hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
short-form GIPの糖代謝における役割の解明と創薬への応用

42アミノ酸からなるGIP (glucose-dependent insulinotropic polypeptide)とは異なる,短型(short-form)GIP (GIP (1-30))が新たなインクレチンとして注目されているが,ヒトにおける分泌動態は明らかではない。本研究では,我々が開発したGIP (1-30)の測定系を用いて,ヒトにおける様々な病態での分泌動態を比較,検証し,またその分泌促進因子や分泌抑制因子をヒト膵島や小腸培養細胞を用いて解明するとともに,GIP (1-30)およびその分泌調節因子を応用した新規糖尿病治療薬の候補を探索することを目的とする。
高強度テラヘルツ光励起による分子性導体の非平衡相制御

本研究では0. 7 MV/cmの尖塔値電場強度をもつテラヘルツ電磁場パルスの実現に成功した。この高強度テラヘルツ励起光源(光子エネルギー約4 meV)を用いて、半導体カーボンナノチューブの1 eVのバンドギャップを超えた一次元励起子生成を観測することで、著しいテラヘルツ非線形光学効果を実証することに成功した。また擬二次元有機導体θ-(BEDT-TTF)_2CsZn(SCN)_4サンプルの高強度テラヘルツ励起実験により、温度上昇効果では説明できない非平衡相変化を実験的に検証することにも成功した。さらに今後の高精度スピン物性変化のプローブに向け、高速・高精度にテラヘルツ波の偏光状態をプローブするシステム開発に成功した。本研究課題の目的は、テラヘルツ光による新しい光誘起相転移とそれに伴う巨大な光学非線形変化を模索し、そのダイナミクスを実時間プローブすることである。本年度は研究実施計画に従い、(1)テラヘルツパルスの高強度化、(2)BCS凝縮相における準粒子励起絶縁体-金属相転移ダイナミクスの研究、そして(3)電荷秩序系における絶縁体-金属相転移ダイナミクスの研究を行った。計画(1)については大変大きな成功をおさめ、論文発表時において世界最高強度に匹敵する0.87MV/cmの尖塔値電場強度を実現することに成功した。この非常に強いテラヘルツ電場をカーボンナノチューブに照射することで、残留電子の衝突イオン化によるナノチューブ内の励起子生成に成功した。続いてテラヘルツ-ポンプ・テラヘルツ-プローブ計測系を組み上げ、分子性導体の非平衡相制御をこころみた(計画(2)、(3))。計画(2)については、分子性導体(TMTSF)_2PF_6のスピン密度波(絶縁体)ギャップをプローブとして、テラヘルツ電場照射による絶縁体-金属転移の可能性について模索した。しかしながらサンプルの表面反射によるロスが大きく、当初予想したような巨大なテラヘルツパルス照射効果を観測することは出来なかった。計画(3)については、分子性導体θ-(BEDT-TTF)_2CsZn(SCN)_4の電荷秩序ギャップをプローブとして、同様にテラヘルツ電場照射による絶縁体-金属転移の可能性について模索した。その結果、非常に大きな電荷秩序ギャップスペクトル密度の変化が見られ、明らかにテラヘルツパルス照射による電子相変化が観測された。その緩和時間は数psであり、現在その物理的起源について考察を進めている。研究代表者の所属変更に伴い、平成23年度は新規のセットアップを立ち上げ当該研究を推進した。特に新規テラヘルツプローブ技術の創出に力点を置き、全く新しいテラヘルツ偏光計測技術について多数の成果をおさめた。本手法はテラヘルツ波検出に用いる電気光学結晶を高速に回転させ、信号の位相成分から電場の偏光方向を精密に導き出す手法であり、わずか21msという短時間で1度以内の偏光決定精度を得ることができる。更に積算を重ねることで0.01度という微少な偏光角度変化も検出できる。そしてテラヘルツ電場と偏光角度を「振幅」と「位相」の情報として分離計測できるため、光源強度がゆらいでも(この場合は振幅だけが影響を受けるので)、安定した偏光計測を行うことができる。こうした高速かつ精度の高いテラヘルツプローブ手法は、分子性導体物質におけるスピン挙動のダイナミクスを調べる上でも重要であり、テラヘルツポンプ計測と組み合わせた超高速スピンダイナミクス研究への応用が期待できる。これらテラヘルツ偏光プローブについての研究成果は報告書提出日現在、学術論文1報、国際会議発表(予定)1報、国内会議発表3報、特許出願1件にまとめられている。また有機物質におけるテラヘルツ超高速分光の業績が評価され、申請者は「第6回(2012年)日本物理学会若手奨励賞」を受賞した。
蒜山原層年縞ケイ藻堆積物を用いた約一万年間の大山火山活動史の解読

昨年度に続き、岡山県の蒜山原地域のケイ藻土堆積物に含まれるテフラ層の岩石学的な性質を調べた。今年度は、基盤岩類と、大山上部テフラを調査した。基盤岩類の調査は、大山火山が生まれる前の調査地域の地質学的な発達史の理解と、大山の火山噴出物に含まれる異質岩片の起源を調べるためである。大山上部テフラの調査は、ケイ藻土堆積物に挟在するテフラとそれらの岩石学的な性質を比較するためである。ケイ藻土堆積物に挟在するテフラは、上位の1.5mの厚みを持つ火山礫の下位、約1.5mの範囲にcmオーダーのテフラ層が17枚と20cm程度の厚みを持つチョコバンドと呼ばれる粘土層が一枚確認できた。火山礫の上位は、火山礫の下位の地層と違って、年縞を持たず塊状である。しかし、所々に年縞を示すパッチ状の堆積物が認められることから、堆積当時は年縞を持ち、その後、年縞が失われるような変形を受けたと考えられる。火山礫層を含む各テフラ層に共通する鉱物は、斜長石・斜方輝石・不透明鉱物である。また、火山ガラスを含んでいる。1.5mの火山礫層は、重鉱物として、大山テフラに共通に含まれている角閃石と黒雲母を含んでいた。これに対して、薄いテフラ層は、普通輝石を含み、角閃石に極めて乏しい。このことから、蒜山原に堆積したテフラ層には、重鉱物組み合わせから、単斜輝石-斜方輝石を含む火山活動と、黒雲母-角閃石-斜方輝石を含む火山活動を起源とする二つに分けられることが分かった。ケイ藻土の堆積度は、一年で2mmとされているので、火山活動が盛んだった層厚の薄いテフラ層の堆積間隔は、約600年程度である。この間の火山活動の休止期は、数年から150年程度までと推定される。今回調査した断面で、上に記載したテフラ層より下では、15mほど(年数にして7500年程度)にわたってテフラ層は認められず、火山活動としては比較的平穏な時期だったのだろう。岡山県の蒜山原地域のケイ藻土堆積物は、主にケイ藻の遺骸からなり、濃緑色と淡緑色のラミナのリズミックな繰り返しを示す。このラミナ対がほぼ2mmで、年稿を示すことで知られている。チョコバンド層や粘土砂礫の粒度を持つテフラ層がラミナと平行に堆積する。蒜山の昭和化学工業株式会社のケイ藻採土場で、約20mにわたる露頭観察を行うと共に、連続約16m(凡そ8000年間の記録)の試料を採取した。試料は、一辺2.2cmのプフスチックキューブで採取し、総数は800近くにのぼる。帯磁率と残留磁化強度を測定し、一般には両者共に小さな値を示した。薄片観察の結果、淡緑色のラミナ部分はケイ藻の遺骸が大部分を占め、濃緑色の部分はケイ藻が卓越するが、粘土鉱物の割合も高い。これらは、ケイ藻土が純粋であることを示す。帯磁率と残留磁化強度の各か、両者が高い値を持つ部分があった。それらの部分に関して、鉱物組み合わせを調べた。帯磁率が高く残留磁化強度が低い部分の試料からシデライトが検出された。シデライトは淡水湖で還元性の高い夏場の底層に自生する。古蒜山原湖が淡水の湖であったことと、夏場の湖底が還元環境を持っていたことが分かった。20程度の試料を水洗して篩い分けをしたところ、どの試料からも少量ではあるが火山性の堆積物が確認できた。自形の角閃石、斜長石、斜方輝石、単斜輝石、黒雲母、磁鉄鉱、火山ガラスである。火山ガラスが付着した鉱物もみられた。堆積物の上部の10枚程度のテフラ層は、帯磁率と残留磁化強度が高い。これらは、堆積速度の速い湖の底に堆積したため、かなり薄いテフラ層でも保存が良く、確認も容易であった。テフラ層の間のケイ藻土堆積物の厚みから、火山活動の周期が分かった。この上部の堆積期間(約600年間)に、10回程度の火山活動があった。平成14年の合同学会で成果の一部を報告した。

