hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
雪氷路面の物理特性と氷膜発生条件の確定

これまでの研究により、いわゆるつるつる路面は道路雪氷表面が薄く氷膜化した路面であり、これは路面上の積雪が融解再凍結することにより出来ることが明らかになった。そこで本年度は気象条件と車体からの熱量を考量して道路雪氷面熱収支モデルを構築した。この時、遮蔽時間を導入して車両から道路雪氷面に与える熱量を算定すると、風速2m/s、気温-5°C、日射量5MJ/m^2day、反射率0.5では遮蔽時間10分程度で融解を始め、30分では約0.4mmの融解量となった。今年度はさらに道路雪氷面の熱収支モデルにタイヤの摩擦熱を導入する試みも行った。摩擦熱はタイヤがロックして滑走する場合(滑り摩擦)と空転する場合(転がり摩擦)の両方を算定する実験を行った。まず均質な圧雪路面を定速度で走行し、定位置で制動をかけて車をスリップさせてその制動距離から摩擦係数と摩擦熱を求めた。また転がり摩擦熱は車を止めたままタイヤを空転させて算定した。このときタイヤ滑走雪面の温度は赤外放射温度計とサーミスター温度計で測定し、さらに道路雪氷を採取して薄片試料を作って微細構造の変化を求めた。気温-8°Cの制動実験では制動20回程度で薄い氷膜が認められ、摩擦係数も0.2以下となった。さらに制動50回で約2-3mmの氷膜の形成を確認した。なお速度20-30km/hの車両が10mの制動距離で50回停止すると、摩擦熱による融解量は2-4mmと算定され、実測をほぼ説明できた。なおタイヤが空転する場所は大きく削剥したがここでは氷膜がより厚くなっており、空転状態の摩擦熱による融解と再凍結が顕著であることが分かる。これまでの実験では氷膜の微細構造とその形成過程を観察し、またタイヤの摩擦熱と車両からの熱を考量して道路雪氷の融解量を求めた。今後はこの融解水の再凍結過程の解明と同時に実際の路面において、道路構造や交通量、気象条件をもとに、ツルツル路面発生予測の研究が必要である。道路雪氷表面における氷膜形成(路面のミラー化)は、路面の摩擦を極端に小さくするため安全な走行は困難となり交通渋滞や事故を誘発し重大な社会問題ともなる。そこで本年度は道路雪氷の微視的構造、氷膜発生条件の把握を目指した。観測は1998年12月から1999年3月にかけて札幌市内の定点おいて気象観測、市街地路線において走行実験を行い自然雪面と道路雪面の熱収支特性を求めた。特に車両から雪氷路面に伝達される熱量の算定では車両温度が気温よりはるかに高いため、車からの赤外放射熱が道路雪水面を溶かしていることが示唆された。道路雪氷が短時間に氷膜(ミラー)化する要因の観測として、1999年1月下旬に旭川郊外のテストコースで新雪から氷膜への変化プロセスの観測を行った。観測項目は日射量、気温、風速、表面温度、放射収支量、新降雪量、車体温度(下部4点:前部、中央部2、後部)、タイヤ温度(内部温度2点、表面外部温度)、道路雪氷試料の微細構造、である。実験は均質な乾燥雪面で走行・制動を繰り返し、車のスリップによる雪氷路面温度の変化と雪氷構造の変化を観察した。積雪表面温度が-7-9゚Cと低くても、ブレーキ走行部の温度は高くなり、局所的な融解がみられた。また道路雪氷を採取しその微視構造を観察すると、初期の新雪面が制動26回目では薄い氷層が認められ51回目後では完全な氷板の形成が見られた。それに伴って車のスリップ距離も指数関数的に増加した。今後は気象条件ばかりでなく道路の走行方向、交通量を考慮した路面熱収支モデルを構築しなければならない。道路雪氷表面における氷膜形成に関して昨年度は、道路雪氷の微視的構造及び氷膜発生条件を求め、雪氷路面に伝達される熱量、特に車両からの赤外放射熱が道路雪氷面の融解の重要な要因であることを明らかにした。今年度は道路雪氷が短時間に氷膜(ミラー)化する要因を探るため、平成13年1月下旬に旭川郊外のテストコースの均質な圧雪路面で実験車両の走行・制動実験を行なった。観測項目は気象要素(日射量、気温、風速、表面温度)と車体温度(各部分複数点)、タイヤ温度(内部及び表面温度)、タイヤ回転数、制動距離である。また車両を止めたまたタイヤをスリップさせる実験も行なった。なお道路雪氷試料は適宜採集し微細構造を観察した。雪氷温度が-7-10°Cと低くても、制動痕部分の雪温は上昇し部分的な融解再凍結層が見られた。特にタイヤ空転時の削剥痕部分の最凍結が顕著であった。また制動部の雪氷資料の微視構造を観察すると、制動40回で氷厚約5mmの氷板の形成が認められ、制動距離から求めた滑り摩擦係数も0.15以下と氷の値を示した。制動また空転のいずれの実験においても、タイヤのスリップにより極めて短時間で道路雪氷面に氷膜が形成することが明らかになった。今後は気象条件ばかりでなく交通量、走行状態を考慮した氷膜形成条件を明らかにしなければならない。

そこで本年度は気象条件と車体からの熱量を考量して道路雪氷面熱収支モデルを構築した。この時、遮蔽時間を導入して車両から道路雪氷面に与える熱量を算定すると、風速2m/s、気温-5°C、日射量5MJ/m^2day、反射率0.5では遮蔽時間10分程度で融解を始め、30分では約0.4mmの融解量となった。今年度はさらに道路雪氷面の熱収支モデルにタイヤの摩擦熱を導入する試みも行った。摩擦熱はタイヤがロックして滑走する場合(滑り摩擦)と空転する場合(転がり摩擦)の両方を算定する実験を行った。まず均質な圧雪路面を定速度で走行し、定位置で制動をかけて車をスリップさせてその制動距離から摩擦係数と摩擦熱を求めた。また転がり摩擦熱は車を止めたままタイヤを空転させて算定した。このときタイヤ滑走雪面の温度は赤外放射温度計とサーミスター温度計で測定し、さらに道路雪氷を採取して薄片試料を作って微細構造の変化を求めた。気温-8°Cの制動実験では制動20回程度で薄い氷膜が認められ、摩擦係数も0.2以下となった。さらに制動50回で約2-3mmの氷膜の形成を確認した。なお速度20-30km/hの車両が10mの制動距離で50回停止すると、摩擦熱による融解量は2-4mmと算定され、実測をほぼ説明できた。なおタイヤが空転する場所は大きく削剥したがここでは氷膜がより厚くなっており、空転状態の摩擦熱による融解と再凍結が顕著であることが分かる。これまでの実験では氷膜の微細構造とその形成過程を観察し、またタイヤの摩擦熱と車両からの熱を考量して道路雪氷の融解量を求めた。今後はこの融解水の再凍結過程の解明と同時に実際の路面において、道路構造や交通量、気象条件をもとに、ツルツル路面発生予測の研究が必要である。
高い移植片生着効率を示すSIRPA変異型遺伝子導入新規ヒト化免疫不全マウスの開発

