(57)【要約】【課題】磁気コアの損失を小さくすることにより、高周波での磁界変調記録が可能な光磁気ディスク記録用磁気ヘッドを提供する。【解決手段】コイル４３が巻回された磁気コア４１を有して、光学ヘッドとの協調により、光磁気ディスクに記録磁界を印加して情報を記録するための光磁気ディスク記録用磁気ヘッドにおいて、前記磁気コア４１の組成を、Ｆｅ２Ｏ３を５３．４〜５４．４ｍｏｌ％とし、ＺｎＯを１６．２〜１８．７ｍｏｌ％とし、残部をＭｎＯである単結晶フェライトで構成した。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルが巻回された磁気コアを有して、光学ヘッドとの協調により、光磁気ディスクに記録磁界を印加して情報を記録するための光磁気ディスク記録用磁気ヘッドにおいて、
前記磁気コアの組成を、Ｆｅ２Ｏ３を５３．４〜５４．４ｍｏｌ％とし、ＺｎＯを１６．２〜１８．７ｍｏｌ％とし、残部をＭｎＯである単結晶フェライトで構成したことを特徴とする光磁気ディスク記録用磁気ヘッド。
【請求項２】
前記磁気コアをＥ字型形状とし、前記コアの外表面を（１００）面より構成したことを特徴とする請求項１に記載の光磁気ディスク記録用磁気ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光磁気ディスク記録用磁気ヘッドに係り、特に磁界変調方式により光磁気ディスクへ情報を記録する際に、記録磁界を発生する光磁気ディスク記録用磁気ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光磁気ディスクの記録方式には、一定方向の記録磁界を印加しつつ、照射するレーザ光強度を記録情報で変調して記録する光変調方式と、一定強度のレーザ光を照射しつつ、印加する磁界の向きを記録情報で変調する磁界変調方式が存在する。
【０００３】
近年では、（１）消去過程を経ずにダイレクトオーバーライトできる、（２）記録マークの長さがレーザ光のスポットサイズに左右されず磁界の反転間隔だけで決まるため高密度記録に適する、の２つの理由により磁界変調記録が注目されている。
【０００４】
図６に、一般的な磁界変調方式の光磁気ディスク装置の概略を示す（例えば、特許文献１参照。）。
同図に示すように、光磁気ディスク装置１０は、スピンドルモータ１で回転駆動される螺旋状、又は同心円状の記録トラックを有する光磁気ディスク２、サスペンション３に保持され記録磁界を発生する磁気ヘッド４、及び連結部材５を介し、このサスペンションと連結された光ピックアップ６からなっており、磁気ヘッド４と光ピックアップ６は連結部材５により、実質的に一体となって、トラバース機構（図示しない）の動作により、光磁気ディスク２の半径方向に同時に移送される。
【０００５】
このような光磁気ディスク装置１０においては、光磁気ディスク２に情報を記録する場合には、スピンドルモータ１により光磁気ディスク２を回転させておき、光磁気ディスク２上の情報記録層に、一方の面（図６においては下面）から、光ピックアップ６の対物レンズ１１より光ビーム１２を照射することにより、情報記録層の所定部分をキュリー温度以上に加熱する。これと同時に、磁気ヘッド４には記録情報により変調された記録電流を供給して、記録情報に応じた変調磁界を発生させ、この変調磁界を上記情報記録層の加熱された所定記録部分へ他方の面（図６においては上面）より印加することにより、情報の記録が行われる。
【０００６】
従来の磁気ヘッド４は、一般に樹脂で作られたスライダ７の端部に、高透磁率の磁性材料、例えばフェライトより成るＥ字型の磁気コア８を配し、スライダ７はサスペンション３で光磁気ディスク２に押しつけられるように配置されている。
