(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気抵抗効果素子層とこの磁気抵抗効果素子層に検出電流を与える主電極層とで構成される読み出しヘッドと、前記読み出しヘッドの上部に絶縁層を介して形成され、記録ヘッドのリーディング側コア機能と読み出しヘッドの上部シールド機能とを兼ねた下部磁気コア層と、前記下部磁気コア層と磁気ギャップを介して対向する上部磁気コア層と、両磁気コア層に磁界を与えるコイル層とで形成される記録ヘッドを有する薄膜磁気ヘッドにおいて、前記両磁気コア層が、ＦｅａＭｇｂＮｂｃＯｄ（但し、添え字のａ、ｂ、ｃ、ｄは原子量％を示す）なる組成式で表され、かつ、前記組成は
ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１００
４５≦ａ≦８５
５．５≦ｂ≦２８
０．５≦ｃ≦３
８≦ｄ≦３５
の範囲である軟磁性材料で構成されることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
【請求項２】
磁気抵抗効果素子層とこの磁気抵抗効果素子層に検出電流を与える主電極層とで構成される読み出しヘッドと、前記読み出しヘッドの上部に絶縁層を介して形成され、記録ヘッドのリーディング側コア機能と読み出しヘッドの上部シールド機能とを兼ねた下部磁気コア層と、前記下部磁気コア層と磁気ギャップを介して対向する上部磁気コア層と、両磁気コア層に磁界を与えるコイル層とで形成される記録ヘッドを有する薄膜磁気ヘッドにおいて、前記両磁気コア層が、ＦｅａＭｇｂＮｂｃＯｄ（但し、添え字のａ、ｂ、ｃ、ｄは原子量％を示す）なる組成式で表され、かつ、前記組成は
ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１００
４５≦ａ≦８５
５．５≦ｂ≦２８
０．５≦ｃ≦３
８≦ｄ≦３５
の範囲であり、主としてＦｅで平均結晶粒径が１５ｎｍ以下である金属磁性結晶粒を形成し、Ｍｇ，Ｎｂ，Ｏで前記金属磁性結晶粒を略覆う粒界生成物を形成した軟磁性材料で構成されることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
【請求項３】
磁気抵抗効果素子層とこの磁気抵抗効果素子層に検出電流を与える主電極層とで構成される読み出しヘッドと、前記読み出しヘッドの上部に絶縁層を介して形成され、記録ヘッドのリーディング側コア機能と読み出しヘッドの上部シールド機能とを兼ねた下部磁気コア層と、前記下部磁気コア層と磁気ギャップを介して対向する上部磁気コア層と、両磁気コア層に磁界を与えるコイル層とで構成される記録ヘッドを有する薄膜磁気ヘッドにおいて、前記両磁気コア層が、ＦｅａＭｇｂＮｂｃＯｄ（但し、添え字のａ、ｂ、ｃ、ｄは原子量％を示す）なる組成式で表され、かつ、前記組成は
ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１００
４５≦ａ≦８５
５．５≦ｂ≦２８
０．５≦ｃ≦３
８≦ｄ≦３５
