hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
金融サービス市場における行為規制の自主規制による実効性確保プログラム

金融庁が平成17年にスタートさせた金融改革プログラムは、金融サービス利用者の保護と利便性を高めることを目標として、金融商品の販売勧誘ルールの見直しを課題とする点で、本研究の視座に沿うものである。監督官庁が行為規制ルールの整備に乗り出したことで、本研究のアプローチである自主規制の活用は、研究の主役から派生的論点へと位置づけの変更を余儀なくされた。そのような状況の下、申請者は「保険商品の販売勧誘のあり方に関する検討チーム」への参加を許され、平成17年度には、保険商品の説明義務および適合性原則に関する諸ルールのあり方について議論に参加した。説明義務のあり方については、従来のルールの問題点が、顧客に提供される情報の肥大化傾向にあるとみて、顧客の商品選択にとって必要な重要事項は、募集プロセスの各段階で異なること、顧客に提供する重要事項の総量を、情報提供の目的に即して合理的分量にコントロールするべきである。その上で、勧誘の早い段階で交付される契約概要、契約締結前の確認書面である注意喚起情報の双方につき、記載内容をいかなる見地から確定すべきか、更には、多様な勧誘方法の有り様を踏まえて、いかなる時期にいかなる方法で情報提供すべきかにつき、私論を提示した。引き続き、保険募集における適合性原則の考え方につき、私見を公表する機会を早急に得たい。この局面では、投資取引と区別された意味で顧客の保険加入目的に即した勧誘を行うことを求める法原理として適合性原則を把握し、原理としての適合性原則を具体化した諸々の適合性ルールとして、顧客との合意または顧客の合理的信頼に基礎をおく形で募集人が引き受けた助言の公正さを確保するルール、助言の前提として勧誘の際に提示する複数商品の公正な比較を確保するためのルール、商品比較を経て助言する乗合募集ビジネスの認知、クーリングオフ権の拡大などが必要である。本年度は、EC理事会において2002年12月9日に採択された保険仲介指令(2002/92/EC)及び、同指令の国内法化に向けた作業の進んでいる英国の議論を検討した。同指令では、全加盟国における多様な保険仲介業者を明確に定義できないことが自覚され、保険仲介業を顧客に対していかなるサービスを提供し得る地位に立つか、即ち、顧客に対してどの水準の助言義務を負うかの観点から機能面に着目して定義し、EC法のレベルでは、伝統的な規制区分である代理店と仲立人の二分法によらなかった点で画期的である。これにより、従来は保険会社からの募集委託を受けて仲介業務に従事するという共通点の故に特に区別されてこなかった一社専属の仲介業者と乗合の仲介業者を、顧客に対する業務の性質の実賛的相違に即して区別し、後者の法的地位を保険仲立人に近づけて相対的に規律する視座が開けることになる。こうした画期的視点を持つEC保険仲介指令を英国において国内法化する際に論じられた問題のうち、我が国との比較上重要なのは、仲介業者の不法行為についての保険会社の代位責任の問題である。英国では、保険会社が仲介機関の行為につき代位責任を追うか否かは保険会社と仲介機関の間の契約により定まるものとされ、保険会社が代位責任を負うべき従属的な仲介業者を指定するためには、仲介業者のコンプライアンスにつき保険会社が監督責任を果たし得ることを監督機関に対して示すことが要求されている。このことは、保険会社の監視が期待できないような独立性が高く能力ある仲介業者の行為については、保険会社の代位責任は不要であるという考え方に繋がるものである。なお、以上の比較法研究につき、平成15年度日本保険学会において、「EC保険仲介指令の国内法化にみる保険募集法制の課題」というテーマで個別報告を行っていることを付記する。平成16年度は、日本保険学会における共通論題「販売チャネルの多様化の現状と課題」において、募集規制の観点から、「募集チャネルの多様化と保険募集規制の課題」と題する報告を行い、多様な保険募集機関のいかなる属性に着目して規制を再構築すべきか、という見地から報告を行った。本研究課題との関係においては、募集主体の属性が多様化し、とりわけ、銀行のように金融商品の組成業者(保険会社)と比肩し得る、あるいはこれを凌駕する高い能力と交渉力を有する募集主体の出現をもって、自主規制による行為規制構築の在り方が異なり得る点が重要である。即ち、保険業法を例にとると、現行規制においては、保険募集人は保険会社の指揮命令下に置かれ、保険会社が適切に募集人の業務を監督し得ることが前提とされているが、保険会社が募集委託を行った銀行に対して適切に業務を監督し得ると期待できない場合があり得るので、顧客の利益を害した場合の損害賠償責任、個人情報保護などの観点から、独立性の強い募集機関の業務につき、特別の行為ルール(弊害防止措置)、民事責任ルール(代位責任の制限)、紛争処理ルール(募集機関の責任における紛争解決)を設定することが求められる。かかる事態において、既存の事業者団体を単位とする自主規制を構築しようとすれば、保険という商品の組成業者の団体と販売業者の団体が乖離し、自主規制の構築は阻害される方向に作用するであろう。しかし、業法の体系が、業者ではなく商品ないし業務に着目した規制体系へと転換されるならば、これに対応して、商品体系に従った自主規制の体系を構想し得るものである。なお、平成16年度の後半には、金融庁監督局内に平成17年4月1日に設置された「保険商品の販売勧誘のあり方に関する検討チーム」への参加に向けて、関係各方面との連携を取り、準備作業を行った。その成果は平成17年度の前半に公表する予定である。

金融庁が平成17年にスタートさせた金融改革プログラムは、金融サービス利用者の保護と利便性を高めることを目標として、金融商品の販売勧誘ルールの見直しを課題とする点で、本研究の視座に沿うものである。監督官庁が行為規制ルールの整備に乗り出したことで、本研究のアプローチである自主規制の活用は、研究の主役から派生的論点へと位置づけの変更を余儀なくされた。そのような状況の下、申請者は「保険商品の販売勧誘のあり方に関する検討チーム」への参加を許され、平成17年度には、保険商品の説明義務および適合性原則に関する諸ルールのあり方について議論に参加した。説明義務のあり方については、従来のルールの問題点が、顧客に提供される情報の肥大化傾向にあるとみて、顧客の商品選択にとって必要な重要事項は、募集プロセスの各段階で異なること、顧客に提供する重要事項の総量を、情報提供の目的に即して合理的分量にコントロールするべきである。その上で、勧誘の早い段階で交付される契約概要、契約締結前の確認書面である注意喚起情報の双方につき、記載内容をいかなる見地から確定すべきか、更には、多様な勧誘方法の有り様を踏まえて、いかなる時期にいかなる方法で情報提供すべきかにつき、私論を提示した。引き続き、保険募集における適合性原則の考え方につき、私見を公表する機会を早急に得たい。この局面では、投資取引と区別された意味で顧客の保険加入目的に即した勧誘を行うことを求める法原理として適合性原則を把握し、原理としての適合性原則を具体化した諸々の適合性ルールとして、顧客との合意または顧客の合理的信頼に基礎をおく形で募集人が引き受けた助言の公正さを確保するルール、助言の前提として勧誘の際に提示する複数商品の公正な比較を確保するためのルール、商品比較を経て助言する乗合募集ビジネスの認知、クーリングオフ権の拡大などが必要である。
脳波と末梢神経系指標による感情状態の解読―コミュニケーションにおける感情伝染―

