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近代フランス美学の再検討――ドイツ哲学との関係という視角から

近代フランスの哲学者・美学者たち、より正確には一九世紀後半から二〇世紀初頭にかけて活躍したフランスの哲学者・美学者たちが、カントをはじめとするドイツ近代哲学・美学をどのように受容し、そのうえでいかにして自身の思想を育てたのかを、文献調査をつうじて可能なかぎり明らかにした。具体的には、シャルル・ルヌーヴィエ、ジュール・ラシュリエ、エミール・ブートルー、オクターヴ・アムラン、アンリ・ベルクソン、ヴィクトール・バッシュ、レオン・ブランシュヴィックにかんする調査をおこなった。本研究の目的は、一九世紀後半から二〇世紀初頭にかけて活躍したフランスの哲学者、美学者たちが、カントをはじめとするドイツ近代哲学、美学をどのように受容し、そのうえでいかにして自身の思想を育てたのかを、とくに専門的美学者であるヴィクトール・バッシュ(一八六三-一九四四年)を軸として検証、相互に比較することにより、当該時期のフランス美学を言わば立体的に把握しなおし、もって従来顧みられることの少なかった当該時期のフランス美学にあらたな光を投げかけるとともに、いまだ解明されざる部分のおおい近代哲学、美学上の独仏関係の一端を明らかにすることである。平成二五年度には、調査のうえでは、バッシュにかんする一次文献および二次文献の調査を集中的にすすめるとともに、それと並行して、とくに「歴史」という主題をめぐり、アンリ・ベルクソン(一八五九-一九四一年)とモーリス・メルロ=ポンティ(一九〇八-一九六一年)との関係をあらためて検討し、いうなれば現代フランス哲学の視角から近代フランス哲学、美学を照射するべく努めた。調査結果の公表にかんしては、平成二五年度には、第一九回国際美学会(於ポーランド、クラクフ)にてA Study of the Bergsonian Notion of <Sensibility>と題した研究発表を、そして、西日本哲学会第六四回大会(於九州産業大学)、ならびに、第二回九州美学研究会(於九州大学)にて「「呼びかけ」と「応答」としての「歴史」ー「歴史」概念をめぐるベルクソンとメルロ=ポンティとの交差ー」と題した研究発表を、それぞれおこなった。本研究の目的は、一九世紀後半から二〇世紀初頭にかけて活躍したフランスの哲学者、美学者たちが、カントをはじめとするドイツ近代哲学、美学をどのように受容し、そのうえでいかにして自身の思想を育てたのかを検証し、また相互に比較することにより、当該時期のフランス美学を言わば立体的に把握しなおし、もって従来顧みられることの少なかった当該時期のフランス美学にあらたな光を投げかけるとともに、いまだ解明されざる部分のおおい近代哲学、美学上の独仏関係の一端を明らかにすることである。平成二六年度には、調査のうえでは、冬にパリでの資料収集を挟みつつ、シャルル・ルヌーヴィエ、ジュール・ラシュリエ、エミール・ブートルー、オクターヴ・アムランらに関する一次文献および二次文献の調査を進めた。調査結果の公表に関しては、ベルクソンとメルロ=ポンティとの関係を改めて問うべく行った平成二五年度の調査に基づき、「「呼びかけ」と「応答」としての「歴史」ー「歴史」概念をめぐるベルクソンとメルロ=ポンティとの交差ー」と題した論文を『西日本哲学年報』二二号に寄稿した。平成二七年度には、調査のうえでは、夏にパリでの資料収集を挟みつつ、アンリ・ベルクソン、オクターヴ・アムラン、レオン・ブランシュヴィックらに関する一次文献および二次文献の調査を進めた。調査も順調に進められており、また、論文の発表をつうじて調査結果の一部を公表することもできたため。本研究の目的は、近代フランスの哲学者、美学者たち、より正確には、一九世紀後半から二〇世紀初頭にかけて活躍したフランスの哲学者、美学者たちが、カントをはじめとするドイツ近代哲学、美学をどのように受容し、そのうえでいかにして自身の思想を育てたのかを検証、相互比較することにより、当該時期のフランス美学を言わば立体的に把握しなおし、もって従来顧みられることの少なかった当該時期のフランス美学にあらたな光を投げかけるとともに、いまだ解明されざる部分のおおい近代哲学、美学上の独仏関係の一端を明らかにすることであった。具体的には、シャルル・ルヌーヴィエ(1815-1903)、ジュール・ラシュリエ(1832-1918)、エミール・ブートルー(1845-1921)、オクターヴ・アムラン(1856-1907)、アンリ・ベルクソン(1859-1941)、ヴィクトール・バッシュ(1863-1944)、レオン・ブランシュヴィック(1869-1944)といった哲学者、美学者を主たる調査対象とした。調査の方法について言えば、著作のテクスト内在的な分析をつうじ、まずは彼らの術語体系を把握したうえで、講義の記録等の二次的資料なども積極的に活用してドイツ哲学、美学への言及をひろいながら、彼らの解釈するかぎりでのドイツ哲学、美学が彼ら自身の術語体系の編成、再編成におよぼした影響を見さだめ、そのありようを相互に比較検討した。

とくに、ラシュリエやベルクソンに関する調査の結果については、研究期間中に様々なかたちでこれを公表することができた。近代フランスの哲学者・美学者たち、より正確には一九世紀後半から二〇世紀初頭にかけて活躍したフランスの哲学者・美学者たちが、カントをはじめとするドイツ近代哲学・美学をどのように受容し、そのうえでいかにして自身の思想を育てたのかを、文献調査をつうじて可能なかぎり明らかにした。具体的には、シャルル・ルヌーヴィエ、ジュール・ラシュリエ、エミール・ブートルー、オクターヴ・アムラン、アンリ・ベルクソン、ヴィクトール・バッシュ、レオン・ブランシュヴィックにかんする調査をおこなった。調査も順調に進められており、また、論文の発表をつうじて調査結果の一部を公表することもできたため。現状においておおむね順調に研究を進められているため、今後も同様の仕方で、ひきつづき関連文献の読み込みを行ってゆきたい。近現代フランス美学現状においておおむね順調に研究を進められているため、今後も同様の仕方で、ひきつづき関連文献の読み込みを行ってゆきたい。調査も順調にすすめられており、また、複数回の研究発表をつうじて調査結果の一部を公表することもできたため。現状においておおむね順調に研究をすすめられているため、今後も同様の仕方で、ひきつづき関連文献の読み込みをおこなってゆきたい。
音楽-心拍相互引き込み制御による居眠り運転防止システムの開発

