hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ナノクラック存在下での電子デバイス接合界面強さ

Siとガラスの接合体およびサファイアを三点曲げ試験に最適な形状に加工した後、界面に数10nmμmオーダーのノッチ(以後、ナノノッチとする)を導入し、ノッチ深さと破壊応力の関係を調べた。試験片を作製する手法を確立し、その界面に種々の深さのナノノッチを導入し、破壊試験を行った。その結果から、数10nmオーダーのクラックの存在による界面の破壊挙動を詳細に調べ、このオーダーでの界面剥離や未接合部の存在する場合の接合強さに対する力学的取り扱い方を検討した。(1)試験片作製:試験片の大きさを、幅2mm、高さ1mm、長さ40mmに切り出した後、ダイアモンド研磨を行い、試験片表面の粗さが5nm以内に納まるように試料を作製した。その後、AFMでダイアモンドカンチレバーを使用し、界面の表面にノッチを導入した。最小で10nm、最大で210nmの深さを有するナノノッチを長さ1mm以上の長さにわたって導入した。(2)ナノノッチ導入試料への力学試験:種々の深さのノッチを導入したSi/ガラス試料および未導入試料について、三点曲げ試験を行った。三点曲げ試験の支点間距離は30mmであった。ナノノッチは試験片中央部に長さ1mmにわたって導入した。また、同じ形状のサファイアについても、ナノノッチの影響のみを知るために、同様の試験を行った。(3)フラクトグラフィー:AFM、高分解能SEMを用いて破面の詳細な観察を行い、ナノノッチ特有の現象の有無を調べた。(4)結果のまとめ:Si/ガラス試料では、ばらつきが大きいものの、ノッチを導入した試料よりも未導入試料のほうが破壊応力は高い傾向にあった。しかし、ノッチ深さの違いによる破壊応力の違いは見出されなかった。均一な接合状態の界面が十分には得られなかった可能性がある。一方、サファイア試料の場合はノッチ深さの違いが破壊応力に反映された。Siとガラス接合体の界面にナノノッチを導入し、ノッチ深さと破壊応力の関係を調べ、このオーダーでの界面剥離や未接合部の存在する場合の接合強さに対する力学的取り扱い方を検討するため、本年度は、まずは、原子間力顕微鏡(AFM)を用いて、数10nm数100nmオーダーのナノノッチを制御して導入する手法を確立した。また、雰囲気制御が可能な力学試験機を作製し、ナノノッチのみに依拠した厳密な実験を可能にした。また、接合体の作製を行った。(1)ナノノッチ導入手法の確立:AFM下でダイアモンドプローブを有するカンチレバーを使用し、単結晶アルミナおよびSi/ガラス接合体を用いて、スクラッチ試験の要領でノッチを導入した。カンチレバーの押し込み変位およびスクラッチを入れる速度を種々変化させることにより、ダイアモンドカンチレバーのプローブ先端の劣化の程度に依存するものの、最小で5nm、最大で200nmの深さを有するナノノッチを1mm程度の長さにわたって導入することが出来ることを確認した。また、その後、AFMによりノッチの大きさ、形状を確認した。(2)雰囲気制御力学試験機の作製:応力腐食割れの影響を排除するため、乾燥したアルゴン等の不活性ガス雰囲気下で試験を行える試験機を作製した。また、曲げ試験で評価するため、三点曲げ用の治具を作製し、正常な試験が出来ることを確認した。(3)Si/ガラス接合体の作製:Si/ガラス接合体を高真空ホットプレス法により作製した.大きな剥離や未接合部分がないかを光学顕微鏡等を用いて確認した。
肺動脈性肺高血圧症におけるNGFR陽性細胞の機能的解析

本試験では、肺高血圧症における間葉系幹細胞の役割を明らかにし、新な肺高血圧症の治療の切り口となる可能性がないか探求することが目的である。当施設では、間葉系幹細胞の中でも、多分化能、増殖能に優れたNGFR(nerve growth factor receptor)陽性細胞に注目している。本試験では、臨床研究にてNGFR陽性細胞と肺高血圧症の重症度および予後との関連性を明らかにし、基礎研究にてNGFR遺伝子欠損マウスを用いて、肺高血圧症の病態形成におけるNGFR陽性細胞の役割を評価する。
「自然と共生する技術-水制-」という視点からの技術科教育の意義とその検証評価

現代社会は、正に「技術」の上に成り立っているといっても過言ではない。その「技術」と生活との関わりを学習させる技術科教育では、「技術」を我々の生活に便利さや快適さをもたらす「陽の側面」からのみ捉え、「技術」が引き起こす「陰の側面」に対する視点が抜け落ちている。たとえば、河川改修やフロン問題などにおいて見受けられるように「自然との調和」に欠けたことに起因する弊害が数多く生じている。本研究では、「自然と共生する技術」という視点から見た技術科教育の一教材として『水制(河岸から河心に向けて突き出た土手状の河川工作物)』をとりあげ、その技術科教育における位置づけや意義について考察した。研究成果については、以下のように要約できる。1.伝統的河川工法としての『水制』およびその技術史に関する文献調査、ならびに日本各地で試行され始めている水制工の実地調査に基づき、目標分析などを経て、「自然と共生するという視点」からの教材化を図ると共に、技術科教育における位置づけおよび学習指導案について考察し、実験授業を実施した。2.『水制』の基本的な構造、ならびに模型による水理実験から水制の働きや機能を生徒たちは容易に理解できた。そして、『水制』についての生徒たちの様々な調査活動とプレゼンテーションを通して、『水制』を「コンクリート三面張り」と比較させることにより、自然の材料や自然に逆らわない工法について技術的観点から考察させることができ、「自然と共生するという視点」の重要さについて気付かせることができた。そこで本研究では、「自然と共生する技術」という視点から見た技術科教育の一教材として『水制(河岸から河心に向けて突き出た土手状の河川工作物)』をとりあげ、その技術科教育における位置づけや意義を検証すると共に、展開に際しての諸規範を体系的に考察することを研究目的とする。本年度は、『水制』に関する調査、教材化、学習指導案の作成を実施した。具体的には以下のように要約できる。1『河川改修』の技術史を、その時代の人間の生活との関わりから調査した。2日本における伝統的河川工法としての『水制』に対する評価の変遷について文献調査をした。3『水制』ならびに関連した河川改修技術に関する文献調査を実施した。4日本各地で試行され始めている『水制』の実地調査ならびに資料収集をした。5上記の諸調査に基づき、目標分析などを経て、「自然と共生するという視点」からの教材化を図ると共に、技術科教育における位置づけおよび学習指導案についても考察した。2年に及ぶ研究期間において、1伝統的河川工法としての『水制』およびその技術史に関する文献調査、ならびに日本各地で試行され始めている水制工の実地調査と資料収集をした。2上記の諸調査に基づき、目標分析などを経て、「自然と共生するという視点」からの教材化を図ると共に、技術科教育における位置づけおよび学習指導案についで考察した。

