hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Si基板上光学素子作製のための低損失バッファー層の開発と高機能デバイスの実現

Si(111)面の(7x7)構造を獲得するために、Si基板での成長実績のあるMBEを用いての熱処理を行い、(7x7)構造上に初期InAsバッファー層の成長を行う計画であったが、本研究とは直接の関係性を持たない研究目的での装置構成の変更に加え、MBEチャンバーのターボ分子ポンプおよびシャッター制御用のコンプレッサに故障が相次ぎ、正常な成長の可能な状況を実現できなかった。極薄バッファー層を用いたSi基板上III-V族化合物半導体結晶成長は、省資源・低コストの工学素子作製および光電気集積回路の実現に有望である。一般的にIII-V族化合物半導体はSiとの格子定数差が大きく、安定した結晶成長を行うことが難しいが、Si(111)基板上のInAsについては10%以上の格子定数差を持つにもかかわらず高品質な大面積結晶成長が可能であることが報告されている。このInAs層をバッファー層として用いるにあたって、上層の半導体とのヘテロ界面の欠陥を抑制するためにInAs薄膜の実効的な格子定数が重要となる。そこで本年度はMBE装置をもちいてSi(111)基板上に成長した210MLのInAs層の面内ひずみを評価した。ラマン分光法によりInAs層に導入されたひずみを評価したところ、成長初期には面内に1.7%の圧縮ひずみが導入されており、10MLまで成長させたInAs膜には0.4%の引張ひずみが導入されていることがわかった。これはバルクのInAsを基準としたひずみであるので、格子定数に換算すると5.946.09Åに相当する。先行研究で示唆されているようにSi(111)上InAs薄膜は成長界面で大きく緩和していることが伺えるが、残留しているひずみが膜厚の増加により緩和していくことが示された。10MLの成長でSi基板上で期待される圧縮ひずみではなく引張ひずみとなったことについては更なる検証が必要である。膜厚によりひずみが変化することから、上層の半導体の格子定数に応じた膜厚を選択することである程度の柔軟性を持った積層構造の設計が可能になると考えられる。たとえばGaSbの格子定数は6.10Åであるので、10ML程度のInAs層をバッファー層としてもちいることで、格子定数差のほとんどない状態で結晶成長が行えることが期待される。MBEの修理などが一通り完了し結晶成長が可能となったことでInAs膜の成長と評価を行うことが出来たが、最適化が十分でなく平坦なInAs膜が得られていない。十分に平坦なInAs膜はGaSb/InAs/Si積層構造を用いたデバイス作製および評価にあたって重要であるため、成長条件の最適化が必要である。極薄バッファー層を用いたSi基板上III-V族化合物半導体結晶成長は、省資源・低コストの光学素子作製および光電気集積回路の実現に有望である。InAsそのものは狭バンドギャップ材料であり、半導体デバイスとしての応用先は広くはないが、このInAs層をバッファー層とすることで格子定数の近いGaSbをはじめとした比較的用途の広い特性を持った半導体のSi基板上結晶成長が期待される。
1型糖尿病の発症に関わる転写因子T-betの機能解析とその転写制御に関する研究

我々は以前の研究で1型糖尿病とT-bet遺伝子His33Gln多型の関連を解析した。その結果、日本人1型糖尿病群においてはGln33多型の頻度がコントロール群と比較して統計学的に有意に高いということをはじめて発見した。今回あらたに、T-bet遺伝子His33Gln多型が日本人1型糖尿病の発症に影響を与える分子機序を明らかにするため、同遺伝子多型にともなうT-betタンパク質の転写活性の変化を検討した。まず、健常人ボランティアより末梢血リンパ球を分離、培養後、刺激にて活性化しRNAを抽出た。RT-PCR法によりT-bet遺伝子のタンパク翻訳領域を増幅し、つぎにPCR産物をc-Mycとの融合タンパクとして発現できるベクターpCMV-Tagにサブクローニング後、シークエンス法によりHis33とGln33多型のクローンを選別した。2種類のT-bet(T-bet His33とT-bet Gln33)を発現するプラスミド(pTbet-His33およびpTbet-Gln33)を作成するとともに、T-boxタンパク質が結合するDNA塩基配列を有するIFNγ遺伝子プロモーターの下流にルシフェラーゼ遺伝子翻訳領域を挿入したIFN-γルシフェラーゼリポータープラスミドを準備した。それぞれのT-bet発現プラスミド(T-bet His33またはT-bet Gln33)とともにIFN-γルシフェラーゼリポータープラスミドをHeLa細胞にリポフェクション法にて導入し、12時間後にそれぞれの転写活性をデュアル・ルシフェラーゼアッセイ法で解析した。その結果、T-bet Gln33はT-bet His33よりも有意に高い転写活性を示した(p=0.0001、Student's t検定)。このことは、T-bet遺伝子His33Gln多型がIFN-γ遺伝子の発現に影響を与える機能的多型であることを示している。すなわち、T-bet Gln33多型は、T細胞におけるIFN-γ発現を誘導する機序を介して日本人の1型糖尿病の発症に関与しているものと考えられる。
超低エネルギーイオンビーム・固体表面相互作用

超低エネルギーイオンビームを金属表面に入射させると、表面に衝突する以前にすべて中性化する。従って、このようなイオンビームを用いると、通常の分子線に比べてはるかに高速な分子線源が得られたことになる。この特徴を利用して、金属表面で2原子分子が解離吸着する反応速度の測定を行い、ある入射エネルギーEpで吸着確率が増大する共鳴型現象をはじめて見出した。実験はセクター型の質量分析器を備えたイオンビーム発生装置からの【N^+】又は【N_2Λ+】の一定量を室温のNi(001)表面に照射し、解離吸着したN原子の吸着量のEp依存性を、Ep=120eVの範囲で、オージェ電子分光を用いて測定した。吸着確率の測定結果は、(1)【N_2Λ+】入射の場合、Ep=23eVでの明瞭な増加と、45eVでの減少が見られた。5eV以上ではEp増加と共に緩やかに増加する。(2)入射角依存性をEp=3と5eVで測定したところ、入射角にはよらなかった。(3)【N^+】入射の場合はほぼ一定で、Epの増加とともに緩やかに減少し、Ep>30eVで【N-2Λ+】と【N^+】は一致した。本研究での実験結果は、【N^+】は原子状なので直接吸着できるが、【N_2】はNi表面に解離吸着するには、N-Nの強い結合を切ることと、N-Niの結合が比較的弱いために、2eV程度の活性化エネルギーが必要になることを示している。さらに、【N_2】の解離吸着がHollowayとGadzukにより理論的に予言された分子状負イオン共鳴型解離吸着の機構で起こっていることを示している。表面で【N_2Λ-】が生じ、【N_2Λ-】とその鏡像電荷による引力が解離吸着を促進し、さらにEpが増加すると、散乱による遠心力が鏡像力に勝って吸着確率が減少する。そして、反応の中間に【N_2Λ-】の状態が存在するため、吸着確率は入射ビームの表面に垂直な成分に依存しなくなる。本研究は、分子線を用いた気相反応で良く知られたharpooning過程が、金属表面での反応にも存在することを実験ではじめて示した。
近赤外グリズム分光システムの開発と輝線天体の観測的研究

