hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
サルコペニアに着眼した２型糖尿病の骨形状劣化に対する新規骨質評価法の開発

骨微細構造を計測し、筋量および脂肪量との関連を検討する。5)上記の検討を別の椎体高断面で検討し、データの一貫性を追証する。1)実験計画が順調に進み、国内学会、国際学会で研究に必要な計測方法樹立に関する情報収集が不要であったため。2)試料となる臨床画像の活用時において、データ様式変換等の追加的な費用が発生しなかったため。以上により創出された資金は被験データの追加解析費用に充当し、研究成果精度の向上に活用する。
マイクロチャネル中微小界面の流体解析と新しい微小化学操作への応用

化学装置を数cm角の基板上に集積化する研究が、近年急速な勢いで進展している微小流体の研究として、2相以上の相合流・相分離を利用したキレート溶媒抽出・相間移動反応などを現在までに実現した。本研究では、微小流体は通常スケールとは異なる境界条件が必要であるという観点からマイクロチャネル肉の微小流体を解析し、自由に設計・制御する方法を開発することを目的とする。平成14年度には、上面を親水性、下面を疎水性とする表面修飾パターンニング法により幅300μm深さ200μm全長20mmのマイクロチャネル内の安定多相流を実現した。また、液液界面における界面張力波による光散乱を計測する手法である準弾性レーザー散乱法を顕微鏡下で実現した(μQELS法)。平成15年度は、表面修飾パターニング法を利用したマイクロ空間における油水対向流(マイクロ向流)を実現し、回収効率を飛躍的に向上できる向流抽出を世界で初めて実現した。また、流体を蛍光粒子可視化法により解析したところ、レイノルズ数が1程度であるにもかかわらず液液界面付近で渦を形成していることを観測した。マイクロ向流中の水相・油相は、従来の流体力学に見られないマイクロ界面における特異な流体力学的挙動を示すという発見があった。また、μQELS法により、マイクロ二相流界面の流体特性について検討した。従来のマクロスケール実験では、油水平行層流を形成することは難しく、実現できたとしても大きな剪断応力を印可することは不可能であった。本研究で開発したマイクロチャネル修飾法を利用することにより、液液界面に大きな剪断応力を印可したところ、界面張力が変化するという現象を見出した。このことは、液液界面における新規な境界条件の必要性を強く示唆している。従来実現できなかった実験をマイクロ化学システムの技術を利用して実現した。化学装置を数cm角の基板上に集積化する研究が、近年急速な勢いで進展している。この集積化の技術は、一般的な化学操作の自動化・効率化に寄与すると考えられる。微小流体の研究として、2相以上の相合流・相分離を利用したキレート溶媒抽出・相間移動反応などを現在までに実現した。本研究では、微小流体は通常スケールとは異なる境界条件が必要であるという観点からマイクロチャネル内の微小流体を解析し、自由に設計・制御する方法を開発することを目的とする。まず、上面を親水性、下面を疎水性とする表面修飾パターンニング法により幅300μm深さ200μm全長20mmのマイクロチャネル内の安定多相流を実現した。このチャネルにより、広範囲で流量比を制御可能な平行油水2相流の実験が可能となった。このチャネルを用いて、これまでに報告例のない、水と油が逆方向に流れる向流システムも実現した。向流システムは、マイクロ化学プロセスにおける高効率抽出システムに応用が期待できる。このマイクロ2相流の流れを解析するために、粒子による流線追跡法を適用した。水相中の可視化には成功したが、油相用のプローブ粒子が比重や分散性の問題から油相側可視化にはまだ成功していない。今後最適なプローブ粒子を選定し、油水両相の同時可視化を実現する。また、このマイクロ2相流の液液界面を通した物質輸送過程を解析するために顕微準弾性レーザー散乱法(μQELS法)を開発した。この方法は、液液界面における界面張力波による光散乱を計測する手法であり、界面における吸着分子濃度などが解析できる。この方法により、界面活性剤の界面吸着現象や金属キレートの溶媒抽出過程などを計測した。
多様な超新星爆発による元素合成とそれらの宇宙初期の化学進化への寄与

(1)300太陽質量以上の巨大質量星の研究巨大質量星の存在は宇宙の第一世代星の候補として重要である。本研究では、重力崩壊を起こしてブラックホールを形成する500太陽質量、及び、1000太陽質量の星について、進化・爆発・元素合成の計算を行った。爆発計算は、回転の効果を考慮して、重力を含む二次元ジェット状爆発モデルのコードを使用した。その結果、(1)元素合成の結果得られた各元素の質量比は、M82のガス、銀河団ガス、銀河間物質の組成をうまく説明できること、(2)宇宙の再電離のためのUV光子を効率よく供給できること、(3)最終的なブラックホールの質量が中間質量ブラックホールの質量に近いことがわかった。このブラックホールは、巨大質量ブラックホールに成長する種となりうる。(2)II型超新星爆発の多様なモデルと銀河の化学進化への寄与重力崩壊によってII型超新星となる大質量星の進化、爆発、元素合成を行い、その結果放出された重元素の量(イールド)を銀河の化学進化の計算に提供した。進化計算では、1340太陽質量の星について、また、金属量が00.02(太陽金属:量)のものについて計算した。次に、この結果を初期条件として、爆発計算を1次元球対称モデルで行い、20太陽質量以上の星については、通常の超新星モデルに加え、近年観測されている10^∧52erg以上の爆発エネルギーをもつ極超新星爆発モデルを採用した。さらにこの温度密度データを用いて元素合成の計算を行って各モデルに対するイールドを求めた。この結果を各金属量ごとに、極超新星と通常の超新星との発生比、及び、初期質量関数をかけて積分してII型超新星全体としてのイールドを求めた。これを金属量ゼロから太陽金属量までの銀河の化学進化のモデルにあてはめて計算すると、太陽金属量に達した段階で、ほとんどの元素において太陽組成を再現できた。本研究では、500太陽質量、及び、1000太陽質量の星について、進化・爆発・元素合成の計算を行った。その結果、(1)元素合成の結果得られた各元素の質量比は、M82のガス、銀河団ガス、銀河間物質の組成を通常の大質量星である25太陽質量の極超新星モデルや、130-300太陽質量の星が起こすPair Instability SuperNovaによるものと比べうまく説明できること、(2)宇宙の再電離のためのUV光子を100太陽質量以下の星に比べて効率よく供給できること、(3)最終的なブラックホールの質量が中間質量ブラックホールの質量に近いことがわかった。(2)Ia型超新星爆発による元素合成の金属量依存性最近、Ia型超新星の明るさには、最大1等級(およそ2.5倍)程度のばらつきがあることが観測によって明らかとなった。本研究では、金属量を変えた(初期化学組成を変えた)Ia型超新星による元素合成計算を行った。その結果、初期化学組成における陽子・中性子比の違いが各元素の合成量に大きく影響を与えることがわかった。金属量が増すほど中性子過剰になるので、(1)陽子・中性子数が等しい^<56>Niは合成量は金属量が増すほど減少したが、現在観測されている星の金属量の範囲内では減少量は2割以下であった。(2)では、中性子過剰核であるMnやNiはFeとの質量比で金属量依存性が大きく、その比は金属量とともに増加した。一方陽子・中性子数が等しい^<52>Feから崩壊してできる^<52>Crが同位体の多くを占めるCrについては、^<56>Feに崩壊する^<56>Niと金属量依存性が等しく、比がほとんど変化しなかった。