本研究の目的は、人の生体情報をフィードバックした音楽呈示システムによる居眠り運転防止システムの開発である。音楽は人間の呼吸数の変動を介して人の心拍数を変化させることが知られている。一方、人は眠りにつく前に心拍数が低下するが、開発するシステムは(1)ユーザーの生体情報をオンラインでモニターし、かつ(2)それを音楽に反映することで、ユーザーを常に一定の生理心理状態に引き込むみ、その結果として居眠り運転を防止するものである。初年度は、音楽が引き起こす生理的影響を精査する。被験者間(Between-Subject)条件において共通の生理的影響の特徴量を見出すべく、呼吸統制を導入した状態で、3種類の音楽条件(リラックス条件、活性化条件、ニュートラル条件)に対する心拍数変動(HRV)、脳波、連続血圧、温度を評価した。その結果、リラックスを誘導するような音楽条件において、血行力学的パラメータ(心拍出量・全末梢血管抵抗・血圧等)が他のHRVなどの自律神経系指標とは異なる変動を示した。他方、個々人の心拍数に近い音源を用意し、被験者内(Within-Subject)条件による評価実験を行ったところ、同様にリラックスを誘導するような音楽条件において、より心拍数に対する効果が示唆された。これらの研究成果はリラックス音楽における人間の大きな生理効果を示していると考えられ、ソフトコンピューティングを導入した意思決定を含むバイオフィードバックシステムを構築する上で重要な手掛かりを得た。
電子ビーム励起ソリューションプラズマの創製とその表面処理プロセスへの応用

最終年度の平成30年度は、引き続き、電子ビーム励起ソリューションプラズマ表面プロセスシステムの開発、電子ビーム励起ソリューションプラズマの創製、プラズマ診断を進めた。特に、新たに、カーボンナノチューブを電極とした実験を新たに行った。また、その材料プロセスへの応用としても、本法の電気泳動堆積法新への応用を新たに試みた。具体的な成果としては、(1)従来の媒質間の比較を通じた本法の一般性の検証に関して、媒質としてAr、N2を用いた放電実験及び測定、およびデーターの解析をさらに精緻に行った。その結果、発光測定、および、電荷・電圧測定より作成したFowler Nordheim plotにおいても、電界放出が電子供給機構において支配的である領域を両媒質で確定された。また、絶縁破壊直前における電圧条件での電界放出型の生成しやすさについての考察において、従来よりも電極形状、電極間距離なども考慮したさらに完成度の高い精緻なモデルの構築に成功し、実験結果とのより良い一致を見出した。これらの結果は学術論文としてまとめられた。(2)新たにカーボンナノチューブを電極とした本プラズマの生成、分光学的診断実験を高密度(高圧ガス、液体、超臨界流体中)Ar、N2中で行い、電極材料としての耐久性などの実用性、優位性を見出した。本研究は学術論文として現在投稿中(minor revisionの判定の後、現在再投稿中)である。さらに、(3)本法の電気泳動堆積法への応用として、シリコーンオイル中での窒化チタンの堆積を行った。シリコーンオイル中で1窒化チタンのSi基板への十分な堆積を確認することができ、本法の電気泳動堆積法への応用を示唆する結果を得た。現在、本成果についても学術論文としての作成・投稿準備中である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。1本プラズマの発生機構の基本的な放電機構である電界放出型表面誘電体バリア放電についての基礎研究を行った。本放電は、CO2高圧ガス、超臨界流体中で発見された放電であるが、他の媒質での生成実験を行い、本放電の一般性の検証を行った。媒質としてXe、Ar、N2を用い、放電実験および光学的・電気的測定を行った。その結果、3種の媒質でCO2での電界放出型DBDと類似した発光が確認できた。一方、電荷・電圧測定から作成したFowler Nordheim plotでは、N2においては放電電流を電界放出が支配している電圧領域が絶縁破壊前に確認できたが、ArとXeにおいては確認できなかった。これらの差は、電極形状・状態や、媒質のイオン化係数・二次電子放出係数に依存する絶縁破壊時の電界放出電流密度の違いによると考えられ、ArやXeにおいても、より高圧等の条件では電界放出型DBDが実現するものと思われる。2さらに、大気圧絶縁性液体中(シリコンオイル中)において本放電の生成を確認することができた。また、発光分光測定、電圧電流測定から、この電界放出型表面DBDはTe(電子温度); 0.2 eV、ne(電子密度); 1016 m-3程度、かつ、媒質の温度上昇が1 K以下のプラズマ反応場であることが判明した。3先行研究から電界放出型表面DBDによって媒質中に存在する微粒子は負に帯電することが知られていたが、本研究ではシリコンオイル中でも同様の現象を確認できた。また、それらの現象の粒径依存性を明らかにした。また微粒子分離プロセスへの応用を提案した。基礎的な研究に加え、微粒子分離への応用といった新たな材料プロセスへの展開の足掛かりの研究が進められた。平成29年度は、昨年度に引き続き、電子ビーム励起ソリューションプラズマ表面処理プロセスシステムの開発、電子ビーム励起ソリューションプラズマの創製、そのプラズマ診断を進めた。また、その材料プロセスへの応用としての液中の微粒子のダイナミクスの制御への応用を進めた。具体的成果として、(1)高圧ガス状態、液体状態などの高密度媒質条件でのCO2、N2、Ar、シリコンオイル、アルコールでの電子ビーム励起プラズマの生成再実験を行ない、それらの発光分光測定、電圧・電流測定、レーザーラマン分光、高速カメラ測定と合わせて、これらの多様な媒質中で電界放出型表面誘電体バリア放電の生成を示すとともに、その生成範囲(開始電圧)の大小がパッションカーブを用いて定性的に説明できること、また、その発光が制動放射に起因し、それらの電子温度が0.2eVでほぼ一定であることなどを確定し、論文としてまとめた。(2)応用研究として、液中での微粒子のダイナミクスの制御を進めた。数十μm程度の大きさのポリマー微粒子にプラズマによる電荷の付与、電界によるダイナミクスの制御の研究を進め、微粒子の配列、除去などへの応用を試みた。高速カメラによる印加電圧下での微粒子のダイナミズムの実験から、微粒子の速度が粒径に比例する領域の存在を確定し、計算シミュレーションから、表面積に比例した力(すなわち、表面積に比例した帯電量による)の存在が示され、運動の支配ファクターとして、帯電に起因するクーロン力が示唆された。さらにまた同様の計算シミュレーションより、10nm1mmの粒径の範囲では、このクーロン力は重力やブラウン運動の力よりも支配的となり、本クーロン力を用いた微粒子の分離の可能性が示めされた。以上の研究も論文としてまとめられた。その他、高圧ガスの放電、微粒子の帯電に関する比較研究、関連研究も合わせて行った。

