JPS6043202A - 垂直磁気記録再生装置 - 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】

〔技術分野〕 本発明は高透磁率磁性体を下地層として用いた複合磁気
記録媒体に垂直磁化型ヘッドにて記録再生を行なうよう
にした垂直磁気記録再生装置に関する。 〔従来技術〕 記録媒体を厚さ方向に磁化する垂直磁気記録方式は原理
的に短波長はど記録媒体内の減磁界が小さくなる為に高
密度記録に適している。このような垂直磁気記録を良好
に行なうには垂直方向に強い異方性を有する記録媒体と
強い垂直成分磁界を発生する記録ヘッドとが必要となる
。 従来、種々の形式の垂直磁化型ヘッドが提案されている
。第１図、第２図、第３図はその例を示すものである。 第１図は高透磁率磁性薄膜からなる主磁極１に巻線２を
施し／ｊ磁気ヘッドを記録媒体３の片面に対向して配置
した構成の主磁極励磁形垂直磁気ヘッドである。第２図
は高透磁率腎炎性薄膜からなる主磁極１と、巻Ｉ！！２
を施した高透磁率磁性体ブロックからなる補助磁極４と
からなる磁気ヘッドを記録媒体３の両面に対向するよう
に配置した構成の補助磁極励磁型垂直磁気ヘッドである
。また第３図は高透磁率磁性薄膜からなる主磁極１と、
この主磁極１を両側から挟持する一対の口字状磁性体ブ
ロック５ａ、５ｂと、この磁性体ブロック５ａ、５ｂの
挟持部分の外周部に施された巻１！ｉ１２とからなるＥ
字形の磁気ヘッドを記録媒体３の片面に対向するように
配置した複合形垂直磁気ヘッドである。これらはいずれ
も記録の際には主用ｔｆ！　１もしくは補助磁極４に巻
いた巻線２に流れる電流によって主磁極１が磁化され、
この主磁極１の磁化により生ずる垂直磁界により記録媒
体３に磁化を行なう。また、再生時には記録媒体３の磁
化部分から生ずる磁界により主１ａ極１が磁化され、こ
の主磁極１の磁化変化により巻線２に誘起される電圧が
取出される。 ところで第１図に示す主磁極励磁形垂直磁気ヘッドでは
主磁極１の磁気抵抗が大きいため、記録時において巻線
２に流れる信号電流で主磁極１が磁気的に飽和してしま
い記録媒体３と接して記録する先端部分から充分な磁束
を発生させることができない。そこで第４図に示す如く
非磁性ベース６ａ上に高透磁率磁性層からなる下地層６
　ｂ　１．：　Ｊ：つて裏打ちされた垂直磁化膜６Ｃを
設けた複合磁気記録媒体６が提案された。この複合磁気
記録媒体６を用いれば、記録感度は改善される。しかし
、巻線２が発する磁界が記録媒体に直接影響を及ばすこ
とを避けるために巻線２の先端を主用］Φ１の先端より
少し後退せざるを得ない。その結果、主磁極１の巻線２
が巻回された部分においては強い磁化力が働くが、主磁
極１の巻線巻回部より突出した先端部では、そのレベル
が急激に低下してしまう。 第２図に示す補助磁極励磁形垂直磁気ヘッドでは巻線２
に流れる信号電流により補助磁極４が磁化され、この補
助磁オΦ４から発生する磁界が主磁極１の先端に集中す
ることになる。このため磁気記録媒体３の主磁極１と接
触する部分のみが磁化され、優れた記録特性が得られる
。しかし、主磁極１および補助磁極４を対向さけ、両磁
極間に報１気記録媒体３を挿入して記録再生を行なう必
要があるため、装置が大型化づるうえＶＴＲ等に適用し
た場合ヘッドのローディングを複雑なものとする。 第３図に示す複合形垂直磁気ヘッドでは、巻線２に信号
電流を流すと磁束Ｂが生じ、矢印で示す閉磁路が構成さ
れる。その結果磁気記録媒体３の磁極対向部分は垂直に
磁化される。このように第３図のものは閉磁路構成をと
り、かつ磁気記録媒体３の片面のみで記録再生を行なう
べく構成されているので、第１図、第２図に示す構成の
ヘッドにお（プる欠点は解消される。しかし、磁気記録
媒体３の代わりに第４図に示す複合磁気記録媒体６を用
いると、上記閉磁路には下地層６ｂが介在しているため