グリズムは透過格子(グレーティング)に疑似コマ収差補正用のプリズムを付けた分散系である。グリズムは反射グレーティングを用いる場合よりシンプルな分光システムが製作できることもあり、現在多くの天文台の分光器で使われている標準的な分散系である。本研究では東京大学理学部天文学教育研究センター木曽観測所で開発されている近赤外撮像カメラ用に近赤外グリズムを開発・製作し、輝線天体の近赤外分光システムを構築した。本研究では近赤外域(1-2μm)のグリズム分光システムを開発した。グリズムによる分光観測は通常のスリット分光システムとは違って基本的にイメージ分光である。従って視野内の天体の同時分光ができるという点で多数の天体の効率的な分光が可能である。そのため輝線天体などの特徴的な天体のサーベイ観測に最適な分光システムである。光学域でのグリズムを用いたサーベイシステムは既にいくつかの天文台に存在しているが、近赤外域の観測が出来るシステムはなかった。その意味で本研究で開発されたシステムは極めて重要な意味を持つといえる。東京大学理学部天文学教育研究センター木曽観測所は口径105cmのシュミット望遠鏡の近赤外カメラと組み合わせて近赤外イメージ分光が可能なグリズム分光システムを設計・製作した。一般にグリズムは透過型グレーティングに疑似コマ収差を除去するために逆分散をかけるプリズムを組み合わせたものである(2枚構成)。しかしここでは少しでも光のロスを防ぐためプリズムの片面にグレーティングを刻む“単一グリズム"方式を採用した。今回製作したグリズムは近赤外カメラ一個を使用することを想定し、サイズは5cm×5cmとした。また、分散は1000Amm^<-1>とした。本年度内に試験観測を行う予定であったが、木曽観測所の近赤外カメラの開発が遅れて完成していないため、試験観測は次年度以降に行う。本年度は既に申請者が東京大学時代に製作した可視光域用のグリズムの性能試験及びデータ解析を行い、次年度の近赤外グリズムのテスト観測の準備を行った。イメージング・グリズム分光では本来的な目的である1次スペクトルの他に0次像及びそのほかの高次のスペクトル像が同時に写る。今回開発したグリズムでは50%以上の光が1次スペクトルにきているが、その他の次数のイメージによるcontaminationの除去はやはり重要である。0次像及び1次スペクトルから他の次数のスペクトルをsimulateして除去する方法を開発した。近赤外分光データ解析に特有な問題についても考察を深めた。平成5年度に製作したグリズムの試験観測を東京大学理学部木曽観測所において行い、分光システムとしての(機械系の)最適化を行った。現在木曽観測所の赤外カメラが立ち上げ中であり、最終的なシステムチェックはその完成を待って行うことになっている。そのため輝線天体などの特徴的な天体のサーベイ観測に最適な分光システムとなっている。この種の観測を効率的に行うためには、グリズムシステム固有のデータ解析システムを構築することが必要不可欠である。そのため、申請者が東京大学の助手時代に作成した可視光用のグリズムの観測データを用いて、データ解析ルーチンを整備している。また、アメリカ合衆国国立天文台キットピーク天文台及びアメリカ合衆国ハワイ大学マウナケア天文台で取得した近赤外データの解析を合わせて行っている。

光学域でのグリズムを用いたサーベイシステムは既にいくつかの天文台に存在しているが、近赤外域の観測が出来るシステムはなかった。その意味で本研究で開発されたシステムは極めて重要な意味を持つといえる。
自閉症スペクトラム児の精神的健康と適応に関連するプロテクティブ要因の縦断的検討

H24年度、H25年度の研究の遂行は計画通り実施された。公立小中学校生徒約7,500名を対象とした調査では、性別・学年・ASSQ群ごとに重回帰分析を行った結果、高ASSQ群は定型群にくらべて有意な影響を及ぼす要因の数が全体的に少ないこと、定型群と高ASSQ群でリスク要因・プロテクティブ要因が異なることが示唆された。一方、発達障害のある子どもの保護者24名と公立小中学校13校の教員を対象としたインタビュー調査では、発達や行動で気になる子どもでも、周囲の友人や大人からのサポートの受けやすさが生活や学校でうまく適応するための要因として多く挙げられた。本研究の1年目となる24年度では,以下の調査活動を行った。研究実施計画の研究1にあたる一般小中学生と保護者,担任教師への調査を実施した。しかし,担任教師への聞き取りに関しては,個人情報保護の観点や担任が多忙等の理由のため,当初の計画から実施方法を変更した。協力市の指導主事と相談して検討し,各学校の生徒情報を把握している教師を選出してもらい,1時間程度の半構造化面接を行った。ただし,上記の理由から面接の録音はせず,資料を用いたデータの確認による大まかな妥当性検証と,適応しやすい児童生徒の特徴の聞き取りメモという質的な調査となった。研究2にあたるASD児への調査も実施した。保護者面接については,当初の想定以上の協力者が集まり(24組),対象児に関してのエピソードや成長ポイントの聞き取りを行った。本研究の目的として「ASD児の精神的健康と生活適応に影響を及ぼすプロテクティブ要因を見出すこと」をあげているが,この目的に関して,面接に参加した教師と保護者に説明した際には,強い関心を持っていただくとともに,子どもの成長を促しプラスの面を増やしていくことへのニーズの高さが確認された。教師面接では,市の指導主事を通して理解と協力が可能な体制を作れたことに加え,協力市全小中学校の教頭などの代表教員と面接ができた。面接では多様な子どもの実態や教員の教育観が得られ,探索的なデータ収集に重要な役割を果たすとともに,教育現場と研究知見とをつないでいく期待も寄せられた。また保護者面接では,日頃子どもの気になる面に着目しがちになってしまうことを訴える保護者が多いこと,あらためて子どもの特徴や成長に目を向けることで保護者自身が肯定的な気持ちになれると報告され,当事者にとっても有意義であるものと思われる。最終年度となる25年度では,調査を継続するとともに,膨大な収集データの分析を進めていく。24年度に実施された小中学校への調査結果や教師と保護者への半構造化面接の結果をまとめた。その結果,調査ではASD傾向のある子どもは定型発達の子どもと比べ,欠席日数が有意に多く,また気分の落ち込みやストレス認知,行動的・情緒的問題と広い範囲で有意に高く,多様な問題を抱えやすい傾向がうかがえた。半構造化面接では,集団生活での適応について,本人の能力の高低や障害特性の強弱によるのではなく,他者からのサポートの受けやすさや支援の得やすさ(愛嬌や他者への質問,援助要請など)が高い子が生活でうまくやれているという結果が得られた。以上のことから,25年度調査では社会的スキルとソーシャルサポート,また嫌なことがあった時の対処法としての問題解決が適応促進に有効とする仮説をたて,調査による検証を行った。研究の実施とデータ分析については,研究実績の欄に記したように,調査を実施することができた。また当初の予定通り当事者団体の専門家の協力を得られるとともに,作業の補助要員も確保できている。タイトなスケジュールではあったが,以上のように,現実的な課題への対応による多少の計画変更はあったものの,研究対象者である学校や保護者の理解とともに,当事者団体の専門家等の支援も得られている環境にあり,概ね順調に進展していると考えている。25年度が最終年度であるため、記入しない。理由の欄に示したように,今後も順調に研究計画を実践できるよう,関係機関や専門からとの情報交換を進めながら調査を実施していく。今後,もし計画の変更が生じたり課題が露呈する事態になったとしても,関係機関や専門家との相談体制を十分に活用ができると思われる。また,調査実施やデータ収集は順調である一方,分析や成果発表は今後進めることになる。25年度は最終年度ともなるため,学会発表等による研究成果の公表も実践していく。また面接協力者である教師や保護者への,得られた知見のフィードバックも当事者への還元として重要であり,可能な限り実施して行きたい。具体的には,教員研修における成果発表や,ASD児への支援における知見の活用,保護者への成果発表を想定している。
新規リゾリン脂質性メディエーター"リゾPS"の生体内機能と作用機構の解明

