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留学生受入れのシステム及びアフターケアに関する総合的比較研究

本研究は、アメリカ、カナダ、イギリス、ドイツ、及びフランスの5カ国の留学生受入れ及びアフターケア政策を具体的資料に基づいて比較研究したものであり、その成果の詳細は別途、別途準備中の最終報告書に譲り、ここでは要点のいくつかを述べる。(1)留学生の爆発的増大の現実に対応る各国の留学生政策および受け入れ機関の対応策には、もはやかつてのように留学生受を発展途上国の人材開発政策への支援の対象と見るのではなく、研究開発の「パートナー」と見る見方や、さらには潜在的「ライバル」と見る考え方が強まっていること。これは留学生の流動(出入)を中心として展開する“高等教育のボーダレス化"現象が進む一方で、依然として「国民教育」としての高等教育に関する保守的観念と国益優先の風潮が根強く存続している現実を物語る。(2)各国の留学生政策は、文化政策、外交政策、経済政策、とくに労働移民問題に対する政策等と密接な関連を持っており、諸国はアカデミックな留学と共に技能訓練的な意義を持つ留学に関しても重大な関心を払っていること。これまでのような留学生交流の学術的、文化的意義の重視よりも、経済的、外交的意義を重視する政策への転換を示す傾向も見られる。(3)アフターケアに関しては、就職の斡旋をする場合からそれにはいっさい関与しない国まで、対応策には国によってかなりの違いがみられるが、留学を終え者に対する特別配慮やネットワーキングは“総合文化戦略"の一環としてどの国も力を注いでいること。ある意味では、アフターケアの善し悪しが留学生受入れの全体的成果を左右するほど重要な意義を持っているといえる。今年度は、(1)留学生受入れ及び教育のシステムとアフタ-ケアのシステムについて、とくに機関レベルの政策及びインフラストラクチャ-の整備の問題に焦点づけて諸国の今日的動向を把握すること、及び、(2)近年、顕著な進展をみせている、二大学間・多大学間交流協定のもとでの組織的学生流動化計画による留学生交流の動向と問題点を具体的に事例に基づいて明らかにし、そうした計画のもつ、大学の国際化ないし高等教育のグロ-バリゼ-ションにおける意義や将来的展望を把握すること、の2点に主眼をおき、アメリカ、カナダ、イギリス、フランス、ドイツ、及び日本の6カ国について調査班を設け比較研究を進めた。今年度の研究から明らかになった主要な点を要約すると次の3点になる。(1)各国の留学生政策は、外交問題や労働移民問題に対する対応策とある種の関連をもっているため、留学交流政策の意味を正確に把握するには、知識や技術の国境を超えた伝達・転移という狭い意味の留学交流の政策を取り上げるだけでは不十分であり、文化政策や科学政策、労働移民対策等を含めた“総合文化戦略"の中に位置づけて考察する必要があること。(2)そうした視野から、各国のアフタ-ケア政策を含む包括的な留学交流政策の比較研究にかんする理論的モデルの構築を試みることが必要であると考えられること。この理論的モデルの追究に際しては、留学交流にかんする“非欧米的視点"をどのように考えるかという問題も含まれるが、これらの問題の検討は次年度の課題である。(3)留学交流政策の新局面として注目されるECの「エラスムス計画」等、大学間協力ネットワ-クによる組織的な学生・教職員流動化計画では、大学の組織や教育課程・履修条件の国際的共通化が大きな課題となっていること、また、組織的移動学生と自由移動学生の格差の問題も顕在化しつつあること。平成4年度は、各国の留学生受入れ政策の特質に関する昨年度の各班別の研究成果を踏まえて、資料収集を継続するとともに、さらに資料の分析を深め、最終報告書にまとめる作業に主眼をおいた。新しい資料の収集・発掘など各班別の研究成果の詳細については、別途準備中の最終報告書に譲り、ここでは、本年度の全体的な研究成果を要約する。

(1)留学生の爆発的増大の現実に対応る各国の留学生政策および受け入れ機関の対応策には、もはやかつてのように留学生受を発展途上国の人材開発政策への支援の対象と見るのではなく、研究開発の「パートナー」と見る見方や、さらには潜在的「ライバル」と見る考え方が強まっていること。これは留学生の流動(出入)を中心として展開する“高等教育のボーダレス化"現象が進む一方で、依然として「国民教育」としての高等教育に関する保守的観念と国益優先の風潮が根強く存続している現実を物語る。(2)各国の留学生政策は、文化政策、外交政策、経済政策、とくに労働移民問題に対する政策等と密接な関連を持っており、諸国はアカデミックな留学と共に技能訓練的な意義を持つ留学に関しても重大な関心を払っていること。これまでのような留学生交流の学術的、文化的意義の重視よりも、経済的、外交的意義を重視する政策への転換を示す傾向も見られる。(3)アフターケアに関しては、就職の斡旋をする場合からそれにはいっさい関与しない国まで、対応策には国によってかなりの違いがみられるが、留学を終え者に対する特別配慮やネットワーキングは“総合文化戦略"の一環としてどの国も力を注いでいること。ある意味では、アフターケアの善し悪しが留学生受入れの全体的成果を左右するほど重要な意義を持っているといえる。
除去修復エンドヌクレアーゼの機能とその欠損による分子病態に関する研究

ヌクレオチド除去修復(NER)において、XPGとXPF-ERCC1はそれぞれ損傷の3′側と5′側の切断酵素として働くが、XPGやERCC1をノックアウトしたマウスはいづれも成長阻害、離乳前死亡というNER欠損だけでは説明できない重篤な症状を示す。また、XPGはXPF-ERCC1による5′側切断にも関与している可能性が示唆されており、本研究ではXPGの除去修復エンドヌクレアーゼとしての機能以外の役割に注目した。1. Two-hybridシステムを用いた解析より、XPGとERCC1の相互作用が示唆された。プルダウンアッセイを用いて試験管内で確認したところ、バキュロウィルス高発現系から精製されたリコンビナントタンパクや試験管内転写/翻訳反応により合成されたタンパクで両者の相互作用が確認できた。また、その相互作用ドメインのマッピングを行い、XPGはN末とC末の2箇所(主にN末)にERCC1はN末の領域に特定できた。本研究で示されたXPGとERCC1との相互作用は、XPF-ERCC1の損傷部位へのリクルートに関与しているのかもしれない。2. XPGタンパクはNERとは別の修復機構である塩基除去修復(BER)にも関与する可能性が示唆されており、この点について検討した。まず、ウラシルを1個のみ含むDNA基質を用いて塩基除去修復の試験管内切断反応系を確立した。これを用いて各種細胞粗抽出液の切断活性を比較したところ、XP-G患者由来細胞や放医研の塩見らによって樹立されたxpgノックアウトマウス由来細胞の抽出液は、正常細胞に比べて常に低い切断活性(50-80%)を示すことがわかった。また、この低切断活性はウラシルDNAグリコシラーゼの反応効率の低下に起因していた。しかし、リコンビナントXPGを反応系に添加しても相補されず、XPGの塩基除去修復への関与は間接的なものであることが示唆された。
虚血メモリーによる心筋虚血診断:メカニズムの解明と新しい超音波診断法の開発

