hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
探針電界増強効果による超高感度ナノスケール分光法の研究

・光増強効果の振る舞いを明らかにする目的で、走査トンネル顕微鏡(STM)を用いて光吸収熱膨張分光を行うためには、トンネル電流アンプとして十分帯域の広いものを用いなければならない。予備実験の結果、そのような機器の組み合わせでは、現有のSTMコントローラーの安定性は不充分であることが明らかになった。そこで、フィードバックの不安定性が少ない、高速デジタルシグナルプロセッサ(DSP)ボードを用いたデジタルSTMコントローラーを組み立て、調整を行った。・STMの探針直下ではトンネル電流が非常に局所的に流れることから、高い密度での電子励起が起きていると考えられる。このような状況での試料の振舞いを調べる目的で、増強効果を調べる系の一つである窒化ガリウム結晶の、透過電子顕微鏡観察を行ったところ、非常に高密度な電子照射下において、顕著な自己拡散が促進されることを見出した。詳しく調べた結果、この拡散促進の原因は温度上昇や単純なはじき出しでは説明できず、電子励起によって促進が起きていることが結論された。表面プラズモンによって金属表面の近接場電界強度が大きく増大される表面電界増強効果は、nmオーダーの金属微粒子で顕著な効果が見られることが知られている。そこで本研究では、光照射下でのSTM探針直下の局所電界増強効果の性質を詳しく調べ、その結果をもとに、超高感度なナノスケール分光測定法を開発し、その有効性を実証することを目的とした。今年度は以下のことを行った。1.STMの探針直下ではトンネル電流が非常に局所的に流れることから、高い密度での電子励起が起きていると考えられる。このような状況での試料の振舞いを調べる目的で、昨年度、窒化ガリウム結晶の透過電子顕微鏡観察を行い、非常に高密度な電子照射下において、顕著な自己拡散が促進されることを見出し、この拡散促進の原因は温度上昇やは単純なはじき出しでは説明できず、電子励起によって促進が起きていることが結論された。今年度は、この自己拡散が生じている状態での高解像度透過電子顕微鏡像の動画記録を行い、この動画を計算機にとりこんで解析することにより、照射強度の増加に伴う拡散の増強は、個々の拡散種の拡散速度が増加するよりは、拡散種の密度が増加することにより生じていることがわかった。2.走査トンネル顕微鏡(STM)において、探針試料間に数kHzで変調した光を照射した場合のトンネル電流には、電圧電流特性の二次微分と光電場の二乗に比例する変調信号が発生する。これとは別に、探針試料間のバイアスに周波数f_vで変調をかけると、それに対するトンネル電流の変調応答の2f_v成分には電流電圧特性の二次微分に比例した信号が現れる。この2種の信号を比較することにより、増強分も含めた探針直下での光電場増強度を定量的に見積もることができる。この原理に基づき、STM探針直下での光電場増強度測定システムをくみ上げ、グラファイト表面での探針直下光増強度のその場測定に成功した。この結果から以下のことがわかった。(1)白金探針、タングステン探針いずれにおいても2桁以上の強い光増強度が測定され、通常よくつかわれる探針金属でも十分な電場増強効果を持つことがわかった。(2)光電場増強の主な機構といわれる表面プラズモンから期待される電場増強度の計算値は、今回の波長域および探針金属では数十倍にとどまり、実験結果からプラズモン以外の増強機構も働いていることが示唆された。
受容体活性化チャネルTRPC6のカルモジュリン依存性キナーゼIIによる制御機構

血管の受容体活性化Caチャネル分子TRPC6の活性化過程において、カルモジュリン依存性キナーゼII(CaMKII)によるリン酸化が決定的な役割を果たしているという最近の我々独自の発見に基づき、その分子基盤を明らかにすることを目的として以下の実験を行い、その生理学的意義を探索した。野生型TRPC6及びそのCAMKIIリン酸化可能部位のアラニン置換体をHEK293細胞に過剰発現し、蛍光イメージングによる細胞内への2価イオン流入やパッチクランプ法による電流測定を行うと、いずれの場合もムスカリン受容体刺激に伴ったTRPC6チャネルの活性化が観察された。この活性化はTRPC6の細胞内II-IIIループのアラニン置換体T487Aで著しく減少した。一方、T487E置換体(固定した陰性電荷を持つ)では、チャネルの活性化が増強し脱活性化が遅延した。この時TRPC6蛋白質の免疫蛍光の細部膜に限局した分布パターンは、T487の置換によって変化しなかった。同様の結果は、TRPC7のC末端部をTRPC6のそれと入れ換えたキメラにおいても観察された。TRPC6のT487に相当する部位を置換した変異体S433Aにおいてのみ、ムスカリン受容体刺激への応答の減弱が観察された。以上の結果から、TRPC6の活性化には、II-III loopにあるトレオニン残基のCAMKIIによるリン酸化による荷電状態の変化が、活性化のゲーティング機構を強く修飾していることが示唆された。CaMKIIによるリン酸化可能部位T69はPKGによるそれと一致する。そこで、血管の生理的PKG活性化因子NOとその下流のシグナル伝達系の関与を調べた。NO供与体やcGMPアナログは強制発現したTRPC6電流やA7r5における受容体作動性電流を著明に抑制した。またこの効果は、PKGの選択的抑制ペプチドDT-3や有機阻害薬KT5823はで拮抗され、T69のアラニン置換によって消失した。以上より、TRPC6チャネルの活性は、CaMKIIやPKGによって動的な制御を受けていることが明らかとなった。(目的)血管平滑筋の受容体作動性Ca^<2+>チャネルの候補分子TRPC6の活性化には、Ca^<2+>/カルモジュリンキナーゼII(CAMKII)を介したリン酸化が必須である。本研究では、TRPC6上のCAMKIIリン酸化のコンセンサス配列RXX(S/T)におけるセリンあるいはトレオニン残基のアミノ酸変異体を作成し、この変異がTRPC6チャネル活性化過程に与える影響について検討した。(結果)野生型TRPC6及びそのCAMKIIリン酸化可能部位のアラニン置換体(T9A、S14A、S28A、T69A、T193A、S321A、T401A、T487A)をHEK293細胞に過剰発現し、fura-2イメージングによるBa^<2+>蛍光測定やパッチクランプ法による電流測定を行うと、いずれの場合もカルバコール(CCh;100μM)投与による受容体刺激に伴ったTRPC6チャネルの活性化が観察された。この活性化はTRPC6の第1細胞内ループ(II-IIIループ)のアラニン置換体T487Aでは著しく減少していた。一方、T487E置換

