hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
習熟度が異なる学習者混在クラスにおけるＷＢＴ学習支援システムが及ぼす効果の研究

2年にわたり実施したコンピュータによる英文理解力テストを含む数種の調査と面接で得られたデータの質的分析を総合的に比較検討した結果、本研究において開発したタイプBの英文理解力テストは、学習者の英文理解力を予測するテストとして、限られた時間内で実施でき、かつ、十分な説明力があることが示唆された。これをWBT学習支援システムに組み込むことで、授業に参加する異なるレベルの学習者の自律学習習慣の形成を補助することが可能となった。平成23年度内に実施した2グループにおけるコンピュータによる英文理解力テスト、心理調査、リーディングスパンテスト、質問紙調査、半構造化面接で得られたデータの質的分析結果を踏まえ、理解力テストで追加すべき項目および半構造化面接において修正すべき調査項目を検討し、平成24年度に前年と同条件の学習者1グループに対しての追加調査実験を行った。前年度までの調査により、収集したデータの相互の関連を総合的に比較検討し、対象者がテストに解答するまでのプロセスを探ることで、本研究において開発したコンピュータによるタイプBの英文理解力テストが、限られた時間内で実施の可能な学習者の英文理解力を予測するテストとして、十分な説明力があることがあきらかとなった。しかし、日常におけるパッセージレベルでの英文理解力との関連をさらに追及するために、3パラグラフ・9文から成るパッセージの理解度テストを加えて追加調査する方針とした。また、「訓練により得たストラテジーを効率よくその後の学習計画に転移させることの重要性」が、パイロット研究で判明していることを踏まえ、より学習者の心的働きと理解度の関連を調べるため、面接項目の半構造化部分にストラテジーに関する質問項目を追加した。2年間における個別の条件を持つ学習者らの現状をつぶさに調べるGTA理論に基づく質的分析を踏まえ、授業に参加する異なるレベルの学習者への適正な個別助言モデル作成に向け、少数の調査対象者から、授業現場での汎用に適するように、コンピュータテストのWBT配信を整えた。認知モデルの観点から、言語学習の成功に必要な、教室内外での学習者自身の自律学習習慣の形成を補助するものである。本研究では、実社会で通用する英語運用力を養うため、学習者自身の自律学習習慣の形成および語彙処理の高速化や自動化を促す、より効率の良い学習法を提供をすることを目指した。今年度は、作成したWeb学習コンテンツおよび英語読解力テストへの修正を加えた後に実施したオンライン上での心理状況調査アンケートの結果から、特徴ある回答者を抽出して、半構造化面接の内容を分析した。各種テスト結果と面接での回答を合わせて分析すると、近年の英語教育研究および教育現場では、理解力テストによる得点の科学的証拠の重要性が強調される量的分析に傾倒してきたが、個々の学習者の問題が生じるプロセスを見い出すことの重要性が示された。修正版グラウンデッド・セオリー・アプローチ(M-GTA)(木下、2007)の理論に従えば、学習者がある間違いにたどり着く理由を探ろうとする時に、テスト得点の量的分析のみに頼らず、収集した種々のデータから、なぜその一つの結果がもたらされているのかというプロセスを多角的に比較観察することができると判明した。以上の考察を通して、教育現場で応用することができる個別学習者への助言作成のために収集すべきデータタイプは、本研究で検証したWeb配信の書込み形式テストと自信度アンケート、さらに少数の学習者を対象として継続的に実施する半構造化面接の結果を統合したものであると考える。本稿では、これらのデータの相互の関連性を総合的に分析し、学習のプロセスを見ていくことの重要性を報告する。本研究では平成19年度基盤研究において整備したWBT学習環境を土台とし、教室内外での学習者自身の自律学習習慣の形成および語彙処理の高速化や自動化を促す、より効率の良い学習法を提供をすることを目指している。今年度は、学習者の既習外国語語彙の保持量や運用力の異なり、さらにメモリースパン容量の程度、過去の学習経験の異なり、心理的要因の違いなど様々な学習者要因がもたらす、英語文理解度への影響を調べることを中心とした。まず、短期集中型シャドーイング訓練による学習者への影響を調査したパイロット研究で得たデータをグラウンデッド・セオリー・アプローチ(GTA )に基づき質的分析し、成功した学習者の概念を抽出した後、理論図を導き出し、訓練の実践的な活用のためにモデル生成を行った。訓練により得たストラテジーを効率よくその後の学習計画に転移させることの重要性が示唆されたため、次の段階として、上記の様々な学習者要因を具体化し、提示モデルに反映させるための基礎データを得るため、調査実験を実施した。英語運用能力の初級と中級レベルの学習者らに対するメモリースパンを図るRSTテストとJACET8000に準じた異なる語彙レベルを用いた二種類の理解度テスト(精度と速さを測定するコンピュータテスト)を実施し、面接法を用い質的な分析を行った。量的研究による統計手法に偏りがちな近年の英語学習効果分析に対し、個別の条件を持つ学習者らの現状をつぶさに調べるGTA理論に基づく本研究は、データに基づく研究者の判断も含める手法である。

この手法は、遅々とした印象があるものの、個人を尊重する教育の理念を崩さない研究法として、今後の外国語教育の方向性に一石を投じるものと考える。前年度に2グループを対象に実施したことにより、学習者の既習外国語語彙の保持量や運用力の差異、メモリースパン容量の程度、過去の学習経験の差異などがもたらす英文理解度への心的働きが明らかとなった。これらの結果を踏まえ、さらに必要な異なる角度からの調査項目を加えて、1グループでの調査実験を実施することができた。初級から中級上位までの異なるレベルの学習者特徴を掴むことができ、今後の汎用化に向けてテストのWBT配信の準備も整った。外国語の習得は、母語の習得とは異なり、生活的概念として自然に身につくものではなく、科学的概念の発達のように最近接発達領域(Vygotsky、1978)、つまり、学習者の現今の力を少し超えた範囲で有効に行われるものであるため、個々の学習者の現今の力+1の環境を整える必要がある。当該調査実験により、資料に基づくアドバイスで学習者自身が納得できる、次のステップへの適切なスキャフォールディング環境を整える準備ができた。具体的には、2050名程度の担当授業の参加学習者に対する適切な助言を発信するため、大規模な時間をかけた英語力テストではなく、低コストかつ短時間で行なえ、なおかつより良く個人の英語理解力を予測し、説明しうるデータを得ることが可能なテスト形式を見出した。