hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
狭ギャップ半導体における低次元鏡像電荷効果に基づく中赤外領域励起子制御

低誘電率ホスト材料上InAs薄膜構造(InAs/low-k構造)を作製し、この系の電流低周波ノイズの挙動を調べた結果、InAs薄膜内電子のクーロン相互作用の特徴的長さが20 nm程度であることがわかった。また、InAs/low-k構造におけるInAsとlow-k材料の間に高誘電率酸化物を挿入したInAs/high-k/low-k構造の作製に成功し、この系においては、界面の幾何学的不均一性による電子の散乱は抑制されるものの、界面近傍の意図せぬ固定電荷によるクーロン散乱の影響が大きいことが示された。以下の手法に基づいて、低誘電率材料ホスト基板上に狭ギャップ半導体であるInAsの高品質薄膜を形成する異種材料融合技術を実現した。InAs薄膜をエピタキシャルリフトオフするための積層構造を分子線エピタキシー格子不整結晶成長によって作製し、さらに、エピタキシャルリフトオフされたInAs薄膜をファンデアワールス力によって低誘電率材料ホスト基板上に貼付形成する。このとき、InAs薄膜中に二次元的に閉じ込められた電子は高い移動度を示すものの、膜厚の減少とともに著しい移動度低下が観測される。この移動度の膜厚依存性を解析することで、電子の支配的な散乱機構がクーロン散乱と膜厚揺らぎ散乱であることが示された。また、InAs薄膜の電子輸送における電流低周波ノイズを調べた結果、かなり大きい1/fノイズが発生していることがわかった。この1/fノイズの膜厚依存性の解析から、支配的な電子の散乱要因がどのようにノイズを発生させているか、Hoogeパラメータにどのような影響を与えているかを明らかにした。この解析を通じ、電子のクーロン散乱における特徴的な相互作用長が20 nm程度であることが示された。こうしたクーロン相互作用は、鏡像効果によって制御できる可能性がある。すなわち、InAs薄膜外部の誘電率を変化させることで、クーロン相互作用を変調できる可能性がある。そこで、InAs薄膜とホスト基板の間に誘電率を系統的に変化させた絶縁層を作製する技術の検討を行った。低誘電率材料ホスト基板上の狭ギャップ半導体InAs薄膜中の二次元電子系におけるクーロン相互作用についての知見が得られた。InAs薄膜に接する絶縁層の誘電率がクーロン相互作用に与える影響を明らかにするために、InAs薄膜とホスト基板の間に所望の誘電率を有する絶縁層を挿入した構造の作製に取り組んだ。誘電率を制御できる混合酸化物AlTiOの原子層堆積技術を検討し、あらかじめInAsに酸化物絶縁層を原子層堆積してから貼付を行う試料作製プロセスを確立した。これにより得られた試料の電気特性評価と解析を行った結果、この構造においては、膜厚揺らぎ散乱あるいは界面揺らぎ散乱によるInAs薄膜中電子移動度低下が抑制できることが明らかとなった。その一方で、InAs薄膜中電子密度の上昇が観測され、原子層堆積した酸化物絶縁層からInAsへの変調ドーピング現象が示唆された。このことを詳しく調べるため、InAs/酸化物界面近傍をエネルギー分散X線分光法(EDX)および電子エネルギー損失分光法(EELS)で解析したところ、酸化物絶縁層における酸素欠損が深いドナーとして変調ドーピングを引き起こし、正に帯電した酸素欠損が絶縁層内電荷となっていることがわかった。この絶縁層内電荷はInAsにおけるクーロン相互作用に大きな影響を与えており、クーロン相互作用を絶縁層誘電率で制御するうえで抑制する必要がある。酸化物絶縁層中の深い準位を評価するために、Lorentz型電流ノイズスペクトルとPoole-Frenkel型リーク電流の解析を行った。その結果、この両者から深い準位のエネルギーレベルを求めることが可能であることが示された。InAs薄膜とホスト基板の間に所望の誘電率を有する絶縁層を挿入した試料を作製し、クーロン相互作用に対する絶縁層誘電率の影響を検討したが、絶縁層内の意図しない電荷の影響が大きく、これを抑制することが新たな課題となった。誘電率とエネルギーギャップを組成によって系統的に制御することが可能な絶縁体である混合酸化物AlTiOについて、原子層堆積によって得られた薄膜において意図せず発生する膜内固定電荷に関する検討を行った。原子層堆積におけるサイクル数によって組成と膜厚を精密に制御したAlTiOゲート絶縁膜を有する金属-絶縁体-半導体デバイスを作製し、その閾値電圧の絶縁膜厚依存性を系統的に調べることで、膜内固定電荷についての知見を得ることを試みた。半導体として窒化物を用いたデバイスについて調べた結果、閾値電圧は絶縁膜厚に線形に依存することがわかった。このことから、半導体との界面近傍に存在する正の固定電荷が支配的であることが明らかとなった。この正の固定電荷の密度は、AlTiO中のAl組成が高いほど高く、Ti組成の増加とともに減少する。また、電子トラップをもたらす界面準位密度をコンダクタンス法で調べたところ、固定電荷密度と界面準位密度の間には明確な相関が存在しないことがわかった。現段階では、正の固定電荷の起源は明確になっていないが、酸化物中の酸素欠損に由来するドナーがイオン化したものである可能性が示唆された。このことを仮定すると、上記の組成依存性は、Ti組成の増加とともに酸素欠損に由来するドナーの生成確率が低下することを意味しており、Ti-OおよびAl-Oの結合エネルギーの差異から説明できる。また、このような酸化膜中の固定電荷をふまえたデバイス閾値電圧制御を検討した。

低誘電率ホスト材料上InAs薄膜構造(InAs/low-k構造)を作製し、この系の電流低周波ノイズの挙動を調べた結果、InAs薄膜内電子のクーロン相互作用の特徴的長さが20 nm程度であることがわかった。また、InAs/low-k構造におけるInAsとlow-k材料の間に高誘電率酸化物を挿入したInAs/high-k/low-k構造の作製に成功し、この系においては、界面の幾何学的不均一性による電子の散乱は抑制されるものの、界面近傍の意図せぬ固定電荷によるクーロン散乱の影響が大きいことが示された。InAs薄膜とホスト基板の間に誘電率を系統的に変化させた絶縁層を挿入した試料を用いて、クーロン相互作用に対する絶縁層誘電率の影響を明らかにする。InAs薄膜とホスト基板の間に挿入する絶縁層における意図しない電荷を抑制するプロセス技術を検討する。化合物半導体エレクトロニクス実験に既存の物品を利用することができた。既存物品を使用した試料作製と特性評価実験に新たな課題が生じ、実験計画を変更した。クーロン相互作用変調のための実験に必要な新たな物品と、試料作製・測定の実験に関する謝金に使用する。絶縁層内電荷抑制のための実験に必要な物品と、試料作製・測定の実験に関する謝金に使用する。
分散計算のための新しい不動点近似法と通信ネットワークへの応用に関する研究

