hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
中国計画経済期（１９４９－７８年）の政府―企業間関係に関する事例比較研究

また、国外の関連する研究情報の収集、国際的な研究者ネットワーク構築および研究成果発信の足掛かりとして、2011年7月11日に勤務先の東京大学社会科学研究所にて当該分野に関する欧州の若手研究者を講師として招いたセミナーを開催し、欧米圏での研究動向と今後の研究協力の可能性について議論した。また同年10月8-9日には、イギリス・ブリストル大学で開催された当該分野に関する国際ワークショップに参加し、本研究のアイデアとその基礎となるこれまでの研究成果について報告した。こうした海外の研究者との交流を通じて、来年度以降の研究の方向性について新たな着想を得るとともに、本研究の総括段階における国際的な研究集会の開催など、国際的な研究者ネットワークを利用した研究推進の在り方を具体的に構想することができた。当初の計画の通り、平成23年度に収集した資料の精査と検討、ワークショップ・セミナーへの参加・報告を中心とした対外的な研究交流、および現地調査を含む資料収集および最新の研究動向へのサーベイを継続することができた。とりわけ企業金融制度に関して重点的に調査を行い理解が深まったこと、および県レベルの政府ー企業間関係を分析する材料を入手できたことは、研究計画全体の遂行上重要な進展であると言える。課題としては、初年度に目途をつけたモデル企業・地域についてのフォローアップ調査が十分展開できなかった点が挙げられる。次年度での現地調査の実施、あるいは現在入手できている資料に応じた分析枠組みの調整などを含めて、引き続き検討していく。当初の計画の通り、必要な基本器材の購入や関連資料の収集・吟味、研究動向のサーベイを進め、政府ー企業間関係の地域間比較を行う上での適切なモデル企業・地域の選定作業についても一定の目途をつけることができたという点で、おおむね順調に進展したと言える。課題として残ったのは、当初研究計画に組み入れていなかった海外研究者との交流の機会を優先させたために、初年度に行う予定であった現地調査が十分展開できなかった点であり、次年度以降に重点的に進めていく。本研究の最終年度にあたる平成25年度は、これまで収集した政府ー企業間関係に関する資料の分析・考察に重点を置き、同時に現地調査を含めた資料収集および研究動向のサーベイを補完的に行っていく。とりわけ、前年度十分に展開できなかった各モデル企業・地域のフォローアップ調査については、分析・考察作業の進捗状況を勘案して適宜実行していく予定である。研究成果の公表については、学術雑誌への論文投稿のほか、国内外の学会・研究集会での報告を視野に入れている。具体的には、2013年8月にイギリスのUniversity of Yorkにおいて開催予定の研究集会に参加し、本研究の成果の一部について報告する計画である。また条件がそろえば、海外の研究者を招いて本研究の成果を検討する研究集会を開催する予定である。次年度以降は、初年度に行った関連資料の収集・吟味および研究動向のサーベイを踏まえて、モデル企業・地域の選定作業を進め、現地調査を含めたより本格的なデータ収集・分析に移行していく。また、初年度より構築している国際的な研究者ネットワークを利用して、研究の総括と発信を兼ねた国際的な研究集会の開催を予定している。平成25年度の研究費は、当初予算額500,000円に、平成24年度未使用額276,340円を加え、総額776,340円となる見込みである。なお、平成24年度未使用額が生じた原因は、研究上の必要に応じて当初予定していた現地調査計画を一部変更したことによる。
イネのモミラクトン排出輸送体の探索と排出活性調節機構に関する研究

イネにおいて病害抵抗性に関与するフィトアレキシンとしてだけでなく、周辺雑草に対するアレロパシー物質として振る舞うモミラクトンの排出輸送体遺伝子の同定を試みた。モミラクトン高生産条件で目的遺伝子発現量が高まると仮定して候補遺伝子を選抜し、現在、機能解析、局在解析など特徴付けを試みているところで、目的遺伝子を同定するまでには至らなかった。また、筆者が独自に考えた14-3-3タンパク質による活性調節機構という全く新しいメカニズムについても実証を挑戦したが、ポジティブな結果は得られなかった。イネOryza sativaが生産するフィトアレキシンでもありアレロパシー物質でもあるモミラクトンについては、生合成遺伝子は解明されたものの、排出に関しては分子レベルの情報もなく、その排出活性制御についても知見はこれまでない。そこで本研究では、モミラクトンの排出輸送体のcDNAクローニングと活性調節機構を解明することを目的として以下を行った。(1)モミラクトン排出輸送体遺伝子の機能同定・特徴付け:既に選抜していた2種のABC輸送体ファミリーの遺伝子について、約4.5 kbpの全長cDNAクローニングに成功した。さらにそれらのcDNAをシロイヌナズナに導入し、T3世代まで得ることができた。(2)モミラクトン生合成・排出変異体の取得と特徴付け:生合成遺伝子OsKSL4についてTosミュータントパネルからPCRスクリーニングした。zプールの二次スクリーニングまでは目的シグナルを確認できたが、xyプールの三次スクリーニングでは見失った。そこで、周辺のラインについても検討したが、再発見することはできなかった。(3)目的輸送体活性の14-3-3による制御モデルの提唱:目的タンパク質における14-3-3結合モチーフ様配列を含むペプチドを用いて、大腸菌発現組換えタンパク質を用いてプルダウンアッセイ、酵母2-ハイブリッドアッセイを用いて検討したが、推定モチーフ配列と14-3-3との相互作用は検出できなかった。目的遺伝子を組み込んだシロイヌナズナについて、ようやくT3世代種子を得られたところなので、これを用いたモミラクトン耐性試験、排出量測定などの実験まで到達できなかった。さらに、生合成変異体(OsKSL4変異体)について、不幸なことにスクリーニング途中で見失った。目的タンパク質と14-3-3結合実験も期待した結果を示していない。目的遺伝子の機能解析を行うとともに、2種の候補遺伝子が目的遺伝子でなかったときに備え、別のスクリーニングも行っていく。変異体については、Tosミュータントパネルだけではなく、ゲノム編集も試みる。14-3-3結合実験については、酵母3-ハイブリッドアッセイにより、1分子内の2箇所の結合モチーフをあわせて14-3-3との結合を検討することも視野に入れる。生物有機化学
フォトリフラクティブ強誘電性液晶による実時間動的ホログラムの開発

