hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ビジョントレーニングを取り入れた「見る」力を育てる指導

○研究の目的LD, ADHD,自閉スペクトラム症で通級指導を受ける児童生徒の多くは字の読み飛ばし,読みの遅さ,視写が苦手,図形問題が苦手,方向感覚が苦手,球技が苦手などのように「見る」力が育っていないと考えられる。通常の学級にも「見る」力が十分に育っていないことから学習上の困難を抱えている児童が少なくない。そこで通常の学級においてビジョントレーニングを取り入れた「見る」力を育てる指導を実践すれば板書の書き写しや漢字の学習,図形の学習,運動感覚などを高められることを明らかにし,学級担任が手軽に実践できる指導プログラムを作成し,普及することを目的とする。○研究の方法跳躍性眼球運動と追従性眼球運動を促すビジョントレーニングの一つである「目の体操」をA小学校の2年生4学級(各学級30名)あるうちの2学級で実践する。1か月間,ビジョントレーニングを行った2学級と行わない2学級の「見る」力の育ち方を比較調査する。また,図形描写やグリッド点つなぎ,ジオボードなどで視知覚認知を促すビジョントレーニングを通常の学級の指導に取り入れ実践する。○研究成果6月初旬,音読速度,視写速度のベースラインを測定後,「目の体操」への取組の有無が異なる集団を形成して実践し, 1か月後(7月初旬)に再測定したところ有意差が認められた。特に視写20字/分,音読200字/分未満の下位群の伸びが大きく,字形が整ってきたなどの成果が見られた。その後,全4学級で「目の体操」に加えて,図形描写やグリッド点つなぎ,ジオボードなどの視知覚認知を促すビジョントレーニングを実践したところ,児童全体の視写速度,音読速度が伸び,平仮名,片仮名,漢字,数字などの字形が整ってきたという報告を受けた。A小学校の2学年においては学級担任が成果を認め学年全体で取り組むことができてきた。学校全体への普及が課題として残された。
医療・ケア現場における、「人間の尊厳」を中心とした対話のための包括的研究

近年、人生の最終段階において人としての尊厳を守ることを目的に、アドバンス・ケア・プランニング(ACP,事前ケア計画)の導入が進められている。しかし、われわれの社会には、重度心身障害者など、ACPというプロセスをもてないままに日々の生活を送る人も数多くいる。ACPの普及と併せて、そうした人たちの尊厳ある生(また、その一部としての最終段階)を支えるための枠組みが求められている。そこで本研究では、「人間の尊厳」概念の検討を通じて、在宅医療・介護現場の具体的な場面において、ACPよりも包括的な形で人間の尊厳を守る話し合いを実現・促進するための具体的な方策を示す。
炎症性腸疾患発症における口腔内細菌の役割解明を目指した挑戦的萌芽研究

Inflammatory Bowel Disease (IBD)の発症については様々な原因が指摘されているが、その詳細は不明な点が多い。一方、う蝕(虫歯)の原因菌であるStreptococcus mutans (S. mutans)は歯科治療時に感染性心内膜炎や菌血症などの全身疾患を引き起こすことが知られている。我々は近年、S. mutansの中で特殊な菌株が菌血症などの全身疾患を起こしやすいことを見出した。本研究ではこの高病原性S. mutansが、う蝕を引き起こすだけでなく、血中に侵入することによりIBDを誘発・悪化させる可能性について、動物実験ならびにヒトサンプルを用いた分析などによりIBD発症・悪化における口腔細菌の関与を明らかにし、高病原性S. mutansの感染がIBD発症のリスクファクターとなりうるかどうかを検討した。臨床的背景としてう蝕は減少傾向であるが、先進国では歯周病患者は増加傾向にある。一方、わが国ではS. mutans高病原性株は1980年頃より保菌率が増加してきている。近年米国循環器病学会と歯周病学会は口腔内細菌が心疾患のリスク要因である警告を共同で出している。本研究ではこの高病原性S. mutansが、う蝕を引き起こすだけでなく、血中に侵入することによりIBDを誘発・悪化させる可能性について、動物実験ならびにヒトサンプルを用いた分析などにより検討した。本結果は欧文誌Scientific reportにアクセプトされ電子版ですでに出版されている。口腔内細菌は患者肝臓にて病原性を発揮し、インターフェロンガンマーなどを産生することで腸管免疫の変調を促し疾患の増悪再燃に深く関与することが推測された。今後はIBD発症・悪化における口腔細菌の関与を明らかにし、高病原性S. mutansの感染がIBD発症のリスクファクターとなりうるかどうかを検討する。マウスモデルとひと検体を用いた成果を英語論文に投稿して受理された。成果に関しては新聞全国紙各紙で紹介され国民の関心も高かった。う蝕菌と潰瘍性大腸炎の臨床学的検討が残された課題う蝕菌と潰瘍性大腸炎の臨床危険因子の解析
モデル植物によるCYP71AV1の機能及びArtemisinin生合成機構の解明

