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EUの多次元的な福祉レジーム改革とシティズンシップの変容に関する研究

研究代表者および研究分担者を中心的な成員とするEU福祉レジーム・市民権研究会を、平成29年度には7月と11月の2回にわたって開催し、調査・研究成果の共有を図った。11月に開催した第2回の研究会は、福祉社会学会および社会政策学会(社会的排除/包摂部会)との共催により公開で実施され、研究成果の対外的な発信もなされた。以上のような調査と平成28年度にすでに実施していた調査及び資料収集とをふまえて、平成29年度には、研究代表者および研究分担者が学会報告、著書および論文の公刊に活発に取り組んだ。そのことにより、研究を取りまとめる年度となる平成30年度に向けた、研究成果の整理が進展した。海外調査が活発になされて知見の蓄積が進むとともに、学会報告と著書・論文の公刊により、研究成果の発信が進んだ。本研究の最終年度にあたる2018年度には、数名の研究分担者が補足的な海外調査を実施するとともに、2018年6月と12月に研究者11名による合同の研究会を開催した。6月の研究会では、ウィーン大学のYuri Kazepov教授をお招きし、EUの社会的包摂政策の一環をなす社会的投資の戦略がEU加盟国において実施されている現状についてご講演をいただき、EUの理念と政策実施とのギャップについて、貴重な認識を得た。12月の研究会では、2名の研究分担者からそれぞれ、EUシティズンシップの現状、ならびにオランダにおける福祉レジーム改革の動向について研究の成果を披露していただいた。この12月の研究会ではまた、研究全体の総括と、研究成果を発信するための著書の計画とについて話し合い、決定をした。この著書は、2020年5月頃の刊行をめざしている。EU加盟国における社会的包摂政策の全般的な動向としては、1)パートタイム労働や期限付き雇用などの非典型雇用の拡大にともなう旧来のセイフティ・ネットの機能不全、2)それに対処するためにEU加盟国市民に対してすら社会保障給付の受給におけるコンディショナリティの賦課が強まっていること、同時に、3)移民に対してはいわゆる「市民統合」プログラムへの参加が入国や滞在資格獲得の条件として課されていることが明らかになった。他方ではしかし、NPOなどの「サード・セクター」が社会的包摂の事業において重要な役割を演じる「社会的連帯経済」がいっそうの拡大・浸透を見せていることも事実である。また、欧州委員会のイニシアティブによって、EUシティズンシップの充実のみならず、「国籍差別の禁止」原則を背景にしながら移民に対する補足的なシティズンシップの拡充の試みが静かに進行しつつある。以上の議論の総括が、2020年5月刊行予定の著書の内容をなす。平成29年度は、移民に対する社会的排除/包摂を重点的な研究課題とする。平成29年4月から7月までは、全員参加の研究会を通じて、平成28年度の調査で得られた各国の福祉レジーム改革に関する知見を共有し、移民問題に関する各国での調査の計画を検討する。平成29年8月から9月、または平成30年2月から3月にかけて、移民問題についての海外調査を実施する。EU加盟各国による移民受け入れ政策の動向については、欧州委員会のもとに設けられている「欧州移民ネットワーク(EMN)」による情報が参考になる。
測度の次元に関する研究

力学系の不変集合である特異集合を定量的に記述する道具としてのフラクタル次元(ハウスドルフ次元やパッキング次元,レイニー次元など)の解析のために,測度の次元を解析することを研究の目的にした.本研究により,一次元のある種の力学系の不変集合のフラクタル次元を測度の次元を通して解析することにり,フラクタル次元の値を完全に求めることができた.その結果,ハウスドルフ次元とパッキング次元,レイニー次元が一致するために力学系が満たすべき条件を与えることができた.一次元の力学系の列に対して不変になる集合が,カントール型の特異集合になる場合次のような結果を得られた.力学系の列の縮小率が一定であれば,不変集合のハウスドルフ次元,ボックス次元,パッキング次元,レイニー次元および容量次元は,すべて一致する.力学系の列の縮小率の対数の平均について,その下極限は不変集合のハウスドルフ次元,下ボックス次元および容量次元に一致し,上極限は不変集合の上ボックス次元パッキング次元,レイニー次元に一致する.従ってこの平均が収束しない場合,不変集合のハウスドルフ次元とパッキング次元は異なる値を持つ.力学系の不変測度は,縮小率の対数の平均が収束すれば,次元がその値に一致するルベーグ測度に絶対連続である.これらの結果を論文「Fractal Dimensions of Some Invariant Sets」(投稿中)および「Absolute Continuity of Invariant Measures」(投稿準備中)にまとめた.また,測度の次元に関する本研究の成果を,報告書「力学系と測度の次元」にまとめた.単一次元測度のレイニー次元とハウスドルフ次元との関係について次のようなことがわかった.1.レイニーの(情報)次元とパッキング次元は常に一致する.しかもこれらの値は,いつも上ボックス次元および、ツェーレの上情報次元と一致する.2.レイニーの(情報)次元の定義を変更して下極限にした場合,力学系に弱いリプシッツ連続性を仮定すると,この次元とハウスドルフ次元は一致するが,このリプシッツ連続性を仮定しないとどうなるかは不明である.残念ながら一致しないような例は見つかっていない.3.力学系に弱いリプシッツ連続性を仮定すると,ハウスドルフ次元とツェーレの下情報次元は一致するが,この場合もリプシッツ連続性を仮定しないとどうなるかは不明である.レイニーの(情報)次元とツェーレの下情報次元は一致すると予想されるが,これは今後の研究課題である.力学系の定義する測度の絶対連続性・特異性の問題に関して,力学系にリプシッツ連続性を仮定し更に次元が正則である場合に,次元が一致するときに互いに絶対連続で,次元が異なれば特異になることがわかった.しかし力学系にリプシッツ連続性を仮定しない場合,次元が正則でなく単に単一性だけしか仮定しない場合については結果が得られておらず,これは今後の研究課題である.今年度得られた以上の結果については,力学系のリプシッツ連続性や測度の次元の単一性・正則性といった観点から統一的に議論をした論文を準備中である.力学系の不変集合である特異集合を定量的に記述する道具としてのフラクタル次元(ハウスドルフ次元やパッキング次元,レイニー次元など)の解析のために,測度の次元を解析することを研究の目的にした.本研究により,一次元のある種の力学系の不変集合のフラクタル次元を測度の次元を通して解析することにり,フラクタル次元の値を完全に求めることができた.その結果,ハウスドルフ次元とパッキング次元,レイニー次元が一致するために力学系が満たすべき条件を与えることができた.一次元の力学系の列に対して不変になる集合が,カントール型の特異集合になる場合次のような結果を得られた.力学系の列の縮小率が一定であれば,不変集合のハウスドルフ次元,ボックス次元,パッキング次元,レイニー次元および容量次元は,すべて一致する.力学系の列の縮小率の対数の平均について,その下極限は不変集合のハウスドルフ次元,下ボックス次元および容量次元に一致し,上極限は不変集合の上ボックス次元パッキング次元,レイニー次元に一致する.従ってこの平均が収束しない場合,不変集合のハウスドルフ次元とパッキング次元は異なる値を持つ.力学系の不変測度は,縮小率の対数の平均が収束すれば,次元がその値に一致するルベーグ測度に絶対連続である.これらの結果を論文「Fractal Dimensions of Some Invariant Sets」(投稿中)および「Absolute Continuity of Invariant Measures」(投稿準備中)にまとめた.また,測度の次元に関する本研究の成果を,報告書「力学系と測度の次元」にまとめた.
マルチボディ・ダイナミクスを用いた最適モデルおよび制御モデルの自動生成・評価

