hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
カロテノイド生産工場の設計：高度好塩性古細菌を用いた多様なカロテノイドの大量合成

また,高度好塩性性古細菌を宿主とした形質転換効率は,常法では低かったため,コロニーの出現数が少なかった。そこで,形質転換法の改善も行った。これらの理由により,研究がやや遅れた。本研究は高度好塩性古細菌Haloarcula japonicaを用いて1本菌が生産するバクテリオロドプシン(BR)を基本骨格とした新規カロテノイド,2自然界における生産量が少ない希少カロテノイド,3BRとは異なる構造をもつ非天然カロテノイド,を大量合成することを目的としている。昨年は,引き続き3BRとは異なる構造をもつ非天然カロテノイドを大量合成することを目的として研究を行った。BRの共役二重結合数は13である。そこで,より抗酸化活性を持つカロテノイドを合成するために,共役二重結合数が15のテトラデヒドロリコペンを合成することを目指した。このカロテノイドは,BRの前駆体であるリコペンにさらに不飽和化して取得することとした。不飽和化には申請者が見出した新規カロテノイド不飽和化酵素(CrtD)に進化分工学的手法により変異を導入し,用いることとした。一昨年に構築したランダム変異導入法を用い,変異を導入したCrtD遺伝子ライブラリーを取得した。なお,高度好塩性古細菌を宿主とした形質転換効率が極めて低かったため,形質転換法の改善も行った。その結果,多様性を有するライブラリー取得に成功した。さらにライブラリーを解析したところ,リコペン合成の途中で生合成が滞っているクローンを見出した。現在,クローンが生産するカロテノイド分析を試みているとともに,CrtDの変異導入箇所の特定を行っている。ライブラリー作成にあたり,高度好塩性古細菌を宿主とした形質転換効率は,常法では極めて低かったため,コロニーの出現数が少なかった。また,変異株が生産するカロテノイドは,新規カロテノイドの可能性があり,精製法が確立されてらず,その同定に時間がかかっている。これらの理由により,研究がやや遅れている。今後は、課題達成のために他の外来遺伝子にも変異を施すが、高度好塩性古細菌由来の遺伝子に対するランダム変異導入法の確立が確立できたため、研究は順調に進むと思われる。ランダム変異導入法も確立できた。また,マンガン濃度変化によるランダム変異導入法とは異なる変異導入法も試みている。この新しい方法が確立されたら,さらにライブラリーの多様性が生まれることが見込まれる。以上より,今後は研究は順調に進むと思われれる。効率が高い形質転換法を新たに開発することができたため,現在はライブラリーを取得できている。また,新規カロテノイドの分析については,研究協力者と連携をとり,推進していく予定である。H28年度は、ランダム変異導入法および形質転換法の確立に手間取ったため、計画していた外来遺伝子の取得、クローニング、発現には至らなかった。そのため、遺伝子取得、クローニング、発現等にかかる予算が未使用であったため。(理由)H29年度は,ランダム変異導入および形質転換法の確立に手間取ったため,組換え体の生産したカロテノイドの詳細な性質検討には至らなかった。
波動遮断ブロック(WIB)による振動対策工法の開発に関する研究

・剛基盤上の一様成層地盤中の初期条件を考慮した移動分布載荷力,加振力が作用した場合の3次元遷移応答を明らかにした。そして移動速度および加振振動数をパラメータにして一様成層地盤内の遷移応答特性を把握した。・振動源を含む解析から,衝撃載荷,移動載荷/加振における応答様相として,波の非伝播(遮断)となる領域を地盤物性と層厚,荷重の速度と振動数との関係で明確にした。・平坦軌道を走行する高速列車から発生する地盤振動を2.5次元FEMモデル基づいてシミュレーションした。沿線地盤振動発生メカニズムを表層地盤の成層性に注目して究明した。振動対策として,X-WIB工法を導入したときの振動低減効果をた。・振動源からの波動の伝播を遮断し,構造物の制振工法となる受動的な波動遮断ブロック(WIB)の軌道の直下,構造物の直下,および波動伝播経路上の地盤内に設置した場合効果をパラメータ解析した。・本研究は軌道沿線の振動評価・予測および対策工法の開発に寄与する。本研究は,高速列車走行などの人工振動源に対して、振動の経路になる地盤内の工法によってその遮断を目的とした制振工法を開発するものである。研究の成果として、1.衝撃載荷・加振に対して、半無限地盤、成層地盤の地盤モデル化の下で、3次元有限要素法、薄層要素法と水平面内の離散化波数法との組み合わせで波動の伝播のコンピュータ解析を行った。その波動場の分析から、どのような波動が発生し、伝播しているかを表示した。2.波動の伝播・遮断の理論を適用し、合理的な波動遮断工法(WIB)の設計法を検討した。従来工法のトレンチ、地中壁との比較から、WIBの制振効果の優位性をシミュレーションから示した。3.波動遮断工法(WIB)の設計の検証のため、フィールド実験を実施した。振動源には衝撃載荷を与え、地表面の地盤振動を計測した。その時刻歴速度波形と振動数成分から、WIB施工による振動の低減効果を評価した。4.フィールド実験に対応したコンピュータ・シミュレーションも行い、後者のパラメータ解析の裏付けをした。5.高速列車の走行による現場振動計測を実施して、その波形解析から、表層地盤の程度による波動の周辺地盤への伝播・非伝播を把握した。6.薄層要素法と離散化手法の適用で、3次元移動載荷、加振の状態下の振動の発生・伝播のコンピュータ・シミュレーション法を開発した。そしてパラメータ解析から実測値を説明した。基本的な弾性波の伝播として,衝撃/移動荷重による一様な成層地盤内の3次元波動場の特徴を調べた.成層地盤では半無限地盤のモデルと異なって分散性のある波動場を形成する.本研究では,無次元化した振動数一波数の関係に基づいて,成層地盤内の波動場を共振現象から表面波の伝播までを統一的に捉えている.そして衝撃載荷,移動載荷/加振における応答様相として,波の非伝播(遮断)となる領域を地盤物性と層厚,荷重の速度と振動数との関係で明確にしている.列車・交通沿線振動問題として,平坦軌道,盛土,高架軌道上を走行する新幹線列車から発生する地盤振動の予測をコンピュータ・シミュレーションから行った.地盤に対する列車荷重には軌道剛性,車軸間隔,車両の編成を考慮している.さらに枕木間隔が周期性を与えるため,新幹線沿線のフィールド計測波形の逆解析を導入して予測精度の向上を図った.解析ツールとして2.5次元FEM-BEMモデルによるものを開発した.軌道沿線の振動対策工法として,地盤内にあるいは多成層地盤に構築された盛土中に波動遮断ブロック(WIB),また波動抑制工法のX-WIBをサイトに導入したときの応答低減効果を調べた.以上,本研究は,高速移動する分布加振源下の周辺地盤の振動評価・予測および対策工法の開発に寄与する.
液体Xe-TPCガンマー線望遠鏡による宇宙ガンマー線源の観測

