hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
メカニカルアロイングにおける反応活性化機構の研究

2.反応条件とカイネテックス:ミリングにおける金属とセラミックスとの反応についてはTiとSi_3N_4についての結果から、反応の潜伏時間が存在し、反応の開始にはミリング中に蓄積されるエネルギーが限界値に達することが必要なことを見出した。SiCとNiとの反応についても同様の結果が得られたが、興味あることとして、ミリングによるエネルギー蓄積がSiCとNiが単体としてよりも共存する場合に多い複合効果を持つことが見出された。また結晶子径の微細化も複合効果を持ち、これは蓄積エネルギーが界面エネルギーが主であることを示唆している。Al-Ti系とヘプタンとの反応においても、ヘプタンと接触させる前のミリングが反応に有効であることを確かめた。1.ミリングにおける反応過程:前年度にTiとヘプタンとの反応においてhcp構造のTiにfccの反応中間体が生成すること見出したが、同様な現象をZr-ヘプタン系について明らかにした。この際、反応量はヘプタンとの接触に先立ってZrに与えた加工量に伴って増加し、ミリングが反応を活性化すること、また反応の進行はhcp構造の積層欠陥をまず水素が、次いで炭素が安定化することを明らかにした。一方、bcc構造であるNbではまず水素化物が生成し、次いでそれが炭化物に変化する。2.生成粉の焼結性:ヘプタンとの反応によって二次凝集した粉末粒子径は、Ti-Al系で約10μm,Ti-Si_3N_4系で約1μmと反応前に比べて約一桁細粒化される。その結果として焼結性は従来の金属間化合物あるいはセラミックスに比べて著しく改善され、とくにHIP処理によって安定な焼結密度が得られることを確認した。3.ミクロ構造解析:Ti-Al-ヘプタン系から得られる複合体の組織は約200nmのほぼ等軸な微細結晶粒であり、TiAlとTi_4Al_2C_2は均一に分散している。一方、Ti-Si_3N_4系ではTiNとTi硅化物が約100nmのほぼ等軸な微細結晶粒として分散しているが、Ti_5Si_3は粒粗大化を起こしやすい。また、ミリングで混入するFe不純物はTi_5Si_3中にとりこまれる。4.焼結試料の組織制御と機械的性質:焼結試料について高温引張り試験を行ない、TiAl-Ti_4Al_2C_2系では1000°Cで400%TiN-Ti_5Si_3では1500°Cで約100%の伸びを得た。歪み速度を変えた実験から変形応力の歪み速度指数m値は約0.3であり、超塑性現象が現れていることを確認した。この際、TiN-Ti_5Si_3では変形中にやや粒粗大化が進行する。また、高温強度を低下させるTiSi_2はTi配合比を増加させることによって除去できることを明らかにした。
弾性円管をもちいた運動誤差補正可能な超音波駆動アクティブスクイーズ空気軸受

円筒状のシンプルな形状を軸受として,この周方向たわみ振動モードを適当に設計する.そして,軸受を圧電素子で励振することで,軸受-被浮上軸間の相対距離を周期的に変化させる.その結果,すき間にスクイーズ効果が発生し,周囲よりも圧力が高まり,浮上軸を非接触支持する.また,圧電素子の制御信号を制御することで,浮上軸の位置を非接触で微動することもできる.本年度は,駆動周波数23.9kHzにおいて,周方向たわみ振動に対して8次振動モードを持つスクイーズ軸受を製作した.有限要素解析によってモード解析を行って最適設計すると共に,実験的に検証した.この軸受に,単板型圧電素子を4枚接着して励振した結果,振動の腹において振幅1μm(実測値)が得られた.本手法においては,軸受が高周波振動しているので,浮上する軸も励振されると考えられる.ここでは,加速度計およびレーザードップラ振動計を用いて軸の微振動を測定した結果,振幅は数十nm以下であることが確認された.これは,軸の質量-スクイーズ空気膜のばね剛性からなる系の固有振動数に比べて励振周波数が非常に高く,かつスクイーズ効果の減衰特性が高いためだと考えられる.また,軸受の基本性能として静的剛性を測定した結果,空気膜が薄くなるほど剛性が高くなる非線形ばね特性をもち,その平均値は0.20.6N/μm程度であった.しかしながら,駆動振幅の増加に伴って,剛性が低下する現象がみられた.これはスクイーズ効果の理論とは逆の現象であるので,今後も原因を究明する予定である.円筒状のシンプルな形状をステータとして、これを空間的な位置および駆動パターンの位相を適当に設定した圧電素子で励振する。その結果、ステータにたわみ進行波が発生し、それと同じ進行方向に音響流が生じる。その結果、音響流の径方向流速勾配によって、ロータが非接触で回転する。本年度は、ステータにたわみ進行波を発生させると同時に。圧電素子の変位量を制御することで、ロータの非接触微小位置決めの可能性を確認した。非接触超音波モータは、ロータ、薄肉円筒の弾性ステータおよび4つの圧電素子から構成される。ロータの外径は70mmであり、ステータとのすき間は10μmである。ステータは、内径約70mm、肉厚2mmおよび高さ30mmであり、これを薄肉円筒と仮定すれば、理論的に8次のたわみ振動モードに対して共振周波数は24kHzとなる。一対の圧電素子をy方向に対して11.25°だけ空間的位相をずらして配置し、さらに駆動パターンの位相も90°だけ進める(遅らせる)と、円筒の周方向たわみ振動の進行波励振条件を満足する。実験の結果、圧電素子に駆動周波数22.9kHz、片振幅5Vの交番電圧を印加した場合、振幅1.5μm程度の進行波が発生した。非接触超音波モータを駆動させた結果、回転速度はおおむね1rpm程度であるが、特定角度において回転速度が低下することがわかった。しかし、導通試験の結果はローターステータが接触しているとは考えにくく、今後原因追及が必要である。さらに、一対の圧電素子を同一方向に微小変位させることで、ステータ全体を微小送りさせた。その結果、ロータを非接触で回転・支持したまま、0.15μmの微小ステップ送りが確認され、本手法の可能性が見いだされた。円筒状のシンプルな形状を軸受として,この周方向たわみ振動モードを適当に設計する.そして,軸受を圧電素子で励振することで,軸受-被浮上軸間の相対距離を周期的に変化させる.その結果,すき間にスクイーズ効果が発生し,周囲よりも圧力が高まり,浮上軸を非接触支持する.また,圧電素子の制御信号を制御することで,浮上軸の位置を非接触で微動することもできる.本年度は,駆動周波数23.9kHzにおいて,周方向たわみ振動に対して8次振動モードを持つスクイーズ軸受を製作した.有限要素解析によってモード解析を行って最適設計すると共に,実験的に検証した.この軸受に,単板型圧電素子を4枚接着して励振した結果,振動の腹において振幅1μm(実測値)が得られた.本手法においては,軸受が高周波振動しているので,浮上する軸も励振されると考えられる.ここでは,加速度計およびレーザードップラ振動計を用いて軸の微振動を測定した結果,振幅は数十nm以下であることが確認された.これは,軸の質量-スクイーズ空気膜のばね剛性からなる系の固有振動数に比べて励振周波数が非常に高く,かつスクイーズ効果の減衰特性が高いためだと考えられる.また,軸受の基本性能として静的剛性を測定した結果,空気膜が薄くなるほど剛性が高くなる非線形ばね特性をもち,その平均値は0.20.6N/μm程度であった.しかしながら,駆動振幅の増加に伴って,剛性が低下する現象がみられた.これはスクイーズ効果の理論とは逆の現象であるので,今後も原因を究明する予定である.
幾何学的手法と関数解析的手法との統合による模型規範型画像理解に関する研究