虚血性心疾患は胸痛発症後急性期の死亡率が高く、早期の診断が必要になるが、胸痛消失後の診断は臨床においてしばしば困難である。よって、心筋虚血が消失した後でも虚血の既往を診断することができれば、診断率の向上が見込まれることから、このような「心筋虚血メモリーイメージング」が望まれている。昨年度の研究より、この虚血メモリーイメージングには拡張期に出現する異常運動(駆出後収縮)を指標とすることが有用であると示唆された。平成23年度は虚血メモリー検出の詳細な検討(虚血メモリー効果の発生メカニズムの検討として、プレコンディショニング効果と虚血メモリーの関係の検討)とパラメトリック表示化を目的に研究を行った。まず、虚血メモリーに対するプレコンディショニング効果を検討した。麻酔開胸犬を用い、動脈閉塞器と超音波血流プローブを装着後、血行動態が安定するのを待って、冠動脈を短時間(1分)完全閉塞し、再灌流した。この短時間虚血再灌流を23回繰り返した後(プレコンディショニング)、壁運動が正常に回復してから、2分間完全閉塞し再灌流させエコー画像を随時取得した。プレコンディショニングにより、虚血メモリー持続時間が従来の持続時間より短縮する傾向が見られた。しかし、プレコンディショニング効果による虚血メモリーの程度は一定ではなく、さらなる検討が必要であると考えられた。次に、開胸犬を用いた冠動脈完全閉塞-再灌流モデルにて、閉塞前後、再灌流後、後負荷時にエコー画像を取得した。得られた画像を解析し、壁運動指標の変化を評価した。駆出後収縮の指標であるpost-systolicindexをパラメトリック表示化することで虚血領域や駆出後収縮の大きさを判断でき臨床上、有用であると考えられた。心エコー検査は非侵襲的で、低コストに施行でき、外来受診時に即座にベッドサイドで検査可能である。さらに、近年開発された心エコーによるスペックル・トラッキング技術は心筋壁運動における微細な異常を定量的に評価可能であり、この「心筋虚血メモリーイメージング」にふさわしい方法と考える。本研究の目的は、(1)心エコー法による心筋虚血メモリー診断法の開発及び、(2)虚血メモリー効果の発生メカニズムの検討である。平成21年度は特に診断法の確立を目的に研究を行った。開胸犬を用いた4分冠動脈完全閉塞-再灌流モデルで、再灌流後、壁運動が正常に回復してから、数種類の負荷条件のもとでエコー画像を取得した。得られた画像を解析し、壁運動指標(収縮期および拡張期の心筋ストレインやその時間微分であるストレインレート)の変化を評価し、負荷時に再出現した微細な壁運動異常を鋭敏に検出する方法を検討した。使用薬剤は交感神経α作動薬であるフェニレフリン、β_1作動薬であるドブタミンとした。その結果、虚血再灌流後の壁運動異常が回復した後でもフェニレフリンを用いて軽度圧負荷を行うことにより、潜在的な異常を検出できる可能性が示唆された。また、ROC曲線による心筋虚血メモリー検出精度は、収縮期最大ストレインレートを用いると、感度70%、特異度80%であった。平成22年度は虚血メモリーの規定因子の検討を目的に研究を行った。開胸犬を用いた4分冠動脈完全閉塞・再灌流モデルを正常血圧時及び、圧負荷時にて作製した。閉塞前後、再灌流後にエコー画像を取得した。得られた画像を解析し、壁運動指標(収縮期および拡張期の心筋ストレインやその時間微分であるストレインレート)の変化を評価した。使用薬剤は交感神経α作動薬であるフェニレフリンとした。左室収縮期圧は薬剤注入により平均27mmHg上昇した。その結果、虚血領域の収縮期指標は両群で閉塞時に低下したが、再灌流後速やかに回復した。駆出後収縮の指標であるpost-systolicindexは正常血圧群では、閉塞前と比べ、再灌流約30分間高値を示しその後回復したが、軽度圧負荷群では再灌流後60分においても高値を示した。このことより、後負荷は虚血メモリーの規定因子となると考えられた。

昨年度の研究より、この虚血メモリーイメージングには拡張期に出現する異常運動(駆出後収縮)を指標とすることが有用であると示唆された。平成23年度は虚血メモリー検出の詳細な検討(虚血メモリー効果の発生メカニズムの検討として、プレコンディショニング効果と虚血メモリーの関係の検討)とパラメトリック表示化を目的に研究を行った。まず、虚血メモリーに対するプレコンディショニング効果を検討した。麻酔開胸犬を用い、動脈閉塞器と超音波血流プローブを装着後、血行動態が安定するのを待って、冠動脈を短時間(1分)完全閉塞し、再灌流した。この短時間虚血再灌流を23回繰り返した後(プレコンディショニング)、壁運動が正常に回復してから、2分間完全閉塞し再灌流させエコー画像を随時取得した。プレコンディショニングにより、虚血メモリー持続時間が従来の持続時間より短縮する傾向が見られた。しかし、プレコンディショニング効果による虚血メモリーの程度は一定ではなく、さらなる検討が必要であると考えられた。次に、開胸犬を用いた冠動脈完全閉塞-再灌流モデルにて、閉塞前後、再灌流後、後負荷時にエコー画像を取得した。得られた画像を解析し、壁運動指標の変化を評価した。駆出後収縮の指標であるpost-systolicindexをパラメトリック表示化することで虚血領域や駆出後収縮の大きさを判断でき臨床上、有用であると考えられた。
日本・朝鮮間の相互認識に関する歴史的研究

