hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ペプチドーペプトイド複合骨格をもつエピゲノム酵素阻害剤の発見

本研究は2つの研究計画を立てた。(1)細菌の薬剤放出ポンプタンパク質の一つであるPfMATE結合し、且つその高解像度の構造解析を達成しうる特殊ペプチドの創出と複合体の構造解析、(2)ヒトエピゲノム制御に関わる脱メチル化酵素群に属するLSD1とヒストンメチル化酵素SMYD3への特殊ペプチド阻害剤の発見、である。本研究を推進するに当たり、所属研究室で既に開発されたRaPID (Random non-standard Peptides Integrated)システムを駆使し、本目的の達成を試みる。(1)のPfMATEに結合する特殊ペプチドの探索、およびその共結晶化による高解像度構造解析は成功し、2013年Nature誌に論文を発表するに至った。またコレラ菌MATEについては、特殊ペプチドの探索を終了し、現在構造解析を進めている。(2)については、LSD1を標的とした阻害剤の探索にも成功したが、阻害活性が数μMと十分でなかった。Warheadを含んだ特殊ペプチドライブラリーを作成し再挑戦したが、これといって芳しい成果が上がらなかった。結論として、全長のLSD1を使って探索した場合、LSD1にアクセサリー領域が多いため、様々な部位との結合する特殊ペプチドが濃縮されることが、阻害剤として高活性の特殊ペプチドの獲得に至らなかったと考えた。現在は、LSD1の活性部位のみを発現したコンストラクトで、再々挑戦を進めている。(抄録なし)(抄録なし)Pyrococcus furiosus由来の膜蛋白質であるPfMATE(Multidrug and Toxic compound Extrusion)に結合するペプチドのセレクション実験を完了し、実際に化学合成した五種類の環状ペプチド全てがMATEに結合することを確認した。そのうちの一つの環状ペプチド(L6)について、PfMATEとの共結晶を作製し、その結合フォームのX線構造解析に成功した。その後さらなるX線構造解析実験を行い、新たに三種類の環状ペプチドについてもPfMATEとの複合体の構造を明らかにした。さらにPfMATEの機能阻害実験も行い、五種類全ての環状ペプチドがPfMATEによる薬剤排出を阻害できることを発見した。その中でも、D5と名付けたペプチドは特に強いPfMATE阻害能を示した。D5-PfMATE複合体の構造解析の結果からは、D5はPfMATEに対する選択的を持つために必要な環状部位とらせん構造を取る尾部からなっており、この尾部によるPfMATEのコンフォメーション変化制限が薬剤排出の阻害に重要であることが示唆された。同様のセレクション戦略により、Lysine-Specific Demethylase 1(LSD1)に結合するペプチドの選択にも成功した。これらのペプチドも化学合成し、現在その酵素阻害能を評価中である。このセレクションの成功により、このエピゲノム酵素がペプチド-ペプトイド複合骨格を持つ阻害剤探索の細胞内ターゲットとして適していることが確認された。Pyrococcus furiosus由来の膜蛋白質であるPfMATE(Multidrug and Toxic compound Extrusion)に結合するペプチドのセレクション実験を完了し、実際に化学合成した五種類の環状ペプチド全てがMATEに結合することを確認した。これらの成果については、論文化され2013年4月にNatureに発表された。また、D8ペプチドと共結晶化の解析結果も、論文を投稿中である。また、京都大学の研究者との共同研究で、バクテリアABC薬剤輸送膜タンパク質に結合し、阻害する特殊環状ペプチドの同定にも成功し、共結晶化を試みた。その結果、2.5Åという高い解像度で共結晶X線解析に成功した。またこのペプチドについても阻害活性が確認された。

結論として、全長のLSD1を使って探索した場合、LSD1にアクセサリー領域が多いため、様々な部位との結合する特殊ペプチドが濃縮されることが、阻害剤として高活性の特殊ペプチドの獲得に至らなかったと考えた。現在は、LSD1の活性部位のみを発現したコンストラクトで、再々挑戦を進めている。PfMATEとの共結晶用の環状ペプチドを取得することでRaPIDシステムに関する知識を深めるということが、本プロジェクトの最初の段階であった。これは、合計五個もの目的の環状ペプチドを発見することが出来たことから、成功したと言えよう。さらに、これらのペプチドはPfMATEを阻害を示し、細菌やヒトにおける薬剤耐性問題を解決する糸口になることが期待される。これらの結果は、トップジャーナルに投稿すべく現在論文投稿準備中である。LSD1に関する研究も有望な結果が得られており、順調に進行中である。PfMATEの結果は、2013年4月にNatureに発表された。また、後続の論文も投稿中。さらに、ABC薬剤輸送膜タンパク質についても結果が出ており、今年度中には論文発表されると思われる。(抄録なし)セレクションにより得たLSD1結合ペプチドの生理活性を評価する予定である。阻害能を示したペプチドについては、細胞内透過性及び血清中における安定性についても評価する。また、本プロジェクトのメインテーマの達成に向け、電荷を持つアミノ酸の除去やペプトイド骨格の導入などにより、さらに高い細胞内透過性及び血清中が期待できるペプチドの選択を目指してセレクションを再度行う計画である。LSD1結合ペプチドの取得後には、エピゲノムメチラーゼSMYD3に結合・阻害する環状ペプチドの探索も行う。ABC薬剤輸送膜タンパク質に加え、現在コレラおよびヒトのMATEやマウス-ヒトキメラ型ABC薬剤輸送膜タンパク質に結合する特殊ペプチドの探索も進行中であり、これらのプロジェクトを年度内に目処をつける予定である。(抄録なし)
遺伝子改変による有酸素運動下モデルマウス作成と、糖代謝に与える影響についての検討

