hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ライティングプロセス可視化コーパスの構築と英語学習者のライティングプロセスの解明

本研究の目的は,コンピュータのキー入力ログを用いたライティングプロセス可視化コーパスの構築と英語学習者のライティングプロセスの解明である.はじめに,キー入力記録システムを用いて,学習者のライティングプロセスデータを収集し,英語学習者のキー入力ログ情報を含んだ学習者コーパスを構築した.その後,それらのデータにライティングの評価や品詞情報などのアノテーションを行う.最後に,完成したプロダクトに関する指標とライティング執筆中のプロセスの指標を用いて,プロセスとプロダクトの関係性や評価に寄与する特徴量などを調査し,英語学習者のキー入力ログを用いた新しいライティングプロセス研究の可能性を検討する.平成28年度は,データ収集を行う前にコーパスのデザインを詳細に検討した.平成29年度は,データ収集に着手した.また収集したデータにおけるキー入力記録システムから得られた基本的な特徴量(総語数,初入力時間,一分あたりのキー入力数,一分あたりの語数,削除キーの打鍵数に基づいた一分あたりの推敲回数,前半/中盤/後半の推敲回数など)を分析した.平成30年度は前年までの成果に基づき、その成果について学会などで報告した.これまでの成果を学外で発表する段階まで進めている。平成31年度は引き続き成果の公開を進める予定である。本研究の目的は,コンピュータのキー入力ログを用いたライティングプロセス可視化コーパスの構築と英語学習者のライティングプロセスの解明である。はじめに,キー入力記録システムを用いて,学習者のライティングプロセスデータを収集し,英語学習者のキー入力ログ情報を含んだ学習者コーパスを構築する。その後,それらのデータにライティングの評価や品詞情報などのアノテーションを行う。最後に,完成したプロダクトに関する指標とライティング執筆中のプロセスの指標を用いて,プロセスとプロダクトの関係性や評価に寄与する特徴量などを調査し,英語学習者のキー入力ログを用いた新しいライティングプロセス研究の可能性を検討する。平成28年度は,データ収集を行う前にコーパスのデザインを詳細に検討した。具体的には,目標言語(モード,ジャンル,文体,トピック),タスク(データ採取,誘出,参考図書,時間制限)について検討し,また,学習者の情報として,性別,年齢,大学名・専攻・学年,資格(英語テストのスコア)の取得状況,英語学習歴,海外滞在歴,英語の使用頻度(5段階評価),作文を書くことに対する自信度(5段階評価)を収集することを検討した。また、心理的な変数としてconcentration, time pressure, anxiety, stress, difficulty, interest, ability, motivationから構成されるタスク遂行に関する主観的困難度やライティングプロセスに関する質問紙を用いることなどを含め詳細にデザインを検討した。平成28年度中にデータを収集する予定であったが、実験計画を再検討したため、平成29年度にデータ収集を遅らせることとした。本研究の目的は,コンピュータのキー入力ログを用いたライティングプロセス可視化コーパスの構築と英語学習者のライティングプロセスの解明である.はじめに,キー入力記録システムを用いて,学習者のライティングプロセスデータを収集し,英語学習者のキー入力ログ情報を含んだ学習者コーパスを構築する.その後,それらのデータにライティングの評価や品詞情報などのアノテーションを行う.最後に,完成したプロダクトに関する指標とライティング執筆中のプロセスの指標を用いて,プロセスとプロダクトの関係性や評価に寄与する特徴量などを調査し,英語学習者のキー入力ログを用いた新しいライティングプロセス研究の可能性を検討する.平成28年度は,データ収集を行う前にコーパスのデザインを詳細に検討した.具体的には,目標言語(モード,ジャンル,文体,トピック),タスク(データ採取,誘出,参考図書,時間制限)について検討し,また,学習者の情報として,性別,年齢,大学名・専攻・学年,資格(英語テストのスコア)の取得状況,英語学習歴,海外滞在歴,英語の使用頻度,作文を書くことに対する自信度を収集することを検討した.また,心理的な変数としてconcentration, time pressure, anxiety, stress, difficulty, interest, ability, motivationから構成されるタスク遂行に関する主観的困難度やライティングプロセスに関する質問紙を用いることなどを含め詳細にデザインを検討した.平成29年度は,データ収集に着手した.また収集したデータにおけるキー入力記録システムから得られた基本的な特徴量(総語数,初入力時間,一分あたりのキー入力数,一分あたりの語数,削除キーの打鍵数に基づいた一分あたりの推敲回数,前半/中盤/後半の推敲回数など)を計算し,基礎的な分析を終えた.データ収集に着手し、基礎的な検討を終えた。またそれらを基に学会発表・論文執筆を行った。

平成29年度はデータ収集及び分析を行う。また成果の公開のための学会発表・論文執筆にも着手する。平成30年度は、引き続きデータを収集し、アノテーションを進める。また収集したデータを用いた詳細な分析に着手する。平成31年度は引き続き成果の公開を進める予定である。今年度データ収集を行うことができなかったため、データ収集に必要な物品費の購入を次年度に繰り越した。今年度全てのデータ収集を終えることができなかったため、データ収集にかかる物品費やデータ処理に関わる人件費を次年度に繰り越した。平成30年度は、計画通り予算を計上する予定である。詳細なデータ分析を行うためのソフトウェアの購入を次年度に持ち越したため,今年度執行予定である.平成29年度は、データ収集に必要な物品費及び人件費などを計画通り計上する予定である。
レプトスピラ症を初めとするげっ歯類媒介性人獣共通感染症の迅速簡易診断法新規開発

