WO2004019319A1 - 磁気ヘッドおよび磁気記録再生装置 - Google Patents

磁気ヘッドおよび磁気記録再生装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2004019319A1
WO2004019319A1 PCT/JP2003/010601 JP0310601W WO2004019319A1 WO 2004019319 A1 WO2004019319 A1 WO 2004019319A1 JP 0310601 W JP0310601 W JP 0310601W WO 2004019319 A1 WO2004019319 A1 WO 2004019319A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
magnetic
film
multilayer film
thickness
magnetic head
Prior art date
Application number
PCT/JP2003/010601
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Koichi Osano
Akinaga Natsui
Shunsaku Muraoka
Noboru Itoh
Syouzou Ninomiya
Kenji Hasegawa
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. filed Critical Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority to US10/523,104 priority Critical patent/US7304822B2/en
Priority to EP03792787A priority patent/EP1548708A4/en
Publication of WO2004019319A1 publication Critical patent/WO2004019319A1/ja

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/187—Structure or manufacture of the surface of the head in physical contact with, or immediately adjacent to the recording medium; Pole pieces; Gap features
    • G11B5/1875—"Composite" pole pieces, i.e. poles composed in some parts of magnetic particles and in some other parts of magnetic metal layers
    • G11B5/1877—"Composite" pole pieces, i.e. poles composed in some parts of magnetic particles and in some other parts of magnetic metal layers including at least one magnetic thin film
    • G11B5/1878—"Composite" pole pieces, i.e. poles composed in some parts of magnetic particles and in some other parts of magnetic metal layers including at least one magnetic thin film disposed immediately adjacent to the transducing gap, e.g. "Metal-In-Gap" structure
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/1274—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive with "composite" cores, i.e. cores composed in some parts of magnetic particles and in some other parts of magnetic metal layers
    • G11B5/1276—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive with "composite" cores, i.e. cores composed in some parts of magnetic particles and in some other parts of magnetic metal layers including at least one magnetic thin film
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/008—Recording on, or reproducing or erasing from, magnetic tapes, sheets, e.g. cards, or wires
    • G11B5/00813—Recording on, or reproducing or erasing from, magnetic tapes, sheets, e.g. cards, or wires magnetic tapes
    • G11B5/00847—Recording on, or reproducing or erasing from, magnetic tapes, sheets, e.g. cards, or wires magnetic tapes on transverse tracks
    • G11B5/0086—Recording on, or reproducing or erasing from, magnetic tapes, sheets, e.g. cards, or wires magnetic tapes on transverse tracks using cyclically driven heads providing segmented tracks
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/02—Recording, reproducing, or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/52—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with simultaneous movement of head and record carrier, e.g. rotation of head
    • G11B5/53—Disposition or mounting of heads on rotating support