この結果を各金属量ごとに、極超新星と通常の超新星との発生比、及び、初期質量関数をかけて積分してII型超新星全体としてのイールドを求めた。これを金属量ゼロから太陽金属量までの銀河の化学進化のモデルにあてはめて計算すると、太陽金属量に達した段階で、ほとんどの元素において太陽組成を再現できた。
元素合成に関わる中性子過剰核のβ崩壊の研究

超新星爆発など中性子が大量に放出される爆発的元素合成(r過程)において、重要な役割を果たしたと考えられる非常に中性子過剰な原子核(質量数A110 : Kr-Tc)のベータ崩壊の実験を行った。38個の中性子過剰な原子核の半減期を精度よく測定することに成功した(内18個は初)。標準的理論予測との系統的な比較の結果、ジルコニウム、ニオブ(Z=40,41)は2倍以上速く崩壊することが明らかになった。これは、r過程のプロセス速度が想定以上に速く、質量数A=110125近傍の1桁以上も少ない生成量の謎を解く重要なヒントを得た。超新星爆発など中性子が多量に放出される環境において、急速な中性子捕獲過程(R-過程)が起こると考えられている。この爆発的元素合成において、軽い原子核からウラン領域までの多量の中性子過剰核が一挙に生成され、β崩壊により安定核へと降り積もった。一方、この過程における詳細なメカニズムは謎に包まれている。この問題を解く鍵として、広範囲に存在したと考えられる非常に中性子過剰な原子核の半減期、中性子放出確率、励起レベル、質量を精度良く測定する必要がある。理化学研究所・RIBF加速器施設が完成し、大強度ウランビームを用いた重い中性子過剰核の生成が可能となった。生成した中性子過剰核は、粒子識別を行い効率的に検出器に埋め込む手法を導入することにより、高精度β崩壊測定実験を行う。そこで、原子核の崩壊に伴い放出されるβ線、γ線、中性子を効率的に測定する必要があり、検出効率を重視した測定装置の開発・製作を行う。最終的には、各測定装置群を組み合わせることにより、高精度βスペクトロスコピー実験を行い、非常に中性子過剰な原子核の核構造および天体核物理に関する研究を推し進める。元素合成に関わる中性子過剰核の基礎的情報(半減期,励起レベル、アイソマー、中性子放出確率)を効率的に収集し、魔法数近傍の核構造、およびr過程に関する研究を目的としている。理研・RIBF施設を利用した実験を実施するべく、β崩壊測定に特化した各種装置の開発・製作・検討を行った。半減期測定:不安定核混合ビームに対応した高速半減期測定を実現するために、革新的装置(CAITEN)を完成させた。円筒型プラスチックシンチレーター(φ500mmx1000mm)に不安定核を打ち込み、位置検出型光電子増倍管により、低バックグラウンド・高効率なβ崩壊測定を実現させる。特殊な抵抗チェーン型読み出し回路を導入した読み出し回路により、β崩壊の時間・位置測定を可能とした。励起レベル・アイソマー探索:高分解能βγ分光の研究を行うべく、両面ストリップ型Si半導体検出器(DSSD6枚)と高純度ゲルマニウム検出器(Ge)を導入した装置を準備する。また、冷却システムを導入し、低エネルギーβ線の検出感度の向上を図る。重い不安定核(A>100)領域へと展開する上で入射不安定核のエネルギー測定が必須となる。そこで、DSSD中での損出エネルギー(10keV5GeV:10^5ダイナミックイナミックレンジ)を測定可能とする並列読み出し回路を開発した。また、μ秒短寿命アイソマー探索を行うために、高速多重ヒット対応の読み出しシステムを構築する。中性子放出確率:β崩壊に伴う遅発中性子の測定をするために、GEANT4/MCNP解析コードを導入し装置の設計を始める。GSIの<100>^Snのβ崩壊実験(RISING)に参加し、情報の交換をおこなう。半減期測定:革新的なアイディアに基づいた半減期一括測定装置(CAITEN)を完成させた。駆動型円筒型シンチレーター(回転・上下移動)と位置検出型光電子増倍管を組み合わせ、β線を高速・効率的に計測可能とする。β線源を利用しその性能評価を行った。要となる位置検出性能は、3.8mmと非常に良い分解能、(10^5個のピクセル相当)を確認した。また、毎秒千個以上の多種混在した不安定核の半減期一括測定を行うために、高速・多重ヒット用VMEシステムを導入した。β・γ分光:両面ストリップ型半導体検出器を利用した高エネルギー分解能β・γ分光装置の開発を行った。高分解能・低ノイズ増幅回路と半導体検出器の冷却(-25°)により15keVの非常に低いエネルギーβ線、X線の検出を可能とした。また、質量数A>100以上の不安定核のエネルギー測定を実現するために10^5のダイナミックレンジ(10keV5GeV)を特長とする並列型読み出し回路を完成させた。重イオンビームを利用したテスト実験によりその動作を確認した。また、不安定核を半導体に埋め込み、ベータ崩壊測定のテスト実験を行った。データ解析の結果、十分な検出性能を持つことを確認した。半導体検出器の周囲に高純度ゲルマニウム検出器を設置可能とした。

