hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
利得結合分布帰還型半導体レーザの共同研究

1.利得結合係数測定法に関する研究:利得結合分布帰還型(DFB)レーザにおける利得結合係数は,最も重要なパラメータであるにもかかわらず、これまでその測定法が存在しなかった.ここでは,DFBレーザのしきい値以下ASEスペクトルと理論スペクトルとを最小二乗法を用いてフィッティングし,屈折率/利得結合係数を含む多数のパラメータを抽出することを,ゲント大学と共同して研究した.その結果,従来結合係数の測定が不可能であった部分利得結合DFBレーザにおいて例えば,屈折率結合係数56.4cm^<-1>,利得結合係数22.3cm^<-1>という値を測定抽出することに成功している.この手法によれば,端面の反射率および位相も知ることができる.さらに,しきい値以下の異なるバイアスレベルでスペクトルを測定すれば,線幅増大係数も抽出可能である.2.InP基板上InGaAs/InGaAlAs歪み量子井戸の無秩序化:カリフォルニア大学で分子線エピタキシ-により成長された標記歪み量子井戸上に,プラズマCVDによってSiO2膜およびSiN膜を堆積し,パタ-ニングを行った後,急速ランプ加熱(RTA)を種々の条件下で行った.次に試料からのフォトルミネッセンス(PL)を測定し,波長シフト量から無秩序化の度合いを評価した.その結果,SiO2膜は無秩序化促進剤として,またSiN膜は無秩序化を抑制する保護剤として各々作用することが確認された.また,歪み量子井戸に内在する応力は,RTA高温熱処理下で,膜の有無にかかわらず無秩序化を誘引することもわかった.さらに,選択無秩序化の面内方向分解能を顕微PLで評価し,2μm程度の微細加工が可能であることを明らかにした.3.分布並逆進結合波長可変レーザの解析と試作:光通信に波長多重を用いる場合,半導体レーザには広帯域波長可変性が要求される.しかるに,利得結合DFBレーザにおいてはこれまで可変発振波長を得ることができなかった.ここでは,利得結合DFBレーザに広帯域波長可変性を生む新たなDistributed Forward-and Backward Coupling(DFBC)構造を,ゲント大学と共同して提案・研究した.本構造では,レーザ活性層の上部にサンプルド・グレーティング,活性層の下部に屈折率変化用の並行受動導波路をそれぞれ配置する.サンプルド・グレーティングがレーザー発振に必要な分布反射を生じ,並行導波路と活性層の間の方向性結合が波長フィルタ機能を生じる.並行導波路の屈折率をわずかに変化させるだけでフィルタによる選択波長が大きく変わるため,広帯域波長可変性が得られる.Fマトリックス解析によって波長1.55μm帯の純粋利得結合DFBCレーザの波長可変特性を計算したところ,並行導波路の屈折率が0.03変化するだけで,発振波長は約100nmも変化するということがわかった.次に,波長0.8μm帯のDFBCレーザの設計を行い,素子試作予備実験を行った.第一段階の有機金属エピタキシャル成長(MOCVD)を行った後,フォトレジスト二重塗布法を利用して,サンプルド・グレーティングを形成した.続いて第二段階MOCVD成長を行い,多数回のフォトリソグラフィーステップを経て設計通りにDFBCレーザ構造を完成した.同構造において,ダイオード特性,自然放出光特性を評価・確認している.これにより将来,波長可変動作可能なDFBCレーザを試作して行く上での基礎が固められた.4.利得結合DFBレーザと電界吸収型外部光変調器のモノリシック集積化:清華大学と共同して標記モノリシック集積デバイスの試作を行った.DFB波長を利得プロファイルピーク波長より長波長側にデチューニングすることにより,レーザ部と変調器部に全く同一の量子井戸層を用いることができ,わずか2段階のMOCVDで作製が可能となった.また利得結合DFBの端面反射無依存性を反映してレーザは単一モード発振し,変調器部も十分な消光比を有することが実証された.5.利得結合DFBレーザのアナログ変調歪み解析:レーザのアナログ応用で重要な2次,3次高調波歪みを,ゲント大学と共同で解析した.その結果,利得結合DFBレーザでは軸方向空間ホールバーニングが小さいことに主に起因して,2次,3次高調波歪みともに従来のDFBレーザより若干小さいか,場合によっては10dB程度の改善につながることがわかった.1.利得結合係数測定法に関する研究:利得結合分布帰還型(DFB)レーザにおける利得結合係数は,最も重要なパラメータであるにもかかわらず、これまでその測定法が存在しなかった.ここでは,DFBレーザのしきい値以下ASEスペクトルと理論スペクトルとを最小二乗法を用いてフィッティングし,屈折率/利得結合係数を含む多数のパラメータを抽出することを,ゲント大学と共同して研究した.その結果,従来結合係数の測定が不可能であった部分利得結合DFBレーザにおいて例えば,屈折率結合係数56.4cm^<-1>,利得結合係数22.3cm^<-1>という値を測定抽出することに成功している.この手法によれば,端面の反射率および位相も知ることができる.さらに,しきい値以下の異なるバイアスレベルでスペクトルを測定すれば,線幅増大係数も抽出可能である.

