hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超音波内視鏡下ショットガン吸引細胞診と遺伝子変異解析を併用した膵がんの早期診断

膵癌の確実な診断のためにEUS-FNAを導入し、さらにこの検体の変異K-ras遺伝子を定量的に測定し、膵癌の確定診断のみならず、慢性膵炎、他臓器癌の膵周囲リンパ節転移の鑑別診断にも役立つかを検討した。対象は膵癌を含む腹部に腫瘤を認めた38例である。EUS-FNAはコンベックス型超音波内視鏡(Pentax/Hitach)を使用し、22G GIP needleにて穿刺を行った。変異ras遺伝子はキット化されたEnriched PCR+Enzyme Linked Mini-sequence Assay法により定量的に検出した。手術標本、剖検による病理診断、臨床経過などにより最終診断を決定し、EUS-FNAの成績と比較検討した。最終診断が膵癌であった24例の検討では、EUS-FNAの病理診断(細胞診class5)、遺伝子診断(変異ras量2%以上)はそれぞれ63%、75%であり、双方組み合わせていずれか陽性の症例は79%となり、膵癌の診断能は向上した。なお、EUS-FNAの細胞診、遺伝子解析の双方とも診断に寄与しなかった5例についてはERCP時採取した膵液の解析結果、細胞診はすべて陰性であったが、K-ras定量解析では5例中2例が変異ras量2%以上であり、膵液遺伝子解析がさらに膵癌診断感度の向上に役立った。一方、慢性膵炎8例の検討では、細胞診は2例でclass3と境界診断であったが、遺伝子診断では全例変異ras量2%以上はなく、膵癌ではない可能性を示唆し鑑別診断の補助に役立つと考えられた。膵周囲のリンパ節転移の6例では細胞診でclass5は3例であった。これらは遺伝子診断では変異ras量2%以上はなく、膵癌ではなく他臓器リンパ節転移を示唆し、鑑別診断の一方法になると考えられた。以上、膵臓周囲に腫瘤が認められた場合、EUS-FNAは膵癌、慢性膵炎、他臓器膵周囲リンパ節転移の確定診断、鑑別診断に役立つが、K-ras遺伝子定量を併用するとさらに有用であった。
地下浸透流における局所流れの研究

本研究では高レベル廃棄物処分施設の安全性評価において欠くことのできない岩盤内浸透流の移行問題を、浸透流を岩盤内で一様と考える既往の研究とは異なり、浸透流の移行経路となるみずみちを数理的により正確に捕らえなおす事により、より信頼性の高い浸透流移行予測手法の開発を行った。本研究では様々な岩盤の内、特にみずみちが亀裂ネットワークとして形成される亀裂性岩盤の透水特性を評価する手法の開発を行った。まず亀裂ネットワークの構成要素である単一亀裂に対しては、開口幅分布の統計的特性を利用し、Reynolds方程式を確立微分方程式として解くことにより、様々な亀裂形状に対して適用可能な透水特性を評価する算定式を求めることに成功した。本研究によって提案された算定式は、亀裂の平均的な透水特性を評価できるだけでなく、せんだん変形などによって引き起こされる透水特性の異方性も正しく評価できる式となっている。結果は現在土木学会論文集に投稿中である。次に、亀裂ネットワークの透水特性の評価手法として、地下処分施設の安全性評価においては大規模な透水現象を解くことが要請されている為、本研究では繰り込み群論を用いることにより、より少ない計算資源で大規模な現象を正しく評価できる手法の開発をした。本手法により、大規模な透水現象を汎用機を用いることなく正確に評価することが可能となった。また同時に、亀裂性岩盤における現位置試験で観察される、地下水内の微粒子の拡散現象における拡散係数の透水距離依存性も明らかになった。結果はThe 1^<st>Albert Caquot International Conferenceにおいて発表された。1.浸透流の熱力学的定式化浸透流に対して線型および非線型な熱力学定式化を行い、解析的に局所流れ現を表現し、局所流れ発生の条件と発生後の進展方向を推定する手法の理論的根拠を示す試みを行った。本手法では塑性ひずみに対して流速を、応力に対して圧力を対応させることで浸透流の解析にも適用できるものと考えた。結果、単純な境界条件に対してはみずみちの予測可能性を示せた。しかし、複雑な境界条件に対しては本手法を適用することは困難と考えられ、本研究では複雑な境界条件に対し局所流れを解析しうる解析手法として、繰み込み群論を用いた解析手法を提案し、広範囲にわたる岩盤の透水性の評価を行った。本解析手法により、従来用いられていた並行平板を仮定した亀裂モデルでは、広範囲に及ぶ透水性を十分に評価し切れていない事が判明した。中でも地下処分施設から漏出する汚染物質が生態圏に及ぼす影響を評価する上で重要な指標となる水中の粒子の移行時間には、みずみちが形成する様々なクラスターのサイズが大きく影響を及ぼしていることが判明し、クラスター形成を考慮に入れた解析手法の必要性が示せた。2.三軸載荷条件における浸透流実験解析とは平行して人工軟岩及び亀裂性岩盤に対し三軸載荷状態で浸透流試験を行た。その結果境界条件、特に拘束圧や偏差応力に対する流速の依存性、また流速に対する降伏曲面の依存性が評価できた。この結果を利用し、亀裂性岩盤に対しては様々な形状の亀裂に対しその透水性を再現しうる解析手法を提案し、実験との比較よりその妥当性が示された。今後は実地盤内の亀裂表面形状に起因する、様々な応力下での透水特性の変化を的確に表記しうるパラメータを抽出する予定である。
出血性ショックにおいてNO合成酵素阻害が臓器血流分布に及ぼす影響

