hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
相対論的2流体モデルで明らかにするパルサー風のシグマ問題

Maxwell方程式の拘束条件を満たす安定な数値シミュレーションスコードの構築という当初目的についてはほぼ達成したものと考えている.また高次精度化についても共同研究を通じて大きな進展があった.相対論的プラズマダイナミクスを記述する数値シミュレーションモデルとして,現在は相対論的磁気流体方程式(RMHD方程式)が標準的に用いられている.本研究ではその拡張として電子・イオンを別個の流体として扱う相対論的2流体モデルの開発を行った.具体的には,数値シミュレーションコードを開発・テスト問題へ適用,またRMHD方程式の結果との比較を通して,RMHD方程式の代替モデルとしての可能性を詳細に検討した.その結果,本モデルはRMHDには無い長所を備えていることが分かり,今後の更なる発展が期待される.数値シミュレーションコードとしては,方程式系の数学的拘束条件(div(B)およびdiv(E))を満たしつつ,数値的にも安定にシミュレーションを行うことが出来るコードを開発することに成功した.MHD方程式系に対して提案されていたHLL-UCTと呼ばれる手法を応用し,格子配置を工夫することで相対論的2流体モデルにも適用し,結果として非常に安定なシミュレーションコードの構築に成功した.本手法は有限差分法を用いたものであるが,米国ノートルダム大学との共同研究を通して有限体積法を用いた数値スキームの更なる高精度化にも取り組んだ.同様に数学的拘束条件を満たしつつ高次精度(3次および4次精度)で補間関数を構築する方法を開発し,テスト計算結果が有限差分コードによる計算結果と良く一致することを確かめた.物理的には,相対論的2流体モデルによる計算結果は長波長近似においてはRMHD方程式の結果と非常に良く一致することを確かめることが出来た.特に有限の電気抵抗を考慮した抵抗性RMHDの数値的困難を解決出来ることは大きな利点である.一方で,相対論的2流体モデルではRMHD方程式に無い高周波の固有モードが存在するため,時間ステップに厳しい制限がつく.この問題に対しても陰的解法の導入により対処している.相対論的プラズマダイナミクスを記述する数値シミュレーションモデルとして,現在は相対論的磁気流体(MHD)方程式が標準的に用いられている.本研究ではその拡張として電子・イオンを別個の流体として扱う相対論的2流体モデルの開発を行った.具体的には,数値シミュレーションコードを開発・テスト問題へ適用,また相対論的MHD方程式の結果との比較を通して,相対論的MHD方程式の代替モデルとしての可能性を詳細に検討した.その結果,本モデルは相対論的MHDには無い長所を備えていることが分かり,今後の更なる発展が期待される.多次元計算においても拘束条件を満たす安定な相対論的2流体コードが構築出来たという点においては,達成度は高く評価出来ると考えている.一方で具体的な物理問題への適用は少し遅れているが,これは主に当初予定していなかった非相対論的
唾液腺エクソサイトーシス・エンドサイトーシス・カップリングの分子機構

本研究では、生きた細胞の共焦点レーザー顕微鏡観察を中心とした形態学的アプローチを主体に、唾液分布の基盤となるエクソサイトーシス・エンドサイトーシス・カップリングの分子機構を解析している。本年度は、丸ごと臓器の灌流腺の形態・生理学的解析、高速共焦点レーザー顕微鏡によるカルシウムシグナリングの解析、βガラクトシダーゼノックアウトマウスの耳下腺の解析などをおこない、以下の知見を得た。1)丸ごと臓器の形態・生理学的解析:ラット耳下腺の血管灌流標本にβ刺激(酵素分泌)あるいはムスカリン刺激(水分泌)を与え、啓示的に分泌唾液及び腺組織を採取し、形態と生理機構を解析した。Β刺激では開口分泌が生じ顆粒膜は一個一個回収されたが、ムスカリン刺激すると顆粒膜の回収が阻害された。Β刺激では水分泌がほとんどなく、ムスカリン刺激では大量の水分泌があることから、顆粒膜の回収機構と水分泌の間に何らかの相関があると推定された。2)カルシウムシグナリング:高速共焦点レーザー顕微鏡観察により、唾液腺のカルシウムシグナリングが興奮性細胞に匹敵する速さでおこなわれていること、それが腺房で同調的に、導管では非同調的におこなわれていること、などが判明した。ギャップジャンクションは主に腺房細胞間に認められ、腺房は機能的合胞体を形成していると思われた。3)βガラクトシダーゼノックアウトマウス:脂質のライソゾーム代謝にかかわるβガラクトシダーゼを欠損したマウスでは耳下腺腺房細胞に著明な空胞化が認められた。電顕観察では空胞では粗面小胞体領域に観察され、本酵素は膜のエンドサイトーシスよりむしろ生合成系に関与することが推定された。ラットおよびヒトの唾液腺をin vitroで分泌刺激し、共焦点レーザー顕微鏡、走査電子顕微鏡、クラスリン、アダプチン等の被覆小胞関連抗体を用いた免疫組織化学により、唾液腺エクソサイトーシス・エンドサイトーシス・カップリングの分子機構を解析した結果、以下の知見を得た。1)共焦点レーザー顕微鏡による生きた細胞の観察では、ベータ刺激を与えた時は、刺激後10-15秒で開口分泌が誘発され、融合した分泌顆粒膜は40-70秒で消失した。2)走査電顕観察により、ベータ刺激による融合膜には被覆小胞様構造が存在することが判明した。3)ムスカリン刺激では、刺激後ただちに開口分泌が生じ、融合膜は一個の顆粒より大きく、そこには被覆小胞様構造は認められない。この開口分泌現象は、刺激後数分以内でみられなくなった。4)リアルタイム共焦点レーザー顕微鏡で、分泌刺激後のカルシウムの細胞内濃度変化を解析したところ、ベータ刺激では変化せず、ムスカリン刺激で刺激直後の著しいカルシウム上昇が認められた。以上からベータ刺激とムスカリン刺激ではエクソサイトーシス・エンドサイトーシス・カップリングの分子機構が異なり、後者はカルシウム依存性の現象であることが推定された。さらに、クラスリン、アダプチンなどの免疫組織化学をおこなったが、開口分泌した顆粒膜周囲に陽性反応を検出できず、エンドサイトーシスの分子機構の詳細の解析は次年度に持ち越しとなった。本年度は、昨年にひきつづき免役組織化学をもちい、開口分泌時のクラスリンやアダプチンなどの分子の局在を調べた。しかし、陽性反応をとらえることができず、エクソサイトーシス後のエンドサイトーシスに関与する分子問題の直接的解析はしばらく延期することとした。一方、エクソサイトーシス・エンドサイトーシス・カップリングを調節する細胞内因子として注目してきたカルシウムの動態は、著しく解明がすすんだ。

