hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
系列マイニングを用いた説明状況下に表出する非言語情報の機能解析・モデル化

マルチモーダルインタラクション目標の達成には(1)言語・非言語パターンから説明者・聞き手の間に起きる多様な非言語イベントパターンを,説明に用いられた言語情報から単語統計量を,それぞれ抽出すること,(2)聞き手,会話に参加していない第3者により説明シーンに対し,説明内容が適切であったかの評価を行い,十分な評価データを取得すること,(3)言語・非言語行為と評価データの間の関係を分析・マイニングすること,(4)言語・非言語情報を入力として,外部コーダにより評価した評価値を予測するモデルを構築することが必要である.当初の予定通り,会話参加者の言語・非言語データから多様な特徴量を抽出することで(1)を,4人の評価者による評価データの作成を行うことで(2)を,会話参加者の言語・非言語パターンと評価データの間の相関分析を行うことで(3)を,重回帰分析により,評価データ値を言語・非言語から予測するモデルを構築することで(4)をそれぞれ達成したため,おおむね計画通りに研究が進んでいると判断する.今年度は「説明評価の多面化」,「複数の説明タスク間におけるデータマイニング結果の比較」を行う.前者に関して,現在,外部評価者による説明シーンの評価項目を「説明内容と動画内容が一致している度合」の1つとしている.来年度は,説明の冗長性・盛り上がりといった多様な評価尺度を導入し,説明シーンの評価を行う.説明尺度ごとに関連する言語・非言語情報をマイニングする.後者に関して,現在,動画内容の説明タスクデータと外部評価データから説明状況の評価尺度の抽出を行った.今年度はポスタなどの参照オブジェクトを介して説明を行うタスクを複数セッション実施し,昨年度の枠組みで言語・非言語情報のセンシング・データマイニングを行った結果を,動画説明タスクデータから得られた結果を比較し,タスク依存の特徴,複数タスクに共通の特徴を明らかにする.
光学・電波観測を組み合わせたポーラーパッチの３次元イメージング観測

カナダ北域のレゾリュートベイにおいて、高感度全天大気光イメージャと非干渉散乱レーダーを用いた極冠域電離圏の立体的観測を実施し、ポーラーキャップパッチやポーラーキャップオーロラに関する様々な研究成果を得た。代表的な成果として、1)複数のイメージャとレーダーを組み合わせたポーラーキャップパッチの広域イメージング(パッチの水平スケールの評価)や、2)パッチに伴って発生するイレギュラリティの空間分布の可視化、3)ポーラーキャップオーロラ近傍の電磁気学的構造の3次元的観測などが挙げられる。これらの成果は、極冠域電離圏擾乱が衛星測位に与える影響を評価するうえで必要不可欠な情報を与えるものである。当初の予定通り, 2012年10, 11, 12月, 2013年1, 2, 3月の期間に,カナダ北部のレゾリュートベイにおいて,カナダのサスカチュワン大学,米国ボストン大学, SRI Internationalと共同で,高感度大気光イメージャとレゾリュートベイ非干渉性散乱レーダー(RISR-N)によるポーラーキャップパッチの3次元観測を実施した.この同時観測によって得られたデータセットは,ポーラーキャップパッチの3次元構造を解明し,ポーラーキャップパッチが衛星通信・衛星測位環境に与える影響を評価する際に,非常に重要な意義を持つものである.これと並行して,昨年度までの特別観測によって得られたデータを,米国ボストン大学のHanna Dahlgren博士と共同で解析し,ポーラーキャップパッチの全域において電子密度の不規則構造(プラズマイレギュラリティ)が発生していることを明らかにした.これは,ポーラーキャップパッチが衛星通信環境に影響を及ぼす可能性のあるプラズマイレギュラリティの重要なソースになっていることを強く示唆するものであり,電離圏擾乱が衛星測位に与える影響を評価する際に必要不可欠な情報となる.また,ポーラーキャップパッチと同様に極冠域に密度変動を作り出すポーラーキャップアークについても,高感度大気光イメージャとRISR-N,さらには大型短波レーダー(PolarDARN), GPS全電子数観測を組み合わせた総合観測を行い,ポーラーキャップアークが作り出す電離圏擾乱の3次元構造,およびその時間変動を明らかにした.以上の成果は,極冠域に現れる超高層大気現象(ポーラーキャップパッチとポーラーキャップアーク)が電離圏の電子密度に与えるインパクトを評価するうえで重要な情報を与えるものである.2013年度も、レゾリュートベイにおいてRISR-NとOMTIs全天イメージャによるポーラーパッチ/極冠オーロラの同時観測を実施した。本年度は、研究代表者が所属する電気通信大学がノルウェーのスバールバル諸島において運用している全天大気光イメージャとの広域同時観測によって得られたデータの解析も行い、ポーラーキャップパッチの空間構造を3次元的に、かつ広域に可視化することに取り組んだ。ポーラーキャップパッチをOMTIs全天イメージャとRISR-N、電通大スバールバルイメージャによって同時に観測した事例を解析した。この事例においては、2台のイメージャがポーラーキャップパッチに伴う630.0 nm大気光の増光を観測し, RISR-Nが光学観測によって検出されたパッチと調和的な傾向を示す電子密度の増大を観測した。2つの大気光イメージャとレーダーを組み合わせてパッチの構造を観測したことによって、パッチの空間スケールや形状を見積もることができた。その結果、パッチは朝夕方向に伸びた形をしており、そのスケールは2000 kmにも達することが判明した。また、昼夜方向の空間スケールは500 km程度であることも分かり、パッチの形状が非等方的であることが示された。このような非等方的で朝夕方向に広がった形状のパッチは、パッチの生成領域がローカルタイム方向に広がっていることを示唆し、パッチの生成メカニズムの決定に対してある種の制約を与えるものである。また、RISR-Nによって高度方向のパッチの広がりを見積もることができたため、今回の観測によってパッチの3次元構造を広域に可視化することができた。極冠オーロラについても、RISR-NとOMTIsによる観測だけでなく、電通大スバールバルイメージャのデータを加えて広域に可視化を行い、その成果を学会等で発表した。2011年12月, 2012年1, 2月の期間に,カナダ北部のレゾリュートベイにおいて,カナダのサスカチュワン大学,米国ボストン大学,同スタンフォード大学SRI Internationalと共同で,高感度大気光イメージャとレゾリュートベイ非干渉性散乱レーダー(RISR-N)によるポーラーパッチのキャンペーン観測を実施した.この観測は,水平2次元面内においてパッチの空間構造を撮像することができる全天イメージャと,鉛直方向に物理量を連続的に取得することができるRISR-Nを連係させ,ポーラーパッチの空間構造を3次元的にイメージングすることを目的としている.観測期間中の数晩において,全天大気光イメージャによる,ポーラーパッチの2次元撮像観測に成功している.