1、出血性ショックにおいて、一酸化窒素合成酵素阻害剤の投与は血圧や生存率を改善するとの報告がある一方、末梢の虚血を増悪させるなど否定的な見解もある。一酸化窒素合成酵素阻害剤は臓器血流分布を変化させる可能性があるが、出血性ショックにおいてこの見地から調べた報告はない。我々は出血性ショックにおいて一酸化窒素合成酵素阻害剤N-nitro-L-arginine methyl ester(L-NAME)を投与した時の臓器血流分布の変化を放射性マイクロスフェア法を用いて検討した。雑種成犬を用いて90分間の出血性ショックモデルを作製し、ショック前後の臓器血流分布の変化をL-NAME投与群と非投与群で比較した。両群間で分布率に有意差を認めた臓器はなく、L-NAME群でもショックにおける生理的反応である脳、心臓への血流シフトは保たれた。この結果については「循環制御」誌に投稿し掲載された(18;541-547、1997)。2、また最近生理的血管作動性ペプチド、アドレノメデュリンがエンドトキシンショックの病態に関係しているとの報告があるが、出血性ショックにおけるこの物質の関与についての研究を行った。90分間のイヌ出血性ショックモデルを作製し、ショック前後の動脈血中アドレノメデュリン濃度の変化を検討した。動脈血中のアドレノメデュリンは有意に増加しており、出血性ショックの病態にアドレノメデュリンが関与している可能性が示唆された。この結果については“Anesthesia & Analgesia"誌に投稿し掲載が決定している。イヌ出血性ショックモデルにおいて、一酸化窒素合成酵素(NOS)阻害剤の投与が全身の臓器血流分布に及ぼす影響を、放射性マイクロスフェア法を用いて検討した。イヌ16頭を対象に、脱血により平均血圧40mmHgを90分間維持した後、NOS阻害剤L-NAME10mg/kg(L-NAME群)おび生理食塩水(コントロール群)を投与した。放射性マイクロスフェア法を用いて、ショック前およびL-NAMEもしくは生理食塩水投与15分後の臓器血流分布を測定し両者を比較した。ショックに伴う血流分布の変化に両群間で有意差を認めた臓器はなく、L-NAME群でも脳、心臓への血流シフトは保たれた。ただし肝臓においてコントロール群で見られた血流分布率増加がL-NAME群では見られず、出血性ショックにおけるNOS阻害剤投与が肝臓には不利である可能性もあると考えられた。以上の結果については「循環制御」誌に投稿し掲載された(18;541-547、1997)。また内容の一部を第44回日本麻酔学会(平成9年4月、新潟市)において発表した。また最近生理的血管作動性ペプチド、アドレノメデュリンがエンドトキシンショックの病態に関係しているとの報告があるが、出血性ショックにおけるこの物質の関与についての研究を計画した。イヌ出血性ショックモデルを作成し動脈血中のアドレノメデュリンの変化を測定した。現在動物実験は終了しており、来年度はデーターの解析を行う予定である。我々は出血性ショックにおいて一酸化窒素合成酵素阻害剤N-nitro-L-arginine methyl ester(L-NAME)を投与した時の臓器血流分布の変化を放射性マイクロスフェア法を用いで検討した。

この結果については「循環制御」誌に投稿し掲載された(18;541-547、1997)。2、また最近生理的血管作動性ペプチド、アドレノメデュリンがエンドトキシンショックの病態に関係しているとの報告があるが、出血性ショックにおけるこの物質の関与についての研究を行った。90分間のイヌ出血性ショックモデルを作製し、ショック前後の動脈血中アドレノメデュリン濃度の変化を検討した。動脈血中のアドレノメデュリンは有意に増加しており、出血性ショックの病態にアドレノメデュリンが間与している可能性が示唆された。この結果については"Anesthesia&Analgesia"誌に投稿し掲載が決定している。
歯周組織再生療法・インプラント治療に血糖コントロールが与える影響

高血糖によるインスリンのシグナル経路の阻害が骨代謝に及ぼすメカニズムをin vitroにて検索し、その結果に基づき、糖尿病モデル動物への血糖コントロールが歯槽骨の骨代謝の改善をもたらす可能性を、歯周組織再生療法後の治癒、およびインプラントのオッセオインテグレーションの解析から検討する。この研究成果が、糖尿病患者への安全性と予知性の高い歯科治療の確立に貢献できることを目指す。
超分子構造を制御した生体素子を有する機能性材料の設計

本研究では,生態膜タンパク質の合成高分子材料への再構成において,その配列,配向および高次構造を制御し,機能の発現性を高めた状態にすることを目的としている.第一の生体素子としては,高度好塩菌の紫膜に含まれるバクテリオロドプシンをとりあげた.このタンパク質は光を吸収して膜の内から外へプロトンを輸送する機能を有しており,光エネルギー変換素子などとして注目を集めてきているが,その機能の有効利用のためには,タンパク質分子を一定方向へ配向させる必要がある.この目的のために本研究では電場を利用し,たとえば重合性膜素材中にバクテリオロドプシンを包括固定化する際,膜面に垂直な方向に静電場を付与し,膜タンパク質の向きを揃えたまま固定化しようとした.アクリルアミドモノマーを使った場合,調整された膜は光(100Wハロゲン2本, 50cm)の照射に応答して数+nA程度の電流を発生し,その応答性は製膜時に印加した電圧により大きく変化する.また応答の連続性もかなり良かった.さらにイオン性コモノマーを混在させることにより,応答電流は相当程度向上することがわかった.一方プロピレングリコールを主鎖とするプレポリマーを膜素材として使用すると,膜抵抗の高い材料が得られ,光応答性は膜電位として観測することが出来た.本研究では,生態膜タンパク質の合成高分子材料への再構成において,その配列,配向および高次構造を制御し,機能の発現性を高めた状態にすることを目的としている.第一の生体素子としては,高度好塩菌の紫膜に含まれるバクテリオロドプシンをとりあげた.このタンパク質は光を吸収して膜の内から外へプロトンを輸送する機能を有しており,光エネルギー変換素子などとして注目を集めてきているが,その機能の有効利用のためには,タンパク質分子を一定方向へ配向させる必要がある.この目的のために本研究では電場を利用し,たとえば重合性膜素材中にバクテリオロドプシンを包括固定化する際,膜面に垂直な方向に静電場を付与し,膜タンパク質の向きを揃えたまま固定化しようとした.アクリルアミドモノマーを使った場合,調整された膜は光(100Wハロゲン2本, 50cm)の照射に応答して数+nA程度の電流を発生し,その応答性は製膜時に印加した電圧により大きく変化する.また応答の連続性もかなり良かった.さらにイオン性コモノマーを混在させることにより,応答電流は相当程度向上することがわかった.一方プロピレングリコールを主鎖とするプレポリマーを膜素材として使用すると,膜抵抗の高い材料が得られ,光応答性は膜電位として観測することが出来た.
IT・OE用基板のレーザークリーニング機構の実空間・時間分解応力測定による検証

