hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ウェアラブル疑似6自由度力覚提示システムの開発

本研究では,バーチャル空間の物体を指で直接把持して操作する作業の実現に向けて,把持物体を他の物体と干渉させて行う作業において重要な,指先への接線力や法線力,手全体へのトルクを,複数の指先に加える振動の強度と位置を動的に制御することによって提示する,ウェアラブルな疑似力覚提示デバイスを開発した.また,ユーザの指先位置を拘束できないウェアラブル力覚提示デバイスの特性に対応した力覚レンダリング法の開発を行い,視覚に依存しない手指を用いたバーチャル作業の実現可能性を示した.本研究では,バーチャル空間の物体を指で直接把持して操作する作業の実現に向けて,把持物体を他の物体と干渉させて行う作業において重要な,1指先への接線力や法線力,さらに手全体へのトルクを,複数の指先に印加する振動の強度と位置を動的に制御することによって提示する,ウェアラブルな疑似力覚提示デバイスを開発すると共に,2ユーザの指先位置を拘束できないウェアラブル力覚提示デバイスの特性に対応した,力覚レンダリング法の開発を行った.デバイスは,指腹に接触する5個の振動子によって振動ファントムセンセーションを誘起し,その強度と位置によって接線力と法線力の3自由度を疑似的に提示する装置を開発した.指腹に平行な回転軸まわりに正逆転する回転刺激を,PWM変調することによって,指先装着部の薄型化と振動周波数を一定に維持したままでの振動強度制御を実現した.さらに,開発したデバイスを拇指と示指に装着し,2指の振動位置を制御することで,並進力や回転トルクを疑似的に提示可能であることを確認した.また,ウェアラブルな疑似力覚提示装置を用いた場合,ユーザの指先がバーチャル物体に侵入し,バーチャル空間で指の代理物となるプロキシと実指の距離が過大になるため,反力を計算する主たる方法であるバーチャルカップリングの係数を小さく設定する必要がある.しかし,係数を小さくすることによって,把持物体が他の物体に接触した際のトルクの知覚が困難になることから,手の回転による位置差成分を抜き出し,手の回転によるトルクのみを増大させる,回転強化バーチャルカップリング法を考案し,その有効性を確認した.以上の研究により,ウェアラブルな指先装着型デバイスによる,視覚に依存しない手指を用いたバーチャル作業の実現可能性が示された.本研究では,バーチャル空間の物体を指で直接把持して操作する作業の実現に向けて,把持物体を他の物体と干渉させて行う作業において重要な,指先への接線力や法線力,手全体へのトルクを,複数の指先に加える振動の強度と位置を動的に制御することによって提示する,ウェアラブルな疑似力覚提示デバイスを開発した.また,ユーザの指先位置を拘束できないウェアラブル力覚提示デバイスの特性に対応した力覚レンダリング法の開発を行い,視覚に依存しない手指を用いたバーチャル作業の実現可能性を示した.バーチャル物体の手指を用いた直接操作の実現に向け,接線力や法線力などの指先への3自由度の力を疑似提示するウェアラブルなデバイスを試作した.デバイスの指先装着部分の突出厚みは4mmで,1指あたり5個の回転接触子を有する.各接触子は2相PWMによって,指腹に平行な軸周りに断続的に正逆転する.接触子の回転は指腹の受容器を刺激し,誘起される刺激はファントムセンセーションとして1つの振動に融合して知覚される.各接触子の駆動パルス幅の比を制御することで,ファントムセンセーションの位置と強度を制御し,評価実験を実施した結果,平均方向認知誤差15度程度での振動位置の変化を提示可能であることが確認された.すなわち,強度と位置の制御による3自由度の疑似力覚提示の可能性が示された.把持物体と他の物体の干渉の認知を支援する力覚レンダリングに関しては,シミュレータ内で把持物体に作用する力からバーチャルカップリング方で外部から加えた力と重力分を引いて加速成分として作用する力を求め,把持物体の質量で割って加速度を求め,さらに指に相当する質量をかけることで,近似的に撃力を算出する方法を考案し,干渉の強調が可能であることと,作業支援効果があることを実験的に確認した.本研究は,指先への接線力と法線力の3自由度を振動の強度と位置によって疑似提示するものであり,当初計画ではボイスコイルによる振動ピンの使用を予定していた.しかし,研究室内での予備試作と実験の結果,せん断力の断続を用いた新たな疑似力覚提示方式の可能性が見いだされたため,方式を変更して試作と実験をおこなった.そのため,業者へのデバイス試作の発注は当初計画より遅れて平成24年度にずれ込んだが,予定した特性が得られる見通しが実験により確認されたことから,上記の自己評価とした.基本的には当初の計画どおり,振動型の指先疑似力覚提示デバイスの試作を進め,干渉力の方向や大きさの変化の認知を支援する力覚レンダリング法を検討し,仮想環境実験システムを構築して評価実験を実施し,提案手法の有効性を実験的に示す.研究室内での予備試作と実験の結果,新たな疑似力覚提示方式の可能性が見いだされたため,デバイスの方式を変更した.その結果,業者へのデバイス試作発注が当初計画より遅れて平成24年度にずれ込んだため,平成23年度は約88万円の繰り越しとなった.

しかし,実験により予定した特性が得られる見通しが立ったため,当初計画で24年度に予定していた追加分も併せて,3自由度疑似力覚提示デバイスの試作を業者に依頼する予定である.その他は,ほぼ当初計画のとおり,試作デバイスを用いて実験を実施するための周辺回路の制作費や実験用計算機,実験補助者謝金,得られた成果を学会発表するための旅費,参加費,英文校正料および投稿論文掲載料に充当する.
中枢性エネルギー代謝調節の分子機構の解明-レプチン抵抗性を中心に-

