Yano E plus
エレクトロニクスを中心に、産業の川上から川下まで、すなわち素材・部材から部品・モジュール、機械・製造装置、アプリケーションに至るまで、成長製品、注目製品の最新市場動向、ならびに注目企業や参入企業の事業動向を多角的かつタイムリーにレポート。
発刊要領
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資料体裁：B5判約100～130ページ
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商品形態：冊子
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発刊頻度：月1回発刊（年12回）
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販売価格（1ヵ年）：106,857円(税込) 本体価格 97,142円
※消費税につきましては、法令の改正に則り、適正な税額を申し受けいたします。
2021年
Yano E plus 2021年12月号(No.165)
内容目次
≪次世代市場トレンド≫
次世代量子技術シリーズ（8）～量子AI～ （3～41ページ）
～量子コンピューターとAIをうまく組み合わせ「量子AI」として
活用することで、新たな地平がみえてくる～
1．加速するAIの進歩
2．量子AIとは
3．量子AIの市場規模予測
【図・表1．量子AIの国内およびWW市場規模予測（金額：2025-2050年予測）】
4．量子AIに関連する企業・研究機関の取組動向
4-1．株式会社グルーヴノーツ
(1)量子コンピューターとAIを活用したクラウドプラットフォーム事業
【図1．「MAGELLAN BLOCKS」のコンセプト】
【図2．「MAGELLAN BLOCKS」量子コンピューターソリューションのアーキテクチャ】
【図3．「MAGELLAN BLOCKS」量子コンピューターソリューションに実装されているモデル例】
【図4．様々な業種の多岐にわたる問題を解決するために量子コンピューターとAIを駆使する】
(2)「MAGELLAN BLOCKS」の活用事例
①廃棄物収集ルートの最適化（三菱地所）
【図5．廃棄物収集ルートの最適化イメージ】
②工場の勤務シフトを高速自動計算（キユーピー）
【図6．人とロボットが共存して働くイメージ】
③鉄道の車両運用の最適化（JR九州）
【図7．車両運用計画で考慮すべき要件のイメージ】
4-2．大学共同利用機関法人 情報・システム研究機構 国立情報学研究所（NII）
(1)これまでの成果
(2)時間結晶が可能にする量子の世界の複雑なネットワーク構造を発見
【図8．周期的な制御が作り出す周期2をもつ離散的な時間結晶の模式図】
【図9．周期2の時間結晶がつくる量子状態上のネットワーク】
【図10．周期2の時間結晶が融け始めることによって出現したスケールフリー・ネットワークの一例】
4-3．国立研究開発法人産業技術総合研究所（産総研）
（1）材料開発および創薬分野における物性値の計算・予測の状況
（2）新たに開発したDL技術の手法
【図11．DLモデル＝NNの概念図】
【図12．DLモデルを用いて化合物から物性値を導くフロー】
（3）DL技術による計算結果と理論計算・シミュレーション結果との比較
【図13．今回のMLと理論計算で得られたエタンとベンゼンの化学結合の電子密度の比較】
【図14．物性値（エネルギー）の外挿予測精度】
（4）DL技術の発展形
【図15．今回開発したDLモデルの発展の可能性】
4-4．株式会社Jij（ジェイアイジェイ）
(1)ニーズが増している最適化問題
【図16．解決困難な問題を最適化計算で解く】
(2) Jijが展開するサービス
【図17．「JijZept」はアルゴリズムとハードウェア選定を結びつける】
【図18．Jijの3つの取組】
(3)最適化問題解決の社会実装事例
【図19．社会実装事例：交通信号の点滅パターン最適化問題】
(4)「JijZept」の意義
【図20．「JijZept」計算基盤】
【図21．「JijZept」における制約条件の調整】
4-5．国立大学法人 筑波大学
【図22．周回積分型固有値解法の適用による固有空間抽出】
【図23．行列トレースの周回積分を用いた固有値密度推定】
4-6．国立大学法人 東京大学
【図25．RC/QRCハイブリッド計算タスクの一例】
【図26．これからのQRCの方向性】
4-7．国立大学法人 三重大学
(1)量子超越性を示す意義
(2)先行研究
①Googleのチームによる研究
②Barakらの研究
③回路骨格
【図27．量子回路の例：1次元、深さ4、入出力6量子ビットの回路（2量子ビット素子からのみ構成）】
【図28．量子回路の例、黄色い部分は回路内にあるy4への影響範囲を示す】
④提案アルゴリズム
⑤線形XEB忠実度
(3)実験
①ランダム量子回路
②実験方法
【図29．深さ3における入力ビット数と忠実度の関係】
【図30．深さ4における入力ビット数と忠実度の関係】
【図31．入力ビット数と実行時間の関係】
(4)結論
5．量子コンピューターがもたらすAIと人類の未来
スマートセンシングシリーズ（11）
スマート農業用センサーの動向～屋外農場編②～ （42～61ページ）
～土壌水分センサーなどの圃場環境センサーのIoT化が進み、
生育センサーや収量センサーなどの農機搭載センサーも伸長する～
1．はじめに
1-1．スマート農業用センサーの市場規模推移
【図・表1．屋外スマート農業用センサーのWW市場規模予測（金額：2020-2025年予測）】
1-2．スマート農業用センサーの利用状況
（1）センサーの使用方法
【図・表2．スマート農業用センサーのWW市場の使用方法（金額：2020年）】
【図1．後付け用GNSSガイダンス（左・中）と自動操舵システムの事例】
【図2．精密農業専用ドローン、マルチスペクトルカメラとその利用例（右）】
（2）センサーの使用目的・用途
【図・表3．スマート農業用センサーのWW市場の使用目的（金額：2020年）】
2.スマート農業用センサーの用途の内訳
2-1．圃場環境モニタリング用
【図・表4．圃場環境計測用センサーWW市場の内訳（金額：2020年）】
（1）土壌水分センサー
【図3．土壌水分量センサー（左、中）とテンシオメーター（右）の事例】
（2）気象用センサー
【図4．スマート農業に利用可能な「ウェザーステーション」の製品例】
（3）圃場マッピング用センサー
2-2．農作物モニタリング用
【図・表5．農作物モニタリング用センサーWW市場の内訳（金額：2020年）】
（1）収量モニタリングと収量センサー
【図5．収量モニタリング関連機器（左）と質量流量センサーの構造（中・右）】
【図6．日系農機メーカーのコンバイン用収量センサーと食味センサーの事例】
（2）生育モニタリングと生育センサー
【図7．生育センサーの製品事例（左・中：農機取付け用、右：携帯型）】
【図8．可変施肥方式の概念図（左：マップベース、右：センサーベース）】
【図9．小麦への可変施肥（可変追肥）による生育ムラ解消の事例】
【図10．日系メーカーの可変施肥田植機とその効果（実証試験：右）】
2-3．搭載機器の動作制御用
【図11．トラクターの障害物検知センサー（左：レーザー式、右：超音波式）】
【図・表6．農機・ドローンの機能制御用センサーWW市場の内訳（金額：2020年）】
【図12．トラクターのPTOドライブシャフトの使用形態と構造例（右）】
【図13．農機用傾斜センサー/スイッチとそのアプリの事例】
日本の商用車コネクテッド(3) （62～73ページ）
～物流の課題解決の提言は様々だが、全体最適にはほど遠い？～
1．前号のまとめ
2．総合物流施策大綱
【表1-1．今後の物流施策の方向性とKPI】
【表1-2．今後の物流施策の方向性とKPI】
【表1-3．今後の物流施策の方向性とKPI】
3．トラック物流に関連した具体的な動き
【表2-1．物流に関連する新たなサービスITソリューションの事例（ラストワンマイル）】
【表2-2．物流に関連する新たなサービスITソリューションの事例（シェアリング）】
【表2-3．物流に関連する新たなサービスITソリューションの事例（共同物流）】
【表2-4．物流に関連する新たなサービスITソリューションの事例
（IoT/AI（AI画像認識活用システム）】
【表2-5．物流に関連する新たなサービスITソリューションの事例
（ECプラットフォーム／ラストワンマイル）】
【表2-6．物流に関連する新たなサービスITソリューションの事例（IoT/AI（自動運転）関連）】
【表2-7．物流に関連する新たなサービスITソリューションの事例（倉庫自動化関連）】
【表2-8．物流に関連する新たなサービスITソリューションの事例（自動化関連）】
《注目市場フォーカス》
マテリアルDXシリーズ(3)～データサイエンス～ （74～119ページ）
～機械学習、物性理論、シミュレーション、データベースなどを活用した
データサイエンスと材料科学が融合したマテリアルDXが加速～
1．マテリアルDXにおけるデータサイエンス
2．マテリアルDXにおけるデータサイエンスの方向性
2-1．新物質探索
2-2．ミクロな微細構造と材料物性との相関
2-3．結晶構造から材料組成までのマルチスケール統合
3．マテリアルDXにおけるデータサイエンスの手法
3-1．第一原理計算
3-2．ベイズ最適化
3-3．機械学習（ML）/ニューラルネットワーク（NN）/深層学習（DL）
4．テリアルDXにおけるデータ科学の市場規模予測
【図・表1．マテリアルDXにおけるデータ科学の国内およびWW市場規模予測
（金額：2025-2050年予測）】
5．マテリアルDXにおけるデータ科学に関連する企業・研究機関の取組動向
5-1．MI-6（エムアイシックス）株式会社
【図1．実施体制】
【図2．電解液組成の探索】
5-2．株式会社Elix（エリックス）
(1) Elixのビジネスモデル
【図3． (上)Elixが保有するモデル群「Elix Discovery™」、 (下) 「Elix Discovery™」の全体像】
【図4．プロジェクト遂行のイメージ】
(2)事例①：株式会社日本触媒
【図5．Elix×日本触媒：反応性希釈剤の開発事例、(上)アクリルモノマーの
分子構造、(下)生成モデルに用いたニューラルネットワークの模式図】
(3)事例②：アステラス製薬株式会社
【図6．Elix×アステラス製薬：活性予測・化合物構造生成・逆合成解析のためのアルゴリズム開発】
5-3．公益財団法人 計算科学振興財団（FOCUS）
(1)事業内容
【図7．FOCUSおよびFOCUSスパコンの役割】
【図8．FOCUSにおけるスーパーコンピューティング事業体系】
(2) MIについて
【図9．物質・材料研究開発におけるデータ駆動型アプローチ】
【図10．スモールデータ問題に対する物質科学側からのアプローチ】
(3)人材育成
【図11．キャリア開発のためのAI/機械学習研修(1)】
【図12．キャリア開発のためのAI/機械学習研修(2)】
5-4. 国立研究開発法人 産業技術総合研究所（産総研）
(1)触媒反応の収率をAIで予測
【図13．モデルとしたエポキシ化反応】
【図14．実験データについてMLを実施しAIを構築するフロー】
【図15．AIによる収率の予測】
(2)自律的に物質探索を進めるロボットシステムを開発
【図16．MIとマテリアルズ・ロボティクスとの融合】
(3)機械学習ポテンシャル（MLP）研究
【図17．a-Si中のLi拡散の網羅解析】
【図18．a-AlOxの密度と組成変化を記述できるポテンシャル】
(4)計測インフォマティクスを応用したスペクトルフィッティング
【図19．スペクトルのパラメータ推定】
【図20．EMアルゴリズムによるスペクトルフィッティング】
5-5．国立大学法人 東京大学/国立研究開発法人 物質・材料研究機構（NIMS）
(1)材料物性の実験データのデータベース化
①論文中のグラフからの実験データ抽出作業
②「Starrydata web」システムの開発
【図21．「Starrydata Web」システムによるデータシェア】
(2)熱電変換材料に関する大規模データの収集
【図22．「Starrydata web」システムのデータ収集の仕組】
【図23．PbTe熱電材料のJonker plot】
5-6．国立大学法人 名古屋工業大学
(1)固体電解質材料に関する計算機シミュレーション
【図24．原子間ポテンシャル構築の模式図】
(2)ポテンシャルパラメータの最適化法
(3)原子間ポテンシャルのハイスループット構築
5-7．学校法人 日本女子大学
(1)有機薄膜太陽電池材料
【図25．有機薄膜太陽電池における量子化学計算とML】
(2)ペロブスカイト型太陽電池材料
【図26．MLを用いたペロブスカイト型太陽電池材料の探索】
5-8．株式会社日立ハイテクソリューションズ
(1)材料探索における従来型とMIの違い
【図27．材料探索における従来型とMIの違い】
(2)「Chemicals Informatics」の構成と仕組み
【図28．「Chemicals Informatics」の構成】
【図29．「Chemicals Informatics」の仕組み】
(3)「Chemicals Informatics」の特長
①研究者の新発見を助ける掛け合わせ探索手法（探索AI）
【図30．「Chemicals Informatics」の特長①：探索AI】
【図31．「Chemicals Informatics」が探索する領域】
【図32．組合せ最適化CI vs. 配合比チューニングMI】
②新たなアイデアを生む膨大な化合物データベース（NLP AI/新規化合物生成AI）
【図33．NLP AIと新規化合物生成AI】
③研究開発の高効率化を実現する高い探索性能と予測精度
【図34．幅広な公開データを使用しているのに高い精度を実現できる「Chemicals Informatics」】
5-9．株式会社Preferred Computational Chemistry（PFCC）/
株式会社Preferred Networks（PFN）/ENEOS株式会社
(1) MIや超高速シミュレーターとして活用できる「Matlantis™」を、PFCCがクラウド
サービスとして提供開始（https://www.preferred.jp/ja/news/pr20210706/）
(2)「Matlantis™」を開発したPFNとは
(3)汎用原子シミュレーター「Matlantis™」の特長
【図35．MIにおける「Matlantis™」の位置づけ】
【図36．「Matlantis™」の仕組み】
【図37．「Matlantis™の性能】
【図38．「Matlantis™が対応している元素】
(4)「Matlantis™の適用事例
①再生可能エネルギーによって合成された燃料触媒の探索（ENEOS）
【図39． (左) H2とCOからの液体燃料の合成反応、 (中) Co+V触媒上でのC-O解離反応、
(右) Co触媒の一部元素置換による活性化エネルギー変化（Coのみの基準を1.0）】
②水素キャリア触媒の探索（ENEOS）
【図40． (左) MCH脱水素反応、(右) MCH脱水素反応の解析結果】
6．マテリアルDXにおけるデータサイエンスの課題
≪タイムリーコンパクトレポート≫
ワイドバンドギャップ半導体単結晶市場 （120～125ページ）
～各材料の研究開発が加速、搭載アプリケーション続々
『まだSi？』と言われる日がそこに～
1．市場概況
2．セグメント別動向
2-1．具体的な車載時期が明確になりつつあるSiC、スピード感が加速
2-2．キラーアプリケーションで一気にギアチェンジ可能なGaN
3．注目トピック
3-1．パンデミックで衛生観念が変わる、AlN（窒化アルミニウム）への要求は多様化
3-2．Ga2O3（酸化ガリウム）はコロナ禍でワークショップ延期されるも、デバイス開発進む
4．将来展望
【図1．ワイドバンドギャップ半導体単結晶世界市場規模推移・予測（金額：2020-2027年予測）】
【図2．材料別のワイドバンドギャップ半導体単結晶世界市場規模推移・予測
（金額：2020-2027年予測）】
関連マーケットレポート
Yano E plus 2021年11月号(No.164)
内容目次
≪次世代市場トレンド≫
次世代量子技術シリーズ（7）～量子材料～ （3～42ページ）
～新機能性、高品質、精密結晶構造、先端物性など、物質の量子的
性質に着目した新しい材料を供給、電子産業の発展に欠かせない～
1．量子材料とは
2．注目される量子材料
2-1．超伝導材料
2-2．単原子層材料
2-3．トポロジカル材料
2-4．量子閉じ込め材料
2-5．量子フォトニクス材料
2-6．量子スピントロニクス材料
3．量子材料の市場規模予測
【図・表1．量子材料の国内およびWW市場規模予測（金額：2025-2050年予測）】
4．量子材料に関連する企業・研究機関の取組動向
4-1．国立大学法人 大阪府立大学
(1)バイオセンシングデバイスの必要性
(2)フォトニック結晶の原理とナノインプリントリソグラフィーの活用
【図1．フォトニック結晶の原理】
【図2．ナノインプリントリソグラフィー (左)作製プロセス、 (右)SCIVAX株式会社製ナノインプリント装置「X-300」の外観】
【図3．ナノインプリントリソグラフィーを用いたナノ光デバイスの作製】
(3)フォトニック結晶の特性
【図4．フォトニック結晶の表面形状】
【図5．フォトニック結晶の光学特性】
(4)フォトニック結晶を用いたアプリケーション
【図6．フォトニック結晶を用いた抗原抗体反応の検出】
4-2．国立大学法人 東京工業大学
【図7．BiFeO3(左)およびBFCO(右)の磁気構造の模式図】
（1）BFCO のスピン構造変化
【図8．BiFe1-xCoxO3(x=0, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2)の(a)室温での磁化曲線および
(b)磁化率温度変化】
（2）BFCO薄膜における電場印加磁化反転
【図9．電気分極反転前(上)と電気分極反転後(下)のBFCO薄膜の室温に
おけるPFM像(左)とMFM像(右)】
4-3．国立大学法人 東京大学
(1)トポロジカルフォトニクスの進展
【図10．(左)半導体2次元フォトニック結晶のSEM像 (右)三角格子構造の
エアホールタイプ2次元フォトニック結晶の典型的なバンド図】
(2)バレーフォトニック結晶を用いた導波路と応用
【図11．バレーフォトニック結晶】
【図12．バレーフォトニック結晶のバンド端状態の磁場位相分布】
【図13．バレーフォトニック結晶のジグザグインターフェイスでのエッジ状態】
【図14．通常のフォトニック結晶導波路(左)バレーフォトニック結晶導波路(右)の光伝搬の違い】
(3)トポロジカルナノ共振器とその応用
【図15．トポロジカルナノ共振器 (左)トポロジカルナノ共振器レーザー、(右)コーナー状態を用いたナノ共振器】
(4)トポロジーとフォトニクスの拡がり
【図16．トポロジーと物性科学の融合が新たな広がりを作り出す】
4-4．公立大学法人 東京都立大学
(1)原子厚の半導体材料を自在に接合することに成功
【図17．(a)単層TMD (b)今回合成したTMDの接合構造の模式図】
【図18．(a)本研究で開発したCVD装置の模式図 (b)異なる組成のTMDの結晶を連続的に成長させるプロセスの模式図】
【図19．合成した試料における組成が切り替わる領域の(a)原子像
(b)電気的性質（バンドギャップ、局所状態密度）の変化を可視化した実験結果】
(2)究極的に細い原子細線からなる大面積薄膜を実現
【図20．TMC原子細線の構造の模式図】
【図21．基板上に合成した(a)TMC原子細線が集積したナノファイバーのランダムネットワーク薄膜のSEM像
(b)一方向に方向制御されて成長したナノファイバーのAFM像
(c)同一方向に凝集したTMC原子細線ナノファイバーのSEM像と構造モデル】
(3)クラウンエーテル処理による単層MoS2の大気中安定性と効率的な電子ドーピング
【図22．ドーパントが表面に吸着した単層MoS2の構造モデルと、
作製した電界効果型トランジスターのドープ前後での特性変化】
4-5．国立大学法人 北海道大学
【図23．(a)開発したInAs QDと希薄窒化GaAs（GaNAs）のトンネル結合構造とスピンフィルタリング増幅を示す模式図
(b)室温円偏光発光スペクトルと110℃を含めた円偏光度】
【図24．半導体中の電子スピン偏極率の測定温度依存性：
先行報告と本研究結果の比較】
【図25．(a)本研究のQD/GaNAsトンネル結合構造と比較用QDにおける
室温で得られた円偏光発光強度と発光円偏光度の時間変化
(b)QDの円偏光発光特性のGaAsトンネルバリア厚依存性】
4-6．国立大学法人 横浜国立大学
（1）QDの位置制御
【図26．量子回路の実現に向けた量子ドットの位置制御】
【図27． (左上)QDとナノホール、(左下)シリカコートQDとナノホール
(右)シリカコートQDのSEM像】
（2）フォトニックドット（PD）の形成
【図28．作製したPDの模式図(左)とSEM像(右)】
【図29．プレーナー構造による回路化 (上)アクティブ素子とパッシブ素子の
模式図、(下) PDアレイ、導波路による直列接続、量子演算回路のSEM像】
（3）QD＋メタマテリアル構造
【図30．PDとメタマテリアル要素の組み合わせ
(左)模式図、(右)実物素子のSEM像】
4-7．国立研究開発法人 理化学研究所
【図31．Siのアクセプター原子に結合した正孔のスピン軌道相互作用を示す図。(左) Γ点において価電子帯には2つの分散（LHとHH）がある
(右)HHおよびLH状態は、機械的に緩和された結晶では縮退している】
