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「正常化」時代のチェコスロヴァキアにおけるジャズ・セクションの活動について

「正常化」時代のチェコスロヴァキアにおいては、当時の文化政策に従わない芸術家とその作品は存在が公式には認められなかったが、音楽家ユニオンのジャズ・セクションは、活動停止に追い込まれるまで、そういった好ましからざる芸術家の作品を「正式」なものとして普及させることに尽力した。本研究はジャズ・セクションが音楽だけでなく、美術、文学、演劇といった他の芸術ジャンルにおいても行なったそのような活動を検証し、あわせて当時の芸術の状況についても明らかにした。「正常化」時代のチェコスロヴァキアの「正式」な芸術シーンにおいてきわめて重要な役割を果たしたジャズ・セクションの出版活動を検証するためにその出版物の収集につとめた。そのすべてが会員限定の出版物として刊行されたため発行部数は多くはなく、ものによっては市場にほとんど出回ることがないが、主要なところはだいぶ収集できている。たとえばジャズ・セクションが刊行したふたつの大きな叢書のうち「ジャズペティト」(全24巻)については1冊を除きすべて揃えることができた。そのほかチェコ(スロヴァキア)のジャズとその周辺領域の文化についての資料も収集するようにした。入手できた資料については、ジャズ・セクションが出版活動においてどのような点に力を注いだのかという点に着目しながら分析を進めている。たとえばジャズ・セクションが当時、自由を象徴する新しい音楽としてのロックを「ジャズペティト」叢書などをとおして積極的に紹介していた事実に注目し、関連書籍の内容を検討した。それによって、当時はロックの歌詞の翻訳が文学的にも政治的にもたいへん大きな意味を持っていたことを明らかにすることができ、そのテーマにかんする論文も発表した。そのほかチェコ文化にかんする研究としては、シュルレアリスムを代表する詩人ヴィーチェスラフ・ネズヴァルの小説『少女ヴァレリエと不思議な一週間』を翻訳・紹介した。また映画作家ヤン・シュヴァンクマイエルの『アリス』をアリスの部屋という観点から検討し、「子供部屋の想像力」によって作品世界が成り立っている事実を明らかにした。そのほかにチェコ・シュルレアリスムに関連する書籍の編集・翻訳も進めた。ジャズ・セクションが刊行した二大叢書、すなわち多様なテーマをあつかうジャンル横断的な芸術叢書「ジャズペティト」(全24巻)と現代美術に特化した叢書「状況」(全15巻)を全巻揃えることができた。とりわけ「状況」叢書はほとんどの巻が市場に出回らないため、全体像が把握できるようになったことは、ジャズ・セクションの活動だけでなく、「正常化」時代ーとりわけ1970年代の終わりから1980年代はじめにかけてーのチェコスロヴァキアの芸術シーンのあり方を知るうえでもきわめて大きな意味を持つ。この叢書で取り上げられている芸術家とその作品を、同時代の「西側」の芸術の動向を視野に入れながら検討し、当時の政治的「グレーゾーン」でなされた、芸術の先端的な試みがどのようなものであったのかを検証する論文も発表した。ジャズ・セクションにかんする資料の収集ならびに分析はほかの観点からも行なっており、とりわけ当時のポピュラー音楽シーンの動向については詳細な調査を進めている。そのほかチェコ文化ならびに周辺領域にかんする研究としては、チェコ・シュルレアリスムを代表する詩人と画家、すなわちヴィーチェスラフ・ネズヴァルとインジフ・シュティルスキーの作品を『性の夜想曲ーチェコ・シュルレアリスムの〈エロス〉と〈夢〉』という標題の下で独自に編集し、翻訳・紹介した。チェコスロヴァキアのアヴァンギャルド映画作家・写真家アレクサンドル・ハッケンシュミートがアメリカに渡ってからの活動を、とりわけマヤ・デレンとのコラボレーションならびにさまざまなキーパーソンとの出逢いという観点からあとづける文章を発表した。ほかに東欧文学をあつかう書籍でミラン・クンデラを紹介し、日本の画家、金子國義をチェコの芸術家ヤン・シュヴァンクマイエルと関連づけて論じるエッセイも発表した。上述のように「ジャズペティト」、「状況」という2つの芸術叢書を全巻揃えることができたことは、ジャズ・セクションにかんする資料収集という点ではひとつの大きな達成といってよい。これらの資料を利用することによってジャズ・セクションの活動だけではなく、音楽、美術、文学、演劇といった多様なジャンルをふくむ、広い意味での芸術シーンの状況を幅広く検証できるようになった。今年度(平成27年度)は「状況」叢書の分析をとおして、当時の造形芸術の領域でのさまざまな試みをあきらかにする論文も発表することができた。ほかにジャズ・セクションが企画したさまざまな音楽イベントをとおして当時のポピュラー音楽シーンの動向についても調査を進めることができた。そのほか周辺領域にあるチェコの芸術にかんする研究成果も発表した。以上のことから、本研究課題についてはおおむね順調に進展しているものと考えている。ジャズ・セクションと当時の現代アートとの関係について、過去2年の成果を踏まえながらさらに研究を進めた。多様なジャンルとそこで独自の活動をする多くの芸術家にかかわっているため、テーマ自体がたいへん興味深く、あつかうべき問題が当初考えていた以上に広範囲にわたっている。音楽の領域における活動についても研究を行なった。まず、ジャズ・セクションが主催した国際的な音楽祭「プラハ・ジャズ・デイズ」が具体的にどのようなものだったのか、そしてそれが「正常化」時代においてどのような役割を果たしたのかを検証した。第二次世界大戦以前にジャズを中心とするポピュラー音楽の領域で活躍した作曲家ヤロスラフ・イェジェクの活動にかんする調査も進め、チェコ・ジャズの伝統にかんする知識を深めることができた。イェジェクについてはジャズ・セクションの会報でも特集が組まれており、この調査をとおしてジャズ・セクションの関心が同時代に向けられているだけではなく、歴史的な拡がりも持っていることも確認できた。

