Yano E plus 2021년 7월호(NO.160)
내용목차
≪차세대 시장 트렌드≫
차세대 양자기술 시리즈(3) ~양자 센싱~(3~37페이지)
~양자 특성을 제어·조작·관측하는 양자 요소 기술과
주변환경에서 받은 영향을 감지하는 기술이 대상, 조기실현이 기대~
1. 양자 센싱이란
2. 주목되는 양자 센싱의 토픽
2-1. 다이아몬드 NV센터
2-2. 양자 관성 센서
2-3. 양자얽힘 광자 센서
2-4. 광격자 시계
2-5. 양자스핀트로닉스 센서
3. 양자 센싱의 시장규모 예측
[그림·표1. 양자 센싱의 국내 및 WW 시장규모 예측(금액: 2025-2050년 예측)]
4. 양자 센싱에 관한 WW 연구개발 동향
4-1. 해외
4-2. 일본
(1)국가 프로젝트로서 움직이기 시작한 양자 센싱
(2)Q-LEAP "고체 양자 센서의 고도 제어를 통한 혁신적 센서 시스템 창출" 프로젝트
[그림1. Q-LEAP양자 계측·센싱 기술영역 전체 체제]
[그림2. 양자 고체 Flagship프로젝트 기초기반연구의 개요]
(3)"양자기술 이노베이션 전략"에서 "양자기술 이노베이션 거점"의
하나로서의 "양자 센서 거점"
5. 양자 센싱에 관련된 기업·연구기관의 대응 동향
5-1. 국립대학법인 규슈대학
[그림3. 와전류탐상검사의 원리]
[그림4. HTS코일을 이용한 와전류탐상검사와 기존 기술과의 비교]
[그림5. HTS코일을 이용한 와전류탐상 장치의 실물사진]
[그림6. HTS코일을 이용한 와전류탐상 장치의 회로도]
[그림7. 판후와 저항변화의 관계]
5-2. 국립대학법인 교토대학
(1)광자의 양자얽힘 상태 검증에 대한 현저 효율화에 성공
[그림8. 양자얽힘 상태의 검증에 필요한 측정 횟수를 현저히 감소시킨 검증방법]
[그림9. 실험장치의 모식도]
(2)신규 단일광자원 "육방정계 질화붕소"에서의 광자 사출방향을 규명
[그림10. 광방향의 이미지도, (a)변경방향(화살표)가 일정한 직선편광빔,
(b)빔의 중심에서 방사상 편광을 가진 빔(레이디얼 편광빔)
(c)빔 원주방향의 편광을 가진 빔(azimuth 편광빔)]
[그림11. 방사상 편광을 가진 빔(왼쪽)과 원주방향의 편광을 가진 빔(오른쪽)에서 여기한 경우의 형광 이미지의 계산결과, 화살표의 방향은 빔의 광축과 수직인 면 내에서의 전기 쌍극자의 방향을 표시]
[그림12. 실험장치의 모식도]
[그림13. 전기쌍극자 방향의 추정결과]
5-3. 국립대학법인 전기통신대학
[그림14. 냉각원자를 이용한 양자관성센서의 원리를 나타낸 모식도]
[그림15. 가반형 양자관성센서의 소형센서 헤드부분]
[그림16. 비행시간거리측정법(TOF)에 의한 냉각원자 온도에 대한 평가]
[그림17. 광섬유 레이저 및 섬유 광학계를 이용한 소형 가반형 Rb원자 레이저 냉각용 광원]
5-4. 국립대학법인 도쿄공업대학
(1)다이아몬드 NV센터의 특징
[그림18. 다이아몬드 NV센터에 대한 외부 압박과 응답]
[그림19. 다이아몬드 NV센터의 센싱 원리]
(2)확장 가능한 탐사
(3)헤테로 에피택셜 결정 성장
(4)초 고감도 고체양자센서
5-5. 국립대학법인 도쿄대학(1)
(1)정밀도를 궁극까지 추궁하면 "초"의 재정의
[그림20. 시계정밀도의 변천]
(2)광격자 시계의 원리
[그림21. 광격자 시계의 원리]
(3)시계로 높이를 측정한다
[그림22. 광격자 시계를 쓴 높이 측정]
(4)소형화의 과제
[그림23. 콤팩트화한 광격자 시계]
5-6. 국립대학법인 도쿄대학(2)
① SRS의 원리
[그림24. SRS의 원리를 나타낸 모식도]
② SRS현미경의 원리와 특징