火山礫層を含む各テフラ層に共通する鉱物は、斜長石・斜方輝石・不透明鉱物である。また、火山ガラスを含んでいる。1.5mの火山礫層は、重鉱物として、大山テフラに共通に含まれている角閃石と黒雲母を含んでいた。これに対して、薄いテフラ層は、普通輝石を含み、角閃石に極めて乏しい。このことから、蒜山原に堆積したテフラ層には、重鉱物組み合わせから、単斜輝石-斜方輝石を含む火山活動と、黒雲母-角閃石-斜方輝石を含む火山活動を起源とする二つに分けられることが分かった。ケイ藻土の堆積度は、一年で2mmとされているので、火山活動が盛んだった層厚の薄いテフラ層の堆積間隔は、約600年程度である。この間の火山活動の休止期は、数年から150年程度までと推定される。今回調査した断面で、上に記載したテフラ層より下では、15mほど(年数にして7500年程度)にわたってテフラ層は認められず、火山活動としては比較的平穏な時期だったのだろう。
物理的刺激によるストレス蛋白の誘導ーヘムオキシゲナ-ゼの動向ー

申請者等はヘムオキシゲナ-ゼ(HO)が温熱刺激等のストレスによって誘導されるヒ-トショック蛋白(HSP)であることを既に明らかにしてきた。本研究はいわゆるHSPがいかなる理由で、いかなる機構で誘導されるのか解明する事を目的としている。先ず、全動物の系でラットを冷水中におくと3ー6時間後にHO活性が増加しはじめ15ー20時間で2ー4倍となる。このHO活性変化とHO抗体(ウシ)に結って検出されたHO蛋白の増加は完全に一致していた。また血中アドレナリンを含むカテコ-ルアミンレベルも増加していた。全動物の系ではこの二つの現象の因果関係を明らかにする事は困難なので、細胞培養の系に移った。しかし、ウシから得たHO抗血清はラットで厳密な定量を行うには若干の問題があるためにラットのHOのcDNAを発現系ベクタ-pCU18に組み込み大膜菌にHOフラグメントを産製させ、ここからHOフラグメントを精製し目下抗体を作っている。一方、HOの発現量の微分値はmRNA量に一致し、HO蛋白量はHO活性に置換出来る事を明らかにしたが、今後はmRNA量とHO蛋白量の関係を時間を軸としてHOの分解を含めて検討する必要がある。共同研究の一端として、同様のテ-マでも研究しており、マウスのマクロファ-ジの系でSHー反応試薬またはその重金属との組み合わせによるストレスでHOが強く誘導される事を明らかにした。またHOの反応機構に関して基質および生成物の特異性に関する知見も得た。HOのcDNAを取る際に得たポルフォビリノ-ゲン脱アミノ酵素のcDNAを用いて、HOがヘムの異化に対応するヘム合成系の赤芽球での挙動に関して若干の知見を得た。
在宅終末期ケアに携わる訪問看護師の看護倫理教育の展開と組織化に関する研究

