hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Si-Ge-C-N系原子層積層による共鳴トンネルダイオードの製作

また、NH_3による低温熱窒化法により形成した窒素吸着Si(100)表面上におけるSiの成長を調べ、表面窒素密度2×10^<14>cm^<-2>以下の場合において、SiH_4を用いたフラッシュランプ光照射による瞬時加熱法により、400°C以下の低温でのSiのエピタキシャル成長が可能であることを明らかにした。また、Si_<0.6>Ge_<0.4>混晶量子井戸と二重Si障壁層を用いた共鳴トンネルダイオードの製作プロセスを構築し、製作したダイオードの電流-電圧特性において、明瞭な共鳴電流ピークが現れることを確認した。以上のように、Si-Ge-C-N系原子層積層による共鳴トンネルダイオード実現のために必要不可欠となる大きな成果を得た。本基盤研究では、Si-Ge-C系原子層CVD法と原子層窒化法を組み合わせ、Si中に任意の周期でCe,C,Nの各原子層を配列して共鳴トンネルダイオードに適用することにより、通常の不規則混晶材料では見られない新規物性の発現を制御・観測することを目的とする。本年度はその第2年度として、Si-N系、Si-Ge-C系の原子層へテロ構造を形成する研究を進めた。具体的には、N原子層が吸着したSi(100)表面においてSiがエピタキシャル成長するための前熱処理条件・各原子層吸着量限界・SiH_4分圧・Si成長温度を調べた。その結果、10^<14>cm^<-2>を超える高濃度N原子層吸着Si(100)表面においてもSiエピタキシャル成長が可能な条件を見いだし、それにより一層当りのN面密度が3×10^<14>cm^<-2>(約1/2原子層)に達するNデルタドープSi単結晶を成長させることに世界で初めて成功した。また、独自開発した高精度濃度分布測定法等を駆使し、厚さ1nmの極薄Si単結晶薄膜中に5×10^<21>cm^<-3>(原子密度10%)を超える超高濃度Nドーピングが実現され、その上のSiエピタキシャル層中にはNがほとんど取り込まれていないことを明らかにした。また、Ge(100)表面へのSiH_3CH_3やSiH_4の吸着により形成されたC及びSi一原子層の熱処理に対する安定性を調べた結果、C一原子層は500°C以上の熱処理により脱離し、減少する傾向が見られた。一方、Si一原子層は、700°Cでの熱処理によりGe基板中へ拡散し減少する傾向が見られたが、600°C以下の熱処理では安定に存在することを明らかにした。さらに、500°CでのSiH_4反応により、面密度7×10^<13>cm^<-2>のC吸着Ge(100)表面でのSiエピタキシャル成長も実現した。本基盤研究では、Si-Ge-C系原子層CVD法と原子層窒化法を組み合わせ、Si中に任意の周期でGe,C,Nの各原子層を配列して共鳴トンネルダイオードに適用することにより、通常の不規則混晶材料では見られない新規物性の発現を制御・観測することを目的とする。本年度はその最終年度として、Si-N系及びSi-Ge-C系の原子層ヘテロ構造を適用した共鳴トンネルダイオードを製作する研究を進めた。具体的には、N原子層ドープSiにおけるN原子の結合エネルギー測定の結果、N原子層形成Si(100)表面に成長したSi薄膜の結晶性劣化は、Si_3N_4構造の形成と関連していることを見いだした。そして、2層NドーピングにおけるSiスペーサ層の薄層化及び高N密度化において、Si原子がN原子層を被覆してSi_3N_4構造形成を抑制することが高N原子密度化のために重要であるという指針を得た。また、Si/SiGe/Si(100)ヘテロ構造における熱処理時のSiとGeの相互拡散はGe比率が高いほど進行が早く、ヘテロ界面への面密度7x10^<13>cm^<-2>のC原子層ドーピングによりSi/Ge(100)
高エネルギー白色X線を用いた疲労過程における結晶学的損傷評価と寿命予測

実験室X線装置に装着可能な空気圧式の疲労試験機を構築するとともに,微小部測定が可能なコリメータを備えた評価システムを完成させた.材料の使用中における単調変形による損傷や繰返し疲労負荷に対する損傷を評価するために,高エネルギー白色X線を用いた複数の回折情報をもとに,材料特性の変化を抽出した.また,実験的に得られた結晶構造を反映させたモデルに対して,材料変形の数値シミュレーションを行った.実験室X線装置に装着可能な空気圧式の疲労試験機を構築するとともに,微小部測定が可能なコリメータを備えた評価システムを完成させた.材料の使用中における単調変形による損傷や繰返し疲労負荷に対する損傷を評価するために,高エネルギー白色X線を用いた複数の回折情報をもとに,材料特性の変化を抽出した.また,実験的に得られた結晶構造を反映させたモデルに対して,材料変形の数値シミュレーションを行った.繰返し負荷が作用する部位においては,疲労損傷に対する残存寿命評価および延命対策などの保全,維持基準技術の確立が重要課題となっている.本研究では,X線を用いて疲労過程における変形・損傷挙動を検出することを目的とし,本年度は以下のことを明らかにした.(1)現有のX線発生装置に装着可能な,その場観察用繰返し負荷装置を新規に試作開発した.負荷には空気圧を利用し,周波数110Hz,最大負荷荷重100N以上とし,一定負荷荷重での保持が可能な仕様を目指した。今年度は本装置の特性を明らかにするとともに,仕様を満足することを確認した.また,厚さ50ミクロンのSUS304および厚さ20ミクロンのCu箔を用いて,静的および繰返し負荷での変形挙動について検討し,変形とともにX線パラメータが変化することを見出した.今後負荷繰返しに伴うパラメータ変化の定量的評価法について検討する.(2)これまでに報告された炭素鋼配管の繰り返し負荷実験を対象に,有限要素解析を用いて延性消耗と疲労損傷の分布を評価して変形/破壊挙動について検討した.また,実際に加振試験を受けた配管を入手してき裂発生箇所近傍の損傷状態について確認した.今後,損傷を受けた箇所とそれ以外の箇所からそれぞれ微小試料を切り出し,より微視的な損傷挙動について検証する.(3)Cuを対象にして繰り返しすべり摩擦をうける箇所を定点その場観察することで初期のき裂発生を特定した.また,有限要素解析からすべり変形によるひずみ変化を算出しき裂発生回数との関係を明らかにした.(4)EBSD法によって実験的に得られる結晶情報から,自動的に有限要素解析のためのメッシュ作製が可能なシステムを構築した.これを用いて結晶方位を考慮した応力解析を行い,その有効性を確認した.(1)H22年度に開発したその場X線観察用繰返し負荷装置に試料を装着した状態で,切欠き底やき裂先端に集中してX線を照射できるようなコリメータを試作した.コリメータ直径は0.1mmから2mmとして,照射領域の制限を可能とした.(2)アルミニウムの薄板を対象として,片側切欠き材を用意し,おおよそ塑性域寸法が2mmとなるような負荷状態で,切欠き前方のひずみ測定を行った.その結果,コリメータ直径を0.5mmとした場合,管電流100mA,管電圧50kVとすることによって十分な回折強度が得られることを確認し,得られたひずみ分布が有限要素法によって解析的に得られた結果とよく一致することを示した.また,コリメータ直径0.1mmでもひずみ分布が測定できることを示した.(3)圧延材を用いた場合,加工塑性変形による粒間ひずみの存在によって,位置による回折エネルギーのばらつきの影響が大きいことを示し,負荷による半価幅変化が極めて小さいことを示した.アルミニウムを対象とした場合には,初期の塑性変形の影響が極めて大きいことがわかった.また,銅箔を対象とした場合,塑性変形による回折線幅の変化が大きく生じることから変形損傷を捕らえることが可能であるものの,回折パターンが分離し,電着銅箔のひずみ測定のためには工夫が必要であることがわかった.(4)繰返し面外曲げを受けるエルボの疲労損傷機構を破面解析によって検討し,マルチ破壊モードに伴う低サイクル疲労損傷とラチェット変形の役割を明らかにするとともに,有限要素解析による複雑な破壊モードの再現に成功した.(5)EBSDデータから多結晶金属の構造を自動的に抽出し,三次元に拡張するシステムを構築し,任意の三次元多結晶構造に対する結晶塑性シミュレーションを可能とした.高エネルギー白色X線に注目し,検出器を走査することなしに複数の回折面からの回折情報を同時に測定することによって,材料特性を高精度に評価可能にするとともに,応力集中部の微小領域の特性評価が可能なシステムを構築することを目的とし,以下のことを明らかにした.(1)H22年度に開発したその場X線観察用繰返し負荷装置に試料を装着した状態で,H23年度に開発した微小領域の測定を可能とするコリメータを用いて,切欠き底あるいはき裂先端におけるひずみおよび応力測定を可能とした.(2)中炭素鋼S45Cを対象とし,コリメータ直径寸法1mmにて応力測定が可能であった.これよりコリメータ径が小さい場合には,X線照射面積に対する結晶粒径の大きさが無視できなくなり,連続的な回折環が得られないためにプロファイルが乱れるため応力測定が困難となる.