実用レベルまで高速かつ大きな特性を示す新しいフォトリフラクティブ液晶組成物について研究を行った。申請者らの研究によって,極めて高速かつ非常に大きなフォトリフラクティブ効果を示す新しい材料群が見出された。これは単体化合物ではなく,種々の化合物から成る強誘電性液晶混合物であり,申請者以前に報告例は全く存在しない。特に我々が光導電性キラルドーパントと呼ぶ化合物をスメクチック液晶に混合することにより,これまでに知られている材料の8倍以上の利得と10倍以上の高速化を達成し、実用レベルに近い性能を達成することができた。フォトリフラクティブ効果とは、動的ホログラムを形成する現象の一つである。これは、画像信号の制御や演算に直接応用できるため、優れた材料の出現が待たれている。フォトリフラクティブ物質中でレーザー光を干渉させれば、屈折率の値が周期的に変化した格子縞(屈折率格子)が形成される。有機系材料は内部電界によって分子配向に変化が生じるため、見かけの屈折率が大きく変化する。しかし、現状では応答速度が遅い事が実用化への障壁になっている。研究代表者は、光導電性化合物と電荷発生剤をドープした強誘電性液晶中で、光の干渉によって内部電界を発生させ、それによって強誘電性液晶の自発分極の変化を誘起する研究を開始した。強誘電性液晶では自発分極ベクトルの方向の変化によって液晶分子の向きが変化する。一般の分子配向変化型フォトリフラクティブ効果が、内部電界に分子の双極子モーメントが応答して生じているのに対して、強誘電性液晶のフォトリフラクティブ効果は自発分極というバルクの分極が内部電界に応答する。強誘電性液晶の自発分極の電界応答は非常に高速であるので、フォトリフラクティブ効果の応答の高速化が可能である。平成25年度の研究では、優れたフォトリフラクティブ特性(高い回折効率、大きな利得定数、速い応答)を示す強誘電性液晶材料の設計指針を得ることを目的とした検討を行った。強誘電性液晶におけるフォトリフラクティブ効果の発現メカニズムの検討と強誘電性液晶(混合物)の分子構造や組成の検討を行った。強誘電性液晶のフォトリフラクティブ効果についての研究を行っている。フォトリフラクティブ効果とは,動的なホログラムが形成される現象であるので,光パラレル論理回路や光信号増幅,光パターン認識,位相共役などの光デバイスの実現のための材料のひとつとして期待されている。一般に、強誘電性液晶は単一の化合物ではなく,数種類数十種類の化合物の混合物である。強誘電性を示す温度範囲や配向特性、複屈折などを単一の化合物で調整することは不可能なためである。数種類の液晶性化合物を混合してスメクチックC相を形成する母体液晶を調製し,これに不斉構造を持つ化合物(キラルドーパント)を混合するとキラルスメクチックC相(SmC*相)を形成する強誘電性液晶が得られる。フォトリフラクティブ強誘電性液晶を得るためには,この強誘電性液晶にさらに光導電性色素を混合することになる。しかし,光導電性色素は多くの場合、液晶性化合物ではないため,これらを混合することによって強誘電性液晶の配向特性は低下し,無欠陥で均一に配向させることが困難になってしまう。この問題を回避するために,我々は光導電性キラルドーパントを開発した。これは光導電性色素に不斉構造を結合させたもので,スメクチックC相を示す母体液晶に混合すれば,直ちにフォトリフラクティブ強誘電性液晶が得られる。我々が新たに調整した混合物液晶は強誘電性を示し、さらに光導電性を示す。この混合物液晶を用いて2光波結合実験を行った。この液晶混合物を用いて、動画光信号増幅ができるかどうかの検討を行った。動く画像をレーザー光にのせて強誘電性液晶試料に入射し、それによって動く動画光信号の増幅が可能であるかを検証した。ポンプ光の入射によって、動画はスムーズに増幅されることが確認された。フォトリフラクティブ効果とは,物質中で光を干渉させたときにホログラムが形成される現象である。このホログラムは動的なものであり,立体動画や回折光学に基づく距離計測や形状認識などに用いられる。これまでは応答性が低いことが問題となり,実用化に至っていなかった。我々が最近行った研究において,極めて高速かつ非常に大きなフォトリフラクティブ効果を示す新しい材料群が見出された。これは単体化合物ではなく,種々の化合物から成る強誘電性液晶混合物であり,我々以前に報告例は全く存在しない。特に我々が光導電性キラルドーパントと呼ぶ化合物をスメクチック液晶に混合することにより,これまでに知られている材料の8倍以上の利得と10倍以上の高速化を達成し、実用レベルに近い性能を達成している。本研究では,これを基に低電圧駆動かつ高性能なフォトリフラクティブ液晶材料の開発を行った。

特に我々が光導電性キラルドーパントと呼ぶ化合物をスメクチック液晶に混合することにより,これまでに知られている材料の8倍以上の利得と10倍以上の高速化を達成し、実用レベルに近い性能を達成することができた。当初の計画どおり、高いフォトリフラクティブ特性を示す材料をえることができた。さらに動的2次元画像シグナルを実時間で増幅されることを実験的に示すことができた。材料の劣化の問題についても、その理由を明らかにし、劣化防止対策についてもある程度実用的な知見を得ることができた。高分子化学フォトリフラクティブ効果を原理とする光信号増幅システムを実用化レベルに持っていくこと目標とする。そのために、優れたフォトリフラクティブ特性(高い回折効率,大きな利得定数,速い応答)を示す強誘電性液晶材料の設計指針を探求する。先ずは強誘電性液晶におけるフォトリフラクティブ効果の発現メカニズムの詳細についての知見を得ることが必要である。さらに,強誘電性液晶材料は様々な化合物からなる混合物であるので,それら各化合物の構造や組成を検討しなければならない。さらに強誘電性液晶材料では配向状態の制御も重要な要素であるので,その検討も行わなければならない。平成25年度の研究においては、利得定数1200 cm-1、応答時間0.9 msという高性能を示す材料の開発に成功した。これは研究開始以前に得られていた性能を50 %も上回る値である。さらにこの材料を用い、動的な光信号を実時間で増幅することに成功した。強誘電性液晶を用いたフォトリフラクティブ材料で動的な光信号の増幅が可能であることが示されたので、これを中心とした研究を行っていく。特に波長特性についての検討を行う。赤外線領域まで感応波長を伸ばせれば、実用的な見地から非常に価値がある。
大気化学関連ラジカルの高感度分光と反応追跡

