21

平成 21 年度

平成 21 年度

巻頭言
知的コミュニティ基盤の進化
知的コミュニティ基盤研究センター長田中和世

この 10 年あまりの情報ネットワークの普及・拡大により知識・情報資源を基盤とするコ
ミュニティのあり様は大きく変貌してきている．歴史的に観れば，技術の進歩とコミュニ
ティのあり様は互いに深く影響し合って進化してきたともいえる．さて，最近の話題の一つとして，この 4 月に米国アップル社が鳴り物入りで発売した携帯情報端末がある．日本や EU では 5 月末の発売となったようであるが，購入希望者が店頭に列をなしたということである．この種の製品がどの程度普及するかは極めてビジネス戦略的な問題が絡むため論じないとしても，この端末の特長の一つが電子書籍をダウンロードして読む機能にあることはこの関連業界の変革を予感させる話である．衆目の一致するように，出版業界は相当な影響受けるだろうし，特に雑誌の形態は大きく変化していくと考えられる．その意味では編集者や作家・記者にとってはまた新しい進化のチャンスでもある．われわれの読書のあり様も変わっていくと考えられる．当研究センターでは，平成 21 年度末（平成 22 年 3月）に「現代出版研究の視座―情報メディアの電子化と出版流通の変容―」と題した公開
シンポジウムを開催した．この分野の現場で活躍される出版流通業界の専門家，雑誌記者，
また大学の研究者に講演をお願いした．このテーマは時宜を得たもので，多数の参加者を得て，講演者を交えて活発な意見交換が行われた．
当研究センターは，知の共有基盤，表現基盤，伝達基盤，環境基盤の 4 つの研究部門からなり，知識社会の基盤の進化に貢献すべく研究を進めている．共有基盤部門では，ディジタルライブラリやデータ工学の視点から情報流通・蓄積・管理技術についての研究，表
現基盤部門では，知識の表現・可視化・操作・検索のための原理・方法論や応用の研究，伝達基盤部門では，社会システム的な側面から知識と情報の伝達と受容における人々の認知と行為の研究や知識情報資源の集積に関わる社会システム(図書館など)に関する研究，環境基盤部門では，情報ネットワークの基盤となるハードウエアデバイス，特に新半導体材料の開発研究に取り組んできた．本冊子には平成 21 年度に各研究部門の達成した研究成果がまとめられている．また，海外機関や国内の大学・図書館などとの連携も重視しており，
平成 21 年度には、科学技術振興機構・戦略的国際科学技術協力推進事業「日本―ドイツ共同研究」プロジェクトの開始，Consortium of iSchool in Asia-Pacific への参加などの国際連携もあり今後につながる成果である．
昨今は大学や国の研究機関などにおける研究活動に関しても一般社会への情報発信が強く求められるようになってきている．本冊子がこうした要請にこたえる一助となれば幸いである．
（平成 22 年 7 月）

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Ⅰ.管理・運営

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Ⅰ.管理・運営
Ⅰ.管理・運営

Ｆ. 受賞等
平成 21 年度は，センター教員が関係する 4 件の受賞があった．
第 48 回電子スピンサイエンス学会奨励賞（平成 21 年 11 月）
受賞者：水落憲和「ダイヤモンド中の単一 NV 中心における多量子ビット化とスピンコヒーレンス制御」
情報処理学会データベースシステム研究会（WebDB Forum 2009）学生奨励賞（平成 21 年
11 月）
受賞者：高橋公海（図書館情報メディア研究科）
共同研究者：森嶋厚行，杉本重雄，北川博之（システム情報工学研究科），「ビットシグネチャ法を用いた Web ページの包含従属性発見の効率化」
三田図書館・情報学会 2009 年度研究大会ベストプレゼンテーション賞（平成 22 年 2 月）
受賞者：池内淳「公立図書館の蔵書構成比と貸出規則に関する実態調査」
第 4 回（2010 年）日本物理学会若手奨励賞（平成 22 年 3 月）
受賞者：水落憲和「同位体制御したダイヤモンドにおけるスピンコヒーレンスの研究」－7－� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � Ⅱ.研究活動
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[2] ���������������������������������������, ������������������vol. 11-3�pp.71-80, 2009.8.
[3] Akira Sasou, Hiroaki Kojima, Noise robust speech recognition applied to voice-driven wheelchair,
EURASIP Journal on Advances in Signal Processing, vol. 2009, Article ID 512314, 9 pages,
2009.10.
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[4] Shigeo Sugimoto, Viewing digital information resource architectures from a metadata point of view
– a case study on metadata for Manga, Proceedings of International Conference on Digital Libraries
2010, pp.72-83, New Delhi, India, 2010.2.
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[5] Atsuyuki Morishima, Akiyoshi Nakamizo, Toshinari Iida, Shigeo Sugimoto, Hiroyuki Kitagawa.
Why are Moved Web Pages Difficult to Find? The WISH Approach. The 18th International World
Wide Web Conference (WWW 2009), pp. 1117-1118, Madrid, Spain, 2009.4. (poster)[6] Atsuyuki Morishima, Akiyoshi Nakamizo, Toshinari Iida, Shigeo Sugimoto, Hiroyuki
Kitagawa.Bringing Your Dead Links Back to Life: A Comprehensive Approach and Lessons
Learned. The 20th ACM Conference on Hypertext and Multimedia (ACM Hypertext 2009), pp.

－ 14 －� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � Ⅱ.研究活動
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15-24, Torino, Italy, 2009.6.
[7] Soo-Young Suk, Hiroaki Kojima, Tied-State Multi-path HMnet Model using Three-Domain
Successive State Splitting, Proceedings of Interspeech 2009, pp.1419-1422, 2009.9.
[8] Hiroyuki Obari, Hiroaki Kojima, Machi Okumura, Masahiro Yoshikawa, Shuuichi Itabashi,
Investigating the effectiveness of software to train English proficiency, Proceedings of 2nd ISCA
Workshop on Speech and Language Technology in Education (SLaTE), No.14, 4pages, 2009.9.
[9] Wasuke Hiiragi, Tetsuo Sakaguchi, Shigeo Sugimoto. A Policy-based Institutional Web Archiving
System with Adjustable Exposure of Archived Resources. The 9th International Web Archiving
Workshop (IWAW 2009), Corfu, Greece, pp.20-26, 2009.9.
[10] Ayako Morozumi, Satomi Nomura, Mitsuharu Nagamori, Shigeo Sugimoto. Metadata Frameworkfor Manga: A Multi-paradigm Metadata Description Framework for Digital Comics, Proceedings ofInternational Conference on Dublin Core and Metadata Application 2009, pp.51-60, Seoul, Korea,
2009.10[11] Masami Takahashi, Atsuyuki Morishima, Shigeo Sugimoto, Hiroyuki Kitagawa. A Constraint-based
Tool for Data Integrity Management on the Web. The 4th International Conference on UbiquitousInformation Management and Communication (ICUIMC 2010), pp. 144-146, SKKU, Suwon,
Korea, 2010.1. (short)[12] Shigeo Sugimoto, Viewing digital information resource architectures from a metadata point of view
– a case study on metadata for Manga, Proceedings of International Conference on Digital Libraries
2010, pp.72-83, New Delhi, India, 2010.2.� ��������
[13] Atsuyuki Morishima, Keishi Tajima, Masateru Tadaishi. Optimal Tree Node Ordering forChild/Descendant Navigations. The 26th International Conference on Data Engineering (ICDE2010), pp. 840-843, Long Beach, California, USA,2010.3.(short)���������
[14] Mitsuharu Nagamori, DCMI Metadata Schema Registry: Discovery and Reuse of Metadata Terms,
International Conference on Dublin Core and Metadata Applications,DC-2009 Seoul Proceedings,
Dublin Core Metadata Initiative, 2009.10.
[15] Shigeo Sugimoto, Archiving and Preservation of Digital Resources: General Issues and Some Case
Studies, 10th Tunisia-Japan Symposium on Science, Society and Technology (TJSSST 10),Hammermet, Tunisia, 2009.11.
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�� International Conference on Asia-Pacific Digital Libraries, Steering Committee Vice Chair
�� Joint Conference on Digital Libraries 2009 (JCDL'09), Program Committee Member, Austin, Texas,
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�� European Conference on Digital Libraries 2009 (ECDL'09),� Program Committee Member, Corfu,
Greece, 2009.9.
�� DC-2009: International Conference on Dublin Core and Metadata Applications, Program
Committee Co-chair, Seoul, Korea, 2009.10.
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－ 17 －