本研究では、日本の側の対朝鮮認識がどのようにして歴史的に形成されたのかという問題を、朝鮮の側の対日本認識の形成と関連させながら、検討してきた。とりわけ、この課題を達成するために、韓国のソウル大学を中心にした歴史研究者とシンポジウムを行うとともに、日朝関係にかわわる遺跡(戦争遺跡等)を合同で踏査し、討議した。(1)本研究では、東アジア世界の中の日朝関係に焦点をあわせ、日本の側の対朝鮮認識がどのようにして歴史的に形成されたのかという問題を朝鮮の側の対日本認識の形成と関連させながら、歴史具体的に明らかにしたい。(2)5つの研究項目班、A班(日朝外交・日朝貿易をめぐる相互認識)B班(豊臣秀吉の朝鮮侵略をめぐる歴史的記憶)C班(中世・近世、近代における日朝両国の経済構造をめぐる相互認識)D班(親族制度と社会構造を)ぐる相互認識)E班(日本の朝鮮植民地支配期における「知」のあり方)を設置して研究を深めるとともに、この研究課題を達成するために、韓国の歴史研究者との研究交流や共同研究を行っていく。1.5つの研究項目班それぞれが、班の計画に応じて韓国及び日本で現地踏査や史料調査・収集を行った。2.分担者及び研究協力者が集う会議を6回開催するとともに、日本側共同研究会を5回開催し、討論を行った。報告者とタイトルはつぎのごとくである。山口公一「植民地朝鮮における「国家祭祀」整備過程」、一瀬千恵子「『朝鮮軍記』研究の現状と課題」、野木香里「朝鮮民事令中「親族」規定に関する一考察」、蓑輪明子「日本における1920年代の家族制度改革論」、渡辺治「グローバル大国化と憲法改正」。3.本年度の共同研究の総括と、韓国の日本史・朝鮮史研究者(ソウル大学校を中心とする研究者)との研究交流のために、2007年1月12日から14日までの3日間、一橋大学佐野書院を主会場として日韓歴史共同研究プロジェクト第9回シンポジウムを開催した。第3回シンポジウム以来、日韓両国における歴史研究の現状と課題に関して相互に認識を深めるため、日本史、朝鮮史、日朝関係史上の重要な論点を逐次取り上げて、率直に議論をおこなっていくことを課題として、シンポジウムは実施されてきており、今回も、この方針にそって準備と当日の報告・討論が行われた。第9回シンポジウムにおいては、日本側2本、韓国側2本の報告を用意した。日本側は、共同研究会の議論を基にして渡辺治(「グローバル大国化と憲法改正」)・山口公一(「植民地朝鮮における「国家祭祀」整備過程-「武断政治」期(1910-1919)-」)が報告した。韓国側は、李賢惠氏が「古代韓中日間の青銅器原料交易」、都珍淳氏が「世紀の忘却を越えて:日露戦争100周年記念行事と記念物を中心に」という報告を行い、熱心に討論した。2.分担者及び研究協力者が集う会議を5回開催するとともに、日本側共同研究会を4回開催し、討論を行った。矢島桂「植民地期朝鮮における「国有鉄道十二箇年計画」、小川和也「近世日本における『牧民忠告』の受容一朝鮮・密陽版の影響を探る-」、三ツ井崇「ハングル運動と植民地支配」、田崎宣義「学園都市開発と国立」、山内民博「降倭と向化」。3.本年度の共同研究の総括と、韓国の日本史・朝鮮史研究者(ソウル大学校を中心とする研究者)との研究交流のために、2007年12月20日から23日までの4日間、韓国慶尚南道で日韓歴史共同研究プロジェクト第10回シンポジウムを開催した。第3回シンポジウム以来、日韓両国における歴史研究の現状と課題に関して相互に認識を深めるため、日本史、朝鮮史、日朝関係史上の重要な論点を逐次取り上げて、率直に議論をおこなっていくことを課題として、シンポジウムを開催している。今回のシンポジウムにおいては、日本側2本、韓国側2本の報告を用意した。日本側は、共同研究会の議論を基にして山内民博(「降倭と向化」)、三ツ井崇(「植民地期朝鮮におけるハングル運動」)が報告した。韓国側は、李根寛氏(「『韓清議約公牘』」に関する予備的考察」)、都珍淳氏(「戦争の遺跡を平和の架橋へ」)が報告した。あわせて、韓国南海岸国際戦遺跡の踏査を行った。4.第9回シンポジウムの成果を収載した報告書を印刷した。5.本プロジェクトの研究成果を公開するため、雑誌『日韓相互認識』第1号を印刷した。1. 5つの研究項目班それぞれが、班の計画に応じて韓国及び日本で現地踏査や史料調査・収集を行った。とりわけ韓国の国史編纂委員会で対馬藩旧蔵の史料の収集を行った。2.分担者及び研究協力者が集う研究会・会議を2回開催した。

報告者とタイトルは次にごとくである。木村元「日本の戦後教育学の展開と課題-教育史研究に注目して-」、木村直也「幕末維新期の対馬と日朝関係」、南相九(東北アジア歴史財団研究員)「韓国政府傘下の「過去事」関連委員会の現況と歴史認識」。3.本年度の共同研究の総括と、韓国の日本史・朝鮮史研究者(ソウル大学校を中心とする研究者)との研究交流のために、2008年8月22日から25日までの4日間、長崎県対馬市で日韓歴史共同研究プロジェクト第11回シンポジウムを開催した。第3回シンポジウム以来、日韓両国における歴史研究の現状と課題に関して相互に認識を深めるため、日本史、朝鮮史、日朝関係史上の重要な論点を逐次取り上げて、率直に議論をおこなっていくことを課題として、シンポジウムを開催している。今回のシンポジウムにおいては、日本側2本、韓国側2本の報告を用意した。日本側は、共同研究会の議論を基にして木村直也、木村元が報告した。韓国側は、李泰鎮(「歴史変動期における日本と朝鮮半島」)、都珍淳(「平和作りと戦争の正視-対馬島の戦争遺跡-」)が報告した。あわせて対馬島の戦争関連遺跡の踏査を行った。4.第10回シンポジウムの成果を収載した報告書を印刷した。5.本プロジェクトの研究成果を公開するため、雑誌『日韓相互認識』第2号を印刷した。1.分担者及び研究協力者が集う研究会・会議を4回開催した。報告者とタイトルは次の通りである。森武麿「日本海湖水化計画と朝鮮殖民」、酒井裕美「開港期朝鮮の関税「自主」をめぐる一考察」、徐民教(韓国・親日反民族行為真相究明委員会専門委員)「朝鮮出身の日本軍将校」、金廣烈(韓国:光云大学校東北亜大学教授・学長)「戦時中日本陸軍の朝鮮人農耕隊」、尹明淑(韓国・親日反民族行為真相究明委員会専門委員)「韓国における過去事整理の成果と課題-独立運動、抗日、親日をめぐる歴史認識を中心に」。2.平成21年度の共同研究の総括と、韓国の日本史・朝鮮史研究者(ソウル大学校を中心とする研究者)との研究交流のために、2009年8月21日から24日までの4日間、韓国・済州島で第12回日韓歴史共同研究シンポジウムを開催した。今回のシンポジウムにおいては、日本側2本、韓国側3本の報告を用意した。報告者及びタイトルは次の通りである。酒井裕美「開港期朝鮮の関税「自主」をめぐる一考察」、森武麿「日本海湖水化計画と朝鮮殖民」、金〓「朝鮮朱子学者の理想と現実」、金興秀「韓日関係の近代的改編と宗氏渡韓論」、都珍淳「戦争と平和の反復と変奏-鹿児島と韓国の歴史記憶」。あわせて済州島の戦争関連遺跡の踏査を行った。3.第11回シンポジウムの成果を収載した報告書を印刷した。4.本プロジェクトの研究成果を公開するため、雑誌『日韓相互認識』第3号を編集した。
ソ連の異論派と西側知識人の越境的連帯を支えるモラリティ：1968年を中心に