米国側(NASA)のバルーン計画の遅れにより、バルーン実験は94年10月以降になった。そこで本年度は、有効体積20×20×5cm^3程度の多少小型の液体Xe-タイムプロジェクションチェンバーを製作し、地上モデルテストを主眼に置いてテスト実験を行うこととした。液体Xe-TPCのチェンバー本体およびハイブリッドICプリアンプは早稲田大学で制作し、昨年6月には組立を終わり、チェンバー本体の真空テストとプリアンプの動作テストを行った。コロンビア大学にて用意したTPCの電極部分、プリアンプ以外の電子回路、真空装置、Xeガスの純化装置などと組み合わせて、9月には全体の組立を終えて10月には真空テストにとりかかった。11月には電子回路の調整を終えて、12月には最初のテストデーターをとることができた。最初のテストは137Csからのガンマ線をコリメートして用い、このときのアノードから得られたエネルギースペクトルについては、エネルギー分解能は半値巾で約100keVであり、当初の観測目標である300keV-10keVには十分であると思われるが、現在さらに雑音の低減に務めている。また同時にセンスワイアーおよびアノードから良好な信号波形を得ており、現在はこのデーターより位置のリコンストラクションを行い、モンテカルロ・シュミレーションにより得られた結果との比較検討を行っているところである。
高地肺水腫発症における呼吸調節障害の関与

本研究は主として以下の2つの観点から行われた.1)急性高山病と呼吸調節障害;低地居住の健常男性を対象として人工気象室を用いて24時間の高地環境暴露実験(3,700m)を行った.その結果,24時間後に比較的高い高山病スコアを呈した群(AMS++)では,高地到達直後における換気増大反応が小さく,より強い低酸素血症を認め,あらかじめ平地で測定した低酸素換気応答能(HVR)も低値であった.このことは,HVRの低いことがAMSの発症の要因のひとつであることを示唆する重要な結果と考えられた.2)高地肺水腫(HAPE)と呼吸調節;HAPE既往者においてはHVR,HCVR(高炭酸ガス換気応答)いづれも高山病の既往のない対照群に比べ有意に低下していた.この低いHVRが,HAPE既往者の高地環境暴露(3,200m,515Torr)における換気増大反応にどのような影響を及ぼすかについて検討した.その結果,到達直後において既往者群では高山病の既往のない対照群に比べ,換気増大反応が弱く,相対的肺胞低換気とより強い低酸素血症を示すことが,呼気ガス分析と動脈血ガス分析などにより確かめられた.さらに,最も強い低酸素血症を呈した既往者の一例においては,かえって換気量が低下し,酸素投与にて換気量の逆説的な増加を示し,低酸素性換気抑制の存在も疑われた.HAPEは高地到達後2ー3日で発症することが多く,またHAPE既往者は高地暴露直後により強い低酸素血症を示すことも報告されており,HVRが低いことがHAPE発症の寄与因子のひとつである可能性を示唆する重要な結果と考えられた.3)今後の研究の展開について;今回の研究によって,HAPいないしAMSの発症における呼吸調節障害の関与の一端が明らかにされた.しかし解決すべき問題も新たに提示された.すなわち単なる安静時の呼吸調節異常のみならず,睡眠や運動時の呼吸調節,脳浮腫を含めた肺ー脳相関,低酸素性換気抑制などとの関連性を検討していく必要があること,高地順化中のHVRの方化,さらに呼吸調節障害の概念に基づいたHAPEやAMSの予防に関する検討である.今後この分野におけるさらなる発展が期待される.本研究は主として以下の2つの観点から行われた.1)急性高山病と呼吸調節障害;低地居住の健常男性を対象として人工気象室を用いて24時間の高地環境暴露実験(3,700m)を行った.その結果,24時間後に比較的高い高山病スコアを呈した群(AMS++)では,高地到達直後における換気増大反応が小さく,より強い低酸素血症を認め,あらかじめ平地で測定した低酸素換気応答能(HVR)も低値であった.このことは,HVRの低いことがAMSの発症の要因のひとつであることを示唆する重要な結果と考えられた.2)高地肺水腫(HAPE)と呼吸調節;HAPE既往者においてはHVR,HCVR(高炭酸ガス換気応答)いづれも高山病の既往のない対照群に比べ有意に低下していた.この低いHVRが,HAPE既往者の高地環境暴露(3,200m,515Torr)における換気増大反応にどのような影響を及ぼすかについて検討した.その結果,到達直後において既往者群では高山病の既往のない対照群に比べ,換気増大反応が弱く,相対的肺胞低換気とより強い低酸素血症を示すことが,呼気ガス分析と動脈血ガス分析などにより確かめられた.さらに,最も強い低酸素血症を呈した既往者の一例においては,かえって換気量が低下し,酸素投与にて換気量の逆説的な増加を示し,低酸素性換気抑制の存在も疑われた.HAPEは高地到達後2ー3日で発症することが多く,またHAPE既往者は高地暴露直後により強い低酸素血症を示すことも報告されており,HVRが低いことがHAPE発症の寄与因子のひとつである可能性を示唆する重要な結果と考えられた.3)今後の研究の展開について;今回の研究によって,HAPいないしAMSの発症における呼吸調節障害の関与の一端が明らかにされた.しかし解決すべき問題も新たに提示された.すなわち単なる安静時の呼吸調節異常のみならず,睡眠や運動時の呼吸調節,脳浮腫を含めた肺ー脳相関,低酸素性換気抑制などとの関連性を検討していく必要があること,高地順化中のHVRの方化,さらに呼吸調節障害の概念に基づいたHAPEやAMSの予防に関する検討である.今後この分野におけるさらなる発展が期待される.(1)急性高山病(AMS)発症における呼吸調節障害の関与について.AMSの発症機序を研究することにより,その重症型である高地肺水腫(HAPE)との関連性を検討した.人工気象タンクを用い健常な低地居住者9名を対象として24時間の高地暴露実験(3,700m)を行った.その結果7名においてAMS症状が出現し,このうち4名で終了直後に行った頭部MRIに軽度の脳浮腫を認めた.AMS症状は実験終了後速やかに軽快しており,比較的軽いAMSにおいても脳浮腫が存在することを初めて証明した興味深い結果と考えられる.その4名では他の5名に比べ,高地到達後1時間目からより強い低酸素血症を示し24時間続いた.また1時間目において相対的肺胞低換気を示し,あらかじめ行った低酸素換気応答能(HVR)で低値を示した.