先端オプトロニクス用の基板に対するレーザークリーニングの適用が実用化され始めている。このレーザークリーニングの機構については、いくつかのモデルが提案されているが、結論は得られていない。この現象は、ミリメートル以下の微小な空間領域での高速現象であるため、従来我々が使用してきたパルスレーザーによる時間分解イメージングシステムの空間分解能を向上させて、実空間・時間分解測定による検討を試みた。光学系等を改良した結果、従来40倍程度であった拡大率を200倍にまで上げることが出来た。クリーニング用レーザーとしては、現有のナノ秒パルスNd:YAGレーザーを用いた。基板内部での過渡応力の時間分解光弾性イメージングに関しては、通常の基板では光弾性係数が小さく、有用な光弾性イメージが得られないため、より光弾性係数の高い高分子材料(エポキシ樹脂)をモデル基板として用いることとした。モデル付着粒子として、粒径の異なる2種類のアルミナの粒子を用いた。付着粒子の飛散除去過程の、ナノ秒からミリ秒領域でのシャドウグラフおよび光弾性イメージの時間分解撮影に成功し、以下の点が明らかになった。(1)付着粒子の飛散は、レーザー照射後4050μs経ってから観察されるようになる。(2)レーザー照射によって発生する衝撃波や圧力波は、飛散が起こるより以前に拡散してしまっている。(3)固体内部のレーザー誘起応力は、付着粒子の有無による影響を受けていないように見える。(4)付着粒子の飛散が生じる際にも、基板内部には顕著な応力の発生は見られない。これらの結果は、衝撃力による粒子の除去モデルとは合致しない。付着粒子と基板表面を含む熱的な影響を考慮する必要があることを示唆している。また、本研究で提案した手法が、レーザークリーニング現象の研究に有効であることを、実証していると考えている。先端オプトロニクス用の基板のレーザークリーニング現象は、ミリメートル以下の微小な空間領域での高速現象であるため、従来我々が使用してきたイメージングシステムの空間的分解能を、一層向上させる必要があった。このため、防振台による精神を行い、さらに顕微鏡対物レンズ等を組み合わせた、高倍率の拡大光学系を構築し、これを用いた、高倍率でのレーザークリーニング過程のイメージングを試みた。この結果、従来40倍程度であった拡大率を400倍にまで上げることが出来た。この光学系の性能の実証実験として、ナノ秒レーザーパルスを用いた基板上の皮膜のクリーニングプロセスの、シャドウグラフイメージの時間分解測定を行った。その結果、皮膜の飛散過程を示すと思われる画像をレーザー照射後400ナノ秒から10マイクロ秒の間で観察された。この結果から、イメージングシステムは、先端オプトロニクス用基板の付着物除去過程に十分適用可能であると考えられる。もう一方で重要な、基板内部での過渡応力の時間分解イメージングに関しては、通常の基板では光弾性係数が小さく、有用な光弾性イメージが得られないため、より光弾性係数の高い高分子材料(エポキシ樹脂)をモデル基板として用いることとした。しかし、それでも発生する応力が小さいため、鮮明な応力分布イメージを得るにはいたっていない。これに関しては、現在、解決方法を構想中であり、その実証を行っているところである。この構想の詳細は、まだ、構想と予備実験の段階であり、また、特許の取得も考慮しているため、実証が行われ、特許申請が済んだ段階で公表する予定である。
地域での犯罪予防：個人と集団に即したオーダーメイド介入とその伝播過程

縦断的社会調査,実験室実験,現場でのフィールド実験を通じて,警察や自治体の実務家が,住民特性や直面する犯罪問題に応じて効果的な介入方法を選択できる「オーダーメイド犯罪予防」の仕組みを,その簡便な評価方法を含めて確立する。
糖運送系の活性化における活性酸素の役割に関する研究

これ迄の研究によりマウス線維芽細胞の糖輸送系がXauthine/Xauthineoxidase系(X/XO系)およびH_2O_2によりそれぞれ活性化され抗酸化剤であるビタミンEによりその作用が何にも抑制されることを明らかにした。さらにH_2O_2による促進はカタラ-ゼにより阻害されるが、SODでは阻害されず,一方X/XO系による促進はSODやカタラ-ゼの単独投与では阻害されないが,両者の併用により阻害されることを証明した。またO_2^ーによる糖輸送系の活性化は細胞質のアルカリ化を介して起こることが示唆されH_2O_2による促進はWー7やTFPなどのCa^<2+>ーカルモジュリン阻害剤により阻害されることより,O_2^ーとH_2O_2による促進機構の間に相違が認められることを推定した。最終年度の研究は発癌プロモ-タ-であるホルボ-ルエステルの活性が、そのO_2^ー遊離の誘発作用と密接に関係があり、一方、インスリンは細胞内におけるH_2O_2の生成を促進することがその生理作用に関与するとの報告にもとずき、これらの示す糖輸送促進作用に活性酸素が作用因子として介存する可能性をしらべる目的で、各程抗酸化剤を用いてそれらの影響について検討を加えた。その結果、ブチル-4-ヒドロキシアニソ-ル、クルクミン、ガ-リック酸、ルチンおよびビタミンEはいずれもホルボ-ルエステルやインスリンによる糖輸送の促進を有意に抑制し、さらにSOD+カタラ-ゼすなわちO_2^ーの消去剤で細胞を前処理するとホルボ-ルエステルなどによる糖輸送系の活性化が阻害されることが明らかとなった。したがってホルボ-ルエステルやインスリンの場合もO_2^ー遊離やH_2O_2の生成が糖輸送系の活性化に関与している可能性が強く示唆され、まとめとしてマウス線維芽細胞における糖の輸送反応の活性化機構に活性酸素が重要な役割を果たすことが種々の実験系を用いて明らかにされたと考えられる。今年度はマウス線維芽細胞の糖輸送系におよぼす活性酸素の影響を中心に検討し、以下の結果を得た。1.マウス線維芽細胞の糖輸送系の活性酸素による活性化マウスBalb3T3細胞をXanthine/Xanthine oxidase系およびH_2O_2によりそれぞれ前処理し、O^-_2またはH_2O_2の2-デオキシグルコ-ス(2DG)の細胞内取り込みにおよぼす影響について検討したところ、両者とも処理直後より処理時間に依存して2DGの取り込みを促進し、最大効果(約2.5倍)は90分後に認められた。また、1/2最大効果に要する時間は20分で、促進効果は4時間まで観察され、試薬の除去により元の基礎レベルにまで戻った。糖として3-0-メチルグルコ-スを用いた場合も同程度の取り込みの促進が認められ、この変化が輸輸送系そのものの活性化によることが明らかになった。2.活性酸素による糖輸送系の活性化の抗酸化剤による阻害上記の糖輸送系の活性化に対する抗酸化剤などの影響について次にしらべた。先ずビタミンEの添加はXanthine/xanthine oxidase系およびH_2O_2による糖の取り込みの促進をともに抑制した。

