hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
胃癌の血漿microRNAとtumor-free DNAによる癌早期診断法

本年度は、胃癌の腹膜再発予測可能な血漿エクソソーム内包miR-92aとmiR-21のバイオマーカーとしての有用性を証明することができ研究目的をほぼ達成することができた。今後は、胃癌の中でも再発頻度が高く、早期診断が困難で予後不良な腹膜播種に注目し、播種に特異性の高いエクソソーム内包microRNAを明らかにし、臨床サンプルでその有用性を検証する予定である。さらに、血液および腹水や腹腔洗浄液中のtumor-free DNAを測定し、腹膜再発および予後予測因子としての有用性を検証する。これらの研究の推進方策として、癌原発部組織や血漿エクソソームなどの遺伝子変異を、次世代シークエンスで網羅的に解析し、tumor-free DNAのマーカーとなる遺伝子変異および、将来癌治療の標的分子となりうる遺伝子マーカーを網羅的に探索する。Tumor-free DNAを効率良く検出しうる新しい技術の開発も試みる。胃癌の血液中のtumor-free DNAを測定し、バイオマーカーとしての有用性を明らかにする。特に近年、マイクロサテライト不安定性の高い(MSI-High)またはミスマッチ修復機構の欠損(deficient mismatch repair : dMMR)した固形癌を対象に、免疫チェックポイント阻害剤である抗PD-1抗体薬ペムブロリズマブの承認がおりた。胃癌は大腸癌とともに、MSI-highを示す症例の頻度が高いことが知られている。今後は、MSIも含んだ血漿free-DNAの測定法の開発および解析を試み、免疫チェックポイントも視野に入れたliquid biopsyの分子マーカーを明らかにする。microRNAアレイをまとめて購入することにより、予定よりも価格を抑えることができたため、次年度使用額が生じた。今後、臨床サンプル数を増やし次世代シークエンスなどの費用にあてる予定である。microRNAアレイや遺伝子抽出用の試薬をまとめて購入することにより、予定よりも価格を抑えることができたため、次年度使用額が生じた。今後は、MSIの測定や次世代シークエンスなどの費用にあてる予定である。
摺動面被覆率による人工関節摺動面の機械的物性変化の解明と最適設計への適用

これまでに,Metal-on-Metal人工関節摺動面に対して摺動面被覆率というパラメータを提案し,被覆率による人工関節摺動面の耐摩耗性を求めてきた.そこで昨年度までに,被覆率がMetal-on-Metal人工関節摺動面に形成された酸化膜や吸着分子膜の再形成に大きく影響を及ぼすパラメータであり,人工関節摺動材が潜在的に保有する耐摩耗性を最大限に活用する可能性を示唆することができた.その原因として,(1)被覆率が酸化膜層の硬化や加工変質層の塑性変形を左右すること,あるいは(2)摺動面被覆部において関節液成分(主に蛋白成分)による境界潤滑性の向上し,耐摩耗に寄与することを示唆した.そこで本年度は,蛋白成分が摺動面に吸着し耐摩耗に寄与することを明らかにするために,潤滑液中の蛋白質をリアルタイムで定量し摺動面への吸着量を見積もる方法の構築を目指した.その結果以下のことを明らかにした.1)臨床用屈折計を用いることにより,簡便に関節液中の蛋白濃度を定量でき,リアルタイムに吸着量を見積もることが可能となった.2)関節液中の蛋白濃度は,経時的に低下することを示し,高被覆率においては蛋白濃度低下への遷移期の促進されることが明らかになった.総括として,昨今の組織工学・再生医工学の発達により,将来的に関節疾患は根治することが考えられる.人工関節は根治療法が確立されるまでのBridge-Use(橋渡し的対処療法)と捉えることができる以上,その開発は,最小の時間的・費用的投資とするべきである.摺動面被覆率は,新素材の開発ではなく,臨床使用されている人工関節摺動材料が潜在的に保有している耐摩耗性を新たな知見から最大限に活用するものであり,必要不可欠な技術となりうる,また,被覆率を人工関節へ適用するに当たって,最適な数値を示すには至らなかったが,人工股関節設計における被覆率の導入は,人工股関節の潤滑のみならずトライボロジーの分野に一石を投じるものとなった.1.目的雰囲気中の溶存酸素濃度を制限すると,Metal-on-Metal人工関節摺動面の摩耗低下をもたらすことが,本研究代表者により確認された.本研究では,摺動部の雰囲気を制御することができれば耐摩耗に寄与する潤滑状態が得られるという推測のもとに,摺動面被覆率というパラメータを提案し,Metal-on-Metal人工関節の摩耗に及ぼす影響を調査したので報告する.2.試験方法2物体が摩擦された際,摺動面同士が常時接触し雰囲気に曝されない摺動部が存在する場合がある.本研究ではこの摺動部を摺動面被覆部(Cover area)とし,全摺動面積のうち摺動面被覆部の占める面積割合を摺動面被覆率(Coverage)と定義した.試験は,歩行時における人工関節摺動部の運動状態を反映させたPin-on-Disk摩耗試験機を作成し,多方向滑り摩耗試験を行った.潤滑液は,関節液成分のうち摩耗が最も深刻となる境界・混合潤滑モードで影響を与えやすい成分を精査した結果をもとに,ヒト血清・リン脂質及びコレステロールを溶解した模擬関節液を作成した.3.結果上記した摩耗試験より,以下のような結果が得られた.(1)低酸素濃度下における摺動面と,被覆部摺動面の状態が類似する結果が得られた.このことから,被覆部は酸素の供給が制限されることが明らかとなり,摺動面被覆率によって雰囲気を制御することが可能であることが示された.(2)摺動面被覆率の増加はMetal-on-Metal人工関節の耐摩耗を示すことを明らかにした.(3)摺動面被覆部において関節液成分(主に蛋白成分)による境界潤滑性の向上が示された.また,被覆率を制御することにより境界潤滑性を優位に働かせる可能性を示唆した.1.目的昨年度Metal-on-Metal人工関節摺動面に対して摺動面被覆率というパラメータを提案した.これは摺動面に形成された酸化膜や吸着分子膜の再形成に大きく影響を及ぼすパラメータであり,人工関節摺動材が潜在的に保有する耐摩耗性を最大限に活用する可能性を示唆することができた.その原因の1つとして,被覆率が酸化膜層の硬化や加工変質層の塑性変形を左右することを明らかにした.本研究のでは,摺動面被覆率を考慮した摩耗実験の継続により,提案した摺動面被覆率を詳細にする.同時に境界潤滑性能の向上が見込める摺動面被覆部の酸化膜・吸着分子膜の再形成に関する仮説の実験的検証を行った.2.実験及び結果実験は,歩行時における人工関節摺動部の運動状態を反映させた2連式Pin-on-Disk摩耗試験機を作成し,多方向滑り摩耗実験を行った.実験終了後,関節液成分を含んだ潤滑液より摩耗粉を回収した.その際オリジナルの回収方法を確立し,電子顕微鏡にて観察した.その結果以下のような結果が得られた.(1)蛋白成分を含んだ潤滑液より金属摩耗粉を採取保存する方法として,従来の回収方法より安価な方法を確立した.(2)摺動面被覆部において関節液成分(主に蛋白成分)による境界潤滑性の向上が比摩耗量及び摩耗粉観察より明らかになった.また境界潤滑性を優位に働かせるものとして蛋白吸着量が主な要因であることを示唆した.これらのことをふまえ,現在アッベの屈折計による蛋白濃度測定を行い,蛋白吸着量と被覆率の関係を調査進行中である.

