JPS63191310A - 複合磁気ヘツド - 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】 以下、本発明は次の順序で説明される。

Ａ、産業上の利用分野 Ｂ１発明の概要 Ｃ０従来の技術 り０発明が解決しようとする問題点 Ｅ１問題点を解決するための手段 Ｆ０作用 Ｇ、実施例 ｃ−１第１の実施例 〔第１図（Ａ）、第１図（Ｂ）、第２図〕Ｇ−２第２の
実施例 （＠３図（Ａ）、第３図（Ｂ）〕 Ｇ−３第３の実施例 （第４図〕 Ｇ−４第４の実施例 〔第５図（Ａ）、第５図（Ｂ）、第６０．第７図〕Ｇ−
５　　第５の実施例 〔第８図〕 Ｇ−６第６の実施例 （第９図（Ａ）、第９図（Ｂ）〕 Ｈ１発明の効果 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、所謂メタルテープ等の高抗磁力磁気記録媒体
に対して記録再生を行うのに好適な複合磁気ヘッドに関
し、詳細には磁気コア半体の大部分が酸化物磁性材料で
構成され且つ磁気ギャップ近傍部が軟磁性合金薄膜で構
成されてなる複合磁気ヘッドに関する。

Ｂ１発明の概要 本発明は、酸化物磁性材料と軟磁性合金薄膜とにより磁
気コア半体が構成されてなる複合磁気ヘッドにおいて、 磁気ギャップ近傍部における上記軟磁性合金薄膜と上記
酸化物磁性材料との界面を略平行となすとともに、上記
軟磁性合金Ｆ［ｊとしてＦｅ−Ｇａ−Ｓｉ系軟磁性薄膜
を用いることにより、擬似ギャップの悪影響を解消し記
録再生特性の向上を回るとともに、生産性や製造歩留ま
りの向上を図ろうとするものである。

Ｃ５従来の技術 例えばＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）等の磁気記録再
生装置においては、情報信号の高密度記録化が進められ
ており、これに対応して磁気記録媒体として、磁性粉に
Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等の強磁性全屈粉末を用いた所謂メタ
ルテープや、ベースフィルム上に上記強磁性金属材料を
１着等により直接被着した所謂葛着テープ等が使用され
るようになっている。

この種の磁気記録媒体は箭い抗磁力や残留磁束密度を有
するので、情報信号の電磁変換を行う磁気ヘッドのコア
材料には、この媒体の抗磁力に見合った十分高い飽和磁
束密度が要求される。また、特に記録・再生を同一の磁
気ヘッドで行う場合には、上述の飽和磁束密度のみなら
ず、適用する周波数帯域で十分に高い透磁率を有するこ
とが要求される。

ところが、従来から多用されているフェライトヘッドで
は、透磁率が高いものの、飽和磁束密度が低いため、上
記磁気記録媒体に対して十分な記録特性が得られない。

一方、Ｆｅ　　／’１１！−Ｓｉ系合金等の軟磁性合金
材料にて構成される磁気ヘッドは、飽和磁束密度が大き
く高抗磁力磁気記録媒体に対して良好な記録特性を示す
ものの、一般に使用されるヘッド形状でのコア厚では使
用周波数帯域での実効透磁率が低く再生特性が劣化して
しまう。

かかる状況より、フェライトとＦｅ−Ａ１−３Ｌ系合金
との複合磁性材料を用いて磁気コア半体を構成し、これ
らＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金薄膜同士の突き合わせ面を磁
気ギャップとした所謂複合磁気ヘッドが開発され実用化
されていることは周知である。

特に、上記フェライトの突き合わせ面近傍部にのみ上記
Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金薄膜を配設し、上記フェライト
とＦｅ−Ａ６−５ｉ系合金薄膜との境界面が磁気ギャッ
プ面と略平行な構造の磁気へ７　）’　Ｌ；！、Ｆ　ｅ
　　Ａ　ｌ　−Ｓ　ｉ　系合金Ｆｉｌｌａ（ＤｔｌＷＫ
と無関係にトランク幅を設定できること、製造工程が従
来のフェライトヘッドと略同−であること、等の利点を
有し生産性や製造歩留まりの点で優れている。

Ｄ１発明が解決しようとする問題点 ところが、上記複合磁気ヘッドにおいては、Ｆｅ−Ａｆ
ｆｉ−Ｓｉ系合金薄ＩＱをスパッタリング等により成膜
する際に、フェライトの表面、すなわちＦｅ−Ａｊ！−
Ｓｉ系合金薄膜形成面にこれらフェライトとＦｅ−Ａｌ
−Ｓｉ系合金との反応による非磁性な変質層が形成され
易い。

ここで、上記複合磁気ヘッドにおいては、磁気ギャップ
近傍において、フェライトとＦｅ−Ａｌ１−３ｔ系合金
薄膜との境界面が磁気ギャップ面と略平行な構造となっ
ているので、上記変Ｍ層が擬ギャップとして作用し再生
特性に悪影響を及ぼしている。すなわち、上記擬似ギャ
ップは、再生出力の周波数特性にうねりをもたらし、再
生画像の劣化の原因となっている。

また、上記磁気コア半体を、例えばＭｎ−Ｚｎフェライ
ト（熱膨張係数；１１５〜１２０　Ｘｌ０−’／℃）と
Ｆｅ−Ａｌ１−５ｉ系合金薄膜（熱膨張係数：１５０〜
１６０　Ｘｌ０−’／’Ｃ）の複合磁性材料で構成した
複合磁気ヘッドにおいては、これら異種材料間の熱膨張
係数の差異に起因して、フェライトにそり等が発生し膜
ハガレ等を起こし易く、上記擬似ギャップの悪影響を増
長するとともに、ヘッドの機械強度の点でも問題があっ
た。

