hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
フルクトースの嗜好を調節する生理作用をもつ糖原性アミノ酸の探索

糖質源をショ糖(Suc)または麦芽糖(Mal)とした2食をラットに選択させると、初めSuc食を好むが、ある時点でMal食へ嗜好が切り替わる。普通食からグルタミン酸(Glu)またはアスパラギン酸(Asp)を除去すると嗜好の切り変わり時期が早まった。また、低蛋白質食摂取ラットは早期にSuc食を忌避するが、グルタミン酸(Glu)またはアスパラギン酸(Asp)を餌重量の5%相当添加すると、Suc食嗜好期間が延長した。Glu、Asp以外の糖原性アミノ酸には同様の糖嗜好性変化は見られなかった。以上の結果から、果糖嗜好性は食餌中のアスパラギン酸、グルタミン酸量によって調節される可能性が示唆された。フルクトースとグルコースから構成されるショ糖と、グルコース2分子から構成される麦芽糖とを糖質源とする2種類の食餌(ショ糖食、麦芽糖食)を調製し二瓶選択法で糖嗜好を調べると、ラットは実験開始時にショ糖食を好むが、時間の経過とともに麦芽糖食を選択した。また、食餌中のタンパク質濃度により糖嗜好性が変化した。20%タンパク質食摂取ラットに比べ、10%タンパク質食摂取ラットは実験開始後早い時期にショ糖食を忌避し、麦芽糖食へ好みが切り替わった。40%タンパク質食摂取ラットは、ショ糖食を嗜好し続けた。これは低タンパク状態では解糖系が亢進し、糖原性アミノ酸の合成が盛んになりグルコースの必要性が高まるためと考えられる。この場合、「ショ糖食を好む」はフルクトースを好むとなり、「麦芽糖を好む」はグルコースを好むとなる。グルコースから合成可能なアミノ酸の体内での増減が脳へのシグナルとなり、フルクトース嗜好性を調節している可能性が予測された。本研究ではグリシン、セリン、アラニン、プロリン、グルタミン、グルタミン酸、アスパラギン、アスパラギン酸各々を5%相当、10%タンパク質食に添加し、糖質源はショ糖(フルクトース+グルコース)または、麦芽糖(グルコース+グルコース)とした2種類の食餌を作成し、二瓶選択法で糖嗜好性を調べた。対照は、生体内で利用されないアミノ酸であるβ-アラニンを用いた。麦芽糖食が全摂餌量の50%を超える日を嗜好が変化した日とすると、β-アラニン(対照)2.5日、グリシン2.3日、セリン1.8日、L-アラニン2.3日、プロリン1.0日、グルタミン4.6日、グルタミン酸2.6日となった。また、対照群は、麦芽糖食から再びショ糖食へ好みが戻る傾向が見られた。残るアスパラギン、アスパラギン酸添加の結果も含め総合的に考察したいと考えている。本研究では「糖原性アミノ酸はフルクトース嗜好を調節する生理作用をもつ」という仮説をグルコースから合成可能な糖原性アミノ酸8種類について検証している。2013年度、グルコースから合成可能なアミノ酸8種類(アラニン、グリシン、セリン、アスパラギン、アスパラギン酸、グルタミン酸、グルタミン、プロリン)を添加したときのフルクトース嗜好性変化を調べた。アスパラギン酸、アスパラギン、グルタミン酸、グルタミンを添加した場合、ラットがフルクトースを嗜好する日数が延長した。2014年度は、上記8種類のアミノ酸それぞれを欠乏させた食餌を与えた場合のフルクトース嗜好性を検証した。すると、アスパラギン酸またはグルタミン酸を欠乏させた食餌を投与したラットは実験開始後早期にフルクトースを忌避した。これらの結果から、食餌中のアスパラギン酸、グルタミン酸がラットのフルクトース嗜好性を調節していると考察できた。食餌中の糖原性アミノ酸(アスパラギン酸、グルタミン酸)量がラットのフルクトース嗜好を変化させた。そこで、食餌中のこれらアミノ酸と消化管で糖の吸収・輸送との関係を調べることを目的とした。促進拡散型糖輸送体GLUT2、GLUT5、ナトリウムイオン依存性能動輸送体SGLT-1をターゲットとし、アスパラギン酸またはグルタミン酸を除去した食餌を投与したラットの小腸、肝臓での糖輸送体発現量を定量的PCR法で測定した。遺伝子発現量定量のための、プローブ設計、実験プロトコールの構築を行い、検量線作成を行った。動物実験室のある建物が、改修工事され約8ヶ月間使用できなかったため。果糖嗜好性は、食餌中のアスパラギン酸(Asp)、グルタミン酸(Glu)によって調節される可能性が示唆された。そこでタンパク質濃度17%(普通食)で、GluまたはAspを除去した食餌を投与したラットの小腸における糖輸送体(GLUT5、SGLT1、GLUT2)発現量と糖嗜好性の関係を解析した。小腸における単糖の吸収には独立した2つの機序がある。ナトリウム依存的糖輸送体SGLT1,濃度勾配拡散型糖輸送体GLUT5。また吸収された糖は測底膜側のGLUT2から毛細血管へ入る。上記食餌を28日間投与後、小腸を摘出し、幽門部から盲腸境界部までの長さを3等分し(上部、中部、下部)、それぞれの部位について3つの糖輸送体の発現量をリアルタイムPCRで測定した。結果、対照と比較して-Glu、-Asp群ともにSGLT1、GLUT5発現量が有意に上昇していた。また、-GLuは-Aspと比較して小腸中部SGLT1の発現が有意に上昇していた。