分散ネットワークにおける「分散推定問題」は、通常の適応フィルタリングに加え、ネットワークのノード間でどのような方式で協力するかがその推定精度に大きく影響してくることが知られている。本研究では、各ノードにおいて隣接するノードから送信されてきた情報の線形結合を取る手法に着目し、結合重みを適応的に決定する問題、すなわち「適応結合重み決定問題」を考える。とその性能解析について顕著な研究成果を上げています。特に、適応結合重み決定問題に対し、「最小分散不偏推定」の考え方に基づいた問題の定式化を行い、「埋め込勾配法」の学習則を応用することで、既存手法の性能を凌駕する適応重み決定則の開発に成功しています。さらに、提案した適応重み決定則に対する理論的な解析を与えることにも成功しています。これらの成果は学術的および国際的に高く評価されており、2009年4月に開催される権威ある国際会議IEEE ICASSPにて発表される予定です。さらに、非線形適応フィルタリングのアルゴリズムの精密な性能評価を導出することにも成功しており、2009年3月にIEEE Transactions on Signal Processingへの掲載が決定しています。分散ネットワーク上の多くの最適化問題(例えば電力制御問題)は「直積集合を制約に持つ変分不等式問題」として統一的に定式化される.この問題は次の2つの困難さを抱えている:1.制約が複雑な場合に従来法ではこの問題を解決することはできない.2.分散ネットワーク上ではこの問題を分散計算によって解決しなければならない.これらの問題に対し,我々は非拡大写像の不動点理論の考え方を分散計算の理論と融合させるという工学的にも数学的にも画期的なアプローチを取った.その結果,上記の2つの問題を一挙に解決する新しい分散計算のための不動点近似法を開発することに成功した.提案法は連立方程式の解法として広く知られているヤコビ法のアイデアを基に,非拡大写像の不動点近似法を拡張したものになっている.さらに,提案法の性質を理論的に検証し,提案法が変分不等式問題の最適解に収束する点列を生成することの数字的な証明を与えることにも成功している.提案法の有効性を確認するため,我々は未解決クラスの電力制御問題に提案法を応用し,次の成果を得た:1.従来研究されてきた電力制御問題よりもかなり広いクラスの電力制御問題が,直積集合を制約に持つ変分不等式問題として統一的に定式化できることを示した.2.従来よりもより現実的な制約を考慮した電力制御問題は未解決問題であったが,その問題が提案法を用いることでネットワーク上の分散計算によって解決できることを示した.また,数値例によってその有効性を確認した.分散ネットワークにおける「分散推定問題」は、通常の適応フィルタリングに加え、ネットワークのノード間でどのような方式で協力するかがその推定精度に大きく影響してくることが知られている。
近世医療文化財の普遍的価値創成：『薬箱』の包括的保存技術の確立と実践

日本薬物文化の意義を明確にするため、日本における近代医学の確立に主導的役割を果たした適塾・緒方洪庵の薬箱(2点)を主ターゲットとした本研究は、1薬箱収納容器の材質調査/資料の数値化並びに保存環境の最適化、2麻薬等規制対象物の鑑別と継承保存、3収納物の非破壊的品質評価と蛍光指紋イメージングを導入した新規非破壊的生薬基原鑑別法の開発、4本草学的視座で実地臨床の情報化を課題とする。医療文化財という新規のカテゴライズで、薬箱を構成する実体物(容器・薬物・器具類)は、江戸期の蘭学等洋学の受容から生み出された高水準の医薬知識・技術が具現化したものとして、製剤技術や洪庵の治療観に迫る実地臨床解析が可能である。平成30年度は、前年度に引き続き、破損・劣化で迅速な保存対策を要する晩年期使用の薬箱において、デジタルマイクロスコープの三次元計測機能を駆使した立体構造測定と近世のガラス素地製造や技法に関する悉皆調査から比較解析した。今回の検証より、洪庵が多様な剤型(アルコール製剤、油、水溶液他)の医薬品保存に液体の気密性や固体の防湿に有用なカリ鉛ガラス製容器を使用したことを、複数の観点から明確にした。ガラス製瓶(22本)中、開栓可能瓶は9点のみで液性は弱酸中性を呈したが、近世ガラスの材質劣化対策として内容物を耐久性の高い容器に移動した。ガラス瓶15本、木製容器6本に記載された漢字1文字の独自略称名から関連文書の網羅的解析し、考察した。特に「阿」には暗黒褐色の固形物が現存した。実地臨床を示す扶氏経験遺訓等に「阿」関連製剤17件を確認後、比較検証した結果、性状特性や使用頻度から阿片(阿芙蓉)の可能性が高いと推察した。一方、壮年期薬箱由来生薬基原について、歴史検証とデジタルマイクロスコープによる形態特性解析から新知見の生薬を10種発見した。本草学的視座に基づく生薬資料の薬史学的価値並びに評価法の確立に対する成果は文理複合領域のため、適切な論文投稿先が乏しく、論文投稿が遅れているが、各領域の学会及びシンポジウムにて研究成果を発信している。(課題1)薬箱構成資料の可視化と保存環境の最適化:前年度に続き、薬箱内容物の保存容器の材質調査には、元興寺文化財研究所と連携して実施する。江戸中期の森野旧薬園所蔵石薬標本容器(色ガラス皿)について、非破壊的分析ツールとして蛍光X線分析装置及びX線装置によりガラス材質を比較解析する。組成の材質・耐液性に基づき、内容液への影響や移動の適切な保存方法を検証する。(課題2)製剤化された麻薬等規制対象物の鑑別と継承保存:前年度に引き続き、貴重標本(証拠標本)から入手した資料の詳細構造に基づく形態学的特性から鑑別マニュアルを作成する。個体差の著しい植物形態を理解し、時代に対応した法改正や規制・取締りの実践には、実体物の鑑定・判別技術と活用できる人材育成が必要となるため、地域博物館・資料館を取材調査し、有用な麻薬規制対象物の保存対策の啓発活動ならびに、所蔵施設に応じた対応策を検討する。特にあへん法対象物の判明後は保存作業がより厳格となるため、製剤化された医薬品(近世戦前)に関する取扱い・保存方法について取材や意見交換を行い、情報提供方法を検討する。(課題3)製剤化された収納物の非破壊的品質評価に基づく技術解明:壮年期薬箱には丸剤、晩年期薬箱にはガラス瓶に入った水剤と製剤化された医薬品が納められているが、洪庵独自のもので、内容物の詳細な処方等については推測の域を出ない。開栓可能なガラス瓶は、内容物の移動について検討する。その際に出る器具廃棄物から内容物組成や製剤技術について非侵襲的方法の構築を検討する。(課題4)実地臨床の歴史検証による伝統知の情報化:上記課題解析と並行し洪庵の治療実践を検証する。幕府奥医師期の「勤仕向日誌」は病態把握が容易で、特に未知の感染症に対する治療観や麻薬系医薬品の有効症例記録歴は温故知新の医療情報として貴重であることから、現医療への応用性を考察する。日本薬物文化の意義を明確にするため、日本における近代医学の確立に主導的役割を果たした適塾・緒方洪庵の薬箱(2点)を主ターゲットとした本研究は、1薬箱収納容器の材質調査/資料の数値化と保存環境の最適化、2麻薬等規制対象物の鑑別と継承保存、3収納物の非破壊的品質評価と蛍光指紋イメージングを導入した新規非破壊的生薬基原鑑別法の開発、4本草学的視座で実地臨床の情報化を課題とする。平成29年度は、破損・劣化で迅速な保存対策を要する晩年期使用の薬箱を中心に、デジタルマイクロスコープの三次元計測機能を駆使して記録・数値化した。本品は上部に薬瓶、下段に木製の小箱と乳鉢等の製剤道具が収納された引出が配置され、上部はガラス製の薬瓶が計22本と木製筒状容器が計6本遺されていた。ガラス製瓶の薬品類は、固体5種、液体6種が残存した。ガラス瓶の1本が破損し内容物が漏出・乾固していた。江戸期のガラス資料として、淡褐色を帯びた透明な薬瓶、透明な乳鉢・乳棒・メートルグラスが現存した。蛍光X線分析法によりガラス材質を解析した結果、すべてカリ鉛ガラスであった。

