hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アナトリアに於ける先史時代の『文化編年の構築』

これらの作業や結果を積み上げて行くことによって、『文化編年』の構築がより確実になっていくものと確信している。アナトリア考古学研究所は、第28次カマン・カレホユック発掘調査を平成25年6月24日9月8日まで行った。この調査の主目的は、カマン・カレホユック遺跡の北区で『文化編年』、特に前2千年紀初頭以前の先史時代の『文化編年』を構築することにある。当該年度、北区のIVVIII区で第IIIc層-アッシリア商業植民地時代、第IVa層-中間期、第IVb層-前期青銅器時代の3層に焦点を合わせて調査を行った。第IIIc層は、メソポタミアのアッシリア商人が中央アナトリアに居留区を建設し、経済活動を盛んに行なった時代である。この第IIIc層の建築遺構をほぼ取り外し、第IVa層の中間期の調査を重点的に行った。C14の分析結果から、この中間期は前3千年紀末前2千年紀初頭に年代付けられる。出土する土器を観察すると、第IVa層の中間期は、明らかに第IVb層の前期青銅器時代、また、第IIIc層のアッシリ商業植民地時代のものが混在しており、中央アナトリアが前期青銅器時代から中期青銅器時代にかけての過渡期であることが明らかであり、既にアッシリア商人が中央アナトリアに入り込んでいたことを十分に物語っている。この第IVa層は、在地の文化とメソポタミアの文化がある意味では融合した形を取っているとも言えよう。この第IVa層では、鉄資料が30点近く出土している。鉄器時代は、一般的に前1190年、ヒッタイト帝国が崩壊した後に始まったと言われているが、それより凡そ800年以上も前の文化層から鉄資料が出土したことは、製鉄の起源の再考にも結び付くものである。現在、分析資料を本邦へ持ち帰り分析を行っているところである。第IVb層の発掘調査は、VIII区を中心に行なったが、この文化層からは第IIIc層に見られる赤色磨研土器は1点も確認することは出来なかった。出土した土器の多くは、手づくね製であり粗製のものが中心であった。(財)中近東文化センター附属アナトリア考古学研究所は、平成24年6月25El9月15口、第27次カマン・カレホユック発掘調査を行った。この発掘調査の主目的の一つは、『文化編年』を構築することである。この発掘調査を通し、カマン・カレホユックに居住した民族とその文化を解明し、古代中近東世界と古代南東ヨーロッパの接点であるアナトリアが文化的、歴史的に果たしてきた役割が明らかにできるもの考える。特に先史時代の『文化編年』を構築することにより、古代中近東世界で東西、南北のほぼ中央部に位置するアナトリアが文化的にどのような役割りを果たしたのかを解明したい。当該年度の調査では、北区で昨年度に引き続き第III層と第IV層、南区で第II層を中心に発掘を進めた。特に北区では、第IIIc層-アッシリア商業植民地時代、第IVa層-中間期、そしてその直下の第IVb層で調査が行われている。アナトリア考古学では、アッシリア商業植民地時代を形成したアッシリア商人は、前20世紀後半にアナトリアへ経済活動のために入り込んだと考えられていた。しかし、カマン・カレホユックの最近の発掘調査によると、第IVa層-中間期には既に経済活動に入っていたことが明らかである。昨年度も多数の遺物が出土しており、これら出土遺物のクリーニング、修復、復元、整理作業を行った。これらの作業を継続して行うことが、『文化編年』の構築につながっていくものと考えている。
きょうだい間における対乳児音声に関する研究

本研究では,乳児きょうだいをもつ年上きょうだいの語りかけについて調査をおこなった。一つは,児童きょうだいの乳児(生後1か月生後24か月)への語りかけについて縦断的調査を行い,乳児の加齢にしたがってどのような特徴がみられるのかについて検討を行った。二つ目は,3歳児と乳児きょうだいとの遊び場面での発話について調査を行い,3歳児が乳児とどのように遊びを展開しているのかについて検討を行った。平成25年度は、研究目的であるきょうだい間における対乳児音声の特徴について、0歳児きょうだいへの年上きょうだいの言葉によるコミュニケーション方法の特徴について、幾ばくか進展があった。まず、一組のきょうだいを対象に、0歳児きょうだいとの遊び場面における発話特徴について、縦断的な調査を実施し、分析を行った。年上きょうだいは、乳児に対して、早い時期から、音や動きに関する擬音語・擬態語を発声していること、またその発声は、きょうだい本人の動作や、乳児の動作につけていることもわかった。また、母親も同様の傾向がみられ、きょうだいは母親を真似ている可能性も示唆された。これらの成果については、日本教育実践学会第16回大会(「児童の乳児きょうだいへの発話に関する研究」11月2日於岡山大学)および日本発達心理学会第25回大会(「0歳児きょうだいの遊び場面における相互交渉:きょうだいの発話に着目して」3月21日於京都大学)で発表を行った。また、01歳の年下きょうだいをもつ3歳児3組を対象に、対母親と対年下きょうだいへのかかわり方について、絵本よみ場面と手遊び歌場面を設定し、それぞれの場面での発話分析や行動特徴を検討した。対母親と対乳児では、特徴が異なること、絵本よみ場面と手遊び歌場面では、楽しさの共有方法が異なることなどが示唆された。現在分析途中のデータもあるが、この研究で得られた成果についても今後成果発表を行っていきたいと考えている。平成26年度は、乳児の加齢にしたがって、どのような特徴がみられるか、引き続き調査を行う予定である。平成26年度は,研究目的であるきょうだい間における対乳児音声の特徴について,01歳代のきょうだいへの年上きょうだいの言葉によるコミュニケーション方法の特徴について,幾ばくか進展があった。まず,昨年度から引き続き,一組のきょうだいを対象に,有意味語から多語発話への移行期のきょうだいへの年上きょうだいの発話がどのように変化するのか,発話機能カテゴリー,育児語カテゴリー,擬音語擬態語の視点から検討を行った。その結果,絵本場面では,動きを表現する擬音語擬態語を使用し,月齢があがるにつれ,動きだけでなく,動物や乗り物の鳴き声や音も表現していること。玩具場面では,玩具の受け渡しや,ふり遊びを広げる発話,弟の動きや発話をまねる発話が出現すること。身体遊び場面では,弟の動作や本人自身の動作に擬音語擬態語を使用すること。姉や兄の発話内容は,遊び場面や,弟の発達にあわせて異なる可能性が示唆された。この成果については,日本教育実践学会第17回大会(「児童の乳児きょうだいへの発話に関する研究IIー生後24か月までの家庭観察場面を通してー」11月1日於鳴門教育大学)で発表を行った。また,1歳代の年下きょうだいをもつ3歳児2組を対象に,対母親と対年下きょうだいへのかかわり方について,絵本よみ場面と手遊び歌場面を設定し,それぞれの場面での発話分析や行動特徴を検討した。対母親と対乳児では,特徴が異なること,絵本よみ場面と手遊び歌場面では,楽しさを共有方法が異なることが示唆された。この成果については,日本発達心理学会第26回大会(「1歳児きょうだいとの遊びに関する研究ー絵本場面と手遊び歌場面に着目してー」3月20日於東京大学)で発表を行った。平成27年度は,乳児の加齢にしたがって,どのような特徴がみられるか,引き続き調査を行い,3年間のまとめを行う予定である。平成27年度は,まず,3歳児と1歳児のきょうだい、3歳児と母親の手遊び歌場面について、歌と動作、視線、時間の分析を行った。2種類の手遊び歌を分析した結果,年上きょうだいは、手遊び歌と動作を正確に覚えていることがわかった。視線については、対母親、対年下きょうだいとも、終始相手の顔をみつめ、笑顔がでていた。時間については、対母親と対年下きょうだいで異なることがわかった。対母親の場合は、母親が「間」をつくり、次の動作を誘導している可能性が示唆された。対年下きょうだいの場合は、年上きょうだいの歌と動作が基準となり、年下きょうだいを誘導している傾向にあった。この成果については,日本保育学会第68回大会(「きょうだい間の遊びについての一考察ー母親との遊びと比較してー」5月10日於椙山女学園大学)で発表を行った。次に、いないいないばあ遊び場面については、児童とその年下きょうだい(生後7か月1歳8か月)の縦断的なデータを、視覚的消失の手段、視覚的消失と視覚的再現の間の「間」、視線、発話の視点から分析を行った。その結果、年上きょうだいは、視覚的消失の手段としては「手」以外にも様々な身近なものを使っていることがわかった。

