JPS63255370A - 非晶質軟磁性材料の熱処理方法 - Google Patents
非晶質軟磁性材料の熱処理方法Info
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- JPS63255370A JPS63255370A JP62088652A JP8865287A JPS63255370A JP S63255370 A JPS63255370 A JP S63255370A JP 62088652 A JP62088652 A JP 62088652A JP 8865287 A JP8865287 A JP 8865287A JP S63255370 A JPS63255370 A JP S63255370A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
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- H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
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- H01F1/15341—Preparation processes therefor
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は非晶質軟磁性材料の熱処理方法に関し、特に広
い周波数範囲で高透磁率が得られて薄膜磁気ヘッドの磁
気コアなどの各種磁気応用部品に好、通となる非晶質軟
磁性材料の熱処理方法に関する。
い周波数範囲で高透磁率が得られて薄膜磁気ヘッドの磁
気コアなどの各種磁気応用部品に好、通となる非晶質軟
磁性材料の熱処理方法に関する。
（従来技術）
金属は、通常、固体状態において原子配列が規則性を有
した結晶構造を持って存在しているものであるが、例え
ば、ある種の合金溶液を溶融状態から急冷凝固させたり
、あるいは、ある種のターゲット材料をイオンによりス
パッタリングし、その散乱された原子を基板上に急冷付
着させたりすることにより、固体状態でも液体状態に類
似した原子配列を持つ非晶質状態の軟磁性材料が得られ
ることは周知のとおりである。
した結晶構造を持って存在しているものであるが、例え
ば、ある種の合金溶液を溶融状態から急冷凝固させたり
、あるいは、ある種のターゲット材料をイオンによりス
パッタリングし、その散乱された原子を基板上に急冷付
着させたりすることにより、固体状態でも液体状態に類
似した原子配列を持つ非晶質状態の軟磁性材料が得られ
ることは周知のとおりである。
このようにして得られた非晶質軟磁性材料は、原子配列
が結晶質材料のような長範囲規則性を有せず、ランダム
に配列しているために元来、結晶質のような結晶磁気異
方性を有していない。
が結晶質材料のような長範囲規則性を有せず、ランダム
に配列しているために元来、結晶質のような結晶磁気異
方性を有していない。
しかし、非晶質軟磁性材料は、その製造時に何らかの理
由で材料中に磁気異方性が誘起されることが多い。とこ
ろが、このように生起された誘導磁気異方性は、その大
きさや方向の分布が不均一・であり、製造直後の材料の
磁気特性が一般的に余り良くなく、しかも熱的にも不安
定である。また、非晶質状態を作り出す際に、その製造
方法に起因する種々の歪が生じており、これが材料内部
に残留してしまい、この点からも磁気特性を悪くし、熱
的に不安定である。
由で材料中に磁気異方性が誘起されることが多い。とこ
ろが、このように生起された誘導磁気異方性は、その大
きさや方向の分布が不均一・であり、製造直後の材料の
磁気特性が一般的に余り良くなく、しかも熱的にも不安
定である。また、非晶質状態を作り出す際に、その製造
方法に起因する種々の歪が生じており、これが材料内部
に残留してしまい、この点からも磁気特性を悪くし、熱
的に不安定である。
非晶質軟磁性材料製造時のこれら誘導磁気異方性や内部
歪を除去するために、従来より行われている熱処理方法
、例えば、キュリー温度および結晶化温度以下の温度で
非酸化性雰囲気中において回転磁界中で熱処理する方法
は有効な方法であり、直流や低周波領域での透磁率を向
上させることができる。
歪を除去するために、従来より行われている熱処理方法
、例えば、キュリー温度および結晶化温度以下の温度で
非酸化性雰囲気中において回転磁界中で熱処理する方法
は有効な方法であり、直流や低周波領域での透磁率を向
上させることができる。
（発明が解決しようとする問題点）
しかし、反面、誘導磁気異方性が除去されて磁気異方性
が小さくなると、磁区構造が不安定で粗大になり、磁壁
の移動が生じ易くなるため、高周波領域（ＩＭＨｚ以上
）での透磁率は逆に低下してくるという問題が生じる。
が小さくなると、磁区構造が不安定で粗大になり、磁壁
