hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
GISとGPSを用いた圃場分散型コントラクタの空間分析

作業対象圃場が広域に分散するコントラクタ(飼料用トウモロコシ収穫受託組織)では、対象圃場の分散度が大きくなるにつれて圃場間移動ロスが大きくなる傾向にあるが、対象圃場群の一元管理で収穫作業効率(圃場間移動効率)が改善されうることが複数事例の比較により示された。さらに、利用者間の農地利用調整が効率改善に寄与することがTSPシミュレートにより明らかとなった。近年、都府県においても飼料収穫作業を中心にコントラクタの展開が見られ、100haを越える大規模な組織も存在する。しがし、多くは小区画圃場が市町村域を越えて広域に分散しているケースが多い。そのため、大型収穫機械の作業・移動に間する作業効率の向上が経営収支に大きく影響し、組織運営上の大きな課題になっている。本研究では大型収穫機械を有するコーンコントラクタを対象に空間分析手法を用いて、圃場分散度の把握やネットワーク分析による作業シミュレート、それらの事例間比較を通して作業効率とその改善策を明らかにする。本年度は5つのコントラクタ(以降A、B、C、D、E)についてGPSロガーによるデータ収集・解析と基盤となるオルソデータの作成か行った。これにより、調査対象コントラクタの収穫期間、実日数、筆数、面積等の概要を把握するとともに、GPSデータとオルソデータから収穫圃場分布図の作成、圃場分散度の把握等を行うことができた。うち、Aについては収穫面積212haのうちほぼ半分がTMRセンターにより圃場情報と利用に関して一元管理されており、収穫も効率よく計画されている。そのためその他一般農家の圃場群と比較して収穫作業効率(圃場間移動効率)が改善されている。同様の効果が利用者間の農地利用調整でも得ることができるか、その他一般農家圃場群についてネットワーク分析(最短移動経路分析)による収穫作業シミュレートを行ったところ、作業効率の改善が予測された。他の4組織についても同様の効果が得られるか、今後GPSデータの収集を続けながら検証を行う。本年度はGPSデータ解析用プログラム(ArcGIS対応)の改良・開発と前年度までに収集したGPSデータ(対象作業:トウモロコシ収穫、対象機械:自走式6条ハーベスタ)の解析を中心に研究を行った。解析用プログラムは1)大量・複数GPSデータをバッチ処理的にポイント・ラインデータ化するプログラム、2)ホイール操作で時間経過順にポイントデータを表示するプログラムを開発した。1)により収集したデータを効率的に処理することが可能になり、2)によりポイント・ラインの入り組んだデータについても作業機の動きを正確にトレースすることが可能となった。これらを用いて事例間比較が可能と思われる4組織(以降I、II、III、IV)について作業時間構成の解析や対象圃場群の圃場分散度(圃場群の中心座標からの各圃場の平均距離)の算出を行った。各組織の圃場分散度と圃場間移動時間割合等を(対象面積(ha),圃場分散度(km),移動時間割合(%)でまとめると、1=(74ha,5.2km,20%)、II=(65ha,2.1km,16%)、III=(93ha,1.7km,15%)、IV=(71ha,3.9km,11%)となる。組織IIIIについては圃場分散度と圃場間移動時間の割合に正の関係が見られ、機械償却費確保のための受託面積・範囲の拡大が全体の作業効率を引き下げてしまう可能性が示唆される。しかし、組織IVについては圃場今散度が比較的高いながらも圃場間移動時間割合は最も低い。組織IVは地理情報システムを活用した構成員圃場情報の管理や事前計画の策定を行う等、IIIIと比較して組織運営管理が徹底されており、それが作業効率にも影響していると考えられる。今後、これら組織について理論的最短経路での収穫作業をシミュレートした後、組織IIIIが圃場情報や組織運営管理の向上によりどこまで作業効率の向上を達成できるか等、検証していきたい。これまでの研究で、多圃場分散型コントラクタにおいてTMRセンター等による対象圃場群の一元管理や利用者間による農地利用調整で収穫作業効率(圃場間移動効率)が改善されうることが事例的に示されている。本年度は、昨年度までにGPSによる作業データの収集・解析を行ったコントラクタを対象に、農地利用調整による収穫作業効率改善効果をTSPシミュレートにより検証を行った。前年度までの結果から、対象コントラクタでは総作業時間に占める圃場間移動時間の割合が1520%と大きく、この移動ロスの削減が収穫作業全体の効率化につながることが示唆されている。そこで、各コントラクタにおいて利用者間の農地利用調整、具体的には全圃場を最短で結ぶ経路に沿って農地を再配分・割り当てる戦略の下での収穫作業効率の評価を行った。なお、シミュレートにはArcGISおよびエクステンションのNetworkAnalystを用いたカスタマイズプログラムを開発・利用している。

シミュレートの結果、対象コントラクタではそれぞれ10ポイント以上の圃場間移動時間割合の低下および収穫作業日数の短縮が見られた。また、最短経路戦略の下では圃場分散度と圃場間移動時間割合の関係が明確でなく、一律に56%の移動時間割合となっている。これらのことから、多圃場分散型コントラクタの運営においては、圃場位置の把握、適切な作業計画の策定、利用者間の情報共有および農地利用調整が作業効率の改善に寄与することが定量的に示された。なお、本研究で用いたGPSによる作業データの収集・解析手法やArcGISおよびNetworkAnalystを用いたカスタマイズプログラムは類似事例の分析・評価やコントラクタの運営支援ツールとしても活用が期待できる。上記の分析結果とともに、これら分析手法・ツールについても今後マニュアル化を図っていきたい。
ニホンザル自然集団における若年齢成体雄と未成体との社会関係

ニホンザルを含むマカク属のサルは乱婚型の社会を持つため、行動上から父親を判定するのは困難であったが、近年、遺伝子工学の発達をふまえ、DNAによる父親判定の方法が確立され、雄の集団内における地位や順位、年齢などの属性と繁殖成功度との関連について、興味深い成果が得られるようになってきた。なかでも興味深いのは、ニホンザルの場合、子孫を残すという点では、集団内にいることで、低順位の個体も高順位に劣らぬ利益を得ているということであった。本研究では、集団内の比較的若い成体雄や一旦群れ落ちした後に再び集団へ戻ってきた雄が行う、未成体に対する親和的な関わりかけを、彼らが集団内に定着するための一種の戦略であると考え、若い雄たちの未成体に対する関わりかけを定量的に分析することをその目的とした。過去に群れ落ちしたり周辺化して、通常集団の近くで姿を見ることのできなかった若年齢成体雄が、集団の近辺で観察されるようになったのは、交尾期に近づく9月頃からであった。この頃から、多くの若年齢成体雄は、集団の周辺部において、未成体の雄や、若年齢の成体雌と社会的な接触を持ち始めた。また、若年齢ではないが、普段から集団の周辺部にいた高年齢の成体雄が、集団内の多数の未成体と給餌場面において伴食するのが観察されるようになり、この伴食関係は交尾期の間、継続的に観察された。多くの若年齢成体雄は、交尾期の終了とともに再び観察できなくなったが、中には未成体との遊びなどの相互作用を通じて集団の周辺部にとどまる個体もおり、これらの個体が今後どのように集団の他個体との関係を保つのかは、今後の観察を待たねばならない。
看護者ー患者関係における言語的・非言語的コミュニケ-ションの分析

