JPS62154212A - 鉄一酸素系積層磁性体膜 - Google Patents

鉄一酸素系積層磁性体膜

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JPS62154212A
JPS62154212A JP29263385A JP29263385A JPS62154212A JP S62154212 A JPS62154212 A JP S62154212A JP 29263385 A JP29263385 A JP 29263385A JP 29263385 A JP29263385 A JP 29263385A JP S62154212 A JPS62154212 A JP S62154212A
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JP
Japan
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magnetic
film
iron
films
magnetic material
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Pending
Application number
JP29263385A
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English (en)
Inventor
Toshio Kobayashi
俊雄 小林
Moichi Otomo
茂一 大友
Takayuki Kumasaka
登行 熊坂
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • 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
    • G11B5/313Disposition of layers
    • G11B5/3143Disposition of layers including additional layers for improving the electromagnetic transducing properties of the basic structure, e.g. for flux coupling, guiding or shielding
    • G11B5/3146Disposition of layers including additional layers for improving the electromagnetic transducing properties of the basic structure, e.g. for flux coupling, guiding or shielding magnetic layers
    • G11B5/3153Disposition of layers including additional layers for improving the electromagnetic transducing properties of the basic structure, e.g. for flux coupling, guiding or shielding magnetic layers including at least one magnetic thin film coupled by interfacing to the basic magnetic thin film structure

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  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Magnetic Heads (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】 〔発明の利用分野〕 本発明は磁気ヘッド用コア材料に係り、更に詳しくは高
密度磁気記録に好適な性能を発揮する磁気ヘッドのコア
用鉄−酸素系積層磁性体膜に関する。〔発明の背景〕 磁気記録の高密変化の進歩は目覚ましく、メタルテープ
の出現によって従来の酸化物テープの保磁力(Hc)6
00〜7000eに対して1500〜20000 eの
ものが得られるようになった。このような高保磁力の磁
気記録媒体に十分記録させるためには、高飽和磁束密度
を有する磁気へラドコア用磁性材料が要求される。高飽
和磁束密度を有する磁性材料としては、Fa、Co、N
iを主成分とする合金があり、飽和磁束密度10000
 G以上。
またFe−8i系合金は18000Gの飽和磁束密度を
持ち、高密度用の磁気ヘッド材料として開発が進められ
ている(例えば特開昭59−182938)。
従来の磁気記録方式(垂直記録)を第1図に示す。磁気
記録媒体1は非磁性基板2の上にパーマロイ等の下地膜