2012年までに、スリランカでは、ヒト症例から数種類のレプトスピラ遺伝子が検出されている。動物では、レプトスピラ遺伝子は牛の尿より検出された一報告のみである。このように動物のレプトスピラ保有状況に関する情報が不足しているため、人への感染源、環境汚染源となる動物ははっきりとわかっていない。そこで、申請者は、スリランカ中央県Kandy districtにて、人家周辺生息小動物のレプトスピラ保有状況に関する調査を行った。さらに、と畜場でサンプリングされた豚の腎臓からレプトピラ遺伝子の検出を試みた。その結果、2014年12月に捕獲されたSuncus murinus1頭、2015年10月に捕獲されたS. murinus1頭とRattus rattus1頭から病原性レプトスピラの遺伝子が検出された。得られた遺伝子配列の解析の結果、これらはいずれもL. borgpeterseniiであることがわかった。また、lipL41の遺伝子配列比較から、本研究にて得られた3つのL. borgpeterseniiがスリランカのレプトスピラ症患者から得られた遺伝子種と近縁であることも示された。また、健康な豚腎臓からも病原性レプトスピラ遺伝子が検出された。スリランカではレプトスピラ症は現地の言葉でネズミ熱と呼ばれており、ラットが主要な媒介動物とされていたが、今回初めてジャコウネズミからも病原性レプトスピラ遺伝子が検出された。ジャコウネズミは食虫類と呼ばれるモグラの仲間で、本来生態はラットとは異なっていたが、なんらかの理由で生態が交差するようになり、ラットが保菌するレプトスピラに感染するようになった可能性がある。また、と畜場で解体された豚の腎臓からもレプトスピラ遺伝子が検出されたことから、不顕性に持続感染している個体が存在する可能性が示唆された。27年度が最終年度であるため、記入しない。病原性レプトスピラにのみ共通する菌体抗原LipL32を組換え抗原として、大腸菌、酵母、Brevibacilusにて発現させた。またLip32を認識するモノクローナル抗体を用いて、LipL32の主要抗原領域を明らかにした。その上で、主要抗原認識部位を含むLipL32の短縮組換え抗原を作成した。短縮抗原は、全長抗原に比べて構造の安定化が期待された。作成した各組換えLipL32抗原は、抗LipL32モノクローナル抗体を用いたウエスタンブロットにて発現を確認し、血清との反応性を、ヒト患者血清および実験感染ラット、野生ラット血清を用いたIgG検出系ELISAにて行った。その結果、大腸菌発現全長組換えLipL32抗原はたんぱく質としての安定性がないことが明らかとなり、また酵母では全長のLipL32遺伝子での組換えは起こらなかった。さらに、大腸菌発現短縮LipL32抗原を利用したELISAでは野生ラットの血清診断で高い非特異反応が問題となったが、この非特異反応は、血清の大腸菌吸着による事前処理にて軽減された。酵母発現短縮LipL32抗原、およびBrevibacillus発現の全長および短縮LipL32抗原では野生ラット血清診断時に非特異反応は観察されなかった。今後はこれら組換えLipL32使用イムノクロマトグラフィーの条件検討を進め、野生ラットレプトスピラ感染症迅速スクリーニング法への応用を試みる。ヒト患者の血清では、大腸菌、酵母、Brevibacillus発現による短縮LipL32抗原を利用したIgG検出系ELISAにて反応性を確認済みである。しかしながら、IgM検出系ELISAでは、LipL32のモノクローナル抗体が認識する主要抗原領域を、ヒト患者血清中のIgM抗体も認識している可能性が示唆された。そのため、現在、Brevibacillus発現全長LipL32を用いたIgM検出系ELISAの条件検討を進めている。

ジャコウネズミは食虫類と呼ばれるモグラの仲間で、本来生態はラットとは異なっていたが、なんらかの理由で生態が交差するようになり、ラットが保菌するレプトスピラに感染するようになった可能性がある。また、と畜場で解体された豚の腎臓からもレプトスピラ遺伝子が検出されたことから、不顕性に持続感染している個体が存在する可能性が示唆された。今年度はほぼ予定通りに研究が進行した。LipL32の抗原部位の特定、さらに大腸菌および酵母発現系、Brevibacillus発現系での抗原発現が出来ている。組換え抗原発現ベクターを選択することにより、野生ラット血清に対してより非特異反応の低い組換え抗原を開発することができた。酵母発現抗原やBrevibacillus発現抗原では血清事前処理無しでも、大腸菌発現抗原より非特異反応が低く、大腸菌に比べて発現効率も良いため、より優れた組換え抗原であると考えられた。ヒト血清でも同様に大腸菌発現抗原への非特異反応が血清の大腸菌吸着による事前処理にて軽減されることが報告されており、事前処理の必要がない酵母発現抗原やBrevibacillus発現抗原はヒト血清を対象とする診断抗原としての有用性も示唆された。現在Brevibacillus発現系によって改良を加えた抗原を発現させ、評価の最終段階に入っている。次年度中には当初の予定通り、レプトスピラ流行地での現地調査に技術応用が可能であると期待される。27年度が最終年度であるため、記入しない。さらに、ヒトレプトスピラ症の早期血清学的診断法は、抗LipL32モノクローナル抗体を産生するハイブリドーマが3株(D14/2, Y22/1, D58/3)あり、それぞれのエピトープ認識部位の違いを検討した上で本診断手法開発に最適な株を選定する。またはこれらの株の組み合わせにより、より高感度高特異度を示す診断法の解析を目指す。診断法の条件検討後、フィリピン洪水発生時ヒト血清を用い、感度・特異度の測定、解析を行う。また、ラット血清診断用イムノクロマトグラフィー法の開発は、今後、より高い感度、特異度を得るため、金コロイドの代わりにセルロースナノ微粒子も利用する。展開膜への各組換え抗原固定量、金コロイドおよびセルロースナノ微粒子量、コンジュゲート抗体量及び各溶媒のpH検討を予定通り行う。スリランカの共同研究先との調整後、本年度中に技術移転も含めてスリランカ側のスタッフと共に研究を進め、野外調査でのげっ歯類スクリーニング法の実用性について検討する。
染色体異常による不妊に関する研究