1.骨格筋特異的PPARδトランスジェニックマウスの作成C57/BL6とKK/Taマウスにヒトαアクチンプロモーターと恒常発現型PPARδcDNAを導入した骨格筋発現トランスジェニックマウスを作成した。C57/BL6では、インジェクションをした108匹中3匹でトランスジーンがゲノムにインテグレートされていたが、2匹で骨格筋にトランスジーンの発現がなく、1匹は骨格筋で発現を認めたものの不妊であった。KK/Taマウスでのトランスジェニックマウス作成については、1回目のインジェクションでは7匹生まれたうち2匹がトランスジーン陽性であたが、1ラインは不妊、もう1ラインは骨格筋でのトランスジーン発現を認めなかった。2回目のインジェクションでは、14匹中2匹がトランスジーン陽性で、いずれも骨格筋でのトランスジーンの発現をRNAおよびタンパクレベルで認めた。得られた2ラインのトランスジェニックマウスを繁殖し、ホモマウスの作成を行った。以下は、KK/Taで作成した骨格筋特異的PPARδトランスジェニックマウスでの検討である。2.骨格筋特異的発現PPARδトランスジェニックマウスの体重変化普通食飼育下では、WTとヘテロ、ホモの3群に有意な体重の変化は認められなかった。3.骨格筋特異的発現PPARδトランスジェニックマウスの運動耐容能についての検討ワイルドタイプ(WT)マウスとトランスジェニックマウス(ヘテロ接合体、Tg)にトレッドミルにて運動負荷を行った。まず、60m/分のスピードで60分間負荷をかけた後、15分毎に1m/分ずつ速度を増加させ、歩行距離を計測したが、WTとTgで歩行距離に有意な差を認めなかった。4.骨格筋特異的発現PPARδトランスジェニックマウスの血糖コントロール状況についての検討WTマウスとヘテロTgマウスで、HbA1cに有意な差は認められなかった。5.運動が骨格筋のアディポネクチン受容体(AdipoR)の発現に与える影響アディポネクチンは、インスリン抵抗性を改善することが知られている。慢性運動はKKAyマウスのインスリン抵抗性を改善するが、慢性運動は、KKAyマウスの骨格筋のAdipoR1の発現を増加させた。本研究では、運動下のエネルギー代謝を模した骨格筋を有するモデル動物作成のために、骨格筋組織においてPPARδを強発現させ、β酸化を亢進させた遺伝子改変マウスの作成を行っている。これまでに我々は、強発現モデル作成のための遺伝子構築として、骨格筋に特異的に存在するαアクチン遺伝子のプロモーター(以下αアクチンプロモーターと略する)の下流に、PPARδの持続活性型変異体をつないだ発現用ベクターを作成した。このベクターはPPREを含むミトコンドリアHMG-CoA合成酵素のプロモーターの転写活性を増加させることを確認した。このベクターを2型糖尿病モデルマウスであるKKAyマウスの胚細胞に導入することによって、PPARδが骨格筋において持続的に活性化されるトランスジェニックマウスを作成した。得られたトランスジェニック・マウスでは、骨格筋においてトランスジーンが発現していることをノザン・ブロットおよびウエスタン・ブロットで確認した。

これらの個体の交配によって、現在F2の世代までトランスジーンが受け継がれていることを確認している。骨格筋特異的PPARδ発現トランスジェニック・マウスは、他グループによっても報告されているが、C57/BL6などWild-typeのマウスでの作成であり、これらのマウスに糖負荷や脂肪食負荷をしても糖尿病は発症しない。我々は、2型糖尿病モデル・マウスのKKAyマウスでトランスジェニック・マウスを作成しており、現在これらの遺伝子改変モデルを用いて、骨格筋におけるPPARδの発現が耐糖能やインスリン抵抗性に与える影響を直接評価しているところである。1.骨格筋特異的PPARδトランスジェニックマウスの作成C57/BL6とKK/Taマウスにヒトαアクチンプロモーターと恒常発現型PPARδcDNAを導入した骨格筋発現トランスジェニックマウスを作成した。C57/BL6では、インジェsクションをした108匹中3匹でトランスジーンがゲノムにインテグレートされていたが、2匹で骨格筋にトランスジーンの発現がなく、1匹は骨格筋で発現を認めたものの不妊であった。KK/Taマウスでのトランスジェニックマウス作成については、1回目のインジェクションでは7匹生まれたうち2匹がトランスジーン陽性であたが、1ラインは不妊、もう1ラインは骨格筋でのトランスジーン発現を認めなかった。2回目のインジェクションでは、14匹中2匹がトランスジーン陽性で、いずれも骨格筋でのトランスジーンの発現をRNAおよびタンパクレベルで認めた。得られた2ラインのトランスジェニックマウスを繁殖し、ホモマウスの作成を行った。以下は、KK/Taで作成した骨格筋特異的PPARδトランスジェニックマウスでの検討である。2.骨格筋特異的発現PPARδトランスジェニックマウスの体重変化普通食飼育下では、WTとヘテロ、ホモの3群に有意な体重の変化は認められなかった。3.骨格筋特異的発現PPARδトランスジェニックマウスの運動耐容能についての検討ワイルドタイプ(WT)マウスとトランスジェニックマウス(ヘテロ接合体、Tg)にトレッドミルにて運動負荷を行った。まず、60m/分のスピードで60分間負荷をかけた後、15分毎に1m/分ずつ速度を増加させ、歩行距離を計測したが、WTとTgで歩行距離に有意な差を認めなかった。4.骨格筋特異的発現PPARδトランスジェニックマウスの血糖コントロール状況についての検討WTマウスとヘテロTgマウスで、HbAlcに有意な差は認められなかった。
肺気腫発生・進展の新規メカニズムの解明：その発症・重症化の予防と新規治療薬の開発

