[其他]铁磁膜及使用该膜的磁头

说明书

本发明涉及用于磁盘装置或磁带录像机磁头的磁芯材料。特别涉及具有高饱和磁通密度、高导磁率、低磁致伸缩常数和高抗腐蚀性的铁磁膜和使用该铁磁膜的磁头。

近年来，磁记录技术已取得显著进步，目前人们正在增加磁记录的记录密度以使家用磁带录像机体积小、重量轻，并增加磁盘的存贮容量。为增加记录密度，就要求磁头所用的铁磁膜具有高饱和磁通密度，这样才能使具有高矫顽性的记录介质实现高密度记录。

此外，还要求磁头所用的铁磁膜材料具有高导磁率以改善记录/重放效率。为使记录/重放效率保持稳定，上述材料的磁致伸缩常数最好接近于零。

人们已开发出具有这样特性的磁性材料，例如JP-A-60-74，100中公开的Fe-Al-Si合金（即所谓的铁硅铝磁合金），JP-A-52-112，797（相应于1976年2月26日提交的662，198号美国专利申请，已转让给IBM，）和JP-A-59-182，938中公开的Fe-Si合金。这些合金中的每一种都以铁作为其主要成分，并具有高饱和磁通密度。这些合金都可用作磁头材料。

然而，Fe-Al-Si合金的饱和磁通密度相对较低，大约为10KG。而Fe-Si虽具有较高的饱和磁通密度，约为18KG，但其耐腐蚀性较低，当为改善耐腐蚀性而在Fe-Si合金中加入钌（Ru）或同类元素时，其饱和磁通密度就会降到大约14KG。

本发明的目的是提供一种铁磁膜以及利用该铁磁膜的磁头，所以铁磁膜能消除先有技术的上述缺陷并具有高饱和磁通密度、高导磁率、低磁致伸缩常数和高耐腐蚀性。

根据本发明的设想，从包括Ni，Rh，Ru，Pd，Zr，Nb，Ta，Ag，Os，Ir，Pt，Au，Cr，Mo，W，Ti，Bi，V，Co和Cu的一组元素中选择至少一种元素加到铁磁膜中，该铁磁膜除以铁作为主要成分以保持高饱和磁通密度和高导磁率外，还含有一种对于铁是间隙可溶的元素，其浓度为0.5-5原子百分比，以改善铁磁膜的耐腐蚀性并减小其磁致伸缩常数的绝对值而不降低铁磁膜的磁特性。

最好从包括B、N、C和P的一组元素中选出至少一种对于铁是间隙可溶的元素。此外，当一主要磁膜（上述铁磁膜）和一金属膜交替层迭以形成一多层膜时，该多层膜的导磁率将大大增加。

本发明的发明人已广泛研究了一种以铁作为主要成分并具有高饱和磁通密度的磁膜，并发现当在该磁膜中加入一种对于铁是间隙可溶的元素时，其导磁率增加，矫顽性减小，而饱和磁通密度不减小（参考本发明人1987年6月1日提交的56，114号美国专利申请已转让给本申请的受让人）。如上所述，当在以铁作为主要成分的磁膜中加入一种对于铁是间隙可溶的元素时，磁膜的软磁性得到改善，其原因尚不清楚。然而，当以铁作为主要成分的磁膜还包含一种对于铁是间隙可溶的元素时，该磁膜的X射线的衍射线变宽，而且其电子显微镜图像显示出该磁膜包含的品粒比不加对于铁是间隙可溶的元素的磁膜中的晶粒小。因而，据认为在磁膜中加入对于铁是间隙可溶的元素能使磁晶态各向异性常数变小或减小磁各向异性的偏移，进而改善该磁膜的软磁特性。此外，即使以10-20原子百分比的浓度在磁膜中加入一种对于铁是间隙可溶的元素，该磁膜的饱和磁通密度几乎不减小，这是对于铁是间隙可溶的元素的一种特性。由于该元素间隙溶于铁晶格中，单位体积中的铁原子数保持不变，还应认为是一种有益的效应。

发明人的研究已表明当从包括Ni，Rh，Ru，Pd，Zr，Nd，Ta，Ag，Os，Ir，Pt，Au，Cr，Mo，W，Ti，Bi，V，Co和Cu的一组元素中选出至少一种加到一以铁为主要成分并含有一种对于铁是间隙可溶的元素的磁膜中时，该磁膜的耐腐蚀性可大大增加而不降低其软磁特性。此外，还发现，该磁膜耐腐蚀性随着为改进耐腐蚀性而加入磁膜的元素量的增大而增加。然而，当上述元素量增加时，磁膜的磁致伸缩常数由负值变为正值。为形成一种磁致伸缩常数的绝对值很小且耐腐蚀性优良的磁膜，最好以0.5-5原子百分比化的浓度在磁膜中加入一种用于改善耐腐蚀性的元素。

此外，还发现当在以铁为主要成分的磁膜中加入一种对于铁是间隙可溶的元素时，该磁膜的磁致伸缩常数增加。因此，为形成一种磁致伸缩常数接近零且软磁特性和耐腐蚀性能优良的磁膜，该磁膜最好包含1-15原子百分比浓度的一种对于铁是间隙可溶的元素，以及0.5-5原子百分比浓度的一种用于改善耐腐蚀性的元素。