リアルタイム共焦点レーザー顕微鏡によりミリ秒イメージング解析をおこない、1)ムスカリン刺激でただちにカルシウム上昇がみられた、2)腺房のカルシウム上昇には、管腔側からはじまるものと、細胞全体から上昇するものの2種ある、そして3)個々の腺房細胞はひとつの腺房内で同調的に反応する、4)これに対し導管のカルシウム上昇はやや遅れ、しかも非同調的であること、などが判明した。カルシウム信号が、組織構築の制限のなかで全体的調節をうけていることを示した発見である。こうした腺房細胞の急速なカルシウム信号の立ち上がりは、アミラーゼ分泌とよく相関していた。よって、カルシウムは開口分泌のtriggeringに関与すると思われた。これは、従来神経や内分泌細胞でいわれてきた現象が外分泌腺にもあてはまる普遍的現象であることを示した画期的発見である。さらに共同研究により潅流耳下腺で同様の現象を追認し、臓器レベルで上記現象が生じていることを確認した。さらに、分泌刺激薬を除去するとエンドサイトーシスが激しく生じることも判明した。来年度はこの系を用いて、再びエンドサイトーシスに直接関与する分子の挙動を解析する予定である。本研究では、主に形態的アプローチを主体に唾液分泌にかかわるエクソサイトーシス・エンドサイトーシス・カップリングの分子機構を解析している。本年度は、丸ごと臓器の潅流腺、カルシウムシグナリング、ベータガラクトシダーゼノックアウトマウスの解析をおこない、以下の知見を得た。1)丸ごと臓器の潅流腺を用いた解析:ラット耳下腺の血管潅流標本にベータ刺激(酸素分泌)あるいはムスカリン刺激(水分泌)をあたえ、経時的に試料を採取した。ベータ刺激では顆粒膜が一個一個回収されたが、ムスカリン刺激を加えるとエンドサイトーシスが抑制され管腔膜が拡大した。分泌刺激薬を除去すると10分後に形質膜が回収された。2)カルシウムシグナリング:唾液腺のカルシウムシグナリングは興奮性細胞に匹敵するほど速い。高速共焦点レーザー顕微鏡観察により、ムスカリン刺激時のラット耳下腺では腺房が同調的に、一方導管では非同調的にカルシウムシグナルが調節されていることが判明した。3)ベータガラクトシダーゼノックアウトマウスの解析:エクソサイトーシス・エンドサイトーシス・カップリングは、脂質代謝が関与する可能性がきわめてたかい。脂質代謝にかかわるベータガラクトシダーゼを欠損したマウスでは耳下腺に著明な空胞化がみられた。電顕観察では空胞は粗面小胞体領域に出現しており、本異常とエクソサイトーシス・エンドサイトーシス・カップリングとは直接の関係はないことが明らかとなった。
超耐光性有機蛍光色素ライブラリーの創製

有機蛍光色素を用いたバイオイメージングの発展の鍵の一つは、蛍光色素の「耐光性」の向上にあり,本研究では、耐光性に優れた色素群の開発に取り組んだ。ラダー型有機リンπ電子系を基本骨格とする蛍光色素を開発し、構造を強固にする架橋部位の耐光性に寄与する影響を明らかにした。合成に成功した色素を実際に超解像STED顕微鏡観察に用い、細胞小器官の繰り返しSTED観察が可能なことを示した。有機蛍光色素を用いたより精緻で高度な非侵襲バイオイメージングの実現は,生物学分野の基礎研究の発展だけでなく,先端的な医療や診断システムの開発にもつながる.この発展の障壁の一つとなってきたのが有機分子の安定性の問題である.例えば,超解像STEDイメージングは高い空間分解能を可能にしたが,強いレーザーの照射を必要とするために,有機蛍光色素の褪色が激しく,繰り返し測定が困難など,実践的応用の観点で本来の有用性が十分に引き出されていないのが現状である.そこで本研究では,本質的に難解なこの問題への挑戦として,耐光性に優れたラダー型有機リンπ電子系色素の開発に取り組み,主に以下の2つの成果を得た.1)我々はすでに,電子受容性ホスホールP-オキシド骨格に電子供与性トリフェニルアミン部位を導入したドナー・アクセプター型分子C-Naphoxが,格段に優れた耐光性をもつことを報告している.この耐光性発現の起源を探るべく,架橋部位に一連の典型元素(CMe2, SiPh2, SIMe2)を導入した誘導体の合成を行い,構造と耐光性の相関を調べた結果,ケイ素架橋部位でもかさ高い置換基さえ導入すれば,十分な耐光性が得られることを明らかにした.2)上述のC-Naphoxは抜群の耐光性をもつものの,蛍光プローブとして応用するにはまだいくつか課題があった.そこでその課題を克服するべく新たなラダー型ホスホールπ電子系を合成し,それが,優れた水溶性や,環境の極性に依存せずに水中でも強い発光を示すこと,抗体修飾が可能な官能基をもつことなど,必要な条件をすべて満たすことを示した.実際,この分子を修飾した抗体を用いることにより,3次元STEDイメージングやマルチSTEDイメージングを達成し,その実践的有用性を示した.有機蛍光色素を用いたバイオイメージングの発展の鍵の一つは、蛍光色素の「耐光性」の向上にあり,本研究では、耐光性に優れた色素群の開発に取り組んだ。合成化学
hnRNP D、FMRP及びアプタマーによる遺伝情報発現制御の分子基盤

