hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
大学向OSSの翻訳に適用する共通翻訳メモリの開発と国際コミュニティへの展開

大学教育で利用されているオープンソースソフトウェアの多くは英語圏で開発されているため日本語への翻訳が必要となる。大学では複数のシステムにより教育支援のためのIT環境を構築しているが、システム間で用語が異なっているとユーザに違和感を抱かせる。この課題に対して、大学教育で頻出する用語および用例を包含する大規模な共通翻訳メモリを作成することによって一貫性のある翻訳を実現した。また、翻訳メモリによる翻訳では実現が困難なコンテキスト依存の翻訳を可能とするgettext形式のPOファイルを併用し、様々な教育支援システムをクラウドベースの翻訳支援システムを用い同一のプロセスで翻訳できる可能性を示した。本研究では大学向オープンソースソフトウェア(以下,OSS)で使われる用語を統一するため,大学向共通翻訳メモリの開発を行うとともに,この翻訳プロセスを国内外のコミュニティに展開することを目的としている.なお翻訳メモリとは英語の原文と日本語の翻訳文がセットとなったXML形式のデータベースである.本年度はOSS授業支援システムのSakai, Moodle,およびOSS ePortfolioシステムのMaharaを対象として翻訳を行った.翻訳支援システムとしては翻訳メモリを生成することができるSaaS形式で提供されるTransifexを採用した.採用の際にはTransifex, Inc.に本研究の意義を説明し,想定している予算に見合う価格で契約することができた.年度末にはSakai 2.9.3, Moodle 2.6.1, Mahara1.8.1についてすべての翻訳を完了し,結果としてそれぞれの翻訳メモリを作成することができた.これらの翻訳メモリは研究用Webサイトにて公開している.これらの翻訳に先立ち,8月には本研究メンバを中心とした2日間のアンカンファレンスを開催し,それぞれのコミュニティにおける翻訳の現状などについて報告を行うとともに,実際にTransifexによる翻訳を体験するWorkshopを行った.また,それぞれのOSSを開発するコミュニティに対する活動として,Sakaiコミュニティの年次国際大会であるApereo Conference, MaharaコミュニティのMaharaUK,MoodleコミュニティのMoodle Research Conference(以下,MRC)に参加し,Apereo Conferenceでは翻訳メモリを使ったコミュニティ翻訳の提案とデモ,Mahara UKおよびMRCでは関係者にヒアリングをすることにより現状調査を行った.本研究では大学向オープンソースソフトウェア(以下,OSS)で使われる用語を統一するため,大学向共通翻訳メモリの開発を行うとともに,この翻訳プロセスを国内外のコミュニティに展開することを目的としている.なお翻訳メモリとは英語の原文と日本語の翻訳文がセットとなったXML形式のデータベースである.2014年度は,共通翻訳メモリを開発し,その共通翻訳メモリによってSakaiの翻訳を行った.そこで得られた知見については2015年4月に出版された情報処理学会デジタルプラクティスにて報告を行った.また共通翻訳メモリ開発に際しては,翻訳メモリエディタを開発し2015年5月に開催される情報処理学会CLE研究会にて報告する予定である.これらの翻訳に先立ち,8月には本研究メンバを中心とした2日間のアンカンファレンスを京都大学にて開催し,それぞれのコミュニティにおける翻訳の現状などについて報告を行うとともに,実際にTransifexによる翻訳を体験するWorkshopを行った.また,それぞれのOSSを開発するコミュニティに対する活動として,米国マイアミにて開催されたSakaiコミュニティの年次大会であるOpen Apereo 2014 Conference (2014年6月)に参加し,翻訳メモリを使ったコミュニティ翻訳のデモを行った.このデモが契機となりSakaiスペインチームとの共同翻訳作業がスタートした.この共同翻訳基盤として翻訳支援システムを提供している米国Transifex社と交渉し,無償で翻訳基盤を提供してもらうことになった.本研究では大学向オープンソースソフトウェア(以下、OSS)で使われる用語を統一するため、大学向共通翻訳メモリの開発を行うとともに、この翻訳プロセスを国内外のコミュニティに展開することを目的としている。なお翻訳メモリとは英語の原文と日本語の翻訳文がセットとなったXML形式のデータベースである。本年度は、2014年度に開発した共通翻訳メモリによってOSSの授業支援システムであるSakaiの翻訳を行い、国際コミュニティのGitHubで管理されているソースコードにPull Requestを行い最新の日本語翻訳を適用した。これによりSakaiにおいて翻訳対象となる16,800組の英語の原文に対する日本語への翻訳が全て完了した。これに先立ち、8月には本研究メンバを中心とした2日間のアンカンファレンスを開催した。ここではSakaiコミュニティの国際化グループリーダを米国より招きGitHubに関するWorkshopを行い、GitHubに日本語翻訳を反映する具体的な方法を確認した。また12月には大学ICT推進協議会年次大会にて翻訳支援システムを提供している米国Transifex社から担当者を招きOSSの翻訳に関するセッションを主催した。OSSプロジェクトではTransifexが無償で利用できることが確認できた。コミュニティへの展開に関わる活動として,米国ボルチモアにて開催されたSakaiコミュニティの年次大会であるOpen Apereo 2015Conferenceにて翻訳メモリを使った翻訳環境を解説するセッションをSakaiスペインコミュニティと共催した。結果として、トルコおよびスウェーデンのコミュニティが本プロジェクトにて開発した翻訳環境を利用することになった。また、Maharaについては国内ではMahara Open Forum 2015(2015年10月)、国外では英国で開催されたMahara UK (2015年11月)において本プロジェクトで開発している手法の提案を行った。

また、翻訳メモリによる翻訳では実現が困難なコンテキスト依存の翻訳を可能とするgettext形式のPOファイルを併用し、様々な教育支援システムをクラウドベースの翻訳支援システムを用い同一のプロセスで翻訳できる可能性を示した。大学向共通翻訳メモリを開発し,Sakai, Moodle, Maharaコミュニティにて展開することができたことから,おおむね順調に進展しているとした.共通翻訳メモリの開発には,Sakai, Moodle, Maharaを翻訳し,それらを単に結合すればできるというわけではなく,同一英語ソースに対して,複数の日本語翻訳が存在するため,翻訳メモリにおいては日本語翻訳の浄化が必要となる.ただし,英語ソースと日本語翻訳からなる翻訳ユニットは30,000組を越えるため,これらを効率的に検索し,編集する翻訳メモリエディタが必要である.しかしながら既存の翻訳メモリエディタはせいぜい1,000組を対象としており,検索機能や編集履歴機能の点から十分ではないため,エディタそのものも開発を行った.こうして本プロジェクトで目指している「大学向共通翻訳メモリ」を開発することができた.翻訳メモリおよび翻訳メモリエディタの開発については,それぞれ情報処理学会に論文として投稿した.また,コミュニティへの展開であるが,Sakaiコミュニティの年次大会におけるデモが契機となり,当プロジェクトで提案している翻訳基盤を用いたスペインチームとの共同翻訳を実現できた.この翻訳基盤では,日本語,Spanish,Catalan,Basque語での翻訳が行われている.また,当プロジェクトで利用してきた翻訳支援システムを提供しているTransifex社との交渉の結果,Sakaiコミュニティに対して月額3200ドルの新たな翻訳基盤を無償で提供してもらうことができ,Sakaiコミュニティへの展開の基盤を構築できた.また,MoodleおよびMaharaの国内コミュニティ年次大会では本プロジェクトで考案された翻訳方法について提案を行った.これらの活動を通じてコミュニティへの展開の礎を築くことができた.27年度が最終年度であるため、記入しない。
ディーゼルエンジン排ガス浄化触媒の開発

