專利名稱::磁性體薄膜及其制造方法和磁頭的制作方法
技術(shù)領域:
:本發(fā)明涉及應用于磁頭等磁路部件的磁性體薄膜及其制造方法和磁頭。對用于要求高傳輸率的HDTV(高清晰度電視)的磁頭和日趨小型化的磁路部件而言,希望有在數(shù)十MHz的超高頻下軟磁特性良好的磁性體薄膜。已知對于具有高飽和磁通密度的金屬磁性體來說,金屬磁性體的結(jié)晶磁各向異性能量、磁應力常數(shù)和它的磁疇構(gòu)造對其軟磁特性有很大的影響。迄今為止,已提出了采用將坡莫合金與非磁性體層疊而成的多層膜作為提高金屬磁性體的軟磁特性的一種手段,此種多層膜的矯頑力與單層膜相比可減少到十分之一(Nature,194,1035,1962),這是由于通過層疊提高了夾入非磁性層的磁性層間的靜磁耦合、抑制了磁通的泄漏,從而減少了磁壁抗磁力,J.C.Slonczewski(J.Appl.Phys.,37,1268,1965)等對此從理論上歸結(jié)為靜磁耦合的效果。此外,近年來花了很大精力從應用、理論二方面研究以下這樣的磁性薄膜把小于互換耦合距離的金屬磁性結(jié)晶粒子在薄膜內(nèi)分散開來,使其取向無序化,而且使結(jié)晶粒子互相靠近使之達到可進行磁性金屬結(jié)晶粒子間的互換耦合的程度,由此來減少表現(xiàn)結(jié)晶磁各向異性能量、提高軟磁特性(IEEETrans.Magn.,Vol.26,1397,1990等)。已提出對含有非磁性元素的非晶狀態(tài)的金屬磁性體薄膜進行熱處理來析出幾納米量級的磁性結(jié)晶粒子的方法,作為實現(xiàn)這種納米晶體態(tài)軟磁性薄膜的手段之一(MAG-23,27,2746,1987),也提出了把非磁性層和磁性層以幾納米的周期進行層疊來控制微細結(jié)構(gòu)的配方(Appl.Phys.Lett.,52,672,1988)作為另外的手段。已知以上二種手段在微細化方面都是有效的。此外也提出了用蒸鍍法得到用于磁頭的薄膜(特開昭61-233409號公報,63-254708號公報)。但是,根據(jù)上述J.C.Slonczewski的理論,為了通過對1.2特斯拉以上的高飽和磁通密度材料進行層疊、提高靜磁耦合,由此提高軟磁特性,即使把非磁性層的厚度減薄到1nm這樣一種極薄的程度,矯頑力也只能減少到單層膜的一半。這是由于高飽和磁通密度材料一般來說具有高的結(jié)晶磁各向異性。此外,在形成具有這種1nm程度的非磁性層的層疊膜時,舉例來說,如SiO2/Fe那樣的非磁性層/金屬磁性層界面的界面自由能從本質(zhì)上說是很大的,故不能得到清晰的層結(jié)構(gòu),再者,如Cu/Fe那樣的金屬非磁性層/金屬磁性層界面,在工業(yè)應用中對該軟磁性層疊薄膜進行熱處理時,由于層間擴散使層結(jié)構(gòu)受到破壞,磁性層之間進行直接耦合,互換耦合在磁性層之間起作用、靜磁耦合不再起主導作用,因此不能指望因磁疇構(gòu)造的變化而使軟磁特性得到提高。此外在特開昭61-233409號公報和63-254708號公報等中提出在互換耦合距離以下進行微晶?;玫降募{米晶體態(tài)的磁性薄膜,在從非晶體狀態(tài)析出微結(jié)晶粒子的類型中,在低溫的非晶體狀態(tài)下飽和磁通密度很小,如熱處理溫度過高,則因晶粒生長形成大于互換耦合距離的晶粒,故軟磁特性的熱穩(wěn)定性變壞,一般情況下把特定的熱處理溫度限制在500℃左右。因此,在把磁性體薄膜應用于磁頭時,在例如在將磁頭熔接于玻璃的熱處理工藝中,就不能使用可靠性高的高熔點玻璃,這樣就不能提高生產(chǎn)磁頭時的成品率和改進磁頭本身的可靠性。此外由于要限制熱處理溫度,故如在熱處理溫度方面存在分散性,則產(chǎn)生特性分散的問題。再者在將非磁性層與磁性層以幾納米量級的周期層疊起來的納米晶體態(tài)磁性薄膜中,通過增加非磁性層的厚度可抑制晶粒生長,從而可提高熱處理的穩(wěn)定性,但這樣一來非磁性體占整個磁性體的比率就提高了,因此就會降低飽和磁通密度。另外夾入在磁性層間的非磁性層減弱了垂直于膜面方向的互換耦合,而且通過蒸鍍法在非磁性層上生長的磁性層容易在特定的結(jié)晶面上定向生長,因此由于夾入非磁性層,使相鄰磁性結(jié)晶粒之間相互的結(jié)晶面在垂直于膜面的方向變得不再無序化。因此,表觀的結(jié)晶磁各向異性的降低不夠充分、軟磁特性不能得到改善。以往,在兼有上述靜磁耦合效果和微細化效果的磁性薄膜中,也就是說,為了在垂直于膜面方向上獲得靜磁耦合效果,將很厚的非磁性層與在膜面內(nèi)平均結(jié)晶粒徑為幾納米的磁性層層疊起來形成的磁性體薄膜中,例如為了減小膜面內(nèi)的結(jié)晶粒徑,如磁性層本身減薄到幾納米,則表觀飽和磁束密度減小。在這方面如采用如純鐵那樣的高飽和磁通密度的材料來進行補救的話,又不能滿足在實用上對耐腐蝕性的要求。此外從工業(yè)生產(chǎn)的觀點看,以往要制造具有良好的成品率、由幾納米~十幾納米的極薄膜層疊而成的磁性體薄膜,就必須抑制成膜速度,這樣一來就存在不能提高生產(chǎn)效率的問題。本發(fā)明旨在解決上述以往具有高飽和磁通密度的磁性體薄膜的各種問題,通過對磁性體薄膜的組成和微細結(jié)構(gòu)進行控制,提供具有1.3特斯拉以上的高飽和磁通密度、并具有良好的耐腐蝕性、熱處理穩(wěn)定性以及軟磁特性的磁性體薄膜,并提供可容易地制造上述磁性體薄膜的制造方法。為了達到上述目的,本發(fā)明的第1種磁性體薄膜是將由磁性結(jié)晶粒子構(gòu)成的主磁性層與飽和磁通密度至少比上述主磁性層小0.1特斯拉以上的一種中間層進行交替層疊而得到的,其中上述磁性結(jié)晶粒子實質(zhì)上具有柱狀結(jié)構(gòu),具有0.3≤ds/dl≤0.9范圍的形狀比,其中dl是該磁性結(jié)晶粒子的平均高度,ds是平均直徑。在上述構(gòu)成中,平均直徑ds優(yōu)選在1≤ds≤40nm的范圍內(nèi)。其次,本發(fā)明的第2種磁性體薄膜是由金屬磁性體合金的結(jié)晶粒子構(gòu)成的磁性體薄膜,并具有下述結(jié)構(gòu)在上述粒子內(nèi)包含非磁性元素、選自氧化物生成自由能比Fe低的元素和氮化物生成自由能比Fe低的元素的至少一種元素,而且上述元素具有從上述粒子內(nèi)部向表面濃度變高的梯度分布。在上述構(gòu)成中,優(yōu)選以具有組成梯度的磁性薄膜作為主磁性層,與飽和磁通密度比該主磁性層至少小0.1特斯拉以上的中間層交替層疊。此外在上述構(gòu)成中,優(yōu)選在膜的厚度方向上的組成梯度比在膜面方向上的組成梯度大。此外在本發(fā)明的第1~2種磁性體薄膜中,優(yōu)選在主磁性層內(nèi)包含選自氧化物生成自由能或氮化物生成自由能比Fe低的物質(zhì)中的至少一種。此外在上述構(gòu)成之中,在主磁性層內(nèi)的氧化物生成自由能或氮化物生成自由能比Fe低的物質(zhì)優(yōu)選為選自Al、Si、Ti、Cr和V中的至少一種元素。此外在上述構(gòu)成中,優(yōu)選主磁性層內(nèi)包含選自C、B、O、N中的一種以上元素。此外在上述構(gòu)成中,優(yōu)選主磁性層的平均膜厚dA為3≤dA≤100nm、中間層的平均膜厚dB為0.1≤dB≤10nm、0<dB/dA≤0.5。此外在上述構(gòu)成中,優(yōu)選中間層包含選自氧化物生成自由能或氮化物生成自由能低于Fe的元素中的至少一種和C、B、O、N中的一種以上元素。此外在上述構(gòu)成中,優(yōu)選中間層選自Fe、Al、Si、Ta、Ti、Mg、Zr、Mn、Ca、Cr、B、V、Nb、W、Zn、C、Ho、Ce、Hf元素的氮化物、氧化物和碳化物中的至少一種物質(zhì)。此外,在上述構(gòu)成中,優(yōu)選中間層包含金屬磁性元素。此外在上述構(gòu)成中,優(yōu)選中間層是具有將平均膜厚在5nm以下的磁性層A和平均膜厚在5nm以下的分離層B至少各一層交替層疊而成的多重結(jié)構(gòu)的多重中間層,且主磁性層的平均膜厚DM與上述多重中間層的平均膜厚DI在DI<DM范圍。此外在上述構(gòu)成中,優(yōu)選主磁性層的平均膜厚DM在3nm以上至100nm以下,多重中間層的平均膜厚DI在0.2nm以上至15nm以下,而且上述多重中間層由平均膜厚為5nm以下的分離層B和平均膜厚為5nm以下的磁性層A構(gòu)成。此外在上述構(gòu)成中,優(yōu)選磁性層A內(nèi)包含氧化物生成自由能或氮化物生成自由能比Fe低的至少一種物質(zhì)。此外在上述構(gòu)成中,優(yōu)選磁性層A內(nèi)包含選自C、B、O、N中的一種以上元素。此外在上述構(gòu)成中,優(yōu)選分離層B內(nèi)包含至少一種氧化物生成自由能或氮化物生成自由能比Fe低的元素和選自C、B、O、N中的一種以上元素。此外在上述構(gòu)成中,優(yōu)選分離層B內(nèi)包含金屬磁性元素。此外在上述構(gòu)成中,優(yōu)選中間層實質(zhì)上是由大致球狀或大致橢圓體的磁性結(jié)晶粒子組成的磁性層。此外在上述構(gòu)成中,優(yōu)選主磁性層的平均膜厚為3~15nm、中間層的平均膜厚為3~15nm。此外,上述構(gòu)成在中間層內(nèi)包含至少一種以上氧化物生成自由能或氮化物生成自由能比Fe低的元素MB和選自C、B、N、O中的至少一種以上元素XB、主磁性層內(nèi)包含氧化物生成自由能或氮化物生成自由能比Fe低的元素MA時,如把上述元素MA與上述元素XB的化合物生成自由能設為G(MA、XB)、把上述元素MB與上述元素XB的化合物生成自由能設為G(MB、XB)的話,則在上述構(gòu)成中優(yōu)選包含滿足G(MA、XB)≥G(MB、XB)關(guān)系的元素。此外,在上述構(gòu)成中,在中間層內(nèi)包含至少一種以上氧化物生成自由能或氮化物生成自由能比Fe低的元素MB和選自C、B、N、O中的至少一種以上元素XB、主磁性層內(nèi)包含至少一種以上氧化物生成自由能或氮化物生成自由能比Fe低的元素MA和選自C、B、N、O中的至少一種以上的元素XA時,如把上述元素MA和上述XA的化合物生成自由能設為G(MA、XA),把上述元素MB和上述元素XB的化合物生成自由能設為G(MB、XB)的話,則在上述構(gòu)成中優(yōu)選包含滿足G(MA、XA)≥G(MB、XB)關(guān)系的元素。此外,在前述構(gòu)成中,如把元素MB和元素XA的化合物生成自由能設為G(MB、XA),把元素MA和元素XB的化合物生成自由能設為G(MA、XB)的話,則在上述構(gòu)成中優(yōu)選包含滿足G(MB、XA)≥G(MB、XB)G(MA、XB)≥G(MB、XB)關(guān)系的元素。此外在上述構(gòu)成中,優(yōu)選主磁性層和中間層至少共有一種元素,且上述元素在主磁性層和中間層中具有大致連續(xù)的組成梯度。此外在上述構(gòu)成中,優(yōu)選主磁性層和中間層至少共有一種元素,且在上述主磁性層與上述中間層界面處的上述主磁性層內(nèi)的上述元素濃度a原子量%和上述中間層內(nèi)的上述元素濃度b原子量%在0<a/b≤5.0的范圍內(nèi)具有大致連續(xù)的組成梯度。其次是關(guān)于本發(fā)明磁性體薄膜的第1種制造方法。首先在基板上至少逐層地交替形成至少各一層主磁性前驅(qū)體層和中間前體驅(qū)體層,這二種前驅(qū)體層包含至少一種氧化物或氮化物生成自由能比Fe低的元素和選自Fe、Co及Ni中的至少一種元素,接著進行熱處理,形成由磁性結(jié)晶粒子構(gòu)成的主磁性層與飽和磁通密度至少比上述主磁性層小0.1特斯拉以上的中間層交替層疊而成的磁性體薄膜,其中上述磁性結(jié)晶粒子實質(zhì)上具有柱狀結(jié)構(gòu),具有0.3≤ds/dl≤0.9范圍的形狀比,dl是上述磁性結(jié)晶粒子的平均高度,ds是平均直徑。