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京都大工頭中井家文書の建築指図(社寺・城郭・茶室)に関する研究調査

今年度内に,全点数の半数程度の撮影を終えることができた。また指図名称と寸法,縮尺率,作図分類,破損状況などは,一覧表にしてまとめている。指図の建築別分類は,城郭,禁裏,寺院,神社,数寄屋,役宅などで,他に町割図や地図,あるいは土木構築物の絵図などがある。これらはいずれも江戸時代の中井役所の職能に対応したものである。指図の種類は,平面図が大半を占め,少数ながら建地割図や詳細図もあった。また数寄屋はすべて起絵図であった。指図の技法は,箆書きの方角グリッドの上に,古いものでは色紙に描いた平面図を貼り付けたいわゆる貼絵図形式で,新しいものでは書絵図形式になっている。珍しいところでは,鳥瞰図的に描かれた境内絵図があった。最古のものは,現在のところ慶長年間の名古屋城指図で,そのほか寛永年間の指図も一定数ある。しかし大半は17世紀末から18世紀前半の作成になるものである。本年度は最終年度にあたるので研究のまとめを行った。初年度に作成した仮目録にしたがって番号順に調書を取り,写真撮影を行った。保存用として,モノクロ写真(4×5,6×9,35ミリ)とカラー写真(4×5ポジ,6×9ポジ,35ミリ・ネガ)を撮り,その他に部分撮影(カラー35ミリ・ネガ)を行った。中井家では明治時代の当主が指図の整理を行ったようで,包紙に朱の番号が付されていた。そこでこの番号を手がかりにしてまとめたところ,第1号から第181号までほとんど欠けることなく残存していた。また,番号が付されていない番外の指図86点が,新たに確認できた。最終的には,指図・絵図を合わせて総計269件,504点が確認できた。成果として、指図名称,員数,寸法,縮尺率,制作者名,作図分類,着彩の有無,破損状況を一覧表にまとめた。指図の建築別分類は,城郭,禁裏,寺院,神社,数寄屋,役屋敷などで,他に町割図や地図,あるいは土木構築物の絵図などがある。指図の技法は,箆書きの方角グリッドの上に,古いものでは色紙に描いた平面図を貼り付けたいわゆる貼絵図形式,新しいものは書絵図形式になっている。この中井家指図をもとに,京都の武家屋敷の役屋敷を取り上げて分析を行った。その結果,京都所司代屋敷,二条在番屋敷,禁裏付・仙洞付・女院付屋敷・京都町奉行屋敷・代官屋敷・火消屋敷・京都守護職屋敷の指図をもとにして,建築構成・主屋の空間構成等について若干の知見を得ることができた。
研磨パットの接触機構とCMP作用に関する研究

CMP作用を左右する主要な3因子は次のとおりである:(1)研磨スラリー(研磨材と溶液)(2)研磨盤と研磨条件(研磨圧力、研磨速度、研磨運動の方向・軌跡)(3)研磨パット(材質、表面性状と密度、繊維の太さや織り、剛性と硬度、その他)従来、CMP特性は主として、(1)と(2)の観点から追究されて来たが、(3)の観点についての具体的研究はほとんどなされて来なかった。しかし、CMP作用はパットとワーク間の接触によって生じることを考えると、この両者の接点数、実接触面積を支配するパットの物理的、機械的材料特性とその評価基準は、CMP現象・特性を支配する有力な因子であることは、十分推測できるし、むしろCMP解明の前提であったかもしれない。このような背景から、本研究プロジェクトが開始された。その初年度(平成17年度)には、主として研磨パットの接触変形特性について追究すると共に、研磨パットの表面観察や表面トポグラフィ測定の方法論の検討と予備的測定を行った。2年目(平成18年度)は、研磨パット表面トポグラフィの測定と分析に注力した。その結果、以下の所見を得た。(1)実験による、パット研磨点の推定荷重、スラリー濃度などの研磨条件と仕上面粗さピッチの関係をCMP実験により検討した。仕上面粗さのピッチの評価には自己相関関数を採用した。これらの考察をもとに、研磨パットの接触点(研磨作用点)について定性的ではあるが、パットと加工表面面間の接触モデルを構築できた。(2)研磨パッドトポグラフィの分析ポリウレタンパットの作用面をレーザ顕微鏡やSTMなどにより観察し、その構造的、性状的特性を把握した。パットの作用面にはランドとポアが分布し、ワークとの実接触はランド部で生じるという接触モデルを前提にすると、実接触面は高々数十%に過ぎないことが推定される。この作業面性状を、ドレッシング直後と摩耗後について比較した結果、ドレッシング効果のメカニズムが推察でき、研磨パット表面管理の一つの指針になるものと考えている。なお、ドレッシングとパット表面トポグラフィの関連をより定量的に評価する目的で、レーザ顕微鏡による3次元トポグラフィ測定を試みた。そのため、この測定データを3D表示できる解析ソフトを開発し、データの解析に供した。この解析手法を用いて、加圧変化に伴い変化する実接触面積のシミュレーションに十分利用できる見通しを得ることができ、今後、CMP現象分析の定量化に役立つものと期待している。CMP作用の主要因子は、(1)スラリー(研磨材と溶液)、(2)研磨盤と研磨条件(研磨圧力、研磨速度、研磨運動の軌跡)(3)研磨パット、である。従来、CMPは主として、(1)と(2)の観点から追究され、(3)の観点についてはあまり関心が払われなかった。しかし、CMP作用はパットとワークの接触によって生じることを考えると、この接点数や接触面積を支配するパットの機械的・物理的材料特性の評価、およびパット材料特性とCMP特性の関わりを究明することは、CMP解明の本質と考える。