これは,強い高山病症状を起こす人はHVRが低いとする過去の報告を支持する結果であった.しかし24時間後この4名はかえって相対的過換気を示し,過去の報告と異なる結果を示した.同時にAーaDO2の開大,肺活量の低下を認めたことから,この時点でなんらかの肺ガス交換異常が起こっている可能性も示唆された.以上,AMSにおける脳症状と肺症状との関連性,ならびにAMSからHAPEへの移行のメカニズムについて考察するうえで示唆に富む結果が得られた.(2)高地肺水腫症例における検討.HAPE既往者がHVRが低値を示すことはすでに我々によって報告された.しかし正常なHVRを示す例もあり必ずしも一様ではなく,そこでこれら既往者が実際に高地(3,200m)に暴露された際にいかなる反応を示すかを検討した.その結果既往者群は非既往者群に比べより強い低酸素血症を示し,かつ相対的肺胞低換気も認め,これはHVRの低いことに由来すると考えられた.さらに最も強い低酸素血症を示した1例ではかえって換気量が低下し低酸素性換気抑制の関与と共にAーaDO2の開大も認め肺ガス交換異常の関与も示唆され,HAPE発症における呼吸調節障害の関与の可能性が示された.前年度にひきつづき,以下の2つの観点から検討が行われた.(1)急性高山病と呼吸調節異常.低地居住の健常男性を対象として,人工気象室を用いて24時間の高地環境暴露実験を行い,高山病スコアと呼吸増大反応,睡眠時ポリソムノグラム,低地で行った低酸素換気応答能(HVR)などとの関連性を検討.24時間後に比較的高いスコアを呈した群(AMS+)では,HVRは低値を示し,高地環境到達直後の換気増大反応が弱く,より強い低酸素血症を呈していた.睡眠ポリグラフではAMS+群では深睡眠(stage3ー4)ならびにREM睡眠の消化ないし減少,周期性呼吸(PB)の増加傾向を認め睡眠時desaturationの程度がより強かった.しかしPBとHVRとの間には有意な相関は認められなかった.これらのことは,急性高山病の発症に睡眠時の呼吸調節異常も少なからず関与することを示唆する重要な結果と考えられた.(2)高地肺水腫(HAPE)症例における検討.ほぼ全例で発症直後には著明な低酸素血症と低炭酸ガス血症(過換気)を認めるが,逆に回復期に一過性の肺胞低換気を呈する例があり,この時期に100%02吸入試験を行うと換気量の逆説的な増加を示し,HVRを測定すると低値であった.HAPE症例ではかなりの例で脳浮腫(HACE)が合併し,回復期においてもわずかに遷延することが我々のMRIを用いた検討で明らかにされつつあり,中枢性の換気抑制の関与の可能性を示唆する所見と考えられた.一方HAPE既往者におけるHVRの低下は高地環境への再暴露直後の換気増大反応の低下に関与し,より強い低酸素血症の一因になりうる可能性も示された.(3)まとめHVRが低いことは急性高山病やその重症型の高地肺水腫の直接的な原因ではないか,重要な寄与因子のひとつである可能性が示唆された.しかし不明な点も多く,今後HVRのみならず,低酸素性換気抑制や高炭酸ガス換気応答(HCVR)を含めた呼吸中枢の問題,運動や睡眠時の呼吸調節の関与について詳細な検討をする必要があると思われる.
新型キラル遷移金属錯体触媒を用いる生理活性物質の直截的不斉合成法の開発

本研究者らは、既に軸性キラリティをもつ不斉二座ホスフィン配位子、2,2'ービス(ジフェニルホスフィノ)ー1,1'ービナフチル(BINAPと略称)のRh(I)錯体が、αーアシルアミノアクリル酸類の不斉水素化やアリルアミン類の不斉1,3ー水素移動による光学活性エナミンへの異性化反応の極めて優れた触媒であることを見出している。さらに、単核のBINAP-Ru(II)ージカルボキシラート錯体を合成し、不斉水素化の触媒として優れていることを見い出している。本研究者らは、今回ベンゼンールテニウム(II)錯体、[RuX_2(C_6H_6)]_2、とBINAPを反応させることにより、高収率でカチオン性BINAP-Ru(II)錯体、[RuX(C_6H_6)(BINAP)]×(X=Cl、Br、I)、を初めて合成単離することに成功した。ベンゼンがη^6ー配位様式でRuに配位することにより、2つのホスフィンは非等価になることを単結晶X線構造解析により明らかにした。得られた錯体は、ベンゼン配位子が、触媒反応条件下容易に解離するので、前駆体として求められる条件を満たすことが判った。たとえば、3ーオキソブタン酸メチルの不斉水素化反応を水素100気圧の条件でおこなうと、99%の光学収率で3ーヒドロキシブタン酸メチルが定量的に得られた。N,Nージメチルアミノアセトンを同様の条件で水素化をおこない、99%の光学収率で対応するアミノアルコールが得られた。さらに、α、βー不飽和カルボン酸の不斉水素の触媒となり、抗炎症剤である(S)ーナプロキセンを96%の光学収率で得ることができることを見出した。また、アリルアルコールの一種であるゲラニオールを不斉水素化すると96%の光学収率が得られた。いずれの反応も1分子の錯体が、数百から数千の基質の水素化を触媒している。このように、本研究者らは、光学活性化合物の合成に実際的な意味をもたせる触媒を創出した。今後、広い範囲の応用が期待できる。
学校世界と職業世界の接続点：大卒労働市場における企業の採用に関する実証的研究

本研究は、日本の大卒労働市場において生じる就職機会の不平等について、その要因及び生成メカニズムを解明することを目的としたものである。具体的には、日本企業企業の採用データを定量的・定性的に分析することで、種々の個人特性に基づく不平等を生み出すメカニズムを明らかにする。本研究は、当該研究領域への貢献のみならず、より望ましい就職・採用制度の設計を可能にする点で、当事者に与える影響も大きいと考えられる。
活性金属元素によりTi-Al合金の表面改質と耐環境性

