hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
資源と紛争：合意困難性に基づく紛争メカニズムと企業自主規制

本研究は、1)合意形成が「資源の呪い」のメカニズム、特に、資源国化の過程にあり、人権制度や民主制度が発達しておらず、分離独立武装組織が活発な国において、無視し得ない要因となっていることー本研究では、新たなメカニズムとして合意困難メカニズム名付けたーを明らかにした上で、2)上記制度の発展が資源産業によって阻害されること、3)上記制度の外部から民主的なプロセスを持ち込める多国籍企業の自主規制制度が合意困難メカニズムの軽減に役立ち得る可能性を有すること、4)それら自主規制の不明瞭さの克服およびマクロ経済の適切な管理が不可欠であることを明らかにした。本年度予定したいた作業は、1理論整理・統合1(資源の呪いメカニズムを資源利益への過剰依存経済からのみ引き起こされるものと過剰依存がなくとも引き起こされるものに分離してフィリピンの事例によって後者のメカニズムを実証)、2理論整理・統合2(多国籍企業の果たしうる役割について整理)の2である。1については、別欄(現在までの進捗状況)で述べた理由により一部作業を次年度に繰り越しざるを得なくなっており、2部構成の予定で執筆している調査ノートの前半部分のみを紀要で公表するにとどまった(KURITA, Hideyuki(2015) Case Studies of Medium/large-scale Mines in the Philippines(1), Ehime Keizai Ronshu, 35(1))。本研究ノートでは、既存の「資源の呪い」メカニズムを再整理して、理論的仮説としての資源利益への過剰依存経済を有さない準資源国もしくは準資源国化の途上にある国でも生じ得るメカニズムを抽出した点、そして、合意形成困難性故に資源開発推進が民主制度を破壊せざるを得ない開発のディレンマを新たなメカニズムとして位置付けた点で、非常に斬新な切り口を示している。また、これまで整理した現地調査結果は、その切り口の正しさを支持するものとなっている。2については、1作業の遅れにより情報整理の段階にとどまっている。しかし、近年の国際資源市場の予測困難さを主因とした資源開発企業の新規開発への躊躇は、これまでの自主規制を全面に押し出した鉱山改革に対する躊躇を生み出しており、多国籍企業の自主規制を論じる上で、非常に興味深い側面を浮き彫りにしている。当初の予定では、今年度にフィリピンにて最終的な現地調査を実施し、本研究の理論的枠組みを実証するデータを抽出することとなっていた。しかしながら、今年5月に予定されている大統領選のために調査地が予想以上に混乱をしていたことにより、調査を大統領選の終了後に変更した。そのため、初年度予定の資料の収集・整理こそ終了したものの、その資料をフィリピンの具体的な事例に沿って位置づけ直す作業ができていない。調査ができなかった分は、最終年度に実施予定のモザンビークに関する分析・調査の準備に費やした。モザンビーク関連省庁との関係構築や情報交換、モザンビークを分析する上での基本的な情報の収集を行った28年度は、1)フィリピン29鉱山で実施した調査データの整理、2)ミャンマーにおける資源産業の経済影響に関する分析、3)モザンビークにおける資源産業の政治経済影響に関する分析の作業を実施した。1)では、昨年度に引き続いた分析整理であり、選定29鉱山それぞれの個々周辺地域での民主的な手続きについて、鉱山開発前後に分けて整理した。本作業は、KURITA, Hideyuki(2016)Case Studies of Medium/large-scale Mines in the Philippines, Ehime Keizai Ronshu,36(1)にて公表した。さらに、この論文では、「さらなる分析を必要としつつも、合意形成の困難性は、1被害地域と地域住民参加の最小化、2環境対処と利益分配のミスマネージメント、3全国的な鉱山反対運動と結びついた住民の不平不満を強化し、4企業の抑圧的な手段と分離独立運動の参加の誘発、5結果として社会危機と民主主義の悪化を招いている」と結論づけた。さらに、栗田英幸「開発援助」(大野/鈴木/日下『フィリピンを知る63章』明石書店)では、本プロジェクトで得られた資源産業による正負両面の影響を軸にフィリピン開発および開発援助について論じた。2)、3)では、それぞれミャンマー大学生への特別講義、モザンビーク/ルリオ大学での2度の講演会を通じて、資源産業への依存が民主的な手続きやそれを支える透明性や改善努力を阻害している状況を明らかにした。特に、モザンビークの分析に関しては、資源価格の暴落が「資源の呪い」の特徴と類似した多くの側面を示していること、政治家たちの発言で将来的な資源利益に期待して非透明な政治経済的構造の改革を未だに忌避していることを明らかにした。本来であれば昨年度に実施する予定であったミャンマーでの調査と詳細な分析、アフリカ諸国に関する情報整理ができていない。ミャンマーの調査に関しては、調査対象であった現地NGO職員や現地住民リーダーが資源開発によって引き起こされた政治的抑圧の対象となってしまい、安全を十分に確保できないと判断した。他の調査対象地を絞り込むのに予想以上に時間がかかり、次年度(29年度)に現地調査の延期を決定した。アフリカに関する情報整理では、29年度の現地調査対象として選定していた大規模な現地セメント企業が全て、長期化した資源価格の暴落により倒産してしまったこと、分析対象国を南アフリカにも拡大したことにより、予想以上に時間がかかっている。以上のことから28年度に終了させるはずであった企業の自主規制に関する分析を終わらせることができなかった。