このような背景から本研究プロジェクトが開始された。その初年度(平成17年度)は、パットの機械的材料特性を定量的に評価するための評価試験法の検討と、その方法による具体的な評価データ収集のための実験、そしてそのデータの分析によるこの評価法の有効性などの検討を目指した。(1)研磨パットの外観からの表面トポグラフィ観察まず、ポリウレタンパット表面の外観を電子顕微鏡により撮影し、その構造的、性状的特徴を観察することから始めた。パットの表面は目視によっても各所に空孔が均一に散在しており、ランドの部分で接触するという接触モデルを描いても、実接触面積は50%程度に過ぎないことは容易に想像できる。しかし、ミクロなパット表面観察からランド部分でさえかなり粗いトポグラフィを形成していることが判明し、実接触面積率は更に小さな値であるものと推察され、パットのドレッシングがCMPに及ぼす作用機構の一端を垣間見ることができた。(2)研磨パッドの接触変形特性の測定ワークとパットの接点におけるパットジャンクションの変形挙動は、極めてミクロな現象と言える。そのようなミクロなパット材質の加重-変形特性を測定するには如何にすべきか、悩ましいところであった。本研究では変位型マイクロインデンテーション硬度計(試験加重:数十グラム以下)をこの測定に供してみることにした。実験結果、加圧による変形、除加時の復元カーブが得られ、そのヒステリシス特性を知ることができた。(3)表面トポグラフィの3次元測定パットは軟質体であるため、その3次元トポグラフィの測定に当たって本研究ではレーザ顕微鏡を適用した。この測定データを3D表示する解析ソフトを開発し、さらに、加圧変形に伴い変化する実接触面積の変化をシミュレーション追跡した。この解析結果は、今後、CMP現象の理解に役立つものと期待している。CMP作用の主要な3因子は次のとおりである:(1)研磨スラリー(研磨材と溶液)(2)研磨盤と研磨条件(研磨圧力、研磨速度、研磨運動の方向・軌跡)(3)研磨パット(材質、表面性状と密度、繊維の太さや織り、剛性と硬度、その他)従来、CMP特性は主として、(1)と(2)の観点から追究されて来たが、(3)の観点についての具体的研究はほとんどなされて来なかった。しかし、CMP作用はパットとワーク間の接触によって生じることを考えると、この両者の接点数、実接触面積を支配するパットの物理的、機械的材料特性とその評価基準は、CMP現象・特性を支配する有力な因子であることは、十分推測できるし、むしろCMP解明の前提であったかもしれない。このような背景から、本研究プロジェクトが開始された。その初年度(平成17年度)には、主として研磨パットの接触変形特性について追究すると共に、研磨パットの表面観察や表面トポグラフィ測定の方法論の検討と予備的測定を行った。本年度(平成18年度)は、研磨パット表面トポグラフィの測定と分析に注力した。その結果、以下の所見を得た。(1)研磨パッドトポグラフィの分析ポリウレタンパットの作用面をレーザ顕微鏡やSTMなどにより観察し、その構造的、性状的特性を把握した。
高周波プラズマの電子エネルギー分布計測法に関する研究

本研究課題は集積回路(LSI)プロセスの中心技術の一つであるプラズマエッチング装置のプラズマ分析技術として、プラズマ電子エネルギー分析、電子密度解析、プラズマポテンシャル分布解析等を可能とする分析システムプロトタイプの開発を目的としたものである。2年間の研究成果として、本プラズマ分析法の原理的実証を行うとともに、プラズマ分析装置プロトタイプの開発を行ったものである。すなわち、本プラズマ分析法の原理実証の研究では、従来法としてのラングミューアプローブ法では、プラズマポテンシャルの変動が大きいために測定不可能な平行平板型プラズマエッチング装置においても測定可能であることを実験的に証明し、今後のプラズマ応用分野におけるプラズマ分析法の進展にインパクト与えることが出来た。また、プラズマ分析装置開発のフェーズでは、パラメータ解析のソフトウエアーに新規開発の課題は残ったものの、プラズマの電位測定ならびに電子エネルギー平均値の測定においては、データの自動取得・分析・測定結果の自動表示可能な形で分析装置プロトタイプの開発に成功しており、本研究課題において計画された研究内容はほぼ達成できたと考える。これらの研究成果は今後のプラズマ研究、特にプラズマ半導体応用分野において、本分析法および分析装置が産業レベルでの実用に供することが可能と展望するものである。集積回路(LSI)プロセスの中心技術であるエッチング装置のプラズマ分析技術として、プラズマ電子エネルギー分析装置プロトタイプの開発を目的とするものである。平成18年度は装置製作ならびに分析システム構築を中心として主に以下の成果を得た。(1)本研究の主要課題である電子エネルギー分布測定の対象プラズマ源として、平行平板型プラズマ発生装置の設計製作を行ない、電源周波数13MHzでのプラズマ生成装置を製作した。また電子エネルギー分布測定装置として、エミッシブプローブに高インピーダンス測定回路、300MHzディジタルオシロスコープならびにコンピュータを組み合わせ、LabViewシステムを利用して測定分析装置システムプロトタイプを構築した。(2)電源周波数13MHzにおけるアルゴンプラズマ生成実験ならびに本測定分析装置による電子温度測定、電子エネルギー分布測定の初期実験を実施し、プラズマ発生装置、電子エネルギー測定装置および測定システムの動作状況を調べると同時に、測定結果の分析を詳細に行った。(3)本プラズマ分析法の原理となるエミッシブプローブの特性として、種々プラズマ測定条件においてプローブ加熱電圧に対する浮遊電位の特性を調べた。その結果、プラズマ電子エネルギー分布がマックスウエル分布である条件においては、加熱電圧-浮遊電位特性が理論的に説明可能であることを実証した。また、この特性の測定値と理論値を比較することにより電子エネルギーの平均値である電子温度を決定することが可能であることを実証した。(4)上記電子温度測定ならびに電子エネルギー測定の際に得られるエミッシブローブ特性を理論的に詳細に検討した結果、その特性曲線全体が理論的に計算可能であることから、本プラズマ分析技術の原理の妥当性を実証するとともに、電子温度の測定結果が妥当であることを示した。これらの成果を前記(3)の結果を含めて応用物理学会、米国真空学会で公表した。また本論文としても投稿中である。(4)エッチングガスプラズマ分析用フィラメント材料の選定実験として、現有のハロゲンガス対応RIE装置において、レニュウムをフィラメント材料としてテストし、その実用性を一部検討した。(5)測定回路の光結合化とデータ処理コンピュータとの光通信化など分析システムのインテグレーションは未だ不完全であり、このため電子エネルギー分析部も未だ完成の域に無い。これらを19年度の研究課題とし、プラズマ分析装置の完成を目指したい。
体験に焦点をあてた日本の伝統音楽の教員養成プログラムの開発

