[发明专利]磁头

说明书

本发明涉及一种所谓的隙中含金属型(metal-in-gap)磁头，该磁头包括一对半磁心而其磁隙部分由金属磁膜构成。更具体地说，本发明涉及这样一种磁头，其中的金属磁膜采用一种多层结构，该结构是首先利用层叠Fe-M-N磁性薄膜层和贵金属(如Pt)层构成多层膜，然后借助一层绝缘膜层叠上述多层膜形成的，以便改善重放输出使得该磁头适于利用具有大矫磁力的磁记录介质(如所谓的金属带)进行记录和重放。

近来随着磁记录领域中信号记录密度的增加，具有大的矫磁力和高残余磁通密度的磁记录材料如在非磁性支承上直接覆盖一层强磁性金属材料制成的金属带得到了广泛应用。相应地，用于磁头的磁心材料也要求具有高饱和磁通强度和高导磁率。

为了满足上述要求，有人提出了一种隙中含金属型磁头(此后称为MIG磁头)，其中铁氧体被用作次心材料，而具有高饱和磁通密度成形在铁氧体上的金属磁膜成为主心材料，从而使磁隙部分由金属磁膜构成。MIG磁头适用于利用金属带记录和重放。

同时，由于近年来在高记录密度上所取得的显著进展，要求上述类型的磁头采用一种金属磁材料，该材料具有较高的饱和磁通密度，以得到大的记录磁场和呈现软磁特性，从而可以用具有大矫磁力的磁记录介质(如金属带)得到满意的记录和重放。

不仅如此，以Fe(铁)作为主要成分的微晶金属磁膜在平面方向具有高饱和磁通密度并呈现极好的软磁特性，上述微晶金属磁膜已在实际应用中取代常规的金属磁性材料用于磁头制造。

虽然成形于铁氧体上的以Fe(铁)为主要成分的微晶金属磁膜取代了常规的金属磁膜，但在MIG磁头中厚度方向的软磁特性和平面方向的软磁特性一样是重要的。因此，磁头的效率并没有如所期望的那样因采用在平面方向具有极好的软磁性能的微晶金属磁膜而得到很大的改进，同样重放输出也没有得到很大的改进。

本申请人曾经提出了一种磁头，该磁头包括一对半磁心和一个金属磁膜，该对半磁心利用磁膜成形表面相互连接成一体从而互相邻接，而金属磁膜在一对半磁心中至少一个的磁隙成形面上形成，其中磁膜是成分为Fe_xM_yN_z的磁性薄膜层和Pt层层叠形成的多层膜构成的，其中M为由Ta，Zr，Hf，Nb，Ti，Mo和W等中选出的至少一种物质，而x，y，z表示原子百分率，其中71≤x≤85，6≤y≤15，9≤z≤16(见日本专利申请No.812956)。

本发明的一个目的是提供一种磁头，该磁头适于从具有大矫磁力的磁记录介质(如金属带)进行记录与重放，并较之上述的MIG磁头对重放输出有显著的改进。

作为达到上述目的进行了大量研究的结果，本发明人发现利用Fe-M-N磁薄膜层(其中M为由Ta，Zr，Hf，Nb，Ti，Mo和W中选出的至少一种物质)，利用由Pt，Au，Ag和Pd中选出的至少一种或一种以上的物质构成的层作为底层有可能产生强烈的α-Fe平面(110)方向性，从而增强磁性的一致性并改善整个膜的软磁性。本发明人还发现借助交替层叠Fe-M-N磁性薄膜层和贵金属层如Pt层所构成的多层膜作为MIG磁头的金属磁膜重放特性得到了改善，同时MIG磁头在高频范围的记录和重放特性可以利用借助一层由SiO₂，ZrO₂，Al₂O₃和Cr中任一物质形成的层层叠两个或更多层的上述多层膜得到进一步的改进。

即，本发明提供了这样一种磁头，该磁头包括一对半磁心和一个金属磁膜，该对半磁心借助磁隙成形面相互连接为一体因此互相邻接，而金属磁膜在上述一对半磁心中至少一个的磁隙成形面上形成，其中金属磁膜是首先利用交替层叠成分为Fe_xM_yN_z的磁性金属薄膜层(M表示由Ta，Zr，Hf，Nb，Ti，Mo和W中选出的至少一种物质，而x，y，z表示原子百分率，其中71≤x≤85，6≤y≤15，9≤z≤16)和由Pt，Au，Ag和Pd中选出的至少一种物质制成的层构成多层膜，其后借助一个由SiO₂，ZrO₂，Al₂O₃和Cr中任一种物质制成的层层叠两层或更多层上述多层薄膜形成的。

在该磁头上构成金属磁膜的有由Pt，Au，Ag和Pd中至少一种物质形成的层(以后称之为贵金属层如Pt层)，为了取得满意的底层效果，上述贵金属层如Pt层每层的平均厚度最好为0.3到10.0nm。