JPS63255371A - 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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- JPS63255371A JPS63255371A JP62088653A JP8865387A JPS63255371A JP S63255371 A JPS63255371 A JP S63255371A JP 62088653 A JP62088653 A JP 62088653A JP 8865387 A JP8865387 A JP 8865387A JP S63255371 A JPS63255371 A JP S63255371A
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-
- H—ELECTRICITY
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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適となる非晶質軟磁
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適となる非晶質軟磁
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
し念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、その散乱され九原子を基板上に急冷付着
させた９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。
し念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、その散乱され九原子を基板上に急冷付着
させた９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シ。
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シ。
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（Ｉ ＭＨｚ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（Ｉ ＭＨｚ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念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念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と略直交する方向に印加さ
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１０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核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と略直交する方向に印加さ
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１０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核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。
また特に、温度を下げて第２の熱処理を行うことにより
、異方性磁界が緩やかに変化するため制御性が良好にな
る。
、異方性磁界が緩やかに変化するため制御性が良好にな
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、ｈ −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によプ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靜磁界を印加できる。
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、ｈ −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によプ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靜磁界を印加できる。
（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
ａｏｌｌ、Ｉｚｒｌ、１ｎｂｓｊ （ａｔ ％ ）な
る組成の非晶質合金膜（飽和磁束密度ＢＢ ＝１１１５
ＫＧ 、飽和磁歪２日中＋５ Ｘ １０＝、結晶化温
度Ｔｘ ＝４８０℃）ｆ：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なる方向と略直交する
方向に印加された静磁界中で、かつ１０−１〜１０−８
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
Ｂｌｌ特性は第２図（Ａ）に示すとおりであリ、典型的
な一軸異方性を示している。この段階で、すでに異方性
は最終的に高い透磁率を得たい方向（Ｙ方向とする）と
略直角な方向（Ｘ方向）に付与されており、その異方性
磁界の大きさは１０、００ｅ となっている。次に、
パルスモータを駆動し、同一真空中において、靜磁界の
方向を先のＹ方向に移動しかつ温度を２６０℃に下げて
第２の熱処理を行った。この際、第２の熱処理の処理時
間は３０分、６０分、１８０分、３６０分、６６０分、
１０２０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。
ａｏｌｌ、Ｉｚｒｌ、１ｎｂｓｊ （ａｔ ％ ）な
る組成の非晶質合金膜（飽和磁束密度ＢＢ ＝１１１５
ＫＧ 、飽和磁歪２日中＋５ Ｘ １０＝、結晶化温
度Ｔｘ ＝４８０℃）ｆ：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なる方向と略直交する
方向に印加された静磁界中で、かつ１０−１〜１０−８
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
Ｂｌｌ特性は第２図（Ａ）に示すとおりであリ、典型的
な一軸異方性を示している。この段階で、すでに異方性
は最終的に高い透磁率を得たい方向（Ｙ方向とする）と
略直角な方向（Ｘ方向）に付与されており、その異方性
磁界の大きさは１０、００ｅ となっている。次に、
パルスモータを駆動し、同一真空中において、靜磁界の
方向を先のＹ方向に移動しかつ温度を２６０℃に下げて
第２の熱処理を行った。この際、第２の熱処理の処理時
間は３０分、６０分、１８０分、３６０分、６６０分、
１０２０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曲線を第２図中）〜（Ｇ）に示す。
一般に、非晶質軟磁性材料を磁気コア材料として用い友
場合の一軸異方性磁界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２〜６００程度である。従って、第２図（Ｇ
）から明らかなように、第２の熱処理約１０００分でＨ
ｋは略５０ｅ となり良好な特性が得られる。
場合の一軸異方性磁界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２〜６００程度である。従って、第２図（Ｇ
）から明らかなように、第２の熱処理約１０００分でＨ
ｋは略５０ｅ となり良好な特性が得られる。