日本の伝統音楽が生徒や学生にとって、西洋音楽以上に遠い存在の音楽であるという現状に疑問を感じ続けできた。生徒や学生に日本人としてのアイデンティティを確立する上でも、日本の伝統音楽を体験的に理解し、そのよさに気づき、身近な音楽にする必要があると確信し、様々な実践を続けてきていた。このような現状を踏まえて、本研究では、日本の伝統音楽の中で「箏」に焦点をあて、教育現場で児童・生徒に箏を通して、日本の伝統音楽のよさを理解させ、実技指導もできる教員を育成するためのプログラムを開発することを目指した。研究の結果、次の成果を得た。(1)箏初心者(西洋音楽のみを学習してきた音楽専攻の学生および教師)に、西洋音楽との相違点を意識しながら学習させることで、箏の特徴、演奏時の構え方や手の形、様々な弾き方、音色の特徴などに関して、短時間で理解させ、習得させることが可能であることが、実践結果の分析から明らかになった。(2)日本の音文化の特徴に関わる箏独特の様々な奏法を短時間で体験的に学習できる教材および学習プログラムを開発し、それらを実践し、学習効果を調査し、考察した結果、学習効果が上がることが明らかになった。(3)(2)の学習成果を生かして、学習者が指導できるか否か、教育現場での指導実践を実施した結果を調査し、指導が可能であることが明らかになった。(4)箏独特の様々な奏法が学校教育の創作活動において、利用価値が高く、有効な教材であることを、小・中学校の生徒および学生への実践を通して検証した結果、音楽の表現および創作活動に大変効果的であることが明らかになった。「体験に焦点をあてた日本の伝統音楽の教員養成プログラムの開発」の中で「箏」に焦点を当てて研究を行っている。今年度は,(1)日本の伝統音楽の特徴の研究、(2)授業で扱う「箏」の指導方法、(3)授業で扱う「箏」の楽曲の開発、について研究を行った。(1)については、楽曲開発、指導方法の研究の基礎知識の前提として文献研究を行った。その主な特徴は、日本人の自然観、自然帰依の精神に基づく、単音愛好性、余韻愛好性、噪音愛好性、声楽愛好性、音色尊重主義、であることが明らかになった。(1979吉川英史)。そのまとめの一部分は、「教員養成における和楽器「箏」の学習プログラムに関する研究」に掲載した。(2)については、箏演奏時に、より良い音を出すための手の形に関する指導方法について研究を行った。ここでは、学生が日頃演奏しているピアノと箏の手の形の相違点を意識して箏を学習することで、箏の手の形の特徴を意識して学習することができ、学習効果が上がるという知見を得た。詳しくは「教科教育学研究第21集」参照。(3)については、平成12年度以降実施していた箏の学習プログラムの効果を検証するため、本プログラムを学習した学生に、箏の指導を教育実践させその結果を考察することとした。その結果、小、中学校で扱う教材とその指導においては、学習した内容の範囲で指導することができ、自信をもって指導することができるという知見を得た。しかし、学生自身が細かい演奏技術の面などで対象化できていなかった部分については、十分自信をもって指導できなかったことが明らかになった。そこで、平成15年度は学生が学習を対象化できる方法を考慮して学習プログラムに改善を加え、さらに、箏の合奏教材とその指導方法について研究を進める予定である。「体験に焦点をあてた日本の伝統音楽の教員養成プログラムの開発」の中で"箏"に焦点をあてて研究を行っている。今年度は(1)教員養成及び教育現場で利用できる教材の開発について、(2)箏の指導方法について、研究を行った。

(1)教員養成の教材では、箏の様々な奏法を通して演奏体験できる日本の音の特徴(音の余韻・微妙な音程・音色などの変化、雑音効果の様々な奏法)を取り入れて教材を作成し実践を試みた。また、教育現場で利用できる教材に関しては、小学校高学年から初心者が利用できる教材を開発し実践を試みた。どちらの教材も、既成の楽曲を演奏するものだけでなく、学習者自らが、様々な奏法を組み合わせて、音色を確かめながら、演奏表現する活動を取り入れた。その結果、日本の音の特徴と良さを理解できると共に、実感しながら学習できることが明らかになった。(2)箏の指導方法については、奏法の習得状況と様々な奏法の特徴の味わい状況の両面から、学習状況を調査して指導方法を考えた。その結果、特に奏法習得が難しい奏法が明確になった。また、奏法の習得状況と自らの演奏の味わい状況は、比例関係にあることも明らかになった。さらに、奏法や味わい状況の細かい項目を自己評価することで、学習が深まることも明らかになった。そこで、平成16年度は、いままでの成果をISME(国際音楽教育会議)の世界大会で発表し、幅広く意見を求めるとともに、世界各国のこれらに関する指導方法等の現状を収集し把握し活かして、箏の学習プログラム案をまとめる予定である。日本の伝統音楽が生徒や学生にとって、西洋音楽以上に遠い存在の音楽であるという現状に疑問を感じ続けてきた。生徒や学生に日本人としてのアイデンティティを確立する上でも、日本の伝統音楽を体験的に理解し、そのよさに気づき、身近な音楽にする必要があると確信し、様々な実践を続けてきていた。このような現状を踏まえて、本研究では、日本の伝統音楽の中で「箏」に焦点をあて、教育現場で児童・生徒に箏を通して、日本の伝統音楽のよさを理解させ、実技指導もできる教員を育成するためのプログラムを開発することを目指した。研究の結果、次の成果を得た。(1)箏初心者(西洋音楽のみを学習してきた音楽専攻の学生および教師)に、西洋音楽との相違点を意識しながら学習させることで、箏の特徴、演奏時の構え方や手の形、様々な弾き方、音色の特徴などに関して、短時間で理解させ、習得させることが可能であることが、実践結果の分析から明らかになった。(2)日本の音文化の特徴に関わる箏独特の様々な奏法を短時間で体験的に学習できる教材および学習プログラムを開発し、それらを実践し、学習効果を調査し、考察した結果、学習効果が上がることが明らかになった。(3)(2)の学習成果を生かして、学習者が指導できるか否か、教育現場での指導実践を実施した結果を調査し、指導が可能であることが明らかになった。(4)箏独特の様々な奏法が学校教育の創作活動において、利用価値が高く、有効な教材であることを、小・中学校の生徒および学生への実践を通して検証した結果、音楽の表現および創作活動に大変効果的であることが明らかになった。
筋層浸潤膀胱癌予後予測因子としてのブチリルコリンエステラーゼとグレリンの有用性

