hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
粒界構造変態および拡散支配型相変態に及ぼす強磁場の影響

その結果、無磁場(0T)下ではΣ5対応粒界に比べてランダム粒界では粒界ぬれ性に大きく浸透深さが大きい傾向が認められたが、6Tの磁場下では両粒界のぬれ性に差が見られず浸透深さの差もなくなる傾向が見られた。また、粒界浸透深さは強磁場下の方が小さくなった。これらのことから、強磁場は粒界構造や粒界エネルギーに大きな影響を与えることが示唆される。近年、強磁場作用を利用した材料プロセスが注目されている。強磁場を用いることにより、材料の粒界微細組織をより精密に制御することができれば、多結晶材料のより高性能化が可能となる。一方、結晶粒界は相変態と同様、熱力学的に粒界構造が変化する「粒界構造変態」が起こることが見出されており、粒界構造変態温度を境に、粒界拡散速度や粒界偏析などの粒界の諸特性が著しく変化する。したがって、多結晶材料の粒界微細組織を制御する上では、粒界構造変態に関る知見に基づいた熱処理プロセスを確立することが非常に重要である。そこで本研究では、外部磁場作用下において粒界構造変態がどのような影響を受けるのか明らかにすることを目的とした。Fe-Si合金双結晶を用いて、溶融Znによる粒界ぬれ性に及ぼす強磁場の影響を調べた結果、6Tの外部磁場によりΣ5粒界に対する800°CにおけるZnのぬれ性遅延効果が明らかとなった。一方、Fe-Si合金多結晶体を用いて、745°Cにおける粒界ぬれ性に及ぼす強磁場の影響を調べた結果、6Tの強磁場下のほうがZnの粒界浸透が加速されることが示されたが、800°C以上の熱処理温度においては、粒界浸透に及ぼす磁場の影響は見られなかった。745°Cは本合金のキュリー温度以下であるので、粒界浸透に及ぼす磁場の影響はキュリー温度を境に変化する可能性が示唆された。また、冷間圧延されたIF鋼の再結晶挙動に及ぼす交流磁場の影響を調べた結果、交流磁場により、(111)<123>方位が発達する一方、γ繊維再結晶集合組織の発達が遅延することが明らかとなった。
新生児発疹症の治療法及び予防法確立の為の基礎研究

我々は1998年に新生児TSS様発疹症(NTED)と呼ばれる新しい感染症を見いだした。このNTEDはメチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)が産生するスーパー抗原性外毒素TSST-1による感染症であり、患児が未熟児の場合は重症化する傾向にある。NTEDにおいて活性化するT細胞はTCRVβ2陽性細胞のみなので直接作用するスーパー抗原はTSST-1であると考えられるが、近年MRSAの染色体の前塩基配列が決定され、MRSAはTSST-1以外にも様々なスーパー抗原様毒素を産生していることがわかってきた。従って、それらの毒素がサイトカイン産生を誘導する事により、間接的に或いはTSST-1と同じTCRVβ2陽性細胞を活性化することにより症状を増悪している可能性がある。これらの毒素の機能解析は、NTEDの治療及び予防法を考える上で重要であると考えset6,7,9,11,15,16,22をクローニングし、その遺伝子産物の機能解析を行った。しかしながらいずれもリンパ球に対するスーパー抗原活性はなかった。SETがTSST-1と共存した際のリンパ球の活性化も調べてみたがTSST-1単独の時とほとんど変わらなかった。従って、SETはNTEDの発症とは直接関わってないと思われる。SETがNTEDの発症と直接関わっていないと言う事実は今後NTED及びTSSの発症機序を考える上で重要であると思われる。我々は1998年に新生児TSS様発疹症(neonatal TSS-like exanthematous disease, NTED)と呼ばれる新しい感染症を見いだした。このNTEDはメチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)が産生するスーパー抗原性外毒素toxic shocksyndrome toxin-1(TSST-1)により発症する。これらの毒素の機能解析は、NTEDの治療及び予防法を考える上で重要である。1)NTED患児より分離したMRSAからset6,7,9,11,15をクローニングしてその遺伝子産物のサイトカイン誘導能及びリンパ球の幼若化活性を調べたところ、何れもTSST-1に比べて劣っていた。SET6のみが弱いながらもリンパ球の幼若化活性を有しVβ22陽性T細胞を増加させることが分かった。SET1とSET11は高い相同性を有している。しかしながらサイトカイン誘導能を比べてみるとSET1は高いがSET11は低いことがわかった。この知見はリンパ球にサイトカイン産生を誘導する部位が限局していることを示唆している。2)最近米国において致死性の高いMRSA強毒株が発見されその全塩基配列が決定された。set遺伝子も新たに16から26まで発見され、それぞれset6-15と高い相同性を有している。現在set16-26をクローニングすると共にその遺伝子産物の機能解析を行っている。

これらの毒素の機能解析は、NTEDの治療及び予防法を考える上で重要であると思われる。1)NTED患児、健康MRSA保菌児から分離したMRSAのTSST-1産生について調べたところすべてのMRSAはTSST-1を産生していた。ほとんどのMRSAはTSST-1とは別にSET6-15を保有している。この内、set6,7,9,11,15をクローニングしてその遺伝子産物のサイトカイン誘導能及びリンパ球の幼若化活性を調べたところ何れもTSST-1に比べて劣っていた。以前報告したSET6の弱い活性もその後の詳細な検索により活性がないことが分った。2)近年米国において致死性の高いMRSA強毒株が発見されその全塩基配列が決定された。set遺伝子も新たに16から26まで発見され、それぞれset6-15と高い相同性を有している。set16,22をクローニングし、その遺伝子産物の機能解析を行ったところいずれもリンパ球に対する活性はなかった。従ってSETは、NTEDの発症とは直接関わってないと思われる。我々は1998年に新生児TSS様発疹症(NTED)と呼ばれる新しい感染症を見いだした。このNTEDはメチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)が産生するスーパー抗原性外毒素TSST-1による感染症であり、患児が未熟児の場合は重症化する傾向にある。NTEDにおいて活性化するT細胞はTCRVβ2陽性細胞のみなので直接作用するスーパー抗原はTSST-1であると考えられるが、近年MRSAの染色体の前塩基配列が決定され、MRSAはTSST-1以外にも様々なスーパー抗原様毒素を産生していることがわかってきた。従って、それらの毒素がサイトカイン産生を誘導する事により、間接的に或いはTSST-1と同じTCRVβ2陽性細胞を活性化することにより症状を増悪している可能性がある。これらの毒素の機能解析は、NTEDの治療及び予防法を考える上で重要であると考えset6,7,9,11,15,16,22をクローニングし、その遺伝子産物の機能解析を行った。しかしながらいずれもリンパ球に対するスーパー抗原活性はなかった。SETがTSST-1と共存した際のリンパ球の活性化も調べてみたがTSST-1単独の時とほとんど変わらなかった。従って、SETはNTEDの発症とは直接関わってないと思われる。SETがNTEDの発症と直接関わっていないと言う事実は今後NTED及びTSSの発症機序を考える上で重要であると思われる。
清末民国初期の中国の教育雑誌から見た日本近代教育の中国への影響