本研究は、マルチボディ・ダイナミクスを用いた運動方程式の自動生成、解析システムに関する研究である。コンピュータによる数値的・記号処理的に運動方程式を自動的に求め、さらに数値シミュレーション、固有値解析、周波数応答解析なども自動的に行うものである。このように誤りが生じ安いルーチンワークを自動化することは、創造的な開発に重要である。本年度は、マルチボディ・ダイナミクス・システムの記述方式として、Newton-Euler法、Kane法、ベクトルネットワーク法、さらに感度行列を用いる方法について比較検討した。制御システムへの適用、モデリングの自動化という目標のためには、できるだけ簡単な手法が好ましく、自由度の設定が容易である感度行列を用いる手法に着目した。モデルの自動生成の手法については、人工知能的アプローチと、機械的手法の2通りが考えられる。システムを容易に構築するには、後者の考えを取り入れ、解析結果を基に必要な自由度のみ抽出する方法が簡便であることが判り、その手法を探った。制御系を導入する点に関しても、検出量、操作量の自由度を指定できる手法が好ましい。ソフトウエアについては、使い安さの点から、グラフィカル・ユーザー・インターフェイス(GUI)やウインドウズ・システムの採用が好ましく、プリプロセッサ、ポストプロセッサとして、パソコンによるCADシステムを用いる手法を検討した。上記の検討結果を踏まえ、ヴィークルダイナミクスを対象としたプロトタイプのソフトウエアを構築し、現在汎用性を持たせるような改良を加えている。開発したシステムの有用性は、高速鉄道におけるセミアクティブ制御の考えを取り入れた、前後非対称方式操舵台車システムに適用し、確認した。
親密関係での問題行動に関する前向き研究：暴力・ストーキングの連関とその動的リスク

「親密関係での問題行動に関する前向き研究:暴力・ストーキングの連関とその動的リスク」への研究助成の初年度である平成30年度は、研究基盤を固めるための先行研究のレビューを入念に行うとともに、研究分担者と連絡を取り合いながら、2つの縦断調査を行った。一つ目の縦断調査は、恋愛関係のDaV(デート暴力)を対象としたもので、現在恋愛関係ある者、男女1551名を対象として、まず第一波の調査を行い、その後、約半年の期間をおいて、第二波の調査を行った。その結果、667名からの回答を得ることができた。調査項目としては、1デモグラフィック項目、2パーソナリティ特性、3関係満足度、4ソーシャルサポートの程度、5関係特性、6関係内暴力加害・被害、7本人の適応状態等であった。加えて、現在、第三波の調査を実施中である。第一波と第二波の調査から得られた結果としては、愛着不安ならびにDTDD(ターク・トライアド)といったパーソナリティ特性は、後の恋愛関係における間接的暴力を増大させるという因果関係があることが交差遅延効果モデルならびに同時効果モデルの双方において示された。この結果については、現在実施中の第三波の調査を終えた後、同様の結果が示されるのかを確認しながら、今後、学会等で発表する予定である。また、二つ目の縦断調査としては、上記のように縦断調査は、調査途中での離脱者が数多くいること、特に、恋愛関係が破綻したものに離脱者が多いことなどを踏まえ、ストーキングに関する縦断調査を行う場合には、第一波でかなり多くのサンプルを集める必要があるため、男女6000名を対象とした縦断調査を実施した。この調査については、第一波の調査を3月に終え、今後、3ヶ月毎に追跡調査を実施する予定である。平成30年度は、2つの縦断調査を開始し、一つ目の縦断調査については、第一波と第二波のデータを分析から、想定した結果が得られている。今後は、現在実施中の第三波の調査データを踏まえ、同様の結果が示されるのかを確認していく必要がある。また、ストーキングを対象とした縦断調査も第一波を3月に実施し、今後、3ヶ月毎に第二波、第三波の調査を実施する予定である。それらは、当初予定していたものであり、それゆえ、現段階としては、研究の進捗状況は、おおむね順調に進展していると言える。ただし、それらの調査データを分析し、結果をまとめるという作業については、多少遅れているところもあり、今後は研究時間の捻出を行い、研究結果をまとめて投稿論文や研究発表という形にしていく必要がある。また、夫婦ペア縦断調査についても、今後予定していることから、研究分担者と連携を取りながら、研究計画を固めていく必要性がある。平成31年度は、平成30年度に実施した恋愛関係のDaV(デート暴力)を対象とした縦断調査について入念な分析を行い、その結果をまとめて、学会等での発表ならびに学会誌への投稿を行っていく必要がある。また、第一波のデータを取り終えたストーキングに関する縦断調査についても、第一波のデータについての分析を行うと共に、第二波ならびに第三波の調査を実施していかなければならない。ストーキングに関する縦断調査の第一波では、調査項目として、1デモグラフィック項目、2パーソナリティ特性(愛着不安ならびにDTDD)、3関係満足度、4ソーシャルサポートの程度、5関係特性、6関係内暴力加害・被害、7援助要請スタイル等を用いた。今後、実施する第二波、第三波の調査では、恋愛関係が継続している者については、再度上記の調査項目への回答を求め、恋愛関係が破綻した者には、1パーソナリティ特性(愛着不安ならびにDTDD)、2ソーシャルサポートの程度、3関係破綻後の感情や思考、4関係破綻後の行動、5ストーキング的行為の加害・被害等の調査項目への回答を求める。これまでの国外の研究(Coleman, 1997, Dye & Davis, 2003, Katz & Rich, 2015)では、パーソナリティ特性や関係破綻前の関係内での暴力加害・被害が、その後のストーキング的行為のリスク要因となり得ることが示されている。それゆえ、本研究では、それらの調査データから、第一波でのパーソナリティ特性(愛着不安ならびにDTDD)や関係内での暴力加害・被害、また、破綻前の関係特性が、第二波ならびに第三波における恋愛関係が破綻した者のストーキング的行為の加害・被害を予測し得るのかについて分析、検討を行っていく予定である。