体(固定した陰性電荷を持つ変異でリン酸基が付加された状態を模倣する)では、チャネルの活性化が著しく増強し、脱活性化は有意に遅延した。更に、TRPC6のC末端配列に対する抗体を用いた免疫蛍光法によって、それぞれの置換体の発現パターンを検討すると、いずれの場合も細胞膜に限局した分布には変化が見られなかった。同様の結果は、TRPC7のC末端部をTRPC6のそれと入れ換えたキメラ(T776)においてCAMKIIリン酸化可能部位のアラニン置換体(T16A、S267A、S347A、S433A)を作成し、発現した場合にも見られた。すなわち、TRPC6のT487に相当する部位を置換した変異体S433Aにおいてのみ、CChによるBa^<2+>蛍光の増加や電流の活性化の減弱が観察された。(結論)以上の結果から、TRPC6の活性化には、II-III loopにあるトレオニン残基のCAMKIIによるリン酸化が、本質的な役割を果たしていることが強く示唆された。今後は、このアミノ酸のリン酸化をin vitro実験で確認し、CAMKIIによるTRPC6チャネルの機能的制御を可能にする空間的構造基盤を明らかにする。血管平滑筋の受容体作動性Ca^<2+>チャネル候補分子TRPC6の活性化には、Ca^<2+>/カルモジュリンキナーゼII(CAMKII)を介したリン酸化が必須である。平成17年度は、CAMKIIリン酸化可能部位のアラニン置換体を用いた検討によって、T487が重要なリン酸化部位であることを見出した。これを受け平成18年度は以下の実験を行った。1.T487がTRPC6の細胞内に存在することを確認するため、mycタグを付けたTRPC6を用い膜トポロジーの検討を行った。超音波破砕によって細胞質部分を吹き飛ばして細胞膜内面を露出させ免疫蛍光の局在を調べた。細胞内面にmyc抗体に反応する免疫蛍光が得られたが、これがTRPC6特異的であるかを確認中である。2.胎児動脈平滑筋培養細胞A7r5を用いて、CaMKIIのリン酸化が必須であるか否かを検討した。受容体刺激(バゾプレッシン、アンギオテンシンII)やG蛋白質の直接刺激(GTPγSの細胞内灌流)によって活性化されるTRPC6様電流が、CaMKIIの阻害性ペプチドによって強く抑制されることから、nativeに近い系でも同様の機序が働いていることが明らかとなった。3.CaMKIIによるリン酸化可能部位にはPKGによるそれと一致するものがある(T69)。そこで、PKGによるTRPC6チャネル活性制御の可能性を検討するため、血管の生理的PKG活性化因子NOとその下流のシグナル伝達系の関与を調べた。NO供与体やcGMPアナログは強制発現したTRPC6電流やA7r5における受容体作動性電流を著明に抑制した。またこの効果は、PKGの選択的抑制ペプチドDT-3や有機阻害薬KT5823はで拮抗され、T69のアラニン置換によって消失した。以上より、TRPC6チャネルの活性は、CaMKIIやPKGによって動的な制御を受けていることが明らかとなった。
超伝導高周波トラップを用いた反水素原子の大量合成と高精度分光

2007年度は、欧州合同原子核研究機構CERNの反陽子減速器施設を用いて、反陽子ヘリウム原子の二光子吸収分光実験を行った。そして、反陽子ヘリウム原子の二光子遷移エネルギーを、3ppbという世界最高精度で計測することに成功した。これによって、素粒子物理の基本的な定理と考えられているCPT対称性を、従来よりも高い精密で検証した。この実験では、まず反陽子ヘリウム原子を5ケルビンという低温標的中で100万個合成した。次に、出力波長を10桁の精度で安定化させたcwチタンサファイアレーザーをパルス増幅して、この光線を原子に照射した。この際に、特別な波長の組み合わせを利用することによって、原子内で非線形な二光子遷移をひきおこすことに成功した。次に、超伝導ポールトラップを開発して、振幅4キロボルト、周波数35メガメルツ、Q=100万の特性をもった空洞を実現した。このトラップは、高純度ニオブ製で、電子ビーム溶接を用いて建設したものである。超流動ヘリウムで常時、1.8度ケルビンに保たれる。ニオブ電極の表面では、数メガボルト毎メートルという非常に強い電場が発生するが、これによって電子が発生し、放電を誘発するという問題が発生した。現在、表面の洗浄方法や、電極の形状を工夫することによって、この問題を解決しようとしている。また、反陽子ビームを測定する新型の検出器を開発した。これは、厚さ数百ナノメートルのカーボンフォイルに反陽子が衝突した際、発生する二次電子をとらえて、高感度カメラで撮影する仕組みになっている。特殊な加速電極を用いることによって、数ナノ秒という超高速シャッターを切ることができる。本年度は、主に欧州合同原子核研究機構(CERN)において、2006年度以降に反陽子減速器ADを用いて実施される予定の実験に備えた、様々な新しい装置の設計と製作を行った。まず反水素原子の大量合成に必要な、超伝導ニオブトラップの電極と低温部分、超高真空チェンバーなどの設計を行った。またトラップの電極の模型を製作して、その高周波特性をベクトルネットワークアナライザーを用いて系統的に測定した。さらにトラップに反陽子を注入する際に必要なMOS-FET型高圧アンプ回路の設計と試作を行った。次に、反水素に照射する大強度紫外レーザー発振器、レーザーのパルス幅を1ナノ秒以下まで圧縮する誘導後方ラマン散乱セル、レーザーの周波数を測定するヘテロダインスペクトロメータなどの設計と製作を行った。また、反陽子ヘリウムイオンのレーザー分光を行うための大強度超狭線幅チタンサファイアレーザーを開発して、波長850ナノメートルで100ミリジュールという出力を得ることに成功した。そして、BBOやBIBOなどの非線形光学結晶を用いて、213ナノメートルという極紫外線の生成に成功した。反陽子ヘリウム原子を生成するための極低温ヘリウム標的を建設したが、これは直径70ミリの紫外線透過型合成石英窓を3つも有する点が特徴的である。これらの窓は、平面度が60ナノメートル以下になるように極めて高い精度で研磨されており、10ジュール毎平方センチ以上の大強度レーザーにも耐える設計になっている。さらに、反陽子原子が消滅した際に生成するパイ中間子を、従来よりも高い時間分解能で捉えることができるチェレンコフカウンタを開発した。本年度は、欧州合同原子核研究機構(CERN)の反陽子減速器Antiproton Deceleratorを用いて、反陽子ヘリウム原子の紫外光線による二光子吸収分光実験を行った。この新しい分光法を用いると、反陽子原子のドプラー運動による共鳴線の広がりを打ち消すことができるため、従来よりも10倍程度、高い分解能で反陽子ヘリウム原子の遷移エネルギーを探査できる。この実験を行うために、チタンサファイア結晶を用いた新型パルスレーザーを開発して、その光波長をフェムト秒コム装置に同期させることに成功した。結晶中で光の強度を増幅する際、一般に「チャープ現象」と言って出力波長がずれてしまう問題がおこる。そこで、特殊な光電素子を用いて、この波長を帰還法により補正する手法を開発した。また、以前に取得した反陽子ヘリウム原子の高精度データを解析することによって、反陽子と電子の質量比を世界最高の精度で決定することに成功した。この結果は、論文にまとめた。さらに、反陽子を捕獲する超伝導ニオブトラップのRF電極の試作品を完成させて、絶対温度4.2Kの液体ヘリウムの中で動作することを確認した。ニオブ空洞は、一般に「マルチパクター」とよばれる放電現象や、上記の液体ヘリウム中で泡が発生することによる振動など、数々の技術的な問題がある。ここでは高速帰還回路や超流動ヘリウムを使うなどの工夫を行うことで、これらの問題を解消した。そして、所定の10kV/35MHzの高周波を持続的に発生させることに成功した。次の開発では、電子ビームを用いてこのRF空洞中の場の形状などを測定する予定であるが、それにむけて計算機シミュレーションを行った。