いずれの部位も、GLUT2発現量に差は見られなかった。Asp,Glu欠乏食投与によって、小腸の糖吸収に関する輸送体発現量が上昇していたが、Asp,Gluを5%相当添加した時の変化の有無についても測定し、総合的に検証する必用があると考える。糖質源をショ糖(Suc)または麦芽糖(Mal)とした2食をラットに選択させると、初めSuc食を好むが、ある時点でMal食へ嗜好が切り替わる。普通食からグルタミン酸(Glu)またはアスパラギン酸(Asp)を除去すると嗜好の切り変わり時期が早まった。また、低蛋白質食摂取ラットは早期にSuc食を忌避するが、グルタミン酸(Glu)またはアスパラギン酸(Asp)を餌重量の5%相当添加すると、Suc食嗜好期間が延長した。Glu、Asp以外の糖原性アミノ酸には同様の糖嗜好性変化は見られなかった。以上の結果から、果糖嗜好性は食餌中のアスパラギン酸、グルタミン酸量によって調節される可能性が示唆された。当初計画通り、ターゲットとなる糖原性アミノ酸(アラニン、アスパラギン酸、グルタミン酸、グリシン、プロリン、セリン)欠乏食摂取ラットのショ糖嗜好を検証した。実験食を投与したラット小腸、肝臓における糖輸送体発現量を測定し、フルクトース嗜好と、食餌中アスパラギン酸、グルタミン酸との関係を、消化管での糖の吸収・輸送の点から考察する。栄養化学これまでの実験結果から、食餌中のグルタミン酸とアスパラギン酸がフルクトース嗜好性に影響を及ぼすことが分かった。糖質源をデキストリンとした標準的な組成の食餌へ、アスパラギン酸またはグルタミン酸を添加した場合の、ラット腸管フルクトース輸送体GLUT5とグルコース輸送体SGLT1,SGLUT2の発現量変化の有無を調べる。グルタミン酸、アスパラギン酸がフルクトース嗜好性を調節する仕組みを糖の吸収と輸送の面から検証する。分析候補のアミノ酸8種類のうち、6種類については実験が完了している。残の2種類について同様に実験を行う予定である。実験が当初計画よりも遅れているため、研究期間を一年延長したいため。今年度の課題は計画通りに遂行できた。年度末はデーター処理を行い、2015年度研究課題実施準備(予備実験)は4月以降に開始しため。試薬、実験動物などの消耗品購入。研究課題を引き続き遂行し、計画にある8種類のアミノ酸について実験を完了させる。低タンパク質食に候補となるアミノ酸を添加したとき、ショ糖食から麦芽糖食へ嗜好が切り替わる時期が遅くなれば、そのアミノ酸がフルクトース嗜好を調節している可能性が高い。また、そのアミノ酸を除去した飼料を与えた場合の糖嗜好性についても検証する予定である。次年度使用額は、実験動物、飼育飼料、定量的PCR用試薬、プラスチック消耗品の購入に使用する予定である。分析候補のアミノ酸8種類(グリシン、セリン、アラニン、プロリン、グルタミン、グルタミン酸、アスパラギン、アスパラギン酸)のうち、6種類については実験が完了している。残の2種類(アスパラギン、アスパラギン酸)について現在実験進行中である。追加実験(食餌中のタンパク質濃度を下げる)または、経口投与による検討が必要な可能性を見積もって当該年度の予算使用計画を立てていたため、次年度使用金額が生じた。フルクトース嗜好を調節する作用を有すると予測したアミノ酸を除去した飼料を与えた時の糖嗜好性についても検証する。
非線形偏微分方程式の最適制御と逆問題解析の研究

研究計画に従い、中桐は非線形偏微分方程式の最適制御と逆問題解析の研究とその総括を行った。研究の概要を述べる。中桐は、与えられた放物型および双曲型非線形偏微分方程式系を、ヒルベルト空間上の時変の1階および2階の非線型発展方程式により記述し、Lions流の変分法的取り扱いを基礎において研究を進めた。まず、一般論としての最適制御と同定理論の枠組みをHaの協力を得て構成した。この理論自身はいくつかの理論的な問題への応用を持つ。我々は、その研究成果と手法にもとづき、具体的な非線形系である反応拡散方程式、Hopfield-typeニューラルネットワーク、sine-Gordon方程式、非線形Beam方程式およびKlein-Gordon方程式、非線形粘弾性体方程式といった非線形系に対する最適制御問題と同定問題の研究を行なった。これらの方程式系はそれぞれ独自の非線形構造を持ち、系固有の解析を必要とした。実際、Sobolevの埋め込み定理を使うなど、系の特性を生かした形で解析を進めるのが、研究上の最も重要かつ困難な点であった。このような問題意識のもとで、各々の非線形系に対する最適制御問題、安定性論、逆問題、数値解析の研究を進め、下記の論文で発表された成果を、Ha、Vanualailai、Elgamal、Wangの協力により得た。また、Long memoryを持つ粘弾性体の最適制御問題の研究をHwangと共に行なった。さらに、線形関数偏微分方程式で記述される系に対して、フィードバック安定性と有限極配置可能性を、スペクトル論と構造作用素を用いて表現した。また、それらの成果は国際会議、招待講演等でも発表した。上記の研究に加え、分担研究者として南部は出力安定化の代数的方法を、田畑は人口移動論における数理モデルを、内藤は半線形熱方程式の自己相似解の構造を、宮川は全空間における流体方程式の解の時空漸近形を、小島は電磁場および熱流速の逆問題解析を研究した。研究の概要を述べる。本年度の研究計画に従い、中桐は南部、田畑、内藤、宮川、小島と協力して、放物型および双曲型非線形偏微分方程式により記述される系の理論的及び数値解析的研究と、それに関する最適制御問題、逆問題、安定化問題、構造欠陥同定問題等の研究を行った。1.中桐は、非線形双曲型方程式系に対する理論的研究およびその最適制御問題と同定問題の研究を行なった。特に減衰項を持つsine-Gordon方程式やKlein-Gordon方程式およびそのcoupled typesに対する最適制御問題とパラメータ同定の問題を研究し、コストが2次であり境界制御を含む場合に最適性の条件を与えた。2.中桐は、神経網のHopfield型方程式に関する安定性論と最適制御問題を研究し、Practical安定性のための条件を導き、また関連する制御系の最適性の条件と最適解の存在性を示した。またその数値解析を実行した。3.南部は放物形分布系に対する安定化の代数的方法を導入し、安定化の達成に成功した。また中桐は、遅れを含む放物形分布系に対しスペクトル論を駆使して、安定化と極配置の問題を解決した。4.田畑は、経済地理学における非線形偏微分積分方程式により表現される非線形経済モデルの漸近挙動を、関数解析的手法を使って解析した。またその数値解析結果の数理経済学的意味を調べた。5.内藤は半線形楕円型方程式の振動現象と正値解の構造を研究した。