本研究では、まず海外の研究協力者の協力を得ながら中国清末民国初期の教育雑誌中の日本教育関係記事を調査・収集し、資料の目録と雑誌ごとの解題を作成した。そのうえ、清末民国初期における日中教育交流の実態をいっそう究明するため、研究メンバーが各自関心を持つテーマについて、収集済みの資料を活用し、たとえば、日本の教育記事は中国初の教育雑誌『教育世界』においてはどのように紹介されたか、地方の教育雑誌『浙江教育官報』にはどういう記事があり、またどのような形でその地方の教育に影響を及ぼしたかなど、実証的な研究により明らかにした。平成25年度は、資料の収集を継続しながら、平成25年度に収集済みの資料を整理しその目録と解題を作成するのはメイーン作業であった。研究協力者の協力を得ながら主に以下の作業を行った。1、『湖南教育雑誌』『四川学報』『浙江教育週報』『教育週報』『湖南教育雑誌』『福建教育官報』『甘粛教育官報』『広東教育官報』『湖北教育官報』など計18種の教育関連雑誌から日本教育関係の記事を抽出し、その目録を作成し、さらにその一部の解題を作成した。2、研究協力者の王宝平氏・楊暁氏の協力を得ながら、日本国内では東京の国会図書館、東京都立図書館など、海外では湖南図書館、遼寧図書館などで中国近現代日中教育関係の資料を調査・収集した。3、収集済みの関連資料を活用し、研究代表者呂が「呉汝綸日本視学筆談記録」という題で9月13ー16日に中国杭州市で行われた国際学術シンポジウム「東アジアにおける筆談の研究」で研究発表した。また同発表内容は近く刊行される予定の同シンポジウム論文集に収録される予定である。4、研究協力者王宝平氏の来日を機に、今後の具体的な研究方法などについて意見交換し、近い研究を行っている若手研究者の力を借りるべく、日本の大学に在学する修士課程の学生二人を研究協力者として平成26年4月1日から本科研に参加していただくことにした。5、中国近現代教育関係の文献や資料を多数購入し、関連の資料を多数複写した。本年度は研究体制の確立と資料の収集がメイン作業であった。海外研究協力者4人の研究協力を得ることとなり、また資料の調査と収集の実施により、本科研に必要な資料の約5ー6割が備わった。具体的な作業は次のとおりである。1、平成24年8月22ー23日に中国・浙江工商大学にて第1回研究打合せを行い、海外研究協力者(浙江工商大学王勇教授・王宝平教授・陳小法副教授、遼寧師範大学楊暁教授)に資料調査作業と研究の協力を依頼し、関連研究の動向・本科研の研究体制と実施方法などについて意見交換を行い、また研究メンバーによる関連の研究発表を行った。2、上記の海外研究協力者の協力を得ながら、中国国家図書館・北京図書館・遼寧図書館・浙江図書館・上海図書館・南京図書館などで清末民国初期の中国の主な教育雑誌の日本教育に関する記事を調査・収集した。調査を行った主な雑誌は『学部官報』(学部図書局、1906ー1911年)、『奉天教育雑誌』(奉天省教育会、1907ー1926年)、『直隷教育官報』(直隷学務公所、1904ー1911年)、『教育雑誌』(商務印書館、1909ー1920年)、『中華教育界』(中華教育界雑誌社、1909ー1920年)、『教育研究』(江蘇省教育会、1913ー1920年)、『教育周報』(浙江教育会、1913ー1919年)などである。上記の諸雑誌より合計約25000枚の資料を複製した。3、『清末官報彙編』(全国図書館文献縮微複製中心、全78冊)などの資料集と本科研関連の図書を購入した。平成26年度は、主に次の作業を行った。1、研究メンバーが収集済みの資料を活用し、清末における日中教育交流の実態の究明を目指して各自関心を持つテーマを設けて研究を行った。たとえば、商務印書館刊行の『教育雑誌』(1909ー1948)に掲載された日本教育関連の記事を、1909ー1911年の3年分のものに限定して文芸欄の教育小説、論文などの翻訳作品、記事欄の日本教育情報、広告欄にみる日本書籍目録などの内容を中心に紹介・分析し、日本の近代教育の中国への影響の一端を明らかにした。また、日本の教育記事を大量に載せた『教育世界』(1901年創刊)に対しては、その主な内容と日本語翻訳者を整理し、その翻訳の特徴と背景を明らかにした。2、研究協力を強化すべく、王宝平氏を日本に招へいし、資料調査の協力を得ると同時に意見交換を行った。さらに研究協力者として趙瑞(同志社大学在学、修士課程2年、日中交流史専攻)、張希(同前)の二名に本科研に参加していただき、目録の作成などの協力を得た。3、研究代表者が湖南図書館と湖北図書館に対して、教育雑誌の所蔵状況を中心に調査を行った。4、関連図書を若干購入した。本年度は主に次の研究活動を行った。(1)研究メンバーが収集された資料に基づき、「清末民国初期における日本教育の中国への影響」という大きなテーマをめぐって、各自具体的なテーマを設けて研究を行った。