在上述制造方法中,優(yōu)選在形成主磁性前驅(qū)體層時,添加選自氧、氮、硼、碳中的至少一種元素作為摻雜劑、金屬磁性體合金的結(jié)晶粒子內(nèi)包含非磁性元素選自氧化物生成自由能比Fe低的元素及氮化物生成自由能比Fe低的元素中的至少一種元素,并且上述元素具有從上述粒子內(nèi)部向表面濃度變高的組成梯度。此外在上述制造方法中,優(yōu)選中間前驅(qū)體層包含一種以上氧化物或氮化物生成自由能比主磁性前驅(qū)體層所含氧化物或氮化物生成自由能比Fe低的至少一種元素要高的元素。此外在上述制造方法中,優(yōu)選中間前驅(qū)體層是以非晶態(tài)的或2nm以下的磁性結(jié)晶粒子作為母相的層,通過熱處理形成磁性層A和分離層B,從而形成多重結(jié)構(gòu)的中間層。此外在上述制造方法中,優(yōu)選通過使用同一蒸鍍源的蒸鍍法分別形成主磁性前驅(qū)體層和中間前驅(qū)體層,中間前驅(qū)體層在包含氧或氮的氣體氣氛中蒸鍍。此外在上述制造方法中,優(yōu)選摻雜劑的添加量為1ppm~10atm%。此外在上述制造方法中,優(yōu)選熱處理的溫度在400℃~700℃的范圍內(nèi)、處理時間在0.5~5小時的范圍內(nèi)。其次本發(fā)明的磁頭的特征是在磁頭的磁性體部分使用上述的任一種磁性體薄膜。按照上述的本發(fā)明的構(gòu)成,如利用由磁性結(jié)晶粒子構(gòu)成的主磁性層與飽和磁通密度至少比上述主磁性層小0.1特斯拉以上的中間層交替層疊構(gòu)成的磁性體薄膜,其中上述磁性結(jié)晶粒子實質(zhì)上具有柱狀結(jié)構(gòu),具有0.3≤ds/dl≤0.9范圍的形狀比,dl是上述磁性結(jié)晶粒子的平均高度,ds是平均直徑,即可做成具有良好軟磁特性磁性體薄膜。這一點主要是因為如使用由具有上述形狀比的磁性結(jié)晶粒子構(gòu)成的主磁性層的話,膜面內(nèi)的磁耦合與垂直于膜的方向的磁耦合的分配比可達到最優(yōu)化,減少膜整體的磁能。特別是上述ds在1≤ds≤40nm的范圍內(nèi)時,更是顯示出優(yōu)異的軟磁特性。本發(fā)明采用由金屬磁性體合金結(jié)晶粒子構(gòu)成的磁性體薄膜,達到了良好的軟磁特性,其中磁性體薄膜的主磁性層是以在金屬磁性體合金結(jié)晶粒子中含有至少一種以上非磁性元素、或氧化物生成自由能或氮化物生成自由能比Fe低的元素、并且前述元素具有從粒子內(nèi)部向表面濃度變高的組成梯度為特征的磁性薄膜或前述磁性薄膜,飽和磁通密度至少比前述主磁性層低0.1特斯拉以上的中間層交替層疊形成磁性體薄膜。這主要是因為由于在上述主磁性層內(nèi)的結(jié)晶粒子中使粒子內(nèi)具有組成梯度,故可抑制結(jié)晶粒的生長,即使在高溫熱處理下,也能發(fā)揮良好的軟磁性特性。特別是當上述粒子內(nèi)的組成梯度在垂直方向上比面內(nèi)方向上大時,層結(jié)構(gòu)的本身的熱穩(wěn)定性很高,而且可增強面內(nèi)的磁性體粒子的磁耦合,故可實現(xiàn)具有良好的熱穩(wěn)定性的軟磁特性。此外在本發(fā)明的磁性體薄膜中,由于在主磁性層內(nèi)至少包含一種以上氧化物生成自由能或氮化物生成自由能比Fe低的物質(zhì),故可適度地防止在磁性體結(jié)晶粒子的粒子邊界處的粒間擴散,而且可以容易地實現(xiàn)具有本發(fā)明的特定形狀比的磁性結(jié)晶粒子以及具有本發(fā)明的磁性結(jié)晶粒子內(nèi)的組成梯度的結(jié)構(gòu)。特別優(yōu)選氧化物生成自由能或氮化物生成自由能比Fe低的物質(zhì)是選自Al、Si、Ti、Cr和V中的至少一種以上的元素。再者,當主磁性層內(nèi)包含選自C、B、O、N中的至少一種以上元素時,可更容易實現(xiàn)形成主磁性層的磁性結(jié)晶粒子的形狀比和粒子組成梯度的微細結(jié)構(gòu),熱處理穩(wěn)定性可得到進一步的提高。在本發(fā)明的磁性體薄膜中,因主磁性層的平均膜厚dA為3≤dA≤100nm,中間層的平均膜厚dB為0.1≤dB≤10nm,而且O<dB/dA≤0.5,故可實現(xiàn)高飽和磁通密度的軟磁特性。當中間層包含至少一種以上氧化物生成自由能或氮化物生成自由能比Fe低的元素和至少一種以上選自C、B、O、N中的元素時,可提高主磁性層的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,軟磁特性的熱穩(wěn)定性得到進一步的提高。此外,當中間層內(nèi)包含金屬磁性元素時,通過減少金屬磁性層/中間層的界面自由能,可使中間層的厚度變薄,可得到磁性層間或磁性結(jié)晶粒子間良好的磁耦合,從而可實現(xiàn)良好的軟磁特性。在本發(fā)明的磁性體薄膜中,中間層是具有把平均膜厚為5nm以下的磁性層A和分離層B至少各一層以上地交替層疊得到的多重結(jié)構(gòu)的多重中間層,主磁性層的平均膜厚DM與上述多重中間層的平均膜DI的關(guān)系是DI<DM,由于多重中間層中具有的磁性層A的這種磁特征,與單獨地把非磁性層與磁性層分開的方式相比,可增強磁性層間的靜磁耦合,故可實現(xiàn)良好的軟磁特性,并且由于使用很少量的非磁性體即可把磁性層間很好地分離開來,故可抑制膜總體的飽和磁通密度的減少,特別是當主磁性層的平均膜厚DM為3nm以上至100nm以下,多重中間層的平均膜厚DI為0.2nm以上至15nm以下,上述多重中間層由平均膜厚為5nm以下的分離層B與平均膜厚為5nm以下的磁性層A構(gòu)成時,可得到良好的軟磁特性。尤其是當磁性層A內(nèi)包含至少一種以上氧化物生成自由能或氮化物生成自由能比Fe低的物質(zhì)時,很容易實現(xiàn)磁性層A內(nèi)的磁性結(jié)晶粒子的微細結(jié)構(gòu),此外,當磁性層A內(nèi)包含選自C、B、O、N中的至少一種以上元素時,可提高磁性層A內(nèi)的磁性結(jié)晶粒子的微細結(jié)構(gòu)的熱穩(wěn)定性。此外,因分離層B內(nèi)包含至少一種以上氧化物生成自由能或氮化物生成自由能比Fe低的元素和至少一種以上選自C、B、O、N中的元素,故可抑制多重中間層與主磁性層的擴散反應,因分離層B內(nèi)包含金屬磁性元素,故通過熱處理可使分離層的結(jié)構(gòu)變得清晰,進一步提高本發(fā)明的磁性體薄膜的軟磁特性的熱處理穩(wěn)定性。在本發(fā)明的磁性體薄膜中,因中間層實質(zhì)上是由大致球狀的或大致橢圓體的磁性結(jié)晶粒子構(gòu)成的磁性層,故可容易地控制構(gòu)成主磁性層的主體的金屬磁性結(jié)晶粒子間的結(jié)晶取向面的無序性,可提高膜磁特性的均一性,還可容易地控制與結(jié)構(gòu)有關(guān)的膜熱膨脹系數(shù)和磁應力常數(shù)。特別是當實質(zhì)上是由大致球狀的或大致橢圓體的磁性結(jié)晶粒子構(gòu)成的中間層的平均膜厚為3~15nm,主磁性層的平均膜厚為3~15nm時,可實現(xiàn)良好的軟磁特性。特別是因為中間層內(nèi)包含至少一種以上氧化物生成自由能或氮化物生成自由能比Fe小的物質(zhì),可提高本發(fā)明的優(yōu)選結(jié)構(gòu)的熱穩(wěn)定性。還因為中間層內(nèi)至少包含選自C、B、O、N中的一種以上元素,故可容易地形成本發(fā)明的優(yōu)選中間層結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的磁性體薄膜中,在中間層內(nèi)包含至少一種以上氧化物生成自由能或氮化物生成自由能比Fe低的元素MB和選自C、B、O、N中的至少一種以上元素XB,主磁性層內(nèi)氧化物生成自由能或氮化物生成自由能比Fe低的元素MA與上述元素XB的化合物生成自由能設為G(MA、XB),上述元素MB與上述元素XB的化合物生成自由能設為G(MB、XB)的話,則由于本發(fā)明的磁性體薄膜是包含滿足G(MA、XB)≥G(MB、XB)關(guān)系元素的磁性體薄膜,故可適度地抑制磁性層/中間層界面的反應,從而可控制與界面反應相應的結(jié)構(gòu)、特性和熱膨脹系數(shù)等的變化。在本發(fā)明的磁性體薄膜中,在中間層內(nèi)包含至少一種以上氧化物生成自由能或氮化物生成自由能比Fe低的元素MB和選自C、B、N、O中的至少一種以上元素XB,在主磁性層中包含至少一種以上氧化物生成自由能或氮化物生成自由能比Fe低的元素MA和選自C、B、N、O中的至少一種以上元素XA,如把上述元素MA與上述元素XA的化合物生成自由能設為G(MA、XA),把上述元素XB與上述元素XB的化合物生成自由能設為G(MB、XB)的話,本發(fā)明的磁性體薄膜是包含滿足G(MA、XA)≥(G(MB、XB)的關(guān)系的元素的磁性體薄膜,特別是把元素MB與元素XA的化合物生成自由能設為G(MB、XA),把元素MA與元素XB的化合物生成自由能設為G(MA、XB)的話,本發(fā)明的磁性體薄膜是包含滿足G(MB、XA)≥G(MB、XB)G(MA、XB)≥G(MB、XB)關(guān)系元素的磁性體薄膜,因此可適度地抑制主磁性層內(nèi)的離解反應和磁性層/中間層界面的反應,從而可控制與界面反應相應的結(jié)構(gòu)、特性和熱膨脹系數(shù)等的變化。在本發(fā)明的磁性體薄膜中,主磁性層和中間層至少共有一種元素,由于上述元素在主磁性層和中間層中具有大致連續(xù)的組成梯度,故可增強層疊間的耦合,可提高膜的強度和磁特性。特別是,因主磁性層和中間層至少共有一種元素,在上述主磁性層與上述中間層的界面處的上述主磁性層內(nèi)的上述元素濃度a原子量%和上述中間層內(nèi)的上述元素濃度b原子量%具有以0<a/b≤5.0的范圍表示的大致連續(xù)的組成梯度,故可減少界面應力等,可實現(xiàn)穩(wěn)定的層結(jié)構(gòu)和良好的軟磁特性。如果在磁性體薄膜的中間層內(nèi)包含至少一種氧化物或氮化物生成自由能比在主磁性層內(nèi)所包含的、氧化物或氮化物生成自由能比Fe低的至少一種元素高的元素,則通過對這種磁性體薄膜進行熱處理,可形成主磁性層內(nèi)的磁性結(jié)晶粒子的組成梯度在垂直方向上較大的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的可解決以往問題的、具有多重中間層的軟磁性薄膜,在將主磁性層M和包含磁性金屬的非晶態(tài)層交替層疊而得到層疊膜后,通過從上述非晶態(tài)層中析出作為多重中間層的磁性層A和形成分離層B,可實現(xiàn)高速成膜。本發(fā)明的磁性體層疊薄膜具有1特斯拉以上的高飽和磁通密度,而且矯頑力低和起始導磁率的高頻特性好,因此通過在基盤上形成該薄膜并用作磁頭,可在高矯頑力的媒體上記錄高密度的信號。再者,由于上述薄膜具有良好的耐熱性和耐摩耗性,磁頭隨時間的增加性能變壞的現(xiàn)象很輕。此外,由于可在400~800℃范圍內(nèi)的無磁場氣氛中進行熱處理,故可以經(jīng)受與高強度的玻璃進行熔接等制造工藝。其次,按照本發(fā)明的磁性體薄膜的制造方法,可高效合理地制造本發(fā)明的磁性體薄膜。通過把上面所述的任一種磁性體薄膜應用于磁頭的磁性體部分,本發(fā)明的磁頭可使用高熔點玻璃,可實現(xiàn)良好的耐摩耗性和高的可靠性,可得到高的電磁變換效率和提高記錄密度。