本研究は、コミュニケーション時に生じる感情伝染に着目し、末梢神経系指標を用いて感情状態解読モデルを作成するための基盤技術を創出することを目的としている。とくに感情伝染の指標として、喜びや怒りなどの感情を表出した表情刺激を観察しているときの顔面筋反応に着目した。2015年度および2016年度は、実験刺激として使用するため、日本人モデルの動画の表情刺激集を作成した。感情の種類としては、基本感情説および次元説の観点から、喜び、恐れ、悲しみ、怒り(開口、閉口)、嫌悪(開口、閉口)、驚き、眠気、興奮、平穏の11種類を用意した。さらに、それぞれ、正面顔、左右45度、左右90度の5つの方向からの画像を含んでいる。これらの画像があらわす感情について心理評定を行った結果、基本感情説で定義される6つの表情(喜び、恐れ、悲しみ、怒り、嫌悪、驚き)は、チャンスレベル以上に意図した感情を表出していると評定された。この成果は、誌上発表(Fujimura & Umemura, 2018, Cognition & Emotion)を行い、表情刺激集と心理評定は、AIST顔表情データベースとして無償公開している。2017年度および2018年度は、作成した表情刺激を用いて実証実験を行った。とくに、2018年度は、表情によるコミュニケーション場面を想定し、参加者が意図的に表出した表情と一致/不一致の表情刺激を観察した時の表情反応を顔面筋電図を用いて調べた。参加者の表情と一致した表情刺激を観察した場合は、不一致の場合に比べて、その表情が持続されやすい傾向がみられた。コミュニケーションにおける表情表出の相互交換で生じる表情変化を筋電図パターンから明らかにすることができた。本研究は、コミュニケーション時に生じる感情伝染に着目し、脳波や末梢神経系指標を用いて、感情状態解読モデルを作成することを目的とする。怒り顔や喜び顔を観察すると、それと同一の主観的感情経験すなわち感情伝染が生じることが知られている。そこでまず、平成27年度は、実験室場面で感情伝染を生じさせるため、表情の刺激セットを作成しその妥当性を検証した。日本人モデル8名を対象に基本6感情に加え、感情の次元説に即した表情、中性表情の計11種類の表情刺激を作成した。これらの表情刺激は正面に加え、左右45度と90度の5方向から撮影した画像を含んでいる。これらすべての刺激に対して動画表情と静止画表情を作成し、2つの心理評定実験を行った(実験参加者39名)。1つは、快ー不快、覚醒ー睡眠の2次元からなる感情空間上で表情が表す感情を評定するアフェクト・グリッド法である。もう1つは、基本6表情と中性表情のみを対象として、7つの言葉の中から表情が表す感情状態に適切なものを1つ選ぶ強制選択法である。強制選択法の結果より、7つの表情について、チャンスレベル以上(14.3%)に意図した感情を表出していると評定された。また、アフェクト・グリッド法の結果より、すべての表情は感情空間上に円環に布置された。以上の結果から、作成した表情刺激セットは、基本感情説および次元説の観点から妥当性の高いものであると考えられる。さらに、右90度方向の刺激(顔右側面)については、正面顔と比較して、怒り、悲しみ表情については、不快度が弱く、興奮、喜び、リラックスについては、快度が弱く評定された。この結果は、演技された表情であっても、顔の右側は感情表出が相対的に弱いことを示しており、感情の半球優位性の知見を支持するものである。計画書通り、表情刺激作成を行い妥当性の検証のための心理実験も行うことができた。本研究は,コミュニケーション時に生じる感情伝染に着目し,脳波や末梢神経系指標を用いて,感情状態解読モデルを作成することを目的としている。感情伝染を実験的に引き起こすため,日本人の顔表情刺激を作成している。本年度は,昨年度に引き続き,顔表情データベースの構築を行った。既存の顔表情データベースは,外国人のものや,写真画像のみのもので表情種も限られているものが多い。本研究で作成する顔表情データベースは,日本人で静止画と動画を含み,表情種も11種類を用意しているため,広く活用できると期待される。顔表情データベースには,喜び,悲しみ,恐れ,驚きに加えて,嫌悪,怒りはそれぞれ開口と閉口の2種類,また興奮,睡眠,平穏といった覚醒度のことなる表情も含まれている。これらの表情種について,表情モデルが意図した感情を表出していると認識されるかどうか心理評定実験を行ったところ,動画呈示は静止画呈示よりも認識率が高くなることが示された。また,表情の快や不快の程度および覚醒度の程度の評定を行ったところ,動画のほうが静止画よりも,快表情では快が強く,不快表情では不快が強く評定され,覚醒度は高く評定されることが明らかになった。動画に含まれる運動情報によって,表情モデルが意図した感情が的確に伝達されるといえる。コミュニケーションにおける感情伝染を検討する上では,表情刺激は静止画よりも動画呈示のほうが有効であるといえる。計画書通り,顔表情データベースの構築に向けてデータ整備を行うことができた。感情伝染を実験的に引き起こすため,日本人の顔表情刺激を作成した。

