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Yano E plus

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いたします。

発刊要領

  • 資料体裁:B5判約100~130ページ
  • 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

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最新号

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)】

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