平成1921年度に取り組んだ『英語自律学習支援システムによる音読・シャドーイング指導の系統的研究』で検証した、初中級学習者に対するWBT利用のシャドーイング指導効果を踏まえた学習素材の開発をすすめ、異なる英語スキル学習者の混合した授業運営において、実際に使用している。まず、先行研究として前年度に実施した英語学習に成功した学習者らの調査データに関する精緻な質的分析をGTA理論に基づいて実施し、学習者要因と学習の達成度との関連を掴むことができた。さらに、今年度の目標であった、学習者の既習外国語語彙の保持量や運用力の異なり、メモリースパン容量の程度、過去の学習経験の異なり、心理的要因の違いなど様々な学習者要因がもたらす、英語文理解度への影響の心理実験調査を2大学において実施することができた。これらのデータ分析結果をもとに、次年度の展開を行う。24年度のデータをもとに、GPA理論に基づき、学習者の心的影響を含める個人差要因のさらなる分析を進める。その結果により、今年度までに開発した理解度テストの脆弱さの修正に加え、広くEFL学習者を対象とするシャドーイング法を含む形態でのフィードバック重視型の練習課題の追加作成を行う。これらの課題には、研究目標のひとつである語彙頻度別単語認識課題の完成を含め、課題の第一義である「習熟度が異なる学習者混在クラスにおける」授業内個別助言の可能性を具体的に提示する予定である。この目的のもと、コンピュータによる英文理解力テスト、心理調査、リーディングスパンテスト、質問紙調査、半構造化面接で得られたデータの質的分析に加え、本研究により開発した低コストかつ短時間で行える英語力理解度テストをおおよそ100名の学習者を対象として実施する。
産直取引から発展した、都市農村交流に関する研究

今後の都市農村間における対等な関係での交流活動、協働のあり方を検討するため、本研究では生協活動を中心とした産地交流活動を研究対象とした。日本生活協同組合連合会の行う「グリーンライフ」の概念や参加人数及び実施地域の推移等の現状について明らかにした。生協等による産直交流活動に関しては、山形県遊佐町を中心に調査を行い、その特徴を明らかにした。また、都市側でのイベントをきっかけに都市農村交流が進展した新潟県高柳町を比較対象として分析し、交流と観光の接合点について考察している。本研究では、生協等の各団体が行ってきた産直取引から進められた交流活動(1)、日本生協連合会による「グリーンライフ事業」(2)について、交流・観光の側面から分析しその特徴を明らかにすることを目的とする。2年目にあたる平成24年度は、平成23年度に得られた成果をもとに、実地調査の結果を中心に、特徴的な事例を分析し、産地交流事業、グリーンライフ事業についての特徴を整理した。また、産直交流の体系だったデータを得ることが困難であることが初年度に判明したため、産直交流を介さない地域についての調査を新たに加え、交流活動面での相違等を比較検討することとした。そのため、研究分担者がこれまで長期間にわたって研究してきた地域について、その推移と関連資料の収集を行った。これらの地域と平成23年度の調査をふまえ、減反が開始された1970年以前に観光業を兼務することになった地域と、減反をきっかけに産直交流がはじまり、結果として第一次産業を中心に推移した地域とでは、異なる展開となっている点に着目した。今後これらについて、第一次産業との関連などからその特徴を明らかにする。(2)「グリーンライフ事業」については、日本生協連へのヒアリングを通じて、改めて研究対象地の中心となっている長野県飯山市が、事業当初より重点地域であったことが明らかになった。現在までのグリーンライフ事業の拡大状況について、対象地域、参加人数、参加者の属性等から特徴をまとめ、日本観光研究学会で学会報告を行った。本年度は研究最終年度として、産地交流活動のまとめと観光事業への展開についての検討を行った。グリーンライフ事業のモデル的地域として展開してきた長野県飯山市については、産地交流活動からの発展とは異なる展開のため、山形県遊佐町、新潟県柏崎市高柳町を中心に検討した。遊佐町では生協との産直事業をきっかけに、交流会の深化があり、生協自体の発展による出荷量の増加や新品種への取組みといった直接的な農業や地域の経済的効果を生み出した。一方で、交流の深まりによって、女性の活動が活発化されており、建設された道の駅と直売所も、交流の影響を受け設置に至った点が明らかになった。この開設により生産物の販売対象は、限定された組織や地域内から、不特定の観光客へと変化することとなり、通年で多品種の開発が進められることになった。新潟県柏崎市高柳町は、1985年に東京の百貨店で行われた物産展日本の101村展の第1回目の参加と評価がきっかけとなり、地域振興が推進されている。「101村展」の第1回目の資料を高柳町で収集できたため、その背景と地域側で展開された大分県の「一村一品運動」との関連や、高柳町の地域振興、観光振興について再検討を行った。じょんのび村などの観光施設の建設に至ったきっかけに、食材に対する自信とその活用があり、生協等の産直事業とは異なるものの、交流の深化については共通する点が見られた。また交流を通して地域の「暮らし」を見直す機会が生まれ、それらがさらに日常の食文化を活かした交流活動へと展開している。両地域内の関連組織については、JAや行政といった核になる組織が中心にあるものの分科会が複数でき、柔軟に活動を進めている。遊佐町ではJA女性部(旧農協婦人部)内で進められた「自給実践グループ」であり、高柳町ではふるさと開発協議会の5分科会が活発に活動している。これらの成果を学会、招待講演で発表した。本研究では生協等の各団体が行ってきた産直取引から進められた交流活動(1)、日本生協連合会による「グリーンライフ」事業(2)について、交流・観光の側面から分析しその特徴を明らかにすることを目的とする。本年度は研究全体の基礎調査時期と位置づけ、主に文献とこれまで実施してきた地域における調査を中心に行った。(1)については、生活クラブ生協と山形県庄内地域、パルシステムと新潟県旧笹神村(現阿賀野市)の産直提携について、先行研究に基づき関係者へのヒアリング調査を行った。

