hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
南アフリカにおける移民・難民の脆弱性克服と社会的統合に関する研究

当初の計画では、初年度となる平成29年度には、南部アフリカ諸国以外のアフリカ諸国出身者を対象に定量的な調査を実施する予定であった。ヨハネスブルク市のアフリカ系移民・難民集住地区(Y地区)において、2つの移民・難民団体の協力を得て、アフリカ諸国出身者を対象とする聞き取り調査が開始できたという点では、大きな成果があった。しかしながら、当初、想定していたソマリアとエチオピア/エリトリア出身者に関しては、2つの団体とのつながりが弱いこともあり、聞き取り調査ができなかった。ただし、代わりに、西アフリカ諸国や大湖地域の出身者に対して聞き取り調査を実施することができた。そのため、聞き取り対象者の出身国について当初の計画をやや変更し、新たな諸国を対象として加えた上で、出身国のバランスに配慮して、今後の聞き取り調査を進めていきたいと考えている。本研究は、民主化後の南アフリカにおける移民・難民の脆弱性克服と社会的統合の課題を明らかにすることを目的としている。2年目である平成30年度も、初年度に引き続き、ヨハネスブルク市のアフリカ系移民・難民集住地区(Y地区)において質問票を用いた聞き取り調査を実施した。初年度に調査協力のための関係を構築した2つのアフリカ系移民・難民団体の協力により、平成30年度にはアフリカの15カ国出身者100名に対して聞き取りを行い、2年間の聞き取り総数は140名(男性48名、女性92名)となった。本研究では、南部アフリカ諸国出身者とそれ以外のアフリカ諸国出身者では受入れ国南アフリカで直面する課題が異なっており、それゆえ必要とされる社会的統合策の内容も異なるという仮説を立てている。当初の計画では、南部アフリカ以外の出身国としてソマリアとエチオピア/エリトリアを想定していたが、2年間の研究を通じて、これら諸国出身者に対する聞き取り調査の実施が困難であることが判明した。他方で、すでに聞き取りを行った140名について出身国をみると、コンゴ民主共和国、ジンバブウェ、ウガンダ、マラウィの4カ国出身者が合わせて103名(全体の74%)となっている。このうちジンバブウェとマラウィが南部アフリカ、コンゴ民主共和国とウガンダは大湖地域に位置し、地理的に大きく2つのグループに分けられる。この2グループはまた、南アフリカとの歴史的関係や同国で得られる滞在資格という点でも異なっている。それゆえ、残りの期間においては、これら4ヵ国の比較を中心に据えて、研究を進めていくことにしたい。2年目となる平成30年度には、アフリカの15カ国出身者100名に対して聞き取りを行うことができ、2年間の聞き取り総数が140名(男性48名、女性92名)に達することができた。また、当初の想定とは若干異なる国を対象とすることになったものの、南部アフリカ諸国(ジンバブウェ、マラウィ)出身者とそれ以外のアフリカ諸国(コンゴ民主共和国、ウガンダ)出身者という2つのグループの比較をするという研究の枠組みも、2年目の聞き取り調査により確立することができた。ただし、これら4ヵ国のうち、ウガンダとマラウィ出身者については聞き取り数が相対的に少ないことから、3年目にはこれら2国の出身者に対する聞き取り調査を実施して、母数を増やすことにしたい。
高齢者・認知症者の音楽活動による健康増進を推進する読譜トレーニングシステムの開発

タッチパネル式のパソコンを用い、タッチパネルに表示された五線譜上の音符に触れると、その音が鳴り、同時に合成音声で音名が読み上げられるシステムを構築した。このシステムを、認知症患者さんの音楽療法に実際に使用したところ、いくつかの問題点が判明した。システムの操作は簡単ではあるが、認知症患者にとっては記憶障害から積み重ね学習が出来ず、毎回のセッションでシステムの操作を一から覚えなければならない。本システムの開発には成功したが、臨床応用の範囲は限られる。<研究目的>本研究は、高齢者や認知症患者が音楽活動による健康増進の恩恵を受けられるよう、楽譜を読む能力を身につけるためのトレーニングシステムを開発することを目的としている。<トレーニングシステムの開発>当初、大阪工業大学の赤澤が開発したタッチパネル式の「Cymis」をベースにシステムを開発する予定であったが、京都医療センターで試作機を運用する中で、臨床応用するためには新たな装置を開発しなければならないことが判明した。そこで、新たにタッチパネル式のWindowsパソコンを導入して、プログラミングから取り組んだ。その結果、タッチパネルに表示された五線譜上の音符に触れると、その音が鳴り、同時に合成音声で音名が読み上げられるシステムが出来上がった。midiキーボードをこのシステムに接続した場合は、キーボードの鍵盤を押すと、その音が鳴ると同時に、合成音声で音名が読み上げられる。同様に、ウィンドmidiを接続すると、クラリネット型のウィンドmidiの指使いに応じて、吹いた音の音名が読み上げられる。<臨床応用>このシステムを、京都医療センター認知症外来の患者さんの音楽療法に実際に使っていただいたところ、いくつかの問題点が判明した。また、集中力もある程度必要なことから、このままのシステムでは認知症患者の読譜トレーニングには使えないことが分かった。<まとめ>本システムの開発には成功したが、臨床応用の範囲は限られる。研究期間終了後も、音楽に興味があるにもかかわらず楽譜が読めない高齢者への臨床応用を検討していくこととした。<タッチパネル式音符・音名変換装置の開発>研究初年度である平成23年度は、主として「タッチパネル式音符・音名変換装置の開発」に注力することとした。当初は、大阪工大の赤澤が開発したタッチパネル式の「Cymis」をベースに開発する予定であったが、京都医療センターで試作機を運用するうちに、臨床応用するためには新たに装置を開発しなければならないことが判明した。そのため、装置の開発に予定よりも時間がかかり、臨床的に運用可能となったのは12月であった。その後は、京都医療センターでの試用を行いながら改良を加え、3月には当初予定の通り、大阪工業大学、東北大学、京都医療センター、三重大学の4カ所に、試作機を設置することが出来た。<トレーニング手法の考案>東北大の市江が担当するトレーニング手法の考案についても、上記の試作機が完成してから着手しなければならなかったため、市江が京都医療センターへ行き、現場でディスカッションを繰り返しながら、トレーニング手法を考案した。時間の関係で、平成23年度は本装置へmidi鍵盤を接続して行うトレーニング手法の開発に留まり、管楽器型ウィンドmidiコントローラを接続したトレーニング手法の開発は、平成24年度へ先送りすることとなった。<認知症患者への応用の検討>主として、京都医療センターで試作機の改良を行いながら、実際に認知症患者の音楽療法で本試作機を用いて検討を行った。その結果、本装置を2台併用することで、様々な応用の可能性があることが判明した。研究概要で述べたように、タッチパネル式音符・音名変換装置の開発に時間がかかり、管楽器型ウィンドmidiコントローラを接続したトレーニング手法の開発が先送りとなったが、認知症患者への応用に関して、本装置を2台併用したトレーニング手法の可能性が判明するなど、研究の一部については予想以上の進展がみられた。したがって、研究全体としては、「おおむね順調に進展している」と考えている。平成24年度は、平成23年度に開発した試作機をベースに、本装置を2台併用したトレーニング手法を開発する。また、管楽器型ウィンドmidiを用いたトレーニング手法についても検討する。試作機のブラッシュアップは、大阪工大の赤澤が中心となって行うが、試用は平成24年度と同様に京都医療センターの塚原らが主体となって実施する。トレーニング手法の開発に関しては、東北大の市江と三重大の佐藤が中心となって考案し、必要に応じて京都医療センターおよび東北大学でミーティングを開く。認知症患者への応用に関しては、当初予定していた「杜のホスピタル・あおば」での実施が病院の都合で現段階では不透明であるため、平成23年度と同様に主として京都医療センターで行う。効果の検証については、専門家である三重大の佐藤が中心となって行う。次年度使用額は、当初予定していた管楽器型ウィンドmidiを用いたトレーニング手法の開発を次年度に延期することによって生じたものであり、平成24年度請求額と合わせて研究全体の遂行に使用する予定である。