次に、年上きょうだいは、視覚的消失と視覚的再現の間の「間」に、発声や行動などの工夫を凝らしていることがわかった。年下きょうだいを注意喚起する発声や、動作とともにオノマトペを発声し、年下きょうだいの期待感を高めるような工夫をしていることがわかった。また、年下きょうだいの発達とともに、いないいないばあ遊びからかくれんぼ遊びへと変化し、相互交代的な遊びへと変化していくことがわかった。この成果については,日本発達心理学会第27回大会(「乳児と年上きょうだいとの間の快の情動共有についてーいないいないばあ遊びの分析ー」4月29日於北海道大学)で発表を行った。本研究では,乳児きょうだいをもつ年上きょうだいの語りかけについて調査をおこなった。一つは,児童きょうだいの乳児(生後1か月生後24か月)への語りかけについて縦断的調査を行い,乳児の加齢にしたがってどのような特徴がみられるのかについて検討を行った。二つ目は,3歳児と乳児きょうだいとの遊び場面での発話について調査を行い,3歳児が乳児とどのように遊びを展開しているのかについて検討を行った。研究期間2年目ではあるが,いくばくかは進展があり,概ね順調と自己評価した。以下の通り,本研究途中経過的な内容であるが,成果の発表をすることができたので,記載する。1歳代のきょうだいをもつ年上きょうだいのコミュニケーションの特徴として,発話分析や行動分析を明らかにすることができた。この成果は,2014年11月1日日本教育実践学会にて「児童の乳児きょうだいへの発話に関する研究IIー生後24か月までの家庭観察場面を通してー」として,2015年3月20日日本発達心理学会にて「1歳児きょうだいとの遊びに関する研究ー絵本場面と手遊び歌場面に着目してー」として報告をおこなった。また,01歳代のきょうだいをもつ,きょうだい間の遊びの特徴を明らかにするため,「いないいないばあ」遊びなどのやりとりの発達的変化についても検討を行っている。分析途中のデータもあるため,今後できるだけはやく成果をまとめ,発表していきたいと考える。家政・生活学一般/子ども学(子ども環境学)平成27年度は,昨年度と同じ協力者を対象に,引き続き調査を行い,乳児の加齢に伴ったきょうだい間の音声を中心としたコミュニケーションの特徴を明らかにしていきたいと考える。これまでの研究から,対母親と対きょうだいとでは,異なる特徴がみられる可能性が示唆された。また,これまでは,絵本場面や手遊び歌場面などの視点から分析を行ってきたが,その他の場面も検討の対象としたいと考えている。その一つとして,「いないいないばあ」遊びを計画している。「いないいないばあ」は,乳児が好む遊びであり,多くの家庭で行われる遊びである。遊びを継続するためには,発話や動作を含めた他者とのやりとりのタイミングや「間」のとり方などが重要になってくる。乳児の年齢があがり,できることも増え,興味や関心が異なってくる可能性があり,年上きょうだいは,乳児にあわせたかかわり方を行うことが予想される。また,今年度は,対象者を増やし,年齢的な変化もみるため,横断的研究もふくめて検討していきたいと考えている。得られた成果については,学会等で発表していく予定である。研究期間初年度ではあるが、いくばくかは進展があり、概ね順調と自己評価した。以下の通り、本研究途中経過的な内容であるが、成果の発表をすることができたので、記載する。
圧電セラミックスの電気破壊力学に関する理論的研究