この際に、特別な波長の組み合わせを利用することによって、原子内で非線形な二光子遷移をひきおこすことに成功した。次に、超伝導ポールトラップを開発して、振幅4キロボルト、周波数35メガメルツ、Q=100万の特性をもった空洞を実現した。このトラップは、高純度ニオブ製で、電子ビーム溶接を用いて建設したものである。超流動ヘリウムで常時、1.8度ケルビンに保たれる。ニオブ電極の表面では、数メガボルト毎メートルという非常に強い電場が発生するが、これによって電子が発生し、放電を誘発するという問題が発生した。現在、表面の洗浄方法や、電極の形状を工夫することによって、この問題を解決しようとしている。また、反陽子ビームを測定する新型の検出器を開発した。これは、厚さ数百ナノメートルのカーボンフォイルに反陽子が衝突した際、発生する二次電子をとらえて、高感度カメラで撮影する仕組みになっている。特殊な加速電極を用いることによって、数ナノ秒という超高速シャッターを切ることができる。
太陽観測衛星「ひので」で探る太陽光球における対流構造と磁力線の相互関係

本年度の解析において、これまで困難であった「太陽表面における水平対流速度場」の導出に挑戦した。太陽表面の水平対流速度場を得るには、太陽縁におけるドップラー速度場を取得する必要がある。一方、太陽縁観測においては遠近法によって太陽表面の見た目の構造が圧縮されるため、実質的な空間構造の分解能が著しく劣化してしまう。そこで、空間分解能を制限している「望遠鏡の結像性能による画像劣化」を、前年度において開発した「画像回復手法」によって補正し、水平対流速度場のドップラー解析を可能にした。解析の結果、水平対流運動の速度場が1.6 -1.9 km/s (rms)であることが見積もられた。先行研究の値と比較すると、2-3倍程度増加している。これは、本研究による画像回復手法を用いた解析手法が、水平対流運動のエネルギーの抽出に成功していることを示唆している。また、水平対流速度場の空間分布を解析したところ、ガスが沈み込んでいる「間隙」において最も高速な流れが生じていることがわかった。これは、太陽表面において放射冷却されたガスが高密化し、水平方向に対して強い圧力勾配を生成したことが原因と考えられる。今回観測できた対流速度場の振幅は、外層大気を加熱するのに必要とされている「磁場を介した非熱的エネルギー輸送モデル」の要求値(0.7-1.5 km/s)を優に超えるものであり、これらのモデルをサポートする結果を得ることができたといえる。本研究により、「間隙における水平対流運動の診断手法」を確立することができた。磁場は間隙に分布することから、本手法で得られる水平対流運動が磁気流体波駆動の描像を大きく変えることが期待できる。今後の研究課題として、これら水平対流運動のダイナミクスが、どのように磁気流体波を駆動しているかを同定する。29年度が最終年度であるため、記入しない。これまでの解析において得られた対流構造は、「上昇流:強,下降流:弱」という関係を示していた。しかしながら、光球対流構造の理論研究で予想されていたのは、上層部でガスの放射冷却による圧力勾配を作ることでもたらす「上昇流:弱,下降流:強」という大小傾向であった。つまり、本解析結果と理論との予想は、逆の大小関係である。その原因としては、望遠鏡の結像性能による画像の劣化によって引き起こされると考えられたため、画像回復手法を新たに導入することで問題点の解決を目指した。画像回復手法のベースとしては、Richardson-Lucy (RL)法と呼ばれるものを用いた。RL法は、太陽物理学の分野で用いられる手法であるが、ノイズ成分を増大させる難点を抱えていた。そこで、申請者は、正則化項(ノイズ成分の増幅を抑制する項)をRL法に新たに組み込むことで、問題解決を目指した。なお、その手法に対する妥当性の検証する必要があったため、数値計算コードの開発が急進的であるドイツ/マックス・プランク研究所へ渡航を実施した。習得した数値シミュレーションコードから光球大気の画像を再現してテスト画像として用いた結果、ノイズ成分の増幅を抑制した上で、従来用いられたRL法よりも画像を精度良く復元できることを確認した。さらに、本手法を「ひので」の分光データへ適用したところ、対流速度場が、理論で予想されていた傾向へ大きく近づくことが確認できた。本研究成果については、国内の多数の学会(天文学会年会・太陽研究者連絡会シンポジウム・宇宙科学シンポジウム)において報告した。また、さらに詳細に解析した成果について、今後国際学会にて発表し、論文に投稿する予定である。予定されていた研究計画に従い、太陽光球における対流構造を決定するにあたって手法の妥当性を検討した。その結果、理論で予想されていたものと異なる対流構造を取得している可能性が、新たに判明した。それには、望遠鏡の像の結像性能による画像の劣化が原因と考えられたが、新たに画像復元手法を適用することでこれまでの観測研究で捉えられなかった対流構造を取得することができた。この進捗により、対流運動の理解に対する観測結果・理論計算での乖離を解消する成果が得られ、光球の対流構造の理解をより進展させることができた。

今回観測できた対流速度場の振幅は、外層大気を加熱するのに必要とされている「磁場を介した非熱的エネルギー輸送モデル」の要求値(0.7-1.5 km/s)を優に超えるものであり、これらのモデルをサポートする結果を得ることができたといえる。本研究により、「間隙における水平対流運動の診断手法」を確立することができた。磁場は間隙に分布することから、本手法で得られる水平対流運動が磁気流体波駆動の描像を大きく変えることが期待できる。今後の研究課題として、これら水平対流運動のダイナミクスが、どのように磁気流体波を駆動しているかを同定する。本年度においては、前年度で開発した画像回復手法を用いて、磁気大気への作用が期待されている水平対流運動の解析を実施する。具体的には、これまでの研究で開発した対流構造の立体視手法を用い、平均的な3次元光球対流構造モデルの構築を目指すというものである。モデル構築後、空間依存性(粒状斑・間隙)を抽出し、それぞれの水平対流速度場を決定する。これは、磁束管が多く分布する間隙において水平対流速度場を得ることになるという点で重要である。得られた対流構造により、「磁束管・対流運動の相互作用によるコロナ加熱への寄与」について議論し、研究成果をまとめる予定である。29年度が最終年度であるため、記入しない。
高齢フレイル患者に対する退院後の身体活動量増加支援が心身機能に及ぼす影響