しかし、H_2O_2による促進はカタラ-ゼにより阻害されたが、superoxide dismutase(SOD)によっては阻害されず、一方Xanthine/xanthine oxidase系による促進はSODでもカタラ-ゼでも単独では阻害されなかったが両者の併用により阻害されることが分かった。以上の結果はマウスの線維芽細胞の糖輸送系の活性化がO^-_2またはH_2O_2に依存して起こることを強く示唆している。前年度の研究によりマウス線維芽細胞の糖輸送系がxanthine/xanthine oxiclase系(x/xo系)およびH_2O_2により、それぞれに活性化され、抗酸化剤であるビタミンEによりその作用がいずれにも抑制されることを明らかにした。さらにH_2O_2による促進はカタラ-ゼにより阻害されるがSODによっては阻害されず、一方x/xo系による促進はSODやカタラ-ゼの単独処理では阻害されないが、両者の併用により阻害されることを証明した。そこで今年度は糖輸送系のO_2^-やH_2O_2による活性化機構を明らかにする目的で、これらが細胞内pHのアルカリ化を介して作用する可能性を検討するために、細胞膜のNa^+/H^+交換体とNa^+依存性HCO_3^-/Cl^-交換体をそれぞれ阻害するアミロライドと4ーアセトアミドー4'ーイソチオシアノスチルベンー2,2'ージスルホン酸(SITS)を使用し、それらの活性酸素による糖輸送系の活性化に及ぼす影響をしらべた。その結果x/xo系による糖輸送の促進は各50μMのアミロライドとSITSの共存により約50%阻害され、さらにカタラ-ゼを添加することによりほヾ完全に阻害されることを明らかにした。これらの結果はO_2^-がNa^+/H^+交換体および(又は)HCO_3^-/Cl^-交換体を活性化することにより細胞質のアルカリ化を介して糖輸送を促進することを示唆した。一方、H_2O_2による促進はアミロライドとSITSの存在により影響をうけず、H_2O_2は細胞内pHとは無関係に輸送系を活性化することが推測された。そこでH_2O_2による糖輸送の促進が細胞内Ca^<2+>のキレ-ト化により阻害されるとの報告にもとずき、Hー7(Cーキナ-ゼ阻害剤),Wー7,TFP(Ca^<2+>/カルモジュリン阻害剤)の影響についてしらべた。その結果x/xo系による促進はこれらにより影響をうけなかったが、H_2O_2による促進は予想通りWー7(50μM)やTFP(100μM)などのCa^<2+>/カルモジュリン阻害剤により阻害されることが分かり、O_2^-とH_2O_2による促進機構の間に相異のみられることが明らかとなった。これ迄の研究によりマウス線維芽細胞の糖輸送系がxauthine/xauthineoxidase系(x/xo系)およびH_2O_2によりそれぞれ活性され.抗酸化剤であるビタミンEによりその作用が何れも抑制されることを明らかにした。さらにH_2O_2による促進はカタラ-ゼにより阻害されるがSODでは阻害されず、一方.x/xo系による促進はSODやカタラ-ゼの単独処理では阻害されないが.両者の併用により阻害されることを証明した.またO^-_2による糖輸送系のの活性化は細胞貭のアルカリ化を介して起こることが示唆され.H_2O_2による促進はWー7やTFPなどのCa^<2+>ー
江戸時代の言語生活における節用集の位置づけのための研究

(1)知識層での節用集の利用状況江戸時代の随筆・地誌・考証・小説などの資料で、節用集を引用・参照した例を収集した結果、現段階では、『和漢音釈書言字考節用集』(享保2〈1717〉刊)の利用が目立った。節用集の一つとして「字を知るために」使われことがある一方で、本書では、注記が豊富なため、そこに盛られた知識を導入・援用するものがあったことが注目された。(2)村における節用集の利用者層現代に作られた村役人層の文書目録によるかぎり、さして多くが存在するわけではないことが知られた。これは、文書中の書籍が現代にいたる間に処分された(古書籍商などでの商品価値が古分書よりも高いため)ことなどにもよることが考えられる。一方で、中農層でも盛んに利用されたことを示す資料も見いだされた(高橋敏『近世村落生活文化史序説』、田中圭一『柴田収蔵日記』など)。厳密な意味では、今後、そのような文献によって文書目録の欠を補いうるような方法論を編み出す必要が当面の課題となることが明らかになった。また、この調査の過程で、近世農村における識字率などに触れる必要が起こり、それに関わる資料も収集することができた。そのような資料と、本研究で予定していた資料とを合わせることによって、農村の言語生活と節用集との関わりについて、問題提起として発表できる程度の段階にいたることができた。しかし、今後、より一層の資料の収集と充実が必要である。(3)現存節用集にける旧蔵者の書き込み現在までのところ、役職・居住地・年齢などから、ある一定の傾向を導き出せるような資料量に達しておらず、今後の収集如何にかかる面が多いことが知られた。
十八世紀英国における文化多元主義思想の発展とその衰退に関する研究

本研究の目的は、18世紀後半のロンドンにおける文化多元主義思想の勃興とその衰退の過程を、同じ時期に生じていたキリスト教の相対化の動きと関連づけて解明することにあり、本年度は最終年度に当たる。本年はWilliam Blakeが1800年以降に製作した作品群に、なぜ、異教的な要素が頻出するのか、を考察した。18世紀英国において、キリスト教中心主義の立場をとり、異教をキリスト教の堕落した形態とみなし、一神教的体系化を地球規模で行うという試みが、Jacob BryantやWilliam Jonesによってなされていたことを明らかにした。この研究成果の一部を「すべての道はバビロンに通ず一英国18世紀の誤読」と題して『江戸文学』に発表した。William Blakeも同じように、キリスト教と異教とを統合する試みを、MiltonとJerusalemにおいて行ったが、Blakeのキリスト教においては、異教的な要素は排斥されるものではなく、キリスト教を補完する役割を担う。異端審問と異教の迫害に見られるように、キリスト教が失ってしまった他者との共存の可能性を、Blakeは異教として斥けられてきたものから取り出し、それをブレイク独自のキリスト教の中に組み込んだ。この過程を"Blake and Neoplatonism Reconsidered"と題してまとめ、イギリスにおいて開催された国際学会で発表した。本研究の目的は、18世紀後半のロンドンにおける文化多元主義思想の勃興とその衰退の過程を、同じ時期に生じていたキリスト教の相対化の動きと関連づけて解明することにある。平成17年度は、18世紀聖書学に関する先行研究の収集と問題点の分析を行った。18世紀聖書学の一次資料を収集し、英国国教会と非国教会の双方がどのような経緯で聖書の歴史的研究を開始したか、また聖書研究の進展とともに聖書の意義がどのように変容したか、を明らかにした。また、それぞれの聖書学者の著作がどのように評価されたかを、The Gentleman's Magazine, The Monthly Review, The Critical Review, The AnalyticalReview, The British Critic, The English Review, The European Magazineなどの総合文芸雑誌の書評記事をもとに追跡した。以上の作業をもとに、政治的、宗教的、社会的文脈における18世紀聖書学の全貌を明らかにした。文化多元主義思想と密接な関わりのある寛容の精神について、ロンドンで大ヒットしたミュージカル「チティ・チティ・バン・バン」をもとに、東西冷戦とプロパガンダの事例研究を行った。平成18年度は、18世紀英国におけるインド文学・文化受容の諸相の解明に着手した。Sir William Jones、William Blake、18世紀インドに関する先行研究の探索と問題点の分析を行い、William Blakeの作品に見られる文化相対主義的キリスト教観とインド文学・文化との関連を、Blakeを取り巻く人脈を手がかりにして考察した。とくに、Blakeの作品のうち、キリスト教中心主義的な詩人John MiltonをBlakeがどのように批判したか、という点に注目し、BlakeのEurope(1794)とMiltonの'On the Morning of Christ's Nativity'(1629)を比較することによってこれを検証した。また、BlakeによるMilton批判を、Blakeが'Nativity'を題材として制作した二組の水彩画(1809,1815)に見いだし、Blakeが非キリスト教的他者の存在を、排他的なキリスト教を相対化する重要な契機と位置づけていたことを明らかにした。また、文化多元主義思想と密接な関わりのあるユートピア思想のあらわれについて、ロンドンで上演中のミュージカル「レ・ミゼラブル」をもとに考察した。
新規細胞質品質管理システムの分子機構の解明

