hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ノメイガ類におけるＨｙｂｒｉｄ　Ｔｙｐｅ性フェロモンの普遍性と進化様式

野外調査により収集したノメイガ類65種の累代飼育法を確立し、このうち19種について研究遂行に十分な量の性フェロモンと個体数を確保できたため、性フェロモンのカラム分画生物検定に供試した。結果は当初の予想とは異なり、供試したほぼ全ての種がタイプI画分に対して応答を示し、タイプIとタイプIIを混ぜたときのみ応答を示す種(=Hybrid type)は見出されなかった。特に、ウコンノメイガおよびミナミウコンノメイガはタイプI性フェロモン成分が同定されているにも関わらず、合成品を用いた野外試験では十分に雄を誘引できていないことから、タイプII成分を性フェロモンとして利用している可能性が考えられたため重点的に分析を行った。しかし、室内で行った生物検定においてはタイプI画分のみに対しても応答を示したことから、これら2種がタイプII成分を性フェロモンとして利用している(=Hybrid type)可能性は否定された。これらの結果より、ノメイガ類におけるHybrid Typeは、限られた種のみが持つ派生した形質である可能性が浮上した。野外調査により220種について分子系統解析に必要な新鮮なサンプルを収集し、ほぼ全てのサンプルについてミトコンドリアCOI領域全長(1531bp)を増幅する反応条件を確立するとともに、この領域を用いた予備的な解析を行った。ノメイガ類全体では塩基置換が飽和に達しており、解像度の高い系統樹は得られなかったものの、ノメイガ類の中でも多種を擁する一群であるPatania属が多系統である可能性が示されたほか、オオキバラ・コヨツメノメイガのそれぞれに近縁な隠蔽種が存在することを見出した。本年度は、当初の予定を上回る19種のノメイガ類について性フェロモン利用形態の分析を行い、全ての種がタイプI画分に対して応答を示す(=Hybrid typeではない)ことを明らかにした。この結果はHybrid Typeがノメイガ類において派生的な形質である可能性を示唆するものである。一方で、分子系統解析では、Patania属が多系統である可能性、オオキバラ・コヨツメノメイガのそれぞれに近縁な隠蔽種が存在することが示されたものの、ノメイガ類全体について解像度の高い系統樹を得ることはできなかった。このことから、進捗状況は当初の予定よりやや遅れていると判断した。昨年に引き続き、抽出した性フェロモンのカラム分画生物検定を行い、性フェロモン利用形態の分析を進める。特に、昨年時点で分析が進んでいるOstriniaおよびPatania属、Hybrid Typeの種が含まれるAnania属の種について重点的に分析を進める。ミトコンドリアCOI領域を用いた分子系統解析では塩基置換が飽和しており明瞭な系統樹が得られなかったため、核遺伝子やMIG-seqによる解析を検討する。

ミトコンドリアCOI領域を用いた分子系統解析では塩基置換が飽和しており明瞭な系統樹が得られなかったため、核遺伝子やMIG-seqによる解析を検討する。
ウィルソン病、メンケス病の病因である銅輸送ATPasesの酵素活性測定法の開発

先天性銅代謝異常症であるウィルソン病およびメンケス病はその遺伝子解析から非常に類似した銅輸送ATPase(メンケス病、ATP7A;ウィルソン病、ATP7B)の異常であると考えられている。この銅輸送ATPaseの酵素活性の測定法を検討し、疾患細胞での銅輸送ATPaseの活性の有無を明らかにした。方法1)銅輸送ATPaseの活性測定法の確立:ATP-7Bは膜蛋白で肝細胞ゴルジ体膜にあり、肝細胞内の銅輸送に関与している。そこで、正常ラットゴルジ体分画をサンプルとし、銅存在下でATP、ルシフェリン、ルシフェラーゼと反応させ、ATPの減少を生物化学発光測定システムで定量することにより、ATPaseの活性を種々の条件下で測定した。2)ウィルソン病モデル動物(LECラット)との比較:1)で確立した測定法により、正常とLECラットの肝細胞ゴルジ体分画でのATP7Bの活性を測定、比較検討した。結果および考察1)正常ラットの肝ゴルジ体を用いた検討より、添加銅としてGSH-Cu(1価Cu)が望ましく、添加した銅濃度の上昇と共にATPase活性も上昇した。また、ゴルジ体サンプルの蛋白量とATPase活性の間にも相関関係が見られた。測定に使用するBufferはTris-H_2SO_4BufferがATP7Bの-SH基の保護をするので望ましいという結果を得た。以上の条件により、正常ラットサンプルを用いたATP7Bの銅濃度に対する酵素活性Km,VmaxはKm=1.82μM,Vmax=4.16nmol/mgProt/minであった。2)以上を検討した方法でLECラットと正常ラットにおけるCu-ATPaseの活性を比較したところ、LECラットの方が顕著に低下していた。すなわち、銅輸送ATPaseの活性測定面から、LECラット肝ではATP-7Bの機能障害があるという結果を得られた。
キャリアエネルギーフィルタリング構造装荷半導体レーザ

