hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
巨大磁気熱量効果を示す一次相転移磁性体の熱伝導度研究

磁気冷凍は磁気熱量効果を用いた冷凍法であり,環境にやさしく省エネルギーが図れることから近年大いに注目が集まっている.強磁性から常磁性へ一次相転移する物質ではエントロピー変化が大きく,巨大磁気熱量効果を発現するので磁気冷凍材料として期待されている.本研究では巨大磁気熱量効果を示す物質の本質的な熱伝導度を測定し,強磁性と常磁性の違いを明らかにし,熱伝導度の高い材料の開発の指針を見出すことを目的としている.本年度は昨年度までに完成した定常熱流法による熱伝導測定装置を用いて,巨大磁気熱量効果を示すMn化合物材料の熱伝導度の温度変化を測定した.測定した物質は巨大磁気熱量効果を示すMn1.24Fe0.60Ru0.16P0.46Si0.54,とMn1.30Fe0.64Ni0.06P0.49Si0.51,である.いずれの試料も最初室温では4 W/m K程度の熱伝導度を示す.ところが冷却していくとキュリー温度のところで急激に熱伝導度が減少し,相転移が完了する温度では1 W/m K程度の値となった.これは冷却中にクラックが発生しそのため電子による熱伝導が極めて小さくなったためであると解釈される.Mn1.24Fe0.60Ru0.16P0.46Si0.54についてはその後4回昇降温を繰り返して熱伝導度の温度依存性を測定したが,すべて同じラインを描き,ジャンプは見られなかった.これは一度クラックが発生した後は格子の熱伝導度はほとんど相転移に影響を受けないことを示している.すなわち試料のクラックは最初に相転移を経験すればその後はあまり増えないことがわかった.また昇温時の熱伝導度はキュリー温度で小さなこぶのような異常を示すが,これについても格子及び磁気の寄与で説明できることを示した.またこれらの物質では熱伝導度は温度とともに増加するが,その主な原因は格子による熱伝導であることも明らかになった.磁性体に一定温度で磁場を加えるとエントロピーは減少する.また断熱状態で磁場を取り除くと温度が下がる.これらの性質を磁気熱量効果という.磁気冷凍は磁気熱量効果を用いた冷凍法であり,環境にやさしく省エネルギーが図れることから近年大いに注目が集まっている.強磁性から常磁性へ一次相転移する物質ではエントロピー変化が大きく,これが巨大磁気熱量効果を発現するので磁気冷凍材料として期待されており,世界的にも精力的に研究されている.しかし磁気熱量効果が大きいだけでは磁気冷凍材料として適当でない.たとえば材料の熱伝導度が大きくないと速い周波数での熱サイクルが行えず冷凍能力は向上しない.しかしながら巨大磁気熱量効果材料に対して熱伝導度をはじめとする伝導現象の報告はほとんど行われていない.本研究では巨大磁気熱量効果を示す物質の本質的な熱伝導度を測定し,強磁性と常磁性の違いを明らかにし,熱伝導度の高い材料の開発の指針を見出すことを目的としている.研究実施計画は1.Mn化合物の良質な試料を作製する,2.定常熱流法により4.2Kから室温まで測定可能な熱伝導測定装置を設計製作する,3.巨大磁気熱量効果材料の熱伝導度を測定し,本質的な熱伝導度を評価するとともに熱伝導度に及ぼす外因的な影響を明らかにする,4.その他の代表的な一次相転移磁性体について,本質的な熱伝導度を電子論的に考察し,相変化の関係を明らかにする.電子状態について知見を得るためホール効果や電気抵抗測定も併せて行う.である.平成28年度はまず極低温から室温まで熱伝導度の測定する装置の設計製作を行った.装置は定常熱流法であり,TiやNiなどを標準試料として測定した.おおむね文献に近い値が得られたが,もうすこし精度を上げる必要がある.この段階で鹿児島大学に熱伝導度測定の優れた装置があることを知り,見学に行ってそのノウハウを教わった.現在精度を上げるための改良を行っている.巨大磁気熱量効果材料の試料作製については今年(MnFe)2(PX)やX=Si,Geについて純良結晶の作製をめざした.まず,通常の固相反応法について最適な作製条件を確立した.これによって巨大磁気熱量効果について信頼性があり再現性の高いデータが得られるようになり,しかもキュリー温度を自在にコントロールできるようになった.次に固相反応法で作製した試料をアーク溶解や高周波溶解でバルク化することを目指した.固相反応法の試料はポーラスでもろいが溶解過程を入れることでかなり緻密な試料ができる.その結果強度は明らかに上昇し,もろさは大幅に改善されたが,電気抵抗を測定してみると,強磁性に転移したとき電気抵抗が100倍くらい増加し,試料内部でかなりクラックが入っていることがうかがえる.これでは熱伝導度の測定は難しく,現在別の試料作製や,他の化合物などを検討している.なお,近年外国で報告されたBドープ材料も強度が上昇すると言われているが,電気抵抗で見るとわれわれのバルク材料と大差はなく,溶解するだけでもBドープ試料の強度が得られることがわかった.その他の代表的な一次相転移磁性体についてはRCo2 (R=希土類)やCo(S-Se)2のホール効果に着目し測定を行った.