テーマ2)CCT4の段階的なノックダウンと再構築系の解析昨年度に構築したCCT4のノックダウン系に加えて、8種類全てのCCTファミリーのノックダウン系を構築し、その解析を進めた。その結果、8種類のいずれのメンバーをノックアウトした場合にも、強度に差は見られるもののDsRedの蛍光増強が観察された。さらにその強度に注目すると、DsRedとの直接の相互作用が示唆されたタンパク質では、とくにDsRedの蛍光増強の程度が大きく、そうでないものでは小さいという傾向がみられた。このことは、シャペロニン全体として分解制御に関わっているが、直接相互作用する因子によってより強く分解が制御されていることが考えられる。テーマ3)CCT4変異体におけるシャペロン機能と分解判定機能の解析、DsRed以外の多数のタンパク質についても、同様にCCTファミリーのノックダウンの効果を解析した。するとDsRedと同様な分解制御を受けることがわかっている他の蛍光タンパク質において、逆にシャペロン機能のみが作用しておりCCTファミリーは分解には関与していないことが明らかとなった。このことは不安定タンパク質を分解系に引き渡すシステムはCCTファミリー以外にも存在していることを示している。そこでHSP70系の関与、およびHSP90系の関与についても解析をしたが、それぞれ単独の解析では明確な変化は見られなかった。今後、組み合わせでの作用について解析を進める。テーマ2) CCT4の段階的なノックダウンと再構築系の解析CCT4のノックダウンによりデグラトンプローブの分解が抑制されたが、一方でCCT4は細胞に必須な因子であるため、ノックダウン時には細胞にはかなりのダメージが生じている。そこで細胞障害によるアーチファクトである可能性を検証するため、段階的に程度の異なるノックダウン系を構築し、細胞障害がない状態でも分解停止が起こるかどうかを解析した。また、誘導型CCT4ノックダウン実験系も構築し、ノックダウン後の時間過程を詳細に追いながら、細胞障害と分解調節の相関について、解析を実施した。テーマ3) CCT4変異体におけるシャペロン機能と分解判定機能の解析ここ数年の間に、一部の遺伝性感覚ニューロパシーの原因遺伝子として、ラットのモデル系ではCCT4が、またヒトではCCT5が同定された。したがって、部分的にシャペロン機能が失われているか、あるいは、今回注目している分解判定機能だけが選択的に失われていることが発症に結びついている可能性が考えられる。そこで報告のある変異体において、内因性遺伝子をノックダウンしつつ、変異タンパク質を発現させる再構築発現系を構築することによって、2種類の蛍光タンパク質を用いた「シャペロン機能と分解判定機能の同時計測」を実施した。その結果、変異CCT4タンパク質は分解制御においては機能が変化していないことを明らかにすることができた。
資源循環型生活の形成に関する知恵の集積とそれに基づく21世紀型生活指針の導出

本研究は、日本各地において培われてきた資源循環型生活の知恵について、今日まで継承されてきた諸事実、ならびに、過去において行われていた諸事実を多面的・体系的に採集し、データベースを構築するとともに、それらに基づき、21世紀において求められる生活指針を導出することを目的としたものである。日本各地における生活形態に基づき、(1)伝統的平野村、(2)伝統的山村、(3)伝統的漁村、(4)伝統的都市、(5)新興都市の5つの地域特性に応じた資源循環型生活の形成に関する知恵についての文献調査・現地調査を進め、データベースへの集積を行った。集積した資源循環型生活に関するさまざまな知恵を整理・分類し、それらが、「いただく」「むだをなくす」「やくだてる」「つかいつくす」「いたわる」「かえす」「いつくしむ」といった人びとのものに対する態度・感情が内包された「やまとことば」によって支えられていることを明らかとした。また、そこから、21世紀にあって求められる資源循環型社会を構築するにあたっての指針を得た。その結果、以下を明らかとした。(1)企業や行政が中心となって行う資源循環型社会の構築に向けた活動は、今日に継続して推し進めるべきである。(2)資源循環型社会の構築にあたっては、生活者が主体となった資源循環型生活の実践が極めて重要な位置づけにある。(3)21世紀においては、地域社会において継承されてきた伝統的な資源循環に関する知恵を、国・地域が誇る貴重な生活文化として再確認・再認識し、それらの活用を通じた継承を図ることが重要である。本研究は、日本の各地において培われてきた「資源循環型生活」について、今日まで継承されてきた諸事実、ならびに、過去において行われていた諸事実を多面的・体系的に採集し、データベースを構築するとともに、それらに基づき、21世紀型生活への指針を導出することを目的としたものである。1.文献資料ならびに現地調査に基づく、資源循環型生活の構築に関する知恵の集積:文献資料ならびに現地調査に基づき、これまでになされてきた「資源循環型生活」に関する知恵と実践、あるいは、今日において志向されている「資源循環型生活」に関する具体的事象の調査を行った。なお、日本における生活の諸相は、平地型社会・山村型社会、あるいは、都市型社会・農村型社会などで大きく異なるため、本研究においては、日本において展開されてきたさまざまな生業に対応するよう、調査対象地域を、(1)伝統的平野村、(2)伝統的山村、(3)伝統的漁村、(4)伝統的都市、(5)新興都市の特徴を有する5つの地域を選択した。2.資料集積のためのデータベース構築:上記「1」の資源循環型生活の形成に関する知恵を集積していくためのデータベースを構築した。3.調査資料の整理:先述の「2」で構築するデータベースに、本調査において収集したデータを集積した。平成18年度においては、前年度に引き続き、(1)伝統的平野村、(2)伝統的山村、(3)伝統的漁村、(4)伝統的都市、(5)新興都市の5つの地域特性に応じた資源循環型生活の形成に関する知恵についての文献調査・現地調査を進め、データベースへの集積を行った。さらに、集積した資源循環型生活に関するさまざまな知恵を、「いただく」「むだをなくす」「やくだてる」「つかいつくす」「いたわる」「かえす」「いつくしむ」といった人びとのものに対する態度・感情が内包された「やまとことば」で整理・分類し、そこから、21世紀にあって求められる資源循環型社会を構築するにあたっての指針を得た。

(1)企業や行政が中心となって行う資源循環型社会の構築に向けた活動は、今日に継続して推し進めるべきである。(2)資源循環型社会の構築にあたっては、生活者が主体となった資源循環型生活の実践が究めて重要な位置づけにある。(3)21世紀においては、地域社会において継承されてきた伝統的な資源循環に関する知恵を、国・地域が誇る貴重な生活文化として再確認・再認識し、それらの活用を図ることが重要である。
磁気異方性の変化を利用した新型エネルギー変換薄膜材料