両者は取組み開始時期や会員生協の理念や特徴に違いがあるものの、産直提携の推移や、交流会が産直提携や地域組織や交流施設の発展にも影響しているなどの共通点があることが明らかになった(2)については、まず基礎的な資料を収集し、グリーンライフ(以下「GL」)事業を初めて実施した長野県飯山市の担当者へのヒアリングを行った。さらに事業を担当する日本生活協同組合連合会(以下「日生協」)の担当者へのヒアリングを行うとともに関連資料を収集した。合わせて組織の概略や歴史を整理した。日生協は約360の生協が加入する全国連合会であり日本最大の消費者組織である。事業内容として、「商品事業」「通販事業」「会員事業支援」に加えて「旅行事業」がある。その中のひとつである「GL事業」は生協や産直提携の理念や交流活動の中から生まれたものであり、「運動」と「事業」の両立、各会員生協が構築した産直地域とGL事業対象地の相違による問題等も抱え、事業の発展には時間とさまざまな調整が必要だったこと、また飯山の企画は現在でも参加者の登竜門的な役割を持ち、ひとつのモデル地域として位置づけられている点が明らかになった。(1)と(2)の関連性や連続性について、本年度は分析を深める。合わせて調査対象地を広げ比較対象するとともに、産直交流のフレームをまとめていく。グリーンライフ事業が生まれた背景とその推移について、日本生協連側の詳細を明らかにすることができた。また、参加者の受入地域についても、長野県飯山市を中心にグリーン・ツーリズムの発展との関係性について明確化できた。グリーンライフ事業については、日本生協連における「コープネットグループ」のウエイトが大きく、生活クラブ生協、パルシステムとは異なる展開をしてきたことから、生協の組織面における特徴についても分析した。産直交流を介さない地域の都市農村交流については、地域側に限定した調査研究により、体系的なデータを収集し、都市農村交流が活性化した背景を明らかにすることができた。グリーンライフ事業に関しては、グリーン・ツーリズムの分野ではこれまでまとまった資料が少なくその詳細がつかめなかったが、日本生活協同組合連合会、飯山市へのヒアリングを通じて事業の概要や理念について把握することができた。合わせて1960年代以降のいわゆる生協の推移について体系的にまとめられた資料を得て、会員生協の流れを整理することができた。産直交流については当初予定していた長野県松本市については、産直提携をしている団体の主体が近年変わったこともあり今後研究対象地とするかを検討している。岩手県久慈市については東日本大震災の影響もあり、今後再度検討したい。時代による変化や生協の統廃合が頻繁にあることもあり、体系だったデータを入手することが困難であることから、定量的ではなく定性的分析方法を考えていきたい。平成24年度は、産直交流を介さない地域についての調査を加え、産直交流を通じた交流を進めている地域との比較研究を行った。そのうち新潟県柏崎市(旧高柳町)の都市農村交流のきっかけのひとつに、西武百貨店での「日本の101村展」への出店があった。このイベントは他地域の特産品開発や地域振興にも大きな影響を与えている。また、山形県遊佐町と生活クラブ生協との交流は、現在に至っているが、産直取引を始めた当初は、都市側の要望を農村側が柔軟に受入れながら、次第に対等な関係を築いてきたことが明らかになった。「人の交流」、「モノの交流」という視点から、こうした事例もふまえ、産直取引から発展した交流活動と、グリーン・ツーリズム政策の中から生まれたグリーンライフ事業の特徴をまとめ、特に首都圏から遠隔地にある農山村における、今後の産業と交流活動の関係性とそのあり方を検討する。
Fe_2VAl系金属間化合物における擬ギャップ電子状態と熱電特性との相関

本研究の目的は、フェルミ準位を挟んで鋭い擬ギャップを持つと理論的に予測され,特異な電気伝導現象と大きな熱起電力を示すことが最近報告されたホイスラー型Fe_2VAl系金属間化合物について、光電子分光と逆光電子分光を併用してその占有・非占有電子状態を共に測定し、この物質の電気伝導機構に関わるフェルミ準位近傍の電子状態と熱電特性の関係を実験的に明らかにすることである。これにより、この合金系が示す特異な電気伝導現象の発現機構を解明し、熱電特性向上のための新しい指針を確立する。本研究では、ホイスラー型Fe_2VAlとこれよりAl組成あるいはV組成をずらした(Fe_<2/3>V_<1/3>)_<100-y>Al_yFe_<2-x>V_<1+x>Alおよび第4元素を添加したFe_2VAl_<1-z>Si_zについて電子構造を調べた。その結果、擬ギャップの存在と擬ギャップとフェルミ準位の位置関係がこの合金系の熱起電力の大きさと符号に関与していることを実験的に初めて示した。フェルミ準位近傍の電子構造の変化は、(Fe_<2/3>V_<1/3>)_<100-y>Al_yFe_<2-x>V_<1+x>AlとFe_2VAl_<1-z>Si_zでは擬ギャップをもつ半金属的電子構造から予測される剛体バンドモデルで説明できるが、Fe_<2-x>V_<1+x>Alの変化は剛体バンドモデルでは説明できない。この相違は、価電子としてsp電子をもつAlやSiと異なり、FeおよびVがフェルミ準位近傍に5電子状態を持つことに起因し、一方、これはこの合金系で遷移金属組成を変化させた際に見られる電気抵抗増大の因であると考えられる。したがって、ホイスラー型Fe_2VAl系金属間化合物では、僅かな組成制御によるフェルミ準位制御でp型あるいはn型の大きな熱電能を得ることができるが、熱電特性向上にはフェルミ準位近傍のd電子状態の制御が重要であり、第4元素の添加による電子構造制御およびミクロな構造制御による熱伝導度制御が有効と考えられる。本年度は、既存の光電子分光装置に組み込んで非占有電子状態を調べる逆光電子分光装置を作製するとともに、Fe_2VAl合金とその化学量論的組成から僅かにずれた(Fe_<2/3>V<1/3>)_<100-y>Al_y合金の光電子分光測定を行い、代表的なAl組成yにおける占有電子構造を調べた。その結果、Fe_2VAl合金の光電子スペクトルは、0.1eV程度の全体的なシフトを除き、理論状態密度の被占有部分と非常によく一致し、擬ギャップが存在することを初めて明らかにした。また,Al組成を化学量論的組成から僅かにずらすと、価電子帯の主dバンドがrigid band的にシフトするとともに、フェルミ準位の光電子強度が増大した。これは、擬ギャップの存在と擬ギャップとフェルミ準位の位置関係がこの合金系の熱起電力の大きさと符号に関与していることを初めて実験的に示したものである。これらは占有電子状態についての結果である。また、組成のずれは僅かではあるが、rigid bandでは説明されないバンド形状の変化や定量的な不一致が認められる。このような電子状態の変化は、理論的予測が難しい。この合金系における顕著な熱電特性の発現機構を理解するためには、占有電子状態だけでなく、非占有電子状態の実験的な情報が必要不可欠である。次年度は、逆光電子分光によりこれを明らかにする。