これまでに整理したフィリピンでの理論仮説を基に、いくつかの特徴的な国を事例として、仮説での資源国の区分によって整理/分析を行い、資源開発/依存が民主制度を阻害することにより蓄積される合意形成への不満や経済発展阻害への不満と紛争との連関、そして、前者の不満解消への多国籍企業の自主規制の可能性を明らかにした。1仮説と同様の条件を有すると思われるボリビア、インドネシアでは、確かにフィリピンと同様に鉱業発展の影響による民主化の阻害/遅延が「資源の呪い」と紛争を悪化させる要因として確認された。また、自主規制を重んじる多国籍企業の自主規制が不完全ながらも現地企業や自主規制を軽視する多国籍企業と比して、民主的な手続きの点で阻害の少ない点が認められた。2「資源の呪い」脱却国としてのオーストラリア、南アフリカでは、資源産業の政策的支援が民主制度の阻害要因と化していることが確認できる一方で、1と比して発展/機能し、分離独立勢力も存在しないこと、社会保障や人権意識が発展し、人口密度が低いことから一人当たりの補償金も高額となることにより、1のような紛争への変化は見られない。3資源国化の途上にある国としてのモザンビーク、ミャンマーでは、やはり1と同様の社会構造の変化が、特に紛争の主要基盤の一要因である不満の蓄積とその紛争との連関において、1以上に顕著に見られることが確認された。さらに、自主規制を重んじる多国籍企業に関しても、不明瞭かつ不十分な法制度、政府人材の不足、地域住民の組織化経験の不足、地域性に関する知識の不足により、自主規制が機能する状況にないことが明らかになった。以上、1)多国籍企業の自主規制が不十分ながらも民主主義阻害や不満の軽減に貢献する可能性、他方で、2「資源の呪い」としてのマクロ経済の悪化への貢献を別途考慮する必要性があることが明らかとなった。本研究は、1)合意形成が「資源の呪い」のメカニズム、特に、資源国化の過程にあり、人権制度や民主制度が発達しておらず、分離独立武装組織が活発な国において、無視し得ない要因となっていることー本研究では、新たなメカニズムとして合意困難メカニズム名付けたーを明らかにした上で、2)上記制度の発展が資源産業によって阻害されること、3)上記制度の外部から民主的なプロセスを持ち込める多国籍企業の自主規制制度が合意困難メカニズムの軽減に役立ち得る可能性を有すること、4)それら自主規制の不明瞭さの克服およびマクロ経済の適切な管理が不可欠であることを明らかにした。今年度前半で研究の遅れを取り戻し、今年度中に軌道に乗せる。4実証分析1としてインドネシア、ミヤンマー、コロンビア、ボツアナ、パプアニューギニアの事例を整理し、2月に現地調査を実施する。当初の予定では実証分析2の対象であるオーストラリアを予定していたが、オーストラリアでの充分な情報を現地調査なしで獲得できるめどがついたことと、本研究の中心的な主張となる実証分析1対象国の事例に厚みを持たせる方が研究インパクトを強化できることから、インドネシアもしくはミヤンマーに調査地を変更することとした。現在、調査可能性を現地専門家と話し合い、情報収集を行っているが、5月中には決定する予定である。5実証研究2については、すでに大半の資料整理が終了している。
セミパラメトリックEL法による統計的推測の1次及び高次漸近理論とその応用

本研究においては、以下の結果をえた。人見(2003,2004)において、最大経験尤度推定法のバイアスの性質に関する研究がなされた。この論文においては誤差項と説明変数に相関があるような線形モデルにおける最大経験尤度推定量、ET推定量、GMM推定量の3つの推定量に関してそのバイアス、分散をモンテカルロシミュレーションによって調べた。人見、西山(2005)はセミパラメトリック推定問題におけるパラドックスの問題を扱った。通常は未知の局外母数を含む推定問題においては局外母数の推定誤差が興味対象となる推定量の分散を上昇させる。しかし、一定の条件下ではそれが逆転する。このようなパラドックスがなぜ生ずるかを明らかにし、そのような例をいくつか発見した。Nishiyama and Robinson(2005)はセミパラメトリックADの推定量の2次のエッジワース展開を導出し、それをブートストラップ分布と比較し、両側検定や区間推定において漸近的な性質の改善のオーダーを調べた。劉、西山(2005)は、ジャンプ付き拡散過程が満たす特性関数に関するモーメント条件を用いてEL法を使ってパラメータを推定する手法について、シミュレーション解析を行った。既存のGMM法などと比べて、およそ倍以上の効率性のゲインがあることがわかり、今後も理論面での研究を続ける。西山、劉、末石(2005)はノンパラメトリック部分をシリーズ推定した上で経験尤度法(EL)、GMMを用いたときのセミパラメトリック推定量のバイアスとMSEを数値計算により調べた。森棟、星野(2005)では、データ数が数十万というような巨大標本の中に異質性を持つ個体が混在するかどうかについて、Bootstrap法を用いた検定を提案した。劉、西山と末石、西山では、金融データの解析の問題を扱った。前者では、Jump-diffusion過程のEL推定法を提案し、その分布特性をシミュレーションによって明らかにした。後者は、尤度関数が明示的に導出できない安定分布について、尤度関数の直交基底による近似を構成し、最尤推定を行う手法を提案して、その特性をシミュレーションで求めている。本年の研究においては、Hitomi(2003,2004)において、最大経験尤度推定法のバイアスの性質に関する研究がなされた。最大経験尤度推定法のバイアスについてはNewey and Smith(2004)の論文において漸近理論的に評価されているが、その小標本特性は未知である。そこで、この論文においては誤差項と説明変数に相関があるような線形モデルにおける最大経験尤度推定量、Exponential tilting推定量、GMM推定量の3つの推定量に関してそのバイアス、分散をモンテカルロシミュレーションによって調べた。特に興味対象としているのは、用いる操作変数の数、すなわちモーメント条件の数が推定量のパフォーマンスにどれほどの影響を有するかという点である。すでにそれらの推定量に関しては有限標本でのバイアスが少なからずあることは様々な研究において指摘されているとおりであり、またそのバイアス修正法に関してもいくつか提案されている。本稿はそれらの推定量の比較を行っている。その結果、最大経験尤度法推定量に関してはモーメント条件の数が標本数の10%を超えたあたりから急激にバイアスが上昇していくことがわかった。他方、GMMやExponential Tilting推定量に関しては、バイアスが緩やかでほぼ線形にに上昇している。

結果的には、モーメント条件の数が標本数の10%程度まではバイアス修正をほどこしたEL、GMM法のパフォーマンスが良く、それを超えるとELのパフォーマンスが悪くなるという結果であった。今後の研究としては、非線形、時系列を視野に入れた別の設定でのシミュレーション研究が考えられる。一方、Nishiyama and Osada(2004)は、パレート分布の下でのrank size rule回帰に関する有限標本特性及び一次の漸近理論を調べた。そこでは、通常回帰分析で用いられることの多いt検定のためのt統計量が漸近的に発散することが証明され、それを用いた既存の実証研究の誤りを指摘するものとなっている。本研究の拡張としては、パレート分布の仮定を緩め、経験尤度法などの分布に依存しない手法による推定量の分布理論を調べることが考えられる。本年の研究においては、人見、西山(2005)がセミパラメトリック推定問題におけるパラドックスの問題を扱った論文を完成させた。通常は未知の局外母数を含む推定問題においては局外母数の推定誤差が興味対象となる推定量の分散を上昇させる。しかし、一定の条件下ではそれが逆転する。このようなパラドックスがなぜ生ずるかを明らかにし、そのような例をいくつか発見した。また、人見(2005)は昨年度より続けてきた研究成果を投稿し、学術誌に掲載が決まった。Nishiyama and Robinson (2005)は継続的に続けてきた研究成果を投稿し、学術誌に掲載が決まった。そこでは、セミパラメトリックADの推定量の2次エッジワース展開を導出し、それをブートストラップ分布と比較し、両側検定や区間推定において漸近的な性質の改善のオーダーを調べた。セミパラメトリック推定における2次のオーダーのエッジワース展開はほとんど既存研究がなく、興味深いものである。西山、人見、川崎(2005)は通常ELやGMMにおいて現れる条件付のモーメント条件で表される検定問題を、関数空間の直交問題に置き換えてグレンジャー因果性をノンパラメトリックに検定する手法を提案したものである。その検定は以下のような良い特徴をもっている。2)平均の意味での非線形の因果性を検出できる。3)K次モーメントまでに関する因果性を検出できる。第三の性質は特に、近年重要になっている金融データの解析などに有効な手法である。劉、西山(2004)は、ジャンプ付き拡散過程が満たす特性関数に関するモーメント条件を用いてEL法を使ってパラメータを推定するというものである。シミュレーションによると、これは既存のGMM法などと比べて、およそ倍以上の効率性のゲインがあり、今後その理由を理論的に調べていく予定である。経済モデルは部分的にしか特定化ができない場合が多く、その意味でセミパラメトリックな設定はなじみがよい。平成18年度の研究では、以下の点に関する研究を行った。Nishiyama and Robinsonでは、averaged derivativeとよばれるセミパラメトリック量の推定量に関して高次のエッジワース展開を導出し、Bootstrap分布との漸近的な同等性を示した。
超臨界二酸化炭素を利用したナノプレイティングに関する研究