自動液体窒素補給装置と液体窒素補給用タンクを導入し、効率的なγ線検出を実現した。さらに高速フラッシュADCを利用したγ線測定を開始し、短寿命アイソマー探索を検討している。中性子放出確率:具体的な中性子検出器の条件電を確定した。実験準備状況:RIBF施設において大強度ビーム(^<238>U,^<48>Ca)を利用した実験を行った。想定している中性子過剰核領域(^<78>Ni,^<110>Zr)において高精度β・γ分光が可能であることを確認できた。2009年秋の本番実験に向けて装置・解析ソフトを準備している。米国・LBNL、独・ミュンヘン大学との国際協力を開始した。平成21年12月に理研のRIBF加速器施設において、最初のβスペクトロスコピー実験を実施した。β・γ分光、アイソマー探索の実験(3日間):(1)0.10.2pnAの大強度ウランビームをBe標的に衝突させ、質量数110近傍の中性子過剰な原子核の生成およびその粒子識別に成功した。(2)生成した中性子過剰核を開発したβ線検出器※1に埋め込むことに成功した。この中性子過剰核から放出されるβ線を効率的に測定しβ崩壊時間スペクトルの観測に成功した。(3)さらに高純度ゲルマニウム検出器(4台)とINFN研究所(伊)からの大型LaBr3(Ce)を組み合わせ、アイソマーの観測に成功した。(4)βγ分光用のデータの解析を進めている。爆発的元素合成で経由した予想されているR過程経路上の核種(Sr,Y,Zr,Nb,Mo,Tc)の半減期情報を得ることが期待される。現在、より詳しいβ・γ分光解析を進めている。革新的半減期測定装置(CAITEN):混合不安定核ビーム中の希少不安定核のβスペクトロスコピーを可能とする革新的なβ線測定装置(CAITEN)※2を開発した。RIBF加速器からの^<48>Caビームを利用し生成した中性子過剰核(^<32>Mg,^<33>Al)を同時に1kcpsの高レートで打ち込み、装置の性能評価を行った。その結果、混在する不安定核の半減期を高精度で再構成でき、かつ2台のLaBr3(Ce)検出器、液体シンチレーターと組み合わせることにより、遅延γ線・遅延中性子線のスペクトロスコピー実験を実現可能とした。^3He中性子測定装置:26本の中性子検出器を導入した。非常に中性子過剰領域における中性子放出確率の測定を行う予定である。※1...両面ストリップ型半導体検出器を9枚重ね合わせたβ線測定装置。※2...40kピクセルのプラスチックシンチレーターと24本の位置検出器型光電子増陪からなるβ線測定装置。CAITEN装置:2010年末、Caビームを利用したインフライト・ビーム実験が実施された。このキャンペーン実験で生成された中性子過剰な原子核(RD)は、最下流で不要となるため、RIを再利用したβ崩壊一括測定実験を初めて実施した。大強度ビームにおいてその威力を発揮する革新的な半減期測定装置(CAITEN)、γ検出器(Ge検出器,LaBr3検出器)、中性子検出器(液体シンチレータ)を組み合わせることにより、高統計・高精度βスペクトロスコピー実験を実現可能とした。長期実験(約1ヶ月)の測定により、かつてない広範囲の中性子過剰な原子核(Ne,Na,Mg,Al,Si)のβ崩壊測定実験に成功した。
Rheo-NMRによる夾雑環境と剪断力がタンパク質の安定性に及ぼす影響の解析

細胞内は、多種多様なタンパク質が高濃度でひしめき合った夾雑環境であるが、そのような環境がタンパク質の安定性にどのように影響しているのかはほとんど理解されていない。私たちは、この問題に対して細胞内の物質的な環境と力学的な環境の2つの点からタンパク質の安定化/不安定化のメカニズムについて研究を行っている。前者の物質的な環境については、細胞内に多量に存在するATPによるタンパク質の安定化と細胞内夾雑物との非特異的相互作用によるタンパク質の不安定化に着目している。後者の力学的な環境については、細胞内の流動によって生じる剪断力による不安定化に着目している。平成30年度は、まず、ユビキチンやαシヌクレインにATPを滴定していきNMRシグナルの化学シフト変化から相互作用する残基を特定した。興味深いことに、タンパク質に対して100当量以上のATPを滴定しないと相互作用が明確に観測できなかった。ユビキチンとαシヌクレインは細胞内に比較的多く存在するタンパク質で、その濃度は数十μMと見積もられている。一方、ATPの濃度は2-8 mMと言われており、ユビキチンまたはαシヌクレインの濃度との比をとると、今回の滴定実験の当量数と一致する。またATPがタンパク質の水和状態を変えていることも突き止めた。剪断力については、私たちはNMR管内に剪断力を発生させながら測定ができる高感度Rheo-NMRという装置を開発し、同装置を用いて様々なタンパク質を解析している。例えば、剪断力でアミロイド線維化することが分かっているαシヌクレインを対象として、二次元1H-15N相関スペクトルを連続的に測定した結果、経時変化と共に新しいシグナルが出現することを確認した。また、シグナル強度を時間に対してプロットした結果、実験開始直後に指数関数様にシグナル強度が減少した。現在、これらのデータの解析を進めている。研究計画調書に記載した平成30年度の計画の中で、細胞抽出液を添加した状態でのリアルタイムRheo-NMR測定が未実施である。一方、細胞抽出液を添加した状態でのタンパク質とリガンドの解離定数を決定したり、平成31年度に実施する予定であった動的構造解析を実施したりした。概ね順調に進展しているため、平成30年度に未実施である細胞抽出液を添加した状態でのリアルタイムRheo-NMR測定に加えて、研究計画調書に記載した実験を行う。具体的には、タンパク質を安定化させるATPと不安定化させる細胞抽出液を添加した状態でNMRによる動的構造解析(R2 dispersionやCLEANEX-PMなど)を実施し、ATPと細胞抽出液がどのようにタンパク質の動的構造に影響を及ぼすのかを調べる。R2 dispersionを用いると構造変化の大きさと速度を部位特異的に定量化できる。加えて、1%程度しかないマイナー状態を検出することも可能である。CLEANEX-PMでは水とアミドプロトンの交換速度を定量化できる。同手法を用いるとタンパク質の水和状態に関する情報を得ることができる。

具体的には、タンパク質を安定化させるATPと不安定化させる細胞抽出液を添加した状態でNMRによる動的構造解析(R2 dispersionやCLEANEX-PMなど)を実施し、ATPと細胞抽出液がどのようにタンパク質の動的構造に影響を及ぼすのかを調べる。R2 dispersionを用いると構造変化の大きさと速度を部位特異的に定量化できる。加えて、1%程度しかないマイナー状態を検出することも可能である。CLEANEX-PMでは水とアミドプロトンの交換速度を定量化できる。同手法を用いるとタンパク質の水和状態に関する情報を得ることができる。
高空間分解能可視画像を利用する低分解能マイクロ波画像の空間解能改善法