減数分裂期の染色体動態の解明は、不妊の原因究明や胎児の染色体異常において重要な課題である。我々は減数分裂の染色体分配に関与するシュゴシン遺伝子(Sgo1,Sgo2)のノックアウトマウスを作製したが、胚性致死であった。また、マウスにおいてSgo1, Sgo2遺伝子は胸腺・脾臓・小腸・子宮・卵巣・精巣などに発現し、両遺伝子は、細胞の増殖に関連していることが明らかとなった。さらに、その発現量はSgo2遺伝子が精巣において極端に高いなど特徴が見られたことから、両遺伝子は異なる機能を果たし連携していると考えられた。減数分裂期の染色体動態の解明は,不妊の原因究明や胎児の染色体異常において重要な課題であり,哺乳動物を対象とした研究は,診断及び治療への発展が期待できると考えられる。マウスにおけるSgo1, Sgo2遺伝子は発現臓器が共通しているが,その発現量は,Sgo2遺伝子が精巣において極端に高いなど特徴的な点が見られる。このことから,高等な哺乳動物でSgo1,Sgo2遺伝子はそれぞれ別の役割を果たし,連携していると考えられる。減数分裂の培養細胞系が確立されていない現状では,マウス個体での発現制御系の確立及び解析が最も有効な方法である。我々は既にSgo1,Sgo2遺伝子の欠損マウスは胚性致死になることを示したが,Sgo1, Sgo2遺伝子の欠損による染色体異常を起こした受精卵では発生ができないからと考えられる。さらに,Sgo1,Sgo2遺伝子の異常が直接的、間接的に染色体の異常さらには不妊へと影響している可能性が考えられる。本研究では、正常マウスにおけるSgo1,Sgo2遺伝子の発現及び局在を解析した。また、Sgo1,Sgo2遺伝子について、Cre-loxP系用いたコンディショナルノックアウトマウスを作製した。さらに、減数分裂特異的にCreを発現するトランスジェニックマウス・ノックインマウスを作製したので、今後、これらのマウスを交配し、卵子と精子における染色体の動態及び染色体異常の有無等を解析する予定である。減数分裂期の染色体動態の解明は、不妊の原因究明や胎児の染色体異常において重要な課題であり、哺乳動物を対象とした研究は、診断及び治療への発展が期待できると考えられる。減数分裂の培養細胞系が確立されていない現状では、マウス個体での発現制御系の確立及び解析が最も有効な方法である。我々は相同組換えに関係するRad51遺伝子の欠損マウスは胚性致死になることを示し、また、減数分裂特異的に発現するDmc1遺伝子の欠損は、相同染色体の対合不全のため、両性不妊となることを明らかにしてきた。さらに、減数分裂の染色体分配に関与するシュゴシン遺伝子のノックアウトマウスを作製したところ、ホモのノックアウトマウスは胚性致死であった。本研究では、染色体の異常と不妊の関連を明らかにするために、マウスについて、減数分裂における染色体の対合・組換え・分配に関連するヒストンH2AX, Dmc1, Rad51, Sgo1, Sgo2遺伝子の連携を解析した。その結果、Sgo1, Sgo2遺伝子は胸腺・脾臓・小腸・子宮・卵巣・精巣などに発現し、両遺伝子は、細胞の増殖に関連していうことが明らかとなった。さらに、その発現量は、Sgo2遺伝子が精巣において極端に高いなど特徴が見られたことから、両遺伝子は別の役割を果たし連携していると考えられた。また、ヒストンH2AX遺伝子は生殖細胞において性染色体の対合に関与すると考えられるため、コンディショナルノックアウトマウスを作製し、卵子と精子における染色体の異常を解析中である。
中枢神経損傷により遠隔部に発生するgliosisの発生機構に関する研究

ラットの脊髄後索を破壊すると、損傷部より遠隔部の延髄後索核にreactive astrocyteが出現することを見い出し、このグリア反応の特徴を検討した。その結果、このreactive astrocyteの出現は(1)microgliaのactivationに続発する。(2)Wallerian degenerationにより惹起されるものより早期に出現する。(3)後索核の神経細胞の存在が不可欠で、神経細胞を変性脱落させておくと、この反応は欠如する。(4)神経栄養物質である塩基性線維芽細胞成長因子(bFGF)を著明に発現する。(5)このグリア反応の発生の過程で後索核神経細胞の活動水準が増加する。以上より、後索破壊後に後索核で発生するグリア反応は、損傷部に瘢痕を形成する従来のgliosisの概念にあてはまらず、神経遮断による後索神経細胞の活動の変化に関連し、損傷後の神経回路を維持、再生しようとする反応と推測された。また同様の変化は脊髄損傷後に視床知覚中断核を持続電気刺激した場合に、大脳皮質知覚領野でも観察され、人為的な神経回路の活動変化によっても惹起し得ることが明らかとなった。損傷神経回路の活動を増強させ、reactive astrocytcにおける神経栄養物質の発現の増加が、実際に成熟中枢神経での再生を促すか否かについて胎仔脳組織を知覚領野に移植し、視床刺激の効果を観察したが、刺激により移植片への神経線維の伸長ならびにシナプス形成が促進されることも明らかとなった。また外傷、虚血後の超早期の遠隔部にもグリア反応が発生することを見いだしたが、この場合には、脱分極ならびに続発する興奮性アミノ酸の放出が最も早期にグリア反応を惹起することが明らかとなった。私どもは、脊髄後索切断後のastrocyteの変化を詳細に検討したところ、損傷部からはるかに離れた延髄の後索核の神経細胞周囲に、強いbFGF活性を示すreactive astrocyteが出現することを見いだした。また同部におけるmicrogliaの反応を免疫組織学的に観察すると、同時にOX42強陽性のameboid microgliaの出現が認められた。このmicrogliaのactivationとastrocyteのGFAP反応の増加を経時的に観察するとmicrogliaにおけるOX42免疫反応性の増加は、常にreactive astrocyteの出現より早期に認められることより、この反応は、入力を失った後索核神経細胞周囲に内因性のmicrogliaのactivationを介して特異的に発生するものと考えられた。また、片側の視床知覚中継核をあらかじめ破壊し、後索核神経細胞を変性させておくと、その対側のnucleus gracilisには後索切断後のreactive gliosisが発生しないこと、後索切断後早期のnucleus gracilisでの神経活動水準をcytochrome oxidase(CYO)活性により観察した場合、microgliaのactivationのはじまりとCYO活性増加の時間的経過が一致することより、このreactive gliosis後索核神経細胞の存在と機能状況によって発生することが明かとなった。さらに後索切断した後に一側の視床中継核を持続的に刺激し、後索核におよびこれに関連した神経回路に機能状況を人為的に変化させることによって、後索核のみならずさらに上位の大脳皮質知覚領野にも類似のreactive gliosisが認められることも明かとなった。現在これらの神経機能変化に伴うreactive gliosisの発生のメカニズム解明のため、bFGFおよびGFAP mRNAのinsitu hybridizationおよびInterleukin 1の組織内contentの測定について現在検討中である。

