JPS59135619A - 磁気ヘツド - Google Patents

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、
Ｃｏ系の非晶質磁性合金の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、数七ルｍ以下、特に２０
〜３０ＩＬｍ程度の厚さのトラックｒｌ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、加工後の寸度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しゅう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、所定ノ基体」−
に、スパッタリングにより非晶質磁性合金の薄膜を形成
してコア半休とし、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
ドでは、」−記したような不都合は解消する。

しかし、このように形成される磁気ヘッドでは、耐摩耗
性に欠けるという欠点がある。

また、うず電流相が無視できず、高周波域での出力低下
が大きいという欠点がある。

さらに、コア半休の形状加工の際、突き合わせ面に位置
する薄膜の端面の平面度が悪化し、突き合わせに際し、
実効ギヤツブ巾が広がってしまい、このためにも特に高
周波域での出力が低下するという欠点がある。

！Ｉ　　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、耐摩耗性が向」ニし、高周波域で
の出力低下が少ない磁気ヘッドを提供することにある。

このような目的は、下記の本発明によって達成される。

すなわち本発明は、 複数の非晶質磁性合金薄膜を非磁性の中間層を介して積
層してなる積層体を基体上に有し、中間層を形成する材
質のビッカース硬度が４００〜２０００　Ｋ　ｇ　／　
ｍ　ｒｎ’であることを特徴とする磁気ヘッドである。

■　発明の具体的構成 以ド、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、磁性を有し、実質的に長範囲の
規則性をもたない非晶質状態にある。

非晶質磁性合金薄膜の組成については特に制限はないが
、特に、下記式で示されるものであることが好ましい。

式 」二部式において、Ｔは、ＣｏまたはＣｏと他の遷移金
属元素の１種以上との組み合わせを表わす。

すなわち、ＴはＣｏ　Ｑ’ｉ独からなってもよく、また
ＣＯと他の遷移金属元素とからなってもよい。

Ｔが、Ｃｏと他の遷移金属元素とからなる場合、他の遷
移金属元素としては、Ｆｅ、Ｎｉ。

Ｃｒ　　、　　Ｍ　ｏ　　、　　Ｗ　　、　　Ｖ　　、
　　Ｎ　　ｂ　　、　　Ｔ　ａ　　、　　Ｔ　　ｉ　　
、　　Ｚ　　ｒＨｆ、Ｍｎ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、
Ｏｓ。

Ｉｒ等の１挿具」―をその具体例として挙げることがで
きるが、これらの総計は、３８ａｔ％以下であることが
好ましい。

このようなＴ中の添加元素のうち、好ましい１例として
は、Ｒｕがある。　Ｒｕは、耐高速摩耗性を向」；させ
、またメタルテープ（合金磁性粉を用いる塗布型テープ
）使用の際の出力低下を防止させる点で大きな効果をも
つ。