そのうち、呂順長は『教育世界』という中国近代最初の教育雑誌をめぐって、その掲載記事の翻訳者・翻訳特徴などを明らかにした。研究協力者の許海華は『浙江教育官報』から見た日本近代教育の影響というテーマで、『浙江教育官報』を取り上げ、そこからみる日本近代教育の中国に対する影響を詳細に研究した。楊暁氏は民国の雑誌に掲載された日本関連の漫画を取り上げ、その特徴などを分析した。(2)8月3日から9日まで、海外共同研究者4名を招聘して交流を行い、7ー8日には四天王寺大学サテライトキャンパス(大阪阿倍野ハルカス)で研究発表会を開いた。そのうち、許海華氏と楊暁氏は上記の研究テーマで発表し、中国国家図書館の張廷銀氏は同図書館の教育雑誌の所蔵状況を、浙江工商大学の王宝平氏は教育雑誌の研究を行う際のデータベースの利用をそれぞれ発表した。(3)収集した資料にもとづき、『清末民国初期の教育雑誌の日本教育関連記事目録』を作成した。収録された雑誌は次のとおりである。商務教育雑誌、湖南教育雑誌、四川学報、浙江教育週報、教育週報、福建教育官報、甘粛教育官報、広東教育官報、貴州教育官報、河南教育官報、湖北教育官報、湖南教育官報、吉林教育官報、四川教育官報、雲南教育官報、教育世界。(4)関連図書を若干購入した。本研究では、まず海外の研究協力者の協力を得ながら中国清末民国初期の教育雑誌中の日本教育関係記事を調査・収集し、資料の目録と雑誌ごとの解題を作成した。そのうえ、清末民国初期における日中教育交流の実態をいっそう究明するため、研究メンバーが各自関心を持つテーマについて、収集済みの資料を活用し、たとえば、日本の教育記事は中国初の教育雑誌『教育世界』においてはどのように紹介されたか、地方の教育雑誌『浙江教育官報』にはどういう記事があり、またどのような形でその地方の教育に影響を及ぼしたかなど、実証的な研究により明らかにした。本研究は、清末民国初期の中国各地の教育雑誌に掲載された日中の教育交流や日本の教育事情などに関する記事を調査・収集し、その資料を活用して、近代において日本がどのように中国の教育近代化に影響を与えたかなど、清末民国初期の日中教育交流の実態をさらに実証的に解明しようとするものである。研究計画のとおり、初年度の平成24年度は研究体制の確立、中国の教育雑誌に見る日本教育関係の記事の調査と収集を主に行った。平成25年度は、資料の収集を継続しながら収集済みの資料を整理しその目録と解題を作成した。平成26年度は、主に清末における日中教育交流の実態の究明を目指して各自関心を持つテーマを設けて研究を行った。このように資料の収集と整理、さらに研究分析もおおむね順調に進展している。東洋史最終年度の平成27年度は、主に次のような作業を行う予定である。1、研究メンバーが引き続き清末民国初期における日中教育交流の実態の究明を目指して各自関心を持つテーマを設けて研究を行う。2、中国国家図書館の所蔵資料に詳しい中国国家図書館文献センター教授の張廷銀氏、近代日中教育交流を研究テーマとしている浙江工商大学の許海華博士に研究協力を依頼し、協力体制を強化する。3、8月上旬に大阪にて研究メンバーによる研究討論会を開き、研究内容などを相互確認し意見交換を行う。4、研究代表者が研究報告書をまとめる。研究計画のとおり、初年度の平成24年度は研究体制の確立、同教育雑誌中の日本教育関係の記事の調査と収集を主に行った。
ひずみ・粒界・表面エネルギーに続く第四の結晶粒成長駆動力源の探求

金属中の原子配列の制御法として、微細析出物や焼鈍雰囲気による再結晶過程の制御手法がこれまで研究されてきた。しかしながら、鉄粒子表面に付着した層状化合物によっても、一次再結晶過程を制御できることが見出された。この一次再結晶過程に対する層状化合物の作用は、層状化合物と鉄粒子表面の接触界面のエネルギーに基づくものと考えられる。本研究では、本エネルギーの存在の証明に挑み、ひずみ・粒界・表面エネルギーに続く第四の結晶成長の駆動力源を見出す。
光励起によるカルボニル化合物の求核的活性化を利用した新規合成反応の開発

本研究では、カルボニル化合物に対して光照射を行うことで生成するカルベンやエノールといった高反応性活性種を利用し、従来にはない新しい合成反応を開拓することを目的に研究を行った。まず、前年度において見出したアシルシランとイミン誘導体の光カップリング反応について反応条件の最適化検討を行ったところ、目的のアミド生成物を与える最適の触媒、反応条件を見出すことに成功した。また、本最適条件を用いて基質の適用範囲についての検討を行なったところ、イミン誘導体として、電子求引基や電子供与基を有する様々な化合物が利用できることがわかった。また、前年度に引き続き、可視光増感三重項エネルギー移動によるアルカノイルシランからのシロキシカルベン生成反応についても検討を行った。その結果、エネルギー移動を利用すると、基質の一重項励起状態を経ずにカルベンを生成することが出来るため、利用できる反応基質(アルカノイルシラン)が大幅に拡張されることを見出した。例えば、4-フェニルブタノイルシランは紫外光による直接励起条件では、シロキシカルベン生成とNorrish II型開裂反応が競合し、カルベンの前駆体として利用しづらいという問題があったが、エネルギー移動を利用することで上記の副反応の抑制に成功した。さらに、カルベン生成に可視光が利用できる点も活かして、シロキシカルベンと反応する求電子種の拡大にも成功した。これらの結果は、アシルシランの合成化学的利用価値を高めた点で非常に意義のある結果であると考えている。本研究では、カルボニル化合物に対して光照射を行うことで生成するカルベンやエノールといった高反応性活性種を利用し、従来にはない新しい合成反応を開拓することを目的としている。現在までに、ルイス酸触媒の存在下、アシルシランとアルデヒドの混合物に光照射を行うと、光化学的に生成したシロキシカルベンがルイス酸によって活性化されたアルデヒドに求核攻撃を起こし、合成化学的に有用なαーシロキシケトンが収率よく得られることを見出している。また、金属触媒の存在下、アシルシランとイミンの混合物に光照射を行うと、アミド誘導体が得られる新しい反応も見出している。さらに、イリジウム触媒の存在下、アルカノイルシランに可視光を照射すると、可視光増感エネルギー移動によりシロキシカルベンが生成することを見出した。本手法はボロン酸エステルやアルデヒドとのカップリング反応にも利用することが可能であった。また、本手法を用いることで、反応基質の大幅な拡張にも成功した。この結果は、アシルシランの合成化学的利用価値を高めた点で非常に意義のある結果である。以上のことから、本研究はおおむね順調に進展していると言える。まず、アシルシランとイミン誘導体のカップリング反応に関しては、基質一般性の検討を引き続き行うとともに、反応機構の解明に向けた検討を行なっていく計画である。また、今年度あまり検討出来なかったアシルシランとアルデヒドのエナンチオ選択的なカップリング反応についても検討を行う計画である。さらに、光化学的に生成するエノール中間体を利用した反応開発についても検討を行なっていく計画である。本研究では、特定のカルボニル化合物に対して光照射を行うとカルベンやエノールといった求核性を持つ中間体を生成することに着目し、この新たな方法論の開拓とこれを利用した従来にない革新的な合成反応の開発を目指して研究を行った。まず、アシルシランの光異性化によって生じるシロキシカルベンの合成化学的利用の拡大を目指して、各種求電子剤との反応を試みたところ、ルイス酸触媒の存在下でアルデヒドとの分子間反応が効率よく進行し、有用なαーシロキシケトンが収率よく得られることを見出した。本反応は基質一般性よく反応が進行し、様々な置換基を有するαーシロキシケトンを収率よく合成することが可能であった。本反応は光とルイス酸の協同作用によるユニークなベンゾイン縮合型の反応であり、合成化学的に有用なαーシロキシケトンの新たな合成法を提供するものであると考えている。また、アルカノイルシランからのシロキシカルベン生成は、従来の直接光励起法では紫外光の照射が必要であり、アルカノイルシランからのカルベンを合成に利用するには基質適用範囲や官能基許容性に問題があった。そこで、可視光を利用する光増感反応について検討を行ったところ、イリジウム錯体を添加すると、エネルギー移動増感反応が進行し、可視光の照射でアルカノイルシランからカルベンが効率よく生成することを見出した。この可視光駆動型増感反応は、上述したアルデヒドとの反応をはじめとする、様々な反応に応用可能であると期待され、現在その検討を行っている。本研究では、カルボニル化合物の光励起による求核的活性化を利用した新たな合成反応の開発を目的としている。研究実績の概要にも書いた通り、アシルシランのシロキシカルベンへの光異性化を利用して、ルイス酸触媒を用いたアルデヒドとのカップリング反応の開発に成功している。また、光増感剤を利用して、アルカノイルシランからの可視光でのカルベン生成にも成功しており、研究はおおむね順調に進展していると言える。まず、前年度に見出した、光とルイス酸の協同作用によるアシルシランとアルデヒドのカップリング反応について、その不斉反応への応用を目指して検討を行った。様々なキラルルイス酸触媒を用いて反応の検討を行ったが、効率よく反応が進行する触媒系の確立には至らなかった。