の移動が生じ易くなるため、高周波領域（ＩＭＨｚ以上
）での透磁率は逆に低下してくるという問題が生じる。
高周波領域での透磁率を向上させるためには、磁化過程
として、磁壁移動よりもそのスイッチング速度が速い磁
化回転を用いる必要があり、そのためには、磁気材料に
ある適切な大きさの一軸磁気異方性を付与し、その困難
軸方向に駆動する必要がある。
として、磁壁移動よりもそのスイッチング速度が速い磁
化回転を用いる必要があり、そのためには、磁気材料に
ある適切な大きさの一軸磁気異方性を付与し、その困難
軸方向に駆動する必要がある。
本発明の目的は、上記事情に基づいて行われたもので、
非晶質軟磁性材料の高周波特性が改善される熱処理方法
を提供することにある。つまり、高周波領域で使用する
非晶質軟磁性材料の特性を向上させるため・には、製造
時に誘起される誘導磁気異方性や内部歪を除去するだけ
でなく、所望の方向に目的に応じたある適切な大きさの
一軸磁気異方性を付与することが必要である。
非晶質軟磁性材料の高周波特性が改善される熱処理方法
を提供することにある。つまり、高周波領域で使用する
非晶質軟磁性材料の特性を向上させるため・には、製造
時に誘起される誘導磁気異方性や内部歪を除去するだけ
でなく、所望の方向に目的に応じたある適切な大きさの
一軸磁気異方性を付与することが必要である。
（問題点を解決するための手段）
本発明の上記目的は、非晶質軟磁性材料を、最終的に高
い高周波透磁率が得たい方向に印加された静磁界中に配
置し、該非晶質軟磁性材料の結晶化温度およびキュリー
温度よりも低い温度で第１の熱処理をした後、前記処理
温度またはそれ以下の温度で前記最終的に高周波透磁率
が得たい方向と略直交する方向に印加された静磁界中で
第２の熱処理をし、この第２の熱処理の温度および時間
を変えることにより該非晶質軟磁性材料の一軸磁気異方
性の大きさを制御することを特徴とする非晶質軟磁性材
料の熱処理方法により達成される。
い高周波透磁率が得たい方向に印加された静磁界中に配
置し、該非晶質軟磁性材料の結晶化温度およびキュリー
温度よりも低い温度で第１の熱処理をした後、前記処理
温度またはそれ以下の温度で前記最終的に高周波透磁率
が得たい方向と略直交する方向に印加された静磁界中で
第２の熱処理をし、この第２の熱処理の温度および時間
を変えることにより該非晶質軟磁性材料の一軸磁気異方
性の大きさを制御することを特徴とする非晶質軟磁性材
料の熱処理方法により達成される。
以上のようにして熱処理された非晶質軟磁性材料は広い
周波数範囲での高透磁率が得られ、薄膜磁気ヘッドの磁
気コアなどに好適なものとなる。
周波数範囲での高透磁率が得られ、薄膜磁気ヘッドの磁
気コアなどに好適なものとなる。
第１の熱処理および第２の熱処理により磁区の向きが試
料面内で直角に反転されるので試料全域にわたる一軸磁
気異方性が確実につけられやすい。
料面内で直角に反転されるので試料全域にわたる一軸磁
気異方性が確実につけられやすい。
さらに、どの方法では短時間の熱処理により一軸磁気異
方性をつけることができる。
方性をつけることができる。
以下、本発明の方法を詳細に説明する。
第１図は本発明の磁場中熱処理に用いる装置の好ましい
１例を示している。
１例を示している。
第１図において、基板上に非晶質膜が形成された試料１
は、架台２の上に載置される。架台２は石英管で囲われ
た炉３内に収納されており、ヒータ４により架台２上の
試料１は所定温度に加熱保持される。更に試料１は加熱
されながら外部磁場により面内方向に磁化される。外部
磁場は炉３の外面に配置されかつヨーク５に取り付けら
れた磁石６により形成される。ヨーク５は角度コントロ
ーラ７により回転角が制御されるパルスモータ８により
角度調整可能なように設けられており、磁石６は試料面
内の異なる方向にも静磁界を印加できる。
は、架台２の上に載置される。架台２は石英管で囲われ
た炉３内に収納されており、ヒータ４により架台２上の
試料１は所定温度に加熱保持される。更に試料１は加熱
されながら外部磁場により面内方向に磁化される。外部
磁場は炉３の外面に配置されかつヨーク５に取り付けら
れた磁石６により形成される。ヨーク５は角度コントロ
ーラ７により回転角が制御されるパルスモータ８により
角度調整可能なように設けられており、磁石６は試料面
内の異なる方向にも静磁界を印加できる。
（実施例）
以下、本発明の実施例を挙げて本発明を説明する。
スパッター法によりアルミナ基板上に１０μｍの膜厚の
Ｃ０ｑｔ、５Ｚｒｔ、ｓ Ｎｂｓ、ｑ （ａ Ｌ％）
なる組成の非晶質合金膜（飽和磁束密度 Ｂｓ−１０，
５ＫＧ、飽和磁歪λ、ζ＋３’Ｘ１０−’、結晶化温度
Ｔｘ＝４８０℃）を形成した。この試料に、最終的に高
い高周波透磁率を得たい主たる方向に印加された静磁界
中で、 かつ １０−３〜１０”Ｔｏｒｒの真空中にお
いて３６０℃で３０分間の第１の熱処理をした。その後
室温まで冷却して得られた試料のＢＨ特性は第２図（Ａ