に、その下地層６ｂの透磁率μが記録感度に大きく影響
を及ぼすことになる。すなわち第１図、第２図のもので
は記録媒体６と垂直な磁界のみを利用しているので下地
層としての高透磁率磁性層６ｂの透磁率μはそれほど問
題とならないか、第３図のものでは上記磁性層６ｂが閉
磁路の一部に介在することになるので、透磁率μの値が
記録感度に大きく影響してくる。 〔目的〕 本発明の目的は高透磁率磁性体を下地層として用いた複
合磁気記録媒体に垂直磁化型ヘッドで記録再生するもの
において、下地層の透磁率を大きくした場合において記
録感度の向上をはかれる垂直磁気記録再生装置を提供す
ることにある。 〔概要〕 本発明は上記目的を達成するために次の如く構成したこ
とを特徴としている。すなわち、記録媒体として、膜面
に垂直な方向に磁化容易軸が存在する磁性体からなる垂
直磁化膜およびこの垂直磁化膜の裏面に設けられた高透
磁率磁性体からなる下地層を有する複合磁気記録媒体を
用いる。そしてこの複合磁気記録媒体の片面に、巻線を
施した高透磁率磁性薄膜からなる主磁極と磁性体ブロッ
クからなる補助磁極とを磁気的に結合してなる片面閉磁
路形の複合形垂直磁気ヘッドを配置する。 なお垂直磁化膜の裏面に設けられた高透磁率磁４１１体
からなる下地層の比透磁率を２０’Ｏ０以上のものとな
す。かくして下地層の透磁率を大きくした場合において
記録感度の向上をはかれるようにしたことを特徴として
いる。 〔実施例〕 第５図は本発明の一実施例を示す図であり、第３図およ
び第４図と同一部分には同一符号を付しである。複合磁
気記録媒体６は非磁性ベース６ａ上に下地層として比透
磁率２０００以上の高透磁率磁性体からなる下地層６ｂ
を形成し、その上に膜面に垂直な方向に磁化容易軸が存
在する垂直磁化膜６Ｃを設けたものである。複合形垂直
磁気ヘッド７は高透磁率磁性薄膜からなる主磁極１を、
口字形をなす一対の磁性体ブロック５ａ、５ｂにより両
側から挟持し、その挟持部分に巻線２を施したものであ
る。そしてこの複合形垂直磁気ヘッド７は、前記複合磁
気記録媒体６の片面すなわち垂直磁化膜６Ｃに対向配置
されている。 第６図は片面閉磁路形の複合形垂直磁気ヘッド７を複合
磁気記録媒体６と組合わせて用いる場合の、上記記録媒
体６における下地層６ｂの比透磁率と磁束密度の関係つ
まり記録感度について実験的にめた結果である。なお第
６図には比較例として第１図、第２図の型式の磁気ヘッ
ドについての実験結果をも併せて示しである。 第６図の横軸は高透磁率磁性体からなる下地層６ｂの比
透磁率μを示し、縦軸は主磁極１の先端付近の垂直磁化
膜６Ｃ内の磁束密度ＢＹ（相対１１１Ｉ　）を示してい
る。曲線■が第１図に示した主磁極膜。 磁形垂直磁気ヘッドを用いた場合の特性曲線、曲線■が
第２図に示した補助磁極励磁形垂直磁気ヘッドを用いた
場合の特性曲線、曲線■が本実施例で採用した片面閉磁
路形の複合形垂直磁気ヘツＩ・７を用いた場合の特性曲
線である。この第６図の結果から明らかなように主磁極
励磁形垂直磁気ヘッドでは１曲線で示す如く下地層の比
透磁率μを大きくしていってもあまり顕著な効果は見ら
れず他の二タイプに比べ非常に不利であることがわかる
。さて曲線■で示す如く補助磁極励磁形垂直磁気ヘッド
と曲線■で示す複合形垂直磁気ヘッドとの比較であるが
、比透磁率μが約２０００以下では補助磁極励磁形垂直
磁気ヘッドの方が記録効率が良い。しかるに比透磁率μ
が２０００以上では比透磁率が大きくなるに従って複合
形垂直磁気ヘッドでは記録効率が急上昇するのに対し、
補助磁極励磁形垂直磁気ヘッドでは逆に減少していき比
透磁率μｍ１００００では主磁極励磁形垂直磁気ヘッド
の場合に比べてあまり変わらないものとなっている。こ
れは、下地層６ｂの比透磁率μが高くなるにつれ下地層
の磁気抵抗が減少していく結果、複合形垂直磁気ヘッド
では磁気的損失が減少し、磁気エネルギーが有効に利用