の範囲であり、主としてＦｅで平均結晶粒径が１５ｎｍ以下である金属磁性結晶粒を形成し、Ｍｇ，Ｎｂ，Ｏで前記金属磁性結晶粒を略覆う粒界生成物を形成し、飽和磁束密度が１Ｔ以上、電気抵抗率が８０μΩｃｍ以上の軟磁性材料で構成されることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばハードディスクなどの磁気応用製品に搭載される薄膜磁気ヘッドにおいて、特に上部コア層および下部コア層に用いられる軟磁性膜の材質を改良し、高抵抗化並びに磁気特性を向上させた薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、磁気記録技術分野においては高密度記録再生特性に優れたＧＭＲヘッドが広く使用されている。ＧＭＲヘッドの一般的な構成は図１に示されるように、基板１上に絶縁層２、下部磁気シールド層３を介して磁気抵抗効果素子層４とこの磁気抵抗効果素子層４に検出電流を与える主電極層５とで構成される読み出しヘッドと、前記読み出しヘッドの上部に絶縁層１１を介して形成され、記録ヘッドのリーディング側磁気コア機能と読み出しヘッドの上部シールド機能とを兼ねた下部磁気コア層６と、その上部に磁気ギャップ１２を介して配される上部磁気コア層７と、両磁気コア層６，７に磁界を与えるコイル層８とで構成される記録ヘッドとを有する構成をとるものである。
【０００３】
また、記録媒体との摺動面（ＡＢＳ面）９には体摩耗特性に優れた炭素系保護膜１０が形成される。磁気デバイスの高周波化に伴い上記構成よりなるＧＭＲヘッドの記録ヘッド用磁気コアとして、１００ＭＨｚ以上の周波数で軟磁気特性に優れた磁性材料が求められている。磁気ヘッドのコア等に用いられる軟磁性材料に求められる特性は、高電気抵抗率、高飽和磁束密度、高透磁率、低保磁力等である。
【０００４】
従来、１Ｔ程度以上の高飽和磁束密度を実現するために、磁性金属粒の表面に酸化物を形成し、それを焼結した複合材料が特開平４−２１７３９号公報で提案されており、また、特開平１１−２３８６１４号公報では、表面に酸化被膜を有するＦｅの磁性粉末を所望の形状に成形し、磁性粉末の隙間にＦｅより酸化し易いＡｌを高温で含浸させ、前記Ｆｅ表面の酸化被膜を還元して新たにＡｌ２Ｏ３の酸化被膜をＦｅ粒子表面に形成することで、飽和磁束密度が高く高周波特性の優れた軟磁性材料を提案している。
【０００５】
さらに特開平９−１５３４０５号公報では数１００ＭＨｚの高周波領域で軟磁性特性に優れた材料として、組成式ＡａＭｂＤｃ（ＡはＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉから選ばれた少なくとも１種の元素またはその化合物、ＭはＨｆ，Ｚｒ，Ｎｂ．Ｍｇその他から選ばれた元素またはそれらの混合物、ＤはＯ，Ｃ，Ｎから選ばれた元素またはそれらの混合物，ａ，ｂ，ｃは組成比の原子％である）で表される軟磁性材料の提案がある。
【０００６】
ここで提案されている組成比は、４０≦ａ≦８７、０≦ｂ≦２０、０≦ｃ≦５０である。特にＭについては多くの元素があげられているが、個々の元素についての最適な組成比は示されていない。
【０００７】
また、前記特開平９−１５３４０５号公報では、前記組成式で表される軟磁性材料を、材料Ａにより平均結晶粒径が数ｎｍ〜数１０ｎｍのｂｃｃ構造の微結晶相をつくり、材料Ｍ，Ｄを多量に含む非晶質相で前記微結晶相が取り囲まれた構造とし、ｂｃｃ構造のＡが微結晶化されることで優れた軟磁性特性を、また、高抵抗の非晶質相により前記微結晶相を取り囲むことにより高周波領域での渦電流を抑え、良好な高周波特性を得る方法が提案されている。
【０００８】
