(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
組成式がＣｏaＦｅbＮｉcＳdで示され、全組成元素中に占める組成比ｄは、０．５ｗｔ％から２ｗｔ％の範囲内であり、しかも組成比ｄを除く残部を１００ｗｔ％とした場合に、組成比ａは、０ｗｔ％＜ａ≦４０ｗｔ％、組成比ｂは、２０ｗｔ％≦ｂ＜１００ｗｔ％、組成比ｃは、０ｗｔ％＜ｃ≦４０ｗｔ％（ただし、原子比で３０％以上で９０％以下のＣｏ、かつ４０％以下のＮｉ、かつ４０％以下のＦｅの組成範囲を除く）であることを特徴とする軟磁性膜。
【請求項２】
組成比ｄは、１ｗｔ％から１．５ｗｔ％の範囲内である請求項１記載の軟磁性膜。
【請求項３】
組成比ｂは６０ｗｔ％≦ｂ＜１００ｗｔ％である請求項１または２に記載の軟磁性膜。
【請求項４】
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において、Ｃｏイオン、Ｆｅイオン、及びＮｉイオンを有するメッキ液中に、チオ尿素（ＣＨ4Ｎ2Ｓ）を添加して、メッキ液中にＳを含有させることを特徴とする軟磁性膜の製造方法。
【請求項５】
磁性材料製の下部コア層と、記録媒体との対向面で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、両コア層に記録磁界を誘導するコイル層とを有する薄膜磁気ヘッドにおいて、前記上部コア層及び／または下部コア層は、請求項１ないし３のいずれかに記載された軟磁性膜により形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、例えば薄膜磁気ヘッドのコア層として使用される軟磁性膜に係り、特に高飽和磁束密度、高比抵抗、及び低保磁力の軟磁気特性を有する軟磁性膜及びその製造方法、ならびにこの軟磁性膜を用いた薄膜磁気ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は、従来の薄膜磁気ヘッドの構造を示す縦断面図であり、前記薄膜磁気ヘッドの図示左側端部が、記録媒体との対向面となっている。
【０００３】
図１０に示す薄膜磁気ヘッドは、ハードディスクなどの記録媒体へ信号を書き込むインダクティブヘッドのみで構成されているが、このインダクティブヘッドの下に再生用のＭＲヘッドが形成された、いわゆる複合型薄膜磁気ヘッドであってもよい。前記薄膜磁気ヘッドは、浮上式磁気ヘッドのスライダのトレーリング側端面に設けられている。
【０００４】
図１０に示す符号１は、ＮｉＦｅ合金（パーマロイ）などの高透磁率の磁性材料で形成された下部コア層であり、この下部コア層１の上には、Ａｌ２Ｏ３（アルミナ）などの非磁性材料で形成された磁気ギャップ層２が設けられている。図１０に示すように、磁気ギャップ層２の上にはレジスト材料やその他の有機樹脂材料で形成された絶縁層３が形成されている。前記絶縁層３上には、Ｃｕなどの電気抵抗の低い導電性材料により、コイル層４が螺旋状に形成されている。
【０００５】
そして、前記コイル層４上には、レジスト材料やその他の有機樹脂材料などの絶縁層５が形成されている。さらに前記絶縁層５の上には、パーマロイなどの磁性材料がメッキされて上部コア層６が形成されている。前記上部コア層６の先端は、記録媒体との対向部において、下部コア層１上に前記ギャップ層２を介して接合され、ギャップ長Ｇｌ１の磁気ギャップが形成されている。また前記上部コア層６の基端部６ａは、ギャップ層２および絶縁層３に形成された穴を介して、下部コア層１に磁気的に接続されている。