がん幹細胞研究を進めるためには、がん幹細胞同定のためのアッセイ系の確立が必須である。これまで、ヒト造血幹細胞のアッセイ系としてT、B細胞を欠損したNOD-scidマウスを基本として、さらに免疫不全のための修飾を加えたNOD-scid Il2rg^null(NSG)が開発され、がん幹細胞研究にも応用されてきた。しかし、これまでのマウスラインはNODバックグラウンドに依存し、造血系腫瘍の一部や固形癌では生着効率が低く、がん幹細胞研究のためには、さらなる改良が必要であった。我々は、免疫不全マウスへのヒト細胞の生着には、リンパ球欠損に加えて、マクロファージ寛容が必要であることを見出しており、より強化されたマクロファージ寛容導入により、NODバックグランドに依存しない、さらにがん幹細胞の生着効率の高いラインの樹立を試みた。我々は、C57/BL6バックグランドでRag2およびIl2rgを欠損したマウスに、NOD型Sirpa変異を導入したB6. Rag2^nullIl2rg^nullNOD-Sirpa(BRGS)を樹立した。このBRGSマウスは、B6バックグラウンドでありながら、NOGマウスと同等のヒト細胞の生着効率を有していた。BRGSラインは今後のがん細胞研究に有用であるだけでなく、この結果は、CD47-SIRPAの結合強化により、さらにヒト細胞の生着効率の改善が期待できることを示している。造血幹細胞、癌幹細胞研究を進めるためには、幹細胞同定のためのアッセイ系の確立が必須である。これまで、ヒト造血幹細胞のアッセイ系として種々の重症免疫不全マウスを用いた異種移植の系が開発されてきた。いずれもT、B細胞を欠損したNOD/SCIDマウスを基本として、さらに免疫不全のための修飾を加えたものである。L2RγをノックアウトしたIL-2Rg^<nul1>-NOD/SCID(NOG)ストレインでは、ヒト造血細胞の生着効率や多系統への分化能が著しく改善されたが、欠点のひとつは、繁殖能力が弱くラインの維持が難しいことである。そこで、まずC57/BL6バックグランドで、なおかつNOGラインを越える異種免疫寛容の導入を目指した。マクロファージ上に発現するSIRPAとそのリガンドであるCD47との結合は自己認識に用いられているが、我々は、NODライン特有の異種移植片寛容の原因がSIRPA遺伝子多型にあり、ヒトCD47とレシピエントマウスSIRPAの結合強化によりNODバックグラウンドを超える異種移植寛容の導入が可能であることを見出した。今年度は、C57/BL6バックグランドでRag2およびIL2Rgを欠損したマウスに、NOD型SIRPA変異を導入した免疫不全マウスB6.Rag2^<null>IL2Rg^<null>SIRPA^<NOD/NOD>ラインを確立した。このRAGマウスにおいては、T細胞のleakがなく、さらにB6ラインであることから、良好な異種細胞生着能力に加え、高い生存・繁殖能力が期待できる。次年度では、異種細胞生着効率の検証を行う。さらに、マウスマクロファージによるヒト移植片寛容を強化するために、SIRPA遺伝子多型の解析を平行して行っている。我々は、今年度、SIRPA蛋白立体構造解析により、ヒトCD47と強く結合するためのSIRPA変位部位を計3ヶ所見出しており、その変位をすべて導入した人工的ヒト型SIRPAマウスの作成を開始している。造血幹細胞、がん幹細胞研究を進めるためには、幹細胞同定のためのアッセイ系の確立が必須である。IL2RγをノックアウトしたIL-2Rγnull-NOD/SCID(NOG)ストレインでは、ヒト造血細胞の生着効率や多系統への分化能が著しく改善されたが、欠点のひとつは、繁殖能力が弱くラインの維持が難しいことである。

そこで、まず我々は、C57/BL6バックグランドで、なおかつNOGラインを越える異種免疫寛容の導入を目指した。マクロファージ上に発現するSIRPAとそのリガンドであるCD47との結合は自己認識に用いられているが、我々は、NODライン特有の異種移植片寛容の原因がSIRPA遺伝子多型にあり、ヒトCD47とレシピエントマウスSIRPAの結合強化によりNODバックグラウンドを超える異種移植寛容の導入が可能であることを見出した(Nat Immunol 8;2007)。我々は新たに、C57/BL6バックグランドでRag2およびIL2Rγを欠損したマウスに、NOD型SIRPA変異を導入した免疫不全マウスB6.Rag2nullIL2RγnullSIRPANOD/NODライン(BRGS)を樹立した。このBRGSマウスにおいては、T細胞のリークがなく、NOD型SIRPを持つために、NOD/SCID比較して良好なヒト造血細胞生着がみられ、B6ラインであることから、高い生存・繁殖能力もみられた。この結果は、CD47-SIRPAの結合強化により、さらにヒト細胞の生着効率の改善が期待できることを示している。このBRGSラインをベースに、実験を開始し、アッセイシステムは今後さらに改良を重ね、最新免疫不全マウスラインを適宜使用する。さらに、マウスマクロファージによるヒト移植片寛容を強化するために、SIRPA遺伝子多型の解析を平行して行い,ヒトCD47と強く結合するためのSIRPA変位部位を計3ヶ所見出しており、その変位をすべて導入した人工的ヒト型SIRPAマウスの作成中である。がん幹細胞研究を進めるためには、がん幹細胞同定のためのアッセイ系の確立が必須である。これまで、ヒト造血幹細胞のアッセイ系としてT、B細胞を欠損したNOD.scidマウスを基本として、さらに免疫不全のための修飾を加えた重症免疫不全マウスを用いた異種移植の系が開発されてきた。I12rgをノックアウトしたNOD.scid.I12rg^<nu11>(NOG)ストレインでは、ヒト造血細胞の生着効率が著しく改善されたが、欠点のひとつは、繁殖能力が弱くラインの維持が難しいことである。我々は、C57/BL6バックグランドでRag2およびI12rgを欠損したマウスに、NOD型SIRPA変異を導入したB6.Rag2^<nu11>I12rg^<nu11>Sirppa^<NOD/NOD>ライン(BRGS)を樹立した。このBRGSマウスは、B6バックグラウンドでありながら、NOGマウスと同等のヒト細胞の生着効率を有していることを明らかにした。
粘度応答性クマリン誘導体を利用する蛍光温度センサーの開発