筋層浸潤膀胱癌(MIBC)に対する標準治療は、膀胱全摘除術(RC)および術前化学療法(NAC)をである。弘前大学大学院医学研究科泌尿器科学講座では,術前化学療法2コース施行後膀胱全摘除術を行い、全生存率および非再発率が手術単独に比べ有意に改善することを報告してきた。しかしすべての症例で有効なわけではないため、様々な予測因子の検討が試みられている。当科では、ブチリルコリンエステラーゼ(BChE)がMIBCの予後予測因子として有用であると報告してきた。特に、NAC施行例が手術単独に比べ有意に高いことが明らかとなった。しかし、なぜBChEが高値を示したのか、その機序は不明であった。グレリンは、主として胃内分泌細胞で産生される、唯一末梢で産生される摂食促進ペプチドで、重症心不全や肺がんによる癌性悪液質でも高値を示すことが明らかとなっている。一方BChEの主な生理機能として、グレリンを加水分解することによりその機能を不活化させる役割を持っていることが明らかとなった。そのため担癌患者では、血清BChE濃度を低下させることによりグレリン濃度を上昇させ、体内の恒常性を保とうとしているのではないかと考えた。そこで本研究は、両者を経時的に測定することで、MIBC患者の全身状態が把握でき、さらにBChEの予後予測因子としての有用性に検証することを目的とした。平成30年度は,まず既存の血清を用いて,グレリンの測定を行った.NAC後の患者で,desacyl typeのグレリンがやや上昇していることが分かった.しかし,BChEとの関連がまだ明らかとはなっていないため,再発例や手術適応外の症例に関しても検体を収集し,さらに検討を行っていく予定である.異動により,異動先の倫理委員会の承認許可が遅れたため,検体の収集が一時ストップしていた.現在は承認が得られたため,検体採取を再開している.引き続き,検体の採取に努める.測定については,それほど時間を必要としないため,ある程度の検体がそろったところで測定を行う.また,併せて病期の進行や予後との相関について今後検討を加える予定である.筋層浸潤膀胱癌(MIBC)に対する標準治療は、膀胱全摘除術(RC)および術前化学療法(NAC)である。平成29年度は,まず既存の血清を用いて,グレリンの測定を行った.NAC後の患者で,desacyl typeのグレリンがやや上昇していることが分かった.しかし,BChEとの関連がまだ明らかとはなっていないため,現在検体を収集し,さらに検討を行っていく予定である.H29年度の研究実施計画である1.グレリンの測定2.筋層浸潤膀胱癌患者でのBChEおよびグレリンの測定上記の計画のうち、2のBChEの測定については,ルーチンで測定を行うこととしたため,計画通り進んでいる。グレリンの測定については,既存の血清による検討で,安定したデータが得られることがわかっている.ある程度の検体数が集まった段階で測定を行うが,1日程度で結果がわかるため,計画よりはやや遅れてはいるものの,データの収集にはそれほど遅れは生じない.筋層浸潤膀胱癌(MIBC)に対する標準治療は、膀胱全摘除術(RC)および術前化学療法(NAC)をである。

そのため担癌患者では、血清BChE濃度を低下させることによりグレリン濃度を上昇させ、体内の恒常性を保とうとしているのではないかと考えた。そこで本研究は、両者を経時的に測定することで、MIBC患者の全身状態が把握でき、さらにBChEの予後予測因子としての有用性に検証することを目的とした。平成30年度は,まず既存の血清を用いて,グレリンの測定を行った.NAC後の患者で,desacyl typeのグレリンがやや上昇していることが分かった.しかし,BChEとの関連がまだ明らかとはなっていないため,再発例や手術適応外の症例に関しても検体を収集し,さらに検討を行っていく予定である.異動により,異動先の倫理委員会の承認許可が遅れたため,検体の収集が一時ストップしていた.現在は承認が得られたため,検体採取を再開している.MIBC症例の血清の収集はこれまで通り行っていく.また,当初の予定通り,マウスを用いた動物実験もあわせて行っていく予定である.引き続き,検体の採取に努める.測定については,それほど時間を必要としないため,ある程度の検体がそろったところで測定を行う.また,併せて病期の進行や予後との相関について今後検討を加える予定である.
極低消費電力無線センサノードを実現するリング型周波数シンセサイザの研究

30年度には、提案する位相同期回路のジッタと消費電力のトレードを解析し、シミュレーションを加速するモデリング方法を開発し、building blockの研究開発を続けた。まずは、本研究において重要なFractional-N同期方式を提案して検証した。多段リング発振器の位相関係を利用して位相検出器(PD)とデジタル時間変換器(DTC)に組合せ、後者らの範囲を短縮することを可能にした。これによって、位相検出器とデジタル時間変換器の消費電力、ジッタ、および面積も低減できた。提案方式により、3段リング発振器の位相関係を利用することでDTCの範囲が1/3までに短縮できた。本DTCの消費電力、ジッタ、および面積も約従来の1/3になった。また、本研究に使用予定であるType-I PLLのジッタ、消費電力、ループ遅延について解析した。解析した結果に基づいて回路を設計する予定である。システム検証を加速する完全RTLシミュレーションモデルを開発し、ループ動作と位相雑音などを検証した。去年に提案した消費電力と位相雑音のトレードオフを解消する手法をこのモデルを使ってPLL全体のジッタについてシミュレーションした。ジッタを約1/3までに抑えることが可能ということが分かった。位相検出器のための小面積アナログ回路デジタル変換器も提案して試作した。0.0053 mm^2面積、4.4-bit有効ビットを達成した。最後に、前述の多段位相関係を利用した同期方式やDTCをPLLに実装してチップ評価をした。rmsジッタが約1ps、消費電力が約3.8 mWという性能を達成した。提案した同期方式、DTCの性能などを確認した。コア技術の提案、システム検証、およびbuilding blockを開発して動作と性能を確認したが、最終システムまで組み立てていなく、全体消費電力の見積もりもできていないため、進捗としてはやや遅れていると考える。提案した同期方式とノイズキャンセル技術に不可欠な校正手法の開発に予想以上の時間がかかった。校正部の消費電力が全体消費電力にの割合も要検討であるため、工夫する必要がある。30年度の研究結果を踏まえ、回路設計を完成し、試作して評価する予定である。31年度に全体アーキテクチャまで組合せ、極低消費電力PLLを実現する予定である。29年度の本研究において、計画の通り、全体システム検討および回路ブロックの低消費電力化を行った。全体システム検討について、研究対象としての位相同期回路(PLL)のアーキテクチャーを確定でき、PLLの基本動作をシミュレーショで検証した。位相雑音を含めたリング発信器のシステム検証用モデルを提案した。このモデルを用いてより早い段階で発信器ノイズのシステムへの影響を検証できることにより、開発効率を向上した。本研究課題の一つは、消費電力と位相雑音のトレードオフであるため、消費電力を大きく増やせずに位相雑音の低減手法を検討した。前述のモデルを用いてシミュレーショした結果、約5dBのノイズ低減ができ、理論上の有効性を証明した。PLLにおける位相検出器の低電力化のため、発信器のマルチフェーズを生かした手法を提案し、シミュレーショで検証した。アーキテクチャーの最適化及び各回路ブロックの低消費電力化を見通し、1mW以下の消費電力が可能であることが分かった。回路ブロックの低消費電力化について、PLLのハートとしての発信器を低消費電力化してチップを試作した。65 nmのプロセスで仕様通りに3GHzにおいて0.4 mWの消費電力をシミュレーショで確認した。30年度にチップ測定予定である。29年度の成果物としては、論文誌にて1点掲載し、実証するためのチップ試作を1回行った。前述の通り、PLLの仕様およびアーキテクチャーも確定でき、これらの結果を踏まえ、30年度に全体の回路を設計してチップ試作する予定である。29年度には、計画の通りにシステム検証および回路の低消費電力化を行った。仕様とアーキテクチャーを確定でき、消費電力と位相雑音を見通した。これらの結果は次年度に全般的な回路設計のベースとなった。ただ、当時に選んだより安価な半導体プロセスは、PDK(process design kit)やトランジスターモデルの使いにくい点があり、慣れるのに予想以上に時間が掛かった。チップ製造時間もより長く掛かるため、チップ評価も遅くなる予想している。今後、以前に慣れた性能も製造スピードも上位のプロセスを使用する予定であるため、次年度の回路全般的設計が順調に進められると予想している。