されるのに対し、補助磁極励磁形垂直磁気ヘッドでは補
助磁極の効果が遮断されてしまい、主磁極励磁形垂直磁
気ヘッドに近い作用をするためであると考えられる。 このことは第７図に示す記録媒体６内の磁束の流れおよ
び磁束密度の状態からも裏付

【ブられる。 第７図は複合形垂直磁気ヘッド７を用いて記録を行なう
場合の複合磁気記録媒体６内における磁束の流れおよび
磁束密度の大きさを概念的に示したものである。この図
から明らかなように磁束Ｂは垂直磁化膜６Ｃ内では矢印
７１で示す如く薄膜の厚み方向に流れるが、高透磁率磁
性体からなる下地層−６ｂ内では矢印７２で示す如く下
地層の膜面と平行に流れる。 このように本実施例においては非常に高い比透磁率（２
０００以上）を有する高透磁率磁性体からなる下地層を
有する複合磁気記録媒体６と片面閉磁路形の複合形垂直
磁気ヘッドとを組合わせるようにしたので、記録効率の
非常に高い垂直磁気記録再生装置を得ることができる。 次に透磁率の高い下地層の作り方について述べる。初透
磁率μｉが５０００位あり、周波数帯域がＩＯＭＩ−（
Ｚの領域で使用できる磁性膜自体は、従来の技術でも作
製可能である。−例としで、垂直磁気記録用ヘッドの主
磁極膜はＣｏ−Ｚｒ−Ｎｂ系の合金ターゲットを主磁極
用基板上にスパッタしアモルファス磁性膜を作り、これ
を４００’Ｃ程度の温度でアニールし、磁性膜の磁化困
同軸を用いることによって初透磁率μｉが５０００程度
で１０ＭＨｚの周波数帯域で使用できるものを得ている
。しかしながら、一般のフロッピーディスフ形記録媒体
ではベース材料が３０〜７５μｍ程度の有Ｉｌｌ料フィ
ルムであるため、４００°Ｃてのアニールを行なうこと
は不可能である。従って、［１］アニ一ル温度の低い磁
性材料を用いるか、［２］アニールが不用の材料を用い
るか、［３１アニールしても不具合の発生しない材料を
用いる必要がある。本実施例では上記［２］および［３
コを採用した例を示す。 第８図は低周波用記録媒体における下地層のつくりかた
を示した実施例であり、ＤＡＴ　（テイジタルＡ−ディ
オテーブレコーダ）用のテープに適用した例である。連
続走行するロールテープ８上の一部に連続スパッタにて
下地膜を付ける領域Ｅを設（）、この領域Ｅに矢印Ｘの
方向に磁束が発生するように一対のマグネット９Ａ、９
Ｂを設ける。 かくしてスパッタされた下地層の磁化容易軸方向がスパ
ッタ後矢印Ｙの方向を向くようにする。なお矢印Ｚはテ
ープ走行方向を示す。テイジタルオーディオテーブでは
、使用周波数帯域が１００に１−ＩＺであるため、上記
の如く周波数特性はそれほどよくないが初透磁率μｉを
極めて高くとれるように磁化容易軸をテープ走行方向に
選べばよい。 かくして第８図の実施例によれば磁化容易軸を１−プ走
行方向に向けて作ることからアニールの必要はない。従
って有ｍｕ料フィルム等をペースとして用いることがで
きる。 第９図（ａ）〜（ｄ）は高周波用記録媒体における下地
層のつくりかたを示した実施例であり、ハードディスク
に適用した例である。同図（ａ）に示す基板ディスク１
０はカラス、セラミクス。 金属等の熱に対して安゛定な材料で形成され、そのスパ
ッタ面は高精度に研磨されている。上記基板ディスク１
０の研磨面には同図（ｂ）に示す如くＣｏ−Ｚｒ−Ｎｂ
等の高透磁率磁性材料を、スパッタ等により下地層用の
薄膜１１として付着させる。しかるのち同図（Ｃ）に示
す如く炉１２内で加熱して高温で７ニールし、磁気特性
を向上さける。上記アニール温度はＣ０−Ｚｒ−Ｎｂ膜
の場合４０００Ｃ位が適当であるがこのアニール温度Ｔ
Ａは、下地材料のキューリ一温度をＴＣ，結晶化温度を
ＴＸとしたとき、 ＴＸ＞ＴＡ＞ＴＣ の範囲に設定される。アニール後、同図（ｄ）に示す如
く下地層用薄膜１１の上にＣｏ−０ｒ等の垂直磁化膜１
３をスパッタ等により付着させる。 なお下地層用薄膜１１をスパッタにより付着させる場合
