hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ジョセフソン接合を用いない新方式SQUID磁気センサの提案と原理検証

超伝導微少リング中の電流を局所レーザ照射による電圧応答によって、定量的に読み出す方法を提出した。外部磁界により変化する電流値を読み取ることによって、磁気センサとしての応用が期待できる。感度向上の為には、リングインダクタンスの最適化、バイアス温度の安定化など今後の重要課題である。振幅変調されたレーザビームを照射する事によって、局所的な温度変調に伴う臨界電流密度の局所変調が可能となる。臨界電流値よりわずかに小さな値に定電流バイアスした際に得られる電圧応答は、レーザ照射位置における通電電流と臨界電流値との差に比例することから、一定の変調条件下においては電圧応答は局所電流密度に比例する量として得られる。特に、電流-電圧特性に強い非線形生を有する超伝導状態では、電流変化に対して電圧応答は著しく増大し、より高感度な検出が可能となる。高温超伝導体でよく知られているような、n乗則による電流-電圧特性の場合、Maxwell方程式の解析的取り扱いが可能となる。マイクロブリッジを用いた測定結果は、理論解析の結果とよい一致を示し、本方法により数ミクロンの空間分布を有する局所電界の読み出しが可能であることが明らかとなった。電圧応答は、n乗則により電流の空間分布へと変換することが可能である。超伝導薄膜中に微少なリングを設け、外部磁界によって変化する周回電流を読み取ることによって、磁気センサとしての動作が可能となる。本研究では、高感度磁気センサとしての応用を目指した、新方式超伝導量子干渉素子(Superconducting Quantum Interference Device, SQUID)を提案することを目的としている。ジョセフソン素子を用いない構成によって、外部雑音に対するロバスト性を向上させ、磁気シールドを用いない環境での使用や、従来型の素子では不可能な、より高磁界下での使用が可能となる画期的な新方式を提案しようとするものである。本研究で提案する素子は、超伝導リング中の周回電流の変化を、レーザによる周期的な熱変調を用いて読み出すものであり、従来の動作原理とは全く異なっている。今年度は、まず周回電流を計測するためのシステム構築を行った。電流は、非接触且つ高感度に計測するため、走査SQUID磁気顕微鏡(既存設備)による自己磁界計測を基に、評価することとした。本手法により電流を定量的に評価できることを、高温超伝導薄膜を用いた原理検証実験により確認した。次に、熱変調用のレーザ照射システムの導入を行った。本研究では、対物レンズにより集光させた半導体レーザをクライオスタットに設けた光学窓から入射し、試料に照射する構成とした。所望のレーザ照射特性を得るために、防振機構の導入ならびに光学系の最適化を行った。以上により、本研究で提案する素子の動作検証のための計測系の準備が完了した。すなわち、レーザ変調を用いて読み出される電圧応答と、そのときのリング内周回電流を独立に観測することが可能であり、動作原理の検証のための準備が整った。今後は、本測定システムを用いて、本研究で提案する素子の基本動作原理の検証を進める予定である。
非調和フォノンによる重い電子系の形成と超伝導の発現

非調和振動子が電子系と相互作用した場合のフォノンのスペクトルの温度変化を明らかにし、電子系と非調和振動子がともに一次元格子を形成している場合の相図を決定した。さらに、磁性イオンが伝導電子系の中で振動している系における近藤効果について、そのモデルを構築し基底状態相図を求めると同時に、相境界で2チャンネル近藤効果が起こることを明らかにした。電子系と結合した非調和フォノンのグリーン関数について、二次摂動の範囲で研究した。非調和性の詳細によらず、各状態間の遷移ごとに自己エネルギー、ヴァーテックス補正、規格化因子の3つの因子を導入することによってグリーン関数が書けることを明らかにしてその具体形を求めた。このグリーン関数を用いて計算される核磁気緩和率は、以前に求めた自己無撞着な調和近似と定性的には同様な温度依存性を持つことを示した。これらの結果は、J.Phys.Soc.Jpnの論文として公刊された。これに続いて、非調和フォノンとの結合による電子系への影響について研究を進めた。まず、局所的な非調和フォノンが各サイトにあるとして、電子系の質量増強について調べた。アイシュタインフォノンによる質量増強は温度によらず一定値を取ることが知られているが、非調和フォノンによる質量増強は温度により、低温に行くほど大きくなる。非調和性が強く、二重井戸型ポテンシャルのようになると低温領域での質量増強は大きな値を取り得る。さらに、非調和フォノンを媒介とする超伝導機構についての研究を開始した。調和フォノンを媒介とする超伝導では、転移温度に一番影響が大きいのはフォノンの振動数であることはよく知られている。非調和フォノンを媒介とする超伝導において、非調和性が強い場合にはフォノンの振動数は小さくなるにもかかわらず、転移温度は高くなることがあり得ることが明かになった。非調和フォノンと結合した電子系のグリーン関数については二次摂動の範囲で結果が求められた。超伝導転移温度については、非調和フォノンの最低励起エネルギーがカットオフエネルギーの役割をし、非調和性は比較的大きな結合定数として取り入れられることが明らかになった。非調和フォノンの集団と電子系とが結合した系の特徴を調べるために一次元ホルシュタインモデルを量子モンテカルロシミュレーションによって研究した。無秩序相とダイマー相の相境界を求め、各相の特徴を電荷秩序変数、ダイマー秩序変数および電荷とスピンの相関関数を調べることによって明らかにした。籠状構造の中に磁性イオンが閉じ込められている場合の質量増強を研究するために、振動するイオンの近藤効果について考察することを始めた。磁性イオンに局在した電子軌道と伝導電子の間の重なり積分を、イオンの座標によって展開することにより、一般化されたアンダーソンモデルを導出した。もっとも単純な場合として局在軌道がs軌道である場合を考えると、それと混成する伝導電子はs波の部分波であるが、フォノンを媒介にするとさらにp波の部分波も遮蔽に参画するようになる。この系に対して、数値くりこみ群のプログラムを開発した。低温領域では、通常のs波近藤効果に加え、フォノンにアシストされたp波近藤効果が可能となり、さらにフォノンとの結合が強ければポーラロン状態が形成される可能性があることがわかった。格子系における非調和フォノンが電子系と相互作用をする系の代表的な場合として、一次元非調和ホルシュタイン・ハバード模型の量子モンテカルロシミュレーションによる研究を進めていたが、その成果を論文としてまとめて出版した。籠状構造の中に入った磁性イオンに対する一般化したアンダーソン模型を構築した。磁性イオンの局在軌道を、簡単のため軌道縮退のないs軌道ととると、同じ対称性を持つs部分波との混成に加えて、フォノンを媒介とするp部分波との混成のチャンネルが開くことになる。このモデルに対して、ウィルソンの数値繰り込み群の計算を実行し、電子格子相互作用定数(V1)とクーロン相互作用の強さ(U)の空間における基底状態相図を明らかにした。高温においては、Uの大きなところでは局在軌道のスピン(磁気双極子)が活性であり、Uが小さくV1の大きなところではイオンの分極(電気双極子)が活性である、温度を下げていくと全パラメーター空間において近藤効果が起こる。低温になるに従い、磁気ないし電気双極子が遮蔽され、基底状態では磁気シングレットでパリティシングレットの状態が実現する、しかしフォノンのパリティと電子のパリティの和である全パリティは保存量である。基底状態相図には全パリティの異なる二つの相があり、その境界では一般的に2チャンネル近藤効果が起きることを明らかにした、格子振動の非調和性をとりいれた場合についても研究を進め、より小さな結合定数でイオンの分極による近藤効果が生じることが分かった。
情報化の進展によるオフィス立地変動からみたわが国大都市地域構造の変容に関する研究