この結果については、現在実施中の第三波の調査を終えた後、同様の結果が示されるのかを確認しながら、今後、学会等で発表する予定である。また、二つ目の縦断調査としては、上記のように縦断調査は、調査途中での離脱者が数多くいること、特に、恋愛関係が破綻したものに離脱者が多いことなどを踏まえ、ストーキングに関する縦断調査を行う場合には、第一波でかなり多くのサンプルを集める必要があるため、男女6000名を対象とした縦断調査を実施した。この調査については、第一波の調査を3月に終え、今後、3ヶ月毎に追跡調査を実施する予定である。平成30年度は、2つの縦断調査を開始し、一つ目の縦断調査については、第一波と第二波のデータを分析から、想定した結果が得られている。今後は、現在実施中の第三波の調査データを踏まえ、同様の結果が示されるのかを確認していく必要がある。また、ストーキングを対象とした縦断調査も第一波を3月に実施し、今後、3ヶ月毎に第二波、第三波の調査を実施する予定である。それらは、当初予定していたものであり、それゆえ、現段階としては、研究の進捗状況は、おおむね順調に進展していると言える。ただし、それらの調査データを分析し、結果をまとめるという作業については、多少遅れているところもあり、今後は研究時間の捻出を行い、研究結果をまとめて投稿論文や研究発表という形にしていく必要がある。また、夫婦ペア縦断調査についても、今後予定していることから、研究分担者と連携を取りながら、研究計画を固めていく必要性がある。平成31年度は、平成30年度に実施した恋愛関係のDaV(デート暴力)を対象とした縦断調査について入念な分析を行い、その結果をまとめて、学会等での発表ならびに学会誌への投稿を行っていく必要がある。また、第一波のデータを取り終えたストーキングに関する縦断調査についても、第一波のデータについての分析を行うと共に、第二波ならびに第三波の調査を実施していかなければならない。ストーキングに関する縦断調査の第一波では、調査項目として、1デモグラフィック項目、2パーソナリティ特性(愛着不安ならびにDTDD)、3関係満足度、4ソーシャルサポートの程度、5関係特性、6関係内暴力加害・被害、7援助要請スタイル等を用いた。今後、実施する第二波、第三波の調査では、恋愛関係が継続している者については、再度上記の調査項目への回答を求め、恋愛関係が破綻した者には、1パーソナリティ特性(愛着不安ならびにDTDD)、2ソーシャルサポートの程度、3関係破綻後の感情や思考、4関係破綻後の行動、5ストーキング的行為の加害・被害等の調査項目への回答を求める。これまでの国外の研究(Coleman, 1997, Dye & Davis, 2003, Katz & Rich, 2015)では、パーソナリティ特性や関係破綻前の関係内での暴力加害・被害が、その後のストーキング的行為のリスク要因となり得ることが示されている。それゆえ、本研究では、それらの調査データから、第一波でのパーソナリティ特性(愛着不安ならびにDTDD)や関係内での暴力加害・被害、また、破綻前の関係特性が、第二波ならびに第三波における恋愛関係が破綻した者のストーキング的行為の加害・被害を予測し得るのかについて分析、検討を行っていく予定である。
多結晶氷晶への酸性物質取り込み能力の実験的研究-オゾンホール発達機構への応用-

一方向成長装置により、氷/水界面の成長にともなうパターン発展と界面付近での不純物濃度分布を測定することにより、界面での実質分配係数を決定することができる。このため、新しい一方向成長実験システムを構築した。この装置をマッハツエンダー干渉計に搭載することで、界面パターン発展と界面近傍での不純物濃度分布を定量的にその場観察することが初めて可能になった。一方向成長法では、結晶成長開始とともに界面不安定が発生し、やがて等間隔の指状パターンが生成される。この指状パターンの隣接した結晶の境界面は結晶粒界と見なして良い。この過程を、干渉計で観察すると、結晶成長とともに界面近傍での溶液内で干渉縞に曲がりが生じる。これは、界面付近の不純物濃度が結晶の成長とともに上昇したことをしめし、その不純物は界面から溶液に向かって拡散するため、界面近傍には濃度分布が生じるのである。このような実験の解析から、界面における不純物濃度の時間変動を測定した。その結果、界面濃度は、氷/水界面が平らな形状を保ったままで成長している間は、結晶の成長にともない界面から排斥される不純物量と拡散により界面から溶液内に移動する塩分量が完全に一致した。すなわち、界面が安定(平ら)で、結晶粒界が存在しないときには、界面での不純物の質量は保存されている。しかしながら、氷/水界面が不安定化し、界面形状が結晶粒界を多数含む指状パターンになると、界面から拡散する不純物の量が界面で排斥される不純物の量より圧倒的に大きくなった。すなわち、不純物の一部は界面に存在する結晶粒界に取り込まれたために、見かけ上の分配係数が大きくなったことを実証している。本実験でKClを不純物モデルとして使用し、見かけ上の不純物の分配係数(実質分配係数)を求めると0.35の値をとることが初めて明らかになった。極成層雲を構成する氷晶によるオゾン破壊能力は、氷晶が酸性物質をどの程度取り込めるかに関わっている。不純物は氷格子中にはほとんど取り込まれないので、多結晶の氷晶の粒界などへの取り込みが重要である。今年度は、酸性物質を含む水からの氷結晶成長実験が可能な一方向実験装置を開発し、干渉系により成長中の氷結晶の界面での不純物濃度の測定を可能にした。干渉計による干渉縞画像は、計算機で画像処理することで不純物濃度の空間分布に変換することができる。今年度は、高速鋸の処理が可能である解析手法を開発した。これにより、界面近傍や結晶粒界の近傍などで局所的な不純物濃度の分布を高精度で解析することができ、さらにその時間変動も解析が可能となった。一方向成長する氷結晶の界面前方では、成長とともに不純物が排斥されて不純物の拡散場が発達する。界面が安定で平らな場合には、不純物はほとんど全てが界面から排斥され、界面での不純物濃度は時間とともに増加する。しかし、界面前方に組成的過冷却が発生し、界面が不安定となって指状のパターンが発達し始めると界面での不純物濃度の増加速度が急激に減少することが明らかになった。これは、不純物が指状のセル構造の隙間に取り込まれるため、見かけ上の分配係数が大きくなったためと考えられる。次年度以降、界面に沿った詳細な不純物濃度分布の解析を行い、結晶粒界における不純物取り込み能の成長速度依存性について解明する。今年度の実験で問題となったのが、界面近傍での濃度分布による対流の発生である。対流が発生すると界面濃度分布が乱され解析に影響を及ぼす。