【０００６】
書き込み用のインダクティブヘッドでは、コイル層４に記録電流が与えられると、下部コア層１および上部コア層６に記録磁界が誘導され、下部コア層１と上部コア層６の先端との磁気ギャップ部分からの洩れ磁界により、ハードディスクなどの記録媒体に磁気信号が記録される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、記録密度を向上させるには、上部コア層６及び下部コア層１の軟磁気特性を向上させる必要がある。軟磁気特性のうち、飽和磁束密度に関しては高いことが好ましいが、特に上部コア層６の飽和磁束密度を高くすると、上部コア層６と下部コア層１間の洩れ磁界が磁化反転しやすくなり、より記録密度を向上させることができると考えられている。
【０００８】
前述したように、従来では上部コア層６及び下部コア層１を、ＮｉＦｅ合金（パーマロイ）で形成していたが、このＮｉＦｅ合金よりもさらに飽和磁束密度が高い軟磁性材料としてＣｏＦｅＮｉ合金を挙げることができる。
【０００９】
しかしながらＣｏＦｅＮｉ合金は、飽和磁束密度は高いものの比抵抗は低く、ＮｉＦｅ合金と同程度、あるいは組成によってはＮｉＦｅ合金の比抵抗よりも低くなってしまう。このため、記録周波数を高くした場合、下部コア層１及び上部コア層６に渦電流が発生し、渦電流による熱損失が増大しやすくなっていた。
【００１０】
すなわちＣｏＦｅＮｉ合金では、高く安定した飽和磁束密度を維持するとともに、比抵抗を上げることはできなかったのである。
【００１１】
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ＣｏＦｅＮｉ合金に元素Ｓを添加することによって比抵抗を向上させることが可能になるとともに高く安定した飽和磁束密度を得ることができる軟磁性膜及びその製造方法、ならびに、この軟磁性膜をコア層に使用することによって、高記録密度化・高記録周波数化に対応可能な薄膜磁気ヘッドを提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明における軟磁性膜は、
組成式がＣｏaＦｅbＮｉcＳdで示され、全組成元素中に占める組成比ｄは、０．５ｗｔ％から２ｗｔ％の範囲内であり、しかも組成比ｄを除く残部を１００ｗｔ％とした場合に、組成比ａは、０ｗｔ％＜ａ≦４０ｗｔ％、組成比ｂは、２０ｗｔ％≦ｂ＜１００ｗｔ％、組成比ｃは、０ｗｔ％＜ｃ≦４０ｗｔ％（ただし、原子比で３０％以上で９０％以下のＣｏ、かつ４０％以下のＮｉ、かつ４０％以下のＦｅの組成範囲を除く）であることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明では、組成比ｄは、１ｗｔ％から１．５ｗｔ％の範囲内であることが好ましい。
【００１４】
軟磁性膜の組成を上述した組成比中で適性に調整することにより、飽和磁束密度を１．５Ｔ以上、比抵抗を２０μΩ・ｃｍ以上、保磁力を１０Ｏｅ以下にすることが可能である。
【００１６】
また本発明は、上記した記載の軟磁性膜の製造方法において、Ｃｏイオン、Ｆｅイオン、及びＮｉイオンを有するメッキ液中に、チオ尿素（ＣＨ４Ｎ２Ｓ）を添加して、メッキ液中にＳを含有させることを特徴とするものである。
【００１７】
さらに本発明は、磁性材料製の下部コア層と、記録媒体との対向面で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、両コア層に記録磁界を誘導するコイル層とを有する薄膜磁気ヘッドにおいて、前記上部コア層及び／または下部コア層は、前述した軟磁性膜により形成されることを特徴とするものである。