研究成果をまとめた論文を複数出版できるとともに、本研究内容で講演発表した学生が講演奨励賞を受賞するなど高い評価を受けている。最終年度の平成30年度は、引き続き、電子ビーム励起ソリューションプラズマ表面プロセスシステムの開発、電子ビーム励起ソリューションプラズマの創製、プラズマ診断を進めた。特に、新たに、カーボンナノチューブを電極とした実験を新たに行った。また、その材料プロセスへの応用としても、本法の電気泳動堆積法新への応用を新たに試みた。具体的な成果としては、(1)従来の媒質間の比較を通じた本法の一般性の検証に関して、媒質としてAr、N2を用いた放電実験及び測定、およびデーターの解析をさらに精緻に行った。その結果、発光測定、および、電荷・電圧測定より作成したFowler Nordheim plotにおいても、電界放出が電子供給機構において支配的である領域を両媒質で確定された。また、絶縁破壊直前における電圧条件での電界放出型の生成しやすさについての考察において、従来よりも電極形状、電極間距離なども考慮したさらに完成度の高い精緻なモデルの構築に成功し、実験結果とのより良い一致を見出した。これらの結果は学術論文としてまとめられた。(2)新たにカーボンナノチューブを電極とした本プラズマの生成、分光学的診断実験を高密度(高圧ガス、液体、超臨界流体中)Ar、N2中で行い、電極材料としての耐久性などの実用性、優位性を見出した。本研究は学術論文として現在投稿中(minor revisionの判定の後、現在再投稿中)である。さらに、(3)本法の電気泳動堆積法への応用として、シリコーンオイル中での窒化チタンの堆積を行った。シリコーンオイル中で1窒化チタンのSi基板への十分な堆積を確認することができ、本法の電気泳動堆積法への応用を示唆する結果を得た。現在、本成果についても学術論文としての作成・投稿準備中である。基礎、応用とも現在の方針で進める。最終年度である本年度は、昨年度に引き続き、電子ビーム励起ソリューションプラズマ表面処理プロセスシステムの開発、電子ビーム励起ソリューションプラズマの創製、そのプラズマ診断を進め基礎研究の総まとめを行う。また、その材料プロセスへの応用としての液中の微粒子のダイナミクスの制御への応用も継続して進めて行く。具体的には、(1)電子ビーム励起ソリューションプラズマ表面処理システムの開発とソリューションプラズマの創製:本グループが見出した新しい発生原理である"電界放出型の電子ビーム励起法による表面誘電体バリア放電プラズマ"を用いる。(1A)電極デバイスの作製:電極作製プリンターを用いた、制御されたドット型の電極の作製を研究を進めていく。(1B)アルコール、液体窒素などを対象にして各種のプロセス条件(温度、電源周波数、電圧、電極方式など)でのプラズマの発生を更に進める。(2)プラズマ診断:上記の各種のプラズマ状態の診断(電子密度、温度の測定など)について、発光分光測定、電圧・電流測定、レーザーラマン分光、高速カメラ測定を継続して進め全体的な総まとめを行う。(3)プロセス応用:昨年度、本格的に進めた、上記のシステム、プラズマを用いた、応用研究として、液中での微粒子のダイナミクスの制御の総仕上げを試みる。
不安定プラークの核医学診断のための理論的精密設計に基づく低分子プローブ開発

本研究は、近年動脈硬化治療の分子標的として注目されてきているFatty Acid Binding Protein 4(FABP4)およびMatrix Metalloproteinase 12(MMP12)に着目し、選択的阻害剤構造を基盤とした低分子核医学イメージングプローブの開発を目的とした。トリアゾロピリミジン骨格を有する125I-TAP1は高いFABP4親和性を認めた一方で高い非特異的結合性を示した。脂溶性を低減した18F-FTAP1は高いFABP4親和性・選択性を示し非特異的集積を低減した。さらに18F-FTAP1はFABP4発現組織のインビボPETイメージングが可能であることを示した。本研究の目的は、動脈硬化治療の分子標的として注目されてきているFatty Acid Binding Protein4(FABP4)およびMatrix Metalloproteinase12(MMP12)に着目し、選択的阻害剤を基盤とした計算科学的手法に基づく精密分子設計を駆使することで高親和性・高選択性を両立した『低分子核医学イメージングプローブ』を開発することにある。本年度は、H24年度に分子プローブとしての基本的な有効性を見出した[125I]TAP1の詳細な有効性評価を行い、最終年度への改善点の抽出を行った。(1)インビボ検討:[125I]TAP1のFABP4標的インビボイメージング用プローブとしての有効性を調べるため、FABP4を発現することが知られているC6グリオーマ細胞移植担がんマウスを作製し、尾静脈内投与後の体内分布を調べた。がん組織に集積した放射能分布をFABP4免疫染色と比較して調べたところ、放射能集積とFABP4発現領域が一致する部位と、非特異的に血流に依存して集積していると考えられる部位の両者が存在することを認めた。また、FABP4発現部位はがん組織周囲に存在する脂肪細胞であることが明らかとなった。(2)インビトロ検討:インビボ検討の結果を詳細に調べるため、分化脂肪細胞を作製し[125I]TAP1の取り込みを調べた。分化脂肪細胞は未分化な脂肪細胞と比べFABP4を高発現することを認め、[125I]TAP1はFABP4発現に応じて分化脂肪細胞に高い放射能集積を示した。一方で、FABP4選択的阻害剤の処置によってもその取り込みは完全には阻害されなかったことから、プローブの脂溶性の高さに起因すると考えられる非特異的な集積が存在することが明らかとなり、今後、脂溶性を低減する分子設計の必要性が見出された。本年度は、初期検討として、複数の候補化合物の合成、標識合成、インビトロ検討、インビボ検討を行った。1)候補化合物の合成に関する検討:報告のある低分子阻害剤構造をもとに7種類の放射性ヨウ素標識体を設計した。非標識体および標識のためのトリブチルスズ前駆体を合成した。放射標識はスズ-放射性ヨウ素交換反応により行い、逆相HPLC精製を経て放射化学的純度99%以上で得た。2)インビトロ検討:固相化FABP4に対する1,8-ANSの結合阻害実験により候補化合物群のFABP4結合性を調べたところ、トリアゾロピリミジン骨格を有するTAP1が高い結合性を示した。[125I]TAP1は他のFABPサブタイプには結合性を示さず、また、FABP4発現細胞への取込は選択的阻害剤の添加により有意に抑制された。3)インビボ検討:[125I]TAP1を正常マウスに尾静脈内投与し臓器摘出法により体内分布を調べたところ、速やかな血中クリアランスと生体内での安定性が示された。本年度は、H25年度までに分子プローブとしての基本的な有効性を示してきた[125I]TAP1の成果をもとに、[125I]TAP1で解決すべき課題として認められた脂溶性の高さを軽減する検討を行い、得られた[18F]FTAP1の有効性評価を行った。