かかる擬似ギャップの悪影響を低減するために、上記磁
気ギャップ近傍の境界部を当該磁気ギャップに対して所
定角度傾斜させ、擬似信号を所謂アジマス損失を利用し
て解消した複合磁気ヘッドが提案されている。しかしな
がら、この複合磁気においては、ヘッドの加工が煩雑で
あること、トランク幅がＦｅ−Ａｌ−３ｔ系合金薄膜の
膜厚に依存するのでこの成膜に長時間を要し生産性に劣
ること、製造歩留まりが低いこと等の製造上の問題を残
している。

そこで本発明は、上述の実情に鑑みて提案されたもので
あって、擬似ギャップの影響がなく優れ・た記録再生特
性を有するとともに、生産性や製造歩留まりの点で優れ
た複合磁気ヘッドを提供することを目的とする。

Ｅ、問題点を解決するための手段 本発明者等は、上述の目的を達成するために鋭意研究を
重ねた結果、Ｆｅ−Ｇａ−５ｉ系軟磁性薄膜はフェライ
ト等の酸化物磁性材料と反応し難ぐ、かつ高飽和磁束密
度を有することより、複合磁気ヘッドの主コア材料とし
て有用であるとの知見を得るに至った。

本発明の複合磁気ヘッドは、このような知見に基づいて
完成されたものであって、少なくとも一方の磁気コア半
体が酸化物磁性材料とＦｅ−Ｇａ−Ｓｉ系軟磁性薄膜に
より構成される一対の磁気コア半体を突き合わせ、前記
Ｆｅ−０３−Ｓｉ系軟磁性ｙｉ膜により磁気ギャップが
形成されてなる複合磁気ヘッドであって、前記Ｆｅ−Ｇ
ａ−Ｓｉ系軟磁性ＦＲ膜と前記酸化物磁性材料との界面
が磁気ギャップ近傍部に於いてギャップ面と略平行であ
ることを特徴とするものでる。

Ｆ３作用 Ｆｅ−Ｇａ−３ｔ系軟磁性薄膜は、酸化物磁性材料との
反応性が低く、従って酸化物磁性材料とＦｅ−Ｇａ−Ｓ
ｉ系軟磁性薄膜との境界面に前記変質層が発生し難い。

また、Ｆｅ−Ｇａ−Ｓｉ系軟磁性薄膜の熱膨張係数は、
１３０　ＸＩＯ″″／℃程度であり、酸化物磁性材料の
熱膨張係数（Ｍ　ｎ　−Ｚｎフェライトで１１５〜１２
０　ｘｌＯ−’／’ｃ）に近づくため、酸化物磁性材料
のそりに起因する膜ハガレが解消される。したがって、
上記境界面での磁束の流れはスムーズとなり、擬似ギャ
ップの悪影響が解消される。

また、本発明の複合磁気ヘッドは、磁気ギャップ近傍に
おけるＦｅ−Ｇａ−Ｓｉ系軟磁性薄膜と酸化物磁性材料
との境界が磁気ギャップと略平行な構造であることより
、従来のフェライトヘッド並の工数で製造でき、生産性
、量産性、製造コスト等の点で有利である。

Ｇ、実施例 次に、本発明を適用した実施例を図面を参照しながら説
明する。

Ｇ−１第１の　９例 この複合磁気ヘッドにおいては、第１図（Ａ＞及び第１
図（Ｂ）に示すように、磁気コア部（１）。

（１１）が酸化物磁性材料、例えばＭｎ−Ｚｎフェライ
トで形成され、その当接面近傍には、トラック幅を規制
するためのトラック幅規制溝（２）　、　（１２）によ
って両側が略円弧状に切り欠かれている。また、上記各
磁気コア部（１）、（１１）の当接面には、上記トラッ
ク幅規制’ｔＲ（２）　、　（１２）内も含んで、それ
ぞれフロントギャップ形成面からノマンクギャソブ形成
面に至るまで、高飽和磁束密度合金、本発明においては
Ｆｅ−Ｇａ−３ｔ系軟磁性Ｆ４Ｈ！！　（３）　、　（
１３）が被着形成され、一対の磁気コア半体（１）、　
（ｎ）が構成されている。

そして、上記Ｆｉｌｌ−Ｑａ−Ｓｉ系軟磁性薄膜（３）
　、　（１３）の当接面に形成される平行部分（３ａ）
　、　（１３ａ）同士を突き合わせることにより、トラ
ック幅が第２図中Ｔｗで示される磁気ギャップｇが形成
されている。

なお、上記トラック幅規制溝（２）、（１２）内には、
トランク幅を規制し、Ｆｅ−Ｇａ−３ｔ系軟磁性薄膜（
３）、（１３）の摩耗を防止するための非磁性材（２２
）　、　（２２）が溶融充填されている。また、一方の
磁気コア半体（１）には、磁気ギャップｇのデプスを規
制するとともに、コイルを巻装するための巻線孔（２１
）が穿設されている。

このような構成の複合磁気ヘッドは、上記トラック幅Ｔ
−がＦｅ−Ｇａ−Ｓｉ系軟磁性薄膜（３）　、　（１３
）の膜厚ｌに依存しないので、当該ｇＪ膜（３）　、　
（１３）の膜厚を極めて薄く設定できる。したがって、
上記Ｆｅ−Ｇａ−Ｓｉ系軟磁性薄膜（３）、（１３）の
成膜工程に要する時間が短縮されるので、生産性や量産
性の点で有利である。

また、上記複合磁気ヘッドは、従来のフェライトヘッド
並みの加工工数で作成されるので、加工性や製造コスト
の点で有利であり、かつ製造歩留まりに優れている。す
なわち、本実施例の複合磁気ヘッドは、従来と同様の手
法にてトラック幅規制溝（２）　、　（２２）を切削し
た磁気コア部（１）、（１１）に対して、Ｆｅ−Ｇａ−
５ｉ系軟磁性薄膜（３）　、　（１３）を被着形成し、
さらにガラス融着等により接合一体化することにより容
易に作成できる。