位相検出器のための小面積アナログ回路デジタル変換器も提案して試作した。0.0053 mm^2面積、4.4-bit有効ビットを達成した。最後に、前述の多段位相関係を利用した同期方式やDTCをPLLに実装してチップ評価をした。rmsジッタが約1ps、消費電力が約3.8 mWという性能を達成した。提案した同期方式、DTCの性能などを確認した。コア技術の提案、システム検証、およびbuilding blockを開発して動作と性能を確認したが、最終システムまで組み立てていなく、全体消費電力の見積もりもできていないため、進捗としてはやや遅れていると考える。提案した同期方式とノイズキャンセル技術に不可欠な校正手法の開発に予想以上の時間がかかった。校正部の消費電力が全体消費電力にの割合も要検討であるため、工夫する必要がある。計画の通りに29年度の研究結果を踏まえ、回路を設計してチップ試作する予定である。近年、他研究グループより極低消費電力PLLの研究発表も増えて行っており、研究動向調査を通して最新成果および提案手法を参考にした上、研究を行う予定である。30年度の研究結果を踏まえ、回路設計を完成し、試作して評価する予定である。31年度に全体アーキテクチャまで組合せ、極低消費電力PLLを実現する予定である。29年度のチップ試作料およびパッケージ料は、30年度に請求されるとなっている。29年度の旅費も、他研究費より支出しました。それによって、次年度使用額が発生した。次年度の使用額は、上記のチップ試作料およびパッケージ料の一部として支出し、チップ測定に必要な電子部品なども次年度の使用額より支出する予定である。30年度に採択された論文の投稿料、国際発表旅費、およびチップ評価のための電子部品代などまだ未支払い状態であるため、次年度に支出する予定である。31年度には、チップ試作、基板製作、論文投稿料、旅費などにも本助成金を使用する予定である。
尿道下裂患者におけるMAMLD1変異解析とMAMLD1遺伝子機能の解明

当研究室で以前より集積していた尿道下裂・性分化疾患(DSD)患者の検体に、本年度さらに39例を追加し、MAMLD1変異解析を行った。その結果、約200例の検体の中で、4例のナンセンス変異と1例のスプライシング部位変異を同定した。尿道下裂・XY DSD患者におけるMAMLD1変異の割合は、約2.5%であった。ナンセンス変異を有する3例では、乳児期から幼児期までの下垂体-性腺機能は概ね正常範囲で推移していたものの、学童期になって、その機能低下と精巣の微小石灰化が認められた。このことはMAMLD1が胎生期だけでなく、出生後の精巣機能にも影響を及ぼすことを示唆するものと考える。また、スプライシング部位変異におけるルシフェラーゼアッセイによる機能解析では、MAMLD1のHES3プロモーター領域に対する転写活性化能の低下は認められず、タンパク発現量の確認が必要であるものの、スプライシング部位の異常全てが、必ずしも機能の異常につながるわけではない可能性があることが分かった。マウスライディッヒ腫瘍細胞株を用いたsiRNAによるMamld1発現抑制実験では、Mamld1の発現を抑制すると、培養上清中の17ハイドロキシプレグネノロン・17ハイドロキシプロゲステロンからテストステロンまでのステロイド代謝産物濃度が有意に減少した。そして、テストステロン産生酵素のうち、Cyp17a1のmRNA発現量が有意に減少すること、これに一致して、17-hydroxylase活性が低下していることを見出した。また、同じ細胞の発現パターンをマイクロアレイで解析し、Cyp17a1の発現低下を再現した。以上のことから、MAMLD1/Mamld1は、精巣におけるCyp17a1の発現調節を介し、胎生期ばかりでなく、出生後のテストステロン産生にも関与することが示唆された。
FcyRIIBにより展開される阻害シグナルの細胞内情報伝達機序に関する研究

B細胞抗原受容体(BCR)を介するシグナルはB細胞の活性化・分化に必須の役割をしている。最近の研究成果はBCRシグナルに抑制的に働く抑制性レセプターの存在を明らかにしてきており、特にBCRシグナルの終結・減弱に重要な役割をしていることが、推定されている。我々の研究はBCRシグナルの細胞内シグナル伝達機構、又B細胞に発現している抑制性セレプターFc?RIIB,PIR-BのBCRシグナル抑制分子機構を明らかにすることを目的とする。BCRとFc?RIIBをクロスリンクすると、BCRを介するカルシウム動員の阻害等シグナルが抑制される。Fc?RIIBの細胞内領域に含まれるITIMの中に存在するチロシン残基がLynにより燐酸化されることが、阻害シグナルを展開する上で必須であることを明らかにした。燐酸化ITIMに結合するSH2を含むシグナル分子としてin vitroでSHP-1,SHIPが結合することが示されていたが、どちらの分子がin vivoでFc?RIIBを介する阻害シグナルに関与するか解明されていなかった。SHP-1,SHIPは欠損B細胞を樹立することにより、この課題にapproachした結果SHIP欠損B細胞ではFc?RIIBによる阻害が解除され、SHIPの機能的重要性を明らかにすることができた。B細胞上に発現してFc?RIIB同様に抑制性レセプターとして働くPIR-Bもその細胞内領域に5つのITIM like領域を含んでいる。この5つのITIMの変異株を作製し、必須のITIMをmapしたところ、細胞膜領域から数えて4番目と5番目のITIMが必須であることが明らかになった。またこの4,5番目のITIMのみを含むPIR-BにSHP-1とSHP-2が結合することが明らかになった。更にSHP-1/SHP-2のPER-Bを介する阻害シグナルへの機能的関与を欠損B細胞を樹立することにより探索しているところである。
カルシウムセンサー機能を有する人工DNA結合タンパク質の精密構築

本研究では、生体内のCaシグナルと関連したタンパク質発現と細胞機能を解明するためのプローブ分子として、塩基配列認識部位を自在に設計でき、かつ、Caセンサー機能を有する人工転写因子の創製を目指して研究を行った。本年度は、Caセンサー型転写因子の基盤タンパク質の調整を行った。すでに申請者は、ジンクフィンガーZif268を参考に、2つのフィンガーユニットのC端にCa結合タンパク質であるトロポニンCのヘリックスーターンーヘリックスのターン部分以降のモチーフをカップリングした、フユージョンタンパク質FlF2-Tnが、Caイオン存在下では、DNAとの結合が低下することを明らかにした。分子モデリングの結果を踏まえ、Ca結合によってフレキシブルなループ部分の構造変化によってDNAとの立体障害を引き起こす機構のためと考え、このような構造変化による結合阻害が大きくなるような変異を導入したタンパク質の大腸菌での発現系の構築を行った。目的のタンパク質をコードするDNA断片を用意し、これをマルトース結合タンパク質とのフユージョンタンパク質として発現するようにプラスミドに導入した。形質転換後の大腸菌BL21の培養条件、誘導条件の最適化を行った。また、ライセートから可溶性画分を、アミロースレジン及びヘパリンセファロースによるアフィニティーカラムクロマトグラフィー、次いで、DEAEカラムによる陰イオンカラムクロマトグラフィーによる最終精製標品を得る精製段階を確立した。同様に、DNAの認識部位が異なる変異タンパク質についても大量発現及び精製を行った。
社会的報酬の情報処理における腹側線条体と扁桃体の機能的結合形成