また,パッチがレゾリュートベイ上空を通過した時間帯において, RISR-Nは電子密度の上昇を観測しており,この同時観測によって得られたデータセットは,ポーラーパッチの3次元構造を解明する際に非常に重要な意義を持つものとなっている.このデータを解析し,同じくレゾリュートベイの近傍に配備されている短波レーダーやGPSシンチレーション観測網のデータも相互補完的に活用していくことで,衛星通信・測位に影響を及ぼす電子密度擾乱が,ポーラーパッチのどの部分において発生しているのかを3次元的に明らかにすることができる.また,新規の観測を行うことと並行して,過去に取得された同時観測事例に基づいて,パッチの動的な特性を解析した.この作業は,ボストン大学と共同で行われ, Geophysical Research Letters誌に初期結果が掲載されている.2012年度の冬季も,高感度大気光イメージャとレゾリュートベイ非干渉性散乱レーダー(RISR-N)によるポーラーキャップパッチのキャンペーン観測を長期間にわたって実施することができた.2011年度までの観測では,計25本のビームを用いて全天イメージャ視野内の北側の領域を集中的に観測していたが,現在はビームの数を42本にまで増やし,電離圏の電子密度やイオン速度をより高い空間分解能で取得することができている.また,昨年度までの特別観測によって得られたデータを,米国ボストン大学のHanna Dahlgren博士と共同で解析し,ポーラーキャップパッチの全域においてプラズマイレギュラリティが発生していることを明らかにした.この研究成果をまとめた論文はJournal of Geophysical Research誌に掲載されている.また,ポーラーキャップパッチと同様に極冠域に密度変動を作り出すポーラーキャップアークについても,高感度大気光イメージャとRISR-Nを組み合わせた解析を行い,その背景に存在する電場の3次元構造の可視化に成功しており,その成果を国内の学会・研究会で発表した.この他にも,カナダニューブランズウィック大学のJayachandran博士と共同で, GPSシンチレーション観測網(CHAIN)によって得られたデータを全天大気光イメージャのデータを組み合わせて,ポーラーキャップアークに伴う電離圏変動について研究を行い,その成果をJournal of Geophysical Research誌に発表している.以上のことから,研究目的はおおむね達成できていると考えられる.当初予定をしていた通り, 2011年12月, 2012年1, 2月に,レゾリュートベイにおいて,高感度大気光イメージャと非干渉性散乱レーダーによるポーラーパッチのキャンペーン観測を実施することができた.この観測期間中の数晩において,惑星間空間磁場が南を向く時間帯があり,その時間帯においてポーラーパッチをレゾリュートベイ上空で捉えることに成功している.観測データが得られて間もないため,全天イメージャと非干渉性散乱レーダーのデータを組み合わせて,ポーラーパッチの空間構造を3次元的に可視化するには至っていないが,当該観測期間中は天候に恵まれ,非常に良好なデータが取得できているため,今後データ解析を行っていくことでポーラー
心筋の分化・肥大における心アンジオテンシノーゲン,アンジオテンシン受容体の役割

1.目的:本年度は,心レニン・アンジオテンシン(RA)系は心筋組織においてautocrine/paracrineに作用すると考えられ,また,心筋細胞の増殖・分化,および心肥大形成および心不全発症と密接に関連していることから,心筋組織のRA系の病態生理学意義について,特にアンジオテンシノーゲンに注目して,その役割をin vivoおよびin vitroにて検討した.2.実験(1):高血圧モデルラットの心アンジオテンシノーゲン発現についての検討.高血圧自然発症ラット(SHR)および遺伝性肥満Wistar fattyラット(WFR)において高血圧の進展にともなう心アンジオテンシノーゲン遺伝子発現の変化を観察した.SHRおよびWFRでは高血圧の進展にともない肝アンジオテンシノーゲン遺伝子発現は変化がなかったが,心アンジオテンシノーゲン遺伝子発現の増加が認められ,その経時的変化は大動脈アンジオテンシノーゲン遺伝子と異なっていた.3.実験(2):ラット培養心筋細胞におけるアンジオテンシノーゲン発現についての検討.ラット心筋細胞および心線維芽細胞においてアンジオテンシンII添加および伸展刺激にともなうアンジオテンシノーゲン遺伝子発現の変化を観察した.心筋細胞においてはアンジオテンシンII添加および伸展刺激にともないアンジオテンシノーゲン遺伝子発現の増加が認められたが,心線維芽細胞では変化がみられなかった.4.実験(3):アンジオテンシノーゲン欠損マウスにおける情報伝達系活性化についての検討.アンジオテンシノーゲン欠損マウス新生児から得られた心筋細胞および心線維芽細胞においてアンジオテンシンII添加および伸展刺激にともなうmitogen-activated protein kinase(MAPK)活性の変化を観察した.アンジオテンシノーゲン欠損マウス由来心筋細胞および心線維芽細胞においては,対照のICRマウスと同様に,アンジオテンシII添加および伸展刺激によりMAPK活性の増加が認められた.5.本年度の結論:心アンジオテンシノーゲンは肝および他の組織アンジオテンシノーゲンとは異なる発現調節を受け,また,アンジオテンシンII添加および伸展刺激などの心肥大・心不全シグナルが発現の活性化をもたらしうると考えられた.一方,心RA系が存在しない状態においても,これらの刺激により心筋細胞の情報伝達系の活性化が起こる可能性が示された.今後は,実験(2)の発展的課題として,アンジオテンシンII添加および伸展刺激にともなうアンジオテンシノーゲン遺伝子の転写活性化領域を同定し転写調節因子の検索を行うとともに,実験(3)の発展的課題として,心レニン・アンジオテンシン系の活性化に依存せずに心肥大に関与する新たな情報伝達系についての解析を行う予定である.1.目的:本年度は,心レニン・アンジオテンシン(RA)系は心筋組織においてautocrine/paracrineに作用すると考えられ,また,心筋細胞の増殖・分化,および心肥大形成および心不全発症と密接に関連していることから,心筋組織のRA系の病態生理学意義について,特にアンジオテンシノーゲンに注目して,その役割をin vivoおよびin vitroにて検討した.2.実験(1):高血圧モデルラットの心アンジオテンシノーゲン発現についての検討.高血圧自然発症ラット(SHR)および遺伝性肥満Wistar fattyラット(WFR)において高血圧の進展にともなう心アンジオテンシノーゲン遺伝子発現の変化を観察した.SHRおよびWFRでは高血圧の進展にともない肝アンジオテンシノーゲン遺伝子発現は変化がなかったが,心アンジオテンシノーゲン遺伝子発現の増加が認められ,その経時的変化は大動脈アンジオテンシノーゲン遺伝子と異なっていた.3.実験(2):ラット培養心筋細胞におけるアンジオテンシノーゲン発現についての検討.ラット心筋細胞および心線維芽細胞においてアンジオテンシンII添加および伸展刺激にともなうアンジオテンシノーゲン遺伝子発現の変化を観察した.心筋細胞においてはアンジオテンシンII添加および伸展刺激にともないアンジオテンシノーゲン遺伝子発現の増加が認められたが,心線維芽細胞では変化がみられなかった.4.実験(3):アンジオテンシノーゲン欠損マウスにおける情報伝達系活性化についての検討.アンジオテンシノーゲン欠損マウス新生児から得られた心筋細胞および心線維芽細胞においてアンジオテンシンII添加および伸展刺激にともなうmitogen-activated protein kinase(MAPK)活性の変化を観察した.アンジオテンシノーゲン欠損マウス由来心筋細胞および心線維芽細胞においては,対照のICRマウスと同様に,アンジオテンシII添加および伸展刺激によりMAPK活性の増加が認められた.5.本年度の結論:心アンジオテンシノーゲンは肝および他の組織アンジオテンシノーゲンとは異なる発現調節を受け,また,アンジオテンシンII添加および伸展刺激などの心肥大・心不全シグナルが発現の活性化をもたらしうると考えられた.一方,心RA系が存在しない状態においても,これらの刺激により心筋細胞の情報伝達系の活性化が起こる可能性が示された.今後は,実験(2)の発展的課題として,アンジオテンシンII添加および伸展刺激にともなうアンジオテンシノーゲン遺伝子の転写活性化領域を同定し転写調節因子の検索を行うとともに,実験(3)の発展的課題として,心レニン・アンジオテンシン系の活性化に依存せずに心肥大に関与する新たな情報伝達系についての解析を行う予定である.
光分子機能を目指した高分子ナノ薄膜の組織化