實施例以下應用實施例更具體地說明本發(fā)明。圖1是本發(fā)明的一個實施例的磁性體薄膜1示意圖,其中主磁性層2與飽和磁通密度比該主磁性層2至少小0.1特斯拉以上的中間層3交替層疊。主磁性層2的厚度優(yōu)選在3~100nm的范圍內(nèi),中間層3的厚度優(yōu)選在0.1~10nm的范圍內(nèi)。此外,該層疊結(jié)構(gòu)的總厚度優(yōu)選在100nm~10μm的范圍內(nèi)。以磁性結(jié)晶粒子4為主形成該主磁性層2,也存在沖破該中間層3而生長的磁性結(jié)晶粒子。例如可存在穿過數(shù)層中間層3的較大的磁性結(jié)晶粒子5。希望中間層的飽和磁通密度比主磁性層的飽和磁通密度小0.1特斯拉以上,也可以由非磁性物質(zhì)構(gòu)成。此外特別希望ds在1≤ds≤40nm的范圍內(nèi)。其次,圖2(a)~(b)是本發(fā)明的一個實施例的磁性結(jié)晶粒子11的形狀的示意圖。圖2(a)示出構(gòu)成主磁性層的磁性結(jié)晶粒子,該粒子實質(zhì)上具有柱狀結(jié)構(gòu),具有0.3≤ds/dl≤0.9范圍的形狀比,dl是磁性結(jié)晶粒子的平均高度,ds是平均直徑。圖2(b)示出在粒子內(nèi)具有組成梯度的磁性結(jié)晶粒子12,粒子內(nèi)的線表示組成線。其次,圖3示出本發(fā)明的一個實施例的具有多重中間層25的層疊結(jié)構(gòu)的磁性體薄膜20。這種層疊結(jié)構(gòu)的磁性體薄膜20由主磁性層21和多重中間層25構(gòu)成,多重中間層25由分離層B22、22與在其中間的磁性層A23構(gòu)成。在磁性層A23中也可存在有空隙部分24。在圖3所示具有多重中間層25的層疊結(jié)構(gòu)的磁性體薄膜中,主磁性層21的厚度優(yōu)選在3~100nm的范圍內(nèi),多重中間層25的厚度優(yōu)選在0.2~15nm的范圍內(nèi),分離層B22的厚度優(yōu)選在0.1~5nm的范圍內(nèi)。磁性層A23的厚度優(yōu)選在0.1~5nm的范圍內(nèi)。此外,在把1層分離層B和1層磁性層A作為1對時,優(yōu)選做成1~4對的層。其次,圖4示出本發(fā)明的一個實施例的層疊結(jié)構(gòu)的磁性體薄膜30。該層疊結(jié)構(gòu)的磁性體薄膜30由主磁性層31和中間層32構(gòu)成。主磁性層31和中間層32都是以粒子狀態(tài)形成的,在中間層32中也可存在空隙。其次,圖5是迄今為止在本行業(yè)領域已實用化的MIG(Metalingap間隙內(nèi)的金屬)型的磁頭的斜視圖。在圖5中,41是作為主體部分的鐵氧體部,42是在鐵氧體41的厚度方向形成的二個磁性體薄膜部分,43是固定二個磁性體薄膜部分的低熔點玻璃部分,44是用于在垂直方向上輸出磁力線的間隙部,45是帶的移動面,46是用于纏繞電磁線圈的通過孔。作為低熔點玻璃部分43的低熔點玻璃,以往是使用軟化點為350℃~500℃的玻璃,不過如使用本發(fā)明的磁性體薄膜的話,由于能耐高溫,故可使用軟化點為550℃以上的玻璃。當然使用軟化點不到550℃的玻璃也沒有妨礙。此外,耐摩耗性很高,可實現(xiàn)高可靠性,還可得到高的電磁變換效率并提高記錄密度。其次,圖6是迄今為止本行業(yè)領域已實用化的合金層疊膜型的磁頭的斜視圖。在圖6中,51是作為主體部分的非磁性體部分,52是結(jié)晶化玻璃部分,53是用于在垂直方向輸出磁力線的間隙部分,54是帶的移動面,55是低熔點玻璃部分,56是用于纏繞電磁線圈的通過孔,57是沿帶的移動面的數(shù)個磁性體薄膜層,58是在上述磁性體薄膜層57之間存在的絕緣層。作為低熔點玻璃部分55的低熔點玻璃,以往是使用軟化點約為500℃的玻璃,不過如使用本發(fā)明的磁性體薄膜,由于可耐高溫,故可使用軟化點為550℃以上的玻璃。當然使用軟化點不到550℃的玻璃也沒有妨礙。此外,耐摩耗性很高,可實現(xiàn)高可靠性,還可得到高的電磁變換效率并提高記錄密度。再說明本實施例的磁性體薄膜的中間層。在中間層內(nèi)優(yōu)選包含至少一種以上氧化物生成自由能或氮化物生成自由能比Fe低的元素M和選自C、B、O、N中的至少一種以上元素,特別優(yōu)選這些元素包含一種以上選自例如B或Fe、Al、Si、Ta、Ti、Mg、Zr、Mn、Ca、Cr、B、V、Nb、W、Zn、C、Mo、Ce、Hf等中的氮化物、氧化物或碳化物。此外還特別優(yōu)選在中間層內(nèi)包含金屬磁性元素。本實施例的磁性體薄膜的中間層實質(zhì)上是由大致球狀或大致橢圓體的磁性結(jié)晶粒子構(gòu)成的磁性層,這種磁性體薄膜中,特別優(yōu)選主磁性層的平均膜厚為3~15nm,中間層的平均膜厚為3~15nm。特別優(yōu)選在中間層內(nèi)包含至少一種以上氧化物生成自由能或氮化物生成自由能比Fe低的物質(zhì),還優(yōu)選在中間層內(nèi)包含選自C、B、O、N中的至少一種以上元素。在以下的實施例中示出的組成是通過ICP(高頻感應耦合等離子體)、EDS(能量分散型X線分析)以及結(jié)合對于由氧化和氮化引起的重量增加的檢測來鑒定的。此外,由TEM或SEM觀察到的結(jié)果薄膜出發(fā)來判定結(jié)晶粒子的形狀、磁性體薄膜及層疊磁性體薄膜的微細結(jié)構(gòu)。此外,由TEM或XRD(X線衍射)來決定平均結(jié)晶粒徑。以下所示的磁性層的膜厚及中間層的膜厚分別使用從單層的成膜速度計算出來的值,或是由TEM或SEM觀察所求出的值。此外,如不特別說明的話,以下示出的組成比用原子量%表示。在以下的表中示出的界面附近的組成是由集中在3nm范圍內(nèi)的EDS的求出的平均組成。此外,如不特別說明的話,以下示出的組成比單位都用原子量%表示。實施例1本實施例研究通過控制實質(zhì)上具有圓柱狀結(jié)構(gòu)的磁性結(jié)晶粒子的高度與平均直徑的形狀比所得到的磁性體薄膜的磁特性及使該結(jié)構(gòu)穩(wěn)定存在的中間層的種類。以使用Fe靶的磁控管濺射裝置,使基板溫度在20~300℃的范圍內(nèi)變化,使放電Ar氣壓在0.5~30mTorr的范圍內(nèi)變化,從而形成10nm厚的磁性層,使用SiO2靶制成2nm厚的中間層,使上述磁性層和上述中間層交替層疊形成磁性體薄膜。此外用同樣的方式,以使用Fe靶的磁控管濺射裝置,使基板溫度在20~300℃的范圍內(nèi)變化,使放電Ar氣壓在0.5~30mTorr的范圍內(nèi)變化,從而形成40nm厚的主磁性層,使用SiO2靶形成2nm厚的中間層,使上述主磁性層和上述中間層交替層疊形成3μm厚的磁性體薄膜。在此在形成中間層時,固定基板溫度和放電氣壓,放電氣體種類使用Ar+O2。對形成的磁性體薄膜在350℃下進行熱處理,之后進行TEM觀察,其結(jié)果是主磁性層厚度為10nm和40nm的哪一種磁性體薄膜均呈現(xiàn)柱狀結(jié)構(gòu)的形狀,柱的高度大體上等于各磁性層的膜厚度。放電氣壓越高和基板溫度越低,則柱的平均直徑越小,此外,隨磁性層厚度的變薄,柱的平均直徑存在變小的趨勢。將柱狀結(jié)構(gòu)的磁性結(jié)晶粒子的平均直徑與平均高度的商值定義為形狀比,將該值與以上的磁性體薄膜的抗磁力Hc一起在表1中示出。表1從表1所示出的結(jié)果可看出,磁性結(jié)晶粒子呈現(xiàn)可看作柱狀結(jié)構(gòu)的形狀,當這些柱狀結(jié)構(gòu)的平均高度dl和平均直徑ds具有用0.3≤ds/dl<0.9的范圍表示的形狀比時,把這些磁性結(jié)晶粒子構(gòu)成的磁性體用作主磁性層的話,可得到良好的軟磁特性。一般認為其原因是膜面內(nèi)的磁耦合和垂直于膜的方向上的磁耦合的分配比在上述條件下可達到最優(yōu)化,同時由于高取向可抑制局部各向異性的分散。在本實施例中使用Fe作為金屬磁性體,不過已確認,除Fe外以Co、Ni、Fe-Co、Co-Ni、Fe-Ni、Fe-Co-Ni等作為主要組成的金屬磁性體合金也有同樣的效果。實施例2本實施例研究實質(zhì)上具有圓柱狀結(jié)構(gòu)的磁性體結(jié)晶粒子的優(yōu)選平均直徑ds的范圍。以使用Fe靶的磁控管濺射裝置,使基板溫度在20~300℃的范圍內(nèi)變化,使放電Ar氣壓在1~20mTorr的范圍內(nèi)變化,從而形成具有各種主磁性層膜厚的磁性層,使用Al靶制成1nm厚的、組成為Al2O3的中間層,使上述主磁性層和上述中間層交替層疊形成磁性體薄膜。此外在形成中間層時,固定基板溫度和放電氣壓,使用Ar+O2作為放電氣體。將所形成的磁性體薄膜在350℃下進行熱處理,之后進行TEM觀察,其結(jié)果是哪一種主磁性層都是由可看作柱狀結(jié)構(gòu)的磁性結(jié)晶粒子所構(gòu)成,柱的高度大體上與各主磁性層的膜厚相等。將柱狀結(jié)構(gòu)的磁性結(jié)晶粒子的平均直徑與平均高度的商值定義為形狀比,把該形狀比與本實施例的磁性體薄膜的抗磁力Hc一起在表2中示出。表2</tables>其次以使用在Co上裝有Fe片的靶的磁控管濺射裝置,使基板溫度在20~300℃的范圍內(nèi)變化,使放電Ar氣壓在0.5~25mTorr的范圍內(nèi)變化,從而形成具有各種主磁性層膜厚的、組成為30Fe-70Co的主磁性層,使用Al靶制成1nm厚的、組成為Al2O3的中間層。使上述主磁性層和上述中間層交替層疊形成磁性體薄膜。此處在形成上述中間層時固定基板溫度和放電氣壓,使用Ar+O2作為放電氣體。將所形成的磁性體薄膜在350℃下進行熱處理,之后進行TEM觀察,其結(jié)果是哪一種主磁性層都由可看作柱狀結(jié)構(gòu)的磁性結(jié)晶粒子所構(gòu)成,柱的高度大體上等于各主磁性層的膜厚。將柱狀結(jié)構(gòu)的磁性結(jié)晶粒子的平均直徑與平均高度的商值定義為形狀比,把該形狀比與上述磁性體薄膜的抗磁力Hc一起在表3中示出。表3從表2和表3的結(jié)果可看出,許多磁性結(jié)晶粒子呈現(xiàn)可看作柱狀結(jié)構(gòu)的形狀,這些柱狀結(jié)構(gòu)的平均直徑ds在1≤ds≤40nm的范圍內(nèi)時具有良好的軟磁特性,而且當上述柱狀結(jié)構(gòu)的形狀比如實施例1的用0.3≤ds/dl≤0.9的范圍來表示時,顯示出特別良好的軟磁特性。一般認為這是由于具有上述柱狀結(jié)構(gòu)的磁性體結(jié)晶粒子相互間的面內(nèi)磁耦合因膜面內(nèi)的結(jié)晶粒子尺寸是特定的緣故可起到更有效的作用,以及上下磁性層和面內(nèi)磁性層的耦合的分配因園柱狀結(jié)構(gòu)的形狀是特定的緣故而可達到最佳化。在本實施例中使用Fe和Fe-Co合金作為金屬磁性體,不過已確認除Fe外以Co、Ni、Co-Ni、Fe-Ni、Fe-Co-Ni等為主要組成的磁性體合金也有同樣的效果。實施例3本實施例研究在主磁性層內(nèi)包含的添加元素所產(chǎn)生的效果。在實施例a中,以使用Fe-Al-Si靶的磁控管濺射裝置,形成30nm厚、組成為89Fe-2Al-9Si(重量%)的磁性層,使用SiO2靶制成2nm厚、組成為SiO2的中間層,使上述磁性層和上述中間層交替層疊形成磁性體薄膜。這里使用Ar+O2作為上述中間層的放電氣體。在實施例b中,以使用在Fe-Co合金上裝有V片的靶的磁控管濺射裝置,形成30nm厚、組成為95Fe-2Co-3V的主磁性層,使用SiO2靶制成2nm厚、組成為SiO2的中間層,使上述主磁性層和上述中間層交替層疊形成磁性體薄膜。