肺気腫はオキシダント-プロテアーゼ優位な背景による肺胞壁破壊が特徴である。最近、我々は肺胞上皮接着分子Cell adhesion molecule 1 (CADM1)がプロテアーゼにより切断(shedding)を受けて産生される細胞内断片(CTF)が細胞内ミトコンドリアに蓄積して肺胞上皮のアポトーシスが誘導されることで肺胞壁が破壊され、肺気腫の発生・進展に寄与していることを突き止めた。次に単細胞内成分まで把握できる新開発の細胞ビデオ・マススコープ質量分析を用いて肺気腫の予防戦略と新規治療薬開発を試みた。1)抗CADM1抗体を用いた免疫沈降にてCADM1関連分子複合体を抽出ヒト気腫肺症例を選出して、検体摘出後すぐに標本およびタンパク質抽出用に凍結保存を行った。その後、必要量を取り出して一部は気腫肺の組織学的確認のために標本としてHE染色を行い、残りはタンパク質を小器官も含めた細胞質分画で抽出した。正常肺もコントロールとして同様に採取した。CADM1の全長型が恒常的に発現を認めるがCTF発現は認めないヒト肺胞上皮NCI-H441細胞を用いて、CADM1 CTF形質移入後と未処理細胞(コントロール)においてそれぞれタンパク質を小器官も含めた細胞質分画で抽出した。以上から抽出したタンパク質において細胞内(C末端15アミノ酸)を認識する抗CADM1抗体を用いて免疫沈降を行い、CADM1 CTFのミトコンドリアへの輸送に関連する候補タンパク複合体を抽出した。2)質量分析を用いたCADM1関連分子の同定精製された免疫沈降後のタンパク質群を質量分析に供した。同定された分子に関して気腫肺群より正常肺群を、CTF形質移入細胞株群より形質移入なし細胞株群をサブトラクションしてCADM1 CTFが産生されたことによりCADM1と複合体を形成するようになった候補分子の同定を試みた。また、ナノチップスプレーを用いて細胞株におけるミトコンドリア成分を抽出した。CTFを形質移入した細胞株と形質移入していない細胞株において行い、質量分析に供して比較し、形質移入した細胞株でのみ認められる分子の選出を試みた。以上から同定された分子の共通項、もしくは関連分子群はCADM1をミトコンドリアに輸送する候補分子として非常に有望と考えられ、これら候補分子の機能解析を行う予定である。我々は肺胞上皮接着分子Cell adhesion molecule 1 (CADM1)がプロテアーゼにより切断(shedding)を受けて産生される細胞内断片(CTF)が細胞内ミトコンドリアに蓄積して肺胞上皮のアポトーシスが誘導されることで肺胞壁が破壊され、肺気腫の発生・進展に寄与していることを突き止めた(Thorax 2013)。しかし、CADM1のsheddingからアポトーシスが誘導されるまでの機序は未だ不明であり、単細胞内成分まで把握できる新開発の細胞ビデオ・マススコープ質量分析を用いて詳細に解析することで、肺気腫の予防戦略と新規治療薬開発を試みた。最初はミトコンドリア輸送におけるCADM1関連分子の質量分析を行った。抗CADM1抗体を用いた免疫沈降にてCADM1関連分子(複合体形成する分子含む)を抽出し、質量分析を用いてCADM1関連分子を同定した。次にミトコンドリア輸送における候補CADM1関連分子の機能解析を試みた。肺胞上皮細胞株を用いた候補CADM1関連分子の機能解析(実際にミトコンドリア輸送およびアポトーシスを制御できるか)と肺気腫マウスでの候補CADM1関連分子の機能解析(新規治療標的の模索)を準備中である。初年度は以下のように順調に研究が進んでいる。

同定された分子に関して気腫肺群より正常肺群を、CTF形質移入細胞株群より形質移入なし細胞株群をサブトラクションしてCADM1 CTFが産生されたことによりCADM1と複合体を形成するようになった候補分子の同定を試みた。また、ナノチップスプレーを用いて細胞株におけるミトコンドリア成分を抽出した。CTFを形質移入した細胞株と形質移入していない細胞株において行い、質量分析に供して比較し、形質移入した細胞株でのみ認められる分子の選出を試みた。以上から同定された分子の共通項、もしくは関連分子群はCADM1をミトコンドリアに輸送する候補分子として非常に有望と考えられ、これら候補分子の機能解析を行う予定である。呼吸器外科学質量分析を用いたCADM1関連分子の同定を実行中である。2年目はミトコンドリア輸送における候補CADM1関連分子の機能解析を主に行う予定である。具体的には(1)肺胞上皮細胞株を用いた候補CADM1関連分子の機能解析(実際にミトコンドリア輸送およびアポトーシスを制御できるか)(2)肺気腫マウスでの候補CADM1関連分子の機能解析(新規治療標的の模索)である。予想より使用金額が減り、5554円が余った。次年度に5554円を消耗品費に加えて使用する予定である。
吹送流の季節変動機構・特性に関する数値実験

これまでの観測により明らかとなった吹送流の季節変動の機構を解明するため、数値実験を行った。その結果、熱フラックスの日周変化の季節変動が、吹送流の季節変動に重要であることが判明した。さらに単純化解析解を導出し、吹送流の季節変動のパラメター依存性を明らかにした。この依存性をもとに全球の吹送流分布を推定したところ、日周変化の影響は冬季高緯度域に顕著であることが判明した。漂流など吹送流が関与する現象の再現・予測精度の向上には、日周変動を考慮することが重要であると判明したこれまでの観測により明らかとなった吹送流の季節変動の機構を解明するため、数値実験を行った。漂流など吹送流が関与する現象の再現・予測精度の向上には、日周変動を考慮することが重要であると判明した吹送流の季節変動特性とその力学機構を明らかにするため、対馬海峡を想定したラージエディシミュレーションを行った。初めに夏季および冬季の月平均熱フラックス(一定値)を与えて実験を行った結果、夏季は観測と概ね一致するものの、冬季は観測に比べて流速が半分以下であった。冬季に見られた大きな相違は、観測された吹送流が冬季の平均熱フラックスから期待されるほど鉛直混合していないことを意味し、海洋混合層での運動量輸送を考える上で極めて重要な結果と言えた。そこで観測と実験の差の原因を明らかにするため、月平均熱フラックスに日周変動を加えて実験を行った。すると、日周変動は夏季には大きな影響を及ぼさないものの、冬季には加熱時に吹送流が表層にとどまることで生じる加速効果が、加熱時間の短い冬季の方がむしろ顕著であり、その結果日周変動がない場合に比べて倍程度にまで流速を大きくしうることがわかった。この結果は、観測結果をよく説明するものであった。そこで、様々な月平均熱フラックスおよび日周変動振幅を与えた実験を行い、パラメター依存性を調べた。その結果、熱フラックスの平均値の季節変化と熱フラックスの日周変動の季節変化は、吹送流の季節変動に対してはどちらも同程度に重要であることがわかった。従って、吹送流を精度良く再現するには、熱フラックスの日周変動を考慮することが重要であることが分かった。最後にこれらの結果を再現しうる乱流混合スキームの検証・改良に向けて、まず最近の大気境界層における研究をレビューした。その結果、海洋で広く用いられているMellor and Yamada(1982)のスキームは、密度成層時に再現性に問題があることが分かった。吹送流の季節変化を再現するうえでは極めて重要な問題であるため、大気境界層における先行研究を精査し、海洋モデルにおいても同様の効果がありうることを確認した。吹送流の鉛直構造やその季節変動は、熱フラックスの日周変動の季節変化に大きく依存することが、ラージエディシミュレーション(LES)で明らかになった。この依存関係の力学機構を明確にするため、日周変動する熱フラックスのもとでの吹送流を表現する単純化(近似)解析解を、鉛直一次元の運動方程式および水温の拡散方程式から導出した。得られた解は、緯度、風速、加熱冷却比、加熱時間のみに依存するが、これらをパラメターとしてLESの結果と比較したところ、定性的な特徴を良く再現することが確認できた。また、熱フラックスの日周変動の影響は冬季高緯度地域で大きいことが示唆された。さらに解を詳細に調べたところ、単純化解析解はエクマン螺旋解と慣性振動解の和で表現されるが、日平均流速はエクマン螺旋解が、日平均流向はエクマン螺旋解と慣性振動解が重要であることがわかった。次に、過去に行われた観測(LOTUS観測)を想定したLES数値実験を行い、日周変動する熱フラックスに関する先行研究(Price et al.1986など)の検証を行った。その結果、吹送流速は風速に依存するなど、先行研究と相容れない結果を得た。その原因として、先行研究における安定成層時の風成乱流混合のパラメタリゼーショシが不適切であったことが考えられ、乱流混合過程の正確なパラメタリゼーションの重要性を確認する結果となった。最後に、風成混合過程を精度良く再現するパラメタリゼーションスキームを構築するため、大気境界層の研究で用いられたNakanishi and Niino(2006)やKitamura(2010)の乱流混合パラメタリゼーションスキームを、海洋モデルに実装した。代表的なパラメターのもと実験を行った結果、概ね良い再現性を有することが確認できた。初めに、(風速に比例する)摩擦速度、(海面熱フラックスに比例する)海面浮力フラックス、(地球自転の影響を表す)コリオリ係数を変えた全9通りの数値実験(LES)を行い、吹送流や乱流強度、密度成層がこれらのパラメターにどのように依存するか調べた。その結果、乱流の速度スケールは摩擦速度に、長さスケールはZilitinkevich et al.(2002)で提唱された摩擦速度とコリオリ係数に浮力加速度フラックスの影響を加味した長さに比例することが判明した。