ここで、上記１”　ｅ−Ｇａ−Ｓｉ系軟磁性薄膜（３）
　、　（１３）は、所定の磁気特性を確保するために、
基本成分であるＦ　ｅ　＋　　Ｇ　ａ　、Ｓ　ｉについ
ては、Ｇａ１’〜２３原子％、Ｓｉ９〜３１原子％、残
部Ｆｅとする。但し、Ｆｅの含ＩＩは６８〜８４原子％
の範囲である。これら基本成分が上記範囲を外れると、
飽和磁束密度、透磁率、抗磁力等の磁気特性を確保する
ことが難しくなる。

すなわち、上記Ｆｅ−Ｇａ−Ｓｉ系軟磁性薄膜の組成を
、 Ｆｅ、ＧａｂＳｉｃ （但し、ａ、ｂ、ｃはそれぞれ組成比を原子％として表
す。） とした場合に、その組成範囲は、 ６Ｂ≦ａ＋ｂ≦８４ １≦ｂ≦２３ ９≦Ｃ≦３１ ａ＋ｂ＋ｃ＝１００ なる関係を満足するものとする。

また、上記Ｆｅ−Ｇａ−Ｓｉ系軟磁性薄膜において、Ｆ
ｅの一部をＣｏが置換してもよい。この場合、ＣＯの増
加とともに飽和磁束密度のみならず耐蝕性、耐摩耗性が
向上するが、Ｃｏ置換量が多過ぎると飽和磁束密度の劣
化が顕著になるばかりか、軟磁気特性も悪化するので、
Ｆｅに対するＣｏ置換量はＯ〜１５原子％に抑えるのが
好ましい。

すなわち、上記Ｆｅ−Ｇａ−Ｓｉ系軟磁性薄膜の組成を
、 ＦｅａＣｏｓＧａｒＳｉ。

（但し、ｄ、ｅ、ｆ、ｇはそれぞれ組成比を原子％とし
て表す、） とした場合に、その組成範囲は、 ６８≦ｄ＋６≦８４ Ｑ＜ｅ≦１５ １≦ｆ≦３５ １≦ｇ≦３５ ｄ＋ｅ＋ｆ＋ｇ＝１００ なる関係を満足するものとする。

また、上記Ｆｅ−Ｇａ−Ｓｉ系軟磁性薄膜の飽和磁束密
度を下げることなく耐摩耗性の一層の向上を図るために
、Ｆｅ、Ｇａ、Ｃｏ　（Ｆｅの一部をＣｏで置換したも
のを含む）、Ｓｔを基本組成とする合金にＴｉ、Ｃｒ、
Ｍｎ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ。

Ｔａ、Ｗ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｒｈ、１　ｒ、Ｒｅ、Ｎｉ。

Ｐｄ、Ｐｔ、Ｈｆ、Ｖの少なくとも１種を添加しても良
い。

なかでも上記添加元素のうち、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｒｈ。

Ｉｒ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｎ１（７）各元素ニツイテハ、当該
添加量に対して飽和磁束密度の低下の度合が小さいので
、この添加量は０．１〜１５原子％の範囲内に設定でき
る。

すなわち、上記ＦｅＧａ−Ｓｉ系軟磁性薄膜の組成を、 ＦｌｌｌｈＣＯｔＧａＪＳｉｂＭ’ａ （但し、ｈ、ｉ、ｊ、に、ｍはそれぞれ組成比を原子％
として表し、ＭはＲｕ、Ｏｓ、Ｒｈ、Ｉｒ。

Ｐｄ、Ｐｔ、Ｎｉの少なくとも１種を表す。）とした場
合に、その組成範囲が、 ６８≦ｈ＋ｉ≦８４ ０≦ｉ≦１５ １≦ｊ≦２３ ６≦に≦３１ ０、１≦ｍ≦１５ ｈ＋ｉ＋ｊ＋に＋ｍ＝１００ なる関係を満足するＦｅ−Ｇａ−Ｓｉ系軟磁性薄膜が挙
げられる。ここで、上記添加元素Ｍ′の添加ｆｉ１ｍが
０．１原子％未満では、耐摩耗性の改善に十分な効果が
期待できず、より好ましくは４原子％以上に設定する。

また、上記添加元素Ｍ′の添加Ｊｉｍが１５原子％を越
えると飽和磁束密度の劣化が顕著となり、より好ましく
は１０原子％以下に設定する。

また、上記添加元素のうち、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｎ。

Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ、、Ｒｅ、Ｈｆ、Ｖの各元
素は、先の添加元素Ｍ′に較べて飽和磁束密度の劣化が
大きいので、この添加量は先の添加元素Ｍ′の添加ｆｆ
１ｍよりも抑えることが好ましく、０．０５〜６原子％
の範囲内に設定する。

すなわち、上記Ｆｅ−Ｑａ−Ｓｉ系軟磁性薄膜の組成を
、 ＦｅｈＣｏ、Ｇａ；Ｓｌ、Ｍ″７ （但し、ｈ、ｉ、ｊ、に、ｎはそれぞれ組成比を原子％
として表し、Ｍ′はＴ　ｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｒ。

Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ、、Ｒｅ、Ｈｆ、Ｖの少なくとも
１種を表す。） とした場合に、その組成範囲が、 ６８≦ｈ＋ｉ≦８４ ０≦ｉ≦１５ １≦ｊ≦２３ ６≦に≦３１ ０．０５≦ｎ≦６ ｈ＋ｉ＋ｊ＋に＋ｎ＝１００ なる関係を満足するＦｅ−Ｇａ−Ｓｉ系軟磁性薄膜が挙
げられる。ここで、上記添加元素Ｍ”の添加量ｎが０．
０５原子％未満では、耐摩耗性の改善が不十分となり、
逆に６原子％を越えると飽和磁束密度の劣化が顕著とな
り好ましくない。