これまでに,Metal-on-Metal人工関節摺動面に対して摺動面被覆率というパラメータを提案し,被覆率による人工関節摺動面の耐摩耗性を求めてきた.そこで昨年度までに,被覆率がMetal-on-Metal人工関節摺動面に形成された酸化膜や吸着分子膜の再形成に大きく影響を及ぼすパラメータであり,人工関節摺動材が潜在的に保有する耐摩耗性を最大限に活用する可能性を示唆することができた.その原因として,(1)被覆率が酸化膜層の硬化や加工変質層の塑性変形を左右すること,あるいは(2)摺動面被覆部において関節液成分(主に蛋白成分)による境界潤滑性の向上し,耐摩耗に寄与することを示唆した.そこで本年度は,蛋白成分が摺動面に吸着し耐摩耗に寄与することを明らかにするために,潤滑液中の蛋白質をリアルタイムで定量し摺動面への吸着量を見積もる方法の構築を目指した.その結果以下のことを明らかにした.1)臨床用屈折計を用いることにより,簡便に関節液中の蛋白濃度を定量でき,リアルタイムに吸着量を見積もることが可能となった.2)関節液中の蛋白濃度は,経時的に低下することを示し,高被覆率においては蛋白濃度低下への遷移期の促進されることが明らかになった.総括として,昨今の組織工学・再生医工学の発達により,将来的に関節疾患は根治することが考えられる.人工関節は根治療法が確立されるまでのBridge-Use(橋渡し的対処療法)と捉えることができる以上,その開発は,最小の時間的・費用的投資とするべきである.摺動面被覆率は,新素材の開発ではなく,臨床使用されている人工関節摺動材料が潜在的に保有している耐摩耗性を新たな知見から最大限に活用するものであり,必要不可欠な技術となりうる,また,被覆率を人工関節へ適用するに当たって,最適な数値を示すには至らなかったが,人工股関節設計における被覆率の導入は,人工股関節の潤滑のみならずトライボロジーの分野に一石を投じるものとなった.
三重架橋ボリレン配位子の光感応性を用いた新規多核反応場の構築

これまでに三重架橋ボリレン配位子を有するアルキン錯体と水との反応により三重架橋オキソボリル錯体が得られることを明らかにし、オキソボリル配位子の高いσ供与性によってアルキン配位子のモビリティーが低下することを報告してきた。オキソボリル配位子の特異な性質を活かすためにも、アルキン配位子をもたない反応活性なオキソボリル錯体を合成する必要があった。そこで昨年度は三重架橋ボリレン錯体と水との反応からヒドリドーオキソボリル錯体の合成に取り組んだ。複数の水分子との反応によりホウ酸の脱離によるペンタヒドリド錯体の副生も観察されたが、触媒としてアミンを添加することで水の求核性が向上し、速やかにオキソボリル錯体が得られることが明らかとなった。用いるアミンのかさ高さも選択性に影響を及ぼすことから、アミンがボリレンに付加することで水との反応が加速される機構が想定される。得られたヒドリドーオキソボリル錯体は4つのヒドリド配位子を有するが、室温ではこれらのヒドリド配位子がサイト交換を示すことも明らかにし、容易に配位不飽和種を形成しうることが示唆された。また、ボリレン錯体とピリジンとの反応では架橋ピリジルー三重架橋ボリル錯体が得られることも明らかにした。本反応ではピリジンの配位に伴い三重架橋ボリレン配位子上にヒドリドが移動し、アゴスティックなB-H結合を有する三重架橋ボリル配位子へと変換されることをX線構造解析を用いて明らかにした。26年度が最終年度であるため、記入しない。重水素を用いたラベル実験によって,BC2三員環形成の際に三重架橋ボリレン配位子の移動反応が,ボリレン上のBH結合の切断を伴わない機構で進行していることが明らかとなった.この結果は、三重架橋ボリレン配位子が可視光を吸収することで二重架橋ボリレンへと異性化し,続いてRu-Ru結合の切断を伴いながら三核平面の反対側に位置するアルキン配位子とカップリングしたことを表わす結果である.これまでにも三重架橋ボリレン配位子を有する錯体は数例知られてはいたが,このように金属上でボリレン配位子がダイナミックな挙動を示すことを明らかにできたのは本研究がはじめてである.また,三重架橋ボリレン錯体と水との反応では,三重架橋オキソボリル錯体が得られることを明らかにしてきたが,BHからBOへと三重架橋配位子が変化することでクラスター上のアルキン配位子が動的な性質を示さなくなった.これは三重架橋オキソボリル配位子のシグマ供与性が非常に強いことを示す結果であり,これまでに理論的にしか予測されていなかったオキソボリル配位子の性質を実証することができた重要な成果である.オキソボリル錯体の生成機構については,まず水がホウ素へ求核的に攻撃し,次いで配位した水分子からプロトンが金属上に移動することで三重架橋ヒドロキソボリレン中間体が生成することが明らかとなった.ヒドロキソボリレン錯体からの脱水素と更なるプロトンの金属上への移動によってオキソボリル配位子が生成するものと考えられる.これまでに三重架橋ボリレン配位子を有するアルキン錯体と水との反応により三重架橋オキソボリル錯体が得られることを明らかにし、オキソボリル配位子の高いσ供与性によってアルキン配位子のモビリティーが低下することを報告してきた。光反応による三重架橋ボリレン配位子の活性化様式を絞り込めたことにより、励起状態のイメージをつかむことができた。また、三重架橋錯体の効率的な合成法の開発にも成功し、その性質および反応性を明らかにする上で大きな進展があったものと考えられる。しかし、水以外の基質との反応については検討できておらず、励起種と基質との反応については今後の課題と考えている。三重架橋ボリレン配位子が架橋ボリレンへと異性化することでクラスター上には配位不飽和座が形成されるものと考えられる。

加えてホウ素のルイス酸性を活かすことで、分極した遷移状態を経由する不活性小分子の速やかな活性化が期待できる。今後は光照射下での窒素や二酸化炭素などの不活性な基質との反応について検討する。また、オキソボリル配位子の高いσ供与性を活かした反応の開発についてもあわせて検討する。
東南アジアの住居と居住環境に関する研究

