hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
原虫感染時のサイトカインによる免疫・炎症病変形成機構の解析とその治療応用

IL-27はIL-12サイトカインファミリーに属するサイトカインであり、Th1誘導作用に加えて免疫抑制作用を有する。IL-27の持つ免疫抑制作用を主として樹状細胞に関して検討したところ、IL-27受容体を欠損するマウス由来の樹状細胞ではその抑制作用が失われるため抗原提示能が亢進し、抗原でパルスしたこの樹状細胞を個体内に移入することにより腫瘍に対する強い防御免疫を誘導することが出来た。このことから、IL-27シグナルを制御することにより、免疫を増強するアジュバントとしての応用が可能であると考えられ、既に報告した原虫感染の系における有用性をさらに検証している。また、このIL-27シグナルによる免疫・炎症抑制作用を、接触型過敏反応の系において確認し、IL-27の治療効果を見いだした。一方、IL-27受容体欠損は、喘息モデルにおいては症状増悪を来したが、同じI型アレルギー疾患である鼻炎モデルでは逆に症状の軽減を認め、IL-27が異なる疾患・臓器において異なる作用を示すことを見いだした。このことは、IL-27の持つ免疫抑制作用が、感染時などに生じる組織破壊を伴う炎症やサイトカインの過剰産生による自己損傷、ショック病態などに対して治療効果があることを示しており、IL-27の持つ免疫抑制作用を用いた治療応用の可能性を検討している。IL-27は、炎症誘導作用の強いIL-17産生細胞であるTh17の分化を抑制することにより免疫抑制作用を示すとされているが、IL-17には炎症を引き起こすことにより原虫感染に対する免疫誘導作用があることを見いだし、IL-17欠損マウスにおける原虫(trypanosoma cruzi)感染の詳細を解析している。IL-27の持つ免疫抑制作用を主として樹状細胞に関して検討したところ、IL-27受容体を欠損するマウス由来の樹状細胞ではその抑制作用が失われるため抗原提示能が亢進し、抗原でパルスしたこの樹状細胞を個体内に移入することにより原虫感染に対する強い防御免疫を誘導することが出来た。このことから、IL-27シグナルを制御することにより、免疫を増強するアジュバントとしての応用が可能であると考えられる。また、MRL/lprの遺伝的背景を持ちIL-27を強く発現するトランスジェニックマウスにおいては、野生型マウスにおいて認められる自己免疫病態が改善し、糸球体腎炎の発症もほとんど認められず、生存率の著しい改善を認めた。このことは、IL-27の持つ免疫抑制作用が、自己免疫疾患などの治療に応用可能であることを示しており、感染時に生じる組織破壊を伴う炎症やサイトカインの過剰産生による自己損傷、ショック病態などに対して、IL-27の持つ免疫抑制作用を用いた治療応用の可能性を検討している。IL-27は、炎症誘導作用の強いIL-17産生細胞であるTh17の分化を抑制することにより免疫抑制作用を示すとされているが、IL-17には炎症を引き起こすことにより原虫感染に対する免疫誘導作用があることを見いだし、その詳細を解析している。
湾曲した機能性フレキシブルフィルムの表面歪み解析

曲面ディスプレイやウェアラブル端末などのフレキシブルデバイスが大変注目されている。しかしながら,ガラスに替わるフレキシブルなフィルム基板が湾曲した際に生じる表面ひずみの解析が大きな課題のひとつとなっている。そこで本年度は,回折格子と呼ばれる周期的な構造体をラベル化したフィルムにレーザー光を入射し,湾曲に伴う回折光の変化を観察することでひずみを簡単かつ高精度で解析できる測定法の確立を目的とした。フレキシブルフィルムは曲げるに従って大きく湾曲する。したがって,購入したCCDカメラを解析装置に組み込み,湾曲したフレキシブルフィルムを撮像し形状を捉え,常に同じ位置で測定できるように改良した。その結果,手動で対処することが困難であった光路長(測定フィルムから回折光を投影するスクリーンまでの距離)の校正を自動で行うことができる解析装置を作製した。自動解析装置を利用して柔軟なシリコーンゴムであるポリジメチルシロキサン(PDMS)フィルムの湾曲に伴う表面ひずみの解析を行った。単層PDMSフィルムを解析した結果,膜厚の大きいフィルム程表面ひずみが大きくなることが定量的に解析することで明らかとなった。また,硬さの異なるPDMSを積層したフィルムが従来の固体力学から乖離した湾曲挙動を示すことを見出した。これらの結果は,積層PDMSフィルムは湾曲時に中立面(湾曲時に膨張も収縮もしない面)が膜厚の中間からシフトすることを示唆している。本手法により,フレキシブル材料の開発過程で問題となる反り,クラックなどの原因を非破壊で調べることが可能となる。材料の変形に伴う表面ひずみの測定は,新たな機能性材料の設計において力学特性を向上させるために必要不可欠な技術である。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
ソフィ・カルの芸術表現

2018年度は、先行研究や初期作品の分析とともに、国内外で開催された個展や関連グループ展を調査した。8月にフランスのル・ピュイ=サント・レパラードのシャトー・ラ・コストで開催されたソフィ・カルの個展「DEAD END」を調査し、同施設の企画担当者に、展覧会や作品についてのヒアリングを行った。同展では、新作や近作とあわせて旧作となる《墓》や《限局性激痛》(フランス語版)を詳細に実見調査した。本展は、カルが近年取り組んできた、身近な家族の生と死についてのテーマを掘り下げた一つのプロジェクトとしてのみならず、彼女が制作を通じて探求してきた、死や喪失、愛という普遍的かつ個人的なテーマの結実として見ることができる点で、極めて重要な展覧会であるといえる。本調査の成果は学部発行の紀要に発表した。あわせてマルセイユ現代美術館での企画展に出展された所蔵作品を調査した。10月には、パリのギャラリー・ペロタンで開催された個展「Parce que & Souris Calle」で、写真とテクストの関係を考察した最新作の調査と資料の収集、関連作家の調査を行なった。また、翌年に原美術館で開催された「ソフィ・カルー限局性激痛原美術館コレクションより」展では、《限局性激痛》(日本語版)に関する作品調査を行なった。本展は、1999-2000年の同館での展示を再構成したものであるため、作品の配置・展示構成について調査する貴重な機会となった。さらに、同時期に東京の二つのギャラリーで開催された個展に際しても、作品および展示構成について調査した。日程の都合で作家本人へのインタビューには至らなかったものの、一連の現地調査から、場所や空間を意識しつつ、出展作品や展示構成の決定に、作者が細心の注意を払っていることが把握できた。地域や場所に対する作家の関心は、ソフィ・カルの研究に新たな示唆を与えるものとなるに違いない。フランスの現代美術作家ソフィ・カル(1953年、パリ生まれ)は、写真とテクストを組み合わせた自伝的作品を発表している。自らの個人的な体験から出発しながら、他者との距離やコミュニケーションについて、また、存在と不在、見えるものと見えないものの関係など、根源的で普遍的なテーマを追求している。本研究は、彼女の芸術表現について、初期作品を中心に、写真とテクストの関係性、また、《眠る人々》(1979)のように、個人的関心から出発し、芸術作品へと展開していく作品生成のプロセスに焦点をあて、考察する。この二つの問いを、同時代の芸術動向との関わりや、作品の制作状況を分析しながら掘り下げることで、カルの芸術表現の意義について明らかにする。初年度は(1)先行研究の分析・検討を進めるとともに、(2)彼女の最新の活動も視野に入れつつ、初期作品を主な対象として、作品の変遷過程を読み解くことを目指した。(1)については、論考やインタビュー集、批評などを整理し、研究史・批評史の全体を把握し、問題点を探る作業を進めている。(2)に関しては、サンフランシスコのFort MasonCenter for Arts & Cultureで行われた個展、同時期に市内のFraenkelLABで開催された最新作を含む個展及びバークリー大学美術館で展示された所蔵作品をあわせて実見・調査した(6月)。また、パリ狩猟自然博物館で開催された個展で、初期作品から最新作までを調査した。あわせてブレーメンのパウラ・モーダーゾーン=ベッカー美術館で開催されたグループ展「眠り」に出展された《眠る人々》を実見・調査するとともに、眠りをテーマとする近現代の美術作品に関しても関連資料を収集した(2018年1月)。2017年度は、ソフィ・カルの旧作から新作まで作品を実見しつつ、関連資料を収集し、先行研究の分析を進めた。予定していたソフィ・カル氏へのインタビューまで至らなかったため、2018年度の個展にあわせて調査を行いたい。また、《眠る人々》についての論考を執筆予定であったが、調査時期がやや遅くなったため、2018年度にそれらの論考をまとめ、発表したいと考える。