(1)hnRNPDタンパク質-テロメアDNAテロメア配列DNA d(TTAGGG)とhnRNPDタンパク質の2つ目の核酸結合ドメイン(BD2)の複合体の構造をNMRにより決定した。BD2はd(TTAGGG)のT2,A3,G4の3残基と主に相互作用していることが分かった。T2の塩基はY244,E253及びK255の側鎖と水素結合を形成していた。A3及びG4の塩基は各々F185及びF227とスタッキング相互作用をしていた。またA3の塩基はA257及びM258と疎水相互作用を、一方G4の塩基はK183の側鎖及びM258の主鎖と水素結合を形成していた。G4に関しては、リン酸基との静電相互作用も見られた。テロメア配列のDNAは生理的なイオン環境下で、容易に4重鎖構造を形成する。hnRNP Dは複合体形成に伴ってこの4重鎖をアンフォールドする事が滴定実験より分かった。この活性を利用してDNAに対する分子シャペロンとして働く事で、hnRNP Dはテロメア伸長を制御している可能性がある。(2)HIV Tatタンパク質-RNAアプタマーTatタンパク質のRNA結合部位の部分ペプチドであるRKKRRを用いRNAアプタマーとの複合体の解析を行った。RKKRRの添加によってRNAアプタマーに大きな構造変化が生じることが分かった。またアルギニンアミドはRNA1分子あたり2分子結合したのに対し、RKKRRはRNAアプタマー1分子あたり1分子のみ結合することが分かった。RNAアプタマーには上下2つのタンパク質結合ドメインがある。RNAとRKKRR間の分子間NOEに基づき、結合様式の概略を決定した。上下の結合ドメインでTatタンパク質の異なる2つのアルギニン残基と同時に結合することで、RNAアプタマーは高い親和性を発揮していると考えられる。hnRNP Dタンパク質とテロメアDNAの複合体の立体構造をNMR法により決定した。この結果hnRNPDタンパク質がいかにしてテロメアDNAを認識するのかが、原子レベルの分解能で明らかになった。1アミノ酸置換のhnRNPDタンパク質及び1塩基置換のテロメアDNAを調製し、ゲルシフト実験を行う事により、構造学的解析により得られた両者の特異な相互作用を、生化学的にも検証する事ができた。またhnRNP Dタンパク質には、ミスフォールドした核酸の構造を正しいフォールドに遷移させる、核酸シャペロンとしての働きがある事も明らかにした。FMRPの標的RNAの立体構造をCDにより解析した。その結果、従来想定されていた典型的な4重鎖構造が常に形成されているわけではない事がわかった。この結果に基づき、FMRPと標的RNAの相互作用様式を考察した。HIVのTatタンパク質に対するRNAアプタマーとTatタンパク質のRNA結合領域の部分ペプチドとの複合体の構造解析を行った。その結果、Tatタンパク質のアルギニン残基とRNAアプタマーとの間の相互作用様式を同定することができた。これより、Tatに対してより高い親和性を有するRNAアプタマーをデザインする為の指針が得られた。Musashiタンパク質の2つのRNA結合ドメインに関し、立体構造、運動性及び標的RNAとの相互作用様式を決定した。両ドメインは、アミノ酸配列の類似性は高いが、表面電荷や運動性に関しては大きな差がある事が分かった。これに基づきMusashiタンパク質の機能発現メカニズムを提唱した。
ネットワークシステムにおける,ファイルの最適な配置及び転送方法に関する研究

ネットワークシステムにおける,ファイルの最適な配置及び転送方法を求める問題とは,ある情報を持ったファイルのコピーを,システム上のある局から,必要ならば,途中の中継局でも適当な部数分そのファイルのコピーを行なって,各局にそれぞれ必要とされる部数のファイルのコピーを,必要コストが最小となるように提供する方法を考える問題である.本年度の本研究の主な目的は1.個々の局でコピーするファイルの部数に限界があるネットワークに対して,ファイルの最適な配置及び転送を求めるアルゴリズムを開発する.2.任意の局に任意の部数のファイルのコピーが与えられたネットワークに対して,ファイルの最適な配置及び転送を求めるアルゴリズムを開発する.であった.その結果,本年度,本研究に関して得られた成果としては,1.以前開発したK-transformationというファイルの一転送方法に基づくアルゴリズムの最適性の証明は,理論的に不備である,という指摘を受けたため,再度,このアルゴリズムの正当性を,別の方法で数学的に証明して,理論の補完を行なった.2.最初に与えられるファイルのコピーを1部に限って,代わりに,局の個数を自由に選択した場合のファイルの最適な配置及び転送を求めるアルゴリズムを開発し,その正当性を数学的に証明した.また,逆に,最初にファイルのコピーが与えられる局を1個に限って,代わりに,ファイルのコピーの部数を自由に設定した場合のファイルの最適な配置及び転送を求めるアルゴリズムを開発した.従って,今後,ネットワーク上の任意の局に,ファイルのコピーが任意の部数与えられたネットワークの,最適な配置及び転送を求めるアルゴリズムの開発に対して,本年度開発されたアルゴリズムは,示唆を十分与えるものであると期待される.ネットワークシステムにおける,ファイルの最適な配置及び転送方法を求める問題とは,ある情報を持ったファイルのコピーを,システム上のある局から,必要ならば,途中の中継局でも適当な部数分そのファイルのコピーを行なって,各局にそれぞれ必要とされる部数のファイルのコピーを,必要コストが最小となるように提供する方法を考える問題である.本年度の本研究の主な目的は1.個々の局でコピーするファイルの部数に限界があるネットワークに対して,ファイルの最適な配置及び転送を求めるアルゴリズムを開発する.2.任意の局に任意の部数のファイルのコピーが与えられたネットワークに対して,ファイルの最適な配置及び転送を求めるアルゴリズムを開発する.であった.その結果,本年度,本研究に関して得られた成果としては,1.以前開発したK-transformationというファイルの一転送方法に基づくアルゴリズムの最適性の証明は,理論的に不備である,という指摘を受けたため,再度,このアルゴリズムの正当性を,別の方法で数学的に証明して,理論の補完を行なった.2.最初に与えられるファイルのコピーを1部に限って,代わりに,局の個数を自由に選択した場合のファイルの最適な配置及び転送を求めるアルゴリズムを開発し,その正当性を数学的に証明した.また,逆に,最初にファイルのコピーが与えられる局を1個に限って,代わりに,ファイルのコピーの部数を自由に設定した場合のファイルの最適な配置及び転送を求めるアルゴリズムを開発した.従って,今後,ネットワーク上の任意の局に,ファイルのコピーが任意の部数与えられたネットワークの,最適な配置及び転送を求めるアルゴリズムの開発に対して,本年度開発されたアルゴリズムは,示唆を十分与えるものであると期待される.
政治理論からみた国学思想の意味：共同体主義と政教関係を中心にして