ホスファチジルセリン(PS)は、PKC、DGキナーゼなどの活性化因子であるとともに、アポトーシスや血小板の活性化に伴って細胞表面に露出し、細胞が貪食される際のマーカーや血液凝固反応の足場として機能する。また、PSのアシル基が1つ加水分解されて生じるLysoPSは、ラット腹腔マスト細胞の活性化に必須であること、ヒト末梢T細胞の増殖を抑制することなどから、生理活性を持つ機能性リン脂質として位置づけ得る。我々はこれまでにPSの1位脂肪酸を特異的に加水分解する(PS-PLA1)の生化学的解析を行ってきた。今年度、(1)本酵素の発現が生体内の様々な部位で誘導されることを見出した。また、本酵素の生理的意義を明らかにするため、(2)ノックアウトマウスおよび過剰発現マウスを作製した。(1)ラットにおけるリポ多糖(LPS)投与によるエンドトキシンショック、胸膜炎、腹膜炎、脳虚血-再灌流において、PS-PLA1の発現が著しく上昇することを見いだした。脳虚血-再灌流以外は、24時間以内に誘導が起こる早い反応であったが、脳虚血-再灌流の場合は、2週間以上にわたっておこるゆっくりとした反応であった。(2)PS-PLA1の発現量が種々の刺激に応じて変動することを見出したが、この現象の意義や生体への影響を調べるツールとして、本酵素のノックアウトおよび過剰発現マウスを作製した。過剰発現マウスについては全身での発現レベルを上げることを目的として、b-アクチンプロモーター下にラットPS-PLA1翻訳領域を挿入したベクターを構築した。両者とも常法通りに作製し、ノックアウト1系統、過剰発現3系統を樹立した。いずれの系統のマウスも正常に発生し、外見上の異常は認められなかった。ホスファチジルセリン特異的ホスホリパーゼA_1(PA-PLA_1)は、PS、リゾPSを特異的に分解する分泌性ホスホリパーゼである。PS-PLA_1はリパーゼファミリーの新しいメンバーであり、ラット血小板よりIIA型ホスホリパーゼA_2(sPLA_2)と共に分泌される。今回、PS-PLA_1が、ラット腹腔マスト細胞からの抗原依存的なヒスタミン放出を促進すること、また各種炎症刺激により発現量が上昇し、炎症局所に分泌されることを見出した。(1)無処理ラットの各種臓器・血球系細胞のノーザンブロットを行うと、PS-PLA_1は血小板に極めて多く、臓器では主として肺、心臓に発現が見られた。(2)ラットにリポ多糖(LPS)を静注し、24時間後に摘出した臓器のノーザンブロットを行うと、ほとんどの臓器においてPS-PLA_1 mRNAの発現が対照に比べて上昇した。同時に採取した血漿中の酵素量も増加したことより、臓器で産生されたPS-PLA_1の少なくとも一部は血液中に放出されていることがわかった。(3)カゼイン誘導ラット腹腔滲出液中に本酵素を検出した。この経時変化はsPLA_2と比較してやや遅発性であった。(4)ザイモザンおよびカラゲニン胸膜炎モデルラットの滲出液を解析し、本酵素の分泌量が経時的に増加することを見出した。(5)ラット肝癌由来細胞株McARH7777にTNF-α、IL-1αを添加すると、TNF-αによりPS-PLA_1mRNAの発現が上昇した。PS-PLA_1の発現はsPLA_2と同様に炎症刺激によって誘導されることが明らかとなった。しかし経時変化やサイトカインに対する応答性の違いを考えると、その誘導機構はsPLA_2とは異なっていることが示唆された。
プリント基板加工機による平面アンテナ試作をとおしたものづくりへの研究

