(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
メッキ浴中におけるＮｉイオン濃度を６．６ｇ／ｌ以上で２０ｇ／ｌ以下とし、且つＦｅイオン濃度を１．６１ｇ／ｌ以上で６．０３ｇ／ｌとし、且つＦｅイオン濃度／Ｎｉイオン濃度の比率を０．２以上で０．３６以下とし、パルス電流を用いた電気メッキ法によって、ＮｉＦｅ合金をメッキ形成することを特徴とする軟磁性膜の製造方法。
【請求項２】
前記Ｎｉイオン濃度を１０ｇ／ｌ以上とし、且つＦｅイオン濃度／Ｎｉイオン濃度の比率を０．２以上で０．３５以下とする請求項１記載の軟磁性膜の製造方法。
【請求項３】
メッキ浴中にサッカリンナトリウムを混入する請求項１または２記載の軟磁性膜の製造方法。
【請求項４】
前記メッキ浴中に２−ブチン−１、４ジオールを混入する請求項１ないし３のいずれかに記載の軟磁性膜の製造方法。
【請求項５】
前記メッキ浴中に２−エチルヘキシル硫酸ナトリウムを混入する請求項１ないし４のいずれかに記載の軟磁性膜の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば薄膜磁気ヘッドのコア材として使用されるＮｉＦｅ合金の飽和磁束密度Ｂｓを従来よりも大きくすることができ、しかもその他の軟磁気特性及び膜特性にも優れる磁性膜及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
薄膜磁気ヘッドや薄膜インダクタ等の平面型磁気素子で磁性材料を使用する部分には、ＮｉＦｅ合金（パーマロイ）がよく用いられる。
【０００３】
前記ＮｉＦｅ合金は、比較的優れた軟磁気特性を有し、しかもメッキ形成の容易さなどから、頻繁に使用される磁性材料の一つとなっている。
【０００４】
従来では、前記ＮｉＦｅ合金は、直流電流を用いた電気メッキ法によりメッキ形成されていた。そして一般的には、前記Ｆｅの組成比は４５質量％以上で５５質量％以下程度にされており、かかる組成の場合、前記ＮｉＦｅ合金の飽和磁束密度Ｂｓは１．５Ｔ（テスラ）程度となっていた。
【０００５】
しかしながら、今後の高記録密度化に伴い、記録密度を向上させるには、前記ＮｉＦｅ合金の飽和磁束密度Ｂｓをさらに高くすることが要望されていた。
【０００６】
そこで本発明者らは、従来のように直流電流による電気メッキ法に代えて、パルス電流による電気メッキ法を使用し、その結果、前記ＮｉＦｅ合金のＦｅの組成比Ｘを従来よりも多くでき、前記Ｆｅの組成比Ｘに主として依存する飽和磁束密度Ｂｓを大きくすることに成功した。具体的には、前記飽和磁束密度を１．９Ｔ程度にまで向上させることに成功した。パルス電流を用いた電気メッキ法によるＮｉＦｅ合金膜及びその製造方法に関しては、既に特願平１１−１７３８９５号として出願している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
特願平１１−１７３８９５号によれば、パルス電流を用いた電気メッキ法により、ＮｉＦｅ合金のＦｅの組成比Ｘが６０質量％以上で７５質量％以下で、さらに平均結晶粒径が１０５Å以下となる軟磁性膜を製造できる。
【０００８】
しかしながら前記軟磁性膜では以下のような問題点があった。すなわち前記軟磁性膜では飽和磁束密度Ｂｓを１．９Ｔ以上にすることができなったのである。
【０００９】
上記の軟磁性膜の製造の際におけるメッキ浴組成では、Ｎｉイオン濃度を４０ｇ／ｌ程度にしていた。そして前記メッキ浴中に含まれるＦｅイオン濃度を増やしていくことでＮｉＦｅ合金中のＦｅ組成を大きくできるものと思われたが、実際に実験をしてみると、前記Ｆｅ組成比を７５質量％以上にできないことがわかり、また仮に７５質量％以上にできたとしても、結晶性が低下し緻密に結晶を形成できず、結局、飽和磁束密度Ｂｓの向上を図れないばかりか、保磁力、面粗れ等の他の膜特性の悪化を招いた。
【００１０】
そこで本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、特にＮｉＦｅ合金の飽和磁束密度Ｂｓを１．９Ｔ以上にでき、しかも他の軟磁気特性及び膜特性も優れた軟磁性膜を提供することを目的としている。
【００１１】
また本発明は、メッキ浴組成を適切に調整することで従来よりもＮｉＦｅ合金に含まれるＦｅ量を増やすことができ、しかも従来よりも結晶粒径が大きく緻密な結晶を形成することが可能な軟磁性膜の製造方法を提供することを目的としている。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
本発明における軟磁性膜の製造方法は、メッキ浴中におけるＮｉイオン濃度を６．６ｇ／ｌ以上で２０ｇ／ｌ以下とし、且つＦｅイオン濃度を１．６１ｇ／ｌ以上で６．０３ｇ／ｌとし、且つＦｅイオン濃度／Ｎｉイオン濃度の比率を０．２以上で０．３６以下とし、パルス電流を用いた電気メッキ法によって、ＮｉＦｅ合金をメッキ形成することを特徴とするものである。
【００２９】
上記のように本発明ではＮｉＦｅ合金をパルス電流を用いた電気メッキ法によりメッキ形成する。パルス電流を用いた電気メッキ法では、例えば電流制御素子のＯＮ／ＯＦＦを繰返し、メッキ形成時に、電流を流す時間と、電流を流さない空白な時間を設ける。このように電流を流さない時間を設けることで、ＮｉＦｅ合金膜を、少しずつメッキ形成し、直流電流を用いた電気メッキ法に比べメッキ形成時における電流密度の分布の偏りを緩和することが可能になっている。パルス電流による電気メッキ法によれば直流電流による電気メッキ法に比べて軟磁性膜中に含まれるＦｅ含有量の調整が容易になり、前記Ｆｅ含有量を膜中に多く取り込むことができる。
【００３０】
また本発明では、上記のようにメッキ浴中のＮｉイオン濃度を６．６ｇ／ｌ以上で２０ｇ／ｌ以下に設定する。従来では前記Ｎｉイオン濃度は４０ｇ／ｌ程度であったが、本発明ではこれよりもＮｉイオン濃度を低濃度にしている。これにより成膜時、カソード（メッキされる側）表面上に触れるメッキ液のＮｉイオンを減らすことができ、攪拌効果を高めてＮｉＦｅ合金中に多くのＦｅを入れることが可能になる。
【００３１】
しかも本発明では、上記のようにＦｅイオン濃度／Ｎｉイオン濃度の比率を０．２以上で０．３６以下に設定している。すなわち本発明ではＮｉイオン濃度自体の大きさのみならずＦｅイオン濃度との比率を規定することで、結晶性を高め緻密な結晶を形成することができる。本発明では、Ｎｉイオン濃度を小さくし、上記の濃度比率を有することで、ＮｉＦｅ合金中のＦｅ量は多くなるとともに結晶粒径が大きくなるが、上記のように緻密な結晶を形成できるから安定して高い飽和磁束密度Ｂｓを得ることができ、さらに保磁力Ｈｃを低くでき、また面粗れを小さくすることができる。また膜応力を小さくすることができる。
【００３２】
上記のメッキ浴から、Ｆｅの組成比が７０質量％以上で９０質量％以下で、平均結晶粒径が１３０Å以上で１７５Å以下となるＮｉＦｅ合金膜を再現性良く製造することが可能である。
【００３３】
また本発明では、前記Ｎｉイオン濃度を１０ｇ／ｌ以上とし、且つＦｅイオン濃度／Ｎｉイオン濃度の比率を０．２以上で０．３５以下とすることが好ましい。
【００３５】
また本発明では、ＮｉＦｅ合金のメッキ浴中にサッカリンナトリウムを混入することが好ましい。サッカリンナトリウム（Ｃ6Ｈ4ＣＯＮＮａＳＯ2）は応力緩和剤としての役割を有しており、したがって前記サッカリンナトリウムを混入することでＮｉＦｅ合金の膜応力を低減させることが可能である。
【００３６】
また本発明では、前記メッキ浴中に、２−ブチン−１、４ジオールを混入することが好ましい。これによってメッキ形成されたＮｉＦｅ合金の結晶粒径の粗大化は抑制され、前記結晶粒径が小さくなることで結晶間に空隙が生じ難くなり、膜面の面粗れが抑制される。面粗れを抑制できることで保磁力Ｈｃを小さくすることも可能になる。
【００３７】
また本発明では、前記メッキ浴中に２−エチルヘキシル硫酸ナトリウムを混入することが好ましい。これによってメッキ浴中に生じる水素は、界面活性剤である２−エチルヘキシル硫酸ナトリウムによって除去され、前記水素がメッキ膜に付着することによる面粗れを抑制できる。
【００３８】
また前記２−エチルヘキシル硫酸ナトリウムに代えて、ラウリル硫酸ナトリウムを用いても良いが、２−エチルヘキシル硫酸ナトリウムを用いた方が、メッキ浴中に混入したときの泡立ちが少なく、したがって前記２−エチルヘキシル硫酸ナトリウムをメッキ浴中に多く混入することができ、前記水素の除去をより適切に行うことが可能になる。また前記２−エチルヘキシル硫酸ナトリウムの添加によりＮｉＦｅ合金の膜応力を低減させることも可能である。