ホール効果も強磁性と常磁性で大きく変化することを見出した.磁性体に一定温度で磁場を加えるとエントロピーは減少する.また断熱状態で磁場を取り除くと温度が下がる.これらの性質を磁気熱量効果という.磁気冷凍は磁気熱量効果を用いた冷凍法であり,環境にやさしく省エネルギーが図れることから近年大いに注目が集まっている.強磁性から常磁性へ一次相転移する物質ではエントロピー変化が大きく,これが巨大磁気熱量効果を発現するので磁気冷凍材料として期待されており,世界的にも精力的に研究されている.しかし磁気熱量効果が大きいだけでは磁気冷凍材料として適当でない.たとえば材料の熱伝導度が大きくないと速い周波数での熱サイクルが行えず冷凍能力は向上しない.しかしながら巨大磁気熱量効果材料に対して熱伝導度をはじめとする伝導現象の報告はほとんど行われていない.本研究では巨大磁気熱量効果を示す物質の本質的な熱伝導度を測定し,強磁性と常磁性の違いを明らかにし,熱伝導度の高い材料の開発の指針を見出すことを目的としている.本年度は昨年度から開始した定常熱流法による熱伝導測定装置を完成し,標準資料の測定により,装置の性能を確認した.また巨大磁気熱量効果を示すMn1.03As0.7Sb0.3化合物と比較参照物質として巨大磁気熱量効果を示さない反強磁性のMn1.06Fe0.60Ru0.04P0.45Si0.55の熱伝導度と電気抵抗の測定を行い,熱伝導に対する電子系と格子系の寄与について議論した.また併せて一次相転移物質について熱伝導度とともにフェルミ面の情報を与えるホール効果の測定を行い,強磁性と常磁性において正常ホール効果と異常ホール効果の分離を試みた.平成29年度は昨年度から製作を行っていた熱伝導度測定装置を完成した.測定原理は定常熱流法で,当初は液体窒素温度から室温までの測定を目標としていたが,最終的には液体ヘリウム温度から室温までの温度範囲をカバーする装置となった.さらには室温から200K程度までは昇温過程だけでなく,降温過程も測定できるようにした.この温度範囲で標準資料のTiやGdの測定を行い,文献値とよい一致を得手装置の性能を確認した.また,同じ装置で電気抵抗の温度変化も測定できるように測定系に改良を加えた.この装置を用いて本年度は巨大磁気熱量効果を示すMn1.03As0.7Sb0.3と巨大磁気熱量効果を示さない反強磁性のMn1.06Fe0.60Ru0.04P0.45Si0.55の熱伝導度および電気伝導度の測定を行った.Mn1.03As0.7Sb0.3はキュリー温度250 Kで一次転移を示す強磁性体である.熱伝導度は室温で3 W/mK程度で,温度が下がるにつれて小さくなる.キュリー温度で勾配が変わり,常磁性のほうが温度勾配が大きい.一方電気抵抗は室温で1200μΩcmと非常に大きく,キュリー温度で大きく減少する.ヴィーデマン・フランツ則を用いて電子系の熱伝導度の寄与を評価すると,室温ではほぼ半分が電子系による熱伝導度であることがわかった.反強磁性のMn1.06Fe0.60Ru0.04P0.45Si0.55の熱伝導度は室温で5 W/mKで,温度とともに減少し,低温では温度勾配が大きくなって絶対零度にむかってゼロに近づく.電気抵抗は室温で400μΩcmくらいであり,やはりヴィーデマン・フランツ則を仮定すると電子系の熱伝導度の寄与は全他の半分程度であると見積もられる磁気冷凍は磁気熱量効果を用いた冷凍法であり,環境にやさしく省エネルギーが図れることから近年大いに注目が集まっている.強磁性から常磁性へ一次相転移する物質ではエントロピー変化が大きく,巨大磁気熱量効果を発現するので磁気冷凍材料として期待されている.
性ホルモンが骨組織に及ぼす影響に関する形態学的研究

性ホルモン特にエストロジェン、アンドロジェンが骨形成に及ぼす影響、さらにそれらの欠乏が骨吸収に及ぼす影響をエストロジェン、アンドロジェンに依存して形成される鳥類の骨髄骨をモデルとして形態学的に検索した。実験動物には産卵ウズラ、雄ウズラおよび去勢雄ウズラを用いた。雄ウズラあるいは去勢雄ウズラを用いてエストロジェンあるいはアンドロジェンの骨形成に対する影響を観察すると、エストロジェンアンドロジェン投与は共に骨内膜細胞から骨芽細胞への分化、増殖を誘導し、骨形成を来たした。また、これらの性ホルモンは単独では骨形成起こらず、骨形成には両ホルモンが必須であった。骨髄骨形成後、一方のホルモン投与を中止すると活発な破骨細胞が出現し骨髄骨は吸収された。しかしながら、その吸収に対する効果はエストロジェン欠乏の方がアンドロジェン欠乏より大きかった。産卵ウズラを用いて、抗エストロジェン剤タモキシフエン(TAX)、抗アンドロジェン剤シプロテロン(CPA)の骨構成細胞に対する影響を観察すると、両者はそれぞれ単独で破骨細胞の活性を抑制することが示された。これは産卵周期内における骨吸収、骨形成からなる骨代謝が阻害された結果、破骨細胞が休止状態を示したものと考えられるがその機序については判然としかなった。エストロジェンが骨形成と維持に重要であることが明瞭であるので骨髄骨におけるエストロジェンの標的細胞を免疫細胞化学的に調べた。その結果骨芽細胞に陽性反応が認められ、骨芽細胞はエストロジェンの直接作用を受けることが明らかとなった。一方、陰性の骨芽細胞も認められたが、陽性細胞と陰性細胞の機能的意義についてはさらに検索を要するものと考えられる。雄ウズラにエストロジェン投与を行い骨髄骨を誘導し、経時的に観察した。骨内膜細胞がエストロジェン投与により細胞小器官の発達した骨芽細胞に分化した。基質形成はおよそ48時間で明瞭となり、活発な骨芽細胞も急激に数が増加した。破骨細胞は骨基質の石灰化が顕著となる時期(投与後35日)に一致して数が増加するが細胞体は小さく、核の数も23個で不活発な様相を呈していた。破骨細胞は骨量の増加とともに数が増えるが不活発であった。これらの結果からエストロジェンは骨形成を誘導することが明らかであった。一方、破骨細胞にエストロジェンリセプタ-が存在するという報告が最近なされたが、少なくともエストジェンは破骨細胞の出現には直接関与しないと推察された。雄ウズラにエストロジェンを投与し骨髄骨を形成させた後、投与を中止し吸収過程を調べた。中止後ほぼ5日経過すると骨表面は核が23個の小型で不活発な破骨細胞によっておおわれるようになり、その後骨量の減少は顕著となり、破骨細胞は大型化するがRuffled borderを有するものは少なかった。これらの結果からエストロジェンの欠乏によって骨髄骨は吸収されるが、活発な破骨細胞が少ない点が今後の問題として提起された。産卵ウズラにタモキシフェンを投与しエストロジェン作用を阻害すると、破骨細胞は不活化することが観察された。この結果は従来の報告とは異なり、エストロジェンが破骨細胞を活性化している可能性を示唆するものである。以上を総括するとエストロジェンは骨内膜細胞を骨芽細胞に分化させ骨形成を誘導し、エストロジェン欠乏は結果的には骨吸収をもたらすが、その機構について、さらに破骨細胞に対するエストロジェンの作用については検討を要する。ウズラの骨髄骨形成におけるアンドロジェンの影響と形成された骨髄骨に対するアンドロジェン欠乏に影響を雄の去勢ウズラおよび抗アンドロジェン剤(cyproterone acetate)を用いて形態学的に検索した。また、前年度に引き続きエストロジェンの標的細胞を免疫組織化学的に調べた。