【目的】マイクロストリップアンテナ(以後MSA)を主とした平面アンテナは、軽量薄型な特長を有するため種々の研究が行われており、高速道路のETC(自動料金収受システム)をはじめとして多方面で実用化されてきている。本研究では、最近、本学科に導入されたプリント基板加工機を用いた、従来よりも簡易な手法によるMSAの試作に着目し、目に見えない電波の実験の体験をとおして「ものづくり」に関する興味・関心を高め、将来の人材育成に貢献することを目的とする。【方法】従来のフォトエッチング技術によるMSAの試作では、塩化第二鉄液をはじめとしたいくつかの薬品等を用いる必要がある。プリント基板加工機はプリント基板上の銅箔をミリングと呼ばれる工具により、機械的に削り取って基板上にパターンを形成する手法のため薬品等は不要である。本来は電子回路等の基板作成を主とした加工機であるが、平面アンテナをCADで設計した際の電子データにも対応しており、PCからのデータで直接基板上に平面アンテナを構成することが可能となる。そのため、基本的な形状はもちろん、やや複雑な給電回路部を有するアレーアンテナにおいても、小中学生でもはんだ付け等の軽作業により、その場での試作が可能となる。更に、可搬型の小型マイクロ波発振器、RFディテクタ等との構成で、MSAの試作と同時にその放射指向性の実験等も可能となる。【成果】プリント基板加工機により1素子MSA及び16素子平面アレーアンテナ等の試作を行い、今回購入した可搬型発振器等を用いた放射指向性の測定も行った。フォトエッチングによる試作と同等の結果が得られ、従来のような薬品を用いることなく簡易な手法でも十分な試作が可能である。任意の形状への対応にはCADでの設計の簡略化等に検討が必要であるが、予め設定した範囲であればその有用性が確認された。
ものづくり教育による不登校児童生徒の教育支援プログラムの開発

研究に当たっては, (1)不登校支援活動におけるものづくり活動の実施状況調査,(2)ものづくり活動用教材の開発,(3)不登校児童生徒の教育支援プログラムの開発を,相互に関連し合いながら実施した。この結果,適応指導教室では,ものづくり活動に興味を持ちながらも,情報不足,資金不足,指導力不足により実施できていないことが明らかとなった。そこで,安価な材料費で,製作難易度も低く,児童・生徒の自己効力感を高める教材の開発を行った。それらについては,テキストとしてまとめるとともに,多くの適応指導教室で実践可能な「不登校児童生徒の教育支援プログラム」として提案した。不登校児童生徒に学校教育及び適応指導教室、社会教育等の学習機会に、ものづくり教育を導入し、児童生徒の自己効力感を高め、学校復帰への可能性を探る意義は大きい。さらに、職業観や勤労観の育成はもとより、全ての国民が生涯にわたって遂行する様々な立場や役割を認識し、社会に参画できる「キャリア・デザイン力」の育成が求められている。そこで、本研究では不登校児童生徒を対象とした適応指導教室において、ものづくり体験活動を導入した。それらのものづくり活動により、児童生徒の達成感や充実感を高め自己に対する自信や信頼感、有用感、自己存在感などの、いわゆる自己効力感を高めることにより、学校復帰に寄与することをねらいとして研究を行った。平成18年度は、大きく次の3つを中心に研究を進めるたが、各研究を分離するのではなく、横断的・総合的に研究することを目指した。(1)不登校支援活動におけるものづくり活動の実施状況調査平成18年度は「研究」の初年度であるので、熊本県内の不登校支援活動において実施されている「ものづくり活動」の具体的内容、効果について調査を行った。これらの調査結果より、不登校支援活動におけるものづくり活動の現状と課題についてまとめた。(2)ものづくり活動用教材の開発各種のものづくり活動に参加する小学生、中学生及び指導者に対して、体験学習やものづくり活動に対する意見や要望、今後の課題等について調査を行った。さらに、教育学部における指導実践力向上について検討するとともに、専門的指導体制確立のための具体的な連携内容について、関連する団体(熊本市教育センター)に対して調査を行った。(3)不登校支援者を養成するカリキュラムの開発適応指導教室で使用できる教材の開発、指導法の開発を行い、不登校支援のためのものづくり教育用カリキュラムを開発した。それに対応したテキストを作成し、学部・大学院での講義に活用した。さらに、職業観や勤労観の育成はもとより、全ての国民が生涯にわたって遂行する様々な立場や役割を認識し、社会に参画できる「キャリア・デザインカ」の育成が求められている。本研究では不登校児童生徒を対象とした適応指導教室において、ものづくり体験活動を導入した。それらの活動を通して、児童生徒の達成感や充実感を高め自己に対する自信や信頼感、有用感、自己存在感などの自己効力感を高めることにより、学校復帰に寄与することをねらいとして研究を行った。平成19年度は、大きく次の3つを中心に研究を進めるたが、各研究を分離するのではなく、横断的・総合的に研究することを目指した。1.不登校支援活動におけるものづくり活動の実施状況調査昨年度に引き続き熊本県内の不登校支援活動において実施されている「ものづくり活動」の具体的内容、効果について調査を行った。2.ものづくり活動用教材の開発各種のものづくり活動に参加する小学生、中学生及び指導者に対して、体験学習やものづくり活動に対する意見や要望、今後の課題等について調査を行った。3.不登校支援者を養成するカリキュラムの開発適応指導教室で使用できる教材の開発、指導法の開発を行い、不登校支援のためのものづくり教育用カリキュラムを開発した。1.ものづくり活動用教材の開発不登校児童・生徒の自己効力感を育成する教材にもとめられる条件に沿ってものづくり活動用教材の開発を行った。

さらに、本年度は、木材やプラスチックを用いたものづくりの他に、食育を含めた調理、地域の素材を活用した教材の開発を行った。2.不登校児童生徒を支援するプログラムの開発熊本市および菊池市で実施されている適応指導教室用の支援プログラムを開発し、実践した。熊本市は6日間、菊池市は2日間(何れも午前10時より4時の活動)のプログラムである。3。不登校支援者を養成するカリキュラムの開発適応指導教室で使用できる教材の開発、指導法の開発を行い、不登校支援のためのものづくり教育用カリキュラムを開発した.それに対応したテキストを作成し、学部・大学院での講義に活用した。
半導体ナノ構造での自発分極を利用した核スピン完全偏極

