1992 Fiscal Year Annual Research Report
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03555165
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| Research Institution | Nagoaka University of Technology |
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Principal Investigator |
松下 和正 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (80024610)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
新田 敦己 アルプス電気(株), 長岡工場, 技師
佐藤 隆士 長岡技術科学大学, 工学部, 助手 (60226024)
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| Keywords | 磁気ヘッド / ガラス / センダスト / 磁性体 / PbO-SiO_2ガラス / 酸化還元反応 / Fe-Si-Ga磁性合金 |
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| Research Abstract |
磁気ヘッドなど多くの電磁気ディバイスは種々の材料からなる複合体である。高密度記録が発展し各材料層が薄膜化すると、これら異種材料界面層形態が全体の性能に大きく影響する。特に磁気ヘッドにおいてはギャップをガラスで充填封着するが、封着過程での磁性体とガラスの反応が磁気特性に大きく関係する。本研究では透磁率が大きく優れた軟磁気特性を示す磁性金属、特に、Fe-Si-Al(いわゆるセンダスト)合金およびFe-Si-Ga合金を選びこれと酸化物ガラスの界面反応を解析した。センダスト中のAlは表面に移動し隣接する物質と反応する。
PbO-SiO_2系ガラス融液中にセンダスト磁性金属を浸漬すると合金中のAlが酸化されてAl^<3+>イオンとなってガラス融液中に溶けだしかわりに融液中のPb^<2+>イオンが還元されて金属鉛となる。この界面反応を走査型電子顕微鏡、光学顕微鏡およびEPMAにより観察した。金属鉛は融点が低く直径0.1mm程度の液体金属球として界面付近に分散していることが見られた。また濃度プロファイルの測定より、生成したAl^<3+>イオンは界面層付近に蓄積されていることが観察された。Al^<3+>濃度の高い融液は粘度が高くさらに酸化還元反応を遅らせるため一種の保護層の役割を果たしていることが明らかになった。純枠の鉄金属はこのガラス融液によりはるかに急速に侵食された。Alのかわりに周期律表で一周期大きいGaを含んだFe-Si-Ga合金についてもほぼ同様な結果が得られた。すなわちAlとGaの差異はほとんど認められなかった。これはAlとGaの原子半径が同じためと考察した。
またガラス融液にAl_2O_3を加え、センダストの界面反応にたいするAl_2O_3の影響を調べた。融液中のAl_2O_3濃度が高くなるにつれ融液の粘度が上昇しさらに融液中のアルミニウムの化学ポテンシャルが高くなり界面における酸化還元反応が抑制されることが明らかになった。
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[Publications] Kazumasa Matusita,Masako Satou,Takayuki Komatsu,Atsumi,Nitta.: "Interface reaction between oxide glasses and Fe-Al-Si magnetic alloy." Scitnce and Technology of New Glasses.163-168 (1991)
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[Publications] Atumi Nitta,Hideyuki Nakamura,Takayuki Komatsu,Kazumasa Matusita.: "Interface reactions between SiO_2-PbO-MnO systems and manganese zinc ferrite." Journal of Appkied Physics.71. 1992-1999 (1992)
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[Publications] Atumi Nitta,Masako Satou,Takayuki Komatsu,Kazumasa Matusita.: "Interface reactions of Fe-Al-Ga magnetic alloys with oxide glasses." International Congress on Glass.Vo13¨Glass Structure¨.3. 499-504 (1992)
