hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
転位量子デバイスの作製とサブナノ電子構造制御

平成19年度においてはNb添加SrTiO3小傾角粒界に現れる転位近傍組成・ひずみ解析と、Liイオン電池正極材料としての利用が期待されているLiFePO4のアンチサイトFe欠陥の直接観察に関する研究を行った。具体的には、Nb添加SrTiO3[001]軸10°小傾角粒界を含む双結晶を1873Kにおける熱拡散接合により作製し、双結晶粒界にあらわれる転位の中心と転位-転位間の組成を高分解能STEM-EELS法により分析した。刃状転位においてはextra-halfplaneの存在により非常に大きな応力が負荷されている。そのような状況では格子が歪み、点欠陥の形成エネルギーが変化する。古くから転位中心に酸素欠陥が濃化している可能性が議論されてきたが、転位中心の構造が不明であるためいまだ議論の余地がのこされている.今回は転位と転位の間の擬バルク領域からのEELS測定を行った。同領域はバルクと等価のHAADF-STEM像が観察される。しかしスペクトラムイメージを解析した結果、転位中心よりも多くの酸素欠陥が形成されていることが明らかになった。このことは転位中心だけでなく、転位-転位間の擬バルク領域においても特異な機能が発現することを示唆している、LiFePO4のアンチサイト欠陥の直接観察に関しては、高純度LiFePO4ペレットを作成し、球面収差補正を装備した超高分解能STEM(JEM-2100F)を用いて高角度散乱暗視野(HAADF)像を観察した。また、中性子回折実験も行い、Feのアンチサイト欠陥が形成されていることを確認した。LiFePO4はオリビン型構造を有し、[010]方向から投影するとLiカラムを観察することができる。Fe->Liアンチサイト欠陥が及ぼすHAADF像への影響を明らかにするために、アンチサイトFe量に対するHAADF像強度の計算も行った。その結果、アンチサイトFe欠陥が約15%あれば直接観察可能であることが明らかになった。実際にHAADF像を観察した結果、Feアンチサイト欠陥の直接観察に成功した。Feは転位量子デバイスの配線材として利用する元素である。今回の結果から、Feの濃度が15%あれば可視化できることが明らかになった。以上の研究を通し、転位量子デバイスの原子・電子構造制御、機能制御に重要な知見を得ることができた。平成18年度は,Nb添加SrTiO_3小傾角粒界に現れる転位構造と,Fe添加CaCu_3Ti_4O_<12>のドメイン壁に存在する転位に関する研究を行った.Nb添加SrTiO_3[001]軸2°,4°,6°,8°小傾角粒界を含む双結晶を1873Kにおける熱拡散接合により作製し,双結晶粒界にあらわれる転位構造と転位配列を高分解能TEM法によって解析した.2°小傾角粒界を除いた小傾角粒界においては,バーガースベクトルa<010>を有する完全転位がバーガースベクトルa/2<010>の部分転位に分解することが明らかになった.さらに,転位にはSrリッチなものとTiリッチなものの二種類が存在し,4°ではそれらが交互に現れて直線状に配置しているのに対し,8°ではTiリッチなものだけが現れ,ジグザグに配列することが明らかとなった.一方で,6°においては直線配列とジグザグ配列が共存しており,配列の転移角度が6°であることが明らかになった.また,2°においては転位がバーガースベクトルa/2<110>もしくはa/2<111>の部分転位に分かれていた.このような転位の導入は,[001]を軸としたねじり成分に由来していることが明らかになった.また,Fe添加CaCu_3Ti_4O_<12>薄膜の高分解能TEM観察を行なった.電子線回折及び像シュミレーションにより解析した結果,薄膜には数mradという大きなひずみが生じていることが分かった.解析の結果,ひずみはドメイン壁を介して発生しておりドメイン壁には転位が多数存在していることが明らかになった.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。

このことは転位中心だけでなく、転位-転位間の擬バルク領域においても特異な機能が発現することを示唆している、LiFePO4のアンチサイト欠陥の直接観察に関しては、高純度LiFePO4ペレットを作成し、球面収差補正を装備した超高分解能STEM(JEM-2100F)を用いて高角度散乱暗視野(HAADF)像を観察した。また、中性子回折実験も行い、Feのアンチサイト欠陥が形成されていることを確認した。LiFePO4はオリビン型構造を有し、[010]方向から投影するとLiカラムを観察することができる。Fe->Liアンチサイト欠陥が及ぼすHAADF像への影響を明らかにするために、アンチサイトFe量に対するHAADF像強度の計算も行った。その結果、アンチサイトFe欠陥が約15%あれば直接観察可能であることが明らかになった。実際にHAADF像を観察した結果、Feアンチサイト欠陥の直接観察に成功した。Feは転位量子デバイスの配線材として利用する元素である。今回の結果から、Feの濃度が15%あれば可視化できることが明らかになった。以上の研究を通し、転位量子デバイスの原子・電子構造制御、機能制御に重要な知見を得ることができた。
ハマキガの産卵が引き起こす誘導物質の解明と環境保全型害虫管理への利用