本研究では秩序構造を有する高分子単分子膜をラングミュアーブロジェット法にて二次元的及び三次元的に組織化し、分子配列の制御された生体膜類似の機能発現を目指したナノ高分子薄膜を作成することを目的としている。長鎖アルキルアクリルアミド高分子の優れたLB膜形成能を利用し、種々の光機能団を有する共重合体を合成し、光架橋団を導入した三元共重合体の単分子膜、LB膜の開発をめざしている。本年度は、電極界面での高次組織体の構築を目指しフェロセン誘導体(Fc)やルテニウムビピリジル錯体(Ru)を導入したレドックス高分子LB膜の作製および光プローブとしてピレン基を有する高分子LB膜の作成を検討した。前年度では、フェロセンとルテニウム錯体を有する高分子LB膜組織体の光応答性を検討したがそれをさらに詳細に検討した。電極基板の種類に違いや平滑性の違いによる応答機能への影響を検討した。金電極、グラッシーカーボン電極、ITO電極の違いではITO電極が優れていた。その機構については目下検討中である。また、ピレンを導入した高分子LB膜をMドデシルアクリルアミド、tert-ペンチルアクリルアミドと1-メチルピレンアクリレートの共重合体より作成した。いずれの共重合体も安定な凝縮膜挙動を示し、共重合成分の側鎖の違いにより、ピレン分子が水面に対して、垂直配向(N-ドデシルアクリルアミド)、水平配向(tert-ペンチルアクリルアミド)であることが示唆された。累積したLB膜について、紫外・可視吸収、蛍光測定をしたところ、単分子膜中での配向がそのまま保持された状態で累積されていることが確認された。ピレン分子の分子環境がN-ドデシルアクリルアミド共重合体ではアルキル鎖に囲まれた状態、tert-ペンチルアクリルアミドでは表面にさらされた状態で溶媒の影響を受けやすい状態であること、また、LB膜中ではキャスト膜にくらべ運動が抑制された状態であることが明らかとなった。高分子ナノ組織体の分子環境評価に重要なプローブとなることが解った。
文章の数量分析に基づく西鶴質疑本の著者及び成立年に関する総合的研究

30年度は、1バギング法、ランダムフォレスト法、アダブースト法により西鶴、団水の文章の間に差異がみられた分析項目を用い、章単位での西鶴遺稿集『西鶴置土産』、『西鶴織留』、『西鶴俗つれづれ』、『西鶴名残の友』のそれぞれの文章が、西鶴と団水のどちらの文章と類似しているのかを検討した結果の成果を公表した(行動計量学第45巻第2号題目:「アンサンブル学習モデルを用いた西鶴遺稿集の著者に関する検討」)。2近世文学研究者の協力を得て作成された形態素解析済みデータ、mecab of 0.996を使用しIPA辞書を用いた形態素解析の結果、近世口語(洒落本)UniDicを用いた形態素解析の結果をもとに、著者判別という側面から検討を行った。3西鶴によって16821686年に出版された『好色一代男』、『諸艶大鑑』、『西鶴諸国はなし』、『椀久一世の物語』、『好色五人女』、『好色一代女』の6作品と、神保(1990)が代作者・助作者の作品が混入されている可能性を誰しもが持つ作品として挙げた16861688年に出版された『本朝二十不孝』、『男色大鑑』、『懐硯』、『武道伝来記』、『日本永代蔵』、『武家義理物語』、『嵐は無常物語』、『色里三所世帯』、『好色盛衰記』、『新可笑記』の10作品とを主成分分析を用い、比較検討し、16821686年に出版された6作品と16861688年に出版された10作品には、異なった文章の特徴があることを示した。4西鶴、団水、および同時代に活躍した浮世草子作家の文章の特徴を比較検討し、作家ごとに文章の特徴が異なることを明らかにした。予定の工程をほぼ完了しており、その成果を、論文誌、国際学会等において公表・発表している。30年度は、研究成果の一部を行動計量学第45巻第2号(題目:「アンサンブル学習モデルを用いた西鶴遺稿集の著者に関する検討」)、統計数理研究所共同研究リポート424(題目:「西鶴浮世草子の文章の特徴と出版時期」)などで公表した。30年度の研究成果を踏まえ、1引き続き、西鶴、団水、および同時代に活躍した浮世草子作家の文章の特徴把握を模索し、その成果を用いて、西鶴質疑本への疑問を数量的な観点から検討する。2経年変化、及び1での検討内容より、西鶴工房説の検討を試みる。3本研究期間の成果を「Digital Humanities conference 2019」Utrecht(the Netherlands)をはじめとした国内・国外学会にて積極的に研究成果発表を行うとともに、研究終了時には、研究成果をまとめ、論文および書籍として発表する。本研究課題では、西鶴質疑本への疑問、西鶴工房説の有無の解明を数量的な観点から試みる。井原西鶴(16421693)、有力な弟子の北条団水(16631711)をはじめとした西鶴周辺の作家の文章の特徴把握を試み、西鶴質疑本をはじめとした著者への疑問が提出されている作品について検討する。分析には、構築済みの西鶴浮世草子24作品、団水浮世草子3作品、同時代に活躍した浮世草子作家4名の浮世草子13作品、新たに構築した6作品のテキストデータを用いる。29年度は、1『好色三代男』、『椀久二世の物語』、『眞實伊勢物語』、江島其磧『大尽三ツ盃』、西村市郎右衛門『新撰咄揃』『小夜衣』のデータ化、2『嵐は無常物語(1688)』の文章の数量的比較分析、3章単位での西鶴遺稿集『西鶴置土産(1693)』、『西鶴織留(1694)』、『西鶴俗つれづれ(1695)』、『西鶴名残の友(1699)』の著者についての疑問の解明に重点を置き、研究を行った。1『好色三代男』、『椀久二世の物語』、『眞實伊勢物語』、江島其磧『大尽三ツ盃』、西村市郎右衛門『新撰咄揃』『小夜衣』のデジタル化作業が完了した。2西鶴、団水、『嵐は無常物語』を主成分分析、クラスター分析を用いて比較検討し、『嵐は無常物語』の文章の特徴が西鶴と団水のどちらとも類似していないことを示した。3バギング法、ランダムフォレスト法、アダブースト法によって西鶴、団水の文章の間に差異がみられた分析項目を用いて、章単位での西鶴遺稿集『西鶴置土産』、『西鶴織留』、『西鶴俗つれづれ』、『西鶴名残の友』のそれぞれの文章が,西鶴と団水のどちらの文章と類似しているのかを検討した。本研究成果についての詳細は、30年度に公表予定である。30年度は、1バギング法、ランダムフォレスト法、アダブースト法により西鶴、団水の文章の間に差異がみられた分析項目を用い、章単位での西鶴遺稿集『西鶴置土産』、『西鶴織留』、『西鶴俗つれづれ』、『西鶴名残の友』のそれぞれの文章が、西鶴と団水のどちらの文章と類似しているのかを検討した結果の成果を公表した(行動計量学第45巻第2号題目:

「アンサンブル学習モデルを用いた西鶴遺稿集の著者に関する検討」)。2近世文学研究者の協力を得て作成された形態素解析済みデータ、mecab of 0.996を使用しIPA辞書を用いた形態素解析の結果、近世口語(洒落本)UniDicを用いた形態素解析の結果をもとに、著者判別という側面から検討を行った。3西鶴によって16821686年に出版された『好色一代男』、『諸艶大鑑』、『西鶴諸国はなし』、『椀久一世の物語』、『好色五人女』、『好色一代女』の6作品と、神保(1990)が代作者・助作者の作品が混入されている可能性を誰しもが持つ作品として挙げた16861688年に出版された『本朝二十不孝』、『男色大鑑』、『懐硯』、『武道伝来記』、『日本永代蔵』、『武家義理物語』、『嵐は無常物語』、『色里三所世帯』、『好色盛衰記』、『新可笑記』の10作品とを主成分分析を用い、比較検討し、16821686年に出版された6作品と16861688年に出版された10作品には、異なった文章の特徴があることを示した。4西鶴、団水、および同時代に活躍した浮世草子作家の文章の特徴を比較検討し、作家ごとに文章の特徴が異なることを明らかにした。予定の工程をほぼ完了しており、その成果を、論文誌、国際学会等において公表・発表している。30年度は、研究成果の一部を行動計量学第45巻第2号(題目:「アンサンブル学習モデルを用いた西鶴遺稿集の著者に関する検討」)、統計数理研究所共同研究リポート424(題目:「西鶴浮世草子の文章の特徴と出版時期」)などで公表した。29年度の研究成果を踏まえ、1西鶴質疑本に提起されている著者への疑問の解明、2形態素解析手法の検討、3研究成果の公表、に重点を置き研究を進める。1これまで研究に用いてきた主成分分析、クラスター分析、アンサンブル学習法に加え、トピックモデリング等の分析手法を用いて、西鶴、団水、同時代に活躍した浮世草子作家の文章の特徴把握を試み、西鶴質疑本をはじめとした著者への疑問が提出されている作品について検討する。2形態素解析については、人間文化研究機構国立国語研究所「通時コーパスの構築と日本語史研究の新展開」に参加し、本研究で研究対象としている近世浮世草子作品においてどのような形式での解析が最適であるのか模索する。3上記の研究成果を「大數據時代日本語料探勘的革新(静宜大学、台湾)」をはじめとした国内・国外学会にて積極的に研究成果発表を行う。研究終了時には、研究成果をまとめ、論文として発表する。30年度の研究成果を踏まえ、1引き続き、西鶴、団水、および同時代に活躍した浮世草子作家の文章の特徴把握を模索し、その成果を用いて、西鶴質疑本への疑問を数量的な観点から検討する。2経年変化、及び1での検討内容より、西鶴工房説の検討を試みる。3本研究期間の成果を「Digital Humanities conference 2019」Utrecht(the Netherlands)をはじめとした国内・国外学会にて積極的に研究成果発表を行うとともに、研究終了時には、研究成果をまとめ、論文および書籍として発表する。研究機関を移動したため、当初予定した29年度の使用計画より少ない額の執行となった。30年度の静宜大学(台湾)等への研究成果発表旅費に充当する。上阪彩香、「日本行動計量学会」、よろん、日本世論調査協会報、第122号、pp.1516、ISSN 2189-4531、2018
癌の浸潤・転移に関わるリソソームカテプシンの機能解析