国内4カ所の共同研究であるため、平成24年度の研究費は、管楽器型ウィンドmidiを用いたトレーニング手法の開発に必要な経費以外は、主として研究打ち合わせのための旅費として使用する予定である。
酸化DNA損傷を修復する新しい酵素群の役割分担と多様性の意義

放射線や細胞の呼吸の副産物として生じる活性酸素は老化や発がんのリスクファクターとして広く認識されている。それは活性酸素がDNAを酸化し、その酸化DNAが修復を免れて蓄積したり、その結果突然変異が誘起されるからと考えられる。酸化DNAの主要な修復系は、「DNAグリコシラーゼ」の開始する塩基除去修復である。しかし、DNAグリコシラーゼがどれほど老化や発がんの抑制に寄与しているかはよくわかっていない。というのも、主要なグリコシラーゼ、OGG1やNTH1のノックアウトマウスでは顕著な表現型が現れないからである。われわれは、バクテリア類に広く分布しているグリコシラーゼであるNei、Fpgファミリーに類似する哺乳類グリコシラーゼとしてNEIL1、NEIL2を発見し、NEIL1とNTH1の基質が互いに重複することを示してきた。更にTGG1、TGG2と名づけたグリコシラーゼの存在も生化学的に確認し、その特徴づけを行ってきた。TGG1、TGG2の遺伝子の同定には至らなかったが、これらが既知のグリコシラーゼとは別の分子種であることを示した。次に、第三のNei-like遺伝子であるNEIL3を単離し、このタンパク質の機能解析を進めた。その結果、NEIL3は(1)Fpg、Neiファミリーと同様にAPリアーゼの活性を持つこと、(2)その活性は一本鎖DNAに特異的であること、(3)ある種の一本鎖上の酸化損傷に対してDNAグリコシラーゼとして働くこと、等のin vitroの知見を得た。更にNEIL3の発現に組織特異性があることや、in vivoでも修復酵素としての役割があることを検証した。これらのことから、酸化DNA損傷に対する哺乳類塩基除去修復系は多様なDNAグリコシラーゼがお互いにバックアップしあうと同時に、NEIL3には特異な性質が備わることなどから、未だ知られていない修復過程がありうることも示唆した。放射線や細胞代謝などで生じる活性酸素がDNAを酸化すると,発がんや老化の原因となる。本研究は,これまで見つけてきた酸化塩基損傷に働く新規ヒトDNAグリコシラーゼ酵素の解析が目的である。放射線などで生じるメジャーな損傷にはthymine glycol(Tg)・8-oxoguanine(8oxoG).・formamidopyrimidine(Fapy)がある。このうちTgを修復する主要なグリコシラーゼとしてNTH1が知られていたが,NTH1欠損マウス細胞から,残存するTgグリコシラーゼ活性として遺伝子未同定のTGG2と大腸菌NEIに相同性を示すNEIL1がみつかってきた。TGG2酵素活性をNTH1欠損マウスから精製して遺伝子の同定を目指しているが、精製に伴う酵素の失活などにより現在のところ成功に至っていない。一方,NEIL1はTgや8oxoGの修復を担うことが分ってきた。NEIL1には他に二種類のパラログ(NEIL2,NEIL3)がみつかっているが,特にNEIL3についての酵素活性や修復機能はまったく分っていなかった。そこで平成15年度はこのNEIL3の機能解析を集中的に進め,NEIL3がある種の酸化塩基損傷に働くグリコシラーゼとして働くことをin vitro, in vivoの両面から捉えることに成功した。具体的には,組み換えNEIL3が一本鎖特異的にFapyグリコシラーゼとして働くことや,NTHとNEIを欠損する大腸菌に導入すると過酸化水素に耐性になること,更にNEIL3-GFP蛋白質がヒト細胞内でDNA塩基損傷部位に集積することなどの結果を得た。次年度では,修復酵素としての特徴が見えてきたNEIL3の詳細な解析と,その細胞内における酸化塩基損傷修復の具体的な機能解析を進め,他のグリコシラーゼとの役割分担や相互作用蛋白質の同定などを進行させる。

放射線や細胞の呼吸の副産物として生じる活性酸素は老化や発がんのリスクファクターとして広く認識されている。それは活性酸素がDNAを酸化し、その酸化DNAが修復を免れて蓄積したり、その結果突然変異が誘起されるからと考えられる。酸化DNAの主要な修復系は、「DNAグリコシラーゼ」の開始する塩基除去修復である。しかし、DNAグリコシラーゼがどれほど老化や発がんの抑制に寄与しているかはよくわかっていない。というのも、主要なグリコシラーゼ、OGG1やNTH1のノックアウトマウスでは顕著な表現型が現れないからである。われわれは、バクテリア類に広く分布しているグリコシラーゼであるNei、Fpgファミリーに類似する哺乳類グリコシラーゼとしてNEIL1、NEIL2を発見し、NEIL1とNTH1の基質が互いに重複することを示してきた。更にTGG1、TGG2と名づけたグリコシラーゼの存在も生化学的に確認し、その特徴づけを行ってきた。TGG1、TGG2の遺伝子の同定には至らなかったが、これらが既知のグリコシラーゼとは別の分子種であることを示した。次に、第三のNei-like遺伝子であるNEIL3を単離し、このタンパク質の機能解析を進めた。その結果、NEIL3は(1)Fpg、Neiファミリーと同様にAPリアーゼの活性を持つこと、(2)その活性は一本鎖DNAに特異的であること、(3)ある種の一本鎖上の酸化損傷に対してDNAグリコシラーゼとして働くこと、等のin vitroの知見を得た。更にNEIL3の発現に組織特異性があることや、in vivoでも修復酵素としての役割があることを検証した。これらのことから、酸化DNA損傷に対する哺乳類塩基除去修復系は多様なDNAグリコシラーゼがお互いにバックアップしあうと同時に、NEIL3には特異な性質が備わることなどから、未だ知られていない修復過程がありうることも示唆した。
シアル酸の新規修飾機構によるがん細胞の浸潤・転移の抑制