本研究では、キャビティーリングダウンレーザー吸収分光法(CRDS法)によりベンジルラジカル、フェノキシラジカルを検出し、分光学的データを得ることを試みた。CRDSは吸収法であるため、レーザー誘起蛍光法等では不可能な非発光種の検出に有用であると考えられる。また、有効光路長が通常の吸収法より長いため(約10km)、高感度である。フェノキシラジカルラジカルの第3励起状態への電子遷移(^2B_1←^2B_1)に帰属される紫外可視吸収スペクトル(360-410nm)の測定を行った。吸収スペクトル測定時には、真空にした共振器内に数mTorrの前駆体試料を導入しバッファガスで数十Torrとし、ArFエキシマレーザー(波長193nm、約5mJ/cm^2)を照射して光分解する。このとき生じるラジカル種の吸収スペクトルを検出レーザー光の波長を走査することにより測定した。得られた吸収スペクトルは、従来報告されているものより高分解能で測定されており、新たな振電バンドが観測されている。ラジカルの減衰挙動を観測し、速度論的シミュレーションから394.4nmにおけるフェノキシラジカルの吸収断面積は(7±2)x10^<-18>cm^2 moleculesと見積もられた。量子化学計算を行うことにより、吸収特性の検討を行った。ベンジルラジカルについては、第1,2励起状態への電子遷移に帰属される可視吸収スペクトルを観測し、吸収断面積の算出を行った。アルコキシラジカル(RO・)は、都市大気化学反応における重要な反応中間生成物として注目されており、分光学的性質および反応性を明らかにすることは非常に意義深い。本研究では、キャビティーリングダウンレーザー吸収分光法(CRDS法)によりフェノキシラジカルを検出し、分光学的データを得ることを試みた。フェノキシラジカルラジカルの第3励起状態への電子遷移(2^B_1←2^B_1)に帰属される紫外可視吸収スペクトル(360-410nm)の測定を行った。吸収スペクトル測定時には、真空にした共振器内に数mTorrの前駆体試料を導入しバッファガスで数十Torrとし、ArFエキシマレーザー(波長193nm、約5mJ/Cm^2)を照射して光分解する。ラジカルの減衰挙動を観測し、速度論的シミュレーションから394.4nmにおけるフェノキシラジカルの吸収断面積は(9±3)x10^<-18>Cm^2moleculesと見積もられた。ベンジルラジカル(C_6H_5CH_2・)、フェノキシラジカル(C_6H_5O・)等の芳香族ラジカルは、都市大気化学反応における重要な反応中間生成物として注目されており、分光学的性質および反応性を明らかにすることは非常に意義深い。

吸収スペクトル測定時には、真空にした共振器内に数mTorrの前駆体試料を導入しバッファガスで数十Torrとし、ArFエキシマレーザー(波長193nm、約5mJ/cm^2)を照射して光分解する。このとき生じるラジカル種の吸収スペクトルを検出レーザー光の波長を走査することにより測定した。得られた吸収スペクトルは、従来報告されているものより高分解能で測定されており、新たな振電バンドが観測されている。ラジカルの減衰挙動を観測し、速度論的シミュレーションから394.4nmにおけるフェノキシラジカルの吸収断面積は(9±3)x10^<-18>cm^2moleculesと見積もられた。量子化学計算を行うことにより、吸収特性の検討を行った。ベンジルラジカルについては、第1,2励起状態への電子遷移に帰属される可視吸収スペクトルを観測し、吸収断面積の算出を行った。
地区交通安全対策実施路線の維持管理に関する基礎的研究

本研究は地区交通安全対策を実施した生活道路における住民が主体となった維持管理方法を検討することを目的としている。実施例の多い名古屋市内の4地区を対象に交通実態調査、各地区の沿道住民を対象としたアンケート調査を実施した。これらの調査で得られたデータを分析し、以下の知見を得た。(a)コミュニティ道路整備路線における自動車の走行速度抑制効果は現在も持続している。(b)コミュニティ道路における植栽枡の維持管理、前面道路の点検については、住民から協力が得られる可能性を確認できた。本研究は地区交通安全対策を実施した路線における維持管理方法を検討することを目的としている。したがって、「i)維持管理の内容(どこまですべきか)」、「ii)住民の協力を視野に入れた維持管理体制の可能性」について検討する必要がある。本研究では上記のi)とii)を検討するために、「約10年30年経過した整備路線の各種整備効果の現状把握」、「整備路線沿道住民の視点に立った維持管理の価値を評価」、「整備路線沿道住民の維持管理に対する意識(必要性、参加意識、可能性等)と影響要因」、「整備路線を分類し、維持管理の必要性とレベルの判定」について明らかにする。平成21年度は、名古屋市内の堀田地区、御器所地区、上名古屋地区のロードピア構想地区、およびコミュニティ・ソーン形成事業実施地区の吹上地区においてコミュニティ道路を走行する自動車の速度調査、各地区の沿道住民を対像としたコミュニティ道路の維持管理に関するアンケート調査を実施した。以上の調査より、以下の知見が得られた。(1) 4地区とも自動車の平均走行速度は制限速度である30km/hを超過せず、一定の供用期間が経過してもおおむね整備効果が保たれていることがわかった。(2)コミュニティ道路における植栽枡の維持管理、自宅前の清掃、自宅前の道路の点検については、住民から協力が得られる可能性を確認できた。平成22年度は、必要に応じて追加調査を実施し、さらにデータの分析を進める。本研究は地区交通安全対策を実施した路線における住民が主体となった維持管理方法を検討することを目的としている。平成22年度は、前年度に実施した名古屋市内の堀田地区、御器所地区、上名古屋地区のロードピア構想地区、およびコミュニティ・ゾーン形成事業実施地区の吹上地区におけるコミュニティ道路を走行する自動車の速度データ、各地区の沿道住民を対象としたコミュニティ道路の維持管理に関するアンケート調査で得られたデータを用いて各種分析を行った。具体的には、維持管理に協力的な住民の特性をクロス集計分析および重回帰分析により明らかにした。その結果、維持管理に協力的な住民の特性は、居住年数が長い住民、年齢の高い住民、自営業や主婦などの比較的居住地にいる時間の長い住民、供用後長い年月が経過したコミュニティ道路の沿道住民であることが分かった。また、維持管理の内容は、落ち葉拾い等の清掃が最も協力が得られやすい一方、道路のひび割れやデバイスの破損等の点検や情報提供については協力が得られにくいことが分かった。
共感性の進化・神経基盤