抗マラリア薬のアルテミシニンはヨモギ属植物のクソニンジンから発見された。さらにクソニンジンからはアルテミシニン生合成中間体のアモルファ-4, 11-ジエン合成酵素遺伝子や酸化酵素遺伝子CYP71AV1などが見つかっている。一方、アルテミシニン非生産ヨモギ属植物種にもCYP71AV1相同遺伝子が見つかった。非生産種にアモルファ-4,11-ジエンを投与すると酸化物が検出された。この結果から相同遺伝子にはアルテミシニンの生合成中間体を合成できることが示唆された。Artemisia annuaに含まれるArtemisininはマラリア治療薬として世界的ニーズが高く、その生合成機構の解明が期待されている。当研究室ではヨモギ属植物のセスキテルペンプロファイル及び環化酵素遺伝子の比較解析を行ってきた。その結果、A.afra及びA.avsinthiumにはArtemisinin及び生合成中間体が検出できないにもかかわらず、下流の生合成関連遺伝子(OZP71AV1)が発現していた。本研究ではA.afra、A.absinthumおよび他のヨモギ属植物をモデル植物として生合成中間体を植物体に投与し、新たに誘導された化合物を同定することで、植物体中でのCYP71AV1の機能及びArtemisinin生合成機構解明を目的とする。平成20年度は、A.annuaから単離したartemisinic acidを出発原料として各種生合成中間体の有機合成法を確立し、投与試験用基質の合成供給を行う準備が整った。さらに32種のヨモギ属植物を採集しそのセスキテルペンプロファイルを明らかにした。環化機構を元にセスキテルペノイドのクラスター解析することでプロファイルの比較を容易にすることができた。プロファイルから酸化物が多く確認された10種についてのCYP71AV1の発現を解析した。A.afraを始めとする5種のヨモギ属植物葉にamorpha-4, 11-diene、artemisinic alcohol、artemisini caldehydeを投与することで一部の植物種ではartemisinic acidに酸化されることを確認された。次年度ではさらにDihydro artemisinic alcohol等のDihydro体を投与することによってCYP71AV1の機能解明を行っていく予定である。Artemisia annuaに含まれるArtemisininはマラリア治療薬として使用されている。当研究室の先行研究において、A.afra及びA.absinthiumにはArtemisinin及び生合成中間体が検出できないにもかかわらず、下流の生合成関連遺伝子(CYP71AV1)が発現を確認した。本研究では広くヨモギ属植物のセスキテルペン生合成系を明らかにし、CYP71AV1を発現している植物種に生合成中間体を投与し、新たに誘導された化合物を同定することで、植物体中でのCYP71AV1の機能及びArtemisinin生合成機構解明を目的とする。計33種のヨモギ属植物のセスキテルペンプロファイルを解析するため、反応機構を元にしたクラスター解析の開発を行った。その結果、33種を反応機構ごとに11グループにクラスタリングをおこない、形態系統分類と化学系統分類に差があることを示した。次にプロファイルから酸化物の多い11種を選抜し、そのうち8種で8393%のアミノ酸相同性を持つCYP71AV1のホモログを確認した。ホモログを確認した種および栽培に成功した植物種のうち5種に合成基質を投与したところ、A.afra及びA.absinthiumではCYP71AV1ホモログによって酸化されたと推定されるartemisinic acidを検出した。また、A.absinthiumおよびA.ludovicianaではdihydro artemisinic alcoholおよびdihydro artemisinic aldehydeが検出されA.annuaに存在するDbr2と同様に二重結合を還元する酵素の存在が示唆された。本研究によって初めてヨモギ属植物にCYP71AV1ホモログが広く存在し、CYP71AV1と同等の機能を有することが示唆された。またA.absinthiumおよびA.ludovicianaでは二重結合を還元する酵素の存在が示唆された。
日本のドイツ語教育における授業内容と語彙数および語彙プロフィールの関連について

本学で過去に選定した語彙リストの中からパイロット調査を基に基礎動詞100語を選び、1年生のドイツ語学習者523人対し4択形式の語彙テストを実施した。また担当教員16人に対しても授業の際の重点に関するアンケートを行い、関連を分析した。その結果、一般クラスとインテンシブクラスの平均点は各々62.1と84.9であり、使用教科書における調査語彙のカバー率と点数には相関がなく、点数と各教員の授業における重点に関しては「自分のことを表現する」と「きれいに発音する」に比較的高い正の相関が見られた。また、個々の動詞の平均正解率は0.64であり、正解率のピークを規準にすると4つの特徴的なグループに分類できた。計画の初年度である平成26年度は、広島大学で過去に選定した語彙リスト(http://home. hiroshima-u.ac.jp/katsuiwa/grundwortschatz.htm)を参考に、名詞・動詞各110語と形容詞55語、計275語からなる5択式のドイツ語語彙テストを作成し、それらを使った小規模のパイロット調査を実施した。また、その結果を基に本調査で使う語彙項目の再検討を行い、語彙テストの改善を図った。また語彙テストで扱った上位55個の動詞に関し、IDS(Instituts fuer Deutsche Sprache)の話し言葉コーパスDGD(Datenbank fuer Gesprochenes Deutsch)の中の6つのコーパスを使って、それらと共起する名詞の頻度の高いものを調べ、広島大学の1年生クラスの過去の作文データにおける名詞の共起状況と比較した。さらに、次年度以降の研究に必要な条件整備の一環として、研究代表者が過去において科学研究費補助金(基盤研究C一般:課題番号23520676)の支援を受けて開発したオンライン型読解支援プログラムOLESの改善を行った。その際、特に、テキスト再生課題における語彙の再生プロセスを詳細に記録する機能を新たにつけることで、OLESをCALL実践が語彙学習に与える影響を調べるためのツールとしても利用できるようにした。計画の2年目に当たる平成27年度は、初年度に行ったパイロット調査を基に調査する語彙項目を絞り、最終的に以下の100語の動詞に関し、広島大学の1年生の全てのドイツ語クラスを対象に、5択形式の語彙テストを行い、約520人分の学習語彙データを収集した。また授業内容と語彙数および語彙の実態との相関を見るための基礎データとして、調査対象となったドイツ語授業で使われていた18冊の教科書に含まれる全動詞の語彙調査も同時に行った。さらに、計画の初年度に実現した、STORYBOARD型テクスト再生プログラムOLESの語彙記録の機能を使って、既習語彙の再生プロセスも調査した。現在は、これらの3種の調査データを分析中である。研究協力者および、本学のドイツ語授業担当教員の幅広い協力を得られ、広島大学で1年間ドイツ語を学んだほぼ全員を対象とした調査を実施することができた。計画の最終年度は、広島大学における1年生のドイツ語学習者523人対し、基礎動詞100語に関する語彙テストを実施するとともに、授業担当教員16人に対しても、授業の際に重視する点に関するアンケート調査を行い、それらの結果を分析した。まとめると以下のようになる。(なお括弧内の数字はいずれも相関係数)1一般クラスとインテンシブクラスの平均点はそれぞれ62.1と84.9であり、学習意欲と学習時間により、語彙力には顕著な差が出た。2集団全体の成績は正規分布しているが、各クラス内は語彙力に差のある複数のグループに分かれている場合が多い。3教科書に出現した個々の語彙の全体としての使用率と正解率には正の相関(0.54)があるが、個々の教科書における調査語彙のカバー率と語彙テストの成績には相関はない。4語彙テストの成績と各教員の授業における重点の置き方に関しては「自分のことを表現する(0.62)」「きれいに発音する(0.62)」「正確に読み解く(0.48)」「日本語に訳す(0.45)」「発音から接続法までしっかり学ばせる(0.47)」にそれぞれ正の相関が見られた。5個々の動詞の正解率の平均は0.64であり、正解率のピークを規準にすると高い方から4グループに分類できる。6第1グループには,「自己紹介」の文脈で多用される動詞,英語からその意味を類推可能な動詞等の明確な意味的・語形的特徴がある。第2グループにも空間的な位置関係や移動を表すと解釈できる動詞が比較的多い。第3グループ以降には意味的・形態的な特徴は見られないが、構文的な特徴ととして、正解率が低いグループになるほど,分離・非分離動詞の比率が増え,より複雑な構文で使用される動詞が増える傾向が見られた。7教科書での使用と正解率を規準に分析すると、教科書に登場した動詞をどれ位取りこぼしなく学習できたかがテスト結果に影響していることが分かった。