血流中を高速で流れるがん細胞の浸潤や転移は、接着分子セレクチンがリガンド分子と結合して細胞接着を生じることから始まる。我々は、セレクチンリガンド糖鎖である、硫酸化シアリルLe^x糖鎖上のシアル酸残基の新規な修飾構造(サイクリックシアル酸と表す)を見い出した。サイクリックシアル酸を有する硫酸化シアリルLe^xはセレクチン結合能が極めて弱く、この代謝経路は細胞表層でのセレクチンに対するリガンド活性の強さを、ひいてはセレクチンを介した細胞接着を調節すると考えられる。本研究では、硫酸化サイクリックシアリルLe^xに特異的に反応するG159抗体を用いた発現クローニング法により、サイクリックシアル酸生成に携わる酵素、シアル酸シクラーゼの遺伝子単離を試みた。その結果、硫酸化サイクリックシアリルLe^xの発現を促進する複数の因子の存在が示唆された。現在、単離した各因子の同定と、それらの遺伝子をがん細胞に遺伝子導入し、がん細胞の浸潤・転移の抑制へ活用することを検討している。また、硫酸化シアリルLe^x発現細胞をカルシウムイオノフォアで処理することにより、硫酸化サイクリックシアリルLe^xが細胞表面に発現されることが確認された。がん細胞に刺激を加え、がん細胞の内因性シアル酸シクラーゼを活性化させることにより、浸潤・転移の抑制に応用する可能性についても検討を進めている他方、血管内の状態を再構築したフローシステムを用いた細胞接着実験系により、3種類のセレクチンの反応特異性の違いを詳細に検討し、糖鎖をになうコアタンパク質要求性等について従来提唱されてきたこととの相違点を明確にすることができた。各セレクチンの反応特異性の差異は、どのセレクチンがどのがんの転移に関与するかを明らかにする上で有用な情報になると考えられる。
腫瘍でのADF/チオレドキシンの活性化機構並びに抗癌剤の影響の作用機序の解析

申請者(淀井)らにより分離精製されたATL由来因子(ADF)は大腸菌チオレドキシン(TRX)のヒトホモであり、還元活性、ラジカル消去能、抗TNF作用を持ち、各種ウイルス感染細胞、腫瘍組織で高発現が見られる。本研究は腫瘍組織、ウイルス感染に伴うADFの発現機構および調節の解析を行い、以下のような結果を得た。1)約2.1KbのADFプロモーター上流域を用いてCATアッセイを行い、ビンクリスチン、アドリアシン、エトポシドによる誘導が見られた。mutantを用いた実験より、我々の提唱しているオキシストレス反応領域を介してこれらの抗癌剤により誘導されていると考えられた。(淀井)2)TRX systemはシスプラチン耐性細胞において機能が亢進しており,シスプラチン耐性への関与が示唆された.A2780細胞においてTRXは単独ではシスプラチン耐性をもたらさず,耐性にはTRXと共働する分子が必要であると考えられた。(富田)3)TRXを少量発現するEBV感染B細胞株1G8を用いて、抗TRX抗体による100%に達する増殖抑制、PKC阻害剤(スタウロスポリン、カルホスチン)による抑制がみられ、増殖機構へはPKCを介する経路が示唆された。また、TRXによりCaの細胞内外の動員が見られた。この際、TPAに比して強く遷延するPKCのtranslocationが見られ、DAG活性の2相性ピークも見られた。2相目のDAGはプロパノール抑制を受けるが、プロパノール処理では細胞の増殖は阻害されず、PC-PLDのシグナル伝達は細胞増殖には関与しないと考えられた。(若杉)4)マウス線維肉腫BMT-11c19より樹立したQR-32の免疫原性は好中球、マクロファージ、NK細胞由来の活性酸素により低下したが、これにはQR-32由来PGE2の関与が考えられた。局所免疫はMn-SOD,GSH-Pxなどのラジカルスカベンジャーで保たれるため、局所の免疫にTRXを含むラジカルスカベンジャーの関与が示唆された。(細川)申請者(淀井)らにより分離精製されたATL由来因子(ADF)は大腸菌チオレドキシン(TRX)のヒトホモであり、還元活性、ラジカル消去能、抗TNF作用を持ち、各種ウイルス感染細胞、腫瘍組織で高発現が見られる。(細川)
1次元量子構造材料の熱電性能評価法の創成