3『水制』の基本的な構造と働きの理解と共に、「河川改修」に用いられている「技術」を「自然と共生するという視点」から評価できるようにすることを学習目標とした実験授業を実施した。4その結果、『水制』についての生徒たちの様々な調査活動とプレセンテーションを通して、『水制』を「コンクリート三面張り」と比較させることにより、自然の材料や自然に逆らわない工法について技術的観点から考察させることができ、「自然と共生するという視点」の重要さについて気付かせることができた。
多体シュレ-ヂィンガ-作用素の研究

多体問題のシコレ-ヂィンガ-作用素についてはこれまで波動作用素の完全性が研究の主な目標となってきた。しかし,物理的に最も重要なS行列については深い解析が行われておらず研究が待たれていた。筆者は2体問題におけるS行列の研究方法をこの場合に拡張し,まずS行列を散乱の方向に応じて局所化する公式を導いた。次に擬微分作用素によって超局所化したレゾルベントの評価式を用いることにより3体問題のS行列の詳しい性質を解明することができた。この問題においては初期状態が2クラスタ-,終期状態が3クラスタ-の場合が最も困難なのであるが,このときS行列は5次元球面上のある2次元部分多様体を除いて連続になることが示される。更にこの2次元部分多様体上には,2体部分系がエネルギ-0において固有状態あるいは共鳴状態をもつとき,S行列が特異点をもつことが示された。この特異点のまわりでの漸近展開も得られ,その展開係数は2クラスタ-散乱のS行列に一致することが示された。更に3体シコレ-ヂィンガ-作用素の一般化された固有函数とS行列の関係についても考察がなされた。この固有函数は空間的方向によって異なる漸近挙動を示し,それに応じて2クラスタ-から2クラスタ-,2クラスタ-から3クラスタ-のS行列が導びかれることが示された。これらは数学的にも物理的にも未発見であった事柄である。更に多体系のレゾルベントの超局所的評価を得る為の手法を改良し,より単純な方法でより深い結果が得られるようになった。このことにより,3体問題において得られている上述の結果を一般の多体系に拡張することも可能になる。
接着剤を適用した建築鋼構造接合部の開発

接着剤種と継手長さをパラメータとした65体の二面せん断継手引張試験を実行し、構造用接着剤を建築鋼構造に適用する可能性を考察した。2種の接着剤のうちの一方では、継手長さを十分に確保することで、鋼材の降伏強度を上まわる継手を実現した。この接着剤を使用した50体のうち3体の試験体が残り47体より25%低いせん断接着強さを示した。3体では凝集破壊より界面破壊が卓越し、残り47体では凝集破壊が卓越した。もう一方の接着剤では、付着長さに比例してせん断接着強さが低減し、完全に界面破壊に支配された。現状で構造用接着剤は建築鋼構造に全くといってよいほど利用されないが、工程を低減でき、現場で機械器具を要せず、寸法誤差に寛容であり得るなど、接着剤の利便性は建築鋼構造においても大いに期待できる。そこで、構造用接着剤を建築鋼構造に適用する可能性を明らかにし、構造用接着剤の研究開発を促すことを目的として、研究活動を展開している。耐火性能や耐久性なども重要な検討事項であるが、本研究では対象外とし、構造特性のみに注目する。今年度は、接着剤業者にヒアリングし、文献調査を実施し、建築鋼構造に適した接着剤製品を絞り込んだ。また、構造用接着剤の力学的性能を把握するための材料試験方法を比較検討した結果、最も適した試験方法として、二面せん断試験の実施要領をまとめた。この材料試験を北海道大学で実施するための機材を揃え、来年度に実験を実施する準備を整えた。一方で、構造用接着剤を実地に適用する例として、組立柱材を選定し、その試設計を行った。溶接を使用せずに、鋼板をボルトと接着剤で組み合わせることで柱部材を加工し、その柱部材を周辺部材に接合するという、新規鋼構造を開発する一環として考案したものである。ボルトのみで柱を製作する技術はある程度確立されたが、ボルトとボルトの間の部分に大きな圧縮応力が作用すると、接合された鋼板が互いに分離する現象が、問題点として指摘されている。この現象が懸念される箇所に構造用接着剤を加えることで、組立柱材の性能をより効率よく確保できるものと考えている。現状では、構造用接着剤は建築鋼構造に全くといってよいほど利用されないが、工程を低減でき、現場で機械器具を要せず、寸法誤差に寛容であり得るなど、接着剤の利便性は建築鋼構造においても大いに期待できる。そこで本研究は、構造用接着剤を建築鋼構造に適用する可能性を明らかにするために、文献調査と基礎的な実験を実行した。二面せん断継手を鋼構造の接着接合の基本形態と考え、接着剤種と継手長さ(接着剤の付着長さ)を主パラメータとした一連の引張載荷実験を実行した。建築構造を反映する寸法の供試体を合計65体製作し、各試験体の破断力や破断形態などに関する情報をまとめた。一般に接着剤には、付着長さが長いほどせん断接着強さが小さくなる性質がある。しかし本実験で使用した2種の接着剤のうちの一方では、継手長さを十分に確保することで、鋼材の降伏強度を上まわる二面せん断継手を実現した。この接着剤を使用した50体のうち3体の試験体が、残り47体と比較して25%ほど低いせん断接着強さを示した。接着剤の破壊形態は凝集破壊と界面破壊に大別できるが、せん断接着強さが低かった3体では凝集破壊より界面破壊が卓越し、残り47体では凝集破壊が卓越した。もう一方の接着剤は、付着長さに比例してせん断接着強さが小さく、完全に界面破壊に支配された。このような観察結果から、強度のばらつきは破壊形態と関連すると推察できる。先の3体を除くと、接着強度のばらつきは、変動係数にして8%以下であった。
手の精緻動作(力、位置、コンプライアンスの制御)における中枢制御メカニズムの解析