Definitions

  • the present invention relates to a magnetic head for high density recording, which has excellent characteristics at high frequencies, and a magnetic recording and reproducing apparatus equipped with the magnetic head.
  • FIG. 9 is an enlarged view of the vicinity of the gap of this magnetic head.
  • the magnetic head if winding window 1 0 magnetic oxide was processed Ku is a non-magnetic layer 9 such as a magnetic metal film 8 and S i 0 2, A1 2 0 3 by sputtering or the like to the non-magnetic Me substrate 1 Are alternately formed to form a laminated film, and then a gap material having a predetermined thickness is formed to form the gap 3, and then magnetic cores are joined together by glass or the like via the gap to form an integral body. It is 5 is a welding glass.
  • the multilayer film is used to improve the high frequency characteristics because the multilayer structure has a higher magnetic permeability at a high frequency than a single-layer metal magnetic film.
  • Figure 2 shows an example of the configuration of the surface where the magnetic head slides on the magnetic medium.
  • FIGS. 1-2 and 9 2 is a magnetic multilayer film constituting the core of the magnetic head, 4 is a winding window of the magnetic head, 6 is a deposited glass, 7 is an interface between the substrate 1 and the magnetic multilayer film 2, 10 Is the groove forming the winding window, 12 is the azimuth angle.
  • the gap 3 and the interface 7 between the metallic magnetic multilayer film and the substrate 1 are parallel, and each nonmagnetic layer 9 and the gap 3 are also parallel.
  • each nonmagnetic layer parallel to the gap acts as a pseudo gap, and a pseudo signal is superimposed and reproduced, causing distortion in the signal and noise. There was a problem that it would increase. Also, a magnetic recording and reproducing apparatus equipped with a magnetic head having such a pseudo signal has a problem that the S / N is degraded.
  • a multilayer film in which a metal magnetic film and a nonmagnetic film are alternately stacked is disposed, and the multilayer film and the multilayer film are formed on the surface in contact with the magnetic recording medium.
  • Boundary between the magnetic oxide substrate or the nonmagnetic substrate to be formed is a magnetic head parallel to the gap portion, and two or more types of film thicknesses of the metal magnetic film constituting the multilayer film are formed?
  • the thickness of the metal magnetic film constituting the multilayer film is made constant and the thickness t at this time is t VX cos 0 / fmax (where v is the relative velocity between the head and the recording medium, fmax) Is the upper limit of the frequency band used, and 0 is the azimuth angle.
  • a multilayer film in which a metal magnetic film and a nonmagnetic film are alternately stacked is disposed, and a magnetic oxide on which the multilayer film and the multilayer film are formed on the surface in contact with the magnetic recording medium.
  • the boundary between the substrate or the nonmagnetic substrate is a magnetic head parallel to the gap portion,
  • the film thickness of the metal magnetic film constituting the multilayer film is made two or more kinds, or the film thickness of the metal magnetic film constituting the multilayer film is made constant and the thickness t at this time is t ⁇ VX cos (Where, v is the relative velocity between the head and the recording medium, f max is the upper limit of the operating frequency band, and 0 is the azimuth angle.) It is characterized in that a magnetic head is mounted.
  • Fig. 1 is a cross-sectional view of a conventional general magnetic head.
  • FIG. 2 is a view showing the surface of the magnetic head sliding with the magnetic recording medium.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the gap of the magnetic head according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 4 is an enlarged sectional view of the vicinity of the gap of the magnetic head in the first to third embodiments of the present invention.
  • Figure 5 shows the same process as processing the winding window on the substrate that makes up the magnetic head core.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the core after forming a magnetic multilayer film.
  • Figure 7 is a view after wrapping the core shown in Figure 6.
  • FIG. 8 shows the manufacturing steps in the first to third embodiments of the present invention, in which ⁇ is a process drawing for processing a groove for track formation in a core bonded with a gap, and B is for forming a track on a chip.
  • ⁇ is a process drawing for processing a groove for track formation in a core bonded with a gap
  • B is for forming a track on a chip.
  • Fig. 9 is an enlarged sectional view near the gap of the conventional magnetic head.
  • Fig. 10 is an enlarged cross-sectional view of the conventional magnetic head near the gap.
  • FIG. 11 is a schematic block diagram t of a magnetic recording and reproducing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • Magnetic or nonmagnetic substrate constituting core of magnetic head 2 Magnetic multilayer film constituting core of magnetic head 3: Gap portion of magnetic head 4: Winding window of magnetic head 5: Welded glass 6: Welded glass 7: Interface of substrate and magnetic multilayer film 8: Magnetic metal film constituting magnetic multilayer film 9: Nonmagnetic film constituting magnetic multilayer film 10: Wired window Grooves to be formed, 1 1: grooves to form tracks, 12: azimuth angle, 2 1, 2 2: magnetic head, 2 3: drum unit, 2 4: magnetic tape, 2 5 to 3 0: guide post, 3 1: Capstan, 3 2: Pinch roller, 3 3: Cassette, 3 4: Supply reel, 3 5: Take-up reel BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • metal magnetic layers having different thicknesses are laminated to form a multilayer film, or a multilayer film is formed, whereas metal magnetic layers having a predetermined film thickness are conventionally laminated to constitute a multilayer film.
  • the film thickness of the metal magnetic film constituting the film is constant, and the thickness t at this time is t ⁇ V x cos 0 / imax (where V is the relative velocity between the head and the recording medium, fmax is the upper limit of the operating frequency band, 0 represents the azimuth angle.)
  • the film thickness of the metal magnetic film constituting the multilayer film is two or more, or the film thickness t of each metal magnetic film constituting the laminated film is t ⁇ VX COS
  • the metal magnetic layer is not the case the difference between the film thickness is less than 5% significant reduction of spurious signals are found, have a difference in the preferred c thickness varying the difference in thickness of more than 5%
  • the film thickness of the metal magnetic film constituting the multilayer film is constant in the range of 100 nm to 2000 nm.
  • the magnetic film has the following formula
  • T is at least one element selected from F e, C 0 and N i
  • M is at least one selected from N b, Z r, ⁇ i, a a, H f, C r, Mo, W and M n
  • X is at least one element selected from B, S i and G e
  • N is nitrogen
  • a, b, c and d are atomic%