這里使用Ar+O2作為中間層的放電氣體種類。在實施例c中,以使用在Fe-Si合金上裝有Ti片的靶的磁控管濺射裝置,形成30nm厚、組成為92.5Fe-5Si-2.5Ti的磁性層,使用AlN靶制成2nm厚、組成為AlN的一種中間層,使上述磁性層和上述中間層交替層疊形成磁性體薄膜。使用Ar+N2作為中間層的放電氣體種類。在實施例d中,以使用在Fe-Al合金上裝有Ti片的靶的磁控管濺射裝置,形成30nm厚、組成為96Fe-1Al-3Ti的磁性層,使用AlN靶制成2nm厚、組成為AlN的中間層,使上述磁性層和上述中間層交替層疊形成磁性體薄膜。使用Ar+N2作為中間層的放電氣體種類。在比較例中,以使用在Fe上裝有Cu片的靶的磁控管濺射裝置,形成30nm厚、組成為96Fe-4Cu的磁性層,使用SiO2靶制成2nm厚、組成為SiO2的中間層,使上述磁性層和上述中間層交替層疊形成磁性體薄膜。使用Ar+O2作為該中間層的放電氣體種類。在表4中示出各實施例的磁性體薄膜在350℃和550℃退火后的形狀比和抗磁力Hc。表4從表4示出的結(jié)果可看出,在構(gòu)成磁性層的磁性結(jié)晶粒子內(nèi)包含至少一種氧化物生成自由能或氮化物生成自由能比Fe低的元素的話,由于在熱處理后也能維持優(yōu)選的磁性結(jié)晶粒子的形狀比,故可提高軟磁特性的耐熱處理性。一般認為這是由于在上述中間層和上述磁性層的界面和粒界處,磁性層和中間層的相互擴散和磁性結(jié)晶粒子的粒生長可得到適度的抑制。從以上所述可看出,在本實施例的磁性體薄膜的磁性層內(nèi),含有選自例如Fe、Co、Ni、Fe-Co、Co-Ni、Fe-Ni、Fe-Co-Ni等磁性體金屬中的至少一種元素,或在上述磁性體金屬中含有選自氧化物生成自由能或氮化物生成自由能比Fe低的元素,例如Al、Si、Ta、Ti、Mg、Zr、Mn、Ca、Cr、B、V、Nb、W、Zn、C、Mo、Ce、Hf等的元素至少一種的話,可適度地防止磁性體結(jié)晶粒子粒界處的擴散,而且由于可提高磁性結(jié)晶粒子的形狀比的熱穩(wěn)定性,故可形成優(yōu)選的磁性體薄膜。以下將表4中示出的實施例a~d再在750℃真空中進行熱處理,研究各自的耐熱處理性,其結(jié)果在表5中示出。表5把表5的a~d樣品用SEM來進行結(jié)構(gòu)觀察,結(jié)果可看到在a、c、d的樣品中層結(jié)構(gòu)破壞。一般認為這是由于在a、c、d中主磁性層/中間層分別是FeAlSi/SiO2、FeSiTi/AlN、FeAlTi/AlN,在a中Al比中間層的Si、在c、d中Ti比中間層的Al其氧化物生成自由能或氮化物生成自由能要低的緣故。因此,如在上述中間層內(nèi)包含至少一種以上氧化物生成自由能或氮化物生成自由能比Fe低的元素MB和選自C、B、N、O中的至少一種以上元素XB,如把在主磁性層內(nèi)作為氧化物生成自由能或氮化物生成自由能比Fe低的元素MA與上述元素XB的化合物生成自由能設為G(MA、XB),把上述元素MB與上述元素XB的化合物生成自由能設為G(MB、XB)的話,則由于本實施例的磁性體薄膜包含滿足G(MA、XB)≥G(MB、XB)關(guān)系的元素,可實現(xiàn)微細結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定化。以下在一個實施例中,以使用Fe-Al-Si靶的磁控管濺射裝置,形成15nm厚、組成為88.3Fe-0.7Al-9.5Si-1.5X的主磁性層,使用SiO2靶制成1nm厚、組成為SiO2的中間層,使上述主磁性層和上述中間層交替層疊形成磁性體薄膜。這里X是C、B、O、N中的某一種,使用Ar+O2作為中間層的放電氣體。在比較例中,形成15nm厚、組成為89.7Fe-0.7Al-9.6Si(重量%)的主磁性層,使用SiO2靶制成0.5nm厚、組成為SiO2的中間層,使上述主磁性層和上述中間層交替層疊形成磁性體薄膜。此外,在另一個實施例中,以使用Fe-Al-Si靶的磁控管濺射裝置,形成100nm厚、組成為88.3Fe-0.7Al-9.5Si-1.5X的主磁性層,使用SiO2靶制成1nm厚、組成為SiO2的中間層,使上述主磁性層和上述中間層交替層疊形成磁性體薄膜。這里X是C、B、N、O中的某一種,使用Ar+O2作為中間層的放電氣體。在另一個比較例中,形成100nm厚、組成為89.7Fe-0.7Al-9.6Si的主磁性層,使用SiO2靶制成1nm厚、組成為SiO2的中間層,使上述主磁性層和上述中間層交替層疊形成磁性體薄膜。在表6中示出500℃退火后各實施例的形狀比和抗磁力Hc。表6<從表6的結(jié)果可看出,在主磁性層內(nèi)至少包含選自C、B、O、N中的一種以上元素時,可得到在實施例1中示出的優(yōu)選柱狀粒子的形狀比,得到良好的軟磁特性。此外,除了本實施例所示出的情況外,即使在主磁性層內(nèi)不包含例如Al和Si等氧化物或氮化物生成自由能比Fe低的元素,但只要包含選自C、B、O、N中的一種以上元素,仍可容易地實現(xiàn)顯示出同樣良好的軟磁特性的本發(fā)明的微細結(jié)構(gòu)。實施例4本實施例研究在中間層內(nèi)包含的元素的效果。使用磁控濺射裝置,在同一種濺射條件下制成500nm厚的Fe磁性層和2nm厚、組成為Si、SiO2、Si3N4、SiC、Cu中的某一種的中間層,使上述磁性層和上述中間層交替層疊形成5種磁性體薄膜。在形成膜之后立即進行500℃的退火,之后研究各種膜的形狀比。把該形狀比與以上的磁性體薄膜的抗磁力Hc一起在表7中示出。從表7示出的結(jié)果可看出,在中間層內(nèi)包含至少一種以上氧化物或氮化物生成自由能比Fe低的元素和選自C、B、O、N中的至少一種以上的元素時,可容易地實現(xiàn)實施例1的磁性結(jié)晶粒子的形狀,即使對于熱處理來說其形狀比也是穩(wěn)定的。其次,在一個實施例中,使用磁控管濺射裝置在同一濺射條件下制成5nm厚的Fe磁性層和0.5nm厚的、材料選自FeSiO、FeSiN、FeSiC的某一種的中間層,使上述磁性層和上述中間層交替層疊形成3種磁性體薄膜,將其在500℃下進行退火,之后研究各自的形狀比。各中間層的飽和磁通密度約為0.03~0.3特斯拉。此外,在一個比較例中,形成5nm厚的Fe磁性層和0.5nm厚、材料選自SiO2、Si3N4的某一種的中間層,使上述磁性層和上述中間層交替層疊形成2種磁性體薄膜,將其在500°下進行退火,之后研究各自的形狀比。在表8中示出上述形狀比和上述的磁性體薄膜的抗磁力Hc。表8從表8示出的結(jié)果可看出,在中間層內(nèi)包含至少一種以上氧化物或氮化物生成自由能比Fe低的元素和選自C、B、O、N的至少一種以上元素時,實現(xiàn)了實施例1的磁性結(jié)晶粒子形狀,再者通過在中間層內(nèi)加入磁性金屬可顯示良好的軟磁特性。這是由于隨著中間層膜厚的減薄,中間層內(nèi)包含可實現(xiàn)低界面能的金屬磁性體。實施例5本實施例研究在磁性層與中間層的界面附近的組成比狀態(tài)給軟磁特性帶來的影響。在一個實施例中,以使用Fe-Al-Si靶的磁控管濺射裝置,形成59nm厚、組成為85Fe-5.8Al-9.2Si的磁性層和5nm厚的中間層,使上述磁性層和上述中間層交替層疊形成磁性體薄膜。這里的中間層是通過改變放置在TiO2靶上的Si片的數(shù)目而形成的5種磁性體薄膜。在表7中示出經(jīng)過600℃的退火后各磁性體薄膜的形狀比與軟磁特性。在表7中,a/b表示磁性層界面附近Si濃度/中間層界面附近Si濃度,這些數(shù)據(jù)是通過600℃熱處理后TEM中的3nm輝點的EDS組成分析而求出的。表9此外在一個實施例中,以使用在Fe-Si靶上裝有Ti片的靶的磁控管濺射裝置,形成20nmm厚、組成為92.5Fe-5Si-2.5Ti的磁性層和5nm厚的中間層,使上述磁性層和上述中間層交替層疊形成磁性體薄膜。這里的中間層是通過改變在Al2O3靶上放置的Ti片的數(shù)目而形成的5種磁性體薄膜。在表10中示出經(jīng)過600℃退火后的各磁性體薄膜的形狀比和軟磁特性。在表10中,a/b表示磁性層界面附近Ti濃度/中間層界面附近Ti濃度,這些數(shù)據(jù)是通過經(jīng)600℃處理后的TEM中的3nm輝點的EDS組成分析而求出的。表10此外在一個實施例中,以使用Fe-Al-Si靶的磁控管濺射裝置,形成50nm厚的、組成為81.8Fe-1.9Al-16.3Si的磁性層和5nm厚的中間層,使上述磁性層和上述中間層交替層疊形成磁性體薄膜。這里的中間層是以使用與形成磁性層時同樣的靶,通過改變用作放電氣體的Ar+O2的壓力從而改變中間層內(nèi)的組成而形成4種磁性體薄膜。在表11中示出經(jīng)過600℃的退火后的形狀比和軟磁特性。在表11中,a/b表示磁性層界面附近Fe濃度/中間層界面Fe濃度,這些數(shù)據(jù)是通過經(jīng)600℃的熱處理后的TEM中的3nm輝點的能量分散型X線分析(EDS)組成分析而求出的。表11<p>從以上的結(jié)果可看出,上述磁性層和上述中間層至少共有一種元素,在上述磁性層和上述中間層的界面附近的、上述中間層內(nèi)的上述元素濃度a原子量%與上述磁性層內(nèi)的上述元素濃度b原子量%在0<a/b≤5.0的范圍內(nèi)時,可減少界面應力等,可得到優(yōu)選的軟磁特性。在以下的表中示出的粒內(nèi)組成是用集中在3nm范圍內(nèi)的EDS求出的平均組成。表中示出在具有代表性的點處的組成,不過在粒內(nèi)的組成值是連續(xù)的。此外,在粒內(nèi)檢測出1.5at.%以下的微量的氧時,因處于測量精度之外,在表中不示出。此外,以下組成比的單位如無特別說明,則均用原子量%表示。實施例6本實施例和比較例就400℃和700℃熱處理后的平均結(jié)晶粒徑、結(jié)晶粒中心部分與結(jié)晶粒表面附近的組成及軟磁特性(抗磁力Hc)研究控制磁性結(jié)晶粒子內(nèi)的組成梯度而得到的磁性體薄膜的耐熱處理性。在表12中示出400℃熱處理后的結(jié)果,在表13中示出700℃熱處理后的結(jié)果。在實施例a中使用Fe-Ti合金靶,在實施例b中使用Fe-Ti-Al合金靶,在實施例c中使用在Fe上裝有Cu片的靶通過磁控管濺射裝置,在下述的濺射條件下形成磁性薄膜。(1)放電氣壓8mTorr(2)放電氣體種類Ar+O2(3)輸入功率400W(4)膜厚3μm此外,在比較例d中以使用Fe靶的磁控管濺射裝置,在與上述相同的濺射條件下形成磁性體薄膜。此外,在比較例e中使用Fe靶,在比較例f中使用在Fe-Al合金上裝有Ti片的靶,通過磁控管濺射裝置,在下述的濺射條件下形成磁性體薄膜。(1)放電氣壓8mTorr(2)放電氣體種類Ar(3)輸入功率400W(4)膜厚3μm表12<<p>表13<如表12和表13所示,實施例a、b及c、d在400℃熱處理后的平均結(jié)晶粒徑?jīng)]有大的差別,此外,膜整體所含有的氧量都約為5at%。但是,在700℃熱處理后,對于實施例a、b和c來說,結(jié)晶粒徑是微細的,而在比較例d、e和f中可看到晶粒的生長。從以上所述可知,在本實施例中,由于在磁性結(jié)晶粒子內(nèi)的至少一種以上的非磁性元素或氧化物或氮化物生成自由能比Fe低的元素之中的至少一種具有從粒子內(nèi)部向表面濃度變高的濃度梯度,可提高軟磁特性的耐熱處理性。此外,除上述實施例外,在含有選自Fe、Co、Ni、Fe-Co、Co-Ni、Fe-Ni、Fe-Co-Ni等磁性體金屬,或在上述磁性體金屬中含有非磁性元素或氧化物生成自由能或氮化物生成自由能比Fe低的元素,例如選自Al、Si、Ta、Ti、Mg、Zr、Mn、Ca、Cr、B、V、Nb、W、Zn、C、Mo、Ce、Hf等中的元素的磁性體合金結(jié)晶粒子內(nèi),當氧化物或氮化物生成自由能比Fe低的元素中的至少一種具有從上述粒子內(nèi)部向表面濃度變高的濃度梯度時,具有同樣的效果。