補助期間後半から導入された本基金を利用し、2年半の間に予想以上の成果をあげられた。1)新たな国際共同研究の推進。主な成果は、1社会情報が集合知の発生をどのように規定するかを数理モデルを用いて解明、2チンパンジーのバソプレシン受容体遺伝子型がヒト同様に突発性攻撃や良心と関連することを解明、3マウスの痛み情動伝染モデルを用いた実験で、共感性の起源的機能である情動伝染は母子間の間で育まれることが示唆された。4幼少期の母子間のインタラクションは、帯状回オキシトシン神経系を発達させ、社会性や社会記憶を促進することが示唆された。2)若手研究者を海外ラボで修行させ、結果1名の当該ラボへの就職に繋がった。平成27年度は、採択時期が11月だったこともあり、各計画班とも、次年度以降の共同研究スキーム策定のため、共同研究先を訪問し話し合う計画を立てていたが、昨年11月のパリ同時多発テロ事件以来、ヨーロッパ、特にフランス、ベルギーへの渡航自粛が相次ぎ、計画していた出張のうち、4件のみの実施となった。渡辺班1件(フランス(ストラスブール大)3月)霊長類(アカゲザル・トンケアンマカク)の種間比較研究長谷川班1件(フィンランド(タンペレ大)・イギリス(ロンドン大)1月)自閉スペクトラム症者を対象とした感情的共感の心的基盤研究村山班1件(ヘルシンキ大より共同研究者1名招へい2月)鳥類の情動伝染に関わる分子基盤の解明菊水班1件(ニューヨーク(ニューヨーク大)12月)マウスの社会性に関わる脳部位での電気生理学的特性の把握。菊水班では、これまでに幼少期母子間の関係性が共感性の発達に影響を与えることを見出しており、母子分離を経験したマウスでは痛み情動伝染が障害されるという実験結果を得た(論文投稿中)。母子間のやり取りに係る分子が共感に関わる脳部位を育てることから、母子のコミュニケーション時に仔の脳内での変化を追跡したところ、帯状回におけるオキシトシンの分泌が認められた。オキシトシンはヒトの向社会性に関与する分子であり、このオキシトシンの作用を明らかにする必要があることから、NY大学のR. Froemke教授と、幼少期に帯状回でオキシトシン作用を障害したマウスの社会性にかかわる脳部位での電気生理学的特性を把握するため共同研究を始めることになった。研究実績の項目でも述べたように、欧州を中心とする政情不安のため、平成27年度中に共同研究先を訪問することが難しいケースもあったが、平成28年度に入り、続々と計画実施の連絡が入ってきており、今年度中に遅れは取り戻せると考える。平成28年度は、前年に決まった新たな国際共同研究を具体的に実施すべく、以下の長期出張や若手の共同研究先での実験実施などを行った。特に若手育成を中心的課題に掲げた。渡辺班(4件)フランス(パリ大、8月、若手、オウムの協力行動に関する研究調査)・オーストリア(ウィーン大、8月、分担者、複数種間のカラスの協力行動に関する比較研究)・ベルリン(マーデブルグ大、ビーレフェルト大、9月、PI、デグーの社会的選好における視覚と聴覚の役割)とフランス(パリ大、9月、PI、インコを用いた社会的親和性の検討)・フランス(ストラスブール大、3月-4月、若手、霊長類の共感性種間比較研究)長谷川班(4件)UK(リンカン大、サセックス大、6月、若手、カメとウマの社会行動に関する実験)・アトランタ(ジョージア州立大、11月、若手、霊長類の不公平性忌避に関する実験)・淡路島(モンキーセンターへ米国共同研究者の招聘、12月、ニホンザルの社会行動調査)・UK(リンカン大、エクセター大、ポーツマス大、3月、PI、霊長類の社会行動に関する研究)亀田班(1件)オランダ(アムステルダム大、7月、分担者、ヒトの社会行動に関する調査)菊水班(2件)米国(シカゴ大、7月-9月、若手、ラットの助け行動に関する情動の役割解明)・米国(ニューヨーク大、10月-3月、若手、マウスの社会性に関わる脳部位での電気生理学的特性の理解)駒井班(1件)タイのNECTECとの共同研究(神経活動を3Dで捉えられる顕微鏡の開発)を開始。共感性を支える神経回路の解明にとって大きな一助となることが期待される。研究実績の概要にもある通り、本年度は当初より予定していた研究計画を各班粛々と進めており、最終年度に向けて成果を出せるよう、それぞれの共同研究者と議論を進めている。また、若手の海外派遣(菊水班、米国2件など)も予想以上の成果を出しており、次年度の派遣もすでに決まっている。また、年度途中から、駒井班を分担者に加え、タイの共同研究者とともに、実際の脳深部での神経活動を3Dで捉えることができる電子顕微鏡の開発に着手した。これは、共感性を支える神経回路の解明にとって大いなる一歩となる。最終年度を迎え、2015年12月から導入された本基金により開始した国際共同研究のまとめと論文化に向けた話合い、若手の活発な研究交流が行われた。A01(共感性の比較認知)系統発生班では、近縁種間の比較研究を推進するために、パリ大学、ストラスブール大学、ビーレフェルト大学、マーデブルグ大学等と連携し、PIの出張ベースでの研究推進に加え、若手研究者の交流を図った。

個体発生班では、社会心理と神経科学の融合研究拠点の構築を目指し、ロンドン、オクスフォード、リンカーン、アルバータ、タンペレ大学と連携し、霊長類およびヒト(TD児とASD児の比較研究など)における共感研究の推進を図った。B01(進化モデル)班では、エジンバラ大学との共同研究を継続しつつ、ガーナ大学とも連携し新たな国際共同研究(げっ歯類の家畜化に関する共感遺伝子解析)に着手した。公募班の小出准教授(遺伝研)とも連携し成果をあげている。C01(分子・回路基盤)班では、採択直後に着手したシカゴ大学との共同研究(げっ歯類における情動伝染や助け行動を誘発する社会因子の同定)の成果を論文化する作業が進んでいる。また共感性に深く関わるオキシトシンの神経採用メカニズムを明らかにするための国際共同研究(ニューヨーク大学)も論文化に向けて追加データの取得等が進んでいる。特筆すべきは、麻布大学菊水研より長期派遣でニューヨーク大学で研究を進めていた研究員が、本年4月より、ニューヨーク大学の研究員として採用されたことである。日本の若手研究者にとって、海外での研究の活路を開拓できたことが喜ばしい。C01で途中参画した駒井班の顕微鏡開発は、組立てが終わり、近日中に擬似脳を用いて3次元イメージングの可能性について検討を行う。本基金導入以降、領域の業績として発表された国際共著は40報以上あり、2年4ヶ月という短い期間に期待以上の成果があげられたと考える。補助期間後半から導入された本基金を利用し、2年半の間に予想以上の成果をあげられた。1)新たな国際共同研究の推進。主な成果は、1社会情報が集合知の発生をどのように規定するかを数理モデルを用いて解明、2チンパンジーのバソプレシン受容体遺伝子型がヒト同様に突発性攻撃や良心と関連することを解明、3マウスの痛み情動伝染モデルを用いた実験で、共感性の起源的機能である情動伝染は母子間の間で育まれることが示唆された。4幼少期の母子間のインタラクションは、帯状回オキシトシン神経系を発達させ、社会性や社会記憶を促進することが示唆された。2)若手研究者を海外ラボで修行させ、結果1名の当該ラボへの就職に繋がった。菊水班では、前述のNY大学のR. Froemke教授と本格的に共同研究を開始し、10月より5ヶ月間ポスドクを長期研修に派遣する計画がある。またシカゴ大学のP.Mason教授(世界に先駆けてラットの援助行動を明らかにした)とは、援助行動が持たらす前頭葉の機能、特にストレス脆弱性に関しての共同研究を開始し、7月より3ヶ月間大学院生を派遣する。長谷川班では、動物の共感に関する国際共同研究を3本走らせることが決定しており、すでにUKへのポスドク派遣、UKからの共同研究者招へいが決まっている。渡辺班についても、霊長類の種間比較研究に加え、8月にマーデブルグ大とデグーの協力行動に関する共同研究を開始し、パリ大学とのオウムの協力行動に関する共同研究では、11月に若手研究者をパリへ派遣し予備調査を行う。また秋にはドイツのドルトムント工科大学へ大学院生を派遣し、イヌ・ネコの社会行動に関する予備調査を行う。日本、ニュージーランド、オーストリア、ドイツの4研究機関の連携で、協力行動に関するカラス複数種間の比較研究プロジェクトも立ち上がっており、9月にPIと大学院生がウィーン大学を訪問し、データ解析等を行う。
態度形成のプロセスに着目した 教育者向けデザイン学習プログラムの開発