【００１８】
従来、薄膜磁気ヘッドの上部コア層及び下部コア層に使用されるＣｏＦｅＮｉ合金は飽和磁束密度が高いものの、比抵抗が低いために、記録周波数が高くなると、渦電流が発生し、電流による熱損失が増大しやすいといった問題があった。
【００１９】
そこで本発明では、ＣｏＦｅＮｉ合金にさらに第４元素として、元素Ｓを添加することにより、ＣｏＦｅＮｉ合金と同程度、あるいはそれ以上の飽和磁束密度を確保すると同時に、ＣｏＦｅＮｉ合金よりも高い比抵抗、及び低い保磁力を有する軟磁性膜を製造することが可能である。
【００２０】
本発明における軟磁性膜の組成式はＣｏａＦｅｂＮｉｃＳｄで表される。ここでＣｏ、Ｎｉ、Ｆｅは磁性を担う元素である。特に高飽和磁束密度を得るためには、ＣｏとＦｅの含有量は多いほど好ましいが、ＣｏとＦｅの含有量を少なくし過ぎると飽和磁束密度が小さくなってしまう。また、Ｃｏは、一軸磁気異方性を大きくする作用がある。
【００２１】
元素Ｓは非金属性であるために適量の添加により、比抵抗を向上させることが可能である。またＳの添加により、膜組成の微結晶化が促進され、保磁力が小さくなるものと考えられる。ただし、Ｓの添加量を多くしすぎると、保磁力が上昇することが実験により確認されている。これは、ある一定量までの添加量であれば、微結晶化を促進させることができるが、添加量がある一定量を超えると、逆に膜組成を構成する結晶粒が大きくなっていくものと考えられるからである。
【００２２】
そこで本発明では、後述する実験結果に基づいて低保磁力、高比抵抗を確保するために、全組成元素中に占めるＳの組成比ｄを、０．５ｗｔ％から２ｗｔ％、より好ましくは、１ｗｔ％から１．５ｗｔ％の範囲内とした。
【００２３】
さらに本発明では、良好な軟磁気特性を確保しつつ高い飽和磁束密度を維持するために、元素Ｓの組成比ｄを除いた残部を１００ｗｔ％とした場合、Ｃｏの組成比ａを０ｗｔ％＜ａ≦４０ｗｔ％、Ｆｅの組成比ｂを、２０ｗｔ％≦ｂ＜１００ｗｔ％、Ｎｉの組成比ｃを、０ｗｔ％＜ｃ≦４０ｗｔ％（ただし、原子比で３０％以上で９０％以下のＣｏ、４０％以下のＮｉ、４０％以下のＦｅの組成範囲を除く）とした。またＦｅの組成比ｂを、６０ｗｔ％≦ｂ＜１００ｗｔ％とすることが好ましく、より好ましくは、Ｃｏの組成比ａを、０ｗｔ％＜ａ≦２０ｗｔ％、Ｆｅの組成比ｂを、６０ｗｔ％≦ｂ＜１００ｗｔ％、及びＮｉの組成比ｃを、０ｗｔ％＜ｃ≦２０ｗｔ％であるとした。ここで注目すべき点はＦｅの組成比ｂが他の元素に比べて極めて高いことである。Ｆｅ量を多くすることで高く且つ安定した飽和磁束密度を得ることができる。
【００２４】
上述した組成で構成された軟磁性膜であれば少なくとも、１．５Ｔ（テスラ）以上の飽和磁束密度、２０μΩ・ｃｍ以上の比抵抗、及び１０Ｏｅ（エルステッド）以下の保磁力を確保することが可能である。
【００２５】
このように飽和磁束密度が安定して高く、しかも高い比抵抗、及び低い保磁力を有する軟磁性膜を本発明では、薄膜磁気ヘッドの下部コア層及び／または上部コア層として使用している。これにより、今後の高記録密度化・高記録周波数化にも対応することができる薄膜磁気ヘッドを製造することが可能である。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態の薄膜磁気ヘッドの縦断面図である。なお図１に示す薄膜磁気ヘッドの図示左側の端面が記録媒体との対向面となっている。
【００２７】