圧電効果は電気機械デバイスにおいて広く利用されており、PZT系(ジルコンチタン酸鉛)などの圧電セラミックスがアクチュエータ用材料として注目されている。これら圧電セラミックスの寿命の正確な予測を行うためには、これらの材料の電気破壊力学解析を行い、破壊過程を理解することが必要である。また、線形弾性破壊力学の応力拡大係数アプローチは、脆性材料の不安定破壊を予知する際に有益な成果を修めてきている。圧電材料が電気力学的負荷を受ける場合にも同じアプローチの適用が期待されるが、電気弾性相互干渉を考慮する必要があるなど問題はさらに複雑である。本研究では、き裂を有する圧電材料に注目し、電気弾性解析を行って、詳細な検討を加えた。得られた成果を要約すると以下の通りである。1.圧電セラミックス平板の電気弾性解析六方晶系(6mm)の圧電セラミックスに対する電気弾性論を用い、異方性板の理論を圧電セラミックスの電気弾性板理論に拡張し、2、3の基本的問題を例に、電気弾性相互干渉を解明した。2.縦せん断下における圧電セラミックス帯板の電気弾性破壊力学解析縦せん断下における帯板縁に平行なき裂を有する圧電セラミックス帯板(6mm)の電気弾性問題を理論解析した。数値計算を行い、応力拡大係数およびエネルギー解放率に注目して結果をグラフに示し、詳細な検討を加えた。また、帯板縁に垂直なき裂の場合についても同様に電気弾性解析を行い、考察を加えた。3.き裂を有する圧電セラミックスの動的縦せん断き裂を有する圧電セラミックスの縦せん断波散乱問題を取り上げ、理論的に解明した。また、圧電効果を考慮したエネルギー解放率を動的問題に拡張し、積分径路に独立なJ積分に帰着し、電気破壊動力学的検討を加えた。圧電セラミックスは、圧電効果を有する異方性材料で、電場と機械的変形との間に固有の連成効果を有し、誘電分極とは別に機械的応力によって分極を起こす物質であるため、圧電セラミックス破壊強度評価にあたっては、電気材料力学的研究を実施する必要がある。また、圧電セラミックス応用素子設計、高強度圧電セラミックス材料開発に資するためには、複雑な物性に支配される圧電セラミックスに対する電気破壊力学の理論的検討を行い、圧電セラミックスの電気破壊の実相解明が必要となる。本研究では、以上の点に鑑み、圧電セラミックスに対する電気材料力学の基礎式を導き、き裂の電気弾性解析を行い、電気破壊現象を解明した。得られた成果を要約すると、以下の通りである。1.電気材料力学の一般理論を基に、圧電セラミックスに対する電気材料力学の工学上有用な基礎式を誘導し、圧電セラミックスの電気力学的挙動解明を可能にした。2.圧電セラミックスの電気材料力学的挙動に関する基礎的検討を行った。(a)圧電セラミックスの電気弾性板理論について検討し、基礎式を導き,曲げを受ける圧電セラミックスの変形・応力を解明した。特に、破壊強度に重要な影響を及ぼす圧電セラミックスの分極依存性にも注目し、検討を加えた。(b)圧電セラミックスの曲げ解析を行い、製造過程においてプレス成形を行う圧電セラミックスのプレス方向依存性および分極方向依存性について検討した。3.圧電セラミックスに対する電気破壊力学の数理解析を行い、基礎的検討を行った。すなわち、き裂を有する圧電セラミックス帯板に面外せん断負荷が作用する場合の電気弾性問題を理論解析し、応力拡大係数、エネルギ-解放率に注目して結果をグラフに示し、詳細な検討を加えた。圧電セラミックス応用素子設計、高強度圧電セラミックス材料開発に資するため、圧電セラミックスの電気破壊現象を解明した。

1.六方晶系(6mm)の圧電セラミックスに対する電気弾性論を用い、異方性弾性板の理論を圧電セラミックスの電気弾性板理論に拡張し、2、3の基本的問題を例に、電気弾性相互干渉を解明した。圧電セラミックス平板は、両端で単純支持され、分布荷重を受けている場合を考えた。また、数値例としてPZT-5H,PZT-6B等を考え、圧電セラミックス平板に、正弦荷重が作用する場合および集中荷重が作用する場合について、たわみ、静電ポテンシャルおよび曲げモーメントを明らかにした。引き続き、電気破壊力学解析に入る予定である。2.縦剪断下における帯板縁に平行なき裂を有する圧電セラミックス帯板の電気弾性問題を理論解析した。電気弾性対称軸と座標軸を一致させ、分極方向は面外方向である。帯板縁における境界条件は、剪断応力、剪断ひずみ、電束密度、電界の強さから成る4種類の機械的・電気的負荷条件を考えた。解は、Fourier変換法により、問題を電気弾性場に関する双積分方程式に導き、さらに第二種Fredholm型積分方程式に帰着して求めた。数値計算を行い、応力拡大係数およびエネルギー解放率に注目し詳細な検討を加えた。3.帯板縁に乗直なき裂を有する圧電セラミックス帯板に縦剪断負荷が作用する場合の電気弾性問題を理論解析し、詳細な検討を加えた。引き続き、引っ張りによる応力拡大係数、エネルギー解放率の電気弾性解析を行い、考察を加える予定である。圧電材料破壊強度評価のための電気破壊力学に関する基礎的研究を行い、圧電アクチュエータ、超音波モータ、弾性表面波デバイス等の新しい圧電応用に関する材料設計・開発・評価に資する結果を得た。得られた成果を要約すると以下の通りである。1.縦せん断下における帯板縁に垂直なき裂を有する圧電セラミックス帯板(6mm系材料)の電気弾性相互干渉問題を考え、電気破壊力学的検討を加えた。分極方向は、帯板縁に垂直な場合を考えた。解は、フーリエ変換法により電気弾性場に関する双積分方程式に導き、さらに第2種フレドホルム型積分方程式に帰着して求めた。また、数値計算を行い、応力拡大係数およびエネルギー解放率に注目して結果をグラフに示し、詳細な検討を加えた。数値例として、PZT-5Hを考えた。2.き裂を有する圧電セラミックスの縦せん断波散乱問題を取り上げ、理論的に解明した。解は、積分変換と積分方程式を用いて求めた。また、圧電効果を考慮したエネルギー解放率を動的問題に拡張し、積分径路に独立な表示式すなわちJ積分に帰着し、電気破壊動力学的検討を加えた。さらに、動的応力拡大係数および動的エネルギー解放率の数値計算を行い、結果をグラフに示し明らかにした。3.電気破壊力学の数理解析法開発のための基礎的電気弾性問題を理論解析した。4.知的材料開発のため、古典積層理論を拡張し、機械的・熱的・電気的負荷を受ける圧電積層板(グラファイト/エポキシ繊維強化複合板と高分子系圧電膜PVDF)の電気熱弾性挙動を理論解析した。また、熱ひずみの制御可能性および電気熱弾性破壊挙動についても基礎的検討を加えた。
単一ニューロンにおけるマウスの系統認識記憶機構の解析

