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日本電子メーカーの国際競争力と国際展開

本研究は、1990年代に突入し、これまで日本経済を主導してきた電子メーカーが国内的、国際的に大きく活動形態を変容させている実態を解明しようとしたものである。そのために、コンピュータの設置、実態調査、ヒヤリング調査の実施と統計、文献収集を軸とした研究を推進してきた。特に、平成5年度に2件、平成6年度には3件の実態調査を実施してきた。研究成果の一部は、1994年に森山書店から発行した『日本半導体産業論』に発表している。本著は、第1章日本半導体産業の変遷、第2章アメリカ半導体産業の復活、第3章半導体開発の諸特徴、第4章半導体生産の変革、第5章半導体生産と地域の活性化、第6章企業内国際分業体制の進展等から構成される。本著の中では、まず、メモリーの大量生産に特化してきた日本半導体メーカーの展開を検討している。それに対し、論理回路に重点を置き、リストラクチャリングを追求し、産業政策をも展開してのアメリカメーカーの再生を対比している。また、サブミクロン以下の微細加工に突入しているIC生産をとりあげ、先端分野での開発競争の特殊性をも明確にしてきた。なおも、半導体メーカーの地域進出、海外進出を検討し、地域活性化の方途や高度な国際分業と進出先での現地化に関連する諸問題を明確にしている。本研究を行うことにより、日本半導体メーカーの推移とそれが現在直面している諸課題と一部諸課題の解決の方途を確認している。ソフトウェア分野の強化とか独創的な研究開発の実行についての検討は、今後に残してある。本研究は、1990年代に突入し、これまで日本経済を主導してきた電子メーカーが、国内的、国際的に大きく活動形態を変容させている実態を解明しようとするものである。電子メーカーは、どの国でも戦略的位置が与えられているがダウンサイジングに代表されるような再編成に直面し、深刻な不況下で国際的な共同開発、国際的戦略提携等を本格化している。また、円高下で国内の地域展開や海外進出も大きく変化している。加えて、アメリカ・メーカーの再生があり、国際的シェア競争にも変化が認められる。このような電子メーカーの動態を解明するために、実態調査、ヒヤリング調査の実施と統計、立献収集を軸とした研究を推進してきた。特に、本年度は、設備備品であるパソコンの設置と大分県(東芝、日本TI)と福島県(富士通、松下電器)での2回にわたる合計6工場の工場視察を行なった。2回の工場視察によって、次の事項を確認してきた。第一は、半導体メーカーが、相対的に良好ではあるが、それでも論理回路分野でのアメリカの先行と不況に見舞われ、厳しい対応を迫まられていることである。第二に、関連して、先進国とNIESにはさまれ、新たな局面打開策が緊急な課題となっている。たとえば、日本TIでは、標準品は東南アジアで生産し、付加価値の高い論理回路は、ダラスの本社近くの新工場で生産することになり、日本での生産に自信がなくなっている。第三に、上記のようなこともあり、日本半導体メーカーは、これまでのようにメモリー生産に特化するだけにとどまらず、多様な生産展開が求められていることがある。以上が、今年度の工場調査において確認してきたことの骨子である。本研究は、1990年代に突入し、これまで日本経済を主導してきた電子メーカーが、国内的、国際的に大きく活動形態を変容させている実態を解明しようとしたものである。電子メーカーは、どの国でも戦略的位置が与えられているが、ダウンサイジングに代表されるような技術的変化や産業再編成に直面している。また、こうした状況下で国際的な共同開発、国際的戦略提携等を本格化しつつある。さらに、円高下で国内の地域展開や海外進出も大きく変化している。加えて、アメリカ・メーカーの再生があり、国際的なシェア競争にも変化が認められる。このような電子メーカー、特に、半導体メーカーの動態を解明するために、実態調査、ヒヤリング調査の実施と統計、文献収集を軸とした研究を推進してきた。

前年度に続き、本年度は、実態調査としては、三重県四日市市(富士通)、宮城県(沖電気、富士通)、福岡県(三菱電機)、熊本県(日本電気)を選び、企業調査を実施してきた。上記、企業調査において次の事項を確認してきた。第一は、半導体メーカーが相対的に良好であるが、それでも論理回路分野でのアメリカの先行と韓国等の台頭にはばまれ、厳しい対応をせまられていることである。第二は、こうした状況下で、どのメーカーも生産のレベルを一段と上昇させていることである。特に、ICの場合には、4MDRAMから16MDRAMへのシフトが推進されているだけでなく、高付加価値製品の開発が指向されている。第三に、東芝では国内が重視されているが、多くのメーカーでは、海外生産を一層拡充させていることがある。近年、大規模な海外での半導体工場の建設が具体化している。半導体メーカーの国際分業が進展しているのである。以上、本年度の調査においても、半導体メーカーの新しい動向が確認出来た。
資本ストック推計のミクロ・データ調査の設計

この研究は、近年の経済環境の変化に則した国富の正確な把握が経済政策への指針を得るためにも不可欠な要請となっていることを鑑み、資本ストック推計に関する調査設計の枠組みを検討することを目的としている。われわれの研究では、ストック統計とフロー統計との接点を国民経済計算と産業連関統計とに求めて体系化を図ろうと考えている。われわれの研究目的を考えたとき、次の3段階に目標を分けて考えることができる。研究の目標の第1段階は、これまでの研究成果、及びそこで残した未解決の問題を整理し、既存統計の公表資料による推計の精度を向上させることである。第2段階は、各種統計のミクロ統計に遡って、情報の収集を行い、第1段階で検討した未解決の課題への解決の方向を見出すこと、さらに個別統計の調査の総合化のための整合的な調査設計への指針を得ることを目的とする。第3段階は、将来の国富調査の設計を試み、各種の個別統計を用いての分散型接近による可能性と限界を明らかにしていくことである。これまでの研究進展状況としては、昨年度を含む今年度までの研究成果として、1995-92年にわたる民間・公的別時系列固定資本マトリックスのフローおよびストック推計をおこなっている。また在庫については、在庫投資マトリックス(産業別・在庫形態別)および在庫残高マトリックスの推計を土地に関しては産業別土地ストックの推計をおこなっている。家計資産についても、全国消費実態調査をベースにした試算的推計を試みている。ここでの推計は個票資料に溯ることなく、すべて公表されている既存の各種統計資料にのみ依存して推計を試みている。既存の各種統計の推計方法および推計値を比較検討しながら、今後の各種統計の調査の利用の改善と調査統計の変更への示唆を得ようとすることを目的とすすめてきた。
有機・無機半導体ヘテロ接合の結晶成長と電子構造モデル化