様々な液体は、温度が高くなるとサラサラに、温度が低くなるとドロドロにと、程度の差こそあれ粘性が変化します。このような粘性の変化に応答し、色調など様々なシグナルを発信できる化合物を開発することができれば、粘性の変化だけでなく、その環境における温度変化も検知することが可能になります。本研究では、青い蛍光を発するクマリンと呼ばれる化合物が粘性の変化に応答して異なる蛍光強度を与えることを見出し、これを利用した蛍光温度センサーの開発に取り組みました。さらに、この成果に基づいて赤い蛍光を発する蛍光温度センサーの開発にも成功しました。平成25年度に計画した粘度/温度応答性クマリン誘導体(約13種)の合成はほぼ達成できた。また、空間を通した蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)を利用する長波長発光型粘度/温度センサー分子(4種)の合成にも成功した。しかし、三重結合など結合を介したFRET型粘度/温度応答性センサー分子の合成には未だ成功していない。一方、合成に成功した蛍光性クマリン誘導体の粘度応答性については、グリセロールと水とを混合して調製した粘性の異なる溶液中の蛍光挙動から、粘度に対して応答することを確認した。また、各混合溶液を温度可変しながら蛍光強度を測定し、この蛍光強度の対数と温度の逆数をアレニウスプロットすると良好な直線関係が得られ、合成したクマリン誘導体が温度センサー機能をも有することを確認した。さらに、これらクマリン誘導体にもうひとつの蛍光団(アクリドンならびにナフトアクリドン)を連結させたFRET型粘度/温度応答性センサー分子では、クマリンだけでは到達できない長波長域に粘度ならびに温度情報を蛍光シグナルとして出力できることに成功した。これら一連のクマリン誘導体の新機能は、蛍光誘導体化試薬など、その強い蛍光にだけ注目して利用されてきた経緯に照らし合わせても意義深いと思われる。さらに、その蛍光応答の作動原理が従来の極性環境の変化ではなく、粘性環境の変化に基づいているという観点は学術的にも特異性があり、今後の機能性分子開発にも重要な示唆を与える。平成26年度は、前年度に合成計画し、実際に合成できた粘度/温度応答性クマリン誘導体を用いて、これらの粘性ならびに温度応答挙動について基本的な蛍光挙動を明らかにすることができた。一方、これらクマリン誘導体を利用した蛍光温度センサーデバイスの開発については、全く進展していないのが現状である。これらクマリン蛍光分子をデバイス化するための、適当な生体適合性高分子複合化基材を見出すことができていないためである。高分子化学という異分野領域に関する知見は無論、これを実践するための技術習得が不可欠となっている。一方、温度に対する蛍光応答感度の制御と同様に、これら蛍光温度センサーに付与すべき機能として、蛍光色の多色化という課題がある。特に細胞など生体内における温度分布観測のためには、クマリン誘導体が発する青色領域の蛍光波長には限界がある。この問題を克服するために、近赤外領域に蛍光を発するNile Redに着目し、これを蛍光団する新規粘度/温度応答性センサーの開発へと対象化合物を一部追加することとした。市販されているNile Redを利用して、粘性ならびに温度応答挙動を精査したところ、クマリン誘導体同様、Nile Red自身が粘性ならびに温度変化に対して蛍光応答することを確認できた。この結果は、これまで可視域に止まっていた粘度センサーの蛍光出力範囲を大きく長波長側へシフトさせた点で意義深く、重要な知見である。そこで現在まで、このNile Redの9位ジエチルアミノ基を異なるアルキル鎖長に変換したいくつかの誘導体を合成し、これらアルキル鎖長の違いで粘性ならびに温度に対する応答を制御することに成功している。最終年度は、これまで蛍光団として利用してきたクマリン誘導体から近赤外領域に蛍光を発するNile Red誘導体を利用した粘度/温度応答性センサーの開発研究へと大きくシフトさせた。その化学構造から、Nile Red誘導体がクマリンと同様の分子内電荷移動型蛍光分子であり、しかも630nm以上の近赤外領域に蛍光極大波長を有するという、極めて理想的な蛍光特性を示すためである。先ず、市販されているNile Redを利用して、粘性ならびに温度応答挙動を精査したところ、クマリン誘導体同様、Nile Red自身が粘性ならびに温度変化に対して蛍光応答することを確認できた。そこで、クマリン誘導体を利用した粘度/温度応答性センサー開発で得られた知見を、このNile Redへ応用し赤色蛍光発光型の粘度/温度応答性センサーを開始した。すなわち、Nile Redの9位ジエチルアミノ基を様々な長さのアルキル鎖長に変換したいくつかの誘導体を合成し、これらの粘性ならびに温度応答挙動を精査したところ、アルキル鎖長の違いで粘性ならびに温度に対する応答を制御できることを確認することができた。さらに、9位ジアルキルアミノ基を複素環へと変換したNile Red誘導体を合成し、粘度/温度応答性を調べたところ、5員環ならびに6員環誘導体で、粘性ならびに温度に対する応答が異なることを見出した。一方、これらNile Red誘導体を構造的に簡略化した7-(Dialkylamino)-3H-phenoxazin-3-oneについて、いくつかの誘導体を合成し、Nile Red誘導体と同様の検討を行った。Nile Red誘導体に比べ、僅かながら蛍光極大波長が短波長側へシフトするものの、アルキル鎖長や導入した複素環の違いで粘性ならびに温度に対する変化を、近赤外蛍光で出力できることを確認できた。

このような粘性の変化に応答し、色調など様々なシグナルを発信できる化合物を開発することができれば、粘性の変化だけでなく、その環境における温度変化も検知することが可能になります。本研究では、青い蛍光を発するクマリンと呼ばれる化合物が粘性の変化に応答して異なる蛍光強度を与えることを見出し、これを利用した蛍光温度センサーの開発に取り組みました。さらに、この成果に基づいて赤い蛍光を発する蛍光温度センサーの開発にも成功しました。合成に成功した粘度/温度応答性クマリン誘導体を用いて、これらの粘性ならびに温度応答挙動について基本的な蛍光挙動を明らかにすることができた。一方、これらクマリン誘導体を利用した蛍光温度センサーデバイスの開発については、全く進展していない。デバイス化するための、適当な生体適合性高分子複合化基材を見出すことができていない。高分子を利用する材料化学に関する情報の収集に努める必要がある。また、これらクマリン誘導体を利用する蛍光センサー分子の多色化については、共役系を延長したいくつかの誘導体の合成に成功したが、期待に反し蛍光波長の長波長化はほとんど達成できていない。有機化学現在、蛍光色の長波長化という問題を克服するために、クマリンと同様の分子内電荷移動型蛍光分子であり、600nm以上の近赤外領域に蛍光極大波長を有するNile Red誘導体を、新たな蛍光団の候補とし研究を開始した。市販されているNile Redを利用して、粘性ならびに温度応答挙動を精査したところ、クマリン誘導体同様、Nile Red自身が粘性ならびに温度変化に対して蛍光応答することを確認できた。そこで現在、Nile Redの9位ジエチルアミノ基を異なるアルキル鎖長、あるいはピペリジンなど複素環を導入した誘導体の合成を進めるとともに、このNile Red骨格をさらに単純化した一連のフェノキサジン誘導体の合成を計画している。初年度計画した粘度/温度応答性クマリン誘導体の合成はほぼ達成され、これらの粘度や温度に対する基本的な蛍光挙動は確認できたが、結合を介した蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)だけは未だ合成できていない。導入を試みている、もうひとつの蛍光団、特にナフトアクリドンの合成が困難な為である。ただ、クマリンとナフトアクリドンとをシクロヘキサン環スペーサーなどを介して連結させた、空間を通したFRET型粘度センサー分子の合成には成功し、粘度ならびに温度情報の長波長域での出力を達成できた。生体内における温度分布観測のためには、より長波長域でのシグナル検出が必須となる。このための具体的な研究計画としては、蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)型温度センサーが有効と考え、初年度これらの分子設計ならびに合成に取り組んできた。その一部はある程度達成することができたが、導入したナフトアクリドン誘導体の蛍光極大波長が約516 nm付近に留まっており、何らかの方策が必要である。現在、その候補として630nm付近に蛍光を発するNile Redならびにその関連蛍光団の合成を同時並行して行っている。また、これら蛍光特性についても詳細な検討を続けている。
微斜面および高指数シリコン表面の熱平衡ステップ配列と通電効果