本研究ではNOの炭化水素による選択還元反応の実用化のための基礎研究として、1)基礎データの確立、2)反応機構の解明、さらに3)NO_2生成と選択還元特性について検討した。1)Pt-ZSM-5は水蒸気、二酸化硫黄共存下でも高いNO還元活性を示すこと、Pt交換率50-100%で最大活性が得られること、実排ガス模擬ガス中での1000時間の耐久試験でも高い耐久性を示すこと、を確認した。2)Cu-ZSM-5上のNO選択還元反応において、吸着エチレンと気相NO+O_2の反応がで還元が進行すること、共存酸素は活性エチレン量を増加させること、等を明らかにした。また銅イオンの酸化還元挙動についてESRスペクトル、CO吸着種のIRスペクトルによって検討した結果、酸化処理温度及び排気温度により銅イオンの酸化還元特性が大きく変化すること、特に573-723Kでは特異的に変化すること、ESR的に酸化あるいは還元が認められない場合でもCu^+量が大きく変化すること等を認めた。さらに触媒活性点と考えられているCu^+のCO吸着実験から、Cu^+には3種の状態があること、その中で非古典的なモノカルボニル吸着種を与えるCu^+のみが気相CO共存時にジカルボニル種形成能を有すること、担体によりその反応性に違いがあること、を明らかにした。3)NO酸化過程と生成したNO_2の還元過程を分離するため触媒層を2段にし、その中間で炭化水素を導入する実験(IAR法)を試みた。前段の触媒にはPt系、後段はIn系を用いた場合、IAR法が極めて有効な還元法であることを実証した。本研究では当初、1.実用化に必要な基礎データの確立、2.触媒反応機構の解明、3.新しい触媒系の開発に取り組む予定であったが、現時点では1および2について集中的な検討を行っている。以下、これまでの成果の概要を記す。1.実用化に必要な基礎データの確立まず、Pt-ZSM-5が水蒸気、二酸化硫黄共存下でも高いNO還元活性を示すことを明らかにした。ついで、担体効果、交換率依存性について検討し、ZSM-5を担体とし、交換率50-100%とした場合に最大活性が得られることを認めた。また、実排ガスの模擬ガス中で1000時間の耐久性試験を行い、触媒活性は反応開始150時間までは徐々に変化するが、以後は安定し、実用条件下での使用に耐えることを確認した。2.触媒反応機構の解明本実験では触媒としてCu-ZSM-5を用いた。パルス法により、まず本還元反応が吸着エチレンと気相NO(またはNO+O_2)の反応で進行していること、共存酸素はNO還元に有効な吸着エチレン量を増加させること、を明らかにした。さらに、種々の含酸素化合物、含窒素化合物の反応性を検討し、酸素に結合した炭素は還元剤としての有効性が低いこと、一方、窒素を含む官能基はNOと高い選択性で反応することを結論した。還元反応の中間体と考えられるイソシアネート種の反応性についても検討した。本研究では、NOの接触分解あるいは炭化水素による選択還元に対する触媒性能の向上のための課題を整理し、実用化のための基礎的問題の解明や触媒設計のための指針の確立を計るため、主に銅イオン交換ZSM-5ゼオライト(Cu-MFI)やCo-MFIでのNOの吸着挙動、ゼオライト中の銅イオンの酸化還元挙動について検討した。前処理試料(Cu-MFI-105)を種々の温度で1時間酸素処理後酸素中冷却(処理A)、その後気相酸素を室温で10分間排気(処理B)、その試料をさらに773Kで1時間排気(処理C)し、Cu-MFIの酸化還元特性をESRにより検討した。

623K未満(T_<02><623K)では、処理Aを行った試料の二重積分強度が最も大きく、処理Bで約半分が、処理Cでほとんど全てのCu^<2+>がESR不活性となった。623K<T_<02><723Kでは処理Aを行った試料の二重積分強度が最も小さく、処理B,Cを行うことで増加した。T_<02>>723Kでは、処理A,B,Cを行った試料の二重積分強度はほぼ一致していた。処理AでのCu^<2+>種は302Kを除き四角錐構造を持つ種であった。これらのCu^<2+>種は処理Bにより平面四配位構造へ、処理Cにより再び四角錐構造へと大きく変化した。以上、MFIゼオライト中での銅イオンの酸化還元挙動について検討し、酸化処理温度および排気温度によって銅イオンの酸化還元特性が大きく変化すること、特に573-723Kでは特異的に変化すること、ESR的に酸化あるいは還元が認められない場合(二重積分強度が変化しない場合)でもCO吸着ではCu^+量が大きく変化すること等を認めた。また、CO吸着種については同位体トレーサー法によってその帰属を確定することができ、従来の帰属の誤りを指摘した。現在、イオン交換率の影響等について検討中である。Cuイオン交換MFIゼオライトはNOおよびN_2Oの接触分解、あるいは炭化水素によるNO選択還元反応に極めて高い活性を示すことが報告されている。本年度の研究ではこれらの反応の触媒活性制御因子を解明するため、前者においては触媒活性点と考えられているCu^+のCO吸着によるキャラクタリゼーションを、後者においてはNO_2生成と選択還元特性の関係を重点的に検討した。まず、本研究によりNO分解活性点と考えられているCu^+イオンに3種の状態があること、その中で非古典的モノカルボニル吸着種を与えるCu^+のみが気相CO共存時にジカルボニル種形成能を有すること、その反応性の序列はferrierite>mordenite>ZSM-5>X≒offretite/erionite≒Y>Lの順であることが明らかとなった。一方、他の2種の多くの錯体系で報告されているものと同様、古典的カルボニル種である。今後はこれらのCu^+種と触媒活性の関連を検討したい。次に、NOの酸化と生成したNO_2の還元を完全に分離するため、触媒層を2段にし、その二つの触媒層の間に炭化水素を導入する実験(IAR法)を試みた。本研究では前段の触媒としてPt系を、後段の触媒としてIn系を用い、還元剤を2段触媒の中間で導入するIAR法が極めて有効な還元法であることを実証した。本法によりNOの効率的な還元が可能になれば、本法をディーゼル排ガス処理等へ適用できるばかりでなく、反応機構解明のための重要な知見を得ることができると考えられる。
ガラス／高分子界面のデンドリティックアンカー効果発現機構の解明

