hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
有機臭素系難燃剤PBDEによる広域汚染・生物蓄積の実態解明と生態影響評価に関する研究

本研究の目的は、臭素系難燃剤PBDEs(ポリ臭素化ジフェニールエーテル)による環境および野生生物の汚染実態と広がり、生物濃縮の特徴、リスク評価等について究明することにある。とくに、アジア・太平洋地域の沿岸生態系およびヒトのPBDEs汚染について、その時空間的なパターンの解明を試みた。また、本研究を実施するにあたり、愛媛大学の生物環境試料バンク(es-BANK)に冷凍保存してある多様な試料を活用した。PBDEsは分析に供した全ての試料から検出され、この物質による汚染がアジア・太平洋地域に拡大したことを初めて明らかにした。また、高濃度分布は韓国、中国、日本で認められ、先進工業国および経済成長の著しい途上国で汚染が顕在化していることを確認した。得られたデータを欧米の濃度レベルと比較したところ、アジア地域の汚染は北米地域に比べると低いものの、欧州諸国と同等の汚染水準にあることが判明した。es-BANKの試料を活用してわが国におけるPBDEs汚染の歴史トレンドを調べたところ、Deca体は1970年代以降現在に至るまで濃度上昇を示したのに対し、Penta体などの低臭素化物は1990年頃ピークがみられ以降低減傾向を示すなど、PBDE製剤の使用パターンを反映する結果が得られた。一方、中国など途上国のPBDEs汚染は過去2030年の間に急速に進行しており、今後の動向を注視することが必要と結論された。堆積物や生物試料の分析では他の臭素系難燃剤も検出され、その汚染実態の解明とリスク評価が今後の課題となった。本研究の目的は、PBDEs(ポリ臭素化ジフェニールエーテル)による環境および野生生物の汚染実態と広がり、生物濃縮の特徴、リスク評価等について究明することにある。平成16年度は分析法の検討および広域汚染の実態解明と環境動態の解析を試み、以下のような研究成果が得られた。鯨類の脂肪組織、魚肉、土壌を用いて環境試料に適用できるPBDEsの分析法を確立した。まず、ソックスレー抽出器を用いた溶媒抽出を検討し、エーテル・ヘキサンの混合溶媒で脂肪/有機物とともに効率よく抽出されることを確認した。次にゲルろ過法による脱脂操作を検討し、既存の有機塩素化合物と同様にPBDEsを効果的に脂肪と分離することに成功した。また、シリカゲルカラムを用いた分画およびクリーンアップに関しても適切な条件を検討し良好な結果を得た。さらにガスクロマトグラフ質量分析法による定量についても検討し10臭素化体を含む全異性体について精度良く定量できる条件を設定した。本分析法の精度および感度を検証するため、米国NISTが企画したインターナショナルインターキャリブレーションプログラムに参加し、良好な成績を得た。本分析法を用いて、カツオおよび鯨類の広域汚染モニタリングを実施した。

分析に供したすべての試料からPBDEsを検出し、この種の物質による汚染が地球規模で広がっていることを実証した。この研究の過程でPBDEsの汚染は日本周辺よりも東シナ海で顕在化していることを発見し、この物質の汚染源は先進諸国だけでなく、経済成長の著しい途上国にも存在することを示唆した。また、PCBsやダイオキシンなど既存の有機塩素化合物の分布と併せてデータを解析し、PBDEsはPCBsの汚染分布と似ていることを見出した。すなわち、PBDEsは地球汚染型の物質であることを指摘した。本研究の目的は、PBDEs(ポリ臭素化ジフェニールエーテル)による環境および野生生物の汚染実態と広がり、生物濃縮の特徴、リスク評価等について究明することにある。平成17年度は、生物環境試料バンクに冷凍保存されている海棲哺乳動物の臓器・組織試料を供試して、PBDEs汚染の過去を復元し将来を予測する研究を展開し、以下のような成果が得られた。北部北太平洋を回遊しているキタオットセイの乳腺試料を供試して1970年以降の汚染を復元したところ、PCBsやDDTsなど有機塩素化合物の濃度は70年代をピークに減少傾向を示したが、PBDEsについては70年代以降明瞭な濃度上昇が認められ、90年代中盤に最大値を示したのちやや低減傾向がみられた。また、1982年および2001年に日本の沿岸に集団座礁したカズハゴンドウの脂皮を分析したところ、既存の有機塩素化合物は後者の試料の方が有意に低濃度を示したのに対し、PBDEsは前者に比べ後者で10倍高い濃度が検出された。さらに東シナ海の中国沿岸で捕獲された沿岸性鯨類スナメリの脂皮試料も2000/01年の検体は1990年の検体に比べ明らかに高い濃度レベルを示した。これらの結果より、PBDEsによる海洋汚染は近年急速に進行し、この傾向は今後しばらく継続することが推察された。とくに、中国沿岸のスナメリは極めて高い濃度のPBDEsを蓄積しており、経済成長の著しい途上国で急増している電気・電子機器の生産と廃棄の現状が、この物質の海洋汚染の進行に大きな影響を及ぼしているものと考えられた。平成18年度は、主として生物による濃縮および蓄積特性の解明を試みた。まず、陸性、沿岸性、外洋性の鳥類について分析を試みたところ、南半球の一部外洋性鳥類を除く全ての個体からPBDEsが検出され、その汚染は遠隔地にまで広がっていることが明らかとなった。陸性・沿岸性鳥類は外洋性鳥類より高濃度のPBDEsを蓄積しており、猛禽類のオオタカやオオワシから検出された値は、これまでの欧米の報告値と比較しても高いレベルであった。次に、琵琶湖のカワウとその餌生物/胃内容物を供試してPBDEs生物濃縮係数を求めたところ318の値が得られ、この物質は生物濃縮されるもののPCBsやDDTsに比べると吸収されにくく代謝されやすいことが示唆された。
物理吸着分子のレーザー誘起振動脱離機構の定量的理論解析

