hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
複素多様体とゲージ理論

平均曲率の平方積分で定義される汎函数に対する条件付き極値問題を球面の近傍で考察し、非球面解を求めた。・納谷は複素クライン群の不連続領域上に定義される標準的擬エルミート構造の研究を行った。とくに不連続領域を群で割って得られる多様体のコホモロジー群の消滅についていくつかの結果を得た。・中川は二木指標の一般化に当たる板東・Calabi・二木指標を中心に研究した。その結果Fanoの多様体の場合にわかっていたいくつかの性質が、一般の射影的代数多様体のケーラー類に拡張された。●板東はケーラー多様体や複素正則ベクトル束のアインシュタイン計量の存在問題および安定性・退化現象との関連を研究した。●西川は上野慶介氏(山形大学)と共同で、Carnot空間の間の調和写像の無限遠境界値問題に対して、境界値がみたすべき必要条件、解の一意性、および適切な境界値に対する解の存在を証明した。●浦川はグラフのラプラス作用の固有値の評価を行い、またharmonic morphismsのグラフ版という概念を導入し、グリーン核の評価に応用した。●石田はトーリック多様体に関係した、様々な加群の複体の研究を行った。特に交叉コホモロジー群の具体的な計算方法を研究した。擬射影平面とp進単位球体に作用する2つの群との関係についても調べた。●井関は凸ココンパクトなクライン群のコホモロジー次元と極限集合のハウスドルフ次元の間に成り立つ不等式の等号成立条件を調べた。●藤原はSL(n,Z)のある種の非正曲率多様体への等長的な作用にかんする剛性について研究した。また、離散群の分解についての一般論を展開した。●納谷は階数1の対称空間の離散変換群と、その不連続領域上に定義される標準的計量の研究を行なった。とくに、CR構造、擬エルミート構造の四元数的類似を定式化し、標準的計量の研究に応用した。●中川は二木指標の一般化にあたる板東・Calabi・二木指標について研究した。その結果、Fano多様体の場合にわかっていたいくつかの性質が、一般の射影的代数多様体のKahler類にまで拡張できた。●板東は、ケーラー多様体や複素正則ベクトル束のアインシュタイン計量の存在問題を研究した。また、それに関連して定スカラー曲率のケーラー計量の存在・一意性問題を研究した。●西川は、上野慶介氏(山形大学)と共同で、負曲率等質多様体間の調和写像の無限遠境界値問題と、複素双曲型空間形の間の調和写像の複素解析性に関して研究を行った。境界までC^4級にのびる固有な調和写像で、理想境界上で非退化なCR写像であるものは、正則写像に他ならないことを示した。●浦川は、調和写像、ヤングミルズ接続などの研究を引続き行なう一方、それらの手法を離散化してグラフ上で行ない、有限、または無限グラフのラプラス作用素のスペクトル、グリーン核などの評価、調和写像の離散的なアナロジーなどの研究を行なった。●石田は、トーリック多様体と密接な関係のある(有理)扇の拡張である実扇を研究した。実扇上の次数付き外積加群のカテゴリーを導入し、そこでの双対化関手を定義し、セールの双対性定理やポアンカレの双対性定理に相当する定理を示した。●高木は、生物の形態形成の基礎モデルとしてA.GiererとH.Meinhardtによって提唱された反応拡散方程式系に関する研究と、赤血球の形態変換のモデルとなる曲げエネルギー汎函数に対する制約極値問題に関する研究を行った。●井関は、実双曲空間に作用するクライン
廃棄物処分場浸出水及び排水・環境水中の有害元素の存在形態に関する研究

本年度は、HPLC-ICP/MSによるアンチモンのイオン形態分析手法を中心に検討を行った。アンチモンのイオン形態分析については、特に排水系試料についてこれまでまったく報告はなく、分析手法の開発を中心に以下の検討を行った。1イオン成分の分離手法の検討(1)カラムの選択:アンチモンのうち、特にSb(III)とSb(V)のイオン分離が最初の課題と考えられたので、これについて、イオンクロマトグラフィーによる分離条件の検討を行った。ヒ素イオンと異なりアンチモンの2種類のイオンは溶解性が低く、陰イオン交換及び陽イオン交換両方のクロマトグラフィー条件を検討した。その結果、陽イオン交換によるイオンクロマトグラフィーによって、より良好な条件が得られることがわかった。(2)溶離液系の検討:上記のカラム条件の検討と一体として、溶離液の条件を検討した。その結果、希薄硝酸溶液を用いる条件が、相対的によい条件でイオン分離を可能にすることが明らかとなった。(3)当面の分離条件の確定:上記の検討の結果、しかし、実際にはSb(III)を十分に分離することは困難であり、これについては、総Sb量を別途分析して、仮に分析値を求める方法として分析を行った。2実試料の分析上記の方法を用いて、実際に浸出水及び下水処理水の分析を行い、排水中において大部分のアンチモンがSb(V)の形態で存在することが明らかとなった。3まとめと今後の課題今後更に、特にSb(III)の分析条件について検討を行う必要があるが、浸出水・排水試料中のヒ素・アンチモンの化学形態分析条件の策定と実際の形態分析の結果を本研究では得ることが出来たと考えている。本年度は、計画ではHPLC-ICP/MSによる元素の分析手法の検討,及び高分子・コロイド状物質へ結合形態の分画を組み合わせた形態分析手法について検討する予定であったが、実際にはHPLC-ICP/Mによるイオン形態分析手法を中心に検討を行った。以下に交付申請書記載の研究計画に基づいて報する。1イオン形態の分離条件の検討ひ素のイオン形態分析を、主に陰イオン交換イオンクロマトグラフィーとICP/MSの結合分析よって行う手法の検討を行った。溶離液のステップ溶出を行うことで、広いpKa範囲を持つイオン化合物の一括形態分析が可能であること明らかにした。これを用いて、浸出水・下水試料等分析を行い、排水系試料特有のイオン形態を明らかにした。(1)溶離液として、酢酸アンモニウム-炭酸ナトリウムのステップ溶出、またはレゾルシノール炭酸アンモニウムへのステップ溶出によって、AsBe+TMAO,亜ひ酸,DMAA,MMAA,ひ酸のぼ完全な分離が一般イオン分析カラムで可能となった。(2)ステップ溶出により、ICP/MSフォーカスへの影響、インターフェース部への悪影響等が過去予想されていたが、本検討の溶離液系ではこれらの影響は無視できることがわかった。(3)排水系の試料では、AsBe+TMAO成分が存在し、この成分を分離できる手法を用いることが要である。2高分子・コロイド状結合形態の分離条件の検討3.濃縮方法の検討課題1のイオン形態分離手法の検討が予想よりも困難であったため、本年度は課題2,3についは検討できなかった。次年度以降の課題として検討する予定である。
生体神経回路網の順応過程における自律分散制御機構の解明