本展は、1999-2000年の同館での展示を再構成したものであるため、作品の配置・展示構成について調査する貴重な機会となった。さらに、同時期に東京の二つのギャラリーで開催された個展に際しても、作品および展示構成について調査した。日程の都合で作家本人へのインタビューには至らなかったものの、一連の現地調査から、場所や空間を意識しつつ、出展作品や展示構成の決定に、作者が細心の注意を払っていることが把握できた。地域や場所に対する作家の関心は、ソフィ・カルの研究に新たな示唆を与えるものとなるに違いない。2018年度は、(1)引き続き先行研究の考察を進め、研究ノートを執筆する。(2)に関しては、初期の活動の中でも、その出発点となった作品《眠る人々》に焦点を絞り、本作品がどのようにして生まれたのか、作品生成のプロセスを解明するため、作品の分析と本作品が発表された同時代の美術状況について、作家へのインタビューと資料調査を通じて読み解くことを目指す。それにより、ソフィ・カルの芸術活動における本作品の位置づけと芸術表現としての意義を探る。また、カルの作品を写真史やコンセプチュアル・アートの歴史の中で読み解きつつ、現代美術史の中での位置づけを探りたいと考える。国外での現地調査(作品調査とインタビュー)および国内調査旅費、購入予定の物品に使用する。
K5 E2F1トランスジェニックマウスにおける子宮頚癌発生メカニズムの解明

子宮頚癌の約90%にヒト乳頭腫ウィルス(HPV)感染が認められるが、HPV感染者のほとんどは子宮頚癌を発生することはない。また,HPV16あるいはHPV16の転写産物であるE6およびE7のトランスジェニックマウスにおいても子宮頚部病変は異形成にとどまり、浸潤癌は観察されない。そこで、HPV感染と同時に起こっているであろう発癌関連遺伝子の異常が近年重要と考えられ、注目を集めている。われわれはこれまでに種々の発癌関連遺伝子(c-src、c-erbB2、IGF-1)のトランスジェニックマウスを作成し,これらのマウスにおいて皮膚癌,胆嚢癌,前立腺癌などが発生することを明らかにしてきた。本研究において,われわれは転写因子であるE2F1を過剰発現させたマウス(K5 E2F1トランスジェニックマウス)において子宮頚癌が発生していることを見いだした。同マウスに発生した子宮頚癌組織においてE2F1は過剰発現していることが確認され,また,同マウス作成に使用したプロモーターであるkeratin 5も過剰発現していることが明らかとなった。一般に,良い動物モデルの条件としてはヒトの疾患に類似した性格をもつ必要があるが、このマウスに観察される子宮頚癌は次に挙げるヒト子宮頚癌とのいくつかの類似点を持つことがわかった。(1)病理組織学的に扁平上皮癌である。(2)前癌病変(高度異形成、上皮内癌)が観察される。(3)骨盤リンパ節に転移巣が認められる。これらのことよりK5 E2F1トランスジェニックマウスはヒトの子宮頚癌の良い動物モデルであることが示唆された。また、転写因子であるE2F1を過剰発現させたマウス(K5 E2F1トランスジェニックマウス)において子宮頚癌が発生していることを見いだした。現在,J5 E2F1トランスジェニックマウスにおける子宮頚癌の詳細な発生頻度などを解析中であり,大規模な解析結果は未だ出ていないが,いくつかの興味あるデータが出てきている。予想された通り同マウスに発生した子宮頚癌組織においてE2F1は過剰発現していることが確認された。また,同マウス作成に使用したプロモーターであるkeratin 5も過剰発現していることが明らかとなった。現在,同マウスを大規模に繁殖させ,子宮頚癌発生についての解析を進行中である。

本研究において,われわれは転写因子であるE2F1を過剰発現させたマウス(K5 E2F1トランスジェニックマウス)において子宮頚癌が発生していることを見いだした。同マウスに発生した子宮頚癌組織においてE2F1は過剰発現していることが確認され,また,同マウス作成に使用したプロモーターであるkeratin 5も過剰発現していることが明らかとなった。一般に,良い動物モデルの条件としてはヒトの疾患に類似した性格をもつ必要があるが、このマウスに観察される子宮頚癌は次に挙げるヒト子宮頚癌とのいくつかの類似点を持つことがわかった。(1)病理組織学的に扁平上皮癌である。(2)前癌病変(高度異形成、上皮内癌)が観察される。(3)骨盤リンパ節に転移巣が認められる。これらのことよりK5 E2F1トランスジェニックマウスはヒトの子宮頚癌の良い動物モデルであることが示唆された。
国際海上物品運送法制の現代的課題