200°Cの低温のプラズマCVDで成膜したSiO2と、200°Cの気相堆積で成膜したポリイミドの接着に関する研究を行った。特に次世代の三次元積層型集積回路の基幹配線となるTSV(シリコン貫通配線)の信頼性向上を目的として、デンドリティックなアンカー効果を発現させて接着強度を高めることを試みた。その接着強度向上のメカニズムは、物理的な浅いアンカー効果に加えて、自己組織化単分子膜をベースとした密着助剤による界面分子間力の増大によるものと判明した。具体的内容高分子とSiO2系材料の接合界面を評価する前に、昇温ガス脱離(TDS)分析、マイクロラマン分光法、顕微赤外分光法を組み合わせ、TEOS(テトラエトキシシラン)由来のエトキシ基の残存、およびSi-OHとSi-H結合の含有量を定量的に評価し、TEOSを用いた200°Cの低温プラズマCVDで成膜されたSiO2と、同じく200°Cで蒸着重合されたポリイミドのそれぞれの膜物性を実験的に解析してきた。本研究で使用したSiO2膜は特にSi深穴の底部近くで表面粗れが増した。一方、本研究で使用したポリイミド膜にはポリアミド酸残基は極めて少ないことが判明し、緻密な膜質である反面、延伸等の加工を行っていないため、スピンオン膜に比べると機械的な靭性は低いことが分かった。また、キャパシタ構造を作製して電気的な実測手法により界面現象を観測し、リーク電流はSiO2膜の方が1桁低いことが判明した。意義・重要性高分子とSiO2系材料との接着・接合強度を高めるには、表面に凹凸を設けるアンカー効果や、密着助剤のシランカップリング剤を介する手法が常法とされてきた。本申請の学術的な特徴は、これら従来の技術を用いずに、高分子/SiO2界面の接着・接合強度を高める点にある。次世代の三次元積層型集積回路のTSV(貫通シリコン電極)絶縁膜以外の応用にも期待でき、例えばシリカフィラーを混合する半導体封止樹脂、液晶ガラスと液晶配向膜、その他メージセンサやタッチパネル、ガラスプリント基板等、ガラスと高分子を使う用途全般に展開できるため、価値が高い研究になると思われる。高分子材料として200°Cの低温で蒸着重合させたポリイミド、SiO2系材料として低温のプラズマCVDでTEOSと酸素から成膜したSiO2を採用し、それぞれの膜質と、Si深穴に成膜した際の表面状態を定量的に評価することができた。SiO2に関しては、高温で成膜した膜に比べると表面荒れも大きく、リーク電流が大きいなどの膜質の低下を示す結果が得られたが、低温成膜ポリイミドとともに化学組成上、予想と大きく外れることは無いことが分かった。また、分子動力学的なシミュレーションにより、上記ポリイミドとSiO2の界面現象を追跡することを開始し、計算環境を整備して、パラメータを抽出した。具体的内容気相堆積高分子と200°Cの低温CVDで成膜したSiO2系材料、および単結晶Siの接合界面をスクラッチ試験を用いて評価した。Arプラズマで表面処理したSiに対する気相堆積高分子の剥離検知点から剥離点を示す接合強度は、両者ともに10mN弱であった。一方、Arプラズマで表面処理したSiO2に対する気相堆積高分子の同接合強度は、それぞれ約11mN、13mNであった。Ar表面処理による接合強度の増加は、単結晶Siよりも低温CVD-SiO2の方が顕著に表れた。しかしながら、大幅な接合強度の増加が得られなかったことから、SiO2の深部までデンドリティックなアンカー効果が得られた可能性は低いことが分かった。意義、重要性熱機械的特性は似た特性を示すスピンオンの高温硬化ポリイミドと、低温硬化の気相堆積ポリイミドの密着性を比較し、気相堆積ポリイミドが高い密着性を示すメカニズムを解析した。スピンオン材料とは異なり、Siに開けた高アスペクト比の深い穴や三次元的な立体構造にも追従して、コンフォーマルな成膜が可能である気相堆積材料の密着性を高める研究は、今後の複雑な構造を有するデバイスの創出にも重要となる。成果気相堆積ポリイミドが、単結晶Siの表面に比べて、200°Cの低温で成膜したSiO2表面で高い接合強度を示すメカニズムは、このSiO2膜の微細な凹凸構造(表面粗さ)に起因することが分かった。また、Arスパッタなどの物理的な粗さ増大よりも、ある程度の荒らした表面に密着助剤を供給して化学的に強固な結合を導入することが効果的であることも判明した。実験的な検証と並行して、分子動力学的な解析などのシミュレーションによりSiO2の密度、官能基の種類、ポリイミドの原料モノマーの極性やサイズ、反応温度などの実験的パラメータを制御して、界面現象の挙動を解析する。並行して、マイクロスクラッチ試験により、SiO2/高分子界面の接合強度を実測する。

これらの結果から、低温CVDのSiO2膜と蒸着重合ポリイミドの界面に与える環境的、構造的条件を追究し、この界面の特異的な現象を実験的、計算的に明らかにする。高分子化学購入予定の値引き交渉が円滑に進んだために次年度使用額が生じた。生じた次年度使用額はもともと予算が足りずに校費から支出予定であった材料費に充当する。
和歌を用いた平安期『源氏物語』享受の解明に関する研究

本研究は、『源氏物語』成立直後の享受実態を、和歌を通して明らかにしようとするものである。『源氏物語』享受史を研究する上で、享受の初発期にあたる平安期の実相の解明は不可欠である。しかし、直接的な享受資料の乏しさにより、平安期の享受実態はほとんど解明されていない。本研究では、和歌資料を用いながら平安期の『源氏物語』享受の実態を紐解いていく。研究の完成により、平安期に『源氏物語』がどのように享受され、文化的影響力を持つに至ったかという通史的研究の基盤となる視座を提供し、享受研究を刷新したい。本年度は、平安時代和歌を用いて『源氏物語』の享受の実相解明を行った。特に、後期摂関期における『源氏物語』享受の一端を明らかにし、院政期以降の『源氏物語』享受とどのように繋がっていくのかを明らかにするための視座の形成を目的とした。また、『源氏物語』と同時代和歌の検討を行うことによって、解釈の再検討を行った。具体的には以下の3点である。1.後期摂関期に行われた歌合における『源氏物語』を検討し、主催者や歌人など人的関係の中から当時の『源氏物語』享受の様相を考察した。成果は、「後期摂関期歌合における『源氏物語』摂取」と題して、同徳・松陰日本語研究学会2019(於:同徳女子大学校)で発表した。2.『源氏物語』賢木巻で六条御息所が弔問歌をおくる場面に注目し、同時代和歌との関連から解釈の再検討を行った。成果については、「六条御息所の弔問歌ーさし置くという行為の意味するものー」と題して、桜井宏徳・中西智子・福家俊幸編『藤原彰子の文化圏と文学世界』(武蔵野書院2018年10月)に発表した。3.『源氏物語』胡蝶・少女の両巻における〈竹が風に吹かれる情景〉に注目し、同時代和歌や漢詩との関連から解釈の再検討を行った。成果はそれぞれ、「『源氏物語』胡蝶巻における風に吹かれる竹」と題して『アジア遊学』223号(勉誠出版2019年9月)に、また「『源氏物語』少女巻の風に吹かれる竹」と題してタイ国日本研究国際シンポジウム2018(於:チュラーロンコーン大学)にて発表した。本年度は、『源氏物語』享受の実相の解明、また解釈の再検討のための研究を進めた。特に、後期摂関期歌合における『源氏物語』享受の検討は、次代における『源氏物語』享受の在り方とも深く関わっており、この点に関して重要な知見を得ることができた。成果は、論文2本、口頭発表2本として報告された。また、来年度の研究のための資料調査も行うことができた。以上のことから、研究はおおむね順調に進展していると考えている。次年度は、『源氏物語』の最初期の享受資料ともされてきた成立年次不明の家集について、抜本的な検討を行い、成立年次の推定を改めて行う。これによって、院政期の『源氏物語』享受に関する新たな知見が得られると考えている。また、院政期に向かう『源氏物語』享受の在り方についても引き続き研究を進めていく。成果は順次、論文および口頭発表として報告していく予定である。