）に示すとおりであり、典型的な一軸異方性を示してい
る。この段階で異方性は最終的に高い透磁率を得たい方
向（以下、Ｙ方向とする）に付与されておりその異方性
磁界の大きさは１０．０θｅとなっている。
Ｃ０ｑｔ、５Ｚｒｔ、ｓ Ｎｂｓ、ｑ （ａ Ｌ％）
なる組成の非晶質合金膜（飽和磁束密度 Ｂｓ−１０，
５ＫＧ、飽和磁歪λ、ζ＋３’Ｘ１０−’、結晶化温度
Ｔｘ＝４８０℃）を形成した。この試料に、最終的に高
い高周波透磁率を得たい主たる方向に印加された静磁界
中で、 かつ １０−３〜１０”Ｔｏｒｒの真空中にお
いて３６０℃で３０分間の第１の熱処理をした。その後
室温まで冷却して得られた試料のＢＨ特性は第２図（Ａ
）に示すとおりであり、典型的な一軸異方性を示してい
る。この段階で異方性は最終的に高い透磁率を得たい方
向（以下、Ｙ方向とする）に付与されておりその異方性
磁界の大きさは１０．０θｅとなっている。
次に、パルスモータを駆動し、静磁界の方向を、先のＹ
方向と直交するＸ方向に移動した後、同一真空中におい
て再び３６０°Ｃで第２の熱処理を行った。この際、処
理時間は３０分、６０分、１８０分、３００分、４５０
分のそれぞれの場合について行ない、それぞれのＢＨ特
性を測定し、−軸異方性磁界Ｈｋを求めた。各ＢＨ凸曲
線第２図（Ｂ）〜（Ｆ）に示す。
方向と直交するＸ方向に移動した後、同一真空中におい
て再び３６０°Ｃで第２の熱処理を行った。この際、処
理時間は３０分、６０分、１８０分、３００分、４５０
分のそれぞれの場合について行ない、それぞれのＢＨ特
性を測定し、−軸異方性磁界Ｈｋを求めた。各ＢＨ凸曲
線第２図（Ｂ）〜（Ｆ）に示す。
図から明らかなように、第２の熱処理後３０分で異方性
はＹ方向からＸ方向へ向きをかえ、異方性磁界Ｈｋは４
．２θｅと測定された。また、図から明らかなように、
第２の熱処理時間が長ければ長いほど異方性磁界Ｈｋが
増大しＹ方向の透磁率は低下していくことが分る。
はＹ方向からＸ方向へ向きをかえ、異方性磁界Ｈｋは４
．２θｅと測定された。また、図から明らかなように、
第２の熱処理時間が長ければ長いほど異方性磁界Ｈｋが
増大しＹ方向の透磁率は低下していくことが分る。
第３図は第１の熱処理後の異方性磁界Ｈｋの大きさを第
２の熱処理時間に対してプロットしたものである。
２の熱処理時間に対してプロットしたものである。
第４図は、本発明の熱処理方法が薄膜磁気ヘッドの磁気
コアに適用された場合を示す。
コアに適用された場合を示す。
すなわち、所定磁気ギャップが形成された磁気コアの磁
化方向が前述のＹ方向に相当し、第１の熱処理はＹ方向
に静磁界を印加した状態で行われる。次に、磁気コアの
磁化方向と直交するＸ方向に静磁界を印加した状態で第
２の熱処理を施し、最終的に磁化方向を困難軸方向とし
て高周波での透磁率を高くする。
化方向が前述のＹ方向に相当し、第１の熱処理はＹ方向
に静磁界を印加した状態で行われる。次に、磁気コアの
磁化方向と直交するＸ方向に静磁界を印加した状態で第
２の熱処理を施し、最終的に磁化方向を困難軸方向とし
て高周波での透磁率を高くする。
なお、磁気コア材料の一軸異方性磁界Ｈｋは、磁壁が不
安定にならない範囲でかつなるべく小さい方が良く、こ
れはコア寸法にもよるが略２〜６θｅ程度である。従っ
て、先の測定結果より、第２の熱処理時間が３０分で既
に所望の一軸異方性磁界が得られる。
安定にならない範囲でかつなるべく小さい方が良く、こ
れはコア寸法にもよるが略２〜６θｅ程度である。従っ
て、先の測定結果より、第２の熱処理時間が３０分で既
に所望の一軸異方性磁界が得られる。
なお、上記実施例では、第１の熱処理後、室温まで冷却
した後第２の熱処理を実施したが、実際の処理は、第５
図に図示するように、同温中で、印加する静磁界の角度
を変えるだけで同等の効果が得られる。また、真空中に
おいて熱処理を行ったが、非酸化性雰囲気中において行
われてもよい。
した後第２の熱処理を実施したが、実際の処理は、第５
図に図示するように、同温中で、印加する静磁界の角度
を変えるだけで同等の効果が得られる。また、真空中に
おいて熱処理を行ったが、非酸化性雰囲気中において行
われてもよい。
第１図は本発明の方法を実施するための磁界中熱処理装
置の構造の一例を示す図、第２図は非晶質軟磁性材料Ｃ
Ｏｖ＋、ｇＺｒ、ｚ、ｚ Ｎｂｓ、、 （ａ ｔ％）
のＢＨ特性を示す図、第３図は同一材料の磁界中等温熱
処理時間によるＨｋの変化を示す図、第４図は薄Ｈａ
ｉｆｆ気ヘッドの磁気コアに本発明が適用される様子を
説明する図、第５図は実際の熱処理方法を説明する図で
ある。 １・・・試料、 ２・・・架台、 ３・・・炉、４
・・・ヒータ、 訃・・ヨーク、 ６・・・磁石、
７・・・角度コントローラ、 ８・・・パルスモータ
、第２図
置の構造の一例を示す図、第２図は非晶質軟磁性材料Ｃ
Ｏｖ＋、ｇＺｒ、ｚ、ｚ Ｎｂｓ、、 （ａ ｔ％）
のＢＨ特性を示す図、第３図は同一材料の磁界中等温熱