1.研究目的転移性を獲得した癌細胞では基底膜や細胞外マトリックス成分などを分解しうる多種のプロテアーゼ群が産生されるが、リソソームプロテアーゼであるカテプシンも高発現することが知られている。たとえば乳癌や大腸癌などの高転移性癌細胞ではカテプシンが多量に発現されることが報告されている。高発現されたカテプシンは癌細胞の基底膜破壊における重要な役割を果たすことが予想される。そこで申請者は細胞の悪性化にともないカテプシンの細胞内動態がどのように変化するのか、また、このような細胞内局在性の変化にどのような因子が関わるのかについて解明する目的で、生化学および細胞生物学的技法を用いて本研究を遂行した。2.研究方法と結果(1)正常ヒト乳腺上皮細胞、変異ras癌遺伝子形質転換乳腺上皮細胞、浸潤性を有する乳癌細胞を用いてカテプシンの細胞内プロセシングと輸送の機構を細胞生物学的技法により比較、解析した。それぞれの細胞を用いて、放射性アミノ酸標識によるパルスチェイス実験を行い、経時的にそれぞれの抗カテプシン抗体を用いて細胞抽出液および培養液より免疫沈降を行い、得られた免疫沈降物をSDS電気泳動とフルオログラフィーにより検索した結果、カテプシン分子の癌細胞内プロセシング機構に大きな変化は観察されず正常細胞と同様なプロセシングが進行していることが明らかとなった。(2)正常ヒト乳腺上皮細胞、変異ras癌遺伝子形質転換乳腺上皮細胞、浸潤性を有する乳癌細胞を用いてカテプシン分子の細胞内局在性の変化を蛍光顕微鏡により比較、解析したところ、変異ras癌遺伝子形質転換細胞では、染色されるカテプシンの局在パターンに変化が観察された。正常細胞ではカテプシンは核近傍付近を中心に存在しており、リソソーム顆粒に特徴的な分布を示したのに対して、形質転換細胞では、カテプシンは細胞全体に広がっていることが観察され(一部は細胞膜近傍に達していた)、正常細胞と異なる染色パターンを示した。つまり細胞の悪性化に伴い細胞表面膜方向へのカテプシンの細胞内移動が推察された。
高エネルギー放射線によって発生する放射能の軽減と評価手法の確立

(1)高エネルギー放射線場におけるコンクリート遮蔽体で発生する放射能の測定とシミュレーション投稿した論文を中心として、ターゲットの前方に配置されたコンクリート(遮蔽体)で発生する放射化を、熱中性子捕獲、核破砕の放射化検出器(Au,In,Mn,W,Al,Bi)で測定し、シミュレーション比較したことについて説明した。その結果、発生する放射能は、シミュレーションによって約23倍の範囲内で再現できること、乖離の原因はシミュレーションがターゲットから放出される中性子のスペクトルを正しく計算できないことにあると示した。投稿した論文を中心として、ターゲットの側方に配置されたコンクリート(遮蔽体)で発生する放射化を、熱中性子捕獲、核破砕の放射化検出器で測定し、シミュレーションによる計算値と比較した旨を説明した。その結果、発生する放射能は、シミュレーションによって約3倍の範囲内で再現できることが判明し、その乖離に最も影響するのは、前方のコンクリート遮蔽と同じくシミュレーションがターゲットから放出される中性子のスペクトルを正しく計算できないことによるものであると示した。(2)放射化反応断面積の測定1昨年度まで実施していた内容、鉄ターゲットがイオンに照射された場合に発生する放射化の評価の中で、断面積のエネルギー依存性が課題となったことから、断面積をエネルギーの関数として測定する実験を考案した。測定のために、ターゲットの鉄と入射粒子の炭素を交換し、鉄イオン(500MeV/u)を炭素ターゲットに照射し、鉄イオンの飛程の後方に放出される鉄イオンの破砕片を計測するというアイディアである。その実験のシミュレーションを行ったところ、測定の精度は23倍のずれが見込まれ、目的とする精度に達しないことが判明した。(3)放射化反応断面積の測定2(2)における失敗の反省から、代わりの方法で断面積の測定を行うこととした。鉛のターゲットに炭素イオン(400MeV/u)を照射し、鉛ターゲット中に生成する核破砕片を計測する手法を考案した。これにより、鉛と炭素の衝突による核種生成断面積(Pb(C,x)X反応)23種類を50点弱のエネルギーにおいて得ることに成功し、計算コードの妥当性検証に使えるだけの精度が得られた。計画では、研究業績の概要に記した(1)のみが研究対象であった。(1)に関しては必要な内容をすべて完成させ、論文誌に成果を公開したことから、不足点がない。さらに、(1)の内容を超えて(2)(3)においても実績を上げることができた点は、著しく進捗しているといえる。この結果から、本研究は計画以上に進展したということができる。9.研究実績の概要に書いた(1)についてはほぼこれ以上に行うべき点は見当たらず、今後これまでにないような仕様の加速器の登場までは、本研究の結果を適用するのが妥当と考えられる。一方、(2)(3)については、未知の核破砕片生成断面積はまだ多く、それのうち放射線安全上重要な意味を持っているものも少なくない(例C(C,x)B,Be,Liなど)。これらの測定を継続的に推進することが、近年盛んな重粒子線治療や宇宙開発における放射線安全に重要であると考えられる。本年度に実施した研究内容は、以下のとおりである。「計画されていた放射線遮蔽実験の実施(ビームはC400 MeV/核子、計測位置はビームからみて横方向)、(ビームはHe 230MeV/核子、計測位置はビームからみて横方向)」「計画されていた14TeV陽子衝突によって発生する放射線の線量とその管理研究」「Heに照射された鉄ターゲットの放射能測定」「2つのシミュレーションコード(FLUKA,PHITS)による放射能生成の再現計算試験」このうち、2件の放射線遮へい実験はこれまでに試みられたことがない実験であり、現行の高エネルギイオン加速器や陽子加速器の運用や廃止措置にあたって不可欠である加速器周辺の材料の放射化を測定した。Heによって照射されたターゲットの放射能も同様の価値がある。また、この3つの測定は、実験値自身が有用であるのみならず、計算コードとの比較を行って、それらのコードの精度を検証できた点も重要である。本研究を通してFLUKA,PHITS二種類の放射線輸送計算シミュレーションコードで計算を行い、実験値と比較することでコードの問題点指摘を行った。本研究の中での最も重要な発見は、粒子線ガン治療施設で用いる230MeV/uのエネルギのヘリウム線が鉄ターゲットに照射されたとき、発生する中性子のうちエネルギが100MeVを超える成分は上記の計算コードどちらでも大幅に過小評価されてしまうことが判明した。これは鉄ターゲット周囲で発生する放射能の過小評価を意味し、安全上好ましくない結果である。これまでに公開された中性子線束の測定結果を基に、コードの改善をすることが望まれる。また、同じく粒子線治療で用いられる400MeV/u炭素線についても、周辺の放射能の最大値が過小評価されることが示され、ヘリウム線の場合ほどではないものの、計算結果の評価には注意を要することが示された。