【図32．歪を加えられた試料の模式図】
【図33．機械的な歪を加えた28Si:Bサンプルの試験
(左)サンプルとスピン共鳴による試験配置の模式図
(右上)X線による結晶歪の試験結果、(右下)サンプル実物写真】
【図34．ハーンエコー法によるコヒーレンス時間測定結果】
【図35．CPMG法によるコヒーレンス時間測定結果】
5．量子材料の将来展望
スマートセンシングシリーズ（10）スマート農業用センサーの動向～屋外農場編①～ （43～55ページ）
～欧米ではスマート農業の普及が始まり、今後は多数の小規模農場が
精密農業を導入して農業用センサーの需要がさらに拡大する～
1．はじめに
1-1．スマート農業と精密農業
（1）日本の状況
（2）海外の状況
【図1．自動追従型農機の機能イメージ（上）と使用例（下）】
（3）精密農業とVRT
1-2．スマート農業用主要機器の特徴
（1）GPS機能付トラクター
（2）トラクター牽引用インプルメント
（3）GPS機能付コンバイン/ハーベスター
（4）農機用GPSガイダンスシステム
【図2．RTK-GPS測位方式の仕組み】
1-3．スマート農業用センサーの特徴
（1）マッピングドローン搭載センサー
（2）GPS機能付農機搭載センサー
（3）圃場設置用センサー
2．スマート農業用センサーの市場動向
2-1．スマート農業のWW市場規模
【図・表1．スマート農業グローバルのWW総市場の内訳（金額：2020年）】
【図・表2．屋外スマート農業のWW市場規模推移・予測（金額：2020-2025年予測）】
【図・表3．屋外スマート農業用主要デバイスのWW市場規模（金額：2020年）】
日本の商用車コネクテッド(2) （56～64ページ）
～運行管理機器はトラック物流の深刻な課題を解決する手段になるか～
1．商用車市場の概要
1-1．対象となる商用車の区分
【図1．タクシー/ハイヤー・リース・カーシェア・レンタカー】
【表1．トラックの種類】
【表2．トラックの大きさ（重量）による区分】
【表3．バスの種類】
1-2．国内の商用車（営業車）の割合
【表4．国内自動車所有台数（2021年2月末現在）】
【図2．国内自動車所有台数（2021年2月末現在）】
1-3．トラック物流の現状
【図3．物流事業者の概要】
1-4．トラック物流の事業規模と課題
【図4．トラック運送の概要（数量：2018年実績）】
2．国からの提言など
2-1．事業用自動車総合安全プラン2025
2-2．スマート物流サービスの取組み
【表5．スマート物流サービスの取組み】
《注目市場フォーカス》
マテリアルDXシリーズ(2)～プロセス・インフォマティクス～ （65～103ページ）
～材料合成プロセスは手法が様々で、プロセス制御パラメータも多いが、
MI技術を駆使することでデータ科学を適用するPI環境が整う～
1．マテリアルDXにおけるプロセス・インフォマティクス（PI）
2．マテリアル革新力強化戦略とPI
2-1．MPIプラットフォーム構築の意義
【図1．MPIプラットフォームの計画】
2-2．MPIプラットフォームの目的
【図2．MPIプラットフォームの目的】
2-3．MPIプラットフォーム拠点体制
(1)つくばセンター：先進触媒拠点（触媒化学融合研究センター吉田勝 副センター長に聞く）
【図3．先進触媒拠点の取り組みと導入装置】
(2)中部センター：セラミックス・合金拠点（極限機能材料研究部門 松原一郎 研究部門長に聞く）
【図4．セラミックス・合金拠点の取り組みと導入装置】
(3)中国センター：有機・バイオ材料拠点（機能化学研究部門 新納弘之 研究部門長に聞く）
【図5．有機・バイオ材料拠点の取り組みと導入装置】
3．マテリアルDXにおけるPIの市場規模予測
【図・表1．マテリアルDXにおけるPIの国内およびWW市場規模予測（金額：2025-2050年予測）】
4．マテリアルDXにおけるPIに関連する企業・研究機関の取組動向
4-1．アイクリスタル株式会社
(1)アイクリスタルの業態
(2)デジタルツイン
【図6．デジタルツインを用いたプロセス最適化のフロー】
【図7．素材からデバイスまで一気通貫の製造プロセスから半導体Cyber Factoryを目指す】
(3)事例①：実験×ベイズ最適化～GaNの研削条件最適化～
【図8．事例①：実験×ベイズ最適化】
(4)事例②：シミュレーション×ML～GaNのHVPE反応炉の構造最適化～
【図9．事例②：シミュレーション×ML】
4-2．国立大学法人 東京大学
(1)粉体プロセス開発のハイスループット化のためのデータ駆動型PI
【図10．データ駆動型粉体PIのプロセス例】
【図11．粉体プロセスと関連する物理現象】
【図12．料理のプロセスと比較した工業製品としての粉体プロセス】
【図13．粉体PIの実装例(左)とMLシステムのイメージ(右)】
(2)ポストコロナ社会における遠隔化・自律化技術を活用した省人モノづくりのDXの可能性
【図14．ポストコロナ社会における「省人ラボ」のイメージ】
4-3．一般財団法人ファインセラミックスセンター(JFCC)/国立大学法人九州大学
(1) MI活用により新しいウルツ型結晶構造強誘電体新材料を発見
【図15．ウルツ鉱型ZnOの原子構造と分極反転機構】
【図16．MIによるウルツ鉱型結晶構造の強誘電体材料探索の結果】
(2)走査透過型電子顕微鏡（STEM）を用いた原子の直接観察と、原子位置のズレの可視化およびMI手法の適用
①直径23nmのナノ粒子における原子位置のずれの可視化
【図17．(a)電子顕微鏡観察の模式図 (b)各観察面における原子位置のずれの模式図、矢印がずれの方向と大きさを示す】
【図18．(a)BaTiO3のSTEM像 (b)Ti原子のずれの大きさと方向を示した模式図】
【図19．原子位置精密決定時のコンピュータープロセスの流れ】
②動作中の誘電体における原子位置の0.01nm精度の直接観察
【図20．「原子分解能電場印加その場電子顕微鏡法」 の模式図】
【図21． (a)約570V/cmの電圧印加状態で観察された誘電体のSTEM像
(b)図(a)に対応するSrTiO3結晶の原子配列】
【図22．STEM像における原子位置の誤差を評価した結果の一例】
③7pmの電場誘起歪の直接観察
【図23．(a)BaTiO3の電場有/無のSTEM像
(b)結晶格子の大きさ（格子定数）の分布 (c)印加電場と格子定数変化の関係】
④マテリアルDXの適用
4-4．国立研究開発法人 物質・材料研究機構（NIMS）
(1)コンビナトリアル薄膜合成
【図24．コンビナトリアル薄膜合成フローと複数原料同時蒸着の模式図】
【図25．コンビナトリアル材料探索のフロー】
(2)データの蓄積・連携・利活用
【図26．DX化の仕組み構築】
【図27．XRFの組成2次元マッピング事例】
【図28．3インチ基板における実装例】
【図29．MLを導入して解析したPYSデータ】
(3)材料開発の手法
【図30．複数手法の融合による材料探索】
4-5．学校法人 明治大学
(1)化合物設計・分子設計・化学構造設計
①物性推定モデル・活性推定モデル
【図31．分子設計の模式図】
②回帰分析・クラス分類 (モデリング)
③分子設計
【図32．ポリマーの設計のためのデータ】
(2)材料設計
【図33．熱電材料設計の模式図】
【図34．XRDによる結晶構造から、ZTが未知の有望材料の探索する手法】
(3)プロセス設計
①実験計画法
【図35．効率的なプロセス設計（適応的実験計画法）】
(4)制御設計
【図36．制御設計の模式図】
5．マテリアルDXにおけるPIの課題と展望
≪タイムリーコンパクトレポート≫
ヒートパイプ市場 （104～108ページ）
～冷戦期の今こそ勝機 既存用途深耕の先に見える新たな勃興への萌芽～
1．市場概況
2．セグメント別動向
2-1．冷蔵庫、エアコン用ヒートパイプ
2-2．パソコン用ヒートパイプ
2-3．国内ヒートパイプ筐体原料
3．注目トピック
3-1．環境事業として、再生可能エネルギーを活用した熱輸送技術に期待
3-2．元祖である宇宙関係も別用途に負けず革新技術を追い求める
4．将来展望
【図1．ヒートパイプ国内市場規模推移・予測（金額：2018-2030年度予測）】
【図2．ヒートパイプ国内市場の筐体原料別構成比（2021年度）】
Yano E plus 2021年10月号(No.163)
内容目次
≪次世代市場トレンド≫
次世代量子技術シリーズ（6）～量子物性～ （3～37ページ）
～個体電子論の中心課題、電子相関と深くかかわっている強相関電子系を含め
量子物性を理解するには、固体中電子挙動の理解が必要～
1．量子物性とは
2．注目される量子物性
2-1．原子・分子・ナノ物性
2-2．光量子物性
2-3．極低温物性
2-4．超高圧物性
3．量子物性の市場規模予測
【図・表1．量子物性の国内およびWW市場規模予測（金額：2025-2050年予測）】
4．量子物性に関連する企業・研究機関の取組動向
4-1．公立学校法人 大阪市立大学
(1)相互作用制御：新しい極低温量子系の開発
【図1．フェッシュバッハ共鳴による原子間相互作用の制御】
【図2．カリウムとルビジウム原子の衝突におけるフェッシュバッハ共鳴】
(2)冷却極性分子の生成
【図3．極低温極性分子を作成する新しい方法（間接法）】
（3）極低温分子を使い電子と陽子の質量比の不変性の検証に成功
【図4．実験の概略図】
【図5．μの不変性検証に用いた分子準位】
4-2．国立大学法人筑波大学
(1)電気化学的な固液界面
【図6．電気化学界面とその近傍の静電ポテンシャル】
(2)電気化学界面をシミュレーションする方法
【図7．電極への充電過程と水の応答】
(3)電気化学界面における電極電位の決定
【図8．電極/溶液界面の静電ポテンシャルプロファイル】
(4)電気化学界面シミュレーションの応用例
【図9．応用例：ナノ空間中の静電ポテンシャルプロファイル、
【図10．応用例：Alの腐食 (左)腐食界面の模式図、 (右)腐食電位のpH依存性（文献[4]の図を改変して引用）】
4-3．国立大学法人東京大学(1)
(1)強レーザー場中の原子・分子の挙動
【図11．トンネルイオン化のイメージ】
【図12．高次高調波発生＝アト秒レーザーの原理】
(2)多電子波動関数を取り扱うアプローチとしての多配置展開
【図13．多配置展開の模式図】
【図14．強レーザー場中の1,3-シクロヘキサジエンの高次高調波スペクトルの計算例】
(3)高強度レーザーと固体の相互作用に関する数値計算例
【図15．セレン化ガリウム結晶からの高調波スペクトルの偏光依存性の計算例】
【図16．ハロゲン化金属ペロブスカイト半導体からの高調波発生とエネルギー吸収の計算例】
(4)量子コンピューターを用いた量子シミュレーション
【図17．NISQアルゴリズムを用いた高次高調波発生の計算例】
4-4．国立大学法人東京大学(2)
(1)室温超伝導の探索
(2)超伝導現象のメカニズム
(3)Cu酸化物高温超伝導体の登場
【図18．Cu酸化物超伝導体のTcの変遷】
(4)室温超伝導はどこに？
(5)広井研究室の最近のトピックス
【図19．2つの5d遷移金属パイロクロア酸化物の電気抵抗】
【図20．多色性を示す混合アニオン化合物Ca3ReO5Cl2】
4-5．公立大学法人兵庫県立大学
【図21．多重極限環境下偏光特性を利用した57Fe核共鳴前方散乱測定を行なうための実験模式図】
- 【図22. A Fe2As2の元素置換もしくは圧力印加による典型的な相】
【図23． α-Fe：(a)核共鳴前方散乱測定の模式図と57Fe核のエネルギー準位(b), (c) 57Fe核共鳴前方散乱スペクトル】
【図24．EuFe2As2：(a) 57Fe核のエネルギー準位と散乱X 線の偏光 (b)-(e) 57Fe核共鳴前方散乱スペクトル、丸印が測定スペクトルを実線が解析スペクトルを示す】
4-6．学校法人 早稲田大学
（1）これまでの研究
（2）今回の研究で明らかになったこと
【図25．グラフェンの原子配列 (左)従来の考え方、(右)本研究で明らかになった実際の配列】
（3）新たな実験手法＝TRHEPD法
TRHEPD法は日本が世界をリードしている実験手法である。
（4）本研究の波及効果
（5）今後の課題
5．高温超伝導が解明される日
スマートセンシングシリーズ（9）ロボット用センサー市場の動向～エンドエフェクター編-2～ （38～57ページ）
～今後はロボットビジョンが一段と高性能化しつつ、力覚センサーが
本格普及期を迎え、ハンドリングロボットの知能化が進む～
1．はじめに
1-1．産業用ロボット向けセンサーの総市場規模
【図・表1．産業用ロボット向けセンサーのWW総市場規模予測（金額：2020-2025年予測）】
1-2．エンドエフェクター用センサーの市場動向
（1）センサーの種類別内訳
【図・表2．エンドエフェクター用センサーWW市場の種類別内訳（金額：2020年）】
（2）注目センサーの業界動向
①ロボットビジョン
【図1．ロボットビジョンの製品例と利用形態（事例）】
【図2．Kyoto Roboticsの知能ピッキングロボットの機能イメージと利用例】
②力覚センサー
【図3．力覚センサーの歪みゲージ型と静電容量型の構造例と製品例】
1-3．産業用ロボット向けセンサーの種類別内訳
【図・表3．ロボット用センサーの総市場規模とその内訳（金額：2020年WW市場）】
2．注目企業の取り組み
2-1．OnRobot A/S / OnRobot Japan株式会社
【図4．OnRobotのグリッパー（左、左中）と吸着ハンド（右中、右）の製品例）】
【図5．OnRobotの「Quick Changer」（左）と外付用センサー（中、右）】
2-2．TE Connectivity Ltd. / タイコエレクトロニクスジャパン合同会社
【図6．TE Connectivityのロボット用センサーの事例】
2-3．Universal Robots A/S / ユニバーサルロボット日本支社
【図7．Univesal Robotsの「Ure-シリーズ」の製品例と利用例】
2-4．ファナック株式会社
【図8．ファナックの協働ロボットの製品例と利用例（右）】
【図9．ファナックのビジョンセンサーの製品例（左）とその利用形態】
【図10．ファナックの力センサーの機能（左）と製品例（中・右）】
日本の商用車コネクテッド(1) （58～68ページ）
～商用車の運行管理は通信とクラウドで進化し、多くの事業者に受け入れられてきた～
1．自動運転に対する期待
2．商用車の運行管理（トラッキング）の3つの装置
（1）運行記録計（タコグラフ）
①タコグラフの特徴
【図1．運行記録計（タコグラフ）】
【表1．車両区分】
②タコグラフの製品例・メーカー
【表2．デジタル式運行記録計（国土交通大臣が認定した機器一覧）】
（2）業務用ドライブレコーダー
①業務用ドライブレコーダーの特徴
②業務用ドライブレコーダーの製品例、メーカー
【表3．ドライブレコーダー（国土交通大臣が認定した機器一覧）】
（3）デジタル式運行記録計・ドライブレコーダー一体型
①デジタル式運行記録計・ドライブレコーダー一体型の特徴
②デジタル式運行記録計・ドライブレコーダー一体型の製品例・メーカー
【表4．デジタル式運行記録計・ドライブレコーダー一体型（国土交通大臣が認定した機器一覧）】
（4）運行管理機器メーカーの参入状況
【表5．運行管理機器メーカーの取り扱い装置種類】
《注目市場フォーカス》
マテリアルDXシリーズ(1) ～俯瞰的総論～ （69～114ページ）
～アカデミックな世界で始まったデータ科学を活用した材料開発MI、
今や産業界を巻き込んだデータ駆動型マテリアルDXが始動～
1．マテリアルDXの始動
1-1．マテリアルズ・インフォマティクス（MI）からマテリアルDXへ
1-2．材料開発プロセスのDX化
1-3．日本の将来を担うマテリアルDX
2．マテリアルDXに関する海外動向
2-1．米国の動向
2-2．EUの動向
2-3．中国の動向
3．マテリアルDXに関する日本の動向
3-1．文部科学省
(1)マテリアル革新力強化戦略の策定
【図1．マテリアル革新力強化戦略の概念図】
(2)データ駆動型マテリアル研究開発に関連した文部科学省を中心としたこれまでの取組
①NIMSが構築するデータベース
【図2． NIMSを中心としてこれまで構築されてきたデータベース】
②産業界との連携
(3)マテリアルDXプラットフォームの作成
①マテリアルDXプラットフォーム構想実現のための取組
【図3．マテリアルDXプラットフォーム構想のアウトライン】
②データ中核拠点で実現するシステム
【図4．データ中核拠点で実現するシステムの模式図】
③データ創出基盤（マテリアル先端リサーチインフラ事業）体制
【図5．データ創出基盤（マテリアル先端リサーチインフラ事業）体制マップ】
④データ創出・活用型マテリアル研究開発プロジェクトFS
(4)マテリアルDXは日本の科学技術イノベーション全体の底上げにつながる
3-2．国立研究開発法人 物質・材料研究機構（NIMS）
(1)MaDISについて
(2)データ駆動型材料開発の系譜
【図6．NIMSにおけるデータ駆動型研究の取り組み】
(3)データプラットフォームの構築
【図7．世界最高水準の研究基盤としての材料データプラットフォーム】
【図8．実験データを使える形で自動収集するシステム】
【図9．NIMSにおける実験データの自動収集システム】
(4)データ駆動型研究による材料開発事例
【図10．データ駆動による材料の研究開発事例】
(5)マテリアルDXの将来見通し
【図11．材料分野におけるデータ駆動研究・データ基盤構築の系譜】
4．マテリアルDXの市場規模予測
【図・表1．マテリアルDXの国内およびWW市場規模予測（金額：2025-2050年予測）】
【図・表2．マテリアルDXの分類別国内市場規模予測（金額：2025-2050年予測）】
【図・表3．マテリアルDXの分類別WW市場規模予測（金額：2025-2050年予測）】
5．マテリアルDXに関連する企業・研究機関の取組動向
5-1．国立研究開発法人 産業技術総合研究所（産総研）
(1)基本的な考え方
【図12．マルチスケール・マルチフィジックス計算材料設計の概念図】
【図13．産総研のマテリアルDX関連プロジェクト】
【図14．材料設計プラットフォーム普及のためのコンソーシアムの体制】
(2)研究アプローチ
【図15．研究アプローチを示した概念図】
(3)計算シミュレーション技術の開発
(4) MIに関する基盤技術の開発：自律的に物質・材料研究機構探索を進めるロボットシステムを開発
【図16．(a)本ロボットシステムの構成図 (b)本システムを利用した材料合成の概念図】
(5)材料データPFの開発
【図17．実験データや計算データのオンデマンド自動・高速収集するデータプラットフォームシステム例】
(6) AIとの融合による計算シミュレーション能力の拡大：計算シミュレーションとAIを連携させ仮想実験環境を構築
【図18．学習済みDLにより予測された破断接合のヒストグラムプロット。挿入図は第一原理計算シミュレーション結果を用いた検定と検証を示す。決定係数（R2値）を数値で記載した。左は学習データに対するテスト結果、右は検証データを用いたテスト結果】
(7)データ駆動型材料設計技術のアウトカム
【図19．データ駆動型材料設計技術のアウトカムの概略】
5-2．長瀬産業株式会社
(1)新材料探索プラットフォーム「TABRASA」のSaaSサービス提供を開始
【図20．「TABRASA」の2つのエンジンと特徴】
(2)新材料探索SaaS型PF「TABRASA」～三洋化成工業株式会社が導入を決定～
5-3．国立大学法人 東海国立大学機構名古屋大学
(1)GiSM
【図21．統合型材料デザインGiSMのコンセプトを示した模式図】
(2)画像認識と定量組織学
(3)MLによる順解析と逆解析
5-4．国立大学法人 奈良先端科学技術大学院大学（奈良先端大）
(1)データ駆動型サイエンス創造センター（DSC）設立と意義
【図22．奈良先端大の組織図とDSCの位置づけ】
【図23．DSCの組織と構成】
【図24．DSCにおける研究・教育プログラムの概要】
【図25．データ駆動型サイエンスコンソーシアムの概要】
(2)MIの新たな手法の開発と応用
【図26．MIの基本的なプロセス】
【図27．BOを利用し学習を通して迅速に目標に到達 (a)目標領域と予測値が近いケース、(b)目標領域と予測が遠いケース】
【図28．PIの考え方を示した模式図】
(3) MI手法を最適化した先進的な材料開発プロセス
【図29．データ収集、予測器構築、探索、実証の材料開発ループ】
【図30．物質の階層に応じたマルチスケールでモデル化・数値計算が必要】
【図31．材料候補選択の精度を向上させる仕組み】
6．マテリアルDX発展に向けた課題
≪タイムリーコンパクトレポート≫
ポリエチレン市場の徹底分析 （115～119ページ）
～触媒、重合プロセス、ポリマー設計に立脚した高機能PE開発により
トップエンドの領域拡張を目指せ！～
はじめに
1．市場概況
2．セグメント別動向
2-1．HDPE市場
2-2．LDPE市場
2-3．EVA市場
2-4．L-LDPE市場
3．注目トピック
4．将来展望
【図・表1．セグメント別PE市場規模推移・予測（数量：2018-2022年予測）】
関連マーケットレポート
Yano E plus 2021年9月号(No.162)
内容目次
≪次世代市場トレンド≫
次世代量子技術シリーズ（5）～量子生命科学～ （3～37ページ）
～生体分子を量子レベルの集合体としてとらえ、量子力学を基盤に
生命全般の根本原理を明らかにする事を目指す量子生命科学の登場～
1．量子生命科学とは
2．量子生命科学の注目分野
2-1．生体ナノ量子センサー
2-2．超高感度MRI/NMR
2-3．量子論的生命現象の解明・模倣
3．量子生命科学の市場規模予測
【図・表1．量子生命科学の国内およびWW市場規模予測（金額：2025-2050年予測）】