ハマキコウラコマユバチ(以下コマユバチ)はチャの害虫チャノコカクモンハマキ(以下ハマキガ)の天敵寄生蜂である。茶葉に産卵されたハマキガ卵塊の存在によって誘導が引き起こされ、その茶葉に対して寄生蜂がより強く探索行動を行う現象の解析を進めている。寄主ハマキガの雌腹部内容物を茶葉の葉裏に処理すると同様の誘導効果が見られた。また、寄主ではないアワノメイガの雌成虫の腹部内容物を処理すると、未処理の茶葉に比べてコマユバチの反応は有意に低かった。このことは、ハマキガの雌腹部内容物にはエリシターとしての種特異的効果があり、他の非寄主昆虫の腹部内容物では誘導が起きないかむしろ忌避的になる可能性を示していた。チャの害虫チャノコカクモンハマキ(以下ハマキガ)の天敵寄生蜂である、ハマキコウラコマユバチが、寄主卵塊の存在によって誘導された茶葉に対して反応して探索行動を行う現象について研究を進めている。寄主ハマキガの交尾雌腹部内容物を茶葉の葉裏に処理したところ、寄主卵塊の産卵と同様の効果が見られた。そこで、未交尾雌の腹部内容物を処理したところ、交尾雌同様の誘導が見られた。また、寄主ではないアワノメイガの交尾雌成虫の腹部内容物を処理すると未処理の茶葉に比べてハマキコウラコマユバチの反応は有意に低かった。このことは、ハマキガの雌腹部内容部にはエリシターとしての種特異性があり、他の非寄主昆虫の腹部成分では誘導が起きないことを示している。ハマキコウラコマユバチは茶樹の害虫であるチャノコカクモンハマキの卵-幼虫寄生蜂である。ここでは、本種が寄主卵塊を発見するため寄主の生息場所であるチャの木を探索する際の手がかりについて研究を行っている。その一つとして、寄主卵塊がチャ葉の葉裏に産み付けられ、その結果化学的誘導が引き起こされ、葉表の表面に対してハマキコウラコマユバチ雌成虫が反応し、長い時間探索行動を行うことが確かめられた。チャ葉の若さ(葉が展開してからの時間)によってこの誘導現象が変化するかどうかについて調べる基礎実験として、ケージ内でチャの鉢植えを準備して交尾済みのチャノコカクモンハマキ雌成虫を放した。その結果、ハマキガはほとんどの卵塊を古い葉に産み付けることがわかった。若い葉に強制的に産ませた場合に誘導が起きるかどうかは今後の課題である。また、古い葉に多くの卵塊を産み付けるのは、誘引物質か葉の表面物質によるものか、あるいは若い葉から出る忌避的なにおいか表面物質かの検討も今後行っていく予定である。予備的に行った古い葉と若い葉のにおいの選択実験からは、古い葉のにおいが存在している場所に置いたパラフィン紙に多くの産卵が見られることから、古い葉から出される揮発性のにおい成分がハマキガ雌成虫を誘引しているか、または若い葉から出される忌避的なにおいでハマキガが古い葉の周辺に移動して産卵している可能性があり、これらの可能性についても今後検討する予定である。茶の害虫であるチャノコカクモンハマキは葉裏に卵塊を産み付ける。産み付けられた茶葉は誘導を引き起こし、卵-幼虫寄生蜂であるハマキコウラコマユバチがその葉表に対して探索行動反応を行うことがわかっている。私は、この現象に注目し、この誘導を引き起こすエリシターすなわちチャノコカクモンハマキの卵塊に存在し葉裏に付着することで誘導を引き起こす因子についての解析を行った。その結果、チャノコカクモンハマキの雌成虫腹部内容物を葉裏に処理したときに誘導が起きることから、エリシター活性が腹部内容物に存在することがわかった。また、腹部内容物の磨砕液を希釈すると活性がなくなることもわかった。温室で維持しているチャの状態が悪く、ハマキガ雌の腹部内容物を処理しても誘導が起きず生物検定に支障をきたした。予定では、複数の非寄主昆虫で茶葉の誘導が起きるかどうかの生物検定と、植物がチャ以外の場合に誘導は起きるかどうか、という実験を行う予定であったが、次年度への継続課題となった。当初の予定では、茶葉に誘導を引き起こすエリシター活性を調べる生物検定法の確立を目標としていたがそれを達成することはできた。次年度は、非寄主昆虫としてチャハマキ、ウスコカクモンハマキ、アワヨトウ、ハスモンヨトウ、カイコなどの雌成虫腹部内容物を処理し、茶葉の誘導が起きるかどうかを調べる。また、ハマキガ雌成虫の腹部を解剖し、卵巣、輸卵管、付属線、脂肪体などを分けて茶葉裏に処理し、誘導の有無を調べる。

すでに確立した生物検定法を利用して、チャノコカクモンハマキの雌成虫の状態(未交尾か交尾済みか、羽化後の日齢)により活性がどう変わるか。チャノコカクモンハマキ以外の寄主昆虫の場合、あるいは非寄主昆虫の場合はどうかについて調べる。また、茶以外の植物を用いて誘導が起きるかどうかについても調べる予定である。物品費として76,616円の使用を予定している。昆虫飼育用の人工飼料、生物検定用のプラスチックシャーレ、実験用の茶の苗、学会発表のための旅費として使用する予定である。
現代中国の流通システムに関する研究

中国の流通システムに関する研究はこれまであまり行なわれていない。それは毛沢東時代のほぼ30年間にわたって、中国はマルクス主義の影響を強く受けて、流通分野、とりわけ商業は社会的価値を生み出さないものとして蔑視されてきたことによる。ところが、改革・開放とともにこの呪縛から脱却がみられるようになった。中国経済の市場化や国際化が進んでいくにともなって、物(商品や物資)の流れが頻繁になり、これが経済発展とともにその速度を増すようになってきたからである。そして、高度経済成長とともに国民の所得が増えて、消費ブームもみられるようになっている。毛沢東時代とは隔世の感がして、流通革命の到来を予感させる。それほど、現在の中国の流通分野に大きな変化が起こりはじめているのである。本報告書は、商品や物資の流通システムの流れを明らかにし、なかでも小売り・サービス業についてさらに詳細に考察している。さらに流通とかかわる価格とインフレーション、物流システムについてもふれている。市場経済化が進んでいけば価格体系もこれに対応しなければならず、そのため従来の統制価格からの開放、すなわち自由化がおこるようになる。これは他方でインフレーションという厳しい社会問題を引き起こすため、この問題については第5章で言及した。また、流通は交通・運輸・通信といった物流インフラの整備についても第6章で新たに取り上げることにした。広大な中国でくまなくインフラ整備をしていくことは現在ほとんど不可能であるが、流通の発展にともなって拡充していくものであるから、現状を把握しておくことは必要性である。この研究はまた緒についた段階であり、今後盛んになっていくことは間違いなく、その意味では、本報告書がこの分野の研究への足掛かりになってくれれば幸いと考えている。本年度は当該研究の初年度にあたり、したがって、資料収集に重点をおいた一年となった。流通システムに関する研究は非常に広範囲に及び、そしてまた中国の最近の流通分野における急速な発展をみるにつけ、資料収集はきわめて大きな作業になっている。中国は昨年二ケタの成長率を遂げ、そして今年も8-9%の成長率を目指すことが決定された。そして、先に日本の国会にあたる全国人民代表大会では「社会主義市場経済」が憲法のなかに明記され、この方針の下で経済運営が行なわれることになった。事実上、経済運営においては資本主義とは変わらなくなったといってよいであろう。そうであるならば、これまでマルクス主義の下でタブーとされてきた「商業ならびにサービス業」は市民権をえたことになり、今後、大いに発展することは間違いなく、中国経済のなかで重要な位置を占めることになるであろう。中国の改革・開放政策は人々の収入を増大させ彼らを豊かにした。これまでおかれてきた飢餓線上の状況と比べると比較にならないほど大きく変化し、日常生活にも活気がみられるようになった。これが中国の将来への活力となることは間違いない。その意味では、流通システムの研究は、中国の現状を把握するだけでなく、中国の行方をみていくうえでも重要なテーマといえよう。また、中国の民主化について論議されることが多いが、この問題は経済の発展水準とも大きく関わっていよう。つまり、人々の生活水準が向上していくといろいろな面での選択肢は多様化していくものである。それは消費活動のみならず、文化活動や政治活動での多様化にもつながっていく。そういう時には民主化の動きは必然的に起こるものである。その意味では、流通システムの研究は経済分野のみならず、政治分野にも大きく関わっているといえよう。本研究では、中国の流通システムに関する制度改革の動向を整理しながら、消費財、生産財の生産→流通→消費の過程を具体的にフォローしている。中国では、現在、社会主義市場経済体制のもとで市場経済化が急速に進められているが、流通面ではいまだ行政的影響が強くあり、依然として遅れた状況にある。