ガラスの劣化遅延として液性を検証し、腐食性は低いと判定した。ガラス瓶15本と木製容器6本には漢字1文字の薬名が記載されており、独自の略称から内容物を考察した。一方、適塾の医療文化財にケシや関連製剤が現存し、実地臨床を示す扶氏経験遺訓等関連文書の阿片・阿芙蓉記載は最も多い。壮年期の薬箱由来罌粟の薬袋から発見した種子の詳細構造をケシ種子類の証拠標本と比較し、Papaver somniferumの果実罌粟殻であると結論付け、外国産ケシ品種に近い系統と推察した。また、文書悉皆調査から、阿芙蓉は使用頻度が高く、鎮痛・鎮咳・止瀉等、現代のアヘンアルカロイド類の薬効と類似した適応症に用いられたこと、阿芙蓉関連薬は多様な剤形が使用され外用剤も存在することを明らかにした。代表者の親族2名(一親等)の遠隔地介護(要介護5並びに要介護2)により、国外での調査や国際学会での活動が当初の予定より制限され、補助金使用に遅れが生じた。本草学的視座に基づく生薬資料の薬史学的価値並びに評価法の確立に対する成果は文理複合領域のため、適切な論文投稿先が乏しく、論文投稿が遅れている。薬用資源の非破壊的文化財分析研究につき、測定装置施設の状況並びに専門性の高い技術操作法の修得後の研究員と共に進める研究計画がやや遅延しており、次年度計画で進めている。日本薬物文化の意義を明確にするため、日本における近代医学の確立に主導的役割を果たした適塾・緒方洪庵の薬箱(2点)を主ターゲットとした本研究は、1薬箱収納容器の材質調査/資料の数値化並びに保存環境の最適化、2麻薬等規制対象物の鑑別と継承保存、3収納物の非破壊的品質評価と蛍光指紋イメージングを導入した新規非破壊的生薬基原鑑別法の開発、4本草学的視座で実地臨床の情報化を課題とする。医療文化財という新規のカテゴライズで、薬箱を構成する実体物(容器・薬物・器具類)は、江戸期の蘭学等洋学の受容から生み出された高水準の医薬知識・技術が具現化したものとして、製剤技術や洪庵の治療観に迫る実地臨床解析が可能である。平成30年度は、前年度に引き続き、破損・劣化で迅速な保存対策を要する晩年期使用の薬箱において、デジタルマイクロスコープの三次元計測機能を駆使した立体構造測定と近世のガラス素地製造や技法に関する悉皆調査から比較解析した。今回の検証より、洪庵が多様な剤型(アルコール製剤、油、水溶液他)の医薬品保存に液体の気密性や固体の防湿に有用なカリ鉛ガラス製容器を使用したことを、複数の観点から明確にした。ガラス製瓶(22本)中、開栓可能瓶は9点のみで液性は弱酸中性を呈したが、近世ガラスの材質劣化対策として内容物を耐久性の高い容器に移動した。ガラス瓶15本、木製容器6本に記載された漢字1文字の独自略称名から関連文書の網羅的解析し、考察した。特に「阿」には暗黒褐色の固形物が現存した。実地臨床を示す扶氏経験遺訓等に「阿」関連製剤17件を確認後、比較検証した結果、性状特性や使用頻度から阿片(阿芙蓉)の可能性が高いと推察した。一方、壮年期薬箱由来生薬基原について、歴史検証とデジタルマイクロスコープによる形態特性解析から新知見の生薬を10種発見した。本草学的視座に基づく生薬資料の薬史学的価値並びに評価法の確立に対する成果は文理複合領域のため、適切な論文投稿先が乏しく、論文投稿が遅れているが、各領域の学会及びシンポジウムにて研究成果を発信している。平成30年度は以下の検討を予定している。(1)薬箱関連保存容器の材質調査と保存環境の最適化:前年度に引き続き、薬箱内容物の保存容器の材質調査は、元興寺文化財研究所と連携して実施する。
放射光を利用した時間分割ラウエ法による酵素反応過程追跡実験法とトリガーの開発

ラウエ法による精度の高いデータ測定法を確立するためにnative結晶からの回折強度データを(1)大型IPを使い、(2)白色X線の照射ごとに結晶を少しづつ並進させて測定した。その結果、2Å分解能までのデータ(F≧2σ)を52%のcompleteness、R_<merge>=9%で測定することができた。これは大型IPを使うことによってたくさんの反射が記録できたので精度の高い“wavelength normalization curve"が得られたからと考えられる。このデータを使ってScNPの構造の精密化をPROLSQで行なった。その結果、completenessの高い単色X線の場合と遜色のない精密化を行なうことができた。しかし、更に質を向上させ単色X線並みのデータを得るためには(1)harminic overlapの反射についてdeconvolutionを行なう、(2)吸収の影響を大きく受ける長い波長のX線をカットしてバンド幅の狭い白色X線を使う、といったことが考えられる。フローセル中にサーモリシンの結晶をアガロースゲルで固定し、EDTAを含む溶液を流してみた。目的はサーモリシン中の活性に必須の亜鉛原子がEDTAで抜かれていく様子が見られるかどうかと、データの質を検討するためである。溶液を流しはじめて0、30、45分後にデータを測定した。completenessを上げるために同じ実験をX線に対する方位を変えた3個の結晶を使って行なった。しかし、2個の結晶は回折強度が弱くて処理することができなかった。1個の結晶からのデータでは分解能2Åでcompletenessは30%程度、R_<merge>は22-28%であった。また、ScNP結晶を使った実験では溶液を流しながら、スピンドル軸が0、24、48°でデータ(image-1、image-2、image-3)を測定した。これらのデータを処理したところ、例えばimage-1だけだとcompletenessは29%(2.0Å分解能)と低いが、R_<merge>は16%程度であった。しかし、image-1+image-2、image-1+image-2+image-3という具合に結晶の方位を変えてとったデータをたし合わせるとR_<merge>は23%、29%とどんどん悪くなっていった。明らかに吸収の影響がでている。
心電情報による心筋動態の評価に関する研究