4．国家プロジェクトとして動き出した量子生命科学
4-1．量子生命科学の誕生
【図1．従来の生命科学と量子技術の融合による量子生命科学の誕生】
【図2．生命科学と量子科学の統合から生まれたQST】
4-2．「量子技術イノベーション戦略」における「量子技術イノベーション拠点」の一つとしての
「量子生命拠点」
【図3．量子生命科学の新たな拠点となる量子生命科学研究拠点センター】
4-3．Q-LEAP「量子生命技術の創製と医学・生命科学の革新」プロジェクト
【図4．Q-LEAP「量子生命技術の創製と医学・生命科学の革新」
プロジェクトの概要】
【図5．プロジェクト全体の研究開発体制】
5．量子生命科学に関連する企業・研究機関の取組動向
5-1．国立大学法人 大阪大学
(1)生体シグナルを可視化するMRIプローブ
【図6．19F MRIプローブによる酵素活性の検出原理】
(2) 19F MRIプローブの感度向上
【図7．FLAMEの構造】
【図8．FLAMEとPRE効果】
【図9．FLAME-DEVD Xの構造】
【図10．(a)アポトーシス誘導時の 19F MRI画像(b)マウス肝臓と脾臓におけるFLAME-DEVD 2由来19F MRIシグナル】
【図11．19F MRIナノプローブを用いたマルチカラーイメージング】
【図12．肝臓および脾臓におけるナノ粒子の非特異的取り込み】
5-2．国立大学法人 埼玉大学
【図13．鳥の磁気受容体の候補分子であるクリプトクロム】
【図14．クリプトクロムにおける化学反応の模式図】
5-3．国立大学法人 筑波大学
(1)計算量子生物学の最前線での活動
【図15．原子レベルの構造生物学】
(2)光化学系Ⅱにおける水分解反応の機構解明
【図16．(左)PSⅡの全体構造(右)触媒サイト（OEC）のMn4CaO5クラスター拡大図】
【図17．重要なS状態遷移に対する反応経路の理論予測結果。(左)S2→ S3遷移での基質水分子の挿入過程。(右)S3 (S4) → S0遷移 (H2O挿入とO2放出の協奏機構)】
(3)宙に浮く水素イオン？！～大型タンパク質の中性子結晶構造解析で見えた特異な世界～
【図18．(A)大型タンパク質、Cuアミン酸化酵素の巨大な結晶。(B)同酵素の水素原子を含んだ立体構造とそこから見つかった“宙に浮いた”プロトン（拡大図中央）】
【図19． 補酵素トパキノンの構造と平衡状態、軽水素を灰色、重水素を水色の網目で示した】
【図20．Cuイオンと結合したヒスチジン残基の構造。手前のヒスチジン残基には重水素が結合しておらず（赤丸で囲んだ部分）、特異なイミダゾレートアニオンが形成されていた。軽水素を灰色、重水素を水色の網目で示した】
5-4．国立大学法人 東京大学
(1)タンパク質の分子軌道
【図21．タンパク質が持つ分子軌道の性質(左)軌道の裾野の広がり、(右)混成軌道】
【図22．タンパク質の機能と分子軌道の広がり制御(左) Mb：Fe(III) で失活、(右) Cyt.c：Fe(II)⇔Fe(III) で電子移動】
(2)分子軌道によるタンパク質の設計手法
【図23．鍵となるアミノ酸残基を知る2つの方法】
(3)薬剤への応用
【図24．薬剤関連のタンパク質計算例
(左)インスリン6量体と単量体の差電子密度、(右) M2タンパク質プロトン移動】
(4)エネルギー関連への応用
【図25．エネルギー分野に関連するタンパク質群】
5-5．国立大学法人 東京農工大学
(1)グラフェンの合成とデバイス化
【図26．グラフェンの合成】
【図27．グラフェンFETの構造】
【図28．グラフェンFETアレイ構造。全体像(左上)、拡大像(右)】
(2)グラフェンFETを用いたセンサーの原理と特長
【図29．グラフェンFETを用いたセンサー原理】
(3)グラフェンFETによる免疫グロブリンEの計測
【図30．グラフェンによるIgEの検出装置模式図(左)と測定結果(右)】
(4)グラフェンFETによるインフルエンザウイルスの検出
6．量子生命科学の将来展望
スマートセンシングシリーズ（8）ロボット用センサー市場の動向
～エンドエフェクター編-1～ （38～51ページ）
～今後は協働ロボットと連動して各種エンドエフェクター（手先効果器）
市場が伸長し、その搭載センサーの需要も増大する～
1．はじめに
1-1．汎用型ロボットとエンドエフェクター
【図1．産業用ロボットのハンドリング作業（事例）】
1-2．エンドエフェクターの種類と特徴
（1）グリッパー
【図2．グリッパーの構造例（電動式：左）と使用例（空気圧式）】
（2）ソフトグリッパー
【図3．産業ロボット用ソフトグリッパーの製品例】
（3）吸着ハンド（サクションカップ）
【図4．吸着ハンド（空気圧式）の構造例と製品事例（右）】
（4）溶接トーチとそのシステム
【図5．スポット溶接専用ロボット（左）と協働ロボット用溶接システム（中、右）】
（5）ツールチェンジャー
【図6．多関節ロボット用ツールチェンジャーの機能イメージ】
（6）外付用センサー
1-3．エンドエフェクター用センサーの概要
（1）組込用センサー
（2）外付用センサー
①ロボットビジョン
【図7．ロボットビジョン（左）と力覚センサー（中、右）の製品例】
②力覚センサー
【図8．力覚センサー搭載ロボットの用途例（コネクタ嵌め合い制御）】
2．エンドエフェクター関連市場の概況
2-1．エンドエフェクター市場の動向
【図・表1．エンドエフェクターWW市場における協働ロボット用の比率（金額：2020年）】
【図・表2．エンドエフェクターと同分野用センサーのWW市場規模予測（金額：2020-2025年予測）】
【図・表3．エンドエフェクターWW市場のタイプ別内訳（金額：2020年）】
【図・表4．グリッパーWW市場におけるソフトグリッパーの比率（金額：2020年）】
ニューモビリティの市場動向 （52～61ページ）
～姿が見えてきた、車と自転車の隙間を埋めるニューモビリティ～
1．ニューモビリティの新たな動き
【表1．超小型モビリティの3分類】
【図1．自工会の考える超小型モビリティのロードマップ】
1-1．ニューモビリティの区分や規格
【図2．超小型モビリティ（例）】
【表2．超小型モビリティの区分（国交省）】
1-2．その他のニューモビリティ
【図3．電動キックボート（例）】
【表3．電動キックボード】
【図4．搬送ロボット、電動車椅子（例）】
【表4．搬送（配送）ロボット】
2．ニューモビリティの市場規模推移
【表5．ニューモビリティの市場規模（数量：2021-2030年予測）】
2-1．自立搬送型ロボット(AMR)、配送ロボット
【図5．自律搬送ロボット、配送ロボットの市場規模推移（数量：2017-2030年予測）】
2-2．電動キックボード、シェアバイク
【図6．キックボード、シェアバイクの市場規模推移（数量：2017-2030年予測）】
2-3．電動ミニカー、超小型モビリティ
【図7．ミニカー、超小型モビリティの市場規模推移（数量：2017-2030年予測）】
《注目市場フォーカス》
抗菌・抗ウイルス材料の動向 （62～103ページ）
～パンデミックが人々と社会を揺さぶる。生活環境にある物に
ウイルスを付着させない・不活化する等の技術は感染防止対策として重要～
1．抗菌・抗ウイルス材料とは
2．抗菌・抗ウイルスの考え方と材料
3．抗菌・抗ウイルス材料の種類
3-1．金属系材料
3-2．光触媒系材料
4．抗菌・抗ウイルス材料の市場規模予測
【図・表1．抗菌・抗ウイルス材料の国内およびWW市場規模推移と予測（金額：2020-2025年予測）】
【図・表2．抗菌・抗ウイルス材料の需要分野別WW市場規模推移と予測（金額：2020-2025年予測）】
5．抗菌・抗ウイルス材料に関連する企業・研究機関の取組動向
5-1．学校法人 関西大学
(1)有機無機ハイブリッド型抗菌剤のコンセプト
【図1．有機無機ハイブリッド型抗菌剤の特徴】
【図2．有機無機ハイブリッド型抗菌剤の構成】[1, 2]
(2)菌の構造
(3) Agナノ粒子（AgNPs）
【図3．Agの抗菌メカニズムの模式図】
(4)有機無機ハイブリッド型抗菌剤AgNPsの特長
【図4．有機無機ハイブリッド型抗菌剤の樹脂への分散制御と抗菌能】
5-2．株式会社キャンディルパートナーズ／株式会社キャンディル
(1)抗ウイルス・抗菌光触媒コーティング「レコナ エアリフレッシュ」の効果
【図5．アパタイト被覆TiO2からなる「レコナ エアリフレッシュ」】
【図6．他社製品との違い・優位性：①下地を守る】
【図7．他社製品との違い・優位性：②24時間効果を発揮】
(2)新型コロナウイルス（SARS-CoV-2）に対する効果
【表1．SARS-CoV-2に対する効果】
(3)「レコナ エアリフレッシュ」の適用性
(4)「レコナ エアリフレッシュ」と保険会社との連携
5-3．国立大学法人 滋賀医科大学
(1)サルを用いた新型コロナウイルス症状再現に成功。ワクチン実験活用へ前進
【図8．カニクイザルの鼻腔ぬぐい液から検出されたウイルス(左)
およびウイルスRNA(右)の感染後日数依存性】
【図9．SARS-CoV-2に感染したカニクイザルの肺炎、(左)感染1日後の肺X線
写真、内が肺炎の所見 (右)感染28日後の肺組織肺炎は回復】
(2)可視光応答型光触媒による新型コロナウイルスの不活化を確認
【表2．「V-CATⅡC」におけるウイルス感染価推移】
【図10．「V-CATⅡC」におけるウイルス感染価推移】
5-4．株式会社ダイセル
（1）抗ウイルス機能を付与したタッチパネル用保護フィルムを開発～Agイオンの効果でウイルスを99.9%以上カット～
（2）ダイセルの抗ウイルスコーティング技術による新型コロナウイルス（SARS-CoV-2）の不活性化を確認
【図11．無加工品と抗ウイルスコーティング加工品のウイルス感染価の比較】
【図12．タッチパネルにおける抗菌・抗ウイルスコーティング加工の違い】
（3）社外機関によるJISまたはISOに基づく抗ウイルス・抗菌評価でデータ取得
【図13．ダイセルの抗菌・抗ウイルス性フィルムが効果を発揮する細菌・ウイルス】
【図14．ダイセルの抗菌・抗ウイルス性フィルムが取得したSIAAマーク】
5-5．国立大学法人 東京工業大学
(1)抗菌・抗ウイルス活性を持つ革新的複合酸化物の創製
(2)光や貴金属を用いずに新型コロナウイルス（SARS-CoV-2）を不活化する新規複合酸化物を開発
【図15．CMOを作製したHTプロセス】
【図16．PC(上)とHT(下)で作製したCMOのSEM像の比較】
【図17．SARS-CoV-2の生存量の変化】
【図18．図17の実験での4時間の時点での(a)ガラスと(b)CMOの違い】
5-6．国立大学法人 東北大学／GSアライアンス株式会社（冨士色素株式会社グループ）
(1)抗菌性・抗ウイルス性を持つ天然バイオマス系生分解性プラスチックなどの化学製品群の共同研究をスタート～プラスチック環境汚染と感染予防の両立を実現～
(2) GSアライアンスにおける抗菌・抗ウイルス材料開発の取組
【図19．抗菌バイオマス系生分解性樹脂ペレット材料の外観】
【図20．抗菌バイオマス系生分解性樹脂の応用事例 (左)ネイルチップ、(中)マスククリップ、 (右)カトラリー・試験片】
【図21．抗菌バイオマス系コーティング材・塗料の外観】
(3)東北大学キャンパスに設置される次世代放射光施設
【図22．東北大学青葉山新キャンパスに建設される次世代放射光施設 (上)完成予想図、(下)現在の進捗状況】
【図23．放射光X線による位相シフトイメージング事例：サクランボ [1]】
5-7．学校法人 日本工業大学
(1)生体適合材料と抗菌・抗ウイルス材料との調和
【図24．生体適合性と細胞毒性との関係】
(2) DLC薄膜
【図25．DLC薄膜の生体親和性】
【図26．光触媒酸化チタン含有DLC薄膜の作製】
【図27．光触媒酸化チタン含有DLC薄膜の抗菌試験】
(3)グラフェン・フラーレン
【図28．グラフェン・酸化グラフェン（GO）の利用】
【図29．フラーレン（C60）結晶含有ポリマー】
5-8．学校法人 明治大学
(1)イノシトールリン酸を利用した簡便な表面修飾により、チタンなどに抗菌性を付与させる技術
①ソフト溶液プロセスによる水酸アパタイトコーティング
【図30．ソフト溶液プロセスによる水酸アパタイトコーティング(上)加熱したチタンを生体擬似体液（SBF）に投入する簡単なプロセスによるアパタイト被覆法、(右下)表面のSEM写真、(左下)ウサギの脛骨にインプラントしたときの生体内反応（ビラヌエバ染色）】
②イノシトールリン酸によるペースト状人工骨の開発
【図31．現在主流の治療法の概略(上図)と次世代型ペースト状人工骨の開発(下図)：生体吸収性β-TCPからなるCPC。左:注射器で注入可能、中:CPCの周囲での旺盛な骨形成を示す組織像、右:骨内でのCPCのX線マイクロCT像】
③In vivo イメージングによる新しい抗菌性評価方法
【図32．マウス骨髄炎モデルによるin vivo実験の結果。HAp被覆Tiとそれに銀イオンを固定化した試料のイメージング(上)と数値グラフ(下)。Ag+イオンを固定化した試料では生体内で抗菌性が発現している】
(2)抗菌性を備えた無機フィラー
【図33．抗菌性無機フィラーを合成するための超音波噴霧熱分解装置の概観と抗菌性CPCへの適用例】
6．抗菌・抗ウイルス材料の今後の展開
≪タイムリーコンパクトレポート≫
ポリプロピレン市場の徹底分析 （104～107ページ）
～バイオマス化とリサイクル対応が最重要課題に
自動車、食品など、来たるべき要請への準備が待ったなし！～
はじめに
1．市場概況
2．セグメント別動向
2-1．フィルム：OPP
2-2．フィルム：CPP
2-3．押出
2-4．繊維
3．注目トピック
4．将来展望
【図1．需要分野別PP市場規模推移・予測（数量：2018-2022年予測）】
関連マーケットレポート
Yano E plus 2021年8月号(No.161)
内容目次
≪次世代市場トレンド≫
次世代量子技術シリーズ（4）～量子暗号通信～ （3～38ページ）
～量子コンピューター時代においても、情報を安全に送受信可能になるよう、
量子暗号通信のネットワーク技術を確立することが急務～
1．量子暗号通信とは
2．広域量子暗号通信ネットワークの確立
3．量子暗号通信の技術課題
3-1．量子鍵配信（QKD）
3-2．トラステッドノード技術
3-3．量子暗号通信リンク技術
3-4．量子中継技術
3-5．広域ネットワーク関連技術
4．量子暗号通信の市場規模予測
【図・表1．量子暗号通信の国内およびWW市場規模予測（金額：2025-2050年予測）】
5．量子暗号通信に関連する企業・研究機関の取組動向
5-1．国立大学法人 大阪大学
(1)「全光」で量子中継の原理検証実験に成功～究極の情報処理ネットワーク「量子インターネット」実現への第一歩～
【図1．全光量子中継の実験装置】
【図2．全光量子中継の概念図】
【図3．今回の実験概要：生存した光子の量子状態が3光子グラフ状態の残りの光子に量子テレポーテーションされることにより損失耐性付量子テレポーテーションが実現】
(2)単一共鳴構成の二次非線形光導波路共振器からの1,000モードを超える周波数多重光子対の形成
(3)ムーンショット型研究開発事業「ネットワーク型量子コンピュータによる量子サイバースペース」
5-2．国立大学法人 静岡大学
(1)セキュアな量子ネットワーク符号の特長
(2)マルチプル・ユニキャスト方式としての量子ネットワーク符号
【図4．通信プロトコルの種類 (左)ユニキャスト（1：1）方式、(中)マルチキャスト（1：複数）方式、(右)マルチプル・ユニキャスト（複数：複数）方式】
【図5．(左)秘匿性を持たない量子ネットワーク符号 (右)秘匿性を持つ2つの量子ネットワーク符号、c,dは古典的な秘密鍵、古典ネットワークではb0, b1が入力であるのに対し、量子ネットワークでは異なるb0, b1の値に対する任意の重ね合わせ状態が入力となる】
(3)量子ネットワーク符号とQKDとの比較
【図6．任意の1つのエッジに対する攻撃に対して秘匿性を持つ量子ネットワーク符号の例、sは古典的な秘密鍵、量子ネットワークへの入力はi1, i2,…,in-1,inに対する任意の重ね合わせ状態である】
5-3．学校法人 玉川学園／玉川大学
【図7．Y-00暗号トランシーバー（強度変調方式）を用いた1,000km伝送実験、
(上)実験構成、(下)伝送前と1,000km伝送後のY-00暗号信号の波形】
【図8．Y-00暗号トランシーバー応用：セキュア光無線通信】
【図9．40Gbpsデジタルコヒーレント位相変調Y-00暗号の10,118km伝送の実験構成】
【図10．粗密光位相ランダマイズ法を実現するIQ変調器の構成】
5-4．国立大学法人 富山大学
(1)量子暗号の安全性に関する考え方
(2) QKDの不完全による通信距離減少を防ぐ新理論を提案
【図11．QKD送受信システム例】
【図12．変調エラーδの値に対する鍵生成率の距離依存性 (左)従来の安全性理論(GLLP)による鍵生成率、 (右)玉木研究室らが考案した新安全性理論による鍵生成率】
(3) QKDの安全性の穴を塞ぐ包括的理論を確立
【図13．任意の情報漏れが存在する下での暗号鍵生成率の減衰率依存性】
5-5．日本電気株式会社（NEC）
(1)量子暗号技術に関するNECの取組
①量子暗号技術の必要性とNECの取組
②量子暗号のしくみ
【図14．量子暗号の仕組み】
③広域での鍵共有ネットワーク
【図15．広域での鍵共有ネットワークの模式図】
(2) NECのQKD方式
①BB84方式
【図16．一般的なQKD方式：BB84方式】
②CV-QKD方式
【図17．NECが学習院大学と共同で研究開発を進めているCV-QKD方式】
(3)実証事例
①有線暗号通信への適用
【図18．有線暗号通信への適用】
②暗号化通信ネットワーク
【図19．暗号化通信ネットワーク】
③生体認証データの秘匿伝送システム
【図20．生体認証データの秘匿伝送システム】
④医療分野向けの実証検証
【図21．医療分野向けの実証検証】
⑤金融分野向けの実証検証
【図22．金融分野向けの実証検証】
5-6．古河電気工業株式会社（古河電工）
【図23．多ノード一括接続中継の模式図】
【図24．ダイヤモンドNVセンターを用いた複数回可能な量子中継の模式図】
5-7．国立大学法人 北海道大学
(1)SIP：「光・量子を活用したSociety 5.0 実現化技術」のうちの「光・量子通信」(2018-2022年)
【図25．デバイスの特性検証における主要チェックポイント】
(2)科研費：「百年以上の超長期秘匿性を保証する情報通信ネットワーク基盤技術」(2018-2022年)
【図26．長距離QKDのシミュレーション結果】
(3)総務省：「グローバル量子暗号通信網構築のための研究開発」(2020-2024年)
①量子暗号通信の高性能化技術
6．量子版サイバースペースの出現
スマートセンシングシリーズ（7）ロボット用センサー市場の動向～市場編～ （39～52ページ）
～今後は一般的な産業ロボットよりセンサー搭載数が圧倒的に多い
協働ロボットがロボット用センサー市場を牽引する～
1．はじめに
1-1．産業用ロボットと協働ロボットの概要
（1）産業用ロボットの特徴
【図1．産業用ロボットの主要タイプ（イメージ図）】
（2）協働ロボットの概要
①基本コンセプトと注目機能
【図2．通常の産業用ロボット（左）と協働ロボット（右）の利用形態】
②協働ロボットの業界動向
【図3．協働ロボットの製品例】
【図4．協働ロボットの配置事例】
1-2．産業ロボット・協働ロボット用センサーの概要
（1）内界センサーの特徴
【図5．ロボットアームの構造（左）と同アームのアクチュエータの構造】
（2）外界センサーの特徴
【図6．ビジョンセンサーと協働ロボットによる「ばら積みピッキング」】
（3）協働ロボット用センサーの特徴
【図7．協働ロボットの関節用安全トルクセンサー配置例と利用例】
2．産業用ロボットとロボット用センサーの市場概況
2-1．産業用ロボットの需要見通し
【図・表1．産業用ロボットとサービスロボットのWW市場規模（金額：2020年）】
【図・表2．産業用ロボットのWW市場規模予測（金額：2020-2025年予測）】
【図・表3．協働ロボットの市場規模予測（金額：2020、2028年）】
2-2．ロボット用センサー市場の現状と見通し
（1）ロボット用センサーの市場規模予測
【図・表4．産業ロボット用センサーのWW市場規模予測（金額：2020-2025年予測）】
（2）内界センサーと外界センサーの市場規模
【図・表5．産業ロボット用内界/外界センサーのWW市場規模（金額：2020年）】
（3）ロボット用内界センサー市場の内訳
【図・表6．産業ロボット用内界センサーの種類別構成比（金額ベース：2020年）】
（4）ロボット用外界センサー市場の内訳
【図・表7．産業ロボット外界センサーの種類別構成比（金額ベース：2020年）】
日本の環境対策車の動向と今後の展望(2) （53～61ページ）
～国内の環境対策車は普通乗用車のHEV／PHEVが主体となる～
1．世界と日本の自動車生産と国内販売／所有状況の特徴
1-1．国内の自動車販売／所有の特徴
（1）国内の自動車販売台数の特徴
（2）国内の自動車所有台数の特徴
（3）国内の環境対策車の実績と予測
①国内の環境対策車の実績
【表1．HEV／PHEVの保有台数推移（数量：2017-2020年）】
【図1．HEV／PHEVの保有台数推移（数量：2017-2020年）】
【表2．BEVの保有台数推移（数量：2017-2020年）】
【図2．BEVの保有台数推移（数量：2017-2020年）】
②国内の環境対策車の予測
【表3．普通自動車環境対策車の保有台数推移予測（数量：2021～2030年予測）】
【図3．普通自動車環境対策車の保有台数推移予測（数量：2021～2030年予測）】
