DE69529021T2

DE69529021T2 - Magnetisches Material für Magnetkopf und damit hergestellter Magnetkopf

Info

Publication number: DE69529021T2
Application number: DE69529021T
Authority: DE
Inventors: Fumio Kurosawa; Yukari Nihei; Kimio Takahashi; Takashi Tamura; Fusashige Tokutake; Akira Urai; Kazuhiro Yagihashi
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-06-28
Filing date: 1995-06-27
Publication date: 2003-08-21
Anticipated expiration: 2015-06-28
Also published as: DE69529021D1; EP0690437B1; JPH08115506A; US5610786A; JP3089530B2; EP0690437A3; KR960002145A; KR100445102B1; EP0690437A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft einen Magnetkopf für das Aufzeichnen von Sprachsignalen, Bildsignalen oder Informationssignalen mit hoher Dichte als magnetische Signale auf einer Aufzeichnungsspur eines magnetischen Aufzeichnungsmediums, zum Beispiel auf einem Magnetband, zum Beispiel bei einem Videobandrekorder oder Videorekorder (VTR), einem digitalen Audiobandrekorder (DAT) oder einem digitalen Datenaufzeichnungsgerät, jeweils mit hoher Aufzeichnungsdichte.
Ein magnetisches Aufzeichnungs- und/oder Wiedergabegerät, zum Beispiel ein VTR oder ein DAT, verwendet ein magnetisches Aufzeichnungsband oder dergleichen als magnetisches Aufzeichnungsmedium, besitzt einen Magnetkopf zum Auslesen oder Wiedergeben von Informationssignalen von einer Signalaufzeichnungsoberfläche des magnetischen Aufzeichnungsbandes. Des Weiteren können alternativ oder zusätzlich Informationssignale geschrieben oder aufgezeichnet werden auf der Signalaufzeichnungsoberfläche. Dies geschieht zum Lesen und/oder Aufzeichnen der Informationssignale von bzw. auf dem magnetischen Aufzeichnungsmedium.
Der Magnetkopf umfasst oder weist auf einen Magnetkern und ein darum gewickeltes oder darum gewundenes Element, zum Beispiel eine Spule. Eine magnetische Lücke oder Magnetlücke, welche als schmaler oder kleiner Zwischenraum ausgebildet ist, ist im Magnetkern ausgebildet. Die Spule übernimmt die Aufgabe des Übertragens der Informationssignale in Form von magnetischen Flüssen zum Magnetkern zur Aufzeichnung und zur Wiedergabe.
Andererseits übernimmt der Magnetkern die Aufgabe des Übertragens magnetischer Flüsse von der Spule zum magnetischen Aufzeichnungsmedium und umgekehrt, nämlich zum Aufzeichnen bzw. zum Wiedergeben. Die magnetische Lücke oder Magnetlücke bewirkt eine Limitierung oder Begrenzung der Zerstreuung oder Aufspaltung des Magnetfeldes zum Aufzeichnen von Informationssignalen, während es als Magnetflusseingangsöffnung in Bezug auf das Aufzeichnungsmedium während einer Wiedergabe dient.
In jüngster Zeit tendiert die Entwicklung in Richtung auf eine Aufzeichnung oder Wiedergabe von Signalen mit kürzerer Wellenlänge zum Aufzeichnen oder Wiedergeben einer größeren Menge von Informationssignalen im Hinblick auf die Verbesserung der Qualität von Bildsignalen, welche aufzuzeichnen oder wiederzugeben sind, und im Hinblick auf eine Verbesserung der Speicherkapazität. Im Hinblick auf diese Aspekte wird ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit hoher Koerzivität, zum Beispiel ein Metallband, verwendet werden, bei welchem ein magnetisches Metallpulver oder bei welchem magnetische Metallpulver, d. h. magnetische Pulver, die für eine Magnetschicht des magnetischen Aufzeichnungsmediums verwendet werden, auf einem Basisfilm oder auf einer Basisschicht aufgebracht werden. Es kann auch ein bedampftes Band verwendet werden, bei welchem ein magnetisches Metallmaterial direkt auf einem Basisfilm oder auf einer Basisschicht mittels Aufdampfen aufgebracht wird. Diese Aufzeichnungsmedien werden verstärkt verwendet.
Zur Ermöglichung einer Aufzeichnung oder einer Wiedergabe auf oder von einem derartigen magnetischen Aufzeichnungsmedium mit hoher Koerzitivität wurden verschiedene Vorschläge im Hinblick auf geschichtete Magnetköpfe gemacht, bei welchen eine Magnetschicht eines Metalls mit hoher magnetischer Permeabilität und mit hoher Sättigungsflussdichte, zum Beispiel Eisen-basierte Legierungen, Eisen- Nickel-basierte Legierungen oder Eisen-Kobalt-basierte Legierungen als magnetische Kernmaterialien für einen magnetischen Kopf oder Magnetkopf oder sog. Magnetköpfe vom Metal-in-Gap (MIG) verwendet werden.
Der geschichtete Magnetkopf besitzt Magnetkernhälften, von denen jede gebildet wird von einer magnetischen Metallschicht, welche zwischen einem Paar Schutzstücke (guard pieces) geschichtet oder sandwichartig angeordnet ist. Die Magnetkernhälften stützen sich aneinander ab und sind mittels einer Glasverbindung oder Glasschmelze miteinander zu einer Einheit verbunden, um eine einheitliche Struktur oder einen einheitlichen Aufbau des Magnetkopfes zu bilden.
Die Erfinder haben einen derartigen geschichteten Magnetkopf vorgeschlagen, bei welchem magnetische Metallschichten, welche den Magnetkern bilden, magnetostatisch miteinander verbunden werden, und zwar an beiden Enden, um den Wirkungsgrad oder die Effizienz des Magnetkopfes, insbesondere im Hochfrequenzbereich, zu verbessern.
Bei dem oben beschriebenen geschichteten Magnetkopf unter Verwendung eines magnetischen Metallmaterials als Magnetkernmaterial zum Bewirken einer Aufzeichnung mit hoher Dichte wird, weil das magnetische Metallmaterial stärker oder höher belastet wird als das nicht- magnetische Schutzmaterial, und zwar durch Kontakt mit dem Magnetband, das magnetische Metallmaterial des Magnetkern stärker belastet und schneller verschlissen als andere Bereiche, und zwar mit dem Ergebnis, dass der Magnetkernbereich ausgenommen oder zurückentwickelt wird aufgrund eines teilweisen Abriebs oder einer teilweisen Abrasion (partial abrasion). Beim geschichteten Magnetkopf ist ein Zwischenraum zwischen der Magnetlücke und dem magnetischen Aufzeichnungsmedium erzeugt. Die Magnetfeldstärke oder Magnetfeldintensität der magnetischen Lücke oder Magnetlücke in Bezug auf das magnetische Aufzeichnungsmedium wird abgesenkt, und zwar derart, dass die elektromagnetische Wandlungscharakteristik gerade im Hochfrequenzbereich abgesenkt ist.
Eine derartige teilweise Abrasion oder ein derartiger teilweiser Abrieb können durch Verwenden einer magnetischen Metallschicht/Schutzmaterialkombination vermindert werden, durch welche ähnliche Abnutzungswerte (amounts of wear) mit dem Magnetband erreicht werden. Jedoch zeigen bisher magnetische Metallmaterialien mit einer Abriebfestigkeit Nachteile in der Praxis, insbesondere im Hinblick auf die Stabilität und die Härte des Magnetkopfes und im Hinblick auf geeignete oder ausreichende magnetische Eigenschaften. Aus diesem Grund muss, wenn die Abrasion oder der Abrieb verhindert werden sollen oder vermindert werden sollen, ein Schutzmaterial ausgewählt werden, welches einen signifikanten Abrieb in Bezug auf das magnetische Aufzeichnungsmedium aufweist, um die Eigenschaften des Schutzmaterials mit denen des Kernmaterials oder des Materials des Magnetkerns in passender Weise auszubilden. Falls unter Berücksichtigung dieser Umstände ein Schutzmaterial ausgewählt wird, welches einen signifikanten oder hinreichenden Abrieb oder Kontakt (amounts of wear) in Bezug auf das Magnetband aufweist, besitzt der sich ergebende Magnetkopf schlechte Eigenschaften in Hinblick auf die Stabilität oder Härte, weil ein signifikanter oder merklicher Abrieb beim Kontakt mit dem Magnetband vorliegt. Dies gilt selbst dann, wenn nur eine geringe partielle Abrasion oder ein geringer partieller Abrieb vorliegt.
Daher wurden MnO-NiO-basierte und nicht-magnetische Materialien als nicht-magnetische Materialien für einen Magnetkopf vorgeschlagen, wie sie in den Druckschriften US-A-4,805,059, US-A-5,057,374 und JP-A-2- 296765 offenbart sind.
Andererseits wurden dazu auch CaO-TiO&sub2;-NiO-basierte Materialien als nicht-magnetische Materialien für Magnetköpfe vorgeschlagen, wie sie in den Druckschriften JP-B-3-45024 oder JP-A-6-28607 offenbart sind.
Die MnO-NiO-basierten und nicht-magnetischen Materialien besitzen einen signifikanten Wert im Hinblick auf den Abrieb oder die Abrasion bezüglich des Magnetbands, während sie einen mit der magnetischen Metallschicht vergleichbaren thermischen Expansionskoeffizienten aufweisen.