  • the nonmagnetic layer is an oxide of Si, A1, Ti, Cr or Ta.
  • the substrate is a magnetic Mn—Zn ferrite single crystal, a nonmagnetic ferrite single crystal, a hematite, calcium titanate or magnesium titanate.
  • an Mn—Zn ferrite single crystal was used as the substrate 1.
  • grooves 10 for forming the winding window 4 were formed using abrasives.
  • FIG. 4 which is an enlarged view of the vicinity of the gap, the Mn-Zn ferrite single crystal is used in a mixed gas of Ar gas and N 2 (nitrogen) gas using an Fe-Ta concentrate.
  • the laminated film 2 was formed by alternately forming the FeTaN film 8 and the SiO 2 film 9 as a nonmagnetic layer in Ar gas by sputtering.
  • As the thickness of the FeTaN film 8 of the magnetic multilayer film two types of 0.5 m and 1 x m were alternately laminated.
  • the film thickness of the SiO 2 film 9 was 10 nm. The total film thickness is about.
  • a gap material was formed, and the core half body was bonded with the gap 3 interposed therebetween.
  • the inclination of azimuth angle 12 with respect to the gap were cut into chips and made into magnetic heads.
  • the configuration of the surface sliding with the magnetic medium is as shown in FIG.
  • the magnetic film shown in FIG. 1 The thickness of the 6 & 3 film 8 is set to 0.5 111 and the nonmagnetic layer A laminated film having a total film thickness of about 6 wm was formed by setting the thickness of the SiO 2 film 10 to 10 nm, and a magnetic head was similarly produced. Except for the configuration of the magnetic multilayer film shown in FIG. 10, the magnetic head has the same configuration as that of the above embodiment.
  • the signal is actually recorded on the magnetic tape and its characteristics are shown. Examined and compared.
  • the frequency dependence of the output showed the undulation of the output due to the pseudo signal, and the magnitude of the undulation was 3 dB on average.
  • the undulation of the output due to the pseudo signal of the magnetic head of the present embodiment was reduced to 1 dB on average, as compared with the conventional magnetic head.
  • FIG. 11 is a schematic configuration diagram of a magnetic recording and reproducing apparatus including a drum unit on which a magnetic head is mounted according to an embodiment of the present invention.
  • the drum unit 23 for recording and reproduction on the magnetic tape 24 is provided with magnetic heads 21 and 22 having different azimuth angles.
  • the tape 24 is supplied by the capstan 31 and the pinch roller 32 while guiding the tape 24 from the supply reel 3 4 of the cassette 3 3 to the drum unit 2 3 and the take-up reel 3 5 by guide posts 25 30.
  • the magnetic tape 24 is recorded and reproduced by the magnetic heads 21 and 22 in the form of being wound around a drum unit 23 rotating at high speed.
  • a nonmagnetic ferrite single crystal was used as the substrate 1.
  • grooves 10 for forming the winding window 4 were formed using a grindstone.
  • FIG. 3 which is an enlarged view of the vicinity of the gap, the nonmagnetic ferrite single crystal is sputtered by a sputtering method in a mixed gas of Ar gas and N 2 (nitrogen) gas using a Fe_Ta target.
  • the FeTaN film 8 was prepared a laminated film 2 A1 2 0 3 film 9 with Ar gas as the non-magnetic layer each formed alternately.
  • the thickness of the FeTaN film 8 of the film is 0.5 m for the first layer, 0.55 / x m for the second layer, and 0.60 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ for the third layer. It was laminated and film-formed. The film thickness of the A1 2 0 3 film 9 was 5mn. The total film thickness was about 20 m.
  • the surface on which the gap 3 is to be formed is filmed with a gap material to form a core half. Were bonded across gap 3.
  • FIG. 8A After processing grooves 11 for forming a weir rack with a grindstone to the core adhered as shown in FIG. 8A, the inclination of azimuth angle 12 with respect to the gap as shown in FIG. 8B.
  • the chip was cut at 20 ° to create a magnetic head.
  • the configuration of the surface sliding with the magnetic medium is as shown in FIG.
  • the magnetic head is the same configuration as that of the above embodiment.
  • a nonmagnetic ferrite single crystal substrate is used as the substrate 1, but instead of using a magnetic substrate Mn--Zn ferrite, as in the case of using a nonmagnetic single crystal substrate, the configuration differs in film thickness. By doing this, the same effect can be obtained with respect to pseudo signal reduction.
  • FIG. 3 A nonmagnetic ferrite single crystal was used as the substrate 1.
  • grooves 10 for forming the winding window 4 were formed using a grindstone.
  • Fig. 6 and an enlarged view in the vicinity of the gap Fig. 9, using an Fe--Ta single getter for the nonmagnetic ferrite single crystal, a mixture of Ar gas and N 2 (nitrogen) gas is used.
  • a laminated film 2 was formed by alternately forming an FeTaN film 8 in a gas by sputtering and an SiO 2 film 9 as a nonmagnetic layer in an Ar gas.
  • the FeTaN film 8 of the magnetic multilayer film was laminated as a constant thickness.
  • Each thickness of the first layer, 0.1 and 25 m, 0. 5 zm, 1 m, 2 m, thickness of S i 0 2 film 9 was 5 nm.
  • the total film thickness is about and all the same film thickness.
  • the surface on which the gap 3 is to be formed is polished by rubbing so that the magnetic multilayer film 2 remains only in the winding window 4, and then the gap material is deposited to form a core half.
  • the body was glued with gap 3 in between.
  • an azimuth angle 12 relative to the gap is obtained.
  • the configuration of the surface sliding with the magnetic medium is as shown in FIG.
  • the frequency at which the pseudo signal appears shifts to the low frequency side as the azimuth angle increases.
  • the relative velocity of the magnetic tape and the magnetic head is ⁇ , and the film thickness of the magnetic film 8 of the magnetic head is equal to the result of the film thickness dependency of the magnetic layer.
  • the magnetic recording and reproducing apparatus in which the relative velocity of the magnetic tape and the magnetic head is v and the upper limit of the frequency to be used is fmax, the magnetic head satisfying fmax ⁇ vXcoscos / t is mounted.
  • the recording and reproducing apparatus can be substantially insensitive to the influence of the magnetic head pseudo signal.
  • the magnetic head mounted on the magnetic recording and reproducing apparatus of the present embodiment uses nonmagnetic ferrite as the substrate 1, instead, a magnetic head using a magnetic substrate such as MnZn single crystal ferrite is used.
  • the effect of the pseudo signal of the magnetic head in the magnetic recording and reproducing apparatus is practically received by configuring the magnetic multilayer film to have the thickness of fmax and vx cos ⁇ / t as the magnetic multilayer film. It is possible not to.
  • the magnetic recording and reproducing apparatus of the present invention can substantially prevent the influence of the pseudo signal of the magnetic head from becoming a problem.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Magnetic Heads (AREA)