6.宮川は全空間と半空間において非圧縮粘性流体の運動方程式の解の時空漸近形を考察し、空間無限遠方での挙動にある拘束条件を課した場合に、解がガウス型関数を用いて漸近展開できることを示した。7.小島は、構造物の欠陥同定の数値解析的手法の研究を行なった。熱伝導体や弾性体の欠陥部分、空洞、亀裂等を推定するための効果的な手法の開発がなされた。本年度の研究計画に従い、中桐は南部、田畑、内藤、宮川、小島と協力して、放物型および双曲型非線形偏微分方程式により記述される系の理論的及び数値解析的研究と、それに関する最適制御問題、逆問題、安定化問題、構造物き裂診断等の研究を行った。1.中桐は、具体的な非線形双曲型方程式系に対する理論的研究およびその最適制御問題と同定問題の研究を進めた。特に結合されたsine-Gordon方程式の結合パラメータ同定問題を研究し、その推定解の存在と特徴づけを与えた。また摂動されたsine-Gordon方程式系の数値解析を行なった。2.中桐は、遅れ型の関数微分方程式の解と外部入力関数の同定問題、および神経網のHopfield型方程式の最適制御問題を研究した。同定問題では、適切な観測状況のもとでの、解と外部入力の一意性のための条件を導き、制御問題に対しては最適性の条件と最適解の存在性を示した。3.南部は、線形放物形分布系の出力安定化問題に対し、通常の可制御可観測性とは全く異なった形の代数的条件のもとで、出力安定化を達成した。またその結果を、境界観測/境界制御系に応用した。4.田畑は、人口移動を表すマスター方程式の解の構造と漸近挙動を研究し、その解が定常解に収束するための必要十分条件を求めた。また、経済地理学において、自己言及型エージェント・ペースト・モデルを用いて、企業の地域的分布の時間的変化を記述しその解析を行なった。5.内藤は、走化性を記述する非線型放物型偏微分方程式系の、2次元全領域における自己相似解についての研究を行った。とくにこの系が、自己相似解の存在・非存在に関する敷居値を持つことを明らかにした。6.宮川は、全空間と半空間におけるナビエ-ストークス方程式の解のエネルギー減衰率の下限の存在を示し、それを越える減衰率を持つ解は必然的にある種の対称性を持つことを示した。7.小島は、電磁場逆解析技術のき裂診断への応用に関する研究を進めた。超伝導量子干渉素子を用いた非破壊検査技術の数学モデルを構築し、逆解析解の存在および逆解析計算法の収束性能を明らかにした。本年度の研究計画に従い、中桐は研究分担者及び海外の共同研究者と協力して、非線形偏微分方程式の最適制御問題、安定性論、パラメータ同定問題(逆問題)の理論的および応用解析的研究を行った。1.中桐は、非線形双曲型方程式系に対する最適制御問題と同定問題の研究を進めた。特に結合されたsine-Gordon方程式およびKlein-Gordon方程式に現れる物理定数の同定問題を研究し、その推定解の存在と特徴づけを与えた。2.中桐は、積分項を含む2階非線形発展方程式に対する最適制御問題の解決をはかった。適切な観測条件のもとで最適解の存在と最適性の必要条件、推定解の正当性を求めた。さらにその結果を長期の記憶を持つ粘性弾性体の境界値最適制御問題に適用した。
「人類」というユートピア――19世紀フランスにおける社会的なものと宗教的なもの

本研究は、宗教にまで高められた理念としての「人類」思想を主軸として、19世紀中葉のフランス社会思想の読み直しを図ることを目的とした。主対象はA.コント、P.ルルー、P.-J.プルードンの三者である。プルードンが人類思想の批判を通じて思想を発展させていく一方で、人類教を積極的に論じた論者も一枚岩ではなく、コントが過去の死者への崇拝を通じて社会の安定を図る一方、ルルーにとって人類とは領有しえない「無限」との邂逅の場であった。本研究の目的は「人類」の理念に着目しつつ19世紀中葉のフランス思想史の読み直しを図ることである。扱われる主対象はオーギュスト・コント、ピエール・ルルー、ピエール=ジョゼフ・プルードンの三者である。今年度の実施計画は、後期コントならびにルルーという、それぞれ対照的な形で人類を宗教的理念に高めた二存在の人類教思想の検討であったが、実際にはコントについては実績として発表するほどの進展が見られなかった一方で、次年度以降に検討を予定していたプルードンの「人類」理念批判について進展が得られた。具体的には、第一に、「絶対」性への批判と、それに対して構想される「均衡」の秩序理念という視点からプルードンの思想についての全体的な再構成を図り、その中で彼の人類(とりわけフォイエルバッハ、人類理念を通じたラディカルな無神論)批判の論理をあらためて位置づけることを試みた。第二に、人類教の中心人物であり、本研究にとって最重要の対象の一人であるルルーの「人類」理念について検討を進めた。ここでは、ルルーによる宗教としての人類理念の構築が、コントと同じ単語を用いつつもそれと大いに異なるパースペクティヴを開いていること、そして時にリベラル社会主義ともいわれる彼の思想の根底にその人類教の理念があることを示そうと努めた。またそのような点において、ルルーの人類教は、人類理念の仮借ない批判者であるプルードンの思想とむしろ一定程度親近性を持つ点をも示した。今年度の検討対象として当初に想定していたのはコントとルルーの人類教であった。ルルーについては想定していたのとほぼ同程度の進捗が得られたが、コントについては先行研究の整理が中心となり、想定していたほどの進展が得られなかった。他方で本研究で扱われるもう一人の存在であるプルードンについては、当初は29年度に扱うことを予定していたが、前倒しするかたちで研究を進展することができた。以上を総合して、研究はおおむね順調に進展していると判断される。本研究の目的は、宗教にまで高められた理念としての「人類」思想を主軸としつつ、19世紀中葉のフランス社会思想の読み直しを図ることである。主対象はオーギュスト・コント、ピエール・ルルー、ピエール=ジョゼフ・プルードンの三者である。本年度の第一の成果としては、「人類」理念に対する重要な批判者としてプルードンの思想についての論文を公表した。そこでは人類教やカトリシズムに代表される宗教への批判と彼の社会構想の関連が重要なテーマとなるが、その点に関連して3本の論文を発表した("De l'antinomie a laserie ; lanotion del'equilibre chez Proudhon",「プルードンと弁証法」,「神の主権と人間の連合ープルードンの連合主義論」)。とくに彼の連合主義を論じた最後の論文では、彼の宗教批判(とりわけ神概念に対するそれ)が、彼のよく知られた連合主義の構想の重要な背景となっていることを示した。第二に、P・ルルー、A・コントについての研究を前年度に引き続き遂行した。プルードンが「人類教」を強く批判したとすれば、前二者はその積極的な提唱者として主要な存在である。とくにルルーとプルードンは、個人の自由の擁護(リベラルな側面)と、平等の実現(ソーシャルな側面)の双方に強い関心を示した点で軌を一にする。他方で彼らは「人類教」についての位置づけは正反対である。その交錯と分岐を、個が他者への関係に開かれる契機についての存在論的な議論(ルルーであれば「無限」、プルードンであれば「正義」)から探ることを試みた。その成果は部分的に上記の論文中に組み込まれているが、これを主題とした成果を公表するまでには至っていない。今年度の主対象として計画していたP・ルルーの思想については、研究成果を論文に部分的に反映するにとどまり、ルルーの思想を主題とする成果を公表するまでには至らなかった。他方でその検討の成果は、むしろ「人類教」の批判者であるプルードンの思想を理解するうえで益するところが大きく、後者についての研究は予想を上回って進展した。以上より、全体としてはおおむね順調に進展していると判断される。本研究の目的は、宗教にまで高められた理念としての「人類」思想を主軸として、19世紀中葉のフランス社会思想の読み直しを図ることである。最終年度である平成29年度は、プルードンの宗教批判と、宗教(とりわけ人類教とカトリシズム)に代わる新たなモラルの構築、またそれを可能にする社会体制や理念への問いについて検討を進めた。プルードンにおける「人類」理念への批判は、根本的には「主権性」に対する批判である。彼の言う主権的存在とは、内的には一体不可分であり内部に対する絶対的支配権をもち、他方で外部に対しては並び立つものを認めず、その意味で拡張主義への傾向を必然的にもつ。