此外,從其它實驗可知,即使在含有氮、碳、硼等的磁性體薄膜中,當非磁性元素或氧化物或氮化物生成自由能比Fe低的元素之中的至少一種具有從上述粒子內(nèi)部向表面濃度變高的濃度梯度時,有同樣的效果。實施例7本實施例和比較例就在400℃和700℃的熱處理后的平均結(jié)晶粒徑、結(jié)晶粒中心部分和結(jié)晶粒表面附近的組成及軟磁特性研究控制磁性體結(jié)晶粒內(nèi)的組成梯度而得到的磁性體薄膜的耐熱處理性。在表14中示出400℃熱處理后的結(jié)果,在表15中示出700℃熱處理后的結(jié)果。表14表15實施例a的磁性層使用在Fe-Al合金上裝有Si片的靶,實施例b的磁性層使用在Fe-Al合金上裝有Ti片的靶,實施例c的磁性層使用在Fe上裝有Cu片的靶,比較例d的磁性層使用Fe靶,此外以上各例的中間層分別使用SiO2靶,以磁控管濺射裝置,交替地形成磁性層和中間層,從而制成3μm厚的磁性體薄膜。濺射條件在下面示出。(1)放電氣壓8mTorr(2)放電氣體種類Ar+O2(3)輸入功率400W(4)一層的膜厚磁性體100nm,中間層2nm。如表14和表15所示,實施例a、b和c,比較例d在400℃熱處理后的平均結(jié)晶粒徑?jīng)]有大的差別,此外膜整體含有的氧量都是約5at%。但在700℃的熱處理后,在實施例中雖未發(fā)現(xiàn)大的晶粒生長,而在比較例d中中間層變成約3nm的塊狀物,而且磁性體結(jié)晶粒子穿過中間層而生長。從上述結(jié)果可看出,為了抑制構(gòu)成本實施例的磁性體薄膜的磁性體結(jié)晶粒子因熱處理引起的晶粒生長和破壞層結(jié)構(gòu)的層間擴散,優(yōu)選在上述磁性結(jié)晶粒子內(nèi)包含的非磁性物質(zhì)或氧化物或氮化物生成自由能比Fe低的元素之中的至少一種具有從上述粒子內(nèi)部向表面濃度變高的濃度梯度。此外,除上述實施例以外,在含有Fe、Co、Ni、Fe-Co、Co-Ni、Fe-Ni、Fe-Co-Ni等磁性體金屬,或在上述磁性體金屬中含有非磁性物質(zhì)或氧化物生成自由能或氮化物生成自由能比Fe低的元素,例如選自Al、Si、Ta、Ti、Mg、Zr、Mn、Ca、Cr、B、V、Nb、W、Zn、C、Mo、Ce、Hf等的至少一種元素的磁性體合金結(jié)晶粒內(nèi),當氧化物或氮化物生成自由能比Fe低的元素之中的至少一種具有從上述粒子內(nèi)部向表面濃度變高的濃度梯度時,也有同樣的效果。此外,從其它的實驗得知,即使在磁性層中含有氮、碳、硼等時,也有同樣的效果。實施例8本實施例研究具有組成梯度的本發(fā)明的磁性體薄膜的主磁性層和中間層中包含的添加元素。形成主磁性層為30nm厚、中間層為2nm厚、具有本發(fā)明的粒內(nèi)組成梯度的磁性體薄膜。在表16中研究中間層和主磁性層的組成以及500℃熱處理后和750℃熱處理后的抵抗磁力。表16</tables>從表16的結(jié)果可看出,在750℃的熱處理后軟磁特性仍是良好的實施例的膜中,當中間層內(nèi)包含至少一種以上氧化物生成自由能或氮化物生成自由能比Fe低的元素MB和選自C、B、N、O中的至少一種以上的元素XB、主磁性層內(nèi)包含至少一種以上氧化物生成自由能或氮化物生成自由能比Fe低的元素MA和選自C、B、N、O中的至少一種以上元素XA時,如把上述元素MA與上述元素XA的化合物生成自由能設為G(MA、XA),把上述元素MB和上述元素XB的化合物生成自由能設為G(MB、XB)的話,則可知存在滿足G(MA、XA)≥G(MB、XB)的關(guān)系。例如,在實施例a中MA、XA分別是Al、N,MB、XB分別是Si、O。如再僅僅對實施例進行高達800℃的熱處理的話,在實施例a中軟磁特性嚴重變壞,為30e左右。一般認為這是由于在剩下的實施例中,如把元素MB與元素XA的化合物生成自由能設為G(MB、XA),把元素MA與元素XB的化合物生成自由能設為G(MA、XB)的話,滿足下面式(1)和式(2)的關(guān)系G(MB、XA)≥G(MB、XB)式(1)G(MA、XB)≥G(MB、XB)式(2),而對實施例a而言,雖然G(Si、N)≥G(Si、O),但G(Al、O)≤G(Si、N),故一般認為因元素之間的界面反應使軟磁特性變壞。實施例9本實施例和比較例就700℃熱處理下的平均結(jié)晶粒徑、結(jié)晶粒中心部分與結(jié)晶粒表面附近的組成以及軟磁特性研究控制垂直于磁性體結(jié)晶粒內(nèi)的膜面的方向和膜面內(nèi)方向上的組成梯度而得到的磁性體薄膜的磁特性。在表17中示出在700℃熱處理后垂直于膜面方向和膜面內(nèi)方向上的組成值,在表18中示出磁特性和平均粒徑。表17表18在實施例a中,使用磁控管濺射裝置,按照下述濺射條件在非磁性基板上首先形成1nm厚的SiO2中間層,接著形成5nm厚、組成為90.3Fe-2Al-4.7Si-30的磁性層1,10nm厚、組成為92.5Fe-0.9Al-3.6Si-30的磁性層2,5nm厚、組成為90.3Fe-2Al-4.7Si-30(原子%)的磁性層1,形成具有中間層/磁性層1/磁性層2/磁性層1/中間層/../的結(jié)構(gòu)的磁性體薄膜。在這里形成磁性層時使用2種Fe-Al合金+Si片的靶,即在Fe-Al合金上裝有Si片的靶,Si片的數(shù)目可變。濺射條件如下述(1)放電氣壓8mTorr。(2)放電氣體種類Ar+O2。(3)輸入功率400W。在實施例b中,使用3靶磁控管濺射裝置,在與實施例a相同的濺射條件下在非磁性基板上首先形成1nm厚的SiO2中間層,接著形成5nm厚、組成為87.3Fe-2Co-7.7Ti-30(原子%)的磁性層1,10nm厚的、組成為82.5Fe-2Co-12.5Ti-30的磁性層2,5nm厚的、組成為87.3Fe-2Co-7.7Ti-30的磁性層1,通過重復以上過程形成具有中間層/磁性層1/磁性層2/磁性層1/中間層/../的結(jié)構(gòu)的磁性體薄膜。在這里形成磁性層時使用2種Fe-Co合金+Ti片的靶,即在Fe-Co合金上裝有Ti片的靶,Ti片的數(shù)目可變。在比較例c中,使用磁控管濺射裝置,在與實施例a相同的濺射條件下在非磁性基板上首先形成1nm厚的SiO2中間層,接著形成20nm厚、組成為91.4Fe-1.5Al-4.1Si-30的磁性層,重復以上過程形成具有中間層/磁性層/中間層/../結(jié)構(gòu)的磁性體薄膜。在這里,形成上述磁性層時使用Fe-Al合金+Si片的靶,即在Fe-Al合金上裝有Si片的靶。在比較例d中,使用磁控管濺射裝置,在與比較例c相同的濺射條件下在非磁性基板上首先形成1nm厚的SiO2中間層,接著形成20nm厚、組成為85Fe-2Co-10Ti-30的磁性層,重復以上過程形成具有中間層/磁性層/中間層/../結(jié)構(gòu)的磁性體薄膜。在這里,形成上述磁性層時使用Fe-Co合金+Ti片的靶,即在Fe-Co合金上裝有Ti片的靶。此外用在上述濺射條件下制成的SiO2膜作為中間層。由表17和表18所示的TEM觀察結(jié)果可看出,關(guān)于實施例a、b和比較例c、d經(jīng)700℃熱處理的平均結(jié)晶粒徑,對實施例a、b而言在膜面方向的結(jié)晶粒稍大,對比較例c、d而言在垂直于膜面的方向的結(jié)晶粒稍大,一部分中間層受到破壞,但從整體來說,沒有大的差別。此外在實施例中改變組成比形成磁性層1/磁性層2/磁性層1的結(jié)構(gòu),但通過熱處理形成一體化的磁性層。對于構(gòu)成膜整體的元素的組成比來說,實施例a與比較例c、實施例b與比較例d幾乎是相同的。但是在實施例a、b中垂直于膜面方向上的組成梯度與比較例相比更大,軟磁性也更好。這是由于在磁性結(jié)晶粒子的互換相互作用能更有效地發(fā)揮的膜面內(nèi)方向上組成變動較小等的緣故。從以上的結(jié)果可知,在構(gòu)成本實施例的磁性體薄膜的磁性結(jié)晶粒子中,為了抑制膜面內(nèi)方向上的結(jié)晶粒生長、提高膜面內(nèi)方向上的磁性體結(jié)晶粒的磁耦合,優(yōu)選在薄膜的垂直方向上的組成梯度比在薄膜的面內(nèi)方向上的組成梯度大。此外,從其它實驗得知,即使在含有氮、碳、硼等的磁性體薄膜中,當粒內(nèi)的組成梯度在垂直方向上比在膜面內(nèi)方向上大時具有同樣的效果。實施例10本實施例和比較例從氧化物和氮化物生成自由能的觀點出發(fā)對本發(fā)明的磁性結(jié)晶粒內(nèi)具有組成梯度的磁性體薄膜的制造方法進行研究。在表19中示出在700℃熱處理后垂直于膜面方向上和膜面內(nèi)方向上的組成值,在表20中示出磁特性和平均粒徑。表19<<p>表20在實施例a中,使用磁控管濺射裝置,在下述的濺射條件下在非磁性基板上首先形成3nm厚、組成為35Cu-5Ti-600的中間層,接著形成30nm厚、組成為94.2Fe-1.3Al-4.5Si的磁性層,重復上述過程形成具有中間層/磁性層/中間層/../結(jié)構(gòu)的3μm厚磁性體薄膜。在這里,形成分離層時使用在Cu靶上裝有Ti片的Cu+Ti片的靶,形成磁性層時使用Fe-Al合金+Si片的靶,濺射條件如下述(1)放電氣壓8mTorr。(2)放電氣體種類磁性層Ar,中間層Ar+O2。(3)輸入功率400W。在實施例b中,使用磁控管濺射裝置,在與實施例a相同的濺射條件下在非磁性基板上首先形成3nm厚、組成為35Cu-5Cr-600的中間層,接著形成30nm厚、組成為96Fe-4Si的磁性層,重復上述過程形成具有中間層/磁性層/中間層/../結(jié)構(gòu)的3μm厚磁性體薄膜,在這里,形成中間層時使用在Cu靶上裝有Cr片的Cu+Cr片的靶,形成磁性層時使用Fe-Si合金靶。在實施例c中,使用磁控管濺射裝置,在下述濺射條件下在非磁性基板上首先形成3nm厚、組成為33Fe-6Ti-600的中間層,接著形成30nm厚、組成為94.2Fe-1.3Al-4.5Si的磁性層,重復上述過程形成具有中間層/磁性層/中間層/../結(jié)構(gòu)的、3μm厚磁性體薄膜。在這里,形成中間層時使用在Fe靶上裝有Ti片的Fe+Ti片靶,形成磁性層時使用Fe-Al合金+Si片靶,濺射條件如下述(1)放電氣壓8mTorr。(2)放電氣體種類磁性層Ar,中間層Ar+O2。(3)輸入功率400W。在實施例d中,使用磁控管濺射裝置,在與實施例a相同的濺射條件下在非磁性基板上首先形成3nm厚、組成為34Fe-6Cr-600的中間層,接著形成30nm厚、組成為96Fe-4Si的磁性層,重復上述過程形成具有中間層/磁性層/中間層/../結(jié)構(gòu)的、3μm厚的磁性體薄膜。在這里,形成中間層時使用在Fe靶上裝有Cr片的Fe+Cr片靶,形成磁性層時使用Fe-Si合金靶。在比較例e中,使用磁控管濺射裝置,在與實施例a相同的濺射條件下在非磁性基板上首先形成3nm厚的、組成為MgO的中間層,接著形成30nm厚、組成為94.2Fe-1.3Al-4.5Si的磁性層,重復上述過程形成具有中間層/磁性層/中間層/../結(jié)構(gòu)的3μm厚磁性體薄膜。在這里,形成中間層時使用MgO靶,形成磁性層時使用Fe-Al合金+Si片靶。在比較例f中,使用磁控管濺射裝置,在與比較例e相同的濺射條件下在非磁性基板上首先形成3nm厚、組成為MgO的中間層,接著形成30nm厚、組成為96Fe-4Si的磁性層,重復上述過程形成具有中間層/磁性層、中間層/../結(jié)構(gòu)的、3μm厚的磁性體薄膜。