hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
リグニン分解菌の多様性と機能に注目した本邦亜熱帯林の土壌分解系に関する研究

南西諸島の亜熱帯から本州の暖温帯に至る常緑広葉樹林において、落葉の漂白に関わる菌類の多様性、漂白部の化学組成およびその落葉分解にともなう変化、そして落葉漂白菌類の地理的分布を実証した。沖縄本島北部の亜熱帯林における継続観察により8属の菌類が漂白に関与しており、落葉中のリグニンの選択的除去が炭素と窒素のターンオーバーを促進していることを示した。石垣島から佐渡島に至る20地点では計62種の菌類が漂白に関与しており、落葉上の漂白面積率は年平均気温の低下にともなって減少した。以上により、リグニン分解に関与する菌類の多様性と機能の点から、本邦亜熱帯林の土壌分解系について新規性の高い成果が得られた。森林の土壌分解系は、落葉や落枝といった生物遺体の分解を通じて、栄養塩の循環や土壌有機物の生成に深く関わっている。このため、森林生態系の物質循環や森林動態を理解する上で、物質生産や食物連鎖といった、地上部における生態系プロセスのみならず、地下部の土壌分解系の構造や機能に関する理解が重要だが、特に亜熱帯林におけるデータが少ない。本研究課題では、本邦亜熱帯林における落葉分解のプロセスを明らかにすることを目的として、沖縄本島北部の亜熱帯常緑広葉樹林においてリグニン分解にともなって発生する落葉の漂白(白色化)についての野外調査を実施した。その結果、39種の植物において落葉の漂白が認められた。このうち20種の落葉で比較すると、リグニン濃度の高い落葉や、菌類にとって分解しにくい落葉ほど、漂白面積率が高い傾向が認められた。漂白部では、同じ落葉の漂白を受けていない部位(非漂白部)に比べて、葉面積あたり葉重量とリグニン濃度が低く、セルロース、可溶性有機態窒素、アンモニア態窒素の各濃度が高かった。落葉の漂白部では8属(子嚢菌類3属、担子菌類5属)の菌類の子実体が観察された。18種の植物について漂白部の葉組織内から表面殺菌法により漂白菌を分離したところ、116菌株が得られた。それら菌株の分類群をrDNAITS領域の塩基配列に基づいて検討したところ、76%が子嚢菌類(主にクロサイワイタケ科)、24%が担子菌類(主にホウライタケ科)であった。亜熱帯林では多様な菌類が難分解性の落葉からリグニンを除去しており、それにともなって炭素と窒素のターンオーバーが促進されていることが示された。これらの調査と並行して落葉分解実験を実施しており、次年度以降も継続する予定である。研究はおおむね当初の計画通り進行している。沖縄本島北部での野外観察は問題なく完了し、落葉分解実験は順調で、平成28年度に向けて継続していく。スダジイ、イジュ、イスノキ、タブノキ、ヤブツバキ、カクレミノの6樹種について、分解にともなう漂白部の消長をリターバッグ法により追跡調査した。その結果、落葉の漂白部は分解開始から9ヶ月目にかけて増加傾向にあり、漂白部の面積割合は平均で、スダジイで落葉面積の41%に、タブノキでは35%に、それぞれ達した。その後、漂白面積率は減少傾向に転じることが明らかとなった。漂白部では、葉面積あたり葉重量とリグニン濃度(重量%)が低く、セルロースと全窒素の各濃度(重量%)が高かった。葉面積あたり窒素量は、漂白を受けていない非漂白部に比べて漂白部で低かったことから、リグニン分解菌の定着にともなう落葉の漂白により窒素の無機化が促進されていることと、リグニン分解菌の定着が、個葉レベルでの落葉分解の異質性を生み出していることが示された。これらの調査と並行して日本各地の照葉樹林での漂白落葉の採取を実施しており、次年度も継続する予定である。沖縄本島北部での落葉分解実験と、各地の照葉樹林でのサンプリングは順調に進んでおり、平成29年度に向けて継続していく。本研究課題では、本邦亜熱帯林における落葉分解のプロセスを明らかにすることを目的として、南西諸島から本州に至る常緑広葉樹林においてリグニン分解にともなって発生する落葉の漂白(白色化)についての野外調査を実施した。平成29年度には、石垣島から佐渡島に至る20地点でシイ類の落葉を採取した結果をまとめた。落葉上の漂白面積率は年平均気温の低下にともなって減少した。表面殺菌法により、計800葉片から、落葉の漂白を引き起こす子嚢菌類195菌株、担子菌類83菌株の計278菌株を分離した。

これらの菌株の分類群をrDNAITS領域の塩基配列に基づいて検討したところ、子嚢菌類33種、担子菌類29種の計62種に分類された。地点あたりでは335菌株が得られ、214種が記載された。もっとも分離菌株数が多かったのはNemania diffusaで、19地点から86菌株が得られた。平成27年度から29年度までの期間全体を通じて、沖縄本島北部の亜熱帯常緑広葉樹林を中心として、落葉漂白の出現する樹木および漂白に関わる菌類の多様性、漂白部の化学組成およびその落葉分解にともなう変化、そして落葉漂白とそれに関わる菌類の本邦における地理的分布を明らかにすることができた。以上の成果により、リグニン分解に関与する菌類の多様性と機能の点から、本邦亜熱帯林の土壌分解系について新知見が得られるとともに、土壌分解系に関する研究分野で独創性の高い成果を得ることができた。南西諸島の亜熱帯から本州の暖温帯に至る常緑広葉樹林において、落葉の漂白に関わる菌類の多様性、漂白部の化学組成およびその落葉分解にともなう変化、そして落葉漂白菌類の地理的分布を実証した。沖縄本島北部の亜熱帯林における継続観察により8属の菌類が漂白に関与しており、落葉中のリグニンの選択的除去が炭素と窒素のターンオーバーを促進していることを示した。石垣島から佐渡島に至る20地点では計62種の菌類が漂白に関与しており、落葉上の漂白面積率は年平均気温の低下にともなって減少した。以上により、リグニン分解に関与する菌類の多様性と機能の点から、本邦亜熱帯林の土壌分解系について新規性の高い成果が得られた。平成28年度は、当初の計画通り、落葉分解実験を継続して実施し、分解のプロセスとリグニン分解菌の機能を明らかにする予定である。また本研究課題では、沖縄本島北部の調査地を含む、南西諸島(西表島奄美大島)の亜熱帯林から、九州・四国・中国・近畿・伊豆地域・関東および佐渡の照葉樹林に至る20程度の地点において、シイ類(主にスダジイ、一部でツブラジイを含む)の落葉を採取し、漂白部からの菌類の分離を行う予定である。平成28年度には、そのための野外調査を開始するとともに、他の研究者に採取を依頼することで効率的に遂行していく予定である。平成29年度は、当初の計画通り、落葉分解実験を完了し、分解のプロセスとリグニン分解菌の機能についてデータを取りまとめる予定である。また、沖縄本島北部の調査地を含む、南西諸島(西表島奄美大島)の亜熱帯林から、九州・四国・中国・近畿・伊豆地域・関東および佐渡の照葉樹林に至る20程度の地点において、シイ類(主にスダジイ、一部でツブラジイを含む)の落葉を採取し、漂白部からの菌類の分離を進めている。平成29年度は、これらの野外調査を継続するとともに、他の研究者に採取を依頼することで効率的に遂行していく予定である。生態学多くの部分で、既存の備品および他の研究費の消耗品を利用することができた。また旅費、人件費ともに、他の研究費分を利用することができた。他の研究者の協力により、当初の予定より野外調査のための旅費を削減することができた。次年度には備品の購入および研究員の雇用にともなう人件費として執行し、研究をさらに効率的に進める計画である。次年度には備品の購入および人件費、旅費などとして執行し、研究をさらに効率的に進める計画である。
情報教育指導教員の情報活用能力育成に関する研究