【目的】高齢フレイル患者の退院後の身体活動量増加を支援し,退院後1か月, 3か月, 6か月時点の心身機能の変化を経時的に調査することで介入効果を検証することである.【対象と方法】対象は,退院時にフレイル(予備軍を含む)が認められた高齢患者12名のうち6か月までの追跡が可能であった5名(性別:全例女性,年齢: 81.2±4.0歳,疾患内訳:腰椎圧迫骨折2名,大腿骨頚部骨折2名,膠原病1名)で,フレイルの判定にはShort Physical Performance Battery(SPPB)を用いた(10点未満).退院後に1日の目標歩数(1週間の平均歩数+1300歩)を設定し,目標歩数を目安に身体活動量を維持・向上するように指導・支援した.退院から1か月, 3か月, 6か月の時点で身体機能,体組成, ADL能力,精神心理機能を測定した.統計解析は, Friedman検定を行った後, Tukeyの方法にて多重比較を行った(有意水準5%).【結果】身体活動量が目標値に達した症例は1名のみであった.介入時の平均歩数が3440±971歩/日であるのに対し, 1か月は3178±667歩/日, 3か月は3366±1224歩/日, 6か月は3153±1127歩/日と有意差はみられなかった.SPPBは,介入時(8.2±0.8)と比べて3か月(10.4±1.5), 6か月(11.6±0.5)で有意に改善した.膝伸展筋力は,介入時(16.6±3.4kg)と比べて6か月(20.8±3.5kg)で有意に改善した.しかし,体組成やADL能力,精神心理機能には変わりなかった.【結論】身体活動量増加の達成率は低いが, SPPBや筋力は増加していることから高齢フレイル患者に身体活動量を支援することは身体機能面の改善には有効である可能性が示唆された.【目的】高齢フレイル患者の退院後の身体活動量増加を支援し,退院後1か月, 3か月, 6か月時点の心身機能の変化を経時的に調査することで介入効果を検証することである.【対象と方法】対象は,退院時にフレイル(予備軍を含む)が認められた高齢患者12名のうち6か月までの追跡が可能であった5名(性別:全例女性,年齢: 81.2±4.0歳,疾患内訳:腰椎圧迫骨折2名,大腿骨頚部骨折2名,膠原病1名)で,フレイルの判定にはShort Physical Performance Battery(SPPB)を用いた(10点未満).退院後に1日の目標歩数(1週間の平均歩数+1300歩)を設定し,目標歩数を目安に身体活動量を維持・向上するように指導・支援した.退院から1か月, 3か月, 6か月の時点で身体機能,体組成, ADL能力,精神心理機能を測定した.統計解析は, Friedman検定を行った後, Tukeyの方法にて多重比較を行った(有意水準5%).【結果】身体活動量が目標値に達した症例は1名のみであった.介入時の平均歩数が3440±971歩/日であるのに対し, 1か月は3178±667歩/日, 3か月は3366±1224歩/日, 6か月は3153±1127歩/日と有意差はみられなかった.SPPBは,介入時(8.2±0.8)と比べて3か月(10.4±1.5), 6か月(11.6±0.5)で有意に改善した.膝伸展筋力は,介入時(16.6±3.4kg)と比べて6か月(20.8±3.5kg)で有意に改善した.しかし,体組成やADL能力,精神心理機能には変わりなかった.【結論】身体活動量増加の達成率は低いが, SPPBや筋力は増加していることから高齢フレイル患者に身体活動量を支援することは身体機能面の改善には有効である可能性が示唆された.
マイクロ吸盤アレイを用いた成長する生体組織への構造物固定方法の基礎的研究

本研究では、成長する生体組織への構造物固定方法の基礎的研究として、接触面積調整用構造を持つマイクロ吸盤アレイの試作および圧縮方向・せん断方向に対する吸着力の計測を行った。計測結果から、接触面積調整用構造により圧縮方向・せん断方向の吸着力が変化することを確認した。また、生体モデルとしてよく用いられるゼラチンに対してマイクロ吸盤アレイを吸着させ、圧縮方向・せん断方向に吸着力が発生することを確認した。本研究では、成長する生体組織への構造物固定方法の基礎的研究として、吸着面に垂直・平行それぞれの方向に対するマイクロ吸盤アレイの吸着力制御を目的として研究を行っている。胎児期疾患である脊髄髄膜瘤の治療法として、パッチで患部を保護する方法が試みられており、この治療法において、胎児の脆い皮膚に侵襲を与えず取りつけが可能で、治療から出生までの間の成長によるサイズ変化に対応可能なパッチの固定方法が求められる。本年度は、提案するマイクロ吸盤アレイの製作に必要なウェハを回転させながら斜めから露光するための装置の試作と試作した装置を用いた従来研究の製作手法によるマイクロ吸盤アレイの試作を行った。ウェハを回転させながら露光するための装置は、紫外線露光機とウェハ設置面の角度・回転速度を可変とするステージの組み合わせにより実現した。ウェハ設置面の角度・回転速度を可変とするステージは、ゴニオステージと自動回転ステージを組み合わせることにより、露光対象を0 20°傾けた状態で0 360 deg/sの回転速度で回転させながら露光が可能な装置を試作した。試作した露光装置を用いて、従来研究の製作手法により吸盤径500 μmのマイクロ吸盤アレイの試作を行った。今後は、マイクロ吸盤の吸盤径・高さ・角度・厚さを制御するための製作条件だしを行い、マイクロ吸盤アレイの製作方法を確立する。また、マイクロ吸盤アレイの吸着力評価装置として自動ステージとフォースゲージにより簡易的な引っ張り試験機を試作した。本研究では、成長する生体組織への構造物固定方法の基礎的研究として、吸着面に垂直・平行それぞれの方向に対するマイクロ吸盤アレイの吸着力制御を目的として研究を行った。本年度は、マイクロ吸盤アレイに対して、吸着面と平行な方向に力を加えた際の様子を観察・評価した。まず、平成25年度に試作した吸着力評価装置のフォースゲージを6軸力計に置き換え、マイクロ吸盤アレイを吸着面に平行な方向に動かすために必要な力を計測可能な装置へと改良した。このとき、マイクロ吸盤アレイを固定対象に吸着する際の条件を統一するため、マイクロ吸盤アレイを対象に押し付ける際の押しつけ力を計測可能な構成とした。次に、固定対象との接触面積を調整可能な、接触面積調整用の構造を持つマイクロ吸盤アレイの試作・評価を行った。接触面積調整用の構造は、ポジレジストで形成した吸盤のくぼみを形成するための構造上に、ネガレジストにより、吸盤のくぼみより小さいサイズで、吸盤のくぼみを形成するための構造と同様の構造を形成した型により型取りすることで実現した。接触面積調整用構造の大きさの異なるマイクロ吸盤アレイを試作し、接触面積調整用構造を持たないマイクロ吸盤アレイと吸着力を比較した。医用デバイス提案するマイクロ吸盤アレイの製作に必要なウェハを回転させながら斜めから露光するための装置の試作・調整に予定以上に時間がかかってしまったため。マイクロ吸盤アレイ試作のための装置の試作が概ね完了したため、マイクロ吸盤の吸盤径・高さ・角度・厚さを制御するための製作条件だしを行い、マイクロ吸盤アレイの製作方法を確立する。その後、マイクロ吸盤アレイの吸着面に垂直・平行それぞれの方向の吸着力の評価を行って行く。消耗品の使用量が予定より少なかったため。マイクロ吸盤アレイ試作のための消耗品費として使用する。
磁性流体の管内振動流特性

