hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
固体系室内空気汚染物質の飛散挙動の解明とその計測評価方法の標準化に関する研究

研究計画調書に記載のとおり,今年度は主として,実際の室内粉塵を模倣した固体系標準汚染物質についての調査研究に取り組んだ.まず,JIS Z 8901に規定された試験用粉体15種を用いてクリーンブース内での歩行実験を実施した.歩行動作による試験用粉体15種の総飛散量の測定とともに粒径別に飛散粉塵量を計測した.その結果,アレルギー性疾患を引き起こすアレルゲンとして注目されているダニの死骸片やダニの糞である5μm10μmの粒径の粉塵飛散量は少なく,それよりも小さな粒径の粉塵の滞留時間が長く,総飛散量に占める割合も圧倒的に多いことがわかった.アレルギー性疾患の原因となる室内飛散粉塵の飛散性,拡散性挙動の検討には,JIS Z 8901に規定された試験用粉体15種を構成する汚染物質より,大きな粒径の固体系汚染物質の調製が新たに必要であると考えられる.そこで、現在、培養土、ピートモス、はくとう土、珪藻土、ポルトランドランドセメント、活性炭、流動パラフィンから成る新規標準汚染物質の作製に取り組んでおり,自動乳鉢,自動ふるい機などにより粒径5μm10μmを中心とした標準汚染物質の作製方法に関する研究を進めているところである.研究計画調書に記載した平成30年度の予定通りに進捗している.ただし,当初,見込んでいたJIS Z 8901に規定された試験用粉体15種を使用した実験結果からハウスダストによるアレルギー性疾患の原因物質とされるダニの死骸片やダニの糞の粒径よりも小さい汚染物質が激しく飛散,拡散し,注目している粒径の物質の飛散拡散挙動を調べにくい状況にあることが判明した.そこで,現在,5μm10μmの粒径を中心に構成される新たな標準汚染物質の作製方法等に関する研究に取り組んでいる。今後は,実際の室内粉塵を模倣した固体系標準汚染物質,特にアレルギー性疾患の原因物質とされる汚染物質の粒径を中心とした適切な標準汚染物質の作製方法の確立を目的に研究を進める.具体的には,培養土、ピートモス、はくとう土、珪藻土、ポルトランドランドセメント、活性炭、流動パラフィンから成る粒径5μm10μmを中心とした標準汚染物質の作製方法に関する研究を進める.特に,天然物質である培養土およびピートモスについては粒径と色相を自動乳鉢および自動ふるい機で厳密に調製し,再現性と定常性の高い作製条件を探索する.研究計画調書に記載のとおり,今年度は主として,実際の室内粉塵を模倣した固体系標準汚染物質についての調査研究に取り組んだ.まず,JIS Z 8901に規定された試験用粉体15種を用いてクリーンブース内での歩行実験を実施した.歩行動作による試験用粉体15種の総飛散量の測定とともに粒径別に飛散粉塵量を計測した.その結果,アレルギー性疾患を引き起こすアレルゲンとして注目されているダニの死骸片やダニの糞である5μm10μmの粒径の粉塵飛散量は少なく,それよりも小さな粒径の粉塵の滞留時間が長く,総飛散量に占める割合も圧倒的に多いことがわかった.アレルギー性疾患の原因となる室内飛散粉塵の飛散性,拡散性挙動の検討には,JIS Z 8901に規定された試験用粉体15種を構成する汚染物質より,大きな粒径の固体系汚染物質の調製が新たに必要であると考えられる.そこで、現在、培養土、ピートモス、はくとう土、珪藻土、ポルトランドランドセメント、活性炭、流動パラフィンから成る新規標準汚染物質の作製に取り組んでおり,自動乳鉢,自動ふるい機などにより粒径5μm10μmを中心とした標準汚染物質の作製方法に関する研究を進めているところである.研究計画調書に記載した平成30年度の予定通りに進捗している.ただし,当初,見込んでいたJIS Z 8901に規定された試験用粉体15種を使用した実験結果からハウスダストによるアレルギー性疾患の原因物質とされるダニの死骸片やダニの糞の粒径よりも小さい汚染物質が激しく飛散,拡散し,注目している粒径の物質の飛散拡散挙動を調べにくい状況にあることが判明した.そこで,現在,5μm10μmの粒径を中心に構成される新たな標準汚染物質の作製方法等に関する研究に取り組んでいる。今後は,実際の室内粉塵を模倣した固体系標準汚染物質,特にアレルギー性疾患の原因物質とされる汚染物質の粒径を中心とした適切な標準汚染物質の作製方法の確立を目的に研究を進める.具体的には,培養土、ピートモス、はくとう土、珪藻土、ポルトランドランドセメント、活性炭、流動パラフィンから成る粒径5μm10μmを中心とした標準汚染物質の作製方法に関する研究を進める.特に,天然物質である培養土およびピートモスについては粒径と色相を自動乳鉢および自動ふるい機で厳密に調製し,再現性と定常性の高い作製条件を探索する.標準汚染物質に関する検討に集中したためクリーンブースの更新が予定より遅延したためである.
実動物を用いた膵臓および脳Perfusion CT至適条件の比較研究

脳血流測定アルゴリズムであるmaximum slope法およびdeconvolutionが膵臓に応用可能であるかどうかを判定するため,ビーグル犬を用いて非観血的に膵臓のPerfusion CT解析を行った。いずれの方法も,血液脳関門のない臓器においては血流評価の定量性が疑問視されているものの,結果として,イヌの膵血流基準値を定量的に反映することが示唆された。また,両法間で,膵血流値は同等であったもものの,膵血液量および平均通過時間の値については,解析に使用する血管によって差異が認められ,膵血流値,膵血液量,平均通過時間のすべてのパラメータで両法が相関したのは,inputが脾動脈,outputが脾静脈の場合のみであった。このことから,膵臓における血管外への造影剤の漏出は解析結果に影響をおよぼすものの,膵臓に近位の血管をinput/output関数として利用することで,その影響は最低限となることが判明した。つまり,膵臓においては,脾動脈および脾静脈をinput/output関数として使用すれば,どちらの方法も膵血流解析アルゴリズムとして利用可能であることが明らかとなった。現在,非侵襲的で定量的な膵血流測定方法は確立していない。本研究によってPerfusion CT解析が膵臓に応用可能であることが示されたことから,今後,膵疾患のCT検査時にPerfusion CTを組み込むことで,急性膵炎においては浮腫性膵炎と壊死性膵炎の鑑別および壊死性急性膵炎への進行の予見を,膵臓癌においては抗癌剤のレスポンス予測等に利用できる可能性が示された.本年度は,脳血流測定アルゴリズムであるmaximum slope法およびdeconvolutionが膵臓に応用可能であるかどうかを判定するため,ビーグル犬を用いて非観血的に膵臓のPerfusion CT解析を行った。また,両法間で,膵血流値は同等であったものの,膵血液量および平均通過時間の値については,解析に使用する血管によって差異が認められ,膵血流値,膵血液量,平均通過時間のすべてのパラメータで両法が相関したのは,inputが脾動脈,outputが脾静脈の場合のみであった。本研究によってPerfusion CT解析が膵臓に応用可能であることが示されたことから,今後,膵疾患のCT検査時にPerfusion CTを組み込むことで,急性膵炎においては浮腫性膵炎と壊死性膵炎の鑑別および壊死性急性膵炎への進行の予見を,膵臓癌においては抗癌剤のレスポンス予測等に利用できる可能性が示された。本研究によってPerfusion CT解析が膵臓に応用可能であることが示されたことから,今後,膵疾患のCT検査時にPerfusion CTを組み込むことで,急性膵炎においては浮腫性膵炎と壊死性膵炎の鑑別および壊死性急性膵炎への進行の予見を,膵臓癌においては抗癌剤のレスポンス予測等に利用できる可能性が示された.
中枢神経原発悪性リンパ腫の免疫回避機構におけるエンドセリン受容体Ｂの役割

