hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ジュニア期の"けんけん跳躍"導入についての有効性を探る

なかでも5段跳び・ホッピングは加速区間40-50mに高い相関関係(r=0.84 p<0.01,r=0.82 P<0.01)を示したことから、これらの跳躍動作が疾走パフォーマンス向上のトレーニング手段になる可能性を示すことができた。また加速区間におけるストライドとピッチとの関連性を検討した結果、これら跳躍動作はストライドには有意な関連性は示されず、ピッチに対して有意な関連性が示された。これらの結果は、疾走動作における回復期の脚を前に引き出す動作、いわゆる『切り返し動作』に対して、トレーニング効果を示すものと考えられる。本研究の目的は,第1に女性疾走パフォーマンスと垂直及び水平方向の跳躍能力との関係性を検討すること,第2に水平方向への跳躍の有効な下肢動作を検討し,疾走パフォーマンスとの関連性を検討することであった.その結果,以下のことが示された.1)SSC的跳躍能力のうち,5歩ステッピング,5歩ホッピング,SQJの順に相関関係が高くなることが示された.2)5歩ステッピングと5歩ホッピングは,30-40mにおける最高疾走速度局面のピッチとストライドを高める効果的なトレーニング手段であると考えられた.3)接地局面の5歩ステッピングと5歩ホッピングの支持脚キネマティクスは,跳躍距離と疾走速度に有意な相関関係が認められなかった.4)5歩ステッピングと5歩ホッピングにおける接地局面の遊脚動作は,疾走速度と跳躍距離を獲得するために重要であることが示された.5)5歩ホッピングにおける引きつけ動作局面の脚動作,着地動作局面の脚動作,これらは疾走速度を改善させるために重要であると考えられた.これらの結果から,女性スポーツ選手に対する水平方向への片脚連続跳躍は,疾走速度を高めるうえで効果的である.またそのために水平方向へ移動すること,片脚による出力であること,連続的な脚出力を考慮すること,これらのことが重要であると考えられた.さらに女性の疾走パフォーマンスを改善するために,5歩ステッピングは接地局面の遊脚の動作,5歩ホッピングは滞空局面の左右脚スイング動作,これら2つのことが重要なポイントであると考えられた.
鉄触媒によるアルコールからの脱水素過程による水素生成反応の開発

本研究の目的は新エネルギー源として注目を集めている水素分子をアルコールから発生させる触媒の開発を目的としている。特に、低価格で枯渇の懸念がなく、安定供給が可能な鉄を中心金属とする触媒の開発に取り組む。研究の最終目標としては、メタノールやエタノールなど、バイオマス資源の発酵により生成可能なバイオアルコール類からの水素発生反応の構築を目的している。昨年度は目的とするアルコールの脱水素反応に対して触媒活性を示す錯体を合成するために、DFT計算を元にした配位子の設計およびそれら配位子を有する触媒前駆体の合成を行い、その結果を足掛かりとして触媒の開発を行った。種々鉄触媒の探索を行った結果、シクロペンタジエニルビスカルボニルクロロ鉄錯体(CpFe(CO)2CI)と水素化ナトリウムを触媒として用い、トルエン中還流条件下で反応を行うことで目的とするアルコールからの水素生成反応が進行することを見出した。この反応は2-ピコリルアルコール類のみ選択的に進行し、水素と対応するケトン/アルデヒドを与える。今年度はピコリルアルコキシドを配位子とする中間体の単離やそれに基づく触媒機構の解明にも成功しており、これらの知見をもとに前駆触媒を改良することで取り扱いの困難な水素化ナトリウムを用いないより簡便な反応系の開発にも成功している。本触媒系は初の卑金属触媒によるアルコールからの水素発生反応であり、また、非常に高い活性触媒回転数(TON)67000を実現している。上記に加え、塩基等の添加物を必要としないため、副生成物が水素のみであり、脱水素後のケトンもしくはアルデヒド化合物を容易に単離することが可能である。(抄録なし)(抄録なし)本研究の目的は新エネルギー源として注目を集めている水素分子をアルコールから発生させる触媒の開発を目的としている。本年度は目的とするアルコールの脱水素反応に対して触媒活性を示す錯体を合成するために、DFT計算を元にした配位子の設計およびそれら配位子を有する触媒前駆体の合成を行い、その結果をあしがかりとして触媒の開発を行った。種々鉄触媒の探索を行った結果、10.001mol%のシクロペンタジエニルビスカルボニルクロロ鉄錯体(CpFe(CO)2Cl)と水素化ナトリウムを触媒として用い、トルエン中での反応を行うことで目的とするアルコールからの水素生成反応が進行することを見出した。また、ピコリルアルコキシドを配位子とする中間体の単離やそれに基づく触媒機構の解明にも成功しており、これらの知見をもとに前駆触媒を改良することで取り扱いの困難な水素化ナトリウムを用いないより簡便な反応系の開発にも成功している。初年度の目標であった触媒の探索および反応の最適化はすでに完了しており、非常に高活性かつ簡便に取り扱うことのできる非金属(鉄)をベースとする触媒の開発に成功しており、既に次年度の目標である基質適応範囲の拡張について取り組んでいる。(抄録なし)これまでに開発した触媒反応には2つの課題が残っている。1つは基質の適応範囲が2・ピコリルアルコール類に限られている点である。もう一つは反応温度がトルエン中還流(約110度)と比較的高温を要する点である。これら二つは最終目標であるエタノール(沸点78度)、メタノール(沸点65度)などのバイオアルコール類からの水素発生反応を行う上で解決が必須の課題である。今後はより高活性な触媒を開発することで基質適応範囲の拡張およびより低温下での反応の進行を目指す。
蛍光特性の理論的予測と高性能蛍光誘導体試薬の開発