【００３９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１実施形態の薄膜磁気ヘッドの部分正面図、図２は図１に示す薄膜磁気ヘッドを２−２線から切断し矢印方向から見た縦断面図である。
【００４０】
本発明における薄膜磁気ヘッドは、浮上式ヘッドを構成するセラミック材のスライダ１１のトレーリング側端面１１ａに形成されたものであり、ＭＲヘッドｈ１と、書込み用のインダクティブヘッドｈ２とが積層された、ＭＲ／インダクティブ複合型薄膜磁気ヘッド（以下、単に薄膜磁気ヘッドという）となっている。
【００４１】
ＭＲヘッドｈ１は、磁気抵抗効果を利用してハードディスクなどの記録媒体からの洩れ磁界を検出し、記録信号を読み取るものである。
【００４２】
図２に示すように、前記スライダ１１のトレーリング側端面１１ａ上にＡｌ2Ｏ3膜１２を介してＮｉＦｅ等からなる磁性材料製の下部シールド層１３が形成され、さらにその上に絶縁材料製の下部ギャップ層１４が形成されている。
【００４３】
前記下部ギャップ層１４上には記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）に向けて、異方性磁気抵抗効果（ＡＭＲ）素子、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）素子あるいはトンネル型磁気抵抗効果（ＴＭＲ）素子などの磁気抵抗効果素子１０が形成され、さらに前記磁気抵抗効果素子１０及び下部ギャップ層１４上には絶縁材料製の上部ギャップ層１５が形成されている。さらに前記上部ギャップ層１５の上にＮｉＦｅ等の磁性材料で形成された上部シールド層１６が形成されている。ＭＲヘッドｈ１は、前記下部シールド層１３から上部シールド層１６までの積層膜で構成されている。
【００４４】
次に図１及び２に示す実施形態では、前記上部シールド層１６がインダクティブヘッドｈ２の下部コア層としても兼用されており、前記下部コア層１６上には、Ｇｄ決め層１７が形成され、記録媒体との対向面から前記Ｇｄ決め層１７の先端部までの長さ寸法でギャップデプス（Ｇｄ）が規制される。前記Ｇｄ決め層１７は例えば絶縁材料などで形成される。
【００４５】
また前記下部コア層１６の上面１６ａは図１に示すように、磁極部１８の基端からトラック幅方向（図示Ｘ方向）に離れるにしたがって下面方向に傾く傾斜面で形成されており、これによりサイドフリンジングの発生を抑制することが可能である。
【００４６】
また図２に示すように、記録媒体との対向面から前記Ｇｄ決め層１７上にかけて磁極部１８が形成されている。
【００４７】
前記磁極部１８は下から下部磁極層１９、非磁性のギャップ層２０、及び上部磁極層２１が積層されている。
【００４８】
前記下部磁極層１９は、下部コア層１６上に直接メッキ形成されている。また前記下部磁極層１９の上に形成されたギャップ層２０は、メッキ形成可能な非磁性金属材料で形成されていることが好ましい。具体的には、ＮｉＰ、ＮｉＰｄ、ＮｉＷ、ＮｉＭｏ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｃｒのうち１種または２種以上から選択されたものであることが好ましい。
【００４９】
なお本発明における具体的な実施形態として前記ギャップ層２０にはＮｉＰが使用される。ＮｉＰで前記ギャップ層２０を形成することで前記ギャップ層２０を適切に非磁性状態にできるからである。
【００５０】
さらに前記ギャップ層２０の上に形成された上部磁極層２１は、その上に形成される上部コア層２２と磁気的に接続される。
【００５１】
上記のようにギャップ層２０がメッキ形成可能な非磁性金属材料で形成されると、下部磁極層１９、ギャップ層２０及び上部磁極層２１を連続メッキ形成することが可能である。
【００５２】
なお前記磁極部１８は、ギャップ層２０及び上部磁極層２１の２層で構成されていてもよい。
【００５３】
図１に示すように、前記磁極部１８はトラック幅方向（図示Ｘ方向）における幅寸法がトラック幅Ｔｗで形成されている。
【００５４】
図１及び図２に示すように、前記磁極部１８のトラック幅方向（図示Ｘ方向）の両側及びハイト方向後方（図示Ｙ方向）には絶縁層２３が形成されている。前記絶縁層２３の上面は前記磁極部１８の上面と同一平面とされる。
【００５５】
図２に示すように、前記絶縁層２３上にはコイル層２４が螺旋状にパターン形成されている。また前記コイル層２４上は有機絶縁製の絶縁層２５によって覆われている。
【００５６】
図２に示すように、磁極部１８上から絶縁層２５上にかけて上部コア層２２が例えばフレームメッキ法によりパターン形成されている。図１に示すように、前記上部コア層２２の先端部２２ａは、記録媒体との対向面でのトラック幅方向における幅寸法がＴ１で形成され、かかる幅寸法Ｔ１はトラック幅Ｔｗよりも大きく形成されている。
【００５７】
また図２に示すように、前記上部コア層２２の基端部２２ｂは、下部コア層１６上に形成された磁性材料製の接続層（バックギャップ層）２６上に直接接続されている。
【００５８】
本発明では、前記上部磁極層２１及び／または下部磁極層１９が以下の組成比を有する軟磁性膜で形成されている。
【００５９】
（１）組成式がＮｉ1-XＦｅXで示され、Ｆｅの組成比Ｘは、７６質量％以上で９０質量％以下である。
【００６０】
前記Ｆｅの組成比Ｘは、特願平１１−１７３８９５号で出願したＮｉＦｅ合金のＦｅの組成比Ｘよりも多くなっている。
【００６１】
飽和磁束密度Ｂｓは、主としてＦｅの組成比Ｘに依存する。すなわちＦｅの組成比Ｘを多くすれば前記Ｂｓを大きくできる。
【００６２】
よってＦｅの組成比Ｘを７６質量％以上にすることにより、特願平１１−１７３８９５号の場合よりも前記飽和磁束密度Ｂｓを大きくできる。
【００６３】
しかしながら前記Ｆｅの組成比Ｘは約８０質量％を過ぎると、徐々に低下することが後述する実験により確認されている。これは、Ｆｅ量があまり多くなりすぎると結晶化の促進が阻害され緻密な結晶を形成できないことが原因であるものと考えられる。
【００６４】
そこで本発明では後述する実験結果によりＦｅの組成比Ｘを、７６質量％以上で９０質量％以下とした。これにより飽和磁束密度Ｂｓを１．９５Ｔ以上にできる。
【００６５】
次に、Ｆｅの組成比Ｘが７６質量％以上で９０質量％以下とされたＮｉＦｅ合金の平均結晶粒径は１５０Å以上で１７５Å以下であることが好ましい。
【００６６】
後述する実験結果により、前記平均結晶粒径を１５０Å以上にすると飽和磁束密度を確実に１．９５Ｔ以上にできることがわかっている。また前記平均結晶粒径を１７５Å以下にすることで保磁力Ｈｃを５５３（Ａ／ｍ）以下にできることがわかっている。
【００６７】
本発明における前記平均結晶粒径は、特願平１１−１７３８９５号の場合よりも大きい値であるが、本発明では適切に結晶化が促進された結果、結晶粒径が大きくなりしかも緻密に結晶が形成されているものと考えられる。その結果、本発明では前記ＮｉＦｅ合金の飽和磁束密度Ｂｓを１．９５Ｔ以上にでき、より効果的に飽和磁束密度Ｂｓを大きくすることに成功したのである。
【００６８】
また前記結晶粒径は小さい方が保磁力Ｈｃを小さくできる点からして好ましいが、本発明では結晶粒径が大きくなっても緻密な結晶を形成でき、前記結晶粒径が１７５Åにまで大きくなっても保磁力Ｈｃを５５３（Ａ／ｍ）以下に小さくできることが後述する実験によりわかっている。
【００６９】
またＦｅの組成比Ｘが７６質量％以上で９０質量％以下にされたＮｉ1-XＦｅXは膜面の面粗れが小さく、本発明では前記膜面の中心線平均粗さＲａを１０ｎｍ以下にすることができる。また前記Ｒａを７ｎｍ以下にすることがより好ましい。
【００７０】
また前記ＮｉＦｅ合金の比抵抗を、３０（μΩ・ｃｍ）以上で５０（μΩ・ｃｍ）以下に設定することができる。
【００７１】
あるいは本発明では、前記上部磁極層２１及び／または下部磁極層１９が以下の組成比を有する軟磁性膜で形成されている。
【００７２】
（２）組成式が、Ｎｉ1-XＦｅXで示され、平均結晶粒径は、１３０Å以上で１７５Å以下であり、且つＦｅの組成比Ｘは７０質量％以上で９０質量％以下の範囲内である。
【００７３】
上記したように飽和磁束密度Ｂｓは主としてＦｅの組成比Ｘで決められる。ところでこのＮｉＦｅ合金では、Ｆｅの組成比Ｘが特願平１１−１７３８９５号と一部重複するものの、その重複する部分においても飽和磁束密度Ｂｓを特願平１１−１７３８９５号より大きくできる。その理由は、本発明の方が特願平１１−１７３８９５号に比べて平均結晶粒径が大きく緻密に結晶が形成されている点にある。
【００７４】
上記のＮｉＦｅ合金では結晶化が適切に促進され、平均結晶粒径は大きくなって緻密な結晶が形成され、その結果、飽和磁束密度Ｂｓを１．９Ｔ以上にできる。
【００７５】