近年、旧い体制から脱却すべく、行政の関与を低下させながら国営商業部門の体質改善がはかられており、またその一部を個人経営者へリースすることも行なわれている。しかし、なんといっても注目されのが集団あるいは個人経営者の活躍である。しかも、ヤオハンに代表されるように外国企業による流通部門への資本進出が認められるようになっているから、流通革命の時期を予感させるものがある。目下、取り組んでいる課題である。中国は建国以来、社会主義の原則を堅牢に守ってきたため、流通部門は大きく遅れており、それに関する学問もあまり進んでいないのが現状である。だが、市場経済化が進んでくれば、市場価格が導入されるようになり、経済的意志決定が多様化してくるため、流通部門に求められるところがどんどん大きくなってくるであろう。当然、インフレという社会的、経済的、そして政治的に厳しい問題とも密接にかかわってくる。このところを今後の課題として取り組んでいきたい。中国の今後の発展は流通分野の発展に依拠するところが大きく、そしてまたインフレに対してどのように対処していくかということと大きくかかわっているといっても過言ではないからである。平成6年度は当該研究の最終年度であり、これまで行なってきた研究を集約して完成させて、次のような構成で纏めた。「序章」「商品」と「物資」:[第1章]毛沢東時代の流通システム:[第2章]改革・開放下の商品流通システム:[第3章]改革・開放下の物資流通システム:[第4章]小売り・サービス業の発展:[第5章]価格改革とインフレーション:[第6章]物流システムの現状.この過程で、当初の考えていた範囲を超えて物流システムにも言及するようになった。それは近年の中国の流通が拡大、発展していくなかで、交通、輸送、通信等のインフラ部分に求められることろが極めて大きくなってきているからである。今後、中国の流通システムの発展は物流インフラに大きくかかわっており、この行方がいま中国経済が抱えているインフレーションや地域格差といった厳しい問題の緩和にも大きくかかわっているといえよう。21世紀に向けての中国経済は流通システムとともにあるといっても過言ではないであろう。それだけに、流通システムの研究は今後の中国経済研究にとって不可欠の分野といえよう。本年度は、流通分野におけるここ数年の急速な動きをみながら全体の構成を考え、報告書を作成した。しかし、中国の流通そのものが、マルクス主義的呪縛から脱却してまだ間もないこともあって、流通システムの研究における蓄積はあまり多いとはいえない。本報告書はその意味では、今後の中国流通システムの研究のための布石といえるもので、まだまだ不十分な部分は多くあるといわなければならない。近いうちに、本報告書をさらに拡充して世に問うつもりである。
エピゲノム駆動進化に倣う微生物育種

病原細菌(ピロリ菌)が進化させてきたゲノムメチル化系の機能性を証明し、それをツールとして微生物の形質操作に利用する微生物育種法の基盤技術を確立した。NGSを用いたゲノムメチル化の網羅的検出とトランスクリプトームの解析手法を確立した。これまでに構築したメチル化酵素遺伝子ノックアウト株のトランスクリプトームデータを統合することで、複数の配列特異的メチル化系から構成される遺伝子発現ネットワーク(epigenetic network)があることを発見した。エピゲノム育種に利用できる可能性のある新規DNAメチル化系を発見した。近年急速に蓄積している細菌メチロームの情報は、病原細菌が頻繁にゲノムメチル化パターンの切り替えを行うという事実を明らかにしてきた。これはエピゲノム状態の変化が適応進化機構の本質であるとする「エピゲノム駆動進化」という考え方をもたらした。本年度、私たちはゲノムメチル化を利用して環境適応することが想定されたピロリ菌におけるゲノムメチル化の意義を問うため、まず、遺伝子ノックアウトとPacbioシーケンサーを用いたメチロームデコーディングによって、標的が未知であったIII型メチル化酵素の標的モチーフを同定した。その標的モチーフのゲノム内分布、メチル化酵素遺伝子ノックアウト株のトランスクリプトームデータの解析、ストレス耐性などの表現型の解析から、本メチル化の意義を推定することができた。さらにこれまでに構築したII型メチル化系のノックアウト株4株のトランスクリプトームデータを解析したところ、トランスクリプトームに大きな影響を与えるゲノムメチル化、影響を与えないゲノムメチル化があり、メチル化系の間に役割分担があることが明らかになった。また、すべてのトランスクリプトームデータを統合すると、転写制御因子が構成する遺伝子発現ネットワークのように、複数のメチル化系が複雑な発現制御ネットワークを構築していることが判明した。これらはゲノムメチル化によるトランスクリプトーム制御という新しい概念をサポートする重要な基盤データとなると期待される。メチローム解読によってあるピロリ菌株におけるIII型メチル化系の標的モチーフを解明することができた。ゲノム内のモチーフの分布、すでにあるトランスクリプトームデータ、基本的な形質のデータを使用して、変異によって標的が変わりやすいIII型メチル化系によるゲノムメチル化の意義に迫ることができると考えられる。DNAメチル化酵素を用いて微生物の形質を操作する技術の基盤を確立することを目指している。これまでに、微生物のDNAメチル化がトランスクリプトームに影響を与える仕組みを解析するため、モデル実験材料としてピロリ菌ヨーロッパ株を使用してきた。これまでに構築したメチル化酵素遺伝子ノックアウト株のトランスクリプトームデータをまとめて比較し、ピロリ菌内に複数の配列特異的メチル化系からなる遺伝子発現ネットワーク(エピジェッネティックネットワーク)があることを発見した。本年度はcytoscapeなどのツールを利用して、ネットワークを可視化する手法を確立した。想定の範囲内ではあったが、ゲノム内に標的配列が少ないメチル化系はトランスクリプトームにほとんど影響を与えないことが判明した。その情報はZhang etal. NucleicAcids Res 2016に発表した。シトシンメチル化が微生物の転写と形質に与える影響を解明するための基盤情報を得るため、シトシンメチル化系を多数保有するピロリ菌日本株のメチローム解析と、ピロリ菌日本株を用いた分子遺伝学実験にチャレンジした。その結果、全ゲノムバイサルファイトシーケンシグによる5mCメチル化検出に成功し、シトシンメチル化がピロリ菌日本株に存在しているという実験的証拠を得た。さらにピロリ菌日本株を用いた遺伝子ノックアウト法の確立に成功した。これにより、これまでに未開拓であった5mCメチル化が微生物の適応進化に与える仕組みの解明へ向けて、道が開けるとともに、微生物育種の材料としてシトシンメチル化酵素も考慮する必要があることが判明した。微生物育種に利用できる新規配列特異的メチル化酵素を探索するため、鳥結核菌のゲノムを対象としてメチル化系の情報学的検索を行い、新規I型メチル化系、新規II型メチル化系を発見している。内容の一部を2017年度ゲノム微生物学会年会にて発表した。これまで、ゲノムが保有する配列特異的メチル化系の数が比較的少ないピロリ菌ヨーロッパ株に関してのトランスクリプトーム情報を集積し、トランスクリプトームに大きな影響を与えるタイプのメチル化系、影響を与えないタイプのメチル化系が見えつつある。しかし、これらの研究はアデニンメチル化酵素を対象にした研究であり、高等生物と原核生物の両方に保存されているシトシンメチル化についての研究は未着手の状態で残されていた。本年度微生物のシトシンメチル化についての研究基盤を構築するため、シトシンメチル化系を多数保有するピロリ菌日本株のメチローム解析と、ピロリ菌日本株の分子遺伝学実験にチャレンジした。予想に反して遺伝子操作が可能なピロリ菌日本株を見つけることが困難であった。しかし、ある株に対してはそれが実施可能であることが判明した。今後はこのモデル株を用いて、これまでに確立した実験手法および情報学的解析法を駆使して、メチローム、トランスクリプトーム、形質情報を得る予定である。シトシンメチル化のメチローム情報やその意義を解析するためのツールの収集には成功している。これまでのゲノム微生物学は、各細菌種系統群が、進化の過程でDNAメチル化酵素遺伝子の獲得と喪失に加え、組換えによるDNAメチル化酵素遺伝子の構造変換を繰り返しているという事実を明らかにしてきた。

