JPS58224424A

JPS58224424A - 磁気ヘツド

Info

Publication number: JPS58224424A
Application number: JP10894182A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Ooya; 大矢　一雄; Yoshimasa Oyanagi; 大柳　佳正; Osamu Kawamoto; 修河本; Norio Ishijima; 石島　矩男
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1982-06-23
Filing date: 1982-06-23
Publication date: 1983-12-26

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】 ■　発明の背景技術分野本発明は磁気ヘッドに関する。　さらに詳しくは、非晶
質磁性合金薄膜を有する磁気ヘッドに関する。

先行技術とその問題点高い飽和磁化と高い透磁率を示すことから、非晶質磁性
合金の薄板が磁気ヘッド材料として注目を集めている。

非晶質磁性合金薄板から、トラック巾のせまい磁気ヘッ
ド、例えばビデオ用の録画、録再ないし音声用の回転ヘ
ッド、あるいは電算機用磁気ヘッド等を形成するには、
薄板をそのまま用いるか、あるいはその複数枚を積層し
てこ数十μｍ以下、特にそ０〜３０μｍ度の厚さのトラ
ック巾として、所定の形状としたコア半休をギャップを
介しつきあわせて作製している。

しかし、このようにして作製されるビデオ用等のヘッド
は、厚さがきわめて薄いため強度的に十分でなく、機械
的加工時に変形し、加工後の寸法精度が悪いという不都
合がある。

また、非晶質磁性合金の薄板は高弾性であるため、ビデ
オ用の磁気記録媒体との高速摺動にともない、変形し、
ヘッドアームのバランスをくずして回転走行性が不良と
なる。

このような不都合を解消するためには、基体上に、スパ
ッタリングにより非晶質磁性合金の薄膜を形成１２てコ
ア半休とし、これから磁気ヘッドを形成することが考え
られる。

そして、このように形成した磁気ヘッドは、上記したよ
うな不都合は解消する。

しかし、通常の組成の非晶質磁性合金薄膜を形成すると
きには、磁気記録媒体との高速摺動にともなつＪＩｉ％
量が大きいという欠点がある。

また、合金磁性粉を用いる塗布型の媒体、いわゆるメタ
ルテープ等を用いるときには、使用に従い、薄膜が着色
して、出力低下を招くという欠点がある。

■　発明の目的本発明は、このような実状に鑑みなされたものであって
、その主たる目的は、高速摩耗量が少なく、メタルテー
プの使用による出力低下が少ない、非晶質磁性合金薄膜
を有する磁気ヘッドを提供することにある。

本発明者らは、このような目的につき鋭意研究を行い、
本発明をなすに至った。

すなわち本発明は、基体上に、下記式で示される組成の
非晶質磁性合金薄膜を形成してなることを％徴とする磁
気ヘッドである。

式　　ＴＸＸｙＲｕ’２（」二式中、′ｒは、Ｃ０１ＣＯおよびＦｅ、またはＣ
ｏ、もしくはＣＯおよびＦｅと他の遷移金属元素の１　
ｉｊｉ以上との組合せを表わし、Ｘは、Ｂ、ＢおよびＳ
Ｌ、またはＢ、もしくはＢおよびＳｉと他のガラス化元
素の１種以上との組合せを表わす。

ｘ＋）’＋Ｚ＝ＩＱＱａｔ％であり、このうちｙは１６〜３５ａｔ％であり、２は８ａｔ％以
下である。

さらに、Ｘ中のＳｉ　／　（Ｓｉ　−１−４３）比はＯ
または０．２以下である。）なお、特開昭５２−１１４４２１号にはＲｕを含み、Ｓ
ｉ　／　（Ｓｉ　−ｔ−Ｂ　）比が０．６の非晶質磁性
合金の薄板からなる磁気ヘッドが記載されているが、こ
のような組成のものを薄膜化して磁気ヘッドとしても、
本発明の目的は実現しない。

■　発明の具体的構成以下、本発明の具体的構成について詳細に説明する。

本発明における薄膜は、実質的に長範囲の規則性をもた
ない非晶質状態にある。

そして、その組成は、上記式で示されるものである。

上記式において、Ｔ中にて、必要に応じ、Ｃｏ、または
ＦｅおよびＣＯとともに組合せ添加される他の添加元素
は、ＦｅおよびＣＯならびにＲｕ以外の他の遷移金属元
素（Ｓｃ−Ｚｎ；Ｙ−Ｃｄ　；　Ｌａ　−Ｈｊ’　；　
Ａｃ以上）であり、例えばＮｉ　％Ｍｎ、　Ｒｈ、　Ｐ
ｄ、　Ｏｓ、　Ｉｒ、　Ｐｔ等の１種以上をその具体例
として挙げることかできる。