海上物品運送法制の現代化という課題に向けて,(1)伝統的な定期船/傭船契約の二分論では語れない多様な運送契約形態の規律(特に運送法の強行法規性),(2)海上航行技術の発達を前提とした当事者間のリスク配分,(3)物品運送にかかる電子化に関連する法的インフラの整備を中心に検討を加えた.その際,伝統的な物品運送条約に加え, 2008年末に成立した国連国際海上物品運送条約(ロッテルダム・ルールズ)の内容をも検討対象に加えた.海上物品運送法制の現代化という課題に向けて,(1)伝統的な定期船/傭船契約の二分論では語れない多様な運送契約形態の規律(特に運送法の強行法規性),(2)海上航行技術の発達を前提とした当事者間のリスク配分,(3)物品運送にかかる電子化に関連する法的インフラの整備を中心に検討を加えた.その際,伝統的な物品運送条約に加え, 2008年末に成立した国連国際海上物品運送条約(ロッテルダム・ルールズ)の内容をも検討対象に加えた.研究初年度の平成18年度は,本研究遂行のための基礎的な作業として,以下のような研究を行った.1.海上物品法制をめぐる実態調査と現状分析(1)各国の海上物品運送法制について資料を収集し海上物品運送法制の多様化の状況を調査した.(2)サービス・コントラクトを中心に,特に日本と北米間の海上物品運送契約形態の実態について調査した.(3)物品の引渡・運送書類等の収集を開始した.(4)BORELOシステム稼働後の船社による利用実態等について調査し,物流の電子化に関する実態の把握に努めた.また日本における電子化の停滞状況についてもヒアリングを行った.2.海上物品法制をめぐる近時の諸問題(1)わが国の法制に関して,(1)いわゆる保証渡をめぐる紛争,(2)船荷証券の内容不知約款の効力,(3)運送人の特定,(4)荷送人の特定,(5)荷送人の責任をめぐる判例を調査した.(2)諸外国の法制については,イギリス法の近時の重要判例を収集した.(3)国連国際商取引法委員会(UNCITRAL)の条約草案の検討国連国際商取引法委員会(UNCITRAL)で検討中の条約草案について内容を分析すると同時に,起草委員会への参加を通じて,より適切なドラフティングにも努めた.特に責任の消滅に関しては,詳細な分析を行った.3.運送契約法の経済分析契約法の経済分析については,とりわけ契約責任の内容が契約当事者の投資に与える影響を中心に研究を進め,その内容を北海道大学において報告した.次年度以後の運送契約法への応用のための基礎を固めたことになる.研究第2年目に当たる平成19年度は,本研究の中核的部分である次のような作業を行った.1海上物品運送法制をめぐる実態調査として次のことを行った.(1)運送人の責任限度額の変更がもたらしうる経済的なインパクトに関する調査.(2)船荷証券の受戻証券性をめぐる問題点に関して,金融機関の観点からの意見を聴取し,その緩和のもたらすインパクトを調査した.2外国法制等の調査複合運送に対する国際道路運送条約(CMR),国際鉄道運送条約(COTI-CIM)の適用関係を調査し,海上物品運送条約がdoor to doorに適用される場合の条約間の衝突問題について調査分析した.3成果公表の準備近時の海上物品運送においては,伝統的な定期船/傭船契約の二分論では語れない多様な運送契約形態(北米サービスコントラクト等)が増えてきている.そこでは,一定期間・一定数量の物品輸送へのコミットメントがあるために荷主の力が相対的に強くなり,荷主は必ずしも強行法的保護を必要としない.最新の国連海上物品運送条約(ロッテルダム・ルールズ)における数量契約についての契約の自由の導入はこういう観点から説明できるが,その要件については検討が必要となる.関連して「法と経済学」の観点から,運送法の強行法規性及び当事者間のリスク配分について検討すると,伝統的な海上物品運送法制では,必ずしも望ましいリスク配分になっていない面が少なくないことが分かった.なおわが国の国際物品運送法には条約と内容が異なる疑いのある事項が少なくないことも,当該研究の副産物として分かった.物品運送にかかる電子化に関しては,稼働を開始した電子船荷証券(BOLEROシステム)については,関連するインフラ(税関で必要な情報等の電子的提供システム)の整備が遅れていることもさることながら,物権的効力等についての法律関係の不安定さの解消が必要となることがわかった.以上について,万国海法会第39回国際大会(アテネ)のコンファレンスでの報告・司会を行うとともに,国内においても新しい国連海上物品運送条約に関する分析・紹介活動を行い,雑誌論文の形で論稿を発表した(「研究発表」の項目参照).また海外の雑誌にも論文を投稿しており公表を待つ段階となっている.
「地球大気環境高精度観測システム及び機器の開発研究」の重点領域研究化の企画調査

現在緊急の課題となっている地球大気環境の観測を、対流圏から超高層大気に至るまで高精度で統一的に行なうための機器・システムの開発の企画調査を以下のように行なった。1.まず、今後重点的に取り組むべき研究課題を、(1)対流圏の力学と組成(2)中層大気(成層圏、中間圏、下部熱圏)の力学と組成(3)熱圏・電離圏の力学と組成(4)太陽活動と大気応答の分野にわけて綿密に検討した。2.上記の検討結果にもとずき、今後開発すべき高精度観測センサ-を明らかにするために、(1)紫外分光、(2)可視分光、(3)赤外分光、(4)ミリ波・サブミリ波分光、(5)ライダ-、(6)レ-ダ-について、それぞれにサブグル-プをつくり調査・検討を行なった。3.さらにこれらの新たに開発するセンサ-を用いた観測計画として衛星観測計画の立案を柱に、衛星観測計画と相補的関係にある航空機、ロケット観測計画の詳細な検討も行なった。またいろいろな手段で観測されたデ-タを総合的に利用するための大気観測ネットワ-クの構築や観測デ-タ処理のためのアルゴリズムの開発についても詳しい検討を行なった。4.以上の検討作業の結果を「地球大気環境の現状と将来」と題する報告書にまとめ出版した。
複雑系としての脳の全体制御機構に関する生体・生理工学的研究

自律分散的に働き、複雑系の代表と考えられる“脳"の全体調整メカニズムを、生体・生理工学的手法により解明することを目的とする。このために行った研究の成果を以下に要約する。1.外側膝状体(LGN)および大脳皮質18野・6野におけるニューロン活動を記録し、その徐波睡眠からレム睡眠への変化に伴うダイナミクスの遷移現象を調べた。LGNニューロンはバーストを基本とする発火パターンを有している点で特徴的であったが、活動時系列のスペクトル密度が平坦から1/fへと遷移する現象は確認された。皮質ニューロンもこれまでと同様な遷移現象を示した。これらの結果は「白色から1/fへのダイナミクスの遷移現象は伝導路系一般に見出されるものである」とする我々の仮説を支持するものであった。2.調節系の神経伝達物質であるセロトニンの脳内濃度をマイクロダイアリシス法により定量し、そのニューロン活動ダイナミクスとの対応関係を明らかにするために、高速液体クロマトグラフのカラムの長さ、移動相の組成、酸化電位などの測定パラメータを最適化した。これによりfmolオーダーの測定が可能になり、LGNにおいてセロトニン脳内濃度の睡眠-覚醒サイクル依存性が明らかになってきた(覚醒→徐波睡眠→レム睡眠の順に低くなる)。3.神経回路網モデルによりニューロン活動ダイナミクスの遷移現象が現れるための条件を調べた。その結果、ニューロン活動が白色スペクトルを呈する除波睡眠時には回路網からの入力より外的な入力の方が、1/fゆらぎを呈するレム睡眠時には逆に回路網からの入力がそれぞれ優位になることが重要であることが明らかになった。これらの結果は、調節系ニューロン群が多様なやり方でダイナミクスの遷移現象に関わっていることを示唆している。また、レム睡眠に関連して見出された神経回路網の準安定性は夢見を支える生理学的な実体とも考えられ、その高次脳機能との関わりを知る上で重要な情報を提供している。複雑な自律分散システムとしての"脳"は意識を有している。その意識を支えているものは、ニューロンの自律的な活動である。本研究の目的は、この活動のダイナミックな特徴の中に、睡眠/覚醒という"意識の状態"が反映している事実を確認することが第一の目的である。すなわち、ネコを用いた神経生理学的実験により、レム-ノンレム睡眠間の実行系ニューロン活動に1/f-白色スペクトル密度の遷移現象が、遍く見られることを実証することである。さらにこのメカニズムに、脳内調節系の代表であるセロトニンニューロンの活動が、如何に関与しているかを神経薬理学的な立場から明らかにすると共に、ニューラルネットワークを用いたシミュレーション研究により、一般の複雑系において1/fゆらぎ現象が遍く見られる事の解釈を行う。本年度の研究成果としては、金属微小電極を取付けたマイクロダイアリシスプローブを用い、脳の局在にセロトニンを微量拡散させ、その際の局在におけるニューロン活動のダイナミクスを1時間以上にわたり同時計測することに成功した。微小電極を歩留まり良く作成し、マイクロダイアリシスプローブに取付けた状態で、長時間にわたりニューロン活動を記録し続ける技術は、当該研究者らの長年の研究実績をベースに始めて完成したものである。現在のところ、多数例の計算を成功させるに至っていないため、神経生理学的に議論できる程度のデータは出ていない。