CO分子内振動・CO-表面伸縮振動にCO-表面変角振動を加えた3次元モデルにより,量子力学シミュレーションを行った.2次元モデルと比較し,3次元モデルではCO-表面振動断熱ポテンシャルが2次元となるために単位エネルギーあたりの状態数が増加することを確認した.これに基づき,CO分子内振動の赤外吸収スペクトル線幅の温度依存性を定量的に解析するためには,不均一拡がり機構を考慮することが不可欠であることを明らかにした.一方,脱離の高効率化のための化学反応レーザー制御法の開発においては,最適制御理論に基づく局所制御法の定式化に成功した.即ち,目的の状態を表す汎関数において汎関数空間内の"経路"を仮定すれば,この経路に対するトラッキング問題として局所的に制御電場を設計できることを理論的に示した.また,非定常状態を制御する電場の設計に際して生じる困難を,時間逆向きにシュレーディンガー方程式を解くことで回避できることを理論及び数値計算を通して明らかにした.更に,最適制御法へも研究を進め,密度行列形式で最適制御理論を展開し,高速の数値計算アルゴリズムの開発にも成功した.このアルゴリズムは電場の2乗で単調に収束することを保証し,その有効性は数準位モデルを使い数値的にも確かめられた.ここでの計算は,緩和機構および初期熱分布の効果を同時に陽に考慮した最初の最適制御理論計算である.以上の反応制御理論に関する成果は,雑誌The Journal of Chemical Physicsに掲載および掲載予定である.これら一般論の成果を踏まえ,現在,投稿中ではあるが,局所制御法の応用として,前期脱離反応に類似の前期解離反応に着目し制御レーザー場の設計も行った.具体的には,Nalの前期解離反応を促進させるコントロールパルスを数値的に求め,単一パルス内でのポンプ-ダンプ励起過程が有効であることを理論的に明らかにした.本課題は,NaCl(100)面に物理吸着したCO分子のIRレーザー誘起振動前期脱離過程を定量的に理論解析し,その結果を基に脱離の促進ひいては表面加工に対する知見を得ることを目的にしている.CO分子内振動・CO-表面伸縮振動を考慮した2次元計算では,実験結果を再現するために,従来いわれてきた吸着ポテンシャルよりもやや広がったモ-スポテンシャルを仮定しなければならなかった.この原因として,申請者は「2次元モデルを使ったために,1自由度あたりのゼロ点エネルギーが実際よりも高かったためである」と推測ている.そこで,今年度は,申請のワークステーションでCO-表面変角振動も加えた3次元量子力学シミュレーションを行い,従来,「変角振動は脱離を加速させる」という半ば定説化している考えについて再考察を行っている.現在,科研費により購入したワークステーションを使って数値計算プログラムを開発中である.今年度,特に成果が上がったのは,脱離の高効率化を目指した,化学反応レーザー制御の最適制御問題としての定式化である.この理論形式が持つ非線形性に起因した困難を取り除くため,微小時間に逐次,最適制御法を適用することで,線形化(局所)制御法の定式化に成功した(投稿準備中).まだ,モデル系への適用段階だが,結果の一部は雑誌Chemical Physics Lettersに受理された.今後,「高振動のCO伸縮振動がつくる断熱ポテンシャル上を低振動(吸着振動)の波束が運動する」という,実時間ダイナミクスとしての観点からもCO/NaCl系の理解を深めていく予定である.CO分子内振動・CO-表面伸縮振動にCO-表面変角振動を加えた3次元モデルにより,量子力学シミュレーションを行った.2次元モデルと比較し,3次元モデルではCO-表面振動断熱ポテンシャルが2次元となるために単位エネルギーあたりの状態数が増加することを確認した.これに基づき,CO分子内振動の赤外吸収スペクトル線幅の温度依存性を定量的に解析するためには,不均一拡がり機構を考慮することが不可欠であることを明らかにした.一方,脱離の高効率化のための化学反応レーザー制御法の開発においては,最適制御理論に基づく局所制御法の定式化に成功した.即ち,目的の状態を表す汎関数において汎関数空間内の"経路"を仮定すれば,この経路に対するトラッキング問題として局所的に制御電場を設計できることを理論的に示した.また,非定常状態を制御する電場の設計に際して生じる困難を,時間逆向きにシュレーディンガー方程式を解くことで回避できることを理論及び数値計算を通して明らかにした.更に,最適制御法へも研究を進め,密度行列形式で最適制御理論を展開し,高速の数値計算アルゴリズムの開発にも成功した.このアルゴリズムは電場の2乗で単調に収束することを保証し,その有効性は数準位モデルを使い数値的にも確かめられた.ここでの計算は,緩和機構および初期熱分布の効果を同時に陽に考慮した最初の最適制御理論計算である.以上の反応制御理論に関する成果は,雑誌The Journal of Chemical Physicsに掲載および掲載予定である.これら一般論の成果を踏まえ,現在,投稿中ではあるが,局所制御法の応用として,前期脱離反応に類似の前期解離反応に着目し制御レーザー場の設計も行った.具体的には,Nalの前期解離反応を促進させるコントロールパルスを数値的に求め,単一パルス内でのポンプ-ダンプ励起過程が有効であることを理論的に明らかにした.
’地域の文化’に即した生活習慣病予防のポピュレーションアプローチの展開方法

保健師が地域の文化に即して生活習慣病予防のポピュレーションアプローチを展開する方法を、3市における23年間の活動を質的に調査した。A市では住民の温順な気質や伝統的活動への誇りに配慮し、活動成果としての郷土意識等を共有した結果、新たな活動への住民の受容力が向上した。B市では、住民の町再建の思いに重ねて健康意識の地域差解消を図り、住民の言語感覚等に即して啓発したところ、地域や年代の格差が解消した。C市では、地域の開放性に即すのみでなく、市のシンボル・故郷への思い・言語感覚等を考慮しところ障碍者にも拡大した。即ち、住民も保健師も、共に多様性を学び認め合い、健康の概念が拡大されるよう展開されていた。平成25年度は、平成26年度に引き続き、関東近県3市で調査を継続した。予定していた東京東部での調査が、臨地の事情により困難となったため、より良質な活動を行っている1市を調査地域として追加し、合計4市で調査を行った。本研究は1地域を1事例として質的縦断的に調査を前向きに行っていく。以下、地域ごとに前年度からの変化を述べる。なお、A.B.C市は2年目の調査のため、初年度からの変化を抽出した。D市は初年度の調査である。1.A市:体操の活動が地域見守りパトロールへ発展する一方で、体操に参加しない住民から、体操の音楽への苦情がきたため、保健師は住民の多様な生活リズムを考慮する計画を立案、実施し、住民の体操への理解を深めた。また、体操の普及を躊躇する住民に対し、地区を超えて助言しあう計画を立案、実施した。2.B市:市の方針として、H26年度より運動普及の活動を栄養改善の活動を統合することになった。保健師は、運動普及員が市の方針に円滑に移行できるよう、個々の功績を認めつつ全体への啓発を行う計画を立案し、調整を行った。3.C市:小地区毎に保健師へ求める内容が異なってきたため、それぞれに応じた対応を計画し、実施した。4.D市(初年度調査):市の土地開発計画に関連して、小地区ごとに住民の健康への意識が異なることを把握して、市への愛着をはぐくむように、市の行事への参加を促した。体操を身体的な健康藻にならず、世代を超えて交流できる手段として活用を支援した。以上より、保健師は、初年度に把握した小地区毎に異なる人々のつながり方、地区への思い、健康への意識等を、民意の集大成である行政の方針と調整して活動を進めていた。活動を進めながら、住民同士のつながり方を心地よい距離を保ちつつ強固にし、身体的・精神的・社会的な健康への関心を醸成していた。さらに、行政への関心を高めていた。本研究は、都市部や農村部等多様な地域で、保健師が生活習慣病予防のポピュレーションアプローチにおいて、どのような`地域の文化'を、どのように活用し、評価の視点にとりいれているか、ハイリスクアプローチとの連動を含めて調査し、`地域の文化'に即した生活習慣病予防のポピュレーションアプローチの展開方法を明らかにすることである。この目的に沿い、平成24年度は、農村部1市、地方都市2市、計3つの自治体で調査を行った。研究計画に沿い、年度当初の計画についてインタビューを行った。計画時に保健師は、人々のつながりを強化することを見据えていた。人々のつながり方は同じ市内でも地区によって異なっていることを、保健師は把握していた。例えば、市の中心部で転入者が多い地区は、人々の繋がり方が弱く、健康づくりに誘いあう場合は、吉の関係でないと誘い悪状況であった。一方で、市の中心部型離れた地区は人々の繋がり方が強く、ひとりひとりの顔がわかり、健康づくりに誘いあっていた。また、自治体間、即ち農村部と都市部にも差がみられ、農村部は行政主導型でポピュレーションアプローチを進めるが、都市部は住民が主体的にまちづくりの一環として健康づくりをはじめており、行政がそのリーダー育成や広報に協力するという方法を取っていた。保健師は、これらの人々の繋がり方や行政との関係、街づくりへの意識を捉え、計画に盛り込んでいた。事業実施において保健師は人々の関係性を調整したり、主体的に取り組めるように側面的に支援していた。その一方で、具体的な人々の関係性、例えば回覧板の回し方などを住民から把握していた。事業実施後の評価では、人々の主体性の高まり、関係性の変化等を評価する一方で、他事業との関係性から、事業全体との関係も見据えていた。また、住民は行政との関係性を評価し、個人のやりがいと地域の一員としての自覚の高まりを感じていた。本研究の目的は、多様な地域で、保健師が生活習慣病予防のポピュレーションアプローチにおいて、どのような`地域の文化'を、どのように活用し、評価しているか調査し、`地域の文化'に即した生活習慣病予防のポピュレーションアプローチの展開方法を明らかにすることである。`地域の文化'とは、「一定の生活圏域の住民に比較的共通する価値観・規範・信条と、その具現としての生活習慣」と定義する。生活習慣病予防のポピュレーションアプローチを継続している地域で、事業展開(Plan-Do-See)に沿って、H24年度から3年間継続調査している。H26年度は、都市近郊2地域、地方都市1地域で調査した。