本研究は、在宅終末期ケアの質の向上をめざし、現場に即した訪問看護師の看護倫理教育の展開と組織化を本格的に行ったものである。具体的目的は、1.「パイロット版:在宅終末期ケアに携わる訪問看護師の看護倫理の質の向上を図る教育プログラム」を完成させ、2.完成した教育プログラムを展開できる人材養成プログラムを開発し、評価を行うことである。結果:完成した教育プログラムは、“あらねばならないケア"から自然な心の動きから成されるケアへと移行を促し、開発した人材養成プログラムは、1看護行為を支える思いや感情などを捉える能力の向上や2ファシリテーターとして相手を慮り、支える力の育みに寄与することが明らかとなった。研究代表者らは平成21年度22年度に在宅終末期ケアに携わる訪問看護師の倫理観の実態把握や訪問看護師の看護倫理の室の向上を図る教育プログラムのパイロット版を開発し、その研究から、3つの課題が派生したため、本研究においてこれらの課題に取り組み、教育プログラムの完成・展開と組織化を図ることを目的としている。本年度は前年度に完成した教育プログラムを基に研究協力者の選定及び内容について、研究協力施設と調整を行い、実施を始めた。本研究への協力参加の意向を示されていた5施設中2施設(8名)より、教育プログラムの期間が長いため参加困難であるとの返答を受け、2回目の本研究プログラムの修正を行った。特に本研究プログラムの第一段階である教育プログラムは、看護倫理研修への門戸を広げる意味を含んでいるため、期間を短縮するだけでなく参加しやすい内容であるかということも含めて見直しを図った。ただし、本研究パイロット版の成果より、プログラムにおける集合教育と個人ワークの位置づけ、展開の順序などは変更しない方針とした。また、教育プログラムの見直しにおいては、2段階目に位置づけしている人材養成プログラムを含めた研究の全体的な修正も行った。様々な形態で勤務している訪問看護師が参加しやすい教育プログラムを目指し修正したプログラム(内容をよりわかりやすく、期間を2か月から1ヶ月に短縮)は、プレテストを終えている。研究協力施設および対象者に新たに説明を行い、現在、4協力施設に対して教育プログラムを推し進めている段階である。研究代表者らは平成21年度22年度に在宅終末期ケアに携わる訪問看護師の倫理観の実態把握や訪問看護師の看護倫理の質の向上を図る教育プログラムのパイロット版を開発し、その研究から、3つの課題が派生したため、本研究においてこれらの課題に取り組み、教育プログラムに完成・展開と組織化を図ることを目的としている。本年度はパイロット版教育プログラムの内容・構築を再検討し、在宅終末期ケアに携わる訪問看護師の看護倫理の質の向上を図る、教育プログラムの完成、実施、評価を行うことを目的としていた。その実施計画として、1.パイロット版教育プログラムの見直しを行い、研究計画書の精緻化を行う(教育プログラムの完成)、2.対象となる施設の選定、3.調査依頼、4.学内の研究倫理審査委員会の審査を受ける、5.教育プログラムの実施、6.教育プログラムの評価を行う予定であった。前研究において派生した課題について、研究分担者とともにパイロット版教育プログラムの見直しや精緻化により、講義内容およびプログラム構築の再検討を行った。これにより本年度実施予定の教育プログラムを完成することができた。対象となる施設を選定し、調査依頼を行った。しかし次の段階としての教育プログラムの実施については、研究協力施設の都合及び、研究協力者の諸事情により、教育プログラムの実施を終了することができなかった。今後は早急に研究協力者を確保し、教育プログラムの実施、評価を行っていく。本研究は在宅終末期ケアの質の向上をめざし、現場に即した訪問看護師の看護倫理教育の展開と組織化を本格的に行ったものである。具体的目的は1.すでに研究者らが開発した「パイロット版:訪問看護師の看護倫理の質の向上を図る教育プログラム」(以下:教育プログラム)を完成させ、2.完成した教育プログラムを展開できる人材養成プログラムを開発し、評価を行うことである。先ず、パイロット版教育プログラムの評価結果を踏まえ教育プログラムの修正から着手し、最終年度に教育プログラム実施・評価およびファシリテーター人材養成プログラムの開発・評価を行った。以下に最終年度の成果を記す。1.教育プログラムの完成・評価...対象となる訪問看護師14名に修正した教育プログラムを提供し効果をM-GTAを用いて分析した。結果:教育前、研究協力者は背景に隠微な責任転嫁を持ちながら“倫理的なるものとされる行為"に焦点を当てていたが、教育後は利用者に専心没頭する中で関心が自己から利用者へと移行し、自ずから利用者の安寧を促進したいという“自然なるケア(Natural caring)"へと変化していた。専心没頭と動機の置き換えに特徴づけられる本教育プログラムを推進していくことは利用者のQOLの向上強いては、在宅終末期ケアの発展に向け重要であることが明らかとなった。

2.ファシリテーター人材養成プログラムの開発・実施・評価...教育プログラムに参加し本研究への協力が得られた7名を対象に、研究者らが現象学的方法論に基づき開発したファシリテーター人材養成プログラムを提供し、その効果をM-GTAを用いて分析した。結果:本ファシリテーター人材養成プログラムは、1看護行為を支える思いや感情など表面に表れにくい特性を敏感に注意深く捉える能力の向上や2ファシリテーターとして相手を慮り3支える力を育むという3つの能力の育みに寄与することが明らかとなった。医歯薬学当初の計画では本年度は教育プログラムの評価を基にファシリテーターに必要なカリキュラムを考案し人材養成プログラムを開発するが、研究協力施設の都合等により平成24年度の教育プログラムの実施開始が遅れ、再度研究協力者の開拓を行うこととになった。本年度はその教育プログラムの実施よりおこなったために人材養成プログラムの開発はまだ途中の段階である。研究協力施設の都合および、研究協力者の諸事情により教育プログラムの実施を終了することができていない。そのため研究全体の進捗が遅れている。早急に教育プログラムの実施を行い、人材養成プログラムの開発につなげ、人材養成プログラムの評価計画の緻密化、分析、評価、研究論文作成を行う。教育プログラムの実施を終了することができず、それに関わる調査費、謝金等の使用ができなかった。今後は早急に研究協力者を確保し、教育プログラムの実施、評価を行っていきたい。当初の計画では本年度は教育プログラムの評価を基にファシリテーターに必要なカリキュラムを考案し人材養成プログラムを開発するが、平成24年度の教育プログラムの実施開始が遅れ本年度よりおこなったために人材養成プログラムの開発はまだ途中の段階であり、その調査・打ち合わせ旅費、謝金を使用できなかった。人材養成プログラムの開発を行うための調査・打ち合わせ旅費、及び専門的知識の提供としての謝金に使用する。教育プログラムの実施により、調査費、謝金を使用し、次段階となる人材養成開発プログラムの作成につなげる。次年度においては今年度と同様に調査費、謝金等を使用予定である。
高精細デジタル画像解析による幕末明治初期ガラス原板写真の史料学研究

従来の焼付写真を基にした研究では、作者や制作年の特定、ガラス原板写真からの焼き出し時に失われていた細部の表現や製作や伝来に関する情報を得ることは不可能であった。本研究では、出所・伝来が確かなガラス原板写真からの高精細画像情報と、「もの」としてのガラス原板写真情報により比較検証し、オリジナルのガラス原板による厳密な写真史料の比定を行う方法論を確立し、より信憑性の高い歴史資料としての古写真の定義を明確にする。そのうえで、国内外に点在する日本関係のガラス原板写真の高精細デジタル撮影による解析と史料学的な調査・研究を推進し、写真史料の展示を実施してこれまで蓄積してきた研究成果を公開・発信する。
認知的負荷研究の現状と展望：リサーチ・シンセシスによる知見