近年,量子情報処理分野の研究におけるスピンの任意操作も単一スピンから複数のスピンへと研究対象がシフトしてきている.そのような状況では操作対象のスピン群とその周りの環境(電極,フォノン,核スピン集団等)との相互作用のより深い理解だけでなく,その環境の制御(リザーバエンジニアリング)が一層重要となってくる.本研究では,単一量子ドット(QD)に光注入した1個の電子スピンとQDを構成するの原子核スピン集団との相互作用を深く研究し,リザーバエンジニアリングの課題の1つとして,原子核スピン集団の自発分極などを利用した分極率向上や分極方向の任意制御を本研究の目的としている.今年度は,まず論文によって異なるg因子の定義を実験結果とともに統一的に解釈・整理し,電子g因子の符号が異なる2つの化合物半導体単一QDにおいて入射電子スピンと直交する方向に大きな核磁場が形成できることを示した.これまでの理論では,入射電子スピンと直交する方向には数mTを超える核磁場は形成できないとされてきたが,0.8 Tにも及ぶ大きな核磁場を示すサーカステント型の異常ハンルカーブを観測した.この異常ハンル効果は電子スピンの符号に依存せず,横磁場強度変化に対する双安定性等を示す.これらの実験結果を定性的に再現する核四極子相互作用の効果を含むモデルを構築した.更に励起強度や離調を微細に変え,効率的励起条件を探索しただけでなく,核四極子相互作用が核スピン分極(核磁場)形成に果たす役割についてその主軸の傾きの効果や磁場下での核g因子の極端な異方性について重要な知見を得た.これらの成果は本研究の目的を十分に達成するものであり,査読付き学術論文4件に掲載された.その他,1.5ミクロン帯光子との相互作用が可能な酸化エルビウム結晶において,同位体選択結晶成長を行い,核スピンバスノイズの効果を実験的に示した.近年,スピンの重ね合わせ状態を利用して計算を行う量子情報処理分野の研究が盛んである.このようなスピンの任意操作も単一スピンから複数のスピンへと研究対象がシフトしてきている.そのような状況では操作対象のスピン群とその周りの環境(電極,フォノン,核スピン集団等)との相互作用のより深い理解だけでなく,その環境の制御(リザーバエンジニアリング)が一層重要となってくる.本研究では,単一QDの核スピン集団と光注入した1個の電子スピンとの相互作用のこれまでの研究成果を活かして,このリザーバエンジニアリングの多くの課題の1つとして,QDを構成する原子核スピン集団の分極率をその自発分極などを利用して100%にすることを目的とする.今年度は採択決定の7月から研究を開始し,スピンフリップ支援吸収・発光過程の確認と効率的励起条件の決定の準備のために,負の荷電励起子が強く観測されるQDを探索すると共に測定に必要な2色ポンプープローブ分光システムを構築・整備した.InAs/GaAs量子リング構造(QR)の試料で強い負の荷電励起子が観測されるQRを見出したので,それの面直核磁場双安定性(いわゆる核スピンスイッチ現象)を利用して電子・正孔の符号まで含めたg因子を測定した.その結果,これまで良く我々が研究してきたInAlAsQDとは電子g因子の符号が逆で,正孔g因子の符号が同じという結果を得,その測定手法の明快さと新規性をまとめてAPLに投稿した.またハンル効果によるスピン寿命測定において,通常のローレンツ型が大きく逸脱したハンルカーブを測定した.これは面内核磁場形成を示唆する結果で,形成モデルを構築しその形成機構を議論した[Phys. Rev. B 97, 075309/1-8 (2018)].これもリザーバエンジニアリングの1つである核磁場の方向制御に繋がる結果である.今年度は実験系の整備と負の荷電励起子が強く観測される量子構造の探索,およびその量子構造の符号まで含めた電子・正孔g因子,核磁場形成の有無を効率良く行えた.その過程で,予想外の成果を2つ得たので,それぞれ論文にまとめ投稿した(1件は既に掲載され,1件は査読中).テーマの進捗状況は,構築した2色ポンプープローブ分光システムでスピンフリップ支援吸収・発光過程を確認する段階に入っており,ここまでほぼ計画通りに進んでいる.近年,量子情報処理分野の研究におけるスピンの任意操作も単一スピンから複数のスピンへと研究対象がシフトしてきている.そのような状況では操作対象のスピン群とその周りの環境(電極,フォノン,核スピン集団等)との相互作用のより深い理解だけでなく,その環境の制御(リザーバエンジニアリング)が一層重要となってくる.本研究では,単一量子ドット(QD)に光注入した1個の電子スピンとQDを構成するの原子核スピン集団との相互作用を深く研究し,リザーバエンジニアリングの課題の1つとして,原子核スピン集団の自発分極などを利用した分極率向上や分極方向の任意制御を本研究の目的としている.今年度は,まず論文によって異なるg因子の定義を実験結果とともに統一的に解釈・整理し,電子g因子の符号が異なる2つの化合物半導体単一QDにおいて入射電子スピンと直交する方向に大きな核磁場が形成できることを示した.これまでの理論では,入射電子スピンと直交する方向には数mTを超える核磁場は形成できないとされてきたが,0.8 Tにも及ぶ大きな核磁場を示すサーカステント型の異常ハンルカーブを観測した.この異常ハンル効果は電子スピンの符号に依存せず,横磁場強度変化に対する双安定性等を示す.これらの実験結果を定性的に再現する核四極子相互作用の効果を含むモデルを構築した.

更に励起強度や離調を微細に変え,効率的励起条件を探索しただけでなく,核四極子相互作用が核スピン分極(核磁場)形成に果たす役割についてその主軸の傾きの効果や磁場下での核g因子の極端な異方性について重要な知見を得た.これらの成果は本研究の目的を十分に達成するものであり,査読付き学術論文4件に掲載された.その他,1.5ミクロン帯光子との相互作用が可能な酸化エルビウム結晶において,同位体選択結晶成長を行い,核スピンバスノイズの効果を実験的に示した.今後は,励起強度や離調の程度を微細に変え,スピンフリップ支援吸収・発光過程の効率的励起条件を探索する.今年度見出したInAs QRは,発光線幅が狭いのは好都合だが,電子g因子が大きくかつ負であるので,大きな核磁場が形成されたとき,発光ピークのゼーマン分裂が電子準位のゼーマン分裂分だけ狭くなる.このため,観測がより難しくなる傾向になることが判明したことと項目2の単一QDのODNMRを考えるとInAlAs QDの方が結果に新規性があるため,電子g因子が逆符号のInAlAsQDでも負の荷電励起子が強く観測されるQDを探索すると同時に,nドープしたQD試料を成長して観測がより簡単な方向になるように努力する.H29年度予算の内,\4,302が未使用金として残った.研究遂行に必要な物品を購入した残金であって,予算はほぼ予定通りに執行できたと考えており,次年度を繰り越せることを考えると無理に使用する必要はなく,特段の理由は無い.この未使用金はH30年度の配分予定金と合わせて研究テーマ遂行に予定している液体ヘリウム料金,位相板などの光学素子の購入,および学会発表旅費として使用する.
線溶系調節因子PAI-1制御システムの導入による血友病Aインヒビター治療法の開発