一方、レム-ノンレム睡眠時における1/f-白色スペクトル遷移現象に関しては、これまでに報告していた、中脳網様体、視床、海馬、大脳皮質体性感覚野に加えて、大脳皮質18野と6野のニューロンでも同様の遷移現象を示すことを新たに確かめた。自律分散的に働き、複雑系の代表と考えられる"脳"の全体調節メカニズムを、生体・生理工学的手法により解明することを目的とする。このために今年度行った研究成果を以下に要約する。(1)視覚系の中継核で調節系からの制御を集中的に受けている外側膝状体ニューロン活動を記録し、そのノンレムからレム睡眠への変化に伴うダイナミクスの遷移現象を調べた。このニューロンはバーストを基本とする発火パターンを有している点で特徴的であったが、活動時系列のスペクトル密度が平坦から1/fへと遷移する現象は確認された。外側膝状体傍核群におけるニューロンは長時間持続するバースト発火が徐波睡眠時に見られ、レム睡眠時にはこの傾向が消失するため、平均発火レベルは徐波睡眠時に高く、レム睡眠時に低い、これまでに我々が観測してきたニューロン群とは異なったものであったがダイナミクスの遷移現象は同様に見られた。これらの結果は「白色から1/fへのダイナミクスの遷移現象は伝導路系一般に見出されるものである」とする我々の仮説を支持するものであった。今後は、マイクロダイアリシス法などにより、調節系の神経伝達物質であるセロトニンやアセチルコリンを定量し、ニューロン活動ダイナミクスとの対応関係を明らかにしていく。(2)ニューロン活動に上述のダイナミクスの遷移現象が現れるための条件を、神経回路網モデルのニューロンどおしの結合形態を、対称、非対称、疎結合と変化させて調べた。その結果、ニューロン活動が白色スペクトルを呈する徐波睡眠時には回路網からの入力よりは外的な入力の方が、1/fゆらぎを呈するレム睡眠時には逆に回路網からの入力がそれぞれ優位になることが重要であることが明らかになった(Neural Networks誌に投稿中)。これは、ダイナミクスの遷移現象に関する従来の解釈をより一般化したものとなっている。このニュウロンはバーストを基本とする発火パターンを有している点で特徴的であったが、活動時系列のスペクトル密度が平坦から1/fへと遷移する現象は確認された。この結果は「白色から1/fへのダイナミクスの遷移現象は伝導路系一般に見出されるものである」とする我々の仮説を支持するものであった。また、調節系の神経伝達物質であるセロトニンの脳内濃度をマイクロダイアリシス法により定量し、そのニューロン活動ダイナミクスとの対応関係を明らかにするために、高速液体クロマトグラフのカラムの長さ、移動相の組成、酸化電位などの測定パラメータを最適化し、fmolオーダーの測定を可能にした。現在、in vivoでの測定が進行中である。
ラカン派精神分析による身体論の多文化主義的検討：フランツ・ファノンを中心に

本研究は、ラカン派精神分析において、人種・ジェンダー等の身体の「社会的なもの」が無意識の中でいかなる位置を占めるか、フランツ・ファノンの精神分析理論を手掛かりに思想史的な解明を試みるものである。彼の理論形成には、自身が仏領マルティニク出身のアンティル系フランス人でありつつも、フランスで「黒人男性」として社会的に把握される認識の齟齬に苦しんで不安神経症的状態に陥ったことが深く関わる。この症状の自己分析から彼は、植民地主義の人種やジェンダーの暴力による疎外から自身も解放しようと試みたのだった。この症状の言語・無意識的側面と主体の現勢的側面を同時に扱う理論は、多文化主義現代に再考される必要があろう。
エネルギー輸送・貯蔵に向けた界面活性剤によるガスハイドレート生成促進効果の解明