また、渦粘性係数と渦拡散係数は速度スケールと長さスケールの積に比例し、その鉛直分布は普遍的に解析表現できることが分かった。さらに、この普遍分布とエクマン方程式から、吹送流や混合層深度、混合層内の密度成層の鉛直分布も普遍的に表現できることが判明した。次に、混合層深度、摩擦速度、海面浮力フラックスの観測値を解析し、観測される混合層深度のパラメター依存性を調べた。その結果、LESで得られた依存性が観測値にも確認され、以上の結果が現実に妥当であることが確認された。これらの結果により、海面加熱下での漂流や、混合層深度など、吹送流や風成乱流に関する様々な現象の推定精度が向上することが期待され、環境対策や大気海洋相互作用など幅広い分野に影響を及ぼすことが期待される成果を得た。また、対馬海峡における吹送流に及ぼす波浪(ストークスドリフト)の影響を調査するため、観測の行われた日(2006年8月13日)の摩擦速度、海面浮力フラックスおよび波浪を外部強制力としてLES計算を行い、観測値と比較を行った。その結果、観測時は海面加熱が大きく、ストークス流が引き起こす混合の影響は表層(海面から2m程度)に限定されること、対馬海峡における観測データもこの結果を支持することを明らかにした。目的の一つである「単純化解析模型の構築」は十二分に達成された。その他に関しても概ね順調に進展している。24年度が最終年度であるため、記入しない。当初予定に沿って行う。
液体状態のホール効果測定における非線形効果の及ぼす影響

本研究は、1)二周波交流法による疑似信号発生原因、2)非線形性のホール効果への影響、3)ac-dc法の応用及び、この測定法の確率を目指すことを目的とした。研究成果は次のようにまとめられる。1).測定試料または増幅器を含めた測定系に非線形要素が存在すると、二周波交流法では疑似信号を発生する。最も紛らわしくホール信号と区別し難い例は電極界面に発生する非線形成分で、外部磁界の大きさに対応して増大する。この場合疑似信号は高調波成分を伴い、符号は磁界の極性に対応しない。2).液体状態ではローレンツ力により測定試料に外部磁界の大きさに対応した抵抗変化が現われる。10^7/Gの変化分が生ずる。固体状態または通常の半導体試料では測定誤差範囲内になり問題とならない。またGa、Hg、Naなど金属の液体状態では外部磁界の二乗に比例する信号が現われる。電解質水溶液でも同様である。これらの金属を固体状態にするとこの効果は消失する。固体状態でもFe、Niなどの強磁性体、InSbの半導体薄膜でもこの効果が生じ、ホール効果よりも大きい場合がある。3).私達の提唱したac-dc法の測定では電極界面に非線形性があっても疑似信号を発生しない。磁界の極性に対応した符号を有するのでホール信号電圧と疑似信号とは明確に区別される。液体状態では外部磁界により発生する不要信号は、試料電流の測定周波数を1kHz以上に引き上げることによりほぼ熱雑音オーダーのレベルまで引き下げ、液体状態のホール信号電圧を測定することができた。本研究成果の上に今後発展を望むには、直流に近い周波数での正しいホール信号電圧の測定、外部磁界の二乗成分の発生原因及び機序、自動真偽判定及び評価、などが解決されるべき課題となる。液体状態の電気伝導の研究にホール効果が用いられ、液体状態の微小信号を検出するには、一般に感度の良い二周波交流法が用いられる。この測定方法は擬似信号を検出する場合があるので、発生原因とこれに対する対策を検討した。本申請で購入されたロックインアンプを駆使した結果、擬似信号の発生は測定系の非線形性が原因している事が分かった。筆者ら提案のac-dc法を用いて、擬似信号か否か判別しながら測定する事ができた。また擬似信号発生原因は大きく二つある事が判明した。(i)溶液と電極との界面に非線形性の要因があれば二周波交流法では擬似信号を発生する。(ii)液体状態ではローレンツ力により測定試料の伸縮運動、その作用があり、外部磁界の大きさに対応した微小な抵抗変化が発生する。この抵抗変化が第二の擬似信号発生原因となる事が分かった。これらを避けるには(i)に対しては、筆者らのac-dc法の使用、(ii)に対しては、ローレンツ力による機械的な変動を通常の雑音レベルまで減少させるために、1kHz以上の高い周波数領域での測定、が有効である。このようにして測定された液体状態のホール効果の結果から、Naのような一価金属では固体状態と液体状態ではホール係数R_Hに殆ど差異がなく自由電子モデルの適用が有効である事が分かった。しかしGa金属では液体状態は三価金属の扱いでR_Hが自由電子モデルと一致するが、固体状態では9倍程大きな異常な値が得られたが原因はまだ分かっていない。STMの分野でも同様の議論があるので関係付けられれば興味深い。また本申請装置と二周波交流法により金属の液体状態では、高い測定周波数領域でもBの二乗に比例する成分が存在する事が判明した。