本研究は,情報教育指導教員の情報活用能力を育成するための,大学及び現職教員研修機関のカリキュラム開発を目的としている.まず,中学校における情報教育の現状を調査するため,平成9年度に熊本県内の中学校196校に対してアンケート調査を実施した.その結果,中学校技術・家庭科及び選択の授業での情報基礎領域の履修率は100%であった.また,インターネットを利用している割合は18.5%(全国:12.5%)で普及率としては低い値であるった.次に,九州管内の教員養成系大学(3校)及び全国の公立教育センター(52施設)での研修内容及びカリキュラムの調査を行った.その結果,両機関ともアプリケーションソフトの操作を中心とする研修がほとんどで,その他にはインターネットの体験,言語の習得であった.研修の問題点として,受講者の操作能力・興味関心の差が大きいこと,情報活用能力の育成までおよばないこと等が挙げられた.情報活用能力を育成するためには,ソフトの操作法の習得に留まることなく情報の判断・選択・処理・創造・伝達といった過程を経験することが望ましいといえる.そこで,課題を設定し解決していくプロジェクト学習を取り入れた学生及び教員を対象とする研修用テキストの作成を試みた.これらは,文部省主催の九州地区「平成9年度情報処理教育担当教員等養成講座中学校技術」において活用した.さらに,情報活用能力育成のために,8つのコースを設定し,それぞれの課題を解決する学習のためのテキスト及びロボットの製作から制御に関する一連の学習を支援するテキストを開発した.一部は,大学の演習及び現職教員研修において活用し,教育的効果の検証を行った.今後は,熊本大学教育学部の「基礎情報処理」,「技術科教育演習」等に活用するとともに,熊本大学附属中学校の「情報基礎」の授業においても使用する予定である.これらの研究成果については,日本産業技術教育学会及び中学校技術・家庭科教育研究大会(九州大会)において報告する予定である.本研究は,情報教育指導教員の情報活用能力を育成するための,大学及び現職教員研修機関のカリキュラム開発を目的としている.先ず,中学校における情報教育の現状を調査するため,熊本県内の中学校196校に対してアンケート調査を行った(回答:92校,46.9%).中学校技術・家庭科及び選択の授業での情報基礎領域の履修率は100%であった.また,インターネットを利用している割合は18.5%で普及率としては低い値であるが,全国(12.5%)と比較すると,本県はほぼ全国並かそれ以上の普及であるといえる.さらに,今後指導が重要視されている「情報化の光と影」に関する指導を行っていたのは53.3%と低い値であった.次に,九州管内の教員養成系大学(3校)及び公立の教育センター(52施設)での研修内容及びカリキュラムの調査を行った.大学については質問紙による面接調査を実施し,教育センターについては平成8年度全国情報処理教育センター指導者協議会編「聴取事項のまとめ」を用いて調査・分析を行った.その結果,両機関ともアプリケーションソフトの操作を中心とする研修がほとんどで,その他にはインターネットの体験,言語の習得であった.研修の問題点として,受講者の操作能力・興味関心の差が大きいこと,情報活用能力の育成までおよばないこと等が挙げられた.情報活用能力を育成するためには,ソフトの操作法の習得に留まることなく情報の判断・選択・処理・創造・伝達といった過程を経験することが望ましいといえる.そこで,学生及び教員を対象とした研修用テキストとソフトの作成を試みた.これらは,文部省主催の九州地区「平成9年度情報処理教育担当教員等養成講座中学校技術」において活用し,その後一部修正を行った.今後は,大学の演習及び現職教員研修においても活用し,教育的効果を検証する予定である.本研究は,情報教育指導教員の情報活用能力を育成するための,大学及び現職教員研修機関のカリキュラム開発を目的としている.まず,中学校における情報教育の現状を調査するため,平成9年度に熊本県内の中学校196校に対してアンケート調査を実施した.その結果,中学校技術・家庭科及び選択の授業での情報基礎領域の履修率は100%であった.また,インターネットを利用している割合は18.5%(全国:12.5%)で普及率としては低い値であるった.次に,九州管内の教員養成系大学(3校)及び全国の公立教育センター(52施設)での研修内容及びカリキュラムの調査を行った.その結果,両機関ともアプリケーションソフトの操作を中心とする研修がほとんどで,その他にはインターネットの体験,言語の習得であった.研修の問題点として,受講者の操作能力・興味関心の差が大きいこと,情報活用能力の育成までおよばないこと等が挙げられた.情報活用能力を育成するためには,ソフトの操作法の習得に留まることなく情報の判断・選択・処理・創造・伝達といった過程を経験することが望ましいといえる.そこで,課題を設定し解決していくプロジェクト学習を取り入れた学生及び教員を対象とする研修用テキストの作成を試みた.これらは,文部省主催の九州地区「平成9年度情報処理教育担当教員等養成講座中学校技術」において活用した.さらに,情報活用能力育成のために,8つのコースを設定し,それぞれの課題を解決する学習のためのテキスト及びロボットの製作から制御に関する一連の学習を支援するテキストを開発した.一部は,大学の演習及び現職教員研修において活用し,教育的効果の検証を行った.今後は,熊本大学教育学部の「基礎情報処理」,「技術科教育演習」等に活用するとともに,熊本大学附属中学校の「情報基礎」の授業においても使用する予定である.これらの研究成果については,日本産業技術教育学会及び中学校技術・家庭科教育研究大会(九州大会)において報告する予定である.
有機態リン再生過程とリン酸-酸素安定同位体解析に基づくリン循環の解明