本研究はヒトの手の精緻動作(位置、力、コンプライアンスの制御)における中枢メカニズムを制御工学的手法を用いて明らかにすることを目的とした。以下にその研究成果をまとめる。筋の粘弾性は一定ではなく、活動レベルによってその特性が変化するという特徴を有している。手足の機械インピーダンスが変化するという性質の基礎となるのが、この筋の可変粘弾性である。そこでヒトの骨格筋の力学的性質を推定する手法を開発し、母指筋に適用して筋の力学的性質と活動状態との関係を明らかにした。筋の張力制御において、伸張反射の特性は脳によって調節されている。伸張反射の特性を推定する手法を開発し、それをヒトの母指に適用して張力制御時の伸張反射の特性を求めた。次に行おうとする運動に応じて伸張反射の特性が調節されていることが明らかにされた。位置制御において筋の粘弾性がフィードバック要素として働いていることを示した。また手の位置を制御するとき、制御する対象物の特性によって、位置制御系の特性、とくに下位サーボ機構の機械インピーダンスが調節されていることを示した。不安定負荷の位置制御において、機械インピーダンスが増大することが示された。位置と張力の2つの変数を多関節の上肢で制御するという書字動作を対象とし、上腕の各関節角度と筆圧を計測し、各関節における発生トルクを推定した。その結果に基づいて、大脳、小脳を含む中枢メカニズムを制御論の立場から解析した。本研究で明らかにしたような筋のサーボ系の特性が、DCモータの制御機構を工夫することによりハードウエアで実現できることを示した。ヒトの手の運動機能の巧妙さは,下位のサーボ機構(神経-筋制御機構)に位置,力,コンプライアンス(外力にたいする手の柔軟な動きを表す変量)の3つの変数が制御される機構があり,そして能がその下位サーボ系の特性(筋の力学的性質および伸張反射ループゲイン)を調節するといった階層制御により実現されている.本研究はヒトの手の精緻動作,つまり位置,力,コンプライアンス制御における中枢の制御メカニズムを制御上学的手法を用いて解析し,脳による下位サーボ系の調節のメカニズムを明らかにすることを目的としている.本研究では母指を対象とした.以下に,本研究での実験方法と結果をまとめる.1.母指に加わる負荷の特性を模擬するため,および母指の位置を制御するための駆動装置をモータと制御回路で作成した.母指に加わる張力,位置,速度,加速度および屈筋,伸筋の筋電図を計測した.2.被験者に一定の張力を発生するように指示し,一定張力が維持されている時刻に,母指を進展した.変位と張力の人家経過を下位サーボ系のモデルを用いて解析し,筋の収縮力の増大と共にサーボ系のスチフネス(コンプイアンスの逆数)が比例的に増大するという結果を得た.3.外部負荷の特性か安定な場合と不安定な場合(倒立振子の系の模擬)について,被験者に母指の位置を目標位置に一致させるように指示し,一定位置を維持しているときに母指をランプ状に伸展した.このときの変位と張力の関係を解析し,不安定負荷のときは下位サーボ系のスチフネスが増大していることが明らかになった.つまり不安定な負荷に対して,安定な位置制御をするため,脳は伸張反射系のループゲインを増大させていることが明らかにされた.今後,データの蓄積とサーボゲイン変化の機能的役割を数理的に解析する予定である.本研究はヒトの手の精緻動作(力、位置、コンプライアンスの制御)における中枢メカニズムを制御工学的手法を用いて明らかにすることを目的とした。以下に、その研究成果をまとめる。筋の粘弾性は一定ではなく、活動レべルによってその特性が変化するという特徴を有している。

そこでヒトの骨格筋の力学的性質を推定する手法を開発し、母指筋に適用して筋の力学的性質と活動状態との関係を明らかにした。筋の張力制御において、伸張反射の特性は脳によって調節されている。伸張反射の特性を推定する手法を開発し、それをヒトの母指に適用して張力制御時の伸張反射の特性を求めた。次に行なおうとする運動に応じて伸張反射の特性が調節されていることが明らかにされた。位置制御において筋の粘弾性がフィードバック要素とし働いていることを示した。また手の位置を制御するとき、制御する対象物の特性によって、位置制御系の特性、とくに下位サーボ機構の機械インピーダンスが調節されていることを示した。不安定負荷の位置制御において、機械インピーダンスが増大することが示された。位置と張力の2つの変数を多関節の上肢で制御するという書字動作を対象とし、上腕の各関節角度と筆圧を計測し、各関節における発生トルクを推定した。その結果に基づいて、大脳、小脳を含む中枢メカニズムを制御論の立場から解析した。本研究で明らかにしたような筋のサーボ系の特性が、DCモータの制御機構を工夫することによりハードウエアで実現できることを示した。
動的共有結合化学を利用したラダー型環状化合物の合成とその特異的機能

レゾルシノールと1,5-ペンンタンジアールの縮合反応により、ラダー型環状オリゴマーが選択的に合成されることを見出し、動的共有結合化学反応システムに基づくことを明らかにした。その構造をnoria(ノーリア=水車:ラテン語)と命名した。ノーリアは、ルビジウムを選択的に包接することが判明した。さらに、この反応システムを他のアルカンジアールに適応したところ、遇奇効果が存在することが判明し、選択的ラダーポリマーの新しい合成法をも見出した。合成したnoriaの水酸基に光脱保護反応性基を導入し、電子線(EB)レジストおよび、極端紫外線(EUV)レジスト特性について検討した結果、2670nmまでの高解像度が得られることが判明した。これらのことは、次世代レジスト材料として有用であることを示した。レゾルシノールと1,5-ペンタンジアールとの反応を塩酸存在下、エタノール中、80°C、48時間の条件で行った結果、ゲル化合物は全く得られず、非プロトン性極性溶媒に可溶である化合物が83%の収率で得られた。得られた化合物の構造確認をIR、^1H NMR、MALDI TOF-MSにより行った結果、環状化合物であることが示唆された。さらに得られた化合物の溶解性を向上させることを目的として、得られた化合物とジ-t-ブチルジカーボネート(DiBoc)との反応を、ピリジン中、60°C、48時間の条件で行い、t-ブトキシカルポニル(Boc)基で水酸基が100%置換された誘導体を合成し、単結晶X構造解析により、得られた環状化合物が内部に大きな疎水空孔を有する大環状化合物であることが判明し、水車のような特異的な構造を有していることから、Noriaと命名した。さらに、レゾルシノールと種々のα-ω-ジアルデヒド類(OHC-(CH_2)_n-CHO,n=2,49)との反応を同様の条件で行った。その結果、n=2の場合、M_n=5700、M_w/M_n=1.4のポリマーが得られ、それ以外の場合は環状化合物が得られることが判明した。また、環状化合物の構造には偶奇性効果が存在し、n=4,6,8の場合は2つのカリックスアレーン骨格が結合された環状構造体(ダイマー)が得られ、n=5,7,9の場合は3つのカリックスアレーン骨格が結合された環状構造体(トリマー)が得られることが判明した。このことは、メチレン鎖の長さにより、環状化合物(動的共有結合化合物)の構造が完全に制御されていると考えられる。Noriaとブロモ酢酸エチルとの反応により対応する誘導体、Noria-EEを合成し、各種アルカリ金属のピクリン酸塩水溶液からCH_2Cl_12溶液に対するイオン抽出率を、UVスペクトルを用いた水溶液の吸光度測定により算出した。その結果、Noria-EEはRb^+イオンに対して高い選択性を示し、Noria-EEは従来のカリックスアレーン骨格にはない剛直で大きな包接部位を有し、その特異的な構造に起因して選択的な金属イオン包按能を有することが判明した。昨年までに、レゾルシノールと1,5-ペンタンジアールを塩酸を触媒として用い、エタノール中で反応させると、ラダー型環状オリゴマー(noria)が選択的に合成されることを見出している。本年度は、その反応拳動を詳細に検討し、動的共有結合化学に基づいて進行することを明らかにした。さらに、反応中間体の構造を明らがにすることにも成功した。noriaの水酸基に、光脱保護基を導入すると溶解性、製膜性、さらには電子線や極端紫外線などに高感度なレジスト材料であることを明らかにし、高解像度な次世代分子レジストとして応用可能であることを明らかにした。具体的には、電子線レジストとして、ラインアンドスペース=50nmまでのパターン特性を示し、極端紫外線レジストとしては、ラインアンドスペース=28nmまでのパターン特性を示すことを明らかとした。さらに、今後、光脱保護基の選択によっては、さらに高解像度パターン特性を示す可能性もあると期待できる。また、動的共有結合化学反応システムにおいて、レゾルシノールと1,4-ブタンジアールの縮合反応では、定量的にラダーポリマーが合成されることを明らかにした。得られたラダーポリマーは、屈折率が1.48程度であり、同様な構造を有するフェノール樹脂と比較すると、屈折率が低いことが判明した。このことは、内部に空孔を有するラダーポリマーであることから、低誘電性を有することを示唆した。