3を介して膜面に垂直方向に磁化容易軸を有するCo−
Cr等の残置磁化膜4が形成されたものである。磁気ヘ
ッド5は主磁極6および補助磁極7からなり、励磁用コ
イル8に流れる信号電流により主磁極6を磁化し、その
先箱にのびる磁極に発生する垂直磁界によって、磁気記
録媒体1の垂直磁化膜4に信号を記録する。したがって
、急峻な分布をなす垂直成分磁界を得るためには主磁極
6の先端部の厚さは0.5μm以下にする必要がある。
この部分では磁束密度が高くなるので、高飽和磁束密度
でかつ高透磁率の磁性薄膜が必要になる。しかし、主磁
極膜が薄いために磁気飽和が生じるので、0.5μm以
下の薄膜に対して15000G以上の高飽和磁束が必要
とされている。このような高飽和磁束密度の磁性材料と
しては鉄を主成分としたものが知られている。しかし、
スパッタリング、蒸着等の薄膜形成技術を用いて多結晶
膜を形成させた場合に、膜面に垂直な柱状結晶構造がで
き、柱状結晶構造の境界で磁化を動きに<<シ、保磁力
を大きくしていることがあるので、磁気ヘッド材料とし
て満足する高飽和磁束密度低保磁力の磁性体膜が得られ
なかった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は高保磁力記録媒体に対して優れた記録再
生特性を示す垂直磁気記録用磁気ヘッドに好適な磁性体
膜を提供することにあり、更に。
薄膜の主磁極で磁気飽和を起こすことなく、磁束が主磁
極の先端部まで達し記録することができる高飽和磁束密
度を持ち、低保磁力で高透磁率を有する積層磁性体膜を
提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明は従来の方法で形成された磁性体膜では得られな
かった、飽和磁束密度が2000o a 以上、保磁力
が10 e以下という磁性体膜を酸化鉄を含有する鉄−
酸素系の主磁性体膜と、主磁性体膜とは異なる他の軟質
磁性体もしくは非晶質非磁性体からなる中間膜とを積層
構造にすることによって容易に得られるようにしたもの
である。
本発明者らは、上記の低保磁力で高飽和磁束密度を有す
る積層磁性体膜が、従3.ξの積層磁性体膜において、
主磁性体膜がFe、Co、Ns を主成分とする合金系
磁性体(例えば、パーマロイ、センダスト、G o −
Z r非晶質合金等)であったものを鉄−酸素系の主磁
性体膜に代えることによって達成できることを見出し、
本発明を完成するに至った。
第2図は本発明の積層磁性体膜の構造を示す断面図であ
る6図において、9は?iG飽和磁束密度を有する鉄−
酸素磁性体からなる主磁性体膜で10は比較的保磁力の
小さいN I−F e合金、Fe−AQSI合金、co
−Zr合金J)るいは非晶質非磁性体(例えば、5iO
z、C等)からなる中間膜で、11は非磁性基板である
中間膜10は薄い層からなり、主磁性体膜9は柱状結晶
構造が磁気的に大きな悪影響を与えない程度の薄膜とな
るように形成し、中間膜によって主磁性体膜の柱状結晶
構造が細分化されろようにする。このようにすれば、柱
状結晶組織に沿って膜面に垂直に向かっていた磁化や柱
状組織の境界で動きにくくなっていた磁化が、膜面内に
向き、膜面内に小さな磁界で動くようになるので保磁力
が小さくなる。また、この場合中間膜が各主磁性体膜の
磁気的連結を補ない、磁化の動きを助けているものと思
われる。
本発明の主磁性体膜はFeをターゲットとして酸素雰囲
気中で酸化鉄膜を形成する。膜の形成はイオンビームス
パッタ法、高周波スパッタ法等の薄膜形成技術によって
行なわれる。膜の酸化度は酸素分圧、基板温度、堆積粒
子のエネルギーに依存し、さらに堆積時にイオン照射を
行なう場合はイオンのエネルギーにも依存する。ガス1
メ囲気はA、等の不活性ガスとOzバガス混合雰囲気も
しくは基板周囲のみ02ガスを吹き付けた不活性ガス雰
囲気である。
好適な蒸着条件はイオンビームスパッタ法において、ス
パッタ用イオンの加速電圧800〜1700V、イオン
電流密度0.5〜2mA/−基板照射用イオンガンの加
速電圧100〜500V、イオン電流密度0 、1−0
 、2 m A / ol 、 A rもしくはHeと
02ガスの混合ガス圧力5>:1O−6〜5×10−’
Torr、但し、02ガス濃度は5〜30%基板温度基
板−300℃である。このような条件で作製した鉄−酸
素系磁性膜はほぼ純鉄の飽和磁束密度22000 G 
 と同程度の値を示し、保磁力は純鉄の3〜100eに
対して1〜30.、と小さい値を示し、好ましい結果に
なる。この時の相構成はα−Fe、Fezes、Fas
t<等が含まれるがF ax O5tFeaOa等の酸
化鉄はX線回折法では検出されない場合もある。Fez
esもしくはFen0aの含有量が1重量パーセント以
上で保磁力の減少が認められ、50重量パーセントを超
えると保磁力の増大および飽和磁束密度の減少が顕著に
なる、したがって、好ましい含有量は1〜50重量パー
セントである。
なお、鉄−酸素系磁性体膜は、磁歪制御、耐食性向上等
の目的で他の添加物を10重量パーセント以下の量で添
加してもよい。