本研究は主に1990年代以降の情報化時代における主要大都市地域,特に広域中心都市に注目し,都市地域構造との関連において上場企業支社オフィスの立地変動について検討を加えたものである。その結果は以下のように要約される。第一に,各都市におけるオフィス立地変動は基本的に,移転・非移転よりも新設,特に新規上場企業の支社オフィスの新設によって大きく規定されているといえよう。さらに,それは都市内部において特に中心地区に特徴的な傾向ではなく,周辺地区にも共通して認められる傾向である。第二に,いずれの都市においても,廃止数を新設・新規上場数が大幅に上回り,オフィス集積度は高まっており,景気低迷に伴う企業のリストラによる影響は必ずしも大きくなく,広域中心都市の拠点性は低下していない。第三に,上場企業の支社オフィスの集積状況は中心地区から周辺地区へと低下するが,移転傾向として中心地区から周辺地区への離心的移転が求心的移転よりも卓越する傾向が認められる。ただし,離心的移転とはいえ,中心オフィス業務地区の周辺に該当する都心周辺部への動きが主体であり,大半の移転は離心的移転・求心的移転を含めて,中心地区と都心周辺部を含めた空間的範囲内で完結する傾向がある。これらの動きは80年代以前の時期を対象とした従来の研究においても指摘されていたことである。第四に,都市地域構造との関連では,福岡を除く3都市においてはオフィスの一極集中傾向が強いのに対して,福岡ではオフィス集積が二極分化傾向を示しており,周辺地区の現業部門との複合的立地傾向も顕在化しつつあり,オフィス離心化も背景となって,今後,オフィス機能からみた都市内部中心地構造は大きく変動するものと予想される。今年度は事業所・企業統計調査および国勢調査の集計結果,会社要覧等の資料により,1980年代以降のわが国大都市地域におけるオフィス立地変動の実態について検討を加えた。その結果,以下のような成果が得られた。1.オフィスの集積状況からみて,東京を首位とした従来の階層構造に大きな変化はないものの,広域中心都市である福岡・札幌・広島・仙台についてみると,従来,福岡・札幌と広島・仙台の2階層に分化していた状況から,90年代後半には,福岡,札幌・仙台,広島の3階層に分化する兆候がある。また,90年代前半のバブル崩壊とその後の景気低迷にもかかわらず,90年代においても各大都市地域のオフィス集積は一貫して上昇しており,リストラの影響はほとんど認められない。2.上場企業の支社オフィスの立地変動は,新設によって大きく規定されており,その傾向は各大都市地域の都心部だけではなく,全域においてみられる。3.移転の大半は各大都市の都心部およびその周辺地域を含めた範囲内で完結しており,特に金融業オフィスは都心部のコアに集中する傾向をもち,オフィス立地パターンの核を形成している。4.都心部からその周辺地域への分散化傾向が首都圏だけではなく,広域中心都市レベルの大都市地域においても認められる。以上のような立地変動の要因・背景を明らかにするため,各大都市地域に立地するオフィスを対象としてアンケート調査を実施した。その中間集計では,依然として,対面接触・集積利益が重要な立地因子である傾向が窺える。アンケート結果の詳細な分析は次年度に行い,情報化時代におけるオフィスの立地変動と大都市地域構造の変容の関係を解明する予定である。本年度は昨年度の研究成果をふまえ,主に広域中心4都市の支社オフィス立地変動と都市内部地域構造の関連について検討を加えた。その主な結果は以下のようである。(1)各都市のおけるオフィス立地変動は主に新設・新規上場によるものであり,移転・非移転が立地変動に占める割合は小さい。(2)1990年代を通して,広域中心4都市の支社オフィス数は増大しており,それはとりわけサービス業,中でも情報サービス業のオフィスが中心であるが,先端技術系企業のオフィスも多い。

(3)オフィス集積度は4都市ともに中心地区から周辺地区へと低下するが,中心地区から周辺地区への離心的移転が卓越する傾向が認められる。ただし,離心的移転とはいえ,中心地区の周辺部(都心周辺地区)への移転が主であり,大半の移転は都心周辺部を含めた範囲内部で完結している。(4)都市地域構造との関連では,福岡を除く3都市においてはオフィスの中心地区への一極集中傾向が強い。福岡では天神地区と博多駅前地区の二極にオフィス集積が分化している。また,4都市ともに,JR中心駅周辺地区への集積傾向が強まりつつあり,さらに周辺の郊外地区においても流通業務団地やインダストリアルパークなどへの集積が高まりつつあることなどから,今後,オフィス機能からみた都市内部中心地構造は大きく変容するものと予想される。
収束水中衝撃波を利用した特異な金属間化合物の合成と環汚染物質触媒への応用