また、個々の動詞の平均正解率は0.64であり、正解率のピークを規準にすると4つの特徴的なグループに分類できた。DGDの検索データの一括ダウンロードに制限があるため、出現頻度数の多い10個程度の動詞に関しデータが揃っていないなどの若干の問題点はあるが、これらに関しては、能率は悪いが、オンライン上のマニュアルな作業でデータ収集をするなどの方法で対応中である。上記以外の点では、ほぼすべて当初の計画通りに進んでいる。平成28年度は、前年度に動詞を対象として行った語彙調査の布分析を進めると共に、追加的なアンケートとインタビューを実施しその結果を分析する。またCALL実践の語彙学習への影響についてもひきつづき調査する。1)前年度の調査で得られたクラスごとの動詞の受容語彙に関する調査結果と当該クラスで使われた教科書の中の語彙に関する調査結果をそれぞれ分析するとともにその相関を調べる。2)前年度の調査対象者から一定数の協力者を募り、追加アンケートとインタビュー(口述テストを含む)を実施し、その結果を分析する。3)ドイツ語オンラインドリルシステムDGSG使った自学自習(前期・夏期休暇中)、オンライン型読解支援プログラムOLESを用いたテキスト再生課題(前期)、eラーニングプラットフォームを使った協調学習型作文プロジェクト(後期)を前年度に引き続き平成28年度も実施し、それらの語彙学習への影響に関するデータを収集する。4)前年度に引き続き、上記の研究成果を研究論文、学会発表の形で発表するととともに、本研究の知見を生かした語彙テストを筆者等が過去に開発したオンラインドリスシステムDGSGを利用して作成し、広く提供する。人文学平成27年度は、語彙テストを本格的に実施するとともに、インタビューを実施しその結果を分析する。またCALL実践の語彙学習への影響についても調査する。1)前年度のパイロット調査を踏まえ、原則として広島大学の1年生ドイツ語学習者を対象とした数百名規模の語彙テストを実施・集計し、その結果を分析する。2)調査対象者から一定数の協力者を募り、追加アンケートとインタビューを実施し、その結果を分析する。3)ドイツ語オンラインドリルシステムDGSG使った自学自習(前期・夏期休暇中)、オンライン型読解支援プログラムOLESを用いたテキスト再生課題(前期)、eラーニングプラットフォームを使った協調学習型作文プロジェクト(後期)を実施し、それらの語彙学習への影響に関するデータを収集する。4)平成26年度に調べたいわゆる「主要語彙」に属する動詞を使って、その認知度と、単文レベルの作文におけるコロケーションに関するデータを新たに取り、コーパスから得られたコロケーションデータと比較する。人件費・謝金の支出は当初の予想より増えたが、研究旅費のうち日本独文学会関係のものは、同時に理事会に参加したことにより同学会から交通費が支給されたため当初の予想より支出が減り、また既存設備の利用により、設備備品費の支出も押さえられたため、全体として繰越額が生じた。研究補助に必要な人件費・謝金等は当初の見込みより増えたが、録音用ICレコーダーは既存のものを使用できたこと、また資料の一部は、研究代表者の個人研究費で購入できたことなどから当初の見込みより大幅に減り、結果として、47,252円分の次年度使用額が生じた。
海水中のCO2濃度の増加が植物プランクトンの増殖と有機物生産に与える影響の解明

単離株を用いた室内培養実験と現場群集を用いた船上培養実験により,CO2分圧の上昇が植物プランクトンの比増殖速度と元素組成比や有機物生産に与える影響を調査した。CO2分圧の上昇に対する応答は種特異的であり,水温・光量の条件によっても変化することが明らかとなった。現場群集への影響は顕著ではないが,CO2増加に対する明確なトレンドを示すケースがあった。CO2分圧の上昇は実海域での植物プランクトンの動態を変化させる要因となり得ることがわかった。植物プランクトンに対する海水中のCO_2濃度増加の影響を把握するための室内実験系を構築し,単離培養株を用いた影響評価試験を実施した。植物インキュベータを用いた試験管サイズでの実験系を構築し,蛍光光度計による細胞内クロロフィル蛍光の直接測定により比増殖速度を簡便に計測する実験システムを確立した。珪藻5種およびその他植物プランクトン6種の計11種の単離培養株を用い,180-200,000μatmの範囲のCO_2分圧での比増殖速度の変化を調査した結果,CO_2増加に対する応答が種により異なることが明らかとなった。全ての種について,750μatm以下での増殖の変化は認められなかった。ハプト藻Gephyrocapsa oceanicaの増殖は1,000μatmにおいて対照区(380μatm)の約7割に低下する一方,緑藻Dunaliella tertiolectaの増殖は200,000μatmにおいても対照区の6割以上を維持した。また,2,000-30,000μatmの範囲内で増殖が促進される種も認められた。これらの結果から,21世紀中に想定されるCO_2増加の範囲においては,植物プランクトンの比増殖速度の変化は小さいものと考えられた。室内実験の実施に加え,過去の自然プランクトン群集を用いた影響評価試験の分析及び解析を進め,栄養塩が不足することにより増殖が律速されている植物プランクトン群集では,CO_2増加により生産される有機物の量および質が変化する可能性があることを明らかにした。これらの結果は学術論文および学会などにおいて積極的に研究発表した。平成23年度は22年度に構築したCO2ガス調整培養システムを活用し,親潮域春季ブルーム期の現場型実験および珪藻単離株を用いた室内実験を実施した。現場型実験として,海洋開発機構・淡青丸による親潮海域での研究航海(2011年5月,KT-11-7次航海)に参加し,春季ブルーム期の自然プランクトン群集に対するCO2濃度増加の影響評価実験を実施した。ブルーム発生前の海水をボトルに採取し,船上においてCO2濃度を調整しながら培養してブルームを発生させる予定であったが,震災による航海日数の削減および荒天による観測日数の低減のために,植物プランクトンが大増殖するために十分な培養期間を確保することができなかった。植物プランクトン生物量の増加がほとんど見られなかったことから,植物プランクトンの増殖および有機炭素生成過程に対するCO2濃度増加の影響を把握するに至らなかった。これを補完するため,室内実験として,珪藻Pseudo-nitzschiapseudodelicatissimaを用いた培養実験を実施した。ここでは,CO2および鉄濃度が珪藻の増殖に与える複合的な影響を把握するため,CO2と鉄の両者を同時に制御するための実験系を構築した。珪藻細胞の有機炭素・窒素・リンを測定することにより,細胞の生元素組成比の変化を調査した。その結果,細胞のC:N比は鉄濃度の減少と共に増加,C:P比はCO2濃度の上昇に伴い増加,N:P比およびSi:C比はCO2と鉄濃度の両者の上昇により,それぞれ増加および減少することが明らかとなった。細胞成分毎にCO2依存,鉄依存,および両者依存的に変化することから,将来のCO2および鉄濃度が変化する環境下では生元素の物質循環が受ける影響は成分毎に異なることが明らかとなった。本課題により設置したCO2ガス調整システム(H22設置;H23増強)を用いて構築した,植物プランクトン単離株を用いた室内培養実験システムを数リットルサイズにスケールアップし,有機炭素分析試料を採取しながら培養を行うシステムに変更した。本実験システムを用いて珪藻5種の単離株を用いた培養実験を実施し,比増殖速度と有機炭素生産量の変化を測定した。180 ppmから800もくしは1000 ppmへのCO2濃度の増加はおおむね(5種中4種)珪藻の比増殖速度を10%程度促進することが明らかとなった。一方,CO2濃度の増加に伴う珪藻細胞の元素組成比の変化は種毎に異なった。炭素:窒素比はThalassiosira weissflogiiにおいてのみ9%減少した。炭素:リンおよび窒素:リン比はT. weissflogiiでは減少(24および17%)するのに対して,Pseudo-nitzschia