光通信用半導体レーザの性能向上を制限するキャリア注入課題の克服のため,キャリアのエネルギー状態に基づく遷移を制御するエネルギーフィルタリングのためのトンネル注入量子構造とそのレーザ応用を検討した.理論解析から高速動作の設計指針と動作条件を明らかにし,実験的に製作条件検討に基づきレーザ発振を確認することで,本手法の課題を明確化した.また,新規発振特性を見出し,その高速動作応用を提案した.本研究により,新原理に基づく高性能レーザの基礎を築いた.光通信用半導体レーザの性能向上を制限するキャリア注入課題の克服のため,キャリアのエネルギー状態に基づく遷移を制御するエネルギーフィルタリングのためのトンネル注入量子構造とそのレーザ応用を検討した.理論解析から高速動作の設計指針と動作条件を明らかにし,実験的に製作条件検討に基づきレーザ発振を確認することで,本手法の課題を明確化した.また,新規発振特性を見出し,その高速動作応用を提案した.本研究により,新原理に基づく高性能レーザの基礎を築いた.長距離通信や光配線等に必要な,半導体レーザの高速動作や高効率化のため,レーザ活性層にキャリアエネルギーフィルタリングを可能とする障壁構造を導入して,キャリアの非熱平衡状態を制御するレーザの実現を目的としている.平成18年度は,1)トンネル構造とレーザ特性の関係性の理論解析として,まず,これまでに試行製作したレーザの発振特性に見られた,A)大きな光出力の減少,B)類似構造にもかかわらず発振が得られない,を説明可能とするために,障壁のエネルギー透過スペクトルをもとに理論モデルを検討し,注入されるキャリアエネルギーが大きく影響する可能性を示した.また,障壁層を挟んだキャリア蓄積層から発光層へのキャリア遷移を,光学フォノン散乱を考慮した理論解析により遷移速度を解析し,構造の適切な設計により高速遷移が可能であることを明らかにした.2)結晶成長における高品質量子構造形成として,分子ビーム成長法を用いたGaAs基板上のAlGaAs/GaInAsの構造形成の検討を行なった.隣接させる必要があるAlGaAsとGaInAsの結晶成長条件が大きく異なるため,製作条件の詳細な影響の検討を進め,発光特性の向上に必要な基本的な方針を理解した.なお,3)レーザ試作による基礎特性の把握,を目指したが,分子ビーム成長によるレーザ構造の製作は行えたものの,レーザ発振に必要な良好な結晶実現には至らず,発振特性把握にはいっそうの結晶特性向上が必要であることを確認した.長距離通信や光配線等に必要な,半導体レーザの高速動作や高効率化のため,レーザ活性層にキャリアエネルギーフィルタリングを可能とする共鳴トンネル量子障壁構造を導入して,キャリアのエネルギー分布の緩和特性を制御するレーザの実現を目的としている.平成19年度は,1)トンネル構造とレーザ特性の関係性の理論解析として,キャリア分布の時間依存性の数値解析に,各エネルギーごとのキャリア状態数が光学フォノンおよびキャリア間の散乱により異なる状態に遷移するモデルを構築した.解析として,時間変化を逐次計算することにより,構造を適切に選択した場合に,高速なエネルギー分布の緩和が可能となり,高速直接変調動作の可能性を示した.また,これまでに試行製作したレーザの発振特性に見られた,大きな光出力の減少を説明する理論モデルの検討を進め,トンネル層に蓄積したキャリアの波動関数のしみだしが影響するモデルを提案した.2)結晶成長における高品質量子構造形成として,分子ビーム成長法を用いたGaAs基板上のAlGaAs/GalnAsの構造形成の検討を進め,隣接するAlGaAsとGalnAsの結晶成長条件の違いをある程度克服する成長手順を開拓し,デバイス製作を可能とした.3)レーザ試作による基礎特性の把握として,2)の成長手順を元に1)の光出力の減少を説明するモデルに基づき,より大きな出力減少を可能とする構造および1分子層単位の厚さの特性への影響を実験的に確認した.これらの結果より,優れた特性のデバイス実現への指針を得た.光通信や光配線等に用いる半導体レーザ光源について,高速直接変調など高性能化を目標に,活性領域にキャリアエネルギーフィルタリング特性をもつ共鳴トンネル量子障壁構造を適用して,キャリアのエネルギー分布の緩和特性を制御する新しい原理のレーザの可能性を探索した.平成20年度は, 1)トンネル構造のレーザ特性への影響の理論解析として,いっそうの高速変調に向けた活性層構造の検討と,これまでに実験的に見出した光出力の急激な減少特性のメカニズムの変調応用を調査した.活性層構造については,変調帯域の拡大には本構造においても利得増加が必要なことから,共鳴トンネル構造に併設される活性層量子井戸の多重化を検討して,特にその制限条件となりうるキャリア緩和(トンネリング)時間と利得の大きさを評価し,既存の多重量子井戸構造と同等の多重量子井戸構造が適用できる可能性を明らかにした.また,光出力減少のメカニズムを,活性層量子構造の変化に基づく利得変化と考えた場合に,利得変調方式への展開が可能となり,その特性として100Gbpsクラスの超高速変調の可能性があることを指摘した.2)結晶成長における高品質量子構造形成としては,数分子層ごとの成長中断挿入が発光特性向上に有効であることを見出し,この条件をもとに, 3)レーザ試作を行った.本成長手法を用いたレーザで発振を確認し,その発振特性の評価から,共鳴トンネル構造を導入したレーザでは,従来レーザの導波路構造や活性層量子井戸組成では,発振特性への影響が大きくなるという課題を見出し,これらを含めた構造設計が重要であることを指摘した.これらの結果より,高速直接変調など次世代光源への展開が可能な,新しい原理の半導体レーザ実現への基本指針を明らかにした.
生合成仮説に基づいた天然ナフトキノン二量体の合成と構造の確定

JuglorubinはStreptomyces sp.より単離された赤色イオン性有機色素である。Juglorubinの推定生合成経路は、同じ菌より単離された天然物juglomycin Cからjuglocombin Aを経由する経路である。Juglorubinの構造は、誘導体のX線結晶構造解析により決定されているが、絶対立体配置は決定されていない。またjuglocombin Aの絶対立体配置も未決定である。本研究ではこの推定生合成経路に基づきjuglomycin Cからjuglocombin Aとjuglorubinを全合成し、未解明である相対及び絶対立体配置を含めた構造の確定を目指した。この化合物の構造はX線結晶構造解析により決定されているが、その絶対立体配置は決定されていない。Juglorubinは、同菌より同じく単離された天然物juglomycin Cからjuglocombin Aを経由して生合成されると考えられている。本研究は、この生合成仮説に基づき天然物juglorubin類の全合成を達成し、未決定である絶対立体配置を決定することを目標としている。これまでの研究で、キラルスルホキシドを用いた不斉アルドール反応を鍵反応に用いて、天然物juglomycin Cの不斉全合成を達成した。さらにjuglomycin C誘導体を酸素雰囲気下、ジアザビシクロウンデセン(DBU)で反応させたところ、生合成経路と同様な環化二量化反応が進行し、合成中間体となるキノン二量体を合成することに成功した。本年度の研究でjuglocombin Aやjuglorubinのすべての炭素骨格を構築することができ、後は官能基変換を行うことでjuglocombin Aさらにはjuglorubinを合成することが可能である。次年度には合成中間体からjuglocombin Aとjuglorubinへのこの官能基変換を検討する。なお、天然物juglomycin Cの合成過程で、保護基を変更することで類似天然物であるNHABの全合成も達成した。合成品の旋光度と文献値を比較することにより、juglomycin CとNHABの絶対立体配置はSであることを確定した。本研究は、この生合成仮説に基づき、天然物juglorubin類の全合成を達成し、未決定である絶対立体配置を決定することを目標としている。本年度はjuglocombin Aの全合成とjuglorubinへの変換反応の開発を目指して、研究を行った。Juglomycin C誘導体に対し、ジクロロメタン中で酸素存在下にDBUを用いた際、エポキシドを伴った二量体生成物が得られることを見出した。この反応は生合成仮説と同様に、分子間ー分子内連続1,4-付加反応と続く酸化を経て進行していると考えられる。この結果から、生合成経路においてもエポキシドを経由してjuglocombin Aのキノン骨格が形成されると予想した。この予想をもとにエポキシド部位の環元を含む種々の官能基変換を検討し、hexamethyljuglocombin Aの合成を達成した。さらに、合成したjuglocombin A誘導体の絶対立体配置を円二色性スペクトルと計算化学的手法により決定することに成功した。有機合成化学天然物juglomycin Cの不斉全合成を達成し、絶対立体配置を確定した。またjuglomycin C誘導体が、生合成経路と同様の経路で二量化することを見出した。この二量化反応により、juglocombin Aやjuglorubinのすべての炭素骨格を構築することに成功した。研究は計画通りに進行しており、今後も研究計画に従い研究を遂行する。目標達成までに官能基変換を残すのみであり、次年度にそれらに焦点を絞り検討を行う。研究が予想以上に円滑に進行したため、実際に支出した物品費の額が計上額を下回ったため。次年度の研究が本研究課題の大きな山場であるため、当初の計上額以上の経費が必要になることも考えられる。研究目標を達成するために、本年度の繰越額を保護基の検討や官能基変換などに要する試薬・溶媒などの購入費に充てる。
近赤外線レーザーを用いた心筋炎の非侵襲的治療法の探求