超臨界二酸化炭素は電解質溶液とは混合しないが、少量の界面活性剤を添加することによりエマルジョン化が可能であることを見いだした(特開2003-321791)。このエマルジョン化により液面が上昇し、系全体が通電し、プレイティングが均一に行われることを発見した(Chem.Lett.,1086-1087,(2002))。この方法は、超臨界流体技術とめっき技術を融合させたものであり、低環境負荷型超臨界流体ナノプレーティングシステム(SSNP)と命名した。SSNP技術は超臨界二酸化炭素の持つ洗浄及び乾燥効果と、界面活性剤を用いて電解質溶液を1/5以下に減少させるエマルジョン効果を利用した完全クローズドシステム化した新規な表面処理システムである。本研究開発においては、SSNP法により得られたニッケル金属皮膜は従来のめっき法で作製された膜と異なり、ピンホールが無くレベリングも高く、更に金属粒径が10nmと非常に細かく緻密であり硬度も高いのでドライプロセスのように薄膜化が可能となることが明らかとなった。具体的には、通常の方法で560Hvの硬度の皮膜を生成させるニッケルめっき液でSSNP法を行ったところ、680Hvの硬度のニッケル皮膜が得られた。また、通常電気めっきは面粗度が悪化する方向に皮膜成長が行われるのに対し、面粗度が33nmの基板の上にSNP法によるめっきを行うと、面粗度20nmを達成する均一な高性能膜が生成することをわかった。(Surf.Coat.Tech.173,285-292(2003))また、超臨界ナノプレーティング法を、パラジウムめっきにも応用した。この結果、通常粒状に析出しやすいパラジウムめっき液も超臨界ナノプレーティング法を用いることにより、ピンホールのない均一な皮膜が得られ、硬度も50Hvから120Hvにも向上した。以上のように、SSNP法により、既存の電気めっき法では作成不可能な高品質の金属皮膜を作成可能であることを明らかにした。電気めっきは工業的に広く利用されているが、ピンホールの発生や廃液による環境汚染などが問題となる。そこで界面活性剤を添加した超臨界二酸化炭素中にめっき液を入れ、撹拌しつつ電気めっきを行う手法を開発し、超臨界ナノプレーテイング(SNP)と命名した。SNP法を用いると厚みが均一で表面の平滑性に優れ、ピンホールの無い膜が得られる。さらに、成膜に必要なめっき液の量も低減できる。そこで真鍮表面へのニッケル皮膜形成の実験から、SNP皮膜の微視的特性の解明を行った。まずSNP法ではピンホールが発生しないが、これは超臨界二酸化炭素/めっき液エマルジョンの流れの中で成膜が進行するため、基板上に発生した水素が超臨界二酸化炭素に相溶して除去されるためであると考えられる。比較のために高圧力下で従来の電気めっきを行ったが、ピンホールの減少は観察されなかった。次に、SNP法で形成されるエマルジョンの流れは動的なものであり、基板表面での電流の動的な変動を起こすため、パルスめっき的効果も得られると考えられる。

そこでSNP皮膜の電子顕微鏡観察を行った結果、結晶粒径が10nm程度であり、従来の電気めっき皮膜に比較して粒径が微細化していることが見出された。この結果はX線回折測定からも支持された。これはエマルジョン流によるパルスめっき的効果により、結晶粒の連続的な成長が阻止され、新たな結晶核の形成によって皮膜が成長するためだと考えられる。そこで皮膜のビッカース硬度を測定した結果、従来の電気めっき皮膜は550Hv程度であるのに対し、SNP皮膜は680Hv程度の大きな硬度を持つことが見出された。粒径と硬度の関係はホール・ペッチの関係式で記述されたことから、SNPによる硬度の増大は結晶粒が微細化を反映するものと考えられる。以上のようにSNP法は新規めっき技術として数々の優れた特徴を持つことが示された。平成15年度までにおける研究において、1)超臨界二酸化炭素は電解質溶液とは混合しないが少量の界面活性剤を添加することによりエマルジョン化が可能であること、このエマルジョン化により液面が上昇することで系全体が通電してプレイティングが均一に行われることを見出した。この方法は超臨界流体技術とめっき技術を融合させたものであることから、低環境負荷型超臨界流体ナノプレーティング法と命名された。それは超臨界二酸化炭素の持つ洗浄及び乾燥効果と、界面活性剤を用いて電解質溶液を1/5以下に減少させるエマルジョン効果を利用した完全クローズドシステム化した新規な表面処理法と考えられる。平成16年度において、超臨界ナノプレイティング法により得られたニッケル金属皮膜は従来のめっき法で作製された膜と異なり、ピンホールが無くレベリングも高く、更に金属粒径が10nmと非常に細かく緻密であり硬度も高いのでドライプロセスのように薄膜化が可能となることを明らかにした。具体的には、通常の方法で560Hvの硬度の皮膜を生成させるニッケルめっき液で超臨界ナノプレイティング法を行ったところ、680Hvの硬度のニッケル皮膜が得られた。また、通常電気めっきは面粗度が悪化する方向に皮膜成長が行われるのに対し、面粗度が33nmの基板の上に超臨界ナノプレイティング法によるめっきを行うと、面粗度20nmを達成する均一な高性能膜が生成することをわかった。さらに、超臨界ナノプレーティング法を、パラジウムめっきにも応用した。この結果、通常粒状に析出しやすいパラジウムめっき液も超臨界ナノプレーティング法を用いることにより、ピンホールのない均一な皮膜が得られ、硬度も50Hvから120Hvにも向上した。以上のようにして、超臨界ナノプレイティング法により、既存の電気めっき法では作成不可能な高品質の金属皮膜を作成可能であることが明らかになった。
感情および情動と呼吸生理変化の関係解明と客観評価方法の確立