後索を切断した後、対側の視床知覚中継核を刺激強度(5T of primary cotical response)及び刺激頻度(25Hz)で電気刺激し、これにより後索核の視床投射neuronに逆行性の放電を持続的に起こさせ、延髄後索核内および大脳皮質知覚領野での神経回路の活動を人為的に変化させた場合のreactive gliosisおよびmicrogliaのactivationがどのような影響をうけるかを免疫組織学的に観察した結果、後索核内のastrocyte, microgliaの反応性の増加を軽度認めたが、後索切断のみをおこなった場合と比べ有意な増加ではなかった。しかし大脳皮質知覚領野におけるmicroglia, astrocyteの免疫反応性は後索切断を行わずに刺激をおこなった場合と比べ有意に増加し、microgliaの形態は明らかにameboidの形状を示した。このことより、正常神経回路の活動性を変化させた場合より損傷された神経回路で且つ神経遮断された領域において、glia細胞の形態および増殖能は神経活動性変化の影響を受けやすいものと考えられた。またbFGFの反応性も神経遮断領域で神経活動性を変化させた場合にastrocyteにおけるGFAP反応の増強に伴い増加し、この変化がglia細胞を介した神経栄養効果を促進するものと考えられた。GFAP反応の増加をGFAP mRNAのinsitu hybridizationにて検討をおこなうと刺激24時間までは、免疫組織学的には、GFAPの発現は増加するが、GFAP mRNAの変化しないことが明らかとなった。したがって神経回路の活動性を変化させた場合に発生する早期のastrocyteの反応は細胞の増殖を伴わず、既に存在していたastrocyte内のglia線維の構造上の変化をきたし、この時期には刺激により放出された神経伝達物質やイオンの取り込みなどに関係した変化であることを示唆し、神経活動性は密接にglia細胞の機能に影響を及ぼすことが明らかとなった。ラット脊髄後索を切断した後、刺激条件を変化させ24時間の視床電気刺激を行った場合の延髄後索核、大脳皮質知覚領野でのastrocyte,microgliaの反応を観察した結果、大脳皮質知覚運動領野において50Hz以下の刺激で、これらのglia反応が刺激強度と共に増加してゆく傾向が認められた。またastrocyteにおけるbFGF活性もGFAP亢進と同時に亢進した。次に大脳皮質知覚運動領野の一部を除去し、視床からの神経投射を遮断しておき、視床の持続電気刺激を行なったところ、bFGFの発現が損傷部で有意に増加した。以上のような反応が実際に成熟中枢神経系において神経回路を再構成しうる反応であるか否かを検討するために、損傷部に胎仔ラットの大脳皮質を移植し、移植片内へのacetylcholine esterase陽性線維の伸長および移植片内でのシナプス形成の指標としてsynaptophysin免疫染色を行ったところ、視床刺激を行った場合に移植片内への神経線維の伸長ならびにシナプス小胞蛋白の出現が有意に促進された。
マイクロ気相燃焼における化学的消炎機構に関する研究

本年度に行った研究内容は大きく分けて,(1)位相ロックOH-PLIF(平面レーザ誘起蛍光法)を用いたレーザ計測によりマイクロ燃焼器における振動火炎の発生機理を調べたこと,と(2)エバネッセント光を用いた壁面近傍Acetone-LIF及びOH-LIFの計測を試したことである。位相ロックOH-PLIF及び2色法温度計測により振動火炎の発生機理を調べた。昨年度は火炎の伝播速度を高速高感度ICCDカメラでの撮影により計測を行った。火炎が上流への伝播に伴い,伝播速度が順々に減っていくと明らかにした。今年度は,位相ロックOH-PLIFによる振動火炎の時間的3次元火炎構造の変化を再現することおよび,OH-PLIF2色法による火炎面温度の非定常計測を行った。これらの結果から振動火炎は上下壁への熱損失による曲率増大は局部的消炎の原因となる,そして,熱損失による火炎温度の低下は全体的消炎の原因となると解明できた。本研究で行ったOH-PLIF及び2色法温度計測はマイクロ燃焼に対して初であり,本計測で得られたマイクロ流路内おける気相燃焼のOH-PLIF強度およびOH相対濃度のデータは大変貴重である。本研究で使ったOH-PLIFと2色温度計測法は今後マイクロ燃焼研究の基本的手法として大きな展開と期待できる。そして,本研究で開発された振動火炎に対する位相ロック計測法はほかの周期的現象の非定常計測にも参考になる。燃焼に対する壁面の化学的効果をサブミクロン寸法のレーザ計測により調べることを最終目的とし,検証実験としてエバネッセント光を用いた壁面近傍Acetone-LIF及びOH-LIFの計測を試している。本研究はUVレーザ光をプリズムに入射し,プリズム表面での全反射による生み出すエバネッセント光を用い,Acetone蒸気および放電で作られたOHラジカルを励起して蛍光をICCDカメラで観察した。入射角度やプリズム表面粗さなどの効果を調べた。これらのデータは今後エバネッセント光を用いた燃焼場の計測について大変有意義であると考えている。本年度行った研究は下記の通りである.(1)異なる活性を持つ表面材料による平行平板間予混合火炎の消炎距離への効果についてマイクロ燃焼における壁面による熱・化学的消炎機構を解明するため,同じ石英板にそれぞれアークプラズマ蒸発法により100ナノ程度のNi,Cr,Rhをコーティングし,壁温を制御しながら,異なる活性を持つ表面材料による行平板間予混合火炎の消炎距離への効果を調べた.壁温を上昇させると消炎距離は小さくなり,不活性の材料である石英は比較的活性を持つ金属材料より消炎距離が小さいという事を明らかにした.(2)マイクロ燃焼器内振動火炎の発生機理について振動火炎の発生機理を調べるため,火炎の伝播速度を高速高感度ICCDカメラで撮影し計測した.火炎の上流への伝播に伴い,伝播速度が除々に減小する事を明らかにした.この結果から振動火炎の火炎温度が,熱損失により低下することがうかがえる.来の火炎観察結果を含め,これにより,マイクロ燃焼器内振動火炎に関する具体的発生プロセスを,着火から,火炎の上流への伝播,壁への熱損失による消炎,自動再着火とモデル化できた.(3)レーザ計測による3次元火炎構造と火炎面温度の測定,およびマイクロ流路内火炎への壁面効果についてPLIF(平面レーザ誘起蛍光法)を用いたレーザ計測により,石英製マイクロ燃焼器内部のOH分布を測定し,3次元の火炎構造を構築した.壁温の分布によって火炎面が凹形状であることが分かった.そして,2つの励起レーザ光により得られる火炎の瞬時OH-PLIF画像から火炎面の温度を測定し,熱電対で測定した火炎温度とよく一致していることを示した。

本研究はUVレーザ光をプリズムに入射し,プリズム表面での全反射による生み出すエバネッセント光を用い,Acetone蒸気および放電で作られたOHラジカルを励起して蛍光をICCDカメラで観察した。入射角度やプリズム表面粗さなどの効果を調べた。これらのデータは今後エバネッセント光を用いた燃焼場の計測について大変有意義であると考えている。
脂肪酸結合蛋白質によるドパミン受容体調節と神経機能における役割