Abstract

金属磁性膜(8)と非磁性膜(9)とを交互に積層した多層膜が配置され、磁気記録媒体と接する面で前記多層膜と前記多層膜の形成される磁性酸化物基板または非磁性基板とのなす境界が、ギャップ部(3)と平行である磁気ヘッドであって、前記多層膜を構成する金属磁性膜(8)の膜厚を２種類以上とするか、または前記多層膜を構成する金属磁性膜(8)の膜厚を一定としかつこのときの厚みｔが、ｔ＜ｖ×cosθ/fmax（但し、vはヘッドと記録媒体との相対速度、fmaxは使用周波数帯域の上限、θはアジマス角を表す。）を満たすようにする。これにより、擬似的な信号を押さえ、ノイズの低減をした磁気ヘッドとこれを組み込んだ磁気記録再生装置を提供できる。

Description

明 細 書
磁気へッドおよび磁気記録再生装置 技術分野
本発明は、高周波で優れた特性を有する高密度記録用磁気へッドおよ びその磁気へッドを搭載した磁気記録再生装置に関する。
背景技術
磁気記録が高密度化されるに従い、 高い保磁力を有する磁性媒体への 十分な記録と再生特性を可能とするため、 ギャップ近傍に高飽和磁束密 度および高透磁率を有する金属磁性膜を配した磁気へッドが実用化され ている。 高密度化と共に、 信号の転送レートを上げるために、 さらに高 い周波数での特性が要求されつつある。 こうした要求に対応すべく、 従 来、 図 1に示すような断面構造の磁気ヘッドが提案されている （日本特 許第 2 9 5 9 9 0 8号） 。 図 9はこの磁気へッドのギヤップ近傍の拡大 図である。 この磁気ヘッドは、 巻き線窓 1 0を加工した磁性酸化物もし くは非磁性め基板 1にスパッタリング法等により磁性金属膜 8と S i 02、 A1203等の非磁性層 9とを交互に成膜して積層膜を形成した後、 ギヤッ プ 3を形成するために所定の厚さのギャップ材を成膜した後、 ギャップ を介して磁気コアどうしをガラス等により接合して一体化している。 5 は溶着ガラスである。 高周波特性を向上するために多層膜が用いられる のは、 多層構造にすると、 単層の金属磁性膜に比べて高周波での透磁率 が高くなるためである。 図 2は磁気へッドが磁性媒体と摺動する面の構 成の 1例を示したものである。 図 1〜 2および図 9において、 2は磁気 ヘッドのコアを構成する磁性多層膜、 4は磁気ヘッドの巻き線窓、 6は 溶着ガラス、 7は基板 1と磁性多層膜 2の界面、 1 0は巻き線窓を形成 する溝、 1 2はアジマス角である。 図 2において、 ギャップ 3と金属磁性多層膜と基板 1との界面 7が平 行であり、 また各非磁性層 9とギャップ 3もまた平行になっている。 こ の構成の磁気へッドで記録再生をすると、 ギャップに平行な各非磁性層 が擬似的なギャップとして作用し、 疑似的な信号が重畳的に再生されて 信号に歪みを生じ、 ノイズが増大してしまうという課題があった。 また、 こうした疑似信号を有する磁気へッドを搭載した磁気記録再生装置は、 S/Nが劣化するという課題があつた。
発明の開示
前記課題を解決するために、 本発明の磁気ヘッドは、 金属磁性膜と非 磁性膜とを交互に積層した多層膜が配置され、 磁気記録媒体と接する面 で前記多層膜と前記多層膜の形成される磁性酸化物基板または非磁性基 板とのなす境界が、 ギャップ部と平行である磁気へッドであって、 前記多層膜を構成する金属磁性膜の膜厚を 2種類以上とするか、 また は前記多層膜を構成する金属磁性膜の膜厚を一定としかつこのときの厚 み tが、 tく V X cos 0 /fmax (但し、 vはヘッドと記録媒体との相対速 度、 fmaxは使用周波数帯域の上限、 0はアジマス角を表す。 ) を満たす ことを特徴とする。
本発明の磁気記録再生装置は、 金属磁性膜と非磁性膜とを交互に積層 した多層膜が配置され、 磁気記録媒体と接する面で前記多層膜と前記多 層膜の形成される磁性酸化物基板または非磁性基板とのなす境界が、 ギ ャップ部と平行である磁気へッドであって、
前記多層膜を構成する金属磁性膜の膜厚を 2種類以上とするか、 また は前記多層膜を構成する金属磁性膜の膜厚を一定としかつこのときの厚 み tが、 t < V X cos (但し、 vはヘッドと記録媒体との相対速 度、 fmaxは使用周波数帯域の上限、 0はアジマス角を表す。 ） を満たす 磁気へッドを搭載したことを特徴とする。 図面の簡単な説明
図 1は従来の一般的な磁気へッドの断面図。
図 2は同、 磁気へッドの磁気記録媒体と摺動する面を示す図。
図 3は本発明の実施の形態 2における磁気へッドのギヤップ近傍の断 面拡大図。
図 4は本発明の実施の形態 1〜 3における磁気へッドのギャップ近傍 の断面拡大図。
図 5は同、 磁気へッドのコ を構成する基板に巻き線窓を加工す.るェ 程の図。
図 6は同、 磁性多層膜を成膜後のコアを示す断面図。
図 7は図 6で示したコアをラップした後の図。
図 8は本発明の実施の形態 1〜 3における製造工程を示し、 Αはギヤ ップで接着したコアにトラック形成するための溝を加工する工程図、 B はトラックを形成した後、 チップに切断する工程を示す図。
図 9は従来の磁気へッドのギャップ近傍の断面拡大図。
図 1 0は従来の磁気へッドのギヤップ近傍の断面拡大図。
図 1 1は本発明の一実施形態における磁気記録再生装置の概略構成図 t
1 ：磁気ヘッドのコアを構成する磁性または非磁性の基板、 2 ：磁気へ ッドのコアを構成する磁性多層膜、 3 ：磁気ヘッドのギャップ部、 4 : 磁気ヘッドの巻き線窓、 5 :溶着ガラス、 6 :溶着ガラス、 7 :基板と 磁性多層膜の界面、 8 ：磁性多層膜を構成する磁性金属膜、 9 ：磁性多 層膜を構成する非磁性膜、 1 0 ：巻き線窓を形成する溝、 1 1 ： トラッ クを形成する溝、 1 2 ：アジマス角、 2 1， 2 2 :磁気ヘッド、 2 3 : ドラムユニッ ト、 2 4 :磁気テープ、 2 5〜 3 0 ： ガイ ドポスト、 3 1 :キヤプスタン、 3 2 ： ピンチローラ、 3 3 :カセット、 3 4 ：供給 リール、 3 5 ：巻き取りリール 発明を実施するための最良の形態