研究計画に上げた5つのうち、本年度は「1)デザイン態度の形成プロセスに関する調査」と「2)教育者の学習コンテクスト調査」に取り組んだ。まず1に関しては、デザイン態度に関する教育活動(産技大大学院)を行うと同時に、文献調査、研究者への議論を重点的に行った。大学院でのレクチャー内容の公開、関連文献の出版、デザイン思考に対する停滞感などから、欠けがちな視点としてデザイン態度についての知名度は向上傾向にある。研究者との議論を通して、デザイン態度(Design Attitude)という言葉を個別領域化しないために、「デザインにおける態度/姿勢の問題」としてどの活動にも共通する視座を見えやすくする努力をしたほか、欧米の輸入ではない日本文化を基盤にした態度のあり方についての言語化に取り組んだ。形成プロセスについては引き続き検討を行う。次に2に関しては、東京都情報教育研究会及び神奈川県情報教育研究会において、次期学習指導要領における情報デザイン教育と教育者が持つべき態度についての招待講演をおこなった。また東京都での講演録をベースに、研究室で開発した教材5点を収録した冊子「すべての人がデザインを学ぶ時代に向けて」(A4変形の全88P)を制作した。冊子は第11回全高情研秋田大会におけるパネル発表の場で頒布を行った。このような一連の取り組みは、研究者自身がまず有益な情報を出すことによって研究の取り組みを知ってもらうこと、全国の先導的な情報教員に協力してもらうための布石としてのものである。実際に冊子を読んだ各地の教員から多くのフィードバックを得ることができた。教員との交流の中で、教員への情報共有ルート(教材や研修、SNSなど)を見出すことが出来たほか、大幅に改訂される予定の情報Iでは多くの教員が不安を抱えていることや圧倒的にリソースが不足していることを改めて理解した。平成30年度に取り組んだ「1)デザイン態度の形成プロセスに関する調査」と「2)教育者の学習コンテクスト調査」の項目については、おおむねと当初の予定通りに実施することができたと言える。1)の態度形成のプロセスについては、情報デザイン関連の研究者との議論を通して態度の根本となる好奇心や倫理感、それらが伝播していくために必要な要因に関しての仮説を得ることができた。そしてロールプレイイングという方法でツールを利用することを試みた。しかしまだ検討が必要であり、明確なプロセスを構築できていないため、次年度の課題としたい。引き続き調査・検討していく。2)の教育者の学習コンテクスト調査については、情報科教員との交流によって教員の学び方を調査し、デザイン学習に関しての手がかりをさぐった。授業外の多忙さの他に、情報の専門教員と臨時教員の間には、想像以上の意欲格差が存在することがわかったほか、情報科を先導する教員達のコミュニティの豊かさも確認した。またデザイン学習において態度の視座は言語化しにくいため、プログラム開発において、どのような工夫がありうるかを引き続き検討していく。また本研究は教育者(教員)を主たる対象にしているが、関連してデザイン学習の初学者に対するデザイン学習支援も行っている。高等学校における情報教育への貢献として、2018年度は上述した招待講演(2回)・小冊子の頒布(約200部)の他、高校生への教材開発と模擬授業(都立高校で2回)、デザイン1DAYワークショップ(大学で参加者公募1回)、ロールプレイイングを取り入れた発想ワークショップ(社会人向け1回)を実施した。これによって高校生達がどのようにデザインを学ぶかも同時に調査している。令和元年度は5カ年の研究計画の2年目である。ここまで取り組んできた「1)デザイン態度の形成プロセスに関する調査」と「2)教育者の学習コンテクスト調査」を引き続き調べながら、得られた知見を反映しつつ統合するフェーズに入る。特に前年度明らかに出来なかった「態度形成のプロセス」については、国内外のデザイン研究者と議論を行い、明確化することを重点課題とする。本年度は海外での情報収集と議論を予定している。またこれまで構築した高校教員とのネットワークを用いて、デザイン学習に関してのヒアリングを継続する。次に、デザインにおける態度/姿勢の観点での職能育成について、これまで得た知見を反映させながら具体化した教育者向けデザイン学習プログラム(冊子/ワークショップメニュー等)の開発に着手する。本年度は試験的なプロトタイプ制作を行う予定である。同時に、プロトタイプを通じて、研究者と議論し、教育者が持つべきデザイン態度の育成に関する要点についての考察を行う。