四端子法でも検出されたので、Bの二乗に比例する磁気抵抗効果が液体状態では本質的に発生するものと考えられる。研究成果は次のようにまとめられる。1).測定試料または増幅器を含めた測定系に非線形要素が存在すると、二周波交流法では擬似信号を発生する。最も紛らわしくホール信号電圧と区別し難い例は、電極界面に発生する非線形成分である。外部磁界の大きさに対応して増大する。この場合、擬似信号は高調波成分を伴い、符号は磁界の極性に対応しない。2).我々の提唱したac-dc法の測定では電極界面に非線形性があっても擬似信号を発生しない。磁界の極性に対応した符号を有するのでホール信号電圧と擬似信号とは明確に区別される。このac-dc法を用いてホール効果を測定した結果、液体状態ではローレンツ力により測定試料に外部磁界の大きさに対応した抵抗変化が現われる。10^7/Gの変化分が生ずる。固体状態または通常の半導体試料では測定誤差範囲内になり問題とならない。3).液体状態では外部磁界により発生する不要信号は、試料電流の測定周波数を1kHz以上に引き上げることによりほぼ熱雑音オーダーのレベルまで引き下げ、液体状態のホール信号電圧を測定することができた。4).Ga、Hg、Naなど金属の液体状態では外部磁界の二乗に比例する信号が現われる。電解質水溶液でも同様である。これらの金属の固体状態にするとこの効果は消失する。固体状態でもFe、Niなどの強磁性体、InSbの半導体薄膜でもこの効果が生じ、ホール効果よりも大きな場合がある。
微細化世代に依存しないダメージフリー新規コンタクト/ビア形成技術の研究

本研究の目的は、本特定領域研究で実現を目指す次世代ヒューマンインターフェースデバイス創製のための微細高密度デバイスを作成するプロセス、特に高密度多層配線を形成するためのダメージフリー新規コンタクト/ビア形成技術の開発、3次元構造を有する超高密度トランジスタの形成要素技術の開発を行うことである。マイクロローディング効果とダメージのないエッチング技術の開発に関しては、まず、プラズマ励起と独立に基板側高周波印加条件を制御できる新規な2段シャワープレートマイクロ波励起高密度プラズマ装置を設計・製作した。これを用いてエッチングプロセスの研究を行い、マイクロ波電力によりプラズマ密度を、また高周波電力によりイオン照射エネルギーを独立に制御できることを確認した。さらに、プロセスガスを2段シャワープレートから拡散プラズマ領域に導入することによりプロセスガスの解離を制御しマイクロローディング効果とダメージのない微細ホールエッチングができることを実験的に明らかにした。また、あらゆる面方位のシリコンおよび各種酸化物の高品質酸化・窒化技術の開発に関しては、既開発のマイクロ波励起高密度低電子温度プラズマ装置を使用して、あらゆる面方位のシリコンに高品質・均一な酸化膜・窒化膜を形成できることを確認し、Kr/NH_3およびXe/NH_3ガスを同装置に導入してシリコンを直接窒化し、世界で初めて従来の熱酸化膜を上回る高品質なゲートSi_3N_4膜を形成することに成功した。このSi_3N_4膜を高誘電率ゲート絶縁膜に用いたトランジスタを作製し、(110)面方位シリコンを用いればトランジスタの電流駆動能力を大幅に向上できることを見出し、高性能で実用的な次世代90nm以降の微細化世代のトランジスタ構造を明らかにした。本年度は、マイクロローディング効果とダメージのないエッチング技術の開発に関しては、まず、基板側高周波独立印加機構をもつ新規な2段シャワープレートマイクロ波励起高密度プラズマ装置を設計・作成した。これを用いてエッチングプロセスの基礎検討を開始し、想定どおり、プラズマ励起空間とプロセス空間を完全に分離して低電子温度プラズマを形成できること、原料ガスの解離を制御しマイクロローディング効果とダメージのない微細ホールの形成ができることを明らかにした。また、あらゆる面方位のシリコンおよび各種酸化物の高品質酸化・窒化技術の開発に関しては、既開発のマイクロ波励起高密度低電子温度プラズマ装置を使用して、あらゆる面方位のシリコンに高品質・均一な酸化膜・窒化膜を形成できることを確認し、Kr/NH_3ガスを同装置に導入してシリコンを直接窒化し、世界で初めて従来の熱酸化膜を上回る高品質なゲートSi_3N_4膜を形成することに成功した。この技術を高誘電率ゲートSi3N4膜トランジスタ形成に適用し(110)面方位のシリコンを使用すればトランジスタの電流駆動能力を大幅に向上できることを明らかにし、高性能な次世代100nm微細化世代のトランジスタを提案した。次年度は、こうした成果をさらに発展させ、微細高密度デバイス形成に必要となる高密度多層配線を形成するためのダメージフリー新規コンタクト/ビア形成技術の開発、3次元構造を有する超高密度トランジスタの形成要素技術の開発を推進する。本研究は、システムLSI時代に適した、少量多品種で製品ごとにフルカスタム仕様となるシステムLSIを短期間に高収益に生産する新しい生産技術の確立を目指している。そのためには、1ロットあたりのウェーハ枚数を極小化した完全枚葉処理と、1台の装置で前のプロセスの痕跡を残さずに複数のプロセスを行う多機能・共用化装置を基礎とした月産2000-3000枚程度の生産ラインを確立する必要がある。本研究において、装置の多機能・共用化実現において必須である、プロセスガスの解離状態を制御できるマイクロ波励起低電子温度高密度プラズマエッチングおよびCVD装置、それらを用いたプロセスの開発、チャンバ内面不働態処理膜形成技術の開発を行った。まず、200mmウェーハ対応2段シャワープレート型マイクロ波励起高密度プラズマプロセス装置を開発した。本装置はウェーハ基板部に高周波を印加すればエッチング装置として、また、ウェーハ基板部を電気的浮遊状態で使用すればCVD装置として機能する。本装置のプラズマ特性を評価した結果、プラズマ励起条件に影響を与えることなくセルフバイアス条件を基板高周波パワーにより独立に制御できること等の優れた制御性を明らかにし、多機能・共用化装置への道を拓いた。さらに、絶縁膜エッチングおよび層間絶縁膜CVDプロセスへ適用し、基本的データを取得した。また、直前のプロセスの痕跡がプロセスチャンバ内表面及びガス排気ポンプ内表面や排気ダクト内表面に残留させないチャンバ内表面不動態処理膜形成技術の開発を行った。4.5%のマグネシウム、0.1%のジルコニウムを含有させたアルミニウム表面に高密度プラズマによる酸素ラジカル処理を行い、表面にAl_2O_3-MgO不動態膜を形成した。この表面の腐食系プラズマに対する耐性、水素化物系の各種原料ガスの分解特性を明らかにし、複数プロセスを同一チャンバで行う装置の構成部材として最適であることを明らかにした。