第VIII因子インヒビター陽性血友病A患者は、補充療法の止血効果が激減することにより致死的な出血の危険性に晒される。プラスミノゲンアクチベータの特異的中和因子であるプラスミノゲンアクチベータインヒビタ-1(PAI-1)は、線溶機構の動態を決定づける重要な生理的制御因子である。第VIII因子欠損マウスとPAI-1欠損マウスとの交配により新規FVIII/PAI-1ダブルノックアウトマウスを作製した。得られたFVIII/PAI-1ダブルノックアウトマウスは、第VIII因子欠損マウスに比べて過剰出血を示したが、妊容性は第VIII因子欠損マウス同等であり安定的なマウスコロニーを確立することができた。第VIII因子抗原の経静脈的反復感作に対する免疫応答性は、FVIII-/y,-/-PAI-1+/+が62.6±16.4BU/mL(n=21)であったのに対して、FVIII-/y,-/-PAI-1+/-では38.7±22.7BU/mL(n=13)、FVIII-/y,-/-PAI-1-/-で10.9±4.8BU/mL(n=16)とPAI-1遺伝子を欠損させることにより、明らかに抗体価の減少がみられた。FVIII反復刺激を行ったFVIII/PAI-1ダブルノックアウトマウスのリンパ節および脾臓では、CD11b+細胞やCD45R+細胞におけるMHC-II抗原提示能の低下とともに、サイトカインプロファイルからT細胞性アネルギーおよびMHC-ClassIICD25+FoxP3+制御性T細胞が誘導されていた。世界で初めて作製されたFVIII/PAI-1ダブルノックアウトマウスを用いた解析により、血友病A個体における線溶系応答の効果的な制御が、抗原特異的な免疫寛容をもたらしインヒビターの発症を予防する可能性が示された。本マウスや線溶系遺伝子改変システム用いることにより、線溶系と免疫系との関わりを多角的に具現化できることから、血友病Aインヒビターの発症予防における特異的かつ効率的な新規治療法の開発基盤に繋がる可能性が高いと考えられる。本研究では血友病Aマウスモデルに線溶系調節因子であるplasminogenactivator inhibitor-1(PAI-1)の機能を効率的に制御するシステムを導入することにより、免疫組織に対する線溶系応答の効果的な制御が、抗原特異的な免疫寛容をもたらしインヒビターの発症を予防する可能性を探る。1)第VIII因子欠損マウスとPAI-1欠損マウスとの交配により新規FVIII/PAI-1ダブルノックアウトマウスを作製した。得られたFVIII/PAI-1ダブルノックアウトマウスは、第VIII因子欠損マウスに比べてさらなる易出血性を示したが、妊容性は第VIII因子欠損マウス同等であり、安定的なマウスコロニーを確立することができた。2)第VIII

因子抗原の経静脈的反復感作に対する免疫応答性は、FVIII^<-/y>,-/-PAI-1^<+/+>が62.6±16.4BU/mL(n=21)であったのに対して、FVIII^<-/y>,-/-PAI-1^<+/->ては38.7±22.7BU/mL(n=13)、FVIII^<-/y>,-/-PAI-1^<-/->で10.9±4.8BU/mL(n=16)とPAI-1遺伝子を欠損させることにより、明らかに抗体価の減少がみられた。3)一方tetanus toxoid腹腔内投与による免疫応答はPAI-1遺伝子欠損の影響を受けなかった(FVIII^<-/y>,-/-PAI-1^<+/+>1.14±0.07AU,n=8vs FVIII^<-/y>,-/-PAI-1^<-/->で1.15±0.14AU,n=10)。これらのことから、世界で初めて作製されたFVIII/PAI-1ダブルノックアウトマウスを用いた解析により、血友病A個体における線溶系応答の効果的な制御が、抗原特異的な免疫寛容をもたらしインヒビターの発症を予防する可能性が示されたものと考えられる。免疫系制御に線溶系が積極的に関わるとする知見は新しく、本マウスや線溶系遺伝子改変システム用いることにより、線溶系と免疫系との関わりを多角的に具現化できることから、血友病Aインヒビターの発症予防における特異的かつ効率的な新規治療法の開発基盤に繋がる可能性が高いと考えられる。本研究では、線溶系調節因子であるplasminogen activator inhibitor-1(PAI-1)の機能を効率的に制御するシステムを血友病Aマウスモデルに導入することにより、線溶系応答の効果的な制御が抗原特異的な免疫寛容をもたらし、抗第VIII因子同種抗体の発生を防ぐ可能性を探ることを目的して解析を進めた。1)第VIII因子(FVIII)欠損マウスとPAI-1欠損マウスとの交配により作製した新規FVIII/PAI-1ダブルノックアウトマウスは、FVIII単独欠損マウスと比較してFVIII抗原の経静脈的反復感作に対する免疫応答が有意に低下していた。一方で破傷風トキソイドに対する免疫応答は維持されていたことから、PAI-1因子の欠損が抗原特異的な免疫寛容をもたらすものと考えられた。2)FVIII反復刺激を行ったFVIIII/PAI-1ダブルノックアウトマウスのリンパ節および脾臓では、CD11b+細胞やCD45R+細胞におけるMHC-II抗原提示能の低下とともに、サイトカインプロファイルからT細胞性アネルギーおよびMHC-ClassIICD25+FoxP3+制御性T細胞が誘導されていた。これらの結果から、血友病A個体におけるPAI-1欠損による線溶系応答の制御が、抗原特異的な免疫寛容をもたらしインヒビターの発症を予防し得る可能性とともに、免疫寛容の成立する機序が明らかになった。生体防御機構のひとつである線溶系が免疫系制御に関与するという知見は新しく、本マウスやsiRNAなどを導入した線溶系遺伝子改変システム用いることにより、線溶系と免疫系との関わりを多角的に具現化できることから、血友病Aインヒビターの発症予防における特異的かつ効率的な新規治療法の開発基盤に繋がる可能性があるものと考えられる。1)第VIII因子(FVIII)欠損マウスとPAI-1欠損マウスとの交配により作製した新規FVIII/PAI-1ダブルノックアウトマウスの解析から、PAI-1因子の欠損が抗原特異的な免疫寛容をもたらした。
修飾ナノキャリアを用いた内耳薬物送達機構の解明と開発