pseudodelicatissimaでは増加(44および45%)した。Chaetoceros sp.においても窒素:リン比が28%増加した。ケイ素:窒素比はP. pseudodelicatissimaで減少傾向(24%)が見られた。これらの結果は,CO2増加に対する珪藻細胞の元素組成比の応答は種特異性が高いことを示しており,応答を普遍化することはできないことが明らかとなった。本研究結果からは,海洋酸性化に対する実環境の植物プランクトン群集の応答は群集の種組成によって異なることが予測される。将来のCO2増加に伴う植物プランクトンや生元素の動態を予測するためには,該当海域の物理・化学環境の変化に伴う生物環境の変化を考慮した影響評価実験結果を蓄積することが有効であると結論される。CO2ガス調整システム(H22設置,H23増強)を活用した培養実験システムを構築し,植物プランクトン単離株6種を用いた試験管サイズでの室内実験(H22),親潮域春季ブルーム時の自然プランクトン群集を用いた現場型実験(H23)を実施し,海洋酸性化が植物プランクトンに与える影響に関する知見を着実に蓄積しつつある。24年度が最終年度であるため、記入しない。植物プランクトン単離株を用いた室内培養実験システムを数リットルサイズにスケールアップし,海洋酸性化が植物プランクトンの有機炭素生成過程に与える影響を把握する。有機炭素は細胞内に貯蔵され,粒子態有機物として生成されるのか,溶存態有機物として細胞外に放出するのかを明らかにし,海洋生態系・物質循環の視点から影響を評価する。さらに,これまでに得られた室内および現場型実験結果を総合的に解析し,得られた知見を広く公表するため,論文作成および学会発表を推進する。
日本古代施釉陶器生産における畿内と東海の比較研究

平安時代の施釉陶器の大生産地は畿内(平安京近郊)と東海地域であるが、その相互比較が不十分であることから、本研究を企図した。平安京近郊窯のうち篠窯は、東海地域とは異なる生産技術を持つとみなされていたが、研究代表者が調査した篠の大谷3号窯では、種々の検討の結果、部分的ながらも東海地域から技術の導入を行っている点を指摘できた。さらに、製品の色彩や化学成分などに関するデータをふくめ、詳細に考古学資料を再点検することにより、地域を越えた技術工人の移動や影響関係などを復元することができた。(1)正倉院宝物の三彩陶器に代表される施釉陶器は、飛鳥・奈良時代に海外の高度な技術を導入して自国での製作が行われた手工業生産物のうち、考古学的に実態を追究しうる数少ない存在である。本研究は、このような施釉陶器の生産のうち、主に平安時代における展開状況に焦点を当てる。(2)施釉陶器の大生産地は畿内(平安京近郊)と東海地域であるが、既往の研究においてはその相互比較の視点が不十分であることから、その両地域を中心に据えた研究を企図する。(3)畿内(平安京近郊)窯のうち丹波の篠窯は、東海地域とは異なる生産技術を持つとみなされていたが、9世紀末頃に操業された大谷3号窯では、東海と類似した技術や形態を持つ緑釉陶器を生産している実態が浮かび上がったことから、とりわけその包括的な検討を本研究の中心的な目標とする。(4)以上の方向性をふまえ、筆者の試案による器種分類を適用しつつ個体数を算出することや、器種による法量を計測することなど、考古学的な資料の再点検を通じて、畿内と東海の生産実態を明らかにする。(5)また、古代施釉陶器の研究としては、これまでも釉調などの色調が着目されていたが、感覚的な色彩表記が多かった。そのため、施釉陶器の色調の包括的検討として、分光測色計による測定、ならびに目視による標準色票との比較同定の双方を新たに行い、それらに基づく研究方法の構築を試みる。(6)上記の他にも、新たに釉や胎土に関する化学分析データなどの蓄積を行い、それらの多角的な比較・検討によって、畿内と東海の各生産地の地域的特質と相互関係を究明する。(7)さらには、施釉陶器以外の手工業生産などとの比較を通じて、施釉陶器生産の実態と歴史的位置の解明を目指す。実施計画に掲げた関連未報告資料の整理あるいは既報告資料の再整理については、本年度は京都の篠窯跡群を重点的に取り上げ、地元教育委員会ならびに個人が保管する未報告資料を整理するとともに、大阪大学で発掘調査し、既報告ながら遺物の詳細な報告が完成していなかった篠の大谷3号窯についても、より網羅的な遺物整理を行った。この整理に当たっては大阪大学の学生らの全面的な協力を得ることによって、篠窯北部地域の生産動態をより明確化することができた。このように公にされていなかった資料の地道な基礎データを蓄積することは本分野の資料の不足を補い、今後の学問的な共有財産になりうるものである。またその整理によって、各種の個体数計測データによる統計上の問題点や、製作時の特徴的な手法によって陶工の個人識別が可能になりうることなど、方法論的にも興味深い事実も明らかになった。今後の考古学的な整理方法や分析視角を広げるものと言える。なお、東海諸窯については、東海の窯業生産のシンホジウム企画に加わる中で情報交換なども行った。もう一つの研究の柱である、色調の測定などに関しては、客観化のために分光測色計により測定を進める予定だが、本年度はその前提的検討として、各種の測色計によるデータと、目視によりJIS標準色票と対比して判定した値とを比較する試みを行った。その結果、測色計のデータには目視判別結果とかなり異なる場合もあることが判明した。その要因には、測色計が必ずしも万全ではなく、資料と密着されないためなどから暗く測定される場合もあり、測定時の条件の均質化と目視によるクロスチェックで補いながらデータ蓄積を行う必要がある点が明確化した。考古学諸分野での適用の際にも基礎的な共有すべき情報と言える。実施計画に掲げた資料の再整理について、本年度は昨年度からの継続として、京都の篠窯跡群を重点的に取り上げ、地元教育委員会や個人が保管する未報告資料ならびに大阪大学が発掘調査した大谷3号窯の出土遺物について、研究協力者を交えつつ、統計的な分析を加えるなど、より詳細な検討を行った。この結果、これまで粗雑な作りの製品とみなされがちであった篠窯産の緑釉陶器に関して、その初期の生産段階では、緑釉陶器に容量や製作技術、細部形態など、規格性が高いことが明確化した。