本研究は広域的情報を但っているリモ-トセンシング画像のうち、熱赤外・マイクロ波画像の空間分解能の改善技術に関する研究である。すでに前年に改善の為の基礎理論やその改善能力を明らかにしているので、本年度はそれをマイクロ波画像デ-タに適用してその実効を確認する事である。そこで本年度は次の作業を行い、成果を得る事ができた。1)MOSー1観測衛星の画像デ-タのうち、MSR画像(マイクロ波)の空間分解能改善を行う。高分解能空間情報を分離・抽出するための画像には同衛星デ-タのMESSR画像を使用した。両者の空間分解能の差は78、400倍である。この様な分解能改善は出来ないから、50倍の分解能改善を試みるため、MESSR画像を1500倍だけ位置ずれの無いように空間分解能をさげた。ここでMSRデ-タ自体にも種々の問題に有ることを経験したが、どうにか重ね合わせ処理ができた。2)図1は津軽海を挟んだ北海道南部(上側)と青森(下北半島の一部)のMSRオリジナル画像である。これに前年に開発している分解能改善手法を上記の様に準備したデ-タに適用して処理をした結果が図25である(詳細は省略)。3)分解能改善画像の評価をした。ただし、どの様に評価すべきかについては、まだ十分な考察をするに至っていない。4)高空間分解能空間情報を取得するのにMESSR画像を用いたが、VTIRのIR画像にも有効な空間情報が含まれている筈である。従って、今後はまずこの両者を使った分解能改善を行ってみる予定である。〔空間分解能改善手法の理論的進展状況〕MOS-1のMESSRやLANDSATのTM画像から高空間分解能空間情報のみを分離・抽出する事、及びこの空間情報を利用して低空間分解能画像の分解能改善を実現する理論を確立した。本理論では、すでに著者により定式化されているカテゴリ-分解手法を使うもので、可視・近赤外画像から分光情報を捨てても画像のもつ全ての情報を捨てたのではなく、あとに高空間分解能空間情報が残るという、今まで誰も考えたことの無かった発想が本理論の大きな特徴であり、かつ鍵である。〔画像処理アルゴリズム上の進展〕本理論をマイクロ波画像と類似の熱赤外画像に対して検証したものが図(1)(4)である。(1)は低空間分解能熱赤外画像であり、これを縦横各12倍(面積比で144倍)に分解能改善したものが(2)である。また、(3)と(4)は(1)と(2)の拡大画像である。この結果は、本理論の正当性のみならず、必要性、及び熱赤外画像やその他の画像の分解能改善への適用可能性と有効性を示している。〔衛星デ-タの収集状況〕本研究の最終目標はマイクロ波画像の空間分解能を改善する事であり、対象地域を青森から北海道南部にかけてのMOS-1デ-タのMESSR画像やマイクロ波画像を踏査している。本研究は広域的情報を担っているリモ-トセンシング画像のうち、熱赤外・マイクロ波画像の空間分解能の改善技術に関する研究である。

ここでMSRデ-タ自体にも種々の問題の有ることを経験したが、どうにか重ね合わせ処理ができた。2)図1は津軽海峡を挟んだ北海道南部(上側)と青森(下北半島の一部)のMSRオリジナル画像である。これに前年に開発している分解能改善手法を上記の様に準備したデ-タに適用して処理をした結果が図25である(詳細は省略)。3)分解能改善画像の評価をした。ただし、どの様に評価すべきかについては、まだ十分な考察をするに至っていない。4)高空間分解能空間情報を取得するのにMESSR画像を用いたが、VTIRのIR画像にも有効な空間情報が含まれている筈である。従って、今後はまずこの両者を使った分解能改善を行ってみる予定である。
サイズ排除ナノリアクターの創製と新規ポリマー合成法の開発

本研究では、簡便かつ低環境負荷で分子量の揃ったポリマーを再現性良く合成できる新規ポリマー合成システムの確立を目的とした。この目的を達成するために、表面にナノサイズのチャンネルを有し、内部に重合用触媒を有する中空粒子の作製を試みた。表面に直径数十nmのシリンダー構造を有するコアーシェル型微粒子の作製に成功した。また、表面に直径50 nmの球状空隙を有する中空粒子の作製にも成功した。さらに、本研究のコンセプトである「空間制御された反応場を用いた有機分子の合成」を発展さることで、金属フタロシアニンナノ結晶の1段階合成に成功した。本年度は、本研究で目的としている新規ポリマー合成システムの中核を成している「SENA粒子」の作製に注力した。SENA粒子の特徴としては、Core-Shell型の相分離構造を有しており、Shell部分にはナノサイズの空隙が空いていることである。このSENA粒子の作製法として、以下の2つのアプローチを検討した。1PolyisobutyleneとPoly(styrene-b-isoprene)を溶解させたTHF溶液に、水を加えた後、徐々にTHFを蒸発させることで、サブミクロンサイズのポリマー粒子を作製した。透過型電子顕微鏡を用いてポリマー粒子の内部構造を観察したところ、Polyisobutyleneがコアを形成し、Poly(styrene-b-isoprene)がシェルを形成していることがわかった。用いるPoly(styrene-b-isoprene)のブロック比率を変えることで、シェルに直径数十nmのシリンダー構造を形成させることに成功した。2Polystyreneと末端にアミノ基を有するPolybutadieneを溶解させたTHF溶液に、水を加えた後、徐々にTHFを蒸発させることで、サブミクロンサイズのポリマー粒子を作製した。作製したポリマー微粒子の表面電位を測定したところ+30 mV程度でった。このポリマー微粒子分散液に、負の表面電位を有するシリカ粒子(直径50 nm)分散液を加えることによって、Polybutadieneシェル相にシリカ粒子が埋没したCore-Shell粒子を作製した。その後、フッ化水素酸によりシリカ粒子を溶解させることで、表面に50 nmの空隙を形成させた。Polybutadineシェルを架橋した後、Core粒子を有機溶媒で除去することで中空粒子を作製することに成功した。本年度は、前年度の結果を受けて、本研究で目的としている新規ポリマー合成システムの中核を成している「SENA粒子」の最適化を行うと共に触媒担持法の検討を行った。また、粒子中で有機反応を行うというコンセプトに基づき、有機顔料の新たな合成法を確立した。1前年度の検討結果より、コアシェル粒子のシェル部分にはPolyisoprene(またはPolybutadiene)の2重結合が存在していることから、Ene-Thiolクリック反応を用いた触媒担持法の検討を行った。反応条件等を検討した結果、触媒活性を保持しながら粒子表面に触媒担持を行うことは困難であった。2本研究のコンセプトである、「空間制御された反応場を用いた有機分子の合成」に基づき、新たに有機顔料の合成反応をナノ空間で行うことで、ナノサイズの有機顔料結晶の1段階合成に成功した。具体的には、化学的・熱的安定性の高い顔料として古くから用いられている金属フタロシアニンを検討対象とした。金属フタロシアニン(PC)は顔料のみならず、色素増感型太陽電池や非線形光学材料等の機能性材料にも用いられているが、金属PCをナノサイズの結晶にすることによって、その光学・電気的特性が非常に向上することから注目されている。従来、金属PCはWyler法やフタロニトリル法を用いて作製されているが、これまでに金属PCナノ結晶を前駆体溶液から直接合成する手法は報告されていない。今回、熱ではなくUV光照射を用いることでナノミセル中で金属PCの合成反応を進行させることに成功し、ナノミセルにより結晶成長を制御された直径数十nmの金属PCのナノ結晶を前駆体から直接作製することに初めて成功した。SENA粒子の最大の特徴点である、Core-Shell型の相分離構造を有しており、そのShell部分にはナノサイズの空隙を形成させることに成功しているため、おおむね順調に進展していると考えられる。高分子構造今後は、SENA粒子の内部構造の最適化を行うとともに、触媒担持法の確立へと重点を移していく。具体的には、SENA粒子にメタセシス開環重合に用いるGrubbs触媒を化学結合により導入する。化学結合の形成方法としてEne-Thiolクリック反応について検討を行う。最終的には、SENA粒子を用いた高分子合成について検討を行う。
強光電磁場とキラル分子の非摂動磁気双極子相互作用による円偏光高次高調波発生