我々は、既に4,7位ジ置換ベンゾフラザン化合物の蛍光特性が、置換基のハメット定数を用いて予測可能であることを報告している。この予測法を用いれば、試薬自身は無蛍光で、分析対象物質と反応した後に蛍光を発する発蛍光試薬を容易に開発することができる。さらに、これら化合物の構造と蛍光特性の関係を理論的に明らかにするために、半経験的分子軌道法であるPM3法を用いてエネルギー準位を計算し、蛍光特性の関係を考察した結果、最低励起一重項状態と高位三重項状態のエネルギー差が大きいほど蛍光が強いことが明らかとなり、分子軌道計算から蛍光特性を予測することが可能となった。今回、化合物の構造と蛍光特性の関係をより一般的に理解するために、4位置換ベンゾフラザン化合物の構造と蛍光特性の関係を検討した。その結果、4,7位ジ置換ベンゾフラザン化合物で得られたのと同様に最低励起一重項状態と高位三重項状態のエネルギー差が大きいほど蛍光が強いことが明らかとなった。また、ベンゾフラザン化合物と芳香族化合物を用いて、PET(Photo-induced electron transfer)といわれる電子移動による蛍光のon-offについても検討した。その結果、蛍光性を有するベンゾフラザン化合物のHOMOおよびLUMOと、添加した芳香族化合物のHOMO,LUMOにより、電子移動による蛍光の消光を予測できることを明らかにした。以上の結果をもとに、アルコール基用発蛍光誘導体化試薬(PSBD-NCO)、カルボキシル基用発蛍光誘導体化試薬(AABD-SH)、ペプチド分析用水溶性ベンゾフラザン発蛍光試薬(ES-ABD-F)、ベンゾフラザン蛍光エドマン試薬(MTBD-NCS)を開発することができた。このように、ベンゾフラザン骨格を有する化合物の構造と蛍光特性の関係を解明し、その関係を用いて蛍光誘導体化試薬の開発に成功した。この方法は、他の骨格を有する化合物にも適用可能であり、今後、多くの有用な蛍光試薬の開発に繋がると考えられる。しかしこの方法はハメット定数が報告されていない置換基には適用することができない。今回、ハメット定数を用いず、4,7位ジ置換ベンゾフラザン化合物の蛍光特性の予測法を開発した。これまでの知見から、これら化合物の蛍光特性は、芳香環の電子密度と双極子モーメントが大きく関与していることが示唆された。そこで、半経験的分子軌道法PM3法を用いて、これらの値を算出したところ、LUMOエネルギーと双極子モーメントを用いると蛍光特性が予測できることが明らかになった。さらに、これら化合物の構造と蛍光特性の関係を理論的に明らかにするためにエネルギー準位と蛍光特性の関係を考察した。その結果、最低励起一重項状態と高位三重項状態のエネルギー差が大きいほど蛍光が強いことが明らかとなり、分子軌道計算から蛍光特性を予測することが可能となった。これらの結果を基に、アルコール基用発蛍光誘導体化試薬(PSBD-NCO)さらにカルボキシル基用発蛍光誘導体化試薬(AABD-SH)を開発した。いずれの試薬も分析対象物質と速やかに反応した。

また、生じた誘導体を蛍光-HPLC法で分離検出したところ、対象物質をフェムトモルレベルの高感度で検出できた。このように、4,7位ジ置換ベンゾフラザン化合物の蛍光特性を理論的に予測し、有用な発蛍光試薬を開発することに成功した。我々は、既に4,7位ジ置換ベンゾフラザン化合物の蛍光特性が、置換基のハメット定数を用いて予測可能であることを報告している。この予測法を用いれば、試薬自身は無蛍光で、分析対象物質と反応した後に蛍光を発する発蛍光試薬を容易に開発することができる。さらに、これら化合物の構造と蛍光特性の関係を理論的に明らかにするために、半経験的分子軌道法であるPM3法を用いてエネルギー準位を計算し、蛍光特性の関係を考察した結果、最低励起一重項状態と高位三重項状態のエネルギー差が大きいほど蛍光が強いことが明らかとなり、分子軌道計算から蛍光特性を予測することが可能となった。今回、化合物の構造と蛍光特性の関係をより一般的に理解するために、4位置換ベンゾフラザン化合物の構造と蛍光特性の関係を検討した。その結果、4,7位ジ置換ベンゾフラザン化合物で得られたのと同様に最低励起一重項状態と高位三重項状態のエネルギー差が大きいほど蛍光が強いことが明らかとなった。また、ベンゾフラザン化合物と芳香族化合物を用いて、PET(Photo-induced electron transfer)といわれる電子移動による蛍光のon-offについても検討した。その結果、蛍光性を有するベンゾフラザン化合物のHOMOおよびLUMOと、添加した芳香族化合物のHOMO,LUMOにより、電子移動による蛍光の消光を予測できることを明らかにした。以上の結果をもとにベンゾフラザン化合物の構造と蛍光特性を予測し、発蛍光誘導体化試薬を開発した。まず、ペプチド分析用の水溶性ベンゾフラザン発蛍光試薬(ES-ABD-F)を開発した。この試薬を用いることにより、生理活性ペプチドの高感度分析が可能になると思われる。さらに、ベンゾフラザン蛍光エドマン試薬MTBD-NCSを開発することができた。このように、ベンゾフラザン骨格を有する化合物の構造と蛍光特性の関係を解明し、その関係を用いて蛍光誘導体化試薬の開発に成功した。この方法は、他の骨格を有する化合物にも適用可能であり、今後、多くの有用な蛍光試薬の開発に繋がると考えられる。
3型アデノ随伴ウイルスを用いた新しい遺伝子導入用ベクターの開発(神経・筋疾患の遺伝子治療の基礎研究)

神経疾患の遺伝子治療の実用化のためには優れた遺伝子導入ベクターの開発が必要度なる。アデノ随伴ウイルス(AAV)は病原性がなく非分裂細胞にも感染が可能でありベクターとして有力である。霊長類では少なくとも5型の血清型が知られているが、現在までベクターとして利用されているのは基礎研究の進んでいる2型AAV(AAV-2)にほぼ限られている。本研究では先に我々がクローニングに成功した3型AAV(AAV-3)を用いてAAV-2ベクターと異なる新しい遺伝子導入用のベクターを作成することを目的とした。初めにレポーター遺伝子を含む組換えAAV-3(rAAV-3)ベクターの作成を行った。AAV-3の完全なゲノムを含む感染性クローン(pAAV3)を用いて、ウイルスの両側にあるITR部分とウイルス蛋白質のコード領域とを分離し、IRT間にGFP遺伝子を組み込んだ。プラスミドを293-31細胞にトランスフェクションしrAAV-3を生成した。このことによりAAV-2と同様な方法により高力値のAAV-3ベクターが作製できることが明らかになった。同様にGFPを発現するrAAV-2を作成し、種々の細胞につきrAAV-3と比較検討した。その結果、erythro-megakaryoblast系の血液細胞ではrAAV-3により遺伝子導入が可能なことを示した。In vivoにおいてはパーキンソン病モデルラットの線状体にドーパミン代謝に関連した遺伝子を組み込んだrAAV-2を注入し、7か月以上にわたる遺伝子の発現を確認した。(投稿中)。さらに、MPTPによるパーキンソン病モデルマウスにおけるin vivoでの動態についても研究を進めた(投稿準備中)。(投稿中)。神経疾患の遺伝子治療の実用化に先立ち神経細胞へ遺伝子導入が可能な優れたベクターの開発が必要となる。アデノ随伴ウイルス(AAV)は病原性がないことや非分裂細胞にも感染可能なことなど優れた特徴を持つ。霊長類では少なくとも6つの血清型が知られているが、現在までベクターとして利用されているのは基礎研究の進んでいる2型AAV(AAV2)にほぼ限られている。本研究では先に我々がクローニングに成功した3型AAV(AAV3)を用いてAAV2ベクターと異なる新しい遺伝子導入用のベクターを作成することを目的とする。平成10年度はレポーター遺伝子を含む組換えAAV-3(rAAV-3)ベクターの作成を行った。方法としてはAAV-3の完全なゲノムを含む感染性クローン(pAAV3)を用いた。ウイルスの両側にあり複製に重要なITR部分と、ウイルス蛋白質のコード領域との間を適切な制限酵素により分離し、蛋白質のコード領域は別のプラスミドのプロモーター下流に組み込んだ。一方、残ったpAAV3の両側のITR間にはCMVなとのプロモーターとLacZあるいはGFPなどのレポーターを組み込んだ。これらのプラスミドとアデノウイルスの一部構造を含むヘルパープラスミドを293-31細胞にトランスフェクションしrAAV-3を生成した。超遠心により精製したrAAV-3を293-31をはじめとした種々の細胞に感染させレポーター遺伝子の発現を確認した。AAV2についても同様な方法でレポーター遺伝子を発現するrAAV-2を作成し、現在種々の細胞につき比較検討を行っている。今後は特に神経細胞における遺伝子導入効率につき検討し、in vivoでの動態についても研究を進める予定である。神経疾患の遺伝子治療の実用化のためには優れた遺伝子導入ベクターの開発が必要となる。