また緻密な結晶を形成できることで平均結晶粒径が１３０Å以上で１７５Å以下に大きくなっても保磁力Ｈｃを５５３（Ａ／ｍ）以下に抑えることができる。
【００７６】
また本発明では、このように緻密に結晶が形成されることにより、膜面の面粗れも小さくでき、本発明によれば膜面の中心線平均粗さＲａを１０ｎｍ以下に抑えることが可能である。また本発明では前記中心線平均粗さＲａを７ｎｍ以下にすることが好ましい。
【００７７】
さらに前記ＮｉＦｅ合金の比抵抗を３０（μΩ・ｃｍ）以上で５０（μΩ・ｃｍ）以下に設定することができる。
【００７８】
また本発明では、上記（２）のＮｉＦｅ合金のＦｅ組成比Ｘは７２．５質量％以上であることが好ましい。これにより飽和磁束密度を１．９５Ｔ以上にすることができる。またこの際、前記ＮｉＦｅ合金の平均結晶粒径が１５０Å以上であると確実に飽和磁束密度Ｂｓを１．９５Ｔ以上にすることができる。
【００７９】
次に本発明では上記（１）及び／または（２）のＮｉＦｅ合金のＦｅの組成比Ｘは７８質量％以上で８５質量％以下であることが好ましい。これにより前記ＮｉＦｅ合金の飽和磁束密度Ｂｓを２．０Ｔ以上にすることができる。
【００８０】
また本発明では前記ＮｉＦｅ合金の膜応力は小さいことが好ましい。前記膜応力を小さくすることで前記上部磁極層２１及び下部磁極層１９の膜剥がれやひび割れを適切に防止できるからである。
【００８１】
本発明では前記膜応力は４００ＭＰａ以下にすることが好ましい。前記膜応力を確実に４００ＭＰａ以下にするには、前記Ｆｅの組成比Ｘを８６質量％以下にすることが好ましいことが後述する実験により確認されている。
【００８２】
以上のように本発明では、上記（１）のＦｅの組成比Ｘが７６質量％で９０質量％以下にされたＮｉＦｅ合金によれば、前記飽和磁束密度Ｂｓを１．９５Ｔ以上にできる。また平均結晶粒径を１５０Å以上で１７５Å以下に設定することで確実に前記Ｂｓを１．９５Ｔ以上にでき、しかも保磁力Ｈｃを５５３（Ａ／ｍ）以下にできる。
【００８３】
また上記（２）の平均結晶粒径が１３０Å以上で１７５Å以下で、且つＦｅの組成比が７０質量％以上で９０質量％以下にされたＮｉＦｅ合金によれば、飽和磁束密度Ｂｓを１．９Ｔ以上にでき、しかも保磁力Ｈｃを５５３（Ａ／ｍ）以下にできる。
【００８４】
なお本発明における上記（１）及び（２）のＮｉＦｅ合金の結晶構造は、ｂｃｃ構造（体心立方構造）及びｆｃｃ構造（面心立方構造）の混相か、あるいはｂｃｃ構造であることが好ましい。
【００８５】
そして上記のＮｉＦｅ合金膜を上部磁極層２１及び／または下部磁極層１９に使用することで、ギャップ近傍に磁束を集中させることができ、よって記録密度を向上させることができ、今後の高記録密度化に対応可能な薄膜磁気ヘッドを製造することが可能である。
【００８６】
また前記ＮｉＦｅ合金は、上記組成範囲内で形成されることで結晶が緻密に形成され、膜面での面粗れを抑制でき、薄膜磁気ヘッドの耐食性を向上させることができる。
【００８７】
上記した（１）あるいは（２）のＮｉＦｅ合金は他の形態の薄膜磁気ヘッドにも使用することができる。
【００８８】
図３は、本発明における第２実施形態の薄膜磁気ヘッドの構造を示す部分正面図、図４は図３に示す４−４線から薄膜磁気ヘッドを切断し矢印方向から見た縦断面図である。
【００８９】
この実施形態では、ＭＲヘッドｈ１の構造は図１及び図２と同じである。
図３に示すように下部コア層１６上には、絶縁層３１が形成されている。前記絶縁層３１には、記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）後方に所定の長さ寸法で形成されたトラック幅形成溝３１ａが形成されている。前記トラック幅形成溝３１ａは記録媒体との対向面においてトラック幅Ｔｗで形成されている（図３を参照のこと）。
【００９０】
前記トラック幅形成溝３１ａには、下から下部磁極層３２、非磁性のギャップ層３３、及び上部磁極層３４が積層された磁極部３０が形成されている。
【００９１】
前記下部磁極層３２は、下部コア層１６上に直接メッキ形成されている。また前記下部磁極層３２の上に形成されたギャップ層３３は、メッキ形成可能な非磁性金属材料で形成されていることが好ましい。具体的には、ＮｉＰ、ＮｉＰｄ、ＮｉＷ、ＮｉＭｏ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｃｒのうち１種または２種以上から選択されたものであることが好ましい。
【００９２】
なお本発明における具体的な実施形態として前記ギャップ層３３にはＮｉＰが使用される。ＮｉＰで前記ギャップ層３３を形成することで前記ギャップ層３３を適切に非磁性状態にできるからである。
【００９３】
なお前記磁極部３０は、ギャップ層３３及び上部磁極層３４の２層で構成されていてもよい。
【００９４】
前記ギャップ層３３の上には、記録媒体との対向面からギャップデプス（Ｇｄ）だけ離れた位置から絶縁層３１上にかけてＧｄ決め層３７が形成されている。
【００９５】
さらに前記ギャップ層３３の上に形成された上部磁極層３４は、その上に形成される上部コア層４０と磁気的に接続される。
【００９６】
上記のようにギャップ層３３がメッキ形成可能な非磁性金属材料で形成されると、下部磁極層３２、ギャップ層３３及び上部磁極層３４を連続メッキ形成することが可能である。
【００９７】
図４に示すように前記絶縁層３１の上にはコイル層３８が螺旋状にパターン形成されている。前記コイル層３８は有機絶縁材料などで形成された絶縁層３９によって覆われている。
【００９８】
図３に示すように、トラック幅規制溝３１ａのトラック幅方向（図示Ｘ方向）における両側端面には、前記上部磁極層３４の上面から前記絶縁層３１の上面３１ｂにかけて下部コア層１６から離れる方向にしたがって徐々に幅寸法が広がる傾斜面３１ｃ，３１ｃが形成されている。
【００９９】
そして図３に示すように上部コア層４０の先端部４０ａは、前記上部磁極層３４上面から前記傾斜面３１ｃ，３１ｃ上にかけて下部コア層１６から離れる方向に形成されている。
【０１００】
図４に示すように前記上部コア層４０は、記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）にかけて絶縁層３９上に形成され、前記上部コア層４０の基端部４０ｂは下部コア層１６上に直接形成されている。
【０１０１】
図３及び図４に示す第２実施形態では、下部磁極層３２及び／または上部磁極層３４が、上記した（１）または（２）の組成比及び平均結晶粒径を有するＮｉＦｅ合金で形成される。
【０１０２】
前記下部磁極層３２及び上部磁極層３４が１．９Ｔ以上あるいは１．９５Ｔ以上の高い飽和磁束密度Ｂｓを有する上記したＮｉＦｅ合金で形成されることで、ギャップ近傍に磁束を集中させることができ、記録密度を向上させることができるから、高記録密度化に優れた薄膜磁気ヘッドの製造が可能である。また本発明では前記ＮｉＦｅ合金の飽和磁束密度Ｂｓを２．０Ｔ以上にすることも可能である。
【０１０３】
また前記ＮｉＦｅ合金は、上記組成範囲内で形成されることで結晶が緻密に形成され、膜面での面粗れを抑制でき、薄膜磁気ヘッドの耐食性を向上させることができる。
【０１０４】
図１ないし図４に示す実施形態では、いずれも下部コア層１６と上部コア層２２、４０間に磁極部１８、３０を有し、前記磁極部１８，３０を構成する下部磁極層１９，３２及び／または上部磁極層２１，３４は、上記（１）または（２）の組成比及び平均結晶粒径を有するＮｉＦｅ合金で形成されるものであるが、本発明では、前記下部磁極層１９，３２及び／または上部磁極層２１，３４は２層以上の磁性層が積層されて構成されていてもよい。かかる構成の場合、ギャップ層２０，３３に接する側の磁性層が上記（１）あるいは（２）のＮｉＦｅ合金で形成されることが好ましい。これによってギャップ近傍に磁束をより集中させることができ、今後の高記録密度化に対応可能な薄膜磁気ヘッドを製造することが可能である。
【０１０５】
また前記ギャップ層２０，３３に接する磁性層以外の磁性層は、ＮｉＦｅ合金で形成され、前記他の磁性層のＦｅの組成比は、前記ギャップ層２０，３３に接する側の磁性層のＦｅ組成比よりも小さいことが好ましい。これによって前記ギャップ層２０，３３に接する磁性層の飽和磁束密度Ｂｓを他の磁性層よりも高めることができ、ギャップ近傍に磁束をより適切に集中させることが可能になる。なお前記他の磁性層はＮｉＦｅ合金で形成される必要はなく、例えばＣｏＦｅ合金やＣｏＦｅＮｉ等で形成されてもよい。かかる場合、前記他の磁性層の飽和磁束密度Ｂｓが、ギャップ層２０，３３に接する磁性層の前記Ｂｓよりも低くなるように組成比を適切に調整する必要性がある。
【０１０６】