本研究は既存の関連研究資料の検討、現地における実態調査とその分析に基いて、下記の6研究対象について研究を行い研究成果を得ることができた。I.東南アジアの都市と農村について1.発展途上国の住居研究についての総括した。2.アセアン(ASEAN)諸国の都市と農村の住環境に関する資料等、による実態評価した。3.インドネシアの都市と農村に関する資料と実態評価した。II.伝統的住居からみたインドネシアの住環境1.日本の住まいと東南アジアの関係把握ができた。2.インドネシアの伝統的建築の類型化とその分布等の把握を行った。III.ジャワ東部地域の農村住居と居住環境1.居住環境形成の手法について建築的配慮、住宅建設組識等が分った。2.ジャワ島・東部地域の住居構成、住居構法が村落形成と共に把握。IV.東ジャワの都市住居と居住問題について1.インドネシアの居住問題、特に貧困階級の問題について検討した。2.スラバヤ市の居住環境と同市の都市構造について成果を得た。3.カンポンと称される居住区の形成と住居について分析できた。V.インドネシアのカンポンの居住政策と日本の経験の比較研究1.カンポンと日本のスラムの相違が分析できた。2.近代化の過程での日本のスラムはどう変化し、カンポンはどう変化しつつあるかを考察した。また、それらの環境整備手法を考察した。VI.アジア諸地域での構法と居住改善について1.住宅構法には地域性があり、その地域性について分析し、居住改善の方策として考察できた。
凹型のエンドを持つシンプレクティック多様体におけるフレアーホモロジーの研究

本年度は錘型の孤立特異点を持つ特殊ラグランジュ部分多様体のフレアー理論について詳しく調べ、正則曲線の分類についていくつかの結果を得た。カラビ・ヤウ多様体における特殊ラグランジュ部分多様体は、ミラー対称性との関わりで、現在非常に注目を浴びている。この特殊ラグランジュ部分多様体のモジュライ空間をコンパクト化したとき、そのコンパクト化の境界の点に対応するものは、基本的には、特異点を許容する特殊ラグランジュ部分多様体であると考えられる。しかし一般には、その特異点の様子はあまりにも複雑で、まだ現在の技術では到底理解が出来たという段階には至っていない。そこで最も簡単な場合である、錘型の孤立特異点について調べた。まず、ハーベイとローソンによる3次元複素ユークリッド空間の中の特殊ラグランジュ錘と、それを滑らかな特殊ラグランジュ部分多様体に変形したもの(漸近的特殊ラグランジュ錘)を用意する。この変形は1次元分のパラメーターを持っており、そのパラメーターが0のときに原点に錘型の孤立特異点が現れる。そして2次元円盤から複素ユークリッド空間への正則写像で境界がハーベイ・ローソンの漸近的特殊ラグランジュ錘に含まれるようなものを考える。このとき、そのような正則円盤は基本的に標準正則円盤しかないと言うことが証明できた。また先のパラメーターが0になったとき、この標準正則円盤は消滅する。さらに、標準正則円盤は横断正則性を満たしており、これにより標準正則円盤のモジュライ空間は一点からなることが分かった。次の段階として、現在、境界にいくつかの特異点を持つ正則円盤の分類も試みている。これはコンパクトな特異特殊ラグランジュ部分多様体とその滑らかな変形を調べる上で局所モデルとなる、非常に重要な研究材料であり、その解明が期待される。本年度の研究実績は境界付き多様体上のMorseホモロジーの構成を行なったことである;これは本研究課題である凹型のエンドを持つシンプレクティック多様体におけるFloerホモロジーの有限次元版であり、まずこのtoy modelを完成させることにより目標のFloerホモロジーの構成に向けての指針が得られた。具体的には以下のような構成となる:まずコンパクトな境界付き多様体Mを用意し、その内部でhorn型の計量を考える。さらにその内部上のMorse関数Fでしかるべき条件を満たすものを考える。このとき重要となる条件の一つでこのMorse関数Fから定まる境界上のMorse関数fはゼロを臨界点に持たないとする。そこでこのMorse関数FについてのMorse複体を次のように構成する。まずFの臨界点と、fの臨界点でfの値が正のものを生成元とする整数上の加群を作る、次に指数の差が1となる臨界点を結ぶtrajectoryの数を数えることによりバウンダリー作用素を定義する。このようにして構成されるMorse複体から得られるホモロジー群を本研究ではMorse homology of manifolds with boundaryと名付けた。まず第一の結果として、このように構成したホモロジー群がMの特異ホモロジーと同型になることが判明した。次に境界のMorseホモロジーから本研究で得られたホモロジー群への自然な準同型写像が構成でき、そこから相対的ホモロジーの長完全系列の構成に成功した。以上これらの結果を踏まえ論文「Morse homology and manifolds with boundary」を現在執筆中である。
クエーサー吸収線系で探る銀河の起源と進化