磁性流体振動流を利用した磁性流体ダンパ-や磁性流体アクチュエ-タなどの応用開発に関連させて、磁性流体管内振動流に関する研究の一つとして、U字管内の磁性流体の振動流特性についての研究を行った。その結果振動数に対する振幅の減衰比の変化をしらべることにより、磁性流体プラグの磁極付近での流動特性が管内振動流特性に大きな影響を与えることを明らかにした。次に、U字管の内径を変えた場合の最大振幅時のプラグ長さと振動数の測定結果をもとに、減衰係数及びプラグの損失係数を検討して、プラグ内振動流には摩擦損失以外に内部流路の変化による損失が生じることを明らかにした。以上のことは磁極近傍の磁性体粒子の凝集に原因があると考えられるので、磁気光学効果測定装置を用いて、10mm×0.5mm×60mmの薄膜状の磁性流体プラグに非一様定常磁場を印加した場合の光の透過量の変化と偏光の様子をしらべた。その結果、異常光の透過量の変化の様子から、プラグ内には磁極付近で粒子の密度分布が生じること、一定磁場下の凝集に磁場の強さをさらに増大させて印加すると、粒子が両磁極側にひきつけられて粒子の凝集領域が小さくなることを明らかにした。また、異常光の回転角は磁場に関して点対称分布を示すこと、透過量はある程度時間が経過すると、ある値を中心に増加・減少を繰り返し振動することから、定常磁場下でも磁性体粒子が運動することが確認された。磁性流体管内振動流に関する研究の一つとして、U字管内の磁性流体の振動特性についての研究を行った。その結果、1.振動数に対する振幅の減衰比を実験により求め理論値と比較した結果、磁性流体プラグの磁極付近での流動特性が管内振動流特性に大きな影響を与えることが明らかとなった。2.次に、U字管内径を変えて実験を行い、最大振幅時の共振振動数は管内径の変化に関してある値で最大値をとることを明らかにし、さらに理論的考察を行い、最大振幅時のプラグ長さによる変化は定性的には実験結果と一致することを明らかにした。しかしながら、実験により得られた最大振幅特の振動数は管直径の影響を強く受け、またそのときの振動数も理論値よりも大きくなるという結果を考慮して、減衰係数及びプラグの損失係数を検討した結果、プラグ内流動には摩擦損失以外に内部流路の変化によると考えられる損失が生じることを確認した。上記の結果はいずれも磁極近傍の磁性流体内の磁性粒子の凝集が原因となり、これが管内振動流に大きな影響を与えるものであるとの予想のもとに3.断面10mm×0.5mmのアクリル製矩形流路を用いて、静止時および振動時のプラグ内磁性流体の可視化を行い、磁極近傍に磁性粒子の凝集によると考えられる絞り部が形成されること、またその形状が静止時と振動時では異なることを確認した。さらに精密な測定を行うために、4.磁気光学効果測定装置を用いて上記の矩形流路内の磁性流体中の光の透過度と偏光成分をしらべた結果、これらは磁場の分布と強さによるプラグ内の磁性粒子の数密度分布により変化することがわかった。この実験に関しては継続中である。前年度に行った、磁場を印加した場合のU字管内の磁性流体振動流特性の測定結果から、磁性体粒子の凝集が管内振動流に大きな影響を与えることを確認した。これをもとに、本年度は、磁極間に生ずる磁性体粒子の凝集による粒子濃度分布がこの振動流に与える影響を定量的に把握する必要から、磁気光学効果を応用した粒子の凝集に関する実験的研究を行った。すなわち、アクリル製容器内の幅10mm,厚さ0.5mm,高さ60mmの薄膜状の磁性流体プラグに,薄膜の幅方向に非一様定常磁場を印加して,厚さ方向の光の透過度と偏光成分を測定した。

その結果、1.異常光の透過量に関しては、磁場の強さを変えた場合に、印加した磁場の強さの範囲内で、いずれの場合も磁極中心付近では光を通さない凝集構造を形成し、この凝集領域は磁場の強さの増加と共に両磁極側にひきつけられて小さくなることが判明した。また、プラグ幅の中心付近では、いずれの高さでも透過度は一定で、その値も小さく、これに対して、磁極中心付近を除いたプラグ幅の両側では透過光量が増加することが判った。また、本実験結果から、マグネタイト粒子の体積濃度の減少と共に異常光の透過量が増加するという他の報告の場合と同様の構造をもつ粒子の数密度分布が、本実験下のプラグ内にも生じていることを確認した。2.異常光の回転角は磁場に関して点対称分布を示すことから、凝集構造は、プラグ高さ方向中心に関して互いに逆の方向へ配向した粒子の凝集であることが確認された。3.磁場を印加した状態で時間経過による透過光量を測定した結果、透過光量は磁場の印加後、一時的に減少し、その後増加し、さらに時間が経つと、ある値を中心にして振動することが確認された。これから、定常磁場下でも粒子が運動することが判った。さらに、磁性流体の種類および膜の厚さを変えた場合の、また高さ方向の磁場の影響についての実験を継続中である。
アンデス高地における先住民社会と国家の接合と分節の人類学的研究