3年間の研究期間において、主として、(1)我が国で初めて、レプチンが担う摂食調節シグナルの主要な部分を司るメラノコルチン4型受容体(MC4R)のホモ接合体遺伝子異常症例を見出すことに成功し、変異遺伝子の機能解析を行った。(2)我々が開発したレプチン過剰発現トランスジェニックマウス(Lep Tg)、および、脂肪萎縮性糖尿病モデルであるA-ZIPTg(ドミナントネガテイブ体C/EBPの脂肪組織特異的なトランスジェニック過剰発現マウス)を用いてレプチンの中枢性糖代謝改善作用におけるβ-交感神経活動亢進作用とグルココルチコイド産生抑制作用の重要性を証明した。(3)Lep Tgを用いてインスリン分泌の枯渇とやせ、過食傾向を伴うI型糖尿病の病態におけるレプチンの病態生理的意義について検討し、レプチンがインスリン分泌の低下と体脂肪量の減少を背景とするようなインスリン分泌低下型糖尿病あるいはI型糖尿病に対して、インスリン感受性亢進作用と食欲抑制作用の両面から代謝を改善する可能性が示され、糖尿病病態における中枢性エネルギー代謝調節の中でインスリンとレプチンが果たす協調的な役割を証明した。以上の成績から、中枢性エネルギー代謝調節の分子機構におけるレプチンシグナルの重要性が証明され、多くの肥満者で普遍的に認められるレプチン作用不全(レプチン抵抗性)が解除できるような治療法の開発が肥満や肥満を基盤として発症する種々の代謝病にとって極めて重要であることが明らかとなった。4型メラノコルチン受容体(MC4R)は視床下部に発現するG蛋白共役型7回膜貫通型受容体であるが、MC4Rノックアウトマウスが過食を伴う遅発性肥満を発症することから、摂食調節におけるMC4Rの重要性が示唆されている。今回我々は新規のホモ接合型MC4R遺伝子異常症を見出したので報告する。症例は39歳女性。身長161cm、体重160kg、BMI62kg/m^2、出生時体重は3360kgであった。2歳頃より肥満傾向が認められた。患者は乳児期よりミルクの摂取量が著しく多く、学童期には食欲抑制できず嘔吐をしながらも食べつづけることもあった。23歳時の体重は115kgであった。入院時の一般検査成績では、総蛋白量、アルブミン、コリンエステラーゼは低値であった。空腹時血糖も低値の傾向であった。内分泌学的には、エストラジオール、コルチゾール、ソマトメジンCは低値、甲状腺ホルモンは軽度低下、空腹時インスリン値とCペプチドは肥満のため高値であった。患者の同意を得た上で、MC4R遺伝子の翻訳領域全長の塩基配列を直接シークエンス法にて決定したところ、コドン98のグリシン残基がアルギニン残基に変化するホモ接合体変異(G98R変異)を認めた。PCR-RFLP法にて両親の遺伝子型を検討したところ、いずれもG98R変異のヘテロ接合体であった。患者の両親はBMIが26kg/m^2、27kg/m^2と軽度の肥満であった。HEK293細胞に野生型と変異型MC4R遺伝子をトランスフェクションし、a-MSHによるcAMP産生能と結合実験を行った。変異型MC4RではcAMP産生とリガンド結合が全く認められなかった。レプチンの摂食調節作用の少なくとも一部は視床下部メラノコルチン系を介するため、本症例の肥満症の発症にはMC4Rが機能的に欠如していることにより生じるレプチン抵抗性が関与すると考えられる。我々は既に、レプチンが主に中枢神経系を介して糖代謝調節に関与することを明らかにしてきた。本研究では、脂肪萎縮性糖尿病モデルマウス(A-ZIPTg)を用いてレプチンの中枢性糖代謝改善作用の分子機構について検討した。15週齢雄性A-ZIPTgとレプチン過剰発現トランスジェニックマウス(LepTg)を交配して得られるLepTg/A-

ZIPTgにα交感神経遮断薬であるブナゾシン(15μg/g)およびβ交感神経遮断薬であるプロプラノロール(6μg/g)を腹腔内に投与し、1時間後に腹腔内ブドウ糖負荷試験を行った。又、15週齢雄性野生型マウス(+/+)およびA-ZIPTgに両側副腎摘出術を施行し、1週間後に腹腔内ブドウ糖負荷試験を行った。腹腔内ブドウ糖負荷試験においてA-ZIPTgと比較しLepTg/A-ZIPTgでは良好な耐糖能が認められた。このLepTg/A-ZIPTgの耐糖能はプロプラノロール投与により悪化が認められたが、ブナゾシン投与では明らかな変化は認められなかった。一方、A-ZIPTgの耐糖能はブナゾシン投与においてもプロプラノロール投与においても明らかな変化は認められなかった。+/+およびA-ZIPTgにおけるコルチコステロン1日尿中排泄量を測定したところ+/+の156ng/dayに対しA-ZIPTgでは1120ng/dayと著明な亢進が認められた。腹腔内ブドウ糖負荷試験において+/+と比較しA-ZIPTgでは耐糖能不良が認められたが、両側副腎摘出によりA-ZIPTgの耐糖能は+/+と同程度にまで改善が認められた。一方、+/+の耐糖能は両側副腎摘出前後で明らかな変化は認められなかった。以上より脂肪萎縮性糖尿病におけるレプチンの中枢性糖代謝改善作用の少なくとも一部は、β交感神経活動亢進作用と糖質コルチコイド産生抑制作用によりもたらされることが示唆された。我々が開発したレプチン過剰発現トランスジェニックマウス(Lep Tg)を用いてインスリン分泌の枯渇とやせ、過食傾向を伴う1型糖尿病の病態におけるレプチンの病態生理的意義について検討した。即ち、Lep Tgに対してストレプトゾトシン(STZ)を投与して膵β細胞の破壊を起こし、インスリン分泌能を極度に低下させた。Lep Tgは脂肪組織が全身性に消失しているにもかかわらず肝臓における異所性のレプチン過剰産生によって優れたインスリン感受性を示すが、β細胞の破壊によってLep Tgにも重篤な糖尿病が誘導された。しかし、STZによって糖尿病を来したLep Tg(STZ-Lep Tg)はSTZを投与した対照非トランスジェニック同胞(STZ-non Tg)に比較すると明らかに優れたインスリン感受性を示し、STZ-non Tgの血糖を正常化するのに必要なインスリンの1/10以下の量でSTZ-lep Tgの血糖を正常化することができた。STZ-nonでは血中のインスリン濃度、レプチン濃度の著しい低下により顕著な過食を示した。実際、STZ-non Tg視床下部においては摂食亢進性神経ペプチドであるNPY,AGRPの遺伝子発現が著しく増加し、一方、摂食抑制性ペプチドであるPOMCの発現が著明に低下していた。一方、STZ-lep Tg視床下部においてはSTZ-non Tgで観察された神経ペプチドの発現変化が是正されており、高レプチン血疾の持続がSTZ-non Tgの過食を防御したと考えられた。以上の研究結果から、レプチンはインスリン分泌の低下と体脂肪量の減少を背景とするようなインスリン分泌低下型糖尿病あるいはI型糖尿病に対して、インスリン感受性亢進作用と食欲抑制作用の両面から代謝を改善する可能性が示され、糖尿病病態における中枢性エネルギー代謝調節の中でインスリンとレプチンが果たす協調的な役割が明らかとなった。
加速器放射線損傷による永久磁石の減磁機構の微視的研究