シリコンの低指数面の微斜面において800°C以上の高温での通電加熱時に、ステップ-ステップ相互作用等によってステップの配列が変化する過程や、シリコン高指数面の構造についての研究を行った。我々は、今まで、超高真空反射電子顕微鏡法を用いて、様々なシリコン高指数面を観察してきた。これら高指数面が、基盤の加熱のために用いている直流通電加熱の効果により生成する直流通電安定化面なのか、熱的安定面であるのかについては明らかでない。そこで本研究では、これら様々なシリコンの高指数面が直流通電安定化面なのか熱的安定面であるのかを調べることおよび、直流通電のシリコン低指数面のステップ配列に及ぼす影響を詳しく調べることを目的として実験を行った。具体的には、シリコンの(111)表面の微斜面のステップ配列の変化について傍熱加熱が可能な試料ホルダーを用いて超高真空反射電子顕微鏡法を用いて定量的な評価を行った。また、シリコン高指数面である(5 5 12)面、および(hhm)面(m/h=1.4-1.5)の2種類の表面について走査型トンネル顕微鏡を用いて高分解能の像を得て構造モデルを提案した。上記2つの高指数面の構造モデルの特徴としては(5 5 12)面の構造は、STM観察から2×1構造を形成していることがわかり、バルク切断面にダイマーとアドアトムをSTM像の輝点の位置に配した。また、(hhm)面については、(111)7×7構造のサブユニットにも満たない小さな(111)面のテラスが3つ並ぶことにより形成されていると考えられる。その各テラスの幅を変化させることで、構造ユニットの異なる構造(変調構造)を形成するとしてモデルを提案した。また、シリコン(113)面についても透過電子回折パターンの解析を行い、従来提案されている構造モデルについて検討を行った。我々が立案した焼鈍用超高真空装置が完成し、基本性能の確認作業を行った。その結果、10^<-10>台の超高真空が得られることを確認した。次年度チャンバーを購入し、本格的実験にはいる。現在本年度購入した装置を用いて焼鈍実験を開始している。今年度は、我々が今まで、超高真空電子顕微鏡を用いて観察してきたシリコン(110)ウエハを試料として用いていた。電子顕微鏡用の試料と同じサイズの試料に円筒内をうがち、装置の中で清浄化し、さらに清浄なシリコンブロックに試料を挿入する。試料がシリコンに囲まれた状態で全体を長時間加熱した。まだ、試料および周りのシリコンブロックの温度に不均一な所があり、改良を加えるとともに、加熱時間等のパラメータを変えての実験を進めている。この実験の中で、今回(7 7 17)面という高指数面がかなり狭い範囲ながら新たに見いだされた。この面は従来我々の研究で見つかっているよりもさらに高指数の面である。しかしながら、先に述べたように、まだ試料の焼鈍時間が十分に長いかどうかという点で問題点があり、この面も含めて、今まで見いだされている様々な高指数面が熱平衡状態であるかどうかは次年度の課題として残されており、さらなる実験を現在行っているところである。また、高指数面の1つである(5 5 12)面や(hhm)面については、900°C程度の高温で構造相転移する事を以前見いだしたが、STM観察やREM観察からラフニング転移であることを結論した。これら高指数面の構造は、ステップ配列と密接に関係していること考えられることから、この構造相転移とステップ配列の変化の関係についての詳しい研究を現在遂行している。

また、来年度購入予定のチャンバーの設計を並行して行っている。今年度は、我々が立案・設計した焼鈍用超高真空チャンバーが完成し、基本性能の確認作業を行い、その後本格実験を行った。試料としては、従来通り、超高真空電子顕微鏡を用いて観察してきたシリコン(110)ウエハを用いた。はじめは、電子顕微鏡用の試料と同じサイズの試料に直径0.4mmの円筒穴をうがち、装置の中で清浄化し、さらに清浄なシリコンブロックに試料を挿入し加熱した。試料はシリコンのヒーターに囲まれた状態で全体を1000以上の温度で長時間加熱し、円筒穴の形状の変化を観察した。その結果、温度を1000°Cから1200°Cの範囲で、それぞれ100時間程度の加熱を行ったが、穴の形状は、元々の円形からのずれが非常に小さく、加熱による形状変化はほとんど認められなかった。この原因としては、熱平衡条件からのずれが大きいためというよりも、穴の直径が大きすぎることによる、サイズ効果により、アニール時間が十分でないことが第一に上げられる。そこで、従来の円筒穴と比較して、直径が1/3程度の小さな穴をあけて同様な実験を行った。その結果、1100°C程度の高温での長時間アニールにより、穴の形状が変化するのが認められた。穴の形状の変化により、(111)面、(001)面、(113)面の面積が広がることがわかった。この結果は、これら面指数の低い表面が熱的安定であることを明瞭に示しており、我々が従来反射電子顕微鏡で見いだした多くの格子数面は、ステップ配列の変化や、通電効果によって形成される準安定な面であるという事を意味している。
溶媒和状態の緩和と再配向

1.分子内光誘起電子移動過程における極性溶媒の溶媒和ダイナミクス2.ビフェニレン、クリセンの励起状態における溶液中の振動緩和過程時間分解吸収スペクトルの形状変化を解析して、余剰振動エネルギ-を持ったS_1状態のcooling過程を調べた。溶媒への振動エネルギ-の流れは少なくとも1000cm^<-1>までは余剰振動エネルギ-に比例する。3.蛍光消光反応の過渡効果の解析による分子間電子移動消光速度定数の決定。定常光励起による蛍光の消光測定では、真の消光(電子移動)速度定数は拡散過程により隠されてしまい実測することが出来ないため、アセトニトリル中の蛍光減衰曲線の過渡効果を解析して、拡散律速反応速度定数より速い電子移動速度定数を、種々の蛍光剤と消光剤の組み合わせについて自由エネルギ-差が0.37eVから2.21eVまでの範囲で決定した。測定結果を吟味した結果、自由エネルギ-差が十分大きな領域においても電子移動速度はあまり小さくならず、ここで調べたエネルギ-領域では所謂ベル形の依存性は示していないと結論できる。この研究で用いた系では電荷再結合過程はこの領域でベル形の依存性を示しており、電荷分離過程と電荷再結合過程における電子移動速度の自由エネルギ-依存性は、通常の理論で予測される結果と異なっているように考えられる。溶液中の電子移動反応速度は、個々の蛍光体と消光剤との間の距離や配向、および周囲の溶媒の溶媒和状態に依存した電子移動に関する相互作用の大きさによって決まると考えられるから、過渡効果の解析から得られた実験値も、上に述べたような意味で近似的な速度定数と考えられる。
無限次元力学系における分岐とホモ/ヘテロクリニック挙動