前年度は、主権に取って代わるべき積極的な社会構想としての「連合」について検討を行ったが、本年度に新たに取り組んだのは、そのような社会構想の根本にある理念についての検討である。そこでとくに着目したのが、プルードンにおける「集合(collectif)」への問いである。たとえばプルードンは、主権者の意志(一般意志)の表現としての法という観念を否定するが、他方で法は外在的な権威によって一方的に課されるものでもない。すなわち法は被治者がみずから制定するものでなければならない。そのような自己立法の根拠は意志ではなく「集合理性」に求められる。このように秩序の根幹をなす集合理性は、単なる調和や連帯ではなく、対立や葛藤やそれに伴う議論を経ることでのみ成立しうると考えられている。以上については、社会思想史学会での学会報告でその内容を発表した。本研究は、宗教にまで高められた理念としての「人類」思想を主軸として、19世紀中葉のフランス社会思想の読み直しを図ることを目的とした。主対象はA.コント、P.ルルー、P.-J.プルードンの三者である。プルードンが人類思想の批判を通じて思想を発展させていく一方で、人類教を積極的に論じた論者も一枚岩ではなく、コントが過去の死者への崇拝を通じて社会の安定を図る一方、ルルーにとって人類とは領有しえない「無限」との邂逅の場であった。今後の研究推進については、内容の面では大きな変更はなく当初の計画通り進める予定である。ただし、主対象となる三人の思想家を扱う順序については、今年度がそうであったように、今後も研究の進展に応じてある程度の入れ替えを行うことはありうる。三者の思想はそれぞれ多様な論点を持ち、ときに互いに入り組んでいる。そのためどのような順序で考察を進めることでもっとも効率的に検討を進めることができるかについては、研究開始当初に見えていなかった部分も多々あるためである。今後の研究推進については、内容面で大きな変更は予定していない。次年度は研究の最終年度であるが、本研究の主題は「人類教」をめぐる主要な思想家三者の理論的関係を通じて当時の思想史を読み直すことであり、各思想家について研究を深めると同時に、それら全体を俯瞰的・総合的に検討する視野を提起することが最大の目標となる。社会思想史当初想定した以上に電子化資料が利用できたため物品費の支出が抑えられたこと、また当初計画していた東京での研究打ち合わせを諸事情により取りやめたことの二点により、次年度使用額が生じた。資料収集・研究打ち合わせのための渡欧を諸事情により延期せざるを得なくなったため、同目的分の支出を次年度に繰り越すこととなった。なお日本国内ないしオンラインで入手できる資料の検討を先に進めること、また在仏の研究者と可能なかぎりメールで連絡を行うなどして、計画への影響は最小限にとどめるよう努めた。次年度は資料請求・研究打ち合わせを目的とした渡欧が予定されており、当初の物品費はそれに応じてかなり限られたものとなる予定であった。次年度使用額はそれを補うために充てる予定である。資料収集・研究打ち合わせのための渡欧を、次年度上半期(可能な限り早い時期)に行う。
金属間供与結合を有するPincer型複核錯体の合成と反応性

触媒化学における次世代材料の開発を行う上で重要な課題は,入手が容易で枯渇性資源に依存しない出発原料を利用した高活性な触媒反応の開発である。この実現により従来に比べ環境やエネルギー資源に負荷が少なく医薬,電子材料などの機能性材料を生産することができれば,21世紀の目指す循環型物質社会の構築に触媒化学は大きな貢献ができると考えられる。高い触媒活性を実現するには金属イオンによる反応基質の活性化を効率よく行うことが重要な鍵であり,それは金属イオンから反応基質の反結合性軌道(多くの場合LUMO)への逆供与結合により基質の結合が不安定化されることにより達成される。その課題解決を目的に本研究では,ホスフィン系多座配位子に支持された金属間供与結合を有する複核錯体を合成し,錯体反応場としての有効性を検証する。従来の配位子からの電子供与性と比較して,金属間供与結合に由来する電子供与性は複核錯体を構成する金属の組み合わせ・酸化数・幾何構造・配位環境など様々な条件により微細にチューニング可能であり,反応基質への逆供与結合を効率的に実現できる最適条件を見いだせるため,活性の高い触媒開発に有利である。本研究課題の進展により金属間の供与結合を駆動力とする高機能・高活性な触媒反応が開発されれば,触媒設計に新たな指針を与えるものとなる。また,安価な金属の組み合わせで貴金属触媒と同等な活性を持つ触媒が開発できれば経済的であるばかりでなく,個々の元素に依存して展開されてきた材料開発を金属イオンや配位子の選択で構成される分子化学に変換する点で学術的に重要な意味を持つ。新規多座配位子として,中央のメチレン鎖中に窒素原子を導入した新規四座ホスフィン配位子を合成した。この配位子は窒素原子を導入していない配位子から合成されたロジウム2核錯体との反応性に違いがみられることが明らかとなった。また,四座ホスフィン配位子の中央のメチレン鎖長やリン上の違いにより合成された銅ヒドリド錯体の構造や反応性に大きな違いがみられることが明らかとなった。(Inorg. Chem. 2018)さらに,これらの研究の過程で四座ホスフィン配位子で支持された銅2核中心がギ酸の分解反応による水素発生触媒として良好に働くことを見出した。これまでに知られているギ酸の分解反応は貴金属触媒を用いたものが数多く報告されているが,銅触媒を用いて有効に働く触媒は今回が初めてで四座ホスフィン配位子で銅2核中心を安定に保持した構造が重要であることが実験結果より明らかにすることができた。当初の計画通り新規PN系多座配位子を用いた複核・多核錯体合成を継続して行う。これらの錯体には以下の特徴が挙げられる。1.ホスフィン系多座配位子が2つの金属イオンの配位サイトを効果的に抑え,反応場をM2イオンにのみ選択的に形成することによる複核錯体の熱的安定性の向上2.側鎖のX1(NまたはP)原子とP原子をメチレン鎖で架橋することにより単核錯体の生成を抑制し,2つの金属イオンを結合性相互作用の起こる距離に配置できる供与結合の形成促進効果3. M1→M2σ供与結合を介して電子を反応サイトのM2イオンへ伝達することによる逆供与結合の促進に伴う基質の活性化4.置換基Rの変更による立体的,電子的な精密制御による金属間供与結合および反応性のチューニング作用さらに,H30年度に見出した銅触媒によるギ酸の分解反応の知見を基に,銅2核中心で構築された反応場における触媒反応開発にも重点を置いて研究を推進する。新規多座配位子の合成は当初の予定から遅れているものの合成ルートを確立し,種々の置換基を変えた一連の配位子を合成できる見通しである。また,いくつかの配位子では錯体合成を検討し,期待したような金属間に供与結合を有する複核錯体の合成に成功している。