Andererseits besitzt das in der Druckschrift JP-B-3-45024 offenbarte und nicht-magnetische Material CaO-TiO&sub2;-NiO-Material einen thermischen Expansionskoeffizienten, welcher vergleichbar ist mit dem magnetischen Metallfilm oder der magnetischen Metallschicht und welches einen extrem kleinen Wert im Hinblick auf die Abrasion oder im Hinblick auf den Abrieb bezüglich des Magnetbandes besitzt. Dieses Material wird gebildet von 3 bis 35 Mol-% CaO, 3 bis 30 Mol-% von TiO&sub2; sowie 60 bis 90 Mol-% NiO. Dieses nicht-magnetische Material besitzt jedoch in nachteilhafter Weise bemerkenswerte Unterschiede im Hinblick auf den Kontakt verglichen mit der magnetischen Metallschicht bezüglich des Magnetbandes, d. h. es liegt ein merklicher Unterschied im Hinblick auf eine Abrasion oder einen Abrieb vor.
Die weitere Druckschrift zum Stand der Technik JP-A-60264363 beschreibt ein keramisches und nicht-magnetisches Material für einen Magnetkopf. Dieses besteht aus 20-60 Gew.-% TiO&sub2;, 60-20 Gew.-% NiO, 10-40 Gew.-% CaO und/oder MgO sowie 2,5-10 Gew.-% aus zumindest einem der Stoffe Al 203, Zr 02 und Cr 203 als essentielle Komponenten. Dieses nicht-magnetische keramische Material wird als magnetisches und keramisches Material oder als magnetische und keramische Substanz oder Substrat dieses Schichtmagnetkopfes verwendet.
Schließlich offenbart die DE-A-4 235 874 einen Magnetkopf, bei welchem ein nicht-magnetisches Material eines Substrats vorgesehen ist, welches gebildet wird von 2-30 Gew.-% CaO, 2-50 Gew.-% TiO&sub2; sowie 30-80 Gew.-% NiO. Bei diesem Magnetkopf ist der Magnetkern zwischen zwei nicht- magnetischen Substraten vorgesehen. Der magnetische Kern oder Magnetkern besteht aus magnetischen Schichten oder magnetischen Filmen, welche zueinander angeordnet und zwischen den Substraten vorgesehen sind.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Magnetkopf bereitzustellen, welcher ein nicht-magnetisches Material aufweist, das seinerseits einen thermischen Expansionskoeffizienten in der Nähe desjenigen der magnetischen Metallschicht besitzt und welcher besonders ausgeglichen ist zwischen der partiellen Abrasion oder dem partiellen Abrieb und der Abrasion und dem Abrieb bezüglich des Magnetbandes.
Eine andere Zielsetzung der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Magnetkopfes, welcher einen besonders hohen Wirkungsgrad besitzt und welcher eine ausreichende Lebensdauer als magnetischer Kopf oder Magnetkopf besitzt und welcher darüber hinaus weniger stark geschädigt wird durch die partielle Abrasion oder den partiellen Abrieb.
Zur Lösung dieser Aufgabe und der weiteren Zielsetzung schafft die vorliegende Erfindung einen Magnetkopf oder einen magnetischen Kopf gemäß Anspruch 1.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Ein nicht-magnetisches Material für einen Magnetkopf weist auf: CaO, TiO&sub2; sowie NiO mit den Anteilen 15 bis 45 Mol-%, 40 bis 80 Mol-% bzw. 5 bis 30 Mol-%. Das molare Verhältnis CaO/TiO&sub2; von CaO-TiO&sub2; ist 30/70 bis 50/50.
Falls der Anteil oder das Verhältnis für CaO im Molverhältnis CaO/TiO&sub2; geringer ist als 30, das bedeutet also, falls der Anteil oder das Verhältnis von TiO&sub2; größer ist als 70, ist der Wirkungsgrad des Kopfes abgesenkt. Zusätzlich ist der thermische Expansionskoeffizient des nicht-magnetischen Materials merklich niedriger als derjenige des magnetischen Metallfilms oder der magnetischen Metallschicht, wenn der Anteil von CaO geringer ist als 15 Mol-% und falls der Anteil von TiO&sub2; 80 Mol-% übersteigt.
Falls andererseits der Anteil von CaO im Molverhältnis CaO/TiO&sub2; größer ist als 50, d. h. falls der Anteil von TiO&sub2; geringer ist als 50, werden die Neigung zur Bildung von Präzipitat bezüglich CaO gesteigert und die Sinterbarkeit verschlechtert. Falls der Anteil an CaO 45 Mol-% übersteigt und der Anteil von TiO&sub2; geringer ist als 40 Mol-%, entstehen zahlreiche Poren in dem nicht-magnetischen Material.
Der Magnetkopf besitzt Magnetkernhälften, von denen jede eine magnetische Metallschicht aufweist, welche zwischen einem Paar Schutzteile schichtartig oder sandwichartig vorgesehen ist, wobei das oben beschriebene nicht-magnetische Material für den Magnetkopf als Hauptbestandteil oder Hauptkomponente des Materials für die Schutzteile verwendet wird. Die Magnetkernhälften stützen sich mit ihren Endflächen der magnetischen Metallschichten gegeneinander überliegend ab. Dabei wird eine magnetische Lücke oder Magnetlücke zwischen den sich abstützenden Oberflächen der magnetischen Metallschichten definiert oder gebildet.
Die Schutzteile können aus einem zusammengesetzten Substrat durch Verbindung zweier oder mehrerer Materialien gebildet sein. In diesem Fall ist es notwendig, dass zumindest ein Teil oder die Gesamtheit der Gleitfläche mit einem magnetischen Aufzeichnungsmedium versehen ist, welches hauptsächlich aus CaO, TiO&sub2; sowie NiO besteht, wobei der Anteil von NiO 5 bis 30 Mol-% beträgt.
Zum Verbessern des Wirkungsgrads des Kopfes kann die magnetische Metallschicht gebildet werden von geschichteten oder laminierten magnetischen Schichten, welche aufweisen eine Mehrzahl unitär oder als Einheit laminierter oder unitär oder als Einheit geschichteter Magnetschichten, welche auf einer Isolationsschicht dazwischen ausgebildet sind, wobei jede unitär oder als Einheit laminierte oder unitär oder als Einheit geschichtete Magnetschicht oder magnetische Schicht alternierend aus magnetischen und nicht-magnetischen Schichten gebildet ist.
Vorzugsweise werden die Magnetschichten hauptsächlich gebildet von Co und enthalten mindestes eines der Elemente Zr, Mo, Nb, Ta, Ti, Hf und Pd.
Insbesondere können die magnetischen Filme oder magnetischen Schichten auch hauptsächlich gebildet sein aus Fe und mindestens eines der Elemente Ru, Ga, Si, O und N enthalten.
Die magnetischen Schichten oder magnetischen Filme können auch unter Verwendung einer amorphen Legierung aus einem oder mehreren der Elemente Fe, Ni sowie Co und einem oder mehreren der Elemente P, C, B und Si ausgebildet werden. Es kann auch ein Metall-Metalloid-basiertes amorphes Legierungssystem verwendet werden, zum Beispiel eine Legierung, die hauptsächlich besteht aus einem der oben beschriebenen Elemente unter Verwendung von Al, Ge, Be, Sn, In, Mo, W, Ti, Mn, Cr, Zr, Hf oder Nb. Ferner ist alternativ oder zusätzlich eine Metall-Metall-basierte amorphe Legierung denkbar, welche hauptsächlich besteht aus Übergangselementen, zum Beispiel aus Co, Hf oder Zr oder aus Elementen der seltenen Erden.
Das nicht-magnetische Material für einen Magnetkopf aus CaO, TiO&sub2; sowie NiO mit den Anteilen 15 bis 45 Mol-%, 40 bis 80 Mol-% bzw. 5 bis 30 Mol-% besitzt einen thermischen Expansionskoeffizienten, der im Wesentlichen gleich ist mit demjenigen der magnetischen Metallschicht, während ein besonders guter Ausgleich oder eine besonders gute Balance vorliegt zwischen dem Anteil oder der Menge an Abrasion und dem Anteil oder der Menge an partieller Abrasion in Bezug auf das Magnetband.
Da das Schutzmaterial hauptsächlich gebildet wird von den oben erwähnten magnetischen Materialien für den Magnetkopf, wird zusätzlich der Wirkungsgrad des Kopfes verbessert, während die partielle Abrasion oder der partielle Abrieb vermindert und die Lebensdauer des Magnetkopfes maßgeblich verbessert werden können.
Andererseits können der Wert, die Menge oder der Anteil an Abrasion oder Abrieb des nicht-magnetischen Substrats in Bezug auf das magnetische Aufzeichnungsmedium optimal ausgeglichen werden mit der Menge oder dem Anteil an Abrieb der magnetischen Metallschicht, weil andererseits das Schutzmaterial die magnetische Metallschicht im Magnetkopf der vorliegenden Erfindung zwischen sich geschichtet oder gesandwicht aufnimmt und hauptsächlich gebildet wird von einem nicht-magnetischen Material für den Magnetkopf, wobei die magnetische Metallschicht als Magnetkern bezüglich des magnetischen Aufzeichnungsmediums verwendet wird. Im Ergebnis davon erfährt der Magnetkopf nur eine geringe partielle Abrasion oder einen geringen partiellen Abrieb zwischen dem Magnetkern und dem Schutzmaterial, wenn der Magnetkern in Gleitkontakt mit dem magnetischen Aufzeichnungsmedium steht, und zwar derart, dass der Magnetkopf eine gesteigerte Härte oder Haltbarkeit sowie eine gesteigerte Wirkung oder einen gesteigerten Wirkungsgrad besitzt.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN

Fig. 1 ist eine schematische und perspektivische Ansicht, welche den Aufbau eines Magnetkopfes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 2 ist eine schematische Ansicht, welche einen geschichteten Magnetfilm oder eine geschichtete Magnetschicht zeigt.
Fig. 3 ist ein Graph, welcher den Zusammenhang zwischen dem Anteil an NiO und dem Wert oder der Menge an partieller Abrasion oder partiellem Abrieb in Beispiel 1 zeigt.
Fig. 4 ist ein Graph, welcher den Zusammenhang zwischen dem Anteil an NiO und dem Wert oder der Menge an Abrasion oder Abrieb in Beispiel 1 zeigt.
Fig. 5 ist eine schematische und perspektivische Ansicht, welche den Aufbau eines Magnetkopfes gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 6 ist eine schematische und perspektivische Ansicht, welche den Aufbau eines Magnetkopfes gemäß einer weiteren Ausführungsform dar vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 7 ist ein Graph, welcher den Zusammenhang zwischen dem Anteil an NiO und dem Wert oder der Menge an partieller Abrasion oder partiellem Abrieb in Beispiel 3 zeigt.
Fig. 8 ist ein Graph, welcher den Zusammenhang zwischen dem Anteil an NiO und dem Wert oder der Menge an Abrasion oder Abrieb in Beispiel 3 zeigt.

DETAILBESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die vorliegende Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf verschiedene Beispiele erläutert. Es sei an dieser Stelle bemerkt, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt ist, die ausschließlich zur Illustration gegeben werden. Zunächst wird Beispiel 1 unter Bezugnahme auf experimentelle Ergebnisse erläutert.