これを用いてエッチングプロセスの研究を行い、マイクロ波電力によりプラズマ密度を、また高周波電力によりイオン照射エネルギーを独立に制御できることを確認した。さらに、プロセスガスを2段シャワープレートから拡散プラズマ領域に導入することによりプロセスガスの解離を制御しマイクロローディング効果とダメージのない微細ホールエッチングができることを実験的に明らかにした。また、あらゆる面方位のシリコンおよび各種酸化物の高品質酸化・窒化技術の開発に関しては、既開発のマイクロ波励起高密度低電子温度プラズマ装置を使用して、あらゆる面方位のシリコンに高品質・均一な酸化膜・窒化膜を形成できることを確認し、Kr/NH_3およびXe/NH_3ガスを同装置に導入してシリコンを直接窒化し、世界で初めて従来の熱酸化膜を上回る高品質なゲートSi_3N_4膜を形成することに成功した。このSi_3N_4膜を高誘電率ゲート絶縁膜に用いたトランジスタを作製し、(110)面方位シリコンを用いればトランジスタの電流駆動能力を大幅に向上できることを見出し、高性能で実用的な次世代90nm以降の微細化世代のトランジスタ構造を明らかにした。
ネットワークフィルターによるゆっくり地震の検出とその時空間分布のマッピング

フレート運動による歪変動の自動分離と,ゆっくり地震時での歪変動場の同時再現のためのネットワークフィルターのアルゴリズムの高度化を行った。昨年に引き続き米国南力リフォルニア地域に開されているGPS観測網であるSCIGNネットワークの測点配置に基づき,シミュレーションデータを使ったテストを繰り返して、デザイン行列が良好な条件となるように最適なウェーブレット関数の設定を行なった。特に大きな問題となっている歪場再現め精度向上に重点を置いた解析技術の開発を行った。条件を様々に変えたシミュレーシュンの結果,SNRが大きな時にほある程度の再現性が見られたが,SNRが小さいと再現が難しいことが分かった。但し変位場の再現について良好な結果が得られており,本手法の能力と適用限界を明らかにすることができた。また日本においても,特に将来の南海地震前の前駆的地殻変動を想定したケーススタディーへの適用のためのシミゴレーションデータの作成も開始し,そのためのプログラム開発も行った。本手法の実データでのパフォーマンスを調べるため,日本のGPS連続観測網であるGEONETで見つかっているゆっくり地震である1996年5月に発生した房総半島沖のイベントを記録したGPSデータに本手法を適用した。その結果,ゆっくり地震に伴う変位場を良く分離できることが分かった.本イベントはイベントの時定数も1週間程度と比較的短かったためにプレート運動の寄与が小さかったこともあり,プレート運動を考慮しなかったに解析も関わらず,結果にゆっくり地震の発生している期間に面積歪・剪断歪の急激な変化が明瞭に現れており,前述したように,SNRの高いケースについては,ネットワークフィルターによるゆっくり地震の高い検出能力が実証される事例となった。本年度は、ネットワークフィルターの解析でこれまで考慮に入っていなかった、定常速度場の項の導入によるプレート運動とゆっくり地震による地殻変動の分離、および各GPS観測点で推定される変位成分から連続歪場に変換する、それぞれのアルゴリズムの開発とプログラミングを行った。実際のデータへの適用を考慮し、米国のGPS観測網であるSCIGN観測網の観測点の観測配置を使って生成されたシミュレーションデータを使って、新たに組み込まれたアルゴリズムの検証を行った。その結果、観測点間に相関を持つゆっくり地震による地殻変動と、これもまた観測点間で相関を持つプレート運動による地殻変動との間で、場合によりトレードオフが発生し、両者の分離が困難になることがあることが分かった。これにより当然推定される歪場も、ゆっくり地震による真の入力によるものとは異なってしまい、連続歪場の推定も当初の予想よりも困難であることが判明した。原因として、使われていたウェーブレット関数が空間的に広がっている複雑な形であること、また観測点の分布密度が現実には場所によって大きく異なること等によるフィルター内でのデザイン行列が良好でなくなること等が疑われた。そこで、今までとは違う別のウェーブレット関数の導入、観測点密度を考慮して構築されたウェーブレット関数、あるいはウェーブレットのスケールによる重み付け等を行ったアルゴリズムを新規に導入した。その結果、プレート運動の分離についてはおおよその目処がついた。しかしながら歪変換については、以前よりも向上はしたものの、満足すべき精度を達成できないことが分かった。現状でも、ノイズに埋もれたゆっくり地震の検出という当初の目的においては十分な精度を有するが、他方で、地球物理的な観測手法との多様な比較が可能となる意味で、歪場の精度よい推定が可能になることはインパクトがあるので、フィルタリングにおけるノイズの除去等を通じて精度向上を試みている。
白血病幹細胞におけるシェルタリン因子TIN2の機能解明と新規治療法開発への応用

白血病幹細胞は正常造血幹細胞とは異なり、ミトコンドリアに局在するTIN2がエネルギー代謝を制御し、増殖・維持に寄与している可能性が考えられる。本研究では、白血病幹細胞におけるミトコンドリアTIN2の機能実態を明らかにするとともに、ROSに対する抵抗性・生存優位性を規定する機構を解明する。特に、ミトコンドリアTIN2によって誘導される代謝制御因子および抗アポトーシス因子を同定する。さらに、TIN2の細胞内局在の制御による白血病幹細胞の特異的除去について検討を進める。また、正常造血幹細胞との「違い」を基に、がん治療のための新規標的を同定し、がん幹細胞の選択的除去に向けた技術基盤の確立を目指す。
中東諸国におけるパレスチナ難民の帰化に関する研究

