定期刊行物

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

資料体裁：B5判約100～130ページ
商品形態：冊子
発刊頻度：月1回発刊（年12回）
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。

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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）】