[그림25. SRS현미법의 원리를 나타낸 모식도]
③ SRS현미경 감도의 양자증강법
[그림26. 양자증강의 원리]
6. 양자 센싱의 장래 전망
스마트 센싱 시리즈(6) 프린티드센서 관련 시장⑤ 그래핀센서편(2)(38~62페이지)
~향후 신축성 배선재와 유기센서에 사용하는 일부 전도성 고분자의
수요가 증대하지만, 그래핀센서도 여러 종류가 등장~
1. 머리말
1-1. 웨어러블 단말과 신축성 배선재
[그림1. TOYOBO의 신축성 도전재 "COCOMI"의 구조와 그 실장사례]
[표1. 강성/플렉서블/그트레처블 일렉트로닉스의 속성 비교]
1-2. 신축성 배선재의 종류와 개발 동향
[그림2. SEIREN의 신축성 전도섬유 "METAFLEX" 제품 이미지]
[표2. 신축성 배선재·도체에 관한 일본계 기업·기관의 주목사례]
1-3. 신축성 배선재의 시장 개황과 향후 전망
[그림·표1. 신축성 배선재의 WW 시장규모 예측(금액: 2020-2025년 예측)]
[그림·표2. 신축성 도전재 WW시장의 내역(금액: 2020년)]
[그림3. Oki Electric Cable의 "신축 FPC"와 사행패턴의 배선구조]
2. 유기센서의 개요와 PEDOT의 시장동향
2-1. 유기센서의 종류와 재료
[그림4. 유기반도체의 이동도 향상에 의한 시장확대]
(1)OFET센서
[그림5. OFET바이오센서의 구조사례(왼쪽: 직접검출형, 오른쪽: 연장게이트형)]
(2)OECT센서
(3)유기발광센서
[그림6. 유기 포토 다이오드(OPD)의 작동원리와 시작 예(오른쪽)]
(4)기타 유기센서
2-2. PEDOT의 동향과 시장 전망
(1)PEDOT폴리머의 개요
[그림7. PEDOT: PSS의 이용 예(왼쪽: 유기 EL조명 중앙: 태양전지, 오른쪽: EMI막)]
(2)PEDOT과 전도성 폴리머의 시장 개황
[그림·표3. 각종 도전성 폴리머와 PEDOT의 시장규모 예측(금액: 2020-2025년 예측)]
[그림·표4. ICP시장에서 PEDOT의 점유율과 향후 전망(금액기준/2020년 2028년 예측)]
3. 그래핀센서의 개요와 나노카본 시장의 동향
3-1. 그래핀과 관련 물질의 특징
[그림8. 단층 그래핀(왼쪽) 산화 그래핀(오른쪽)의 구조(모식도)]
[그림9. 단층/다층 그래핀, 산화 그래핀과 환원제의 합성법]
3-2. 그래핀센서의 종류와 특징
(1)GFET센서
[그림10. GFET센서의 기본구조(왼쪽)와 동 인플루엔자바이러스 센서]
(2)G형 MSS센서
[그림11. 그래핀형 MSS센서의 진화형 검사칩(개념도)]
(3)GNEMS센서
[그림12. 호쿠리쿠첨단과학기술대학원대학이 개발한 GNEMS센서의 구조]
(4)LIG센서
[그림13. LIG센서의 제법 이미지와 LIG응용의 신축성 가스센서]
(5)기타 그래핀센서
[그림14. 미쓰비시의 그래핀 응용 고감도 적외선센서(개발품)]
3-3. 그래핀과 나노카본 시장의 동향
[표3. 주요 카본재의 특성비교(대 표면적, 도전성)]
[그림·표5. 나노카본재의 WW 시장규모 예측(금액: 2020-2025년 예측)]
[그림·표6. 나노카본재 시장의 그래핀 점유율과 향후 전망(금액 기준/2020년 2028년 예측)]
일본의 환경대책차의 동향과 향후 전망(1)(63~73페이지)
~2030년까지 일본 자동차 시장에서도 MaaS가 구조변화의 방아쇠가 된다~
1. 일본 자동차 판매·소유의 특징
1-1. 2021년 6월호까지 정리
1-2. 일본 자동차 판매 현황
(1)일본국내 자동차 판매대수 실적
[표1. 국내 자동차 연별 판매대수 실적(수량: 2017-2020년)]