また下部磁極層１９，３２の飽和磁束密度Ｂｓは高いことが好ましいが、上部磁極層２１，３４の飽和磁束密度Ｂｓよりも低くすることにより、下部磁極層と上部磁極層との間における洩れ磁界を磁化反転しやすくすると、より記録媒体への信号の書込み密度を高くできる。
【０１０７】
また下部コア層１６及び上部コア層２２，４０を上記（１）または（２）のＮｉＦｅ合金で形成しても良いが、かかる場合、上部磁極層２１，３４及び下部磁極層１９，３２の飽和磁束密度Ｂｓの方が、下部コア層１６及び上部コア層２２，４０よりも高くなるようにＮｉＦｅ合金のＦｅ組成比を適切に調整することが好ましい。
【０１０８】
図５は本発明における第３実施形態の薄膜磁気ヘッドの縦断面図である。
この実施形態ではＭＲヘッドｈ１が図１と同じである。図５に示すように下部コア層１６上にはアルミナなどによる磁気ギャップ層（非磁性材料層）４１が形成されている。さらに前記磁気ギャップ層４１の上にはポリイミドまたはレジスト材料製の絶縁層４３を介して平面的に螺旋状となるようにパターン形成されたコイル層４４が設けられている。なお、前記コイル層４４はＣｕ（銅）などの電気抵抗の小さい非磁性導電性材料で形成されている。
【０１０９】
さらに、前記コイル層４４はポリイミドまたはレジスト材料で形成された絶縁層４５に囲まれ、前記絶縁層４５の上に軟磁性材料製の上部コア層４６が形成されている。
【０１１０】
図５に示すように、前記上部コア層４６の先端部４６ａは、記録媒体との対向面において、下部コア層１６の上に前記磁気ギャップ層４１を介して対向し、磁気ギャップ長Ｇｌ1の磁気ギャップが形成されており、上部コア層４６の基端部４６ｂは図５に示すように、下部コア層１６と磁気的に接続されている。
【０１１１】
本発明では、下部コア層１６及び／または上部コア層４６は、上記の（１）または（２）の組成比及び平均結晶粒径を有するＮｉＦｅ合金で形成されている。本発明におけるＮｉＦｅ合金は１．９Ｔ以上あるいは１．９５Ｔ以上の高い飽和磁束密度Ｂｓを有し、また組成比によっては２．０Ｔ以上の非常に高い飽和磁束密度Ｂｓを得ることができる。
【０１１２】
上部コア層４６及び／または下部コア層１６が、１．９Ｔ以上あるいは１．９５Ｔ以上の高い飽和磁束密度Ｂｓを有する上記したＮｉＦｅ合金で形成されることで、ギャップ近傍に磁束を集中させることができ、記録密度を向上させることができるから、高記録密度化に優れた薄膜磁気ヘッドの製造が可能である。
【０１１３】
また上記（１）または（２）のＮｉＦｅ合金では結晶が緻密に形成され、膜面での面粗れを抑制でき、薄膜磁気ヘッドの耐食性を向上させることができる。本発明では、前記膜面の中心線平均粗さＲａを１０ｎｍ以下にすることができる。好ましくは７ｎｍ以下である。また保磁力Ｈｃを小さくできる。具体的には前記保磁力Ｈｃを５５３（Ａ／ｍ）以下にすることができる。
【０１１４】
また上記（１）または（２）のＮｉＦｅ合金であれば、３０（μΩ・ｃｍ）以上の比抵抗を得ることができる。また膜応力を４００ＭＰａ以下にすることができる。
【０１１５】
図６は本発明における第４実施形態の薄膜磁気ヘッドの縦断面図である。
図５との違いは、上部コア層４６が２層の磁性層で積層されて構成されていることである。
【０１１６】
前記上部コア層４６は、高い飽和磁束密度Ｂｓを有する高Ｂｓ層４７とその上に積層された上層４８とで構成されている。
【０１１７】
前記高Ｂｓ層４７は、上記（１）または（２）の組成比及び平均結晶粒径を有するＮｉＦｅ合金で形成されている。
【０１１８】
これにより前記高Ｂｓ層４７の飽和磁束密度Ｂｓを少なくとも１．９Ｔ以上あるいは１．９５Ｔ以上にできる。またより好ましくは前記Ｂｓを２．０Ｔ以上にすることができる。
【０１１９】
また上記（１）または（２）のＮｉＦｅ合金で形成された高Ｂｓ層４７は結晶が緻密に形成されることで、前記高Ｂｓ層４７の膜面の面粗れを小さくでき、よって耐食性を向上させることができ、しかも保磁力Ｈｃを小さくすることができる。具体的には、前記膜面の中心線平均粗さＲａを１０ｎｍ以下にでき、前記保磁力Ｈｃを５５３（Ａ／ｍ）以下にすることができる。さらに前記ＮｉＦｅ合金を使用した場合には比抵抗を３０（μΩ・ｃｍ）以上にできる。また膜応力を４００ＭＰａ以下にできる。
【０１２０】
前記上部コア層４６を構成する上層４８は、高Ｂｓ層４７に比べて飽和磁束密度Ｂｓが小さくなっているものの、前記高Ｂｓ層４７よりも比抵抗が高くされている。前記上層４８は例えばＮｉＦｅ合金で形成され、この場合、前記上層４８のＦｅ含有量は、高Ｂｓ層４７のＦｅ量よりも小さいことが好ましい。これによって前記高Ｂｓ層４７が前記上層４８よりも高い飽和磁束密度Ｂｓを有し、ギャップ近傍に磁束を集中させて、記録分解能を向上させることが可能になる。なお前記上層４８はＮｉＦｅ合金で形成される必要はなく、例えばＣｏＦｅ合金やＣｏＦｅＮｉ等で形成されてもよい。かかる場合、前記高Ｂｓ層４７の飽和磁束密度Ｂｓの方が上層４８よりも高くなるように、前記上層４８を形成する軟磁性材料の組成比を適切に調整することが好ましい。
【０１２１】
また前記上部コア層４６に比抵抗の高い上層４８が設けられたことで、記録周波数が上昇することにより発生する渦電流による損失を低減させることができ、今後の高記録周波数化に対応可能な薄膜磁気ヘッドを製造することができる。
【０１２２】
また本発明では図６に示すように、高Ｂｓ層４７が、ギャップ層４１と対向する下層側に形成されていることが好ましい。また前記高Ｂｓ層４７はギャップ層４１上に直接接する上部コア層４６の先端部４６ａのみに形成されていてもよい。
【０１２３】
また下部コア層１６も、高Ｂｓ層と高比抵抗層の２層で構成されていてもよい。かかる構成の場合、高比抵抗層の上に高Ｂｓ層が積層され、前記高Ｂｓ層がギャップ層４１を介して上部コア層４６と対向する。
【０１２４】
また図６に示す実施形態では、上部コア層４６が２層の積層構造となっているが、３層以上であってもよい。かかる構成の場合、高Ｂｓ層４７は、磁気ギャップ層４１に接する側に形成されることが好ましい。
【０１２５】
図７は本発明における第５実施形態の薄膜磁気ヘッドの縦断面図である。
図７の実施形態ではＭＲヘッドｈ１の構成は図１と同じである。図７に示すように下部コア層１６の上に下部磁極層５０が記録媒体との対向面から隆起形成されている。前記下部磁極層５０のハイト方向後方（図示Ｙ方向）には絶縁層５１が形成されている。前記絶縁層５１の上面は、凹形状となり、コイル形成面５１ａが形成されている。
【０１２６】
前記下部磁極層５０上から前記絶縁層５１上にかけてギャップ層５２が形成されている。さらに前記絶縁層５１のコイル形成面５１ａ上にはギャップ層５２を介してコイル層５３が形成されている。前記コイル層５３上は有機絶縁製の絶縁層５４によって覆われている。
【０１２７】
図７に示すように上部コア層５５は、前記ギャップ層５２上から絶縁層５４上にかけて例えばフレームメッキ法によりパターン形成されている。
【０１２８】
前記上部コア層５５の先端部５５ａは前記ギャップ層５２上に下部磁極層５０と対向して形成される。前記上部コア層５５の基端部５５ｂは、下部コア層１６上に形成された持上げ層５６を介して前記下部コア層１６に磁気的に接続される。
【０１２９】
この実施形態においては、上部コア層５５及び／または下部磁極層５０は上記（１）または（２）の組成比及び平均結晶粒径を有するＮｉＦｅ合金で形成されている。
【０１３０】
図７では下部磁極層５０が形成され、前記下部磁極層５０が下部コア層１６よりも高い飽和磁束密度Ｂｓを有する前記ＮｉＦｅ合金で形成されると、ギャップ近傍に磁束を集中させることができ記録密度の向上を図ることが可能である。
【０１３１】
また上部コア層５５は、その全体が前記ＮｉＦｅ合金で形成されていてもよいが、図６と同様に前記上部コア層５５が２層以上の磁性層の積層構造であり、そのギャップ層５２と対向する側が高Ｂｓ層として前記ＮｉＦｅ合金膜で形成されていてもよい。またかかる場合、前記上部コア層５５の先端部５５ａのみが２層以上の磁性層の積層構造で形成され、前記ギャップ層５２上に接して高Ｂｓ層が形成されていることが、ギャップ近傍に磁束を集中させ、記録密度を向上させる点からして好ましい。
【０１３２】
なお本発明では、図１ないし図７に示す各実施形態においてＮｉＦｅ合金膜はメッキ形成されていることが好ましい。本発明では前記ＮｉＦｅ合金をパルス電流を用いた電気メッキ法によりメッキ形成することができる。
【０１３３】
また前記ＮｉＦｅ合金をメッキ形成することで任意の膜厚で形成でき、スパッタで形成するよりも厚い膜厚で形成することが可能になる。
【０１３４】