以上の従来方法はいずれも磁性粉体を所望の形に成形して使用するものであり、薄膜磁気ヘッドの磁気コアのように、スパッタ法や化学メッキ法等の薄膜プロセスにより磁気コアを成膜する場合にはこれらの磁性材料は使用できない。複合材料を使用し、微細粒子化することで軟磁気特性の向上と高飽和磁束密度を両立する材料として、スパッタリング法により成膜された、本発明とは異なる材料組成を持つＦｅＭＮＯ（Ｍ＝Ｂｅ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｃａ他）材料も特開平７−８６０３５号公報で提案されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来提案されたＦｅＭＮＯ材料は、スパッタリング時に成膜したＦｅおよびＭ元素がそれぞれの元素の酸化あるいは窒化物生成自由エネルギーの差によってＭ元素が選択酸化あるいは選択窒化することにより、ｂｃｃ結晶構造を持つＦｅ微結晶とその粒界を形成するＭＯあるいはＭＮ化合物に２相分離することで作製される。
【００１０】
しかしながら、スパッタリング法は、ターゲット元素を原子あるいは分子レベルに分解して、基板上で合成を行う手法であり、またスパッタリング時のエネルギーのみで、それぞれの元素が完全な２相分離を行うことは実質的に困難である。このために成膜直後では、ＦｅＭＮＯ材料のＦｅ微結晶には必然的にＯあるいはＮまたはＭ元素が固溶される。このために、Ｆｅを主組成とする微結晶がｂｃｃ構造を保っていても、材料の磁歪常数が１×１０−５程度以上に大きくなる、あるいはＦｅの結晶磁気異方性エネルギーが大きくなるなどのために軟磁気特性が劣化するという課題があった。
【００１１】
従って工業応用上これらの材料を作製する場合、僅かな組成ずれなどの影響により、大面積で低磁歪、高軟磁気特性を制御することが困難である。これは発明者らによるＦｅＳｉＯ、ＦｅＭｇＯなどの独自検討の結果明らかになったことである。また２相分離を進行させるには、ＦｅＭＮＯの成膜時の基板温度を上げる、あるいは成膜後に熱処理を行う等をすることでほぼ達成できるが、これらの必要熱処理温度は一般に４００℃以上となるために、結晶粒の粗大化による軟磁気特性の劣化や、それ以下の低温プロセスが必要なデバイスでは使用できないという課題があった。
【００１２】
また一般に、磁気デバイスは、同一のデバイスでも、そのサイズ、使用周波数などによって要求される最適な飽和磁束密度と電気抵抗率の関係が異なることが知られている。しかしながら従来、最適な調整の方法が知られていない。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記の種々の課題を解決するために本発明は、図１で示されるような基板１上に絶縁層２、下部磁気シールド層３を介して磁気抵抗効果素子層４とこの磁気抵抗効果素子層４に検出電流を与える主電極層５とで構成される読み出しヘッドと、前記読み出しヘッドの上部に絶縁層１１を介して形成され、記録ヘッドのリーディング側磁気コア機能と読み出しヘッドの上部シールド機能とを兼ねた下部磁気コア層６と、その上部に磁気ギャップ１２を介して対向する上部磁気コア層７と、両磁気コア層６，７に磁界を与えるコイル層８とで構成される記録ヘッドを有する磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドにおいて、前記両磁気コア層６，７が、ＦｅａＭｇｂＮｂｃＯｄ（但し、添え字のａ、ｂ、ｃ、ｄは原子量％を示す）なる組成式で表され、かつ、前記組成は
ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１００
４５≦ａ≦８５
５．５≦ｂ≦２８
０．５≦ｃ≦３
８≦ｄ≦３５
の範囲であり、主として平均結晶粒径が１５ｎｍ以下である金属磁性結晶粒と、前記金属磁性晶粒を略覆った粒界生成物よりなり、前記金属磁性結晶粒の主組成がＦｅで、また、前記金属磁性結晶粒を略覆う粒界生成物をＭｇ，Ｎｂ，Ｏで形成し、飽和磁束密度が１Ｔ以上、電気抵抗率が８０μΩｃｍ以上の軟磁性材料で構成するものである。
