次世代先端デバイス動向(6)超伝導デバイス（2019年9月調査）
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調査資料詳細データ
本調査レポートは、定期刊行物 Yano E plus 2019年10月号 に掲載されたものです。
1．超伝導とは
2．SCエレクトロニクスは次世代先端デバイスのホープ！
3．SCデバイスの代表的応用事例
3-1．超伝導量子干渉デバイス（SQUID）
3-2．テラヘルツ波発振・受信デバイス
3-3．単一磁束量子（SFQ）デバイス
3-4．レーザーデバイス
4．SCデバイスの市場規模予測
【図・表1．SCデバイスの国内およびWW市場規模予測
（金額：220-2040年予測）】
【図・表2．SCデバイスの用途分野別WW市場規模予測
（金額：220-2040年予測）】
5． SCデバイスに関連する企業・研究機関の取組動向
5-1．国立大学法人大阪大学
(1)テラヘルツナノ科学研究分野の創製
【図1．テラヘルツ科学とナノ科学の融合イメージ
（HFD：Hierarchic Functional Development、
SCF：Stimulated Cooperative Function、SC：Superconductor、
QW：Quantum Well、NC：Nanocarbon）】
(2)ナノ材料の光・テラヘルツ科学
【図2．（左）グラフェンのテラヘルツ導電率、
（中）マルチフェロイック（BiFeO3）の光応答、
（右）メタマテリアルのテラヘルツ電磁応答】
(3)テラヘルツバイオ科学
【図3．テラヘルツバイオチップ】
5-2．国立大学法人京都大学
【図4．BSCCOテラヘルツ光源の（a）概念図と（b）顕微鏡写真】
5-3．国立研究開発情報通信研究機構（NICT）
5-4．国立大学法人電気通信大学
【図5．（上）9ビットDAC回路、（下）周波数変調結果】
【図6．（上）FM-SC-FM SETと外部バイアス電源の構成、
（下）4つの状態に対するI/V特性比較】
5-5．国立大学法人東京工業大学
5-6．国立大学法人東北大学
5-7．国立大学法人名古屋大学
(1)SFQ回路による超高速超低消費電力情報処理
【図7．スーパーコンピューターのアクセラレーター用に試作した
演算器アレイ（チップ試作：産業技術総合研究所）】
(2)磁性ジョセフソン素子を用いた次世代量子デバイスの実現
【図8．磁性ジョセフソン素子を利用したSC量子コンピューター素子
（共同試作：情報通信研究機構）】
(3)SCセンサーシステムによる中性子を用いたイメージング
【図9．100万画素中性子イメージング用プロトタイプチップ（左）と
実装システム（右）】
(4)高性能・新機能デバイスの創出
【図10．高温超伝導体による500GHz 1/2分周回路（左）と
マイクロ波ナノ構造理想整流素子（右）】
5-8．日本電信電話株式会社（NTT）
【図11．SCFQの電子顕微鏡写真】
【図12．ESRの概念図】
【図13．SCFQのアレイ化の概念図】
5-9．国立開発法人物質・材料研究機構（NIMS）
5-10．国立大学法人山梨大学
(1)SCマルチバンド帯域通過フィルターの研究
【図14．3つの帯域通過フィルターを持つ
トリバンド帯域通過フィルター】
(2)送信用SCフィルターの研究
【図15．新しいフィルター構造】
(3)高周波用超伝導線材の開発とその応用研究
【図16．超伝導体の応用分野】
5-11．国立大学法人横浜国立大学
【図17．SCSFQ回路の構造】
5-12．国立研究開発法人理化学研究所
6．SCデバイスの将来展望
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