心電図QRSの高周波数成分の低下と心不全の電位変化はどのような機序で関連するか、実験的検討を行った。心不全においては、活動電位持続時間が延長することが報告されており、その機序として脱分極第2相のカリウムチャンネル異常が指摘.されている(Circ Res 78:262,1996)。K電流異常の主な原因は第2相の外向き一過性K電流(I to)の心不全によるdownregulattionである。また、I toの拮抗剤である4-aminoprydine(4-AP)は心不全と同様に活動電位延長を示す。そこで、ラット・ランゲンドルフ摘出心モデルに1mmolの4-APを作用させ、その前後でQRS周波数成分の変化を検討した。【方法】電位はラット摘出心心外膜の針電極(5ヵ所)より抽出し、QRS波形をvector magnitude法により3方向のvectorに束ねた。これに対し、80-300Hzの周波数成分をfilterにより抽出したQRS電位を高周波数電位とし、non-filterのQRS電位を低周波数電位とした(低周波数電位の周波数帯は5-20Hzにあるため)。ラット冠潅流液の側管より4一APを1mmolの濃度で投与した。【結果】4-AP前後の高周波数電位は490±91μVから218±39μVまで低下した(p<0.05,n=4)が、低周波数電位は1280±353μVから1814±90μVまで上昇する傾向を示した(p<0.05,n=4)。同時にラット左室心内膜に単相性活動電位(monophasic action potential:MAP)電極を接触させ、MAP波形を求めその活動電位持続時間の指標である90%電位の活動電位持続時間(APD90)を求め、4-AP使用時には延長していることを確かめた。【考察】今まで心不全における電位変化は明かではなかったが、心筋細胞活動電位のレベルでは活動電位持続時間の延長が示されるようになった。その機序として心筋細胞が心不全に対しリモデリングをした結果、Kチャンネル(Ito)のdownregulaionをおこしたものと考えられている。実験的に活動電位持続時間を延長させると、加算平均心電図で求められるQRS周波数成分に対しては、低周波数成分の増加と高周波数成分の低下ととして対応しており、今までの我々の臨床的・実験的知見と矛盾するものではないと考えられる。活動電位(第2相)の延長は脱分極機序にCa電流が荷担することになり、伝導遅延を引き起こすとともに、増加したtransmembrane Ca2+ionによりCa induced Ca release(CICR)が賦活され、細胞内Ca濃度が上昇しすることになる。この点でも高周波数電位の低下と細胞内Ca濃度上昇との有意な関連を示した前年度の実験と矛盾しないと考えられる。心電QRSの高周波数成分の変動が、虚血の影響を受け、かつ心機能との有意な関連を有することを実験的に確認するためラット摘出心ランゲンドルフモデルを用いて以下の2つの実験を行った。【実験1】虚血再潅流時の心電QRSの高周波数成分の電位変化が、開心術症例と同じく心機能と関連するかどうか検討した。ラット心(n=7)に対し20分の高K心停止再潅流を行った。心表面から得られる電位をフクダ電子VCM-3000を用いて、40-300Hzの高周波数電位と0-300Hzの低周波数電位(0-40Hzが主体)に分けた。心機能を左室±dp/dt,HR,rate-pressure-products(RPP)で示した。再潅流1分後より、30分後まで経時的に測定した。《結果》拍動再開直後は低周波数電位のみ高値を示し、他の指標(高周波数電位や心機能)は低値を示した。各電位は10分後にはほぼ心停止前値に戻り、心機能諸指標は80-90%に戻り、その状態が30分後まで継続した。ラットにおいても開心術と同じく、再潅流後の高周波数電位と心機能の回復は連動した。【実験2】上記の機序を細胞内Ca過負荷の観点から説明が可能かどうか検討するため、持続Ca負荷による不全心を作成し高周波数電位と心機能の関連を調べた。ラット・ランゲンドルフ摘出心(n=7)に対し、大動脈直前の側管よりCa加Krebs-Henseleit液を20分間注入した。(CaCl_2:0.45mg/min)。《結果》Caの持続負荷により不全心が作成され、心機能と高周波数電位はいずれも徐々に低下した。持続注入の開始から30分後までの関連は、+dp/dtと高周波数電位(80-300Hz)で相関係数+0.714(p=0.0000),-dp/dtに対しては+0.777(p=0.0000)と有意な正の相関を示した。以上の実験により、虚血再潅流や心不全の心筋動態評価における高周波数電位の有用性が認められた。細胞内イオン測定装置(CAF-110,日本分光)を用いることにより、ランゲンドルフ灌流装置のラット摘出心心尖部に対し、細胞内Ca濃度([Ca^<2+>]_1)の直接測定が可能となった。平成8年度の実験ではCa持続負荷により高周波数電位の減少と心機能の低下に有意な正の相関がみられることが確認された。