【００１４】
ここでＭｇおよびＮｂはＦｅに対して比較的難固溶性の材料である。また、Ｍｇ，Ｎｂは両者とも酸化物生成自由エネルギーあるいは窒化物生成自由エネルギーがＦｅより低いという特徴を持つが、特にＭｇ元素は酸化物生成自由エネルギーが大きく、またＮｂ元素は窒化物生成自由エネルギーが大きい傾向がある。
【００１５】
上記の組成範囲の膜を作製すると、金属磁性結晶粒子内に固溶するＭｇあるいはＮｂが少ないために、元素固溶による磁歪や結晶磁気異方性エネルギーの増大が比較的少ない磁性膜を形成できる。またＭｇあるいはＮｂは酸化あるいは窒化して主に磁性結晶粒子の粒成長を抑制するとともに、高抵抗の粒界を形成する。
【００１６】
このとき本発明ではＭｇあるいはＮｂと酸素の組み合わせ比率を選択することで、粒界の幅あるいは、磁性結晶粒子の被覆率を制御できるために、軟磁気特性とともに広範な範囲での飽和磁束密度と電気抵抗率を任意に選択できる。またアルカリ土類金属であるＭｇは一般に反応性が非常に高いため、工業的に取り扱う場合には安定な化合物状態で使用することが望ましい。例えば、Ｍｇ単体で扱うよりもＭｇＯ、さらに望ましくは、ＭｇとＮｂの酸化物であるＭｇＮｂＯｘとして取り扱うほうが安全である。
【００１７】
この材料を例えばＦｅとＭｇＮｂＯｘをＡｒ雰囲気下でスパッタリングにより合成した場合、発明者らの実験では磁性膜中には化学量論比よりも多くのＯが含まれることが分かっている。この過剰なＯは、Ｆｅに固溶することで磁歪を増大させるが、例えばＮｂを補うことで、Ｆｅへの過剰固溶を抑制でき、結果として磁歪等を低くすることができる。
【００１８】
このように、異なる酸化物、窒化物生成自由エネルギーをもつＭｇおよびＮｂが、Ｆｅ中にとけ込む過剰なＯと選択的に反応することで、磁性膜の磁歪を制御することが容易にできる。またＦｅの量の下限は、飽和磁束密度を１Ｔ以上にするために、４５％以上であることが必要で、上限はＦｅを微細化するＭｇ、Ｎｂ、Ｏの必要量から８５％以下である。ＭｇとＮｂの合計量は、Ｆｅを微細化するために少なくとも６％は必要で、飽和磁束密度を十分高く保つために２８．５％以下であることが必要である。Ｍｇの量は少なくとも５．５％以上が必要で、またＮｂの量は０．５％以上３％以下で顕著な効果が見られる。
【００１９】
またＭｇとＮｂの比は１．８〜５６の範囲であれば、軟磁気特性を有する範囲で様々な値の抵抗率を制御できる。これは、Ｍｇ−Ｏ酸化物を用いた磁性膜が比較的低抵抗から軟磁気特性を得られるのに対し、Ｎｂ−Ｏ酸化物を用いた磁性膜が、比較的高抵抗から軟磁性を生じる傾向があるためであると考察している。
【００２０】
またＯは抵抗率を８０μΩｃｍとするために８％以上必要である。また、酸素が３５％を超えると、結晶粒界が厚くなりすぎるために、磁性結晶粒子同士の交換相互作用が弱くなり、高抵抗化するものの軟磁気特性が劣化する。
【００２１】
ここでＭｇはＦｅに対して比較的難固溶であるとともに、Ｆｅとの間に金属間化合物を生成しにくい。このためにＦｅへの固溶による磁歪や結晶磁気異方性エネルギーの増大が比較的少なく、かつ、ＦｅとＭｇ−Ｏの相分離ばかりでなく、Ｆｅ、Ｍｇそのものが相分離するために、非磁性元素添加量の全体量が比較的少なくてもＦｅ結晶を微細化できる。その結果として磁性膜の高飽和磁束密度化と軟磁性化が両立できる．。
【００２２】
