KR960015991B1 - 자성박막 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

자성박막

제1도는 FF_77-xRu_xSi₁₅Ga₈의 조성식을 갖는 합금에서 x값의 변화에 따른 포화자속밀도값의 변화를 나타낸 그래프.

제2도는 FF₇₀Ru₇Si₁₅Ga₈의 조성식을 갖는 합금에서 산소함유량의 변화에 따른 비커스경도 값의 변화를 나타낸 그래프.

제3도는 Fe₇₀Ru₇Si₁₅Ga₈의 조성식을 갖는 합금에서 산소함유량의 변화에 따른 유효투자율값의 변화를 나타낸 그래프.

본 발명은 VTR 또는 DAT헤드에서 공극(Gap)을 형성하는 자성박막에 관한 것으로 특히 Fe-Si-Ga의 3성분계 합금에서 Fe의 일부를 Ru으로 치환하고 산소를 함유시켜 제조한 자성박막에 관한 것이다.

일반적으로 VTR등의 자기기록 재생장치에서는 기록신호에 대한 고밀도화와 고주파수화등이 진행됨에 따라 Fe, Co, Ni등의 금속분말을 이용한 메탈테이프(Metal Tape)나 강자성 금속분말을 증착한 증착테이프등 높은 보자력(Hc)을 갖는 테이프가 사용되며 이에 대응하여 상대적으로 높은 포화자속밀도(Bs)를 갖는 기록재생용헤드의 사용이 요구되는데 종래의 자기기록재생용 헤드로 사용된 것중 Fe, Ni, Mn등의 산화물이나 탄산염을 혼합성형하여 고온으로 소결한 것으로 이루어지는 페라이트(Perrite)재료는 포화자속밀도(Bs)가 낮고 Ni, Fe합금으로 이루어지는 퍼멀로이(Permalloy)의 경우에는 내마모성에 문제가 있다. 그리고 Fe, Al, Si합금인 센더스트(Sendust)의 경우에는 내마모성이 불량하고 산화되기 쉬우며 고주파수에서 와전류손실에 의한 투자율의 저하에 기인하는 재생출력의 감소 현상이 초래된다.

또한 Fe-Si-Ga합금도 센더스트 합금에서와 같이 금속에 대한 산화가 발생하여 헤드의 공극부가 부식되면서 이웃에서의 융착유리(Molding Glass)의 확산이 초래됨으로써 VTR헤드등의 트랙폭이 줄어들고 그 결과 재생출력의 불안정 및 감소현상이 나타난다는 문제점이 제기되었는바 이러한 문제점을 개선하기 위한 것으로 Fe-Si-Ga의 3성분계 합금의 Fe에 Al, Mn, Co, Ni, Cr등을 치환하여 기계적 및 화학적 특성을 보완할 수 있으나 이 경우 포화자속밀도(Bs)의 감소를 초래하기 때문에 고밀도 기록용 헤드의 공극재료로는 불리하다는 문제점이 제기되었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 Fe, Si, Ga, Ru을 주성분으로 하는 합금에 산소를 함유시킨 자성박막을 제조함으로써 자성박막의 자기적 특성 및 기계적, 화학적 특성을 개선하고자 하는데 목적이 있다.

첨부된 도면에 의하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 Fe, Si, Ga의 3성분계 합금중 Fe의 일부를 Ru로 치환하여 상기 합금의 산화를 방지하고 자성박막 제조시 Fe-Si-Ga-Ru합금을 Ar-O₂분위기 하에서 스퍼터링하는 리액티브 스퍼터링방법을 사용하여 상기 조성물사이로 산소를 침투시켜 합금이 산소를 함유하도록 구성하는바 이때 Fe-Si-Ga-Ru합금의 각 성분의 조성범위를 Fe는 30-65atomic%, Si는 8.0-13.0atomic%, Ga은 3.5-7.5atomic%, Ru는 3.0-6.0atomic%로 하고 산소를 10-55atomic% 함유시킨다.