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スライダのトレーリング側端面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。
【００２８】
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。前記スライダのトレーリング側端面には軟磁性材料製の下部シールド層１１が形成されている。
【００２９】
図１に示すように、前記下部シールド層１１の上には、Ａｌ２Ｏ３（アルミナ）などの非磁性材料により形成された下部ギャップ層１２を介して磁気抵抗効果素子層１３が形成されている。なお前記磁気抵抗効果素子層１３はＡＭＲ構造あるいは巨大磁気抵抗効果を利用したスピンバルブ膜に代表されるＧＭＲ構造である。
【００３０】
前記磁気抵抗効果素子層１３の上には、非磁性材料製の上部ギャップ層１４を介して、ＭＲヘッドｈ１におけるシールド機能と、インダクティブヘッドｈ２におけるコア機能とを兼ね備えた下部コア層１５が形成されている。
【００３１】
さらに図１に示すように、前記下部コア層１５の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）１６が形成されている。さらに前記磁気ギャップ層１６の上にはポリイミドまたはレジスト材料製の絶縁層１７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１８が設けられている。なお、前記コイル層１８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。
【００３２】
さらに、前記コイル層１８はポリイミドまたはレジスト材料で形成された絶縁層１９に囲まれ、前記絶縁層１９の上に軟磁性材料製の上部コア層２０が形成されている。
【００３３】
図１に示すように、前記上部コア層２０の先端部２０ａは、記録媒体との対向面において、下部コア層１５の上に前記磁気ギャップ層１６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２０の基端部２０ｂは図１に示すように、下部コア層１５と磁気的に接続されている。
【００３４】
今後の高記録密度化・高記録周波数化に対応でき、インダクティブヘッドｈ２の書込みの性能を向上させるには、特に上部コア層２０が、高飽和磁束密度、高比抵抗、及び低保磁力の諸軟磁気特性を有する軟磁性膜で形成されることが必要不可欠であり、また下部コア層１５においても、高比抵抗、及び低保磁力の諸軟磁気特性を有する軟磁性膜で形成されることが好ましい。下部コア層１５の飽和磁束密度は高いことが好ましいが、上部コア層２０の飽和磁束密度よりも低くすることにより、下部コア層１５と上部コア層２０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ことが知られている。
【００３５】
本発明では、下部コア層１５及び／または上部コア層２０は、組成式がＣｏ−Ｆｅ−Ｎｉ−Ｓ（Ｓは硫黄）で表される軟磁性膜によって形成されている。
【００３６】
図２は、全組成元素中に占めるＳの組成比を１ｗｔ％で固定した場合におけるＣｏ、Ｆｅ及びＮｉの組成比と飽和磁束密度Ｂｓとの関係を示す三元図である。なお、Ｃｏ、Ｆｅ及びＮｉの各組成比は、Ｓの組成比（１ｗｔ％）を除いた残部を１００ｗｔ％として表されている。
【００３７】
