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스핀트로닉스 시장 규모는 2025년에 20억 3,000만 달러, 2030년에는 96억 1,000만 달러에 달할 것으로 예측됩니다. 예측 기간(2025년-2030년) CAGR은 36.43%를 나타낼 전망입니다.
주요 하이라이트
스핀트로닉스는 기본 전자 전하 외에 고체 디바이스에 내재된 전자의 고유 스핀과 그에 관련된 자기 모멘트를 연구합니다. 힘이 되는 기술입니다.이 장치에서 스핀 편극은 자성층 또는 스핀 궤도 상호 작용에 의해 제어됩니다.
게다가 팬데믹(세계적 대유행)의 영향은 현저하고, 여러 나라의 정부에 의해 봉쇄 등의 다양한 봉쇄 조치가 취해져 산업 분야의 성장에 큰 영향을 주었습니다. 초기 단계에서 감속이 보였습니다. 데이터센터나 클라우드 컴퓨팅과 같은 기업이 수요와 도입의 급증을 목격한 것으로, 이 시나리오는 조사 대상 시장의 범위를 확대했습니다.
현대의 데이터 혁명은 자기와 스핀 현상에 관한 수십 년에 걸친 연구에 의해 성장한 면도 있습니다. 니즈는 점점 높아지고 있어 에너지 소비량과 환경에 대한 우려가 현저하게 높아지고 있습니다.
스핀트로닉스는 보다 빠르고 에너지 효율적인 논리 연산을 가능하게 함으로써 컴퓨팅 성능을 향상시킬 수 있습니다.
이 수요에 박차를 가하고 있는 것은 5G 네트워크의 보급 확대 등 몇 가지 요인입니다.
대체 기술과 대체 재료를 쉽게 이용할 수 있는 것은 조사한 시장에서 중요한 과제 중 하나입니다.
스핀트로닉스 시장 동향
반도체 기반 디바이스가 큰 성장을 이룰 전망
반도체 산업 협회(SIA)와 WSTS에 따르면 2023년 반도체 매출은 세계에서 5,151억 달러에 이를 것으로 예상됩니다. 산업은 매우 경쟁력이 높습니다. 2024년에는 급속한 회복이 예상되는 것, 2023년의 전년대비 감소율은 10.3%였습니다.
스핀 다이오드, 스핀 필터 및 스핀 전계 효과 트랜지스터가 시장 조사의 대상이 됩니다. 스핀 다이오드는 전기 회로 내의 전류 흐름을 측정할 수 있는 반도체 디바이스입니다.
스핀 필터는 전자 스핀을 이용하여 정보 처리, 기억, 조작을 실시하는 스핀트로닉스의 다양한 응용에 있어 중요한 역할을 하고 있습니다.
현재 양자점을 이용한 스핀 필터 장치가 주목을 받고 있습니다. 이러한 기술의 응용은 정보전달의 안전성으로부터 새로운 특성을 가지는 재료나 화학물질의 탐색, 센서간의 정확한 시간동기를 필요로 하는 기초현상의 측정 등 많은 산업과 연구활동에 변화를 가져올 것으로 보입니다.
미국 물리학회에 따르면 스핀트로닉스 디바이스와 스핀칼로리트로닉스 디바이스의 고성능화에는 각각 자성 재료에서 배리어 재료로의 높은 스핀 주입 효율(SIE)과 열 스핀 필터 효과(SFE)가 필수적입니다.
스핀 전계 효과 트랜지스터(Spin-FET)는 강자성 소스와 드레인 컨택 사이에 끼워진 반도체 채널에서 게이트 튜닝된 스핀 궤도 상호작용을 이용하여 트랜지스터의 기능을 이끌어내는 스핀트로닉스 디바이스의 대표적인 클래스로 최근, 새로운 유형의 스핀 FET가 제안되고 있습니다.
아시아태평양이 큰 시장 점유율을 차지할 것으로 예상
스핀트로닉스와 관련된 연구활동 증가, 반도체 제조에 있어서의 세계의 우위성, 주조, 전자제품 제조 등의 세계 산업에 있어서의 리드는 아시아태평양에 있어서의 스핀트로닉스 기술의 범위를 확대하는 주요 요인의 일부입니다.
중국, 일본, 싱가포르, 한국과 같은 국가들은 스핀트로닉스 기술과 관련된 연구에 대한 투자가 증가하고 있기 때문에 조사 대상 시장에서 유명한 투자가가 되고 있습니다.
이 지역에서는 과학, 산업 및 의료 용도에 대한 수요가 증가함에 따라 스핀 트로닉스 수요가 증가하는 경향이 있습니다. Sciences의 과학자들은 스핀 트로닉 트랜지스터와 다이오드 등의 스핀 트로닉 디바이스에 유용한 라슈바 분열이라는 이국적인 양자 특성을 나타내는 세계 최초의 2D 복합 양자 재료를 개발했습니다. 스핀 트랜지스터, 스핀 다이오드, 스핀 필터 등의 스핀트로닉스 디바이스에 있어서, 2차원 기판(예를 들면 그래핀)과 계면할 수 있어 전자 스핀의 양자 특성을 이용하여 보다 높은 성능을 실현할 수 있습니다.
게다가 아시아태평양의 반도체산업은 중국, 일본, 대만, 한국이 주요 견인역으로 되어 있으며, 이들을 합쳐 세계 반도체 시장 수익의 약 35%를 차지하고 있습니다. 장비기업, 4078사의 반도체재료기업, 369사의 IC제조기업을 포함한 2만개 이상의 반도체 관련 기업이 있습니다.
스핀트로닉스 산업 개요
스핀 트로닉스 시장은 지속적인 제품 침투, 제한된 제품 차별화 및 치열한 경쟁을 특징으로 합니다. 혁신은 경쟁 우위를 확보하는 데 매우 중요한 역할을합니다. Allegro Microsystems, Inc.와 같은 주요 시장 기업들은 최근 몇 년동안 제품 혁신을 강화하기 위해 자금을 확보하고 있습니다.
크로커스 기술은 2023년 6월 역동적이고 수요가 높은 환경에서 전류 감지를 재정의하는 획기적인 전류 감지 솔루션인 CT40x를 발표했습니다. TMR 센서는 기존 홀 및 MR 대체품에 비해 타협 없는 성능을 보장하여 TMR 기술 시장 보급을 촉진합니다.
2023년 5월 NVE는 터널 자기 저항(TMR) 스마트 자력계의 고감도 버전인 SM223을 발표하여 스마트 자력계의 제품 범위를 확대했습니다.
The Spintronics Market size is estimated at USD 2.03 billion in 2025, and is expected to reach USD 9.61 billion by 2030, at a CAGR of 36.43% during the forecast period (2025-2030).
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.
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