在這里,形成中間層時使用MgO靶,形成磁性層時使用Fe-Si合金靶。從表19和表20示出的平均粒徑和組成的TEM觀察結(jié)果可看出,關(guān)于實施例a~d和比較例e、f經(jīng)700℃熱處理的平均結(jié)晶粒徑,在比較例e、f中膜面內(nèi)方向及垂直方向上的結(jié)晶粒大,說明一部分中間層受到破壞。此外在實施例中,在膜內(nèi)和垂直于膜面的方向上的粒內(nèi)組成的變化都是可以確認的,不過對于比較例來說此種粒內(nèi)組成的變化較小。這是由于在實施例a、c中,中間層內(nèi)含有氧化物和氮化物生成自由能比磁性層的Al和Si高的元素Cu、Fe、Ti,在實施例b、d中,中間層內(nèi)含有氧化物和氮化物生成自由能比磁性層的Si高的元素Cu、Fe、Cr,通過熱處理在層界面附近起氧化還原反應,在磁性層內(nèi)氧沒有過分擴散,故形成結(jié)晶粒內(nèi)的組成梯度。特別是由于膜面內(nèi)方向上的組成梯度比垂直于膜面的方向上的組成梯度小,故產(chǎn)生導致垂直方向上這樣的梯度。另一方面,在比較例中在熱處理后由于MgO這種物質(zhì)的表面自由能的緣故,燒結(jié)成塊狀,層結(jié)構(gòu)受到破壞,在磁性結(jié)晶粒內(nèi)沒有組成梯度,磁性結(jié)晶粒子在膜面內(nèi)耦合。此外如把實施例c、d與實施例a、b比較的話,由于實施例c、d的中間層內(nèi)包含金屬磁性元素,故實施例c、d的磁特性良好。這是由于中間層內(nèi)包含的金屬磁性元素使磁性結(jié)晶粒子間的耦合良好。從以上結(jié)果可知,如按照本實施例的磁性體薄膜那樣,在其中間層中至少包含一種氧化物或氮化物生成自由能比在磁性層中包含的氧化物或氮化物生成自由能比Fe低的元素中的至少一種要高的元素,則通過熱處理可構(gòu)成在垂直于膜面的方向上比在膜面方向上具有更大的組成梯度的磁性體薄膜,在中間層內(nèi)再包含磁性金屬元素時還可再提高軟磁特性。此外,通過其它實驗可知,即使在含有氧、碳、硼等的磁性體薄膜中也具有同樣的效果。實施例11本實施例和比較例對于在磁性層與中間層中共有至少一種氧化物或氮化物生成自由能比Fe低的元素而且上述元素在磁性層和中間層處具有連續(xù)組成梯度的磁性體薄膜的磁特性在600℃熱處理后的平均結(jié)晶粒徑、結(jié)晶粒中心部分與結(jié)晶粒表面附近的組成及軟磁特性等方面進行研究。在表21中示出600℃熱處理后的磁特性和平均粒徑。(2)放電氣體種類磁性層Ar,中間層Ar+O2。(3)輸入功率400W。在實施例b中,使用磁控管濺射裝置,在與上述相同的濺射條件下在非磁性基板上首先形成2nm厚、組成為Fe-Si的氧化物中間層,接著形成15nm厚、組成為91.5Fe-3Al-5.5Si的磁性層,重復上述過程形成具有中間層/磁性層/中間層/../結(jié)構(gòu)的、3μm厚的磁性體薄膜。在這里,形成中間層時使用Fe-Si合金靶、形成磁性層時使用在Fe-Al合金靶上裝有Si片的Fe-Al+Si片靶。在實施例c中,使用磁控管濺射裝置,在與上述相同的濺射條件下,在非磁性基板上首先形成2nm厚、組成為Fe-Ti的氧化物中間層,接著形成15nm厚的、組成為92Fe-2Ti-6Al的磁性層,重復上述過程形成具有中間層/磁性層/中間層/../結(jié)構(gòu)的、3μm厚的磁性體薄膜。在這里,形成中間層時使用在Fe靶上裝有Ti片的Fe+Ti片靶,形成磁性層時使用在Fe-Al合金靶上裝有Ti片的Fe-Al+Ti片靶。在比較例d中,使用磁控管濺射裝置,在與上述相同的濺射條件下在非磁性基板上首先形成2nm厚、組成為Fe-Ti的氧化物中間層,接著形成15nm厚、組成為91.5Fe-3Al-5.5Si的磁性層,重復上述過程形成具有中間層/磁性層/中間層/../結(jié)構(gòu)的、3μm厚的磁性體薄膜。在這里,形成中間層時使用在Fe靶上裝有Ti片的Fe+Ti片靶,形成磁性層時使用在Fe-Al+Si片靶。在比較例e中,使用磁控管濺射裝置,在與上述相同的濺射條件下在非磁性基板上首先形成2nm厚、組成為Fe+Si的氧化物中間層,接著形成15nm厚、組成為92Fe-2Ti-6Al的磁性層,重復上述過程形成具有中間層/磁性層/中間層/../結(jié)構(gòu)的、3μm厚的磁性體薄膜。在這里,形成中間層時使用Fe-Si合金靶,形成磁性層時使用Fe-Al合金+Ti片靶。從表21示出的平均粒徑和軟磁特性的結(jié)果可看出,實施例a、b、c及比較例d、e600℃熱處理的平均結(jié)晶粒徑方面幾乎沒有差別,不過實施例的軟磁特性較好。從EDS的結(jié)果可知,在各自的粒內(nèi)組成方面,在哪個樣品中都發(fā)生氧化物或氮化物生成自由能比Fe低的元素從粒的中心朝垂直于膜面的方向和膜面內(nèi)方向其濃度是增加的這樣一種組成梯度的情況,特別是實施例a中的Al、實施例b中的Si、實施例c中的Ti元素在磁性層與中間層間具有連續(xù)的組成梯度。另一方面,用加上一定重量的針尖來劃實施例和比較例的膜面時,對于實施例來說較難形成劃痕,這說明層疊間的耦合較強。本實施例的層疊膜中的穩(wěn)定的層疊間的耦合對界面應力等的緩和是有影響的,改善了軟磁特性。從以上結(jié)果來看,可以說在磁性層與中間層間至少共有一種氧化物或氮化物生成自由能比Fe低的元素、而且上述元素在磁性層和中間層中具有連續(xù)的組成梯度的磁性體薄膜可提高熱處理后的層間的耦合力,改善軟磁特性。此外,從其它實驗可知,即使在含有氧、氮、碳、硼等的磁性體薄膜中也具有同樣的效果。實施例12本實施例和比較就600℃熱處理時軟磁特性研究改變具有組成梯度的元素種類后的磁性體薄膜的磁特性。在表22中示出經(jīng)過600℃熱處理的平均結(jié)晶粒徑和磁特性。表22在實施例a~j、比較例k~m中使用磁控管濺射裝置,在以下的濺射條件下在非磁性基板上首先形成1nm厚、組成為磁性層的氧化物的中間層,接著形成30nm厚的磁性層,重復上述過程形成具有中間層/磁性層/中間層/../結(jié)構(gòu)的、3μm厚的磁性體薄膜。在這里,中間層和磁性層是通過使用同一個靶,改變?yōu)R射中的氧氣氣氛來制成的。濺射條件如下述(1)放電氣壓8mTorr。(2)放電氣體種類磁性層Ar,中間層Ar+O2。(3)輸入功率400W。表22示出的層疊膜是使用同一個靶連續(xù)地成膜的,在其結(jié)晶粒徑內(nèi)具有本發(fā)明的優(yōu)選組成梯度,由該表所示的平均粒徑和磁特性的結(jié)果可看出,如按照本實施例的磁性體薄膜那樣,在其中包含至少一種具有組成梯度的、選自氧化物或氮物生成自由能比Fe低的Al、Si、Ti、Cr、V中的元素的話,可得到顯示出特別良好的軟磁特性的磁性體薄膜。此外從其它實驗得知,即使在含有氧、氮、碳、硼等的磁性體薄膜中也具有同樣的效果。實施例13本實施例和比較例研究主磁性層和中間層的最適宜的膜厚范圍。在表23~表26中示出500℃熱處理后的抗磁力。表23表24表25表26<>在實施例和比較例中,使用磁控管濺射裝置,在下述的濺射條件下在非磁性基板上首先交替地形成組成為磁性層的氧化物的中間層和主磁性層,直至形成3μm厚的磁性體薄膜。在這里,中間層和磁性層是通過使用同一FeAlSi靶,改變?yōu)R射中的氧氣氣氛而制成的。濺射條件如下述(1)放電氣壓2mTorr。(2)放電氣體種類磁性層Ar或Ar+N2,中間層Ar+O2。(3)輸入功率400W。表23~表26所示出的磁性體薄膜是使用同一個靶連續(xù)地成膜的,由TEM觀察和EDS分析的結(jié)果可知,在其結(jié)晶粒徑內(nèi)具有本發(fā)明的優(yōu)選組成梯度或形狀比的一方面或二方面的特征。由以上的實施例的結(jié)果可知,當主磁性層的膜厚在3nm以上至100nm以下、中間層的膜厚在0.1nm以上至10nm以下的范圍內(nèi),中間層的平均厚度與主磁性層的厚度比值在0.5以下時,可顯示良好的軟磁特性。在本實施例中,主磁性層/中間層是以FeAlSi/FeAlSiO或FeAlSiN/FeAlSiNO這樣的組成來示出的,但對于其它類型的主磁性層和其它類型的中間層的各種組成的組合進行的研究結(jié)果表明,在本實施例所研究的主磁性層與中間層的膜厚范圍內(nèi)均可得到良好的軟磁特性,上述其它類型的主磁性層由具有本發(fā)明的形狀比或具有在本發(fā)明的結(jié)晶粒內(nèi)的組成梯度的磁性結(jié)晶粒構(gòu)成,該磁性結(jié)晶粒由Fe、Co、Ni、Fe-Co、Co-Ni、Fe-Ni、Fe-Co-Ni等磁性體金屬構(gòu)成,或在上述磁性體金屬中含有非磁性物質(zhì)或選自氧化物生成自由能或氮化物生成自由能比Fe低的元素,例如Al、Si、Ta、Ti、Mg、Zr、Mn、Ca、Cr、B、V、Nb、W、Zn、C、Mo、Ce、Hf等中的至少一種元素;中間層包含非磁性物質(zhì)或選自氧化物生成自由能或氮化物生成自由能比Fe低的元素,例如Al、Si、Ta、Ti、Mg、Zr、Mn、Ca、Cr、B、V、Nb、W、Zn、C、Mo、Ce、Hf等中的至少一種元素和選自B、C、O、N中的至少一種以上元素。實施例14使用RF磁控管濺射裝置,形成3μm厚的NiFe,在500℃熱處理后得到抗磁力為0.5Oe的特性。如表27所示,把這種組成的、200nm厚的NiFe與各種膜厚的SiO2層疊15層來作為比較例。把同樣的、200nm厚的NiFe與多重中間層層疊15層來作為實施例。在這里,多重中間層的形成是使2nm的SiO2和3nm的NiFe交替層疊直至達到表27所示出的膜厚為止。500℃熱處理后各自的抗磁力的值在表27中示出。表27由以上的結(jié)果可知,與中間層中使用非磁性層時相比,如使用多重中間層,可得到良好的軟磁特性。由TEM觀察的結(jié)果可知,SiO2的膜厚在7nm時的磁特性變壞的主要原因是由于500℃的熱處理引起層結(jié)構(gòu)的破壞。另一方面,在多重中間層的場合,對2nm厚的非磁性層來說有些部分尚未形成完整的層結(jié)構(gòu),從表面上看來,也存在由非磁性層與磁性層以逐層方式構(gòu)成的中間層,不過一般認為對于微細化達到3nm那樣程度的磁性層A來說,可發(fā)現(xiàn)特異的磁特性,故顯示出良好的磁特性。特別是對于具有本實施例的多重中間層的、顯示出0.1Oe的良好的軟磁特性的磁性體薄膜來說,具有柱狀結(jié)構(gòu)的主磁性層的磁性結(jié)晶粒子的形狀比約為0.3~0.4,滿足顯示出本發(fā)明的良好的軟磁特性的形狀比的要求。其次,當把使用NiFe的主磁性層M的膜厚DM定為200nm、把使用SiO2的分離層B的每層平均膜厚DB定為2.5nm、令使用NiFe的磁性層A的每層平均膜厚DA變化時,對500℃熱處理后的抗磁力的變化進行研究。整個主磁性層由15層構(gòu)成。在這里,主磁性層和層疊起來的多重中間膜的成膜順序如下在形成主磁性層M之后,以A/B/A的順序形成磁性層A和分離層B,接著再形成主磁性層M。重復上述過程形成具有多重中間層的一種磁性體薄膜。在表28中分別示出了各種情況下的膜厚和多重中間膜的構(gòu)成。表28從以上的結(jié)果可看出,當構(gòu)成具有多重中間層的磁性體薄膜的多重中間層的磁性層A在5nm以下時,可產(chǎn)生良好的特性。實施例15使用RF磁控管濺射裝置,形成3μm厚的、1.8特斯拉的FeAlSi薄膜,在500℃熱處理后得到抗磁力6.9Oe的特性。其次,當把使用該FeAlSi的主磁性層M的膜厚DM定為60nm、把使用SiO2的分離層B的每層平均膜厚DB定為2.5nm、令使用Fe的磁性層A的每層平均膜厚DA變化時,對500℃熱處理后的抗磁力的變化進行研究。