本研究では、ヒータ/温度計組込み型機械的破断接合を用いてサイズ可変ビスマス1次元ナノワイヤーを作製する手法を構築した。ビスマスナノ接合の作製では、ビスマス成膜時にプラズマエッチングに対する保護層として白金層をスパッタ成膜することで、酸素プラズマ処理後においても、フリースタンディングなビスマス接合構造を損傷なく残すことができた。ビスマス接合の電気伝導度測定を行った結果、接合の狭窄過程において引っ張り応力の付加に伴いビスマス原子サイズ接合の原子配列が変化したことに起因する電気伝導度の階段状の変化が観察された。以上のように、ビスマスMCBJ素子の作製及び熱電特性測定法の創成に成功した。本研究では、ヒータ/温度計組込み型機械的破断接合(MCBJ)を用いてサイズ可変ビスマス1次元ナノワイヤーを作製する手法を構築し、これを用いてビスマス接合を機械的に徐々に狭窄させながら同時に熱電特性測定を実施することで、サブマイクロメートルからサブナノメートルの領域においてビスマスナノワイヤーの熱電特性に発現する量子サイズ効果を明らかにすることを目的とした。そのために、まずビスマスナノワイヤーのサイズ制御用自動プログラム並びに熱電特性計測用の測定系の立ち上げを行った。そして、従来のナノ加工プロセスを用いてビスマスナノ接合を作製した。その際、低融点なビスマスに最適な高周波スパッタによる成膜条件を検討した。その結果、ビスマスナノ接合を作製することはできたものの、ポリイミド層の酸素プラズマエッチングプロセス時において接合表面が著しく劣化してしまい、接合が破断することが分かった。そこで、ビスマス成膜時に、プラズマエッチングに対する保護層として白金層を下地及び表面上にスパッタ成膜した。これにより、酸素プラズマ処理後においても、フリースタンディングなビスマス接合構造を損傷なく残すことができた。そして、自動測定プログラムを用いて白金保護層を有するビスマス接合の電気伝導度測定を行った結果、室温真空下においてビスマス接合が数百ナノメートルサイズから破断に至るまでの狭窄過程において、その電気伝導度が階段状に変化する傾向が観察された。このステップ状の電気伝導度変化は、引っ張り応力の付加に伴いビスマス原子サイズ接合の原子配列が変化したことに起因するものであると考えられる。同手法は、今後の低次元熱電材料開発にとって有用なツールとして応用されることが期待できる。白金保護膜による接合の酸化防止という工夫を施すことにより、本研究における大きな技術的課題であったビスマス接合MCBJ素子の創製に成功した。さらに、接合熱電特性測定用の自動制御プログラムを構築し、これを応用して実際にビスマス接合の電気伝導度におけるサイズ効果の評価を実施することができた。ナノテクノロジー白金保護膜により、ビスマス接合の酸化を防止することができた、その熱電特性が白金層の存在により変化している可能性を新たに検証する必要性が現れた。そこで今後は、白金保護層の膜厚を変えてビスマス接合の熱電特性測定を実施し、輸送特性測定結果における白金層の影響の有無を明らかにする。本研究課題において、ビスマス接合の作製工程上、接合表面のコーティング材として二酸化ケイ素薄膜ではなくプラチナ薄膜を用いる必要が生じた。

その結果、当初購入予定であった二酸化ケイ素蒸着源分の費用が未使用額として残ることとなった。コーティング材に用いたプラチナ薄膜が、ビスマス接合の熱電特性測定結果に及ぼす影響を評価するための追加実験で必要となる消耗品を購入する。
基盤技術としての、高速低レイノルズ数流れ解析技術の開発

ガスタービン流れを解析する上で課題となっている高速・低レイノルズ数流れの解析技術向上を目的にコードの整備や改善を行い、基礎的な流れでの検証評価を行うとともに、ガスタービン関連流れに適用して流れ解析を実施した。コードの工夫で、LES解析の適用範囲を広がり、ジェット騒音、タービンフィルム冷却、サージ現象について、流れ構造と性能(騒音、冷却効率、圧力比)の関連について新しい知見を得る事が出来たガスタービン流れを解析する上で課題となっている高速・低レイノルズ数流れの解析技術向上を目的にコードの整備や改善を行い、基礎的な流れでの検証評価を行うとともに、ガスタービン関連流れに適用して流れ解析を実施した。コードの工夫で、LES解析の適用範囲を広がり、ジェット騒音、タービンフィルム冷却、サージ現象について、流れ構造と性能(騒音、冷却効率、圧力比)の関連について新しい知見を得る事が出来た本年度は研究初年度であり、実験・数値解析の両面で今後の研究展開の基礎となる技術の構築を行った。実験面では、翼列クリアランス流れを模擬した曲がりダクトを製作して基礎的な流れ構造を確認するとともに、新規に導入した熱線流速計を用いて非定常速度変動分布の計測を行った。その結果、クリアランス流れと壁面境界層の干渉により複数の縦渦構造が形成されていること、また渦外周で速度変動が卓越していることを明らかにした。これらの結果から、干渉部のレイノルズ応力分布がクリアランス流れに影響を及ぼしていると考えられるが、本年度はレイノルズ応力の測定までにはいたらなかったため、H19年度にデータ取得・検討を行う予定である。数値計算面では、領域間接合に必要な乱数境界条件ルーティン(RFG)および高速流れの高精度シミュレーションに不可欠な高解像度衝撃波捕獲スキーム(WCNS)の実装・検証を行い、それぞれが必要な性能を発揮していることを確認した。次に、それらを実用に近い流れ場に適用し、その効果を確認した。まず、ガスタービンの壁面冷却を模擬した流れ場では、高精度シミュレーションによりレイノルズ応力の非等方性を再現してより実験値に近い冷却性能を再現することに成功した。また流れ場の観察より、冷却孔下流に形成される縦渦対の強度の違いが冷却性の予測精度に大きな影響を及ぼしていることが確認された。次に、ジェットエンジン排気より発生するスクリーチ騒音のシミュレーションを行い、新規に実装したWCNSルーティンが衝撃波と渦構造の干渉を精度良く解像し、実験で観察された騒音強度・指向性を再現することを確認した。また、騒音発生原因であるフィードバック機構が、従来言われていたノズルリップからではなく、ショックセルと音波の干渉でおきている可能性があることを明らかにした。本年度は、(1)高レイノルズ数に対応するための、RANS/LES hybrid技術の確認および(2)圧縮性LESを航空宇宙関連の基礎的な乱流流れに適用し、流れの解明・議論を通じてその適用性を確認の二つの作業を実施した。まず圧縮性流れのLES解析を行うために、前年度導入したWCNSスキームにの重み係数算出に制限関数を導入し、スキームの数値散逸を抑えた。次にこのスキームも用いてチャネル流れを対象としてRANS/LES hybridによってどの程度の格子点数削減が可能であるかを検討した。その結果pure LESに比べて一方向3倍程度、全体として一桁の削減が可能であるととの見通しを得た。また、hybrid技術を用いたとしても対流項の数値散逸が強く影響することが明らかになった。また、本技術を用いて遷音速バフェットの現象解明も試みた。RANS/LES hybrid手法により遷音速バフェットの解析は他に例を見ない。基礎流れの解明では、フィルム冷却流れおよび高亜音速ジェットの解析を行った。どちらも実験値をよく再現する結果を得ることが出来、さらに流れ場を詳細に観察した結果それぞれ縦渦対周辺の乱流混合、およびポテンシャル後端における渦変動が全体の現象に大きな影響を及ぼしているという、新しい知見を得ることが出来た。本年度は、高速多段圧縮機を対象に失速点付近の非定常数値解析を実施し、翼列流れと圧縮機失速の関係を明らかにするとともに、昨年度構築したRANS/LESハイブリッドコードに低散逸衝撃波捕獲スキームを組み込んで高精度化を計り、その効果を検証した。多段圧縮機非定常解析では、ジェットエンジンの高圧圧縮機・燃焼器・高圧タービンのセクタモデルを用いて、定常状態から徐々に燃焼器加熱量を増加させることで流量を絞り、圧縮機が失速・サージに至るメカニズムを解析した。その結果、失速直前の圧力や流量の変動は圧縮機内の気体を「気柱」、燃焼器をキャビティと見たときの気柱振動に支配されており、動翼チップの失速に伴う微小な損失増加が気柱振動のバランスを崩すことによって、圧縮機全体が-気に失速する過程を明らかにすることが出来た。また、失速のきっかけになる動翼は、変動中の最大流れ角よりも小さい流れ角で失速に入っていること、失速直前には周方向の擾乱モードが発達したことなどから、本研究で対象とするような実用圧縮機流れでは、様々なスケールの非定常現象が互いに影響を及ぼし合っている様子を示すことができた。実スケールの圧縮機サージ過程を数値シミュレーションで詳細に解析した例はなく、この結果は大きな成果と考える。また、昨年度RANS/LESハイブリッドコードには、コンパクトスキームを基礎とする衝撃波捕獲スキームを導入した。