2.InP基板上InGaAs/InGaAlAs歪み量子井戸の無秩序化:カリフォルニア大学で分子線エピタキシ-により成長された標記歪み量子井戸上に,プラズマCVDによってSiO2膜およびSiN膜を堆積し,パタ-ニングを行った後,急速ランプ加熱(RTA)を種々の条件下で行った.次に試料からのフォトルミネッセンス(PL)を測定し,波長シフト量から無秩序化の度合いを評価した.その結果,SiO2膜は無秩序化促進剤として,またSiN膜は無秩序化を抑制する保護剤として各々作用することが確認された.また,歪み量子井戸に内在する応力は,RTA高温熱処理下で,膜の有無にかかわらず無秩序化を誘引することもわかった.さらに,選択無秩序化の面内方向分解能を顕微PLで評価し,2μm程度の微細加工が可能であることを明らかにした.3.分布並逆進結合波長可変レーザの解析と試作:光通信に波長多重を用いる場合,半導体レーザには広帯域波長可変性が要求される.しかるに,利得結合DFBレーザにおいてはこれまで可変発振波長を得ることができなかった.ここでは,利得結合DFBレーザに広帯域波長可変性を生む新たなDistributed Forward-and Backward Coupling(DFBC)構造を,ゲント大学と共同して提案・研究した.本構造では,レーザ活性層の上部にサンプルド・グレーティング,活性層の下部に屈折率変化用の並行受動導波路をそれぞれ配置する.サンプルド・グレーティングがレーザー発振に必要な分布反射を生じ,並行導波路と活性層の間の方向性結合が波長フィルタ機能を生じる.並行導波路の屈折率をわずかに変化させるだけでフィルタによる選択波長が大きく変わるため,広帯域波長可変性が得られる.Fマトリックス解析によって波長1.55μm帯の純粋利得結合DFBCレーザの波長可変特性を計算したところ,並行導波路の屈折率が0.03変化するだけで,発振波長は約100nmも変化するということがわかった.次に,波長0.8μm帯のDFBCレーザの設計を行い,素子試作予備実験を行った.第一段階の有機金属エピタキシャル成長(MOCVD)を行った後,フォトレジスト二重塗布法を利用して,サンプルド・グレーティングを形成した.続いて第二段階MOCVD成長を行い,多数回のフォトリソグラフィーステップを経て設計通りにDFBCレーザ構造を完成した.同構造において,ダイオード特性,自然放出光特性を評価・確認している.これにより将来,波長可変動作可能なDFBCレーザを試作して行く上での基礎が固められた.4.利得結合DFBレーザと電界吸収型外部光変調器のモノリシック集積化:清華大学と共同して標記モノリシック集積デバイスの試作を行った.DFB波長を利得プロファイルピーク波長より長波長側にデチューニングすることにより,レーザ部と変調器部に全く同一の量子井戸層を用いることができ,わずか2段階のMOCVDで作製が可能となった.また利得結合DFBの端面反射無依存性を反映してレーザは単一モード発振し,変調器部も十分な消光比を有することが実証された.5.利得結合DFBレーザのアナログ変調歪み解析:レーザのアナログ応用で重要な2次,3次高調波歪みを,ゲント大学と共同で解析した.その結果,利得結合DFBレーザでは軸方向空間ホールバーニングが小さいことに主に起因して,2次,3次高調波歪みともに従来のDFBレーザより若干小さいか,場合によっては10dB程度の改善につながることがわかった.1.利得結合系数測定法に関する研究:
電子サイクロトロン加熱によるプラズマ能動制御と閉じ込め改善

タンデムミラー装置ガンマ10の電子サイクロトロン加熱(ECH)による強力な電子加熱を目指し、ジャイロトロンの高性能化、さらに、マイクロ波入射ミラーアンテナの改良、偏波器の導入により、ミラーでのECHによるプラズマ加熱・制御特性を明確にした。また、高パワーの中央部ミラーのECH時に大電力のプラグECH重畳し、高電子温度に於ける電位閉じ込め改善を達成すると共に、ECHによるドリフト型揺動の抑制、ECHによる径方向輸送の改善効果が示唆されるデータを得た。電子サイクロトロン波帯の電子加熱は磁場閉じ込め型の核融合炉に極めて適した加熱法であるとともに、加熱、電流駆動、制御に有効であり、特にタンデムミラーでは、電位の形成に不可欠な加熱装置である。タンデムミラー装置ガンマ10の中央部ミラーのプラズマ閉じ込め部の強力な電子加熱を目指し、ECH装置の心臓部となる電子管ジャイロトロンの高性能化を実施し、従来マイクロ波出力が200kW程度であったジャイロトロンを2倍の400kW以上に高性能化した。出力を増大させるために電子ビーム電流を大幅に増大させるための改造を実施し、また、それに伴う、電子銃部の安定化のための抵抗を挿入し、安定した高出力が得られるようになった。さらに、マイクロ波をプラズマに効率よく入射するミラー型アンテナ及び伝送系の改良を実施した。アンテナについてはミラー形状を改良しマイクロ波ビームの収束性と、伝送効率を向上させた。また、偏波器の性能を改善した。偏波の効果を調べるために、改善した偏波器により、加熱に有効なXモードの割合を変え、プラズマの応答を調べた。強磁場側から入射する場合には、吸収効率の良いXモードをほぼ100%励起させると、マイクロ波のプラズマによる吸収効率の向上し、電子が加熱され、それに伴う電子冷却の減少によるイオンの閉じ込め改善が観測された。また、Xモードが少ない場合には、吸収されなかったパワーによる周辺部への吸収等によるプラズマの不安定かが生じたが、Xモードを増大させる事により、この悪影響は、大幅に改善された。ECH装置は、タンデムミラーでの電位の形成に不可欠な加熱装置である。また、マイクロ波をプラズマに効率よく入射するミラー型アンテナをさらに改良し、より集光性や伝送効率を向上させた。強磁場側から入射でのXモード入射の有効制を示すと共に、0モード入射での閉じ込め劣化を明確にした。また、可動アンテナを導入し、非対称加熱がプラズマの閉じ込めに悪影響をもたらす事も明らかにした。また、高パワーの中央部ミラーのECH時に0.5MW級のプラグECH重畳し、高電子温度に於ける電位閉じ込めを達成すると共に、中央部ミラー中心での電位の上昇に伴うドリフト型密度、電位揺動の抑制を明確にした。このドリフト型の密度揺動と電位揺動の位相差から、揺動による径方向の粒子束が外側へ流れていること、また、その粒子束と蓄積エネルギーの相関が明確にみられることから、ECHによる径方向輸送の改善効果が示唆されるデータを得た。電位分布をECHの吸収分布に近いガウス型の分布を過程すると電場勾配の大きいところでの揺動抑制が顕著であることがわかった。これは環状磁揚系でのHモード、ITBの形成に電場勾配が大きな役割を果たしている事を示す重要な結果と言える。
江戸時代における林政の展開と森林資源の管理・経営システムに関する研究