Ⅱ.研究活動＜知の表現基盤研究部門＞
磯谷順一

教授

（部門研究員（併任））

真栄城哲也 准教授

（部門研究員，本学図書館情報メディア研究科）

上保秀夫

助教

（部門共同研究員，本学図書館情報メディア研究科）

太田勝也

名誉教授 （部門協力研究者，本学図書館情報メディア研究科）

中山伸一

教授

（部門協力研究者，本学図書館情報メディア研究科長）【総括】知の表現基盤部門では，個人の知，コミュニティの知，自然の知のように，様々な形で蓄積されている知識について，目的に適した表現・可視化・操作をするための基本原理の究
明と，方法論および応用の研究をミッションとしている．より具体的には，基礎研究として，知識やコンテンツの構造およびその特性，そしてアルゴリズムについての研究を主に展開し，応用研究としてコンテンツ表現，作成および検索技術を中心に研究を展開している．
今年度は，これまでの研究の継続を含め，以下のように基礎および応用の両面から研究を展開した．
・ 文章や会話の構造と表現についての計量的な研究として，文章の判りやすさについての研究および笑いを生むやりとりについての研究．
・ ストーリー展開のある動画の構造表現および人間が鑑賞することで生じる心的状態をモ
デル化および解析する研究．
・ 情報検索の研究として，動画鑑賞中のユーザの表情分析を行い，個人的ハイライトを検出する研究．
・ 感性の表現についての基礎研究として，音楽および音の効果や影響についての研究．
・ 利用者の要求に応じて情報を整理し表示する研究．
・ 対象全体を要素間の相互作用関係に基づいて表現し分析する方法についての研究として，生物の遺伝子制御ネットワークを予測する研究．

【研究題目】利用者の重視度に応じた宿のクチコミサイトにおけるランキング表示【担当者】石川 瑛子（本学図書館情報メディア研究科），中山 伸一（協力研究者），真栄城 哲也（部門研究員）
本研究は，利用者が必要とする情報の重要度に基づいて商品等をランキング表示する手法を提案する．ここではホテル等の宿泊施設についてのクチコミサイトを対象とする．既存の宿のクチコミサイトでは，クチコミが投稿日の新しいものから順に表示されており，利用者は自分の知りたい項目についてのクチコミを 1 つずつ読んで探していかなければならないため，必要としている情報を得るのに時間を要する．一方，クチコミの投稿者は，文章以外に宿を点数評価することも可能である．その際，総合点数だけでなく，クチコミサイト毎に差異はあるが，
「食事」
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「部屋」
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「風呂」等の項目について点数評価できる．このため，総合点数の高い順や，特定の 1 項目に限ったランキング表示も可能である．しかし，既存のク－ 18 －� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � Ⅱ.研究活動
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－ 23 －

Ⅱ.研究活動がこのようなネットワークとして捉えることができ，このようなモデルを高速にシミュレーシ
ョンできれば，ネットワーク全体としての挙動と個々の要素の動きの関係を探ることができる．
特に大規模なネットワークの場合，ネットワーク全体で生じる現象の理解と，ネットワークの予測，制御およびデザインについての知見が得られる．これまでに，大規模ネットワークを高速にシミュレーション可能な専用計算システムを構築した．本システムに関連する特許は 13件である．
通常の計算機上で実行するソフトウェアとは異なり，電子回路 (ハードウェア) によって直接シミュレーションが行われるため，実行速度はソフトウェアによるシミュレーションの 1 万〜100 万倍と，非常に高速である．このシステムはネットワークをシミュレーションするために特化されたアーキテクチャを持ち，汎用的な計算機とは全く異なる．本計算システムには，初めて使われている技術がいくつかあり，
電子部品を実装するプリント基板もその 1 つである．
通常のプリント基板である FR4 と比較して高速伝送特性および伝送線路密度が大幅に向上している PALAP を用いている．PALAP を中心に株式会社オーケープリントおよび日本ゴアテッ
クスと共同で JPCA ショー (2009 年 6 月 2 日〜6 月 4 日) にて展示した．
遺伝子ネットワークと呼ばれる細胞内の遺伝子の相互作用関係を表したネットワークは，薬品の設計や生命現象の解明に重要であり，本計算システムのシミュレーション対象として重点的に研究している．生物の遺伝子レベルの現象で，膨大な数の遺伝子がどのように関係し機能しているかを解明することは重要な問題である．生物の発生過程を対象として，多細胞生物のモデル生物である線虫 C.elegans の初期発生段階の解析を継続して行なっている．
これまでに，短い時間間隔 (10 分間隔)で C.elegans の初期発生段階のゲノムワイドな DNA
マイクロアレイ実験を行い，全遺伝子の発現量を計測した．このような短時間間隔の発現デー
タは他では見当たらない．
また，ある遺伝子調節ネットワークが，生物のネットワークか，人工的なネットワークなのかを判定する方法を考案した．これは，ネットワーク内を波形が伝搬する挙動を数値化する手法である．一部が実験的に解明されている遺伝子ネットワークをランダムに変更したネットワークを 1,000 個生成し，この手法で判別したところ，2%のネットワークが許容度 1%，7%のネットワークが許容度 5%であった．この手法によって，高速ネットワークシミュレータによる遺伝子ネットワークの予測精度を向上できる．

【研究題目】表情分析による動画の個人的ハイライト検出【担当者】上保秀夫（共同研究員）
情報の評価内容は評価する者の様々な背景に影響される．例えば，同じ文献の適合性判断でも専門家と一般人ではその評価が異なることがある．これはどちらの判断が正しいという問題
ではなく，むしろその個人差に適応する仕組みをつくることが重要である．本研究では特に個人差の影響が大きいと思われる動画におけるハイライト部分の検出に取り組んだ．従来の技術は動画から抽出される音声や画像情報の分析に焦点を当てており，個人差の対応はあまり考えられてこなかった．本研究では，動画閲覧中のユーザの表情に着目し，個人的ハイライトを検－ 24 －� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � Ⅱ.研究活動
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similarity details applied to musical instrument performance”, 13th International Conference on
Human-Computer Interaction, 866-873, 2009.
[2] T. Maeshiro, S. Nakayama, M. Ito, “Information and structural properties of C.elegans gene
regulatory networks”, 17th International C. elegans Meeting, CDROM, 2009.
[3] T. Maeshiro, K. Shimohara, S. Nakayama, “Fitness function for evolutionary system to predict
unknown gene regulatory networks”, ICROS-SICE International Joint Conference 2009, 2722-2727,
2009.
[4] Joho, H., Jose, J. M., Valenti, R., and Sebe, N. �Exploiting Facial Expressions for A�ective Video
Summarisation�. In: Proceedings of the ACM International Conference on Image and Video Retrieval,
CD-ROM, Santorini, Greece: ACM, 2009.
[5] Arapakis, I., Moshfeghi, Y., Joho, H., Ren, R., Hannah, D., and Jose, J. M. �Enriching User Pro�ling－ 25 －� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �.����

with A � ective Features for the Improvement of a Multimodal Recommender System � . In:
Proceedings of the ACM International Conference on Image and Video Retrieval, CD-ROM,
Santorini, Greece: ACM, 2009.
[6] Villa, R., Jose, J. M., Joho, H., and Cantador, I. �An aspectual interface for supporting complex
search tasks�. In: Proceedings of the 32nd Annual International ACM SIGIR Conference on Researchand Development in Information Retrieval, 379-386, Boston, USA: ACM, 2009.
[7] Joho, H., Hannah, D., and Jose, J. M. �Revisiting IR techniques for collaborative search strategies�.
In: Advances in Information Retrieval, 31st European Conference on Information Retrieval, 66-77,
Toulouse, France, 2009.

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[14] T. Maeshiro, S. Nakayama, “Description of Worm Genes for High Speed Gene Regulatory Network
Simulator”, ��������� 32 ����2009 � 12 � 9 ��12 �
[15] T. Maeshiro, S. Nakayama, “Network Representation Model of Gene Regulatory Network with
Multiple Viewpoints”, ��������� 32 ����2009 � 12 � 9 ��12 ����������� ������������ 50 ������ 72 �����������������
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－ 30 －

Ⅱ.研究活動
Ⅱ.研究活動情報」「図書館以外の読書の場の紹介」といった回答が見られた．今後は，このような支援の実現
可能性についてさらに分析を進めていく予定である．
【研究題目】 機関リポジトリアクセスログの分析【担当者】