平成2年度の研究成果として、引き続いて前年度から実施してきた看護教育の場における看護学生に及ぼす看護実習指導者の言語的影響を調べるため、録音した看護学生と実習患者との会話を分析し、言語現象の量的変動を検討している。また、看護者ー患者面接場面も同時に資料を得て、言語学的分析を行い検討した。看護学生と実習患者との会話はプロセスレコ-ドから観察して、出合いの最初より最後までの経過を、面接の進行場面とは異なった、時間的変数と見倣して、両者の第2沈黙時間の累積曲線、相互累積沈黙時間比率、等を分析した結果、実習時間全体をひとつの区画としても、相互の影響が予想された。また、看護者ー患者面接場面においては、論理の基盤を構成する接続詞および情緒をかもし出す間投詞の使用頻度を計測した結果、両者の相互関係においては同化作用が認められた。さらに、病棟入院中の患者の話題数を医療的と非医療的とに分類して重症度との関連を見出した。すなわち、実習指導中にしばしばみられる沈黙は、看護学生と実習患者との間にも沈黙時間の延長をもたらす言語的相互影響現象とは別に、単に同一の瞬間にのみ認められるのみならず、全体の経過においても、累積曲線の傾斜の度合において観察された。また、会話の文章の内部構造の分析においても、品詞論的分類の要をなす接続詞及び間投詞に相互同化作用を認め、言語的習慣の中では特徴的と思われる論理の構成と情緒の表現に対人的影響が隠されていたことを見出した。これは重症度の高度の病棟入院中の患者で、医療的な話題においては特に顕著であった。なお、交流分析の観点から観察し、その関連性についても検討を重ねてゆきたい。立案せる計画にしたがって、医療の場面における看護教育現場での看護指導者の言語と看護学生の言語とを比較することに、現在の作業を進行させている。すなわち、前述2者による臨床患者援助行動をプロセスレコード化しその言語的分析から、看護学生の看護指導者との類似率を算出することによって看護教育の効果を測定し、別途看護教師側よりみた教育評価とあわせて比較し、その相関より、本研究の妥当性を判定しつつある。今回の研究と関連する発表として、コミュニケーションの研究を昭和63年度の第14回日本看護研究学会および日本応用心理学会第55回大会に演題を提出しているが、別表の如くである。これらは、いずれも看護場面におけるコミュニケーションに関する実態を、計量行動学的分析の対象として、看護者と患者の両者の出会いの場面をプロセスレコードに記録し、言語学的に分析したものである。これら両者の意志、感情、情報の疎通を計測し、その理想的形態を索める資料となしえたものと考える。現在では、さらに、言語量と面接回数、面接経過時間と同語反復などの調査を続けている。新たに、研究の領域の拡張を企てているものに看護教育の評価の問題がある。これは看護指導者と看護学生との、臨床患者援助行動を言語的に比較することにより、言語心理学と看護教育学との学際的な領域の発展につながるものと考える。平成元年度の研究成果として、かねてから準備をすすめていた看護教育の場における看護学生に対する看護実習指導者の言語的影響を調べるために実際に看護学生と実習場での患者との会話を録音し、次に、看護実習指導者の患者との模範的会話を、さらに、再び、看護学生と患者との会話を録音して、前後の看護学生の会話の進行の変容を看護実習指導者の患者との会話から受けた言語的介入の影響と見倣し、これら3者の言語現象の量的変動を各角度より比較検討した。言語速度、語い数、文章の長さ等においては、看護学生と患者との会話では実習指導者の言語的影響を受けず、それぞれ独立して会話を進行させているようであったが、なお言語速度に関しては看護学生と患者との性格が関与するものの如く、文章の長さに関しては平均値、分散などではなしに、長いものの順に並べた頻度曲線の類似において、多少の影響のあらわれるもののようで、目下さらに検討中である。顕著なる影響がみられるのは、沈黙時間とくに第2沈黙時間である。すなわち実習指導者の言語的習慣の中でしばしばみられる沈黙は、逆に看護学生と実習患者との間にも沈黙時間の延長をもたらし、余裕をもって患者との交歓を重ねる看護学生の学習に資し、会話全体の雰囲気、心情の交流の基盤の確立にも影響を与えているものと思われた。今回の分析においては、未だ看護者と患者との会話における言語的交流の心理的影響の調査までには到っていない。次年度、あるいは、将来の研究計画として更に歩を進める予定である。

すなわち、実習指導中にしばしばみられる沈黙は、看護学生と実習患者との間にも沈黙時間の延長をもたらす言語的相互影響現象とは別に、単に同一の瞬間にのみ認められるのみならず、全体の経過においても、累積曲線の傾斜の度合において観察された。また、会話の文章の内部構造の分析においても、品詞論的分類の要をなす接続詞及び間投詞に相互同化作用を認め、言語的習慣の中では特徴的と思われる論理の構成と情緒の表現に対人的影響が隠されていたことを見出した。これは重症度の高度の病棟入院中の患者で、医療的な話題においては特に顕著であった。なお、交流分析の観点から観察し、その関連性についても検討を重ねてゆきたい。
生物活性を持つ高分子の高次構造の高分解能NMRによる研究

