hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ナノ結晶を介在させた異種金属の接合と界面反応に関する研究

4)真空圧延接合法によるAlとTiとの接合は、接合中に両材料間に生じる大きな相対すべりによる摩擦熱により、Alの被接合面が数百nmの範囲内で溶融し、凝固することにより生じるものと考えられる。そして、その後の急速な冷却により、接合部にはナノ結晶帯又は微結晶帯が形成されたものと考えられる。5)Al/Tiクラッド材にAlの融点直下の等温加熱処理を行うことにより、金属間化合物TiAl_3が形成され、その成長は拡散律速に従うことが分かった。また、その際の成長のための活性化エネルギーは218kJ/molであった。本研究では、申請者らが開発した真空圧延装置によりAl/軟鋼ならびにAl/Cuとのクラッド型の複合材料を作製し、それぞれの接合部の強さに及ぼす圧下率の影響を明らかにすると共に、接合部の光学顕微鏡観察とTEMによる微細観察を行った。得られた結果を要約すると次の通りである。1)Al/軟鋼の接合部の光学顕微鏡観察ならびにEPMAによる元素の拡散状況の測定からも、接合部には金属間化合物は観察されず、良好な接合部が得られた。2)Al/軟鋼の接合部の引張強さは接合温度の上昇と共に増大すると共に、圧下率の増加に伴って増大した。すなわち、Alの圧下率が17%のときは450°C以上で、20%のときは400°C以上になる時は接合界面で引張破断が生じないでAlの母材内で破断し、高い接合部強さを持ったクラッド材が得られた。3)TEMによる微細観察の結果、23nmの範囲にわたってアモルファス層が形成され、これを介してAlと軟鋼の接合が生じていることがわかった。4)真空圧延接合法によるAlと軟鋼との接合は、接合中に両材料間に生じる大きな相対すべりによる摩擦熱により、Alの被接合面が数nmの範囲内で溶融し、凝固することにより生じるものと考えられる。そして、その後の急速な冷却により、接合部にはアモルファス層が形成されたものと考えられる。5)Al/Cuクラッド材の接合においては、構成元素の若干の拡散が認められたが、接合状態は良好であった。しかしながら、接合部の引張強さは極めて小さかった。今後、接合部強さの改善を図るべく、接合条件のさらなる検討が必要である。6)また、Al/軟鋼クラッド材をAlの融点直下に加熱し、その際に形成された金属間化合物の形成状態を観察した結果、拡散律速にしたがって成長することがわかった。本研究では、申請者らが開発した真空圧延装置によりAlとCuとのクラッド型の複合材料を作製し、AlとCuとの接合部の強さに及ぼす圧下率(4.923.2%に変化)の影響を明らかにすると共に、接合部の光学顕微鏡観察とTEMによる微細観察を行った。そして、本接合法のメカニズムについて検討した。さらに、これらの複合材の使用上の観点から、これらに熱加工が付与される場合を想定し接合界面における金属間化合物の成長挙動を明確にした。1)接合温度500°Cの場合、圧下率R_<Al>が4.9%の接合部の引張強さは約10MPaであったが、圧下率の増加に伴って上昇し、R_<Al>が17.5%以上になる時は接合界面で引張破断が生じないでAlの母材内で破断し、高い接合部強さを持ったクラッド材が得られた。2)また、R_<Al>が17.5%以上の場合の接合部の引張強さは、接合温度が400°Cに低下してもAlの母材内で引張破断し、高い接合部強さを持ったクラッド材が得られた。以上のように、AlとCuとの接合においては、金属間化合物が生成して接合部の強さは非常に脆弱であるが、本接合法による接合はAlの母材以上の強さを有する接合部が得られることが明らかになった。3)接合部から薄膜を作製してTEM観察した結果、接合部には最大厚さで100nmの金属間化合物と約100nmのナノ結晶帯が認められ、これらを介して接合が生じていることが分かった。
反応性カチオン種の制御を指向した非配位性キラルアニオン型ブレンステッド酸の創製

本研究は、キラルな非配位性アニオンによる反応性カチオン種の制御を目的とし、イオン間相互作用を鍵とする立体制御法の新しい領域の開拓を目指している。すなわち、反応性カチオン種の発生を担うプロトンとキラルな反応場を提供するキラル非配位性アニオンから成るブレンステッド酸を創製し、従来にない高立体選択的分子変換を成し遂げる。初年度に合成したホスフェイト塩の三次元構造をX線構造解析によって調べ、目的とするハイドロジェンホスフェイトの塩化水素錯体であることを明らかにした。この事実は、得られたホスフェイトイオンが想定したブレンステッド酸ではなくブレンステッド塩基としてふるまうことを示している。そこで、酸性度向上を図るため、配位子骨格への電子求引基の導入により電子密度を下げたボスフェイトイオンを新たに設計した。新たなホスフェイトイオンは、先のホスフェイトイオンと同様に既存のキラル源を出発物質として、数段階で簡便に合成でき、また実際にキラルハイドロジェンホスフェイトがDMSO複合体として単離可能であることを明らかにした。この時、ホスホニウムイオンを高配位化してホスフェイトイオンを合成する反応を^<31>P NMRを用いて追跡し、環境に応答してリンー酸素結合の形成・開裂が可逆的に起こり、5配位ボスホランおよび6配位ボスフェイトイオンが生成するユニークな動的挙動を発見した。得られたキラルハイドロジェンボスフェイトのキラルブレンステッド酸触媒としての機能評価を行った。様々な反応系で検討を行い、ブレンステッド酸触媒として良好な活性を持つことを確認するとともに、高いエナンチオ選択性を示す反応系を見出した。これは、キラルハイドロジェンホスフェイトがブレンステッド酸性を備えたキラルアニオン型有機分子触媒として働き得ることを証明する結と言える。(抄録なし)本研究は、キラルな非配位性アニオンによる反応性カチオン種の制御を目的とし、イオン間相互作用を鍵とする立体制御法の新しい領域の開拓を目指している。すなわち、反応性カチオン種の発生を担うプロトンとキラルな反応場を提供するキラル非配位性アニオンを持つブレンステッド酸を創製し、その有機分子触媒機能を引き出すことで、従来にない高立体選択的分子変換を成し遂げる。本研究で取り上げたキラルホスフェイトイオンは完全に新規な化合物であり、類似の構造を持つ化合物もほとんど知られていないことから、研究初年度は設計した化合物の合成に注力した。具体的には、ビナフトールを原料としてO,O,O-型三座配位子を合成し、リン原子の導入法について検討した。種々のリン源および反応条件を用いて、ホスフェイト塩の合成を試みたが、設計した配位子を使ってリン原子を高配位化することが困難であり、所望の骨格を組み上げるには至らなかった。そこで、高配位典型元素化合物についての研究例を参考に、6配位リン原子中心を安定に構築するための配位子構造を探索し、新たなN,N,O-型三座配位子を案出した。また、リン原子導入段階においては、テトラアミノホスホニウムカチオンの合成研究で培った知見を最大限に活かし、段階的にリン原子を高配位化することで目的のホスフェイトイオンの合成を達成した。得られたホスフェイト塩の三次元構造はX線を用いた構造解析により求め、本分子がハイドロジェンホスフェイトの塩化水素錯体として得られたことを明らかにした。また、骨格は異なるものの、本分子は当初設計と同様の2つの三座配位子から成る6配位ホスフェイトイオンを備え、アニオン部周りにキラルなカチオンポケットを備えていることを合わせて確認した。現在、合成したキラルホスフェイト塩のカチオン交換法の確立と、得られたキラル塩の触媒機能の探索に並行して取り組んでいる。