また、同じ篠の初期段階の緑釉陶器の椀では、輪状と蛇の目という高台形態の差違が、法量の大小や素地の色調あるいは硬軟に対応していることも新たに確認した。これは、金属器と青磁という模倣対象の差違に対応するものとみられ、『延喜式』にみえるような器種の作り分けを踏襲するものと評価できた。これまで、細部の分析や諸要素ごとの相関が十分に検討されてこなかった緑釉陶器の研究に新たな方向性が生まれたものと考えており、他の分析にも活用できる視点と言える。もう一つの研究の柱である、色調の測定などに関しては、客観化のために分光測色計により測定を進めている。まず、胎土とそれに影響される見た目の釉調については、模擬的な実験による測定なども加えながら、その相関について検討を加え、大枠の見通しを得た。また、須恵器と緑釉陶器の間には、胎土の色調として差違が存在する可能性が測色により指摘でき、その結果をふまえつつ、胎土分析を行ったデータと突き合わせると、胎土に含まれる元素組成にも相違が存在することがみいだされた。今後さらに資料数を増やしていきたい。前段の検討が形態や法量・成形技術を中心に検討しているのに対して、この後段の測色などでは、胎土選定と施釉の検討を深めており、この両輪により窯業生産の実態がより明瞭になりうるものと考えている。本研究では重要な検討手法として、胎土などに関する理化学的な調査を行ってきたが、本年度には、連携研究者である白石純氏との共同調査により、新たな成果も追加した。その内容としては、緑釉陶器やそれと併焼される須恵器と、窯で用いられる窯道具と窯の本体を構築するために用いられた窯壁に加えて、その窯の近辺で確認される粘土層、ならびにその粘土を水簸したものについて、篠窯の大谷3号窯出土品やその周辺の資料をケース・スタディーとして、化学成分組成の比較検討を試みた。その結果、窯のベースとなる地点で掘り出される粘土は、窯壁や窯道具の胎土とほぼ一致することから、それらは窯の構築や窯道具に用いられていた可能性が高いことが判明した。しかし、その粘土は製品の胎土とは異なり、窯近辺の粘土を水簸したものも鉄などが減少するものの、製品とは厳密には一致せず、製品の製作に当たってより適した粘土を窯の周辺以外から調達していた可能性が指摘できた。この種の検討は、これまで十分に行われたことがなかったため、今後も分析の成果を増やしつつ、製品原料粘土の調達や窯構築などの視点からの新たな研究視角と成果が期待される。また、本研究の1つの柱である色調の測定に関しては、現状の考古学では測色計が普及していないことから、器械測定による成果の蓄積が難しい点が現実的な問題になっていた。そのため、目視による色彩同定は今後とも重要になるはずであるが、考古学で一般的に用いられる土色帳にはない緑系統の基準となる色見本が必要である。市販の色票もあるにはあるが、手頃に入手できるものではないことから、緑釉陶器の釉調と胎土の色調に参考となる主な色を抽出した色票を新たに試作した。このような色票を用いることにより、客観的な色表記の普及が可能となるものと予想される。京都府亀岡市の篠窯で作られた緑釉陶器は、平安京周辺の産地から技術を導入して生産が行われていることが明らかであるが、篠窯最古段階の緑釉陶器窯である大谷3号窯から出土した緑釉陶器には、細く高い貼り付け高台を持つものがわずかながらも存在した。検討の結果、この大谷3号窯では、平安京周辺だけでなく、東海系の製作工人が参画した可能性が想定できた。また同様に、平安京周辺の中核的産地である京都市洛北においても、中の谷3号窄のように、明らかに東海からの技術を導入している例がある。
無線機器制御のための制御レイヤと通信レイヤの統合最適化に関する研究

産業機器やロボットを無線により遠隔制御を行うフィードバック制御システムについて,制御レイヤの情報に基づいて無線通信レイヤの性能向上を図るという新たな取り組みにより,無線制御システムの性能向上を図った.サブテーマ(1)では,制御対象の動きを予測して制御信号を受信する際の判定誤りを最小化する受信機を構築し,制御品質の向上を実現した.サブテーマ(2)では,制御の誤差を最小化するように予測して誤り訂正符号を適応的に切り替える方式を構築し,制御品質の向上を実現した.これらに加え,制御機器の数学モデルの不確かさを考慮したロバスト制御設計における無線フィードバック制御の性能を明らかにした.産業機器やロボットを無線により遠隔制御を行うフィードバック制御システムについて,制御レイヤの情報に基づいて無線通信レイヤの性能向上を図るという新たな取り組みにより,無線制御システムの性能向上を図った.サブテーマ(1)では,制御対象の動きを予測して制御信号を受信する際の判定誤りを最小化する受信機を構築し,制御品質の向上を実現した.サブテーマ(2)では,制御の誤差を最小化するように予測して誤り訂正符号を適応的に切り替える方式を構築し,制御品質の向上を実現した.これらに加え,制御機器の数学モデルの不確かさを考慮したロバスト制御設計における無線フィードバック制御の性能を明らかにした.産業機器やロボットを無線により遠隔制御を行う無線制御システムについて,制御レイヤと無線通信レイヤの統合最適化によるシステムの高信頼化を検討した.平成25年度は,無線通信路を介したフィードバック制御システムについて,状態予測の制御理論を応用した最適受信機の構築(サブテーマA)・適応誤り訂正の構築(サブテーマB)に取り組んだ.具体的には,サブテーマAでは,制御対象の状態を予測し,受信した制御信号の誤りを最小化する最適受信機を構築した.予測した状態量を利用した信号判定を行うことで無線通信路誤りの低減を実現した.サブテーマBでは,制御対象の状態を予測し,制御の誤差を最小化するように誤り訂正能力を切り替える適応誤り訂正符号化方式を構築した.制御の誤差がより小さくなる符号化方式へと切り替えることで,制御品質の向上を実現した.平成25年度の研究成果について,論文誌1件,国際会議5件,招待講演1件,国内研究会4件の発表実績がある.無線制御における通信誤り低減の技術は遠隔制御システムの高信頼化のための最重要な要素である.本研究では,従来の通信レイヤのみに基づいた無線通信の品質向上ではなく,制御レイヤの状況に応じた通信品質の向上を図ることで,制御システムとしての制御品質向上を実現した.本研究の制御理論を応用して通信レイヤの性能向上を図るという点は,従来研究にはない独創的な点である.また,本研究の成果は,制御理論と通信理論の融合,通信工学における制御理論や適応制御の応用,制御工学における情報理論や適応信号処理の応用といった幅広い学術的な展開が期待できる.産業機器やロボットを無線により遠隔制御を行う制御システムについて,制御レイヤの情報に基づいて無線通信レイヤの性能向上を図るという新たな取り組みにより,無線フィードバック制御システムの性能向上を図った.制御の理論を応用した最適受信機,及び,適応誤り訂正を並行して検討を進めた.平成25年度に,制御機器の数学モデルをベースとした予測制御の理論解析を行い,方式設計を行った.計算機シミュレーションにより提案方式の通信レイヤの性能と制御レイヤの性能の両面より提案方式の有効性を示した.平成26年度に,前年度の検討結果を踏まえつつ,制御機器の数学モデルの不確かさを考慮したロバストな制御システムへと議論を展開し,より現実的な制御系における無線フィードバック制御の性能を明らかにした.計算機シミュレーションだけでなく,実機実験による性能解析も行った.全体を通しての成果概要は下記の通りである.(1)制御の理論を応用した最適受信機:制御対象からフィードバックされる状態量を受信する際に予測した状態量を利用した信号判定を行う受信機を設計し,無線通信路誤りの低減と制御品質の向上を実現した.(2)制御の理論を応用した適応誤り訂正:コントローラにおいて制御対象の先の動作を予測し,制御の誤差がより小さくなる誤り訂正能力・通信レートへと切り替える誤り訂正符号化方式を設計し,制御品質の向上を実現した.(3)制御機器の数学モデルの不確かさを考慮した議論展開:制御モデルの不確かさを考慮したロバスト制御設計とそれを考慮しない制御設計について,パケットロス環境下での制御品質の比較評価を行い,単純なロバスト制御の適用では制御性能の向上は得られないことを示した.また,回転型倒立振子を用いた実機実験により,軌道予測の数学モデルの正確さを単に上げるだけでは,パケットロス環境下において制御性能の向上は得られないことを示した.通信・ネットワーク工学平成25年度の実施計画としてあげた,制御対象の状態を予測し,受信した制御信号の誤りを最小化する最適受信機,並びに,制御対象の状態を予測し,制御の誤差を最小化するように誤り訂正能力を切り替える適応誤り訂正符号化方式を構築できた.提案方式の通信品質(誤り率)と制御品質(安定性,応答性)の性能評価を通じて,性提案方式の有効性を明らかにできた.平成26年度の研究実施計画として挙げた,制御機器の数学モデルの不確かさを考慮したロバスト制御システムへの議論展開についてすでに基礎検討を始めている.平成25年度の検討結果を踏まえ,状態予測の制御理論を応用した最適受信機の構築(サブテーマA)・適応誤り訂正の構築(サブテーマB)