(3)従来の透過型白色X線を用いた応力測定方法では,無ひずみ状態での格子面間隔の高精度な評価が不可欠で,残留応力測定の障害となっていたが,ゴニオメータのχ軸回転を使用することによって,複数のχ軸データを総合的に利用する応力測定法を用いて,精度良い測定が可能であることを示した.(4)材料特性を精度よく評価するためには,回折強度が4000カウント程度以上必要であることがわかった.(5)錫薄膜表面の残留応力を駆動力とする微小欠陥発生挙動を検討し,粒界三重点での核生成と既存の結晶の粒成長が重要因子であることを示した.(6)EBSD観測データから多結晶金属の構造を自動的に抽出し,数値シミュレーションに必要な幾何情報を出力するプログラムを開発し,従来は不可能であった実際の多結晶構造に対する数値シミュレーションが実現できた.予定しているとおりに,比較的大きな領域の回折線情報を利用した損傷評価パラメータの抽出に成功するとともに,微小領域測定のためのコリメータの効果も確認できたことより,白色X線法の有効性を示すことができた.ただし,評価材料の影響も大きく,今後,材料依存性について検討の必要がある.24年度が最終年度であるため、記入しない。白色X線を用いた材料損傷評価のためには,応力評価が不可欠であり,本年度で明らかとなった粒間ひずみの影響が表れにくい手法の開発が望まれる.そこで,ゴニオメータの複数の回転軸を駆使することによって,複数の測定データを有機的に結びつけることによって応力を評価する方法を検討する.また,個々の回折面情報のみならず,複数の回折面情報から,平均的なひずみを評価する方法についても検討する.また,疲労損傷については,複雑な混合破壊モードに対する評価手法を検討するとともに,三次元多結晶構造をミクロ組織とするマルチスケール変形・き裂進展解析を実施し,ミクロ領域でのき裂進展とマクロレベルでの疲労寿命との関係を評価する.24年度が最終年度であるため、記入しない。
活性酸素種による遺伝子発現誘導の分子基盤