これは、細胞内で新しく発現する配列特異的DNAメチル化酵素が書きかえるDNAの修飾情報によって、細胞が取り得るトランスクリプトーム状態の範囲が変わり、それが適応的な形質の発現に寄与するという「エピゲノム駆動進化」という概念をもたらし、「ゲノムワイドなメチル化の導入によって細胞の性質を改変する」という新しい育種法のあり方を提案した。本研究では、「エピゲノム駆動進化」モデルの証明と、DNAメチル化酵素を用いた微生物育種実現に向けた技術基盤の構築のため、ピロリ菌が保有する代表的なメチル化酵素が、ゲノムのメチル化によって特定のトランスクリプトーム状態を規定し、適応形質の発現に寄与しているかの検証を行い、実際に幾つかのメチル化系が転写と形質の両者に影響を与えていること証明した。また、メチル系が関与する転写制御ネットワークにはオーバーラップがあり、複数のメチル化系が相互作用しながら、細胞の形質を規定している可能性が示唆された。また、本研究の過程で、細菌のトランスクリプトームとメチロームのデータ生産および解析技術を確立した。さらに、ツールとして利用可能なDNAメチル化酵素のレパートリーを増やすため、ゲノム配列が公開されている細菌種の多株のゲノムを比較することで、種の系統分岐の促進に関与した可能性のあるDNAメチル化系を見出し、その中から標的配列が未知の新規メチル化系を発見した。病原細菌(ピロリ菌)が進化させてきたゲノムメチル化系の機能性を証明し、それをツールとして微生物の形質操作に利用する微生物育種法の基盤技術を確立した。NGSを用いたゲノムメチル化の網羅的検出とトランスクリプトームの解析手法を確立した。これまでに構築したメチル化酵素遺伝子ノックアウト株のトランスクリプトームデータを統合することで、複数の配列特異的メチル化系から構成される遺伝子発現ネットワーク(epigenetic network)があることを発見した。エピゲノム育種に利用できる可能性のある新規DNAメチル化系を発見した。ゲノム内におけるモチーフの分布から各メチル化系の存在意義の解明に迫る。複数のメチル化系ノックアウト株のトランスクリプトームデータを統合して、メチル化系による転写制御ネットワークを解明する。ピロリ菌ヨーロッパ株のトランスクリプトーム情報から得られた「エピジェネティックネットワーク」に関しては、これまでにあるデータと概念をまとめて論文として投稿することを予定している。可動遺伝因子由来のメチル化系を導入した大腸菌のトランスクリプトームデータを多角的に解析し、表現型の変化に関しての手がかりを得る。その情報をもとに実験を実施し、データと概念をまとめた論文を投稿する。鳥結核菌のゲノムを対象として、メチル化系の情報学的検索を行って得られた結果の一部は、論文として投稿中である。ピロリ菌日本株のメチローム情報は、それを基盤とした次の研究計画に役立てる。ゲノム微生物学3070円未満で購入可能な消耗品が本年度は見つからなかった。代表者の転勤があり研究が一時的に中断されたことが大きい。
ファミリー中心サービスの確立に向けた在宅障害児家族のサービス利用とプロセスの評価