逸村裕（部門共同研究員）

大学等の研究機関において，ウェブサーバに構成員の研究成果等を登録し，無料で公開する
機関リポジトリの取り組みが普及している．機関リポジトリは，学術雑誌の価格高騰等を背景とするオープンアクセス運動の中で注目され始め，日本では主に大学図書館の取り組みによって普及してきた．2010 年春時点で国内に 148 機関リポジトリが設置されている．研究機関等の納税者に対する説明責任の実現や，研究成果の社会への還元，成果の視認性向上による競争力の確保等，多様な役割が期待されるものとなっている．
機関リポジトリの普及に伴い注目されているのが，その利用状況である．本研究テーマにおいて，平成 21 年度は RA に筑波大学大学院博士前期課程二年生の佐藤翔と中島大を配し，四機関の機関リポジトリの利用記録を分析してきた．その結果，機関リポジトリのアクセス元には，研究者に限らず企業や個人も含む多様な利用者が存在すること，利用者の属性により利用する文献の傾向が異なること等が明らかになった．
今後の課題としては，調査対象とする機関リポジトリの数を増やすとともに，文献がどのように活用されたかについて明らかにする必要がある．文献の活用状況についての先行研究としては，
Web を通じ無料公開された文献は被引用数が増えるかの検討事項がある．
また，機関リポジトリに期待される役割として納税者への説明責任，研究成果の透明性確保等，研究者以外の利用者への文献提供が挙げられる．機関リポジトリが学術文献流通に及ぼす効果と影響を総合的に検討分析考察する予定である．
【研究費補助金等】
石井啓豊(1) 科学研究費補助金（研究代表者）
平成 20～22 年度，戦略的萌芽研究，各年度 900, 1,100, 1,100 万円「ピアプロダクションに基づく知識資源コモンズによる図書館機能の実現可能性」
池内 淳(1)科学研究費補助金（研究代表者）
平成 21～23 年度，若手研究(B)，各年度 1,000，800，700 千円「公共図書館のもたらす経済価値の測定手法の構築に関する実証的研究」(2)科学研究費補助金（研究分担者）
平成 21～23 年度，基盤研究(B)，「ウェブ上の文書から学術論文を自動判定し，検索するシス
テムの設計開発」，研究代表者 上田修一（慶應義塾大学）(3)科学研究費補助金（研究分担者）－ 31 －

Ⅱ.研究活動

平成 20～24 年度，基盤研究(B)，「大学教育における「学び」の空間モデル構築に関する研究」，研究代表者：溝上智恵子（筑波大学）
鈴木佳苗(1) 科学研究費補助金（研究分担者）
平成 20～24 年度，基盤研究(B)，「地域社会の課題解決を支援する公共図書館のサービス・
研修モデルの構築に関する研究」，研究代表者：薬袋秀樹（筑波大学）(2)科学研究費補助金（研究分担者）
平成 20～22 年度，基盤研究(B)，「暴力シーンに関する内容分析と縦断調査に基づくメディア
教育プログラムの開発と評価」，研究代表者：坂元章（お茶の水女子大学）(3)科学研究費補助金（研究分担者）
平成 21～23 年度，基盤研究(C)，「映像制作ワークショップのためのメディア教材の研究」，研究代表者：西岡貞一（筑波大学）(4)共同研究（三菱総合研究所，安心ネットづくり促進協議会）（研究代表者）
平成 21 年度，900 千円，「インターネット利用といじめの関係性に関する研究計画の策定」(5)筑波大学 若手ステップ・アップ支援経費（研究代表者）
平成 21 年度，700 千円，「テレビ番組の暴力描写の視聴への保護者の働きかけが攻撃性および向社会性に及ぼす影響」(6)筑波大学大学院図書館情報メディア研究科プロジェクト研究（研究代表者）
平成 21 年度，500 千円，「テレビゲームの暴力描写への接触に対する保護者の介入」
松林麻実子(1)科学研究費補助金（研究分担者）
平成20～22 年度，基盤研究(B)「オープンアクセス，サイバースカラシップ下での学術コミュニケーションの総合的研究」，研究代表者：倉田敬子（慶應義塾大学）【成果公表】
学術雑誌論文等[1]Sakamoto, A. & Suzuki, K. Media Literacy: A new type of communication skill. Global COE
Program “Science of human development for restructuring the gap-widening society” ,Ochanomizu University, 2010, pp. 67-72.
[2]長谷川真里，堀内由樹子，佐渡真紀子，鈴木佳苗，坂元章．児童用多次元共感性尺度の信
頼性・妥当性の検討 パーソナリティ研究. 2009, 17(3), 307-310.
[3]大貫和則，高野恵義，鈴木佳苗，西岡貞一．中学生の映像制作体験を通したメディア・リテラ
シー学習とその効果 日本情報科教育学会誌. 2009, 2(1)，27-32.
[4]佐藤翔, 冨本壽子, 逸村裕. 「論文の被引用数と機関リポジトリにおけるダウンロード数の関係」. 図書館情報メディア研究. 2009, vol.7, no.1, p.53-65.
[5]逸村裕. 大学図書館の課題. 図書館界. 2009, Vol.61,No.5, p.362-371.

－ 32 －

Ⅱ.研究活動
Ⅱ.研究活動著書[6]鈴木佳苗. 子どもの読書の意義 生涯学習研究 e 辞典 CD-ROM 日本生涯教育学会, 2009.
[7]Suzuki, K. Media education in Japan. In C.K.Cheung (Ed.), Media Education in Asia, Springer,
2009, pp.131-155.
国際会議発表[8]Sato, Sho; Nonaka, Yuji; Ohnishi, Masato; Itsumura, Hiroshi. “Usage log analysis of the contents
of institutional repositories: user domains, types of referrals and content attributes”. DRFIC2009.
Tokyo, 2009-12-03/04, DRF; SPARC Japan; NII.
国内学会発表[9] 池内淳，中川恵理子．公立図書館の蔵書構成比と貸出規則に関する実態調査．2009 年度三田図書館・情報学会研究大会発表論文集．2009，p.29-32．
[10] 安形輝，宮田洋輔，池内淳，上田修一．学術情報流通における深層ウェブの実態：機関リ
ポジトリに登録された文献を用いた調査．2009 年度三田図書館・情報学会研究大会発表論文集．2009，p.37-40．
[11] 宮田洋輔，安形輝，池内淳，上田修一．日本の機関リポジトリに収録された学術情報のアクセス可能性．第 56 回日本図書館情報学会研究大会要綱．2009，p.45-48．
[12] 佐藤翔, 逸村裕. 「機関リポジトリ収録コンテンツにおける利用数とアクセス元，アクセ
ス方法，コンテンツ属性の関係」. 2009 年度三田図書館・情報学会研究大会発表論文集. 2009，p.9-12．
その他[13] 鈴木佳苗，坂元章 (2010) 平成 22 年度共同研究報告書「インターネット利用といじめの関係性に関する研究計画の策定」三菱総合研究所[14] 松林麻実子，岡野裕行．
「歴史学および日本文学研究者に対する実態調査からみる人文科学系研究者の情報行動」筑波大学知的セコミュニティ研究センター・モノグラフシリーズ，
No.4，2010，43p.
【部門研究員による学外貢献】
石井啓豊(1)牛久市立中央図書館協議会委員長
池内淳(1)日本図書館情報学会常任理事（事務局長・総務委員長）
松林麻実子(1)日本図書館情報学会総務委員(2)三田図書館・情報学会編集委員(3)情報メディア学会事務局次長－ 33 －

Ⅱ.研究活動

知の環境基盤研究部門
磯谷順一 教授（部門研究員，本学図書館情報メディア研究科）
梅田享英 准教授（部門研究員，本学図書館情報メディア研究科）
水落憲和 講師（部門研究員，本学図書館情報メディア研究科）
Edmonds Mark Andrew 博士研究員 （部門外国人研究員，University of Warwick, UK）【総括】知の環境基盤研究部門は，ネットワーク情報化社会を支える環境基盤のさらなる進展に貢献することをミッションとして，エレクトロニクス技術のコアとなる半導体材料の研究を進めてきた．具体的に挙げれば，シリコン（ケイ素），ダイヤモンド，シリコンカーバイド（炭化ケイ素）が対象となっている．
現在の情報化社会は，シリコンから生まれた大規模集積回路（LSI）によって実現された社会である．シリコン LSI は大小を問わず，あらゆるコンピュータ，電子機器に搭載されている．
そのシリコン LSI にとって，現代の最大の課題は低消費電力性能である．これを高密度集積といかに両立させるかという点が最大の焦点になっている．本部門では，低消費電力を実現する
ランダムアクセスメモリ（RAM）技術についての研究を民間企業と共同で行ってきた．１つは既存の主力 RAM であるダイナミック RAM（DRAM）と，もう 1 つは全く新しい記憶動作をベースにする抵抗変化型 RAM（ReRAM）である．大学側では低消費電力を実現するための原理・メカニズムを基礎的に研究し，その情報を企業側に提供して確認試験をしてもらい，さらに生産品にフィードバックするというスタイルで密接な共同研究を進めている．
他方，シリコン LSI の将来的な物理的限界を見越して，シリコン LSI とは全く異なる動作原理をもつ「量子コンピューティング」の研究が現在は盛んになっている．量子コンピュータの実用化はまだ未来の話ではあるが，実現可能性のある量子コンピュータとして，ダイヤモンドを使った固体量子コンピュータに注目が急速に集まっている．それは室温で動作する量子ビッ
ト素子がダイヤモンドで実証されたためである．この実証研究に本部門の水落講師が大きな貢献をしている．本部門では磯谷教授，水落講師がそれぞれプロジェクトを立ち上げて，量子コンピュータ実現のための材料（磯谷教授）と基本素子（水落講師）の研究を進め，大きな成果を上げている．
最後に，シリコンカーバイド（SiC）は，実用化が現在進行形で進められている有力な新しい半導体材料である．現在，4 インチウェハ（直径約 10cm）によるデバイスの量産出荷がすでに行われており，この事実が示すように初期の実用化はすでに達成されている．次の課題は，
SiC デバイスの性能を理論限界にまで近づけることと，低コスト化技術の開発である．SiC が活躍を期待されているのは，コンピュータに直接使用する集積回路ではなく，コンピュータや電子機器に搭載される電源用半導体デバイスの方である．このようなデバイスもネットワーク
情報化社会に対して非常に重要な意味をもっている．現代では，コンピュータシステムの性能向上は，シリコン LSI の数を増やして達成するというやり方のほうに軸足が移ってきている．
その際にネックとなるのは設備機器の消費電力である．SiC デバイスは，既存のシリコンデバ
イスよりもエネルギー利用効率が理論的に圧倒的に高いため，エネルギー問題に対するキーデ－ 34 －

