JPS62290845A - 軟磁性薄膜用材料 - 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】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は薄膜磁気ヘッドあるいは強磁性薄膜抵抗素子２
例えば磁気スイッチ、各種検出器等に用いられるＦｅ−
８ｉ−Ａｔ系合金からなる軟磁性薄膜用材料に関し、特
に機械的強度、磁気特性ならびに磁気ヘッドに用いら几
るときの耐摩耗性全改良した軟磁性薄膜用材料に関する
。

〔従来の技術〕

近年、磁気応用分野でけ磁心の小型化、高周波化、高密
度化の傾向にあり、特に磁気記録分野では高記録密度化
に伴い、狭トランク、短波長、高周波帯域の方向にある
。例えば、８ミリＶＴＲ，固定ヘッド型デジタルオーデ
ィオ、　　ＰＣＭ。

垂直磁気記録分野等において狭トラツク、短波長、高周
波帯域の方向に進んでいる。

磁性素子の小型化、高周波化に対しては、軟磁性材料の
薄板、薄帯が利用されつつあるが。

これらは十分に対応できる材料であるとはいえない。そ
こで注目されているのがスパッタ法。

蒸着法、メッキ法等により製造される軟磁性薄膜である
。この薄膜は低周波領域では保磁力。

透磁率の点で劣るが、その形状の有利さから高周波領域
では格段に優れている。軟磁性薄膜は。

電気抵抗の低い金属材料に特有のうず電流損失金著しく
低減することが可能であるために、高周波帯域における
透磁率の低下をおさえることができるからである。

一般に、薄膜材料は薄膜磁性素子の主要溝底要素でちり
、その中でも軟磁性薄膜は磁性素子の性能を決定するも
のである。これには、　Ｎｉ　−Ｆｅ系合金、Ｆｅ−３
ｉ−ＡＬ系合金、さらにはアモルファス系磁性薄膜が試
作、検討されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上記軟磁性薄膜用材料にはそれぞれ一長一短が
ちシ、これまでの実例では必ずしも満足のできる結果が
得られていない。なかでも。

Ｆｅ−３ｉ−ＡＬ系合金は、媒体の高抗磁力化に対応で
きる飽和磁束密度の高い材料として期待されているにも
かかわらず、透磁率、耐摩耗性の点に問題がある。また
２本合金は機械的強度は高いが、薄膜素子、特に薄膜ヘ
ッドとして用いる場合には膜形成後に微細加工を施す必
要があり。

且つ、取り扱いの容易さ、加工の容易さ全向上させるた
めに、より一層機械的強度全高くする必要がある。

上記問題点および課題を解消し得る軟磁性薄膜用材料が
実現できれば、薄膜磁性素子、特に薄膜磁気ヘッドの実
用化に大きく貢献できるものである。

そこで２本発明の目的は上記問題点に鑑み。

透磁率が高く、耐摩耗性に優れ、しかも機械的強度の高
い軟磁性薄膜用材料全提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によれば２重量比で、４〜１２チのＳｉ。

３〜８％のＡｔ、　　０．０１〜２％のＣ全台み、残部
をＦｅとする合金組成を有する軟磁性薄膜用材料が得ら
れる。（以下２重量％を単にチで示す。）すなわち軟磁
性薄膜用材料として、Ｆｅ−３ｉ−Ａｔ合金に０．０１
〜２％のｃ２添加することにより、透磁率、耐摩耗性１
機械的強度全大きく向上させることができる。

Ｃの添加量が０．０１％未満ではその効果が明確でなく
、また、２％金越えて添加しても耐摩耗性２機械的強度
の飛躍的な向上は認められず２透磁率は低下する。一方
、　　Ｓｔの量、　　Ａｔの量はそれぞれ９〜１１％、
５〜７チの範囲で透磁率が高くなるので、この組成範囲
がより好ましい。

また２本発明の軟磁性薄膜を製造する方法は特に規定し
ないが、スパッタ法、蒸着法、メッキ法等により任意に
選択できる。

〔実施例〕

本発明をスパッタ法を用いた実施例により詳しく説明す
る。

第１の実施例は、基板として５α四方のポリイミドフィ
ルムおよびガラス全周い、これらの上にそれぞれスパッ
タ法により表−１に示した組成の合金を厚さ３μｍ被着
した。なおＣの添加効果を明確にするために、Ｓｉ量は
１０％、　　Ａｔ量は６％と一定にし、Ｃの添加量は０
．００５〜２．５チとした。スパッタに用いたターゲッ
トはスパッタ時の組成ずれ全考慮して、Ｓｉ量およびＡ
ｔ量はそれぞれ】１％および７．２％とし、Ｃ量は膜組
成の１．３〜２倍に相当する量とした。

また、スパッタ膜の組織観察により第２相の析出は認め
られなかった。さら【て、ＣはＦｅ−８ｉ−Ａｔ体心立
方格子の格子間位置に存在していることが確認された。

膜形底抜合金組成に応じた所定の熱処理を施し以下の試
、験に供した。熱処理時の雰囲気は真空中としたが、不
活性雰囲気中でもよい。但し、水素雰囲気中で熱処理す
るときばＣが還元され脱Ｃがおこシ所望のＣ量全有する
膜が得られない。このときはターゲツト材のＣ量を上記
の相当量よりも多く添加しておく必要がある。

ポリイミドフィルム上にスパッタされた膜を用いて、引
張試験を行い２合金膜にクラックが発生するときの強度
全測定した。評価方法は合金Ｎｎｌの強度ヲ１００とし
て相対評価した。

ガラス上にスパッタされた膜を用いて擬似ヘッドを作製
し、耐摩耗性試験に供した。評価方法は合金Ｎｎｌの摩
耗量ｉ　＋００として相対評価した。

これらの結果を表−１に示す。この結果より。

Ｆｅ−８ｉ、−Ａｔ合金にＣｆｆｉ　Ｏ，０１％以上添
加することにより２機械的強度および耐摩耗性が向上す
ることがわかる。また、２％を越えて添加しても機械的
強度、耐摩耗性はほとんど変化していないことがわかる
。

さらに、外径１０＋ａａ、内径６Ｂ、厚さ０．５−のガ
ラス基板を用いて、これに上述と同一条件で合金膜を３
μｍ被着した。合金組成に応じた所定の条件で熱処理を
施した後５ＭＨｚにおける実効透磁率μθを測定した。

この結果を表−１に示す。これより、　　Ｃ全０．０１
％添加すると実効透磁率は約１０％向上し、また２％程
度の添加でその効果は飽和している。

表−１ （注）熱処理温度は５００〜８００°Ｃとした。

〔発明の効果〕

以上のように９本発明による軟磁性薄膜用材料によれば
１機械的強度の大きく、シかも透Ｓ率の高い薄膜が実現
される。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、重量比で、４〜１２％のＳｉ、３〜８％のＡｌ、０
   ．０１〜２％のＣを含み、残部をＦｅからなる軟磁性薄
   膜用材料。