ジャズ・セクションは同時代の音楽としてのパンク・ロックにも多大な関心を寄せていた。その関心のあり方がどのようなものであったのか、またそれが当時の社会状況においてどのような戦略的意味を持っていたのかについても研究を行なった。そのほか、1980年代なかばの主要メンバーの逮捕・勾留から裁判へといたる一連の出来事とジャズ・セクションの強制的な活動停止についても新しい資料にもとづいて検証作業をはじめた。現代アートとの関係について、ならびに当時の音楽シーンにおいてジャズ・セクションが果たした役割について調査を進め、研究を大きく前進させることができた。ジャズ・セクションのニュースレターやジャズ・セクション主催の音楽祭のプログラムなど入手困難な資料にもアクセスすることができた。成果を論文として公表できなかったことが反省点としてあるが、全体としてみればおおむね順調に進展しているといえる。「正常化」時代のチェコスロヴァキアにおけるジャズ・セクションの活動にかんする本研究課題も最終年度を迎えた。過去3年間の主要テーマにかんする調査を継続して進めながら、研究全体のまとめを行ない、ジャズ・セクションの活動の全体を浮き彫りにすることを目指した。「プラハの春」が弾圧され、「正常化」の時代となったチェコスロヴァキアにおいて、ジャズ・セクションは当時の状況をいわば逆手に取ることによって誕生し活動していた。しかし、いくらオフィシャルな立場にあったとしても、そこに生じるグレー・ゾーンを都合よく利用して非公式芸術を支援していく活動には限界があった。それはやがて主要メンバーの逮捕、拘留、そしてその裁判へとつながっていき、最後には活動停止を余儀なくされてしまう。今年度はとくに1986年から1987年にかけて起こったこうした一連の出来事を文化的観点ならびに歴史的・政治的観点から検証することに力を注ぎ、ジャズ・セクションの活動の特殊性を明らかにしようとした。その一方で、社会主義圏でジャズという音楽がどのような「意味」を持たざるをえなかったのか、あるいは、音楽の流行りが変わっていくなかでロックとどのような関係を結んでいたのか、そこでジャズ・セクションがどのような役割を担っていたのかという問題について考察する論文も発表した。その論文のなかでは、1970年代半ば以後のチェコスロヴァキアのオルタナティヴ文化を担う世代がジャズ・セクションを中心に形成されたことも明らかにした。科研費の研究課題としては最終年度となるが、この研究テーマがすべて論じ尽くされたわけでは当然ない。論文のなかではさらに、今後も機会をみつけて検討していくべきいくつかの課題についても確認した。
第２世代ウェーブレットによる損傷構造物の動的解析のためのアダプティブ有限要素法

原子力発電所のタービン軸受などのように一度事故が発生すると重大な被害を及ぼすような機器の損傷・異常診断技術の開発は極めて重要なテーマあるが、回転構造の異常診断では,実際の試験で得られる異常信号を得るのは大きなコストを伴う.したがって高精度で効率的なシミュレーションツールの開発が,その異常機構を調べる上で特に重要となる.そこで本研究では,損傷を受けた軸,歯車,転がり軸受などの回転構造物に対する従来のものよりはるかに高精度で信頼性の高い新しいアダプティブ・ウェーブレット有限要素法の開発することを目的とした。すなわち,第2世代ウェーブレットに基づくアダプティブ・ウェーブレット有限要素法の開発を行った。まず、区間ウェーブレット変換と形状関数にウェーブレットを用いるウェーブレット有限要素法のハイブリッド法により、欠陥の深さを同定する方法を開発した。この方法では構造物の振動データ信号のピークによって欠陥の位置を同定することができた。次に、梁構造のモード形状の曲率と固有振動数から、き裂を同定する簡便な方法を開発した。この方法では、モード形状曲線にウェーブレット変換を施してき裂の位置をまず同定する。次に、固有振動数からき裂の深さを計算する2段階の方法を提案した。最後に、これまでの方法を円錐刑シェルの欠陥同定に拡張するために、Bスプラインウェーブレットを用いたウェーブレット有限要素法を開発した。この方法を用いると、欠陥の位置はウェーブレット変換で分解されたモード形状の特異点として求められることを示した。当初の研究実施計画通りに成果が得られ、国際学術誌に2編、国内学術誌に1編、国内学会発表1件の成果がすでに得られている。また、国際学術誌に投稿中の論文も1件あるため。途中で、特別研究員にパーマネントなポストが見つかったため、本学に滞在したままの共同研究は中断することとなったが、今後も研究協力は相互に訪問したり、電子メール等を通じて、可能である。損傷が発生する位置をこれまでの研究成果で精度よく同定できることが示されたので、今後は、損傷が発生しにくい構造の形状をウェーブレット有限要素法と形状最適化法を組み合わせて行う方法へ発展させていきたい。
微分方程式の解の漸近理論

研究課題「微分方程式の解の漸近理論」における4つの研究目的のうち、高階常微分方程式の複素WKB法の研究に関しては、2階微分方程式にたいするFedoryuk理論の拡張を3階微分方程式のBNR方程式に対して試み、また、積分で定義される関数の漸近展開の研究では、BNR方程式の解を表すラプラス積分について鞍部点法をもちいて研究を行った。その結果、BNR方程式に関して、Berk, Nevines and Robertsが論文:New Stokes Lines in WKB theory(J.of Mathematical Physics,26(1982))において初めて取り上げてから20年を経て、遂にその解の漸近展開を全複素平面上で構成し、かつ接続係数を求めることが出来た。この成果は近い将来論文として発表する予定である。合流型WKB法、及び偏微分方程式の解の漸近理論では顕著な成果は得られず、今後の研究課題である。我々の研究には2つのブレークスルーがあった。1つは6枚のz-複素平面からなる特性根のリーマン面を1対1,連続的に1枚のw-複素平面に写す写像を発見したことにより、すべてのストークス曲線やストークス領域が目に見える形で1枚の紙面上に表現出来たのである。これをもとにして解の漸近展開の存在領域である許容領域(admissible domains)や基本解の存在領域である特性領域(canonical domains)等を求めることが出来た。又、この際、2階方程式では現れなかった影領域(shadow zone)の存在が明らかとなった。2つ目は、動く鞍部点法の適用である。複素s-平面上のラプラス積分で書かれたBNR方程式の解に鞍部点法を適用すると複素WKB法と同じ漸近展開がえられる。z-平面の許容領域をs-平面に写像し動く鞍部点法を用いることにより許容領域で様に成りたつ漸近展開が得られる。さらにラプラス積分に対してコーシーの積分定理を適用することにより異なった許容領域における解の間の線形関係:接続公式が得られる。1.複素WKBJ法は1926年の量子力学の創成期、Wenzel,Krammer,BrillounおよびJeffreyによって一次元Schrodingerの波動方程式の近似解として構成され以後有効に用いられてきた。2階常微分方程式の場合にはFedoryuk(1965)によって特性領域(Canonical domain)の概念を導入し数学的にも整備されたが3階以上の高階微分方程式に対するWKBJ法の一般論は存在しない。3.最近の研究の結果、微分方程式にたいする特性方程式の根のリーマン面上でStokes curvesを大域的に考察することにより2個の変わり点から出るStokes curvesは互いに交差しないこと、従ってNew Stokes curveやNew turning pointは存在しないことが分かった。これを基に既に発表した論文:中野、並木、西本(1991)で用いたAdmissible contourやAdmissible domainの概念を適用し高階微分方程式に対する新しい複素WKB法を構築したい。この方程式に対し一般化されたFedoryuk理論と、解をLaplace積分で表し鞍部点法を用いることにより全複素平面上における解の漸近展開と接続公式を得た。計算の途中において2階方程式には存在しない新しいStokes curvesやShadow regionが存在することがわかった。これらの解析においては、微分方程式に対応する特性根のリーマン面上でのStokes curveの様相及び特性領域が基本的な役割を果たす。BNR方程式のリーマン面は6枚の複素平面が絡み合っており、その上での解析は困難である。