また各実施形態において、符号１６の層は、下部コア層と上部シールド層の兼用層となっているが、前記下部コア層と上部シールド層とが別々に形成されていてもよい。かかる場合、前記下部コア層と上部シールド層間には絶縁層を介在させる。
【０１３５】
次に図１ないし図７に示す薄膜磁気ヘッドの一般的な製造方法について以下に説明する。
【０１３６】
図１及び図２に示す薄膜磁気ヘッドは、下部コア層１６上にＧｄ決め層１７を形成した後、レジストを用いて記録媒体との対向面からハイト方向に下部磁極層１９、非磁性のギャップ層２０及び上部磁極層２１から成る磁極部１８を連続メッキによって形成する。次に前記磁極部１８のハイト方向後方に絶縁層２３を形成した後、例えばＣＭＰ技術を用いて前記磁極部１８の上面と前記絶縁層２３の上面とを同一平面に平坦化する。前記絶縁層２３の上にコイル層２４を螺旋状にパターン形成した後、前記コイル層２４の上に絶縁層２５を形成する。そして前記磁極部１８上から絶縁層２５上にかけて上部コア層２２を例えばフレームメッキ法により形成する。
【０１３７】
図３及び図４に示す薄膜磁気ヘッドは、下部コア層１６上に絶縁層３１を形成した後、レジストを用いて前記絶縁層３１の記録媒体との対向面からハイト方向後方に向けてトラック幅形成溝３１ａを形成する。さらに前記トラック幅形成溝３１ａに図３に示す傾斜面３１ｃ，３１ｃを形成する。
【０１３８】
前記トラック幅形成溝３１ａ内に、下部磁極層３２、非磁性のギャップ層３３を形成する。前記ギャップ層３３上から絶縁層３１上にＧｄ決め層３７を形成した後、前記ギャップ層３３上に上部磁極層３４をメッキ形成する。次に前記絶縁層３１上にコイル層３８を螺旋状にパターン形成した後、前記コイル層３８上に絶縁層３９を形成する。そして前記上部磁極層３４上から絶縁層３９上にかけて上部コア層４０を例えばフレームメッキ法にて形成する。
【０１３９】
図５、図６に示す薄膜磁気ヘッドは、まず下部コア層１６上にギャップ層４１を形成し、さらに絶縁層４３を形成した後、前記絶縁層４３の上にコイル層４４をパターン形成する。前記コイル層４４上に絶縁層４５を形成した後、ギャップ層４１から前記絶縁層４５上にかけて上部コア層４６をフレームメッキ法によりパターン形成する。
【０１４０】
図７に示す薄膜磁気ヘッドは、まず下部コア層１６上にレジストを用いて下部磁極層５０を形成し、さらに前記下部磁極層５０のハイト方向後方に絶縁層５１を形成する。前記下部磁極層５０と前記絶縁層５１の上面はＣＭＰ技術によって一旦平坦化された後、前記絶縁層５１の上面に凹形状となるコイル形成面５１ａを形成する。次に前記下部磁極層５０上から前記絶縁層５１上にギャップ層５２を形成した後、前記ギャップ層５２上にコイル層５３を螺旋状にパターン形成し、さらに前記コイル層５３上に絶縁層５４を形成する。そして、前記ギャップ層５２上から絶縁層５４上にかけて上部コア層５５を例えばフレームメッキ法によりパターン形成する。
【０１４１】
次に本発明におけるＦｅの組成比が７６質量％以上で９０質量％以下とされたＮｉＦｅ合金（上記の（１））、あるいは平均結晶粒径が１３０Å以上で１７５Å以下とされ、且つＦｅの組成比が７０質量％以上で９０質量％以下とされたＮｉＦｅ合金（上記の（２））のメッキ形成法について以下に説明する。
【０１４２】
本発明では、前記ＮｉＦｅ合金をパルス電流を用いた電気メッキ法によりメッキ形成するものである。
【０１４３】
パルス電流を用いた電気メッキ法では、例えば電流制御素子のＯＮ／ＯＦＦを繰返し、メッキ形成時に、電流を流す時間と、電流を流さない空白な時間を設ける。このように電流を流さない時間を設けることで、ＮｉＦｅ合金膜を、少しずつメッキ形成し、そしてメッキ浴に占めるＦｅイオンの濃度を増やしても、従来のように直流電流を用いた場合に比べメッキ形成時における電流密度の分布の偏りを緩和することが可能になっている。
【０１４４】
なおパルス電流は、例えば数秒サイクルでＯＮ／ＯＦＦを繰返し、デューティ比を０．１〜０．５程度にすることが好ましい。パルス電流の条件は、ＮｉＦｅ合金の平均結晶粒径及び膜面の中心線平均粗さＲａに影響を与える。
【０１４５】
上記のようにパルス電流による電気メッキ法では、メッキ形成時における電流密度の分布の偏りを緩和することができるから、直流電流による電気メッキ法に比べてＮｉＦｅ合金に含まれるＦｅ含有量を従来よりも増やすことが可能になる。
【０１４６】
しかも本発明では、ＮｉＦｅ合金のメッキ形成に使用されるメッキ浴組成を以下のように設定している。
【０１４７】
本発明では、メッキ浴中におけるＮｉイオン濃度を６．６ｇ／ｌ以上で２０ｇ／ｌ以下とし、且つＦｅイオン濃度／Ｎｉイオン濃度の比率を０．１５以上で０．３６以下としている。
【０１４８】
このように本発明ではＮｉイオン濃度を６．６ｇ／ｌ以上で２０ｇ／ｌに設定したが、従来では前記Ｎｉイオン濃度を４０ｇ／ｌ程度にしており、本発明では従来よりもＮｉイオン濃度を低くしていることがわかる。
【０１４９】
これにより成膜時、カソード（メッキされる側）表面上に触れるメッキ液中のＮｉイオンを減らすことができ、攪拌効果を高めてＮｉＦｅ合金中に多くのＦｅを入れることが可能になる。
【０１５０】
しかも本発明では、上記のようにＦｅイオン濃度／Ｎｉイオン濃度の比率を０．１５以上で０．３６以下に設定している。すなわち本発明ではＮｉイオン濃度自体の大きさのみならずＦｅイオン濃度との比率を規定することで、結晶性を高め緻密な結晶を形成することができる。本発明では、Ｎｉイオン濃度を小さくし、上記の濃度比率を有することで、結晶化は促進されＮｉＦｅ合金の平均結晶粒径は大きくなるとともに緻密な結晶が形成されることから安定して高い飽和磁束密度Ｂｓを得ることができ、さらに保磁力Ｈｃを低くでき、また面粗れを小さくすることができる。さらに膜応力を小さくすることができる。
【０１５１】
本発明では、メッキ浴中におけるＮｉイオン濃度を６．６ｇ／ｌ以上で２０ｇ／ｌ以下とし、且つＦｅイオン濃度／Ｎｉイオン濃度の比率を０．１５以上で０．３６以下とすることで、Ｆｅの組成比が７６質量％以上で９０質量％以下のＮｉＦｅ合金、あるいは平均結晶粒径が１３０Å以上で１７５Å以下であり、且つＦｅの組成比が７０質量％以上で９０質量％以下となるＮｉＦｅ合金を再現性良くメッキ形成することが可能である。
【０１５２】
また本発明では、前記Ｎｉイオン濃度を１０ｇ／ｌ以上とした場合、Ｆｅイオン濃度／Ｎｉイオン濃度の比率を０．２以上で０．３５以下とすることが好ましい。
【０１５３】
これによりＦｅの組成比が７６質量％以上で９０質量％以下のＮｉＦｅ合金、あるいは平均結晶粒径が１３０Å以上で１７５Å以下であり、且つＦｅの組成比が７０質量％以上で９０質量％以下となるＮｉＦｅ合金を再現性良くメッキ形成することが可能である。
【０１５４】
一方、前記Ｎｉイオン濃度を１０ｇ／ｌ以下とした場合、Ｆｅイオン濃度／Ｎｉイオン濃度の比率を０．１５以上で０．３６以下とすることが好ましい。これによりＦｅの組成比が７６質量％以上で９０質量％以下のＮｉＦｅ合金、あるいは平均結晶粒径が１３０Å以上で１７５Å以下であり、且つＦｅの組成比が７０質量％以上で９０質量％以下となるＮｉＦｅ合金を再現性良くメッキ形成することが可能である。
【０１５５】
なお前記Ｎｉイオン濃度を１０ｇ／ｌ以下の低濃度とした場合、Ｆｅイオン濃度／Ｎｉイオン濃度の比率を０．１５以上で０．３６以下にでき、前記Ｎｉイオン濃度を１０ｇ／ｌ以上にする場合に比べて、Ｆｅイオン濃度／Ｎｉイオン濃度の比率の範囲を広げることができる。従って、前記Ｎｉイオン濃度を１０ｇ／ｌ以下の低濃度とした方が、Ｆｅイオン濃度／Ｎｉイオン濃度の比率の調整を容易に行うことができて好ましい。
【０１５６】
また本発明では、ＮｉＦｅ合金のメッキ浴中にサッカリンナトリウム（Ｃ6Ｈ4ＣＯＮＮａＳＯ2）を混入することが好ましい。前記サッカリンナトリウムは応力緩和剤の役割を持っており、メッキ形成されたＮｉＦｅ合金の膜応力を低減させることが可能になる。
【０１５７】
また上記したＮｉＦｅ合金のメッキ浴中に、２−ブチン−１、４ジオールを混入することが好ましい。これにより前記ＮｉＦｅ合金の結晶粒径の粗大化を抑制し保磁力Ｈｃを低減させることができる。
【０１５８】
また本発明では、前記ＮｉＦｅ合金のメッキ浴中に２−エチルヘキシル硫酸ナトリウムを混入することが好ましい。
【０１５９】
前記２−エチルヘキシル硫酸ナトリウムは界面活性剤である。前記２−エチルヘキシル硫酸ナトリウムの混入によって、ＮｉＦｅ合金のメッキ形成時に発生する水素を除去でき、メッキ膜に前記水素が付着することを防止することができる。前記メッキ膜に水素が付着すると、結晶が緻密に形成されずその結果、膜面の面粗れをひどくする原因となるため、本発明のように前記水素を除去することで、前記メッキ膜の膜面の面粗れを小さくでき、保磁力Ｈｃを小さくすることが可能である。