一方、中間膜はFe単体以外の硬性体材料であれば良い
が、好ましくはパーセント系合金(Fe−Nr金合金セ
ンダスト系合金(Fa  AQ−3+金合金co、Nl
単体、非晶質磁性合金(CO−Z 1合金等)等からな
り、保磁力が小さく (100e以下)、磁歪が小さい
(to−6以下)磁性体が良い、なお非晶質非磁性材料
の5iOzおよびCでも効果があることを発明者らは確
認している。
本発明は、主磁性体膜である鉄−酸素系磁性体薄膜の単
層膜において、数Oe以下の保磁力となるように形成し
、中間磁性体膜を介し、て積層することによって、保磁
力の大幅な低減を[留ることができる。
本発明の離礁性体膜の各層の1りさけ0.05〜0.2
μmとすることが好ましい、0.05μm以下では単層
での磁気特性が悪く、安定した積層膜が得られない、ま
た、0.2μm以上では柱状結晶組織の影響が強く、保
持力が大きくなってしまう。
一方、中間膜の各層の厚さは1〜20Iff11である
ことが好ましい。IIIfi以下では中間層の連続膜を
形成することが困難であり、保磁力の低減を図ることが
できない、また、20mm以上では中間層の体積が大き
くなりすぎ、主磁性体の磁気的性質が蒲められ、積層膜
の特性が悪化する。
上記のように、鉄−酸素系磁性体からなる主磁性体膜と
他の軟質磁性体もしくは非晶質非磁性膜からなる中間膜
とを積層した本グ1明の積層膜は、従来の単層磁性膜に
比べて保磁力の低い磁性体膜を得ることができる。
〔発明の実施例〕
以下、本発明を実施例により詳しく説明する。
磁性体膜の形成はイオンビームスパッタ法によって行っ
た。
主磁性体膜の鉄−酸素系磁性gtを形成するための諸条
件は次のとおりであった。
ターゲット・・・・・・Fe(99,9’X、純度)ス
パッタ用イオンガン加速電圧・・・1100 Vスパッ
タ用イオンガンイオン電流密度・・・・・・0 、8 
m A / d 基板照射用イオンガン加速電圧・・・・・・200V基
板照射用イオンガンイオン電流密度・・・・・・0.1
5mA/aJ A r + Oz混合ガス圧・・・・・・・・・1.4
X10一番TorrO2濃度      ・・・・・・
・・・15%基板温度     ・・・・・・・・・室
温また、中間膜のパーマロイ(N 1− F e合金)
膜を形成するための諸条件は次のとおりであった。
ターゲット・・・・・・・・・83N+  17Fe(
重量%)スパッタ用イオンガン加速電圧・・・・・・・
・・l100Vスパツタ用イオンガンイオン電流密度 ・・・・・・・・・0 、8 m A / cl基板照
射用イオンガン加速電圧・・・・・・200■基板照射
用イオンガンイオン電流密度 ・・・・・・・・・0.07mA/ciA、ガス圧  
  −−−1、4X l O−4Torr基板温度  
   ・・・・・・・・・室温以上の条件で得られた鉄
−酸素系磁性体の111層膜の磁気特性は飽和磁束密度
22300G 、保磁力1.90aであった。Feの酸
化は蒸着条件によって大幅に変化した。すなわち、基板
温度が300℃以上ではFeの酸化が進みすぎて膜の5
0重景%以上がFezesもしくはFe12番の酸化鉄
になり、磁性膜の磁気特性は劣化した。また、A r 
+ Oz混合ガス中の酸素濃度が30%を超えた場合も
同様に磁気特性の劣化が認められた。但し、濃度が5%
以下では保磁力の増大が認められ、純鉄の値に近づいた
1以上の実施例で、形成された酸化鉄の量が多い場合は
例えばFezesとしてX線回折法によって検出された
が、酸化鉄のB:が少ない場合は必ずしも検出できなか
った。但し、酸化鉄の量が微量で検出できない場合も保
磁力は純鉄の場合より低下し、好ましい値らなることが
ら、鉄−酸素系磁性体は好適な材料といえる。このとき
の酸化鉄の含有量をオージェ分析法によって推定したと
ころ、1重量%以上であることがわがった。
以上の鉄−酸素系磁性体の一層の薄膜を0.1μmとし
、中間膜の膜厚を10m++とじ、各々を1o層ずつ交
互に積層して、全膜厚を約1.1μmとした積層磁性体
膜を作製した。
なお、中間膜として非晶質磁性合金(co−Zr系を使
用した場合の中間膜形成条件は次のとおりであった。
ターゲット・・・・・・CoaxMosZr+o (M
子比)スパッタ用イオンガン加速電圧・・・・・・l1
00Vスパツタ用イオンガンイオン電流密度 ・・・・・・0 、8 m A / d基板照射用イオ
ンガン加速電圧・・・・・・200V基板照射用イオン
ガンイオン電流密度 ・・・・・・・・・0.07mA/a#Arガス圧  
    ・・・・・・・・・1.4 X I O一番T
orr基板温度      ・・・・・・・・・室温な
お、中間膜を形成する場合はA、ガスのみを用いた。
第1表には上記実施例で得た積層磁性体膜および単層磁
性体膜の磁気特性を示す。表から明らかなように、純鉄
単層膜よりも鉄−酸素系磁性体単層膜の方が低い保持力
を示し、鉄−a素糸磁性体単層膜より鉄−酸素系磁性体
積MUの方がさらに低い保磁力を示した0本実施例以外
の中間膜としてはセンダクト系合金、co、Nt等の単