1. LASおよびSDSは顕著なガスハイドレート生成促成効果を示した(LASの方が優れていた)2.ハイドレート生成促進物質を含んだ系で成長したハイドレートは無数のミクロンサイズの空隙を有し、ポーラス結晶仮説を支持する結果であった3.数百ナノメーターオーダーのサブポーラス構造が全ての試料で観察されたが、添加物の有無や種類による系統的な違いは認められなかったある種の界面界面活性剤をシステムに添加すると、エネルギー機能材料であるガスハイドレートの生成速度が劇的に増大することが知られていているが、ハイドレート生成促進現象発現メカニズムの詳細は明らかになっていない。本研究では、界面活性剤が結晶の多孔質化を引き起こすことで物質の移動度が高まり、ハイドレートの生成が促進されるというアイデア(ポーラス結晶仮説)を検証した。具体的には、低温電子顕微鏡を用いて、結晶成長促進効果の発現レベルに応じて、物質輸送を促すようなポーラス構造が形成されるかどうか調べた。無添加システムで(Control)合成したハイドレートのテクスチャーは、概して密であり、これまでの研究で報告されているようなサブミクロンスケールのまだらパターンが散見された。SDSシステムのハイドレート形態はControlのそれと大きく異なり、ミクロンサイズの空隙を多数含む複雑な構造を持つことが確認された。クモの巣状の微細構造も時折観察される。DTACLサンプルはSDS系ほどではないが、Controlと比べて疎な構造を持っていることが明らかになった。その表面形態はラフで、ミクロンオーダのボイドも頻繁に観察された。ハイドレート生成促進物質であるSDSのみならず、抑制効果を引き起こすDTACLにおいても、Controlと比べて空隙率の高い結晶形態が観察されたことから、"ポーラス結晶"の生成はハイドレート生成促進現象の十分条件ではないと考えられる。ある種の界面活性剤をシステムに添加すると、エネルギー機能材料であるガスハイドレートの生成速度が劇的に増大することが知られているが、ハイドレート生成促進現象発現機構の詳細は明らかになっていない。本研究では、界面活性剤が結晶の多孔性を引き起こすことで物質の移動度が高まり、ハイドレートの生成速度が促進されるというアイデア(ポーラス結晶仮説)の検証を試みた。天然ガスハイドレートの生成速度を測定したところ、Lineral alkylbenzenesulfonate(LAS)およびSodium dodecyl sulfate(SDS)を添加した系で顕著な生成促進効果が確認された(効果はLASの方が高い)。それとは逆に、Dodecyl trimethyl ammonium chloride(DTACL)はハイドレート抑制物質として作用することが明らかになった。生成促進効果が確認されたサンプルは、無添加システムと比べてラフな表面形態を有し、ミクロンオーダーのボイドが頻繁に観察された。その傾向は特にLAS系で顕著であった。STACLサンプルにおいても比較的凹凸の多い表面が観察されたが、ポーラスな構造を示唆するものではなかった。全ての試料において、これまでの研究で報告されているようなサブミクロンスケールのまだらなパターン(meso-porous)が散見されたが、系による明瞭な違いは認められなかった。生成促進効果とミクロンスケールの空隙率の間に正の相関が見られた事実は、ポーラス結晶仮説を支持するものである。その一方で、高倍率の観察結果は、促進物質を添加しても、ハイドレート生成を律速する要素の一つと考えられていたサブミクロンスケールの微細構造は大きく変化しないことを示唆している。1. LASおよびSDSは顕著なガスハイドレート生成促成効果を示した(LASの方が優れていた)2.ハイドレート生成促進物質を含んだ系で成長したハイドレートは無数のミクロンサイズの空隙を有し、ポーラス結晶仮説を支持する結果であった3.数百ナノメーターオーダーのサブポーラス構造が全ての試料で観察されたが、添加物の有無や種類による系統的な違いは認められなかった低温電子顕微鏡を用いたポーラスハイドレート仮説の検証実験は予定通り進んでいる。その一方で、界面活性剤によるハイドレート核生成促進作用の検証実験は大幅な予定の変更を余儀なくされている。当初ハイドレート合成の原料水をシリカゲルに分散させることで、ハイドレート核生成頻度の統計解析に必要なデータを取得することを目論んでいたが、シリカゲル分散系ではハイドレート生成促進現象が発現しないことが明らかになった。そこで、シリカゲル分散法に代わる高効率測定法を現在試行錯誤している。物理化学ポーラスハイドレート仮説の検証実験については、同様の実験を他の界面活性剤に対しても行い、検証結果をより強固なものにする。界面活性剤によるハイドレート核生成促進作用の検証実験においては、シリカゲル分散法に代わって、ハイドレート合成の原料水をシリコンオイル内に乳化させたもの(w/oエマルション)を高圧熱量計内で天然ガスと反応させ、ハイドレートの生成熱を分析する方法を試す。今年度は研究成果が充分に上がっており当初の予定より執行額が減額となった。未使用額については次年度実施する研究に使用する消耗品を購入予定である。
樹状細胞による抗腫瘍免疫応答の誘導

樹状細胞は免疫応答の誘導において強力な抗原提示細胞として働くことが明かであり、欧米諸国をはじめとして日本国内でも抗腫瘍免疫応答の誘導において樹状細胞を"nature's adjuvant"として用いる可能性が検討されている。既に幾つかの報告ではその有効性が示されている。しかし、実際には当初期待されたほどでないのも事実である。その理由の一つとして、適用された樹状細胞が腫瘍特異的免疫応答を誘導するのに適したものでない可能性がある。また、実用に供するためには、汎用性が求められ、そのためには使用が限定される抗原ペプチドではなく、腫瘍由来の可溶化蛋白を用いる方向や、その樹状細胞への導入方法の検討がなされている。そこで、本研究では未熟樹状細胞の食作用能を用いたアポトーシス細胞捕食を介した腫瘍特異的免疫応答を誘導する可能性と樹状細胞を投与する場合の問題点を明らかにするための研究を行い、以下の結果を得た。1.少数のアポトーシス細胞と混合培養した後に、捕食した樹状細胞の成熟度を調べてみたところ、アポトーシス細胞の捕食は検出されたが、その成熟度が極めて低いことが明らかになった。しかし、多数のアポトーシス細胞を加えた場合には、捕食樹状細胞自身がTNFαやIL-1を産生し、成熟することが示された。このようなサイトカイン産生は、培養中にアポトーシスからネクローシス状態になった細胞の捕食による可能性がある。しかし、アポトーシス細胞捕食後、成熟刺激を与えた場合には有効な抗原提示細胞となった。2.未熟な樹状細胞を生体に投与した場合、所属リンパ器官への移動率ならびに生存率は成熟した樹状細胞を投与した場合に比べて低く、そのため、誘起される免疫応答誘も低いことが示された。これらの結果より、樹状細胞を有効に用いるためには、成熟した細胞を生体に投与することが重要と考えられる。
底泥中有害物質の底生生物へのバイオアベイラビリティと共存有機物、粒子起源との関係

本研究は、底生生物模擬消化管液抽出法の迅速化、底泥中の有機物の構造特性とPAHのbioavailabilityとの関連性の体系化、の2点に重点をおいて研究を進めている。本年度の主要な成果は以下の二点である。1)底生生物模擬消化管液抽出法における誤差逓減・時間短縮これまでは、SDSのミセルに取り込まれたPAHを、ミセル生成限界濃度以下に希釈してから有機溶媒で液液抽出することによって回収していた。しかし、本年度の検討により、無希釈のまま液液抽出することでも高い回収率でPAHが回収でき、また分析への妨害物質等の影響もないことが分かった。これにより模擬消化管液抽出法の操作を単純化でき、時間を短縮するとともに、複雑な操作に起因する誤差等も低減できる。2)底泥採取後にSDS抽出するまでの保存プロセス・抽出条件の設定底泥を冷凍保存するとSDS抽出量が変化することが過去の検討で示唆されていた。今回、荒川下流域の底泥を試料として冷蔵庫保存または常温保存の影響を調べた。その結果、3日以上の保存により、SDS抽出量が変化することが示された。この変化の原因は未だわかってはいないが、底泥を採取したら可能な限り早く、第一段階であるSDS抽出まで行うことが必要であることがわかった。また、抽出時の各種条件(振とう時間、固液比、SDS濃度)も抽出量に影響があることから、これらについても、今後の調査検討へ向けて統一的な設定を行った。上記の成果を踏まえ、これまでに、20種類程の底泥や道路粉塵の抽出実験を行ってきている。また、東京都内で採取した道路粉塵・底泥を粒径分画し、それぞれの画分のbioavailabilityや、画分の相互影響を調べ、底泥粒子の起源と有害性についての検討を進めている。
「伝統野菜」と地域振興に関する人類学的研究