それぞれについて,制御機器の不確かさを考慮した制御システムへと議論を展開する.理論検討に基づき,提案方式の実装・性能評価を行う.また,平成25年度の検討結果より,サブテーマA,Bそれぞれについて更なる性能向上の余地があり,性能向上のための理論検討も継続する.制御レイヤの品質(予測精度)が提案方式の通信レイヤの性能(誤り率)に及ぼす効果,また,提案方式の通信レイヤの性能(誤り率,通信レート)が制御レイヤの品質(安定性,応答性)に及ぼす効果を明らかにし,提案方式の有効性を明らかにしていく.
がん進展に関わる分子の診断・治療への応用

がんの進展に深く関わる遺伝子群を解析し、本研究班では、以下の諸点を明らかにした。1.癌細胞の浸潤・転移にきわめて重要な働きをするマトリライシンの消化器癌における発現を検討し、浸潤先進部におけるマトリライシンの発現が大腸癌および食道癌の患者予後と有意にかつ臨床病理因子とは独立して関連することを見い出した。2.消化管の発生・分化に関与する転写因子CDX2は分化程度が強いがんほど発現が高く、CDX2と分化型胃がんとの関連が示唆された。高齢者の胃がんの一部は、hMLH1のメチル化により発症する可能性が示された。3.神経膠腫においてcyclin D3遺伝子、並びに新規遺伝子AGL1の増幅、過剰発現、膵がんの進展に伴うUPA遺伝子上流の低メチル化を見い出し、それぞれの腫瘍の治療の標的となり得ることを示唆した。4.ヒトAFPを恒常的に産生するトランスジェニックマウス(TG-3)におけるミエリンタンパクペプチドを抗原とする実験的脳脊髄炎の発症を検討し、自己免疫性関節炎や甲状腺炎と同様に発症を抑制することを明らかにした。5.Differential Display法により多発性内分泌腫瘍症(MEN)2A型、2B型変異を有するRET遺伝子の活性化に伴って発現が変化する遺伝子を検討し、活性過多RET遺伝子を発現する細胞においてI型プロaコラーゲン、リシルオキシダーゼの発現低下、カテプシンLの発現増強が観察された。6.卵巣癌組織におけるα1, 6フコース転移酵素(α1,6FucT)遺伝子の発現を検討し、mRNA、酵素タンパク質、酵素活性のいずれもが漿液性腺癌で特異的に高発現していること、その癌組織ではα1, 6フコシル化糖鎖が増加していることを見い出した。癌細胞の接着、増殖、運動、転移等にかかわる分子の中から、重要と思われる遺伝子・分子群に焦点をあてて、癌の進展の機構を明らかにし、診断・治療への応用を展望しようとした。本年度は特に以下の点について研究を進めた。その際、遺伝性腫瘍症の発癌・癌進展機構の解析が、多くの一般集団の癌の進展機構を明らかにするモデルとして重要と考えられる。また、癌細胞膜上に存在する分子の糖鎖構造とその役割の解明は、癌発生・進展の予知に意義が認められるばかりでなく、癌細胞の制御を図る上でも、興味深い。本研究においては、以上の観点から癌の進展を総合的に検討し、臨床に直結し得る基礎的な成果を期待する。このような研究は国外においても日進月歩であるが、本研究者らはいずれもその分野における第1人者であり、世界に先がけて臨床に応用し得る成果が得られる可能性がある。1.MUC1分子の癌進展に及ぼす影響を検討するため、MUC1 cDNAを各種細胞に遺伝子導入し、in vitroおよびin vivoにその効果を観察した。2.HNPCCの癌と腺腫について、TGF-βRII及びMAD遺伝子をPCR-SSCP法とダイレクトシークエンシングで変異の解析を行った。さらに家族性胃癌の遺伝子解析として癌でRERが高頻度に検出されるので、MMR遺伝子をPCR-SSCP法で検索した。3.ヒト膵癌を中心として、これに関連する新しい遺伝子を同定した。4.a1-6フコース転移酵素(a1-6FT)の肝がんにおける発現機構をその発症プロセスを追って、自然肝がん発症ラット(LECラッ卜)などの実験系を用いて遺伝子レベルで明らかにした。5.AFP産生トランスジェニックマウスを用いて、AFPの免疫抑制機能を明らかにするため、各種自己免疫疾患の発症について、その影響を検討した。6.ret癌遺伝子によってトランスフォームしたNIH3T3株を用いて、低転移性の細胞株と高転移性の細胞株よりRNAを精製し、Differential Display法にて転移能獲得に伴って発現異常をしめす遺伝子を同定しようとした。癌の進展に深く関わる遺伝子群を解析し次の点を明らかにした。(1)マトリライシンの発現は、進行大腸癌および食道癌の予後不良因子の一つであり、早期大腸癌においても脈管浸襲およびリンパ節転移と関連することが示された。(2)E-カドヘリン遺伝子が家族性胃癌の原因となっている割合は少なく、家族性胃癌で見られたMSI陽性例の多くは、hMLH1遺伝子プロモーター領域のメチル化による発現低下が原因と考えられた。また、日本人HNPCC家系ではhMSH2の変異がほとんどを占めていた。(3)若年発症の神経膠芽腫の少なくとも一部が、DNAミスマッチ修復酵素遺伝子の異常により生じることを明らかにし、神経膠腫培養細胞10例中1例でcyclinD3遺伝子の増幅並びに過剰発現を見出した。(4)卵巣癌細胞株で機能するα1,6フコース転移酵素遺伝子のプロモーターを同定した。また、肝癌細胞中のα1,6フコシル化糖鎖が増加すると肝内転移が抑制された。(5)ヒトAFPトランスジェニックマウス(TG-3)において、ミエリンタンパクを抗原とする実験的脳脊髄炎が抑制された。(6)RETがん遺伝子導入トランスジェニックマウスに発生した腫瘍には、Ret,MAP kinase,C-junおよびMMP-9の発現上昇とTIMP-2の発現低下が認められた。