冊子は第11回全高情研秋田大会におけるパネル発表の場で頒布を行った。このような一連の取り組みは、研究者自身がまず有益な情報を出すことによって研究の取り組みを知ってもらうこと、全国の先導的な情報教員に協力してもらうための布石としてのものである。実際に冊子を読んだ各地の教員から多くのフィードバックを得ることができた。教員との交流の中で、教員への情報共有ルート(教材や研修、SNSなど)を見出すことが出来たほか、大幅に改訂される予定の情報Iでは多くの教員が不安を抱えていることや圧倒的にリソースが不足していることを改めて理解した。平成30年度に取り組んだ「1)デザイン態度の形成プロセスに関する調査」と「2)教育者の学習コンテクスト調査」の項目については、おおむねと当初の予定通りに実施することができたと言える。1)の態度形成のプロセスについては、情報デザイン関連の研究者との議論を通して態度の根本となる好奇心や倫理感、それらが伝播していくために必要な要因に関しての仮説を得ることができた。そしてロールプレイイングという方法でツールを利用することを試みた。しかしまだ検討が必要であり、明確なプロセスを構築できていないため、次年度の課題としたい。引き続き調査・検討していく。2)の教育者の学習コンテクスト調査については、情報科教員との交流によって教員の学び方を調査し、デザイン学習に関しての手がかりをさぐった。授業外の多忙さの他に、情報の専門教員と臨時教員の間には、想像以上の意欲格差が存在することがわかったほか、情報科を先導する教員達のコミュニティの豊かさも確認した。またデザイン学習において態度の視座は言語化しにくいため、プログラム開発において、どのような工夫がありうるかを引き続き検討していく。また本研究は教育者(教員)を主たる対象にしているが、関連してデザイン学習の初学者に対するデザイン学習支援も行っている。高等学校における情報教育への貢献として、2018年度は上述した招待講演(2回)・小冊子の頒布(約200部)の他、高校生への教材開発と模擬授業(都立高校で2回)、デザイン1DAYワークショップ(大学で参加者公募1回)、ロールプレイイングを取り入れた発想ワークショップ(社会人向け1回)を実施した。これによって高校生達がどのようにデザインを学ぶかも同時に調査している。令和元年度は5カ年の研究計画の2年目である。ここまで取り組んできた「1)デザイン態度の形成プロセスに関する調査」と「2)教育者の学習コンテクスト調査」を引き続き調べながら、得られた知見を反映しつつ統合するフェーズに入る。特に前年度明らかに出来なかった「態度形成のプロセス」については、国内外のデザイン研究者と議論を行い、明確化することを重点課題とする。本年度は海外での情報収集と議論を予定している。
学習者データを活用した外国語スピーキング学習支援システムの開発

平成30年度は,主として1問題情報作成機能の検討を行った。ここでは,簡易に問題情報をまとめて作成管理できるようcsvファイルによる管理を考え,出題する各問題の問題番号,英文,日本文,キーとなる語句表現等の項目を準備した。これにより,教師側がcsvファイルに問題情報を入力することで,出題する問題の関連情報を作成編集可能にした。2学習者の解答状況分析については,上述した問題情報作成機能で作成した問題を出題し学習者の解答情報を取得し保存する部分までを検討した。合わせて,学習者の状況を把握するために,各問題に対して口頭で解答する場合の難度を5段階で主観的に評価するアンケートシステムを検討し,プロトタイプを試作し,動作確認を行った。その結果,比較的容易に学習者の状況がつかめるとともに,入力間違いへの対応などの課題が見つかった。3CGキャラクタを取り入れた問題出題については,1の問題情報をもとに問題出題する機構を検討した。試作システムにより1で作成した問題情報を取得し,CGキャラクタにより問題が出題される部分までを動作確認した。また,個々の学習者に応じた出題や練習のバリエーションを増やすため,固定の問題を出題するだけでなく,キーボードやRFID (Radio Frequency Identification)等の外部デバイスにより,動的に出題する問題を変更する部分を検討試作した。これにより,1つの問題から問題の流れを選択することが可能になった。平成30年度予定していたシステム全体中の問題情報作成機能,CGキャラクタを取り入れた問題出題部分,解答情報の取得と保存に関してプロトタイプの開発と実装は進行している。システムのテスティングは一部行い、学習者による実践的評価は進行中で予定よりやや遅れているが、研究は全体においておおむね順調に進展している。平成31年度以後は,問題情報作成部分およびのCGキャラクタを取り入れた問題出題部分のプロトタイプをもとに,問題作成・出題部分のシステムを統合する。そして作成した問題をもとに問題出題を行い,結果をどのように提示するかを検討する。また,動的に出題する問題を変更する機能については,この機能をどのように発展させていくかを検討する。最終年度ではシステムを完成して運用評価を行う。運用を通して実際の学習者データを取得し,学習者の状況を分析する。これにより,システム面の評価および学習支援としてどのような情報を提供すればよいか(教育面の評価)の両面を見極める。研究は全体においておおむね順調に進展しているが,システムのテスティングは一部行い,システムの実践的評価は2019年度以降に行うものもあるため,次年度使用額が生じた。
ガラス基板上の高規則度ホイスラー合金薄膜形成と高性能スピントロニクス素子への応用

本研究は、次世代超低消費電力ディスプレイの実現を目指し、その第一歩の技術として、ガラス基板上への高性能スピンMOSFETの形成とその動作実証を目標としている。高性能スピンMOSFETの実現ためには、半導体Ge中のスピン緩和機構を明らかにする必要がある。昨年度、研究代表者はCo2FeSi0.5Al0.5ホイスラー合金電極を用いた電気的スピン注入実験により、室温でGe中のスピン伝導検出信号(スピン信号)を観測することに成功した。しかしながら、その大きさは数十mΩ程度と非常に小さく、高性能スピンMOSFETの実現ためにはその増大を目指す必要がある。本年度は、スピン信号増大の指針を得るため半導体Ge中のスピン緩和現象の解明に精力的に取り組んだ。最近、高濃度にドーピングされたn型Ge(n+-Ge)へのスピンポンピング法によるスピン注入実験により、n+-Ge中のスピン緩和時間(τGe)の温度依存性を実験的に解明したという報告がなされたが、それは縮退したマルチバレー半導体におけるドナー不純物誘起のスピン緩和機構の理論的予想と整合していない。研究代表者は、n+-Ge系横型スピン伝導検出素子による電気的スピン伝導測定により、スピン信号の大きさの強磁性電極間隔依存性やHanle効果曲線などの温度依存性を詳細に取得し、その結果からn+-Ge中のτGeが低温領域で温度に依存しないことを明らかにした。これは理論的予想と整合している。今後は電気的手法とスピンポンピング法によって得られたτGeの温度依存性の違いの起源を探索する必要がある。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、超低消費電力ディスプレイの実現を目指し、その第一歩の技術として、ガラス基板上への高性能スピンMOSFET形成とその動作実証を目標としている。ガラス基板上の高性能スピンMOSFETの実現のためには、その要素技術である半導体Geへの高効率スピン注入・検出、および低温ゲート形成技術の確立が必要である。本年度、研究代表者はGeへの高効率スピン注入・検出の実証に向けて、スピン注入用強磁性電極材料としてホイスラー合金Co2FeSiに注目した。Ge上に分子線エピタキシー法を用いて室温でCo2FeSiを高品質形成した試料を横型スピン注入・検出素子に加工し、スピン注入実験を行ったところ、Ge中のスピン伝導を示す信号(スピン信号)をこれまで観測されてない温度(200 K)で観測した。スピン信号に関する理論式とGeチャネルの抵抗率、およびスピン拡散長の温度依存性を比較することで、スピン注入・検出のさらなる高効率化に向けた指針を得た。さらに研究代表者は、スピンMOSFETの強磁性ソース・ドレイン電極とGeが反応しない低温(250 °C)プロセスで、スピンMOSFET用ゲートを形成する技術を確立した。まず、スピン素子作製時に用いていたAr+ミリングが、絶縁膜/Ge界面の界面準位を増加させることを、Ge上に形成した絶縁膜の静電容量-電圧特性を評価することで突き止めた。そしてその対策として低濃度の過酸化水素によるウェットエッチングをAr+ミリング後のGe表面に施すことで界面準位を低減し、スピンMOSFET構造でのゲート動作を実証した。これらの技術は、全てガラスの軟化温度(400 °C)以下で実証できており、ガラス上でのプロセスに適用可能である。本研究は、次世代の超低消費電力ディスプレイの実現を目指し、その第一歩の技術として、ガラス基板上への高性能スピンMOSFETの形成とその動作実証を目標としている。高性能スピンMOSFETをガラス基板上へ形成するためには、まずその要素技術である半導体Ge中の電気的室温スピン伝導検出、および低温プロセスを用いたゲート形成技術を確立する必要がある。研究代表者は昨年度、Geへの高効率なスピン伝導検出に向けてホイスラー合金の一種であるCo2FeSi(CFS)をスピン注入電極用材料として用い、200 Kというそれまで報告例のない温度でのスピン伝導の電気的検出に成功したが、スピンMOSFETの実現のためには最終的に室温での実証が必要となる。そこで本年度は、室温でのスピン機能がCFSよりも高いことが示されているホイスラー合金Co2FeSi0.5Al0.5(CFSA)に注目した。分子線エピタキシー法を用いて、Co、Fe、Si、およびAl元素の非化学両論組成比の同時蒸着により室温で高品質なCFSA/Ge構造の試料を作製し、それを横型スピン注入・検出素子に加工し、スピン注入実験を行ったところ、室温でGe中のスピン伝導の電気的検出に成功した。さらに研究代表者は、昨年度開発した低温ゲート形成技術における課題である、ゲートのon/off比の改善を図った。on/off比を下げる要因であるoff時のリーク電流を、ゲートを印加するGe層直下への電流の漏れを抑制することで低減し、on/off比を10倍以上改善させることに成功した。これらは、すべてガラス軟化温度(400 °C)以下の技術であり、ガラス上のスピンMOSFETのプロセスに適用できる。研究代表者は、本研究の最終目標であるガラス基板上の高性能スピンMOSFETの創成に必要不可欠な要素技術である、低温形成した高品質なホイスラー合金Co2FeSi0.5Al0.5を用いた半導体への電気的室温スピン伝導検出と、低温プロセスによって作製したゲートの動作の高性能化を実証した。