1)スーパーオキシドおよび過酸化水素それぞれの生成酵素の発現系の開発と誘導機構とスーパーオキシドセンサーの探索:前年に引き続きキサンチン脱水素酵素のモリブデン近傍の活性中心に阻害剤であるFYX-051の立体構造をX線結晶解析を進めた。また結合にともない長波吸収体を観察し、モリブデン配位子のジオメトリー決定をおこなった。これらの情報を基に基本的なモリブデン水酸化機構の反応機構の全貌を明らかにした。さらに脱水素酵素から酸化酵素への変換に関与するトリガーの最終同定と変換しないラット酵素(活性酸素非産生型)のX-線結晶構造解析、また殆どスーパーオキシドのみを産生する変異体の二つの型のX-線結晶構造を解析した。これらの情報からXDHからXO型酵素への変換機構をほぼ全貌を解明させた。これら(水酸化機構の解明、および活性酸素生成酵素への変換の分子機構の解明)は本酵素に関する永年の歴史的な課題であるが、その解明は本特定研究による大きな成果である。さらに生理的意義を解明すべき、変換させる因子の牛乳からの抽出同定をおこなった。また活性酸素の細胞化学的意義の解明をめざし細胞内での上記2つの変異酵素の発現を試みた。2)金属結合蛋白の同定:前年に引き続き、鉄結合タンパク質の検索をめざして、培養細胞を用いてポリアクリルアミドゲル二次元電気泳動で分画し、鉄結合タンパク質のデータバンク作成にむけて、既知鉄タンパク質のスポット同定を引き続き進めた。また人胎盤蛋白質の解析を試みた。3)箱嶋らと共同でおこなったHBP23の立体構造の解析結果をもとに、活性中心のCys52、Cys173およびその周辺のアミノ酸残基の変異体の解析、還元体であるチオレドキシンとの相互作用を引き続き解析し、さらにオリゴマー形成の酵素反応への影響を解析した。1.スーパーオキシドおよび過酸化水素それぞれの生成酵素の発現系の開発と誘導機構とスーパーオキシドセンサーの探索:キサンチン脱水素酵素・タンパク分解酵素による酸化酵素のそれぞれの2.1、2.5Å分解能のX線結晶構造の違いを解析し、コンフォメション変化の生ずる理由を解明した。タンパク質分解酵素作用によりフラビンドメインとモリブデンドメインを結ぶ長鎖リンカーの切断により、F549とR335、R429との水素結合ネットワークが断たれ、それに伴いW336とR427-D429の相互作用が切断され結果としてD429のフラビン環6位近傍からの遠ざかりとR427の接近が生ずる。これらの電荷をもつ残基の置換とともにNADの接近のブロックが生ずる。またF337Lの変異体を作成し、この酵素が殆どスーパーオキシドのみを産生することを見い出した。その理由はセミキノンをより安定化させることによることを確認し、以前の我々の予想と一致した。2.金属結合蛋白の同定:鉄結合タンパク質の検索をめざして、遺伝研石浜と共同で大腸菌粗抽出液を、O′Farrel法またはWada法のポリアクリルアミドゲルニ次元電気泳動で分画し、フィルターに転写した蛋白質を再生し、放射性金属の結合を測定する方法を開発した。この方法を利用して、多くの亜鉛結合蛋白候補を同定した。亜鉛結合の強度と特異性の解析を開始した。今後鉄結合タンパク質へも応用すると同時に、非破壊的分画法との併用法を開発予定である。3.箱嶋らと共同でおこなったHBP23の立体構造の解析結果をもとに、活性中心のCys52,Cys173およびその周辺のアミノ酸残基の変異体を作成し、それぞれの役割を解析した。ヘム結合の様式を可視部吸収スペクトル、ラマン分光により解析しリガンドを予想した。ヘム結合により過酸化水素分解活性が阻害されることを見い出した。1.スーパーオキシドおよび過酸化水素それぞれの生成酵素の発現系の開発と誘導機構とスーパーオキシドセンサーの探索:キサンチン脱水素酵素の1.6Å分解能のX線結晶構造を解析した。さらにモリブデン近傍の活性中心に種々の阻害剤であるリガンドを結合させ、その構造変化を解析した。同時にスペクトル変化と結合定数を求めた。リガンドのうち痛風治療薬に有望な物質を確認した。さらに脱水素酵素から酸化酵素への変換に関与するF549とR335、R429の変異体による解析を進めた。またF337Lの変異体を作成し、この酵素が殆どスーパーオキシドのみを産生することを見い出したが、さらにこの残基のフラビンへの酸化還元電位への寄与を発見した。2.金属結合蛋白の同定:鉄結合タンパク質の検索をめざして、遺伝研石浜と共同で大腸菌粗抽出液を、O'Farrel法またはWada法のポリアクリルアミドゲル二次元電気泳動で分画し、フィルターに転写した蛋白質を再生し、多くの亜鉛結合蛋白候補を同定した。亜鉛結合の強度と特異性の解析を行った。この方法は鉄タンパク質の同定にも用いられると期待される。また、鉄結合タンパク質のデータバンク作成にむけて、既知鉄タンパク質のスポット同定を進めてきている。さらに鉄タンパク質をカラム分画しポリアクリルアミドゲル二次元電気泳動で解析することを進めた。3.箱嶋らと共同でおこなったHBP23の立体構造の解析結果をもとに、活性中心のCys52,Cys173およびその周辺のアミノ酸残基の変異体を作成し、それぞれの役割をさらに解析した。またヘム結合により過酸化水素分解活性が阻害されることとともに、過酸化水素存在下で活性化されることを見い出した。

1.スーパーオキシドおよび過酸化水素それぞれの生成酵素の発現系の開発と誘導機構とスーパーオキシドセンサーの探索:キサンチン脱水素酵素のモリブデン近傍の活性中心に種々の阻害剤であるリガンドを結合させ、その構造変化を解析した。リガンドのうちX線結晶構造の解析をオキシプリノール、TEI-6272,その他で立体構造を得た。また結合にともなう構造変化を観察し、E802の基質活性化の役割など重要な情報を得た。さらに脱水素酵素から酸化酵素への変換に関与するF549とR335、R429の変異体による解析をさらに進め、コンフォメーション変化の機序を詳細に明らかにした。また殆どスーパーオキシドのみを産生する変異体を見い出したその残基のフラビンへの酸化還元電位への寄与をはじめ重要な情報を得た。2.金属結合蛋白の同定:鉄結合タンパク質の検索をめざして、培養細胞を用いO'Farrel法またはWada法のポリアクリルアミドゲル二次元電気泳動で分画し、鉄結合タンパク質のデータバンク作成にむけて、既知鉄タンパク質のスポット同定を引き続き進めてきている。さらに鉄タンパク質をカラム分画しポリアクリルアミドゲル二次元電気泳動で解析することを進めた。3.箱嶋らと共同でおこなったHBP23の立体構造の解析結果をもとに、活性中心のCys52,Cys173およびその周辺のアミノ酸残基の変異体を作成し、還元体であるチオレドキシンとの相互作用をカラム法、電気泳動法により解析し、反応の機序を明らかにした。1)スーパーオキシドおよび過酸化水素それぞれの生成酵素の発現系の開発と誘導機構とスーパーオキシドセンサーの探索:前年に引き続きキサンチン脱水素酵素のモリブデン近傍の活性中心に阻害剤であるリガンドを結合させ、その構造変化を解析した。本年は特にリガンドのうちX線結晶構造の解析をFYX-051で立体構造を得た。また結合にともない長波吸収体を観察しX線結晶構造の解析は反応中間体であることが判明し、反応機構解明に極めておおきな情報を得た。さらに脱水素酵素から酸化酵素への変換に関与するF549とR335、R429の変異体による解析をさらに進め、コンフォメーション変化の機序を詳細に明らかにし発表した。また殆どスーパーオキシドのみを産生する変異体を見出し、その細胞化学的応用を試みた。2)金属結合蛋白の同定:前年に引き続き、鉄結合タンパク質の検索をめざして、培養細胞を用いポリアクリルアミドゲル二次元電気泳動で分画し、鉄結合タンパク質のデータバンク作成にむけて、既知鉄タンパク質のスポット同定を引き続き進めてきている。3)箱嶋らと共同でおこなったHBP23の立体構造の解析結果をもとに、活性中心のCys52、Cys173およびその周辺のアミノ酸残基の変異体の解析、還元体であるチオレドキシンとの相互作用の解析し、さらにオリゴマー形成の影響などを解析した。反応の機序を明らかにした。1)スーパーオキシドおよび過酸化水素それぞれの生成酵素の発現系の開発と誘導機構とスーパーオキシドセンサーの探索:前年に引き続きキサンチン脱水素酵素のモリブデン近傍の活性中心に阻害剤であるFYX-051の立体構造をX線結晶解析を進めた。また結合にともない長波吸収体を観察し、モリブデン配位子のジオメトリー決定をおこなった。
認識構造理論による「アイロニー関連語彙」の関係解明とその日、英、中、韓国語比較