本年度は、『源氏物語』享受の実相の解明、また解釈の再検討のための研究を進めた。特に、後期摂関期歌合における『源氏物語』享受の検討は、次代における『源氏物語』享受の在り方とも深く関わっており、この点に関して重要な知見を得ることができた。成果は、論文2本、口頭発表2本として報告された。また、来年度の研究のための資料調査も行うことができた。以上のことから、研究はおおむね順調に進展していると考えている。次年度は、『源氏物語』の最初期の享受資料ともされてきた成立年次不明の家集について、抜本的な検討を行い、成立年次の推定を改めて行う。これによって、院政期の『源氏物語』享受に関する新たな知見が得られると考えている。また、院政期に向かう『源氏物語』享受の在り方についても引き続き研究を進めていく。成果は順次、論文および口頭発表として報告していく予定である。
電子受容体認識部位を有する高次光機能化ポルフィリンの合成

ポルフイリン環をナフタレンやスピロインダンのいろいろな位置で架橋することにより、2つのポルフィリン環の距離および角度を系統的に変化させたポルフィリン二量体を合成した。これらのビス亜鉛錯体では、SORE吸収帯の分裂が2つのポルフィリン環の二面角につれて変化するが、これら一連の変化は励起子結合理論で説明できることを示した。まず、E)亜鉛錯体における亜鉛ポルフィリンからフリ-ベ-スポルフィリンへの励起エネルギ-移動速度をピュ秒時間分解けい光分光法により決定した。実測された励起エネルギ-移動速度と空間配置パラメ-タ-の関係の解析により、主に双極子-双極子相互作用によるForster機構で進行することが示された。一方、亜鉛-鉄(III)複合ポルフィリンでは、亜鉛ポルフィリンから鉄(III)ポルフィリンへの分子内光励起電子移動が観測され、ピュ秒時間分解吸収スペクトルから、正方向および逆方向の速度定数をそれぞれ決定することができた。このモデル系では、正方向の電子移動速度(ka)は主にポルフィリン間の距離Rに依存し、速度定数の対数(enha)と距離Rは負の勾配を持つ良い直線関係を示した。しかし、逆方向の電子移動速度はRにほとんど依存せず、ほぼ一定の値をとることがわかった。このため、電荷分離効率の目安ともいうべき正/逆電子移動速度の比(ka/kb)は、Rが小さくなるにつれてどんどん増大し最大的680に達することがわかった。従来、きわめて困難であった空間配置を固定したポルフィリン三量体、五量体の合成に成功した。アセトニトリル中、トリクロロ酢酸を酸触媒として用いることにより、対面型ポルフィリン五量体を18%の収率で合成することができた。
セラミックスの脆性/近性解析システムの開発

1.エネルギー論に基づく圧子力学を体系化し、脆性、延性パラメータを誘導した。各種セラミックスの圧子による常温表面変形、損傷を実験的に評価し、これらのエネルギーパラメータが脆性材料の機械加工性能を定量的に評価する尺度となることを明らかにした。2.常温から高温(1400°C)に渡る広温度領域で脆性/延性パラメータ、圧子損傷を定量的に評価する試験装置を開発した。3.上記高温評価装置を用いた高温圧子力学(圧子粘弾性論)の理論構築、および其の実験的検証を継続している。4.圧子による脆性材料の表面損傷を超音波顕微鏡により定量化する試験解析手法を確立した。5.高温で軟化流動する多結晶セラミックスの粒界相に着目した粒界すべりと粒間拘束をモデル化し、多結晶体の高温レオロジー構成式を提案した。6.室温から高温(1600°C)に渡る広温度領域で各種のレオロジーパラメータを計測可能な単純せん断様式粘弾性評価装置を開発した。これを用いて5項のレオロジー構成式の実験的検証に成功した。7.上記5、6項の成果をセラミックスの高温超塑性現象に拡張する試みを実験および理論の両面から開始した。8.セラミックスの靭性発現機構の微視破壊力学的な検討として、混合モード破壊靭性およびき裂縁応力遮蔽領域をR曲線効果に関連付ける新規な解析手法を提案した。1脆性/延性解析装置の試作:高温セラミックス表面に圧子を負荷-除荷した際に圧入荷重-圧入深さの関係が作る履歴曲線の定量的評価を目的とした装置の試作を行い満足する結果を得た。装置性能の概略-荷重計測分解能10mN、圧入深さ計測分解能1μm、圧入荷重付加速度10^<-3>1mm/min、測定温度範囲として室温1500°C、測定雰囲気として真空(10^<-5>Tor)あるいは高純度Ar及び高純度N_2。2高温延性解析装置の試作:せん断変形下でセラミックスの高温変形及ぶ流動を定量的に評価することを可能とする粘弾性計測装置(クリープ及び応力緩和試験装置)の試作を完了し、満足のいく結果を得た。試験片形状を工夫することにより圧縮モード下で純せん断変形を可能とする装置である。装置性能の概略-荷重付加/計測分解能10mN、変形付加/計測分解能2μm、測定温度範囲として室温1600°C、測定雰囲気として真空(10^<-2>Tor)、還元性雰囲気及び大気。3圧子力学の熱力学的理論考察:圧子圧入荷重-圧入深さの関係が作る履歴曲線をエネルギー論に基づき解析することによりセラミックスの脆性、延性を評価するためのパラメータを理論的に導出した。4各種セラミックスの脆性、延性パラメータ評価:上記3項の理論考察を基に窒化珪素、アルミナ、炭化珪素、ソーダ石灰ガラスの脆性、延性パラメータを評価することが出来た。5超音波顕微鏡による圧子損傷評価:圧痕直下で生じるジルコニアセラミックスの応力誘起相転移挙動を超音波顕微鏡により解析し、転移挙動と残留応力の関係を定量的に明らかにすることが出来た。