本研究の目的は、江戸時代における森林政策の歴史的展開とその特質を、「森林資源の管理・経営システム」に着目して構造的に解明することである。平成28年度は、秋田藩の1.水源涵養林、2.海岸砂防林、3.御山守、4.林政に関する記録をとりあげて検討し、これまでの成果を総括した。その概要は以下の通りである。1.水源涵養林と2.海岸砂防林について:同藩では、「水野目林」と呼ばれる水源涵養林と、「砂除林」と呼ばれる海岸砂防林が造成された。この水野目林と砂除林は、「御札山」制度によって保護・育成された山林という点で共通していた。御札山とは、藩が利用を厳しく制限した山林を指す。このうち水野目林は、17世紀後半から18世紀前半にかけて増加し、19世紀前半の時点で約300を数えた。その場所は、秋田郡の城下周辺と仙北郡・平鹿郡・雄勝郡で多かった。こうした水野目林の設定は、新田開発の進展に呼応するものであった。また砂除林は、山本郡・秋田郡・川辺郡で7か所設定された。3.御山守について:同藩は、藩が森林資源管理を主導した地域で、その林政の末端に位置付けられたのが「御山守」である。この御山守は、秋田郡大葛村の山口家のように世襲が多く、明治時代に入って官林監守人に任命された事例も確認できる。この事実は、江戸時代における藩営林の森林資源管理と、明治時代における官林の森林資源管理との間に連続性があることを窺わせる。4.林政に関する記録について:同藩では、19世紀の林政改革で、林政に関する記録が多数編纂された。この一環として作成されたのが、「山林御札控」と「御札山略図」である。これらの史料は御札山の基礎的な台帳に相当し、林政担当の役人が、藩庁に居ながら領内に分布する御札山を一定程度把握できる仕組みが整えられた。以上の成果は、林政史だけでなく、環境史や災害史研究にも寄与しうると考えられる。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題の目的は、江戸時代における森林政策の歴史的展開とその特質を、「森林資源の管理・経営システム」に着目して構造的に解明することである。本年度は、特に領主層が森林資源を主体的に保護・育成した理念・方法を、秋田藩の1.水源涵養林と2.海岸砂防林をとりあげて調査・検討した。その成果は以下の通りである。1.水源涵養林の保護・育成:日本は降水量は多いものの、降水の大部分が梅雨・台風・降雪の時期に偏るうえ、河川が急勾配で水がすぐに海へ注いでしまう。そこで、洪水・渇水を防止し、河川の水量を一定に保つ水源涵養林の働きが重要となる。特に降雪量の多い秋田藩の場合は、融雪水との関係も深い。水源涵養林が適切に管理されていれば、養分が豊富に溶け込んだ融雪水を水田稲作に活用できるからである。このため、同藩では「水野目林」と呼ばれる水源涵養林が江戸前期から設定され、厳しく保護された。同藩が作成した「御札山略図」(秋田県公文書館・東北森林管理局蔵)等を分析すると、文政期(181830)頃までの水野目林の設定件数は約300で、下流に水田を擁する地域で多く設定されたことがわかる。また、「木山方以来覚」(国立公文書館つくば分館蔵)・「林取立役定書被仰渡控」(秋田県公文書館蔵)や、秋田郡荒瀬村の肝煎を勤めた湊家文書(北秋田市湊榮興氏蔵)等によると、水野目林は主に「御札山」という形式で設定され、山林を「田地根元」と捉える藩の理念と村々の要望とが結びついて、保護・育成されたと考えられる。2.海岸砂防林の造成:本年度は史料の収集に力点を置いた。具体的には、江戸後期に海岸砂防林造成に尽力した役人である賀藤清右衛門家の史料(国立公文書館つくば分館蔵)と、栗田定之丞の関係文書(秋田市新屋日吉神社蔵)を調査・撮影した。こうして得られた知見は、林政史だけでなく、環境史や農業史・災害史研究にも寄与しうると考えられる。平成27年度は、領主層が森林資源を保護・育成した理念や、それを可能とした知識・技術と人材の特徴を、秋田藩の1.海岸砂防林、2.御山守、3.林政に関する記録をとりあげて調査・検討した。1.海岸砂防林の造成:日本海に面する能代町や新屋村は、江戸時代、潮風に乗って飛来する大量の砂に悩まされた。そのため、特に19世紀になると、藩の役人である賀藤清右衛門や栗田定之丞が、海岸へのマツ・グミの植栽に尽力した。

分析の結果、こうした海岸砂防林には、飛砂被害の軽減による耕地の開発・再開発やグミの実の売却、凶作時における草の根の食料化等、多面的な機能が期待されていた。ただし、19世紀の林政改革では、飛砂の防備は、水源涵養機能の発揮ほど、森林資源を保護・育成する目的として顕在化していなかったと考えられる。2.森林資源の持続的利用と御山守:秋田藩領は武蔵国西川等とは対照的に、藩が森林資源の管理・経営を主導した地域で、その林政の末端に位置付けられたのが御山守である。分析の結果、この御山守は百姓から選任され、その人数は文政4年(1821)頃には85人に昇っていた。また、彼らは苗木の育成技術を習得したり、森林資源をより効率的に利用できる伐採道具の導入に関与したりしていたことがわかった。3.林政に関する記録の編纂:19世紀初頭の秋田藩林政改革では、山林を描いた絵図や、旧来の森林資源の管理・経営方法をまとめた文書が、林政担当役人の賀藤清右衛門らによって多数作成された。その意義を検討するため、平成27年度は、これらの記録の収集・整理に努めた。以上の成果は、林政史だけでなく、環境史や災害史・技術史研究にも寄与しうると考えられる。研究実施計画に基づき、賀藤清右衛門家文書(東北森林管理局旧蔵、現在国立公文書館つくば分館所蔵)や、栗田定之丞関係文書(新屋日吉神社所蔵)、山口一郷家資料(秋田県公文書館所蔵)等を用いて、1.海岸砂防林の造成、2.森林資源の持続的利用と御山守について分析し、上記のような知見を得ることができた。これらの成果の一部は、既に日本農業史学会等で口頭報告したほか、論文にまとめて広く公表した。特に、2.森林資源の持続的利用と御山守については、当初、平成27年度に史料の充実を図り、28年度に分析結果を公表していく計画であったが、史料の収集が予定よりも順調であったため、計画よりも早い時点で分析に移ることができている。また、3.林政に関する記録の編纂については、これまでに東北森林管理局等で調査・収集した記録類を整理するとともに、新たに秋田県公文書館が所蔵する関連史料を調査・収集することができた。以上の理由から、本研究課題は、おおむね順調に進展していると思われる。本研究の目的は、江戸時代における森林政策の歴史的展開とその特質を、「森林資源の管理・経営システム」に着目して構造的に解明することである。平成28年度は、秋田藩の1.水源涵養林、2.海岸砂防林、3.御山守、4.林政に関する記録をとりあげて検討し、これまでの成果を総括した。その概要は以下の通りである。1.水源涵養林と2.海岸砂防林について:同藩では、「水野目林」と呼ばれる水源涵養林と、「砂除林」と呼ばれる海岸砂防林が造成された。この水野目林と砂除林は、「御札山」制度によって保護・育成された山林という点で共通していた。御札山とは、藩が利用を厳しく制限した山林を指す。このうち水野目林は、17世紀後半から18世紀前半にかけて増加し、19世紀前半の時点で約300を数えた。その場所は、秋田郡の城下周辺と仙北郡・平鹿郡・雄勝郡で多かった。こうした水野目林の設定は、新田開発の進展に呼応するものであった。また砂除林は、山本郡・秋田郡・川辺郡で7か所設定された。3.御山守について:同藩は、藩が森林資源管理を主導した地域で、その林政の末端に位置付けられたのが「御山守」である。この御山守は、秋田郡大葛村の山口家のように世襲が多く、明治時代に入って官林監守人に任命された事例も確認できる。この事実は、江戸時代における藩営林の森林資源管理と、明治時代における官林の森林資源管理との間に連続性があることを窺わせる。4.林政に関する記録について:同藩では、19世紀の林政改革で、林政に関する記録が多数編纂された。この一環として作成されたのが、「山林御札控」と「御札山略図」である。これらの史料は御札山の基礎的な台帳に相当し、林政担当の役人が、藩庁に居ながら領内に分布する御札山を一定程度把握できる仕組みが整えられた。
触媒化学気相成長法によるシリコン系薄膜の成長プロセス