中枢神経系原発悪性リンパ腫(PCNSL)におけるエンドセリンB受容体(EBR)およびケモカイン発現と腫瘍浸潤リンパ球(TIL)の関係が検討された.PCNSL症例24例中EBRは12例で陽性であった. CXCL12陽性は22例であり, CXCL13陽性18例で陽性であった. CXCL13陽性細胞は新生血管周囲に集簇し,またその周囲にTILが増加した.一方, EBR陽性例ではEBR陰性例に比較してTILが減少した.以上からPCNSLはEBRおよびCXCL13を介してTIL中のcytotoxic T cellを調整することにより宿主側の免疫を回避する.「背景と目的」エンドセリンB受容体(ETBR)は血管収縮物質エンドセリンの受容体であり、様々な癌において免疫回避機構との相関が報告されている。本研究の目的は中枢神経悪性リンパ腫(PCNSL)におけるETBRの発現とその免疫回避機構との相関について明らかにすることである。本年度は昨年度に得られた神経膠腫についてのETBRの発現データに基いてPCNSLにおけるETBRの役割について検討した。「結果」CXCL12陽性は26例中26例(1+:3 , 2+: 23)であった. CXCL12陽性例は全例で血管内皮細胞においてもCXCL12陽性所見を示した。CXCL13陽性は26例中23例(1+: 19, 2+:4)であった. CXCL13陽性例中2例のみが血管内皮細胞に陽性を示した.CD105で血管が標識された症例は26例中11例であった。TIA-1標識数は統計学的にFOXP3標識数よりも有意に高かった。またETBRは全例でケモカイン(とくにCXCL13陽性細胞周囲)およびCD105で標識される新生血管で発現していた。「結論」ETBRはケモカインと共にPCNSLの微小環境を調整して腫瘍の増殖、免疫回避に関与している。中枢神経系原発悪性リンパ腫(PCNSL)におけるエンドセリンB受容体(EBR)およびケモカイン発現と腫瘍浸潤リンパ球(TIL)の関係が検討された.PCNSL症例24例中EBRは12例で陽性であった. CXCL12陽性は22例であり, CXCL13陽性18例で陽性であった. CXCL13陽性細胞は新生血管周囲に集簇し,またその周囲にTILが増加した.一方, EBR陽性例ではEBR陰性例に比較してTILが減少した.以上からPCNSLはEBRおよびCXCL13を介してTIL中のcytotoxic T cellを調整することにより宿主側の免疫を回避する.「背景と目的」エンドセリンB受容体(ETBR)は血管収縮物質として知られるエンドセリンの受容体である。その発現は腫瘍増殖能との関連が示唆されており、さらに様々な癌において免疫回避機構との相関が報告されている。本研究の目的は中枢神経悪性リンパ腫(PCNSL)におけるETBRの発現とその免疫回避機構との相関について明らかにすることであるが、本年度は1.方法論を確立すること及び2.PCNSLとの比較のためにまず中枢神経の代表的悪性腫瘍である神経膠腫についてETBRの発現とその腫瘍発生についての役割を検討した。「対象と方法」2000年9月から20012年4月までの12年間に当施設で経験した神経膠腫68例(毛様細胞性星細胞腫:7例、神経節膠腫:1例、びまん性星細胞腫:2例、乏突起膠腫:4例、乏突起星細胞腫:4例、退形性星細胞腫:8例、退形成乏突起膠腫:10例、退形成乏突起星細胞腫:2例、膠芽腫:30例)を対象とした。凍結標本が得られた14例についてPCR法を用いてETBRの腫瘍での発現を確認した。免疫染色により全例でETBRを発現した腫瘍内の血管数を計測した(10高視野)。また、免疫染色(TIA-1)を用いて、腫瘍内に浸潤した細胞障害性Tリンパ球(CTL)数(10高視野)を計測し、ETBR発現血管数とCTL数との相関を統計学的に解析した。「結果」凍結標本が得られた14例全例でRNAレベルでのETBRの発現が認められた。膠芽腫では神経膠腫と比較してETBR発現血管数が有意に増加していた(p=0.0061)。またETBR発現血管数の増加が腫瘍内浸潤CTLの低下と相関していた(p=0.0004)。「結論」膠芽腫において他の神経膠腫よりも有意に高くETBRが血管内皮細胞に発現していた。ETBRがCTLの腫瘍へのhomingを妨げることが腫瘍の免疫回避に繋がると考えられた。エンドセリンB受容体(EBR)は癌の免疫回避機能としての役割が注目されている.今回,中枢神経系原発悪性リンパ腫(PCNSL)における免疫回避機構を明らかにするためにEBRおよびケモカイン発現と腫瘍浸潤リンパ球(TIL)の関係について検討した.【対象および方法】PCNSL24例を対象にした.免疫染色で腫瘍細胞,血管内皮細胞でのEBRとCK, CXCL12, CXCL13およびその受容体,腫瘍浸潤T