在宅障害児とその家族のサービス利用の有無の関連要因およびサービス利用のプロセスの評価について、利用者である保護者の視点から明らかにすることを目的とし、在宅障害児の保護者への無記名自記式質問紙調査を実施した。一県内の特別支援学校(3校)に通学中の子どもの保護者のうち、質問紙調査票の返送が得られた128人を対象として分析した結果、保健医療福祉サービスに関する情報をより多くもっていた保護者が、持っている情報が少ない保護者と比較して、サービスを利用していた(p=0.01)。また、子どもと家族の視点に立脚した医療機関の評価尺度であるMeasure of Processes of Care(MPOC-20)で測定したサービス利用のプロセスの評価では、<尊重された支援的対応方法>は高い得点を示したが、<患児の状態に関する情報提供方法>は得点が低かった。さらに保健医療福祉サービスに関する情報入手のタイミングでは、62.7%の保護者は必要な時に必要な情報を得られなかった経験があると回答した。これらの結果から、サービスを必要とする在宅障害児とその家族へのより利用しやすいサービス提供のためには、タイムリー、かつ個別性のある情報提供とその実現に向けたサービス情報提供システムの構築が必要であることが示唆された。本研究の目的は、本研在宅障害児の家族のファミリー中心サービスの確立に向けて、サービス利用の関連要因を明確化することである。特に、在宅障害児の家族への情報の周知および共有等、サービス利用のプロセスに着目し、サービス利用者およびサービス提供者の双方向から、疫学的手法を用いた上で、サービス利用の関連要因を明らかにする。そして、その実証データに基づき、わが国の在宅障害児家族へのサービスのあり方について、具体的方策を提言していく。本研究の意義としては、わが国における在宅障害児のサービス利用の現状が明らかになるだけではなく、サービス利用のシステムの問題が明確化すると考えられる。そのため、今後のわが国における在宅障害児家族のサービスへのアクセス向上に向けた具体的対策への検討につながるものと考えられる。わが国においては、障害児のサービス利用に関連する先行研究は非常に少なく、サービス利用の現状さえも明らかになっていない。これらのことから、本研究は、学術上、意義があると考えられる。本研究の実施状況については、今年度は、本研究において予定されている2つの調査、在宅障害児に対するサービス利用の関連要因の解明に向けた調査、サービス提供者に対するサービス提供状況に関する調査の質問紙調査の最終版の完成に向けて、準備を進めてきたところである。また、そのために、国内外における在宅障害児のサービス利用関連の資料および既存研究のレビューを実施してきた。加えて、サンプリングについて考慮した上で、調査の実施が可能なフィールドに関しても検討を重ねてきたところである。次年度については、最終年度にあたるため、実際の調査実施、データ収集、そしてデータ分析等、論文化に向けた作業を進めていく予定である。わが国において在宅障害児の家族のためのファミリー中心サービスの構築は急務の課題であるが、障害児とその家族のサービス利用状況の実態は、未だ明らかにされていない。そこで、本研究は在宅障害児とその家族のサービス利用の有無の関連要因およびサービス利用のプロセスについて、利用者である保護者の視点から明らかにすることを目的とした。最終年度である今年度は、一県内における特別支援学校(3校)に通学中の在宅障害児の保護者に対して、無記名自記式の質問紙調査を実施した。質問紙調査票の返送が得られた128人の保護者を対象として分析した結果、保健医療福祉サービスに関する情報をより多く持っていた保護者が、持っている情報が少ない保護者と比較して、サービスを利用していた(p=0.01)。また、子どもと家族の視点に立脚した医療機関の評価尺度であるMeasure of Processes of Care (MPOC-20)で測定したサービス利用のプロセスに関しては、〈尊重された支援的対応方法〉については高い得点を示したが、〈患児の状態に関する情報提供方法〉については得点が低かった。さらに、保健医療福祉サービスに関する情報入手のタイミングについては、62.7%の保護者は必要とする時に必要な情報を得られなかった経験があると回答していた。
間質性肺炎と合併肺癌の遺伝子変化に関する研究

今年度、当院内科第二講座に入院されたIIP患者のうち、肺癌合併症例が約2例経験されたが、いずれも手術適応がなく、TBLB時にも微少な組織片のみしか採取できず、病理に提出するため、それらのDNAを提出することはできかった。しかし、コントロールとするため、患者本人の承諾のもと、2例の原発性肺癌の手術組織において腫瘍部分、及び周囲の非腫瘍部分を採取し、組織を液体窒素中にて粉砕し、フェノール、クロロホルム法を用いてDNAの抽出を行った。これらについては、制限酵素のEcoRIでdigestionを行い、0.8%のアガロースゲルにて電気泳動後、ナイロンメンブレンにtransferを行った。これらのメンブレンは、将来的にAP-PCRにて得られたフラグメントの解析に(ヘテロ接合性の消失やDNAの増幅の有無など。)使用していく予定である。PCRのプライマーは今回6種類作製し、それらを用いて、肺癌症例にて、正常組織と癌組織でAP-PCRをおこなった。しかしバンドはかなり多く認められ、とくに両者で有意な差を認めたバンドは指摘できず、特定のバンドのクローニングは行わなかった。今後、プライマーの検討、およびPCRの条件の検討が必要であると思われた。また今回得られた正常肺組織を用いて、mRNAの抽出を行い、それらを用いてcDNAlibraryを作製した。このlibraryは、AP-PCRにて得られたフラグメントでスクリーニングを行い、遺伝子のクローニングに使用していく予定である。
ショック時における腹腔臓器酸素代謝の解明と、腹腔臓器蘇生法の確立

ショック時において腹腔臓器は標的臓器であるといわれている。すなわち、全身的な心拍出量の低下が生じた場合、腹腔臓器への血流は心臓や脳などの生命維持に不可欠な重要臓器血流を維持するために犠牲となり早期より低下するといわれている。しかしながら腹腔臓器の中には消化管と、これに部分的に並列回路でつながる肝臓という二つの異なった主要臓器が含まれている。しかしこの2臓器の酸素代謝を同時に測定し比較評価した報告はない。そこで今回、動物実験モデルを用いて、ショック時における腹腔臓器における臓器別酸素代謝を評価した。腹部血管の虚血による低灌流モデルにおいて、個々の臓器別にCritical oxygen deliveryと、Critical oxygen extractionを算出した。この検討では、肝臓における酸素抽出は平常では低いものの、低灌流状態では著明に増大する。Critical oxygen extractionは90%を超え、極限まで酸素を抽出しうる熊力があることが示唆された。一方で、消化管におけるCritical oxygen extractionは56%と低く、低灌流状態においては容易に酸素需給バランスの障害を来しやすい臓器であることが判明した。これには消化管粘膜における対向流系の関与が示唆される。また肝臓の酸素代謝は消化管が犠牲になり維持されていると推察される。このように腹腔臓器の中でも消化管と肝臓の酸素代謝様式には際があり、ショック時の障害を評価する上で重要な知見が得られた。この結果は論文としてまとめて報告した。(麻酔48(8)、830-835,1999)一方、酸素代謝を臨床的に評価する指標として血中乳酸濃度淋臨床的に使用されてきた。しかし組織中の乳酸濃度の測定はより鋭敏な組織酸素代謝障害の指標になる。とくに筋肉内の乳酸濃度がよい指標になることを敗血症性ショックモデルを用いて明らかにし、これを第3回国際ショック学会で報告した。研究者らはまず、全身と腹部臓器におけるにおける酸素代謝を、雑種成犬を用いて評価した。各臓器別にOxygen extractionを算出することにより酸素運搬面からみた腹部臓器の低灌流ストレスに対する耐用性について検討した。その結果、肝臓における酸素抽出能は平常時においては16%と全身の24%に比して低いのに対し、低灌流状態においては飛躍的に増大しCritical oxygen extractionは91%に達し極限まで酸素抽出を行なう特性があることが判明した。一方で消化管におけるCritical oxygen extractionは56%であり、低灌流状態における酸素抽出能が非常に悪く、酸素の取り込み障害が発生していることが推察された。以上の結果は腹部臓器内においても肝臓と消化管では酸素代謝に大きな差異が存在し、酸素代謝面から見ると肝臓は低灌流ストレスに強く、一方で消化管は比較的弱い臓器であり、ショック時におけるTarget organになりうると類推できる。引き続いて現在、大腸菌エンドトキシンを用いて臨床病態に近似したエンドトキシンショックモデルを作成し、この場合における腹部臓器の酸素運搬能の変化を解明中である。一方で、テルモ社製連続血流測定用カテーテルを用いた肝血流の連続測定を試み、第41回日本麻酔学会において報告した。本法により肝静脈血流の急性変化を相対的に把握することができ、肝静脈血酸素飽和度とあわせて肝臓の酸素代謝の連続測定が可能であると考えられ、臨床応用に関して現在検討中である。研究者らは、雑種成犬を用いて各臓器別にCritical oxygen deliveryと、Critical oxygen extractionを算出することにより酸素運搬面からみた腹部臓器の低灌流ストレスに対する耐容性について検討した。肝臓における酸素抽出能は平常時においては16%と全身の24%に比して低いのに対し、低灌流状態においては飛躍的に増大しCritical oxygen extractionは91%に達し極限まで酸素抽出を行なう特性があることが判明した。

