子化前の磁壁は直線状でその方
向は、同図(b)に示した磁壁の方向と同じである。素
子の形状が第11N(b)に示した様な場合には、その
磁壁の形状は素子化前と比べて変化し、第3図(a)に
示すようになった。すなわち後でよシ詳細に述べるが9
本例の場合のように適当に磁性材料、基板、付着条件を
選定すると、特開’[55−101124号に示されて
いるように直線的な磁壁だけが出現するのではなく、素
子幅が変化するに伴い、素子幅が広く力る方向に磁壁が
曲がる場合もあることが見い出された。
上記現象は、微細素子化によシ、磁性薄膜に当初一様に
残留していた応力が異方的に解放されるために惹き起こ
されていることが、計算機シミュレーションによる詳細
な残留応力解析によって明らかになった。第4図(a)
、 (b)に7059ガラス基板上に500℃で82N
i−18Feを蒸着したと想定した場合の結果を示す。
第41SU(a)は、薄膜を一方向だけ微細化した時に
、薄膜素子幅方向の残留応力σが緩和されて行く様子を
示し、同図(b)は1例えば長軸、短軸比を3=1とし
た時に、矩形状素子の長手方向に正の残留応力Δσ(張
力)が異方的に残留する様子を示す。素子形状が第3図
(a)に示すように複雑な場合には、張力がほぼ同図の
磁壁曲線に舶直な方向に残留することが明らかになった
微細素子化によシ、上記のように異方的に残留応力Δσ
が発生すると、逆磁歪効果によって磁化。
したがって磁壁の形状が変化することになる。すなわち
、薄膜の磁気異方性エネルギーをEk、 磁歪定数をλ
とすると、(3/2)λ・Δσの絶対値がEkに比べて
同等程度に大きくなると、磁化、したがって磁壁・の方
向は、λσ(λΔσ)が正の場合には異方的残留応力Δ
σにほぼ垂直となり、λσ(λΔσ)が負の場合にはΔ
σにほぼ平行となる。この関係を構図的に第5図に示す
。ただし、λΔσの値が大きすぎると、特開昭55−1
01124号にも述べられているように、磁化容易軸の
方向、すなわち磁壁の方向まで変化したり、磁気特性が
大きく劣化するので好ましくない。このためには2通常
Ekの大きさが5X10’ erl/cc (5X10
”klf/mdに相当)であることから、λσの大きさ
は5X1(r’klf/−以下にすることが望ましい。
実際、Cu、Al1.ステンレス、5i02.米国コー
ニング社製7059ガラス、同”ホトセラム、フエライ
) 、 M2o2−’rtc、 SiC,TiC,Zr
C,WC,基板上に81.6Ni −1a4Fe、 8
21Ni −17,9Fe、 82.6Ni −17、
4Feを電着法、350℃での蒸着、スパッタリング法
によって付着せしめ、素子化して詳細に磁壁を観察した
ところ、第6図に示す図表にまとめるような結果を得た
。ただし、 A、 B、 Cの記号は第5図に示したも
のである。λσの絶対値が5×10−’kJ’f/−以
下のステンレス、7059.ホトセラム、およびフェラ
イト基板の場合には第51i1Bのタイプの磁区が、λ
σの絶対値が5X10  kJlf/−以上、  5X
10−’kJlf/−以下で符号が正および負の場合に
はそれぞれCおよびAのタイプの磁区が認められた。7
 a5Ni−21,5Feを8 i 0. 、 u*o
a −TiC基板に350℃で付着せしめてλσを5×
10−’kpf/−よ)大きくした場合(I X 10
−3.5.5 X10−’klf/ad  )には、磁
壁の向きが9チ変化してしまうため、磁気ヘッドには使
用できない。85.5Ni−16,5Feを8i02.
 I’−ezOs−TiC基板に350℃で付着せしめ
てλσを−5X 10””’ kPf/−より小さくし
た場合(−1Xl 0−”、 −5,5X10−’kJ
’f /mt )にも部分的に同様の現象がおきた。基
板温度を変えて残留応力の大きさを変えた場合も全く同
様の結果が得られた。
上記現象はNi−Fe合金のみには限らず、Co−Fe
、 Ni −Co、 Fe −Al1−8i、 Fe−
8i、 Co−Tiなどの軟磁性合金でも認められた。
以上のように磁壁の形状が微細素子化によって複雑□に
変化する場合には、第2図に示した。透磁率と磁壁との
方向の関係を考慮すると、該磁気素子を励磁する導体コ
イ、ルは該磁壁に沿って形成することが望ましいことが
明らかである。
本発明は、塊部述べた素子化により磁壁の形状が複雑に
変化するという本発明者等の知見に基っいて成されたも
のである。
以下1本発明の一実施例を第7図、第8図、第9図によ
り説明する。第7図、第8図、第9図に示した磁気ヘッ
ドはそれぞれ媒体対向面に対してフィル形状が磁気コア
部近傍で凹、平行、凸となっているもので、  6f、
7f、atは非磁性フェライト基板、65,75.85
は厚さ5μm9幅約りm1ピッチ5pmのM導体コイル
、’64,74,84は8i02よ9成るギャップ(ギ
ャップ長0.5μm)、63゜73.83は膜厚1.5
μmの下部磁性層、62,72゜82は膜厚2μmの上
部磁性層である。ただし、6グ。
63は82.4Ni−17,6Feを、72,73は8
t9Ni −1aiFeを、82,85は81.4Ni
−1a6Fe全6Feヲでスパッタリング法により付着
せしめたものである。
本実施例によれば、62.65は第5図人の、72゜7
5JritjN5図B(D、82.83は第5図C(D
タイ−1の磁壁となるため、磁壁と導体コイル形状とが
一歳し磁気コアの能率を最大限にまで活用できる効果が
ある。
第10図に、第7図、第8図、第9図に示した構造で、
それぞれ82.4Ni−17,6Fe、 81.9Ni
 −I B、9 Fe、 8 t4Ni −1a6 F
eを350℃で2バツタリングして付着せしめた磁性膜
を使用した場合の記録再生特性を示す。記録ビット長は
1μm2周速20m/Sである。91,92.95はそ
れぞれ第6図、第7図、第8図に示した本発明によるな
る磁気ヘッドの特性’、94.98は第6図の構造でそ
れぞれ81.9Ni −1aI Fe、 81.4Ni
 −1a6Fe 〕組成。
q s、 99 tri第8 図ノm造Cソレソれ81
.9Ni −1111Fe、 82.4Ni −17,
6Feの組成、96.97Fi第7図の構造でそれぞれ