なお、Ｒｕを、他の白金族元素、例えばＰｔ、Ｒｈ等に
かえたときには、このような効果は実現しない。

この場合、Ｒｕ添加縫は、８ａｔ％以下、特に０．５〜
６ａｔ％、より好ましくは１〜５ａｔ％であることが好
ましい。

好ましい他の元素としては、Ｃｒがある。

Ｃｒの添加により、高温高湿下における耐高速摩耗性と
保存性とが格段と向上する。

この場合、Ｃｒ添加驕は、８ａｔ％以下、特に０．５〜
６ａｔ％、より好ましくは０．５〜５ａｔ％であること
が好ましい。

この他、Ｃｒ以外のＶＩＢ族、ＶＢ族、ＩＶＢ族元素、
　Ｍ　ｏ　、　Ｗ　、　Ｖ　、　Ｎ　ｂ　、　Ｔ　ａ　
、　Ｔ　ｉ　。

Ｚｒ、Ｈｆの１挿具」二の添加も好ましい。　これらの
添加により、高温高湿下での耐高速摩耗性が向上する。

この場合、これらの添加量は、５ａｔ％以下、特に０．
１〜２ａｔ％であることが好ましい。

そして、Ｒｕ、より好ましくはＲｕ＋Ｃｒ、さらに好ま
しくはＲｕ十Ｃｒ＋　（他のＩ’ＶＢ〜■Ｂ族元素）を
含むときには、より一層好ましい結果をうる。

さらに、他の添加元素としては、Ｆｅを含むことができ
る。　Ｆｅ添加は、磁歪を低下させる。

この場合、Ｆｅ添加量は６ａｔ％以下、特に０．１〜６
ａｔ％、より好ましくは２〜５　ａｔ％であることが好
ましい。

さらにまた、Ｎｉが含まれていてもよい。

ＮｉはＣＯを置換して、材料コストを低減させるが、そ
の添加量は１ｏａｔ％以下であることが好ましい。

加えて、Ｍｎも好適な添加元素である。

一方、Ｘはガラス化元素の１種以上である。

ガラス化元素としては、　Ｂ、Ｓｔ　、Ｐ、Ｃ。

ＡＩ等があり、これらの１挿具」−いずれであってもよ
いが、特に、Ｂ、またはＳｉおよびＢを必須成分とする
ことが好ましい。

この場合、Ｂが１０〜３５ａｔ％、必要に応じＳｔが６
ａｔ％以下となると、耐摩耗性が向」ニし、好ましい結
果をうる。

そして、Ｓｉ／（Ｓｉ＋Ｂ）の原子比がＯまたは０．２
以下、特に０．０５〜０．１５となると、より一層好ま
しい結果をうる。

なお、Ｐ、Ｃ，ＡＩ等が、さらに含有される場合、これ
らは０．５ａｔ％以下であることが好ましい。

このような薄膜は、基体上に、通常、０．１〜１００ｇ
ｍ、好ましくはＯ０１〜３０ｐＬｍの厚さに形成Ｓれる
。

このような磁性薄膜は、その複数層が、非磁性の中間層
を介して積層される。

中間層を形成する材質のビッカース硬度　Ｈｖ（ＤＰＨ
荷重１００ｇ）は、４００〜２０００Ｋ　ｇ　／　ｍ　
ｒｒｆでなければならない。　この場合、Ｈｖは、用い
る材質の通常のバルク状態でのものである。

Ｈｖが２０００をこえると、突き合わせ面に位置する薄
膜の端面の平面度が悪化し、突き合わせに際し実効ギャ
ップｉｌが広がってしまい、特に高周波域での出力が低
下する。

また、Ｈｖが、４００未満となると、対摩耗性が低下す
る。

この場合、Ｈｖは４００−１５００Ｋｇ／ｍｒｎ’であ
ることが好ましい。

このようなＨｖを示す材質としては、５ｔ０２等の酸化
ケイ素、あるいはこれを含むコージライト等の複合系な
どがある。

このような中間層は、３０〜１００ＯＡの厚さとするこ
とが好ましい。　これにより、うず電流相が減少し、高
周波領域での出力低下はきわめて小さくなる。

−１−記のような磁性薄膜と中間層とは、互いに積層さ
れて、積層体を形成する。

この場合、磁性薄膜は、一般に、１〜３層程度とされる
。

そして、積層体の全体の厚さは０．１〜１００メＬｍ、
好ましくは、０．１〜３０ｇｍ程度とされる。

用いる基体としては１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、媒体とのしゅう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、０．１〜５■程度とする。

１ このような基体１：に、非晶質磁性合金薄膜および非磁
性中間層を形成するには、気相被着法、通常、スパッタ
リングに従う。

用いるスパフタリングとしては、衝撃イオンにより、タ
ーゲットをスパッタし、通常、数ｅＶへ・約１００ｅＶ
稈度の連動エネルギーにてターゲット物質を蒸散させる
公知のスパッタリングはいずれも使用可能である。

従って、Ａｒ′：＄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、ターゲットをス
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２ノ：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］・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２ よることもできる。　さらに、イオンビーム法としては
１種々の方式に従うことができる。

用いるターゲットとしては、通常の場合は、対応する組
成のものを用いればよい。

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と非磁性の中間層との
積層体を形成してもよい。

また、非晶質磁性合金薄膜と非磁性の中間層との積層体
の」二に」一層保護層を形成してもよい。

このように、非晶質磁性合金薄膜と非磁性の中間層との
積層体３．３′を形成した基体２．２′は、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、１
字、Ｃ字状等のコア半体１．１′とされ、前部ギャップ
部４および後部ギャップ部にて、５ｉ０２等のギヤツブ
材４０を介してつきあわされて磁気ヘッドとされる。　
この場合、少なくとも前部ギャップ部の突きあわせ面は
、薄膜形成面の法線から傾斜させて、いわゆるアジマス
角をつけることが好ましい。