昨年度、研究代表者はCo2FeSi0.5Al0.5ホイスラー合金電極を用いた電気的スピン注入実験により、室温でGe中のスピン伝導検出信号(スピン信号)を観測することに成功した。しかしながら、その大きさは数十mΩ程度と非常に小さく、高性能スピンMOSFETの実現ためにはその増大を目指す必要がある。本年度は、スピン信号増大の指針を得るため半導体Ge中のスピン緩和現象の解明に精力的に取り組んだ。最近、高濃度にドーピングされたn型Ge(n+-Ge)へのスピンポンピング法によるスピン注入実験により、n+-Ge中のスピン緩和時間(τGe)の温度依存性を実験的に解明したという報告がなされたが、それは縮退したマルチバレー半導体におけるドナー不純物誘起のスピン緩和機構の理論的予想と整合していない。研究代表者は、n+-Ge系横型スピン伝導検出素子による電気的スピン伝導測定により、スピン信号の大きさの強磁性電極間隔依存性やHanle効果曲線などの温度依存性を詳細に取得し、その結果からn+-Ge中のτGeが低温領域で温度に依存しないことを明らかにした。これは理論的予想と整合している。今後は電気的手法とスピンポンピング法によって得られたτGeの温度依存性の違いの起源を探索する必要がある。研究代表者は、本研究の最終目標であるガラス基板上の高性能スピンMOSFETの創成に必要不可欠な基盤技術である、低温形成した高品質ホイスラー合金を用いた半導体チャネルへの高効率スピン注入・検出、および低温プロセスによるゲート形成とその動作を実証した。次年度は、これらの成果から得られた知見を基に、スピン伝導のゲート電圧変調、すなわちスピンMOS動作の実証に取りかかる。今後は、ここまで得られた知見を基に、室温でのスピン伝導のゲート電圧制御の実証を目指す。これが実証されれば、スピンMOSFETの基本動作を実現したと言える。28年度が最終年度であるため、記入しない。今後は、スピン伝導のゲート電圧による制御を検討していく。
DLC膜の機能性設計を目指したSi添加DLC膜の高耐熱化メカニズムの解明