ソ連の異論派の活動を支えた西側の特派員や知識人の道徳的立場を解明することを主たる目的とした本研究は、特に、パーヴェル・リトヴィノフの支援者であったオランダ人特派員カレル・レーヴェと英国の著名な詩人スティーヴン・スペンダーに焦点を絞り調査を進めた。彼らの書いたエッセイ、日記、回想録などを分析した結果、レーヴェ、スペンダーはともに過去に共産党に加わるもソ連の現実に幻滅してそこを離れた経験を有し、そのことが、そのイデオロギーの下で言論や表現の自由を奪われているソ連知識人のリスクある行動に支援を行う際の彼らの道徳的基盤を強化していたことを明らかにできた。本研究は、1968年に最初のピークを迎えたソ連の異論派知識人による人権擁護活動と彼らの国際社会に向けたアピール(「世界の公衆へ」)を主要な題材に取り上げ、1異論派がいかなる道徳的立場に依拠して自身の行動を正当化したのか、2異論派の活動をサポートした西側の特派員や知識人が、いかなる倫理的、道義的判断からそれを行ったのか、3両者の相互関係と互いの評価はどうだったのか、以上の3点の解明を目的としている。平成26年度は、異論派サイドの動きに焦点を合わせて研究作業を実施した。具体的には、北海道大学図書館、国会図書館、日本ロシア語情報図書館、京都大学図書館、香川大学図書館などが所蔵する同時代に著された異論派運動に関する研究論文や研究書、ソ連解体直後に実施された共産党裁判に関連して編纂されたアーカイヴ文書の中の異論派関係資料、Radio Liberty/Radio Free Europeが収集した異論派のサミズダート文書などを閲読・複写し、関係する資料基盤の拡大と情報収集に努めた。本年度の最大の成果は、上記のアピール「世界の公衆へ」に署名した一人、パーヴェル・リトヴィノフ氏と連絡を取り、スカイプ経由でインタビューを実施できたことである。当該アピールについて、また彼を支援した西側の知識人・特派員、とりわけスティーヴン・スペンダーやカール・リーヴとの関係について貴重な情報が得られた。本研究は、1968年に最初のピークを迎えたソ連の異論派知識人による人権擁護活動と彼らの国際社会にむけたアピール(「世界の公衆へ」)を主要な題材に取り上げ、1異論派がいかなる道徳的立場に依拠して自身の行動を正当化したのか、2異論派の活動をサポートした西側の特派員や知識人が、いかなる倫理的、道義的判断からそれを行ったのか、3両者の総合関係と互いの評価はどうだったのか、以上の3点の解明を目的としている。平成27年度は、西側知識人サイドに重点を置いて調査を進めた。北海道大学図書館、国会図書館、京都大学図書館などが所蔵する資料調査を行うとともに、特に、アムステルダムの国際社会史研究所が所蔵するゲルツェン財団のアーカイヴ資料を閲読した。ゲルツェン財団は、異論派の著作物(いわゆるサミズダート)をロシア語で発刊するとともに、それを英語などで翻訳刊行する他の出版社に版権を委譲することで資金を得て、異論派を経済的にも支援するプロジェクトを実施した。その設立の中心人物であったカレル・レーヴは、1967年ー68年にモスクワに特派員として滞在し、異論派と深い結びつきを持った人物であった。今回の資料調査により、上に記した財団の出版活動の目的を把握することができたのが大きな成果であった。また、平成28年3月28日4月1日の期間にニューヨーク出張を行い、68年の異論派活動の中心人物であったパーヴェル・リトヴィノフ氏に対して2日間にわたりインタビューを実施した。彼が異論派の活動に関わった動機、西側知識人とのかかわりなど、幅広い側面につき各種の知見を得られた。特に、異論派の運動をささえる道徳的基盤の手掛かりとしての政府の行動に対する「恥」「責任」の観念があったこと、西側支援者の支援の背景の一つに、「旧共産主義者」としてそのイデオロギーの下で苦境にある異論派を支援する動機があったことが確認された。異論派やそれを支援した西側知識人のプロジェクトにかかわる資料収集も進み、かつ異論派の中心人物であったパーヴェル・リトヴィノフ氏へのインタビューを彼に直接会って実施し、貴重な情報が得られたから。本年度は、ソ連の異論派、とりわけパーヴェル・リトヴィノフの活動を支援した西側知識人カレル・レーヴェとスティーヴン・スペンダーに関して、一次資料に基づく調査を引き続き実施した。前者のレーヴェが異論派を言論面及び財政面で支援する目的で設置した「ゲルツェン財団」のアーカイヴを所蔵するアムステルダムの国際社会史研究所での資料調査を再度行うとともに、後者のスペンダーの個人アーカイヴを所蔵するオックスフォード大ボドリアン図書館での資料調査も実施した。その結果、後者の調査では、1968年8月22日の日付があるレーヴェのスペンダー宛の書簡を発見、閲読し、両者の人的関係について新たな知見を得ることができた。また、前者の調査では、双方のプロジェクトにかかわっていた異論派支援者の一人ピーター・レッダウェイのレーヴェあての手紙を多数閲覧・収集し、両支援プロジェクトの実態をかなりの程度把握することができた。なお、本年度は、本研究プロジェクトの最終年度にあたるため、これまでの成果を取りまとめ、学会などで公表する作業にも従事した。本研究プロジェクトの第一の目的は、ソ連の異論派知識人の活動とそれを支援した西側知識人の活動を支えた道義的立場(モラリティ)を解明することであったが、「ソ連の異論派と西側支援者を結ぶ越境的モラリティーエゴ・ドキュメントからグローバル・ヒストリーへ」と題した報告を七隈史学会で行った。

特に、西側支援者であるレーヴェとスペンダーが戦間期に共産主義や各国の共産党とかかわりをもったものの、戦後にその政治的立場から離れた経緯が、のちにソ連の異論派支援に向かう道徳的背景として重要であることを明らかにできたのは一つの成果である。この報告をベースに、現在、研究成果を英語論文にまとめる作業を行っている。ソ連の異論派の活動を支えた西側の特派員や知識人の道徳的立場を解明することを主たる目的とした本研究は、特に、パーヴェル・リトヴィノフの支援者であったオランダ人特派員カレル・レーヴェと英国の著名な詩人スティーヴン・スペンダーに焦点を絞り調査を進めた。彼らの書いたエッセイ、日記、回想録などを分析した結果、レーヴェ、スペンダーはともに過去に共産党に加わるもソ連の現実に幻滅してそこを離れた経験を有し、そのことが、そのイデオロギーの下で言論や表現の自由を奪われているソ連知識人のリスクある行動に支援を行う際の彼らの道徳的基盤を強化していたことを明らかにできた。異論派に関する資料収集も進み、かつ、異論派の中心人物パーヴェル・リトヴィノフ氏へのインタビューも実施できたので、研究作業は順調に進捗しているといえる。本年度は本研究プロジェクトの最終年度にあたるため、一定の具体的な成果を上げる必要がある。この2年間の作業により、この研究プロジェクトを一書にまとめあげる構想が浮かんできたため、その構想を具体化するための作業を行いたい。徐々に浮かび上がっている本書の構成、その各章の内容を固めるとともに、執筆に必要なデータをさらに整備していく作業である。そのためには、アムステルダムの国際社会史研究所が所蔵するゲルツェン財団のアーカイヴ資料のさらなる調査が必要になる。また、イギリス人詩人スペンダーが行ったプロジェクト(Writers and Scholars Internationalの組織化と雑誌Index on Censorshipの発刊)に関する調査がまだ不十分なため、スペンダー・アーカイヴの調査のためロンドン出張を実施することも計画している。以上の作業を経たうえで、計画している書物の一部分を論文にまとめる作業を行いたい。西洋史今年度は、異論派を支援した西側知識人・特派員サイドの研究を中心に行う予定である。特に、二人の人物、スティーヴン・スペンダー(英国人)とカール・リーヴ(オランダ人)にかかわる関係資料を広く収集し、分析する。また、リーヴがオランダに設立し、異論派関係文書の出版を推進した「ゲルツェン財団」に関する調査を行う。日程調整がうまくいけば、リトヴィノフ氏を訪ねて、本格的なインタビュー調査を実施したい。なお、ソ連の異論派運動を、ソ連史の文脈においてではなく、グローバルな人権規範や実践の展開、冷戦構造の変容といった国際関係の文脈に位置付ける視点の必要性を実感しはじめているため、その方向での研究の可能性を探りたい。インタビュー調査で米国出張を予定していたが、スカイプでのインタビューが実施できたため、その分の未使用額が生じた。日程調整がうまくいけば、27年度に、インタビュー調査のための米国出張を予定している。
空気圧駆動インフレータブルロボットアーム実現のための基礎研究