平成9年度は、CAF-110により、心筋細胞の興奮収縮連関の重要因子である[Ca^<2+>]_1を測定し、急性心不全における高周波数電位と心機能の変化に[Ca^<2+>]_1の評価加えて検討した。【方法】rat(n=8)の摘出心をランゲンドルフ灌流装置につなぎ、心外膜に微小針電極を装着、加算平均心電計(VCM-3000)を用い、心電QRS波形のroot-mean-square処理により80-300Hzの高周波数成分と、10-20Hzを主成分とする低周波数成分の各電位を抽出した。左室にballoonを挿入し、左室圧の1次微分である-dp/dtと、左室発生圧x心拍数(rate-pressure-products : RPP)を求め心機能の指標とした。左室拡張末期圧(LVEDP)の上昇時を心不全発症の起点とした。蛍光Ca指示薬(fura-2)を摘出心に投与し、蛍光励起強度比(340nm/380nm)によりCa濃度を求めた。Ca負荷はCaCl_2 3mg/minの持続注入を用いた。【結果】Ca負荷開始後、[Ca^<2+>]_1は直ちに上昇を開始したが、心機能むしろやや亢進し、各電位には大きな変化はなかった。負荷開始1015分後からLVEDPは上昇を始め、それとほぼ一致して心機能と高周波数電位は低下を開始した。LVEDP上昇後の各電位、心機能諸指標、[Ca^<2+>]_1を検討の対象とした。Ca負荷前の各値を100%とし、LVEDP上昇直前、6分後、12分後をそれぞれ比較すると、高周波数電位は(84%±14→66%±20(p=0.014)→56%±21(p=0.002))と持続して減少したが、低周波数電位は(93%±22→93%±22(p:NS)→93%±27(p:NS))と変化はなかった。心機能の指標として、-dp/dtは( 102%±15→86%±18(p=0.045)→68%±24(p=0.014))と継続して低下し、RPPも(102%±15→80%±24(p=0.005)→60%±28(p=0.004))と低下した。[Ca^<2+>]_1は(122%±10→134%±9(p=0.004)→152%±18(p=0.003))と持続して上昇し、LVEDPも(1.3mmHg±0.4→5.4mmHg±3.0(p=0.007)→11.7mmHg±6.0(p=0.008))と持続して増加した。高周波数電位と[Ca^<2+>]_1は有意な負の相関(r=-0.736,p=0.000)を示したが、低周波数電位は[Ca^<2+>]_1と弱い相関(r=-0.302,p=0.021)がみられるのみであった。【総括】Ca持続負荷による急性心不全では、昨年度と同じく高周波数電位と心機能の有意な相関がみられたが、通常心電図の主成分である低周波数電位ではそうではなかった。急性心不全における心機能評価に高周波数成分を用いることの有用性が再び示されたと同時に、その背景として細胞内Caの増加があることが平成9年度の研究で示された。心電図QRSの高周波数成分の低下と心不全の電位変化はどのような機序で関連するか、実験的検討を行った。心不全においては、活動電位持続時間が延長することが報告されており、その機序として脱分極第2相のカリウムチャンネル異常が指摘.されている(Circ Res 78:262,1996)。K電流異常の主な原因は第2相の外向き一過性K電流(I to)の心不全によるdownregulattionである。また、I toの拮抗剤である4-aminoprydine(4-AP)は心不全と同様に活動電位延長を示す。
幕末明治期の初期写真技法の復元再生と再撮影に関する研究

我が国における最初の実用的写真技術であった湿板写真術と鶏卵紙について、その詳細を研究し技術の復元再生を目指すため、幕末期の文献等を精査して湿板写真や鶏卵紙の技法の実験を行いその技術に習熟するとともに、2010年度には米国で専門家とともに実地研究を行いその技術を高めた。幕末明治期に各地で撮影された歴史的な写真に基づく再撮影については2008年度以降、ベアトや上野彦馬、内田九一、冨重利平らの撮影した写真に基づいた撮影を長崎、熊本、下関、伊勢、箱根、鎌倉、東京などで合計20ヶ所以上実施し、各写真家の撮影レンズの焦点距離など光学的諸条件の分析を行うとともに、近代化による景観の変化も考察した。現存する幕末明治期写真は六切や四切判の大型カメラで撮影されたものが多い。どのような焦点距離のレンズが用いられたのか等は明らかでなく、この検証のためには、それらのサイズを包含する大判カメラを使用することが望ましい。このため平成20年度は特注で11×14インチ(大四切判)のカメラを製作するとともに、それに付随するフィルムホルダーや湿板写真用ホルダー、また古い時代のシャッター無し大判レンズを使用するためのパッカードシャッター付きレンズボードなどを製作した。研究の最終目標は幕末明治期と同様な湿板技法による撮影であるが、本年度は初期写真技術検証の第一段階として撮影レンズの焦点距離を特定するため、特注で製作した大型カメラを使用してフィルムによる再撮影の実験を九州の長崎と熊本で行った。基とした写真は、幕末明治初年に長崎で撮影されたベアトによる眼鏡橋の写真や、ベアトや上野彦馬による風頭山などからの港の風景、あるいはまた熊本で冨重利平により撮影された宇土櫓から見た熊本城天守閣の写真などである。ベアトが撮影に使用したレンズは、これまでの調査から500mmの焦点距離であることが予想されていたが、今回の眼鏡橋での再撮影により、これが正確に確認できた。また熊本の冨重写真館には、明治10年以前に熊本城天守を撮影したとされるレンズが保存されているが、撮影実験の結果、現存する熊本城の写真は焦点距離が若干異なるレンズによる撮影であることが判明し、これは今後さらなる調査と考察が必要であることが分かった。この他、鎌倉の鶴岡八幡宮でのベアトの写真に基づいた再撮影の実験も行った。さらには実際の湿板写真技法での撮影のため、四切サイズでの撮影実験を行うとともに、湿板ガラスネガの焼き付けのため幕末明治期に標準的に使用された鶏卵紙の制作実験も継続して行い良好な結果を得た。幕末明治期の風景写真は主として六切や四切サイズの大判カメラで撮影された。これらの撮影レンズの焦点距離など諸条件を検証するため、特注で11×14インチ(大四切判)の大型カメラや付随するホルダー(取り枠)、また古い時代のレンズを使用するためのシャッター付きレンズボードなどを製作したのは平成20年度であり、長崎や熊本で再撮影を行って当時の写真撮影の光学諸条件を考察した。本年度はさらに再撮影を継続し、長崎、熊本、下関などで撮影調査を行った。長崎では昨年も撮影調査を実施しているが、本年度は、明治5年の天皇西国巡幸に際し、同行した内田九一が撮影した"飽の浦からのパノラマ"に基づいた再撮影を行った。パノラマ撮影には長焦点のレンズが適しており、昨年の調査で、多くの優れたパノラマ写真を制作したベアトが使用したレンズは500mmの焦点距離であることが明らかになっている。しかし内田九一が用いたレンズは約260mmという短い焦点距離であることが判明したのは大変に興味深い結果であった。熊本では昨年に引き続き、冨重利平の撮影による"宇土櫓から見た熊本城天守閣"の再撮影を行った。本年度は実際にこの写真を撮影したというオリジナルのレンズ(スタインハイル製)を使用した再撮影であったが、現存する写真と画像サイズが一致せず、異なったレンズで撮影されたのではないかという疑問が依然として残った。また下関では、元治元年(1864)の下関戦争に従軍したベアト撮影による写真の再撮影を実施した。前田砲台跡や亀山八幡宮前などすでに撮影地が判明している写真の再撮影を実施したほか、岬之町からのパノラマ写真では新たに撮影地を発見しての再撮影であった。これら再撮影のための調査や撮影した写真から、海岸線や植生の変化など、現在の環境との比較考察を行った。撮影した写真やそれに基づく考察は、平成23年度に写真展示という形で成果の公開を行う計画である。幕末明治期の風景写真は主として六切や四切の大判カメラで撮影された。