次年度以降この点にも中も注目して研究を実施する予定である。古川は、氷結晶の一方向成長実験を行い、界面のパターン発展と界面近傍での不純物の濃度場のその場観察を行った。界面近傍での不純物濃度分布のその場観察は通常の方法では困難であるが、高精度の干渉計を使用することで濃度場の観察が可能である。これにより、界面近傍での不純物濃度を定量的に決定することができ、氷結晶の成長に伴う不純物の取り込み量を決定できる。このような実験の結果、氷結晶の成長における界面での不純物(この場合、KCl,NaCl,HClなど)の見かけ上の偏析係数が0.3以上の極めて大きな値を取ることがわかった。氷と不純物物質との相図から推定される偏析係数(平衡状態)は、0.01以下であるので、不純物の氷結晶格子内への取り込みは期待できない。この計数値の違いは、氷結晶が成長することにより結晶粒界が生じ、ここに優先的に不純物が取り込まれたためである。上記の実験で得られるデータは、干渉縞画像が主なものである。この画像を処理して、濃度の分布に変換する必要があるが、横山は前年度までに開発した画像処理ソフトを今年度さらに改良し、高速での処理が可能であるシステムを構築した。その結果、1画像の処理が12秒程度で終了することができ、得られた画像データのすべてを解析することが可能になった。これにより、氷/水界面近傍での濃度分布の時間変動の解析が初めて可能になった。界面近傍での不純物の移動の様子も解明できる見通しができ、新年度からは界面での不純物取り込みの動力学に関する研究を遂行する。また、別な研究課題により透過光型の新しい偏光解析法による粒界での融解層検出の試みも行っているが、今年度にその手法がほぼ確立された。この手法を本研究に利用することで、粒界での不純物濃度の決定が可能になると考えられる。新年度はこの試みも実施する。一方向成長装置により、氷/水界面の成長にともなうパターン発展と界面付近での不純物濃度分布を測定するため、マッハツエンダー干渉計によりその場観察を行った。結晶成長を開始すると界面では不安定が発生し、やがて等間隔の指状パターンが生成される。この指状パターンの隣接した結晶の境界面は結晶粒界と見なして良い。干渉計による観察では、結晶の成長とともに界面近傍での溶液内で干渉縞が曲がる。すなわち、これは界面付近の不純物濃度が結晶の成長とともに上昇したことを示している。不純物は、界面から溶液に向かって拡散するため、界面近傍には濃度分布が生じたのである。このような界面近傍の定量的な濃度分布に測定から、界面における不純物濃度が定量的に決定した。その結果、界面濃度は、氷/水界面が平らな形状を保ったままで成長している間は、結晶の成長にともない界面から排斥される不純物量と拡散により界面から溶液内に移動する塩分量が完全に一致することが確かめられた。すなわち、界面が安定(平ら)で、結晶粒界が存在しないときには、界面での不純物の質量は保存される。しかしながら、氷/水界面が不安定化し、界面形状が結晶粒界を多数含む指状パターンになると、界面から拡散する不純物の量が界面で排斥される不純物の量より圧倒的に小さいことが見いだされた。すなわち、このことは、不純物の一部は界面に存在する結晶粒界に取り込まれたために、見かけ上の分配係数が大きくなったことを検証したことになる。
赤外光を用いた電子正孔移動度深さ分解法開発による窒化インジウムの輸送特性解明

InNは、0.63eVの小さな禁制帯幅など特異な物性をもち、高速電子素子への応用が期待される窒化物である。我々は、InN表面や基板界面付近での電子蓄積層による電子物性解析の困難性を赤外分光により初めて解決し、内部領域における電子移動度が5000cm2/Vs近くに及ぶことを解明した。電子・正孔散乱では刃状転位が主な散乱源であるが、正孔では更にMg散乱の効果が同様に大きいことを示した。InN/InGaNヘテロ構造では界面付近局在電子は密度1013cm-2に及ぶこと、電子波動関数の染出しによりその移動度はInGaNにより決まるため小さく、混晶の結晶性向上が必須であることを示した。(1)InN中電子・正孔散乱の原因となる欠陥程(1)深さ分解電子正孔密度・移動度測定による内部バルク領域InNの電子輸送特性評価:赤外波長域10um-50umのプラズモン・LOフォノン結合モードに起因する大きな屈折率分散を利用して電子特性の深さ分解を行い、表面蓄積電子の赤外スペクトルへの影響は無視できること(高周波移動度が小さいと解釈)、バルク領域領域の電子密度移動度測定が可能で、2xlO^<17>cm^<-3>までの残留電子密度低下、約5000cm^2/Vsまでの高周波移動度増加が判明した。(2)移動度・プラズモン特性のC軸平行・垂直方向異方性よりキャリア散乱過程の解明:C軸並行・垂直方向の高周波移動度異方性を調べた結果、残留電子密度の低下および刃状転位密度の増加に対してC軸平行方向振動の移動度が減少した。この結果より刃状転位が電子移動度の主な支配要因であることが分かった。(3)発光過程を利用した欠陥評価:In極性n-InNのフォトルミネッセンス(PL)強度測定温度依存性やPL励起スペクトルより非輻射過程を評価した。活性化エネルギーがない非輻射過程が刃状転位周りで発生し、低温城でのPL強度を決定していること、温度上昇に伴うPL強度減少には転位や残留電子源の関与は小さく、その他点欠陥が発光を低減していることが分かった。(2)p型InN中正孔密度・移動度評価と正孔散乱過程の赤外反射分光解析、赤外分光により表面・界面電子蓄積の影響を排除して正孔密度・赤外高周波移動度の測定に成功した。これにより伝導度の膜厚依存性測定の必要がなく正孔密度・移動度の評価が可能となった。また、正孔は、電子と同様に刃状転位により大きく移動度が低下している一方、MgまたはMgに関する複合欠陥により移動度が減少することが分かった。(1)ルミネッセンス測定によるInN結晶性評価InNのフォトルミネッセンス測定を15K-300Kの範囲で温度を変えて行い、発光強度の温度依存性を解析した。その結果、非輻射性電子・正孔再結合には転位周他、点欠陥の寄与があると考えられる。これは赤外反射分光の電子散乱異方性の解析結果と整合する。従って、InN中の再結合特性や移動度向上には、点欠陥低減も非常に重要であることが分かり、今後点欠陥の種類を同定する必要がある。(2)InN/InGaNヘテロ構造における2次元電子ガス移動度測定赤外反射分光、赤外分光エリプソメトリを用いて深さ分解を行った誘電率解析、赤外全反射分光により、InN/InGaN界面に近傍10^<13>cm^<-2>台の密度をもつ2次元電子蓄積層が存在することが分かった。これらの測定から見積もった2次元電子ガスの移動度は650-1020cm^2/Vs、内部領域InNの移動度1300-2100cm^2/Vsに比べて小さい値であった。これはInN/InGaNの組成揺らぎ等による界面近傍電子密度揺らぎや電子散乱速度増加に起因していると考えられる。今後界面平坦化により2次元電子ガス特性向上を行う。(3)カソードルミネッセンス(CL)法によるInGaN中キャリアダイナミクス評価In組成50%のInGaNについてパルス電子ビーム照射により時間分解CL測定を行った。蛍光寿命は2ns程度であり、局在キャリアの発光再結合速度がGaNに比べ低減していることが分かった。この結果から、InGaN結晶中では組成不均一場での局所的圧電分極による電場が発生し、再結合確率の底下とキャリア散乱速度の増加を引き起こしていると考えられる。(1)ルミネッセンス(PL)測定によるInN結晶性評価昨年度のn型InNの評価に続いて、p型InNの評価を行った。