フェルミ準位近傍の電子構造の変化は、(Fe_<2/3>V_<1/3>)_<100-y>Al_yFe_<2-x>V_<1+x>AlとFe_2VAl_<1-z>Si_zでは擬ギャップをもつ半金属的電子構造から予測される剛体バンドモデルで説明できるが、Fe_<2-x>V_<1+x>Alの変化は剛体バンドモデルでは説明できない。この相違は、価電子としてsp電子をもつAlやSiと異なり、FeおよびVがフェルミ準位近傍に5電子状態を持つことに起因し、一方、これはこの合金系で遷移金属組成を変化させた際に見られる電気抵抗増大の因であると考えられる。したがって、ホイスラー型Fe_2VAl系金属間化合物では、僅かな組成制御によるフェルミ準位制御でp型あるいはn型の大きな熱電能を得ることができるが、熱電特性向上にはフェルミ準位近傍のd電子状態の制御が重要であり、第4元素の添加による電子構造制御およびミクロな構造制御による熱伝導度制御が有効と考えられる。本研究の目的は、フェルミ準位を挟んで鋭い擬ギャップを持つと理論的に予測され、特異な電気伝導現象と大きな熱起電力を示すことが最近報告されたホイスラー型Fe_2VAl系金属間化合物について、光電子分光と逆光電子分光を併用してその占有・非占有電子状態を共に測定し、この物質の電気伝導機構に関わるフェルミ準位近傍の電子状態と熱電特性の関係を実験的に明らかにすることである。これにより、この合金系が示す特異な電気伝導現象の発現機構を解明し、熱電特性向上のための新しい指針を確立する。昨年度は、Fe_2VAlとこれよりAl組成をずらした(Fe_<2/3>V_<1/3>)_<100-y>Al_yの光電子分光測定を行い、擬ギャップの存在と擬ギャップとフェルミ準位の位置関係がこの合金系の熱起電力の大きさと符号に関与していることを初めて実験的に示した。今年度は、V組成が化学量論的組成からずれたFe_<2-x>V_<1+x>Alおよび第4元素を添加したFe_2VAl_<1-Z>Si_zについて調べた。その結果によると、Fe_2VAl_<1-Z>Si_Zのスペクトルは、Si組成に対して(Fe_<2/3>V_<1/3>)_<100-y>Al_y同様、擬ギャップをもつ半金属的電子構造から予測されるrigid band的な変化を示すが、Fe_<2-x>V_<1+x>Alでは、V組成に対する遷移金属dバンドの変化やフェルミ準位での強度変化がrigid band modelでは説明されない。この相違は、FeおよびVがAlやSiとは異なりフェルミ準位近傍にd電子状態を持つことによると考えられる。一方、これは遷移金属組成を変化させた際に見られる電気抵抗増大の一因であると考えられる。本研究の結果、ホイスラー型Fe_2VAl系金属間化合物では、僅かな組成制御によるフェルミ準位制御でp型あるいはn型の大きな熱電能を得ることができるが、熱電特性向上にはフェルミ準位近傍のd電子状態の制御が重要であると示唆される。
端末に送信機を用いずに並列大容量伝送を実現する超高速負荷変調技術の研究

本研究では,タグ側に送信機を用いないパッシブMIMO (Multiple-Input Multiple-Output)方式について,タグおよびリーダのアンテナの多素子化,多値変調によって,より多くの情報を正確に伝送する方法の確立を目的として検討を行った.多素子アンテナをタグ側に実装したパッシブMIMO伝送装置を試作し,その性能を実験的に評価した.実験的評価から,素子数の増加によって耐雑音特性およびBER特性が大きく改善することが分かった.12×12パッシブMIMO構成とすることによって2.4 Mbits/s以上の伝送速度が実現可能であることが明らかになった.本研究では,負荷変調とMultiple-Input Multiple-Output(MIMO)技術を組み合わせた,パッシブMIMO伝送の実伝送評価を行い,その有効性を証明することを目的としている.本年度は,実伝送評価装置の開発を行うことを第一の目標としている.従来技術の10倍以上の伝送速度を実現するために,16素子のリーダアンテナから高周波信号を取り出し周波数変換を行うことが可能なダウンコンバータを試作した.試作したダウンコンバータのデバッグ作業を実施し,所望の特性が得られることを確認した.並行して,受信信号をサンプリングするデータロガーの構築を行った.検討の早期立ち上げのために,既存ソフトウェア資産との整合性を考慮し汎用のデータロガーの構成機器を調達し実験系に組み込んだ.次に,データロガーを用いて蓄積した信号から,源信号を復号するソフトウェアを開発した.以上の取り組みによって,伝送速度を飛躍的に向上することが可能になり,本研究のpassive MIMO方式によって1Mbits/s以上の伝送速度を実現した.さらに開発中の装置を用いて,タグ側において可変インピーダンス素子としてPINダイオードを用いた多値変調を実現した.実験の結果,送信電力を一定としてSingle-Input Single-Output(SISO)と2x2MIMOの比較を行うと,MIMOを用いることによって,リーダ-タグ間の距離が0.5 mのときは最大で2倍,リーダ-タグ間の距離が1 mのときは最大で1.7倍の伝送レートが実現できることが分かった.この実験結果より,負荷変調を用いたパッシブMIMOによって,通信速度を向上できることが明らかになった.本年度は,パッシブRFID(Radio Frequency Identification)の伝送速度向上法として提案しているパッシブMIMO(Multiple-Input Multiple-Output)伝送の復調演算量低減法について中心的に検討を行った.パッシブMIMOではRFIDから散乱される負荷復調波が非線形に重畳されるため,MLD(Maximum Likelihood Detection)と呼ばれる最尤推定によって復号を行う.しかし,伝送速度向上を目指して多素子化した場合,リーダにおける復号に要する演算量が莫大になるという問題があった.そこで,本検討では,アナログ信号処理を用いてタグアンテナの相互結合を抑制し,受信ビームフォーミングを用いることで,一度に推定する信号数を減らす方法を考案した.対称に偶数個配置されたタグアンテナに180°ハイブリッドを接続することでタグアンテナを相互結合の無い2つのグループに分割する.受信機側では分割されたアンテナグループに受信ビームフォーミングを適用し復調を行う.これによって,線形的な処理でアンテナグループごとに信号を分離することが可能となり,MLD(Maximum Likelihood Detection)演算量を低減することができる.