これらの撮影レンズの焦点距離など諸条件を検証するため、特注で11×14インチ(大四切判)のカメラや付随するホルダー(取り枠)、また古い時代のレンズを使用するためのレンズボードなどを製作したのは平成20年度で、21年度にかけ長崎や熊本、下関などで再撮影を行い当時の写真撮影の光学諸条件を考察した。本年度もさらに再撮影を継続し、伊勢、箱根、東京などで撮影調査を行った。伊勢での撮影は、明治5年の天皇西国巡幸に同行した内田九一が撮影した"内宮石段下"や"宇治橋"に基づいた再撮影である。昨年は長崎で、この巡幸の際に内田九一が撮影した"飽の浦からのパノラマ"に基づいた再撮影を行い、用いられたレンズは約260mmという短い焦点距離であったことが判明している。今回の伊勢での撮影は、比較対象が少なかったため正確な計算はできなかったが、ほぼこの焦点距離であることが確認できた。箱根および東京(愛宕山)での撮影調査は、幕末明治初年の写真家ベアトによる写真に基づく再撮影である。これまでの調査で、ベアトが使用したレンズは500mmの焦点距離であることが明らかになっているが、"箱根神社石段下"、"箱根鞍掛山"、また"愛宕山石段下"などの再撮影でこれをさらに確認することできた。"愛宕山からのパノラマ"については、撮影場所は特定できたが、周囲のビルなどで見渡しがきかず撮影がほとんどできなかったのは残念である。また本年度は、米国ニューヨーク州ロチェスターのイーストマンハウス国際写真博物館において調査研究を行った。とくに湿板写真をはじめとする19世紀写真技術と機材の世界的な専門家であるオスターマン氏とともに湿板写真術の実地研究を行い多くの知見を得ることができた。これに基づき大判の四切サイズの湿板写真の撮影実験を進めたが、幕末明治期の撮影現地での湿板撮影は今後の課題となった。
知的障害者の離職プロセスを手がかりとした就労支援モデルの構築

本研究では知的障害者の離職について、就労を継続できなくなったという帰着点ではなく、次の就労へとつなげるプロセスとしてとらえ、それまでに至る問題や課題を整理・分析した。その結果、就労意欲の阻害要因として、対人的要因、技術的要因、社会的要因の3つのカテゴリーを抽出した。離職後支援には、就労支援者による阻害要因への対処や、問題解決のためのシステムづくりを通して、本人の発達を見極めた多面的なアセスメントと、就労上の課題から生活全般に及ぶ課題への対応を含んだ、横断的な支援機関との連携の必要性が示唆された。本研究の目的は、知的障害者の離職後就労支援に焦点を当て、生活を再構築するうえで生じる環境との相互作用の変容過程を分析し、自己効力感の獲得に基づく就労支援モデルを構築することである。本人の自己理解や自己肯定感に着目した支援展開は、知的障害者の離職を機に本人の主体的生活を再構築するうえで有効な方法である。モデル構築においてはこれまでに自己効力感に関する説明概念として使用されてきた自己評価、自己肯定感、コンピテンスの変容過程に焦点を当て、具体的な支援方法として提示していく。研究初年度である平成24年度は、就労移行支援事業所における離職後支援事例として、本人、家族、就労支援者から25事例のインタビューデータを収集した。平成25年度は、1年間の就労移行プロセスとして5事例の、本人、家族、就労支援者、企業雇用者へのインタビューデータを収集した。25事例では、離職後支援の内容分析をとおしてソーシャルワークへの示唆を明らかにすることができた。追加の5事例においては、具体的な支援プロセスから自己評価、自己肯定感、コンピテンスに焦点を当てた相互作用分析をとおして、本人の自己効力感の獲得プロセスを明らかにすることができた。最終年度である平成26年度は、25事例の離職事例から離職後就労支援モデルを体系化していく。企業雇用者との相互作用に関するデータが分析するうえで更なる追加が求められ、平成26年度の7月頃に企業雇用者に向けたアンケート調査を実施する予定である。本研究は、知的障害者のソーシャルワークに基づく就労支援モデルを構築するのが目的である。一般就労した知的障害者の離職問題へのアプローチには、職場定着を目的とした労働生産性やソーシャルスキルなど労働者個人の内的要因のみならず、当事者、家族、支援者等を含めた外的要因による複雑な交互作用からの分析が求められる。そこで本研究は知的障害者の職業的移行が伴う離職に焦点をあて、離職後の生活変容プロセスを当事者、家族、就労支援者との交互作用分析により明らかにする。本年度は以下の調査を実施した。調査1)離職を経験し一般就労を目指す知的障害者とその家族にインタビュー調査を実施し、職業選択から離職前後に至る質的データを収集した。調査2)就労支援者にインタビュー調査を実施し、離職後支援の実践事例(22事例)を中心に、離職支援プロセスとして「意思の確認」、「離職手続きの調整」、「離職後のアセスメント」の3つの過程から質的データを収集した。調査1)では、当事者のデータを中心に、離職前後の職場上の課題に対する対処行動をストレッサーとコーピングの交互作用から分析した。離職に至る要因には当事者による回避型のコーピングが多用され、一般就労における継続要因には問題解決のためのコーピングが用いられていた。調査2)では就労支援者の組織内外の関係調整を担うコーディネーターの認識や、当事者や家族、雇用主との間に経験されるさまざまな葛藤に直面する際の当事者との意思決定過程に関する質的データを得た。今後の課題としては、調査1)、2)のデータを論理的観点から分析し、離職後の意思決定過程を焦点においたソーシャルワークに基づく就労支援モデル構築へとつなげていきたい。平成26年度は、平成24年度にデータ収集した離職後支援における25事例のうち、本人、家族、就労支援者から聞き取った離職後支援7事例を取り上げ、組織行動論におけるリアリティ・ショックの概念を用いた交互作用を分析した。その結果、離職となる要因として、1配慮の不足から生じる対人的要因、2経験の不足から生じる技術的要因、3生活の変化に伴う社会的要因、以上の3つの要因を抽出した。離職につながるリアリティ・ショックは、就労意欲の阻害要因となるネガティブな側面として影響し、本人の否定的な自己形成につながっていることがわかった。リアリティ・ショックへの回復として、1引きこもり防止、2感情の交流、3就労意思の確認、4情報提供、5問題解決に向けての合意形成、6対等に向き合うための共通項の形成、7他機関との連携、以上の7つの支援機能の必要性を明らかにすることができた。事例分析から、就労移行におけるソーシャルワークへの示唆として、リアリティ・ショックへの対処が困難となり、欠勤、休職、退職のプロセスの間に、1年から1年半ほど自宅に引きこもる場合には、本人の精神状態は極めて不安定であり支援が途絶えてしまう実態がある。この間には支援体制の不備な状況があることから、離職前後には他職種間の連携等、ソーシャルワークを含めた支援体制の強化が求められる。平成27年度は、平成24年度平成26年度における事例分析の結果を踏まえた全国の就労支援機関および事業所へのアンケート調査の必要性から、研究期間を1年間延長し調査を実施した。