本研究はCoPt/AlN多層膜の歪みと磁気異方性の関係を利用し,振動エネルギーから電気エネルギーへ変換する材料と技術を確立する研究である.その第一歩,外部応力の効果を確かめるため,Pd膜をCoPt/AlN多層膜の表面に堆積する,Pd膜に水素吸蔵させる,また,フレキシブル基板上に製膜し,機械的にベンディングするなどの方法で外部応力を印加する試みをした.その結果,外部応力の効果で多層膜の磁化容易軸が垂直方向から面内方向に変わることが確認できた.この結果より,適切な基板材料を使い,利用する振動によって,膜と基板同時に弾性変形し,容易軸の切り替えてエネルギー変換の可能性を示唆している.本年度はCoPt/AlN多層膜の外部応力をかける方法,および外部応力の影響について研究を進めた.応力のかける方法は,まず,水素吸蔵による体積の変化で外部応力を引き起こす方法である.この方法は,薄膜の表面あるいは背面の基板側に数十ナノメートルのPd膜を堆積し,Pd膜が水素を吸蔵できる性質を利用して,応力を導入する方法である.応力を導入しやすいため,薄い(0.1 mm)の石英ガラス基板を使用した.結果としては,Pd膜を堆積するだけで,CoPt/AlN多層膜の応力状態が大きく変わることがわかった.つまり,多層膜の磁気異方性を,例えば,垂直磁気異方性から面内磁気異方性へ変化するほどの応力変化が引き起こすことができる.一方,水素の吸蔵については現時点で異方性エネルギーを変化させることができるとの結果が得られている.以上のことから,CoPt/AlN多層膜を成膜する後に外部応力をかけることにより多層膜の磁気異方性を変化させることを可能であることがわかった.一部の結果は以下の論文にまとめ,雑誌「AIP Advances」に投稿している.また,CoPtを成膜中窒素原子混入の磁気特性への影響や,界面応力によりFePtとNiOの界面でのスピン相互作用についても研究を行った.それぞれの結果をまとめて,論文投稿あるいは発表している.本年度の研究で,CoPt/AlN多層膜が成膜後に外部応力による磁気異方性を変化させることを可能であることがわかった.つまり,外部応力は薄膜内部応力と同じように薄膜の磁気異方性を大きく影響することを明らかになりました.この結果から,本研究計画で考えているエネルギー変換は原理的に可能であることがわかった.平成29年度は引き続き外部応力の印加方法と応力の磁気異方性への影響についてを研究しました.3種類の方法を実験で効果を実証しました.1.有機物の基板を使い,基板変形により外部応力を印加する方法.この方法は有機物の基板材料と薄膜自身のヤング率が大きく違い,薄膜材料の変形を弾性変形領域に制限するのが難しいことがわかった.2.薄い石英基板上に製膜したCoPt/AlN多層膜の表面か基板の裏にPd等の膜を堆積し,あとで堆積した膜の内部応力により,基板を変形させ,CoPt/AlN多層膜に応力を導入する方法.この方法は比較的に有効で,CoPt/AlN多層膜の異方性エネルギーを変化させることができた.ただし,この方法は多層膜に周期的に応力を印加するのに向いていない.3.引き続き水素吸蔵による外部応力印加方法の研究.Pdは水素の吸蔵できるので,この方法は2の方法でできたPd膜に水素を吸蔵させ,水素吸蔵による格子の膨張でさら薄い石英基板を変形させ,目標のCoPt/AlN多層膜に外部応力を印加する.今後はVSMにより磁気測定をする際に,薄い石英基板などを機械的に変形させる試料ホルダーを導入し,基板変形によりCoPt/AlN多層膜に応力を導入し,外部応力と磁気異方性の関係を明らかにした上,エネルギー変換デバイスを考案する予定です.そのほか,本研究は磁性薄膜の磁気異方性や薄膜の格子変形・応力導入など関連に研究を進めました.特に窒素原子固溶によるCoPtの規則化変態の影響や,水素原子固溶によるPd格子の変形などについて詳しく調べた.本研究はCoPt/AlN多層膜の歪みと磁気異方性の関係を利用し,振動エネルギーから電気エネルギーへ変換する材料と技術を確立する研究である.その第一歩,外部応力の効果を確かめるため,Pd膜をCoPt/AlN多層膜の表面に堆積する,Pd膜に水素吸蔵させる,また,フレキシブル基板上に製膜し,機械的にベンディングするなどの方法で外部応力を印加する試みをした.その結果,外部応力の効果で多層膜の磁化容易軸が垂直方向から面内方向に変わることが確認できた.この結果より,適切な基板材料を使い,利用する振動によって,膜と基板同時に弾性変形し,容易軸の切り替えてエネルギー変換の可能性を示唆している.本年度の静的応力の結果を踏まえて,29年度の研究計画は以下のように予定している.1.動的応力の効果の検証:静的応力の実験でもっとも磁気異方性の変化が顕著の薄膜試料に対して,振動により動的応力を導入する実験を行う.この場合磁場中で,ピックアップコイルを使って電気的な信号を直接観測することにする.2.材料の安定性:振動環境下の材料の組織,物性の安定性を調べる.また,安定性を改善する方法,例えば熱処理などを考える.3.材料性能の最適化:

多層膜の各層の厚さや,周期,結晶方位の制御,熱処理条件などによって,振動エネルギーハーべスティングデバイス材料としての物性を最適化する.実際に変形振動加える際,薄膜材料と基板材料の弾性変形範囲内で振動させるため,全体の変形量が小さいが,薄膜表面層には大きな応力がかかると考えられる.この変形を繰り返すことで機械的なエージングがおき,薄膜の組織,応力状態が時間的に変化することが考えられる.特に熱処理していない試料に可能性が大きいと考えられ,熱処理条件と薄膜の安定性の関係についても調べる予定である.
ラジオ波を用いた冷却原子気体の相互作用制御