cell-subset (TIA-1, FOXP3)について検討した. EBR, CXCL12, CXCL13の評価は血管および腫瘍細胞の標識率により3段階で評価した.【結果】EBRは24例中12例で陽性(1+:4, 2+:5, 3+:3)であった. CXCL12陽性は24例中22例(1+:5, 2+:14, 3+:3)であり,血管内皮細胞は全例で陽性所見を示した. CXCL13陽性は24例中19例(1+:10, 2+:6, 3+:3)であった. CXCL13陽性細胞は新生血管周囲に集簇しており,またその周囲にTILが増加する傾向がみられた.EBR陽性例ではTIA-1, FOXP3陽性のTIL数の平均値はそれぞれ13.58+/-14.2, 2.17+/-3.07であり,陰性例では38.30 +/-39.61, 9.93+/-16.97であった. TIA-1陽性TILについてはEBR陽性例は陰性例よりも有意に少なかった(P<0.05), FOXP3陽性TILでも同様の結果が得られた(P<0.05).【結論】1. PCNSLはEBRを介してTIA-1で標識されるcytotoxic Tcellを調整することにより宿主側の免疫を回避する.2. PCNSLはCXCL13を発現してTILを調整している可能性が考えられる.神経病理学昨年度に得られた神経膠腫についてのETBRの発現データに基いてPCNSLにおけるETBRの役割について検討した。方法論が確立していたためにPCNSLのケモカインを含むPCNSLの微小環境とETBRの発現が明らかにされた。また悪性神経膠腫とPCNSLとの差異が明らかにされた。しかし、平成24、25年度で収集されあたEB陽性例では検体が古い例が多くて免疫染色でのデータが一定しなかった。そのために本年度はEpstein-Barr(EB)ウイルス陰性例と陽性例におけるETBRの発現の役割の差異は明らかにできなかった。平成24年度の研究計画としてPCNSLにおけるエンドセリンB受容体(ETBR)の発現、とくにEpstein-Barr(EB)ウイルス陰性例と陽性例におけるETBRの発現の比較検討を予定していたが、平成24年度前半はEB陽性例の検出率が予想よりも低く症例が充分に収集できなかった。そのためにまず、次年度に予定していた比較対象とする悪性神経膠腫におけるエンドセリンのB受容体の発現と同腫瘍の免疫回避機構の解析、研究を先行させた。その結果として悪性神経膠腫におけるエンドセリンB受容体の発現と同受容体が免疫回避機構に関係することを証明した。またこの免疫回避機構は悪性神経膠腫のWHO gradeに相関する傾向を証明した。平成25年度の研究計画としてPCNSLにおけるエンドセリン受容体(ETBR)の発現、とくにEpstein-Barr(EB)ウイルス陰性例と陽性例におけるETBRの発現の比較検討を予定していたが、EB陽性例の検体不適例が多くて免疫染色でのデータが一定しなかった。しかし、平成25年度後半から統計学的に解析可能な新鮮なEBウイルス陽性PCNSL症例を確保することができており、順次PCNSLについても解析を進めている。したがって当初の計画に基いて次年度は引き続いて1. PCNSLにおけるETBRの発現並びに定量化。2.腫瘍内浸潤しているリンパ球のsubset(とくにT細胞系統)の解析および定量化。3. EB陽性PCNSLとEB陰性PCNSL例のETBRの発現の比較検討。4. EB陽性
Mental lexiconにおける屈折と派生についての研究

本研究は、屈折形態論に関してPinkerらが提案している規則形と不規則形との明確な区別が派生形態論にも成り立つかどうかを考察することを目的としたものである。Pinkerらによれば、屈折形態論における規則形はデフォルトで適用される規則によって生成されるのに対して、不規則形は連想記憶(associative memory)の中にリストされ、それら既存の語との類似性に基づいて、不規則形の新語が時に、類推(analogy)によって拡張的に得られることがあるという。これは、屈折形に規則形と不規則形との質的な区別をせず、規則の存在を一切認めないコネクショニストらの主張と真っ向から対立するものである。本研究ではまず、ある意味概念を表す複数の派生接辞の中に、屈折形態論の場合同様、デフォルト接辞が存在する場合があることを指摘した。例えば、抽象名詞を派生する英語の-nessや日本語の「-さ」などである。本研究で最も詳細に検討したのは日英語の動作主(agent)を表す派生名詞であり、英語ではデフォルト接辞として-erがあるが、日本語の動作主を表す接尾辞にはそのようなデフォルト接辞は存在しないことを述べた。さらに、日本語の動作主を表す派生名詞は、「-者(しゃ)」「-人(にん)」「-手(て)」のようにかなり生産的な接尾辞の付いた語(例:希望者、案内人、読み手)でさえも、語種(和語、漢語、外来語、擬声語)の制約に従うことを指摘した。語種は少なくとも部分的には音韻的な特徴によって互いに区別されると考えられ、したがって、日本語で新しく動作主名詞が形成されるときには規則によってではなく、メンタル・レキシコンにリストされている既存の動作主名詞との音韻的な類似に基づいて類推によって得られる、と結論できると思われる。このことをさらに証拠付けるため、ノンセンス(nonsense)語を用いた実験を行うことを計画中である。英語の動詞の過去形について、現在、Pinker and Prince 1988,1991らの主張と、connectionist modelを提案する人々の考え方とが対立している。後者は規則の存在を一切認めないのに対して、前者によれば、不規則動詞の過去形は連想記憶(associative memory)の中に貯蔵されているが、規則動詞の過去形はデフォルト(default)規則によって生成されるという。本研究では、屈折だけでなく派生に関しても、デフォルト規則が存在することを明らかにした。形容詞に-nessの付いた語(例:happiness)と動詞に-erの付いた語(例:driver)はデフォルト規則によって生成されると考えられる。日本語に関しても、「-さ」の付いた語(例:[重さ])を「-み」の付いた語(例:「強み」)と対比した場合、英語の-nessの付いた語といろいろな点で平行性が認められることが分かった。したがって、「-さ」の付いた語もデフォルト規則で生成される可能性がある。デフォルト規則によって生成される派生語があるとして、次に考察しなければならないのは、それ以外の派生語はmental lexiconの中でどのように他の同形の派生語や基体と関係し合っているのかということであろう。現在もPinkerらとconnectionist modelの間に活発な論争が続いており、今後は、屈折形態論に関する両者の主張を綿密に比較・対照しながら、これら2つの対立する考え方が、派生形態論とどのように関わってくるかを考察してみたい。本研究の最終的な目的は、屈折形態論に関してPinkerらが主張している規則形と不規則形の二分法が、派生形態論にも当てはまるかどうかを明らかにすることである。

つまり、規則の存在を認めないコネクショニストらの主張に対して、Pinker and Prince 1991などでは、規則形はデフォルト規則によって生成されるのに対して、不規則形は連想記憶(associative memory)の中にリストされているという区別をしており、この区別が派生語に関しても成り立つかどうかということである。前年度の研究ですでに、派生形態論の中にもデフォルト規則がいくつか存在することを述べた。さらに、日英語の動作主名詞(agent noun)を比較した結果、英語にはデフォルトの屈折接尾辞-er(例:writer)が存在するが、日本語の動作主を表す接尾辞にはそのようなデフォルト接辞は存在しないことを指摘した。本年度の研究では、上記の指摘をふまえて、日本語の動作主を表す種々の接尾辞の付いた語は、「-者」「-人」「-手」(例:経営者、相続人、書き手)のようなかなり生産的な接尾辞の付いたものでさえも、語種(和語、漢語、外来語、擬声語)の制約に従うことを、著者の行った調査などに基づいて、新たに指摘した。語種は少なくとも部分的には音韻的な特徴によって互いに区別されると考えられ、したがって日本語でデフォルトではない接尾辞の付いた動作主名詞が新たに作られるときには、規則によって生成されるのではなく、連想記憶の中にリストされている既存の動作主名詞との音韻的な類似性に基づいて、類推(analogy)によって拡張的に得られると結論することができるであろう。今後の研究において、これらの接尾辞が語種に関する音韻上の制約を受けるということをさらに証拠付けるために、ノンセンス(nonsense)語を用いた実験を行うことを考えている。
女性のキャリア形成の変容－ノンエリート層に焦点をあてて―