これまで環境汚染物質を分解する触媒反応には、光触媒機能を有するセラミック材料等が用いられ、その効率は材料の種類に依存していた。昨今の様々な環境汚染物質の発生状況に対しては、新しい触媒材料の開発が不可欠である。そこで、触媒機能を活性化させるため、「自己伝播高温合成法(SHS法)」と爆薬による「衝撃超高圧」を原料の金属素粉末に作用させることで、新たなラネーニッケル合金の開発を目的とした。まず、NiとAlの両粉末を原料とし、Ni:Al=1:1、2:3、1:3(at比)の割合で秤量、湿式混合、乾燥したものを円柱状にプレス成形し、SHS法により多孔体を得た。また、これに続けて約5GPaの衝撃超高圧負荷実験(可塑性爆薬量:2040g)を組み合わせて高密度試料も得た。粉末X線回折実験の結果、生成相は超高圧負荷の有無に拘わらず、各系に妙してNiAl,Ni_2Al_3そして副生成物Ni_2Al_3を伴ったNiAl_3が検出された。これらを70°CのNaOH熱水溶液に約1020時間浸漬し、Alを溶出後ラネーニッケルとし、125250μmおよび125μm以下の2種類に分級した。これを水に懸濁させものをサンプル叛に1 ml分取後、41.2ppmの2,4,6-トリクロロフェノール(TCP)水溶液を50ml添加し攪絆続けながら、2,4,6,24,48時間後に水相を2mlづつ試験管に分取し、10分間、3000rpmの条件で遠心分離を行った。得られた上澄みを高速液体クロマトグラフィー(HPLC)で測定し、残留2,4,6-TCPの量を測定した。この結果、全試料において、粒径に拘わらず4時間までは2,4,6-TCPの濃度が急激に低下したが、それ以降48時聞までは微減であった。これは触媒内の水素が速やかに消費され、活性の低下が起きたためと考えられる。一方、衝撃負荷条件に依存し、40gの最大爆薬量で、また合成反応から起爆までの時間(1または3分後)が長いほど高活性を示した。以上のことから、より低い温度、かつ強く衝撃負荷をかけたものほど活性が向上することを明らかにした。これは衝撃負荷に伴う結晶格子へのひずみの導入と強い因果関係を示唆していた。これまで環境汚染物質を分解するための触媒反応は、既存の金属または光触媒機能を有するセラミック材料を用いて行われており、その効率は結果的に触媒用材料の種類に依存し、制限を受けているのが現状である。昨今の様々な環境汚染物質の発生状況に対しては、上記のような既存材料に依存した対策では対応困難になりつつある。そこで、触媒機能を活性化させるため、「自己伝播高温合成法(SHS法)」と爆薬を利用した「衝撃超高圧(本学ハイテク・リサーチ・センターにて実施)」を原料の金属素粉末に作用させることで、新たにNi基の金属間化合物を合成し、高活性な触媒材料を開発することを目的としている。初年度では、上記の方法を用いて作製したNi基金属間化合物について、粉末X線回折装置による結晶相の同定と走査型電子顕微鏡観察を行い試料の健全性を調べた。その結果、衝撃超高圧負荷の前の合成過程の有無に拘わらず触媒機能の向上に寄与する可能性が出てきた。そこで、Ni-Al系金属間化合物と(Ni+Al)の金属混合粉体を高密度固化した場合に得られる試料を対象とした研究を最終年度で実施を試みる。具体的には、得られた試料の有機化合物、すなわち、代表的な環境ホルモンであるダイオキシン、PCB、ビスフェノールAなどの各種芳香族ハロゲン化物やフェノール誘導体を選び、有機溶媒中、攪拌下、種々の温度におけるそれらの触媒的分解反応を開放系で行う。キャピラリーカラムを装備したガスクロマトグラフ、高速液体クロマトグラフ、ガスクロマトグラフ質量分析計、超伝導核磁気共鳴スペクトル装置、赤外吸収スペクトル装置に上記の反応液を供し、分解物の構造決定と定量を行い、金属間化合物等の触媒能を明らかにする。また、同様の手法により本触媒的分解反応を水中においても検討して、触媒能の変化についても観察する。反応液中へ溶出した触媒の定性・定量について、ICP発光分光分析装置、原子吸光装置にて行う予定である。

これらを70°CのNaOH熱水溶液に約1020時間浸漬し、Alを溶出後ラネーニッケルとし、125250μmおよび125μm以下の2種類に分級した。これを水に懸濁させものをサンプル叛に1 ml分取後、41.2ppmの2,4,6-トリクロロフェノール(TCP)水溶液を50ml添加し攪絆続けながら、2,4,6,24,48時間後に水相を2mlづつ試験管に分取し、10分間、3000rpmの条件で遠心分離を行った。得られた上澄みを高速液体クロマトグラフィー(HPLC)で測定し、残留2,4,6-TCPの量を測定した。この結果、全試料において、粒径に拘わらず4時間までは2,4,6-TCPの濃度が急激に低下したが、それ以降48時聞までは微減であった。これは触媒内の水素が速やかに消費され、活性の低下が起きたためと考えられる。一方、衝撃負荷条件に依存し、40gの最大爆薬量で、また合成反応から起爆までの時間(1または3分後)が長いほど高活性を示した。以上のことから、より低い温度、かつ強く衝撃負荷をかけたものほど活性が向上することを明らかにした。これは衝撃負荷に伴う結晶格子へのひずみの導入と強い因果関係を示唆していた。
大気圧走査電子顕微鏡を用いた肺胞上皮におけるサーファクタント分泌機構の解明

肺胞II型上皮細胞のプライマリカルチャーでは通常のプラスチック製やガラス製のシャーレで培養を行えば、肺胞I型上皮細胞様に形質転換することが知られている。さらに、昨年までの検討で、プラスチック製のシャーレでは定着率も悪く、ほとんどの肺胞II型上皮細が浮遊した状態となっていた。本来、肺胞I型上皮細胞への形質転換を防ぎ、シャーレへの定着率を上げるためにはマトリゲルをシャーレ底面に敷き、そのゲル状でプライマリカルチャーを行う必要がある。ASEM専用のシャーレは電子顕微鏡用の試料を兼ねているため、マトリゲルの札差では電子顕微鏡側での観察・解析が困難であった。そこで、特殊な液状コラーゲンの濃度調整し、あらかじめASEM専用のプラスチック製シャーレに非常に薄く液状コラーゲンをコーティングすることで肺胞II型上皮細胞の定着率をあげることができた。しかし、現時点でも一定期間の培養に耐えうる条件を模索している段階である。今後、定着が安定すれば、肺胞II型上皮細胞でのリン脂質、サーファクタント蛋白質合成、lamellar体へのパッキング・分泌などの観察が可能となり、サーファクタントのパッキング。分泌の制御機能を解明できると考える。肺胞II型上皮細胞はマトリゲル上でプライマリーカルチャーを行わなければ、I型上皮細胞様に形質転換することが知られている。また、プラスチックやガラスにはプライマリーカルチャーでは定着率が低い。ASEM専用のシャーレは電子顕微鏡用の標本を兼ねているため、マトリゲルのような厚いコーティングでは像を得ることが出来ない。ASEMでの観察のためには肺胞II型上皮細胞の定着が悪く、解析が難しい。特殊な液状コラーゲン溶液の濃度調整により、あらかじめASEM専用のシャーレに非常に薄くコーティングすることで、肺胞II型上皮細胞の定着率を上げることができた。現在は条件の設定を模索している段階である。この技術を使用し、肺胞II型上皮細胞でのリン脂質とサーファクタント蛋白質合成、lamellar体へパッキング、分泌を観察し、前回のABCA3に関しても詳細に、さらにSP-A, SP-C, pro-SPCなどのサーファクタント関連蛋白も免疫染色・免疫電顕により精査することを目的とする。肺胞II型上皮細胞のサーファクタント関連蛋白を含めた微細構造・動態をASEMと光学蛍光顕微鏡により観察し、サーファクタントのパッキング・分泌の制御機構を解明する。・ASEMによる肺胞II型上皮細胞でのサーファクタント関連蛋白の観察肺胞II型上皮細胞はマトリゲル上でプライマリーカルチャーを行わなければ、I型上皮細胞様に形質転換することが知られている。この技術を使用し、肺胞II型上皮細胞でのリン脂質とサーファクタント蛋白質合成、lamellar体へパッキング、分泌を観察し、ABCA3、さらにSP-A, SP-C, pro-SPCなどのサーファクタント関連蛋白も免疫染色・免疫電顕により精査することを目的とする。