数値計算に基づく評価結果より,提案法はわずかにBER (Bit Error Rate)が低下するが,演算量は大きく改善されることが分かった.具体的には,タグアンテナ数とリーダ側の受信アンテナ数を共に4としたとき従来法と比較して復調に必要な演算量は256回/symbolから32回/symbolに低減が可能であることが分かった.また,その効果はタグアンテナ数に比例して大きくなることを示した.これより,考案した方法は多素子パッシブMIMO伝送の復調演算量低減法として有効であることが明らかなった.本年度は,提案しているパッシブMIMO(Multiple-Input Multiple-Output)伝送の更なる高速化法について取り組んだ.伝送速度の向上法として2通りの方策について検討している.一つはシンボルレートの向上である.変調は無給電のアンテナに取り付けられた可変ダイオードのインピーダンス値を変化させることによって,散乱波の位相や振幅を変化させ,それを信号に対応させることによって無給電の負荷変調アレーからリーダへ信号を伝送している.シンボルレートに比例して伝送レートを向上できるが,シンボルレートに対してダイオードの応答速度が無視できなくなる場合は,変調信号がひずむため正しく信号を伝送できなくなる.そこで,本検討ではシンボルレートの限界について評価を行った.その結果,現在の評価デバイスでは数百kHzが限界となることが判明した.当初の見込みより低い値となったが,伝送速度の向上はもう一方の方策により解決することとした.第2の方策として,アンテナ数の増加に取り組んだ.16素子の負荷変調アレーアンテナを作成し,これらのアンテナを同時に制御する装置を構成した.本構成では,16チャネルのアナログ信号発生装置の出力をアンテナに装荷されているダイオードのバイアス電流として利用している.実験の結果,本実験系にて最大3.2 MBits/sの伝送速度が得られることが明らかになり,今までの2x2のパッシブMIMO構成と比べて2倍以上の伝送速度が得られることが明らかになった.計画通り16系の送受信装置の構築を行い,提案するパッシブMIMOの伝送速度の向上について取り組んだ.特に本年度は端末側として負荷変調信号の生成ツールおよび変調用のアナログハードウェア系を実現している.多素子化に伴い,バイアス電流を生ずるためのアナログの波形再生装置を多ポートのものに変更し,再生装置の内部インピーダンスを負荷のインピーダンスと整合させるための変換器を製作することで,期待通りの変調特性が得られるようになった.

また,受信用として16信号の同時受信を行い信号を解析するツールを製作した.その結果,期待通りの信号の送受信性能が得られることが明らかになった.よって,本検討で得られた成果は当初の計画通りであり,おおむね順調に進展しているものと判断できる.本年度は,提案しているパッシブMIMO(Multiple-Input Multiple-Output)伝送についての研究成果を様々な角度から取りまとめた。パッシブMIMOでは,端末側は発振機を持たずに可変負荷のみを装荷した無給電のアレーアンテナを用い,受信側は一般的なマルチアンテナの受信機を用いる。そのようなパッシブMIMO伝送では端末側の素子数が増加するほど伝送速度を向上させることができるが,その一方で受信側では信号の復号がより困難なものとなる。これは多素子化が進むと,各アンテナ素子から反射される信号の組み合わせが指数的に増加するためである。本研究ではその問題に対し,素子をグループ化することでグループごとに簡易復号を実現する方法を提案した。これにより,復号時に考慮する信号の組み合わせ数を大幅に減少することができるため,飛躍的に復号に要する演算量を削減することが可能になる。また,受信型ではコンスタレーションが複雑化するため信号点の近接による誤検出が発生するという問題があった。これに対して受信アレーアンテナ数を増加することでダイバーシチ効果を利用し誤検出を低減する方法に取り組んだ。特にアンテナ素子数は,無給電である端末側を12素子,リーダである受信側を12素子とした,12×12素子の伝送レートの評価を行った。このような素子数でパッシブMIMO伝送を実施した検討は世界初であり,実際にエラーフリーの伝送を行うことが可能であることを実証した。以上のような手法を総合的に活用し,究極に多素子化を図った伝送実験結果について取りまとめた。本研究では,タグ側に送信機を用いないパッシブMIMO (Multiple-Input Multiple-Output)方式について,タグおよびリーダのアンテナの多素子化,多値変調によって,より多くの情報を正確に伝送する方法の確立を目的として検討を行った.多素子アンテナをタグ側に実装したパッシブMIMO伝送装置を試作し,その性能を実験的に評価した.実験的評価から,素子数の増加によって耐雑音特性およびBER特性が大きく改善することが分かった.12×12パッシブMIMO構成とすることによって2.4 Mbits/s以上の伝送速度が実現可能であることが明らかになった.当初より予定していた10倍の伝送速度を達成するうえで不可欠な,多素子パッシブMIMOの復号の問題を解決することができた.
市場開放下における食品工業の原料調達構造に関する実証的研究

食品工業の原材費率が一般に、極めて高率なことは周知である。原料費率をいかに低下させえるか。ここに、国際的かつ熾烈な競争に打ち勝ち、食品工業の今後の展望を切り開いていけるか否かの鍵があると言っても過言ではない。市場開放が、食品工業の今後の展開に大きな影響を与えることは言うまでもない。食品工業、特に大企業はこの間、より安価な原料を求めて輸入依存へ加速度的に傾斜し、資本輸出・技術供与などを通じていわゆる「開発輸入」に積極的に手を染めてきた。また、国内原料価格の引き下げを執拗に追求してきた。我々が本研究で特に問題にしたのは、大企業を中心とした如上の態勢がますます強まる中で、地域内原料と地域的市場に依拠し、独自な発展を遂げてきた膨大な数に登る中小零細企業の原料調達の方向性如何である。それが、食品工業総体の今後の原料調達方向を決定づけ、国内原料生産農業との関連性を決定づけていくと考えたからである。対象として取り上げた中小零細酒造業・漬物製造業・乳業は、農産物・食料市場の対外開放が一層進み市場競争がますます激化する中で、製品販売・原料確保面で様々な困難に直面してきている。特に、原料確保面では漬物製造業で典型的に見られたように、農業生産構造の脆弱化の中で、輸入原料に依存せざるをえない構造が徐々にではあれ醸成されてきているのである。