また,直鎖状四座ホスフィン系配位子では銅ヒドリド錯体の合成に有効であることを見出し中央のホスフィン間を連結するメチレン鎖長やリン上の立体化学の違いが錯体の構造や反応性に大きな影響を与えることを見出した。以上より本研究課題で提案している配位子が多核錯体反応場の構築に有用であり,今後の進展が見込まれるため。触媒化学における次世代材料の開発を行う上で重要な課題は,入手が容易で枯渇性資源に依存しない出発原料を利用した高活性な触媒反応の開発である。この実現により従来に比べ環境やエネルギー資源に負荷が少なく医薬,電子材料などの機能性材料を生産することができれば,21世紀の目指す循環型物質社会の構築に触媒化学は大きな貢献ができると考えられる。高い触媒活性を実現するには金属イオンによる反応基質の活性化を効率よく行うことが重要な鍵であり,それは金属イオンから反応基質の反結合性軌道(多くの場合LUMO)への逆供与結合により基質の結合が不安定化されることにより達成される。その課題解決を目的に本研究では,ホスフィン系多座配位子に支持された金属間供与結合を有する複核錯体を合成し,錯体反応場としての有効性を検証する。従来の配位子からの電子供与性と比較して,金属間供与結合に由来する電子供与性は複核錯体を構成する金属の組み合わせ・酸化数・幾何構造・配位環境など様々な条件により微細にチューニング可能であり,反応基質への逆供与結合を効率的に実現できる最適条件を見いだせるため,活性の高い触媒開発に有利である。本研究課題の進展により金属間の供与結合を駆動力とする高機能・高活性な触媒反応が開発されれば,触媒設計に新たな指針を与えるものとなる。また,安価な金属の組み合わせで貴金属触媒と同等な活性を持つ触媒が開発できれば経済的であるばかりでなく,個々の元素に依存して展開されてきた材料開発を金属イオンや配位子の選択で構成される分子化学に変換する点で学術的に重要な意味を持つ。新規多座配位子として,中央のメチレン鎖中に窒素原子を導入した新規四座ホスフィン配位子を合成した。この配位子は窒素原子を導入していない配位子から合成されたロジウム2核錯体との反応性に違いがみられることが明らかとなった。また,四座ホスフィン配位子の中央のメチレン鎖長やリン上の違いにより合成された銅ヒドリド錯体の構造や反応性に大きな違いがみられることが明らかとなった。(Inorg. Chem. 2018)さらに,これらの研究の過程で四座ホスフィン配位子で支持された銅2核中心がギ酸の分解反応による水素発生触媒として良好に働くことを見出した。これまでに知られているギ酸の分解反応は貴金属触媒を用いたものが数多く報告されているが,銅触媒を用いて有効に働く触媒は今回が初めてで四座ホスフィン配位子で銅2核中心を安定に保持した構造が重要であることが実験結果より明らかにすることができた。当初の計画通り新規PN系多座配位子を用いた複核・多核錯体合成を継続して行う。これまでの研究背景を基にホスフィン系多座配位子に支持された金属間に供与結合を有するPincer型複核錯体を目標に合成する。この複核錯体には以下のような特徴が挙げられる。多座配位子により支持された金属間供与結合を有するPincer型複核錯体の特徴1.ホスフィン系多座配位子が2つの金属イオンの配位サイトを効果的に抑え,反応場をM2イオンにのみ選択的に形成することによる複核錯体の熱的安定性の向上
金属加工品の3次元形状と質感を計測・表示可能な光学的検査装置の開発

本研究では,光沢のある金属加工品の3次元形状と質感を計測・表示可能な光学的検査装置の開発に取り組んだ.本装置は,三角測量原理に基づくレーザレンジファインダ(LRF)を基本としている.LRFは計測精度,得られた測定データの信頼性,測定時間などの面で有利な点が多い半面,鏡面物体の測定が困難なことが知られている.この問題を解決するため,本研究ではレーザスポット光の2次元入射位置と2次元入射角度を検出可能な画像センサを開発し,それを適用した鏡面物体の3次元測定が可能なLRFの試作を行った.さらに,この画像センサを適用した場合の光線追跡式の導出を行うとともに,レーザ走査シミュレータを備えた3次元測定システムを試作し,各種実験によりその有効性を検証した.本研究では,光沢のある金属加工品の3次元形状と質感を計測・表示可能な光学的検査装置の開発に取り組んだ.本装置は,三角測量原理に基づくレーザレンジファインダ(LRF)を基本としている.LRFは計測精度,得られた測定データの信頼性,測定時間などの面で有利な点が多い半面,鏡面物体の測定が困難なことが知られている.この問題を解決するため,本研究ではレーザスポット光の2次元入射位置と2次元入射角度を検出可能な画像センサを開発し,それを適用した鏡面物体の3次元測定が可能なLRFの試作を行った.さらに,この画像センサを適用した場合の光線追跡式の導出を行うとともに,レーザ走査シミュレータを備えた3次元測定システムを試作し,各種実験によりその有効性を検証した.申請者らはこれまでに,スポット光の2次元位置・角度検出可能な画像センサを独自開発し,それを用いたレーザレンジファインダを構築している.申請者らのレンジファインダは,拡散物体のみならず,光沢のある鏡面物体をも測定できるという大きな利点がある.本課題では,このレンジファインダを発展させ,金属加工品の3次元形状と傷を同時に検出可能な非接触検査装置の開発を図る.本装置の特徴は,物体に投影したレーザ光の反射軌跡と反射強度から,物体の3次元形状に加え,光反射特性を同時に抽出する点にある.光反射特性は物体表面の粗さや色に依存したパラメータであり,質感の基本情報となる.この質感は金属加工品の傷や加工精度を目視検査する際に非常に有用となる.本課題の成果は,金属加工品の概観検査分野において,検査時間,コスト及び信頼性の面で大きな効果をもたらすものと考える.本年度は,まず,(1)高解像度CMOSカメラを用いて2次元位置と2次元角度及び強度を検出可能な画像センサを構築した.プロトタイプによる実験では,位置検出精度約2.1pixels,角度検出精度約0.2°という結果となり,光学系の校正とともに測定データの補正が必要であることを明らかにした.補正式の導出は次年度の継続課題となる.次に,(2)測定アルゴリズムの開発においては,コンピュータグラフィックスの技術を利用した逆光線追跡シミュレータを完成させ,レーザスポット光の最適な走査手順をコンピュータ上で検討できるようになった.次年度は,このシミュレータの結果を実機で再現できるようインタフェースの構築を図り,シミュレータで得た理論値と実機での測定値との照合により,開発装置の有効性を検証していく予定である.申請者らはこれまでに,スポット光の2次元位置・角度検出可能な画像センサを独自開発し,それを用いたレーザレンジファインダを構築してきた。申請者らのレンジファインダは,拡散物体のみならず,光沢のある鏡面物体をも測定できるという大きな利点がある.本課題では,このレンジファインダを発展させ,金属加工品の3次元形状と傷を同時に検出可能な非接触検査装置の開発を図った.本装置の特徴は,物体に投影したレーザ光の反射軌跡と反射強度から,物体の3次元形状に加え,光反射特性を同時に抽出する点にある.光反射特性は物体表面の粗さや色に依存したパラメータであり,質感の基本情報となる.この質感は金属加工品の傷や加工精度を目視検査する際に非常に有用となる.本年度は,主に(1)3次元形状と質感を表現する可視化プログラムの作成と,(2)試作レンジファインダの精度検証実験を行った.まず,(1)については,レンジファインダのセンサ(視線)方向を種々変化させて取得した反射光強度を,3次元データ上に濃淡として表示するプログラムを作成した.質感を完全に再現するには至らなかったが,表面粗さを反映したCG表現が可能となった.次に,(2)については,3次元形状の測定精度を検証した結果,鏡面平板0.07%,鏡面球体0.65%,拡散平板0.06%,拡散球体0.24%を得た(いずれもΔz/z).しかし,計画していた探傷装置としての有効性の検証は実施することができず,今後の課題とした.本課題の成果は,金属加工品の外観検査分野において,検査時間,コスト及び信頼性の面で大きな効果をもたらすシーズとなり得ると考える.
一般意思を抽出し正義にかなった法を定めるための民主的立法過程に関する歴史的研究