エストロジェン投与下にある去勢ウズラにアンドロジェンを投与すると骨内膜細胞はおよそ24時間で活発化し、活性の高い骨芽細胞に分化した。基質形成は約48時間後に明瞭となった。その後経日的に骨芽細胞の増加と骨基質の増加が認められた。これら骨髄骨形成、発達過程は雄にエストロジェン投与したものと類似であった。去勢ウズラに前述の方法で充分骨髄骨を形成させた後ち、アンドロジェン投与を中止すると、投与中止後約1週間で活発な様相を呈する破骨細胞が出現しはじめた。その後、骨量は減少するが急激な減少は認められず投与中止後約30日を経過してもかなりの骨髄骨が存在していた。破骨細胞の数は増加し大型化するがruffled borderを有し活発な骨吸収像を示すものは少なかった。すなわち、観察した期間(30日)においてはアンドロジェン欠乏による骨量の減少はエストロジェン欠乏に比較して軽度であった。また、産卵ウズラに抗アンドロジェン剤を投与して観察すると、産卵率は低下するが骨量の減少は抗エストロジェン剤を投与したものより極めて軽度であった。これらのことから、アンドロジェンは骨髄骨形成には必須であるが、その存在意義はエストロジェンの存在意義とは異なる可能性が考えられた。前年度に引き続いて行ったエストロジェンの標的細胞検索の結果、骨芽細胞にエストロジェンの受容体があることがわかり、最近報告された結果を確認する結果となった。一方、破骨細胞にも受容体が存在するという報告があるので、さらに検索を進める。Invivoでのビオチン化テストステロンによるアンドロジェン標的細胞の同定法は検討を要する。
大腸癌における消化管ホルモン受容体発現の検討

前年度に引き続いてエンドセリン系を構成する分子群と大腸癌との関連について検討を行った.消化管ホルモン受容体と同様な7回膜貫通型構造をもつエンドセリン受容体に関しては,エンドセリンAレセプタ-(ET_A-R)のみならずエンドセリンBレセプタ-(ET_B-R)についても測定系が確立された.またエンドセリン-1(ET-1),エンドセリン変換酵素(ECE)についても測定系が確立された.当科で切除された大腸癌79症例について,腫瘍組織79検体および同一症例の正常大腸粘膜79検体を対象とした.total RNAを抽出しrandom primerによってcDNAを合成し,リアルタイム定量的PCRを行いET-1, ET_A-R, ET_B-R, ECE mRNAを定量した.腫瘍中のET-1発現量を正常組織のそれぞれの発現量で除したものをET-1 ratioとした.ET_A-R, ET_B-R, ECE ratioについても,ET-1 ratioと同様に算出した.これら分子群のmRNA発現と臨床病理学的因子との関連性を検討した.大腸癌組織のET-1, ET_A-R, ET_B-R, ECE ratioは,年齢,性別,占拠部位,腫瘍径,組織型,深達度,リンパ節転移との間には関連性を認めなかった.追跡期間28ヶ月(中央値)で同時性・異時性含めた血行性転移を有する転移群20例では,ET_A-R ratioが5.5±1.3(mean±SE)で,非転移群59例の2.6±0.3に比べて有意に高かった.ET-1, ET_B-R, ECE ratioについては,転移群,非転移群で差を認めなかった.ET_A-R ratioが5以上の症例では,5未満の症例に比べて有意に血行性転移例が多かった.大腸癌の血行性転移には,エンドセリン系のET-1, ET_B-R, ECE mRNAの関与は乏しく,ET_A-R mRNAの発現のみが関与していることが示唆された.ガストリン,ボンベシン,ニュロテンシンといった消化管ホルモンは胃酸分泌や膵外分泌など消化機能の面で働いているのみならず,消化管の構造維持に不可欠な粘膜増殖促進作用を有している.このことはこれらの消化管ホルモンが,大腸粘膜から発生する大腸癌に対しても何らかの作用を有している可能性を示唆している.実際に,その作用機序は不明であるがボンベシンを含めてガストリン,ニューロテンシンといった消化管ホルモンは,一部のマウス可移植大腸癌で腫瘍の増殖を促進すると報告されている.ボンベシンは14個のアミノ酸残基より成るペプチドであり,その免疫活性は広く消化管と脳に認められる.ボンベシンは肺小細胞癌ではautocrinegrowthfactorとして作用しており,癌のautocrine growthのモデルとして有名であるが,これは肺小細胞癌自身がボンベシンを分泌し,自ら有するボンベシン受容体に作用させて増殖を促進するメカニズムに基づいている.我々はラットを用いて,ボンベシンが正常大腸粘膜のDNA合成を促進し,化学発癌による大腸癌の生育を促進する事を明らかにしてきた.特異的な受容体を介して消化管ホルモンは作用を表すが,大腸癌における消化管ホルモン受容体の役割に関しては不明な点が多い.これまで正常大腸粘膜,大腸癌10例ずつの臨床検体を用いて核酸レベルでの消化管ホルモン受容体発現を検討してきたが,消化管ホルモンの受容体はその発現量がかなり低く未だ安定した測定系が確立されていない.今後はガストリンやニューロテンシンといった古典的な消化管ホルモンのみならず,広く生理活性を有するペプチドや蛋白の受容体に研究範囲を広げて大腸癌における生理活性物質の受容体研究を行っていく予定である.臨床検体を用いて核酸レベルでの消化管ホルモン受容体発現を検討している.ボンベシン受容体はその発現量がかなり低く未だ安定した測定系が確立されていないが,消化管ホルモン受容体と同様な7回膜貫通型構造をもつエンドセリン受容体およびそのリガンドであるエンドセリンについては測定系が確立された.大腸癌におけるエンドセリンー1(ET-1)及びエンドセリンAレセプター(ET_A-R)mRNA発現を定量的に測定し,両者と臨床病理学的因子との関連性を検討した.当科で切除された大腸癌79症例について,腫瘍組織79検体および同一症例の正常大腸粘膜79検体を対象とした.total RNAを抽出しrandom primerによってcDNAを合成し,リアルタイム定量的PCRを行いET-1 mRNAおよびET_A-R mRNAを定量した.腫瘍中のET-1およびETA-R発現量を正常組織のそれぞれの発現量で除したものをET-1 ratioおよびET_A-R ratioとし,ET-1 mRNAおよびET_A-R mRNA発現と臨床病理学的因子との関連性を検討した.大腸癌組織のET-1 ratioおよびET_A-R ratioは,年齢,性別,占拠部位,腫瘍径,組織型,深達度,リンパ節転移との間には関連性を認めなかった.追跡期間28ヶ月(中央値)で同時性・異時性含めた血行性転移を有する転移群20例では,ET_A-R ratioが5.5±1.3(mean±SE)で,非転移群59例の2.6±0.3に比べて有意に高かった.ET-1 ratioについては,転移群8.3±5.3,非転移群6.5±4.0で差を認めず,ET_A-R ratioが5以上の症例では,5未満の症例に比べて有意に血行性転移例が多かった.