我々の住む銀河系の主な構成成分である水素ガスや星の起源と進化に注目することにより、銀河系や銀河の起源や進化過程に関する研究を行った。特にクエーサー吸収線系と呼ばれるガス吸収体に注目した。その結果、星形成が進んでいない矮小銀河がクエーサー吸収線系と観測されるガス雲を構成していることが理論及び観測的結果から示唆された。この成果により、今後の電波観測や補償光学装置などを用いた可視光観測により、「銀河間ガスから銀河への形成・進化過程」が解明されることが期待できる。研究課題に関する平成19年度に行った研究実績は以下の通りである。(A)DLA母銀河の探査に関して。2007年4、6月の2回にわたって、ガンマ線バーストに現れたDLAに注目し、母銀河探査観測をハワイ島すばる望遠鏡にて行った。その結果、吸収線源から10万光年離れたところに銀河を発見した。遠方DLA母銀河の検出は世界で10例にも満たず、その候補天体の検出は学術的に優れた成果である。今後、銀河の分光観測を行い、その検証を行う予定。この成果は、日本天文学会にて発表後、現在、論文作成中である。(B)MgII系の進化に関して。強い吸収線(Strong MgII)系に関するすばる望遠鏡による観測済みのデータを東京大学のグループと共同で解析・検討を行った。その結果、低赤方偏移(z<2)と比べると、高赤方偏移(z>2)では、その数密度が減少していることが判明した。高赤方偏移に関する結果は世界で初めてのものであり、DLAおよび銀河進化に関する新たな知見を提示する優れた成果である。この成果に関して、現在、論文作成中である。(C)吸収線系理論モデルの構築に関して。DLAに関する理論モデル使って、電波観測された近傍銀河の星形成率などと比較することにより、質量の大きな銀河がDLA、一方、媛小銀河がsub-DLAに対応することを示唆した。従来、近傍銀河とクエーサー吸収線系の関係性に基づき、銀河形成を理論的考察した研究は皆無であり、ユニークかつ優れた学術成果である。この結果は、日本天文学会や海外研究会などに於いて発表を行い、現在、海外学会誌The Astrophysical Journalに投稿中である。以上の研究実績の他に、研究課題を包括的に取り纏める必要性を強く感じ、今年度から「クエーサー吸収線系研究会」を発足させた。これは、観測と理論研究の連携を強化し、発展的なクエーサー吸収線系に関する研究推進を目的とする萌芽的ものであり、今後も継続的に開催する予定である。研究課題に関する平成20年度に行った研究実績は以下の通りである。昨年度(本課題採択初年度)ガンマ線バーストに現れたDLA母銀河探査観測の解析をさらに行い、この結果をまとめた論文を作成中である。また、2009年秋季に共同利用が開始される予定の補償光学装置(AO)を用いたDLA母銀河観測計画を立案し、プロポーザルを提出した。採択されれば、2009年度後半に観測実施できる予定である。昨年度、高赤方偏移(z>2)での数密度を決定した強い吸収線(Strong MgII)系に関して、さらにCLOUDYコードを用いて、その物理的・化学的状態の考察を、東京大学の研究グループらと行った。さらに、この系の中性水素量と、同種族の水素吸収線系であるsub-DLAやLyman-limit systemと比較することによって、その起源を解析中である。これにより、高赤方偏移(z>2)に於けるMgII系と相関の強い原始銀河の解明やその周辺のハローガスや銀河間ガスの化学進化の考察ができると考えている。この成果に関して、現在、論文作成中である(概要は、記載の紀要に掲載し発表した)。昨年度の考察結果、すなわち、中性水素吸収線系(DLAおよびSub-DLA)が電波観測による近傍銀河としてどのように対応するかという結果(詳細は、記載の紀要に掲載し発表した)に基づき、現在、銀河形成に関する数値シミュレーション(vGC)で得られた銀河の空間分布を組み込んだDLA形成に関する理論モデルのコードを開発中である。これにより、銀河とDLAの空間分布から、その起源や進化を考察する予定である。以上の研究実績の他に、昨年度(本課題採択初年度)から発足した「クエーサー吸収線系研究会」を、当該研究拠点(東京理科大学)にて開催した。これは、観測と理論研究者が交流し、本研究課題に関する研究推進を目的とする萌芽的ものであり、今後も継続的に開催する予定である。
生活保護世帯への就労支援と教育支援の効果についての研究

本研究は、埼玉県が実施した生活保護受給者に対する就労支援プログラムと教育支援プログラムのデータ分析に基づく定量的な政策評価分析を行うことで、就労困難者や貧困世帯の子どもに対する支援のあり方について考察することを目的とする。主な研究成果として、就労支援の研究については、アスポートの事業所データから、就労困難者の属性や支援内容がどのように就職率に影響したのかを明らかにした。そして、教育支援については、支援対象者の高校進学率は上昇しており、さらに高校中退防止のプログラムの導入により政策的効果が望まれることなどをまとめた。この20年間で生活保護率が大幅に上昇したことから、就労支援による生活保護からの退出の促進や生活保護世帯で育った子どもが再び生活保護を受ける「貧困の再生産」の防止が喫緊の課題となっている。本研究では、埼玉県における生活保護受給者への支援の取り組みである「生活保護受給者チャレンジ支援事業」(以下、アスポート)の支援対象者の属性と支援内容についての個票データから就労支援による就職への効果を測定し、また、中学生への教育支援のデータから高校進学についての効果を明らかにする。分析方法として、就労支援については、業務データによる計量分析に加え、他の調査データを用いたマッチング推計などによる計量分析を行う。教育支援については、生活保護受給世帯の中学生に対する独自調査を実施し、長期的な効果を測定する。2015年度からは、生活困窮者支援制度が実施されるようになり、各自治体で生活困窮者に対する就労支援や訓練および子ども向けの学習支援が実施されることとなった。生活困窮者支援制度は、生活困窮者が生活保護を受給する前に生活支援や就労支援を行うものであるが、埼玉県の支援プログラムは生活困窮者支援制度の先行事例であり、本研究からは同制度のあり方について示唆を得ることができる。この20年間で雇用の非正規化や男性若年無業者の増加といった労働市場の変化があり、これまで生活保護に占める割合が低かった稼動年齢層の「その他の世帯」が多く生活保護を受給するようになった。また、子どもの貧困が社会問題として大きくなり、生活保護世帯で育った子どもが再び生活保護を受ける「貧困の再生産」の防止が喫緊の課題となっている。このようななか、平成27年度から新たな生活困窮者自立支援制度が始まり、任意事業ではあるが、各自治体において生活困窮者を対象とした就労支援(就労準備支援事業)や教育支援(子どもの学習支援事業)が実施されるようになった。本研究では生活困窮者自立支援事業のモデルのひとつである埼玉県の「生活保護受給者チャレンジ支援事業」(以下、アスポート)のデータを用いて分析する。2015年度の研究成果としては、就労支援に関しては、アスポートの独自調査によるデータ分析については、現在分析を進めており、就労支援の期間と就労開始の関係について分析を行っている。また、近年の労働市場の変化についての考察を総務省統計局の『就業構造基本調査』を用いて分析し、個人の就労収入格差についての学会報告を行った(Shikata 2015)。教育支援に関しても、引き続きデータ分析を続けている。田中・藤枝(2015)では生活困窮者自立支援法の教育支援における大学の役割について論じた。また田中(2016)では、テキストで生活保護の解説および生活困窮者自立支援法などの最新動向をまとめた。2015年度に関する研究推進方法では、データ分析と新たに始まった生活困窮者支援事業の検証を行う予定であった。現在も継続して分析しており、次年度中には研究成果を公開したい。また、2015年度の研究成果は以下のとおりである。Shikata(2015)では、若年層を中心に雇用の非正規化、無業者割合が上昇することで、無業者を含めた個人の就労収入の格差が広がっていることを明らかにした。政策手段として、就労支援を行い、正規雇用での就労を促進する必要を改めて確認した。ただし、2015年度に実施する予定であった、マッチング法による就労支援の効果の測定については、現在分析途中となっている。続いて、教育支援については、実際に生活困窮者支援事業を実施しているアスポートの教室に出向き、支援活動を見学し、実施している担当者にインタビューを行った。また田中・藤枝(2015)では埼玉のアスポート教室に大学生がボランティアとして参加している様子などについてレポートした。平成27年度から新たな生活困窮者自立支援制度が始まり、任意事業ではあるが、各自治体において生活困窮者を対象とした就労支援(就労準備支援事業)や教育支援(子どもの学習支援事業)が実施されるようになった。2016年度の進捗状況としては、前年度までと同様に、就労支援に関しては、アスポートの独自調査によるデータ分析については、就労支援の期間と就労開始の関係について分析を行っている。教育支援については、高校進学についての分析を行っている。

