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石炭の高度脱灰・脱硫技術の確立

石炭の脱灰・脱硫において,1.物理的クリーニング法として信頼性の高い浮選法,および,2.化学的クリーニング法として代表的なアルカリ熱水溶液法とアルカリ溶融法を適用し、物理的手法の限界を明らかにするとともに,化学的処理による脱灰・脱硫の機構を推定した.用いた石炭試料は,アメリカ産の標準炭として知られるイリノイNo.2およびNo.6炭である.得られた結果の概要を以下に示す.1.物理的クリーニングによる脱灰・脱硫性・石炭浮遊率の比較的高いNo.2炭を試料として,クロム酸カリウム添加,バクテリア表面処理,および条件付けpHの設定値変更の各手法を適用して正浮選(石炭を浮遊)を行い,脱灰率6070%,脱硫率7075%,炭質分回収率は4045%の結果を得た.バクテリア処理は,脱灰・脱硫の点からは他法に比べて若干劣るが,炭質分回収率が高くなることがわかった.・石炭浮遊率の低いNo.6炭を試料として,ザンセ-ト添加による逆浮選(鉱物質を浮遊)を行い,脱灰率25.0%,脱硫率38.4%,炭質分回収率88.7%の成績を得た.・浮遊性と単体分離度との関連を検討した結果,一粒子内の硫化鉄鉱物部分比が平均値として0.3以下の片刃粒子についてはその浮選分離が困難であると結論された.2.化学的クリーニングによる脱灰・脱硫性・No.6炭についてNaOHを用いてアルカリ熱水溶液法を適用し,脱灰率88.8%,脱硫率28.6%,炭質分回収率90.4%の成績を得た.また,アルカリ溶融法(NaOH/KOH=3/1混合物)では,脱灰率94.9%,脱硫率91.4%,炭質分回収率73.0%であった.・アルカリ溶融法における石炭中の各マセラルの回収率を推定したところ,ビトロデトリナイト+エグジナイト98%,イナ-チナイト67%,テリナイト+コリナイト58%であり,将来的にマセラル分離の重要性が指摘された.1.石炭の高度脱硫技術確立のための研究から以下の知見を得た。(1)わが国及び米国の代表的高硫黄炭の有機硫黄/無機硫黄の比率(%)は、三池炭が66/34、イリノイ炭が38/62である。無機硫黄を成分として含む主要鉱物種は、三池炭が黄鉄鉱及び白鉄鉱(割合4:3)、イリノイ炭が黄鉄鉱である。(2)脱硫浮選において、事前にpH2で表面の条件づけ後、pH6.5で浮選することにより、黄鉄鉱の浮遊率を5%以下に抑制できることが判明した。鉄酸化バクテリアを併用すれば、黄鉄鉱の抑制効果をさらにいくぶん高めうる。(3)平成8年度に備え、化学的クリーニング法の適用試験を実施し、アルカリ熱水溶液法とアルカリ熔融法が最も効果的であることを確認した。2.石炭の高度脱灰技術確立のための研究から以下の知見を得た。(1)試料粒度を-500μmに統一して浮選を実施した。実験試料は三池、オーストラリアのレミントン及びマウントソ-レイ炭である。この実験では、三池炭の分離成績が最もよく、精炭灰分8.4%、脱灰率59.7%、炭質分回収率95.2%の成果が得られた。(2)石炭の灰分を形成する主要鉱物は石英、曹長石、モンモリロナイト、カオリナイト及び方解石である。3種の石炭の灰分構成鉱物の50%粒径は、5.86.4μmの範囲にある。石炭の脱灰・脱硫において,1.物理的クリーニング法として信頼性の高い浮選法,および,2.化学的クリーニング法として代表的なアルカリ熱水溶液法とアルカリ溶融法を適用し、物理的手法の限界を明らかにするとともに,化学的処理による脱灰・脱硫の機構を推定した.用いた石炭試料は,アメリカ産の標準炭として知られるイリノイNo.2およびNo.6炭である.得られた結果の概要を以下に示す.1.物理的クリーニングによる脱灰・脱硫性・石炭浮遊率の比較的高いNo.2炭を試料として,クロム酸カリウム添加,バクテリア表面処理,および条件付けpHの設定値変更の各手法を適用して正浮選(石炭を浮遊)を行い,脱灰率6070%,脱硫率7075%,炭質分回収率は4045%の結果を得た.バクテリア処理は,脱灰・脱硫の点からは他法に比べて若干劣るが,炭質分回収率が高くなることがわかった.・石炭浮遊率の低いNo.6炭を試料として,ザンセ-ト添加による逆浮選(鉱物質を浮遊)を行い,脱灰率25.0%,脱硫率38.4%,炭質分回収率88.7%の成績を得た.・浮遊性と単体分離度との関連を検討した結果,一粒子内の硫化鉄鉱物部分比が平均値として0.3以下の片刃粒子についてはその浮選分離が困難であると結論された.2.化学的クリーニングによる脱灰・脱硫性・No.6炭についてNaOHを用いてアルカリ熱水溶液法を適用し,脱灰率88.8%,脱硫率28.6%,炭質分回収率90.4%の成績を得た.

また,アルカリ溶融法(NaOH/KOH=3/1混合物)では,脱灰率94.9%,脱硫率91.4%,炭質分回収率73.0%であった.・アルカリ溶融法における石炭中の各マセラルの回収率を推定したところ,ビトロデトリナイト+エグジナイト98%,イナ-チナイト67%,テリナイト+コリナイト58%であり,将来的にマセラル分離の重要性が指摘された.石炭の脱灰・脱硫において,1.物理的クリーニング法として信頼性の高い浮選法,および,2.化学的クリーニング法として代表的なアルカリ熱水溶液法とアルカリ溶融法を適用し,物理的手法の限界を明らかにするとともに,化学的処理による脱灰・脱硫の機構を推定した.用いた石炭試料は,アメリカ産の標準炭として知られるイリノイNo.2およびNo.6炭である.得られた結果の概要を以下に示す.1.物理的クリーニングによる脱灰・脱硫性・石炭浮遊率の比較的高いNo.2炭を試料として,クロム酸カリウム添加,バクテリア表面処理,および条件付けpHの設定値変更の各手法を適用して正浮選(石炭を浮遊)を行い,脱灰率6070%,脱硫率7075%,炭質分回収率は4045%の結果を得た.バクテリア処理は,脱灰・脱硫の点からは他法に比べて若干劣るが,炭質分回収率が高くなることがわかった.・石炭浮遊率の低いNo.6炭を試料として,ザンセ-ト添加による逆浮遊(鉱物質を浮遊)を行い,脱灰率25.0%,脱硫率38.4%,炭質分回収率88.7%の成績を得た.・浮遊性と単体分離度との関連を検討した結果,一粒子内の硫化鉄鉱物部分比が平均値として0.3以下の片刃粒子についてはその浮選分離が困難であると結論された.2.化学的クリーニングによる脱灰・脱硫性・No.6炭についてNaOHを用いてアルカリ熱水溶液法を適用し,脱灰率88.8%,脱硫率28.6%,炭質分回収率90.4%の成績を得た.また,アルカリ溶融法(NaOH/KOH=3/1混合物)では,脱灰率94.9%,脱硫率91.4%,炭質分回収率73.0%であった.・アルカリ溶融法における石炭中の各マセラルの回収率を推定したところ,ビトロデトリナイト+エグジナイト98%,イナ-チナイト67%,テリナイト+コリナイト58%であり,将来的にマセラル分離の重要性が指摘された.
肺癌においてmiR-20aが制御する新規lncRNA、TILRの機能解析