これを用いて5項のレオロジー構成式の実験的検証に成功した。7.上記5、6項の成果をセラミックスの高温超塑性現象に拡張する試みを実験および理論の両面から開始した。8.セラミックスの靱性発現機構の微視破壊力学的な検討として、混合モード破壊靱性およびき裂縁応力遮蔽領域をR曲線効果に関連付ける新規な解析手法を提案した。
生体肝移植後のレシピエントとその家族のQOLに関する研究

生体肝移植を受けたレシピエントが日常生活を送る上でどのような苦悩・葛藤を抱えているかを探索し、レシピエントのQOLを高める看護援助の示唆を得ることを目的に面接調査を行った。国内3ヵ所の大学病院を対象施設とし、現在移植外来通院中の生体肝移植を受けたレシピエント(18歳以上で移植後1年以上経過)の方を対象者とした。方法は半構成式面接を行い、テープに録音した内容を全て逐語的に記述した上で、その内容を苦悩・葛藤を軸にコード化、サブカテゴリーにまとめ、最終的なカテゴリーを抽出して結果を示した。対象者は女性8名、男性3名の計11名(平均年齢は52.5±5.4年)で、ドナーは夫婦間が8名、親子間(子供から親への移植)が3名であった。疾患は、原発性胆汁性肝硬変が5名、非アルコール性肝硬変3名、劇症肝炎3名であった。平均入院期間は約2ヶ月半、移植後から現在までの期間は平均約3年7ヶ月であった。抽出されたカテゴリー及びサブカテゴリーは以下の通り。1.身体の不確かさ1)死への恐怖感(1)拒絶反応への不安(2)再発への恐怖感2)制限された生活(1)易感染性(2)薬を飲み続ける(3)日常生活活動制限3)不健康感(1)持続的倦怠感・易疲労性(2)免疫抑制剤・ステロイドの副作用、(3)特有な苦痛(痒み、黄疸・睡眠障害など)2.自己存在価値のゆらぎ1)負債感(1)ドナーへの思い(2)家族・親族の関係の変化(3)家族の負担2)虚脱感(1)やる気が起きない(2)むなしさ3)怒り(1)急激な方向転換(情報の不足)(2)本人の意志の不在(肝性脳症)3.移植を受けて喪失したもの1)経済的負担(1)生活が成り立たない(2)予期せぬ治療費(3)社会的サポートの欠如(4)遠隔地からの通院2)役割の喪失(1)家族内の役割が果たせない(2)退職・休職せざるを得ない今後は本調査結果をもとに、健康関連QOL:SF-36をベースに影響要因の量的検討を加えた上で、生体肝移植後のレシピエントQOLモデルを構築していく必要性が示唆された。今年度は、下記2つの目的のもと研究を行った。【目的1】QOLに関する国内・外の文献から信頼性・妥当性が検証された包括的なQOL指標を選択する:<国内文献>「医学中央雑誌Web版advance mode」(1995年2002年)を用いて「臓器移植」、「看護」及び「QOL」をキーワードとして検索を行った。結果、脳死移植を受けたレシピエントに対する研究は殆どみられず、脳死に対する医療従事者(学生)の意識調査が多かった。生体移植は腎・肝臓ともレシピエントを対象としたものがみられたが、その多くが事例報告であった。QOLについては生体腎移植についてレシピエントのQOLを量的に検討した研究が数件みられ、QOL因果モデルの検討やSF-36を用いたQOL評価を行っていた。なお生体肝移植については、レシピエントを対象としたものは散見される程度であった。<国外文献>「MEDLINE」(1999年2002年)を用い"transplant""nursing""QOL"等にて検索を行った。その結果、脳死移植を受けたレシピエントに関する研究は多かったものの生体移植に関する研究報告は少なかった。ただしレシピエントやその家族を対象としたQOLに関する研究報告もあり、本研究でQOLを検討していく上で多くの示唆が得られた。【目的2】生体肝移植を受けたレシピエント及びその家族を対象として面接調査を行い、QOLに関してどのような要因が関与しているか考察する:生体肝移植を行っている大学病院において、生体肝移植を受けたレシピエントとその家族(ドナー)に半構成式面接調査を行った。面接内容は主なものとして、(1)移植前後の身体症状(肝機能状態、随伴症状など)(2)家族(ドナー)との関係性、(3)移植決断までの過程(情報提供、キーパーソン、決断までの悩みなど)(4)移植後の生活状態(拒絶反応、免疫抑制剤のコンプライアンス、感染症の罹患、体力など)である。面接調査の結果から、肝移植後のQOL評価に関しては、基本的に健康関連QOL : SF-36をベースとし、さらにレシピエントの特性やそれに影響を及ぼす要因から多面的に検討していく必要性が示唆された。

対象者は女性8名、男性3名の計11名(平均年齢は52.5±5.4年)で、ドナーは夫婦間が8名、親子間(子供から親への移植)が3名であった。疾患は、原発性胆汁性肝硬変が5名、非アルコール性肝硬変3名、劇症肝炎3名であった。平均入院期間は約2ヶ月半、移植後から現在までの期間は平均約3年7ヶ月であった。抽出されたカテゴリー及びサブカテゴリーは以下の通り。1.身体の不確かさ1)死への恐怖感(1)拒絶反応への不安(2)再発への恐怖感2)制限された生活(1)易感染性(2)薬を飲み続ける(3)日常生活活動制限3)不健康感(1)持続的倦怠感・易疲労性(2)免疫抑制剤・ステロイドの副作用、(3)特有な苦痛(痒み、黄疸・睡眠障害など)2.自己存在価値のゆらぎ1)負債感(1)ドナーへの思い(2)家族・親族の関係の変化(3)家族の負担2)虚脱感(1)やる気が起きない(2)むなしさ3)怒り(1)急激な方向転換(情報の不足)(2)本人の意志の不在(肝性脳症)3.移植を受けて喪失したもの1)経済的負担(1)生活が成り立たない(2)予期せぬ治療費(3)社会的サポートの欠如(4)遠隔地からの通院2)役割の喪失(1)家族内の役割が果たせない(2)退職・休職せざるを得ない今後は本調査結果をもとに、健康関連QOL:SF-36をベースに影響要因の量的検討を加えた上で、生体肝移植後のレシピエントQOLモデルを構築していく必要性が示唆された。
英検Can-doリストを活用した教科書評価プログラムの開発