本研究ではヨルダン、レバノン、クウェートにおいてパレスチナ人がおかれた法的地位と社会的包摂・排除の状況、またそれを取り巻く政治情勢について、比較研究を行った。難民となり60余年が経過したパレスチナ人は、現住国において帰化をどう捉えているのか、意識と実践の様子について聞き取り調査を行った。また各国政府がパレスチナ人に対してとる政策の動向とその影響について、資料調査などに基づく分析で明らかにした。平成20年度は夏期に、調査対象地であるヨルダンおよびレバノンに渡航し、資料収集と聞き取り調査を行った。資料収集はレバノン国内の首都ベイルートで主に行い、レバノン国籍法および南部国境地帯の歴史・地誌などに関する文書資料(アラビア語および英語)を収集した。これらは日本国内では入手が困難な貴重資料が大半を占める。またレバノンでは、ベイルート・アメリカン大学(AUB)のサリ・ハナフィー教授など著名なパレスチナ研究者から、研究調査上の重要な助言をいただいた。その結果に基づき8月中旬には、実際にレバノン南部の町ティール(アラビア語名「スール」)周辺部で、短期の聞き取り調査を行うことができた。内容は、1990年代に実際にレバノン国籍を取得した人々を対象とする意識調査である。対象者の選定および調査の同伴では、レバノン国内のローカルNGOである「パレスチナ人権組織(Palestinian Human Rights Organization)」の協力を得た。同組織は、研究実施計画の段階ですでに調査協力を依頼しており、レバノン国内のフランス系研究機関に対する協力実績もあることから、順調に調査を終えることができた。調査の成果については日本国内、およびレバノン、マレーシアでの国際会議の場で口頭発表を行った。ヨルダンでは、ヨルダン大学戦略研究所(Center for Strategic Studies)に所属する研究員と連絡をとり、研究相談を行った。こちらではクウェートの国籍取得者に関する今後の調査の手法についても検討を行っている。国籍法および市民権については、理論面でも先行研究の調査も進めており、成果の一部は小論の形で執筆し、機関紙に掲載された。平成21年度は夏期に、調査対象地であるヨルダンに渡航し、資料収集と聞き取り調査を行った。対象はヨルダン国籍をもたないパレスチナ出身者で、おもに1967年戦争を契機に離散した「ガザ難民」である。調査はまず首都アンマーンにおいて、ヨルダン国内で難民キャンプを統括するパレスチナ関係庁(DPA)および国内数箇所の研究所で、政府のガザ難民に対する政策の動向に関する参考情報や資料を収集することから着手した。次にUNRWA(国連パレスチナ救済事業機関)スタッフの協力を得て、ガザ難民の集住地であるジェラシュ難民キャンプを訪問し、現地のコミュニティ事務所(CDO)においてガザ難民への聞き取り調査を行った。またアンマーン市内では、ガザ難民以外のパレスチナ系住民について継続調査を実施した他、クウェートにおける国籍取得に関する文献も収集している。調査の結果については、早稲田大学イスラム人口研究懇談会(10月)において研究報告を行った。また同内容についてまとめた論文は、早稲田大学イスラーム地域研究機構発行の雑誌に掲載されている(3月刊行)。ヨルダンにおけるパレスチナ系住民の離散の状況と帰化に対する意識については、この他に文部科学省科学研究費補助金(研究成果公開促進費)の給付を受け、単著の形で研究成果を刊行した(3月刊行)。関連する研究内容として、パレスチナにおけるナショナリズムをめぐる議論の整理を、上智大学の研究合宿にて研究発表として行った(9月)。帰化に関連して、離散パレスチナ人の帰属意識の問題については、複数の雑誌に原稿を執筆している。平成22年度は本研究課題の最終年度として、これまで主にヨルダン、レバノンで行ってきた調査の成果を学会、研究会、市民講座、論文、その他の媒体などを通じて発表した。ヨルダン在住のパレスチナ人のうち、無国籍状態におかれたガザ難民(ガザ地区を出身地または経由地にもつパレスチナ人)に関する調査結果については、7月にバルセロナで開催された国際学会WOCMES(World Congress for Middle Eastern Studies)において「Citizenship in the Arab World」というパネルで報告した。当日は世界各国からアラブ系住民の各国における帰化や国籍取得をめぐる問題を専門にする研究者が集まり、報告に対するコメントや、他地域における事例など貴重な情報交換を行うことができた。同じ内容については、朝日カルチャー等の市民講座においても、研究成果を踏まえた報告を行っている。レバノンでのパレスチナ人による国籍取得の問題については、所属先機関が主催の共同研究会などの場で報告を行った。またWOCMES参加後にレバノンで調査を行い、帰化や市民権にまつわる問題として、調査時期の2010年夏にパレスチナ人に対する就労規制が国会で議論され、緩和の方向に向かった動向について調べ、論文を執筆した。同じ内容はウェブサイト上の投稿記事としてまとめ、朝日新聞社の朝日中東マガジンに掲載された。また別途ニューズレター等にも執筆している。クウェートにおけるパレスチナ人の帰化と国籍取得の問題については、時間と資金の制限のため現地調査を行うことはできなかったが、WOCMESでの情報交換、および資料調査等で既存研究の動向を調べるなどの成果をあげることができた。
半導体中の点欠陥に起因する弾性異常の理論

シリコン単結晶に対する超音波実験において、1億個に1個ともいわれる極微量な原子空孔に起因する弾性定数の異常なソフト化が報告されている。特に最も基本的な系であるとされるボロンドープシリコンにおいては、ソフト化の異常な磁場依存性が報告され、超音波実験の解析から負の結合定数を持つスピン軌道相互作用が重要視されている。本研究ではこの問題に対し、無限系に1個の空孔状態を記述できるグリーン関数法を用いてその電子状態の記述、及び観測されている弾性定数のソフト化との関係を詳細に調べた。特にこれまでのタイトバインディングモデルとグリーン関数法に基づく方法に、空孔波動関数の拡がりに起因するスピン軌道相互作用の非局所的な効果を考慮することで、負のスピン軌道相互作用が実現し得ることを初めて明らかにした。この結果は異方的に拡がった空孔波動関数に対するスピン軌道相互作用の効果を精度よく考慮することが、原子空孔の低温基底状態を決定する上で本質的に重要であることを示唆するものである。また上記の研究と並行して、重い電子系におけるメタ磁性や近藤半導体の研究、並びに鉄系超伝導体における磁気・軌道揺らぎの研究にも従事した。重い電子系の研究では、強相関電子系に対して有効な理論として知られる動的平均場理論を、実際の物質構造・結晶場の効果を考慮した周期アンダーソンモデルに適用し、電子状態の温度依存性、磁場依存性、相互作用依存性を統一的に調べた。得られた物理量には電子状態の繰り込みなどの強相関効果に加え、磁場誘起重い電子状態などの興味深い物理が反映されており、実際の実験で得られているメタ磁性や近藤半導体の振る舞いを精度良く記述している。鉄系超伝導体に対する研究では、多軌道性と電子フォノン相互作用を動的平均場の範囲で量子的に取り扱うことで、これらの局所揺らぎを利用した超伝導理論が実際の系で発現している可能性について調べた。こうした本研究における手法は、現実的な物質構造の下で量子多体問題を解くことを可能にしており、単原子空孔の量子状態を定量的に記述するための重要な計算手法であるとして期待されるものである。シリコン単結晶に対して行われている極低温超音波実験において、1億個に1個ともいわれる極微量な原子空孔に起因する弾性定数の異常なソフト化が報告されている。また上記の研究と並行して、重い電子系において精力的に研究されているメタ磁性や近藤半導体の研究にも従事した。強相関電子系に対して有効な理論として知られる動的平均場理論を、実際の物質構造・結晶場の効果を考慮した周期アンダーソンモデルに適用し、電子状態の温度依存性、磁場依存性、相互作用依存性を統一的に調べた。得られた物理量には電子状態の繰り込みなどの強相関効果に加え、物質構造・結晶場の効果も良く反映されており、実際の実験で得られているメタ磁性や近藤半導体の振る舞いを精度良く記述している。特に状態密度や磁化率の温度依存性において、重い電子系の重要問題である遍歴局在クロスオーバーの振る舞いが見られており、今後は多軌道効果やバンド構造の詳細を考慮することで、本手法はより現実的な重い電子状態の記述を可能にするものとして期待される。