私達はこれまでに心臓型脂肪酸結合蛋白質(H-FABP)の欠損マウスにおいて常同行動と認知機能の異常、恐怖行動の亢進が起こることを見出した。脳内ドパミン神経はこれらの行動発現に関与すること、H-FABPはドパミンD2受容体との結合することから、H-FABP欠損マウスのドーパミン神経機能について解析した。最初にH-FABP欠損マウスにメタンフェタミンを投与し、ドパミンD2受容体の機能異常について調べた。また、ドパミンD2受容体拮抗薬であるハロペリドールによるカタレプシー現象を検討した。さらに、背側線条体におけるマイクロダイアリシス法を用いて、ハロペリドール刺激によるアセチルコリン(ACh)の放出を検討した。結果として、H-FABP欠損マウスではメタンフェタミンに対する感受性が有意に減弱した。さらに、H-FABP欠損マウスにおいてドパミンD2受容体拮抗薬の投与によるカタレプシー現象の有意な亢進が見られ、H-FABP欠損マウスではカタレプシーが亢進する同じ用量で、線条体でのハロペリドール誘発のACh遊離が顕著に亢進していた。免疫染色法によりH-FABPが背側線条体のACh神経細胞に強く発現することを確認した。さらに、培養神経様細胞を用いてH-FABPがドパミンD2受容体の機能を亢進させることを初めて証明した。これらの結果は、H-FABP欠損マウスに見られたカタレプシー現象の亢進には線条体におけるACh神経におけるD2受容体の機能異常が関わることを示唆している。脳神経細胞に高発現する心臓型脂肪酸結合蛋白質(H-FABP)の精神機能における役割を明らかにするために、H-FABP欠損マウスにおけるドパミンD2受容体の細胞内局在変化とシグナル伝達について調べた。D2受容体の発現量は細胞内局在には野生型と比べて変化はなかった。しかし、H-FABP欠損マウスではD2受容体が発現する帯状回皮質においてcAMP反応性エレメント結合蛋白質(CREB)のリン酸化反応が低下して、同時にCREBによって転写調節を受ける脳由来神経栄養因子(BDNF)の発現量が有意に低下した。さらに、興奮性グルタミン酸受容体によって活性化されるCaMキナーゼIIの活性が低下していた。D2受容体は帯状回皮質においてグルタミン酸遊離に関与することからH-FABP欠損マウスではD2受容体機能に変化が起こっていることが示された。D2受容体機能変化を調べる目的でD2受容体遮断剤ハロペリドールによる常同行動、カタレプシーを検討した。予想通りにハロペリドールにまるカタレプシー反応はH-FABP欠損マウスで著しく亢進した。これまでに私達はH-FABP欠損マウスにおいて、認知機能低下、恐怖行動の亢進を見出した。帯状回皮質はこれらの認知機能、恐怖行動に深く変わっている。これらの行動異常にH-FABP欠損マウスの帯状回皮質におけるグルタミン酸神経系の機能低下が関与することが示された。今後はH-FABP欠損とD2受容体の機能変化との関連を詳細に調べる。
ストレスによる免疫抑制の神経・内分泌機構とサイトカインの役割

免疫機能がストレスによって抑制されることが知られているが、本研究の目的はその神経内分泌機構についてサイトカインの役割を中心に解明することである。従来までの研究で、ストレスによる免疫抑制の実験モデルをラットとマウスで確立し、脳から末梢リンパ球へのストレス情報経路として交感神経が重要であることを明らかにした。そこで、本研究では、脳を電気的あるいは化学的に刺激した時の末梢免疫系の応答と交感神経の関与について検討し、以下の知見を得た。ラットの視床下部のさまざまな部位を電気刺激して、脾臓リンパ球活性を測定したところ、交感神経の中枢である腹内側核の刺激によって強い抑制が起こった。この効果は副腎摘出によっては影響されないが、交感神経切除で消失した。この結果はストレス負荷の場合と同様であり、腹内側核がストレスによる免疫抑制の中枢部位であると思われた。脳内にインターロイキン(IL)-1を投与するとやはり免疫抑制が起こるが、同時に脾臓や肝臓のIL-6の発現が亢進することを見いだした。ストレス負荷によっても同様であった。このIL-6応答もやはり神経節遮断薬で消失し交感神経の関与が示唆された。これらの結果から、ストレスが視床下部の腹内側核やIL-1を経由して交感神経を活性化し、末梢の免疫系の細胞活性を抑制すると結論した。特にIL-1がストレス応答の脳内メディエーターの一つである可能性が示されたことは、脳と免疫を結ぶ鍵分子としてのサイトカインという新しい観点で注目すべき結果であろう。1.ストレスによる免疫機能抑制のモデルを確立するために、実験動物としてラットを用い、ケージ床面に設置したグリットに間欠的に通電(2-3mA,1分間に2秒間)する、いわゆるフットショックを与えた。30分後に脾臓をホモゲナイズし、リンパ球を分離して、invitroで幼若化反応(conA応答)と細胞障害活性(NK活性)を調べたところ、対照ラットに較べて、両反応共フットショックストレスにより、強く抑制されることが判った。このようなリンパ球機能の抑制は副腎を摘除したラットでもみられたが、交感神経節ブロッカーの前投与によって解除された。従って、ストレス→脳→交感神経→脾臓という一連の経路が示された。これは、脳内にIL-1やTNFを投与した時にみられる脾リンパ球機能の抑制と基本的に同じであり、ストレス反応時の脳内サイトカインの関与を示唆する新知見である。2.上記の免疫機能抑制に関与する脳内部位を明らかにするために、視床下部の種々の神経核を電気刺激して、脾臓リンパ球活性を測定した所、特に交感神経の中枢部位である腹内側核(VMH)を刺激した時に強い抑制がみられた。この場合も、副腎摘除によっては影響されないが、節ブロッカーで解除された。従って、VMHがストレスによる免疫抑制に深く関わっていることが判明した。免疫機能がストレスになって抑制されることは良く知られているが、本研究の目的はその神経内分泌機構についてサイトカインの役割を中心に解明することである。前年度の研究で、ストレスによる免疫抑制の実験モデルをラットとマウスで確立し、脳から末梢リンパ球へのストレス情報経路として交感神経が重要であることを明らかにした。そこで、今年度は、脳を電気的あるいは化学的に刺激した時の末梢免疫系の応答と交感神経の関与について検討し、以下の知見を得た。