なお、コア半体ｌ、１′の薄膜と中間層との積層体３．
３′上には、さらに、基体２．２′と同種の材質からな
る保護体５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
場中あるいは静磁場ないし回転磁場中での熱処理を施す
ことが好ましい。

次いで研削により所定の形状とし、また必要に応じ所定
膜厚となるように研削を行い、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８を施し、」二部のようにつきあわせ、そ
の他必要な加工を行い、支持体９に固着されて、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′Ｉ！、機用磁気ヘッド
等としてきわめて有用である。

そして、本発明の磁気ヘッドでは、耐摩耗性がきわめて
高くなる。

また、うず電流相がきわめて小さくなる結果、高周波域
での出力低下はきわめて小ざくなる。

さらに、コア半休の形状加工に際して、突き合わせ面に
位置する薄膜の端面の平面度が悪化することがなく、突
き合わせに際し実効ギャップＩｌｌの広がりはないので
、これにより高周波域での出力低下はさらに小さくなる
。

■　発明の具体的実施例 以下、本発明の具体的実施例を示し１本発明をさらに詳
細に説明する。

実施例 ２ｍｍ厚のアルミナ基板上に、−ド記表１に示される組
成の各非晶質磁性合金の薄膜を３０ｇｍ厚に形成した。

これとは別に、磁性層の総計の厚さを　３０ｊＬ　Ｉｌ
ｌに保持して、その１／３部分に、それぞれ、２００Ａ
厚のＳ　ｉｏ２　（Ｈｖ＝５００Ｋｇ／ｍ、　ｒｎ’　
）からなる中間層を介在させた。

また、中間層を、Ｈｖ＝４００Ｋｇ／ｍｍ’未満のＭ　
ｎ　Ｏ２にかえたものを作製した。

これら各薄膜の形成は、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、対応する組成のものを
用い、動作アルゴン圧　　５．５×１０−３Ｔｏｒｒ、
プレート電圧　２ＫＶ、投入電力４　Ｗ／ｃｒｎ’にて
、ＲＦマグネＩ・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１．１′を得、これを０．３用
ｍの前部キャップ材　ＳｉＩ２ ０２を介してつきあわせ、所定の捲線８を施し、磁気ヘ
ッドを作製した。　なお、アジマス角は　６°とした。

次いで、各磁気ヘッドを８ｍｍビデオ方式のデツキに搭
載し、以下の１）〜２）の測定を行なった。

ｌ）　庁耗量 ２５℃、５０％ＲＨにて、メタルテープを２００１１￥
間走行させて、走行後の庁耗量（ｐｍ）を表面粗さ計で
測定した。

２）　保存性 ７０℃、９５％Ｒ）ｌにて、２４０時間保存したのち、
保存前と保存後との０．５Ｍｌ（ｚ１５ＭＨｚのｆ特劣
化（ｄＢ）を測定した。

これらの結果を表１に示す。

１、−１１５ ６ 表１に示される結果から、本発明の効果があきらかであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本発明の磁気ヘッドの構造の１
例を示す図であり、このうち、第１図が斜視図、第２図
が拡大部分正面図である。 １．１′・・・・・・・・・コア半体 ２．２′・・・・・・・・・基体 ３．３′・・・・・・・・・非晶質磁性合金薄膜と非磁
性の中間層との積層体 出願人　東京電気化学工業株式会社 代理人　　弁理士　石　井　陽　−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数の非晶質磁性合金薄膜を非磁性の中間層を介し
   て積層してなる積層体を基体上に有し、中間層を形成す
   る材質のビッカース硬度が４００〜２０００Ｋｇ／ｍｒ
   ｒ？であることを特徴とする磁気ヘッド。 ２、中間層の厚さが、３０〜１０００Ａである特許請求
   の範囲第１項に記載の磁気ヘッド。 ３、積層体の厚さが、０．１〜１００７１ｍ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。 ４、非晶質磁性合金が下記式で示される組成をもつ特許
   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。 Ｘ ｙ （上記式において、Ｔは、ＣｏまたはＣｏと他の遷移金
   属元素の１挿具−■二との組合わせを表わし、 Ｘは、ガラス化元素の１挿具」−を表わす。 ｘ＋ｙ＝ｌｏｏａｔ％であり、 このうち、ｙは５〜３５ａｔ％である。）