湖沼生態系においてリンはしばしば生物生産の制限要因になる。有機態リンを分解してオルトリン酸に変える再生過程は微生物のリン利用戦略としてもリン循環の生物過程としても重要だが、水圏の有機態リンの存在量と利用を解明する測定手法や個々の過程は未解明な点が多く理解が進んでいない。本研究では、水田から排水が流入する2つの連結内湖の湖水について、リン酸エステル分解酵素の基質特異性に基づく有機態リン分子種の分解過程と生物によって取り込まれた履歴情報を含むリン酸ー酸素安定同位体の二つの側面からリン循環速度を見積もり、微生物群動態とリンの生物学的循環の有機態リンの存在量の時間的・空間的変動を明らかにする。
赤外線散乱法による半導体結晶内の欠陥の検出と評価

直接遷移型半導体のGaAs結晶とZnSe結晶内の欠陥を光散乱トモグラフィーで観察した。(1)前者では1-1)EL2と通称されている深い準位が、赤外線散乱トモグラフィーで明瞭に検出できること。1-2)EL2は1μm近傍の赤外線領域で、散乱も吸収もEL2準位にトラップされている電子の共鳴によって生ずること。1-3)GaAs結晶に赤外光を重ね合わせて照射すると、EL2準位にある電子数が変化するため、EL2で散乱される赤外線レーザーの強度が変化すること、などを確認し実証した。(2)ZnSe結晶は、青色レーザー用材料として、現在、注目されている。2-1)国産のZnSe結晶をラマン散乱トモグラフィーで観察したところ、双晶が沢山存在することが判った。これは青色レーザー用材料としては不適格なので、2-2)ロシアから気相で成長したZnSe結晶を輸入した。この結晶には双晶は無かったが、新たにdislocation wallと命名した複雑な転位組織が存在することを見付けた。目下、2-3)熱処理、外部応力印加などによって転位組織がどのように変化するかを検討中である。(3)半導体の本命はシリコン単結晶である。Cz-Siウエハ-の鏡面研磨面直下にある欠陥を検出するため、まず、3-1)Brewster角照明法、すなわち、照明光をp偏光とし、これをBrewster角で入射して、エウハ-表面での反射を無くすると、表面下の欠陥が検出できること。3-2)さらに明瞭に、かつ、感度よく欠陥を検出するため、光がウエハ-鏡面の内側で全反射するようにdenuded zoneを通してレーザーを入射した。この方法では、欠陥で散乱した光のみが鏡面を通して外に出て来るので、鏡面研磨直面下にある極微小欠陥と格子間酸素を高いコントラストで検出できる事、などを確認した。情報処理用の半導体素子の多くは、半導体基盤(wafer)上に成長させた薄膜単結晶(エピタクシャル層)を動作媒体としているので、このエピ膜を設計値どおりの厚さと品質とに仕上げなければならない。エピ膜の成長過程に入る前の処理として、表面層を除去するエッチング過程を入れるので、膜の品質には表面直下の完全性が最も大切な性質といえる。すなわち、表面から数μm下にある格子欠陥がエピ膜の品質を左右する。この研究の目的は上述の欠陥を光散乱の手法を用いて、非破壊・非接触で検出することである。申請者は半導体のband gapより僅かに波長の長いIR laserを用い、半導体結晶内に存在する格子欠陥で生ずる散乱から結晶を評価する方法を開発し、一応の成果を得てきた。しかし、これまで用いてきたband gapよりエネルギーの小さいIR laserでは吸収係数は非常に小さく、wafer表面からBrewster角で、このIR laser光を照射すると、通常のwaferでは裏面が荒れているため、強い散乱光が裏面で生じwafer内にある欠陥からの散乱光を検出することが不可能となる。この欠点を除去するためには、吸収係数が或程度大きくてwafer裏面に照明光が到達しないような波長の光を用いれば、waferの表面直下にある散乱体を検出することが可能となる。すなわち、band gapより波長の短い光を用いれば良いが、このような光に対する半導体の吸収係数は、極僅かの波長の変化に対して急激に変化するので、tunable laserを用いることが好ましい。SiやGaAsと言った半導体のband gapは1ev近傍、すなわち、吸収端波長は1μm程度なので、700nmから1μmの範囲で発振するチタン・サファイヤー・レーザーが、この目的に合致している。

このような理由で本年度はチタン・サファイヤー・レーザーの本体を購入し、来年度にlasserの電源関連の装置を購入する。チョクラルスキー法で育成したシリコン結晶(Cz-Si)の酸素含有量は、融点温度に於ける酸素の飽和濃度に近い。このため融点より低い温度で熱処理すると酸素関連微粒子が結晶内に発生する。したがって、Czシリコンから切り出したウエハーを素子基盤として用いる際には、酸素関連微粒子の発生と結晶内分布を制御し、ウエハーに付加すべき不可避の機能であるintrinsic getteringが有効に作用にするようにしなければならない。この目的を達成するためには、これらの微粒子の結晶内分布を『非破壊・非接触で定量的に計測』する必要がある。この要請に応えるため、赤外線散乱トモグラフィーを開発し、基礎データーを報告してきた。この赤外線散乱トモグラフィーの有効性は次第に認められ、酸素関連微粒子を測定する手段として普及した。半導体ウエハーの表面直下にある欠陥と界面構造は、ウエハー上にエピタクシャル成長する単結晶の品質を左右する半導体工学で最も大切事項である。この表面直下にある欠陥の検出と界面構造を解析するために、波長可変Brewster角照明による評価法を考案した。この科学研究費で購入した波長可変チタン・サイファイヤー・レーザーは、この計測の基礎をなす装置で、これを用いて基礎データの蓄積に努力した。また、成果の一部はJ.Materials Research 8(1993)2889-2892とMaterials Science & Engineering B 20(1992)172-174に発表した。Cz法で育成したシリコン結晶には多量の酸素が溶存している。これをウエハ-(薄板状)に加工して熱処理すると、表面近傍にある酸素は非常に高い蒸気圧をもつSiOガスとして表面から結晶外に放出され、denuded zoneと呼ばれている酸素の非常に少ない単結晶層を形成する。しかし、表面から遠く隔たった所にある酸素は表面から脱出できず、熱処理によってSiO_2の微粒子となってウエハ-内に止まる。この微粒子はその周囲に歪場を作るが、ウエハ-表面に付着した微量の金属原子はこの歪場のために酸化物微粒子の周囲に集まって来る。この現象はintrinsic getteringと呼ばれ、シリコン工学で最も大切な現象である。赤外線散乱トモグラフ法は、この酸化物微粒子の分布と密度を計測する最も有効で確実な手段として評価されてきたが、denuded zoneに内在する欠陥、とくに、鏡面研磨面直下にある欠陥の検出には不適当であった。今回、ウエハ-内部から鏡面研磨面で全反射が生ずるような角度で鏡面を照明すると、磨面直下にある不純物原子と欠陥を明瞭に検出できる事を確認した。この照明法では、レーザー光の主流は鏡面で全反射するので、鏡面を通して結晶の外部に出てくるのは不純物原子と欠陥で散乱された光のみになり、これらが明瞭に観察された。光散乱法は重元素を構成要素として含むため、X線回折による評価が十分に出来ない結晶にも適用できると言う長所がある。
Accounting for Technology Imitation in Trade-Led Growth in African Economies