フラーレンC_<60>はサッカーボール型の対称性の優れた分子であり、他の材料と組み合わせることで、サイズが均一な量子ドットを作製できる可能性がある。本研究はC_<60>と発光素子や高速トランジスタとして利用されるGaAsを組み合わせた、新しい電子デバイスの開発を目標に研究を行った。C_<60>とGaAsは結晶構造が大きく異なるため、ヘテロ構造の結晶成長は難しいものと考えられていたが、低温結晶成長法によって理想的なヘテロ界面の作製に成功した。GaAs結晶中のC_<60>は本来の電子構造をそのまま残し、GaAs結晶から電子をもらって、その電子を電界や光によって放出することが明らかになった。この現象は今後、高速トランジスタにメモリの機能を加えることや、高感度の光検出器への応用が期待できる。本年度は有機・無機半導体ヘテロ界面の結合についての知見を得るため、GaAs結晶中のフラーレンの電子構造解析を行った。GaAs結晶にC60を添加し、透過電子顕微鏡(TEM)による結晶性評価と、電子エネルギー損失分光法(EELS)によるC60の電子構造解析を行った。TEM像によりC60が高濃度に添加されても、GaAs結晶に転位が一切発生しないことがわかった。EELS測定を行ったところ、炭素1sのエネルギー損失スペクトルが、C60単結晶のエネルギー損失スペクトルとよく一致することを確認した。これはGaAs結晶中に存在するC60の空軌道は活性であることを意味している。つまりC60/GaAsヘテロ界面には化学結合が形成されず、添加されたC60は本来の分子軌道を有していることがわかった。次に、C60添加GaAsのデバイス応用を目指し、GaAs pinダイオードにC60を添加し、ダイオードの動作特性がどのように変調されるかを詳細に調べた。CV測定によりC60電子トラップが負の空間電荷として機能し、空乏層を形成することがわかった。この結果はC60が深い準位として機能していることを示しており、価電子帯から電子をトラップし、正孔を生成することを示す。この結果もC60が中間準位として機能すること示しており、今後はC60電子トラップを中間準位として利用する高感度赤外線フォトダイオードを作製する。フラーレン多価金属複合体薄膜を利用した有機薄膜太陽電池の研究は、劣化試験を行うための真空装置の整備を行った。MBE装置にグローブボックスを接続し、製膜後窒素雰囲気にて太陽光を照射し、出力特性を評価できるようにした。有機薄膜は酸素や水分によって劣化するが、多価金属添加によってこの劣化を防げることを、今後、比較試験を用いて検証する。太陽電池構造の最適化も行い、機械的・化学的強度が高い有機薄膜太陽電池を目指す。本年度はフラーレン添加GaAs結晶の光電流スペクトルと、フラーレン多価金属複合体・CuPcヘテロ構造の吸収係数の評価を行った。フラーレンをGaAs結晶中に添加すると電子トラップが形成され、そのトラップから電界によって電子が解放される。そこでフラーレン添加GaAs薄膜の光照射下におけるキャリア濃度測定を行った。フラーレンを添加していない結晶は波長が850nmよりも短い光のみ吸収が起きるが、フラーレンを添加したGaAs結晶は、波長1200nmの光を照射下においても、電子濃度が上昇し、抵抗率が減少した。これはフラーレンを添加することによって、GaAs結晶中に中間準位が形成され、中間準位を介して電子濃度が増えたためと考えられる。つまり、フラーレンが量子ドットとして機能していることを示している。今後はフラーレン添加GaAs薄膜をn型GaAs結晶上に作製し、Capacitance-Voltage測定を行うことで、さらなるフラーレン量子ドットの物性評価を行い、量子ドット太陽電池として応用を目指す。有機半導体の結合力はvan der Waals力であるため、機械的・化学的強度が極めて脆弱であり、大気暴露することによって高抵抗化する。有機薄膜を改質する手法として、我々は多価金属を添加し、有機分子の光学的特性を残しつつ、機械的・化学的強度を飛躍的に上昇させることに成功した。そこで有機分子多価金属複合体薄膜を有機太陽電池に応用するため、太陽電池構造の吸収率を測定した。フラーレンCuPcバルクヘテロ構造の場合、有機分子間の相互作用は弱く、太陽電池構造の吸収スペクトルはフラーレンとCuPcの吸収スペクトルを足し合わせたものとなるが、多価金属を添加した場合の吸収スペクトルは可視光領域の吸収率が飛躍的に増大した。この吸収率の上昇は太陽電池としての動作改善に期待できる。無機半導体中に添加した有機分子量子ドットを用いた新規デバイスについては、研究計画通り進んでおり、次年度には量子ドット太陽電池と高速トランジスタへのプロトタイプ作製を狙う。

一方、有機・無機複合体を用いた有機太陽電池は光起電力は確認しているが、効率向上に向けてのさらなる工夫が必要であり、バルクヘテロ構造を用いて電流増大を狙う。初年度の研究費によって、研究に必要な装置・環境を構築した。今後は有機太陽電池の劣化試験を行い、多価金属添加が太陽電池デバイスとしての機械的・化学的強度の増大をもたらすことを示す。この研究は"ロバストな有機太陽電池"への研究であり、産業応用上極めて重要であると考えている。有機分子量子ドットは、GaAs pin構造を用いることで量子ドット太陽電池だけに限らず、電流注入による発光デバイスとしての応用も図る。次年度の研究費は結晶成長に必要な消耗品(液体窒素、材料、基板代)と、SIMS、TEMの依頼測定の費用、国際学会にて発表するための旅費として使用する。
悪性神経膠腫の遺伝子治療実験モデルの作成と解析

悪性腫瘍に対しアンチセンスオリゴヌクレオチドを用いそのmRNAを不活化する試みが近年なされているが、腫瘍に特異的なmRNAを対象とする悪性腫瘍、特に固形腫瘍、の遺伝子治療実験は少ない。悪性神経膠腫は我々が従来より報告してきた様に、特異的な異常上皮増殖因子受容体(Epidermal Growth Factor Receptor,EGFR)mRNAを発現し、臨床的悪性度との関連も見出されている。本研究は悪性神経膠腫に発現するこの異常EGFRmRNAをリボザイムab-EGFR-RIBを用いて分解し、悪性神経膠腫の遺伝子治療を行うための基礎的データを得ることを目的とする。本年度は特にin vitroでリボザイムを作製し,in vitroでの標的mRNAに対する分解活性を確認した。さらに、このリボザイム配列を有するDNAを発現ベクター(pCEP4)に組み込み、異常EGFRcDNANIH3T3トランスフェクタント(ERM5-1細胞株)に導入し、細胞生物学的解析を加えた。【1】in vitroにおける異常なEGFRmRNAのリボザイムab-EGFR-RIBによる分析実験を行った。【2】このEGFR-RIBをSV40プロモーターを有する形質発現ベクターpCEP4に組み込み、pCEP4-ab-EGFR-RIBを作成した。【3】リボザイム組み換え体pCEP4-ab-EGFR-RIBを異常なEGFRmRNAを高度に発現しているERM5-1細胞株にトランスフェクトし形質導入し、ハイグロマイシン耐性形質転換株を樹立した。リボザイムab-EGFR-RIBはin vitroで生理的条件(37°C,1mMMg^<2++>,pH7.4)に近い状態で効率良くかつ特異的に異常型EGFRmRNAを分解した。またリボザイムの合成ハンマーヘッド構造部に点突然変異構造を組み込んだdisabled ribozymeは異常型EGFRmRNA分解活性を示さなかった。pCEP4-ab-EGFR-RIBを導入したERM5-1細胞は、より正常なNIH3T3細胞に類似した形態像を呈した。これらの研究結果から異常なEGFRmRNAを標的とした悪性神経膠腫の遺伝子治療の可能性が示唆された。今後は、pCEP4-ab-EGFR-RIBを導入したERM5-1細胞をヌードマウスに移植しin vivoにおけるab-EGR-Ribの効果を検討する予定である。一部の悪性神経膠腫に上皮増殖因子受容体(Epidermal Growth Factor Receptor,EGFR)の構造異常(EGFR遺伝子の増幅、Exon18の再構成とExon27の欠失、異常なEGFRmRNAの発現)があることが知られている。本研究は、異常EGFRmRNAの発現を直接抑制することにより、悪性神経膠腫の増殖を阻害する遺伝子治療モデルの作製・解析を目的としている。本年度は異常なEGFRmRNAを特異的に認識し分解するように設計したribozymeを用い、主としてin vitroで「遺伝子治療実験」を行なった。