この結果、p型ではn型と比較してPL強度が非常に弱く、その原因は非輻射性電子・正孔再結合を起こす欠陥種が異なるのではなく、同種の欠陥に由来し、配位場モデルにおける非輻射性再結合過程が異なるためであると理解された。これにより、InNではp型n型に関係なく同種の点欠陥または複合欠陥が非輻射性の再結合中心であることが分かり、今後そのエネルギーレベルや格子振動情報からその欠陥種の同定が望まれる。(2)InN/InGaNヘテロ構造における2次元電子ガス移動度測定昨年度の赤外反射分光によるInN/InGaN界面での蓄積電荷評価に続き、電解液型容量-電圧特性およびバンド接合に関する理論計算により、界面電子の移動度が小さい原因を解明した。その結果、X線回折では検知できないInN上のInGaNの微小な格子緩和が起きていること、電子波動関数がInGaN領域まで大きく染み出しており、InGaNの低移動度特性に大きく影響されていることが分かった。このため現時点ではGaNモル比を0.1程度に抑える必要があることが分かった。(3)MgドープInNの正孔有効質量,アクセプタ活性化エネルギーの測定MgドープInNの赤外反射・透過分光よりアクセプター価電子帯間の電子遷移による光吸収から正孔有効質量は0.59m_0程度であること、低Mg密度時のアクセプタ活性化エネルギーは70meV程度であること、温度上昇により活性化エネルギーは減少し、室温では20meV程度となり、これが高い正孔密度発現の要因となっていることが分かった。
キンバーライトマグマの成因について

キンバーライトマグマの成因について、実験岩石学的方法により研究した。同時に北米に産出するいくつかのキンバーライトについて、岩石学的、地球化学的研究を行った。これらの研究から得られた知見、成果は次の様なものである。1.キンバーライトマグマの化学組成に近似される無斑晶質キンバーライトの高温高圧下の相平衡を決定した。40Kb以下では、液はかんらん石、単斜キ石、スピネル、方解石と平衡で、ガーネットや斜方キ石などの上部マントル物質を構成している主要鉱物は出現しない。低圧ではモンチセライトが出現する。方解石はキンバーライトの主要鉱物であり、方解石を含む交代作用を受けた上部マントルの部分融解でキンバーライトマグマが生成した可能性がある。2.上部マントル起源の捕獲岩中から高いBaOを含む金雲母が発見された。BaOは4.2%に達する。化学組成と組織の特徴からこの金雲母は上部マントルにおけるBa、アルカリ元素に富んだフルイドによる交代作用で生成したと考えられる。マントル起源の金雲母中のBa/K比は、大陸に出現するアルカリに富んだ火山岩類中のBa/K比とほぼ等しく、上部マントルでは、金雲母がBaやKなどの元素を含む主要鉱物であると考えられる。3.北米のいくつかのキンバーライトの化学組成と炭素と酸素の安定同位体比を検討した。炭素同位体比から、これらキンバーライト中の高いCO_2は上部マントル起源であることが明らかになった。キンバーライトの鉱物学的特徴は多様であり、マグマの結晶作用が異なった深度で起こる事により、多様な岩石が出現すると思われる。マグマは上部マントルの150km以深の部分融解により発生し、マントル起源物質は、K、Rb、Baなどイオン半径の大きな元素が濃集し、同時に方解石、金雲母を含む、交代作用によって生成した特異な物質であると考えられる。1.キンバーライトなど上部マントル起源岩石の高温高圧下での相平衡を研究するため,ピストンシリンダー型高圧発生装置を購入設置した.実験に必要な他の付属的装置(スパーク溶接器,常圧高温炉)などの製作設置を行った.圧力温度の補正のための予備的実験を行い,圧力は約45kb,温度は1500°Cの範囲で,資料体積3mm×2mm×2mmで,製御が行われる事が明らかになった.誤差は±0,5kb,±5°Cとみつもられる.現在カナダおよび南アフリカ産のキンバーライトについて,1045kbの圧力範囲で液相一固相両領域での相平衡を実験時に決定している.2.カナダ,オンタリオ州に産出するキンバーライトの光石学的記載を行った.キンバーライトは現在まで考えられていた様な狭い鉱物学的岩石学的特徴をもつ岩石類ではなく,多様な幅広い特徴をもつことが明らかになった.これはマグマの成因のみではなく,分化プロセスに負うところが多いと考えられる.この結果は国際岩石学雑誌に印刷中である.3.南アフリカ産の無斑晶キンバーライトについての実験結果を,カナダ,西オンタリオ大学のA,D,Edgar教授と共著で発表した.キンバーライトはマントル中のCO_2が濃集した交代作用を受けた物質の融解で生成した事が明らかになった.低圧でのマグマの分化プロセスについても,多様なマグマを生成する重要なプロセスである事が明らかになった.4.八ヶ岳に分布する安山岩類についての岩石化学的研究から,北南八ヶ岳火山は同一起源のマグマからの分化物である事が明らかになった.

5.下部地殻起源の高変成岩の岩石学的研究から,上部マントルと地殻の境界部における,物質の移動と変化について,重要な知見を得た. K,Rbなどの元素は,マグマの活動と変成作用では異なった動きを示し,下部地殻はRbやUに乏しい特徴をもつ可能性がある.昨年度購入した高圧発生装置(ピストン・シリンダー型)を用いて、珪酸塩鉱物と岩石資料の相平衡や人工鉱物の合成を行った。同時に北米に産出する二三のキンバーライトとその中に含まれる上部マントル起源のゼノリスの岩石学的・地球化学的特徴について検討した。以上の研究から得られた知見・成果は次の様なものである。1.無斑晶キンバーライトはマグマの科学組成に近似される。無斑晶キンバーライトを用いてマグマの相平衡を上部マントル条件の温度圧力下で実験的に決定した。液相線でかんらん石、スピネルが晶出する。斜方輝石、ざくろ石は出現しない。方解石とドロマイトが出現する。上部マントルを構成すると考えられる、ざくろ石レルゾライトとこのキンバーライトマグマは平衡にない。方解石を含む交代作用により生成した特異なマントル物質の部分融解でキンバーライトが生成した可能性がある。2.カナダ東部に産出するキンバーライトは鉱物学的に従来知られていたキンバーライトの特徴と異なるがその化学的、同位体化学的性質からキンバーライトマグマの生成物である事が明らかになった。炭素同位体比はこの岩石中の高いCO_2値が上部マントル起源であり導入母岩である石灰岩質堆積岩とは明らかに区別される事を示している。マグマの結晶作用が異なった条件下で種々の鉱物学的特徴を持つキンバーライトを生成すると考えられる。3.現在までに知られていた金雲母のBa含有量の約4倍(4.2WT.%)をもつMgやNaにも富んだ金雲母がキンバーライト中の捕獲岩から発見された。金雲母中のBa/K比は大陸に産出するアルカリ火山岩のそれとほぼ等しく、上部マントルでBaやKが金雲母中に主に存在する事が明らかになった。今後より高圧下(750Kb)でのキンバーライトの相平衡に関する研究が必要である。
時分割測定によるヌクレオチド結晶の一次相転移の時間展開の解析