【０１６０】
なお前記２−エチルヘキシル硫酸ナトリウムに代えてラウリル硫酸ナトリウムを混入してもよいが、前記ラウリル硫酸ナトリウムは、前記２−エチルヘキシル硫酸ナトリウムに比べてメッキ浴中に入れたとき泡立ちやすいために、前記ラウリル硫酸ナトリウムを効果的に水素を除去できる程度に混入することが難しい。このため本発明では、前記ラウリル硫酸ナトリウムに比べて泡立ちにくい２−エチルヘキシル硫酸ナトリウムを水素を効果的に除去できる程度に混入することができて好ましい。
【０１６１】
また前記メッキ浴中にホウ酸を混入することが好ましい。ホウ酸は、電極表面のｐＨ緩衝剤となり、またメッキ膜の光沢を出すのに効果的である。
【０１６２】
なお本発明では、上記（１）または（２）の組成比及び平均結晶粒径を有するＮｉＦｅ合金の用途として図１ないし図７に示す薄膜磁気ヘッドを提示したが、この用途に限定されるものではない。例えば前記ＮｉＦｅ合金は、薄膜インダクタ等の平面型磁気素子等にも使用可能である。
【０１６３】
【実施例】
本発明では、メッキ浴からパルス電流による電気メッキ法を用いてＮｉＦｅ合金をメッキ形成し、この際、メッキ浴中のＮｉイオン濃度やＦｅイオン濃度／Ｎｉイオン濃度の比率を変化させながら、組成比の異なる複数のＮｉＦｅ合金をメッキ形成した。
【０１６４】
まず、Ｎｉイオン濃度を４０．０７ｇ／ｌに固定し、Ｆｅイオン濃度／Ｎｉイオン濃度の比率を異ならせたメッキ浴組成（比較例１）は以下の表１に示されている。
【０１６５】
【表１】
0003667642.tif 000002
【０１６６】
なお実験ではメッキ浴温度を３０℃に設定した。また電極のｐＨを２．８に設定した。また電流密度を４６．８ｍＡ／ｃｍ2に設定した。またアノード側の電極にはＦｅ電極を用いた。
【０１６７】
上記表１の各メッキ浴組成でメッキ形成されたＮｉＦｅ合金の軟磁気特性及び膜特性については以下の通りであった。
【０１６８】
【表２】
0003667642.tif 000003
【０１６９】
表２の▲１▼成膜品は、表１の▲１▼Ｆｅイオン／Ｎｉイオンが０．１６以下の浴から得られたＮｉＦｅ合金に対応し、表２の▲２▼成膜品は、表１の▲２▼Ｆｅイオン／Ｎｉイオンが０．１６以上の浴から得られたＮｉＦｅ合金に対応し、表２の▲３▼成膜品は、表１の▲３▼Ｆｅイオン／Ｎｉイオンが０．１６以上の浴から得られたＮｉＦｅ合金に対応する。
【０１７０】
表２の▲１▼成膜品は、Ｆｅの組成比が６０質量％以下であり、飽和磁束密度Ｂｓも１．７Ｔ以下と極めて低い。また▲２▼成膜品及び▲３▼成膜品はいずれもＦｅの組成比が７０質量％以上となる場合があるが、飽和磁束密度Ｂｓは１．９Ｔよりも小さくなり、１．９Ｔ以上の飽和磁束密度Ｂｓを得ることができなかった。
【０１７１】
このように表１のメッキ浴組成から得られたＮｉＦｅ合金がいずれも１．９Ｔよりも小さい飽和磁束密度Ｂｓしか得られない理由は、メッキ浴中に含まれるＮｉイオン濃度が４０．０７ｇ／ｌと非常に高濃度であるため、成膜時カソード（メッキされる側）の表面に触れるメッキ液もＮｉが多くなり、攪拌効果が低下することで膜中にＦｅを多く取り込むことができないことと、攪拌効果の低下によりＦｅイオンが適切に供給されず結晶化が鈍化するため、結晶の成長過程で結晶間に粒界が発生して個々の結晶粒径が小さくなり、しかも結晶間に空隙が発生しやすいなど緻密な結晶を形成できないからであると考えられる。表２におけるＮｉＦｅ合金はいずれも平均結晶粒径が１３０Åよりも小さかった。
【０１７２】
上記の実験結果から本発明では、次のようにＮｉイオン濃度を低濃度にし、さらにＦｅイオン濃度／Ｎｉイオン濃度の比率を適切に調整することとした。
【０１７３】
まず本発明では、Ｎｉイオン濃度を表１におけるＮｉイオン濃度の約１／２にあたる１９．９１ｇ／ｌに固定し、Ｆｅイオン濃度／Ｎｉイオン濃度の比率を０．２以上で０．３５以下にしたメッキ浴組成（実施例１）は以下の表３に示されている。
【０１７４】
【表３】
0003667642.tif 000004
【０１７５】
またメッキ浴温度を３０℃に設定した。また電極のｐＨを２．８に設定した。また電流密度を４６．８ｍＡ／ｃｍ2に設定した。さらにパルス電流のデューティー比（ＯＮ／ＯＦＦ）を４００／１０００ｍｓｅｃに設定した。またアノード側の電極にはＦｅ電極を用いた。なおこの条件は以下の表５、７、９、１１及び１３のメッキ浴からＮｉＦｅ合金をメッキ形成する際の共通した実験条件である。
【０１７６】
表３によるメッキ浴組成から得られたＮｉＦｅ合金の軟磁気特性及び膜特性については以下の表４に示される。
【０１７７】
【表４】
0003667642.tif 000005
【０１７８】
表４に示すように、ＮｉＦｅ合金のＦｅ組成比は７３質量％以上で７８．６質量％以下であり、しかも飽和磁束密度Ｂｓは１．９Ｔ以上であった。さらに膜面の面粗れも小さく膜面の中心線平均粗さＲａは７ｎｍ以下であった。さらに膜応力も小さく２９０ＭＰａ以上で５５０ＭＰａ以下であった。
【０１７９】
このようにメッキ浴中におけるＮｉイオン濃度を表１の約１／２の低濃度にし、さらにＦｅイオン濃度／Ｎｉイオン濃度の比率を０．２以上で０．３５以下にすることで、Ｆｅ合金中に含まれるＦｅ組成比を確実に７０質量％以上にできる。しかも平均結晶粒径は１３０Å以上に大きくなるとともに緻密に結晶が形成されていることで、飽和磁束密度Ｂｓを安定して１．９Ｔ以上にできるとともに膜面の面粗れを適切に抑制することが可能である。
【０１８０】
次にＮｉイオン濃度を表１におけるＮｉイオン濃度の約１／２にあたる１９．９１ｇ／ｌに固定し、Ｆｅイオン濃度／Ｎｉイオン濃度の比率を０．３５以上にしたメッキ浴組成（比較例２）は以下の表５に示されている。
【０１８１】
【表５】
0003667642.tif 000006
【０１８２】
表５によるメッキ浴組成から得られたＮｉＦｅ合金の軟磁気特性及び膜特性については以下の表６に示される。
【０１８３】
【表６】
0003667642.tif 000007
【０１８４】
表６に示すように、ＮｉＦｅ合金のＦｅ組成比は７８．８質量％以上で８０質量％以下であり、しかも飽和磁束密度Ｂｓは１．９Ｔ以上であった。
【０１８５】
しかし膜面の中心線平均粗さＲａは９ｎｍ以上となり表４の場合に比べて膜面の面粗れがひどくなった。さらに膜応力も５６０ＭＰａ以上になり、表４の場合に比べて膜応力が大きくなった。
【０１８６】
このように中心線平均粗さＲａが大きくなると耐食性の低下とともに飽和磁束密度Ｂｓのばらつきも大きくなり好ましくない。
【０１８７】
また表４と表６とでは、メッキ浴組成のＮｉイオン濃度が同じであるものの、Ｆｅイオン濃度との比率が異なり、Ｆｅイオン濃度／Ｎｉイオン濃度の比率を適切な範囲内に収めないと、飽和磁束密度Ｂｓ、膜面の中心線平均粗さＲａさらには膜応力等の種々の磁気特性及び膜特性を良好にできないことがわかった。
【０１８８】
表４と表６とを見比べると、種々の磁気特性及び膜特性は表４の方が好ましいことがわかる。
【０１８９】
次にＮｉイオン濃度を表１におけるＮｉイオン濃度の約１／４にあたる１０．３１ｇ／ｌに固定し、Ｆｅイオン濃度／Ｎｉイオン濃度の比率を０．２３４以上で０．３５以下にしたメッキ浴組成（実施例２）は以下の表７に示されている。
【０１９０】
【表７】
0003667642.tif 000008
【０１９１】
表７によるメッキ浴組成から得られたＮｉＦｅ合金の軟磁気特性及び膜特性については以下の表８に示される。
【０１９２】
【表８】
0003667642.tif 000009
【０１９３】
表８に示すように、Ｆｅの組成比は７０質量％以上で８１質量％以下になり、また飽和磁束密度Ｂｓは１．９Ｔ以上であった。
【０１９４】
この表８と表４とを見比べてみると表８の方がＦｅ量を多くできることがわかる。これはメッキ浴中におけるＮｉイオン濃度がさらに低濃度になったことで攪拌効果が上がったからである。また表８のＮｉＦｅ合金の平均結晶粒径は１３０Å以上であった。
【０１９５】
次にＮｉイオン濃度を表１におけるＮｉイオン濃度の約１／４にあたる１０．３１ｇ／ｌに固定し、Ｆｅイオン濃度／Ｎｉイオン濃度の比率を０．３５以上にしたメッキ浴組成（比較例３）は以下の表９に示されている。
【０１９６】
【表９】
0003667642.tif 000010
【０１９７】
表９によるメッキ浴組成から得られたＮｉＦｅ合金の軟磁気特性及び膜特性については以下の表１０に示される。
【０１９８】
【表１０】
0003667642.tif 000011
【０１９９】
表１０に示すようにＦｅ組成比は７９質量％以上で８２質量％以下であり、飽和磁束密度Ｂｓも１．９Ｔ以上であったが、表９に比べて膜面の中心線平均粗さＲａが大きくなりやすく適切に膜面の面粗れを抑制できないと共に、膜応力が４００ＭＰａ以上に大きくなってしまった。