酒造業・乳業では、まだそこまで行っていないとは言え、農業生産構造の脆弱化は止めどなく進行しており、WTO=自由貿易体制が反転でもしない限り、漬物製造業の原料調達の姿は明日の酒造業・乳業、広くは中小零細食品工業、食品工業全般の姿と考えざるをえない。そして、それは、既に大企業を中心に一般化している、国内農業生産基盤から全く遊離した食品工業の全面的完成を意味しよう。(1)農産物市場の開放と円高の急激な進展は、食品工業の原料調達構造に大きな影響を与えてきている。とくに、後者の事態は原料農畜産物および加工食品の内外価格差を大きく拡大し、製品輸入や食品工業の海外進出に拍車をかけている。また、農業生産構造の脆弱化の進行は、国内における原料調達基盤を不安定にし、輸入依存態勢への傾斜をますます強める要因となっている。われわれは、こうした事態に対応して、食品工業の原料調達構造の今日的特徴を把握し、食品工業と原料向け農業生産の今後の発展の方向性を考察することが急務であると考え、本年度は酒造業を取り上げ検討した(2)酒造業や酒米生産に関する既存資料・文献を収集し、その分析を行うとともに、新潟県、広島県、兵庫県、北海道を対象に酒造メーカー調査、酒造組合など関係機関調査、農協・農家調査を実施した。(3)本年度の調査研究で得られた知見は、(1)今日のいわゆる「高級酒」(純米酒、吟醸酒など)ブームが決して一過性のものではなく今後とも引き続くものであること、(2)ただし、その「高級酒」も高価格品と廉価品の二極に分化してきつつあること(従って、清酒市場は高価格「高級酒」、廉価「高級酒」、「一級酒」の三つに分化)、(3)そうした中で酒造メーカーの再々編が徐々に進みつつあること、(4)酒造好適米生産構造が担い手の高齢化等から脆弱化の方向を辿っており、こうした傾向が一層進めば、近い将来、特に廉価品生産の分野に輸入米が導入される可能性があること、そして(5)最近のいわゆる「価格破壊」現象と関連して、特に一般酒醸造用かけ米に輸入米が導入され、国産かけ米との競合関係が深化していく可能性が強まっていること等である。

1.農産物市場の開放と「円高」の定着は、食品工業の原料調達構造に大きな影響を与えてきている。とくに、「円高」の定着は顔料農畜産物および加工食品の内外価格差を大きく拡大し、製品輸入や食品工業の海外進出に拍車をかけている。また、農業労働力の脆弱化に典型的に象徴される農業生産構造の脆弱化の進行は、国内原料供給・調達基盤を不安定にし、輸入依存態勢への傾斜をますます強める要因となっている。われわれは、こうした事態に対応して、食品工業の原料調達構造の今日的特徴を把握し、食品工業と原料向け農業生産構造の今後の展開の方向性を考察することが急務であると考え、本年度は概して小零細企業により構成され、地域的原料調達構造を持つ漬物加工業を取り上げた。2.漬物加工業や漬物原料向け野菜生産および漬物原料向け野菜輸入に関する既存資料・文献を収集し、その分析を行うとともに、山形県、石川県、北海道を対象に漬物加工業者調査、関連機関調査、経済連・農協・農家調査を実施した。3.本年度の調査研究で得られた知見は、(1)漬物市場が贈答用などの高級品市場と一般の廉価品市場に急速に別れつつあること、(2)廉価品市場では大型量販店の力がますます強くなり、大型量販店主導の市場再編が進行してきていること、(3)そうした中で漬物加工業の分化・分解が急速に進行していること、(4)漬物向け原料生産構造が担い手不足・高齢化等により急速に脆弱化の方向を辿っており、加工業者の原料調達圏域が広域化の方向を辿っていること、そして(5)原料調達難から中小零細企業でも輸入原料に依存することが出てきており、今後それはますます増加する可能性の高いこと、等である。本年度は、主として北海道内の、特に中小乳業乳業を対象に、原料調達・製品販売構造を検討した。原料調達面では大きな変化は見られなかったが、製品販売面では大きな構造変動が進行しつつあった。即ち、これまで北海道乳業が基盤としてきた特定乳製品市場で、輸入品との競合が激化し、結果として飲用乳市場へと傾斜してきているのである。北海道の市乳化率は大幅に上昇するとともに、都府県移出が大きく拡大し、都府県飲用乳市場での競争は、大手量販店主導の流通再編と相俟って、特段に激化してきている。こうした中で、特に中小乳業はPBブランド生産へ傾斜し、何とか経営の再生産を保持し続けようとしているが、彼我の価格交渉力の隔絶的な差から、中小乳業の出荷価格は低下を余儀なくされている。また、アイスクリームやチーズ等の高次加工品生産に手掛けてきているが、販売ルートが確立しない等の諸困難を抱え、ここでも予期した販売価格を維持できなっくなっている。販売価格の低下が、現在のところ、原料乳価格の低下にまで至っていないが、乳業経営内的引き下げ圧力は相当高まっていることが想定される。また、市乳への傾斜が深刻な「余乳問題」(基本的に市乳価格で原料乳を調達するが余乳は加工原料乳価格で転売できるのがせいぜいのところである)を発現させ、原料乳価格引き下げの圧力を一層加速させてきている。現在の状況が長期化すれば、乳価の引き下げ圧力は今後ますます強まると見なければならない。乳価引き下げが、酪農生産構造を一層脆弱化させ、ひいては、将来的に原料調達問題を深刻化していく危険性は、充分高いと言わなければならない。
精密設計された酸塩基両機能固体表面の開発と高効率有機触媒反応への応用

固体酸シリカアルミナに3級および1級アミノ基をシランカップリング反応によって固定化した触媒が、種々の有機合成反応に極めて高い活性を示すことを見出した。これらの反応は均一系のアミンや、担体のシリカアルミナのみではほとんど進行しない。固定化触媒のアミノ基に由来する塩基点とSA表面の酸点の両方が機能して反応が進行するメカニズムを、固体NMRおよびFT-IRによって明らかにした。これらの知見を元に、より高活性を示す触媒の開発にも成功した。平成19年度は固体酸表面にアミノ基を固定化することで、新たな酸・塩基両機能触媒を調製した。また、調製した触媒の構造解析と種々の有機合成反応に対する活性評価を行なった。固体酸シリカアルミナ(SA)に3級アミノ基をシランカップリング反応によって固定化した触媒(SA-NEt_2)はカルボニル化合物とシアノギ酸エチルとの反応によるシアノヒドリン誘導体合成に極めて高い活性を示した。例えば、ペンズアルデヒドとの反応ではわずか1時間で収率95%で目的生成物が得られた。この反応は均一系の三級アミンや、担体のシリカアルミナのみではほとんど進行しない。また、アミノ基の担体に弱酸性のシリカやアルミナを用いた場合も反応性は低下した。