スライダ７の端部に配された磁気コア８の解放端（コア端面）１３は、スライダ７の底面に向けて設置される。磁気コア８の中央脚部には、コイル９が巻回され、記録情報により変調された記録電流をこのコイル９に供給することにより、コア端面１３から光磁気ディスク２に対して、垂直な磁界が印加される。
【０００７】
通常光磁気ディスク２は、スピンドルモータ１の回転軸のぶれと、回転中心に対する光磁気ディスク２上の記録トラック中心とのずれにより、通常１００ミクロン程度の偏芯を有している。この偏芯により、光ピックアップ６からは、光磁気ディスク２上の記録トラックがあたかも蛇行しているように見え、この蛇行に対して光ビームスポットを追従させるため、対物レンズ１１はトラッキングアクチュエータにより、光磁気ディスク２の半径方向に微小範囲で変移させる。
【０００８】
この対物レンズ１１の変位をレンズシフトと呼ぶが、レンズシフトが生じると光軸と磁束軸とは一致しなくなる。一般に、光磁気ディスク２の記録層は、十分な強度の磁界のもとでは良好な記録状態が得られるが、十分な強度の磁界が印加されていないと、記録状態が飽和せず、不十分な記録となってしまう。しかしながら、コア端面１３から印加される磁界の強度は、コア端面１３の直下においてのみ十分に大きくかつ均一であり、従って、良好な記録状態を得るためには、磁気コア８の大きさはレンズシフトの範囲に対して十分な大きさとする必要がある。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００１−３４４８４６号公報（第２−３頁、第８図）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、光磁気ディスク装置に対する高速度化および高転送レート化の要求は非常に大きく、とりわけ転送レートについては、画像データの記録再生を可能にするために、数十Ｍｂｐｓといった高いレートが要望されている。
【００１１】
レンズシフトが発生する光ピックアップを有する光磁気ディスク装置においては、レンズシフトが発生しても所定の記録状態を得るために、レンズシフト範囲以上の領域に所定強度の磁界を印加する必要がある。このため、磁気コアの大きさをレンズシフト範囲以上の大きさにするとともに、より大きな電流を印加する必要があり、磁気コアの損失が増大し、この結果、数ＭＨｚ以上の高周波での磁界変調記録ができないという問題があった。
【００１２】
そこで本発明は、上記の問題に鑑み、磁気コアに用いられるフェライトの損失を小さくすることにより、高周波での磁界変調記録が可能な光磁気ディスク記録用磁気ヘッドを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための手段として、第１の発明は、コイル４３が巻回された磁気コア４１を有して、光学ヘッドとの協調により、光磁気ディスクに記録磁界を印加して情報を記録するための光磁気ディスク記録用磁気ヘッドにおいて、
前記磁気コアの組成を、Ｆｅ２Ｏ３を５３．４〜５４．４ｍｏｌ％とし、ＺｎＯを１６．２〜１８．７ｍｏｌ％とし、残部をＭｎＯである単結晶フェライトで構成したことを特徴とする光磁気ディスク記録用磁気ヘッドである。
また、第２の発明は、第１の発明において、前記磁気コアをＥ字型形状とし、前記コアの外表面を（１００）面より構成したものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき、好ましい実施例により、図面を参照して説明する。
＜実施例＞
図１は、本発明の光磁気ディスク記録用磁気ヘッドの実施例を示す構成図である。図２は、本発明の光磁気ディスク記録用磁気ヘッドの実施例を構成するコイルの巻かれたＥ字型磁気コアを示す図である。図３は、本発明の光磁気ディスク記録用磁気ヘッドの実施例を構成するＥ字型磁気コアを示す図である。図４は、本発明の光磁気ディスク記録用磁気ヘッドの実施例を構成するスライダを示す図である。