タンパク質をコードしないnon-coding RNAはその長さから大きくmiRNAとlncRNAに分けられるが、その機能は大きく異なる。近年、肺癌におけるmiRNAとlncRNAの重要性を示唆する報告が増加する一方で、複雑なmiRNAとlncRNAの制御機構ならびにその標的遺伝子に関しては不明な点が多く残されている。本研究ではmiR-20aによるlncRNAの制御と、そのlncRNAの機能を解明し、複雑な癌の制御機構を解明することを目的とする。
子宮内膜症の病態生理と発育増殖に関する基礎的検討

本研究において,局所免疫機構および卵巣ステロイドホルモンが子宮内膜症の増殖制御に及ぼす作用を明らかにした.局所免疫および子宮内膜症組織の構成細胞であるCD68陽性マクロファージ(Mφ)が,内膜症患者由来の正所性子宮内膜組織,内膜症病変組織および腹水中で有意に強く浸潤していることを見いだした(Fertil Steril 81(3):652-661,2004).細菌性エンドトキシンあるいはlipopolysaccharide(LPS)は,炎症惹起物質としてMφやその他の樹枝状細胞上に発現するtoll-like receptor 4(TLR4)を介して各種の炎症惹起性サイトカインの産生を刺激する.内膜症患者腹水由来Mφでは,LPS刺激に対するHGFをはじめとする種々のサイトカインや増殖因子の産生が亢進していることを証明した.また,多能性増殖因子であるHGFが,単独あるいはLPSと協同してオートクラインあるいはパラクライン的に内膜症の増殖に関与することを証明した(Hum Reprod 20(1):49-60,2005).内膜症患者で卵巣ステロイドホルモンがMφを介したHGFの産生調節に関与することを示した.Mφおよび子宮内膜組織でエストロゲン(ER)およびプロゲステロン受容体(PR)が蛋白およびmRNAレベル双方で発現していることを認め,エストロゲンがMφから産生されるHGFおよびその他のサイトカインを有意に増加させ,内膜症病変に対して,HGFが単独あるいはエストロゲンと協同して増殖作用を発揮することを示した(Hum Reprod,20(7):2004-2013,2005).我々は,本研究において初めて,内膜症患者由来腹水中のエンドトキシン濃度が,非内膜症患者由来のそれらに比較して有意に高いことを証明した.Mφおよび子宮内膜組織にはTLR4が発現し,内膜症患者由来Mφで産生されるHGF, VEGF, IL-6およびTNFαはLPSあるいはHsp70処理により有意に増加した.抗TLR4抗体処理により,これらのサイトカイン産生および子宮内膜細胞の増殖は有意に低下した.これらの結果は,腹水中のエンドトキシンがTLR4を介して子宮内膜症の増殖に関与することを示唆している.内膜症患者由来の培養月経血での大腸菌(E.coli)のコロニー形成能が非内膜症患者由来のそれらと比較して有意に高いことを認めた.この結果は,月経血中のE.coliが,内膜症患者腹水中で増加しているエンドトキシンの産生源である可能性があり,TLR4を介した内膜症病変の増殖に関与している可能性を示唆している.本研究において,局所免疫機構および卵巣ステロイドホルモンが子宮内膜症の増殖制御に及ぼす作用を明らかにした.局所免疫および子宮内膜症組織の構成細胞であるCD68陽性マクロファージ(Mφ)が,内膜症患者由来の正所性子宮内膜組織,内膜症病変組織および腹水中で有意に強く浸潤していることを見いだした(Fertil Steril 81(3):652-661,2004).細菌性エンドトキシンあるいはlipopolysaccharide(LPS)は,炎症惹起物質としてMφやその他の樹枝状細胞上に発現するtoll-like receptor 4(TLR4)を介して各種の炎症惹起性サイトカインの産生を刺激する.内膜症患者腹水由来Mφでは,LPS刺激に対するHGFをはじめとする種々のサイトカインや増殖因子の産生が亢進していることを証明した.また,多能性増殖因子であるHGFが,単独あるいはLPSと協同してオートクラインあるいはパラクライン的に内膜症の増殖に関与することを証明した(Hum Reprod 20(1):49-60,2005).内膜症患者で卵巣ステロイドホルモンがMφを介したHGFの産生調節に関与することを示した.Mφおよび子宮内膜組織でエストロゲン(ER)およびプロゲステロン受容体(PR)が蛋白およびmRNAレベル双方で発現していることを認め,エストロゲンがMφから産生されるHGFおよびその他のサイトカインを有意に増加させ,内膜症病変に対して,HGFが単独あるいはエストロゲンと協同して増殖作用を発揮することを示した(Hum Reprod,20(7):2004-2013,2005).我々は,本研究において初めて,内膜症患者由来腹水中のエンドトキシン濃度が,非内膜症患者由来のそれらに比較して有意に高いことを証明した.Mφおよび子宮内膜組織にはTLR4が発現し,内膜症患者由来Mφで産生されるHGF, VEGF, IL-6およびTNFαはLPSあるいはHsp70処理により有意に増加した.抗TLR4抗体処理により,これらのサイトカイン産生および子宮内膜細胞の増殖は有意に低下した.これらの結果は,腹水中のエンドトキシンがTLR4を介して子宮内膜症の増殖に関与することを示唆している.内膜症患者由来の培養月経血での大腸菌(E.coli)のコロニー形成能が非内膜症患者由来のそれらと比較して有意に高いことを認めた.この結果は,月経血中のE.coliが,内膜症患者腹水中で増加しているエンドトキシンの産生源である可能性があり,TLR4を介した内膜症病変の増殖に関与している可能性を示唆している.CD68陽性