一方、Ｘは、Ｂ１ＳｉおよびＢ１またはＢもしくはＢお
よびＳｉと他のガラス化元素の１種以上との組合せであ
ることが好ましい。

この場合、必要に応じ、Ｂ１またはＳｉおよびＢととも
に組合せ添加される他のガラス化元素の１例としては、
Ｐ、Ｃ，Ｇｅ、Ｓｎ。

Ａ／１．等の１櫨以上を挙げることができる。

さらに、本発明における組成においては、Ｒｕを必須成
分とする。

この場合、Ｒｕを他の白金族金属元素、例えばＰｌ、Ｒ
ｈ等にかえたときには、本発明所定の効果は実現しない
。

これに対し、上記式において、ｘ十ｙ十ｚ＝１００ａｔ
％の条件下にて、Ｒｕ添加蓋２は、８ａｔ％以下である
。

これは８ａｔ％をこえると、非晶質化しにくくなり、耐
高速摩耗性が低下し、メタルテープ使用により出力低下
が大きくなるからである。

この場合、Ｒｕ添加童２が小さいと、これらの効果の実
効がなくなるので、２は、０．５〜６ａｔ％、より好ま
しくは０５〜５ａｔ％であることが好ましい。

これに対し、ガラス化元素成分Ｘの添加量ｙは１６〜３
５ａｔ％である。

ｙが１５ａｔ％未満となると、非晶質化が困難となり、
またｙが３５ａｔ％をこえると、十分な飽和磁束密度が
得られない。

この場合、ｙが１８〜３０ａｔ％どなると、より好まし
い結果を得る。

なお、Ｔの含有ｉｘは、１ｏｏ−ｙ−２であり、５６ａ
ｔ％以上、８４ａｔ％未満であるが、５６〜８３．５ａ
ｔ％であることが好ましい。

この場合、Ｔは、Ｃｏ、あるいはＣｏおよびＦｅを含む
。

Ｔ中における元素組成比は、磁歪を零に近くするように
選択する。

このため、Ｆｅの含有量は、通常、０または６ａｔ％以
下の量とされる。　Ｆｅ含有量が６ａｔ％をこえると、
磁歪が大きくなってしまい、磁気ヘッド作製工程におい
て、種々の応力により透磁率が減少してしまう。

なお、Ｔ中にはＦｅが含まれ、Ｆｅ含有量が０．１〜６
ａｔ％、より好ましくは２〜５　ａｔ％であると、磁歪
の点でより一層好ましい結果を得る。

他方□、Ｃｏ含有量は、５０ａｔ％以上となることが好
ましい。　Ｃｏ含有量が５０ａｔ％未満となると、飽和
磁束密度Ｂｓが減少してしま）。

さらに、上記したように％Ｔは、上記含有量範囲内にて
、ＣｏあるいはＦｅおよびＣｏのみからなっても、Ｃｏ
あるいはＦｅおよびＣ。

と上記した他の元素の１ｓ以上とがらなってもよい。

Ｔが、ＣＯあるいはＦｅとＣｏに加え、他の元素の１種
以上を含む場合、他の遷移金属元素の１種以上は、通常
、総計最大１０ａｔ％まで含有することができる。　こ
れ以上の含有量となると、Ｂｓが低下し、表面性が悪く
なる等の不都合が生じる。

このような元素の１例としてはＮ１がある。

Ｎｉ添加は、Ｃｏを置換して、材料コストを低減する等
の効果があるが、Ｎｉ量が増大するとＢｓが減少するの
で、Ｎｉ含有量は、好ましくは８　ａｔ％以下である。

一方、他の元素の１種以上としては、鉄族（Ｆｅ、　Ｃ
ｏ、　Ｎｉ）、およびｌ（ｕ以外の遷移金属元素であっ
てよいが、これら他の遷移金属元素の１棟以上は、総計
１０ａｔ％以下であることが好ましい。　このとき、　
Ｂｓの低下は少なく、各添加元素特有のすぐれた効果が
実現する。

このような元素のうち、特に好適なものとしては、Ｍｎ
などを挙げることができる。

これに対し、ガラス化元素成分Ｘは、Ｂ、またはＳｉお
よびＢを必須成分とする。

この場合、Ｂ含有量が１６〜３５ａｔ％、Ｓｉ含有量が
Ｏ〜６ａｔ％どなると、Ｂｓが冒くなり、耐高速摩耗性
等が向上し、好ましい結果を得る。

そして、Ｂ含有量が１５．２〜２４ａｔ％、Ｓｉ含有量
が０．１〜４，８ａｔ％どなると、Ｂｓがさらに高くな
りｍｔｉｓ耗性等もさらに向上し、さらに、ｔｔｕの添
加効果も顕著となり、より好ましい結果を得る。