単位立方体Voxelの集まりとして3次元ディジタル画像を表現する手法と,多面体としてその表面だけを表現する手法とがある.本研究では,前者すなわち,3次元画像を単位立方体の集合として取り扱う立場から議論を展開した.この場合,3次元画像を3次元格子点の部分集合として取り扱うことができる.格子点上の幾何学はディジタル幾何学とよばれ,計算機による形状解析の基礎となっている.格子点上の曲線や曲面を,量子化された曲線・曲面と考えれば,格子点上の形状の特徴量は,差分や和分によって微分幾何学的に定義するのが自然である.特に,格子点上の1階差分は方向符号と呼ばれている.方向符号を利用すると,閉曲線の囲む図形の面積などの大局的幾何特徴量や曲率などの局所的幾何学量を計算できるだけでなく,図形の融合や分離などの基本的幾何学処理を代数的に記述できる.本研究では,格子点の球面座標表現を利用して,自然な対称性のある3次元方向符号を導きその性質を解明した.まず,3次元の離散近傍が2次元平面上の4種類の近傍,すなわち,正方格子上の4近傍,8近傍,長方格子上の8近傍,正三角形格子上の6近傍の合成になっていることを明かにした.次いで,3次元近傍の性質を利用して,3次元離散図形の境界が空間的に配置した2次元離散図形の境界の合成になっていることを示した.また,3次元離散図形の境界抽出算法,境界の方向符号化法,および,境界の連結グラフの計算法を提案する.3次元の離散近傍が2次元の離散近傍の合成になっていることを利用すれば,いくつかの2次元離散図形に対する処理を並列に行うことで,3次元散離図形の境界面抽出,および,境界の連結グラフの構成法を実行できることを示した.単位立方体Voxelの集まりとして3次元ディジタル画像を表現する手法と,多面体としてその表面だけを表現する手法とがある.本研究では,前者すなわち,3次元画像を単位立方体の集合として取り扱う立場から議論を展開した.この場合,3次元画像を3次元格子点の部分集合として取り扱うことができる.格子点上の幾何学はディジタル幾何学とよばれ,計算機による形状解析の基礎となっている.格子点上の曲線や曲面を,量子化された曲線・曲面と考えれば,格子点上の形状の特徴量は,差分や和分によって微分幾何学的に定義するのが自然である.特に,格子点上の1階差分は方向符号と呼ばれている.方向符号を利用すると,閉曲線の囲む図形の面積などの大局的幾何特徴量や曲率などの局所的幾何学量を計算できるだけでなく,図形の融合や分離などの基本的幾何学処理を代数的に記述できる.本研究では,格子点の球面座標表現を利用して,自然な対称性のある3次元方向符号を導きその性質を解明した.まず,3次元の離散近傍が2次元平面上の4種類の近傍,すなわち,正方格子上の4近傍,8近傍,長方格子上の8近傍,正三角形格子上の6近傍の合成になっていることを明かにした.次いで,3次元近傍の性質を利用して,3次元離散図形の境界が空間的に配置した2次元離散図形の境界の合成になっていることを示した.また,3次元離散図形の境界抽出算法,境界の方向符号化法,および,境界の連結グラフの計算法を提案する.3次元の離散近傍が2次元の離散近傍の合成になっていることを利用すれば,いくつかの2次元離散図形に対する処理を並列に行うことで,3次元散離図形の境界面抽出,および,境界の連結グラフの構成法を実行できることを示した.
中日文化協会上海分会と関連文学者・文化人に関する基礎的・総合的研究