解析的および数値的な手法を用いて,偏微分方程式系や離散格子系などの,さまざまな無限次元力学系において起こる分岐現象およびホモ/ヘテロクリニック挙動を明らかにした.特に,偏微分方程式系のソリトンやパルス解,フロント解に対応した,常微分方程式系のホモ/ヘテロクリニック軌道に対して,サドル・ノードおよびピッチフォーク分岐が起こる条件を求めるための摂動的な方法を開発し,その軌道まわりの変分方程式の微分ガロア理論の意味での可積分性との関連を明らかにした.解析的および数値的な手法を用いて,偏微分方程式系や離散格子系などの,さまざまな無限次元力学系において起こる分岐現象およびホモ/ヘテロクリニック挙動を明らかにした.特に,偏微分方程式系のソリトンやパルス解,フロント解に対応した,常微分方程式系のホモ/ヘテロクリニック軌道に対して,サドル・ノードおよびピッチフォーク分岐が起こる条件を求めるための摂動的な方法を開発し,その軌道まわりの変分方程式の微分ガロア理論の意味での可積分性との関連を明らかにした.偏微分方程式系や離散格子系などの無限次元力学系に対しては,力学系理論的なアプローチの有効性は容易に認識されるものの,そのような取り扱いにはいまだ多くの課題が残されている.これら無限次元系において起こる分岐現象およびホモ/ヘテロクリニック挙動を明らかにする第一歩として,空間1次元の偏微分方程式系におけるソリトンおよびパルス解の分岐現象を解析するため,4次元常微分方程式系のサドル型平衡点に対するホモクリニック軌道に対して,そのまわりの変分方程式が2個の独立な有界な解を有するとき,そのサドル・ノードおよびピッチフォーク分岐がある非退化条件の下で起こることをメルニコフの方法を拡張するなどして適用して示した.さらに,このとき,その変分方程式が微分ガロア理論の意味で可積分となることを証明した.また,偏微分方程式系における定常解に対応する,4次元の可逆的な常微分方程式系の周期解の分岐に対する摂動的な方法を開発し,特に,ホモクリニック軌道の分岐とは異なり,変分方程式の可積分性との関連性はないことが明らかとなった.最後に,ソリトンおよびパルス解の線形安定性を判定する際に現れるストゥルム・リウビル問題を取りあげ,その解が存在するとき,与えられた方程式が微分ガロア理論の意味で可積分となることを証明した.これら3つの理論結果に対して具体的な適用例を示し,さらに数値計算結果と比較し検討するなどして,それらの有効性を明らかにした.本研究では,解析的および数値的な手法を用いて,偏微分方程式系や離散格子系などの,さまざまな無限次元力学系において起こる分岐現象およびホモ/ヘテロクリニック挙動を明らかにする.より具体的には,偏微分方程式系におけるパルス解の分岐に対する解析手法を開発し,偏微分方程式系の精度保証付き数値分岐解析法を確立し,さらに離散格子系を含む無限次元系におけるホモ/ヘテロクリニック挙動を解析的あるいは数値的に解明することを目的とする.本年度は,まず,空間1次元偏微分方程式系において,前年度のパルス解に対するアプローチを適用し,常微分方程式系におけるサドル型平衡点のヘテロクリニック軌道によって与えられるフロント解に対して,サドル・ノードおよびピッチフォーク分岐が起こる条件をメルニコフの方法を拡張するなどして解析を行い,変分方程式が微分ガロア理論の意味で可積分になることを示した。また,力学系のダイナミクスを理解する上だけでなく,分岐解析を行う上でも重要な役割を果たす中心多様体に対して,ある偏微分方程式を数値的に解き求めるという数値計算法を提案した.さらに,無限次元力学系を有限次元系で近似して周期軌道のホモ/ヘテロクリニック挙動を求める際に必要となる,高次元写像の安定/不安定多様体の数値計算法を提案した.これら3つの結果に対して具体的な適用例を示し,数値解析結果をも与えて,それらの結果の有効性を明らかにした.また,これらと類似の理論的および数値的アプローチを用いて,重力の作用するコマや古典力学の三体問題に対する解析を行った.特に,コマの問題ではこれまで不備のあったカオス存在の証明を与え,三体問題では円周オイラー解と呼ばれる周期軌道からこれまでに求められている数多くの相対周期軌道が分岐し発生することを数値的に示した.本研究では,解析的および数値的な手法を用いて,偏微分方程式系や離散格子系などの,さまざまな無限次元力学系において起こる分岐現象およびホモ/ヘテロクリニック挙動を明らかにする。より具体的には,偏微分方程式系におけるパルス解の分岐に対する解析手法を開発し,偏微分方程式系の精度保証付き数値分岐解析法を確立し,さらに離散格子系を含む無限次元系におけるホモ/ヘテロクリニック挙動を解析的および数値的に解明することを目的とする。本年度は,まず,可逆的な常微分方程式系におけるサドル型あるいはサドル・センター型平衡点のホモ/ヘテロクリニック軌道によって与えられる,空間1次元偏微分方程式系のパルス解・フロント解に対してサドル・ノードおよびピッチフォーク分岐が起こる条件を,メルニコフの方法を拡張し,embeddedソリトンの存在を証明する研究代表者らの手法のアイデアをさらに拡張して求めた。また,微分ガロア理論によりその分岐の起こる条件について論じ,得られた結果を非線形光ファイバーのモデルに適用し,その有効性を明らかにした。また,着目した解に対する線形固有値問題を数値的に解き,得られた固有関数を用いて中心多様体を数値的に求め,中心多様体の理論を適用して偏微分方程式系の数値分岐解析を行った。一方,前年度に提案した数値計算手法を用いて,Henon-Heiles系等などの具体的な高次元系に対して中心多様体の数値計算を行い,その有効性をさらに明らかなものとした。

さらに,これらと類似の理論的および数値的アプローチを用いて,一様磁場中の伸縮可能な,無限に長い弾性棒がカオス的な形状に変形することや非線形光ファイバーに周期構造を付加することによって,存在しなかった帯域にソリトン波が新たに発生することを明らかにした。1.n次元球領域における(nは自然数),ある反応拡散方程式のノイマン境界値問題を取りあげ,中心にピークをもつ定常パルス正値解の分岐について理論的研究を行った.特に,任意のn≧2の場合にこのような解が自明解からトランスクリティカル分岐により発生し,その後サドルノード分岐が起こることを証明し,また,n=1の場合には定常パルス正値解の完全な分岐構造を決定した.これらの結果により,生物の走行性のモデルであるKeller-Segel方程式や,生物の形態形成のモデルであるGierer-Meinhardt方程式の定常解の基本的な分岐構造が明らかとなった.2.21年度の研究成果を発展させ,偏微分方程式系の定常解に対応した,可逆的な常微分方程式系の周期解の1パラメータ族の分岐に対する摂動的な方法を高次元の場合に拡張した.ホモクリニック軌道の分岐とは異なり,周期軌道の変分方程式の可積分性との関連性はないものの,パラメータの稠密な値において周期軌道の分岐が起こることを明らかにした.このような現象は一般的な微分方程式系では起こらないものである.さらに,本手法を(二等辺)三体問題に適用し,22年度に数値計算により確認されている,円周オイラー解と呼ばれる周期軌道から無限個の相対周期軌道族が分岐し発生することを数学的に証明し,およびMelnikovの方法と呼ばれる摂動法によるハミルトン系に対する古典的な結果との関連性を明かにすることを計画している.3.本研究で得られた成果を総括し,無限次元力学系の分岐およびホモ/ヘテロクリニック挙動に関して重要な知見を得ると共に,無限次元力学系の非線形現象に対する解析的および数値的手法の確立に貢献した.数値解析に関する研究については一部遅れがあるものの,解析手法に関する研究については当初の計画以上に進展している。24年度が最終年度であるため、記入しない。数値解析に関する研究にある一部の遅れを取り戻す。
ラジオ放送の文学番組からみるオーストリア・ファシズムの文化政策とその影響