呼吸は中枢神経系によって支配されている。そのため、呼吸が心理状態と深く関連することは解剖学的見地からあり得る状況であり、実際に古くから呼吸と心理状態の関係が研究されている。本研究は、我々が最近産学連携によって開発した、総合呼吸抵抗測定装置(MostGraph-01およびMostGraph-02、チェスト社)の精度特性を用いて、心理面の評価に有用である可能性探ることが目的である。ポリグラフモニターシステムと皮膚電極による電気伝導度、加速度脈波測定システム、心拍変動解析、SpO2モニタなどの測定に加えて、MostGraph-01システムを新たに加えた新しい評価システムを構築ため新たに作成したソフトウエアを用いて、呼吸数、呼吸深度(1回換気量)、I:E比(吸気相と呼吸相の時間比)などの呼吸パターン指標に加え、コヒーレンス等を使った呼吸の安定性やゆらぎに関する指標を新たに記録し表示し、出力可能とした。健常ボランティアの測定を試み同じ人で繰り返し測定することで、測定にかかわる個人の精神状態という観点での「雑音」の消去で3回目の測定をもって標準化することにした。「意識」をしない呼吸は非常に達成困難ではあるが、そのための訓練や声がけの方法などマニュアル化して、安静呼吸を行わせる標準的な方法を確立させた。使用機器であるMostGraphは、通常の使い方ではないために、実験用に適した状況に改良しなければならなかったが、その改良の試行錯誤に時間がかかった。今後は、反応指標を見極め、測定項目と人数をしぼって実験することにしたい。使用機器であるMostGraphを通常の使い方ではないために、実験用に適した状況にしなければならなかったが、その改良に時間がかかった。今後は、測定項目と人数をしぼって実験することにしたい。測定の方法は標準化の目途がついている。データの解釈について検討をさらに加えていき、平行して被験者の心理評価を行う。両データの突合については解析途上である。健常者の当初の予定の測定に感情を刺激した状況での測定をくわえて行くことにする。その際、呼吸の指標と関連が強い反応を検出し、この中で、ポリグラフを行わず、呼吸のモニターを単独で行ったと仮定し、寄与度が高い指標を明らかにする。新しく明らかになった呼吸モニター指標について、新たにリクルートした健常被験者で測定と評価を行い、その妥当性を前向きに検証する。呼吸は中枢神経系によって支配されており、呼吸が心理状態と深く関連する。本研究は、我々が最近産学連携によって開発した、総合呼吸抵抗測定装置(MostGraph-01、チェスト社)の精度特性を用いて、心理面の評価に有用である可能性探ることが目的である。まず、これまでのポリグラフモニターシステムと皮膚電極による電気伝導度、加速度脈波測定システム、心拍変動解析、SpO2モニタなどの測定に加えて、MostGraph-01システムを新たに加えた新しい評価システムを構築することにアプローチするため、新しく追加のソフトウエアの作成を目指した。呼吸数、呼吸深度(1回換気量)、I:E比(吸気相と呼吸相の時間比)などの呼吸パターン指標に加え、コヒーレンス等を使った呼吸の安定性やゆらぎに関する指標を新たに記録し表示し、出力可能なようにする仕様を策定した。これらは、機器の開発段階ではすでに実験的に評価してきた指標であり、開発しようとするソフトは、本研究用に機器測定系および結果の出力系をカスタマイズするためのソフトウエアとの位置づけである。機器の試作段階で評価のために一部は作成していたため、それらを組み合わせて、メモリー機能と出力機能をつける基本設計とした。また、これらをポリグラフと同時に記録できるように、MostGraphからの出力端子を新たに作成することとした。現在、妥当性を評価し、測定トライアル中である。MostGraphの評価は、一回の耐えうる検査時間はせいぜい3060秒である。現在のところ、測定自体が心理状態の「雑音」となってしまう状況を解決するにはどのようにするか、評価方法を標準化するための困難が大きな課題ということがわかった。ソフトウエア等については、目途がつけられているものの、実際のボランティアに対する測定に際し、測定の方法が確立できておらず、その測定が遅れている。さらに、安静呼吸を意識すればするほど、呼吸はその意識によって動かされてしまい、そのときの心理をマスクする形で、測定による影響が大きく出てしまうようだった。つまり、測定自体が心理状態の「雑音」となってしまっている。この状況をどのように解決するか、測定手順から見直す必要があった。評価方法を標準化する必要があり、今年度の大きな課題として残った。そのため、呼吸が心理状態と深く関連することは解剖学的見地からあり得る状況であり、実際に古くから呼吸と心理状態の関係が経験されている。ポリグラフモニターシステムと皮膚電極による電気伝導度、加速度脈波測定システム、心拍変動解析、SpO2モニタなどの測定に加えて、MostGraph-01システムを新たに加えた新しい評価システムを構築することにアプローチするため、新しく追加のソフトウエアの作成を行った。呼吸数、呼吸深度(1回換気量)、I:E比(吸気相と呼吸相の時間比)などの呼吸パターン指標に加え、コヒーレンス等を使った呼吸の安定性やゆらぎに関する指標を新たに記録し表示し、出力可能とした。

また、これらをポリグラフと同時に記録できるように、MostGraphからの出力端子を新たに作成した。妥当性を評価のため、基礎的なデータとして健常ボランティアの測定を試みた。MostGraphの検査時間はせいぜい3060秒であるため、測定開始が心理状態の「雑音」となってしまう懸念があったが、解決策として同じ人で繰り返し測定することで徐々に雑音を消去できることがわかった。3回の測定および5回の測定を比較し、3回目と5回目は大きな違いがなく、3回目の測定をもって標準化することにした。「意識」をしない呼吸は難しいができるだけそのようにした安静呼吸での標準的な方法を確立させた。測定の方法は標準化の目途がついた。ポリグラフと連動させて測定した場合の評価について、試行錯誤している状況であり、データの解釈について検討をさらに加えていきたい。平行して被験者の心理評価を行うことになるが、現時点で十分に両者の突合については解析できていない。呼吸は中枢神経系によって支配されている。そのため、呼吸が心理状態と深く関連することは解剖学的見地からあり得る状況であり、実際に古くから呼吸と心理状態の関係が研究されている。本研究は、我々が最近産学連携によって開発した、総合呼吸抵抗測定装置(MostGraph-01およびMostGraph-02、チェスト社)の精度特性を用いて、心理面の評価に有用である可能性探ることが目的である。ポリグラフモニターシステムと皮膚電極による電気伝導度、加速度脈波測定システム、心拍変動解析、SpO2モニタなどの測定に加えて、MostGraph-01システムを新たに加えた新しい評価システムを構築ため新たに作成したソフトウエアを用いて、呼吸数、呼吸深度(1回換気量)、I:E比(吸気相と呼吸相の時間比)などの呼吸パターン指標に加え、コヒーレンス等を使った呼吸の安定性やゆらぎに関する指標を新たに記録し表示し、出力可能とした。健常ボランティアの測定を試み同じ人で繰り返し測定することで、測定にかかわる個人の精神状態という観点での「雑音」の消去で3回目の測定をもって標準化することにした。「意識」をしない呼吸は非常に達成困難ではあるが、そのための訓練や声がけの方法などマニュアル化して、安静呼吸を行わせる標準的な方法を確立させた。使用機器であるMostGraphは、通常の使い方ではないために、実験用に適した状況に改良しなければならなかったが、その改良の試行錯誤に時間がかかった。今後は、反応指標を見極め、測定項目と人数をしぼって実験することにしたい。使用機器であるMostGraphを通常の使い方ではないために、実験用に適した状況にしなければならなかったが、その改良に時間がかかった。今後は、測定項目と人数をしぼって実験することにしたい。測定の方法は標準化の目途がついている。データの解釈について検討をさらに加えていき、平行して被験者の心理評価を行う。両データの突合については解析途上である。今年度に残った課題について、解決をしていき、ボランティアの測定につなげていく。
エンドトキシン結合蛋白と処理機構の解明-肝硬変治療への応用-