肺胞II型上皮細胞はマトリゲル上でプライマリーカルチャーを行わなければ、I型上皮細胞様に形質転換することが知られている。また、プラスチックやガラスにはプライマリーカルチャーでは定着率が低い。ASEM専用のシャーレは電子顕微鏡用の標本を兼ねているため、マトリゲルのような厚いコーティングでは像を得ることが出来ない。ASEMでの観察のためには肺胞II型上皮細胞の定着が悪く、解析が難しい。特殊な液状コラーゲン溶液の濃度調整により、あらかじめASEM専用のシャーレに非常に薄くコーティングすることで、肺胞II型上皮細胞の定着率を上げることができた。現在は条件の設定を模索している段階である。・ASEMによる肺胞II型上皮細胞でのサーファクタント関連蛋白の観察ASEMを用いて、肺胞II型上皮細胞でのリン脂質とサーファクタント蛋白質合成、lamellar体へパッキング、分泌を観察し、ABCA3、さらにSP-A, SP-C, pro-SPCなどのサーファクタント関連蛋白も免疫染色・免疫電顕により精査することを目的とする。肺胞II型上皮細胞のサーファクタント関連蛋白を含めた微細構造・動態をASEMと光学蛍光顕微鏡により観察し、サーファクタントのパッキング・分泌の制御機構を解明する。
卑金属錯体を活性中心とする分子性水素生成触媒の合成と機能評価

当該年度では、N-ヘテロ環状カルベン配位子を有するコバルト錯体Co-NHCを触媒とする電気化学的水素生成反応について、N,N-dimethylformamide(DMF)中、酢酸(pKa = 13.5 in DMF)をプロトン源としてその活性評価及び反応機構の解明に取り組んだ。サイクリックボルタンメトリーでは酢酸の添加量の増加に従い、Co(II)/Co(I)の還元波付近から不可逆的な電流の増大が観測された。これにより、低原子価Co(I)種に対するプロトン付加に基づくCo(III)-Hヒドリド中間種を経由する反応機構が強く示唆された。一方、定電位電解やデカメチルコバルトセンによる化学的還元によって生成した水素を定量したところ、系中に供給される電子がほぼ定量的(>93%)に水素生成に利用されることが判明した。また、本系における水素生成反応の理論的な平衡電位(-1.40 V vs. Fc/Fc+ at [AcOH] = 10 mM)および触媒電流の半波電位(ピーク電流値の半分の値に達する電位; -1.83 V vs. Fc/Fc+ at [AcOH] = 10 mM)から、過電圧(η)は430 mVと求められた。さらに、ピーク電流値の酸濃度/掃引速度依存性を用いた解析により、Co-NHC-1による水素生成反応の触媒回転頻度(TOF)が6800 s-1と決定され、Co-NHC-1は優れた触媒機能を有することを明らかにした。また、触媒電流曲線の解析、および熱力学的に算出される反応駆動力の値から、二電子目の還元であるCo(III)-H/Co(II)-Hの段階を鍵反応とするECEC機構により触媒サイクルが進行しているということが示された。29年度が最終年度であるため、記入しない。申請書の年次計画に従い、大環状コバルトNHC錯体1の類縁体として、電子供与性置換基である-OMe基を修飾した錯体2を合成し、その触媒活性を評価した。-OMe基の影響により、Co(III/II)及びCo(II/I)の酸化還元電位はそれぞれ0.05 V、0.11 V負電位シフトすることが確認され、中心金属であるコバルト上の電子密度が向上したことが明らかとなった。これにより触媒活性の向上が期待されたが、酢酸緩衝溶液(pH 5)中における、EDTA・2Na、[Ru(bpy)3]Cl2、MVCl2共存下での光水素生成反応に対する活性はほとんど変化が無いことが分かった。今後の分子設計を行う上ではむしろプロトンとの会合を促進させるようなプロトン付加部位を修飾することが活性向上に有用であると予想される。また有機溶媒中の錯体1の触媒活性を電気化学的手法においても評価した。具体的にはDMF中に溶解させた錯体1(0.5 mM)に対し、10等量の酢酸を添加してサイクリックボルタンメトリーを行った。その結果、Co(II/I)の酸化還元電位に相当する-1.63 V vs. Fc/Fc+から水素生成反応による触媒電流が現れ、過電圧を見積もると270 mVと、比較的低い過電圧で触媒活性を示すことが分かった。さらに150等量の酢酸を添加した条件での触媒回転頻度(TOF)は1100 s-1と計算され、錯体1が既報の触媒と比較しても遜色のない活性を有することが示された。当初の研究計画にある、大環状コバルトNHC錯体の類縁体の合成及び活性評価には成功し、この点においては一定の成果を上げることができたと考えられる。しかしながら、置換基の効果を明確に示すデータが得られなかったことや、触媒活性の向上が見られなかったという点から、今後の計画にも大幅な変更が必要と考えられる。一方で、触媒反応機構の解析については想定していた水溶液中での電気化学的手法を用いることができず、本年度では研究成果としてまとめることができなかった。この点についても、今後は独自に評価方法を検討することが必要となる。当該年度は、水素生成触媒としての機能を有するコバルトカルベン錯体(Co-NHC)の電子状態や他の錯体触媒との性質の差異をより詳細に評価するために、プロトン源として酢酸を添加したDMF中における電気化学的な水素生成挙動について評価を行った。Co-NHCはDMF中のサイクリックボルタンメトリー(CV)においてCo(III/II)、Co(II/I)、Co(I/0)に由来する可逆的な酸化還元波を示すが、酢酸を添加することでCo(II/I)の電位付近から水素生成に由来する触媒電流が観測される。その半波電位と水素生成の理論電位の差から、水素生成過電圧は約270 mVと算出された。また、低濃度の酸添加時の触媒電流の形状から、主たる触媒反応はCo(I)種へのプロトンの酸化的付加によって形成されるCo(III)-H種が、さらにもう一電子還元されることにより得られるCo(II)-H種の形成を鍵反応として進行していることも示唆された。さらに、触媒電流のピーク電流値の酸濃度-電位掃引速度依存性を評価することで、触媒反応全体の速度を示す反応速度定数が6800 M-1 s-1であると求まり、既報の錯体触媒の触媒活性と比較すると触媒反応が開始する最低過電圧値はCo-NHCが最も低いことが分かった。このことは水溶液中における光水素発生が低駆動力下で進行することとも合致するため、非常に興味深い知見が得られたと言える。