整個主磁性層規(guī)定為50層。在這里,主磁性層和層疊起來的多重中間層的成膜順序如下在形成主磁性層M之后,以A/B/A的順序形成磁性層A和分離層B,接著再形成主磁性層M。重復上述過程形成具有多重中間層的磁性體薄膜。在表29中分別示出了各種情況下的膜厚和多重中間膜的構(gòu)成。表29>從以上的結(jié)果可看出,當構(gòu)成具有多重中間層的磁性體薄膜的多重中間層的磁性層A在5nm以下時,可產(chǎn)生良好的特性。其次,當把使用該FeAlSi的主磁性層M的膜厚DM定為60nm、讓使用SiO2的分離層B的每層平均膜厚DB變化、把使用Fe的磁性層A的每層平均膜厚DA定為2.5nm時,對500℃熱處理后的抗磁力的變化進行研究。整個主磁性層規(guī)定為50層。在這里,主磁性層和層疊起來的多重中間層的成膜順序是在形成主磁性層M之后,以A/B/A的順序形成磁性層A和分離層B,接著再形成主磁性層。重復上述過程形成具有多重中間層的磁性體薄膜。在表30中分別示出了各種情況下的膜厚和多重中間膜的構(gòu)成。表30<從以上的結(jié)果可看出,當構(gòu)成具有多重中間層的磁性體薄膜的多重中間層的分離層B在5nm以下時,可產(chǎn)生良好的特性。其次,當讓使用該FeAlSi的主磁性層M的膜厚DM變化、把使用SiO2的分離層B的每層平均膜厚DB定為2.5nm、把使用Fe的磁性層A的每層平均膜厚DA定為2.5nm時,對其500℃熱處理后的抗磁力的變化進行研究。整個主磁性層的厚度規(guī)定為3μm。在這里,主磁性層和層疊起來的多重中間層的成膜順序是在形成主磁性層M之后,以A/B/A的順序形成磁性層A和分離層B,接著再形成主磁性層,重復上述過程形成具有多重中間層的磁性體薄膜。在表31中分別示出了各種情況下的膜厚和多重中間層的構(gòu)成。表31<>從以上的結(jié)果可看出,具有多重中間層的磁性體薄膜的主磁性層M在3nm以上至100nm以下的范圍內(nèi)時,可產(chǎn)生良好的特性。其次,當把使用該FeAlSi的主磁性層M的膜厚DM定為60nm、讓多重中間層的平均膜厚DI變化,令使用SiO2的分離層B的每層平均膜厚DB和使用Fe的磁性層A的每層平均膜厚DA相等時,對其500℃熱處理后的抗磁力進行研究。整個主磁性層規(guī)定為50層。在這里,主磁性層和層疊起來的多重中間層的成膜順序是在形成主磁性層M之后,以A/B/A的順序形成磁性層A和分離層B,接著再形成主磁性層。重復上述過程形成具有多重中間層的磁性體薄膜。在表32中分別示出各種情況下的膜厚和多重中間層的構(gòu)成。表32其次,當把使用該FeAlSi的主磁性層M的膜厚DM定為60nm、讓多重中間層的平均膜厚DI變化,令使用SiO2的分離層B的每層平均膜厚DB和使用Fe的磁性層A的每層平均膜厚DA相等時,對其500℃熱處理后的抗磁力的變化進行研究。整個主磁性層規(guī)定為50層。在這里,主磁性層和層疊進來的多重中間層的成膜順序是在形成主磁性層M之后,以A/B/A/B/A的順序形成磁性層A和分離層B,接著再形成主磁性層M。重復上述過程形成具有多重中間層的磁性體薄膜。在表33中示出各種情況下的膜厚和多重中間層的構(gòu)成。表33</tables>從以上表32、表33的結(jié)果可知,當具有多重中間層的磁性體薄膜的多重中間層的厚度DI在0.2nm以上至15nm以下的范圍內(nèi)時,可產(chǎn)生良好的特性。實施例16使用RF磁控管濺射裝置,形成3μm厚的、1.8特斯拉的FeAlSi,在700℃熱處理后得到抗磁力為5.2Oe的特性。當把使用該FeAlSi的主磁性層M的膜厚DM定為70nm或7nm、把使用Cu、SiO2、Zr和作為主磁性層的氧化物的FeAlSiO中的一種的分離層B的每層平均膜厚DB定為2.5nm或0.5nm、把使用Fe、FeSi或與主磁性層相同的FeAlSi的磁性層A的每層平均膜厚DA定為2.5nm或0.5nm時,分別對700℃熱處理后的抗磁力進行研究。在這里,F(xiàn)eAlSiO是通過在氧氣氣氛中的反應性濺射而成膜的。整個主磁性層通過層疊形成為3μm的程度。在這里,主磁性層和層疊起來的多重中間層的成膜順序是,在形成主磁性層M之后,以A/B/A的順序形成磁性層A和分離層B,接著再形成主磁性層M。重復上述過程形成具有多重中間層的磁性體薄膜。在表34中分別示出了各種情況下的膜厚和多重中間層的構(gòu)成。表34<<p>在表34中,通過分別對b、c、e和i、j、l各自的比較可知,由于在磁性層A內(nèi)包含至少一種以上氧化物或氮化物生成自由能比Fe低的物質(zhì),具有多重中間層的磁性體薄膜的軟磁特性得到改善。此外,在表34中通過對f、g和m、n的比較可知,在磁性層A內(nèi)如包含N的話,可改善軟磁特性。此外在表34中通過對a、b,d、e,h、i與k、l各自的比較可知,在分離層B內(nèi)如包含至少一種以上氧化物或氮化物生成自由能比Fe低的物質(zhì)和氧的話,可改善軟磁特性。再者通過對e、f與l、m的比較可知,由于分離層B內(nèi)包含金屬磁性元素,可改善軟磁特性。由以上的實驗外的實驗可知,在具有多重中間層的磁性體薄膜中,當磁性層A內(nèi)包含至少一種以上氧化物生成自由能或氮化物生成自由能比Fe低的物質(zhì)、或磁性層A內(nèi)包含至少一種以上選自C、B、O、N中的元素、或分離層B內(nèi)包含至少一種以上氧化物生成自由能或氮化物生成自由能比Fe低的元素和選自C、B、O、N中的至少一種以上元素、或分離層B內(nèi)包含一種金屬磁性元素時,可顯示出良好的軟磁特性。實施例17使用RF磁控管濺射裝置,形成3μm的、1.7特斯拉的FeAlSi,在700℃熱處理后得到抗磁力為5.2Oe的特性。以下所述的是具有多重中間層的磁性體薄膜的制造方法的一個比較例。使用RF磁控管濺射裝置,首先通過在Ar氣氛下對FeAlSi靶進行濺射形成使用FeAlSi的、膜厚DM為50nm的主磁性層M,其次通過在Ar和氧氣氣氛下對同一FeAlSi靶進行濺射形成組成為FeAlSiO的、每層的平均膜厚DB為2.5nm的分離層B,其次形成使用FeAlSi的、每層的平均膜厚DA為2.5nm的磁性層A,之后再通過在Ar和氧氣氣氛下對FeAlSi靶進行濺射形成組成為FeAlSiO的、每層的平均膜厚DB為2.5nm的分離層B,重復上述過程形成具有多重中間層的磁性體薄膜,在500℃和700℃熱處理后,研究其抗磁力。在這里,主磁性層由60層層疊而成,此外主磁性層和層疊起來的多重中間層的成膜順序是在形成主磁性層M之后,以A/B/A的順序形成磁性層A和分離層B。以下所述的是多重中間膜的軟磁性薄膜的制造方法的實施例。使用RF磁控管濺射裝置,通過在Ar氣氛下對FeAlSi靶進行濺射形成使用FeAlSi的、膜厚DM為50nm的主磁性層M,其次通過在Ar和氧氣氣氛下對同一FeAlSi靶進行濺射形成組成為FeAlSiO的、每層的平均膜厚為7.5nm的非磁性中間層,重復上述過程形成具有多重中間層的磁性體薄膜,在500℃和700℃熱處理后,研究其抗磁力。在這里,主磁性層由60層層疊而成。在該制造方法的比較例和實施例的薄膜剛成膜之后、進行500℃和700℃各種情況下的TEM觀察和由EDS產(chǎn)生的輝點的組成分析,其結(jié)果是對于剛成膜之后的情況來說,比較例的中間層為多重結(jié)構(gòu),實施例中的整個中間層為非晶狀態(tài);但對于500℃熱處理后的情況來說,在實施例中沒有看到大的變化,但在實施例中在非晶態(tài)的中間層內(nèi)產(chǎn)生組成的起伏,特別是,在與主磁性層鄰接的界面處,Al、Si的濃度變高,另一方面,在中間層的中心附近,F(xiàn)e富集且氧量減少,故可確認已形成可看作磁性體的結(jié)晶,即已形成從外表上看與在比較例中形成的多重中間層的磁性膜大致相同的結(jié)構(gòu)。此外,這個新產(chǎn)生的多重中間層就某些部分來說采取了從2重到4重的微細的層疊結(jié)構(gòu)。上述變化在700℃熱處理后的情況中可更清楚看到。在表35中分別示出了500℃和700℃的抗磁力值。表35<>從以上所述可知,用本發(fā)明的具有多重中間層的磁性體薄膜的制造方法可得到與通過逐層法形成時大致相同的特性,隨著層疊次數(shù)的增加,成膜時間可縮短。實施例18本實施例研究主磁性層的磁性結(jié)晶粒子具有柱狀結(jié)構(gòu)并具有本發(fā)明的優(yōu)選形狀比時,以及形成主磁性層的磁性結(jié)晶粒子從粒內(nèi)部向表面具有優(yōu)選組成梯度時和使用由具有大致球狀或大致橢圓體狀形狀的磁性結(jié)晶粒子構(gòu)成中間層時的情況。使用RF磁控管濺射裝置形成1.6特斯拉的FeAlSi單層膜,在500℃熱處理后得到3.8Oe的特性。把該FeAlSi作為主磁性層,選擇Fe的氧化物作為中間層。主磁性層的厚度定為10nm,中間層的厚度固定在5nm。通過改變?yōu)R射中的Ar氣中所含的氧濃度,使作為中間層的Fe氧化物內(nèi)的氧濃度發(fā)生變化,從而形成4種磁性體薄膜。把上述各種磁性體薄膜在500℃真空中進行熱處理之后,測定其抗磁力并通過TEM和XRD觀察膜的微細結(jié)構(gòu)。主磁性層由形狀比為0.3~0.8的柱狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成,在垂直于膜面的方向上朝向磁性結(jié)晶粒的外側(cè)處Al、Si的濃度變高。在表36中示出在500℃熱處理后全部濺射氣體中氧所占的分壓、所觀察到的微細結(jié)構(gòu)的形態(tài)、單獨形成3μm厚的中間層時的抗磁力和3μm厚的磁性體薄膜的抗磁力。表36如表36所示,通過形成本實施例的磁性體薄膜的結(jié)構(gòu),可不管中間層本身的軟磁特性如何而實現(xiàn)良好的軟磁特性。實施例19本實施例和比較例研究中間層是由大致球狀或大致橢圓體狀的磁性結(jié)晶粒子構(gòu)成的磁性體薄膜中主磁性層和中間層的最適合的膜厚范圍。使用RF磁控管濺射裝置形成1.6特斯拉的FeAlSi單層膜,在500℃熱處理后得到3.8Oe的特性。把該FeAlSi或FeAlSiN作為主磁性層,選擇FeAlSi的氧化物或FeAlSi的氧、氮化物作為中間層。作為中間層的FeAlSiO氧化物是通過改變?yōu)R射中的Ar中包含的氧濃度,即改變氧分壓而制成的,在500℃真空中的熱處理后,此種作為中間層組成的單層膜的微細結(jié)構(gòu)呈大致粒狀或橢圓體狀。在熱處理后對磁性體薄膜的微細結(jié)構(gòu)進行觀察,發(fā)現(xiàn)中間層的磁性結(jié)晶粒子已與一部分主磁性層合金化,不過主磁性層仍呈柱狀結(jié)構(gòu),此外在中間層中觀察到柱狀或橢圓體狀的磁性結(jié)晶粒子。在表37~表39中示出磁性結(jié)晶粒子在500℃熱處理后的抗磁力。在上述表中把磁性體薄膜的大致結(jié)構(gòu)表示成主磁性層組成/中間層組成的順序。表37表38表39從以上的結(jié)果可確認在本實施例的主磁性層厚度為3~15nm、中間層厚度為3~15nm時可得到良好的軟磁特性。實施例20使用RF磁控管濺射裝置,形成1.4特斯拉的FeAlSi單層膜,在500℃熱處理后得到1.8Oe的特性。把該FeAlSi作為主磁性層,選擇在表40中示出的物質(zhì)作為中間層。選擇中間層的組成使得在500℃真空中熱處理后作為中間層組成的單層膜的微細結(jié)構(gòu)全部呈大致粒狀或大致橢圓體狀。各中間層的抗磁力的值是1.5~4Oe。磁性體薄膜是用RF磁控管濺射法制成,在表40中示出在500℃真空中熱處理后的抗磁力和中間層單層的飽和磁通密度。