トランス-1.2-シクロヘキサンジオールを塩化メチレン中、シリカゲル存在下、過ヨウ素酸ナトリウム水溶液と反応させ、97%の純度で、1, 6-ヘキサンジアールを93%の収率で合成した。合成した、1, 6-ヘキサンジアールとレゾルシノールとの反応を、塩酸存在下、エタノール中、80度の条件で行うと、全くゲル化合物が得られず、可溶性オリゴマーが得られた。得られた、オリゴマーの構造確認を、1HNM、IR、MALDI-TOF Massスペクトルで確認したところ、カリックスレゾルシーンアレーン骨格を有するラダー型環状オリゴマーが合成されていると強く示唆された。現在のところその構造を単結晶X線構造解析により検討中である。また、これまでに合成されたnoriaの水酸基を光脱保護基としてアダマンチル基で保護し、EUVレジスト特性について詳細に検討した。その結果、26nmのライン&スペースパターンニング特性を示し、次世代レジスト材料として有効であることを明らかにした。さらに、新しい動的共有結合化学システムの探索について検討を重ねた結果、レゾルシノールと2, 4-ジヒドロキシベンズアルデヒドの縮合反応の組み合わせにより、カリックスレゾルシンアレーン骨格を二つ有するダブルカリックスアレーンを選択的に合成することに成功した。新たに、合成されたダブルカリックスアレーンは、包接能やレジスト特性について期待される。
強い電子相関を持つ物質の高圧下における赤外反射分光

本研究課題の目的は、強い電子相関を持つ物質の高圧力下における電子状態を、ダイヤモンドアンビルセル(DAC)を用いて発生した数GPaの圧力下での赤外分光によって研究することであった。DACにおいては、有効径が0.2mm程度しか取れず、その中に置かれた試料の赤外反射スペクトルを精密に測定しなければならない。このため、従来の赤外光源よりも格段に輝度の高い赤外放射光を光源とし、大型放射光実験施設SPring-8の赤外ビームラインBL43IRに設置された赤外顕微分光装置を用いて行う予定であった。また、高圧赤外分光と並んで、常圧での強相関物質の反射分光を、神戸大学における実験装置で精密に測定するのも、本研究の重要な目的であった。まず、高圧赤外分光については、SPring-8での高圧赤外分光装置の整備がいくつかの技術的問題のために予定通り進まなかった。このため、予定していたような強相関物質の高圧赤外分光を予定通り行うには至らなかった。しかし、常圧での分光実験に関しては、近藤半導体であるYbB_<12>, CeRhSb, CeNiSn, CeRhAs、巨大磁気抵抗を示すパイロクロア型Tl_2Mn_2O_7について、光反射分光によってその電子状態を調べた。近藤半導体については、多体近藤効果のために生じると考えられるエネルギーギャップの温度変化および非磁性希釈効果を、そしてTl_2Mn_2O_7については磁場印加によって劇的に変化する電子状態について、多くの知見を得ることが出来た。これらの成果は2001年8月にミシガン大学で行われた強相関電子系の国際会議(SCES2001)で発表した(口答1件、ポスター2件)。本研究実施機関内に遂行することが出来なかった高圧での実験についても、上述の常圧での実験結果を受けて、今後実行していく予定である。本研究課題では、強い電子相関を持つ物質の赤外光学応答を、ダイヤモンドアンビル(DAC)を用いて発生した数GPaの高圧力下で測定することを目的としている。このため、従来の赤外光源よりも格段に輝度の高い赤外放射光を用いる。実験は西播磨大型放射光実験施設SPring-8の赤外ビームラインBL43IRに設置された赤外顕微分光装置を用いて行う。平成12年度の予定は、(i)DACと赤外顕微鏡を用いた反射分光の基礎の確立、および(ii)高圧実験の予備実験である、大気圧での精密な反射率測定の遂行であった。このうち(i)については、本研究提案者を含むBL43IR建設グループのメンバー達により装置の整備が進められており、DACを用いて低温で圧力を加える実験が始まろうとしている。まもなく圧力誘起相転移を示す強相関電子系試料を実際にDACに仕込み、高圧での反射分光が開始できる見込みである。(ii)については、強相関電子系の中でも特に「近藤半導体」とよばれるYbB_<12>とその希釈系Yb_<1-x>Lu_xB_<12>について、光反射スペクトルを様々な温度で測定し、エネルギーギャップや赤外吸収の振る舞いを詳しく解析した。その結果、この物質のエネルギーギャップに置いては、各磁性イオンにおけるsingle-site近藤効果と、磁性イオンの格子の効果が、どちらも重要な役割を果たしていることを明らかにした。平成13年度には、これらの物質も高圧での測定を行い、圧力印加によるエネルギーギャップの変化などを調べる予定である。
アキシコンプリズムによるプラズモン顕微鏡の開発と自己組織化膜の高分解能観察