本研究では、過去に例の無い構造を備えたキラルホスフェイト塩を取り上げているため、その構造をいかに組み上げるかという点に最初の困難があった。このため、合成段階に当初の予定以上に時間を割く必要があり、実際の反応開発に着手する時期が遅れることとなった。しかし、年度内に目的のキラルホスフェイト塩の合成を達成することができており、次年度は速やかに触媒機能創出へと軸足を移すことができると考えている。合成したキラルホスフェイト塩の物理的性質を明らかにするとともに、実際の結合形成反応への適用に取り組む。反応性カチオン種を生成するために、まずはハイドロジェンホスフェイトの調製法を検討し、ブレンステッド酸触媒系における機能開拓を行う。また、並行して、反応性カチオン種を発生させ得る種々のカチオンを備えたホスフェイト塩を合成し、各々に特有の触媒機能を創出する。(抄録なし)
在宅重症患者に対する看護技術の基準化に関する研究

近年、健康保険制度は在宅中心静脈栄養法や在宅自己腹膜灌流などを給付対象にした。その結果、医療依存度が高い状態で在宅生活を営む人々が増加することが予想される。そこで、病棟における看護職の機能が在宅医療においても発揮される必要があり、その看護基準が必要になる。在宅医療は、在宅ケアを受ける人々の生活意識や医療供給条件によって異なるが、東京都三多摩地域での神経系難病に対する在宅看護(約20年)の経験と現在の実践例の分析から「医療依存度が高い在宅患者に対する看護基準(試案)」作成に関して研究した。在宅医療・看護のあり方は日本プライマリケア学会委員会報告を基に、医療機関内と同様のあり方を設定した。基準(試案)の項目は、A.在宅看護の基礎(1在宅看護における診療と看護、2在宅看護ステ-ションの必要性、3チ-ムワ-ク活動)B.状態別看護技術(1退院期の看護、2緊急時の看護、3無菌操作、4食事摂取障害の看護、5排尿障害の看護、6呼吸障害の看護、7在宅死をめぐる問題)である。今回作成した試案は在宅看護職員側が作成したものであり、今後、医師等の職種からの検討を受けて完成される運びになる。本年度は研究費助成最終年度にあたり、健康保険制度や在宅看護をめぐる新しい動きを研究し、各項目を再検討し、その整合性を整理した。「在宅重症患者に対する看護基準(試案)」の作成を目的に研究した.1.研究方法,今年度は,枠組と基礎になる部分について項目を立てて,資料収集と分析,検討を行ない,基準化要件を抽出した.研究資料は,在宅重症患者看護資料:川村が東京都立神経病院在宅診療活動において行なった在宅重症看護症例約360例,及び神経科学総合研究所で行なった20例の資料を分析に用いた.本年度は,次の項目に関して研究し基準化を進めた. A.在宅ケアの定義及び在宅ケアにおける看護のあり方,在宅看護の特徴,看護の専門性(日本プライマリ・ケア学会委員会において医師と協同して研究した結果を基本とした.またデンマークのナーシングホーム長から,在宅支援システムに関し資料を得た. )2.研究経過, B,在宅看護の基礎:在宅看護ステーションなどの在宅看護条件, a,医師との連携, b,地域関連機関とのチームワーク, c,家族介護条件,家族指導,施設利用, d,状態別看護技術,(a)人工呼吸器による呼吸管理など,呼吸障害の看護, (b)退院期の看護についての基準化を図った.(資料は別添)緊急時の看護等,残る項目は次年度に検討を続ける.3.研究結果,新たに,次の知見を得た.(1)在宅看護のあり方は,医療機関内と同様に,患者の看護ニードを満たす条件を整備しなければならない.この事を,プライマリ・ケア医と確認した.(2)各地で在宅重症患者から看護対応が要請されサポートシステムの必要が急激に高まっている.(3)在宅重症患者の病態から,在宅看護基準は,現在の地域看護体制を基に作成することはできず,発展的姿を予測しながら,しかも,時々刻々変化する現状を加味して,現実的検討を加えて抽象化する必要がある.(1)と(3)については,今後も継続して検討を行なう.「在宅重症患者に対する看護基準(試案)」の作成を目的に研究した。1研究方法(1)在宅看護の基礎(地域関連機関とのチームワーク、在宅看護ステーション等の在宅看護条件、家族指導)(2)状態別看護技術(経営栄養、無菌操作、膀胱カテール等医療依存度の高い看護)を中心に基準化を進める。在宅重症患者看護資料は、昭和4961年東京都立神経病院在宅看護活動症例約360例及び東京都神経科学総合研究所症例約20例の資料を分析・検討の基礎資料とした。2研究経過本研究は、3年間継続して行う予定である。昨年度はA在宅ケアの定義及び在宅ケアにおける看護のあり方、B在宅看護の基礎について検討分析した。今年度は、昨年の研究成果を元に(1)在宅看護ステーションの在宅看護条件、(2)医師との連携、(3)地域関連機関殿チームワーク等在宅看護の基礎について更に検討を深めた。