年度当初は、前年度に学んだ住民のふるさと再生への思いを踏まえて地元意識を高めていくことや、世代を超えた共有財産として価値付けて事業拡大を図ることを計画していた。事業実施時には、他の地区と差別化できるようにしたり、居住年数や世代を超えて活動を共有することで結束力を高めたりしていた。一方で、住民の言葉の感覚に迎合しすぎないことを意識していた。年度末には、ヘルスケアシステムを幅広く再定義したり、住民が価値を置く活動評価の方法を見直していた。H24年度からの4地域の変遷を概観すると、計画・実施において小地区の決まり事や生活時間等に則っている点等は、共通していた。事業の成熟毎では、事業拡大の時期は住民から健康づくりの意味を学び、事業成熟後の頓挫した時期は言葉の感覚に関する住民の知恵を借り、事業終結の時期には醸成されたつながりや価値観が受け継がれるようにしていた。保健師が行う地域の文化に即したポピュレーションアプローチとは、健康指標の改善に留まらず、安全や環境を含め包括的にヘルスケアシステムを捕らえ、自身もその中で住民とと共に地域が健全に機能するよう、可視化・文言化されない規範や価値観を醸成するものといえよう。保健師が地域の文化に即して生活習慣病予防のポピュレーションアプローチを展開する方法を、A・B・C3市において2年3年間継続して調査した。調査内容は、年度当初の事業計画・事業実施中の保健師の援助行為と思考内容・年度末の事業評価の内容・年度末の事業対象者の評価である。調査方法は、半構造化面接と事業場面の参加観察を行った。A市は、当初、住民の気質に即しつつ運動普及と食習慣改善も目指したが、実施中、行政と住民の健康への価値の乖離に気づき、評価で、地域の新参者受容力等が改善する一方、行政と住民の健康への価値の譲歩の必要性を判断した。そのことを2年目の重点とし、事業実施時に、住民と行政の保健活動の成果を強調し交情を促した結果、住民と行政の健康の新方針の交譲に至った。B市は、当初、住民の町再建の思いに結び付けた体操普及を目指し、仲間づくりの価値を醸成し、評価時に、多様性の認め合い、行政との距離感縮小等の成果を得た。2年目は、地区間の健康への価値の差の縮小を目指したが、実施時に、地区毎の差の大きさに戸惑い、仲間作りに価値を置く住民の知恵を借り、評価時には町再建の手ごたえを得た。3年目は、さらに地区間・世代間の健康意識の格差を縮小することを目指し、実施時に住民から各地区の関心所を学び、そこに事業を浸透した結果、地区間・世代間の健康意識が歩み寄った。C市は、共有財産としての体操普及を目指し、住民の故郷作りへの思いを共有して体操の普及を図ったが、住民の言葉の感覚等に同調しすぎて普及が停滞した。そこで2年目は、保健師と住民の感覚を譲歩しつつ、有形無形の共有財産を介して地区や年代の健康意識の格差解消を図った結果、障碍者との交流も進んだ。以上より、計画時に把握していた地域の文化を、事業の進行と共に更新していくことで、保健師と住民相互の力が高まり、健康文化を育むことにつながる。保健師が地域の文化に即して生活習慣病予防のポピュレーションアプローチを展開する方法を、3市における23年間の活動を質的に調査した。A市では住民の温順な気質や伝統的活動への誇りに配慮し、活動成果としての郷土意識等を共有した結果、新たな活動への住民の受容力が向上した。B市では、住民の町再建の思いに重ねて健康意識の地域差解消を図り、住民の言語感覚等に即して啓発したところ、地域や年代の格差が解消した。
死の顕現化が原子力発電問題に対する市民の心理と市民参加意識に与える影響

本研究では、存在脅威管理理論に基づき、死の顕現化が、原発問題に対する様々な認識にどのような影響を与えるのかを明らかにする。存在脅威管理理論では、人は死の顕現性が高まることで自身が属する文化や社会の価値観に固執しやすくなり、外集団への敵意も高まるとしている。事故を経験している日本では原発に対して死をイメージしやすいと考えられる。そのため、この死の顕現性の高さが原発問題に対するリスク認知や管理機関に対する信頼、評価にどの程度影響しているのかを明らかにする。また、原発に対して死のイメージを持つ状態で、市民と政府・電力会社が共考し、原発問題に取り組むにはどのような要因が必要であるのかも明らかにする。
障害肝におけるヒト肝細胞増殖因子(hHGF)のmRNAの解析