이와같은 본 발명의 효과로는 Fe-Si-Ga의 3성분계 합금에서 Fe의 일부분이 Ru로 치환된 Fe-Si-Ga-Ru합금에 산소를 함유시킴으로써 Ru의 영향으로 포화자속밀도(Bs)값의 감소없이 합금의 내부식성을 증가시킬 수 있으며 이에 따라 헤드공극의 부식을 방지하여 용착유리의 확산을 막을 수 있고 그 결과 VTR헤드등의 트랙폭을 정확히 유지시켜줌으로써 안정된 재생출력을 얻을 수 있으며 함유된 산소의 영향으로 VTR헤드등의 수명을 좌우하는 헤드의 공급부위의 비커스경도를 증가시킬 수 있고 고주파수에서 유효투자율(μe)의 급격한 감소를 막아 재생출력의 주파수특성을 개선하는 이점이 있다.

이와같은 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

[실시예]

본 발명에 따르는 자성박막과 종래재료의 자기적 및 기계적 특성을 비교하기 위하여 본 발명에 따르는 2㎛두께의 자성박막을 시편으로 하여 실험한 결과 다음의 표 1 및 표 2와 같은 결과를 얻었는바 표 1의 결과에 대한 분석을 제1도에 그래프로 나타내었고 표 2의 결과에 대한 분석을 제2도 및 제3도에 그래프로 도시하였다.

[표 1 Fe-S-Ga합금에서 Fe일부를 Ru로 치환하는 경우의 특성치 비교표]

[표 2 Fe-Si-Ga-Ru합금중에 O(산소)를 함유시키는 경우의 특성치 비교표]

[표 3 Fe-Si-Al합금의 자기 및 기계적 특성]

제1도는 표 1의 분석결과에 대한 그래프로서 Fe-Si-Ga의 3성분계 합금을 비교재로 하여 상기 3성분계 합금중 Fe의 일부를 Ru로 치환하는 Fe_77-xRu_xSi₁₅Ga₈의 조성식을 갖는 합금에서 x값의 변화에 따른 포화자속밀도(Bs)값의 변화를 나타내었는바 그래프에 따르면 Fe_77-xRu_xSi₁₅Ga₈의 합금조성에 대하여 치환되는 Ru의 량이 10atomic%에 이르기까지 포화자속밀도(Bs)의 값은 12000Gauss이상을 나타내고 있으나 10atomic%이상 치환되는 경우 포화자속밀도(Bs)값이 급격히 감소한다는 것을 알 수 있다.

또 제2도는 표 2의 분석결과에 대한 그래프로서 Fe₇₀Si₁₅Ga₈Ru₇의 조성식을 갖는 합금에서 산소함유량의 변화에 따른 비커스(Vickers) 경도값의 변화를 나타낸 것인데 헤드의 내마모성의 척도가 되는 비커스경도값은 산소함유량이 30atomic% 이상일때 800이상으로 높게 나타남을 알 수 있다.

표 3은 센더스트에 관한 결과로써 본 발명의 Fe, Si, Ru, Ga, O조성이 센더스트에 비해 자기적특성 및 기계적특성이 우수하게 나타남을 알 수 있다.

제3도는 제2도와 같이 표 2의 분석결과에 대한 그래프로서 Fe₇₀Ru₇Si₁₅Ca₈의 조성식을 갖는 합금에서 산소함유량의 변화에 따른 유효투자율(μe)값의 변화를 나타낸 것인데 산소함유량이 증가함 따라 유효투자율이 증가하여 30-40atomic%될때 5000(μe)이상으로 가장 높고 40atomic% 이상일때는 급격히 감소하는 현상을 보여주며 산소가 함유되지 않았을때보다 2.3배가 높다는 것을 알 수 있다.

Claims (2)

1. VTR 또는 DAT헤드에 사용되는 자성박막에 있어서 Fe, Si, Ga의 3성분계 합금에 Fe의 일부를 Ru로 치환하고 산소를 함유한 것을 특징으로 하는 자성박막.
2. 제1항에 있어서, 각 성분의 조성범위는 Fe를 30-65atomic%, Si를 8.0-13.0atomic%, Ga를 3.5-7.5atomic%, Ru를 3.0-6.0atomic% 및 산소(O₂)를 10-55atomic%로 하는 것을 특징으로 하는 자성박막.

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