この他、Co-NHCの水溶液中における光水素発生について、共存するアニオンによる影響を明らかにした。硝酸イオンの共存下では、塩化物イオン共存下と比較して水素の生成量が減少する傾向が得られ、Griess反応を用いた実験から、亜硝酸イオンへの還元が水素発生と競合していることが分かった。さらに亜硝酸イオン自体も水素の生成を大きく阻害する効果があるとわかり、反応系を検討する上で重要な知見が得られた。当該年度の研究としては、Co-NHCの触媒機能の評価において、有機溶媒に酸を添加した反応系での電気化学測定から、その反応機構の解析や過電圧・反応速度について定量的な数値を得ることができたという点で、一定の成果を上げることができたと考えられる。またその結果明らかとなった触媒活性の高さから、Co-NHCの機能評価の重要性はさらに大きくなったと言える。多様な測定手法を用いた中間体の検出や電子状態の評価についてはまだ行えていないが、電気化学測定から得られたデータの中からそれらに関する示唆が得られており、今後1年の研究の方針を考える上で大きな足掛かりとなった。また、光反応系における硝酸・亜硝酸イオンの影響を評価することもでき、人工光合成の研究としては応用範囲の広い知見が得られたと言える。当該年度では、N-ヘテロ環状カルベン配位子を有するコバルト錯体Co-NHCを触媒とする電気化学的水素生成反応について、N,N-dimethylformamide(DMF)中、酢酸(pKa = 13.5 in DMF)をプロトン源としてその活性評価及び反応機構の解明に取り組んだ。サイクリックボルタンメトリーでは酢酸の添加量の増加に従い、Co(II)/Co(I)の還元波付近から不可逆的な電流の増大が観測された。これにより、低原子価Co(I)種に対するプロトン付加に基づくCo(III)-Hヒドリド中間種を経由する反応機構が強く示唆された。一方、定電位電解やデカメチルコバルトセンによる化学的還元によって生成した水素を定量したところ、系中に供給される電子がほぼ定量的(>93%)に水素生成に利用されることが判明した。また、本系における水素生成反応の理論的な平衡電位(-1.40 V vs. Fc/Fc+ at [AcOH] = 10 mM)および触媒電流の半波電位(ピーク電流値の半分の値に達する電位; -1.83 V vs. Fc/Fc+ at [AcOH] = 10 mM)から、過電圧(η)は430 mVと求められた。さらに、ピーク電流値の酸濃度/掃引速度依存性を用いた解析により、Co-NHC-1による水素生成反応の触媒回転頻度(TOF)が6800 s-1と決定され、Co-NHC-1は優れた触媒機能を有することを明らかにした。また、触媒電流曲線の解析、および熱力学的に算出される反応駆動力の値から、二電子目の還元であるCo(III)-H/Co(II)-Hの段階を鍵反応とするECEC機構により触媒サイクルが進行しているということが示された。新たな触媒分子の設計については、置換基の効果による活性向上があまり望めないという結果が出たことから、中心金属の電子状態の調整とは別のアプローチが必要だと考えられる。具体的には、中心金属へのプロトンのアクセスを加速するような、プロトン受容サイトの修飾が有効であろうと考えられる。このような分子設計を用いた水素生成触媒の研究にはいくつか前例があり、本研究にもこのような要素を取り入れることで研究の発展につながると考えられる。
fMRIを用いた統合失調症の思考メカニズムの障害に関する研究