この研究は、高分解能NMR法を主手段として生物活性を持つ高分子の種々の環境のもとでの高次構造を決定し、機能との関係を明らかにすることを目的として昭和62年度から平成元年度までの3年間にわたり実施した。主たる研究対象として(1)糖蛋白質、(2)酵素と人工酵素、(3)蛋白質モデル化合物を選び、初年度には溶液用の、2年目には固体用の高分解能NMR装置を導入し、溶液状態および固体状態でのそれぞれの高次構造を解析し、機能を解明した。研究成果の概要は以下の通り(カッコ内は分担研究者名)。課題(1)では極地の海に住む魚の血液凍結を防止する活性を持つ糖蛋白質のモデルとして、ガラクトサミン基結合スレオニン残基を含む数種のオリゴ糖ペプチドを合成し、高次構造、糖-ペプチド間相互作用などを調べ、不凍化活性発現の機構を推定した(中條,井上)。課題(2)では化学修飾基としてヒスタミン基を持つシクロデキストリン(CD)がキモトリプシン類似の触媒活性を持つことを明らかにし(戸田)、また単糖または二糖を枝として持つ分岐CDの基質認識機能における枝の役割を明らかにした(山本)。さらに結合蛋白質プロテインAとメタピロカテ-ゼを融合した蛋白質を遺伝子工学的に合成し、発現蛋白質が両蛋白質の機能を併せ持つことを認めた(相沢)。課題(3)ではポリ-γ-ベンジル-L-グルタメ-トについて高次構造の安定化に対する側鎖間相互作用の役割を明らかにし(安部)、ポリ-L-グルタミン酸塩の溶液中の構造に対する対イオンの効果を検討した(小見山)。また天然イオノホアのモデルとしてのカルボン酸型ポリエ-テルのアルカリ金属錯体の溶液中の構造をH-NMR化学シフトから検討した(中浜)。さらに固体状態の種々のペプチドおよび蛋白質トロポミオシンの高次構造を固体高分解能NMRから得られる化学シフトに基づいて検討した(安藤)。この研究は,高分解能NMR法を主要な手段として,蛋白質および蛋白質モデル化合物の種々の環境のもとでの高次構造を決定し,高次構造と機能の関係を明らかにすることを目的にしており,(1)糖蛋白質,(2)酵素と人工酵素,および(3)蛋白質モデル化合物,のそれぞれの高次構造解析を分担課題として昭和62年度から3年間にわたり実行する.初年度にあたる今年度は主に溶液状態での高次構造と機能を研究することとした.各分担課題に関する今年度の研究実積は以下の通り.カッコ内は分担研究者名.課題(1)では糖蛋白質のモデルとして,ガラクトサミン基結合スレオニン残基を含むオリゴペプチドを合成し,高次構造と糖ーペプチド間相互作用を調べた(中條・井上).課題(2)では人工酵素としてシクロデキストリン(CD)を取上げ,化学修飾基としてイミダゾール基などを導入したCDの酵素類似活性(戸田),グリコシル分岐を持つCDの高次構造と基質取込み能力(山本)をそれぞれ調べた.また種々の酵素の遺伝子をつないだ結合蛋白質プロテインAの遺伝子をプラスミドに組込んで大腸菌に導入し,遺伝子の発現条件を検討した(相沢).課題(3)では,一連のモデルペプチドCH_3CONHCH(R)CONHCH_3についてNMRとエネルギー計算によりコンホメーションを決定し(安部),電荷を持つ蛋白質のモデルとしてポリ(Lーリジン塩酸塩を取上げ,そのヘリックスーコイル

転移に及ぼすイオン強度の影響を調べ(小見山),またバリノマイシンのような天然イオノホアのモデルとしてカルボン酸型ポリエーテルを合成してその高次構造を調べ(中浜),さらに蛋白質が高次構造を形成する際の水素結合の役割を評価するために,オリゴペプチドの炭素ー13化学シフトと水素結合距離の関係を検討した(安藤).次年度は溶液状態に加えて固体状態についても高次構造と機能を検討する予定である.この研究は、高分解能NMR法を主手段として、蛋白質および蛋白質モデル化合物の種々の環境のもとでの高次構造を決定し、機能との関係を明らかにすることを目的にしており、(1)糖蛋白質、(2)酵素と人工酵素、(3)蛋白質モデル化合物の研究を分担課題として昭和62年度から3年間にわたり実施する。2年目である今年度は、先年度からの溶液状態についての研究に加えて、新たに固体状態での高次構造と機能についても研究することとした。各課題に関する今年度の研究実績は以下の通り(カッコ内は分担研究者名)。課題(1)ではガラクトサミン基結合スレオニン残基を含むトリペプチドを不凍性糖蛋白質のモデルとして合成し、糖ーペプチド間相互作用を調べた(中條・井上)。課題(2)では化学修飾基としてリジン基を導入したシクロデキストリン(CD)(戸田)と水酸基をメチル化したCD(山本)の酵素類似機能を調べた。また結合蛋白質プロティンAとカテコール酸化酵素を融合した蛋白質の遺伝子工学的合成と発現蛋白質の活性を検討した(相沢)。課題(3)ではポリーγーベンジルーLーグルタメートの位置選択的重水素化物について、^2HーNMRから液晶状態でのαーヘリックス主鎖の配向秩序パラメーターと側鎖の平均コンホメーションを決定し(安部)、ポリーLーグルタミン酸アルカリ金属塩の水ー有機溶媒混合系でのヘリックスーコイル転移に及ぼす金属塩の影響を調べた(小見山)。また天然イオノホアのモデルとしてのカルボン酸型ポリエーテルのカリウム塩錯体の構造をX線解析により決定し、^1HーNMR化学シフトから錯体の溶液中の構造を検討した(中浜)。さらに固体状態のグリシン含有ポリペプチドについて、カルボニル炭素の化学シフトに与える水素結合距離の影響を検討した(安藤)。この研究は、高分解能NMR法を主手段として蛋白質及び蛋白質モデル化合物の種々の環境のもとでの高次構造を決定し、機能との関係を明らかにすることを目的にしており、(1)糖蛋白質、(2)酵素と人工酵素、(3)蛋白質モデル化合物、のそれぞれの高次構造解析と機能の研究を分担課題として昭和62年度から3年間にわたり実施した。最終年度である今年度は、初年度からの溶液状態と固体状態での高次構造と機能についての研究を引続き強力に進めるとともに、3年間にわたる研究を総括した。課題(1)ではガラクトサミン基結合スレオニン残基を含むテトラペプチドを不凍性糖蛋白質のモデルとして合成し、糖ーペプチド間相互作用を調べ、昨年度に解析したトリペプチドについての結果と比較、検討した(中条、井上)。課題(2)では化学修飾基としてイミダゾ-ル基を導入したシクロデキストリン(CD)(戸田)と単糖または二糖を枝として導入したCD(山本)の酵素類似機能を調べた。また結合蛋白質プロテインAとメタピロカテ-ゼを融合した蛋白質を遺伝子工学的に合成し発現蛋白質の活性を検討した(相沢)。課題(3)ではポリーγーベンジルーLー
革新的治療法開発を目指した抗癌剤耐性に関わる腸内細菌叢の網羅的探索

食道癌関連microbiome(Fusobacterium nucleatum等)を用いた機能解析により、食道癌の抗癌剤耐性、浸潤・転移への影響とそのメカニズム解明を目指し、microbiomeをターゲットとした創薬のためのシーズを探索することが本研究の目的である。食道癌データベースを用いて、Fusobacterium nucleatumと抗癌剤感受性との関係を評価したところ、Fusobacterium nucleatum陽性例では有意に抗癌剤(5-FU, CDDP)に抵抗性であることが明らかになった。抗がん剤治療効果については、RECIST、治療前後でのSUV max変化、tumor regression gradeで行った。今後は、さらに症例を蓄積し、前向きに検証していく予定である。次に、Fusobacterium nucleatumと癌細胞株共培養の条件設定を行った。興味深いことに、Fusobacterium nucleatumが癌細胞内へ侵入する様子を電子顕微鏡でとらえることができた。また、それらの細胞では特異的にautophagosomeが観察され、autophagyが誘導されていることが示唆された。また、臨床データベースにおいても、Fusobacterium nucleatumとautophagy (ATG-7 expression)との関連が示されている。今後は、さらに抗癌剤感受性を引き起こすメカニズムに関して、autophagyの観点から検証を進めていく。本研究の目的は、食道癌関連microbiome(Fusobacterium nucleatum等)を用いた機能解析により、食道癌の抗癌剤耐性、浸潤・転移への影響とそのメカニズム解明を目指し、microbiomeをターゲットとした創薬のためのシーズを探索することである。このように、研究はおおむね順調に進捗している。Fusobacteriumと抗癌剤感受性については、今後は、さらに症例を蓄積し、前向きに検証していく予定である。Fusobacteriumが抗癌剤感受性に影響を与えるメカニズムに関しては、今後は、さらにin vitro, in vivoでの検証を進めていく。Autophagyがそのメカニズムの中心になると考えており、観点から検証を進めていく。食道癌では、Docetaxel, 5-FU, CDDPがkey drugとなるので、これらに対する感受性との関係を網羅的に検証してく予定である。