しかし適当な変換により1枚の平面に1対1に写像されることを発見したことによりStokes curve及びLevel curveの様相や特性領域が一目瞭然となり解析が容易となった。またComputer Graphicsの活用も詳しい解析を可能にした。ε^3y'''-3εy'-2zy=Oを取り上げ、全複素平面上における解の漸近展開の存在領域、接続公式の導出等、大域的WKB理論の基本的な問題を解決する事が出来た。方法は2階微分方程式の研究に用いられたFedoryuk理論の拡張と、接続公式をラプラス積分で表された解に鞍部点法とコーシーの積分定理を用いることである。本質的なブレークスルーは6枚の複素平面からなるリーマン面上のStokes曲線を1枚の複素平面上へ1体1に写す写像を発見したこと、コンピュータグラフイックスの活用、及び動く鞍部点法を適用することである。我々が取り上げた方程式は極めて簡単な方程式であるが、1982年Berk, Nevines and Robertsによって発表された論文以来20年を経てほぼ完全な解析が完成したと云えよう。又、解析の方法は高階微分方程式の大域的な漸近理論を得る上で一つの指針を与えるものである。これらの結果は近く論文として発表する予定である。
ヒンディー語・タミル語・シンハラ語における指示詞システムの対照研究

1)聞き手の知覚状態を専用的にマークする指示詞をシンハラ語とタミル語が有し、その機能を中称詞が果たす。それに対して、ヒンディー語にはそのような指示詞はない。シンハラ語とタミル語には、文脈に導入済みの要素が聞き手の知覚に関与する場合に中称詞で指示する用法が存在する。2)シンハラ語とタミル語の中称詞は聞き手の知識状態を専用的にマークする。文脈指示において聞き手の知識状態を考慮に入れない場合には、シンハラ語では中立的な文脈指示を専門的にする文脈指示詞が、タミル語では記憶指示の用法を有する遠称詞が用いられる。ヒンディー語において聞き手の知識状態を考慮に入れる必要があるときには、遠称詞が用いられる。これは、話し手と聞き手の視点を区別する対立的視点の現れであると考えられる。3)シンハラ語において、中称詞の果たす重要な機能がメタ言語的な機能である。メタ的用法とは、相手の発話をオブジェクトとして取り上げ、それに対してコメントを加える用法である。メタ的用法は、対話において話者交代が起こるときに典型的に見られ、その際、対立的視点が介在している。タミル語の中称詞にも、シンハラ語と比較して頻度は少ないが、メタ的な指示用法が存在する。
レーザー誘起蛍光法による超高感度NO_X計の開発

レーザー誘起蛍光法による窒素酸化物(NO_2)の超高感度濃度測定装置の開発を行った。装置の主要構成要素は半導体レーザーダイオ一ド励起Nd:YAQレーザー、レーザー光揺らぎ補償ユニット、蛍光検出セル、レーザー誘起蛍光集光光学系、光子計数ユニット、排気系および全体の制御用パーソナルコンプュータである。これら全てのユニットの最適化を行い更に、ダウンサイジングを行うことにより野外観測に絶え得るシステムを構築した。出来あがった装置を沖縄県辺戸岬の大気化学観測ステーションに持ち込み平成11年7月29日から8月15日まで他の化学成分と同じに測定を行った。また、装置の妥当性を調ぺるために光分解/化学発光法によるNOxの同時観測も行った。その結果、両者の異なる測定原理に基づく方法が良い一致を示したことから、本装置は十分信頼性の高いものであることが示された。その後、更に励起レーザー光学系及びレーザー光強度の増大、ダイノートゲートのタイミングの変更、蛍光セル内の圧カの最適化等の改良を行った結果、最終的に1分間の積算で3.8pptvのNO_2を測定できる装置を開発することができた。可視域に存在するNO_2の電子吸収帯を利用し、レーザー光励起を行いその際に発するレーザー誘起蛍光(LIF)を測定することでNO_2の濃度を測定しうる装置の開発を行っている。大気導入排気システムおよびLIF測定用セル設計を行う予備実験として、NO_2のレーザー誘起蛍光の大気による消光実験を行い、消光定数の見積もりを行った。その結果本実験条件では、1×10^6 s^<-1> torr^<-1>であることが明らかとなり、最適のセル圧力が約1torrであることが見いだされた。さらに、水蒸気による妨害についても考慮した結果1torrの条件下では水蒸気による消光は全信号の1%以下であることが明らかとなった。以上の実験を通して、測定用セルの内圧が1torr以下となるよう設計を行っている。また、励起体積を大きくとる目的から52パスによる多重反射系を設計した。励起に用いるレーザーは半導体レーザー励起のNd:YLFレーザーの第二高調波を用い、検出器としてはGaAs光電面を有する光電子増倍管を採用しダイノードゲート機構によりレーザー散乱光の除去システムを作った。また、GaAs光電面を有する光電子増倍管の熱雑音を低下させるためにペルチェ素子による冷却システムも導入した。さらに、微弱光の検出となることから光子計数システムを作成した。可視域に存在するブロードなNO_2の電子吸収帯の523mmバンドを利用した、レーザー誘起蛍光法を用いた、NO_2濃度計測システムの開発と継続して行った。LIF測定用のセルを作製し、真空排気の実験を行い30mTorrまで到達することが明らかとなり実用に耐えうるものとなった。NO_2の励起に用いる半導体レーザー励起のNd:YLFレーザーの第2高周波は安定に発振し1kHzのくり返しのときに約200μJ/pulseのエネルギーが得られることが分かった。ダイノードゲートを導入した光電子増倍等により1000/1でゲート機構が作動することが明らかとなった。レーザー誘起蛍光法による窒素酸化物(NO2)の超高感度濃度測定装置の開発を行っている。装置の主要構成要素はレーザー光源、レーザー光揺らぎ補償ユニット、蛍光検出セル、レーザー誘起蛍光集光光学系、光子計数ユニット、排気系および全体の制御用パーソナルコンピュータである。これらの全てのユニットの最適化を行い更に、ダウンサイジングを行うことにより野外観測に絶え得るシステムを構築した。出来あがった装置を沖縄県辺戸岬の大気化学観測ステーションに持ち込み平成11年7月29日から8月14日まで他の化学成分と同じに測定を行った。また、装置の妥当性を調べるために光分解/化学発光法によるNO_xの同時観測も行った。その後、更に励起レーザー光学系及びレーザー光強度の増大、大ノードゲートのタイミングの変更、蛍光セル内の圧力の最適化等の改良を行った結果、最終的に1分間の積算で2.7ppt/vのNO2を測定できる装置となった。
高温超電導磁石を利用した重粒子線癌治療装置小型化の研究