1.癌細胞の浸潤・転移にきわめて重要な働きをするマトリライシンの消化器癌における発現を検討し、浸潤先進部におけるマトリライシンの発現が大腸癌および食道癌の患者予後と有意にかつ臨床病理因子とは独立して関連することを見い出した。2.消化管の発生・分化に関与する転写因子CDX2は分化程度が強いがんほど発現が高く、CDX2と分化型胃がんとの関連が示唆された。高齢者の胃がんの一部は、hMLH1のメチル化により発症する可能性が示された。3.神経膠腫においてcyclin D3遺伝子、並びに新規遺伝子AGL1の増幅、過剰発現、膵がんの進展に伴うUPA遺伝子上流の低メチル化を見い出し、それぞれの腫瘍の治療の標的となり得ることを示唆した。4.ヒトAFPを恒常的に産生するトランスジェニックマウス(TG-3)におけるミエリンタンパクペプチドを抗原とする実験的脳脊髄炎の発症を検討し、自己免疫性関節炎や甲状腺炎と同様に発症を抑制することを明らかにした。5.Differential Display法により多発性内分泌腫瘍症(MEN)2A型、2B型変異を有するRET遺伝子の活性化に伴って発現が変化する遺伝子を検討し、活性過多RET遺伝子を発現する細胞においてI型プロaコラーゲン、リシルオキシダーゼの発現低下、カテプシンLの発現増強が観察された。6.卵巣癌組織におけるα1, 6フコース転移酵素(α1,6FucT)遺伝子の発現を検討し、mRNA、酵素タンパク質、酵素活性のいずれもが漿液性腺癌で特異的に高発現していること、その癌組織ではα1, 6フコシル化糖鎖が増加していることを見い出した。
<大きな司法>に向けての法曹像の憲法学的再構築

フランスにおける裁判権は,日本の司法権とは異なるひとつの<観念上の産物>であって,様々な裁判作用と観念される諸機関の活動が積算されたものにすぎないが,そうであるがゆえに,裁判権について考える際の自由度が高い。しかも,フランスでは,裁判官の組合活動が行われており,事の性質上,裁判官の職業的利益や政治問題に対する対応を社会に向かって訴えるものである。さかのぼれば,フランスの司法官の世界においては,激しい政治的介入が歴史的に続けられ,公然と司法上層部の政治的な任用が行われてきた。このような状況において,裁判官組合の存在は,そのようなあり方のパワー・バランスを取るものとして,重要な役割をはたしてきたものと思われる。このようなそれぞれに特徴をもった日仏の裁判権・司法権のあり方であるが,市民社会の側の要求の一般的増大,行政権の肥大化に対する反発,被害者の地位や救済に対穿る注目をはじめとする感受憐の変化,戦争時における犠牲など政治問題や社会問題に対する裁判権による解決への期待の増大等先進諸国に共通する諸課題への対応を迫られる中で,日仏両国の状況も変化しつつある。一方のフランスでは,グローバリゼーションの進展の中で,EUレベルをはじめとする一国を越える裁判官の相互協力関係の進展の中で,きわめて多様な社会的ニーズの受け皿としての機能を積極的に受け入れてきている。日本は,フランズをはじめとして様々な国のありかたに謙虚に学びながら,この国に根深い裁判の担い手についての<均質性のドグマ>,そしてそれを支える官僚統制を打破するために,豊かな個性と高いクオリティーを併せ持った裁判,そして法曹一般をどのように構想し,そして育成しているかが,問われ続けていかなければならない。本年度は,フランスにおける裁判権・法曹像の変容に関する基礎的研究を遂行した。とりわけ,フランスに伝統的な裁判官=「法を語る口」という像の歴史的形成・確立・変容過程を跡づけた。その結果以下のことが確認された。1フランス近代法の世界では,封建制社会の身分制秩序の支配するプレモダンの社会像に対応する,およそ近代国家の論理とは相容れないところの「裁判官職売買制度」というあり方が完全に克服され,革命期における裁判官選挙制という短いエピソードを経て,中間的諸団体を徹底的に--ということは,旧来の職能集団を形成していた法服貴族たる裁判官の諸特権も含めて--粉砕することを通じて,「法律=一般意思」「裁判=法的三段論法の適用」という図式,すなわち《裁判官=法律適用者モデル》が長きにわたって定着するようになった。このような図式は,政治体制の変容にもかかわらず,また恒常的に政治的任用に脅かされつつ保持されてきた職業裁判官制度という土台の下で定着したものであった。そして,強度に発達した国家機構を支える実体的組織体として根本的に再編された行政コオルや司法コオルは,それがまさに一体となって国家機構そのものを形づくる必須の構成部分であり,それらの二つのコオルは,国民代表たる議会によって見出された一般意思を忠実に具体化し適用するとされた存在である。2現在フランスで進行中の事態は,憲法・ヨーロッパ規範によって「法律」への信頼が根本的に揺さぶられるようになるに至ったことに対応して,国家機構内部の存在であるはずの司法コールの括動が誰の目にも明らかに劇的に活性化した。それに伴って,裁判官は,多かれ少なかれ国家に対する統制機関たる「第三の権力」としての役割を果たすことになることを通じて,歴史上はじめて「脱・国家のコオル・化」しつつある。本年度は,フランスにおける法曹像のあり方,法曹養成のあり方,についての現状把握をより深めるために,フランス国立司法学院を訪問する(2005年9月及び2006年3月)とともに,ヨーロッパ人権裁判所を訪問し,法曹像のあり方についての聞き取り調査を行った(2005年9月)。