本研究課題は、第二言語教育におけるタスクデザインについてこれまでに行われた研究を総括し、タスクデザインが認知的負荷、また第二言語パフォーマンス・習得に与える影響について明らかにすることを目的とする。更に、これまでの研究を総ざらいすることで、今後のタスク研究が進むべき方向性についての指針を提案し、研究分野全体の研究水準向上を図るものである。上記研究目的達成のため、今年度は、リサーチ・シンセシスの研究手法を用い前年度に抽出したデータの分析・解釈を主に行った。これまでに意義深い研究結果が多々得られたが、とりわけ重要なものとして以下の二点を挙げる。1.リサーチ・シンセシスの研究手法を取り入れることで、これまでのタスクデザイン研究について、個別に見ていては見えてこなかった傾向を明らかにすることができた。一例を挙げると、タスク前のプランニングの効果については、これまでよく知られてこなかったが、本研究を通して、プランニングが学習者のパフォーマンスに規則的な影響を与えることが分かった。同じ学習者でも、プランニングの時間があれば、より正確で複雑な言語の使用が可能になる一方で、語彙の多様性や流暢さにはそれほど影響を与えないという結果が出た。2.今後のタスク研究が進むべき方向性としては、タスクデザインが認知的負荷・第二言語パフォーマンスや習得にどのような影響を与えるかをより深く理解するには、学習者自身にもっと目を向け、彼らのタスクデザインに対する見方や学習者認知ついての研究がより広く行われる必要があるという点が浮かび上がった。また、今年度は国内・国際学会(未発表分を含め計3学会)での研究結果の公開にも精力的に取り組んだ。研究課題開始時の目標であった著書(John Benjamins出版社)の執筆についても、7章中3章を書き上げた。今後、2020年度の出版を目指し、活動を継続していく。本研究プロジェクトは、第二言語教育におけるタスクデザインについてこれまでに行われた研究を総括し、タスクデザインが第二言語パフォーマンス・習得に与える影響について明らかにすることを目的とする。また、これまでの研究を総ざらいすることで、今後のタスク研究が進むべき方向性についての指針を提案し、研究分野全体の研究水準向上を図るものである。上記目的を踏まえ、本研究ではリサーチ・シンセシスの研究手法を用いた。リサーチ・シンセシスは、対象の研究分野においてこれまでに蓄積された研究結果を、統合的な視点から再検討する科学的なアプローチであり、本研究目的に最適であると考えた。このリサーチ・シンセシスの第一歩としてまず、タスクデザイン、特にその認知的負荷度について研究した一次調査の検索を行なった。研究領域に含まれる一次調査を取りこぼしなく検索するため、領域を代表するキーワード(task complexity、cognitive load等、約20)を使用し、PsycINFOを始めとする5つのデータベース検索、本・雑誌の手動検索、参考文献の追跡等を行なった。その結果、1000件以上の論文がヒットしたが、要旨に含まれる情報を基に、内310件を研究対象の可能性がある論文群と判断した。その後、この310件の論文の本文で提示された情報から、実際に研究領域に属する論文は240件であることが分かった。次に、今回の研究対象となる240件の論文から必要なデータ(情報)の抽出を行なった。このデータ抽出は、本研究の目的を踏まえ、1出版、2実験方法、3実質的特徴(認知的負荷の定義、認知的負荷度計測の有無等)、4実験結果の四項目について行った。現在、抽出データの分析に取り組み、タスク研究の現状を明らかにするとともに、タスクデザインが第二言語パフォーマンス・習得に与える影響について、様々な面から調査中である。当初一年目の実施を目標としていた「研究領域の定義」、「一次調査の検索」、「データ抽出」を予定通り終了することができた。また、元々は二年目に予定していた「データ分析」についても、活動を開始することができた。

今後、2020年度の出版を目指し、活動を継続していく。先に提出した研究実施計画に基づき、データ分析を完遂させ、著書執筆に取り組む。また、学会発表等を通して、研究結果を広く発信していく。2月の研究打ち合わせを見越して繰り越しを行ったが、先方の予定が合わず、研究打ち合わせを行うことができなかったため、次年度使用額が生じた。次年度使用額の518,299円については、もとの予定通り、研究打ち合わせ及び研究発表の旅費とメタ分析ソフトウェアの購入に充てるものとする。
甲状腺転写因子-2(TTF-2)遺伝子解析とクレチン症原因遺伝子のクローニング

クレチン症は、早期発見、早期治療により重篤な合併症である精神遅滞を防止できるため、マススクリーニングの重要な対象疾患である。クレチン症の原因は80-90%が甲状腺形成異常症であるが、甲状腺形成異常によるクレチン症の原因遺伝子はほとんどの症例で不明である。TTF-2遺伝子は発現の組織特異性が高く、しかも、甲状腺原基が前頚部内を移動している時に特異的に発現が増加するため、TTF-2遺伝子に発現制御される遺伝子が原因遺伝子である可能性は高く、そのような遺伝子が甲状腺の発生、分化を調節していると考えられる。そこで、当研究では、TTF-2遺伝子を培養細胞に発現させ、TTF-2遺伝子に発現制御される遺伝子をマイクロアレイ法と定量的RT-PCR法にて同定することを目的とした。その結果、17の遺伝子がTTF-2発現細胞で発現が増加することが示された。次に、ヒト17組織での各遺伝子の発現を定量的RT-PCR法で検討した。組織特異性は高くないが、TTF-2による発現増加が大きい遺伝子がある反面、甲状腺に組織特異性が高く、しかもTTF-2で著明に発現増加する遺伝子が同定された。その中の一つは全く新規の遺伝子T1560(acc no.AB111913)であり、全長のクローニングの結果、この遺伝子は染色体8q11-13上にあり、71残基のアミノ酸より成る蛋白をコードしており、アミノ酸組成より可溶性蛋白であることが予想された。以上、甲状腺発生異常の分子遺伝学的原因を探る過程で、TTF-2により発現増加する17遺伝子を同定した。そのうちいくつかは多数の臓器発生に対して一般的な役割を持っていると考えられるが、一部の遺伝子は甲状腺の発生に重要であると考えられた。さらに、新規遺伝子T1560が同定され、特に甲状腺の発生に重要な機能を持っていると思われた。クレチン症は,早期発見・早期治療が行われれば,重篤な合併症である精神発育遅滞を防止できることから新生児マススクリーニングの対象疾患の1つとなっている。クレチン症の病因の80-90%は甲状腺形成異常であるが,その原因遺伝子はほとんどの症例で不明である。可能性のある遺伝子として,TSH受容体,TRH受容体,TTF-1転写因子,PAX8転写因子などがあげられる。我々はすでに日本人甲状腺形成異常症38例につきこれらの遺伝子を解析したが,異常を見出せなかった。そこでTTF-2転写因子遺伝子を解析した。TTF-2蛋白はDNA結合領域としてforkhead domeinを有する転写因子であるが,forkhead domeinのC末端にはアラニン反復配列がある。アラニン反復回数には多型が多いが,我々は甲状腺低形成患者2例でアラニン反復回数の少ない症例を見出した。アラニン反復回数減少とTTF-2転写因子活性の関連を調べる目的で,TTF-2転写因子発現ベクターとTTF-2応答領域を5'端に挿入したルシフェラーゼレポーターベクターを培養細胞に同時導入した。TTF-2転写因子発現ベクターは,アラニン反復回数14回(正常),13回,12回,11回をそれぞれ有するTTF-2遺伝子をCMVプロモーターの下流に導入した。しかし,アラニン復回数を11回に減らしても転写活性の低下を証明できなかった。以上のことから,TTF-2遺伝子アラニン反復回数の減少は甲状腺形成異常の原因とはならなかったので,次年度以降は他のクレチン症侯補遺伝子を検索する。転写因子は各種遺伝子発現を調節し,甲状腺形成異常のみをきたすことはまれなのかもしれない。むしろTTF-2遺伝子に発現を制御されている遺伝子が重要かもしれない。