認識と言語の両レベルの視点からアイロニーの統合的理論を打ち立て、それをテコに、アイロニーを取り巻く関連領域全体の研究分野を切り開く必要があるという観点に基づき、次の3点から研究を実施してきた。第一に、「認識と言語の両レベル」の視点からアイロニーの統合理論を完成させること。第二に、日本語のアイロニー関連語彙の詳細な研究を行い、欠如語彙の性格を明らかにすること。第三に、英語・中国語・韓国語で日本語と同様の調査を実施し、アイロニー関連語彙に関して、その普遍的側面と各言語の個別性を明らかにすること。平成12年度にアイロニーの統合理論と日本語の研究がほぼ終わり、これを受けて、平成13年度に中国語・韓国語の調査を実施した。中国語と韓国語の信頼できる専門知識の提供者を活用し、予定していた研究プログラムをほぼ達成できた。これらの成果をもとに、14年度は、日・英・中・韓国語間の「アイロニー関連語彙の構造」について、その普遍性と特異性の特徴づけを行い、最後に研究の総まとめを作成し、その印刷・公表の作業が現在進行しているところである。本研究の特色をまとめると、(1)アイロニーという複雑な言語事象に新しい言語理論のメスを入れたこと。(2)「認識と言語の両レベル」を視野に入れたアイロニー理論を提示したこと。またそのことにより、(3)アイロニーの表現とその関連領域の研究が可能になったことである。また成果と意義については、(1)これまで全く手つかずであったアイロニーとその関連領域の概念が理論的に整理できること。また(2)空な言語が明らかになることにより、各言語の性格がより明確になり、文化人類学的にも示唆する点が大きいことである。なお国際的に見ても、アイロニーの問題をここまで掘り下げた試みはこれまでほとんどないと言ってよい。報告書の完成のあと、更に詳細に検討し、近々アイロニーの専門書を出版する予定である。本研究の目的は、認識と言語の両レベルの視点からアイロニーの統合的理論を打ち立て、それをテコに、アイロニーを取り巻く関連領域全体の研究分野を切り開くことである。具体的には、第一に、「認識と言語の両レベル」の視点からアイロニーの統合理論を完成させること、第二に、日本語のアイロニー関連語彙の詳細な研究を行い、欠如語彙の性格を明らかにすること、第三に、英語・中国語・韓国語で日本語と同様の調査を実施し、アイロニー関連語彙に関して、その普遍的側面と各言語の個別性を明らかにすることである。このうち本年度の研究実施計画は、(1)アイロニーの統合理論の精密化、(2)日本語のアイロニー表現・アイロニー関係事象の収集と分類、および日本語のアイロニー関連語彙の詳細な研究を実施すること、(3)英語のアイロニー表現・アイロニー関係事象の収集と分類、および英語のアイロニー関連語彙の詳細な研究を実施することである。(1)については、これまでの研究成果を総点検し、アイロニーの統合理論の精密化がほぼ出来上がった。特に、言語のみならず、小説・絵画・音楽・社会事象などのアイロニーの説明も視界に入れ、理論の完成度を高めることに努めた。(2)、(3)についても、可能な限りデータ収集に努め、予定通りの成果をあげることができた。以上により、アイロニー理論、日本語関係、英語関係の基本的研究は予定通り終了した。平成12年度の成果としては、学位論文(河上1979)以後に発表した河上(1986、1993a、1993b、1998、1999a、1999b)を中心に、これまでの研究成果を総点検し、アイロニーの統合理論としての精密化をはかった。特に言語のみならず、小説・演劇・絵画・音楽・社会現象などのアイロニーの現象を説明できる統合的理論の完成度を高めることができた。平成12年度は、とくに日本語と英語のアイロニー表現・アイロニー関係事象の収集と分類・分析、およびアイロニー関連語彙の詳細な研究を実施し、これまでの理論を実証することができた。平成13年度は、新たに中国語と韓国語の調査が加わり、インフォーマントを活用して、日本と英語に関して行なった同じ調査と行ない、資料収集と分析を実施した。12.13年度の研究により日・中・英・韓国語間の「アイロニー関連語彙の構造」について、その普遍性と特異性の特徴づけが可能になってきた。

これらの成果をもとに、14年度は、日・英・中・韓国語間の「アイロニー関連語彙の構造」について、その普遍性と特異性の特徴づけを行い、最後に研究の総まとめを作成し、その印刷・公表の作業が現在進行しているところである。本研究の特色をまとめると、(1)アイロニーという複雑な言語事象に新しい言語理論のメスを入れたこと。(2)「認識と言語の両レベル」を視野に入れたアイロニー理論を提示したこと。またそのことにより、(3)アイロニーの表現とその関連領域の研究が可能になったことである。また成果と意義については、(1)これまで全く手つかずであったアイロニーとその関連領域の概念が理論的に整理できること。また(2)空な言語が明らかになることにより、各言語の性格がより明確になり、文化人類学的にも示唆する点が大きいことである。なお国際的に見ても、アイロニーの問題をここまで掘り下げた試みはこれまでほとんどないと言ってよい。報告書の完成のあと、更に詳細に検討し、近々アイロニーの専門書を出版する予定である。
韓国語会話授業におけるICTを活用したアクティブラーニング教授学習システムの開発