本研究の目的は、現代政治理論や西欧政治思想史を参考にして、国学、とりわけ申請者が「近代国学」と称した柳田國男、折口信夫、保田與重郎の思想を位置づけ直すことである。そのため、平成24年度は「共同体」と「親密圏」との相違の問題を考察することに主眼を置いた。これをふまえ、平成25年度は折口の「親密圏」や柳田の「イエ」がいかなる性格を有していたのかを再検討した。これを受けて、平成25年度も当初の研究計画に沿って研究を続けた。西欧、主として英仏の政治思想を手がかりに近代日本における国家、中間集団(神社)の関係を考察・応用して「近代国学」を政治思想史的に位置づけるというのが最大の問題関心であった。しかし近代日本の場合、西欧とは異なり、天皇・皇室の存在が政治思想史上でも大きな役割を果たしている。そこで、近代日本の天皇・皇室とそれらと密接に結びついた「国家神道」のあり方を特徴づけるものとして、皇位継承に着目した。とりわけ折口信夫の女帝論に着目し、折口の同時代人であり相互に影響を及ぼし合っていた喜田貞吉、高群逸枝の女帝論と比較した。神道の信仰の中核に女性の聖性を据える点で、折口の女帝論は特徴的であると判明した。その成果が、「『女帝考』とその周辺」である。また、来訪神や共食などの儀礼を重視した信仰のあり方を分析して一般向けエッセイとして発表したのが、「思想・文化問題としての捕鯨・イルカ漁問題」である。以上のように、平成25年度も当初の研究計画を発展させて成果を出すことができた。今後は、信仰における女性の聖化と公的空間からの女性の排除がなぜ近代日本において起こったのかを含めて、近代日本の国家形成と国学思想についての研究を進めていきたい。(抄録なし)(抄録なし)本研究の目的は、現代政治理論や西欧政治思想史を参考にして、国学、とりわけ申請者が「近代国学」と称した柳田國男、折口信夫、保田與重郎の思想を位置づけ直すことである。そのため、本年度は「共同体」と「親密圏」との相違の問題を考察することに主眼を置いた。まず、アメリカのコミュニタリアニズム一般が基本的には保守主義的なものであるかという点について検討した結果、コミュニタリアニズム自体が革新主義のモメントを内包しうることを明らかにした。つぎに、「親密圏」のあり方について考察した。とくに、身体的ケアの次元を含む親密圏における関係性(ケアする側とされる側等の非平等性)が親密圏成立の条件を妨げるか否かを検討した。これにより、関係の非平等性が存在しても親密圏は成立しうることが明らかになった。最後に、従来、対照的なものとみなされていた福澤諭吉・慶應義塾の親密圏のあり方と折口信夫の親密圏のあり方を比較し、両者が自由なコミュニケーションを重視し、とくに後者が前者のあり方から示唆を受けて成立したことを明らかにした。この点に関しては、「折口信夫の福澤論」としてまとめ、発表した。以上、当初の年間計画に加え、福澤諭吉・慶應義塾の親密圏と折口信夫の親密圏を比較する点まで研究が進捗し、研究成果を発表することができた。また研究発表に加え、研究成果をふまえて社会問題にも言及した一般向けエッセイとして、「穢れ思想とつくられた母親像から見えた放射能問題-「現代化」問われる日本社会」を発表した。この結果、関係の非平等性が存在しても親密圏は成立しうることが明らかになった。また従来、対照的なものとみなされていた福澤諭吉・慶應義塾の親密圏のあり方と折口信夫の親密圏のあり方を比較し、両者が自由なコミュニケーションを重視し、とくに後者が前者のあり方から示唆を受けて成立したことを明らかにした。これをふまえ、本年度は折口の「親密圏」や柳田の「イエ」がいかなる性格を有していたのかを再検討した。具体的には、折口、柳田による一次資料や弟子たちによる二次資料を分析し、また「親密圏」「イエ」のあり方と関連づけ、申請者が「近代国学」の特徴として提示したく弱さ〉の概念を再検討した。Alasdair MacIntyre"Dependent Rational Animals"(『依存する理性的な動物』)を参照しつつ、人間の「傷つきやすさ(velunerabihty)」が「ケア」や福祉の重要性をもたらしたこと、折口の「親密圏」や柳田の「イエ」もまた、人間の「傷つきやすさ」を前提とし、身体的「ケア」の次元を内包していることを明らかにした。「近代国学」においては、〈弱さ〉ゆえによりいっそう共同性が志向されていることを示した。本年度は学会発表や論文等の研究成果を提出できていないが、平成25年度発表予定のエッセイを執筆し、平成25年度以降に発表予定の単著に向けての手がかりを得ることができた。

そのため、平成24年度は「共同体」と「親密圏」との相違の問題を考察することに主眼を置いた。これをふまえ、平成25年度は折口の「親密圏」や柳田の「イエ」がいかなる性格を有していたのかを再検討した。これを受けて、平成25年度も当初の研究計画に沿って研究を続けた。西欧、主として英仏の政治思想を手がかりに近代日本における国家、中間集団(神社)の関係を考察・応用して「近代国学」を政治思想史的に位置づけるというのが最大の問題関心であった。しかし近代日本の場合、西欧とは異なり、天皇・皇室の存在が政治思想史上でも大きな役割を果たしている。そこで、近代日本の天皇・皇室とそれらと密接に結びついた「国家神道」のあり方を特徴づけるものとして、皇位継承に着目した。とりわけ折口信夫の女帝論に着目し、折口の同時代人であり相互に影響を及ぼし合っていた喜田貞吉、高群逸枝の女帝論と比較した。神道の信仰の中核に女性の聖性を据える点で、折口の女帝論は特徴的であると判明した。その成果が、「『女帝考』とその周辺」である。また、来訪神や共食などの儀礼を重視した信仰のあり方を分析して一般向けエッセイとして発表したのが、「思想・文化問題としての捕鯨・イルカ漁問題」である。以上のように、平成25年度も当初の研究計画を発展させて成果を出すことができた。今後は、信仰における女性の聖化と公的空間からの女性の排除がなぜ近代日本において起こったのかを含めて、近代日本の国家形成と国学思想についての研究を進めていきたい。当初の年間計画に加え、福澤諭吉・慶應義塾の親密圏と折口信夫の親密圏を比較し、「折口信夫の福澤論」としてまとめ、発表した。当初の研究計画通り、折口の「親密圏」や柳田の「イエ」がいかなる性格を有していたのかを再検討を進め、両者もまた人間の「傷つきやすさ」を前提とし、身体的「ケア」の次元を内包し共同性を志向していることを明らかにできた。本年度は学会発表や論文等の研究成果を提出できていないが、平成25年度発表予定のエッセイを執筆し、平成25年度以降に発表予定の単著に向けての手がかりを得ることができた。(抄録なし)平成23年度は研究計画に沿った研究を行うことができた。そのため、今後も当初の研究計画に沿って研究を続けていく予定である。具体的には、コミュニティとは何らかの共通性(「共通善」)をもち、かつ目指していくものであり、もともと閉鎖的なものでもないという点を理論面から補強するとともに、折口信夫の「親密圏」や柳田國男の「イエ」がいかなる性格を有していたのかを再検討する。平成24年度は研究計画に沿った研究を行うことができた。そのため、今後も当初の研究計画に沿って研究を続ける予定である。折口、柳田ともに、国家から自律した中間集団としての「親密圏」や「イエ」を志向し、その中核に前者は普遍宗教としての神道を据え、後者は日本人の「固有信仰」としての神道を据えていた。これに対しヨーロッパでは、信仰を核にした中間集団である教会と国家の関係が、中世以来つねに問題となってきた。とりわけイギリスでは国家が中間集団を保護することが民主主義の本質だととらえられており、フランスではフランス革命以降、国家や学校などの公的空間から宗教色を一掃するという厳格な政教分離「ライシテ」(laicite)の原則が立てられた。これらの西欧、主として英仏の政治思想を手がかりに近代日本における国家、中間集団(神社)の関係を考察・応用して「近代国学」を政治思想史的に位置づける。(抄録なし)
分泌顆粒の動態と開口放出の分子機序