Fusobacteriumが抗癌剤感受性に影響を与えるメカニズムに関しては、今後は、さらにin vitro, in vivoでの検証を進めていく。Autophagyがそのメカニズムの中心になると考えており、観点から検証を進めていく。食道癌では、Docetaxel, 5-FU, CDDPがkey drugとなるので、これらに対する感受性との関係を網羅的に検証してく予定である。
遺伝子タギング法によるトマトアルターナリア茎枯病菌の病原性遺伝子のクローニング

本研究は、トマトアルターナリア茎枯病菌(Alternaria alternata tomato pathotype)を用いて、Restriction Enzyme Mediated Integration(REMI)を利用した遺伝子タギング法により、本来の病原性(力)が変化した突然変異体を取得した後、変異体から、その表現形、すなわち病原性(力)に関与する遺伝子のクローニングを行い、他の遺伝子との相同性解析、遺伝子破壊などの手法を用いてその機能を明らかにすることを目的とする。まず、茎枯病菌に対してREMI法による形質転換を行い、プラスミドの組込によってタッグした変異体のライブラリー(REMIライブラリー)を作成した。プラスミドの組込み様式を解析した結果、REMI法により、通常のプラスミドタギングと比較して、形質転換頻度が上昇し、組込み様式が単純になることが示され、REMI法の有効性が確認された。このREMIライブラリーより、感受性トマト葉を用いた生物検定法およびHPLC分析による毒素定量法を利用して、毒素生産に関する変異体のスクリーニングを行った。その結果、約1000個の形質転換体より3個体の毒素非生産変異体が得られた。さちに、これら変異体の接種実験の結果、毒素非生産変異体は、感受性トマトに対する病原性も失活していることが示され、毒素生産能と病原牲の相関が明確となった。現在、変異体のゲノムDNAより、プラスミドが挿入された近傍のDNA断片をPCR法により回収し、その毒素生産との関わり合いを検討中である。
軽度認知障害者における生活機能（手段的日常生活動作）の障害メカニズムの解明

一見自立しているようにみえる日常生活であっても,わずかな認知機能障害を背景に本人にも気付かない生活機能の変化が進行しうる.生活機能の障害は認知症進行への重要なリスクであると同時に,自立生活やQOLにも影響する.そのため生活機能の障害をいち早く特定すること,本障害のメカニズムを解明し科学的根拠に基づく予防や早期介入の方法を確立することが求められている.本研究では,軽度認知障害者,早期アルツハイマー病患者を対象に,1生活機能に関係しうる心理機能検査,2脳MRIの撮像,3生活動作中の眼球運動計測を通して,生活機能変化をもたらすメカニズムについて,心理的,生物学的,行動学的視点から解明を行う.一見自立しているようにみえる日常生活であっても,わずかな認知機能障害を背景に本人にも気付かない生活機能の変化が進行しうる.生活機能の障害は認知症進行への重要なリスクであると同時に,自立生活やQOLにも影響する.そのため生活機能の障害をいち早く特定すること,本障害のメカニズムを解明し科学的根拠に基づく予防や早期介入の方法を確立することが求められている.本研究では,軽度認知障害者,早期アルツハイマー病患者を対象に,1生活機能に関係しうる心理機能検査,2脳MRIの撮像,3生活動作中の眼球運動計測を通して,生活機能変化をもたらすメカニズムについて,心理的,生物学的,行動学的視点から解明を行う.
自律神経システム自動医療の開発と適応拡張、および自動循環管理との統合的実用化

自律神経系は、循環器系を含めた様々な疾患に密に関わるが、神経に介入する形の医療は不十分である。研究チームは、自律神経基礎研究を基に、電気的神経医療(頚部迷走神経刺激等)を開発し実際に心不全動物の生存率を改善した。本研究はこの神経医療を高質化する共に、電気的な神経刺激を代替する遺伝学的な神経操作をも開発し、さらに、神経医療の有効な他疾患を探索する基盤を構築した。また一方、循環生理学研究を基に、集中治療医学を支援する自動薬物循環管理を開発し、その実用化のための多重安全システムを検討し、さらに、自律神経医療との統合をも検討した。自律神経系は循環器系以外の多様な疾患にも深く関わると推測されているため、研究チームは神経医療の適応対象の拡張を目指している。しかし、神経の電気刺激実験は技術難度や電極コストが高く、候補疾患を迅速に探索することは出来ない。そこで電気刺激を代替する遺伝学的な神経刺激技術を開発する。平成26年度は、特定臓器の自律神経(交感あるいは迷走神経)に遺伝子を導入する技術の開発に取り組んだ。交感および迷走神経のプロモーターの制御下に蛍光タンパク(GFPやRFP)が発現するようなウィルスベクタや遺伝子改変動物(ラット)を作成したところ、免疫組織化学解析によって、実際に導入遺伝子が発現することを観察した。そこで、さらに刺激用遺伝子や抑制用遺伝子を導入したところ、これらも発現することを観察した。従って、特定臓器の自律神経を、神経種特異的に(交感あるいは迷走神経の別に)、遺伝学的に操作することが可能となった。一方、自動循環管理を実用化するための多重安全システムについても、実データに基づくシミュレーションなどで検討を行った。平成27年度は、平成26年度に引き続き、特定臓器の自律神経(交感あるいは迷走神経)に遺伝子を導入する技術の開発に取り組んだ。交感および迷走神経のプロモーターの制御下に蛍光タンパク(GFPやRFP)が発現するようなウィルスベクタや遺伝子改変動物(ラット)の改良を進めると共に、刺激用遺伝子や抑制用遺伝子等の神経機能を操作するための発現遺伝子を拡充した。一方、自動循環管理を実用化するための病態監視、適応制御治療、安全装置やアラーム装置等について、実データや現場模擬仮想データ等に基づくシミュレーションなどによって検討を行った。最大の技術的な難関であった、未だ世界で前例のない遺伝学的な自律神経制御技術の開発について、実現の見通しが立ったため。平成28年度は、平成26および27年度に引き続き、特定臓器に分布する自律神経のうち特定の神経種(交感あるいは副交感神経)に遺伝子を導入するウィルスベクター技術の開発に取り組んだ。交感神経および迷走神経のプロモーターの制御下に蛍光タンパク(GFPやRFP)が発現するようなウィルスベクターや遺伝子改変動物(ラット)の改良を進めると共に、刺激用遺伝子や抑制用遺伝子等の神経機能を操作するための発現遺伝子を様々に試し、実際に利用できるものを拡充した。その結果、腎臓・胃・小腸・膵臓・心臓・筋などの局所組織において、その組織に分布する交感神経に特異的に遺伝子を導入することが出来た。また、同様に、その組織に分布する副交感神経(迷走神経)に特異的に、遺伝子を導入することが出来た。さらに、その神経の活動を増加させたり、抑制したりすることが出来た。また一方、自動循環管理を実用化するための病態監視、適応制御治療、安全装置やアラーム装置等について、実データや現場模擬仮想データ等に基づくコンピューターシミュレーションなどによって検討を行い、将来の遺伝学的神経操作との統合についても検討した。自律神経系への遺伝子導入技術を、世界に先駆けて取り組み、実際に作ることができた。この技術を利用することによって、任意の臓器の自律神経を、神経種特異的に操作することが可能となると思われ、遺伝学的な神経刺激の実現に見通しがついたと考えられる。これまでの技術的な進展を基に、鋭意、研究を進める。28年度が最終年度であるため、記入しない。医歯薬学特定に臓器において自律神経を遺伝学的に操作する動物実験を進め、病態治療となる神経操作を検討していく。