本研究では先に我々がクローニングに成功した3型AAV(AAV-3)を用いてAAV-2ベクターと異なる新しい遺伝子導入用のベクターを作成することを目的とした。初めにレポータ遺伝子を含む組換えAAV-3(rAAV-3)ベクターの作成を行った。AAV-3の完全なゲノムを含む感染性クローン(pAAV3)を用いて、ウイルスの両側にあるITR部分とウイルス蛋白質のコード領域とを分離し、ITR間にGFP遺伝子を組み込んだ。プラスミドを293-31細胞にトランスフェクションし、rAAV-3を生成した。このことによりAAV-2と同様な方法により高力値のAAV-3ベクターが作製できることが明らかになった。同様にGFPを発現するrAAV-2を作成し、種々の細胞につきrAAV-3と比較検討した。その結果、erythro-megakaryoblast系の血液細胞ではrAAV-3の方がrAAV-2よりも感染しやすいことが明らかになった(投稿中)。また、NT2細胞の分化過程においてrAAV-3により遺伝子導入が可能なことを示した。in vivoにおいてはパーキンソン病モデルラットの線条体にドーパミン代謝に関連した遺伝子を組み込んだrAAV-2を注入し、7か月以上にわたる遺伝子の発現を確認した(投稿中)。さらに、MPTPによるパーキンソン病モデルマウスにおけるin vivoでの動態についても研究を進めた(投稿準備中)。
q-ホロノミック差分系と接続行列

Jackson積分に付随するコホモロジーの双対であるホモロジーの構造について、Weyl対称性を持つ場合の1次元性をしめした。また、いくつかの輪体の上でのJackson積分間の関係式を楕円テ-タ関数を用いて表した。これについては、6月に行なわれた城崎ワークショップにおいて講義した。なお、同ワークショップでは、「Pade近似と直交多項式について」解説的講演をおこなった。さらに、A-型対称性を持つ1個のパラメータに依存する場合の接続公式を与えた。この内容を加藤芳文(名城大)との共著論文とした。現在、投稿中。1995年1月には、寺尾宏明氏(ヴィスコンシン大)を招いて、超平面配置にかんする組合せ的、幾何的問題について、討論会を実施している。2月には、大島利雄(東大)氏を招いて、可積分に関する研究連絡をおこなった。3月には、ランダム行列の解析的理論についての研究会を名大にて行なう予定。現在、投稿中。
神経栄養因子ニューロトロフィンのシナプス蛋白の制御とシナプス伝達への作用

本研究において申請者はシナプス伝達に対するニューロトロフィン、特に脳由来神経栄養因子(BDNF)の急性および慢性作用とその分子基盤の解明を目的としてきた。BDNFの作用としては4種類に分類できる(神経進歩2000)。即ち急性作用と慢性作用、それぞれにおける前シナプス作用と後シナプス作用である。以下本研究の成果を各分類ごとに示す。急性作用またこの作用機構として、BDNF刺激-PLC活性化-細胞内カルシウム上昇-ナトリウム流入-グルタミン酸輸送体の逆回転-グルタミン酸(アスパラギン酸)放出というカスケードを明らかにした(投稿中)。後シナプス作用:BDNFの刺激によりNMDA受容体のリン酸化とNMDA電流の増加が観察されたが、この細胞内メカニズムとしてチロシンキナーゼであるFynの関与見い出した(SFN発表)。慢性作用前シナプス作用:BDNFは小胞性モノアミン輸送体および小胞性アセチルコリン輸送体mRNA発現を上昇させた(投稿準備中)。後シナプス作用:BDNFはAMPA型グルタミン酸受容体の蛋白レベルを上昇させ、AMPA電流の増加を引き起こすが、同時にこの受容体に結合するPDZ蛋白のレベルも増加させた(投稿準備中)。以上のようにBDNFは中枢ニューロンに幅広いタイムウインドウで作用し、シナプス伝達の調節を行っていることが明らかになった。本研究ではさらにそれらの現象の分子基盤の一端を、とくに前シナプスメカニズムにおいて解明することができた。今後さらにこの研究を展開しシナプス可塑性の解明にせまりたい。BDNFのシナプス伝達における長期及び短期作用について、その分子基盤を中心として検討した。長期作用現在までBDNFによって前シナプス部での開口放出関連蛋白のレベルの上昇とそれに伴った刺激誘発性グルタミン酸放出の増強について報告してきたので、今年度は後シナプス部における分子の変動について検討した。後シナプス部ではAMPA受容体サブユニットのGluR1,GluR2/3のレベルがBDNFにより上昇することが当研究室より報告されている。そこでGluRに結合してその受容体機能を調節している可能性が示唆されているGRIP,SAP97,Pick1という3つのPDZ蛋白のレベルの変動をしらべた。BDNFの慢性投与(5-7日間)は培養大脳皮質ニューロンにおいてこれらのPDZ蛋白のレベルを約2倍に増加させた。またBDNFノックアウトマウスの脳においてこれらのPDZ蛋白は半減していた(99年神経科学学会発表)。また電気生理学的にもAMPA電流の増加が観察されたことから(99年神経化学会発表)、BDNFは前シナプスだけではなく後シナプスにも作用し、受容体および受容体関連分子のレベルを増強させることによってシナプス伝達を増強している可能性が強く示唆された。短期作用培養大脳皮質ニューロンにおいてBDNFは速く一過性のグルタミン酸放出を誘起するが、海馬、小脳のニューロンにおいても同様の作用を示すことを明らかにした。またこのを機構が開口放出ではないことを光学的計測により示した(Brain Res.,842(1999))。またBDNFはグルタミン酸同様、興奮性伝達物質であるアスパラギン酸も放出させることを明らかにした(Neurosci.Res in press)。本研究においで申請者はシナプス伝達に対するニューロトロフィン、特に脳由来神経栄養因子(BDNF)の急性および慢性作用とその分子基盤の解明を目的としてきた。