そこで,TTF-2遺伝子を培養細胞に発現させ,このような遺伝子をクローニングして調べる。クレチン症は,早期発見,早期治療により重篤な合併症である精神遅滞を防止できるため,マススクリーニングの重要な対象疾患である。クレチン症の原因の8090%は甲状腺形成異常であるが,本症の原因遺伝子は,ほとんどの症例で不明である。甲状腺形成異常によるクレチン症の原因遺伝子として可能性のある遺伝子として,TSH受容体,TRH受容体,TTF-1転写因子,PAX8転写因子,TTF-2転写因子などが考えられてきたが,これらの遺伝子が病因となる症例は非常に少ない。そこで,発現の組織特異性が高く,しかも,甲状腺原基が移動中の時期に発現が増加するTTF-2転写因子により発現が調節される遺伝子群を同定することにした。正常TTF-2およびforkhead domainに一塩基置換を挿入し,転写活性を1/2にした変異TTF-2遺伝子をG401腎細胞株に導入し,株化した。コントロール細胞としては,TTF-2発現はなくネオマイシン耐性のみを獲得した細胞株を用いた。既知遺伝子のcDNAアレイ(Atlas3.6 array;3528遺伝子)とサブトラクションPCR法にて作成したcDNAライブラリーより得た2224クローンをマイクロアレイにてスクリーニングした。発現レベルの差の大きかった遺伝子は配列を同定した後,定量的RT-PCR法で発現レベルの差を確認した。また,同様に組織特異性を定量的RT-PCR法で検討した。成人での甲状腺組織特異性には欠けるが,TTF-2による発現増加が600倍以上である遺伝子,IGFBP7やPIGPC1などは,甲状腺原基に特異性があると思われた。組織特異性が比較的高くTTF-2による発現増加が5倍以上である遺伝子にCOL11A1などがある。さらに,組織特異性が高く,しかも発現増加が200倍以上ある未知の遺伝子も発見された。クレチン症は、早期発見、早期治療により重篤な合併症である精神遅滞を防止できるため、マススクリーニングの重要な対象疾患である。クレチン症の原因は80-90%が甲状腺形成異常症であるが、甲状腺形成異常によるクレチン症の原因遺伝子はほとんどの症例で不明である。TTF-2遺伝子は発現の組織特異性が高く、しかも、甲状腺原基が前頚部内を移動している時に特異的に発現が増加するため、TTF-2遺伝子に発現制御される遺伝子が原因遺伝子である可能性は高く、そのような遺伝子が甲状腺の発生、分化を調節していると考えられる。そこで、当研究では、TTF-2遺伝子を培養細胞に発現させ、TTF-2遺伝子に発現制御される遺伝子をマイクロアレイ法と定量的RT-PCR法にて同定することを目的とした。その結果、23の遺伝子がTTF-2発現細胞で発現が増加することが示された。次に、ヒト17組織での各遺伝子の発現を定量的RT-PCR法で検討した。組織特異性は高くないが、TTF-2による発現増加が大きい遺伝子がある反面、甲状腺に組織特異性が高く、しかもTTF-2で著明に発現増加する遺伝子が同定された。
高密度高齢者集住スポットにおける居住マネジメントシステムに関する研究

本研究は、高密度に高齢者が集住するスポットを対象に、その分布を把握し、典型的なスポットにおける居住実態や支援活動の実態、新たな居住マネジメントのあり方等を明らかにすることを目的としている。研究の結果、持家系集合住宅は、住宅管理体制との連携を活かした互助の基盤の確立が、また、借家系集合住宅は、互助を補完するための専門機関による支援が重要なこと等が明らかになった。また、新たな共用空間の確保や、緊急時対応、住戸専用部分の管理等のサービスの共同化、専門職経験者等による新たな互助関係の構築等が今後求められる可能性が高いことが明らかになった。本研究は、住宅と福祉の連携の実践の場として、都市内部に点在する高密度に高齢者が集住するスポット(集合住宅等)を対象に、新たな居住マネジメント(生活支援機能を有する住宅管理)の提案と課題の抽出を目的としている。平成25年度は、まず高齢者の高密度居住地区の分布状況やその特徴を把握するため、公表されている平成22年国勢調査の小地域集計(町丁目単位集計)をもとに、東京・大阪都市圏・DID地区における1住宅特性(共同住宅比率・公的借家比率等)と2高齢化の進行状況(老年人口比率・老年化指数等)の関係を把握し、マップを作成し、それぞれの重なり状況を確認した。その結果、集計対象41,960町丁目のうち、特に公的借家が町丁目の80%以上を占める地区622町丁目(大規模団地)では、老年人口比率が30%以上の地区が55.3%を占め、高齢化が顕著であることが明らかになった。つぎに、典型的な持家系の高齢者集住スポット(マンション地区)を対象に、団地の自治会長へのインタビュー調査をもとに、合計5団地の自治会の協力のもと、70歳以上の高齢者を対象とした「集合住宅団地における高齢期の生活実態に関する調査」を実施した(アンケート票(600票)配布)。この調査では、高齢期の居住者の「自助」や「互助」の実態や意識・意向等を把握することをめざし、調査対象者の属性、入居歴、地域における日常生活の実態、サービスの利用状況、住生活の評価や互助に向けた意識、今後の居住意向等の設問を設定している。回収票の集計・分析などは平成26年度に継続して実施する予定である。平成26年度は、平成25年度末に実施したアンケート調査「集合住宅団地(若葉台)における高齢期の生活実態に関する調査」の回収(有効回収366票)・集計・一次分析を行い、70歳以上を中心とした高齢居住者の日常生活の様子や居住実態・意向を把握した。それをもとに、最も入居時期が早く、高齢化が進む1丁目地区の2つの単位自治会にご協力をいただき、インタビュー調査を実施した。調査対象は、単位自治会長、自治会福祉部員、民生委員、老人会役員、管理組合役員等と、「何らかのサポート」を必要とする高齢居住者であった。2つの自治会で合計22人の方にお話をお聞きした。それらの一次集計結果をもとにした成果は大学紀要(奈良県立大学研究季報)に発表した。その他、地区内の専門組織(公社・まちづくりセンター・地域ケアプラザ・NPO・管理組合協議会)にも個別にインタビュー調査を実施し、現在の地区レベルの取り組みについて実態を把握した。本研究は、住宅と福祉の連携の実践の場として、都市内部に点在する高密度に高齢者が集住するスポットを対象に、新たな居住マネジメントの提案と課題の抽出を目的としている。平成27年度は、当初予定していた調査を実施した。1平成26年度末に実施したB団地における高齢者へのインタビュー調査の分析を進め、同地区内にある集合住宅地区(借家系)における機関調査、自治会・民生委員の協力による高齢居住者に対するアンケート調査の実施・集計・分析(有効回収220票)を行った。あわせて、ひとりぐらし高齢者への簡易インタビュー調査の実施・分析を行った。2奈良市内の都市再生機構団地(集合住宅地区(借家系))において、当初予定の機関調査に加え、民生委員の協力のもと、70歳以上ひとりぐらし高齢者を対象としたアンケート調査を実施することができ、その回収・集計・分析(有効回収126票)を行った。3集合住宅地区における居住者の高齢化に対応した独自の活動を実施している先進事例について、現地を訪問してインタビュー調査を実施した(持家系2団地・借家系3団地)。4全国の公営住宅管理主体(地方自治体住宅部局)を対象に、公営住宅の指定管理者が実施する業務内容について概要を把握するためのアンケート調査を実施した。5以上の調査結果について考察を行った。それによると、持家系に比べ、借家系の集合住宅地区は、入居期間の短い居住者層が過半を占め、属性によって多様な居住実態・意識・定住意向等に違いがあること、高齢居住者の見守り等の個別の支援において、専門機関の役割は持家系よりも大きいこと、共用部分等の空間活用の促進や居住者への個別対応が一層求められ、住宅管理者による新たな取組が必要なこと等が明らかになった。なお、これらの成果を大学紀要(奈良県立大学研究季報)や日本建築学会、日本福祉のまちづくり学会などで発表した。