肝再生における肝細胞増殖因子(HGF)の役割を明らかにするために、ニホンザルを用いて肝障害時における各種臓器でのHGFmRNAの発現を検討した。ニホンザルに四塩化炭素(CC14)を5ml/kgあて経口投与すると、血清hHGFレベルは数ng/mlまで上昇し、そのピ-クはCC14投与後24時間でみとめられた。正常サルの各種臓器よりPoly(A)^+RNA画分をえ、これらの組織におけるHGFmRNAの発現をNorthen blot analysisにより検討したところ、脾臓においてバンドが認められ、また、肝臓でも弱いながらバンドが認められた。四塩化炭素肝障害時のサルでは、脾臓および肝臓におけるHGFmRNAの発現は増強し、とくに肝臓において著明であった。また、脾臓および肝臓の組織抽出物を作製し、HGF量をELISAにより測定したところ、HGFmRNAの発現と同様に、これらの組織におけるHGF含量が増加していた。さらに各種肝疾患患者の肝組織を用いて、HGFmRNAの発現を検討したところ、死亡時血清hHGFが12ng/mlにまで上昇した劇症肝炎患者では、肝のHGFmRNAの著しく強い発現が認められた。しかし、慢性肝炎患者では肝のHGFmRNAのバンドはほとんど検出されなかった。これらの結果は、HGFが肝再生において生理的に重要な役割を果たしていることを示唆している。
リチウム遷移金属酸化物におけるリチウムイオン伝導のNMRによる研究

リチウム遷移金属酸化物であるLiCoO_2及びLiNiO_2のリチウムイオンの拡散現象を微視的な観点から調べるためLi核のフーリエ変換NMRスペクトルの測定及びLiを欠損させたLi_x,CoO_2(x=1,0.8)におけるスピン-格子緩和時間の測定を行った。高純度試薬(5N)Li_2CoO_3とCoCO_3を用いてLiCoO_2の試料作成を行い、それを出発物質として電気化学的にLi欠損系Li_<0.8>CoO_2の調製を行った。得られた試料はX線回折の結果から不純物相はなく、単相であることが確認された。LiNiO_2とLiCoO_2のフーリエ変換NMRスペクトルは温度の上昇に伴い大きく変化し、Liイオンの拡散運動による先鋭化を直接捕らえたものと考えられる。LiCoO_2では約380K、LiNiO_2では480Kでスペクトルの線幅が大きく温度依存し始めた。LiNiO_2における先鋭化の開始温度が高いことから、低温におけるイオン運動の活性はLiCoO_2に比べて小さいと考えられる。線幅の温度依存性からイオン拡散運動に伴う活性化エネルギーはLiCoO_2,LiNiO_2においてそれぞれ約0.3eV、0.4eV程度と見積もられた。LiCoO_2においては定比組成からのずれがスピンを持つCo^<4+>を導入することとなるため、Li欠損に伴う緩和率の増大を予想されたが、Li欠損系Li_<0.8>CoO_2におけるスピン-格子緩和率1/T_1は室温以下77K以上の温度領域では定比組成のLiCoO_2に比べ大きな差は観測されなかった。これはLiNiO_2においてLi欠損に伴いT^<-1>_1が抑制されたことと対照的である。今後、x=0.6の欠損を持つ試料の作成を行うとともに、77K以下の温度域での緩和率の温度依存性を明らかにし、不純物スピンの有無やそれによるイオン拡散への影響などを明らかにする。リチウム遷移金属酸化物であるLiCoO_2及びLiNiO_2のリチウムイオンの拡散現象を微視的な観点から調べるためLi核のNMR緩和時間及びナイトシフトの温度変化の測定を行った。LiNiO_2とLiCoO_2のスピン-格子緩和率1/T_1は室温以上の高温領域でリチウムイオンの運動による緩和機構により支配されている事が明らかになった。イオン運動による緩和のモデルであるBPPモデルによる高温領域での解析からイオン運動に伴う活性化エネルギーは0.08eV程度と見積もられ、これらの系においては非常にイオン拡散しやすい状態が実現されていることがNMRの結果からも明らかになった。低温ではLiNiO_2における1/T_1は磁気的なNiイオンのスピン相関の影響を強く受けていると考えられる。Liの欠損に伴い、Li_xNiO_2(x=0.8,0.6)では緩和率の増大は大きく抑制された。非磁性Ni^<4+>の導入によりスピン相関が弱められたことによると考えられる。こうした傾向はナイトシフトにも現れ、Li欠損に伴い大きく抑制された。LiNiO_2とLiCoO_2のスピン-スピン緩和率1/T_1は測定範囲ではほとんど温度に依らず、Li核の双極子相互作用による緩和を仮定した場合とほぼ一致する。これに対してLi欠損した系では1/T_1と同様に1/T_2の値の急激な減少が観測され、Li欠損した系ではmotional narrowingの効果が顕著に現れると考えられる。緩和率の温度依存性からはLi欠損に伴い、Liイオンの運動の効果が大きく現れると考えられ、これは拡散係数における傾向と一致している。LiNiO_2はその組成比のずれによる磁気的な影響が低温でのイオン拡散の寄与を容易に隠してしまうが、磁気的な影響を抑えることにより本質的なイオン拡散の様子が明らかになってくると考えられる。LiCoO_2においては定比組成からのずれがスピンを持つCo^<4+>を導入することとなるため、Li欠損に伴う緩和率の増大を予想されたが、Li欠損系Li_<0.8

>CoO_2におけるスピン-格子緩和率1/T_1は室温以下77K以上の温度領域では定比組成のLiCoO_2に比べ大きな差は観測されなかった。これはLiNiO_2においてLi欠損に伴いT^<-1>_1が抑制されたことと対照的である。今後、x=0.6の欠損を持つ試料の作成を行うとともに、77K以下の温度域での緩和率の温度依存性を明らかにし、不純物スピンの有無やそれによるイオン拡散への影響などを明らかにする。
老人性色素斑及び肝斑の色素増強メカニズムにおけるエンドセリンカスケードの関与