本研究で我々はマウス脳スライス標本を用いてフェロモン記憶の座として重要視されている副嗅球の僧帽細胞と顆粒細胞からシナプス電流を記録し、その電流に対する代謝型グルタミン酸受容体mGluR2の薬理学的及び遺伝的操作の効果を検討した。その結果、mGluR2の活性化は僧帽細胞から顆粒細胞への興奮性シナプス伝達を抑制することによって僧帽細胞の樹状突起間抑制を減少させることが判明した。現在、記憶を蓄えている僧帽細胞と顆粒細胞の特性を明らかにするための実験を行っている。マウスの妊娠を保障するフェロモンの記憶は、副嗅球の僧帽細胞と顆粒細胞との間の相反性相互シナプスの可塑的変化によるが、単一細胞レベルで記憶細胞を同定し、かつそのシナプスの可塑的変化を捉えることは誰も成功していない。そこで、神経活動依存的に活性化されるc-fosプロモーターの制御下でドキシサイクリン(dox)発現調節システムを駆動することによって、時期特異的に活性化されたニューロンを持続的に標識することを可能にしたトランスジェニックマウスを用いてこの課題に挑戦することとした。神経活動に依存したGFPマーカーの発現は、doxのない餌と神経刺激をマウスに与えることによってトリガーされるはずである。実際、本研究でdoxのない餌と交尾刺激によって、副嗅球の一部の僧帽細胞と顆粒細胞がGFPの蛍光を発し、標識されることをスライス標本において確認した。今後は、これらの標識された僧帽細胞と顆粒細胞からホールセル記録を行い、それらの細胞の電気生理学的特性及び両者間のシナプス伝達(樹状突起間シナプスを介した僧帽細胞抑制dendrodendritic inhibition、シナプス電流の長期増強など)を標識されていない僧帽細胞と顆粒細胞と比較し、交尾とフェロモン曝露によってこれらの神経細胞が神経回路の中でどのように動作(可塑的に変化)して特定の化学シグナルを認識・記憶し、引いては妊娠の保障という特有な機能を発現するのかを明らかにして行く。そこで、神経活動依存的に活性化されるc-fosプロモーターの制御下でドキシサイクリン(dox)発現調節システムを駆動することによって、時期特異的に活性化されたニューロンを持続的に標識することを可能にしたトランスジェニックマウスを用いてこの課題に挑戦してきた。神経活動に依存したGFPマーカーの発現は、doxのない餌と神経刺激をマウスに与えることによってトリガーされる。実際、本研究でdoxのない餌と交尾刺激によって、副嗅球の一部の僧帽細胞と顆粒細胞がGFPの蛍光を発し、標識されることをスライス標本において確認してきた。これらの標識された僧帽細胞と顆粒細胞からホールセル記録を行い、それらの細胞の電気生理学的な基本特性の一部を得ることができた。しかし、相反作用を及ぼし合う僧帽細胞と顆粒細胞のペアで記録できる確率が低く、標識されたペア間のシナプス伝達の特性を標識されていない僧帽細胞と顆粒細胞のペア間のシナプス伝達の特性と比較し、交尾とフェロモン曝露によってこれらの神経細胞が神経回路の中でどのように動作(可塑的に変化)して特定の化学シグナルを認識・記憶し、引いては妊娠の保障という特有な機能を発現するのかを明らかにするまでには至らなかった。今後、ペア間で記録できる確率をあげ、目的達成に繋げたいと考えている。
HIV感染者由来歯肉溝滲出液の免疫学及びウイルス学的研究

1)HIV関連歯周炎(HIV-P)における局所免疫応答と全身の免疫応答を比較検討し、歯周組織破壊に寄与すると思われる特徴的な病態の検索。方法:パスツール研究所附属病院に入院中のCDC-IV度AIDS患者33名の歯周診査を行い、歯周疾患を呈する患者21の内15名に対し歯肉溝洗浄を施行し、回収した洗浄液から白血球分画を分離して、多重染色フローサイトメトリー(FCM)を用いて解析。末梢血白血球を全身免疫状態を反映する検体とした。表面抗原の検索ではCD4/CD8,CD11b/CD16,CD16/CD68,CD4/CD45ROの4項目を、細胞内p24発現細胞に関しては抗p24抗体KC57をそれぞれCD66b,CD68と組み合わせて検索した。結果及び考察:CDC-IV度AIDS患者における歯周疾患罹患率は63.6%、HIV関連歯周炎罹患率は48.5%と、高頻度でみられた。FCMの結果、HIV-P由来GCFには多くのp24発現マクロファージが浸潤しており、総浸潤白血球の10%以上を占め、末梢血の10倍の値を示した。また、GCF中好中球は顕著なCD16bの発現低下を起こしており、IgGを介した生体防御機能に不全を来していることが伺われた。結論:GCF中p24発現マクロファージはHIV感染集団と思われ、これらの細胞内でウイルスが増殖しうる事を示唆している。好中球上CD16bの発現低下による生体防御機能の低下と併せて、GCF中白血球の解析によって見られたこれらの応答は歯肉局所特異的であると考えられる。2)HIV関連歯周炎(HIV-P)罹患局所に浸潤するp24発現マクロファージの由来と歯周組織特異的な分化様式の検討。方法:CDC-IV度AIDS患者23名から採取した歯肉溝滲出液中白血球と末梢血由来白血球におけるp24発現単核食細胞(MoP)の比率と細胞内p24の蛍光強度を、三重染色によるフローサイトメトリー法にての比較検討した。細胞分画の同定はCD4/CD8/CD14で行い、p24発現MoPはCD14/CD68/KC57を用いて同定・検索した。結果:GCF白血球中でCD68+/p24+及びCD14+/CD68+/p24+分画が占める比率は末梢血中よりも有意に高く(p<0.0001;p<0.003)、CD14+/p24+は末梢血に比べてGCFで有意に低かった(p<0.035)。CD14+/CD68+及びCD14+細胞中の細胞内p24の蛍光強度(FI)は血中よりもGCFで有意に高かったが(p、0.02;p<0.003)、CD14-/CD68+マクロファージでは、GCFと末梢血の間に差は見られなかった。また、GCF中CD68+細胞のp24FIは末梢血中のCD4+リンパ球数と負の相関を示しており(p<0.005)、GCF・末梢血両者でのCD14+細胞のp24FIの間に正の相関が見られた(p<0.02)。CD14-/CD68+マクロファージに関してはGCFと末梢血の間に有意な相関は見られなかった。結論:HIV-P罹患局所由来歯肉溝滲出液中p24+MoPは末梢血由来であり、病巣へ浸潤した後に局所でマクロファージに分化することが示された。罹患歯肉に存在する種々の抗原とHIV感染によるMoP機能の変調並びに末梢血よりも著しく早いと推測されるマクロファージへの分化がHIV-Pにおける組織破壊様式に関わっていると思われる。3 HIV関連歯周炎(HIV-P)における免疫生物学パラメーターと臨床パラメータとの関連性の検討及びその特性の分析。方法:CDC-IV度AIDS患者91の歯周診査を行い、HIV-Pを呈する44名(48.35%)の内、38名について精査、gingival index(GI)、ポケット深さ(PD)、付着の喪失(LA)、歯槽骨の吸収(BL)の4種の臨床パラメーターを記録した。他方、局所免疫応答については歯肉溝洗浄液から得られた歯肉溝滲出液(GCF)中白血球と末梢血中白血球中のp24発現マクロファージをフローサイトメトリーにて解析した結果を、全身的免疫能の視標としては末梢血中CD4+リンパ球数を免疫生物学的パラメーターとして用いた。その結果得られた横断的データを主成分分析(PCA)にかけた。尚、HIV-Pの臨床的特徴をより明らかにするため、AIDS患者と同年齢層の非感染成人性歯周炎(AP)患者との臨床パラメーター値の比較を行った。結果:GI,LA及びPDはAPに比べてHIV-Pで有意に高かった(p<0.05,0.001 and 0.01)。HIV-P群内比較では、LAとGCF中CD68/p24細胞分画(%CD68/p24)(p<0.05)、及びCD4+リンパ球数とBLとの間に有意な相関が見られた(p<0.05).PCAの結果、HIV-Pを制御する因子の内3因子が強く作用しており、分散の75%を説明していた。