高温超電導線材を利用して、3テスラの磁場を発生できる双極磁石を設計製作した。本磁石のヨークと磁極は積層構造をしており、交流励磁が可能である。磁気特性、線材の冷却、電磁気力に対する強度を計算プログラムで数値解析して基本設計を行った。コイルの冷却テスト、臨界電流値測定から仕様を満たす磁石が製作されたことを確認した。製作した高温超電導コイルは負極率を有する構造をしており、ガントリーの小型化に重要な知見が得られた。高温超電導線材の臨界電流値は、動作温度と線材に加わる磁束密度に依存する。特に、テープ状線材表面に垂直な磁場成分を低くすることが重要である。本研究では磁極間隙で最高3テスラの磁場を発生するが、テープに加わる垂直磁場成分を2テスラ以下にしなければならない。数値解析を行い、磁極形状、コイル位置等の最適条件を求めた。さらに、コイルの上下に磁気シールド板を設置することにより、コイルに加わる磁場を低減できることが分かった。今回製作するコイルの内半径側は、負の曲率を持っている。高温超電導線を負の曲率で成形する際には、コイルにかかる荷重の詳細な検討が必要である。励磁中の電磁力によりコイルが変形して発熱・超電導状態の破れが発生するのみならず、コイルの機械的破壊の恐れもある。機械強度を確保するとともに、コイルは20-30ケルビンまで冷却される。これらの要求を満たすよう、有限要素法による数値解析を行いコイルの支持機構を最適化した。コイルはダブルパンケー形式とし、冷却効率をよくするため、パンケーキ間に冷却版を設置することとし、形状を決定した。電磁気的検討から、最大励磁電流を300Aと想定した。本設計での動作温度とコイル位置での磁場強度を勘案し、線材としてBi2223系を採用した。必要な潜在の総延長を1,900mと決定し、今年度は線材の製作を行った。さらに、コイルを収納するクライオスタットの詳細設計を進めている。本磁石は交流での励磁も計画しているが、現在、高温超電導コイルの交流損失のデータは、世界的にもほとんどない。我々が以前の研究で製作した高温超電導空心コイルを用いて、交流励磁損失を測定し、重要な知見が得られた。有限要素法数値解析を行い、磁極形状、コイル位置、ヨーク形状等の最適条件を求め磁石の設計を完成させた。コイルの上下に磁気シールド板を設置することにより、コイルに加わる磁場を低減できることが分かった。設計に基づき、コイルを製作した。製作したコイルの内半径側は、負の曲率を有している。高温超電導線を負の曲率で成形する際には、コイルにかかる荷重の詳細な検討が求められる。設計では、機械強度を確保するとともに、コイルが20-30ケルビンまで冷却されることを目標とした。各コイルはダブルパンケーの3段積層型とし、冷却効率をよくするため、パンケーキ間に冷却版を設置した。電磁気的検討から最大励磁電流を300Aと想定し、本設計での動作温度とコイル位置での磁場強度を勘案し、線材としてBi2223系を採用した。負極率をもつコイル製作では、巻線過程での線材に加える張力、コイルへの圧力等の条件を試行錯誤で最適化した。製作されたダブルパンケーキおよびコイルの臨界電流値を液体窒素温度で測定し、各々、約70A、50Aが得られた。これは、巻線過程でコイルの劣化がなかったことを示している。今年度には、コイルを収納するクライオスタットの詳細設計も完了した。我々が以前の研究で製作した高温超電導空心コイルを用いて交流励磁損失を測定し、重要な知見が得られた。この結果は学術雑誌に投稿され、掲載が決定している。

有限要素法数値解析を行い、磁極形状、コイル位置、ヨーク形状等の最適条件を求め磁石の設計し、コイルを製作した。各コイルはダブルパンケーの3段積層型とし、冷却効率をよくするため、パンケーキ間に冷却版を設置した。電磁気的検討から最大励磁電流を300Aと想定し、本設計での動作温度とコイル位置での磁場強度を勘案し、線材としてBi2223系を採用した。負極率をもつコイル製作では、巻線過程での線材に加える張力、コイルへの圧力等の条件を試行錯誤で最適化した。製作されたダブルパンケーキおよびコイルの臨界電流値を液体窒素温度で測定し、各々、約70A、50Aが得られた。これは、巻線過程でコイルの劣化がなかったことを示している。熱的検討から、コールドポール方式を採用し、コイルの拡張力を吸収するため、コイルをポールから支持する構造とした。将来のシンクロトロン加速器への応用を想定し、交流励磁の際に渦電流による発熱を避けるため、ポールとヨークは積層構造とした。コイルとポールを収納するクライオスタットを制作し、真空・冷却テストを行った。現在、高温超電導コイルの交流損失のデータは、世界的にもほとんどない。我々が以前の研究で製作した高温超電導空心コイルを用いて交流励磁損失を測定し、重要な知見が得られた。この結果は学術雑誌に掲載された。
脳腫瘍におけるアルキル転移酵素の遺伝子発現機序と選択的化学療法への応用

2.各種の合成MGMT活性阻害剤とアルキル化剤効果増強との関連:2.各種の合成MGMT活性阻害剤とアルキル化剤効果増強との関連:MGMT cDNA(pKT107)から制限酵素PstIで切断して331base pairsのpKW100を作成し,これをプローブとして脳腫瘍43例における摘出標本のMGMT mRNA発現量を解析した.化学療法の対象となる悪性グリオーマでは23.9±17.4%(U138細胞のmRNA発現量に対する割合,n=14)であり,10%以下の低発現腫瘍(Mer^-腫瘍)は4例(29%)であった.一方,良性グリオーマのMGMT mRNAは75.0±26.8(n=4),非グリオーマでは48.6±45.3(n=25)であり,悪性グリオーマと比較して有意に高値であった(P<0.05).2.活性阻害剤によるMGMT酵素活性の阻害効果1.ヒト脳腫瘍組織のMGMT mRNA発現量とアルキル化剤治療効果化学療法の対象である悪性グリオーマ11例(悪性星状細胞腫7例,膠芽腫4例)で,RT-PCR法で摘出標本のMGMT mRNAを測定した.手術・放射線治療後にACNUおよびMCNUを15ク-ル動注し,time to progression(TTP)とsurvival time(ST)を検討した.悪性グリオーマのMGMT mRNAはU-138MG細胞(MGMT活性1,316fmol/mg)の456%発現していた.中央値19%で低発現群(n=6)と高発現群(n=5)に分けて比較すると,低発現群のTTPは6ヵ月であったのに対して,高発現群では2ヵ月の短期間であった(P<0.05 by Gehan's Wilcoxon test).両群でSTに有意な差は認められなかった.2.MGMT活性阻害剤によるアルキル化剤効果増強阻害剤としてbenzene環にCF_3を導入したO^6-benzylguanine誘導体,O^6-(pyridylmethyl)guanine誘導体を合成して用いた.HeLaS3細胞の蛋白分画を抽出し,阻害剤110μM濃度で2時間前処理後のMGMT活性を測定し、併せて,ACNUの殺細胞効果の変動を解析した.O^6-benzylguanineのbenzene環の3位または4位をCF_3で置換した化合物,およびO^6-(3-or4-pyridylmethyl)guanine誘導体がMGMT活性を低下させた.一方,benzene環の2位に置換基を有した誘導体による効果は少なかった.誘導体前処理後にACNUを2時間反応させたところ,3位と4位置換誘導体でACNUの殺細胞効果が5倍以上に増強された.
小児肥満症予防のための家族の生活習慣セルフモニタリング測定尺度の開発