脊椎動物網膜における視覚情報処理は,特定の視野に対応し外界像の特定の情報(線分,速度など)を抽出するために用意された,機能的かつ形態的に分化した自律サブシステムが集まって実行される.本研究の目的は,このような視覚神経回路について自律分散的情報処理の特性とメカニズムを解明することにあった.網膜神経回路網では,視細胞から双極細胞,神経節細胞へ至る連絡経路が自律サブシステムの基本単位となる.このサブシステムどうしは水平細胞およびアマクリン細胞といわれる細胞により側方連絡している.本年度は,解析の手がかりとして生理学的にも比較的その構造がよく調べられている視細胞,水平細胞および双極細胞の成す神経回路網の視覚情報処理機能について,等価電気回路モデルと標準正則化問題を対応させながら考察を加えた.以下に結果の要点を示す.1.視細胞,水平細胞および双極細胞の成す網膜神経回路網について,線形等価電気回路によるモデル化を行った.モデルの入出力関係を解析解により表現し,解の挙動を調べることにより,各細エの膜インビ-ダンス,シナプス伝達係数等のパラメ-タを予測した.2.雑音を含む画像に対して平滑化とコントラスト強調を行う問題を,標準正則化問題に帰着させて定式化した.3.1で求めたモデルの方程式は2で行った定式化と対応づけができることを示した.これにより網膜における平滑化ーコントラスト強調を行う神経回路は,標準正則化問題を解く回路になっていることが分かった.この結論は,生体網膜の並列分散情報処理の解明において,機能と神経回路を結び付けた理解を進めるために,重要な指針を与える.脊椎動物網膜における視覚情報処理は,特定の視野に対応し外界像の特定の情報(線分,速度など)を抽出するために用意された,機能的かつ形態的に分化した自律サブシステムが集まって実行される.本研究の目的は,このような視覚神経回路について自律分散的情報処理の特性とメカニズムを解明することにあった.網膜神経回路網では,視細胞から双極細胞,神経節細胞へ至る連絡経路が自律サブシステムの基本単位となる.このサブシステムどうしは水平細胞およびアマクリン細胞といわれる細胞により側方連絡している.本年度は,解析の手がかりとして生理学的にも比較的その構造がよく調べられている視細胞,水平細胞および双極細胞の成す神経回路網の視覚情報処理機能について,等価電気回路モデルと標準正則化問題を対応させながら考察を加えた.以下に結果の要点を示す.1.視細胞,水平細胞および双極細胞の成す網膜神経回路網について,線形等価電気回路によるモデル化を行った.モデルの入出力関係を解析解により表現し,解の挙動を調べることにより,各細エの膜インビ-ダンス,シナプス伝達係数等のパラメ-タを予測した.2.雑音を含む画像に対して平滑化とコントラスト強調を行う問題を,標準正則化問題に帰着させて定式化した.3.1で求めたモデルの方程式は2で行った定式化と対応づけができることを示した.これにより網膜における平滑化ーコントラスト強調を行う神経回路は,標準正則化問題を解く回路になっていることが分かった.この結論は,生体網膜の並列分散情報処理の解明において,機能と神経回路を結び付けた理解を進めるために,重要な指針を与える.
ソーシャル・ビジネス創発プロセスの理論化と中小企業の発展可能性

本研究は事例研究による創発プロセスの解明とアンケート調査による中小企業への適用をビジネスと地域貢献の視点から明らかにした。特に、創業後100年以上経過している企業は、創業まもない企業に比べ、ソーシャル・ビジネスに神話性があることが明らかになった。これはソーシャル・ビジネスが従来日本の企業が持っていた地域を重視した経営スタイルと親和性が高く、従来の経営スタイルとソーシャル・ビジネスの合算による新たな経営スタイルが誕生していたということであった。この点が本研究の貢献である。平成22年度の研究目的は、先行研究から理論を導き出し、インタビュー調査などの質的調査で、その理論の整合性を確認し、問題点の抽出と理論モデルの構築にある。第一のポイントの先行研究からは、ソーシャル・ビジネスはもちろんソーシャル・エンタープライズやソーシャル・イノベーションに関係する理論が十分展開していなかった。このあたりは『ソーシャル・ビジネス』(中央経済社)で成果を発表する。しかし、関連する制度的企業家論はソーシャル・イノベーションの制度変革について十分な説明力をもっていたが、逆にイノベーションを創出する部分について十分な説明力をもっていなかった。ゆえに、ソーシャル・ビジネスの構築にあたっては新たな理論構築が求められていることが明らかになった。第二のポイントの理論モデルの構築は、マルチステイクホルダーとの相互関係を分析視点として、23の企業やNPOに対してインタビュー調査や資料を収集し質的分析をおこなった。この結果、以下のポイントが共通のキーワードとして確認できた。それは、企業内に複数の企業家が存在し、組織外にも専門家などの支援グループつまり企業家グループが存在していること、マルチステイクホルダーとの相互関係の起点は人間のみならず、組織、ビジネスモデル、商品などの非人間のアクターの存在が明らかになった。第三のポイントの発見した事実から理論モデルを構築することは、非人間のアクターを扱う理論としてアクターセオリーネットワーク理論などがあるが、相互関係の記述を主たる目的としているため相互関係を説明するができない。アクターネットワーク理論を参考としながら新たな理論モデルの構築が必要となっていることが明らかになった。本年度はアンケート調査とインタビュー調査という2つの調査技法を活用し理論の検証および補強を実施した。アンケート調査は経済産業省、都道府県、市町村のソーシャル・ビジネスに関する報告書、メディア等で取り上げられた組織から300社程抽出し実施した。このアンケート調査の結果からは基本的に仮説が支持された。合わせて、アンケートの回答をいただいた中からユニークな事例をインタビュー調査した。また、インタビューさせていただいた企業の中からアクションリサーチをする機会をいただいた。これらの質的調査の結果からは、社会性を取り込む仲介者の存在と組織の内部に翻訳者が存在する必要性が明らかになった。具体的にはこれまでのビジネススタイルとは異なったソーシャル・ビジネスを取り組む場合にはそのような異質なビジネススタイルを仲介する人の存在なくして、導入されない。多くの中小企業の場合には企業家がその役割を担っていることが明らかになった。さらに経営者がどんなにトップダウンで行ったとしても成功せず、組織内部に組織の文化に沿って翻訳する人の存在なくしては不可能である。ただし、このような視点はソーシャル・ビジネスのみならず通常のイノベーションと相通じることも多い。この結果、ソーシャル・ビジネスはビジネス・イノベーションのシーズになることがわかってきた。これらの発見された事実を理論に再投入することができた。これらをベースに最終年度のアンケートを実施する。理論的にはソーシャル・ビジネスの創出プロセスを理論化しながら、既存のイノベーション論の欠落する部分も明らかになってきている。つまり、ソーシャル・ビジネスの研究とイノベーションを分離して考えるのではなく、同じ土俵で理論化できる可能性が出てきた。これらの結果を踏まえ、最終年度は既存のイノベーション理論を再考し、ソーシャル・ビジネスとイノベーション論の融合を目指したい。本研究の目的は社会的課題の解決にビジネスの手法を活用するソーシャル・ビジネス(以下「SB」と表す」)の創発プロセスの解明と理論化および中小企業への発展可能性を明らかにし、地域活性化のためには中小企業がSBを取り組む必要性を明らかにすることである。本年は、京都市内の老舗企業を1200社を対象にSBに関するアンケート調査を実施し,94件の回答,回収率7.8%であった。SBの認知は、「聞いたことはあるが、内容はよく知らない」が51%と全体の半数を占め、「知らない30%」を併せると、約8割の企業がSBについて認知が低いとわかった。SBのイメージは、「地域を活性化させるためにビジネスを展開する事業」と回答する割合が大きかった。SBを取り組んでいる企業は、全体の22%となった。主な取り組み事業は「まちづくりや観光などの地域活性化」「高齢者・障碍者の就労や貧困などの社会問題」「地域の高齢化などの地域住民の課題」となった。SBの成果を調査したところ以下の様な結果が得られた。