正常型EGFRmRNAと異常型EGFRmRNA部分をコードする塩基配列をT7ブロモーターの下流につないだDNAをPCRにより作製する。このDNAを鋳型としin vitroで転写を行い標識基質を合成した。この合成基質部分を認識するハンマーヘッド型ribozyme構造を含むDNAをPCRにより作製し、in vitro転写を行い標識ribozymeを合成した。合成した基質RNAとribozymeをin vitroで反応させ、基質RNAの分解産物を電気泳動により同定した。その結果、我々の合成したribozymeはin vitroで異常型の合成EGFRmRNA基質を比較的生体細胞内環境に近い条件で分解できることが確認され、ribozymeによる異常EGFRmRNAの発現制御が有望であることが示唆された。今後は、ヒト脳腫瘍から精製されたEGFRmRNAのribozymeによる分解をin vitroで行い、その分解産物をノーザンブロット法で検討する。さらに、適当なvectorを利用することにより異常型EGFR遺伝子構造を有するヒト悪性神経膠腫Xenograft株にribozymeを遺伝子導入し、in vivoでのribozymeの効果を検討する予定である。悪性腫瘍に対しアンチセンスオリゴヌクレオチドを用いそのmRNAを不活化する試みが近年なされているが、腫瘍に特異的なmRNAを対象とする悪性腫瘍、特に固形腫瘍、の遺伝子治療実験は少ない。悪性神経膠腫は我々が従来より報告してきた様に、特異的な異常上皮増殖因子受容体(Epidermal Growth Factor Receptor,EGFR)mRNAを発現し、臨床的悪性度との関連も見出されている。本研究は悪性神経膠腫に発現するこの異常EGFRmRNAをリボザイムab-EGFR-RIBを用いて分解し、悪性神経膠腫の遺伝子治療を行うための基礎的データを得ることを目的とする。本年度は特にin vitroでリボザイムを作製し,in vitroでの標的mRNAに対する分解活性を確認した。さらに、このリボザイム配列を有するDNAを発現ベクター(pCEP4)に組み込み、異常EGFRcDNA-NIH3T3トランスフェクタント(ERM5-1細胞株)に導入し、細胞生物学的解析を加えた。【1】in vitroにおける異常なEGFRmRNAのリボザイムab-EGFR-RIBによる分解実験を行った。【2】このEGFR-RIBをSV40プロモーターを有する形質発現ベクターpCEP4に組み込み、pCEP4-ab-EGFR-RIBを作成した。【3】リボザイム組み換え体pCEP4-ab-EGFR-RIBを異常なEGFRmRNAを高度に発現しているERM5-1細胞株にトランスフェクトし形質導入し、ハイグロマイシン耐性形質転換株を樹立した。リボザイムab-EGFR-RIBはin vitroで生理的条件(37°C,1mMMg^<2++>,pH7.4)に近い状態で効率良くかつ特異的に異常型EGFRmRNAを分解した。またリボザイムの合成ハンマーヘッド構造部に点突然変異構造を組み込んだdisabled ribozymeは異常型EGFRmRNA分解活性を示さなかった。pCEP4-ab-EGFR-RIBを導入したERM5-1細胞は、より正常なNIH3T3細胞に類似した形態像を呈した。これらの研究結果から異常なEGFRmRNAを標的とした悪性神経膠腫の遺伝子治療の可能性が示唆された。
半導体デバイスの高・低温放射線照射に関する研究

次世代においても使用可能な先端半導体デバイスの高性能化の一環としての半導体デバイスの放射線損傷は研究が世界的規模で遂行されている。一方、実使用状態でのより精度の高い損傷機構の解明が要求されているが、照射装置の放射化の危険性から照射温度が室温に限定等の未解決な問題点が残されている。こうした背景から本研究では、照射線源として、電子線、ガンマ線、中性子線を、デバイスとしてSiとInGaAsフォトダイオード、ゲート長が0.1 0.4μmでゲート酸化膜の厚さが3nmの作製方法が異なるMOSトランジスタ、並びにSOI(Silicon On Insulator) MOSトランジスタを各々取り上げた。それらに対して、より実際の放射線環境に近づけるために25°Cから300°Cまでの高低温照射を実施した。主な研究成果は次の通りである。1.高温照射による劣化は室温照射より低減される。これは、照射による特性劣化と熱処理による回復が同時に進行しているためであり、実際の宇宙空間でのデバイス使用において、高温雰囲気に保つことに劣化を防ぐ等の応用が期待できる。2.SiやInGaAsフォトダイオードの低温中性子線温照射による電気的、光学的特性の劣化は、常温のそれに比べて激しい。これは、低温では劣化の主原因ある格子欠陥の導入が照射温度の低下と共に、減少したことによると思われる。また、Siフォトダイオードではその劣化の活性化エネルギーが0.15eVでそれが単一格子空孔の生成エネルギーと等しい。3.完全に空乏した(FD)SOIMOSトランジスタにおいても、常温照射によるしきい値の負方向シフトやフロント・バックチャネルの相互コンダクタンス減少が高温照射では軽減される。近年の国際宇宙ステーション計画に代表されるように、マルチメディア関連産業は膨大なピジネスの国際化を導き、これに伴う人工衛星を介した国内外間通信の安定化と信頼性向上は必要不可欠である。国内における半導体デバイスの放射線損傷研究は、宇宙開発事業団等が中心となり遂行されているが、照射装置の放射化の危険性から照射温度が室温に限定等の未解決な問題点が残されている。こうした背景から本研究では1.照射線源として、電子線、ガンマ線、中性子線を、デバイスとしてSTIダイオード、フラッシュメモリー、ゲート長が0.1 0.4μm、ゲート酸化膜の厚さが3nmで作製方法が異なるMOSトランジスタ、並びにInGaAsデバイスを各々取り上げた。それらに対して、より実際の放射線環境に近づけるために常温から300°Cまでの高温照射を実施した。2.高温照射時に発生するエネルギー授受量と照射後の熱処理による回復のエネルギーを算出し、比較することから、デバイスの損傷機構を照射温度と線源依存性の観点から統一的に考察した。これは実際の宇宙空間でのデバイス使用において、高温雰囲気に保つ等の応用が期待できる。2.Siフォトダイオードの高温照射による電気的、光学的特性の劣化機構はその活性化エネルギーが0.15eVでそれが単一格子空孔の生成エネルギーと等しく、併せて熱処理による回復のそれとも同じであることから、単一格子空孔の移動から説明できる。近年の国際宇宙ステーション計画に代表されるように、マルチメディア関連産業は膨大なビジネスの国際化を導き、これに伴う人工衛星を介した国内外間通信の安定化と信頼性向上は必要不可欠である。国内における半導体デバイスの放射線損傷研究は、宇宙航空研究開発機構等が中心となり遂行されているが、照射装置の放射化の危険性から照射温度が室温に限定等の未解決な問題点が残されている。