本研究の目的は,1)キラル分子と高強度円偏光パルスの非摂動磁気双極子相互作用により発生する円偏光高次高調波を観測すること,2)円偏光高次高調波スペクトルをプローブとして,キラル分子を光励起した後の電子状態もしくは構造変化を検知し,電子状態もしくは構造変化のダイナミクスを研究することである.その研究の意義は,1)分子のキラリティは磁気双極子相互作用から生じ,非摂動領域の磁気双極子相互作用は未開拓である.キラルな非摂動非線形光学現象の普遍性を確認する.2)磁気双極子はエネルギー状態のみならず分子構造も反映するため,吸収分光など電気双極子相互作用により生じる現象とは異なる情報が期待される。
盲・知的障害児の探索行動および認知機能の発達を促す教材・教具の開発

盲児において空間的認識の基盤となる探索行動を育てることは,認知発達の基礎として重要である。手指探索を促す教材研究の分析では,手の動きでは狭い範囲の探索から広範囲の探索,左右の手では片手の使用から両手の使用という一定の発達的方向性が示唆された。また,行動観察および教員の報告から,玉落とし課題は対象児の興味・関心を持続的に引き出し,かつ少ない試行で子どもに変化が現れるものがいることが示唆された。また円柱さし課題の分析では,盲児においては教材の重さ要因が課題の遂行に有効であることが示唆された。盲児・知的障害児の認知発達を促すためには、触運動感覚への教材・教具の応答性が重要であることから、教材の重さ要因が盲児の課題学習における操作性に及ぼす効果について実験的に検証することを目的とした。対象児は幼・小学部段階の盲児および盲・知的障害児であり、課題は1歳以上の知的水準であれば、達成可能な円柱さし課題であった。課題は縦10cm、横32cm、高さ8cmの木製の直方体に、直径2.5cm、高さ4.5cmの金属性の円柱が5本入れる円柱さし課題であり、円柱は10・30・50・70・90・110(g)の6水準とした。その結果、円柱が重い条件ほど、1課題遂行時間が短く、2着地のずれの回数が少なく、3円柱の傾きの回数が少なく、4非操作手による確認が少なかった。これらのことから、円柱が重い条件の方が、1課題遂行における操作がしやすい、2穴の位置を定位しやすく自分の体の動きを調整しやすい、3穴の向きに円柱の向きを合わせやすい、4円柱が入ったことがわかりやすいということが考えられる。円柱さし課題は対象児が十分に理解・達成できる課題であるにも関わらず、重さ要因による差が認められたことから、盲児が課題を遂行する際の操作のしやすさにおいて、教材に一定の重さがあることの重要性が示唆された。具体的には、10・30gほどの重さでは軽く、50g以上の重さがあることが、触運動感覚によって知覚しやすい教材の条件であると考えられる。その背景には、円柱の重さが鉛直方向へ手の動きを明確にすることで空間をイメージしやすくし、空間と自分の動きとの関係が把握しやすくなり、教材が操作しやすくなると考えられた。また、盲幼児、盲知的障害児用のはめ込み構成課題用の教材教具を試作・開発し、その課題の難易性に及ぼす要因について検討をした。水平面の触空間における探索行動を促すための教材・教具の試作とその有用性の検証研究を行った。具体的には,両手の届く範囲の広い空間全体を探索する玉落とし課題を用いて,盲児の手指探索を観察することにより,平面上における手指探索および手指操作の特徴を明らかにすることを目的とした。対象は,触覚を主な学習手段として使用する、およそ2歳半を超える程度の知的水準の盲幼児6名,盲児童6名を対象とした。対象児のうち盲児は6名,盲・知的障害児は6名であった。教材は縦40cm,横60cm,高さ15cmの木製の箱の上面にMDF材を張り,玉を落とすための穴をあけたものを使用した。穴は半径が5cm刻みの同心円上に配置した。落とす鉄球の直径は15mmとし,平面上の穴は玉を鉛直方向に一定の力を入れて押すと落ちる程度の大きさとした。調査は対象児の通う盲学校の個別室において実施し対象児に平面上にある玉を探して落とすよう教示した。対象児が玉に触れたら開始とし,玉をすべて落とし終わるか,対象児が課題に飽き椅子から立ち上がったら終了とし,3試行行った。その結果,手首・腕の動き5カテゴリーの課題遂行時間に占める割合は,一試行目より二試行目もしくは三試行目において正中線を越える動きの割合が12名中8名増加した。左右の手の使い方の組み合わせは,両手を使用した割合が三試行とも90%以上であった者は12名中4名であった。両手を使用した割合が一試行目より二試行目及び三試行目で増加していた者は12名中7名であった。以上から,玉落とし課題は1対象児の興味・関心を持続的に引き出すことができる点,2手指探索を促し,基本的な手指操作の技術を引き出すことができる点,3積極的な探索方略の工夫を引き出すことができる点で有用性が認められた。玉落とし課題は,盲幼児の手指探索および手指操作の技術を伸長するのに効果的であることが示唆された。