【表4．貨物自動車／バスの環境対策車の保有台数推移予測（数量：2021～2030年予測）】
【図4．貨物自動車／バスの環境対策車の保有台数推移予測（数量：2021～2030年予測）】
2．まとめ
【表5．国内市場と環境対策車の保有台数推移予測（数量：2021-2030年見込）】
3．考察
≪注目市場フォーカス≫
垂直共振器面発光レーザー（VCSEL）の動向 （62～99ページ）
～高い技術を認められていたが、多くの人が予想しなかった
スマートフォンの顔認証システムに採用され一気にブレイク～
1．垂直共振器面発光レーザー（VCSEL）とは
2．VCSELの発展経緯
3．VCSELの特長と有望アプリケーション
3-1．通信
3-2．センシング
（1）ジェスチャー認識
（2）顔認証
（3）その他のセンシング用途
3-3．イメージング
3-4．ハイパワー応用
3-5．自動車用電子機器
3-6．医療アプリケーション
4．VCSELの市場規模予測
【図・表1．VCSELのWW市場規模推移と予測（金額：2019-2024年予測）】
【図・表2．VCSELの需要分野別WW市場規模推移と予測（金額：2019-2024年予測）】
【図・表3．VCSELのWW市場における企業シェア（金額：2019年）】
【図・表4．VCSELのセンシング分野におけるWW市場における企業シェア（金額：2019年）】
【図・表5．VCSELの通信分野におけるWW市場における企業シェア（金額：2019年）】
5．VCSELおよび面発光レーザー関連技術に関する企業・研究機関の取組動向
5-1．株式会社シルバコ・ジャパン
（1）TCAD
(2)面発光型半導体レーザー用シミュレーション・モジュール「VCSEL™」
【図1．一般的なVCSELデバイスの断面図 (左)上部DBR層、下部DBR層、活性層を示した全体の断面図 (右)活性層部分を拡大した断面図で、6層の多重量子井戸が含まれている】
【図2．(左)主縦/横モードにおける光強度 (右)量子井戸部分を拡大した断面図で、井戸における放射再結合率を示している】
【図3． (左)印加電圧の関数としての出力光強度 (右)最大温度対デバイス電流】
【図4．(左)発光時のVCSEL内部の格子温度コンター図 (右)一般的なVCSELの主要な4つの横モードにおける光強度分布】
5-2．国立大学法人 東京工業大学
(1) VCSELの特長
【図5．2次元アレイ面発光レーザー】
(2) VCSELの構造
【図6．端面出射レーザー(左)と面発光レーザー(右)の構造】
【図7．初期のVCSELのしきい値電流推移】
【図8．端面出射レーザーと面発光レーザーの反射率の違い】
【図9．VCSEL の断面構造 (上)電流狭窄がない場合、(下)電流狭窄がある場合】
5-3．国立大学法人 東京大学
(1)誘電体ナノメンブレンを用いた真空紫外波長変換
【図10．コヒーレントVUV発生の実験系の模式図】
【図11．誘電体ナノメンブレンから発生するVUV-THGの励起強度依存性】
(2)誘電体フォトニック結晶を用いた円偏光真空紫外コヒーレント光発生
【図12．開発したVUVコヒーレント円偏光発生法の概念図】
【図13．作製したフォトニック結晶ナノメンブレンの模式図とSEM像、スケールバーの長さは1μm】
【図14．フォトニック結晶ナノメンブレンに円偏光フェムト秒レーザーを入射した場合に生じるVUV THGスペクトル (a)右回り円偏光入射、(b)左回り円偏光入射】
5-4．学校法人 名城大学
（1）量子殻（MQS）のコンセプト
【図15．(左)MQS構造の模式図 (右)実際に作製したMQSのSEM像】
【図16．MQSの発光デバイスへの応用】
【図17．本研究で開発したMQS (3D) と一般的なMQW (2D)のモード利得】
（2）GaNナノワイヤの成長
【図18．典型的なGaNナノワイヤのSEM像】
（3）MQSおよびp型殻の成長とMQSの発光特性
【図19．量子殻の面発光デバイスへの展開 (左)量子殻VCSEL、(右)量子殻フォトニック結晶レーザー】
5-5．株式会社リコー
(1)高速レーザープリンター向けVCSELの開発
【図20．VCSELのプリンターへの応用 (左)VCSELと使用箇所、(右)VCSELを搭載した高速プリンター】
【図21．リコーVCSEL単素子の断面構造】
【図22．リコーVCSELの特長：高出力まで単峰性で狭いビーム放射角を実現】
【図23．リコーVCSELの特長：一方向に制御された偏光特性を実現】
(2)新規応用に向けた波長範囲拡大と高出力化の取り組み
【図24．多波長VCSELアレイ】
【図25．多波長VCSELアレイを用いた3次元計測システムへの応用】
【図26．高出力VCSELアレイのTOF照明モジュールへの応用】
5-6．株式会社ローム
(1)ロームの半導体レーザーに対する取組
【図27．3D距離測定を行なうレーザー光源の種類と特徴】
【図28．ロームの半導体レーザー開発戦略】
(2)駆動方式の推移と製品の狙い
【図29．3DTOF発光デバイス駆動方式の比較】
【図30．VCSELモジュール技術①：駆動方式の推移と製品の狙い】
(3) VCSELの構造と技術のポイント
【図31．FPLDとVCSELの導波経路の違い】
(4) 1パッケージ化による高出力化
【図32．VCSELモジュール技術②：１パッケージ化による高出力化】
(5)今後の展開
6．VCSELの将来展望
≪タイムリーコンパクトレポート≫
車載用CFRPの世界需要予測 （100～103ページ）
～CASEから軽量化へのゲームチェンジを見据え
CFRPの要素技術確立が急がれる ～
はじめに
1．市場概況
2．セグメント別動向
3．注目トピック
3-1．エリア別の車載用CFRP需要量（2020年）
3-2．採用部位別の車載用CFRP需要量（2020年）
4．将来展望
【図1．車載用CFRP世界市場規模推移・予測（金額：2019-2030年予測）】
【図2．車載用CFRP採用部位別構成比（重量ベース：2020年）】
関連マーケットレポート
Yano E plus 2021年7月号(No.160)
内容目次
≪次世代市場トレンド≫
次世代量子技術シリーズ（3）～量子センシング～ （3～37ページ）
～量子特性を制御・操作・観測する量子要素技術と、
周囲環境から受けた影響を感知する技術が対象、早期実現が期待～
1．量子センシングとは
2．注目される量子センシングのトピックス
2-1．ダイヤモンドNVセンター
2-2．量子慣性センサー
2-3．量子もつれ光センサー
2-4．光格子時計
2-5．量子スピントロニクスセンサー
3．量子センシングの市場規模予測
【図・表1．量子センシングの国内およびWW市場規模予測（金額：2025-2050年予測）】
4．量子センシングに関するワールドワイド研究開発動向
4-1．海外
4-2．日本
(1)国家プロジェクトとして動き出した量子センシング
(2)Q-LEAP「固体量子センサの高度制御による革新的センサシステムの創出」プロジェクト
【図1．Q-LEAP 量子計測・センシング技術領域全体の体制】
【図2．量子固体Flagshipプロジェクト 基礎基盤研究の概要】
(3)「量子技術イノベーション戦略」における「量子技術イノベーション拠点」の
一つとしての「量子センサ拠点」
5．量子センシングに関連する企業・研究機関の取組動向
5-1．国立大学法人 九州大学
【図3．渦電流探傷試験の原理】
【図4．HTSコイルを用いた渦電流探傷試験と従来技術との比較】
【図5．HTSコイルを用いた渦電流探傷装置の実物写真】
【図6．HTSコイルを用いた渦電流探傷装置の回路図】
【図7．板厚と抵抗変化の関係】
5-2．国立大学法人 京都大学
(1)光子の量子もつれ状態検証の著しい効率化に成功
【図8．量子もつれ状態の検証に必要な測定回数を著しく減少させた検証方法】
【図9．実験装置の模式図】
(2)新規単一光子源「六方晶窒化ホウ素」からの光子の射出方向を解明
【図10． 光方向のイメージ図 (a)変更芳香（矢印）が一定の直線偏光ビーム、
(b)ビームの中心から放射状の偏光を持つビーム（ラジアル偏光ビーム）、
(c)ビームの円周方向の偏光を持つビーム（アジマス偏光ビーム）】
【図11．放射状の偏光を持つビーム(左側)と円周方向の偏光を持つビーム(右側)で励起した場合の蛍光イメージの計算結果、矢印の向きはビームの光軸と垂直な面内での電気双極子の向きを表わす】
【図12．実験装置の模式図】
【図13．電気双極子方向の推定結果】
5-3．国立大学法人 電気通信大学
【図14．冷却原子を用いた量子慣性センサーの原理を示した模式図】
【図15．可搬型量子慣性センサーの小型センサーヘッド部分】
【図16．飛行時間法（TOF）による冷却原子の温度の評価】
【図17．光ファイバーレーザーおよびファイバー光学系を用いた小型可搬型のRb原子のレーザー冷却用光源】
5-4. 国立大学法人 東京工業大学
(1)ダイヤモンドNVセンターの特長
【図18．ダイヤモンドNVセンターに対する外部からの働きかけと応答】
【図19．ダイヤモンドNVセンターのセンシング原理】
(2)スケーラブルなセンシング
(3)ヘテロエピタキシャル結晶成長
(4)超高感度固体量子センサー
5-5．国立大学法人 東京大学(1)
(1)精度を究極まで突き詰めると「秒」の再定義
【図20．時計精度の変遷】
(2)光格子時計の原理
【図21．光格子時計の原理】
(3)時計で高さを計る
【図22．光格子時計を使った高さの測定】
(4)小型化の課題
【図23．コンパクト化した光格子時計】
5-6．国立大学法人 東京大学(2)
①SRSの原理
【図24．SRSの原理を示した模式図】
②SRS 顕微鏡の原理と特長
【図25．SRS顕微法の原理を示した模式図】
③SRS顕微鏡の感度の量子増強法
【図26．量子増強の原理】
6．量子センシングの将来展望
スマートセンシングシリーズ（6）プリンテッドセンサー関連市場⑤グラフェンセンサー編（2） （38～62ページ）
～今後は伸縮性配線材や有機センサーに使う一部の導電性高分子の
需要が増大するが、グラフェンセンサーも様々な種類が登場～
1．はじめに
1-1．ウェアラブル端末と伸縮性配線材
【図1．東洋紡の伸縮性導電材「COCOMI」の構造とその実装例】
【表1．リジッド/フレキシブル/ストレッチャブルエレクトロニクスの属性比較】
1-2．伸縮性配線材の種類と開発動向
【図2．セーレンの伸縮性導電繊維「メタフレックス」の製品イメージ】
【表2．伸縮性配線材・導体に関する日系企業・機関の注目事例】
1-3．伸縮性配線材の市場概況と今後の見通し
【図・表1．伸縮性配線材のWW市場規模予測（金額：2020-2025年予測）】
【図・表2．伸縮性導電材WW市場の内訳（金額：2020年）】
【図3．沖電線の「伸縮FPC」とそのミアンダパターンの配線構造】
2．有機センサーの概要とPEDOTの市場動向
2-1．有機センサーの種類とその材料
【図4．有機半導体の移動度向上による市場拡大】
（1）OFETセンサー
【図5．OFETバイオセンサの構造例（左：直接検出型、右：延長ゲート型）】
（2）OECTセンサー
（3）有機光センサー
【図6．有機ホトダイオード（OPD）の作動原理と試作例（右）】
（4）その他の有機センサー
2-2．PEDOTの動向と市場見通し
（1）PEDOTポリマーの概要
【図7．PEDOT：PSSの利用例（左：有機EL照明、中：太陽電池、右：EMI膜）】
（2）PEDOTと導電性ポリマーの市場概況
【図・表3．各種導電性ポリマーとPEDOTの市場規模予測（金額：2020-2025年予測）】
【図・表4．ICP市場におけるPEDOTのシェアと今後の見通し（金額ベース/2020年、2028年予測）】
3．グラフェンセンサーの概要とナノカーボン市場の動向
3-1．グラフェンとその関連物質の特徴
【図8．単層グラフェン（左）酸化グラフェン（右）の構造（模式図）】
【図9．単層/多層グラフェン、酸化グラフェンとその還元体の合成法】
3-2．グラフェンセンサーの種類と特徴
（1）GFETセンサー
【図10．GFETセンサーの基本構造（左）と同インフルエンザウィルスセンサー】
（2）G型MSSセンサー
【図11．グラフェン型MSSセンサーの進化形検査チップ（概念図）】
（3）GNEMSセンサー
【図12．北陸先端科学技術大学院大学が開発したGNEMSセンサーの構造】
（4）LIGセンサー
【図13．LIGセンサーの製法イメージとLIG応用の伸縮性ガスセンサー】
（5）その他のグラフェンセンサー
【図14．三菱電機のグラフェン応用高感度赤外線センサー（開発品）】
3-3．グラフェンとナノカーボン市場の動向
【表3．主要カーボン材の特性比較（比表面積、導電性）】
【図・表5．ナノカーボン材のWW市場規模予測（金額：2020-2025年予測）】
【図・表6．ナノカーボン材市場におけるグラフェンのシェアと今後の見通し
（金額ベース/2020年、2028年予測）】
日本の環境対策車の動向と今後の展望(1) （63～73ページ）
～2030年にかけて日本の自動車市場でも
MaaSが構造変化のトリガーとなる～
1．日本の自動車販売・所有の特徴
1-1．前号までのまとめ
1-2．日本の自動車販売の現状
（1）日本国内の自動車販売台数実績
【表1．国内自動車年別販売台数実績（数量：2017-2020年）】
【図1．国内自動車年別販売台数実績（数量：2017-2020年）】
（2）日本国内の自動車販売台数推移
【表2．国内自動車年別販売台数推移（数量：2021-2030年見込）】
【図2．国内自動車年別販売台数推移（数量：2021-2030年見込）】
1-3．日本の自動車所有の現状
（1）日本国内の自動車所有台数
【表3．国内自動車所有台数（2021年2月末現在）】
【図3．国内自動車所有台数（2021年2月末現在）】
（2）日本国内の自動車所有台数推移
【表4．国内自動車所有台数推移：前年対比（数量：2021-2030年予測）】
【図4．国内自動車所有台数推移：前年対比（数量：2021-2030年予測）】
【図5．国内自動車所有台数シェア（2021年）】
【図6．国内自動車所有台数伸び率推移：前年対比（数量：2021-2030年予測）】
2．日本のモビリティ・サービスの実態
2-1．フリート車両とMaaS
【表5．国内自動車保有台数推移（台数：2021-2030年予測）】
【図7．国内自動車保有台数推移（台数：2017-2030年予測）】
【図8．国内自動車保有台数シェア（数量：2021、2025、2030年予測）】
ナロー/ゼロギャップ物質の技術動向 （74～113ページ）
～高感度磁気センサーなどとして用いられるゼロギャップ物質の
グラフェンは並外れた特性ゆえ多くの研究者を魅了～
1．ナロー/ゼロギャップ物質（NGM/ZGM）とは
1-1．ナローギャップ物質（NGM）
1-2．ゼロギャップ物質（ZGM）
2．NGMの用途
2-1．赤外線センサー
2-2．磁気センサー（ホール素子）
2-3．高速電子デバイス
2-4．熱電変換素子
3．ZGMの用途
3-1．OPV/OLED/ITO
3-2．トランジスター集積回路
4．NGM/ZGMの市場規模予測
【図・表1．NGM/ZGMのWW市場規模予測（金額：2020-2030年予測）】
【図・表2．NGM/ZGMのタイプ別WW市場規模予測（金額：2020-2030年予測）】
5．NGM/ZGMに関連する企業・研究機関の取組動向
5-1．学校法人 東邦大学
(1)高圧下における有機導体α-(BEDT-TTF)2I3の輸送特性
(2)多層状単結晶で世界初の2次元ゼロギャップ電気伝導体を実現
【図1．有機導体α-(BEDT-TTF)2I3の結晶構造】
【図2．高圧下におけるα-(BEDT-TTF)2I3のゼロギャップ構造
（ディラックコーン：左)とランダウ準位(右)】
(3)エネルギーロスのないグリーンな分子性電子デバイス開発に光
【図3．0.5 Kにおける電気抵抗Rxxとホール抵抗Rxyの磁場依存性】
【図4．PENデバイスのキャリア濃度分布とエネルギーダイアグラムの略図(挿入図)】
(4)質量ゼロ電子の量子相転移
5-2．国立大学法人 東北大学
【図5．(10,5)ナノチューブ、端は閉じている】
(2)共鳴ラマン分光
【図6．いろいろなナノカーボン物質のラマンスペクトル、
上からグラフェン、グラファイト（HOPG）、 ナノチューブ、欠陥のあるグラフェン、ナノホーン、非晶質カーボン、RBMはナノチューブの直径が振動するモード】
(3)近接場ラマン分光を用いた試料の評価
(4)原子層（2次元）物質の共鳴ラマン分光
5-3．国立大学法人 東海国立大学機構 名古屋大学
(1)ナローギャップ半導体と熱電変換
【図7．抵抗率、熱伝導率、ゼーベック係数】
(2)アンチモン化鉄（FeSb2）
【図8．フォノンドラッグ効果を示した模式図】
【図9．5種類のサイズ（断面積）の異なる結晶の写真(左)、ゼーベック係数・熱伝導率測定の結果(右)】
【図10．無次元性能指数のフォノン平均自由行程依存性】
(3)鉛・パラジウム酸化物（PbPdO2）
【図11．PbPdO2の結晶構造】
【図12．PbPdO2にFeとLiをドープした場合、
Fe量およびLi量を変化させたときの磁気特性(左)および温度特性(右)の変化】
【図13. PbPdO2にFeとAgをドープした場合、
Fe量およびAg量を変化させたときの磁気特性の変化】
(4)カルシウム・ルテニウム酸化物（Ca2RuO4）
【図14．Ca2RuO4の結晶構造】
【図15．Ca2RuO4のゼーベック係数の特性 (左)測定装置の模式図、(右)測定結果】
5-4．富士通株式会社／国立大学法人 奈良先端科学技術大学院大学
【図16．合成に成功した17-AGNRの模式図】
【図17．(a)グラフェンとGNR のエネルギー状態の模式図 (b)GNRの幅とバンドギャップの関係】
【図18．GNRのボトムアップ合成法】
【図19．Au(111)基板上の 17-AGNR の合成過程】
【図20．(a)17-AGNRのSTM像 (b)非接触AFM像】
5-5．国立研究開発法人物質・材料研究機構（NIMS）
【図21．FAST®材料の結晶構造(左)と電子状態密度(右)
右図の上段がp型半導体、下段がn型半導体としての電子状態を示す】
【図22．FAST®材料の熱電特性（電気出力因子）】
【図23．FAST®材料を用いたモジュールの発電性能】
【図24．FAST®材料とBi-Te材料の特性比較】
5-6．国立大学法人 北海道大学
【図25．スピン軌道相互作用の強度等、物質のパラメーターが変化することで伝導帯と価電子帯がバンド反転を起こし通常の絶縁体はトポロジカル絶縁体になる】
【図26．ワイル半金属の分類】
【図27． Type-IとType-IIワイル半金属の縦磁気伝導率、
実線は正の値、破線は負の値を示す】
【図28．磁場が電場と平行な場合と反平行な場合の
Type-IとType-IIワイル半金属におけるランダウ準位】
6．NGM/ZGMの将来展望
6-1．NGMの将来展望
6-2．ZGMの将来展望
≪タイムリーコンパクトレポート≫
リチウムイオン電池主要4部材世界市場 （114～122ページ）
～電動車大衆化へ、転換期の序章
見据えるべき「サスティナブル」という新たな競争軸～
はじめに
1．市場概況
2．セグメント別動向
2-1．正極材市場の動向：トップ維持のNCM、構成比再上昇のLFP
2-2．負極材市場の動向：黒鉛系負極メインで成長続く、Si系負極ニーズは一旦トーンダウンの向き
2-3．電解液・電解質市場の動向：川上側で需給アンバランス発生、価格上昇トレンドへシフト
2-4．セパレーター市場の動向：2021年下期に需要が供給を上回る可能性も
3．注目トピック
4．将来展望
4-1．市場平均価格は上昇トレンドへ
4-2．一時の慎重論から再び設備投資拡大路線へシフト
【図・表1．リチウムイオン電池（LiB）主要4部材 世界市場規模推移と予測
（金額：2016-2025年予測）】
【表1．リチウムイオン電池（LiB）主要4部材世界市場規模国別出荷数量シェア推移
（数量：2018、2019、2020年）】
【表2．LiB主要4部材 世界市場規模推移（数量：2016年～2025年予測）】
関連マーケットレポート
Yano E plus 2021年6月号(No.159)
内容目次
≪次世代市場トレンド≫
次世代量子技術シリーズ（2）～量子シミュレーション～ （3～32ページ）
～冷却原子、固体電子系と光の結合系、イオントラップなどを対象、
量子スピンモデル問題について検証するシミュレーションが進展～
1．量子シミュレーションとは
2．飛躍のときを迎えた量子シミュレーター
3．量子シミュレーションの手法
3-1．冷却原子方式
3-2．超伝導量子ビット方式
3-3．イオントラップ方式
4．量子シミュレーションの市場規模予測
【図・表1．量子シミュレーションの国内およびWW市場規模予測（金額：2025-2050年予測）】
5．量子シミュレーションに関連する企業・研究機関の取組動向
5-1．アトス株式会社
(1)日本への進出を果たした「Atos QLM」
(2) Atos QLMの活用シーン
【図3．Atos QLMの活用シーン】
【図4．Atos QLMは完全なプログラミング環境と量子プロセッサーエミュレーターとして機能する】
(3) Atosは発展する量子コンピューティングに対応して進化していく
【図5．量子ソリューションに対応したロードマップ】
5-2．学校法人 沖縄科学技術大学院大学学園／沖縄科学技術大学院大学（OIST）
【図6．スピン軌道結合のタイプの模式図】
5-3．学校法人 近畿大学
(1)冷却原子を用いた量子多体ダイナミクスの量子シミュレーション
【図7．急に光格子深さを下げたあとの時間発展の模式図】
【図8．2次元系での非局所相関の時間発展】