後シナプス作用:BDNFの刺激によりNMDA受容体のリン酸化とNMDA電流の増加が観察されたが、この細胞内メカニズムとしてチロシンキナーゼであるFynの関与見い出した(SFN発表)。慢性作用前シナプス作用:BDNFは小胞性モノアミン輸送体および小胞性アセチルコリン輸送体mRNA発現を上昇させた(投稿準備中)。後シナプス作用:BDNFはAMPA型グルタミン酸受容体の蛋白レベルを上昇させ、AMPA電流の増加を引き起こすが、同時にこの受容体に結合するPDZ蛋白のレベルも増加させた(投稿準備中)。以上のようにBDNFは中枢ニューロンに幅広いタイムウインドウで作用し、シナプス伝達の調節を行っていることが明らかになった。本研究ではさらにそれらの現象の分子基盤の一端を、とくに前シナプスメカニズムにおいて解明することができた。今後さらにこの研究を展開しシナプス可塑性の解明にせまりたい。
非晶質ケイ酸塩の“高温その場TEM観察”から探る初期太陽系の固体物質進化過程

彗星塵や始原的隕石の観察から、太陽系天体の固体原材料となったダスト(固体微粒子)の多くは、Mg, Feに富むナノサイズの非晶質ケイ酸塩粒子であったことがわかってきている。本研究では、実際の彗星塵や始原的隕石中の非晶質ケイ酸塩およびその模擬粒子について、様々な温度条件下で“高温その場透過型電子顕微鏡(TEM)観察"を行い、加熱による変化過程を追跡する。その観察結果を熱変成の指標とし、天然の様々な彗星塵や始原的隕石について、熱履歴を見積もることで、初期太陽系における天体の固体原材料物質の進化過程を明らかにする。
米軍の性売買政策と性暴力-その歴史ならびに現状の実証的研究

アメリカやイギリスなどで多くの米軍関係資料を収集するとともに、基地問題に取り組んでいる諸団体の聞き取りや資料収集をおこなうことができた。また日本国内や韓国など共同で基地の現地調査も実施し、韓国の研究者や、日本国内で基地を抱えている地域の地元研究者などとのネットワーク作りも進めることができた。共同研究者がそれぞれ多くの研究成果を発表し、米軍による性暴力ならびに性売買の歴史と現状について新たな研究を付け加えることができた。初年度である本年度においては、「研究課題に関する研究状況の整理と資料調査を中心に研究活動をおこなった。前者については2回、研究会をおこない、日本・韓国ならびにアメリカにおける研究状況を把握分析して共通の認識とした。後者については、アメリカ国立公文書館ならびに議会図書館、ニューヨークの女性平和NGOその他において日本や韓国などの米軍関係資料、議会報告、雑誌記事などを収集した。日本国内では、沖縄、岩国、富士吉田などの米軍基地関係の資料収集、国立公文書館での資料収集、東京大学図書館などで関連する雑誌記事収集、をおこなった。米国立公文書館では、関連する軍資料を多数撮影して持ち帰ることができた。特に1950年代の沖縄や日本本土における資料を多数入手できた。また米軍やアメリカの公衆衛生関係の雑誌などから多数の資料を入手でざた。ニューヨークや沖縄などで東アジアだけでなく世界各地の米軍基地に関する各国の状況を把握する資料、日本国内の米軍基地を抱えている地域で新聞資料や行政文書なども得ることができた。韓国については、関運する研究者ならびに資料を持っている団体と意見を交換し、今後の研究交流と調査の目処をつけることができた。これまで研究上、利用されていない貴重な資料を多数入手することができ、本研究の初年度として一応順当な成果を得たと思われる。次年度においても引き続き資料調査をおこないながら、収集資料の分析、各国の研究者との研究交流についても準備を進めていきたい。2年目である本年度においては、資料ならびに現地調査を中心に研究活動をおこなった。現地調査を兼ねて研究会をおこない、韓国の研究者の報告を受け、また日本の米軍基地がもたらす諸問題について岩国で調査をおこなった。また、アメリカ国立公文書館ならびに議会図書館、ニューヨーク市立図書館や、アメリカの女性平和NGOその他において日本や韓国などの米軍関係資料、議会報告、雑誌記事などを収集した。プエルトリコの米軍基地に関わる調査もおこない、跡地利用や基地問題についての教育プログラムなどについても調査をおこなった。日本国内では、沖縄、岩国、富士吉田などの米軍基地関係の資料収集、国立公文書館での資料収集などをおこなった。米国立公文書館では、前年度に引き続き、関連する軍資料を多数撮影して持ち帰ることができた。特に1950年代の沖縄や日本本土における資料を含めて、世界各地の米軍基地に関わる資料を入手できた。イギリスにおいても国立公文書館において、英植民地に展開された米軍基地に関する資料を収集することができ、米軍基地が抱える問題を多角的に考えることのできる資料を得ることができた。日本国内の米軍基地を抱えている地域で新聞資料や行政文書なども引き続き収集した。韓国については、関連する研究者と情報交換を進め、またこの問題に関わるNGOとの連絡を取り、今後の情報提供の協力を得ることができることになった。このように今後の研究交流と調査の目処をつけることができた。次年度においては引き続き資料調査をおこないながら、収集資料の分析、韓国の研究者との研究交流と韓国の現地調査もおこないたい。3年目である本年度においては、資料調査ならびに現地調査をおこなうとともに、韓国の研究者・実務家と共同で研究会をおこない、研究交流をおこなった。12月に韓国米軍基地の現地調査をおこなうとともに、ソウルで日韓合同の研究会をおこない、交流できたことは大きな成果である。資料調査については前年度に引き続き、アメリカ国立公文書館ならびに議会図書館、ニューヨーク市立図書館や、アメリカの女性平和NGOその他において日本を含め世界各地の米軍関係資料、議会報告、雑誌記事などを収集した。米国立公文書館などでは、前年度に引き続き、世界各地の関連する軍資料を多数撮影して持ち帰ることができた。日本国内では、沖縄、岩国、北九州(小倉)、富士吉田、福生・立川、熱海などの米軍基地関係の資料収集をおこない、国内の米軍基地を抱えている地域での新聞資料や行政文書なども引き続き収集し、聞き取り調査もおこなった。韓国については、先に述べたように研究者や実務家と研究交流、現地調査をおこない、今後の協力の手がかりができた。また韓国における実態や研究状況も理解でき、日本との比較研究が可能な条件ができた。次年度は本研究の最終年度であるので、引き続き残された資料調査をおこないながら、収集資料の整理分析、総括をおこないたい。4年目の最終年度である本年度においては、資料調査ならびに現地調査をおこなうとともに、まとめの研究会をおこない、成果を確認した。