昨年度のWCNSスキームと比べ、RANS/LES境界での乱れ減衰が改善され、格子点数を1/4に削減した場合でも密な格子のpure LESに近い解を得ることができたこの他、航空宇宙推進機関の内部流で、マルチスケール現象が重要になると考えられる噴射器流れについて基礎的な実験を行った以上から、実用流れのLES解析に向けて、成果を上げることが出来た。
異方性の強い微小固体の高温における弾性定数測定:電磁超音波共鳴による新しい測定法

固体の自由振動の共鳴周波数を非接触かつ高精度に計測する電磁超音波共鳴を確立し,SiC繊維強化Ti合金複合材料,SiC繊維,Ni-P薄膜のすべての独立な弾性定数を計測することに成功した.ソレノイドコイル内に直方体試料を挿入し,外部から静磁場を印加する.高出力・高周波超音波発生器によってコイルに高周波電流を流し,試料表面に渦電流を発生させる.渦電流と静磁場の相互作用によってローレンツ力が生じ,これを音源として試料を振動させた.受信は送信の逆効果によって同じコイルで行った.ローレンツ力の方向は,静磁場の方向とコイルに流れる電流の方向によって決まるため,これらの幾何学的な関係を操作して試料内の変位の対称性を操り,その結果,発生する振動モードを選択することができた.こういったモード選択は,固体の自由振動の共鳴周波数から弾性定数をすべて決定するという手法において,不可欠な作業であることが明らかとなった.周波数をスウィープすることで,試料の自由振動の共鳴周波数を測定した.SiC/Ti複合材料に関しては,真空中および空気中,において室温から700°Cの範囲で弾性定数をすべて決定することに成功した.空気中で温度を上昇させたときには,約500°Cにおいて弾性定数が変則的な変化を示した.真空中ではこのような現象は観測されなかった.組織観察の結果,空気中で実験を行った場合,SiC繊維とTiマトリクス間に酸化が原因と思われる剥離が観察された.このことから,500°C近辺では試料内に剥離損傷が生じ,これが原因で弾性定数の温度依存性に異変が起こることが明らかとなった.また,マイクロメカニックスによる逆計算によってSiC繊維単体の弾性率テンソルを決定するまでに至った.Ni-Pアモルファス薄膜に関しては,アモルファスでありながら弾性異方性が存在することを見出し,またその原因が,膜内の不完全結合部分に起因することを示唆することができた.SiC繊維強化Ti合金複合材料の弾性定数を非接触するための新しい電磁超音波共鳴システムを確立した.ソレノイドコイル内に直方体試料を挿入し,外部から静磁場を印加する.高出力・高周波超音波発生器によってコイルに高周波電流を流し,試料表面に渦電流を発生させる.渦電流と静磁場の相互作用によってローレンツ力が生じ,これを音源として試料を振動させた.受信は送信の逆効果によって同じコイルで行った.ローレンツ力の方向は,静磁場の方向とコイルに流れる電流の方向によって決まるため,これらの幾何学的な関係を操作して試料内の変位の対称性を操り,その結果,発生する振動モードを選択することができた.こういったモード選択は,固体の自由振動の共鳴周波数から弾性定数をすべて決定するという手法において,不可欠な作業であることが明らかとなった.周波数をスウィープすることで,試料の自由振動の共鳴周波数を測定した.測定した共鳴周波数を計算した共鳴周波数と比較し,両者が十分の精度で一致するときの独立な弾性定数の組み合わせを逆計算により決定した.この手法を用いて,真空中および空気中,において室温から700°Cの範囲で複合材料の弾性定数をすべて決定することに成功した.空気中で温度を上昇させたときには,約500°Cにおいて弾性定数が変則的な変化を示した.真空中ではこのような現象は観測されなかった.組織観察の結果,空気中で実験を行った場合,SiC繊維とTiマトリクス間に酸化が原因と思われる剥離が観察された.このことから,500°C近辺では試料内に剥離損傷が生じ,これが原因で弾性定数の温度依存性に異変が起こることが明らかとなった.固体の自由振動の共鳴周波数を非接触かつ高精度に計測する電磁超音波共鳴を確立し,SiC繊維強化Ti合金複合材料,SiC繊維,Ni-P薄膜のすべての独立な弾性定数を計測することに成功した.ソレノイドコイル内に直方体試料を挿入し,外部から静磁場を印加する.高出力・高周波超音波発生器によってコイルに高周波電流を流し,試料表面に渦電流を発生させる.渦電流と静磁場の相互作用によってローレンツ力が生じ,これを音源として試料を振動させた.受信は送信の逆効果によって同じコイルで行った.ローレンツ力の方向は,静磁場の方向とコイルに流れる電流の方向によって決まるため,これらの幾何学的な関係を操作して試料内の変位の対称性を操り,その結果,発生する振動モードを選択することができた.こういったモード選択は,固体の自由振動の共鳴周波数から弾性定数をすべて決定するという手法において,不可欠な作業であることが明らかとなった.周波数をスウィープすることで,試料の自由振動の共鳴周波数を測定した.SiC/Ti複合材料に関しては,真空中および空気中,において室温から700°Cの範囲で弾性定数をすべて決定することに成功した.空気中で温度を上昇させたときには,約500°Cにおいて弾性定数が変則的な変化を示した.真空中ではこのような現象は観測されなかった.組織観察の結果,空気中で実験を行った場合,SiC繊維とTiマトリクス間に酸化が原因と思われる剥離が観察された.このことから,500°C近辺では試料内に剥離損傷が生じ,これが原因で弾性定数の温度依存性に異変が起こることが明らかとなった.また,マイクロメカニックスによる逆計算によってSiC繊維単体の弾性率テンソルを決定するまでに至った.Ni-Pアモルファス薄膜に関しては,アモルファスでありながら弾性異方性が存在することを見出し,またその原因が,膜内の不完全結合部分に起因することを示唆することができた.
南アジアにおける女子教育及び女性のライフコースに関する総合的研究