Ti-Al合金はチタンが活性金属元素であるため高温酸化時には優先的にチタンが外方に拡散しチタン酸化物の形成とボイドの生成が起こり,その結果材料の強度と耐酸化性が低下する.本研究ではアルミナ系酸化物を主体とする保護被膜の形成を目的に,低酸素分圧下での熱処理によってTi-Al合金およびAl,Nb,Yをコーティングした試料表面上に形成させた酸化層表面およびそれらを酸素雰囲気下で酸化した試料表面をXPSにより調査した.得られた結果はつぎのとおりである.1.各成分濃度の取り出し角依存性の測定結果から,多層酸化膜モデルを用いて,汚染層およびTi濃度の高い酸化層の有効厚さを求めた.このことからTiが優先的に酸化しAlが内部に濃化することが推測された.3.Yをコーティングした場合,Alが優先的に酸化され,Al酸化物中に占めるAl(III)は増大する.これに対し,Ti酸化物におけるTi(IV)の割合は減少し,Ti(II)などTiの低級酸化物の割合が増大する.Al-Y複合処理の場合これらの傾向は著しい.Nbの場合,TiAlと同様な挙動を示す.4.酸化実験の結果,TiAlおよびAl,Al-Yをコーティングした場合,酸化被膜の剥離は起こらないことが明らかになった.以上のように、Al-Y複合処理と低酸素分圧下熱処理との併用による表面改質はTiAl系合金の耐酸化性向上に寄与しTiAlの新たな展開が期待される.Ti-Al合金はチタンが活性金属元素であるため高温酸化時には優先的にチタンが外方に拡散しチタン酸化物の形成とボイドの生成が起こり,その結果材料の強度と耐酸化性が低下する.本研究ではアルミナ系酸化物を主体とする保護被膜の形成を目的に,低酸素分圧下での熱処理によってTi-Al合金およびAl,Nb,Yをコーティングした試料表面上に形成させた酸化層表面およびそれらを酸素雰囲気下で酸化した試料表面をXPSにより調査した.得られた結果はつぎのとおりである.1.各成分濃度の取り出し角依存性の測定結果から,多層酸化膜モデルを用いて,汚染層およびTi濃度の高い酸化層の有効厚さを求めた.このことからTiが優先的に酸化しAlが内部に濃化することが推測された.2.Ti2pおよびAl2pのピーク分離を行い,TiおよびAlのそれぞれの酸化状態における組成比を求めた.また,保護被膜にはTi(II)およびAl(III)より低次の酸化状態のTiおよびAlが存在することが示唆された.3.Yをコーティングした場合,Alが優先的に酸化され,Al酸化物中に占めるAl(III)は増大する.これに対し,Ti酸化物におけるTi(IV)の割合は減少し,Ti(II)などTiの低級酸化物の割合が増大する.Al-Y複合処理の場合これらの傾向は著しい.Nbの場合,TiAlと同様な挙動を示す.4.酸化実験の結果,TiAlおよびAl,Al-Yをコーティングした場合,酸化被膜の剥離は起こらないことが明らかになった.以上のように、Al-Y複合処理と低酸素分圧下熱処理との併用による表面改質はTiAl系合金の耐酸化性向上に寄与しTiAlの新たな展開が期待される.Ti-Al合金はチタンが活性金属元素であるため高温酸化時には優先的にチタンが外方に拡散しチタン酸化物の生成とボイドの生成が起こり、その結果材料の強度と耐環境性が低下する。本研究ではアルミナ系酸化物とする保護被膜の形成を目的に、Ti-Al合金について、雰囲気(10^<-5>Torr)、温度(9001000°C)、コーティング(活性金属元素Y、Nb)など処理条件を変え、酸化被膜層の形成およびその挙動を調査した。得られた結果はつぎのとりである。1)真空下での熱処理において形成されるTi-Al合金の酸化保護被膜の表面層は、チタンおよびアルミニウム酸化物であり、温度の増加とともにチタン/アルミニウム濃度比は増大し、1000°Cでは表面層のほとんどがチタン酸化物と推定される。酸化層の内部に比し表面層ではチタン/アルミニウム濃度比は増大する。2)活性金属元素としてYをコーティングした場合、酸化層のチタン/アルミニウム濃度比はほぼ1:1で、温度増加に対して濃度比の大きな変化は見られない。形成された酸化層の表面層はアルミニウムが、内部ではチタンの濃度が高い。3)Nbをコーティングした場合、チタン/アルミニウム濃度比は温度の増加とともに増大するが、その温度依存性は小さい。上記のことからTi-Al合金を酸化した場合、低酸素分圧の場合でもチタンの外方拡散が優勢であることが明らかとなった。Ti-Al合金はチタンが活性金属元素であるため高温酸化時には優先的にチタンが外方に拡散しチタン酸化物の生成とボイドの生成が起こり、その結果材料の強度と耐酸化性が低下する。本研究ではアルミナ系酸化物を主体とする保護被膜の形成を目的に、低酸素分圧下での熱処理によってTi-Al合金およびAl、Nb、Yをコーティングした試料表面上に形成させた酸化層表面およびそれらを酸素雰囲気下で酸化した試料表面をXPSにより調査した.得られた結果はつぎのとおりである.1)各成分濃度の取り出し角依存性により、汚染層(炭化水素),Ti濃度の高い酸化層およびAl濃度の比較的高い酸化層によって構成される多層酸化膜モデルを用いて,汚染層およびTi濃度の高い酸化層の有効厚さを求めた.このことからTiが優先的に酸化しAlが内部に濃化することが示唆される.2) Ti2pおよびAl2pスペクトルのピーク

分離を行い,表面酸化層に存在するTiおよびAlのそれぞれの酸化状態における組成比を求めた.3)スペクトル分離より酸化物保護被膜にはTi(II)およびAl(III)より低次の酸化状態の結合エネルギーをもつTiおよびAlが存在することが示唆される.4)酸化実験の結果、コーティングしない場合、また、Al、Nbをコーティングした場合には、Alの酸化とともにTiも酸化するのに対し、Yをコーティングした場合には、Tiの酸化は抑制される。また、コーティングしない場合、Yをコーティングした場合には酸化被膜の剥離は見られない。
20世紀前半の中国における医学近代化の構造：蘇州国医医院の事例を基に