従来、 一定の膜厚の金属磁性層を積層して多層膜を構成していたのに 対し、 本発明は膜厚が異なる金属磁性層を積層して多層膜とするか、 ま たは前記多層膜を構成する金属磁性膜の膜厚を一定としかつこのときの 厚み tが、 t < V Xcos 0/imax (但し、 Vはヘッドと記録媒体との相対 速度、 fmaxは使用周波数帯域の上限、 0はアジマス角を表す。 ） を満た すことことにより、 擬似的な信号を押さえ、 ノイズの低減を図ることが 可能となる。
また、 本発明の磁気記録再生装置は、 多層膜を構成する金属磁性膜の 膜厚を 2種類以上とするか、 または積層膜を構成する各金属磁性膜の膜 厚 tを、 t < V X COS 0/f を満たすようにした構成の磁気ヘッドを搭載 することにより、 実質上疑似信号の影響が問題にならないようにするこ とが可能となる。
金属磁性層は膜厚の差が 5 %未満の場合は擬似的な信号の顕著な低減 効果は見られないので、 膜厚の差を 5 %以上異ならせることが好ましい c 膜厚に差を持たせる場合は、 前記多層膜を構成する金属磁性膜の膜厚を 1 00 nm〜 2 000 n mの範囲で異ならせるのが好ましい。
また、 膜厚に差を持たせない場合は、 前記多層膜を構成する金属磁性 膜の膜厚が、 1 00 nm〜 2000 n mの範囲で一定であることが好ま しい。
前記磁性膜は、 次式
T aMbX c Nd
(但し、 Tは F e， C 0及び N iから選ばれる少なくとも一種の元素、 Mは Nb， Z r , Τ i , Τ a, H f ， C r, Mo, W及び Mnから選ば れる少なくとも一つの元素、 Xは B， S i及び G eから選ばれる少なく とも一つの元素、 Nは窒素、 a， b, c， dは原子％を示し、 それぞれ 01
6 5≤ a≤ 93 , 4≤b≤ 2 0， 0≤c≤20， 2≤ d≤ 2 0 , a + b + c +d= 1 00である。 ） で示される組成の磁性合金膜であることが 好ましい。
また、 前記非磁性層が S i， A 1， T i， C r又は T aの酸化物であ ることが好ましい。
また、 前記基板が、 磁性 Mn-Znフェライト単結晶、 非磁性フェライト 単結晶、 一へマタイト、 チタン酸カルシウム又はチタン酸マグネシゥ ムであることが好ましい。
以下、 本発明の実施の形態について、 図面を参照して説明する。
(実施の形態 1)
図 5において基板 1として Mn-Znフェライト単結晶を用いた。 まず、 図 5および図 6に示したように巻き線窓 4を形成するための溝 1 0を砥 石を用いて形成した。 次に、 ギャップ近傍の拡大図である図 4に示した ように、 前記 Mn- Znフェライト単結晶に Fe- Ta夕一ゲットを用いて Arガス と N2 (窒素）ガスとの混合ガス中でスパッ夕法により FeTaN膜 8を、 Arガ ス中で非磁性層として Si02膜 9をそれぞれ交互に形成して積層膜 2を作 成した。 磁性多層膜の FeTaN膜 8の厚みは、 0.5 mと 1 x mとの 2種類を 交互に積層した。 Si02膜 9の膜厚は 10nmとした。 総膜厚は約 である。 次に、 ギャップ 3を形成するため、 ギャップ材を成膜してコア半体をギ ヤップ 3を挟んで接着した。 図 8 Aに示したように接着したコアに対し て、 トラックを形成するための溝 1 1を砥石で加工した後、 図 8 Bに示 したようにギャップに対してアジマス角 1 2の傾きを持たせてチップに 切断して磁気へッドを作成した。 磁気媒体と摺動する面の構成は図 2に 示したようなものである。
一方、 これと比較するために、 磁性多層膜 2を形成する際に、 図 1 0 に示したょぅに磁性膜？6 &3 膜8の厚みを0.5 111ー定とし、 非磁性層 S i 02膜 9の厚みを 10nmとして総膜厚約 6 w mの積層膜を形成して同様に 磁気ヘッドを作成した。 図 1 0の磁性多層膜の構成以外は、 上記実施例 と同様の構成の磁気へッドである。
磁性多層膜の構成が図 4に示した本実施例の磁気へッドと図 1 0に示 した従来の構成の磁気ヘッドを用いて、 実際に磁気テープに信号を記録 再生してその特性を調べて比較した。 従来例の磁気へッドの出力を測定 すると、 出力の周波数依存性に疑似信号による出力のうねりが見られ、 そのうねりの大きさは、 平均で 3dBであった。 一方、 本実施例の磁気へ ッドの疑似信号による出力のうねりは平均で l dBと従来の磁気へッドに 比べ低減されていることがわかった。
なお、 図 1 1は本発明の一実施形態における磁気へッドを搭載したド ラムユニットを含む磁気記録再生装置の概略構成図である。 図 1 1にお いて、 磁気テ一プ 2 4に記録 ·再生するためのドラムュニット 2 3には、 互いに異なるアジスマ角を有する磁気へッド 2 1 , 2 2が設けられてい る。 前記テープ 2 4は、 ガイドポスト 2 5〜 3 0によりカセット 3 3の 供給リール 3 4からドラムュニット 2 3、 巻き取りリール 3 5へ案内さ せながらキヤプスタン 3 1及びピンチローラ 3 2により供給される。 磁 気テープ 2 4は、 高速に回転するドラムュニット 2 3に巻き付く形で磁 気ヘッド 2 1 , 2 2により、 記録 ·再生される。
(実施の形態 2 )
基板 1として非磁性フェライト単結晶を用いた。 まず、 図 5に示した ように、 巻き線窓 4を形成するための溝 1 0を砥石を用いて形成した。 次に、 ギャップ近傍の拡大図である図 3に示したように、 前記非磁性フ ェライト単結晶に Fe_Taターゲットを用いて Arガスと N2 (窒素）ガスとの 混合ガス中でスパッ夕法により FeTaN膜 8を、 非磁性層として Arガス中 で A1203膜 9をそれぞれ交互に形成して積層膜 2を作成した。 磁性多層 膜の FeTaN膜 8の厚みは、 第一層が 0. 5 m、 第 2層が 0. 55 /x m、 第 3層が 0. 6 ΠΙ · · · と 0. 05 ΙΠずつ増大する厚みとなるように積層して成膜し た。 A1203膜 9の膜厚は 5mnとした。 総膜厚は約 20 mとした。 次に、 図 7に示したようにギャップ 3を形成する面を、 磁性多層膜 2が巻き線窓 4の中にのみ残るようにラッピングで研磨した後、 ギャップ材を成膜し てコア半体をギャップ 3を挟んで接着した。 図 8 Aに示したように接着 したコアに対して、 卜ラックを形成するための溝 1 1を砥石で加工した 後、 図 8 Bに示したようにギャップに対してアジマス角 1 2の傾き 20 ° としてチップに切断して、 磁気ヘッドを作成した。 磁気媒体と摺動する 面の構成は図 2に示したようなものである。