マクロファージから産生される種々の物質の調節因子に関しては不明な点が多く,私たちは腹水中マクロファージから産生されるサイトカインについて,子宮内膜症の有無やlipopolysaccharide (LPS)処理の有無による相違を検討し,LPS処理した子宮内膜症患者由来マクロファージでは,LPS未処理あるいは非内膜症患者のものと比較して,HGFやその他のサイトカインの産生が有意に増加していることを認めた.また,HGFが子宮内膜症における腺上皮細胞,間質細胞およびマクロファージの増殖においてオートクラインあるいはパラクライン的に関与していることを証明した.これらの結果はHuman Reproduction誌において発表した(2005,20:49-60).また,私たちは子宮内膜症でのマクロファージを介したHGF産生調節に対する卵巣ステロイドホルモシの関与について検討した.骨盤内に浸潤したマクロファージにエストロゲンおよびプロゲステロン受容体の発現を確認し,エストロゲンがHGFなどのマクロファージから産生される各種のサイトカインを亢進させる働きがあることを見いだし,子宮内膜症の増殖・進展において,卵巣ステロイドホルモンと局所の免疫担当細胞が単独で,あるいは協同的に関与していると結論した.この結果はHuman Reproduction誌に受理されている(2005, in press).LPSやエンドトキシン刺激によるToll-like receptor 4 (TLR4)を介した子宮内膜症の増殖に関しては不明な点が多い.私たちは,子宮内膜症あるいは非内膜症由来腹水中のエンドトキシン濃度を測定し,子宮内膜症では非内膜症に比べ有意に腹水中エンドトキシン濃度が高いことを認め,LPSあるいはHsp70で処理したマクロファージから産生されるHGF,VEGF,IL-6あるいはTNF-α濃度は,子宮内膜症由来マクロファージで有意に高いことを認めた.TLR-4を特異的抗体で不活化させると,これらのサイトカイン産生および内膜症の増殖は抑制された.子宮内膜症患者腹水中の高いエンドトキシンレベルがTLR-4を介して内膜症の増殖に関与していることが示唆された.CD68陽性マクロファージから産生される種々の物質の調節因子に関しては不明な点が多く,私たちは腹水中マクロファージから産生されるサイトカインについて,子宮内膜症の有無やlipopolysaccharide(LPS)処理の有無による相違を検討し,LPS処理した子宮内膜症患者由来マクロファージでは,LPS未処理あるいは非内膜症患者のものと比較して,HGFやその他のサイトカインの産生が有意に増加していることを認めた.また,HGFが子宮内膜症における腺上皮細胞,間質細胞およびマクロファージの増殖においてオートクラインあるいはパラクライン的に関与していることを証明した.これらの結果はHuman Reproduction誌において発表した(2005,20:49-60).また,私たちは子宮内膜症でのマクロファージを介したHGF産生調節に対する卵巣ステロイドホルモンの関与について検討した.骨盤内に浸潤したマクロファージにエストロゲンおよびプロゲステロン受容体の発現を確認し,エストロゲンがHGFなどのマクロファージから産生される各種のサイトカインを亢進させる働きがあることを見いだし,子宮内膜症の増殖・進展において,卵巣ステロイドホルモンと局所の免疫担当細胞が単独で,あるいは協同的に関与していると結論した.この結果はHuman Reproduction誌に受理されている(2005,20:2004-2013).LPSやエンドトキシン刺激によるToll-like receptor(TLR4)を介した子宮内膜症の増殖に関しては不明な点が多い.
IVIM MRIとtexture解析を応用した食道癌の低侵襲バイオマーカーの開発

今年度はまず本研究のための食道癌のMRI撮影プロトコールを作成の後、実際の画像の撮影を開始し、またIVIM解析のためのソフトウェアを導入し解析も開始した。IVIMの解析はまだ始めて1年ほどのため症例数は少ないものの化学放射線療法の効果と相関する可能性があることを示すことが出来た。また食道癌のMRI画像を用いたtexture解析についてはレトロスペクティブな解析が可能であるため、ある程度の結果がまとまり、学会発表を行い、一部の結果については論文投稿まで進んでいる。補助金は主に画像解析用のソフトウェアの購入、学会発表の旅費などに当てられた。IVIM専用のソフトウェアを開発、導入し、これまでで22例の食道癌の撮影とIVIM解析を行っている。まだ症例数は少ないが、TNMとの比較ではperfusionの低い症例でTステージが高い症例が多い傾向があり、化学放射線療法による効果が低下する傾向が認められている。これらは私たちの過去のCT perfusionでの検討と同様の傾向であり、非常に興味深いと感じている。食道癌の腫瘍内ADC値のtexture解析も行っているが、この解析では食道癌の術前化学放射線療法を受けた症例の中で病理学的に完全奏功となる症例を治療前に予測できる可能性が見出され、現在論文投稿中である。基本的に研究計画の変更はなく、今後も症例を増やしより多くの解析を行い、IVIMが治療効果予測や予後予測に役立つツールとなりうるか検証していく。病理学的検討や、他の生物学的な因子との比較も症例数が増えるにつれて可能となると考えている。Masachusetts General Hospitalとの共同研究に関しては今年より留学生が派遣されており、共同研究が可能か模索していく。
上顎洞底挙上のためのX線透過性吸収性材料の開発