基金助成金の使用にあたって、今年度は研究成果を目指しつつの無駄の削減に取り組んだ結果、73,164円については、翌年度に有効利用した方がより研究の進展に効果的であると判断したため。28年度が最終年度であるため、記入しない。少ない研究費を、実際の研究進捗を勘案して無駄なく効率よく使用するため。翌年度に、必要な試薬の購入などに有効利用する。実際の研究進捗を勘案して無駄なく効率よく使用する。
視覚的,触運動覚的,運動的な情報を包含するワーキングメモリモデルの構築

本研究では,触運動的ワーキングメモリの構造について検討をおこなった。その結果,触運動的形態表象は,手指運動と視覚的形態表象と少なくとも部分的にオーバーラップしており,一方で,この表象は,触の肌理表象や眼球運動表象とは独立していることが示された。こうした知見に基づいて,触運動覚に関わる表象間の関係性を描写した,新しいワーキングメモリのモデルを提案した。本研究課題の目的は,視覚的情報(形態,色,等),触運動覚的情報(形態,触感,等),運動的情報(手指運動,身体運動,眼球運動,等)がワーキングメモリ上でどのように表現されるのか,主に二重課題法を用いた実験によって検討し,ワーキングメモリの新たな認知モデルを作成することにある.こうした研究的背景の中,以前から行ってきた研究の発展系として,今年度はまず,触運動的表象と運動表象の関係を精査すべく,複雑な3次元的形体を触運動覚的に探索してその形状を記憶する主課題のパフォーマンスに,保持期間に行う触運動覚的形態干渉課題や手指の空間運動干渉課題の遂行がどの程度影響を及ぼすのかを測定した.その結果,触運動知覚に基づく3次元的な形態表象には形態成分と運動成分の両方が含まれており,両者は不可分となっている可能性を示唆するパターンが得られた.また上記の実験と並行して,視覚的な表象の保持と処理に焦点を当てて,視覚的ワーキングメモリの保持容量が外部から入力される視覚情報の量にのみ依存するのか,情報量に加えて認知的処理の負荷(心的イメージによる形態の変換)にも影響を受けるのか検討を行った.その結果,心的イメージによる認知的な負荷によっても,視覚的ワーキングメモリの保持容量が影響を受けることが示され,イメージによって物体情報を操作することは情報を保持する機構から認知的資源を奪う可能性が示唆された.これらの知見は,ワーキングメモリにおける視覚的情報,触運動覚的情報,運動的情報の間の関係性を解明してく方向性の中で重要なパーツ担うものであり,来年度以降に新たな知見を積み上げていくための土台と言える.研究課題の目的は,視覚的情報(形態,色,等),触運動覚的情報(形態,触感,等),運動的情報(手指運動,身体運動,眼球運動,等)がワーキングメモリ上でどのように表現されるのか,実験的に検討し,ワーキングメモリの新たな認知モデルを作成することにある.本年度は触運動的特徴(形態・触感等)の間の関係性と視覚的特徴(形態・色等)の間の関係性を比較するアプローチの一環として,触運動的な記憶容量測定課題を用いて,触運動的な物体に単一の特徴を記憶する場合(棒の方向もしくは触感)と,複数の特徴を記憶する場合で,記憶容量に違いがあるのかを検討した.視覚で同様の課題を実施した研究(e.g.,Luck & Vogel,1997)では,単一特徴を記憶する場合(方向もしくは色)と,複数特徴(方向と色)を記憶する場合で記憶容量の数に差がみられず,そこから,物体内の異なる特徴は統合された形式で保持されるという主張がなされている.一方で,触運動的な課題を用いた本研究では,単一特徴課題に比べて,複数特徴課題の成績が低いパターンが見られ(特に物体数が5個以上の場合にその差が顕著に見られる),このことから,触運動では,形態と触感は統合された形式で保持される可能性は低いことが示唆された.この結果は,二重課題法を用いて,ワーキングメモリにおける触運動的形態要素と触感要素の分離の可能性を示した森本(2006)の実験結果を支持するものと言える.また,上記の検討と並行して,視空間パターンの符号化時にどのような認知的要素が有効であるのかに関する実験的検討もおこなった.その結果,動的な認知活動を行うこと(動的な視覚イメージ,実際の運動を伴う運動イメージ)が効果的であるという示唆が得られた.以上の知見は,ワーキングメモリにおける視覚的情報,触運動覚的情報,運動的情報の間の関係性を解明してく過程の中で重要なパーツを担うものである.研究課題の目的は,視覚的情報(形態,色,等),触運動覚的情報(形態,触感,等),運動的情報(手指運動,身体運動,眼球運動,等)がワーキングメモリ上でどのように表現されるのかについて実験的に検討をおこない,ワーキングメモリの新たな認知モデルを作成することにある.本年度は,触運動的特徴(形態・触感等)の間の関係性と視覚的特徴(形態・色等)の間の関係性を比較するアプローチの一環として,触運動と視覚という2つのモダリティに共通した記憶容量のスペースが存在するのか,もしくは,モダリティごとの独立した記憶容量スペースが存在するのかについて実験的検討をおこなった.具体的には,触運動的な記憶容量課題(棒の方向もしくは触感を複数個記憶する)と視覚的な記憶容量課題を同時におこなった場合,触運動的記憶容量がどのように影響を受けるのか検討した(触運動的記憶容量を単一で実施した時と比較する).その結果,幾何学的・空間的要素については,触運動と視覚に共通のスペースがあることを示唆する結果が得られた.