ロボットの利用拡大のために,軽量/柔軟ロボットアームが必要とされる.本研究では,プラスティックシートの袋を形成し,リンクやアクチュエータを構成するインフレータブル構造ロボットアームを実現する.まず,インフレータブル構造ロボットアームの設計のための膨張シミュレーション法を開発した.次に,耐久性の高いリンクおよびアクチュエータの設計/製作法を明らかにした.また,本ロボットの軽量/柔軟の特性を失わないために,軽量/柔軟の変位/力センサを高分子材料によって実現した.各研究成果を統合することにより,5自由度インフレータブルロボットアームを実現し,種々のセンサフィードバック制御によって性能を示した.ポリウレタンの光弾性特性を利用した力/接触センサ開発では,ポリウレタンの応力に対する感度が高く,機械的な固定方法が困難であった.この問題をインフレータブルリンク上に接着する方式で,一定の解決をみた.ポリウレタン利用の曲げセンサを開発では,曲げ角度が0度から90度程度までの計測を可能とした.力/接触センサおよび曲げセンサの両方について,発光源とポリウレタン,ポリウレタンと受光センサを光ファイバで連結するシステムを完成し,上記のセンサ特性を実験的に確認した.インフレータブルロボットアームとして,4自由度ロボットアームに2指(各2自由度)を有するシステムを実現した.これらは27年度JST主催イノベーションジャパンに展示して,マスコミ取材と企業からの共同研究の申込みがあった.また,シート形状から多自由度ロボットアームを容易に製作可能な設計製作法を開発し,特許申請を行った.ウレタンの光弾性(応力により誘起複屈折が発生)を使った小さく柔らかい物質(豆腐のような物質)をセンシングする手のひらのような二次元タッチセンサの試作を進めた.ウレタンの光弾性は数グラム重の荷重をダイオード型の簡単な光検出回路で可能にする.これをもとに本年度は一次元型のセンサを試作し,簡易なロボットアームに装着した.実験はセンサ材料を1cm角程度に切ったものを台座におき,このロボットアームを上下左右に駆動し,認識できるかを検討した結果,ウレタンの弾性率,光弾性を最適化することで,この実験に成功した.インフレータブル構造の形状シミュレーションにおいて,四角形,三角形など多様な形状の計算機シミュレーションが可能であることを確認した.また,実際の袋を3次元計測し,計算結果と比較検討した.さらに,共同研究者の三井化学の協力により,有限要素法解析との結果と比較し,本提案手法の優位性を明らかにできる段階にある.当初の計画どおり順調に研究は進捗している.数か月に一度の頻度で,関西大学田實研,九州大学倉爪研(河村助教),三井化学との研究ミーティングによって,各課題の進捗の確認と相互情報交換を行っている.27年度はポリウレタン材料のセンサ利用の基礎解析と利用基礎技術開発を行った.インフレータブルロボットアームでは,耐久性を強化した新しいロボットアームを設計製作して,イノベーションジャパン,国際ロボット展,単独記者会見(立命館大学東京オフィス),大阪グランフロントナレッジキャピタルロボティクス技術説明会などでデモンストレーションを行った.その結果,2社の企業との共同研究が進んでいる.また,高分子材料の業界誌からの依頼原稿,新聞取材等もあった.レディング大学(英国)の林研とは,装着型のリハビリ機器としての共同研究が進んでおり,リハビリテーション国際会議において発表している.オークランド大学(ニュージーランド)との国際ワークショップは9月7,8日に立命館大学で開催した.インフレータブルロボットアームの心理的なデータ解析等をまとめて,平成28年度のIEEE/RSJ主催国際会議ROMANに投稿中である.産業界との共同研究は,材料開発と利用について三井化学(株),インフレータブルロボットアームのエンターテイメント利用にはワヨー(株)と共同研究を実施している.ポリウレタンセンサを利用して,インフレータブルロボットの力フィードバック制御が可能であることを,実験的に示した.光ファイバでポリウレタンシートの光の入力と出力を行い,アームはすべてポリマー製とした.インフレータブルロボットのシート材料として,耐久性の優れたポリラミシートを利用して,3自由度ロボットアームを製作し,運動制御実験を行った.インフレータブル構造内部の圧力を計測することにより,外力を高精度に推定する基礎方程式を示し,法線力のみならず接線力も計測可能なインフレータブル構造センサを開発した.ポリオールとポリイソシアネートを均一に混合し,減圧脱泡後,型に流し込んで,60-130°Cで824時間硬化させ,光弾性を示すポリウレタンシート,ロッドを得た.このウレタンを用い,タッチセンサを試作した.本デバイスには5chのLEDと受光回路を5mm間隔で配置し,光路は接触面から5mm程度上方にある.更にウレタンタッチセンサを市販のロボットアームに取り付け,接触した物体の位置と数を判別できるシステムを構築した.インフレータブル構造膨張数値シミュレータ開発を行った.前年度に開発した単体のインフレータブル構造膨張シミュレーションを拡張し,インフレータブル構造同士の接触に関する機能の実装を行った.次に,複数のインフレータブル構造の高速なシミュレーションを可能にするため,並列化を行い,並列化前に比べ,約5倍の計算速度を可能とした.これらの結果を,第17回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会で発表を行い,優秀講演賞を受賞した.ポリウレタンの光弾性センサの計測ばらつきが予想以上に大きく,インフレータブルロボットアームの関節角度計測への曲げセンサ利用は難しいと判断した.インフレータブルロボットアームの関節角度の計測は,別の方式で計測する予定である.一方,ポリウレタンの光弾性を接触センサとして利用する方法は期待が大きい.微小な部分の微弱な力計測に有用と思われる.インフレータブル構造の内圧計測を利用した力センサ開発では,内圧から外力を推定する基礎方程式が導出できた.