加速器で発生した放射線(主に中性子)で希土類永久磁石が磁力低下を起こす機構を解明するため、原子炉や加速器からの様々なエネルギーの中性子を照射して減磁効果を調べた。また、不安定な原子核をビームにして磁石内に送り込み、原子核からの放射線計測で減磁に伴う内部の磁気構造や電子構造の変化を調べた。併せて磁石内に送り込むための新たな不安定な原子核や、不安定核を磁石に送り込むためのビーム化技術の開発を行った。19年度は京大原子炉は現在燃料変更に伴う許認可作業中で休止状態にあり、実際の研究開始にはこの許認可作業終了を待つ必要がある。年度当初での許認可作業は今年度来年度の半ばに完了の予定と表明されていたことから、本年度は計測系の整備、Cd-111(←In-111)による予備実験、および情報収集を中心に行った。検出系の整備として磁気シールドの追加改造を計画していたため、検出器の強磁場下での特性試験を行ったところ、現在装備中の磁気シールドでも一定量以上のプローブ核注入ができれば磁場の影響を受けにくい距離での測定も可能である事が判明した。原子炉稼働時に原子炉の中性子を照射してNEOMAXの減磁試験を行っていたため、減磁試験で使用したサンプルを使ってCd-111(←In-111)による摂動角相関を行った。減磁の発生しているサンプルでは摂動角相関のパターンの変化が見られる事が確認でき、今回の手法の減磁機構解明への有効性を確認した。この結果を超微細相互作用に関する国際会議(HFI 2007)に参加して発表し、あわせて核物性的手法による磁性体の電子構造研究に関する情報収集を行った。より効率よい測定データの処理のためのデータ処理系の改良も進めた。従来の摂動角相関用データ収集システムでは計数時にエネルギー分別などを行うため、測定中にゲインシフトなどが発生した場合データ自体が損なわれていた。そこで既存のVMEモジュールを活用し多次元同時計数システムを開発した。これにより不可能であった摂動角相関のオフラインデータ処理が可能となり、実験中の検出器ゲインシフトなどに左右されない安定した測定が出来るようになった。並行して科研費で購入したMCAモジュールによる計数システムも構築し、原子炉再稼働時に様々な条件での測定を同時に行えるよう準備をした。20年度は京大原子炉の燃料変更に伴う許認可作業が完了し運転再開の見込みであったが、燃料作成及び手続きに時間を要し、21年度半ばまで運転再開が遅れる事になった。運転再開が遅れた際の代替手段としていたCd-111(←In-111)をプローブとした実験では、プローブ導入の際の加熱の影響と損傷効果が競合することがわかり、プローブ核をビームにして力学的に注入する必要性が判明した。そこで、Cd-111(←In-111)に代わるビーム注入可能な摂動角相関用プローブ核の開発を行った。19年度後半から東北大学サイクロトロンRIセンターのRF-IGISOLで強力なRIビームが得られるようになったため、RF-IGISOLからプローブ核を得るための実験を行った。摂動角相関プローブ核の満たすべき要件は、1)内部磁場測定に十分な精度で磁気モーメントが判っている事、2)磁場測定を行える寿命(ns以上)を持つ事、3)強力かつエネルギー及びビームスポットの広がりの少ないビームとして取り出せる事である。そのようなプローブ核の候補として選んだRh-109の226keV準位、及びI-132の49.7keV準位についてビーム取り出しと磁気モーメント測定に成功した。また、原子炉再稼働が再び遅れた場合を想定し代替中性子源の検討を行ってきた。その結果21年度前半に東北大サイクロの中性子照射施設からでる質のよい単色高速中性子でのNEOMAXへの中性子照射と減磁効果測定を行う事が認められ、その準備を進めた。原子炉実験所でも21年度後半に原子炉の稼働が始まるため、測定系の整備を引き続き行った。19年度に開発した測定系には高カウントレートでの測定時に問題があることが判明したため、高カウントレート対応のためのソフトウェア系の整備改良を続けた。海外の治安情勢等の問題で燃料輸送が遅れて原子炉実験所の研究炉の21年度内の運転再開が出来ず、KUR-ISOLによるプローブ注入が出来なくなった。運転再開が遅れた際の代替手段の^<111>Cd(←^<111>In)も、1920年度の研究で導入の際の加熱の影響と損傷効果が競合することが判明していて使えないことから、本年度も代替プローブの開発を進めた。20年度末に測定に成功した^<132>Iの49.7keV準位の半減期及び磁気モーメントの解析・決定を進めた。その結果、^<132>Iの寿命は内部場測定には短すぎることがわかった。しかし、50年近く混乱が続いていた^<132>

Iの49.7keV準位の半減期の値の混乱に決着をつけ、精度よく磁気モーメントが決定されたことで核構造の理解が進んだ。この結果はPhysical Review Cに掲載された。他の代替プローブ核候補として^<130>Teの6^+準位および^<165>Hoの3/2^+準位を選び、それらの磁気モーメント測定をすすめた。^<130>Teは東北大IGISOLで十分な生成量が得られる事が確認できたが、東北大IGISOLが耐震工事のため21年度後半で開発が一時中断となった。^<165>Hoについては京大炉のライナックからの中性子を利用して測定を進め、本年度末に磁気モーメントの測定に成功した。^<165>Hoの親核である^<165>DyはNEOMAXに含まれるDyの中性子による放射化で得られるため、今後NEOMAXの磁性に関する研究に大いに貢献すると期待される。並行して東北大の中性子ビームラインで数十MeVの高速中性子での減磁効果測定を始めた。京大炉のライナックでも熱外領域で同様の実験を進めており、これらの集積によって中性子エネルギーや照射量と減磁の相関、その際の内部の磁気的構造や電子構造の変化をプローブ核で探るための基礎データを集めた。
技術が資本に体化された下での技術転換に関するミクロデータ分析