これらの結果から、SA-NEt_2中のアミノ基に由来する塩基点とSA表面の酸点の両方が機能して、自的のシアノエトキシカルボニル化反応が進行していると予想される。シアノエトキシカルボニル化反応はこれまでに不均一系触媒を用いる報告はなく、本研究が初めてである。調製した触媒は固体^<13>C, ^<29>Si MAS NMR、IR、元素分析等で構造解析をおこなった。固体^<13>C MAS NMR測定から、SA表面にシランカップリング反応によって固定化されたアミノ基は、トリエチルアミンなど通常の三級アミンを吸着させた場合と比べて、SA表面の酸点との相互作用が弱まっていることがわかった。これによって触媒中の酸点と塩基点は中和することなく存在でき、目的の反応への協働触媒作用を示し、反応活性が向上していると考えられる。以上の研究成果について、論文投稿4件、学会発表8件(うち国際会議5件)を行なった。平成20年度は固体酸シリカアルミナ表面に1・3級両方のアミノ基を有する触媒(SA-NH_2-NEt_2)の開発を行った。きらに、この触媒がニトロアルカン類の連続的1, 2-、1, 4-付加反応に高い活性を示すことを見出した。この反応ではニトロアルカンとアルデヒドから、種々の合成反応の前駆体となる1, 3-ジニトロプロパン誘導体が得られる。本触媒を用いると様々なアルデヒドで効率よく反応が進行した。また、1級および3級アミンのみを固定化した触媒や、それらの物理混合では反応活性は低く、同一固体表面における1級および3級アミノ基の協奏的触媒作用が示唆された。興味深いことに、この触媒を用いるとカルボキシル基などの酸性の官能基を有するアルデヒドでも反応が進行することがわかった。そこで、SA-NH_2-NEt_2に基質分子であるアルデヒドとニトロメタンを吸着させ、固体NMR測定を行なったところ、1級アミンとアルデヒドから形成されるイミン中間体が確認された。さらに、基質吸着時および吸着前の13C CP MAS NMR測定をCPのコンタクト時間を変化させて測定を行なった。基質を吸着させると最大の3級アミン由来の信号強度を与えるコンタクト時間が短くなった。これは、特に3級アミンが基質と相互作用することで分子振動が低下したためであると考えられる。すなわち、固体表面で1級アミンと3級アミンが協働して基質分子を活性化していることを見出した。以上の研究成果について、論文および学会での発表を行なった。
うつ病における13C-トリプトファン呼気ガス検査の有用性に関する検討

うつ病のキヌレニン仮説に基づき、安定同位体でラベルしたトリプトファン(Trp)服用後の呼気ガス検査(13C-TBT)の有用性を検討した。対象は18人の大うつ病と24人の健常者(第1サンプル)、18人の大うつ病、15人の統合失調症、21人の健常者(第2サンプル)である。13CTryp 150mg摂取後、呼気中13CO2/12CO2比を180分測定した。13CO2累積回収率は健常者と比較してうつ病で有意に高く、統合失調症は有意差がなかった。血漿Trp濃度や抗うつ薬量は13C-TBT所見と負の相関を示した。以上から、13C-TBTはTrpーキヌレニン系が亢進したうつ病を検出する有用な検査である。本研究は、大うつ病の炎症ーキヌレニン仮説に基づき、同疾患の診断や類型化に役立つバイオマーカーとして、安定同位体でラベルしたトリプトファン(13C-トリプトファン)服用後の呼気ガス検査の有用性について検討することを目的とする。さらに、この検査が、脳内のトリプトファンやキヌレニン濃度と関連するか否かについて脳脊髄液検体を用いて明らかにしたい。今年度は、まず18名の大うつ病患者(10名は未服薬患者、8名は服薬)と年齢・性がマッチした24名の健常者に対して13C-トリプトファン呼気ガス検査を行った。精神医学的評価は、精神疾患簡易構造化面接法に基づいた面接を行いDSM-IVに基づいて診断し、重症度はハミルトンうつ病評価尺度による症状評価を行った。呼気ガス検査当日は、0時以降絶食とし、午前10時に採血して肝機能など生化学的検査を行い、13Cで標識されたトリプトファン150mgを服用し、服用直前180分後まで計10回継続的に呼気を回収し、赤外分光分析装置を用いて13C二酸化炭素13CO2濃度を測定し、時間経過をプロットした。その結果、うつ病患者では健常者と比較して安定同位体の排出量が有意に高く、トリプトファンーキヌレニン経路が活性化していることを支持する結果を見出した。なお、呼気ガス排出量は血漿中のトリプトファン濃度はと相関していたが、うつ病重症度と有意な相関はみられなかった。以上の結果を論文として発表した(Sci Rep, 2015)。その後、さらに脳脊髄液中のキヌレニン経路の分子や神経炎症との関連を検討すること、他の精神疾患での検討を行うことを目的として、大うつ病患者13名、統合失調症患者5名、健常者8名を対象に呼気ガス検査とともに脳脊髄液採取を行った。予備的検討では、大うつ病患者、統合失調症患者ともに、健常者と比較して13C二酸化炭素排出量が多い傾向を示した。27年度までに40名の大うつ病患者(うち20名を未服薬患者)と40名の健常者のデータを収集して検討する計画であったが、年齢・性がマッチした患者18名と健常者24名が集まった段階で、患者群と健常者群との間で呼気ガス検査結果が明らかに異なることが判明したため、早めに論文化を行った。論文はScientific Reportsという一流雑誌に発表できたことから、達成感は高く、この分野で日本発の独創的な報告ができたと自負している。ただし、その後のデータ収集では、脳脊髄液採取者に限定して呼気ガス検査を行ったため、それほど被験者数が増えていない(大うつ病患者13名、統合失調症患者5名、健常者8名)。また、未服薬患者も10名程度にとどまっている。さらに、キヌレニン経路の分子(キヌレニン、キノリン酸、キヌレン酸)について市販のキットによる測定を試みたが、血液では測定可能であったが、脳脊髄液では測定困難であり(濃度が低く、測定レンジに入ってこないためと思われる)、当初の予定通り、高速液体クロマトグラフィーなどの他の方法が必要なことが判明している。以上、論文発表を済ませるなど達成度は高く、研究は概ね計画通りに進んでおり、26名から脳脊髄液試料と呼気ガス結果の両方を得ることができたのは、大きな進展である。しかし、データ収集は必ずしも目標数に達していないこと、脳脊髄液中のキヌレニン系分子の測定の目途が立っていないことなどから、「研究は概ね順調に進んでいる」と自己評価した。さらに、この検査が、脳内のトリプトファンやキヌレニン濃度と関連するか否かについて脳脊髄液検体を用いて明らかにすることをめざしている。呼気ガス検査当日の0時以降は絶食とし、午前10時に採血して肝機能など生化学的検査を行い、13Cで標識されたトリプトファン150mgを服用し、服用直前180分後まで計10回継時的に呼気を回収し、赤外分光分析装置を用いて13二酸化炭素濃度を測定し、時間経過をプロットした。28年度は、27年度に引き続いてうつ病、統合失調症、健常者の被験者のデータをさらに収集し、28年度末までにうつ病18名、統合失調症15名、健常者21名のデータを収集した。