【図9．3次元系でのエネルギー保存則、青：相互作用エネルギー、赤：運動エネルギー、緑：相互作用エネルギーと運動エネルギーの和、実線：数値計算結果】
(2)「近藤効果」の厳密な計算機シミュレーションに成功
【図10． (a)近藤効果における電気抵抗の温度依存性の概略図 (b)本研究の計算結果】
5-4．学校法人 東京理科大学
(1)ジョセフソン接合を含む超伝導量子回路の研究
(2) 2次元パッケージが可能な超伝導集積量子回路の試作
【図11．16量子ビットの超伝導量子チップの写真】
【図12．16量子ビットの超伝導量子チップの回路模式図】
5-5．学校法人 日本大学
(1)フラストレートした量子磁性体の量子シミュレーション方法を提唱～負の絶対温度をもつ気体の有効利用～
【図13．光格子中に閉じ込められた原子気体によるシミュレーション】
【図14．フラストレートした量子磁性体モデル】
【図15．物質波の位相という概念を示す説明図
波動関数が(a)では実数、(b)では実部と虚部を持つ複素数】
【図16．正の絶対温度を示す模式図】
【図17．負の絶対温度を示す模式図】
(2) 3色の量子気体を用いた人工的な磁石における新たな量子磁気現象を発見
【図18．磁性体へのキャリアドープ
(a)は通常の電子系物質の場合、(b)は４色の人工物質の例】
5-6．国立大学法人 北海道大学
(1)複雑な触媒反応の本質
【図19．研究室内の計算用コンピューター群】
(2)担持金属触媒の反応メカニズム
【図20． SiO2担持Pt触媒によるC2H4の完全酸化反応機構のモデル】
(3)二酸化炭素固定化触媒の反応メカニズム
【図21．第4級アンモニウム塩触媒や、ポルフィリンと組み合わせた二官能性触媒によるCO2変換メカニズム】
6．量子シミュレーションの将来展望
スマートセンシングシリーズ（5）プリンテッドセンサー関連市場④グラフェンセンサー編 （33～53ページ）
～グラフェンセンサーの開発段階が進み、海外の取り組みが活発～
1．はじめに
1-1．次世代印刷型センサーとグラフェンセンサー
（1）超スマート社会のキーテクノロジー
【図1．FHEデバイスのイメージ図（左）と同センサーの構造例（右）】
（2）次世代印刷型センサーの要素技術
【図2．単層グラフェンインクとその使用例（右）】
（3）グラフェンの特徴とグラフェンセンサー
【図3．グラファイト（左）、グラフェン（中）、CNT（右）の構造】
2．グラフェンセンサーと有機センサーの市場見通し
2-1．グラフェンとその関連材料（GRM）市場の動向
【図・表1．各種グラフェン（GRM）の市場規模推移・予測
（金額：2020-2028年予測）】
【図・表2．GRMの種類別WW市場規模（金額：2020年）】
【図・表3．GRMの利用分野別WW市場規模（金額：2020年）】
【図・表4．GRMの利用分野別WW市場規模（金額：2028年予測）】
2-2．印刷型センサーの素材タイプ別の市場動向
【図・表5．印刷型センサーの素材タイプ別WW市場規模予測（金額：2020-2028年予測）】
【図・表6．印刷型センサーの素材タイプ別WW市場規模（金額：2020年、2028年予測）】
【図・表7．血糖センサーを除く印刷型センサーの素材タイプ別WW市場規模（金額：2028年予測）】
3．GRM関連注目企業・機関の取り組み
3-1．ICFO / Graphenea S.A
【図4．グラフェン応用光検出器（左）と光学式ウエアラブルセンサー（中・右）】
【図5．ICFOのリストバンド型センサーの構造（中）と検出方法（右）】
【図6．GrapheneaのCVDグラフェン（左）・GO製品（中）・GFET製品（右）】
3-2．Imagine Intelligent Materials Pty Ltd / アステリア株式会社
【図7．建築用繊維シート（geotextiles）へのグラフェン塗工とセンサー化】
【図8．導電グレードと大面積センサー「imgne®X3」の表面抵抗率】
【図9．端末装置を付けたグラフェン系床センサーの概念図（左）とその実例】
【図10．グラフェンセンサーと「Cravio」の連携イメージ】
【図11．グラフェン塗工センサー（洗面台）Cravio連携による接触場所の可視化】
環境対策車市場の動向と今後の展望(補) （54～67ページ）
～世界の自動車生産に占める環境対応車は11％（2021）から
大幅に増加するもののその内訳は混沌としている～
1．世界の自動車生産と環境対策車
1-1．世界の自動車生産台数
（1）世界の自動車生産台数
【図・表1．世界自動車市場 4国／地域の生産台数（数量：2021-2030年予測）】
【図1．世界4国／地域の自動車生産シェア（数量：2021年、2030年予測）】
（2）ICE、環境対応車
【図・表2．ICE、環境対応車の推移／世界4国／地域（数量： 2021-2030年予測）】
【図2．世界4国／地域のICE，環境対応車シェア（数量：2021年、2030年予測）】
1-2．世界のICE、環境対応車の生産台数
（1）世界のICE生産台数
【表3．4国／地域のICEの推移（数量：2021-2030年予測）】
【図3．世界4国／地域のICEシェア（数量：2021年、2030年予測）】
（2）世界のHEV生産台数
【図・表4．4国／地域のHEVの推移（数量：2021-2030年予測）】
【図4．世界4国／地域のHEVシェア（数量：2021年、2030年予測）】
（3）世界のPHEV生産台数
【図・表5．4国／地域のPHEVの推移（数量：2021-2030年予測）】
【図5．世界4国／地域のHEVシェア（数量：2021年、2030年予測）】
（4）世界のBEV生産台数
【図・表6．4国／地域のBEVの推移（数量：2021-2030年予測）】
【図6．世界4国／地域のBVシェア（数量：2021年、2030年予測）】
（5）世界のFEV生産台数
【図・表7．4国／地域のFCVの推移（数量：2021-2030年予測）】
【図7．世界4国／地域のFVシェア（数量：2030年予測）】
≪注目市場フォーカス≫
非侵襲生体センシングの動向 （68～98ページ）
～非侵襲的生体情報計測によるヘルスケア実現に向け、涙液や唾液、
生体ガスなどに対するリアルタイム計測システムが求められている～
1．非侵襲生体センシングとは
2．DXが牽引する非侵襲生体センシング
2-1．体液・細胞を用いた非侵襲生体センシング
2-2．非侵襲生体センシング結果を5G＆クラウドで分析
2-3．究極の非侵襲生体センシングに欠かせないBMI
2-4．超音波診断の発展
3．非侵襲生体センシングの市場規模予測
【図・表1．非侵襲生体センシングの国内およびWW市場規模予測（金額：2019-2024年予測）】
4．非侵襲生体センシングに関連する企業・研究機関の取組動向
4-1．国立大学法人 香川大学
【図1．中赤外分光装置（2次元タイプ）】
【図3．超音波アシスト中赤外分光イメージング装置を用いた血中グルコース計測】
【図4．超音波アシスト中赤外分光イメージングによる内部反射光検出の模式図】
【図5．超音波アシスト中赤外分光イメージング装置を用いた尿中グルコース・アルブミン計測】
4-2．国立大学法人 東京大学
【図6．バイオセンサーの基本要素】
【図7．新素材を導入して得られるバイオ/センサー界面を利用した半導体バイオセンサー】
【図8．坂田研究室の主な成果】
4-3．国立大学法人 東京農工大学
①音響誘起電磁（ASEM）法の開発
【図9．(左上)ASEMの概念模式図 (左下)エコー画像とASEM像の比較
②計測方法と装置
③骨の特性とASEM応答
【図10．骨粗鬆症の主な要因】
④他の臓器への応用
【図11．超音波による圧電検出の事例 (左)線維状組織、(右)非線維状組織】
【図12．腎臓におけるASEM法の適用事例】
⑤ASEM法による診断の実用化に向けて
4-4．学校法人 東北工業大学
(1)植物組織の光合成による酸素濃度分布をリアルタイムに多電極で画像化する電気化学バイオセンサー[1]
【図13．多電極アレイを用いたホウレン草幼葉の光合成活性イメージング[1]
電気化学計測概念図(左)、多電極アレイ上に設置した植物組織の写真(中)、光照射時の光合成活性イメージ(右)】
(2) 3次元ヒト細胞チップ用いた走査型電気化学顕微鏡の呼吸活性イメージ[2]
【図14．シリコンチップのSECMイメージング[2]シリコンの異方性エッチングした基板(左)、
SECMを利用した酸素画像イメージ(中)、1ライン酸素還元電流グラフ(右)】
【図15．ヒト白血球細胞チップを用いたSECM呼吸活性イメージング[2] 3次元培養細胞（単球）を挿入した細胞チップ(左)、SECMを利用した呼吸活性イメージ(中)、1ライン酸素還元電流グラフ(右) 】
(3) SECMと生乳セルチップ使用したウシ乳房炎簡易検査法[3]
【図16．生乳セルチップ作製方法 (A)異方性エッチングにより作製した
ピラミッド型ウェル、(B)生乳の処理方法、(C)生乳セルチップ顕微鏡写真】
①検量線作成及び閾値決定
【図17．生乳内体細胞数評価方法及び生乳内体細胞数検量線
(A)SECMを用いた酸素消費測定による体細胞数評価概念図、
(B)体細胞数別酸素消費比較、(C)生乳内体細胞数の検量線】
②本手法による乳房炎ウシと正常ウシにおける体細胞数の比較検討
【表1．乳房炎ウシの生乳サンプルを用いた検査】
4-5．国立大学法人 東北大学
(1)動脈硬化症の早期診断法の開発
①動脈壁の粘弾性特性解析法
【図18．血圧－血管径の同時計測による橈骨動脈の粘弾性計測 (左)計測系の模式図、(右) 血圧波形と血管径波形】
②血管表面粗さ計測法
【図19．表面粗さ推定の原理】
(2)新しい心機能評価法
【図20．心筋収縮応答の遅延時間分布 (左)正常状態、(右)虚血状態】
(3)硬膜外麻酔支援のための胸椎描出方法
【図21．胸椎描出方法】
(4)超音波加振による筋組織の粘弾性特性評価
【図22．双方向超音波加振による生体組織の粘弾性特性評価】
5．医療DXの牽引役としての非侵襲生体センシング
≪タイムリーコンパクトレポート≫
車載用リチウムイオン電池市場 （99～106ページ）
～地球環境が問いかける「サスティナブル」なｘEV、LiBビジネスの在り方～
1．市場概況
2．セグメント別動向
2-1．車載用LiB市場動向
2-2．xEV市場動向
3．注目トピック
3-1．各国で電動化政策、加速の動き
3-2．容量EVがマスマーケットの可能性、LFPとCell to Pack技術の組合せに注目
3-3．国でOEMと電池メーカーによる合弁設立の動き
4．将来展望
【図・表1．xEVタイプ別車載用LiB世界市場規模推移・予測（数量：2016-2030年予測／市場ベース予測）】
【表1．車載用LiB世界市場規模予測（数量：2016-2030年予測／政策ベース予測）】
【図・表2．xEVタイプ別世界生産台数市推移・予測（数量：2016-2030年予測／市場ベース予測）】
Yano E plus 2021年5月号(No.158)
内容目次
≪次世代市場トレンド≫
次世代量子技術シリーズ（1）～量子コンピューティング～ （3～42ページ）
～量子超越の証明で改めて量子コンピューターに対する期待が高まる。
クラウドサービスやハイブリッド方式を駆使した応用展開が進展～
1．量子超越を達成した量子コンピューター（QC）
2．QCの現状（東京工業大学 西森秀稔教授監修）
2-1．量子ゲート方式（QGM）と量子アニーリング方式（QAM）
2-2．現段階では、QCと賢く付き合う必要がある
2-3．QCのアプリケーションを広げることで活路を見いだす
3．量子コンピューティングの市場規模予測
【図・表1．量子コンピューティングの国内およびWW市場規模予測（金額：2025-2050年予測）】
4．量子コンピューティングに関連する企業・研究機関の取組動向
4-1．国立大学法人大阪大学
(1)量子誤り訂正理論
【図1．現在実現している規模のQC上で動作する世界初の量子機械学習アルゴリズムを提案】
【図2．QCにおけるノイズと量子誤り訂正】
【図3．QCとCCのハイブリッド】
【図4．FTQCの量子回路およびアルゴリズム例】
(2)量子情報に関連する基礎研究
(3)今後の展望
【図5．“量子版”ムーアの法則】
4-2．株式会社QunaSys（キュナシス）
(1)QunaSys、凸版印刷、NICT、ISARAの4者が連携し、量子セキュアクラウド技術の確立に向けて始動
【図6．量子セキュアクラウド技術の俯瞰的イメージ】
(2)QC向け量子計算クラウド「QunaSys Qamuy™」β版の提供
【図7．「QunaSys Qamuy™」の量子化学計算ライブラリー】
(3)QC向化学計算プログラムの共同実証with HPCシステムズ
4-3．株式会社グリッド
(1)QC向けアプリケーション開発フレームワーク
①QC向けアプリケーション開発フレームワーク
②量子機械学習ライブラリー
③QC・量子シミュレーター
(2)量子アルゴリズムの開発
①量子モンテカルロ
②量子オートエンコーダー
【図8．28×28＝784次元のデータセット「MNIST」手書き文字画像を、わずか9ビットで学習させることに成功した事例】
③量子誤差逆伝播法
【図9．誤差逆伝播アルゴリズムを用いた量子回路学習結果】
4-4．学校法人慶應義塾大学
(1)イジングマシンのアルゴリズム開発
【図10．イジングマシンにおける埋込みアルゴリズムと計算性能の関係[1]】
【図11．イジングマシンにおける係数ビット幅制限をソフトウェア側で吸収する手法の開発】
(2)応用展開：マテリアルズ・インフォマティクス（MI）におけるQAM活用
【図12．QAMを用いたMI手法をメタマテリアルに適用した事例】
【図13．QAMを活用したMI手法の新しいコンセプトの概念図】
【図14．QAMを用いたシミュレーション結果と従来法との比較】
4-5．国立研究開発法人産業技術総合研究所（産総研）
【図15．量子デバイス開発拠点としての産総研の取組（参画プロジェクト）】
(1) 3次元（3Ｄ）実装方式QUIPとチップ製造技術[1]
【図16．(上)産総研が開発した超伝導QAMチップAQUA1.0の写真、 (下)産総研が実現を目指している3D実装QUIPを利用した超伝導QAM】
【図17．日本初となる3量子ビット超伝導量子アニーリングマシンAQUA1.1】
(2)シリコン（Si）QC
【図18．Si QCにおけるチップ集積化のイメージ】
(3)クライオCMOS制御回路
【図19．クライオCMOS制御回路】
4-6．国立大学法人東京工業大学
(1) Si-MOS型量子ドット（QD）
【図20． MOS構造を利用したSi QDデバイス】
【図21．正三角形の各頂点にQDを配置したSi TQDデバイス】
(2) Si/SiGeヘテロ構造型QD
【図22．Si/SiGeヘテロ構造型量子ドット。(左)断面模式図、(右)表面SEM像】
4-7．日本電気株式会社（NEC）
(1) NECの量子コンピューティングに対する取組経緯と現在の到達点
【図23．NECにおけるQCの発展経緯】
【図24．超伝導パラメトロンを利用するQAMの進捗】
(2)量子コンピューティングの適用分野
【図25．量子コンピューティングの適用分野】
(3)ベクトル型SC「SX-Aurora TSUBASA」
【図26．D-Waveとのコラボレーション】
【図27．SX-Aurora TSUBASAの発展経緯】
(4)NECとParity Quantum Computing社、QCの開発に向けた協業を開始
（https://jpn.nec.com/press/202102/20210210_01.html）
【図28．ParityQCアーキテクチャをNECの超伝導パラメトロン素子へ実装するイメージ】
4-8．blueqat（ブルーキャット）株式会社
(1) QC＋機械学習開発環境の提供
(2) QC＋機械学習受託システム開発
(3)量子機械学習を利用したマーケティングサービスの提供
4-9．国立大学法人北海道大学
(1)線形光学素子を使った量子演算
【図29． 2者間量子リーダー選挙のための量子回路】
【図30．線形光学素子による実装】
【図31．通信量の期待値による比較】
(2)光によるQCの実現に大きく迫る手法を開発（https://www.hokudai.ac.jp/news/180528_pr.pdf）
5．量子コンピューティングの将来展望
スマートセンシングシリーズ（4）プリンテッドセンサー関連市場③ウェアラブルセンサー編 （43～63ページ）
～FHE型のウェアラブルセンサーパッチが2023年頃から急増する～
1．はじめに
1-1．ウェアラブル製品の生体情報収集機能
【表1．各種ウェアラブル製品の着用法の違いとその特徴】
1-2．ウェアラブル生体情報センサーの概要
【図1．ウェアラブル血圧計（医療機器：左・中）脈拍計測機能付活動量計（右）】
【図2．ベッドサイド患者監視用のパッチ型生体センサー】
1-3．FHE技術とパッチ型センサー
2．ウェアラブル機器とパッチ型センサーの市場動向
2-1．ウェアラブル機器市場の現状と見通し
【図・表1．ウェアラブル機器市場WW市場の内訳（金額：2019年）】
【図・表2．装着型医療機器WW市場の内訳（金額：2019年）】
2-2．ウェアラブル端末用センサーの概況
【図・表3．ウェアラブルセンサーのWW市場機能別・タイプ別内訳（金額：2019年）】
【図・表4．ウェアラブル機器と同分野用センサーのWW市場規模予測（金額：2019-2024年予測）】
2-3．ウェアラブル機器用印刷型センサーの動向
【図・表5．ウェアラブルセンサーのWW市場構造別・形態別の売上構成（金額：2019年）】
【図・表6．ウェアラブル印刷型センサーのWW市場概況（金額：2019年）】
【図・表7．ウェアラブル印刷型センサーのWW市場規模予測（金額：2019-2024年予測）】
【図・表8．ウェアラブルパッチWW市場の内訳（金額：2019年）】
3．注目企業の取り組み
3-1．DexCom,Inc. / テルモ株式会社
【図3．DexComのCGMシステム（G4 PLATINUM）】
【図4．DexComの第7世代CGMセンサー（G7）の薄さとサイズ（右）】
【図5．G4 PLATINUMのシステム（左）センサー挿入器具による装着（中・右）】
3-2．MC10,Inc. / 丸文株式会社
【図6．BioStamp初代製品（左）パッチ型UVセンサー・My UV Patch（右）】
【図7．BioStampRCの外観（左A）内部構造（左B）、専用充電器（右）】
【図8．Biostamp nPointシステムの研究者用キット】
3-3．株式会社Xenoma
【図9．皮膚貼付型ナノメッシュセンサー（左）スキンディスプレイ（中・右）】
【図10．「e-skin」の基本構造（左）搭載センサー（右）】
【図11．スマートアパレル「e-skin」の製品事例】
環境対策車市場の動向と今後の展望(2) （64～76ページ）
～BEVへの傾注が顕著、背水の陣で臨む自動車メーカー2030年は？～
1．モビリティの中のEVの位置づけ
【図1．車種別の「動力」及び「CASE」の関係（2021年）】
【図2．欧州の自動車メーカーの乗用車などの動力源】
【図3．米国の車メーカーの乗用車などの動力源】
【図4．日本の車メーカーの乗用車などの動力源】
【図5．中国・韓国の車メーカーの乗用車などの動力源】
2．PHEV/BEVの車格と今後の動き
【表1．自動車メーカーのPHEV/BEVの車格】
3．環境対応車の生産台数予測
【表2．欧州系の環境対応車の生産台数推移予測（数量：2021-2030年予測）】
【図6．欧州系の環境対応車の生産台数シェア推移予測（数量：2021-2030年予測）】
【図7．欧州系の環境対応車の生産台数シェア推移予測（数量：2021-2030年予測）】
【表3．米国系の環境対応車の生産台数推移予測（数量：2021-2030年予測）】
【図8．米国系の環境対応車の生産台数シェア推移予測（数量：2021-2030年予測）】
【図9．米国系の環境対応車の生産台数シェア推移予測（数量：2021-2030年予測）】
【表4．日系の環境対応車の生産台数推移予測（数量：2021-2030年予測）】
【図10．日系の環境対応車の生産台数シェア推移予測（数量：2021-2030年予測）】
【図11．日系の環境対応車の生産台数シェア推移予測（数量：2021-2030年予測）】
【表5．中国系の環境対応車の生産台数推移予測（数量：2021-2030年予測）】
【図12．中国系の環境対応車の生産台数シェア推移予測（数量：2021-2030年予測）】
【図13．中国系の環境対応車の生産台数シェア推移予測（数量：2021-2030年予測）】
次世代半導体3D集積技術の動向 （77～115ページ）
～nMOSとpMOSを垂直に積層するCFETは最先端3D集積化技術として注目。
一方、シリコンダイの集積技術も急ピッチで進展している～
1．高密度化の切り札となる3次元（3D）集積技術
2．Siダイの3D集積化技術
3．3D集積半導体の市場規模推移と予測
【図・表1．3D集積半導体のWW市場規模推移と予測（金額：2019-2024年予測）】
【図・表2．3D集積半導体の分類別WW市場規模推移と予測（金額：2019-2024年予測）】
4．半導体3D集積技術に関連する企業・研究機関の取組動向
4-1．学校法人岡山理科大学
【図1．曲率半径が異なる3Dナノ多孔質グラフェンのSEM像(上)、低倍率TEM像(下)、 3次元多孔質グラフェンの種類：(a)曲率半径500-1,000nm、(b)曲率半径50-150nm、(c)曲率半径25-50nm】
【図2．(a)イオン液体を利用した3Dナノ多孔質グラフェン電気2重層トランジスターの概要図、(b),(c)フェルミ準位近傍の角度積分光電子分光スペクトルと電気2重層トランジスターの伝達特性、および実験から予想される曲率に対する電子状態の変化の様子】