本年度は,収集した表情に対する心理評定値をもとに誌上発表を行うことができた(Fujimura & Umemura, 2018, Cognition and Emotion)。また,顔表情刺激は,AIST顔表情データベースとして,学術利用に限り無償で公開することができた(https://www.dh.aist.go.jp/database/face2017/)。感情研究のみならず,顔画像の情報処理や認知神経科学における情動刺激として幅広く活用されることが期待される。本顔表情データベースを通じて,感情の学際研究の推進に貢献することができた。さらに実証実験として,実際に面識のある相手の表情に対する感情反応を調べるため,インタラクションを行った相手(既知人物)と顔表情データベースから選出したモデル(未知人物)の表情に対する表情筋活動を計測する実験を行った。実験の結果,実際にインタラクションをした相手の表情に対しては大きく表情同調が生じる傾向がみられた。本成果は,実験室ベースにおいても,実際に面識がある相手にたいしては,感情伝染が生じやすいことを示唆すると考えられる。本年度の取り組みにより,コミュニケーションにおける感情状態解読モデルを作成するための基盤となるデータを取得することができた。顔表情データベースを構築し,誌上発表を行うことができた。またデータベースを用いた実証実験を行うことができた。本研究は、コミュニケーション時に生じる感情伝染に着目し、末梢神経系指標を用いて感情状態解読モデルを作成するための基盤技術を創出することを目的としている。とくに感情伝染の指標として、喜びや怒りなどの感情を表出した表情刺激を観察しているときの顔面筋反応に着目した。2015年度および2016年度は、実験刺激として使用するため、日本人モデルの動画の表情刺激集を作成した。感情の種類としては、基本感情説および次元説の観点から、喜び、恐れ、悲しみ、怒り(開口、閉口)、嫌悪(開口、閉口)、驚き、眠気、興奮、平穏の11種類を用意した。さらに、それぞれ、正面顔、左右45度、左右90度の5つの方向からの画像を含んでいる。これらの画像があらわす感情について心理評定を行った結果、基本感情説で定義される6つの表情(喜び、恐れ、悲しみ、怒り、嫌悪、驚き)は、チャンスレベル以上に意図した感情を表出していると評定された。この成果は、誌上発表(Fujimura & Umemura, 2018, Cognition & Emotion)を行い、表情刺激集と心理評定は、AIST顔表情データベースとして無償公開している。2017年度および2018年度は、作成した表情刺激を用いて実証実験を行った。とくに、2018年度は、表情によるコミュニケーション場面を想定し、参加者が意図的に表出した表情と一致/不一致の表情刺激を観察した時の表情反応を顔面筋電図を用いて調べた。参加者の表情と一致した表情刺激を観察した場合は、不一致の場合に比べて、その表情が持続されやすい傾向がみられた。コミュニケーションにおける表情表出の相互交換で生じる表情変化を筋電図パターンから明らかにすることができた。作成した表情刺激セットをもちいて、実験室場面で感情伝染を喚起し、脳波や末梢神経系指標を用いて生体情報を計測し、感情解読モデル作成のデータセットを取得する。
パルヴォウイルスを使った染色体における特異的遺伝子の組換え技術の開発

ヒトパルヴォウイルスB19ゲノム由来の単鎖DNAベクターの構築とそれを用いた染色体上での遺伝子組換えを計画した。まず最初に、ヒト培養細胞核内で安定に自律増殖可能なベクターを構築する目的で、B19ゲノムの両端に存在するパリンドローム構造領域のサブクローニングを試みた。Dr.J.D.Tratschin(Institut fur Viruskrankheiten und Immunoprophylaxe,Switzerland)より供与されたB19ゲノムDNAクローンpVD1,2,8,10(Tratschin,et al.Virology 175,247-254,1990)を鋳型としてPCR(polymerase chain reaction)法によりパリンドローム構造領域の増幅を行った。しかし、増幅されたDNAには、塩基配列から推定される大きさの分子は検出できなかった。そこで、パリンドローム構造内に存在するいくつかの制限酵素部位を利用して複数の断片に分断後、サブクローニングすることにした。しかし、pVD1,2,8,10のDNAは、塩基配列から存在すると考えられる制限酵素で切断されず、パリンドローム構造の大部分に欠失変異が認められた。今後は、欠失領域部分を合成オリゴヌクレオチドによって補い、完全なパリンドロームを再構成してベクターの構築しようと考えている。また、一般に使用されている大腸菌では、完全なパリンドロームを安定に維持できない可能性もあるので、SURE株の使用等も検討したい。
スポーツ選手における末梢性疲労の回復に有効な栄養教育法の検討

高強度運動は、末梢性疲労指標としての酸化ストレス・炎症の増加、免疫能の低下を招く。これらの回復遅延は、スポーツ選手における上気道感染症の易発症と密接にかかわる。本研究は、スポーツ選手における末梢性疲労の早期回復、さらには上気道感染症の予防に向けて、スポーツ現場で実施可能な栄養教育法を提案することを目的としている。最終年度は、大きく3つの成果が得られた。一つ目は、介入研究により、10日間の玉ねぎ摂取が一過性自転車運動後のインターロイキン-6および遊離脂肪酸濃度の産生を抑制することを明らかにした。ただし、血中d-ROMs、BAP値は玉ねぎ摂取により変化はみられず、酸化ストレスや抗酸化能に与える影響については、今後さらなる検討が必要である。二つ目は、横断的な観察研究により、スポーツ選手では野菜を毎日食べることが上気道感染症発症リスクの予防につながる可能性が示された。三つ目は、煩雑な食事調査を行わなくても、スポーツ選手自身が食事を評価することを可能とするため、10食品群による簡易的な食物摂取頻度調査の妥当性を検討した。その結果、4段階による摂取頻度だけでなく、「毎日」摂取するか否かといった質問によって、各食品群の摂取量をある程度の精度で評価できることを明らかにした。以上から、「毎日」の野菜・果物摂取頻度に焦点をあてた栄養教育がスポーツ選手の運動後の疲労回復、さらには上気道感染症の予防に活用できる可能性を示す成果に繋がった。27年度が最終年度であるため、記入しない。高強度運動は炎症・酸化ストレスの増加、ひいては免疫能の低下を招くことから、スポーツ現場では選手の易感染性が問題視されている。これに対し、抗酸化物質の高用量摂取による予防の可能性が示されてきた。しかし、日々の食生活という観点から予防策を検討した研究は少なく、実験的介入研究では結果に一貫性がみられていない。そこで本研究は抗酸化物質を多く含む野菜・果物類の摂取量に着目し、大学生アスリートを対象に疫学的手法と実験的手法を駆使してスポーツ現場で実施可能な食生活改善法を確立・提案する事を目的とする。初年度は大学生アスリートの習慣的な栄養素等摂取量および食品群別摂取量を推定するための食物摂取頻度調査票を開発した。また、大学生アスリートの上気道疾患および食事に関する実態調査を行った。大学生アスリートおよび一般大学生・大学院生に自記式質問紙調査を行ったところ、大学生アスリート(728名)は一般大学生(490名)より寮や一人暮らしの者が有意に多く、起床・就寝時刻が不規則であり、魚介類、緑黄色野菜、その他の野菜、イモ類の摂取頻度が有意に少なかった。しかし、上気道疾患の発症頻度は大学生アスリートの方が一般大学生より有意に少なく、予想とは反した結果が得られた。ただし、大学生アスリートを試合時間に基づき10分未満を瞬発・瞬発持久系(n=394)、10分以上を持久系(n=275)に分けると、瞬発・瞬発持久系は持久系より運動時間が有意に長い一方、睡眠時間は有意に短く、肉、卵、牛乳・乳製品、大豆・大豆製品の摂取頻度が有意に少なく、上気道疾患の発症頻度は多かった。また、緑黄色野菜、その他の野菜、果物の摂取頻度は2群間に有意差はなかったものの、食物摂取頻度調査票を用いて一部の大学生アスリートを対象に野菜・果物摂取量を推定したところ、野菜総量の平均値は163gと少なく、健康日本21で推奨される350gと大きな乖離があることが分かった。高強度運動は酸化ストレス・炎症の増加、免疫能の低下を招くことから、スポーツ選手は上気道炎を起こしやすいことが問題となっている。2年度は習慣的な野菜果物摂取量と、一過性自転車運動後の酸化ストレス・炎症反応との関連を検討した。運動習慣のない健常男性22名を対象に、FFQによる食事調査および70%VO2max強度の自転車運動を60分間実施し、運動前、運動直後、運動30分後、運動60分後の計4回採血をした。血中IL-6、酸化ストレス度(d-ROMs)、抗酸化力(BAP)を測定し関連を検討したところ、運動前の酸化ストレス度(d-ROMs)と運動後のIL-6産生量の間には正の関連があることが明らかになった。運動後のIL-6産生量の増大は、アスリートにおける上気道炎発症のリスク因子の一つである。このことから、運動後のIL-6産生を抑えるためには、運動前に酸化ストレスを抑えることが有効である可能性が示された。さらに、習慣的な野菜・果物摂取量が多いことは、運動後の抗酸化力(BAP)と関わることが示された。しかし、野菜・果物摂取量とd-ROMs値、IL-6値との間に関連はみられなかった。また、本年度は昨年度報告した「アスリートを対象とした食物摂取頻度調査票の妥当性」を原著論文として投稿した。その他のデータについても、順次論文化する予定である。