2018年度の主な研究実績は、1)「女性のキャリア形成に関するアンケート調査」の実施、2)女性従業員へのヒアリング調査、3)調査結果報告会の実施、4)海外調査実施、の4点である。また、それぞれの研究の実施・分析に対して研究会を開催し、他の専門分野の研究者からのアドバイスを受けた。「女性のキャリア形成に関するアンケート調査」では、福井県と奈良県に事務所があるA社(情報・通信業)、および福井県B社(流通業)、奈良県C社(流通業)において、労働組合を通じてアンケート調査の配布・回収を実施し、有効回答664件を得た。さらに、A社の福井(2018.05.14)、奈良(2018.09.1821)で働く女性たちへ、これまでの職業経歴とキャリア形成についてのヒアリング調査を実施した。また、A社(2018.05.14、07.23、2019.01.25)およびB社(2019.02.24)に関しては、アンケート調査の集計結果について、事務所に出向き、その結果と地域における特性についての報告会を実施した。これらの調査実施と連動して、研究会を開催(2018.04.19、05.25、06.22、08.04、10.17、12.12、2019.02.20)し、調査内容についての報告や検討を行った。海外調査については、男女の平等政策について産業別労働組合の取組みについて、フィンランドのジャーナリストユニオン(UJF)(女性比率が高いユニオン)、およびアカデミックエンジニアと建築家のユニオン(TEK)(女性比率が低いユニオン)の2ヶ所で実施した。企業調査について、産業属性を統一し、2地域間の比較可能な状態で調査先が確保できたため、2018年度の研究は順調に進展することが出来た。また、調査全体の結果については、2020年度の科学研究費の研究報告における出版助成に申請できるよう、調査結果のとりまとめを行う予定である。平成28年度の研究実施計画では、1)「女性の職業キャリア研究」に関する先行研究の分析から事例研究への情報収集、2)政府統計データの分析を行う予定であった。前者の研究については研究会を開催し、東京において、2016年5月7日、9月7日、11月15日、12月20日、2017年1月31日、3月21日の勉強会を開催した。後者については、予定していた「出生動向基本調査」(社会保障・人口問題研究所)への個票データ申請を試みたが、申請に関する電話相談の中で、研究内容とそぐわないのではないかと判断したため申請には至らなかった。そのかわり、「国勢調査」「就業構造基本調査」(総務庁統計局)を利用し、女性の職業選択についての偏りや、学歴による就業率の変容などの分析を行った。また「家計調査」を時系列で分析し、勤労世帯の妻の就業状態と世帯の所得に関する研究を行った。そこから2000年以降の世帯の貧困化を明らかにし、女性の就業が家計へ強く影響していることを示し、学内紀要に論文を投稿した。企業調査への事前調査としては、日本女子大学名誉教授の高木郁朗先生より、関西電力の子会社であるA社(ビル清掃業務)の事例を分析してはどうかとのアドバイスを受けることが出来た。学会関連の活動では、主に情報収集のために、日本家政学会第68回大会参加(金城学院大学)、国際家政学会でのポスター発表(韓国:大田市)を行い、研究者との情報交換や交流を図った。なお他の日程と重なりがあったため、予定していた「日本社会政策学会」「生活経済学会」への参加は見送った。当初予定していた政府統計データ「出生動向調査」の個票データについては、職業キャリアとの関わりについて分析するのは難しいのではないかと判断し、他の「国勢調査」「就業構造基本調査」へと変更した点から、予定通りではないが、それに替わるデータ分析を行っていることから、おおむね順調に進展していると評価した。平成29年度の研究実施計画では、主に、1)事例研究のための情報収集、2)事例研究、を行う予定である。1)では、産業別労働組合(JEC連合、日本サービス・流通連合など)へ、女性の中期・長期勤続者がある一定数いる企業について聞取り調査を行い、条件にあい、かつ聞取り調査に対応可能な企業についての情報収集を行う予定であった。しかし平成28年度に、日本女子大学名誉教授である高木郁朗先生より、Bの子会社であるA社が候補としていいのではないかとアドバイスを受け、産業別労働組合への聞取りではなく、B労働組合へ直接研究内容を説明し、調査が可能かどうか依頼(2017年6月22日)を行った。2)では、B労働組合に対して、子会社全体の概要をお聞きし、そのうち、女性のキャリア形成を調査することができそうな複数の子会社を選定し、アンケート調査とヒアリング調査を実施にしたいことを伝え、B(企業者)へも調査の許可を求めるなど、調査実施への準備を行った。その後企業側から許可もおりたため、調査項目の具体的な相談(2018年2月15日)などを行い、アンケート調査実施の準備を行った(調査表の作成・印刷など)。そのほかに、これらの聞取り調査候補・調査内容に関する研究会を東京にて、2017年5月11日、6月30日、8月8日、9月19日、11月26日、2018年1月30日、3月18日に開催した。

