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市場調査レポート
商品コード
1444645
スピントロニクス：市場シェア分析、業界動向と統計、成長予測（2024～2029年）Spintronics - Market Share Analysis, Industry Trends & Statistics, Growth Forecasts (2024 - 2029) |
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価格
| スピントロニクス：市場シェア分析、業界動向と統計、成長予測（2024～2029年） |
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出版日: 2024年02月15日
発行: Mordor Intelligence
ページ情報: 英文 116 Pages
納期: 2～3営業日
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ご注意事項 :
本レポートは最新情報反映のため適宜更新し、内容構成変更を行う場合があります。ご検討の際はお問い合わせください。
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- 概要
- 目次
概要
スピントロニクス市場規模は2024年に14億9,000万米ドルと推定され、2029年までに70億3,000万米ドルに達すると予測されており、予測期間（2024年から2029年）中に36.43％のCAGRで成長します。
主なハイライト
- スピントロニクスでは、電子の基本的な電荷に加えて、固体デバイス内の電子の固有スピンとそれに関連する磁気モーメントを研究します。スピントロニクスは、消費電力を削減しながらメモリと処理能力を向上させる、次世代ナノ電子デバイスの背後にある駆動技術です。これらのデバイスでは、スピン偏極は磁性層またはスピン軌道結合によって制御されます。スピントロニクスの現在の用途は、コンピュータや携帯音楽企業で使用されるハードディスクドライブの読み取り/書き込みヘッドです。
- さらに、ロックダウンなどのさまざまな封じ込め措置が複数の国で政府によって講じられ、パンデミックの顕著な影響が市場に観察され、産業部門の成長に大きな影響を及ぼしました。その結果、調査対象市場では、特に初期段階で減速が見られました。ただし、データセンターやクラウドコンピューティングなどの企業が需要と導入の急増を示したため、このシナリオでは調査対象となる市場の範囲が拡大しました。
- 現代のデータ革命は、部分的には、磁気とスピン現象に関する数十年にわたる調査によって促進されました。例えば、巨大磁気抵抗の観察やその結果としてのスピンバルブ読み取りヘッドの進化などのマイルストーンは、引き続きデバイス調査の動機となっています。しかし、より高速なデータ処理速度とより広範なデータストレージ機能に対するニーズがますます高まっているため、エネルギー消費と環境への懸念が大幅に増加しています。したがって、スピントロニクスにおける継続的な研究開発では、情報処理能力を向上させながらエネルギー消費を削減する必要があります。データストレージ容量が増加し続けており、それに応じてエネルギー消費量も増加するため、これは非常に重要です。
- スピントロニクスは、より高速でエネルギー効率の高い論理演算を可能にすることで、コンピューティングのパフォーマンスを向上させることができます。スピンベースのトランジスタやスピンロジックゲートなどのスピントロニクスデバイスは、従来のCMOS（相補型金属酸化膜半導体）技術の限界を克服し、高速、低消費電力のコンピューティングを可能にする可能性を秘めています。
- この需要は、5Gネットワークの普及の拡大など、いくつかの要因によって促進されています。 5Gネットワークの導入には、増大する帯域幅と接続の需要に対応するために、より高速なデータ転送速度が必要です。スピントロニクス技術はより高速なデータ転送速度を可能にし、5Gアプリケーションに適しています。
- 代替技術や材料を簡単に入手できることは、調査対象の市場における重要な課題の1つです。スピントロニクス市場はまだ初期段階にあり、スピントロニクス材料と機能を主流のマイクロエレクトロニクスプラットフォームに統合するために対処する必要があるシステムレベルとデバイスレベルの両方の課題に直面しています。
- スピントロニクス市場は初期段階にあり、市場の大部分は依然として調査と技術革新に大きく依存しています。さらに、COVID-19の初期段階では、世界中で全国的なロックダウンや工場閉鎖が行われ、市場の供給側も影響を受けました。ただし、データセンターやクラウドコンピューティングなどの業界で需要と採用が大幅に増加したため、このシナリオでは調査対象の市場の範囲が拡大しました。
スピントロニクス市場動向
半導体ベースのデバイスは大幅な成長が見込まれる
- 半導体産業協会（SIA）とWSTSによると、2023年の半導体売上高は全世界で5,151億米ドルに達すると予想されています。半導体は電子機器の重要なコンポーネントであり、この業界は競争が激しいです。 2023年の前年比減少率は10.3%でしたが、2024年には急速な回復が見込まれています。成長する半導体産業が調査対象市場の成長を促進すると予想されます。
- 市場調査では、スピンダイオード、スピンフィルター、スピン電界効果トランジスタが検討されています。スピンダイオードは、電気回路内の電流の流れを測定できる半導体デバイスです。スピンダイオード業界はいくつかの動向によって形成されています。メモリ用途の場合、スピンダイオードが研究されており、不揮発性、電力へのアクセス速度、エネルギー節約の点で潜在的な利点が得られます。