本研究は耳科学と薬学との融合研究であり、内耳蝸牛への効率的な薬物送達を達成することを目標に、複数のアプローチによる検討を進めたものである。血液内耳関門の初代培養系については、引き続き細胞単離過程における細胞死の改善を試みたが、既報の血管条以外の部位(ラセン靭帯・コルチ器・ラセン神経節)からの血管内皮細胞および周皮細胞からの確立にはいたらず、不死化マウスからの樹立の可能性が示唆された。次に、内耳の様々な血管部位における血液内耳関門輸送体の発現差異を同定する目的で、成獣マウス6匹から12蝸牛を摘出した後、4ヶ所の部位(血管条、ラセン靭帯、ラセン神経節、コルチ器)を別々に採取し、凍結ブロックを各々作製した。内耳組織からのレーザーマイクロダイセクションによるサンプル採取の報告は殆どないため、信州大学・耳鼻咽喉科・西尾先生のご指導のもと検討を進めた。ブロックは非固定のため、抽出RNAの分解を如何に抑えるか?が実験結果を左右するポイントであり、1内耳摘出からブロック凍結までの工程を可能な限り速やかにする、2血管が蛍光でラベルされたレポータマウスを用いる、3RNA抽出ならびにcDNA増幅方法を改善する等の改善をおこなった。その結果、レーザーマイクロダイセクションにより採取した約500細胞サンプルから、質と量ともにRNAseq解析に供することが可能なcDNAライブラリが作製された。さらに、in vivo動物実験から、内耳への薬物移行には2種類の輸送体の寄与が示唆されたが、阻害剤等を用いた検討では移行率に対する影響は認められなかった。本研究は、耳科学と薬剤学との融合研究であり、効率的な内耳送達を達成するための新知見を創出することを目的とする。今年度は以下の項目につき検討を進めた。・ラセン靭帯の血管内皮細胞のキャラクタリゼーションおよび初代培養株の確立:既報(Nengら)を参考に、まずyoung adultマウスの内耳蝸牛を摘出し、部位別(血管条・ラセン靭帯・コルチ器とラセン神経)に分けて、酵素処理(TrypLE)による細胞単離の後、異なる培養液(Pericyte用・Epithelial cell用)にて2段階の培養を行った。その結果、Epithelial cell用では形状の異なる複数種の細胞が、その後のPericyte用で数日培養により線維芽細胞様の形態の細胞のみになった。これらの細胞は、Nestin陽性、CD34陽性、CD31陰性であり、Nengらの血管条での報告と同一のキャラクターを示した。この細胞はF4/80陰性でdesmin陽性でもあったことから、pericyte前駆細胞の可能性が高いと考えられた。・In vivo動物実験:モルモット内耳へのゲル留置および内耳リンパ液採取法について、実験手技の確認を行った。正円窓付近に留置できるゲル容量から、最大で10 uLの薬液を浸漬したゲルを留置することが可能であった。また内耳リンパ液の採取は、陰圧にすると脳せき髄液が混入するため、1蝸牛あたり2 uLが限界であった。一方、脳せき髄液混入も含めた内耳リンパ液採取の場合、1蝸牛あたり10 uL採取可能であった。・ナノキャリアの細胞以降実験:蛍光ラベルされたナノキャリアをマウス蝸牛器官培養系に添加した結果、複数の細胞への取り込みが確認された。本年度の研究計画のうち、「初代培養株の樹立」と「マイクロアレイによるキャラクタリゼーション」において若干の遅れがでている。しかしながら、着実に進めており、種々の新知見が得られている。本研究は、耳科学と薬剤学との融合研究であり、効率的な内耳への薬物送達を達成するための新知見を創出することを目的とする。1)血液内耳関門の初代培養株の樹立:昨年度の予備検討の継続及び発展を目指したが、長期培養に耐えうる細胞が得られなかった。そこで細胞単離条件の再検討を行ったところ、(Papain、Collagenase IV、Dispase、Accutase、TrypLE等)の検討では最適なものが見つからず、「単離できない、または死細胞ばかり」という結果となった。2)血液内耳関門に関わる輸送体のキャラクタリゼーション:1)の条件で、成獣マウス内耳蝸牛からの血管内皮細胞単離採取を試みたが、得られた単離細胞のうち、CD31抗体でちゃんと染まる(=セルソート可能な)元気な細胞が非常に少なかった。よって、血管内皮細胞が光る変異マウス(Flk1-GFPFlt1-tdsRed BACTgマウス)を入手し、新たな検討を行った。横河電機が開発中のシングルセルピック装置の利用である。各々の器官培養サンプルを会社に持ち込み、光る細胞のセルピックを試みた結果、成功率は低いものの可能であることを確認した。3)In vivo動物実験:様々な化合物(約50化合物)を全身投与することにより、内耳への移行率を脳・全身血と比較し、検討した。その結果、大半は内耳が低い濃度であったが、一部の化合物において内耳で高い濃度を示すものがあった。4)ナノキャリアの細胞移行実験:内耳細胞への遺伝子導入を目的として遺伝子発現プラスミド封入ナノスフェアの検討を行った。蛍光色素ラベルのナノスフェアは常時調製可能であるが、3)の成果をもとに輸送体に認識される分子を封入したナノスフェアの開発を予定している。

「血液内耳関門の初代培養株の樹立および薬剤透過性実験、不死化マウスによる細胞株の樹立」について、様々な細胞単離条件を検討したが最適なものが見つからず、初代培養系の実験は諦めることになった。その他の項目「in vivo実験ならびにキャラクタリゼーション」についてはおおむね順調に進展しており、残り1年を加速して進める予定である。本研究は耳科学と薬学との融合研究であり、内耳蝸牛への効率的な薬物送達を達成することを目標に、複数のアプローチによる検討を進めたものである。血液内耳関門の初代培養系については、引き続き細胞単離過程における細胞死の改善を試みたが、既報の血管条以外の部位(ラセン靭帯・コルチ器・ラセン神経節)からの血管内皮細胞および周皮細胞からの確立にはいたらず、不死化マウスからの樹立の可能性が示唆された。次に、内耳の様々な血管部位における血液内耳関門輸送体の発現差異を同定する目的で、成獣マウス6匹から12蝸牛を摘出した後、4ヶ所の部位(血管条、ラセン靭帯、ラセン神経節、コルチ器)を別々に採取し、凍結ブロックを各々作製した。内耳組織からのレーザーマイクロダイセクションによるサンプル採取の報告は殆どないため、信州大学・耳鼻咽喉科・西尾先生のご指導のもと検討を進めた。ブロックは非固定のため、抽出RNAの分解を如何に抑えるか?が実験結果を左右するポイントであり、1内耳摘出からブロック凍結までの工程を可能な限り速やかにする、2血管が蛍光でラベルされたレポータマウスを用いる、3RNA抽出ならびにcDNA増幅方法を改善する等の改善をおこなった。その結果、レーザーマイクロダイセクションにより採取した約500細胞サンプルから、質と量ともにRNAseq解析に供することが可能なcDNAライブラリが作製された。さらに、in vivo動物実験から、内耳への薬物移行には2種類の輸送体の寄与が示唆されたが、阻害剤等を用いた検討では移行率に対する影響は認められなかった。現在、国内で唯一の血液脳関門初代培養系を確立・維持されている福岡大学・薬・片岡教授らの教示を受け、加速して検討を進めている。最終年度は「in vivo実験ならびにキャラクタリゼーション」について加速して進める予定である。1)血液内耳関門に関わる輸送体のキャラクタリゼーション:血管内皮細胞が光るマウス内耳サンプルを用いてA)横河電機の生細胞からのシングルセルピック装置、B)Leicaのレーザーマイクロダイゼクション、を用いた検討を進める。前者は、1層になった培養細胞株のセルピック用に開発されたものであるため、立体的な内耳器官でのジャンクションに富んだ血管内皮細胞のセルピックに応用するには幾つかの改善点が必要と考えている。一方、後者は採取サンプルからのRNAの収率に問題があることから、脱灰も含め早急に検討を行う。2)In vivo動物実験:今回の検討で内耳への移行性が認められた化合物について、それらの類似体を用い、さらに検討を進める。3)2)の成果をもとに内耳特異的な輸送体に認識される分子を封入した蛍光ラベルナノスフェアの開発を予定している。
結合共振型無線電力伝送の電力伝送メカニズムの解明