一方、 これと比較するために、 磁性多層膜 2を形成する際に、 図 9に 示したように磁性膜 FeTaN膜 8の厚みを 0. 5 m—定とし、 非磁性層 A1203 膜 9の厚みを 5nmとして総膜厚約 20 mの積層膜を形成して同様に磁気へ ッドを作成した。 図 9の磁性多層膜の構成以外は、 上記実施例と同様の 構成の磁気ヘッドである。
図 3に示した本実施例の磁気へッドと図 9に示す磁気へッドを用いて、 実際に磁気テープに信号を記録再生してその特性を調べて比較した。 従 来例の磁気へッドの出力を測定すると、 出力の周波数依存性に疑似信号 による出力のうねりが見られ、 そのうねりの大きさは、 平均で 4dBであ つた。 一方、 本実施例の磁気ヘッドの疑似信号による出力のうねりは平 均で l dBであった。
本実施例では基板 1として非磁性フェライト単結晶基板を用いたが、 代わりに磁性基板である Mn-Znフェライトを用いても非磁性単結晶基板 を用いたものと同様に、 膜厚の異なる構成にすることにより、 疑似信号 低減に関して同様の効果が得られる。
(実施の形態 3 ) 基板 1として非磁性フェライト単結晶を用いた。 まず、 図 5に示した ように巻き線窓 4を形成するための溝 1 0を砥石を用いて形成した。 次 に、 図 6およびギャップ近傍の拡大図、 図 9、 に示したように、 前記非 磁性フェライト単結晶に Fe- Ta夕一ゲットを用いて Arガスと N2 (窒素）ガ スとの混合ガス中でスパッ夕法により FeTaN膜 8を、 Arガス中で非磁性 層として S i 02膜 9をそれぞれ交互に形成して積層膜 2を作成した。 磁性 多層膜の FeTaN膜 8は一定の厚みとして積層した。 1層の厚みはそれぞれ、 0. 25 m、 0. 5 z m, 1 m, 2 mとし、 S i 02膜 9の膜厚は 5nmとした。 総膜 厚は約 で全て同じ膜厚である。 次に、 図 7に示したようにギヤッ プ 3を形成する面を、 磁性多層膜 2が巻き線窓 4の中にのみ残るように ラッビングで研磨した後、 ギャップ材を成膜してコア半体をギヤップ 3 を挟んで接着した。 図 8 Aに示したように接着したコアに対して、 トラ ックを形成するための溝 1 1を砥石で加工した後、 図 8 Bに示したよう に、 ギャップに対してアジマス角 1 2の傾きを 0 =0 ° としてチップに切 断して磁気ヘッドを作成した。 また磁性層の厚みが l mのものについて は、 アジマス角 1 2の傾きを 0 =0 ° 以外に 10 ° 、 20 ° 、 30 ° としてチッ プに切断して磁気へッドを作成した。 磁気媒体と摺動する面の構成は図 2に示したようなものである。
実際に磁気テープに信号を記録再生してその特性を調べて比較した。 まず、 膜厚の異なる 0 =0 ° の磁気ヘッドの出力を測定すると、 出力の周 波数依存性に疑似信号による出力のうねりが見られるが、 そのうねりは 多層膜 2を構成する磁性膜 8の膜厚 tに依存して特定の周波数近傍に特 に強く現れることを見いだした。 磁気テープと磁気へッドの相対速度 V を 10. 5m/s、 21m/sとして 80MHz以下で出力の周波数依存性を測定すると、 各磁気へッドの出力のうねりが発生する特定の周波数の値は表 1に示し た値となった。 【表 1】
Figure imgf000011_0001
これらの周波数の値を解析すると、 磁気テープと磁気へッドの相対速 度を v、 磁性膜 8の膜厚を！:、 nを整数（=1, 2, · · · ) とすると、 f=n X v/t の近傍で特に出力のうねりが強く現れることがわかった。
また、 磁性層の膜厚が l mでアジマス角が θ =0° 、 10° 、 20° 、 30° の磁気へッドについて、 磁気テープと磁気へッドの相対速度を 10.5m/s に固定して、 周波数が 50MHz以下で出力の周波数依存性を同様に測定し た。 疑似信号の特に強く現れる周波数の値をまとめたのが表 2である。 【表 2】
Figure imgf000011_0002
この結果を見ると、 アジマス角が大きくなると疑似信号の現れる周波 数が低周波側にシフトしていることがわかる。 この値を解析した結果、 アジマス角 0≠0° の場合の疑似信号の現れる周波数は 0 =0° の場合の 周波数を基準に、
f (S)=f (0=0° ) Xcos θ
となる事を見いだした。
前記磁性層の膜厚依存性の結果とあわせると、 磁気テープと磁気へッ ドの相対速度を ν、 磁気ヘッ ドの磁性膜 8の膜厚を！：、 アジマス角を Θ、 nを整数（=1， 2, · · · )とすると、 疑似信号の強く現れる周波数 fは、 f=nX V Xcos 0 /t
と表されることがわかる。 すなわち、 疑似信号の強く現れる周波数は一 般に複数現れるが、 その周波数のうち最も低いものは n=lに相当する V Xcos /tである。
以上の結果から、 磁気テープと磁気ヘッドの相対速度が v、 使用する 周波数の上限が fmaxである磁気記録再生装置において、 fmaxく vXcos Θ /tを満たす磁気へッドを搭載することにより、 磁気記録再生装置として は、 磁気へッドの疑似信号の影響を実質上受けないようにすることが可 能となる。
なお、 本実施例の磁気記録再生装置に搭載された磁気ヘッドは、 基板 1として非磁性フェライトを用いたものであるが、 代わりに、 MnZn単結 晶フェライト等の磁性基板を用いた磁気へッドにおいても磁性多層膜と して、 磁性膜の厚みが fmaxく vx cos θ /tを満たすような構成とすること により、 磁気記録再生装置における、 磁気ヘッドの疑似信号の影響を実 質上受けないようにすることが可能である。
産業上の利用可能性
以上のように本発明によれば、 擬似的な信号を押さえ、 ノイズの低減 を図ることが可能となる。
また、 本発明の磁気記録再生装置は、 実質上磁気ヘッドの疑似信号の 影響が問題にならないようにすることが可能となる。