フェッシュバッハ共鳴を起こすためには分子状態のエネルギーが必要なため、光会合信号の観測を行った。ルビジウム87のボース凝縮体を用い、ルビジウムのD1線から240300GHz負に離調した周波数領域に幅10MHz程度の共鳴を3本観測した。文献値との比較から、これらは0g-のv=188190の振動準位に対応する事が分かった。高速の散乱長制御の観測方法として、カリウムとルビジウムのボース凝縮体が相互散乱長80.8a0で相分離する際に生じる変調不安定性を位相コントラスト法により観測した。得られた空間周波数スペクトルは22(4)umにピークを持ち、平均場からの予想とエラーの範囲内で一致した。前年度にルビジウム87のボース凝縮体を用いて1光子の光会合分光を行い、D1線(795nm)から240300GHzだけ負に離調した周波数領域に0g-のv=188190の振動準位を観測する事に成功した。マイクロ波を用いたフェッシュバッハ共鳴は極めて細いため、基底状態の束縛状態のエネルギーを2光子会合で正確に測定する事が必要になる。しかし上記の1光子会合の信号は極めて弱くまた安定しなかったため、2光子会合の信号の検出が極めて難しいことが予想された。そこで散乱長をマイクロ波で変化させたときの原子の振る舞いの変化の実証実験として、2原子種ボース凝縮体の相分離の実時間観測を試みる事にした。2種のボース凝縮体はその相互作用により混ざったり相分離したりする。マイクロ波で相互作用を制御できれば相互作用の高速な変調が可能になり、ドロップレットなど種々の興味深い状態が予言されている。ここでは磁場によるフェッシュバッハ共鳴なので高速な変調は難しいが、どのようなイメージングシステムで観測すべきか示唆を得る事ができる。ルビジウム87とカリウム41の混合ボース凝縮体を光トラップ中に閉じ込め、75ガウスにあるフェッシュバッハ共鳴を用いて2つの凝縮体が混合するようにした。このとき、重力方向の閉じ込めには波長809nmの光トラップを用い、重力の差による位置のずれが最小になるようにした。次に散乱長をわずかに相転移点より斥力側にすると、力学的不安定性により音波が励起され相分離が始まるはずである。位相コントラストイメージング法によりこの相分離の様子を実時間で観測する事を試みた。実験の結果、生成したドメインの大きさ(20ミクロン)は理論的予想を一致したが、S/Nが足りず時系列を分解することはできなかった。この相分離の結果について日本物理学会で口頭発表を行ったところ、主に理論家から多くの問い合わせがあった。近年、量子縮退気体を用いた物性研究がますます盛んになってきている。中でもフェッシュバッハ共鳴を用いた相互作用の制御は中心的な位置を占めている。しかし現在行われている手法はバイアス磁場によるゼーマンシフトを用いて共鳴を実現しているため、1度に複数の共鳴にアクセスすることができない。本研究の目的は、バイアス磁場の代わりにラジオ波を用いてフェッシュバッハ共鳴を実現することである。ラジオ波によるフェッシュバッハ共鳴は非常に線幅が細いと予測されているため、その実現のためには、最も浅い束縛状態のエネルギーを高い精度で測定することが必要である。そのためには2光子ラマン分光が適当であるが、2光子ラマン分光の信号強度は1光子遷移の強度に比例するので、1光子の光会合スペクトルを観測し、どの遷移が最も強い信号を与えるか検討することが必要である。そこで1光子の光会合スペクトルの観測を行った。実験にはボース凝縮したルビジウム87原子を用いた。これはボース凝縮した原子気体の原子数密度は磁気光学トラップ中の原子気体より4桁程度大きく、大きな光会合レートが期待できるためである。また、カリウムではなくルビジウムを用いた理由は、大きなボース凝縮が安定に得られ、信号のS/N比が大きいこと、光会合に関する文献値が多く、実験が容易に始められること、などがある。実験の結果、ルビジウム87のD1線(795nm)から240300GHzだけ負に離調した周波数領域に、幅10MHz程度の振動準位を3本観測した。文献値との比較から、これらは0g-のv=188190の振動準位であることが分かった。この値を基にポテンシャルカーブの計算を行い、v=186の共鳴エネルギーを計算し、予測した周波数周辺で光会合共鳴を観測することに成功した。H24年度にカリウム原子の2光子会合の実験も行い、その結果を基にカリウム原子の最も浅い束縛準位の束縛エネルギーを高い精度で決定する予定であった。

しかし実際に実験を始めると蒸発冷却後に作られる極低温カリウム原子の原子数の安定度が低く、弱い2光子会合の信号が検出できるほどのS/N比を確保できなかった。そこで極低温原子の原子数の安定化を優先したため計画に遅れが生じた。冷却カリウム原子の原子数の安定化を行いたいが、まず第一段階として蒸発冷却直後のカリウム原子の数を把握し、実験後の原子数を初期原子数で割って規格化することで、実験のS/Nを増加させることを試みる。蒸発冷却後のカリウム原子数の非破壊測定には、位相コントラストイメージングとFMサイドバンド法の2つを行い、信頼性の高いものを採用する。2光子ラマン分光を行うための光学素子や音響光学素子、アンプなどの高周波部品を購入する。
負イオンビーム注入による生体高分子の無損傷結晶性・生体適合性制御

1.負イオン源と負イオン注入装置の開発:炭素、シリコン、銅、銀、フッ素、酸素など各種元素の負イオンが多量に得られるmA級のRFプラズマスパッタ型負重イオン源を開発した。また、負イオン注入実験用に小型のスパッタ型負重イオン源を搭載した負イオン注入装置を製作した。2.高分子材料への負イオン注入による表面電位の計測法の開発と低帯電電圧の測定:従来不明であった絶縁物の表面帯電電位の計測法として、二次電子のエネルギー分析による方法を考案した。これにより、ポリエチレンやポリスチレンなどの高分子材料表面の負イオン注入中の帯電電圧を求めた結果、表面電位は負の値であり、その絶対値は数V10数Vと極めて小さいことが明らかとなった。絶縁物の負イオン注入による帯電機構モデルとして、電気二重層モデルを提案した。3.負イオンビーム処理と接触角による評価と表面構造及び官能基の測定:ポリスチレンへのアルゴンや酸素などの正イオン注入では水との接触角が低下するのに対して、炭素負イオン注入では、接触角が85°から95°と増加した。従って、炭素負イオン注入では疎水性の向上が期待できることが判明した。XPS測定の結果、イオン注入では、C-0、C=0、0=C-0などの官能基が導入されることが明らかとなり、これらが親水性を高めることが判明した。しかし、炭素負イオン注入では、注入された炭素原子により官能基の生成にもかかわらず疎水性が向上した。これは炭素原子密度の増加によると考えられる。4.微粒子への無飛散イオン注入法の開発:粉末試料へのイオン注入では粒子の飛散が問題となっている。帯電による粒子飛散を理論的に解析し、粒径に対する飛散限界の帯電電圧の関係を解明した。また、数数100μm径の微粒子へ負イオン注入を行った結果、20kVの負イオン加速電圧にも関わらず、絶縁物への負イオン注入では帯電電圧が10V程度と小さいため、粒子飛散は観測されなかった。負イオンを用いることにより、無飛散イオン注入が可能である。本年度は、高分子材料への負イオンビーム処理装置を作製し、負イオンビーム注入を各種の材料に行って、当初の計画通りに実施した。得られた成果の概要を以下に示す。1.高分子材料負イオンビーム処理装置の開発高分子材料へイオンビームを照射するとガスの発生があり、コンダクタンスの大きな負イオン注入室、および真空排気系の能力の増大が必要となる。本研究では、6インチのゲートバルブを購入して、既存の真空ポンプとのコンダクタンスを増大させると共に、負イオン注入室(ファラデーカップ)も多数の円孔のある金属板で製作し、シャッター兼電流測定器、注入中の負イオン電流の計測、二次電子の抑制、発生気体の速やかな排気などができる負イオン注入室を製作し、既存装置と組み合わせて負イオンビーム処理装置を開発した。2.絶縁物への負イオン注入による帯電電位の計測方法の開発高分子材料はほとんどが絶縁物であり、直接表面電位を測定することは困難である。本研究では、反射電界型エネルギー分析器を自作して負イオン注入中に二次電子エネルギー分布を求め、表面電位を計測する方法を開発した。40kVの炭素負負イオン注入中の表面電位を計測した結果、高分子材料であるレジスト膜や各種の絶縁物の表面電位は、負の数Vと極めて小さいことが明らかとなり、高分子材料の損傷が無いことが判明した。3.高分子材料への負イオン注入による高分子表面の状態測定