この方程式は構造が単純でありながら,微小な力計測の際に生じる非線形性を忠実に表現できる点が優れている.得られた推定式では,簡単なパラメータ推定のみで,広範囲の計測の精度を高めることが可能となった.インフレータブルロボットアームの計算機シミュレーションでは,計算効率を高めるアロゴリズムを開発し,剛体の接触面などが存在する場合にも計算可能とした.また,有限要素法との計算結果と比較することによって,提案手法の優位性を示すことができた.研究代表者川村貞夫:29年度は,現在までに蓄積されたインフレータブル構造ロボットアームの設計/製作/制御法をAdvanced Roboticsに論文として発表した.耐久性を向上するために,三井化学から新しいシートの提供を受け,最適な溶着条件を示した.センサ開発では,ポリウレタンの光弾性センサが力センサとして利用できることを実験的に示した.また,インフレータブル構造の内部の空気圧力をMEMS圧力センサで計測することによって,外力の推定を行う数理モデルを提案し,実験によって有用性を確認した.研究分担者河村晃宏:前年度までのインフレータブル構造膨張数値シミュレータを拡張し,アクチュエータにリンクも含めたアーム全体のシミュレーションを行った.ここでは,アクチュエータとリンクに異なる剛性を与え,実機に近い構造を実現した.また,1,2自由度の数値シミュレータを開発し,アクチュエータ差圧から屈曲運動が確認できた.本シミュレータでは,前年度比で10倍以上の頂点数を持つ超冗長系となっているが,CUDAを用いた並列計算処理によって大幅に計算時間を削減することに成功した.これらの結果を第18回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会及び国際会議(MPR17)で発表した.研究分担者田實佳郎:小さな応力により大きな複屈折を与える高光弾性ポリウレタン材料を開発し,この材料の応力センサへの応用を追及した.更にウレタンの光弾性と圧電性ポリ乳酸高分子を利用することで,物体接触時に複雑な処理を用いず,荷重,すべり覚を直接検知できるセンサ作製を試み,プロトタイプを作成し,実用化に向け最適化を重ねた.その結果,高光弾性ポリウレタン材料を用いた新たな多機能把持センサとして十分な性能を発揮することを実証した.ロボットの利用拡大のために,軽量/柔軟ロボットアームが必要とされる.本研究では,プラスティックシートの袋を形成し,リンクやアクチュエータを構成するインフレータブル構造ロボットアームを実現する.まず,インフレータブル構造ロボットアームの設計のための膨張シミュレーション法を開発した.次に,耐久性の高いリンクおよびアクチュエータの設計/製作法を明らかにした.また,本ロボットの軽量/柔軟の特性を失わないために,軽量/柔軟の変位/力センサを高分子材料によって実現した.
溶岩ドームの成長とその崩落現象に関する研究

雲仙普賢岳では,1990年11月17日に水蒸気爆発を開始し,1991年5月20日に溶岩ドームが出現した.それ以来,1993年3月現在までほぼ連続的に溶岩供給が続いている。この間山頂には10個の溶岩ドームが形成される一方,成長する溶岩ドームの部分的崩落に伴って火砕流が頻発した.本研究では,噴火の経過を記録するとともに,溶岩ドーム成長のメカニズムと火砕流を引き起こす崩落現象のメカニズムについて検討をおこなってきた.1.溶岩は当初地獄跡火口から出現したが,溢れた溶岩が火口の東側斜面にこぼれて火砕流を発生した.その後,成長に伴って不安定に成長した溶岩ドームは約2週間後に火口壁を巻き込んで,地滑りのように大きく崩壊した.この時発生した火砕流が43名を巻き添えにした.普賢岳の噴火で発生した大きな火砕流はすべてがこのような地滑り的な大きな崩壊によるものである.2.溶岩ドームは東側斜面の崩落のために,抵抗のより少ない(距離の短い)東側斜面を選んで成長した.しかし,東側斜面は安息角に近い急勾配であるため,溶岩は流れずに崩落を繰り返した.結果的に溶岩は自分の崩落物で埋立た流路をゆっくり前進した.ある長さまで達した溶岩ドームは先端の冷却のために押されなくなり,溶岩の別の出口を求めた.この結果,新たな溶岩ドームが形成された.3.溶岩供給は全体的に見ると,溶岩ドームの誕生直後に始めに大きなピークがあり,その後,時間とともに順次減少するという様式をとる.但し,その中にはサブユニットがある.また,さらに細かく見ると,各溶岩ドームの出る直前に供給率が減少し,出現直後に供給率が跳ね上がるという特徴がある.雲仙普賢岳では,1990年11月17日に水蒸気爆発を開始し,1991年5月20日に溶岩ドームが出現した.それ以来,1993年3月現在までほぼ連続的に溶岩供給が続いている。この間山頂には10個の溶岩ドームが形成される一方,成長する溶岩ドームの部分的崩落に伴って火砕流が頻発した.本研究では,噴火の経過を記録するとともに,溶岩ドーム成長のメカニズムと火砕流を引き起こす崩落現象のメカニズムについて検討をおこなってきた.1.溶岩は当初地獄跡火口から出現したが,溢れた溶岩が火口の東側斜面にこぼれて火砕流を発生した.その後,成長に伴って不安定に成長した溶岩ドームは約2週間後に火口壁を巻き込んで,地滑りのように大きく崩壊した.この時発生した火砕流が43名を巻き添えにした.普賢岳の噴火で発生した大きな火砕流はすべてがこのような地滑り的な大きな崩壊によるものである.2.溶岩ドームは東側斜面の崩落のために,抵抗のより少ない(距離の短い)東側斜面を選んで成長した.しかし,東側斜面は安息角に近い急勾配であるため,溶岩は流れずに崩落を繰り返した.結果的に溶岩は自分の崩落物で埋立た流路をゆっくり前進した.ある長さまで達した溶岩ドームは先端の冷却のために押されなくなり,溶岩の別の出口を求めた.この結果,新たな溶岩ドームが形成された.3.溶岩供給は全体的に見ると,溶岩ドームの誕生直後に始めに大きなピークがあり,その後,時間とともに順次減少するという様式をとる.但し,その中にはサブユニットがある.また,さらに細かく見ると,各溶岩ドームの出る直前に供給率が減少し,出現直後に供給率が跳ね上がるという特徴がある.
乱流の計算物理学の新展開