本研究の目的は,幼児期からの肥満予防のため家族が生活習慣を客観視し,生活のコントロールが行えるための生活習慣セルフモニタリング測定尺度を開発することである。最終年度にあたる今年度は生活習慣セルフモニタリング尺度の質問紙の信頼性と妥当性の検証を行った。尺度の原案は平成19,20年度の結果に基づき幼児ならびに家族に関する基礎情報の質問項目15問,尺度構成は質問項目50問となった。子どもの体型が気になると回答した56歳の子どもがいる保護者63名に対し質問紙調査を実施し55名(91%)より回答を得た後,再テスト法を試みた。調査結果の因子分析(主因子法,バリマックス回転)により,解釈可能な9因子が抽出された。第1因子は「崩せない家族のペース」第2因子は「間食と活動量の少なさ」,第3因子「母親の指導力不足に起因する肥満になる食生活」,第4因子「家族のコミュニケーション力」,第5因子「規律のない食生活」,第6因子「子どもの運動量の不足と遅寝遅起き」,第7因子「働く母親と遅い夕食時刻」,第8因子「計画性のない家族行動パターン」,第9因子「甘党の朝食パンメニュー」となり,9下位尺度33項目(5段階評価)からなる質問紙となった。累積寄与率は54.5%,内的整合性を示すクロバッハαは0.78であった。再テストによる再現性は良好であった(Spearman's p=0.61, p<0.01)。以上の結果より,家族の生活習慣セルフモニタリング尺度が作成され,尺度構成の内的一貫性と再現性が検証できた。今後は質問紙の標準化と子どもの肥満度群別による得点法について検討を進めていき,さらなる信頼性と妥当性を検証していく必要がある。また,この尺度の保健指導における活用方法の検討も行う必要が示唆された。これらの結果は小児保健学の学会で発表予定である。本研究は、小児期からの肥満予防のため家族が生活習慣を客観視し、生活のコントロールが行えるための生活習慣セルフモニタリング測定尺度の開発を目的としている。まず初年度(H19)は,尺度開発にあたり文献検討を行い,それを踏まえて半構成的面接調査法を実施した。その成果は、以下のとおりである。1.日本国内の文献分析により、幼児肥満に関連する生活習慣のリスク因子に関わる4項目を抽出した。それは,「幼児期の一日あたり10時間未満の睡眠時間」「運動嫌いと養育者の運動量に起因した一日の少ない活動量」「平日のテレビの視聴時間や携帯ゲーム時間使用時間の長さ」「食事時1口あたり2回以内の咀噛、多い食事量とともに親のコントロールを受けない間食のとり方」の項目内容で,幼児肥満の生活習慣セルフモニタリング測定尺度の構成要素が示唆された。2.肥満傾向の幼児がいる養育者7名に半構成的面接を実施した(幼児のカウプ指数は19.626.8で平均20.8(SD±2.8)であった)。その結果、【健康と発達に配慮した遊びの支援】【健康生活習慣確立への努力】【子どもに適した運動習慣への支援】【家族メンバーに影響される子どもの食生活】【親役割の遂行困難に伴う子どもへの過保護】【幼児肥満に繋がる食習慣と養育者の危機意識】の6カテゴリ-が抽出された。この結果から,養育者が幼児の生活を意識して改善する努力とそれを自負する姿、子どもの食生活が確立できない原因に対する調整役の役割と、その役割遂行の困難要因への認識および養育者としてのジレンマが表現されていた。先行研究に比較して幼児の肥満に対する危機感を抱いている姿もみられていた。次年度(H20)は,明らかとなった幼児の生活習慣と養育者の認識についての分析を深め,行動変容に関わる構成要素の体系化を図り,測定尺度の開発に向けて質問項目の抽出および因子分析を行い,併せて測定尺度の信頼性・妥当性などを検討する。今年度は家族が生活習慣をセルフモニタリングできる尺度の開発にあたり保護者の認識に関連する構成概念を入れる必要があるため、学童の保護者を対象にしたアンケート調査を実施した。実績は以下のとおりである。1.研究方法:A県内B小学校に通う学童の保護者398名を対象とし無記名によるアンケート調査を実施した。調査内容は(1)回答者の基本的属性(2)学童の基本的属性(3)学童の生活習慣(起床・就寝時刻、朝食等の摂取等)、(4)Kolotkinらによって開発されたThe Impact of Weight on Quality of Lifeのうち、自尊感情項目と活動性項目を研究者らが日本語訳したものを用いた。ボディ・イメージは研究者らが独自に作成した4項目を加えた質問紙とした。信頼性はCronbachのα係数0.81であり内的整合性を確認した。分析は学童の身長値と体重値を基にして肥満度を算出し、肥満度傾向群、標準群、痩身傾向群の3群に分けて各質問について保護者の認識比較を行った。2.結果と考察:回収数は273名(回収率68.6%)、肥満度傾向群24名(8.8%)、標準群206名(75.5%)、痩身傾向群43名(15.8%)として3群間で比較検討した。痩身傾向群の保護者は、子どもは遅寝起きの習慣がある、子どもは痩せていると感じている傾向を認めた。