技術別に生産活動や修繕活動が定量化できるユニークなデータセットを用い、技術が設備に体化された下で、設備の修繕がどのように行われるのか、実証的に考察した。これにより、旧技術を体化した設備においても修繕は一定程度生産性を向上させており、新技術が採用された後もその効果を得るための修繕活動は続けられていることが分かった。ただし、次第に旧技術の利用が縮小していく中で、旧技術を体化した設備に対する修繕の収益率が低下するため、修繕活動が漸減していくことも示唆された。今年度は分析に必要なデータの収集、および産業の状況を把握するための資料収集などの文献調査を中心に進めた。戦後の鉄鋼業における技術転換期であった195060年代の生産活動等について、八幡製鉄では「八幡製鐵資料」として詳細なデータを工場別に記録しており、ここから生産性および修繕に関わるものを収集している。生産性に関しては、粗鋼生産量、就業人員数、就業延時間数、出鋼回数といった変数についてデータをそろえ、各工場の労働生産性を比較的高い精度で計算できるだけの情報が得られた。また本研究の一つの特徴である修繕については、生産時間などとともに修繕に費やした時間が得られている。これらは工場別に得られたデータであるが、工場によって使用する生産技術が異なるため、技術別に生産性や修繕の程度を評価することも可能である。なお、当該資料は1947年から利用可能であるが、生産性を一貫した形で計算できるのは1953年からであることが分かった。産業の状況を把握するための資料としては、当時の鉄鋼業に関する文献を、特に八幡製鐵に関する記述があるものを中心に収集した。鉄鋼業全体の生産動向や、八幡製鐵における技術動向などを記した資料が収集されている。分析対象期間の状況をその前後の期間との比較で理解することも視野に入れ、分析対象期間外の文献も収集してある。収集したデータを用いて、簡単な予備分析も行っている。修繕時間については、かなり細かな変動が見られるが、中期的な傾向としては概ね横ばいということが認められた。すなわち新技術が採用された後も、旧技術の修繕が従前の水準で行われていることが分かった。また既存研究にあるような産出との相関は、このデータからは見られなかった。2015年度においては、分析に必要なデータの収集と、分析対象企業・産業の当時の状況を知るための資料収集を中心に進めることとしていた。このうち当初必要であると想定していたデータのうち基本的なものについては、2015年度内に収集できた。これにより、記述的なものではあるが、予備分析にも着手できている。文献については今後の研究の進捗に応じてまた必要性が生じる可能性もあるが、現時点でも幅広く当時の日本の鉄鋼業に関する資料が集められている。今年度は、主として前年度中に収集したデータを用いて、修繕と生産性の関係を推定する作業を中心に研究を進めた。修繕が生産性に及ぼす影響は、それによって有効な資本ストックが増える、ないし資本減耗の程度を緩和することを通じて生じる。データの性質上、資本ストック水準は観測期間内においてほとんど変動しないため、一種の固定効果のように扱われ、資本ストックを明示的に変数に含めるわけではないが、労働者数や経験の蓄積、経年使用による資本減耗、および各期の稼働率を考慮した生産関数を推定したところ、修繕強度が生産に有意に正の効果を持つことが観察された。生産関数推定一般に検討すべき内生性の問題については、固定効果やラグ付き内生変数を操作変数に用いる手法によって対処した。その結果、いずれの手法によっても、定性的には同様の生産関数が推定された。さらに本研究では、修繕強度の決定において、生産と関連する点にも着目している。先行研究においても修繕は技術的・工学的な減耗のみに依存するのではなく、修繕に資源を投下することで得られる収益の大きさに依存していると考えている。そのため、資本ストックの生産性が高いと修繕のインセンティブも高まるといえる。この点を明示的にモデルに盛り込もうとすると、動学的な要因を考慮することになって、モデルの扱いやすさに支障を来たすことが予想される。従って、ここでは修繕強度を状態変数の多項式として近似し、誘導型として推定することを試みている。推定によって得られた関数からは、工場ごとの修繕の水準の差や、その時系列的な変動を一定程度よく再現することができた。また、少なくとも観測されたデータ周辺では、概ね労働者数が多いほど修繕が盛んに行われる傾向にあることも分かった。この点は、資本ストックの生産性が高いほど修繕を行うという理論的な予測と整合的である。2015年度中にデータを収集し、2016年度は文献調査の結果も踏まえて、各工場における生産と修繕の意思決定のあり方を示す関数を、それぞれ計量経済学的な手法によって捉えた。内生性の問題など、予想される計量経済学的な課題についても対処した結果、生産関数についても、修繕の意思決定についても、頑健な関数が得られている。また、そこから示唆される関数の性質は、理論的な予測と整合的であることも分かった。これにより、さらに技術転換に伴う内生的な資本減耗を分析するための基礎が固められてきたといえる。本研究ではまず、戦後の代表的な鉄鋼企業である八幡製鐵の資料から、鉄鋼生産と設備の修繕などに関するデータを、生産に使用する新旧2つの技術の別を付けつつ収集した。2つの技術は使用する設備が異なり、資本に体化された技術である。

これと生産設備などに関するデータをつなぎ合わせ、工場単位・四半期ごとのパネルデータとして本研究に用いるデータセットを構築した。次にこのデータセットを用いて、修繕と生産性の関係を推定した。その結果、工場の従業員規模や従業員の習熟、稼働率、経年使用による資本減耗などを考慮した上で、設備の修繕を行うほど生産性の向上(回復)が見られることが示された。それとともに、修繕の強度がどのように決まるかを、誘導型の式を用いて技術別に推定した。推定された式は、各工場における修繕の水準や変動パターンをよく再現しており、また対象となる資本ストックの生産性が高いほど修繕のインセンティブが働くという、理論的に予想される性質も持っていた。以上から、従来あまり分析されてこなかった修繕の持つ役割が、実証的に明らかになったといえる。最終年度においては、このような修繕と生産性の関係、および修繕強度の決定式を用い、新技術への転換が生じることで、どの程度修繕が増減し、それとともに生産性が変化したかを、シミュレーションによって探ることにした。基本的なアイデアは、まず現実と同じタイミングで新技術への転換が生じたケースを、仮に旧技術が使い続けられたケースと比較して、その差から技術転換がもたらす修繕および生産性の変化と解釈し、技術転換に関わる費用と便益を評価しようというものである。ただ、仮想的なケースにおけるシミュレーションにおいて、修繕について端点解が生じるという困難に直面した。現在は、この点をモデルの設定の見直しや、推定手法の精緻化などによって解決できないか、検証中である。技術別に生産活動や修繕活動が定量化できるユニークなデータセットを用い、技術が設備に体化された下で、設備の修繕がどのように行われるのか、実証的に考察した。これにより、旧技術を体化した設備においても修繕は一定程度生産性を向上させており、新技術が採用された後もその効果を得るための修繕活動は続けられていることが分かった。ただし、次第に旧技術の利用が縮小していく中で、旧技術を体化した設備に対する修繕の収益率が低下するため、修繕活動が漸減していくことも示唆された。データの収集については順調に進められたため、今年度は分析枠組みの設計から実際の推定作業へと進む予定である。生産性の分析一般に求められる内生性の問題への対処や、本研究の特徴の一つである技術転換との関連をどのように分析に織り込むかといったことなど、分析上の課題についてどのように対応するのが適切であるかということも、先行研究など踏まえながら検討していく。データの統計的な処理に頼れないものがある場合は、収集している文献をサポートエビデンスとして活用することも視野に入れる。現在までに、使用する技術を所与としたもとで、生産や修繕がどのように行われるかを、頑健な形で推定できたといえる。今年度は、技術転換がこれらの活動に及ぼす影響を、生産と修繕の相互依存関係を織り込みつつ明らかにしていくことを目指す。この点については、生産関数が工場別に得られていることから、工場間での最適な資源配分を考えることができるというのがポイントになると考えている。
進化論的マインドセットがプレッシャー下の意思決定と運動制御方略に及ぼす影響