急性心筋炎は自然治癒が期待できるが、急速に劇症化する症例も存在し、その予見は困難である。金ナノ粒子はCT造影能を有し、近赤外線レーザーによるphotothermal therapyに有用であり、診断および治療に活用が可能である。これらを踏まえて、本研究は金ナノ粒子を用いて、急性心筋炎の病変進展に影響を及ぼしている炎症細胞、特にマクロファージを標的とした非侵襲的診断や治療の可能性を検証するものである。
精子活性化ペプチド受容体構造の多様性に関する研究

本研究は多様な精子活性化ペプチド受容体構造を明らかにし、リガンドと受容体の共進化に対する理解を深めることを目的としている。SAP-Iの受容体は63kDa、71kDaタンパク質に膜結合型グアニル酸シクラーゼ(mGC)でSAP-Iは71kDaタンパク質に結合する。SAP-lIAはmGCにのみ結合するが受容体はmGC以外のタンパク質と複合体を形成していると思われる。SAP-IIIは3種のタンパク質(64kDa、87kDa、126kDa)に結合する。64kDaタンパク質はSAP-1受容体構成タンパク質である63kDaタンパク質と、87kDaタンパク質は71kDaタンパク質と、さらに126kDaタンパク質はmGCと相同性が高い。従って、精子活性化ペプチドは3種類のタンパク質(膜結合型グアニル酸シクラーゼ、2種類の精子膜タンパク質)から構成されていると考えられる。一方、mGCは各種のウニに1種類ではなく、SAP-Iを保有するバフンウニには8種、SAP-IIBを保有するツガルウニには6種、SAP-IIIを保有するタコノマクラには6種、SAP-IVを保有するガンガゼには6種、SAP-Vを保有するオオブンブクには3種存在することが明らかになった。さらに、ウニ以外の棘皮動物ではイドマキヒデに6種、マナマコに11種、ニホンクモヒトデに9種存在する。これらのうちのタコノマクラの2種のmGCのクローニング及びマナマコの1種のmGCのクローニングの結果(いずれも全長ではないが)、細胞内領域はバフンウニの1種(GC-A及びGC-Bと高いホモロジーを示す)と高い相同性を示したが、細胞外領域は殆ど相同性を持っていなかった。SAP-Iの受容体を構成していると考えられるmGCのリン酸化部位(24残基のホスフォセリン)のうち14残基の位置を決定したが、そのうちの7残基はGC-A及びGC-Bと同じ位置で、キナーゼ領域、触媒領域に分布していることが明らかになった。タコノマクラ精子に存在する3種のSAP-III架橋タンパク質とバフンウニ精子のタンパク質の部分アミノ酸配列の比較から、精子活性化ペプチドは3種類のタンパク質(膜結合型グアニル酸シクラーゼ、2種類の精子膜タンパク質)から構成されていると考えられる。これらの3種類のタンパク質のどれに精子活性化ペウチドが結合するかはペプチドによって異なるものと考えられる。本年度は受容体構成タンパク質である膜結合型グアニル酸シクラーゼcDNAをタコノマクラ、オオブンブク及びガンガゼcDNAライブラリーから得るために、既知の20種類の膜結合型グアニル酸シクラーゼに保存されているアミノ酸配列(触媒領域)から、プライマーを作成し、3種のウニ精巣から調製したRNAを用いて、PCRによってDNA断片を増幅し、その塩基配列を決定した。いずれのウニからも複数の異なる膜結合型グアニル酸シクラーゼcDNA断片が得られた。膜結合型グアニル酸シクラーゼは大きく2つに(リガンド結合型-GC-A, Bタイプ及びGC-Cタイプ-と感覚器型-眼あるいは鼻などに発現する-)分けられるが、得られた塩基配列を用いて分子系統学的解析を行った結果、ウニに存在する膜結合型グアニル酸シクラーゼはいずれもGC-A, Bタイプに近いものであることが推測された。また、卵巣及び未受精卵にも数種類の膜結合型グアニル酸シクラーゼが存在することも明らかになった。さらに、精巣、卵巣、未受精卵には可溶性型グアニル酸シクラーゼと思われるグアニル酸シクラーゼの存在を示唆する結果も得られた。

SAP-Iの受容体を構成していると考えられるmGCのリン酸化部位(24残基のホスフォセリン)のうち14残基の位置を決定したが、そのうちの7残基はGC-A及びGC-Bと同じ位置で、キナーゼ領域、触媒領域に分布していることが明らかになった。
著作権を中心とした知的財産権の法的保護