本研究課題の目的は、以前に明らかにした霊長類腹側線条体における社会的報酬予測に関連する神経応答が、腹側線条体と解剖学的結合が知られる扁桃体と関連していることを明らかにするために、扁桃体において社会的報酬予測における神経応答を記録し、腹側線条体のそれとの関連を調べることであった。平成30年度は、社会的報酬予測および社会的報酬そのものに対する腹側線条体と扁桃体の神経応答を比較し、2つの領野の機能的結合について検討した。社会的報酬予測は、視覚刺激に対して、サルがもともと価値を見出す刺激と実験環境において価値を見出すようになる刺激の2つの社会的報酬刺激を条件付けることで行わせていた。もともと価値がある社会的報酬の予測刺激に対する興奮性応答を2つの領野で比較すると、腹側線条体より扁桃体の応答のほうが早かった。しかし、この予測応答について、扁桃体では社会的報酬価値に関連していなかったが、腹側線条体では社会的報酬価値が高いほうがより大きな応答を示した。一方、実験環境において価値を見出す社会的報酬の予測刺激に対しては、扁桃体でも社会的報酬価値が高いほうがより大きな応答を示した。また、腹側線条体では社会的報酬刺激そのものに対する興奮性応答があまりみられなかったが、扁桃体では社会的報酬刺激そのものに対して興奮性応答がみられ、さらに社会的報酬価値が高いほうがより大きな応答を示した。以上の結果により、扁桃体では視覚経路で入ってくる社会的報酬予測情報に対して、その価値を判断するよりも前に応答して、その準備情報を腹側線条体などに伝え、腹側線条体ではその準備情報をもとに社会的報酬価値の判断を行うという、2領野間の機能的結合が形成されていることが示唆される。そしてその後、実際に入力される社会的報酬情報の価値は扁桃体で行っていることも示唆される。本研究の目的は、サルにとって価値を有する社会的情報の処理には、解剖学的結合が知られる扁桃体と腹側線条体が関わると考え、その検証のために、社会的報酬処理過程において、扁桃体と腹側線条体との間に機能的結合が形成されることを明らかにすることを目的としている。平成28年度は扁桃体や腹側線条体から神経活動を記録する計画をしていた。おもに扁桃体からの神経活動を記録し、腹側線条体から記録していた神経活動と共に、被験体のサルにとって価値を有する社会的視覚刺激そのものに対する応答を解析した。扁桃体においては、約1/4のニューロンが社会的視覚刺激提示に対して興奮性応答を示した。これらの画像に対して応答を示した扁桃体ニューロンでは、好ましい視覚画像に対する応答のほうが、好ましくない視覚画像に対する応答よりも大きかった。一方、腹側線条体においても、約1/4のニューロンが社会的視覚刺激提示に対して興奮性応答を示した。これらの画像に対して応答を示した腹側線条体ニューロンでは、好ましい好ましくない2種類の刺激に対する応答に差がなかった。さらに、対象脳領域に関与すると考えられるテストステロンが、社会的情報刺激に対する行動に与える影響を調べる実験を、京都大学霊長類研究所との共同研究により計画していた。霊長類研究所の飼育ケージにおいて、サルが普段の生活を送りながら行動データを得られる装置を作成した。まだ、サルが装置に慣れていないため、刺激に対する興味を引き出すことは出来ていない。平成28年度いっぱいをもって所属していた近畿大学を退職することになり、研究以外の活動に時間を割くことが増えた。それに伴い、新しい神経応答の記録が計画より進まず、扁桃体と腹側線条体という2つの脳領域から神経応答を記録するシステムの立ち上げに遅れが生じた。そのうちに研究実施場所の移転時期が近づいたため、当初平成28年度中に予定していた神経活動記録装置の購入を断念した。他に、京都大学霊長類研究所で、テストステロンが社会的情報刺激に対する行動に与える影響を調べる実験を計画していた。この共同研究は平成28年度が初年度であり、霊長類研究所を4回訪問し、実験環境の整備と試し実験を行った。サルが興味を持つ刺激に触れるという行動データを得る装置が完成した。一部の脳領域より神経応答を記録し、また行動実験のシステムも立ち上げたが、研究実施場所の移転が迫る中で、当初予定していた神経活動記録装置の購入・セットアップができなかったため、本研究課題は"やや遅れている"と言わざるを得ない。平成29年度は、所属機関が近畿大学医学部から関西医科大学医学部に変わったため、実験装置を移して研究実施場所を移転した。そのため、改めて実験装置の立ち上げから行った。平成28年度までは、被験体のサルにとって視覚刺激そのものが元々有する価値に対する応答に注目していたが、本年度は古典的条件付けパラダイムを用いて、ある視覚刺激に正や負の価値を条件づけ、その価値が同じ社会的情報を共有する他の視覚刺激にも般化するという社会的条件付けが形成されるかを検討した。ある個体の特定の画像に正や負の価値の条件付けを行うと、その個体の別の画像にも同じ価値を見出すような行動を示した。一方で、社会的情報を有しない画像を刺激に用いると、このような条件付けの般化がみられなかった。よって、被験体のサルにとって社会的条件付けが形成されたと考えられる。