本研究は,心理的プレッシャーが負荷された状況において,心拍数上昇等の生理的変化を進化論的視点に基づきパフォーマンスに促進的に働くものと認知させるマインドセット教示が,運動課題選択時の意思決定や運動制御方略にどのような影響を及ぼすかについて調べることを目的とする。平成30年度においては,予備実験として平成29年度に実施した実験1の問題点を精査して実験条件を改変して引き続き実験を行った。進化論的マインドセット教示の内容を実験参加者に理解しやすく改変した結果,プレッシャー下で有効となるという主観評価が,5段階評価でその平均が「4.やや有効となる」まで向上したが,更なる教示内容の改変が望ましいことが明らかとなった。また,進化論的マインドセット教示を与えた群と与えなかった群の両群において,プレッシャーが負荷されない条件において価値関数の損失回避性,感応度逓減性が統計的に有意な水準で認められた。確率加重関数については,客観的成功確率が30%以下の領域においては,主観的成功確率が客観的成功確率より有意に高く,客観的成功確率が約40%の地点においては,主観と客観の成功確率に有意差が認められず,プロスペクト理論の確率加重関数の予測を部分的に支持する結果となったが,もっとも難易度の低い課題の客観的成功率が約80%となるように課題の難易度を調整して,確率加重関数の包括的な検証を行う必要性があると言える。また,成功時・失敗時の得点と客観的成功確率の積に課題間で違いが認められたため,プロスペクト理論の検討のためにはそれらの値の統制も必要となることが明らかとなった。これらの結果に基づく条件の改変を令和元年度に行うプレッシャーを負荷した実験においても適用する必要があることが明らかとなった。実験結果に基づき実験条件の改変の必要性が明らかとなり,マインドセットの教示内容や課題難易度や利得と損失の得点の決定などプレッシャーを負荷した実験2を行うための実験条件の微調整が必要となっている。しかし、それらの調整を入念に行うことにより,運動課題を用いたプロスペクト理論の包括的な検証が可能となる。最も難易度の低い課題の難易度の客観的成功率を約80%となるように設定し,客観的成功確率と利得/損失の得点の積である期待価値がほぼ等しくなるように統制する。また,マインドセットの教示内容を改良し,プレッシャー下での有効性を主観的に高く評価できるようにする。また,実験2においては,マインドセット教示群と非教示群のそれぞれにおいて,プレッシャー条件と非プレッシャー条件を設け,実験参加者内要因としてマインドセット教示の効果とプレッシャーの効果とそれらの交互作用の効果を検証できるようにする。さらにこれらの実験条件の改良を運動制御方略の変化を検証する実験3にも適用する。本研究は,心理的プレッシャー下で知覚する心拍数の上昇等の生理的変化や不安の増加などの心理的変化が,人間の進化の過程で有効に機能したという進化論的マインドセットを運動スキルの遂行者に教示して,その教示の効果が人間の意思決定に利用される価値関数と確率加重関数にどのような影響を及ぼすかを調べるものである。平成29年度は,実験1として計画されていたプレッシャーがない条件における価値関数と確率加重関数の測定を行った。進化論的マインドセット教示を与えた群と与えなかった群の両群において,価値関数の損失回避性,感応度逓減性が統計的に有意な水準で認められた。また,両群において,確率加重関数の測定においては,客観的成功確率が30%以下の領域においては,主観的成功確率が客観的成功確率より有意に高く,客観的成功確率が約40%の地点においては,主観的成功確率と客観的成功確率に有意な差が認められず,プロスペクト理論の確率加重関数の予測を支持する結果となった。しかし,投擲課題として用いた最も難易度の低い課題の成功率が50%を超えなかったため,客観的成功確率が高い領域における主観的成功確率が測定できず,その領域における確率加重関数の変化は不明となっている。また,進化論的マインドセット教示の内容について,プレッシャー下でのその教示の有効性を5段階評定の主観評価で回答させた結果,その平均が「3.どちらでもない」との有意差を示さなかった。したがって,平成30年度においては,進化論的マインドセットの教示内容の見直しと,客観的成功確率が50%を超える領域に入る難易度の投擲課題の追加を行った上で再度実験を行い,さらに心理的プレッシャーを負荷した条件で実験2を行う必要がある。実験1の結果から課題の難易度の設定を見直し,より難易度の低いターゲット条件を加えて確率加重関数の再検討を行う必要がある。また,進化論的マインドセットの教示内容に対する実験参加者の主観的評価が,心理的プレッシャーを負荷した状況における有効性を予測させない値であったため,教示内容の再検討を行う必要がある。しかし,価値関数の損失回避性や感応度逓減性の発現ならびに客観的成功確率が40%以下の領域における確率加重関数については,プロスペクト理論を支持する結果が得られており,上記の修正を行うことにより進化論的マインドセット教示が心理的プレッシャー下での意思決定に及ぼす影響を包括的に測定することが可能となることが明らかとなった。