本研究の目的は、ICTを活用した韓国語会話授業でのアクティブラーニング型教授学習を確立するため、モバイル端末を用いて学生に能動的学習を促す授業モデルの構築と、その学修支援システムを開発することである。今年度では、前年度から取り組んでいる多人数授業でも学修者全員に教員の指導が十分に行き渡る授業支援機能を有するシステムをGoogle Appsの基盤の上で実装・試作を行った。その際、開発に伴う環境構築のプロセスが複雑化するため、教員と学生の両方が利用に障害がないように、ユーザーフレンドリーシステムを目指した。具体的には、G Suiteを基盤としたWebアプリケーションのLMS開発の可能性を確かめた。その結果、教員側では、多人数授業で能動的学習を実践する学修システムのデザインを行い、発音教育の習熟度判定、正しい発音習得のプロセスの組み込みができた。一方、実践的アクティブラーニング用の韓国語会話教材のデザインでは、リアルタイムでの韓国語文章の校正システムや韓国語会話の例文データベース構築にはまだ至っていない。解決策として、データベースの例文数を減らし、人工知能や脳波計を用いたシステムも検討している。平成30年度では、選択科目として韓国語を受講する学習者のプロフィールを収集・分析を基に、申請者らは多人数授業でも教員のきめの細かい指導ができるシステムをG Suiteで試みた。しかし、学習者のプロフィールの分析データと学習者の学習意欲は、必ずしも関連性があるとは言い難い。つまり、学習者の多様な背景要因により、それらの分析データ以外に個々の学習意欲を調べる必要があった。そのため、前年度に引き続き、申請者らは、学習動機すなわち学習意欲を引き起こすARCS学習意欲デザインプロセスの方略を改めて立て直した。その内容は、以下の3点である。(1)以前、開発したスマートフォン用の電子教科書を見直し、習熟度・学習目標別の多様な学習に対応できる電子教材の開発、動画・音声・録音を組み込んだマルチメディアの活用、スマートフォン用に最適化した電子教材の作成を再度見直した。(2)理解度把握システムの試作:毎回の授業後、小テストを配信・受信・自動採点してフィードバックを実施、学習者の問題理解や解決方法を提示するシステムと学生個人の成績管理システムの開発にGoogle Appsを活用した。このAppsにより、簡単に韓国語会話教材を支える基本機能(得点集計、習熟度のビジュアル化、フィードバック)が構築でき、その活用可能性を再度確かめた。(3)協調学習支援システムの試作:学生参加型・誘導型の授業環境を構築、学生同士がペアまたはグループを組み、主体的な学びを促すシステムの開発をスタートさせた。これらの方略が明確に定まってない状況で、現在予定した研究計画とはやや遅れている。そのため、今年度では脳波計を用いた学習者の学習プロセスも確かめる予定である。平成31年度では、学習者個々の学習意欲を脳波計で測定し、学習プロセスにおける個人差の重みを見出す予定である。この個人差をARCS学習意欲デザインプロセスに重み付けすることで、学習者個人に適した韓国語会話力の協働学習ネットワーク構築を目指したい。具体的には、平成30年度に引き続き、学習者の韓国語会話力を向上させるためのグループ別協働学習のネットワークを構築し、学生が単純な操作で即時に教員やグループ内に配信でき、学修交流を可能とするシステムまで発展させたい。なお、製作する具体的な開発項目と内容は次のとおりである。(1)韓国語会話による映像コンテンツ制作・配信:学生同士で韓国語会話による多様な映像コンテンツが制作できるよう、学生グループ内の学修交流ネットワークを構築する。(2)協働学習による字幕・シナリオ作成:学生間の教え合いと学び合いの相互啓発を目指す協働学習による韓国語字幕・シナリオ作成とその支援ネットワークを構築する。(3)グループ別の送・受信サービス:グループ専用の送・受信サービスを設けてデータ収集や回覧機能、レビュー書き込みなどを装備したネットワークを構築する。教員による指導コメント送信システムで円滑なフィードバックをサポートする。申請者らはすでにモバイル端末のBluetoothやGoogle Appsを用いてマルチ型学習教材を構築している。これらのシステムに、脳波計で測定した学習者個人差の学習意欲の重みを付け加えることで、学習効果の有効性を確かめたい。なお、これらのシステムが開発できれば、本研究課題である、多人数の会話授業でも協働学習の教授・学習が可能となり、学修者が能動的で協働的に韓国語会話力を高める学修に取り組むように全面的なサポートも可能になると考えられる。本研究の目的は、ICTを活用した韓国語会話授業でのアクティブラーニング型教授学習の確立するため、モバイル端末を用いて学生に能動的学習を促す授業モデルの構築と、その学修支援システムを開発することである。平成29年度では、多人数授業でも学修者全員に教員の指導が十分に行き渡る教育用コンテンツと、授業支援機能を有するシステム開発を目指した。第1段階として、申請者らは学習者のプロフィールを分析に、対象学習に適する教材開発のデザインを行った。その内容は以下の2つである。1.多人数授業で能動的学習を実践する学修システムのデザイン:(1)音声認識システム、(2)発音教育の可視化・習熟度判定、(3)正しい発音習得のプロセス、を考案し、システムの試作を行った。2.実践的アクティブラーニング用の韓国語会話教材のデザイン:(1)韓国語文章の校正システム、(2)韓国語会話の例文データベースを考案し、システムの試作を行った。平成29年度で、申請者らは多人数授業でも教員のきめの細かい指導ができることを目指し、選択科目として韓国語を受講する学習者のプロフィールを収集・分析を行った。

その分析結果によると、韓国語を選択した学生の多くは、学習意欲も高く、受講態度や成績が優れたが、そうではない学生もある程度の割合を占めている。このように多様な背景をもつ学習者に対して、申請者らは開発する教材の中で、学習動機すなわち学習意欲を引き起こすARCS学習意欲デザインプロセスを基に方略を立て直した。その内容は、以下の3点である。(1)以前、開発したスマートフォン用の電子教科書を見直し、習熟度・学習目標別の多様な学習に対応する電子教材の開発、動画・音声・録音を組み込んだマルチメディアの活用、スマートフォン用に最適化した電子教材の作成を見直した。(2)理解度把握システムの試作:毎回の授業後、小テストを配信・受信・自動採点してフィードバック実施、学習者の問題理解や解決方法を提示するシステムと学生個人の成績管理システムの開発にGoogle Appsを活用した。このAppsにより、簡単に韓国語会話教材を支える基本機能(得点集計、習熟度のビジュアル化、フィードバック)が構築でき、その活用可能性を確かめた。(3)協調学習支援システムの試作:学生参加型・誘導型の授業環境を構築、学生同士がペアまたはグループを組み、主体的な学びを促すシステムの開発をスタートさせた。これらの研究成果の一部をまとめて、研究会(Google Appsを用いた韓国語リスニング学習教材の提案、東北地区若手研究者発表会)で発表した。本研究の目的は、ICTを活用した韓国語会話授業でのアクティブラーニング型教授学習を確立するため、モバイル端末を用いて学生に能動的学習を促す授業モデルの構築と、その学修支援システムを開発することである。今年度では、前年度から取り組んでいる多人数授業でも学修者全員に教員の指導が十分に行き渡る授業支援機能を有するシステムをGoogle Appsの基盤の上で実装・試作を行った。その際、開発に伴う環境構築のプロセスが複雑化するため、教員と学生の両方が利用に障害がないように、ユーザーフレンドリーシステムを目指した。具体的には、G Suiteを基盤としたWebアプリケーションのLMS開発の可能性を確かめた。その結果、教員側では、多人数授業で能動的学習を実践する学修システムのデザインを行い、発音教育の習熟度判定、正しい発音習得のプロセスの組み込みができた。一方、実践的アクティブラーニング用の韓国語会話教材のデザインでは、リアルタイムでの韓国語文章の校正システムや韓国語会話の例文データベース構築にはまだ至っていない。解決策として、データベースの例文数を減らし、人工知能や脳波計を用いたシステムも検討している。平成30年度では、選択科目として韓国語を受講する学習者のプロフィールを収集・分析を基に、申請者らは多人数授業でも教員のきめの細かい指導ができるシステムをG Suiteで試みた。しかし、学習者のプロフィールの分析データと学習者の学習意欲は、必ずしも関連性があるとは言い難い。
重度重複障害児の教育形態の多様化に対応する指導の在り方に関する基礎的研究