研究の結果、持家系集合住宅は、住宅管理体制との連携を活かした互助の基盤の確立が、また、借家系集合住宅は、互助を補完するための専門機関による支援が重要なこと等が明らかになった。また、新たな共用空間の確保や、緊急時対応、住戸専用部分の管理等のサービスの共同化、専門職経験者等による新たな互助関係の構築等が今後求められる可能性が高いことが明らかになった。当初予定していた集合住宅地区(持家系)の実態調査は、インタビュー調査対象の高齢居住者サンプル数の確保が予定通り進まなかったため、インタビュー調査の対象自治会を追加して実施し、概ね終了させることができたが、集合住宅地区(借家系)での調査を実施することができなかった。建築計画・都市計画、居住福祉1集合住宅地区調査(持家系)については、すでに実施したインタビュー内容を整理し、アンケート調査結果をあわせて分析する。同地区における各種機関を対象としたインタビュー調査は内容の整理・分析を行いつつ、平成27年度より始まる新しい取組み(NPOによる見守りの仕組み等)等については継続して実態を把握する。2集合住宅地区調査(借家系)については、1)持家系と同じ地区に立地する賃貸住宅を対象に70歳以上居住者を対象としたアンケート調査を実施し、補足的にインタビュー調査を実施する。あわせて、2)新たな取組みに着手する関西地区のUR住宅団地で機関調査を予定する。3先進事例調査については、集合住宅団地において、独自の生活支援等の活動を行っている集合住宅の管理運営者を対象としたインタビュー調査を実施する。候補としては、持家系、借家系あわせて5事例程度を想定する。4追加調査として、最も高齢化が進展している公営住宅の管理状況を把握するため、全国の公営住宅管理主体(地方自治体住宅部局)のうち、独自の住宅管理を行う可能性の高い指定管理者を対象とした実態調査(アンケート)を実施する。当初予定していた高齢者が高密度に集住する地区の抽出やその集計を行い、予定通り分析を進めた。一方、集合住宅地区(持家系)での調査については、既往調査をもとにした「居住世帯調査」の分析に加え、対象団地自治会との協議・調整により、まず高齢居住者へのアンケート調査を実施した(600票配布:70歳以上居住者)。その結果を活かしつつ、要支援・要介護者への調査(インタビュー調査)を実施する方法に変更した。このため、当初予定していた「地域組織・機関調査」の実施がやや遅れている。しかし、実施した高齢居住者へのアンケート調査の回収率は50%を超えており、統計上有効な調査結果が得られるものと思われる。集合住宅団地(持家系)対象の調査のうち、要支援・要介護者を対象としたインタビュー調査を2団地に増やしたため、借家系の調査の実施が遅れた。平成26年度は、前年度の持家系地区における70歳以上の居住者を対象としたアンケート調査「居住者調査」の集計・分析を進めるとともに、要支援・要介護者へのインタビュー調査や、互助・共助を担う地域組織や住宅管理者・医療・介護等の専門機関等への「地域組織・機関調査」や「行政調査」として、インタビュー調査を実施する。また、高齢者が高密度に集住する借家系のスポットを対象に、「居住世帯調査」等を実施すべく、調査対象団地の抽出や団地自治会への調査協力の依頼等を行う予定である。
多元系固体イオニクス材料に対する高精度ハイスループット・スクリーニング手法の開発