高強度運動は、末梢性疲労指標としての酸化ストレス・炎症の増加、免疫能の低下を招く。これらの回復遅延は、スポーツ選手における上気道感染症の易発症と密接にかかわる。本研究は、スポーツ選手における末梢性疲労の早期回復、さらには上気道感染症の予防に向けて、スポーツ現場で実施可能な栄養教育法を提案することを目的としている。最終年度は、大きく3つの成果が得られた。一つ目は、介入研究により、10日間の玉ねぎ摂取が一過性自転車運動後のインターロイキン-6および遊離脂肪酸濃度の産生を抑制することを明らかにした。ただし、血中d-ROMs、BAP値は玉ねぎ摂取により変化はみられず、酸化ストレスや抗酸化能に与える影響については、今後さらなる検討が必要である。二つ目は、横断的な観察研究により、スポーツ選手では野菜を毎日食べることが上気道感染症発症リスクの予防につながる可能性が示された。三つ目は、煩雑な食事調査を行わなくても、スポーツ選手自身が食事を評価することを可能とするため、10食品群による簡易的な食物摂取頻度調査の妥当性を検討した。その結果、4段階による摂取頻度だけでなく、「毎日」摂取するか否かといった質問によって、各食品群の摂取量をある程度の精度で評価できることを明らかにした。以上から、「毎日」の野菜・果物摂取頻度に焦点をあてた栄養教育がスポーツ選手の運動後の疲労回復、さらには上気道感染症の予防に活用できる可能性を示す成果に繋がった。運動前の酸化ストレス度(d-ROMs)と運動後のIL-6産生量の間には正の関連があることが明らかになった。さらに、習慣的な野菜・果物摂取量が多いことは、運動後の抗酸化力(BAP)と関わることが示された。27年度が最終年度であるため、記入しない。先行研究では、野菜摂取により運動後の抗酸化力が維持されること、反対に酸化ストレスやIL-6の産生量が抑えられることが報告されている。しかし、本研究では野菜・果物摂取量とd-ROMs値、IL-6値との間に関連がみられなかった。その要因として、測定日前日の食事内容の個人差、食事調査法に起因する野菜・果物摂取量の測定誤差の影響等が考えられた。したがって、次年度は野菜摂取量増加による介入研究を予定する。大学生アスリートの習慣的な栄養素等摂取量および食品群別摂取量を推定するための食物摂取頻度調査票を開発した。また、大学生アスリートの上気道疾患と食事に関する実態を把握することができたことから、初年度の目的は達成できたと考えられる。平成25年度の調査だけでは野菜・果物摂取量と易感染性との関連を直接的に明らかにすることができなかった。そのため、平成26年度は食事介入による実験を予定していたが、断面的な研究を新たに追加することとした。具体的には、運動負荷後の炎症・酸化ストレス反応の増加程度と習慣的な野菜摂取量の多少に関連があるか検討するため、一般学生50名程度を対象に一過性自転車運動を行う予定である。
メタマテリアルによる動的カシミール効果の検証

シリコン基板製の鏡の片面にスプリットリングおよびバーからなる2種類の共振器を金蒸着によりメタマテリアル構造を作製した。もう一方の面には圧電体である酸化亜鉛薄膜を塗布し、超音波振動子を設計試作した。テラヘルツ時間領域分光により、電磁波誘起透明化現象により1.2THz付近で群速度遅延が起こっていることを確認した。また、高周波発振器により超音波振動子を励起し、鏡が400MHzで振動していることを確認した。しかしながら、THz領域での電磁波の発生は確認できていなかったため、振動数の見積とメタマテリアル表面からの電磁波発生効率について考察中である。初年度に当たる本年度は、当初の研究計画のうち始めの4段階まで実施できた。1数値解析[FDTD]によるメタマテリアルの形状および格子パラメーターの決定:極めて遅い群速度を持つBright Modeが出現するために共鳴振動数を一致させた緩和時間の異なる2つの共鳴モードを持つ条件をFDTDにより決定した。2メタマテリアルの設計と試作:上記の数値解析の結果に基づき、高抵抗シリコン基板の片面にスプリットリングとバーを組み合わせたアレイのパターンを金蒸着し、メタマテリアル構造を持つ鏡を試作した。4メタマテリアル超音波振動子可動鏡の作製:メタマテリアルのシリコン基板の反対側面に圧電体酸化亜鉛[ZnO]の薄膜を直接蒸着し高周波用超音波振動子を作製した。特殊な技術が要するため外注した。本研究では、表面に電磁波モードを局在させることのできるメタマテリアルを一対の鏡として用いる。超音波振動子は、メタマテリアルの載っているシリコン基板の反対の面に圧電体酸化亜鉛ZnOの薄膜を直接蒸着して作製する。この超音波振動素子によりメタマテリアル製の鏡を振動させ、真空からの光子が対生成を検証する。光子対の振動数はGHzからサブTHzと見積もられるため、現有のマーチンパプレットフーリエ分光装置とボロメーターにより検出する。昨年度は、1数値解析[FDTD]によるメタマテリアルの形状および格子パラメーターの決定、2メタマテリアルの設計と試作、3Bright ModeのQ値と群速度の決定,および4メタマテリアル超音波振動子可動鏡の作製を行った。本年度は、昨年度に引続き、13を再確認した。さらに、5光子対生成の検出実験のために高周波数発振装置を購入し、昨年度試作したZnO薄膜を蒸着した超音波振動子可動鏡の超音波発振状況を測定した。400MHzの超音波が発振していることを確認した。テラヘルツ波の発生については、残念ながら、確認できていない。この原因の解明のために、EIT効果によりQ値の異なる2つの共振器により構成されるメタマテリアル表面に局在する電磁波モードが、どの程度の機械的振動により自由空間に放出されるかを数値解析するためのツール(電磁波解析ソフトおよび専用ワークステーション)を購入した。現在、数値解析の準備中である。本研究は、鏡の表面を電磁波を局在させることの可能なメタマテリアルで覆い、その鏡を超音波振動子により振動させ、光子対生成を実証しようとするものである。超音波振動子はシリコン基板の片方の面にメタマテリアル構造を持たせた金属薄膜を蒸着し、反対側に圧電体酸化亜鉛薄膜を塗布したものを設計試作した。メタマテリアルとしては、電磁誘起透明化(EIT)現象により電磁波の群速度遅延が起こるスプリットリングとバーの2種類の共振器を組み合わせて作製した。生成される光子対の振動数はGHzからTHz領域と見積もられるため、現有のフーリエ分光装置を使用した。初年度は、1数値解析によるメタマテリアルの格子パラメーターの決定、2シリコン基板を用いたメタマテリアルの設計と試作、3テラヘルツ時間領域分光装置によるEIT現象の確認と群速度の決定、および4メタマテリアル超音波振動子可動鏡の設計試作を行った。昨年度は、初年度に引続き13を確認するとともに、光子対生成検出のために高周波発振装置を購入し作製した超音波振動子可動鏡の超音波発振状況を測定し、400MHzの超音波が発振していること、すなわち、5可動鏡が400MHzで振動していることを確認した。電磁波の発生については残念ながら確認出来なかった。この原因を解明するため、Bright modeが機械的振動によりどの程度自由空間に放出されるかを解析するための有限要素法ツールを購入し解析を試みた。最終年度である本年度は昨年度までに得られた知見を基に、電磁波が確認できない原因を検討した。原因は以下の2つが考えられる。1光子対の振動数の見積もりが正しくない、2メタマテリアル表面からの自由空間への放射効率が低い。昨年度整備した有限要素法ツール等により数値解析を試みたが残念ながら結論が得られていない。今後は、原因を解明し光子対生成により発生した電磁波の実測を行いたい。