また、新たに状態別看護技術に関して、(1)経営栄養など栄養摂取障害の看護、(2)褥創等無菌操作を必要とする看護、(3)膀胱カテーテル留置等排泄障害の看護、(4)在宅死をめぐる問題を研究した。3研究結果新たに次の知見を得た。在宅療養は、施設内の診療体系とは、人的・物理的にも異なるため、独自の在宅療養の基準の確立が必要であり、(1)病状変化の特長を理解し、進行過程を予測した対応が特に必要である。(2)重症患者に対する診療・看護の体制(健康保険制度、技術者のマンパワー、医師との指示関係等)の確立と医療器具・器材の供給システム等の在宅医療環境整備が必要である。(3)在宅療養は、法的観点からも未だ確立されていないので、在宅医療での事故問題等も含め医事法の立場からも検討を深めることが必要である。4次年度の計画残された課題(在宅医療の医事法検討等)の研究を深め、研究成果を基準案として集大成し、現場での評価を行う。近年、老人・難病患者・ガン患者などに対する在宅ケアを求める世論が高まり、健康保険制度も在宅人工呼吸管理や在宅自己腹膜潅流・在宅酸素療法、在宅中心静脈栄養法などを給付対象にした。その結果、医療依存度が高い状態で在宅生活を営む人々が増加することが予想される。そこで、病棟における看護職の機能が在宅医療においても発揮される必要があり、その看護基準が必要になる。在宅医療は、在宅ケアを受ける人々の生活意識や医療供給条件によって異なるが、東京都三多摩地域での神経系難病に対する在宅看護(約20年)の経験と現在の実践例の分析から「医療依存度が高い在宅患者に対する看護基準(試案)」作成に関して研究した。在宅医療・看護のあり方は日本プライマリケア学会委員会報告を基に、医療機関内と同様のあり方を設定した。基準(試案)の項目は、A.在宅看護の基礎(1在宅看護における診療と看護、2在宅看護ステ-ションの必要性、3チ-ムワ-ク活動)B.状態別看護技術(1退院期の看護、2緊急時の看護、3無菌操作、4食事摂取障害の看護、5排尿障害の看護、6呼吸障害の看護、7在宅死をめぐる問題)である。今回作成した試案は在宅看護職員側が作成したものであり、今後、医師等の職種からの検討を受けて完成される運びになる。
高度技術社会における企業組織・労働内容・社会発展の相互連関ダイナミズム

近年における新技術の発達は社会的に大きな影響を及ぼしている。経営学においては、とりわけそれは企業組織や職務内容への影響として様々な視角から論じられており、それらは主として、新技術の否定的側面を強調する「労働過程論アプローチ」と、逆にその肯定的側面を強調する「職務設計論アプローチ」及び「社会技術システム論的アプローチ」の2つに大別される。最新の文献・論文のレビューの結果、なおこの2つのアプローチを根本的に越えうるような分析枠組が未だ提起されていない点が明らかとなった。それゆえ、このような従来の分析枠組の大まかな論理構造上の概要を把握し得たことが、本研究の第一の研究成果である。この論理把握を基礎として次に検討された点は、自らのアプローチを以下に設定するべきかという点である。結論的にいうと、従来の分析枠組がいずれも企業組織構造への着目をあまり重視していなかったことから、自らのアプローチを「組織設計論的アプローチ」と名付け、企業の組織構造(とりわけ「組織調整方式」)を、技術と職務の間を媒介する連結環と位置付けて重点的に考察してゆくこととした。従って、このような「組織設計論的アプローチ」という自らの分析枠組を設定し得たことが、本研究における第二の研究成果である。この「組織設計論的アプローチ」が現実的に有効性をもちうる分析枠組であることが、別途実施されたプロジェクト(筆者も一員)によるアンケート調査の結果から明らかとなった。新技術の革新によって新たに設計・形成された組織構造が、従来の大量生産技術システム下における組織構造と根本的に異なっており、しかもこれらの組織構造の相違によって従業員の職務内容も統計的有意に異なりうることが明らかにされたのである。それゆえ、この組織設計論的アプローチの現実的妥当性を明らかにし得た点が、本研究の第三の研究成果である。
初代培養肝細胞系を用いた肝細胞膜の胆汁酸取り込み機構に関する研究

初代培養肝細胞系における胆汁酸取り込みに関しては、この培養肝細胞を塩酸リドカイン,リファマイシン等で前処理後に重水素標識胆汁酸を投与して、代謝される重水素標識胆汁酸量からその取り込みに与える影響をみると、これらの前処理により約3550%の取り込み阻害が認められた。また、同時にアルブミン投与を行なうと添加濃度に依存してその阻害効果が抑制されることから、肝細胞膜上で共有部分を持つアルブミンまたは胆汁酸リセプターに対するこれら薬剤と胆汁酸に競合的な阻害が推察される。一方、培養肝細胞を(1)インスリン単独(2)dexamethasone(dex)共存下で培養すると、後者の方がタウリン抱合型胆汁酸の合成および排出を促進した。また、estradiol-17β-glucuronide(【E_2】-17G)を添加、培養すると、in vivoでのethynylsetradiol誘起の肝内胆汁うっ滞様の胆汁酸動態が認められた。即ち、細胞中のCAMP,【5!'】-Nase活性および培養液中のタウリン抱合型胆汁酸の低下,硫酸抱合型胆汁酸,このうちリトコール酸(LC)およびケノデオキシコール酸(CDC)の著増が認められた。しかし、dex投与によりこれらの値は対照値近くに回復した。従って、【E_2】-17Gによる肝内胆汁うっ滞機構は、細胞内の小胞体およびペルオキシゾーム等に【E_2】-17Gが可逆的に作用する結果、胆汁酸代謝のaltornative pathwayの亢進と共に、choeicacia:CoA ligase,12α-hydroxylase等の活性変化により、前述の肝毒性の強いLC,CDCの著増、タウリン抱合型胆汁酸の減少が生じる。この時、二次的な作用としてCAMP依存性の【Na^+】,【K^±】ATPase活性が低下する結果、【Na^+】依存性の胆汁酸排出の抑制により、肝内胆汁うっ滞が誘起されると推察する。また、dexは【E_2】-17Gのリセプターからの解離を促進すると共に前述の酵素活性を亢進する事が考えられる。今後、肝細胞膜の胆汁酸取り込みに関与するリセプターの精製、うっ滞機構の膜レベルでの検討が必要である。
TrueScalableSiCMOSLSIの研究