触媒化学気相成長(触媒CVD、Cat-CVD)法はホットワイアCVD法とも呼ばれ、研究代表者(松村)らによる10数年にわたる研究の結果、アモルファスシリコン膜、微(多)結晶シリコン膜、シリコン窒化膜などの形成法として有望であることが明らかになり、薄膜太陽電池、薄膜トランジスタなどの大面積デバイス用半導体膜や化合物半導体デバイス保護膜の形成手法として注目されている。このような状況下において、Cat-CVD法の研究者ならびに関連周辺分野の研究者を一同に会した国際会議を開催し、Cat-CVD法におけるシリコン系薄膜の成長機構の解明などの基礎的検討からデバイス応用にいたるまで、幅広い視点で議論するこをは極めて有益である。本研究では、国際会議開催の準備段階として、Cat-CVD法ならびに関連周辺分野の研究者で研究組織を結成し、Cat-CVD法と周辺技術の現状における問題点とその解決手段を広く調査し、平成12年度に開催予定の国際会議のプログラム編成に役立て、同会議を一層充実したものにすることを目的とした。調査の結果、ホットワイアセル法においてジシランを用いることにより堆積速度28Å/sで多結晶シリコン膜が得られること、Cat-CVD法により16.5Å/Sの高速でアモルファスシリコン膜を堆積しても初期効率9.8%の太陽電池が得られること、Cat-CVD法で作製したアモルファスシリコン膜がマイクロマシンに適用可能であることなどが明らかになった。今年度得られた調査結果は、研究代表者の主催で開催したInternational Pre-Workshop on Cat-CVD(Hot-WireCVD)Processにおいて公開し、Extended Abstractを発行した。当該Workshopには国内外から110名の参加者があり、Cat-CVD法の普及ならびに育成に貢献するとともに、Workshopでの議論は平成12年11月に開催予定の国際会議のプログラム編成に役立てることができた。
任意・組織における高効率遺伝子破壊システムの開発

従来の遺伝子破壊法で生命現象に不可欠な遺伝子の欠損個体を作製すると、致死が表現型として観察されることが多く、生体内での遺伝子機能の検討が不可能である例が散見されるようになった。Cre/loxPシステムを利用したコンディショナルジーンノックアウトは、組織特異的な遺伝子破壊が達成できる手法として注目を浴びている。標的シークエンス(loxP)を認識するCreリコンビネース発現法は、Cre transgenic mouseを利用した内在性に発現させる方法と、ウイルスベクターあるいは非ウイルスベクターを利用した外来性発現法がある。Cre蛋白を大腸菌で多量に発現させ、膜融合リポソームに取り込ませ非ウイルスベクターを構築した。in vitroでは、loxP配列を認識しそれに挟まれている遺伝子を除去し破壊した。次に、IoxP配列を有する骨髄細胞を取り出し、膜融合リポソームと混合した。混合直後には、PCR法にて遺伝子破壊が確認された。その骨髄細胞を致死量の放射線照射したマウスに移入したいわゆる骨髄キメラマウスからは、遺伝子破壊された細胞が検出されなかった。この理由が骨髄血液幹細胞への遺伝子導入効率が低いのか、他の技術に問題があるのか検討を続けている。一方、内在性にCre蛋白を発現できる方法として様々なCre transgenic mouseを利用した。血液系だけで遺伝子破壊を達成するために、胎生初期からCreを発現しているマウスとloxP配列を有するマウスをまず交配し、その胎生肝を放射線照射したマウスに移入した。得られたマウスは、見事に血液系のみで遺伝子破壊が起こっていた(村上ら投稿中)。生命現象に必須の遺伝子の機能を個体レベルで解析するためには、通常の遺伝子破壊ではなく着目したそしきあるいは時期だけで遺伝子を破壊する必要性がある。そういった必要性を満たすシステムとしてCre/loxPを利用したコンディショナルジーンノックアウトが注目を浴びている。Creリコンビネース発現法は、主にCre transgenic mouseを利用する内在性に発現させる方法と、ウイルスベクターあるいは非ウイルスベクターを利用する外来性発現法がある。本研究では外来性に、Creを任意の組織あるいは時期に発現できるシステムを開発し、個体レベルで遺伝子機能を解析するのが、最終目標である。・非ウイルスベクターである膜融合リポソームの作成と血液幹細胞への蛋白導入核移行シグナルを有したCre蛋白を大腸菌で大量発現させ、膜融合リポソームを作成した。loxP部位を有したPrimary fibroblastに導入すると、Cre蛋白依存性に遺伝子破壊が確認された。次に、loxP部位を有した骨髄細胞を取り出し、Cre蛋白を組み込んだ膜融合リポソームと混合した。混合直後にPCRにて遺伝子破壊が起きている事が確かめられた。その遺伝子破壊が骨髄の血液幹細胞でも起きているかどうかを、致死量の放射線照射したマウスに移入することにより確かめているところである。従来の遺伝子破壊法で生命現象に不可欠な遺伝子の欠損固体を作製すると、致死が表現型として観察されることが多く、生体内での遺伝子機能の検討が不可能である例が散見されるようになった。本研究では非ウイルスベクターを利用して外来性にCreリコンビネースを発現させ、任意の組織で遺伝子を破壊できるシステムを開発することを目標としている。in vitroでは、losP配列を認識しそれに挟まれている遺伝子を除去し破壊した。次に、loxP配列を有する骨髄細胞を取り出し、膜融合リポソームと混合した。

この理由が骨髄血液幹細胞への遺伝子導入効率が低いのか、他の技術に問題があるのか現在検討中である。従来の遺伝子破壊法で生命現象に不可欠な遺伝子の欠損個体を作製すると致死になり、成体での遺伝子機能の検討が不可能である場合が散見されようになった。Cre/loxPシステムを利用したコンデイショナルジーンノックアウトは、組織特異的遺伝子破壊を可能にし、致死を解除できるシステムとして注目を浴びている。今回、我々は通常の遺伝子破壊法では致死となるGPI-アンカー欠損を血液系のみで起こすことに成功した。具体的には、GPI-アンカー生合成に関与し、X染色体上に存在するPig-a遺伝子にloxP部位を導入したマウス(Piga-loxP)を作成し、胎生初期よりCreリコンビネース発現できるhCMV-Creと交配した。loxP(+/-),hCMV-Cre(+)の雌マウスは、胎生18日まで生存し、その個体でPig-a遺伝子がCreの発現依存性に破壊されていることが確かめれた。この胎児の肝臓(胎生期の造血の場)からGPI-アンカー陰性骨髄幹細胞を精製し、致死量の放射線照射したマウスへ移入し、GPI-アンカー陰性血液細胞を有する骨髄キメラを多数作成した。この手法で血液系だけでGPI-アンカー欠損細胞を有するマウス個体が樹立できた。
心房細動の慢性化に及ぼす組織アンジオテンシン系の役割と治療への応用