本年度は,水平面の触空間における探索行動を促すための教材・教具の有用性の検証結果から,1課題遂行時の手の探索の方向(点状・同心円状・線状・面),2探索時の左右の手指の協調・分化,玉を落とす際の手の動き(指先か手掌か),3玉を落とす空間的位置の特徴から,盲幼児,盲・知的障害児の探索行動の評価の観点をまとめた。同様に,円柱さし課題における教材の重さ要因が盲・知的障害児の課題遂行に及ぼす効果検証研究より,円柱さしのような初期的な課題において触運動感覚フィードバックが明確になる重さの条件を示すとともに,円柱の持ち方や入れ方,触察の仕方の特徴から盲・知的障害児の触空間の把握の実態を捉える観点をまとめた。また,円柱さし課題における触ー運動感覚によって把握しやすい間隔要因と空間要因について検討を行った。空間要因は円柱をいれる穴を土台となる箱型内部にはめこんだ土台の平面上に穴がある条件(平面条件)および円柱をいれるケースを土台上にとりつけ,土台の上方に穴がある条件(立体条件)であり,間隔要因は穴の直径を基尺と穴と穴との間隔を基尺に対して0.5,1,1.5,2倍とし課題遂行時間から分析したところ,1空間要因では平面条件が,2感覚要因では狭い条件において遂行時間が短いことを検証し,これらの条件が触ー運動感覚によって把握しやすい教材の特性であることが示唆された。以上を含め,これまでの研究成果を総括し総合的に研究成果の知見を,視覚障害児の認知発達の評価に基づく指導法とカリキュラム開発に発展に向けた視点から整理,報告書にまとめると共に,学術誌等において研究成果を発表した。特別支援教育研究計画のうち、重さ要因による教材教具の応答性に関する研究をまとめることができ、次年度実施予定の研究内容についても一部実施することができた。研究成果は学会発表をするとともに、学術誌に投稿,掲載された。研究計画のうち,探索行動に関する研究について実施し,その成果をまとめることができた。また,今年度以降の研究についても,すでに計画・実施の準備をすすめている。加えて,研究成果について学会発表を行うと共に,学術論文に投稿中である。以上より,当初計画以上に進展していると自己評価した。今後、以下のように研究を進める予定である。(1)盲幼児、盲知的障害児の課題学習における教材の重心と操作性の関連に関する研究の実施盲児が学習する際に用いるのは手指の操作を通した触運動感覚であるが、その触運動感覚によって知覚しやすい条件として重さがある。すなわち、教材に一定の重さがあることで物の位置・方向がより知覚しやすくなる。この点について福田・佐島(2012)が円柱さし課題を用いて実験的に検証し、課題遂行時間や操作の円滑さにおいて重さの効果が認められることを明らかにした。触運動感覚による位置・方向の知覚を容易にする条件には、重さに加えて重心の位置が挙げられる。すなわち、円柱さしや型はめなど物の出し入れをする課題においては、下方に重心がある方が、鉛直への方向性が触運動感覚に明確にフィードバックされるため、位置・方向の知覚が容易であると考え、実験的に検証する。(2)盲幼児,盲知的障害児用のはめ込み構成課題の難易性に及ぼす要因に関する知見に基づく指導段階表の作成(3)研究成果の学会発表及び学術誌への投稿(4)研究成果の全国盲学校への成果普及以下のように今後の研究の推進を行う。(1)盲・知的障害児の探索行動を促す基礎研究の継続し,学術論文掲載を目指す。(2)認知機能の発達を促す教材・教具の条件について,実験材料を作成し実施するとともに,その成果について学会発表及び学術論文に投稿する。(3)認知機能の発達を促す教材・教具の系統的指導に関する報告書を作成し,全国の盲学校等に普及する。次年度使用額(A-B)の額は2,042円であり、ほぼ当該年度所要額を使用している。今年度所要額に2,042円を加えて、今年度の予定通りに使用する。
温度がトウガラシの生長及び生殖器官の脱離におよぼす影響

蕾の脱離率は37°C区で高くなり、Thai Chilliでは97%だった。花の脱離率の変化は、ニューエ-スでは小さく、ThaiChilliでは37°C区で高くなった。蕾と花の脱離までの日数の変化は、両品種共に脱離率の変化に比べると小さかった。生長率をみるとニューエ-スは37°C区でRGR、NAR、LAR、SLAが大きな値を示した。Thai Chilliは27°C区でRGRとNARが大きくなった。器官別の乾物生産では、ニューエ-スは37°C区で茎と葉が小さな値を示し、Thai Chilliは37°C区で茎が大きな値を示した。部位別の^<13>C濃度(比活性)では、ニューエ-スの根とThai Chilliの処理葉以外で37°C区のほうが27°C区よりも比活性が高くなった。ニューエ-スは、27°C区では花蕾が新葉より高い値を示したのに対し、37°C区では新葉が花蕾よりも高い値を示した。Thai Chilliでは、どちらの処理区も花蕾と新葉の差がなかった。また、37°C区の比活性のほうが、27°C区よりも大きくなっていた。部位別の^<13>C分配割合は、処理温度にかかわらずニューエ-ス、Thai Chilliともに乾物重の多い下位茎と根の割合が大きくなった。花蕾および新葉の割合は、全体からみると小さかった。ニューエ-スでは、27°C区が37°C区より大きくなり、いずれの場合も花蕾の方が新葉よりも大きかった。Thai Chilliでは37°C区が27°C区より大きくなり、いずれの場合も新葉が花蕾よりも大きくなった。全作物体に取り込まれた、^<13>Cの比率は、ニューエ-スの27°C区を1として、37°C区では1.17となっており、Thai Chilliの27°C区では1.88、37°C区では、2.80となった。
日本近代思想における「罪」意識の研究