【表1．曲率を変化させたときの室温での多孔質グラフェンのデバイス特性】
4-2．国立研究開発法人 産業技術総合研究所（産総研）(1)フロントエンド
(1)3D積層による高密度化の方策～フロントエンドとバックエンド
【図3．フロントエンド3D集積技術のメリット】
(2)高移動度ポストシリコン材料の3D積層によるCMOS回路動作に成功
（https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2014/pr20140609_2/pr20140609_2.html）
【図4．InGaAs-nMOSFET/SiGe-pMOSFET 3D積層CMOS断面の模式図(a)と電子顕微鏡像(b)】
(3)Si LSIの微細化限界を打破するビルドアップ3D集積化技術
【図5．トランスファー&ビルトによる3D集積】
【図6．大面積ウェハーを用いたGeOIウェハーの実現】
4-3．国立研究開発法人 産業技術総合研究所（産総研）(2)バックエンド
【図7．3次元集積システムの模式図】
(1)ナノ粒子堆積法による円錐Auバンプ形成技術
【図8．ナノ粒子堆積法による円錐Auバンプ形成技術】
【図9．ナノ粒子堆積法による円錐Auバンプの微細形成を示すSEM像】
(2)国家プロジェクトにおける3次元集積基盤技術の研究開発
①超高密度電子SI技術プロジェクト（平成11～14年度）
【図10．20 µm微細ピッチ接続対応のSiインターポーザー】
②立体構造新機能集積回路（ドリームチップ）技術開発プロジェクト（平成20～24年度）
【図11．3D集積システムにおけるパワー・インテグリティー（PI）】
③次世代スマートデバイス開発プロジェクト（平成25～29年度）
【図12．次世代スマートデバイス開発プロジェクトの成果と意義】
④IoT推進のための横断技術開発プロジェクト（平成28～令和2年度）
【図13．裏面埋設メタル配線技術を付与したロジック回路の4段積層】
【図14．裏面埋設配線とTSVを形成したCMOSウェハー】
【図15．裏面埋設配線とTSVの断面SEM像】
4-4．国立大学法人 東京工業大学
(1)BBCube
【図16．バンプレスWOWプロセス】
【図17．ウェハー厚みとデバイス特性】
【図18．COWプロセス】
【図19．WOWプロセスとCOW/WOWプロセスのフロー】
(2)BBCubeのメモリーへの適用
【図20．BBCubeのメモリーへの適用(1)】
【図21．BBCubeのメモリーへの適用(2)】
【図22．半導体の微細化と集積技術の進展】
4-5．国立大学法人東京大学
（1）3Dスタックアーキテクチャ
【図23．(左)従来の2Dメモリーアレイ (右)本研究で提案する3D集積メモリーアレイによるIMCの概念図】
【図24．3次元RRAMアレイスタッキングアーキテクチャ】
【図25．トランジスターのチャネル材料の移動度 (左)プロセス温度に対する移動度。(右)アスペクト比に対する移動度】
【図26．(左)RRAM と IGZO トランジスターからなるメモリーセルのペアによる XNOR 演算の基本ユニット (右)試作したメモリーアレイの写真】
（2）IGZO FET＆RRAMデバイスの構造
【図27．IGZO-FETとRRAMのデバイス断面構造】
【図28．IGZO FETのそれぞれの層の断面TEM像】
【図29．RRAMのそれぞれの層の断面TEM像】
4-6．東北マイクロテック株式会社
(1)3D LSIの構成と利点
【図30．従来のLSIと3D LSIを比較した模式図】
(2)3D LSIの課題と解決策
(3)3D LSIに必要な技術と材料
【図31．3D LSIを実現するための技術・材料】
①Via First
②Via Middle
③Via Last
【図32．LSI製造フローとTSV形成プロセス】
【図33．ウェハー／チップ接合技術】
【表2．積層方法】
(4)マイクロバンプ接合を使った積層型ピクセルディテクター及びセンサー技術
①マイクロバンプ接合技術
【図34．積層型センサー/ディテクター断面模式図】
②NpD法を使ったAu円錐バンプ接合
【図35．NpD装置を使ったバンプ形成フロー】
③積層型ピクセル型検出器
【図36．ピクセル型素粒子検出器】
【図37．Au円錐バンプを使った検出器の形成プロセスフロー】
5．半導体3D集積技術の将来展望
≪注目市場フォーカス≫
基幹システムのクラウド化の進展 （116～125ページ）
～基幹システムのSaaSの利用意向が高まる
2021年以降生産管理・販売管理を含めたクラウド化が加速～
1．基幹システムのクラウド化動向
1-1．アンケート調査結果にみる企業のSaaS利用意向の拡大
【図1．SaaSの利用率と次回システム更新時のSaaS導入予定】
1-2．基幹システムのSaaS利用に関するポイント
（1）販売管理、生産管理のSaaS化
（2）SaaSにおける個別対応
2．企業動向
2-1．株式会社エクス
【図2．Factory-ONE 電脳工場シリーズ全体イメージ】
（1）クラウド製品の提供状況
（2）今後の計画
2-2．freee株式会社
（1）クラウド製品の提供状況
（2）今後の計画
2-3．富士通株式会社
（1）クラウド製品の提供状況
（2）今後の計画
2-4．GRANDIT株式会社
（1）クラウド製品の提供状況
（2）今後の計画
Yano E plus 2021年4月号(No.157)
内容目次
≪注目市場フォーカス≫
次世代機能性薄膜の動向(7) ～環境・エネルギー機能薄膜～ （3～42ページ）
～エネルギーフローにおいてデバイスの成否を握る二次電池、燃料電池、太陽電池、熱電変換素子等に関わる材料開発が注目されている～
1．次世代環境・エネルギー機能薄膜とは
2．次世代環境・エネルギー機能薄膜の主要ラインナップ
2-1．二次電池
2-2．燃料電池
2-3．太陽電池
2-4．熱電変換素子
3．次世代環境・エネルギー機能薄膜の市場規模予測
【図・表1．次世代環境・エネルギー機能薄膜の国内およびWW市場規模予測（金額：2020-2030年予測）】
4．次世代環境・エネルギー機能薄膜に関連する企業・研究機関の取組動向
4-1．国立大学法人九州大学
(1)グラフェンに注目する理由
(2)超高品質な単層グラフェンの合成と成長機構
【図1．超高品質単層グラフェンのCVDプロセスと従来の合成法との違い】
【図2．Cu(111)面上に成長したグラフェンのモデル図】
【図3．グラフェンを用いたトランジスター】
(3)二層グラフェンの作製と物性
【図4．AB積層二層グラフェンの選択成長機構と転写した二層グラフェンの写真】
【図5．二層グラフェンへのインターカレーション】
(4)2次元原子薄膜の創製と新エネルギー・エレクトロニクス応用
【図6．2次元絶縁物質として期待される多層h-BNの構造と断面電子顕微鏡写真】
【図7．様々なキャリア移動度とバンドギャップを持つ2次元原子薄膜】
(5)2次元原子膜の積層・面内ヘテロ構造の創出と新機能探索
【図8．ファンデルワールス力に基づく全く新しいヘテロ積層物質の創製とインターカレーションの融合のイメージ】
4-2．国立研究開発法人産業技術総合研究所（産総研）
【図9．超薄膜Ge構造の形成プロセス】
【図10．超薄膜Ge構造断面のTEM像】
【図11．超薄膜Ge層における電子移動度のシート電子密度依存性】
4-3．国立大学法人東京工業大学(1)
【図12．SOFCの作動機構 (a)酸化物イオン伝導タイプ (b)プロトン伝導タイプ】
【図13． (a)ペロブスカイト型構造 (b)プロトン伝導体LWOの結晶構造】
【図14．LWO中のプロトン拡散経路模式図】
【図15. LWO67、BZY20（BaZr0.8Y0.2O3-δ）、およびBZCYYb1711 （BaZr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1O3-δ）電解質膜による理論セル効率の電流密度依存性（電解質の膜厚：10µm、発電温度：873K、アノード雰囲気：3%加湿H2、カソード雰囲気：3%加湿空気）】
【図16．アノード支持型セルの断面SEM像】
4-4．国立大学法人東京工業大学(2)
(1)ウェハー級品質の太陽電池用シリコン薄膜を従来の10倍以上の速度で作製
【図17．ゾーンヒーティング再結晶化（ZHR）法の模式図(左)と外観(右)】
【図18．急速蒸着（RVD）法によるSiのエピタキシャル成長】
【図19．Siの二重多孔質構造（DLPS）の最適化 (a)c-Siウェハー上のDLPSの断面SEM像 (b)ZHR前のDLPS表面のAFM像 (c)ZHR後のDLPS表面のAFM像】
【図20．DLPSにおける薄膜c-Si剥離プロセス】
(2)ZHR法によるペロブスカイト太陽電池光吸収層の大粒径化と発電特性の関係
【図21．ペロブスカイト層へのZHR法の適用】
【図22．太陽電池特性に及ぼす結晶粒サイズの影響 (a)短絡電流密度（Jsc） (b)開放電圧（Voc） (c)曲線因子（FF） (d)エネルギー変換効率（PCE）】
4-5．国立大学法人東京大学
(1)シリコン系熱電変換デバイスの開発
(2)ナノ構造化による半導体薄膜材料の熱物性・熱流制御
【図23．パターニングによって熱電材料の性能指数を改善する仕組み（ZT：性能指数、σ：電気伝導率、S：ゼーベック係数、κ：熱伝導率）】
【図24．実際に多結晶Siにパターニングした事例】
【図25．熱電変換デバイス構造とパターニングの事例】
【図26．エネルギーハーベスターを備えたセンサーノードの事例】
4-6．国立大学法人東北大学
(1)超大容量・低消費電力・高性能不揮発性メモリーの実現に道筋をつけるMTJ素子における未踏の一桁nm領域の動作実現
【図27．本研究で提案した形状磁気異方性を利用した磁気トンネル接合(a)と、従来型の界面磁気異方性を利用した磁気トンネル接合(b)を比較した模式図】
【図28．作製したMTJ素子の電流誘起磁化反転の測定結果】
(2)世界最小磁気MTJ素子の高性能動作を実証
【図29．(a)従来型形状磁気異方性MTJ素子構造（2018年開発） (b)今回提案した静磁気結合を有する積層構造を用いた形状磁気異方性MTJ素子構造の模式図】
【図30．本研究で作製した静磁気結合を有する新構造形状磁気異方性MTJ素子の電圧パルスによる磁化反転の測定結果】
4-7．国立大学法人 東海国立大学機構 名古屋大学
【図31．尾上研究室の研究概要】
【図32．(a) C60薄膜の結晶構造図 (b)金属的性質を示す1次元凹凸周期フラーレンポリマーの構造図】
【図33．(A)C60薄膜の赤外スペクトル (B)大気暴露後に出現したピークと予測される生成物の理論スペクトルとの比較】
【図34．C60薄膜の赤外スペクトル：(a)大気暴露前 (b)大気暴露後 (c)炭酸イオンの理論赤外スペクトル】
【図35．(A)1次元凹凸C60ポリマー薄膜のモデル構造(B)ナノ空間内のポリマー鎖間でピン留めされたCO2分子の(a)、変角振動で活性化されたCO2とH2Oとの間で活性錯合体が形成する(b)、H2CO3が生成する(c)様子 (C)CO2の結合角の変化に対するフロンテイア軌道のエネルギー変化の様子】
4-8．学校法人早稲田大学
(1)SEnSICの役割
【図36．SEnSIC建物の作りと外観】
【図37．スーパードライルームと二次電池作製ライン】
(2)Li-S電池開発
【図38．Li-S電池設計の考え方（エネルギー密度とCレート）】
【図39．Li-S電池正極作製のための新工法】
【図40．負極特性の改善のための固液界面のナノ構造を制御】
【図41．二次電池の劣化要因】
5．次世代環境・エネルギー機能薄膜の将来展望
スマートセンシングシリーズ（3）プリンテッドセンサー関連市場②プレイヤー編 （43～68ページ）
～当面はFHE型ウエアラブル端末やスマートパッケージで増加する～
1．はじめに
1-1．多くのセンサーが工程の一部に印刷を導入
1-2．有機センサーには様々な利点がある
【図1．スクリーニング印刷による有機センサーの製造工程（イメージ）】
【図2．大面積有機TFTアレイ応用例（感圧シートセンサー）】
1-3．半導体業界団体もFHEに注力
【図3．FHE型センサーの構造例（常時モニタリングバイタルセンサーの事例）】
【図4．FHEデバイス/センサーの事例（RtoR生産品：中、汗センサー：右）】
2．プリンテッドセンサーの印刷方式と製品化の動向
2-1．「印刷」と「塗工」の違い
2-2．印刷型センサーの主要印刷方式
（1）スクリーン印刷
【図5．スクリーン印刷の概念（左）とフレキシブル温度センサーへの利用例】
【図6．三井化学ファインが開発した超微細スクリーニング印刷の利用例】
（2）その他の印刷方式
2-3．プリンテッドセンサーの製品例
（1）印刷型温度センサー
【図7．産総研の温度分布計測用シートに配列された感温性抵抗体】
（2）印刷型透明導電膜/フィルム
（3）その他の印刷型センサー
3．プリンテッドセンサー市場の今後の展開
3-1．印刷型センサーの総市場規模推移に
【図・表1．プリンテッドセンサーのWW総市場規模推移（金額：2019-2024年予測）】
3-2．その他の印刷型センサーの概況
【図・表2．印刷型センサーの種類別のWW市場規模（非バイオセンサー）（金額：2019年）】
3-3．その他の印刷型センサーの概況
【図・表3．印刷型センサー印刷法の方式別WW市場内訳（金額：2019年、2024年予測）】
4．プリンテッドセンサー関連企業の事例
4-1．Brewer Science,Inc./ブリュワーサイエンス合同会社
【図8．Brewer Scienceの印刷型フレキシブルセンサー】
4-2．ISORG, SA. / テククノアルファ株式会社
【図9．有機センサーの構造（左）と同画像センサーチップ（中）、同屈曲性（右）】
4-3．エレファンテック株式会社
【図10．FPCの「サブトラクティブ法」による製造工程】
【図11．FPCの「セミアディティブ法」による製造工程】
【図・表4．「ピュアアディティブ®法」の製造工程と導入効果（表）】
【図12．ピュアアディティブ®法によるP-Flex®PET（左）とP-Flex®PI（右）】
【図13．エレファンテックの生体電極（左・中）と電気化学センサー（右）】
【図14．エレファンテックのIMPC®（In-Mold Printed Circuit）工法】
4-4．田中貴金属工業株式会社
【図15．スーパーナップ法の印刷プロセス】
【図16．スーパーナップ法の銀ナノ粒子と保護膜の挙動】
【図17．スーパーナップ法による透明導電膜の試作例（左）とその特性（右）】
【図18．RtoRで生産されたセンサフィルムと応用例（タッチセンサモジュール）】
【図19．メタルメッシュフィルムの片面2層構造とそのアプリ例（イメージ）】
≪次世代市場トレンド≫
環境対策車市場の動向と今後の展望(1) （69～78ページ）
～バッテリーEV開発と販売が拡大しつつも各社各国の様々な事情あり～
1．世界のEV開発の概要
1-1．欧州のOEM各社の動き
【表1．欧州におけるOEM各社のBEV/PHEVの開発・販売状況】
（1）VW
（2）メルセデスベンツ、BMW
（3）そのほかのOEM
1-2．米国のOEM各社の動き
【表2．米国におけるOEM各社のBEV/PHEVの開発・販売状況】
1-3．日本のOEM各社の動き
【表3．日本におけるOEM各社のBEV/PHEVの開発・販売状況】
1-4．その他地域のOEM各社の動き
【表4．その他地域におけるOEM各社のBEV/PHEVの開発・販売状況】
テラヘルツ波に関する技術動向 （79～119ページ）
～計測・センシング、イメージング、分光分析、無線通信など、多方面への応用が期待、その実用化に向けた技術開発が進んでいる～
1．テラヘルツ波とは
2．テラヘルツ波のアプリケーション
2-1．通信
2-2．計測・センシング
2-3．イメージング
2-4．分光分析
3．テラヘルツ波の市場規模推移と予測
【図・表1．テラヘルツ波のWW市場規模推移と予測（金額：2020-2030年予測）】
【図・表2．テラヘルツ波の用途別WW市場規模推移と予測（金額：2020-2030年予測）】
4．テラヘルツ波に関連する企業・研究機関の取組動向
4-1．国立大学法人大阪大学(1)
(1)テラヘルツマイクロ流路チップを用いた超高感度バイオケミカルセンサーの開発
【図1．テラヘルツマイクロ流路チップによる溶液測定の模式図】
(2)カーボンナノチューブ（CNT）のテラヘルツ励起子の挙動解明
【図2．高配向CNTで作製した光伝導アンテナスイッチと実験装置の概略図】
(3)0.5mm未満の早期乳癌を鮮明に染色するテラヘルツイメージングに成功
【図4．乳癌組織のテラヘルツ像(上)と染色画像(下)】
4-2．国立大学法人大阪大学(2)
(1) 鳴トンネルダイオード（RTD）とフォトニック結晶の融合によるテラヘルツ集積基盤技術の創成
(2)未開の電磁波テラヘルツ波の検出感度を1万倍に向上
【図5．RTDを用いた同期検波方式の説明図】
【図6．同期検波(本研究)と直接検波(従来方式)のテラヘルツ波検波特性の比較】
【図7．無線通信実験の結果（挿入図：作製したRTDの写真）】
(3)世界で初めてフル解像度8K映像を非圧縮で無線伝送達成
4-3．国立大学法人京都大学
(1)高温超伝導体固有ジョセフソン接合における協力的量子トンネル現象
【図8．Bi2212の結晶構造】
(2)超伝導体を用いたテラヘルツ光源
(3)テラヘルツ量子通信デバイスの創成につながる超伝導体テラヘルツ光源の同期現
象を初めて観測
【図9．(a)基板上に作製した2つの超伝導体光源のSEM像 (b)同期した2つの超伝導体光源の模式図】
4-4．国立大学法人東北大学
(1)非線形光学効果によるテラヘルツ波の発生
【図10．模擬的なテラヘルツ波発生装置の写真(左)および構成模式図(右)】
【図11．非線形光学結晶を用いた差周波混合効果によるテラヘルツ波発生を示した模式図】
(2)テラヘルツ波の応用
①インフラ設備の非破壊検査
【図12．セラミックスタイルの接着不良状態を検出した事例】
②人体の非侵襲的検査
③その他のアプリケーション
4-5．国立大学法人徳島大学
【図13．光コムとTHzコム】
【図14．THzコムのスペクトルの取得】
【図15．THz-DCS実験装置の模式図】
【図16．煙が混在したガスの動的モニタリング結果。テラヘルツ・スペクトルの時間的変化(左)およびカーブフィッティング結果(右)】
4-6．国立大学法人名古屋工業大学
①フェーズドアレイ
②デジタルビームフォーミング（DBF）
③指向性切替マルチビームアンテナ
④アレイによる指向性走査
⑤マルチビームレンズアンテナによる指向性走査
【図17．一次放射器同時給電フェーズドレンズアンテナ】
⑥ビーム切替レンズアンテナのクロスオーバーレベル低下回避
【図18．一次放射器切替フェーズドレンズアレイ構成】
4-7.国立大学法人 東海国立大学機構 名古屋大学
①テラヘルツ波発生／検出
【図19．(a)テラヘルツパラメトリック発生器（TPG） (b)光注入型TPG（is-TPG） (c)is-TPGの原理を用いたテラヘルツ検出】
②多波長テラヘルツ波同時発生／検出
【図20．多波長同時発生／検出の実験系の模式図】
③高速波長切り替えによるリアルタイム分光
【図21．DMDを用いたECLDを導入した高速波長切替is-TPGの実験系の式図】
4-8．日本電信電話株式会社（NTT）
(1)テラヘルツセンシングに適用可能な500GHz帯20dB利得の増幅器ICを実現
【図22．中和回路の模式図】
【図23．試作した増幅器チップ外観写真】
【図24．増幅器ICの回路図とそのトーナメント配列の様子】
(2)世界最高速、800GHzを超えるスイッチング性能のトランジスターを開発
【図25．トランジスターの種類と特徴、およびこれまでの動作速度の限界】
【図26．今回開発したトランジスターの断面模式図(左) 従来技術(右)】
【図27．今回開発したトランジスターのSEM像】
【図28．ベース電極面積の大幅削減を実現した開発技術】
【図29．ノードおよび周波数からみた本成果の位置付け】
①InP系化合物半導体結晶成長技術
【図30．InP系材料成長技術の高度化で高速化を実現】
②HBT製造技術
4-9．ローム株式会社
【図31．他の方式と比較したRTDの周波数による出力特性※橙色の周波数帯はテラヘルツギャップ（光源や検出器技術が未開拓の領域）示す】
【図32．RTDチップの寸法と実物写真(左)および電圧電流特性(右)】
【図33．RTDの発振器特性(左)と検出器特性(右)】
5．テラヘルツ波の技術課題と将来展望
≪タイムリーレポート≫
「オートモーティブワールド2021」レポート （120～132ページ）
～増えてきた周辺環境に利をもたらす発想のビジネスモデル～
1．開催概要
【写真1．受講者の椅子の間隔が広く斜めに並んでいる講演会場】
【写真2． 2021東京オリンピック用に左右に分かれる入口】
2．2021年のCASE動向
3．各社の展示状況
3-1．CASE関連の展示状況
【写真3．NECのアピールするスマートシティ想定の見守りソリューション】
【写真4．JVCKのアピールする四方良しのCABmeeタクシー相乗りソリューション】
【写真5．損保ジャパンの事故を防ぐ保険「Level Ⅳ Discovery」】
3-2．車載ソフトウェア関連の展示状況
【写真6．ベリサーブのソフトウェア検証サービス】
【写真7．フォーラムエイトのVRシミュレータ】
4．専門技術セミナー
4-1．JASPAR/日産自動車の車載ソフトウェア
4-2．ソニーのVISION-S
4-3．日立アステモのソフトウェア開発力強化
最後に
Yano E plus 2021年3月号(No.156)
内容目次
≪注目市場フォーカス≫
次世代機能性薄膜の動向(6) ～バイオ機能薄膜～ （3～43ページ）