心房細動(AF)はそれ自体が心房細動を誘発、維持しやすくする。これはAF自体が心房筋に変化を及ぼすためといわれ、このうち電気生理学的変化を電気的リモデリングと呼び、病理学的変化を構造的リモデリングと呼ばれる。我々はアンジオテンシンII受容体拮抗薬candesartanが犬の心房頻回刺激モデルにおいて急性期の電気的リモデリングを抑制することを初めて証明した。次いで、慢性期の構造的リモデリングに対するcandesartanの予防効果を検討した。雑種成犬20頭を用い、ペースメーカより400/分の高頻度心房刺激を行った。1週間毎に5週間右房内4ヶ所の心房有効不応期と、右心耳から他の3点までの伝導時間、及びAF誘発率と持続時間を測定した。対照群10頭とcandesartan投与群10頭で諸指標を比較した。candesartanは高頻度ぺーシングを行う1週間前から5週後まで毎日10mg/kg経口投与した。平均AF持続時間は対照群の方がcandesartan投与群より有意に長かった(1333±725versus411±301秒,p<0.05)。5週後の心房有効不応期短縮の程度は両群間で有意差はなかったが、そのばらつきはcandesartan投与群の方が対照群より有意に少なかった(20±9 versus 6±3 msec, p<0.05)。5週後の心房内伝導時間はcandesartan投与群の方が対照群より有意に短縮していた(68±10 versus 43±14 msec, p<0.05)。Candesartanは対照群に比し心房間質の線維化を有意に抑制した(16±1 versus 7±2%,p<0.05)。このように、candesartanは心房有効不応期短縮のばらつきと線維化による伝導遅延を抑制することにより、心房の構造的リモデリングを予防しうることが明らかとなった。【目的】アンジオテンシンII(AngII)受容体拮抗薬が心血管保護作用を有することは知られているが、心房の電気生理学的特質に対する作用は不明である。そこで心房の電気的リモデリングに及ぼすAngII受容体拮抗薬(candesartan)の効果を検討した。【方法】雑種成犬18頭を用い、2本の電極カテーテルを高位右房と右心耳に留置した。右心耳の心房有効不応期(ERP)を基本周期200、300、400msで測定後、高位右房より800/分の高頻度心房ペーシングを3時間持続した。ERPはペーシング中60分毎に、停止後10分毎に30分間測定した。生理食塩水(8頭)、candesartan(5頭)、AngII(5頭)を高頻度ペーシング30分前より開始し、試験終了まで持続投与した(149±11から132±16ms,p<0.01)。control群(11±9%)とAngII群(11±3%)間でERP短縮率に有意差はなかった。しかし、candesartan群では高頻度ペーシング後のERP短縮が完全に抑制された(142±9から147±12ms,p=NS)。さらにcontrol群ではペーシングによるERP短縮率は基本周期が長いほど大であった(rate adaptationの消失)が、candesartan群ではこの現象は保たれていた。【総括】

AngIIは心房の電気的リモデリングに関与していると考えられた。AngII受容体拮抗薬は心房の電気的リモデリングを抑制するため、心房細動の慢性化予防に有効である可能性が示唆された。平成11年度に我々はアンジオテンシンII受容体拮抗薬(candesartan)が3時間のペーシングによる心房有効不応期(AERP)短縮を完全に抑制し、アンジオテンシンII阻害が心房の短期電気的リモデリングに対し抑制効果を示すことを明らかにした。本年度の研究目的は、アンジオテンシンII阻害が心房の長期リモデリングに対しても抑制効果を示すか否かを検討することである。犬の右心耳にペーシングリードを留置し、高頻度ペーシングが可能なペースメーカを右頸部に植え込んだ。1週間後、左頸静脈より2本電極カテーテルを挿入し、1本は右心耳に留置し、他の1本は高位右房、低位右房、自由壁に移動させ、各々の部位のAERPと右心耳から他の3点までの伝導時間を測定した。その後、400/分の高頻度ペーシングを開始し、2-6週間の毎週、同様の方法で測定を行った。control群2頭ではペーシング開始後、AERPは経時的に短縮し、持続性(15分以上)の心房細動が誘発され、電気的除細動を要した。candesartan群2頭では、ペーシング開始後、AERPは短縮したが、ペーシング2週間後より持続性心房細動は誘発されず、自然停止した。心房筋の病理学的検討では、candesartan群ではcontrol群に比し、心筋変性、肥大及び繊維化の程度が軽度であった。このように、アンジオテンシンII阻害は心房の長期構造的リモデリングに対し、抑制効果を示す可能性が示唆された。今後、例数を増やして統計学的検討を行う。心房細動(AF)はそれ自体が心房細動を誘発、維持しやすくする。これはAF自体が心房筋に変化を及ぼすためといわれ、このうち電気生理学的変化を電気的リモデリングと呼び、病理学的変化を構造的リモデリングと呼ばれる。我々はアンジオテンシンII受容体拮抗薬candesartanが犬の心房頻回刺激モデルにおいて急性期の電気的リモデリングを抑制することを初めて証明した。次いで、慢性期の構造的リモデリングに対するcandesartanの予防効果を検討した。雑種成犬20頭を用い、ペースメーカより400/分の高頻度心房刺激を行った。1週間毎に5週間、右房内4ヶ所の心房有効不応期と、右心耳から他の3点までの伝導時間、及びAF誘発率と持続時間を測定した。対照群10頭とcandesartan投与群10頭で諸指標を比較した。candesartanは高頻度ペーシングを行う1週間前から5週後まで毎日10mg/kg経口投与した。平均AF持続時間は対照群の方がcandesartan投与群より有意に長かった(1333±725 versus 411±301秒,p<0.05)。5週後の心房有効不応期短縮の程度は両群間で有意差はなかったが、そのばらつきはcandesartan投与群の方が対照群より有意に少なかった(20±9 versus 6±3 msec, p<0.05)。5週後の心房内伝導時間はcandesartan投与群の方が対照群より有意に短縮していた(68±10 versus 43±14 msec, p<0.05)。Candesartanは対照群に比し心房間質の線維化を有意に抑制した(16±1 versus 7±2%,p<0.05)。
明清戯曲小説図像資料の整理研究

中国明清時代の戯曲、小説に付された図像資料(挿し絵など)について、そこに現れた事物を、その名前から引くことができる「絵引」を作成したいというのが、本研究の目的であった。1資料の収集「絵引」の作成にあたっては関連資料の収集が不可欠であるが、これについては、中国で刊行された『馮夢龍全集』『宝巻叢刊』などの図書を購入し、また九州大学、広島市立図書館、名古屋蓬左文庫等に所蔵される資料を写真撮影などによって入手した。これによって、公刊された関連の書物、および日本国内の図書館に所蔵される資料の多くを集めることができた。2資料の解析整理上記の方法によって集められた図像資料について、その挿し絵をコピーし、台紙に張り付けた。そして、まずは馮夢龍の「三言」および凌濛初の「二拍」の二百篇、四百葉に及ぶ挿し絵について、台紙に貼った絵の上に、事物の名称を書き込んで行く作業を開始し、一方で名称と絵の番号をパソコンに入力する作業を行った。一つ一つの作品を読みながら、物の名前を書き込んで行く作業は予想以上に時間を要し、2月はじめの現在、ほぼその3分の2を終えたところである。しかも、現時点ではまだ事物の名前を書き込む密度が小さく、さらに同じ図について二度三度と作業を行う必要があろう。本年の基礎的作業によって、明清戯曲小説図像資料の「絵引」の作成が緒につくとともに、なお一層その価値と必要性とを認識した次第であり、今後も継続して作業を行ってゆきたいと思う。
日本企業のインキュベーション機能に関する研究：コーポレート・ベンチャーの体系化