本研究は、"easy imitation"(SITC category)や国連商品貿易統計に基づく指標を用いて、アフリカ諸国における貿易誘発型技術進歩の成長効果を定量化することを目的としている。主な結果として、技術模倣は労働力に独創的な努力を必要とするため、技術模倣率が高い国ほど、経済成長が大きくなる傾向が示された。また、一人当たりGDPが低い国ほど、他の技術関連形態に比べて技術模倣による成長効果が高いことが示された。最後に、中国との二国間貿易が強いアフリカ諸国の方が、そうでない国と比べて貿易誘発型の技術進歩は速かった。本研究から、貿易制約の軽減と貿易能力構築の重要性が示された。開発経済学
術中経肛門的ICG近赤外線蛍光観察による直腸吻合部血流評価の検討

直腸手術において吻合部局所血流は手術の成否を分ける重要な鍵となるが、吻合部血流を客観的に評価する方法は存在しない。臓器血流を評価するためのインドシアニングリーン(ICG)近赤外線蛍光観察の有用性を報告する論文を認めるが、定量化が困難であり、さらに腸管管腔外からの観察では狭い骨盤内において吻合完了後の状態を観察できない。そこで我々は経肛門という新しいアプローチにより腸管内腔側よりICG蛍光観察を行うこととした。これまで行ってきたブタでの基礎的研究を基盤とし、観察される血管像による分類を行い術中リアルタイムに吻合部血流を評価した。また、従来の観察よりもより詳細に観察できる利点を生かし、血流不全による縫合不全を防ぐためのより安全な手術方法を模索することを目標とした。実際に学内の倫理委員会の承認を得て、臨床試験として研究修了までに69例のヒト直腸手術においてICG蛍光造影を行った。縫合不全は9例に認めたが、縫合不全と関連していた因子は、造影開始までの時間、造影開始から輝度最大までの時間、血管像による分類であった。また、縫合不全を起こさなかった中でも、造影遅延や欠損部位が現れる症例があり、その部位は従来より吻合の脆弱部位と言われてきた部位に一致していることが判明した。症例数の制限はあるが、吻合方法と血流の脆弱部位の関係について考察できた。また、臨床試験では観察中の視野の安定が課題となっていたが、直腸鏡管と内視鏡の送気システムを利用することで安定した観察をするシステムを構築した。さらにブタ基礎実験により動脈および静脈の血流遮断実験を行い、血流遮断による造影様式の違いについても検討した。臨床試験において目標としていた症例数を達成したため、これらの内容について学外での学会発表を3回(うち1回は海外での英語で発表)行った。研究成果をまとめ、主論文として論文化し、雑誌投稿中である。
事例ベ-ス形推論を用いた協調形問題解決システムに関する研究

問題解決システムに事例ベ-ス形推論法を取り入れる場合,システムとしての問題解決能力を高めるため,広い条件に対して優れた問題解決能力を持つ解生成部と事例ベ-ス形推論による解生成部とが協調的に問題決に当たるのが,解の質,処理性の点から好ましい.とくに事例ベ-スの構築初期には,必ずしも十分な事例が準備されていないことが多いので,協調形のシステム構成が有効である.我々は電力系統の事故時復旧支援問題をとり上げて,事例の検索・修正法,事例の生成のシステムと事例を事例を事例ベ-スに登録するための評価法について検討を行った.研究実績の概要は次のとおりである.1.事例ベ-スの構築法の検討全体復旧案をトップレベルとする4種のフレ-ムで,事例を適切に表現する方法を提案し,その妥当性をシミュレ-ションにより明らかにした.2.事例の検索・修正法事例のベ-スから問題状況に最も近い事例を的確に検索するために必要な検索キ-と,検索された事例を問題状況に適合されるための事例の修正法を提案し良好な結果を得た.すなわち,従来事例ベ-スの構築において,系統の負荷レベルを固定していたのを可変とし,負荷レベルに応じて最適な復旧案を生成する方法を考察し,シミュレ-ションによりその妥当性を立証した.3.事例の生成システムの作成と事例ベ-スへ登録するための評価法2.で述べた負荷レベルに応じた最適な復旧案は,学習を通じて自動的に生成される.これは見方を変えれば,事例ベ-スの洗練化ととらえることができる.事例ベ-スへ事例を登録するための方法を,解の質と処理性の観点から評価する方法を提案し,その妥当性を示した.4.システムの評価電力系統の事故時復旧支援システムを構築し,解の生成状況を調べ,良好きな動作の得られることを示した.問題解決システムに事例ベ-ス形推論法を取り入れる場合,システムとしての問題解決能力を高めるため,広い条件に対して優れた問題解決能力を持つ解生成部と事例ベ-ス形推論による解生成部とが協調的に問題決に当たるのが,解の質,処理性の点から好ましい.とくに事例ベ-スの構築初期には,必ずしも十分な事例が準備されていないことが多いので,協調形のシステム構成が有効である.我々は電力系統の事故時復旧支援問題をとり上げて,事例の検索・修正法,事例の生成のシステムと事例を事例を事例ベ-スに登録するための評価法について検討を行った.研究実績の概要は次のとおりである.1.事例ベ-スの構築法の検討全体復旧案をトップレベルとする4種のフレ-ムで,事例を適切に表現する方法を提案し,その妥当性をシミュレ-ションにより明らかにした.2.事例の検索・修正法事例のベ-スから問題状況に最も近い事例を的確に検索するために必要な検索キ-と,検索された事例を問題状況に適合されるための事例の修正法を提案し良好な結果を得た.すなわち,従来事例ベ-スの構築において,系統の負荷レベルを固定していたのを可変とし,負荷レベルに応じて最適な復旧案を生成する方法を考察し,シミュレ-ションによりその妥当性を立証した.3.事例の生成システムの作成と事例ベ-スへ登録するための評価法2.で述べた負荷レベルに応じた最適な復旧案は,学習を通じて自動的に生成される.これは見方を変えれば,事例ベ-スの洗練化ととらえることができる.事例ベ-スへ事例を登録するための方法を,解の質と処理性の観点から評価する方法を提案し,その妥当性を示した.4.システムの評価電力系統の事故時復旧支援システムを構築し,解の生成状況を調べ,良好きな動作の得られることを示した.
環境応答型発光性錯体におけるナノサイズ効果の探求