南アジアは世界的にみて最貧地域とされ、ジェンダー差が著しいことが指摘されている。本研究は南アジア女性の現状を現地調査に基づき明らかにした。第一に、南アジア諸国では最近、女子教育施策(女児の就学促進策や成人女性への識字教室など)が積極的に推進されていること、第二に、南アジアのジェンダーに関して、女性の日常生活の実態やライフコースの多様性や問題点を、国別、地域別、宗教別などにより明らかにした。本研究の目的は、南アジアにおける女子教育及び女性のライフコースについて、ジェンダーの視点から総合的な現地調査を実施し明らかにすることである。南アジアにおける女性の現状について、地球規模でこの地域を位置づけ、この地域の類似性に着目して論じる。また、最近の国別に実施されている女性関連の社会的諸政策や実際の取組み状況について論じる。それと同時に、宗教別、地域別、階層別などによる人々の生活の多様性にも着目し分析を試みる。主たる研究方法は、現地で関係諸機関での情報収集、学校訪問などによる聞取り調査などのほか、女性への聞取り調査や民家訪問による生活調査である。1.服部・岩崎・加納・名須川・黒川の5名は、インドのデリー及びマディヤ・プラデーシュ州の州都ボパールにおいて8月23日9月2日に現地調査を実施した。この現地調査による研究成果は以下の通りである。(1)「インドにおける女子教育及び女性のライフコース-デリー及びボパールでの調査(2007)より-」『兵庫教育大学研究紀要』32巻2008.2pp.53-65・・・女性の教育と職業(服部)、社会福祉(加納)、伝統的服装(岩崎)について論考した。(2)「インドにおける女子教育及び女性のライフコース(第2報)-デリー及びボパールでの調査(2007)より-」『兵庫教育大学研究紀要』33巻(今秋刊行予定)・・・就学前教育(名須川)、女性とコンピューター・IT(黒川)、人口問題とジェンダー(服部)について論考した。2.学会発表服部範子「最近のパキスタンにおける女子教育の動向」日本社会福祉学会第55回全国大会(9月23日)(於大阪市立大学)3.服部・加納はネパール・カトマンドゥ盆地において、2月29日3月11日に現地調査及び情報収集をした。4.服部・黒川は第14回アジア地区家政学会議(ARAHE)(於マレーシア・クアラルンプール、8月6日10日)に出席した。南アジア研究者との情報交換のほか、この地域のイスラムに関する情報収集をした。今年度には、南アジア北部のヒマラヤ山岳地帯において、国別や宗教の差異にも着目し、インド・ウータラーンチャル州、ネパール東北部、ブータンにおいて、農村部・山間部での女性の生活や女子教育の状況について、現地調査を実施した。調査結果の概略は以下の通りである。1)国レベルでは3ヶ国とも識字率や就学率をアップするための取組みが、山間部の隅々の地域まで、きめ細かく取組まれている。教育状況は近年、急激に改善している。2)山間部まで教育を保障するのは具体的にみると容易ではない。教育レベル、教員不足、教員の質の問題、子どもが親元から離れて寮・下宿生活を強いられる、親の貧富の差により子どもの教育に差異が生じているなど、多様な問題を抱えていることが明らかになった。3)女性の生活状況と女子教育との関係について、国別には次のような差異が見いだせる。・インドの場合、目常生活では伝統的な男児選好、女性差別が続いているが、女子優遇政策のため、若い年齢層では女子は男子より高い教育を受けている傾向がある。・ネパールでは日常生活は男女とも協働して営まれてきたが、女性には非識字者が多い。教育が近年、急速に推進されているが、ジェンダーや貧富による差別が生じている。・ブータンは伝統的には母系制社会であったが、現在、近代的な社会へと変容しつつある。教育は義務教育ではなく、能力があれば高校教育まで無料という能力主義を採用している。そのため、ジェンダーや貧富差より、地域差の解消が当面の課題であると認識されている。現在もブータン仏教の僧院での宗教教育と近代的な教育が共存している。本年度は南アジアの南部地域(スリランカとインド・ケーララ州)において現地調査を実施し、北部より男女ともに識字率・就学率が高い諸要因、及び教育の現状や問題点を明らかにしようと試みた。1.南アジア南部地域で全体的に教育が進んでいる要因(1)北部の山岳地帯に比較しインド海洋世界に位置するという地理的要因、(2)古くから世界的な交流がありヨーロッパの特にキリスト教の影響を受けたなどの歴史的要因、(3)農業中心の社会において海外への移民や出稼ぎが早くから盛んであった社会経済的要因など2)スリランカ教育・医療は無償で保障され、男女とも初等・中等教育レベルの教育は普及している。しかし、高校・高等教育への進学希望者は多いが、入学可能な人数が絶対的に少ない。

そのため、受験・進学競争が激化している。海外への出稼ぎ労働者は低賃金労働に集中し、その半数は女性の家事労働者である。3)インド・ケーララ州インドでは最も教育先進州で、政府の教育目標値をすでに達成している。都市部では英語教育が重視され高等教育レベルの教育が普及している。一方、農村部では政府の授業料無償化や給食サービスなど、非識字の成人女性への識字プログラムが実施され、識字・就学率を上げている。海外への移民・出稼ぎ労働者が多いことが、州の人々の英語熱・教育熱を促進している。今年度は最終年度にあたるため、これまでのまとめ及び補足的な現地調査を実施した。調査結果は以下の通りである。1)南アジア北部ヒマラヤの山岳地帯(インド北西部のラダック地方、北東部のシッキム・ダージリン、ブータン)において現地調査を実施した。世界的にみても厳しい生活環境条件での人々の日常生活の実態、ヒトの誕生から生長し死に至るまでの通過儀礼とチベット仏教との相互関連性、また、この地域に独特な結婚や家庭生活は、人々が厳しい生活条件に適応するため発達させてきたものであることを明らかにした。2)ブータンについては、一昨年度の調査でブータン仏教に基づいた政治制度や社会生活及び近年の教育制度改革や現状について明らかにした。今年度はその上で、女性の教育や労働・職業の実態、そして、家庭生活などについて女性への聞取り・生活調査を実施した。農業従事者の家庭では妻問い婚や母系制が続いていること、近代的な教育制度・近代的な職業においては柔軟な制度・システムがつくられており、人々の生活にはブータン社会の伝統的な生活が引継がれていることを明らかにした。3)インドで一番、教育が進んでいるケララ州のうち、教育の遅れているイスラム教徒が多い北部の地域で、女性の教育状況や家庭生活について調査を実施した。イスラム教徒の女子は約20年前にはほとんど教育を受けていなかったが最近は受けるようになっていること、現在、女性は家庭中心の生活をしているが、社会的隔離は隣国パキスタンほど厳しくないことを明らかにした。
酸素関連傷害部位の選択的認識を目指した新しい脳機能マーカーの開発研究