「社会への貢献」に成果があった・やや成果があったと回答した企業が72%、続いて成果があったことは「消費者のニーズへの対応あるいは顧客満足の向上」38%となった。最後に、SBの実施の意向の結果では、実施したいと思う・ややそう思うが全体の79%を占め、SBへの関心が高いことが分かった。今回の調査は、予想とおりSBに対する認知度が低いことが確認できた。しかしながら、実施企業が約2割に及ぶことは驚きであり、その内容も社会貢献、顧客のニーズや満足に関することで8割の企業に成果があったという結果が得られた。このことは企業がSBを展開することで、顧客のニーズや満足に触れることになり、そこから新たな商品やサービスが創出できていると解することができる。結果として企業によるSBの実施は地域活性化と業績に良い効果が得られることが確認できた。本研究は3つの段階から構成されている。第1段階は、ソーシャル・ビジネスの創発のプロセスの理論化と検証で、この段階はほぼクリアーできる段階まで来ており、事例研究をベースに論文を執筆した。第2段階は、理論の統計的な検証と中小企業への応用可能性の確認で、中小企業への応用可能性は事例研究をベースとした論文を作成中である。最終年度には京都市内の企業を対象にアンケートを予定しているので、そのアンケートでさらに補強する予定である。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後の研究計画は、ソーシャル・ビジネスが企業にとってイノベーションの創出や従業員のインセンティブになることが事例研究において明らかになっているので、この事象はアンケートを利用し定量的に検証する。ただし、当初大阪商工会議所との連携を想定していたが、京都市内の100年以上継続して企業1200社に調査対象を変更する。その理由は、第1にこれまでの中小企業へのインタビュー調査の結果、100年以上継続している企業は社会との親和性を従来から持っているため、調査成果を得られやすいこと、第2には京都府、京都市の協力を得られること、である。そのデータを使って仮説を検証するとともに、理論検証も実施予定である。また、これらの結果を踏まえて、学会報告を予定している。
体内および細胞内リアルタイム動態解析に基づく遺伝子キャリアデザインの最適化

本研究の目的は、in vivoにおいて十分な効果を発現する遺伝子導入ベクター開発に必要な,生体内および細胞内での遺伝子キャリアの動態をリアルタイムで評価できる実験法を確立し,その評価解析結果に基づいてキャリアを合理的に設計することである。非ウイルス性遺伝子導入キャリアとプラスミドDNAの複合体のin vivoならびに細胞内の動態を解析し、遺伝子発現と動態との関係を明らかにし、細胞内動態とキャリアの安全性の観点からその関係を明らかにした。また、これらの情報を基に遺伝子導入キャリアの設計および開発並びにマウスの肺がんモデルを用いた治療への応用を検討した。難治性疾患に対する遺伝子治療法の開発は期待が大きいものの、in vivoでの効果的かつ安全な遺伝子導入ベクターの開発が進んでいないため、十分な成果が上がっていない。本研究の目的は、生体内への投与から標的細胞での遺伝子発現までにはばかる遺伝子発現に関わる種々の障壁を分析し、論理的な設計により新規高効率遺伝子導入システムを開発することである。1)細胞内動態制御に関する検討:遺伝子発現の一つの障壁としてエンドソーム内での酵素切断があげられる。そこで本年は、ヒスチジンがエンドソーム内でプロトンスポンジ効果によりエンドソーム膜を破壊することを利用し、遺伝子のエンドソームからの脱出促進を目的に、従来の肝細胞ターゲティング型リポソーム(ガラクトース修飾リポソーム:Galリポソーム)にヒスチジンを導入したGal-Hisリポソームを作成した。ガラクトースを認識するアシア口糖タンパク質レセプターを高発現するHepG2細胞を用いて検討をおこなったところGalリポソームと比較しGal-Hisリポソームにより遺伝子の取り込み量並びに発現量の有意な増加が認められた。2)キャリアの安全性に関する検討:臨床応用に向けてカチオン性リポソームとプラスミドDNAの複合体(リポプレックス)投与後の免疫応答が問題となる。そこで本年度はまずリポプレックスの投与量ならびに混合比の影響を網羅的に検討した。結果、混合比より投与量の増大により遺伝子発現量も増大するが同時に免疫応答も増大することが明らかとなった。さらに、投与量が重要な要素となり、投与量を適正に設定することにより免疫応答を抑え遺伝子発現を挙げることが可能であることが分かった。以上、本年度は、遺伝子導入効率の改善およびリポプレックスによる免疫応答の基礎的な検討により、新規遺伝子導入システムの論理的設計に有用な情報を得ることができた。本研究の目的は、生体内への投与から標的細胞での遺伝子発現までにはばかる遺伝子発現に関わる種々の障壁を分析し、論理的な設計によりin vivoでの効果的かつ安全な新規高効率遺伝子導入システムを開発することである。1)新規NFκB応答型プラスミドの開発:NFκB活性化のイメージングによる評価法確立を目的に、CMVプロモーターの上流にNFκB結合領域を520回繰り返し分挿入したプラスミドを作成した。NFκB応答型プラスミドDNAを細胞へ導入後methosulfate処理したところNFκB活性化に応じたルシフェラーゼ発現増加が認められた。2)赤血球相互作用回避した肝指向型キャリアの開発:プラスミドDNAとキャリアの複合体を血中へ投与後の赤血球との相互作用は、毛細血管塞栓による遺伝子発現低下などの問題となる。直鎖型PEIは、分岐型PEIやカチオン性リポソームと比較し、赤血球との相互作用が少ない一方、リガンド修飾可能な箇所が少なく標的指向性の付与が困難である。そこで肝指向性の付与を目的に、リガンドとしてガラクトース修飾タンパク質とPEIならびにプラスミドDNAの複合体を調製した。この複合体の静脈内投与により赤血球との相互作用を回避し、標的である肝実質細胞への高い遺伝子導入が可能となった。3)免疫応答制御型プラスドDNA導入システムの開発:リポプレックスによる免疫応答の制御を目的に、NFκB活性化抑制能を有する二本鎖オリゴヌクレオチドNFκBデコイと免疫担当細胞指向型キャリアの複合体の前投与後、リポプレックスを静脈内投与したところ、遺伝子発現には影響を与えず、有意なNFκB活性化抑制ならびにサイトカイン産生抑制効果が得られた。以上、本年度は昨年までに得られた情報を元に新規プラスミドDNAならびに遺伝子導入システムの開発を行った。本年度は、遺伝子キャリアデザインを目的としたイメージングによる評価法の確立ならびにこれまで最適化を行ってきた遺伝子キャリアシステムの治療への応用をおこなった。まず、遺伝子が標的部位へ到達後、遺伝子発現効率密接な関係をもつ遺伝子の細胞内動態をイメージングにより行った。プラスミドDNAを量子ドットまたは蛍光分子(FITCおよびTMR)により修飾を行った。