Ⅱ.研究活動
Ⅱ.研究活動バイスとなることが期待されている．本部門では，SiC デバイスの性能を劣化させる結晶欠陥の基礎評価に注力しており，この分野で世界的な評価を得るまでになっている．
また，以上のような学術的評価をベースに，私達の部門では，半導体と結晶欠陥に関する学
術データベースシステムを立ち上げて運用している．毎年度このシステムの機能拡張を行ってきているが，今年度はセンター公募研究の１つとして実施したので，公募研究の項目の方も合わせてご覧頂きたい．また，国際的な学術研究チームの構築にも取り組んでおり，特にドイツの研究チームとの密接な連携を図り，強力に研究を推し進めている．

【研究題目】 欠陥サイエンスによる半導体デバイス・量子情報固体素子の新展開(1) パワーエ
レクトロニクス素子用半導体材料【担当者】 磯谷順一（部門研究員），梅田享英（部門研究員），Edmonds Andrew Mark（外国人研究員・Warwick University），角谷均（住友電工），森下憲雄・花屋博秋・小野田忍・大島武（日本原子力研究開発機構），N. T. Son・E. Janzén（Linköping University），A.Gaili（Budapest
University of Technology）
電力消費に占める情報機器の割合が急激に上昇してきている．地球温暖化など人類の持続性の課題に対処しつつ高度情報化のペースを保つには，新材料による効率のよい電力素子の実現が，不可欠と言える．不純物・欠陥の詳細な同定において熟練した技術を用いて，炭化ケイ素（SiC），窒化ガリウム（GaN），ダイヤモンドなどを用いたパワーエレクトロニクス素子の新しい展開に貢献することをめざしている．
ダイヤモンドの欠陥生成機構
室温の電子線照射で生成する原子空孔や格子間原子は，照射後の昇温により格子中を拡散し，再結合する一部を除いて，複合欠陥を形成する．欠陥の生成機構を明らかにするため，低温（～
100K）でダイヤモンドに電子線を照射し，温度を上げることなく EPR 測定用クライオスタットに移し，低温で生成する欠陥を測定した．
高純度 IIa 型結晶では，主に生成する電荷 0 の原子空孔(S=0)，電荷 0 の格子間原子（R2 センター，室温付近では S=1 の励起状態の ESR が観測され）は，照射温度（100K）以下に保持した低温測定では EPR シグナルを与えない．存在すれば低温でも容易に観測されるはずの格子間原子ペアー（R1 センター）が観測されなかったのに対して，複空孔（R4 センター）の EPR ス
ペクトルが観測された．
炭化珪素（SiC）の欠陥生成機構
高速特性・耐高温特性（冷却が簡便）
・低損失パワーデバイスとして期待されている SiC においては，イオン注入後の高温処理後にも欠陥が残存することが問題になっている．この問題の解決には，格子中を拡散し，安定な凝集体を形成する格子間原子（特に格子間炭素原子）のふるまいを明らかにする必要がある．SiC には 3C-SiC，4H-SiC，6H-SiC に代表されるように，異なる結晶構造，異なるバンドギャップをもつものが存在する．3C-SiC を試料に用い，低温（～
100K）から高温（800C）での電子線照射を行い，生成した欠陥を EPR により同定した．電子－ 35 －

Ⅱ.研究活動

線照射により原子が格子位置からたたきだされると，原子空孔と格子間原子が生成する．それ
ぞれが格子中を拡散するために，遠く離れた位置に原子空孔，格子間原子として残存することに加えて，複合体や凝集体へと変化する．低温（～100K）照射後に，試料を低温に保ったまま測定することにより，格子間原子と原子空孔とが比較的近い距離にペアーとして存在する
Frenkel 対を見出し，その構造を決定した．
【研究題目】 欠陥サイエンスによる半導体デバイス・量子情報固体素子の新展開(2) 量子情報
処理素子【担当者】 磯谷順一（部門研究員），梅田享英（部門研究員），Edmonds Andrew Mark（外国人研究員，Warwick University），神田久生・谷口尚・渡邉賢司（物質・材料研究機構），角谷均（住友電工），中村和郎（東京ガス），森下憲雄・花屋博秋・小野
田忍・大島武（日本原子力研究開発機構）
不純物，欠陥の多くは特性を劣化する悪役として振る舞うが，有能な機能が不純物・欠陥によってもたらされる場合もある．ダイヤモンド中の格子欠陥のひとつである NV センターは，
量子コンピューティングへの応用，生体磁場の高感度・高空間分解能・高時間分解能の磁束計へ応用が注目されている．
NV センターの基底状態の詳細な電子状態の決定
NV（窒素-空孔）センターは，2 つの隣接する炭素原子の一方が炭素原子の抜けた原子空孔，
他方が不純物の窒素原子に置き換わった構造をもち，電荷が-1，スピン S=1 をもつ．電子スピンを量子ビットに用いる場合には極低温の環境が通常は必要なのに対し，NV センターは，光，光（波長（波長 532nm のレーザー）を用いた初期化（MS=0 の状態にそろえることができる），MS=1 は光らない〕
532nm のレーザー）を用いた読み出し〔MS=0 の状態は光る（赤い蛍光）が室温でできることに特長がある．
光を用いるスピン操作において，NV センターは光を良く吸収するという特長がある．例えば，NV センターによりダイヤモンドはピンク色に着色するが，濃度が 10 ppm を超えると結晶は一見真っ黒に見える．色素分子が特別な電子状態をもつために光をよく吸収するように，NVセンターも特別の電子状態をもっているはずである．
NV センターの不対電子は，約 84%が空孔を囲む３つの炭素原子（第一近接炭素原子）に存在することが電子スピン共鳴から求められていたが（J. H. N. Loubser and J. A. van Wyk, inDiamond Research 1977, edited by P. Daniel，De Beers Industrial Diamond Division, Ascot, 1977），それより遠くの炭素原子上のスピン密度の分布は実験的に求められていなかった．最近の理論計
算〔A. Gali, Phys. Rev. B80, 241204 (2009), A. Gali et al, Phys. Rev. B77, 155206 (2009)〕によると，不対電子の占める軌道である HOMO（最高被占軌道）は N-V の軸に垂直な面内にひろがっている．不対電子のひろがりがこのように偏っていることに加えて，分極（被占軌道のなかに上向きのスピンと下向きのスピンとで空間分布に若干の異なりが現れる）が加わり，スピン密度は，原子の空孔からの距離によって単調に減少するような単純な分布とはかなり異なる．理論
計算は，空孔から少し離れた炭素原子のなかには，負のスピン密度をもつものがあることを示－ 36 －

Ⅱ.研究活動
Ⅱ.研究活動している．
我々は，炭素の同位体 13C（I=1/2，天然存在比 1.11%）を 10%濃縮した結晶のパルス ENDOR（電子核二重共鳴）測定を行い，通常の電子スピン共鳴法では分離できない，遠方の炭素原子の 13C 超微細相互作用を引き出すことに成功した．４つのセットの炭素の超微細相互作用およびその符号を決定し，NV センターの基底状態の電子のひろがりの特異性，負の電子密度の存
在（スピン密度分布の振動）を実験的に明らかにすることができた（各セットは対称操作で重ねることができる点において等価な 6 個ないし 3 個の炭素原子からなる）．
，ESEEM
また，炭素の同位体 12C を 99.97%濃縮した結晶のパルス ENDOR（電子核二重共鳴）（電子スピンエコー・エンベロープ変調）の測定を行い，窒素の 14N 超微細相互作用および核
四極子分裂の符号が負であるという最近の報告〔S. Felton et al., Phys. Rev. B 79, 075203 (2009)〕
を確認するとともに，これらの EPR パラメータを高精度に決定した．基底状態では，空孔をはさんだ窒素原子上には不対電子はほとんど存在せず，窒素のスピン密度は分極の寄与により負となっている．
第一近接の炭素の 13C 超微細相互作用についても，天然存在比の結晶の精密な単結晶角度変化の測定から 13C 超微細相互作用テンソルを高精度に決定し，従来の報告では得られなかった軸対称からのずれを実験的に証明することに成功した．
近傍の炭素原子の 13C 超微細相互作用の決定は，量子情報処理素子への応用の点でも重要である．電子スピンの量子情報（コヒーレンス）を超微細相互作用によって結合した核スピンに転写することにより，核スピンの長いコヒーレンス時間を活用することができる．超微細に相互作用の異なる核スピンごとにアドレス指定ができる，また個々の核スピンの量子情報（コヒーレンス）を電子スピンに転写して，読み出すことができるので，数ビットの量子メモリの実現が期待できる．
NV センターの高効率作成
磁束計への応用においては，応用ごとに最適な NV センターの濃度が異なる．高圧高温（HPHT）法によるダイヤモンド合成においては，金属溶媒の組成をかえることにより，不純物の窒素（炭素を置換，P1 センター）の濃度を 0.1ppm から～300ppm まで容易に変えることができる．電子線を照射して生成した空孔と不純物窒素とから NV センターを作成する際に，電荷の制御（窒素と空孔とのペアーが P1 センターから電子を供与され電荷-1）を含め，完全変換する照射条件，熱処理条件を，様々の窒素濃度に対して求め，広い領域にわたって，NV セン
ターの濃度を制御するレシピを得ることができた．