それらに対して、より実際の放射線環境に近づけるために25°Cから300°Cまでの照射温度で照射を実施した。2.デバイスの損傷機構を照射温度と線源依存性の観点から統一的に考察した。主な研究成果は次の通りである。1.高温照射による劣化は室温照射より低減される。これは、照射による特性劣化と熱処理による回復が同時に進行しているためであり、実際の宇宙空間でのデバイス使用において、高温雰囲気に保つことに劣化を防ぐ等の応用が期待できる。2.Siフォトダイオードの低温中性子線温照射による電気的・光学的特性の劣化は、常温のそれに比べて激しい。これは、低温では劣化の主原因ある格子欠陥の導入が照射温度の低下と共に、減少したことによると思われる。また、その活性化エネルギーが0.15eVでそれが単一格子空孔の生成エネルギーと等しいことも分かった。次世代においても使用可能な先端半導体デバイスの高性能化の一環としての半導体デバイスの放射線損傷は研究が世界的規模で遂行されている。一方、実使用状態でのより精度の高い損傷機構の解明が要求されているが、照射装置の放射化の危険性から照射温度が室温に限定等の未解決な問題点が残されている。こうした背景から本研究では、照射線源として、電子線、ガンマ線、中性子線を、デバイスとしてSiとInGaAsフォトダイオード、ゲート長が0.1 0.4μmでゲート酸化膜の厚さが3nmの作製方法が異なるMOSトランジスタ、並びにSOI (Silicon On Insulator)MOSトランジスタを各々取り上げた。それらに対して、より実際の放射線環境に近づけるために25°Cから300°Cまでの高低温照射を実施した。2.SiやInGaAsフォトダイオードの低温中性子線温照射による電気的、光学的特性の劣化は、常温のそれに比べて激しい。また、Siフォトダイオードではその劣化の活性化エネルギーが0.15eVでそれが単一格子空孔の生成エネルギーと等しい。3.完全に空乏した(FD)SOIMOSトランジスタにおいても、常温照射によるしきい値の負方向シフトやフロント・バックチャネルの相互コンダクタンス減少が高温照射では軽減される。
複合イリジウム酸化物超格子薄膜における新奇電子相の創成

前年度に見出したSrTiO3(001)基板処理によるSn置換SrIrO3薄膜の結晶成長方向制御の再現性の確認を行った。また、同手法を適用してドメイン数を減少させた試料(無置換系および置換系)の電気輸送特性とその磁場応答の異方性を調べた。実験は主に研究協力者である博士学生の根岸真通氏が行った。前年度は、平坦化処理を施したSrTiO3(001)基板上で、ステップ方向と相関して薄膜の結晶方向に偏りが見られることを見出していた。本年度はこれを検証および応用するため、傾斜方向および角度を指定した微斜面SrTiO3(001)基板に平坦化処理を施し、その上に薄膜試料を作製した。平坦化処理を施していない基板上では、ペロブスカイトの2倍の周期を持った軸(c軸)が基板面内([010]pcおよび[100]pc)方向を向き4つのドメインが混在する。ステップ線が[010]pc方向に平行な基板を用いると、c軸が[100]pc方向を向くドメインが抑制され、主に2ドメインから成る試料が作製できた。SrIrO3およびSrIr0.8Sn0.2O3薄膜について、同手法を用いてドメイン数を減少させた試料の電気輸送特性の測定を行った。無置換系では、c軸方向の磁気抵抗が印加磁場の方向によって変化した。磁場によるバンド構造の変形を反映している可能性がある。置換系では、c軸に平行に磁場を印加したときのみ非対称なヒステリシスのある磁気抵抗が顕著に観測された。これは、この磁気抵抗の起源がc軸方向の弱強磁性磁化にあるとするこれまでの結果と整合する。また、置換系では、平坦化処理を行っていない基板上に作製した薄膜が弱絶縁体的な電気抵抗率の温度依存性を示すのに対し、基板処理を行いドメイン数を抑制した試料は通常の絶縁体的な温度依存性を示すようになった。基板-薄膜界面、もしくはドメイン境界が伝導に大きく寄与していたと見られる。意図的なドメイン数の制御という進展が見られたものの、予定していた光電子分光法によるディラックノードの直接観察、新奇超電伝導系、ディラック系超格子の作製が未達成である。出産・育児休暇取得に伴い7月より研究を中断しているのが大きな要因である。進展のあった無置換バルクSrIrO3およびSn置換SrIrO3系の測定に注力し、超格子系の作製はそれらがまとめの段階に入った時点で再開する方針に変更する。まず、作製に成功したドメイン方向を制御した無置換およびSn置換SrIrO3薄膜を用いて、真空紫外光電子分光によるディラックノードの直接観察を行う。また、Sn置換SrIrO3薄膜で見られた基板処理の有無による伝導特性の違いの原因を調べる。ステップ線が[110]pc方向に平行な微斜面SrTiO3(001)基板を用いると、ドメイン数は未処理基板上に作製した薄膜と同じ(4つ)で、基板・薄膜界面の状態は上で記述したドメイン数を制御した薄膜と同じ薄膜が得られると予想される。得られた薄膜が弱絶縁体的になるか絶縁体的になるかで、基板-薄膜界面、ドメイン境界のどちらが伝導に主な寄与をしていたかを評価する。光電子分光と電気輸送特性の結果を総合し、磁場印加、Sn置換に伴うバンド構造の変化とそのメカニズムを明らかにする。無置換およびSn置換SrIrO3の研究で得られた知見を踏まえた上で、界面粗さ・結晶方向を制御した超格子の製作を開始する。本年度は、Sn置換SrIrO3およびCaIrO3のディラックノード変調の直接観察に向けて、これらの置換量-温度に対する相図の詳細化を行った。同時に基板処理条件の見直しと反射高エネルギー電子回折装置への成膜中観察性能付与を行い、より質の高い薄膜の作製を可能にした。改善した手法で作製したSn置換SrIrO3薄膜を用いて、高エネルギー加速器研究機構(つくば)において、膜質評価を兼ねた試験的な光電子分光測定を行った。軟X線角度分解光電子分光測定を行い、大まかなバンド構造を把握することができた。軟X線角度分解光電子分光で観察したSn置換SrIrO3のフェルミ面のトポロジーは、過去に報告されている無置換系のものとよく相似していた。これは、励起光のエネルギー幅に由来するエネルギー分解能(>200 meV)のために、Ir-O八面体の回転に由来する低い対称性を反映したバンド構造が分解されず、立方晶の対称性を反映する大雑把なバンド構造のみが潰れずに観測にかかっているためと考えられる。ただし、線上のディラックノードがあるとされるU点近傍で角度積分強度の温度依存測定を行うことで、磁気秩序形成に伴うフェルミ準位近傍の状態密度の変化の兆候を掴むことができた。より長波長の励起光を用いてエネルギー・角度分解能の高い測定を行うことで、目標が達成できると期待される。基板処理条件の見直しは、光電子分光の角度分解能および超格子の質の向上を目指し、表面の平坦化を目標に行ったものである。鏡面研磨済みのSrTiO3(001)基板にBHFおよびアニール処理を施すことで、シャープなステップ端を持った平坦性の高い基板表面が得られた。