Beispiel 1

Experiment 1

Zunächst werden die Wirkung oder der Effekt des Anteils oder der Menge an NiO im nicht-magnetischen Material auf das nicht-magnetische Material für den Magnetkopf und auf die partielle Abrasion oder den partiellen Abrieb des Magnetkopfes geprüft, welcher aus dem nicht-magnetischen Material gebildet ist.

Herstellung der Probe

Ein nicht-magnetisches Material für einen Magnetkopf wurde mit einem konstanten molaren Mischungsverhältnis CaO/TiO&sub2; von CaO und TiO&sub2; von 45/55 und mit einem Anteil oder einer Menge von NiO hergestellt, wobei letztere im Bereich von 0 Mol-% bis 80 Mol-% variiert wurde.
Zunächst wurden Pulver von CaCO&sub3;, TiO&sub2; sowie NiO in kommerziell erhältlicher Form in geeigneten Mengen ausgewogen, um die oben beschriebene Zusammensetzung zu bilden, und nachfolgend mit reinem Wasser gemischt. Die sich so ergebende Mischung wurde mittels einer Kugelmühle für 24 Stunden in Wasserform oder feuchter Form oder mit Wasserüberschuss gemischt. Die sich ergebende Masse wurde für mehr als 24 Stunden bei 100ºC getrocknet und dann grob zerkleinert oder zerbröselt mit einem Brechwerkzeug vom Ishikawa-Typ. Die sich ergebende Masse wurde dann für 5 Stunden bei 110ºC calciniert. Die calcinierten Pulver wurden dann mittels eines Brechwerkzeugs vom Ishikawa-Typ zerkleinert oder zerbröselt.
Die sich ergebenden Pulver wurden dann wiederum mit reinem Wasser gemischt und in einer Kugelmühle für 24 Stunden nass oder feucht oder unter Wasserüberschuss gemischt. Die sich ergebende nasse Mischung wurde dann für 20 Stunden bei 110ºC getrocknet und dann wiederum mittels eines Brechwerkzeugs vom Ishikawa-Typ zerkleinert oder zerbröselt. Die sich ergebenden Pulver wurden dann mit 10 Gew.-% einer wässrigen Lösung von Polyvinylalkohol (PVA) in einer Menge gemischt, welche 10 Gew.-% des Gewichts der Pulver insgesamt berücksichtigt. Die sich ergebende Mischung wurde dann granuliert.
Die sich ergebenden Granulate wurden dann unter 80 MPa stranggepresst oder pressgeformt und unter Sauerstoffeinwirkung bei einer Temperatur von 1250ºC bis 1400ºC gesintert. Das gesinterte Erzeugnis wurde dann unter einer Argonatmosphäre bei 1150ºC bis 1350ºC unter einem Druck von 100 MPa mittel isostatischem Heißpressen (hot isostatic pressing; HIP- Verfahren) weiterverarbeitet.

Herstellung des Magnetkopfes

Die Magnetkopfproben wurden unter Verwendung nicht-magnetischer Materialien hergestellt, die ihrerseits in der oben beschriebenen Form mit unterschiedlichen NiO-Anteilen erzeugt wurden. Die bei diesem experimentellen Beispiel hergestellten Magnetköpfe waren durchweg geschichtete oder schichtförmige Magnetköpfe.
Bei einem derartigen Magnetkopf stützt sich ein Paar magnetischer Kernhälften 1 und 2, welche einen geschlossenen magnetischen Kreis bilden, gegeneinander ab, wie das in Fig. 1 dargestellt ist. Eine magnetische Lücke G oder Magnetlücke G wird in einer Oberfläche 3 derart ausgebildet, dass sie einen Gleitkontakt mit einem magnetischen Aufzeichnungsmedium, welches nicht dargestellt ist, hat.
Jede der magnetischen Kernhälften 1, 2 wird gebildet von Schutzteilen 11 (guard pieces) und von laminierten oder geschichteten Magnetschichten oder magnetischen Schichten 4 und 5. Auf den Abstützoberflächen der magnetischen Kernhälften 1 und 2 stützen sich die laminierten oder geschichteten Magnetschichten 4 und 5 gegeneinander an Endflächen davon derart ab, dass auf diese Art und Weise die magnetische Lücke G oder Magnetlücke G ausgebildet oder definiert wird. Die Spurbreite Tw der magnetischen Lücke G oder Magnetlücke G wird maßgeblich beeinflusst von den Schichtstärken der laminierten oder geschichteten Magnetschichten 4 und 5, weil die Schutzteile 11 aus nicht-magnetischem Material bestehen. Den Abstützoberflächen der magnetischen Kernhälften 1 und 2 gegenüberliegend oder benachbart ist ein Fenster 6 zum Aufwickeln oder Spulen ausgebildet zum Bestimmen der Tiefe Dp der Magnetlücke oder magnetischen Lücke G und zum Anordnen einer Spule darin, welche nicht dargestellt ist.
Jede der laminierten oder geschichteten Magnetschichten 4 und 5 wird vorzugsweise als Einheit laminierter oder geschichteter Magnetschichten oder magnetischer Schichten 23 gebildet, welche mit einer isolierenden Schicht 24 laminiert oder geschichtet sind. Die Einheit der Magnetschichten 23 wird alternierend von geschichteten magnetischen Schichten 21 und nicht-magnetischen Schichten 22 gebildet. Beim vorliegenden Beispiel 1 war die magnetische Schicht 21 eine amorphe Schicht aus CoZrNbTa mit einer Schichtstärke von 241 nm. Die nicht- magnetische Schicht 22 war eine SiO&sub2;-Schicht mit einer Schichtstärke von 10 nm. Die isolierende Schicht 24 war eine SiO&sub2;-Schicht mit einer Schichtstärke von 200 nm. Acht Einheiten der laminierten Schichten 23 wurden übereinander geschichtet mit einer Gesamtschichtstärke von 2 um. Neun Schichten der geschichteten Magnetschichten 4. 5 wurden ausgebildet mit einer gesamten Schichtstärke von 19,6 um. Der Magnetkopf hatte eine Größe von 2 mm in der Breite, 2 mm in der Höhe sowie 0,2 mm in der Stärke oder Dicke, wobei die Spurbreite von 19,6 um und eine Abstützbreite mit einem Krümmungsradius von 8 mm gegeben waren.