ここで、上記添加元素の効果についてＲｕを例に挙げて
調べた。すなわち、本実施例の複合磁気ヘッドにおいて
、上記Ｆｅ−Ｇａ−Ｓｉ系軟磁性薄膜（３）　、　（１
３）の組成を種々変えて複数のヘッドを作成し、実際に
磁気記録媒体を走行させ、磁気記録媒体摺接面における
磁気コア部（１）　、　（１１）とＦｅ−Ｇａ−Ｓｉ系
軟磁性薄膜（３）　、　（１３）との境界面の段差の発
生状況を調べた。なお、上記Ｆｅ−Ｇａ−Ｓｉ系軟磁性
薄膜には、Ｒｕ添加Ｆｅ−Ｇａ−Ｓｉ系軟磁性薄膜を使
用しＲｕの添加量をいろいろと変えて複合磁気ヘッドを
作成し、磁気記録媒体としてはメタルテープを使用した
。そして、メタルテープとヘッドの相対速度を３．８　
ｍ／ｓに設定し、１時間走行した後に上記段差を測定し
た。結果を第３図に示す。

この第３図より明らかなように、Ｒｕの添加量が略８％
までは添加量の増加と共に上記段差が小さくなり、逆に
添加■略８％を境に、添加量の増加と共に緩やかに上記
段差が大きくなることがわかった。すなわち、この複合
磁気ヘッドは、Ｒｕの添加量が８％近傍で最も優れた耐
摩耗性を示し、８％を越えると緩やかに耐摩耗性が劣化
することがわかった。

但し、Ｒｕを例えばＦｅと置換すると、飽和磁束密度が
若干減少し、ＲｕとＦｅの１原子％置換あたりおよそ０
．１３８ｋＧ　（キロガウス）減少する。

Ｆｅ−Ｇａ−３ｔ系軟磁性９１１’Ｊの最も良好な軟磁
気特性を示す組成での飽和磁束密度は約１３ｋＧである
から、ＲｕとＦｅの置換量が１５原子％を越えると飽和
磁束密度は１１ｋＧを下回ることになり、Ｆｅ−Ａｌ−
Ｓｉ系合金に較べ飽和磁束密度に関して大きなメリット
がなくなる。

したがって、Ｆｅ−Ｑａ−３ｔ系軟磁性薄膜において、
磁気記録媒体走行後の段差の低減及び飽和磁束密度の向
上を同時に満足するには、上記ＲＵの添加量を０．１〜
１５原子％の範囲内に設定すれば良いことが確認された
。

なお、上述のＦｅＧａ−Ｓｉ系軟磁性薄膜において、上
記組成式中、Ｇａの一部がＡ！で置換されていてもよく
、またＳｉの一部がＧｅで置換されていてもよい。

ここで、上記Ｆｅ−Ｇａ−Ｓｉ系軟磁性薄膜の形成方法
としては、従来公知の種々の方法が考えられるが、なか
でも真空１１膜形成技術の手法が好適である。

この真空薄膜形成技術の手法としては、スバ・７タリン
グやイオンブレーティング、真空蒸着法。

クラスター・イオンビーム法等が挙げられる。特に、酸
素ガスあるいは窒素ガスを含む不活性ガス（Ａｒガス等
）雰囲気中でスパッタリングを行い、得られる軟磁性薄
膜の耐蝕性等をより一層改善するようにしても良い。

また、上記各成分元素の組成を調節する方法としては、 ｉ）各成分元素を所定の割合となるように秤量し、これ
らをあらかじめ例えば高周波溶解炉等で溶解して合金イ
ンゴットを形成しておき、この合金インゴットを蒸発源
として使用する方法、ｉｉ）各成分の単独元素の蒸発源
を用意し、これら蒸発源の数で組成を制御する方法、 ｉｉｉ　）各成分の単独元素の蒸発源を用意し、これら
蒸発源に加える出力（印加電圧）を制御して蒸発スピー
ドをコントロールし組成を制御する方法、 ｉｖ）合金を蒸発源として蒸着しながら他の元素を打ち
込む方法、 等が挙げられる。

なお、上述の真空薄膜形成技術等により膜付けされた軟
磁性３％は、そのままの状態では保磁力が若干高い値を
示し良好な軟磁気特性が得られないので、熱処理を施し
て膜の歪を除去し、軟磁気特性を改善することが好まし
い。

一方、前記磁気コア半体（１）、　（ＩＩ）の大部分を
占める磁気コア部（１）、（１１）としては、例えばＭ
ｎ−Ｚｎ系フェライトやＮｉ−Ｚｎ系フェライト等の酸
化物磁性体が使用される。この酸化物磁性体は、単結晶
酸化物磁性体あるいは多結晶酸化物磁性体の何れであっ
ても良く、さらには上記単結晶酸化物磁性体と多結晶酸
化物磁性体とを熱間加圧処理等により一体化した接合体
であっても良い。

上述のＦａ、Ｇａ、Ｓｉを主成分とした軟磁性薄膜々を
主コア材として用いた複合磁気ヘッドにおいては、当該
軟磁性薄膜を成膜する際に、上記磁気コア部（１）　、
　（１１）の表面に変質層が発生し難くいという特徴を
有している。したがうて、本実施例のように磁気コア部
（１）　、　（１１）とＦｅ−Ｇａ−Ｓｉ系軟磁性ｉ１
１！（３）、（１３）との境界部（ｌａ）　、　（ｌｌ
ａ）　（Ｄ一部が磁気ギャップｇと略平行な構造であっ
ても、該境界部（ｌａ）　、　（ｌｌａ）が擬似ギャッ
プとして作用することがなくなるので、良好な再生特性
が得られる。

したがって、本実施例の複合磁気ヘッドにおいては、擬
似ギャップの主要因となる上記変質層及び段差が解消さ
れるので、優れた再生特性が得られる。また、上記段差
の解消に伴って、媒体とヘッドの密着状態が向上するの
で、スペーシングロスが減少するとともに、媒体への損
傷を最小限に抑えることができる。