フォグリンは分泌顆粒に局在する膜蛋白質で、動態観察に有用なマーカーである。本研究では、低糖環境で誘導されるインスリン分解機構について、フォグリン融合蛋白質による新しい顆粒分解検出法を開発した。また同時に、新しい細胞死誘導経路を明らかにした。さらには、遺伝子ノックダウン解析によりフォグリンの膵β細胞における生理機能を見出した。興味深いことに、フォグリンは内分泌ホルモンのオートクライン作用を特異的に制御する初めての蛋白質である。内分泌細胞においてペプチドホルモンは、分泌顆粒に貯留・蓄積され、細胞外からの刺激に応答して分泌される。この分泌顆粒の開口放出機構には、特異的な制御蛋白質が機能することが考えられ、これまでに代表者は、膵β細胞のインスリン顆粒を中心に研究を進めてきた。しかし開口放出以外の分泌顆粒の動態は、分子レベルの解析が遅れている。本研究では、分泌顆粒に局在する特異的な分子(蛋白質)の分子生物学的・細胞生物学的解析を通じて、開口放出後のリサイクリング機構を明らかにする。また同時に、分子機序が明らかになっていないホルモンの分解機構の解析を新たに進めていく。まず分泌顆粒局在膜蛋白質フォグリンの顆粒内ドメインに対する抗体を作製した。内分泌細胞の細胞表面に現れたフォグリン蛋白質を特異抗体を用いてトラップし、細胞内への取込み実験を行ったところ、抗体がフォグリンの発現依存的に取り込まれ、分泌顆粒にリサイクリングすることを確認した。このリサイクリング経路を時間経過を追って観察し、関連するオルガネラや輸送分子を特定した(論文投稿準備中)。分泌顆粒の分解を捉えるアッセイ法を確立するために、種々のアッセイ法を検討した。まずラジオアイソトープ(H3-Leucine)によるホルモン分解率の測定や、免疫電顕法によるクリノファジーの検定を行ったのち、新しくリソソーム酵素の挙動変化を捉える手法を開発し、従来の方法と同様あるいは高効率で、なおかつ非常に簡便な方法になることを確認した。これを現在も改良を進めている。本研究では、分泌顆粒に局在する特異的な分子(蛋白質)の分子生物学的・細胞生物学的解析を通じて、開口放出機構とともに、膜のリサイクリング機構とホルモンの分解機構の解析を新たに進めていく。フォグリンは分泌顆粒に局在する膜蛋白質で、顆粒の動態観察における重要なマーカーである。申請者はこれまでに、フォグリンの細胞内局在や動態を明らかにしてきたが、この蛋白質の生理機能は不明である。フォグリンに特異的なshRNAを発現するアデノウイルスを作製し、遺伝子ノックダウンの解析を行ったところ、予想外に、ホルモン分泌に関与せず細胞増殖を制御する役割があることが判明した。膵β細胞のノックダウンにおいて種々の蛋白質の発現プロファイルを解析すると、興味深いことに、インスリンシグナル伝達に関与する蛋白質群に著しい変化が観察された。フォグリンによるインスリンシグナル関連蛋白質の安定化は、インスリン分泌とその後のオートクライン作用に依存していることが明らかとなった。さらに、フォグリン特異抗体を使った免疫沈降法により結合蛋白質を探索したところ、インスリン受容体を同定した。グルコース刺激によるインスリン分泌は、フォグリンを細胞膜へと移行させてインスリン受容体との結合を誘導した。従って本研究結果は、フォグリン蛋白質がオートクライン作用によるインスリンシグナル伝達に関与し、β細胞の増殖を制御していることを示唆している。
機能性紛体をナノポーラスシリカで被覆したハイブリッド粒子の創製

酸化チタン,酸化亜鉛をナノ多孔質シリカで,酸化鉄を酸化チタンで被覆したハイブリッド粒子の調製を中心に研究を行った.光触媒として有用な酸化チタンの表面にナノ多孔質シリカを析出させる方法を確立し,実験条件の詳細な検討により,析出層の厚さを数nmから数十nmで制御することを可能とした.その構造は透過型電子顕微鏡観察,窒素吸着等温線の解析から確認した.十分に被覆をした材料は光触媒反応において基質選択制を示し,また触媒活性を抑制できる例もあった.その強い酸化力により光触媒として期待されている酸化チタンは逆に他の材料との親和性に課題があり,例えば分散のために使われる樹脂を劣化するというような課題があった.この点今回調製したシリカ被覆酸化チタンは魅力的な材料といえる.フェノール類の選択的分解,メチレンブルー(色素)の分解に関する予備的な成果を公表した.酸化チタン,酸化亜鉛をナノ多孔質シリカで,酸化鉄を酸化チタンで被覆したハイブリッド粒子の調製を中心に研究を行った.光触媒として有用な酸化チタンの表面にナノ多孔質シリカを析出させる方法を確立し,実験条件の詳細な検討により,析出層の厚さを数nmから数十nmで制御することを可能とした.その構造は透過型電子顕微鏡観察,窒素吸着等温線の解析から確認した.十分に被覆をした材料は光触媒反応において基質選択制を示し,また触媒活性を抑制できる例もあった.その強い酸化力により光触媒として期待されている酸化チタンは逆に他の材料との親和性に課題があり,例えば分散のために使われる樹脂を劣化するというような課題があった.この点今回調製したシリカ被覆酸化チタンは魅力的な材料といえる.フェノール類の選択的分解,メチレンブルー(色素)の分解に関する予備的な成果を公表した.酸化チタン,酸化亜鉛微粒子の表面にメソポーラスシリカの薄膜(厚さ数十ナノメートル程度)を析出させた。析出はメソポーラスシリカ球の合成に用いる方法(ストーバー法)を適用し,テトラエトキシシラン,メタノールを含むアンモニア塩基性水溶液からなる出発溶液にコアとなる粒子を混合して,反応を進める。メソポア形成のための鋳型としては第4級アンモニウム塩を,シリカ源としてはテトラエトキシシランを用い,室温での反応を検討した。膜厚設計のために,反応温度,反応時間を変えて合成を行った。透過型電子顕微鏡観察により,酸化チタン,酸化亜鉛粒子の表面に均一なシリカ層が析出したことが確認された。これを500度程度で焼成することにより界面活性剤を除去し,シリカ層を多孔質に転換した。窒素吸着等温線と組成から求めた多孔質シリカ層の比表面積は1グラムあたり数百平方メートルと非常に大きな値であった。また界面活性剤とテトラエトキシシランの混合水溶液(アンモニア塩基性)に基板を入れると基板上にシリカ界面活性剤複合膜が形成することを見いだし報告した。メソポーラスシリカ膜(以下MPSF)の析出は,C16TAC(0.221g),イオン交換水(17.7g),メタノール(100ml),28%アンモニア水(7.2g)をPP製ボトルで混合し,15秒間振とうした。その溶液にテトラエトキシシラン(0.368μL)を加え,3秒間振とうし,その溶液に基板を浸した。20時間静置した後,基板を取り出しメタノールで洗浄,乾燥した。この過程を繰り返し行い,積層させた。空気中350°Cで加熱し界面活性剤を除去した。1回のプロセスで約50nmの膜が析出し,膜厚は,析出を重ねるごとに約50nmずつ増加した。2回析出以降からの膜では干渉色が見られた。この方法で厚さ再現性よく膜を調製できることがわかった。酸化チタン、酸化亜鉛をナノ多孔質シリカで、酸化鉄を酸化チタンで被覆したハイブリッド粒子の調製を中心に研究を行った。光触媒として有用な酸化チタンの表面にナノ多孔質シリカを析出させる方法を確立し、実験条件の詳細な検討により、析出層の厚さを数nmから数十nmで制御することを可能とした。その構造は透過型電子顕微鏡観察、窒素吸着等温線の解析から確認した。十分に被覆をした材料は光触媒反応において基質選択制を示し、また触媒活性を抑制できる例もあった。その強い酸化力により光触媒として期待されている酸化チタンは逆に他の材料との親和性に課題があり、例えば分散のために使われる樹脂を劣化するというような課題があった。この点今回調製したシリカ被覆酸化チタンは魅力的な材料といえる。フェノール類の選択的分解、メチレンブルー(色素)の分解に関する予備的な成果を公表した。同様な効果を期待した酸化亜鉛についてもナノ多孔質シリカによる被覆が実現できた。光触媒活性、発光特性の評価は今後の課題として興味深いが、酸化チタンとは異なった方向として、酸によって酸化亜鉛を溶かしだし、中空粒子を作ることに成功した。酸化チタンはその粒子形態を様々に設計することが可能であり、様々な形状のナノ多孔質シリカ中空粒子が合成できることを示すものである。酸化鉄を酸化チタンで被覆した粒子は磁性を持った白色粒子を一つの目標に合成を行った。酸化鉄の色は酸化チタンにより効果的に遮蔽され、完全に酸化鉄の色を遮蔽した材料にたどり着く道筋がついた。厚さのより精密な設計、機能評価など今後の展開に大きな期待が持てる。
イスラーム社会におけるムスリムと非ムスリムの政治対立と文化摩擦に関する比較研究