このような場合、Ｘ中でのＳｉ　／　（Ｓｉ　十Ｂ　）
比（原子比）は０または０２以下でなければならない。

　　　　　　　　８：、。

Ｓｉ／（Ｓ皿子Ｂ）比が０．２をこえると、高速皐耗が
大きくなり、しかもメタルテープ使用による出力低下が
大きくなる。

そして、Ｓｉ／（Ｓｉ十Ｂ）比が０．０５〜０１５とな
ると、より−Ｊ−好ましい結果を得る。

なお、ガラス化元素成分Ｘ中には、必要に応じ、Ｓｉお
よびＢ以外の他の元素の１種以上が含まれていてもよい
。　ただ、その総計が０．５ａｔ％を超えると非晶質化
しにくくなるので、その含有量はＱ、５ａｔ％以下であ
ることが好ましい。

このような組成をもつ非晶質磁性合金薄膜は、基体上に
、概ね、０１〜１００μｍ程度の厚さに形成される。

用いる基体とＩ−ては、通常、非磁性のものを用いる。

この場合、基体の材質には特に制限はない。

従って、各種酸化物、炭化物、ケイ化物、窒化物、ガラ
ス等はいずれも好適に使用できる。

そして、基体材質は、非晶質磁性合金薄膜の物性と、加
工性、媒体との摺動性などを考慮して適宜選択して用い
ればよい。

このような基体の厚さについては、特に制限はないが、
通常、０１〜５朔程度とする。

このような基体上に、非晶質磁性合金薄膜を形成するに
は、気相被着法、通常、スノくツタリングに従う。

用いるスパッタリングとしては、衝撃イオンにより、タ
ーゲットをスパッタし、通常、数ｅＶ〜約１００ｅＶｉ
度の運動エネルギーにてターケラト物質を蒸散させる公
知のスノ（ツタリングはいずれも使用可能である。

従って、Ｍ等の不活性ガス雰囲気中で、異常グロー放電
によるＡｒ等のイオンによって、ターク゛ットをスパッ
タするプラズマ法を用いても、ターゲットにＡｒ、Ｋｒ
％Ｘｅ等のイオンビームを照射して行うイオンビーム法
を用いてもよい。

プラ・ズマ法によるときには、いわゆるＲＦスパッタで
あっても、また、いわゆるＤＣスパッタであってもよく
、その装置構成も２極、４極等いずれであってもよい。

　さらには、いわゆるマグネトロンスパッタを用いても
よい。　また場合によっては、いわゆる反応性スパッタ
によることもできる。　さらに、イオンビーム法として
は、種々の方式に従うこ％式％用いるターゲットとしては、通常の場合は、対応する組
成の母合金を用いればよい。

なお、動作圧力、プレート電圧、プレート電流、極間間
隙等には特別の制限はなく、これらは、条件に応じ、任
意の値に設定することができる。

このような場合、基体の一面上には下地層を形成し、こ
の下地層上に非晶質磁性合金薄膜を形成してもよい。　
また、非晶質磁性合金薄膜上に上層保護層を形成しても
よい。

さらに、非晶質磁性合金薄膜と、非磁性の薄膜を交互に
積層することもできる。

このように非晶質磁性合金薄膜４．４′を形成した基体
３．３′ハ、第１図および第２図に示されるように、所
定の形状に加工され、■字、Ｃ字状等のコア半休２．２
′とされ、前記ギャップ部１１および後部ギャップ部１
３にて、Ｓ　ｉ０２等のギヤツブ材６．７を介してつき
あわされて磁気ヘッドｌとされる。