本研究では発光性金属錯体を配位結合により集積化しつつ、興味深い特性を示すことで知られているナノメートル領域までその集積体のサイズを縮小化し、その量子サイズ効果による特異な光物性、光反応性を獲得することを目指し、研究を行った。その結果、リン光性ルテニウム錯体を100nmレベルに配位高分子化により集積化した系において、光増感反応の効率が分子やバルクと比較して非常に高くなる現象を見出した。本研究では環境応答性を有する発光性金属錯体を用いて、メゾスコピック領域での集積化を試み、これまでほとんど評価、定量されてこなかった光エネルギーダイナミクスの量子サイズ効果を解明するべく、研究を展開してきた。具体的には、三重項励起状態から強いリン光を示す、トリスビピリジンRu(II)錯体や金属間相互作用の変化に敏感に応答するジイミンPt(II)錯体に対して配位官能基を修飾し、配位高分子化反応をモジュレーター等により制御することで、結晶子サイズをメゾスコピック領域に限定し、その光物性がどのように変化するのかを評価した。Pt(II)錯体系においては、補助配位子に両座配位子チオシアン酸を導入すると、蒸気によって劇的な色変化と発光のON-OFFスイッチを伴いながら結合異性化を示す非常に興味深い錯体の合成に成功し、光によってもその結合異性化挙動を制御できることも見出した。Ru(II)錯体からなる配位高分子系では、配位高分子化イオンによって構造次元性の異なる多孔質フレームワークが形成され、そのナノ細孔は水やメタノールといったサイズの小さな高極性分子の吸蔵-放出にともなって、再生-崩壊を示すことを見出した。注目すべきは、配位モジュレーターを用いて500nm程度の配位高分子ナノ粒子にすると、分子やバルクを大きく上回る光増感特性を示す点である。光励起から電子移動に至る過程において、メゾスコピック領域に特徴的なサイズ効果が存在する可能性を示唆しており、その基礎学理を解明することは、今後の配位化合物の光化学の発展に大きく資するものと思われる。本課題では、環境応答性を有する発光性Pt(II)錯体配位子をベースにした配位高分子系に対して、1)ナノ結晶へのダウンサイジング、2)異種発光団のドーピング、の2つのアプローチを併用することで、環境応答性(応答速度、認識能力等)の劇的向上を目的に研究を展開している。これまでの環境応答性錯体に関する研究が、分子もしくはバルクレベルに限られていたことを考慮すると、ナノサイズ効果やドーピングによるエネルギー、電子移動過程の制御は、ベイポクロミック材料における劇的性能向上と新機能創出につながる可能性を秘めている。研究初年度は、ドーパントとして機能し得る異種発光団のライブラリ構築を目指し、新規Pt(II)錯体の合成を中心に検討した。これまでのところ、室温、蒸気曝露によって分子の形状を変化させることが可能な錯体[Pt(SCN)2(H2dcbpy)](H2dcbpy = 4,4'-dicarboxy-2,2'-0bipyridine)や、エネルギー移動による選択的発光を実現するための鍵となる拡張π系を有するPt(II)錯体[Pt(CN)2(H2dcphen)](H2dcphen = 4,7-dicarboxy-1,10-phenanthroline)の合成に成功しており、いずれの錯体も蒸気による発色・発光色変化(ベイポクロミズム)を示すことを見出した。これは、ナノ結晶へのダウンサイジングや異種発光団としてドーピングすることによって、さらなる応答性向上を期待させる発見と考えられる。異種発光団となる数種類のPt(II)錯体の合成に成功しており、今後はナノ結晶化の検討とドーピングによるエネルギー移動制御の解明に研究の主軸を移行させることができ、当初の計画通り推移していると考えている。研究次年度はこれまでに見出しているジイミン系-Pt(II)ベイポクロミック配位高分子系を活用し、ナノ結晶へとダウンサイジングする手法の確立に注力すると共に、ドーパントの導入による励起エネルギー移動制御も平行して、幅広く検討を行う。ナノ結晶化の具体策としては、ベイポクロミックセンターとなるPt(II)錯体配位子が2つのカルボキシル基を有することから、表面保護配位子としては酢酸や安息香酸、長鎖アルキル基を有するモノカルボン酸等を用いて、種々の金属イオンとの配位高分子化を試みる。反応時間や保護配位子の濃度、溶媒などの各種条件を検討する。異種発光団のドーピングについては、ホスト骨格を形成するPt(II)錯体配位子に、同じ配位官能基を有しながら拡張&#61552;系を有するPt(II)錯体配位子(例:ホスト骨格Pt(CN)2(dcbpy)+不純物サイトPt(CN)2(dcphen))を数%程度混入させ、配位高分子化反応を進行させることで検討する。

研究を進めていく上で必要に応じて研究費を執行したため当初の見込額と執行額に若干の差が生じているが、研究計画に大きな変更はなく、前年度の研究費を含め当初予定通りの研究を進める予定である。
高分子量型リポカリン２の糖鎖配列と産生メカニズムの同定