ストレス負荷によっても同様であった。このIL-6応答もやはり神経節遮断薬で消失し交感神経の関与が示唆された。これらの結果から、ストレスが視床下部の腹内側核やIL-1を経由して交感神経を活性化し、末梢の免疫系の細胞活性を抑制すると結論した。特にIL-1がストレス応答の脳内メディエーターの一つである可能性が示されたことは、脳と免疫を結ぶ鍵分子としてのサイトカインという新しい観点で注目すべき結果であろう。
超原子価化合物の電解合成とその応用に関する研究

超原子価化合物の化学は新しい研究領域として活発な研究が展開されているが、この分野に対する電気化学的アプローチはこれまで殆どなされていない。そこで本研究ではテルル化合物およびヨードベンゼン類を対象に選び、相応する超原子価ジフルオロ化合物の電解合成を試みるとともにその合成応用を図ろうとした。以下に記すように所期の目的をほぼ達成することができたものと確信する。1.超原子価ジフルオロテルル化合物の一段階電解合成種々のテルル化合物をフッ化物イオン存在下、電解酸化すると一段で超原子価ジフルオロテルル化合物が高収率で得られることを見出すとともに、その生成機構を明らかにした。これは超原子価テルル化合物の電解合成の初めての成功例でもある。2.超原子価ヨードベンゼンジフルオリドの一段階電解合成とgem-ジフッ素化への応用パラ位にメトキシ基やニトロ基などを有するヨードベンゼンをフッ化物イオン存在下、電解酸化すると相応する超原子価ジフルオロ化体が好収率で生成することを見出した。これらのジフルオロ化体はジチオアセタールを脱硫フッ素化できることが分かったので、この知見を基にパラメトキシヨードベンゼンジフルオリドをin-cell式のメディエーターとして用いる新しい間接電解gem-ジフッ素化法を開拓した。これは超原子価化合物が電解反応のメディエーターとして利用できることを示した最初の例である。
フォトニック結晶とサブバンド間遷移の融合による熱輻射制御の研究

本研究ではフォトニック結晶による光の制御と量子井戸のサブバンド間遷移による電子の制御とを融合させ、両者の相互作用の有限性を考慮した検討を行うことにより、所望の波長帯域においてのみ発光する効率的な熱輻射光源を実現した。作製したデバイスは電流注入動作時に、同一入力パワーにおいて同様の構造の黒体試料と比較して2倍のピーク強度の輻射を示した。本研究の目的は電子の遷移スペクトルを制御できるサブバンド間遷移と光子状態を制御できる2次元フォトニック結晶を組み合わせることで所望の波長帯域においてのみ発光する効率的な熱輻射光源を実現することである。本年度は基本理論を構築し、またサブバンド間遷移のみによる熱輻射制御特性を明らかにすることを目指して研究を行った。(1)サブバンド間遷移を多数の2準位電子系で近似し、これらがフォトニック結晶によって作り出される単一光モード(共振器モード)と相互作用し、かつ2準位電子系は半導体結晶の格子振動をモデル化した熱浴Aと相互作用し、共振器モードはフォトニック結晶外の多数の自由空間光モード(熱浴B)と相互作用するモデルとした。これに対して量子ランジュバンの手法を用いて解析を行い、熱輻射スペクトル強度を表す方程式等を得た。これにより、共振器と2準位電子系を用いて熱輻射の線幅や強度を制御できることが理論的に確認され、また最大の放射効率が得られる条件等が分かった。(2) n型AlGaAs/GaAs量子井戸を用いてサブバンド間遷移の熱輻射制御特性を実験的に調べた。AlGaAs障壁層のAl組成は0.3程度とし、GaAs井戸層の幅を9nmから4.5nmまで変化させた。試料を100°C程度に加熱して、その発光スペクトルをフーリエ変換赤外分光計を用いて観測した。その結果、半値幅1020meVの狭い単一ピークの発光スペクトルが得られ、またそのピーク波長は井戸幅に応じて12μmから7μmまで変化することが分かった、これにより、サブバンド間遷移を用いた電子の遷移スペクトルの制御を通して、熱輻射スペクトルの制御が可能であることが実証された。本研究の自的は電子の遷移スペクトルを制御できるサブバンド間遷移と光子状態を制御できる2次元フォトニック結晶を組み合わせることで所望の波長帯域においてのみ発光する効率的な熱輻射光源を実現することである。本年度はサブバンド間遷移を示す量子井戸を含むウエハーにフォトニック結晶を形成して狭線幅の熱輻射を実現することを目指して研究を行った。(1)波長9.7μmのサブバンド間遷移を示すn型AlGaAs(46ML)/GaAs(24ML)量子井戸64層からなるウェハ(基板を含む厚さ650μm)の表面に、格子定数216μmの三角格子フォトニック結晶を形成した試料を作製し、試料を90°Cに加熱して垂直方向に放射される輻射のスペクトルを測定した。その結果、フォトニックバンド構造の2次と3次のΓ点が重なる領域において強い発光が得られることが分かった。しかし、この構造では基板が厚いためにマルチモードとなり、発光線幅の制御ができなかった。(2) (1)のウェハの量子井戸部分に2mm角のフォトニック結晶を形成し、その後、フォトニック結晶下部の基板部分をウェットエッチングによって除去することにより、厚さ約1.8μmの薄板フォトニック結晶を作製した。この構造では伝搬モードがシングルモードになる。上と同様に試料を加熱して垂直方向の熱輻射スペクトルを測定したところ、モードが一つしかないことを反映して2次のΓ点に相当する狭い線幅のピークが得られた。その線幅は元々のサブバンド間発光の線幅の半分以下であった。本年度はデバイス構造の最適化と電流注入デバイスの実現、そして放射パターンの測定を行うことを目指して研究を行った。1.電流注入による発光を実現するべく、昨年度実現したサブバンド間遷移を示す量子井戸ウエハにフォトニック結晶スラブ(2.4mm角、厚さ1.8μm)を形成したチップ(3mm角)の枠部分に2カ所の電極を形成し、2本の金属ワイヤーを用いてチップを空中につり下げる構造のデバイスを作製した。金属ワイヤーを細長くして熱伝導損失を抑制し、またデバイス周辺を真空にして対流による損失を抑制した。またスラブを支える枠部分および電極部分を小さくして余分な輻射損失を低減した。これにより、同一注入電力において同様の構造の疑似黒体試料の2倍のピーク輻射強度を示す狭帯域(中心光子エネルギー128meV、線幅4.5meV)の熱輻射光源の実現に成功した。2.(1)のデバイスの放射角度特性を測定するため、集光角の小さなレンズ(10°)を用いてFTIR分光器に発光を取り込む光学系を構築し、デバイスの角度を変えながら発光スペクトルを測定した。その結果、デバイスからの熱輻射がフォトニック結晶のバンド構造を反映していることを観測することに成功した。