本発明者等の研究によれば、上記変質層はＦｅ−Ｇａ−
Ｓｉ系軟磁性薄膜の成膜時の酸化拡散現象の他、磁気コ
ア部（１）　、　（１１）の境界部（ｌａ）　、　（ｌ
ｌａ）表面を砥石加工によりラッピング処理する際にも
発生することがわかった。すなわち、この砥石加工の際
に上記表面から酸化層、繊維状組織、アモルファス層、
加工歪層の順序で変質した加工変質層が発生することが
確認されている。

そこで、上記加工変質層を除去するために、上記境界部
（ｌａ）　、　（ｌｌａ）の表面に対して、予め所謂メ
カノケミカルポリッシングや所謂フロートポリッシング
を施し、上記酸化層、繊維状組織、アモルファス層を除
去し、しかる後にＦｅ−Ｇａ−Ｓｉ系軟磁性薄膜（３）
　、　（１３）を形成することが好ましい。

さらには、上述のポリッシング加工を施した後、適切な
酸素分圧（平衡酸素分圧）のもとてアニール処理を施し
、加工時の歪を除去することにより、ヘッドの実効透磁
率を回復させることが好ましい。

上述の加工を施すことにより、上記加工変質層は数百Å
以下に抑えられることが可能となり、前述の変質層及び
段差の解消と相俟って、再生特性への擬似ギャップの悪
影響が殆ど解消される。

さらに、Ｆｅ−Ｇａ−Ｓｉ系軟磁性薄膜の熱膨張係数は
１３０　ｘ　１０−’／　℃程度であり、磁気コア部（
例えはＭ　ｎ　−Ｚ　ｎフェライト）の熱膨張係数１２
０ｘ　１０−’／　’ｃと略同等となることより、前記
膜ハガレも低減する。

このように本実施例によれば、上記［４１１２ギヤツプ
の要因となる磁気記録媒体摺動面の段差、軟磁性薄膜（
３）　、　（１３）成膜時の酸化拡散現象、磁気コア部
（１）、（１１）の加工時の加工変質層、膜ハガレ等が
解消されるので、上記境界部（ｌａ）　、　（ｌｌａ）
が磁気ギャップｇと略平行な構造であってもＩＩＪ（Ｉ
ｕギャップの影響を皆無とすることができる。

したがって従来は、上記擬似ギヤノブの影響をなくすた
めに、上記境界面（Ｉａ）　、　（ｌｌａ）に反応防止
膜等を配設したり、または上記境界部（ｌａ）　、　（
ｌｌａ）を磁気ギャップｇに対して所定角度傾けたりし
ていたが、本実施例によればこのような煩雑なプロセス
を経ることなく、有効に擬似信号再生出力を低減できる
。

Ｇ−２ｒｊ２の　方 本実施例の複合磁気ヘッドは、第３図（Ａ’）及び第３
図（Ｂ）に示すように、Ｆｅ−Ｇａ−３ｔ系軟磁性薄膜
（３）　、　（１３）を、それぞれ添加元素または添加
量の異なる少なくとも２種類以上の軟磁性薄膜（３Ａ）
　、　（３Ｂ）　、　（１３Ａ）　、　（１３Ｂ）で構
成した実施例を示す。この場合、上述の段差の観点から
は、磁気コア部（１）　、　（１１）との境界部（Ｉａ
）　、　（ｌｌａ）側のＦｅ−Ｇａ−Ｓｉ系軟磁性薄１
２　（３Ａ）　、　（１３Ａ）に高耐摩耗性軟磁性薄膜
を配設する必要がある。

例えば、磁気コア部（１）、（１１）との境界部（ｌａ
）。

（ｌｌａ）側にＲｕ添加量が８％のＦｅ−Ｇａ−Ｓｉ系
軟磁性薄膜（３Ａ）　、　（１３＾）を配設し、磁気ギ
ャップ形成面側にＲｕ添加量が４％のＦｅ−Ｇａ−Ｓｉ
系軟磁性薄膜（３Ｂ）　、　（１３Ｂ）を配設し、他は
先の第１の実施例と同様な構成の複合磁気ヘッドとして
も良い。

このように、Ｆｅ−Ｇａ−Ｓｉ系軟磁性薄膜（３）　、
　（１３）を少な（とも２層以上で構成し、かつ磁気コ
ア部（１）、　（１１）側を耐摩耗性に優れた薄膜（３
＾）。

（１３＾）とすることにより、上記段差は上記高耐摩耗
性軟磁性薄膜（３Ａ）　、　（１３Ａ）並みに制御でき
るとともに、磁気記録媒体摺動面の形状を上記１１１！
Ｊ（３Ｂ）。

（１３Ｂ）の単層膜構造に較べて緩やかなものとできる
。

また、上記境界部（ｌａ）　、　（ｌｌａ）近傍には変
質層が発生し難くなるという利点もある。

さらに、磁気ギャップｇは飽和磁束密度の高い薄膜、す
なわちＲｕ添加量の少ないＦｅ−Ｇａ−Ｓｉ系軟磁性薄
膜（３Ｂ）　、　（１３Ｂ）で構成されることより、上
記段差や変質層を改善した状態で、同時に記録効率の向
上も図れる。

したがって、本実施例の複合磁気ヘッドは、擬似信号再
生出力が小さく優れた再生特性を有するとともに、記録
特性の点でも優れたものとなる。

Ｇ−３，３の 本実施例の複合磁気ヘッドは、第４図に示すように、主
コア部となる軟磁性合金薄膜を、前述のＦｅ−Ｇａ−Ｓ
ｉ系軟磁性ＩＢ％（３）　、　（１３）と他の軟磁性合
金薄膜、例えばＦｅ−Ａｊ！−３＾系合金薄膜（２０）
との多層膜構造とした実施例である。この場合、磁気コ
ア部（１）　、　（１１）の境界部（ｌａ）　、　（ｌ
ｌａ）側には、耐摩耗性に優れたＦｅ−Ｇａ−Ｓｉ系軟
磁性薄’１５１！　（３）　、　（１３）を配設する。