我々は、3年の研究期間内に総計14回の研究会を開き、共同研究を進めた。研究会では、「工作機械の設計図の著作権法上の位置づけ」、「合衆国における刑事トレードシ-クレット保護」、「コンピュータアニメーションの著作者と著作権の範囲」、「トレードシ-クレットと従業員の競業避止義務」、「並行輸入禁止と特許権」など多数のテーマが取り上げられた。これと共に、マルチメディア時代の知的財産権問題を考究するために、法学教育用のマルチメディア作品を制作し、WWWで情報発信を行なって、問題点を拾い出すことに務めた。研究成果は、2つの方法で発表された。一つは、WWW(http://civilpro.law.kansai-u.ac.jp/kurita/)であり、他の一つは雑誌論文や単行本である。前者には、インターネットと著作権に関する論説が随時発表され、また、著作権法コンメンタールが現在構築中である。雑誌論文は、本報告書11に記載の通りである。このほかに、単行本『知的財産の法的保護』を発刊し、これをもってこれまでの研究の主要部分のまとめとした。これには次の論文が掲載されている:「特許権の財産的本質を論ずる-特許権は専用権か排他権か-」(野一色)、「『並行輸入による特許権侵害』-それをめぐる論争についての批判的考察-」(斎藤)、「コンピュータ・ウィルスの『処罰』について」(加藤)、「営業秘密の保護と役員・従業員の守秘義務・競業避止義務」(早川)、「著作権の譲渡と債権的利用許諾-比較法的視点から-」、「著作権に対する金銭執行-比較手法的考察-」、「著作権法から見たWorld Wide Web」(以上3点、栗田)。以上により、当初予定した.研究目標の全部ではないが、その多くが達成されたといってよく、また、残された目標も今後1年以内に達成していきたい。平成7年度は、3年間の研究期間のスタートの年として、今後の研究に必要な図書の収集に重点を置くとともに、研究会を今年度は7回開き、研究分担者が次のようなテーマで報告し、意見交換により研究を進展させた。「教育における著作権問題--東京高判平成3.12.19判時1422-123頁を素材にして」、「工作機械の設計図の著作権法上の位置づけ」、「合衆国における刑事トレードシ-クレット保護」、「コンピュータアニメーションの著作者と著作権の範囲」、「トレードシ-クレットと従業員の競業避止義務」「並行輸入禁止と特許権」、「著作権の譲渡とその対抗要件」。研究成果の公表も順次おこなわれている。すなわち、野一色が「コンピュータプログラムの著作物性とリバースエンジニアリング」の論説を発表し、また、加藤が阪大で行なわれた「情報処理研究集会」(平成7年12月15日)において「ネットワークと法律-不正使用」のテーマで報告し、それを活字にしたものがまもなく発刊されることになっている。こうした研究とともに、マルチメディア時代の知的財産権問題を考究するために、栗田が法学教育用のマルチメディア作品を制作し、また、インターネットでの情報発信を実際に行ない、問題点を拾い出すことに務めた。その結果、栗田は、「著作権フリーの表示のある著作物のインターネットにおける利用」、「Web出版における著作物の引用」の問題を拾いだし、その検討結果をWebにおいて公表した「http: //www. hk. kansai-u. ac. jp/kurita/に掲載されている)。また、マルチメディア作品としては、「民法177条と背信的悪意者」をテーマにした作品(マクロメディア・ディレクターを用いて制作したアニメーション)ができあがった。

平成8年度は、研究会を4回開き、研究分担者が次のようなテーマで報告し、意見交換により研究を進展させた。「特許権は専用権か排他権か」(野一色)、「Web出版における著作物の利用)(栗田)、「ネットワーク不正使用」(加藤)、「英国におけるトレードシ-クレットと従業員の競業避止業務」(早川)。研究成果の公表も順調に進んでいる。すなわち、栗田が「著作権に対する強制執行」の論説を発表した。また、Web上でクリップアートをフリーウェアとして提供して著作権問題の実体験を深めるとともに、「有線送信としてのWeb出版」、「著作権法から見たHTTPとFTP」を新たに発表した(http://www.hk.kansai-u.ac.jp/kurita/に掲載されている)。また、1996年10月3日の大阪大学での研究会で栗田が「Webページによる権利侵害と通信設備設置者の責任--インターネットプロバイダーと大学について--」を報告した。著作権法を一般の方に理解してもらうために、著作権法のコンメンタールのページを製作することにし、現在、著作権登録の条を中心にして作業が進行中である。このコンメンタールに判例を取り入れ、イラストで事実関係をわかりやすく図解することにした。図解のページは、まだ未公表であるが、作成作業は順調に進んでいる。これまでの2年間の研究成果の取りまとめとして、6月頃に1冊の本を出版する予定で、現在、メンバーが原稿を作成しており、加藤からは「コンピュータウイルスの処罰について」の原稿が提出され、栗田は「著作権に対する強制執行--比較法的考察」を提出した。平成9年度は、研究成果の取りまとめの年度であるので、これまでの共同討議を基礎にして各自が論文の執筆に励むことにした。そのため、共同の研究会は2回であり、野一色が「特許法(65条)の定める保証金請求権の法的性質と要件」のテーマで報告し、また、栗田が「著作権に対する強制執行--比較法的考察--」のテーマで報告した。研究成果の取りまとめとして関西大学法学研究所研究叢書第15冊『知的財産の法的保護』を出版した。これに収録された論文は、3つのグループに分かれる。第一のグループは、特許権の効力に関する論説であり、野一色の「特許権の財産的本質を論ずる---特許権は専用権か排他権か---」および、斎藤の「『並行輸入による特許権侵害』---それをめぐる論争についての批判的考察---」がこれに属する。もう一つのグループは、著作権に関する論説であり、栗田の3つの論説「著作権の譲渡と債権的利用許諾--比較法的視点から--」、「著作権に対する金銭執行---比較法的考察---」、「著作権法から見たWorld Wide Web」がこれに属する。両者の中間に位置するのが、加藤の「コンピュータ・ウイルスの『処罰』について」、ならびに、早川の「営業秘密の保護と役員・従業員の守秘義務・競業避止義務」である。これらの論説の特色として、次の2つを指摘することができる。第1は、言うまでもなく、国際的視野に立った研究である。第2は、知的財産を巡る法律問題を、画一的に割り切るのではなく、きめ細かな利益衡量に基づいて解決すべきであるという傾向である。上記の他に、野一色が「転職者作成コンピュータプログラム著作権侵害事件」のテーマで、栗田が「Webページによる権利侵害と通信設備設置者の責任」のテーマで雑誌に研究成果を発表した。
環状リン化合物を合成ブロックとする機能分子設計

光学活性な化合物を高立体選択的に合成することは、合成化学、医薬品化学において近年、重要な課題となっている。そこで、本研究は環状リン化合物の合成とその応用を検討した。先ず環状ホスホニウム塩から発生させたイリドとα,βー不飽和カルボニル化合物の反応を試み、どのような反応生成物を与えるか検討した。即ち、α,βー不飽和ケトンとしてメチルビニルケトンを選び、tーBuOKを塩基として発生させた五員環ホスホニウム塩1のイリドと反応させた。その結果ホスフィノイル基を有するシクロヘプテン誘導体3が収率63%で得られた。本反応は、イリド2がメチルビニルケトンにMichael付加した後、プロトン転移を伴うイリドの再生、続く分子内Wittig反応により生成したと考えられる。次に、本反応の汎用性を確かめるため、種々のα,βー不飽和ケトン及びアルデヒドについて反応を行った。その結果、α,βー不飽和アルデヒドやβ位に置換基を2つ有するメシチルオキシドから環状化合物は得られずWittig生成物が得られたが、ベンザルアセトンやカルコンのようにβー炭素上にかさ高い置換基を有するβー置換不飽和ケトンからも、シクロヘプテン誘導体が生成することが明らかになった。次に、不斉アリル化剤としてビニルホスホネ-ト及びビニルホスホンアミドの合成とMichael反応受容体としての利用を検討した。光学活性ホスホネ-ト、ホスホンアミド、また電子求引基としてエトキシカルボニル基を有する光学活性ホスホネ-トをいずれもE体選択的に合成することに成功した。光学活性スチリルホスホネ-トは、サリチルアルデヒドのナトリウム塩とMichael反応し、連続的に進行する分子内HornerーWittig反応によって対応するフラベン誘導体を与えることが明らかとなった。種々の反応条件を検討したところ、THF中68時間還流することにより、フラベン誘導体(5)が、収率良く得られることを見いだした。また、それぞれの光学活性リン化合物より得られた(5)はいずれも旋光性を示し、リン原子団に結合した不斉な配位子がMichael反応の際、そのジアステレオトピックな面選択性に影響を及ぼし、不斉誘起していることが明らかとなった。
民事救済法理論の解釈論的・法社会学的・比較法的総合研究