一方で消化管におけるCritical oxygen extractionは56%であり、低灌流状態における酸素抽出能が非常に悪く、酸素の取り込み障害が発生していることが推察された。腹部臓器内においても肝臓と消化管では酸素代謝に大きな差異が存在し、酸素代謝面から見ると肝臓は低灌流ストレスに強く、一方で消化管は比較的弱い臓器であり、ショック時におけるTraget organになりうると類推できた。以上の結果は第22回日本集中治療医学会サテライトシンポジウムにおいて報告した。この結果を踏まえて、大腸菌エンドトキシンを用いて臨床状態に近似したエンドトキシンショックモデルを作成し、非エンドトキシン血症時における酸素運搬能と差異を検討した。エンドトキシン血症時においては末梢血管抵抗の低下(正常時に比べて10%の低下)が認められるとともに、酸素代謝面では、心停止直前まで肝静脈血及び門脈酸素飽和度が低下せず、肝臓及び消化管におけるCritical oxygen extractionはそれぞれ約10%低下した。このことは低灌流状態における腹部臓器酸素抽出能が傷害されていることを示唆するものであった。本研究は継続中であり、来年度中にも実績として報告できる見込みである。
現代フランス社会と戦争の記憶

1996年のフランスも、戦争の記憶の問題に直面した。1月にはヴィシ-政府との関与を疑われたミッテラン前大統領が他界し、7月にはフランス人として初めて「人道に反する罪」に問われて終身刑に服していたポール・トゥヴィエが病死した。このように、当時を知る人々が鬼籍に入って身体的記憶が薄れるにつれて、国民的記憶を曖昧にする動きも加速したのである。それでは、ヴィシ-の集合的記憶はいかに変容したのであろうか。ヴィシ-期の集合的記憶は、4段階(1994-54年の服喪期、1954-71年の抑圧期、1971-3年の脱神話期、1974年以降の脅迫観念期)を経て変化してきた。第I期は、法的忘却を意味する大赦が可決された時期であり、第2期は、抑圧された記憶の補償作用としてレジスタンス神話が最盛期を迎えた時期でもあり、1964年のジャン・ム-ランのパンテオン移葬がその頂点をなした。レジスタンス神話を代表したドゴールが死去した翌年の1971年に、ヴィシ-像の転機が訪れた。この年は対独協力のフランスを描いた映画が上映され、ユダヤ人を殺害した民兵団のトゥヴィエに特赦が与えられた年でもあった。こうしてヴィシ-政府によるユダヤ人迫害問題が注目を集め、脅迫観念と化す第4期を迎える。近年の戦争の記憶がユダヤ人問題と関わるのも、以上のような「ヴィシ-症候群」によるのである。1997年1月には、ヴィシ-時代のジロンド県の高官で1970年代には予算大臣を務めたこともあるモ-リス・パポンが、1600人ほどのユダヤ人を収容所に送った咎により、「人道に反する罪」の共犯として裁判に付されることが決定されたばかりである。同時進行的なパポン事件の訴追に至る経緯を中心に、1996年のフランス社会における「ヴィシ-症候群」の諸相を、ドイツの歴史家論争との比較も交えて吟味検討したのが、私の科研研究である。日本にとっても裨益するところが大きい。
アセットマネジメントにおける事後評価および継続的改善方法論の構築

平成21年度の研究として,土木施設間の劣化速度の多様性を異質性パラメータを用いて表現する混合マルコフ劣化モデルを提案した.また,標準的な劣化過程を表現するベンチマーキング劣化曲線の作成と,個別土木施設における劣化速度を相対評価できるような方法論を併せて提案した.研究成果として,土木施設の劣化過程が,同一の構造・仕様特性や使用条件の下であっても,施工時の品質や観測不可能な要因に起因して多様に異なることに着目し,ハザード率の異質性を考慮した混合マルコフ劣化モデルを定式化することができた.また,ハザード率の確率分布をガンマ分布に特定化し,個別要素の劣化過程を表すマルコフ推移確率を推定する方法論を提案した.さらに,標準的な劣化過程を表すベンチマーキング劣化曲線と,それに基づいて個別要素の劣化速度を相対評価する方法論を提案した.また,実橋の目視検査データに基づいて混合マルコフ劣化モデルを推定し,個別要素の劣化速度の相対評価を試みた.以上の実証分析を通じて,本研究で提案した混合マルコフ劣化モデルの有効性は検証しえた.本モデルの実用性を向上させるうえで,以下のような課題が今後に残されている.第1に,本研究では異質性パラメータが標準ハザード率を期待値とするガンマ分布に従うと仮定したが,異質性パラメータの確率分布に関する特定化誤差に関する検討が必要である.第2に,新材料や新工法の導入など,技術革新の成果が,土木施設の長寿命化に貢献しえたかどうかを評価する方法論を開発する必要がある.本研究成果において,技術革新を考慮した評価モデルのプロトタイプを提案することができた.第3に,具体的な土木施設のアセットマネジメントにおいて,本研究で提案した劣化速度の個別評価の結果を用いて,土木施設の維持補修計画を更新・修正するための方法論を開発することが必要である.第3の問題に関しては,本年度の研究で取り組む予定である.平成21年度の研究として,土木施設間の劣化速度の多様性を異質性パラメータを用いて表現する混合マルコフ劣化モデルを提案した.また,標準的な劣化過程を表現するベンチマーキング劣化曲線の作成と,個別土木施設における劣化速度を相対評価できるような方法論を併せて提案した.研究成果として,土木施設の劣化過程が,同一の構造・仕様特性や使用条件の下であっても,施工時の品質や観測不可能な要因に起因して多様に異なることに着目し,ハザード率の異質性を考慮した混合マルコフ劣化モデルを定式化することができた.また,ハザード率の確率分布をガンマ分布に特定化し,個別要素の劣化過程を表すマルコフ推移確率を推定する方法論を提案した.さらに,標準的な劣化過程を表すベンチマーキング劣化曲線と,それに基づいて個別要素の劣化速度を相対評価する方法論を提案した.また,実橋の目視検査データに基づいて混合マルコフ劣化モデルを推定し,個別要素の劣化速度の相対評価を試みた.以上の実証分析を通じて,本研究で提案した混合マルコフ劣化モデルの有効性は検証しえた.本モデルの実用性を向上させるうえで,以下のような課題が今後に残されている.第1に,本研究では異質性パラメータが標準ハザード率を期待値とするガンマ分布に従うと仮定したが,異質性パラメータの確率分布に関する特定化誤差に関する検討が必要である.第2に,新材料や新工法の導入など,技術革新の成果が,土木施設の長寿命化に貢献しえたかどうかを評価する方法論を開発する必要がある.本研究成果において,技術革新を考慮した評価モデルのプロトタイプを提案することができた.第3に,具体的な土木施設のアセットマネジメントにおいて,本研究で提案した劣化速度の個別評価の結果を用いて,土木施設の維持補修計画を更新・修正するための方法論を開発することが必要である.第3の問題に関しては,本年度の研究で取り組む予定である.
外国人看護師に対する談話教育のためのコロケーション研究