－ 37 －

Ⅱ.研究活動【研究題目】 量子グレード・ダイヤモンドの開発とＮＶセンターの配列作製【担当者】 磯谷順一（部門研究員），大島武・小野田忍（日本原子力研究開発機構），谷口尚・寺地徳之・小泉聡・神田久生・渡邉賢司（物質・材料研究機構），Fedor Jelezko・Jörg Wrachtrup (University of Stuttgart)，Dieter Suter (University of Dortmund) ，Steffen Glaser・Thomas Schulte-Herbrüggen (Technical University of Munich)
ダイヤモンドの NV センターは，室温で，初期化・単一スピンの読み出しが可能で，コヒー
レンス時間が長いという特長がある．そのため，現時点では，量子コンピューティング固体素子への応用において最も有望な系となっている．
NV センターを用いた量子情報処理の「多量子ビット化」には，(1)単一の NV センターにおいて電子スピンと超微細相互作用で結合する核スピンを増やす，(2) NV センター1 個を 1 量子
ビットに用い，NV センターを並べることによりキュービット数を増やす，(3) 少数の核スピンを伴う単一の NV センターをユニットとしてフォトン（光子）を用いて多くのユニットを結合する，などの方法がある．我々は，Kane によるシリコン中の燐ドナーを並べる量子コンピュー
ティング固体素子の提案の拡張版である(2)の方式を用いて多量子ビット化をめざしている．隣接するキュービットの CNOT ゲートに交換相互作用の代わりに双極子双極子相互作用を用いるので，NV センターの間隔制御をイオン注入の位置制御精度で到達可能で（シリコン中の燐ドナーでは 20nm 間隔が要求される），光を用いて初期化・読み出しができるので室温で動作が可能（シリコン中の燐ドナーは 20mK という極低温が要求される）という特長がある．コヒーレンス時間を十分に長くできれば，配列を構成する NV センターの数を増やすことによって，多量子ビット化ができる．
本プロジェクトは日独の共同研究（日本側代表者磯谷順一，ドイツ側代表者 Fedor Jelezko）
としてスタートしている．ダイヤモンドの合成・評価技術を活かした日本側の「多量子ビット化に不可欠な材料制御技術」とドイツ側の「単一スピン操作技術・ロバスト制御技術」を組み合わせて相互補完的に研究を進めることにより，拡張性のある量子ゲート操作を実証し，さらに数量子ビットの量子情報処理素子の実現をめざしている．
比較的長い（数十～百 nm）距離の双極子双極子相互作用を量子ゲート操作に用いることは，
NV センターの配列を作る下地として，NV センターのコヒーレンス時間（現在得られているのは室温で 1.8ms）を十分に長くする“量子グレード・ダイヤモンド”の実現を必要とする．NV セ
ンターを並べることができても，下地となるダイヤモンドが十分に長いコヒーレンス時間を与えるグレードに達しなければ，多量子ビット化は実現しない．日本側の第１のミッションは量子グレード・ダイヤモンドの合成である．NV センターのコヒーレンス時間は，遠くに存在す
る不純物の窒素（不対電子をもつ）からの磁場の揺らぎ，フローズン・コアと呼ばれる NV セ
ンターに近い領域よりも遠方の 13C 核スピンからの磁場の揺らぎによって短くなっている．したがって，量子グレード・ダイヤモンドの達成には不純物窒素の低減と核スピンをもたない同位体 12C の濃縮が必要になる．
不純物窒素の低減には，不純物窒素濃度を測定する手法の開発が必要である．不純物窒素濃度が 0.1ppm 以下とされていた HPHT 結晶において，良い結晶を選んで，開発した測定法で評－ 38 －

Ⅱ.研究活動
Ⅱ.研究活動価したところ，不純物窒素濃度 0.4ppb のものが得られた．0.4ppb というのは炭素原子 100 億個に対して，不純物の窒素原子が 4 個に相当する．
同位体 12C を究極的に濃縮し，電子スピンをもつ不純物である窒素を低減した基板を作成す
る．これが第一段階で，そこに効率よく NV センターの配列を作って，初めて量子ゲート操作に進めることができる．日本側の第 2 のミッションはイオン注入により位置を制御して，高効率に NV センターを作成する技術の開発である．窒素と原子空孔のペアーのうち，電荷1 をもつもののみが有用なので，電荷の制御が重要な要素になる．また，イオン注入によって NV セ
ンターの配列を作製する場合には，コヒーレンス時間を長くする量子グレード・ダイヤモンドを用いても，注入のあとの熱処理後に余分な欠陥が残存すると，コヒーレンス時間は短くなってしまうのである．実際に，CVD 単結晶中の不純物窒素の存在状態のひとつとして合成時に導入された NV センターにくらべて，イオン注入と熱処理で作成された NV センターのコヒーレ
ンス時間は何桁も短いということが示されている．打ち込んだ窒素イオンのうち NV センターとなる収率をあげることに加えて，イオン注入で作成した NV センターのコヒーレンス時間を長くすることが大きな課題であった．我々は注入条件・熱処理条件を工夫することにより，NVセンターの収率およびイオン注入で作成した NV センターのコヒーレンス時間において，従来報告されているものを大きく改善することに成功した．
【研究題目】 ダイヤモンド中の単一窒素‐空孔複合体を用いた量子通信・計算用固体素子の開発基盤研究【担当者】 水落憲和（部門研究員），山崎聡（産業技術総合研究所エネルギー技術研究部門），
小坂英男（東北大学電気通信研究所），渡辺幸志（産業技術総合研究所ダイヤモ
ンド研究），F. Jelezko（シュトゥットガルト大学），J. Wrachtrup（シュトゥット
ガルト大学）
近年，量子暗号通信や量子コンピューティングと呼ばれる量子的な効果を用いた新しい通信・計算法が注目されている．それらは例えば解読不可能な量子暗号通信が可能となり，また，データベース検索の高速化，因数分解等の既存のコンピュータが不得手とする計算の高速化がもたらされるといった，既存の通信・計算を遥かに凌ぐポテンシャルを持つ．最近，実用化のため，数量子ビットを持った量子レジスタを単一光子で量子もつれ状態を生成して繋ぎ，いくらでも量子ビット数を増やせる（スケーラブル）量子ネットワークを構築しようという提案が注目されている．堅牢なネットワーク構築のため（量子もつれ純粋化やエラー訂正の実行のため）に必要な量子ビット数としては 5 量子ビットがあれば良いとされている．その素子資源としてダイヤモンド中の単一窒素‐空孔複合体（NV 中心）が有望されている．
水落は同位体炭素原子 13C の持つ核スピンに着目し，それによる単一 NV 中心の多量子ビット化について近年，国内外グループと共同研究を行っていた．また，13C の核スピンが電子スピンのコヒー
レンス時間に与える影響について調べていた．平成21 年度には，我々は 13Cの核スピンによる多量子ビット化により 4 つの異なる単一核スピンの観測・同定と単一核スピンコヒーレンスの制御の実証[1]，ス
ピンコヒーレンス緩和機構解明[1]，室温での電子スピンコヒーレンス時間（T2）の１ミリ秒以上の長時間－ 39 －� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �.����

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－ 40 －

Ⅱ.研究活動
Ⅱ.研究活動ている結果をうまく説明することができる．このような具体的なデータを基に，DRAM への有効なフッ素導入技術を開発する計画である．
【研究題目】 シリコンカーバイド MOS 型電界効果トランジスタの窒化処理後の MOS 界面欠陥の研究【担当者】 梅田享英（部門研究員），磯谷順一（部門研究員），小杉亮治（産業技術総合研究所），大島武・森下憲雄（日本原子力研究開発機構）
シリコンカーバイド（SiC）デバイスで主力と期待されるのが MOS 型電界効果トランジス
タ（MOSFET）である．これはシリコンの主力トランジスタと全く同じ構造のトランジスタで，シリコン以外では SiC でしか実現できていない．しかしながら，SiC MOSFET の研究開発は 10
年近くの歳月が世界中で費やされているものの，未だにその性能は理論限界の 1/10 以下に留まっている．その原因は MOSFET のスイッチング動作を担う MOS（Metal-Oxide-Semiconductor）
界面の結晶欠陥にあると考えられている．本研究ではこの MOS 界面を，電流検出型電子スピ
ン共鳴分光（EDMR）という独自の実験法で観察した．EDMR を使用する理由は，結晶欠陥の起源解明を行うには電子スピン共鳴分光（EPR）が非常に有効であることと，EDMR を用いれば SiC MOSFET の MOS 界面部分を直接測定できること，にある．
評価を行った SiC MOSFET は，つくば市の産業技術総合研究所で作られたもので，n チャネ
ル・ノーマリーオフ型，ゲート長/幅が 100/150µm で，ゲート酸化膜に窒化処理が施されている．
この窒化処理によって，MOSFET の最重要指標であるチャネル移動度は，処理しないものと比べて数倍に大幅向上している．この MOSFET のチャネル電流で低温 EDMR 観察を行ったとこ
ろ，10K 以下の極低温で炭素 h サイト置換の窒素ドナーの EDMR 信号が観測された．この結果
は，窒化処理によってチャネル領域（p 型 SiC 領域）に窒素ドナーのドーピングが起きていることを示唆している．
g 値や VO 分裂値については結晶中の同ドナーの値と若干の差異があり，
それはチャネルという特殊な 2 次元系の影響が出ている可能性がある．今後，ドライ酸化膜をゲートに使用した場合などと比較して，SiC MOSFET への窒化処理の役割を解明する予定である．

【外部資金等】
磯谷順一(1) JST 戦略的国際科学技術協力推進事業（共同研究型）「日本ドイツ共同研究」（日本側研究代表者）「ダイヤモンドの同位体エンジニアリングによる量子コンピューティング」
平成 21～24 年度，各年度 7,335（16,652），23,685（50,675），31,605（71,595），19,763（49,901）
千円，()内は日本チーム総計.
(2) JST 戦略的国際科学技術協力推進事業（研究交流型）「日本ドイツ共同研究」（日本側研究代表者）「ダイヤモンドの単一の NV センターを用いた多量子ビット・スピントロニクス素子の開発と－ 41 －

Ⅱ.研究活動

量子通信・量子計算への応用」
平成 19～22 年度，各年度 2,585，6,380，3,300，2,735 千円(3)科学研究費補助金（研究代表者）
挑戦的萌芽，平成 21 年度，2,500 千円「2 キュービットゲートを用いた鎖状配列スケーラブル量子コンピュータの開発」
梅田享英(1)エルピーダメモリ㈱共同研究（研究代表者）
平成 21 年度，7,500 千円 「電子的欠陥評価技術―DRAM トランジスタのリーク電流原因解明―」(2)日本電気㈱共同研究（研究代表者）
梅田享英，平成 21 年度，525 千円 「抵抗変化素子の動作メカニズムの研究」
水落憲和(1) JST 戦略的国際科学技術協力推進事業（研究交流型）（共同研究者）
平成 19～22 年度，「日本ドイツ共同研究」，「ダイヤモンドの単一の NV センターを用いた
多量子ビット・スピントロニクス素子の開発と量子通信・量子計算への応用」（日本側研究代表者：磯谷順一），各年度 2,585，6,380，3,300，2,735 千円(2)JST さきがけ（個人研究型）（研究代表者）
平成 20～23 年度，「ワイドギャップ半導体中の単一常磁性発光中心による量子情報素子」，各年度
21,100，13,780，8,320，5,200 千円(3)総務省 戦略的情報通信研究開発推進制度（SCOPE）（研究分担者）
平成 21～23 年度，「室温固体素子を用いた量子中継器実現へ向けた研究開発」（研究代表者：小坂英男），申請総額 78,000 千円（金額は未確定のため申請額を記載）(4)科学研究費補助金（研究代表者）
平成 20～21 年度，若手研究(B)，「量子情報通信・計算のための固体中における多量子ビット単一
常磁性発光中心の研究」，各年度 3,510，910 千円【成果公表】
学術雑誌論文等[1] N. Mizuochi, P. Neumann, F. Rempp, J. Beck, V. Jacques, P. Siyushev, K. Nakamura, D. Twitchen, H.
Watanabe, S. Yamasaki, F. Jelezko, J. Wrachtrup, “Coherence of single spins coupled to a nuclear
spin bath of varying density”, Physical Review B, 80, 041201(R)(4 pages) (2009).
[2] G. Balasubramanian, P. Neumann, D. Twitchen, M. Markham, R. Kolesov, N. Mizuochi, J. Isoya, J.
Achard, J. Beck, J. Tissler, V. Jacques, F. Jelezko, J. Wrachtrup, “Ultralong spin coherence time inisotopically engineered diamond” Nature materials, 8, 383-387 (2009).
[3] N. Tsubouchi, M. Ogura, N. Mizuochi, H. Watanabe, “Electrical properties of a B doped layer indiamond formed by hot B implantation and high-temperature annealing” Diamond and RelatedMaterials, 18, 128-131 (2009).

－ 42 －

Ⅱ.研究活動
Ⅱ.研究活動[4] N. T. Son, C. G. Hemmingsson, T. Pakova, K. R. Evans, A. Usui, N. Morishita, T. Ohshima, J. Isoya,
B. Monemar and E. Janzén, “Identification of the gallium vacancy-oxygen pair defect in GaN”, Phys.
Rev. B 80, 153202(4 pages) (2009).
[5] N. T. Son, E. Janzén, J. Isoya, N. Morishita, H. Hanaya, H. Takizawa, T. Ohshima and A. Gali,“Identification of Frenkel-pair defect in electron-irradiated 3C SiC”, Phys. Rev. B 80, 125201(8pages) (2009).
解説等[6] 水落憲和，「ダイヤモンド中の単一 NV 中心を用いた量子情報処理」
日本物理学会誌，2009 年 12 月号，vol. 64, no. 12, 910, 2009[7] 水落憲和，「ダイヤモンド中の NV 中心の単一スピンコヒーレンス制御」
固体物理，2010 年１月号，vol. 45，p. 27
学会発表等[8] J. Isoya, S. Yamsaki and T. Umeda, “Investigation of metastability of hydrogenated amorphoussilicon by pulsed EPR”, 1st International Workshop on the Staebler-Wronski-Effect（ヘルムホルツ
研究センター，ベルリン，2009 年 4/204/22) 招待講演.
[9] J. Isoya, T. Umeda, N. Mizuochi, N. l DefeT. Son, E. Janzén, and T. Ohshima, “Comparison of
Structure Relaxation in Fundamentacts Between Diamond and SiC”, The 60th De Beers Diamond
Conference (July 7-10, 2009, University of Warwick).
[10] A. M. Edmonds, T. Umeda, J. Isoya, H. Sumiya, K. Nakamura, H. Kanda, T. Taniguchi, N.
Morishita, H. Hanaya, S. Onoda, S. Sato, T. Ohshima, “Continuous-wave and pulsed EPR studies ofensemble Nitrogen-Vacancy centers”, The 61st Diamond Conference (July 7-10, 2009, University of
Warwick).
[11] U. F. S. D’Haenens-Johanson, S. Liggins, A. M. Edmonds, M. E. Newton, J. Isoya, P. M. Martineau,
and D. J. Twitchen, “Spin-lattice relaxation times for SiV0 and NV during optical excitation”, The
61st Diamond Conference, (July 7-10, 2009, University of Warwick).
[12] N. Mizuochi, P. Neumann, F. Rempp, K. Nakamura, H. Watanabe, S. Yamasaki, F. Jelezko, J.
Wrachtrup, “Coherence of single electron and nuclear spins in Diamond”, The 18th International
Conference on Electronic Properties of Two-Dimensional Systems (EP2DS-18) (July 19-24, 2009,
Kobe, Japan).
[13] N. Mizuochi, P. Neumann, F. Rempp, J. Beck, V. Jacques, P. Siyushev, K. Nakamura, D. Twitchen,
H. Watanabe, S. Yamasaki, F. Jelezko, J. Wrachtrup, “Coherence control of single spins in Diamond”,
20th European Conference on Diamond, Diamond-Like Materials, Carbon Nanotubes, Nitrides &Silicon Carbide, (Sep. 6-10, 2009, Athens, Greece).
[14] N. Mizuochi, P. Neumann, F. Rempp, K. Nakamura, D. Twitchen, H. Watanabe, S. Yamasaki, F.
Jelezko, J. Wrachtrup, “Entanglement and coherence properties of single spins in diamond”,
International Conference on Quantum Information Processing and Communication (QIPC 2009) (Sep.