戦時下の中国で日中文化交流に関わる最大の国策機関であった中日文化協会について、特に最も活動的であった中日文化協会上海分会を中心に、戦前期の第一次資料の確認および考察に当たった。研究成果としては、1上海分会や南京の本部などの活動に関する第一次資料の収集。2当初の研究計画にはなかった戦前期上海で発行された「上海日日新聞」の文芸・文化関係記事細目の作成。3中日文化協会に関する考察および「上海日日新聞」細目作成を通して、その周辺に位置する日本人作家また文化人についての、上海における日本文学運動を軸とした研究論文の作成。平成25年度の研究計画を実施する段階で、当初からの研究対象である中日文化協会とは別に、「上海日日新聞」の文芸・文化関係記事一覧を作成する仕事を出版社から依頼され、この仕事のメンバーが当該科研メンバーとほぼ重複するため、平成26年9月の「記事細目」完成に向けて、平成25年4月から作業を開始、26年3月末時点で、1931年1934年の記事細目の作成が終わり、以降の後半部の作業を継続中である。中日文化協会と「大陸新報」とはきわめて密接な関係にあるが、「大陸新報」へと吸収されていく「上海日日新聞」は、中日文化協会成立以前の日中文化の交錯状況を知る重要な手掛かりである。中日文化協会については、日本国内では第一次資料などの所蔵がないため、参考文献目録の作成を平成27年度以内の完成を目指して進めている。中日文化協会関係の研究発表については、戦時下中国のメディア研究で基盤研究Bを進めている石川照子氏らの上海史研究会メンバーと合同フォーラムを開催することが今後も見込まれるが、第一回として平成25年8月31日に上海の豊田紡績記念館で、「戦時上海におけるメディアと文化」を開催した。当該科研メンバーからは、研究協力者の呂慧君が内山完造について発表、研究分担者の木田隆文がコメンテータを勤めた。平成26年1月12日には第二回合同フォーラムとして、大阪学院大学で、「戦時上海のグレーゾーンと文化的ポリティクス」を開催し、研究分担者の趙夢雲が一九四三年の中日文化協会の動向について発表、同じく分担者の大橋毅彦がコメンテータを勤めた。1940年から45年までの中日文化協会の活動状況を、本部の置かれた南京、もっとも活動的であった上海を中心に、江南地方一帯の有力な図書館、公文書館での資料調査を継続した。大規模な研究調査としては、平成26年8月7日から15日まで、研究代表者の竹松以下研究分担者5人の計6人で、吉林大学図書館、ハルビン図書館、満州里図書館、大連図書館で、中日文化協会に関連する文献を調査した。調査の主たる対象は当時の中国で発行されていた日本語および中国語の雑誌に掲載された関連記事、関連著作であるが、新聞については当時の「大陸新報」と「新申報」の関連記事が最も詳細であるため、他の新聞の調査は割愛している。また平成27年3月9日から16日まで、研究代表者の竹松と研究分担者2人および研究協力者1人の計4人で、上海档案館、上海蔵書楼、南京図書館での資料調査を行った。研究発表としては8月9日に本科研メンバーと日本上海史研究会の共催で、シンポジウム「グレーゾーンの国際比較」を大妻女子大学で開催、本科研メンバーからは鈴木将久が「戦時上海におけるグレーゾーン」を発表、また竹松がコメンテーターを務めた。また、平成27年1月11日に、本科研メンバーと日本上海史研究会の共催で、シンポジウム「戦時上海の文学空間を考えるー中日文化協会を起点としてー」を大阪学院大学で開催、戸塚麻子が「中日文化協会時代の石上玄一郎」、山崎真紀子が「田村俊子の1942年」、木田隆文が「日本統治下武漢における文化状況」をそれぞれ発表し、趙夢雲がコメンテーターを務めた。申請時には研究計画のうちに入れてなく、平成25年4月より出版社からの依頼を受けて急遽研究計画に追加した「上海日日新聞」の文芸・文化記事細目の作成作業については、当初の予定が大幅に遅れたが平成27年度末までには全10人による細目作成作業がほぼ終了し、現在最終確認作業の段階にある。(株)丸善によるDVD版細目の完成は本年8月頃の予定である。主たる研究目的である中日文化協会についての上海及び揚子江流域の主要都市における資料調査に関しては、平成27年度は9月と平成28年2月に調査旅行を実施し、9月には全5人で上海档案館・蔵書楼図書館・漢口図書館・武漢大学図書館などに赴き、翌年2月には全5人で上海図書館・蔵書楼図書館・蘇州档案館・蘇州図書館を調査した。平成25年度以降の資料調査の結果などを踏まえて、平成27年10月3日4日に奈良大学を会場として、日本上海史研究会と中日文化研究会との共催による国際シンポジウム「戦時上海におけるメディアー文化的ポリティクスの視座からー」を開催した。このシンポジウムでは中国の復旦大学・東華大学・上海社会科学院から研究者の招待発表があり、日本側からも計13人の発表が行われ、さらに会場からの質疑応答を交えた活発なディスカッションが行われた。この3年間の研究の一つの集大成として、本科研メンバーの大部分が執筆した論文集『戦時上海のメディア』(研文出版、2016年9月刊行予定)があり、さらに『アジア遊学』の〈戦時・上海・グレーゾーン〉特集(2016年冬予定)にも本科研メンバーの多くが執筆する。

この『アジア遊学』の企画を基に、ワークショップ「戦時・上海・グレーゾーンー抵抗と協力のはざまでー」を2016年5月7日に慶応大学で行った。戦時下の中国で日中文化交流に関わる最大の国策機関であった中日文化協会について、特に最も活動的であった中日文化協会上海分会を中心に、戦前期の第一次資料の確認および考察に当たった。研究成果としては、1上海分会や南京の本部などの活動に関する第一次資料の収集。2当初の研究計画にはなかった戦前期上海で発行された「上海日日新聞」の文芸・文化関係記事細目の作成。3中日文化協会に関する考察および「上海日日新聞」細目作成を通して、その周辺に位置する日本人作家また文化人についての、上海における日本文学運動を軸とした研究論文の作成。中国での資料調査が予測以上に難航する場合が多く、今年度末までに作成する予定の冊子体の資料集の内容がやや希薄なものになる恐れがある。資料が見つかっても現在中国の多くの図書館が古い文献のPDF化作業を進めているために、当分の間は閲覧できないという悪条件が災いしている。また、近年の日中関係の悪化を反映して、特に戦時下の時代の文献については全面的に複写・撮影を認めない場合もあり、最重要部分を手書きで写さなくてはならないこともある。そのため、資料調査にはなるべく多くの同行者が従事する必要がある。27年度が最終年度であるため、記入しない。日本近代文学資料調査のための中国への研究旅行は夏休みと冬休みの二回行う予定であり、平成28年3月までには中日文化協会に関する冊子体の資料集を作成する。また、本科研の申請時には研究対象とはしていなかった新たな課題として、戦時下の上海で出ていた「上海日日新聞」の文芸・文化記事細目を本科研メンバー全員で作成し、この新聞の復刻を作成した(株)丸善によってDVD版で頒布する。本年9月2日から4日まで、本科研メンバーと日本上海史研究会の共催で、奈良大学において「戦時上海におけるメディア」をテーマにした国際シンポジウムを開催する。さらに、このシンポジウムでの発表を集成して、平成28年3月刊行予定で健文出版から論文集を上梓する。当初の研究計画にはなかった「上海日日新聞」文芸・文化記事細目作成の仕事を平成26年9月完成予定で組み込んだため、中日文化協会の参考文献目録に取り掛かるのがやや遅くなったが、中国での資料調査や年二回の合同フォーラムなどは予定通りに開催して実績をしめすことができたと思われる。初年度の計画では、最終年度での研究成果発表の一端として当該科研メンバー及び日本上海史研究会メンバーによる論文集を刊行する予定であり、そのための出版負担金を科研費から支出可能と考えていたため、次年度使用額が発生してしまった。研究課題のうちの主たるものは、中国の档案館や図書館での資料調査の成果として見込まれるが、現在中国の資料館ではPDF化が進行中であり、その結果として利用の効率が上がる一方で、戦時下の文献の公開状況が狭められる場合があり、閲覧状況の変化が研究の成果に大きく影響する可能性があるが、とにかく新たな第一次資料の確認を現時点での急務としたい。今回の次年度使用額については、最終年度においても夏期休暇中及び冬季休暇中に実施予定の中国調査旅行費用として消化する予定である。本科研メンバーと上海史研究会の科研メンバーとで、平成27年の刊行を予定する論文集を作成する費用にあてるため。
閉複素多様体の大域的開部分複素多様体