一方、ルイス酸触媒の存在下においてシロキシカルベンと反応を起こす求電子種の探索を行ったところ、イミン誘導体を用いた場合に、アミド誘導体を与える新規反応を見出した。現在本反応の反応条件の最適化、基質一般性の検討、及び反応機構の解明に向けた検討を行っている。また、前年度において見出した可視光増感三重項エネルギー移動によるアルカノイルシランからのカルベン生成反応についても検討を行った。まず、エネルギー移動によって生成したカルベンと各種求電子種の反応を検討したところ、紫外光による直接励起の場合と同様に、ボロン酸エステルやルイス酸触媒存在下でアルデヒドと反応することがわかった。また、可視光増感三重項エネルギー移動の特徴を活かした反応を探索したところ、紫外光による直接励起の条件で望みでない反応が進行する反応系の一部に可視光増感の反応条件が有効であることがわかった。現在、さらなる適用範囲の拡大を目指して検討を行っている。本研究では、カルボニル化合物の光励起によって生成するカルベンやエノールといった化学種の求核性を利用して、従来にない新しい反応を開発することを目的としている。現在までに、ルイス酸触媒の存在下、アシルシランとアルデヒドの混合物に光照射を行うと、光化学的に生成したシロキシカルベンがルイス酸によって活性化されたアルデヒドに求核攻撃を起こし、有用なαーシロキシケトンを収率よく与えることを見出している。また、反応形式は異なるものの、求電子剤としてイミンを用いた新たな反応も見出している。さらに、可視光増感エネルギー移動によるアルカノイルシランからの効率的なカルベン生成反応も見出しており、これをボロン酸エステルやアルデヒドとの反応に利用することにも成功している。以上のことから、本研究はおおむね順調に進展していると言える。本研究では、カルボニル化合物に対して光照射を行うことで生成するカルベンやエノールといった高反応性活性種を利用し、従来にはない新しい合成反応を開拓することを目的に研究を行った。まず、前年度において見出したアシルシランとイミン誘導体の光カップリング反応について反応条件の最適化検討を行ったところ、目的のアミド生成物を与える最適の触媒、反応条件を見出すことに成功した。また、本最適条件を用いて基質の適用範囲についての検討を行なったところ、イミン誘導体として、電子求引基や電子供与基を有する様々な化合物が利用できることがわかった。また、前年度に引き続き、可視光増感三重項エネルギー移動によるアルカノイルシランからのシロキシカルベン生成反応についても検討を行った。その結果、エネルギー移動を利用すると、基質の一重項励起状態を経ずにカルベンを生成することが出来るため、利用できる反応基質(アルカノイルシラン)が大幅に拡張されることを見出した。例えば、4-フェニルブタノイルシランは紫外光による直接励起条件では、シロキシカルベン生成とNorrish II型開裂反応が競合し、カルベンの前駆体として利用しづらいという問題があったが、エネルギー移動を利用することで上記の副反応の抑制に成功した。さらに、カルベン生成に可視光が利用できる点も活かして、シロキシカルベンと反応する求電子種の拡大にも成功した。
中世武家社会の歴史認識に及ぼす軍記物語の影響力に関する研究

1.資料収集本年度は前年度の成果をうけて、まずは刀剣伝書の未調査分に関する文献調査を行い、伝本の所在確認と、書誌データの蓄積を試みた。同時に、紙焼写真等の形で手元に収集した。また、本年度は、弓馬故実書・武家故実書等にも調査対象を広げ、同様に文献調査とデータの蓄積および原本の写真収集を試みた(主な調査地は、肥前松平文庫・京都大学図書館・尊経閣文庫・内閣文庫・静嘉堂文庫・盛岡中央公民館など)。こうした原本調査の他に、古記録・古文書類に現れる関連記事の調査も行い、そのデータを蓄積した。2.データ整理・翻刻前年度以来の調査データを、刀剣伝書関係を中心にパソコンに入力し、書誌等に関する情報の整理・分類を進めた。また、資料の翻刻も随時行い、近い将来、所蔵者の意向をはかりながら紹介していく準備を進めた。4.研究成果の公表刀剣伝書に関わる成果の一部を論文の形で公表した。刀剣関係の論は、現在執筆中のものもあり、順次公にしていく。また、武家社会と軍記物語との相関関係についての論文も近時刊行の予定である。
瞳孔面積変化と事象関連電位P300を指標とした映像教材の高速提示効果の検証と実践