メタマテリアル製の鏡と一体化されたZnO超音波振動素子を試作し、高周波数発振装置を購入して、目的の400MHzの超音波発生を確認できたが、この素子からのテラヘルツ電磁波の発生は確認できていない。光物性テラヘルツ波の発生が確認できていない原因解明のために、EIT効果によりQ値の異なる2つの共振器により構成されるメタマテリアル表面に局在する電磁波モードがどの程度の機械的振動により、自由空間に放出されるかを数値解析し確認する必要がある。このために本年度購入したツール(電磁波解析ソフトおよび専用ワークステーション)を用いて、超音波振動数、その振幅、用いる共振器(スプリットリング等)の形状とサイズ、予想される電磁波の振動数とその強度等の数値を確定する。これらの解析結果に基づき、新しいメタマテリアル製の鏡と一体化されたZnO超音波振動素子を設計試作して、電磁波の発生を確認する。当初の研究計画にしたがって、上述の4段階までの課題は実施できたが、5段階目の「光子対生成の検出実験」が実施できなかった。すなわち、超音波振動子の可動状況を確認した後に、ボロメーター等のテラヘルツ領域の電磁波検出器を用いて電磁波の発生を観測する予定であったが、今回作製した超音波振動子可動鏡はシリコン基板上に金を蒸着したものであるため、超音波振動子時に剥離する恐れがあるため実験が実施できない状況にある。実際に超音波振動子可動鏡でなく同じような金蒸着下サンプルを超音波振動させ、薄利しないか否かを確認後に5段階目の「光子対生成の検出実験」が実施する予定である。超音波発振器の外注先との試作素子の性能についての打合せのための出張を計画していたが、日程調整がつかなかったため出張を次年度に延期した。次年度以降は、先ず、初年度に5段階目の「光子対生成の検出実験」を実施する。次に、初年度に光子対生成が確認された場合と確認出来なかった場合に分けて研究を進める。I.光子対生成が確認された場合:1生成光子(電磁波)の振動数の決定、2生成電磁波振動数の可動鏡速度依存性の詳細な測定。II.光子対生成が確認されなかった場合:1ダブル可動鏡による実験、2メタマテリアルの形状等の探索と再実験、3超音波縦(シェアー)モードへの転換と圧電素子の精査。未使用の打合せのための出張旅費は次年度に使用する予定である。その他の経費については当初計画通り使用する。物品費については、前年度学内研究費にて設計試作したメタマテリアル超音波発生モジュールを利用したため、本研究費を使用する必要がなかった。旅費については、研究の進捗状況から研究打合せはメールで実施したため、海外等に出張する必要がなかった。このため、当初計画していた物品購入と海外出張を次年度に繰り越し、次年度使用額が生じた。物品費については、平成25年度繰越し残額と平成26年度予算によって新奇パターンのメタマテリアル超音波発生モジュールの設計試作経費と超音波顕微鏡に使用されている発振器を購入費に使用する計画である。旅費については、平成25年度繰越し残額と平成26年度予算を合わせて実験結果についての議論と研究打合せのための出張旅費に使用する予定である。
液中での近接デリバリを可能にする磁歪駆動型デュアルAFMプローブの開発