シリコンCMOS集積回路は、あらゆる情報処理機器のハードウエアの構成要素である。これを支えてきたのは、スケーリング則を指導原理として微細化し、高性能化、低消費電力化し、さらにチップ面積も低減させ低コスト化してきたことにある。再認識すべきは、チップ面積が低減による低コスト化と高性能化を実現してきたことである。することである。デジタル集積回路においては特に長距離配線委おいてはリピータ挿入による面積増大、RF/アナログ集積回路ではインダクタなどの受動素子を利用することから面積低減阻害が大きな課題になっている。本研究ではプロセス世代が進展した際にも、これまでとおりの面積削減と性能向上が両立し得る回路技術の提案、ならびに開発を行った。これらを180nm、90nm、65nm、45nmCMOS集積回路試作を通じて実証した。Si CMOS集積回路1高性能化の指針は、スケーリング則を唯一絶対の指導原理として微細化し、高性能化、低消費電力化し、さらにチップ面積も低減させ低コスト化することである。最小加工寸法が100nmを切るようになってきた現在、材料、プロセス、インテグレーション、回路、設計、システム、製造コストのすべてにおいて困難な課題が山積みであり、単に微細化しただけでは性能向上が期待できず、かつ産業的なメリットもないという状況にある。本研究は、「回路・システム・アーキテクチャ」の視点から、True Scaling技術を構築することを目的としている。平成2124年度の4年度間に、下記の(a)(d)の研究課題を解決する。実際に試作を通じて】検証するところに特徴がある。(a)LSIで必要とされる配線資源を正確に見積もり、信号多重化することによる配線本数低減効果を定量的に明らかにする。対症療法的リピータ挿入からの脱却を目指す。(b)ローカル、セミグローバル配線ではRail-to-rail(0Vdd振幅)伝送を行う。これを信号多重化する回路技術の開発を行う。(c)グローバル配線においては、申請者らが示してきた高速、低消費電力伝送可能な「伝送線路配線」における信号多重化技術を開発する。(d)信号多重を行うことにより、微細化したときのコアサイズ増加を抑制(すなわちスケーリング)し、かつコア間接続も世代毎に信号伝送性能が向上するネットワークオンチップアーキテクチャを検討する。平成21年度は(a)については配線資源見積もりを行い、新規な表式を導出した。(b)に関しては試作に向けた回路設計を行い、平成22年度以降に実際に試作する目処を立てた。することである。Si CMOS集積回路I高性能化の指針は、スケーリング則を唯一絶対の指導原理として微細化し、高性能化、低消費電力化し、さらにチップ面積も低減させ低コスト化することである。平成22年度においては、180nm、90nm、65nmの試作を通じて(a)及び(b)の課題に取り組んだ。(b)ローカル、セミグローバル配線ではRail-to-rail(OVdd振幅)伝送を行う。(d)信号多重を行うことにより、微細化したときのコアサイズ増加を抑制(すなわちスケーリング)し、かっコア間接続も世代毎に信号伝送性能が向上するネットワークオンチップアーキテクチャを検討する。本研究の特徴は実際に回路を設計、試作、評価することが特徴である。平成2123年度までに配線設計ならびに測定手法(De-embedding)技術については検討を終了した。特に、高速信号伝送や高周波アナログ回路で重要となる差動信号をとりあつかうde-embedding手法を確立した。

また、Scalabilityをもつ回路として、高速信号伝送に向き、また多重振動伝送可能なRail-to-rail回路方式について検討した。これらについては、180nm,90nm,65nm,CMOS試作および評価を通じて行った。23年度は、180nm,90nm,65nm,CMOS試作に加えて、40nm CMOS試作評価を行った。異なる世代のプロセスを利用して、同一回路を構成したときの性能向上について注意深く検討した。信号伝老用回路においては単純な性能向上が実現できないことを実験と解析から検討した。基本回路のScalabilityがどこまで確保できるのかを最終年度において明らかにする段階にある。最終年度でScalabilityをもつ集積回路技術を完成させる準備は整っている。Si CMOS集積回路I高性能化の指針は、スケーリング則を唯一絶対の指導原理として微細化し、高性能化、低消費電力化し、さらにチップ面積も低減させ低コスト化することである。再認識すべきは、『スケーリングの本質』は技術的側面としての「性能向上」と経済的側面である「チップ面積低減による低コスト化」を両立であり、だからこそ産業として成長かつ進化し、現代社会の頭脳と神経としてのハードウエアとしてなくてはならぬものとなってきた点である。しかし、最小加工寸法が100nmを切るようになってきた現在、材料、プロセス、インテグレーション、回路、設計、システム、製造コストのすべてにおいて困難な課題が山積みであり、単に微細化しただけでは性能向上が期待できず、かつ産業的なメリットもないという状況にある。科学技術立国を目指すわが国が、基礎から応用までのすべての分野の英知を集め、性能と経済性の両方が向上する『真のスケーリング:True Scaling』を将来にわたって追求できる技術を世界に先駈けて開発しなければならない。本研究は、「回路・システム・アーキテクチャ」の視点から、True Scaling技術を構築する。解決すべき課題としての配線遅延問題の明確化とその解決手段を開拓する。解決手段としては、デジタル集積回路におけるローカル配線やグローバル配線レベルでの信号多重や伝送線路配線回路技術の開発を進め、特に最終年度ではスケーラビリティを有するアナログ高速信号処理回路開発に取り組んだ。65nmや45nm CMOS回路試作を通じて、技術世代進展に伴って性能向上が確保され、且つ面積縮小に伴う低コスト化も保証可能なスケーラビリティを有する回路開発に成功した。当初計画のとおり親展している。当初、40nm CMOS試作については欧州ST Mironを利用する予定であったが、国内でも試作できるようになり、予定していた65nmや40nm CMOS試作を通じて、Scalabilityをもつ回路試作を行い研究を遂行した。24年度が最終年度であるため、記入しない。最終年度には、CMOS試作を通じたCMOS Scalabilityの確認を行うとともに、当初目標である、Scalability、すなわち微細化ともに面積も縮小する回路技術として完成させる予定である。
マイクロファブリペロー干渉計を利用した分光内視鏡による生体微小領域計測

平成18年度は,平成17年度に引き続いて分光内視鏡の光フィルタとなるマイクロファブリペロー干渉計の特性向上を行った.平成17年度に試作したファブリペロー干渉計は,ミラー面の平坦度が低く,さらにミラー間隔を静電気力により狭める方法で駆動していたため,広い波長範囲での分光を行うことができなかった.そこで,高い平坦度を持ち,広い範囲で間隔制御を可能とするために,シリコン結晶面の高い平坦度を利用したナノ段差構造をSOI(Silicon On Insulator)上に作成し,この段差構造をシリコンへ接合する手法によってファブリペロー干渉計の製作を試みた.ナノ段差構造は,TMAHによる結晶異方性エッチングを利用し,平坦度が高い段差を試作した.試作した500nmの段差構造を含む形で可動ミラー構造と固定ミラー構造を試作し、可動ミラー構造部分のチップをスタンプ転写方法によって固定ミラー部分へと転写する.転写後の構造は,シリコンフュージョンボンディングを利用することで可動段差構造を保持した状態で接合が可能となる.この手法によって,シリコン直接接合を利用し,水素結合によって接合するため,段差構造部分では接合力が発生せず,広い可動平面ギャップが実現可能となった.この手法により,800900nmのギャップを持つ直径500μmのマイクロファブリペロー干渉計を実現した.本年度は,分光内視鏡における光フィルタとして,マイクロファブリペロー干渉計の試作と特性向上を行った.これまで試作していたファブリペロー干渉計では,干渉計ミラー部の吸収が強く,反射率・平坦度が十分ではなかった.特に分光内視鏡で,RGB画像や赤外線画像などの多種類の画像を取得できるように,4001100nmの範囲で利用できるように研究を進めた.そのため,薄膜ミラーとして(1)Si 25nm,(2)Al 7nm,(3)SiN 70nm,(4)Si/SiN/Si 10/25/10nmの4種類の薄膜ミラーについて理論的な検討を行い,(4)Si/SiN/Siの3層構造ミラーによって,ミラー部の吸収を低減しつつ,高い反射率特性を維持できることがわかった.さらに,この3層構造ミラーを持つファブリペロー干渉計を,ラージスケール及びMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)プロセスにより試作した.MEMSプロセスによる試作では残留応力のためミラー平坦度が損なわれてしまったが,ラージスケールではミラーの特性向上を確認した.次に,マイクロファブリペロー干渉計の製作プロセス簡略化と動作電圧の低減を目標として,利用波長領域を赤外線領域に限定し,既存のSOI(Silicon On Insulator)ウェハを用いる手法を試みた.この手法ではミラー部における吸収が強く,分光特性は落ちてしまったが,プロセスの簡略化と,ファブリペロー干渉計の駆動電圧が0300Vであったものを030Vまで低減することを実現した.平成18年度は,平成17年度に引き続いて分光内視鏡の光フィルタとなるマイクロファブリペロー干渉計の特性向上を行った.平成17年度に試作したファブリペロー干渉計は,ミラー面の平坦度が低く,さらにミラー間隔を静電気力により狭める方法で駆動していたため,広い波長範囲での分光を行うことができなかった.そこで,高い平坦度を持ち,広い範囲で間隔制御を可能とするために,シリコン結晶面の高い平坦度を利用したナノ段差構造をSOI(Silicon On Insulator)上に作成し,この段差構造をシリコンへ接合する手法によってファブリペロー干渉計の製作を試みた.ナノ段差構造は,TMAHによる結晶異方性エッチングを利用し,平坦度が高い段差を試作した.試作した500nmの段差構造を含む形で可動ミラー構造と固定ミラー構造を試作し、可動ミラー構造部分のチップをスタンプ転写方法によって固定ミラー部分へと転写する.転写後の構造は,シリコンフュージョンボンディングを利用することで可動段差構造を保持した状態で接合が可能となる.この手法によって,シリコン直接接合を利用し,水素結合によって接合するため,段差構造部分では接合力が発生せず,広い可動平面ギャップが実現可能となった.この手法により,800900nmのギャップを持つ直径500μmのマイクロファブリペロー干渉計を実現した.
アッバース朝書記史料による書記官僚社会と文書行政の総合的研究