～バイオテクノロジー革命により、バイオ医薬品、遺伝子治療などに新風がもたらされている。AI・ITと融合することでさらに大きな飛躍が期待される～
1. 次世代バイオ機能薄膜とは
2. 注目される次世代バイオ技術
2-1. バイオセンサー
2-2. バイオミメティック技術
2-3. システムバイオロジー
2-4. バイオインターフェイス
3. 次世代バイオ機能薄膜の市場規模予測
【図・表1．次世代バイオ機能薄膜の国内およびWW市場規模予測
（金額：2020-2030年予測）】
4. 次世代バイオ機能薄膜に関連する企業・研究機関の取組動向
4-1. 国立大学法人九州工業大学
(1) 単一ニューロン解析デバイス
【図1. 単一ニューロン解析デバイスの概要図(左)とSEM写真(右)】
【図2. 単一ニューロン(緑：明るく見える部分)とシナプス(赤：やや暗く見える部分)の蛍光画像】
(2) 細胞外電位計測デバイス
【図3. 微小電極付きSiN多孔膜を挟んだ共培養の概要図】
【図4. 細胞外電位計測デバイスの概略図】
【図5. 細胞外電位計測デバイスの実物写真】
4-2. 国立研究開発法人産業技術総合研究所（産総研）
(1) 過飽和液中レーザー照射法によるリン酸カルシウム（CaP）成膜
【図6. 過飽和液中レーザー照射法の模式図(上)と照射後の基材（エチレン－ビニルアルコール共重合体）表面の光学顕微鏡像(右下)およびSEM像(左下)】
【図7. フッ素添加CaP過飽和溶液中でのレーザー照射前(左)および照射後(右)の焼結水酸アパタイト基材表面のSEM像（文献[2]より改変）】
(2) ヒト象牙質基材へのフッ素担持アパタイト成膜
【図8. フッ素添加CaP過飽和溶液中でのレーザー照射前および照射1、5、30分後のヒト象牙質基材表層の断面分析結果(上段：TEM像、中段：HAADF像、下段：フッ素の分布を示す走査TEM-EDX像)（文献[3]より改変）】
【図9. フッ素添加CaP過飽和溶液中でのレーザー照射30分後のヒト象牙質基材表層の断面TEM像(上)およびSAEDパターン(下段)（文献[3]より改変）】
4-3. 国立大学法人東京医科歯科大学
(1) バイオトランジスターを用いたDNAシーケンシング解析
(2) リアルタイムDNA増幅検出の研究
【図10. バイオトランジスターの構成】
【図11. パターン化されたAu薄膜電極上のプローブを用いたマイクロRNA検出の模式図】
4-4. 国立大学法人東京工業大学(1)
(1) 高分子ナノシートの特性と製造方法
【図12. 高分子ナノシートの接着力と厚みとの関係】
【図13. 高分子ナノシートの製造方法。コーティングマシンの外観(左上)、Roll-to-Rollプロセスの模式図(右上)、成形したナノシートの模式図(下)】
(2) 糊なしで接着できるナノ絆創膏
【図14. ナノ絆創膏を用いた例（矢印の色の濃い部分にナノ絆創膏が貼ってある）】
(3) 電子ナノ絆創膏
【図15. 電子ナノ絆創膏を生体に貼り付けた例】
(4) ウェアラブル筋電計測デバイスのスポーツへの応用
【図16. ハイスピードカメラを用いた投球モーションと表面筋電位の同期測定】
(5) 生体組織接着用インプランタブル発光デバイスとしての応用
【図17. (a)PDA-PDMSナノシートとPDMSナノシートでNFC-LEDチップを挟み込んだ組織接着性無線発光デバイスの模式図 (b)NFC-LEDチップの拡大写真 (c)緑（左側）・赤色（右側）の組織接着性無線発光デバイス】
4-5. 国立大学法人東京工業大学(2)
(1) バイオマテリアルにおける材料設計手法
【図18. Au-チオール系自己組織化単分子膜（SAM）の模式図】
(2) 機械学習で生体分子の吸着を予測し、材料を高速スクリーニングする手法
【図19. 人工ニューラルネットワークを用いた機械学習の概略図】
【図20. 機械学習を用いた水の接触角とタンパク質吸着量の実験値と予測値の比較】
4-6. 国立大学法人東京大学
(1) 生体ゆらぎに学ぶ超低消費電力を実現する次世代AIデバイス
【図21. ニューロシステム(左)とスピングラス(右)の記憶機能対比】
【図22. ノイズ印加とSN比の関係】
(2) スピン波量子干渉による超高感度磁気センサー
【図23. 電荷＋スピン(左)とスピン波(右)の対比】
(3) 超高感度ウェアラブル生体ガスセンサー
【図24. ウェアラブル体ガスセンサー (上)モジュール外観 (中)センシング部分のSEM写真 (下)センサー部分の外観】
4-7. 国立研究開発法人物質・材料研究機構（NIMS）
(1) 生体模倣型足場材料の創出
(2) 生体組織再生のための複合多孔質足場材料の開発
(3) 細胞機能を制御するマイクロパターン化材料の開発
(4) 細胞機能を制御するナノ微小環境材料の創出
4-8. 学校法人早稲田大学
(1) FETバイオセンサー
【図25. 典型的なFETバイオセンサーの模式図】
(2) タンパク質固定化センサー
(3) 低分子固定化センサー
(4) 糖鎖固定化センサー
(5) DNA固定化センサー
(6) FETバイオセンサーのアプリケーション
【図26. FETバイオセンサーのアプリケーション事例】
スマートセンシングシリーズ（2）プリンテッドセンサー関連市場①バイオセンサー編 （44～60ページ）
～一部は大市場を形成、今後は次世代型の普及も進む～
1．はじめに
1-1．生産工程が大幅に簡略化されて高効率化
【図1.「プリンテッドエレクトロニクス」の印刷工程と従来工程の比較】
1-2．フレキシブル化と有機エレクトロニクス
【図2.印刷工法と有機/フレキシブルエレクトロニクスの融合】
【図3.有機FET型バイオセンサーの模式図（開発例）】
1-3．プリンテッドバイオセンサーの特徴
【図4.「生体材料利用型」バイオセンサーの基本構造】
【表1.酵素を利用するバイオセンサーの代表的事例】
1-4．血糖センサーの種類と特徴
2.印刷型バイオセンサーの市場概況と見通し
2-1. プリンテッドセンサーの市場規模
【図・表1.プリンテッドセンサーのWW市場の内訳（金額：2019年）】
【図・表2．プリンテッドセンサーのWW市場の内訳（金額：2019年）】
2-2. バイオセンサーの最近の市場動向
(1)バイオセンサーの市場規模推移
【図・表3．バイオセンサーのWW市場の推移・予測（金額：2019－2024年予測）】
【図・表4.バイオセンサーの方式別のWW市場の内訳（金額：2019年）】
(1)バイオセンサーの主要方式と利用分野
【図・表5.バイオセンサーのWW市場の内訳（金額：2019年）】
【図・表6.医療用バイオセンサーのWW市場の内訳（金額：2019年）】
(2)血糖センサーの市場概況
【図・表7.血糖測定製品（試薬・試験紙＋機器）種類別のWW市場の内訳（金額：2019年）】
【図・表8.SMBGとCGMのセンサー端末（試験紙・試験パッチ）のWW市場の内訳（金額：2019年）】
≪次世代市場トレンド≫
ビークルOSの実態と将来展望(3) （61～69ページ）
～車載電子システムの進展が普及を後押し～
1．車載電子システムにおけるビークルOSの位置づけ
1-1．車載電子システム（ECU、Domain、HPC 、etc）
（1）分散型ECU
【図1．layer stack（分散型ECU）】
（2）集中ゲートウェイ＋統合型ECU
【図2．Central Gateway ＋ Domain（集中ゲートウェイ＋統合型ECU）】
【図3．日産自動車プロパイロット2.0の支援システム概要】
（3）AIを利用した集中ゲートウェイ＋統合型ECU）と中央コンピュータシステム
【図４．Central Gateway＋Domain With AI（AIを利用した集中ゲートウェイ＋統合型ECU）】
【図5．Central Computing（中央コンピュータシステム）】
【図6．近未来の車載ソフトウエアのアーキテクチャ】
2．市場動向と市場規模
【表1．車載ソフトウエア市場とビークルOS】
【図7．ビークルOS市場推移予測（金額：2020-2025年予測）】
超臨界流体技術の動向 （70～114ページ）
～超臨界流体技術は、幅広い分野における応用が開けてきており、成熟段階になりつつあるとはいえ、潜在的な成長力は依然として高いといえる～
1. 超臨界流体とは
【図1. 超臨界流体を説明する圧力-温度状態図】
2. 超臨界流体の需要分野
2-1. 有機化学
2-2. 食品・医薬品
2-3. エネルギー
2-4. 分析
2-5. バイオマス
2-6. 半導体
2-7. 無機材料
2-8. その他
3. 超臨界流体の市場規模推移と予測
【図・表1．超臨界流体のWW市場規模推移と予測
（金額：2018-2023年予測）】
【図・表2．超臨界流体の分類別WW市場規模推移と予測
（金額：2018-2023年予測）】
4. 超臨界流体に関連する企業・研究機関の取組動向
4-1. 学校法人神奈川大学
【図2. 有機フッ素化合物のアプリケーション】
【図3. PFOAおよびPFOSの化学構造】
【図4. 有機フッ素化合物に望まれる循環利用スキ－ム】
4-2. 国立大学法人熊本大学
(1) 亜臨界水反応技術を用いた農水産業資材の活用
【図5. 亜臨界水・超臨界CO2と固体触媒を用いたゴミゼロ・スキーム事例[1][2]】
【図6. 米酢（穀物酢）の製造工程において発生する固形廃棄物の事例[3]】
【図7. 亜臨界水反応を利用して酒粕を液化し酒粕酢を得るプロセスの概略(左)と 用いた小型反応容器(右) [3]】
【図8. 超臨界CO2 (左)と亜臨界水(右)の状態図[2]】
【図9. 超臨界CO2および亜臨界水溶媒と抽出成分との相性[1]】
(2) 超臨界CO2によって抽出された柑橘系オイル組成に関する水分含有量の影響
【図10. 超臨界CO2を用いた抽出プロセスの模式図】
【図11. 超臨界CO2を用いた抽出結果の事例[5]】
4-3. 国立大学法人東京工業大学
【図12. CO2を溶かしたバイオマス由来の溶液中での酵素反応】
4-4. 国立大学法人東京大学
【図13. 超臨界流体物性温度依存性】
【図14. 乱流(上)及び層流(下)状態における伝熱特性】
【図15. オイルを混入した超臨界流体の数値解析】
【図16. 遷臨界CO2二相流エジェクターサイクル】
4-5. 学校法人同支社大学
(1) 研究概要
(2) 研究対象へのアプローチ
(3) 水素結合性の超臨界流体の水素結合供与能と受容能の有効性検証
4-6. 日本分光株式会社
(1) 超臨界流体クロマトグラフィー（SFC）
(2) 超臨界流体抽出（SFE）
【図17. 基本的なSFCシステムの流路図】
【図18. 従来の溶媒抽出と超臨界流体抽出における溶媒使用量の違い】
(3) SFC分析
【図19. SFCの適用範囲】
(4) メソッドスカウティングシステム
【図20. UFCメソッドスカウティングシステムによる農薬成分のキラル分離条件のスカウティング結果】
(5) SFC分取
(6) キラル分離
(7) 蛍光（FL）検出器
【図21. FL検出器セルにおける従来品(左)と新規開発品(右)との違い】
4-7. 国立大学法人広島大学
(1) マイクロセルラープラスチックス
【図22. 従来の発泡樹脂(右)とマイクロセルラープラスチックスのSEM像比較】
(2) 超臨界流体（高圧ガス）下におけるポリマー系の物性
【図23. マイクロセルラープラスチックス生成プロセスと関連する熱物性】
【図24. 磁気浮遊天秤法による溶解度測定装置の模式図】
(3) 超臨界流体CO2とN2ガスを用いたポリマーの発泡実験と発泡プロセス挙動
【図25. バッチ発泡観察実験装置の模式図と実験手順】
【図26. ポリマー種、ガス種の違いによる発泡挙動の差（70℃、10MPa、0.75MPa/s）】
(4) 複数気泡の核生成・成長連立シミュレーション
【図27. 単一気泡シミュレーションと気泡核生成・成長連立シミュレーションの
考え方】
【図28. 気泡核生成・成長連立シミュレーションの結果と実験との比較】
【図29. 物性の影響を評価した結果】
4-8. 三菱化工機株式会社
【図30. 超臨界流体装置の典型的なフロー】
【図31. 三菱化工機製超臨界流体テスト装置(左)と実用装置の自緊式開閉蓋装置マーロック(右)】
5. 超臨界流体の将来展望
≪タイムリー企業動向レポート≫
エスペック株式会社 （115～124ページ）
～「全天候型試験ラボ」をオープン 地球上の様々な気象環境を再現～
1．背景
2．全天候型試験ラボ
【図1．神戸R&Dセンター】
【表1．「全天候型試験ラボの概要】
【表2．試験範囲】
【図2．各種試験の様子(a) 降雪試験、(b)着雪試験】
【図3．各種試験の様子(c)降雨試験、(d)太陽光試験、(e)霧試験、(f)気流試験】
【表3．複合試験例】
【図4．全天候型試験ラボの特徴】
【図5．モビリティ市場向け用途事例】
【図6．雪の再現】
【図7．霧の再現】
【図8．太陽光の再現】
3．今後の取り組み
4．企業概要
【表4．エスペック株式会社概要】
Yano E plus 2021年2月号(No.155)
内容目次
≪注目市場フォーカス≫
次世代機能性薄膜の動向（5） ～有機機能薄膜～ （3～37ページ）
～柔らかくフレキシブルな特長を活かして、有機EL/FET/熱電素子/メモリーなどの幅広い用途における技術が進展している～
1. 注目される次世代有機機能薄膜
2. 典型的な次世代有機機能薄膜
2-1. 有機薄膜太陽電池（OPV）
2-2. 有機電界効果トランジスター（OFET）
2-3. 自己修復性ポリマー
2-4. 超分子ポリマー
3. 次世代有機機能薄膜の市場規模予測
【図・表1．次世代有機機能薄膜の国内およびWW市場規模予測
（金額：2020-2030年予測）】
4. 次世代有機機能薄膜に関連する企業・研究機関の取組動向
4-1. 国立大学法人大阪大学
(1) n型有機半導体の開発
【図1. 新規含フッ素アクセプターユニット(左) これを含むn型半導体材料の構造(右)】
【図2. FNTzを組み込んだn型半導体材料を用いたOPVの特性】
(2) 被覆ユニットを応用した新しいOPV
【図3. 被覆効果を有する単分子導線】
【図4. 単分子導線から得られた太陽電池アクセプター材料】
【図5. 単分子導線アクセプター材料から得られたOPVの電流－電圧特性】
(3) 今後の構想
4-2. 国立大学法人熊本大学
(1) 溶液中における固液界面における2次元自己組織化
【図6. 基板－分子相互作用の強弱と表面における分子構造の模式図】
(2) 分子間水素結合に由来した2次元ネットワーク構造
【図7. トリメシン酸（TMA）とメレムから自発形成した水素結合由来2次元パターン構造】
(3) 固液界面を反応場とした共有結合性2次元ポリマー構築
【図8. (上)固液界面を反応場とした共有結合性自己組織化構造形成の模式図(下)自己組織的に形成した直線状、2次元ネットワーク状ポリマーのSTM像】
(4) 化学液相成長～1・2次元構造から3次元構造へ～
【図9. 化学液相成長により形成した有機ポリマー薄膜のAFM像と薄膜の反射UV-vis吸収スペクトル】
【図10. 化学液相成長有機ポリマー薄膜の多様な形態の例（ナノウォール構造）】
4-3. 国立大学法人東京大学(1)
【図11. MOFを鋳型として使うことで、1分子厚の高分子シートを大量合成した研究の概念図】
【図12. 今回の研究の概念を分子レベルで説明した模式図】
【図13. 得られた高分子シートの構造を示すAFM観察結果】
4-4. 国立大学法人東京大学(2)
(1) イオンで電子を制御して金属性高分子を実現
【図14. (a)一般的なイオン交換の原理 (b)今回の研究で発見された高分子半導体におけるイオン交換ドーピングの原理】
(2) 高分子半導体における分子ドーピングと立体障害の相関を解明
【図15. 隙間のサイズを制御した結晶性高分子半導体PNDTBT-4C16とPNDTBT-C20の化学構造と分子集合体の模式図】
4-5. 国立大学法人 東海国立大学機構 名古屋大学
【図16. 電解質ゲート法による電荷注入の模式図（S、D、Gは電極）】
【図17. ペルチェ素子を用いたゼーベック係数の計測システムと用いた高分子(PBTTT)及び電解質[DEME][TFSI]の化学構造】
【図18. (左)熱電材料の性能を示すゼーベック係数(上)と発電性能(下)の電気伝導率依存性 (右)電気伝導率(σ)の温度依存性】
【図19. 高分子半導体材料のドメイン構造と分子構造の関係】
【図20. 高分子薄膜の構造模式図と理論計算された分子構造】
4-6. 国立研究開発法人物質・材料研究機構（NIMS）
(1) なぜ高分子材料を用いた有機薄膜デバイスが望まれるのか
【図21. 低分子材料(左)と高分子材料(右)を用いて作製した有機EL構造の例】
(2) 高分子合成の進展
(3) 有機薄膜太陽電池の開発
【図22. 高分子合成の進展とコストの関係】
【図23. 高分子の末端欠陥とOPVの光電変換特性の関係】
(4) 有機ELの開発
4-5. 国立大学法人 東海国立大学機構 名古屋大学
【図16. 電解質ゲート法による電荷注入の模式図（S、D、Gは電極）】
【図17. ペルチェ素子を用いたゼーベック係数の計測システムと用いた高分子(PBTTT)及び電解質[DEME][TFSI]の化学構造】
【図18. (左)熱電材料の性能を示すゼーベック係数(上)と発電性能(下)の電気伝導率依存性 (右)電気伝導率(σ)の温度依存性】
【図19. 高分子半導体材料のドメイン構造と分子構造の関係】
【図20. 高分子薄膜の構造模式図と理論計算された分子構造】
4-6. 国立研究開発法人物質・材料研究機構（NIMS）
(1) なぜ高分子材料を用いた有機薄膜デバイスが望まれるのか
【図21. 低分子材料(左)と高分子材料(右)を用いて作製した有機EL構造の例】
(2) 高分子合成の進展
(3) 有機薄膜太陽電池の開発
【図22. 高分子合成の進展とコストの関係】
【図23. 高分子の末端欠陥とOPVの光電変換特性の関係】
(4) 有機ELの開発
【図24. C-H/C-H脱水素型クロスカップリング反応による高分子の合成概略図】
4-7. 国立大学法人山形大学
(1) ウェアラブルデバイスに応用可能な高伸縮性半導体高分子の開発
【図25. 半導体高分子鎖とエラストマー鎖からなる伸縮性半導体高分子の事例】
(2) 低環境負荷な高分子半導体の合成プロセス
【図26. 遷移金属とハロゲンを用いない環境低負荷型重合系による半導体高分子の合成プロセス】
5. 極限の厚みに到達しつつある有機超薄膜の世界
スマートセンシングシリーズ（1）NIRFイメージング関連市場 （38～65ページ）
～注目度の高い先進画像技術のひとつ、新たな「生体透明化」技法として今後医療分野での応用が大きく拡がる見通し～
1．はじめに
1-1. バイオイメージングは画像技術の注目分野
【図1.バイオイメージングに使う蛍光顕微鏡の最新製品とその高画質化例】
1-2. 蛍光イメージングの利用波長と近赤外帯
【図2.人間の皮膚の光損失スペクトルと「生体の窓」】
【図3.OTN-NIRの組織透過性と世界初のOTN-NIR IFBI画像（右）】
1-3. 蛍光プローブの開発が活発化
(1) 蛍光プローブの波長はシフトする
【図4.励起光と蛍光のピーク波長の差（Stokes shift：ストークスシフト）】
(2) 蛍光プローブのタイプ別の特徴
①有機色素系蛍光プローブ
②蛍光タンパク質系プローブ
③無機材料系蛍光プローブ
【図5.OTN帯（波長1000nm以上）近赤外線用プローブの事例】
1-4. 蛍光イメージング用機器の特徴
(1) 蛍光顕微鏡
【図6．落射蛍光顕微鏡（左）と世界最速の共焦点レーザー蛍光顕微鏡の構造（右）】
(2) 蛍光イメージャー
【図7.カメラ型蛍光イメージャーの基本構造と製品例（右）】
2.近赤外蛍光イメージング関連市場の動向
2-1. 関連市場における蛍光イメージングのシェア
(1) RIイメージングと蛍光イメージング
【図表1．RI・蛍光イメージング機器のWW市場内訳（金額：2019年）】
【図8．SPECTによる骨（左）と脳血流（右）のシンチグラフィー】
(2) 医療・ヘルスケア用赤外線機器の市場概況
【図表2．医療・ヘルスケア用赤外線機器のWW市場の内訳（金額：2019年）】
2-2. 近赤外蛍光イメージング市場の動向
(1) 蛍光イメージング総市場に占めるシェア
【図表3．蛍光イメージングと近赤外蛍光のWW市場の内訳（金額：2019年）】
(2) 近赤外蛍光イメージング市場の概況
【図表4．近赤外蛍光イメージングのWW市場規模推移と予測（2019-2024年予測）】
【図表5．近赤外蛍光イメージングのWW市場の内訳（金額：2019年）】
【図表6．近赤外蛍光イメージング利用分野のWW市場の内訳（金額：2019年）】
3.近赤外蛍光イメージング関連企業の取り組み
3-1. Striker Corporation / 日本ストライカー株式会社
【図9.ストライカーの手術用蛍光イメージングシステム】
【図10.ストライカーの近赤外対応カラー蛍光内視鏡システム「PINPOINT」】
3-2. PerkinElmar,Inc. / 株式会社パーキンエルマージャパン
【図11.パーキンエルマーの発光・蛍光バイオイメージング用機器の事例】
【図12.パーキンエルマーの蛍光メージング用機器の事例】
3-3. ミズホ株式会社
【図13.HyperEye Medical Systemのシステム構成】
【図14.HyperEye Medical System用カメラの構造と感度特性（右）】
3-4. 株式会社島津製作所
【図15.島津製作所の近赤外対応バイオ蛍光イメージング機器（小動物用）】
【図16.島津製作所の臨床用近赤外光カメラシステム「LIGHTVISION」】
EUVの最新動向 （66～107ページ）