2016年度の研究成果としては、生活困窮者自立支援制度の現状について分析を行い、同制度の課題として、就労支援での成果や生活保護の適用以外の多様な成果の蓄積が求められることなどを議論した(田中2017b)。さらには教育支援のあり方として、高校進学支援だけでなく高校中退防止対策も併せて整備する必要性についても、アスポート事業の紹介とともにまとめた(田中2017c)。また『平成26年全国消費実態調査』で子どもの貧困率が大きく低下した要因についても検討した(田中2017a)。2016年度の研究成果は以下のとおりである。四方(2016)では、社会保障制度全体の動向について概観し、低所得層に対する労働所得や社会保険料負担が与える影響についての分析を行い、今後の低所得者支援の方法について考察を行った。田中(2017b)では生活困窮者自立支援制度の初年度の支援状況と課題について検討を行った。支援状況からは、就労支援の分野で成果をあげていると考えられるが、一方で生活保護の適用も支援の選択肢として利用されていることがわかった。今後は就労や生活保護の適用以外の多様な出口の確保が課題と考えられる。また教育支援の分野については、田中(2017a)で最新の『平成26年全国消費実態調査』における子どもの貧困、経済状態について議論した。さらに、田中(2017c)では埼玉県のアスポート事業を事例として、教育支援の制度設計において、高校進学支援だけでなく、高校中退防止事業も政策の有効性を高めるために重要であることなどを指摘した。本研究は、埼玉県が実施した生活保護受給者に対する就労支援プログラムと教育支援プログラムのデータ分析に基づく定量的な政策評価分析を行うことで、就労困難者や貧困世帯の子どもに対する支援のあり方について考察することを目的とする。平成27年度から新たな生活困窮者自立支援制度が始まり、任意事業ではあるが、各自治体において生活困窮者を対象とした就労支援(就労準備支援事業)や教育支援(子どもの学習支援事業)が実施されるようになった。本研究では生活困窮者自立支援事業のモデルのひとつである埼玉県の「生活保護受給者チャレンジ支援事業」(以下、アスポート)のデータを用いて分析する。本年度の前半は、12000年代以降の就労支援、住宅支援、教育支援の政策展開についての研究、2アスポート事業を通じて明らかになった生活困窮者の実態像の再検討を実施した。本年度の後半には、以上の2点の研究課題を踏まえた原稿執筆を行い、2018年1月までに草稿の執筆を行った。生活困窮者自立支援法の改正が控えており、まとめの執筆などで時間を要しているが、これらの研究成果は2018年度中に公刊予定の書籍に所収される予定である。アスポートから生活困窮者自立支援法に至った経緯に関する制度研究とデータ分析をあわせて、新しい生活困窮者支援のあり方を考察する総合的研究として研究を実施した。
琵琶湖の歴史的環境と人間の関わりに関する総合的研究

滋賀県内全域の考古学発掘調査報告書を網羅的に収集・精査して、開発と河川・琵琶湖との関連などに留意しながら、古代・中世遺跡の成立・推移・消滅の過程を整理した。琵琶湖湖岸環境に関する情報を多く含む安治区有文書などの諸史料の調査・撮影を進めるとともに、明治期の地籍図を撮影・収集した。また大中の湖周辺など各地で共同調査を実施し、共通認識の獲得に努めるとともに、メンバー各自の視点から琵琶湖の歴史的環境に関する研究を進めた。文献史学・考古学・地理学・民俗学の研究者が協力し、徹底した史資料の相互批判を前提にその共有化を図るとともに、共同調査・研究を通じて、新しい環境史研究の方法の構築をめざす。対象である琵琶湖集水域は完結性の高い地理的・歴史的空間で、農・林・漁業や交通・流通などの社会的分業を高度に発達させるとともに、文献史料や民俗資料に恵まれ、伝統的な景観・環境もよく保存されているなど、環境史研究にとって最適のフィールドである。かつて琵琶湖に多く存在した内湖は、漁労や狩猟・採集などの多様な生業の場であると同時に、津や城館・集落などが立地し、支配の拠点ともなったが、水位変動などの影響によってダイナミックに消長を繰り返した。本研究では内湖に焦点をあて、琵琶湖の歴史的環境の変化と人間の関わりの具体的な姿を、複合的な視点から明らかにする。1、湖東地域の彦根市・旧能登川町・旧八日市市(ともに現東近江市)・旧愛知川町(現愛荘町)域などを中心に発掘調査報告書を網羅的に収集・精査して、古代・中世遺跡の成立・推移・消滅の過程や条里地割施工との関係がわかるように発掘成果を整理し直し、開発と河川・琵琶湖との関連などに留意しながら、遺跡立地とその変遷の再検討を進めた。2、従来全く未調査であった琵琶湖の津田内湖に面する南津田村文書(国文学研究資料館所蔵)の調査を進めて琵琶湖の環境に関する文書を選び出し、その一部をマイクロ撮影した。また平安時代以来の湖東地域の拠点寺院として中世漁業史料などの重要史料を多く伝える長命寺文書(近江八幡市)の調査を行い、史料をデジタル化した。それとともに琵琶湖の民俗調査報告書、あるいは浜名湖・諏訪湖・宍道湖を擁し、琵琶湖との比較研究を進める上で基本となる静岡県史・長野県史・島根県史などの自治体史やその他の史料集などの購入を進め、史資料の充実を図った。3、近江八幡市・旧能登川町・安土町・高島市などで、琵琶湖の湖岸環境を直接示す資料である明治期の地籍図の所在確認調査を行い、近江八幡市では専門家による写真撮影を行った。特に近江八幡市・高島市に関する一部の地籍図は、CD化して利用の便を図った。4、大中の湖周辺地域や沖島(東近江市・安土町・近江八幡市)を対象に、共同の現地調査を実施するとともに、文献史学・考古学・地理学からの研究報告を行い、共通認識の獲得に努めた。それと平行して、メンバーそれぞれの視点からの琵琶湖の歴史的環境に関する個別研究を進めた。1、湖北地域の余呉町・木之本町・浅井町・西浅井町、湖西地域の高島市(旧今津町・新旭町・朽木村)、大津市、甲賀市(旧信楽町・水口町・甲南町・甲賀町・土山町)などを中心に、発掘調査報告書を網羅的に収集・精査して、古代・中世遺跡の成立・推移・消滅の過程や条里地割施工との関係がわかるように発掘成果を整理し直し、開発と河川・琵琶湖との関連などに留意しながら、遺跡立地とその変遷の再検討を進めた。2、従来ほとんど調査がされていなかった、近世から続く葭卸問屋でいる西川嘉右衛門家文書(近江八幡市)の調査を進め、琵琶湖の内湖環境に関する文書を選び出してマイクロ撮影した。また人々が日常的に生活している琵琶湖唯一の島である沖島共有文書(近江八幡市)の調査を行い、史料をデジタル化した。それとともに環境史的研究に有益な諸史料・フィールドを含む自治体史・史料集である敦賀市史・四日市市史・新修泉佐野市史・愛知県県史・加能史料などの購入を進め、史資料の充実を図った。また位相差顕微鏡を購入し、メンバーによる花粉分析からの環境史研究を推進した。3、旧能登川町・安土町・高月町などで、琵琶湖の湖岸環境を直接示す資料である明治期の地籍図の所在確認調査を行い、特に旧能登川町・安土町に関する地籍図のほとんどをCD化して、利用の便を図った。4、大中の湖周辺地域でも特に文献史料に恵まれている大島奥津島神社・長命寺周辺地区(近江八幡市)や古代以来の琵琶湖交通の要衝で、平安期の最古の起請文木札が発見された塩津浜遺跡を含む塩津地区(西浅井町)を対象に、共同の現地調査を実施するとともに、文献史学・考古学・社会学などからの研究報告を行い、共通認識の獲得に努めた。湖南地域の草津市、湖北地域の高月町・湖北町・旧伊吹町・