Messung der Abrasion und der partiellen Abrasion

Jeder der in der oben beschriebenen Art und Weise aufgebauten Magnetköpfe wurde in einen VTR, welcher von der SONY CORPORATION hergestellt und unter dem Handelsnamen BVE-50 bekannt ist, derart eingebracht, dass eine vorstehende Länge des Magnetkopfes von einer Walze oder Trommel 30 um betrug. Es wurden zwei Sorten Videobänder verwendet, welche von der SONY CORPORATION hergestellt wurden und welche unter den Handelsnamen BCT-90ML und BCT-90MLA bekannt sind und welche nachfolgend als Band A und Band B bezeichnet werden, und in Gleitkontakt mit den Magnetköpfen für 100 Stunden bei einer Temperatur von 30ºC und einer Luftfeuchtigkeit von 80% RH gebracht.
Der Anteil, die Menge oder der Wert der Abrasion oder des Abriebs des Magnetkopfes, durch welche Änderungen in der hervorstehenden Länge (protruding length) angezeigt werden, sowie die Menge, der Anteil oder der Wert der partiellen Abrasion zwischen dem Schutzteil und den laminierten magnetischen Schichten im Lückenbereich wurden überprüft und ausgewertet. Der Zusammenhang zwischen dem Anteil an Ni und dem Wert der partiellen Abrasion nach dem Gleitkontakt der Bänder A und B ist in Fig. 3 dargestellt. Dort bezeichnen und die Ergebnisse in Bezug auf die Bänder A bzw. B. Bei einem geschichteten oder schichtartigen Magnetkopf bedeutet die partielle Abrasion oder der partielle Abrieb gewöhnlich eine Abnahme oder ein Verlust an Separation oder Trennung, welche näherungsweise durch die nachfolgend angegebene Gleichung beschrieben werden können:
Separationsverlust = 54,6 d/λ (dB), (1)
wobei d die partielle Abrasion bezeichnet und wobei λ die Aufzeichnungswellenlänge bezeichnet.
Aus dieser Gleichung ergibt sich, dass eine Ausgabe oder ein Ausgangssignal desto kleiner ist, je größer der Wert der partiellen Abrasion oder des partiellen Abriebs d ist, insbesondere im Bereich kurzer Wellenlängen oder kleiner Wellenlängen oder im Hochfrequenzbereich, so dass die partielle Abrasion oder der partielle Abrieb von nicht mehr als 15 um bevorzugt wird.
Der Zusammenhang zwischen dem Anteil an NiO und dem Wert der Abrasion nach dem Gleitexperiment mit den Bändern A und B in Kontakt mit den Magnetköpfen ist in Fig. 4 dargestellt. Dort bedeuten und wieder die Ergebnisse in Bezug auf die Bänder A bzw. B. Ein größerer Wert der Widerstandsfähigkeit gegen Abrasion oder Abrieb wird dabei in natürlicher Weise bevorzugt, weil ein höherer Wert für den Abrieb eine verkürzte Lebenszeit oder Lebensdauer des Magnetkopfes nach sich zieht.
Falls aus diesen Ergebnissen ein Ausgleich oder eine Balance zwischen dem Wert für den Abrieb oder für die Abrasion und den Wert für die partielle Abrasion oder den partiellen Abrieb in geeigneter Weise ausgewertet wird, ergibt sich, dass das nicht-magnetische Material mit einem Anteil an NiO im Bereich von 5 Mol-% bis 30 Mol-% beim Schutzmaterial bevorzugt wird.

Experimentelles Beispiel 2

Der Zusammenhang zwischen den Anteilen oder Mengen von CaO und TiO&sub2; in dem nicht-magnetischen Material einerseits und dem Zustand von Poren oder der Poren und dem thermischen Expansionskoeffizienten andererseits wurde ebenfalls überprüft.