大腸癌の血行性転移には,エンドセリン系のET-1 mRNAの関与は乏しく,ET_A-R mRNAの発現が関与していることが示唆された.前年度に引き続いてエンドセリン系を構成する分子群と大腸癌との関連について検討を行った.消化管ホルモン受容体と同様な7回膜貫通型構造をもつエンドセリン受容体に関しては,エンドセリンAレセプタ-(ET_A-R)のみならずエンドセリンBレセプタ-(ET_B-R)についても測定系が確立された.またエンドセリン-1(ET-1),エンドセリン変換酵素(ECE)についても測定系が確立された.当科で切除された大腸癌79症例について,腫瘍組織79検体および同一症例の正常大腸粘膜79検体を対象とした.total RNAを抽出しrandom primerによってcDNAを合成し,リアルタイム定量的PCRを行いET-1, ET_A-R, ET_B-R, ECE mRNAを定量した.腫瘍中のET-1発現量を正常組織のそれぞれの発現量で除したものをET-1 ratioとした.ET_A-R, ET_B-R, ECE ratioについても,ET-1 ratioと同様に算出した.これら分子群のmRNA発現と臨床病理学的因子との関連性を検討した.大腸癌組織のET-1, ET_A-R, ET_B-R, ECE ratioは,年齢,性別,占拠部位,腫瘍径,組織型,深達度,リンパ節転移との間には関連性を認めなかった.追跡期間28ヶ月(中央値)で同時性・異時性含めた血行性転移を有する転移群20例では,ET_A-R ratioが5.5±1.3(mean±SE)で,非転移群59例の2.6±0.3に比べて有意に高かった.ET-1, ET_B-R, ECE ratioについては,転移群,非転移群で差を認めなかった.ET_A-R ratioが5以上の症例では,5未満の症例に比べて有意に血行性転移例が多かった.大腸癌の血行性転移には,エンドセリン系のET-1, ET_B-R, ECE mRNAの関与は乏しく,ET_A-R mRNAの発現のみが関与していることが示唆された.
数の認知的処理における母語依存症:第2言語における母語からの干渉をめぐる実験研究

第二言語使用において,特に数的処理は難しく,相当に長く徹底した第二言語での生活者あるいはバイリンガルであっても,数処理に関して圧倒的に母語(優位語)に依存することが経験的に知られている.本研究ではその現象,すなわち数処理の母語依存性の実存を実験的に示すと共に,なぜ数に限って母語依存が生ずるのか,そのメカニズムについて検討することを目的として,一連の認知心理学実験を行った.実施した実験は大きく3つのカテゴリーに分かれる.第1は,数に対する呼称/読上げ課題に見られる母語依存性であり,反応時間を測定する4つの実験から「意味処理が課された場合にのみ,母語依存性が生ずる」ことが示された.第2は,ストループ様課題(時間圧下での呼称課題)であり,そこで観察されるエラーについて分析した結果,数に限って「第2言語→母語」のエラーが検出され,第2言語で感じられる数処理の困難さが母語からの干渉によるものであることを示した.第3の実験グループでは,言語を用いず反応を求めるため,聴覚提示による判断課題,すなわち入力刺激が音声言語情報である場合の母語依存性を検討する実験を行った.その結果,単純なカテゴリー判断(名詞か数かの判断)では母語依存は生じないが,聴覚ー視覚刺激間のマッチング課題,さらびに系列的な聴覚刺激についての系列判断課題(大小判断および並び順判断)においても反応時間および正答率において母語依存性が示唆された.これまでのバイリンガル研究,第二言語習得研究,および数の獲得発達研究などを参考にしながら,今後は数処理と母語依存の関係について,モデル構築を試みていく予定である.第二言語使用において,特に数的処理は難しく,相当に長く徹底した第二言語での生活者あるいはバイリンガルであっても,数処理に関して圧倒的に母語(優位語)に依存することが経験的に知られている.本研究ではその現象,すなわち数処理の母語依存性の実存を実験的に示すと共に,なぜ数に限って母語依存が生ずるのか,そのメカニズムについて検討することを目的として,一連の認知心理学実験を行った.実施した実験は大きく3つのカテゴリーに分かれる.第1は,数に対する呼称/読上げ課題に見られる母語依存性であり,反応時間を測定する4つの実験から「意味処理が課された場合にのみ,母語依存性が生ずる」ことが示された.第2は,ストループ様課題(時間圧下での呼称課題)であり,そこで観察されるエラーについて分析した結果,数に限って「第2言語→母語」のエラーが検出され,第2言語で感じられる数処理の困難さが母語からの干渉によるものであることを示した.第3の実験グループでは,言語を用いず反応を求めるため,聴覚提示による判断課題,すなわち入力刺激が音声言語情報である場合の母語依存性を検討する実験を行った.その結果,単純なカテゴリー判断(名詞か数かの判断)では母語依存は生じないが,聴覚ー視覚刺激間のマッチング課題,さらびに系列的な聴覚刺激についての系列判断課題(大小判断および並び順判断)においても反応時間および正答率において母語依存性が示唆された.これまでのバイリンガル研究,第二言語習得研究,および数の獲得発達研究などを参考にしながら,今後は数処理と母語依存の関係について,モデル構築を試みていく予定である.数の認知的処理過程が母語に依存していることを実証するため(1)これまでの研究に引き続き,母語刺激を見て,英語/日本語で読み上げる実験を行った.この結果,提示される言語刺激が英語または日本語に限られているブロック条件でも,数字に英語で反応する条件では干渉が示された.(2)ストループ課題に類似した「高速な連続反応」を求める実験を行ったところ、数字への英語反応の場合にのみ,日本語反応のエラーが得られることが示された.(3)聴覚的に英語あるいは日本語を提示し,それを名詞か数かを判断する聴覚判断課題,あるいは視覚的に提示された言語刺激と同じかどうかを判断するマッチング課題において,日本語では顕著に現われる数字課題での反応促進が英語条件では得られなかった.すなわち,英語での課題は他の名詞と同じプロファイルを描いたのに対し,日本語では数が他の名詞とは異なる処理がなされた.これがマッチング課題が聴覚-書記言語間で行われたためであるのか,より一般性を持つ結果であるのかを明らかにするために,次年度は聴覚-絵材料間でのマッチング課題を実施する予定である.伏せて,聴覚-視覚マッチング課題でのISI(刺激提示間時間)により大きく難易度が異なることが示されたため,そのメカニイズムについても研究を深める予定である.これらの結果を受けて,次年度は第二言語の知識表象の問題としての数の特異性という視点に加え,母語(言語表象)における数の特異性という視点からも実験的・理論的な検討を深める予定である.第二言語の獲得において,特に数的処理は難しく,相当に長く徹底した第2言語での生活者あるいはバイリンガルであっても,数処理に関しては圧倒的に母語(優位語)に依存することが経験的に知られている.本研究ではその現象,すなわち数処理の母語依存性の実在を実験的に示すと共に,なぜ数に限って母語依存が生ずるのか,そのメカニズムについて検討することを目的として,一連の認知心理学実験を行った.実施した実験は大きく3つのカテゴリーに分かれる.第1は,数に対する命名/読み上げ課題に見られる母語依存性であり,反応時間を測定する4つの実験から「意味処理が課された場合にのみ,母語依存性が生ずる」ことが示された.