この4年間にわたる研究では、民事救済過程に関する将来的な展望に関するいくつかのさまざまな提言を行った。その研究のさいの基礎的な理論は、救済法の視角であり、とりわけ、「権利志向的な手続過程」から「救済志向的な手続過程」の探求である。基本的には、具体的な事例研究と比較法的研究を素材にしたものである。具体的な研究成果としては、民事訴訟手続の改革のための一般的な展望的指針の提供と各種の提言を含んでいる。たとえば、アメリカ法および日本法における救済法論の比較法的および歴史的展開の解明、救済展開における弁護士の役割および救済展開における裁判所の役割の解明と提言、民事裁判の迅速化と救済展望の探求(裁判の迅速化要請と裁判所の救済使命についての提言)、確認訴訟の機能とその可能性の示唆と提言(「清算条項のみの無効確認の訴え」を手掛かりとした提言)、確認判決における情報提供機能の重要性の指摘と具体的な提言(「みなし相続財産の確認の訴え」を手掛かりとした提言)、確認訴訟過程を通じた将来的救済展望と新たな解釈論の提言、将来的法律関係の確認訴訟における展開可能性の探究とその実効性の探究、将来の給付の訴えにおける救済展開の展望とその実効性の探究、仮処分における救済展開の可能性と新たな解釈論の提言、民事執行における救済実現過程の将来展望の具体的な提言と新しい執行過程の具体像の提言、現実的救済の実現過程における現状と課題の探求と提言、代替執行過程の新たな展開と「適当処分手続」の再構成、および、民事救済の新たな世紀を希求した諸提言などを行った。本研究は、民事救済法の基礎的な研究の深化を基礎に、特に継続的な消費者契約等めぐる紛争を、実証的かつ理論的見地から取り上げ、その文脈即応的な救済を考案し実現するための基礎理論を呈示することを目的としているが、本度年は、そのための基礎的な準備作業を行い、同時に、「救済法の視角」から、既存の実体法理論・手続法理論の再構成を試みるための基礎作業をも行った。まず、この問題に関する本格的な研究の前に、民事司法制度の課題、とりわけ今次の民事司法制度改革の文脈における救済法的な研究の意義と課題を析出し、制度改革のための基礎的な将来展望を行った。それは、本研究の課題に掲げた民事紛争処理の「全プロセス的観点」からの把握と理解を行うための準備作業の意義をも有していた。本年度は、基本的な研究実施計画に従い、一方で、国内のいくつかの大学等において、民事救済法関係の基礎的な文献収集を行い、それらを調査・分析・検討し始めるとともに、公刊判例集等から、特に継続的な紛争事例等の収集と、その手続法的・実体法的・救済法的な課題の析出とに努めた。また、他方で、きわめて興味深い救済法論の展開が見られ、その関係の判例や文献が続出しているアメリカ合衆国において、基礎的な文献の収集を行うとともに、さらに継続的な契約紛争事例等(特許関係紛争も含む)について、アメリカの連邦裁判所裁判官やいくつかの大学の研究者にインタビューを行い、有益な情報と示唆を得ることができた。このような本年度の基礎的な作業は、より展開的な形で実施することを予定している来年度の調査研究のための有益なワン・ステップにすることができた。なお、研究会をはじめ、様々な機会を利用して、遠隔地で研究を進める研究分担者とも連絡を取り合い、課題や情報の共有と議論の深化にも努めた。研究成果の一端は、下記の研究業績を参照。本研究は、「民事救済法理論の解釈論的・法社会学的・比較法的総合研究」という標題からも明らかなように、多様な法領域において、解釈学、法社会学そして比較法学を総動員して、民事救済法理論の可能性を探究するものである。とりわけ、本年度は、昨年度の資料収集、資料分析などに基づく基礎的研究から、いくつかの基礎研究をまとめ上げ、公表することができた。

それは、「研究発表」に掲載したように、「救済法の視角」から、民事訴訟法全般にわたる提言をおこなったり、具体的な手続過程へのIT導入のあり方を提言したり、司法制度改革全体の進捗状況と現代的位相を「救済法的視角」から読み解いたり、また、強制的な権利実現の手続的な実効化を「救済法」の着想から読み解き、具体的な提言をおこなったりしてきた。このような、研究成果の公表と共に、今年度も、民事救済法の基礎的な研究の深化を求めて、特に継続的な消費者契約等めぐる紛争を、実証的かつ理論的見地から取り上げ、その文脈即応的な救済を考案し実現するための基礎理論を呈示するための基礎資料の収集と分析に努めた。そのさい、本年度も、かつて呈示した基本的な研究実施計画に従い、一方で、国内のいくつかの大学等において、民事救済法関係の基礎的な文献収集を行い、それらを調査・分析・検討し始めるとともに、公刊判例集等から、特に継続的な紛争事例等の収集と、その手続法的・実体法的・救済法的な課題の析出をおこない、まとめる作業を並行して行った。このような本年度の継続的な基礎的研究は、より展開的かつ本格的な形で実施することを予定している来年度の研究のための有益なワン・ステップにすることができた。なお、民事手続研究会をはじめ、様々な機会を利用して、研究課題や情報の共有と議論の深化にも努めた。具体的な研究成果の一端は、下記の研究業績を参照。本研究は、「民事救済法理論の解釈論的・法社会学的・比較法的総合研究」という標題が明示するように、多様な法領域において、解釈学、法社会学そして比較法学を総動員して、民事救済法理論の新たな可能性を探究する日本で初めての総合的研究である。とりわけ、本年度は、これまでの資料収集、資料分析などに基づく基礎的研究から、いくつかの基礎研究をまとめ上げ、公表することができた。それは、本報告のなかの「研究発表」(紙幅の関係で、代表差のもののみを記入)に掲載したように、「救済法の視角」から、民事訴訟法全般にわたる提言をおこない、『民事訴訟過程の創造的展開』に結実したものである。また、「救済法の視角」から、具体的な手続過程へのIT導入のあり方を提言したり、司法制度改革全体の進捗状況と現代的位相を「救済法的視角」から読み解いたりして、「救済法」の着想から、具体的な提言をおこなったりしてきた。このような、研究成果の公表と共に、今年度も、民事救済法の基礎的な研究の深化を求めて、特に継続的な消費者契約等めぐる紛争を、実証的かつ理論的見地から取り上げ、その文脈即応的な救済を考案し実現するための基礎理論を呈示するための基礎資料の収集と分析に努めることができた。そのさい、本年度においても、基本的な研究実施計画に従い、一方で、国内の大学・研究機関等において、民事救済法関係の基礎的な文献収集を行い、それらを調査・分析・検討するだけではなく、民事法律実務を視察研究し、また公刊判例集等から、特に継続的な紛争事例等の収集と、その手続法的・実体法的・救済法的な課題の析出をおこない、まとめる作業をも行った。このような本年度の継続的な基礎的研究は、より展開的かつ本格的な形で実施することを予定している来年度の研究の集大成のための有益な過程とすることができた。なお、民事手続研究会をはじめ、様々な機会を利用して、研究課題の深化にも努めることができた。具体的な研究成果の一端は、研究業績を参照。
表皮角化細胞のMAP kinase系に対する各種細胞外刺激の影響