Herstellung der Proben

Es wurden Pulver von CaCO&sub3;, TiO&sub2; sowie NiO in kommerziell erhältlicher Form in geeigneten Mengen ausgewogen, um Zusammensetzungen für die Proben 1 bis 32 aus Tabelle 1 und somit 32 Sorten für Pulvermischungen auszubilden. Jede dieser Pulvermischungen wurde mit Wasser gemischt und für eine Zeitspanne von 24 Stunden in einer Kugelmühle nass oder feucht oder unter Überschuss von Wasser gemischt. TABELLE 1
Die Pulverproben wurden dann für 24 Stunden oder länger bei einer Temperatur von 100ºC getrocknet und dann mittels eines Brechwerkzeugs vom Ishikawa-Typ grob abgelöst, zerkleinert oder zerbröselt. Das sich ergebende Produkt wurde dann für 5 Stunden bei 100ºC calciniert. Die calicinierten Pulver wurden dann mittels eines Brechwerkzeugs vom Ishikawa-Typ abgelöst, zerkleinert oder zerbröselt.
Die sich ergebenden Pulver wurden dann erneut mit reinem Wasser gemischt und in einer Kugelmühle für 24 Stunden feucht oder nass oder im Überschuss von Wasser gemischt. Die sich ergebende nasse Mischung wurde dann für 20 Stunden bei 100ºC getrocknet und nachfolgend mittels eines Brechwerkzeugs vom Ishikawa-Typ abgelöst, zerbrochen oder zerbröselt. Die sich ergebenden Pulver wurden dann mit 10 Gew.-% einer wässrigen Lösung von Polyvinylalkohol (PVA) gemischt, und zwar in einem Anteil oder in einer Menge, welche 10 Gew.-% des Gewichts des gesamten Pulvers berücksichtigt. Die sich ergebende Mischung wurde dann granuliert.
Die sich ergebenden Granulate wurden dann stranggepresst oder formgepresst, und zwar bei 80 Mpa, und dann bei einer Temperatur von 1250ºC bis 1400ºC in Sauerstoff gesintert. Das so gesinterte Produkt wurde dann bei einer Temperatur von 1150ºC bis 1350ºC unter einem Druck von 100 MPa unter Argon mittels eines isostatischen Heißdruckverfahrens (HIP-Verfahren) weiterbehandelt, um die Proben mit den Nr. 1 bis 32 herzustellen.
Messung des Porenzustands und des thermischen Expansionskoeffizienten Der Zustand der Poren und der thermische Expansionskoeffizient wurde für die nicht-magnetischen Materialien der Proben Nr. 1 bis 32 mit den zuvor beschriebenen Molverhältnissen ermittelt. Die Ergebnisse sind ebenfalls in der Tabelle 1 dargestellt.
Die Ergebnisse der Auswertung des Porenzustands, welche in der Tabelle 1 dargestellt sind, sind durch die Zeichen O und X gekennzeichnet, welche den Zustand bezeichnen, bei welchem das Porenverhältnis nicht mehr als 0,1% beträgt und bei welchem der Zustand, in welchem zahlreiche Poren vorliegen, derart ist, dass eine Verdichtung durch das HIP-Verfahren nicht möglich ist.
Wie sich aus den Ergebnissen der Tabelle 1 ergibt, sind die Ergebnisse in Bezug auf den Porenzustand schlecht, falls der Anteil von CaO 45 Mol-.% übersteigt und der Anteil von TiO&sub2; geringer ist als 40 Mol-%, wie bei den Fällen der Proben Nr. 7, 8, 15, 16, 22, 23, 24, 29, 30, 31 und 32, und zwar derart, dass eine Verdichtung durch ein HIP-Verfahren nicht geeignet ist und dass zahlreiche Poren zurückbleiben, durch welche die Proben ungeeignet werden als Schutzmaterialien für die Magnetköpfe.
Es ergibt sich aus den Ergebnissen der Tabelle 1 auch, dass diejenigen Proben, welche CaO in einer Menge von weniger als 15 Mol-% oder TiO&sub2; in einer Menge von mehr als 80 Mol-% enthalten, zum Beispiel bei den Proben Nr. 1, 9, 17 oder 25, als Schutzmaterialien für die Magnetköpfe nicht geeignet sind, weil der thermische Expansionskoeffizienten dann niedriger ist als 100 · 10&supmin;&sup7;/ºC, ein Wert, der merklich unterhalb desjenigen für eine magnetische Metallschicht liegt.
Diese Ergebnisse deuten an, dass der Porenzustand und der thermische Expansionskoeffizienten dann geeignet oder befriedigend sind, wenn die Anteile von CaO und TiO&sub2; im Bereich von 15 Mol-% bis 45 Mol-% bzw. von 40 Mol-% bis 80 Mol-.% liegen.
Folglich legen die experimentellen Beispiele 1 und 2 nahe, dass das nicht-magnetische Material für die Magnetköpfe aus CaO, TiO&sub2; und NiO mit einer Zusammensetzung von 15 Mol-.% bis 45 Mol-%, 40 Mol-% bis 80 Mol-% bzw. 5 Mol-% bis 30 Mol-% ein niedriges Porenverhältnis sowie einen thermischen Expansionskoeffizienten besitzen, welcher im Wesentlichen mit demjenigen des magnetischen Metallmaterials übereinstimmt, wobei ein optimaler Ausgleich oder eine optimale Balance zwischen dem Wert für die Abrasion in Bezug auf das Magnetband und den Wert der partiellen Abrasion vorliegt.
Obwohl die Beschreibung dieses Beispiels in Bezug auf ein Zielmaterial oder Targetmaterial mit der Zusammensetzung Co&sub8;&sub1;Cr&sub4;Nb&sub1;&sub2;Ta&sub3; in Atomprozent erfolgte, wobei diese Zusammensetzung durch einen Sputtervorgang erzeugt wurde, ergeben sich ähnliche Wirkungen oder Effekte wie die oben beschriebenen, falls die ausgebildete Schicht sich ergibt gemäß der Formel CoaCrbNbcTad zusammensetzt, wobei a bis d die Anteile oder Proportionen der Elemente in Atomprozent derart angeben, dass die Zusammensetzung definiert ist durch 79 ≤ a ≤ 83, 2 ≤ b ≤ 6, 10 ≤ c ≤ 14 und 1 ≤ d ≤ 5.
Die magnetischen Metallschichten 6 und 7 können auch gebildet werden von amorphen Legierungen, welche eines oder mehrere der Elemente Fe, Ni und Co sowie eines oder mehrere der Elemente P, C, B sowie Si enthalten. Denkbar sind auch Metall-Metalloid-basierte amorphe Legierungen, zum Beispiel Legierungen, die im Wesentlichen gebildet werden von den oben genannten Elementen und welche darüber hinaus enthalten Al, Ge, Be, Sn, In, Mo, W, Ti, Mn, Cr, Zr, Hf oder Nb. Ferner denkbar Metall-Metall- basierte amorphe Legierungen denkbar, welche hauptsächlich gebildet werden von Übergangselementen, zum Beispiel Co, Hf oder Zr oder von den Elementen der seltenen Erden, und dies zusätzlich zu den oben genannten amorphen Legierungen der Form CoZrNbTa.
Obwohl die laminierten oder geschichteten Magnetschichten 4 und 5 beim vorliegenden Beispiels mittels einer DC-Magnetron-Sputtereinrichtung und mittels eines Hochfrequenz-Sputtergeräts ausgebildet wurden, können ähnliche Wirkungen und Effekte zu den oben beschriebenen auch dadurch erreicht werden, dass andere Einrichtungen mit einer exzellenten Schichtdickensteuerung verwendet werden, wobei Dünnschicht- Vakuumausbildungstechniken, zum Beispiel das Sputtern, Vakuumbedampfung, Ionenplattierung oder Ionenstrahlverfahren verwendet werden. Obwohl das Schutzmaterial beim obigen Beispiel 2 ausgebildet wurde aus einem nicht- magnetischen Substrat 11, welches hauptsächlich gebildet wurde von CaO, TiO&sub2; sowie NiO mit einem Anteil NiO im Bereich von 5 Mol-% bis 30 Mol-%, können ähnliche Effekte und Wirkungen zu den oben beschriebenen auch dann erhalten werden, wenn ein Schutzteil 11 verwendet wird, welches als Kompositsubstrat ausgebildet ist, welches seinerseits von einer Mehrzahl Schichten von zwei oder mehr Materialien in zusammenhängender Form gebildet wird.
Fig. 5 zeigt den Aufbau eines Magnetkopfes, bei welchem ein Kompositmaterial mit verschiedenen Materialien verwendet wird, die ihrerseits auf der Vorderseite der Lücke und der Hinterseite der Lücke miteinander verbunden sind. Es wird ein nicht-magnetisches Substrat 13, welches im Wesentlichen gebildet wird oder welches hauptsächlich gebildet wird von CaO, TiO&sub2; sowie NiO mit einem Anteil für NiO im Bereich von 5 Mol-% bis 30 Mol-%, in ähnlicher Form zum Schutzmaterial 11 an der vorderen Lücke befestigt, welche in Gleitkontakt steht mit dem magnetischen Aufzeichnungsmedium. Andererseits ist ein magnetisches Substrat 12 vorgesehen, welches zum Beispiel gebildet wird von magnetischem Ferrit. Dieses magnetische Substrat 12 ist auf der Seite der hinteren Lücke vorgesehen oder befestigt.
Die Wirkungen und Effekte wie die oben beschriebenen können auch dadurch erreicht werden, dass laminierte magnetische Schichten 4 und 5 mit einem vorgegebenen Azimutwinkel angeordnet werden, anstatt dass sie in einer Stellung oder Anordnung senkrecht zur Magnetlücke G angeordnet sind.

Beispiel 2

Das Beispiel 2 wird auf der Grundlage experimenteller Ergebnisse erläutert.

Experimentelles Beispiel 1

Beim vorliegenden Experiment wurde der Effekt oder Einfluss des Anteils an NiO im nicht-magnetischen Material für den Magnetkopf auf den Wert der Abrasion des magnetischen Materials für den Magnetkopf und auf den Wert der partiellen Abrasion des Magnetkopfs, welcher jeweils auf der Grundlage dieses Materials hergestellt wurde, überprüft.
Das nicht-magnetische Material für den Magnetkopf wurde mit einem konstanten molaren Mischverhältnis CaO/TiO&sub2; für CaO und TiO&sub2; von 45/55 und mit einem Anteil an NiO im Bereich von 0 Mol-% bis 80 Mol-% in derselben Art und Weise hergestellt wie beim Beispiel 1.