具体的には、一般就労した知的障害者の離職時および離職後支援の現状と課題を明らかにし、離職後における継続的な就労支援のあり方を提示することを目的とし、全国の障害者就業・生活支援センター196か所、就労移行支援事業所41所、及び東京都、神奈川県、千葉県、埼玉県における区市町村障害者就労支援センター89か所へのアンケート調査を実施した。調査票では、回答者とセンター・事業所の基本的事項(属性、所有資格、就労経験年数、運営主体、併設サービス、登録者数、就職者数、離職者数)と、回答者がここ5年以内に一般就労した軽度の知的障害者の離職時および離職後支援事例から、支援内容および支援評価について選択肢を設けて回答を得た。選択した理由については自由記述形式により回答を得た。その結果離職時支援には、1引きこもり防止、2就労意欲の確認、3情報提供、4企業との連携の重要性が示された。離職後支援には、情緒の安定、生活面、ゴールの設定において、本人を含めた定期的な支援機関との連携と、自己肯定感を高めるための本人の自己理解を促す支援ツールの必要性があげられた。本研究では知的障害者の離職について、就労を継続できなくなったという帰着点ではなく、次の就労へとつなげるプロセスとしてとらえ、それまでに至る問題や課題を整理・分析した。その結果、就労意欲の阻害要因として、対人的要因、技術的要因、社会的要因の3つのカテゴリーを抽出した。離職後支援には、就労支援者による阻害要因への対処や、問題解決のためのシステムづくりを通して、本人の発達を見極めた多面的なアセスメントと、就労上の課題から生活全般に及ぶ課題への対応を含んだ、横断的な支援機関との連携の必要性が示唆された。平成26年度における、本人、家族、就労支援者の離職後支援の7事例について、組織行動論におけるリアリティ・ショックの概念を用いた交互作用分析を試みた。その成果報告は、1日本発達障害学会第49回研究大会でポスター報告(平成26年8月宮城教育大学)、2東洋大学大学院紀要への論文投稿(平成27年度3月掲載)、以上の2本である。障害者福祉平成26年度には本人、家族、就労支援者へのインタビューデータによる交互作用分析の結果をもとに、企業雇用者へのアンケート調査を実施する予定であったが、海外文献研究の更なる充実の必要性から、継続的研究として平成27ー29年度科学研究費助成事業基盤研究Cを申請し、その助成を受けて実施する予定である。また、平成26年度における事例分析から抽出した離職要因と支援機能について、障害者就業・生活支援センターへのアンケート調査を実施し、検証する必要性が生じた。自治体運営による障害者就労支援センターも対象とするため、実施時期について年度末を避けて雇用者数が計上される6月に実施する。そのため、平成27年2月に科学研究費助成事業補助事業期間の延長を申請し、承認されている。平成27年6月下旬から7月中旬にかけて障害者就業・生活支援センター、市町村就労支援センターへのアンケート調査を実施する。研究成果として、平成27年度内に査読付き学術学会学会誌に投稿する。平成25年度に実施した調査の進捗状況は以下のとおりである.1平成24年度8月9月に実施した就労移行支援事業所を利用する5事例の,本人・就労支援者・雇用者への2回目のインタビューを実施した。
薬物乱用防止教育の指導者研修の有効性に関する比較研究

近年の青少年の喫煙・飲酒・薬物乱用問題の深刻化にともない,学校教育における有効な防止教育への期待が高まってきている。我が国でも最近になって,妥当な行動科学の理論に基づいた喫煙・飲酒・薬物乱用防止プログラムや教材が開発され,広く利用できるようになってきているが,そうしたプログラムや教材を普及するためには,現職教師に対する指導者研修が極めて重要な役割を果たすものと考えられる。そこで本研究では,行動変容に有効な喫煙・飲酒・薬物乱用防止教育を教師が適切に実施するために必要な能力を形成できるように,ワークショップ(参加型の研修会)を企画・実施し,その有効性を評価した。また,教育委員会等の主催者がそれぞれのニーズに合ったタイプのワークショップを選択できるように,複数のタイプのワークショップ(複数の講師によって2日連続で実施される10時間のワークショップ,1人の講師によって2日連続で実施される7.5時間のワークショップ,複数の講師によって数日間の間隔を置いて3日間実施される9時間のワークショップ)を考案し,その有効性を比較検討した。ワークショップの前後に実施した質問紙調査の結果によれば,いずれのタイプのワークショップの参加者もワークショップを肯定的に評価し,薬物乱用防止教育を実施する自信がある者の割合も研修前に比べて研修後は大幅に増加したことより,ワークショップの有効性が示唆された。また,ワークショップに対する評価と研修後の自信との間に関係、があること,わかりやすかった,楽しかったといった評価が高いワークショップ程,研修後の時点において自信のある者の割合が多いことから,講師の人数や実施間隔といったワークショップの形態よりも,内容や方法自体がより重要であることが確認された。近年の青少年の喫煙・飲酒・薬物乱用問題の深刻化にともない,学校における有効な防止教育への期待が高まっている。従来の学校健康教育は,知識の獲得に専ら焦点を当てたものであり,行動変容という観点からは有効ではなかった。しかし我が国でも最近になって,妥当な行動科学の理論に基づいた喫煙・飲酒・薬物乱用防止プログラムや教材が開発され,広く利用できるようになってきている。ただし多くの教師は,そうしたプログラムや教材を適切に活用する自信に欠けており,期待される効果を上げていない。そのため,行動変容に有効な喫煙・飲酒・薬物乱用防止教育を普及するためには,現職教師に対する指導者研修が極めて重要な役割を果たすものと考えられる。本研究においては,従来の講義を中心とした一方的な伝達型の研修会の限界を考慮して,ワークショップ(参加型研修会)を,一昨年度,昨年度に引き続いて企画・実施した。ただし本年度は,ワークショップ形式で実施する研修会の長さを2日間から1日半に短縮し,指導者の人数も1名とした。ワークショップの前後に実施した質問紙調査の結果によれば,ほとんどの参加者は研修会を昨年度までと同様に肯定的に評価し,とりわけ研修会が「とてもわかりやすかった」あるいは「かなりわかりやすかった」と回答した者の割合は,従来よりも高かった。また喫煙・飲酒・薬物乱用防止教育を実施する自信がある者の割合も,研修前の41%から研修後は84%に増加していた。以上のことから,研修会の長さを短縮した場合であっても,内容や方法を工夫することによって,喫煙・飲酒・薬物乱用防止教育を実施する自信を高めることができることが示唆される。しかし,自信のレベルをさらに高めるためには,模擬授業を通じた練習とフィードバックを取り入れることが不可欠であると考えられ,ワークショップの長さを従来のように2日間確保することが望ましいと言える。