4年間にわたった本研究において、アンデス高地における先住民と周囲の地域社会や国家との関係について新たな知見が数多く得られた。まず、研究代表者および研究分担者の個別の成果を列挙する。1研究代表者木村秀雄ペルーのクスコ県の先住民共同体や非先住民村落・町の実地調査とクスコ大学古文書館における調査によって、先住民独自と見られた労働力利用などが、外部の市場経済体制と連結していることが実証された、2研究分担者上田博人ペルーのラパス市、ボリビアのラパス市におけるフィールド調査によって、アンデス高地のスペイン語が特に側面摩擦音など言語音のレベルで違いがあることが明らかになった。3研究分祖者高橋均アンデス高地都市およびラテンアメリカ数都市の実地調査を通じて、都市の拡大と変容に、社会階層の構成や経済的基盤の変化が大きな関係をもつことが示された。4研究分担者網野徹哉ペルーのクスコ市リマ市の古文書館における手書き資料の調査によって、植民地時代の文化に先スペイン期の先住民的象徴、特にインカが及ぼした影響が解き明かされた。5研究分担者友枝啓泰現代ペルーのリマをはじめとする都市において、高地の先住民文化が、芸能などをとおして、非先住民世界に浸透していく様を描いた。6研究分担者藤井龍彦ボリビアにおける先住民たちの政治への参加意識が、地方分権政策などを通して強化されたことを示し、先住民たちが政治の表舞台にたつ原因を確かめた。研究全体として、これまで漠然として形でしか論じられてこなかった先住民社会と外部社会のつながりが、政治・社会・文化の複数の面から実証的に明らかになったと同時に、'自らを分節することによって、外部の世界との連接を可能にする先住民社会の柔軟な強さが浮き彫りになった。本格的調査研究の準備期間と位置づけた本年度は、調査に向けた資料調査および予備的な野外調査を実施した。各研究者の調査活動およびその成果は、以下のとおりである。1代表者木村ペルーのクスコ市周辺およびボリビアのスクレ市周辺の農牧業地帯において、これまで代表者が実施してきた調査にもとづいて分析した先住民共同体・混血小規模農家の社会経済状況から変化を測定し、来年度調査の実施計画を策定した。本年度明らかになったのは、最近の経済停滞と外部からの援助の浸透によって、共同体の枠組みと意味が大きく変化していることである。2分担者上田ベネズエラのカラカス市、コロンビアのボゴタ市、パラグアイのアスンシオン市、ウルグアイのモンテビデオ市において、現地研究機関・研究者と接触し、南アメリカにおけるスペイン語のバリエーションの総体的枠組みの設定に努めた。来年度の調査に向けて、南アメリカのスペイン語にはスペインのスペイン語に比較した際に、共通したパターンを示すと同時に地域的変異が大きいことが確認できた。3分担者網野今年度は海外に渡航せず、従前からの研究テーマであるペルーのリマ市におけるアンデス的社会文化要素・先住民文化要素の影響を判定するため、異端審問記録の解析を進めた。インカなどの先住民起源のアンデス的シンボルは、植民地化以後先住民共同体において抑圧されたにも関わらず、都市においてはその意味をずらしながら利用されるようになったことが明らかになった。4分担者友枝ペルーの首都リマ市、北部海岸のトゥンベス市、南部高地のクスコ市において、先住民社会・文化の都市への流入と定着のプロセスを判定できる調査分野の確定をめざし、それぞれ短期間の調査を実施した。アンデス的要素の都市における位置を測定するためには、移住第一世代と第二世代以降を区別すること、また上記の位置の確定にはポピュラーカルチャー等の分析を進める必要があるとの認識に達した。調査研究の第2年度にあたり、本格的な調査を実施した。メンバーの調査活動は以下の通り。

代表者木村ペルーのクスコ市・リマ市およびボリビアのラパスにおいて、各分担者の調査活動を総括し、録音資料等の整理のための研究助力者の組織化を進めた。代表者本人の調査はクスコ市周辺における学校教育における国民教育と先住民文化称揚教育の実情を調査した分担者上田コロンビアのボゴタ市、ペルーのクスコ市、ボリビアのラパス市においてスペイン語のバリエーションについての実地資料を集積し、理解を深めた。定まったフォーマットに基づいた豊富な音声・映像資料を収集し、現地において文字化も進められている。また短期間韓国に出張し、比較研究に関する打ち合わせを実施した。分担者網野ペルーのクスコ市の大学付属古文書館において、異端審問や先住民宗教活動に関する資料を収集し、解析を進めた。ほぼ予想通り、研究テーマに関する豊富な資料の存在が確認され、文書間における資料発見の手順に関する理解も進み、来年度の本格的調査に備えることができた。分担者友枝ペルーのリマ市において、地方からリマへの移住者の第2世代に関する調査を進め、また比較のためにドミニカ共和国サント・ドミンゴ市に出張し、都市への移住と定着のプロセスにおける地域差の解明につとめた。分担者高橋本計画への参加は一年めであるため、予備調査の色彩を持つ調査を実施した。チリ(サンチャゴ市)、ボリビア(スクレ市、ポトシ市、ラパス市)、ペルー(プーノ市、クスコ市、アヤクチョ市,リマ市)、エクアドル(キト市)に出張して、南アメリカにおいて植民地期の景観が比較的よく保存されている各都市を比較し、全体像の把握に努めた。調査研究の第3年度にあたり、研究代表者および研究分担者はそれぞれ現地調査を実施した。代表者木村ペルーのクスコ市・リマ市・ボリビアのラパス市において、分担者の調査活動を総括し、自身はクスコ市周辺地域における農地改革の先住民共同体および地域社会への影響を調査した。また、これまで蓄積された調査団の資料を、国内において補助者を雇用して整理した。分担者上田クスコ市において、前年度の調査を継続し、スペイン語に対する先住民言語の影響についての映像・音声資料を追加した。前年度の現地補助者による整理は終了し、今年度分の整理を現地補助者に依頼すると同時に、分析を続行中である。分担者網野前年度の予備的な調査に引き続いて、クスコ市の大学付属文書館において、異端審問・先住民宗教に関する資料の本格的収集を開始した。また、リマ市の各種文書館における関連資料の所在確認作業も一部開始している。分担者友枝前年度に引き続き、リマ市において、都市移住者に関する調査を続行した。前年度のドミニカ共和国調査との比較をもとに、多様な地理的領域と複雑な社会階層からなるペルーにおける都市化現象の様態を分析する作業を続行中である。分担者高橋アルゼンチン(首都ブエノスアイレス、北部のフフイ市ならぴにサルタ市)、ペルー(北部海岸のトゥルヒーヨ市)、ベネズエラ(首都カラカス)の3カ国において現地調査を実施し、植民地期から独立期にかけての都市景観を復元理解する作業を続けている。分担者藤井クスコ
ストレスによる疼痛の制御を目指したinfradian rhythm遺伝子の探索