(1)インビトロ検討:[125I]TAP1の脂溶性を低減するため125Iに変えて同じ放射性ハロゲンで母体骨格とのリンカーの工夫により脂溶性を調節可能な18Fを用いることとし、[18F]FTAP1を設計・合成した。前年度までに確立した分化脂肪細胞を用いた細胞取込実験系で[18F]FTAP1の取り込みを調べた。[18F]FTAP1は[125I]TAP1と同様にFABP4発現に応じて分化脂肪細胞に高い放射能集積を示した。一方で、[125I]TAP1と異なり、FABP4選択的阻害剤の処置によって[18F]FTAP1の取り込みはほぼ完全に阻害されたことから、[125I]TAP1において認められたプローブの脂溶性の高さに起因すると考えられる非特異的な集積を抑制することに成功した。(2)インビボ検討:[18F]FTAP1のFABP4標的インビボイメージング用プローブとしての有効性を調べるため、FABP4を発現することが知られているC6グリオーマ細胞移植担がんマウスを作製し、[18F]FTAP1尾静脈内投与後の体内分布を調べた。がん組織に集積した放射能分布をFABP4免疫染色と比較して調べたところ、放射能集積とFABP4発現領域が一致する傾向を認めた。また、小動物用PET/CTイメージングによりFABP4発現腫瘍の明瞭な描出に成功した。放射性薬品化学・分子イメージング学FABP4プローブ開発において、昨年度設計・合成した複数のプローブ候補化合物群より見出された[125I]TAP1に高い可能性が期待されたことから、本年度もFABP4プローブ開発研究を先行して行うこととした。分化脂肪細胞あるいは担がんマウスといった新たな評価系を構築することにより[125I]TAP1の有効性と改善点の抽出に成功したことから、最終年度この成果を推し進めることによりさらに有効なプローブの開発が期待できる。以上より、本研究課題はおおむね順調に進展している。分子プローブ開発研究においては開発するプローブの有効性を調べるための評価系確立にハードルがあることから、本研究においてはFABP4プローブとMMP12プローブのうちFABP4プローブ開発研究を先行して行うこととした。これにより、設計・合成した複数のプローブ候補化合物群より有効なプローブ候補化合物を効率的に抽出することに成功した。H26年度においてもFABP4プローブ開発研究を重点的に行う。H25年度までに抽出された問題点の改善と、インビボでの定量的イメージングに有効性が期待できる18Fプローブ開発へ研究を展開する。H25年度においてもFABP4プローブ開発研究を先行して行う。インビトロ・インビボでの基礎検討に有効な125/123Iを用いたプローブ開発を優先的に行い、その後、インビボでの定量的イメージングに有効性が期待できる18Fプローブ開発へ研究を展開する。該当なし
溶液中の光化学反応における超強磁場効果の研究

約30Tの磁場を発生することのできるパルス電磁石を併用した時間分解過渡吸収測定装置を用いて、ラジカル対・ビラジカルを経由する溶液中の光誘起化学反応に対する超強磁場効果の機構解明を目的として研究を行った。1.カルボニル化合物の光誘起化学反応で生じるラジカル対の減衰速度の磁場依存性を超強磁場の領域まで測定した。ドデシル硫酸ナトリウムやポリオキシエチレンドデシルエーテルが水溶液中に形成するミセル中に溶解させたカルボニル化合物(ベンゾフェノン、デカフルオロベンゾフェノン、およびナフトキノン)が、紫外パルスレーザーによる光誘起化学反応により、ミセルから水素原子を引き抜き生成するラジカル対の存在量の磁場依存性を時間分解過渡吸収測定装置を用いて観測した。詳細に検討を行った結果、観測された超強磁場効果は、異方的な相互作用に基づく緩和機構だけで説明できることが判った。この実験結果と、スピンハミルトニアンの行列要素を用いた理論的計算結果を用いて、g因子の異方性や、回転相関時間を推定し、国際学会で発表を行った。2.光誘起化学反応によって生成したビラジカルの収量・減衰速度に対する磁場依存性を超強磁場の領域まで測定した。ベンゾフェノンとフェノールが炭素鎖で結ばれた化合物が、紫外パルスレーザー光照射により分子内水素引き抜き反応を引き起こして生成するビラジカルの収量・減衰速度に対する超強磁場の効果の観測に成功した。観測された超強磁場効果は、Δg機構と緩和機構の組み合わせで説明できることが判った。また、Δg機構に基づく磁場効果の飽和現象を見出すことができた。ラジカル対を経由する溶液中の光化学反応に対する超強磁場効果の機構解明を目的として、研究を行った。1.約30Tの磁場を発生することのできるパルス電磁石を用いた時間分解過渡吸収測定装置を用いて、カルボニル化合物の光誘起水素引き抜き反応における、ラジカル対の減衰速度の磁場依存性を観測した。カルボニル化合物としてベンゾフェノン、そのフッ素置換体であるデカフルオロベンゾフェノン、およびナフトキノンを、水素供与体として水溶液中でミセルを形成するドデシル硫酸ナトリウム(SDS)、およびポリオキシエチレンドデシルエーテル(Brij 35)を用いた。得られた結果は、緩和機構で説明できるものであり、定量的な議論を行うために、一重項・三重項ラジカル対における異方性を含めたスピンハミルトニアンの行列要素を計算した。これらの理論的計算結果を用いて、実測のデータをシミュレートして、g因子の異方性、緩和時間を推定することができた。これらの結果については、学術論文に発表する予定で、現在執筆中である。2.30Tより更に強い磁場中での超磁場効果観測を目的として、磁場発生空間が広く、励磁の繰り返しが速く、室温で運用できる、光化学反応の磁場効果測定に適したパルス電磁石の開発を行った。まだ試作・試験段階であるが、上記条件を満たす電磁石としては材料的にも上限であると考えられる、40T級のパルス電磁石の製作が可能であることが分かった。今後、試験結果をもとに、本格的に運用可能な40T級のパルス電磁石を製作し、それを用いて、より強磁場中での光化学反応に対する超強磁場効果についての研究をすすめる。
腰痛根絶を目指したケア従事者向け介助技術研修の効果検証～動作解析映像を活用して～