資料調査については前年度に引き続き、アメリカ国立公文書館サンブルーノ分館ならびに議会図書館、ニューヨーク市立図書館や、各国の女性平和NGOその他において日本を含め世界各地の米軍関係資料、議会報告、雑誌記事などを収集した。米国立公文書館サンブルーノ分館などでは、主に沖縄を含めた太平洋地域における米海軍の性売買や性暴力に関する資料を収集した。ニューヨーク市立図書館では、第一次世界大戦期における米軍訓練基地周辺での売春取り締まりや、戦後のアメリカ海軍兵士についての関連史料を調査した。「軍事主義を許さない国際女性ネットワーク」に参加している、各国の米軍基地問題に取り組んでいるNGOの資料を収集し、米軍側の資料からは得られない情報を得ることができた。また日本国内では、岩国、呉などの広島湾地域、ならびに福生、立川、酒田、新潟などの米軍と米軍向け慰安所など基地関係の新聞資料や行政文書なども引き続き収集し、聞き取り調査もおこなった。以上の4年間の調査研究活動を通じて、多くの資料を収集することができ、また各地の研究者や市民団体とも連絡がとれ、さらなる研究のためのステップとすることができた。まだ十分に収集した資料を活用しきれていないので、今後、研究成果として社会に還元していきたい。これまで3年間の研究により、アメリカなどで多くの米軍関係資料を収集するとともに、基地問題に取り組んでいる諸団体の聞き取りや資料収集をおこなうことができた。また日本国内や韓国など共同で基地の現地調査も実施し、韓国の研究者などとのネットワーク作りも進んでいる。したがっておおむね順調に研究は進んでいると言える。24年度が最終年度であるため、記入しない。当初の予定通り、アメリカや日本国内などにおいて残された資料収集に努めるとともに、収集した資料の分析をおこない、共同研究をまとめる作業を進めていきたい。特に問題なく共同研究は進んでいるので、計画の変更なく、予定通り進める予定である。
温度眼振反応の三次元分析-耳石器半規管連関について。

申請者新井は、半規管遮断前後のサル温度眼振の三次元記録より、温度眼振には、対流とは異なったしかし重力に依存する成分の存在を推察した。そこでこれらの現象を明らかにする目的で、本研究プロジェクトを立案した。ニューヨーク大学マウントサイナイ医療センターとの共同研究として、短期間の実験設定およびインターネットを介したその後の持続的交流により、カニクイザルの温度眼振を分析した。左右の全半規管を外科的に遮断されたサルの温度眼振と頭位との関係を調べた結果、管の遮断によっても術前に匹敵する温度眼振が出現すること、この眼振は重力方向に従い変化すること、それらは、半規管神経終末への温度の影響のみでは説明不能なことがわかった。そこで(1)温度変化による神経終末の自発放電の変化、(2)温度による内リンパ液の体積変化が遮断によりクプラへの圧を及ぼすこと、(3)中枢前庭系の速度蓄積機構との和で説明し、シムレーションを行った。その結果この遮断後の温度眼振を再現することができたので、論文にまとめ投稿した。また、内リンパ腔の立体構築を明らかにする目的で、上田がカニクイザル内リンパ腔の三次元再構築をコンピュータ上で行い、学会に発表した。西田は、鳩の頭部を拘束せずに、その動きを二台のビデオ記録した画像より、頭振の三次元解析を行う方法を確立した。ハトでは半規管を骨片でブロックすることができないので、両側の外側半規管を挫滅した後フィブリングルー内で切断し、まず回転後頭振の変化を記録した。その影響は固体差が大きく期待したものではなかった。一方、明所での回転中頭振は、正常ハトでは薄暗がりでも活発であるが、外側半規管切断後は明所のみで回転中頭振が活発であった。そこで、回転中および回転後頭振への明るさの影響を先に調べる必要がでて、検討中である。温度眼振を構成する要素として、半規管の内リンパ流動の他に、温度変化による内リンパ液体積の変化、神経自発放電の温度依存性、さらに耳石器が直接刺激されることが考えられる。これらがどのような割合で関与するかを明らかにすることが本研究の目的である。重力検出器としての耳石器は、常に両耳刺激されるためか、または他にも多くの知覚が動員されているためか、鋭敏・簡便な機能検査がない。温度眼振の頭位による変化を三次元的に検討することは、温度眼振に含まれる耳石器による成分を調べられる可能性がある。眼球運動の三次元記録分析手法の確立したニューヨーク大学研究室においてサルの外側半規管神経を選択的に切断し、温度眼振検査をおこなった。実験データをインターネットにより提供を受け本邦において分析した。更に分析結果を送り、意見交換しながら共同研究を続行している。外側半規管神経切断実験と半規管遮断実験との比較から、神経遊離縁の直接温度反応特性を明らかにすることが出来るであろう。ハトは頭部の動きが良く、頭部の動きを2つのビデオカメラで同時記録し分析することにより、頭振を指標とした前庭反応の分析を行っている。回転後頭振を非侵襲的に3次元記録することが可能となった。しかし、温度眼振に相当する頭部運動の記録にはまだ成功していない。その理由について検討中である。これらがどのような時間経過でどのような割合に関与するかを明らかにすることが本研究の目的である。

重力検出器としての耳石器は常に両耳刺激されるためか、または他にも多くの知覚が重力の検出に動員されているためか、鋭敏・簡便な耳石機能検査がない。温度眼振の頭位による変化を三次元的に検討することは、温度眼振に含まれる耳石器による成分を抽出できる可能性がある。ニューヨーク大学研究室においてサルの外側半規管神経を選択的に切断し、温度眼振検査をおこなった。実験データをインターネットにより提供を受け本邦において分析した。更に分析結果を送り、意見交換し学会に発表した。この成果を現在論文にまとめている。ハトは頭部の動きが良く扱いやすい動物のため、躯幹と足を拘束し頭部の動きを2つのビデオカメラで同時記録し分析することにより、頭振を指標とした前庭反応の分析を行っている。回転後頭振を非侵襲的に3次元記録することが可能となった。しかし、温度刺激による頭部運動は観察されなかった。またハトは昼行性の鳥なので暗所での視力は悪いにも関わらず、回転中の頭振は薄明かりでは明所と同様に活発であった。完全暗所にすることによって初めて、20から30秒で回転中頭振が消失し、回転後頭振が出現する。両側外側半規管を切断することによって両者とも消失した。
看護におけるフィジカルアセスメント教育に関するアウトカム評価研究