82.4Ni−17,6Fe、 81.4Ni −1a
6Feの組成の磁性コアよりなる磁気ヘッドの特性曲線
である。なお、第1図に示した従来型ヘッド構造の最高
特性を同図に90として示すが。
本発明によ9成るヘッドの特性91,92,93が優れ
ていることが萌らがである。第7図から第9図までの構
造でも、λσの絶対値が5 X 10−’ kl f/
ad以上である材料を用いた磁気ヘッドでは(S i 
02基板、 7a5Nf−215Fe、 8A5Ni−
16,5Fe)第1゜図99で示した性能の1層2程度
しか得られなかった。
以上の効果は磁性層を多層としたり、基板をAIJtO
s−T IC,Z r C、WC−A13zOs、 S
 r Cトシfc ’) 。
下部磁性性層の代わりに磁性基板を代用しても同様であ
った。ただしλが4 X 10”−’よシ大きい場合に
は、ノイズが多くなり、出方ノイズ比で従来ヘッドより
特性が劣化するので望ましくない。さらに磁性膜として
、 Co −Fe、 Ni −Co、 Fe−8i、 
C。
−Ti、 Fe−8i−k13合金を用いても同様の効
果が得られた。
上記実施例では、絶縁層を5i02.導体をMとした場
合について述べたが、それぞれAl320sなどの絶縁
物、 Cu、 Auなどの導電体であれば良いことは言
うまでもない。また9巻4g!数については、上”記実
施例では4のものについて示したが2巻s!tを1層8
,16としても、あるい杖、2層16としても同様の結
果が認められた。
以上説明した通シ1本発明によれば、磁性薄膜素子内の
磁気特性分布g!!Lメー限にまで活用でき、−記録・
再生特性に優れた薄膜磁気ヘッドを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)および(b)はそれぞれ従来型磁気ヘッド
の外観を示す断面図および正面図、第2図は磁性薄膜内
の透磁率の異方性を示す図、第3図は微細素子に見られ
る磁区構造を示す図、第4図は微細素子の残留応力を示
す図、第5図は磁性膜の磁歪と残留応力によシ微細素子
内の磁壁の形状が変化することを示す図、第6図は磁壁
の形状と磁歪定数、基板との関係をまとめた図表、第一
7図、第8図、第9図は本発明による3種類の磁気ヘッ
ドを示す断面図および正面図、第10図は磁気ヘッドの
特性を比較して示した図である。 61.71,81・・・・・・非磁性フェライト基板6
2.72.82−・−上部磁性層 65.73.83・
・門下部磁性層64.74,84−・四ギャップ   
65,75,85・・・・・・導体コイル90〜99 
・−・−・−記録再生特性曲線代理人弁理士 申 村 
純之助 ′IF2図 ttio′m讐L q t”i 書−1t(n)才3 
図 1’4図 5t’7図 −+8図 1−9図 才10図 手続補正書(方式) %式% 事件の表示  昭和56年特許M 209335号発明
の名称 薄膜磁気、ラド 補正をする者 事件との関係       特許出願人代理人 補正命令の日付   昭和57年4月27日補正の対象
  図面の簡単な説明の欄および図面。 ! (α)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)基板上に磁性材、絶縁材、導電材等を蒸着法、ス
    パッタリング法、メッキ法あるいは印刷法等により付着
    せしめ、化学腐蝕法1反応性スパッタリング法あるいは
    イオンミリング法等により所定の形状を作製する誘導型
    磁気ヘッドにおいて。 磁気コア部における励磁コイルの形状を上部および下部
    磁気コアの少くとも一方のコイル部近傍の磁壁形状と略
    等しくなるように構成することを特徴とする薄膜磁気ヘ
    ッド。
  2. (2)  前記励磁コイルの形状が磁、気記録媒体対向
    部に略平行であシ、磁気コア幅が媒体対向部よシ離れる
    にしたがい大きくなるような薄膜磁気ヘッドにおいて、
    基板上に付着せしめた該磁性薄膜における残留応力σ(
    張力を正、圧縮力を負とする)と該磁性薄膜の磁歪定数
    λとの積λσの絶対値が5X 10−” kPf/−以
    下となるように基板、磁性材。 付着法等を選定することを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の薄膜磁気ヘッド。
  3. (3)  前記励磁コイルの形状が磁気記録媒体対向部
    に向って凸状である前記コア形状の薄膜磁気ヘッドにお
    いて、前記λσの値が5 X 10−’ k7 f /
     m4以上5 X I F’ kPf/−以下となるよ
    うに基板、磁性材、付着法等を選定することを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の薄膜磁気ヘッド。
  4. (4)  前記励磁コイルの形状が磁気記録媒体対向部
    に向って凹状である前記コア形状の薄膜磁気ヘッドにお
    いて、前記λσの値が一5×10″kl f / 11
    1以上−s×to−’kpf/−以下となるよう基板、
    磁性材、付着法等を選定することを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載の薄膜磁気ヘッド。
  5. (5)前記λの絶対値が4X10−’以下である磁性材
    とフェライト系基板、 Ag20B系基板、  SiC
    系基板、 TiC系基板、 ZrC系基板、WC系基板
    のいずれか一つの基板を用いることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項、第2項、第3項および第4項のいずれ
    か一つに記載の磁気ヘッド。
JP20933581A 1981-12-25 1981-12-25 薄膜磁気ヘツド Pending JPS58111115A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20933581A JPS58111115A (ja) 1981-12-25 1981-12-25 薄膜磁気ヘツド