標記研究テーマの下で設定した具体的課題と得られた知見は以下の通りである。1.在宅重障児の実態調査:訪問教育、通学、両者の中間的タイプ(訪問教育の枠内でのスクーリング)の三形態で指導をうけている者計8名を対象に実施した。原因に関しては5例がいわゆる先天性脳障害であったが、3例が交通事故、溺水による者で、近年の傾向を反映している。人口呼吸器使用2名、栄養補給は経(鼻)管3名、胃ろう2名など医療的管理の必要度が高い。ADLは全面介助を要し、睡眠・覚醒リズムは2名が未確立である。2.発達神経心理学的評価:脳および各種感覚系の基礎機能を脳波誘発反応測定によって評価を試みた結果、脳幹水準へ及ぶ重篤な脳機能障害が指摘された。1例に視覚障害も認められた。3.指導場面における反応測定と評価:指導場面での教師と対象児のやりとりを、映像・音声記録とともに、対象児の心拍反応を無拘束計測し、同一時系列上で両者を詳細に捕捉、評価した。その結果、心拍反応上の発達的特徴から、(1)無反応・防御的加速反応優勢(3名)、(2)定位的減速反応優勢(3名)、(3)能動的加速反応優勢(2名)の3群に分類され、これと担当教師の発達評価はほぼ一致した。しかし、特に(1)、(2)群では、肉眼観察しうる行動的変化は極めて微細なため、指導中にこれを的確に把握できない場面も多かった。4.まとめ:医療的管理を要する在宅重障時の増加傾向が指摘される。訪問教育は当初心配されたほどにはこれらの対象児に負担をかけるものではなく、むしろ定期的指導によって生活リズムの確立をはじめとする多面的な効果が期待される。特に、可能な範囲でスクーリングを実施する意義が大きい。一方、指導内容・方法に関してはなお課題が多く、生理心理的情報の即時フィードバックの試みなどを進め、今後さらに検討する必要がある。
鮮新世から更新世に日本から絶滅した甲虫類に関する研究

大阪層群(鮮新世)では現在の中国に同じまたは類縁の動植物が分布している化石がこれまで多く見つかっているが、甲虫でも同様の例を発見できた。また北海道・東北・関西において、最終氷期前後の露頭の調査を行い、現在では国内や調査地周辺に分布しない種を発見することができた。1.すでに産出している化石標本の検討や土質サンプルの処理を行った。(1)大阪層群において発見されたオサムシ科の一種について、渡辺克典氏と共同で予報として発表した(渡辺・初宿2007:岸和田自然資料館研究報告:ただし本研究補助金は使用していない)。産出層準は大阪層群最下部(後期鮮新世)であったが、上翅の条溝などの特徴において、現在の日本産のオサムシ類に一致するものは見いだせなかった。他の分類群では現在の中国南部の動植物相と強く関連していることから、本標本についても中国の現存種との比較を詳細に行うことが必要であることが示された。本研究の次年度以降では、この化石標本の詳細な検討を重要課題のひとつとしたい。(2)青森県つがる市・館岡層から産出した昆虫化石について、検討を行った。ハネカクシ科甲虫が多数産出したが、種数が多い上に高度の専門的知識を要する分類群であることから、本科の分類の専門家である伊藤建夫氏に同定を依頼した。次年度以降に成果をまとめ、発表したいと考えている。(3)採取しておいた土質サンプルのうち、滋賀県彦根市および青森県つがる市・館岡層(上記)のサンプルについて、新たにブロック割り法およびケロシン浮游選別法による処理を行った。多数の昆虫化石を新たに得ることができた。いずれのサンプルも広域テフラである姶良Tn火山灰の前後に堆積した泥炭層で、次年度以降の調査により、成果が出ることが期待される。2.新たな野外調査により、サンプルを得た。調査地は北海道の空知・根室・江差管内、兵庫県篠山市で、いずれも最終氷期の泥炭層である。ブロック割り法によって昆虫化石をいくつか発見したり、サンプルを持ち帰ったりした。詳細な検討や処理は次年度以降に行う。(1)大阪層群において発見されたオサムシ科の一種(渡辺・初宿2007:岸和田自然資料館研究報告)について,さらに詳細に同定を行うために,中華人民共和国・北京市において,中国科学院動物研究所等の標本所蔵施設を訪れ,検討を行った。雲南省・チベット自治区など,中国南西部に産する種との類縁性が示された。詳細は学会等で発表を行う(2)青森県つがる市?館岡層から産出した昆虫化石のうち,ハネカクシ科甲虫について,同分類群の専門家である伊藤建夫氏に同定を依頼し,概ねの成果を得ることができた。今年度も引き続き検討を依頼し,最終的な結果が出次第,学会等で発表を行う。2.新たな野外調査により,標本サンプルを得た。調査地は北海道羽幌町および滋賀県彦根市で,いずれも最終氷期の泥炭層である。(1)現地でのブロック割り法によって,昆虫化石をいくつか発見した。同定結果については作業中であるが,当研究の目的である寒冷地性種が含まれている模様である。詳細は次年度も引き続き検討を行い,学会等において発表を行う。(2)サンプルを持ち帰った。次年度中にサンプル処理を行う予定である。1.北海道幌延町・最終氷期末期泥炭層について(1)上記について、野外調査を行った。当時はもっとも寒冷だった最盛期は過ぎているものの、依然として寒冷な状態が残っていたことが、すでに花粉分析により明らかになっている。現地において、およそ50点の甲虫化石が産出した。サンプルを持ち帰った。(2)室内において、ケロシン浮遊選別法によりサンプルを処理し、さらに150点の昆虫・ダニなどの化石を抽出した。(3)これらの同定作業を行った。国内に同一種が分布するカラフトヒメヒョウタンゴミムシClivina fossor、マグソコガネAphodiusrectus,スジヒメガムシHydrobius pauper、ヒラタネクイハムシDonacia splendensについて、産出を確認できたが、該当種が国内に存在しないものもあった。(4)これを受け、ロシア・ウラジオストク市のロシア科学アカデミー極東支部・生物学土壌学研究所において、化石標本の同定作業を行った。ハンミョウモドキの一種Elaphruslapponicus、ゾウムシの一種Trichalophusmaecklini、ゾウムシの一種Trichalophus sachalinensisがさらに同定できた。これらはいずれも、現在のサハリン、ハバロフスク、マガダン、カムチャツカなどに分布する種である。かつては北海道に分布していたものの、気温の上昇により、現在では絶滅した種であることが確認できた。(5)オサムシ科、ゲンゴロウ科、ハネカクシ科については、ひきつづき当該分類群の分類研究者らの協力を得ながら、今後、同定作業を進める。

2.滋賀県彦根市・最終氷期最盛期泥炭層について現地で調査を行ったところ、アカガネオサムシCarabus granulatusが産出した。本種は現在の新潟県・神奈川県以東に分布するが、最終氷期には西日本にも分布していたことが明らかとなった。
老化制御に関するポピュレーションベース追跡研究