また、京都大学霊長類研究所との共同研究により、他個体画像に対するサルの興味が、扁桃体等の対象領域の活動に関与すると考えられているテストステロンの投与により、どう変化するかを調べている。本年度はケージ室に取り付けて行動データをとる装置に、被験体のサルが慣れるよう、報酬を用いて誘導した。その結果、報酬がなくなっても装置に触れて、他個体画像を提示させる行動がみられた。この結果は、他個体画像を見ること自体が、ある種の報酬となっていた可能性を示している。平成28年度いっぱいをもって前所属である近畿大学医学部を退職し、平成29年4月より新たに関西医科大学医学部に所属することになった。これに伴い、研究実施場所も変更になり、実験装置を全て移す必要が生じた。そのため、改めて実験環境を構築する必要があった。また、この移転にあたり前所属機関では購入できずにいた、神経活動記録装置を新たに購入し、立ち上げを行った。さらに新しいサルを被験体に用いて訓練を行い、行動データを得られるようにする必要があった。現在では、新しい被験体のサルにおいて社会的条件付けが形成されていることを確認した。他に、京都大学霊長類研究所との共同研究では、霊長類研究所を5回訪問し、サルが他個体画像に対する興味を測る行動データを取得したが、まだ次の目的であるテストステロン投与による行動への影響をみるには至っていない。以上のように、新たな研究環境で新たな実験動物を用いて新しい神経活動記録装置のセットアップも行い、データを得られるようになったが、行動データを記録している共同研究を含めて、まだ本来の目的のデータを十分に集める状況になっていないため、本研究課題は"やや遅れている"と言わざるを得ない。本研究課題の目的は、以前に明らかにした霊長類腹側線条体における社会的報酬予測に関連する神経応答が、腹側線条体と解剖学的結合が知られる扁桃体と関連していることを明らかにするために、扁桃体において社会的報酬予測における神経応答を記録し、腹側線条体のそれとの関連を調べることであった。平成30年度は、社会的報酬予測および社会的報酬そのものに対する腹側線条体と扁桃体の神経応答を比較し、2つの領野の機能的結合について検討した。社会的報酬予測は、視覚刺激に対して、サルがもともと価値を見出す刺激と実験環境において価値を見出すようになる刺激の2つの社会的報酬刺激を条件付けることで行わせていた。もともと価値がある社会的報酬の予測刺激に対する興奮性応答を2つの領野で比較すると、腹側線条体より扁桃体の応答のほうが早かった。しかし、この予測応答について、扁桃体では社会的報酬価値に関連していなかったが、腹側線条体では社会的報酬価値が高いほうがより大きな応答を示した。一方、実験環境において価値を見出す社会的報酬の予測刺激に対しては、扁桃体でも社会的報酬価値が高いほうがより大きな応答を示した。また、腹側線条体では社会的報酬刺激そのものに対する興奮性応答があまりみられなかったが、扁桃体では社会的報酬刺激そのものに対して興奮性応答がみられ、さらに社会的報酬価値が高いほうがより大きな応答を示した。
音響外傷性難聴のメカニズムの解明およびその防御

はじめに強大音響に曝露されることにより、難聴になる動物モデルを作製した。次にその難聴モデル動物において、内耳有毛細胞(聴覚を司る神経細胞)の細胞死(アポトーシス)に至るメカニズムを詳細に解明した。最後にその結果に基づき、難聴を治療する方法を種々のアプローチで検討し、聴覚機能・内耳形態の両面において難聴を治す可能性のある結果が得られた。本年度(平成20年)は、前年度に確立した音響外傷性難聴モデル動物を用いて研究を発展させた。具体的には、まずDNAの酸化障害である8-オキソグアニンを除去する酵素(8-オキソグアニン-DNAグリコシラーゼ)をコードするOgg1遺伝子をノックアウトしたマウスを用いて、内耳障害のメカニズム解析について検討した。強大音響負荷後のノックアウトマウスと野生型マウスでは、聴覚機能(聴性脳幹反応: ABR)および外有毛細胞数(surface preparation法によるhair cell count)に有意差がみられた。これらの結果は日本耳鼻咽喉科学会総会にて報告した。次に内耳再生研究に関連して、移植細胞の生体内動態モニタリングの検討を行った。具体的にはMRIの造影剤である超常磁性体酸化鉄(super paramagnetic iron oxide : SPIO)を細胞に取り込ませた後、in vitroにおいて細胞ラベリング効果を検討した。またその結果から次に音響外傷性難聴モデル動物において、神経に分化誘導した骨髄由来間葉系幹細胞を内耳に移植し、その内耳組織内での生着・発現を検討した。その結果は日本神経科学会のシンポジウムにて報告した。最後に内耳防御研究に関して、シグマ受容体に選択的に作用する新規の低分子化合物で、神経保護作用や抗うつ作用が期待される創薬SA4503の内耳保護効果を検討した。音響外傷性難聴モデル動物において、聴覚機能および内耳における形態的細胞死が防御できることを証明した。この結果は日本耳科学会にて報告した。
磁性ナノ粒子配列型量子ドットのプリント形成と走査型磁気ヘッドによる記録再生