日本近代文学の思想のなかには自らの存在を制度外的存在(一般的に言えば「罪」ある存在、余計者、故郷喪失者等)として意識する傾向が強く見受けられる。このような自己意識は、社会の諸制度のみならず、人間の倫理的理想像を近代西洋の市民像の理念型である理性的存在においた日本の社会的意識と密接に関わりがあると考えられる。即ち、この倫理的理想像は、現実の日本人にとっては極めて抽象的な、それ故に、極めて観念的なものであった。この為この像と無意識の比較の上で捉えられた現実の自己像は多分に否定的な存在として意識されざるを得なかった。しかも彼らは伝統的規範のうちに生活を営む一般的存在(所謂庶民)と自らが異なるという強い自己意識のうちにあったが故に、そのような一般的存在(或いは電灯的規範)に対して負い目の感覚をもっていた。そういう二重のコンプレックスが極めて自罰的な色合いの濃い、「罪」ある存在としての自己という意識を作りあげたのである。従ってこの「罪」意識は、特異な自己という強い自己意識と不可分に関わるものであって、たとえば一般的に言われる西洋キリスト教社会の人間の存在一般は罪のある存在として捉える思考様式(但しこの点については研究者の研究は十分なものではない)とは多分にその性格を異にしているであろう。以上、本年度の研究実施計画(1)、(2)、(4)に沿った研究の成果の簡単なまとめであるが、諸々の制約によって実施計画(3)に記した日本の仏教思想の中に強くみられる「罪」の思想との関連は十分に研究されなかった。この点と、上のキリスト教的「原罪」思想の再検討が今後の研究の課題である。
強磁性金属磁化ダイナミクスにおける電流及びスピン流生成に関する理論的研究

本研究の成果は、磁化と電流が相互に起因する現象について詳細な知見を得たことである。具体的には、空間的に非一様な磁化のダイナミクスが誘起するスピン起電力によって、逆スピンホール効果が起こりうることを理論的に示したことである。また、この結果を受けて、スピン起電力による逆スピンホール効果の反作用的現象であるスピンホール流によるスピン移行トルクの存在についても理論的計算によって示した。近年、電流と磁化(スピン)が相互に起因する現象を対象とした研究が盛んに行われている。その中で特に、微小な強磁性金属における磁化の電流応答(電流が磁化に与えるトルクや力、それにともなう磁化のダイナミクスなど)についての理論的実験的研究の理解が急速に進んでいる。しかしながら、その逆(反作用)の現象ともいえる、磁化のダイナミクスにおける電流生成に関する研究はまだあまり行われていない。本研究の目的は、強磁性金属中の空間的に非一様な磁化のダイナミクスによって、電流及びスピン流が生成されるメカニズムを理論的に定式化することである.その為に、場の理論に基づいたグリーン関数法を用いて、非一様な強磁性磁化のダイナミクスにおける電流及びスピン流生成の微視的定式化を行うことである。具体的には、単一の微小な強磁性金属を考え、その磁化配置が磁壁や磁気渦などのように空間的に非一様で、且つ、時間的に変化している場合を想定して、(i)電流及びスピン流がどのようなメカニズムで生成されるのか?(ii)どのような状況で電流(スピン流)の値が量大化されるか?を線形及び非線形応答理論によって定量的に明らかにしていくことである。本年度は、磁化ダイナミクスによる電流生成に関して、特にスピン・軌道相互作用の影響を解析した。空間的に非一様な磁化が時間的に変化すると、伝導雷子のスピン分極に依存した起電力(スピン起電力)が発生する。これにより、互いに逆向きスピンの伝導雷子は互いに逆方向へ駆動されるがスピン・軌道相互作用により同方向の散乱を受け、正味のホール電流が流れると予想される。本研究ではスキュー散乱及びサイドジャンプ機構を考察し、確かにこれらの二つ機構によってホール電流が生成されることを示した。また、ホール伝導率は、異常ホール伝導率に比べ、伝導電子のスピン分極の逆二乗だけ増加することが明らかになった。本研究の目的は、強磁性金属中の空間的に非一様な磁化のダイナミクスによって、電流及びスピン流が生成されるメカニズムを理論的に定式化することである。その為に、場の理論に基づいたグリーン関数法を用いて、非一様な強磁性磁化のダイナミクスにおける電流及びスピン流生成の微視的定式化を行うことである。本年度は、昨年度得た、スピン起電力によるスピンホール効果の結果を下に、この逆の過程、すなわち、スピンホール流によるスピン移行トルクの計算を行った。これまで、スピン移行トルクにはスピン流が伴っていることは認識されていたが、スピン・軌道相互作用による寄与については計算されてこなかった。そこで、スピン・軌道相互作用の一次までの寄与を考慮して、スピン移行トルクの評価をおこなった。最初に、空間的に変化する磁化背景の下での外場によって誘起されるスピン流を評価し、それから、スピン移行トルクを評価した。また、伝導電子のスピン分極を直接計算することによって、スピン移行トルクを評価した。これらの二つの方法による結果は一致するべきものであるが、スキュー散乱機構によるスピン移行トルクについては結果は一致したものの、サイドジャンプ機構については、両者の一致がみられなかった。これは、スピン分極に寄与する電子の相互作用過程の見落としが原因と考えられるが、より確かな原因を突き止めることは出来ず、問題として残っている。これら結果については、磁性の国際会議で発表を行い、論文として出版した。
不飽和結合の反応性を利用した新規メタルフリー反応の開発