本研究は、アッバース朝・ブワイフ朝の書記官僚が執筆した文書集その他の人文学的な著作を中心に、アッバース朝の文書行政と官僚社会のあり方を検討し、当時の書記官僚の形成した相互規定的文化や行政技術、規範意識などを明らかにすることを目的とした。その成果として、アッバース朝における文書行政のマムルーク朝における伝承と変容、異教徒官僚の周囲に形成された文化や改宗者・奴隷との関わり、紙の伝播と行政利用の在り方などが明らかになった。本研究は、10世紀アッバース朝の書記官僚社会と文書行政について、両者の関連性に着目しながら、その全体像を明らかにしようとする実証研究である。この時期の代表的な書記であるアブー・イスハーク・サービーが残した膨大な文書群のあり方を写本調査によって継続的に明らかにするとともに、アブー・イスハークと同時代の書記官僚達が残した、他の文書群や文学、歴史学、倫理学など多岐にわたる著作を分析することによって、両者の関連を明らかにする。これによってアッバース朝の書記官僚社会と文書行政の関係性を分析し、当時の書記官僚が形成した相互規定的な文化や行政技術、規範意識などを明らかにし、ひいてはアッバース朝行政のあり方を解明しようとするものである。本研究は、10世紀アッバース朝・ブワイフ朝の書記官僚アブー・イスハーク・イブラーヒームが執筆した文書集を中心に、後期アッバース朝の文書行政と官僚社会のあり方を検討し、当時の書記官僚の形成した相互規定的文化や行政技術、規範意識などを明らかにすることを目的としている。このため、本年度は研究の第1年度として以下の作業を行った。1,アブー・イスハーク・イブラーヒーム文書集の各種写本群を継続的に比較検討し、その構成と内容の把握に努めた。これにより、従来に引き続き、その詳細なあり方が判明しつつあり、歴史学的にきわめて重要なこの文書集の活用に、新たなる展開を開きつつある。2.アッバース朝文書行政のあり方を検討するため、後期の代表的な書記典範であるクダーマ・ブン・ジャーファル『書記の流儀』、およびアッバース朝行政に大きな影響を受けたマムルーク朝の書記典範であるウマリー『高貴なる用語』の読解分析を進め、アブー・イスハーク・イブラーヒームの作成した文書群との対照検討に着手した。3.同様に、イブン・アルアミードおよびサーヒブ・イブン・アッバードの文書集の写本および校訂の整理分析に着手し、来年度以降の本格的な検討に対する準備作業を進めた。4.また以上の研究を進行する過程において、異教徒からの改宗者や奴隷出身者の、官僚組織や宮廷におけるプレゼンスの問題が、さらに検討すべき課題であることが明らかとなった。この問題について予備的な関連論文を執筆し、発表した。5.以上と平行して、アッバース朝行政文書関連書目の購入整理を進め、九州大学人文系図書館所蔵図書として備品としての設置を実施した。このため、本年度は研究の第2年度として以下の作業を行った。1.アブー・イスハーク・イブラーヒーム文書集の各種写本群を継続的に比較検討し、その内容の分析を進めるとともに、イブン・アルアミードおよびサーヒブ・イブン・アッバードの文書集の内容および様式の検討に着手し、各文書集の内容の比較および体系的把握を行った。2.昨年に引き続き、アッバース朝後期の代表的な書記典範であるクダーマ・ブン・ジセーファル「書記の流儀』、およびアッバーズ朝行政に大きな影響を受けたマムルーク朝の書記典範であるウマリー『高貴なる用語』の読解分析を進め、特殊な行政用語の解析をすすめることによって、アブー・イスハーク・イブラーヒーム文書群の理解の深化に努めた。特に、アッバース朝期とマムルーク朝期のアフド文書の定義、様式の差異について検討をした。3.以上め結果を背景に、これまでに報告を行ったアフド文書様式に関する研究をより高度に組み直し、その成果を論文として発表した。4.以上と平行して、アッバース朝行政文書関連書目の購入整理を進め、九州大学人文系図書館所蔵図書として備品としての設置を実施した。また一部のマイクロフィルムの電子データ化を行った。このため、本年度は研究の第3年度として以下の作業を行った。