本研究は、経済連携協定による外国人看護師受け入れに伴い彼らへの医療コミュニケーション教育が必要であるという社会的背景および、医療従事者による談話の研究が非常に少ないという学術的背景から、看護師が勤務交代時に行う引き継ぎ談話「申し送り」を対象に、医療談話特有の言い回しを明らかにし、外国人看護師への談話教育に役立つ基盤研究となることを目指すものである。本研究の結果、申し送りには医療界特有と思われる言い回しがあり、日常生活でよく使う動詞が医療界特有の使われ方をしていることなどが明らかになった。本研究は、医療現場で医療従事者間の実際に行われている、医療従事者固有の医療用語を用いた言い回しについて、言語コミュニケーション学の立場から調査、分析を行うものである。医療従事者間の報告談話を対象とし「医療現場特有の言い回し」を明らかにし、外国人看護師候補者に対する専門日本語教育、外国人看護師および日本人新人医療従事者の不確かなコミュニケーションによる医療事故の防止教育に援用することを目的としている。上述の目的のもと、平成27年度は以下のような研究を行った。・文字化資料の整理:医療現場で録音し既に文字起こしを行っている資料を見直し、雑音等のため聞き取りにくく、文字起こしを保留している箇所について、聞き取り直しを再度行った。また、「せんせ」のように聞こえてきた音の通り記述している箇所については聞き直し、(=先生)のように本来の語彙を追記して検索に漏れがないように準備を行った。文字化資料の整理は、研究対象とする文字化資料全てにおいて終了した。・頻出語彙の選び出し:文字化資料を患者ごとに分け、そこで使用されている語彙(名詞)を洗い出した。結果をエクセルシートに整理し、半数以上の患者で使用されている語彙を本研究の頻出語彙として選び出した。選び出しについては、研究対象とする文字化資料の半数で終了している。・頻出語彙のコロケーション分析:頻出語彙が含まれる発話文を抜きだし、頻出名詞がどの用言と連動するのかを分析している。そして頻出語彙が使われる典型的な文型を導き出している。頻出語彙のコロケーション分析は、現在研究対象の半分の文字化資料について終了している。平成27年度の研究実績により、本研究の分析対象の半数における医療談話コロケーションが明らかになった。分析対象の半数のみが終了している理由は、頻出語彙が多岐に渡ったこと、分析方法の検証などの理由からまずは半数行ったことなどがある。平成27年度は研究実施計画書に記載した内容をおおむね進めることができた。分析対象(重複する語彙)が予想以上に多岐にわたったことから、後半の分析は半数にとどまっているが、分析手法は確立しており、平成27年度の結果からおおむねの予想が立てられる状況ではあるので、それを援用することで分析を迅速に進めることができると考えられる。本研究では、医療従事者間の報告談話を対象とし「医療現場特有の言い回し」を明らかにし、外国人看護師候補者に対する専門日本語教育、外国人看護師および日本人新人医療従事者の不確かなコミュニケーションによる医療事故の防止教育に援用することを目的としている。平成27年度に引き続き、平成28年度では以下のような内容の研究活動を行った。1)頻出語彙のコロケーションを明らかにする:平成27年度に整理した頻出語彙(名詞)がどのような語と連動して使われることが多いかを分析し、頻出語彙のコロケーションの分析・考察を行った。2)コロケーションが医学界特有のものか検証する: 1)での分析結果が一般談話のコロケーションと異なる場合は特に注意喚起が必要となる。そのため、国立国語研究所が開発したweb上のコーパス(BCCWJ)を利用し、頻出語彙のコロケーションが一般での使用状況と異なるのか、異なるとしたらどのように異なるのかを分析した。(例;「点滴」...点滴を打つ(BCCWJ)、点滴がいっている(医療談話))※BCCWJは書きことばコーパスなのでその限界に留意した。3)コロケーションが談話特有のものか検証する:看護師国家試験の問題を利用し、頻出語彙の使用状況を分析した。比較分析を行い、本研究のコロケーションが談話特有のものなのか、あるいは医療分野における書きことばでも共通するものなのかを分析した。なお、平成28年度当初は上述の分析結果のまとめの公開および、各種学会・雑誌への研究成果の公開・発信を行う予定であったが、育児休業等の取得のため、これらは来年度実施する予定である。本年度は育児休業等により、研究を一時中断することになったが、本来本年度行う予定であった研究内容(1)頻出語彙のコロケーションを明らかにする、2)コロケーションが医学界特有のものか検証する、3)コロケーションが談話特有のものか検証する、4)研究成果をまとめ公開する)のうち、1)3)まではほぼ終了した。そのため、研究自体はおおむね計画通りに進んでいるといえる。本研究では、医療従事者間の報告談話を対象とし「医療現場特有の言い回し」を明らかにし、外国人看護師候補者に対する専門日本語教育、外国人看護師および日本人新人医療従事者の不確かなコミュニケーションによる医療事故の防止教育に援用することを目的として、看護師の引き継ぎ談話「申し送り」を対象とし、研究を行った。産前・産後休暇および育児休業による中断を経て、本年度(後期半年)では、以下のような研究活動を行った。・申し送りにおける頻出語彙のコロケーションを明らかにした。特に格成分の名詞の意味的カテゴリーと述語成分のコロケーションに着目し、分析を行い、申し送りの語彙分析の先行研究の結果などを参考に考察を行った。