～遂に最大の難関であったEUVLが量産化工程へ採用され、次のターゲットである2nmに向けた次世代EUVLの開発も進んでいる～
1. 量産スタートしたEUVLプロセス
2. EUVLの特長
2-1. 微細描画の実現
2-2. スループットの大幅上昇
2-3. マスクパターンに対する忠実度向上
3. EUVL量産採用を実現したブレークスルー
4. EUVの市場規模推移と予測
【図・表1．EUVのWW市場規模推移と予測（金額：2018-2023年予測）】
【表1．EUVの分類別WW市場規模推移と予測（金額：2018-2023年予測）】
図1．EUV装置の分類別WW市場規模推移と予測（金額：2018-2023年予測）】
【図2．EUV材料の分類別WW市場規模推移と予測（金額：2018-2023年予測）】
5. EUVに関連する企業・研究機関の取組動向
5-1. ウシオ電機株式会社
(1) SnLDP技術開発の歩み
(2) SnLDP技術の概要
【図3. SnLDP方式の原理を示す光源発光部の模式図】
【図4. SnLDPのディスク部分(左)と、そこからEUV発光しているところ(右)】
【図5. SnLDP光源を装着したメインキャビネットS910シリーズの外観】
(3) EUVLマスク検査用EUV光源を量産プロセス向けとして初検収
【図6. EUV光源を搭載した開発用評価施設外観（写真提供：TNO） 】
(4) 次世代半導体向けEUV光源事業をブランド化し、さらに注力していく
5-2. 大日本印刷株式会社（DNP）
(1) 5nm対応EUVL向けフォトマスクプロセスの開発
【図7. EUVL向け5nmプロセスに相当する高精度なフォトマスク(左)、パターン拡大写真(右)】
【図8. EUVLプロセスによる工程短縮】
(2) マルチ電子ビームマスク描画装置の開発・導入
【図9. マルチ電子ビームマスク描画装置の模式図】
5-3. 国立大学法人東京工業大学
(1) EUVをコンパクトに発生
(2) 高分子電解質のシャボン玉を使ったEUV発生[3]
【図10. (a)SnでコーティングされたマイクロカプセルターゲットのSEM像、(b)(a)の拡大像、(c)対応するSnのEDSマッピング】
【図11. 12.5nmEUV発光スペクトル】
【図12. ダブルパルス法(左)および今回用いたシャボン玉ターゲット(右)】
5-4. 公立学校法人兵庫県立大学
【図13. 播磨科学公園都市(左)に設置されているニュースバル放射光施設(右)】
(1) EUVL用マスクの評価技術の開発
① 光源に偏向電磁石からの白色光をMo/Si多層膜で分光したEUVを利用した最初のCSMシステム
【図14. CSMの外観】
【図15. 強度コントラスト(左)および位相コントラスト(右)で示されるマスクパターンの再構成画像。(a)クロスパターン、(b)128 nm L/Sパターン、(c)プログラムされた位相1mm四方のサイズの欠陥。スケールバーは2mm】
② 微小集光型CSM（マイクロCSM）
【図16. 集束光学用のFZPを備えたマイクロCSMの模式図】
【図17. マイクロCSMによって再構成された画像】
(2) EUVL用レジストの開発・評価
① レジスト先行開発用EUV干渉露光
【図18. EUV光による2光干渉露光の原理を示す模式図】
【図19. EUV干渉露光によるレジストパターン形成結果】
② EUVレジスト開発
【図20. 感度とLERの関係】
(3) 光学素子用の反射率測定系
【図21. X線大型光学素子評価装置 外観(左)と内部構造(右)】
(4) 水素下でのEUV用マスク材料評価
【図22. ニュースバルにおける水素暴露装置の模式図】
5-5. 国立大学法人北海道大学
(1) EUVL光源用プラズマ生成方式としてのLPP方式
(2) 高効率EUV光源のプラズマ構造
【図23. EUVL光源用プラズマ生成の様子を示した模式図】
(3) EUV光源用プラズマのLTS計測
(4) 電子密度・温度の2次元分布計測
5-6. レーザーテック株式会社
(1) EUVマスク欠陥検査装置のラインナップ
【図24. EUVマスク欠陥検査装置のラインナップ】
(2) EUVマスクブランクス欠陥検査装置「ABICS E120」
【図25. EUVマスクブランクス欠陥検査装置「ABICS E120」の外観】
【図26. EUVマスクブランクス検査で検出できる欠陥の種類】
(3) EUVパターンマスク欠陥検査装置「ACTIS A150」
【図27. EUVパターンマスク欠陥検査装置「ACTIS A150」の外観】
【図28. APMI検査の特徴】
【図29. APMIが適用可能なプロセス】
6. EUVLの将来展望
≪次世代市場トレンド≫
ビークルOSの実態と将来展望(2) （107～119ページ）
～トヨタのArene、CASEとの密接な関係～
1．ビークルOSとは
1-1．日本国内の動き
①ウーブン・プラネット・ホールディングス（旧TRI-AD）
【表1．新しい4社の特徴】
②Areneのテーマと位置づけ
【図1．車載ソフトウエア開発・利用におけるAreneの位置づけ】
③Areneのツール、アーキテクチャ
【表2．Areneのアークテクチャ】
1-2．ビークルOSと、いわゆる“スマートカー構想”
【図2．AreneとCASEの位置づけ】
【図3．テンプレート（CASE、ビークルOSの位置づけ）】
【図4．テスラとCASEの位置づけ】
【図5．ウーブンプラネットとCASEの位置づけ】
【図6．VWとCASEの位置づけ】
【図7．ファーウエイとCASEの位置づけ】
≪タイムリーコンパクトレポート≫
2021年版 協働ロボット市場の現状と将来展望 （120～125ページ）
～アジア系専業企業、日本市場へじわり 世界市場において日系企業は製品の更なる差別化が必要～
1．市場概況
2．セグメント別動向
日本市場
中国市場
韓国市場
米州市場
欧州市場
3．注目トピック
サービス業やその他の新応用業界が浮上
電気自動車の普及で自動車業界での導入進む
人手不足の対案として三品産業の需要が拡大
4．将来展望
【図表1. 協働ロボットの世界市場規模推移と予測（台数：2019-2030年予測）】
【図表2. 協働ロボットの世界市場規模推移と予測（金額：2019年-2030年予測）】
関連マーケットレポート
Yano E plus 2021年1月号(No.154)
内容目次
≪トップ年頭所感≫
2021 年、“短縮された未来”を追い越し、再び輝きを （3～4ページ）
株式会社矢野経済研究所 代表取締役社長 水越 孝
≪注目市場フォーカス≫
PoEの最新動向 （5～38ページ）
～無線APや監視カメラにデータ接続と電力供給が可能に
スマートファクトリー／オフィスが当たり前の社会では不可欠な技術へ～
1. PoE（Power over Ethernet）の概要
1-1. PoEとは
1-2. なぜPoEを利用するのか
1-3. PoE標準
1-3-1. IEEE 802.3af標準
1-3-2. IEEE 802.3at標準
1-3-3. IEEE 802.3bt標準
1-3-4. Cisco UPOE（Universal Power Over Ethernet）
1-3-5. PoH（Power over HDBaseT）
2. PoEのアプリケーション
2-1 商業用PoEアプリケーション
2-2 産業用PoEアプリケーション
2-3. 住宅用PoEアプリケーション
3. PoEの市場規模推移と予測
【図・表1．PoEの国内およびWW市場規模推移と予測（金額：2018-2023年予測）】
【図・表2．PoEの需要分野別WW市場規模推移と予測
（金額：2018-2023年予測）】
4. PoEに関連する企業・研究機関の取組動向
4-1. アナログ・デバイセズ株式会社
(1) PoEの基本的構成
【図1. PoEケーブル1本でデータと電源を供給するビルディングオートメーションシステムの俯瞰図】
【表1. アナログ・デバイセズの拡張電源プロトコル：PoE / PoE + / PoE ++(上)とLTPoE ++(下)】
【図2. PoEのPSE/PDブロック図】
(2) LTC4291-1/LTC4292 PSEチップセット
【図3. PLTC4291-1およびLTC4292 PoE++クワッドPSEチップセットの回路図】
【図4. シングル・シグネチャとデュアル・シグネチャのPD回路構成】
(3) PDの実装
【図5. 高効率IEEE 802.3btシングル・シグネチャPDの補助入力に対するインターフェースのブロック図】
(4) 今後の見通し
4-2. アライドテレシス株式会社
(1) 進化したPoEを活用して柔軟性の高い電力供給を実現
【図6. PoEパススルーでエッジスイッチおよびPoEデバイス両方の電源ケーブルレスを実現】
(2) ソリューション事例～スマートビルディングソリューション～
【図7. スマートビルディングソリューション事例】
(3) ソリューション事例～電源ケーブルレスPoEスイッチソリューション（文教向け－体育館の例）～
【図8. 電源ケーブルレスPoEスイッチソリューション（文教向け－体育館の例）】
(4) ソリューション事例～電源ケーブルレスエッジスイッチソリューション（企業向け）～
【図9. 電源ケーブルレスエッジスイッチソリューション（企業向け）】
(5) 大容量給電を実現するPoE++対応給電スイッチの相互接続検証を実施
【図10. PoE++対応給電スイッチの相互接続検証環境】
4-3. オプテックス株式会社
(1) 屋外用LED投光器 Raytec Vario 2
図11. Vario 2のラインナップ】
(2) オプテックス Vario 2 の特長
① 監視カメラに適した独自の配光技術（図12(左)）
② 配光角度・照射角度が可変（図12(右)）
【図12. Vario 2の特長 (上)分散/平均化された配光 (下)豊富な照射角度（左が一般品、右がVario 2）】
4-4. グローバル電子株式会社
(1) Silvertel社 PoE PD用電源モジュール「Ag5810」
【図13. Silvertel社のPoE PD用電源モジュール「Ag5810」モジュールの外観】
(2) Silvertel社のPoEソリューション
【図14. スマートファクトリー（監視とデータ収集のため）にPoEを利用した実例】
【図15. グローバル電子のLED照明ソリューション】
4-5. シーシーエス株式会社
(1) シーシーエスの照明ソリューション
【図16. 産業用画像解析装置に関連したトータルコーディネーション】
(2) PoE対応LEDコントローラー「CN-PoEシリーズ」
【図17. PoE対応のLED照明コントローラー 2チャンネルタイプ(左、中)、4チャンネルタイプ(右)】
【図18. CN-PoEシリーズの接続例】
4-6. テクノブロード株式会社
(1) PoE受電スプリッター
【図19. PoE受電スプリッター「PoE-ZS60ATG」、「PoE-ZR30ATG」および「PoE-ZRS60ATG-W+」(左から)の外観】
(2) 新型雨センサーを用いた「カメラドームの自動クリーニング装置」
【図20. 新型雨センサーを用いた「カメラドームの自動クリーニング装置」の構成（2020年9月24日特許出願中：特願2020-159806号）】
4-7. 株式会社レイマック
(1) IPSA・IPPAシリーズ
【図21. IPSA・IPPAシリーズの外観】
【図22. IPSA・IPPAシリーズを用いた設定事例】
5. PoEの見通し
新・産業用センサーシリーズ（8）温度センサー市場（プレーヤー編） （39～68ページ）
～新型コロナで巨大な特需が発生
コロナ鎮静後は非接触型の認知度も上昇し、新たな成長軌道へ移行する～
1．はじめに
1-1. 非接触型温度センシング関連機器の特徴
【図1.各種の赤外線検出素子（製品例）】
(1) 放射温度計
【図2.各種放射温度計（赤外線式：左2点、光高温計：右中、光ファイバー式：右）】
【図3.放射温度計の利用形態（事例）】
(2) サーマルカメラ（サーモグラフィカメラ）
【図4.サーモグラフィの測定原理（左）と利用例（発熱スクリーニング）】
(3) 暗視用サーマルスコープ
【図5.暗視用サーマルスコープと暗視画像（増幅型で視えない対象を捕捉：左）】
(4) 近赤外線カメラ
【図6.InGaAsの感度特性（左）と同カメラによる半導体ウェハ内部検査事例】
2.非接触型温度センサー関連市場の動向
2-1. 赤外線検出素子とアプリ機器の市場規模
(1) 赤外線検出素子の市場概況
【表1.主な赤外線検出素子WW市場規模（金額：2019年）】
(2) 民間用赤外線アプリ機器の市場規模
①軍事用赤外線機器のシェア
【図・表1.赤外線機器市場における軍事用製品WW市場内訳（金額：2019年）】
②民間用赤外線機器市場の内訳
【図・表2.民間用主要赤外線機器WW市場内訳（金額：2019年）】
【図・表3.民間用主要赤外線機器WW市場規模推移と予測（金額：2019-2024年予測）】
2-2. 赤外線機器の個別市場の動向
(1）放射温度計市場の概況
【図・表4.放射温度計タイプ別WW市場規模（金額：2019年）】
(2）サーマルカメラ市場の概況
【図・表5.民間用サーマルカメラタイプ別WW市場規模（金額：2019年）】
【表2.民間用サーマルカメラ利用分野別WW市場規模（金額：2019年）】
(3）近赤外線カメラ市場の概況
【図・表6.民間用近赤外線カメラタイプ別WW市場規模（金額：2019年）】
2-3. 非接触型温度センサー・温度計市場の内訳
【図・表7.非接触型温度計関連WW市場内訳（金額：2019年）】
3.温度センサー・温度計関連企業の動向
3-1. 接触型温度センサー・温度計の注目企業
(1) OMEGA Engineering,Inc.／スペクトリス株式会社オメガエンジニアリング事業部
【図7.オメガエンジニアリングの熱電対関連材料（製品例）】
【図8.オメガエンジニアリングの熱電対応用品（製品例）】
(2) 株式会社芝浦電子
【図9.芝浦電子の車載用サーミスタセンサの事例】
【図10.芝浦電子のサーミスタ素子／サーミスタ応用センサの事例】
3-2. 非接触型温度センサー・温度計の注目企業
(1) FLIR Systems,Inc／フリアーシステムズジャパン株式会社
【図11.FLIR Systemsの政府・軍事向け製品／サーマルスキャナ搭載品の事例】
【図12.高性能サーマルカメラ（左）と熱画像応用製品（事例）】
【図13.FLIR Systemsの消費者向けサーマルカメラ（事例）】
【図14.FLIR Systemsの体表温度スクリーニング用サーマルカメラの事例】
(2) Lynred entreprise（リンレッド社）
【図15.Lynredの赤外線イメージセンサー（製品事例）】
【図16.赤外線カメラの構造とLynredの赤外線検出器（事例）】
次世代高機能材料の動向(4) ～セラミックス機能薄膜～ （69～112ページ）
～結晶粒子を配向制御した薄膜セラミックスの製造技術や、
２元配向膜の性質を使用した低次元材料デバイス構築により、
新奇機能発現の試みがなされている～
1. 次世代セラミックス機能薄膜の課題
2. セラミックス薄膜でどんな機能が付与されるのか
2-1. 電子機能性
2-2. 超伝導性
3. 注目されるセラミックス機能薄膜の作製方法
3-1. 気相合成法
3-2. ゾルゲル法
3-3. 化学溶液法
4. 次世代セラミックス機能薄膜の市場規模予測
【図・表1．次世代セラミックス機能薄膜の国内およびWW市場規模予測（金額：2020-2030年予測）】
5. 次世代セラミックス機能薄膜に関連する企業・研究機関の取組動向
5-1. 国立大学法人大阪大学
(1)「塗って焼くだけ」で、ナノ材料を基板に直接成長させる技術（https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2016/20160715_2）
【図1. (a)ガスセンサー素子の外観 (b)ガラス基板上に成長したひげ状のMoO3ナノ粒子のSEM像】
【図2. 各種長さを制御したMoO3ナノロッドの断面SEM像 (a)約70nm、(b)約200nm、(c)約500nm、(d)約600 nm】
【図3. MoO3ナノロッドアレイガスセンサー特性測定装置の概略図】
(2)「塗るだけ」で、セラミックス超薄膜をコーティングする技術（https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2018/20180721_1）
【図4. 有機太陽電池の写真とのセル構造の概念図(左)および光照射中と非照射時における電流密度電圧(JV)特性(右)】
(3)「塗って焼かない」で、多孔質セラミックスをプラスチック基板へコーティングする技術（https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2020/20200601_1）
【図5. プラスチック基板へ成膜されたナノ構造多孔体酸化チタン薄膜（TiOx）】
【図6. 成膜されたナノ構造多孔体酸化チタン薄膜（TiOx）の外観(上)と表面SEM像(下)、aとbは異なるナノ構造多孔体】
【図7. 高強度光焼成装置の概念図 (左)光照射前(右)光照射中】
【図8. 成膜されたナノ構造多孔体酸化チタン薄膜（TiOx）のSEM像 (左)加熱焼成後、(右)光焼成後、(上)表面像、(下)断面像】
5-2. 国立大学法人岡山大学
(1) 酸化鉄系磁性半導体薄膜材料[1][2]
【図9. Fe2-xTixO3固溶体薄膜のTEM写真(左)と磁化曲線(右)】
(2) 電子強誘電体YbFe2O4薄膜のエピタキシャル成長と評価[3][4]
【図10. エピタキシャルYbFe2O4薄膜作製のフローチャート】
【図11. YbFe2O4薄膜の測定結果（左上からXRD、断面TEM像、電子回折像、正極点測定）】
(3) 酸化鉄系高周波磁性体薄膜材料[5]
【図12. 酸化鉄系高周波磁性体薄膜材料の開発フロー】
5-3. 学校法人関西大学
(1) 新しい成膜プロセスの開発～プラスチックス表面にセラミックス薄膜を作製する技術～
【図13. ゾルゲル法の概略】
【図14. 転写プロセスのフロー】
【図15. ポリカーボネート基板上に作製したITO薄膜の表面SEM像(a)、表面SPM像(b)、(c)FIB加工によって作製した断面のSEM像】
【図16. プラスチック基板上にパターン化されたセラミックス薄膜の作製フロー】
【図17. ポリカーボネート基板上に作製したリボン状のITO薄膜のSEM像(左)とITO/PCの2種類のセラミックリボンが交互に並んだパターン(右)】
(2) ゾルゲル法によって作製されるセラミックス薄膜の内部応力に関する研究
【図18. 薄膜応力測定装置の模式図】
【図19. コーティング膜の昇温過程と降温過程における面内応力変化の模式図】
【図20. 焼成温度と残留応力の関係：TiO2(左)、SiO2(中)、YSZ(右)】
5-4. 国立大学法人東北大学(1)
(1) 黒色で意匠性が高く、かつ電気を流さないセラミックス薄膜の開発
【図21. 黒いのに電気を流さないセラミックス薄膜の外観と電子顕微鏡写真】
【図22. (a)従来型と(b)高デザイン性のタッチパネル】
【図23. PLD装置の模式図】
【図24. 開発したAg-Fe2O3複合膜とカーボンの可視光吸収スペクトル】
5-5. 国立大学法人東北大学(2)
(1) ランタン酸化物の超伝導体化メカニズムを解明（https://www.wpi-aimr.tohoku.ac.jp/jp/news/press/2018/20180608_001068.html）
【図25. 高温超伝導体の母物質La2CuO4(左)と、本研究で扱ったLaOエピタキシャル薄膜(右)の結晶構造】
【図26. YAlO3(110)基板上のLaO薄膜の合成条件】
【図27. YAlO3(110)基板上とLaAlO3(001)基板上に成長したLaO薄膜の電気抵抗率の温度依存性】
(2) 室温透明強磁性半導体(Ti,Co)O2の制御
【図28. 自己バッファーによる薄膜結晶の高品質化(左)と(Ti,Co)O2薄膜の微細磁気構造(右)】
(3) 異常原子価を持つR2O2Biの新規合成法
【図29. 固相エピタキシーによるY2O2Biの合成】
5-6. 国立大学法人名古屋大学
(1) 圧電体ナノロッドアレイを用いた環境振動発電素子
【図30. PZTナノロッドの密度(A/A0)が実効的なFOM33と出力パワーに及ぼす影響】
【図31. PZT薄膜およびナノロッドの SEM像 (左)PZT薄膜、(右)PZTナノロッド、(上)表面像、(下)断面像】
(2) エピタキシャル強誘電体薄膜の電気光学特性
【図32. (a)透過型の電界変調型エリプソメトリー装置の模式図、(b)偏光状態の変化の様子】※F.G.＝ファンクション・ジェネレーター
5-7. 国立大学法人横浜国立大学
【図33. 常温緻密化蛍光体粒子分散酸化マグネシウムセラミックスの外観】
【図34. 酸化マグネシウムセラミックスの破面 (左)静水圧プレス前、(中)水無添加静水圧プレス後、(右)水添加静水圧プレス後】
【図35. 静水圧プレスした酸化マグネシウムセラミックスのEDX分析結果 (左)STEM像、(中)Oマッピング結果、(右)Mgマッピング結果】
6. セラミックス機能薄膜技術の将来展望
≪次世代市場トレンド≫
ビークルOSの実態と将来展望(1) （113～121ページ）
～スマートカーに必須の技術、ビークルOSの開発が動き出している～
1．ビークルOSとは
1-1．ビークルOSの種類と役割
【図1．ビークルOSの位置づけ】
1-2．主要企業での動き
【表1．主要企業のビークルOSへの取り組み】
（1）欧州企業の動き
（2）米国企業の動き
【図2．テスラの車載システム概要】
（3）中国企業の動き