体磁性材料、S i Oz、C等の非晶質でも同様の効
果が得られた。
上述の積層磁性体を垂直記録用磁気ヘッドの主磁極に用
いた磁気記録ヘッドは従来の磁気記録ヘッドの記録密度
70KBPI(キ【1ビット/インチ)を上回る100
KBPI以上の記録密度を与えた。
第1表 〔発明の効果〕 以上説明したごとく、本発明によれば、鉄−酸素系磁性
体膜を中間膜を介して多層構造とした積層磁性体膜は高
飽和磁束密度(20000G以上)で低保磁力(10e
以下)を示す優れた磁気ヘッドのコア材料として適用で
きる。したがって、本発明を垂直磁気記録の磁気ヘッド
の主磁極膜として用いた場合、0.2μm程度の薄膜に
しても磁気飽和を起こすことなく、磁極の先端に強い磁
束を発生させることができ、超高密度磁気記録を達成す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は垂直磁気記録用磁気ヘッドおよび磁気記録媒体
の構成を示す説明図、第2図は本発明の鉄−酸素系積層
磁性休眠の断面構造図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、主磁性体膜が酸化鉄を含有する鉄−酸素系磁性体か
    らなり、主磁性体膜の磁性体とは異なる他の比較的低保
    磁力の軟質磁性体もしくは非晶質磁性膜からなる中間膜
    を介して多層構造となすことを特徴とする鉄−酸素系積
    層磁性体膜。 2、主磁性体膜がFe_2O_3もしくはFe_3〇_
    4を1〜50重量%含有することを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載の鉄−酸素系積層磁性体膜。 3、中間膜がパーマロイ系合金、センダスト系合金、N
    i、Co単体磁性材料、非晶質系磁性合金もしくは非晶
    質非磁性体からなることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の鉄−酸素系積層磁性体膜。 4、主磁性体膜の単位膜厚が0.05〜0.2μm中 間膜の単位膜層が1〜20mmであることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載の鉄−酸素系積層磁性体膜。
JP29263385A 1985-12-27 1985-12-27 鉄一酸素系積層磁性体膜 Pending JPS62154212A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5589221A (en) * 1994-05-16 1996-12-31 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Magnetic thin film, and method of manufacturing the same, and magnetic head
US6428657B1 (en) * 1999-08-04 2002-08-06 International Business Machines Corporation Magnetic read head sensor with a reactively sputtered pinning layer structure

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5589221A (en) * 1994-05-16 1996-12-31 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Magnetic thin film, and method of manufacturing the same, and magnetic head
US5849400A (en) * 1994-05-16 1998-12-15 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Magnetic thin film, and method of manufacturing the same, and magnetic head
US6428657B1 (en) * 1999-08-04 2002-08-06 International Business Machines Corporation Magnetic read head sensor with a reactively sputtered pinning layer structure
US6735061B2 (en) * 1999-08-04 2004-05-11 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Read head sensor with a reactively sputtered pinning layer structure

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