本研究課題の最終年度は、国外のスタートアップ、ベンチャー企業を支援するインキュベータの役割や実態、および当該地域でインキュベータが果たすインキュベーション機能に関する調査研究を進めた。具体的には、インド共和国カルナータカ州バンガロール市におけるスタートアップをサポートする諸機関・施設(インキュベータ、アクセラレータ、教育機関、政府系機関等)を訪問するとともに、インキュベータを活用しバンガロールを拠点として事業展開している現地スタートアップを訪問することができた。今年度の調査・視察により、インドにおけるスタートアップ、ベンチャー企業の状況の把握、それらを支援するインキュベータやアクセラレータの役割と実態、およびインドにおけるイノベーションのエコシステムに関する発展可能性を把握することができた。本年度の調査研究を通じて、インキュベータの役割として、起業家やスタートアップの育成・支援、起業家のコミュニティ形成、当該地域における産業振興や雇用創出への貢献を確認するとともに、イノベーションを創出するエコシステムにおけるインキュベータの果たす意義を再認識することができた。国内外のインキュベーション機能に関する研究を本研究期間全体を通じて実施してきたが、その研究成果については研究成果報告書を提出するほか、本研究課題を通じて得られた知見は、学術雑誌への投稿や学会・研究会での報告を通じて可能な限り今後も公表していきたいと考えている。本研究の目的は、日本企業におけるコーポレート・ベンチャー(以下CV、本研究では社内ベンチャー、スピンオフ型ベンチャー、コーポレート・ベンチャー・キャピタルをその対象と捉える)の包括的・体系的導入よる新規事業創造の必要性、および既存企業におけるインキュベーション機能の有効性を提示することにある。また、既存企業内でCVおよびCVによる事業創造を支援する専門組織の役割、すなわちインキュベーション機能を有する専門組織の役割を明確化することも本研究の目的としている。本研究課題の初年度にあたる平成27年度は、まず新規事業を創造するうえでの組織形態や組織手法に関する先行研究のサーベイを中心に事業創造に関する理論面を検討するとともに、既存企業内でのCVに関する考察を進めた。特に、CVに関する理論的考察に関しては、CVに関する国内外の先行研究について、著書、学術論文、電子ジャーナルおよび業界新聞・雑誌の記事を広範に収集してサーベイし、本研究の基礎となるCVの体系を整理するとともに新規事業創造におけるCVのさまざまな論点を整理・検討した。また、今年度は文献研究を進めるとともに、日本企業における新規事業創造の組織形態の実態に関する調査研究を進めた。その形態および手法の一つとして、CVが活用されていることを把握できたが、当該企業内におけるその在り方や位置づけについては、今後の研究課題として実態調査を進めていきたい。なお、本年度に得られた知見は、学術雑誌への投稿や学会・研究会での報告を通じて可能な限り公表したいと考えている。先行する文献研究および資料研究についてはおおむね順調に進んでいるが、文献研究はまだ十分ではないため、次年度も継続的に進めたい。当初予定していた関連企業・組織へのインタビュー等の実態調査については今年度実施できなかったため、次年度重点的に行う予定である。本研究における関心は、日本企業におけるインキュベーション機能にある。本研究では、コーポレート・ベンチャー(以下CV)を包括的および体系的に導入することで新規事業を創造する大企業のインキュベーション機能に注目するとともに、当該企業内でCVを支援するインキュベーション機能を有する専門組織の役割を明らかにすることを試みている。本研究課題の第2年度目にあたる平成28年度は、前年度に引き続き新規事業を創造するうえでの組織形態や組織手法に関する先行研究および既存企業におけるCVに関する国内外の先行研究をサーベイした。特に、本研究の目的の一つであるCVの体系化に向けた新規事業創造におけるCVに関する問題点および論点の整理を継続的に実施した。その一方で、日本企業における事業創造の組織形態の実態に関する調査研究を前年度から継続して実施し、CVを活用した新規事業創造および新規事業担当者を支援する組織の役割について把握することができた。本年度の研究成果として、大企業におけるイノベーションに焦点を当て、企業の成長モデルやイノベーションに関する先行研究の見解をもとに理論的な側面から検討した「大企業の持続的成長とイノベーションに関する一考察」(白鴎大学ビジネス開発研究所『白鴎ビジネスレビュー第26巻第1号』2016年、19-28頁)があるが、本年度までに得られた知見は、学術雑誌への投稿や学会・研究会での報告を通じて可能な限り公表したいと考えている。文献研究や資料研究はおおむね順調に進んでいる。その一方で、当初予定していた国内外の関連企業や組織へのインタビュー等の実態調査に関しては、調査対象とする企業や組織の選定およびインタビュー項目の設定に多くの時間を割かれたため、年度内に実施することができなかった。したがって、次年度可能な限り集中的に実施したいと考えている。本研究では、日本企業のコーポレート・ベンチャー(以下CV)の包括的・体系的な導入による新規事業創造の必要性を検討するとともに、既存企業におけるインキュベーション機能に関する調査研究を進めることに重点を置いている。本年度は、日本企業におけるCVの実態、および日本企業におけるインキュベーション機能の実態を把握するために、わが国におけるCVやインキュベーション機能を有する企業や組織の選定を進めた。調査対象企業の選定と並行して、既存企業内で事業創造を支援する専門組織の役割、インキュベーション機能を有する専門組織の役割を明確化するという目的から、調査対象企業へのインタビュー調査の準備を進めるとともにインタビュー項目の設定に時間を割いた。しかし、後述する理由から、調査対象企業へのインタビュー等の実態調査を進めることができなかったため、当初の研究計画の進捗に遅れがみられる。次年度、本研究課題の補助事業期間の延長が承認されたため、次年度は本年度実施予定であった国内外の調査対象企業の実態調査を実施する計画を立てている。