- スピンフィルターは、電子スピンを利用して情報の処理、保存、操作を行うスピントロニクスのさまざまな用途で重要な役割を果たします。これらの機器はスピン偏極電流の生成、修正、測定に不可欠であり、スピントロニクス技術の進化における基本要素となっています。
- 現在、量子ドットに基づくスピンフィルターデバイスが注目を集めています。これに従い、2023年1月、科学者の国際チームは、実用的な量子ネットワークと量子コンピューターの世界の推進の一環として、量子ドットスピン量子ビットの量子コヒーレンスの保存における飛躍的な進歩を実証しました。これらの技術の応用は、情報転送の安全性から、センサー間の正確な時間同期が必要な基本現象の測定など、新しい特性を持つ材料や化学物質の探索に至るまで、多くの産業や調査活動を変革します。
- 米国物理学会によると、磁性材料からバリア材料までの高いスピン注入効率（SIE）と熱スピンフィルター効果（SFE）が、スピントロニクスデバイスとスピンカロリートロニクスデバイスの高性能に不可欠です。、それぞれ。
- スピン電界効果トランジスタ（Spin-FET）は、強磁性ソースとドレインのコンタクト間に挟まれた半導体チャネルにおけるゲート調整されたスピン軌道相互作用を利用して、トランジスタの機能を引き出す象徴的なスピントロニクスデバイスクラスです。最近、新しいタイプのスピンFETが提案されています。量子材料上のゲート調整歪みの形での独特の振動伝達特性により、周波数逓倍などの刺激的なアナログアプリケーションにつながる可能性があります。
アジア太平洋地域が大きな市場シェアを保持すると予想される
- スピントロニクスに関連する調査活動の増加、半導体製造、ファウンドリにおける世界の優位性、電子製品製造などの世界の産業の主導権は、アジア太平洋地域におけるスピントロニクス技術の範囲を拡大する主な要因の一部です。
- 中国、日本、シンガポール、韓国などの国々は、スピントロニクス技術に関連する調査への投資が増加しているため、調査対象市場への著名な投資家となっています。それに加えて、インドやその他の東南アジアの国々は、製造レベルの高さから、これらのテクノロジーの重要なエンドユーザーとして台頭しつつあります。
- 科学、産業、医療用途の需要の高まりにより、この地域ではスピントロニクスの需要が高まっています。主要な市場企業は、市場シェアと収益性を高めるために、他の地域でも事業を拡大しようとしています。たとえば、2023年 8月、インドのSNボーズ国立基礎科学センターの科学者は、ラシュバ分裂のエキゾチックな量子特性を示す、この種では初の2D複合量子材料を開発しました。これは、次のようなスピントロニクスデバイスに役立ちます。スピントロニクストランジスタおよびダイオードとして。この材料は、電子スピンの量子特性を利用して高性能を実現するスピントランジスタ、スピンダイオード、スピンフィルターなどのスピントロニクスデバイスの2D基板（グラフェンなど）とインターフェースできます。
- さらに、アジア太平洋地域の半導体産業は主に中国、日本、台湾、韓国によって牽引されており、これらを合わせると世界の半導体市場の収益の約35%を占めています。韓国には2650社の半導体装置企業、4078社の半導体材料企業、369社のIC製造企業を含む2万社以上の半導体関連企業が存在します。アジア太平洋地域の電子産業の成長は他の地域と比べて高いと推定されています。
スピントロニクス産業の概要
スピントロニクス市場は、継続的な製品の浸透、限られた製品の差別化、および激しい競合特徴付けられています。イノベーションは競争力を確保する上で極めて重要な役割を果たします。特に、Avalanche Technology、Everspin Technologies Inc.、Synopsys Inc.、NVE Corporation、Crocus Technology Inc.（Allegro Microsystems, Inc.）などの主要市場企業は、近年、製品イノベーションを強化するための資金を確保しています。
2023年 6月、Crocus Technologyは、動的で需要の高い環境における電流センシングを再定義する画期的な電流センシングソリューションであるCT40xを発表しました。優れた性能と精度により、接触式と非接触式の両方の電流検出アプリケーションに対応し、さまざまな電力システムにシームレスに統合します。 CT40x TMRセンサーは、従来のホールおよびMR代替品と比較して妥協のないパフォーマンスを保証し、市場全体でのTMRテクノロジーの広範な採用を促進します。
2023年 5月、NVEは、トンネル磁気抵抗（TMR）スマート磁力計の高感度バージョンであるSM223を発表し、スマート磁力計の範囲を拡大しました。この新しいコンポーネントの感度の向上により、ロボット工学を強化するためのより正確な位置制御と、より効率的なモーターのためのより詳細な電流測定が可能になります。
その他の特典
- エクセル形式の市場予測（ME）シート
- 3か月のアナリストサポート
目次
第1章 イントロダクション
- 調査の前提条件と市場の定義
- 調査範囲
第2章 調査手法
第3章 エグゼクティブサマリー
第4章 市場洞察
- 市場概要
- 業界のバリューチェーン分析
- 業界の魅力- ポーターのファイブフォース分析
- 供給企業の交渉力
- 買い手の交渉力
- 新規参入業者の脅威
- 代替品の脅威
- 競争企業間の敵対関係の激しさ
- COVID-19およびその他のマクロ経済動向が市場に与える影響
第5章 市場力学
- 市場促進要因
- 消費電力の削減により、電子デバイスにおけるスピントロニクスの需要が増加
- データ転送速度の高速化とストレージ容量の増加に対するニーズの高まり
- 市場の課題
- 代替技術と材料の容易な入手