本研究では,まず,映像教材の高速提示効果に関する基礎知見について実験的に検討した.Felderの学習スタイル尺度(Felder & Henriques 1995)によって分類されたVisual群20名とVerbal群20名に対し,映像教材を1倍速と2倍速の提示条件で提示した.その結果,映像教材の高速提示による認知負荷は,聴覚的な認知負荷を増大させる可能性が示唆された.また,映像教材の高速提示による認知負荷の度合いは学習者の特性によって異なる可能性が示唆された.次に,振動プローブ刺激に対するP300振幅(P3振幅)を指標に,映像教材の提示速度と注意配分の関連性について実験的に検討した.その結果,条件別のP3振幅に関して,視聴なし条件,1倍速条件,2倍速条件の順に低い値を示したことが明らかになった.重光ら(2007)は,映像の視聴時における注意配分量が大きくなると,P300振幅が低下することを示した.このことから,映像教材の視聴時における注意配分量は,1倍速条件に比べて,2倍速条件の方が大きくなる可能性が示唆された.一方,主観評定の分析から,2倍速条件で映像教材を視聴した場合,等倍速で視聴した場合に比べて,負荷が多大にかかった可能性,及び,集中した可能性が示唆された.これらのことから,2倍速条件で映像教材を視聴した際に注意配分量が大きくなったのは,高速な提示速度での学習に負荷を感じ,かつ,集中が促されたためであると考えられる.続いて,映像教材視聴時における瞳孔径変化に対する認知負荷の影響を実験的に検討したところ,映像教材のタイムラインにおいて主観的難易度が高く負荷が大きいパートでは,瞳孔径の平均は,有意に大きくなることが明らかになった.これは,映像教材のタイムラインにおいて,難しさを感じたパートにおいて,ストレスや認知負荷の度合いが高まったことが要因として考えられる.本研究では,まず,映像教材の高速提示効果に関する基礎知見について実験的に検討した.Felderの学習スタイル尺度(Felder & Henriques 1995)によって分類されたVisual群20名とVerbal群20名に対し,映像教材を1倍速と2倍速の提示条件で提示した.その結果,映像教材の高速提示による認知負荷は,聴覚的な認知負荷を増大させる可能性が示唆された.また,映像教材によって生じる認知負荷の度合いは学習者の特性によって異なる可能性が示唆された.次に,学習者の脳波データ(事象関連電位のP300の振幅: P3振幅)に関する研究として,振動プローブ刺激に対するP振幅を指標に,映像コンテンツの提示速度と注意配分の関連性について実験的に検討した.その結果,条件別のP3振幅に関して,視聴なし条件,1倍速条件,2倍速条件の順に低い値を示したことが明らかになった.重光ら(2007)は,映像の視聴時における注意配分量が大きくなると,P300振幅が低下することを示した.このことを踏まえると,映像教材の視聴時における注意配分量は,1倍速条件に比べて,2倍速条件の方が大きくなる可能性が示唆された.続いて,学習者の瞳孔面積の変化に関する基礎研究として,高速映像コンテンツの反復提示効果を実験的に検討した.その結果,高速映像コンテンツの反復提示において,2度目の視聴時における瞳孔面積は,1度目の視聴時における瞳孔面積に比べて,有意に小さいことが明らかになった.村井ら(2006)によれば,瞳孔面積の大きさと動画に対する興味度及び注意配分量は相関関係にあると述べている.このことを踏まえると,学習者は,同一の映像コンテンツを反復して視聴した場合,興味度及び注意配分量が小さくなる可能性が示唆された.本年度において,まず,実験用映像教材の作成及び映像教材の高速提示効果に関する基礎実験を完了させた.その際,実験映像のコンテンツや基礎実験における実験デザインは,米国マサチューセッツ工科大学におけるKlopher教授との打ち合わせによって決定した.また,複数の基礎実験によって,複数の実験用映像教材の等質性の確認ができた他,映像教材の高速提示効果に関する基礎知見が得られた.これらについて,学会発表を複数回行い,論文としてまとめた.次に,P3振幅を指標とした映像教材の高速提示効果の検討を完了させた.得られた知見は,学会発表した他,論文としてまとめ,現在,投稿中である.しかしながら,瞳孔面積変化を指標とした映像教材の高速提示効果の検討がやや遅れている.その理由として,本実験条件において,当初想定した方法によるアーティファクトの除去が効果的に行えず,実験デザインを見直すことに時間を費やしたことが挙げられる.本研究では,まず,映像教材の高速提示効果に関する基礎知見について実験的に検討した.Felderの学習スタイル尺度(Felder & Henriques 1995)によって分類されたVisual群20名とVerbal群20名に対し,映像教材を1倍速と2倍速の提示条件で提示した.その結果,映像教材の高速提示による認知負荷は,聴覚的な認知負荷を増大させる可能性が示唆された.また,映像教材の高速提示による認知負荷の度合いは学習者の特性によって異なる可能性が示唆された.次に,振動プローブ刺激に対するP300振幅(P3振幅)を指標に,映像教材の提示速度と注意配分の関連性について実験的に検討した.その結果,条件別のP3振幅に関して,視聴なし条件,1倍速条件,2倍速条件の順に低い値を示したことが明らかになった.

重光ら(2007)は,映像の視聴時における注意配分量が大きくなると,P300振幅が低下することを示した.このことから,映像教材の視聴時における注意配分量は,1倍速条件に比べて,2倍速条件の方が大きくなる可能性が示唆された.一方,主観評定の分析から,2倍速条件で映像教材を視聴した場合,等倍速で視聴した場合に比べて,負荷が多大にかかった可能性,及び,集中した可能性が示唆された.これらのことから,2倍速条件で映像教材を視聴した際に注意配分量が大きくなったのは,高速な提示速度での学習に負荷を感じ,かつ,集中が促されたためであると考えられる.続いて,映像教材視聴時における瞳孔径変化に対する認知負荷の影響を実験的に検討したところ,映像教材のタイムラインにおいて主観的難易度が高く負荷が大きいパートでは,瞳孔径の平均は,有意に大きくなることが明らかになった.これは,映像教材のタイムラインにおいて,難しさを感じたパートにおいて,ストレスや認知負荷の度合いが高まったことが要因として考えられる.今後は,進捗が遅れている瞳孔面積変化を指標とした映像教材の高速提示効果の検討を早急に進める.対策として,瞳孔面積データにおけるアーチファクトの除去方法について広く情報取集する他,それに見合った実験計画となるよう,実験デザインを再検討する.瞳孔面積変化を指標とした映像教材の高速提示効果の検討が完了すれば,P3振幅との関連性を検討することもすぐに可能になる.また,これまでに得られた知見を基に,高速提示用映像教材開発・活用に関する指針をまとめ,反転授業における予習教材としての実践準備を進める.当該助成金が生じた理由として,実験計画の再考により,実験における謝金額を変更し,実験参加における謝金について他の費用から支出したことが挙げられる.次年度は,今年度において得られた知見を成果として発表していくこと,また,瞳孔面積の変化に限らず,生体情報におけるアーチファクトの除去方法に関する情報について,広く収集していくことが予想されるため,出張費等に計上することを計画している.
キラル有機イオン対の構造制御を基盤とした触媒的分子変換プロセスの開発