このように耐摩耗性に優れ、酸化物磁性材料との相互拡
散や酸化に対して安定であるＦＯ−Ｑａ−Ｓｉ系軟磁性
薄膜（３）　、　（１３）を磁気コア部（１）　、　（
１１）の境界部（ｌａ）　、　（ｌｌａ）側に配設する
ことにより、上記擬似ギャップの主要因となる前記段差
や変質層が制御できる。しかも、磁気ギャップｇ形成面
側の軟磁性合金薄膜（２０）を自由に選択できるという
利点もある。なお、上記軟磁性合金薄膜（２０）として
は、例えばＦｅ−Ａｊ！−３＾系合金、Ｎｉ−Ｆｅ系合
金、Ｆｅ−Ａｌ−Ｇｅ系合金や強磁性非晶質合金等が挙
げられ、この薄膜（２０）は単層膜であっても良いし、
またＳ　ｉ　Ｏｚ＋　Ｓ　ｉ　３Ｎ４等の高耐摩耗性絶
縁膜との積層膜であっても良い。

Ｇ−４４の　乍１１ 本実施例は、第５図（Ａ）及び第５図（Ｂ）に示すよう
に、Ｆｅ−Ｇａ−Ｓｉ系軟磁性薄膜（１３）が一方の磁
気コア半体（ＩＩ）にのみに形成され、他方の磁気コア
半体（１）は前記酸化物磁性材料で構成された実施例を
示す、この場合、Ｆｅ−Ｇａ−Ｓｉ系軟磁性薄膜（１３
）は、磁気記録媒体が図中Ｘ方向に走行するとした時に
磁気記録媒体の逃げ側の磁気コア半体（ｎ）に形成する
。

すなわち通常、主コア部となる軟磁性合金薄膜は、磁気
コア面、すなわち境界部（ｌａ）　、　（ｌｌａ）に対
して垂直方向からスパッタリング法により成膜されてい
る。したがって、上記軟磁性合金薄膜は、当該薄膜の面
内方向のｉ３磁率を大きくできても、膜歪直方向すなわ
ち厚み方向の透磁率を高くすることは容易ではなく、再
生効率の点で改善の余地を残している。

そこで、この実施例のように、Ｆｅ−Ｇａ−Ｓｉ系軟磁
性薄膜（１３）を磁気記録媒体の逃げ側の磁気コア半体
（ＩＩ）にのみ配設し、他方の磁気コア半体Ｎ）には透
磁率の劣化をもたらす軟磁性薄膜を形成してないので、
数Ｍｌｌｚ〜数＋Ｍｌｌｚの周波数帯域においても優れ
た再生特性が得られる。同時に、記録時には、記録磁界
（漏洩磁束）分布が第５図（Ｂ）中破線Ｐで示すように
、媒体の逃げ側で急峻となるので、第１の実施例の複合
磁気ヘッドと同様、記録減磁が小さく優れた記録特性が
得られる。

本発明者等は、この第５図（Ａ）及び第５図（Ｂ）に示
す複合Ｌｉｌ気ヘッド（サンプル１）と、第１図（Ａ）
及び第１図（Ｂ）に示す複合磁気ヘッド（サンプル２）
について、それぞれ再生特性及び記録特性を調べた。結
果をそれぞれ第６図及び第７図に示す。

なお、上記サンプル１及びサンプル２の複合磁気ヘッド
には、それぞれＲｕを添加したＦｅ−Ｇａ−３ｔ系軟磁
性薄膜（飽和磁束密度１．３ｋＧ、膜Ｊ＊５μｍ）を用
いた。また、磁気記録媒体には抗磁力が１５００エルス
テツドのメタルテープを用い、媒体とヘッドとの相対速
度は３．８　ｍ／ｓに設定した。さらに、上記測定にお
いて、再生特性では記録ヘッドに、記録特性では再生ヘ
ッドに、それぞれ軟磁性合金薄膜が磁気記録媒体走行方
向に対して斜めに配設された構造の複合磁気ヘッドを用
いた。

第６図より明らかなように、磁気記録媒体の逃げ側の磁
気コア半体（■）にのみＦｅ−Ｇａ−Ｓｉ系軟磁性薄ｌ
１ｌ（１３）を配設した複合磁気へラド（サンプル１）
は、Ｆｅ−Ｇａ−Ｓｉ系軟磁性薄膜を両磁気コア半体（
１）、　（ＩＩ）に配設した複合磁気ヘッド（サンプル
２）に較べて、ヘッド全体の実効透磁率が大きく、数Ｍ
Ｈｚ〜数十ＭＨｚの高周波領域においても良好な再生特
性が得られることが確認された。

また、第７図より明らかなように、記録特性については
、Ｆｅ−Ｇａ−Ｓｉ系軟磁性薄膜を磁気記録媒体の逃げ
側の磁気コア半体（ＩＩ）にのみ配設したヘッド（サン
プル１）であっても、両磁気コア半体（１）、　（ｎ）
に配設したヘッド（サンプル２）と同程度の偏れた特性
が発揮されることが確認された。

さらに、この実施例の複合磁気ヘッドにおいては、前記
段差や変質層に起因する擬似ギャップが低減されること
は勿論、一方の磁気コア半体（Ｉ）が酸化物磁性材料の
みで構成されているので、生産性や量産性の点で有利で
ある。