また、Ｍｇ、Ｎｂは酸化して主に磁性結晶粒子の成長を抑制するとともに、高抵抗の粒界を形成する。特にＭｇとは異なる酸化物生成自由エネルギー、あるいはＭｇとは異なるα―Ｆｅ中での拡散速度をもつＮｂを本発明の組成範囲で組み合わせることで、Ｆｅ中に溶け込むＯの量を制御でき、その結果、磁歪等を調整することもできる。また、Ｍｇの量がＮｂ以上であることで抵抗率の広範な範囲での制御が可能となる。
【００２３】
また、本発明の構成において、Ｆｅの５％以下をＲｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｕから選ばれた少なくとも１種と置換した磁性膜では、特に飽和磁束密度が１．４Ｔ以上の磁性膜において、耐食性を高めることができる。ここで置換量は好ましくは０．５％以上で、また置換による飽和磁束密度の低下を抑制するために５％以下が好ましい。
【００２４】
また前記構成で、膜垂直方向に、少なくともＭｇ元素が組成変調された磁性膜では、軟磁気特性と同時に高飽和磁束密度が実現しやすい。
【００２５】
また前記構成は、組成変調の周期が１０ｎｍ以下であることで、さらに軟磁気特性が高い磁性膜を実現できる。
【００２６】
また前記構成の磁性膜は、Ｍｇ酸化物をスパッタすることにより供給する製造方法を用いることで、より少ないＭｇおよびＯの添加量で磁性結晶粒を微細化できる。
【００２７】
また前記構成の磁性膜は、金属および化合物を適度に配置した複合タ−ゲットを用いたスパッタリング法で、前記タ−ゲットに対し、少なくとも２方向に稼働している基板上に成膜を行うことで、比較的大面積においても均一な組成の膜を作製することができる。
【００２８】
また前記構成の磁性膜は、同一電極上で金属および化合物を適度に配置した複合タ−ゲットを用いたスパッタリング法、あるいは少なくとも２つ以上の異なる電極上の金属タ−ゲットおよび化合物タ−ゲットを用いたスパッタリング法において、基板側にバイアスを印加しながら成膜を行うことで、磁性膜中の主に酸素量を本発明の好ましい範囲に制御することが容易にできる。
【００２９】
また前記構成の磁性膜は、３５０℃以下の熱処理で、優れた軟磁気特性を示す。
【００３０】
以上により、前記各構成の磁性膜は、下部コア層および上部コア層に必要な性質を満たすことのできる軟磁性材料であるため、これらのうちいずれかの軟磁性材料の組成比を適正に調節して下部コア層および上部コア層に使用すれば、高密度記録化および高周波数記録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。
【００３１】
【発明の実施の形態】
本発明の構造、組成を持つ磁性薄膜は低ガス圧雰囲気で蒸着法により形成することが最良である。蒸着法の中では、高周波マグネトロンスパッタリング、直流スパッタリング、対向タ−ゲットスパッタリング、イオンビ−ムスパッタリング等に代表されるスパッタリング法や、基板付近に反応性ガス導入部を持つ、反応性スパッタリング法、あるいは基板付近に反応性ガス導入部を持ち、蒸着材料を溶解する溶解部をもった反応性蒸着法等が好ましい。
【００３２】
スパッタリング法で本発明を実施する際に、特に、酸素あるいは窒素元素の供給源として酸化物あるいは窒化物を用いる場合、まず本発明の磁性膜のそれぞれ成膜後の組成を考慮して組成決定した金属または合金と、酸化物、窒化物、金属元素等の添加元素を同一電極上に適度に配置した複合タ−ゲットを用いたスパッタ法、あるいは複数の電極上に配置した金属、合金、酸化物または窒化物のタ−ゲットを同時放電し、基板上に元素供給を同時に行うコ・スパッタ法、あるいは複数の電極上に配置された金属、合金、酸化物または窒化物のタ−ゲット直上近に、基板を順次移動させ成膜を行うタンデム法等が好ましい。