エンドセリンは種々のサイトカインのなかで、唯一メラノサイトの増殖とメラニン合成を同時に促進しうるサイトカインである。今回、我々はより発症頻度の高い表皮性色素異常症である老人性色素斑につき、その色素増強メカニズムにエンドセリンカスケードの活性化が関与しているかどうかを、免疫組織化学および表皮における関連タンパクのmRNAの発現をRT-PCRにより解析することにより検討した。手背、前腕の老人性色素斑15症例について、エンドセリン-1、エンドセリンBレセプター、エンドセリン変換酵素に対するポリクローナル抗体を用いて免疫組織化学染色を施行したところ、色素斑部では周辺の健常皮膚に比べて特にエンドセリン-1、エンドセリンBレセプターの染色性に有意な差がみられた。また、この結果はこれらの各遺伝子に特異的なプライマーを用いたPCR解析にても確認できた。このことから、老人性色素斑の色素沈着メカニズムは表皮の軽度の増殖性変化に伴うエンドセリンの産生分泌亢進と同時にメラノサイト上のエンドセリンBレセプターの発現の亢進が表皮におけるエンドセリンカスケードの全般的な活性化をひきおこし、メラノサイトの増殖とメラニン合成の増加に結び付き引き起こされる事が示唆された。紫外線が直接関与せず色素増強をきたす皮膚疾患のメラノサイトの増殖および色素増強メカニズムに、エンドセリンが関与していることが判明したので、今後は色素異常症の発症メカニズムの解明のみならず、悪性黒色腫などの色素細胞の癌性増殖化機序への応用を行いたい。
日本語学習者支援に向けた日本人のためのやさしい日本語生成支援システムに関する研究

本研究では、日本語母語話者が自分の産出する日本語が「やさしくわかりやすい日本語」かどうかを判別するための日本語作成支援システム「これやさしいか」を開発し、「これやさしいか」を用いて日本語母語話者が行う言語調整のプロセスを考察した。模擬授業を行う日本語教師教育科目では学生が「これやさしいか」を用いることにより、教師は教案指導の時間を短縮できただけでなく、特定の学生群に対しては、これまで十分にできなかった指導をすることまでできるようになり、指導の質を向上させることができた。最終年度には同科目を履修した学生の追跡調査として、学生が外国人観光客向けに展示物を書き換えた際の言語調整行動の考察を開始した。本研究では日本語母語話者が「やさしくわかりやすい日本語」を作成するための支援システムを開発している。本研究で開発する支援システムを用いて、日本語母語話者がやさしくわかりやすい日本語の産出をシミュレーション体験することにより、日本語母語話者と日本語学習者との間の日本語対話を促進させることを狙いとしている。本支援システムには初級日本語の語や句表現が日本語教科書における出現課数情報と共に登録されている。本支援システムは、利用者がPCやスマートフォンから入力した日本語や日本語文を形態素解析し、個々の単語や文型が指定した基準課においてやさしいかどうかを判別してその結果を利用者に提示する。25年度は、これまで開発してきたやさしい日本語作成支援システム「これやさしいか」を、日本語教員志望の学生を対象とした授業にて教案作成の際の支援システムとして導入した。学生は、模擬授業を行う前の教案作成時に本支援システムを利用して日本語の検討を行なった。その後、担当教員である筆者が教案作成指導を個別に行ったうえで、学生は模擬授業を行った。この考察の結果は26年度に発表予定である。また、システム拡張開発の面では、「これやさしいか」のデータベースの更新作業を行った。従来は単語レベルでしかレベルの判定ができなかったが、このデータベースの更新作業および拡張開発を行うことにより、文型や漢字についての判定もできるようになった。25年度は、本システムの観光への応用についても検討を開始した。本システムが日本語学習者ではなく日本語支援者を対象としていることをよりわかりやすく伝えることは今後の課題である。2014年度前期は、日本語教師志望者を対象とした科目のうち、特に履修する学生が急増した演習授業において、本研究で拡張開発中の「これやさしいか」支援システムを活用しながら一人一人が模擬授業を実施し、考察を行った。本支援システムを用いることによって、教案指導の時間を短縮できただけでなく、特定の群の学生に対しては、これまでに十分にできなかった指導をすることまででき、指導の質を向上させることができたことがわかった。一方で授業時間の制約があり、本支援システムを自分で活用しきれず、対面での支援がより必要な学生のすべてに時間をかけて支援を行うことは授業内ではできなかった。後期の演習授業でも本支援システムを活用し、その成果を整理しているところである。2015年度前期も引き続き、改良を重ねながら本テーマでの実践研究を行う予定である。今後の課題として、本支援システムの利用をしやすくするためのマニュアルの整備が考えられる。また、学生が言い換え以外のところでどのように悩み、工夫しているかについてのデータ収集と分析をさらにすすめる必要がある。この学生の翌年度の実習現場での学びに影響を与えているかどうかついても分析をすすめる必要がある。開発においても、本システムの利用履歴をユーザおよび指導者(授業担当教員)がダウンロードできるように、拡張開発を行い、利便性を向上させた。ウェブデザインも使いやすくなるように更新を行った。次年度の一般利用に向け、トップページの整備やロゴマークのデザインも行った。本研究では、日本語母語話者が自分の産出する日本語が「やさしくわかりやすい日本語」かどうかを判別するための日本語作成支援システム「これやさしいか」を開発し、運用した。運用においては「これやさしいか」を用いて日本語対話支援を行い、日本語母語話者の言語調整のプロセスを考察した。平成25年度と平成26年度は、日本語教師を志望する大学生が履修する日本語教師教育科目の模擬授業前の教案指導の際に「これやさしいか」を利用した実践を行った。本実践で学生は、「これやさしいか」を用いることで、模擬授業の教案について教員から対面での指導を受ける前に自身で気づくことが増えるようになった。さらに、対面指導の時間を節約できるだけでなく、学びの内容も変容し、気づきが促進されていることもわかった。最終年度である平成27年度は、「これやさしいか」の利用者層を拡大するためのマニュアルの整備を行った。管理者用と一般ユーザー用をそれぞれ作成した。また、上述の日本語教師教育科目を履修した学生の翌学期以降の学びを考察した。学生は、プロジェクト型学習の科目において外国人観光客向けに展示物の「やさしい日本語版」を作成した。この「やさしい日本語版」の作成活動を通して、学生は、言い換えに試行錯誤しただけでなく、学外での生活においてもやさしい日本語を用いた対話活動を試みるようになっていたことがわかった。現在も本実践は継続中であり、今後もデータの整理と分析を行う予定である。

最終年度には同科目を履修した学生の追跡調査として、学生が外国人観光客向けに展示物を書き換えた際の言語調整行動の考察を開始した。計画していた拡張開発と、実践研究をすすめることができているため。学外への利用の拡大のための準備ができたため。日本語教育学日本語教員志望の学生の日本語表現能力を向上させるために、本支援システムの維持・更新をすすめる。本支援システムの利用をしやすくするためのマニュアルの整備する。ユーザが言い換え以外のところでどのように悩み、工夫しているかについてのデータ収集と分析をすすめる。本システムを利用したユーザの翌年度以降の実習現場での学びの様子を調査する。学外にユーザを拡大し、地域住民が外国人観光客や滞在外国人とのコミュニケーションの支援をはかる。計画していたデータベースの更新と、実践研究をすすめることができているため。予定よりも少額の交通費で学会に参加することができた。システム開発が予定よりも少額で遂行できた。日本語教員志望の学生の日本語表現の調整能力を向上させるために、支援システムの拡張開発をすすめ、それと同時に、オフラインでどのような支援活動を有効であるかを実践研究する。地域に散在する外国人の、生活日本語情報へのアクセシビリティーを高めていくために、本支援システムを、日本語教員志望以外の学生、大学以外の場でも活用し始める。ユーザを学外へ拡大する際の開発補助やワークショップ補助の謝金にあてる。研究情報収集や成果発表に関わる旅費にあてる。参加した学会の開催場所が近距離であったため、予算が残った。拡張開発およびデータベースの更新のための人件費・謝金に使用する。成果発表に関わる旅費に充てる。
新規Cullin/Rbx型E3ユビキチンリガーゼ群の機能解析