Ｇ−５第５の。

本実施例は、上述の段差や変質等に起因するＩ疑催信号
の他、所謂形状効果による凝偵信号再生出力を低減する
ためのもので、第８図に示すように、磁気コア部（１）
、　（１１）の突き合わせ部分にＦｅ−Ｇａ−Ｓｉ系軟
磁性薄膜（３）　、　（１３）を配設した一対の磁気コ
ア半体（１，）、ＣＩ＋）を一体化してなる複合磁気ヘ
ッドの磁気記録媒体摺接面側に耐摩耗コーティング＠　
（２３）を形成し、このコーテイング膜（２３）の表面
（２３ａ）に磁気記録媒体を摺接させる構成とした実施
例である。この場合、上記耐摩耗コーテイング膜（２３
）の表面（２３ａ）の曲率半径Ｒは、へラド表面（２４
）の曲率半径Ｒ′よりも大きく設定し、かつ上記曲率半
径Ｒは媒体との当たりが最適となるような値に設定する
。しかも、磁気ギャップｇ近傍の上記耐摩耗コーテイン
グ膜（２３）の膜厚は、当該膜（２３）によるスペーシ
ングロスを避けるために３００Å以下に設定することが
好ましい。上記耐摩耗コーテイング膜（２３）としては
、ダイヤモンド膜、窒化物膜、炭化物膜等の高硬度膜が
好適である。

この複合磁気ヘッドにおいては、上記コーテイング膜（
２３）の膜厚がコアのエツジ部（ｌｂ）　、　（ｌｌｂ
）に向かって厚くなる構成となっている。すなわち、耐
摩耗コーテイング膜（２３）によって擬似信号の発生源
となる上記エツジ部（ｌｂ）　、　（ｌｌｂ）を磁気記
録媒体から遠ざけているので、上記形状効果による擬似
信号はスペーシングロスにより軽減される構成となって
いる。同時に、ヘッドの耐摩耗性が大幅に向上すること
、これに起因してデプスＤｐの狭小化も可能となり再生
効率が向上すること、等の利点がある。

一般に、上記形状効果による擬似信号は、磁気記録媒体
走行方向Ｘのコア幅りの１／ｎ　（ｎは整数）に対応し
た周波数で発生し、擬似信号の軽減効果については、一
般に、Ｌｓ　（ｄ／λ）＝５４．６ｄ／λの式を用いて
評価される。上記式中Ｌｓはスペーシングロス（ｄＢ）
を、ｄはエツジ部（１ｂ）　、　（ｌｌｂ）と媒体との
距離（μｍ）を、λは再生波長（Ｍｌｌｚ）を表す。例
えば第８図に示す複合磁気へノドにおいて、ｄを０゜３
μｍに設定したとき、ＩＭ）Ｉｚで４．３２ｄＢ。

５Ｍ）Ｉｚで２１．６ｄＢの擬似信号を軽減できる。

Ｇ−６７，６の・・乍１ 本実施例は、主コア部を構成するＦｅ−Ｇａ〜Ｓｉ系軟
磁性系膜磁性薄膜コア半体（１）、　（Ｉ＋）の突き合
わせ面の一部、すなわち磁気回路として必要な部分にの
み形成し、複合磁気ヘッドの機械強度を向上させた実施
例を示す。

すなわち、前述の各実施例においては、両磁気コア部（
１）　、　（１１）の突き合わせ面全体及びトランク幅
規制溝（２）　、　（１２）の内壁全体にＦｅ−Ｇａ−
Ｓｉ系軟磁性薄膜（３）　、　（１３）を形成している
ので、へノドの機械強度は磁気コア部（ＩＬ（１１）と
Ｆｅ−Ｇａ−３ｔ系軟磁性薄膜（３）　、　（１３）の
密着強度及びＦＱ−Ｇａ−Ｓｉ系軟磁性薄膜（３）　、
　（１３）と非磁性材（２２）との接着強度に支配され
ている。これら密着強度及び接着強度のみでヘッドの機
械強度を確保するのは極めて困難であり、特に近年のヘ
ッドと媒体の相対速度の向上に対しては十分と言い難い
。

そこで、第９図（Ａ）及び第９図（Ｉ３）に示すように
、磁気回路として無くても差し支えのない部分、例えば
トランク幅規制溝（２）　、　（２２）の内壁の全部（
または一部）１巻線孔（２１）部分、あるいはバックデ
プス部の一部のＦｅ−Ｇａ−Ｓｉ系軟磁性薄膜（３）　
、　（１３）を、マスキングスパッタやエツチング、機
械的手段等により除去した構成とすることがヘッドの機
械強度の観点からは好ましい。すなわち、磁気コア半体
（１）、　（Ｉｆ）の突き合わせ面の一部に磁気コア部
（１）　、　（１１）と非磁性材（２２）とを直接接着
した強固な接合部分が形成される。この結果、複合磁気
ヘッドの機械強度が向上することより、Ｆｅ−Ｇａ−Ｓ
ｉ系軟磁性薄口々を用いた複合磁気ヘッドの各種利点を
維持したまま、上記相対速度の向上に十分対応可能とな
り、高密度記録化に好適な磁気ヘッドとなる。

なお、第９図（Ｂ）に示す複合磁気ヘッドにおいては、
磁気効率を考慮するとバックデプス部の、Ｆｅ−Ｇａ−
Ｓｉ系軟磁性薄膜の長さＭを、フロントデプス部のデプ
スｏｐの２０倍程度に設定することがより好ましい。

Ｈ，発明の効果 以上の説明からも明らかなように、本発明の複合磁気ヘ
ッドにおいては、磁気コア半体の大部分を酸化物磁性材
料で構成し、主コア材としてＦｅ−Ｇａ−Ｓｉ系軟磁性
薄膜を用いていることより、上記酸化物磁性材料との反
応による変質層や磁気記録媒体摺接面の段差が改善され
るので、擬似ギャップの悪影響やスペーシングロスが解
消される。

したがって、再生特性に優れた複合磁気ヘッドとなる。

また、上記Ｆｅ−Ｇａ−３ｔ系軟磁性薄膜は、従来の軟
磁性薄膜に較べて飽和磁束密度が大きいので、Ｆｅ−Ｇ
ａ−Ｓｉ系軟磁性薄膜を主コアとした複合磁気ヘッドは
高密度記録化に対応した高抗磁力磁気記録媒体に対して
良好な記録特性を発渾する。