本研究は、有機カチオンと有機アニオンから成るイオン対が協奏的に働く触媒系を創出し、それぞれのイオン単独での触媒作用を超える機能発現につなげることで新規反応を開発することを目指して行った。分子構造を指標に有機カチオンと有機アニオンの関係を、大きく(1)分子間イオン対、(2)分子内イオン対の二つに分けて研究を展開し、それぞれ有用物質創成に資すると期待される高度分子変換の実現へと結実させた。有機カチオンと有機アニオンを組み合わせる方法として、大きく(1)分子間イオン対、(2)分子内イオン対の二つを想定して研究を行った。以下に、それぞれのイオン対についての研究成果を示す。(1)研究の端緒として、Pースピロ型アミノホスホニウムイオンとフェノール等の有機イオンを組み合わせた超分子型イオン対を取り上げた。これまでにない反応溶媒の極性に依存した超分子会合体の振る舞いを見出し、その詳細を低温NMR測定により明らかにした。さらに、ここで選択的に発生させた超分子型イオン対触媒がその構造ならではの触媒作用を示すことを利用し、2位無置換アズラクトンの共役付加反応を高立体選択的に実現した。また、本反応生成物が合成化学的に有用な各種アミノカルボニル化合物へと、容易に誘導できることも合わせて示した。これまで利用してきた塩基性アニオンに加えて、キラルな非配位性アニオンのデザイン・合成に取り組んだ。アリールアミノホスホニウムイオンが持つ非配位性のテトラアリールボレートイオンを独自に設計したキラルアニオンに置き換えることを念頭に、軸不斉を持つ新規ボレートアニオンの創製を目的として研究を行い、実際にモデルとなるいくつかのボレートイオンを合成した。(2)キラルアンモニウムベタインを鍵構造とする分子変換を行った。アンモニウムアリールオキシドが示す二官能性塩基触媒としての機能を、レトロアルドール反応の競合がしばしば問題となる形式のアルドール反応により評価し、中程度の立体選択性の発現に成功した。また、非共役型ニトロオレフィンを求核種とするアザHenry反応を高立体選択的に実現した。加えて、ベタイン分子が示す従来にないイオン性求核触媒機能の特性を生かした反応系として、オキシインドール誘導体を用いる多成分連結型のアルドール反応を設計し、実際に立体および化学選択性の高いレベルでの制御を可能にした。分子構造を指標に有機カチオンと有機アニオンの関係を、大きく(1)分子間イオン対、(2)分子内イオン対の二つに分けて研究を展開した。(1)前年度から継続して、Pースピロ型アミノホスホニウムイオンとエノラートから成るイオン対に、水酸基を持つLewis塩基を加えることで自発的に形成する超分子型イオン対の機能評価を行った。具体的には、デルタ位にアリール置換基を持つ電子不足ジエンへの1,6付加をモデルに、位置および立体選択性と添加するLewis塩基の構造に明確な相関があることを実証した。加えてこの過程で、ホスホニウムイオンの持つアルキル置換基の構造が反応のジアステレオ選択性に決定的な影響を及ぼし、適切な分子修飾により選択性を反転できるという興味深い現象を見出した。一方、キラルアニオンを持つイオン対型触媒の創製においては、二系統の新たなキラルアニオン構造を組み上げる合成経路を確立し触媒機能評価に着手した。例えば、リン原子とN,N,O型三座配位子から成るアニオンを持つキラルイオン対触媒は、イミニウムイオンを経る環化反応を高立体選択的に制御する力を持つことが明らかとなっている。今後は、触媒分子構造の修飾を通して立体選択性の向上と基質一般性の獲得を実現し、概念的に新しい触媒系として確立していく。(2)アンモニウムアリールオキシドが示す求核触媒機能に関する展開として、Nーアシルトリアゾールへの求核攻撃を端緒とする形式的[2+2]付加環化反応を案出した。また、本反応において生成可能な4種類の構造異性体のうちの2種類を選択的に作り分け得る触媒分子構造を見出し、中程度の立体選択性を獲得した。(1) Pースピロ型アミノホスホニウムイオンとエノラートのような求核的アニオンから成るイオン対に、フェノール類等を加えることで自発的に形成する超分子型イオン対の機能評価を行った。具体的には、6位にアリール置換基を持つジエニルアシルピロールへのビニロガス型Michael付加をモデルに、位置および立体選択性と添加するフェノール類の構造に明確な相関が現れることを実証した。

一方、キラルアニオンを持つイオン対型触媒の創製においては、いくつかの新たな分子構造を生み出すことに成功した。(2)アンモニウムアリールオキシドが示す二官能性塩基触媒としての機能を利用した、非共役型ニトロオレフィンを求核種とするアザHenry反応を高立体選択的に実現し、立体的に込み合った連続立体中心の新しい構築法を提案した。さらに、ここで得られた知見を基に、アザHenry反応を用いた非対称型1,2ージフェニルエチレンジアミンの不斉合成を高立体選択的に実現し、生理活性化合物やキラル配位子として有用な分子構造を簡便に与える手法として確立した。また、アンモニウムベタインの求核触媒機能に関する展開として、アシルヘテロアリールへの求核攻撃を端緒とする反応システムが機能することを見出した。しかし、立体選択性の発現は中程度に止まり、触媒の構造修飾による改善が来年度の課題として残された。本研究は、有機カチオンと有機アニオンから成るイオン対が協奏的に働く触媒系を創出し、それぞれのイオン単独での触媒作用を超える機能発現につなげることで新規反応を開発することを目指して行った。分子構造を指標に有機カチオンと有機アニオンの関係を、大きく(1)分子間イオン対、(2)分子内イオン対の二つに分けて研究を展開した。(1)前年度から継続して、Pースピロ型アミノホスホニウムイオンとエノラートから成るイオン対が形作る超分子型の遷移状態を安定に生じるために必要な要件を精査し、最終的に高い位置および立体選択性を示す反応条件を確立した。一方、キラルアニオンを持つイオン対型触媒の創製においては、昨年度合成した分子を実際に触媒として種々の反応系に適用し、高いエナンチオ選択性を獲得した。また、キラルアニオンを備えた塩の三次元構造をX線を用いて明らかにした。(2)ビナフトールから誘導したアンモニウムアリールオキシド(アンモニウムベタイン)を二官能性有機塩基触媒とし、不飽和ニトロ化合物を求核剤とするアザHenry反応を開発した。例えば、Nutlin3等の生物活性化合物の核構造である1,2ージアリールアミンの前駆体として非常に有用なβーニトロアミンを高い立体選択性で与える、αーアリールニトロメタンを用いた反応に有効な触媒構造を見出した。加えて、従来まで求電子剤として用いられてきた共役ニトロオレフィンを求核剤として利用できることを初めて実証した。すなわち、α位にアリール基を持つβー置換型共役ニトロオレフィンにベタインを作用させると速やかにビニロガスニトロナートが生じることを見出し、これをNーBocイミンに付加させることで連続した三級ー四級の不斉中心とオレフィンを備えた1,2ージアミンが高立体選択的に得られることを明らかにした。26年度が最終年度であるため、記入しない。有機合成化学26年度が最終年度であるため、記入しない。研究計画に関してはおおむね順調に進展し、キラルホスホニウムカチオンとアニオンから成る会合状態の制御法に関する新たな知見を見出すと共に、キラルアンモニウムベタインに特徴的な反応システムを確立した。分子間イオン対型触媒機能について、非イオン性分子を取り込んだ超分子複合体の構造制御が鍵となる反応系の創出に成功しており、計画通りの進展をみた。
腎糸球体ネフロンにおけるプロスタノイド受容体の機能解明