閉複素多様体Xの適切な開部分多様体上に於いて,その標準ケーラー計量や特徴的な微分形式を,適切な局所座標やその他の部分多様体の言葉を用いて具体的に記述すること,そしてそれらを用いてXの変形や空間自体への理解を深めることを目指す.このひな形となっているのは、岡山大学・上原崇人氏との共同研究によるK3曲面の貼り合わせ構成である.この研究をひな形としつつ,さらに部分複素多様体やレビ平坦超曲面及びそれらの近傍に関する独自の知識や技術的蓄積を活用することで,カラビヤウ多様体を中心とするより広いクラスでの理解を目指す.本年度は本研究課題の第一段階と言える、K3曲面の開部分多様体についての研究を主に行った。岡山大学の上原崇人氏との共同研究により、かねてからK3曲面の貼り合わせ構成(射影平面を適切な九点で爆発し、そこから適切な楕円曲線の近傍を取り除いた補集合Mと、同様にしかし別の九点配置から構成したものM'とが、正則に貼り合わせることでK3曲面となるという構成)についての研究を行ってきた。本研究ではその詳細、特に周期積分と呼ばれる量についての定量的研究をより詳細を行うことにより、我々の貼り合わせ構成で構成可能なK3曲面がK3モジュライの中でどのような大きさ及び位置を占めるのかを明らかにした。特にその大きさの部分について、射影平面の九点爆発内での適切な楕円曲線の近傍の大きさに関する量を用いた記述ができたことは、来年度以降の研究(特にカラビ・ヤウ多様体の開部分多様体とログ・カラビヤウ多様体の部分多様体近傍との関係)への展望に大きな影響を与えるであろうという観点から大きな研究成果と言える。また、上記研究と並行して、特異的な楕円曲線の近傍とその中に存在するレビ平坦超曲面に関する研究も行った。上記研究では楕円曲線の近傍に関するArnoldの定理が基礎となっているが、今年度私が得た結果はその特異版と見做せるものであり、これによりより特殊な九点による射影平面の爆発に対して、着目すべき開部分多様体がその複素構造を込みで明確となった。さらに上原氏との共同研究に於いては、その開部分多様体に於いて考えるべき特殊な座標函数を示唆する考察も明確となり始めており、初年度の研究実績はその計画通りに順調に挙げられていると認識している。「研究実績の概要」の項目でも述べた通り、本年度は本研究課題の第一段階と言える、K3曲面の開部分多様体についての研究を主に行った。これは先に述べた上原氏との共同研究に基づく独自の視点に基づけば、射影平面の九点爆発内における楕円曲線近傍、とくにArnoldの定理のより定量的理解に関するものであると説明ができる。その研究を周期写像の観点から詳細化でき、さらにArnoldの定理の特異版を得ることが出来たため、本研究は当初の計画以上に進展していると考えられる。今後の研究に於いては、まず今年度に行った研究の高次元化が課題となると考えている。適切なログ・カラビヤウ多様体からその境界因子の近傍を取り除き、貼り合わせ構成を行うことでカラビヤウ多様体を構成する。また並行して、これまでの研究成果を活用することで境界因子が特異的である場合についての研究も行う。今後の研究では、よりケーラー幾何学的な視点を取り入れることで、K3曲面やカラビヤウ多様体の上のリッチ平坦計量の、適切な開部分多様体上での詳細な記述・理解をも目指す。同時にそのような開部分多様体上でのレビ平坦超曲面の存在や複素平面のはめ込み像の存在問題を考察することで、本研究は十分な独自性を以て推進できると考えている。

上記研究では楕円曲線の近傍に関するArnoldの定理が基礎となっているが、今年度私が得た結果はその特異版と見做せるものであり、これによりより特殊な九点による射影平面の爆発に対して、着目すべき開部分多様体がその複素構造を込みで明確となった。さらに上原氏との共同研究に於いては、その開部分多様体に於いて考えるべき特殊な座標函数を示唆する考察も明確となり始めており、初年度の研究実績はその計画通りに順調に挙げられていると認識している。「研究実績の概要」の項目でも述べた通り、本年度は本研究課題の第一段階と言える、K3曲面の開部分多様体についての研究を主に行った。これは先に述べた上原氏との共同研究に基づく独自の視点に基づけば、射影平面の九点爆発内における楕円曲線近傍、とくにArnoldの定理のより定量的理解に関するものであると説明ができる。その研究を周期写像の観点から詳細化でき、さらにArnoldの定理の特異版を得ることが出来たため、本研究は当初の計画以上に進展していると考えられる。今後の研究に於いては、まず今年度に行った研究の高次元化が課題となると考えている。適切なログ・カラビヤウ多様体からその境界因子の近傍を取り除き、貼り合わせ構成を行うことでカラビヤウ多様体を構成する。また並行して、これまでの研究成果を活用することで境界因子が特異的である場合についての研究も行う。今後の研究では、よりケーラー幾何学的な視点を取り入れることで、K3曲面やカラビヤウ多様体の上のリッチ平坦計量の、適切な開部分多様体上での詳細な記述・理解をも目指す。同時にそのような開部分多様体上でのレビ平坦超曲面の存在や複素平面のはめ込み像の存在問題を考察することで、本研究は十分な独自性を以て推進できると考えている。
植物の配偶体形成で機能する膜融合装置の解析