本研究は、教科書を効率的、効果的に評価するために、英検Can-do Listに基づいたアプリケーションを開発することを目的とした。教師による試用後にプログラムを改善し実施し教科書評価を簡易にすることができた。この結果から、客観的かつ実用的なプログラムは、学校現場の教師が教科書を効果的に選定する一助となることがわかった。教科書選定は、教員の主観・非明示的情報に依存しており,必ずしも生徒のニーズ・レベルに合っていないことが多く、教科書採用後に支障があることもある。そこで本研究では、学校教育現場において、生徒のニーズ・レベルに合った効果的な教科書評価方法を開発することを目的とした。本研究では、「英語でできること」をリスト化した「英検Canーdoリスト」を活用するプログラムを開発した。研究全体は3つのステップで構成した。第1段階では、高等学校で使用する英語の検定教科書内にある技能別タスクを「英検Can-doリスト」に基づき調べ集計した。第2段階では、集計したデータをもとに、iPad上で使用可能となるプログラムを作成した。プログラムは、英検レベル(準1級、2級、準2級、3級など)、タスク別、タスク数、教科書別などで簡易に検索可能とした。また、各タスクがどのレベルであるかも検索可能とした。第3段階では、作成したプログラムを高等学校英語教師を対象に試用し、教科書選定が効率的かつ効果的にできるか調査した。また、ベテラン教師と新人教師の間には、教科書選定の経験値の差が存在するが、開発したプログラムによりその差がなくなり、効果的な方法となり得るかも今後調査する。すでに教科書評価プログラムをfilemakerで作成している。また、新潟県内の高等学校英語教師を対象にプログラムを試用し、アンケート調査を行っている。今後は、可能な限り参加者を増やし、教科書評価プログラム品質の向上、プログラムの効果を測定する。得られたデータを精査し、統計処理を行う準備をしているところである。すでにプログラムは作成し、高等学校英語教師を対象に調査を行なっている。可能な限り参加者を増やし、プログラム品質の向上、プログラムの効果を測定する。今後は、得られたデータを精査し、統計処理を行う準備をしているところである。育児休業もあり、本研究の遂行に十分な時間を確保することが難しい状況であった。本研究は、教師の主観・経験のみに頼ることなく、生徒のニーズに合った最適の教科書が選定できることを目指し、「英語でできること」をリスト化した「英検Canーdoリスト」を活用するプログラムを開発した。英語教育における効果的な教科書選定は重要な課題である。しかし、教科書選定は、教師の主観・非明示的情報に依存し、生徒の到達度や要求に適切とは言い難い。また、教育現場の教師は多忙で、多くの時間を教科書選定に費やすことはできず、時間をかけずに適切に教科書評価を行う方法の開発が必須であった。また、教師経験の多いベテラン教師と経験の少ない若手教師では、教科書選定の経験も選定方法も異なることが考えられた。本研究で開発した評価方法が、教科書選定における教師経験の差を縮める教師支援ツールとしての効果があるかどうかの検証も行った。平成28年度には、「英検Canーdoリスト」と紐付けが終わっていない教科書内のタスクをレベル別に分けた。また、協力者である英語教師にプログラムを試用してもらい、フィードバックをもらいプログラムの改良を測った。また、利便性を考え試作版のアップル社iPad対応のアプリを作成した。平成28年度から29年度にかけて、高等学校教育現場で勤務する英語教師に教科書選定プログラムを実際に使ってもらい教科書を選定してもらった。そのアプリケーションと使用状況については、平成29年度の中部英語教育学会、デジタル教科書学会で発表した。引き続きプログラムの試用を高等学校英語教師にお願いし、プログラム改善のための調査を行う予定である。また、ベテラン教師と新人教師の間には、教科書選定の経験値の差が存在するが、開発したプログラムによりその差がなくなり、効果的な方法となり得るかを明らかにしていく。英語教育インタビュー予定の公立高校教員多忙により次年度に繰り越した。公立高校教員対象のインタビューを実施予定。
スーパーマグネトロンプラズマを用いたレジストの高精度・超微細エッチング

半導体集積回路の高集積化に伴い、サブミクロンオーダーの微細加工が要求されている。研究開発が進行中の256MbDRAMにおいては、0.2μm程度の微細加工(エッチング)技術が用いられている。今後、25年程すると1Gb4GbDRAMの研究が開始され、0.150.1μm程度の微細加工の研究が盛んに行われると思われる。本研究においては産業界への適用を考え、筆者が5年程前に考案・製作したスーパーマグネトロンプラズマエッチング装置を用い、厚さ1μm強のレジストを高速に微細エッチング可能とする実験を2年計画で行った。エッチ基板を置く下カソードを循環式液体冷却装置によってー30°Cまで冷却可能とし、エッチング形状制御の実験を行った。上カソードのスパッタによるエッチ基板の金属汚染を防ぐため、その表面をグラファイト板で覆った。グラファイトはO_2プラズマに晒してもCOガスとなりウエハ表面をほとんど汚染しない。微細エッチングの準備のため、ー20°C前後において様々のエッチング特性を測定した。上下電極に供給する高周波電力の位相差を180°前後に設定すると、エッチレートは最大となり、エッチ均一性も最高となった。O_2ガス流量を3050sccmとすると0.51μm/分前後の大きなエッチレートが得られた。エキシマレーザ露光装置によりSi含有レジストをパターニングし、そのパターンをマスクとして下地のレジストをエッチングした。-20°Cまで冷却し、自己バイアス電圧-140Vでエッチングしたところ、0.25μmのパターンが0.02μm以内のサイドエッチング量にて垂直にエッチングできた。この研究により、ULSI製造技術として近い将来必ず必要となる0.1μm級の微細パターンのエッチング技術が、スーパーマグネトロンプラズマを用いて可能である事が実証された。半導体集積回路の集積密度が増大するに伴って微細加工が要求されている。研究開発が進行中の256MbDRAMでは0.2μm程度の微細エッチングが必要とされている。本研究では、2年計画で0.20.1μmの線幅のレジストの微細エッチングを可能にする目標である。1年目の今回の実験では冷却可能なカソ-ド電極を製作し、1μm程度の線幅のレジストのエッチングを可能にする計画である。上下カソ-ド電極を新たに設計し、上下電極ともに水冷可能な構造とした。上部電極がスパッタされ下部電極上のウエハ表図を汚染しないために上部電極表図をグラファイト板で覆った。グラファイトはO_2プラズマに晒してもCOガスとなりウエハ表図をほとんど汚染しない。ウエハのパタ-ンの寸法は0.4μmまで微細化した。今回の実験ではウエハを積極的に冷法しなかったので、エッチング中にウエハ表面温度が100°C程度まで上昇した。ウエハの表図温度が上昇するとサイドエッチングが発生し線幅が細くなり易い。微細エッチングの準備のため、エッチレ-トとエッチ均一性の測定実験を行った。上下電極に供給する高周波電力の位相差を180°前後に設定すると、エッチレ-トは最大となり、エッチ均一性も最高となった。ガス流量は4sccmと少ないにも拘らずエッチレ-トは2000Å/分前後と大きく、エッチ均一性は5インチウエハを用いて±5%以下と良好であった。0.4μmの線幅にテパタ-ンニングしたレジストの微細エッチングを試みたところ、0.1μm以内のサイドエッチング量でほぼ垂直にエッチングできた。