Claims

請求の範囲
1. 金属磁性膜と非磁性膜とを交互に積層した多層膜が配置され、 磁気 記録媒体と接する面で前記多層膜と前記多層膜の形成される磁性酸化物 基板または非磁性基板とのなす境界が、 ギャップ部と平行である磁気へ ッドであって、
前記多層膜を構成する金属磁性膜の膜厚を 2種類以上とするか、 また は前記多層膜を構成する金属磁性膜の膜厚を一定としかつこのときの厚 み tが、 t < V Xcos (伹し、 vはヘッドと記録媒体との相対速 度、 imaxは使用周波数帯域の上限、 0はアジマス角を表す。 ） を満たす ことを特徴とする磁気へッド。
2. 前記多層膜を構成する金属磁性膜の膜厚を 1 00 nm〜 2000 η mの範囲で異ならせる請求項 1に記載の磁気へッド。
3. 前記多層膜を構成する金属磁性膜の膜厚の差が 5 %以上である請求 項 1に記載の磁気へッド。
4. 前記多層膜を構成する金属磁性膜の膜厚が、 1 00 nm〜 200 0 nmの範囲で一定である請求項 1に記載の磁気ヘッド。
5. 前記磁性膜が、 次式
T aMbX c Nd
(伹し、 Tは F e， C o及び N iから選ばれる少なくとも一種の元素、 Mは Nb, Z r, T i , T a, Η f , C r , Mo， W及び Mnから選ば れる少なくとも一つの元素、 Xは B， S i及び G eから選ばれる少なく とも一つの元素、 Nは窒素、 a, b, c , dは原子％を示し、 それぞれ
6 5≤ a≤ 9 3 , 4≤b≤ 20， 0≤ c≤ 20 , 2≤ d≤ 20 , a + b + c + d= 1 00である。 ） で示される組成の磁性合金膜である請求項 1に記載の磁気へッド。
6. 前記非磁性層が S i， A 1 , T i , C r又は T aの酸化物である請 求項 1に記載の磁気へッド。
7. 前記基板が、 磁性 Mn- Znフェライト単結晶、 非磁性フェライ ト単結 晶、 ひ一へマ夕イト、 チタン酸カルシウム又はチタン酸マグネシウムで ある請求項 1に記載の磁気へッド。
8. 金属磁性膜と非磁性膜とを交互に積層した多層膜が配置され、 磁気 記録媒体と接する面で前記多層膜と前記多層膜の形成される磁性酸化物 基板または非磁性基板とのなす境界が、 ギャップ部と平行である磁気へ ッドを搭載した磁気記録再生装置であって、
前記多層膜を構成する金属磁性膜の膜厚を 2種類以上とするか、 また は前記多層膜を構成する金属磁性膜の膜厚を一定としかつこのときの厚 み tが、 t < V Xcos 0/fmax (但し、 vはヘッドと記録媒体との相対速 度、 fmaxは使用周波数帯域の上限、 Sはアジマス角を表す。 ） を満たす 磁気へッドを搭載したことを特徴とする磁気記録再生装置。
9. 前記多層膜を構成する金属磁性膜の膜厚を 1 00 nm〜 2 0 00 n mの範囲で異ならせる請求項 8に記載の磁気記録再生装置。
1 0. 前記多層膜を構成する金属磁性膜の膜厚の差が 5 %以上である請 求項 8に記載の磁気記録再生装置。
1 1. 前記多層膜を構成する金属磁性膜の膜厚が、 1 0 0 nm〜2 0 0 0 nmの範囲で一定である請求項 8に記載の磁気記録再生装置。
1 2. 前記磁性膜が、 次式
T aMb X c N d
(伹し、 Tは F e , C 0及び N iから選ばれる少なくとも一種の元素、 Mは N b, Z r， T i , T a, Η f , C r， Mo, W及び Mnから選ば れる少なくとも一つの元素、 Xは B， S i及び G eから選ばれる少なく とも一つの元素、 Nは窒素、 a, b， c， dは原子％を示し、 それぞれ 6 5≤ a≤ 9 3 , 4≤b≤ 2 0 , 0≤ c≤ 2 0 , 2≤d≤ 2 0 , a + b + c + d = 1 0 0である。 ） で示される組成の磁性合金膜である請求項 8に記載の磁気記録再生装置。
1 3. 前記非磁性層が S i， A l， T i , C r又は T aの酸化物である 請求項 8に記載の磁気記録再生装置。
1 4. 前記基板が、 磁性 Mn- Znフェライト単結晶、 非磁性フェライト単 結晶、 α—へマ夕イト、 チタン酸カルシウム又はチタン酸マグネシウム である請求項 8に記載の磁気記録再生装置。
PCT/JP2003/010601 2002-08-22 2003-08-21 磁気ヘッドおよび磁気記録再生装置 WO2004019319A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/523,104 US7304822B2 (en) 2002-08-22 2003-08-21 Magnetic head with multilayer film including metal magnetic films and non-magnetic films and magnetic recording/reproducing device
EP03792787A EP1548708A4 (en) 2002-08-22 2003-08-21 MAGNETIC HEAD AND MAGNETIC RECORDING / REPRODUCING DEVICE