昨年度は耐熱性が改善されたSi添加DLC膜の表層に,新たにSiOxを含む層(以下新規層)が形成され,2層構造になっていることが明らかとなった.また,新規層は,Si添加量が少ない条件においては形成されなかったため,新規層が耐熱性の発現に何らかの影響を与えていることを明らかにした.本年度は高耐熱化のメカニズムの解明に資する知見を得るため,Si添加量の異なる3つの試料についてさらに詳細なTEM観察とEDS分析およびXPS分析をおこなった.3つの試料のうち,高温環境下に暴露してもDLC膜の消失がなかったものは,Si添加率が10at.%以上であった2つの試料であり,それらの試料には新規層の形成が確認された.確認できた新規層の厚み,およびSi:Oの組成比はおおよそ1:2とほぼ同じであり,XPS分析結果からSiO2の結合を示すピークが見られたことからSiO2が形成されていることを確認した.さらに高分解能TEM観察によってSiO2の微粒子を確認した.さらに,これらの2つの試料のうちの1つは摩擦係数が劣化せず,もう1つは摩擦係数が劣化していたことから,摩擦係数の劣化と新規層に形成されたSiO2微粒子は直接の相関がないと言える.一方で,新規層のC元素の比率に注目すると,摩擦係数が劣化しなかった試料では,摩擦係数が劣化した試料と比べて,明らかにC元素の比率が減少していることが分かった.これらの分析結果から,SiO2微粒子を含む新規層は,高温環境下でバリア層として機能すると同時に,適量のC元素が含有することで低摩擦を発現していると考えられる.本研究の目的は, Si添加したDLC膜の耐熱性改善のメカニズムを明らかにすることにある.初年度はこれまでの研究で耐熱性の改善が確認できているSi添加DLC膜の再現性の確認を行うとともに,膜中でのSiの存在形態をTEM,XRDを用いて評価し,耐熱性改善につながる知見を得ることを目的として研究を実施した.1スパッタリング成膜法を用いて種々のSi濃度に調整したSi添加DLC膜を作製し,それらの試料を4001000°C(大気雰囲気中)で熱処理して摩擦係数を測定した.その結果,Siを添加していないDLC膜はすべての熱処理条件において膜が除去される結果となった.一方で,Siを添加したDLC膜はSi濃度に関係なく熱処理をしても膜が除去されることはなかった.特に,Si添加濃度が約10at.%の試料においてのみ,すべての温度領域で摩擦係数の劣化が見られず,これまでの研究結果と一致することを確認した.2耐熱性の改善が確認できた試料の断面TEM観察を実施した結果,膜中に特異な層が形成されていることを確認した.この層の組成をEDX,結晶構造をXRDで確認したものの,耐熱性が確認できなかった他の膜と比べて注目すべき差異は見られなかった.したがって,断面TEM観察で膜中に確認された特異な層は,XRDで検出できる大きさの結晶になっていない,あるいは結晶の構造を有していないことが示唆された.一方で,添加したSiの濃度に関係なく熱処理によって膜が除去されない,すなわち膜が酸化されない結果は耐熱性のメカニズム解明にとって注目すべき点であると考えている.今後はXPSを用いた化学結合状態を確認することで新たな知見が得られると考えている.Si添加した種々のSi添加DLC膜の作製,および一部の試料において耐熱性が改善できることを改めて確認できたことで,試料の作製に関しては概ね予定通り進展していると考えている.一方で,耐熱性発現のメカニズムの解明に関わる評価・分析においては,当初予定していた設備が故障したため,膜中のSi原子の結合状態を十分に明らかにするには至らなかった.また,熱処理条件によってはXRDでも検出できる程度の結晶成長することを予想していたが,予想したほどの結晶成長はしない可能性が示唆される結果となった.この点に関してはXPS分析によって得られる結果とあわせて検討していきたい.昨年度は,スパッタリング成膜法を用いて種々のSi濃度に調整したSi添加DLC膜を作製し,その摩擦係数等の耐熱性が,これまでの実験結果と同等であることを確認した.一方で,耐熱性が改善した試料の断面TEMおよびEDX分析によって,表層に新規層が形成されていることは確認できたものの,組成や結晶構造に注目すべき差異がみられなかった.そこで本年度は,これらのSi添加DLC膜の高温大気暴露時間を15minから60minに変更し,膜中の結晶成長を促進したうえで昨年同様に,断面TEM観察およびEDX分析をおこなった.その結果,高温環境下に曝されたSi添加DLC膜において以下のことが明らかとなった.11000°Cの大気圧環境下で暴露試験をおこなった試料の中で,Si濃度5.7at.%の試料を除いて,Si添加DLC膜が2層構造になっていることが確認された.22層構造の上層(大気側)は酸化(SiOx)しているが,下層(基板側)は酸化されておらず,as depo.時の酸素濃度のままであった.32層構造にならなかった5.7at.%の試料に関しては,膜全体が酸化(SiOx)していた.4酸化層を高倍TEM観察(HR-TEM)したところ,酸化層中に結晶構造が確認された.酸化層中に結晶構造が確認できたため,XPS,XRDを測定したが,添加したSiがSiOxになっていること以外,注目すべき差異は認められなかった.

今後はさらに高温暴露時間を長くすることで,結晶粒を意図的に成長させた試料を作製し,XPS,XRDのデータからSi原子の存在形態を明らかにするための知見を得る.Si添加した種々のSi添加DLC膜を作製し,TEM観察によって2層構造になることを再確認でき,上層が酸化(siOx)されていることが明らかになった点では予定通り進展していると考えている.これによって,Si添加DLC膜の表層にSiOx膜が形成されることで,DLC膜の酸化,すなわち膜の損失が抑制され,それによって耐熱性が改善された,との耐酸化メカニズムの一端を明らかにできたと考えている.一方で,一部のSi濃度では摩擦係数が劣化しない結果が得られているが,表層にSiOx膜が形成されただけではこの現象の説明がつかない.今後,表層に形成されたSiOx層の結合状態と摩擦係数を確認する必要がある.昨年度は耐熱性が改善されたSi添加DLC膜の表層に,新たにSiOxを含む層(以下新規層)が形成され,2層構造になっていることが明らかとなった.また,新規層は,Si添加量が少ない条件においては形成されなかったため,新規層が耐熱性の発現に何らかの影響を与えていることを明らかにした.本年度は高耐熱化のメカニズムの解明に資する知見を得るため,Si添加量の異なる3つの試料についてさらに詳細なTEM観察とEDS分析およびXPS分析をおこなった.3つの試料のうち,高温環境下に暴露してもDLC膜の消失がなかったものは,Si添加率が10at.%以上であった2つの試料であり,それらの試料には新規層の形成が確認された.確認できた新規層の厚み,およびSi:Oの組成比はおおよそ1:2とほぼ同じであり,XPS分析結果からSiO2の結合を示すピークが見られたことからSiO2が形成されていることを確認した.さらに高分解能TEM観察によってSiO2の微粒子を確認した.さらに,これらの2つの試料のうちの1つは摩擦係数が劣化せず,もう1つは摩擦係数が劣化していたことから,摩擦係数の劣化と新規層に形成されたSiO2微粒子は直接の相関がないと言える.一方で,新規層のC元素の比率に注目すると,摩擦係数が劣化しなかった試料では,摩擦係数が劣化した試料と比べて,明らかにC元素の比率が減少していることが分かった.これらの分析結果から,SiO2微粒子を含む新規層は,高温環境下でバリア層として機能すると同時に,適量のC元素が含有することで低摩擦を発現していると考えられる.DLC膜に添加したSiの化学結合状態を踏まえ,膜中でのSi原子の存在形態を明らかにする.また,耐熱性の改善が確認できなかった他の濃度におけるSi原子の膜中での存在形態も明らかにすることで,添加したSi原子の濃度と膜中での存在形態,および耐熱性改善との関係を明らかにする.この結果を踏まえて,DLC膜の耐熱性のさらなる改善,あるいは添加元素の膜中での存在形態を制御するための成膜プロセスの検討を行う.また,DLC膜にSi以外の元素を添加することで屈折率を制御する検討を行う.これに関してはSi添加した場合と同様に,膜中での添加元素の存在形態と屈折率の関係を明らかにすることでその知見は得られると考えている.今回,新たに形成された2層構造の上層がSiOxであることが確認されたことから,SiOx層が酸素のバリア層として機能していることが示唆されたと考えている.これに対して,10at.%近辺で摩擦係数が劣化しない原因は,この現象だけでは説明がつかない.今後は摩擦係数が劣化しなかった試料における上層(SiOx)の摩擦係数と,SiOxの結合状態との関係を明らかにすることでこの現象の解明につなげたい.