そこで本研究では,行動変容に有効な喫煙・飲酒・薬物乱用防止教育を教師が適切に実施するために必要な能力を形成できるように,ワークショップ(参加型の研修会)を企画・実施し,その有効性を評価した。また,教育委員会等の主催者がそれぞれのニーズに合ったタイプのワークショップを選択できるように,複数のタイプのワークショップ(複数の講師によって2日連続で実施される10時間のワークショップ,1人の講師によって2日連続で実施される7.5時間のワークショップ,複数の講師によって数日間の間隔を置いて3日間実施される9時間のワークショップ)を考案し,その有効性を比較検討した。ワークショップの前後に実施した質問紙調査の結果によれば,いずれのタイプのワークショップの参加者もワークショップを肯定的に評価し,薬物乱用防止教育を実施する自信がある者の割合も研修前に比べて研修後は大幅に増加したことより,ワークショップの有効性が示唆された。また,ワークショップに対する評価と研修後の自信との間に関係があること,わかりやすかった,楽しかったといった評価が高いワークショップ程,研修後の時点において自信のある者の割合が多いことから,講師の人数や実施間隔といったワークショップの形態よりも,内容や方法自体がより重要であることが確認された。
ナノビーム誘起堆積プロセスによる可干渉電子源の創製

1.ナノビーム誘起堆積プロセスによるナノ間隙電子源の作製これまでの研究で明らかにした最適なプロセスパラメータを用いて、プラチナナノ間隙電子源を作製した。このとき、エミッタの先端部分がナノ間隙となった電子の隣接放出サイトを形成した。電子源の作製と2.のパターンの観察とを繰り返して、コヒーレンスの良い電子線が得られる電子源の作製が可能となった。2.ナノ間隙電子源から放出される電子線パターンの観察ナノ間隙電子源から放出される電子線の放射パターンを観測し、電子線の干渉縞を制御するための研究を行った。電子源からの放出電子の干渉性を大きくするために、エミッタのプロセス温度の最適化を行った。また、エミッタ材料の結晶性や不純物分布などがエミッション特性に与える影響についても検討した。室温でのエミッションの閾値の評価と、エミッションパターンの観測を行う他に、研究期間内に完成させた装置によりエミッタをヘリウム温度程度に冷却し、その時のフィールドエミッションパターンとフィールドイオンマイクロスコピーの評価を行い、ナノ間隙の電子放出サイトの特定とプロセス条件や先端形状が、干渉縞に与える影響を明らかにした。3.電子のコヒーレンス長と可干渉これまで得られた堆積プラチナ層の電子のコヒーレンス長と、プラチナエミッターより激出された電子の干渉縞の関係を明らかにした。さらに、室温でコヒーレンスの良い電子線を安定に得るためのエミッタ作製条件を決定した。また、このエミッタを用いたゲート付き電子源を作成することが出来、素子応用への可能性を検討した。本研究の目的は、電子およびイオンビームをその限界まで集束し、局所的な物理・化学反応を用いる「ナノビーム誘起堆積プロセス技術」を開発し、この技術により可干渉電子線を放出できる真空ナノエレクトロニクスのための電界放出電子源を創製することである。このためにはナノビーム誘起堆積プロセスで作製した固体中の電子のコヒーレンスと、真空中に電界放出された電子のコヒーレンスの関係を明らかにし、コヒーレンスの良い電子線を放出する可干渉電子源を実現する条件を明らかにする。固体中では様々な散乱によって電子のコヒーレンスが失われるため、可干渉電子線を得るには、ナノメートルオーダーまで接近した2つの放出サイトをもつ電子源を実現する必要がある。このようなナノ間隙エミッタの実現は、従来の半導体プロセスでは不可能であり、マスクレスナノビームプロセスによる電子源のナノメートル精度の加工が必要となる。さらに、堆積金属中の電子のコヒーレンス長、電子源の電子放出特性、電子放出サイトを明らかにし電子の干渉長のプロセス条件や温度に対する依存性の評価を行い、室温でコヒーレント電子線を安定に放出する可干渉電子源を創製する。集束イオンや電子ビームを用いたプラチナ局所堆積技術により、23ナノメートル間隙を持った電界放出電子源のエミッタ作製技術を開発し、放出される電子により干渉パターンが現れる条件を明らかにした。さらに、ゲート構造付きの電子源構造を開発し、低いゲート電圧で干渉パターンを制御できることを明らかにした。また、堆積プラチナ中の伝導電子のコヒーレント長と放出電子の可干渉条件を明らかにした。(1)低エネルギー低損傷ナノビームプロセスの完成15keVのエネルギーの電子ビームを有機Ptガス雰囲気中でタングステンチップ上に照射することによりエミッタ部を形成後、酸素プラズマアッシング処理によりナノ間隙エミッタを作成する技術を完成した。このエミッタからの電子放出により、干渉縞のあるエミッションパターンを観測した。(2)ビーム誘起堆積で作成されたエミッタのナノメートル3次元分析イオンナノプローブにより電子ビーム堆積させたPt層の3次元分析を行い、Pt分布を3次元可視化した。(3)ビーム誘起堆積で作成されたエミッタの電気伝導特性の評価堆積Pt層の電気伝導度と電子のコヒーレンシーを低温計測し、400°C以上の熱処理により、抵抗が3桁下がることと、電子のコヒーレント長が40nm程度になることを明らかにした。(4)エミッションパターン評価装置の開発極低温から室温までの温度で電子放出計測が可能で、フィールドエミッションマイクロスコープとフィールドイオンマイクロスコープ機能を持ち、電子のナノ間隙放出サイトを特定可能な装置を完成した。(1)低エネルギー低損傷ナノビームプロセスの最適化平成19年度に完成した低エネルギーナノビームプロセスによって作製された電子源の欠陥や結晶性を透過電子顕微鏡やイオンビーム分析技術を用いて行い、可干渉長の評価の結果と併せて、低エネルギーナノビーム誘起プロセスやアニールプロセスにフィードバックし、プロセスパラメータの最適化を図った。このとき、プロセス中の試料の回転および部分切り出しのために真空中でマイクロマニピュレータとローテーターを使用した。(2)ナノビームプロセスによるナノ間隙電子源の設計・作製これまでの研究で明らかにした最適なプロセスパラメータを用いて電子源を作製する場合の電子源の形状とゲート電極の配置、アノードの距離などを設計した。設計後、開発された低エネルギーナノビームプロセスを用いて、電子源を作製した。(3)ナノ間隙電子源から放出される電子線のスクリーン上でのパターンの観察ナノ間隙電子源から放出される電子線の放射パターンを観測し、電子線の可干渉性を大きくするための研究を行った。電子源の可干渉性を大きくするために、エミッタの温度や、エミッタの材料などの最適化を行った。また、エミッタ材料の結晶性や不純物分布、欠陥分布などがエミッション特性に与える影響についても検討した。