本年度は、昨年度に引き続き、フランス革命期の選挙制度について憲法上の規定を検討し、また、夏にはコート・ドール県文書館で調査を行い、革命期の能動市民の名簿や選挙集会の議事録等を検討できた。革命期の憲法に定められた選挙権に関連する規定について、従来は納税額による制限に注目されることが多かったが、これ以外にもさまざまな条件が設けられており、こうした規定について検討を行った。こうした諸規定では、「奉公人」に選挙権が認められていないことが多い。能動市民と受動市民の区別を廃止し、成人男子普通選挙制に道を開いたとされる1792年8月の法律でも、労働による自律という条件が残されている。納税額による制限は、単純に選挙権をブルジョアジーに限定するためのものというより、選挙権の基盤として他人に従属せず自らの意思によって判断できる能力が想定されていることがわかった。この点から見ると、自らの意思によって判断するための基盤として経済的にも自律していることが必要とされ、これが納税額による選挙権の制限ということにつながっていることがわかる。革命期の選挙権をめぐる議論は、自律した判断のできる能力を持っていると考えられる「市民」とは誰かという問題をめぐって展開されており、1793年憲法で成人男子普通選挙制が定められたのも、「人」のうちだれが「市民」たりうるかという問題をめぐる議論の結果であった。これに対して、早くから制限選挙に反対したロベスピエールは、単純に「人」=「市民」と考えており、「人」のうちで誰が「市民」たりうるかという当時の議論の枠組みを共有していない。ロベスピエールの議論がほとんど顧みられなかったことも、この点から考えることができる。本年度は、ルソーの『社会契約論』のテキストの読解を中心に作業を進めた。これまでのルソー研究のうち社会契約論に関連する研究を一定程度整理し、特に「一般意思」についての様々な読解の可能性が確認されたが、すべての人の意思から作られるということと、すべての人に同じように適用されるという二重の意味で「一般」的であることによって、正しさを担保し、またこの一般意思に従うことが市民的自由を享受することであるというルソーの基本的な発想については確認できた。もっとも原理的な側面を超えて、現実的な立法過程の中でこうした正しい一般意思が実現されるためにはルソー自身が「立法者」という特別な存在を想定せざるをえない。現実の人民の意思の総和としての全体意思と一般意思は異なるという議論とも関わって、一般意思をどのように捉えるかはなお検討する余地がある。また、1789年人権宣言の審議過程では、「一般意思の表明としての法律」という観念については7月末に提出されたムニエを中心とした憲法委員会の草案や、人権宣言の議論のたたき台となった第六部会案などでも出されており、議員たちの間では一定程度共有されていた観念ではないかと推測される。しかし、こうしたルソーの考え方が、革命期の人権宣言などに現れる、「自由の限界を法律で定める」という考え方にどのようにつながっていくかということは、今後さらに詳細な検討が必要である。フランス国立文書館で革命期の選挙に関する資料調査を行った。とりわけ、s&#233;rie B/Iの資料の一部を調査し、議会議員だけでなく、多くの行政官、裁判官、聖職者らの選挙記録が残っていることが確認された。ルソーの社会契約論を中心とした「一般意思」の観念については、問題点も含めてほぼ予想通りの結果が得られている。今後は、こうした理論的課題の検討を続けるとともに、制度的な面での検討を進めて行くことになるが、具体的な制度の研究をおこなうことで、理論的課題の検討も深めることができると考えている。次年度以降は、具体的な選挙制度のあり方と、実際に選挙がどのように実施されたかということを調査して行きたいが、こうした制度の具体化の中で、現実的な人民の意思の総和としての「全体意思」と、常に正しく誤ることは無いとされる「一般意思」との相違がどのように意識され制度に反映されたかといった点が検討される。また、ルソーの社会契約論における抽象的な議論のレベルでは、単純に「すべての人の意思」と言われ、また法は「すべての人」に同じように適用されると言われるが、現実の制度が構築されるにあたっては文字通り「すべての人」ではなく、一定範囲の人間がこうした人から排除されざるをえないという問題もある。具体的な制度構築に当たって、どのような観点から、立法に関わる「市民」が限定されていくか、近似的にではあっても「一般意思」のようなものをどのようにして確認しようとしているかを検討していくことは、理論的に「一般意思」をどう理解するかという課題にも大きな示唆を与えてくれると予測している。本年度は、昨年度に引き続きルソーの「一般意思」の観念について検討を加え、さらに人権宣言に見られる「一般意思の表明としての法律」という考え方、また、こうしたタイプの法律によって自由の限界を定めるという考え方について検討した。「一般意思の表明としての法律」は、すべての人の意思に基づいて、すべての人に同じように適用されることとなっており、こうした「法律」によって「自由」の限界を定めることは、自らの意思によって自らの行動を律するということにもつながら、必ずしも他者からの拘束とはとらえられない。いわゆる「法律の留保」的な発想ではないことが明らかにされた。