Herstellung des Magnetkopfs

Unter Verwendung nicht-magnetischer Materialien mit unterschiedlichen Anteilen von NiO, welche in derselben Art und Weise hergestellt wurden, wie in Beispiel 1, wurden Proben für den Magnetkopf hergestellt, wie das in den Fig. 1 uns 2 dargestellt ist. Die für das vorliegende experimentelle Beispiel hergestellten Magnetköpfe waren geschichtete Magnetköpfe wie beim Beispiel 1.
Beim vorliegenden Beispiel 2 wurden eine FeRuGaSi-Legierungsschicht mit einer Schichtstärke von 3 um, eine SiO&sub2;-Schicht mit einer Schichtstärke von 10 nm sowie eine SiO&sub2;-Schicht mit einer Schichtstärke von 200 nm als magnetische Schicht 21, als nicht-magnetische Schicht 22 bzw. als Isolationsschicht 24 verwendet, wie das in Fig. 2 dargestellt ist. Sechs Schichten wurden zu einer laminierten Schichteinheit 23 ausgebildet, und zwar mit einer Gesamtschichtstärke von 19 um.
Die magnetische Schicht 21 wurde mittels einer DC-Magnetron- Sputtereinrichtung unter Verwendung eines Targetmaterials mit einer Zusammensetzung gemäß Co&sub1;&sub8;Zr&sub4;Nb&sub1;&sub2;Ta ausgebildet, wobei die Angaben in Atomprozent erfolgen und wobei die Bedingungen so eingestellt wurden, dass eine Leistungsdichte von 5,0 W/cm², ein Argongasdruck von 0,4 Pa sowie eine Elektrodenabstand von 100 mm vorherrschten. Die nicht- magnetische Schicht 22 und eine SiO&sub2;-Schicht als Isolationsschicht 24 wurden unter Verwendung einer Hochfrequenz-Sputtereinrichtung erzeugt, wobei eine Leistungsdichte von 3,0 W/cm², ein Argongasdruck von 0,4 Pa sowie ein Elektrodenabstand von 100 mm eingestellt wurden.
Für diesen Test in Bezug auf die Widerstandsfähigkeit gegen Abrasion wurde ein Magnetkopf mit 2 mm in der Breite, 2 mm in der Höhe und mit einer Stärke von 0,2 mm verwendet, wobei die Spurbreite 19 um betrug und wobei eine Abstützbreite zu 70 um eingestellt wurde. Ferner wurde ein End-R von 5 mm gewählt, und der Aufbau ist insgesamt in Fig. 1 dargestellt.

Messung des Werts für die Abrasion und für die partielle Abrasion

Der Magnetkopf mit dem oben beschriebenen Aufbau wurde in einen Videobandrekorder (VTR) eingebracht, und zwar mit einem hervorstehenden Abstand des Kopfes von der Trommel von 30 um. Es wurden zwei Arten magnetischer Bänder (und zwar die zuvor genannten Bänder A und B) als magnetische Aufzeichnungsmedien verwendet, und zwar unter Bedingungen von 30ºC und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 80% RH. Der Wert oder Anteil an Abrasion des Magnetkopfes (Änderung im hervorstehenden Abstand) und der Anteil und der Wert der partiellen Abrasion zwischen dem Schutzmaterial oder dem magnetischen Metallfilm oder der magnetischen Metallschicht in der Nachbarschaft der magnetischen Lücke G wurden überprüft und ausgewertet.
Der Wert oder Anteil der Abrasion des Magnetkopfes (Änderung im hervorstehenden Abstand) und der Wert des partiellen Abriebs oder der partiellen Abrasion zwischen dem Schutzmaterial und den laminierten Magnetschichten wurden dabei überprüft und ausgewertet. Der Zusammenhang zwischen den Anteil an NiO und dem Wert oder Anteil an partieller Abrasion nach dem Gleitkontakt der Bänder A und B mit dem Magnetkopf sind in der Fig. 7 dargestellt, wobei die Zeichen und die Ergebnisse in Bezug auf die Bänder A bzw. B zeigen. Mit dem geschichteten Magnetkopf, so wie er oben beschrieben wurde, ergibt sich aufgrund der partiellen Abrasion gewöhnlich ein Separationsverlust oder Trennungsverlust (separation loss), welcher im Wesentlichen durch die oben bereits beschriebene Gleichung (1) gegeben ist. Aus dieser Gleichung ergibt sich, dass die Ausgabe oder das Ausgangssignal, insbesondere im Bereich kurzer Wellenlängen (Hochfrequenzbereich), abgesenkt ist, falls der Wert der partiellen Abrasion ansteigt. Folglich darf der Wert der partiellen Abrasion nicht mehr als 15 nm betragen.
Der Zusammenhang zwischen dem Anteil an NiO und dem Wert der Abrasion aufgrund des Gleitkontakts der Bänder A und B in Bezug auf den Magnetkopf ist in Fig. 8 dargestellt, wobei durch die Symbole und die Ergebnisse für die Magnetbänder A bzw. B beschreiben. Es wird dabei ein höherer Wert für die Widerstandsfähigkeit gegen Abrasion bevorzugt, weil ein höherer Wert des Werts für die Abrasion einer niedrigeren Lebensdauer des Magnetkopfes entspricht.
Bei einer genauen Auswertung und Analyse des Gleichgewichts oder der Balance des Werts für die Abrasion und des Werts für die partielle Abrasion auf der Grundlage der oben beschriebenen Ergebnisse ergibt sich, dass ein nicht-magnetisches Material mit einem Ni-Anteil von 5 Mol-% bis 30 Mol-% als Schutzmaterial besonders geeignet ist.