従来、タンパク質の一生のなかで分解は不要物の処理と考えられ重要視されていなかったが、最近の研究により、タンパク質分解なかでもユビキチン・プロテアソーム系を介したタンパク質分解が細胞周期・シグナル伝達・脳変性疾患等に中心的な役割をしていることが明らかになり注目を集めている。われわれはこのユビキチン・プロテアソーム系によって制御される様々な生命現象の解明を目的として研究を進めているがその一環としてCullin型E3に対する特異的基質の同定・解析を行っている。われわれは最近Cul2型E3ユビキチンリガーゼの新たな基質認識サブユニットとしてVHL-boxタンパク質(われわれの生体内に複数個存在し特異的基質をE3本体にリクルートすることを役割としている)を同定したが、その中で分子量80kDaのVHL-boxタンパク質p80がNIMA-related kinaseの一種であるNek2と特異的に結合することを免疫沈降法により発見した。Nek2はG2/M移行を制御することにより細胞周期進行に関与していることが知られている。そこでまず試験管内および細胞内でp80複合体がNEK2のユビキチン化を促進することを明らかにした。さらにp80の過剰発現によりNEK2の発現量が減少し、その逆にRNA干渉法によるp80の発現抑制によりNEK2の安定性が亢進することを明らかにした。これらのことより、p80はNEK2の分解を制御していることが示された。これに加えて複数のCullin型E3の基質候補を同定し解析を進めているところである。そして現在これら酵素・基質関係がどのように細胞周期進行に関与しているのかを調べているところである。
長鎖非コードRNA H19の膵癌における作用機序の解明と、標的治療に向けた研究

ヒト膵癌細胞PANC-1を免疫不全マウスに移植し、形成された肺転移巣由来の細胞株に発現する遺伝子をmicroarrayで調べたところ、長鎖非コードRNA H19が親株に比べて著しく高発現していた。ヒト浸潤性膵管癌では一部の症例でH19の強い発現を認め、膵管癌の分化度が低くなるのに従いH19発現率が有意に高くなった。In vitroによる実験で、H19はPANC-1細胞の遊走能や幹細胞性に関わることが明らかになった。また免疫不全マウスにおける実験的転移モデルにおいて、H19の発現を抑制したPANC-1細胞は転移能が著しく低下することが示された。H19は膵癌の新規治療標的となる可能性がある。近年のゲノム解析技術の革新的な進歩により、200塩基以上の長さを持ち蛋白質を翻訳しないRNA(長鎖非コードRNA )が、生体内にはかなり多く存在することが明らかとなり、その機能が注目されるようになった。我々は以前の研究でヒト膵癌細胞株PANC-1を免疫不全マウスの脾内に移植し、その後形成された肺転移巣から新たな細胞株PANC-lungを樹立した。PANC-lung細胞はPANC-1細胞に比べて、in vitro試験において高い遊走能を、またin vivo試験において高い転移能を示した。そこで今回、PANC-lung細胞とPANC-1細胞の間の遺伝子発現の違いをマイクロアレイにより網羅的に調べたところ、長鎖非コードRNAの一つであるH19がPANC-lung細胞において高発現していることが判明した。また正常膵管上皮由来細胞株に比べて、9つ中5つの膵癌細胞株ではH19の発現が著しく高かった。そこでPANC-1細胞にH19発現ベクターを遺伝子導入しH19の発現レベルを上昇させたところ、コントロール細胞と比べて細胞増殖能は変わらなかったが、細胞遊走能が亢進した。一方で、PANC-1細胞にH19に対するshort hairpin RNAを遺伝子導入しH19発現レベルを低下させたところ、細胞増殖能には変化がなく、細胞遊走能が低下した。さらに、PANC-lung細胞にH19に対するsmall interfering RNAを導入し、一過性にH19の発現を低下させたところ、やはり細胞増殖能は変わらなかったが細胞遊走能が低下した。このように長鎖非コードRNA H19は膵癌の実験的転移巣由来の細胞株で高発現しており、膵癌細胞の遊走能に関与している可能性がある。我々は昨年度までの研究でヒト膵癌細胞株PANC-1を免疫不全マウスの脾内に移植し、その後形成された肺転移巣から新たな細胞株PANC-lungを樹立した。PANC-lung細胞とPANC-1細胞の間の遺伝子発現の違いをマイクロアレイにより網羅的に調べたところ、長鎖非コードRNAの一つであるH19がPANC-lung細胞において高発現していることが判明した。また遺伝子導入あるいはRNA干渉技術によりPANC-1細胞のH19発現を変化させたところ、H19は膵癌細胞の遊走能に関与していることが明らかとなった。ヒト臨床膵癌検体においてRT-PCRにより癌部と非癌部のH19発現を比較したところ、有意な差は得られなかった。そこでヒトの正常、炎症性、腫瘍性膵臓組織におけるH19発現を高感度in situ hybridizationシステムを用いて検出したところ、新生児の正常膵臓では腺房に強いシグナルが確認されたが、成人の膵臓では小葉内/介在部膵管でわずかな発現がみられるのみであった。一方、慢性膵炎組織の再生像を示す膵管ではH19発現の上昇がみられた。浸潤性膵管癌では一部の症例でH19の強い発現を認め、膵管癌の分化度が低くなるのに従いH19発現率が有意に高くなった。膵管癌の転移巣においては原発巣と比較して高頻度にH19発現が確認された。また腺扁平上皮癌や神経内分泌癌などの他の組織型でもまれにH19発現が認められた。一部のヒト膵癌組織においても実際にH19発現が確認されたため、治療標的としての有用である可能性が高まった。マイクロアレイにより遺伝子発現の違いを網羅的に調べたところ、長鎖非コードRNAの一つであるH19がPANC-lung細胞において高発現していることが判明した。ヒト膵癌組織におけるH19発現をin situ hybridizationで調べたところ、浸潤性膵管癌では一部の症例でH19の強い発現を認め、分化度が低くなるのに従いH19発現率が上昇した。そこでH19を過剰に発現するPANC-1細胞を作製したところ、コントロール細胞と比べて細胞遊走能及びSphere形成能が亢進した。一方で、H19発現をノックダウンしたPANC-1細胞やPANC-lung細胞は遊走能が低下し、Sphere形成率は低下した。またPANC-