第2は,ストループ様課題(干渉条件を含む命名課題)であり,そこで観察されるエラーについて検討を行った結果,数に限って「第2言語→母語」のエラーが検出され,数処理での母語依存性が母語からの干渉によるものである可能性を示唆した.第3の実験グループでは,聴覚提示による判断課題,すなわち入力刺激が言語情報である場合の母語依存性を検討する実験を行った.その結果,単純なカテゴリー判断(名詞か数かの判断)では母語依存は生じないこと,聴覚刺激と遅れて提示される視覚刺激との間のマッチング課題では母語依存性が得られるがSOA(刺激間間隔)によってその現われ方が異なること,2つの聴覚刺激の系列的大小判断課題では,数以外の刺激についても母語依存が得られたが,数に関してはより安定的な依存性が存在することが示唆されるなど,複雑な様相が示された.これらの聴覚提示実験については,今後さらに母語依存性の発生条件を同定していき,その結果から数処理と母語依存との関係についてモデル構築を行っていく予定である.
ＷｉｋｉｐｅｄｉａとＷｏｒｄＮｅｔの統合に基づくプロパティ付きクラス階層の構築

これまで研究開発してきた日本語Wikipediaから自動構築したオントロジーである日本語Wikipediaオントロジー(JWO)には,上位クラスの欠如およびクラスに適切なプロパティ定義がなされていないという問題があった.本研究では,JWOと日本語WordNet(JWN)を統合することにより,プロパティ付きクラス階層を構築することを目的とする.プロパティ付きクラス階層を有する大規模なオントロジーの自動構築を試みている研究は,国内外の関連研究には見受けられないため,独創的であると考えられる.構築したオントロジーについて,定量的および定性的な評価を行い,妥当性を検証した.これまで研究開発してきた日本語Wikipediaから自動構築したオントロジーである日本語Wikipediaオントロジー(JWO)には,上位クラスの欠如およびクラスに適切なプロパティ定義がなされていないという問題があった.本研究では,JWOと日本語WordNet(JWN)を統合することにより,プロパティ付きクラス階層を構築することを目的とする.プロパティ付きクラス階層を有する大規模なオントロジーの自動構築を試みている研究は,国内外の関連研究には見受けられないため,独創的であると考えられる.また,本研究で構築するJWOは日本語Linked Open Data(LOD)のハブとしての活用が期待できる本研究は,主に,1. JWOとJWNの統合,2.プロパティ付きクラス階層の構築,3. LODとして公開,の手順で研究を進めている.平成24年度に1. JWOとJWNの統合を行ったが,平成25年度は,2.プロパティ付きクラス階層の構築を行ない,3. LODとして公開する準備を整えることができた.具体的には,以下の手順でプロパティ付きクラス階層を構築した.(1) JWOにおけるクラスのインスタンスが持つプロパティを,そのクラスのプロパティとして定義する.(2)リーフクラスから順番に,2つ以上の兄弟クラスが共通して持つプロパティを,それらのクラスの上位クラスに定義し,元のクラスからそのプロパティ定義を削除する.(3) (2)の処理をルートクラスまで行う.(4)推論により導出可能な(冗長な)プロパティ定義を削除する.以上の手順で構築したプロパティ付きクラス階層について,定量的および定性的な評価を行い,構築したクラス階層の妥当性を検証した.これまで研究開発してきた日本語Wikipediaから自動構築したオントロジーである日本語Wikipediaオントロジー(JWO)には,上位クラスの欠如およびクラスに適切なプロパティ定義がなされていないという問題があった.本研究では,JWOと日本語WordNet(JWN)を統合することにより,プロパティ付きクラス階層を構築することを目的とする.プロパティ付きクラス階層を有する大規模なオントロジーの自動構築を試みている研究は,国内外の関連研究には見受けられないため,独創的であると考えられる.構築したオントロジーについて,定量的および定性的な評価を行い,妥当性を検証した.これまで研究開発してきた日本語Wikipediaから自動構築したオントロジーである日本語Wikipediaオントロジー(JWO)には,上位クラスの欠如およびクラスに適切なプロパティ定義がなされていないという問題があった.本研究では,JWOと日本語WordNet(JWN)を統合することにより,プロパティ付きクラス階層を構築することを目的とする.プロパティ付きクラス階層を有する大規模なオントロジーの自動構築を試みている研究は,国内外の関連研究には見受けられないため,独創的であると考えられる.また,本研究で構築するJWOは日本語Linked Open Data(LOD)のハブとしての活用が期待できる本研究は,主に,1. JWOとJWNの統合,2.プロパティ付きクラス階層の構築,3. LODとして公開,の手順で研究を進めており,平成24年度は,JWOとJWNを,オントロジーアライメント(OA)の技術を用いて統合することにより,JWOにおける上位クラスの補完を試みた.JWOとJWNを統合するために,クラスーインスタンス関係の洗練およびアライメント対象クラスを同定するためのツール,JWOにおけるクラスとJWNにおけるSynset(同義語セット)のアライメントを支援するためのツールを開発した.また,領域オントロジー構築支援環境DODDLE-OWLを用いてJWOとJWNを統合する手法を考案した.平成24年度の研究成果により,プロパティ付きクラス階層を構築するための準備が整った.これまで研究開発してきた日本語Wikipediaから自動構築したオントロジーである日本語Wikipediaオントロジー(JWO)には,上位クラスの欠如およびクラスに適切なプロパティ定義がなされていないという問題があった.これらの問題を解決するために,本研究では,JWOと日本語WordNet(JWN)を統合することにより,JWOにおける上位クラスの補完およびプロパティ付きクラス階層を構築することを目的とする.セマンティックWeb交付申請書に記載した「研究実施計画」にそって,研究を進めることができている.平成25年度は,プロパティ付きクラス階層の構築を行うことを主な目標としており,その目標を達成することができた.DBpediaとYAGOに対するプロパティ付きクラス階層の構築については,想定していたよりも困難であったため,実現できておらず,次回の科研費研究課題として取り組みたいと考えている.Linked Open Data (LOD)として公開については,LODとして公開するために必要なRDFファイルの構築までは完了しており,サーバの用意ができれば公開可能な状態にはなっている.交付申請書に記載した「研究実施計画」にそって,研究を進めることができている.平成24年度は,JWOとJWNの統合を行うことを目標としていたが,統合手法の考案および関連ツールの実装を行い,JWOとJWNの統合を行うことができた.また,プロパティ付きクラス階層構築のための手法も考案できている.交付申請書に記載した「研究実施計画」の内容はおおむね実施することができた.