【００１５】
図１に示すように、本実施例の光磁気ディスク記録用磁気ヘッド（以下、単に磁気ヘッドともいう）４０は、スライダ３０と、コイル４３が巻回されたＥ字型（Ｅ型）磁気コア４１とから構成されている。
この磁気ヘッド４０は、浮上型である。使用時には、磁気ヘッド４０は、スライド面３０Ａが光磁気ディスクに対向するように配置される。このときの光磁気ディスクの半径方向を矢印４８で示してある
スライド面３０Ａと同じ面上に、Ｅ型磁気コア４１の主コア部４５のコア端面４５ｂ及び補助コア部４６、４７のコア端面４６ｂ、４７ｂが配置されている。
【００１６】
以下、磁気コア４１及びスライダ３０について夫々説明する。
磁気コア４１は、高透磁率の磁性材料である単結晶ＭｎＺｎフェライトよりなり、矢印４８に垂直な方向の断面形状（光磁気ディスク面に垂直な方向の断面）がＥ字型をしており、主コア部４５にはコイル４３が巻回されている。コイル４３に、記録情報に変調された記録電流を供給することにより、主コア部４５のコア端面４５ｂ（光磁気ディスク面に対向している）より光磁気ディスクへ向けて記録磁界を発生させる。
【００１７】
図２には、主コア部４５にコイル４３が巻回されたＥ型磁気コア４１を示す。Ｅ型磁気コア４１は、図３に示す形状を有している。まず、単結晶フェライトを加工して、所定の方位面を有する基板を作製する。磁気コア４１は、長さＬ１、高さＴ、幅Ｗの直方体の基板に、矢印４８に平行な深さＤである溝部５１、５２を形成したものであり、これにより中央に主コア４５、左右に補助コア４６、４７を有する。図中上方向に、コア端部４６ｂ、４５ｂ、４７ｂが向いている。ここで、長さＬ１は例えば２ｍｍであり、幅Ｗは例えば０．５５ｍｍであり、高さは例えば１ｍｍである。溝部５１、５２の幅Ｌ３は例えば０．５５ｍｍであり、主コア４５及び補助コア４６、４７の厚さＬ２は例えば０．３ｍｍとしている。溝部の深さＤは例えば０．７ｍｍとしている。
【００１８】
ここで、磁気コア４１を構成する面については、以下のように記すこととする。矢印４８から見てＥ型に見える面４１ａ（以下、磁気コア４１のＥ型面ともいう：これは光磁気ディスク面に垂直となる）を面ａといい、コア端部４５ｂ、４６ｂ、４７ｃを含む面４１ｂ（以下、磁気コア４１のスライド面ともいう：これは光磁気ディスク面に対向する）を面ｂといい、面ａと面ｂに直交する面４１ｃ（以下、磁気コア４１のコア側面ともいう：これは光磁気ディスク面に垂直となる）を面ｃという。なお、夫々の面ａ、面ｂ、面ｃは、夫々に平行な面を全て含むものである。
【００１９】
一方、スライダ３０は、図４に示すが、樹脂の成形により得られる。なお、スライダ３０はセラミックから加工されることもある。スライダ３０は平滑なスライド面３０Ａとその反対側に矢印４８に垂直方向に形成された溝部３１と、磁気コア４１の主コア部４５、補助コア部４６、４７が夫々挿入固定される切欠き部３５、３６、３７が形成されている。これらの大きさは、磁気コア４１に対応して決められている。
このスライダ３０に磁気コア４１を所定配置に組み込み固定し、スライダ面３０Ａを所定の面粗さにすることによって磁気ヘッド４０を得る。
【００２０】
次に、磁気ヘッド４０の磁気コア４１を構成する単結晶フェライト材料について説明する。
フェライト単結晶については、公知の方法で作製できることが知られている。ここで、例えば、ブリッジマン法用いて、以下の３種類の単結晶フェライトを作製した。
【００２１】
（試料１の単結晶フェライト）
その組成は、Ｆｅ２Ｏ３が５４．５ｍｏｌ％、ＭｎＯが４０．０ｍｏｌ％、ＺｎＯが５．５ｍｏｌ％である。
（試料２の単結晶フェライト）
その組成は、Ｆｅ２Ｏ３が５４．３ｍｏｌ％、ＭｎＯが２７．５ｍｏｌ％、ＺｎＯが１８．２ｍｏｌ％である。