サイトカイン産生細胞であるマクロファージを用いて、カチオン性リポソーム、カチオン性ポリマー、キトサンなどのキャリアと複合体を形成させ、エンドソームや核などの細胞内器官を蛍光染色することによりプラスミドDNAの細胞内動態を経時的に評価したところ、エンドソームに滞留時間の短いキャリアは長いキャリアと比較しNFκBの活性化およびサイトカインの産生が抑制されることが明らかとなった。またこれらのキャリアとプラスミドDNAの複合体をマウス尾静脈より投与後の血清中のサイトカイン産生及びALT/AST値はエンドソーム滞留時間の長いキャリアに比べ短いキャリアにおいて低いことが明らかとなった。従って細胞内動態の改善により遺伝子発現およびNFκB活性化並びにサイトカイン産生を制御できる可能性が示唆された。そこで、癌の免疫療法の確立を目的にプラスミドDNAによるNFκB活性化抑制可能なATRA封入リポソームを用いてIL12産生プラスミドDNAとの複合体を調製し、肺への癌細胞転移モデルマウスへ投与したところ癌細胞数の有意な減少並びに生存期間の延長が認められた。以上、最終年度である本年は、プラスミドDNAの細胞内動態から得られた情報を遺伝子キャリア開発へ応用し肺への癌転移モデルを用いて治療効果を得た。
過飽和蒸気相における均質核形成の自由エネルギー

過飽和蒸気相でクラスターが生じる時の自由エネルギー差計算法を調べた。われわれは一定体積のもとでのメトロポリス法のカノニカル・モンテカルロ法を使用する。密度は過飽和蒸気相に相当する値を採用し、低温で安定なクラスターを作成する。この系の温度を上げるとやがてクラスターは壊れる。この現象はクラスター相からモノマー相への相転移と見なすことが出来る。一方、系の温度を上げるときのモンテカルロ・サンプリングにおいて、クラスターが壊れることを禁止すると、モノマー相が出来ず、いわば高温のクラスター相をシミュレート出来る。この考えに基づいて系の平均ポテンシャルエネルギーを温度の関数として決め、熱力学的積分により低温度からのエントロピー差を見積もって、ヘルムホルツ自由エネルギーを計算する。これから高温でモノマー相からクラスター相へ変化したときの自由エネルギーを見積もった。モデルはレナードジョーンズ模型である。一定温度で粒子当たりの粒子あたりの自由エネルギー差を粒子数に対してプロットすると大局的には減少関数であることが分かった。これは粒子数が増すと相転移温度が上昇するためで観測温度に近づいてくるためである。この温度におけるクラスター形成にともなう自由エネルギー変化の粒子数依存性は30から40付近に極大を持つことが明らかになった。この結果は、同じ温度・密度に着いての分子動力学シミュレーションによる泰岡-松本の結果と対応する。過飽和蒸気相からはいろいろのサイズの液滴が生ずるが臨界核サイズより大きな核が出来れば核は成長する。この臨界核サイズの大きさとその時の自由エネルギーの大きさが液滴の成長速度を決める最も重要な因子である。しかし、古典的な理論ではこれらの大きさを合理的に見積もることに必ずしも成功していないのでシミュレーションの方法が重要となる。分子動力学法で泰岡-松本は液滴成長の様子をシミュレートし、その解析から臨界核サイズとその時の自由エネルギーを見積もった。こうした状況で我々は一定体積のもとでのメトロポリス法のカノニカルモンテカルロ法を使用した。ヘルムホルツ自由エネルギーが扱いやすいからである。一方、系の温度を上げるときのモンテカルロサンプリングにおいて、クラスターが壊れることを禁止すると、モノマー相が出来ず、いわば高温のクラスター相をシミュレート出来る。この考えに基づいて系の平均ポテンシャルエネルギーを温度の関数として決め、それを使って熱力学的積分で低温度からのエントロピー差を見積もって、ヘルムホルツ自由エネルギーを計算した。選られた臨界核サイズは30-40程度となり、この値は泰岡-松本の解析結果と対応している。臨界自由エネルギー差については、過飽和度の違いから直接の比較は出来ないがわれわれの値の方が大きく出ている。また、レナード・ジョーンズ液体と固体の間の相転移をエントロピーサンプリングモンテカルロ法で調べた。相転移温度や転移に伴うエントロピーの飛びを見積もることができた。この考えに基づいて分子数2から70までの系の平均ポテンシャルエネルギーをモンテカルロ法により温度の関数として決め、熱力学的積分により低温度からのエントロピー差を見積もって、ヘルムホルツ自由エネルギーを計算した。

一定温度で粒子当たりの粒子あたりの自由エネルギー差を粒子数に対してプロットすると大局的には減少関数であることが分かった。これは粒子数が増すと相転移温度が上昇するためで観測温度に近づいてくるためである。この温度におけるクラスター形成にともなう自由エネルギー変化の粒子数依存性は30から40付近に極大を持つことが明らかになった。この結果は、同じ温度・密度に着いての分子動力学シミュレーションによる泰岡-松本の結果と対応する。
遺伝的アルゴリズムによる多目的最適化手法の開発・定量的評価および適用