本研究報告書は3つの部分に大別される。第1部は、「1研究の背景・目的・遂行・成果」において、研究代表者がとりまとめた、イスラーム社会におけるムスリムー非ムスリム関係の研究、及び宗教マイノリティ研究の理論的枠組みと方法論に関する従来からの研究の批判的検証と、当該研究の目指す新たな方向性の提示、そして本研究で行った比較研究の成果の報告である。それに続いて第2部は研究代表者と研究分担者が行った、当該研究課題に関する以下のような個別研究の報告よりなっている。トルコ共和国とユダヤ人-対立と摩擦の側面-(小山皓一郎)グルジア・アブハジア中世史論争(北川誠一)イランにおける宗教的マイノリティの現在-アフレ・ハッグの事例からー(八尾師誠)マレーシアにおけるムスリムと非ムスリム(宮武公夫)モーリ・ミントー改革とムスリム分離選挙制の導入(四宮宏貴)バシュムールBashmur反乱に見られるコプト社会の変容(太田敬子)研究代表者及び研究分担者達はそれぞれ専門とするザ・カフカス、イラン、インド、マレーシア、エジプト等の様々なイスラーム社会に関して、共同調査を比較研究の成果を踏まえた上で事例報告と個別研究を掲載した。第3部は、本研究の一環として行った、「オスマン朝時代におけるムスリムー非ムスリム関係の比較研究」研究会に参加した研究協力者の事例報告である。本研究会は比較研究の精度を高めるために、オスマン朝初期からその崩壊に至るまでの、その支配下にあった様々な地域(アナトリア半島東部、エジプト、シリア、黒海地方、首都イスタンプル、コソヴォ、アルバニア等)のムスリムー非ムスリム関係の比較討論を目的として開催した。若手研究者を中心に事例報告がなされ、それについて研究分担者を交えた討論が行われた。本年度は、各研究分担者が自己の専門地域を中心に、ムスリムと非ムスリムの政治対立と文化摩擦の現状に関する調査と文献研究を行った。八尾師はイランにおける宗教的マイノリティに関する文献収集を進めると共に、1ヶ月に及ぶイラン出張によってアルメニアキリスト教徒・ユダヤ教徒・バハーイィー教徒・Ahl-eHaqq等の共同体やアッシリア協会(ネストリウス派キリスト教)の調査を行った。宮武はマレーシア社会におけるインド人と中国人に関して調査と文献収集を行い、彼らの現状にはマレー人(ムスリム)内部における社会階層の分化と政府によるイスラーム原理主義抑圧政策が大きく関わっているという結論を得た。北川はチェチェン共和国におけるロシア系キリスト教徒マイノリティ問題に取り組んだ。それに関する調査は継続中だが、チェチェン人がイングーシュ人(共にムスリム)を排斥する形でチェチェン共和国の独立が行われたことによって国民集団形成に失敗し、それを補う形でイスラームアイデンティティが強調され反ロシア傾向に拍車が掛かっていること等の新たな事実を発見した。太田はエジプトにおけるコプト教会とコプト教徒共同体に関する調査と文献研究を行った。コプト教会史の研究と併せてエジプト政府の現在のコプト教徒政策を分析すると共に、現在でも地方の農村共同体においてコプト教会や修道院が隠然たる影響力を有し、大きな社会的役割を果たしているという新たな事実を発見した。四宮はインド独立時に際してのムスリムとヒンドゥー教徒の対立に関する資料収集を行った。これらの個別研究を小山が研究代表者として総括し、また個人的にはトルコ政府とコンスタンティノープル総主教との現在の関係について文献研究を行った。各分担者の研究成果に関しては数度にわたる研究会を開催し、報告と意見の交換を行った。本年度は、前年度に個々の研究分担者が専門領域に関して行ったムスリムと非ムスリムの政治対立及び文化摩擦に関する事例研究の成果を踏まえて、比較検討する作業を中心とした。年度初頭に行った研究会において検討した結果、以下のような研究遂行計画を立てた。1,研究分担者間で、e-mailを通して自己の成果の発表とそれに関する意見の交換を順次行い、最終的には研究代表者がそれをとりまとめる。