介護福祉士養成テキストの記載内容を検討した結果、入浴介助技術の記載内容に具体性がなく、この記述から入浴介助技術を習得するのは困難であることが判明した。特に腰への負荷が大きい、浴槽から出る際の介助についての記載は質・量共に不十分であり、腰痛発生のリスクが高まる恐れがあることがわかった。次に、養成テキストの不十分な内容を補足し、浴槽から出入りする介助の際のコツを視覚的に示したモデル研修プログラムを作成し、現役の介護職員向けに実施した。プログラムを体験した介護職員への調査により単発の研修では腰痛を回避する介助技術を習得すること困難であり、継続的なOJTを通して習得を支援する必要があることがわかった。本研究の目的は、ケア従事者の腰痛根絶を目指した実践的研修プログラムを継続的に実施した場合の参加者個々のケア技術の変化を記録し、プログラムの効果を検証し、腰痛予防の技術習得に必要な要素を見いだすことである。本研究では特に腰部への負担が大きいとされ、また、ユニットケアや小規模型施設の普及にともない増加傾向にある個別入浴の、ストレッチャーやリフト等を用いない形式での入浴介助技術についての研修を実施することとした。平成27年度は、研修プログラムの構築に必要となる、現在行われている入浴介助動作の検証を目的として、入浴介助に関係する介護福祉士養成テキスト、介護技術関連文献・映像の収集と整理を行なった。入手できた最も古い文献は、1988年発行の介護福祉士養成テキストであり、最新のものは2014年発行の養成テキストであった。その他、DVD・ビデオ本、介護技術関連文献冊を収集し、成果は以下の通りである。1:介護福祉士資格制定から現在までの入浴介助動作教育方法の変遷を整理した。特に介護福祉士養成テキストから入浴介助に関する記述を収集し、どのように入浴介助技術の教育が実施されてきたかを分類整理した。2:現在実施されている様々な入浴介助方法を先行研究論文、介護福祉士養成テキスト、介助技術解説書、教育用DVD・ビデオ等から収集、分類整理した。3:1・2の成果を元に、現場実務者向けの入浴介助技術研修プログラムの試作を行った。動作観察に必須となる研修用浴槽(側面が透明アクリルで浴槽内での動きがが観察撮影できる特注のもの)の発注・納品時期がずれ込んだこと、及び動作解析ソフトのアップデートにより機能追加が行われたため画像処理の習熟が必要となったため。平成28年度は、前年度に実施した入浴介助に関係する介護福祉士養成テキスト、介護技術関連文献から、腰痛予防に関連する内容の抽出と分析を行った。特に腰部への負担が大きいと考えられる出浴槽時の介助に注目し、入手した15冊の養成テキストの記載内容を収集・整理し、初学者が介助動作を習得する観点から検討した結果、半数以上で出浴槽場面の記述そのものがなく、記述があっても介助方法を習得するのには貧弱な内容であることがわかった。この成果については第14回日本介護学会において発表した。腰痛予防研修において実際の介助場面を撮影し動作習得へのサポートを行うために、浴槽内の動作を見やすくするために側面に透明アクリル板を使用した特注浴槽が納入され、それを用いた現場実務者向けの入浴介助のモデル研修プログラムを実施し、入浴介助場面の試験的な撮影を行い、撮影アングルなどを確認した。研究進行に遅れが見られたため、補助事業期間の延長申請を行い、実施できていない部分については29年度に継続することとし、29年度実施予定の研究内容について近隣社会福祉法人との協議を行い、実施の内諾を得た。29年度は近隣の社会福祉法人と連携し、4名の現場実務者(うち2名は新人、2名は指導者役)の入浴介助場面を撮影し、収集した画像データの画像解析を行い、その画像を用いた腰痛になりにくい介助動作の習得支援を行ない、姿勢計測システムによる介助者の姿勢計測を行う事で腰痛予防の効果を測定していく予定である。研究成果については適宜学会発表及び論文作成を行っていく予定である。腰痛予防研修において実際の介助場面を撮影することを想定し、個別入浴浴槽を特注したが、浴槽内の動作を見やすくするために側面に透明アクリル板を使用するなどの改良を検討し実施したため、浴槽の完成・納入が遅れた。それに伴い、現場実務者向けの研修開始がずれ込み計画全体の遅れが生じている。平成29年度は前年度に引き続き側面に透明アクリル板を使用した特注浴槽をもちいた現場職員向け研修を、これまで本研究で構築してきた入浴介助モデル研修プログラムを用いて実施し、腰部への負担の少ない介助方法の考察と、その方法習得のための教育方法を現場職員と検討した。近隣社会福祉法人から3名の現場実務者(比較的経験の少ない教育対象者2名、指導役職員1名)の協力を得て、入浴介助練習場面(利用者の入浴場面で無く、職員同士をモデルとした練習)の撮影を行い、撮影動画をもとに介助動作の分析、熟練者の介助動作との比較、参加職員相互による腰痛になりにくい介助のポイントの検証を実施した。また、教育対象者にタブレット端末を貸与し、自己の介助動作のチェックと、負担の少ない介助のポイントを自己学習で抽出する試みを行った。対象者個々の習熟には一定の効果があったが、2名の被験者から得られるデータからではプログラムの効果を純分に検証することができず、技術習得のための要素を一般化するには至らなかった。

また、動作解析画像の作成には時間がかかり、被験者への即時のフィードバックが現状では困難である事が判明した。技術習得に関しては精密な分析よりも、ポイントを押さえたフォームチェックを即時に行なえる事の方がメリットがある可能性が判明した。介護福祉士養成テキストの記載内容を検討した結果、入浴介助技術の記載内容に具体性がなく、この記述から入浴介助技術を習得するのは困難であることが判明した。特に腰への負荷が大きい、浴槽から出る際の介助についての記載は質・量共に不十分であり、腰痛発生のリスクが高まる恐れがあることがわかった。次に、養成テキストの不十分な内容を補足し、浴槽から出入りする介助の際のコツを視覚的に示したモデル研修プログラムを作成し、現役の介護職員向けに実施した。プログラムを体験した介護職員への調査により単発の研修では腰痛を回避する介助技術を習得すること困難であり、継続的なOJTを通して習得を支援する必要があることがわかった。28年度は画像データの撮影を行い画像解析による分析を進め、入浴介助動作解析画像の作成とモデル研修プログラムの試行を行なっていく予定である。具体的にはH28年5月に現場実務者向けの第一回研修会を実施し、その場において、様々な入浴介助動作画像を撮影すること、及び講師役の熟達社の模範動作画像も撮影する予定である。29年度は過去二年間の成果を盛り込んだモデル研修プログラムの実施と効果の検証を行なっていく予定である。現場実務者から対象者を4名選定し、継続的に腰痛予防のための技術習得サポートを行い、動作解析映像により技術水準の推移を記録し、現場実務者リーダーを交えた効果の検証を実施する。腰痛予防の効果の測定は、キッセイコムテック(株)の姿勢計測システムShiseicamを使用し、研修前後の姿勢を比較することで行う予定である。介護専門職教育浴槽発注・設置の遅れにより、平成27年度に実施予定であった研修が実施できず、その成果を発表する予定だった学会参加も見合わせたため。現場職員向けの研修実施が1年遅れたため、研修に関連する機材使用料等への支出が無かったため平成27年度に予定していた学会参加及び研修会等の実施を、今年度に繰り下げて実施する。確実な研究遂行となるよう、研究期間の延長も検討する。次年度の使用計画としては以下の通りである。研修に伴う姿勢計測システム使用料、介助場面動画共有しフォームチェックを行うためのアプリ使用料、動画の分析費用、成果発表のための国内旅費
メゾスケール構造制御による多孔性錯体傾斜材料の創成

本研究では、金属錯体多面体(MOP)を基盤とする多孔性ゲルを用いて、異方的かつ連続的な密度勾配を有する傾斜機能材料を創成する。特に、MOPを超分子重合する際の自己集合化プロセスにおいて、メゾスケール領域で異方性を導入することで、ゲルネットワーク構造の密度及びトポロジーの制御を行い、マクロ物性との相関を解明する。最終的には、異方的物質輸送、連続的触媒反応、アクチュエータといった傾斜材料特有の機能発現へとつなげる。
子どもの日常生活体験の内容が家庭科の授業に及ぼす影響に関する研究