上部電極をグラファイトで覆ったため、汚染の少ないエッチングが達成できた。半導体集積回路の高集積化に伴い、サブミクロンオーダーの微細加工が要求されている。研究開発が進行中の256MbDRAMにおいては、0.2μm程度の微細加工(エッチング)技術が用いられている。今後、25年程すると1Gb4GbDRAMの研究が開始され、0.150.1μm程度の微細加工の研究が盛んに行われると思われる。本研究においては産業界への適用を考え、筆者が5年程前に考案・製作したスーパーマグネトロンプラズマエッチング装置を用い、厚さ1μm強のレジストを高速に微細エッチング可能とする実験を2年計画で行った。エッチ基板を置く下カソードを循環式液体冷却装置によって-30°Cまで冷却可能とし、エッチング形状制御の実験を行った。上カソードのスパッタによるエッチ基板の金属汚染を防ぐため、その表面をグラファイト板で覆った。グラファイトはO_2プラズマに晒してもCOガスとなりウエハ表面をほとんど汚染しない。微細エッチングの準備のため、-20°C前後において様々のエッチング特性を測定した。上下電極に供給する高周波電力の位相差を180°前後に設定すると、エッチレートは最大となり、エッチ均一性も最高となった。O_2ガス流量を3050sccmとすると0.51μm/分前後の大きなエッチレートが得られた。エキシマレーザ露光装置によりSi含有レジストをパターニングし、そのパターンをマスクとして下地のレジストをエッチングした。-20°Cまで冷却し、自己バイアス電圧-140Vでエッチングしたところ、0.25μmのパターンが0.02μm以内のサイドエッチング量にて垂直にエッチングできた。この研究により、ULSI製造技術として近い将来必ず必要となる0.1μm級の微細パターンのエッチング技術が、スーパーマグネトロンプラズマを用いて可能である事が実証された。
カーボンオニオンの創製とナノトライボロジー特性の発現

気相あるいは固相からの炭素材料の創製に関しては、フラーレンならびにナノチューブには多大の関心が寄せられているが、それらに加えてグラファイトがナノメートルサイズの球に近いタマネギ構造となったカーボンオニオンが存在することが明らかになってきた。これらの先進炭素材料の表面は良好なトライボロジー特性を有するグラファイト層で覆われており、ナノ構造を有する先進炭素材料のトライボロジー特性が明らかになれば、ナノスケールのトライボロジーに多大の貢献ができるものと考えられる。このような観点から本研究では、カーボンオニオンを中心とした先進炭素材料の創製とそれらのトライボロジー特性の解明を試みた。本研究でプラズマの影響を緩和したプラズマCVD装置を開発することにより、50μmを超える高配向カーボンナノチューブの生成が可能となった。さらに高分解透過電子顕微鏡(HRTEM)でナノダイヤモンド微粒子をその場観察しながら、300kVの高電圧電子線を照射し、ナノダイヤモンド微粒子が、カーボンオニオンに構造変化することを見出した。HRTEM観察の結果、この構造変化にはナノダイヤモンド微粒子径の閾値が存在し、粒子径が5nm以下ではカーボンオニオンとなるが、それより大きなナノダイヤモンド微粒子は明確な構造変が生じなかった。さらにカーボンナノチューブのトライボロジー特牲を研究した結果、一般的にべースオイルとして用いられているポリアルファオレフィン(Polyalphaolefin : PAO)中では、摩擦係数が0303と極めて小さな値であった。カーボンオニオンは良好な耐磨耗性を示すことも明らかとした。本研究では先進炭素材料としてナノメートルサイズの球に近いタマネギ構造を有するカーボンオニオンのマイクロ波プラズマCVDによる作製、及びカーボンオニオンによる表面修飾とナノトライボロジー特性の解明を目的とした。フラーレンC_<60>の場合にはカーボンのπ-π^*結合によって界面固着する可能性があるが、カーボンオニオンは多層状に重なり、界面での回転も期待できる。プレートレット状の層状構造物質は層間すべりで摩擦を低減すると考えられているが、そのメカニズムは自己犠牲型であって摩耗に至る。カーボンオニオンの場合には、球形で多重の構造を有することから、耐荷重性、耐摩耗性も優秀であると考えられる。本申請のカーボンオニオン創製装置は、研究代表者が現有しているカーボンナノチューブ作製装置に改良を施して実験・研究に供した。本年度、H_2やCH_4ガスの流量制御やプラズマ安定化と基板に高電圧を印加するため、新たな真空チャンバおよび試料台の設計、マイクロ波放電を安定に維持するためのスリースタブチューナーを設置した.さらに基板を加熱するためのマッフル炉を設置した。基板温度500度以下ではアモルフアスカーボンしか炭素の堆積物中には存在していかなかったが、この温度以上でカーボンナノチューブの生成が見られた.また電界を印加していないときはランダムな方向にカーボンナノチューブが成長していたが、強電界を印加することで配向したアスペクト比の高い、カーボンナノチューブの作製が可能になった。炭素堆積物にオニオン構造が見受けられたが、カーボンオニオンのみを精生するには至っていない。しかしながら、プラズマCVDにおいて、基板温度と電界を制御することで、カーボンナノチューブとオニオンの成長を制御できる可能性があることを示唆した。また、クラスターダイヤモンドから作製したカーボンオニオンはオイル潤滑下で極めて高い耐磨耗性を有することを示した.気相あるいは固相からの炭素材料の創製に関しては、フラーレンならびにナノチューブには多大の関心が寄せられているが、それらに加えてグラファイトがナノメートルサイズの球に近いタマネギ構造となったカーボンオニオンが存在することが明らかになってきた。
遷移金属酸化物を用いた電子フォノン相互作用の実証的研究