社会的ストレスは周期的な痛みを生じさせることがあるが、何故痛みが周期的に生じるかは明らかではない。このような周期性は生物時計と関係することが知られている。生物時計のうちcircadian rhythmは非常によく研究されているが、それよりも長い周期のinfradian rhythmによる生物時計についてはほとんど研究が行われていない。本研究では、社会的ストレスを負荷した場合に、発現の変動する遺伝子を見出した。また、社会的ストレスを与えたマウスでは、疼痛閾値が低下することが明らかとなった。まず、社会的ストレスをマウスに与える実験系を確立することを目指した。Unnoらによる対面飼育の方法を採用した。2匹のマウスを、ステンレス製の仕切り板で2つに区切ったケージ(日本クレア社製特注)に1匹ずつ入れ単独飼育を行うことで、マウスにナワバリ意識を確立させた後、仕切り板を外して2匹の対面飼育を行った。マウスは互いを侵入者とみなすが、これらマウスは2匹とも居住者でもある。仕切り板を外した直後に2匹の間では互いのニオイを嗅ぐ、追いかける、一方が他方に乗りかかる、などの行動が観察されることから、2匹の間には優劣の関係が成立している。その後2匹のマウスはどちらも外傷を負うことはなく平常に生活し、体重の減少なども認められない。この方法では、マウスの副腎は肥大しており、視床下部ー下垂体ー副腎(HPA)軸が活性化されている。実験群においては、5日間慣らして単独飼育で1週間、対面飼育で4週間とする。対照群においては、5日間慣らして単独飼育で5週間とする。各群は野生型4週齢C57BL/6Jマウスを用いた。1か月間の飼育期間中、1週間ごとに尾静脈採血を行った。血球成分よりRNAを抽出しDNA microarrayを用いて網羅的解析を行った。また、血清成分のコルチコステロン濃度をELISAにて測定した。成人期の社会心理的ストレスにより発症する異常疼痛発症メカニズムを解明する目的で、顔面皮膚領域の痛覚閾値の変化を調べた。口髭部皮膚への機械刺激および熱刺激に対する逃避閾値を単独飼育開始前から飼育終了後まで経日的に計測した。結果、DNA microarrayによる解析では、実験群で遺伝子Xの発現が上昇していた。また、実験群において弱いマウスの血中コルチコステロンの上昇を認めた。さらに、実験群で経時的に逃避閾値が減少し、24日目で最も低い値を示した。口腔外科学
地域と地域をむすび、地域経済を支える「物流ネットワーク」の強靭化にむけて

平成30年に各所で多発した自然災害により,地域と地域を結ぶ物流ネットワークが寸断され,生産地から消費地への物資の流れが滞った。これにより,地域経済の強靭化・リダンダンシー確保の観点から,次の2点について強い必要性を認識した。1輸送経路の寸断を単に「モノの流れの停留」ではなく「経済的な波及効果の縮小」と捉えるべき点, 2発地・着地となる地域近傍の物流だけでなく全国規模で物流ネットワークを検討すべき点,である。以上を背景として,本研究では『産業連関構造・物資流動構造統合モデル』の構築,物流ネットワークの評価手法の確立等を行い、地域経済を支える「強靭な物流ネットワーク」を提案することを目的とする。
脳幹アセチルコリン作動性システムの注意・動機付けの脳内機構への関与

視覚誘導性サッケード課題遂行中の3頭のサルの脚橋被蓋核(PPN)から単一ニューロン活動記録(n=70)を行ったところ以下のような活動が見られた。1.注視点の点灯前から漸増的に増加する活動(n=7)。この活動はその後の課題が成功かエラーに終わるかと極めて強く相関しており、動物のmotivationを反映すると考えられた。2.注視点に対する活動(n=34)。注視点の点灯後約100msの潜時で持続的ないしは一過性の活動の増加がトリガーされた。この活動もまたその後の課題の成否とよく相関していた。3.サッケードの直前に活動を増加させるニューロン(burst type cell n=26)と減少させるpause type cell(n=19)が観察され、前者は注視点の消灯とターゲットの点灯の間の数百ミリ秒間のGAP期間中にも活動を増加させる一方、後者は減少させ、いずれもサッケードの開始とその準備に関与することが明らかになった。4.報酬またはその予測に関与する応答も22個のニューロンで見られた。また一部のニューロンでは活動は報酬の量を反映していた。以上の結果からPPNニューロン活動は動物の動機付けや課題に対する注意、また運動の準備と遂行、報酬という様々な情報を有していることが明らかになった。また報酬の量を10-20回のブロックごとに変化させると注視点へのサッケードの反応時間は一回前の試行における報酬の量に反比例して、報酬が多いと短縮し、少ないと遅延した。それとともに試行開始時の脚橋被蓋核のニューロン活動も変化した。このことから注視点への反応時間は動物の動機付けの強さの指標となり、その変化と脚橋被蓋核のニューロン活動は密接に関連して変化することから、脚橋被蓋核ニューロンは動物の動機付けの強さを反映することが示唆された。
陽電子消滅を用いた次世代メモリのための多層金属酸化物構造の研究