統合失調症のセルフリフレクション機能異常を明らかにする為にfunctional MRIを用いて、関連する脳活動を計測することで検討した。その結果、統合失調症は他人からの働きかけにより、自身の思考について顧みた場合でも、自分ではなく他人の思考、行動に対する顧みをする時に高くなるPCCの活動が健常者に比較し有意に高かった。この結果は、統合失調症のsense ofagencyのような症状を反映していると考えられ、自己に対して他者へのリフレクションが働いてしまうことが明らかになった。我々は経験・知識に応じて熟慮的意思決定から自動的・反射的意思決定システムに移行させ、逆に自動的・反射的意思決定システムから環境や課題内容の変化に伴い熟慮的意思決定システムに移行する。統合失調症ではこれらのシステムを環境変化に応じて変化させる機能に障害があると考えられる。そこで、本研究では、機能的MRIを用い、熟慮的意思決定システムと反射・自動的意思決定に関連する脳部位を明らかにし、さらに統合失調症と健常者の賦活パターンを比較することで統合失調症の思考システムの障害を脳のシステムレベルで明らかにすることを目的とした。平成22年度は、熟慮的意思決定に関与する脳部位の同定、反射的・自動的意思決定に関与する脳部位の同定、熟慮的意思決定システムと反射・自動的意思決定システムの切り替えに関与する脳部位の同定ができるfMRI用の課題を作成のための行動実験、健常者におけるfMRIの予備実験を行った。その結果、自動的判断条件ではトライアルを重ねても正答率は高いまま、熟慮的判断条件変化はトライアルを重ねても正答率は低いままで変化が見られなかった。しかしルールを使用できるモデル使用条件では、トライアルを重ねるにつれて、正答率が有意に高くなった。つまり、行動実験レベルで自動的判断、熟慮判断、モデル使用での熟慮から自動判断に変化するといった3つの思考パターンを抽出できた。現在、fMRIを用いて健常者の脳賦活領域について解析を行っている。今後、健常者の被験者数を増やすと同時に、総合失調症のfMRI実験も開始する予定である。統合失調症は、注意や覚醒レベル、記憶、実行機能などを統合した認知機能面における情報処理の障害が中核症状と考えられる。認知機能には、社会性を伴う社会的認知機能と社会性を伴わない非社会的認知機能に大きく分類されるが、統合失調症は、特に社会的認知機能の障害が強くみられる。中でも対人関係機能の欠陥は、統合失調症の症状の中でも非常に特徴的なものである。人間は、社会性コミュニケーションを通じ、自分の思考・行動に間違いがないか?というセルフリフレクション機能を働かせ、自分の思考・行動を常に確認し社会環境に適応させていくことができる。しかし、統合失調症ではセルフリフレクション機能を働かせることができず、自分の思考・行動を環境に適応させていくことが難しいのではないかと考えられる。自己と他者のリフレクションには、内側前頭葉、楔部前部、島、側頭-後頭領域などが関わっている。自己参照課題における島の働きとして、特に島前部は自伝エピソード記憶、self produced actionと関連すると報告されており、他者ではなく自分、つまりconscious representation of selfのときに強い活動を示す。一方楔前部は自分よりむしろ他人のリフレクションで有意に高い活動を示すことが報告されている。このような結果を参考にして、我々は遅延参照課題を用いて自分の回答を顧みさせた時の脳活動を測定することで、統合失調症の思考状態を明らかにした。その結果、自分の回答について再考しているとき、健常者はセルフリフレクションに関連する前部帯状回の活動がみられるにも関わらず、統合失調症では他者のリフレクションに関連する後部帯状回の活動が認められた。これらの結果から、統合失調症は自分で回答したことでも、自分ではなく他人のことと認識している可能性が示唆された。
根未完成歯の硬組織誘導を目的とした新規治療法開発―覆髄剤と低出力パルスの併用―

学童期に多発する幼若永久歯の外傷において、歯根完成を誘導させることが治療の成功において最重要である。根未完成の外傷歯を正常に近い状態で成長誘導させる新たな治療方法の開発を試みる。治療に用いられる薬剤と、骨折治療に際して新鮮骨折・遷延骨折治癒に拘わらず治癒過程を促進させる低出力超音波パルス(LIPUS)照射による刺激を併用し、歯根未完成歯牙の外傷モデルに対して、断髄面の硬組織誘導および歯根形成について検討する。本研究は、炎症を機転とする病態の治癒過程に着目して歯髄組織の再生能力を活用する、非侵襲的歯根再生療法という画期的な治療方法の確立を目標とするものである。外傷は上顎前歯部に多く、特に学童期においては歯根未完成歯の場合が多い。損傷が歯髄に及ぶ場合、生活歯髄切断法やアペキソゲネーシスやアペキシフィケーションといった処置により断髄面に硬組織新生を促し、さらには正常な歯根完成を促さなくてはならない。現在使用されている覆髄材は、主に水酸化カルシウム製剤である。水酸化カルシウム製剤は高いpHにより、抗菌効果を示すが、細胞毒性が強いことが報告されている。また最近は、新規材料としてPRGフィラー含有材料に関しても着目されている。PRGフィラー含有材料は様々なイオン徐放性を特徴としており、これまでPRGフィラー含有材料について研究を行い、歯髄細胞に対して増殖促進的な効果、さらには歯髄細胞由来の象牙芽細胞様細胞分化を極めて強力に促進することを明らかにした。各種覆髄材とLIPUSの併用は歯根形成に重要な細胞を外傷部位に誘導および活性化し、歯根完成を促進すると期待できる。覆髄材の化学的な作用に加えて非侵襲的な機械的刺激を負荷することで、歯根形成を正常に誘導する新しい治療法として、手技的な要素と薬剤の選択で決まってしまうの現状を打破できる可能性が大いにある。平成30年度では当初計画していたイヌ外傷モデルの作製には、実験動物の確保・飼育が困難であったため、平成32年度に計画しているイヌ歯髄細胞を用いたin vitro実験を行った。イヌ外傷モデルと比較するために、実験で用いる46カ月の雄イヌの歯根未完成歯から歯髄細胞を採取した。今までの研究で用いていたヒト歯髄細胞とイヌ歯髄細胞とは性質が全く異なっていた。コラゲナーゼ処理を行わずに、採取した歯髄を培養皿の底面に固定し、培養した。十分な細胞数になるまでに経過が長かったが、十分な細胞数が得られた。従来治療に用いられている水酸化カルシウム製剤とPRGフィラー含有材料の抽出液を作製し、採取したイヌ歯髄細胞を用いて実験を行った。まず、増殖に関して細胞数測定とMTT試験を行い評価した。分化においてはS-PRGフィラー含有セメントと水酸化カルシウム製剤の抽出液を作製し、それぞれイヌ歯髄細胞を培養しALP活性染色を行った。さらに、培養細胞からmRNAを採取し、cDNAを合成した。cDNAを用いて象牙芽細胞用分化のマーカーとなる骨形成因子、I型コラーゲン、オステオカルシン、象牙質シアロリンタンパク質などのプライマーを用いてリアルタイムPCRを行い、発現を解析した。抽出液のみならず、骨芽細胞分化誘導培地も併用しmRNAレベルでの発現を確認した。また、培養細胞に対して象牙芽細胞様細胞への分化のマーカーに対する抗体を用いて染色を行い、タンパクレベルでの発現においても解析した。歯根未完成の歯における外傷モデルの作製を行う。本実験では46カ月の雄イヌを用い、術前にエックス線写真で齲蝕がない事を確認した根未完成歯を実験に使用する。全身麻酔下、歯牙に露髄させ、覆髄材で断髄面を覆い、コンポジットレジンを充填する。象牙質新生を観察するために術後テトラサイクリンとカルセインを皮下投与する。最終ラベルの3日後(処置後4週)に屠殺を行う。下顎骨を採取固定後マイクロCTで撮影し、覆髄面にできた新生象牙質の面積、密度と歯根形成の状態を解析ソフトで計測する。さらに分化のマーカーとなる骨形成因子、I型コラーゲン、オステオカルシン、象牙質シアロリンタンパク質などに対する抗体を用いて染色を行い、分化に伴うマトリックスの変化を観察する。