また輻射ピーク強度の角度依存性を評価したところ、強度が半分になる角度全幅が22°と非常に狭いことが分かった。つまり、不必要な方向への熱輻射を抑制できていることが確認できた。3.別種のフォトニック結晶構造の可能性を探るため、サブバンド間遷移の偏光方向であるTM偏光モードに対してバンドギャップの開く三層積層型のフォトニック結晶を検討し、その作製に成功した。以上、本研究では3年間の成果として当初の目標であった電流注入型の狭帯域、狭出射角の高効率な熱輻射光源を実現することに成功した。
脳卒中片麻痺の上肢運動解析：CI療法は真に麻痺を回復しているか？

本研究は3次元運動解析システムはPOLHEMUS社製LIBERTY本体と体表貼付式の小型センサーを用いて脳卒中片麻痺の麻痺手の機能回復を定量化し、片麻痺患者の麻痺手において上肢パフォーマンスの向上と3次元動作解析結果の乖離(もしくは一致)を示すことである。測定は簡易上肢機能検査(STEF)のうち、手関節、肘関節、肩関節の運動の自由度を要求する課題である考えられる「検査7;布」を用いて左右手について実施する。示指基部、橈骨遠位端、尺骨遠位端、内側上顆、外側上顆、肩峰の三次元位置座標を取得し、健常者による自由度指標の考案、脳卒中片麻痺患者に対する横断研究、介入研究を予定している。平成30年度は健常者を対象にpreliminaryに指標の検討を中心に進め、以下の進捗があった。1.自由度指標の検討利き手健常者に対して動きを抑制するために各々装具を装着し、簡易上肢機能検査(STEF)遂行時の手関節、肘関節、肩関節の三次元座標を求め、上肢動作中の自由度指標を検討した。三次元運動解析システムのセンサー情報(三次元座標、オイラー角)により動作中の運動自由度を定量化できる可能性が示唆された。2.研究代表者所属機関による倫理審査委員会の承認研究代表者所属機関の研究倫理審査委員会において、当該研究の倫理審査を受審し当該研究が倫理上の配慮がなされていることの承認を受けた。平成30年度は当初の予定であった急性期脳卒中片麻痺患者に対する横断研究、シングルケーススタディが実施できなかった。31年度研究計画1.78月:自由度指標の考案、健常者における予備検討2.912月:急性期脳卒中片麻痺患者に対する横断研究、シングルケーススタディ3.13月:急性期脳卒中片麻痺患者に対する介入研究研究の途中経過を随時学会等で公表する。学会参加費、旅費が不要であったため次年度使用額が生じた。これらは次年度学会参加費に計上する予定である。
ショウジョウバエを用いた特異的神経認識の分子遺伝学

我々は比較的構成が単純で、遺伝学的アプローチが可能なショウジョウバエ神経-筋結合をモデル系として、神経特異認識に関与する分子の同定、機能解析を行っている。今年度は、昨年度に引き続き、LRRファミリーに属する新たな神経認識候補分子、Capricious (Caps、旧P750)に関する研究、特に機能解析を進めた。まずimprecise excision法により機能欠損株を作製した。これらはsemi-lethalであった。欠損体幼虫における運動神経の投射、シナプス形成の過程を調べたところ、特定の筋肉におけるシナプス形成に異常が見られた。特にプレ、ポスト双方で通常capsが発現している筋肉12におけるシナプス形成過程において、神経終末がこの筋肉に限局されず、近傍の筋肉13(capsを発現しない)へ進展しているような形態が約25%の体節で観察された。次にUAS-GAL4システムを用い、筋肉全体におけるcapsの異所発現を誘導し、筋肉12神経終末形成への効果を調べた。その結果機能欠失胚と類似した、しかしより高頻度(約70%)でより激しい(筋肉13における異所的シナプスが広い領域に渡っている)表現系が観察された。以上の結果から、capsはおそらくホモフィリックな作用を通じ、筋肉12とその支配神経との間の認識に関与していることが強く示唆された。機能欠失と異所発現の表現系が類似したものであることは一見矛盾しているようであるが、機能欠失における表現系は標的特異性あるいはシナプスの安定化が損なわれた結果、異所発現における表現系は筋肉13上のcapsが積極的にこの運動神経に働きかけた結果であると解釈すれば説明がつく。現在このモデルを検証するためさらに詳細な解析を進めている。
半導体発光デバイス作製実験教材の開発と実践的な教育への応用