1.昨年に引き続き、アブー・イスハーク・イブラーヒーム文書集の各種写本群を継続的に比較検討し、その内容の分析を進めるとともに、イブン・アルアミードおよびサーヒブ・イブン・アッバードの文書集の内容の検討をすすめた。本年度は、特に書記文書や書記史料に現れる「奴隷」の様態とその叙述のありかたに注目し、作業をすすめた。2.本年度も、アッバース朝後期の代表的な書記典範であるクダーマ・ブン・ジャーファル『書記の流儀』、およびアッバース朝行政に大きな影響を受けたマムルーク朝の書記典範であるウマリー『高貴なる用語』の読解分析を進め、特殊な行政用語の解析をすすめることによって、アブー・イスハーク・イブラーヒーム文書群の理解の深化に努めた。特に、アッバース朝期とマムルーク朝期のアフド文書における「命令文」の比較をすすめ、その特徴の把握と整理に努めた。3.初期イスラーム史における書記の様態を検討する必要から、「初期イスラーム史研究会」を立ち上げ、若手を中心とした研究者との意見交換。成果発表の場とし、アッバース朝書記研究推進の場を設定した。4.アッバース朝行政関連図書の購入と整理をすすめ、九州大学所蔵書として設置した。本研究は、10世紀アッバース朝・ブワイフ朝の書記官僚アブー・イスハーク・イブラーヒームが執筆した文書集を中心に、後期アッバース朝の文書行政と官僚社会のあり方を検討し、当時の書記官僚の形成した相互規定的文化や行政技術、規範意識などを明らかにすることを目的とした。本年度は研究の最終年度として以下の作業を行った。1.これまでに引き続き、アブー・イスハーク・イブラーヒーム文書集の各種写本群を比較検討し、その内容の分析を進めるとともに、イブン・アルアミードおよびサーヒブ・イブン・アッバードの文書集の内容の検討をすすめた。本年度は、昨年度中心的にすすめた書記文書や書記史料に現れる「奴隷」の様態とその叙述のありかたの分析をもとに、アッバース朝における奴隷と宮廷や行政官僚にかかわる研究の総合と総括を行った。また、本年度は最終年度として、行政における「紙」の導入に着目し、行政官僚とアッバース朝の出版文化、および書籍業と気球邸の関わりについての研究を進め、その成果を発表した。2.本年度も昨年度に引き続き、アッバース朝後期の代表的な書記典範であるクダーマ・ブン・ジャーファル『書記の流儀』、およびアッバース朝行政に大きな影響を受けたマムルーク朝の書記典範であるウマリー『高貴なる用語』の読解分析を進め、特殊な行政用語の解析をすすめることによって、アブー・イスハーク・イブラーヒーム文書群の理解の深化に努めた。この結果、命令文に関わる、行政制度の重要な性格が明らかとなった。3.初期イスラーム史における書記の様態を検討する必要から、昨年度立ち上げを行った「初期イスラーム史研究会」を定期的に開催し、若手研究者との意見交換や研究の推進を行い、本課題に関わる重要な研究の場として、その定着に努めた。
スナガニ科Uca属における左右不相称の変異とその生態的要因の解析

1.3亜種を含むUca lactea complex,およびU.vocans complexを対象にして,日本の沖縄本島と西表島,タイ国のプケット島とラノン,オーストラリアのダーウィンにおける合計10の個体群について,雄の大型鋏脚の左右性と大型鋏脚が再生肢である割合,およびサイズ組成を調査した。左の鋏脚が大型である個体(左利き)の割合と再生肢を持つ個体の割合を種間,亜種間,同亜種個体群間(日本とタイ国の種類のみ),および同一の個体群の世代間(コホート解析により分離)で比較した。その結果,両種における利き腕の左右比の維持機構は同一のものとは考えにくく,左右比がほぼ1であるU.lactea complexでは頻度依存型の調節が重要であり,右利きの個体が90%以上と卓越するU.vocans complexでは利き腕の左右性は淘汰に中立であると推定された。2.大型鋏脚を使った雄の求愛行動や闘争に伴う血中乳酸値の変化を,沖縄本島のU.l.perplexaを対象にして野外で彼等の行動を制御した実験によって検討したところ,これらの社会行動が嫌気呼吸の産物である血中乳酸濃度を有意に増加させること,すなわち相当のエネルギーコストを要することを明らかにした。このことから,本亜種を含むU.lactea complexでは,大型鋏脚を使う求愛や闘争に関わる形質は選択圧を受けると推定された。3.沖縄本島のU.l.perplexaの闘争を,巣を保持している定住雄同士と,定住雄と放浪雄間のものに区別して観察・比較したところ,闘争様式と闘争時間に相違が認められた。このことより,雄の定住性は,雄間闘争の様式を変化させて雄間に働く競争の度合いに影響すると考えられた。上記のうち1は学会にて発表済み(投稿準備中),2は学術論文として公表済み,および3は現在論文投稿中である。沖縄県本島の億首川河口干潟におけるUca lactea perplexa、同じく億首川河口および西表島の与那田川河口干潟におけるU. vocans vocansの個体群を対象とし、雄の大型鋏脚の左右不相称性に関する野外調査と予備実験(形態観察・計量および分子系統解析用の標本採集を含む)を実施して以下の結果を得た:1.本島のU. l. perplexaの雄1036個体では、左の鋏が大型であるもの(「左利き」と呼ぶ)が510個体(49-2%)、大型鋏脚が再生肢(過去の闘争や捕食回避などで一度は脱落)のものは134個体(12.93%)であった。再生肢を持つ個体の中での左利きの割合は47.8%であった。2.同地点のU. v. vocans569個体では、左利きが30個体(5.3%)のみであり、再生肢を持つものの割合も低かった(5.8%)。再生肢を持つ個体中の左利きの割合は3.0%であった。西表でも左利きの個体は少なく641個体中の28個体(4.4%)のみであった。再生肢を持つ個体の割合は本島の個体群より高かった(10.5%)が、その中の左利きの割合は2.98%であった。3.大型鋏肢を使った雄の求愛や闘争に伴う血中乳酸値の変化を本島のU. l. perplexaについて調べたところ、これらの社会行動が嫌気呼吸の産物である血中乳酸の量を有意に増加させることが明らかになった。