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002242498 2002-08-22
JP2002/242498 2002-08-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2004019319A1 true WO2004019319A1 (ja) 2004-03-04

Family

ID=31944020

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2003/010601 WO2004019319A1 (ja) 2002-08-22 2003-08-21 磁気ヘッドおよび磁気記録再生装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7304822B2 (ja)
EP (1) EP1548708A4 (ja)
CN (1) CN100470634C (ja)
WO (1) WO2004019319A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11682509B2 (en) * 2018-11-15 2023-06-20 Rogers Corporation High frequency magnetic films, method of manufacture, and uses thereof

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6423411A (en) 1987-07-17 1989-01-26 Mitsubishi Electric Corp Magnetic head
US5452167A (en) * 1993-03-31 1995-09-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Soft magnetic multilayer films for magnetic head
JP2959908B2 (ja) 1992-03-02 1999-10-06 アルプス電気株式会社 磁気ヘッド

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07101483B2 (ja) * 1983-08-29 1995-11-01 ソニー株式会社 薄膜型磁気ヘッド
US5278716A (en) * 1987-07-14 1994-01-11 Sanyo Electric Co. Magnetic head with suppressed generation of pseudogap
JPS6423411U (ja) 1987-07-31 1989-02-08
JPH07296321A (ja) 1994-04-21 1995-11-10 Hitachi Metals Ltd 磁気ヘッド
JPH08147621A (ja) 1994-11-21 1996-06-07 Hitachi Denshi Ltd 磁気ヘッド
JPH11120528A (ja) * 1997-10-08 1999-04-30 Tdk Corp 磁気ヘッド
US6717770B1 (en) * 2000-03-24 2004-04-06 Seagate Technology Llc Recording head for applying a magnetic field perpendicular to the magnetizations within magnetic storage media

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6423411A (en) 1987-07-17 1989-01-26 Mitsubishi Electric Corp Magnetic head
JP2959908B2 (ja) 1992-03-02 1999-10-06 アルプス電気株式会社 磁気ヘッド
US5452167A (en) * 1993-03-31 1995-09-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Soft magnetic multilayer films for magnetic head

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1548708A4

Also Published As

Publication number Publication date
US20060164755A1 (en) 2006-07-27
CN100470634C (zh) 2009-03-18
EP1548708A4 (en) 2008-08-27
CN1679086A (zh) 2005-10-05
EP1548708A1 (en) 2005-06-29
US7304822B2 (en) 2007-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0542726B2 (ja)
JPH0770020B2 (ja) 磁気ヘツド
WO2004019319A1 (ja) 磁気ヘッドおよび磁気記録再生装置
JP4255785B2 (ja) 磁気ヘッド及び磁気記録再生装置
JPS6238518A (ja) 複合型磁気ヘツド
JP2933638B2 (ja) 磁気ヘッドの製造方法
KR0152599B1 (ko) 비자성 금속막을 갖는 적층형 자기헤드
JPH0192908A (ja) 磁気ヘッド
JPH05325135A (ja) 薄膜型磁気ヘッド
KR950001603B1 (ko) 적층자기헤드
JPH09330503A (ja) 磁気ヘッド
JPS60185214A (ja) 磁気ヘツド
JPH031309A (ja) 磁気ヘッドの製造方法
JPH0887709A (ja) 磁気ヘッド及びその製造方法
JPH04182906A (ja) 磁気ヘッド及びその製造方法
JPH05128424A (ja) 積層型磁気ヘツドの製造方法
JP2007184031A (ja) 磁気ヘッド
JPH08255308A (ja) 複合磁気ヘッドの製造方法
JPH0468683B2 (ja)
JP2003203307A (ja) 磁気ヘッドおよびその製造方法
JP2002208107A (ja) 磁気ヘッド及びその製造方法
JPH06162436A (ja) 複合型磁気ヘッド
JP2005141844A (ja) 磁気ヘッド
JPH06223317A (ja) 積層型磁気ヘッドとその製造方法
JPH076318A (ja) 浮上型磁気ヘッド

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CN US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PT RO SE SI SK TR

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2006164755

Country of ref document: US

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 10523104

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 20038199521

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2003792787

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2003792787

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 10523104

Country of ref document: US