現在の高度情報化社会を支える半導体デバイスのものづくり実験を高専で実施することは様々な制約によって容易ではない.本研究は,現代社会に欠かすことのできない存在となった半導体発光デバイスの作製技術とその動作原理を理論と実践の両面から効果的に習得することのできる「半導体発光デバイス作製教材」の開発に取り組んでいる.半導体発光デバイスは,用途に応じて様々な波長で発光するが,本研究では可視光域(波長:400-700nm)で発光する発光ダイオードの作製を試みる.可視光域で発光する発光ダイオードの作製には,可視光を得ることのできる適当なバンドギャップエネルギー(1.8-3.1eV程度)を持つIII-V族化合物半導体を選定しなければならない.本研究では,数多く存在するIII-V族化合物半導体の中から,黄緑色もしくは赤色の発光が得られ,環境への負荷も小さいリン化ガリウム(GaP)を用いることにした.また,半導体デバイスを動作させるためには,半導体に良好な金属電極を形成しなければならないため,まず,GaPに電圧を印加して効率的に電流を流すことのできる電極材料を検討した.一般に,GaPなどのIII-V族化合物半導体に良好な電極を形成するには金(Au)をベースにした金属が用いられるが,金をベースにした金属は非常に高価なため,本研究では金より安価で比較的入手しやすいインジウム(In)をベースにした金属を使ってGaPに良好な電極が形成できるか試みた.GaPの伝導形(n型,p型)の違いによって使用する金属材料は異なるが,検討の結果,負の電荷を帯びた電子の多いn型GaPにはIn,正の電荷を帯びた正孔の多いp型GaPにはインジウム・亜鉛合金(InZn)を用いることで,印加した電圧に対して電流が線形に変化する良好なオーミック電極が得られた.本研究課題の目的は,簡易な工程を用いて可視光域(波長:400-700nm)で発光する半導体発光デバイスを作製する教材を開発し,それを様々な教育活動で応用することである.この目的を達成するため,本研究では様々な検討の結果,数多く存在するIII-V族化合物半導体の中から,黄緑色もしくは赤色の発光が得られ,環境への負荷も小さいGaP(バンドギャップエネルギー:2.26eV)を用いることにした.半導体発光デバイスは,発光層を形成したIII-V族化合物半導体(本研究ではGaP)に数V程度の電圧を印加して電流を流すことによって発光が得られる.しかし,使用する電極材料によっては,GaPに電圧を印加しても適切な量の電流を流すことができない状態になるため,GaPを使って発光デバイスを作製するには,GaPと金属の境界で適切な電流ー電圧特性が得られる金属電極を形成しなければならない.一般に,GaPに良好な電極を形成するには金(Au)をベースにした金属が用いられるが,本研究では金より安価で比較的入手しやすいインジウム(In)をベースにした金属を使ってGaPに良好な電極が形成できるか試みた.その結果,n型GaPにはIn,p型GaPにはインジウム・亜鉛合金(InZn)を用いることで,印加した電圧と流れる電流が線形に変化する良好な特性が得られた.さらに,Inは融点が約157°Cと金属としては非常に低いため,In及びInZnを使ってGaPに電極を形成する際に,通常必要となる真空を要する工程を使うことなく,大気環境の状態でGaPに良好な金属電極を形成できる簡易な工程が確立できた.このように,In系金属を使うことによってGaPに簡易な工程で良好な電極を形成できる見通しが得られたことから,本研究課題の研究目的に対する本年度までの達成度は,おおむね順調に進展していると言える.今年度の取り組みによって,半導体発光デバイス作製教材を開発する上で必要となる適切なIII-V族化合物半導体を選定し,また,克服しなければならない課題の一つであった,発光デバイスの母材となるIII-V族化合物半導体(本研究ではGaP)へ良好な電流-電圧特性を示す金属電極を,In系金属を用いることで簡易な作製工程で形成できる見通しが得られた.この得られた成果を基にして,今後,可視光域で発光するGaP発光ダイオード(GaP-LED)の作製を試みる.GaP-LEDを作製するには,負の電荷を帯びた電子の多いn型GaP基板上に,正の電荷を帯びた正孔の多いp型GaP層を形成し,さらに発光中心となる窒素などの不純物を含有したGaP発光層を形成しなければならないため,これまで本研究代表者が太陽電池及びMOS電界効果トランジスタの作製で確立してきた不純物拡散層形成技術を基にして,p型GaP層及びGaP発光層の形成を試みる予定である.そして,n型GaP基板にはIn,p型GaP層にはInZnで電極を形成し,GaP-LED構造を作製し,電流ー電圧特性及び発光特性などを評価する予定にしている.現在の高度情報化社会を支える半導体デバイスのものづくり実験を高専で実施することは様々な制約によって容易ではない.本研究は,現代社会に欠かすことのできない存在となった半導体発光デバイスの作製技術とその動作原理を理論と実践の両面から効果的に習得することのできる「半導体発光デバイス作製教材」の開発に取り組んでいる.半導体発光デバイスは,用途に応じて様々な波長で発光するが,本研究では可視光域(波長:400-700nm)で発光する発光ダイオードの作製を試みる.可視光域で発光する発光ダイオードの作製には,可視光を得ることのできる適当なバンドギャップエネルギー(1.8-3.1eV程度)を持つIII-V族

化合物半導体を選定しなければならない.本研究では,数多く存在するIII-V族化合物半導体の中から,黄緑色もしくは赤色の発光が得られ,環境への負荷も小さいリン化ガリウム(GaP)を用いることにした.また,半導体デバイスを動作させるためには,半導体に良好な金属電極を形成しなければならないため,まず,GaPに電圧を印加して効率的に電流を流すことのできる電極材料を検討した.一般に,GaPなどのIII-V族化合物半導体に良好な電極を形成するには金(Au)をベースにした金属が用いられるが,金をベースにした金属は非常に高価なため,本研究では金より安価で比較的入手しやすいインジウム(In)をベースにした金属を使ってGaPに良好な電極が形成できるか試みた.GaPの伝導形(n型,p型)の違いによって使用する金属材料は異なるが,検討の結果,負の電荷を帯びた電子の多いn型GaPにはIn,正の電荷を帯びた正孔の多いp型GaPにはインジウム・亜鉛合金(InZn)を用いることで,印加した電圧に対して電流が線形に変化する良好なオーミック電極が得られた.本研究課題の目的は,簡易な工程を用いて可視光域(波長:400-700nm)で発光する半導体発光デバイスを作製する教材を開発し,それを様々な教育活動で応用することである.この目的を達成するため,本研究では様々な検討の結果,数多く存在するIII-V族化合物半導体の中から,黄緑色もしくは赤色の発光が得られ,環境への負荷も小さいGaP(バンドギャップエネルギー:2.26eV)を用いることにした.半導体発光デバイスは,発光層を形成したIII-V族化合物半導体(本研究ではGaP)に数V程度の電圧を印加して電流を流すことによって発光が得られる.しかし,使用する電極材料によっては,GaPに電圧を印加しても適切な量の電流を流すことができない状態になるため,GaPを使って発光デバイスを作製するには,GaPと金属の境界で適切な電流ー電圧特性が得られる金属電極を形成しなければならない.一般に,GaPに良好な電極を形成するには金(Au)をベースにした金属が用いられるが,本研究では金より安価で比較的入手しやすいインジウム(In)をベースにした金属を使ってGaPに良好な電極が形成できるか試みた.その結果,n型GaPにはIn,p型GaPにはインジウム・亜鉛合金(InZn)を用いることで,印加した電圧と流れる電流が線形に変化する良好な特性が得られた.さらに,Inは融点が約157°Cと金属としては非常に低いため,In及びInZnを使ってGaPに電極を形成する際に,通常必要となる真空を要する工程を使うことなく,大気環境の状態でGaPに良好な金属電極を形成できる簡易な工程が確立できた.このように,In系金属を使うことによってGaPに簡易な工程で良好な電極を形成できる見通しが得られたことから,本研究課題の研究目的に対する本年度までの達成度は,おおむね順調に進展していると言える.今年度の取り組みによって,半導体発光デバイス作製教材を開発する上で必要となる適切なIII-V族化合物半導体を選定し,また,克服しなければならない課題の一つであった,発光デバイスの母材となるIII-V族化合物半導体(本研究ではGaP)へ良好な電流-電圧特性を示す金属電極を,In系金属を用いることで簡易な作製工程で形成できる見通しが得られた.