しかし、ルソーにおいては「一般意思」は抽象的に「すべての人」の意思に基づくものと把握されているがと、人権宣言においては、立法に関わることができるのは「すべての市民」であるとされ、外国人や子供、女性等がこの「市民」からは除かれる。本年度は、この点についても、チュルゴ、コンドルセ、シェイエース、またロベスピエール等革命期の政治理論家たちの議論の概要が検討された。チュルゴ以来、また革命期の議論は、基本的には一般意思の基礎になる自立した意思を持っていることが政治的権利を持つことの基礎と考えられ、こうした意思を持った者をどのように考えるかということが問題となり、ここから政治的権利を持つ「市民」たる資格が考えられる。しかし、男子普通選挙制を主張したロベスピエールの議論は、他の論者と問題を共有した上での議論ではなく、単純にすべての人とすべての市民を同一視するだけの議論であり、他の論者とはやや異質な面があることも明らかにされた。平成27年度には、ルソーの「一般意思」の観念について検討を進め、平成28年度には、現実の政治制度が構築される際の、政治家たちの議論が検討された。ここまで、ルソーの「一般意思」の観念と、これを基礎とした革命期の政治家たちの市民権に関する考え方の概要についてはおおむね予定通り検討は進められている。次年度以降は、具体的に選挙制度などがどのように構築されていくかを、引き続き理論家たちの著作や、憲法制定過程の議会での議論などを基に検討を進めてゆく予定である。今年度は、昨年度に引き続きルソーの「一般意思」の観念と、その革命期への影響、さらには革命期の選挙制度の検討を進めた。特に、今年度はルソーの「一般意思」観念の概要と、革命期の選挙制度の背景にあるコンドルセやシェイエース、ロベスピエールなど当時の政治家たちの考え方について検討したほか、こうした理論レベルの考察に加えて、91年、93年、95年の憲法の規定を中心に、選挙制度、特に選挙権が認められるのは誰かという点を中心として検討を加えた。また、革命期には議会の代議員を選ぶだけでなく、裁判官や聖職者なども公選制と成っているが、こうした選挙制度についても一部検討を加え、これと関連して8月末にフランス国立文書館で、革命期のマニュスクリプトについての調査を行うことができた。こうした規定や選挙の実態についての検討はさらに今後の課題であるが、とりあえず現時点では、革命期の選挙制度についての基本的な考え方としては、1789ー91年段階の「制限選挙制」と93年の成人男子についての「普通選挙制」との間の違いは、それほど大きなものではなく、91年憲法も93年憲法もできるだけ広い範囲の者に選挙権を認めるようという考え方が共通してその基礎にあると考えることができるという見通しを得た。今年度は、昨年度までの研究成果と合わせて、本研究の成果の一部を、9月の法制史学会の秋季シンポジウム「国家と自由の問題」において「フランス革命期における『一般意思の表明としての法律』と『自由』」の中に取り入れて報告を行った。このシンンポジウムの記録は『名城法学』に「シンポジウム記録国家と自由の空間』として発表されている。昨年までで「一般意思」の観念の概要についての検討については、おおむね予定通り進展した。今年度は、「研究実績の概要」で述べたように、理論研究に加えて、憲法規定やさらには選挙の実態についての資料収集・検討も進めることができ、成果の一部を学会のシンポジウムで発表することもできた。
超好熱菌を研究対象とした真核細胞の進化経路に関する研究

(1)超好熱菌のゲノム解析超好熱菌PyrococcusKOD1株の染色体DNAを、8-12塩基認識酵素で切断し、ゲノムサイズをパルスフィールド電気泳動法で測定し、また詳細な物理地図も作成した。ゲノムサイズは、2040kbp程度であり、大腸菌(4700kbp)半分以下であった。コードされているタンパク質の種類に大きな差がないとすれば、KOD1株の染色体DNAは、非常に濃縮された形で情報が集約していると考えられた。また、DNAポリメラーゼ、TATAbox結合タンパク質、シャペロニンタンパク質、tRNAシンセターゼなど、セントラルドグマ関連遺伝子が一部分に集中しているのも特徴として挙げられた。(2)DNAポリメラーゼに関する研究イントロンを含むKOD1 DNAポリメラーゼ遺伝子全体を大腸菌に移入し、プロセシングが正常に起こるか否かを調べた。その結果、介在配列のスプライシングは、大腸菌においても正常に起こったことから、スプライシングに関する機構は、遺伝子自体に本来備わっていると考えられた。また、スプライシングは、RNAレベルと言うよりむしろタンパク質レベルで起こっていると考えられた。介在配列にコードされている、タンパク質は、15塩基程度を認識する特殊なエンドヌクレアーゼであり、DNA再編成にも関与している制御タンパク質であることが明らかとなった。(3)アスパラチルtRNAシンセターゼに関する研究KOD1株由来の、アスパラチルtRNAシンセターゼ遺伝子を解析した結果、真核生物由来のものとも比較的高い相同性を保持していることが解った。原核生物由来のものと相同性が高い領域と、真核生物由来のものと相同性が高い領域が、モザイク状をしており、原子生命体に近い超好熱菌の遺伝子構造を、原核生物と真核生物が分け合っている形で、進化が起こったことが解る。
ヒト疾患モデル動物を用いた粥状動脈硬化症の発生機構に関する基礎的研究

狭心症、心筋梗塞症など、虚血性心疾患の根本病因である粥状動脈硬化の発症と血中に存在する低比重リポ蛋白(LDL)の濃度との間には密接な関連があることがよく知られた事実である。ことに粥状動脈硬化初期病巣の中心をなす泡沫細胞形成には、LDLの果たす役割は大きいと考えられており、次々にin vitroで実証されてきている。近年、我々の研究室を含めて世界的にも酸化LDL(すなわちLDLが酸化を受けて生じるわけであるが)が、泡沫細胞の起源であるマクロファ-ジ(Mφ)を泡沫化することが明らかにされてきた。しかもMφへの酸化LDLの取り込みには、酸化LDLに特異的な受容体が存在することを我々は昨年見い出し報告してきた。そこで、in vivoにおける酸化LDLの存在について、我々は遺伝的に高LDL血症をきたし、しかも粥状動脈硬化症を引き起こしてくる家族性高コレステロ-ル血症モデル動物WHHLウサギを用いて明らかにするべく実験を進めてきた。抗酸化剤であるプロブコ-ルを用いて、WHHLウサギに病変の存在しない2ケ月令から投与し続けると、短期(6ケ月間)ばかりでなく長期(17ケ月)にも病変の進行を抑制することを見い出した。具体的には、薬剤非投与19ケ月令の大動脈における病変占有面積は約93%であるのに対し、投与群では約23%であった。さらに、すでに病変(約54%)の存在する8ケ月令にプロブコ-ルを投与し始め、6ケ月後にその率を測定したところ約38%であった。非投与群は約83%であった。この事実は、一旦病変が成立していても退縮しうることを示唆し興味深い。さらに抗酸化LDL抗体で病変部を検討することにより、酸化LDLが病変部に存在することを確認した。このことから、酸化LDLが生体内に存在し、しかも抗酸化剤によりその進展抑制、さらには退縮が可能であることが明らかになってきた。さらに病変部の細胞成分の変化についても検討を進めている。
酸性オルガネラ内Ca2+が関わる細胞内シグナリング解明のためのセンサー開発