には、第１０図のような条件設定を行なう。 第１０図において、スパッタ装置内に設置された基板デ
ィスク１０はディスクの中心Ｏを軸とし−Ｃ矢印Ｚ方向
へ回転している。基板ディスク１０の中心部位と基板デ
ィスク１０の外周部位とには一対のマグネツｈ１４Ａ、
１４Ｂが対向設置され、基板ディスク１０の両面に矢印
Ｘで示すようにディスク半径方向に磁束が発生】るよう
にしである。 下地層のスパッタ領ｗｔＥは図示の如く一対のマグネッ
ｌ−１４Ａ、１４Ｂ間に設けられている。かくしてマグ
ネッ１〜１４Ａ、１４Ｂによる磁界をかけつつ基板ディ
スク１０を回転させ、図示の領域Ｅにスパッタをつづけ
ると基板ディスク１０の全周にわたり下地層が付着する
。そして下地層の磁化困難軸は、矢印Ｙで示す如くディ
スク円周に対する接線方向に発生する。 従ってこれをアニールすることにより、ディスク接線方
向に透磁率は高くかつ、高周波特性のよい磁化困難軸が
得られる。このためビデオ帯域でも充分使用可能な垂直
磁気記録媒体の下地層がｉｑられる。 〔発明の効果〕 本発明によれば膜面に垂直な方向に磁化容易軸が存在す
る磁性体からなる垂直磁イヒ膜およびこの垂直磁化膜の
裏面に設けられた高透磁率磁性体からなる下地層を有す
る複合磁気記録媒体と、この複合磁気記録媒体の片面に
配置され巻線を施した高透磁率磁性薄膜からなる主！１
極と磁性体ブロックからなる補助磁極とを磁気的に結合
してなる複合型垂直磁気ヘッドとを組合わせて使用覆る
ようにしたので、記録媒体の下地層の透ｌｉｆ！率を大
きくした場合において記録感度の向上をはかれる垂直磁
気記録再生装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は各種垂直磁化型ヘッドの例を示す概略
図、第４図は複合磁気記録媒体の断面図、第５図〜第１
０図は本発明の一実施例の構成を示す図で、第５図は複
合磁気記録媒体と複合形垂直磁気ヘッドとを組合わせた
状態を示す構成図、第６図は複合形垂直磁気ヘッドを使
用した場合の複合磁気記録媒体における上地層の比透磁
率と磁束密度の関係を他の型式の磁気ヘッドを使用した
場合と対比して示した特性図、第７図は複合磁気記録媒
体中の磁束の流れおよび磁束密度の大きさを示す模式図
、第８図は低周波用記録媒体の下地層形成手段を示す概
略図、第９図（ａ）〜（ｄ）および第１０図は高周波用
記録媒体の下地層形成手段を示す図である。 １・・・主ｍ極、２・・・巻線、３・・・記録媒体、４
・・・補助磁極、６・・・複合磁気記録媒体、６ａ・・
・非磁性ベース、６ｂ・・・下地層、６ｃ、１３・・・
垂直磁化膜、７・・・複合形垂直磁気ヘッド、８・・・
ロールテープ、９Ａ、９Ｂ、１４Ａ、１４Ｂ・・・マグ
ネット、１０・・・基板ディスク、１１・・・薄膜、１
２・・・炉。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図　第２図 第３図 第６図 一〜−ｒし透１；鉄十　〃 第７図 第　８１゛イ１ ９Ａ　９Ｂ 第９図 （ａ　）　−”１０ １ ［１０ ′！’ｌｉｉ　１０１′／、１

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）膜面に垂直な方向に磁化容易軸が存在する磁性体
   からなる垂直磁化膜およびこの垂直磁化膜の裏面に設け
   られた高透磁率磁性体からなる下地層を有する複合磁気
   記録媒体と、この複合磁気記録媒体の片面に配置され巻
   線を施した高透磁率磁性薄膜からなる主磁極と磁性体ブ
   ロックからなる補助磁極とを磁気的に結合してなる複合
   形垂直磁気ヘッドとを具備したことを特徴とする垂直磁
   気記録再生装置。
2. （２）垂直磁化膜の裏面に設けられた高透磁率磁性体か
   らなる下地層は比透磁率が２０００以上であることを特
   徴とする特許請求の範凹第（１）項記載の垂直−磁気記
   録再生装置。