차세대첨단디바이스, 초전도 디바이스 - 차세대 첨단 디바이스 동향(6) 초전도 디바이스(2019년 9월 조사)(일본어판)/야노경제연구소

 <Concise Report>차세대 첨단 디바이스 동향(6) 초전도 디바이스(2019년 9월 조사)(일본어판)

자료코드: R62200602 / 2020년 12월 15일 발행 /B5 p33(PDF로만 제공)

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◆조사개요

본 조사 리포트는 정기간행물 Yano Eplus 2019년 10월호에 게재된 내용입니다.

■리서치 내용

1. 초전도란

2. SC 일렉트로닉스는 차세대 첨단 디바이스의 희망!

3. SC 디바이스의 대표적 응용 사례

3-1. 초전도 양자 간섭 디바이스(SQUID)

3-2. 테라헤르츠파 발진·수신 디바이스

3-3. 단일 자속 양자(SFQ) 디바이스

3-4. 레이저 디바이스

4. SC 기기의 시장규모 예측

[그림·표1. SC 디바이스의 일본 및 WW 시장규모 예측(금액: 2020-2040년 예측)]

[그림·표2. SC 디바이스의 용도 분야별 WW 시장규모 예측(금액: 2020-2040년 예측)]

5. SC 디바이스에 관련된 기업·연구기관의 대응 동향

5-1. 국립대학법인 오사카대학

(1)테라헤르츠 나노과학 연구분야의 창제

[그림1. 테라헤르츠 과학과 나노 과학의 융합 이미지(HFD:Hierarchic Functional Development, SCF:Stimulated Cooperative Function, SC:Superconductor, QW:Quantum Well, NC:Nanocarbon)]

(2)나노 재료의 빛·테라헤르츠 과학

[그림2. (좌)그래핀의 테라헤르츠 도전율, (가운데)멀티페로익(BiFeO3)의 광응답, (우)메타머티리얼의 테라헤르츠 전자 반응]

(3)테라헤르츠 바이오 과학

[그림3. 테라헤르츠 바이오 칩]

5-2. 국립대학법인 교토대학

[그림4. BSCCO 테라헤르츠 광원의 (a)개념도와 (b)현미경 사진]

5-3. 국립연구개발정보통신연구기구(NICT)

5-4. 국립대학법인 전기통신대학

[그림5. (위)9비트 DAC회로, (아래)주파수 변조 결과]

[그림6. (위)FM-SC-FM SET과 외부 바이어스 전원의 구성, (아래)4개 상태에 대한 I/V 특성 비교]

5-5. 국립대학법인 도쿄공업대학

5-6. 국립대학법인 도호쿠대학

5-7. 국립대학법인 나고야대학

(1)SFQ회로에 의한 초고속 초저소비전력 정보처리

[그림7. 슈퍼컴퓨터의 액셀레이터용으로 시제작한 연산기 어레이(칩 시제작: 산업기술종합연구소)]

(2)자성 조셉슨 소자를 이용한 차세대 양자 디바이스의 실현

[그림8. 자성 조셉슨 소자를 이용한 SC 양자컴퓨터 소자(공동 시제작: 정보통신연구기구)]

(3)SC 센서 시스템에 의한 중성자를 이용한 이미징

[그림9. 100만 화소 중성자 이미징용 프로토 타입 칩(좌)와 구현 시스템(우)]

(4)고성능·신기능 디바이스의 개발

[그림10. 고온 초전도체에 의한 500GHz 1/2분주회로(좌)과 마이크로파 나노 구조 이상 정류 소자(우)]

5-8. 일본전신전화 주식회사(NTT)

[그림11. SCFQ의 전자현미경 사진]

[그림12. ESR의 개념도]

[그림13. SCFQ의 어레이화 개념도]

5-9. 국립개발법인 물질·재료연구기구(NIMS)

5-10. 국립대학법인 야마나시대학

(1)SC 멀티밴드 대역 통과 필터의 연구

[그림14. 3개 대역 통과 필터를 가진 쓰리밴드 대역 통과 필터]

(2)송신용 SC 필터의 연구

[그림15. 새로운 필터 구조]

(3)고주파용 초전도 선재의 개발과 그 응용 연구

[그림16. 초전도체의 응용 분야]

5-11. 국립대학법인 요코하마국립대학

[그림17. SCSFQ 회로의 구조]

5-12. 국립연구개발법인 이화학연구소

6. SC 디바이스의 미래 전망