また付随する結果として、これらの処理を施した基板上に作製した膜が、ステップの方向を反映した結晶方位の偏りを示すということを見出した。この結果を応用すれば、角度分解光電子分光やその他の異方性を議論するときに障害となる等価なドメインの数を減らせる可能性がある。本年度予定していたSn置換SrIrO3, CaIrO3薄膜におけるディラックノード変調の直接観察には至らなかったが、その準備がほぼ整った。また、予期していなかった結晶方位制御の可能性が得られた。新奇超伝導系、ディラック系超格子の実現に関しては直接の進展は無いが、良質の超格子作製に必要な基板の平坦化、成膜の同時観察の可能化を達成したため、以降の進展が効率化できたと言える。これらを総合して、現在までの進捗状況は概ね順調であると考える。前年度に見出したSrTiO3(001)基板処理によるSn置換SrIrO3薄膜の結晶成長方向制御の再現性の確認を行った。また、同手法を適用してドメイン数を減少させた試料(無置換系および置換系)の電気輸送特性とその磁場応答の異方性を調べた。実験は主に研究協力者である博士学生の根岸真通氏が行った。前年度は、平坦化処理を施したSrTiO3(001)基板上で、ステップ方向と相関して薄膜の結晶方向に偏りが見られることを見出していた。本年度はこれを検証および応用するため、傾斜方向および角度を指定した微斜面SrTiO3(001)基板に平坦化処理を施し、その上に薄膜試料を作製した。平坦化処理を施していない基板上では、ペロブスカイトの2倍の周期を持った軸(c軸)が基板面内([010]pcおよび[100]pc)方向を向き4つのドメインが混在する。ステップ線が[010]pc方向に平行な基板を用いると、c軸が[100]pc方向を向くドメインが抑制され、主に2ドメインから成る試料が作製できた。SrIrO3およびSrIr0.8Sn0.2O3薄膜について、同手法を用いてドメイン数を減少させた試料の電気輸送特性の測定を行った。無置換系では、c軸方向の磁気抵抗が印加磁場の方向によって変化した。磁場によるバンド構造の変形を反映している可能性がある。置換系では、c軸に平行に磁場を印加したときのみ非対称なヒステリシスのある磁気抵抗が顕著に観測された。これは、この磁気抵抗の起源がc軸方向の弱強磁性磁化にあるとするこれまでの結果と整合する。また、置換系では、平坦化処理を行っていない基板上に作製した薄膜が弱絶縁体的な電気抵抗率の温度依存性を示すのに対し、基板処理を行いドメイン数を抑制した試料は通常の絶縁体的な温度依存性を示すようになった。基板-薄膜界面、もしくはドメイン境界が伝導に大きく寄与していたと見られる。意図的なドメイン数の制御という進展が見られたものの、予定していた光電子分光法によるディラックノードの直接観察、新奇超電伝導系、ディラック系超格子の作製が未達成である。出産・育児休暇取得に伴い7月より研究を中断しているのが大きな要因である。紫外線角度分解光電子分光を用い、磁気転移に伴うSn置換SrIrO3, CaIrO3のバンド構造の変化の直接観察を行う。試料作製場所から測定場所への運搬の最中の表面汚染を防ぐため、真空運搬装置の導入を予定している。並行して、ステップ基板を用いた結晶方位の制御の再現性を確認し、その方法を確立する。また、基板処理、薄膜成長同時観察を応用して高品質の超格子を作製し、新奇超伝導系、ディラック系を実現する。進展のあった無置換バルクSrIrO3およびSn置換SrIrO3系の測定に注力し、超格子系の作製はそれらがまとめの段階に入った時点で再開する方針に変更する。
大学生における精神科治療と学業転帰―自殺予防の観点から―