（試料３の単結晶フェライト）
その組成は、Ｆｅ２Ｏ３が５３．５ｍｏｌ％、ＭｎＯが３１．０ｍｏｌ％、ＺｎＯが１５．５ｍｏｌ％である。
（多結晶フェライト）
市販のマンガン−亜鉛フェライトを使用した。
【００２２】
これら４種類の材料を用いて、上述の形状の磁気コア４１を作製し、これを組み込んだ光磁気ディスク記録用磁気ヘッド（試料１乃至試料４）を作製し、光磁気ディスクに記録再生を行い、記録電流とエラーレートの関係を調べ、比較を行った。その結果を表１に示す。ここで、試料４は従来のものである。
【００２３】
【表１】
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【００２４】
表１において、試料１乃至試料３は、夫々の単結晶フェライト材料から作製した磁気ヘッドを示し、面ａ、面ｂ、面ｃは上述した磁気コア４１のＥ型面（側面４１ａ）、スライド面（側面４１ｂ）、コア側面（側面４１ｃ）を夫々示し、枠内の記号は、それらの面の面方位を示している。
【００２５】
評価結果については、単にエラーレートが小さくなるかどうかといった点だけでなく、より小さな書込電流で記録ができるどうか、温度マージンがどの程度あるか、など総合的に評価し良否の判断を行ったものである。
表１は結果を総合的にまとめたものである。
ここで、試料１及び試料２では、従来の磁気コアの構成材料であ多結晶フェライトを用いたものと同等以上の特性が得られたが、試料３では、多結晶フェライトを用いたものに比べ損失が多く、劣る結果となった。
【００２６】
さらに、解析するために、各試料を構成する材料の材料特性の比較をおこなった。
４種類の各試料を構成する各フェライト材料を加工して、リング状試料を作製し、透磁率とＱ値との周波数特性を測定した。結果を図５に示す。なお、リング状試料の形状は、φ４ｍｍ×φ２ｍｍ×ｔ１ｍｍである。試料１乃至試料３の材料については、試料のリング平面の面方位を、いずれも（１１０）としてある。
【００２７】
図５は、各試料に対応する各種フェライト材料の透磁率とＱ値との関係を示すグラフ図である。
同図において、横軸は透磁率を、縦軸はＱ値（１／ｔａｎδ）をそれぞれ示す。、０．５ＭＨｚ、１．０ＭＨｚ、５．０ＭＨｚ及び１０．０ＭＨｚでの測定値を□、◇、○及び△で夫々示してある。材料の違いで、色分けしてある。
直線は、各材料についてその測定値を結んで得られている。
【００２８】
上述の表１に示したように、従来の多結晶材料より、ヘッド特性の優れていた試料１及び試料２については、図５においては、各測定周波数での測定点を結んだ直線の傾きが、多結晶材料より大きく、それに対して特性に劣る試料３では、多結晶材料より傾きが小さい結果が得られた。すなわち、直線の傾き（Ｑ／透磁率：×１０−３）は、試料１では３．３、試料２では３．１、試料４（多結晶）では１．０、試料３では０．６である。
すなわち、傾き（Ｑ／透磁率）が大きいほど、磁気ヘッドとしたときに特性が良好であることを示している。
【００２９】
次に、この結果を基に、単結晶フェライトのＦｅ２Ｏ３量を５２．４ｍｏｌ％〜５４．４ｍｏｌ％まで変化させて、試料Ａ乃至試料Ｋまで１１種類の単結晶フェライトを作製し、これより上述と同様のリング試料を得て、材料の透磁率とＱについて上述と同様の評価を行い、傾き（Ｑ／透磁率）を得た。
【００３０】
（試料Ａの単結晶フェライト）
その組成は、Ｆｅ２Ｏ３が５２．４２ｍｏｌ％、ＭｎＯが３２．２６ｍｏｌ％、ＺｎＯが１５．３２ｍｏｌ％であり、傾き（Ｑ／透磁率）は、０．６×１０−３であった。
（試料Ｂの単結晶フェライト）
その組成は、Ｆｅ２Ｏ３が５２．６３ｍｏｌ％、ＭｎＯが３２．０８ｍｏｌ％、ＺｎＯが１５．２９ｍｏｌ％であり、傾き（Ｑ／透磁率）は、０．６×１０−３であった。
【００３１】