高齢者のQOL維持および介護負担が問題になっている。老化促進および緩和に関連する因子の特定と、その因子を活用した対策が期待されるが、現在まで老化促進・緩和を特定する確実なバイオマーカーは知られていない。カロリー制限(CR)の老化防止効果や、健康寿命増大は、霊長類においては確実視されており、いくつかの血中因子の変動が見られる。ヒトのボランティア群においても同様な変化が見られる。今回地域一般地域住民の方においても摂取エネルギーと血中因子に同様の変化が見られるかを観察することを目的に、同意をいただいた方を対象に精密な栄養調査を行い、摂取エネルギーを計算するとともに、血中因子の変動を探索した。急速に高齢化が進展するとともに、寝たきりや認知症の高齢者が急速に増加し、高齢者のQOLおよび介護が問題となっている。こうした中で地域においても健康寿命の延長という観点から老化因子の特定と活用が期待されるが、現在まで老化を特定する確実なバイオマーカーは知られていない。一方カロリー制限(CR)の老化防止効果や健康寿命増大は、霊長類については確実視されており、ヒトのCRボランティア群においては、十分な栄養摂取により、体脂肪量の減少等、虚血性心疾患危険因子の改善が認められている。またいくつかの血中因子の変動が認められている。老化を特定する確実なバイオマーカーは特定されていないが、これらの項目はヒトにおいても動物レベルにおいてもエネルギー制限に関連する指標と考えられ、老化とも関連している可能性がある。どの程度のエネルギー制限がヒトの寿命延長に効果があるかは決定されていないが、1020%程度のCRは、各栄養素の基準1日摂取量値が保たれていれば、自由摂食時に対して正常で健全なレベルのエネルギー摂取とみなされ、健康で活動的な生活がおくれるとされている。この程度のエネルギー制限(低摂取)状態は、一般の市民においてもみられる状態である。今回の研究で主任研究者らは同意を得た地域住民の栄養調査を行い、平成24年度において調査参加者の摂取エネルギー計算を完了した。今後、当初の計画どうりエネルギー摂取と関連する可能性がある血中因子等を測定し(栄養調査と同時に対象者から血液は採取ずみ)、エネルギー摂取状況(計算済み)との関連を検討する。急速に高齢化が進展するとともに、寝たきりや認知症の高齢者が急速に増加し、高齢者のQOL維持及び介護負担が問題になっている。地域においても健康寿命延長の観点から老化に関連する因子の特定と、その因子を活用した対策が期待されるが、現在まで老化推進を特定する確実なバイオマーカーは知られていない。一方カロリー制限(CR)の老化防止効果や健康寿命増大は、霊長類においては確実視されており、ヒトのボランティア群におけるCRでは、体脂肪量の減少等、虚血性心疾患危険因子の改善が認められているが、一般集団についての知見は乏しい。またいくつかの血中因子はヒトボランティア群において動物と同様の変動が認められ、これらの項目は老化と関連している可能性がある。どの程度のエネルギー制限がヒトの健康寿命延長に効果があるかは決定されていないが、一方1020%程度のCRは、健康で活動的な生活が送れるとされ、一般の市民においてもみられる状態である。本研究で主任研究者らは、同意を得て一般地域住民の栄養調査を行い、摂取エネルギーを計算するとともに、同参加者の血液採取を完了した。現在前記エネルギー制限に関連するとされる血中指標の測定を実施中であり、測定完了後摂取エネルギーとの関連を検討する予定である。主任研究者らは動物実験により、カロリー制限が動物のADLを向上させること、およびアレルギー症状が抑制されることを報告してきた。

これらの経験より地域において、食事調査により住民の栄養摂取状況とエネルギー(カロリー)摂取を測定し、エネルギー摂取と関連する可能性がある血中因子等との関連を検討するとともに、がんや循環器疾患等罹患との関連について調査を行う意義があると考え、本研究を企画した。高齢化の急速な進展とともに、寝たきりや認知症の高齢者が急速に増加し、高齢者のQOL維持及び介護負担が問題になっている。地域においても健康寿命延長の観点から老化促進および緩和に関連する因子の特定と、その因子を活用した対策が期待されるが、現在まで老化推進・緩和を特定する確実なバイオマーカーは知られていない。一方カロリー制限(CR)の老化防止効果や健康寿命増大は、霊長類においては確実視されており、ヒトのボランティア群におけるCRでは、体脂肪量の減少等、虚血性心疾患危険因子の改善が認められているが、一般集団についての知見は乏しい。またいくつかの血中因子はヒトボランティア群において動物と同様の変動が認められ、これらの項目は老化緩和と関連している可能性がある。どの程度のエネルギー制限がヒトの健康寿命延長に効果があるかは決定されていないが、1020%程度のCRは、健康で活動的な生活が送れるとされ、一般の市民においてもみられる状態である。研究代表者らは、同意をいただいた一般地域住民の栄養調査を行い、摂取エネルギーを計算するとともに、同参加者の血液を採取し、エネルギー制限に関連する因子を探索した。本研究においては、地域住民を対象に、地域自治体担当者の協力を得て、前記エネルギー制限に関連するとされる血中指標の測定を実施し、摂取エネルギーとの関連を検討した。公衆衛生学本研究についての科学研究費の交付決定内示が、平成23年度においては通常の年度より遅くなっていた。本調査は、調査対象自治体の健診実施時に並行して実施する計画となっている。そのため自治体担当者の協力なくしては本研究は実施できないが、前期交付内定時に、自治体においては平成23年度健診計画等がすべて決定済みで、その時点で申請者が申請時に計画していた交付決定年(平成23年)の栄養調査等の実施は不可能な状況であった。そのため栄養調査の実施および血液採取、対象者からの同意書取得が平成24年夏となった。平成24年度中において栄養測定とエネルギー計算は実施済みである。今後摂取エネルギーとの関連が想定される血中因子の計測を行い、血中因子の値と摂取エネルギーとの関連を測定する。研究手順・日程の見直し等を行い、研究最終年である平成25年度中に当初の計画を完了する見通しである。本研究についての科学研究費の交付決定内示が、平成23年度は通常の年度より遅くなっていた。本調査は調査対象自治体の公衆衛生担当者の協力なくしては実施できないが、前期交付内定時に、自治体においては平成23年度健診計画等がすべて決定済みで、その時点で申請者が申請時に計画していた交付決定年(平成23年)の栄養調査および血液採取は困難な状況であった。そのため栄養調査および血液採取の実施、対象者からの同意書取得が平成24年夏となった。平成24年度中に栄養測定と摂取エネルギー量計算を実施し、平成25年度には一般健診における血液検査項目との関連について検討した。
電圧印加に伴う金属/ガラス界面での物質移動と界面組織の変化