膜交通はオルガネラ間の物質輸送を担う真核生物に普遍的な細胞機能である.膜交通の分子機構はその主なメカニズムが真核生物において高度に保存される一方で,種や組織特異的な多様化があることがわかってきており,この分子機構の多様化はそれぞれの生物に特有の生命現象に深く関わっている.植物の生殖過程においても特異的に発現する膜交通制御の鍵因子が多く存在することから,膜交通が重要な役割を担っていることが知られている.本研究では,古くから「鍵と鍵穴」に例えられ膜融合の特異性を決定するSNAREに着目した研究から,コケ植物と被子植物における配偶子形成の際の細胞質分裂の仕組みの解明と,両者の比較による配偶子形成の進化と膜交通の多様化の関連の解明を目指している.これまでに,シロイヌナズナの花粉第一有糸分裂の分裂面にSYP11が局在すること,syp11変異が雌雄の配偶子からの遺伝に異常があること,およびsyp3変異体でSYP11を含むSNAREの局在が異常となることを見いだし,花粉第一有糸分裂にはSYP11が関わること,SYP3がこれらの輸送を制御することを示した.また,ゼニゴケの精子変態期にMpSYP3が発達した液胞の近傍に局在することも見いだした.さらに,膜交通のもう一つの「鍵と鍵穴」である積み荷とその輸送小胞への取り込みの制御因子PICALMの関係に注目し,PICALM5が花粉管伸長時に機能する受容体様キナーゼの一つであるANXの局在制御に関わることを明らかにした.この他,シロイヌナズナにおいて雄原細胞から精細胞にかけて強く発現する膜交通制御因子を複数同定する,ゼニゴケの精子形成過程で強く発現するプロモーターを単離するなど,両モデル植物の精細胞/精子形成における膜交通の解析を進める上で基盤となる知見を得た.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。膜交通はオルガネラ間の物質輸送を担う真核生物に普遍的な細胞機能である.膜交通の分子機構はその主なメカニズムが真核生物において高度に保存される一方で,種や組織特異的な多様化があることがわかってきており,この分子機構の多様化はそれぞれの生物に特有の生命現象に深く関わっている.植物の生殖過程においても特異的に発現する膜交通制御の鍵因子が多く存在することから,膜交通が重要な役割を担っていることが知られている.我々は最近,古くから「鍵と鍵穴」に例えられ膜融合の特異性を決定するSNAREに着目した研究から,基部陸上植物ゼニゴケの精子形成時の細胞分裂においては胞子体世代で細胞質分裂を担うSNAREであるSYP1が,シロイヌナズナにおいてはこれと異なるグループのSNAREであるSYP3が細胞質分裂に関わることを見いだした.本研究では,コケ植物と被子植物における配偶子形成の際の細胞質分裂の仕組みの解明と,両者の比較による配偶子形成の進化と膜交通の多様化の関連の解明を目指している.これまでに,シロイヌナズナの花粉第一有糸分裂の分裂面にSYP11が局在すること,およびsyp3変異体でSYP11を含むSNAREの局在が異常となることを見いだし,SYP3によるこれらの輸送制御が花粉形成に重要な役割を担っていることを示した.また,ゼニゴケの精子変態期にMpSYP3が発達した液胞の近傍に局在することも見いだした.さらに,新たな「鍵と鍵穴」として,花粉管伸長時に機能するANXと,ANTHドメインをもつタンパク質であるPICALM5が,エンドサイトーシスにおける積荷(鍵)とアダプター(鍵穴)の関係にあることを示唆する結果を得た.シロイヌナズナを用いた研究については,当初の研究予定では初年度において配偶体形成時に発現する膜交通制御因子の特定と,これらを積み荷タンパク質候補としたsyp3変異体における局在解析を予定していたが,これについては変異体における解析サンプルの作製に時間を要したため,局在解析に若干の遅れがあるものの,順調に進行している.その一方で,これらの解析の過程で当初想定していなかったタンパク質が配偶体の細胞質分裂の制御に関わることを見いだすなど,一部においては想定以上の進展を見せており,全体として予定通りの進捗を見せていると言える.ゼニゴケを用いた研究については,解析対象とする因子が配偶体形成のみならず全身で機能することが想定されたため,組織特異的プロモーターを用いた配偶体組織のみの機能欠損変異体の作出を初年度の予定として計画していた.現在公開された配偶体組織のRNAseqデータなどを参考に配偶体組織的プロモーターコンストラクトの作製を進め,実際の発現組織の確認を進めている段階で,当初の予定より若干の遅れがある.その一方で,鍵となる膜交通制御因子の局在解析を進めたところ,当初想定していなかったMpSYP3の特徴的な局在パターンが観察され,ゼニゴケにおいてMpSYP3が配偶体形成時に特異的な機能を有していることが示唆された.これらの結果から,新たな発見を見いだしつつ,全体として研究が順調に進行していると言える.膜交通はオルガネラ間の物質輸送を担う真核生物に普遍的な細胞機能である.

膜交通の分子機構はその主なメカニズムが真核生物において高度に保存される一方で,種や組織特異的な多様化があることがわかってきており,この分子機構の多様化はそれぞれの生物に特有の生命現象に深く関わっている.植物の生殖過程においても特異的に発現する膜交通制御の鍵因子が多く存在することから,膜交通が重要な役割を担っていることが知られている.本研究では,古くから「鍵と鍵穴」に例えられ膜融合の特異性を決定するSNAREに着目した研究から,コケ植物と被子植物における配偶子形成の際の細胞質分裂の仕組みの解明と,両者の比較による配偶子形成の進化と膜交通の多様化の関連の解明を目指している.これまでに,シロイヌナズナの花粉第一有糸分裂の分裂面にSYP11が局在すること,syp11変異が雌雄の配偶子からの遺伝に異常があること,およびsyp3変異体でSYP11を含むSNAREの局在が異常となることを見いだし,花粉第一有糸分裂にはSYP11が関わること,SYP3がこれらの輸送を制御することを示した.また,ゼニゴケの精子変態期にMpSYP3が発達した液胞の近傍に局在することも見いだした.さらに,膜交通のもう一つの「鍵と鍵穴」である積み荷とその輸送小胞への取り込みの制御因子PICALMの関係に注目し,PICALM5が花粉管伸長時に機能する受容体様キナーゼの一つであるANXの局在制御に関わることを明らかにした.この他,シロイヌナズナにおいて雄原細胞から精細胞にかけて強く発現する膜交通制御因子を複数同定する,ゼニゴケの精子形成過程で強く発現するプロモーターを単離するなど,両モデル植物の精細胞/精子形成における膜交通の解析を進める上で基盤となる知見を得た.シロイヌナズナを用いた研究では,平成29年度に引き続き配偶体形成の細胞質分裂を制御するSNAREに注目した研究を進める.具体的には,平成29年度に引き続きsyp3変異体における膜交通異常について,平成29年度においては特に雄性配偶体に注目した解析を進めたため,平成30年度には特に雌性配偶体形成時の細胞内輸送に注目した解析を進める.さらに,シロイヌナズナの配偶体形成におけるSYP11の寄与を明らかにするため,syp11変異体における配偶体形成時の表現型について,特に細胞分裂と雄原細胞のエンドサイトーシス時の膜動態に注目して解析する.また,SYP11と協調して機能すると考えられる膜交通制御因子についても,配偶子形成時の細胞内局在と変異体における細胞分裂時の動態を観察する.これに加え,新たにpicalm5変異体におけるANXの局在の詳細な解析と,生化学的な相互作用の検証を行い,両者の関係の詳細を解明する.ゼニゴケを用いた研究では,現在ゼニゴケの精子形成における細胞分裂期および精子変態期におけるSYP3の細胞内局在について,特に精子変態期のドット状構造に注目している.そこで,この構造の詳細について,免疫電子顕微鏡による詳細な解析を行う.現在のところ精子変態期に有効な抗体とタグが確立していないため,複数の抗体を用いた条件検討を中心に進める.また,これらの時期特異的に発現するプロモーターを用いた,精子形成時特異的機能阻害変異体解析の系の確立を進める.この手法を用いてSYP1およびSYP3の精子形成について,その必要性と細胞内のタンパク質輸送への影響を調べる.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
剰余指標の計算複雑さの解析とその応用

平成10年度および平成11年度を通じて計算量理論の応用研究を次のように行った。1.公開鍵暗号の安全性を保障する上で重要となる計算量理論の確立。特に,格子暗号の安全性の基礎理論となる最悪時・平均時の接続係数の改良について,ニューヨーク州立大学バッファロー校のCai教授らと共同研究を行った。また,量子計算機を用いた格子暗号の解読について名古屋大学の西村博士と共同研究を行った。6.渡辺教授の協力のもとで,名古屋大学の相田博士とともに平均時一方向性関数理論について共同研究を行った。その成果は電気情報通信学会コンピュテーション分科会で発表された。2.ランダム生成回路の構造解析:ランダム生成回路の深さ,幅,平均路長,出力端子数についての構造解析を行った.この成果は平均時アルゴリズム論,離散確立論の分野で評価をうけ,国際学術雑誌Random Structures and Algorithms(Wiley)に投稿中である.なお,この成果はHosam.M.Mahmoud教授(ジョージワシントン大学)およびFatoxXhafa博士(バルセロナ工科大学)との共同研究である.平成10年度および平成11年度を通じて計算量理論の応用研究を次のように行った。
組織・臓器ファクトリーを目指した熱物性による非侵襲全数モニタリング手法への挑戦