図２に示すように、Ｆｅの組成比（ｗｔ％）を大きくし、Ｎｉの組成比（ｗｔ％）を小さくすると飽和磁束密度Ｂｓは高くなることがわかる。ここで本発明では、好ましいＣｏ，Ｆｅ及びＮｉの組成範囲として、図２に示す符号２１ないし符号２４で囲まれる範囲内、すなわちＣｏの組成比を０ｗｔ％より大きく４０ｗｔ％以下の範囲内、Ｆｅの組成比を２０ｗｔ％以上１００ｗｔ％より小さい範囲内、及びＮｉの組成比を０ｗｔ％より大きく４０ｗｔ％以下の範囲内とした。
【００３８】
図３は、全組成元素中に占めるＳの組成比を１ｗｔ％で固定した場合におけるＣｏ、Ｆｅ及びＮｉの組成比と保磁力との関係を示す三元図である。なお、Ｃｏ、Ｆｅ及びＮｉの各組成比は、Ｓの組成比（１ｗｔ％）を除いた残部を１００ｗｔ％として表されている。
【００３９】
図３に示すように、Ｆｅの組成比を大きくし、Ｎｉの組成比を小さくすれば保磁力は小さくなることがわかる。
【００４０】
ここで図２の場合と同様に符号２１ないし２４で囲まれる組成範囲、すなわち、Ｃｏの組成比を０ｗｔ％より大きく４０ｗｔ％以下の範囲内、Ｆｅの組成比を２０ｗｔ％以上１００ｗｔ％より小さい範囲内、及びＮｉの組成比を０ｗｔ％より大きく４０ｗｔ％以下の範囲内とした場合に、保磁力を小さくできることがわかる。
【００４１】
このようにＣｏＦｅＮｉ合金に、Ｓを添加することにより、高い飽和磁束密度を得ることができるＣｏ、Ｆｅ及びＮｉの各組成比範囲と、低い保磁力を得ることができるＣｏ、Ｆｅ及びＮｉの各組成比範囲とを同じ範囲内（すなわち符号２１から２４の範囲内）とすることが可能であり、各元素の組成比を上記範囲内で適正に調整すれば、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｎｉ−Ｓ合金の飽和磁束密度を、１．５Ｔ（テスラ）以上にでき、また保磁力を１０Ｏｅ（エルステッド）以下にすることが可能である。
【００４２】
また本発明では、より好ましい組成範囲として、図２及び３に示す符号２１，２５、２６及び２７で囲まれる範囲内、すなわちＣｏの組成比を、０ｗｔ％より大きく２０ｗｔ％以下の範囲内、Ｆｅの組成比を、６０ｗｔ％以上１００ｗｔ％より小さい範囲内、及びＮｉの組成比を、０ｗｔ％より大きく２０ｗｔ％以下の範囲内とすれば、飽和磁束密度Ｂｓを１．７Ｔ以上、保磁力を５Ｏｅ以下にすることが可能であることがわかる。
【００４３】
次に図４及び図５に示す三元図は、比較例として、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｎｉ合金で形成された従来の軟磁性膜と、飽和磁束密度Ｂｓ（図４）及び保磁力（図５）との関係を示すものである。
【００４４】
図４に示すように、例えば１．５Ｔ以上の飽和磁束密度を得たいなら、Ｃｏ、Ｆｅ、及びＮｉの組成比を、符号２８で囲む円内の組成比で設定することが好ましいとわかる。
【００４５】
また図５に示すように、例えば５Ｏｅ以下の保磁力Ｈｃを得たいなら、Ｃｏ、Ｆｅ、及びＮｉの組成比を符号２９で囲む円内の組成比で設定することが好ましいとわかる。
【００４６】
ここで、図４に示す高飽和磁束密度を有する組成比範囲２８と、図５に示す低保磁力を有する組成範囲２９との三元図上における位置関係を調べてみると、この２つの組成範囲２８，２９は、互いにずれていることがわかる。
【００４７】
すなわちＣｏＦｅＮｉ合金の場合、高い飽和磁束密度を得ようとすると、保磁力をそれほど低くすることができず、また低い保磁力を得ようとすると、飽和磁束密度をそれほど高くすることができず、同時に、高い飽和磁束密度と低い保磁力を得ることは難しいことがわかる。