上顎洞内の骨造成(サイナスリフト)をおこなう際に骨形成を確認できる材料を開発することが本研究の目的であった。上顎臼歯部頬側の骨窓を開けて、上顎洞粘膜を挙上して、吸収性のプレート(フィクソーブ、タキロン)を上顎洞粘膜下に挿入し、骨窓に固定することで、6ヶ月後に放射線学的に骨形成を観察した。移植材を用いずに上顎洞底挙上をおこないインプラントを同時埋入した10名、平均年齢62.2歳の13部位に埋入した19本のインプラントを放射線学的に検討した。全ての症例において、インプラントの周囲に骨が形成され、上顎洞炎は観察されなかった。骨表面にスペースを作ることで骨が形成される。そこで、装置を用いてウサギ頭部の骨膜挙上をおこなったところ、骨が形成された。さらに、この骨膜挙上装置をシリコン膜で覆ったところ、骨表面に作製したスペースは、全て新生骨で満たされた。我々はこの手法を拡張型GBR(ExpansibleGBR)と命名した。上顎臼歯欠損部では上顎洞底が近接し、インプラントを支える骨が充分に存在しないことが多い。そのような場合には、上顎洞粘膜を挙上して骨を造成する上顎洞底挙上術(サイナスリフト)をおこなうことでインプラント治療をおこなうことが可能となる。本研究の目的は、挙上した上顎洞粘膜下に適用して、骨造成のためのスペースを確保し、X線透過性で骨と置換する材料を開発することである。このような材料の開発により、上顎臼歯部のインプラント治療を、低侵襲に、簡便に確実におこなうことが可能になり、多くの患者さんのQOL向上に貢献する。上顎洞粘膜を挙上したスペースに適用するために、吸収性リン酸カルシウム系材料のbeta-TCPあるいはalpha-TCP、あるいは吸収性高分子材料のPLGAを用いて、様々な形状の材料の試作をおこなった。しかし、これらの試作品を上顎洞頬側の骨の開窓部から適用し、上顎洞内に確実に固定することは技術的に難しいと考えられた。上顎洞粘膜を埋入したインプラントで挙上することで、上顎洞内に骨が造成されることが報告されている。上顎臼歯部歯槽頂から上顎洞までの距離が平均2mmの10名の患者に、挙上した上顎洞粘膜下にコラーゲン膜を置き20本のインプラントを埋入し、上顎洞粘膜下にスペースを確保した。全ての症例において、6ヶ月後には上顎洞内に骨が形成され、その後インプラントは臨床的に問題無く機能している。しかし、残存骨が1mm以下の場合にはこの手法を用いることができない。上顎洞頬側骨はある程度の厚みあるので、この部位に固定できるチタン製の長いネジを用いて上顎洞粘膜を挙上することで、上顎洞内に骨を造成できると考えられる。したがって、本研究のタイトルと異なるが、必ずしも吸収性の材料の開発に固執する必要は無いと考えている。骨結合型の歯科インプラントを用いた治療(以下インプラント治療)は、歯が欠損した場合の治療法として確実な治療法となっており、従来の他の治療法に比較して利点も多い。上顎臼歯部欠損症例は極めて多いが、この部位の歯槽頂部から上顎洞底までの距離が短いため、上顎洞底の骨造成(上顎洞底挙上術、サイナスリフト)をおこなって、インプラント治療をおこなう症例は極めて多い。サイナスリフトには自家骨や様々な骨補填材が使用されているが、上顎洞粘膜を外科的に挙げ、埋入したインプラントで上顎洞粘膜を支えることで、サイナスリフトが可能であることが報告された注目されている。この手法(移植材を使用しないサイナスリフト)は、術式が簡便であること、インプラント以外の材料を使用しないので従来法に比較してコストが低いこと、移植材を使用しないので上顎洞炎を起こす可能性が低いと予測されることが大きな利点である。しかし、埋入したインプラントを機械的に固定するだけの骨が存在しない場合には、不可能である。そこで、サイナスリフトに必要なX線透過性材料を開発することを目的として、本研究をおこなった。このような材料を使用することで、上顎洞底に骨造成をおこなって、一定期間(4-5ヶ月)後に放射線学的に骨の造成を確認してからインプラントを埋入することで、より確実なインプラント治療が可能となる。

申請者がおこなったインプラントを用いた移植材を用いないサイナスリフトの30症例の予後を放射線学的に検討した。上顎洞底までの距離が1mmでもこの手法は可能であり、合併症は無く、全てのインプラントは機能していたが、上顎洞開窓部の骨形成が不十分な症例があった。吸収性のポリマーであるPLGAとハイドロキシアパタイトの粉末を混合したメッシュあるいはまたスクリューを用いることで、サイナスリフトが可能であることを確認した。この手法は放射線学的に骨造成を確認できること、上顎洞底までの距離が極めて近くインプラントを同時埋入できない場合にも有効であることが大きな利点である。この材料と手法に改良を加えて、さらに検討を続ける予定である。骨結合型の歯科インプラントを用いた治療(以下インプラント治療)は、歯が欠損した場合の治療法として確実な治療法となっている。上顎臼歯部欠損症例は多いが、歯槽頂部から上顎洞底までの距離が短いため、上顎洞底の骨造成(上顎洞底挙上術、サイナスリフト)をおこなって、インプラント治療をおこなう症例は極めて多い。サイナスリフトには自家骨や様々な骨補填材が使用されているが、上顎洞粘膜を外科的に挙げ、埋入したインプラントで上顎洞粘膜を支えることで、サイナスリフトが可能であることが報告された。この手法(移植材を使用しないサイナスリフト)は、術式が簡便であること、従来法に比較してコストが低いこと、移植材を使用しないので上顎洞炎を起こす可能性が低いと予測されることが利点である。しかし、埋入したインプラントを機械的に固定するだけの骨が存在しない場合には、不可能である。そこで、サイナスリフトに必要なX線透過性材料を開発することを目的として、本研究をおこなった。今後は、この材料と手法に改良を加えて、さらに検討を続ける必要がある。既に臨床で使用されている材料に改良を加え、臨床術式を工夫することで、上顎洞内への骨造成が可能となった。学内倫理委員会の承認を得て、臨床研究をおこなっており、当初の研究計画通りに研究は進展している。24年度が最終年度であるため、記入しない。現在までにおこなった臨床症例の経過を診ることと、材料の形状と臨床術式の改良を進める予定である。頬側の上顎洞の開窓部の骨形成が不十分な症例があったので、この解決方法について検討する予定である。
人工網膜移植における細胞外電流刺激波形の最適化:電気生理学実験と計算論的解析