本研究課題の全体構想は,当該時代のラジオ放送の文学番組やラジオ雑誌から分析し,オーストリア・ファシズム期の文化政策とその実際的な影響を解明することにある。H29年度は,これまでの研究成果に基づき,7月に「希望の播種,あるいは絶望のポストリュードー戦間期ウィーンにおけるラジオと文学」(上智大学ドイツ文学会研究発表会),11月に「戦間期ウィーンにおけるラジオ文化の発展とその背景」(日本独文学会北陸支部研究発表会)の報告を行った。前者では,ウィーンのラジオ放送の歴史的位置付けを確認するとともに,墺ファシズムの問題圏をラジオ放送という観点から見直す意義について力点を置いて報告した。後者では、RAVAGの年次報告書に基づいて,ウイーンのラジオ放送の急速な発展と,ラジオ雑誌の発行部数の増加状況から,当該時代のウィーンの文化形成あるいはナショナル・アイデンティティの喧伝にそれらのメディアが多大な影響を与えていた点について重点的に報告した。また前年度に引き続き本研究課題を推進するための予備的研究として,特にH29年度は時代の歴史的理解を深めることを意識しながらラジオ雑誌等の文献の読解作業を進めるとともに,先行研究を精査するための文献収集にも力点をおいた。H30年2月末から3月上旬にかけてオーストリア国立図書館でこれまで入手していなかった先行研究文献の複写,特に今回の調査ではマイクロフィルムからの複写を通じて文献収集を集中的に行った。加えてH・ニュヒテルンの文学的著作(祝祭劇『赤・白・赤』や放送劇『ボヘミアの農夫』等),雑誌『Radio Welt』に掲載されたラジオに関する複数のエッセイの読解作業も行った。ラジオ放送局の文学部門長としてのニュヒテルンと文学者としてのニュヒテルンという両者の把握に努め、特に彼の文学活動の輪郭を捉えたことがH29年度の成果である。本研究の全体構想は,独伊を中心に各国史の枠組において発展してきたファシズム文化史研究を補完・発展させるために,独伊関係の焦点としてのオーストリアという視点から,オーストリア・ファシズム政権下(1934-1938)の社会・文化状況,特にラジオ放送の文学番組を集中的に分析し,それを手がかりに,1930年代のファシズム諸国家の文化政策の全体像を解明することにある。本研究の予備的研究として,本年度は基礎的資料の集中的収集にあてられていた。本年度の渡墺調査では,1930年代のラジオ放送に関する文献の閲覧及び複写をオーストリア国立図書館,ウィーン放送資料館,ウィーン及びグラーツ文学館等で行った。今回の調査では,ウィーンの放送資料館の協力が得られた結果,日本国内では入手困難な基礎的資料を効果的に収集できた点が第一の成果として挙げられる。統計データ等からは把握が困難な当該時代の社会の雰囲気・状況をより理解するために,ファシズム政権下のオーストリアを描いたGeorge Saiko(1892-1962)の小説Der Mann im Schilf (1955)を分析し,考察を行った。Saikoの小説では,ファシズム政権下のオーストリアでは,強力な政権による圧政というよりも,様々なイデオロギーが交錯・衝突する際に生じる暴力が,心理学的知見を背景に多面的・多層的に描かれていた点が特徴的であった。この成果は,日本独文学会のシンポジウムで報告し,論文としてまとめた。当初の計画では,本年度は,1930年代のラジオ放送に関する雑誌やその二次文献等資料の集中的収集・整理を主眼に置いていた。資料収集に関しては,予定を上回る成果をあげることができた。特にオーストリアのラジオ放送黎明期からナチス・ドイツ併合までの時代にかけて刊行された雑誌Radio WienやRadio Weltをはじめ,1924年に開局した「ラジオ通信株式会社」,通称ラヴァク(RAVAG)の年報などについては,網羅的に収集できた。なお,これらの文献については,精読作業も始めている。しかし,同時に今回の資料調査において,考察の対象にすべき当該時代の資料の存在,例えば雑誌Rundfunkwoche,Radio Bildのみならず,当時のラジオ放送を取り上げた新聞記事についても調査の必要があることが明らかになった。それゆえに,これまで収集した資料を系統立てて整理するとともに,引き続き資料の補完にも努め,それらの精読・分析を行う。H28年度は,オーストリア・ファシズム期(1934-1938)の文化政策の特色を探る本研究を推進するための予備研究として,当該時代と比較・検討するために,ウィーンにラジオ放送(RAVAG)が開局された1924-1934年までの期間における文学番組に焦点を当てたラジオ番組の編成の分析と文学番組のディレクターであったH.ニュヒテルンの関連資料の取集を集中的に行った。渡墺調査では,ニュヒテルン自作の放送劇の台本や彼が演出した台本を収集し,放送資料館のスタッフへのインタビューを行った。今後の研究を推進させるうえで欠かせない貴重な文献を収集できただけでなく,研究を推進する上での有益な助言も得られた点が本年度の第一の成果である。本年度の調査・分析を通じて,RAVAG開局当初からオーストリア併合までの期間,文学番組の制作・編成に深く関わっていたニュヒテルンをめぐるテクストが,戦間期オーストリアの文化政策を測る一つの試金石になりうるとの認識が得られた点も,本研究を進めるうえでの重要な成果と言えよう。