4.Uca v. vocansを対象とした野外実験立案のための行動観察を西表で実施し、求愛や闘争などが頻繁に生じる時間帯等の概略を把握した。5.海外共同研究者のP. Backwell博士(キャンベラ大学)がオーストラリア北部のダーウィンの個体群についての情報を収集し、同大学のM. Jennions博士とともに平成15年度のタイ、および平成15ないしは16年度のオーストラリアでの共同調査・実験についての議論を進めた。沖縄県西表島(与那田川河口)のUca lactea perplexa個体群を対象とした雄の大型鋏脚の左右不相称性に関する調査を実施し、平成14年度に調査した沖縄本島の同種およびU.vocans vocansの個体群と比較するとともに、タイ国プケット島とラノンのU.l.annulipesおよびU.v.hesperiaeに関するデータも加えて本格的な解析を進めた。また、沖縄本島(大浦)のU.v.vocansとタイ国プケット島のU.v.hesperiaeの雄間闘争を観察し、闘争における鋏脚の左右性の効果を検討した。オーストラリアの種類に関しては共同研究者との情報交換を進めた。主な成果は以下のとおりである:1.西表島のU.l.perplexaの雄503個体では、左の鋏が大型のもの(「左利き」)が49.9%を、大型鋏脚が再生肢(過去の闘争や捕食回避などで一度は脱落)のものは25.1%を占めた。左利きの割合は沖縄本島の同種およびタイ国の近縁亜種のU.l.annulipesでも同様であり、極めて安定していることが明らかとなった。一方、再生肢の割合は個体群間で大きく変動し、生態的要因の重要性が地域間で異なることが示唆された。2.種間比較では左右性の変異が大きいことが確認された。すなわち、U.lacteal complexで約50%の左利きの割合が、U.vocans complexでは4.0-6.5%と極めて低く、その変動も若干大きかった。再生肢の割合は同地域のU.lacteal complexとU.vocans complexで類似していたが、より詳細な検討が必要である。3.左利きの雄が少ないので観察例数は十分ではないが、沖縄とタイ国のU.vocans complexでは、雄間闘争における勝者の割合に左右性は認められなかった。オーストラリア北部ダーウィンのマングローブ林周辺に生息する3種のシオマネ類Uca lactea mjoebergi, U.vocans dampieriおよびU.dussumiericapricornisを対象とし,それらの雄の鋏脚における左右不相称に関する調査を行った。また,Australia National UniversityのP.Backwell博士らと協力しつつ,それぞれの種類における求愛行動に関するデータを同時に収集するとともに,U.dussumieri capricornisのなわばり行動に関する調査・実験を行った。主な成果は以下のとおりである:1.ダーウィン・イーストポイントのU.l mjoebergiの雄547個体では、左の鋏が大型のもの(「左利き」)が47.2%を、大型鋏脚が再生肢(過去の闘争や捕食回避などで一度は脱落)のものは11.0%を占めた。左利きの割合は沖縄やタイ国の近縁亜種のU.l.perplexaやU.l.annulipesでも同様であるが、再生肢の割合は低く、闘争や捕食などの生態的要因の重要性は比較的低いと思われる。しかし、その値はU.vocans complexにおける最大値に匹敵し、本亜属への生態的要因による選択圧は高いものと考えられる。
プロペラキラリティーの制御と機能創出

本研究は、独自に開発してきた「ラセミ体の光機能性錯体」を糸口に、プロペラキラリティー配位空間を構築・制御するとともに高次光機能の創出を目的としたものである。具体的には、1,4,7-トリアザシクロノナンを基本骨格とする6座配位子を用いて合成できるラセミ体の「f-f発光を示すテルビウム錯体」および「配位子由来のリン光を示すガドリニウム錯体」を起点に、プロペラ状に配向した配位子に基づくC3対称プロペラキラリティーを誘起・制御し、キラル錯体の合成を目指している。合成したキラル錯体の光物性および触媒能を、円偏光発光特性や光不斉触媒能に着目して明らかにする計画である。本研究を通してA01が推進する金属中心の非対称配位圏の定量的設計に基づく高次分子機能の創出に貢献するとともに、領域内共同研究を通して自己組織化(A02)や分子認識(A03)に基づく機能の創出にも挑戦している。平成30年度は、当初の計画通り、キラルなテルビウムおよびガドリニウム錯体を開発する「重点課題1および2」から、「重点課題3:高次光機能の創出」および「重点課題4:自己組織化等による高次分子機能の創出」に軸足を移して研究を進めた。その結果、集光部位としてビフェニル基を導入することで、集光部位としてフェニル基を導入したプロトタイプの錯体よりも、効率よくプロペラキラリティーが誘起できることを見出した。また、領域内共同研究を通して、平成29年度に見出した「キラル結晶内で進行するフォトクロミック反応と連動したアルキル鎖の反転現象」の詳細を明らかにすることができた。上記成果および本研究遂行に伴い派生した成果は、日本化学会第99春季年会等で発表した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究を通してA01班が推進する金属中心の非対称配位圏の定量的設計に基づく高次分子機能の創出に貢献するとともに、領域内共同研究を通して自己組織化(A02班)や分子認識(A03班)に基づく機能の創出にも挑戦している。平成29年度は、当初の計画通り、すでに合成に成功している「ラセミ体の発光性ランンタニド錯体」の溶媒配位サイトでの配位子交換反応により、プロペラキラリティーの誘起・制御を試みた。その結果、キラルカルボン酸などの添加によって、円偏光発光が誘起できることを見出した。また、新規なプロペラ配位子を有する「酸素に応答する発光性テルビウム錯体」や「室温でリン光を示すガドリニウム錯体」の合成に成功した。さらに、領域内共同研究を通して、キラル結晶中で進行する光異性化反応を単結晶X線回折実験によって追跡したところ、反応に誘起される協働的な「アルキル鎖の反転」を見出すことができた。上記成果および本研究遂行に伴い派生した成果は、日本化学会第98春季年会等で発表するとともに1報の学術論文としてまとめた。実験計画に沿って研究を進め、配位子交換反応により、プロペラキラリティーが誘起できることを見出した。さらに、領域内共同研究を通して、キラル結晶中で進行する反応に誘起される特異な現象を見出すことができており、研究は順調に進展している。

その結果、集光部位としてビフェニル基を導入することで、集光部位としてフェニル基を導入したプロトタイプの錯体よりも、効率よくプロペラキラリティーが誘起できることを見出した。また、領域内共同研究を通して、平成29年度に見出した「キラル結晶内で進行するフォトクロミック反応と連動したアルキル鎖の反転現象」の詳細を明らかにすることができた。上記成果および本研究遂行に伴い派生した成果は、日本化学会第99春季年会等で発表した。平成30年度は、平成29年度に進めてきた「重点課題1:キラルテルビウム錯体の開発」および「重点課題2:キラルガドリニウム錯体の開発」で得られた知見に基づいて、下記重点課題に軸足を移して研究を進める。(重点課題3)高次光機能の創出:平成29年度に、プロトタイプのテルビウムおよびガドリニウム錯体の「溶媒が配位している空配位座」での配位子交換反応により、プロペラキラリティーが誘起できることを見出した。また、新規に合成したテルビウム錯体が酸素に応答することも明らかにしている。平成30年度はこれらの知見をもとに、新規な配位子・錯体を設計・合成し、円偏光発光特性や光不斉触媒能を制御する。すなわち、合成と機能の評価を繰り返し、円偏光発光特性や不斉光酸化反応の自在制御といった高次光機能の創出につなげる。(重点課題4)自己組織化等による高次分子機能の創出:平成30年度は、平成29年度より開始した領域内共同研究を積極的に進め、自己組織化(A02)や分子認識(A03)等を通して、申請者が開発している単独分子だけでは見出すことのできない機能の創出に挑戦する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
Ｂ／Ｃ／Ｎ系層状化合物に対するインターカレーションとエネルギー貯蔵への応用