旧米原町・旧近江町・旧山東町・長浜市、湖東地域の多賀町・甲良町・旧秦荘町・旧愛知川町・安土町・旧中主町などを中心に、発掘調査報告書を網羅的に収集・精査して、古代・中世遺跡の成立・推移・消滅の過程や条里地割施工との関係がわかるように発掘成果を整理し直し、開発と河川・琵琶湖との関連などに留意しながら、遺跡立地とその変遷の検討を進めた。そして滋賀県内の古代・中世遺跡の盛衰のおおよその画期を確定し、環境変化との関連を検討した。2、従来より戦国期の在地構造を示す史料として注目されており、またヨシ帯などの利用・管理をめぐる周辺村落との紛争など、琵琶湖の湖岸環境に関する情報を多く含む史料群でもある安治区有文書(野洲市)のうち、中・近世文書の調査を実施した。滋賀県内では一部の中世文書を除き写真撮影がなされていなかったため、研究しにくい状況が続いていたが、絵図類を含め、近世までの全点の撮影を行った。その他、環境史的研究に有益な史料・文献の購入を進め、史資料の充実を図った。3、上記安治区有文書の分析を進め、史料に現れる地名や条里地割の復原などをふまえた中・近世の琵琶湖湖岸環境に関する共同の現地調査を実施した。また古代に東大寺領荘園覇流荘が位置しだが、のちには琵琶湖水位の上昇により内湖(曽根沼)化した彦根市荒神山西部地域の其同調査を行なうととともに、研究合宿を二回実施し、文献史学・考古学・地理学・民俗学などからの報告を行い、共通認識の獲得に努めた。それと平行して、メンバーそれぞれの視点からの琵琶湖の歴史的環境に関する個別研究を進めた。1、湖南地域の栗東市・旧野洲町・旧石部町・旧甲西町、湖西地域の旧志賀町・旧高島町・旧安曇川町・旧マキノ町、湖東地域の近江八幡市・日野町・竜王町・旧愛東町・旧蒲生町などを中心に、発掘調査報告書を網羅的に収集・精査して、古代・中世遺跡の成立・推移・消滅の過程や条里地割施工などとの関係がわかるように発掘成果を整理し直し、開発と河川・琵琶湖との関連などに留意しながら、遺跡立地とその変遷の検討を進めた。あわせて過去4年分の整理結果を集成して、滋賀県内全域の古代・中世遺跡の状況を確定し、整理作業を完了した。2、中・近世の琵琶湖湖岸環境の変遷を明らかにするために、史料に現れる地名や条里地割の復原などをふまえて、大中之湖および愛知川河口域の共同現地調査を実施した。現在のような内湖景観は、戦国末以降の愛知川河道の変遷後に急速に形成されたもので、織田信長の安土城築城時には内湖ではなく内湾であった可能性が高く、その後の土砂堆積の過程で、近世の新田村落が展開したことなどが確定できた。また研究合宿を実施し、さまざまな角度からの報告と討論を行い0共通認識の獲得に努めるとともに、メンバーそれぞれの視点からの琵琶湖の歴史的環境に関する研究を進め、論文にまとめた。3、4年間の共同研究の成果を論文集として公刊すべく、出版助成の申請を行った。『琵琶湖の歴史的環境と人間』の書名で、序章と9本の論文から構成され、自然地理学・考古学・文献史学・民俗学・人文地理学などの多様な側面から、琵琶湖の環境変化と人間の関わりを追求したものである。また県内全域の古代・中世遺跡の集成・分析データをCDで添付した。22年度の採択には至らなかったが、成果の公表については継続して検討していきたい。
蛍光EXAFSによる成長素過程のその場測定と原子レベルミクロ構造の制御

高エネルギー物理学研究所・放射光実験施設の超高真空ビームラインへの蛍光EXAFS装置とMBE成長装置の接続をビームライン13番で行った。ビームライン13番では、ビーム強度を1桁上げ、検出器のカバーする立体角を7倍にする。このことにより、さらに希薄な不純物ならびに1原子層以下の超薄膜を測定するための蛍光EXAFSが立ち上がり、これによる1分子層ヘテロ構造ならびに不純物周辺の局所構造の測定に成功している。本年度は、成長初期過程のEXAFS測定の前提となる1原子層(さらには1原子層以下)のみを有するウエファにおける測定を目標に実験を行った。試料としては、InPに挟まれた1原子層のInP_xAS_<1-x>で組成を変化させたものを用意した。測定と解析により明かにされたAs-In結合長は、非線形の組成依存性を示し、組成0.5で規則配列と考えられるピーク値を示した。成長時の自由表面における原子配列がInPキャップ層によって凍結されたと解釈された。原子層成長ではヘテロ界面での原子置換が界面急峻性の最終決定要因となる。OMVPE成長におけるInP成長層表面のP原子と気相のAs原子との置換を蛍光EXAFSによって検出した。置換時間を0.5秒-8秒と変化させたが、初期に短時間の置換とその飽和、続いて1原子層への変化が見いだされた。これらの現象を解釈するための必要条件として、Asの分布形状がある。これを明かにするため、放射光を用いたX線CTR測定を行い、1原子層単一層における測定およびその解析に世界ではじめて成功した。これを元に、置換As量をその分布形状と絶対量の両面から決定し、置換現象=成長初期過程を定量的に明らかにすることができた。
細菌膜蛋白質複合体の分子配列メカニズムに関する光学・電子顕微鏡複合解析