EGF 100ng/ml刺激では18時間で生細胞数は血清飢餓コントロールの約2.5倍まで増加した。この刺激中にERKはリン酸化され活性が上昇した。JNKも活性化された。P38は活性化されなかった。外界からの刺激であるUltraviolet B(UVB)400J/m^2では、刺激後24時間まで徐々にapoptosisを起こし、生細胞数も24時間で刺激前の7%まで減少した。ERKリン酸化はわずかであったがJNKリン酸化とp38リン酸化が亢進した。以上の系でERK kinase/MAP kinase kinase 1(MEK 1)阻害剤であるPD98059でpreincubationしてそれぞれの刺激に対する反応を検討したところEGF刺激では細胞の増殖/生存が阻害された。同時にERKとJNKの両方が阻害されEGFによる細胞の増殖/生存にはERKとJNKが関係していることが示された。同様にUVB刺激前にPD98059でpreincubateしたところapoptosisは早い時間で亢進した。同時にJNKの活性が阻害されたが、p38の活性は不変であった。このことはUVBによるapoptosisのときにはp38が主に働いており、JNKは抗apoptoticに働いている可能性が示唆された。UVBによるp38の活性化とapoptosisをさらに検討するためp38αとp38βの阻害剤SB203580でpreincubateしたが阻害効果を認めず、ケラチノサイトではp38γとp38σが主に働いている可能性を示唆した。さらにapoptosis刺激として抗Fas ligand抗体1ng/mlではSVHKはapoptosisを起こした。このときp38はリン酸化され、ERKとJNKはリン酸化されなかった。このことはFas抗体刺激のapoptosisに対してもp38が関与していることが示唆した。今後はさらにCa濃度の変更による分化誘導、浸透圧刺激などによるMAP kinasesの活性化を検討する予定である。EGF100ng/mlによる増殖刺激ではERKがリン酸化され活性が上昇した。このリン酸化は約30分で刺激前の3倍となり、1時間で釣2倍程度まで減少するが24時間まで持続した。p38 kinaseとSAPKは全くリン酸化されなかった。外界からの刺激であるultraviolet B(UVB)400J/m^2ではERKリン酸化は30分で3.5倍、JNKリン酸化は1時間で7倍、p38 kinaSeリン酸化は6時間で3.5倍となった。このUVB刺激では24時間後にDNAのladderを認め、apoptosisを起こしていると考えられた。炎症状態でリンパ球などから受けると考えられるapoptosis刺激である坑Fas ligand抗体1ng/mlで刺激するとERKは0.5-1時間で1.6倍、p38kinaseは12時間までに3倍までのリン酸化が起こったがJNKはリン酸化されなかった。以上よりSVHKにおける細胞外刺激によるMAP kinase familyの変化が様々であることが示唆された。今後、阻害剤を用いて刺激特異的な酵素の種類を検討する。さらにkeratinocyteにCa^<++>刺激を加え、分化におけるこれらの酵素の活性化を検討する。
サルの怒り顔認識に関する行動/遺伝的研究

本研究では、ヒトが怒り顔を早く検出するという現象が、ニホンザルでも見られるかを検討した。H22年度に実験で使用予定であったサルがウィルスに感染したため、実験が1年間中断した。そのため研究期間を延長したが、H23年度の半ばに新たなサルが予定通り配分された。そこで、まずタッチパネルを用いたオペラント学習の訓練から開始した。続いて、1つだけ色の異なるパッチを選択するという視覚探索課題を行った。3頭のサルがこれらの訓練を習得した。引き続いて、9枚の写真の中から1枚だけ異なる動物を選ぶという訓練を行った(ネコとサル)。これらの課題をこなせるようになったうちの1頭に対して、これまでの研究期間で作成しておいたサルの怒り顔と中性顔を用いた視覚探索課題を行った。刺激は動物のとって未知のオスザルの顔だけを切り抜いたグレースケールの写真で、すべての輝度を等しくしたものである。訓練の結果、同じサルの顔のなかから、異なる表情の写真を80%以上の正答率で正しく選ぶようになった。反応時間を比較したところ、これまでの研究期間で同じ刺激を用いてヒトで行ったものと同じように、中性表情の中から怒り顔を選ぶほうが、怒り顔の中から中性表情を選ぶよりも早いことが確認された。この結果は、ヘビと花の写真を用いて行ったShibasaki&Kawai(2009)と同様に、脅威を感じる刺激の処理は早くなされることを示している。残りの2頭も、訓練が最終段階まで来ているので、このまま実験を続ければ、およそ1ヶ月程度でテストが行えるため、これらのデータも加える予定である。本研究では、ヒトが怒り顔を早く検出するという現象が、ニホンザルでも見られるかを検討するというものである。H21年度は計画にしたがい、実験で使用するサルの表情の撮影と、遺伝子の採取・分析を行った。1)サル表情撮影:実験で用いるサルの顔として、中立な顔、怒り顔、服従をしめす3種類の表情を、同一個体から各8枚以上になるように、サルを個別に実験箱に入れて撮影・加工した。さらに、優位個体、劣位個体、中位に位置する個体が必要なため、合計7個体のサルの顔を撮影・加工した。2)サルの遺伝した多型性の解析京都大学霊長類研究所のニホンザル24頭から血液サンプルを抽出し、PCR法でDNAを増幅した後、ターゲットとなる特定DNA領域のシークエンスの読み取りを業者に委託して行った。2個体のデータが読み取り不能であったため、以下の報告は22個体のシークエンスに基づいている。当初のターゲットであったセロトニントランスポーターのプロモーター領域(5-HTTLPR)に長短の多型はなく、全個体がアカゲザルのL型に相同な配列であったが、3か所に一塩基置換多型(SNP)が見つかった。上記の解析に加え、脳内のセロトニン量に影響を与える可能性があるDNA領域として、セロトニンコード領域に隣接する非翻訳領域およびモノアミン酸化酵素A遺伝子(MAOA)のシークエンスも解析した。MAOAには繰り返し配列が認められ、7回、6回、5回の多型が確認できた他、5か所のSNPも見つかった。また非翻訳領域においても少なくとも5か所のSNPが見つかった。H22年度は、読み取り不良であった個体のデータの再解析を依頼するとともに、行動実験を実施し、こうした繰り返し配列やSNPとの関連を分析する予定である。
電界効果近接場分光による遷移金属カルコゲナイドの局所光物性解明と構造制御