【０２００】
表８と表１０を見比べると、ＮｉＦｅ合金の軟磁気特性及び膜特性は表８の方が好ましいことがわかる。
【０２０１】
次にＮｉイオン濃度を表１におけるＮｉイオン濃度の約１／６にあたる６．６８ｇ／ｌに固定し、Ｆｅイオン濃度／Ｎｉイオン濃度の比率を０．１５６以上で０．３６以下にしたメッキ浴組成（実施例３）は以下の表１１に示されている。
【０２０２】
【表１１】
0003667642.tif 000012
【０２０３】
表１１によるメッキ浴組成から得られたＮｉＦｅ合金の軟磁気特性及び膜特性については以下の表１２に示される。
【０２０４】
【表１２】
0003667642.tif 000013
【０２０５】
表１２に示すようにＦｅの組成比は７０質量％以上で８８質量％以下であり、また飽和磁束密度Ｂｓは１．９Ｔ以上であり、組成比によっては２．０Ｔ以上となる場合があった。また表１２のＮｉＦｅ合金の平均結晶粒径は１３０Å以上であり、さらに膜面の中心線平均粗さＲａが１０ｎｍ以下と面粗れを抑制することができた。
【０２０６】
またこの表１２と表８とを見比べてみると表１２の方がＦｅ量を多くできることがわかる。これはメッキ浴中におけるＮｉイオン濃度がさらに低濃度になったことで攪拌効果が上がったからである。
【０２０７】
次にＮｉイオン濃度を表１におけるＮｉイオン濃度の約１／６にあたる６．６８ｇ／ｌに固定し、Ｆｅイオン濃度／Ｎｉイオン濃度の比率を０．３６以上にしたメッキ浴組成（比較例４）は以下の表１３に示されている。
【０２０８】
【表１３】
0003667642.tif 000014
【０２０９】
表１３によるメッキ浴組成から得られたＮｉＦｅ合金の軟磁気特性及び膜特性については以下の表１４に示される。
【０２１０】
【表１４】
0003667642.tif 000015
【０２１１】
表１４に示すように、Ｆｅの組成比は７４質量％以上で８２質量％以下となり、また飽和磁束密度は１．９Ｔ以上となったが、表１２に比べて膜面の中心線平均粗さＲａが１０ｎｍ以上となり、膜面の面粗れがひどくなった。また飽和磁束密度Ｂｓも表１２のように２．０Ｔを越えることがなかった。
【０２１２】
表１２と表１４を見比べると、ＮｉＦｅ合金の軟磁気特性及び膜特性は表１２の方が好ましいことがわかる。
【０２１３】
上記した実験結果から本発明では、以下のようにメッキ浴組成を規定することとした。
【０２１４】
まずメッキ浴中に占めるＮｉイオン濃度を６．６ｇ／ｌ以上で２０ｇ／ｌ以下とした。さらにＦｅイオン濃度／Ｎｉイオン濃度の比率を０．１５ｇ／ｌ以上で０．３６ｇ／ｌ以下とした。この条件に当てはまるメッキ浴組成は、表３のメッキ浴組成（実施例１）、表７のメッキ浴組成（実施例２）、および表１１のメッキ浴組成（実施例３）である。
【０２１５】
そしてこれらメッキ浴組成から得られたＮｉＦｅ合金は、表４、表８及び表１２に示すように、いずれもＦｅ組成比を７０質量％以上で９０質量％以下にでき、さらに飽和磁束密度Ｂｓを１．９Ｔ以上にできることがわかる。また平均結晶粒径を１３０Å以上で１５０Å以下に調整することができる。また膜面の中心線平均粗さＲａや膜応力を適切な範囲内に収めることが可能である。
【０２１６】
また前記Ｆｅの組成比を７６質量％以上にするには、例えば表７のメッキ浴の場合、Ｆｅイオンを３．０１ｇ／ｌ以上にすればＦｅ組成比が７６質量％以上となるＮｉＦｅ合金を得やすい。また表１１のメッキ浴の場合、Ｆｅイオンを１．６１ｇ／ｌにした場合でもＦｅの組成比を７６質量％以上にできる場合があるが、前記Ｆｅイオンを１．８１ｇ／ｌ以上にした方がより確実にＦｅの組成比を７６質量％以上にできることが実験によりわかっている。
【０２１７】
以上のメッキ浴から本発明におけるＮｉＦｅ合金膜を再現性良くメッキ形成することが可能である。
【０２１８】
次に、前記メッキ浴中におけるＮｉイオン濃度を１０ｇ／ｌ以上にした場合、Ｆｅイオン濃度／Ｎｉイオン濃度の比率を０．２以上で０．３５以下にすることが好ましい。そのメッキ浴組成は表３及び表７である。
【０２１９】
一方、前記メッキ浴中におけるＮｉイオン濃度を１０ｇ／ｌ以下にした場合、Ｆｅイオン濃度／Ｎｉイオン濃度の比率を０．１５以上で０．３６以下にすることが好ましい。そのメッキ浴組成は表１１である。
【０２２０】
このようにＮｉイオン濃度を１０ｇ／ｌ以下の低濃度にすると、Ｎｉイオン濃度を１０ｇ／ｌ以上にする場合に比べて、Ｆｅイオン濃度／Ｎｉイオン濃度の比率の範囲を０．１５以上で０．３６以下に広げることができるので、Ｎｉイオン濃度を１０ｇ／ｌ以下にする方が、Ｆｅイオン濃度との比率の調整が容易になり好ましい。
【０２２１】
次に、メッキ浴中のＮｉイオン濃度を６．６ｇ／ｌ以上で２０ｇ／ｌ以下とし、さらにＦｅイオン濃度／Ｎｉイオン濃度の比率を０．１５ｇ／ｌ以上で０．３６ｇ／ｌ以下として、パルス電流による電気メッキ法によりメッキ形成されたＮｉＦｅ合金（実施例）のＦｅ組成比と各軟磁気特性及び膜特性との関係について調べた。また同時に、メッキ浴中のＮｉイオン濃度を４０．０７ｇ／ｌの高濃度にし、パルス電流による電気メッキ法によりメッキ形成されたＮｉＦｅ合金（比較例１）、及び直流電流による電気メッキ法によりメッキ形成されたＮｉＦｅ合金（比較例５）のＦｅ組成比と各軟磁気特性及び膜特性との関係について調べた。
【０２２２】
まず実施例及び比較例１、５の各サンプルにおけるＦｅの組成比と飽和磁束密度Ｂｓとの関係について以下に説明する。
【０２２３】
図８に示すように、まず実施例では、比較例１及び比較例５に比べてＦｅの組成比Ｘを大きくできることがわかる。
【０２２４】
比較例５では、Ｆｅの組成比Ｘの上限は、７２．５質量％程度であり、実施例と同様にパルス電流による電気メッキ法を用いた比較例２においても、Ｆｅの組成比Ｘの上限は７５質量％程度である。
【０２２５】
これに対し実施例ではＦｅの組成比Ｘを７５質量％よりも多くすることが可能である。これは実施例のメッキ浴組成が、比較例１のメッキ浴組成よりも低濃度で攪拌効果を高めることができるからであり、これにより膜中にＦｅを多く取り込むことが可能になる。
【０２２６】
次に図８に示すように、実施例では、Ｆｅの組成比Ｘを７６質量％以上で９０質量％以下とすることにより、飽和磁束密度Ｂｓを１．９５Ｔ以上にできることがわかる。ここで前記Ｆｅの組成比Ｘを９０質量％よりも多くすることにより前記Ｂｓが低下するのは、結晶が奇麗に成長せず緻密な結晶が形成され難くなるからであると考えられる。
【０２２７】
一方、比較例１での前記飽和磁束密度Ｂｓは高くて１．９Ｔ程度、比較例５での前記Ｂｓは高くて１．８Ｔ程度であり、実施例では、比較例１、５に比べて飽和磁束密度Ｂｓを大きくできることがわかる。
【０２２８】
以上から本発明におけるＮｉＦｅ合金は飽和磁束密度Ｂｓが１．９５Ｔ以上となるようにするため、Ｆｅの組成比Ｘを７６質量％以上で９０質量％以下とした。
【０２２９】
次に図８に示すように、実施例では、Ｆｅの組成比Ｘを７０質量％以上で９０質量％以下とすることにより、飽和磁束密度Ｂｓを１．９Ｔ以上にできることがわかる。ところで比較例１においても、Ｆｅの組成比Ｘを最高で７５質量％程度までに大きくすることができるが、比較例１では前記飽和磁束密度Ｂｓを１．９Ｔ以上にできず、Ｆｅの組成比Ｘが７０質量％から７５質量％の間において、実施例の方が比較例１よりも前記Ｂｓを高くできる。
【０２３０】
これは実施例の方が比較例１に比べて平均結晶粒径を大きくできて緻密な結晶を形成できるからである。
【０２３１】
図９は、実施例のＮｉＦｅ合金と比較例１のＮｉＦｅ合金の平均結晶粒径と飽和磁束密度Ｂｓとの関係を示すグラフである。なお前記平均結晶粒径は、Ｘ線回折の回折プロファイル半値幅から測定したものである。
【０２３２】
図９に示すように、結晶粒径が大きくなるほど飽和磁束密度Ｂｓは大きくなることがわかる。この実験結果からすると前記平均結晶粒径を１３０Å以上にすれば、飽和磁束密度Ｂｓを１．９Ｔ以上にできることがわかる。また前記平均結晶粒径を１５０Å以上にすれば前記Ｂｓを１．９５Ｔ以上にでき、前記平均結晶粒径を１７０Å以上にすれば前記Ｂｓを２．０Ｔ以上にできることがわかる。
【０２３３】
これに対し比較例１の場合は、実施例の場合に比べて前記平均結晶粒径は小さく、飽和磁束密度Ｂｓを１．９Ｔ以上にすることができない。
【０２３４】
このように実施例と比較例１とで結晶粒径に差が出るのは、実施例の方が比較例１に比べてメッキ浴中のＮｉイオン濃度は低いので、Ｆｅイオンの供給を一定にでき、膜内全体に適切にＦｅが入り込むことで結晶間に粒界が発生しづらく、結晶が成長しやすいからであると考えられる。
【０２３５】