本研究では,光学顕微鏡と電子顕微鏡を相関的に用いるアプローチにより膜内粒子を同定し,その局在,分子配置,および環境変化に応じたそれらの制御を明らかにすることを目指した.主要な対象として,内膜の極で巨大クラスターを形成する走化性受容体,内膜と外膜を貫く異物排出トランスポーター複合体を選定した.その結果,走化性受容体の局在・膜内動態,走化性受容体クラスターの構造とその制御について,解析系を開発し,重要な知見を得た.また,走化性受容体発現による細胞膜構造の変化,異物排出トランスポーター複合体由来の細胞表層構造に関して電子顕微鏡解析を行い,手法の改良を行った.大腸菌内膜で巨大クラスターを形成する走化性受容体に焦点を当て,以下の解析を行った.1.走化性受容体の蛍光観察:まず,走化性受容体TarとGFPの融合蛋白質を染色体上から発現する菌株を構築し,落射型蛍光顕微鏡を行った.同じ融合蛋白質をプラスミドから発現させた場合に比べ,免疫電子顕微鏡・間接蛍光抗体法などの結果とよく一致する局在を示した.これを,全反射型蛍光顕微鏡で観察し,受容体膜内動態を解析できる系を構築した.TC配列導入受容体TarにFlAsH(TC配列に結合すると緑色蛍光を発する)およびReAsH(TC配列に結合すると赤色蛍光を発する)を反応させ,落射型蛍光顕微鏡により局在を観察した.GFP融合体よりコンパクトなクラスターが観察できるようになった.そこで,電子顕微鏡観察のためにDAB標識を行っているが,まだ成功していない.また,前年度より引き続き標識効率の改善を試みているが,全反射型蛍光顕微鏡による解析ができるまでには至っていない.2.部位特異的架橋形成による受容体クラスターの解析:全走化性受容体遺伝子欠失株にCys置換変異受容体TarとTsrを発現させ,Tar-Tar, Tsr-TsrおよびTar-Tsr間架橋形成を検出した.この結果,異種受容体が混合クラスターを形成すること,リガンド存在下で異種受容体どうしの配置が変化することが示唆された.3.走化性受容体の細胞膜内クラスターの解析:野生型またTC融合Tarを全受容体欠損大腸菌株に発現させ,凍結割断レプリカ法により内膜の微細形態を観察した.コントロールと比較して,Tarを発現した細胞では,より大きな無粒子領域が見いだされた.これは膜貫通領域数の多い膜蛋白質分子が排除され,脂質分子と膜貫通領域数の少ない膜蛋白質分子のみが存在するものと推測される.今後は,Tarの局在場所と無粒子領域の関係を明らかにする必要がある.本研究では,光学顕微鏡と電子顕微鏡を相関的に用いるアプローチにより膜内粒子を同定し,その局在,分子配置,および環境変化に応じたそれらの制御を明らかにすることを目指した.主要な対象として,内膜の極で巨大クラスターを形成する走化性受容体,内膜と外膜を貫く異物排出トランスポーター複合体を選定した.その結果,走化性受容体の局在・膜内動態,走化性受容体クラスターの構造とその制御について,解析系を開発し,重要な知見を得た.また,走化性受容体発現による細胞膜構造の変化,異物排出トランスポーター複合体由来の細胞表層構造に関して電子顕微鏡解析を行い,手法の改良を行った.大腸菌内膜で巨大クラスターを形成する走化性受容体,内膜と外膜を貫く異物排出蛋白質複合体に焦点を当て,以下の解析を行った.(1)走化性受容体のReAsHによる標識:まず,TC配列導入受容体TarにFlAsH(TC配列に結合すると緑色蛍光を発する)およびReAsH(TC配列に結合すると赤色蛍光を発する)を反応させ,落射型蛍光顕微鏡により局在を観察した.GFP融合体よりコンパクトなクラスターが観察でき,実際に使用できる目途が立った.ただし,標識効率は悪く,全反射型蛍光顕微鏡による解析は困難で,さらなる条件検討が必要である.(2)異物排出蛋白質複合体のReAsHによる標識:外膜チャネルTolCの細胞外ループ領域にCysまたはTC配列を導入したところ,いずれも機能に大きな影響はなかった.これらの変異TolCをSH基反応性蛍光試薬TexasRed maleimideまたはFlAsH/ReAsHで標識した.Cys置換TolCはTexasRed maleimideで標識され,TC配列挿入TolCはFlAsHで標識された.ところが,後者はReAsHでは標識されなかった.したがって,TC配列挿入位置等の検討が必要である.(3)走化性受容体の細胞膜内クラスターの解析:全走化性受容体遺伝子を欠失した大腸菌変異株およびその株に受容体Tar(野生型またはTC配列導入体)を過剰発現させた株を用いて,凍結割断レプリカ法により膜内粒子の電子顕微鏡観察を行った.その結果,いずれの株でも内膜のP面およびE面に膜内粒子のない領域(仮に「空き地」と呼ぶ)があること,TarまたはTar-TCを発現させると広い「空き地」が出現することが見出された.一方,全走化性受容体遺伝子失株にCys置換変異Tarシリーズを発現させ,化学架橋剤を作用させることで,受容体クラスターの構造を推定した.大腸菌内膜で巨大クラスターを形成する走化性受容体,内膜と外膜を貫く異物排出トランスポーター複合体に焦点を当て,以下の解析を行った.1.走化性受容体の局在・膜内動態:まず,走化性受容体TarとGFPの融合蛋白質を染色体上から発現する菌株を用いて,受容体の局在・膜内動態およびそれに対するChe蛋白質の影響を解析した.