なお、本研究に関連する国内外の文献・資料は本年度も継続的に渉猟している。最終年度には、本研究課題に関する文献研究、理論的考察および実態調査を通じた研究成果としてまとめたい。なお、本年度までに得られた知見および研究途中に得られた成果は、適宜学術雑誌への投稿や学会・研究会での報告を通じて公表したいと考えている。本研究開始当初は予期していなかった学内外の業務が増加し、本研究のエフォートが減少したため。特に国内外の実態調査を実施する時間を割くことができなかった。本研究課題の最終年度は、国外のスタートアップ、ベンチャー企業を支援するインキュベータの役割や実態、および当該地域でインキュベータが果たすインキュベーション機能に関する調査研究を進めた。具体的には、インド共和国カルナータカ州バンガロール市におけるスタートアップをサポートする諸機関・施設(インキュベータ、アクセラレータ、教育機関、政府系機関等)を訪問するとともに、インキュベータを活用しバンガロールを拠点として事業展開している現地スタートアップを訪問することができた。今年度の調査・視察により、インドにおけるスタートアップ、ベンチャー企業の状況の把握、それらを支援するインキュベータやアクセラレータの役割と実態、およびインドにおけるイノベーションのエコシステムに関する発展可能性を把握することができた。本年度の調査研究を通じて、インキュベータの役割として、起業家やスタートアップの育成・支援、起業家のコミュニティ形成、当該地域における産業振興や雇用創出への貢献を確認するとともに、イノベーションを創出するエコシステムにおけるインキュベータの果たす意義を再認識することができた。国内外のインキュベーション機能に関する研究を本研究期間全体を通じて実施してきたが、その研究成果については研究成果報告書を提出するほか、本研究課題を通じて得られた知見は、学術雑誌への投稿や学会・研究会での報告を通じて可能な限り今後も公表していきたいと考えている。次年度以降の研究活動により、本研究の目的である日本企業のCVの包括的・体系的な導入による新規事業創造の必要性を検討するとともに、既存企業におけるインキュベーション機能に関する調査研究を進める。そして、当該企業内で新規事業創造を支援する専門組織の役割、すなわちインキュベーション機能を有する専門組織の役割を明確化する。なお、当該企業内で新規事業創造を支援する専門組織の役割を理解するためにも、創業間もない起業家やベンチャー企業にサポートを提供し起業家が自立するまで積極的に支援・育成するビジネス・インキュベータの役割や機能に関する文献研究と実態調査を実施したいと考えている。
トリプルネガティブ乳癌における新規核内蛋白ネットワークによる細胞増殖特性

トリプルネガティブ乳癌TNBCは悪性度が高く、化学療法でも十分には死亡率を改善できないとされている。一方TNBCはヘテロな集団であると考えられている。従ってTNBCに対する治療戦略策定には、TNBCの特性に深く関わる分子を同定すること、さらに当該分子を発現する治療対象症例を簡便に選別できることが重要であるが、これら条件を兼ね備えた分子は未だ明らかになっていない。本研究ではFAM64A発現に伴う細胞増殖機構、特にDNA修復・複製機能の特性を解析し、併せてFAM64A陽性TNBCの臨床病理像を解明する。これによりTNBCにおけるFAM64A及びその結合する核内蛋白ネットワークに対する新規治療戦略策定のための基盤的知見を得ることを目的とする。
ブロック共重合体の自己集合を基盤とする動的光応答性イオンゲルの創製

本研究では光に誘起されて化学結合を形成する部位をイオン液体(IL)中でブロック共重合体が形成する自己集合構造に導入し、応用上重要となる「不揮発性」、「成型性」という特性に加え「強靭性」、「光治癒性」などの優れた力学特性を併せ持つイオンゲルを創製することを目的とする。本年度は、昨年度報告した光二量化官能基を利用したイオンゲルの光パターニングの研究から発展し、光二量化官能基であるアントラセンを末端に持つ四分岐poly(ethylene glycol)を合成してILと複合化することで、光二量化部位を動的な化学架橋点とするイオンゲルを創製した。このイオンゲルを切断した後、光照射による破断面での光二量化部位の再形成を利用することで、イオンゲルの光修復が達成できることを報告した(Chem. Commun., 2018)。また本研究課題の知見を発展させ、IL中の高分子ミセル間の水素結合を利用することで、外部刺激に依らず迅速に自己修復するミセル型イオンゲルを見出した(Adv. Mater., 2018)。この結果は室温での迅速な自己修復と高強度性を両立したイオンゲルに関する初めての報告として、新聞・TVなどでも紹介され一般にも広く注目を集めた。更にアゾベンゼンの光異性化を用いたABCトリブロック共重合体イオンゲルの光誘起粘弾性変化に関する報告(Soft Matter, 2018, Front coverに採択)や、イオン液体中でのブロック共重合体の自己集合に関する総説の執筆(PCCP, 2018, Front coverおよびHot articleに採択)も行った。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。光二量化により動的に化学架橋点を導入可能な温度/光応答性イオンゲルの創製を実施した。分子設計は、温度によってゾル-ゲル転移を起こすABAトリブロック共重合体の温度応答性セグメントに光二量化官能基であるクマリン基を導入した化学構造である。高分子の重なり合い濃度以上でこのABAトリブロック共重合体は高温でゾル、低温でゲルとなるゾル-ゲル転移を示す。形成した物理ゲルにUV光を当てると、物理ゲル中のミセルコア内でクマリン基の光二量化が起こり、物理ゲルから化学ゲルへ変化する。この設計により、光照射を用いた成型性の高い温度応答性物理ゲルから強靭な化学ゲルへの変換を達成できた。これを利用して、フォトマスクを用いた選択的な光照射によるイオンゲル薄膜のパターニングに成功した。簡便なイオンゲルの光パターニング手法として、プリンタブルエレクトロニクス材料への貢献が期待される。更に、イオン液体中での光二量化を可逆な架橋点として利用した、光修復性イオンゲルの創製を試みた。末端にアントラセンを修飾した四分岐高分子を合成し、イオン液体と複合化してUV光を照射することで、末端アントラセンの光二量化により化学架橋イオンゲルを創製した。このイオンゲルに機械的な入力が加わると、歪んだ炭素結合を持つ光二量化部位の結合が選択的に開裂すると考えられる。実際に、イオンゲルを切断したのち、温度をかけることで切断面のアントラセン単量体を増加し、その後UV光を再照射することで、切断面が修復した。また引張試験から修復後のイオンゲルは優れた破壊強度を維持することが確認できた。加えてアゾベンゼンを含有したABAトリブロック共重合体の光異性化を利用したゾル-ゲル転移の物理化学的な起源の解明、少量のアゾベンゼン含有イオン液体を分子トリガーとする温度応答性ABAトリブロック共重合体イオンゲルの光誘起ゾルゲル転移の実証を実施した。本年度は研究開始一年目であるが、当初の計画の一つであった、光二量化を用いた物理架橋イオンゲルから化学架橋イオンゲルへの変換が可能なABAトリブロック共重合体の設計に成功した。また光二量化官能基を末端に持つジブロック共重合体ミセルからなる光修復可能なイオンゲルに関しては、合成の簡便性なども勘案し、まずは四分岐ポリエチレングリコールの末端を光二量化官能基であるアントラセンで修飾するという設計から始めた。その結果、切断面への光照射を用いたイオンゲルの光修復に成功した。更に、上記の当初予定していた研究に加え、アゾベンゼンの光異性化を利用したABAトリブロック共重合体の光修復に関して、その物理化学的なメカニズムの解明を実施した。またこれまでABAトリブロック共重合体に含有されていたアゾベンゼン基を溶媒であるイオン液体に修飾することで、少量のアゾベンゼン含有イオン液体の光異性化を用いた温度応答性ABAトリブロック共重合体からなるイオンゲルの光誘起ゾルゲル転移に関しても報告している。以上の結果を含めて1年目の成果として関連論文3報、学会賞受賞2件を得ており、当初の計画以上に進展していると結論付けられる。