尿中LCN2は腎障害を早期発見するバイオマーカーとして知られ、急性腎障害に高感受性をもつ指標である。しかし、LCN2は全身性に存在し、腎障害と併発する様々な組織障害においても検出される問題がある。本研究では尿特異的に見られる高分子量型LCN2の由来組織、産生機構、および分泌メカニズムの解明を試みた。炎症モデルマウスのLCN2の糖鎖型は尿、血清、腎臓などでは複合型であったが、肝臓などでは混合型であった。また、尿中高分子量型LCN2は血中より高度に糖鎖が付加され、腹腔内炎症で出現することが分かった。このことから、LCN2は多様な糖鎖を持ち、尿中LCN2の分子量は病態により異なることが考えらえた。本研究は、薬剤性腎障害モデルマウスの解析過程で、血清中では検出されない高分子量型のlipocalin2 (Lcn2)が尿中に出現することに着目し、その出現条件と特性を明らかにすることでバイオマーカーとしての有用性を見出すことを目的としている。本年度はlipopolysaccharide (LPS)の腹腔内投与による全身性炎症モデルを用いて、25 kDaの分子量を示す高分子量型のLcn2の出現を解析した。LPS投与マウスの肺、肝臓、腎臓、尿管、膀胱、血清、随時尿を採取し、Lcn2の誘導をウエスタンブロッティングにて解析したところ、25 kDaのLcn2は尿中のみに明確に出現した。一方、血清中に見られる23 kDaのLcn2は採取した組織、血清、尿すべてにおいて検出された。即ち、尿中Lcn2のみ23 kDaと25 kDaの分子量の異なる2種類が存在することが示された。尿中Lcn2の各種糖鎖分解酵素に対する感受性を調べると、尿中のLcn2はPNGase F処理により2つのLcn2は糖鎖付加を受けない20 kDaのLcn2となり、Endoglycosidase H処理へは抵抗性を示した。尿中25 kDaのLcn2は、Sialidaseに対して感受性をもつことが分かった。血清、肺、腎臓のLcn2は尿中Lcn2と同様の感受性を示したが、肝臓、尿管はEndoglycosidase Hに感受性を示し、Sialidaseで分解されなかった。これらLPS投与マウスの解析から、尿中25 kDaのLcn2は複合型であり、Lcn2は組織により異なる糖鎖付加を受けることが示された。また、両側尿管閉塞モデルを作成し、腎盂尿に蓄積した尿のLcn2を検出すると、23 kDaと25 kDaの両方が出現することが明らかとなり、25 kDaのLcn2は膀胱以外の組織から産生されることが示唆された。本研究は、薬剤性腎障害モデル動物の解析により得られた知見から、血中や腎臓では検出されない高分子量型24 kDaのlipocalin2(LCN2)が尿中に出現する機構を明らかにすることで、バイオマーカーとしての有用性を見出すことを目指している。これまでのlipopolysaccharide(LPS)投与マウスおよび両側尿管結紮モデルマウスを用いた実験から、膀胱尿中には22 kDaおよび24 kDaのLCN2が存在し、1LCN2には複数の糖鎖型が存在すること、222 kDaのLCN2は腎臓以外にも血清、肺、肝臓等の末梢組織で発現していること、3尿中のみで検出される24 kDaのLCN2は膀胱以外の組織に由来することが示唆された。本年度は尿管閉塞モデルマウスの詳細な解析を中心に行い、LPS投与による炎症モデルマウスとの比較を含めて尿中LCN2の出現を検討した。解析に用いるモデル動物として、左片側尿管を結紮して回復させ、片側尿管閉塞モデルマウスを作成した。結紮側の腎盂内に蓄積した尿(腎盂尿)および膀胱尿を採取しLCN2を検出した。腎盂尿には22 kDaのLCN2が顕著に現れ、対する膀胱尿には24 kDaのLCN2が比較的多く出現することが分かった。LPS投与マウスの膀胱尿では22 kDaおよび24 kDa、2種類のLCN2が検出される結果であった。また、ステロイドによる炎症抑制効果がLCN2タンパクの発現に与える影響を調べた。Dexamethasoneの腹腔内投与1時間後にLPSの腹腔内投与を行うと、炎症性サイトカインInterleukin 1-βの上昇は抑えられたが、血中および膀胱尿中のLCN2上昇には影響を与えなかった。これらのことから、LCN2は炎症に敏感に反応し、腹腔内炎症により高分子量の尿中LCN2が出現する可能性があることが示唆された。薬剤性腎障害以外のモデル動物として尿管閉塞マウスの作成を行い、炎症と尿中LCN2の出現について詳細に解析することができた。また、炎症動物モデルを用いて、次年度に予定していた実験の一部であった疾患の治療効果と尿中LCN2上昇の関連について検討することができ、研究は概ね順調である。本研究は、尿中には血中や腎臓とは異なる分子量のLipocalin2(LCN2)が出現する機構を明らかにし、バイオマーカーとしての有用性を見出すことを目指している。障害や炎症に迅速に反応して血中や尿中に分泌されるLCN2は、マウス血中では22kDaが検出され、同じく尿中では22kDaと24kDaの存在が確認された。

これまでの研究では、lipopolysaccharide(LPS)による全身炎症モデルマウス、および片側尿管結紮(UUO)による局所炎症モデルマウスを用い、尿中LCN2の出現を調べた。その結果、LPS炎症モデルでは22kDaと24kDa、UUOマウスでは24kDaの尿中LCN2が出現する傾向にあった。この分子量の差は糖鎖の大きさの違いによるものと考えられ、LCN2は病態により異なる分子量で尿中に出現する可能性が示唆された。これら尿中LCN2由来組織の予測へ取り組むため、本年度はLcn2糖鎖配列の予測を試みた。ノイラミニダーゼにより糖鎖末端のシアル酸を除去された24kDaのLCN2はいくつかの糖鎖切断酵素(エキソグリコシダーゼ)に反応する傾向にあったが、22kDaのLCN2はノイラミニダーゼ以外のエキソグリコシダーゼに反応を示さなかった。また、LCN2の糖鎖修飾について解析するため、細胞株を用いて検討を行った。LCN2が腎障害マーカーとして注目されていたことから、腎組織由来細胞株へマウスLCN2をトランスフェクションし、培養上清を得た。しかしながら、22kDaの糖鎖付加型のLCN2のみが得られ、24kDaのLCN2は細胞体や培養上清中いずれにも検出されなかった。従って、LCN2の由来組織や糖鎖付加と分泌に関する課題を進める上で、糖鎖切断酵素の反応条件や、糖鎖配列の違うLCN2を解析するモデルとなる培養細胞株の見直しが必要と考えられた。28年度にてマウス糖鎖配列の予測を予定であったが、酵素切断酵素の反応条件検討が必要となった。また、培養細部株を使った実験では複数種の糖鎖を付加するLCN2が得られず、尿中LCN2の由来や糖鎖付加の影響を見出す研究に遅れが生じたことから、やや遅れているという自己評価に至った。本研究は、血清中とは異なる分子量のLipocalin 2 (LCN2)が尿中に出現する意義の解明を目指す。これまでの研究から我々は、マウス尿中LCN2は22kDaと24kDaの2種類存在することを示してきた。また、片側尿管結紮(UUO)による局所炎症モデルマウスの尿中に24kDaのLCN2が出現する一方で、リポポリサッカライドを投与した腹腔内炎症モデルマウスや、薬剤性腎障害モデルマウスでは両方の分子量のLCN2が検出された。即ち、尿中に出現するLCN2の分子量は病態モデルにより異なることが判明した。LCN2は腎障害を早期発見するバイオマーカーとして知られているが、この事象がさらなるバイオマーカー探索の基盤となるよう、本年度はLCN2分泌メカニズムの解明に取り組んだ。高糖鎖修飾されていると考えられる24kDaのLCN2を産生する培養細胞のスクリーニングが困難であるため、新たなLCN2分泌機構の培養細胞モデル構築を目的としてイヌ腎尿細管上皮由来MDCK細胞株をインサートフィルター上で培養し、細胞の極性を形成させた。極性形成はヒトCD59由来グリコシルフォスファチジルイノシトール(GPI)アンカー配列とGFPタンパクを融合し、MDCK細胞に発現させてGPI蛍光タンパクが管腔側へ局在することで確認した。この細胞にマウスLCN2の形質導入を行って極性を形成させた後、上層あるいは下層部の培養上清中の濃度を測定した結果、正常状態ではLCN2は管腔側の培養上清に分泌される傾向にあった。この実験系により、今後LCN2の細胞内外の局在や分泌と、糖鎖配列との関わりを解析でき、尿中に出現する高分子量のLCN2が存在する機構が予測できると期待される。尿中LCN2は腎障害を早期発見するバイオマーカーとして知られ、急性腎障害に高感受性をもつ指標である。
表現論・可換環論の非可換代数幾何学における分類問題への応用