多目的最適化においては,問題の大規模化や目的数の増加により,解空間内のパレード最適解数が飛躍的に増大するため,そこでの探索は単に多数のパレード解を得ることではなく,より多様で広範な解を得ることである.本研究では,GAを多目的最適化問題に適用するにあたり,以下を行った.1.個体ごとに特定の目的に特化させ,その特化目的ごとに異なるデコーディングを行うMultiple CodingGAを提案.従来の並列選択法との比較実験では,相補的な探索傾向が見られたことより,両手法の融合手法も用いた.2.性能検証用の対象問題をより系統的に作成するために,問題データの統計性,具体的には目的間の相関係数を随意に与える方法を開発.2目的が各々独立にGauss分布,あるいは,一様分布に従う確率変数の場合に,所望の相関係数をもつデータの作成方法を示した.目的間の相関に応じて,パレート解集合の分布形状が変わり,それにより探索課題の定性的性質や各探索手法の性能が変わることを実験的に確認した.3.GA手法ごとに得られたパレート解集合を定量比較する指標として,相対精度,カバー率,多様性の3量の定義.比較実験での評価指標とした.4.2目的ナップサック問題で2.の方法で作成した各種相関を持つ2目的データ,3目的ナップサック問題,2目的フローショップ問題に対して,1.で提案したMultiple CodingGA,並列選択法,および,両者のハイブリッド法を適用し,3.の指標で評価した.5.4.の実験よ,並列選択法は中央部分で密,MCGAは周辺でより有効な探索を行うこと,よって特に,データの統計性により広いパレート解分布を持つ問題や大規模な問題,目的数が増えた場合に,優位性が分った.多目的最適化においては,問題の大規模化や目的数の増加により,解空間内のパレード最適解数が飛躍的に増大するため,そこでの探索は単に多数のパレード解を得ることではなく,より多様で広範な解を得ることである.本研究では,GAを多目的最適化問題に適用するにあたり,以下を行った.1.個体ごとに特定の目的に特化させ,その特化目的ごとに異なるデコーディングを行うMultiple CodingGAを提案.従来の並列選択法との比較実験では,相補的な探索傾向が見られたことより,両手法の融合手法も用いた.2.性能検証用の対象問題をより系統的に作成するために,問題データの統計性,具体的には目的間の相関係数を随意に与える方法を開発.2目的が各々独立にGauss分布,あるいは,一様分布に従う確率変数の場合に,所望の相関係数をもつデータの作成方法を示した.目的間の相関に応じて,パレート解集合の分布形状が変わり,それにより探索課題の定性的性質や各探索手法の性能が変わることを実験的に確認した.3.GA手法ごとに得られたパレート解集合を定量比較する指標として,相対精度,カバー率,多様性の3量の定義.比較実験での評価指標とした.4.2目的ナップサック問題で2.の方法で作成した各種相関を持つ2目的データ,3目的ナップサック問題,2目的フローショップ問題に対して,1.で提案したMultiple CodingGA,並列選択法,および,両者のハイブリッド法を適用し,3.の指標で評価した.5.4.の実験よ,並列選択法は中央部分で密,MCGAは周辺でより有効な探索を行うこと,よって特に,データの統計性により広いパレート解分布を持つ問題や大規模な問題,目的数が増えた場合に,優位性が分った.遺伝的アルゴリズムを用いた多目的最適化手法として、Multiple Coding GA(以後MCGA)を提案している。これは、最適化すべき目的関数ごとに、各個体の遺伝型から表現型へのデコーディングを変えるもので、各個体はいずれかの目的に特化し、その値をより改善するデコーディングに従う。各目的関数に応じて個体群を選択し、交叉や突然変異操作を加える点は、並列選択手法と同じである。この手法の最大の利点は、解空間内のパレート解集合の探索が中央部に偏ることなく進むことであり、弱点は、目的ごとに如何に適切なデコーディング法を選ぶかにより性能が変わることで、目的ごとに何らかのヒューリスティクスがある場合に特に有用である。ここでは、範例的問題としてのナップザック問題と、より実用に近いスケジューリング問題としてのフローショップ問題を対象とし、多目的最適化を行った。ナップザック問題では、2目的および3目的最大化とし、目的間の相関係数が-1から1まで異なるデータを予め作成することで、パレート解集合の形状を意図的に変え、MCGAと並列選択の特性を比較した。得られた解集合を、相対精度、カバー率、多様性で定量比較することで、並列選択はパレート解集合の中央部で密に探索するため類似した解群を出すこと、MCGAは周辺部の解を押さえ遺伝的操作により解領域を中央に拡大してゆき最終的にはより偏りの少ない集合を得ること、その傾向は解空間が2次元より3次元と次元数(目的数)が上がるほど顕著になることなどがわかった。また、2目的フローショップ問題では、デコーディングに用いるヒューリスティクスとして、総所要時間最小化にはJohnsonの定理の拡張手法を、終了時刻和最小化に対しては新規に最小影響度選択法を提案し、それぞれの有効性を確認した後、MCGAで用いた。その結果、MCGAは安定して多様性の高い解を獲得し、特に仕事数や機械数が多い大規模問題では、常に優越する結果を示すことが確認できた。

多目的最適化においては,問題の大規模化や目的数の増加により,解空間内のパレート最適解数が飛躍的に増大するため,そこでの探索は単に多数のパレート解を得ることではなく,より多様で広範な解を得ることである.本研究では,GAを多目的最適化問題に適用するにあたり,以下を行った.1.個体ごとに特定の目的に特化させ,その特化目的ごとに異なるデコーディングを行うMultiple CodingGAを提案.従来の並列選択法との比較実験では,並列選択法と相補的な探索傾向が見られたことより,両手法を融合したハイブリッド法も用いた.2.性能検証用の対象問題をより系統的に作成するために,問題データの統計性,具体的には目的間の相関係数を随意に与える方法を開発.2目的が各々独立にGauss分布,あるいは,一様分布に従う確率変数の場合に,所望の相関係数をもつデータの作成方法を示した.目的間の相関に応じて,パレート解集合の分布形状が変わり,それにより探索課題の定性的性質や各探索手法の性能が変わることを実験的に確認.3.GA手法ごとに得られたパレート解集合を定量比較する指標として,相対精度,カバー率,多様性の3量の定義.比較実験での評価指標とした.4.2目的ナップサック問題で2.の方法で作成した各種相関を持つ2目的データ,3目的ナップサック問題,2目的フローショップ問題に対して,1.で提案したMultiple CodingGA,並列選択法,および,両者のハイブリッド法を適用し,3.の指標で評価した.5.4.の実験より,並列選択法は中央部分で密,MCGAは周辺でより有効な探索を行うこと,よって特に,データの統計性により広いパレート解分布を持つ問題や大規模な問題,目的数が増えた場合に,MCGAが優れていることが分った.
1790年代から1880年代のアメリカ合衆国における太平洋像の変遷