フルオロミソニダゾール(FMISO)の脳移行性改善を期待して、脂溶性の高い新規トレーサ化合物^<18>F-プロピルアゾマイシン(^<18>FPN)をデザインし、その合成法の開発及び脳機能マーカーとしての初期評価を行った他、ミソニダゾール系化合物の集積機序解明のためのモデル反応の追跡を行った。更にFPNの生物活性評価の為、低酸素細胞に対するインビトロ放射線増感効果を調べた。^<18>FPNはトシル前駆体と^<18>Fアニオンを用いて、全合成時間50分、放射化学的収率43%(未補正)で得ることに成功した。初期評価として^<18>FPN投与後の正常ラット生体内放射能分布を調べた結果、特に脳への放射能取込みピークは投与後5分までの短い時間に到達し、脱フッ素代謝も受けにくかった。このことから導入したF-プロピル基によって効果的に脂溶性が増し(logP=0.28),FMISOよりも脳移行性が最善したことが判明した。全脳虚血再灌流ラットを用いた^<18>FPN投与30分後の各脳組織分布の観察では、虚血前の投与した群では嗅球、海馬、線条体、大脳皮質のコントロール群より2329%の顕著な取込み増大が、また再灌流直後に投与した群では線条体に21%の増大がみられた。このことからFPNはFMISOの虚血脳取込みを改善するには至らなかったが、同程度の取込み増大性を保持することが判明した。インビトロ還元代謝モデル反応では、FPNを還元条件下でグアノシンと反応させHPLCで追跡した。その結果、FMISO等と同様にイミダゾール環分解物の一部がグアノシンの結合した複合体を形成することが強く示唆された。現在^<18>F-NMR等を用いた構造解析を検討中である。更に、lmMのFPNを用いて低酸素下CHV79細胞に対する放射線増感率(SER)を調べた。FPNはSER=1.81を示し、FMISO(SER=1.60)と同等以上の優れた放射線増感効果を有することがわかった。以上の知見を参考に、より優れた脳機能マーカーのデザインを現在検討中である。
自閉症児の絵記号学習についての研究

殆ど無言語か著しい言語発達遅滞を示す自閉症児と重度精神発達遅滞児を対象にして、非音声的、視覚的記号による視覚的意思伝達の可能性を明かにするため、独自な絵記号の開発とその適用上の問題点を検討することを目的とした。本研究においては、先ず完全な人工言語であるプリマック法、ランバウ法における図形語の学習が、多くの時間と労苦を要するところから、その改善のためにより象形文字に近い絵記号の作成を意図した。その爲の準備作業として幼児、障害幼児の象形文字識別と理解能力の調査、並びに古代土器土偶文様の実地調査を行ない、一般的絵画的形象表現の見本の収集につとめた。調査結果は土器土偶文様のシンボリズムないし記号論的解析の論題で公表した。更にヒエログリフ、甲骨文字などを参考にした絵記号を試作し、年長自閉的傾向児に言語的条件づけを試みた.具体的手順は「絵記号学習ガイドブック」に詳述している。当初は絵カ-ドの手動操作によっていたが、研究の進行に伴い、コンピュ-タ学習システムを設定して、自動化が可能になった。今年度は依然として予備研究の範囲を出ないが、従前の方法に比しかなり効率的であることが明かとなった。今後更に事例を重ねてみる必要がある。現段階は絵記号単語の理解と絵記号文の構成というシンタックスの検討が中心であるが、更に絵記号文の意味論的分析へと進む必要があるのと、パ-ソナルコンピュ-タ学習システムのより効率的で多様なソフトウェア-の開発も必要である。
オホーツク文化と靺鞨・渤海・女真文化の真の交流関係の研究

オホーツク文化の遺跡から大陸製の遺物が発見されることはオホーツク文化の大きな特徴であり、そのような大陸製の遺物には青銅製の帯飾りや鉄製の鉾、硬質土器などがある。それらは大陸の靺鞨文化・渤海文化・女真文化の遺跡に同一の遺物が発見されていることから、これらの文化とオホーツク文化の間に何らかの交流があって、その結果として大陸製品がオホーツク文化の文化圏にもち込まれたことを示している。本研究ではこうしたオホーツク文化と大陸の諸文化の間の交流について、遺物の上からその実態を明らかにすることを目的とした。その主要な研究成果は次のようにまとめることができる。1.青銅製帯飾りは靺鞨文化およびその中国側の同に文化、女真文化の遺跡から発見されており、したがってオホーツク文化と靺鞨文化・女真文化の間の交流が密接だったことを青銅製帯飾りがよく示している。2.鉄鉾は靺鞨文化・渤海文化・女真文化のいずれの遺跡からも発見されており、オホーツク文化にはこれらのどの文化からも鉄鉾がもたらされていた可能性がある。3.硬質土器は靺鞨文化にはなく、渤海文化と女真文化の特徴的である。オホーツク文化の硬質土器には渤海文化の硬質土器に類似のものと女真文化に類似のものとがある。4.オホーツク文化の人たちの人骨の計測データとアムール河下流域およびサハリンの諸民族の人類学研究のデータの対比によって、オホーツク文化人はニウ-フ民族やツングース系諸民族に極めて近いことが明らかとなった。研究期間2年間の第1年目である平成6年度は本研究の準備段階として資料の収集と整理に専念した。菊池は北海道の紋別市、稚内市、網走市を訪れ、当該の市にある博物館でオホーツク文化の遺跡から出土した資料を観察した。天野は大阪の国立民族学博物館で、北海道礼文島浜中遺跡から出土した資料を、また東京の立教大学で、根室市オンネモト遺跡・礼文島浜中2遺跡から出土した資料を観察した。石田は福岡の九州大学で弥生時代の人骨資料を観察し、次のような調査結果を得ている。すなわち渡来系弥生時代人はオホーツク文化人骨と同様にシベリア集団に近いとする報告があるが、弥生人は北中国人(漢族)およびモンゴル集団に近く、それほど北の集団とは近くないこと、したがってオホーツク文化人と由来が違う可能性が高いことである。平成6年度には、それ以前に個々が収集していた文献、また今回新たに収集した文献を整理し、特にロシア語・中国語文献を一部、翻訳を開始し、これをワープロに打つ作業にも着手した。研究期間2年間の第2年次である本年度は、昨年度に引き続き本研究の推進のための資料収集と整理を、且つ、収集した文献資料の翻訳と分析を行ない、これに基づいて研究成果報告書を作製した。その具体的な内容は次のとおりである。菊池は北海道内の紋別市郷土資料館と北海道立北方民族博物館(網走市)を訪れ、そこに所蔵されているオホーツク文化の発掘資料を昨年度に引き続き観察した。天野は北海道端野町教育委員会を訪れ、そこに所蔵されている大陸系の考古学資料を観察し、また広島大学を訪れ、同大学考古学研究室所蔵の製鉄技術に関する弥生時代の発掘資料を観察した。石田は東京大学理学部および京都大学理学部を訪れ、そこに所蔵されている戦前にサハリンからもたらされたウイルタ民族の人骨を調査し、オホーツク文化人とツングース系諸民族の相関関係について研究した。これらの調査および日常的に推進した文献収集に基づいて、本年度は本研究に関わる文献のうちから特に学界に寄与するところが大きいと考えられるロシア語文献4篇、中国語文献2篇、英語文献1篇を選んで翻訳し、これを研究成果報告書に収録した。また併せて天野がウラジオストークの研究者と共同作業で行なった渤海文化の遺跡分布一覧を、およびウラジオストークの研究者の英文未発表論文を収録した。この研究成果報告書はわが国のオホーツク文化の研究者たちに必読なものとなるであろう。