電子豊富なアリール置換アルキンをN-ヨードスクシンイミドとトリメチルシリルアジドで処理するとアルキン三重結合の切断が進行し,二分子のニトリル体が得られることを見いだした.本反応は金属触媒非存在下に進行する興味深い反応である.一方,電子供与性基を持たないアルキンからは,α,α-ジアジドケトンが得られることが明らかとなった.また,電子豊富なアリール基を持つ第1級プロパルギルアルコール誘導体からの3価ビスマス触媒を用いたMeyer-Schuster転位と続く分子内1,4-付加によるワンポットキノロン合成を達成した.電子豊富なアリール置換アルキンをN-ヨードスクシンイミドとトリメチルシリルアジドで処理するとアルキン三重結合の切断が進行し,二分子のニトリル体が得られることを見いだした.本反応は金属触媒非存在下に進行する興味深い反応である.一方,電子供与性基を持たないアルキンからは,α,α-ジアジドケトンが得られることが明らかとなった.また,電子豊富なアリール基を持つ第1級プロパルギルアルコール誘導体からの3価ビスマス触媒を用いたMeyer-Schuster転位と続く分子内1,4-付加によるワンポットキノロン合成を達成した.1.アルキン三重結合の切断反応アセトニトリル/ジクロロエタン混合溶媒中,電子豊富なアルキンをN-ヨードスクシンイミドおよびトリメチルシリルアジドと反応させると,アルキン三重結合の切断反応が進行し2当量のニトリルへと変換されることを見出した.中間体として単離したヨードビニルアジドを,さらにN-ヨードスクシンイミドとトリメチルシリルアジドで処理するとニトリルに変換されることを確認した.三重結合のヨードアジド化により,ヨードアルケニルアジドを経由したのちパラ位電子供与性基の影響により切断反応が起こったと考えられる.2.アルキニルアルコールの特性を活用する新規タンデム反応の開発アルコール存在下,プロパルギルアルコール誘導体をルイス酸触媒で処理すると,Meyer-Schuster転位によるα,β-不飽和ケトンの生成と続くアルコールの1,4-付加によりβ-アルコキシケトンが得られた.また,オルト位に窒素求核剤を持つ基質を用いると,分子内1,4-付加が引き続いて起こることでキノロンを得ることができた.1.アルキンへの位置選択的なiodoazidationを経由するジアジドケトンの合成前年度に報告したアルキンに対する金属を使用しない三重結合切断反応の応用として,電子供与性基を持たないアリール基とアルキル基が置換したアルキンを用いて,N-ヨードスクシンイミドとトリメチルシリルアジドとの反応を検討した.その結果,位置選択的なiodoazidationによるazidoiodoalkeneを経由してα,α-ジアジドケトンが得られることを見いだした.本反応は通常とは逆の位置選択性でiodoazidationが進行している点が興味深い.また,得られたα,α-ジアジドケトンはHuisgen環化によりビストリアゾール体へと変換することができる.2.3価ビスマス触媒を用いたプロパルギルアルコールのタンデム反応アルコール存在下,電子豊富なアリール基を持つプロパルギルアルコール誘導体をトリフルオロメタンスルホン酸ビスマス(III)で処理すると,Meyer-Schuster転位によるα,β-不飽和ケトンの生成と続くアルコールの1,4-付加によりβ-アルコキシケトンが得られた.通常,第一級プロパルギルアルコールはMeyer-Schuster転位が起こりにくく報告例も少ない.本反応では,電子供与性基の影響により反応性が向上しているため,第一級プロパルギルアルコールからの転位が容易に進行する.また,分子内にカルバメート基を有する基質を用いて反応を行ったところ,α,β-不飽和ケトンへのカルバメート窒素の分子内1,4-付加によりキノロンがワンポットで得られた.有機化学「金属触媒を使用しないアルキンの官能基変換」としてアルキン三重結合の切断反応を達成した.また,アルキンの反応性を利用する新規反応の開発では,アルキニルアルコールの特性を活用するタンデム反応を見出した.今後は切断反応の反応機構の解明や,アルキニルアルコールのタンデム反応を有用な化合物合成に向けて検討を行うことを考えている.アルキン三重結合の切断反応の反応機構の解明を行う.三重結合の電子密度が反応に大きく関与しているため,電子密度と反応性の違いについて検討する.アルキニルアルコールのタンデム反応では,中間体となるエノールと求電子剤との反応をワンポットで連続的に行い多官能性の化合物への変換を試みる.今年度は主に反応に使用する試薬・溶媒等に使用したが,比較的効率よく研究を進めることができたため,予想していた使用額までは達しなかった.経費の主要な用途は,本研究で新たに使用する各種有機・無機反応試剤や溶媒等の消耗品である.また,研究を効率よく進めるためエバポレーターやスーパースターラー等も充実させたいと考えている.
圧電薄膜を用いた表面波型液体計測センサの開発

本研究では、横波型表面波を用いた薄膜センサの実現を目指して、結晶(c軸)が基板に対して平行なZnO膜を石英基板上に作製した。この膜にくし型電極を作製し高周波電界を印加した結果、初めて薄膜単体を用いた横波型表面波励振に成功した。また液体中での動作も確認された。このデバイスに液体測定プールを作製し、標準導電率液体の導電率の測定を試みた結果、表面波の音速変化から液体の導電率を検出することに成功した。弾性表面波には主に二種類あり、変位方向が表面に垂直な「レイリー型」と表面に平行な「横波型」がある。通常はレイリー型がほとんどだが圧電結晶の方位によっては横波型となるものも存在する。液体を測定するセンサに応用する場合には、レイリー型では液体中に音波のエネルギーが漏洩してしまい伝搬できないため、漏洩のない横波型が必要となる。これまで横波型表面波の励振は単結晶基板でしか達成されておらず、任意の基板に作製できる「横波型表面波を励振する薄膜」は実現されていない。申請者は非結晶基板上にc軸が基板面に平行に揃った六方晶系圧電膜を成長させ、この上に表面波励振用電極(IDT)作製することで、横波型表面波の励振を実現した。横波型表面波を発生させるには電極間隔10μm以下のIDTを薄膜上に形成する必要がある。ここで本研究ではまず技術的に難しい「酸・アルカリ両溶性のZnO上における電極のエッチング」について改良、条件出しを行った。具体的にエッチング溶液の選定、レジスト厚さ、エッチング溶液濃度、エッチング時間について最適化を行った。これにより実施計画どおり電極間隔10μm以下のくし型電極が作製することができた。さらにトランスバーサル型のIDT配置を用いて表面波伝搬路にシリコーンゴムから成る幅1mmの液体付加用プールを作製した。この試料の透過特性(送受波特性)をネットワークアナライザで測定した結果、液体中(シリコーンオイル)おいて、横波型表面波の励振を確認した。横波型弾性表面波は液体中に音波を漏洩せずに伝搬する性質がある。これを用いれば、液体の電気的特性(誘電率や導電率)の変化を検出できると考える。本研究は石英ガラス基板上にエネルギー粒子照射成膜によりc軸が基板面に平行に揃ったZnO圧電膜(c軸平行配向膜)を成長させた。この膜の上に表面波励振用のくし型電極(IDT)作製することで、レイリー型表面波を含まない横波型表面波だけの高効率励振を実現した。さらに、ネットワークアナライザを用いてIDT電極の放射アドミタンスから電気機械結合係数を測定した。その結果、単結晶の物理定数を用いて計算した電気機械結合係数の約60%程度の値を示すことがわかった。また理論予想と同様の電気機械結合係数の結晶方位による異方性も確認することができた。次に作製した送受波IDT間の表面波伝搬路にシリコーンゴムを用いてプールを構築し液体計測センサを作製した。標準導電率液体を用いてセンサ特性を検証した結果、実施計画どおり表面波速度から導電率変化をセンシングすることに成功した。およそ0.051S/mの範囲において動作を確認することができ、実測の電気機械結合係数から予想される理論感度ともおよそ一致した。さらに本研究では、円柱状の石英試料の曲面においてもc軸平行配向膜を形成に成功したため、さまざまな基板や物体上に液体用導電率センサを作製できることを示している。例えばシリコン集積回路からなるセンサ駆動回路とセンサのワンチップ化や、シリコンMEMSおよびバイオMEMSとの融合が期待される。