まず,生体内に近い条件をin vitro実験系で達成するために,Et結合蛋白(LBP)存在下におけるマクロファージ機能の評価を行った。すなわち,SD系雄性ラットよりKupffer細胞,肺胞マクロファージ,腹腔マクロファージを採取し,同細胞数条件にそろえ,1%ラット血清添加(LBP存在)あるいは非添加時(LBP非存在)条件下でE Coliエンドトキシン(Et)で刺激し,培養液中のTNF-α濃度を測定した。その結果,各マクロファージによりTNF-α産生能に著明な差(Kupffer細胞<腹腔マクロファージ<肺胞マクロファージ)があり,LBP添加によりTNF-α産生能が624倍増強することが判明した。次に,ラット肝硬変モデルにおいて各種マクロファージ機能を評価するとともに肝硬変病態および肝癌発育とマクロファージ機能との関連性について検討した結果,肝硬変ラットではTNF-α,IL-1β産生能がKupffer細胞で低く,肺胞マクロファージで高かった。また,硬変肝ではIL-1βとTNF-α含有量は正常肝に比較して低く,肝癌組織ではKupffer細胞の消失とともにこれらサイトカインが著減していた。プロスタグランジン受容体アゴニストを各種ラットマクロファージに添加すると,Et刺激時のKupffer細胞,脾マクロファージのTNF-α産生が抑制され,肝細胞との混合培養系において,Et刺激時低下した肝細胞のアルブミン産生を回復する傾向にあった。これらの成績はマクロファージのサイトカイン産生がEt結合蛋白により影響されること,肝硬変ではマクロファージ機能異常がありこれが病態進展,肝癌発育に関係している可能性があること,マクロファージ機能を調整することにより,肝病態が改善する可能性があることを示唆している。今年度は、生体内に近い実験条件としてエンドトキシン(Et)結合蛋白(Lipopolysaccharide binding protein:LBP)存在下における生体内マクロファージのサイトカイン産生能を検討した。すなわち、SD系雄性ラットよりKupffer細胞、肺胞マクロファージ、腹腔マクロファージを採取し、同細胞数条件(5X10^4 cells/ml)にそろえ、1%ラット血清添加(LBP存在)あるいは非添加時(LBP非存在)条件下でE Coli Et 100ng/mlで刺激し、3時間培養後、培養液中のTNF-α濃度を測定し、TNF-α産生能の指標とした。その結果、Kupffer細胞、腹腔マクロファージ、肺胞マクロファージのTNF-α産生能は、LBP非存在下ではそれぞれ21.2、127.5、9.9pg/ml(平均)、LBP存在下ではそれぞれ149.0、932.5、241.2pg/ml(平均)であり、各マクロファージによりTNF-α産生能に著明な差があり、LBP添加によりTNF-α産生能が624倍増強することが判明した。この結果より、今後はマクロファージ機能をLBP存在下で検討すべきであろうとの判断に立ち、これらの細胞をアルコール(エタノール10、50、100mM)存在下に前処置した時にTNF-α産生能がどうなるかを次に検討した。その結果、エタノール添加により、これら細胞のTNF-α産生能は抑制されるが、LBP存在下では肺胞マクロファージのTNF-α産生能が高値に留まることが判明した。この成績は、アルコール摂取時に肺胞マクロファージが多量の細胞障害性TNF-αを放出することを間接的に支持するものであり、今後さらにエタノール慢性投与ラット、肝硬変ラットでも同様の成績が得られるか否か検討の予定である。今年度は肝硬変ラットの各種マクロファージ機能を検討した。

すなわち、チオアセタマイド6ヶ月間投与肝硬変ラットとコントロールラットからKupffer細胞、脾マクロファージ、肺胞マクロファージを採取し、同細胞数条件にそろえ、蛍光ラテックスビーズの摂取能ならびにLPS存在下、非存在下でのTNF-α、IL-1β、IL-6、IL-10産生能を検討し、以下の結果を得た。1)肝硬変ラットではコントロールラットに比べ、Kupffer細胞の平均蛍光強度が有意に低く、肺胞マクロファージの平均蛍光強度が有意に高く、脾マクロファージでは有意差を認めなかった。2)LPS非刺激下のKupffer細胞培養上清中TNF-α濃度は、肝硬変ラットで有意に低値であったが、肺胞マクロファージ、脾マクロファージではコントロールと変わらなかった。LPS刺激下のKupper細胞培養上清中のTNF-α濃度は、肝硬変ラットで有意に低値で、肺胞マクロファー培養上清中のTNF-α濃度は肝硬変ラットで高値であった。3)肝硬変ラットにおけるマクロファージ培養上清中のIL-1β濃度は、コントロールラットに比べ、LPS刺激下、非刺激下いずれにおいても、Kupffer細胞で低く、肺胞マクロファージ、脾マクロファージで高い傾向にあった。4)各細胞培養上清中のIL-6濃度は、LPS刺激下、非刺激下いずれにおいても、肝硬変ラットとコントロールラット間で差を認めなかった。5)LPS非刺激下の肺胞マクロファージ培養上清中のIL-10濃度は、肝硬変ラットで有意に高値であったが、Kupffer細胞、脾マクロファージについてはコントロールと変わらなかった。LPS刺激下のKupffer細胞培養上清中のIL-10濃度は、肝硬変ラットで有意に低値であったが、肺胞マクロファージ、脾マクロファージについてはコントロールと変わらなかった。以上のように、肝硬変では各種マクロファージの機能が変化し、病態形成にかかわっている可能性が示唆された。今年度は実験動物としてSD系雄性ラットを用い、コントロール健常ラットにおける各種マクロファージのサイトカイン産生能に及ぼすマクロファージ機能調整剤(プロスタグランジン誘導体EP-4)の影響について基礎的検討を行った。この際、生体内に近い実験条件を意識してエンドトキシン(Et)結合蛋白(Lipo-polysaccharide binding protein : LBP)存在下における検討を加えた。すなわち、1%ラット血清添加(LBP存在下)および無添加(LBP非存在下)の両条件下においてE Coliエンドトキシン(Et)100ng/mlで各種マクロファージを刺激し、3時間および6時間培養後の培養液中TNF-α濃度を測定したが、このEt刺激に先立ち、EP-4 0M,10^<-10>M,10^<-9>M,10^<-8>M,10^<-7>M存在下で1時間細胞を前培養することにより、EP-4の影響を検討した。Kupffer細胞では1%ラツト血清添加、無添加いずれの条件下でもLPS刺激時のTNF-α産生が10^<-9>M以上の濃度のEP-4添加により用量依存性に有意に抑制された。これに対し、肺胞マクロファージでは1%ラット血清添加、無添加いずれの条件下でもLPS刺激時のTNF-α産生はKupffer細胞より有意に多く、かつこれはEP-4添加により影響を受けなかった。また、脾マクロファージのTNF-α産生はKupffer細胞の場合よりはるかに少なかったが、EP-4は10^<-10>M以上の濃度でこれを有意に抑制した。
3次元自己組織化量子ドット超格子の物性制御と太陽電池応用