その結果,受容体が内膜の細胞側面領域に挿入された後,徐々に大きなクラスターを形成し,極へと移行することが示唆された.ただし,この段階のどこでCheW, CheAと複合体を形成するのかに関しては今後の検討が必要である.さらに,前年度までに確立した手法を応用し,TCタグ融合コレラ菌CheAホモログをFlAsH標識し,エネルギー代謝低下時にのみ極に局在することを立証した.一方,GFP標識受容体を用いてDAB標識法の確立を目指したが,まだ成功には至っていない.2.部位特異的架橋形成による受容体クラスターの解析:全走化性受容体遺伝子欠失株にCys置換変異受容体TarとTsrを発現させ,Tar-Tsr間架橋形成を検出する系を確立した.この結果,異種受容体混合クラスターの構造を推定し,リガンド存在下での変化を追跡することが可能になった.3.走化性受容体の細胞膜内クラスターの解析:Tar, Tar-GFP, Tar-TCを全受容体遺伝子欠失大腸菌株に発現させ,凍結割断レプリカ法により内膜の微細形態を観察した.より詳細な解析の結果,Tarの局在場所と無粒子領域には直接の相関が見られなかった.今後はTarを標識する方法を確立しつつ,無粒子領域の実体も明らかにする必要がある.4.異物排出トランスポーター複合体:内膜と外膜を貫く構造体として異物排出トランスポーターと外膜チャネルTolCの複合体の検出を試みた.具体的には,野生株とtolC欠失株を用いて凍結割断レプリカ法による観察を行った.生物物理学走化性受容体のReAsHによる標識には成功した.ただし,生細胞での標識効率はあまりよくないため,全反射型蛍光顕微鏡による解析には至っていない.また,大腸菌内膜の凍結割断レプリカ法による解析には成功しているが,DAB標識には成功していない.当初の予想とは異なり,全走化性受容体遺伝子欠失株でも「空き地」(膜内粒子のない領域)が見られたが,その実体を把握するには至っていない.このような状況の中で,部位特異的架橋による受容体クラスターの解析を並行して進めている.これは,クラスター構造の推定のみならず,架橋によるクラスターの安定化などに利用できる可能性がある.一方,異物排出蛋白質複合体に関しては,ReAsH標識に成功しておらず,さらなる工夫が必要である.走化性受容体のReAsHによる標識には成功した.ただし,生細胞での標識効率はあまりよくないため,全反射型蛍光顕微鏡による解析には至っていない.しかし,凍結割断レプリカ用試料への標識は十分可能と考えている.大腸菌内膜の凍結割断レプリカ法による解析にも成功した.当初の予想とは異なり,走化性受容体遺伝子欠失株でも「空き地」(膜内粒子のない領域)が見られたが,受容体遺伝子過剰発現により明らかに大きな「空き地」が出現することが見出されたことから,今後の光学顕微鏡・電子顕微鏡統合解析への道筋が付けられた.一方,異物排出蛋白質複合体に関しては,ReAsH標識に成功しておらず,さらなる工夫が必要である.前年度の解析を継続・発展させる.また,以下の解析に着手する.(a)走化性受容体のReAsH標識:標識法の改良および全反射型蛍光顕微鏡による解析を行う.(b)走化性受容体のDAB標識:DAB標識法を確立すべく,条件検討を行う.
強誘電体及び電極薄膜の低温MOCVD成長と超高集積立体構造メモリへの応用

当該年度に行った強誘電体PZT及びIr電極薄膜の低温成長と立体構造メモリへの応用に関する研究においては、以下の成果が得られた。2.PTO初期核の結晶性は、その上に成長するPZTの結晶性や強誘電性に大きな影響を及ぼすことが分かった。3.キュリー温度以下の低温で成長させたPZT膜は、高温で得られたものに比べcドメインの体積分率が小さいことが分かった。3.新規液体Ir原料(Ir(EtCp)(cod))を用いたMOCVD成長法により、250-350°Cという低温で鏡面かつ高配向のIr薄膜が得られた。スパッタ法では同等のIr薄膜は530°Cという高温でしか得られなかった。4.IrのMOCVD成長において、300°C以下の成長温度ではある一定時間Ir膜が堆積しないインキュベーション時間が観察され、成膜温度の増加とともに短くなることが分かった。5.PZT薄膜及びIr電極膜の低温MOCVD成長技術を組み合わせ、三次元立体Ir/PZT/Ir/SiO_2/Si構造キャパシタを全てMOCVD法により、400°C以下で作製することができた。三次元キャパシタは、PZT及び上部・下部Ir電極とも80%以上の優れた段差被覆性を示し、平面構造と同等の電気特性を示した。6.MOCVD法のみで強誘電体キャパシタを400°C以下の低温で作製する技術を開発すると同時に、超高集積化に向けた立体構造キャパシタへの展開が可能であることを実証した。当該年度は、研究実施計画に従い、Ir系電極薄膜の低温MOCVD成長技術の開発や得られた電極を用い、強誘電体薄膜メモリを目的としたPb(Zr,Ti)O_3(PZT)キャパシタの作製を行った。また、スパッタ法で作製したIr薄膜の特性と比較しつつ実験を行ったところ、以下の成果が得られた。1.新規原料Ir(EtCp)(cod)を用いたMOCVD法により、250-350°Cという低温で鏡面を有するIr薄膜をSiO_2/Si基板上に作製することができた。また、450°C以上で成長させるとグレイインサイズの大きい荒れた表面を有するIrO_2及びIr混合配向膜が形成された。2.得られたIr薄膜の抵抗率は25-45μΩ・cm程度であり、スパッタ法では、同じ抵抗率や結晶性を有するIr薄膜は530°C程度でしか得られなかった。3.得られたIr薄膜は、75-85%程度の優れた段差被覆率(ステツプカバレージ)を示した。スパッタ法では、20-25%と低段差被覆率のものしか得られず、CVD膜の優位性が確認された。4.得られたIr薄膜はオージェ分光法で分析したところ、原料からのCを不純物として含んでおらず、その上に堆積したPZT膜の構成元素の拡散バリヤとして機能することが分かった。5.MOCVD原料の組み合わせを最適化することで、395-485°Cという低温で強誘電体PZT薄膜を得ることができた。6.MOCVD法だけを用い、Ir/PZT/Ir/SiO_2/Si構造のキャパシタを395-485°Cという低温で作製することができた。またこのキャパシタは、良好な強誘電性を示したが、分極反転疲労特性やリーク電流密度は上部Ir電極の堆積温度により大きく影響を受けた。7.このPZTキャパシタは段差基板上にも作製することができ、良好な強誘電特性を示す立体構造キャパシタを作製することに成功した。本年度に得られた研究成果(1-3)と研究成果の総括(4)を以下に示す

.1.液体Ir原料(Ir(EtCp)(cod))を用いたIr系薄膜のMOCVD成長においてインキュベーションタイム(原料ガス導入から基板上に実際に薄膜が堆積し始めるまでの時間)の基板温度依存性と成長初期の核発生の様子を調べた.基板温度300°C以下では,最長30分のインキュベーションタイムが観察されたが,成長初期の核発生密度が150μm^<-2>以上と高いために,微細なグレインからなる緻密なIr薄膜が得られた.一方,基板温度350°C以上では,インキュベーションタイムは観察されなかったが,核発生密度が20-30μm^<-2>と低いために,グレインサイズや表面の凹凸が大きくなった.また,紫外光照射を行った場合には,基板温度300°C以下においても原料の分解反応が促進され,インキュベーションタイムが減少し,成長速度が増加した.2.Ir薄膜をバッファ層とする二段階成長法により,表面平坦性の高いIrO_2電極(自乗平均表面粗さ15nm以下)が得られた.さらにMOCVD法のみによりIr/Pb(Zr,Ti)O_3(PZT)/IrO_2キャパシタを作製することができた.3.Ir電極及びPZT薄膜の低温MOCVD成長技術を組み合わせ,三次元Ir/PZT/Irキャパシタを全てMOCVD法により400°C以下で形成することができた.上部・下部Ir電極及びPZT薄膜はいずれも80%以上の良好な段差被覆性を示し,平面構造キャパシタと同等の電気的特性(D-E, J-E特性,疲労耐性)が得られた.4.研究成果の総括本研究では,MOCVD法のみによる強誘電体キャパシタの低温(400°C以下)形成技術を開発するとともに,当該技術が高集積化に伴う立体構造化への対応と既存のCMOS-LSIプロセスヘの融合が可能であることを実証した.