平成30年度においては,予備実験として平成29年度に実施した実験1の問題点を精査して実験条件を改変して引き続き実験を行った。進化論的マインドセット教示の内容を実験参加者に理解しやすく改変した結果,プレッシャー下で有効となるという主観評価が,5段階評価でその平均が「4.やや有効となる」まで向上したが,更なる教示内容の改変が望ましいことが明らかとなった。また,進化論的マインドセット教示を与えた群と与えなかった群の両群において,プレッシャーが負荷されない条件において価値関数の損失回避性,感応度逓減性が統計的に有意な水準で認められた。確率加重関数については,客観的成功確率が30%以下の領域においては,主観的成功確率が客観的成功確率より有意に高く,客観的成功確率が約40%の地点においては,主観と客観の成功確率に有意差が認められず,プロスペクト理論の確率加重関数の予測を部分的に支持する結果となったが,もっとも難易度の低い課題の客観的成功率が約80%となるように課題の難易度を調整して,確率加重関数の包括的な検証を行う必要性があると言える。また,成功時・失敗時の得点と客観的成功確率の積に課題間で違いが認められたため,プロスペクト理論の検討のためにはそれらの値の統制も必要となることが明らかとなった。これらの結果に基づく条件の改変を令和元年度に行うプレッシャーを負荷した実験においても適用する必要があることが明らかとなった。実験結果に基づき実験条件の改変の必要性が明らかとなり,マインドセットの教示内容や課題難易度や利得と損失の得点の決定などプレッシャーを負荷した実験2を行うための実験条件の微調整が必要となっている。しかし、それらの調整を入念に行うことにより,運動課題を用いたプロスペクト理論の包括的な検証が可能となる。投擲課題のターゲットの位置を変更することにより,課題の難易度を下げた条件を設け,確率加重関数で客観的成功率が50%を超える領域における主観的成功確率を測定できるように変更を加える。また,進化論的マインドセットの教示文について,心理的プレッシャーが負荷された状況における教示文の有効性が予測できることを確認した上で心理的プレッシャーを負荷した実験2を行う。実験1についても,進化論的マインドセット教示を与えた群については,修正した教示を与えて測定を再度行い,実験1と実験2の結果を比較できるようにする。最も難易度の低い課題の難易度の客観的成功率を約80%となるように設定し,客観的成功確率と利得/損失の得点の積である期待価値がほぼ等しくなるように統制する。また,マインドセットの教示内容を改良し,プレッシャー下での有効性を主観的に高く評価できるようにする。また,実験2においては,マインドセット教示群と非教示群のそれぞれにおいて,プレッシャー条件と非プレッシャー条件を設け,実験参加者内要因としてマインドセット教示の効果とプレッシャーの効果とそれらの交互作用の効果を検証できるようにする。さらにこれらの実験条件の改良を運動制御方略の変化を検証する実験3にも適用する。実験1のデータ分析の途中経過を精査した結果,課題難易度の変更(課題難易度の低いターゲットの追加)の必要性ならびに進化論的マインドセット教示文の修正の必要性が明らかになった。
歴史遺産と未来共生－武力紛争下の文化財保護・回復政策を通じた深層の平和構築の推進

武力紛争下で破壊や攻撃の危機にある歴史的な文化遺跡を人類共通の未来共生に向けた「歴史遺産」として保護する「深層の平和構築」政策の推進のための条件を学際的に研究した。特に、文化遺跡の「遺産化」を可能とする非政治化・脱過激化・経済利益の分配・社会倫理的な多元主義の推進に向けた政治プロセスと教育プログラムについて検討した。武力紛争下にあって、人々の歴史や精神や魂の深層につながるアイデンティティを体現する文化遺産が、それがゆえに憎悪・敵対・否定の象徴として破壊や攻撃の対象となる動きを阻止する必要性は、本研究の問題提起の原点であり、本研究で得られたこれまでの研究成果を踏まえ、文化遺産の人類的な価値や平和構築に向けた努力の意義を再三にわたり強調しているが、現実の世界ではイスラム教スンニ派過激組織IS(イスラム国)による世界遺産を含む文化財破壊がエスカレートしている状況も見られ、ますます本研究の緊急性と重要性を実感している。共同研究メンバー各自による現地調査、文献研究、理論化の作業はその進捗の度合いに若干の差異はあるもののおおむね順調に推移し、定期的な研究会合を通じて互いの知見の共有も進んでいる。その際には、歴史学、文化財保存工学、建築学、国際安全保障学、政治経済学、倫理学、メディア学、芸術学の背景をもつ多彩な共同研究者の知識とノウハウを凝集し、未来志向の共生を通じた文化財保護を可能する道を探っていくこととなるが、すでに共同研究者間では「深層の平和構築」概念を歴史遺産保護を通じた未来共生秩序形成の操作概念とすることでコンセンサスが得られたことから、それを実現するための新たなアイデンティティ形成や他者・多文化尊重の意識化(特に脱専制化、脱過激化、非政治化の伸長)をいかに進めるかについて、それぞれの専門分野からのアイデアを出し合っている。また、政府の政策のみならず本研究グループがメディアやアート企画とタイアップして、いかなる具体的なプログラムを作り出すことができるかをも目下検討している。研究会での研究代表者・分担者・連携研究者らの報告もほぼ一巡し、論点の見直しや洗い出しができたことから、さらなる現地調査、文献調査、理論的検討などを進めていく。本研究が文理横断の融合型研究である特質を最大限に引き出すため、「深層の平和構築」という概念を軸に複合領域を包含する視座を適宜更新していく。武力紛争下にあって、人々の歴史や精神や魂の深層につながるアイデンティティを体現する文化遺産が、それがゆえに憎悪・敵対・否定の象徴として破壊や攻撃の対象となる動きを阻止する必要性は、本研究の問題提起の原点であり、本研究で得られたこれまでの研究成果を踏まえ、文化遺産の人類的な価値や平和構築に向けた努力の意義を再三にわたり強調しているが、現実の世界ではイスラム教スンニ派過激組織IS(イスラム国)による世界遺産を含む文化財破壊がさらに一層エスカレートしている状況も見られ、ますます本研究の緊急性と重要性を実感している。共同研究メンバー各自による現地調査、文献研究、理論化の作業は進捗に若干の差異はあるものの、研究会合を通じて互いの研究成果の共有も進んでいる。その際には、歴史学、文化財保存工学、建築学、国際安全保障学、政治経済学、倫理学、メディア学、芸術学の背景をもつ多彩な共同研究者の知識とノウハウを凝集し、未来志向の共生を通じた文化財保護を可能する道を探っていくこととなるが、すでに共同研究者間では「深層の平和構築」概念を歴史遺産保護を通じた未来共生秩序形成の操作概念とすることや、それを実現するための新たなアイデンティティ形成や他者・多文化尊重の意識化(特に脱専制化、脱過激化、非政治化の伸長)をいかに進めるかに関する各専門分野からの原稿執筆を進めている。また、政府の政策決定に加え、本研究グループがメディアやアート企画とタイアップして、いかなる具体的なプログラムを作り出すことができるかをも引き続き目下検討している。研究代表者が年度途中まで全学の理事・副学長職にあったため研究会の開催ペースが遅れたが、研究メンバーによる報告は二巡をし、分析枠組みとしての「深層の平和構築」概念に対する共通理解も深まりつつあることから、最終年度に向けてはその枠組みに従って今後の現地調査、文献調査、理論的検討などをさらに進めていく。平成29年度は各自の研究を深めるとともに、研究成果を発表する場として国際シンポジウムを1回、国内シンポジウムを1回開催した。各自の研究においては、歴史遺産がどのように深層の平和構築に結びつけられ得るのかについて検討を続け、各自が専門とする地域の事例間の比較を行った。その中で明らかになったのは、文化遺跡保存やUNESCOの活動などで一般に先進的とされる欧州の事例において、遺跡が異なる民族や文化のアイデンティティの文脈で利用され破壊や攻撃の対象とされる傾向がみられたのに対して、紛争や虐殺の影響が現在も残るカンボジアの事例で、アンコールワット遺跡が民族や宗教の分断を超えるカンボジア人全体の統合と共生の象徴とされてきた現実であった。そこで本プロジェクトでは新たな分析概念として文化遺跡の「遺産化(heritagization)」を打ち出すこととした。「遺産化」とは、歴史的な遺跡が後世の政治や人の手によって特定の意味を付与された「遺産」として再解釈されるプロセスを指す。つまり、一つの遺跡が、現代の政治や人が介在することで全く異なる意味を表象することも可能であり、本プロジェクトでは、「遺産化」のいくつかのパターンを分ける要因について検討を加えてきた。