本研究は,現代の子どもの生活体験の少なさによって引き起こされる子どもの側の学習困難,および教師の側の授業困難の具体的な様相を明らかにし,授業改善に資することを目的とした。1,子どもの生活との関わり方。授業の前提となる子どもの生活実態調査の結果は次の通りであった。(1)小中高校生708名に対する質問紙調査の結果によると,(1)住居の維持管理に関わる仕事をする家庭は少ない。(2)繕い物をする家庭はあるが,子どもの関わり方は小さくまた男女差がみられた。(2)調理に必要な技能の年齢別習得状況の調査結果から,早期習熟型,低迷型,段階型,ジャンプ型などが析出された。ジャンプ型(野菜いためを作るなど)では家庭科学習との関係が推測された。(3)生活関連用語については,(1)食生活関連では,家事労働体験の少ない子どもの側に,料理名,調理法,道具についての理解が低かった。(2)衣生活関連では,家事労働体験の程度とは関係なく縫製に関わる用語,季節ごとの衣類管理に関する事柄などについての知識が全般的に少なかった。2,実習を含む授業の分析から次のような結果を得た。(1)教師は授業内容そのものよりも教育環境を整える事柄に多くの時間を費やしている。また(2)指示代名詞を多く使用しており,作業の指示も的確性を欠く場合が多かった。3,授業を以下の点について改善した結果,一定の成果がみられた。(1)実習前に作業の段取りについての理解を徹底させた。(2)教師の教授行為の中で時間,量,作業内容に関する指示の言葉を吟味し,使用するようにした。(3)生活体験の少なさに伴う生活認識の弱さを補うために,学習指導にあたっては,現実を自覚的に観察させるための「対立点」を強調するディベート(中学・食品添加物の問題の学習),作業のタイミングに注目させる自作VTR教材(小学・卵やきの実習)を導入した。
発酵食品における生理活性物質の探索と健康・機能性食品の開発

近年、心筋梗塞や脳血栓などの血栓症およびガンが急増し、社会的に重大な問題となっている。そこで本研究では、種々の発酵食品の生理活性物質を検索し、薬用効果を明らかにすると共に、生理活性物質を有する微生物を用いた新規な発酵食品への応用を試みた。したがって、本研究の主目的は血栓症およびガンに対して予防効果を示す健康・機能性食品の開発にある。まず、世界各国の発酵食品の抗トロンビン活性および線溶活性等について調べたところ、味噌やチーズなどに顕著な抗トロンビン活性および線溶活性が認められた。従来、アルコール飲料の製造には酵母がアルコール脱水素酵素を持っていることから使用されている。同様に、チーズの製造には乳酸菌と凝乳酵素が使用されてきた。さらに、味噌の製造では麹カビ、耐塩性乳酸菌、耐塩性母がそれぞれアミラーゼとプロテアーゼ、乳酸脱水素酵素、アルコール脱水素酵素を持っていることから使用されてきた。本研究では、これらの酵素をきのこ(担子菌)が持つことを発見し、担子菌の発酵力を用いた場合においても、ビール、ワイン、チーズ、味噌等を製造することが可能であることを見出した。そして、きのこで生産したアルコール飲料やチーズ、味噌などは、β-D-グルカンを含むと共に、線溶活性や抗トロンビン活性があり、免疫力を高め、ガンや心筋梗塞、脳血栓などの血栓症の予防にもつながる可能性が示唆された。ガンや血栓症の患者に対しては、患部の切除やバイパス手術などで応急的に処置しているにすぎず、現在の医学では根本的な治療は不可能である。したがって、医食同源・予防医学の観点に立ち、日常の食生活から、これらの疾病を予防することが大切であり、今後も健康・機能性食品の開発についての研究が必要である。本研究の主要な実験は、種々の微生物における生理活性物質の分離・同定、血栓症およびガン予防食品の開発である。平成13年度は、世界各国の発酵食品を可能な限り収集し、これらの発酵食品の抗トロンビン活性および線溶酵素活性等の生理活性について調べた。また、上記生理活性を示した発酵食品に使用されている微生物を分離し、その微生物の抗トロンビン活性および線溶酵素活性等の生理活性について調べた。その結果、味噌やチーズなどの発酵食品に顕著な抗トロンビン活性および線溶酵素活性が認められた。そこで、味噌やチーズから微生物を分離し、分離された微生物の両活性について調べたところ、抗トロンビン活性を示す微生物は存在せず、線溶酵素活性のみを示す微生物が分離された。したがって、味噌やチーズの抗トロンビン活性は、発酵中に生産されると予測された。さらに、これまでに本研究室で明らかにしてきた担子菌の抗トロンビン活性および線溶活性との比較を行ったところ、担子菌の方が、従来、発酵食品に使用されている微生物よりも活性が高いことが明らかとなった。そこで、担子菌の発酵力を用い、ビール、ワイン、チーズ、味噌を製造し、その抗トロンビン活性や線溶活性について調べた結果、いずれの発酵食品中にも顕著な活性が認められた。そこで本研究では、種々の発酵食品の生理活性物質を検索し、薬用効果を明らかにするとともに、生理活性物質を有する微生物を用いた新規な発酵食品への応用を試みた。