報告者は、耐酸性の緑色蛍光タンパク質GamillusにCa2+反応性のタンパク質を融合し、リンカーアミノ酸の長さと種類の調整、センサー全体にランダムアミノ酸変異を導入することで、酸性環境(pH 4.5-6.0)で約200%の蛍光強度の変化率を示すCa2+センサーの開発に成功した。続いて、細胞内酸性環境のCa2+濃度範囲で作用するように、Ca2+結合ドメインに複数のアミノ酸変異を導入することで、Ca2+に対する親和性を調節した。哺乳類細胞内の酸性オルガネラ中のCa2+動態イメージングを通して、酸性オルガネラが関わる未知の情報伝達の発見、そのメカニズムの詳細解明が今後可能になると見込まれる。また、Gamillusに対してアミノ酸変異を導入することで、細胞酸性環境での超解像イメージングに使用できる、耐酸性・可逆的光スイッチ緑色蛍光タンパク質rsGamillusの開発にも成功した。rsGamillusは酸性環境(pH 4.5-6.0)で高い蛍光強度と光スイッチング効率を示した。実際に、超解像イメージング手法の一つであるPALM法と組み合わせることで、酸性環境中の細胞構造を光の回折限界を超えた分解能で観察することに成功した。今後、Ca2+センサーと光スイッチ性能を組み合わせた変異体を開発し、超解像イメージング法と応用することで、酸性オルガネラが関わるCa2+シグナル経路の高分解能観察が可能になると期待される。複数の国内・国外学会で本研究に関する発表を行い、現在権威ある学術雑誌に投稿中である。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
嫌気環境を利用したｎ‐型ＣＮＴＦＥＴの伝導機構解明と大気中ｎ‐型伝導の安定化

嫌気環境システムを利用して、大気中のAl電極-CNTFETにおけるn-型特性の不安定性の原因が、Al電極の酸化ではなく、デバイス表面への酸素吸着であることを示した。また、グラフィティックカーボン電極-CNTFETにおいて、チャネルCNTの表面に仕事関数の異なる金属被膜を形成することで、両極性デバイスからn-型とp-型のデバイスをそれぞれ作り分けた。さらに、ポリビニルアルコールを利用したCNTネットワーク転写により、プラスチック基板表面にリング発振器を作製して1.1 us/gateの遅延時間を実証すると共に、108個の素子から構成されるフレキシブルCNTTFT中規模集積回路の動作も実証した。嫌気環境プロセスにより、Alを電極に使用したカーボンナノチューブ電界効果型トランジスタ(CNTFET)を作製した。作製後のデバイスは、大気に曝さずに嫌気環境システム内で測定するとAlの仕事関数から予測されるn-型になり、デバイス固有の伝導型が電極ーCNT界面に形成されるショットキ障壁の高さに依存することを確認した。また、大気中でデバイスはp-型に変化するが、真空引きや真空中アニール後に大気に曝さずに嫌気システム内で測定するとn-型に戻ることも確認し、大気中におけるp-型化の原因がデバイス表面の吸着分子であることを示せた。また、グラフィティックカーボン電極を有するCNTFETにおいて伝導型を制御するために、CNTチャネル側面に仕事関数の異なる金属被膜を形成する手法を開発した。CNTと比較して仕事関数の小さなTiを金属被膜に使用することでデバイスをn-型に、逆に仕事関数の大きなPdを使用することでp-型にすることができた。そして、チャネル電流が金属被膜を介して流れることを確認し、ソース電極側のCNTー金属被膜コンタクトに形成されたエネルギー障壁が、デバイスのOFF状態でドレイン電極からの逆極性キャリアの注入を抑制し、逆電流を抑えることで伝導型の制御を説明できた。さらに、プラズマCVD成長させたCNTネットワークを利用し、ポリビニルアルコールを用いた転写によりフレキシブル基板表面にCNT薄膜トランジスタ(CNTTFT)を作製した。そして、チャネル長10 umのリング発振器において、転写CNTネットワークを利用したフレキシブルCNTTFT回路として最速の1.1 us/gateの遅延時間を実現した。加えて、108個の素子から構成される53段リング発振器も作製し、一連のCNTTFT回路の作製技術が、フレキシブル中規模集積回路などのCNTエレクトロニクスに応用可能であることも示した。研究計画の遂行に際し、大気中で安定にn-型特性を示すカーボンナノチューブ電界効果型トランジスタ(CNTFET)を作製するためには、酸素によるp-型化の原因解明と合わせて実験にn-型特性が顕著なデバイスを使用することが必要不可欠である。そこで、CNTFETの固有特性は両極性であることから、n-型特性が顕著なデバイスを作製すべく積極的に伝導型を制御することが求められる。これに対して、将来の回路応用も見据えてn-型のみでなくp-型デバイスについても伝導型が顕著になるようにCNTFETの伝導型を制御した。研究では、従来の電極金属による伝導型の制御とは異なり、両極性デバイスのチャネルCNT上に仕事関数の異なる2種類の金属被膜を形成する伝導型の制御法を新たに開発した。その結果、CNTと比較して仕事関数の小さなTiを被膜金属として使用することでn-型デバイスを、また仕事関数の大きなPdを使用することでp-型デバイスを制御して作製することができた。金属被膜を形成したデバイスでは、チャネル電流が金属被膜ーCNTコンタクトの端から金属被膜へと吸い上げられるエッジ伝導であることを確認した。そして、ソース電極側にある金属被膜ーCNTコンタクトに形成されるエネルギー障壁が、デバイスのOFF状態でドレイン電極からの逆極性キャリアの注入を抑制し、逆電流が抑制されることで伝導型の制御が説明されることを示した。金属被膜を使用した伝導型の制御技術はCNTFETにおけるn-型特性の安定化のための基本技術としてだけでなく、逆電流を抑制できることからCNTFET集積回路の省電力化においても有用な技術として期待ができる。大気中のn-型特性における伝導特性変調について、そのメカニズムは明らかになりつつある。一方で、実験を進める上で必要となるn-型デバイスの作製を通して伝導型の新たな制御技術を開発することができた。この制御技術は、大気中n-型伝導の安定化において基本となるn-型デバイス作製のための効果的な手法であり、本研究を加速することが期待できる。したがって、研究全体を通して順調に進行しているといえる。大気中で安定なn-型デバイス作製技術を確立するために、パッシベーション用の保護膜形成技術を開発する。保護膜材料の選定をはじめとして形成条件を探索する。また、金属被膜を使用した伝導型の制御技術を開発できたことから、この技術について制御性の向上も進める。

伝導型制御は金属被膜ーCNTコンタクトでおこなわれるため、金属被膜ーCNT界面の構造制御により伝導型の制御性向上をはかる方策である。保護膜形成と金属被膜ーCNT界面の構造制御について同時に進められるよう双方に利用できる装置を立ち上げる。具体的には、購入予定であったプラズマガンヘッドは自作し、代わりに界面の構造制御装置を購入して組み合わせる方策である。CVD用PBNヒーターを購入する計画であったが、修理で再利用できたため次年度使用額が生じた。生じた費用は次年度の設備備品の購入にあてる計画である。