本研究では、アキシコンプリズムを用いた新しい表面プラズモンの局在化励起法を提案するとともに高い空間分解能を持つ表面プラズモン顕微鏡を実現し、局在化プラズモンによる新しい結像理論を構築することを目的として基礎実験を行なった。円錐形状のアキシコンプリズムの側面で、表面プラズモンを励起し、それを先端まで伝搬させ重ね合わせることにより、プリズム先端にプラズモンを局在化させる方法を開発した。本年度は主に2光子励起過程を利用した蛍光増強顕微鏡システムの開発と数値解析による電磁場解析を行なった。これまでの基礎実験をもとに、アキシコンプリズムを用いた表面プラズモン顕微鏡を再設計し2光子励起顕微鏡を実解するための基礎システムを開発した。表面プラズモンは、フェムト秒パルス光で励起することを検討し、プリズムの頂角、金属の膜厚などを決定し、アキシコンプリズムの形状を設計した。設計に基づき、ガラス材料の研磨、金の蒸着、などを実施し,アキシコンプリズムを作製した。作製したアキシコンプリズムに、レーザー光を照射し、入射偏光を制御することにより、プリズム側面で表面プラズモンが励起されることを確認し、放射状に対称な偏光を入射させることにより、プリズム先端で2光子過程が励起され、蛍光が発光することを確認した。アキシコンプリズムを走査するための駆動方法、プリズム先端と試料との距離の制御方法などを検討した。アキシコンプリズムを用いた表面プラズモンの局在化励起を、電磁場理論を用いて解析した。電磁場理論を基礎として、有限領域時間差分法(FDTD)を用いて計算機シミュレーションを行ない、プリズム先端の曲率半径によるプラズモンの励起特性を検証した。本年度は主に基礎実験のための顕微鏡システムの開発と数値解析による電磁場解析を行なった。平成20年度の基礎実験をもとに、アキシコンプリズムを用いた表面プラズモン顕微鏡を再設計し基礎実験のためのシステムを開発した。表面プラズモンは、近赤外光で励起することを検討し、プリズムの頂角、金属の膜厚などを決定し、アキシコンプリズムの形状を設計した。作製したアキシコンプリズムに、レーザー光を照射し、入射偏光を制御することにより、プリズム側面で表面プラズモンが励起されることを確認し、放射状に対称な偏光を入射させることにより、プリズム先端に明るいスポットが励起されることを確認した。顕微鏡として利用するためのプリズムの操作方法、プリズム先端と試料との距離の制御方法などを検討した。電磁場理論を基礎として、有限領域時間差分法(FDTD)と境界要素法を用いて計算機シミュレーションを行ない、偏光によるプラズモンの励起特性を検証した。
アレルギー炎症修復過程におけるヒト培養肥満細胞と線維芽細胞の相互作用及びその制御

アレルギー炎症の組織修復過程においは、線維芽細胞、肥満細胞、好酸球,マクロファージなどが参画すると考えられるが、とくに肥満細胞はその発症と遷延化を考える上で重要である。従来、肥満細胞は単に即時型アレルギー反応を惹起する細胞としてのみ評価されてきたが、近年肥満細胞由来サイトカインやメディエーターが解明されるに及んで、そのアレルギー炎症過程への干渉や炎症後リモデリング過程への介在などが極めて注目されるようになった。今回の研究ではアレルギー炎症後のリモデリング過程における肥満細胞の関与を検証するため、臍帯血から樹立したヒト肥満細胞を用いて、線維芽細胞との相互作用、とりわけ肥満細胞由来トリプターゼによる線維芽細胞増殖やコラーゲン産生への影響、さらには肥満細胞が産生する各種成長因子などを検討する中で、炎症後の修復過程における肥満細胞の役割を解明した。肥満細胞と線維芽細胞の共存培養系において線維芽細胞の増殖能が亢進したことから、肥満細胞由来トリプターゼやその抗体を用いた実験で、その本態は肥満細胞由来トリプターゼである可能性が示された。また、肥満細胞は、TGF-βやbFGFなどの成長因子を産生することで線維芽細胞の増殖を制御していることも判明した。線維芽細胞と肥満細胞が相互に干渉することでリモデリングを修飾するとすれば、その制御の視点から、ステロイド剤、抗アレルギー剤、抗酸化剤などがその制御にどの程度有用かを調べることも意義深い。また、皮膚に限らず、気道炎症をはじめとする他のアレルギー炎症性疾患、肺線維症や肥厚性瘢痕を含む線維化、強皮症における硬化などの線維化疾患の序と制御における肥満細胞の役割などが今後検討されるべきであろう。1.ヒト培養肥満細胞の機能と多様性(1)昨年度までに確立したヒト培養肥満細胞の多くはトリプターゼ陽性のMC_Tが約80%であり、トリプターゼとキマ-ゼを含有するMC_<TC>は約20%程度である。(2)カルシウムイオノフォア、コンパウンド48/80、サブスタンスPなどによる活性化は培養系でもMC_T、MC_<TC>で報告されている通りである。(3)IgE感作によるヒスタミン遊離は急峻で、5-30分で約70%のヒスタミンが遊離される。(4)細胞あたりのヒスタミン含有量は約9pgである。(5)MC_TからMC_<TC>へのスイッチにはnelve growthfactor(NGF)が介在している可能性がある。2.肥満細胞症の多様性(1)色素性じんましん患者皮膚で増加しているのはMC_<TC>であるが、全身性肥満細胞症で増加しているのは皮膚も他臓器と同様MC_Tである。したがって前者は過誤腫的であり、後者はサイトカイン依存性の増殖であると考えられる。(2)治療としてH1,H2ブロッカーの併用、シクロスポリンなどが有用である。3.ヒト肥満細胞と線維芽細胞の共生培養(1)活性化肥満細胞との共存により、線維芽細胞の増殖能、コラーゲン産生が亢進する。(2)活性化肥満細胞由来因子としてはトリプターゼが最も強く関与するものと思われる。(4)これらの結果より、アレルギー炎症修復過程においては線維芽細胞と肥満細胞との相互作用が重要と考えられ、リモデリングのモデルとして好適と考えられる。気管支喘息にみられる基底膜下肥厚部におけるコラーゲン沈着は、慢性の気道炎症による線維芽細胞の介在したリモデリングである可能性が指摘されている。皮膚においても、アトピー性皮膚炎にみられる遅発型アレルギー反応による好酸球性組織障害が病態の難治化、遷延化に重要な役割を果たすことが判明してきた。