（試料Ｃの単結晶フェライト）
その組成は、Ｆｅ２Ｏ３が５２．８２ｍｏｌ％、ＭｎＯが３１．６１ｍｏｌ％、ＺｎＯが１５．５７ｍｏｌ％であり、傾き（Ｑ／透磁率）は、０．５×１０−３であった。
（試料Ｄの単結晶フェライト）
その組成は、Ｆｅ２Ｏ３が５２．９９ｍｏｌ％、ＭｎＯが３１．１３ｍｏｌ％、ＺｎＯが１５．８８ｍｏｌ％であり、傾き（Ｑ／透磁率）は、０．５×１０−３であった。
【００３２】
（試料Ｅの単結晶フェライト）
その組成は、Ｆｅ２Ｏ３が５３．２０ｍｏｌ％、ＭｎＯが３１．１８ｍｏｌ％、ＺｎＯが１５．６２ｍｏｌ％であり、傾き（Ｑ／透磁率）は、０．５×１０−３であった。
（試料Ｆの単結晶フェライト）
その組成は、Ｆｅ２Ｏ３が５３．４３ｍｏｌ％、ＭｎＯが２９．６８ｍｏｌ％、ＺｎＯが１６．８９ｍｏｌ％であり、傾き（Ｑ／透磁率）は、１．６×１０−３であった。
【００３３】
（試料Ｇの単結晶フェライト）
その組成は、Ｆｅ２Ｏ３が５３．５５ｍｏｌ％、ＭｎＯが３０．２３ｍｏｌ％、ＺｎＯが１６．２２ｍｏｌ％であり、傾き（Ｑ／透磁率）は、１．５×１０−３であった。
（試料Ｈの単結晶フェライト）
その組成は、Ｆｅ２Ｏ３が５３．７８ｍｏｌ％、ＭｎＯが２８．９１ｍｏｌ％、ＺｎＯが１７．３１ｍｏｌ％であり、傾き（Ｑ／透磁率）は、１．９×１０−３であった。
【００３４】
（試料Ｉの単結晶フェライト）
その組成は、Ｆｅ２Ｏ３が５４．００ｍｏｌ％、ＭｎＯが２８．４０ｍｏｌ％、ＺｎＯが１７．６０ｍｏｌ％であり、傾き（Ｑ／透磁率）は、２．５×１０−３であった。
（試料Ｊの単結晶フェライト）
その組成は、Ｆｅ２Ｏ３が５４．２０ｍｏｌ％、ＭｎＯが２７．２２ｍｏｌ％、ＺｎＯが１８．５８ｍｏｌ％であり、傾き（Ｑ／透磁率）は、３．５×１０−３であった。
【００３５】
（試料Ｋの単結晶フェライト）
その組成は、Ｆｅ２Ｏ３が５４．３７ｍｏｌ％、ＭｎＯが２６．９０ｍｏｌ％、ＺｎＯが１８．７３ｍｏｌ％であり、傾き（Ｑ／透磁率）は、３．５×１０−３であった。
以上の結果を表２にまとめて示す。
【００３６】
【表２】
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【００３７】
ちなみに、比較に用いた試料４の多結晶フェライトの傾き（図５参照）は、１．０（×１０−３）であり、評価の結果、材料中のＦｅ２Ｏ３量が５３．４３ｍｏｌ％以上を有する、本実施例のＭｎ−Ｚｎ単結晶フェライト（試料Ｆ乃至試料Ｋの範囲）では、従来の多結晶フェライトより、磁界変調型光磁気ディスク記録用磁気ヘッドの磁性材料として、より適している事が見いだされた。
【００３８】
次に、単結晶フェライトの面方位について説明する。
単結晶フェライト材料は、従来用いられてきた多結晶フェライト材料に比べ、結晶面、軸方位の配置により特性が変化することは、従来単結晶フェライトが使用されている例えばＶＣＲ用ヘッドについては良く知られている。
そこで、磁気ヘッド４０を構成するＥ型磁気コア４１の構成面をいろいろ変えて磁気ヘッドを作製し、上述の試料１乃至試料４の磁気ヘッドと同様に評価した（表１に示した評価と同様である。）。
【００３９】
面については、上述と同様、Ｅ型磁気コア４１の側面４１ａ（Ｅ型面：面ａ）、側面４１ｂ（スライド面：面ｂ）、側面４１ｃ（コア側面：面ｃ）としてある。
単結晶フェライトとしては、上述の試料２の単結晶フェライトを用いた。
【００４０】
（試料１１）
面ａを（１１０）とし、面ｂを（２１１）とし、面ｃを（１１１）としたＥ型磁気コア４１より磁気ヘッド４０を作製し、評価した。評価結果は良好（○）であった。
（試料１２）
面ａを（１１０）とし、面ｂを（１１０）とし、面ｃを（１００）としたＥ型磁気コア４１より磁気ヘッド４０を作製し、評価した。評価結果は不十分（△）であった。
【００４１】
（試料１３）