本研究は、1980年代後半以降日本各地で進行する「伝統野菜」復興の取組みをテーマに、現代社会に萌芽しつつある新たな食文化と地域振興の創造プロセスを人類学的なフィールドワークを通じて明らかにするものである。一連の研究を通じて、(1)各地の伝統野菜に関するデータベースの作成、(2)生活の場における人と野菜の多様な生きる在りように関する微細な民族誌的データ収集と記録の集成を行った。1990年代以降、日本各地で進行する「伝統野菜」復興の取り組みはマスメディアによる高頻度の取り上げと相俟ってますます拡大の方向にある。これまでこの社会現象の全体像の把握ならびに個々の実践事例と地域振興との関わりをめぐるエスノグラフィックなデータ蓄積は殆どなされておらず、この調査研究上の欠損を埋めるとともに、首都圏一極集中から地方の時代へという時局の潮流の中における新たなローカリティの創造の姿をマクロ、ミクロ両面から抉出することを試みるのが本研究である。2014年度は計5回の現地調査(東京都、群馬県、新潟県)を実施、地方自治体による地域食文化復興イベントでの参与観察ならびにアンケート調査、また山古志地区における資料収集と旧村民に対する聞き取り調査等を通じて、本研究の最終目標である「伝統野菜のエスノグラフィー」作成のための貴重な一次資料を広範に収集することができた。また一連の過程で、農学研究者など人類学以外の研究者とのネットワーク構築が進展し、次年度以降の研究に学際的視点を反映させることが期待できるものとなっている。本年度の成果アウトプットに関しては、第一に当該社会現象の全体像を整理し広く公開していくための専用の研究ホームページを開設し(2015年1月)、ミクロの調査記録と平行して、本テーマをめぐる多角的な情報提供を行っていくためのプラットフォームの基盤整備が完了した。第二に口頭発表の形で本研究テーマをめぐる問題系の理論的整理を図った。要点は、伝統野菜をめぐる新たなローカリティの創造が、所謂「六次産業化法」や「地理的表示法」に象徴される農業分野のポスト生産主義時代における「生きられる経験」として主題化される必要性である。一連の考察を通じて、インゴルド的「生成の運動」(2014)のパースペクティブにおいて事例解析していく方向性が初年度において確固たるものとなっている。「伝統野菜」復興の動きは行政が中心となるものから地元有志の小さな営みまで、我が国において広範な拡がりを続けている。本研究の目的はこの現代的な社会事象の全体像の把握ならびに個々の取り組み実践事例と地域振興の関わりを分析し、首都圏一極集中から地方の時代へという時局の潮流の中における新たなローカリティ創造の姿形を人類学的に抉出することを試みるものである。2015年度は、伝統野菜復興の取り組みの実践事例調査を茨城県(2015年7月、10月、2016年3月)、群馬県(2015年8月)、新潟県(2015年8月)の3県・計7回実施し、伝統野菜のエスノグラフィー作成のための一次資料収集に大きな進捗をみた。とくに茨城県においては、農家、市中の有志、行政、さらに大学や農業高校を中心とする教育機関によるネットワーク形成と在来品種の掘り起こしの連動の実態に関して詳細なデータ蓄積がなされた。茨城県内での調査成果は本プロジェクトの成果公表を行うホームページ上に「フィールド・レポート」(「里川カボチャと紡がれるひとのネットワーク(前編)」2016年2月、「里川カボチャと紡がれるひとのネットワーク(後編)」2016年3月)として掲載した。ここまでの現地調査で得たデータ分析を通じ、伝統野菜復興の動きに看取される以下の3点を研究上の要点として挙げることができる。伝統野菜の復興の取り組みが、(1)ポスト生産主義下(1990年代以降)における新規付加価値創造(所謂ブランド化)という表面上の性格にとどまらないこと、(2)根底に「野菜」(あるいは「風土」)とひととが織りなす生の営み(それは民俗的知と通底し、それを賦活する)の水準を擁すること、(3)この(2)の水準からの折り返しとしてこの動きが現代社会に対する批判的実践としての性質を強く有するということ、である。本研究の二つの柱、(1)伝統野菜復興ムーヴメントの全体像の把握と(2)エスノグラフィー作成のための一次資料収集のうち、前者に関してデータ整理に遅れが生じている。これは主として当該の新規事象が陸続と現れつづけていることに起因している。最終的な成果公表時には、時期的な部分を区切って対応していくことになる。また、研究代表者の所属異動(2015年4月)のため、教育・研究活動全体に占める当プロジェクトの実質的なエフォート率のいくらかの低下が避けられなかった点も進捗の遅れに作用している。ただし、異動直後より、所属機関周辺でのフィールドワーク(そのための人的ネットワーク形成)に取り組んだため、エスノグラフィー作成のための一次資料収集に関しては、順調に展開することができたと考えている。1980年代後半以降、日本各地に波及した伝統野菜復興のムーブメントを対象にその実践事例と地域振興の関わりを探求し、同ムーブメントの現代的意義を求めるべく研究期間全体を通じてフィールドワークとデータベース作成を遂行してきた。2016年度はデータベース作成の継続と平行してこれまでの研究成果の一部を先行的に本科研ホームページ上で公表した(題目「伝統野菜ムーブメントの拡がり」、「伝統野菜とはなにか?