また、「日本家政学会」春季大会、お茶の水女子大学におけるシンポジウムに参加して、情報収集などを行った。当初予定していた企業の選定が進み、2018年度に調査の実施が可能になっているため、予定通りの進展であると評価できる。2018年度の主な研究実績は、1)「女性のキャリア形成に関するアンケート調査」の実施、2)女性従業員へのヒアリング調査、3)調査結果報告会の実施、4)海外調査実施、の4点である。また、それぞれの研究の実施・分析に対して研究会を開催し、他の専門分野の研究者からのアドバイスを受けた。「女性のキャリア形成に関するアンケート調査」では、福井県と奈良県に事務所があるA社(情報・通信業)、および福井県B社(流通業)、奈良県C社(流通業)において、労働組合を通じてアンケート調査の配布・回収を実施し、有効回答664件を得た。さらに、A社の福井(2018.05.14)、奈良(2018.09.1821)で働く女性たちへ、これまでの職業経歴とキャリア形成についてのヒアリング調査を実施した。また、A社(2018.05.14、07.23、2019.01.25)およびB社(2019.02.24)に関しては、アンケート調査の集計結果について、事務所に出向き、その結果と地域における特性についての報告会を実施した。これらの調査実施と連動して、研究会を開催(2018.04.19、05.25、06.22、08.04、10.17、12.12、2019.02.20)し、調査内容についての報告や検討を行った。海外調査については、男女の平等政策について産業別労働組合の取組みについて、フィンランドのジャーナリストユニオン(UJF)(女性比率が高いユニオン)、およびアカデミックエンジニアと建築家のユニオン(TEK)(女性比率が低いユニオン)の2ヶ所で実施した。企業調査について、産業属性を統一し、2地域間の比較可能な状態で調査先が確保できたため、2018年度の研究は順調に進展することが出来た。平成29年度は、昨年に引き続き、研究会を月に1度程度開催する予定である。その席において、労働経済学、法律、生活経済学といった領域の研究者からアドバイスや指摘を受け、本研究のテーマである「ノンエリート層に焦点をあてた、女性のキャリア形成の変容」について分析を深める予定である。また、本年度には昨年度に研究会でまとめた政府統計データ等をもとに論文を執筆し、学内紀要(椙山女学園大学研究論集、人間関係学研究)へ投稿する予定である。一方、平成30年度に予定している女性の企業内のキャリア形成についてヒアリング調査を引き受けてくれそうな企業労働組合への調査も並行して行う予定である。その他の情報収集のために、「日本家政学会」「社会政策学会」への学会に参加するつもりである。平成30年度は、Bの子会社へのアンケート調査の実施、およびヒアリング調査(2050代の女性をひとりづつ)を予定している。昨年に引き続き、研究会を月に1度程度行い、調査結果の取りまとめや、分析内容、分析結果について、労働経済学、法律、生活経済といった領域の研究者からアドバイスや指摘を受けつつ、研究をまとめる予定である。また、女性の就業継続やキャリア形成の伸展について、男女間賃金格差の小さい北欧諸国において、労働組合を通じたヒアリング調査を行う予定である。研究の成果の一部については、学内紀要(椙山女学園大学研究論集など)へ投稿予定である。また、調査全体の結果については、2020年度の科学研究費の研究報告における出版助成に申請できるよう、調査結果のとりまとめを行う予定である。
磁気浮上回転モータの研究

磁気軸受と回転モータの機能を一体化する方式として、モータの磁極数の+2または-2極の磁極を重畳して実現する理論を提案し、その一般解を証明する実験に成功した。これは誘導型と同期型モータで実現できる。同期型モータでは浮上と回転制御が完全に分離でき制御しやすいが力が弱い欠点が明らかとなった。一方誘導型では、ロータの強度があり高速回転に向いている。また浮上力が強いがロータ内部での損失が大きく、効率が悪化することが明らかとなった。これらの特性は実験的にも求められ、その成果は国内外の学会で発表し、大きな注目を集めている。これら双方の長所を取り入れ、強力で実用的な浮上モータとして内部永久磁石方式の同期モータを提案し、実験を進めてきた。内部磁石ロータは表面は積層鋼板なので強度があり磁気抵抗が少ない。しかも内部磁石により同期モータとしての特性も持っている。実験結果から強力な浮上モータの実用化の見通しがえられた。また実用上の制御しやすさなどを考え、2つの3相巻線を持ったモータの試作を進行中である。以上の成果は、高性能で実用的な浮上回転モータの開発の指針を示すものである。当初の計画どうり順調に進行しており、研究計画に従って次のような成果が得られた。1)現有の装置により、2極および4極の永久磁石回転子を使ったPM同期モータとしての浮上実験に成功し、最高回転で1万回転/分を越えた安定した回転に成功した。しかし現有実験装置では磁場が弱すぎて、負荷特性を明確にする事ができなかった。この方式は理論解析どうり、浮上と回転が連成せずに制御できた。2)簡単な誘導回転子を作成し、IM型モータとしても1万回転/分以上の浮上回転に成功した。この際問題となるのが浮上と回転の干渉であるが、相互干渉の小さな方式として、振幅変調制御を提案し、浮上回転を行った。しかし試作した回転子に問題があり、本格的な実験は出来なかった。3)PM同期モータの空間磁場の歪の影響を解析し、悪影響を受けにくい極数を明らかにした。これは実験でも同じ傾向を示している。現有装置では磁場が弱く負荷特性を明確に出来なかったので、より強力な実験装置を設計し、製作を開始した。誘導回転子には本格的なかご型回転子を、PM回転子には磁場歪の受けにくい回転子を設計した。以上の明らかとなった成果は、学会発表を行っている。当初の計画に従って、次のように研究を進めいくつかの成果が得られた。1)8極の集中巻き浮上モータでPM型およびIM型の実験を行い、安定した浮上回転制御に成功した。これらの成果は国内の学会のみならず国際会議でも発表し、大きな反響を得ている。しかし、ハイブリッド型のモータは現在ロータを製作中であり、解析は進んでいるものの実験は次年度になってしまった。2)回転負荷特性、ラジアル負荷特性を測定し、それなりの成果をあげている。しかしながら実用化できる性能までは達していない。この理由として、1つはギャップの大きさと磁界の弱さが挙げられ、実験装置の改造を行って改良中である。さらに重要な点は、今まで電機子反作用を無視して浮上制御理論を誘導してきたが、これが無視できないことが判明したので浮上制御にベクトル制御を取り入れ、大幅な改良を試みる。3)実験では多少の変更はあるものの、これらを改良する理論的が展開できた。そこで実用化実験装置として、2極と4極の3相巻線を持ったモータの試作を準備している。次年度にはこれらをまとめ、浮上回転モータ完成させる。浮上と回転を同時に実現するモータの開発を続け、昨年度までに基礎的な実験を終了している。本年度は強力なモータとすべく解析と実験を行い、次の成果を得た。1)PM型とIM型のモータで、浮上力の負荷と回転負荷を加えた実験を行った。その結果、PM型は磁石の厚みが問題となることが、IM型はロータ構造が問題でそれを解決するロータは製作が困難なことがわかった。2)これらを解決するロータとして、内部磁石ロータを考案し実験を行った。その結果、制御しやすく強力な浮上モータとなることが判明した。その成果は、アメリカ電気電子情報学会(IEEE)論文集に採択されている。3)さらに実用的で強力なモータとして、2つの3相巻線を持ったモータを制作中である。
ヒスタミン合成酵素の阻害剤は、新しいタイプの「抗ヒスタミン薬」となりうるか