本年度は三ヵ年計画の最終年度にあたるため、資料の整理・購読を続けつつ、今までに得られた知見をどのような大きな歴史理解に纏め上げられるかを考察の中心におき研究を行った。現在「太平洋」の概念を論ずる際に大きな問題となっているのは、広大な大洋を挟んだアメリカ・アジア地域を統制する世界観をその政治性を隠蔽しつつ言い換える言葉として「太平洋地域」という言葉を用いるのか、それとも、そこに実際に住まう沿岸アジアの諸民族、島嶼諸国の人々の生活までを取り込みつつ「太平洋地域」という言葉を用いるのかという点であろう。これは、19世紀初頭の海図の作成に始まる太平洋の空間把握を主導した合衆国の太平洋像を現在もおよそ受け入れるのか、その地域における現実の歴史的アクターであったアジア太平洋の諸民族の存在こそを太平洋像の中身として把握するかという現代的な問題にも通じる問いである。ただ、私にはこの問いへの断定的な答えはまだない。例えば合衆国海軍や19世紀のアメリカの詩人達は、必ずしも「支配」「略奪」などの20世紀の帝国主義に通ずる姿勢だけから太平洋への空間意識を育てたわけではない。むしろ「太平洋」は、急激な大陸国家化、産業国家化を押し進める合衆国国内におけるフロンティア的想像力の閉塞感を開放する場として19世紀のアメリカ人の胸に育った社会文化的空間だったようである。その最も優れた表象はハーマン・メルヴィルの古典『白鯨』(1851)に含まれる「太平洋」と題された章にある。西洋の古典を踏まえた善悪の哲学を含む象徴的作品として文学史上に名高いこの作品も、アメリカ人の空間意識の拡大という文脈で太平洋研究の一部に取り込むことでより歴史的文脈に合った解釈を手に入れることができる。もちろん今後の考察を進める上で重要なのは、この合衆国の動きにあたかも空間の相対的位置感覚を刺激されたかのごとくに、日本でも19世紀の後半から社会文化的空間像が太平洋に関し生れていく事であろう。その全体像はまだ明らかでないが、上の考察に資料的裏付けを増したものを、6月34日の日本アメリカ学会、および、7月1924日のドイツ・グライフスヴァルト大学における国際会議"Historicizing Oceans"で発表する予定である。そのために3月末には、合衆国のボストンを訪れ研究者と最終的な意見の交換を行う計画である。本年度は三カ年計画の最初の年に当たるため、とりあえず、基本文献の収集と問題の枠組みを掴む努力に重点的に時間を費やした。第一に、基本文献の収集であるが、計画していたより一次文献資料が手に入りにくく、苦慮した。19世紀の詩人の多くについてはあまり個人の詩集も編まれておらず、William C.Bryant,Henry W.Longfellowなどの作品を部分的に分析し、その海洋像の抽出を試みるに留まった。彼らにとっては、太平洋、大洋、はまだ身近なものではなかったらしい。19世紀半ばになって多く出てくるCharles Wilkesらの航海記、探検記は複写によってそれを閲覧する機会を得たが、そこには、雄大な地球規模の世界観を映し出す太平洋像が頻出していた。それに匹敵する海洋像は、今年読んだ詩人たちの作品には発見できなかった。以上の論考の一部は論文集『日本イメージの交錯-アジア・太平洋のトポス』(東京大学出版会、1997年)に含め刊行した。最後となるが、年度の始めに計画していた、合衆国での研究計画のレビューは、準備をより整えたうえ、来年度以降に行うことにした。本年度は三カ年計画の第二年度に当たるため、基本図書の購入を続けると同時に、本研究の対象年代以降との連動を考慮した研究の視角も持つよう心掛けた。まず、資料の購入であるが、本年は二次資料の購入を中心に行った.キャプテン・クックの航海をめぐる議論が近年盛んであるが、我が国でもその行動を、ヨーロッパ人による未知の海域の「発見」からヨーロッパ人の太平洋への「秩序付け」と見直す研究が出ている.しかし、その流行にのってクックらの航海を西洋の非西洋への支配の幕開けとのみ見なすことにも疑問がある。太平洋の歴史は西洋の非西洋への一方的な進入の歴史では無いはずであるし、また、西洋諸国の間でも、イギリス、アメリカ、ロシアなどの太平洋への進出が互いの太平洋イメージに影響を与えたことが予測されるからである.要するに、相互影響を視野に入れた重層的な分析の視覚が資料の読解に一層求められることが明らかになった.以上の諸点を踏まえつつ、たとえば、時代は20世紀の初頭にかかるが、1905年、1909年、1915年と「太平洋」の名を冠した博覧会がアメリカ西海岸の諸都市でたて続けに開催されたことが二次資料からわかり、その博覧会における日本、フィリピンなどの展示に現れたアメリカ人の太平洋地域への視線が、それらの地域との接触を持つ前の同地域への彼らの視線とどう変わったのか追跡中である.また98年6月に来日したコーネル大学のガリー・オキヒロ教授、99年2月に東京大学アメリカ研究資料センターを訪問したロシア東洋学研究所のサルキソフ・コンスタンチン教授らは太平洋を挟む米露が自国の国土の伸張を弁明する基礎としていずれも19世紀に太平洋地域への地政学的興味を募らせたという指摘を行った。そうした視点からの太平洋への進出はいずれ衝突を迎えざるを得ないはずであり、その経緯を双方を連動させつつ明らかにする必要が今後あると思われる.本年度は三ヵ年計画の最終年度にあたるため、資料の整理・購読を続けつつ、今までに得られた知見をどのような大きな歴史理解に纏め上げられるかを考察の中心におき研究を行った。