Experiment 2

Die Selbst-Aufzeichnungs-/Wiedergabecharakteristika des Magnetkopfes für den Fall, dass der NiO-Anteil auf 10 Mol-% und 30 Mol-% sowie das Mischungsverhältnis CaO-TiO&sub2; für CaO/Ti&sub2; zwischen 10/90 und 55/45 eingestellt wurde, wurden überprüft.
Ein Vergleichsausgabewert ist in diesem Fall ein Wert, bei welchem eine Ausgabe für einen Magnetkopf mit einem Ni-Anteil von 10 Mol-% und einem molaren Mischverhältnis CaO/TiO&sub2; 45/55 beträgt, zu 0 gesetzt wurde. Die Ausgabemessung wurde unter Verwendung eines Testers vom Typ einer fixierten Magnetkopftrommel durchgeführt, während die relative Geschwindigkeit zwischen den Magnetköpfen und dem Magnetband sowie die Frequenz auf 20 m/s bzw. 40 MHz eingestellt wurden.
Die experimentellen Ergebnisse sind in den Tabellen 2 und 3 dargestellt, wobei die Anteile von Ni 10 Mol-% bzw. 30 Mol-% betrugen. TABELLE 2 TABELLE 3
Falls der Anteil von CaO im Molverhältnis CaO/TiO&sub2; kleiner ist als 30, d. h. falls der Anteil von TiO&sub2; größer ist als 70, wird der thermische Expansionskoeffizienten kleiner und das Ausgangssignal ist abgesenkt. Andererseits ist das Porenverhältnis angehoben, falls der Anteil von CaO im Molverhältnis CaO/TiO&sub2; größer wird als 50, d. h. falls der Anteil von TiO&sub2; geringer ist als 50, und zwar derart, dass das Material als Schutzmaterial kaum verwendbar ist. Daraus ergibt sich also, dass ein Material bevorzugt wird, welches ein Molverhältnis CaO/TiO&sub2; im Bereich von 30/70 und 50/50 besitzt.
Daraus ergibt sich ferner, dass ein geschichteter Magnetkopf mit einem nicht-magnetische Substrat 11, welches im Wesentlichen gebildet wird von CaO/TiO&sub2; sowie NiO mit einem Molverhältnis von CaO/TiO&sub2; im Bereich von 30/70 und 50/50 und mit einem Anteil NiO im Bereich von 5 Mol-% bis 30 Mol-%, als Schutzmaterial besonders geeignete Charakteristika im Bezug auf eine hohe Wirkung des Kopfes und eine geringe partielle Abrasion aufweist.
Obwohl sich diese Beschreibung beim vorliegenden Beispiel 2 auf ein Targetmaterial für den Sputtervorgang bezog, dessen Zusammensetzung Fe&sub8;&sub1;Ru&sub4;Ga&sub1;&sub2;Si&sub3; war, wobei die Angaben in Atomprozenten erfolgen, ergeben sich ähnliche Effekte und Wirkungen zu den oben beschriebenen auch dann, wenn die ausgebildete Schicht eine Zusammensetzung gemäß (FeaRubGscSid)xNyOzCw hat, wobei a, b, c, d, x, y und z die Anteile oder Verhältnisse der Elemente in Atomprozent bedeuten, wobei die Relationen 68 ≤ a ≤ 90, 0,1 ≤ b ≤ 10, 0,1 ≤ c ≤ 15, 10 ≤ d ≤ 25, 80 ≤ x ≤ 100, 0 ≤ y ≤ 20, 0 ≤ z ≤ 20 und 0 ≤ w ≤ 20 mit a + b + c + d = 100 und x + y + z + w = 100 gelten.
Die magnetischen Metallschichten 6 und 7 können auch aus einem Material gebildet sein, welches im Wesentlichen von Fe gebildet wird und welches mindestens eines der Elemente Ru, Ga, Si, O sowie N, zusätzlich zu der oben beschriebenen FeRuGaSi-Legierung enthält.
Obwohl die laminierten oder geschichteten Magnetschichten 4 und 5 beim vorliegenden Beispiel mittels einer DC-Magnetron-Sputteranlage und mittels einer Hochfrequenz-Sputteranlage erzeugt wurden, können ähnliche Wirkungen oder Effekte zu den oben beschriebenen auch dann erhalten werden, wenn andere Einrichtungen mit hervorragender Schichtdickensteuerung verwendet werden, wobei dabei Vakuumdünnschicht- Ausbildungstechniken, wie zum Beispiel das Sputtern, Vakuumaufdampfung, Ionenplattierung oder Ionenstrahlenmethoden verwendet werden.
Obwohl das Schutzmaterial beim oben beschriebenen Beispiel aus einem nicht-magnetischen Substrat 11 besteht, welches hauptsächlich gebildet wird von CaO, TiO&sub2; sowie NiO, und zwar mit einem Molverhältnis CaO/TiO&sub2; im Bereich von 30/70 bis 50/50 und mit einem Anteil NiO im Bereich von 5 Mol-% bis 30 Mol-%, können ähnliche Wirkungen und Effekte zu den oben beschriebenen auch dann erreicht werden, wenn das Schutzteil 11 als zusammengesetztes Substrat oder Kompositsubstrat ausgebildet ist mit einer Mehrzahl von Schichten aus zwei oder mehr Materialien, die, wie das in Fig. 5 dargestellt ist, aneinander gefügt sind. Ähnliche Wirkungen oder Effekte zu den oben beschriebenen ergeben sich auch dann, falls die laminierten oder geschichteten Magnetschichten 4, 5 mit einem vorgegebenen Azimutwinkel angeordnet oder aneinander befestigt werden, anstelle einer Anordnung mit senkrechter Ausrichtung zur Magnetlücke G, wie das in Fig. 6 gezeigt ist.

Claims

1. Magnetkopf mit Magnetkernhälften (1, 2), von denen jede eine magnetische Metallschicht (4, 5) aufweist, welche zwischen einem Paar Schutzteilen (11) angeordnet sind, wobei die Magnetkernhälften (1, 2) abgestützt sind, wobei sich die magnetischen Metallschichten (4, 5) mit ihren Endflächen einander gegenüber stehen, wobei zwischen den sich abstützenden Oberflächen der magnetischen Metallschichten (4, 5) eine magnetische Lücke definiert ist, und wobei die Schutzteile (11) aus einem nicht-magnetischen Material aus CaO, TiO&sub2; und NiO gebildet sind,

dadurch gekennzeichnet,

(A) dass die Anteile an CaO, TiO&sub2; und NiO 15 bis 45 Mol-%, 40 bis 80 Mol-% bzw. 5 bis 30 Mol-% betragen,

das Molverhältnis CaO/TiO&sub2; von CaO und TiO&sub2; 30/70 bis 50/50 beträgt und

der Anteil von TiO&sub2; zum Anteil von NiO vergleichsweise hoch ist, und

(B) dass die magnetischen Metallschichten (4, 5) gebildet sind von laminierten magnetischen Schichten mit einer Mehrzahl unitärer laminierter magnetischer Schichten (23), welche mit isolierenden Schichten (24) dazwischen ausgebildet sind, wobei jede unitäre laminierte magnetische Schicht (23) gebildet ist aus alternierenden laminierten magnetischen (21) und nicht- magnetischen Schichten (22), wobei die magnetischen Schichten (21) amorphe CoZrNbTa-Schichten sind und magnetostatisch an Endbereichen davon aneinander gekoppelt sind.

2. Magnetkopf nach Anspruch 1, bei welchem jedes der Schutzteile (11) gebildet ist aus einem Kompositmaterial, durch Zusammenfügen von Schichten aus zwei oder mehr unterschiedlichen Materialien.

3. Magnetkopf nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei welchem die Magnetschichten (23) hauptsächlich gebildet sind aus Co und mindestens eines der Elemente aus der Gruppe enthalten, welche gebildet ist von Zr, Mo, Nb, Ta, Ti, Hf und Pd.

4. Magnetkopf nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei welchem die Magnetschichten (23) hauptsächlich gebildet sind aus Fe und mindestens eines der Elemente aus der Gruppe enthalten, welche gebildet ist von Ru, Ga, Si, O und N..