投稿した論文を中心として、ターゲットの側方に配置されたコンクリート(遮蔽体)で発生する放射化を、熱中性子捕獲、核破砕の放射化検出器で測定し、シミュレーションによる計算値と比較した旨を説明した。その結果、発生する放射能は、シミュレーションによって約3倍の範囲内で再現できることが判明し、その乖離に最も影響するのは、前方のコンクリート遮蔽と同じくシミュレーションがターゲットから放出される中性子のスペクトルを正しく計算できないことによるものであると示した。(2)放射化反応断面積の測定1昨年度まで実施していた内容、鉄ターゲットがイオンに照射された場合に発生する放射化の評価の中で、断面積のエネルギー依存性が課題となったことから、断面積をエネルギーの関数として測定する実験を考案した。測定のために、ターゲットの鉄と入射粒子の炭素を交換し、鉄イオン(500MeV/u)を炭素ターゲットに照射し、鉄イオンの飛程の後方に放出される鉄イオンの破砕片を計測するというアイディアである。その実験のシミュレーションを行ったところ、測定の精度は23倍のずれが見込まれ、目的とする精度に達しないことが判明した。(3)放射化反応断面積の測定2(2)における失敗の反省から、代わりの方法で断面積の測定を行うこととした。鉛のターゲットに炭素イオン(400MeV/u)を照射し、鉛ターゲット中に生成する核破砕片を計測する手法を考案した。これにより、鉛と炭素の衝突による核種生成断面積(Pb(C,x)X反応)23種類を50点弱のエネルギーにおいて得ることに成功し、計算コードの妥当性検証に使えるだけの精度が得られた。計画では、研究業績の概要に記した(1)のみが研究対象であった。(1)に関しては必要な内容をすべて完成させ、論文誌に成果を公開したことから、不足点がない。さらに、(1)の内容を超えて(2)(3)においても実績を上げることができた点は、著しく進捗しているといえる。この結果から、本研究は計画以上に進展したということができる。9.研究実績の概要に書いた(1)についてはほぼこれ以上に行うべき点は見当たらず、今後これまでにないような仕様の加速器の登場までは、本研究の結果を適用するのが妥当と考えられる。一方、(2)(3)については、未知の核破砕片生成断面積はまだ多く、それのうち放射線安全上重要な意味を持っているものも少なくない(例C(C,x)B,Be,Liなど)。これらの測定を継続的に推進することが、近年盛んな重粒子線治療や宇宙開発における放射線安全に重要であると考えられる。
看護・介護作業時の姿勢とひねりが及ぼす腰部負担研究

看護・介護作業時の腰部負担及び腰部のひねりについて、以下の点から検証した。1.作業時姿勢・平均心拍数・エネルギー消費量および自覚症状1)洗髪作業看護学生10名を対象として、洗髪車を用いての洗髪作業実験を実施した。その結果、作業時に腰部負担がかかるとされる前傾姿勢50度以上となる頻度は30.4±24.4%であった。そのうち、ボディメカニクスを活用している者5名における作業時前傾姿勢50度以上となる頻度は13.1%であり、ボディメカニクスを活用していない5名の47.6%と比較して有意に低いことが明らかとなった(p<0.05)。同様に、洗髪作業時の平均心拍数は111.1±18.3回/分、エネルギー消費量は3.3±1.2kcalであり、両者ともにボディメカニクス活用者の方がボディメカニクス非活用者と比較して低値を示した。また、洗髪作業時に腰部負担を自覚した者は、ボディメカニクス非活用者の方が多かった。以上より、洗髪作業においてボディメカニクスを活用した者は、非活用者と比較して作業時生体負担が低く、腰部への負担も小さいことが明らかとなった。2)車椅子移乗動作看護学生10名を対象として、片麻痺模擬患者を車椅子からベッドへの移乗を行う作業実験を実施した。その結果、特に構え時および座らせ時に看護者が前傾姿勢50%以上となる頻度が約80%となり高値を示した。また、作業時に腰部負担を自覚した者は、特に実際の看護現場で多く実施されている中足法で高値を示した。2.作業時筋電図1)洗髪作業洗髪作業時の筋活動を分析した結果、ボディメカニクス非活用者は腰部筋である脊柱起立筋において、筋活動左右差が大きいことが示された。従って、ボディメカニクス非活用者は身体をひねったアンバランス姿勢で作業していることが示唆された。一方、作業時にボディメカニクスを活用している者は左右の筋肉をバランスよく使い腰部への負担は小さいことが明らかとなった。2)車椅子移乗作業看護現場で多く用いられている中足法で、作業時の看護者腰部筋の活動量が高く、左右の筋活動のアンバランスが認められた。従って、作業時に身体をひねった姿勢となり腰部への負担が高くなることが示唆された。※なお、バイタルサイン測定実験結果についても同様の結果が得られた。1.作業時姿勢・平均心拍数・エネルギー消費量1)ベッドメーキング作業における看護教員・看護学生・ヘルパー研修受講者の比較ベッドメーキング作業における作業時姿勢と平均心拍数・エネルギー消費量及び自覚症状について、看護教員・看護学生・ヘルパー研修受講者各10名の比較分析を行った。その結果、看護学生が最も作業時前傾姿勢となる頻度が多く、自覚疲労度も高いということが認められ、作業におけるボデイメカニクス教育の再検討の必要性が示唆された。2)ベッドメーキング連続作業における生体負担研究看護学生10名を対象とし、ベッドメーキング作業を3段階のベッドの高さで各連続10回実施し、作業時姿勢・平均心拍数・エネルギー消費量及び自覚症状について検証した。その結果、現場のベッドの高さに近い50cmという低いベッドの高さでの作業時に前傾姿勢となる頻度及び平均心拍数・エネルギー消費量、疲労度が最も高く、70cmベッドでの作業が最も負担が少ないことが明らかとなった。従って、作業時には可能な限り70cm付近までベッドの高さを調節し、ボディメカニクスを有効に活用する必要性があることが示唆された。2.作業時筋電図1)ベッドメーキング作業時の筋電図学的分析健康な20歳代の看護者14名を対象として、看護作業時のひねりが看護者の腰部に及ぼす影響についてを検討するため、ベッドメーキング作業における筋電図学的分析を行った。その結果、作業時の筋電図左右差及び疲労度は低いベッドで有意に高く、また、ボデイメカニクス非活用者ではそのことが顕著に認められた。従って、作業時には可能な限り不自然な姿勢であるひねりをとらないようボディメカニクスを有効に活用する必要がある。尚、洗髪作業についても、上記1、2と同様の実験を行い、現在結果を分析中である。