熱の輸送は生命現象解明に極めて重要である。熱耐性の異なることが知られるがん細胞と正常細胞の熱物性の違い、体温調整の中心的な役割を果たす血管壁面伝熱構造の加齢による変化など興味は尽きない。μmオーダー構造寸法を有し、数°Cの温度上昇が変性を引き起こしてしまう可能性がある生体細胞・組織の、伝熱物性計測が可能となる新しい手法の実証を目指した。目標としていた1μsの過渡現象に対する0.001Kオーダーでの計測安定性を原理的に実証できた。10日間の長期評価においてもΔ50ppm以内であり、細胞培養期間に相当する長期のモニタリングへの適用も視野に入る。1細胞・組織レベルの内部情報を非侵襲で観察できる全く新しい発想の計測法として、ミクロ組織の伝熱物性計測手法を考案し、その原理を実証するための基礎的研究に取り組んだ。本考案では、細胞およびミクロ組織に対して高速かつ微量な熱を精密注入し、組織にダメージを与えることのないわずかな温度変化の範囲内で、センサからの熱の散逸傾向から内部状態を観察することを企図している。提案当初の発想では、熱伝導方程式の厳密解が示す熱の散逸特性(次元の上昇とともに散逸速度が速くなる)を利用するものであったが、数値シミュレーションを実施することによって構想の妥当性を確認できた。またこれらの検討結果から、原理検証機の設計パラメータを具体的に検証することができた。初年度である26年度の最大のポイントは、原理検証機の構築とこれを利用した必要性能実現可能性の検証であるが、目標としていた1μsの過渡現象に対する0.001Kオーダーでの計測安定性を原理的に実証できた。既存の市販機器では応答速度と温度分解能とは排他的にしか実現できず、本計測手法の原理的優位性を示すことができたと考えている。ロックインアンプを利用するような方法と比較しても、DC的な温度上昇を極小化できることから、細胞への熱ダメージを最低限に抑制することができる。センサ設計に関する検討については、計測によって得られた電気的なパルス積分信号から、温度変化信号を取り出すアルゴリズムについての基礎検討を行った。従来は回路でアナログ的に相殺していた、温度変化に関係しない加熱用電流に関する信号を、ソフトウェア処理によるディジタル的に実施できる方法を考案した。これにより、回路からセンサに至る経路から余分なインピーダンス成分を排除することが可能となり、回路の持つ高速性能を最大限に活用することが可能となる。リプログラミング現象の発見は、移植用臓器を大量に製造するという夢にリアリティを与えた反面、その厳密な品質管理という緊急の課題を突き付けた。細胞から個体までの複数階層内で営まれている生命活動の全貌がいまだ解明されていない中で応用が先行してしまう現状に対し、本研究では、熱を観察用のプローブとして利用し、細胞や組織内での生命活動の観察を行うという全く新しい方法論に挑戦した。熱はすべての物質内に侵入して内部の物性に応じて散逸し、静的凝縮系ではその様子を容易に定式化することができる。一方細胞内は動的環境であることが知られており、このことが熱の拡散を変化させることが期待される。しかし細胞は高温に弱く、プローブとして利用できる熱量は細胞の高温死を誘発しないごく微量に抑える必要があった。本研究では極微熱量を迅速に試料に注入し、それに応じて発生する高速温度応答を精密に計測する新規の方法を考案し、原理検証から実際の試作システム構築まで行い、10μsという極めて短いパルス加熱に対して数時間の短期間でΔ5ppmの計測安定性を確認できた。これは1mKを下回る分解能の可能性を示している。10日間の長期でもΔ50ppm以内であり、細胞培養期間に相当する長期のモニタリングへの適用も視野に入る。また当該手法で熱物性の異なる物質の判別が可能であることも実証できた。マウス繊維芽細胞3T3をモデルとした温度刺激評価についても着手した。至適温度に対しΔ8K程度の温度上昇では数分でも致死的であることは常識的に知られていたが、Δ3Kでは1日で致死的、Δ1Kでは2日培養後も影響は見られなかった。本手法がΔ1K・1μsという領域での計測を可能としたことは、本手法の低侵襲性を傍証できたものと判断できる。本研究の斬新性は、細胞・ミクロ組織の観察を行うプローブとして熱を利用することにより、従来直接観察が困難だった内部状態変化を、非侵襲的に計測する視点である。本構想を実現するには、いくつかの課題をクリアする必要がある。熱の散逸が、ミクロ・ナノ階層においても伝熱的及び物質輸送付帯的に進行することは、分子動力学シミュレーションなどでも研究されており、当該発想が理論上機能することには一定の正当性が認められていた。

また2013年には世界で初めて細胞の生死によって熱伝導率に変化がみられるらしいとの報告が上がっており、細胞内部での伝熱物性が可計測なオーダーで変化していることが示されていた。これら2点の既存研究の知見を背景にして、本研究が掲げた「熱をプローブにした非侵襲計測」を実現するための最大の論点は、十分な計測分解能を実現できるかという点にあり、それは時間分解能(1μs)と温度分解能(0.001K)の同時実現に集約されていた。26年度の研究実績において、この数値目標をクリアできる目途が立てられたことは、本研究が順調に進展していることを明快に示せていると言える。当初の計画通り、パルス発生器など計測回路の各部に、汎用機器の性能をはるかに上回る仕様の専用回路を実現できたことと、当初は想定していなかった信号ひずみへの対応ができた点が、目標達成に目途をつけられた理由である。またディジタル信号処理で温度変化信号を抽出できる手法が考案できたのは、計画外の成果である。当初の想定以上に回路インピーダンスによる影響が大きいことが明らかとなり、従来法で相殺のために採用されるブリッジ回路を削減できる目途が立った。以上、本提案実現に関して当初より想定していた根本的課題の解決に目途が立った点、新たに確認されたハードルも順次クリアする方策が見いだせた点をもってして、順調に進展していると判断する。生体医工学平成27年度は、前年度に構築することができた原理検証機を用いて、計測法として一貫したシステムに完成させていく。原理的に検証できた数値(分解能)に対して、実際の計測性能(不確かさ)としての目標実現を目指す。生体試料観察については、細胞及びミクロ組織における内部構造変化検出に集中して取り組む。培養細胞が足場タンパクを発生させ、シャーレ内でconfluentになり、シート状組織へと成長していく過程を計測することを目指す。従来は蛍光染色と顕微鏡観察を組み合わせることによる、紙芝居的な説明に終始していた状態観察を、定量性の高いモニタリング法に置き換えていくことを目指す。来るべき組織・臓器ファクトリー時代では、不良率を最小化するために、非侵襲・全数モニタリングが必須であると考えており、そのような現場で利用できるツールとして完成させていくための基礎を確立することを目指す。本研究における目的は、細胞及びミクロ生体組織内部の状態観察であるが、極小温度変化による伝熱物性の計測は、無生物的な材料における物性値計測法としても極めて有意義であると考えられる。特に熱的に不安定な材料、たとえばタンパク質結晶や相変化点近傍にある材料など、従来計測できていなかった対象への展開も期待できる。本手法により得られた物性値が、絶対値として従来法と比肩できるものであることを実証することがポイントになると考えている。少額なので影響は全くないと考え、手続き上、繰越を行った。特に変更はない
理工系留学生のための「専門連語」集の作成