化学気相蒸着法で作製したBC2N組成の化合物にナトリウム(Na)が電気化学的に挿入(インターカレート)され、その可逆容量が190 mAh/gであることを確認した。特に、ステージ構造を形成しながらインターカレートされる点が特徴的であり、この化合物がNaイオン二次電池の負極材料としての可能性を有することが確認できた。マグネシウム(Mg)が気相法でBC2Nにインターカレートされることを見いだした。これは、グラファイト様層状化合物にMgがインターカレートされた初めての例であり、特筆すべき成果と言える。この理由として、BC2Nの電子親和力がグラファイトより大きいという測定結果から説明した。2011年度はBC_2N組成の材料を作製し、1族金属としてナトリウムを、2族金属としてマグネシウムをその層間にインターカレートさせる検討、およびその材料の物性評価を行った。その結果、BC_2N組成の材料にナトリウムを電気化学的にインターカレート・デインターカレートさせることができ、この材料がナトリウムイオン二次電池の負極材料としての可能性を有することが確認できた。現在は電解質がBC_2N負極特性に及ぼす影響について調べている。また、マグネシウムが化学的な方法でBC_2Nにインターカレートされることを見いだした。マグネシウムはイオン化エネルギーが大きいためグラファイトにはインターカレートされず、グラファイト様層状化合物にもインターカレートした例がない。その意味で、今回BC_2Nにマグネシウムがインターカレートされたことは特筆すべき成果であった。この理由として、BC_2Nの電子親和力がグラファイトより大きいという軟X線吸収分光測定の結果から説明した。この成果について、化学に関する権威ある国際雑誌Chemical Communicationsに掲載されることになった。現在は、この層間化合物の電気特性などを調べると共に、米国放射光施設ALSで測定した放射光軟X線吸収スペクトルより化学結合状態を考察している。以上の成果について、国内学会、国際学会で発表すると共に、上記雑誌の他、国内の雑誌にも投稿・掲載した。平成25年度はB/C/N材料、B/C材料およびC/N材料の作製と1族・2族金属のインターカレーション、および光触媒特性評価を行い、以下のような研究実績をあげることができた。1.代表者の川口と大学院生はBCxN(2<x<4)組成の材料を作製し、その材料を電極に用い、電気化学法でナトリウムをその層間にインターカレートおよびデインターカレートさせた。これはナトリウム二次電池負極としての特性評価に相当する。B/C材料に対し最大可逆容量130 mAh/gと比較的大きな値を得た。これはグラファイトに対する約20 mAh/gより大きいが、B/C/N材料に対する約180 mAh/gより小さかった。また、川口と大学院生らはBCxN(2<x<4)組成の材料に気相法でマグネシウムおよびカルシウムのインターカレーションを行い、マグネシウムに対しては第2ステージ、カルシウムに対しては第67ステージの層間化合物を得た。また、B/C/N材料に対して研究協力者Herold博士(フランスNancy大学)の協力を得て液体合金法を用いて作製した層間化合物の解析を行った結果、マグネシウムの化合物が第1ステージであり、カルシウムの化合物が第2ステージであると推定した。2.代表者の川口と大学院生はCxN(x=2,3)組成の材料を作製し、その材料を電極に用い、光触媒特性を利用した水分解を検討した。その結果、通常の炭素材料では発現しない光触媒特性を確認することができた。また、これらの材料に関して、研究分担者の村松教授が米国放射光施設ALSにて放射光軟X線吸収分光分析を実施した。川口と協力者の大学院生らはその解析を行い、電子構造との関連を調べている。4.成果発表:川口と大学院生は以上の結果について論文発表するとともに、榎本教授、村松教授らと連名で国際会議Carbon2013、ISIC17および国内の会議などで発表した。平成24年度はBC2N組成のグラファイト様層状化合物に対してインターカレーションを行い、以下のような研究実績をあげることができた。1.BC2Nへのナトリウムの電気化学的インターカレーション:代表者の川口と大学院生はBC2N組成の材料を作製し、その材料を電極に用い、電気化学法でナトリウムをその層間にインターカレートおよびデインターカレートさせた。これはナトリウム二次電池負極としての特性評価に相当し、平成24年度はこの電極にバインダーを加えることにより、実際の二次電池の充放電特性に近い形で評価し、可逆的な充放電容量180190mAh/gと比較的大きな値を得た。バインダーを使わなかった昨年までの結果と比べて70%近く容量が増加し、バインダーの効果が確認できた。

2.BC2Nへのマグネシウムのインターカレーション:昨年に引き続き、川口と大学院生らはBC2Nに気相法でマグネシウムのインターカレーションを行い、分担者の榎本教授と共に作製した層間化合物の電気特性を調べ、層間化合物が元のBC2Nより比抵抗が増大するという結果を得た。一方、川口は作製したBC2Nを持って研究協力者Herold博士(フランスNancy大学)を訪問し、合金法を用いてマグネシウムやカルシウムのインターカレーションを試みた。その結果については、現在、双方で検討中である。3.電子構造の解明:研究分担者の村松教授がマグネシウムがインターカレートされたBC2N層間化合物について、米国放射光施設ALSにて放射光軟X線吸収分光分析を実施した。川口と協力者の大学院生らはその解析を行い、インターカレートされたマグネシウムがBC2N中の炭素と強く相互作用していることを確認した。4.成果発表:川口と大学院生は以上の結果について論文発表するとともに、榎本教授、村松教授らと連名で国際会議Carbon2012や国内の会議などで発表した。平成26年度はB/C/N材料とB/C材料の作製と1族・2族金属のインターカレーションに注力し、以下のような研究実績をあげることができた。1.ナトリウム(Na)イオン二次電池負極特性評価:代表者の川口と大学院生はBCxN(2<x<4)組成の材料、およびBxC(x=0.100.15)組成の材料をCVD法で作製し、Naイオン二次電池負極としての特性評価を行った。その結果、可逆容量はホウ素含有量に伴い増加する傾向があり、B/C材料よりB/C/N材料の方が大きな容量を示し最大可逆容量は190200mAh/gであった。これはグラファイトより格段に優れ、低結晶性カーボンと同程度の容量であった。また、B/C/N系およびB/C系材料の特徴は、高電位からNaのインターカレーションが始まり、明確なステージ構造を形成しながら進むという結果であった。2.2族金属のインターカレーション:上記1で作製した材料に対し、気相法および液体合金法でマグネシウム(Mg)やカルシウム(Ca)のインターカレーションを検討した。気相法によるMgのインターカレーションでは、B/C/N材料よりB/C材料の方が低次ステージ化合物を形成する傾向にあった。一方、研究協力者であるフランスのHerold教授らとの共同研究で、液体合金(Mg-Li)法を用いたMgのインターカレーションでは、B/C/N材料が第1ステージと考えられる化合物を形成した。3.電子状態の解析:川口と大学院生は分担者の村松教授と共に、ホスト材料に関してX線吸収(XAS)スペクトルを測定し、B/C/N材料やB/C材料がグラファイトや低結晶性カーボンに比べ電子親和力が大きい傾向にあることが分かった。4.成果発表:川口と大学院生は以上の結果について論文作成を行うと共に、分担者の榎本教授や村松教授、および研究協力者のHerold教授らと国際会議Carbon2014および国内会議で発表した。26年度が最終年度であるため、記入しない。化学26年度が最終年度であるため、記入しない。