1細胞由来のSphere形成細胞におけるH19発現はnon-sphere細胞よりも有意に高かった。さらにH19ノックダウン細胞を免疫不全マウスの尾静脈から注入したところ、コントロール細胞に比べ肝転移形成能が低く、また肝臓への直接移植実験においても腫瘍形成能が低いことが示された。H19ノックダウン細胞とコントロール細胞の遺伝子発現の違いをマイクロアレイで検出し、Ingenuity Pathway Analysis softwareで解析したところ、細胞間相互作用や細胞形態に関わる遺伝子に変化があることが示された。PANC-1細胞におけるH19発現を上昇あるいは低下させるとmiR-675-3pとmiR-675-5pの発現も変動したことから、これらmicroRNAが作用機序に関わっていることが示唆される。このようにヒト膵癌において長鎖非コードRNA H19は遊走や転移に重要な役割を果たしており、新しい治療標的になる可能性がある。ヒト膵癌細胞PANC-1を免疫不全マウスに移植し、形成された肺転移巣由来の細胞株に発現する遺伝子をmicroarrayで調べたところ、長鎖非コードRNA H19が親株に比べて著しく高発現していた。ヒト浸潤性膵管癌では一部の症例でH19の強い発現を認め、膵管癌の分化度が低くなるのに従いH19発現率が有意に高くなった。In vitroによる実験で、H19はPANC-1細胞の遊走能や幹細胞性に関わることが明らかになった。また免疫不全マウスにおける実験的転移モデルにおいて、H19の発現を抑制したPANC-1細胞は転移能が著しく低下することが示された。H19は膵癌の新規治療標的となる可能性がある。昨年度までの研究でH19が膵癌細胞の遊走能や転移に関与していることが示唆されたため、膵癌の治療標的として有用である可能性が高まった。これらの研究の一部は国内やアメリカの学会で発表し、良い評価を得ている。しかし、昨年度の途中で研究代表者の所属研究機関変更があったため、計画していた実験の一部でまだ実施できていないものがある。今年度は新しい所属研究機関で実験環境を整え、昨年度予定していた実験の一部と今年度の計画分の実験を行う予定である。今後はin vitroとin vivoにおいてH19発現抑制による治療が可能か検証する。またH19の膵癌における機能についても引き続き検討する。腫瘍病理学、獣医病理学細胞実験においてH19が膵癌の進行を促進する可能性が示されたので、本年度は臨床膵癌検体において定量的RT-PCRとin situ hybridization法によりH19の発現と局在を調べ、臨床病理学的因子との相関性を検討する。これにより将来的なH19標的治療に向けて、臨床例におけるH19陽性率のデータが得られる。昨年度の研究代表者の所属機関変更により、計画していた材料や機器の一部で使用できないものがあるが、共同研究により対応する。研究代表者の所属研究機関変更があったため、予定していた学会に参加できなかったことと一部の消耗品を購入する必要がなかったため、余った助成金を繰り越すことになった。昨年度は研究代表者の所属研究機関変更があったため、計画していた実験の一部が実施できず、その分の助成金を繰り越すこととした。
電気化学成長ヘテロ接合型太陽電池の界面制御と光電変換特性の向上

本研究では、環境負荷の小さい電気化学成長法による安全安価なZnO/Cu2O系太陽電池の作製を最終目標とする。まずCu2Oの電気伝導特性制御を目指した。製膜時の電解液条件によって反応の律速条件を制御し、Cu供給律速とすることでその結果膜中のイオン化アクセプター濃度を制御することに成功した。またZnOでは、電解電流密度によって成長の初期電位が異なること、電位-pH図、粒径ならびに粒密度、光透過率等の結果を総合することで、成長条件によって初期核となる物質が2種類存在する可能性を見いだした。目的とする太陽電池の光吸収層への応用を想定している亜酸化銅(Cu2O)薄膜を電気化学成長法により作製し,その正孔濃度の制御を試みた.Cu2Oにおけるp型キャリアの起源は銅欠損(VCu)であるとの報告がある.電気化学成長においては電解電流密度を大きくすることで原料供給律速が実現され,この際の原料供給は電解液バルク中と成長最表面近傍における原料物質の濃度差を駆動力とする拡散による.よってCu2O薄膜の銅および酸素の原料である電解液中のCu2+とOH-の濃度を変化させる事でそれぞれの供給速度を変化させ,VCuの生成量,すなわちキャリア密度を制御できると予測した.キャリア密度はC-V測定から求めたイオン化アクセプター(NA+)濃度により評価した.まず,OH-濃度一定の下でCu2+濃度を0.3 - 0.003mol/Lの範囲で変化させた.その結果,Cu2+濃度を減少させてもNA+濃度はほとんど増加しなかった.この原因は,Cu2+濃度減少に伴って電界電流が減少しており,成長速度が下がったことでCu2+不足の効果が相殺されたためと考えられる.次に,OH-濃度を1X10-73X10-2 mol/L(電解液のpH:12.5-7.0)の範囲で変化させた.その結果1X10-73X10-4 mol/LではNA+濃度の変化はみられなかった.これはCu2+濃度を減少させた場合と同様に,OH-濃度が小さすぎたために成長速度が下がった事が原因と考えられる.一方OH-濃度3X10-43X10-2 mol/Lの範囲では,OH-濃度の増大に従ってNA+が2桁増加した.これは相対的にCu2+供給が不足した状態下で成長が進行した効果であると考えられる.以上の結果は,電気化学成長Cu2O光吸収層の作製において,太陽電池の特性に大きく影響する正孔濃度を電解液組成のみによって制御できることを示すものである.電気化学成長太陽電池のn型窓層として酸化亜鉛(ZnO)薄膜の作製を行った.電解液は硝酸亜鉛水溶液,成長温度は65°Cである.光学特性を評価する目的で,ZnO成長の際に酸化や還元が生じにくくかつZnOよりも光学吸収端が短波長域にある錫ドープ酸化インジウム薄膜を基板に用いた.一方でより安価なサブストレート型太陽電池構造では,亜酸化銅(Cu2O)層(p型吸収層)の上にn型ZnO窓層を製膜する必要があるが,電気化学法ではZnO成長の際に下地のCu2Oが還元されて金属Cu層が生成されてしまう.本研究ではこれを回避するためにZnOの電気化学成長における中間生成物と考えられる水酸化亜鉛(Zn(OH)2)層をまず形成し,脱水反応を経てZnOを形成することを提案している.今回,ZnOの電気化学成長の初期過程をより詳細に知るために従来よりも広い範囲で電解電流密度を設定して電気化学成長を試みた.その結果,100μA/cm2以下ではZn(OH)2を経由したZnOの形成が示唆される結果を得た.一方350μA/cm2を越える電流密度では,製膜開始直後に陰極電位が-1.0V(対Ag/AgCl)以下となる.これは電気二重層形成のための電位変化と考えられるが,亜鉛-水系平衡状態下では金属亜鉛(Zn)が安定な領域である.1700μA/cm2以下では,その後数十秒かけて電位が上昇しZn(OH)2安定領域に至る.一方で1800μA/cm2以上では,電解電位はやや上昇するものの常に-1.0V以下である.いずれの電解電流密度においても析出物はZnO単相であったが,350-1800μA/cm2で作製した試料が高い結晶性を示しかつ透過率も70-90%と高い.これらの結果は,Zn(OH)2を核とする成長過程の他に,初期にZnが生成しそれを核として成長する成長過程の存在を示唆する.前年度は,スーパーストレート型太陽電池の下地層となるp型Cu2O薄膜の電気化学成長と,電解液pHならびに電解電位によるイオン化アクセプター濃度の制御手法を確立した.平成27年度はこの上にZn(OH)2を製膜し,脱水反応を経てZnOを得ることでCu2Oを還元することなく積層を形成する予定であった.しかし本年度ZnO成長初期過程をより広い成長条件で検証したところ,成長初期の電気二重形成後数十秒の間,金属Znが析出する領域に電位があることを見いだした.即ち成長条件によっては,過去に確認したZn(OH)2ではなくZnが生成し,結晶成長開始点になっている可能性がある.