2,比較研究の焦点を明確にするため、イランヘの合同調査を行う。3,研究分担者の専門領域以外においても、より幅広いデータを収集して多くの意見を参考とするために、複数の研究協力者を招いて研究会を開催する。ただし、議論の焦点を明確にするためにオスマン朝及び近現代トルコにおけるムスリム-非ムスリム関係を研究会のメインテーマとする。この計画に沿って、2000年の10月11日(月)に北海道大学文学部において研究会を開催し、比較研究の観点から大きな成果を上げた。研究会には10名の若手研究者-旧オスマン朝領域各地(アナトリア半島、エジプト、シリア、バルカン半島、黒海地方等)専門とする研究者-と研究分担者が参加し、活発な議論を行った。また、2000年の10月29日から11月6日にかけてイランへの共同調査を行った。現在最も先鋭的なイスラーム国家であるイランを共同で調査したことは各分担者にとって大きな刺激となった。イランでは、クルド人やアッシューリーが集中して分布し、少数民族問題・宗教的マイノリティ問題の焦点となっている東北部中心にを実地見聞した。設備備品費による文献収集に関しては、宗教紛争やマイノリティ問題に関する文献資料は膨大であるため、中東イスラーム社会におけるキリスト教徒・ユダヤ教徒に関する研究書を中心に収集したが、その他の地域に関しても文献収集を進めていくことが今後の課題として残った。
日本で高度開発された生産システムの特質と構造に関する研究

日本的生産方式の代表として、全社的品質管理(Total Quality Control, TQC),ジャストインタイム生産方式(Just in Time System,JIT)および全社的設備管理(Total Productive Maintenance,TPM)があげられる。これらの内容構成,特質,形成,将来課題等を考察し、明らかにした。TQCは、品質の計画と実現と経営における不十分事象の全社的改善活動による経営体革新の方式であり、JITは、生産と経営過程のタイミング構造の、高次周期化による経営体革新の方式であり、TPMは、生産と経営システムの基盤である要素構造適正化の、全社的推進による経営体革新の方式である。その特質は、経営体全体の共同展開(all paticipation)による生産経営革新(management innovation)を現場試行(practical engineering)と精緻な工夫(fine engineering)によってなすところに特色がある。形成は、高成長期の工業を舞台に、先進国からの移入経営技術を、日本の生産行動性で高度に自国精練化し、さらに日本的労務特性で労使協力による全社化させたことを明らかにしている。将来は、工業外他産業展開の寄与,次代労務意識変化への対応,工業海外展開への対応の重要性を述べている。また本研究では、生産自動化の技術革新への経営合目的主導の重要性について、技術と生産と経営の関連の発展過程について考察し、分析を行っている。
人文系学生に対する情報基礎教育用マルチメディア教材の開発研究

人文系大学における情報基礎教育の結果として獲得されるべき知識と技能について研究した。情報基礎教育を一定のレベルまで教育し完成させるためには,2年間,4コマ,座学を含めて56コマが必要であると結論。はじめにこの期間の教育のためのシラバスを作成した。シラバスに基づき,情報基礎教育用の教科書と教材を作成する事が本研究の目的である。本教科書・教材は以下の3点からなる。a)理論的説明・理論的背景本教科書では特に基礎的なこと,理論的なこと,又は説明について重視する。それは学生が時間をかけてじっくりと考える能力,自分の考えを適切な文章などに表現する能力を養成するためである。この中には,各種の文書データ,簡単なコラム,いくつかの知識,文献を含めている。b)教材紙の資料,課題c)電子教材ここではa),b)の部分を電子化する。以下に竜子メディアについて記す。電子メディア座学の部分を除く4コマ,計60回分の授業に必要なすべての教材の大まかな部分について電子ファイルを作成した。現在細かな部分について作業を進めている。
プロテオミクスによる心血管系の疾患蛋白質の酸化修飾・変性の解析と臨床的意義の解明

本研究では、酸化修飾・変性の評価法を開発し、病態解明ならびに新算法の開発を行う計画である。生活習慣病に代表される経年的な変性病態において、蛋白質の酸化修飾・変性は中心的な役割を果たす。蛋白質は酸化修飾を受けると16Daの質量増加を示すが、微細な変化のため従来検出不可能であった。しかし、最近の質量分析技術により、酸化修飾をはじめとする翻訳後修飾による蛋白質の微量な質量変化の検出、測定が可能となった。本研究では、質量分析計を使用した蛋白質の酸化修飾・変性の測定法を開発する。さらに、その臨床的意義を検討し、さらに臨床応用が可能な診断法を確立することを目的とする。具体的なワークフローは、(1)患者から血液を採取し、(2)蛋白質の酸化修飾を質量分析計で検出し、(3)酸化蛋白質を包括的に解析するとともに、特定の疾患蛋白質(リボ蛋白質LDL,HDL等)の酸化修飾を.検討する。次に、(4)疾患病態発症のメカニズムを解析し、酸化修飾の臨床的意義を動脈硬化性心血管疾患患者(虚血性心疾患、心不全)で検討し、(5)病態における役割の解明ならびに診断測定系としての臨床応用を図る。平成21年度は、ELISA法を用いて血液中の酸化LDLの代表的な構造の一つであるMDA-LDL(マロンジアルデヒド修飾LDL)濃度の測定法を確立した。ELISA法によるLDLのMDA化の定量は、後にプロテオミクスによる酸化修飾・変性を解析する際の指標となる。ELISA法確立の後、実際の患者および健常人血清を用いた検討を行った。基本的には患者(心血管疾患)対健常人の差を疾患別に解析した。冠動脈形成術後の再狭窄、虚血性心疾患、心不全等の動脈硬化性心血管疾患患者とMDA-LDL値との相関解析を中心している。まだ、解析開始後数ヶ月程度であることから十分なサンプル数が得られていないが、次年度に継続することにより、疾患との相関関係が明らかになる。具体的なワークフローは、(1)患者から血液を採取し、(2)蛋白質の酸化修飾を質量分析計で検出し、(3)酸化蛋白質を包括的に解析するとともに、特定の疾患蛋白質(リポ蛋白質LDL,HDL等)の酸化修飾を検討する。初年度となる平成20年度は、ELISA法を用いて血液中の酸化LDLの代表的な構造の一つであるMDA-LDL(マロンジアルデヒド修飾LDL)濃度の測定法を確立した。まだ、解析開始後数ヶ月程度であることから十分なサンプル数が得られていないが、来年度に継続することにより、疾患との相関関係が明らかになる。

ELISA法によるLDLのMDA化の定量は、後にプロテオミクスによる酸化修飾・変性を解析する際の指標となる。ELISA法確立の後、実際の患者および健常人血清を用いた検討を行った。基本的には患者(心血管疾患)対健常人の差を疾患別に解析した。冠動脈形成術後の再狭窄、虚血性心疾患、心不全等の動脈硬化性心血管疾患患者とMDA-LDL値との相関解析を中心している。まだ、解析開始後数ヶ月程度であることから十分なサンプル数が得られていないが、次年度に継続することにより、疾患との相関関係が明らかになる。
LSIの高性能化を目的としてシリコン基板に導入された結晶歪の精密測定に関する研究