最終年度に実施した研究の成果:平成29年度までに育成したNi(x)Fe(3-x)O(4)(x = 0.0 0.8)とMn(x)Fe(3-x)O(4)(x = 0.0 1.0)の二系列の磁鉄鉱試料合計14種について、それらの組成(若干の陽イオン欠損を含む)を精密に決定した。Mnを導入した系列については当初の目論見通りの組成範囲であることが確認されたが、Niを導入した系列についてはxの上限が0.6に留まり、かつ、幾つかの試料は以降の結晶構造の検証に適さない(結晶性が低い)ものであった。このため、育成した12試料に加えて、基準となる端成分磁鉄鉱試料の合計13試料について構造を検討した。両系列とも異種原子の導入により原子変位の絶対量は急激に増加した。これは異種原子の導入による原子位置のぶれに加えて原子間結合が変質したことによる結合の脆弱化を示している。六配位陽イオン席の変位の異方性が急激に減少し、最終的には異方性が逆転した。研究機関全体を通じて実施した研究の成果:本研究では磁鉄鉱が示す半金属-絶縁体転移と電子-フォノン相互作用との関連を解明することを目的としていた。具体的には、高温相(半金属相)に異種原子(当初の目論見ではTi, Cr, Zn、最終的にはMn, Ni)を導入し、電気伝導度の低下に伴う原子間距離と原子変位量及びそれらの異方性の変化を検証した。それにより鉄-酸素間の結合力が急速に弱まること、特定の格子振動モードが消失することが示された。消滅するフォノンと低温相(絶縁体相)での原子変位を比較することによって、低温相で報告されている原子変位が確かに「凍結されたフォノン」であることを確認した。本研究では高温相から低温相への一次相転移が電子と相互作用しているフォノンの瞬間的な凍結により生じることを単結晶X線構造解析の手法のみで示した。浮遊帯溶融域法を使った結晶育成により、Ni, Mn, Coを構造中に10%程含む磁鉄鉱試料を育成することに成功した。それらについて陽イオン欠損量と異種陽イオン量の定量評価を実施したところ、概ね目論み通りの値となった。Zn, Gaを構造中に含む試料の育成も試みたところ、前者について育成中のZnの揮発により目論み通りの値を達成できず、後者についてはGaの揮発もなく想定した通りのGa含有量を有する試料を育成することができた。但しGaを含む試料群については予察的な構造解析を実施するに留まった。Ni, Mn, Coを構造中に含む磁鉄鉱試料について単結晶X線回折強度測定と結晶構造の精密化を実施し構造について仔細に検証したところ、特にMnを構造中に含む試料について、磁鉄鉱で見られる種々の特異性、具体的には(1)原子間距離の異常(イオン性結晶について経験的に得られた鉄-酸素間距離と比較すると、二つある鉄原子席についてそれぞれ明瞭に長い/短い)と(2)六配位陽イオン位置での体対角方向への原子変位の卓越(イオン性結晶と見なせる同一構造の金属酸化物結晶では原子変位は等方的である)、つまり同構造を有する絶縁体結晶との違いがMnの導入によって容易に破壊されることが示された。前者はMnの導入によって鉄の電子状態(酸素との結合様式)が変化した事を、後者はMnを約10%含む試料と純粋な磁鉄鉱では電子フォノン相互作用(=格子振動モード)が明確に異なっていることを示す。一方でNi, Coを構造中に導入した試料ではこれらの特異性の破壊は不明瞭であった。同じく浮遊帯溶融域法を使った結晶育成によりZnを含む試料の育成を試みたところ、溶融域からのZnの揮発が著しく、育成した試料中にはZnが殆ど含まれなかった。平成28年度に予定していた作業内容は以下の通りであった。1:Ti, Zn, Crをドープした磁鉄鉱試料の合成(浮遊帯溶融法、気相輸送法)、2:上記について、構造中の陽イオン欠損の定量評価(熱重量分析)3:上記について、構造中の陽イオン量比の定量評価(SEM-EDX、蛍光X線分析)。平成28年度に実際に実施した作業内容は以下の通りである。1:Ni, Mn, Coをドープした磁鉄鉱試料の合成(浮遊帯溶融法)、2:上記について、構造中の陽イオン欠損の定量評価(熱重量分析)、3:上記について、構造中の陽イオン量比の定量評価(SEM-EDX、蛍光X線分析)、4:上記について、結晶構造の精密化、陽イオン分配の決定、原子間距離と原子変位量の評価(単結晶X線回折法)。当初目論んでいた組成のうちTi, Crを含むものについては従前の組成範囲外の試料を育成する事ができていない。又、Znを含むものはZnの揮発性のため試料の育成自体ができていない(気相輸送法)。Ni, Mn, Coを含むものを予備的に育成したところ良い試料が得られたため、当初の目論見とは異なるが先にNi, Mn, Coをターゲットとした検証を実施した。研究ワークフローのうち実証に掛かる部分の半分程度が実施できたものと見る。

当初の予定では磁鉄鉱試料中にTi, Crをドープした試料を準備し、それらの系列試料を用いて電子フォノン相互作用を検証することとしていたが、平成28年度及び平成29年度の作業により、それら系列ではなくNi, Mnを含む系列が試料調製の点で有利であることが明らかになった。Ni, Mn, Coを構造中に10%含む磁鉄鉱試料(Fe(2.7)Me(0.3)O(4))は平成28年度に育成したものであるが、それらについて実施していた作業の再検討を実施した。具体的には結晶構造の精密化の条件の最適化である。これは、構造の精密化で得られた値のうち、原子の振動量に相当する数値が従来の報告とは大きく異なる値(絶対値)になっていたことへの対応である。計算方法の最適化により、これらの数値は従来に報告された値に近いものとなった。これにより、平成30年度に実施する結晶構造の検討に際して解析手法の最適化が完了したと言える。又、この解析手法の最適化にはTiO(2)、Bi(2)WO(6)結晶についても予察的に実施した。前者については紫外線照射による電子密度分布の変化の検出(光励起された電子密度の検出)に成功し、これにより本研究に於いても電子密度分布を精密に検討することが可能であることが示された。後者についてはX線の吸収が著しい場合、散乱能が著しく異なる組み合わせと非常に近い組み合わせが混在する結晶について解析手法を最適化し、構造中の孤立電子対の密度の検出に成功した(国際会議にて発表)。平成28年度には異種原子の含有量は共通とし原子種を様々に変えたが、平成29年度には検討する組成を二つに絞った。具体的にはNi, Mnを注入したものである。平成29年度の浮遊帯溶融域法を使った結晶育成により、Ni(x)Fe(2-x)O(4)(x=01)とMn(x)Fe(2-x)O(4)(x=01)の二系列の磁鉄鉱試料合計14種を育成することに成功した。それらの試料の育成には相応の時間を要したため、平成29年度の作業はここまでとなった。平成29年に予定していた作業内容は以下の通りであった。1:過去の論文の精査、2:分子軌道法を用いた理論計算への着手、3:気相輸送法によるTi(x)Fe(2-x)O(4), Cr(x)Fe(2-x)O(4)系列試料の育成と組成の調整、4:育成した試料の組成分析、5:育成した試料の結晶構造精密化。これらのうち、1は順調に進行している(具体的には各種ドーパント、陽イオン欠損と電気伝導度の関連を整理した)。2は未着手である。3は浮遊帯溶融域法によるNi(x)Fe(2-x)O(4)(x=01)とMn(x)Fe(2-x)O(4)(x=01)の二系列の磁鉄鉱試料の育成に切り替え、合計14種を育成した。4は平成29年度末より着手し、現在も進めているところである。5は今年度に集中して実施する。特に育成した試料数を勘案すると膨大な作業量を実施できたと言える。最終年度に実施した研究の成果:平成29年度までに育成したNi(x)Fe(3-x)O(4)(x = 0.0 0.8)とMn(x)Fe(3-x)O(4)(x = 0.0 1.0)の二系列の磁鉄鉱試料合計14種について、それらの組成(若干の陽イオン欠損を含む)を精密に決定した。Mnを導入した系列については当初の目論見通りの組成範囲であることが確認されたが、Niを導入した系列についてはxの上限が0.6に留まり、かつ、幾つかの試料は以降の結晶構造の検証に適さない(結晶性が低い)ものであった。このため、育成した12試料に加えて、基準となる端成分磁鉄鉱試料の合計13試料について構造を検討した。両系列とも異種原子の導入により原子変位の絶対量は急激に増加した。