従ってCu2Oの還元によるCuの生成を防ぐことが出来たとしても,今度は界面に生成するZnが太陽電池特性を阻害する.しかもこのZnの析出を伴う条件では成長速度が大きく,電気化学成長法による太陽電池の量産により適したものである.現在,当初の予定にはなかった成長初期のZnの存在の検証と,その詳細な成長条件について確認実験を行っている.そのため,電気化学成長によるZnO/Cu2O積層構造の作製にはまだ着手出来ていない.Cu2Oの電気化学成長では、前年度に引き続き電解液pHならびに電解電位によるイオン化アクセプター濃度の制御を試みた。またZnOでは、Zn(OH)2を成長初に製膜して脱水反応を経てZnOを得ることでCu2Oを還元することなく積層を形成する予定であったが,Zn(OH)2ではなく金属Znが生成し結晶成長開始点になっている可能性を見いだした。平成28年度は成長初期にZnが生成する可能性がある成長条件範囲を詳細に検討した。電解電流密度が50μA/cm2と小さい場合、電解電位は-1.0V(vs. Ag/AgCl)より貴な(Zn(OH)2が安定な)領域内で推移する。一方、電解電流密度がより大きい場合は成長開始直後にZnが安定な電位領域に入る。また30-50sec後に再びZn(OH)2が安定な領域に戻りその後は大きな変化はなかった。このことから後者では成長初期にZnOやZn(OH)2ではなく金属Znが生成している可能性がある。一方、XRDからは全てZnO単相と同定され、仮に金属Znが生成していてもその量が極めて少ないと考えられる。また得られた薄膜の表面形態は、成長の初期に金属Znの生成電位領域に入るか否かで大きく異なっている。Zn(OH)2安定領域でのみ成長した場合は、明瞭なエッジを有する六角柱状の結晶粒から成り、粒径は約1μmであった。これに対し成長初期に金属Znが安定な電位領域に入った場合は、粒径はより小さくかつ電解電流密度の増加に伴って減少した。粒の形態も電流密度の増加と共にエッジが曖昧になり、1100μA/cm2以上では直線的なエッジは見られない形状となった。これらの結果は、電解電流密度によって成長速度が異なることによる可能性の他に、成長の極初期に極めて微量の金属Znが析出することで、それが成長開始点となって最終的にZnOが得られているという可能性を示唆するものである。本研究では、環境負荷の小さい電気化学成長法による安全安価なZnO/Cu2O系太陽電池の作製を最終目標とする。まずCu2Oの電気伝導特性制御を目指した。製膜時の電解液条件によって反応の律速条件を制御し、Cu供給律速とすることでその結果膜中のイオン化アクセプター濃度を制御することに成功した。またZnOでは、電解電流密度によって成長の初期電位が異なること、電位-pH図、粒径ならびに粒密度、光透過率等の結果を総合することで、成長条件によって初期核となる物質が2種類存在する可能性を見いだした。本研究の最終目的は,p型の亜酸化銅(Cu2O)を光吸収層に,またn型の酸化亜鉛(ZnO)を窓層に用いたサブストレート型太陽電池を電気化学堆積法によって実現することにある.そのためには界面欠陥,とくにZnO層形成時のCu2O最表面の還元を回避する必要があり,その手段としてZn(OH)2を中間生成物とするプロセスの実現を目指す.しかしZnO成長における下地層となるCu2Oの電気伝導特性を一定に保ち得なければ酸化亜鉛の成長条件に影響し,結果としてCu2O還元の進行にも影響する,そのためまずCu2Oのキャリア密度を制御することを目指して上述の成果を得たが,そのために界面還元抑制に対する取り組みがやや遅れている.
地球中心核 ーエネルギ-と物質の収支ー

研究は1.物質科学的アプロ-チ,2.流体力学実験のアプロ-チ,3.コンピュ-タシミュレ-ションアプロ-チの3つの異なった手法,立場から地球中心核の形成プロセス,エネルギ-バランスの問題に取り組んだ。1では従来の実験装置を使用して核の形成プロセス(鉄ー揮発性元素の反応や鉄・シリケイト間の元素分配)を研究した。鉄ー水系。鉄ー炭素系の反応が高温高圧下で進行しうることが明らかにされ外核での軽元素の候補としてあげられた。コンピュ-タシミュレ-ションによる初期地球の環境(原始大気組成や温度)下では水,炭素ともに鉄(コア起源物質)との反応がおこりえることが示された。又高圧実験とSIMS分析を連結した共同研究がスタ-トしメタル・シリケイト間の元素分配のデ-タが得られ始めている。流体力学的アプロ-チでは外核での対流運動は軽元素の濃集や固相鉄の析出によって駆動されている(このような対流を組成対流と呼ぶ)との認識から相分離をおこす系の対流が研究対象に選ばれた。1つは泡発生によって駆動される対流の研究であり実験的研究からは通常の熱対流とは異なったスケ-ルが出現すること,Ra数と対流パタ-ンなどの関係が明らかにされた。又このような系は成層構造をつくるがこの成層構造の界面部の熱境堺層からのプリュ-ムの発生が調べられ成層構造の粘性率の比が重要なコントロ-ルパラメ-タ-であることが明らかにされた。コンピュ-タシミュレ-ションによりこの熱境界層からのプリュ-ムの発生と熱輸送の様子が調べられた。これは外核内の成層構造場での対流運動や核・マントル境界からのマントルプリュ-ムの形成に関連した問題である。間ケツ的なプリュ-ムの発生が生じることが明らかにされた。計画研究の初年度にあたり本年度は長期的展望のもとに問題の設定,作製に努力がはらわれ次年度以降の研究に継続されるよう配慮がなされた。鉄ー水系。