本研究の主な成果は以下のとおりである。1.乱流場の普遍的構造:(1)乱流の世界最大規模直接数値シミュレーション(DNS)のデータを用いて、乱流中の小スケール渦の統計を解析し、とくにエネルギー散逸率の間欠性については、乱流の間欠性の現象論でよく用いられている仮定が成立していないことを明らかにした。(2)シミュレーション領域をこれまでで最大のものに拡大したDNSによって、大スケールにおける普遍性についてのロイチャンスキー仮説を支持する数値的証拠を得た。2.乱流場の情報縮約手法:(1)上記1-(1)のデータを用いて、Large Eddy Simulationの方法で重要となる大きな渦から小さな渦へのエネルギー輸送について解析し、その統計の粗視化の方法、スケールへの依存性を明らかにした。(2)同じく1-(1)のデータのウェーブレット解析を行い、秩序渦、無秩序渦の統計法則について調べた。その結果、秩序渦の自由度の全自由度に対する割合が、レイノルズ数の増加と共に減少することなどを明らかにした。3.壁乱流:壁乱流DNSのための新しい計算手法を提案し、従来手法との比較を行なった。乱流境界層については、精度の面では従来のJacobi関数展開法、精度・効率の両面からは新たに提案したSincガラーキン法が有力であることを示した。また、平行平板間乱流の物理的知見に基づきDNSにおける慣性小領域実現の可能性を見積もった。1,2の成果はいずれも従来のレベルの小規模のDNSでは得られなかったものであり、3の成果は壁乱流の超大規模壁乱流DNS実現のための基盤となる知見である。それぞれ、今後の乱流の統計理論・モデリングの開発、および計算科学的解明に重要な一ステップであると位置づけられる。2.乱流場の情報縮約手法:(2)同じく1-(1)のデータのウェーブレット解析を行い、秩序渦、無秩序渦の統計法則について調べた。本研究の目的は計算科学的手法を用いて乱流の基礎的側面に絞りその物理を明らかにすることである。本年度は概略以下に示す成果を得た。(A)乱流場の普遍的構造:(i)周期境界条件下の乱流の直接数値シミュレーション(DNS)によるデータを用いて、乱流中の小スケールの渦のもつ統計的性質の解析を行い、種々の統計量のスケールおよびレイノルズ数への依存性を明らかにした。(ii)乱流中では小さなスケールだけではなく大きなスケールにも、ある種の普遍性があるという予測がロイチャンスキーによつてなされている(ロイチャンスキー仮説)。その仮説の直接的検証はこれまで困難であるとされてきたが、シミュレーション領域をこれまでで最大のものに拡大したDNSを実行することによって、その仮説を支持する証拠を得た。(B)乱流場の情報縮約手法:(A)(i)のデータを用いて、大きな渦から小さな渦へのエネルギー輸送について解析し、その輸送率が粗視化のスケールに簡単なべき的依存性を持つことを示した。また、Wavelet解析を行ない、主要(Coherent)成分およびその他の(Incoherent)成分の統計的性質を調べた。その結果、レイノルズ数の増大とともに、全自由度に対する主要成分の自由度の割合が低下することなどが分かった。(C)壁乱流:固体壁をもつ乱流場の最も典型的なものとして、(i)二平板間の乱流と(ii)一平板を過ぎる乱流境界層をとりあげ、そのDNSを高速・高精度に並列処理するための数値計算コードの作成を行なった。(i)についてはSinc法を用いるスキームにおいて核となる部分を作成し、チェビシェフスペクトル法などの標準的なスキームとの比較、性能評価を行なった。(ii)についてはヤコビ多項式を用いるスキームに基づくコードを作成し、予備的DNSを行なった。研究の目的は計算科学的手法を用いて乱流の基礎的側面に絞りその物理を明らかにすることである。(A)乱流場の普遍的構造:

(1)周期境界条件下の乱流の直接数値シミュレーション(DNS)によるデータを用いて、昨年度に引き続き各種統計量のデータ解析を行った。とくに乗算ランダム過程の観点からエネルギー散逸率の間欠性のスケール依存性を明らかにした。(2)大スケールにおける普遍性について、大きな計算領域でのDNSを実行し、ロイチャンスキー仮説(大規模渦の不変則)の検証と理論的検討を行った。(B)乱流場の情報縮約手法:周期境界条件下の乱流の直接数値シミュレーション(DNS)によるデータのWavelet解析を行ない、主要(Coherent)成分およびその他の(Incoherent)成分の統計的性質を調べた。Coherent成分は、どのスケールにおいても、元々の乱流場との相関がよいこと、Coherent成分が非線形相互作用を十分に保持していることが分かった。(C)壁乱流:固体壁をもつ乱流場の最も典型的なものとして、(1)二平板間の乱流と(2)一平板を過ぎる乱流境界層をとりあげ、そのDNSを高精度・高解像度かつ高速に行うための数値計算コードの開発を行なった。(1)についてはSinc法を用いたDNSコードを作成し、従来のスペクトル法(フーリエ・チェビシェフタウ法)との比較と性能評価を行なった。(2)についてもSinc法を用いたスキームにおいて核となる部分の計算精度と計算コストを評価し、予備的なDNSを行った。本研究の目的は計算科学的手法を用いて乱流の基礎的側面に絞りその物理を明らかにすることである。本年度は主として概略以下に示す成果を得た。(A)乱流場の普遍的構造:(1)乱流の世界最大規模直接数値シミュレーション(DNS)のデータによって、エネルギー散逸率の間欠性を解析し、従来の多くの現象論で仮定されているような統計的相似性が必ずしも成立していないことを明らかにした。(2)大きな計算領域でのDNSのデータ解析により、ロイチャンスキー仮説(大スケールの不変則)の前提となっている速度相関関数の遠距離での減衰の仕方を検証した。(B)乱流場の情報縮約手法:(A)のDNSデータのウェーブレット解析を行ない、(i)少数の自由度からなる秩序渦同士の非線形相互作用が、全体場の非線形相互作用をよく再現すること、(ii)無秩序渦同士の相互作用は非常に小さいこと、(iii)無秩序渦度場から誘導される速度場のエネルギーが等分配されるスケール領域がレイノルズ数の増加と共に広がっていくこと、などを明らかにした。(C)壁乱流:壁乱流の典型のひとつである乱流境界層について、Sincガラーキン法を用いた新しい数値計算法の開発を行い、その計算法が従来のJacobi関数展開を用いる方法に比べ、壁方向の格子点数が増すほど高速であることを確認した。また、その計算法による壁乱流のDNSおよび得られた乱流場の統計量の解析と渦度場の可視化を行い、計算結果がフリンジ法におけるパラメータに強く依存することが分かった。(A),(B)は従来の規模のDNSでは得られなかった新しい知見、(C)は壁乱流の大規模DNSのための効率的計算手法の知見を与えるものである。それぞれ、今後の乱流理論構築とモデル開発、および壁乱流の計算科学的解明のための重要なステップであると位置づけられる。
太さ数nm以下の金属ナノワイヤ列を含む繊維状複合薄膜の非線形光学物性