またその一方で,触感(触り心地)に関する記憶容量は視覚的な課題からの影響を受けづらく,こうした要素の保持には幾何学的・空間的要素とは別個のシステムが働いている可能性が示唆された.また,上記の検討と並行して,視空間パターンの符号化時にどのような認知的要素が有効であるのかに関する実験的検討もおこない,特に複雑な視空間パターンにおいて動的な認知活動を行うことが効果的であることが示唆された.以上の知見は,ワーキングメモリにおける視覚的情報,触運動覚的情報,運動的情報の間の関係性を解明してく過程の中で重要なパーツを担うものである.今年度は,これまでに得られた実験データ(後述する研究Aと研究B)を基に,視覚的,触運動覚的,運動的入力情報に適応が可能な新たな作動記憶の認知モデルの構築を試みた。研究Aでは,作動記憶に描かれる触運動的表象の構造および,触運動的表象とそれ他の表象の関係性を確かめるため,二重課題法を用いた4つの実験を実施した。その結果,3次元的形態情報の保持課題に対して,触運動的形態判断課題,運動課題,視覚的形態判断課題は,強い干渉を与えるものの,触感判断課題と眼球運動課題は有意な干渉効果をもたらさず,これは,触運動的形態表象が,手の動きや視覚的形態表象と少なくとも部分的にオーバーラップしており,逆に,触感表象や眼球運動表象とは独立している可能性を示すものであった。研究Bでは,触運動的探索によって得られた情報の保持容量に焦点を当て,1つ目の実験では,3種類の変化検出課題(棒の方向,触感,方向と触感)を用いて,触運動的情報の保持における特徴統合の性質について検討し,2つ目の実験では触運動的保持容量を支えるシステムと視覚的保持容量を支えるシステムがどのように共有されているか,触運動的保持容量(棒の方向,触感)と視覚的保持容量の競合の仕方について検討した。その結果,方向と触感の特徴の両方を保持する条件では,単一特徴(方向もしくは触感)を保持する場合と比べて保持容量が低下することが示され,触運動覚では形態的要素(方向)と材料的要素(触感)は分離された形式で保持される可能性,そして,触運動的方向情報と視覚的形態情報は互いに保持容量を奪いあうが,触感情報と視覚的形態情報の間には干渉効果が弱く,両者は並列的に保持される可能性が示唆された。これらの実験結果を基に,多感覚の情報の関係性を表現した作動記憶のモデルを作成し,さらにその発展系としてのニューラルネットワークモデルの構築にも取り組み始めている。研究の進行段階にあわせて,実験計画を柔軟に変えながら進めており(新たなアイデアを組み入れながら),現在のところ,研究課題の目的に即した色々な実験データが得られている.24年度が最終年度であるため、記入しない。今年度は,触運動的物体保持課題と視覚的物体保持課題を同時におこない,その中で触運動的モダリティと視覚的モダリティ間で物体に関する記憶容量がどのように競合するのかを検討をおこなったが,来年度はこれらを補足するためのいくつかの実験を計画している.具体的には,昨年度と異なる視覚的物体保持課題や,動作保持課題といった新たな課題の導入を検討中である.その上で,平成21-24年度において得られた実験的データを基に,視覚的,触運動覚的,運動的入力情報に適応可能な作動記憶の認知モデルを提案したい.24年度が最終年度であるため、記入しない。
リアルタイム同時性を考慮した政策評価と市場での価格・期待形成への影響

マクロ統計データは事後的に改定されるが,速報値が注目され,意思決定における重要な要因となっている.改定は統計にとって真の状況を映し出すための過程と考えれば必要なことであり,改定方向などが予測できれば速報値で判断することは問題ではない.しかし,改定状況が予測できず,速報値の不確実性が意思決定での課題となっている.政策評価では,リアルタイムと改定後のデータで分析すると必ずしも同じ結果が得られず,評価が大きく変わる可能性がある.また,統計データの入手には時間を要し,速報値の不確実性も加わって,大きな認知ラグを経験することとなる.本年度は,単にリアルタイムデータを用いる分析ではなく,リアルタイムデータの定義を考慮しつつ進めた.為替レートの予測では推計モデルにより結果は異なるが,先行研究では日本円やカナダドルは改定後のデータよりリアルタイムデータの方が説明力は高いと指摘している(Fernandez et al., [2012]).そこで,同一時点の変数間の関係(リアルタイム同時性)を重視して,First-releaseのリアルタイムデータを用いて円ドルレートの予測モデルを推計すると,一般的な対応関係では有意とならない場合でも,First-releaseのリアルタイムデータでは有意となることが窺える.しかし,頑健性の高い結果ではない.何が影響を与えたのか,詳細な分析が課題である.物価変数についてはCPIとGDPデフレーターの乖離(-1.09%,2007-2012年平均)の原因は,1指数算式(-0.20%),2ウエイト(-0.24%),帰属家賃の推計方法(0.15%)を調整すれば,CPIとデフレーターの乖離は-0.45%程度まで縮小が可能であり,時期によってほぼ一致している.両統計は同じ家計消費の物価動向を表現していることが示された.この点で,両統計の発表が同じ影響を与えているのかを確認する必要がある.財政政策の効果を財政支出乗数の推計を通じて行うと,推計を行う時期(つまり,利用するデータの違いが生じる)により,推計結果が大きく異なることが示される.特に,68SNAと93SNAでの推計結果が大きく異なる.この原因は設備投資など資本形成の推計方法にあるとみられる.インフレ連動債から得られる期待インフレ率(BEI)を基に,アベノミクスの効果を分析すると,インフレ期待への効果は,政権交代への期待要因が大きく,民主党政権時の金融緩和政策の強化の効果の方が小幅だが効果が高かったとの評価が可能である.この場合,当時のマクロ変数に対する評価を考える必要がある.本年度は,リアルタイムデータの入手の遅れから生じる認識の遅れ(認知ラグ)の影響について,1997年及び2014年の消費税増税を題材に検討した.97年の増税時には,認知ラグの影響から,駆け込み需要は一部留まると見られていた.3月末にかけて駆け込み購入が増加したことが,97年4月から5月末にかけて判明する.しかし,月次統計では消費を含め経済活動の一部を捕捉しているに過ぎず,全体像を把握できるのは97年1-3月期のGDP統計を待たざるを得なかった.このような事情もあり,実際には需要が減少していた4-6月期には,新聞紙上ではプラスの評価が与えられた.特に,低金利が継続していたことから利上げまで議論されていた.しかし,この状況は97年7月中下旬以降,一変する.急激にマイナスの評価が増え,反動減が想定を超える状況になっていることが確認された.その後,アジア通貨危機や国内における金融危機もあり,経済活動は大きく落ち込むこととなる.当時の統計データ(リアルタイムベース)で在庫循環図を描くと,金融危機以前にすでに景気は後退局面入りしているといえる.2014年の増税時には,97年当時と比較して,いろいろと有用な情報が利用可能であったにも関わらず,同様のものとなった.駆け込み需要の反動減の効果が想定を超え,反動減が大きくなり,駆け込み需要及び反動減を除いた経済実勢を即座いに判断できないことから,企業の生産行動に大きな影響を与える結果となった.この原因は,駆け込み需要と反動減が生じたことは事実であるが,その規模や持続する期間は推計値である.97年の経験を踏まえて,情報の環境を良くしようとも,正確に把握できない.また,駆け込み需要の全容がわかるまで時間を要する.経済状況を認識するまでの「認知のラグ」の存在が民間経済主体の意思決定や市場価格の形成に影響を与えることが分かる.本年度は,当局(中央銀行,中央政府)が民間と比べて有益な私的情報を有するのかについて,情報量を確認した上で分析した.民間予測において,GDPや鉱工業生産指数などの公開情報がより正確でない状況では,民間予測は当局(日銀予測)の影響を受けていることがわかる.したがって,民間主体は日銀予測に対して何かしらの私的情報が含まれているのではないかと考え,それを意識した予測形成を行っているとみられる.たとえば,短観についてはGDPと同様,経済全体の動きを把握できるものとして重視されているが,その作成過程で種々の企業から情報を得られ,それが日銀の私的情報として期待されているのであろう.CGPI(企業物価指数)やCSPI(企業向けサービス価格指数)についても,日銀が作成していることから,インフレ率に関する私的な情報を得ていると期待されているとみられる.しかしながら,予測の優劣で見れば,日銀予測及び民間予測で違いはなさそうである.つまり,日銀予測にはGDPやCPIの予測に対する私的情報は有していないことが伺える.これはある意味当然かもしれない.つまり,統計作成における公正性を示している.と同時に,日銀予測には日銀内部が真に有する私的情報を反映していない可能性を示しているとも考えられる.