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20933581A JPS58111115A (ja) 1981-12-25 1981-12-25 薄膜磁気ヘツド

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS58111115A true JPS58111115A (ja) 1983-07-02

Family

ID=16571239

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20933581A Pending JPS58111115A (ja) 1981-12-25 1981-12-25 薄膜磁気ヘツド

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS58111115A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8403951A (nl) * 1983-12-29 1985-07-16 Fuji Photo Film Co Ltd Werkwijze en inrichting voor het reproduceren van magnetische informatie.

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8403951A (nl) * 1983-12-29 1985-07-16 Fuji Photo Film Co Ltd Werkwijze en inrichting voor het reproduceren van magnetische informatie.

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6778358B1 (en) Magnetically soft, high saturation magnetization laminates of iron-cobalt-nitrogen and iron-nickel
US8320077B1 (en) Method and system for providing a high moment film
JP3112850B2 (ja) Co−Ni−Feを主成分とする軟磁性薄膜,その製造方法,それを用いた磁気ヘッド及び磁気記憶装置
US5462809A (en) Giant magnetoresistant single film alloys
US6165329A (en) Multilayer magnetic transducer and structure having a high magnetoresistance and process for the production of the structure
JP2007335788A (ja) 磁気シールド及びその製造方法、薄膜磁気ヘッド
JPS58111115A (ja) 薄膜磁気ヘツド
EP0168825A2 (en) Magnetic alloy thin film
JPH01124108A (ja) 薄膜磁気ヘツド
JP3130407B2 (ja) 磁性膜の製法および薄膜磁気ヘッド
US5591532A (en) Giant magnetoresistance single film alloys
JPS61179509A (ja) 磁性材料
WO1992016934A1 (en) A magnetic head for high-frequency, high-density recording
JPS6035728B2 (ja) 薄膜磁気ヘッド
JPH05304026A (ja) 軟磁性薄膜とこれを用いた磁気ヘッド
JPH0389502A (ja) 磁性多層膜
JPS62128109A (ja) 高透磁率積層膜の製造方法
KR100324730B1 (ko) 자기헤드의제조방법
JP2696526B2 (ja) 薄膜磁気ヘッド
JP2882927B2 (ja) 磁気ヘッド及び磁気ヘッドの製造方法
EP0451871A2 (en) Flying-type composite magnetic head
JPS63275106A (ja) 磁性薄膜及びその製造方法
JP2000132818A (ja) 磁気抵抗効果膜の製造方法、それを用いた磁気抵抗効果膜、並びに薄膜磁気ヘッド
JPH02154405A (ja) 多層磁性膜およびこれを用いた磁気ヘッド
JPS62154317A (ja) 薄膜磁気ヘツド