現在「太平洋」の概念を論ずる際に大きな問題となっているのは、広大な大洋を挟んだアメリカ・アジア地域を統制する世界観をその政治性を隠蔽しつつ言い換える言葉として「太平洋地域」という言葉を用いるのか、それとも、そこに実際に住まう沿岸アジアの諸民族、島嶼諸国の人々の生活までを取り込みつつ「太平洋地域」という言葉を用いるのかという点であろう。これは、19世紀初頭の海図の作成に始まる太平洋の空間把握を主導した合衆国の太平洋像を現在もおよそ受け入れるのか、その地域における現実の歴史的アクターであったアジア太平洋の諸民族の存在こそを太平洋像の中身として把握するかという現代的な問題にも通じる問いである。ただ、私にはこの問いへの断定的な答えはまだない。例えば合衆国海軍や19世紀のアメリカの詩人達は、必ずしも「支配」「略奪」などの20世紀の帝国主義に通ずる姿勢だけから太平洋への空間意識を育てたわけではない。むしろ「太平洋」は、急激な大陸国家化、産業国家化を押し進める合衆国国内におけるフロンティア的想像力の閉塞感を開放する場として19世紀のアメリカ人の胸に育った社会文化的空間だったようである。その最も優れた表象はハーマン・メルヴィルの古典『白鯨』(1851)に含まれる「太平洋」と題された章にある。西洋の古典を踏まえた善悪の哲学を含む象徴的作品として文学史上に名高いこの作品も、アメリカ人の空間意識の拡大という文脈で太平洋研究の一部に取り込むことでより歴史的文脈に合った解釈を手に入れることができる。もちろん今後の考察を進める上で重要なのは、この合衆国の動きにあたかも空間の相対的位置感覚を刺激されたかのごとくに、日本でも19世紀の後半から社会文化的空間像が太平洋に関し生れていく事であろう。その全体像はまだ明らかでないが、上の考察に資料的裏付けを増したものを、6月34日の日本アメリカ学会、および、7月1924日のドイツ・グライフスヴァルト大学における国際会議"Historicizing Oceans"で発表する予定である。そのために3月末には、合衆国のボストンを訪れ研究者と最終的な意見の交換を行う計画である。
ダイヤモンド半導体結晶の非輻射型欠陥の生成機構の解明とその制御

前年度(平成29年度)までに開発した2位相ロックインアンプを用いた高感度非輻射欠陥評価系のフォトキャパシタンス測定部を高速キャパシタンスメータに変更することで励起光照射直後のフォトキャパシタンス変化率(dC/dt)の測定精度の向上を得た。また、非球面ミラーを用いた励起光照射光学系の改良を行い、励起フォトン密度の向上(1.6×10の14乗mm-2s-1)を達成した。高温高圧合成ダイヤモンド基板(面方位(100)、オフセット角<110方向>5度)上に高出力マイクロ波プラズマ化学的気相成長法により合成した5×10の17乗cm-3程度のホウ素濃度を有するp型ダイヤモンド半導体結晶からなるダイヤモンドショットキーデバイスを作製し、開発した高感度非輻射欠陥評価系で結晶欠陥評価を行った。その結果、アクセプタ型結晶欠陥(欠陥密度7.8x10の12乗cm-3)の存在を見出し、価電子帯上端からエネルギー深さ約0.8 eVに位置することを明らかにした。組成SiOxNyからなるダイヤモンド半導体結晶エッチング用ハードマスクのRFマグネトロンスパッタリング法による合成を検討するとともに、マイクロ波電子サイクロトロン共鳴プラズマによる高密度酸素プラズマエッチング技術の開発を行い、ダイヤモンドデバイス作製のための微細加工技術の開発を完了した。また得られた微細加工技術を用いてダイヤモンドデバイスの試作を行い、非輻射欠陥の生成抑制によるダイヤモンドデバイスの特性改善を明らかにした。高感度非輻射欠陥評価系の開発に関しては、非球面ミラーを用いた励起光照射光学系の改良を行い、当初の計画値を超える励起フォトン密度の向上が得られている。また、開発した評価系を用いたp型ダイヤモンド半導体結晶の欠陥評価から、より浅い領域におけるアクセプタ型欠陥の生成要因を明らかにした。当初の計画通りダイヤモンドデバイス作製のための微細加工技術の開発を行うとともに、得られた微細加工技術を用いて作製したダイヤモンドデバイスの非輻射欠陥制御によるデバイス特性の改善を明らかにした。本研究をとおして得られた知見の関連国際学会における公表を行う。1.高感度非輻射型欠陥評価系の開発既存非輻射型欠陥評価系の光源および単色化光学系の改変を中心に評価系の高感度化に関する検討を行った。具体的には集光光学素子のf値の適正化、材質の変更等を行い、また、中性濃度フィルターによる照射光量制御系の構築を合わせて行うことで照射フォトン密度1.0x10の14乗mm-2s-1を達成した。上記改良により評価エネルギー範囲の短波長側への拡張(波長>430nm)が可能となり、ダイヤモンド半導体結晶のミッドギャップを超えるより深い欠陥準位の評価を可能とした。さらに非輻射欠陥にトラップされたキャリアの光励起放出にともなう微小容量変化を検出するための信号検出系の構築を行い、可変容量コンデンサ等を用いたインピーダンス可変補償回路を新規に開発し、測定分解能0.1fFの高感度化を達成した。2.非輻射型欠陥の生成機構の解明とその低減法の開発高出力マイクロ波プラズマCVD法によるホウ素ドープダイヤモンド半導体結晶の合成を行い、カソードルミネッセンス法等を用いた結晶品質評価をとおして成膜条件の適正化を図った。さらに非輻射欠陥評価用試料として、高温高圧合成基板(オフセット角<110方向>5度)上に異なる不純物濃度(10の16乗10の17乗cm-3)のホウ素ドープダイヤモンドショットキーデバイスを作製した。また、上記ショットキーデバイスの電気的特性評価を行い、整流比10の8乗以上、理想因子1.1以下の良好なダイオード特性が得られることを確認した。非輻射型欠陥の生成機構の解明とその低減法の開発に関しては当初の予定通り、欠陥評価試料の作製を完了しており、その電気的特性評価をあわせて行っている。また、非輻射型欠陥評価系の開発に関しても照射フォトン密度、測定分解能等の計画値を達成しており、概ね順調に研究が遂行できていると考えられる。しかし、研究の進展にともない新たな課題が見いだされた。具体的には試料温度の変化にともなう接合容量変化が測定精度に大きな影響をもつことが判明しており、より高精度な試料温度制御系の導入が必要不可欠と考えられる。前年度(H28年度)に実施した高感度非輻射型欠陥評価系の開発において試料温度の変化にともなう接合容量変化が測定精度に大きな影響をもつことが判明したため、本課題で構築している非輻射型欠陥評価系に特化した液体窒素フロー制御による高精度試料温度制御系の開発導入を行った。その結果、24時間以上の連続評価が可能となった。さらに、非輻射欠陥にトラップされたキャリアの熱励起放出による接合容量変化を観測するDLTS法による欠陥評価系の構築に着手した。本評価系を用い、高温高圧合成基板(面方位(110)、オフセット角<110方向>5度)上に合成した4x10の17乗cm-3程度のホウ素濃度を有するp型ダイヤモンド半導体結晶の欠陥評価を行った。その結果、波長1030nm以下の励起光照射による過渡光容量変化を観測した。このことはダイヤモンド半導体結晶の価電子帯上端からエネルギー深さ約1.2eVの位置にアクセプタ型欠陥が存在していること示唆している。また、励起光照射直後の容量変化率(dC/dt)の評価から、上記アクセプタ型欠陥の光イオン化断面積が3.1x10の15乗cm2であることが明らかになった。