そして本発明では、結晶粒径が大きくなると共に緻密に結晶が形成されていくため、飽和磁束密度Ｂｓが向上し具体的には１．９Ｔ以上の飽和磁束密度Ｂｓを得ることが可能になっている。
【０２３６】
以上からＮｉＦｅ合金のＦｅの組成比Ｘを７０質量％以上で９０質量％以上とし、このとき平均結晶粒径を１３０Å以上で１７５Åとすれば、飽和磁束密度Ｂｓを１．９Ｔ以上にできることがわかる。またＦｅの組成比Ｘを７２．５質量％以上にし、前記平均結晶粒径を１５０Å以上にすれば、確実に前記飽和磁束密度Ｂｓを１．９５Ｔ以上にできるとわかる。
【０２３７】
またＦｅの組成比を７８質量％以上で８５質量％以下にすれば、飽和磁束密度を２．０Ｔ以上にすることができる。
【０２３８】
次に本発明では、保磁力Ｈｃの面からＮｉＦｅ合金に含まれるＦｅの組成比Ｘ及び平均結晶粒径を考察することとした。
【０２３９】
まず図１０は、ＮｉＦｅ合金に含まれるＦｅの組成比Ｘと保磁力Ｈｃとの関係を示すグラフであり、このグラフからわかるように、実施例での保磁力Ｈｃは、３５５．５（Ａ／ｍ）以下になっていることがわかる。なお実施例での保磁力Ｈｃは、比較例１，５に比べて大きくなる。
【０２４０】
次に実施例では、ＮｉＦｅ合金中に含まれるＦｅの組成比が大きくなることによって前記保磁力Ｈｃが低下することがわかる。このような傾向を示すのはＦｅの組成比Ｘが大きくなることによって平均結晶粒径が小さくなるからであると考えられ、このように前記保磁力Ｈｃの大小は、平均結晶粒径に大きく依存するものと思われる。そこで薄膜磁気ヘッドのコア材として使用可能な前記保磁力Ｈｃが５５３（Ａ／ｍ）以下となるＮｉＦｅ合金の平均結晶粒径を調べることとした。
【０２４１】
図１１は、実施例及び比較例１における平均結晶粒径と保磁力Ｈｃとの関係を示すグラフである。
【０２４２】
図１１に示すように、実施例の方が比較例１に比べて前記平均結晶粒径が大きく、前記平均結晶粒径が大きくなることで前記保磁力Ｈｃは大きくなることがわかる。しかし実施例の方が比較例１に比べて結晶粒径が大きくなっても保磁力Ｈｃの上昇は鈍く、これは結晶粒径が大きくなっても緻密な結晶が形成されているからであると考えられる。
【０２４３】
この実験結果により、前記保磁力Ｈｃが５５３（Ａ／ｍ）以下となる平均結晶粒径は１７５Åであることがわかった。
【０２４４】
以上から本発明におけるＮｉＦｅ合金のＦｅの組成比Ｘを７０質量％以上で９０質量％以下とした場合、平均結晶粒径を１３０Å以上で１７５Å以下に設定した。これによって飽和磁束密度Ｂｓを１．９Ｔ以上にでき、かつ保磁力Ｈｃを５５３（Ａ／ｍ）以下にすることが可能である。
【０２４５】
次に、実施例及び比較例１、５おける各ＮｉＦｅ合金のＦｅの組成比Ｘと比抵抗との関係について調べた。比抵抗は、特に今後の高周波数化・高記録密度化に伴って渦電流損失の低減を図るために必要な軟磁気特性である。その実験結果は図１２に示されている。
【０２４６】
図１２に示すように、Ｆｅの組成比Ｘが７０質量％以上で９０質量％以下の範囲内における実施例の比抵抗は、３０（μΩ・ｃｍ）以上で５０（μΩ・ｃｍ）の範囲内であることがわかる。一方、実施例よりもＮｉＦｅ合金のＦｅの組成比Ｘが小さい比較例１及び５もまた、比抵抗は３０（μΩ・ｃｍ）以上で５０（μΩ・ｃｍ）の範囲内である。
【０２４７】
すなわち実施例では、比較例１及び５と同程度の比抵抗を得ることができるとわかる。
【０２４８】
次に本発明では、実施例及び比較例１、５の各サンプルのＦｅの組成比Ｘと膜応力との関係について調べた。膜応力は小さいことが好ましい。ＮｉＦｅ合金をメッキ形成後、膜剥がれやひび割れを防止するためである。実験結果は図１３に示されている。
【０２４９】
図１３に示すように、実施例及び比較例１、５のそれぞれにおいて、Ｆｅの組成比Ｘが大きくなれば、膜応力が大きくなることがわかる。
【０２５０】
しかしながら実施例では、比較例１及び比較例２よりもＦｅの組成比Ｘが多い範囲内においても膜応力は小さく、前記Ｆｅの組成比Ｘが８６質量％よりも大きくなって初めて前記膜応力は４００ＭＰａ以上になることがわかる。そこで本発明では８６質量％以下のＦｅの組成比Ｘを好ましい範囲とし、これによって膜応力を４００ＭＰａ以下にできる。
【０２５１】
次に本発明では、ＮｉＦｅ合金の膜面の中心線平均粗さＲａの範囲を規定する。前記中心線平均粗さＲａは小さいほど耐食性を向上させることができる。また特に保磁力Ｈｃに大きな影響を与え、前記Ｒａが小さいほど前記保磁力Ｈｃを小さくできる。
【０２５２】
そこで実施例及び比較例１における各サンプルの膜面の中心線平均粗さＲａと保磁力Ｈｃとの関係について調べた。その実験結果を図１４に示す。
【０２５３】
図１４に示すように、膜面の中心線平均粗さＲａが大きくなることにより、保磁力Ｈｃが上昇しやすいことがわかる。本発明では、前記中心線平均粗さＲａを１０ｎｍ以下にすることが好ましいとし、７ｎｍ以下をより好ましい範囲とした。前記中心線平均粗さＲａを７ｎｍ以下にすることにより、保磁力Ｈｃを３１６（Ａ／ｍ）以下に小さくできることが図１４よりわかる。
【０２５４】
【発明の効果】
以上詳述した本発明では、組成式がＮｉ1-XＦｅXで表される軟磁性膜のＦｅ組成比Ｘを７６質量％以上で９０質量％以下とすることにより、前記軟磁性膜の飽和磁束密度Ｂｓを１．９５Ｔ以上にすることができる。
【０２５５】
また組成式がＮｉ1-XＦｅXで表される軟磁性膜の平均結晶粒径を１３０Å以上で１７５Å以下とし、且つＦｅ組成比Ｘを７０質量％以上で９０質量％以下とすることにより、前記軟磁性膜の飽和磁束密度Ｂｓを１．９０Ｔ以上にすることができる。
【０２５６】
また本発明では、メッキ浴組成を適正に調整し、パルス電流を用いた電気メッキ法により、前記軟磁性膜を再現性良くメッキ形成することができる
以上、１．９Ｔ以上の高飽和磁束密度Ｂｓを有するＮｉＦｅ合金膜を、薄膜磁気ヘッドのコア層や磁極層に使用すれば、今後の高記録密度化、高周波数化に対応可能な薄膜磁気ヘッドを製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の薄膜磁気ヘッドの部分正面図、
【図２】図１の縦断面図、
【図３】本発明の第２実施形態の薄膜磁気ヘッドの部分正面図、
【図４】図３の縦断面図、
【図５】本発明の第３実施形態の薄膜磁気ヘッドの縦断面図、
【図６】本発明の第４実施形態の薄膜磁気ヘッドの縦断面図、
【図７】本発明の第５実施形態の薄膜磁気ヘッドの縦断面図、
【図８】パルス電流を用いた電気メッキ法により、ＮｉＦｅ合金膜を形成した実施例と、同じくパルス電流を用いた電気メッキ法で且つメッキ浴のＮｉイオン濃度を高濃度にしてＮｉＦｅ合金膜を形成した比較例１と、直流電流を用いた電気メッキ法によりＮｉＦｅ合金膜を形成した比較例５におけるＦｅの組成比と飽和磁束密度Ｂｓとの関係を示すグラフ、
【図９】実施例と比較例１における結晶粒径と飽和磁束密度Ｂｓとの関係を示すグラフ、
【図１０】実施例、比較例１及び比較例５におけるＦｅの組成比と保磁力Ｈｃとの関係を示すグラフ、
【図１１】実施例及び比較例１における結晶粒径と保磁力Ｈｃとの関係を示すグラフ、
【図１２】実施例、比較例１及び比較例５におけるＦｅの組成比と比抵抗との関係を示すグラフ、
【図１３】実施例、比較例１及び比較例５におけるＦｅの組成比と膜応力との関係を示すグラフ、
【図１４】実施例及び比較例１における膜面の中心線平均粗さＲａと保磁力Ｈｃとの関係を示すグラフ、
【符号の説明】
１１  スライダ
１０  磁気抵抗効果素子
１６  下部コア層（上部シールド層）
１８、３０  磁極部
１９、３２、５０  下部磁極層
２０、３３  ギャップ層
２１、３４  上部磁極層
２２、４０、４６、５５  上部コア層
４１  磁気ギャップ層
４７  高Ｂｓ層
４８  上層
【図１】
0003667642.tif 000016
【図２】
0003667642.tif 000017
【図３】
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【図４】
0003667642.tif 000019
【図５】
0003667642.tif 000020
【図６】
0003667642.tif 000021
【図７】
0003667642.tif 000022
【図８】
0003667642.tif 000023
【図９】
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【図１０】
0003667642.tif 000025
【図１１】
0003667642.tif 000026
【図１２】
0003667642.tif 000027
【図１３】
0003667642.tif 000028
【図１４】
0003667642.tif 000029