第一因子組織破壊を反映するGI,LA,BLと%CD68/p24が強く影響していた。第二因子では%CD68/p24,BL及びT4,の影響が強く、さらに%CD68/p24はT4とBLに対して負の相関を示していた。第3因子は年齢,T4,BLによる影響を表していた。結論:HIV-Pは重篤な歯周組織の破壊とp24発現マクロファージの浸潤よって特徴付けられる。歯肉の破壊にp24発現マクロファージの浸潤が深く関わっている反面、BLによって反映される歯槽骨の吸収とp24発現マクロファージの浸潤はそれぞれ異なる病期におこることが示唆された。1)HIV関連歯周炎(HIV-P)における局所免疫応答と全身の免疫応答を比較検討し、歯周組織破壊に寄与すると思われる特徴的な病態の検索。方法:パスツール研究所附属病院に入院中のCDC-IV度AIDS患者33名の歯周診査を行い、歯周疾患を呈する患者21の内15名に対し歯肉溝洗浄を施行し、回収した洗浄液から白血球分画を分離して、多重染色フローサイトメトリー(FCM)を用いて解析。末梢血白血球を全身免疫状態を反映する検体とした。表面抗原の検索ではCD4/CD8,CD11b/CD16,CD16/CD68,CD4/CD45ROの4項目を、細胞内p24発現細胞に関しては抗p24抗体KC57をそれぞれCD66b,CD68と組み合わせて検索した。結果及び考察:CDC-IV度AIDS患者における歯周疾患罹患率は63.6%、HIV関連歯周炎罹患率は48.5%と、高頻度でみられた。FCMの結果、HIV-P由来GCFには多くのp24発現マクロファージが浸潤しており、総浸潤白血球の10%以上を占め、末梢血の10倍の値を示した。また、GCF中好中球は顕著なCD16bの発現低下を起こしており、IgGを介した生体防御機能に不全を来していることが伺われた。結論:GCF中p24発現マクロファージはHIV感染集団と思われ、これらの細胞内でウイルスが増殖しうる事を示唆している。好中球上CD16bの発現低下による生体防御機能の低下と併せて、GCF中白血球の解析によって見られたこれらの応答は歯肉局所特異的であると考えられる。2)HIV関連歯周炎(HIV-P)罹患局所に浸潤するp24発現マクロファージの由来と歯周組織特異的な分化様式の検討。方法:CDC-IV度AIDS患者23名から採取した歯肉溝滲出液中白血球と末梢血由来白血球におけるp24発現単核食細胞(MoP)の比率と細胞内p24の蛍光強度を、三重染色によるフローサイトメトリー法にての比較検討した。細胞分画の同定はCD4/CD8/CD14で行い、p24発現MoPはCD14/CD68/KC57を用いて同定・検索した。結果:GCF白血球中でCD68+/p24+及びCD14+/CD68+/p24+分画が占める比率は末梢血中よりも有意に高く(p<0.0001;p<0.003)、CD14+/p24+は末梢血に比べてGCFで有意に低かった(p<0.035)。CD14+/CD68+及びCD14+細胞中の細胞内p24の蛍光強度(FI)は血中よりもGCFで有意に高かったが(p、0.02;p<0.003)、CD14-/CD68+マクロファージでは、GCFと末梢血の間に差は見られなかった。また、GCF中CD68+細胞のp24FIは末梢血中のCD4+リンパ球数と負の相関を示しており(p<0.005)、GCF・末梢血両者でのCD14+細胞のp24FIの間に正の相関が見られた(p<0.02)。CD14-/CD68+マクロファージに関してはGCFと末梢血の間に有意な相関は見られなかった。結論:HIV-P罹患局所由来歯肉溝滲出液中p24+MoPは末梢血由来であり、病巣へ浸潤した後に局所でマクロファージに分化することが示された。
行動決定における価値判断の脳内情報コーディング機構

報酬獲得のための行動決定における報酬価値の脳内表現を調べるために、報酬までの労働負荷と報酬量の組み合わせを選択する行動決定課題をトレーニングしたサルを用いて眼窩前頭皮質のニューロン活動を解析したところ、2つの選択肢の報酬価値の差や和に相関した反応を示すニューロン群があった。ニューロン記録部位をムシモルにより不活化すると、行動決定課題遂行時の誤答率および選択の反応時間が増大した。報酬獲得のための行動決定を調べるために、まず、報酬までの労働負荷と報酬量の組み合わせを選択する行動決定課題をサルにトレーニングした。この課題では、4段階の報酬量と4段階の仕事量を組み合わせた16通りから、その内の2つを選択肢として呈示し、選択を行わせる。選択はモンキーチェア内に装備した左右のバーの内いずれかを握ることで行う。選択後、選択した試行スケジュール(画面に表示される視覚刺激の色が赤から緑に変わったら、モンキーチェア内の中央バーから1秒以内に手を離す、という視覚弁別試行を複数回行う)を行い、約束された量の水を報酬として獲得できる。労働負荷と報酬量の組み合わせは全部で16通りあり、労働負荷はターゲットの長さによって、報酬量はターゲットの明るさによって表した。この16通りから2つを選ぶ組み合わせは全部で120通りある。報酬の量と獲得の為の労働量を変化させた選択肢を用意してサルに行動選択させたときの行動解析を行った結果、報酬価値の指数関数割引モデルに基づく価値判断を行っていることが示唆された。そこで、選択肢を自分で選択した場合とコンピューターによって指示された場合の行動決定に差があるかどうかを報酬価値の割引モデルによって解析したところ、自己選択したときの方が選択肢の主観的価値が高まっていることが示唆され、国際誌に発表した。次に、価値判断に関連することが示唆されている脳内の領野の内、眼窩前頭皮質からニューロン活動を記録して解析したところ、2つの選択肢の価値の差分情報を担っているニューロンの存在が明らかになり、その方式に3種類あることが示唆され、国際学会、国内学会で発表した。報酬獲得のための行動決定を調べるために、2頭目のサルに、報酬までの労働負荷と報酬量の組み合わせを選択する行動決定課題をサルにトレーニングした。選択後、選択した試行スケジュール(画面に表示される視覚刺激の色が赤から緑に変わったら、モンキーチェア内の中央バーから1秒以内に手を離す、という視覚弁別試行を数回行う)を行い、約束された量の水を報酬として獲得する。労働負荷と報酬量の組み合わせは全部で16通りあり、労働負荷はターゲットの長さによって、報酬量はターゲットの明るさによって表している。2頭目のサルでも、行動選択の結果を解析すると、報酬価値の指数関数割引モデルでよく説明できることが確かめられた。そこで、脳内で報酬獲得の行動決定に関与していると考えられる領野の1つである、眼窩前頭皮質より単一ニューロン活動を記録した(2頭のサル)。単一ニューロン活動記録実験の際には、各ターゲットに対する反応を分離するために、まず2つのターゲットを順番に1つずつ提示した後に、提示した2つのターゲットを左右に同時に提示して選択させた。最初のターゲット提示時には、そのターゲットで表される報酬価値に関する情報が、2つめのターゲット提示時には、1つめと2つめのターゲットで表される報酬価値の差分情報が解析できる。この結果、2つめのターゲット呈示時に、呈示ターゲットの価値を表すニューロンのみならず、1つめのターゲットと2つめのターゲットの価値の差および和を表すニューロンの存在が明らかになり、成果を国際学会、国内学会で発表した。報酬獲得のための行動決定を調べるために、2頭のサルに、報酬までの労働負荷と報酬量の組み合わせを選択する行動決定課題(行動選択型報酬スケジュール課題)トレーニングした。この課題では、3から4段階の報酬量と3から4段階の仕事量を組み合わせた9から16通りから、その内の2つを選択肢として呈示し、選択を行わせる。行動選択の結果は報酬価値の指数関数割引モデルでよく説明された。このモデルを用い、眼窩前頭皮質の単一ニューロン活動を2番目の選択肢が呈示されたときに関して解析した結果、2つの選択肢の価値の差あるいは和の情報と相関のあるニューロンや呈示された1つの選択肢の価値の情報と相関のあるニューロンが存在した。さらに、これらのニューロン群が選択行動に影響を与えているのかどうかを確かめるために、両側のニューロン記録部位にムシモルを注入して課題遂行への影響を調べた。その結果、ムシモル注入によって選択行動の誤答率が増え、選択の反応時間が選択肢の価値に依存した様式で増加することがわかった。これらの結果は、眼窩前頭皮質のニューロンが選択価値の情報を持っており、選択行動に直接関与していることを示しており、この成果を国際学会(Society for Neuroscience年大会)、国内学会(神経科学大会、生理学会大会)で発表した。