ヌクレオチド水和物でみられる一次相転移のダイナミクスに関し以下の知見を得た。1.X線回折法による時間展開の解析デオキシグアノシン5'-リン酸二トリウム他の系で、相転移の進行とともに、転移後の構造に対応した逆格子点近傍にdiffuseなスポットが生じ、やがてブラッグ反射へと移行し、強度が増大していく現象が観測された。ブラッグ反射の強度変化と、重量測定により求めた結晶水数の変化の時間依存性とはほぼ対応しており、構造変化と、結晶水数の増減は並行して進行しているとみられる。また、転移点に相当する水蒸気圧(または温度)条件下では、転移速度の発散が観測された。なお、ウリジン5'-リン酸二ナトリウムにおいては、相転移の進行過程において、結晶水およびナトリウムイオンの再配置に由来するとみられる超格子反射が、一過的に出現する現象がみいだされた。2.中性子構造解析による結晶水の動的描像の解析相転移に伴う水素結合網の改編の解析には、水素結合にあずかる水素原子位置の決定が不可欠である。イノシン5'-リン酸二ナトリウム7水和物について、中性子構造解析を行った。ヌクレオチド分子間の水素結合鎖を確認すると共に、位置の乱れが大きい結晶水の核密度分布は、結晶水の回転的振動に対応した描像で説明される結果を得た。3.分子動力学計算による結晶水の動的挙動とフォノンの解析ダイナミックス解析の試みとして、グアノシン2水和物結晶について分子動力学計算を行った。結晶水の環境ごとの運動性の違いが示されるとともに、水分子の相関を持った変位など、相転移に伴う結晶水離脱経路の観点から興味が持たれる動きが示された。また、DNAやヌクレオチド結晶のラマンスペクトルにおいて観測される特徴的フォノン(Sモード)は、積層した塩基の積層方向への並進的振動に帰属される可能性が示された。核酸の構造の保持に水和水は重要な役割を担っているが、核酸の構成単位であるヌクレオチドの結晶においても、水蒸気圧に依存し結晶水数の変化が生じ、水素結合網の再編を伴った一次相転移が引き起こされる。相転移に伴う格子定数のみかけの変化が連続な系と不連続な系がある等、その相転移機構には興味が持たれる。そこで、単結晶状態を保持して相転移が進行するNa_2ATP等の系を対象とし、構造変化の時間展開の詳細を明らかすることを目的とし、平成12年度においては、1.本研究費により導入した2次元検出器を用い、Na_2ATP結晶について、2水和物と3水和物の中間状態にあたる中湿度領域(相対湿度3040%)での回折X線強度測定を行った。b軸長が3倍に対応する超格子反射が観測されるとともに、一部の反射に、a^*軸方向へのスポットの広がりが観測された。今後、これらの現象の詳細について解析をすすめていく予定である。2.Na_2IMPの相転移機構の解析の第一歩として相対湿度80%以上の領域で安定な構造と相対湿度50%前後領域で安定な構造の解析を行い、格子定数、結晶水数、および結晶構造の差異を検討した。結晶水の離脱に伴いNa^+および結晶水の再配置が起こり、空間群がP21よりC2221に変化するが、格子定数の変化率は他の系と比べ小さいという結果が得られた。3.Na_2UMP,Na_2IMPについて結晶化条件の検討を行い、偏光ラマン測定を行うに十分な大きさをもった単結晶を得た。フォノンの解析を予定している。

核酸の構成単位であるヌクレオチドの結晶においては、水蒸気圧に依存した結晶水数の変化がトリガーとなり、水素結合網の再編を伴った一次相転移が誘起される。その機構解明をめざし、平成13年度においては、1.本研究費により導入した2次元検出器を用い、Na_2IMPの9水和物と7.5水和物の中間状態のX線結晶構造解析を行った。中間状態は9水和物構造と7.5水和物構造の重ね合わせとして記述できる可能性が強いことが示唆された。また、7.5水和物結晶の低温状態(-50°C)において、塩基の積層方向の周期が2倍の超格子に対応するとみられる反射の出現が観測された。2.Na_2AMP結晶について粉末X線回折法により、水蒸気圧に依存した相転移の解析を行った。室温で構造A、構造B、構造C、構造D、構造D'の5種の構造間の相転移が観測された。このうち構造A、構造Dについて単結晶を得て結晶構造解析を行った。構造Aは三斜晶系、構造Dは単斜晶系で、いずれも7水和物であり、基本構造は共通していることが明らかになった。3.グアノシンは2水和物と無水物問で相転移を起こすが、ラマンスペクトルにおいて20cm^<-1>付近に相転移にともない波数シフトを示す特徴的なフォノンが観測される。2水和物結晶について分子動力学計算を行い、結晶水の運動性およびフォノンの性格についての解析を行った。結晶水は分子層間と分子層内に存在する水に分類されるが、後者に著しい運動性が認められた。また、前述のフォノンは、結晶内においてab面にほぼ平行に積層している塩基の並進的振動に対応する可能が示唆された。今後より詳細な検討を行うことを予定している。ヌクレオシドドやヌクレオチドの結晶の一時相転移における時間展開の解析を目的とし、1.Na_2UMPおよびNa_2dGMP結晶について、本研究費により平成12年度に導入したCCD検出器を用いてX線回折法により相転移の時間変化の追跡を行った。(1)Na_2UMPは、水蒸気圧1.4kPa条件下において55°C付近で7水和物から2.6水和物へと移転する。相転移は基本的にはミクロ結晶単位で進行していくが、相転移の移行期に塩基の積層方向の繰り返し周期が2倍に対応する超格子反射が一過的に出現し、相転移の終了と共に消滅することが明らかになった。(2)Na_2dGMPは4水和物として結晶化し昇温に伴い、無水物に移行するが、水蒸気圧が比較的高い条件(1.4KPa)と、乾燥窒素気流下(水蒸気圧0kPa)では、転移温度が異なり、異なる結晶構造をもつ無水物AとBへ転移する。Na_2dGMPでは、特に中間状態は見出さず、ミクロ結晶単位で4水和物から無水物AおよびBに相転移が進行した。また、相転移後の状態について結晶構造解析を行った。無水物Bは、4水和物の結晶から結晶水が抜けて、dGMP分子がそのまま近づく構造となっているのに対し、無水物Aでは、dGMP分子のコンフォメーションに大きな変化がみられると共に、dGMP分子間の水素結合にも改変が起こることが明らかになった。40°C付近では、水素結合による束縛が強くて無水物Aへの転移が起こりにくく、準安定構造としての無水物Bが出現したとみられる。2.グアノシンは2水和物と無水物間で相転移を起こす。昨年度に引き続き、2水和物結晶についての分子動力学計算を進めたところ、計算時間が800psを越える辺りから、分子層間の水の分子層内への移動や、これをトリガーとした分子層内の10分子程度の水の相関を持った変位などが生じた。
潜在的・顕在的な自己観・健康行動に対する態度と健康行動との関係性に関する研究