ダイヤモンド以外のワイドギャップ半導体結晶として4H-SiC結晶基板(面方位(0001)、オフセット角4度)上に合成した4.76x10の15乗cm-3の窒素濃度を有するn型4H-SiCショットキーデバイスを作製した。さらにその電気的特性評価を行い、整流比10の9乗以上、理想因子1.10の良好なダイオード特性が得られることを確認した。非輻射型欠陥評価系の開発に関してはH28年度の研究実施によりその必要性が明らかになった試料温度制御系の導入を完了し、当初の測定分解能等の計画値を達成している。さらに開発した評価系を用いたダイヤモンド半導体結晶の非輻射型欠陥評価では価電子帯上端からエネルギー深さ約1.2eVの位置にアクセプタ型欠陥の存在を確認し、またその光イオン化断面積評価を完了したことからおおむね順調に研究が遂行できていると考えられる。一方、より浅いエネルギー領域に欠陥密度もしくは光イオン化断面積の小さい欠陥の存在が確認されたが、その詳細な検討には照射フォトン密度の向上が望まれる。前年度(平成29年度)までに開発した2位相ロックインアンプを用いた高感度非輻射欠陥評価系のフォトキャパシタンス測定部を高速キャパシタンスメータに変更することで励起光照射直後のフォトキャパシタンス変化率(dC/dt)の測定精度の向上を得た。また、非球面ミラーを用いた励起光照射光学系の改良を行い、励起フォトン密度の向上(1.6×10の14乗mm-2s-1)を達成した。高温高圧合成ダイヤモンド基板(面方位(100)、オフセット角<110方向>5度)上に高出力マイクロ波プラズマ化学的気相成長法により合成した5×10の17乗cm-3程度のホウ素濃度を有するp型ダイヤモンド半導体結晶からなるダイヤモンドショットキーデバイスを作製し、開発した高感度非輻射欠陥評価系で結晶欠陥評価を行った。その結果、アクセプタ型結晶欠陥(欠陥密度7.8x10の12乗cm-3)の存在を見出し、価電子帯上端からエネルギー深さ約0.8 eVに位置することを明らかにした。組成SiOxNyからなるダイヤモンド半導体結晶エッチング用ハードマスクのRFマグネトロンスパッタリング法による合成を検討するとともに、マイクロ波電子サイクロトロン共鳴プラズマによる高密度酸素プラズマエッチング技術の開発を行い、ダイヤモンドデバイス作製のための微細加工技術の開発を完了した。また得られた微細加工技術を用いてダイヤモンドデバイスの試作を行い、非輻射欠陥の生成抑制によるダイヤモンドデバイスの特性改善を明らかにした。高感度非輻射欠陥評価系の開発に関しては、非球面ミラーを用いた励起光照射光学系の改良を行い、当初の計画値を超える励起フォトン密度の向上が得られている。また、開発した評価系を用いたp型ダイヤモンド半導体結晶の欠陥評価から、より浅い領域におけるアクセプタ型欠陥の生成要因を明らかにした。当初の計画通りダイヤモンドデバイス作製のための微細加工技術の開発を行うとともに、得られた微細加工技術を用いて作製したダイヤモンドデバイスの非輻射欠陥制御によるデバイス特性の改善を明らかにした。当初の計画に従い研究を進めるとともに、非輻射型欠陥評価系の高感度化として試料温度制御系の導入の検討を合わせて行う。当初の計画に従い研究を進めるとともに、照射フォトン密度の向上を目指した励起光照射光学系の改良を検討する。本研究をとおして得られた知見の関連国際学会における公表を行う。
無添加GaAs結晶の半絶縁化機構に関する研究

本研究の目的は半絶縁性GaAs結晶の高品質化をめざし、EL2を中心とする固有点欠陥の物性を明らかにし、それらの制御法確立に対する指針を得ることである。当初計画では第一年度に固有点欠陥の物性研究を行い、第二年度にその成果を踏まえてその制御法の確立に進む予定であった。しかし初年度だけの成果では制御すべき欠陥の同定が不十分であるとの判断に立ち、第二年度(平成7年度)も引き続き、固有点欠陥の物性研究に集中した。とくに本年度は半絶縁性GaAsの半絶縁化機構において重要な役割を果たすEL2準位の低温光照射消失(Photoquenching:PQ)効果の発現機構を中心に研究を行った。PQ効果は90K以下の低温で近赤外光を照射するとEL2準位が持つ光学的、電気的性質が消失する効果で、EL2準位を特徴づけるものである。従来PQ効果はEL2準位の準安定状態遷移と言われてきた。しかし、最近ではEL2以外の準位の関与を示唆する考えもあり、これがEL2準位そのものの準安定化なのか結晶系全体の準安定化なのかの判別を含めその機構解明の詳細は依然不明である。われわれは前年度の研究結果から、このPQ効果に複数の準位が関与していることを見出しており、その機構解明は半絶縁性GaAs結晶の高品質化にとっても重要であると考えた。本年度の研究で明らかにした点は次の通りである。●EL2のPQ効果はEL2単独の現象ではない。外因性アクセプタである炭素密度を変化させた一連の試料を用意してそのPQ効果を調べたところ、EL2とは単独した点欠陥である炭素アクセプタがEL2のPQ効果を促進する作用を持つことを初めて明らかにした。●EL2のPQ効果にはある深いアクセプタ準位が関与している。室温から液体He温度に至る広い温度範囲にわたりPQ効果の温度依存性を調べ、低温ほどPQ効果が促進されることを見出した。そしてこの温度効果は、価電子帯から70-80meV上にある深いアクセプタ準位(Actuator Level:AL)が中性状態にある時にEL2のPQ効果を促進する-と考えることで定量的に説明できることを明らかにした。●PQ効果のALモデルを構築した。ALモデルはPQ効果に対する炭素アクセプタの効果および温度効果を統一的に説明する。●ALの存在を実験的に確認した。●PQ光照射はAL以外の諸準位への電荷移動を引き起こしている。PQ光照射に伴うTSCスペクトルの経時変化を見たところ、さらにAL以外への電荷移動も観測された。それぞれの準位の同定とPQ効果における役割の解明を現在行っている。●光伝導率測定も光吸収測定の結果を支持した。同一試料群に対し光電導率(Photoconductivity:PC)測定を行ったところ、EL2の準安定状態遷移に伴うPCの減少・増大を観察した。一方、PCを示さない低炭素試料ではそのようなPCの変動がなく、PCがEL2準安定化遷移を反映することを確認した。●EL2とAs_<Ga>とは異なる点欠陥である。EL2に対するこれら炭素密度・温度依存性や近赤外吸収法および光伝導率で測定されるEL2と、電子スピン共鳴法で測定されるAs_<Ga>とは全く異なる光応答性を示し、この両者が異なる点欠陥であることが明らかになった。