第6章 スピントロニクスの特許情勢
第7章 市場セグメンテーション
- デバイスの種類
- 金属ベースのデバイス
- 巨大磁気抵抗ベースのデバイス（GMR）
- トンネル磁気抵抗ベースのデバイス（TMR）
- スピントランスファートルク装置
- スピン波ロジックデバイス
- 半導体ベースのデバイス
- スピンダイオード
- スピンフィルター
- スピン電界効果トランジスタ（FET）
- 金属ベースのデバイス
- 用途
- 電気自動車と産業用モーター
- データストレージ/MRAM
- 磁気センシング
- その他の用途
- 地域
- 北米
- 欧州
- アジア太平洋地域
- 世界のその他の地域
第8章 競合情勢
- 企業プロファイル
- NVE Corporation
- Everspin Technologies Inc.
- Crocus Technology Inc.（Allegro Microsystems, Inc.）
- Synopsys Inc.
- Avalanche Technology Inc.
第9章 投資分析
第10章 市場の将来
目次
Product Code: 51509
The Spintronics Market size is estimated at USD 1.49 billion in 2024, and is expected to reach USD 7.03 billion by 2029, growing at a CAGR of 36.43% during the forecast period (2024-2029).
Key Highlights
- Spintronics studies the intrinsic spin of the electron and its associated magnetic moment in solid-state devices, in addition to its fundamental electronic charge. Spintronics is the driving technology behind next-generation nano-electronic devices to increase their memory and processing abilities while reducing power consumption. In these devices, the spin polarization is controlled by magnetic layers or spin-orbit coupling. The current application of spintronics is in the read/write heads of the hard disk drives used in computers and portable music players.
- Furthermore, a notable impact of the pandemic has been observed on the market as various containment measures were taken by governments across multiple countries, such as lockdowns, which significantly impacted the growth of the industrial sector. As a result, a slowdown was witnessed in the studied market, especially during the initial phase. However, the scenario expanded the scope of the market studied as enterprises like data centers and cloud computing witnessed a surge in demand and adoption.
- The contemporary data revolution has, in part, been fostered by decades of research into magnetism and spin phenomena. For instance, milestones such as the observation of giant magnetoresistance and the resulting evolution of the spin-valve read head continue to motivate device research. However, the ever-increasing need for higher data processing speeds and more extensive data storage capabilities has significantly increased energy consumption and environmental concerns. Therefore, ongoing research and development in spintronics should reduce energy consumption while increasing information processing capabilities. This is crucial as data storage capacity continues to increase, leading to a corresponding increase in energy consumption.