このイオンゲルを切断した後、光照射による破断面での光二量化部位の再形成を利用することで、イオンゲルの光修復が達成できることを報告した(Chem. Commun., 2018)。また本研究課題の知見を発展させ、IL中の高分子ミセル間の水素結合を利用することで、外部刺激に依らず迅速に自己修復するミセル型イオンゲルを見出した(Adv. Mater., 2018)。この結果は室温での迅速な自己修復と高強度性を両立したイオンゲルに関する初めての報告として、新聞・TVなどでも紹介され一般にも広く注目を集めた。更にアゾベンゼンの光異性化を用いたABCトリブロック共重合体イオンゲルの光誘起粘弾性変化に関する報告(Soft Matter, 2018, Front coverに採択)や、イオン液体中でのブロック共重合体の自己集合に関する総説の執筆(PCCP, 2018, Front coverおよびHot articleに採択)も行った。光二量化を用いた物理架橋イオンゲルから化学架橋イオンゲルへの変換を利用したイオンゲル薄膜のパターニングに関しては、薄膜の厚みや光照射などのパターニング条件、およびブロック比などの化学構造を最適化することで、マイクロメートルスケールのパターニングの達成を目標とする。光二量化を用いた光修復性イオンゲルに関しては、現在のところ光修復には24時間程度の長い時間を必要とするため、今後は光二量化官能基の最適化や、当初の予定であったブロック共重合体ミセルの末端に光二量化官能基を導入することにより分岐数を増大させることで、より光修復時間を短縮し、物理特性の向上を図っていく予定である。また、アゾベンゼン含有ABAトリブロック共重合体からなる光修復性イオンゲルに関しても、長時間の光照射が必要となるため、ABC型のトリブロック共重合体を用いることで、より高速な光修復を目指す。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
液状基板で作成する有機半導体薄膜の高機能化と高性能化

浮遊薄膜形成(FTM)法における薄膜形成機構を解析するための研究を行った。今年度はFTM法によって得られる導電性高分子膜の配向度評価を行った。FTM法における浮遊膜の形成機構を理解するうえで得られた薄膜の配向分布や配向度を評価することは、本研究の目的を達成する上で特に重要な知見を与える。今年度の成果として、立体規則性を制御せずに重合して得られるポリ3ーヘキシルチオフェン(Non-regiocontrolled P3HT:NR-P3HT)が、動的FTM成法により極めて容易に高配向な浮遊薄膜を形成することがわかった。この材料は合成過程の観点から簡易かつ安価なため単一ロットの大量合成が可能であり、当該研究を推進する上で機構解明に重要な因子を探索するためには優位な材料である。合成した材料は構造評価により、既報のNR-P3HTとほぼ同様の立体規則性を有する重合体であることを確認した。配向度を誘起する主因子として液状基板の粘性に着目した。粘性の異なる液体として、水(粘度:1mPa.s),エチレングリコール(16mPa.s),グリセリン(1420mPa.s)を選定した。得られた浮遊膜は液状基板により膜厚と配向度に違いが見られた。そこで2液体の混合で調整した様々な中間粘性液状基板を用いたところ、特定の混合液状基板で配向度7の高配向膜が得られた。AFM像から光学配向軸に沿った明瞭なNR-P3HTの配向ドメインが確認できた。高配向NR-P3HT薄膜の積層膜を用いて汎用FTIR装置で偏向解析を行ったところ、既報論文と同様の偏光スペクトルを得た。以上の結果により、FTM法で得られた配向膜を用いることで、高額な顕微FT-IR装置等を必要とせずに、簡易にかつ迅速に導電性高分子の主軸と側鎖に関した配向構造情報を廉価に得られることを実践的事例として示すことができた。導入した高速度カメラによる成膜形成過程の解析では、溶液の滴下後に生じる液状基板上での溶液の展開とそれに伴う浮遊膜の凝集化や移動を経て浮遊膜が形成されるまでの過程をモーションイメージとして収集・解析した。例えば使用した液状基板の温度と溶液の展開速度の関係が判明した【部分課題の達成】。以上の結果を基にして、液状基板の粘性の違いから得られる浮遊膜の配向度の変化についての研究成果を得ることができた【部分課題の達成】。形成膜の配向度の空間分布計測については、導入した個々の装置による配向状態の評価能については既に確認を行った。例えば、光ファイバガイド型の吸収スペクトル装置による偏光スペクトル測定の確認を行った【部分課題の達成】。空間マッピングにおいては、手動による転写基板のX-Y駆動の動作確認を行った。【部分課題の達成】。一方で、これらの個々の装置を連動させて空間マッピングを行うための自動データ収集システムが年度内に完成しなかった。【部分課題の遅延】。以上の結果から、当初計画より若干の遅延状態にあると判断した。初年度(平成27年度)の部分課題として、配向状態の空間マッピングの収集システムの確立が遅延している状況にあり、本件の解決をすすめる。一方で、本研究の主目的である「FTM法で得られる浮遊膜の形成機構と高分子半導体膜の配向化機構の解明と電子物性との相関性」を迅速に行うため、浮遊膜の成膜機構解明に向けた研究実験を平行して進めていく。当面の研究として本年度(平成28年度)は、P3HT以外の高分子半導体を用いた浮遊膜内での高配向化技法を探求することを主たる研究課題と位置付けて研究を行う。特に高い移動度が期待される高分子半導体材料,pBTTT,を主たる研究対象用の材料として選定し、動的なFTM法によるpBTTTの高配向化と高移動度化を目指す。低分子系有機半導体材料は静的なFTM法により薄膜化が期待できる。極めて高い移動度が報告されている低分子半導体を対象材料として、これらの材料の薄膜形成への静的FTM法の適用性を調査する。得られた薄膜を電界効果トランジスタ(FET)に組み込み、薄膜の電子物性(移動度)を評価することで、高移動度低分子有機半導体へのFTM法の適用性について調査する。アルゴンガスや活性炭マスクなどの備蓄にそぐわない消耗品を逐次購入する必要があり、これらの購入に持ち越し経費を充当する。また、当該研究で長期使用している測定機器の消耗品(交換バルブや測定用短針など)等の購入経費に充てる。