高齢者と若齢者(研究1)、禁煙外来患者(研究2)を対象とし、自己観や健康行動に関連する2つの実験的研究を行った。測定は質問紙(顕在的測度)とIAT(Implicit Association Test.潜在的測度)の両方を用いた。研究1では、高齢者の精神的健康や健康増進行動には、潜在的、顕在的な「自己健康観」や「他者との関係良好性」が大きく関わっていること、研究2では、禁煙開始前の潜在的な煙草イメージが、禁煙開始1ヶ月後の体内ニコチン濃度を予測すること、また家族からの支援が禁煙の遂行に関わることが明らかになった。本研究の目的は、人が意識的にコントロールできない自動的(潜在的)な思考・態度の測定方法の代表的測度であるImplicit Association Test(以後IAT ; Greenwald, McGhee, & Schwartz,1998)を用い、人々の健康促進行動と健康に対する態度(潜在・顕在的)の関連性を検討するものである。具体的にはIATを用い、潜在的自己観とともに健康(健康促進行動、喫煙行動)についての潜在的態度と顕在的態度の関係性、そして実際の健康行動(運動量、喫煙量)との関係性を検討する。また健康についての自己観が大きく異なると思われる若年者と高齢者を対象とした研究を行い、臨床場面への応用へも拡張しうる知見の創出を目指す。平成18年度の研究では、シルバー人材センターの協力のもと、高齢者46名(男性23名、女性23名、平均年齢68.58,SD=4.73)を実験参加者とした実験、および大学生50名を参加者とした実験を行った。高齢者の研究では、顕在的には、自分イメージが高い人は、規則正しい生活をし、栄養バランスよい食事を摂るよう心がけ、たばこを控えるようにしているという結果になった。また、高齢イメージがポジティブである人ほど健康診断に行く、酒を控える傾向がみられた。他方、潜在的には、自分と周囲の人々との関係認識がポジティブであると、休養をとる、お酒を控える、地域活動をするよう心がけるなどの健康増進行動をよく行っていた。ただし自分の年齢が高くなるほど、自分と健康の連合は強くなるが、同時に地域活動には消極的であることが明らかになった。大学生の研究ではそのような結果とはならなかった。本研究より、年齢が高くなると周囲の人々との関係をポジティブに維持することが、健康増進活動と関連することが明らかとなった。本研究の目的は、Implicit Association Test(以後IAT;Greenwald,McGhee,&Schwartz,1998)を用い、人々の健康促進行動と健康に対する態度(潜在・顕在的)の関連性を検討するものである。また健康についての臨床場面への応用へも拡張しうる知見の創出を目指す。平成19年度は、平成18年度にシルバー人材センターの協力のもと行った研究1の結果をアジア社会心理学会(マレーシア)にて発表した。概要は、若年者と高齢者の両方において、孤独感が健康行動を阻害するが、その影響は特に高齢者において(潜在的・顕在的に)大きいこと、またこの孤独感と最も関連する日常活動は「食事を1人でとる」ことであった。また、自尊心に関してのデータ分析より、顕在的な自尊心が低くとも潜在的な自尊心が高ければ社会的適応にはさほど影響を及ぼさないことを明らかにした。この研究は平成20年度の学会で発表する。平成19年度は、他に研究2の予備調査を2件行い、そのデータ整理と本実験への準備を行った。その結果をもとに、煙草に関する意識を測定するIATでは、煙草の対概念として鉛筆を用いることに決定し、呈示画像を5枚ずつ選択した。その他、IATの実験スクリプトおよび調査用紙の作成を行った。調査用紙の作成、喫煙者を対象とした予備調査の実施、および実際の実験手続きについては、大阪府内の禁煙外来を担当する医師と対面およびメールにての打ち合わせを行い、臨床的にも貢献しうる研究計画を作成した。現在、患者のリクルートを行っている最中である。平成20年度はこれらの結果を学会にて発表していく。平成20年度は、平成19年度にシルバー人材センターの協力のもと行った研究1、および研究2への予備調査のうち、自尊心に関してのデータ分析より、学会発表を2本行った。顕在的な自尊心が低くとも潜在的な自尊心が高ければ社会的適応にはさほど影響を及ぼさないことを明らかにした。平成20年度は、19年度に行った予備調査に基づいて計画した本実験を行った(現在も継続中)。

大阪府内の病院の禁煙外来にて、実験参加を承諾した患者につき、禁煙開始前(1回目)、開始1ヶ月後(2回目)、開始3ヶ月後(3回目)、開始6ヶ月後(4回目)の4回にわたり、煙草に対する態度測定(潜在的、顕在的)を行った。2009年2月末時点で分析に使用した人数は、14回の順に、45, 26, 25, 11人であり、10ヶ月でのべ107名に実験を行った。2月末時点での分析の結果、喫煙本数は禁煙開始前には1日あたり平均29.78本(1回目)、7.78本(2回目)、0本(3回目)に減少しており、治療は効果的であることが分かる。また、13回目の喫煙本数(自己報告)の多さは、1回目の喫煙イメージ(顕在指標)の良さと相関があるが、13回目の尿ニコチン濃度(行動指標の1つ)の高さは、13回目の煙草に対するイメージの良さ(潜在指標)と有意な相関があることが明らかとなり、ネガティブな行動の予測に潜在指標を用いることの有効性が示唆される結果となった。また特に配偶者からのサポートの多さが、3回目時点での尿ニコチン濃度や呼気一酸化炭素量の低さと関連があり、サポートが効果的であることも明らかになった。
「博愛」の近代日本史研究-日本赤十字社を中心に-