現段階での結論として、第一に遺跡そのものが持つ1国内的な文脈や地位、2国際的な知名度や地位、3経済的な価値、第二に遺跡の存在する国の1アイデンティティをめぐる政治的対立の有無や深刻さ、2異なる文化集団間の経済的な格差、3遺跡を利用しようとする政治エリートの有無、第三にその社会の1多様性やそれを包含する成熟度、2遺跡に携わる「人」の育成度合い、などがこの「遺産化」プロセスを左右する要因として特定できた。今後、これらの分析の精緻化と、未来共生社会の形成に向けた教育プログラムへの応用の可能性を最終的な研究成果として取りまとめる予定である。武力紛争下で破壊や攻撃の危機にある歴史的な文化遺跡を人類共通の未来共生に向けた「歴史遺産」として保護する「深層の平和構築」政策の推進のための条件を学際的に研究した。特に、文化遺跡の「遺産化」を可能とする非政治化・脱過激化・経済利益の分配・社会倫理的な多元主義の推進に向けた政治プロセスと教育プログラムについて検討した。本年度は、引き続き定期的な研究会合を続け、共同研究に参画する各位の専門分野からの知識・分析・現地調査の所見などを互いに共有するとともに、研究代表者を中心に「深層の平和構築」を通じた歴史遺産保護と未来共生秩序の形成のためのメニューづくりを議論する。その過程でメディアやアートがアイデンティティ形成や意識変革にいかなる建設的・否定的役割を果たしうるのかは、のちの政策提言や実践プログラムの策定に向けてあらかじめ理解を深めておくこととする。また、最終年度に向けて共同研究の成果を書籍にまとめるため、その準備を開始する。平成29年度は、最終年度として、研究代表者を中心に「深層の平和構築」を通じた歴史遺産保護と未来共生秩序の形成のため研究成果をまとめた書籍の出版か、出版に向けた原稿の最終とりまとめを目標に各メンバーによる各専門分野からの知識・分析・事例研究の所見などの合体作業を行う。その際に、政策提言や、メディアやアートを通じた啓発と意識変革のための実践的なプログラム作りにも挑戦したい。国際関係論研究代表者が本務大学の理事・副学長(国際交流担当)に指名され、予定していた海外調査の一部の実施が困難となったことや、予定の東京出張や海外調査の経費は外務省などの別財源による支出で対応できたことが理由である。研究代表者が本学の理事・副学長に指名され、予定していた海外調査の一部の実施が困難になったことや、予定していた海外調査の経費の一部が学内外の他の財源による支出で対応できたことが理由である。関連文献の収集、東京および海外での必要な調査実施、若手研究者による研究補助経費などに使用する。
フラーレン化合物の水素吸収

C_<60>化合物はアルカリ金属をドープすることにより、A_3C_<60>(A:Na,K,Rb,Cs)を作り超伝導性を示すことが知られている。本研究では水素を電子供与体に選び、核磁気共鳴(NMR)をプローブとして実験を行う予定であった。しかし以下に述べるように、超伝導の本質をより直接観測する事が可能になったため、当初予定していた水素を用いず、アルカリ金属をドープしたC_<60>化合物での炭素(^<13>C)のNMRを行い、以下の事項を明らかにした。2.超伝導に直接関与する電子の状態密度N(E_F)を知るために、超伝導転移温度T_c以上で^<13>C核の核スピン-格子緩和時間T_1を測定した。炭素のサイトが3つあるために緩和回復曲線を3成分に分解し、各サイトごとのT_1を求めることができた。各炭素サイトのT_1の温度変化は金属に特徴づけられるKorringa則に従うことを明らかにした。3.緩和の原因を議論し、それが状態密度に比例することより状態密度を3つある炭素の各サイトごとに求めた。T_cと状態密度の関係は、この超伝導がBCS理論で説明されるフォノンによる通常の超伝導であることを強く示唆していることを明らかにした。
強誘電体薄膜の物性制御と次世代メモリデバイスへの応用