フィジカルアセスメント教育は基礎入門教育・大学院教育ともに充実を図ることはもちろんのこと、継続教育との連携による系統的な教育システムを構築していく必要もある、と提言されている。限られた条件の下でどのような教育方法が効率よく効果ある方法であるかを実証していくことは、看護教育をより充実させていくことに繋がる。臨床看護師の看護技術の質の向上のためにも、入門教育ならびに継続教育の系統的なシステムが必要であり、その開発・構築をしていくことを目的として本研究事業を遂行した。免許取得前の入門レベルでの呼吸音・心音聴取に重点をおいたフィジカルアセスメント教育ならびに臨床看護師を対象にした呼吸音・心音聴取に焦点をおいたフィジカルアセスメント研修会を行った。教育・研修は期聞を空けて複数回繰り返し、教育・研修前後ならびに期間をおいた後でスピーカーあるいはシミュレータを用いて聴き取り検査を実施し、回答を評価した。1回の研修のみで有意な上昇がみられたものもあれば、3回の研修を経てもあまり教育効果がなかった項目もあった。異常呼吸音では全3回の研修を終了した後の正解率が全て9割を超えていたのに対し、正常呼吸音ではそうではなかった。異常呼吸音の方が音の性質に特徴があり、研修により習得されやすい傾向にあることが明らかとなった。また呼吸音の種類により聴取技術の教育効果は異なり、必要とされる研修期間も異なることが明らかとなった。一方、心音聴取については明らかな認知レベルの向上や定着が認められなかった。これらの結果を踏まえた教育・研修プログラムを行うことで、効率よく効果ある教育効果を生み出していくことが可能となることが期待できる。今後さらなる研究を行うことで効率よく効果ある研修方法を実証し、入門教育ならびに継続教育を充実させていく必要があると考えられた。質の高い看護を提供するためにはまず、必要とされる看護を判断するためのアセスメント能力が必要となる。本研究ではアセスメント能力の中でもフィジカル面に焦点を当て、基礎教育課程で修得できる知識・技術を明らかにし、教育方法とフィジカルアセスメント技能の修得の程度との関係を明らかにすることを目的としている。一般に技術チェックと言われているものの多くは、技術の教授直後に修得の程度を確認するために行われる。しかし、技術チェックの実施自体が学生にとっての学習の動機づけになるという側面もある。本研究では、技術チェックを技術修得の程度を評価する目的としてだけではなく、学習を強化させる介入方法としても活用し、技術チェックの実施が技術修得にどのような効果をもたらすかについて検証することを目指している。本年度はその第一段階としてアウトカム評価を設定すべき項目についての選定作業に向けて各種文献ならびに専門家への聞き取りなどを試みた。これまでにフィジカルアセスメント技能習得に関する確立した項目構成やその評価基準は知られておらず、次年度以降の研究を遂行するためにもこのステップは不可欠なものであることが明らかであった。その結果、汎用性、普遍性、重要性、緊急性などの多くの側面から考慮し、呼吸機能に関するフィジカルアセスメント技能の習得がまず優先される項目であることが明らかになり、漫然と広くアウトカム評価を行うことよりも、特異的な領域に関して具体的に探究していく方が望ましいとも考えられた。そして次年度にはこれらの構成項目についての評価指標を整備し、具体的介入を行う段取りを整えた。本研究ではアセスメント能力の中でもフィジカル面に焦点を当て、基礎教育課程で修得できる知識・技術を明らかにし、教育評価方法とフィジカルアセスメント技能の修得の程度との関係を明らかにすることを目的としている。

しかし、知識・技術チェックの実施自体が学生にとっての学習の動機づけになるという側面もある。本研究では、知識・技術チェックを単に技術修得の程度を評価する目的としてだけではなく、学習を強化させる介入方法としても活用し、知識・技術チェックの実施が技術修得にどのような効果をもたらすかについて検証することを目指している。本年度は第二段階として呼吸系、循環系・運動系のフィジカルアセスメントの知識・技術について、介入の有無などの違いによるグループ分けした対象群のアウトカム評価を比較検証した。その結果、技術チェックを行った群(介入群)においては、非介入群に比べて全般的な傾向として技能習得の程度が高めであった。しかしながら介入直後でなく暫くするとその差は明瞭ではなくなる傾向も伺えた。最終的には身に付いて使える知識・技術の獲得を目指さねばならず、さらにもう少しロングスパンでの追跡調査を続けることが重要であることが確認され、次年度の研究課題として継続していくこととした。質の高い看護を提供するためにはまず、必要とされる看護を判断するためのアセスメント能力が必要となる。本研究ではアセスメント能力の中でもフィジカル面に焦点を当て、基礎教育課程で修得できる知識・技術を明らかにし、教育評価方法とフィジカルアセスメント技能の修得の程度との関係を明らかにすることを目的としている。一般に技術チェックと言われているものの多くは、技術の教授直後に修得の程度を確認するために行われる。本年度は昨年度に引き続き第二段階として呼吸系、循環系、運動系のフィジカルアセスメントの知識・技術について、介入の有無などの違いによるグループ分けした対象群のアウトカム評価を比較検証している。その結果、技術チェックを行った群(介入群)においては、非介入群に比べて全般的な傾向として技能習得の程度が高めであったが、昨年度と同様の傾向が示された。最終的には身に付いて使える知識・技術の獲得を目指さねばならず、さらにもう少しロングスパンでの追跡調査を続けることが重要であることが確認され、最終年度の研究課題として継続していくこととした。<目的>現在、どの教育機関でも、フィジカルアセスメントの教育内容や方法の検討が行われ試行錯誤を重ねているのが現状である。基礎入門教育・大学院教育ともに充実を図ることはもちろんのこと、継続教育との連携による系統的な教育システムを構築していく必要もある、と提言されており、具体的な継続教育システムについては、今日でも検討中の課題であると報告されている。限られた条件の下でどのような教育方法が効率よく効果ある方法であるかを実証していくことが看護教育をより充実させていくことに繋がる。
触知案内図の表示法の規格に求められる人の皮膚感覚特性に基づく表示法の確立