したがって、本研究の主目的は、血栓症およびガンに対して予防効果を示す健康・機能性食品の開発にある。本研究の主要な実験は、種々の微生物における生理活性物質の分離・同定、血栓症およびガン予防食品の開発である。平成14年度は、血液関連生理活性物質生産菌およびこれまでに同活性物質を有することを明らかにした担子菌の有効成分の同定であった。マスタケにおける抗トロンビン活性物質はマスタケが培養液中に生産するシュウ酸であることが明らかとなった。他の担子菌については、現在検討中である。また、担子菌を含む血液関連生理活性物質生産菌における発酵食品製造に必要な酵素活性を調べ、活性を有する菌株を使用して清酒、ビール、ワイン、納豆、味噌、チーズをはじめ、茶葉、芋(さつまいも)、肉(牛肉)における発酵食品への応用を試みた。その結果、それぞれの原料で生育し、線溶活性および抗トロンビン活性の両方に高い活性を示したものは、いずれも野生種の担子菌で、茶ではK113、芋(サツマイモ)ではW141-2-2、肉(牛肉の薄切り)ではW533であった。以上のことから、担子菌の発酵能による新しい発酵食品の開発として、茶、芋、肉が利用可能であることが明らかとなった。近年、心筋梗塞や脳血栓などの血栓症およびガンが急増し、社会的に重大な問題となっている。そこで本研究では種々の発酵食品の生理活性物質を検索し、薬用効果を明らかにするとともに、生理活性物質を有する微生物を用いた新規な発酵食品への応用を試みた。平成15年度は、これまでの実験結果を考慮し、抗ガン作用や抗血栓症作用を有する担子菌の発酵能を用いて、蒸煮大豆に担子菌を生育させた発酵大豆食品の製造、豆乳を担子菌で発酵させた発酵豆乳および肉を担子菌で発酵させた発酵食肉の製造を試みた。発酵大豆、発酵豆乳および発酵食肉は、担子菌の発酵作用により適度にタンパク質等が分解され、担子菌の独特な風味を備えた食品となった。使用した担子菌の種類によっては、発酵処理前の大豆・豆乳や食肉よりも味や香りの点で優れているものもあった。また、発酵大豆などには、担子菌由来の抗トロンビン活性や線溶活性を示すものもあり、担子菌による発酵で大豆,豆乳および食肉がより美味しく、より機能性を有する食品になる可能性が示唆された。さらに、発酵大豆は保存性に優れ、1年間室温保存した場合においても、生食が可能で、線溶活性も保持されていることが判明した。そこで本研究では、種々の発酵食品の生理活性物質を検索し、薬用効果を明らかにすると共に、生理活性物質を有する微生物を用いた新規な発酵食品への応用を試みた。前年度までに、抗ガン作用や抗血栓症作用を有する担子菌の発酵能を用いて、蒸煮大豆に担子菌を生育させた発酵大豆食品の製造、豆乳を担子菌で発酵させた発酵豆乳および豚肉を担子菌で発酵させた発酵食肉の製造を試み、適度にタンパク質等が分解され、担子菌の独特な風味を備えた食品を開発した。
高分子多糖類を使用した新規血管内塞栓材料の開発

実臨床では出血部位までカテーテル挿入が困難な場合や広い範囲を鋳型状に塞栓する必要がある場合、液体塞栓物質を使用することも多い。液体塞栓物質として腹部領域で使用されるものにはn-butyl-2-cyanoacrylate (NBCA)、エタノールがある。これら2者は強力な塞栓効果を呈する反面、コントロールが難しく手技には熟練を要する。本研究ではより安全に使用できる塞栓物質として、天然物質であるアルギン酸ナトリウムを使用することを検討する。アルギン酸ゲルは生体親和性に優れた材料であり、医療現場でも様々な用途に使用されている。その液体から固形に変化する性質は塞栓物質として非常に理想的であり、濃度を調整することで、カテーテルからの注入後、血管内でゲル化し塞栓することが可能であると思われる。さらには、既存の液体塞栓物質であるNBCAとは異なり、瞬間的な接着をきたすような作用機序ではなく、血管内を鋳型状に機械的閉塞させる機序が期待できると考えた。アルギン酸ナトリウムの塞栓物質としての有効性および安全性を検証する。本年度は血管モデルの作成およびアルギン酸ナトリウムの至適濃度、粘稠度、重合までの時間を検証した。また、豚血液内での動態評価を行った。アルギン酸ナトリウムの安定した重合が得られず、至適条件の検索に時間がかかっており当初の予定よりもやや遅れている。次年度は、本年度作成した血管モデルを使用してさらなる至適条件の検証の後にウサギ腎動脈での塞栓実験を行う。本年度の検証がやや遅れたが、次年度に実施するにあたり、残額は執行する。
イネ科植物の形質転換による有用遺伝子の導入

本研究は、主要穀物であるイネ、コムギ、オオムギ等を材料として、その形質転換系の確立と有用形質遺伝子の導入を目的として行われた。とくに、DNA導入法の効率化、植物体の再分化系の確立に関する実験を中心的に行った。そこでプロトプラストの単離条件、培養条件を解析し、胚発生による分化の条件を検討した。さらに、DNAの導入条件としては、これまでPEG法を用いてきたが、エレクトロポレーションの装置を改良し、形質転換効率を高めることが出来た。とくに、イネを用いた形質転換クローンの安定性を分子レベルで明らかにした。また、分化の条件を検討し、N6培地の使用による安定した分化系を確立することが出来た。本年度は、とくに、CDNA抽出作成、DNAライブラリーの確立、カナマイシン耐性遺伝子の導入に全力をそそいだ。その結果、カナマイシン耐性遺伝子をもつ植物体を得る事ができた。これら植物体には、外来DNAが完全な型で保存されており、しかもタンパク質の発現が認められた。本研究は,主要穀物であるイネ,コムギ,オオムギ等を材料として,その形質転換系の確立と有用形質遺伝子の導入を目的として行われた.とくに, DNA導入法の効率化,植物体の再分化系の確立に関する実験を中心的に行った.そこでプロトプラストの短離条件,培養条件を解析し,胚発生による分化の条件を検討した.さらに, DNAの導入条件としては,これまでPEG法を用いてきたが,エレクトロポレーションの装置を改良し,形質転換効率を高めることが出来た,とくに,イネを用いた形質転換クローンの安定性を分子レベルで明らかにした.また,分化の条件を検討し, N6培地の使用による安定した分化系を確立することが出来た.今後さらに,有用遺伝子のクローン化と植物細胞への導入. C4酵素の1つであるPEPCaseのcDNA,またインゲン貯蔵タンパクのCDNAを用い,ファージのライブラリーエリゲノムDNAをクローン化する.これらの遺伝子をマイクロインジェクシュンあるいはエレクトロポレーションにより植物に導入し,形質転換体を得試みが必要と思われる.本研究は、主要穀物であるイネ、コムギ、オオムギ等を材料として、その形質転換系の確立と有用形質(光合成関連酵素、種子タンパク質)遺伝子の導入を目的として計画されたものである。特に、イネ科植物の光合成能力の拡大、異種タンパク質の遺伝子を用いた質的形質の向上を目指した研究を行った。そのため有用遺伝子のクローン化と植物細胞への導入を行った。その為PEG法あるいはエレクトロポーレーションにより外来DNAを植物に導入し、形質転換体を得た。さらに、イネ科植物の再分化系の確立をした。特に、再分化に至る種々の条件を検討し、プロトプラストの単離条件、培養条件を解析した。DNAの導入条件としては、これまで、PEG法を用いてきたが、エレクトロポーレーションの装置を改良し、形質転換効率を高めることができた。本研究が特筆される事は、世界ではじめてトランスジェニックイネの作成に成功した事である(Bio Technology 1988)。この事により、外来DNAをイネに導入する系が確立された。しかも、導入された遺伝子は安定に子孫に伝達される事も示された。今後の研究課題は、さらに有用な外来遺伝子の導入である。その為、トランスジェニック植物の作成法をさらに改良する必要がある。また、双子葉植物の有用遺伝子をイネ類に導入し、その発現制御機構を詳しく解析する必要がある。
細胞内カルシウム放出機構による中枢シナプス可塑性の調節