在該表中,把磁性體薄膜的大致結(jié)構(gòu)表示成主磁性層組成/中間層組成的順序。表40如上述表40所示,在中間層中具有大致粒狀或大致橢圓體狀的磁性結(jié)晶粒的磁性體薄膜,與主磁性層的單層膜或中間層的單層膜相比,顯示出良好的軟磁特性。如本實施例所示,優(yōu)選主磁性層具有比中間層高0.1特斯拉以上的飽和磁通密度。此外從上表可知,如中間層內(nèi)包含選自C、B、N、O中的至少一種以上元素,則容易實現(xiàn)中間層的磁性結(jié)晶粒的粒徑形狀,此外還優(yōu)選中間層內(nèi)包含氧化物或氮化物生成自由能比Fe低的元素。如以上所說明,如根據(jù)下述方式形成一種磁性體薄膜,則可得到具有良好軟磁特性的磁性體薄膜該磁性體薄膜由主磁性層和中間層交替層疊而成,主磁性層由磁性結(jié)晶粒子構(gòu)成,該磁性結(jié)晶粒子實質(zhì)上具有柱狀結(jié)構(gòu),其形狀比用0.3≤ds/dl≤0.9的范圍來表示。其中ds是該磁性結(jié)晶粒子的平均直徑,dl是平均高度,上述中間層的飽和磁通密度與上述主磁性層相比至少小0.1特斯拉以上。此外,根據(jù)上述方式形成的磁性體薄膜還具有高飽和磁通密度、高耐熱處理性以及良好的軟磁特性。此外,由于可提供容易地制成本發(fā)明的磁性體薄膜的制造方法,在大幅度改善制造成品率和生產(chǎn)效率方面有顯著的效果。此外,通過把本發(fā)明的磁性體薄膜用于磁頭等磁路部件,在使用高熔點玻璃以實現(xiàn)耐摩耗性和高可靠性以及提高電磁變換效率和增加記錄密度方面有顯著的效果。附圖的簡要說明圖1是本發(fā)明的一個實施例的磁性體薄膜的截面示意圖。圖2(a)~(b)是本發(fā)明的一個實施例的一種磁性結(jié)晶粒子的形狀的示意圖。圖3是本發(fā)明的一個實施例中具有多重中間層25的層疊結(jié)構(gòu)的磁性體薄膜的截面圖。圖4是本發(fā)明的一個實施例的層疊結(jié)構(gòu)的截面圖。圖5是本發(fā)明的磁性體薄膜可適用的MIG(Metalingap間隙內(nèi)的金屬)型的磁頭的斜視圖。圖6是本發(fā)明的磁性體薄膜可適用的合金層疊膜型的磁頭的斜視圖。符號的說明1,10,20,30磁性體薄膜2主磁性層3中間層4磁性結(jié)晶粒子5大的磁性結(jié)晶粒子11磁性結(jié)晶粒子12粒子內(nèi)具有組成梯度的磁性結(jié)晶粒子21主磁性層22分離層B23磁性層A24空隙部分25多重中間層31主磁性層32中間層41鐵氧體部分42磁性體薄膜部分43低熔點玻璃部分44間隙部分45帶的移動面46電磁線圈通過孔51非磁性體部分52結(jié)晶化玻璃部分53間隙部分54帶的移動面55低熔點玻璃部分56電磁線圈通過孔57磁性體薄膜層58絕緣層權(quán)利要求1.將由磁性結(jié)晶粒子構(gòu)成的主磁性層與飽和磁通密度至少比上述主磁性層小0.1特斯拉以上的中間層交替層疊而得到的磁性體薄膜,其中上述磁性結(jié)晶粒子實質(zhì)上具有柱狀結(jié)構(gòu),具有用0.3≤ds/dl≤0.9的范圍表示的形狀比,dl是上述磁性結(jié)晶粒子的平均高度,ds是平均直徑。2.按權(quán)利要求1的磁性體薄膜,其中平均直徑ds在1≤ds≤40nm的范圍內(nèi)。3.由金屬磁性合金的結(jié)晶粒子構(gòu)成的磁性體薄膜,為其中在上述粒子內(nèi)包含非磁性元素或選自氧化物生成自由能比Fe低的元素和氮化物生成自由能比Fe低的元素中的至少一種元素,而且上述元素具有從上述粒子內(nèi)部向表面濃度變高的濃度梯度的磁性薄膜。4.按權(quán)利要求3的磁性體薄膜,以具有組成梯度的磁性薄膜作為主磁性層,與飽和磁通密度至少比上述主磁性層小0.1特斯拉以上的中間層交替層疊而得到。5.按權(quán)利要求3的磁性體薄膜,其中膜的厚度方向的組成梯度比膜面方向的組成梯度大。6.按權(quán)利要求1或4的磁性體薄膜,其中在主磁性層內(nèi)包含至少一種以上氧化物生成自由能或氮化物生成自由能比Fe低的物質(zhì)。7.按權(quán)利要求6的磁性體薄膜,其中主磁性層內(nèi)氧化物生成自由能或氮化物生成自由能比Fe低的物質(zhì)是選自Al、Si、Ti、Cr以及V中的至少一種元素。8.按權(quán)利要求1或4的磁性體薄膜,其中在主磁性層內(nèi)包含選自C、B、O、N中的至少一種以上元素。9.按權(quán)利要求1或4的磁性體薄膜,其中主磁性層的平均膜厚dA為3≤dA≤100nm,中間層的平均膜厚dB為0.1≤dB≤10nm,dB/dA的范圍是0<dB/dA≤0.5。10.按權(quán)利要求1或4的磁性體薄膜,其中中間層包含至少一種氧化物生成自由能或氮化物生成自由能比Fe低的元素和選自C、B、O、N中的一種以上元素。11.按權(quán)利要求1或4的磁性體薄膜,其中中間層是選自Fe、Al、Si、Ta、Ti、Mg、Zr、Mn、Ca、Cr、B、V、Nb、W、Zn、C、Mo、Ce、Hf的氮化物、氧化物和碳化物中的至少一種物質(zhì)。12.按權(quán)利要求1或4的磁性體薄膜,其中中間層包含金屬磁性元素。13.按權(quán)利要求1或4的磁性體薄膜,其中中間層是具有將平均膜厚為5nm以下的磁性層A和平均膜厚為5nm以下的分離層B至少各一層交替層疊而成的多重結(jié)構(gòu)的多重中間層,主磁性層的平均膜厚DM和上述多重中間層的平均膜厚DI在DI<DM的范圍。14.按權(quán)利要求13的磁性體薄膜,其中主磁性層的平均膜厚DM為3nm以上至100nm以下,多重中間層的平均膜厚為0.2nm以上至15nm以下,而且上述多重中間層由平均膜厚為5nm以下的分離層B和平均膜厚為5nm以下的磁性層A構(gòu)成。15.按權(quán)利要求13的磁性體薄膜,其中磁性層A內(nèi)包含至少一種氧化物生成自由能或氮化物生成自由能比Fe低的物質(zhì)。16.按權(quán)利要求13的磁性體薄膜,其中磁性層A內(nèi)包含選自C、B、O、N中的至少一種以上元素。17.按權(quán)利要求13的磁性體薄膜,其中分離層B內(nèi)包含至少一種氧化物生成自由能或氮化物生成自由能比Fe低的元素和選自C、B、O、N中的一種以上元素。18.按權(quán)利要求13的磁性體薄膜,其中分離層B包含金屬磁性元素。19.按權(quán)利要求1或4的磁性體薄膜,其中中間層實質(zhì)上是由大致球狀或大致橢圓體的磁性結(jié)晶粒子構(gòu)成的磁性層。20.按權(quán)利要求19的磁性體薄膜,其中主磁性層的平均膜厚為3~15nm,中間層的平均膜厚為3~15nm。21.按權(quán)利要求1或4的磁性體薄膜,其中在中間層內(nèi)包含至少一種以上氧化物生成自由能或氮化物生成自由能比Fe低的元素MB和C、B、N、O中的至少一種以上元素XB,在主磁性層內(nèi)包含氧化物生成自由能或氮化物生成自由能比Fe低的元素MA時,如將上述元素MA與上述元素XB的化合物生成自由能設定為G(MA、XB),將上述元素MB與上述元素XB的化合物生成自由能設定為G(MB、XB),則磁性體薄膜含有滿足G(MA、XB)≥G(MB、XB)關(guān)系的元素。22.按權(quán)利要求1或4的磁性體薄膜,其中在中間層內(nèi)包含至少一種以上氧化物生成自由能或氮化物生成自由能比Fe低的元素MB和選自C、B、N、O、中的至少一種以上元素XB,主磁性層內(nèi)含有至少一種以上氧化物生成自由能或氮化物生成自由能比Fe低的元素MA和選自C、B、N、O中的至少一種以上元素XA時,如將上述元素MA與上述元素XA的化合物生成自由能設定為G(MA、XA),將上述元素MB與上述元素XB的化合物生成自由能設定為G(MB、XB),則磁性體薄膜包含滿足G(MA、XA)≥G(MB、XB)關(guān)系的元素。23.按權(quán)利要求22的磁性體薄膜,包含滿足G(MB、XA)≥G(MB、XB)和G(MA、XB)≥G(MB、XB)關(guān)系的元素,其中,G(MB、XA)是元素MB與元素XA的化合物生成自由能,G(MA、XB)是元素MA與元素XB的化合物生成自由能。24.按權(quán)利要求1或4的磁性體薄膜,其中主磁性層和中間層至少共有一種元素,上述元素在主磁性層和中間層處具有大致連續(xù)的組成梯度。25.按權(quán)利要求24的磁性體薄膜,其中主磁性層和中間層至少共有一種元素,在上述主磁性層和上述中間層的界面處上述主磁性層內(nèi)的上述元素濃度a原子量%與上述中間層內(nèi)的上述元素濃度b原子量%在0<a/b≤5.0的范圍內(nèi)具有大致連續(xù)的組成梯度。26.磁性體薄膜的制造方法,其步驟包括在基板上至少各一層地交替形成包含至少一種氧化物或氮化物生成自由能比Fe低的元素和選自Fe、Co與Ni中的至少一種元素的主磁性前驅(qū)體層和中間前驅(qū)體層;其次進行熱處理,形成由磁性結(jié)晶粒子構(gòu)成的主磁性層和飽和磁通密度至少比上述主磁性層低0.1特斯拉以上的中間層交替層疊而成的磁性體薄膜,其中上述磁性結(jié)晶粒子實質(zhì)上具有柱狀結(jié)構(gòu),具有0.3≤ds/dl≤0.9的范圍的形狀比,dl是上述磁性結(jié)晶粒子的平均高度,ds是平均直徑。27.按權(quán)利要求26的磁性體薄膜的制造方法,其中在形成主磁性前驅(qū)體層時,添加選自氧、氮、硼、碳的至少一種元素作為摻雜劑,在金屬磁性體合金的結(jié)晶粒子內(nèi)包含非磁性元素或選自氧化物生成自由能比Fe低的元素和氮化物生成自由能比Fe低的元素中的至少一種元素,而且上述元素具有從上述粒子內(nèi)部向表面濃度變高的組成梯度。28.按權(quán)利要求26的磁性體薄膜的制造方法,其中上述中間前驅(qū)體層包含一種以上氧化物或氮化物生成自由能比上述主磁性前驅(qū)體層所包含的至少一種氧化物或氮化物生成自由能比Fe低的元素高的元素。29.按權(quán)利要求28的磁性體薄膜的制造方法,其中中間前驅(qū)體層是以非晶態(tài)的或2nm以下的磁性結(jié)晶粒子為母相的層,通過熱處理形成磁性層A和分離層B,從而形成多重結(jié)構(gòu)的中間層。30.按權(quán)利要求26的磁性體薄膜的制造方法,其中以使用同一蒸鍍源的蒸鍍法分別形成主磁性前驅(qū)體層和中間前驅(qū)體層,在包含氧或氮的氣氛中蒸鍍上述中間前驅(qū)體層。31.按權(quán)利要求27的磁性體薄膜的制造方法,其中摻雜劑的添加量是1ppm~10atm%。32.按權(quán)利要求26的磁性體薄膜的制造方法,其中熱處理的溫度范圍是400~700℃,處理時間范圍是0.5~5小時。33.在磁頭的磁性體部分使用權(quán)利要求1~25的任一項中所述的磁性體薄膜的磁頭。全文摘要本發(fā)明通過使主磁性層2和中間層3交替層疊形成磁性體薄膜1來提供具有良好的軟磁特性的磁性體薄膜,主磁性層2由磁性結(jié)晶粒子構(gòu)成,該磁性結(jié)晶粒子實質(zhì)上具有柱狀結(jié)構(gòu),具有0.3≤ds/dl≤0.9的形狀比范圍,其中dl是磁性結(jié)晶粒子的平均高度,ds是平均直徑。上述中間層3的飽和磁通密度與上述主磁性層相比至少小0.1特斯拉以上。文檔編號H01F10/30GK1121633SQ95106049公開日1996年5月1日申請日期1995年5月16日優(yōu)先權(quán)日1994年5月16日發(fā)明者平本雅祥,井上修,釘宮公一,飯島賢二申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社