本研究は、東アジアにおける医学の近代化の構造を明らかにすることを目指した。具体的には、日中戦争期の中国で開設された中国伝統医学の病院(蘇州国医医院)における医療の実践、20世紀初頭に欧米から興隆した全体論的医学medical holismが日本の医学に与えた影響(自家中毒・体質医学)について考察した。個々の事例を分析するにあたっては、医学の社会的役割と、臨床における理論と技術の再構築、疾病の社会的文化的表象という視点を重視した。こうしたアプローチを通して、近代過程における医学知のグローバルな伝播と、東アジアの人々の病経験や身体観とを結び付けるという目的を達成することができた。本研究は、日中戦争期の蘇州国医医院(1939-1941)の事例を基に、近代中国医学の社会的実践、臨床における理論と技術の再構築を、東アジアの知の交流の文脈におく。蘇州国医医院は、中国における日本の傀儡政権の一つ、中華民国維新政府の統治下にあった蘇州に開設された中国医学の病院である。また当該医院を運営していたのは、中国医学を科学化しようとする改革派のグループであり、同時代の日本の漢方復興運動を牽引した漢方医たちと知的交流を行っていたことも知られている。(1)民国期の中国医学の病院で、実際にどのような患者がどのような治療を受けていたかについては、これまで未知の部分が多かったが、当該病院から刊行された『蘇州国医医院院刊創刊号』から、病院の運営形態および患者の治療記録の分析が可能となった。それを通して「近代化」した中国医学の医療の実態を明らかにした。(2)第二に、当該医院で多用されていた『傷寒論』の応用法に、日本漢方界の影響が見出される点を指摘した。中国側の資料と、日本漢方医が刊行した学術誌や私信などを合せて分析することにより、彼等が共有していた「伝統医学科学化」の構想を科学史・政治史の文脈で分析した。こうした蘇州国医医院における、医論・臨床テクニックの再編に、近代科学医学との競合、反帝国反封建というイデオロギーの抗争、日本漢方界との同業者集団の意識形成といった複数の力学を読み取り、蘇州国医医院を欧米、日本、中国の医療制度を取り入れたグローバルな医学近代化の過程に位置づけた。上記の研究結果をまとめ、国外の学会で発表を行った他、研究成果を学術雑誌Medical Historyに投稿した。Minor revisionを条件に受理という結果を得、現在、再提出に向けて修正中である。本研究は、1939年1941年に蘇州で開設された、中国医学の病院「蘇州国医医院」の活動を例にとり、伝統医学と科学が折衝する過程および、その社会的・文化的意義について分析する。蘇州国医医院が開設された時、蘇州は中国における日本の傀儡政権の一つ、中華民国維新政府の統治下にあった。当該医院を運営していた中心メンバーは、中国医学を近代化しようとする改革派であり、同時代の漢方復興運動を牽引した日本の漢方医たちと、技術・学術の面で、交流を深めていたことがわかっている。(1)昨年度の研究実績としては、1蘇州国医医院の運営形態や政治的役割と、中国におけるナショナリズム・日本の大東亜共栄圏のイデオロギーを結びつけた。2また病院の治療記録から、診断法や処方の内容に、日本漢方からの影響を見出せる点を指摘した。主な資料としては、蘇州において、中国医学・改革派の医師たちが中心になって刊行物した『蘇州国医雑誌』や、病院の刊行物である『蘇州国医医院院刊創刊号』、さらに日本漢方の復興を志す医師たちが設立した東亜医学協会の活動記録や医師たちの私信、中華民国維新政府の活動記録等を横断的に用いた。(2)第二に、伝統医学が近代科学といかに相互連関していたかを、より大きな史的文脈でとらえるため、20世紀前半に西欧から萌芽した、医学における全体観(Holism)に着目した。東アジアにおけるMedical Holismの展開を考察するにあたり、20世紀初頭に導入された「体質」の概念が特に重要であると考える。「体質」が、身体・病を理解するうえで、核となった過程を明らかにするため、結核の病理論に焦点をあてた。結核における体質論を通して、「体質」の通史を構築しようとする。2017年度は3年間の研究の総括として、現代の日本人の身体観・疾病観の核となる二つの概念を取り上げ、それらの意義を医学および歴史の文脈において分析した。第一は「毒」の概念である。具体的には20世紀初頭、免疫学の分野で提唱された「自家中毒autointoxication(腸内腐敗菌)」が、どのように日本で受容されたかに着目した。自家中毒は、日本では次第に適応障害により体内で起きる中毒症状を指すようになり、1970年代頃まで小児科や精神科で一般的に使用されていた。その医学的・文化的な表象の分析を通して、日本人が近代化に対する精神的反応の一つとして自家中毒を位置づけたこと、その際、伝統医学の毒概念のリモデリングが行われたことを明らかにした。第二は「体質」の概念である。訳語のconstitution等は古典西洋医学に遡るが、日本で「体質」が一般的になったのは20世紀に入ってからである。その確立については不明な点が多かったが、当時の西欧で興隆した全体論医学medial holismの影響を受けていた点を指摘した。体質は人々の体力・性格・特定の病気に罹患しやすい傾向などを総合的に表す語として広く人口に膾炙した。

具体例として、肺結核に罹りやすい体質と考えられた「腺病質」を取り上げ、体質概念が病気の診断・治療・予防にどのように適用されたかを考察した。それは人間と環境・遺伝の新しい関係性の構築であり、また西欧との比較より、日本の体質論は先天的な素因よりも後天的な環境や個人の努力による改善を重視する傾向があると論じた。以上により本研究の目的である、近代過程における医学知のグローバルな伝播と、ローカルな人々の病経験や身体観とを結び付けることを達成した。今後は、20世紀の東アジアにおけるmedical holismについてより多くの事例を考察し、それらを巨視的に記述することを目指している。本研究は、東アジアにおける医学の近代化の構造を明らかにすることを目指した。具体的には、日中戦争期の中国で開設された中国伝統医学の病院(蘇州国医医院)における医療の実践、20世紀初頭に欧米から興隆した全体論的医学medical holismが日本の医学に与えた影響(自家中毒・体質医学)について考察した。個々の事例を分析するにあたっては、医学の社会的役割と、臨床における理論と技術の再構築、疾病の社会的文化的表象という視点を重視した。こうしたアプローチを通して、近代過程における医学知のグローバルな伝播と、東アジアの人々の病経験や身体観とを結び付けるという目的を達成することができた。今後の予定としては、(1)学術雑誌Medical Historyへの掲載を完成させる。(2)20世紀前半とくに大戦期の医学を方向づけた潮流として、全体主義(Medical holism)が東アジア医学にどのような影響を与えたかを研究する予定である。今後の予定としては、20世紀前半に展開した、医学における全体主義(Medical Holism)が、どのように近代の東アジアの身体観や病観を形成するに至ったのか、「体質」の概念を中心に考察し、それを論文として2本まとめ、発表する予定である。医学史当初、海外に資料収集に行く予定で予算を組んでいたが、昨年度は日本の事例に集中したため、その分の旅費等を使わない結果となった。出席した国際学会が、欧米ではなく中国や国内で開催されたので、予定よりも旅費を低く抑えることができたため。2016年度に英文で行う学会発表(2回)と、英文による論文を執筆し、学術雑誌へ投稿する予定である。その英文校正費に充てる予定である。20世紀前半の欧米におけるMedical Holismについて調査するため、18ー19世紀の一次資料を多く所蔵する英国の医学史図書館、Wellcome Libraryでの調査を計画している。
導電性高分子の多機能化に関する電気化学的研究