観察と他の機能を使い分けるマルチ原子間力顕微鏡(AFM)プローブへの期待は大きく,特にバイオ分野を中心に分子操作用ツールとして大きな期待が寄せられている。本研究は,分子像を高解像AFM観察しつつ,その場で探針を切り替えて試薬・生体分子等を観察試料近傍へデリバリする機能の実現を目的として、サブμmのギャップで近接したデュアル探針をもつ中空構造のデュアルAFMプローブを形成し,カンチレバーを大変位駆動する高品質磁歪薄膜アクチュエータによりプローブを切り替えて使い分けできる機構を開発した。単結晶シリコンの超微細トレンチ加工と結晶異方性エッチングによる自己整合加工プロセスを基盤として、新たに鋭角のマスクパターン配置を考案して幾何学的に先鋭な形状のデュアルAFM探針形成プロセスを確立し、さらに低温熱酸化法により先端曲率半径を数nm以下に先鋭化する最適条件を見出した。また、電子線レジストマスク形成とエッチング条件を適正化し、探針先端間を500nm以下に抑制した近接形成を可能にした。デリバリ用ノズル貫通孔の一括形成手法を検討し、デュアル探針先端近傍のカンチレバー表面へ貫通孔を形成する適正条件を把握し、また、シリコンの薄型カンチレバー(5μm)内へ埋込構造の流路を形成して上面封止する形成プロセスをほぼ確立し、シングル構造のシリコン中空カンチレバーを試作した。低温熱酸化プロセスの際にシリコン探針が細り、今回の設計では探針内へのノズル貫通孔形成は困難であったが、デュアル中空カンチレバー形成に向けて要素技術をほぼ確立することができた。試作した評価用MEMSカンチレバーを用い、薄膜で大きな磁歪が期待されるFe-40%Pd合金スパッタ膜への熱処理の効果を評価し、400450°Cでの熱処理により磁歪効果が23倍に向上し、膜応力も緩和することを見出した。低磁束域(100 Gauss以下)でのカンチレバー変位の拡大を目指し、カンチレバー根元部へ付加する変位拡大機構についても新たに構造設計した。また、磁歪によるカンチレバーの共振変化を用いる高感度磁気センシングも新たに着想し、プロトタイプ素子を試作し、良好な磁気検出特性の見通しを得た。液状試料の圧送機構を試作し、作製した中空プローブの液状試薬の吐出性能評価に取り組んだが、ダスト等による閉塞のために十分な評価には至らず、圧送によるカンチレバー変位への影響と安定性の評価は今後の検討課題である。新たに考案した鋭角のマスクパターン配置と低温熱酸化との組み合わせにより、先端曲率半径を数nm以下に先鋭化し、探針先端間を500nm以下に抑制した近接デュアル探針形成プロセスを確立することができた。また、デリバリ用ノズル貫通孔を探針近傍のカンチレバー上への一括形成手法およびシリコンの薄型カンチレバー(約5μm厚)内へ流路を作り込む形成条件を見出し、シングル型中空カンチレバーの試作を通じて、形成プロセスの要素技術はほぼ確立することができた。磁歪薄膜アクチュエータについては、Fe-40%Pd合金スパッタ膜を400450°Cで熱処理することによって磁歪効果を23倍に向上できることを見出し、カンチレバー根元部の変位拡大機構の新規構図設計と併せ、低磁束域(100 Gauss以下)でのカンチレバー変位拡大の実現に近づいた。以上のように、中空デュアルAFMプローブを実現するための要素技術は順調に確立された。前年度に確立した流路形成法ではデリバリ用カンチレバーは約5μmの厚さが必要となり、流路部をジグザグ形状に配置して剛性を抑制し、さらに屈曲変位用の磁歪薄膜積層ビームを流路両側に幅広く配置して変形力を増大する機構を設計し、前年度に確立した高磁歪薄膜形成プロセスを適用して大変位カンチレバーを試作した。外部磁束300G程度で磁歪は飽和傾向になったが、最大2μm近い変位が得られた。近接Siデュアル探針内へのデリバリ用ノズル形成と流路との接合部のために、ノズル開口部と流路端部を基板表面で連結せずに配置して形成時のエッチングの拡大により表面下で接続する手法を開発した。不要な結晶面の突起構造の生成を抑制してSi探針中腹部へ良好なノズル開口部を形成できる見通しを得たが、成膜法による流路埋め込みの際には探針先端の鈍化を防ぐための保護が必要になることがわかった。中空カンチレバー流路内の熱酸化による親水処理と、基板表面部の流路(トレンチ)開口部を成膜法により閉合する手法を構築し、液体をフローできる中空デュアルプローブ形成の可能性を見出した。駆動用のFePd薄膜の特性向上の検討については、結晶面間隔の近いMgO下地層を用いた配向性制御では顕著な効果は得られなかったが、薄膜面内での(220)面の配向が磁歪へ寄与する可能性を確認することができた。また、薄膜組成をPd40at.%から新たに35at.%を検討し、アニール処理によって100Gの低磁束でも約30ppmの磁歪を発現することを見出した。さらに、前年度の研究過程で着想したマイクロカンチレバー/ブリッジ構造の共振検証用デバイスを試作し、磁歪による地磁気レベルの磁気センシングへの新たな応用の可能性も見出した。

近接Siデュアル探針内へのデリバリ用ノズルと流路の形成プロセスを適正化し、また両者をSi表面化で接続する構造の設計と形成法を確立し、Si探針の中腹へ良好なノズル形成を可能にした。厚さ約5μmの流路カンチレバーの剛性を抑制し、変位用の磁歪薄膜積層カンチレバーの配置の工夫によって、磁歪によるカンチレバー変位を拡大する機構を試作し、300G印加で最大で3μmの十分な変位による切り替え動作を実現することができた。近接した観察側カンチレバーの共振駆動時の干渉もなく、タッピング観察への影響なく使用可能であることを確認できた。駆動用のFePd薄膜は、Pd35at.%の組成にすることで、100Gaussの低磁束領域でも約30ppmの磁歪を発現できることを見出した。新たに着想した磁歪による共振変化型の磁気センシングとしての応用についても、検証用デバイスを試作して地磁気レベルのセンサとして適用可能であることも実証した。中空カンチレバーのノズル開口部と流路端部を表面下で接続する形成手法を開発し、さらに、流路内の熱酸化と成膜法による親水処理や基板表面部の開口部閉合などのプロセスも確立し、液体フローできる中空デュアルプローブ形成の可能性を見出した。ノズル、流路、供給タンクの各接合部で流路閉塞を防ぎ、高い成功率で液体デリバリを実現するには、形成の精度向上に課題があることも把握されたが、中空デュアルAFMプローブを実現するための各技術は順調に確立されている。前年度に設計および試作した大変位型デリバリ用カンチレバーの詳細な動作特性評価により、100G程度の磁束印加でもFePd膜の磁歪効果により約1μmの変位が得られることを確認し、汎用AFM装置へのシンプルな低磁束印加機構の適用だけで観察用との切り替えが十分に実現できることを示した。また、共振特性を詳細に評価し、近接した観察側のタッピング動作時にデリバリ側は共振が発生せず、デリバリ側が共振した場合でも振幅は500nm以下であり観察時に干渉しないことを実証した。Si探針部でのデリバリ用ノズルと流路の接合部の細部設計および形成プロセスを構築し、基板表面上ではノズル部と流路端面にギャップ(0.81.2μm)を設け、エッチングによる拡大時に表面下で接続する手法を確立した。流路エッチングおよびSi酸化膜成膜での表面部閉合時にノズルと探針部をレーザー直描リソグラフィによって厚膜レジストでカバーし、閉塞のない12μm径のノズル形成が可能になった。この際に高精度アライメントを必要とし、カンチレバー試作歩留まりが低い点が課題である。前年度の研究過程で着想したマイクロカンチレバー/ブリッジ構造の共振特性検証用の試作デバイスをもとに、共振特性および温度依存性についても検討した.膜応力による初期ひずみが磁歪効果による構造ひずみで緩和される挙動を明らかにした。また、ナノプローブ上のFePd磁歪合金膜の磁歪特性を評価し,積層構造の熱ひずみの影響が大きく、磁場計測デバイスへの新たな応用のためには温度ドリフト量の考慮が必要であることがわかった.基板に設けた供給タンク部のエッチング加工時の表面荒れ発生により、流路への液体供給口が十分に開口しにくく、また上記のノズル部の閉合と併せ、高い成功率での液体デリバリが困難であったため十分なデリバリ評価実験には至らず、今後の研究課題となった。観察と他の機能を使い分けるマルチ原子間力顕微鏡(AFM)プローブへの期待は大きく,特にバイオ分野を中心に分子操作用ツールとして大きな期待が寄せられている。
NMRを用いた膜蛋白質-蛋白質相互作用における結合部位決定法の確立とその応用