－ 43 －

Ⅱ.研究活動21-25, 2009, Roma, Italy).
[15] N. Mizuochi, “Quantum information processing and memory by single spins in Diamond”,
Japanese-German Frontiers of Science Symposium, (Oct. 30-Nov. 1 2009, Tokyo, Japan) 招待講演.
[16] N. Mizuochi, P. Neumann, F. Rempp, K. Nakamura, D. Twitchen, H. Watanabe, S. Yamasaki, F.
Jelezko, J. Wrachtrup, “Coherence of single spins coupled to a nuclear spin bath in diamond”,
International Conference on Quantum Information and Technology, (Dec. 2-5, 2009, Tokyo).
[17] 水落憲和：“ダイヤモンドを用いた量子情報処理”（招待講演），第 20 回量子情報技術研究会（2009 年 5 月，広島大学）[18] 水落憲和：“ダイヤモンド中の単一 NV 中心 ～室温での単一光子発生と単一スピン操作”（招待講演），第 5 回量子ナノ材料セミナー（2009 年 7 月 29 日，埼玉大学）[19] 梅田享英，江崎加奈，磯谷順一，小杉亮治，福田憲司，森下憲雄，大島武：“4H-SiC MOSFET
界面の電流検出電子スピン共鳴分光（EDMR）評価”，第 70 回応用物理学会学術講演会（2009年 9 月 9-11 日，富山大学）[20] 水落憲和：“ダイヤモンド中の単一 NV 中心 ～室温での光による単一スピン検出と操作～”（招待講演），第 10 回エクストリーム・フォトニクス研究会（2009 年 11 月 4-5 日）[21] 磯谷順一，角谷均，中村和郎，花屋博秋，佐伯誠一，小野田忍，大島武，森下憲雄，島田愛子，水田幸男：“ダイヤモンド中の[NV]-センターのアンサンブル系のスピン緩和：T1, T2*,
T2”，第48回電子スピンサイエンス学会年会（2009年11月10日12日，神戸大学）.
[22] 水落憲和，P. Neumann，R. Florian，中村和郎，渡辺幸志，山崎聡，F. Jelezko，J. Wrachtrup：“ダイヤモンド中の単一 NV 中心における多量子ビット化と単一スピンコヒーレンス制御”（受賞講演），第 48 回電子スピンサイエンス学会年会（2009 年 11 月，神戸大学）[23] 磯谷順一，大島武，小野田忍，森下憲雄，谷口尚，渡邊賢司，神田久生，角谷均：“NV セ
ンターの量子情報処理・磁束計への応用の課題と欠陥制御”，第 23 回ダイヤモンドシンポジ
ウム（2009 年 11 月 18 日20 日，千葉工業大学）[24] 水落憲和，P. Neumann，R. Florian，中村和郎，渡辺幸志，山崎聡，F. Jelezko，J. Wrachtrup：“単一 NV 中心における同位体炭素（13C, 12C）を用いた量子情報研究”，第 23 回ダイヤモン
ドシンポジウム（2009 年 11 月，千葉工業大学）[25] 水落憲和：“ダイヤモンド中のスピンを用いた量子情報固体素子”（招待講演），電子情報
技術産業協議会（JEITA）スピントロニクス分科会（2009 年 12 月，東京）[26] 磯谷順一，中村和郎，角谷均，谷口尚，神田久生：“FT-ESR を用いたダイヤモンド中の窒素の高感度定量”，第 57 回応用物理学関係連合講演会（2010 年 3 月 1720 日，東海大学）[27] 吉國翔太，関剛斎，新庄輝也，鈴木義茂，白石誠司，水落憲和，山崎聡：“グラファイト
及びダイヤモンド上強磁性金属薄膜成長の観察”，第 57 回応用物理学関係連合講演会（2010
年 3 月 1720 日，東海大学）[28] 梅田享英，磯谷順一，大島武，小野田忍，森下憲雄：“シリコン中のフッ素-空孔欠陥の電子スピン共鳴観察”，第 57 回応用物理学関係連合講演会（2010 年 3 月 1720 日，東海大学）[29] 磯谷順一，大島武，小野田忍，森下憲雄，花屋博明，谷口尚，渡邊賢司，神田久生，角谷均：“ダイヤモンドの NV センターの高濃度作成とスピン緩和”，日本物理学会第 65 会年次－ 44 －

Ⅱ.研究活動
Ⅱ.研究活動大会（2010 年 3 月 20～23 日，岡山大学）[30] 水落憲和：“同位体制御したダイヤモンドにおけるスピンコヒーレンスの研究”（受賞記念講演），日本物理学会第 65 会年次大会（2010 年 3 月 20～23 日，岡山大学）【部門研究員による学外貢献】
・

該当無し.

－ 45 －

Ⅱ.研究活動

特別研究
本年度は以下の研究プロジェクトに関して研究費の助成を行った．ここでは，それぞれの研究について，概要と成果発表状況を報告する．
【研究題目】科学的合理性に著しく反する図書に対する図書館と社会の振る舞いについて【研究代表者】後藤嘉宏（図書館情報メディア研究科・准教授）【研究分担者】岡部晋典，中林幸子（以上，図書館情報メディア研究科博士後期課程）【研究経費】200 千円【プロジェクト成果報告】［概要（目的）］我が国は科学立国を標榜しつつ，科学民度が低い国といわれる．しかし「科学技術は社会に悪影響を及ぼす」と考える人々は今日では減少しており，科学技術に関心があると答えた人の割合は 61.1%（３年前と比較し 10%近く上昇）にも達している．その一方で多くの人々が科学のふりをする科学ではないもの（疑似科学）に搦めとられるパラドキシカルな状況が出現している．このような状況下において，「図書館の自由に関する宣言」に配慮しつ
つも，現実の図書館・図書館員が（１）誤った科学的知識を公共図書館は現状としてどう捉えているか？（２）サイエンスコミュニケーションにおいて，図書館司書は媒介者としてどう振る舞えるか？を捉えた．
［研究成果］本助成によって，各地への聞き取り調査を行った．研究分担者である岡部，中林を中心に，例えば図書館総合展や東日本の著名な図書館員がいる図書館に足を運び，聞き取り調査を行った．後藤は岡部らの持ち寄る知見を指導，インタビュー調査の調査項目設計の修正を補助，論文への道筋を示す作業を行った．その結果，20 時間，1500MB におよぶ膨大な聞き取り調査データが入手できた．現在，本データを整理しつつ情報メディア学会に投稿準備中である．
［成果発表］[1]

後藤嘉宏．「解説－ほんとうの自分を知る美学」中井正一著『美学入門』中公文庫，
173-180.2010[2] 後藤嘉宏．
「書評：馬場俊明著『中井正一伝説－二十一の肖像による誘惑－』」『図書館界』
61(5).2010．
[3] 後藤嘉宏．「三木清の読書論における濫読と精読 －次元の相違の議論との関連に着目して」『情報メディア研究』Vol.9 ，No.1，2010[4]

後藤嘉宏．「三木清における編集者的構想力――天才についての言及に焦点を当てて」『出版研究』40 号，75-97．2010.

[5] 木下朋美，岡部晋典．
「公共図書館の選書における事前選定の実態分析‐図書館流通セン
ターとの関係を通して‐」情報メディア学会 2010 年 7 月 3 日－ 46 －

Ⅱ.研究活動
Ⅱ.研究活動

【研究題目】学校図書館に関わる異種コミュニティ間の連携・協力による知識伝達の方法【研究代表者】 緑川信之（図書館情報メディア研究科・教授）【研究分担者】 大作光子（図書館情報メディア研究科・博士後期課程）【研究経費】 500 千円【プロジェクト成果報告】［概要（目的）］本研究では，学校図書館職員（司書教諭，学校司書）と図書館情報学を専攻する学生という異種コミュニティの連携・協力による，学校図書館に関わるサービスや運営などの知識伝達の方法について検討を行った．分析の観点は，1)知識伝達のための手段，2)異種コミュニティの連携・協力の在り方，の２点である．
［研究成果］ 1)知識伝達のための手段については，2009 年 12 月の「調べ学習における教員と司書の協働講演会」と 2010 年 2 月の「図書館オリエンテーション実演＆研修会」実施した．
参加者は学校図書館担当職員，司書教諭，一般教員，学校長，大学（院）生，公共図書館職員である．これまでお互い接する機会のなかった人同士が場を共有することで，学校図書館運営に必要不可欠な知識や技術を双方向的に情報交換することができたことが確認された．また，後日，講演・研修の様子を撮影した動画，配布資料，講師への Q＆A を Web コンテンツとして蓄積・公開（登録者に限定）することにより，遠隔地在住者への利用に供することも可能にした．講演会終了後には海外在住者を含め登録者が急増していることから，Web コンテンツ公開の効果が認められた．
2)異種コミュニティの連携・協力の在り方については，サマー･ワーク･キャンプにおける話
し合いの記録と，研修会担当者 3 名による活動のログを分析対象として，異種コミュニティの連携について考察を行った．ログ記録の実施期間は 2009 年 10 月から 2010 年 2 月までの 4 ヶ月間で，担当者は現職者，大学院生および研究者ある．その結果，①研修運営に当たり不安を抱えながらも，リアルな講習会という場作りに対して一定の満足感・達成感を得ている，②大学（院）生同士のつながりに広がりができ，現職者は今後も大学（院）生とのつながりを希求している，③様々な不安や葛藤・負担感を抱えながらも，打ち合わせや共同作業を通して乗り越えている，ということが明らかとなった．
［成果発表］該当なし【研究題目】地域コミュニティに対する子どもの読書情報の提供：読書興味の分析を通じて【研究代表者】鈴木佳苗（知の伝達基盤研究部門・准教授）【研究分担者】八木麻紗子（図書館情報専門学群）【研究経費】500 千円【プロジェクト成果報告】［概要（目的）］子どもたちには年齢に応じて乗り越える必要のある発達課題があり，その課
題に関連した本やその課題の克服に役立つ本に興味を持つと考えられている．本研究では，小学生がおもしろい本として具体的にあげた本に特徴的に見られる要素を抽出し，地域コミュニ
ティ（協力校・協力機関）が子どもの適書を見つけるために利用可能な情報の提供を行うこととした．