また宗教的権威と結びついて政治的権力が行使された《教権的ファシズム》(Klerikalfaschismus)の性格を有するオーストリア・ファシズムの問題圏の射程は現代社会まで及ぶという本研究の視座から,現代ドイツにおけるイスラム過激派に走る若者の現状とその対策を講じた啓蒙書の翻訳グループに参加し,翻訳書を出版した点は,本研究の今後の展開と広がりをもたらす予備研究の成果の一端として挙げられる。オーストリア・ファシズム期の放送番組の特徴を捉えるために,1924-1934年の資料の収集と分析の必要性が生じ,ファシズム期のテクスト分析の進捗にやや遅れが生じた。しかし必要不可欠な予備研究に十分な展開があり,むしろ本研究全体構想から見れば,大いに前進していると言えよう。またH28年度に実施した渡澳調査は,先に言及したニュヒテルンのラジオ番組の台本の一部を収集できたこともあり,有意義なものとなった。本研究課題の全体構想は,当該時代のラジオ放送の文学番組やラジオ雑誌から分析し,オーストリア・ファシズム期の文化政策とその実際的な影響を解明することにある。H29年度は,これまでの研究成果に基づき,7月に「希望の播種,あるいは絶望のポストリュードー戦間期ウィーンにおけるラジオと文学」(上智大学ドイツ文学会研究発表会),11月に「戦間期ウィーンにおけるラジオ文化の発展とその背景」(日本独文学会北陸支部研究発表会)の報告を行った。前者では,ウィーンのラジオ放送の歴史的位置付けを確認するとともに,墺ファシズムの問題圏をラジオ放送という観点から見直す意義について力点を置いて報告した。後者では、RAVAGの年次報告書に基づいて,ウイーンのラジオ放送の急速な発展と,ラジオ雑誌の発行部数の増加状況から,当該時代のウィーンの文化形成あるいはナショナル・アイデンティティの喧伝にそれらのメディアが多大な影響を与えていた点について重点的に報告した。また前年度に引き続き本研究課題を推進するための予備的研究として,特にH29年度は時代の歴史的理解を深めることを意識しながらラジオ雑誌等の文献の読解作業を進めるとともに,先行研究を精査するための文献収集にも力点をおいた。H30年2月末から3月上旬にかけてオーストリア国立図書館でこれまで入手していなかった先行研究文献の複写,特に今回の調査ではマイクロフィルムからの複写を通じて文献収集を集中的に行った。加えてH・ニュヒテルンの文学的著作(祝祭劇『赤・白・赤』や放送劇『ボヘミアの農夫』等),雑誌『Radio Welt』に掲載されたラジオに関する複数のエッセイの読解作業も行った。ラジオ放送局の文学部門長としてのニュヒテルンと文学者としてのニュヒテルンという両者の把握に努め、特に彼の文学活動の輪郭を捉えたことがH29年度の成果である。本研究を推進するうえで必要不可欠な基礎資料を整える。しかし,日本国内で入手できる資料が非常に限られているため,今後もオーストリア現地での資料調査・収集を継続して行う。資料調査に関しては,ウィーンの放送資料館のスタッフや現地の研究者の助言を仰ぎながら,放送資料館,オーストリア国立図書館,ウィーン及びグラーツの文学館等で行う予定である。すでに収集した文献については,まずオーストリアのラジオ放送を担っていたラヴァクの年報を中心に分析・考察を行う。オーストリアのラジオ放送黎明期,そしてそれに続く1930年代のラジオ放送の状況を概観するとともに,文学放送の変遷を追いながら,時代状況を含めて考察する。
知的障害のない自閉症児の教育課程モデルの開発

自閉症・情緒障害特別支援学級において自閉症のある児童生徒に対する教育課程を編成していくために3つの研究を行った。第1に、知的障害のない自閉症児の学習上のニーズと学習上の特徴、及び障害特性について明らかにした。第2に、自閉症・情緒障害特別支援学級における指導内容・方法・評価方法及び年間指導計画を含めた教育課程モデル(試案)を作成した。第3に、知的障害のない自閉症児に対する学習支援のための指導方法や必要な配慮について明らかにした。それらの結果から、自閉症・情緒障害特別支援学級の教育課程モデル(試案)を作成するとともに、作成のための基礎的資料を得ることができた。自閉症・情緒障害特別支援学級に在籍する知的障害のない自閉症児の教育課程モデルの開発を目的に、平成27年度は、1国外の知的障害のない自閉症児の学校教育の実態調査、2研究協力校での知的障害のない自閉症児の行動特性及び教科等の習得状況の実態把握を計画した。1については、自閉症研究で顕著な実績を上げているアメリカのカリフォルニアとノースカロライナの2州、さらにイギリスを調査対象として、日本の知的障害のない自閉症児への教育内容や方法、評価方法を比較したいと考えた。2については、小学校・中学校の自閉症・情緒障害特別支援学級に在籍する知的障害のない自閉症児の社会性の特性と教科の習得実態を明らかにしようと考えた。1については、時間の確保ができず、平成28年度に実施することにした。2については公立中学校に設置されている2つの自閉症・情緒障害特別支援学級を対象に、在籍する知的障害のない自閉症生徒の社会性の特性と教科の習得状況の実態を把握した。社会性の特性については社会性アセスメントシートを、教科については国語科アセスメントシート、数学科アセスメントシートを適用した。その結果、社会性の特性については社会性アセスメントシートから具体的な実態把握と指導計画作成への見通しを明らかにすることができた。また、教科についても習得実態に加えて指導計画作成への見通しを明らかにすることができた。平成28年度は、当初の計画に、平成27年度内に実施できなかった国外の知的障害のない自閉症児の学校教育の実態調査を加えて研究を実施する。研究代表者は、平成27年度から学部に附属している特別支援学校の校長を併任することになった。学校経営上の課題が山積し、当初、想定された業務量を著しく超えた対応が必要とされ、その結果、本研究に振り分けられる時間を確保するのが困難であった。平成28年度は、昨年度の経営改善の努力により、学校経営が順調に開始されつつあり、当初の計画にそった研究遂行の時間を確保できる見込みである。本研究は、自閉症・情緒障害特別支援学級に在籍する知的障害のない自閉症児の教育課程モデルの開発を目的に、大きく2つの方向から取り組んでいる。1つは、自閉症・情緒障害特別支援学級を対象とした実践研究である。平成27年度は、小学校と中学校の自閉症・情緒障害特別支援学級をそれぞれ1学級ずつ取り上げ、在籍する知的障害のない自閉症児童生徒の社会性を中心とした行動特性の実態と、教科の習得状況を社会性アセスメントシート、及び国語科、算数・数学科アセスメントシートから明らかにした。平成28年度は、さらに対象事例となる児童生徒を増やし、知的障害のない自閉症児の行動特性と教科等の習得状況の全体像の把握を試みた。加えて、対象とした小学校、中学校の自閉症・情緒障害特別支援学級において、自閉症の特性に応じた教育課程の編成の実際に取り組んだ。社会性アセスメントシートの実態にもとづく自立活動の年間指導計画、国語科、算数・数学科のアセスメントシートにもとづく国語科、算数科・数学科の年間指導計画案を作成した。それらと、児童生徒への指導結果とあわせて、作成上の手順や課題について検討を加えた。平成29年度は、それらの実績をもとに対象学級を拡大し、教育課程モデル案の作成と、教育課程を編成するための方略について明らかにする予定である。また、本研究では、日本と海外での自閉症教育の取組方を国際比較することで、適切なアプローチを見いだすことをねらいとしている。自閉症研究で顕著な実績を上げているアメリカとイギリスを対象に、日本の知的障害のない自閉症児への教育内容や方法、評価方法と比較することをねらいとしたが、時間の確保ができなかったため平成29年度に実施する予定である。研究代表者は、平成28年度、学部に附属している特別支援学校の校長を併任した。平成29年度は、昨年度までの経営改善の努力により、学校経営が順調に開始されつつあり、当初の計画にそった研究遂行の時間を確保できる見込みである。自閉症・情緒障害特別支援学級に在籍する知的障害のない自閉症児の教育課程モデルの開発を目的に、大きく2つの方向から研究を進めてきた。1つは、知的障害のない自閉症児の学校教育に関する国際比較研究、もう1つは知的障害のない自閉症児の実態解明と指導内容及び指導方法の開発研究である。平成29年度は、事例研究の手法をもとに後者の研究を進めた。