[그림1. 국내 자동차 연별 판매대수 실적(수량: 2017-2020년)]
(2)일본국내 자동차 판매량 추이
[표2. 국내 자동차 연별 판매량 추이(수량: 2021-2030년 전망)]
[그림2. 국내 자동차 연별 판매량 추이(수량: 2021-2030년 전망)]
1-3. 일본의 자동차 소유 현상
(1)일본국내의 자동차 소유대수
[표3. 국내 자동차 소유대수(2021년 2월 말)]
[그림3. 국내 자동차 소유대수(2021년 2월 말)]
(2)일본국내의 자동차 소유대수 추이
[표4. 국내 자동차 소유대수 추이: 전년 대비(수량: 2021-2030년 예측)]
[그림4. 국내 자동차 소유대수 추이: 전년 대비(수량: 2021-2030년 예측)]
[그림5. 국내 자동차 소유대수 점유율(2021년)]
[그림6. 국내 자동차 소유대수 증가율 추이: 전년 대비(수량: 2021-2030년 예측)]
2. 일본의 모빌리티·서비스의 실태
2-1. 사업용 차량과 MaaS
[표5. 국내 자동차 보유대수 추이(대수: 2021-2030년 예측)]
[그림7. 국내 자동차 보유대수 추이(대수: 2017-2030년 예측)]
[그림8. 국내 자동차 보유량 점유율(수량: 2021, 2025, 2030년 예측)])】
내로우/제로 갭 물질의 기술 동향(74~113페이지)
~고감도 자기센서 등으로 이용되는 제로 갭 물질 그래핀은 남다른 특성 때문에 많은 연구자를 매혹~
1. 내로우/제로 갭 물질(NGM/ZGM)과는
1-1. 내로우 갭 물질(NGM)
1-2. 제로 갭 물질(ZGM)
2. NGM의 용도
2-1. 적외선센서
2-2. 자기센서(홀소자)
2-3. 고속전자디바이스
2-4. 열전변환소자
3. ZGM의 용도
3-1. OPV/OLED/ITO
3-2. 트랜지스터 집적회로
4. NGM/ZGM의 시장규모 예측
[그림·표1. NGM/ZGM의 WW 시장규모 예측(금액: 2020-2030년 예측)]
[그림·표2. NGM/ZGM의 유형별 WW 시장규모 예측(금액: 2020-2030년 예측)]
5. NGM/ZGM 관련 기업·연구기관의 대응 동향
5-1. 학교법인 도호대학
(1)고압 하의 유기도체 α-(BEDT-TTF) 2I 3의 수송 특성
(2)다층형 단결정으로 세계최초 2차원 제로 갭 전기전도체를 실현
[그림1. 유기도체 α-(BEDT-TTF) 2I 3의 결정구조]
[그림2. 고압 하에서 α-(BEDT-TTF) 2I 3의 제로 갭 구조(디렉콘: 왼쪽)와 란다우 준위(오른쪽)]
(3)에너지 손실 없는 녹색 분자성 전자 디바이스 개발에 빛
[그림3. 0.5 K에서 전기저항 Rxx과 홀저항 Rxy의 자기장 의존성]
[그림4. PEN 디바이스의 캐리어 농도분포와 에너지 도표의 약도(삽입도)]
(4)질량 제로 전자의 양자 상전이
5-2. 국립대학법인 도호쿠대학
[그림5. (10,5)나노튜브, 끝은 접혀져 있다]
(2)공명 라만 분광
[그림6. 다양한 나노카본 물질의 라만 스펙트럼,
위에서 그래핀, 그라파이트(HOPG), 나노튜브, 결함이 있는 그래핀, 나노혼, 비결정질 카본, RBM은 나노튜브 지름이 진동하는 모드]
(3)근접장 라만 분광을 이용한 시료의 평가
(4)원자층(2차원) 물질의 공명 라만 분광
5-3. 국립대학법인 도카이국립대학기구 나고야대학
(1)내로우 갭 반도체와 열전변환
[그림7. 저항률, 열전도율, 제베크 계수]
(2)안티몬화 철(FeSb2)
[그림8. phonon-drag 효과를 나타낸 모식도]
[그림9. 5가지 사이즈(단면적)의 다른 결정의 사진(왼쪽), 제베크 계수·열전도율 측정 결과(오른쪽)]