InAs/GaAsSb系タイプII量子ドットを応用した中間バンド型太陽電池の作製と特性評価の研究を行った。励起キャリアの長寿命化の効果により、中間バンドを介した2段階の光吸収過程を室温で明瞭に観察することに成功した。次に、量子構造における光励起キャリアの励起・緩和過程を超高速で追跡し、光応答特性を明らかにするため、ポンプ・プローブ方式の超高速発光寿命特性を解析した。Siを直接ドープしたInAs/GaAs量子ドットでは無輻射遷移の抑制効果の励起エネルギー依存の詳細を明らかにするとともに、直接ドープによってチャージした量子ドットでは光励起したキャリアが再び基底状態にまで緩和する過程を抑制できることを見出した。さらに、量子ドット超格子により形成された中間バンドは、量子ドット端面からの発光がTEモード、TMモードが等価に近づくことで形成が確認できる。InAs量子ドットのスペーサー層の膜厚コントロールによるEL発光の偏光依存性について測定を行った結果、中間層10nmの試料においてはTM偏光の発光が大きくなっており、量子ドット間の結合が強くなっていることを確認した。本年度は、高効率太陽電池の実現に必要な高密度自己組織化量子ドット超格子の作製、及び量子ドットへの直接ドーピングによる中間バンド準位のフェルミエネルギー制御の検討を行った。まずGaNAs化合物材料を歪み補償中間層として用い、InAs量子ドットをGaAs基板上に多層にわたって自己組織化成長させる技術の開発と最適化を行った。またInP(311)基板上におけるInAs量子ドット形成の高密度化について詳細な検討、および最適化を行った。歪補償法を用いた自己組織化InAs量子ドットの多重化の最適化を行い、300層の積層構造を結晶品質の劣化なく作製することに成功した。この積層数、および量子ドット密度は世界最高値である。さらに歪補償法を応用して異なるサイズの量子ドットを一つのサンプルに積層する構造を作製し、光吸収により形成されたキャリアがどの程度移動できるかを調べることのできるサンプルの作製に成功した。本構造を詳しく評価することにより、高効率太陽電池作製のためのキャリア移動に関する重要な知見が得られるものと考えられる。一方、量子ドット超格子内に形成された中間バンドにおいて光キャリアがどのような過程を経るのかという点について、時間分解分光法等によってサブピコ秒の分解能で追跡し解析を行った。その結果、連続的に励起した量子ドット中間バンドの再結合損失が赤外超高速パルス光照射によって抑制され、強励起下では中間バンドから伝導帯へ光励起できることを見出した。本年度は、高効率太陽電池の実現に必要な高密度自己組織化量子ドットの作製技術の高品質化、及び量子ドットへの直接ドーピングを施した中間バンド型太陽電池の作製と特性評価の研究を行った。特に、GaAs(311)B高指数面基板上に成長させたInAs量子ドットは整列性・サイズ均一性に優れており、結晶品質が良いことが分かった。その結果、中間バンドを介した2段階の光吸収過程を室温で明瞭に観察することに成功した。また量子ドットに不純物ドーピングを行うことにより、この2段階光吸収レートが増大することを実証した(東大)。一方、太陽電池動作における効率の良い電流の取り出しと動作中のキャリアの平衡状態は、ナノスケールの量子構造に顕著に影響を受けるため、その特性の詳細な解析はセルの開発に不可欠である。そこで、光生成されたキャリアの変化を動的に追跡するために、超高速発光寿命評価を実施し、不純物制御したInAs量子ドットにおける無輻射遷移の抑制効果やホットキャリアの時間的変化を明らかにした(神戸大)。また昨年度に引き続き、InP(311)基板上におけるInAs量子ドット形成の高密度化について詳細な検討、および最適化を行い中間層膜厚を減少させることで量子ドットの結合状態形成によるものと考えられるPLピークのレッドシフトを観測することに成功した。さらに歪補償法を応用して異なるサイズの量子ドットを一つのサンプルに積層する構造を作製し、広帯域な発光を電流注入により実現した(情報通信機構)。以上の成果は、広帯域の光を吸収する高効率太陽電池作製のための重要な知見を与えている。本年度は、InAs/GaAsSb系タイプII量子ドットを応用した中間バンド型太陽電池の作製と特性評価の研究を行った。キャリア寿命を長くできた結果、中間バンドを介した2段階の光吸収過程を室温で明瞭に観察することに成功した。また順バイアスして量子ドットへのキャリア注入を行うことにより、この2段階光吸収レートが増大することを実証した(東大)。