ニューロン記録部位をムシモルにより不活化すると、行動決定課題遂行時の誤答率および選択の反応時間が増大した。サルの行動決定課題トレーニングおよび眼窩前頭皮質からのニューロン活動記録を2頭のサルで行って、選択肢の価値に関係するニューロンの存在をつきとめ、国内外の学会で発表することができた。27年度が最終年度であるため、記入しない。システム脳科学行動決定課題遂行中のサルの眼窩前頭皮質の役割をさらに明らかにするために、(1)価値のコーディングメカニズムの数理モデル解析、(2)電気刺激や薬物阻害によるcausalityのチェックを行う。また、血中セロトニン濃度を操作したときの影響も調べる。サルの行動決定課題トレーニングも順調に進み、報酬価値に基づく行動選択における自己選択効果の影響を調べて国際誌に発表することができた。また、眼窩前頭皮質からのニューロン活動の記録・解析も順調である。行動決定課題遂行中のサルの眼窩前頭皮質からのニューロン活動記録を進め、報酬価値の情報処理に関する役割を明らかにする。また、ニューロン記録部位を電気刺激したときの影響も調べる。血中セロトニン濃度を操作したときの影響も調べていく。
社会的文脈における作り笑い現象の構造と機能の解明-ASD者と健常者の比較を通して

〇「作り笑い」現象の機能について、印象操作・からかい行為・雰囲気操作の様相と、社会性の発達水準および精神的健康との間には、どのような関連があるのかに関する研究:ASD者・定型発達者を対象とした社会性発達および精神的健康との関連を検討。方法として、作り笑い尺度20項目、感情表出制御尺度21項目(崖・新井;1999参照)、自尊感情尺度10項目について検討する。障害(有無)×作り笑い得点(高低)による感情表出制御および自尊感情の差を分散分析により検討する。〇ASD者特有の作り笑い現象の理解に関する研究:PC画面中央に「自然な笑い」「作り笑い」「中立的表情」の画像を呈示し、笑い表情については、「作り笑い」か否かの判定を求める。その際、アイトラッカー(Tobii Pro X3-120)を用いて視線計測を同時に行う。「本当に笑っているのか、作り笑いをしているのか」「そのように思った理由はなにか」という質問への自由回答を求め、作り笑い現象の理解に関して社会的コミュニケーションの観点から考察をすすめている。研究協力者(特にASD)のリクルートに時間がかかり、計画が全体的に遅れてしまったため。研究協力者をひろく募集するため、障害児の親の会や特別支援学級関係のルートを用いたリクルートをすすめる。●「作り笑い」の表情表出に関する探索的研究をすすめるために、どのような「作り笑い」の表出がどの発達期にどのような社会的文脈構造のなかで生起するのか、ネガティブ感情の抑制をコントロールする笑いの表出に関わるメタコミュニケーションを明確にすることを目的とした。「“作り笑い"をするか?」「どのようなときにするか。」という質問へ自由回答を求める。自分が参加した雑談風景の録画を視聴し、そのなかで“作り笑い"を表出した場面について、表情とそのときの感情や意図について自由回答を求める。●「作り笑い」表情の理解について検討するために、「自然な笑い」「作り笑い」「中立的」の表情刺激課題を作成した。(最終的には、「自然な笑い」「作り笑い」に加え「中立的表情」の3種類の表情刺激課題各50個作成を目指している)「自然な笑い」の作成手順は、1実験協力者が面白いと思うお笑い番組を10分程度視聴し、その時の表情を録画する。2その録画のなかで表出された笑いの表情について、おかしみを感じた自然な笑いの表出の程度を協力者自身が評定する。3高い評点の笑い表情を「自然な笑い」表情として採用する。「作り笑い」の作成手順は、1実験協力者は経済に関する対談映像を5分程度視聴し、途中で実験者の「笑ってください」の合図に従い笑うことを求められる。その時の表情を録画する。2その録画なかで表出された笑い表情について、作り笑いの程度を協力者自身が評定する。3高い評点の笑い表情を「作り笑い」表情として採用する。研究協力者のリクルートが難航しているため。研究協力者を幅広く募るため、市民向けの広報誌等も活用する。想定したよりも人件費がかからなかったため研究協力者のリクルートが難航しているため次年度使用額が生じた。次年度は研究最終年度のため、予定通りに執行する。
CALL/MALLによる英語学習成功者の学習者要因の特定とガイダンスモデルの構築