近年,網膜光受容細胞の変性により失明した患者に対し,生残する他の網膜神経細胞を人工的な電気刺激により賦活することで視覚機能の一部を復活させようとする,いわゆる人工網膜移植が注目され,欧米各国及び日本でも臨床試験が実施されている。しかし,先行研究で用いられてきた細胞外電流刺激は,単純な矩形波や正弦波のパルス状波形であり,しかもその1パルス分の電流量と電荷密度は,電極用金属素材の電気化学的な使用可能限界や,神経組織に対する安全限界を上回っている例がほとんどである。そこで本研究では,刺激電流量の低減を目指し,網膜神経節細胞の活動電位発火を惹起するうえで最も効率の良い細胞外電流刺激のテンプレート波形の設計を試みた。本年度は,1:昨年度得られた生理学実験データを精査し,その結果を国際会議および国内会議で発表した。2:昨年度と同様の電気生理学実験を続け,(1)単純な矩形波を用いた場合でも,その正極性と負極性のパルスの組み合わせタイミングを適切に変えることで,活動電位惹起の閾電流量を50%以下まで低減できること,(2)白色雑音解析法により求めた活動電位惹起の最適刺激波形(1次項)は,指数関数的な時間変化形状であり,またそれが細胞個体には殆ど依存しないこと,などを見出した。3:昨年度構築した神経節細胞のバイオフィジックスモデルを用いた計算機シミュレーションの結果,(1)上記2-(2)で実験的に求めた最適刺激波形が,細胞モデルに対して得られたものと定量的に一致すること,(2)点状の極めて小さい刺激電極を用いると,刺激に対して活動電位発火が最初に惹起される細胞上の部位は,電極と細胞との3次元的位置関係に強く依存し,場合によっては細胞体ではなく軸索上が最初の活動電位発火位置となってしまうこと,などが分かった。近年"人工網膜移植"(網膜神経疾患患者に対し,眼球内網膜部の移植電極から生残する神経細胞を電気刺激により駆動し視覚機能を一部回復させる試み)の研究が注目され,米国では既に臨床試験が実施された。しかし先行研究で用いられた電気刺激は矩形波や正弦波の単純な波形であり且つその電流量が大きいため,連続的繰り返し刺激では電力消費,眼球内発熱,網膜組織に対する種々の負荷などが大きく場合に依っては生残する細胞までを死に至らせる恐れがある。そこで本研究は,網膜神経節細胞からの活動電位惹起に最も低消費電力で効率の良い電流刺激波形のテンプレート設計を目的とする。本年度の実施分により,1:世界で初めて網膜組織に対して"振動単離法"を適用し,実験試料であるラット網膜神経節細胞の,効率的且つ酵素を用いない単離方法を確立した。2:細胞の電気生理学的膜特性を穿孔パッチ全細胞記録法により計測し,試料有用性の確証を得た。3:副産物として,網膜では世界初,上記1の方法で前シナプス終末を付着結合させた単離細胞が得られることが分かった。[2006年4-5月米国"ARVO(視覚と眼科学研究協会)会議"にて採択済発表予定]4:細胞外電流刺激に対する細胞内電位応答を計測した結果,in vitro系では世界で初めて,矩形波であってもその正極性及び負極性パルスの時間的な組み合わせタイミングを変えることで,活動電位惹起に必要な閾電流量の有意な低減が可能なことを見出した。[2006年9月英国"国際臨床神経生理学会"にて発表予定]5:生物物理学的モデルに基づき計算機上に構築した仮想神経節細胞において,白色雑音波形の細胞外電流刺激に対する活動電位応答を元に"spike-triggered average"を導出しfirst-orderの最適刺激波形テンプレートを推定できた。以上により交付申請書記載内容を90%以上遂行できたと考える。3:昨年度構築した神経節細胞のバイオフィジックスモデルを用いた計算機シミュレーションの結果,(1)上記2-

(2)で実験的に求めた最適刺激波形が,細胞モデルに対して得られたものと定量的に一致すること,(2)点状の極めて小さい刺激電極を用いると,刺激に対して活動電位発火が最初に惹起される細胞上の部位は,電極と細胞との3次元的位置関係に強く依存し,場合によっては細胞体ではなく軸索上が最初の活動電位発火位置となってしまうこと,などが分かった。
ハドロン多体系の研究

ハドロン多体系の物理は、ハドロン物質・基本相互作用QCD・宇宙の成立ち、にまたがる大きな広がりを持ち、近年、犬きな進展を遂げつつある。実験面では、平成12年米国ブルックヘブン国立研究所に重イオン衝突型加速器RHICが完成し、既存加速器の10倍の重心系エネルギーでの実験研究が開始され、続々と興味深い結果が得られつつある。さらに、2007年には、CERN研究所のLHCで重イオン同士の衝突実験も始まる予定である。理論研究も、とくに、カイラル対称性、流体モデル、カスケードモデル、格子QCDを用いた計算手法等、新たな試みが始まり、実験データの理解や今後の実験指針にも大きく寄与している。本研究の目的は、ハドロン多体系研究の一層の飛躍のために特定領域研究を立ち上げるための企画調査、即ち、研究方向の確認、特定主要な研究項目の設定、及び組織化を行うことである。まず、BNLのRHIC加速器での実験で得られつつある種々のデータの総合的な検討を行ない、これまでに得られた知見を整理し、クォーコニウムの収量、ジェットのエネルギーロス、系の流体的な振舞、化学平衡等、LHCにおける実験的な重要課題を明らかにした。理論的課題としては、カイラル対称性の回復、新しいモデル、格子QCDを用いた新しい試み、等について検討を加え、将来研究項目に発展しそうなトピックスをいくつか設定した。研究課題を明らかにする作業と並行して、LHCでの実験の準備を進めた。LHC側の研究者と物理検討会を開催し、双方が重要と認める測定物理量を同定し、そのために必要な測定器の検討を行なった。更に、日本側が興味を持つ測定物理量に則しての担当検出器の同定、コスト、年次計画を検討した。これらの準備を経て、特定領域研究:課題名「超高温QCD物質」を申請した。
未知の脳機能分子としての福山型筋ジストロフィー遺伝子産物の同定と病態解析

福山型先天性筋ジストロフィー(FCMD)は、先天性筋ジストロフィーに、脳奇形を伴う常染色体性劣性遺伝疾患であり、日本に多く、悲惨な病気であるが、本態はほとんどわかっていない。我々は本症の遺伝子が第9番染色体長腕31-33領域に存在することを報告してきた。本研究では、本症の病態解明ならびに未知の脳機能分子の発見へむけて、第9番染色体長腕31のごく狭い領域に絞りこまれたFCMD原因遺伝子を単離し、遺伝子産物を同定し、その機能を追求することを目的としている。当該年度は1)FCMD遺伝子座を9q31に決定した後、病気の創始者は1人でありそれが全国に広がったこと、患者DNAには予想領域にinsertionが存在し、FCMD染色体の86%、患者の95%以上がinsertionを持つことを明らかにした。2)さらにこのinsertionを検出する断片をプローブにしてcDNAライブラリーをスクリーニングし、得られた候補cDNAにおいて、患者における変異を発見し、ついに福山型遺伝子の同定に成功した。FCMD遺伝子はcDNAとして全長約8kb、461アミノ酸の蛋白質をコードしており、既知の蛋白質との相同性はなかった。3)FCMDはレトロポゾンの挿入変異が遠い祖先から伝わった最初の疾患である。4)今後、特異抗体を作成し、組織学的局在を検討、生化学的解析を行うとともにノックアウトマウスを作成し、病態を解析する。
日比間の人の移動における支援組織の役割 ～移住女性とJFCの経験に着目して