ナノスケールの量子構造における光励起キャリアの励起・緩和過程を超高速で追跡し、光応答特性を明らかにするため、ポンプ・プローブ方式の超高速発光寿命特性を解析した。Siを直接ドープしたInAs/GaAs量子ドットでは無輻射遷移の抑制効果の励起エネルギー依存の詳細を明らかにするとともに、直接ドープによってチャージした量子ドットでは光励起したキャリアが再び基底状態にまで緩和する過程を抑制できることを見出した。一方、InAs/GaAs量子ドットにおける多段光励起過程の観測によって、従来は透過して損失となっていた赤外光の光吸収を定量的に評価することに成功した(神戸大)。量子ドットの中間バンドを利用した太陽電池応用の際は量子ドット間に結合状態が形成され、中間バンドを介した吸収増加が期待されるが、発光の観点からすると量子ドット端面からの発光がTEモード、TMモードが等価に近づくことで確認できる。そこでInAs量子ドットのスペーサー層の膜厚コントロールによるEL発光の偏光依存性について測定を行った。中間層10nmの試料においてはTM偏光の発光が大きくなっており、量子ドット間の結合が強くなっていることを確認した。歪補償法を用いることにより中間層の膜厚はさらに薄くできるものと考えられるため、より強い結合の量子ドット積層構造が作成可能であると考えられる。(情報通信機構)。量子ドット太陽電池の高効率化に向けては、高密度の量子ドットの積層成長技術の研究、及び量子ドット構造中における光吸収、また電流として取り出されるまでのキャリアダイナミクスに関する研究の両方を並行して進めることが重要である。この点において、本研究は非常に順調に進展している。24年度が最終年度であるため、記入しない。中間バンド型量子ドット太陽電池では、量子ドットにより形成される準位を介した2段階の光吸収過程を最大化させることが鍵となる。本研究において、この2段階光吸収過程による電流生成を室温で実証することに世界で初めて成功しているが、まだその割合が少ない。今後はさらなる量子ドットの高密度化とキャリア寿命の制御に関する研究項目を予定通り推進する。
サハリン大陸棚石油・天然ガス開発にともなう「開発と環境」に関する学際的研究

1999年7月にサハリン大陸棚においてサハリンIIが石油開発を開始したことから、原油流出の蓋然性が高まり、流出を想定してどのように防除するかの問題を地域住民と共に検討した。具体的には以下のような研究方法をとった。1)研究会の開催。毎年34回の研究会を行い、関係省庁、環境NGO、一般市民にも開放して意見交換を行った。特に、サハリン沖の石油開発を念頭に入れて第一管区海上保安本部が北海道排出油防除計画を、北海道が流出油事故災害対応マニュアルを作成し、研究会で詳細に亘って内容を検討した。このことは起こりうる事故防除対策に貢献できる。2)市民講座の開催。平成1112年には紋別および稚内において合計3回の市民セミナーを開催した。多数の地域住民が参加し、原油が流出した場合にどのように対応するか、を検討できた。3)ホームページの開設。広報活動としては、北海道大学スラブ研究センターのWebサーバに「サハリンの開発と環境」のホームページを開き、研究会の内容を公開した。オホーツク海でのロシアの石油開発は海を共有する北海道にとっても直接的な関心事であり、万一の原油流出の場合どのように防除するか、平成12年には北海道とサハリン州及びアラスカ州との間に環境に関する協定覚書が結ばれ、一応の緊急時連絡体制がとられることになった。しかし、運用面では依然として多くの問題が残されている。今後、さらに大規模開発に移行するようになれば、それに伴って新たな問題が発生するために、引き続き検討を重ねる必要がある。1)研究会の開催。2)市民講座の開催。平成10年度には、北海道とロシア・サハリン州が共有するオホーツク海でどのようなせ石油、天然ガス開発が始まろうとしているのか基礎的な調査を行い、「開発と環境」の問題を道民に啓発することを目的とした。そのために合計5回の研究会を実施し、研究チームのみならず、海上保安庁小樽本部、北海道経済連合会、北海道庁、マスコミ、NGOにも門戸を開き、開かれた研究会を目指した。これらの研究会で報告、議論されたことは、サハリン大陸棚の石油、天然ガス開発状況、ロシア連邦の環境政策、サハリン現地調査報告等である。また、オホーツク沿岸住民にとって航行するタンカーからの原油流出事故の想定は現実的な問題であり、本研究チームは平成11年1月末に北海道・紋別市において市民セミナーを開催した。オホーツク沿岸の地方自治体、海上保安庁、漁業者、建設業界、一般市民合計85名が参加し、パネラーとなった分担者の見解に耳を傾けた。石油開発が現実のものになるに伴い、北海道も「緊急防災計画」を作成する必要があるが、コンセンサスを得られていないのが現実である。1999年7月から週1度の頻度で海象条件の厳しいオホーツク海を原油タンカーが航行することになり、日ロ政府間および北海道・サハリン州間で事故防止の協力関係の構築が急がれている。本研究がしばしばマスコミに取り上げられ、道民への啓発に努めたことによって危機管理体制の必要性が次第に浸透してきている。平成11年7月末に、サハリン島北東部に位置するアストフスコエ鉱区で石油開発が開始されたことから、研究の主眼を海洋での原油流出の可能性とその対応においた。とくに、5月の「北方ユーラシアの開発と環境」に関する連続7回の公開講座には80名が参加し、市民の関心を呼び起こした。また、原油流出の場合北海道オホーツク沿岸において大きな被害が想定されることから、平成12年2月に「MONBETU2000シンポジウム」(紋別市)を開催し、200名の参加を得、原油流出対応策が議論された。基礎的な調査・研究については、その成果が合計5回の研究会で検討された。

それらは、本年度研究計画についての討議、E.ニキーチナ報告「1990年代の環境政策の成功と失敗」、大塚夏彦報告「原油流出に伴う被害想定」、山村悦夫報告「地理情報システムによるサハリンの地域環境概要」、皆川修吾・北川弘光・吉田東海雄報告「海洋汚染に関するノルウエーのロシアとの協力および油流出防止対策」、中尾繁報告「オリマルジョンと界面活性剤が貝類に与える影響」である。平成11年度は、北海道大学スラブ研究センターのなかに「サハリンの開発と環境」に関するホームページを開設し、研究成果の共有に努めた。サハリン島北東部での石油開発開始直後、原油流出事故が発生し、本研究による警告が現実のものとなったことから、本研究の意義が改めて評価され、学問的な研究と社会との適合の重要性が再認識された。ただ、オホーツク海の海洋における海象条件のモニタリング、調査はすぐに結論づける性格のものではなく、また費用がかかることから、継続的な調査が必要である。平成12年度は、前年7月にサハリンIIが石油開発を開始したことから、原油流出の蓋然性が高まり、流出を想定してどのように防除するかの問題を地域住民と共に検討した。具体的には以下のような研究方法をとった。1)研究会の開催。2回の研究会を行い、関係省庁、環境NGO、一般市民にも開放して意見交換を行った。特に、サハリン沖の石油開発を念頭に入れて第一管区海上保安本部が北海道排出油防除計画を、北海道が流出油事故災害対応マニュアルを作成し、研究会で詳細に亘って内容を検討したことは、起こりうる事故防除対策に貢献できる。2)市民講座の開催。平成12年11月には稚内において市民講座「稚内2000:タンカーからの原油流出事故にどう備えるか」の市民講座を開設した。休日にも関わらず130名が参加したことは、地域住民にいかに重要な問題であるかを物語っている。3)ホームページの開設。広報活動としては、北海道大学スラブ研究センターのWebサーバに「サハリンの開発と環境」のホームページを開き、研究会の内容を公開した。オホーツク海でのロシアの石油開発は海を共有する北海道にとっても直接的な関心事であり、万一の原油流出の場合どのように防除するか、平成12年には北海道とサハリン州及びアラスカ州との間に環境に関する協定覚書が結ばれ、一応の緊急時連絡体制がとられることになった。しかし、運用面では依然として多くの問題が残されており、本研究は現状分析にとどまった。今後、さらに大規模開発に移行するようになれば、それに伴って新たな問題が発生するために、引き続き検討を重ねる必要がある。
超平坦化CMP能を有するセリア複合ソフト研磨材の開発