本学保健管理センター精神科受診学生でH16-25年度に学業転帰が決定した学群学生208名を卒業群、退学群に分け、それぞれの診療録を調査した。そして診療録から抽出した要因のうち、何が転帰決定に有意に関与したかを統計学的手法を用いて検討した。いくつかの要因のうち、引きこもり期間と留年・休学(過年在籍)の有無・期間が、有意に転帰に関与することがわかった。また、退学群の方が有意に初診時重症度が高く、初診時学年が低いことがわかった。担当教官と治療者の面談回数も多かった。学生の修学を支援するためには、治療はもとより、引きこもりを防ぐための学内の取り組みや、教育組織との連携が重要であると思われた。研究計画に基づき、平成24年度までの本学保健管理センター精神科受診者自験例(学群学生全163例)の学業転帰情報を取得し、それに基づいて自験例を卒業群(146例)・退学群(17例)の2群に分けた。さらにその診療録を後方視的に調査し、転帰に関わると予測された項目について集計した。統計学的手法を用いて検討した結果、自験例は全学に比し、有意に退学率が高かった。さらに退学群は有意に文系学生が多く、引きこもり期間が長く、留年が多く、また休学期間が長いことが明らかになった。退学群はまた、有意に初診時の重症度が高く、当センターの診療回数が多かった。4年次に初診となる例が多い卒業群に比し、退学群は初診時学年の偏りが少ない傾向にあった。さらに時間の要素を取り入れたcox回帰分析等の手法を用いたところ、学業転帰に有意に影響する要因が以下の様に明らかになった。1初診時の重症度2留年・休学歴3引きこもり期間4通院(治療)期間の4つである。以上の結果から、軽症のうちに受診を勧めること、引きこもりへの対策、教育組織と診療機関との連携、根気良い十分な治療を勧めることが、学業転帰を改善させる上で重要と考えられた。この結果は、第51回全国保健管理研究集会(H24.11.13-14)で発表し、現在報告準備中である。また、かねてより継続していた学生のメンタルヘルスに関する学内の教育組織との勉強・連絡会の実施に加え、留年・休学者を支援するためのワークショップを開催した(H25.3.1)。このワークショップの中で引きこもりを取り上げ討論し、関係者に上記研究結果を提示した。H24年度末に、新規に学業転帰が決定した精神科通院学生(自験例)を抽出したところ、これまでの対象者とあわせて208名となった。この208名を卒業群・退学群に分け、両群の診療録を後方視的に調査し、属性、精神医学的評価項目、治療に関する評価項目、修学状況等、転帰に影響すると推測される要因について、前年度同様統計学的手法を用いて検討した。結果は、退学群は、初診時により低学年、より重症であった。また、診療回数がより多く、担当教官との連携がより少なく、引きこもり・休学期間が有意に長く留年が有意に多かった。時間的要因を取り入れて評価したところ、留年・休学と引きこもりの有無は、退学に有意に関係した。自殺に関しては、明らかな傾向は見いだせなかった。これらは、前年度の結果と、おおよそ同様であった。この結果から、学業転帰には精神疾患自体のみならずこれに伴う二次的な心理社会的重症度、不適応状態が影響を与えることが明らかになった。すなわち転帰改善のためには、疾患の適切な治療のみならず、り患学生の引きこもりなど社会的不適応状態に対する大学コミュニティの支援、生活支援教育、個別生活支援、教育組織との連携による学業支援等が必要と考えられた。これらをふまえ、本学を含めた各大学の具体的な支援策についても情報を収集し、検討した。本学保健管理センター精神科受診学生でH16-25年度に学業転帰が決定した学群(学部)学生208名を卒業群、退学群の2群に分け、それぞれの診療録を調査した。転帰情報については、学業の滞りがメンタルヘルスと強く関わるといわれるため、学内自殺予防ワーキンググループの活動を経て大学の許可を得、成績管理システムから抽出した。この際個人が特定されないよう留意した。関与すると思われた要因のうち、引きこもり期間と留年・休学(過年在籍)の有無・期間が、有意に転帰に関与することがわかった。日頃我々精神科医は治療成果を上げることに注目しがちであるが、学生の本来の目的である修学を支援するためには、治療はもとより、引きこもりを防ぐための学内の取り組みや、教育組織との連携が重要であることがわかった。今回の結果は、学内広報を通じて保護者に、また主に学内を対象としたワークショップを通じて教職員に公開した。さらに、引き続き新たな転帰決定者を対象に加え全国保健管理研究集会で調査結果を発表し、それが同学会誌CUMPUSHEALTHに掲載された。また日本精神神経学会の学会誌である精神神経誌H27年12月号に、今回の調査を踏まえて精神障害学生支援について述べた論文が掲載された。

本学保健管理センター精神科受診学生でH16-25年度に学業転帰が決定した学群学生208名を卒業群、退学群に分け、それぞれの診療録を調査した。そして診療録から抽出した要因のうち、何が転帰決定に有意に関与したかを統計学的手法を用いて検討した。いくつかの要因のうち、引きこもり期間と留年・休学(過年在籍)の有無・期間が、有意に転帰に関与することがわかった。また、退学群の方が有意に初診時重症度が高く、初診時学年が低いことがわかった。担当教官と治療者の面談回数も多かった。学生の修学を支援するためには、治療はもとより、引きこもりを防ぐための学内の取り組みや、教育組織との連携が重要であると思われた。これまでの結果で、おおよその当科通院学生の学業上の傾向と、支援の方策が明らかになった。これを第52回全国大学保健管理研究集会で発表し、論文化して精神神経学雑誌に投稿した(H27年4月の時点で、受理された)。精神医学、学校保健さらに、症例を増やす必要があるため、今後も同様に症例を集め集計をすすめる。現在、新規に学業転帰が決定した自験例について、調査中である。該当年度までの学生の学業転帰の情報収集と診療録の調査、データの集計・解析は終了しており、一定の結果も得られている。論文作成が遅れ、執筆の必要経費が次年度にわたったため。今後も今回の手法を参考にして、新たな症例について同様の作業を繰り返し、症例を蓄積していく予定である。今後の課題は、関係教育組織に結果を提示し意見をつのること、また実際に困っている教育組織や学生にどうフィードバックしていくのが望ましいかを検討することであり、自殺との関連にも(自殺者数はわすかなので、期間内に一定の結論を得るのは難しいが)留意していく。新たなデータ収集費用に加え、論文作成のための資料集め(文献取り寄せや学会参加等)、執筆費用等として使用する。今回、新たな統計解析ソフトウェアや外付けハードディスク等物品の購入を検討していたが、金額が足りず断念することになり残額が生じる結果となった。次年度の金額と合わせ、新たに必要となる物品費購入にあてる計画である。次年度も新たな症例を加え、今回同様対象症例の診療録からデータを収集し統計学的手法による解析を行う予定である。このため、症例数が増えるに当たり、データ処理のための新たな物品費を要する予定である。
オルガネラ分裂/増殖機構を基盤にした真核植物細胞の基のゲノム形態学的解明

本研究の概要は、細胞質分裂に先立つオルガネラの分裂の共通機構を解明し、それを基盤に細胞分裂の全貌を明らかにすることである。ミトコンドリアと色素体(葉緑体)が核(核様体;DNAとタンパク質複合体)を持ち、核分裂後、分裂リング(PDリング, MDリング)とダイナミン等の複合体(分裂マシン)を使って分裂/増殖していることを発見した。最近単膜系のペルオキシソームでも分裂マシン(PODリング)を見出した。こうしたオルガネラの分裂/増殖の機構を基盤に、細胞質分裂に至る分裂系の全体像を解明することである。
網膜虚面保護剤の効果についての電気生理学的研究

目的:PGE_1の網膜虚面保護効果については昨年度ERGのa、b波を用いて報告した。今回は、ERGのC波に関しても検討を加えた。方法:PGE_1(10μg/kg)の生理食塩水溶液を静脈注射により30分点滴した有色家免の1眼の眼圧を上昇をせ、眼虚血を作成し、虚面前・中・後のERG C波を経時的に記録し、生理食塩水静注射(対照群)と比較した。結果:C波振幅の回復率は、対照群と比較して有意に大きかった。結論:網膜色素上皮由来であるC波に関しても、PGE_1は虚面保護効果を有する可能性が推察された。以上の内容は、平成8年7月にドイツのチューヒンゲンにおいて開催された、国際臨床視覚電気生理学会において報告した。
過冷却コロイド液体およびコロイドガラス転移の統計物理学的研究