ヒスチジン脱炭酸酵素の特異的阻害剤であるα-フルオロメチルヒスチジン(FMH)投与によるヒスタミンの涸渇が、ヒスタミンの関与する種々の病態に対して効果があるかどうか、また、ヒスタミンは多くの生理的役割を果たしているのでヒスタミン涸渇が重大な副作用を生じないかどうかを検討するのが本研究の目的である。薬効の検討では、FMHはマストミスの胃カルチノイドにおけるヒスタミン産生を強く抑制し、ヒスタミン誘発十二指腸潰瘍の形成を完全に阻止した。動揺病モデルとしてのラットの二重回転刺激による異食症(カオリン摂取)はFMH投与で抑制された。FMHによる生理的パラメータへの影響としては、まずモルモットにFMHを連続投与して組織ヒスタミンを低下させても、H_1およびH_2-受容体の感受性は、それぞれ^3H-メピラミン結合とCAMPの上昇、回腸(特に、ヒスタミンに鋭敏な盲腸紐)と心筋の収縮を指標として調べた限りでは変化がなかった。マウス・ラットを用いての一般薬理作用のスクリーニングでも、高用量以外では、ほとんど影響なかった。しかし、詳細に中枢での作用を調べると、例えば、血中コルチコステロン、ACTH濃度や睡眠・覚醒の概日リズム、自発運動の自由継続リズムの位相などにはわずかな影響がみられた。免疫系に対しては、抗体産生やDNFB接触過敏性反応の調節には影響がなかった。FMHの最適投与法を求めてファルマコキネティクスを検討したが、投与されたFMHの脳、肝臓・胃粘膜への組織移行性はそれほど大きなものではなく、腎臓から速やかに排泄された。このことは、今後、FMHのより効果的な投与計画策定の基礎となるであろう。以上の研究を要約すると、FMHは胃・十二指腸潰瘍と動揺病の治療薬としての可能性が示され、FMHを投与して組織ヒスタミン含量が低下しても著明な副作用は出現しないようである。しかし、尚、詳細な研究が今後必要であると思われる。ヒスタミンの生成酵素(ヒスチジン脱炭酸酵素)の特異的阻害剤であるα-フルオロメチルヒスチジン(FMH)投与によるヒスタミンの涸渇が、ヒスタミンの関与する各種病態に対して効果があるかどうか、また、ヒスタミンは多くの生理的役割を演じているのでヒスタミン涸渇が重大な副作用を生じないかどうかを検討するのが本研究の目的である。マストミスにおいてヒスタミン産生性腫瘍によりおこる十二指腸潰瘍が、FMHにより完全に阻止された。また長時間作用型ヒスタミン受容体拮拡薬SMS201-995も潰瘍抑制効果があったので両者の併用は相乗効果が期待できる。動揺病モデルであるラットの二重回転刺激による異食症は、FMH、【H_1】-拮拡薬により抑制された。二重回転刺激時にラット脳内ヒスタミン含量が増加していたが、ノルアドレナリンを介する関与も考えられ、検討が必要である。FMHによるヒスタミンの長期間涸渇の影響については、ヒスタミンに対する反応性の高いモルモットに100mg/kgFMH、1日2回、6週間投与すると、各臓器のヒスタミン含量は対照群のそれの10-80%に低下した。【H_1】-,【H_2】-受容体を介する生理的反応の指標として回腸の収縮、心臓の陽性変力作用を調べたが対照群と有意の変化は認められなかった。

また、【H_1】-,【H_2】-受溶体を介する生化学的反応の指標としてそれぞれ[【^3H】〕-メピラミン結合能、CAMPの上昇を調べたが、大脳皮質以外、脳、腸、心で有意差はなかった。大脳皮質シナプトゾーム分画でわずかの変化が認められた。C57BL16マウスにブドウ球菌エンテロトキシンAを静注すると脾、肺でヒスタミンは上昇し、FMHはこれを抑えるがトキシンによる接触過敏反応の抑制には影響しなかった。マウスの水漫抱束ストレスによる血中コルコステロン上昇にも無影響であった。以上、FMHは二・三の病態に対して有効であるが、著明な副作用は現在のところ認められていない。更に群細に今後検討していきたい。本年度に得られた新しい知見は、以下の通りである。FMHの一般薬理作用をひろく検討した。マウスの自発運動、メタンフエタミンによる自発運動増強効果はFMH100mg/kg以上で抑制されたが、パラクロロアンフエタミンによるものは阻害されなかった。情動行動は種々のパラメーターについて検討したがFMHは有意な変化を示さなかった。テトラベナジンによる服瞼下垂、筋協調運動についても影響しなかった。ピロカルピン、フエニレフリン誘導唾液分泌反応に対しても、FMH100mg/kg以上でしか抑制しなかった。このように抑制を示す場合も100mg/kg以上の高用量を必要とした。從って、FMHによりヒスタミンを涸渇させても、重大な副作用は出現しないようである。次に、αーフルオロメチルヒスチジン(FMH)の切れ味が悪い、即ち、ヒスタミン産生酵素であるヒスチジン脱炭酸酵素のin vivoにおける阻害の程度が80ー90%止まりで、決して100%にならないので、FMHの投与法が悪いのではないかと考え、FMHの薬動力学を検討した。ラットにFMH50mg/kgを急速静脈内投与し、経時的に心臓より採血し、血漿中のFMHをアミノ酸分析計で定量した。FMH濃度は投与直後から急速に減衰し(αー相)、その後ゆっくり消失した(βー相)。これを2ーコンパートメントモデルにあてはめ、薬動力学的パラメーターを算出した。αとβ相の半減期はそれぞれ4.4と33分であった。定常状態分布容積(Vss)は非常に小さい値であるのに対して、体クリアランス(CL)は比較的大きい値であった。以上のことから、投与されたFMHの組織移行性はそれほど大きなものでなく、その排泄は腎臓に依存していると推定される。FMHの組織分布は現在検討中であるが、脳、肝臓、胃粘膜への移行性は小さく、腎臓へのそれは大きかった。これらのデータは、今後、FMHのより効果的な投与計画策定の基礎となるであろう。
海馬と大脳皮質におけるエピソード記憶の形成モデル