高分子材料へ炭素負イオンを注入した場合の硬質ポリエチレン、ポリスチレンの接触角を測定した結果、接触角が約60°程度に低下し、炭素負イオンビーム処理が、水との濡れ性を制御できることが判明した。また、購入した残留ガス分析器により注入中には炭素化合物ガスの発生が確認された。放出ガスと高分子表面で形成される官能基との関連に関する詳しい解析は、次年度の大きな課題である。本年度は、高分子材料表面への負イオン注入を行た場合の帯電電位、生体適合性としての接触角制御、イ導入される官能基の測定、及び、微粒子への無飛散イオン注入法の開発を行った。1.高分子材料への負イオン注入による表面電位の計測法の開発と低帯電電圧の測定負イオン注入中に放出される二次電子のエネルギー分析より、絶縁物表面の帯電電位を計測する方法を開発した。これにより、ポリエチレンやポリスチレンなどの高分子材料表面の負イオン注入中の帯電電圧を求めた結果、表面電位は負の値であり、その絶対値は数V10数Vと極めた小さいことが明かとなった。また、二酸化シリコンやフォトレジストなどの表面電位も負の数Vと小さいことが明らかにした。絶縁物の負イオン注入による帯電機構モデルとして、電気2重層モデルを提案した。2.負イオンビーム処理と接触角による評価と表面構造及び官能基の測定ポリスチレンへのアルゴンや酸素などの正イオン注入では水との接触角が低下するのに対して、炭素負イオン注入では、接触角が85°から95°と増加した。従って、炭素負イオン注入では疎水性の向上が期待できることが判明した。XPS測定の結果、イオン注入では、C-O、C=0、O=C-Oなどの官能基が導入されることが明かとなり、これらが親水性を高めることが判明した。しかし、炭素負イオン注入では、注入された炭素原子により官能基の生成にもかかわらず疎水性が向上した。これは炭素原子密度の増加によると考えられる。3.微粒子への無飛散イオン注入法の開発粉末試料へのイオン注入では粒子の飛散が問題となっている。帯電による粒子飛散を理論的に解析し、粒径に対する飛散限界の帯電電圧の関係を解明した。また、数数100μm径の微粒子へ負イオン注入を行った結果、20kVの負イオン加速電圧にも関わらず、絶縁物への負イオン注入では帯電電圧が10V程度と小さいため、粒子飛散は観測されなかった。負イオンを用いることにより、無飛散イオン注入が可能である。
原子間力顕微鏡による二次元ハニカム格子状の単層SiGeの探索

本研究では、原子間力顕微鏡(AFM)を用いた相互作用力測定によってSiとGe原子を元素識別し、二次元ハニカム格子状の単原子層SiGeシート(単層SiGe)の作製法を見出すことを目的としている。単層SiGeの作製のため、その母材であるシリセンの準備を行った。また、Ge以外の元素をシリセンに混ぜられる可能性も考慮して、元素識別法の拡張も行った。シリセンはAg表面上で様々な相をとることが知られている。本年度は、まずシリセンの試料準備と、AFM研究に適した相の検討を行った。清浄化したAg(111)基板を230°Cに保持した状態でシリコンを蒸着し、表面に形成したシリセンを走査トンネル顕微鏡により観察した。その結果、先行研究で最も多く報告されている4×4相やT相を確認することができた。4×4相は低速電子回折により構造決定されているが、T相は構造や周期性に関して議論がまだ続いているため、4x4相をAFMにより重点的に調査することにした。AFMにより4x4相の原子分解能観察を試みたが、Si(111)-(7×7)などの基準試料と比べると、シリセン上のAFM像のSN比は悪く、安定したスキャンは困難であることが分かった。これはシリセン表面の凹凸が非常に小さいためだと考えられるので、SN比を向上させるための対策が今後必要である。本研究では単層SiGeを目標として掲げているが、シリセンにはGe以外の元素も添加できる可能性がある。しかし、従来のAFMによる元素識別法はSiと電気陰性度が同程度であるIV族元素に限られていた。そこで本年度は、様々な電気陰性度を持つ元素に対しても適用可能な元素識別法の開発も行った。これを利用することにより、AlやO, Nなどがドープされたシリセンの探索も可能となった。計画では本年度は単層SiGeの作製条件を突き止めることが目標であった。シリセン作製とAFM研究に適した系の検討は行えたが、母材のシリセンのAFM観察と相互作用力測定は予定通りに進まなかった。その結果、Geの蒸着実験も次年度への持越しとなった。その一方、Si(111)-(7×7)を基準試料として元素識別法のブラッシュアップを行った結果、従来法では取り扱えなかったAl, O, Nなども識別可能な手法を新たに見出した。これによりAlやO, Nなどの元素がドープされたシリセンの探索も可能となったため、研究の幅を拡げることができた。上記のように本年度中に二次元ハニカム格子状の単原子層試料においては元素識別まで達成できなかったが、元素識別法の適用可能な元素の種類を拡張することに成功したため「おおむね順調に進展している」という評価を行った。単層SiGeの母材としてシリセンを用いているが、原子分解能AFM観察と各原子サイト毎の相互作用力測定は想定より困難であることが分かった。この原因としては、Si(111)-(7×7)表面に比べて、4×4相のシリセン表面におけるSi原子同士の間隔が垂直・水平方向に非常に小さいことが挙げられる。現在は室温AFMにより測定を行っているが、今後は低温環境でのAFMや、より感度の高いAFMセンサーの使用などによりSN比を上げて研究を進める予定である。また、本研究では単層SiGeの作製のため、シリセンを母材としてGeを段階的に加えていく予定であった。しかし、シリセンにはGe以外の元素も添加できる可能性があることが理論側から報告されている。本年度開発した新たな元素識別法はSiと電気陰性度が異なる元素に対しても適用可能なので、今後はGe以外にもAlやO、Nなどがドープされたシリセンに対しても実験を行っていく。