このようなアレルギー炎症の組織修復過程においては、線維芽細胞、肥満細胞、好酸球、マクロファージなどが参画すると考えられる。これらの機序の一側面を検討するため、ヒト培養線維芽細胞とヒト培養肥満細胞を用いた検討を行なった。その結果、肥満細胞との共生培養において線維芽細胞の増殖能は亢進したが、I型コラーゲン産生量は不変であった。また、肥満細胞をIgEで刺激すると線維芽細胞の増殖能は著明に亢進した。他方、肥満細胞由来のメディエーターは線維芽細胞の増殖能、I型コラーゲン産生量および細胞外マトリックスに対し様々に作用した。本検討結果を総合すると、皮膚炎症のリモデリングと繊維化疾患に、肥満細胞およびそのメディエーターが関与することが示唆された。最近の研究ではヒト肥満細胞は顆粒内メディエーターのみならず、サイトカインを分泌することが明らかにされた。線維芽細胞や細胞外マトリックスの機能にサイトカインが関係することは広く知られている。今後はヒト肥満細胞が分泌するサイトカインの側面からヒト肥満細胞とヒト線維芽細胞の相互作用を検討することにより、皮膚炎症のリモデリングと繊維化の機序の解明が進むものと期待される。アトピー性皮膚炎をはじめとするアレルギー炎症性疾患においては、IgE、肥溝細胞、好酸球などが深く関与するが、とくに肥満細胞はその発症と遷延化を考える上で重要である。従来、肥満細胞は単に即時型アレルギー反応を惹起するトラブルメーカーとしてのみ評価されてきたが、近年肥満細胞由来サイトカインやメディエーターが解明されるに及んで、そのアレルギー炎症過程への干渉や炎症後リモデリング過程への介在などが極めて注目されるようになった。今回の研究ではアレルギー炎症後のリモデリング過程における肥満細胞の関与を検証するため、臍帯血から樹立したヒト肥満細胞を用いて、線維芽細胞とのクロストーク、とりわけ肥満細胞由来トリプターゼによる線維芽細胞増殖やコラーゲン産生への影響、さらには肥満細胞が産生ずる各種成長因子などを検討する中で、炎症後の修復過程における肥満細胞の役割を解明した。肥満細胞と線維芽細胞の共存培養系において線維芽細胞の増殖能が亢進したことから、肥満細胞由来トリプターゼやその抗体を用いた実験で、その本態は肥満細胞由来トリプターゼである可能性が示された。また、肥満細胞は、TGF-βやbFGFなどの成長因子を産生することで線維芽細胞の増殖を制御していることも判明した。このような線維芽細胞と肥満細胞の細胞外マトリックスに対する相互作用は、アレルギー炎症修復過程における肥満細胞の重要性をあらためて示唆す流ものと考えられた。今後は、アトピー性皮膚炎の遷延化や創傷治癒後の肥厚性瘢痕、さらには強皮症などの線維化疾患の機序と制御における肥満細胞の役割が検討されるべきであろう。
次世代リソグラフィ技術に対応した物理設計技術開発

本研究は,ウエハ上に微細な回路パターンを実現するための次世代リソグラフィ技術として有望な2回露光技術,側壁プロセス技術などを効果的に用いて,高性能な集積回路を効率よく実現するために必要となる物理設計技術として,パターン分割アルゴリズム,折れ曲がり制約付最短路アルゴリズム,光強度分布見積もりアルゴリズムなど,製造と設計の双方に親和性の高い実用に十分耐え得る様々な物理設計技術を開発した.本研究は,ウエハ上に微細な回路パタンを実現する次世代のリソグラフィ技術に着目し,特に次世代リソグラフィ技術として有望な2回露光技術,側壁プロセス技術に対する製造と設計の双方に親和性の高い物理設計技術を開発することで,次世代リソグラフィ技術のための実用的な設計フローを構築することを目的とする.本年度の研究により以下のような成果が得られた.計算時間やメモリ量の観点から大規模な回路パタンへそのまま適用することは困難であった2回露光技術のための回路パタン分割の基本アルゴリズムを,グラフ構造の特徴を利用して問題を分割する手法を用いることで,大規模な回路パタンへ適用することを可能にした.また,スティッチの面積などを分割の評価に用いることを可能にすることで,スティッチによる歩留まりの低下を抑えることが可能となり,得られる分割の品質の向上が達成できることを確認した.側壁プロセス技術のための配線アルゴリズムの改良では,従来技術では実現不可能な接続要求に対応するための基本的な対処法を考案した.この対処法に基づき具体的な配線アルゴリズムを構築することで多様な配線問題に側壁プロセス技術を効果的に適用できることが期待される.現在の高密度なマスク設計では,設計ルールに従うマスクを用いたとしても必ずしもウエハ上に適切なパタンが生成されず,大きな計算時間を必要とするリソグラフィシミュレーションによりマスクの妥当性を検証する.検証の結果,ホットスポットと呼ばれる危険個所が発見されるとマスクの修正が必要となるが,マスク設計期間の短縮のため修正を局所的な範囲に抑えるために基本的なマスク設計フローを構築した.次年度以降の研究により,本年度の成果をより具体化していく予定である.本研究は,ウエハ上に微細な回路パタンを実現する次世代のリソグラフィ技術に着目し,特に次世代リソグラフィ技術として有望な2回露光技術,側壁プロセス技術に対する製造と設計の双方に親和性の高い物理設計技術を開発することで,次世代リソグラフィ技術のための実用的な設計フローを構築することを目的とする.本年度の研究により以下のような成果が得られた.2回露光を含む複数回露光のための設計技術として,半正定値計画法を用いたパターン分割手法,および,2回露光の後にカット工程を導入する場合のパターン分割手法を提案し,その性能検証を行い,従来手法よりも高速に良好な分割が得られることを確認した.側壁プロセス技術のための設計技術開発として,側壁プロセスに適合した配線を2色グリッドを用いて生成する手法を,多様な入力に対応するとともにより信頼性が高い配線を生成するよう改良を加え,実験により効果を確認した.また,側壁プロセスを2回施すSAQPの配線設計において,3色グリッドを用いて配線を生成する手法が提案されているが,折れ曲がり制約を考慮する必要があり,従来の最短路アルゴリズムでは対応できない場合があることを確認し,折れ曲がり制約に対応した最短路アルゴリズムの研究開発が必要であることを明らかにした.マスク最適化技術開発としては,リソグラフィシミュレーションにおいて,光強度分布を効率よく見積もる手法を開発し,マスク設計時間の短縮を実現した.今後,高速性を維持したまま,見積もり精度を向上させるための技術開発などが求められる.また,EUVや自己組織化技術など他の次世代リソグラフィ技術の調査を行い,セルベース設計導入の効果について検討した.本研究は,ウエハ上に微細な回路パタンを実現する次世代のリソグラフィ技術に着目し,特に次世代リソグラフィ技術として有望な2回露光技術,側壁プロセス技術に対する製造と設計の双方に親和性の高い物理設計技術を開発することで,次世代リソグラフィ技術のための実用的な設計フローを構築することを目的とし,実用に十分耐え得る設計技術を開発した.側壁プロセス技術のための設計技術開発としては,側壁プロセスを2回施すSAQP(Self-Aligned Quadruple Patterning)の配線設計において,SAQP用グリッド上での折れ曲がり制約付配線問題に対する最短路アルゴリズムを開発し,そのアルゴリズムを複数ネットを実現するための引き剥がし再配線手法に組み込むことで,SAQP配線に対応した配線を効率よく生成できることを確認した.複数回露光のための設計技術として,2回露光を含む複数回露光のための設計技術として,半正定値計画法を用いたパターン分割手法,および,2回露光の後にカット工程を導入する場合のパターン分割手法を提案したが,さらにパターン分割の効率化のための後処理手法を提案し,その効果を確認した.マスク最適化技術開発としては,リソグラフィシミュレーションにおいて,光強度分布をマスクパターンの特徴を利用することで,計算時間をほとんど増大させることなく見積もり精度をさらに向上させることができ,パタンの形成の信頼性の向上へに寄与により,次世代リソグラフィにおいても効果を発揮することが期待される.また,EUVや自己組織化技術など他の次世代リソグラフィ技術の調査を行い,3次元構造を次世代リソグラフィ技術で実現するために,それら技術を適材適所で効果的に使うための設計技術開発が急務であることを確認した.