【００４８】
前述したように本発明におけるＣｏＦｅＮｉＳ合金では、高い飽和磁束密度を得ることが可能な組成範囲（図２参照）と、低い保磁力を得ることが可能な組成範囲（図３参照）とが重なりあっているために、同時に高い飽和磁束密度と低い保磁力とを得ることが可能になっている。
【００４９】
ところで本発明では、ＣｏＦｅＮｉ合金に非金属性の元素Ｓを添加することによって比抵抗を向上できるものと期待される。また元素Ｓの添加量によって比抵抗以外の軟磁気特性、例えば保磁力等に何らかの影響を及ぼすものと考えられる。
【００５０】
本発明では、Ｃｏ、Ｆｅ及びＮｉで構成される軟磁性膜の中に、Ｓ（硫黄）を含ませるために、Ｃｏイオン、Ｆｅイオン、及びＮｉイオンを含有するメッキ液の中に、チオ尿素（組成；ＣＨ４Ｎ２Ｓ）を添加することにより、メッキ液中にＳを含ませることを可能にしている。
【００５１】
実験では、３つのメッキ浴全てに、Ｃｏイオンを０．８６ｇ／ｌ、Ｆｅイオンを６．５ｇ／ｌ、及びＮｉイオンを９．８ｇ／ｌ注入し、さらに各メッキ浴の中に異なる濃度のチオ尿素を４０ｍｇ／ｌ、７０ｍｇ／ｌ、または１７０ｍｇ／ｌ添加した。
【００５２】
そしてチオ尿素の添加量に対する比抵抗ρ、及び軟磁性膜中に占めるＣｏ、Ｆｅ、Ｎｉ、及びＳのｗｔ％を測定し、その結果を表１にまとめた。なお表１に示す各元素の組成比（ｗｔ％）は、全組成元素中に占める組成比で表されている。
【００５３】
【表１】
0003629473.tif 000002
【００５４】
またこの実験結果に基づいて、チオ尿素の添加量（ｍｇ／ｌ）と比抵抗ρとの関係、及び軟磁性膜中に占めるＳ濃度（ｗｔ％）と比抵抗との関係を図６及び図７に示した。
【００５５】
図６に示すように、チオ尿素の添加量を多くすれば、比抵抗を高くできることがわかる。チオ尿素の添加量を多くすれば、表１からもわかるように軟磁性膜中に占めるＳ濃度は大きくなり、図７に示すように、Ｓ濃度が大きくなることにより比抵抗は高くなっている。また図６，７に示すように、チオ尿素の添加量及び軟磁性膜中に占めるＳ濃度に対し比抵抗ρはほぼ直線的に変化することがわかる。Ｓは非金属性であるため、Ｓを添加するだけ比抵抗ρは高くなるものと考えられる。
【００５６】
ここで従来コア層として使用されていたＣｏＦｅＮｉ合金の比抵抗ρが高くても２０μΩ・ｃｍ程度であったことから、この比抵抗ρよりも高い比抵抗ρを得るために本発明では、軟磁性膜中に占めるＳ濃度を０．５ｗｔ％以上、好ましくは、１．０ｗｔ％と設定した。
【００５７】
次に本発明では、前述したチオ尿素の添加量が異なる３つの試料を用いてチオ尿素の添加量に対する保磁力Ｈｃ、及び軟磁性膜中に占めるＣｏ、Ｆｅ、Ｎｉ、及びＳのｗｔ％を測定し、その結果を表２にまとめた。なお表２に示す各元素の組成比（ｗｔ％）は、全組成元素中に占める組成比で表されている。
【００５８】
【表２】
0003629473.tif 000003
【００５９】
またこの実験結果に基づいて、チオ尿素の添加量（ｍｇ／ｌ）と保磁力Ｈｃとの関係、及び軟磁性膜中に占めるＳ濃度（ｗｔ％）と保磁力Ｈｃとの関係を図８及び図９に示した。
【００６０】
図８に示すように、チオ尿素の添加量をある一定量添加すれば、保磁力Ｈｃを小さくすることができるが、その添加量よりも多くなると保磁力Ｈｃは大きくなることがわかる。
【００６１】
図９に示すように、軟磁性膜中のＳ濃度と保磁力との関係から見てみても図８に示す傾向と同様に、Ｓ濃度がある一定値まで大きくなれば、保磁力を有効に小さくできるが、その値よりもＳ濃度が大きくなると、保磁力Ｈｃは大きくなってしまうことがわかる。