肥満傾向群の保護者は、子どもは早寝早起きである、子どもは太っていると感じている傾向を認めた。さらに「体重が気になる」の設問は親子間に体重の感じ方の違いが示唆された。保護者が認識する子どもの自尊感情は、肥満傾向群の子どもが有意に低値であった。以上の結果から、さらに3群それぞれに因子分析し、保護者の認識に関わる構成概念を共通性、相違性から検討し尺度項目の精度を上げる。最終年度はさらに初年度に得られた幼児肥満の母親らのィンタビューから得られた結果を含めた尺度で保健師、幼児の保護者に対して尺度の検証を行う。本研究の目的は,幼児期からの肥満予防のため家族が生活習慣を客観視し,生活のコントロールが行えるための生活習慣セルフモニタリング測定尺度を開発することである。最終年度にあたる今年度は生活習慣セルフモニタリング尺度の質問紙の信頼性と妥当性の検証を行った。尺度の原案は平成19,20年度の結果に基づき幼児ならびに家族に関する基礎情報の質問項目15問,尺度構成は質問項目50問となった。子どもの体型が気になると回答した56歳の子どもがいる保護者63名に対し質問紙調査を実施し55名(91%)より回答を得た後,再テスト法を試みた。調査結果の因子分析(主因子法,バリマックス回転)により,解釈可能な9因子が抽出された。第1因子は「崩せない家族のペース」第2因子は「間食と活動量の少なさ」,第3因子「母親の指導力不足に起因する肥満になる食生活」,第4因子「家族のコミュニケーション力」,第5因子「規律のない食生活」,第6因子「子どもの運動量の不足と遅寝遅起き」,第7因子「働く母親と遅い夕食時刻」,第8因子「計画性のない家族行動パターン」,第9因子「甘党の朝食パンメニュー」となり,9下位尺度33項目(5段階評価)からなる質問紙となった。累積寄与率は54.5%,内的整合性を示すクロバッハαは0.78であった。再テストによる再現性は良好であった(Spearman's p=0.61, p<0.01)。以上の結果より,家族の生活習慣セルフモニタリング尺度が作成され,尺度構成の内的一貫性と再現性が検証できた。今後は質問紙の標準化と子どもの肥満度群別による得点法について検討を進めていき,さらなる信頼性と妥当性を検証していく必要がある。また,この尺度の保健指導における活用方法の検討も行う必要が示唆された。これらの結果は小児保健学の学会で発表予定である。
圧電検出・駆動型ダイヤモンドマルチプローブを搭載した次世代ナノ加工・計測システム

本研究では、圧電検出・駆動型ダイヤモンドAFMプローブを搭載した"次世代ナノ加工・計測システム"の開発を目的とした。得られた成果をまとめると以下のとおりである。1.ダイヤモンドAFMプローブの開発1)ダイヤモンド薄膜のマイクロマシニング技術を確立し、ダイヤモンドAFMプローブを開発した。具体的には、(1)選択成長法によるカンチレバー形状のパターニング技術、(2)異方性エッチングによって形成したSiモールドを利用したピラミッド形状のティップ形成技術、(3)アルミニウム薄膜を中間層に用いたダイヤモンド薄膜とガラス(Pyrex 7740)の陽極接合技術を組合せることでダイヤモンドAFMプローブ作製のためのバッチプロセスを確立した。2)有限要素法によって最適なプローブ形状(V字型カンチレバー)を設計し、ばね定数1N/m、6N/mの2種類のダイヤモンドプローブを試作し、作製したダイヤモンドプローブによってAFM計測が可能であることを明らかにした。また、従来のSi_3N_4製プローブに対して耐摩耗性が飛躍的に向上することを確認した。2.圧電検出・駆動型ダイヤモンドAFMプローブの開発1)ダイヤモンド薄膜上にPZT圧電薄膜を形成するためのスパッタ条件およびアニール条件を明らかにした。アニール温度700°C、昇温速度10°C/s、保持時間10min、N_2雰囲気中でアニールを行うことによって、約25pC/Nの圧電定数をもつPZT薄膜の形成を可能とした。さらに、ポーリング処理によって圧電定数が約65pC/Nまで向上することを明らかにした。2)SF_6ガスを用いた反応性イオンエッチング(RIE)によってPZT薄膜のパターニング技術を確立した。3)PZT圧電薄膜を搭載した圧電検出・駆動型ダイヤモンドAFMプローブの作製プロセスを確立した。以上の結果をもとに、圧電検出・駆動型ダイヤモンドAFMプローブを試作し、その性能を評価した結果、AFM観察時の計測分解能0.4nm、加工時の発生力15μNが得られることを実験的に確認した。本研究では、圧電検出・駆動型ダイヤモンドプローブを搭載した"次世代ナノ加工・計測システム"の開発を目的とした。1.ダイヤモンドAFMプローブの開発(1)ダイヤモンド薄膜のマイクロマシニング技術を確立し、ダイヤモンドAFMプローブを開発した。具体的には、(1)選択成長法によるカンチレバー形状のパターニング技術、(2)異方性エッチングによって形成したSiモールドを利用したピラミッド形状のチップ形成技術、(3)アルミニウム薄膜を中間層に用いたダイヤモンド薄膜とパイレックスガラスの陽極接合技術を組合せることでダイヤモンドAFMプローブ作製のためのバッチプロセスを確立した。(2)有限要素法によって最適なプローブ形状(V字型カンチレバー)を設計し、ばね定数1N/m、6N/mの2種類のダイヤモンドプローブを試作した。(3)作製したダイヤモンドプローブによってAFM計測が可能であることを明らかにした。2.圧電検出・駆動型ダイヤモンドAFMプローブの開発(1)ダイヤモンド薄膜上にPZT圧電薄膜を形成するための成膜条件(マグネトロンスパッタリング法)およびアニール条件を明らかにした。

アニール温度700°C、昇温速度10°C/s、保持時間10min、N_2雰囲気中でアニールを行うことによって、約65pC/Nと高い圧電定数をもつPZT薄膜の形成を可能とした。(2)SF_6ガスを用いた反応性イオンエッチング(RIE)によってPZT薄膜のパターニング技術を確立した。(3)PZT圧電薄膜を搭載した圧電検出・駆動型ダイヤモンドAFMプローブの作製プロセスを確立した。試作したプローブの性能を評価した結果、AFM観察時の計測分解能0.4nm、加工時の発生力15μNが得られることを確認した。本研究では、圧電検出・駆動型ダイヤモンドAFMプローブを搭載した"次世代ナノ加工・計測システム"の開発を目的とした。得られた成果をまとめると以下のとおりである。1.ダイヤモンドAFMプローブの開発1)ダイヤモンド薄膜のマイクロマシニング技術を確立し、ダイヤモンドAFMプローブを開発した。具体的には、(1)選択成長法によるカンチレバー形状のパターニング技術、(2)異方性エッチングによって形成したSiモールドを利用したピラミッド形状のティップ形成技術、(3)アルミニウム薄膜を中間層に用いたダイヤモンド薄膜とガラス(Pyrex 7740)の陽極接合技術を組合せることでダイヤモンドAFMプローブ作製のためのバッチプロセスを確立した。2)有限要素法によって最適なプローブ形状(V字型カンチレバー)を設計し、ばね定数1N/m、6N/mの2種類のダイヤモンドプローブを試作し、作製したダイヤモンドプローブによってAFM計測が可能であることを明らかにした。まだ、従来のSi_3N_4製プローブに対して耐摩耗性が飛躍的に向上することを確認した。2.圧電検出・駆動型ダイヤモンドAFMプローブの開発1)ダイヤモンド薄膜上にPZT圧電薄膜を形成するためのスパッタ条件およびアニール条件を明らかにした。アニール温度700°C、昇温速度10°C/s、保持時間10min、N_2雰囲気中でアニールを行うことによって、約25pC/Nの圧電定数をもつPZT薄膜の形成を可能とした。さらに、ポーリング処理によって圧電定数が約65pC/Nまで向上することを明らかにした2)SF_6ガスを用いた反応性イオンエッチング(RIE)によってPZT薄膜のパターニング技術を確立した。3)PZT圧電薄膜を搭載した圧電検出・駆動型ダイヤモンドAFMプローブの作製プロセスを確立した。以上の結果をもとに、圧電検出・駆動型ダイヤモンドAFMプローブを試作し、その性能を評価した結果、AFM観察時の計測分解能0.4nm、加工時の発生力15μNが得られることを実験的に確認した。
生業の域内多様度とその形成過程:東南アジア大陸部におけるモン村落の事例比較