PRGフィラー含有材料は様々なイオン徐放性を特徴としており、これまでPRGフィラー含有材料について研究を行い、歯髄細胞に対して増殖促進的な効果、さらには歯髄細胞由来の象牙芽細胞様細胞分化を極めて強力に促進することを明らかにした。各種覆髄材とLIPUSの併用は歯根形成に重要な細胞を外傷部位に誘導および活性化し、歯根完成を促進すると期待できる。覆髄材の化学的な作用に加えて非侵襲的な機械的刺激を負荷することで、歯根形成を正常に誘導する新しい治療法として、手技的な要素と薬剤の選択で決まってしまうの現状を打破できる可能性が大いにある。平成30年度では当初計画していたイヌ外傷モデルの作製には、実験動物の確保・飼育が困難であったため、平成32年度に計画しているイヌ歯髄細胞を用いたin vitro実験を行った。イヌ外傷モデルと比較するために、実験で用いる46カ月の雄イヌの歯根未完成歯から歯髄細胞を採取した。今までの研究で用いていたヒト歯髄細胞とイヌ歯髄細胞とは性質が全く異なっていた。コラゲナーゼ処理を行わずに、採取した歯髄を培養皿の底面に固定し、培養した。十分な細胞数になるまでに経過が長かったが、十分な細胞数が得られた。従来治療に用いられている水酸化カルシウム製剤とPRGフィラー含有材料の抽出液を作製し、採取したイヌ歯髄細胞を用いて実験を行った。まず、増殖に関して細胞数測定とMTT試験を行い評価した。分化においてはS-PRGフィラー含有セメントと水酸化カルシウム製剤の抽出液を作製し、それぞれイヌ歯髄細胞を培養しALP活性染色を行った。さらに、培養細胞からmRNAを採取し、cDNAを合成した。cDNAを用いて象牙芽細胞用分化のマーカーとなる骨形成因子、I型コラーゲン、オステオカルシン、象牙質シアロリンタンパク質などのプライマーを用いてリアルタイムPCRを行い、発現を解析した。抽出液のみならず、骨芽細胞分化誘導培地も併用しmRNAレベルでの発現を確認した。また、培養細胞に対して象牙芽細胞様細胞への分化のマーカーに対する抗体を用いて染色を行い、タンパクレベルでの発現においても解析した。歯根未完成の歯における外傷モデルの作製を行う。本実験では46カ月の雄イヌを用い、術前にエックス線写真で齲蝕がない事を確認した根未完成歯を実験に使用する。全身麻酔下、歯牙に露髄させ、覆髄材で断髄面を覆い、コンポジットレジンを充填する。象牙質新生を観察するために術後テトラサイクリンとカルセインを皮下投与する。最終ラベルの3日後(処置後4週)に屠殺を行う。下顎骨を採取固定後マイクロCTで撮影し、覆髄面にできた新生象牙質の面積、密度と歯根形成の状態を解析ソフトで計測する。さらに分化のマーカーとなる骨形成因子、I型コラーゲン、オステオカルシン、象牙質シアロリンタンパク質などに対する抗体を用いて染色を行い、分化に伴うマトリックスの変化を観察する。生後46カ月のイヌが1回の実験で2匹であり、再現実験においても最低2匹以上が必要であり、さらに飼育による費用が必要である。動物実験の処置時の手術用具、屠殺時には専用の固定解剖台や灌流固定に必要な器具、生活歯髄切断モデルを作製するための器具が必要である。
メアリ・ウルストンクラフトに見られる女性と自然の相互隠喩表象の研究

本研究では、ウルストンクラフトの旅行記で多くの読者を得た『北欧紀行』を中心にそこに潜在する女性=自然の隠喩構造を探った。その結果、男性に抑圧される女性と人間に利用される自然という並行関係にとどまらず、文明化と進歩という概念によって啓蒙・開発・搾取される存在として共通する属性が両者に与えられていることが分かった。平成18年度はウルストンクラフト、英国ロマン主義と自然観、環境批評などに関連する図書・資料を購入して考察を加えた。本研究は、研究代表者による関連著作や資料の分析と解釈を主な方法とする。直接の研究対象は『北欧紀行』となり、その研究活動の一部として、同旅行記の翻訳に着手し、現在のところほぼ全体の下訳を終えたところである。著作と資料の分析以外にも、国内・国外に資料収集を目的とした出張を行った。平成18年8月には、英国グラスミアで開催された、ワーズワス夏期会議で講演をするとともに、イギリス、ドイツ、日本の研究者と情報の交換を行った。また、ウルストンクラフトの自然観において、重要な位置を占める「ピクチャレスク」の概念を検証するため、絵画を模した庭園であるStourhead Gardenに出向いて、実際の風景を写真に収め、資料を収集した。10月のイギリス・ロマン派学会(鳥取大学)では、『北欧紀行』翻訳に関して、国内の研究者から助言を求めた。男は母性あってこその再生産の原理を直観し、それが途絶えることを無意識に恐れ、自然の中にそれを保証する表象を見いだそうとした。同時に、その恐れの不可知の根元である「女」を忌避し嫌悪し抑圧した。個体ではなく種としての肉体の消滅の恐怖が、自然のなす生/性の営みを希求させ、その生への願望の凝集したものが「女としての自然」の表象であると考えられる。本研究では、このような「女としての自然」あるいは「自然としての女」の隠喩表象を、女権論者ウルストンクラフトの作品中から抽出し、ウルストンクラフトの女性論研究とロマン派的近代自然観研究の融合を試み、それらの理解に新たな光をあてる分析を行っている最中である。本研究では、「女としての自然」あるいは「自然としての女」の隠喩表象を、女権論者ウルストンクラフトの作品中から抽出し、ウルストンクラフトの女性論研究とロマン派的近代自然観研究の融合を試み、それらの理解に新たな光をあてる分析を行っている最中である。平成19隼度はウルストンクラフト、英国ロマン主義と自然観、環境批評などに関連する図書・資料を購入して、関連著作や資料の分析と解釈を進めた。直接の研究対象は『北欧紀行』となり、その研究活動の一部として、同旅行記の翻訳に取り組み、下訳の推敲と校正をしている。この作業には、国内の研究者にリサーチ・アシスタントとして参加してもらい、意見の交換をしながら進めている。著作と資料の分析以外にも、資料収集を目的とした国内出張を行った。本研究では、「女としての自然」あるいは「自然としての女」の隠喩表象を、女権論者ウルストンクラフトの作品中から抽出し、ウルストンクラフトの女性論研究とロマン主義の近代自然観研究の融合を試み、それらの理解に新たな光をあてる分析を行った。同時に、その恐れの不可知の根源である「女」を忌避し嫌悪し抑圧した。個体ではなく種としての肉体の消滅の恐怖が、自然のなす生/性の営みを希求させ、その生への渇望の凝縮したものが「女としての自然」の表象であったと考えられる。本研究では、ウルストンクラフト、英国ロマン主義とその自然観、環境批評などに関連する図書・資料を購入して、関連著作や資料の分析と解釈を進めた。特にウルストンクラフトの旅行記で多くの読者を得た『北欧紀行』を中心にそこに潜在する女性=自然の隠喩構造を探った。これらの分析を通して、ウルストンクラフトの旅行記テクストに顕在あるいは潜在する女権論と自然観との関連性を掘り起こし、環境思想で主張される自然と人間との共生という概念に加えて、「女性と男性の共生」という新たな解釈の可能性を示した。人間体験に見られる「性差」と「場所」という二つの根本基準め統合と融合を、ウルストンクラフトというフェミニズムの始祖に探ることができた。
日本における教育の世代間効果の推定