本研究の目的は、日本語で専門教育を受ける理工系留学生のために必要な専門語を専門連語の形で使い方や用例とともに示す専門連語集の作成にある。専門連語とは、「音波が伝わる」のように専門語と一般語とから成る連語のうち連語としても専門的概念を表すもので、専門語の使い方として示すべき連語のことである。まず、専門連語の調査を行うべき専門語の特定を行った。資料には2002年度版の、高校教科書の物理IB,物理II、化学IB、化学II、数学I、数学II、数学IIIの全教科書計118冊の索引を用い、各科目の半数以上の索引に掲載されている語を専門連語の調査対象とした。3教科とも全専門語の約4分の1が専門連語の調査対象となった。・物理IB 424語/1189語中,物理II 144語/779語中→物理434語/1739語中・化学IB556語/1830語中,化学II 245語/1333語中→化学739語/2673語中・数学I 66語/236語中,数学II66語/309語中,数学III 62語/344語中→数学174語/771語中次に、調査対象の専門語を含む専門連語の調査を行った。上記教科書の本文データから調査対象の専門語の用例文を取り出し、解析プログラムによって「音波が聞こえる」のような専門語の連語を抽出した。そのうち2冊以上の教科書に用例のある連語について各教科3名の専門家に専門連語の判定を依頼した。3名が一致して専門連語と判定したのは、次のように、物理、化学、数学の3教科で計803語の専門語の3520種の連語であった。物理1152種、(243語)/2718種中化学1824種1(429語)/4304種中数学544種(131語)/1052種中本研究の目的は、日本語で専門教育を受ける理工系留学生のために必要な専門語を専門連語の形で使い方や用例とともに示す専門連語集の作成にある。物理1152種、(243語)/2718種中化学1824種1(429語)/4304種中数学544種(131語)/1052種中本研究の目的は、日本語で専門教育をうける理工系留学生に必要な物理学・化学・数学の基本的専門語について専門連語集を作成することである。専門連語とは、専門語の使い方をしめす連語で、「音波が伝わる」「窒素の沸点」のように、専門語を含み、かつ、連語としても専門的概念を表すものである。専門語は国語辞典にも専門語辞典にも使い方の記述がないので、留学生への専門語教育では専門語の使い方を教えることが特に重要である。そのためには、専門連語の使い方をしめす用例文を収集した専門連語集の作成が第一歩となる。本年度は、本年度に発行された高校の物理と化学の検定済教科書の本文の入力と校正、および、専門語のリストの入力と校正を行った。教科書本文の入力と校正の状況は、次のとおりである。・「物理IB」全教科書14冊(校正中)・「化学IB」全教科書15冊(校正中)・「物理II」全教科書7冊(校正終了)高校の数学教科書と中学の理科第一分野と数学の教科書は、購入したが、予算の関係で入力できなかった。専門語リストには教科書の巻末索引と教科事典の巻末索引を用いた。入力と校正の状況は、次のとおりである。

・「物理IB」「物理II」全教科書の巻末索引(校正終了)・「化学IB」「化学II」全教科書の巻末索引(校正終了)・『新図詳エリア教科事典物理』(学習研究社,1994)巻末索引(校正終了)・『新図詳エリア教科事典化学』(学習研究社,1994)巻末索引(校正終了)本研究の目的は、理工系の専門教育を日本語で受ける留学生に必要な物理学・化学・数学の基本的専門語の使い方を示すために、高校教科書を資料とした専門連語集を作成することである。専門連語とは、「音波が伝わる」「窒素の沸点」のように、専門語を含んだ連語(専門語の連語)のうち連語としても専門的概念を表すもので、専門語の使い方として提示すべき連語である。本年度は、昨年度に引き続き、教科書本文の入力と校正、および、専門語リストの入力と校正を行い、さらに、来年度に予定している専門連語の選定の方法について検討した。具体的には、次のとおりである(1)教科書本文の入力と校正・「物理IB」全教科書14冊(入力、校正終了)・「数学II」全教科書26冊(入力終了)・「化学IB」全教科書15冊(入力、校正終了)・「数学I」全教科書26冊(入力中)・「化学II」全教科書10冊(入力、校正終了)(2)専門語リストの入力と校正昨年度入力した高校向け教科事典の巻末索引が大学院生も使えるほどレベルが高いことが後に判明したため、新たに中学高校レベルにより即した基本的な内容の教科事典の巻末索引を選びなおし、入力・校正した。・『ハイベスト教科事典』(学習研究社,2001年)の、物理、化学、数学1、数学2の巻末索引(入力、校正終了)(3)専門連語の選定方法の検討応募時の研究計画では、中学高校教科書については計量的方法、大学教科書については専門家の内省による方法で専門連語の選定を行う予定であったが、予算の関係で資料が高校教科書のみになる可能性もでてきたため、その場合には、計量的方法と内省による方法を組み合わせ新たな選定方法を試みることにした。本研究の目的は、理工系の専門教育を日本語で受ける留学生に必要な物理学・化学・数学の基本的専門語の使い方を専門連語で示すために、高校教科書を資料とした専門連語集を作成することである。専門連語とは、「音波が伝わる」「窒素の沸点」のように、専門語と一般語とから成る連語のうち連語としても専門的概念を表すもので、専門語の使い方として学習者に示すべき連語である。本年度は、数学教科書の本文の入力と校正を終了させ、専門連語の調査を行う専門語の決定、専門連語の判定、専門連語集の作成を行った。具体的には、次のとおりである。(1)教科書本文の入力と校正・「数学II」全26冊(校正終了)・「数学I」全26冊(入力・校正終了)・「数学III」全20冊(入力・校正終了)(2)専門連語の調査を行う専門語の決定・物理IB(14冊)物理II(7冊)の夫々の半数以上の索引中の386語・化学IB(15冊)化学II(10冊)の夫々の半数以上の索引中の721語・数学I(26冊)・数学II(26冊)数学III(20冊)の夫々の半数以上の索引中の173語(3)専門連語の判定を行う連語数物理、化学、数学とも2冊以上の教科書にある連語。物理2750件、化学4304件、数学1360件(4)専門連語の判定各教科3名の専門家に専門連語の判定を依頼し、3名が一致して専門連語と判定した連語を専門連語とし、それらの用例をまとめて専門連語集とした。
構造制御した固体光アップコンバージョン材料の三重項励起子拡散異方性の解明