本研究では、日清・日露戦争期における戦時衛生事業を言説分析ならびに実証分析の両面から総合的に検証を行った。軍部がすすめた戦時衛生事業を検証する場合、特徴は、日本赤十字社(以下日赤と略記)の活動、なかでも女性活動なしでは同事業が円滑に進まない点にあった。それ故まず言説分析では、女性をめぐる言説分析を1890年代から1900年代に出版された女性総合雑誌、女性と医療に関係した国定修身教科、そして日本赤十字社が公刊した資料を対激に検証した。次に実証分析では、日清・日露戦争期の戦時衛生事業を軍衛生部の監督指揮下にあった日赤活動に着目し検証を進めた。ここでは、刊行・未刊行史料である日赤救護記録ならびに陸軍の公式史料から戦時衛生事業(活動)の動向を可能な限り丹念に検証し、言説が実際の救護活動にどのような影響を及ぼしていたのかを明らかにした。このような言説分析ならびに実証分析を進めた結果、本研究では、次の点が明らかになった。(1)軍部主導で進められた戦時衛生事業の特微は、日清・日露戦争期を通して、陸軍衛生部と日赤の関係が親密化していく段階にあり、相互の親密な関係抜きには同事業が円滑に機能することがなかった点、(2)ならびにこの親密な関係の構築は、「博愛」という言説を共有することによって創り上げられた点、(3)そしてこの「博愛」をめぐる言説空間は、皇后を頂点とした女性秩序を形成されていた点ですべて一貫しており、日清・日露戦争期において女性を従軍看護婦として動員するために重要な言説として機能していた点、以上3点が明らかになった。※なお本研究結果は、九州大学出版会から公刊予定である。本研究の目的は、日清・日露戦争期に軍部が進めた戦時衛生事業を補完した唯一の社会集団、日本赤十字社(以下、日赤と略す)の救護活動に着目することで、戦時体制に日本女性がどのように組み入れられていくのか、この展開過程を明らかにすることである。日清・日露戦争期は、「国家補助事業」と位置づけた日赤の「社礎の確立期」であるばかりか、軍部なかでも陸軍衛生部との相互関係を強固にした時期でもあった。本研究では、この時期を対象に女性の戦時動員過程を2つの分析視角、言説分析および実証分析から明らかにしようと考えている。前者の言説分析は、当該期における女性の言説空間を婦人雑誌、国定修身教科書、そして日赤刊行物を対象に分析をすすめることで、同空間内における語りの論理構造を明らかにしている。また後者の実証分析は、軍部の戦時衛生事業に看護婦として初めて女性が動員された日赤救護活動について一次史料を対象に言説空間との連関を考慮しながら分析をすすめている。以上を踏まえ、19年度における進捗状況を簡単にふれる。当年度の主眼は、史・資料の調査・収集にあった。史・資料の調査・収集状況は、実証分析に必要とする日赤一次史料ならびに言説分析で必要とする婦人雑誌、国定修身教科書、日赤刊行物は、19年度内にほぼ修了することができた。このことにより20年度は、引き続き史・資料の調査・収集を行いつつ、対象となる史・資料の分析を丹念にすすめていきたいと考えている。
種々の改質剤を導入した木質素材への電磁波照射・分子振動励起による変形能向上と応用

木質流動成形技術の高度化のために、高周波の利用を検討してきた。特に、高周波による成形性向上効果の実証とそのメカニズムの解明のために、木質素材の微細構造と樹脂など改質剤との相互作用、組織構造変化、局所物性変化を検討した。さらに今年度からは工業技術として展開を図るべく、極薄成形品の試作や高生産化を実現する金型装置への応用を図った。主な成果は以下の通りである。(1)各種改質剤を含浸した木質素材の誘電特性に及ぼす電磁波周波数の影響:ヒノキに低分子熱硬化樹脂プレポリマーを一定条件下で含浸した木質素材について、誘電損失特性(tanδ)を把握した。比較的低周波におけるtanδの特徴が生じるため、導入する樹脂種と量をうまく制御する必要があることを確認した。(2)高周波誘電加熱システムを設置した材料試験による変形挙動の検討:高周波加熱圧縮システムを用いて、応力-ストローク線図における高周波の効果を検討した。熱板熱伝導による木材加熱と比較し、高周波の場合、圧倒的に内部過熱が迅速に生じることがサーモグラフィ温度測定から明らかになった。これにより、圧縮における変形と形状固定が高速度化することを確認したが、温度制御方法や複雑形状への対策など、実用における問題点も明らかになった。(3)木質素材の微細構造評価と変形能向上メカニズムの検討:SPMを用いた微細構造評価の検討では、微小木材表面切片の作製方法に関して再検討した。良好な切片が得られる条件を模索中ではあるが、変形を生じた木質細胞では、細胞間と細胞実質の境界において、繊維方向への極薄組織の滲みだしが認められ、流動変形との関係を調べているところである。(4)薄肉成形・高速プレス成形への展開:簡易金型を作製し、薄肉成形への適用を検討したところ、金型近接箇所にて、スパークによる作用電源ロスが生じ、良好な誘電加熱が実現できない問題が生じた。本テーマの応用・実用化に向けた取り組みには、関係企業との連携が開始するなど進展がみられた。しかし、変形メカニズムの詳細を検討するための走査プローブ顕微鏡(SPM)用試料の作製条件の設定が難しく、今しばらく時間が必要である。ただし、本件に関して、実績のある研究機関(外国)と連携した検討を開始しており、今年度中には局所物性測定の良好な結果を導出したいと考えている。本テーマは、基礎と応用の双方の検討課題を並行して進める方針をとっている。応用に関しては、企業とともに実用化を目指した検討へと進めている状況であるが、応用のための基礎研究については、より拡充が必要である。そのため、世界的にも木質系材料のキャラクタリゼーションにおいて実績のある研究機関(海外機関)と連携して、本件で重要な流動変形メカニズムの解明を目指す。本研究では、木質素材の流動成形技術を高度化する目的で、マイクロ波・高周波などの電磁波を応力負荷時に作用させることを提案する。木材加工の電磁波利用は、既に曲げ加工や圧縮(圧密)加工で実績があり、誘電加熱による均一(内部)加熱や高速昇温条件によって加工時間の短縮だけでなく、良好な成形品が得られるとの報告がある。樹脂などの改質剤を導入した木質素材について電磁波条件を適切に選択することによって、流動成形の高速化だけでなく、繊維方向への変形能を向上できる可能性もある。また、マイクロ波照射では、水酸基などを直接活性化させて加熱するため、少ない樹脂率や組織を選択した局所加熱によって、木質素材の繊維・組織構造を損なわずに大変形を付与でき得る。以上の狙いのため、本年度は、誘電体測定システムを導入して、改質剤を導入した木質素材の誘電緩和測定を行い、誘電損失の周波数依存性についての情報から誘電加熱特性を評価することを試みた。そのうえで、高周波発振によって直接、木材試料を内部加熱して圧縮特性を評価できるシステムの構築をすすめた。主な成果として、メラミン樹脂、フェノール樹脂を含浸した木質材料の硬化前後の誘電損失の500GHzまでの周波数依存性を調べ、未硬化樹脂では広い範囲の周波数帯で誘電損失が大きくなることがわかった。市販の高周波発振機の加熱機構を材料試験機に組み込み、樹脂含浸木質素材の圧縮試験を行うことのできるシステムによって、圧縮挙動を調べた。赤外線カメラによって内部加熱の発現を確認するとともに、圧縮試験時の応力ストローク曲線が得られた。計画通りに装置や現有装置の改造がほぼ完了し、データ取得のための体制が整ってきた。狙い通りに誘電加熱現象を本実験装置を用いて確認でき、より詳細な検討を進める準備ができた。以上の狙いのもと、今年度は昨年度に引き続き、熱硬化性樹脂を含浸した木質素材の誘電損失特性と誘電加熱挙動の検討を実施してきた。