－ 47 －

Ⅱ.研究活動［研究成果］本研究では，全国の小学校 10 校の小学生 1404 名を対象として，小学生がよく読んでいる本のタイトルなどを尋ねる質問紙調査を実施した．また，参考情報として，子どもに薦めたい図書について尋ねる質問紙を公共図書館に送付し，3 館から回答を得た．
調査の主な成果は，次の 3 点である．第 1 に，小学生がよく読んでいる本のタイトルを学年ごとに集計した結果，男女ともにシリーズものが多くみられ，低学年では学級内で同じ図書を読む児童が多く，高学年では読む図書に性差が見られた．
第 2 に，小学生がよく読んでいる図書を対象とした内容分析を行った結果，低学年では，「楽
しむ」「笑う」などの主題，「身近な題材を用いている」ものが多かった．高学年では，「助ける」「協力する」などの主題，「自立心，自制力の尊さを強調している」ものが多かった．
第 3 に，公共図書館の図書館員が小学生に薦めたい本の内容分析を行った結果，「首尾一貫
して白黒が明確であること」，「道徳・作法」に関する内容などが多く含まれていた．
調査協力を得た学校，公共図書館に対して，上記の情報を冊子にまとめ，送付した．
［成果発表］(1) 鈴木佳苗 (2009) 子どもの読書の意義 生涯学習研究 e 辞典 CD-ROM 日本生涯教育学会【研究題目】学術論文の自動判定抽出のための基本ソフトウェアの開発と評価【研究代表者】梅田享英（知の環境基盤研究部門・准教授）【研究経費】500千円【プロジェクト成果報告】［概要（目的）］当研究部門では半導体研究用のデータベース「Defect dat@base」（http://www.kc.tsukuba.ac.jp/div-media/defect/）を運用し，その中で，電子ジャーナルから学術論文を自動抽出して登録するシステムを稼動させている．このシステムを公開すべく，SCIPAS（SCIentific PAper Selection）という名でパッケージング化するとともに，他の学術分野でも有効であるかどうかを検証した．論文抽出アルゴリズムについては情報管理51, 666 (2008)にて報告している．コーディングは，Defect dat@base全体をプログラムした萩原茂氏にお願いをした．
次に，出来上がったSCIPASの検証を行った．前回は物理学（Physics）の論文16394件で行ったが，重複しない且つ比類する分野ということで，生物学（Biology）で実験を行った．論文の仕分けは筑波大学生命環境科学研究科菅平高原実験センターの田中健太助教にお願いし，Biologyの大分野の中から「Ecogenomics」に関する論文を抽出してもらった．論文数は1713（うち該当
論文310）で，184誌（メインはMolecular Ecology=283論文，Genetics=261論文，Ecology/Ecology
Letters=334論文）から選択された．この集合を2分割し，片方で学習を行い，もう片方で抽出実験を行って人間の専門家の判定との比較を行った．指標は再現率と精度である．結果については図を参照されたい．（）内は学習数を表す．Biology分野での再現率は同規模のPhysicsでの実験とほぼ同じで，精度はより高い値が出ている．SCIPASは他分野でも十分に通用することが分かる．図はトータルの性能を示しているが，評価は論文の各パーツ（タイトル，著者，抄録，キーワード）毎に行っており，細部では様々な分野間差異が見られて興味深いが，ここでは割愛する．

－ 48 －

Ⅱ.研究活動
Ⅱ.研究活動100

100

再現率＝コンピュータの正解抽出数÷人間の抽出数

physics(8197)8060

精度 (%)

再現率 (%)

80
physics(8197)
physics(807)40biology(807)60
physics(807)40biology(807)200

精度＝コンピュータの正解抽出数÷
コンピュータの全抽出数

20

0

20

40

60

80

100

0

0

抽出判定のしきい確率 (%)

20

40

60

80

100

【研究題目】｢量子現象を用いた新しい情報技術開発と研究者コミュニティ活動の推進｣【研究代表者】磯谷順一（図書館情報メディア研究科・教授）【研究経費】 500 千円【プロジェクト成果報告】［研究概要（目的）］ウォーリック大学（University of Warwick，英国）の M. K. Newton 博士とは，オックスフォード大学の M. Baker 教授のグループに属していたときから，ダイヤモンドの電子スピン共鳴評価において卓越した２つのグループとして，互いに訪問し，共同実験を行う
研究交流を続けてきた．
M. K. Newton 博士がウォーリック大学（University of Warwick，英国）に磁気共鳴のセンターを立ち上げたのを機会に，知的コミュニティ特別基盤研究センター特別研究（国際連携）として，以下のような国際研究交流を行った．
(1) The 60th Diamond Conference (2009 年 7/7～7/10，ウォーリック大学)に磯谷順一（部門研究員）
が出席し，口頭発表（J. Isoya, T. Umeda, N. Mizuochi, N. T. Son, E. Janzén, and T. Ohshima,“Comparison of Structure Relaxation in Fundamental Defects Between Diamond and SiC” )を行うとともに，会議に出席したダイヤモンドの研究者と情報交換を行った．
(2) 磯谷順一（部門研究員）が Newton 博士のグループを訪問(2009 年 7/11～7/22，2009 年 12/14～12/22 の 2 回)し，パルス電子スピン共鳴の原理・測定技術の指導，共同実験，セミナーを行うとともに，知的コミュニティ基盤研究センター「知の環境基盤部門」がウェブ上で運用・公開しているデータベースについて議論した（ユーザーとしての評価など）．
(3) ウォーリック大学から M. A. Edmonds 博士が，外国人研究員として知的コミュニティ基盤
研究センターに滞在(2010 年 1/4～4/20)し，量子情報処理，特に量子コンピューティングへの応用が注目されているダイヤモンドの NV センターの電子スピン共鳴評価の共同研究を行った．
(4)ウォーリック大学から大学院生 S. Liggins が筑波大学を訪問（2010 年 1/13～1/24)し，ダイヤ
モンドの低温電子線照射の共同実験を行った．
［成果発表］－ 49 －

Ⅱ.研究活動(1) A. M. Edmonds, T. Umeda, J. Isoya, H. Sumiya, K. Nakamura, H. Kanda, T. Taniguchi, N. Morishita,
H. Hanaya, S. Onoda, S. Sato, T. Ohshima, “Continuous-wave and pulsed EPR studies of ensemble
Nitrogen-Vacancy centers”, The 61st Diamond Conference, 7/13-7/16, 2010, University of Warwick),to be presented.
(2) U. F. S. D’Haenens-Johanson, S. Liggins, A. M. Edmonds, M. E. Newton, J. Isoya, P. M. Martineau,
and D. J. Twitchen, “Spin-lattice relaxation times for SiV0 and NV during optical excitation”, The
61st Diamond Conference, 7/13-7/16, 2010, University of Warwick), to be presented.

－ 50 －

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Ⅲ.研究会等III�����
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Eva Mendez�Librarianship and Information Science Department, Carlos III University of－ 52 －

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Ⅲ.研究会等

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－ 53 －

知的コミュニティ基盤研究センター年報

平成 21 年度

Annuals of Research Center for Knowledge Communities
発行日2010 年 7 月 31 日

編集・発行

筑波大学知的コミュニティ基盤研究センター
Research Center for Knowledge Communities, University of Tsukuba〒305-8550 つくば市春日 1-2
Tel: 029-859-1524

Fax: 029-859-1544

E-mail: kc-office@slis.tsukuba.ac.jp
URL: http://www.kc.tsukuba.ac.jp
印刷所

谷田部印刷株式会社〒305-0861 茨城県つくば市谷田部 1979-1
Tel: 029-836-0350（代表）

Fax: 029-838-1851
ISSN 1348-3579

21

平成 21 年度