本研究では、三重項-三重項消滅(TTA)過程を利用した光アップコンバージョン(UC)を示す分子固体材料へ、制御された方法で異方性を導入することにより、その異方性が三重項励起子の拡散距離に与える影響を解明する。異方性を持たせた励起子拡散が可能になれば、三重項励起子の密度の低下を防ぎながらその伝達が可能になり、UC効率の向上等に繋がる。このため、基板上に配列制御したUC発光性薄膜を作製する方法を開発するとともにその構造評価、UC発光特性を調べる。さらに電流励起型UC材料を作製してその発光特性を調べることで、電流注入による励起子拡散の異方性を評価することができると考えられ、この評価法の開発を行う。これらにより三重項励起子拡散長の異方性の解明を進める。平成29年度に膜厚方向に異方性を導入した発光体薄膜作製手法を開発しており、平成30年度はこの発光体薄膜に増感体として働く分子を混入することにより光UC材料薄膜を作製した。これらの光UC特性評価のため、光UC特性測定系の構築を行った。さらに、次年度に実施予定であった電流励起型UCに用いる発光体材料の合成に着手して電流励起型UC薄膜の作製を行い、その輝度-電流-電圧特性評価とEL発光特性評価を実施した。この結果、三重項励起子由来と考えられるEL発光が観測された。次年度にこのEL発光の期限を詳細に評価する予定である。これらの結果を基に、発光体分子の配向と三重項励起子拡散長との関係を調べる。発光体にアルキル置換基を導入することで、膜厚方向に構造がある発光体分子薄膜の作製に成功しており、H30年度はこの薄膜中に増感体として働く分子を混入して光UC材料薄膜を作製した。しかし、光UC測定系の構築に時間を費やしたために、光UC特性の評価が当初予定よりも進捗が遅れている。一方、次年度に実施予定であった電流励起型UCに用いる発光体材料の合成に着手し、電流励起型UC薄膜の作製と輝度-電流-電圧特性評価とEL発光スペクトル測定を前倒しで実施できたため、おおむね順調に進捗しているといえる。膜厚方向に配向制御した発光体薄膜に増感体を混入して作製した光UC材料薄膜の光UC特性を評価する。また、配向制御した発光体薄膜からなる電流励起型UC材料のUC特性を、主に輝度-電流-電圧特性評価および過渡EL測定等を用いて詳細に評価する。これらの結果から、発光体分子の配向と三重項励起子拡散長との関係を調べる。平成29年度は、構造に異方性を導入した発光体薄膜作製手法の開発を実施した。まず発光体に炭素数が異なる複数のアルキル置換基を導入した材料を新規合成した。次に、基板面内に高分子主鎖が平行に配列した薄膜(膜厚5 nm)を基板上に塗工し、その上に新規合成した発光体薄膜を製膜することで、発光体分子の基板面内の配向が誘起されることを見い出した。一方、基板上に配向高分子薄膜を塗工せずに製膜した発光体薄膜においては、基板面内異方性が確認されなかった。このように、配向高分子薄膜を基板上に塗工することで、発光体分子の基板面内の配向誘起が可能であることを見い出した。なお、アルキル置換基を有しない発光体は、配向高分子薄膜上に製膜してもほとんど面内配向しないことが分かり、アルキル置換基が分子の面内配向を誘起することを見い出した。発光体にアルキル置換基を導入することで、発光体分子の基板面内における配向制御が可能であることを見い出した。単結晶構造解析および薄膜X線構造解析による薄膜内の分子の配向を解明する準備も進んでおり、おおむね順調に進捗しているといえる。

平成29年度に膜厚方向に異方性を導入した発光体薄膜作製手法を開発しており、平成30年度はこの発光体薄膜に増感体として働く分子を混入することにより光UC材料薄膜を作製した。これらの光UC特性評価のため、光UC特性測定系の構築を行った。さらに、次年度に実施予定であった電流励起型UCに用いる発光体材料の合成に着手して電流励起型UC薄膜の作製を行い、その輝度-電流-電圧特性評価とEL発光特性評価を実施した。この結果、三重項励起子由来と考えられるEL発光が観測された。次年度にこのEL発光の期限を詳細に評価する予定である。これらの結果を基に、発光体分子の配向と三重項励起子拡散長との関係を調べる。発光体にアルキル置換基を導入することで、膜厚方向に構造がある発光体分子薄膜の作製に成功しており、H30年度はこの薄膜中に増感体として働く分子を混入して光UC材料薄膜を作製した。しかし、光UC測定系の構築に時間を費やしたために、光UC特性の評価が当初予定よりも進捗が遅れている。一方、次年度に実施予定であった電流励起型UCに用いる発光体材料の合成に着手し、電流励起型UC薄膜の作製と輝度-電流-電圧特性評価とEL発光スペクトル測定を前倒しで実施できたため、おおむね順調に進捗しているといえる。配向制御した発光体薄膜の配向を薄膜X線構造解析等の手法を用いて解明する。また、増感体として働く材料を発光体薄膜内に混入して発光体薄膜の光UC特性を評価し、三重項励起子拡散長を見積もる。これらの結果から、発光体分子の配向と励起子拡散長との関係を調べる。膜厚方向に配向制御した発光体薄膜に増感体を混入して作製した光UC材料薄膜の光UC特性を評価する。また、配向制御した発光体薄膜からなる電流励起型UC材料のUC特性を、主に輝度-電流-電圧特性評価および過渡EL測定等を用いて詳細に評価する。これらの結果から、発光体分子の配向と三重項励起子拡散長との関係を調べる。真空蒸着装置に基板加熱機構を導入する予定であったが、該当真空蒸着装置の一部の機能に不具合があり、今年度中に修理が完了しなかったため、今年度の基板加熱機構の導入を見送った。次年度は該当真空装置の修理費用および基板加熱機構の導入費用として支出する予定である。真空蒸着装置に基板加熱機構を導入する予定であったが、材料の分子設計を工夫することにより発光体分子の配向制御を行う方向性で研究を遂行することとした。次年度は発光体材料(特に合成が困難な新規発光体)の合成費用に充てるとともに、光励起のUC特性評価に必要な高出力CWレーザー購入に充てる予定である。国立研究開発法人産業技術総合研究所電子光技術研究部門分子集積デバイスグループホームページ