半導体シリコン基板やガラス基板の平滑加工技術は, IT産業を支える根幹技術として極めて重要である。とくに大口径シリコン基板が実用段階に入った現在,これまで以上の高い平滑性を達成できる研磨・研削技術が求められている。一般に使用されてきた無機系研削・研磨材(砥粒)は,硬く不定形で凝集しやすいため,表面にスクラッチやひずみを生じることがある。とくにガラス基板において、研磨剤として、よく用いられるセリアは、レアアースであり、その価格の高騰により、使用量低減化が求められている。そこで、ガラス研磨のためのセリアの低減化と代替材料の探索を念頭に置き、本研究では1)無機材料と高分子マトリックスを用いること、2)粒子表面にカチオン性、キレート官能基を用いることを念頭に置き,セルロース/セリア複合粒子を調製し、ガラス基板平坦化のためのケミカルソフト研磨材を開発した。さらにカチオン性ポリアクリル酸微粒子も調製し,その研磨能を評価した。光学レンズ用ガラス基板や磁気ディスク用基板など、ガラス材用研磨材としては酸化セリウム(セリア)が汎用されている。セリアは、シリカ系やアルミナ系の研磨材に比べて硬度は低いが、その格子欠陥とガラスの間にCe-O-Si結合が形成される化学作用によって、他の研磨材では得られない研磨特性を示す。しかしながら、LSIの微細化・高密度化、多層化に伴って、絶縁膜および透明導電膜等の複合絶縁膜となっている。これは柔らかくて、もろく、スクラッチが生じやすいため、研磨速度を著しく、低くしなければならない。したがって、セリア自体の化学作用のみでは、研磨速度が遅いために、研磨液に環境に負荷をかける化学作用剤を投与するのが現状である。先に、申請者らは無機材料とセルロースを複合粒子化し、表面電荷との関係から、粒子表面の機能を調節できることを確認した。さらに従来のダイヤ研磨に比較して、ポリマーの緩和作用により、シリコンウエハにリング状の加工痕を残さず、鏡面化できることが確認された。ポリマーの緩和作用が複雑な異種材料が共存するガラス面の精密研磨に良好な環境を与えると考え、1)セルロースを用いて、セリア、酸化クロム、ジルコニアおよびダイヤなど硬質無機材料と複合マイクロ微粒子化した。表面分析を行なうことができた。2)粒子表面に化学修飾基として、1)カチオン性の官能基、2)アニオン性の官能基、3)緩衝機能、キレート機能を有する官能基、4)粘性機能を有する親水性ポリマーを導入できた。3)キレート機能、粘性機能、エッチング機能、酸化防止機能、緩衝能を併せもち、しかも硬・軟質度が制御されたポリマー/セリア複合球状粒子を開発した。5)透明導電膜などのソフトな面を削る研磨材にも応用展開を図った。ガラス材用研磨材として汎用されている酸化セリウムは、シリカ系やアルミナ系の研磨材に比べて硬度は低いが、その格子欠陥とガラスの間のCe-O-Si結合による化学作用によって、他の研磨材では得られない研磨特性を示す。セリア自体の化学作用のみでは、研磨速度が遅いために、研磨液に環境に負荷をかける化学作用剤を投与するのが現状である。さらに従来のダイヤ研磨と比較して、ポリマーの緩和作用により、シリコンウエハに加工痕を残さず、鏡面化できることを確認している。ポリマーの緩和作用が複雑な異種材料が共存するガラス面の精密研磨に良好な環境を与えると考え、粒子表面に、1)カチオン性および、2)アニオン性の官能基を導入して、透明導電膜などのソフトな面を削る研磨材にも応用展開を図った。具体的には、ポリマービーズの表面へアミノ基の導入を行い、ガラス研磨のエッチングが可能な表面を持つ、アミノ化ポリマービーズを調製した。アミノ化ポリマービーズを用いて、回転式研磨装置により、石英ガラス研磨を行ったところ、基材の表面粗さが改善され、アミノ基の効果を確認した。アミノ化ポリマービーズと同様に、カルボキシル化ポリマービーズを調製したが、水中で凝集してしまい、研磨性能の向上は見られなかった。アミノ基導入量が3.84.6meq/gのアミノ化ポリマービーズを用いて、透明導電膜の研磨を行ったところ、表面粗さの改善により、導電性が向上することを確認した。異なる3種類の粒径(8、15、30μm)のアミノ化

ポリマービーズを用いた場合、粒径15μmのものが最適であり、高い研磨効果を確認できた。【研究の目的】光学レンズ用ガラス基板や磁気ディスク用基板など、ガラス材用研磨材としては酸化セリウム(セリア)が汎用されている。セリアは、シリカ系やアルミナ系の研磨材に比べて硬度は低いが、その格子欠陥とガラスの間にCe-O-Si結合が形成される化学作用(T.Izumitani et al.Glass Technol,1971)によって、他の研磨材では得られない研磨特性を示す。しかしながら、絶縁膜および透明導電膜等の複合絶縁膜に対して、セリア自体の化学作用のみでは、研磨速度が遅いために、研磨液に環境に負荷をかける化学作用剤を投与するのが現状である。今回、セリアなど、無機材料の低減化を念頭に置きながら、ポリマー粒子表面に化学作用剤を修飾し、粒子表面の機能を増幅することを目的とした。さらに従来の研磨システムに比較して、ポリマーの緩和作用により、加工痕を残さず、平滑化することを検討した。【研究内容および実績】1)ポリマー粒子を調製し、2)粒子表面に化学修飾基として、1)カチオン性の官能基、2)アニオン性の官能基、3)緩衝機能、キレート機能を有する官能基、4)粘性機能を有する親水性ポリマーを導入し、3)キレート機能、粘性機能、エッチング機能、酸化防止機能、緩衝能を併せもち、しかも硬・軟質度が制御された無機材料の配合比を制御したポリマー/セリア複合球状粒子を開発した。4)SiO_2および有機SiO_2や酸化物半導体が共存する絶縁膜や導電膜のような複雑なガラス系材料を迅速に効率よく平滑化する多重モードの研磨能を有するケミカル研磨材を創成した。