【００３３】
ここで複合タ−ゲットを使用する場合は、添加物ペレットの配置個所に対応する基板内の膜組成分布の影響を押さえるために、基板自身が、少なくとも２方向に移動することが好ましい。これはコ・スパッタ、タンデムスパッタを行う場合についてもそれぞれ組成均一化の効果がある。
【００３４】
またタンデムスパッタを行う際に、それぞれのタ−ゲットからの成膜速度と、各タ−ゲット上での基板の滞在あるいは移動時間を調整することで本発明の磁性膜の好ましい組成変調構造を形成することができる。同様に、このような組成変調は、タ−ゲット上の入射角を周期的に変化させること、あるいは反応性ガスをスパッタリング時に周期的に導入することでも達成できる。また何れの成膜方法を用いる場合においても、基板に対して一方向に磁界をかけながら成膜を行うこと、あるいは一方向に磁界をかけながら、３５０℃以下程度で熱処理することで磁性膜に一軸異方性を形成することができる。
【００３５】
【実施例】
以下の実施例中、磁性膜はＲＦマグネトロンスパッタリングを用いて作製した。以下で基板温度として、室温から１００℃程度に幅があるのは、成膜時のエネルギ−による自然昇温であり、実際には３００℃以下程度であれば本実施例の好ましい磁性薄膜を作製することが可能である。膜構造はＸ線回折（ＸＲＤ）、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて観察した。また組成分析はＥＰＭＡ、また抗磁力はＢＨル−プトレ−サ−、飽和磁束密度はＶＳＭで評価した。
【００３６】
以下実施例により詳細を示す。
（実施例１）
ＦｅａＭｇｂＮｂｃＯｄ膜について検討した結果を示す。
【００３７】
実験条件は次の通りである。
【００３８】
基板：非磁性セラミックス基板、ＳｉまたはＣ基板（Ｓｉ基板とＣ基板は組成分析用）
基板温度：室温〜１００℃
タ−ゲット：３インチのＦｅ上に  ５×５ｍｍのＳｉＯ２あるいはＭｇＯチップあるいはＭｇ、Ｎｂチップおよび、５×５ｍｍの金属元素のチップを下記の組成になるように配置。
【００３９】
タ−ゲットサイズ  ３インチ
放電ガス圧  ８ｍＴｏｒｒ
放電電力  ２００Ｗ
スパッタガス    Ａｒ
【００４０】
【表１】
0003622621.tif 000002
【００４１】
に、２５０℃の真空中で熱処理した後の磁性膜の磁気特性と組成を示す。磁性膜の厚みはすべて１μｍとした。
【００４２】
以上のように、ＦｅＭｇＯ系材料に元素を添加したところ、Ｆｅと固溶性の高いＳｉやＡｌでは磁歪が低下せず、実施例ａｆ〜実施例ａｑに示したように、Ｆｅと難固溶性である元素についてわずか０．５％の添加から、磁歪の低下とともに、抵抗率の上昇が確認された。その他、同様に、Ｆｅに対して難固溶性であるランタン系希土類元素について添加効果を調べたところ、同様の効果が見られた。また特に磁歪低下の効果はＺｒ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｔａで顕著である。以上の実施例で示した磁性膜の飽和磁束密度は何れも１Ｔ以上で、Ｘ線回折で求めた磁性結晶粒子の平均結晶粒径は１５ｎｍ以下であった。このうち、実施例ａｍについてＴＥＭ観察したところ、α−Ｆｅの微結晶が、粒界生成物でほぼ覆われた形をした複合構造を持ち、粒界生成物は、結晶性の低い、非晶質と見なせる構造を持っていた。またこの粒界生成物の組成は、少なくとも、ＭｇとＮｂの酸化物を含んでいることが分かった。
【００４３】