米国留学を控えた日本人大学生が、リスニング用オンライン学習活動に従事する際、CALLとMALLのどちらのプラットフォームを選択するのか、また、どのような学習方略を使いながら学習を進めるのかを調べ、そのデータをTOEICスコアで測るリスニング力向上の度合いと比較した。CALLとMALLの選択を比較した結果、学生がおこなったすべての学習機会のうち、98%超がスマートフォンを使ったMALL環境でおこなわれていた。インタビューを用いた調査では、「空き時間を活用する」という学習計画(メタ認知)を進めるためにスマートフォンを使っている学生が多いことが明らかとなり、このことから、携帯性・即時性というスマートフォンならではの特徴が学習者のメタ認知方略使用を促進していることがわかった。また、学習方略とリスニング力の関係では、「学習した週の数」ならびに「ログインした(学習した)回数」とリスニング力の伸びとの間に弱い相関がみられた。つまり、このオンライン学習の成功者は、「定期的に(メタ認知方略)」、「何度も繰り返して(認知方略)」学習した学生であったことがわかった。さらに、「定期的に」学習を続けた学生にインタビューしたところ、「よく使うアプリのアイコンの隣にリスニングのアイコンを置いておいた」、「リマインドの機能を使った」など、スマートフォン独自の機能を使って学習行程を管理するメタ認知方略を発達させていたこともわかった。これらの結果は、スマートフォンというメディアの特性が、通常の学習環境やCALL環境下とは違った、より効率的・効果的な学習方略の使用を引き出していることを示している。当初の予定どおり、オンライン・タスクに取り組む大学生英語学習者のCALL/MALLの選択と学習行動、そしてTOEICのスコアデータを収集し、それらの比較検証から、オンライン学習に成功する英語学習者が使用するメタ認知方略や認知方略を抽出することができた。また、次年度の継続研究に向け、オンライン学習環境の改善と、研究方法の見直しをおこなった。オンライン・タスク遂行における学習者要因に関する研究をおこなう。具体的には、前年度に改善された学習環境において、学習者の動機づけやメタ認知、学習方略といった学習者要因がCALL/MALL学習の持続度や習熟度に与える影響を質・量の両面から調べる。さらに、それらの研究結果から、CALL/MALL学習成功者の特徴を学習行動と学習者要因の観点からまとめた学習者向けガイダンス・モデルを構築する。次年度使用額が生じた主な理由は、1)購入を予定していた設備備品を安価なものにしたこと、2)学会発表のための旅費の支出が少なかったこと、3)データ入力のための人件費がかからなかったこと、の3点が挙げられる。次年度は、インタビューやデータ処理を積極的におこなうことで人件費を使用し、また、前年度に達成できなかった学会発表を各地でおこない、論文執筆を進める予定である。
ＣＯ２還元しながら発電する画期的なＨ２－ＣＯ２燃料電池の開発研究

参照電極付き固体高分子形燃料電池単セルを用いてCO2の電極反応、対極にH2を供給した燃料電池発電性能,反応生成物を検討した。その結果,CO2の電気化学的還元が0.050.4 V vs DHEの電位で生ずることが分かった。これから,H2-CO2燃料電池は自立発電が可能であることが判明した。燃料電池発電については,温度上昇に伴い最高出力密度が増加し,これはCO2還元が熱的に活性化されることを表す。0.051 V vs DHEの定電位で,電流が2時間サイクルで変動し,電極反応の被毒とその回復が繰り返し起こることを示す。CO2還元反応の中間体ないし反応物がメタン,メタノールであることが分かった。二酸化炭素の理論電解電位は-0.2+0.2 V vs NHEであるのに対して,実質的には1.52 Vの大きな過電圧を要することが知られている。当研究グループは,膜電極接合体を用いた場合に,ほぼ理論電解電位で二酸化炭素の還元を生ずることを見出した。この知見を基に,二酸化炭素を反応物として使用する燃料電池への展開を図っている。まず,固体高分子形電解セルにインライン接続した質量分析装置を加圧120°Cの環境下でも行えるようにした。Pt/C電極触媒を有する膜電極接合体を組み込んだ単セルの運転条件をパラメータとして変化させ,それに対する生成物の変化を調べた。その結果,微量に生成するメタンとメタノールの温度依存性は大きな差が認められなかった。次に,電極触媒をPt-Ru/CおよびRu/Cに変えた膜電極接合体を作製し,それを単セルに組み込み二酸化炭素ガス還元生成物の分析を行った。単セル温度を室温から100°Cの間で変え,電極電位に対する排出物の分析を行った。温度上昇に伴い,メタンとメタノールの生成量は増加し,また電位が0+0.25 V vs DHEの範囲で大差は認められなかった。電極触媒の特性は,Pt-Ru/C≒Ru/C>Pt/Cであった。また,電極触媒にPt-Ru/Cを用いた膜電極接合体を単セルに組み込み,アノードに水素ガス,カソードに二酸化炭素ガスを導入しながら燃料電池としての発電試験を行った。単セル温度を室温から100°Cの間で変えてI-VならびにI-P特性を測定した。結果的に,Pt/Cに比べてPt-Ru/Cを用いた場合,燃料電池発電特性が約3倍向上した。これは上述した二酸化炭素特性が向上することで,燃料電池のカソード性能が向上し,それが発電特性を引き上げたと考察される。二酸化炭素の電気化学的還元に関する標準電極電位は-0.2 +0.2 V vs NHEであるのに対して,実質的に1.52 Vの大きな過電圧を要している。当研究グーループは,膜電極接合体を用いた場合に,容易に二酸化炭素の還元を生ずることを見出している。この知見を基に,二酸化炭素を反応物として使用する燃料電池への展開を図る。まず,オンライン質量分析の導入を行った。膜電極接合体を組み込んだ単セルに質量分析装置を直結して,排出ガスの分析が行えるようにした。単セルの運転条件をパラメータとして変化させ,それに対する生成物の変化を把握することを目的とする。一連の測定を行い,定性実験は可能なレベルとなったが,定量に関する経時変動については,今後の改良課題とする。次いで,膜電極接合体を組み込んだ単セルのアノードに水素ガス,カソードに二酸化炭素ガスを導入しながら燃料電池としての発電試験を行った。単セル温度を室温から80°Cの間で変えてI-VならびにI-P特性を測定した。その結果,室温で発電が認められ,このことは上述した標準電極電位近傍で二酸化炭素が還元され,水素ガス酸化が逆反応として作用し,全体として燃料電池発電に結びついたと考察される。さらに,セル温度を上昇させると発電性能の向上が認められ,二酸化炭素還元反応は温度上昇に伴い反応速度が上昇する様子が伺われる。また,水素二酸化炭素燃料電池発電を行いながらの生成物オンライン分析を実施した。二酸化炭素還元極の電極触媒にPt/CおよびPt-Ru/Cを用いて生成物を調べた結果,Pt/CよりもPt-Ru/Cの方がセル外に排出されるアルコール生成物量が一桁以上多くなることが分かった。セルからの排ガス分析をオンライン質量分析で行えるようになった。また,H2-CO2燃料電池としての発電特性の評価をPtカソードをモデルに行った。さらに,カソード電極触媒についてPt/CとPtRu/Cとで比較検討をおこない,生成物の相違について知見を得た。このように,ほぼ当初の計画どおりに研究を遂行している。(1)各種電極触媒を用いた二酸化炭素還元の研究,(2)左記