研究2年目の本年は各協力団体との共催イベントの実施とその成果の発信に主眼を置いて研究活動を行った。5月には日本(東大阪・名古屋・横浜)においてDAWN主催のJFC組織の来日に合わせて、共催イベント(活動の振り返りと、JFCやスタッフのこれまでの経験の共有)を開催した。東大阪およびフェリス女学院大学でのイベントでは、JFCメンバー自身に支援組織との関わりから得た経験などを語ってもらい、それを記録することができた。また、8月・9月にはマニラにおいてMaligaya Houseの設立20周年プロジェクトを共催し、過去にクライアントであったJFCが自ら経験を語るフォーラムについては企画段階から関与し、当日の進行役および通訳を本研究メンバーが担ったほか、ミニレクチャーや団体の活動総括資料の作成等において協力した。Batis Center for Womenとも8月、9月、および11月に過去のJFCクライアントや移住女性、とのFGDイベントを共催して行うことができた。2月には和歌山において研究合宿を実施、今年度に得られた知見について議論し、最終年度に向けての具体的な計画を立てる作業を行った。1年目に計画した通り、本年度は3つの協力団体とそれぞれ共催のイベントをすべて開催することができた。すべてのイベントに企画段階から関与することができ、協力団体からはいずれも高評価を得られ、本研究のアクション・リサーチとしての役割を十分に果たすことができたと考える。また、当初の予定よりも1年早く国際学会でパネルを組んで研究発表を行い、そこでも多くの研究者に本研究について関心を持ってもらい有益なコメントを得ることができた。最終年度に向けての具体的な計画も立案することもできており、全体として当初の計画以上に研究が進展していると考える。今年度は、研究全体のまとめを最終的な研究成果として学会報告および学術論文としてまとめる。具体的には以下のような計画を立てている。5月26日に立教大学で開催される移民政策学会2019年度年次大会・自由報告部門において3年間の研究成果について研究報告を行う(報告受理済。全員)。8月中旬に、マニラにて協力団体向けの合同調査報告会を開催し、3年間の研究成果を共有すると同時に、各団体からフィードバックをもらう。この報告会は公開とすることで、広く社会還元も実施する。また、本プロジェクトの、アクション・リサーチとしての側面に焦点をあてた論文を共著で執筆するほか、並行して各自で各種学術雑誌に論文を投稿し、最終年度にふさわしい研究成果発信を行う予定である。8月中旬9月上旬にかけて、研究代表者・研究分担者と共同で現地調査・資料収集および研究打ち合わせを実施した。研究初年度である本研究は、とりわけ調査対象団体との丁寧なコミュニケーションと、各組織の活動の特徴に合わせた調査アプローチを入念に選定することを目標とした。その準備のために、いずれもマニラ首都圏に事務所を置くJFC支援組織DAWN(Development Action for Women Network)、Maligaya House, Batis Center for Womenを訪問し、活動の現状および今後の本研究との協働体制について聞き取り調査を行った。また、日程に余裕ができかつ今回の調査期間中に訪問の必要性が高まったため、ダバオ市に拠点を置くJFC支援組織であるCOW(Center for Overseas Workers)および、JFCの母親たちの自助組織のリーダーに対してもインタビューを行い、マニラ首都圏とは異なる状況についての知見を得ることができた。調査の結果、当初予定していた複数団体を統合したスタイルではなく、各団体と個別にアクション・リサーチやシンポジウムを共同で実施する方針を確認した。第1回の調査を踏まえて、日本側のJFCネットワークにも協力を仰ぐことになり、過去の活動資料の収集も行うことができた。なおDAWNの過去のニュースレターはすでにデジタル化を終えている。3月にはマニラ首都圏において同じく研究代表者・研究分担者で共同調査を行い、研究協力者として大野恵理(フェリス女学院大学大学院)を同行した。各協力団体とそれぞれに来年度開催を予定しているシンポジウムの打ち合わせをしたほか、これまでに整理しデジタル化した資料の共有を行った。また、ルソン島北部にて首都圏とは状況の異なる移住女性とその子どもたちについての聞き取り調査を行った。各協力団体との綿密なコミュニケーションによって、当初の計画をよりよい形で発展させることができた。資料収集の面では、すでにDAWNのニュースレターのデジタル化を終え、分析に取り掛かることができている。また、JFCネットワークの過去の活動資料については、当初想定していた刊行物のほかに、VHS動画資料も入手することができ、現在そのデジタル化の作業および分析を進めているところである。また各団体との研究2年目における共催イベントおよびアクション・リサーチの具体的な計画も策定することができ、全体として当初の計画以上に研究が進展していると考える。

2月には和歌山において研究合宿を実施、今年度に得られた知見について議論し、最終年度に向けての具体的な計画を立てる作業を行った。1年目に計画した通り、本年度は3つの協力団体とそれぞれ共催のイベントをすべて開催することができた。すべてのイベントに企画段階から関与することができ、協力団体からはいずれも高評価を得られ、本研究のアクション・リサーチとしての役割を十分に果たすことができたと考える。また、当初の予定よりも1年早く国際学会でパネルを組んで研究発表を行い、そこでも多くの研究者に本研究について関心を持ってもらい有益なコメントを得ることができた。最終年度に向けての具体的な計画も立案することもできており、全体として当初の計画以上に研究が進展していると考える。研究2年目にあたっては、当初の予定よりもよりアクション・リサーチの実践に力を入れることとする。具体的には、2018年5月には日本(大阪・横浜)においてDAWN主催のJFC組織の来日に合わせて、共催イベント(活動の振り返りとJFCやスタッフのこれまでの経験の共有)を開く。また、2018年8月・9月にはマニラにおいてMaligaya Houseの設立20周年プロジェクトとして、過去にクライアントであったJFCの経験を語るイベントを共催するほか、Batis Center for Womenとも過去のJFCクライアントや移住女性、スタッフとのFGDイベントを共催する予定である。上記のようなアクション・リサーチの成果は、各協力団体の活動そのものに大きく寄与するだけでなく、日本とフィリピン双方の市民社会に対して、これまでのJFCや移住女性支援の推移と今後の課題について広く問題提起するものであり、より本研究の社会貢献の度合いが国際的に高まっていくものと考えている。今年度は、研究全体のまとめを最終的な研究成果として学会報告および学術論文としてまとめる。具体的には以下のような計画を立てている。5月26日に立教大学で開催される移民政策学会2019年度年次大会・自由報告部門において3年間の研究成果について研究報告を行う(報告受理済。全員)。8月中旬に、マニラにて協力団体向けの合同調査報告会を開催し、3年間の研究成果を共有すると同時に、各団体からフィードバックをもらう。この報告会は公開とすることで、広く社会還元も実施する。また、本プロジェクトの、アクション・リサーチとしての側面に焦点をあてた論文を共著で執筆するほか、並行して各自で各種学術雑誌に論文を投稿し、最終年度にふさわしい研究成果発信を行う予定である。
フラーレンと鉄合金間の固体反応メカニズムの解明と低温固体浸炭原理の確立