本研究は,ウエハ上に微細な回路パターンを実現するための次世代リソグラフィ技術として有望な2回露光技術,側壁プロセス技術などを効果的に用いて,高性能な集積回路を効率よく実現するために必要となる物理設計技術として,パターン分割アルゴリズム,折れ曲がり制約付最短路アルゴリズム,光強度分布見積もりアルゴリズムなど,製造と設計の双方に親和性の高い実用に十分耐え得る様々な物理設計技術を開発した.研究計画に記載のとおり,平成26年度に予定していた,半正定値計画法を用いたパターン分割手法,側壁プロセスのための配線手法,マスク最適化手法を開発しその効果を確認できた.また,側壁プロセスを2回施すSAQPの配線設計において,想定外の技術課題を発見するなど,計画以上に進展している.27年度が最終年度であるため、記入しない。設計自動化国際会議等での研究発表や情報交換,企業との情報交換を通じて,研究の取りまとめにとどまらず,今後の研究開発の方向性の妥当性の検証を常に行うことで,効率的に研究を推進する予定である.研究計画に記載のとおり,平成25年度に計画していた2回露光技術のための回路パタン分割の基本アルゴリズムの改良,および,側壁プロセス技術のための配線アルゴリズムの改良が達成できた.また,次世代リソグラフィ技術の調査も行いその特徴および問題点を把握できたため,今後研究の方向性を検討していく.また,効率的な設計フロー構築のための基本的なアイデアを得ることができたため,今後具体化していく予定である.27年度が最終年度であるため、記入しない。前年度の想定より,研究成果の発表予定が増加したため前倒し支払い請求を行ったが,旅費が予想より若干抑えられたため,次年度使用額が生じた.27年度が最終年度であるため、記入しない。国際会議等での研究発表や情報交換,企業との情報交換を通じて,研究開発の方向性の妥当性の検証を常に行うことで,効率的に研究を推進する予定である.次年度も国際会議での発表を予定しており,次年度分と合わせて旅費の一部として用いる.27年度が最終年度であるため、記入しない。次年度に当初の予定より多くの国際会議発表を行うことになりその旅費として使用するため.国際会議での発表のための旅費の一部として用いる.
世代間資産移転と家計行動に関する実証研究

2018年度は主に,1.遺産分割の結果と被相続人の遺産動機,2.遺産動機が貯蓄率に与える影響,3.生前贈与の動機の解明の三つの研究を進めた。1.については,遺産分割についての家族間の交渉プロセスを理論分析するためにナッシュ交渉解の枠組みに基づくモデルを構築した。具体的には,元々遺産分割のルールを外生的に与え,それを所与として家族間で遺産分割が行われると想定して理論分析していたが,それを家族間の交渉によって導かれると仮定を変更し,遺産分割のルールを遺産動機に関連する外生変数の関数として求めた。2.については,高齢層を対象として,遺産動機が貯蓄率に与える影響を明らかにすることに取り組んだ。具体的には,著者らが独自に行った「家族とくらしに関するアンケート」の個票データで貯蓄率関数を推定した。この推定では、回答者が自分よりも子供の暮らし向きが悪化することを予想する場合に遺産動機が貯蓄率を高めるという仮説を検証した。その結果,遺産動機を持っているだけでなく,子供の将来の暮らしが自分よりも悪くなることを予想している場合に貯蓄率が有意に高まるという,仮説と整合的な結果を得た。3.については,慶応大学「消費生活に関するパネル調査」の個票データを用い,贈与の受取頻度やタイミング,及びどのようなライフイベントや回答者の属性に応じて贈与が行われているか分析した。また,データのパネル構造を活かし,過去の贈与受取とその後の親への介護提供の関係からも動機の特定を試みた。その結果,大きな支出を伴うライフイベントの際,また,雇用の安定性が低いあるいは経済力の低い子に,親から贈与が行われる傾向が見られた。また,親が子の介護や援助を引き出すために,贈与をその後のさらなる資産移転のシグナルとして用いていることを支持する結果は得られなかったため,親の贈与の動機は利他的動機と整合的といえる。補助期間の一年目に学術雑誌に投稿した論文の改訂に想定以上に時間がかかり,計画が遅延した。具体的には,データ分析の結果を説明する理論モデルの構築を査読者から要求され,その対応に約一年要した。同時並行で他の研究も進めたものの,当初計画からの遅れを挽回することは難しかった。今後は,1.遺産動機が貯蓄率に与える影響,及び2.生前贈与の動機の解明の二つの研究を進める。1.については,「回答者が自分よりも子供の暮らし向きが悪化することを予想する場合に遺産動機が貯蓄率を高める」という仮説について理論モデルを構築した上で,それに基づいてデータ分析を行いモデルと整合的な結果が得られるか検証する。2.については,これまでのところ親が子に贈与を行う動機として利他的動機を支持する結果が得られているが,子が親の老後の面倒を看る見返りに親から贈与を受けるという交換動機などの他の動機の可能性も完全には否定できない。したがって,利他的動機と交換動機を識別するための分析上の工夫を行うか,利他的動機(あるいは交換動機)と整合的なより多くのエビデンスを見つける。2016年度は,主に,日本における家族間の遺産分割と,遺産受取後の相続人の健康と労働供給の変化について研究を進めた。前者の問題意識は,相続財産の家族間での配分が日米で大きく異なり,米国では財産が子供の間で均等分割されるのに対し,日本では不均等な分割が選択される場合が少なくないことを経済学に基づいてどのように説明できるかということである。分析の結果,米国の均等分割につながっている税制・習慣等の制度的要因が日本には存在しないことが分かった。さらに,日本における相続財産の(不均等)分割データ(個票)を用いて,最初の親が死亡した際の相続(1次相続)と,もう一人の親が亡くなった際の相続(2次相続)を比較することで,親の遺産動機や相続に影響している日本の伝統的家族観の役割等を検討した。その結果,日本で見られる相続財産の不均等分割パターンは,1次相続にせよ,2次相続にせよ,先行研究で指摘された種々の遺産動機仮説と概ね整合的だが,中でも,王朝的動機や戦略的動機は生き残った親が遺産分割に関与できる1次相続時においてより顕著に観察できた。一方,利他的動機のモデルから予想されるような,経済的に恵まれない子に多くを遺すというパターンは明瞭には検出できなかった。二つ目の研究テーマの問題意識は,所得・資産の多寡が健康に与える因果関係が存在するかというものである。この分析を行う際には,通常,健康や労働供給から所得・資産に与える逆の因果関係の問題を回避する必要がある。そこで,親からの遺産の受取を外生的な資産の増加とみなし,それが子の健康や労働供給に与える影響を推定した。その結果,遺産の受取は子の労働供給を有意に減少させるが,健康に与える影響は小さいことが分かった。日米の遺産分割のメカニズムの違い,及び遺産受取が相続人の属性や行動に与える影響についてのデータ分析が順調に進んだ。遺産分割のメカニズムの分析については英語論文としてまとめ,学会や各種研究機関でのセミナー報告,並びに内閣府経済社会総合研究所のDiscussion Paperとして公表を行った。また,遺産受取が相続人に与える影響についての分析も,各種研究機関でセミナー報告を行った。2017年度は,日本における家族間の遺産分割,遺産受取後の相続人の健康と労働供給の変化の分析を前年度に引き続き行うとともに,親からの世代間資産移転の受取が子による親の介護に与える影響や遺産動機が貯蓄率に与える影響についても分析した。「日本における家族間の遺産分割」の研究では,親の財産の遺産と生前贈与への配分を説明する理論モデルの構築に取り組んだ。