面ａを（１１０）とし、面ｂを（１１１）とし、面ｃを（２１１）としたＥ型磁気コア４１より磁気ヘッド４０を作製し、評価した。評価結果は不十分（△）であった。
（試料１４）
面ａを（１００）とし、面ｂを（１００）とし、面ｃを（１００）としたＥ型磁気コア４１より磁気ヘッド４０を作製し、評価した。評価結果は大変良好（◎）であった。
【００４２】
（試料１５）
面ａを（１００）とし、面ｂを（１１０）とし、面ｃを（１１０）としたＥ型磁気コア４１より磁気ヘッド４０を作製し、評価した。評価結果は良くなかった（×）であった。
以上の結果を表３に示す。
【００４３】
【表３】
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【００４４】
表３に示すように、Ｅ型磁気コアの３面を（１００）とした磁気ヘッドが最も良く、逆に面ａが（１００）であっても、他を（１１０）とした場合は、最も特性が劣ることが分かった。なお、評価結果は相対的なものであり、上述の試料２と試料１１は同一の内容であることに留意のこと。従って、試料１１及び試料１４共に良好である。
【００４５】
これらの結果より、組成をＦｅ２Ｏ３が５３．４〜５４．４ｍｏｌ％、ＺｎＯが１６．２〜１８．７ｍｏｌ％、ＭｎＯが残部とする単結晶フェライトを用い、Ｅ型磁気コアを作製し、その磁気コアの構成面（Ｅ型面、スライド面、コア側面）の面配置を全て（１００）とし、これより磁気ヘッドを構成することにより、従来の多結晶フェライト材料を用いた磁気ヘッドよりも、特性の良好な光磁気ディスク記録用磁気ヘッドを得ることができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の請求項１及び２に記載の光磁気ディスク記録用磁気ヘッドによれば、磁気コアの組成を、Ｆｅ２Ｏ３を５３．４〜５４．４ｍｏｌ％とし、ＺｎＯを１６．２〜１８．７ｍｏｌ％とし、残部をＭｎＯである単結晶フェライトで構成したことにより、磁気コアの損失を小さくして、高周波での磁界変調記録が可能な光磁気ディスク記録用磁気ヘッドを提供できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光磁気ディスク記録用磁気ヘッドの実施例を示す構成図である。
【図２】本発明の光磁気ディスク記録用磁気ヘッドの実施例を構成するコイルの巻かれたＥ字型磁気コアを示す図である。
【図３】本発明の光磁気ディスク記録用磁気ヘッドの実施例を構成するＥ字型磁気コアを示す図である。
【図４】本発明の光磁気ディスク記録用磁気ヘッドの実施例を構成するスライダを示す図である。
【図５】各種フェライト材料の透磁率とＱ値との関係を示すグラフ図である。
【図６】一般的な磁界変調方式の光磁気ディスク装置を示す構成図である。
【符号の説明】
１…スピンドルモータ、２…光磁気ディスク、３…サスペンション、４…磁気ヘッド、５…連結部材、６…光ピックアップ、７…スライダ、８…磁気コア、９…コイル、１０…光磁気ディスク装置、１１…対物レンズ、１２…光ビーム、１３…コア端面、３０…スライダ、３０Ａ…スライド面、３１…溝部、３５…切欠き部、３６…切欠き部、３７…切欠き部、３８…凸部、３９…凸部、４０…磁気ヘッド、４１…Ｅ型磁気コア、４１ａ（面ａ）…側面、４１ｂ（面ｂ）…側面、４１ｃ（面ｃ）…側面、４３…コイル、４５…主コア部、４５ｂ…コア端面（スライド面）、４６…補助コア部、４６ｂ…コア端面（スライド面）、４７…補助コア部、４７ｂ…コア端面（スライド面）、５１…巻線溝部、５２…巻線溝部。
【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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