ー定義をめぐる若干の省察」、「伝統野菜認定の基準と「時間」に関するメモ」の3本である(いずれも2017年2月掲載))。伝統野菜はポスト生産主義下(1990年代以降)における農産物の新規付加価値創造という地域振興の要の一つであることは周知のことであるが、本研究のフィールドワークを通じてもたらされた新たな知見は次の三点に要約できる。第一に野菜とひとの生きるカタチの多様性(作物生産における非匿名的なひとのつながり=社会的ネットワーク生成の側面)、第二に「種子を継いでいく営為」が紡ぎ出すローカリティの水準、第三にムーブメントが潜在的に有しうる新たなローカリティ生成に対する賦活作用である。ある種表層的なコモディティ化の深部において、ローカリティの持続的生成に果たしうる復興ムーブメントの力はこれまで議論されておらず、その意味でも本研究の成果は今後の広義の伝統野菜研究に向けたひとつの貢献を果たすことができたと考えている。なお上記研究成果は論文「伝統野菜と紡がれるローカリティー「伝統野菜のエスノグラフィーのためのメモランダム」(『ストリート人類学』、風響社)および「伝統野菜のエスノグラフィー」(「茨城キリスト教大学学術研究センターシリーズ」)として公表する(いずれも2017年度刊行)。本研究は、1980年代後半以降日本各地で進行する「伝統野菜」復興の取組みをテーマに、現代社会に萌芽しつつある新たな食文化と地域振興の創造プロセスを人類学的なフィールドワークを通じて明らかにするものである。一連の研究を通じて、(1)各地の伝統野菜に関するデータベースの作成、(2)生活の場における人と野菜の多様な生きる在りように関する微細な民族誌的データ収集と記録の集成を行った。本研究課題の二本柱は、「伝統野菜の復興ムーブメントに関する全体像の把捉とデータベース構築」、そして「伝統野菜のエスノグラフィー作成」である。このうち、後者については複数回の現地調査により着実に基礎データが収集されており計画通りと言える。しかし、前者については収集データの整理と公表に遅れがみられている。これは当該社会現象の広範な拡散状況(ムーブメントの主体や規模が相当多岐に渡っていること)に起因するものであるが、研究課題着手当初より織り込み済みの問題でもある。今年度はデータ収集を優先させたため、公表が遅れをとったものであるが、次年度以降はデータを漸次更新していく方向性で作業を進めていくことで収集段階と公表段階の時間差を埋めることに努めていく(とくにホームページ上にて調査による収集データと公表データを同期させリアルタイムで公表を図る方針に切り替えていく)。3カ年計画の最終年度を迎えるにあたり、本年度前半(2016年9月まで)はこれまでのフィールドワークの成果をふまえた補足的調査の遂行、データベース作成のためのデータ収集の継続を行っていく。また後半(2016年10月)は最終的な成果公表のとりまとめに向けてデータ整理と論文執筆作業を中心に据える。なお、中間的な総括の意味での論文執筆を本年度早い段階で行い公表する予定である。文化人類学今後の研究の推進にあたっては、今年度の延長上にミクロのフィールドワークを継続し最終年度のエスノグラフィー作成に向けた厚みある一次資料の一層の充実を図っていく。データベース構築に関しては、データ整理の技術的側面の第三者への委託も選択肢として、即時性を高めていく方針である。
降伏状態におかれた材料の変形挙動とその応用に関する研究

1.複合応力下における塑性変形挙動を実験的に明らかにするための方法として、2軸圧縮試験法を採用することとし、まずその試験装置を本研究の目的とする特異な変形条件下での試験が実行できるように、一部修理を含めて装置本体の再調整を行った。2.コンピューター制御により指定条件下での試験を行うため、応力およびひずみの計測が連続的に完全に追従するように、それら計測機器を改良のうえ調整した。3.設定した種々の特異条件下で試験を実行するための制御プログラムを作成した。そして試験が設定条件通り実行されることを予備実験により確認した。4.比例負荷後のみならず各種の非比例負荷後に負荷応力とは異種の各種応力を付加したときの挙動を上記の試験装置により測定した。5.一連のデータを整理、解析することにより、特定な変形を生じさせるために付加すべき応力は、それまでの履歴を含めた応力状態に支配されることを見出した。6.成形加工を行うにあたって目的とする変形とは無関係の応力負荷によって降伏状態を作り出し、その上で希望の形状変化を生じさせる方法の一つとして、平板の捩りを圧延状態で行うことを試み、そのための工具類を設計、製作した。7.上記の方法が予想通り十分効果的であることを予備実験により確認した。8.変形挙動に関する基礎的実験の結果を利用して、素材および成形品の形状寸法に応じた最適の圧延条件の選定を行った。9.この新しい成形方法の特徴ならびに適用限界を規定する条件について実験的に検討した。
らせんの不斉内孔を利用した光 学活性元素ブロック材料の創製

光学活性な有機化合物に様々な元素(元素ブロック)を合理的に複合化することで、有用な機能性素材が創出される。不斉有機金属触媒、分離・分割材料、円偏光発光性材料がその代表的な例であり、こうした分子の不斉に基づいた機能を発現する素材を以降、光学活性元素ブロックと総称する。不斉場と無機物の合理的な複合化は、今後の革新的な素材創製においても重要であると考えられる。らせん高分子は、主鎖や側鎖の不斉場のみならず、その繰り返し構造間で生じる「内孔」や「溝」といった光学活性低分子には存在しない特異な不斉内部空間を有する。そこで我々は特にらせん高分子の不斉内部空間を利用した光学活性元素ブロックの創出を目的に研究を推進している。本研究では片巻らせんであり、無機化合物の集積サイトを持ち、且つ刺激応答性を付与できるらせん高分子として、糖鎖とペプチドに着目し、これらを土台として用いる光学活性元素ブロックの創出を実施した。本年度は特に[1]1,2-グリコシド型ポリマー、[2]主鎖に規則的にスペーサー構造を導入した構造改変アミロース、並びに[3]ペプチド交互共重合体に関する研究を推進した。[1]では、糖型環状サルファイトを用いる新しい重合による1,2-グリコシド型ポリマーの合成法を開発し、有機及び無機材料に適用可能な糖鎖グラフト法へと展開した。[2]では、スペーサーの導入間隔によってらせん内孔径が制御可能であることを明らかとし、内孔への包接により、元素ブロック上に空間を介して不斉が誘起されることを示した。[3]では、従来までに例のないペプチド交互共重合体のワンポット合成法を開発し、その手法を用いることで天然型アミノ酸からなるペプチド交互共重合体のみならず、元素ブロックがポリペプチドに規則的に組み込まれた元素ブロック高分子の合成が可能なことを明らかとした。28年度が最終年度であるため、記入しない。光学活性な有機化合物に様々な元素(元素ブロック)を合理的に複合化することで,有用な機能性素材が創出される。有機金属不斉触媒、分離・分割材料、円偏光発光性材料がその代表的な例であり、こうした分子の不斉に基づいた機能を発現する素材を以降,光学活性元素ブロックと総称する。本研究では1アミロースの主鎖構造を改変した構造改変アミロースの不斉内孔を用いた光学活性元素ブロック材料の創製と、2剛直らせん構造の合成と特性評価、及び3元素ブロック材料を簡便に合成する高分子合成ツールの開発に分類して研究を推進した。結果として、1主鎖に規則的にスペーサーを導入した構造改変アミロースの合成と特性評価を実施した。また2剛直なC2-キラルユニットを用いた不斉内孔含有らせんポリマーの創出と構造評価も行った。さらに3安定ニトリルオキシドとケテン等価体を同一分子に組み込んだ分子糊であるオルソゴナル反応剤の開発と元素ブロック創製も実施した。その一方、3で用いたツールの基礎化学的研究も進めた。具体的にはニトリルオキシド基の溶液構造は今まで明らかとなっていなかったが、13Cラベル化した芳香族ニトリルオキシドを合成し、その温度可変NMRと温度可変UVを駆使することで、ニトリルオキシド基が低温では共役構造を逃れ、芳香環平面から外れるようなねじれ構造をとることも明らかとした。当初予定していた構造改変アミロースの合成や特性評価について検討を進め、アミロースの不斉内孔の形やサイズはスペーサーの導入間隔によって制御できるということを初めて明らかとしたが、不斉内孔を活用するホストゲスト化学については、検討を十分に詰め切ることができなかった。一方で、並行して不斉内孔を持つ剛直らせんポリマーの研究や、簡単な元素ブロック材料の合成ツールの研究については十分な成果を挙げ、論文発表することができた。これらを総合して、おおむね順調な進展であると判断しているため。本年度は特に[1]1,2-グリコシド型ポリマー、[2]