また本実施例では、タ−ゲット上にＭｇＯチップを配置した複合タ−ゲットを用いているが、例えばＦｅＭｇＮｂ焼結タ−ゲットなどをＡｒ＋Ｏ２混合ガス中等でスパッタする、いわゆる反応性スパッタ法を用いても、同様の磁性膜が作製できることを確認している。また本実施例では基板はタ−ゲットに対して、固定した状態でスパッタリングを行ったが、複合タ−ゲットに対して、基板位置を回転させる、あるいはタ−ゲットに対して前後左右などに平行移動する等、少なくとも２方向に稼働している基板上に成膜を行うことで、組成の均一性が向上し、磁歪をはじめとする磁気特性がさらに本実施例に示した値より向上することを一部の組成で確認している。
【００４４】
また、本実施例の様に、同一電極上で金属および化合物を適度に配置した複合タ−ゲットを用いたスパッタリング法、あるいは少なくとも２つ以上の異なる電極上の金属タ−ゲットおよび化合物タ−ゲットを用いたスパッタリング法において、基板側にバイアスを印加しながら成膜を行うことで、膜中の酸素量を制御することができ、その結果、磁性膜のＯ組成量を、本発明の範囲の好ましい範囲に制御でき、磁歪をはじめとする軟磁気特性を制御できることを確認している。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように本発明の組成および構造を持つ磁性膜およびその製造方法を用いることで、磁気抵抗効果素子層と、この磁気抵抗効果素子層に検出電流を与える主電極層とで構成される読み出しヘッドと、前記読み出しヘッドの上部に絶縁層を介して形成され、記録ヘッドのリーディング側コア機能と、読み出しヘッドの上部シールド機能とを兼ねた下部コア層と、前記下部コア層と磁気ギャップを介して対向する上部コア層と、両コア層に磁界を与えるコイル層とで構成される記録ヘッドを有する薄膜磁気ヘッドにおいて、前記両コア層に、磁歪定数が低く、かつ高周波での軟磁気特性に優れ、高い飽和磁束密度および高比抵抗を有した磁性材料を提供できる。
【００４６】
本発明の材料組成では、Ｆｅに対し難固溶性材料のＭｇ、Ｎｂを使うことで純粋なＦｅによる微結晶を作りやすく、高飽和磁束密度の磁性材料が得られる。
【００４７】
本発明の材料組成によるＭｇ、Ｎｂは酸化物生成自由エネルギー、あるいは窒化物生成自由エネルギーがＦｅより低く、したがってＦｅ中のＯ、Ｎの固溶が少なくなり、低磁歪で高飽和磁束密度の磁性材料が得られる。
【００４８】
また、Ｍｇ、Ｎｂは酸化あるいは窒化してＦｅの周囲に高抵抗の膜を作るとともに、磁性結晶粒子の粒成長を抑制し、これにより電気抵抗率が高く高周波特性の良好で、軟磁性特性の優れた磁性材料が得られる。
【００４９】
本発明の材料組成によれば、Ｍｇ、Ｎｂの比率を選択することでＦｅの周囲に形成される粒界の厚みあるいは被覆率を制御可能で、これにより電気抵抗率や飽和磁束密度を制御することが可能になる。
【００５０】
Ｍｇを使用するに際し、ＭｇＯの形で使用すれば安定性が増し、量産工程での安全性が得られる。
【００５１】
本発明ではＦｅに対して難固溶性のＭｇを用いるため、Ｆｅ、Ｍｇが相分離し易く、したがって少ない添加量でＦｅの微細化が可能になる
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁気抵抗効果型磁気ヘッドの構成を示す断面図
【符号の説明】
１  基板
２、１１  絶縁層
３  下部磁気シールド
４  磁気抵抗硬化素子
５  主電極層
６  上部磁気シールドを兼ねた下部磁気コア
７  上部磁気コア
８  コイル層
９  ＡＢＳ面
１０ＡＢＳ面保護層
１２  記録ギャップ
【図１】
0003622621.tif 000003