本研究の研究目的であるオホーツク文化と大陸側の靺鞨文化・渤海文化・女真文化の間の交流の関係について、北海道のオホーツク文化の遺跡にもたらされた大陸製品を検討することによって、かなり有力な見通しが得られつつあるが、この2年間にはまだその成果を発表するには到らなかった。しかしながらこの点については逐次、これを今後の論文において発表してゆく所存である。
超高速ワイヤレス配線

本研究ではシリコンULSIに対応したグローバルインターコネクトとして集積化アンテナによる電磁波伝送を提案し、実証した。今年度はシリコン基板上のダイポールアンテナの電磁波伝送特性をマクスウェルの方程式に基づく電磁界を計算することにより解析し、実際にSi基板上にダイポールアンテナを設計試作し、電磁波伝送特性を購入したベクトルネットワークアナライザでSパラメータを測定解析した。その結果、標準的な半導体集積回路に用いられるシリコン基板は抵抗率が10Ωcmであるが、6-26GHz帯における伝送損失が大きいことが明らかになり、シリコン基板上に形成したダイポールアンテナから放射された電磁波はシリコン基板を導波路として伝搬していることが明らかになった。しかしシリコン基板による損失を解決するためにシリコン基板にプロトン注入を行った。その結果、シリコン基板抵抗率を数MΩcmまで高くすると、伝送損失が大幅に低減できることがわかり、シリコンチップ内でもチップサイズに相当する数cmの長距離まで信号伝送できることが明らかになった。しかし、プロトン注入は高エネルギーイオン注入装置を必要とし、高価なプロセスとなるために実用性に乏しい。このため、シリコン基板の抵抗率を変えて電磁波伝送を評価した。その結果、シリコン基板は抵抗率数kΩcmから最低76Ωcmまで下げてもアンテナの伝送特性にはほとんど影響がないことを明らかにし、実用レベルに持ち込むことが可能であることを示した。この成果は国際固体素子材料会議で発表した。さらに、シリコンチップ間の信号伝送についても集積化アンテナによる電磁波伝送を試みた。これは標準的な抵抗率10Ωcmを持つ2つのシリコンチップにそれぞれダイポールアンテナを形成し、チップ間に隙間をあけてアンテナ間距離を変えた場合の信号の減衰を調べた。その結果シリコンチップ間に隙間があって電波がいったん空気中に飛び出しても、送信アンテナからでた正弦波信号は受信アンテナに伝送できることを初めて明らかにした。この成果は国際固体素子材料会議に発表した。半導体集積回路の高速化の障害となっているチップ内のグローバルクロック配線問題を解決するために、超高速ワイヤレス配線を提案している。グローバルクロック送信回路から発信されたクロック信号は送信アンテナからシリコン基板を経て各回路ブロックの受信アンテナで受信され、回路間の信号の同期をとる。実験サンプルとしてとして、シリコン基板上に層間絶縁膜を介してアルミニウム薄膜を形成し、アンテナパターンを加工形成する。シリコン基板上の送信アンテナと受信アンテナの距離による送信電力の減衰は、実験値とシミュレーション値がよく一致した。これはシリコン基板抵抗率が10Ωcmであり、損失をもつからである。次に、アンテナが回転した場合の減衰についても検討した。回転角が60°以内ならほとんど減衰が無視できることが分かった。さらに、送受信アンテナ間に集積回路の金属配線が存在する場合は干渉による減衰が予想されるが、配線本数により、減衰量が変わり、配線のトータルボリュームに依存して干渉が起こることが分かった。半導体集積回路の高速化の障害となっているチップ内のグローバルクロック配線問題を解決するために、超高速ワイヤレス配線を提案し、実証研究を行なっている。本研究ではワイヤレス配線としてダイポールアンテナを用い、半導体集積回路の主流であるシリコン基板上で発信されたクロック信号は送信アンテナから高周波損失のあるシリコン基板を経て各回路ブロックの受信アンテナで受信することが可能であることを確認している。本年度は抵抗率10Ωcmのシリコン基板上にシリコン酸化膜を形成し、厚さ1.0μmのアルミニウム薄膜を堆積し、エッチングによって形成したアンテナパターンで以下の実験を行なった。(1)受信アンテナ間に集積回路の金属配線が存在する場合は干渉による減衰が起こるが、配線の長さがアンテナ長の1/4以下であれば干渉は無視できること、配線の方向がアンテナからの電波の放射方向に直交する場合は減衰し、放射方向に並行な場合は増幅することがわかった。(2)シリコン基板に高エネルギーのプロトン注入を行なうと、シリコン基板を高抵抗化することができ、アンテナ送受信利得を約20dB上昇することが出来ることがわかった。(3)シリコン基板裏面を直接設置せずに低誘電率膜を形成すると基板裏面に金属接地した場合に比べて、アンテナ送受信利得を改善することができた。

これは標準的な抵抗率10Ωcmを持つ2つのシリコンチップにそれぞれダイポールアンテナを形成し、チップ間に隙間をあけてアンテナ間距離を変えた場合の信号の減衰を調べた。その結果シリコンチップ間に隙間があって電波がいったん空気中に飛び出しても、送信アンテナからでた正弦波信号は受信アンテナに伝送できることを初めて明らかにした。この成果は国際固体素子材料会議に発表した。