電極触媒を使用する単セルの燃料電池発電特性の測定,(3)当該単セルにおける生成物の分析を行う。研究計画の変更はない。該当なし
ヘリウム膜を用いた吸着膜の構造と界面摩擦の研究

マクロスケールでの摩擦法則はよく知られた物理法則である。しかし原子スケールでの摩擦力の性質はよく理解されているとは言いがたい.近年,原子間力顕微鏡,表面力測定装置等の新しい実験技術の開発と計算機の進歩によって,ナノトライボロジーと呼ばれる新しい研究分野が発展している.その中で物理吸着の界面摩擦は原子スケールでの摩擦のメカニズムに重要な知見を与えるものとして興味が持たれている.本研究では,物理吸着膜の摩擦力の性質と,それを決める因子を明らかにすることを目的として,グラファイト基板上のヘリウム吸着膜の界面摩擦を測定した.ヘリウム吸着膜の界面摩擦の測定は,グラファイトを電極に圧着した水晶振動子を作製し,水晶マイクロバランス法を用いた.測定はこれまでの研究に基づき,吸着膜の構造と関係する面密度と吸着膜の滑り速度と関係する振動子の振幅をパラメーターとして界面摩擦の温度変化を測定した.測定の結果,次のことが明らかになった.(1)ヘリウム原子2原子層膜および3原子層膜において低温で摩擦力の減少が観測される.(2)摩擦力が減少する温度は膜の層構造に従がって階段状に変化し,3原子層膜の温度は2原子層より低い.(3)低温での摩擦力の減少は振動子の振幅に依存し,振幅が大きいほうが摩擦力の減少が大きい.(4)低温での低摩擦状態は準安定状態であり,低温で大振幅から低振幅に変化させても低摩擦状態は維持される.これらの現象は,他の吸着膜の測定では知られていないものであり,摩擦力の小さいヘリウム膜で初めて観測された.また,ヘリウム膜の界面摩擦は非粘性摩擦であることが明らかになった.今後の界面摩擦の研究に重要な知見を与えると期待される.マクロスケールでの摩擦法則はよく知られた物理法則である。しかし原子スケールでの摩擦力の性質はよく理解されているとは言いがたい.近年,原子間力顕微鏡,表面力測定装置等の新しい実験技術の開発と計算機の進歩によって,ナノトライボロジーと呼ばれる新しい研究分野が発展している.その中で物理吸着の界面摩擦は原子スケールでの摩擦のメカニズムに重要な知見を与えるものとして興味が持たれている.本研究では,物理吸着膜の摩擦力の性質と,それを決める因子を明らかにすることを目的として,グラファイト基板上のヘリウム吸着膜の界面摩擦を測定した.ヘリウム吸着膜の界面摩擦の測定は,グラファイトを電極に圧着した水晶振動子を作製し,水晶マイクロバランス法を用いた.測定はこれまでの研究に基づき,吸着膜の構造と関係する面密度と吸着膜の滑り速度と関係する振動子の振幅をパラメーターとして界面摩擦の温度変化を測定した.測定の結果,次のことが明らかになった.(1)ヘリウム原子2原子層膜および3原子層膜において低温で摩擦力の減少が観測される.(2)摩擦力が減少する温度は膜の層構造に従がって階段状に変化し,3原子層膜の温度は2原子層より低い.(3)低温での摩擦力の減少は振動子の振幅に依存し,振幅が大きいほうが摩擦力の減少が大きい.(4)低温での低摩擦状態は準安定状態であり,低温で大振幅から低振幅に変化させても低摩擦状態は維持される.これらの現象は,他の吸着膜の測定では知られていないものであり,摩擦力の小さいヘリウム膜で初めて観測された.また,ヘリウム膜の界面摩擦は非粘性摩擦であることが明らかになった.今後の界面摩擦の研究に重要な知見を与えると期待される.マクロスケールでの摩擦法則はよく知られた物理法則である.しかし,原子スケールでの摩擦力の性質はよく理解されているとは言いがたい.近年,原子間力顕微鏡や水晶マイクロバランス等の新しい実験技術の開発によって,原子スケールの摩擦ではマクロスケールとは異なった振る舞いが観察されている.本研究では吸着膜の界面摩擦を決める重要な因子を明らかにすることを目的とし,グラファイト基板上のヘリウム吸着膜の界面摩擦を測定した.試料は水晶振動子上の電極にグラファイト基板を圧着し準備した.界面摩擦の測定は,これまでの研究に基づきヘリウム吸着膜の面密度(吸着膜の構造と関係する)と共に水晶振動子の振幅(吸着膜に加える外力に対応する)をパラメータとして温度変化を求めた.測定の結果,次のことが明らかになった.(1)ヘリウム原子2原子層膜および3原子層膜において低温で摩擦力の減少が観測される.(2)2原子層膜と3原子層膜を比較すると,3原子層膜の摩擦力が減少を始める温度が低い.(1)と(2)の結果は界面摩擦の大きさを決める因子に吸膜着の構造的な乱れが重要であるという考えを定性的に支持する.(3)摩擦力は速度に比例する粘性摩擦ではなく,低振幅の測定では高振幅と比較して摩擦力の低温で起こる.これらの結果は界面摩擦の研究に重要な知見を与えるものである.マクロスケールでの摩擦法則はよく知られた物理法則である。しかし原子スケールでの摩擦力の性質はよく理解されているとは言いがたい.近年,原子間力顕微鏡,表面力測定装置等の新しい実験技術の開発と計算機の進歩によって,ナノトライポロジーと呼ばれる新しい研究分野が発展している.

その中で物理吸着の界面摩擦は原子スケールでの摩擦のメカニズムに重要な知見を与えるものとして興味が持たれている.本研究では,物理吸着膜の摩擦力の性質と,それを決める因子を明らかにすることを目的として,ヘリウム吸着膜の界面摩擦を測定した.本年度はヘグラファイト基板とグラファイトにKrを吸着させた基板を用意し,基板の違いによる摩擦力の性質を調べた.測定の結果,ヘグラファイト基板とグラファイトにKrを1原子層吸着させた基板でも共通に次のことが観測された.(1)ヘリウム原子2原子層膜および3原子層膜において低温で摩擦力の減少が観測される.(2)摩擦力が減少する温度は膜の層構造が従って階段状に変化し,3原子層膜の温度は2原子層より低い.(3)低温での摩擦力の減少は振動子の振幅に依存し,振幅が大きいほうが摩擦力の減少が大きい.(4)低温での低摩擦状態は準安定状態であり,低温で大振幅から低振幅に変化させても低摩擦状態は維持される.また,摩擦力は非粘性摩擦である.しかし,Krを吸着させた基板では摩擦力が大きくなり.摩擦力の大きさは基板の性質に強く依存することが明らかになった.今後の界面摩擦の研究に重要な知見を与えると期待される.