- Spintronics can enhance computing performance by enabling faster and more energy-efficient logic operations. Spintronics devices like spin-based transistors and spin logic gates have the potential to overcome the limitations of traditional CMOS (complementary metal-oxide semiconductor) technology and enable high-speed, low-power computing.
- This demand is fueled by several factors, including the growing penetration of 5G networks. The deployment of 5G networks requires higher data transfer speeds to support the increased bandwidth and connectivity demands. Spintronics technology can enable faster data transfer rates, making it suitable for 5G applications.
- The easy availability of substitute technologies and materials is one of the significant challenges in the market studied. The spintronics market is still in its nascent stage and faces challenges at both the system and device levels that need to be addressed to integrate spintronic materials and functionalities into mainstream microelectronic platforms.
- The spintronics market is in its nascent stage, in which a significant portion of the market is still highly dependent on research and technological innovations. Moreover, the supply side of the market was affected in the initial phase of COVID-19 due to nationwide lockdowns and factory closures across the world. However, the scenario expanded the scope of the market studied as industries like data centers and cloud computing witnessed a massive surge in demand and adoption.
Spintronics Market Trends
Semiconductor-based Devices are expected to Witness Major Growth
- According to the Semiconductor Industry Association (SIA) and WSTS, 2023 semiconductor sales were expected to reach USD 515.1 billion worldwide. Semiconductors are crucial components of electronic devices, and the industry is highly competitive. The year-on-year decline rate in 2023 was 10.3 percent, although a swift recovery is expected in 2024. The growing semiconductor industry is expected to aid the studied market's growth.
- Spin diode, spin filter, and spin field-effect transistor are considered for the market study. A spin diode is a semiconductor device that can measure the current flow in an electrical circuit. Several trends are shaping the spin diode industry. In the case of memory applications, spin diodes are being explored and offer potential advantages in terms of their nonvolatility, speed of access to power, and energy savings.
- Spin filters play an essential role in different applications in spintronics, which uses electron spin to perform information processing, storage, and manipulation. These instruments are vital for generating, modifying, and measuring spin-polarized currents, making them a fundamental element in spintronic technology's evolution.
- Currently, spin filter devices based on quantum dots are gaining traction. Adhering to this, in January 2023, an international team of scientists demonstrated a leap in preserving the quantum coherence of quantum dot spin qubits as part of the global push for practical quantum networks and quantum computers. The application of these technologies will transform many industries and research efforts, from the safety of information transfer to the search for materials or chemicals with new properties, such as measurements of fundamental phenomena that require accurate time synchronization between sensors.
- According to the American Institute of Physics, high spin-injection-efficiency (SIE) and thermal spin-filter-effect (SFE) from a magnetic material to a barrier material are crucial to the high performance of a spintronic device and a spin caloritronic device, respectively.
- Spin field effect transistors (Spin-FET) are an iconic spintronic device class exploiting gate-tuned spin-orbit interaction in semiconductor channels interposed between the ferromagnetic source and drain contacts to elicit transistor functionality. Recently, a novel type of spin-FET has been suggested. It could lead to exciting analog applications such as frequency multiplication due to its unique oscillatory transfer characteristics in the form of gate-tuned strain on quantum materials.
Asia Pacific is Expected to Hold a Major Market Share
- An increase in the number of research activities related to spintronics, global dominance in semiconductor manufacturing, foundries, and lead in global industries such as electronic product manufacturing are some of the major factors expanding the scope of spintronics technologies in the Asia-Pacific region.
- Countries like China, Japan, Singapore, and South Korea are prominent investors in the market studied due to increasing investments in research related to spintronics technologies. In addition to that, countries like India and others in Southeast Asia are emerging as significant end users for these technologies due to the high level of manufacturing.
- The demand for spintronics is on the rise for the region, owing to the rising demand for scientific, industrial, and medical applications. The major market players are trying to expand their business in other regions to increase their market share and profitability. For instance, in August of 2023, scientists at S.N. Bose National Centre for Basic Sciences, India, developed the first-of-its-kind 2D Composite Quantum Material that exhibits the exotic quantum property of Rashba splitting, which is useful for Spintronic devices such as Spintronic transistors & Diodes. The material can interface with 2D substrates (Graphene, for example) in Spintronic Devices such as Spin Transistors, Spin Diodes, and Spin Filters that exploit the quantum property of electron spin for higher performance.