遷移金属カルコゲナイド(TMDC)の単層試料やヘテロ接合試料は、基礎科学・応用の両面から、極めて活発に研究がされている。最近では、MoS2やWSe2において2H構造と1T構造間の転移がドーピング・アニーリングにより制御可能であることが報告されている。TMDCにおける興味深い光物性は、構造欠陥・グレインバウンダリ(GB)・接合界面といった特異な局所構造において特に見られ、局所構造と光物性・電場応答特性の関係解明は必須である。そこで本研究では、申請者の近接場分光測定技術(SNOM)に、カンチレバよりバイアス電圧を印加する機構を設け、原子層の欠陥・GB・接合界面に存在する励起子・トリオン・束縛励起子を、回折限界を超えた空間分解能で解明し、且つ、その電界効果特性を明らかにし、更に、同技術の特性を生かし、局所的なレーザー加熱・ドーピングにより、2H-1T構造を制御する技術を開発することを目的として研究を進めた。昨年度までに、電界効果SNOM系の立ち上げに成功し、化学気相法で作成した単層MoS2試料の局所光学特性変調に成功した。この最終年度においては、剥離法によって作成したMoTe2試料に対して、同様な手法を行い、2H-1T'構造制御の研究、および、剥離法により作成したMoS2試料の単層および二層部位の局所光物性制御の研究を行った。結果として、MoTe2における2H-1T'の構造制御研究は、既報で報告されているのと同様なラマンスペクトルの変化が見られたが、共同研究者らとの議論と、β相結晶との比較により、本来の1T'構造とは異なる構造となっていると結論づけた。また、剥離MoS2系において電界効果SNOM法を用いることにより、発光効率の背景や、二層部位に見られる顕著なStark効果と思われる振る舞いを検出することに成功した。29年度が最終年度であるため、記入しない。最近では、MoS2やWSe2において2H構造(半導体相)と1T構造(金属相)間の転移がドーピング・アニーリングにより制御可能であることが報告されている。単一光子発生や非線形光学現象などTMDCにおける興味深い光物性は、構造欠陥・グレインバウンダリ(GB)・接合界面といった特異な局所構造において特に見られ、その詳細な理解が必要となっている。例えば、構造欠陥に束縛された束縛励起子は、顕著な電場応答特性を示すが、その局所構造と束縛励起子の電場応答特性の対応関係は十分に分かっていない。非線形光学現象や単一光子発生の背景を正確に理解し制御するには、局所構造と光物性・電場応答特性の関係解明は必須である。そこで本研究では、申請者の近接場分光測定技術(SNOM)に、カンチレバよりバイアス電圧を印加する機構を設け(電界効果SNOMの開発)、原子層の欠陥・GB・接合界面に存在する励起子・トリオン・束縛励起子を、回折限界を超えた空間分解能で解明し、且つ、その電界効果特性および、構造を制御する技術を開発することを目標に研究を行っている。実際に、平成28年度において、電界効果SNOMの系の開発に成功し、単層MoS2において、局所的にキャリア注入をすることに成功し、局所光学特性の関係を明らかにした。また、電界印加を組み合わせることにより、近接場という極めて弱い光を用いても、MoS2において局所的な光化学反応が起こり、エッチングされることを見出し、ナノスケールでMoS2の構造を加工できることを明らかにした。同成果については、学会発表および学術誌(Scientific Reports 2017)へ掲載し報告を行っている。当初の初年度計画では、電界効果と近接場分光とを組み合わせた測定系を開発することと、局所的なキャリア注入の実現を目標としていた。実際に、カンチレバに電界印加の系を構築し、局所的に電界を印加する系を構築することを成功した。MoS2の単層合成、導電性基板への転写、局所的な電界印加、および局所光学特性の同時測定、を実現した。局所的に電子注入制御を電界変調により行い、それに伴い、発光の変調が可能であることを明らかにした。ホール注入側においては、試料が壊れやすくなる問題があり、その背景については更に検討を進めている。電子注入制御により、発光が極大を迎える電圧の点を電荷中性点とした際、それが、MoS2試料内において極めて場所依存性があることを示した。電荷中性点の位置と、初期の発光の強度との相関を検討し、局所ドーピングレベルと発光収率の二つの性質が別々に発光プロセスに寄与していることを明らかにした。このことは当初の計画していたように、測定系の開発および試料合成・試料準備に成功し、更に、電界効果SNOMが単層MoS2の局所光学特性を解明する上で極めて有力な手法であることを示した。よって、当初の計画通りに進んでいる。当初の計画以上に進展しているのは、近接場光というものは極めて微弱な光(nW cm-2)でも、電界効果と組み合わせることでエッチングができるということを見出した点にある。MoS2系では、レーザー強度が約μW cm-2程ではエッチングできることが知られている。

近接場光はそれより3桁弱い光である為、当初はエッチングは無理であると予想していた。しかし電界効果SNOMで、局所電子注入状況を制御した上で近接場光を照射することで、エッチングが起こることを見出した。電界効果SNOMを用いて、原子層の構造制御が可能であることを初年度に示すことができた為、当初の計画以上に進んでいる。遷移金属カルコゲナイド(TMDC)の単層試料やヘテロ接合試料は、基礎科学・応用の両面から、極めて活発に研究がされている。最近では、MoS2やWSe2において2H構造と1T構造間の転移がドーピング・アニーリングにより制御可能であることが報告されている。TMDCにおける興味深い光物性は、構造欠陥・グレインバウンダリ(GB)・接合界面といった特異な局所構造において特に見られ、局所構造と光物性・電場応答特性の関係解明は必須である。そこで本研究では、申請者の近接場分光測定技術(SNOM)に、カンチレバよりバイアス電圧を印加する機構を設け、原子層の欠陥・GB・接合界面に存在する励起子・トリオン・束縛励起子を、回折限界を超えた空間分解能で解明し、且つ、その電界効果特性を明らかにし、更に、同技術の特性を生かし、局所的なレーザー加熱・ドーピングにより、2H-1T構造を制御する技術を開発することを目的として研究を進めた。昨年度までに、電界効果SNOM系の立ち上げに成功し、化学気相法で作成した単層MoS2試料の局所光学特性変調に成功した。この最終年度においては、剥離法によって作成したMoTe2試料に対して、同様な手法を行い、2H-1T'構造制御の研究、および、剥離法により作成したMoS2試料の単層および二層部位の局所光物性制御の研究を行った。結果として、MoTe2における2H-1T'の構造制御研究は、既報で報告されているのと同様なラマンスペクトルの変化が見られたが、共同研究者らとの議論と、β相結晶との比較により、本来の1T'構造とは異なる構造となっていると結論づけた。また、剥離MoS2系において電界効果SNOM法を用いることにより、発光効率の背景や、二層部位に見られる顕著なStark効果と思われる振る舞いを検出することに成功した。当初の計画に従い、今年度は以下の研究を行う。(1)ヘテロ接合界面における電界効果SNOM測定近年になり、MoS2-MoSe2, WS2-MoS2などの様々なヘテロ接合・積層界面が形成可能であることが報告されている。首都大宮田先生、九州大学吾郷先生との連携しつつ、ヘテロ接合・積層系の試料のヘテロ接合界面における光吸収・発光・励起スペクトルをサブ100nmの分解能で明らかにし、その電界効果特性(キャリア注入特性・Stark効果)を解明する。特に、半導体・半導体接合界面の金属的性質の検証や、接合界面における励起子・トリオン・束縛励起子の電界効果特性を明らかににする。(2)電界効果SNOMによるTMDCの構造転移制御MoS2やWSe2、MoTe2においては、n-butyl lithium溶液による化学ドーピングやレーザー加熱により半導体型の2H相から準安定の金属型の1T相へ、更に180度のアニーリングにより1Tから2Hへの結晶相転移が可能であることが知られている(Kappera et al., Nat. Mater. 2014など)。平成28年度において、電界効果と近接場光を組み合わせることで、通常のレーザーエッチングと同様な構造加工が可能であることが分かった。
ナノ界面磁壁の制御と3次元シフトレジスターへの応用