本研究では,生理学,解剖学,神経心理学などの知見に基づき,エピソード記憶のための海馬ー大脳皮質モデルを構築し,その特性を計算機シミュレーションによって調査した.その結果,海馬モデルの歯状回に導入した神経新生とCA3に導入したカオスニューロン,並びにCA3の学習則として導入した非対称スパイクタイミング依存性シナプス可塑性によって,一般的な時系列の記憶が可能になること,カオス想起によって海馬に記憶した時系列を抽出できること,破局的忘却を抑制しつつ長期記憶を形成できることなどを明らかにした.我々人間の記憶は,まず個人的な出来事の記憶,すなわち,エピソード記憶として獲得され,そこから時間的文脈を除去した記憶が形成されることによって,思考や推論といった高次情報処理を可能としている.このため,エピソード記憶は我々人間の記憶の基盤であり,人間のように知的で柔軟なシステムを構築するには,エピソード記憶の形成過程を模倣することが重要である.本研究では,生理学,解剖学,神経心理学などの知見を採り入れた工学的に有用なエピソード記憶の形成モデルを構築することを目的としている.本年度の研究では,主に,これまでに構築しているモデルに改良を加え,海馬を中心としたエピソード記憶の獲得モデルの構築を行った.これまでに構築している海馬モデルは時間変化のない静的なパターンの記憶のみが可能であった.これに対し,エピソードの記憶を可能とするためには,時間変化のある動的なパターン,すわなち,時系列パターンを扱えるようにする必要がある.また,一般に,時系列パターンでは,1つの時系列内に同じパターンが繰り返し現れたり,複数の時系列間で同じパターンが共有されたりすることがありえる.このような状況では,時系列の文脈を考慮しなければ正しい記憶及び想起を行うことができない.そこで,既存の海馬モデルの入出力層に文脈情報を保持する部分を付加した.また,海馬モデルに蓄えられた記憶を転写し,長期記憶として蓄える大脳皮質モデルにも,時系列情報の記憶を可能とするためのリカレント構造を導入した.そして,計算機実験により,本モデルが複数の複雑な時系列に対して破局的忘却を抑制しつつ記憶を可能にすること,記憶する時系列の数が多い場合でも良好な結果を示すこと,さらに,類似した複数の時系列に対しても優れた記憶能力を有することを明らかにした.本年度は,まず,新規な情報のみを効率良く学習することを目指して,入力情報の新規性判定機構を海馬モデルに導入する研究を行った.近年の研究により,自己連想記憶は学習パターンと偽記憶で異なるエネルギープロファイルを有することが明らかになっている.既に提案している海馬モデルのCA3は,自己連想記憶モデルと見なせるため,これを利用することで,入力情報が既知か否かを判定することが可能になると期待できる.しかし,実際に計算機実験を行ったところ,海馬モデルではこの判定機構が上手く機能しないことが多かった.その原因の1つは,海馬モデルの各部位で発火率に基づいた発火ニューロン数の調整を強制的に行なっているためであると考えられる.この問題については生物学的な妥当性も考慮しつつ,引き続き検討をしている.一方,これまでの研究では形式ニューロンを用いて海馬ー大脳皮質のモデル化を行なってきたが,これをスパイキングニューロンに拡張する試みを行った.これにより,時間的な変化を伴うエピソードの情報をより自然に扱うことが可能になる.この研究では,2つのスパイキングニューラルネットワークからなるデュアルネットワークモデルを構築し,擬似パターンを用いた記憶の転写について計算機実験で調査した.その結果,擬似パターンにより,破局的忘却を抑制しつつ新規な情報の追加学習が可能であることが明らかになった.また,擬似パターンに関連した研究として,ニューラルネットワークの構造獲得手法を考案した.通常,ニューラルネットワークの構造は設計者が試行錯誤により決定するが,本手法を用いることで自動的に高性能のネットワークの構築が可能になることが明らかになった.本手法は,大脳皮質ネットワークの構造決定に適用できると考えられる.この他に,睡眠時の海馬ー大脳皮質の活動に関する最新の研究成果の調査を行った.本年度の研究では,これまでに構築した海馬モデルに,歯状回における神経新生,並びに,海馬における学習則であるスパイクタイミング依存性シナプス可塑性(STDP)を導入し,一般的なエピソード(時系列)の記憶が可能となるように改良を加えた.一般的な時系列では,1つの時系列内に同じパターンが繰り返し現れたり,複数の時系列間で同じパターンが共有されたりする.そのため,時系列を扱うモデルでは,同じパターンが入力された場合でも,文脈を考慮して異なるパターンを想起する1対多の連想能力が必要になる.本モデルでは,これを歯状回における神経新生と,CA3の反回側枝の学習に用いた非対称なSTDPによって可能としている.さらに,海馬に蓄えられたエピソードの記憶を,長期記憶を担う大脳皮質モデルへと転写する仕組みを構築した.一般に,ニューラルネットワークに記憶された情報を取り出すのは極めて難しい.本研究では,海馬CA3にカオスニューロンを導入することで,想起時に海馬モデルが記憶した時系列を動的に取り出すことを可能とした.また,抽出した時系列を,擬似パターンとともに大脳皮質モデルに学習させることで,既に大脳皮質モデルに蓄えられている記憶を破壊(破局的忘却)することなく,記憶の転写を可能とした.また,これまでの大脳皮質モデルは,階層型ネットワークを誤差逆伝搬法によって学習するものであったが,学習法に生理学的な妥当性が乏しかった.

そこで,最終中間層と出力層のみで学習を行う誤差非伝搬学習を採用し,このモデルにおいて,破局的忘却を抑制する方法について調査を行った.これらの研究成果の一部は,既に国際会議,国内学会に発表している.未発表の内容については,現在,投稿準備中である.本研究では,生理学,解剖学,神経心理学などの知見に基づき,エピソード記憶のための海馬ー大脳皮質モデルを構築し,その特性を計算機シミュレーションによって調査した.その結果,海馬モデルの歯状回に導入した神経新生とCA3に導入したカオスニューロン,並びにCA3の学習則として導入した非対称スパイクタイミング依存性シナプス可塑性によって,一般的な時系列の記憶が可能になること,カオス想起によって海馬に記憶した時系列を抽出できること,破局的忘却を抑制しつつ長期記憶を形成できることなどを明らかにした.当初の予定通り,効率的な学習を実現するために必要であると考えられる,入力情報の新規性判定機構の導入を試みたが,結果としては思わしくなかった.様々な計算機実験を通して,上手く機能しない原因についてはほぼ明らかになっているが,具体的な改善策については検討中である.一方,これまでのモデルをスパイキングニューロンからなる構造に拡張したことで,破局的忘却を抑制しつつより自然にエピソードを扱えるようになる可能性を明らかにした.この研究は,次年度に予定している海馬ー大脳皮質モデルの構築を念頭に置き,小規模ではあるが2つのネットワークからなるデュアルネットワーク構造で検証を行っており,当初の計画を若干前倒しにして実施した.さらに,長期記憶を担うネットワークの最適な構造を獲得する手法を考案し,その有効性を明らかにした.また,当初の予定通り,海馬を中心としたエピソード記憶に関する研究成果,並びに,睡眠時の脳活動に関する研究成果について,文献調査の他,神経科学や認知心理学に関する年次集会に参加して情報収集を行った.以上より,ほぼ計画通りに研究を行なっているといえる.情報学今年度の研究では,入力情報の新規性判定機構の導入に難点があることが明らかになった.生理学的な妥当性を考慮しつつ,引き続き,本機構の実装を試みるが,これが困難な場合には,申請時の計画書に記した通り,既に提案している新規性判定の2つのモデルの研究成果を参考にモデルの構築を進めていく.また,睡眠時の脳活動に関する生理学並びに神経心理学的知見の調査を引き続き行うとともに,得られた結果に基づき,海馬と大脳皮質の相互作用による記憶の形成モデルの構築を試みる.当初の予定通り,海馬を中心としたエピソード記憶に関する最新の生理学的研究成果について,文献による調査の他,米国の神経科学に関する年次集会に参加して情報収集を行った.また,海馬を模倣したエピソード記憶の基礎的な形成モデルの構築も行い,計算機実験によりその特性について調査を行った.
分子配向・凝集状態に着目した有機分子半導体材料の電荷輸送の物理モデルの構築と評価