陽電子消滅は物質中の空孔型欠陥を非破壊かつ高感度で検出することのできる手法である.本手法を結晶に適用した場合,空孔型欠陥(単一原子空孔等)の同定やその濃度の決定が可能である,本年度では,DC型低速陽電子ビームを用いて,DyScO_3及びSrTiO_3単結晶基板上に成膜したBiFeO_3/SrRuO_3構造の評価を行った.膜形成時の基板温度は700°Cで,パルスレーザー堆積法を用いて厚さ50nmのSrRuO_3を成膜,その後,厚さ250nmのBiFeO_3を成膜した.成膜後,室温まで5°C/minのスピードで温度を下げた.ここで酸素分圧は1×10^<-3>,1×10^<-1>,760 Torrであった.低速陽電子ビームラインにより,陽電子打ち込みエネルギーの関数として陽電子消滅γ線ドップラー拡がり測定を行った.基板温度降下時に酸素分圧が低い場合BiFeO_3の表面で形成された酸素空孔は膜内に発生した応力のため膜/基板界面に増速拡散した.基板がSrTiO_3の場合,酸素空孔は基板内部に拡散するが,DyScO_3基板の場合は拡散が抑制されることを見いだした.これはSrTiO_3中の酸素拡散定数がDyScO_3に比較して大きいためである.本研究により,膜内の酸素空孔の深さ分布は基板冷却時の酸素分圧,膜内応力基板中の酸素拡散定数に依存することが明らかになり,金属酸化物薄膜形成時には,これらのパラメーターの制御が重要であることを示した.本研究の目的は,陽電子消滅を用いて次世代メモリ材料として注目されている金属酸化物の点欠陥(酸素欠陥等)とその特性劣化の相関性を明らかにすることにある.本年度は,カリフォルニア大学(バークレー校)と協力し,陽電子消滅を用いてSrTiO_3基板上に形成したBiFeO_3構造を評価した.現在,環境に負担をかけない強磁性体としてBiFeO_3(BFO)が注目されている.BFOはPZTに比較して遜色無い磁気特性を持つだけでなく,高いキューリー点(820-850°C)を示すため,次世代のメモリ材料として精力的に研究されている.一方,点欠陥に起因した電気的特性の劣化が深刻な問題となっているが,金属酸化物薄膜中の点欠陥を適切に検出する手法が限られているのが現状である.本研究では,低速陽電子ビームラインを用いてBFOの欠陥を検出した.BFOをSRO/STO上にパルスレーザー・デポジッション(PLD)法で形成した.BFO形成後,異なる雰囲気で室温まで冷却した.筑波大学で建設した低速陽電子ビームラインを用いて,陽電子の打ち込みエネルギーの関数として,陽電子消滅ガンマ線ドップラー拡がり測定をおこなった.得られた結果を,ドップラー拡がりの先鋭度を評価するパラメーターであるSパラメーターで評価した.この結果,酸素分圧が低い状態で冷却した試料のS値が上昇していることがわかった.S値の変化は陽電子が金属空孔に捕獲されたことを示す(酸素欠陥には感度が無い)ので,低酸素分圧では,金属型の点欠陥も導入されていると結論することができる.以上の結果から,酸素欠陥導入と同時に金属欠陥が導入され電気的特性劣化の一因となることが分かった.陽電子消滅は物質中の空孔型欠陥を非破壊かつ高感度で検出することのできる種法である.本手法を結晶に適用した場合,空孔型欠陥(単一原子空孔等)の同定やその濃度の決定が可能である,一方,非晶質材料では,原子配列の3次元的乱れに対応した空隙の情報(サイズ分布など)が得られる.本年度では,Si基板上に蒸着したHfSiON膜の評価を行い,空隙とその電気的特性の相関性を調べた.低速陽電子ビームを用いて厚さ20nmのHfSiOxの陽電子消滅γ線ドップラー拡がり測定を行った.蒸着直後では,ドップラー拡がりの先鋭度は高く,サイズの大きな空隙で陽電子が消滅していることがわかった.HfSiON膜を窒素雰囲気中及び酸素雰囲気中で焼鈍することにより,先鋭度は下がり,空芸サイズは減少した.特に,酸素雰囲気で焼鈍した場合に最も空隙サイズが低下した.一方,同様にして作製した試料のリーク電流特性を測定したところ,焼鈍前に観測されていたリーク電流は焼鈍により低下するが,酸素雰囲気による焼鈍の方が効果が大きいことがわかった.リーク電流の低下は,(N_0^<3->)-V_0^<2+>-(N_0^<3->)-ダイポールの形成により,膜中の電子が酸素位置を置換する窒素原子に捕獲されたことによるものであり,酸素雰囲気による焼鈍では,酸素空孔そのものの低下が利リーク電流低下の原因であることがわかった.陽電子消滅は物質中の空孔型欠陥を非破壊かつ高感度で検出することのできる手法である.

本手法を結晶に適用した場合,空孔型欠陥(単一原子空孔等)の同定やその濃度の決定が可能である,本年度では,DC型低速陽電子ビームを用いて,DyScO_3及びSrTiO_3単結晶基板上に成膜したBiFeO_3/SrRuO_3構造の評価を行った.膜形成時の基板温度は700°Cで,パルスレーザー堆積法を用いて厚さ50nmのSrRuO_3を成膜,その後,厚さ250nmのBiFeO_3を成膜した.成膜後,室温まで5°C/minのスピードで温度を下げた.ここで酸素分圧は1×10^<-3>,1×10^<-1>,760 Torrであった.低速陽電子ビームラインにより,陽電子打ち込みエネルギーの関数として陽電子消滅γ線ドップラー拡がり測定を行った.基板温度降下時に酸素分圧が低い場合BiFeO_3の表面で形成された酸素空孔は膜内に発生した応力のため膜/基板界面に増速拡散した.基板がSrTiO_3の場合,酸素空孔は基板内部に拡散するが,DyScO_3基板の場合は拡散が抑制されることを見いだした.これはSrTiO_3中の酸素拡散定数がDyScO_3に比較して大きいためである.本研究により,膜内の酸素空孔の深さ分布は基板冷却時の酸素分圧,膜内応力基板中の酸素拡散定数に依存することが明らかになり,金属酸化物薄膜形成時には,これらのパラメーターの制御が重要であることを示した.
アメリカのミュージアムにおける教育プログラムの公共性と民間資金に関する基礎的研究

アメリカのミュージアムにおいて民間資金(プライベート・セクターからの資金)は、展示やコレクション構築のために欠かすことのできない存在である一方で、ミュージアムの方向性に大きな影響を及ぼしえる存在でもあり、時として外圧にもなり得ることが明らかとなった。教育プログラムについても事態は同様であり、ミュージアム側が意図する教育プログラムを実現するために、目的にかなった外部資金提供者にアプローチをすることも、ミュージアム側の戦略として重要であることが検証された。本研究の目的は、プライベート・セクター(民間企業や財団)からの資金を得ているアメリカのミュージアムが、教育プログラムにおいて、教育機関としての公共性や自律性をいかに維持できるのかをケース・スタディによって明らかにすることにある。今年度は、本研究の中心的な事例であるワシントンDCのナショナル・ポートレート・ギャラリー(NPG)におけるプラベート・セクターによる教育プログラム支援のケース分析を中心に行った。具体的には、(1)これまでに収集した資料の整理、(2)関連文献の収集および精読、(3)資料調査(NPGライブラリーおよびスミソニアン協会アーカイブス)、(4)展示調査(NPG)である。その結果、ミュージアムが行う教育プログラムの意図(伝達しようとする価値)には、ミュージアム側の見解のみが反映されているのではなく、資金提供者であるプライベート・セクターの意向もまた含まれていること、プライベート・セクターは単なる資金提供者ではなく、教育プログラムなどのミュージアムの「コンテンツ」に直接に影響を及ぼしうるアクターとして位置づけられ得ることなどが考察された。一方、ミュージアム側は、プライベート・セクター側のある種の私的な意図に対して、自らの公共性を維持する必要がある。この点に関しては、文献収集を進めると同時に、ニューヨークのメトロポリタン美術館の教育普及担当者に聞き取り調査を行い、教育普及プログラムの資料やデータ収集を行った。聞き取り調査の結果、ミュージアム側は、実施する教育プログラムの目的に合った財団に協力を依頼しており、ミュージアム側も資金提供者側の意図を諮りながら、戦略的に資金源にアプローチしていることが現時点では推測される。