1)磁壁を情報担体とする3次元シフトレジスターの実現に向け,前年度までに構成材料として検討してきたCo/Ni, Co/Pd等の人工格子膜に加え,磁気損失がより小さく点電流での磁壁転送が期待できるFePd規則格子合金に着目し,磁壁転送路への応用に向けた磁気特性の実現を図った.マグネトロンスパッタリングにより,成膜温度400°C,ポストアニール温度500°Cで成膜したFePd膜において,規則格子の形成を示唆する(001)ピークが観測され,垂直磁気異方性の発現が確認された.磁壁転送路の磁気損失を直接評価するため,ベクトルネットワークアナライザ分光法による磁性細線のスピン波共鳴吸収評価手法を確立した.2)磁壁を基板面と垂直方向に制御性良く転送するための素子構造として,垂直磁気異方性層と面内磁気異方性とを周期積層したナノピラーについて,マイクロマグネティクスシミュレーションにより界面磁壁の転送特性評価を行った.磁壁転送過程における磁壁構造変化を可視化できる専用グラフィクスソフトを開発し,転送エラー要因の解析に供した.垂直転送路と水平転送路を有する3次元磁壁転送路構造の設計及び数値モデリングを行い,構造及び材料パラメータの最適化を行った結果,単独磁壁については両転送路を実用上充分な駆動電流余裕度(中央値の34%)で転送可能であることを示した.磁壁列の転送時には,磁壁間の静磁気相互作用の影響により,磁壁転送が低下することが判明したが,隣接磁壁間にダミービットを設けることで,静時期相互作用の低減を図った結果,単独磁壁と同等のビット転送特性が得られることを明らかにした.1)界面磁壁の3次元シフトレジスター機能に適した材料系探のため,垂直磁気異方性層と面内磁気異方性層とを交互に積層した種々の多層膜を作製し,構造及び磁気特性の評価を行った.成膜にはタンデム型多元マグネトロンスパッタリング装置を用い,PC制御によるシャッター開閉機構により原子層オーダーでの層厚制御を行った.材料系の一次候補として,磁性細線における1次元転送で実績のあるCo/Ni, Co/Pd等の人工格子膜に着目し,核形成磁界Hnと磁壁抗磁力Hwの比を,磁壁情報安定性と低電力磁壁転送との相反要求に対する性能指標として層構成の適正化を行った.これらの人工格子系についてHn,Hw,Hn/Hwの下地金属層(Ti/Au)厚さ依存性を明らかにした.また,Co層厚をパラメータとした種々の多層膜の磁気ヒステリシス特性を,VSM及び極Kerr効果測定により評価し,垂直磁気異方性膜中に局所的な面内磁気異方性領域が形成される臨界層厚を定量的に明らかにした.2)マイクロマグネティクスシミュレーションにより,界面磁壁を熱擾乱に抗して安定に保持可能な異方性変調強度,及び,保持された界面磁壁を駆動するために必要な電流密度を明らかにした.また,結晶構造配置した磁性原子間の交換相互作用,及び各磁性原子の磁気異方性エネルギーを定式化し,原子レベルでのスピン配列構造を解析可能なスピニクスシミュレーションを開発した.これにより,積層界面近傍における磁壁構造,磁壁エネルギー変調強度,スピン偏極電子との相互作用等の詳細を明らかにした.本年度の研究を通して,3次元シフトレジスターの実現に必要な膜面垂直方向に沿った磁気異方性変調技術を開発すると共に,比較評価した種々の材料系の名から1次候補を選定する等,本研究目的の達成に向けた有用な知見が得られた.また,磁壁のシフトレジスター動作を検証するための素子作製技術を立ち上げ,微細加工素子における磁気ヒステリシス特性をマイクロKerr効果顕微鏡とVSMにより測定する等,動作実証実験に向けた実験系の整備と基礎データの蓄積を行った.以上の材料系探索,評価実験系の構築に加え,計算機シミュレーションによる素子設計及び基本動作の確認を行うなど,ほぼ当初の研究計画通りの成果が得られている.1)磁壁を情報担体とする3次元シフトレジスターの実現に向け,構成材料としてCo/Ni, Co/Pd等の人工格子膜を選定のうえ,核形成磁界Hnと磁壁抗磁力Hwの比を磁壁情報安定性と低電力磁壁転送との相反要求に対する性能指標として,成膜条件,下地層,積層構造の最適化を行った.[Co(0.2nm)/Ni(0.8nm)]5/Au(75nm)/Ti(5nm)の試料において2kOe以上の異方性磁界と比較的小さなHw/Hn値が得られ,最適化前に比べ磁壁移動に要する電流閾値を1桁程度低減することに成功した.また,磁性細線の磁壁ピン止め力をより正確に評価するため,磁性細線の局所ジュール加熱により温度勾配付与し,細線に沿って磁化反転磁界を変調する新たな磁壁の初期設定手法を確立した.2)磁壁を基板面と垂直方向に制御性良く転送するための素子構造として,垂直磁気異方性層と面内磁気異方性とを周期積層したナノピラーについて,マイクロマグネティクスシミュレーションにより界面磁壁の転送特性評価を行った.層厚10nmの面内磁気異方性層が界面磁壁に対して実用上十分なピニングサイトとして機能することを明らかにし,30nm周期で形成したピニングサイト間を1ns幅の電流パルスでビットシフト可能であることを示した.本年度に行った磁性細線の構造及び形成条件の最適化により,磁壁駆動に要する電流値が大幅に低減され,動作消費電力の低減に資する有用な成果が得られた.