本研究では、ある地域に分布する民族における生業の多様性の存在は前提として、多様性の程度の形成過程を主題化した。事例として東南アジア大陸部における農耕民モン(Hmong)を取り上げ、彼らの生業の域内多様度とその形成過程を検討した。その結果、生業の多様化の一端として、定住化の進展と資本の蓄積、そして精米機械導入による餌資源(米ぬか)調達の効率化と家畜飼育の専業化の生起、これらの因果関係の存在が示唆された。本研究の目的は、東南アジア大陸部における農耕民モン(Hmong)を事例に、彼らの生業の「域内多様度」とその形成過程を明らかにすることである。具体的にはタイ北部ナーン県におけるモン村落のフィールド調査資料を中心に、タイ国内の他県やラオス北部のモン村落の事例をあわせて比較検討することから課題に取り組む。本年度は3年間の研究期間の初年度にあたり、研究実施計画に沿って、フィールドでの現地調査を中心とした次のような活動を行った。まず、タイでの現地調査および資料収集を2014年8月に実施した。本年度の調査では、これまで調査してきたナーン県の事例との比較のための新規調査地の設定に時間をとり、ペッチャブーン県のモン村落での調査を開始した。また、帰国後は調査データの整理を行い、次年度以降の研究計画を検討した。本研究の目的は、東南アジア大陸部における農耕民モン(Hmong)を事例に、彼らの生業の域内多様度とその形成過程を明らかにすることである。具体的にはタイ北部ナーン県における域内モン村落のフィールド調査資料を中心に、タイ国内の他県やラオス北部のモン村落の事例をあわせて比較検討することから課題に取り組む。2015年度は3年間の研究期間の2年目にあたり、研究実施計画に沿ってフィールドでの現地調査を中心とした活動を行った。昨年度の調査結果を論文にまとめる作業を進めたほか、現地調査および資料収集をタイにおいて2016年3月に実施した。帰国後は調査データの整理を行い、2016年度の研究計画を再検討した。2015年度は、2014年度に設定した新規調査地での調査結果のとりまとめと、タイでの引き続きの現地調査を行った。とくに、生業の域内多様度の形成要因について、中心的な検討課題となる定住化に加えて、専業化の視点を検討しながら現地調査と資料収集を行い、研究を進めた。具体的にはタイ北部ナーン県における域内モン村落のフィールド調査資料を中心に、タイ国内の他県やラオス北部のモン村落の事例をあわせて比較検討することから課題に取り組んだ。2016年度は3年間の研究期間の最終年度にあたり、研究実施計画に沿ってフィールドでの補足調査を2016年9月に行ったほか、調査データの整理および研究成果のとりまとめを行った。本研究では、ある地域に分布する民族における生業の多様性の存在は前提として、多様性の程度の形成過程を主題化している。本研究で新たに調査地として設定したペッチャブーン県の事例では、大型精米機の導入により大量に発生する米ぬかを餌に利用した、豚の大規模飼育が一部の世帯で行われていることを確認した。この事例では1980年代半ばの定住化後、1990年代後半から精米機が導入されて、しだいに従来からの自給的な飼育は一般に行われなくなり、2010年代半ばには飼育が一部の世帯により専業的に行われるように変化した。本研究から、生業の多様化のごく一端であるが、定住化の進展と資本の蓄積、そして機械導入による餌資源調達の効率化と家畜飼育の専業化、これらの関連性が示唆された。この事例検討を含む成果は、日本地理学会2017年春季学術大会(2017年3月、筑波大学)において報告した。本年度は、今後の広域比較を視野にいれた新規調査地の設定に焦点を置いて活動を行った。この目的は順調に達成され、次年度以降もこの新規調査地での継続的な調査を行うことから、本研究の目的である生業の域内多様度についての考察が可能になると考えている。2016年度は研究計画の最終年度となるので、これまで2年間の調査結果をふまえた成果を論文としてとりまとめる。近年、モン族の経済状況の変化にあわせて、出稼ぎなどの移動機会が増えている。このモビリティの高まりと生業の多様化との関わりについて、あわせて検討できるように研究を進める。2016年度にはそのための補足の現地調査を実施する。文化人類学、人文地理学次年度もフィールド調査を中心とした研究を進める予定である。

これまでも調査を行ってきたナーン県の調査地、および本年度新たに設定したペッチャブーン県の調査地において、近年の定住化の進展と生業変化の関係性に焦点をおいた調査を行う。フィールド調査期間が予定した期間より短くなったため。年度を越えての経費使用が可能となったことをうけて、研究に必要な書籍の選定とリストのとりまとめに時間をかけたため。次年度の補足調査期間を十分にとることから使用する。3年間の研究期間の2年目にあたる次年度に、本研究に必要な書籍をまとめて発注することから予定額を使用する計画である。
SATオラクルを用いた問題解法とその応用

本研究ではSATオラクル解法の性能向上を目指し、オラクル間の連携や探索ヒューリスティックスなどの技術課題を洗い出し、その解決を図る。また、いくつかの応用問題を通して、その効果を実証する。このため、「SAT/MaxSAT/PBソルバーの開発」、「極小修正集合の列挙」、「MaxSAT/PBソルバーの応用開発」の研究を進める。最後の応用開発では、実時間スケジューリング、提携構造形成問題などに取り組む。
完全界面制御プロセスによる機能調和素子創成

