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公開番号2025034114
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-13
出願番号2023140295
出願日2023-08-30
発明の名称電磁波吸収体及び電磁波吸収方法
出願人国立大学法人東北大学
代理人弁理士法人クオリオ,個人,個人,個人,個人,個人
主分類H05K 9/00 20060101AFI20250306BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】安価で、大面積化が可能で、フレキシビリティを備えてあらゆる場所に設置が可能であり、かつ、広帯域の周波数に対応可能な電磁波吸収体を提供する。
【解決手段】導電性繊維の三次元網目構造を有するテラヘルツ波を吸収するための電磁波吸収体1であって、繊維体(非導電性繊維の三次元網目構造体)2と、スパッタ成膜した導電性物質3と、がそれぞれ独立した層を形成し、導電性物質3は、繊維体2の深さ方向に向かって、導電性物質3の量(割合)が小さくなるように導電性の勾配が形成されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
導電性繊維の三次元網目構造を有する、テラヘルツ波を吸収するための電磁波吸収体。
続きを表示（約 640 文字）【請求項２】
前記テラヘルツ波の周波数が、０．１～１０ＴＨｚの範囲内にある、請求項１に記載の電磁波吸収体。
【請求項３】
前記導電性繊維の三次元網目構造の空隙率が４０～９９.９％、目付が１０～３０００ｇ／ｍ
２
である、請求項２に記載の電磁波吸収体。
【請求項４】
前記導電性繊維の三次元網目構造が不織布構造である、請求項３に記載の電磁波吸収体。
【請求項５】
前記導電性繊維の三次元網目構造が、三次元網目構造の非導電性繊維の少なくとも一部が導電性物質によりコーティングされたものである、請求項４に記載の電磁波吸収体。
【請求項６】
前記コーティングが、スパッタ法によるコーティングである、請求項５に記載の電磁波吸収体。
【請求項７】
前記導電性物質が、金、銀、銅、アルミニウム、鉄、ニッケル、クロム、チタン、タングステン、ステンレス、インジウム、スズ、及び亜鉛から選ばれる少なくとも１種の金属を含む、請求項６に記載の電磁波吸収体。
【請求項８】
前記導電性物質が、導電性金属酸化物を含む、請求項６に記載の電磁波吸収体。
【請求項９】
請求項１～８のいずれか１項に記載の電磁波吸収体を用いてテラヘルツ波を吸収する、電磁波吸収方法。
【請求項１０】
請求項１～８のいずれか１項に記載の電磁波吸収体を含む、電磁波吸収用物品。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁波吸収体及び当該電磁波吸収体を用いてテラヘルツ波を吸収する電磁波吸収方法に関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
２０３０年代に訪れるデータ主導型の「超スマート社会」を想定し、「Beyond ５Ｇ」の実現に向けた推進戦略が進められている。「Beyond ５Ｇ」では、２０３０年代において予想されるデータ通信量や通信機器数を踏まえ、アクセスネットワークにおける通信速度は５Ｇの１０倍、コアネットワークにおける通信速度は現在の１００倍を達成することが目標とされている。この目標を実現すべく、より高周波数の電磁波であるテラヘルツ波を効率的、かつ効果的に利用する通信技術の開発が進められている。
【０００３】
電磁波吸収体は、電磁波の多重干渉による受信レベルの劣化やノイズによる信号読み取り率の劣化等を防ぐために用いられる。現在、５Ｇのマイクロ波（３～３０ＧＨｚ）によるノイズ等を防止するために、電磁波吸収特性の優れた磁性体などをフィラーに用いた電磁波吸収体が用いられている。例えば、特許文献１には、少なくとも２種の層が積層されたノイズ吸収シートであって、磁性材料を含有する磁性体層と、構成繊維に金属が付着しているノイズ吸収布帛の層とが積層されており、ノイズ吸収布帛の少なくとも片面の表面抵抗率の常用対数値が０～６の範囲にあるノイズ吸収シートが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０１５／０７６３８７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