平成22年度の研究背景と目的これまでの成果として、実際のトランジスタに使われているSiN応力薄膜により導入されたSi応力を、UVラマン分光法により評価した。その結果、Si応力とSiN膜の膜厚、膜内部応力、およびサイズ効果などの関係が明らかになった。これらの結果とトランジスタの電気特性との間に相関が得られ効果的なSi応力導入技術を種々提案することができた。しかしながら、これまではトランジスタのチャネル方向(Si[110]方向)に限定された応力しか評価していない。そこで本研究では、液浸ラマン分光法により本来ラマン不活性な横光学フォノンモード(TOモード)を新たに励起することにより多軸応力成分解析を行った。平成22年度の主な研究成果strained Si on insulator (SSOI)を液浸ラマン分光法により評価した結果、等方性2軸応力によりラマン波数シフトが低波数側にシフトし、さらにLOモードとTOモードの分裂する様子が観測された。これより、液浸ラマン分光法により本来ラマン不活性なTOモードを励起できることが明らかとなった。液浸レンズを用いた場合、対物レンズから出射される光のうち、斜入射成分が増大する(NA=n sinθ, NA:開口数n:屈折率,θ:開口角)。斜入射成分の電界方向のうち試料表面垂直方向の偏光成分(z偏光)によりTOモードが励起可能である。液浸ラマン分光法により励起された複数の光学フォノンモードのピーク位置を抽出して、複数の応力成分に対する連立方程式を解くことにより多軸Si応力解析が可能となる。本手法により、トランジスタの電気特性と応力との関係を詳細に比較検討することができるので歪Si技術の成熟に貢献できると考えられる。1.研究背景と目的:Si結晶に人為的に歪を加え、バンド構造を変調することで半導体トランジスタのキャリア移動度を増幅する"歪Si技術"は次世代トランジスタにおける最重要技術である。ところが、トランジスタのSiチャネルに相当する狭い領域の歪測定技術はいまだに確立した方法がない。局所歪の精密測定は、効率的に歪導入プロセスを開発するために重要である。本研究では、高空間分解能UVラマン分光法により、Si最表面に導入された歪を精密に評価することを目的とする。本年度は、SiN/Si界面に導入された歪測定を行い、歪導入機構を検討した。2.平成20年度における研究成果(一部抜粋):Si基板上にSiN膜を一様に成膜した試料からのラマンスペクトルを見ると、SiN膜の成膜前後において、ピーク位置に変化は見られない。つまり、Si基板上に応力膜を一様に成膜した場合、優位な歪は導入されないことが明らかとなった。次に、上述の一様SiN膜をエッチングし、ラインアンドスペースパターンを形成した試料の歪分布を測定した。SiN膜エッジ付近においてSiに大きな歪が導入され、スペース領域で、膜の応力と同じ方向の歪が導入された。例えば、nMOSFETの駆動力向上のために引張SiN膜を用いるが、この引張SiN膜がチャネル領域(この試料ではスペース領域に相当)に本実験で得たような引張歪を導入していると考えられる。この歪により、Siの伝導体の電子エネルギー準位が分裂し、有効質量の軽い準位に多く電子が占有される。この結果、nMOSFETの駆動力が上昇すると考えられる。本実験により、SiN薄膜がパクーンニングされることにより大きな歪導入が行われることが明らかとなった。これは、SiN薄膜のエッジのような不連続点となる構造が形成された場合、大きな歪導入が行われることを示唆している。次年度では、SiN薄膜とゲート電極両者が与える歪の複合効果を詳細に評価する。そして、実デバイスの評価への橋渡しとなり得る知見を得ることを目指す。一作年度の結果よりSiN膜による応力導入はトランジスタの構造不連続点で顕著となり、構造に大きく影響を受けることが明らかとなった。さらにSi基板上のラインアンドスペース(L&S)SiN膜におけるスペース領域が狭くなると、不連続点で導入された応力が重畳されることを見た。この結果は電気特性のゲート長依存性(ゲートが短くなるにつれ駆動電流量が増大する)を良く説明する。本年度ではさらに実デバイスに近い構造を有した試料の応力をUVラマン分光法により評価した。ゲート材料は多結晶Siあるいは金属を用いるので、試料直上から励起光を照射する配置では測定することができない。本研究では、励起光に対して透明な材料(ダミーゲート:SiO_2膜)で代用することにより、トランジスタのチャネル領域に対応するSi内応力分布の評価を可能とした。昨年度の結果と比較すると、(1)印加応力が減少、(2)応力分布が変化した。印加応力が減少した原因はダミーゲートを挿入したことが考えられる。つまり、L&SパターンSiN膜と比べ構造状の不連続が緩和したと考えられる。次に、(2)の結果を考察するために有限要素法(FEM)による応力解析を行った結果、リセス構造に因ることが明らかとなった。さらに、リセス高さを15nmから30nmに変化させると、印加応力が増大した。これはSiN膜の実行的な膜厚が増大したことが原因と考えられる。トランジスタのチャネル領域の形状は応力導入に大きく影響を受けることが明らかとなった。応力導入の観点からチャネル形状も含めたデザインが必要不可欠である。

その他に、高性能p型トランジスタ(ソニー(株)との共同研究)のチャネル内応力分布を、断面UVラマン測定(チャネル断面から励起光を入射する手法)により明らかにした。平成22年度の研究背景と目的これまでの成果として、実際のトランジスタに使われているSiN応力薄膜により導入されたSi応力を、UVラマン分光法により評価した。その結果、Si応力とSiN膜の膜厚、膜内部応力、およびサイズ効果などの関係が明らかになった。これらの結果とトランジスタの電気特性との間に相関が得られ効果的なSi応力導入技術を種々提案することができた。しかしながら、これまではトランジスタのチャネル方向(Si[110]方向)に限定された応力しか評価していない。そこで本研究では、液浸ラマン分光法により本来ラマン不活性な横光学フォノンモード(TOモード)を新たに励起することにより多軸応力成分解析を行った。平成22年度の主な研究成果strained Si on insulator (SSOI)を液浸ラマン分光法により評価した結果、等方性2軸応力によりラマン波数シフトが低波数側にシフトし、さらにLOモードとTOモードの分裂する様子が観測された。これより、液浸ラマン分光法により本来ラマン不活性なTOモードを励起できることが明らかとなった。液浸レンズを用いた場合、対物レンズから出射される光のうち、斜入射成分が増大する(NA=n sinθ, NA:開口数n:屈折率,θ:開口角)。斜入射成分の電界方向のうち試料表面垂直方向の偏光成分(z偏光)によりTOモードが励起可能である。液浸ラマン分光法により励起された複数の光学フォノンモードのピーク位置を抽出して、複数の応力成分に対する連立方程式を解くことにより多軸Si応力解析が可能となる。本手法により、トランジスタの電気特性と応力との関係を詳細に比較検討することができるので歪Si技術の成熟に貢献できると考えられる。