本研究では,多元系固体イオニクス材料に対するハイスループット・スクリーニングの実現に向けて,計算材料科学分野の第一原理電子状態計算と情報科学分野の統計的機械学習を連携させた高速かつ高精度なイオン伝導解析手法の開発を行うことを目的としている.また,本提案手法の有用性を実証するために,中温域で稼働する燃料電池の電解質材料として期待されるプロトン伝導性酸化物をターゲットに無機結晶構造データベース(ICSD)をスクリーニングし,プロトン伝導性未知化合物群を発見することを最終目標とする.前年度までに,ガウス過程に基づくベイズ最適化と経路探索アルゴリズムを組み合わせることにより,結晶中の伝導キャリアのポテンシャルエネルギー曲面(PES)において,イオン伝導性の支配領域を選択的に評価する方法論を構築している.さらに,結晶構造の異なる十数種類の酸化物対してプロトンのPES評価を行い,開発手法の汎用性の確認も既に終了済である.本年度は,前年度開発した手法を用いて,実際にICSDデータベースのスクリーニングに着手した.具体的には,燃料電池の電解質材料への応用を念頭に,まず,耐水素還元性および資源量の観点で構成カチオンを絞った(対象系:約2000件).さらに,これを結晶構造と構成カチオンの価数により分類したこところ,約600種のグループが存在することがわかった.そして,各グループから無作為に1つずつ酸化物を抽出し,開発手法を適用してプロトンのPES評価を進めている.現時点で約200件程度のPES評価が終了し,その中で現行材料より高いプロトン移動度が期待される系が複数見出されている状況である.現時点で,“高効率な第一原理PES評価手法の確立"および“機結晶構造データベース(ICSD)の整理"が終了しており,その成果をまとめた論文がPhysical Review B誌に掲載されている.また,この手法を用いてICSDに収録されている多数の酸化物のプロトンPES評価を行うことを見据えて,全工程を自動化する計算環境の整備も終了している.現在,研究室保有の計算資源および京都大学学術情報メディアセンターのスーパーコンピューターを用いてPES評価を開始しており,現時点で200構造程度の評価が終了している状況である.この中で,現行材料を超える有望酸化物が複数見つかっている状況であり,計画は順調に進んでいる状況といえる.平成31年度からは,前年度に引き続き,ICSDに収録されている膨大数の酸化物を対象にプロトンのPES評価を実施する.研究期間内に評価対象となるすべてのPES評価を実施するために,研究費の大半を計算資源の増強に充てる計画である.また,現実の系は完全結晶ではなく,プロトンを結晶中に導入するために必ずドーパントが存在し,これが伝導を阻害する要因の一つとなり得る.そこで,先のスクリーニングで有望系と考えられる系に対してのみ,ドーパントによるプロトントラッピング効果を定量的に評価する.また,これらのデータは,投稿論文や学会発表で公表するだけでなく,web上で公開することで国民に広く発信することを予定している.本研究では,多元系固体イオニクス材料に対するハイスループット・スクリーニングの実現に向けて,計算材料科学分野の第一原理電子状態計算と情報科学分野の統計的機械学習を連携させた高速かつ高精度なイオン伝導解析手法の開発を行うことを目的としている.また,本提案手法の有用性を実証するために,中温域で稼働する燃料電池の電解質材料として期待されるプロトン伝導性酸化物をターゲットに無機結晶構造データベース(ICSD)をスクリーニングし,プロトン伝導性未知化合物群を発見することを最終目標とする.一般に,結晶中の伝導キャリアは最安定サイトを起点に熱活性化過程により長距離移動するが,その移動速度の決定因子は,ホスト結晶中の「最安定点」とそれを繋ぐ「障壁の低い最適経路上の最大エネルギー点」(以下,ボトルネック点)のポテンシャルエネルギー差(ポテンシャル障壁)である.本研究では,これら2点のみを伝導の支配領域と定義し,その支配領域から選択的にPEを評価する方法論の構築を試みた.ここでの問題は,通常のカウス過程に基づくベイズ最適化ではボトルネック点に対する予測が困難である点にある.これを解決するために,本研究では,PESの確率モデルから多数のPESサンプルを発生させ,各PES上におけるボトルネック点の集合を尤度分布とみなすことに着想した.これには多数のPES上で最適経路を探索する必要があり,一次独立な3つの最適経路を高速で探索するアルゴリズムの開発も行った.さらに,プロトン伝導性酸化物として知られる立方晶ペロブスカイト型BaZrO3や正方晶シーライト型LaNbO4に本手法を適用した結果,それぞれ30点および100点程度のPE評価で,伝導の支配因子であるポテンシャル障壁を精確に見積もることに成功した.また,他の十数種の酸化物についても同様の評価を行い,提案手法の汎用性の確認も既に終了済である.当初の計画では,(1)高効率な第一原理PES評価手法の確立,および(2)無機結晶構造データベース(ICSD)の整理,の2項目を平成29年度の実施項目としていた.(1)については,研究実績概要にも述べたように,すでにガウス過程に基づくベイズ最適化と経路探索アルゴリズムを組み合わせた新しい手法を開発し,その汎用性テストまで終了している状況にある.また,(2)についても並行して実施しており,ICSDからの酸化物抽出と結晶構造分類は現時点で終了している.なお,(1)の成果をまとめた論文については,既にPhysical Review B誌に掲載されている.さらに,平成30年度以降に実施する膨大数のプロトン伝導性酸化物のPES評価を見据えて,これらを全自動化する計算環境の整備も終了している.

このように,当該年度の実施項目だけでなく次年度以降に向けた準備にも着手しており,計画は順調に進んでいる状況といえる.本研究では,多元系固体イオニクス材料に対するハイスループット・スクリーニングの実現に向けて,計算材料科学分野の第一原理電子状態計算と情報科学分野の統計的機械学習を連携させた高速かつ高精度なイオン伝導解析手法の開発を行うことを目的としている.また,本提案手法の有用性を実証するために,中温域で稼働する燃料電池の電解質材料として期待されるプロトン伝導性酸化物をターゲットに無機結晶構造データベース(ICSD)をスクリーニングし,プロトン伝導性未知化合物群を発見することを最終目標とする.前年度までに,ガウス過程に基づくベイズ最適化と経路探索アルゴリズムを組み合わせることにより,結晶中の伝導キャリアのポテンシャルエネルギー曲面(PES)において,イオン伝導性の支配領域を選択的に評価する方法論を構築している.さらに,結晶構造の異なる十数種類の酸化物対してプロトンのPES評価を行い,開発手法の汎用性の確認も既に終了済である.本年度は,前年度開発した手法を用いて,実際にICSDデータベースのスクリーニングに着手した.具体的には,燃料電池の電解質材料への応用を念頭に,まず,耐水素還元性および資源量の観点で構成カチオンを絞った(対象系:約2000件).さらに,これを結晶構造と構成カチオンの価数により分類したこところ,約600種のグループが存在することがわかった.そして,各グループから無作為に1つずつ酸化物を抽出し,開発手法を適用してプロトンのPES評価を進めている.現時点で約200件程度のPES評価が終了し,その中で現行材料より高いプロトン移動度が期待される系が複数見出されている状況である.現時点で,“高効率な第一原理PES評価手法の確立"および“機結晶構造データベース(ICSD)の整理"が終了しており,その成果をまとめた論文がPhysical Review B誌に掲載されている.また,この手法を用いてICSDに収録されている多数の酸化物のプロトンPES評価を行うことを見据えて,全工程を自動化する計算環境の整備も終了している.現在,研究室保有の計算資源および京都大学学術情報メディアセンターのスーパーコンピューターを用いてPES評価を開始しており,現時点で200構造程度の評価が終了している状況である.この中で,現行材料を超える有望酸化物が複数見つかっている状況であり,計画は順調に進んでいる状況といえる.平成30年度からは,前年度に開発した第一原理PES評価手法を用いて,ICSDに収録されている膨大数の酸化物を対象にプロトンのPES評価を開始する.ただ,ICSDには酸化物の結晶構造が6,000程度収録されており,これらを全て評価することは現実的でない.
リベラル・フェミニズムの限界:ケアの包摂に向けて