なお、コア半休２．２′上には、さらに、基体３．３′
と同種の材質からなる保膿体を接着することもできる。

このような場合、薄膜形成後には、必要に応じて、無磁
場中あるいを↓静磁場ないし回転磁場中での熱処理を施
す。

次いで研削により所定の形状とし、また必要に応じ所定
膜厚となるよ５に研削を行い、さらに必要に応じ研摩を
行いコア半休とする。

そして、捲線を行い、上記のようにつきあわせ、その他
必要な加工を行い、磁気ヘッドが作製される。

なお、上記の熱処理は、形状加工後、捲線前に施しても
よい。

■　発明の具体的作用効果このような磁気ヘッドは、ビデオ用の録画、録再、音声
用等の回転ヘッド、あるいは電算機用磁気ヘッド等とし
てきわめて有用である。

本発明の磁気ヘッドは、媒体の高速摺動にともなう摩耗
がきわめて少ない。

また、メタルテープ等の合金磁性粉を用いる塗布型媒体
の使用による出力低下がきわめて少ない。

そして、このような効果は、所定量のＲｕを添加し、ガ
ラス化元素Ｘ中のＳｉ／（Ｓｉ十Ｂ）比を所定の値とし
たときにのみ実現する。

■　発明の具体的実施例以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明をさらに詳
細に説明する。

実施例２■厚のアルミナ基板上に、下記表１に示される組成の
各非晶質磁性合金およびセンダストの薄膜を３０μ襲厚
に形成した。

薄膜の形成は、スパッタリングによって行った。

この場合、ターゲットとしては、対応する組成の合金の
鋳造体を用い、動作アルゴン圧５．５Ｘ　ｌ　Ｏ’　Ｔ
ｏｒｒ、プレート電圧２ＫＶ、投入電力４Ｗ／ｉにて、
ＲＦマグネトロンスパッタリングを行った。

次に、これを研削および研摩し、第１図および第２図に
示されるようなコア半休２．２′を得、これを０．３μ
慣の前部ギャップ材Ｓｉｎ。

を介してつきあわせ、所定の捲線を施し、磁気ヘッドを
作製した。

次いで、各磁気ヘッドを８ｍビデオ方式のデツキに塔載
し、以下の各測定を行った。

１）摩耗量（μ３）２５℃、５０％ＲＨにて、塗布型のメタルテープブを４
．７５ｍ／ｓｅｅで１００時間時間短せて、走行後の摩
耗量を表面粗さ計で測定した。　結果をセンダストの場
合のＪ１粍量を１とし、これに対する相対値として表１
に示す。

２）５ＭＨｚ信号の出力低下（ｄＢ）２５℃、５０％ＲＨにて、塗布型のメタルテープな４．
７５ｍ／ｓｅｃで４時間短行させて走行後の出力低下を
測定した。

結果を表１に示す。

表ＩＫ示される結果から、本発明の効果があきらかであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の磁気ヘッドの構造の１例を示す正面図
であり、第２図は第１図の右側面図である。】　・・・・・・・・・・・・・・・・・磁気ヘッド２
．２′・・・・・・・・・・・・コア半休３・・・・・
・・・・・・・・・・・・基　　体４・・・・・・・・
・・・・・・・・・非晶質磁性合金薄膜出願人　　　東
京電気化学工業株式会社代理人　弁理士　石　井　陽　
− 第１図

Claims

【特許請求の範囲】１、　基体上に、下記式で示される組成の非晶質磁性合
金薄膜を形成してなることを％徴とする磁気ヘッド。式　　１”　ｘＸｙ　Ｒｕ　ｚ（上式中、１゛は、Ｃ０１ＣＯおよびＦｅ、またはＣｏ
、もしくはＣｏおよびＦｅと他の遷移金属元素の１ｗ１
以上との組合せを表わし、Ｘは、Ｂ、ＢおよびＳｉ、ま
たはＢ１　もしくはＢおよびＳｉと仙のガラス化元累の
１種以上との組合せを表わす。ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００ａｔ％であり、この１うちｙは１６〜３５ａｔ％であり、２は８ａｔ％
以下である。さらに、Ｘ中の５ｉ７（ｓｒ十Ｂ）比は０または０２以
下である。）２、ＴがＣｏおよびＦｅ、またはＣＯおよびＦｅと他の
遷移金属元素の１棟以上であり、Ｆ’ｅ含有量がＯ１〜
６ａｔ％である特許請求の範囲第１項に記載の磁気ヘッ
ド。３、　　ｙが１８〜２５ａｔ％である特許請求の範囲第
１項または第２項に記載の磁気ヘッド用非晶′Ｘ磁性合
金薄板。４、　　ｚが０．５〜６ａｔ％である特許請求の範囲第
１項ないし第３項のいずれかに記載の磁気ヘッド。５、　　ｘ中のＳｉ／（Ｓｉ＋Ｂ）比が０．０５〜０．
１５である特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれ
かに記載の磁気ヘッド。６、　薄膜の厚さが１〜１００μ洛である特許請求の範
囲第１項ないし第５項のいずれかに記載の磁気ヘッド。７、基体が非磁性である特許請求の範囲第１項ないし第
５項のいずれかに記載の磁気ヘッド。