視覚障害者が触って空間情報を入手することが可能な触知案内図が公共施設の敷地案内図等として普及しつつある.こうした触知案内図が普及しつつある背景には,高齢者及び障害のある人々のニーズに対応した規格作成配慮指針(ISO/IECガイド71)に基づいて制定された触知案内図の表示法に関する日本工業規格(JIST0922)が関係している.しかし,この触知案内図のJISの規定では,現在地や階段・エレベータ等を示す触知記号の標準化に重きが置かれ,触読し易い触知案内図を作成するために必要な触知案内図の触読性に関する客観的な実証データが十分に反映されていない.そこで本研究では,触知案内図の表示法の規格に求められる人の皮膚感覚特性に基づく表示法を確立するために,触知案内図の触読性に関する客観的な実証データを収集することにした.平成30年度は,中途視覚障害者を想定した晴眼者を対象とした線の識別容易性評価実験及び視覚障害者を対象とした線の識別容易性の評価実験の知見に基づいて,こうした知見を触知案内図の製作者に提供することができた.今後は,得られた知見を踏まえた触知案内図の試作と触読性評価を継続し,触読性の高い触知案内図(触図を含む)の普及に貢献していきたい.なお,新たなテーマとして触察方法と触図の線の角度弁別の関係について,触察方法が二直線の成す角の弁別特性に及ぼす影響を評価し,当該領域の触図教材の作成の際に有用な知見を得ることができた.今後はこうしたテーマについても,更に実験参加者の属性を検討しつつ同様な実験を継続していきたい.最後に,本研究の知見は,データの考察を重ね,随時学術雑誌への投稿を行う予定である.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。本研究では,触知案内図の表示法の規格に求められる人の皮膚感覚特性に基づく表示法を確立するために,触知案内図の触読性に関する客観的な実証データを収集することにした.具体的に,本研究では,触知案内図の触読性に大きな影響を及ぼす線に着目し,中途視覚障害者を想定した晴眼者と視覚障害者を対象とした線の識別容易性評価実験を行う.また,これらの実験の結果を踏まえた触知案内図の試作と触読性評価実験を行う.本年度は,筆者らが行った点字や触知記号の触読性に関する先行研究を参考にして触知案内図上で用いられる線の構成因子を絞り込む予備実験を行った.本実験に向けて実験条件を決定することもできた.視覚障害者を対象とした線の識別容易性評価実験においては,研究協力機関である日本点字図書館の協力を得て,視覚障害者を対象として実験Iと同様の方法で予備実験を実施し,その結果を踏まえ実験IIの本実験の実験条件を決定することができた.上記の実験の結果を踏まえた触知案内図の試作においては,初年度について,上述の予備実験の進捗状況を確認しつつ,試作する触知案内図の図面案を検討した.なお,研究チームによる議論の過程で新たな課題として設定した触知案内図における境界線とドットパターンとの隙間が境界線の識別特性に及ぼす影響を評価する実験を行い,論文誌への誌上発表も行うことができた.次年度は,中途視覚障害者を想定した晴眼者と視覚障害者を対象とした線の識別容易性評価の本実験を行う予定である.2年目に行う中途視覚障害者を想定した晴眼者と視覚障害者を対象とした線の識別容易性評価実験に向け,当初の計画通りに研究を推進することができているため.我が国では中途視覚障害者が年1万人ずつ増えていることから視覚障害者への情報保障の充実が急務である.こうした状況に対して,最近,視覚障害者が触って空間情報を入手することが可能な触知案内図が公共施設の敷地案内図等として普及しつつある.こうした触知案内図が普及しつつある背景には,高齢者及び障害のある人々のニーズに対応した規格作成配慮指針(ISO/IECガイド71)に基づいて制定された触知案内図の表示法に関する日本工業規格(JIST0922)が関係している.しかし,ヒトの触知覚特性に基づいた触知案内図の表示法を明らかにするために,触知案内図の触読性に関する客観的な実証データは不足している.本研究では,ヒトの触知覚特性に基づいた触読し易い触知案内図の表示法を明らかにするために,触知案内図の触読性に関する客観的な実証データを収集することにした.具体的には,触知案内図の触読性に大きな影響を及ぼす線に着目し,中途視覚障害者を想定した晴眼者を対象とした線の識別容易性評価実験を行った.加えて,被験者群として視覚障害者を対象とした線の識別容易性評価実験を行った.そして,これらの結果を踏まえ触知案内図の試作とその触読性評価実験を実施する準備を行った.なお,次年度は,研究班チームで新たなテーマとして挙がった触察方法に着目し,触察方法と触図の線の角度弁別の関係が明らかになれば,ヒトの触覚特性を踏まえた触察指導が可能となるため,触察方法が二直線が成す角の弁別特性に及ぼす影響を評価する予定である.2年目に行うべき研究計画に基づいて順調に進めることができている.具体的には,中途視覚障害者を想定した晴眼者を対象とした線の識別容易性評価実験や被験者群として視覚障害者を対象とした線の識別容易性評価実験を計画通り進めることができた.

視覚障害者が触って空間情報を入手することが可能な触知案内図が公共施設の敷地案内図等として普及しつつある.こうした触知案内図が普及しつつある背景には,高齢者及び障害のある人々のニーズに対応した規格作成配慮指針(ISO/IECガイド71)に基づいて制定された触知案内図の表示法に関する日本工業規格(JIST0922)が関係している.しかし,この触知案内図のJISの規定では,現在地や階段・エレベータ等を示す触知記号の標準化に重きが置かれ,触読し易い触知案内図を作成するために必要な触知案内図の触読性に関する客観的な実証データが十分に反映されていない.そこで本研究では,触知案内図の表示法の規格に求められる人の皮膚感覚特性に基づく表示法を確立するために,触知案内図の触読性に関する客観的な実証データを収集することにした.平成30年度は,中途視覚障害者を想定した晴眼者を対象とした線の識別容易性評価実験及び視覚障害者を対象とした線の識別容易性の評価実験の知見に基づいて,こうした知見を触知案内図の製作者に提供することができた.今後は,得られた知見を踏まえた触知案内図の試作と触読性評価を継続し,触読性の高い触知案内図(触図を含む)の普及に貢献していきたい.なお,新たなテーマとして触察方法と触図の線の角度弁別の関係について,触察方法が二直線の成す角の弁別特性に及ぼす影響を評価し,当該領域の触図教材の作成の際に有用な知見を得ることができた.今後はこうしたテーマについても,更に実験参加者の属性を検討しつつ同様な実験を継続していきたい.最後に,本研究の知見は,データの考察を重ね,随時学術雑誌への投稿を行う予定である.2年目に行う中途視覚障害者を想定した晴眼者と視覚障害者を対象とした線の識別容易性評価実験に向け,研究分担者や研究協力機関(日本点字図書館)と連携して計画に基づいて研究を推進する予定である.研究チームとの連携をこれまで通り密にして,最終年度の研究計画に基づいて計画的に研究を推進していきたい.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。
近地津波の早期検知警報システムの開発