日本語のプロパティ付きクラス階層構築は実現できたため,今後は,DBpediaとYAGOを対象に,英語のプロパティ付きクラス階層構築に取り組みたいと考えている.交付申請書に記載した「研究実施計画」にそって,平成25年度は,「プロパティ付きクラス階層の構築」および「LODとして公開」を目標とする.はじめに,平成24年度に行ったJWOとJWNの統合結果に対して,プロパティ付きクラス階層構築手法を適用する.次に,構築されたプロパティ付きクラス階層の評価を行う.最後に,これまでに開発してきたJWO検索インタフェース&Web APIsを利用して,構築したオントロジーをLODとして公開する.採録された論文をオープンアクセス可能にするための費用や別刷り代支払いに科研費を使用したいと考えている.国内全国大会および研究会の参加費・旅費,国際会議の参加費・旅費,関連書籍の購入,論文誌論文の印刷代などに研究費を使用する予定である.
蛍光イメージングを用いた骨軟部腫瘍の進展機序解明と治療戦略

蛍光標識骨肉腫細胞をin vivoでの継代で転移能の異なる細胞を作成し転移能が上昇するにつれてPAI-1・u-PAの濃度が上昇していた。カフェインの抗腫瘍効果はPTEN/Akt経路に加え、NF-κB、ERKを抑制することを明らかにした。Fluorescent Ubiquitination-based Cell Cycle Indicatorを用いて、カフェインが細胞周期の停止を阻害し抗癌剤を増強させることが分かった。テオブロミンの作用について検討し、抗腫瘍作用があることが分かった。骨軟部悪性腫瘍の蛍光イメージング目的に、ICGを用いて骨軟部腫瘍患者で施行し手術のナビゲーションとなり得た。マウス肺転移のリアルタイムイメージングモデルでの血液凝固・線溶関連因子と転移のメカニズム解明について、昨年度までに転移能の異なる蛍光標識骨肉腫細胞143B-dualを作成した。in vivo継代で転移能の異なる細胞を作成し、継代の数が増すごとに転移能が上がっていくことを確認した。次年度は、ELISAやPCRで各cell lineにおける線溶関連因子の発現を確認していく。既存抗がん剤の作用増強に関しては、カフェインがPhosphodiesteraseを抑制することによりcAMPを上昇させ、その結果PTENを活性化、Aktを不活性化することで抗腫瘍効果を示し、またcAMPがEpac(Exchange protein directl yactivated by cAMP)を介してPTENを活性化することを発見した。しかし、siRNAによりPTENをノックダウンしてもカフェインによるAkt抑制の減弱はわずかであった。このことから、カフェインがPTEN以外の経路にも作用していると考え、NF-KB、ERKへの作用についても評価した。ヒト骨肉腫細胞であるHOS細胞をカフェインまたはラパマイシンで刺激し、Western blottingを行ったところ、カフェイン、ラパマイシンはERKを抑制し、さらにカフェインはNF-kBも抑制することを確認できた。この結果から、カフェインはPTEN/Akt経路のみでなく、NF-kB、ERKを抑制することで抗腫瘍効果を示すことを明らかにした。骨軟部悪性腫瘍の蛍光イメージング目的に、赤外線撮影カメラを購入した。インドシアニングリーンを用いて担癌マウスでの新生血管のイメージングが確認され、その観察深度、血管、リンパ管の描出情報を得たので、ヒトへの応用のため、骨軟部腫瘍患者での使用にIRB申請を行なった。次年度から臨床応用の予定である。カフェインは細胞周期のチェックポイントを阻害することにより抗癌剤で処理した細胞のDNA修復を阻害し、アポトーシスを誘導すると考えられている。今回、我々は細胞周期によって緑と赤に色が変わるFucciを導入した細胞を用いて細胞周期を観察した。代表的な抗癌剤であるシスプラチンは細胞周期をS/G2/M期で停止させたが、カフェインはシスプラチンによる細胞周期の停止を抑制し、結果として細胞のアポトーシスを誘導した。カフェインと同様にカカオに含まれるメチルキサンチン誘導体としてテオブロミンがあげられる。今回、新規抗がん剤の増強剤として、テオブロミンの腫瘍細胞に対する作用についても検討した。U87-MG細胞において、テオブロミンはcAMP上昇、p38、JNKを活性化、Akt、mTOR、NFκBを不活性化させた。テオブロミンは濃度依存的にU87-MG細胞の増殖を抑制した。以上のことから、カフェインと同様にテオブロミンも抗腫瘍作用があることが分かった。ヒト骨肉腫cell line 143Bの、核にGFP・細胞質にRFPが発現した2色の蛍光を有する143B-dual、およびin vivoでの継代を繰り返すことで得られた転移能の異なるsub lineを使用し実験を行った。ELIZA法で各cell lineの培養液上清に分泌された線溶関連因子Plasminogen Activator Inhibitor-1(PAI-1)、urokinase-typeplasminogen activator(u-PA)の濃度を測定し、転移能が上昇するにつれてPAI-1・u-PAの濃度が上昇していたことより、これらをブロックすることで転移の制御ができる可能性が考えられた。shRNAによるブロックより、中和抗体による方法が良いことが示唆された。近赤外線を使用した骨軟部腫瘍イメージングは、倫理委員会承認の上、被験者3人で施行した。腫瘍周囲のリンパ管を中心に映像化され、手術手技との応用研究を行った。これまでカフェインによる腫瘍細胞のアポトーシス誘導メカニズムを明らかにし、今年度は癌細胞の細胞周期を継時的に観察することにより、カフェインによる抗癌剤増強作用の機序について検討した。Fluorescent Ubiquitination-based Cell Cycle Indicatorを用いて各細胞の細胞周期を識別しながら癌細胞を継時的に観察した。シスプラチン・カフェイン併用刺激では細胞周期の停止は少ない傾向を示し、ほぼ全ての細胞がアポトーシスを誘導した。

カフェインは抗がん剤による細胞周期の停止を阻害することにより抗癌剤の作用を増強させることが分かった。各実験ともに着実に実験結果がでると共に、次のステップへと進んでいる。マウス肺転移では、in vivoの転移モデルが確立されたので、その解析を残すのみである。抗がん剤を増強させる実験は、その経路が解析され、今後はノックダウンなどで更に証明を行なっていく。蛍光ナビゲーション手術に関しても動物実験は終了し、臨床応用に移行している。25年度が最終年度であるため、記入しない。(理由)各実験ともに着実に実験結果がでると共に、次のステップへと進んでいる。マウス肺転移では、転移関連因子が確立されたので、そのブロックで実験をすすめる。抗がん剤を増強させる実験は、イメージングを中心として進んでおり、更にメカニズムの解明を行なっていく。蛍光ナビゲーション手術は臨床応用に移行している。がん治療のネックである、転移のメカニズム、抗がん剤治療の改良、腫瘍の可視化というポイントで研究を進行中である。それぞれの実験が次のステップへと進んでいる。可能な限り、臨床応用を考え、最終的に患者さんに還元できる方向で実験をすすめていくことを考えている。ナビゲーションは早急に臨床に使用を行う予定である。その他の研究も分子標的薬や診断方法、抗がん剤補助剤として治療にむすびつく方向で検討している。最も転移能の高かった143B dual LM-4においてshRNAでPAI-1、およびuPAの発現をブロックしたcell lineを作成し、その腫瘍形成能・転移能を比較する実験を計画している。DNA修復関連分子である53BP1の遺伝子にGFP遺伝子を組み込むことにより、DNA障害を可視化させることに成功したため、抗癌剤、放射線など様々な刺激による癌細胞のDNA修復反応を生きたまま観察することにより、癌細胞の治療抵抗性のメカニズムについて研究予定である。
ASEAN新規加盟国の「中進国」ベトナムと地域統合-日越関係を視野に入れて