最終年度においては、配向性のある分子凝集体の電荷輸送について、電荷輸送材料の材料評価の確立を目指した。近年の材料合成の進歩より、0.11cm^2/Vに達する高速駆動する非結晶性の有機半導体が合成されてきたが、その電子伝導機構はモデルが既知のアモルファス有機半導体とは、異なるホッピング伝導機構であることが、本研究によって明らかになってきた。アモルファス有機半導体材料では、エネルギーのディスオーダーσで表される、分子に局在したキャリアの準位の、Gauss型に分布した乱れが100meVほどになるが、本研究で扱う材料群の電荷輸送は、これが小さく、ポーラロン結合エネルギーと同等のオーダーで数十meVとしてモデル化すると説明が付き、実験での移動度の挙動を再現した(低温で非活性化型μexp[-c(σ/kT)^2])。このことは凝集体全体でどのような電荷挙動をするかMarcusの式に基づくホッピング伝導のモンテカルロシミュレーションを行うことで明らかになった。一方、TOF法による過渡光電流の測定から、トラップ密度を見積もる手法を確立し、これにより液晶性有機半導体の実験データを例にとり、材料が真に持つ電荷輸送特性を抽出することに成功した。両者を比較することにより、材料固有の電荷輸送の特性の評価が確立された。本研究において扱ってきた有機半導体は、アモルファスよりは配向性・秩序性のある材料であるが、結晶でもない材料である。有機半導体の特性は半導体であると同時に塗布等で簡便に材料が作成されることにある。結晶等ではこのようなプロセスで高品位な半導体デバイス材料を作成するのは不可能であり、本研究で扱った凝集状態のものが必然的に求められる。本研究のモデルはこのような次世代の高品位な有機半導体材料に対して初めてその評価を可能にさせるモデルであり、真の有機半導体材料開発の指針として重要なものになっていくものと考えられる。本研究はこれまで、分子配向を有する有機半導体の電荷輸送特性を明らかにするため、拡散を含むMultiple Trapping Model(MTM)を改良し、あらゆる材料に対して、一般に適用できる新たな解析手法を開発した。この手法は光キャリアの走行時間を測ることで移動度を求めるTime of Flight法(TOF)で、得られた過渡光電流に直接適用することで、有機半導体の電荷輸送についてトラップ密度分布を明らかにする手法を開発した。この手法はTOFにおいてサンプル厚を変える、あるいは因果電圧を変化させて広い時間領域に渡った時間プロファイルを集積することで電荷輸送にかかわるトラップ密度および分布の情報を得る手法である。次にこの解析手法に、照射電極とサンプルの間に界面準位トラップが存在するとしたモデルを作った。このことでバルクの挙動と、界面の挙動を分離することが可能になった。例えばビフェニルをコアにもつSmE相の液晶分子の電荷輸送について、従来の慣習的なTOF法からは移動度に電場依存性を持つ結果が得られていた。これは、配向性の高い液晶分子は数十meVとエネルギーのディスオーダーが小さく、通常の電場領域では移動度に電場依存性が現れないとしたこれまでの経緯と反していたが、今回の解析でそれは界面トラップによる効果であって、バルクでは移動度に電場依存性がなく、高い分子配向性をもった液晶分子に考えられる特性に従うことがわかった。また、光生成されたホールと対抗電極から注入した電子との対消滅の過程や、不純物準位に捕まったキャリアが液晶中をイオン伝導する場合などの解析モデルを構築し、実験データから、本来のサンプルのもつ電荷輸送特性を抽出する手法を得、解析が出来るようになった。このことで、理論・シミュレーションと実験データとの比較した議論が可能になった。分子配向に対するポーラロンホッピング伝導を評価するため、いくつかのモデル分子を下に、分子軌計算を第一原理の密度汎関数を用いて計算した。特に2分子間のトランスファー積分を見積もるため、最適化計算で最適化された原子配置の分子を2つ並べ、2分子の配置の変化に対するトランスファー積分の違いを見積もった。本年ではダイマー形成の分裂軌道のエネルギー幅の1/2をとることにより、挙動を見積もることが出来た。これは強束縛近似の元で、重なり積分を無視、他の電子軌道との相互作用も無視できるとすれば、近似的に見積もることができたと考えている。モデル分子はビフェニルの誘導体・フェニルナフタレンの誘導体について計算した。配置は、凝集状態がスメクティック液晶を形成しているときを想定して、分子長軸方向、短軸方向にそれぞれ分子間距離を変え、トランスファー積分の変化を見た。つぎにディスオーダーモデルについて、分子間のホッピングを従来のMiller-Abrahamホッピングレートを用いた計算ではなく、本来のポーラロンホッピングの速度式を用いて再構築し、シミュレーションを行った。その結果、このような系に即した移動度の電場・温度依存性について、通常の電場領域(<10^5V/cm)での挙動を明らかにした。これはJをトランスファー積分、λを再配置エネルギー、σをエネルギーのディスオーダーのパラメータとしてとあらわすことができ、上記3つのパラメータが電荷輸送特性を制御していることがわかる。このうち、実験から得られたビフェニル、およびフェニルナフタレンの誘導体の移動度の温度依存性からフィッティングで見積もったJ、λの値は分子軌道計算で求められた値と同程度になった。このことは、分子軌道計算と、上式を組み合わせることで材料合成前に電荷輸特性を予測することが可能になったということを意味し、この手法の有用性が明らかになった。

最終年度においては、配向性のある分子凝集体の電荷輸送について、電荷輸送材料の材料評価の確立を目指した。近年の材料合成の進歩より、0.11cm^2/Vに達する高速駆動する非結晶性の有機半導体が合成されてきたが、その電子伝導機構はモデルが既知のアモルファス有機半導体とは、異なるホッピング伝導機構であることが、本研究によって明らかになってきた。アモルファス有機半導体材料では、エネルギーのディスオーダーσで表される、分子に局在したキャリアの準位の、Gauss型に分布した乱れが100meVほどになるが、本研究で扱う材料群の電荷輸送は、これが小さく、ポーラロン結合エネルギーと同等のオーダーで数十meVとしてモデル化すると説明が付き、実験での移動度の挙動を再現した(低温で非活性化型μexp[-c(σ/kT)^2])。このことは凝集体全体でどのような電荷挙動をするかMarcusの式に基づくホッピング伝導のモンテカルロシミュレーションを行うことで明らかになった。一方、TOF法による過渡光電流の測定から、トラップ密度を見積もる手法を確立し、これにより液晶性有機半導体の実験データを例にとり、材料が真に持つ電荷輸送特性を抽出することに成功した。両者を比較することにより、材料固有の電荷輸送の特性の評価が確立された。本研究において扱ってきた有機半導体は、アモルファスよりは配向性・秩序性のある材料であるが、結晶でもない材料である。有機半導体の特性は半導体であると同時に塗布等で簡便に材料が作成されることにある。結晶等ではこのようなプロセスで高品位な半導体デバイス材料を作成するのは不可能であり、本研究で扱った凝集状態のものが必然的に求められる。本研究のモデルはこのような次世代の高品位な有機半導体材料に対して初めてその評価を可能にさせるモデルであり、真の有機半導体材料開発の指針として重要なものになっていくものと考えられる。