また,自身のホームページを通じて,これまで作成してきたリアルタイムデータのデータベースを公開した.データベースの作成は概ね順調に進む.リアルタイムデータの公開を行った.また,分析もほぼ計画通りに進めている.また,これまでの成果をまとめた研究書を刊行する.書籍は第56回エコノミスト賞をいただくことができた.リアルタイムデータを用いた研究は,欧米の中央銀行を中心に蓄積が進み,政策決定において考慮すべき要因と捉えられている.本研究では独自に日本のリアルタイムデータのデータベースを作成・公表してきた.リアルタイムと改定後のデータを用いた政策評価の違い,民間経済主体と政策当局における私的情報の相違について検討する.財政政策の効果について,先行研究と同一のモデルおよび同一の推計期間で,統計データのみを入れ替えた場合,得られる結果は大きく異なる.データ改定のみの影響で財政支出乗数の水準は変動し,90年代に必ずしも財政政策の効果が低下したとはいえない.93SNA移行後クラウディングアウト効果が確認でき,財政支出乗数は低下している.他方,連鎖方式移行後には財政支出のショックの民間消費への効果が2倍程度高まることから,財政支出乗数は上昇している.GDPの基準や推計方法の変更が,モデル推計に結果に大きな影響を与える.また,財政政策のスタンスについては,リアルタイムベースでは経済変動に対して増幅的であるものの,改定後のデータでは抑制的であると評価できる.この結果は欧州における先行研究と同様となった.民間予測において,公開情報がより少ない状況では,民間予測は日銀予測の影響を受けていることがわかる.つまり,日銀予測に対して民間主体は何かしらの私的情報の存在を意識しているとみられる.しかし,予測の優劣で見れば,日銀予測及び民間予測で違いはなさそうである.つまり,日銀にはGDPやCPIの予測に対する私的な情報は有していないことが伺える.本研究では,速報を重視して意思決定の影響を確認できた.速報値はその後,マイナスがプラスの伸び(その逆も)など当初とはまったく異なる数値に改定される可能性もある.たとえ,ゼロを挟み,コンマ1位以下の数値であっても,経済活動に大きな影響を与えるのが現実であることが伺える.マクロ統計データは事後的に改定されるが,速報値が注目され,意思決定における重要な要因となっている.改定は統計にとって真の状況を映し出すための過程と考えれば必要なことであり,改定方向などが予測できれば速報値で判断することは問題ではない.しかし,改定状況が予測できず,速報値の不確実性が意思決定での課題となっている.政策評価では,リアルタイムと改定後のデータで分析すると必ずしも同じ結果が得られず,評価が大きく変わる可能性がある.また,統計データの入手には時間を要し,速報値の不確実性も加わって,大きな認知ラグを経験することとなる.データベースの作成は概ね順調に進む.また,分析もほぼ計画通りに進めている.その中で,次年度は,当局(中央銀行,中央政府)が有益な私的情報を有するのかについて,情報量を確認した上で進めるため,そのデータ収集も併せて行っている.
液中プラズマＣＶＤ法によるダイヤモンド形成に関する研究