非可換代数幾何学において量子射影空間や量子線織曲面は主要な研究対象である。この研究課題では大きく分けて次の三つの成果を得た。(1)可換環論を用いて非可換代数多様体上に交叉理論を展開し、量子線織曲面の幾何を解明した。(2)有限次元多元環の表現論を用いて、量子射影空間の座標環であるAS-regular algebraの構造を決定した。(3)量子射影空間の分類と大局次元有限の有限次元多元環の分類の間に密接な関係があることを示した。本研究課題の目的は多元環の表現論や可換環論の手法を用いて,非可換代数機何学の重要課題である非可換射影曲面の分類問題に取り組むことである。代数幾何学において低次元多様体を分類する際に交叉理論が重要な役割を果たすが,本研究課題代表者はS.P.Smithとの共同研究で交叉理論を非可換多様体上に拡張した。平成19年度の業績としては,可換環論を用いて交叉理論の対称性に関する結果を得て,論文「Symmetry in the vanishing of Ext over stably symmetric algebras」を発表した。また交叉理論が量子線織曲面上で有効に機能することを証明した論文「Intersection theory over quantum ruled surfaces」を発表した。また学会報告集に論文「Symmetry in the vanishing of Ext-groups」を発表したり,第52回代数学シンポジウムにおいて「Quantum Ruled Surfaces(量子線織曲面)」という題目で講演したりして,それらの結果の公表に勤めた。また多元環の表現論において重要な役割を果たす中山自己同型を非可換射影多様体に応用する研究も行っており,それに関する論文「Co-point modules over Frobenius Koszul algebras」が近々出版される予定である。また量子線織曲面の分類問題に関する論文を現在投稿中であり,中山自己同型を交叉理論に応用する論文の執筆中である。平成19年度より浅芝秀人先生と共同で静岡大学において「静岡代数セミナー」を開催することになり,初年度は2回開催し計6名の講演者(うち外国人2名)を迎えることができた。関西や関東からも研究者が集まり,彼らとの討論を通して本研究課題を遂行する上で新しいアイデアを得る機会となった。またそれとは別に2名(うち外国人1名)が静岡大学を訪れ講演し,また本研究課題に関する意見交換を行った。本研究課題の目的は多元環の表現論や可換環論の手法を用いて、非可換代数幾何学の重要課題である非可換代数曲面の分類問題に取り組むことである。平成20年度の業績としては、非可換代数幾何学の手法を用いて表現論で重要なFrobenius代数を研究した論文「Co-point modules over Frobenius Koszul algebras」と、非可換代数曲面の重要な例である量子線織曲面の分類に関する論文「On the classification of decomposable quantum ruled surfaces」の二本が査読ありの論文として出版された。また可換環論を用いて交叉理論の非対称性に関する結果を得て、論文「Asymmetry of Ext-groups」が近々出版される予定である。この結果はアメリカ・ネブラスカで開催された可換環論の国際学会で発表し高い評価を得た。現在多元環の表現論において重要な役割を果たす三角圏を非可換代数幾何学に応用する研究も行っており、論文「B-construction and C-construction」を執筆中である。この研究結果の一部は中国・上海で開催された学会で発表し、研究結果公表に勤めた。平成19年度に引き続き平成20年度も浅芝秀人先生と共同で静岡大学において「静岡代数セミナー」を2回開催することができた。この研究集会には関西や関東からも研究者が集まり、彼らとの討論を通して本研究課題を遂行する上で新しいアイデアを得る機会となった。平成20年度までは主に可換環論の手法を用いたが、平成21年度では多元環の表現論の手法を用いることに焦点を当てた。特に平成21年度はRIMS長期研究員にも採用され、次のような研究成果をあげることができた。(1)非可換代数幾何学で重要なAS-regular Koszul algebraやそのKosul dual、また多元環の表現論で重要なtrivial extensionやpreprojective algebraといった多元環が似たような構成方法で得られることを示した論文「B-construction and C-construction」を書き上げ、投槁した。(2)それらの結果をさらに発展させるために、京都大学理学部GCOE研究員の源氏と共同研究を行い、AS-regular algebraの構造を明らかにした論文「Structures of AS-regular algebras」を書き上げた。

(3)これらの研究結果はアメリカ数学会・韓国数学会共催の学会の一般講演として、また日本数学会年会代数学分科会特別講演としそ発表した。(4)また平成21年度RIMS客員教授であったColin Ingalls氏との議論の中で、非可換代数幾何学で重要な量子線織曲面を、多元環の表現論で重要なquiverを用いて定義することに成功し、その研究の中間報告を「2009代数幾何学城崎シンポジウム」で発表した。(5)またRIMS研究集会特別計画「Noncommutative Algebraic Geometry and Related Topics」を主催し、非可換代数幾何学を日本に紹介することにも貢献した。
単周波GPS受信機群による電離圏シンチレーション観測システムの構築