本研究は1平方インチあたり1テラビット以上の面記録密度目標として,Fe-Ptナノ粒子アレイを磁気記録媒体に応用する要素技術を開発し,その実現の可能性を探査することを目的とした.そこで,以下の知見を得た.1)粉末試料でFe-Ptナノ粒子の物性評価を行なった結果,X線回折から求めた長距離規則度に加え,メスバウアー分光により短距離規則度を評価することも有益な情報が得られることを見出し,規則度と磁気異方性との相関について検討した.異方性の評価には異方性磁界の分布も考慮に入れる必要があり,特に部分的に規則化した試料についてはその分布がブロードになり,低異方性磁界成分のほうに広がることを明らかにした.2)マイクロ波照射による加熱を利用したポリオール還元法で部分的ではあるが,化学溶液プロセスだけでの規則合金Fe-Ptナノ粒子の直接合成に成功した.反応温度は250°Cで80kOe以上の異方性磁界を得た.3)ラングミュア・プロジェット(LB)法で,飽和脂肪酸(C,H_<2n>O_2)分子をFe-Ptナノ粒子分散溶液に混合して水面上に滴下すると,飽和脂肪酸単分子膜がバッファー層として水面上に形成され,凝集やドメインの形成が抑制されたFe-Ptナノ粒子単層膜の作製に成功した.nが14以上の分子で効果があり,n=14のミリスチン酸が配列規則性などの点で最も優れていた.4)Fe-Ptナノ粒子単層膜を熱処理する際に発生する焼結の問題を解決するために,カーボン・スパッタ膜をオーバーコートした.その結果,焼結が抑制され,集積膜中の比較的孤立したFe-Ptナノ粒子を規則化させることに成功した。ただし,規則化のために必要な熱処理温度はより高く,時間はより長くなる傾向となった.カーボン・オーバーコートしたFe-Ptナノ粒子集積膜を最適な条件で熱処理することにより45nmの粒子寸法で4.8x10^7erg/cm^3と高い磁気異方性を実現した.本研究は1平方インチあたり1テラビット以上の面記録密度目標として,Fe-Ptナノ粒子アレイを磁気記録媒体に応用する要素技術を開発し,その実現の可能性を探査することを目的とした.そこで,以下の知見を得た.1)粉末試料でFe-Ptナノ粒子の物性評価を行なった結果,X線回折から求めた長距離規則度に加え,メスバウアー分光により短距離規則度を評価することも有益な情報が得られることを見出し,規則度と磁気異方性との相関について検討した.異方性の評価には異方性磁界の分布も考慮に入れる必要があり,特に部分的に規則化した試料についてはその分布がブロードになり,低異方性磁界成分のほうに広がることを明らかにした.2)マイクロ波照射による加熱を利用したポリオール還元法で部分的ではあるが,化学溶液プロセスだけでの規則合金Fe-Ptナノ粒子の直接合成に成功した.反応温度は250°Cで80kOe以上の異方性磁界を得た.3)ラングミュア・プロジェット(LB)法で,飽和脂肪酸(C,H_<2n>O_2)分子をFe-Ptナノ粒子分散溶液に混合して水面上に滴下すると,飽和脂肪酸単分子膜がバッファー層として水面上に形成され,凝集やドメインの形成が抑制されたFe-Ptナノ粒子単層膜の作製に成功した.nが14以上の分子で効果があり,n=14のミリスチン酸が配列規則性などの点で最も優れていた.4)Fe-Ptナノ粒子単層膜を熱処理する際に発生する焼結の問題を解決するために,カーボン・スパッタ膜をオーバーコートした.その結果,焼結が抑制され,集積膜中の比較的孤立したFe-Ptナノ粒子を規則化させることに成功した。ただし,規則化のために必要な熱処理温度はより高く,時間はより長くなる傾向となった.カーボン・オーバーコートしたFe-Ptナノ粒子集積膜を最適な条件で熱処理することにより45nmの粒子寸法で4.8x10^7erg/cm^3と高い磁気異方性を実現した.ナノ粒子集積(配列)型磁気記録媒体開発には,配列構造形成技術と集積薄膜の評価技術の確立が必要である.配列構造形成技術として,ラングミュア・ブロジェット(LB)法を用いて水面上にFePtナノ粒子の配列構造体を形成し,それを基板上にプリントするように堆積させる.LB膜作製装置を購入・設置し,単粒子膜を水面上に展開するための基礎的な検討を行なった.ナノ粒子分散溶液の濃度,溶媒を変えることにより,水面上に単粒子膜を得るための条件を探査した.その中で,溶媒として用いるヘキサンとクロロホルムでは最適な粒子濃度が異なることを見出した.このことは溶媒の極性度の違いが,粒子間の電気的な相互作用に影響を及ぼしていることを示唆している.次に評価技術としての基礎的な検討を行なった.今年度は磁気特性に直接影響を与えるFeとPt原子とが結晶構造中でどの程度規則的に配列しているかを評価する手法として,X線回折パターンをリートベルト解析し,規則相と不規則相との割合を評価する手法を粉末レベルで確立した.さらに記録媒体の磁気特性として重要な磁気緩和特性の評価手法を検討した.粉末レベルではあるが,PPMSを用いて磁気緩和の測定結果から媒体のノイズ特性にも影響を与える活性化体積を評価した.

この2つの評価を通して,結晶構造中の規則度と磁気緩和特性との相関を調査し,規則度の増加が,緩和特性の改善に寄与することと,活性化体積と粒子の物理的な体積との間の比率に影響することを明らかにした.Fe-Ptナノ粒子集積膜の作製手法とFe-Ptナノ粒子の記録媒体としての実用的観点からの磁気特性評価を行なった.ナノ粒子集積膜を作製するラングミュア・ブロジェット法において,水面上で溶媒が蒸発しながらナノ粒子が配列していくことを想定し,溶媒の種類,蒸発時間,蒸発時に印加する水面上単粒子膜の表面圧力,ナノ粒子分散溶液の粒子濃度が,配列形成に及ぼす影響を調べた.まず水面上では溶媒の蒸発に伴い配列が進行していくが,沸点の低いヘキサンと沸点が高いヘプタンとでは,蒸発に時間がかかるヘプタンのほうが広範囲で配列しやすいこと,及びその際に単粒子膜の表面圧力と分散液の粒子濃度を最適化することが必要であることが示された.表面圧力と粒子濃度が低すぎる場合には単粒子膜の生成しない領域があり,その逆に表面圧力と粒子濃度が高すぎる場合には多層化や配列しない凝集が観察された.これらのことから水面上において配列を促進するには水面上でのナノ粒子の流動性が重要であることを見出した.Fe-Ptナノ粒子を磁気記録媒体に用いる理由として高い結晶磁気異方性による磁化の熱安定性があげられる.その結晶磁気異方性に影響を与えるパラメータとしてL1_0構造における規則度と組成があり,この2つのパラメータとの関連で磁気異方性と磁化の熱緩和特性を調べた.その結果,1)規則度は磁気異方性エネルギーを低下させるだけでなく,その異方性磁界分布を広げること,2)等比組成からずれると規則度が低下し異方性磁界の低下とその分布が広がる傾向が見られたが,Feが多い組成領域では低異方性磁界成分が少なく,磁化の熱緩和の点でも有利であることを明らかにした.さらに,熱アシスト磁気記録への応用を考慮すると,キュリー温度が低く,熱安定性に優れた材料という観点から,Fe組成の多いFe-Ptが有利であることを明らかにした.Fe-Ptナノ粒子集積膜の作製手法とその記録媒体としての実用的観点からの磁気特性評価を行なった.Fe-Ptナノ粒子は白金アセチルアセトナートのポリオール還元と鉄ペンタカルボニルの熱分解との複合反応により作製し,集積膜はラングミュア・ブロジェット(LB)法により作製した.LB法では界面活性剤に覆われ表面が疎水性であるナノ粒子を水面上に滴下すると,粒子が凝集した集積膜が生成しやすいが,両親媒性分子を混合することによりナノ粒子と水との間の表面エネルギーを低下させ,マイクロメートルレベルの範囲で単層の粒子配列膜を得ることができた.粒子配列膜を得る条件として,1)混合する分子が飽和脂肪酸分子であること,2)用いる溶媒として蒸発時間が比較的短いクロロホルムであることがあげられる.その条件下で最適な粒子濃度と,粒子・分子比率とを見出した.上記の手法で作製した単層のナノ粒子膜を熱処理することにより粒子の構造を規則化させるが,それに伴う粒子の焼結を抑制するために,カーボン膜をスパッタ法により堆積した.熱処理温度が600°C程度では十分な焼結抑制効果が得られ,保磁力も4kOeまで向上した.ただし,粒子の磁化容易軸を配向させることはできなかった.しかし,膜面内方向,垂直方向に磁場を印加したときの磁気ヒステリシス曲線はほぼ同じで,磁気的振る舞いは粒子的であることが示唆された.さらにこの粒子膜の磁気緩和特性を評価することにより,磁化反転の単位を見積もる活性化体積を求めたところ,粒子の実体積とおおよそ一致することがわかった.このことは粒子1つ1つが磁気的に独立して磁化回転により反転していることを示している.この磁化反転モードは媒体のノイズ抑制と分解能の向上に寄与すると推測される.