その結果,贈与税の負担が低かったり,親が(他の子に知られずに)特定の子に多くの資産移転を行うことを強く望んだりする場合には,生前贈与を通じた資産移転が多くなることを示すことができた。「遺産受取後の相続人の健康と労働供給の変化」の研究については,複数の学会や研究会で研究報告を行い,そこで得たコメントに基づいて論文を改訂するための準備を行った。具体的には,これまで分析に用いていたデータ以外のデータセットの利用申請や調査票の確認などである。「親からの世代間資産移転の受取が子による親の介護に与える影響」の研究では,世代間資産移転と介護の関係及びその近年の変化を分析した。その結果,まず,親の介護をしていた子は他の兄弟姉妹よりも遺産を多く受け取る傾向があること,親から生前贈与を受け取っている子(あるいは過去に受け取ったことがある子)は親と同居したり,親を介護したりする傾向が見られることが分かった。つぎに,近年主な介護者に占める家族の割合が低下していることと,若い世代では親の老後の面倒を看た子が遺産を多く受け取る傾向が弱まっていることも分かった。「遺産動機が貯蓄率に与える影響」については,貯蓄率関数の推定を行った結果,遺産動機を持つだけでなく自分よりも子供の方が貧しい生活を送ることを予想する者や,親から相続した額よりも子供に多く遺産を遺したい者の貯蓄率が有意に高いことが分かった。理論モデルの構築は当初の研究計画には無かったが,モデルの構築を通じて世代間資産移転を行う人々の動機やその兄弟姉妹間での分割のメカニズムについて理解が深まった。この作業と並行して,他の研究テーマについてのデータ分析,学会・研究会報告,論文の執筆を行うことができたため,おおむね順調に進展していると判断できる。2018年度は主に,1.遺産分割の結果と被相続人の遺産動機,2.遺産動機が貯蓄率に与える影響,3.生前贈与の動機の解明の三つの研究を進めた。1.については,遺産分割についての家族間の交渉プロセスを理論分析するためにナッシュ交渉解の枠組みに基づくモデルを構築した。具体的には,元々遺産分割のルールを外生的に与え,それを所与として家族間で遺産分割が行われると想定して理論分析していたが,それを家族間の交渉によって導かれると仮定を変更し,遺産分割のルールを遺産動機に関連する外生変数の関数として求めた。2.については,高齢層を対象として,遺産動機が貯蓄率に与える影響を明らかにすることに取り組んだ。具体的には,著者らが独自に行った「家族とくらしに関するアンケート」の個票データで貯蓄率関数を推定した。この推定では、回答者が自分よりも子供の暮らし向きが悪化することを予想する場合に遺産動機が貯蓄率を高めるという仮説を検証した。その結果,遺産動機を持っているだけでなく,子供の将来の暮らしが自分よりも悪くなることを予想している場合に貯蓄率が有意に高まるという,仮説と整合的な結果を得た。3.については,慶応大学「消費生活に関するパネル調査」の個票データを用い,贈与の受取頻度やタイミング,及びどのようなライフイベントや回答者の属性に応じて贈与が行われているか分析した。また,データのパネル構造を活かし,過去の贈与受取とその後の親への介護提供の関係からも動機の特定を試みた。
遮熱コーティングの皮膜界面に沿う疲労き裂電ぱ特性とはく離損傷の解析

(1)Co基超合金基材上にNiCoCrAlYボンドコートおよび8wt%Y_2O_3-ZrO_2トップコートをプラズマ溶射した遮熱コーティング材を作製し、供試材とした。(2)トップコートとボンドコートの界面に沿ったき裂伝ぱ試験を行うため、特殊な治具と、EDMによりスタータ切り欠きを導入した試験片を工夫し、それらの試験を可能にした。(3)試験の結果、界面に沿ったき裂が、切り欠き先端に発生し、それが繰り返し負荷に伴い、界面あるいは界面ごく近傍のセラミックコート内を前方の潜在欠陥(気孔)を縫うようにして伝ぱした。(4)境界要素法を用いた解析的検討の結果、トップコートとボンドコートの界面の沿ったき裂はモードIとモードIIの混合モード下で伝ぱしており、混合モード比は、き裂の伝ぱとともに複雑に変化する。(5)異材界面に沿うき裂の伝ぱ挙動は、均質材の混合モードき裂伝ぱの支配パラメータであるK_<θmax>では支配されておらず、Ki(=(K_I^2+K_<II>^2)^<1/2>)が支配パラメータとなっている。(6)セラミックコートの気孔率が高くなると、ヤング率が小さくなり、応力拡大係数も小さくなる。しかし、き裂伝ぱ抵抗も低下するので、両者の競合で伝ぱ挙動が決まると考えられ、最適な気孔率が存在するものと予想される。(1) Co基超合金基材上にNiCoCrAlYボンドコートおよび8wt%Y2O3〓ZrO2トップコートをプラズマ溶射した遮熱コーティング材を作製し、供試材とした。(2)トップコートとボンドコートの界面に沿ったMode IおよびMode IIき裂伝ぱ試験を行うため、特殊な治具と、EDMによるスタータ切り欠きを導入した試験片を工夫し、それらの試験を可能にした。(3)室温および900°Cにおけるき裂伝ぱ試験を行い、き裂伝ぱ特性を調べ、き裂はトップコート中の界面に沿い、前方の潜在欠陥を縫うようにして伝播することがわかった。また、き裂伝ぱ抵抗は、室温に比べ、900°Cでは若干低下すること、同一成分系のバルク材に比べ、伝ぱ抵抗が低いこと、伝ぱ曲線の傾きは、温度やバルク・溶射の相違によらずほぼ同一であることなどが明らかとなった。(1)境界要素法を用いた解析的検討の結果、トップコートとボンドコートの界面の沿ったき裂はモードIとモードIIの混合モードかで伝ぱしており、混合モード比は、き裂の伝ぱとともに複雑に変化する。(2)異材界面に沿うき裂の伝ぱ挙動は、均質材の混合モードき裂伝ぱの支配パラメータであるKθmaxでは支配されておらず、Ki(=(KI2+KII2)1/2)が支配パラメータとなっている。(3)セラミックコートの気孔率が高くなると、ヤング率が小さくなり、応力拡大係数も小さくなる。