主要な分析結果は以下の通りである。推定された因果効果の最もタイトなバウンドは、下限が統計的に有意に正であるものの、上限は最少二乗法の推定値を下回ることを示した。この結果は、親の教育が子供の最終学歴に対し、ゼロではないプラスの効果を持つことを示す。しかし、その因果効果は先行研究が最少二乗法で得た推定値ほどは大きくないことを示唆している。本研究の貢献は、初めて日本のデータを用いて親の教育のATEをバウンド分析した点に加え、multiple treatmentsの枠組みで分析した点にある。先行研究は、母・父それぞれの効果を別々に分析する、二人の教育年数を足し合わせて一つの変数とする、両親の教育を含めて重回帰分析するが内生性は無視する、のいずれかであった。今年度の研究では、前年度に得られたsingle treatmentの分析結果と同様に、multiple treatmentsの場合でも、単純な回帰分析や平均の差から得られる推定値が上方にバイアスしていることを明らかにした。この点は意義ある成果の一つと考えられる。得られた成果を論文としてまとめ、第16回労働経済学コンファレンスと日本経済学会2013年度秋季大会において報告した。第16回労働経済学コンファレンスでは、ポスターセッション最優秀賞を受賞した。(抄録なし)平成24年度は主に、バウンド分析による親の教育の因果効果の推定と、次年度以降のより詳細な分析のためのデータ整備という二つの課題に取り組んだ。(1)バウンド分析日本の個票データを用いて、親の最終学歴の子供の教育年数に対するAverage Treatment Effectをノンパラメトリックにバウンド推定した。その際、Monotone Treatment Response, Monotone Treatment Selection, Monotone Instrumental Variablesの仮定をおいて、より意味のある推定値を求めた。現在までの分析結果は、以下の通りである。三つの仮定を同時においた下での、最もタイトな因果効果のバウンドの上限は、外生性を仮定した場合の推定値を下回ることを示した。これは、真の因果効果の大きさと比べ、単純な回帰分析や平均の差から得られる推定値に上方へのバイアスがあることを示唆している。日本の先行研究では、外生性の仮定を暗に置いているものが多い。それらの推定結果が、真の因果効果とは異なるかもしれないことを示した点は意義があるといえる。(2)データ整備本研究計画では、バウンド推定での結果とそれ以外の手法による推定結果の比較を予定している。因果効果を推定する手法の一つとして操作変数法があるが、日本では操作変数として使用可能な変数の情報を、電子データとして入手することが困難である。そこで、大学進学に関する意思決定の操作変数の候補として、全国の国・公立大学の入学定員、入学金、授業料、及び、県別の平均月収、有効求人倍率、の公表データを数十年分電子化し、分析用に整備する作業を行った。この作業は、次年度の実証研究の基礎となるため重要である。今年度は、母親の教育あるいは出産の内生性の問題のいずれか一つに対処した上で、因果効果を推定することを大きな目標としていた。現在までに、教育の内生性の問題を扱い、母親の教育の因果効果をバウンド推定できたことは目標達成といえる。加えて、母親だけでなく、父親の教育の世代間効果の推定も行った。今後は以下の四点について、さらに分析を進めることで研究課題の推進を目指す。1)子供の性別によって、親の教育の効果が異なるかについて分析する。2)子供の生まれた年代によって、教育の世代間効果の大きさに違いがあるかを明らかにする。3)最終学歴が、子供を持つことそのものに対して影響を与えるかについて分析を行う。4)母親の教育、出産の内生性の問題をまとめて考慮し、世代間効果のバウンド推定を行う。(抄録なし)
半導体内の格子点に置換配列したメゾ粒子の電子物性

申請書に示した目標達成のために、各種の濃度のシリコン(Si)を添加した砒化ガリウム(GaAs)を熱処理したのち光吸収、フォトルミネッセンス(PL)及びその励起スペクトルを測定し、以下の結果を得た。as-grown状態におけるキャリア-濃度が3.8x10^<18>cm^<ー3>以上の場合:(1)フォトルミネッセンス・スペクトル:1.2eV付近の幅の広いPL線のピ-ク位置が焼鈍温度に依存することが見出された。即ち焼鈍温度低下とともに低エネルギ-側へ連続的にシフトする。従来このPL線の原因である欠陥として、第二隣接Si^<Ga>・V^<Ga>対であるという提案がなされていたが、この結果はそれを否定する。即ち、そのような定まった構造を持った欠陥の場合には、ピ-ク位置が焼鈍温度に依存するはずはない。そのような振る舞いは、焼鈍温度とともに寸法が異なるクラスタ-(換言すると表題の「置換配列したメゾ粒子」)が形成されるとすると最もよく理解出来る。(2)光吸収スペクトル:上記試料中のSi原子の局在振動による光吸収スペクトルを測定した。1200°C及び600°C焼鈍後の光吸収スペクトルを比較すると、後者ではSi原子対及びSi原子・原子空孔対の濃度が前者に比べて高くなることが見出された。第二隣接間相互作用を無視すると、これはクラスタ-形成が進んでいることによるとも解釈される。as-grown状態におけるキャリア-濃度が1.0x10^<17>cm^<ー3>の試料の場合:(1)900°C焼鈍の場合には1190nm付近に、また500°C焼鈍の場合には1300nm付近に強いPL線が観測される。(2)それらの励起スペクトルを測定した。前者の場合には1.49eV、後者の場合には1.49eV及び1.39eV付近に鋭いピ-クを持つことが見出された。1.49eVピ-クの存在はこれらの発光過程にSi_<Ga>及びSi_<As>が関与していることを示している。1.39eVピ-クの存在は、原子空孔の関与を示す。