主鎖に規則的にスペーサー構造を導入した構造改変アミロース、並びに[3]ペプチド交互共重合体に関する研究を推進した。[1]では、糖型環状サルファイトを用いる新しい重合による1,2-グリコシド型ポリマーの合成法を開発し、有機及び無機材料に適用可能な糖鎖グラフト法へと展開した。[2]では、スペーサーの導入間隔によってらせん内孔径が制御可能であることを明らかとし、内孔への包接により、元素ブロック上に空間を介して不斉が誘起されることを示した。[3]では、従来までに例のないペプチド交互共重合体のワンポット合成法を開発し、その手法を用いることで天然型アミノ酸からなるペプチド交互共重合体のみならず、元素ブロックがポリペプチドに規則的に組み込まれた元素ブロック高分子の合成が可能なことを明らかとした。今年度は特に、構造改変アミロースのスペーサー構造が及ぼす効果を明らかとするほか、ゲストの構造一般性について評価を進める。その一方、1,4-alpha-グリコシド結合型のアミロースだけでなく、異なるグリコシド結合型多糖類についても、らせん内孔形の制御法と元素ブロックの複合化に関する研究を推進する。具体的には1,2-グリコシド型ポリマーについて注力する予定である。1,2-グリコシド型結合のポリマーは主鎖がポリエチレンオキシド型になるため、様々なメタルイオンを認識しながら、溶液中での高次構造が大きく変化することが期待される。こうしたポリマーを刺激応答性ユニットとして活用しながら、有用な元素ブロック材料の創出を目指す。28年度が最終年度であるため、記入しない。
スピン偏極STMによる強磁性/反強磁性ヘテロ構造の原子スケール交換結合特性評価

本研究は反強磁性/強磁性Mn/Fe超薄膜ヘテロ構造の構造と電子・磁気状態の詳細を原子分解能での構造と電子・磁気状態の実空間観測が可能なスピン偏極走査トンネル顕微鏡(STM)で明らかにし、マクロな電気・磁気特性との相関を電子・磁気状態を元素選択的に定量評価可能な放射光X線吸収分光/X線磁気円二色性(XAS/XMCD)測定の結果との比較により解明することを目的としている。本年度はMn/Fe超薄膜ヘテロ構造のスピン偏極STMを行い、ミクロな電子・磁気状態の解明に取り組んだ。XAS/XMCD測定からMn積層によってFe超薄膜の磁化方向が面直方向から面内方向にスピン再配列転移を起こすことが明らかになったため、面内磁化に敏感な強磁性Fe探針をスピン偏極STM磁性探針として使用した。スピン偏極STM観察の結果、Mn超薄膜は面内磁化を示し、1層毎に磁化方向が反転する層状反強磁性を示すことが明らかになった。さらに、参照資料であるバルクFe単結晶上に成長したMn超薄膜の表面磁気構造と比べて、磁区サイズや磁壁幅の減少等、層状反強磁性磁気構造に原子スケールでの変化が観測された。得られた結果は、Mn超薄膜と面内磁気異方性が増大したFe超薄膜との磁気結合を考慮することによって理解でき、XAS/XMCD測定とスピン偏極STMを組み合わせた包括的な表面・界面磁性研究の重要性を示すことができた。極低温・強磁場中スピン偏極STM装置については、輻射シールド(液体窒素シールド、液体ヘリウムシールド、ジュールトムソンシールド)および極低温クライオスタット用の超高真空チェンバーの作製が完了し、装置全体の整備を行った。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では反強磁性/強磁性超薄膜ヘテロ構造の磁気結合状態が、その界面構造や接合面方位および容易磁化方向の違いから受ける影響を、原子分解能での構造と電子・磁気状態の実空間観測が可能なスピン偏極走査トンネル顕微鏡(STM)に埋もれた界面の電子・磁気状態を評価可能な放射光X線吸収分光/X線磁気円二色性(XAS/XMCD)測定を組み合わせた相補的な研究手法によって原子スケールで明らかにすることを目的とする。本年度は強磁性層である銅単結晶基板Cu(001)上の強磁性fcc Fe超薄膜の構造と電子状態、およびその上に反強磁性Mn超薄膜を積層して作製したMn/Fe超薄膜ヘテロ構造の構造制御法の確立に重点的に取り組んだ。Cu(001)基板上のFe薄膜は膜厚が増加するにつれ結晶構造がfct相、fcc相、bcc相と変化し、それに伴い電子・磁気状態の大きな変化を示すことが知られている。本研究では複雑な磁気構造を示すことで知られるfcc相のFe超薄膜に着目し、その表面構造と電子状態をSTM原子分解能観察により調べた。結果、原子ステップ近傍ではステップ端からの歪み緩和が効果的に働き、Fe超薄膜のfcc構造は維持されていた。一方、原子ステップから遠い領域では格子歪みの影響でfcc構造の他にbcc構造や表面再配列構造が観測された。得られた結果より、Fe超薄膜のfcc構造を維持させるための原子ステップ密度の重要性が示された。その後、構造制御した強磁性fcc Fe超薄膜に反強磁性Mn超薄膜を積層し、ヘテロ接合界面の構造およびMn超薄膜の成長過程を調べた。結果、Mn超薄膜を室温成長させた場合、接合界面でFeとMn原子が混ざり合って合金化し、Mn蒸着量によってその構造が異なることがわかった。Mn超薄膜の膜厚が4原子層以上になると合金化は抑制され、fct Mn超薄膜固有の表面再配列構造が観測された。本年度の研究計画の中心である反強磁性(Mn)/強磁性(Fe)超薄膜ヘテロ構造の成長様式を明らかにする過程で多くの研究成果を挙げることができた。まず、強磁性層Cu(001)上のfcc Fe超薄膜の極低温STM観察を行い、その構造と電子状態を原子分解能で調べた。結果、マクロな構造評価手法ではわからない原子ステップ端からの格子緩和によるfcc Fe超薄膜の構造安定性に関する新しい知見を得ることができた。これらの研究成果については国内、国際学会で発表を行い、学術雑誌Physical Review B誌に論文発表した。本測定で得られた結果を基に、次年度の研究計画の中心であるスピン偏極STMによる反強磁性(Mn)/強磁性(Fe)超薄膜ヘテロ構造の磁気状態の原子分解能観察およびXAS/XMCD測定によるヘテロ接合界面のマクロな磁気結合状態観測を円滑に進めることができると考える。得られた結果については国内、国際学会で多数発表を行い、現在学術雑誌に論文投稿中である。一方、今年度および来年度にかけて建設・整備を進める極低温・強磁場中スピン偏極STM装置については、設計したSTMと強磁場極低温クライオスタットの性能シミュレーションを行った結果、STMの探針交換機構および強磁場極低温クライオスタット冷却機構の不具合が明らかとなり、反強磁性(Mn)/強磁性(Fe)超薄膜ヘテロ構造の極低温・強磁場下(T = 1.0 K, B = 5 T)でのスピン偏極STM測定を行うには不十分であると判明した。