【００６２】
Ｓをある程度加えた場合には、結晶の微結晶化を促進させることができると考えられ、これにより保磁力Ｈｃを有効に低下させることが可能であるが、ある一定量以上Ｓを添加してしまうと、今度は結晶粒が大きくなると考えられ、これにより保磁力Ｈｃが大きくなるものと思われる。
【００６３】
本発明では、保磁力Ｈｃはできるだけ小さいことが好ましいことから、軟磁性膜中に占めるＳ濃度を２ｗｔ％以下、よりも好ましくは１．５ｗｔ％以下とした。
【００６４】
よって本発明では図６ないし図９に示す実験結果に基づいて、好ましい元素Ｓの組成範囲を０．５ｗｔ％から２ｗｔ％以下、より好ましい元素Ｓの組成範囲を１．０ｗｔ％から１．５ｗｔ％とした。
【００６５】
なお元素Ｓの濃度を２ｗｔ％以下に設定しても、図９に示すように、Ｓ濃度を約１．３ｗｔ％以上添加した場合には、保磁力Ｈｃは１０Ｏｅを越えてしまうが、図３に示すように、軟磁性膜を構成するＣｏ、Ｆｅ、及びＮｉの組成比を適正に調整することによって、保磁力Ｈｃを小さくすることは可能である。
【００６６】
すなわち、図２、３で説明したＣｏ，Ｆｅ及びＮｉの適正な組成比と、図６なないし図９で説明した元素Ｓの適性な組成比とを組み合わせることによって、高い飽和磁束密度、高い比抵抗、及び低い保磁力の優れた軟磁気特性を有する軟磁性膜を形成することが可能となる。
【００６７】
以上により本発明では、図１に示す下部コア層１５及び／または上部コア層２０は、組成式がＣｏａＦｅｂＮｉｃＳｄで示され、全組成元素中に占める組成比ｄは、０．５ｗｔ％から２ｗｔ％の範囲内であり、しかも組成比ｄを除く残部を１００ｗｔ％とした場合に、組成比ａは、０ｗｔ％より大きく４０ｗｔ％以下の範囲内、組成比ｂは、２０ｗｔ％以上１００ｗｔ％より小さい範囲内、組成比ｃは、０ｗｔ％より大きく４０ｗｔ％以下の範囲内である軟磁性膜によって形成される。
【００６８】
より好ましくは、前記組成比ｄは、１ｗｔ％から１．５ｗｔ％の範囲内であり、しかも組成比ａは、０ｗｔ％より大きく２０ｗｔ％以下の範囲内、組成比ｂは、６０ｗｔ％以上１００ｗｔ％より小さい範囲内、及び組成比ｃは、０ｗｔ％より大きく２０ｗｔ％以下の範囲内である。
【００６９】
このように本発明では、比抵抗の高いＣｏＦｅＮｉＳ合金を薄膜磁気ヘッドの下部コア層１５及び／または上部コア層２０に使用することにより、記録周波数が高くなっても渦電流損失を低減させることが可能であり、しかもＣｏＦｅＮｉＳ合金は飽和磁束密度も高く、しかも保磁力も小さいことから、今後の高記録密度化、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。
【００７０】
なお、実施例として下部コア層１５をＮｉ８２Ｆｅ１８合金（組成比はｗｔ％）、上部コア層２０を、Ｃｏ１９Ｆｅ７２Ｎｉ８Ｓ１合金（組成比はｗｔ％）で形成した薄膜磁気ヘッドを製造し、また比較例として下部コア層１５をＮｉ８２Ｆｅ１８合金（組成比はｗｔ％）、上部コア層２０をＦｅ５０Ｎｉ５０合金（組成比はｗｔ％）あるいはＣｏ３１Ｆｅ３９Ｎｉ３０合金（組成比はｗｔ％）で形成した薄膜磁気ヘッドを製造し、これらの薄膜磁気ヘッドのオーバーライト特性を調べた。
【００７１】
オーバーライト特性は、まず低周波で記録をし、さらに高周波で重ね書きをした後における再生出力値のことである。実験では、まず７．５ＭＨｚの低周波数で記録し、さらに６０ＭＨｚの高周波数で重ね書きををして再生出力を測定した。
【００７２】