[그림10. 무차원 성능지수의 포논 평균 자유행로 의존성]
(3)납·팔라듐산화물(PbPdO2)
[그림11. PbPdO2의 결정구조]
[그림12. PbPdO2에 Fe와 Li를 첨가한 경우
Fe량 및 Li량을 변화시켰을 때의 자기특성(왼쪽) 및 온도특성(오른쪽)의 변화]
[그림13. PbPdO2에 Fe와 Ag를 첨가한 경우
Fe량 및 Ag량을 변화시켰을 때의 자기특성의 변화]
(4)칼슘·루테늄산화물(Ca2RuO4)
[그림14. Ca2RuO4의 결정구조]
[그림15. Ca2RuO4의 제베크 계수의 특성 (왼쪽)측정장치의 모식도, (오른쪽)측정결과]
5-4. 후지쓰 주식회사/국립대학법인 나라첨단과학기술대학원대학
[그림16. 합성에 성공한 17-AGNR의 모식도]
[그림17. (a)그래핀과 GNR의 에너지상태의 모식도 (b)GNR의 폭과 밴드갭의 관계]
[그림18. GNR의 bottom-up 합성법]
[그림19. Au(111) 기판 상의 17-AGNR의 합성 과정]
[그림20. (a)17-AGNR의 STM상 (b)비접촉 AFM상]
5-5. 국립연구개발법인 물질·재료연구기구(NIMS)
[그림21. FAST® 재료의 결정구조(왼쪽)과 전자상태밀도(오른쪽)
오른쪽 상단이 p형 반도체, 하단이 n형 반도체의 전자상태를 제시]
[그림22. FAST® 재료의 열전특성(전기출력인자)]
[그림23. FAST® 재료를 사용한 모듈의 발전성능]
[그림24. FAST® 재료와 Bi-Te재료의 특성 비교]
5-6. 국립대학법인 홋카이도 대학
[그림25. 스핀 궤도 상호작용의 강도 등 물질의 바로미터가 변화함으로써 전도대와 가전자대가 밴드반전을 일으켜 통상적인 절연체는 토포로지칼 절연체가 됨]
[그림26. 바일 반금속의 분류]
[그림27. Type-I과 Type-II 바일 반금속의 세로 자기전도율
실선은 양수, 파선은 음수 나타냄]
[그림28. 자기장이 전기장과 평행한 경우와 반 평행한 경우의
Type-I과 Type-II 바일 반금속의 란다우 준위]
6. NGM/ZGM의 장래 전망
6-1. NGM의 장래 전망
6-2. ZGM의 장래 전망
≪타임리 콤팩트 리포트 ≫
리튬이온전지 주요 4부재 세계시장(114~122페이지)
~전동차 대중화로, 전환기의 서막
생각해야 할 "서스테이너블"이라는 새로운 경쟁축~
머리말
1. 시장 개황
2. 분야별 동향
2-1. 양극재 시장의 동향: 탑을 유지하는 NCM, 구성비 다시 상승하는 LFP
2-2. 음극재 시장의 동향: 흑연계 음극 중심으로 계속 성장, Si계 음극 니즈는 일단 톤다운 경향
2-3. 전해액·전해질 시장의 동향: 후방측에서 수급 불균형 발생, 가격상승 경향으로 전환
2-4. 분리막 시장의 동향: 2021년 하반기에 수요가 공급을 넘어설 가능성도
3. 주목토픽
4. 장래 전망
4-1. 시장 평균가격은 상승 경향
4-2. 한때의 신중론에서 다시 설비투자 확대노선으로 전환
[그림·표1. 리튬이온전지(LiB) 주요 4부재 세계 시장규모 추이와 전망(금액: 2016-2030년 예측)]
[표1. 리튬이온전지(LiB) 주요 4부재 세계 시장규모 국가별 출하수량 점유율 추이(수량: 2018, 2019, 2020년)]
[표2. LiB 주요 4부재 세계 시장규모 추이(수량: 2016년~2025년 예측)]
관련 마켓 보고서
C62109100 2020-2021년판 리튬이온전지 부재시장의 현상과 장래 전망~주요 4부재편~
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