本研究は、ベトナムをはじめとするASEAN新規加盟国の地域統合の動態を、東西回廊など、これら諸国を結ぶ自動車道路を実際に走行して観察しつつ、ベトナムのダナン、バンメトート、ラオスのビエンチャンおよび東京でワークショップを開催して、現地の行政担当者や研究者と意見を交換した。こうした取り組みを通じて、ベトナムの東南アジア研究所と研究者と、この地域統合の中でベトナムが果たしている役割、それと日本との関係について意見を交換し、その成果をベトナムと日本で報告書にまとめて刊行した。本研究は、この地域で急速な展開を見せている地域統合の動態にせまるため、ベトナムの東アジア研究所と協力して、研究者だけなく、政府関係者や経済人も参加するワークショップを開催することを重視している。本年度は、当初計画のとおり、8月に東京で、1月にベトナムのダナンで、ワークショップを開催した。東京でのワークショップは「ASEAN新規加盟国の中進国ベトナムと地域統合」をテーマに8月30日に行われ、レ・ボ・リン「地域統合の中のASEAN新規加盟国と日本との関係」、白石昌也「日本における大メコン圏研究の現状と課題」、グエン・スィ・トゥアン「ベトナム・カンボジア国境地帯の持続可能な発展協力」、末廣昭「中国・東南アジア貿易の近年の動態について」、グエン・ズイ・ズン「ベトナム・ラオス・カンボジアの発展の三角地帯の発展と日本の役割」という5本の報告がなされた。9月1日にはこのワークショップのベトナムからの参加者を囲んで、長島・大野・常松法律事務所の協力により、財界・官界関係者を交えての懇談会が行われた。ダナンでのワークショップは「日本とASEAN新規加盟国の関係および東西経済回廊の協力と発展」をテーマに1月5日に行われ、グエン・ズイ・ズン「21世紀初頭の東アジアとそのASEAN新規加盟国へのインパクト」、古田元夫「ASEAN新規加盟国の地域統合を促進する日本の役割」、グエン・スィ・トゥアン「ASEAN新規加盟国と日本の関係」、池本幸生「技トナムにおける少数民族と観光」、およびマイ・ドク・ロク、グエン・ゴクボクアン、グエン・ヴァン・タン、グエン・チ・ズン各氏によるベトナム中部各地方と東西回廊をめぐる諸問題についての報告、木村福成氏の補足報告と、計9本の報告が行われた。この後、1月6日から10日にかけてベトナムのダナンからラオスのサバナケットにかけての東西回廊を実際に自動車で走行し、ドンハ、ラオバオ、サバナケット、ダナンで地元当局者のインタビューを行う調査旅行を実施した。こうした本研究独自の企画のほか、地域統合とメコン圏開発に関する本学社会科学研究所現代中国研究拠点、アジア経済研究所、東南アジア学会の研究会等に協力をした。これらの活動を通じ、本年度は、(1)ASEAN新規加盟国をめぐる地域統合の趨勢と直面する課題4)確認、(2)この地域統合にベトナムと日本が果たしうる役割についての日越研究者の意見交換、(3)東西回廊の実情の把握などの面で大きな成果があった。本研究は、この地域で急速な展開を見せている地域統合の動態にせまるため、ベトナムの東南アジア研究所と協力して、研究者だけなく、政府関係者や経済人も参加するワークショップを開催することを重視している。本年度は、当初計画のとおり、11月にラオスのヴィエンチャンで、1月にベトナムのバンメトートで、ワークショッブを開催した。1月5日のバンメトートワークショップは、「ベトナム・ラオス・カンボジア(VCL)間の発展の三角地帯の開発と日本の役割」をテーマに行われ、グェン・ズイ・ズン「ベトナム・ラオス・カンボジア発展の三角地帯の開発ベトナムと日本の役割」、タン・クォック・カイン「ベトナム、ラオス、カンボジアの発展の三角地帯におけるジャライ省の位置づけと役割」、チャン・マイン・フオン「ベトナム-ラオス-カンボジア発展の三角地帯におけるダクノン省の潜在能力と展望」、グエン・ディン・バック「CLV発展の三角地帯におけるコントゥム省の位置と役割」、池本幸生"Sustainable Coffee : Environment and People's Life"、山影進「CMLVと日本外交」、チュオン・ミン・ズック「中部高原の少数民族地域における経済・社会的発展」、古田元夫「21世紀にふさわしい開発モデルを求めて:発展の三角地帯・中部高原・日本における研究」、グエン・ヴァン・タン「21世紀はじめにおけるカンボジア、ラオスとの経済協力関係とベトナムの役割」、グエン・フイ・ホアン「発展の三角地帯に対する国際援助のマネジメントの実態」、チュオン・ズイ・ホア「南ラオス諸県の経済・社会状況と発展の三角地帯へのかかわり」、グエン・トゥ・ミー「成長の三角地帯:ベトナム、ラオス、カンボジア間の発展の三角地帯に対するASEANの経験」を含む計13本の報告が行われた。また、1月6日8日にかけて、バンメトートからジャライ、プレイクまでを実走し、レータイン国際国境ゲート、コーヒー・お茶農園での聞き取り調査を行った。

これらの活動を通じ、本年度は、(1)ASEAN新規加盟国のうちラオス、カンボジア、ベトナムにまたがる発展の三角地帯の現状と課題の解明、(2)この地域の発展にベトナムと日本が果たしうる役割について日越研究者および同地域の行政担当者との意見交換、(3)東西回廊をめぐる人々の暮らし、とりわけ国境地域に居住する少数民族についての視点を含めた実情把握等の面で大きな成果があった。この地域で急速な展開を見せる地域統合は、単に経済分野のみに限定された現象ではなく、政治・社会・安全保障など様々な分野をも含みうる大きな流れである。本研究はその動態にせまるため、各分野の専門家共同での現地における調査を重視している。本年度は、当初の計画通り以下を実施した。(1)これまでの研究を総括する国際ワークショップの開催(2010年8月、於東京)。(2)これまで未調査であった南部回廊の部分的実走調査を含めた、プノンペンとシエムリアップ周辺における調査(2011年1月)。(3)東京、ダナン(ベトナム)、ビエンチャン(ラオス)、コンケン(タイ)、バンメトート(ベトナム)でこれまでに開催したワークショップの報告集の作成(2011年3月)。8月7日(土)の東京でのワークショップは、ベトナム東南アジア研究所(Institute for Southeast Asian Studies)の協力を得て、「経済危機後のメコン圏と日本-発展の三角地帯を中心に-」と題して行われた。本ワークショップでは、グエン・スィ・トォアン「拡大メコン圏の発展とベトナムの役割」、末廣昭「アジア化するアジア、中国化するアジア」、グエン・ズイ・ズン「ベトナム・ラオス・カンボジアの発展の三角地帯の開発の展望」、久我由美「中国-ASEAN経済関係の深化-広西チワン族自治区の事例を中心に-」の計4本の報告が行われた。また、レ・ボ・リンの総括レポート「日本・CLMV関係」について白石昌也と古田元夫よりコメントが出され、最後に全体のまとめとなる総括討論を行った。1月4日より11日まで行われたカンボジア調査では、王立法律経済大学等、裁判官・検察官養成所等を訪ね、各機関の協力を得て、現在のカンボジアが抱える問題とその要因についてカンボジア近代史の経緯を踏まえて理解を深め、また地域統合の文脈から社会へのその影響について検討した。また同じ地域統合の観点から、プノンペン、シエムリアップの周辺において、同地と中国・ベトナム・タイなどの周辺国との関係性を探る景観調査を行った。CLV諸国では、21世紀に入って急速な経済発展が持続する一方で、中国の急速な進出とプレゼンスの顕在化、それに対応する形での日本や米国の新しい関与などが進み、大きく状況が変化している。本年度は、上記の活動を通じ、ベトナムをはじめとする現地の研究者や行政担当者が、そのような状況をどのように認識しているのかを把握する上で大きな成果があった。
次世代デバイス基板の超高平坦仕上げを実現する研磨パッドの開発に関する研究