平成15年度の研究実績Corning 7740 (Pyrex)、Matsunami#0700(コバールガラス)の二種類のホウケイ酸ガラスとケイ素単結晶の陽極接合継手に接合時と逆方向の電圧を印加する実験を行い、接合界面に生じる変化を観察した。その結果、Pyrexの継手では逆電圧印加で接合界面に茶褐色の斑点やガラスのひび割れが生じるのに対し、コバールガラスでは接合界面全体が軽く変色するもののガラスのひび割れは生じず、また逆電圧印加後の継手を浸水すると、コバールガラスの継手は接合界面全体が剥離するのに対し、Pyrexの継手では剥離の進行は界面の一部にとどまることが見出された。継手界面の組織観察の結果、これらの違いは逆電圧印加によって接合界面に集積するNaの分布状態の違いに起因することがわかった。またその原因として、陽極接合時に接合界面近傍のガラス中に形成されるアルカリイオン欠乏層の電気抵抗が、Pyrexではコバールガラスに比べて著しく大きくなることが見出され、その結果Pyrexでは逆電圧印加時に接合界面に向かうNaイオンの流れがことが欠乏層の電気抵抗が相対的に小さい接合欠陥の部分に集中し、そこで界面の変色やガラスのひび割れが生じることが示唆された。またリチウムガラスのAsahi-Technoglass SW-YYとケイ素単結晶の継手への逆電圧印加も行い、この継手では逆電圧印加後の継手を大気に晒すと急激な接合界面の剥離が生じることを見出した。これは逆電圧印加でこの継手の界面に生じるリチウム水ガラスが水と強い親和性を持ち、大気中の水分と急激に反応するためと考えられる。またKovar合金とコバールガラス、純鉄とコバールガラスの継手への逆電圧印加を行い、純鉄の継手では接合界面の分離が生じにくいことを見出した。平成14年度の研究実績1.陽極接合界面模擬試料の作成法、その試料からの透過型電子顕微鏡用試料の作成法の確立ガラス板上に真空蒸着、もしくはRFスパッタを用いて金属層を堆積した試料を用い、これに電圧を印加して実際の陽極接合界面の模擬試料を作成する手法、及びこの方法で作成した試料から、アトムミリング装置、またFIB装置を用いて透過型電子顕微鏡用の薄膜試料を作成する手法を確立した。上記の方法で作成した模擬接合界面において、実際の陽極接合界面で観察されるのと同様の元素偏析や界面反応生成物が生じることを組織観察で明らかにした。2.アルミニウム/ガラス陽極接合界面組織形成の初期過程の観察アルミニウム/ガラス接合界面組織の形成過程を詳細に観察し、界面に生じる酸化アルミニウム反応生成物の成長様式を明らかにした。この結果と以前の実継手の観察から得られた結果から考察を加え、アルミニウム/ガラス陽極接合界面組織の形成過程のモデルを提案した。さらにFIB装置を用いて接合初期段階の界面の透過電顕試料を作成し、接合初期の界面構造が提案したモデルと矛盾しないことを観察した。3.アルミニウム/ガラス陽極接合界面への逆電圧印加の影響の観察アルミニウム/ガラス模擬陽極接合界面へ接合時と逆方向の電圧を印加し、界面の組織の変化、接合界面への元素偏析を観察した。予め接合電圧を印加した試料では、逆電圧の印加で生じる界面へのナトリウムの偏析が抑制されることが見出され、接合時に生じる酸化アルミニウム層が界面へのナトリウムの析出を抑制することが示唆された。
付加体堆積物の初期変形ー物質進化とその水理特性変化

付加体形成初期の変形にともなう物性変化を被っている堆積物は,肉眼や顕微鏡下で変形構造が確認されないものの,粒子の配列様式と透水特性が大きく異なることが判明した.変形に伴って物性変化を被った堆積物は,被っていない堆積物に比べ最大25%にまで透水係数が小さくなった.また,物性変化を被った堆積物は,地震発生帯上限付近に対応する封圧80MPa付近において,間隙率が急減することが確認され,その深度領域において間隙水を急激に排出し,周辺の強度低下をもたらしている可能性を示した.付加体形成初期の変形にともなう物性変化を被っている堆積物は,肉眼や顕微鏡下で変形構造が確認されないものの,粒子の配列様式と透水特性が大きく異なることが判明した.変形に伴って物性変化を被った堆積物は,被っていない堆積物に比べ最大25%にまで透水係数が小さくなった.また,物性変化を被った堆積物は,地震発生帯上限付近に対応する封圧80MPa付近において,間隙率が急減することが確認され,その深度領域において間隙水を急激に排出し,周辺の強度低下をもたらしている可能性を示した.最大埋没深度1km程度の付加体浅部が発達する三浦・房総半島において,付加過程初期の変形と物性変化を被っている地質体を対象に,地質調査と透水試験用泥質岩(おもにシルト岩)サンプリングを実施した。地質調査および変形構造解析の主要なツールとして,本年度(平成19年度)に購入したライカシステムズ製の広視野顕微鏡を用いた。得られた試料を円柱成形し,京都大学理学部地質鉱物学教室において透水試験を開始した(なお本機器は,広島大学理学部に移管されたため,平成20年度の測定はそちらで行う予定である)。現在のところ12試料の測定を行った。現在までの現地調査,構造解析,それに透水試験の結果,付加体形成初期の変形にともなう物性変化を被っている堆積物は,肉眼や顕微鏡下で変形構造が確認されないものの,粒子の配列様式と透水特性が大きく異なることが判明した。変形に伴って物性変化を被った堆積物は,被っていない堆積物に比べ最大25%にまで透水係数が小さくなった。また,物性変化を被った堆積物は,地震発生帯上限付近に対応する封圧80MPa付近において,間隙率が急減することが確認され,その深度領域において間隙水を急激に排出し,周辺の強度低下をもたらしている可能性を示した。平成20年度は,さらに多くの測定を行い,これらの現象を確認するとともに,地震発生領域上面深度において排出される間隙水量の定量,および,排出された間隙水によってどの程度堆積物の勇断強度を低下させるのか,検討を行いたい。最大埋没深度1km程度の付加体浅部が発達する三浦・房総半島において,付加過程初期の変形と物性変化を被っている地質体を対象に,地質調査と透水試験用泥質岩(おもにシルト岩)サンプリングを実施した.地質調査および変形構造解析の主要なツールとして,本年度(平成19年度)に購入したライカシステムズ製の広視野顕微鏡を用いた.得られた試料を円柱成形し,京都大学理学部地質鉱物学教室において透水試験を行った.付加体形成初期の変形にともなう物性変化を被っている堆積物は,肉眼や顕微鏡下で変形構造が,確認されないものの,粒子の配列様式と透水特性が大きく異なることが判明した.変形に伴って物性変化を被った堆積物は,被っていない堆積物に比べ最大25%にまで透水係数が小さくなった.また,物性変化を被った堆積物は,地震発生帯上限付近に対応する封圧80MPa付近において,間隙率が急減することが確認され,その深度領域において間隙水を急激に排出し,周辺の強度低下をもたらしている可能性を示した.本研究の申請時に計画されていながら延期となっていた現世の南海付加体の掘削が,平成21年度に実施される.この航海(IODP Exp.322)に乗船予定であるので,同様の実験からこれらの現象を確認するとともに,地震発生領域上面深度において排出される間隙水量の定量,および,排出された間隙水によってどの程度堆積物の勇断強度を低下させるのか,検討を行いたい.