前者においては,特に,同学院で教鞭をとる,司法官としての身分を有するDenis Salas氏の協力によって,同学院における現職司法官研修のあり方,及び裁判官論をめぐる他国の実務およびインターディシプリナリーな対話の状況についてのあり方について,多くの情報に接することができて,極めて有益であった。なお,Salas氏が2005年12月に来日した際に,東北大学法学研究科へ招致し,「民主主義社会における裁判官の役割」という講演を依頼し,当該テーマについて討論を深めることができた(本講演は,報告者の訳より東北大学法学部の紀要『法学』に掲載される)。このような作業を通じて,改めて印象づけられたことは,現在のフランスにおいては,司法権,そして裁判権力が民主主義社会における極めて重要なアクターとして存在感をますます強めており,そのような存在感に見合うだけの,裁判権力の理論的な基礎づけの試みが精力的に積み重ねられ続けてきていることである。後者においては,ヨーロッパ人権裁判所裁判官のうち,ベルギー・ポーランド・ルクセンブルク・リヒテンシュタインの4力国の裁判官に面会することができ,本テーマについて有益な意見交換を行うことができた。どれだけ国家の裁量的判断を尊重しながらも,ヨーロッパの人権規範を遵守させることを腐心しているかについて,《現場》の苦闘を追体験することができて,極めて有益であった。2006年度の課題は,まず第一に,現在のフランスにおける裁判権,そしてその担い手としての法曹論(とりわけ裁判官と弁護士)の展開そのものを,解明することであった。とりわけ,日本の司法改革の行方と関連させつつ,フランスの裁判権・法曹像の変容から汲み取ることのできる,憲法学の立場からの示唆と展望を明らかにすることであった。本テーマに関連する各種書籍・文献を入手して,フランス裁判権の実像,その理論的分析などについて,多角的視野からの分析を行った。また,本年度の第二の課題は,フランスにおける裁判権・法曹をめぐるあり方の実態を,「権力分立」論・「人権保障」論を問題意識としてもつ憲法学の関心視座から,多面的に明らかにすることであった。日本では,司法改革がいよいよ実現されつつあり,従来の<小さな司法>を脱皮して,ようやく<大きな司法>が現実化しつつある。もともと,ヨーロッパ社会の中で最も意識的に<小さな司法>を実現していたフランスの最近のラディカルな変化は,司法をめぐるあり方の根本的に異なる英米法系諸国と比べて,ヨーロッパ大陸のモデルとなる法曹養成のあり方を実現してきた国であり,職業裁判官制度を堅持している点からいって,日本にとって,より着実で建設的な観点から参考となる国であると考えられた。そこで,海外共同研究者の助力を経て,国立司法学院の修習生に対して,インタビューを実施して,そこで行われている教育内容について説明を求め,どのような教育が行われているかについて,調査を行った。
ナノ構造(Ga,Ge)カルコゲナイド半導体の光物性

新規ナノ構造体創製のうえで、非常に高いポテンシャルを秘めたレーザーアブレーション法を用いることにより、層状半導体GaSeをナノ粒子化し、その光学的性質について研究を行った。アブレーション時の雰囲気ガスの種類とその圧力によりGaSeナノ粒子のサイズ分布が変化することを確認した。また照射パルスレーザー強度によりデブリ形成効率が大きく変わることも明らかにした。GaSeナノ粒子の光吸収測定ではサイズ変化に伴う量子閉じ込め効果、PL測定からはナノ粒子表面準位または欠陥準位による発光を確認した。3D閉じ込めを考慮した有効質量近似にて、量子サイズ効果に伴う最低励起エネルギーのシフトを計算した。また電子、正孔の異方性をとりいれた2D閉じ込めを考慮した有効質量近似を用いることにより、GaSeのバンドギャップは層間方向の閉じ込めに対しより敏感に反応し、変化することを明らかにした。ラマン散乱および赤外吸収測定により、GaSeナノ粒子内に閉じ込められたフォノン状態の、雰囲気ガス圧力と種類の変化に伴う変化を研究した。233cm^<-1>のTOフォノンモードの消失を確認し、ナノ粒子内部の分極率が遮蔽されたことによる効果であると解釈した。もうひとつの表面効果として55cm^<-1>,230cm^<-1>付近に、ナノ粒子化による新規フォノンモードが観測され、表面フォノンモードである可能性について議論した。層間圧縮振動モードであるA'_1モードをCampbell-Fauchetの式で解析を行った。一方でA'_1(2)モードの低波数シフトは、力定数モデルでの計算により、層内Ga-Ga結合および層内振動モードに乱れが生じたことが原因であることを示唆した。また最低励起エネルギーの考察と同様、2Dおよび3Dにおけるフォノン閉じ込め効果を考えることにより、フォノン閉じ込めの次元について研究した。ナノ構造(Ga, Ge)カルコゲナイド半導体の光物性の申請では、GaSe(セレン化ガリウム)やGeS(硫化ゲルマニウム)等のカルコゲナイド系半導体に注目している。まず、GaSeのナノスケール微結晶を作り、その光物性を測定するため、ガス中レーザアブレーション法で試料の作成を行った。ガスの圧力を変えて、試料を作成し,ラマン散乱、光吸収、蛍光測定、X線回折測定をおこなった。当初考えていたものと異なることは、基盤を低温にしておくと結晶ではなく非晶質になる点である.アニーリングや基盤温度と結晶化、微結晶のサイズとの関係等の興味ある研究が今後の研究課題に追加される状況である。GeS系の微結晶化の研究は、レーザアブレーション法による試料について研究が進んでいる。光照射による結晶化、アニーリングによる構造変化等興味ある現象が見られる。不純物を添加した結晶に付いては、現在共同研究者Kerim博士からの試料のラマン散乱を測定し解析中である.不純物濃度が大きくないと、大きな効果は期待できにくい。GaSeに不純物を添加した試料は、Kerim博士のもとで作成中である。その他に、カルコゲナイド系半導体のナノ構造変化として、欠陥カルコパイライトの研究を、圧力下の構造変化として調べた。ラマン散乱の低波数領域と高波数領域では圧力依存性が異なり,その原因を格子力学の計算から解明できた。圧力の増加とともに、欠陥の配置が、様々な変化をする様子がわかった。また、ビスマス単体のレーザアブレーションによる微結晶の研究も成果を発表できた。以上に記すような状況であり、今後の進展を楽しみにしており、また期待をしている。ナノ構造(Ga, Ge)カルコゲナイド半導体の光物性の研究では、GaSe(セレン化ガリウム)やGeS(硫化ゲルマニウム)等のカルコゲナイド系半導体に注目している。