(1)ピロ-ルを溶解させた水溶液に各種の金属酸化物を分散させ、定電流酸化を行ったところ、等電点(iep)が4.5以下であるWO_3,SiO_2,Ta_2O_5,SnO_2を分散させた溶液からは、それらを取り込んだポリピロ-ル膜が生成した。いっぽうiep=6.06.7のTiO_2粒子の場合には、特異吸着するSO_4^<2->やI^-を析出浴に微量存在させることにより、TiO_2を取り込んだポリピロ-ル膜を調整できることを見出した。WO_3およびTiO_2を取り込んだポリピロ-ル膜は光増感反応を示し、またWO_3を取り込んだ膜は、WO_3とポリピロ-ル膜の両者のエレクトロクロミック特性を示すことが明らかとなった。(2)グルコ-スオキシダ-ゼとフェロセンカルボン酸やヒドロキノンスルホン酸などの電子メディエ-タを溶解したピロ-ル水溶液を電解酸化することにより両者が同時に固定されたポリピロ-ル膜が調整でき、それがアンペロメトリックなグルコ-スセンサ機能を有していることが明らかとなった。(3)ナフィオンのアルコ-ル溶液に、メチレンブル-とアニリンを溶解した析出浴を用いて電解酸化重合を行うことによりメチレンブル-を取り込んだポリピロ-ル膜を調整することができ、この膜がメチレンブル-のエレクトロクロミック特性を有していることが明らかとなった。(4)ポリピロ-ル膜の電導度は取り込まれたド-パントのpK_aにより影響され、pK_aの大きなアニオンがド-プされたポリピロ-ルほどその電導度が小さいことを見出した。またシュウ酸やマレイン酸のモノアニオンあるいはパラフェノ-ルスルホン酸イオンをド-プしたポリピロ-ル膜の水溶液中における導電性は、ド-パントのプロトン解離が起こるpH領域で低下し、pHセンサとして機能することが明らかとなった。1.導電性高分子への金属酸化物の取り込みと機能ピロールの水溶液に種々の金属酸化物粉末をけん濁し、ここに白金板電極を浸漬して直流を印加し1mAcm^<-2>の通電を行ったところ、強酸性側に等電点を有するWO_3やSiO_2のけん濁液を用いたときには、これらの酸化物を取り込んだポリピロールが生成することを世界に先がけて見出した。2.導電性高分子への酵素の取り込みと機能グルコースオキシダーゼと電子伝達剤としてフェロセンカルボン酸ならびにヒドロキノンスルフォン酸アニオンを共存させたピロール水溶液を電解すると、これらが含まれたポリピロール膜が陽極上に生成した。このポリピロール膜はグルコースセンサーとしての機能を有しており、しかも、検体中に電子メディエータを溶存させる必要がないという、従来にはない優れた特徴を有していることが明らかになった。3.導電性高分子膜へのpHセンサ機能の付与シュウ酸やマレイン酸などの二段階の解離を行う有機酸のモノアニオン存在下でピロールを酸化重合した場合には、得られたポリピロール膜内にモノアニオンが包含され、このモノアニオンがジアニオンに解離するpH領域でポリピロール膜の導電率が大きく変化することを見出した。この変化は可逆的に起こるので、pHセンサとしての応用の可能性に富んでいる。4.導電性高分子への酸化還元色素の取り込みと機能

ナフィオン溶液にカチオン性色素として知られているメチレンブルーならびにアニリンを溶解したものを電解すると、色素を固定したナフィオンがポリアニリン膜内に取り込まれ、ポリアニリンが良効な導電性を示す電位領域で色素が可逆性良く酸化還元を受けることを見出した。酸化タングステンけん濁水溶液にピロ-ルを溶かし、ここに添加する過塩素酸リチウム量を大幅に変化させて多種類の電解重合浴を調製し、これを用いて酸化タングステン含有量の異なるポリピロ-ル膜を調製し、それらのエレクトロクロミック特性、光電気化学特性を酸化タングステンの含有量の関数として調べた。酸化タングステンの含有量が増加するにつれて、ポリピロ-ルのエレクトロクロミック特性が酸化タングステンのものへと系統的に変化することを見出した。いっぽう、微量のヨウ化物イオンをTiO_2をけん濁したピロ-ル水溶液中に共存させて電解すると酸化チタンを取りこんだポリピロ-ル膜が生成し、この膜は光機能性を有することを見出した。フェノ-ルスルフォン酸を電解質に用いて電解合成したポリピロ-ル膜を、フェノ-ル基の解離が生じる酸性度の水溶液中に浸すと、その導電性が著しく減じることを見出した。フェノ-ル基の解離の度合とポリピロ-ル膜の抵抗との関係を解析することからこの際に生じる導電性の変化は、ポリピロ-ルに取り込まれているフェノ-ルスルフォン酸アニオンの有するフェノ-ル基が解離することにより生じるフェノキサイドアニオンがポリピロ-ルに存在する電荷担体を強く束縛することによるものであるとの結論が得られた。コレステロ-ルオキシダ-ゼとフェロセンカルボン酸を含有するピロ-ル水溶液を定電流酸化することによって調製したポリピロ-ル膜はコレステロ-ルに対するセンサ作用を有することを見出した。調製されたポリピロ-ル膜中には、コレステロ-ルオキシダ-ゼとフェロセンカルボン酸アニオンが取り込まれており、前者は酵素活性を有していることが明らかになった。
国際司法裁判所の少数意見制の研究