本年度は、ケアと女性性の結びつきについて、理論的研究と、実証研究を並行しておこなった。理論的研究においては、ピエール・ブルデューの再生産論やハビトゥス概念を用いて、他者を思いやる女性のジェンダー・ハビトゥスによって性別分業秩序が生み出されていると分析する江原由美子の議論をめぐって批判的検討をおこなった。江原は、ジェンダー秩序という構造のもとで、女性はケア(他者への配慮)をハビトゥスとして内面化しており、そのハビトゥスが性別分業や性支配を構造化しているという再生産論を提示している。本研究では、江原のケア・ハビトゥスをめぐる議論は、学校における進学率の違いや、労働市場における性別分業をめぐる従来の実証分析と矛盾することを明らかにし、ケアを女性のハビトゥスとみなす江原の議論の問題点を明らかにした。性別分業はケア(配慮)というハビトゥスによって再生産されるのではなく、労働市場において、男性を中核的労働者としてとらえる規範から再生産されている。このことは本研究の実証研究においても証明された。ホームヘルパーに対する聞き取り調査において、職場や福祉労働市場における垂直性別分離が、男性が活動の主体、女性がケアする存在というジェンダー秩序によってではなく、家庭において男性が稼ぎ手である、という男女の規範や利用者ニーズによって生み出されている。本年度は、フェミニズム、社会福祉論、倫理学の言説における「ケア」概念の系譜を明らかにする作業をおこなった。働きかける行為や活動を意味する記述概念としての「ケア」と、受け手にとって望ましい働きかけを意味する規範概念としての「ケア」というケア概念がもつ二重性に着目し、労働に焦点をあてるフェミニズムの「ケア」論と、規範理論としての「ケア」論の議論の相違とその構図を明らかにした。具体的には日本の「ケア」論において高く評価されている「ケアの倫理」言説をとりあげ「ケアの倫理」言説を規範理論としての「ケア」論として位置づけたうえで、その問題点を考察した。この作業によって明らかになった知見は以下のとおりである。キャロル・ギリガンによって女性の道徳として実証された「ケアの倫理」は、日本では「世話」のための倫理として受容され、「よいケア」のための個人的条件を問う議論に援用されている。しかしギリガンが用いたアイデンティティと道徳の発達段階という説明変数は、ある特殊な社会的条件を仮定しなければ、なぜ女性が他者をケアするにいたるのか説明できない。よってそれらの変数から導きだされた「ケアの倫理」概念を、「ケア労働」を支える社会的条件から切り離して一般化し、「よいケア」の条件と考える議論には、経験的な妥当性がないことを明らかにした。以上の知見は、第77回日本社会学会大会において「『ケアの倫理』と『ケア労働』」として発表し、また論文の形にしたものを雑誌『ソシオロゴス』に投稿、掲載が決定している。
電気磁気効果による反強磁性ドメイン反転特性の解明

次世代のスピン制御技術として磁化の電界制御が注目されており、Cr2O3の電気磁気(ME)効果と交換バイアスを利用した磁化の電界制御は、本研究者らが世界で初めてCr2O3薄膜でME効果を観測したことから、デバイス応用に向けた有用な候補の一つとなっている。薄膜化することで、制御に必要なエネルギー(EH積)が23桁も増加してしまうことがデバイス応用の可否に関わる深刻な問題となっているが、昨年度までの取り組みにより、Cr2O3から少量の磁化が生じるときに小さなEH積での磁化反転が可能であることを実証し、Cr2O3への異種元素ドープによって磁化を付加し、かつ、その磁化の大きさと方向を制御できることを見出した。H30年度は、磁化を制御したCr2O3を用いた反強磁性ドメインの反転制御を試み、Cr2O3の表面反強磁性スピンと同じ方向の磁化を付加した試料、具体的にはAlをドープした試料において、低エネルギーでの反転が可能であることを明らかにした。これによって、実応用で重要となる膜厚の薄いCr2O3薄膜の反強磁性ドメインの低エネルギー反転への目途が立った。しかし、実際に100nmを切るような薄いCr2O3薄膜の反強磁性ドメインの反転は実現できていない。これは、スパッタ法で作製したCr2O3薄膜には特に成長初期で欠陥が入り、薄い薄膜では絶縁性が得られなかったためである。その後、分子線エピタキシー法を用いて比較的よい絶縁特性(1-2MV/cm程度の絶縁破壊耐性)を有するより高品質な30nm厚のCr2O3薄膜を作製することに成功し、100nm以下でも高品質なCr2O3薄膜試料が実現できることを示したが、その反強磁性ドメイン反転特性を調べるまでは至らなかった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。しかし、薄膜化することで、制御に必要なエネルギー(EH積)が23桁も増加してしまうことがデバイス応用の可否に関わる深刻な問題となっている。このME効果と交換バイアスを利用する磁化の電界操作の基礎原理を明らかにし、EH積をデバイス応用に可能な値まで低減することを目的として、本年度は、電界磁界中冷却を用いた反強磁性ドメイン反転の調査を行った。薄膜化によるEH積の増大の原因として、1)薄膜化に伴うCr2O3の電気磁気特性の低下、2)膜厚の減少に伴う界面の効果(交換バイアスの効果)の増大の2つが予想されていた。我々はCr2O3薄膜の電気磁気効果係数を測定することに成功し、その結果から、バルクと薄膜で電気磁気特性の大きな変化は起こっていないことを明らかにした。また、Cr2O3/Co交換結合膜に種々のスペーサ層を挿入することで交換バイアスがEH積に与える影響を詳しく調べ、交換バイアスのエネルギー(Cr2O3の膜厚の逆数と交換バイアスの大きさに比例)が大きくなるに従いEH積も増大するという傾向を見出した。さらに、これらの結果をもとに、電界磁界中冷却の際に支配的となるエネルギーを記述する式を提案し、反強磁性体であるCr2O3から少量の磁化が生じるときに、交換バイアスのエネルギーとCr2O3の磁化に対するゼーマンエネルギーを競合させることができ、小さなEH積での磁化反転が可能であることを提唱した。本年度の取り組みにより、Cr2O3の電気磁気効果と交換バイアスを利用した磁化の電界制御のデバイス応用の可否に関わる大きな問題となっていた、薄膜化に伴う制御に必要なEH積の増大の最大の原因を突き止めることができ、電界磁界中冷却の際に支配的となるエネルギーを記述する式を提案することができた。このようなエネルギーを記述する式が得られたことにより、EH積低減の指針も得られ、デバイス応用において現実的な電圧による磁化反転も可能であることを示すことができた。これらはもともとH29年度半ばまでに達成することを想定していた内容であり、当初の計画以上に進展しているといえる。現在の知見によると、反強磁性体であるCr2O3から少量の磁化が生じるときに、交換バイアスのエネルギーとCr2O3の磁化に対するゼーマンエネルギーを競合させることができ、小さなEH積での磁化反転が可能であることが明らかになったが、Cr2O3の磁化の影響は大きく、磁化の大きさが少し変わってしまうだけでEH積も大きく変わってしまう。さらに、Cr2O3から磁化が生じる原因がまだ明らかになっていない。さらなる調査のために、Cr2O3の磁化の制御方法の確立が不可欠であることが新たな課題として見つかった。