テラヘルツ波のような高周波数の電磁波を通信技術に用いることに伴い、高周波数の電磁波を効率よく吸収できる（電磁波吸収特性の優れた）新たな材料の開発が急務となっている。これは、従来の５Ｇに代表されるマイクロ波に対しては優れた電磁波吸収特性を有する磁性体が、テラヘルツ波などの高周波数の電磁波に対しては電磁波吸収特性を示さないことが要因の一つとされる。そこで、テラヘルツ波にも対応できる新たな電磁波吸収体として、人工光学物質のメタマテリアルを用いた電磁波吸収体に期待が集まっている。
一方で、通常メタマテリアルは半導体微細加工技術により製造される。そのためコストが高く、大面積化が困難であり、また平面基板に限定される技術であり、柔軟性に乏しく、形状、加工に制約があり、さらに共振型のメタマテリアルは対応する電磁波の周波数の帯域が狭いといった問題がある。
【０００６】
本発明は、安価で、大面積化が可能で、フレキシビリティを備えてあらゆる場所に設置が可能であり、かつ広帯域の周波数に対応可能な電磁波吸収体、及び当該電磁波吸収体を用いてテラヘルツ波を吸収する電磁波吸収方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の上記課題は、下記の手段により解決された。
〔１〕
導電性繊維の三次元網目構造を有する、テラヘルツ波を吸収するための電磁波吸収体。
〔２〕
前記テラヘルツ波の周波数が、０．１～１０ＴＨｚの範囲内にある、前記〔１〕に記載の電磁波吸収体。
〔３〕
前記導電性繊維の三次元網目構造の空隙率が４０～９９．９％、目付が１０～３０００ｇ／ｍ
２
である、前記〔１〕又は〔２〕に記載の電磁波吸収体。
〔４〕
前記導電性繊維の三次元網目構造が不織布構造である、〔１〕～〔３〕のいずれかに記載の電磁波吸収体。
〔５〕
前記導電性繊維の三次元網目構造が、三次元網目構造の非導電性繊維の少なくとも一部が導電性物質によりコーティングされたものである、前記〔１〕～〔４〕のいずれかに記載の電磁波吸収体。
〔６〕
前記コーティングが、スパッタ法によるコーティングである、前記〔５〕に記載の電磁波吸収体。
〔７〕
前記導電性物質が、金、銀、銅、アルミニウム、鉄、ニッケル、クロム、チタン、タングステン、ステンレス、インジウム、スズ、及び亜鉛から選ばれる少なくとも１種の金属を含む、前記〔５〕又は〔６〕に記載の電磁波吸収体。
〔８〕
前記導電性物質が、導電性金属酸化物を含む、〔５〕又は〔６〕に記載の電磁波吸収体。
〔９〕
前記〔１〕～〔８〕のいずれかに記載の電磁波吸収体を用いてテラヘルツ波を吸収する、電磁波吸収方法。
〔１０〕
前記〔１〕～〔８〕のいずれかに記載の電磁波吸収体を含む、電磁波吸収用物品。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の電磁波吸収体は、安価で大面積に製造でき、フレキシビリティを備えてあらゆる場所に設置が可能であり、かつ広帯域のテラヘルツ波の吸収体として用いることができる。
また本発明の電磁波吸収方法によれば、本発明の電磁波吸収体を用いることにより、テラヘルツ波を効率的に吸収させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、実施例で用いる本発明の各電磁波吸収体の断面を模式的に示す図の例示である。
図２は、ＢＥＭＣＯＴの表面をアルミニウムで成膜した各電磁波吸収体のテラヘルツ波の吸収率の測定結果の一例を示すグラフである。
図３は、ＢＥＭＣＯＴの表面をアルミニウムで成膜した各電磁波吸収体のテラヘルツ波の吸収率の測定結果の一例を示すグラフである。
図４は、ＢＥＭＣＯＴの表面をアルミニウムで成膜した各電磁波吸収体のテラヘルツ波の吸収率の測定結果の一例を示すグラフである。
図５は、ＢＥＭＣＯＴの表面をアルミニウムで成膜した各電磁波吸収体のテラヘルツ波の反射率の測定結果の一例を示すグラフである。
図６は、ＢＥＭＣＯＴの表面を金で成膜した各電磁波吸収体のテラヘルツ波の吸収率の測定結果の一例を示すグラフである。
図７は、紙の表面をアルミニウムで成膜した各電磁波吸収体のテラヘルツ波の吸収率の測定結果の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の好ましい実施形態について説明するが、本発明は、本発明が規定すること以外は、下記の実施形態に限定されるものではない。
（【００１１】以降は省略されています）

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