・コロケーションが医学界特有のものか検証した:国立国語研究所が開発したweb上のコーパス(NINJAL-LWP for BCCWJ、以下NLBとする)を利用し、頻出語彙のコロケーションが一般での使用状況と異なるのか、異なるとしたらどのように異なるのかを分析した(異なる場合は特に注意喚起が必要となるため)(例;「点滴」...点滴を打つ(NLB)、点滴がいっている(医療談話))※NLBは書きことばコーパスなのでその限界に留意した。その結果、日本語の一般的な使用とはかなり異なる特殊なコロケーションが観察された。「いく」「とる」のような一般動詞でその使用が認められたのが興味深い。・研究成果の公開・発信:平成30年3月に名古屋大学にて行われた日本語教育方法研究会で、研究成果をまとめ、ポスター発表を行った。医療の専門日本語教育に関わる研究者と活発な意見交換を行った。また、福祉系雑誌および日本語教育系雑誌に研究成果にかかる論文を投稿し、掲載された。本研究は、経済連携協定による外国人看護師受け入れに伴い彼らへの医療コミュニケーション教育が必要であるという社会的背景および、医療従事者による談話の研究が非常に少ないという学術的背景から、看護師が勤務交代時に行う引き継ぎ談話「申し送り」を対象に、医療談話特有の言い回しを明らかにし、外国人看護師への談話教育に役立つ基盤研究となることを目指すものである。本研究の結果、申し送りには医療界特有と思われる言い回しがあり、日常生活でよく使う動詞が医療界特有の使われ方をしていることなどが明らかになった。平成28年度は平成27年度の分析を終了させると同時に、研究実施計画書にある通り、以下の研究計画を実施する。・コロケーションが医学界特有のものか検証する:国立国語研究所が開発したweb上のコーパス(BCCWJ)を利用し、頻出語彙のコロケーションが一般での使用状況と異なるのか、異なるとしたらどのように異なるのかを分析する(異なる場合は特に注意喚起が必要となるため)。(例;「点滴」...点滴を打つ(BCCWJ)、点滴がいっている(医療談話))・コロケーションが談話特有のものか検証する:看護師国家試験の問題を利用し、頻出語彙の使用状況を分析する。比較分析を行い、本研究のコロケーションが談話特有のものなのか、あるいは書きことばでも共通するものなのかを明らかにする。・分析結果をまとめる:医療用語のコロケーションの分析結果をハンドブックとしてまとめ、ホームページでも公開する。研究実施計画書では冊子にまとめて配布することとしていたが、ホームページ上で公開し公開情報を各所に連絡したほうが効率的であると判断し、変更した。・研究成果の公開・発信:<日本語教育分野>日本語教育学会や日本語教育方法研究会で発表する。ポスター発表を行い、コロケーション資料を実際に見てもらい意見交換等も行う。雑誌『日本語教育』に投稿する。<医学分野>協力先の病院・外国人看護師候補者の受け入れ病院に、また主要大学で医療コミュニケーションを指導している教員のもとへホームページでの公開の案内を知らせる。
災害救出現場におけるトリアージ情報を遠隔多機関が把握可能なシステムの開発

科学研究費のサポートを受け、我々が開発した2016-2018年度に渡りインターネット(以下IT)を利用した災害時における多数傷病者トリアージ情報の簡易的収集システム(以下QRcodeDTT)は、2017年度より埼玉県の一部消防組織が実施する実動訓練において試用されるに至った。本研究では、まずシステムを日常的に利用する場合を想定し、データベース管理において全体を集計するだけではなく時間経過に従い初期画面として集計されるデータを任意に選択し表示する機能などの実装を行う。さらにGPS情報に基づく複数個所災害管理を念頭に置いた大規模災害における情報収集機能を考案・開発・試作・実装を図る。
Si基板上のInP横方向成長と長波長レーザーダイオードの試作

Si上の化合物半導体の結晶成長において、格子不整,熱膨張係数の違い、結晶型の違いに起因する多量の転位、および残留応力の発生は活発に研究されその初期的な解決策は示され、電子デバイス等が試作されはじめている。しかしながら、レーザーなどの発光デバイスの実現のためには、より大幅な転位密度の低減化が必須であり、長寿命化のためには無転位化までが要求される。現状では、Si上のInP中の転位密度は、10^6cm^<-2>台であり、非常に高密度である。本研究では無転位InP単結晶層をSi基板上に成長させることを目標とし、さらには、InP無転位領域上のレーザーダイオードの試作を試みた。無転位InP領域をSi上に成長するために、本研究では横方向成長(ELO)という手法を用いた。その結果、デバイス作製に十分な大きさを持つ(長さ700μm、幅200μm)無転位のInP層の成長に初めて成功した。さらには、LPEによるELO成長の最適化を、界面過飽和度という結晶成長に対して本質的であるところのパラメーターを実験的に定量性良く求めることにより行った。その結果、ELO成長のメカニズムに対する知見も深まり、その制御性、再現性を大きく向上することが可能になった。無転位InP層を基板として用い、レーザー構造を試作し、その光学特性をフォトルミネッセンス測定により評価したところ、InP基板上に成長したものに匹敵する非常に良好な特性を持つことが確かめられた。これは、ELO成長がデバイス作製に対し、大きな優位性を持つことを示している。さらに、有限要素法を用い、ELO層中の残留応力の解析したところ、ELO成長の残留応力低減化に対する有用性も確かめられた。本研究では、LPEによる横方向成長(ELO)を用いることにより、InP-coated Si基板上に無転位のInP層を成長し、良好なデバイス(レーザー)を作製することを目標にしている。現在、InP-coated Si基板は、VME(Vapour mixing Epitaxy)法により成長しているが、基板として<110>方向に2°傾けた(001)Si基板を用いているので、ELO層の面積を広げるためには、ショートラインシードを用いる必要がある。そのため、ショートラインシードに適した成長条件を求める実験を行なった。その結果、長さ500μm以上、横幅180μmと大きく広がった良好なELO層を得るための成長条件を得ることが出来た。この大きさは、デバイス作製に対しても十分な大きさである。一方、エッチングにより転位の分布を調べたところ、ラインシード部以外では、無転位領域が得られることも確認できた。さらに、空間分解フォトルミネッセンス測定(SRPL)を用いて、InP ELO層の光学特性を評価したところ、非常に良好な光学特性をもつELO層が、Si基板上でも得られていることがわかった。また、これらのELO層の光学特性の面内均一性も高く、発光波長のシフトもなく、ELO層中にはほとんど残留応力も存在しないことがわかった。次に、デバイス応用に向けて、これらのELO層を基板として用いMQW構造を作製した。SRPLにより、このMQW構造は、InP基板上に成長したものと比べても遜色ない光学特性をもつことがわかった。これは、ELO成長を用いれば、Si基板上にも非常に良好なデバイスが作製可能なことを示唆する。本年度は昨年度開始したショートラインシードを用いたSi基板上のInP LPE横方向成長(ELO)の研究を継続し、その再現性の向上に努力した。その結果、ラインシードの全数で、良好に成長した成長島の数を割ったものを成功率としたとき、90%以上を実現することができた。