また、洗髪作業時に腰部負担を自覚した者は、ボディメカニクス非活用者の方が多かった。以上より、洗髪作業においてボディメカニクスを活用した者は、非活用者と比較して作業時生体負担が低く、腰部への負担も小さいことが明らかとなった。2)車椅子移乗動作看護学生10名を対象として、片麻痺模擬患者を車椅子からベッドへの移乗を行う作業実験を実施した。その結果、特に構え時および座らせ時に看護者が前傾姿勢50%以上となる頻度が約80%となり高値を示した。また、作業時に腰部負担を自覚した者は、特に実際の看護現場で多く実施されている中足法で高値を示した。2.作業時筋電図1)洗髪作業洗髪作業時の筋活動を分析した結果、ボディメカニクス非活用者は腰部筋である脊柱起立筋において、筋活動左右差が大きいことが示された。従って、ボディメカニクス非活用者は身体をひねったアンバランス姿勢で作業していることが示唆された。一方、作業時にボディメカニクスを活用している者は左右の筋肉をバランスよく使い腰部への負担は小さいことが明らかとなった。2)車椅子移乗作業看護現場で多く用いられている中足法で、作業時の看護者腰部筋の活動量が高く、左右の筋活動のアンバランスが認められた。従って、作業時に身体をひねった姿勢となり腰部への負担が高くなることが示唆された。※なお、バイタルサイン測定実験結果についても同様の結果が得られた。
建築・設備の気候変動適応計画のためのアジアの将来気象データの開発

建築分野の緩和策と適応策を合理的に立案するためには、科学的根拠に基づいた気候変動シナリオに立脚して、将来の建築・設備の温室効果ガス排出の削減効果や気候変動への適応性をシミュレーションにより予測・評価することが望ましい。しかし、建築・設備の技術者が建築・設備の計画段階で、将来の気候変動下の建築・設備の各種シミュレーションを実行しようとしても、将来の気候変動を含む入力気象データが未整備のため、その実行が困難である。本研究は、このような状況を改善し、建築・設備の気候変動に対する緩和策や適応策の合理的な検討を支援することを意図して、日本とアジアの将来気象データの開発を試みる。本研究は、気候変動に適応できる建築・設備の計画支援を意図して、将来の気候変動下の室内環境や建築・設備のCO2排出等を予測可能にするため、日本の833地点とアジア諸国の主要都市を対象に、気候変動シナリオを活用して、建築環境シミュレーションに利用可能な時別将来気象データを開発する。具体的には、日本のA2とA1Bシナリオの近未来と将来気候の時別将来気象データに、1A2の極端年と、2A1Bの標準年、および3A1Bの極端年の時別将来気象データを追加し、日本の時別将来気象データの実用性と汎用性を高めること。さらに、これらの日本の将来気象データの作成技術を高解像度の全球気候モデル(GCM)の予測値に適用する新たな手法で、4アジア諸国の標準年と極端年の時別将来気象データを開発し、その有効性を明らかにすること、を目的とする。本年度は次の研究を行った。1.時別将来気象データから月別に過酷な気象条件を含む極端月を選出し、それらを接続して、各年代の過酷気象を反映した1年間の極端年将来気象データを作成する方法を検討した。2.時別将来気象データから月別に平均的な気象条件を含む年の月、すなわち平均月を選択し、それらを接続して、各年代を代表する平均的な1年間の標準年将来気象データを作成する手法を検討した。3.波長積分全天日射量、気温、湿度から任意天候下における波長別全天日射量を算出する推定式を開発した。これにより将来気象データへの波長別日射量の補充が可能となった。4.アジア諸国の将来気象データを作成するための時別気象観測値として、11都市におけるEPW気象データを収集し、データの異常値検出と修正処理を行った。また、修正したEPW気象データに合成する気候変動シナリオとしてMRI-AGCM3.2の予測値を入手し、気象要素の月統計値の将来変化を分析した。極端年および標準年の作成法の検討、波長別日射量の推定モデルの開発に加え、アジアの11都市の将来気象データの作成に向けたデータのクオリティーコントロールやGCM出力の分析にも着手できたため、研究は順調に進展していると判断した。1.将来気象データを作成するモーフィング法の改良と検証(1)高解像度な気候モデル出力から気象要素の平均的な将来変化を与える格子点データを選択する手法を開発し、モーフィング法に適用した。(2)現在の時別気象観測値を将来の時別値に変換するモーフィング法を改良した。具体的には、気候モデル出力から気象要素の将来変化を日別に算出し、日単位の詳細な将来変化に基づいて時別将来値を作成する改良モーフィング法を開発した。日別将来変化の算出にはKZフィルターとCDF(累積分布関数)を応用した。(3)モーフィング法の検証法として、気象観測値が整備された過去期間を対象に、前半期間の時別観測値から後半期間の時別予測値を作成し、これを後半期間の観測値と比較する手法を考案した。本手法に基づき、(2)の改良モーフィング法の信頼性を調べた。2.将来気象データへの波長別日射量の補充法の開発天空日射量、全天日射量、気温、湿度から任意天候下の波長別天空日射量を算出する推定式を開発した。これと既開発の波長別全天日射量の推定式を組み合わせ、任意の建物外皮(斜面)に入射する波長別日射量を将来気象データに補充可能にした。3.アジア諸国の将来気象データを作成するための時別気象観測値として、20都市のEPW気象データを収集し、異常値検出と修正処理を行った。また、修正したEPW気象データに合成する気候変動シナリオとしてMRI-AGCM3.2の予測値から気象要素の日別将来変化を算出した。気象要素の日別将来変化を考慮した将来気象データの作成法の改良と検証のみならず、波長別天空日射量推定モデルの開発、アジアの諸国の気象要素の日別将来変化の算出まで着手できたため、研究は順調に進展していると判断した。1.将来気象データを作成するモーフィング法の検証:

(1)日単位の詳細な将来変化に基づいて時別将来値を作成するモーフィング法の信頼性を検証した。気温、湿度、大気放射量の日別将来変化の算出にはKZフィルターを用いた。また、日射量と風速の日別将来変化の算出には日別値のCDF(累積分布関数)の変化率を用いた。(2)モーフィング法の検証法として、気象観測値が整備された過去期間を対象に、前半期間の時別観測値から後半期間の時別予測値を作成し、このCDFを後半期間の観測値のCDFと比較する手法を採用した。(1)のモーフィング法を用いて作成した気温、湿度、大気放射量、日射量、風速のCDFは、地球温暖化予測情報第8巻の予測値のCDFに比べ、観測値のCDFに近く、信頼性が高いことを確認した。2.将来気象データへの斜面波長別日射量の補充法の開発:天空日射量、全天日射量、気温、湿度から任意天候下の波長別天空日射量を算出する推定式を開発した。これと既開発の波長別全天日射量の推定式およびPerezの斜面日射量モデルを組み合わせ、任意の建物外皮(斜面)に入射する波長別日射量を将来気象データに補充する方法を開発した。3.アジア諸国の将来気象データの作成:東京、ウランバートル、ハルビン、北京、上海、広州、シンガポールのEPW気象データに、気候変動シナリオのMRI-AGCM3.2の予測値から算出した気象要素の日別将来変化を合成するモーフィング法により、将来の気候変動を考慮した標準年気象データを作成した。建築分野の緩和策と適応策を合理的に立案するためには、科学的根拠に基づいた気候変動シナリオに立脚して、将来の建築・設備の温室効果ガス排出の削減効果や気候変動への適応性をシミュレーションにより予測・評価することが望ましい。しかし、建築・設備の技術者が建築・設備の計画段階で、将来の気候変動下の建築・設備の各種シミュレーションを実行しようとしても、将来の気候変動を含む入力気象データが未整備のため、その実行が困難である。本研究は、このような状況を改善し、建築・設備の気候変動に対する緩和策や適応策の合理的な検討を支援することを意図して、日本とアジアの将来気象データの開発を試みる。11都市の分析から、アジア諸国の時別気象観測値には、予想以上に異常値が含まれることが判明した。そのため、今後はデータのクオリティーコントロールを慎重に実施する方針である。また、気候変動シナリオには不確実性があるため、その影響を緩和した極端年、標準年の作成手法の検討を継続する。さらに、時別将来気象データから傾斜面に入射する任意天候下の波長別日射量を推定可能にするために波長別天空日射量の推定モデルを開発する方針である。気象要素の日別将来変化を考慮した改良モーフィング法の検証を次年度も継続する。本年度は、特定地域での検証を行ったが、次年度は、気候特性の異なる地域を含めて、検証範囲と検証気象要素を拡大する方針である。建築環境工学当初、気候変動適応建築に関する海外調査を計画していたが、難民問題などの国際情勢の不安定化に伴い、本年度は海外調査を実施しなかった。そのため、海外調査で使用予定であった額を次年度使用額として繰り越した。本年度投稿した論文の日本建築学会環境系論文集への掲載が2017年5月となり、論文掲載料の支払いが2017年度に持ち越された。この支払いのため、次年度使用額が生じた。次年度使用額については、気候変動適応建築の海外調査を実施することにより、使用する計画である。
原子膜積層化により形成した超伝導システムの物性探索

(1)グラフェン/超伝導体接合については、昨年度見出した、仕事関数差に起因する電荷ドープが電気伝導特性の解析結果に与える影響を子細に検討し、低温物理国際会議(LT28)で口頭発表すると共にプロシーディングス論文として公表した。また、昨年度理論を構築したクリーンな2層グラフェン/超伝導接合の鏡面アンドレーエフ反射を実験で観測すべく、新しい作製法を用いた試料の電気伝導を測定した。その結果、理論予測と一部定性的に合致する非対称な電流電圧特性やゲート電圧依存性における共鳴ピーク構造が見られた。今後、さらに試料作製法を改良し、鏡面アンドレーエフ反射の有無を検証する。(2)昨年度に引き続き、試料作製プロセスが層状超伝導体薄膜の超伝導特性に与える影響を調べた。今年度は産総研の収束イオンビームを用いて膜厚10 nm程度の層状超伝導体NbSe2の加工を行った。今後、超伝導特性を測定し、メゾスコピック層状超伝導体の渦糸状態の研究につなげる予定である。(3)昨年度に引き続き、層状高温超伝導体Bi2212を劈開法によって薄膜化した試料の超伝導転移の観測を試みたが、様々な構造を持つ試料のすべてで、絶縁体的な振舞いが見られた。バルク試料の測定から、用いた結晶には、115K、80Kにおける抵抗の跳びと低温に置ける絶縁体的振舞いが見られたことから、Bi2223相、Bi2212相、絶縁相が混在していることがわかった。劈開法で、絶縁相が選択的に得られると推察される(4)劈開法で得た層状超伝導体NbSe2の微細な薄片に微小なトンネル接合を取り付け、渦糸の侵入・排出の検出を行った。Al試料の場合と同様、渦糸の出入りに伴う電圧の変化が観測されたが、その特徴はAlの場合とは大きく異なるものであった。これは、NbSe2が多バンド超伝導体であることを反映している可能性がある。29年度が最終年度であるため、記入しない。(1)グラフェン/超伝導体接合で理論予測されている鏡面アンドレーエフ反射の観測が困難である原因として、従来、荷電不純物によるディラック点の空間揺らぎが指摘されてきたが、本研究ではそれに加えて、仕事関数差に起因する電荷ドープの重要性に着目している。本年度は、荷電不純物の影響を抑制するために、2層グラフェン/層状超伝導体NbSe2の接合を窒化ボロン(hBN)膜で挟み込んだ構造を作製し、常伝導状態、超伝導状態における電気伝導特性を詳細に検討した。その結果、接合からの距離に依存してディラック点がシフトすることを観測し、先行研究(Efetov et al. Nat. Phys. (2016))で行われている、仕事関数差を無視した解析が不適切であることを明らかにした。さらに、高根美武氏(広島大)との共同研究において、仕事関数差を考慮した場合の電流電圧特性を理論的に考察し、特定の状況においてアンドレーエフ反射の共鳴状態が出現することを見出した。(2)層状超伝導体を用いた様々な試料を作製する上で重要となる、試料作製プロセスが超伝導特性に与える影響を調べた。膜厚10 nm程度の層状超伝導体NbSe2について、大気暴露したまま作製した試料と、hBN膜で大気から遮断した状態で作製した試料を比較した結果、超伝導転移温度、臨界磁場共にほとんど差が出ず、バルクとほぼ同じ値となることがわかった。また、超伝導体をプラズマエッチングで加工すると、超伝導転移温度の減少、転移幅の増大、臨界磁場の減少が観測された。(3)層状高温超伝導体Bi2212をスコッチテープ法によって薄膜化した試料の超伝導転移の観測を試みた。バルクでは100 K程度で超伝導転移が観測されたが、グローブボックス中で薄膜化した試料では、hBNで保護した場合でも超伝導転移は起こらなかった。(1)グラフェン/超伝導体接合については、我々の着目している仕事関数差による電荷ドープが重要であることを実験で示すことに成功した。当初計画では、超伝導体とグラフェンの界面に多層グラフェンを挿入することで電荷ドープを抑制することを計画していたが、挿入によるアンドレーエフ反射確率の減少が懸念された。実験では、作製プロセスが複雑化してゲートリークが頻発したこともあり、良好な試料の作製には成功していない。それに代えて、理論家の協力のもと、電荷ドープがある状況でのアンドレーエフ反射の理論を構築することができた。この理論結果を用いることで、現在の試料から構造を変更することなく、鏡面アンドレーエフ反射の精密な探索を行うことが可能となった。(2)層状超伝導体に関する先行研究では、原子層膜厚まで薄くすると超伝導転移温度が減少することが報告されているが、その減少幅にはグループによって差があった。その原因が、エッチングプロセスであると判明した点、エッチングによる劣化の度合いが評価できた点は、今後の超伝導体試料の作製にとって重要な知見である。また、昨年度理論を構築したクリーンな2層グラフェン/超伝導接合の鏡面