光触媒Au/TiO_2(320)において、TiO_2(320)表面上の原子レベルステップに注目しその部分に吸着しているAu原子を1つの集団とすれば、界面における繊維状薄膜と考えることができる。平成29年度はこの複合系についてSHG応答の試料回転角依存性を測定することに成功したが、平成30年度はその界面の断面透過電子顕微鏡(TEM)像の観察、および波長可変のSHG応答の測定を行なった。断面TEM試料観察のために、新たなAu/TiO_2(320)を製作し、その断面試料を薄くカットし、イオンミリングで薄く削っていくことにより作った。TiO2_2(320)基板はAu蒸着前にHF処理と空気中アニール処理を交互に施して作ったが、それによる表面ステップバンチングは起こっていないことが確認できた。したがって界面は規則的ステップが支配的である。次に2nmの平均膜厚で製作したAuの膜厚の揺らぎは大きくなく、TiO2表面はAuで全て覆われていることが確認できた。しかし今回、Au/TiO2界面における原子の並びがどのようになっているかなどが見極めることができるような質の良い画像は得られなかった。Au/TiO_2(320)試料のSHG強度を入射光子エネルギーの関数として計測した。SHG光の測定配置は、入射面が[2-30]方向を含んでS偏光入射S偏光出射のステップからのシグナルが支配的な配置と、同じ入射面でP偏光入射P偏光出射のテラスからのシグナルが支配的な配置である。計測は二光子エネルギーにして、3eVから5.3eVまで行なった。その結果、前者の配置では5eV付近にピークを持つスペクトルが、後者の配置ではほぼ一定の強度を持つスペクトルが得られた。今後、観測されたピークがどのような電子エネルギー状態を起源とするのかを、詳しく解析し、また追加の実験をしていく予定である。Au/TiOs(320)界面のステップに沿った繊維状のAu/TiO2界面の非線形応答については、非常によい結果が得られた。今後再現性を確かめる実験を行い、この話題について出版論文が書けるような確実な成果を確保したい。本来の繊維状のナノワイヤ列を重ね合わせる実験は真空装置のトラブルの復旧を急いでいる。真空装置の修理などを急ぎ、本来の計画どおりに成果が得られるように努力する。本年度(平成27年度)は計画した通り、「ナノワイヤ列の貼り合わせ装置」の設計を行った。このナノワイヤ貼り合わせ装置の概要は次のとおりである。水に容易に溶けるNaCl単結晶(110)面の上に斜め蒸着により成長させたナノワイヤ列をまず両面テープに貼り付けて、全体を水につけてNaClを溶かして取り除く。ナノワイヤは両面テープの上に残る。次に、このナノワイヤの乗った両面テープにカットを入れ一部をはがす。そして、そのはがした部分に新たな両面テープをはる。これにより、試料ホルダーは両面テープの高さに一定になるが、その一部にナノワイヤが貼り付いている構造となる。次に、新たなNaCl上にのったナノワイヤ列を、その上から貼りつけ、再びNaCl基板を水に溶かす。これにより、最終的には試料の一部はナノワイヤ列が二重に、残りの部分ではナノワイヤが一重に両面テープの上に貼りつくことになる。このプロセスの中で、「そのはがした部分に新たな両面テープをはる」という部分が、もとの提案では考えられておらず、このことを修正した「ナノワイヤ列の貼り合わせ装置」の設計を行い、完成した。この報告書を書いている最中には、装置を学内の工作室より製作が完了したという、情報が入った。一方SHGの測定システムも改良を重ねた。試料より発生するSHG光の波形には入射光に対する位相シフトが考えられる。この位相シフトは界面における構造の形や物質の電子状態を反映しているので重要な情報である。本研究ではこの位相シフトを測定する新しい測定システムとして、水晶SiO2(0001)面をSHG測定の光路に入れて標的試料からのSHGと干渉させ、さらにSiO2を法線まわりに回転させる配置を開発した。現在その性能をテストしている。概要で述べたように、設計の問題点もクリアし、部品も加工が終わった。次は組み立てである。組み立ての段階でいろいろな不具合が生じるであろうが、各部品の構造は単純にしてあるので、設計変更は容易である。SHGの位相シフトの測定装置は、まだ求まる位相の精度に問題があるが、2年目以降に集中してこの問題を解決できると考えられる。1年目に設計したデザインに基づき、ジュラルミンを用いて13ケの部品を加工し、また本研究予算で購入した縦型と横型の微動送りステージおよびカッター刃を用いて、ナノワイヤ膜貼合わせ装置を組み立てた。基本的には順調に組み立てることができ、完成した。設計ミスではないが、中央の蒸着した試料を両面テープで貼り付けて持ち上げるための台と、上方から来るアームとの間のスペースが小さすぎたので、この下方の部品については、設計しなおしの必要がある。これができたら、次にはテープ試料を用いて、動作確認を行う予定である。一方、本プロジェクトの基礎的な研究として、Au/TiO2(320)表面のSHG分光を推進した。

本プロジェクトでは、TiO2(320)面を800°Cで空気中アニールしてできるTiO2のステップ構造に、上からAu膜を2nm蒸着し、その部分の電子構造のスペクトルを計測して、光触媒活性に関連する機構を解明しようとするものである。このようにすれば、ストライプ状のステップ構造とテラス構造のAu/TiO2界面ができることになる。この試料のSHG応答を計測すれば、対称性の破れている方向、すなわちテラスとステップのAu/TiO2界面を選択的に分光できる。本年度は、この試料を複数製作し、1つはSHG応答の計測、他はその他の計測用に用いた。SHG応答としては、対称性の破れから期待できる異方性が検出でき、計測系の感度比補正をした上で、4つの偏光組み合わせのパターンを、テラスの寄与成分と、ステップの寄与成分に分離することができた。他の1つの試料については、原子間力顕微鏡および走査電子顕微鏡を用いて、表面形状をモニターする予定である。研究実績に述べたように、本研究の目的であるナノワイヤ列貼り合わせ装置は完成したが、NaClをマトリックスとして用いたナノワイヤ列が、蒸着源の不調により製造できない状況である。本研究の基礎的な部分であるAu/TiO_2(320)のSHG応答の研究が大きく進展した。UHVチャンバ内で2×10^-7Torrの背圧下でTiO_2(320)基板上に厚さ2nmの金膜を製作した。パルスNd:YAGレーザーを励起光として、Au/TiO2(320)界面および何も乗せていないTiO2(320)からの二次高調波応答を表面法線周りの回転角の関数として、そして入射/出射偏光の関数として、観測することに成功した。励起光の光子エネルギーは1.17eVおよび2.33eVの2点であった。励起光子エネルギーが1.17eVの時にはすべての偏光組み合わせについて、等方性なSHG応答が、両方の試料から観測された。一方で、励起光子エネルギーが2.33eVのときには、どちらの試料からも、表面の微視的な構造の対称性と合致する極めて異方的な応答が観測された。このSHG応答を司る非線形感受率の成分を現象論的な理論によるフィッティングで求め、TiO_2表面のテラスとステップからの寄与に分解することに成功した。一方、Au/TiO2(320)系と類似の[112]方向に9.5°ミスカットしたステップ状のSi(111)表面上にUHVチャンバー内で水素吸着させた表面の光和周波発生スペクトルの観測も行い、特にステップにおける水素の振る舞いについて、結果の物理的解釈の検討を行った。pppおよびssp偏光-SFGは、2082cm^-1(A)のSi-H伸縮振動テラスモードと2094cm^-1の垂直二段振動モード(C1)の2つのモードのみが見えた。興味深い点は、湿式化学エッチングによって調製された同じミスカット表面とは異なるモードが観測されたことである。このことは、Si(111)の階段状表面上のダイハイドライドの形成とその配向や構造が調製法に強く依存することを示唆している。Au/TiOs(320)界面のステップに沿った繊維状のAu/TiO2界面の非線形応答については、非常によい結果が得られたと言える。しかし、本来の繊維状のナノワイヤ列を重ね合わせる実験が真空装置のトラブルで進行していない。光触媒Au/TiO_2(320)において、TiO_2(320)表面上の原子レベルステップに注目しその部分に吸着しているAu原子を1つの集団とすれば、界面における繊維状薄膜と考えることができる。