ワイヤレス技術の進歩によって、電子機器への給電線を無線化する、無線電力伝送への期待が高まっている。この技術は高周波で電力を送るため、高周波を扱う通信工学と電力を扱うパワーエレクトロニクス工学の境界領域となっている。実用化のためにはそれぞれの技術を融合させた新しい理論体系が必要となる。本研究は、結合共振型無線電力伝送の本質的な原理を、アンテナ工学、マイクロ波工学、パワーエレクトロニクス工学の観点から明らかにした上で、それらの観点を包含する、包括的な理論体系を構築した。結合共振型無線電力伝送には、パワーエレクトロニクス技術を背景に、1次側と2次側が離れたトランスとして扱うもの、マイクロ波技術を背景に、マイクロ波フィルターや方向性結合器として扱うもの、アンテナ技術を背景に、近傍界領域におけるアンテナの結合として扱うものなどがある。一方、結合共振型無線電力伝送の本質の理解のためには、これらの方式を包含して説明できるモデルの構築が有用である。当該年度の研究では、結合共振型無線電力伝送システムを、空間に電磁界を発生させ、結合に寄与する部分とそうでない部分に分離した上で、さらに結合を電界結合と磁界結合に分解することで、結合と共振のメカニズムを、統一的に説明できる理論モデルを構築した。このモデルにより、トランスとして扱う方式も、アンテナとして扱う方式も、同じ理論により説明できるようになった。さらに、このモデルを用いて、トランスとして磁界結合のみを用いる方式と、アンテナとして電界結合と磁界結合の両方を用いた場合の違いを定量的に検討した。結合共振型無線電力伝送の電界結合と磁界結合の両方を考慮した等価回路表現により、電力伝送メカニズムの明確化を行った。これにより、電力伝送用アンテナ設計手法や,より低損失なアンテナ形状が明らかになることが期待される。まず、無線電力伝送用ヘリカルアンテナの機械的寸法から、等価回路のパラメータを求め、伝送効率、損失電力、不要放射電力を計算する手法を確立した。さらに、ヘリカルアンテナとスパイラルアンテナにおいて、その両端を短絡した場合と開放した場合について、電界結合と磁界結合の両方を考慮した等価回路パラメータ求め、比較検討を行った。その結果、両端を短絡した場合はアンテナはインダクタとして動作し、磁界結合が支配的となること、両端を開放した場合は自己共振を起こすため、電界結合と磁界結合の両方により電力が伝送されることを明らかにした。その上で、磁界結合と電界結合は相殺するように作用するため、開放型スパイラルアンテナの場合は、送信アンテナと受信アンテナのスパイラルの巻き方向を逆にすることで結合係数が大きくなり、伝送距離が伸びることを明らかにした。短絡型アンテナの場合は磁界結合が支配的となるため、このような現象は発生しない。その上で、導体抵抗による損失を考慮に入れた場合は、開放型アンテナの方が損失が小さくなることを明らかにした。これは、短絡型の場合は伝送インピーダンスが小さくなるため、電流が大きくなり、ジュール損が増えるためである。アンテナ工学の分野では、送受信アンテナ間の伝送損失を、アンテナ自身を特徴付け距離に依存しないアンテナゲインと、距離に依存しアンテナに依存しない伝搬損失に分けることにより、アンテナ自身の設計と回線設計を独立させる事ができる。さらに、特性インピーダンスを一致させることにより、信号源・増幅器・フィルター・アンテナなどのコンポーネントを独立して設計することができる。結合共振型無線電力伝送においても、このようにシステム全体をコンポーネントごとに独立して設計することができれば大変便利である。一方、現在実用化されているkHz帯を用いた無線電力伝送システムにおいては、主にパワーエレクトロニクス技術を基盤としているため、電源・コイル・伝送距離・負荷を一体化して設計する必要がある。前年度までの研究において、無線電力伝送システムを等価回路で表現することにより、電界結合と磁界結合を分離した上で、それぞれについてアンテナ自身を特徴付けるアンテナインダクタンス・アンテナキャパシタンスと、伝送距離に依存する電界結合係数・磁界結合係数を求める方法について検討を行った。当該年度の研究では、これらのパラメータの距離依存性に関する検討を行った。その上で、アンテナ形状がこれらのパラメータに与える影響について検討を行った。さらに、共振器としての効率を示すQファクターと、共振器としての結合係数を示すk値の積であるkQ積と、これらのパラメーターの関係について、検討を行った。通信・ネットワーク工学当初の計画通りに順調に進展している。ジャーナル論文1報、研究会発表3回、大会発表4回、国際学会発表4回を行った。さらに、これまでの成果を電子情報通信学会アンテナ伝播研究会のワークショップとして公表した。当初の計画通りに順調に進展している。研究会発表2回、大会発表4回、国際学会発表4回を行った。今後はこれらの成果を論文にまとめていく予定である。当該年度の研究では、アンテナの部分について、電力伝送メカニズムの解明を行ってきた。今後は、電源・負荷を含めたシステム全体のモデル化を行っていく予定である。当初の計画通り、パワーエレクトロニクスの観点から見た結合共振型無線電力伝送のメカニズムの解明を行っていく予定である。2回の国際学会発表