コロイドガラス転移現象を理論およびスーパーコンピュータを用いた大規模計算機実験の両面から研究し,下記の成果を得た.1)中性コロイド分散系のガラス転移近傍において,コロイド粒子間に働く流体力学的相互作用が如何に重要な役割を演じるかを研究代表者が提案した分子場理論および二種類の計算機実験(分子動力学およびブラウン動力学)を通して間接的に示唆し,その相互作用無しではガラス転移は起こりえないことを初めて理論的に明確にした.2)研究代表者は,コロイドガラス転移を理解するモデルとして,第一原理より密度揺らぎに対する非線形確率拡散方程式を2001年に提案した.その式を数値的に解くことにより,ガラス転移近傍では,時間スケールに応じて異なった不均一空間パターンが形成され,そのクラスター形成過程のダイナミクスが密度揺らぎの非線形緩和に影響を与え,従来知られている,二段階緩和(α,β緩和)の原因となることを初めて示した.3)理論的に提案された非線形確率拡散方程式を数値的に解くことは,現段階では近似的にしか可能ではなく,密度揺らぎの全緩和時間スケールでの議論には到底使用出来ない.そこで研究代表者は,非線形確率拡散方程式を分子場近似の下で平均し,平均二乗変位に対する新たな非線形方程式を導いた.この式には,未定の静的構造因子に起因する自由長が含まれており,その意味で分子場方程式である.この自由長は,粒子同士が相互作用するまでに自由に動ける距離を表し,実験やシミュレーションのデータから決定されるべき重要な物理量である.実際,ガラス転移点近傍では,どのような体系においても,自由長,長時間拡散係数,特性時間(代表例,α,β緩和時間)などのパラメーター依存性には類似性および普遍性が存在することを,この分子場理論を用いて示すことができ,ガラス転移の理解に必要な枠組みを見出した.実際,この理論は原子・分子系でのガラス転移のダイナミクスの研究にも有効であることが示され,これからのこの分野での発見科学としての役割を演じて行くものと確信する.コロイドガラス転移現象を理論およびスーパーコンピュータを用いた大規模計算機実験の両面から研究し,下記の成果を得た.1)中性コロイド分散系のガラス転移近傍において,コロイド粒子間に働く流体力学的相互作用が如何に重要な役割を演じるかを研究代表者が提案した分子場理論および二種類の計算機実験(分子動力学およびブラウン動力学)を通して間接的に示唆し,その相互作用無しではガラス転移は起こりえないことを初めて理論的に明確にした.2)研究代表者は,コロイドガラス転移を理解するモデルとして,第一原理より密度揺らぎに対する非線形確率拡散方程式を2001年に提案した.その式を数値的に解くことにより,ガラス転移近傍では,時間スケールに応じて異なった不均一空間パターンが形成され,そのクラスター形成過程のダイナミクスが密度揺らぎの非線形緩和に影響を与え,従来知られている,二段階緩和(α,β緩和)の原因となることを初めて示した.3)理論的に提案された非線形確率拡散方程式を数値的に解くことは,現段階では近似的にしか可能ではなく,密度揺らぎの全緩和時間スケールでの議論には到底使用出来ない.そこで研究代表者は,非線形確率拡散方程式を分子場近似の下で平均し,平均二乗変位に対する新たな非線形方程式を導いた.この式には,未定の静的構造因子に起因する自由長が含まれており,その意味で分子場方程式である.この自由長は,粒子同士が相互作用するまでに自由に動ける距離を表し,実験やシミュレーションのデータから決定されるべき重要な物理量である.実際,ガラス転移点近傍では,どのような体系においても,自由長,長時間拡散係数,特性時間(代表例,α,β緩和時間)などのパラメーター依存性には類似性および普遍性が存在することを,この分子場理論を用いて示すことができ,ガラス転移の理解に必要な枠組みを見出した.実際,この理論は原子・分子系でのガラス転移のダイナミクスの研究にも有効であることが示され,これからのこの分野での発見科学としての役割を演じて行くものと確信する.理論、および数値計算によって、コロイド分散系での過冷却液体領域での空間構造とダイナミクスの研究を行った。(1)最近、徳山は、中性コロイド分散系に対して、分散媒中のコロイド間に働く長距離流体力学的相互作用から導かれる局所密度揺らぎの非線形拡散確率方程式を導出し、長距離流体力学的相互作用によって過冷却液体領域での密度揺らぎの非常に遅い緩和が生じることを理論的に示した。そこで、その理論式を数値的に解き、ガラス転移点近傍では、空間的な不均一性が緩和現象に大きな影響を与えていることを示した。転移点近傍では、過冷却液体領域にガラス領域の大きなクラスターが形成され、このクラスターが長時間安定であることから非常に遅い緩和が生じることがわかった。また、平衡状態の密度揺らぎと非平衡状態での密度揺らぎの緩和過程の比較を行った。平衡系ではガラス領域の空間構造が非線形揺らぎそのものによって励起され、小さいクラスター構造は密度揺らぎにより壊される。そのため、非平衡系では特徴的な小さなクラスター構造に起因するβ緩和過程が、平衡系でははっきりしないことが示された。(2)最近、徳山は、希薄高荷電コロイド分散系で、中性コロイド分散系と同様に過冷却液体状態が生じることを理論的に示し、荷電コロイドと対イオンとの相互作用を通して荷電コロイド間に引力が生じることから、コロイド粒子間に働く徳山有効引力を提案した。そこで、この徳山有効引力を用いたブラウン動力学シミュレーションを行い、荷電コロイド分散系の構造と動的振る舞いを調べた。

局所濃度依存性を取り入れない徳山有効引力を用いたシミュレーションでは、空間に均一なコロイド気体相に加えて、空間に不均一性を生じるコロイド液滴相、コロイド固滴相が生じることがわかった。(1)中性コロイド分散系における、コロイド間に働く長距離流体力学的相互作用のガラス転移点近傍での重要性を実証するために、研究所に設置されているスーパーコンピュータを使い、剛体球系に対して二種類(分子運動学的シミュレーション、ブラウン運動学的シミュレーション)の大規模計算機実験を行った.流体力学的相互作用を考慮しないときは、例えコロイド半径に6%の分散を加えても、両実験とも液体-固体の一次相転移を示し、ガラス転移を生じないことが数値的に示された。また、液体状態での長時間拡散係数は、両実験の結果とも徳山が最近提案した理論式と良く合うことも示され、流体力学的相互作用がガラス転移には不可欠であると言う、徳山理論の正当性を裏付けることとなった.(2)擬2次元における磁性コロイド分散系での液体-固体転移を研究するために、研究所に設置されているスーパーコンピュータを使い、計算機実験を実行し、実験を定性的に説明しうる結果を得た.現在は、モデルを改良し、実験で示されている擬2次元でのガラス転移現象の解明を行うべく準備を進めている.(3)徳山は、ガラス転移現象のメカニズムを理論的、計算機実験的および実験的に解明するために、ノーベル賞受賞者4名(S.Chu, A.J.Heeger, I.Giaever, R.B.Laughlin)を含む、世界の第一線級の科学者30名(国内招待者2名、西沢潤一、井上明久)を仙台に招待し、第3回国際シンポジウム「Slow Dynamics in Complex Systems」を11月3-8日に開催した.383名(外国人130名)の参加の下に、活発な研究討論・議論がなされ、これからの研究への大いなる礎となった.プロシーディングスはAmerican Insutitute of Physicsより平成16年8月に出版予定である.(4)徳山は、21世紀COEプログラム「流動ダイナミクス国際研究教育拠点」の事業推進担当者の一人として、水のガラス化の研究を10月よりスタートさせ、その可能性を探っている.(1)ガラス転移近傍での普遍的法則の研究研究所に設置されているスーパーコンピュータを用いた、剛体球系に対する、二種類の大規模計算機実験(分子運動学的シミュレーション、ブラウン運動学的シミュレーション)により得られたデータの分析を下に,次の新しい普遍性を見出した。1)コントロールパラメータを変化させて行くと、長時間自己拡散係数はある特異点でゼロとなるような、漸近的曲線で記述される。2)漸近曲線の関数は異なるメカニズムに対して普遍で、特異点や含まれる係数のみがメカニズムに依存する。3)メカニズムに依らず、徳山により提案された、平均二乗変位に対する非線形分子場方程式が成立つ。現在は、コロイド系に限らず、ガラス形成物質一般においても、同様な普遍性が成立つことを示すべく研究を続行中である。(2)高荷電希薄コロイド分散系におけるガラス転移の可能性の研究高荷電希薄コロイド分散系でのコロイドの凝集やボイドの形成のメカニズムはいまだ理論的によく理解されていない。
低温分子の生成と捕捉およびそのダイナミクス