フラーレンは500°C前後の低い温度でオーステナイトステンレス鋼の表面と固体反応し、炭素原子に分解した後ステンレス鋼中に拡散し過飽和に固溶することによって、ステンレス鋼の表面硬さや耐食性を向上することが発見された。これをフラーレンの低温固体浸炭という。本研究では、このフラーレンのオーステナイトステンレス鋼に対する低温固体浸炭能について、C60を使って系統的に調査した。その結果、フラーレンの浸炭能には、ステンレス鋼の鋼種や集合組織、浸炭反応場の雰囲気などが影響することが見出された。これまで、フラーレンを使ったSUS316Lオーステナイトステンレス鋼に対する低温固体浸炭法では、炭素源としてC60単体のみでしか確認されていなかった。本研究では、C60とC70からなる混合フラーレンでも、SUS316L鋼に対して良好な浸炭能を有することを世界で初めて見出した。混合フラーレンを使用した場合、500°Cで100時間の浸炭熱処理にて表面硬さが最も高くなり、この条件はC60単体を使用した場合と同じであった。しかし得られた最高表面硬さの値は、C60単体の場合が約950Hvであったのに対して、混合フラーレンの場合には約1150Hvまで上昇しており、混合フラーレンの方がより優れた表面改質効果があることが判った。一方、SUS316L鋼表面からの断面硬さ曲線を利用して浸炭層厚さを見積もったところおおよそ0.06 mm以下であり、このこともC60単体を炭素源とした場合と同じであった。そこでこの断面硬さ曲線を利用して500°CにおけるSUS316L鋼中の炭素の拡散係数を見積もったところ、過去に報告された値のおよそ1/10程度の結果となった。さらに得られた拡散係数を使って炭素濃度プロファイルシミュレーションを行い、他の浸炭熱処理条件で得られた断面硬さ曲線との比較を行ったところ、いずれの熱処理条件においてもシミュレーション結果と実験結果に良い一致が見られた。このことから、本研究で求めたSUS316L鋼中の炭素の拡散係数は非常に信頼性の高いものであることが確かめられた。平成26年度は新日鐵住金ステンレス(株)製のSUS316L、平成27年度は日本冶金工業(株)製のNAS316Lオーステナイトステンレス鋼を被浸炭材として用い、炭素源としてフロンティアカーボン製の純C60フラーレンnanom purple N-60S(C60:約98 %,C70:約1 %)とミックスフラーレンnanom mix(C60:約60 %,C70:約25 %,その他の高次フラーレン:約15 %)を用いた。SUS316Lを用いた実験では、浸炭温度500 °C、真空度約3×10(-3)乗Paで浸炭を行い、100時間までほぼ単調に浸炭が進行することを確認した。炭素源をミックスフラーレンとした場合に特に顕著で、100時間で試料表面近傍にておよそ7 mol%の炭素濃度の増加が見積られ、表面ビッカース硬さも1000 Hvを超える値となった。得られた試料表面から内部にかけての炭素濃度プロファイルを使って500 °Cにおける炭素の拡散係数を見積ったところ、1.05×10(-15)乗m2乗/sという値が得られた。これは、これまで報告されてきたSUS316Lオーステナイトステンレス鋼の500 °Cにおける拡散係数と比較すると、1桁ほど小さな値となった。またこの時の炭素吸収反応係数は2.3567×10(-7)乗mol/(h×μm2乗)と見積られた。NAS316Lに対しても、まず最初に同様の実験を試みた。しかしながら500 °Cにおいては、SUS316Lで観察されたような顕著な浸炭挙動が観察されなかった。新日鐵住金ステンレス製のSUS316Lと日本冶金工業製のNAS316LはいずれもJISで定められたSUS316L組成となっていたが、わずかな組成の違い、あるいは不純物濃度の違いが浸炭挙動に影響を及ぼしたものと推測された。加えて、NAS316Lに対する浸炭処理では、真空度を10(-5)乗Pa以上の高真空度で行った。真空度の影響も考えられたが、本研究においては、その原因を突き止めるまでには至らなかった。本年度は、フラーレン分子が原子状に分解する確率を解析し明らかにするという点において、混合フラーレンを使った浸炭実験によって一定の成果が得られた。しかし、模擬合金を選定するにあたって、熱力学データベースに基づいた計算状態図(ThermoCalc)を使いつつ炭素の拡散係数も加味しながらスクリーニングを行おうとしたところ、【研究実績の概要】で述べたように炭素の拡散係数が従来のものに比べて1桁近く小さいという研究成果が得られたため、それらを含めた検討が必要となり時間を費やすこととなった。

したがって、従来のSUS316Lを使用した実験までは終了することができたが、模擬合金を使った実験には着手することができなかった。また本年度、浸炭実験のための真空熱処理炉が年度の途中で不調となり、その補修にも時間を要することとなった。しかし、ThermoCalcの問題、真空熱処理炉の問題いずれも解決することができ、現在研究実施計画に沿って研究を推進することができていることから、今後期待どおりの研究成果が得られるものと考えられる。金属物性本年度では、昨年度から検討を進めてきたThermoCalcによる熱力学計算と計算状態図、さらに炭素の拡散係数を加味した徹底的なスクリーニングの結果に基づいて模擬合金を自ら作製し、高真空中で浸炭実験を実施していく。浸炭効果に関しては、表面硬さ、表面近傍のTEM観察や格子定数測定、断面におけるミクロ組織観察やナノインデンテーションによる硬さプロファイルの取得などを進めていく。自作の模擬合金に対して、本年度と同様炭素濃度プロファイルを決定し、フィックの第2法則に基づいた炭素の拡散挙動の解析を行っていく。さらに、表面仕上げのレベルを変化させることによって表面粗さを変化させ、フラーレンの分解反応速度を検討する。この検討によって、フラーレン分子が原子状に分解する単位面積あたりの分解確率を考察し、模擬合金表面上でのフラーレンの直接固体反応メカニズムの検討を進めていく。
セレン化法により作製したセレン化鉄薄膜の磁気輸送特性の解析