実施例における薄膜磁気ヘッドの場合では、オーバー特性は４４．３ｄＢであったのに対し、比較例における薄膜磁気ヘッドの場合では、オーバーライト特性は３９．３ｄＢであった。この実験結果から、ＣｏＦｅＮｉＳ合金によってコア層を形成した方が、ＣｏＦｅＮｉ合金あるいはＦｅＮｉ合金でコア層を形成した場合に比べ、オーバーライト特性を向上でき、すなわち記録特性を向上できることがわかる。
【００７３】
【発明の効果】
以上詳述した本発明によれば、ＣｏａＦｅｂＮｉｃ合金に、組成比ｄのＳを添加すれば、高い飽和磁束密度を保持しつつ、高比抵抗及び低保磁力の諸軟磁気特性を有する軟磁性膜を形成することが可能である。
【００７４】
具体的な各元素の組成比は、全組成元素中に占める組成比ｄが、０．５ｗｔ％から２ｗｔ％の範囲内であり、しかも組成比ｄを除く残部を１００ｗｔ％とした場合に、組成比ａは、０ｗｔ％より大きく４０ｗｔ％以下の範囲内、組成比ｂは、２０ｗｔ％以上１００ｗｔ％より小さい範囲内、組成比ｃは、０ｗｔ％より大きく４０ｗｔ％以下の範囲内であることが好ましい。
【００７５】
より好ましくは、組成比ｄは、１ｗｔ％から１．５ｗｔ％の範囲内であり、組成比ａは、０ｗｔ％より大きく２０ｗｔ％以下の範囲内、組成比ｂは、６０ｗｔ％以上１００ｗｔ％より小さい範囲内、及び組成比ｃは、０ｗｔ％より大きく２０ｗｔ％以下の範囲内である。
【００７６】
高飽和磁束密度、高比抵抗及び低保磁力の諸軟磁気特性を有するＣｏＦｅＮｉＳ合金を、薄膜磁気ヘッドの上部コア層及び／または下部コア層に使用すれば、記録周波数が高くなっても、渦電流損失を低減させることができ、今後の高記録密度化、高記録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】本発明の実施形態の薄膜磁気ヘッドの縦断面図、
【図２】ＣｏＦｅＮｉＳ合金のうち、組成元素全体におけるＳの組成比を１ｗｔ％とし、残部を１００ｗｔ％とした場合におけるＣｏ、Ｆｅ及びＮｉの各組成比と、飽和磁束密度との関係を示す三元図、
【図３】ＣｏＦｅＮｉＳ合金のうち、組成元素全体におけるＳの組成比を１ｗｔ％とし、残部を１００ｗｔ％とした場合におけるＣｏ、Ｆｅ及びＮｉの各組成比と、保磁力との関係を示す三元図、
【図４】ＣｏＦｅＮｉ合金を構成する各元素の組成比と飽和磁束密度との関係を示す三元図、
【図５】ＣｏＦｅＮｉ合金を構成する各元素の組成比と保磁力との関係を示す三元図、
【図６】Ｃｏイオン、Ｆｅイオン及びＮｉイオンを含有するメッキ液に、チオ尿素を添加した場合における前記チオ尿素の添加量と比抵抗との関係を示すグラフ、
【図７】ＣｏＦｅＮｉＳの組成比で構成される軟磁性膜中に占めるＳの濃度（ｗｔ％）と比抵抗との関係を示すグラフ、
【図８】Ｃｏイオン、Ｆｅイオン及びＮｉイオンを含有するメッキ液に、チオ尿素を添加した場合における前記チオ尿素の添加量と保磁力との関係を示すグラフ、
【図９】ＣｏＦｅＮｉＳの組成比で構成される軟磁性膜中に占めるＳの濃度（ｗｔ％）と保磁力との関係を示すグラフ、
【図１０】従来の薄膜磁気ヘッドの縦断面図、
【符号の説明】
１１  下部シールド層
１２  下部ギャップ層
１３  磁気抵抗効果素子
１４  上部ギャップ層
１５  下部コア層
１６  磁気ギャップ層
１７、１９  絶縁層
１８  コイル層
２０  上部コア層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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