研究論文の骨組みは次の四節からなる。第一節・国際仲裁裁判における少数意見の公表の動向。第二節・常設国際司法裁判所における本制度の導入。第三節・少数意見制の意義と機能。第四節・国際司法裁判所における今日的問題点。まず19世紀末の国際仲裁裁判での少数意見の実態を調査した。一定した慣行はないが、どちらかといえば、消極的取扱いが強かった(第一節)。常設国際司法裁判所(PCIJ)の創設(1921年)の際には、この制度の導入をめぐって、大きな意見の対立があった。大陸法諸国は概して少数意見制の採用に消極的であった。判決の権威を害するというのが、その理由であった。しかし英米法系の諸国は、この制度の導入は法(国際法)の発展に有益であるとし、結局この立場が採用された。国際司法裁判所(ICJ)の少数意見制は、PCIJの制度をそのまま継承したものである(第二節)。少数意見制には長短がるが、本研究では、主としてその意義と機能を三点に分けて、具体的事例に促して調査した(第三節)。最後にICJにおける少数意見の現状と問題点を調べた。最近の裁判判決には、平均6つの少数意見(反対意見、個別意見)が付されている。(PCIJ時代は平均2つ程度であった。)しかも一つの意見の分量がなり増大しており、多数意見(判決)よりも長文のものが少なくない。また内容的には、判決を厳しく批判するものが多い。この傾向は、本制度の導入時の理解とは掛け離れた実態を示すもので、改めて問い直されなければならない(第四節)。この一年間の研究で、四節のうち第二節までをほぼ書き終えた。三・四節も資料の調査はほぼ済んでいる。ただ第四節で明らかにされた問題点が、具体的にどのうよな影響を与えるものか、この点はなお調査を要する課題である。
多重散乱型飛行時間法に基づくトリチウム燃焼率測定用中性子スペクトロメータの開発

DT燃焼プラズマにおける燃料イオン比計測手法のうち,中性子スペクトロメトリに基づく手法はDD/DT核融合反応から発生するDD中性子(2.45MeV)とDT中性子(14.1MeV)の強度比から算出するものであり,中性子の高い透過性を利用してプラズマ中心付近のモニタリングに有利である.本研究では高出力領域での燃焼D/T比(プラズマ中で燃焼したD/T比)測定に特化した中性子スペクトロメータとして,二結晶型飛行時間法をベースに,飛行時間を測定する結晶対の前に中性子散乱体を挿入した多重散乱飛行時間中性子スペクトロメータの開発を行っており,昨年度までに加速器DT中性子源を用いたDT中性子中に約1%程度混入するDD中性子の検出に成功しでいる.しかしながら,二結晶型飛行時間法は二つの結晶間での同時計数手法に基づいていることから,ガンマ線などによるランダムな事象による偶然同時計数が中性子検出のバックグラウンドとなる.そこで今年度は中性子検出の信号/バックグラウンド比向上を目的に,中性子-γ線弁別回路を導入することでガンマ線起因のバックグラウンド低減を目指したシステム改良を行った.改良後の検出器性能を評価するために日本原子力研究開発機構FNS加速器DT中性子源を用いて実験を行った結果,ガンマ線起因のバックグラウンド(偶然同時計数)を約97%低減することに成功し,今回の改良の有用性を実証した.また,本中性子スペクトロメータを国際熱核融合炉ITERへ搭載した場合を想定し,モンテカルロシミュレーションによってDD中性子検出の計数統計を評価し,実機運転時に期待されるサンプリングタイムを算出した結果,DD/DT中性子強度比測定の計数統計20%を得るのに必要なサンプリングタイムは,中性子-γ線弁別回路導入前の8.5sに比べ導入後は1.9sと大幅に改善する見込みがあることが示された.DD/DT燃焼プラズマ中の燃料イオン比(D/T比)計測用の中性子スペクトロメータとしては,エネルギー弁別が比較的容易な二結晶型飛行時間法(TOF)が有力とされているが,実機高出力領域においてはDD/DT中性子発生率が約0.5%と微量であるため,圧倒的に多いDT中性子やγ線がDD中性子検出の妨げとなる.本研究では高出力領域での燃焼D/T比測定に特化した飛行時間中性子スペクトロメータとして,飛行時間を測定する結晶対(プラスチックシンチレータ対)の前に中性子散乱体(水のセル,数cm厚×数cmφ)を挿入し,その散乱体によって散乱された中性子のエネルギーを飛行時間法により測定するシステムを提案した.本システムは(1)ビームライン上にアクティブな検出器を持たないこと,(2)水セル中の水素原子核のDT中性子よりもDD中性子に対して大きな弾性散乱断面積を利用して,シンチレータ対に入射する中性子束のDD/DT中性子強度比を向上させることができること等によって,TOF法のノイズ源の一つである偶然同時計数の抑制が期待できる.本概念の試作機を作製し,日本原子力研究開発機構核融合中性子源施設FNSの加速器DT中性子源ペンシル孔(20mmφ)を用いて基礎実験を行い,14.1MeV近傍にピークを持つ中性子スペクトルが得られ,モンテカルロシミュレーション結果ともよく一致していることから,本システムが中性子スペグトロメータとして成立することが実証された.続いてこの加速器DT中性子源のターゲット位置での重水素同士の衝突により,DT中性子ビーム中に混入する微量DD中性子(1%程度)の検出を実証するため,エネルギー分解能を向上させたシステムを新たに作製し,その検出を試みた.その結果DT,DD中性子の両ピークが観測され,本システムによるDT中性子ビーム中の微量DD中性子検出に成功した.またその結果を基に実験に用いた中性子ビームのDD/DT中性子強度比を算出すると0.8±0.3%と評価され,相対誤差が大きいもぁの妥当な結果を得た.DT燃焼プラズマにおける燃料イオン比計測手法のうち,中性子スペクトロメトリに基づく手法はDD/DT核融合反応から発生するDD中性子(2.45MeV)とDT中性子(14.1MeV)の強度比から算出するものであり,中性子の高い透過性を利用してプラズマ中心付近のモニタリングに有利である.本研究では高出力領域での燃焼D/T比(プラズマ中で燃焼したD/T比)測定に特化した中性子スペクトロメータとして,二結晶型飛行時間法をベースに,飛行時間を測定する結晶対の前に中性子散乱体を挿入した多重散乱飛行時間中性子スペクトロメータの開発を行っており,昨年度までに加速器DT中性子源を用いたDT中性子中に約1%程度混入するDD中性子の検出に成功しでいる.しかしながら,二結晶型飛行時間法は二つの結晶間での同時計数手法に基づいていることから,ガンマ線などによるランダムな事象による偶然同時計数が中性子検出のバックグラウンドとなる.そこで今年度は中性子検出の信号/バックグラウンド比向上を目的に,中性子-γ線弁別回路を導入することでガンマ線起因のバックグラウンド低減を目指したシステム改良を行った.改良後の検出器性能を評価するために日本原子力研究開発機構FNS加速器DT中性子源を用いて実験を行った結果,ガンマ線起因のバックグラウンド(偶然同時計数)を約97%低減することに成功し,今回の改良の有用性を実証した.また,本中性子スペクトロメータを国際熱核融合炉ITERへ搭載した場合を想定し,モンテカルロシミュレーションによってDD中性子検出の計数統計を評価し,実機運転時に期待されるサンプリングタイムを算出した結果,DD/DT中性子強度比測定の計数統計20%を得るのに必要なサンプリングタイムは,中性子-γ線弁別回路導入前の8.5sに比べ導入後は1.9sと大幅に改善する見込みがあることが示された.
半導体量子ナノ構造を用いた超高感度テラヘルツ波計測技術の開発