中枢シナプス可塑性における神経終末内カルシウム貯蔵部位の役割を検討する目的で、海馬スライス標本を用いた神経終末内カルシウム(Ca^<2+>)濃度測定法の開発を試みた。入力線維層組織内に局所的に注入した細胞膜透過型蛍光Ca^<2+>指示薬rhod 2-AMが軸索内に取り込まれ神経終末まで輸送されることを利用して、CA1野シャーファー側枝シナプスおよびCA3野苔状線維シナプスにおける入力線維の選択的な蛍光標識が可能であった。特に苔状線維シナプスではCA3野透明層において直径23μmと中枢シナプスとしては大型な単一苔状線維終末が観察できた。このような標本においてシナプス部位(CA1野放線層またはCA3野透明層)から単一フォトダイオードを用いて蛍光強度を測定し入力線維層に単一電気刺激を与えると一過性の蛍光強度の増加が測定された。この蛍光強度増加はグルタミン酸受容体阻害剤(CNQX, AP5およびMCPG)を用いてシナプス伝達をシナプス後性に遮断しても減弱せず、活動電位に伴うシナプス前部(神経終末)へのCa^<2+>流入を反映すると考えられた。上述した神経終末内Ca^<2+>濃度測定法を用いてこれまでに、CA1野シャーファー側枝シナプスにおける代謝型グルタミン酸受容体(mGluR)アゴニストのシナプス前抑制作用が神経終末へのCa^<2+>流入の低下によることを明らかにした。また、この問題と関連して、CA3野苔状線維シナプスではCA1野シナプスとは異なるmGluRサブタイプ(mGluR2またはmGluR3)が選択的に発現している可能性を示した。
寧波の歴史文化についての学際的研究-東アジア海域交流と日本伝統文化形成との関係

企画調査研究として特定領域研究申請の計画立案を課題とし、2004年7月に研究分担者を中心とする企画会議を開催、その合意内容にもとづいて総勢136名の研究者を組織して、11月に「東アジアの海域交流と日本伝統文化の形成-寧波を焦点とする学際的創生-」と題する申請調書を提出した。この領域研究では、東アジア海域における人的・物的交流の歴史を多分野横断的に分析し、日本の伝統文化形成過程を再検討することを目的とする。具体的には、中国大陸において東シナ海に面する中核的港湾都市として栄えた寧波(ニンポー)を焦点に、歴史的存在として不断に変化する大陸文化がそれぞれの時点においてどのように日本に伝来し、どう影響を与え、どう変容してきたかという問題を検討する。領域研究の特徴として、(1)海域から見た文化交流の検討、(2)研究対象として国家単位でなく地域に注目、(3)東アジアのなかでの日本伝統文化形成の過程、(4)さまざまな学問分野の協働による新領域の創生、といった諸点を打ち出すことにした。如上の経緯をふまえ、別途進めていた共同研究の成果報告も兼ねて、2005年1月に国際シンポジウム「伝統中国の日常空間」を二日間にわたって開催し、13本の報告論文を掲載した予稿集(総頁260頁)を作成して、百名を超す来会者を得て活発な意見交換をおこなった。また、その翌日には、引き続き国際ワークショップ「歴史をかたちづくるもの-地方史料の形成と意図」を実施した。
交換結合を利用したヘマタイト-イルメナイト系磁性半導体薄膜のスピン電子伝導制御

次世代のエレクトロニクス材料(スピントロニクス材料)として期待されている磁性半導体について,磁性半導体のスピン伝導を精密に制御する新規な手法を提案し,実現することを目標に研究を実施した。そこでまず,室温で高いスピン偏極をもつ磁性半導体として酸化物に注目し,新規な酸化物磁性半導体としてヘマタイト-イルメナイト固溶体薄膜の可能性を検討した。ヘマタイト-イルメナイト固溶体には,秩序無秩序転移やFe^<2+>/Fe^<3+>の混合原子価状態など制御すべき因子が多く,優れた磁性半導体特性を示す固溶体薄膜を再現性良く得ることは非常に困難であった。しかし,ヘリコンスパッタ法により成膜時の酸素分圧および基板温度を厳密に制御することで,固溶体薄膜が再現性良く成長する条件を見出し,室温での磁気抵抗効果など磁性半導体としての特徴的な物性をはじめて観測することに成功した。さらに,反強磁性体であるエピタキシャルヘマタイト薄膜が特異的に持りスピンフリップ転移を利用し,強磁性体の磁気構造を制御することを試みた。すなわちヘマタイトを反強磁性体層とする反強磁性体/強磁性体の二層膜を作製し,スピンフリップ転移に伴う磁気構造変化をメスバウアー分光法等で解析した。その結果,二層膜ではスピンフリップ転移が消失することを示し,酸化物磁性体間においても,反強磁性体/強磁性体間に強い交換結合が存在することを初めて明らかにした。残念ながら当初の目標である交換結合を利用した磁性半導体のスピンコントロールは実現できなかったが,鉄系酸化物磁性体の詳細な成膜条件や薄膜の構造や磁性・電子状態など,膨大な基礎的成果を本研究で得ることができた。電子の持つ電荷とスピンという2つの自由度を同時に兼ね備えた新しい材料「磁性半導体」は、従来の磁性体や半導体の枠では捉え切れない新しい機能性を示す量子デバイス材料として、非常な注目を浴びている。我々は、反強磁性絶縁体(ヘマタイト)とフェリ磁性半導体(ヘマタイト-イルメナイト固溶体)の交換結合膜を作製することにより、反強磁性絶縁体層の磁気異方性変化利用して磁性半導体内のスピン伝導を精密に制御する手法を、本研究において初めて提案している。そこで平成11年度の研究において、まず、酸化物反強磁性体層と酸化物フェリ磁性体層の間に働く交換結合を明らかにすることを企て、サファイアR面単結晶基板上にへリコンプラズマ・スパッタ法を使用して、ヘマタイト/コバルトフェライト2層膜の作製を行ない、その磁気特性の検討を行なった。サファイアR面単結晶基板上にエピタキシャル成長したヘマタイト層は、非常に特異なスピンフリップ転移を持つことが知られている。すなわち、室温で膜面に垂直方向を向いているヘマタイトのスピン軸は、約100°C以上の高温で突如90°回転し膜面内を向く。しかし、ヘマタイト層の上にコバルトフェライト層を重ねたヘマタイト/コバルトフェライト2層膜では、ヘマタイト層のスピン軸は膜面に垂直方向を向いたままであり、スピンフリップ転移が消失することが明らかとなった。一方、コバルトフェライト層のスピン軸は、全ての温度範囲において膜面内を向いていた。この結果は、反強磁性体層と強磁性体層のスピン軸は互いに垂直に結合するというKoonモデルを支持するものである。また、ヘマタイト層のスピンフリップ転移が消失したということは、面内磁気異方性の大きなコバルトフェライト層がヘマタイト層と強く交換結合した結果であると考えられ、酸化鉄磁性体同士においても交換結合膜が成立することが確認された。