(1)日本初のオリジナルのメモリデバイス作製:シリコンと強誘電体薄膜のインテグレーションを目指し実施中の研究により、従来の酸化物強誘電体材料の持つ欠点を克服する新材料として、スピングラス、双極子グラス、ワイドギャップ酸化物半導体(ZnO等)物質を選定し、シリコン半導体素子へのインテグレーションを実施した。さらにナノ電極^*間にDNA等の有機メモリ分子を組み込んだナノ構造制御メモリ素子も作製。(2)メモリデバイスの量子サイズ効果と集積化素子特性評価:(1)で選択したメモリ材料の素子サイズ(膜厚、パターン形状)の変化に伴う、メモリ特性(誘電率、磁化率)の変化を調べ、誘電体の電子分極および磁性体のスピンとの相関を明らかにし、デバイスとして動作する物理的な集積化の限界を明らかにした。特に、極限のサイズ領域(10-20nm膜厚)における、誘電物性の変化(量子効果)を評価するため、原子間力顕微鏡(AFM)に組み込んだ誘電物性評価装置を用いて、集積化時の素子特性を明らかにした。^<**>名取(筑波大)らの理論的予測と比較して考察を行った。また、ナノスケールへの集積化時に課題となる、完全界面制御を確立するため、これまでに構築してきたシリコン(100)および(111)表面上へ形成した強誘電体薄膜、およびバッファー層に使用する極薄(1nm程度)SiON形成技術を確立した。この為の界面評価は高分解能TEMを用いた^<***>。*、**、***については、堀池(東大)、一木(東洋大)、名取(筑波大)、田中(名大)らと共同して進めた。近年不揮発メモリーを対象として、強誘電体薄膜をシリコン表面上に結晶成長させる技術の開発が要望されている。酸化物強誘電体薄膜を直接シリコン表面上に結晶成長させる場合、シリコン表面が容易に酸化され、非晶質である酸化シリコン層が形成される。そのため、良好な酸化物強誘電体膜を結晶成長させることは難しい。さらに、制御されずに不可避的に形成された酸化シリコン層の電気的特性は、通常のMOSデバイスの二酸化シリコンに比べ著しく劣ると考えられる。私は、この酸化シリコン層の形成を避けるために、非酸化物であるカルコゲナイド化合物(Zn_xCd_<1-x>)Sに着目し、Siベース不揮発メモリー主材料の可能性を探索すべく研究してきた。その結果、これまで、(1)初めて、(Zn_xCd_<1-x>)S(x=0.1,0.3)が薄膜で強誘電性を発現することを示し、(2)Si基板に接合させる際、界面電子構造のマッチングを調整し、漏れ電流(I-V)特性を制御できることを見出してきた。今年度は、(1)TEMによる(Zn_xCd_<1-x>)S/Si界面構造の観察結果と(2)分極-電界特性の組成比依存を系統的に測定した。そして、包括的にこれまでの獲得データを検討して、Si基板上で使用する際の最適なZn組成比を結論した。さらに、ボトムアップのスキームに則り、我々は界面の高次制御を心掛けた強誘電体メモリーの開発を手掛けてきた。僅か1nm厚のSiONバッファ層を挿入したSi基板BiT強誘電体メモリーは良好な界面特性を示唆する電気特性データを示し、挿入による電特向上効果を明らかにした。SiON層挿入効果は、BiT-Si界面における化学反応の抑制にあり、僅か膜厚1nm程度のSiONバッファ層がSiと強誘電体薄膜の界面特性を上させ、両物質の機能を高次に調和させることを明らかにした。文字通り原子スケールで半導体との界面を制御し(量子現象を制御し)、物質科学の立場からブレークスルーとなり得る新規メモリ材料を開発し、素子化への橋渡しをすることを目的とし、「シリコンテクノロジー」と「酸化物エレクトロニクス」および「バイオエレクトロニクス」の融合を実施した。酸化に対して活性な化学反応特性を有するシリコン表面と酸化物との原子スケール完全界面制御を実施した、レーザーMBEおよびUHV-SPM技術を駆使し、シリコンと機能性薄膜をつなぐ極薄中間層(1nm程度のSiON)、さらにその上に強誘電体薄膜を全エピタキシャル形成する、完全界面-結晶成長制御技術を確立できた。機能調和・集積化を実現するため、透明なトランジスタとしてZnO-TFTの作製に成功した。現在実用に供されているアモルファスシリコンと同等以上の特性を実現でき、さらに3.3eVのバンドギャップのため可視光の吸収問題が無くなり、極めて有望なトランジスタであることが実証できた。また、電荷のみを情報伝達信号とせず、電荷情報とスピン情報を複合したスピンエレクトロニクス材料としてV-ZnOを、2段階低温薄膜成長法により実現した。さらに、新規な機能調和素子を目指して、DNA等のバイオ分子のもつプログラム自己組織化特性を利用した分子素子をSi基板上に形成し、化学的・電気的キャリア注入や、化学修飾による光スイッチング特性を付与した分子デバイス実現のための基礎物性を評価した。これらの物性評価には、ナノスケールで構造を制御した電極が必須であり、本特定研のメンバーである一木(東洋大)、堀池(東大)らとの共同研究により、当該研究を推進した。(1)日本初のオリジナルのメモリデバイス

作製:シリコンと強誘電体薄膜のインテグレーションを目指し実施中の研究により、従来の酸化物強誘電体材料の持つ欠点を克服する新材料として、スピングラス、双極子グラス、ワイドギャップ酸化物半導体(ZnO等)物質を選定し、シリコン半導体素子へのインテグレーションを実施した。さらにナノ電極^*間にDNA等の有機メモリ分子を組み込んだナノ構造制御メモリ素子も作製。(2)メモリデバイスの量子サイズ効果と集積化素子特性評価:(1)で選択したメモリ材料の素子サイズ(膜厚、パターン形状)の変化に伴う、メモリ特性(誘電率、磁化率)の変化を調べ、誘電体の電子分極および磁性体のスピンとの相関を明らかにし、デバイスとして動作する物理的な集積化の限界を明らかにした。特に、極限のサイズ領域(10-20nm膜厚)における、誘電物性の変化(量子効果)を評価するため、原子間力顕微鏡(AFM)に組み込んだ誘電物性評価装置を用いて、集積化時の素子特性を明らかにした。^<**>名取(筑波大)らの理論的予測と比較して考察を行った。また、ナノスケールへの集積化時に課題となる、完全界面制御を確立するため、これまでに構築してきたシリコン(100)および(111)表面上へ形成した強誘電体薄膜、およびバッファー層に使用する極薄(1nm程度)SiON形成技術を確立した。この為の界面評価は高分解能TEMを用いた^<***>。*、**、***については、堀池(東大)、一木(東洋大)、名取(筑波大)、田中(名大)らと共同して進めた。