本年度の研究業績としては、ラットプロスタグランジンE_2受容体EP_3サブタイプ遺伝子の染色体マッピングを実施し、その局在が第2染色体44-45に存在することを示した。また、その二つのアイソフォームの機能を検討し、その細胞情報伝達系がサイクリックAMPを低下させる系(おそらくはGiを介する)とカップルするかないしは細胞内カルシウム系とカップルしていることを報告した。ラットトロンボキサン受容体については、その遺伝子が第7染色体にあることを報告した。また、この受容体の特異的抗体を作製し、腎臓内分布を検討した。その結果、この受容体は腎血管、糸球体、髄質ヘンレ係蹄の太い上行脚、集合尿細管および腎盂上皮に存在し、おそらくは従来報告されている生理作用(抗利尿作用および糸球体-尿細管フィードバックの作用増強)を媒介しているものと考えられる。されに、ラットトロンボキサン受容体遺伝子の転写調節領域の1Kbをクローニングしその構造を解明した。その転写性機能をルシエラーゼ発現ベクターを用いて検討すると、明らかに転写性機能を有することが明らかとなった。この転写調節領域にはSp-1部位、GATAボックス、AP-1結合部位、AP-2結合部位、ずり応力反応部位などのシス配列が見られ、総じてCG-richな構造を有していた。サイトカイン(とくにインターロイキン6)によってこの転写活性が増強し、トロンボキサン受容体発現は増加することが示唆された。腎トロンボキサン系については、腎トロンボキサン合成酵素のクローニングを実施し、そのcDNAの構造を決定し、またその遺伝子が4q21-22染色体部位にあることを明らかにした。腎トロンボキサン系(腎トロンボキサン受容体および合成酵素)についてはまた、水腎症腎でアップレギュレーションを受けていることをそのラットモデルを作製し明らかにした。
がん組織血管の透過性増強を基盤とした高分子性抗がん剤の集積増強法に関する研究

本研究では、血管透過性亢進ペプチドであるブラジキニン(BRK)の作用に着目し、がん組織にBRKを選択的に作用させることで、がん組織の血管透過性および血流の改善を行うことができるか。さらに、がん組織への高分子性抗がん剤の送達が増強されるかを明らかにすることを目的としている。本年度は、がん組織選択的に作用することを企図した、HPMAコポリマー結合型ブラジキニン(P-BRK)の合成を行い、以下の知見を得た。(1)平均分子量が約40,000、ブラジキニン含量が約10 wt%のP-BRKを調製した。(2)酸性pHにおいて、P-BRKから遊離のBRKの放出が促進された。(3)ラット皮膚を用いて血管透過性亢進活性の検討を行ったところ、P-BRKの血管透過性亢進活性は遊離ブラジキニンの25%程度であった。(3)C26(マウス結腸がん細胞)担がんマウスを用い、BRKおよびP-BRKを腫瘍内へ投与し、次いで高分子性抗がん剤のモデル薬物である蛍光標識ウシ血清アルブミン(Cy5.5-BSA)を尾静脈より投与した。in vivo光イメージング装置を用いて、Cy5.5-BSAの腫瘍内集積量を検討したところ、BRKおよびP-BRK腫瘍内投与によりCy5.5-BSAの腫瘍内集積量は10ー20%向上した。(4)P-BRKおよびCy5.5-BSAを尾静脈から併用投与することにより、Cy5.5-BSAの腫瘍への集積量は約2倍程度向上したが、他臓器へのCy5.5-BSAの集積量に変化は見られなかった。また、遊離ブラジキニンの併用投与では、Cy5.5-BSAの腫瘍および正常臓器への集積量に変化は見られなかった。HPMAコポリマー結合型ブラジキニン(P-BRK)の合成に関して、ペプチダーゼ耐性ブラジキニン(RIBRK)や、受容体選択的なP-BRKの調整も同時に行っており、順調に進展している。遊離ブラジキニンおよびその他ブラジキニン誘導体の血中安定性に関する検討は完了しているが、P-BRKの血中安定性に関する検討が完了していない状況であり、次年度に継続して行う予定である。P-BRKの血管透過性亢進活性は細胞レベルおよび個体レベルで行う予定であり、現在ラット皮膚を用いた検討において良好な結果が得られている。ヒト血管内皮細胞を用いて一酸化窒素や細胞内カルシウムの放出を検討しているが、条件検討が必要な状況であり、次年度も継続して行っていく。がんモデルマウスにおける検討に関して、Cy5.5-BSAを用いた腫瘍集積性の増強作用の検討を行っている段階であり、P-BRKの濃度依存性ならびに時間依存的な作用を明らかにしている。検討項目に関し、進捗状況にバラツキはあるものの、概ね順調に推移できている。本年度はP-BRKの合成ならびに、がんモデルマウスにおいて高分子モデル薬物(Cy5.5-BSA)を用いた検討を行い、P-BRKの併用投与によりCy5.5-BSAの腫瘍集積性が向上することを明らかにした。また、投与量や投与タイミングの検討を行った。次年度以降は、P-BRKにより高分子性抗がん剤の抗がん効果が増強するのかを明らかにすることを目的とする。高分子抗がん剤ならびにP-BRKの併用投与により、がん体積の縮小ならびに生存率に向上がみられるのかを明らかにする。また、P-BRKの作用メカニズムを明らかにするために、高分子抗がん剤の腫瘍集積性ならびに腫瘍組織内分布に変化がみられるかを検討する。本年度に使用したC26(マウス結腸がん細胞)マウスはEPR効果が比較的高いがんモデルマウスであるため、高分子性抗がん剤の効果が低い、がんモデルマウスを用いることで、高分子性抗がん剤を用いたがん治療におけるP-BRKの有用性を明らかにしていく。

(4)P-BRKおよびCy5.5-BSAを尾静脈から併用投与することにより、Cy5.5-BSAの腫瘍への集積量は約2倍程度向上したが、他臓器へのCy5.5-BSAの集積量に変化は見られなかった。また、遊離ブラジキニンの併用投与では、Cy5.5-BSAの腫瘍および正常臓器への集積量に変化は見られなかった。HPMAコポリマー結合型ブラジキニン(P-BRK)の合成に関して、ペプチダーゼ耐性ブラジキニン(RIBRK)や、受容体選択的なP-BRKの調整も同時に行っており、順調に進展している。遊離ブラジキニンおよびその他ブラジキニン誘導体の血中安定性に関する検討は完了しているが、P-BRKの血中安定性に関する検討が完了していない状況であり、次年度に継続して行う予定である。P-BRKの血管透過性亢進活性は細胞レベルおよび個体レベルで行う予定であり、現在ラット皮膚を用いた検討において良好な結果が得られている。ヒト血管内皮細胞を用いて一酸化窒素や細胞内カルシウムの放出を検討しているが、条件検討が必要な状況であり、次年度も継続して行っていく。がんモデルマウスにおける検討に関して、Cy5.5-BSAを用いた腫瘍集積性の増強作用の検討を行っている段階であり、P-BRKの濃度依存性ならびに時間依存的な作用を明らかにしている。検討項目に関し、進捗状況にバラツキはあるものの、概ね順調に推移できている。本年度はP-BRKの合成ならびに、がんモデルマウスにおいて高分子モデル薬物(Cy5.5-BSA)を用いた検討を行い、P-BRKの併用投与によりCy5.5-BSAの腫瘍集積性が向上することを明らかにした。また、投与量や投与タイミングの検討を行った。次年度以降は、P-BRKにより高分子性抗がん剤の抗がん効果が増強するのかを明らかにすることを目的とする。高分子抗がん剤ならびにP-BRKの併用投与により、がん体積の縮小ならびに生存率に向上がみられるのかを明らかにする。また、P-BRKの作用メカニズムを明らかにするために、高分子抗がん剤の腫瘍集積性ならびに腫瘍組織内分布に変化がみられるかを検討する。本年度に使用したC26(マウス結腸がん細胞)マウスはEPR効果が比較的高いがんモデルマウスであるため、高分子性抗がん剤の効果が低い、がんモデルマウスを用いることで、高分子性抗がん剤を用いたがん治療におけるP-BRKの有用性を明らかにしていく。本年度の研究計画に必要な物品・試薬に関して、可能な限りキャンペーン等を利用して必要量を購入したため、若干の余剰がでた。次年度以降の物品購入に使用する予定である。
円偏光光源のための高偏極長寿命スピン緩和量子ドット