処理時間によるＨｋの変化を示す図、第４図は薄Ｈａ
ｉｆｆ気ヘッドの磁気コアに本発明が適用される様子を
説明する図、第５図は実際の熱処理方法を説明する図で
ある。 １・・・試料、 ２・・・架台、 ３・・・炉、４
・・・ヒータ、 訃・・ヨーク、 ６・・・磁石、
７・・・角度コントローラ、 ８・・・パルスモータ
、第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）非晶質軟磁性材料を、最終的に高い高周波透磁率が
得たい方向に印加された静磁界中に配置し、該非晶質軟
磁性材料の結晶化温度およびキュリー温度よりも低い温
度で第１の熱処理をした後、前記処理温度またはそれ以
下の温度で前記最終的に高周波透磁率が得たい方向と略
直交する方向に印加された静磁界中で第２の熱処理をし
、この第２の熱処理の温度および時間により該非晶質軟
磁性材料の一軸磁気異方性の大きさを制御することを特
徴とする非晶質軟磁性材料の熱処理方法。 ２）スパッタリング法により基板上に作製された非晶質
軟磁性材料を用いることを特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載の熱処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62088652A JP2739574B2 (ja) | 1987-04-13 | 1987-04-13 | 非晶質軟磁性材料の熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62088652A JP2739574B2 (ja) | 1987-04-13 | 1987-04-13 | 非晶質軟磁性材料の熱処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63255370A true JPS63255370A (ja) | 1988-10-21 |
| JP2739574B2 JP2739574B2 (ja) | 1998-04-15 |
Family
ID=13948750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62088652A Expired - Fee Related JP2739574B2 (ja) | 1987-04-13 | 1987-04-13 | 非晶質軟磁性材料の熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2739574B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02302007A (ja) * | 1989-05-17 | 1990-12-14 | Hitachi Ltd | 磁気ヘッドの製造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS599157A (ja) * | 1982-07-08 | 1984-01-18 | Sony Corp | 非晶質磁性合金の熱処理方法 |
| JPS59170248A (ja) * | 1983-03-18 | 1984-09-26 | Hitachi Ltd | 非晶質合金の熱処理方法 |
| JPS59200748A (ja) * | 1983-04-30 | 1984-11-14 | Akai Electric Co Ltd | 一軸性の磁気異方性を有する非晶質軟磁性薄膜の製造方法 |
-
1987
- 1987-04-13 JP JP62088652A patent/JP2739574B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS599157A (ja) * | 1982-07-08 | 1984-01-18 | Sony Corp | 非晶質磁性合金の熱処理方法 |
| JPS59170248A (ja) * | 1983-03-18 | 1984-09-26 | Hitachi Ltd | 非晶質合金の熱処理方法 |
| JPS59200748A (ja) * | 1983-04-30 | 1984-11-14 | Akai Electric Co Ltd | 一軸性の磁気異方性を有する非晶質軟磁性薄膜の製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02302007A (ja) * | 1989-05-17 | 1990-12-14 | Hitachi Ltd | 磁気ヘッドの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2739574B2 (ja) | 1998-04-15 |
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