試作したp-ChannelFETのId-Vg特性において強誘電体分極ヒステリシスによって制御されたId-Vgヒステリシスが観測され、メモリウインドウは約1.5Vであった。IdのON/OFF比はSBT強誘電体薄膜を形成する以前のMOSFETと同等の7桁以上と非常に良好な特性が得られた。データ保持時間は10^3秒以上が確認された。一方、さらなる特性の向上を目指し、強誘電体膜成長中の拡散バリアとなり良好な表面チャネルキャリア移動度を与えるI層として酸窒化膜を採用し、その最適化を行った。Si基板上に3種類の窒化膜:1)N_2O雰囲気中での熱酸窒化膜、2)Cat-CVD法による表面窒化酸化膜、3)Plasma CVDによる表面窒化酸化膜、を形成し1)SiON/Si,2),3)SiON/SiO_2/Si構造を作製し評価した。その結果、Cat-CVD法による酸窒化膜は表面に窒素が偏在し、拡散バリア性の向上、リーク電流のプールフレンケル成分の低減、等が見られた。また、Plasma窒化法による酸窒化膜は比較的膜内部にも窒素が含有され、膜全体としてバリア性も高いと考察された。また窒化時間により表面付近窒素含有量を制御できた。これら窒化膜をI層として用いる場合のMFIS-FETプロセスフローも提案、検討した。さらに前年度から強誘電体-絶縁体界面伝導電流を利用した新構造ゲートFETメモリの提案、検討を進めており、強誘電体分極ヒステリシスに対応するId-Vgヒステリシス特性、IdのON/OFF比約2桁が得られた。本構造はSi以外の基板への応用が可能でありPt金属上でのヒステリシスも確認されている。本研究課題は、不揮発性メモリ素子となる(金属/)強誘電体/絶縁膜/半導体ゲート構造(Metal/Ferroelectric/Insulator/Semiconductor:MFIS構造)を主たる対象として、強誘電体-半導体界面構造の解明と同特性の制御を行うことにより同メモリ素子の保持特性、つまりは信頼性を画期的に改善することを目的としている。そのために実験的に上記不揮発性メモリ構造を作製・評価し各層の材料や製膜条件の検討によって特性向上を研究する一方、同構造の電気的特性を計算機で再現しメモリの保持に最適な構造を考察する理論的解析も行っている。特に本年度は強誘電体層としてSrBi_2Ta_2O_9(SBT)、さらにSr_2(Ta_<1-x>,Nb_x)_2O_7(STN)薄膜の検討を行い、それらを用い同構造を作製した後同ダイオードの各種特性の評価を行うと共に、MFIS構造のメモリ保持特性の理論解析について検討を進めた。これらの結果、強誘電体-半導体間の絶縁膜は両側の材料、特に強誘電体の構成元素の拡散を抑止して界面反応を十分低減する上で極めて重要であること、その上で絶縁膜材料の選択を誘電率との兼ね合いで十分検討すべきことが分かった。次に強誘電体、絶縁膜薄膜ともそれ自体のリーク電流がMFISダイオードのメモリ保持特性に強く影響することが示され、特にSBTの場合はプロセス処理によるリーク電流抑制により保持時間が1桁以上の2x 10^4秒以上に改善されることが確認された。また同時に考案した強誘電体層中を流れる電流の存在が上部金属電極層と強誘電体層境界の界面に電荷の注入をもたらす結果、強誘電体に印加されている電界を次第に相殺するモデルによる計算機解析の結果は、上記実験結果を定性的によく説明できることが分かった。一方、強誘電体-半導体界面側とは反対の金属/強誘電体界面特性の改善が上記考察の結果から非常に重要であることが明らかになったが、"イオン化ポテンシャル"による同界面評価は非常に有効であり、その結果からの材料、界面処理の最適化を行うため同イオン化ポテンシャル法を現在検討中である。本研究課題は、不揮発性メモリ素子となる(金属/)強誘電体/絶縁膜/半導体ゲート構造(Metal/Ferroelectric/Insulator/Semiconductor : MFIS構造)を主たる対象として、強誘電体-半導体界面構造の解明と同特性の制御を行うことにより同メモリ素子の保持特性、つまりは信頼性を画期的に改善することを目的としている。本年度は昨年度研究成果を受けて、SrBi_2Ta_2O_9(SBT)強誘電体薄膜を用いた上記構造で保持特性劣化要因を考察しつつ、酸素アニール処理で同膜質、界面特性、そして保持特性の改善を図った。さらに上記構造の保持特性に大きな影響を及ぼすリーク特性を支配する強誘電体界面特性を、独自に試作したイオン化ポテンシャル装置により測定、評価して検討を進めた。SBTを用いた同構造の保持特性改善では、昨年度SBT製膜後のO_2アニール処理が保持特性を大幅に改善した結果を受け、さらにRapid Thermal Annealingの適用を図った結果、1000°C,30秒の処理で保持時間を1x10^5秒(28時間)以上へと昨年度から約1桁の改善が確認できた。

また昨年来試作を進めてきたイオン化ポテンシャル装置を用いた評価では、O_2アニール前後のSBT薄膜表面のイオン化ポテンシャルを測定し、XPS測定の結果と合わせてエネルギーバンド図の考察を行った。本測定からアニール前には、SBTへのリークはホール伝導の効果が大きいことが示唆されたが、アニール後ホールに対するバリアが1.6eVから2.0eVへと増大することが明らかとなり、SBTを用いたMFIS構造にO_2アニール処理を施すことによって、リーク電流を減少させ、メモリ保持特性を改善することが出来るという、昨年度来の我々の研究成果を支持する結果を得た。上記のメモリ保持特性をさらに向上させるために、強誘電体薄膜の膜質、界面特性のさらなる改善が必要であり、そのための薄膜製法、薄膜処理プロセスとして酸素アニール、表面処理等の検討を、イオン化ポテンシャル法を有効に利用しつつ一層進めたい。MFIS構造のメモリ保持特性改善に有効であると考えられる酸素アニールがSBT薄膜に与える効果を、紫外線光電子分光法(UV-PYS)、およびX線光電子分光法(XPS)を用いて検討を進めた。通常の電気炉を用いた酸素アニールがPLD-SBT薄膜に与える効果をUV-PYS、およびAr^+エッチング銃を備えたXPSを用いて調べた。UV-PYS測定の結果から、酸素アニールによりPLD-SBT薄膜のFermi準位と真空準位との差が減少し、酸素アニール後は他の製法によるSBT薄膜とほぼ同様のFermiエネルギー5.55.6eVを持つことが示された。このことからPLD-SBT薄膜のホールに対するSchottky伝導が酸素アニールにより減少する可能性を示した。XPS測定の結果から、このPLD-SBT薄膜中の酸化ビスマス層は他の製法によるSBT薄膜よりも還元され易いことが分かった。同様の手法を用いてPt基板上に作成したBi過剰MOD-SBT薄膜の加圧酸素アニール効果を調べた。UV-PYS測定の結果から、パイロクロア相を多く含むMOD-SBT薄膜ほど加圧アニールによりFermi準位と真空準位との差が増加することが示された。XPS測定の結果から、加圧アニールによりこれらのMOD-SBT薄膜表面に(Bi_2O_2)^<2+>層とは異なるBi_xO_yが形成されたと推測された。加圧アニールによるリーク電流低減の傾向は、このBi_xO_y形成による効果である可能性もある。以上のようにMFIS構造のゲート容量保持特性を改善し得た酸素アニール処理は、1)ホールに対するSchottky伝導の低減、2)SBT膜のリーク電流低減という望ましい効果があることが示唆され、MFIS構造の記憶保持特性の改善に有効であると期待される。試作したp-ChannelFETのId-Vg特性において強誘電体分極ヒステリシスによって制御されたId-Vgヒステリシスが観測され、メモリウインドウは約1.5Vであった。IdのON/OFF比はSBT強誘電体薄膜を形成する以前のMOSFETと同等の7桁以上と非常に良好な特性が得られた。データ保持時間は10^3秒以上が確認された。一方、さらなる特性の向上を目指し、強誘電体膜成長中の拡散バリアとなり良好な表面チャネルキャリア移動度を与えるI層として酸窒化膜を採用し、その最適化を行った。Si基板上に3種類の窒化膜:1)N_2O雰囲気中での熱酸窒化膜、2)Cat-CVD法による表面窒化酸化膜、3)Plasma CVDによる表面窒化酸化膜、を形成し1)SiON/Si,2),3)SiON/SiO_2/Si構造を作製し評価した。