昨年度開発した単周波GPS受信機を用いて、GPS衛星からの測位電波のL1波の電波強度を50Hzでサンプリングし、GPS電波の電離圏の擾乱構造による影響を測定した。長期間の連続・無人観測を可能にするためのシステム作りを進めた。そして、5月のオーストラリアにおける短期間の観測を挟み、京都において連続観測を行った。そして、2004年1月以降は滋賀県信楽町に移設し、長期間継続観測のための観測体制を構築した。この間、データ処理システムの開発も進め、50Hzの測定データの処理と、その一次データから電波の変動の状態を示す指数を算出するプログラムの整備を進めた。既存メーカーのシンチレーション・モニターによる観測データとの比較も進め、感度においては、同程度かそれ以上の受信システムになっている事を確認した。ただ、機器内部に起因すると考えられる雑音が時折発生する事が課題として明らかになった。この雑音は、その変動の特性から、データの処理段階において、自然現象による変動と判別する事が可能である。1年以上の観測を進める間に、2003年10月末から11月初めの大規模な地磁気擾乱時において、日本の中央部で大きなGPS電波の変動を観測した。これは、地磁気擾乱によって、通常は静穏な中緯度電離圏に電子密度の擾乱が起こされたため、GPS電波のシンチレーションを起こした物と考えられる。この現象はプラズマ・バブルやMSTIDと異なり、従来には予想されていなかった形で引き起こされた衛星-地上間電波のシンチレーションであり、当システムで観測されたGPS電波シンチレーションのデータをもとに論文を作成中である。観測システム構築とそれによって得られた観測結果については、2003年11月の地球電磁気・地球惑星圏学会及びその他の研究会において報告を行った。単周波のGPS受信用ボードを用いて、電離圏によるGPS電波強度の変動であるシンチレーションの自動観測を行うシステムを構築した。コーネル大学キントナー教授によって作成された単周波のGPS受信用ボードをパソコンに組み込み、スケジュール・ファイルに従って自動的にGPS電波強度の測定が出来るようにした。その測定データは観測機にネットワークで接続されたサーバー計算機によって一次処理が自動的に行われ、その結果をネットワークを通じて遠隔地に送り出せるようなシステムを作った。これらは、遠隔地において無人で長期間自動連続観測をすることを想定したものであり、システムの再起動などもネットワークを通じて出来るようにした。このシステムを用いて京都大学理学部4号館屋上において試験観測を行った。その結果、低仰角のGPS衛星からの電波においてはマルチ・パスなどによるノイズが多いものの、高仰角のデータにおいて電離圏の擾乱に起因すると思われる電波強度のシンチレーションを観測した。その現象については、その原因などの解析を進めた。またこの後2003年3月に、このシステムの感度等の特性を評価する目的で、通信総合研究所の沖縄亜熱帯計測技術センターにおいて電子航法研究所所有のGPSシンチレーション・モニターと同時観測を行った。ここでは、同一のアンテナに本研究で開発したシステムと電子航法研の観測システムをつなぎ、アンテナによらないGPS受信システム本体の受信強度やその変動特性などの比較を行った。
2次元フォトニック結晶スラブとマイクロマシンを用いた機能性3次元光集積回路の研究

平成18年度に引き続き、フォトニック結晶スラブ積層構造を用いた再構成可能な3次元光回路を理論的・数値的に検討した。結合波方程式に基づく解析的設計手法を新たに確立し、対象構造の解析に利用できることを確認した。また、積層フォトニック結晶スラブ構造の作製にむけたプロセス技術の開発を進め、基本となるシリコンフォトニック結晶作製技術を新たに確立した。(1)3枚の2次元フォトニック結晶スラブより構成されている積層フォトニック結晶スラブ構造((2+1)次元PC構造)を考え,再構成可能な3次元光回路の動作を有限差分時間領域法(FDTD)で解析してきたが、この手法では莫大な計算リソース(メモリ、時間)を必要とし、現象の理解・設計を進める上で効率的ではない。この問題を克服するため、結合波方程式に基づく解析的設計手法を検討した。この手法を用いることで、FDTDで得られる結果をよく予測できることを確認した。(2)積層フォトニック結晶スラブの作製に向けたプロセス技術の開発を進めた。積層フォトニック結晶スラブの実現には良質なシリコンフォトニック結晶の作製技術は不可欠である。その中で特に重要となるシリコンのドライエッチング技術を新たに確立し、良質なシリコンフォニック結晶、ナノ共振器の作製に成功した。この技術と、18年度に開発したポリシリコンの応力制御によるフラットな平板構造作製技術を組み合わせることで、積層フォトニック結晶スラブ構造の作製が可能となる。フォトニック結晶(PC)スラブ積層構造を用いた再構成可能な3次元光回路を検討し、数値計算によりその可能性を示した。また、積層PCスラブ構造の作製にむけたプロセス技術の開発を進め、2層目以降となるポリシリコンの応力制御によりフラットな平板構造を作製することに成功した。●MEMSフォトニック結晶を用いた再構成可能3次元光回路の検討MEMS集積化PCにおいて、第2の構造体として平板に変わってもう一つのPCスラブを用い場合、2次元光回路の積層構造((2+1)次元PC構造)と考えることができる。この発想から、2次元PCスラブによる2次元光集積回路とその積層構造を基本とした"3次元的"光集積回路、およびMEMS構造の導入によるその動的制御の実現を目指し、数値的検討を行った。3枚の2次元PCスラブより構成されている積層PCスラブ構造((2+1)次元PC構造)を考え、第1層のPCスラブ中の線欠陥導波路を伝播する光が、第2層PCスラブの点欠陥共振器を介して、第3層PCスラブの線欠陥導波路から出力されることを数値計算で確認した。最大80%のスループットが得られることを確認した。さらに、MEMSを利用して、層間の距離を変化させることで、エバネッセント相互作用を変化させて特性の制御が可能となることを数値計算により示した。●積層PCスラブの作製に向けたプロセス技術の開発積層PC構造の作製を日指して、材料堆積・位置合わせパターンニング・エッチングによる作製法を検討した。ポリシリコン成膜条件とその後のアニール条件を最適化することで、ポリシリコンの応力制御に成功し、長さ50-200μm,幅5μmの両持ち梁・片持ち梁のいずれの構造においてもフラットでスティッキングのない形状を得ることに成功した。今後、この技術をもとに積層フォトニック結晶スラブ構造の作製を進める予定である。