数K程度から、ボーズ凝縮の期待されるnKまでの温度領域の分子を生成し、それを捕捉する技術を開発すると共に、そのような温度領域の分子の反応ダイナミクスを探る方法論、そこに現れるであろう新しい化学の可能性を探る手段を検討するべく、本企画調査を企画した。5月末に研究代表者、分担者が集まって上記の可能性について意見交換した後、1年間のスケジュールを決定した。9月24-27日に京都で開催された分子構造総合討論会において、「低温分子の生成・反応と分光」というシンポジウムを開催した。数K以下の低温分子の反応、分光に関する研究動向に関する講演と、実際にmK台の低温分子をユニークな方法で生成、捕捉している米国NISTのEric R.Hudsonによる講演を企画し互いに有益な意見交換を行った。また、このとき第2回の会合を行い、本年度の成果をいかに次年度以降の研究に結びつけていくかを議論した。1月15日には日本分光学会レーザー部会・理研合同シンポジウムとして、「冷たい原子・分子の分光学とその応用」を企画した。すでにボーズ凝縮の実現されている原子の系での新しい化学の可能性や、低温分子のダイナミクスなどに関し、研究の現状をレビューした。更に、3月25,26日には京都において「Workshop on Cheistry of Cold Molecules」を国外の研究者4名を招待して開催した。ここでは、1K以下の低温分子の生成・捕捉の方法、低温分子の化学反応ダイナミクス、低温分子の関与する反応として興味の持たれている星間化学の各分野の研究動向に関する代表的な研究者の講演発表を行った。これら、1連の活動の成果に基づき、平成16年度よる発足する特定領域研究「冷たい分子の化学-低温分子の生成と捕捉及びそのダイナミクス-」の申請を行った。
交感神経系を介した神経障害性疼痛に対する新規治療法の開発

我々は、神経障害性疼痛の病態を解明するために、腰部神経根絞扼モデルを確立し、神経障害性疼痛と交感神経系との関連を報告してきた。本研究では、臨床応用への実現化を目指すために、交感神経遮断薬の静脈内投与による除痛効果を検討することを目的の一つとした。神経根絞扼モデルを作成し、交感神経遮断薬を静脈内投与し、行動学的評価を行ったが、薬剤の至適濃度を確定するまでには至らなかった。
内殻励起スペクトルの多体効果に関する非平衡グリーン関数による研究

非平衡グリーン関数を用いて内殻励起のX線光電子分光法、X護吸収微細構造(XFAS)の第1原理からの多体理論を構築した。その理論的枠組みで光学ポテンシャルの影響下でおこる光電子の減衰、さらには共鳴効果、intrinsic, extrinsicロスを完全な量子力学によって計算が可能となった。特に共鳴効果に関しては、これまで様々な議論で混沌としていた多原子共鳴光電子放出(MARPE)の現れる条件について詳しく解析し、逆にこの共鳴構造が観測される場合はX線吸収原子の周りの対称性についての情報を得る事ができる事を指摘した。さらに、量子電気力学へと拡張する事によって相対論的多体効果を取り入れたX線光電子分光法、X線吸収微細構造(XAFS)理論を展開する事ができた。この理論では、Getszteyの展開を遅延グリーン関数に適用し、非相対論的1電子グリーン関数と相対論補正項を用いて定式化でき、従来の多対理論の財産をそのまま使う利点をもつ。これによって,今までは相対論的解析は1電子近似の枠内でしか与えられていなかったが、多体理論の基礎的理論が与えられた事になる。その事によって、重い原子を含む物質の磁気的な性質(本質的には相対論効果)の詳しい解析をX線磁気円2色性(XMCD)を用いて解析する事が可能となった。また従来その起源が定かでなかった輻射場遮蔽がこの理論的枠組みによって自然に導かれる事を示し,光の散乱も取り入れたX線光電子分光法、X線吸収微細構造(XAFS)の新しい基礎理論を提示した。初年度は、Keldysh Green関数を用いてX線吸収微細構造(XAFS)とX線光電子スペクトル(XPS)の第一原理からのアプローチを試みた。XAFS理論に関しては、X線吸収強度が可約分極関数で正確に表されることを見いだし、それを用いてXAFSに及ぼす共鳴効果、ロス効果などを議論した。この理論的な枠組みを用いると、なぜXAFSではDebye-Waller因子のみが重要でFranck-Condon因子が重要でないかを明確に説明できる。その詳細はXAFS国際会議の招待論文(J. Synchrotron Radiation 6 (2001) 76-80)にまとめられている。XPSの第一原理の理論としてはCaroliらの理論があったが、実際の応用には不向きであった。Caroliらの理論に現れる非平衡Green関数G^<をやはりスケルトン展開し、多原子共鳴光電子放出(MARPE),ロス(intrinsic+extrinsic)、Debye-Waller, Franck-Condon因子の役割について理論的に詳細に検討した。この理論形式を用いるとXAFSとは対照的に、XPSではDebye-Waller, Franck-Condon因子ともに重要な働きをすることが明確に説明できる。特にMARPEの現れる条件を詳細に検討し、X線吸収原子の周りの格子欠陥、正8面体からのずれなどがなければMARPEは現れないことを初めて指摘した。また、ロスの前後で弾性散乱される効果も考慮できる定式化を行い、実際のプラズモンロスの解析を行える公式を提示した。この結果はJ. Elect. Spect. 123 (2002) 19-46.に28ページに及ぶ論文として公表している。2年目になる今年度は、Keldysh Green関数を用いてX線吸収微細構造(XAFS)とX線光電子スペクトル(XPS)の第一原理からのアプローチをさらに押し進めた。Caroliらの理論に現れる非平衡Green関数G^<をやはりスケルトン展開し、多原子共鳴光電子放出(MARPE),ロス(intrinsic+extrinsic), Debye-Waller, Franck-Condon因子の役割について理論的に詳細に検討した。