さらに、本発明の複合磁気ヘッドは、磁気ギャップ近傍
部において、酸化物磁性材料とＦｅ−Ｇａ−Ｓｉ系軟磁
性薄膜との境界がギャップ面と略平行な構造であるので
、フェライトヘッド並み前車な製造工程により作成でき
る。したがって、生産性、量産性、製造歩留まり等の点
で極めて有利である。

これら利点は、複合磁気ヘッドの構成に由来する小型化
の容易性、畜生産性、高信顛性、高密度記録化等の特徴
と相俟って複合磁気ヘッドの性能向上に有効に働き、実
用価値の高い複合磁気へノドの提供が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）及び第１図（Ｂ）は本発明の第１の実施例
を示すもので、第１図（Ａ）は概略斜視図、第１図（Ｂ
）は磁気記録媒体摺接面の部拡大平面図である。第２図
はＲＬＩ添加Ｆｅ−Ｑａ−Ｓｉ系軟磁性薄膜を用いた複
合磁気ヘッドにおけるＲｕ添加■と段差の関係を示す特
性図である。 第３図（Ａ）及び第３図（Ｂ）は本発明の第２の実施例
を示すもので、第３図（Ａ）は磁気記録媒体摺接面を示
す要部拡大平面図、第３図（Ｂ）は磁気ギャップ近傍の
摩耗状態を示す模式図である。 第４図は本発明の第３の実施例の磁気記録媒体摺接面を
示す要部拡大平面図である。 第５図（Ａ）及び第５図（Ｂ）は本発明の第４の実施例
を示すもので、第５図（Ａ）は磁気記録媒体摺接面を示
す要部拡大平面図、第５図（Ｂ）は第５図（Ａ）に示す
複合磁気ヘッドの磁気ギャップ近傍の断面を示す模式図
である。第６図は第１図（Ａ）及び第１図（Ｂ）に示す
複合磁気ヘッドと第５図（八）及び第５図ＣＢ）に示す
複合磁気ヘッドにおける周波数と再生出力との関係（再
生特性）を示す特性図である。第７図は第１図（Ａ）及
び第１図（Ｂ）に示す複合磁気ヘッドと第５図（Ａ）及
び第５図（Ｂ）に示す複合磁気ヘッドにおける記録電流
と再生出力との関係（記録特性）を示す特性図である。 第８図は本発明の第５の実施例を示す機略断面図である
。 第９図（Ａ）及び第９図ＣＢ）はそれぞれ本発明の第６
の実施例を示す概略斜視図である。 ■、■・・・・・・磁気コア半対 １．１１　　・・・・・・磁気コア部（酸化物磁性材料
）３．１３　　・・・・・・Ｆｅ−Ｇａ−Ｓｉ系軟磁性
薄膜特許出願人　　　ソニー株式会社 代理人　弁理士　　小　池　　　見 間　田村条− 第１図（Ａ） 箋１ごり＠う１！４９り 第１図（引 Ｒｕ、ｎカロ畳（原＋’Ｉｏ） 第２図 第４図 第５図（Ａ） 第５図ＣＢ） Ｉ！！ｌｌ′ｆｌ数（ＭＨｚ）− 第６図 記銖を兼−＋ｍＡρや） 第７図 第うめ実ヲヒｊ９ＩＪ 第８図 第９図（Ａ） 手続ネ甫正書（自発） 昭和６２缶３月２６日 特許庁長官　黒　１）明　雄　殿 １゜事件の表示 昭和６２年　特許層　第２３９９２号 ２、発明の名称 複合磁気ヘッド ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所　東京部品用図化品用６丁目７番３５号名称　（２
１８）　　ソ　ニ　−　株　式　会　社代表者大賀典雄 自発 ６、補正の対象 ７、補正の内容 明細書第６真第６行目から同頁第７行目に亘って「非磁
性な変質層」とある記載を「非磁性変質層」と訂正する
。 明細書第６頁第１１行目から同頁第１２行目に亘って「
擬ギャップ」とある記載を「擬似ギャップ」と訂正する
。 明細書第６頁第１７行目及び第９頁第７行目にｒ　１２
０　Ｘ　１０−’　Ｊとある記載をそれぞれ’：’　１
３０ｘｌＯ−’Ｊと訂正する。 明細書第９頁第１１行目に「解消される。」とある記載
を「著しく軽減される。」と訂正する。 明細書第３２頁第８行明細書から同頁第１０行目に亘っ
て「例えば・・・・軽減できる。」とある記載を下記の
如く訂正する。 「例えば第８図に示す複合磁気ヘッドにおいて、耐摩耗
コーティング（２３）の膜厚ｄをＯ，１μｍに設定した
とき、ＩＭＨ２で１．４ｄＢ、　５　ＭＨ２で７．２ｄ
Ｂの擬似信号を軽減できる。」 （７−６＞ 明細書第３６頁第３行目から同頁第４行に亘って「部拡
大平面図」とある記載を「要部拡大平面図」と訂正する
。 図面中東２図及び第８図をそれぞれ別紙の如く補正する
。 （以上）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 少なくとも一方の磁気コア半体が酸化物磁性材料とＦｅ
   −Ｇａ−Ｓｉ系軟磁性薄膜により構成される一対の磁気
   コア半体を突き合わせ、前記Ｆｅ−Ｇａ−Ｓｉ系軟磁性
   薄膜により磁気ギャップが形成されてなる複合磁気ヘッ
   ドであって、 前記Ｆｅ−Ｇａ−Ｓｉ系軟磁性薄膜と前記酸化物磁性材
   料との界面が磁気ギャップ近傍部に於いてギャップ面と
   略平行であることを特徴とする複合磁気ヘッド。