本研究は,超大口径シリコンウェーハをはじめとする次世代デバイス基板の研磨加工において最重要課題となっている,基板表面の平坦性向上,特に,デバイス製造時の歩留まりに非常に強く影響する基板表面エッジ部の平坦性向上を目的に行った,エッジ部の高平坦化に有効な研磨パッドの開発に関するものである.大径工具を用いた平面研磨加工においては,工作物表面エッジ部における平坦性の著しい劣化が不可避であり,この問題に対し,従来,国内外で数多くの研究がなされるとともに,基板メーカにおいても研究・開発が精力的に行われている.しかし,最先端デバイスの製造において要求されている平坦性を実現できる技術はいまだなく,特に,半導体デバイス用シリコンウェーハの次世代規格品である超大口径450 mmウェーハの製造においては,研磨加工におけるウェーハ表面エッジ部の平坦性向上が製造プロセス全体の最重要課題とされている.本年度は,昨年度までに構築した工作物表面エッジ部の形状創成モデルにもとづき,エッジ部の高平坦化に有効な研磨パッドとして,表面に溝構造を有する研磨パッドや積層構造を有する研磨パッドなど数種類の新たな研磨パッドの設計を行い,実際に開発した.その結果,シリコンウェーハの研磨加工において,量産現場で採用されている研磨パッド使用時と比較して,同等の加工能率のもと,ウェーハ表面エッジ部の平坦性を大幅に向上させることができた.27年度が最終年度であるため、記入しない。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では,超大口径シリコンウェーハをはじめとする次世代デバイス基板の研磨加工において,基板表面全体における平坦性や基板表面内微小領域における平坦性,またデバイス製造時の歩留まりに非常に強く影響する基板表面エッジ部の平坦性の向上を目的に,それら平坦性の向上に有効な研磨パッドの開発を目指している.本年度は,現在量産プロセスにおいて最も重要な課題とされている基板表面エッジ部の平坦性向上に有効な研磨パッド特性を明らかにするため,まず研磨加工における工作物エッジ部近傍の形状創成メカニズムすなわち工作物エッジ部近傍の除去量分布の生成メカニズムの検討を行った.研磨加工における工作物除去量特にエッジ部近傍における除去量の分布は,おもに加工面に生じる接触応力分布により決定される.そこで,研磨パッドの弾性特性および粘弾性特性が加工面接触応力分布に及ぼす影響について,構造解析を用いて詳細な検討を行った.そして,その結果にもとづき工作物エッジ部近傍の形状創成モデルを新たに提案し,エッジ部の平坦性に対しては,工作物の沈み込み量を決定づける研磨パッドの弾性特性が強く影響することを明らかにした.実際に研磨パッドの弾性特性の評価試験およびシリコンウェーハの研磨加工実験を行い提案モデルの妥当性を示すとともに,新たな研磨パッドの設計を行った.また,研磨パッドの弾性特性を研磨機上ですなわち加工時により近い状態で評価可能な押し込み試験機を新たに設計・製作し,提案モデルのさらなる精度向上を図った.本研究は,次世代デバイス基板の研磨加工において,基板表面の平坦性,特にデバイスの生産性に強く影響する基板外周付近の平坦性向上を目的としている.研磨加工においては基板外周付近で平坦性が著しく劣化しやすく,この問題に対し,従来,国内外で数多くの研究がなされるとともに,量産メーカにおいても活発な研究・開発が行われている.しかし,工業的に要求されている平坦性を実現できる技術はいまだなく,特に,次世代規格である超大口径シリコンウェーハの製造においては,研磨加工における基板外周付近の平坦性向上が製造プロセス全体の最重要課題とされている.第1年度では,基板外周付近の高平坦化に有効な研磨加工工具,すなわち研磨パッドの開発を目的に,弾性学的な検討にもとづき基板外周付近の形状創成モデルを構築した.第2年度では,提案した形状創成モデルにもとづき,基板外周付近の平坦性向上に有効な研磨パッド特性を明らかにするとともに,その特性の評価方法を確立した.そして,その特性を自動で評価可能な装置を開発し,実際に様々な研磨パッドの特性評価を行うことで,形状創成モデルの精度を大幅に向上させた.従来,研磨パッド特性には規格化された評価方法がなく,研磨パッドの選定時には慣例的な特性値が指標に用いられている.本研究で確立・開発した評価方法および評価装置は,基板外周付近の平坦性向上に有効な研磨パッドの設計指針を与えるのみならず,量産現場において非常に有用な研磨パッドの選定指標を与えるものであり,工学的・工業的に非常に重要である.本研究は,超大口径シリコンウェーハをはじめとする次世代デバイス基板の研磨加工において最重要課題となっている,基板表面の平坦性向上,特に,デバイス製造時の歩留まりに非常に強く影響する基板表面エッジ部の平坦性向上を目的に行った,エッジ部の高平坦化に有効な研磨パッドの開発に関するものである.大径工具を用いた平面研磨加工においては,工作物表面エッジ部における平坦性の著しい劣化が不可避であり,この問題に対し,従来,国内外で数多くの研究がなされるとともに,基板メーカにおいても研究・開発が精力的に行われている.しかし,最先端デバイスの製造において要求されている平坦性を実現できる技術はいまだなく,特に,半導体デバイス用シリコンウェーハの次世代規格品である超大口径450 mmウェーハの製造においては,研磨加工におけるウェーハ表面エッジ部の平坦性向上が製造プロセス全体の最重要課題とされている.本年度は,昨年度までに構築した工作物表面エッジ部の形状創成モデルにもとづき,エッジ部の高平坦化に有効な研磨パッドとして,表面に溝構造を有する研磨パッドや積層構造を有する研磨パッドなど数種類の新たな研磨パッドの設計を行い,実際に開発した.