鉄系超伝導体に対する研究では、多軌道性と電子フォノン相互作用を動的平均場の範囲で量子的に取り扱うことで、これらの局所揺らぎを利用した超伝導理論が実際の系で発現している可能性について調べた。こうした本研究における手法は、現実的な物質構造の下で量子多体問題を解くことを可能にしており、単原子空孔の量子状態を定量的に記述するための重要な計算手法であるとして期待されるものである。
セルフセンシング静電浮上の研究

1.静電浮上用ヒステリシスアンプの改良を行った.電圧出力形のパルス幅変調(PWM)アンプにおいて,電圧誤差検出回路にヒステリシス特性を持たせることによって,負荷容量によってスイッチング周波数が変化するアンプが得られる.これまでに試作したヒステリシスアンプでは,スイッチングに伴って生じるチャタリングによる誤スイッチングを避けるため,ヒステリシス幅をかなり大きくする必要があった.今年度の研究では,電圧検出回路を改良することによって,ヒステリシス幅を小さくすることを試みた.2.静電浮上実験装置の試作を行った.試作した装置は,浮上対象物の3自由度を能動的に制御するものである.支持側電極は,4対の電極を持ち,全体で6角形の形状となっている.中央部には,バイアス力を与えるための1対の電極が設けられている.また,浮上対象物の3自由度の運動の制御に用いる3対の電極は,その周りに対称に配置されている.各電極の有効面積は1131mm^2とした.3.上記の4対の電極のうち,1対の電極を用いて,改良したヒステリシスアンプの特性を測定した.具体的には,ヒステリシスアンプへの指令電圧を一定にした状態で,浮上対象物と浮上用電極との間のギャップを変化させてスイッチング周波数を測定した.供給電圧は475V550V,指令電圧は240V,ギャップは20μm200μmとした.測定の結果,スイッチング周波数はギャップに比例して変化することが確認された.また,アンプへの供給電圧を高くすると,スイッチング周波数も高くなることも確認された.しかしながら,依然,ヒステリシス幅を小さくすると誤スイッチングが発生するという問題があることがわかった.(1)静電浮上用ヒステリシスアンプの設計・試作を行った.試作したアンプは,電圧出力形のパルス幅変調(PWM)アンプにおいて,電圧誤差検出回路にヒステリシス特性を持たせることによって,負荷容量によってスイッチング周波数が変化するという特性を持つものである.試作したヒステリシスアンプでは,スイッチング素子としてMOSFETを使用し,ハーフブリッジ回路を構成した.また,MOSFETのドライバ回路しては,専用のICを用いた.(2)静電浮上実験装置の試作を行った.試作した装置は,浮上対象物の1自由度を能動的に制御するものである.浮上対象物に直接給電することを避けるため,電極-浮上対象物-電極という構造とし,一対の電極間に高電圧を印加することによって浮上力を得ている.(3)スイッチング信号に基づいた変位の検出実験を行った.試作したヒステリシスアンプを用いて浮上用電極間に一定の印加電圧を与えた状態で,浮上対象物と浮上用電極との間のギャップを変化させてスイッチング周波数を測定し,スイッチング信号に基づいた位置推定の精度(静特性)を評価した.その結果,スイッチング周波数はギャップにほぼ比例して変化することが確認された.また,アンプヘの供給電圧をたかくすると,スイッチング周波数も高くなることがわかった.ただし,スイッチング直後に発生するチャタリングによる誤スイッチングを避けるため,ヒステリシス幅をかなり大きくしたため,スイッチング周波数は15kHzとなった.1.静電浮上用ヒステリシスアンプの改良を行った.電圧出力形のパルス幅変調(PWM)アンプにおいて,電圧誤差検出回路にヒステリシス特性を持たせることによって,負荷容量によってスイッチング周波数が変化するアンプが得られる.これまでに試作したヒステリシスアンプでは,スイッチングに伴って生じるチャタリングによる誤スイッチングを避けるため,ヒステリシス幅をかなり大きくする必要があった.今年度の研究では,電圧検出回路を改良することによって,ヒステリシス幅を小さくすることを試みた.2.静電浮上実験装置の試作を行った.試作した装置は,浮上対象物の3自由度を能動的に制御するものである.支持側電極は,4対の電極を持ち,全体で6角形の形状となっている.中央部には,バイアス力を与えるための1対の電極が設けられている.また,浮上対象物の3自由度の運動の制御に用いる3対の電極は,その周りに対称に配置されている.各電極の有効面積は1131mm^2とした.3.上記の4対の電極のうち,1対の電極を用いて,改良したヒステリシスアンプの特性を測定した.具体的には,ヒステリシスアンプへの指令電圧を一定にした状態で,浮上対象物と浮上用電極との間のギャップを変化させてスイッチング周波数を測定した.供給電圧は475V550V,指令電圧は240V,ギャップは20μm200μmとした.測定の結果,スイッチング周波数はギャップに比例して変化することが確認された.また,アンプへの供給電圧を高くすると,スイッチング周波数も高くなることも確認された.しかしながら,依然,ヒステリシス幅を小さくすると誤スイッチングが発生するという問題があることがわかった.