具体的には、小学校の特別支援学級に在籍する知的障害のない自閉症児2名、中学校の特別支援学級に在籍する3名の知的障害のない自閉症児1名、幼稚園年長児の知的障害のない自閉症児1名の4名を対象に、国語科と算数・数学科の習得状況の実態を把握するとともに、重点的に指導すべき内容の抽出と、それらの教科内容を習得するための必要な指導方法の工夫、必要な配慮について検討を行った。その結果、まず、国語科及び算数・数学科の習得状況については、小学校2年生程度までの内容は一定に習得されていることが確認された。しかし、それ以上の学年の学習内容については教科の領域や内容毎に習得状況に差異が認められ、かつ学年進行とともにその差異が拡大していくことが明らかになった。したがって、知的障害のない自閉症児の教科指導では、児童生徒の習得状況の実態に応じて指導内容の精選や重み付けを行う必要が示唆された。また、未習得であった指導内容について、教材や指導方法を工夫することで理解が促進されることが示された。そのため、知的障害のない自閉症児が、指導内容を効果的な学習のために教材や指導方法を指導内容にそってさらに開発していく必要があることが示唆された。以上の結果にもとづき、算数・数学科及び国語科を例に、知的障害のない自閉症児の教育課程のモデル案を作成し、今後の研究においてさらにデータを蓄積しながら一般化を図る予定である。自閉症・情緒障害特別支援学級において自閉症のある児童生徒に対する教育課程を編成していくために3つの研究を行った。第1に、知的障害のない自閉症児の学習上のニーズと学習上の特徴、及び障害特性について明らかにした。第2に、自閉症・情緒障害特別支援学級における指導内容・方法・評価方法及び年間指導計画を含めた教育課程モデル(試案)を作成した。第3に、知的障害のない自閉症児に対する学習支援のための指導方法や必要な配慮について明らかにした。それらの結果から、自閉症・情緒障害特別支援学級の教育課程モデル(試案)を作成するとともに、作成のための基礎的資料を得ることができた。特に大きな変更はない。平成27年度の遅れを取り戻しながら、当初の研究計画通りに実施する。平成28年度までの遅れを取り戻しながら、当初の研究計画通りに実施する。特別支援教育研究代表者が、平成27年度から附属特別支援学校長を併任することになったため、平成27年度中に計画していた国外の知的障害のない自閉症児の学校教育の実態調査の実施が困難になったため、当初計画との使用額に差異が生じた。研究代表者が、附属特別支援学校長を併任しており、平成28年度、学校経営上の課題が山積し、想定された業務量を著しく超えた対応が必要とされため、当初計画されていた国外の自閉症教育の実態調査の実施が困難になったため、使用額との差が生じた。国外の知的障害のない自閉症児の学校教育の実態調査は、平成28年度に内に実施できる見込みである。それ以外は、当初の研究計画通りに実施する。平成29年度も、附属特別支援学校長の併任は継続されるものの、昨年度までの経営改善の努力により、学校経営が順調に開始されつつあり、国外の実態調査を含め、当初の計画にそった研究遂行の時間を確保できる見込みである。
充填スクッテルダイト類似化合物の探索とその基礎物性

本研究は、充填スクッテルダイトに特徴的な結晶構造を持つ新しい物質を創製し、興味ある物性を発現させることを主たる目的とした。物質設計の立場から、立方晶でかつ希土類金属位置の結晶対称性が高く、希土類金属が多くの原子に囲まれて互いに孤立した化合物の探索を行い、その例となる化合物群R_2Rh_<15>Si_7、R_3Pt_<23>Si_<11>の合成と基礎物性(電気抵抗率、磁化率、比熱)測定を行った。R_2Rh_<15>Si_7は希士類金属原子の位置に異なる2つのサイトが存在するがそれらはOh、D4h対称性を持つ。一方、R_3Pt_<23>Si_<11>はただ一つのサイト(D4h対称)のみである。後者について、R=La,Ce,Prの3種の化合物を合成し、物性測定から以下のような事実が明らかになった。(1)Ce_3Pt_<23>Si_<11>は金属的な化合物で、CeはRh化合物とは対照的に局在状態にあり、その比熱は6K以下で緩やかに増加し、0.35Kで磁気転移による巨大なピークを示した。(2)Pr_3Pt_<23>Si_<11>の磁化率は低温までキュリー則に従って増大した。磁化率の温度変化から、Prの4f電子の基底状態は縮退しており非磁性でない。比熱の測定結果は1.6K付近に極大を持ち、0.5Kで極小を示したあとさらに低温で増大した。一方、充填スクッテルダイト類似酸化物として、RCu_3Ru_4O_<12>(R=Ca,La,Pr)を新たに合成しその物性を調べた。PrCu_3Ru_4O_<12>の比熱の低温の振る舞いはPrOs_4Sb_<12>とよく類似し、2K付近にショットキー比熱による極大が見られた。さらにこの物質は室温における電気抵抗率が7x10^<-4>Ωcm、熱起電力が50μV/K(p型)と、低抵抗、高熱電能を両立しており、熱電材料として期待されるものであることが明らかになった。物質設計の立場から、立方晶でかつ希土類金属位置の結晶対称性が高く、希土類金属が多くの原子に囲まれて互いに孤立した化合物の探索を行い、その例となる化合物群R_2Rh_<15>Si_7、R_3Pt_<23>Si_<11>、R_4Pd_<29>Si_<15>の合成と基礎物性(電気抵抗率、磁化率、比熱)測定を行った。R_2Rh_<15>Si_7は希土類金属原子の位置に異なる2つのサイトが存在するがそれらはいずれもTd対称性を持つ。R=La,Ce,Prの3種の化合物を合成し、物性測定から以下のような事例が明らかになった。(1)Ce_2Rh_<15>Si_7は金属的な化合物で、Ceは価数揺動状態にあり、低温まで超伝導、磁気秩序、高濃度近藤効果、および多重極子の関係する物性は見られなかった。(2)Pr_2Rh_<15>Si_7の磁化率は低温までキュリー則に従い3K付近にわずかに異常を示した。比熱の測定結果は2K付近に極大を持つように見え、これらの結果は充填スクッテルダイトPrOs_4Sb_<12>の挙動とよく似ている。そのほか、R_3Pt_<23>Si_<11>、R_4Pd_<29>Si_<15>の合成を行ったが単一相の分離は困難であった。また、充填スクッテルダイトの新たな単結晶育成方法として、アルカリハライドを用いたフラックス法を試みたが現在までのところ単結晶育成には成功していない。