本研究では新たな高速成膜法として,液中プラズマCVD法によるダイヤモンド薄膜形成の研究を行った.この形成法は気体よりも分子密度の高い液体中で成膜を行うため,高速成膜と基板の冷却効果が期待できる.本研究ではCuなどの金属基板へのダイヤモンド薄膜の形成を目的とし,実験条件を変化させ実験を行った.また,ダイヤモンドの結晶に配向性や単結晶膜を得ることを目的とし,ダイヤモンド基板の結晶方位を変化させてダイヤモンド形成実験を実施し,形成される結晶への影響を調べた.さらに大面積(100)ダイヤモンド基板へ成膜を行い表面を観察した.本研究では新たな高速成膜法として,液中プラズマCVD法によるダイヤモンド薄膜形成の研究を行った.この形成法は気体よりも分子密度の高い液体中で成膜を行うため,高速成膜と基板の冷却効果が期待できる.本研究ではCuなどの金属基板へのダイヤモンド薄膜の形成を目的とし,実験条件を変化させ実験を行った.また,ダイヤモンドの結晶に配向性や単結晶膜を得ることを目的とし,ダイヤモンド基板の結晶方位を変化させてダイヤモンド形成実験を実施し,形成される結晶への影響を調べた.さらに大面積(100)ダイヤモンド基板へ成膜を行い表面を観察した.Bachmannが,1991年に発表した,ダイヤモンドのCVD形成のための原料組成条件(ダイヤモンド形成領域)では,ダイヤモンド形成領域がなぜこの形になるのかはずっとわかっていなかった.イオン化エネルギーと電気陰性度の規則によって,優先される化学反応を決定することで,まず,液中プラズマでは,原料から一酸化炭素(CO)が形成されて安定化し,残った原子状炭素と原子状水素から基板上での化学反応でダイヤモンドが形成されると仮定する.もし,原料液体から一酸化炭素が形成されて,アルコールと反応し酸を形成して液体中に戻り,残った原子状炭素に対して原子状水素が一定割合以上基板上で衝突したときにダイヤモンドが形成されるとしたら,COを頂点とするくさび形の領域でダイヤモンドが形成されることになる.本研究ではその仮説が正しいことを,プラズマ発光分光分析によるプラズマ中の存在ラジカルの調査と原料のガスクロマトグラフ質量分析による形成物(酸)の検査から証明した.検証された結果をDiamond and Related Materials誌に投稿し,掲載された.[2]グラファイト基板上へのダイヤモンドのヘテロエピタキシー単結晶ダイヤモンド(100)と(111)の両表面に対し,液中プラズマCVDによるホモエピタキシー成長実験を行った.(111)には,双晶状態で(100)配向で成長がおこりホモエピタキシーがなされないが,(100)には,高配向で(100)成長がおこり,^ホモエピタキシーが実現することがわかった.[1]金属基板上へのダイヤモンド形成/金属基板上に,デバイス(絶縁放熱機能デバイス)への応用として,ダイヤモンド膜の高速形成を試みた。昨年度は銅(Cu)基板上に多結晶ダイヤモンド膜の形成に成功したが,形成時(650°C)と形成後(常温)の温度差による,熱収縮差によって,形成したダイヤモンド膜が剥離するという問題が生じていた。今年度は,基板表面の処理を検討し,基板表面に膜厚40nmの白金(Pt)膜をスパッタリング形成することで,ダイヤモンドー白金ー銅の化学結合を形成させ剥離のない,均一なダイヤモンド膜を高速形成することができた。[2]ダイヤモンド基板上へのダイヤモンドの高速ホモエピタキシー/高圧合成ダイヤモンド上へのダイヤモンドの高速ホモエピタキシャル成長を試みた。基板の面方位の違いによる,ホモエピタキシーを精査し,ダイヤモンド半導体デバイス用の単結晶ダイヤモンドの高速合成を試みた。(100)にはホモエピタキシャル成長が起こることがわかり,(111)には,多結晶ダイヤモンドが成長することがわかった。[3]非経験的分子軌道計算による化学結合の計算/Gaussian09ワークステーションを導入し,ダイヤモンドー銅,ダイヤモンドー白金,のクラスター計算を実行し,ダイヤモンドと銅の化学結合の強度および,安定性を調査した。CVDによる形成ダイヤモンドの基板金属への密着性が計算できるはずである。現在,計算を実行し,結果を調査検討中である。[1]低耐熱基板,金属基板上へのダイヤモンド形成金属などの熱に弱い基板上に,デバイスへの応用として,ダイヤモンド膜の高速形成を試みた.高温デバイスの絶縁性放熱基板への応用を考えて,高熱伝導率のCu基板上に高品質な膜形成を試みた.高純度のダイヤモンド膜の形成には成功したが,形成(800°C)と形成後(常温)の温度差による,熱収縮によって,形成できた膜が剥離するという問題点が生じた.[2]ダイヤモンド基板上へのダイヤモンドの高速ホモエピタキシー高圧合成ダイヤモンド上へのダイヤモンドの高速ホモエピタキシャル成長を試みた.基板の面方位の違いによる,ホモエピタキシーを精査し,ダイヤモンド半導体デバイス用の単結晶ダイヤモンドの高速合成を試みた.(100)には,ホモエピタキシャル成長が起こることがわかり,(111)には,多結晶のダイヤモンドが成長することがわかった.[1]低耐熱基板,金属基板上へのダイヤモンド形成昨年度は,高温デバイスの絶縁性放熱基板への応用を考えて,高熱伝導率のCu基板上に高品質な膜形成を試み,金属基板の熱膨張率をダイヤモンドに合わせるための中間層を,基板に前形成することによって,剥離の無い高純度なダイヤモンド膜をCu基板上に形成できた。本年度はその方法を用いて,高純度ダイヤモンド膜を任意の基板上に形成することを試みた。

ダイヤモンド膜形成時の原料物質と考えられる炭素原子の金属基板内への拡散係数が低い方が,ダイヤモンド膜を安定に形成できることが明らかとなった。昨年度の結果と合わせて考察すると,熱膨張係数が,ダイヤモンドと基板の中間であり,炭素原子の拡散係数が低いシリコンが中間層として最適であることが明らかとなった。[2]ダイヤモンド基板上へのダイヤモンドの高速ホモエピタキシー昨年度は,高圧合成ダイヤモンド上へのダイヤモンドの高速ホモエピタキシャル成長に成功した.基板の面方位の違いによるホモエピタキシーを精査し,ダイヤモンド半導体デバイス用の大径単結晶ダイヤモンドを高速合成した。[3]成果の公表26年度が最終年度であるため、記入しない。特殊加工学26年度が最終年度であるため、記入しない。第1の目的である,Backmann CHOダイヤグラムの理論解明がおこなわれて,論文が掲載されたから.さらに,高速ホモエピタキシーの実現可能性も見だせたから.当初計画していた,Cu基板上へのダイヤモンド多結晶膜の均一形成が,剥離なく行えたことが,進捗事項として,評価できる。当初計画していた,高分子基板上へのダイヤモンド合成は実現できなかったが,これまで薄膜形成が難しかったCu基板上に安定してダイヤモンド膜の形成が行えることがわかり,電子デバイスへの応用が見いだせたことは評価できる.汎用マグネトロンアレイ装置については,マイクロ波の吸収が思いのほか激しく,プラズマ発生が実現できなかった.電極方式の高効率プラズマ発生装置製作へと方向転換する.ホモエピタキシー以外の基板上へのダイヤモンド形成についても,核形成が困難であり,進展がなかった.その点については実現可能なホモエピタキシー高速合成と,デバイスへの応用が望まれている金属基板上への高速成膜へと研究を進める.[1]金属基板上へのダイヤモンド形成/化学結合および熱膨張率中間層の概念を用いて,銅以外の金属基板上へのダイヤモンド形成を試みる。また,大面積の高純度ダイヤモンド膜を金属基板上に形成して,研究のまとめとする。[2]ダイヤモンド基板上へのダイヤモンドの高速ホモエピタキシー/ダイヤモンド半導体デバイス用の大径単結晶ダイヤモンドを高速合成する。[1]低耐熱基板,金属基板上へのダイヤモンド形成高純度のダイヤモンド膜の形成には成功したが,形成(800°C)と形成後(常温)の温度差による,熱収縮によって,形成できた膜が剥離するという問題点が生じた.本年度は,金属基板の熱膨張率をダイヤモンドに合わせることと,昨年度の基板表面前処理の成果を用いて,均一で高純度のダイヤモンド膜の形成を行う.[2]ダイヤモンド基板上へのダイヤモンドの高速ホモエピタキシー基板の面方位の違いによる,ホモエピタキシーを精査し,ダイヤモンド半導体デバイス用の大径単結晶ダイヤモンドを高速合成する.