- Moreover, The semiconductor industry in the Asia-Pacific region is majorly driven by China, Japan, Taiwan, and South Korea, which together constitute around 35% of the global semiconductor market revenue. South Korea has more than 20,000 semiconductor-related companies, including 2650 semiconductor equipment enterprises, 4078 semiconductor material enterprises, and 369 IC manufacturing enterprises. The estimated growth of the electronic industry in the Asia-Pacific region is higher compared to other regions.
Spintronics Industry Overview
The spintronics market is marked by continual product penetration, limited product distinction, and intense competition. Innovation plays a pivotal role in securing a competitive edge. Notably, key market players like Avalanche Technology, Everspin Technologies Inc., Synopsys Inc., NVE Corporation, and Crocus Technology Inc. (Allegro Microsystems, Inc.) have secured funding to bolster their product innovation in recent years.
In June 2023, Crocus Technology introduced the CT40x, a groundbreaking current sensing solution that redefines current sensing in dynamic, high-demand environments. With exceptional performance and accuracy, it caters to both contact and contactless current sensing applications, seamlessly integrating into diverse power systems. The CT40x TMR sensor ensures uncompromised performance compared to traditional Hall and MR alternatives, facilitating widespread adoption of TMR technology across the market.
In May 2023, NVE expanded its range of smart magnetometers by unveiling the SM223, a high-sensitivity variant of its tunnel magnetoresistance (TMR) smart magnetometers. The heightened sensitivity of this new component enables more precise position control for enhanced robotics and finer current measurement for more efficient motors.
Additional Benefits:
- The market estimate (ME) sheet in Excel format
- 3 months of analyst support
TABLE OF CONTENTS
1 INTRODUCTION
- 1.1 Study Assumptions and Market Definition
- 1.2 Scope of the Study
2 RESEARCH METHODOLOGY
3 EXECUTIVE SUMMARY
4 MARKET INSIGHTS
- 4.1 Market Overview
- 4.2 Industry Value Chain Analysis
- 4.3 Industry Attractiveness - Porter's Five Forces Analysis
- 4.3.1 Bargaining Power of Suppliers
- 4.3.2 Bargaining Power of Buyers
- 4.3.3 Threat of New Entrants
- 4.3.4 Threat of Substitutes
- 4.3.5 Intensity of Competitive Rivalry
- 4.4 Impact of COVID-19 and Other Macro Economic Trends on the Market
5 MARKET DYNAMICS
- 5.1 Market Drivers
- 5.1.1 Increasing Demand for Spintronics in Electronic Devices, Due to Lesser Power Consumption
- 5.1.2 Rising Need for Higher Data Transfer Speed and Increased Storage Capacity
- 5.2 Market Challenges
- 5.2.1 Easy Availability of Substitute Technologies and Materials
6 SPINTRONICS PATENT LANDSCAPE
7 MARKET SEGMENTATION
- 7.1 Type of Device
- 7.1.1 Metal Based Devices
- 7.1.1.1 Giant Magneto Resistance-based Device (GMRs)
- 7.1.1.2 Tunnel Magneto Resistance-based Device (TMRs)
- 7.1.1.3 Spin-transfer Torque Device
- 7.1.1.4 Spin-wave Logic Device
- 7.1.2 Semiconductor Based Device
- 7.1.2.1 Spin Diode
- 7.1.2.2 Spin Filter
- 7.1.2.3 Spin Field-effect Transistor (FETs)
- 7.1.1 Metal Based Devices
- 7.2 Application
- 7.2.1 Electric Vehicle and Industrial Motor
- 7.2.2 Data Storage/MRAM
- 7.2.3 Magnetic Sensing
- 7.2.4 Other Applications
- 7.3 Geography
- 7.3.1 North America
- 7.3.2 Europe
- 7.3.3 Asia Pacific
- 7.3.4 Rest of the World
8 COMPETITIVE LANDSCAPE
- 8.1 Company Profiles
- 8.1.1 NVE Corporation
- 8.1.2 Everspin Technologies Inc.
- 8.1.3 Crocus Technology Inc. (Allegro Microsystems, Inc.)
- 8.1.4 Synopsys Inc.
- 8.1.5 Avalanche Technology Inc.