本研究は、1.3ミクロン帯または可視光域で円偏光光源に応用可能な半導体の探索を目的とした。波長1ミクロンより長波側の発光では、InAsコラムナー量子ドットが、波長1.06ミクロンで3.42 nsの長いスピン緩和を示すことを明らかにし、また、InAs高均一量子ドットが、面内異方性により基底準位から第二励起準位までいずれも安定な楕円偏光を示すことを初めて明らかにした。可視光域では、Ge基板上の高SiドープGaInPのドナーアクセプタ対の発光(687nm)のスピン緩和が210 nsと既報告の中で最も長いものの一つであることを明らかにした。スピン偏極発光ダイオードの活性層への応用を目指して量子ドットのキャリアスピン緩和過程を調べた。これまで我々は、量子ドットのスピン偏極の大きさやスピン緩和時間を測定するために、円偏光を利用したフォトルミネッセンス測定を行ってきた。しかし、フォトルミネッセンス測定では、量子ドットの埋め込み層であるGaAs層に円偏光で電子を光励起し、量子ドット中にエネルギー緩和した電子のスピン偏極やスピン緩和時間を測定する。このため、エネルギー緩和中にスピンの偏極率が下がるという欠点があった。本研究ではもっと直接的なスピンの情報を引き出すために、ポンプ・プローブ法を用い、InAs高均一量子ドットの中に電子を直接光励起し、そのスピン緩和過程を観測した。その結果15Kで1.7nsという遅いスピン緩和時間を持つことが明らかになった。さらに詳しいスピン緩和の振る舞いは、次年度以降に解明を試みる予定である。波長1ミクロンより長波長ではストリークカメラの感度が劇的に低下するので、波長1.3ミクロンより長波長の発光を持つ量子ドットのスピン緩和の測定は困難であった。ポンプ・プローブ法による量子ドットのスピン緩和の観測が可能になったことによって、今後は波長1.3ミクロンより長波長のバンドギャップを持つ量子ドットの測定も可能になった。この測定上の意義は大きい。本研究ではまた、スピン偏極発光ダイオードの活性層になりうる可能性のある半導体材料として、PVKまたはPMMA層に埋め込まれたCdTeナノ粒子、GaInNAs/GaAs多重量子井戸、Ge基板上のInGaAsバルク、コラムナー量子ドットなどの発光特性やスピン緩和時間も測定した。InAsコラムナー量子ドットのスピン緩和時間を円偏光時間分解フォトルミネッセンス測定によって綱べた。サンプルは、InAsを1.8原子層積層しシードドットを形成したのち、量子ドットを3層積層したものと、35層積層したものの二種類である。3層積層したコラムナー量子ドットは、50K以下では速いスピン緩和と遅いスピン緩和の二成分を持ち、100Kと150Kでは単一指数関数で近似できた。また、35層積層のコラムナー最子ドットでは、10-140Kで二成分のスピン緩和を持っていた。遅いスピン緩和は、10Kで3.42nsから130Kで0.849nsと大きく変化したが、通常の量子ドットと同じく音響フォノン散乱を考慮するElliott-Yafet効果で近似可能であることがわかった。速いスピン緩和は100Ps程度と高速であり、温度依存性を持たないことが明らかになった。このことから、速い緩和はBir-Aronov-Pikus効果が支配的であることが明らかになった。円偏光フォトダイオードへの応用においては、長いスピン緩和時間が望ましいため、この遅いスピン緩和の成分を大きくする方法を探索する必要がある。本年度はまた、高均一量子ドットのスピン緩和過程をポンプ・プローブ法による時間分解測定によって観測した。その結果、量子ビートが観測されることが明らかになった。これは量子ドットの面内異方性に起因するものと考えられ、量子ドットが高均一であるため、多数の量予ドット集団を観測したにもかかわらず、量子ビートの観測が可能になったものと考えられる。円偏光発光ダイオードの活性層の候補である高均一量子ドットの面内異方性をフォトルミネッセンス測定で調べた。高均一量子ドットは、基底準位のフォトルミネッセンス半値幅が21meVと非常に狭いという特徴を持つ。その結果、基底準位、第一励起準位、第二励起準位において、いずれも楕円偏光となっていることが明らかになった。これは量子ドットの面内異方性に起因するものと考えられる。これらの直線偏光度は基底準位が最も大きく、次いで第一励起準位、第二励起準位と小さくなることが明らかになった。また、時間分解フォトルミネッセンス計測により、これらの直線偏光度が計測時間範囲内(数ナノ秒)で極めて安定であることも分かった。量子ドットの励起準位での面内

異方性が観測されたのはこれが初めてであり、円偏光発光ダイオードの活性層に量子ドットを用いる際の偏光特性に関する重要な知見が得られた。量子ドット以外の活性層の候補として、Ge基板上に成長した高SiドープGaInPのスピン緩和過程も調べた。サンプルは<111>面から9度傾けたGeオフ基板上にSiドープした(2 x 10 18cm-3)GaInPをMOCVD法によって成長した。10Kでは、波長687nm付近にドナーアクセプタ対によるフォトルミネッセンスが観測され、波長654nmにバンド間遷移のフォトルミネッセンスが観測された。円偏光時間分解フォトルミネッセンス計測では、波長654nmの発光にスピン偏極は観測されなかったが、波長687nmのドナーアクセプタ対の発光では明瞭なスピン偏極が観測され(光励起直後で7%)、そのスピン緩和時間が210nsと極めて長いことが明らかになった。このスピン緩和時間は、これまでに報告されたIII-V族化合物半導体のスピン緩和時間の中では最も長いものの一つであり、円偏光発光ダイオードへの応用の高いポテンシャルを示している。円偏光光源として量子ドットを用いるためにはスピン緩和時間は長い方が望ましい。したがって、本年度の研究において、35層積層のコラムナー量子ドットにおいて10Kで3.42nsという長いスピン緩和時間が観測されたことは、研究上の意義が大きい。24年度が最終年度であるため、記入しない。35層積層のコラムナー量子ドットにおいて10Kで3.42nsという長いスピン緩和時間が観測されたが、第二成分の緩和であることと、低温での観測にとどまることから、さらにスピン緩和メカニズムの解明を進める必要がある。また、高均一量子ドットや他の材料系でのスピン緩和メカニズムの解明によって、その長時間化と,より高いスピン偏極率の実現に取り組む。