2003年十勝沖地震,及び,2007年能登半島地震の際に発生した津波に関する海底水圧,海底地震動,水位,及び地表で得られたGPSデータや地震動記録の収集を行い,さらに数値解析を行った.その結果,津波に先立ち,水中音波による圧力変動,および,海底地盤の地震動により励起される水圧変動を確認した.またこれらを数値解析により検証し,動的津波解析の有用性を確認した.2003年十勝沖地震,及び,2007年能登半島地震の際に発生した津波に関する海底水圧,海底地震動,水位,及び地表で得られたGPSデータや地震動記録の収集を行い,さらに数値解析を行った.その結果,津波に先立ち,水中音波による圧力変動,および,海底地盤の地震動により励起される水圧変動を確認した.またこれらを数値解析により検証し,動的津波解析の有用性を確認した.2003年十勝沖地震や2007年能登半島地震の際に発生した津波に関する海底水圧,海底地震動,水位,及び地表で得られたGPSデータや地震動記録の収集を行い,さらに数値解析を行った.2007年の能登半島地震では,石川県沿岸で津波が観測されたが,富山湾では通常の伝播経路,すなわち震源から能登半島を回ってきたと考えると説明のつかない早い時刻に津波が観測された.実測データと数値シミュレーションから,富山湾で観測された津波も含め,能登半島地震による津波の発生・伝播状況を調べた.実測データとしては港湾空港技術研究所,気象庁および国土地理院の潮位・波高データを使用した.港湾空港技術研究所のNOWPHASにより得られたものに関しては,データに短周期成分が多く混入して津波波形の判読が困難なため,バンドパスフィルターを通して津波波形を抽出した.実測記録からは,輪島で10時頃津波第一波の立ち上がりが観測されており,富山ではそれより早い9時50分ごろに津波第一波が到達していた.数値シミュレーションから,富山での早い津波を除けば,津波の到達時刻,波高ともに通常の断層モデルと津波初期波形モデルよく再現できることが確認された.また,富山湾西岸,能登島のあたりに第二の波源があったものと推察された.2003年十勝沖地震のデータ解析では,従来動的津波解析で指摘されていた津波主要部に先行する水圧変動が観測されていることを指摘した.2003年十勝沖地震,及び, 2007年能登半島地震の際に発生した津波に関する海底水圧,海底地震動,水位,及び地表で得られたGPSデータや地震動記録の収集を行い,さらに数値解析を行った.2007年の能登半島地震では,石川県沿岸で津波が観測されたが,富山湾では通常の伝播経路,すなわち震源から能登半島を回ってきたと考えると説明のつかない早い時刻に津波が観測された.実測データと数値シミュレーションから,富山湾で観測された津波も含め,能登半島地震による津波の発生・伝播状況を調べた.実測データとしては港湾空港技術研究所,気象庁および国土地理院の潮位・波高データを使用した.港湾空港技術研究所のNOWPHASにより得られたものに関しては,データに短周期成分が多く混入して津波波形の判読が困難なため,バンドパスフィルターを通して津波波形を抽出した.実測記録からは,輪島で10時頃津波第一波の立ち上がりが観測されており,富山ではそれより早い9時50分ごろに津波第一波が到達していた.数値シミュレーションから,富山での早い津波を除けば,津波の到達時刻,波高ともに既往の津波解析手法でよく再現できることが確認された.また,富山湾西岸,能登島の付近に第二の波源があったものと推察した.2003年十勝沖地震では,津波波源域の海底で観測された水圧記録,地震動記録を解析したところ,津波に先立ち,水中音波による圧力変動,および,海底地盤の地震動により励起される水圧変動を確認した.またこれらを数値解析により検証し,近年,筆者らのグループが開発した,動的津波解析の有用性を確認した.
転位構造・配列制御新セラミックスデバイスの創出

セラミックスの優れた特性を活用した高性能でかつ新規な機能を有したデバイスを開発するために,"転位"並びに"転位偏析"を積極的に利用した全く新しいセラミックスデバイスを開発することを目的とした研究を行った.その結果,ねじり成分を高精度に制御することにより転位の配列を制御することができるということを見出した.さらに,高精度に制御された転位にドーパントを添加し,ナノ細線の作製もおこなった.その結果,これまでの10倍量の転位ナノ細線の作成に成功した.転位ナノ細線近傍の高分解能計測から,ドーパント偏析メカニズムと機能発現メカニズムを明らかにした.本研究を通し,転位配列の制御法を確立し,高密度ナノ細線の創成指針を見出すことができた.セラミックスの優れた特性を活用した高性能でかつ新規な機能を有したデバイスを開発するために,"転位"並びに"転位偏析"を積極的に利用した全く新しいセラミックスデバイスを開発することを目的とした研究を行った.その結果,ねじり成分を高精度に制御することにより転位の配列を制御することができるということを見出した.さらに,高精度に制御された転位にドーパントを添加し,ナノ細線の作製もおこなった.その結果,これまでの10倍量の転位ナノ細線の作成に成功した.転位ナノ細線近傍の高分解能計測から,ドーパント偏析メカニズムと機能発現メカニズムを明らかにした.本研究を通し,転位配列の制御法を確立し,高密度ナノ細線の創成指針を見出すことができた.平成18年度は、粒界性格制御バイクリスタル法による規則配列転位の導入と、薄膜/基板格子ミスフィット制御による薄膜への高密度転位の導入を試みた。その結果以下の知見を得た。アルミナ[1100]結晶軸を回転軸とする小角対称傾角粒界からなる双結晶を種々作製し、転位構造を系統的に調べた。ねじり成分の無いアルミナ小角粒界においては、basal転位のみが形成されるのに対し、ねじり成分を有する粒界においては5つの部分転位が周期的に導入され、特異的な転位構造が形成されることが分かった。高分解能TEMによる転位コア原子構造観察及び高角度傾斜TEMによる転位方位解析により、部分転位が0.16度のねじり成分を補償するために導入されていることを突きとめた。このことは、ねじり成分を高精度に制御することにより、粒界転位の規則性を制御できることを示唆している。また、[100]軸配向BaTiO_3薄膜をPLD法により作製し、薄膜に形成されたBaTiO_3[001]軸小傾角粒界の原子構造を調べた。{100}画を粒界面とする小傾角粒界上には、バーガースベクトルb=a<100>を有する完全転位が形成されるのに対し、{110}面を粒界面とする場合にはバーガースベクトルa/2<110>の転位に分解することが明らかになった。このことは粒界面の異なる小傾角粒界を作製することによりバーガースベクトル及び転位配列を制御できることを示唆している。平成18年度の研究によって、転位を高度に制御のための指針を得ることが出来た。セラミックスは優れた電気的特性,耐熱性,高温強度特性などを有しており,将来の環境,エネルギー,情報分野に必須の材料である。本研究では,"転位"並びに"転位偏析"を積極的に導入することで,全く新しいセラミックスデバイスを開発することを目的としている。(1)高密度ナノ細線を有するデバイスの作製においては,高密度配列制御したアルミナおよびジルコニアにそれぞれチタンならびにクロムをドーパントとして添加し,ナノ細線の作製を行った。また,部分転位間に存在する積層欠陥を利用した原子面シートの作製も試みた。さらに,ドーパントの選択を第一原理理論計算により抽出する手法を開発した。(2)周期配列ナノ細線デバイスの作製においては,種々の回転軸を有する小角転位粒界をバイクリスタル法にて系統的に作製した。得られた試料を高分解能走査透過型電子顕微鏡法(STEM-HAADF法)で観察し,その転位コアの原子構造直接観察を行った。アルミナーチタン系,ジルコニアーイットリウム系およびチタン酸バリウム系において,それぞれ電気伝導性を確認した。(3)高密度転位単結晶デバイスの作製については,ジルコニア系およびチタン酸ストロンチウム伝導体において検討し,転位におけるパイプ拡散が転位コアの構造,雰囲気,温度,ドーパントの種類によって変化することを定量的に解析した。これより得られたナノ細線の二次イオン質量分析(SMS)測定を行い,各ドーパントの拡散係数を求めた。本年度の結果をまとめて,転位構造,配列を制御したナノ細線セラミックスデバイスの設計指針を提案した。平成20年度は,薄膜中高密度転位形成メカニズムの解明,転位配列の精密制御法の確立,ナノ細線セラミックスデバイスの創出を目指した研究を行った.・薄膜中高密度転位形成メカニズムの解明AIN薄膜中に形成される転位の構造解析を行った.その結果,薄膜にはバーガースベクトル=1/3[11-20]を有する完全転位が5x1010/cm2という高密度転位に導入されていることが分かった.さらに,それらの転位は薄膜のモザイク成長に起因した亜粒界を形成していることが明らかになった.