細胞表面に存在する膜蛋白質と細胞内外のリガンドの結合は、膜を介した情報伝達において重要な役割を果たしており、その生化学的意義を明らかにする上で、構造生物学的手法を導入し、リガンドの膜蛋白質結合部位を正確に同定することは有効と考えられる。しかしながら、膜蛋白質は脂質二重膜以外の環境において高次構造的に不安定となることが一般的に知られているため、界面活性剤に可溶化して解析を行う従来の構造生物学的戦略は常に有効とはいえなかった。そこでより汎用性の高い手法の確率を目指し、脂質二重膜中で膜蛋白質とリガンドの相互作用解析を行うNMR手法の確立を行った。解析対象としては、昨年度、転移交差飽和法により結合界面を決定したStreptmyces lividance由来のK^+チャネル:KcsAと、K^+チャネルのポア領域に結合しイオンの透過を妨げるサソリ毒液由来のペプチド:Agitoxin2(AgTx)の相互作用を選択した。まずKcsAをアフィニティービーズに固定化した上で周囲に脂質二重膜を形成させることで、KcsAを脂質二重膜中に安定に再構成することに成功した。ここで確立した再構成手法は、使用するアフィニティービーズの種類や再構成する脂質の種類を選択することでKcsA以外の様々な膜蛋白質に適用可能であり、汎用性が高い。さらにKcsA再構成ビーズとAgTxの複合体に転移交差飽和法を適用し、AgTxのKcsA結合面を再現することに成功した。これは、脂質二重膜中の膜蛋白質に対するリガンドの相互作用面を観測した世界で初めての例である。ポアーブロッカーと呼ばれる一群のペプチドは、K^+チャネルのポアードメインに細胞外から結合することでそのイオン透過活性を物理的に阻害する。電位依存性K^+チャネルはサブクラスによってポアーブロッカーに対する感受性が大きく異なることが知られているが、感受性を左右する要因は明らかでない。このような状況において、電位依存性K^+チャネルとポアーブロッカー間の相互作用を立体構造に基づいて解析し、両者の結合において鍵となる残基を特定できれば、電位依存性K^+チャネルのポアーブロッカー感受性を明らかにする重要な情報を与えると期待される。そこで本研究では、電位依存性K^+チャネルと高い相同性を示し、かつポアーブロッカー感受性であるStreptomyces lividans由来のK^+チャネル:KcsAとポアーブロッカー:Agitoxin2(AgTx)の相互作用をNMR法により解析した。AgTx上のKcsA結合界面は、転移交差飽和(TCS)法を用いることにより同定した。TCS法は、従来のNMR法と異なり、蛋白質複合体の分子量に依存せず結合部位を決定できることから、膜蛋白質の解析における分子量的問題を克服することが可能である。TCS実験により影響を受けた残基はAgTx上において一つの連続した面を形成し、それらの残基に対する変異導入は、KcsAに対する結合活性を低下させた。よって、同定された結合界面が結合親和性に寄与していることが示された。TCS実験結果に基づいてKcsA-AgTx複合体モデルを構築し、複合体モデル中における相互作用残基対の特定を行った結果、ポアーブロッカーの分子表面に保存された構造モチーフを見出し、それに対応するチャネル上の相互作用残基を特定した。チャネル上で特定された相互作用残基は、ポアーブロッカーに対する感受性の有無により異なる保存性を示しことから、ここで明らかとなった相互作用は、電位依存性K^+チャネルのポアーブロッカー感受性を決定する要因と考えられた。
リウマチ患者の笑える要因笑えない要因から患者同士の地域支援体制づくり

本研究の目的は、リウマチ患者の笑いを生みだす要因として重要な「地域における患者同士の支援体制」に関して、「リウマチ患者同士が語る会」で参加者の語りを分析し効果を明らかにすることである。方法は、A町役場と連携をとり、リウマチ患者同士の交流会を開催した。結果、リウマチの「悪化・進行」、「日常生活動作の低下」、「薬の副作用や合併症」に関して、関節保護の工夫、薬の飲み方、最新の生物学的製剤に関する情報を共有していた。リウマチ患者の笑える要因に関連していた「痛みのコントロール」においては、好きなことや楽しいことをしている時は痛みを感じないことがわかり、笑いの効果と同じ結果となった。研究結果は「あなたと共に歩むリウマチ看護-痛みの緩和と笑いの効用-」のタイトルで書籍を出版した。今後は地域における患者同士の交流会の効果を、行政、プライマリ医師と連携し広めていく必要がある。本研究の目的はリウマチ患者の笑いを生みだす要因として重要な「患者同士の支援体制」に関して、「A町リウマチ患者同士の交流会」の開催を通して、参加者同士が「痛みのコントロール」、「日常生活の工夫」等に関する情報交換をどのようにしているかの実態を患者の語りから分析し、患者同士の支援体制の効果を明らかにすることである。方法として、A町役場と連携をとり、リウマチ患者同士の交流会を開催した。交流会に参加した患者の語りは、リウマチ患者が不安やつらいこと(リウマチ白書、2010)の上位を占める「悪化・進行」、「日常生活動作の低下」、「薬の副作用や合併症」の3大不安に関する関節保護の工夫、薬の飲み方、最新の生物学的製剤に関する討議もなされた。リウマチ患者の笑える要因に関連していた「痛みのコントロール」に関しての語りが多く、患者同士が学びあえる環境にあり、交流会を通して患者同士が大笑いしながら語っている状況をみて、患者同士の支援体制の必要性を強く認識した。患者同士の交流会で大いに盛り上がった「好きなことや楽しいことをしている時は痛みを感じないのよね」という発言から、「リウマチ患者が好きなことや楽しいことをしている時はなぜ痛みを感じないのか、どういう時に痛みを感じないのか」を参加者の語りから分析した。今後は地域における患者同士の交流会の効果の啓蒙をし、行政やプライマリ医師と連携し広めていく必要がある。リウマチ患者の笑える要因に影響していた「リウマチ患者同士の支援体制」に関しては、稲美町役場と連携をとり、「リウマチ患者同士の語り合う会」を継続している。この目的は「患者同士が語る会」とし、「助言」や「指導」をしないで、同じ病気を持つ患者同士が体験話を自由に話し合える場の提供とし、「痛みのコントロール」、「日常生活の工夫」等に関する情報交換の内容を患者の語りから分析し、患者同士の支援体制の効果を明らかにすることである。この結果は第13回稲美町地域ケア研究大会で「第1報リウマチ患者交流会の取り組みーセルフヘルプグループー」「第2報リウマチ患者同士の交流会の効果」を発表した。研究課題である「リウマチ患者の笑える要因笑えない要因から患者同士の支援体制づくり」に関して、平成23年度、平成24年度の研究成果は書籍として出版することができた。タイトルは「あなたと共に歩むリウマチ看護ー痛みの緩和と笑いの効用ー」とした。第1章は関節リウマチの基礎知識、第2章患者さんと共に歩むリウマチ看護第3章リウマチ患者さんの笑いの効用第4章リウマチの患者さんが笑えるために第5章地域における患者同士の支援体制の必要性第6章社会資源の活用第7章リウマチの病と生きるSさんの物語である。今回の研究成果よりリウマチ患者さんには個別性があり症状・治療・リウマチに対する思い・痛み・受容に関ることは千差万別であることがわかった。今後は看護相談をしながら個人に視点をあて研究を継続する。また、笑いの効用や地域における患者同士の支援体制の必要性については啓蒙活動を続ける。24年度が最終年度であるため、記入しない。
ジョセフソン効果を用いたスピン三重項超伝導体の秩序変数の研究