電子のバリスティック伝導によって生じる非線形な電気特性を利用した新しい原理の電子デバイスを開発するために,InAs/AlGaSbへテロ構造を用いてバリスティック整流デバイスを作製して幅広い温度範囲で電気・磁気特性の評価を行った.4.2K,77Kで明瞭な整流特性が観測され,平均自由行程が500 nm程度の室温においても整流効果の観測に成功した.斜めに量子細線型構造を配置した微細化デバイスでは,磁場を印加した状態で整流特性を評価することで構造内のバリスティック電子の状態について新しい知見を得た.さらなる高性能化のために,量子細線をT字型に接合した量子細線3分岐構造(Three-terminal Ballistic Junction : TBJ)の試作と評価も行った.TBJでは基準電位が存在することから,回路応用の観点でバリスティック整流デバイスよりも有用である.InAs/AlGaSb系TBJにおいても,明瞭な整流特性が観測され,温度依存性や素子サイズ依存性からバリスティック伝導がより支配的な状態で強い整流特性が得られることが分った.またTBJにおけるパルス入力に対する応答特性を評価したところ,nAs/AlGaSb系TBJではGaAs/AlGaAs系TBJと比較して約1桁高い周波数での動作を確認し,高速動作の可能性を示した.電子のバリスティック伝導によって生じる非線形な電気特性を利用した新しい原理の電子デバイスを開発するために,InAs/AlGaSbへテロ構造を用いてバリスティック整流デバイスを作製して幅広い温度範囲で電気・磁気特性の評価を行った.4.2K,77Kで明瞭な整流特性が観測され,平均自由行程が500 nm程度の室温においても整流効果の観測に成功した.斜めに量子細線型構造を配置した微細化デバイスでは,磁場を印加した状態で整流特性を評価することで構造内のバリスティック電子の状態について新しい知見を得た.さらなる高性能化のために,量子細線をT字型に接合した量子細線3分岐構造(Three-terminal Ballistic Junction : TBJ)の試作と評価も行った.TBJでは基準電位が存在することから,回路応用の観点でバリスティック整流デバイスよりも有用である.InAs/AlGaSb系TBJにおいても,明瞭な整流特性が観測され,温度依存性や素子サイズ依存性からバリスティック伝導がより支配的な状態で強い整流特性が得られることが分った.またTBJにおけるパルス入力に対する応答特性を評価したところ,nAs/AlGaSb系TBJではGaAs/AlGaAs系TBJと比較して約1桁高い周波数での動作を確認し,高速動作の可能性を示した.1次元伝導チャネルのポテンシャル障壁をゲート電圧によって自在に制御する検知システムを実現するために、デバイス的アプローチとして、InAs/AlSb系高性能トランジスタの製作および高温動作のための絶縁膜プロセス開発とゲートリーク電流の評価を行った。MBE法によって成長したlnAs小AIGaSbヘテロ構造上に、高誘電率材料であるHfO2をゲート絶縁膜としてMIS構造のHEMTを作製した。作製したゲート長1μmの試料の相互コンダクタンスは185mS/mmが得られ、リーク電流も室温で1nAlmm以下とゲート長に関わらず、極めて低いゲートリーク特性を実現できた。一方、電子のバリスティック伝導性を評価するために、T字型接合構造を作製し、低温から室温までの幅広い温度領域で電流-電圧特性を評価した。印加する電圧の正負に関わらず、負の極性の電圧が得られる整流特性を観測し、スイッチングパラメータによっても評価した結果、室温においてバリスティック性が反映された顕著な非線形性が得られることが判った。以上、テラヘルツ高感度検出素子の開発を目指して、デバイス的アプローチとナノ加工的アプローチとして2つのデバイスを作製して、lnAs/AlGaSb系ヘテロ接合の有効性を示すことができた。今後は、構造最適化を計りながら検出器構造を設計および製作し、軽量・コンパクトでコヒーレントなテラヘルツ光素子の開発に向けた微細デバイスプロセスへと発展させる。電子輸送特性についても極低温から室温まで詳しく調べ、デバイスの動作特性に関する様々な知見を得る計画である。電子のバリスティック伝導によって生じる非線形な電気特性を利用した新しい原理の電子デバイスを開発するために、InAs/AIGaSbヘテロ構造を用いてバリスティック整流デバイスを作製して幅広い温度範囲で電気・磁気特性の評価を行った。4.2K、77Kで明瞭な整流特性が観測され、平均自由行程が500nm程度の室温においても整流効果の観測に成功した。また、十字構造で左右の量子細線構造を上下の端子に対して斜めに配置し、中央に入射する電子自身を下の端子に直接出斜されるような構造でデバイスの微細化を試みた結果、この構造を用いたデバイスにおいても極低温から室温に至る広い温度範囲で整流特性の観測に成功した。整流特性を解析するために、Landauer-Buttikerの式を用いたモデルと比較を行った結果、デバイスの中心部分でバリスティック性が保たれるという仮定で測定結果と良い一致を得た。斜めに量子細線型構造を配置した微細化デバイスでは、磁場を印加した状態で整流特性を評価することで構造内のバリスティック電子の状態について新しい知見を得た。さらなる高性能化のために、量子細線をT字型に接合した量子細線3分岐構造(Three-terminal Ballistic Junction:TBJ)の試作と評価も行った。TBJでは基準電位が存在することから、回路応用の観点でバリスティック整流デバイスよりも有用である。InAs/

AIGaSb系TBJにおいても、明瞭な整流特性が観測され、温度依存性や素子サイズ依存性からバリスティック伝導がより支配的な状態で強い整流特性が得られることが分った。またTBJにおけるパルス入力に対する応答特性を評価したところ、InAs/AIGaSb系TBJではGaAs/AIGaAs系TBJと比較して約1桁高い周波数での動作を確認し、高速動作の可能性を示した。