その結果、13二酸化炭素濃度の排出量は、健常者と比較して、うつ病患者で有意に増加していることを確認した。しかし、統合失調症と健常者の間で有意差を認めなかった。また、13C二酸化炭素の排出量は、血漿中トリプトファン濃度と有意な負の相関を示したことから、トリプトファンーキヌレニン経路の活性化の指標となることが確認された。また、13C二酸化炭素の排出量は抗うつ薬の服用量と負の相関を示したことから、抗うつ薬はこの経路を抑制する可能性が示唆された。なお、抗精神病薬の服用量と有意な相関は認められなかった。上記の被験者のうち、うつ病12名、統合失調症14名、健常者13名から同意を得て、脳脊髄液を採取した。脳脊髄液中のキヌレニン系代謝物の測定を開始した。うつ病のキヌレニン仮説に基づき、安定同位体でラベルしたトリプトファン(Trp)服用後の呼気ガス検査(13C-TBT)の有用性を検討した。対象は18人の大うつ病と24人の健常者(第1サンプル)、18人の大うつ病、15人の統合失調症、21人の健常者(第2サンプル)である。13CTryp 150mg摂取後、呼気中13CO2/12CO2比を180分測定した。13CO2累積回収率は健常者と比較してうつ病で有意に高く、統合失調症は有意差がなかった。血漿Trp濃度や抗うつ薬量は13C-TBT所見と負の相関を示した。以上から、13C-TBTはTrpーキヌレニン系が亢進したうつ病を検出する有用な検査である。今後も被験者のリクルートを進め、少なくとも大うつ病群、健常者群それぞれ20名については、脳脊髄液と呼気ガス検査の両者を施行した検体収集を行う。27年度に大うつ病13名、健常者8名について既に収集できたため、28年度終了までに十分に可能であると考えている。その後、血液と脳脊髄液中のトリプトファンとキヌレニンの濃度について、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)で測定を行う。それによって、トリプトファンからキヌレニンに代謝される速度(キヌレニン/トリプトファン比から推定)と呼気ガスでの13C二酸化炭素排出量との相関をみることによって、呼気ガス検査がこの経路の活性化と関連することのエビデンスを得る。また、炎症との関連をみるために、血液中や脳脊髄液中の炎症性サイトカインについて、IL-1, IL-6, TNF-αなどの複数のサイトカインを同時に測定できるELISAキットを用いて測定する。それによって、トリプトファンーキヌレニン系の活性化と関連する炎症性サイトカインを特定する。炎症のマーカーであるCRPについても測定して関連をみたい。さらに、呼気ガス検査の実用化に向けて、食事摂取の影響を明らかにするために、健常者10名については早朝空腹時と食事摂取後の2回測定し、食事による呼気ガス検査所見に対する影響を調べる。抗うつ薬の未服薬例をできるだけ多く集め、治療薬の影響についても明らかにする。当初の計画にはなかったが、統合失調症患者のデータ収集も行い、うつ病と異なるかどうかについて明らかにしたい。28年度は、以上についてまとめ、第2報の論文発表を行いたい。国立精神・神経医療研究センター神経研究所疾病研究第三部精神医学
半導体ディバイスにおけるカソードルミネッセンス効果

半導体材料における応力/歪みに関するサブミクロンスケールの定量的解析を海外の様々な研究グループと協力体制のもと研究を実施した。この研究では、応力/歪み印可に伴い、スペクトルバンドの波数変化が生じる現象に基づく、ピエゾ分光法を利用して応力/歪み解析を高空間分解で行った。異なるドーピングレベルを持つ既知の系列である、一連のIII-V族半導体(GaAs,AlGaAs等)の試料におけるカソードルミネッセンスによるバンドギャップ発光は、厳密に分析される必要に応え、発光バンドの形態論におけるキャリア濃度の寄与を研究した。発光スペクトルの特性(半値幅、ピーク位置、強度等)からキャリア濃度及び歪みのそれぞれの測定を行うことに成功した。AlGaAs及びInGaP結晶における応力とカソードルミネッセンス発光を繋ぐケース(歪みポテンシャル)を正確に測定し、発光における歪みの影響を及ぼす電子ディバイスを分析する道を開いた。一方、GaN物質に同じような測定する目的でまず吸収の影響を解明する必要があり、カソードルミネッセンス分光にGaNの独特な吸収現象を定める式を発表した。これまで実施した研究は、異なる不純物添加物(ドーパント)濃度を有するIII-V族半導体に関して、カソードルミネセンス(以下、CL)分光分析を用いた応力・歪み測定に関連した内容である。III-V族半導体のCLスペクトルは、応力・歪みさらにはキャリア濃度の双方の影響により不安定な状態である。このうち応力は、エネルギーギャップのシフトとしてCLスペクトル上で検出することが可能である。一方キャリア濃度が増加すると、CLスペクトル幅が広がるという現象が観察されており、これはMoss-Burstein効果と呼ばれるものである。上述の半導体材料に圧痕を打ち込むことにより、誘発される応力場を利用した、局所的な変形ポテンシャル解析法に基づいて、ドーパントの影響について分析した。真性半導体および不純物半導体のGaAsに対してそれぞれ圧痕を打ち込み、発生した応力場から、変形ポテンシャルa,bおよびdが各半導体試料から取り出すことに成功した。この測定は、統計的にも十分な回数を繰り返し行い、この結果として真性半導体および不純物半導体GaAsの変形ポテンシャルは、数値的に同程度の値であることが知見として得られた。我々は、この解析を通して測定法がドーパントレベルに影響しないことを見出した。つまり、将来的に同じ化学組成をもつ半導体材料が如何なるドーパント濃度であれ、同じ変形ポテンシャル値を使用できるということになる。したがって、スペクトルが応力とドーパント、双方の影響を受ける時、得られるCLスペクトルに対してデコンボリューション処理を行うことにより、ドーパント濃度の影響のみを取り出すことができる。本研究を通して、超微小領域における応力の定量解析によるIII-V族半導体の変形ポテンシャル解析法の確立に貢献することが出来た。