GaAs基板上に作製したFeSe薄膜の磁気輸送特性の解析,及び構造解析を行った.(1)FeSe薄膜の作製GaAs基板上に高周波マグネトロンスパッタ装置にて作製したFe薄膜(膜厚50600nm)を,分子線エピタキシー装置内にてセレン化を行うことにより,FeSe薄膜を得た.セレン化の条件は基板温度400°C,セレン分子線強度4×10^<-8>Torrとした.ここで得られたFeSe薄膜のFe/Se組成比は2:3であり,バルク安定構造として知られているFe_3Se_4やFe_7Se_8とは異なる構造を有することが既に明らかとなっている.(2)磁気輸送特性FeSe薄膜の抵抗率測定,ホール効果測定より,抵抗率ρ=1.1×10^<-4>Ωm,キャリア(電子)密度n=2.1×10^<23>m^<-3>であることがわかった.ホール電圧の弱磁界印加領域では強磁性体特有の現象,異常ホール効果と類似の特性を示したが,磁気抵抗効果(MR効果)測定における抵抗変化は微小であった.結晶構造に基づく異方性との関連を含め磁気輸送特性の解析は今後の課題とする.(3)X線回折法を用いた構造評価GaAs(001)方向(膜垂直方向)2θ-θスキャンにより,FeSe薄膜からは(00L)回折ピークのみが観測された.ω/θ-ψ面での逆格子空間マッピング測定を行った結果,GaAs(001)基板からの(002),(004),(113)の各回折ピークに対応してFeSeからの回折ピークが観測された.FeSeはその回折パターンから格子定数0.551nmの立方晶であることが確認された.また,(110)回折,及び(LLL)回折が得られていることから,走査型電子顕微鏡で観察されたコラム型構造は,膜垂直方向はFeSe(001)配向しており,膜面方向はコラム毎にランダムな配向をしていることが明らかとなった.GaAs基板上に作製したFeSe薄膜の構造解析を行った.(1)FeSe薄膜の作製GaAs基板上に高周波マグネトロンスパッタ装置にて作製したFe薄膜(膜厚50600nm)を,分子線エピタキシー装置内にてセレン化を行うことにより、FeSe薄膜を得た.セレン化の条件は基板温度400°C,セレン分子線強度4×10^<-8>Torrとした.(2)基礎特性の評価得られたFeSe薄膜に関して(1)オージェ電子分光(AES)を用いたFe,Se,Ga,Asの各元素に関する深さ方向の濃度プロファイルの測定,(2)エネルギー分散X線分光法(EDX)によるFe/Se組成解析,(3)走査型電子顕微鏡(SEM)による表面モフォロジー観察を行った.(3)X線回折法を用いた構造評価GaAs(001)方向(膜垂直方向)2θ-θスキャンにより,FeSe薄膜からは(00L)回折ピークのみが観測された.さらに逆格子空間マッピング測定を行った結果,バルクFeSe薄膜に多い六方晶構造ではなく,得られた薄膜は立方晶の結晶構造を有する可能性が示唆された.また,(110)回折,及び(LLL)回折が得られていることから,SEMで観察されたコラム型は,膜垂直方向はFeSe(001)配向しており,膜面方向はコラム毎にランダムな配向をしていることが示唆された.今後,結晶構造を仮定した計算から,回折パターンのフィッティングを行い,さらに検討を進める.その他,平成12年度はこれらの成果を踏まえ,さらに試料振動型磁力計(VSM)を用いた磁化測定,及び,磁気輸送特性(抵抗率,ホール効果,磁気抵抗効果)の測定を行う予定である.GaAs基板上に作製したFeSe薄膜の磁気輸送特性の解析,及び構造解析を行った.(1)FeSe薄膜の作製GaAs基板上に高周波マグネトロンスパッタ装置にて作製したFe薄膜(膜厚50600nm)を,分子線エピタキシー装置内にてセレン化を行うことにより,FeSe薄膜を得た.セレン化の条件は基板温度400°C,セレン分子線強度4×10^<-8>Torrとした.ここで得られたFeSe薄膜のFe/Se組成比は2:3であり,バルク安定構造として知られているFe_3Se_4やFe_7Se_8とは異なる構造を有することが既に明らかとなっている.(2)磁気輸送特性FeSe薄膜の抵抗率測定,ホール効果測定より,抵抗率ρ=1.1×10^<-4>Ωm,キャリア(電子)密度n=2.1×10^<23>m^<-3>であることがわかった.ホール電圧の弱磁界印加領域では強磁性体特有の現象,異常ホール効果と類似の特性を示したが,磁気抵抗効果(MR効果)測定における抵抗変化は微小であった.結晶構造に基づく異方性との関連を含め磁気輸送特性の解析は今後の課題とする.(3)X線回折法を用いた構造評価GaAs(001)方向(膜垂直方向)2θ-θスキャンにより,FeSe薄膜からは(00L)

回折ピークのみが観測された.ω/θ-ψ面での逆格子空間マッピング測定を行った結果,GaAs(001)基板からの(002),(004),(113)の各回折ピークに対応してFeSeからの回折ピークが観測された.FeSeはその回折パターンから格子定数0.551nmの立方晶であることが確認された.また,(110)回折,及び(LLL)回折が得られていることから,走査型電子顕微鏡で観察されたコラム型構造は,膜垂直方向はFeSe(001)配向しており,膜面方向はコラム毎にランダムな配向をしていることが明らかとなった.平成12年度はGaAs基板上に作製したFeSe薄膜に関する(1)磁気輸送特性の解析,及び(2)構造解析を行った.FeSe薄膜の作製方法は既に最適化されており,GaAs基板上に高周波マグネトロンスパッタ装置にて作製したFe薄膜(膜厚50600nm)を,分子線エピタキシー装置内にてセレン化を行うことにより,FeSe薄膜を得た,ここで得られたFeSe薄膜のFe/Se組成比は2:3であり,バルク安定構造として知られているFe_3Se_4やFe_7Se_8とは異なる構造を有することが既に明らかとなっている.(1)磁気輸送特性FeSe薄膜の抵抗率測定,ホール効果測定より,抵抗率ρ=1.1×10^<-4>Ωm,キャリア(電子)密度n=2.1×10^<23>m^<-3>であることがわかった.ホール電圧の弱磁界印加領域では強磁性体特有の現象,異常ホール効果と類似の特性を示したが,磁気抵抗効果(MR効果)測定における抵抗変化は微小であった.結晶構造に基づく異方性との関連を含め磁気輸送特性の解析は引き続き研究を行い,詳細を明らかにしたい.(2)構造解析平成11年度の研究成果として逆格子空間マッピング測定を行った結果,バルクFeSe薄膜に多い六方晶構造ではなく,得られた薄膜は立方晶の結晶構造を有することが示唆された.この立方晶構造はGaAs/ZnSe/Feなどとの積層構造(ヘテロ構造)を設計する際に大きな利点となるため,さらに詳細に測定評価を行った.通常のω/θ逆格子面でのスキャンでは広範囲な領域をカバーすることが不可能なため,ω/θ-ψ面での逆格子空間マッピング測定を行った.その結果,GaAs(001)基板からの(002),(004),(113)の各回折ピークに対応してFeSeからの回折ピークが観測された.FeSeはその回折パターンから格子定数0.551nmの立方晶であることが確認された.