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。図か
ら明らかなように、所定時間内で第２の熱処理時間を長
くする程、−軸異方性磁界Ｈｋは小さくなる。
２の熱処理時間に対してプロットしたものである。図か
ら明らかなように、所定時間内で第２の熱処理時間を長
くする程、−軸異方性磁界Ｈｋは小さくなる。
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、これと直交するＸ方向
に印加された静磁界中で第１の熱処理を行う。次に、磁
気コアのＹ方向に印加された静磁界中で第２の熱処理を
行い、最終的にＹ方向の透磁率を高くする。
化方向が前述のＹ方向に相当し、これと直交するＸ方向
に印加された静磁界中で第１の熱処理を行う。次に、磁
気コアのＹ方向に印加された静磁界中で第２の熱処理を
行い、最終的にＹ方向の透磁率を高くする。
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、連続的に変化する温度下で、靜磁
界の印加する方向を変えて行っても同等の効果が得られ
る。
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、連続的に変化する温度下で、靜磁
界の印加する方向を変えて行っても同等の効果が得られ
る。
また、真空中の他に、非酸化性雰囲気中においても同等
の効果を有する。
の効果を有する。
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
ｏ９１．Ｉ Ｚｒｔ、ｓＮ ｂｓ、＠ （ａｔ ９６
）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図は薄膜磁
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、５・・・ヨーク、６・・・磁石、７・・・角度コ
ントローラ、８・・・パルスモータ 第１図 手続補正書 １．事件の表示 昭和６２年特許願第０８８６５３号 ２、発明の名称 非晶質軟磁性材料の熱処理方法 ３、補正をする者 事牛との関係：特許出願人 名称 （５２０）富士写真フィルム株式会社４、代理人 〒１００ 住所 東京都千代田区霞が関３丁目２番５号霞が関ビル
２９階霞が関ビル内郵便局 私書層ｉＩ分号 電話（５
８１）−９６０１（（ｕシ栄光特許事務所 ６、補正により増加する発明の数 ０ （１）第２図及び第３図を３５１３１ｆＥのように補正
する。 （２）明細書第５頁８行目、「広い周波数範囲での」を
「広い周波数範囲で」と補正する。
置の構造の一例を示す図、第２図は非晶質軟磁性材料ｃ
ｏ９１．Ｉ Ｚｒｔ、ｓＮ ｂｓ、＠ （ａｔ ９６
）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図は薄膜磁
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、５・・・ヨーク、６・・・磁石、７・・・角度コ
ントローラ、８・・・パルスモータ 第１図 手続補正書 １．事件の表示 昭和６２年特許願第０８８６５３号 ２、発明の名称 非晶質軟磁性材料の熱処理方法 ３、補正をする者 事牛との関係：特許出願人 名称 （５２０）富士写真フィルム株式会社４、代理人 〒１００ 住所 東京都千代田区霞が関３丁目２番５号霞が関ビル
２９階霞が関ビル内郵便局 私書層ｉＩ分号 電話（５
８１）−９６０１（（ｕシ栄光特許事務所 ６、補正により増加する発明の数 ０ （１）第２図及び第３図を３５１３１ｆＥのように補正
する。 （２）明細書第５頁８行目、「広い周波数範囲での」を
「広い周波数範囲で」と補正する。
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
得たい方向と略直交する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 |
|---|---|---|---|
| JP62088653A JPH0694589B2 (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 |
|---|---|---|---|
| JP62088653A JPH0694589B2 (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 |
|---|---|
| JPS63255371A true JPS63255371A (ja) | 1988-10-21 |
| JPH0694589B2 JPH0694589B2 (ja) | 1994-11-24 |
Family
ID=13948781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62088653A Expired - Fee Related JPH0694589B2 (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) | JPH0694589B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0883141A1 (fr) * | 1997-06-04 | 1998-12-09 | Mecagis | Procédé de traitement thermique sous champ magnétique d'un composant en matériau magnétique doux |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59170248A (ja) * | 1983-03-18 | 1984-09-26 | Hitachi Ltd | 非晶質合金の熱処理方法 |
-
1987
- 1987-04-13 JP JP62088653A patent/JPH0694589B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59170248A (ja) * | 1983-03-18 | 1984-09-26 | Hitachi Ltd | 非晶質合金の熱処理方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0883141A1 (fr) * | 1997-06-04 | 1998-12-09 | Mecagis | Procédé de traitement thermique sous champ magnétique d'un composant en matériau magnétique doux |
| FR2764430A1 (fr) * | 1997-06-04 | 1998-12-11 | Mecagis | Procede de traitement thermique sous champ magnetique d'un composant en materiau magnetique doux |
| US5935346A (en) * | 1997-06-04 | 1999-08-10 | Mecagis | Process for the heat treatment, in a magnetic field, of a component made of a soft magnetic material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0694589B2 (ja) | 1994-11-24 |
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