本研究では、最近見つかった超伝導体のうち、スピン三重項状態が実現していると考えられているUPt_3とSr_2RuO_4を対象に選び、その上に常伝導金属(N)、s波超伝導体(S')を積層して作成したジョセフソン素子の研究を通じて、超伝導秩序変数の情報を得ることを目指した。まず、UPt_3については、c軸、及びb軸に垂直な面上に作成した素子において、試料作成方法の改善、試料部の残留磁場の低減などにより、理想的な素子での臨界電流の磁場依存性(フラウンホーファー回折図形)に近い磁場特性が得られるようになった。これは、c軸及びb軸方向で観察されたジョセフソン効果が本質的なものであることを意味している。また、秩序変数の軌道部分の位相について調べるため、b軸とa軸に垂直な二つの面でできたコーナー上の素子の研究を行ったが、これまでのところ、b軸とa軸方向の間で秩序変数の位相の変化を示唆する結果は得られていない。以上の結果から、UPt_3のジョセフソン効果は欧米のグループが主張しているE_<2u>の秩序変数では説明できないことが明らかになった。一方、Sr_2RuO_4については、、三重項スピンの方向と密接に関係する、c軸方向のジョセフソン効果の有無について確定的な結果を得るため、c軸に垂直な劈開面上の平滑で析出Ruのない部分に微小な素子(接合面積10^<-5>cm^2)を作成した。N, S'として様々な物質の組み合わせでジョセフソン効果が検出されたが、素子の質を反映する臨界電流の磁場依存性は、素子断面の一部でしかジョセフソン電流が流れていないことを示唆している。従って、この物質では、UPt_3とは異なり一様な表面が得られにくいので、超伝導状態の情報を得るのに足る良質のジョセフソン素子の作成も困難であると考えられる。本年度は、スピン三重項超伝導体(S)としてUPt_3とSr_2RuO_4を用い、その上に常伝導金属(N)、s波超伝導体(S')を積層したジョセフソン素子の研究を行った。まず、UPt_3については、ジョセフソン臨界電流の磁場依存性から異方的な秩序変数の情報を得る上で基準となる、均一な素子での磁場依存性(フラウンホーファー回折図形)を得るための条件について検討した。まず、凹凸の影響をなくすため結晶表面を研磨した上で、Nとして不純物をドープしたdirtyな金属を用いることでSN界面の影響を減ずることを目指した。さらに、磁束のトラップの影響も減らすため、S'としてNbの代わりに第一種超伝導体のAlを用いたところ、これまでに比べ余分なピークのほとんど無い、回折図形に近いものが得られるようになったが、まだ、磁束のトラップが見られるので、現在、試料空間の残留磁場を減らすための測定系の改造を行っている。一方、Sr_2RuO_4については、三重項スピンの方向と密接に関係する、c軸方向のジョセフソン効果の有無について確定的な結果を得るため、c軸に垂直な劈開面上の平滑な部分に微小な素子(接合面積50×20μm^2)を作成することで、界面の凹凸による他の電流方向の混入をなくすことを試みた。その結果、これまでと同様の温度依存性を示すジョセフソン臨界電流が観察されたが、素子の質を反映する磁場依存性についてはまだ回折図形型の特性が得られていないので、UPt_3で得られた方法を適用して素子の良質化を目指す予定である。

また、同様にc軸方向のジョセフソン効果の有無が問題となっていたURu_2Si_2については、様々な状態の表面に作成した素子の比較研究によりジョセフソン効果の存在が確実となったので、その結果を発表した。本年度も昨年度に引き続き、スピン三重項超伝導体(S)としてUPt_3とSr_2RuO_4を用い、その上に常伝導金属(N)、s波超伝導体(S')を積層したジョセフソン素子の研究を行った。まず、UPt_3については、昨年度に行った試料作成方法の改善に加え、試料部の残留磁場を三重磁気シールドで減ずることにより、理想的な素子での臨界電流の磁場依存性(フラウンホーファー回折図形)に近い特性が得られるようになった。これにより、結晶のc軸、b軸方向のジョセフソン効果の存在がより確実になるとともに、b軸とa軸に垂直な二つの面でできたコーナー上の素子の研究への展開が可能となった。これまでのところ、コーナー素子のb軸とa軸方向の間で秩序変数の位相の変化を示唆する結果は得られておらず、以上の結果を総合すると、UPt_3のジョセフソン効果は欧米のグループが主張しているE_<2u>の秩序変数では説明できないことがわかった。一方、Sr_2RuO_4については、三重項スピンの方向と密接に関係する、c軸方向のジョセフソン効果の有無について確定的な結果を得るため、c軸に垂直な劈開面上の平滑で析出Ruのない部分に微小な素子(接合面積10^<-5>cm^2)を作成した。N,S'として様々な物質の組み合わせを試みてジョセフソン効果を検出したが、素子の質を反映する臨界電流の磁場依存性についてはまだ回折図形型の特性が得られておらず、この物質はUPt_3とは異なり、本質的に一様な表面が得られにくいのではないかと考えている。また、Nとして強磁性的スピン揺らぎが大きい金属を用いた場合、スピン三重項と一重項のクーパー対では透過に違いが現れ、非s波超伝導の情報が得られる可能性がある。そこで、まず、非常に強磁性に近いと考えられている白金族元素中への一重項のクーパー対の浸み出し効果について調べ、磁性不純物がない場合、対破壊の効果はそれほど大きくないことを明らかにした。