hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Diamond-like-carbon による用途別高開存率人工血管の新規開発

ビーグルを用いて、片側の頸動脈にDLCコーティングePTFE人工血管、反対側頸動脈に通常のePTFE人工血管を用いて動脈置換術を行い、DLCコーティング有無で開存を比較検討した。DLCコーティング人工血管では薄く均一な新生内膜ができているのに対し、通常の人工血管では内膜が不均一に肥厚しさらに肥厚した内膜に解離が生じていることが観察された。また、人工血管内の開存率はDLCで良好であった。同様のDLCの効果はePTFE人工血管をシャントに使用した場合にも認められた。シャントとしてDLCコーティングePTFEを使用した場合、DLCコーティングありでは動脈吻合部近く、シャント中央部での開存性が良好であった。静脈側吻合部近くでは不均一な新生内膜増生が認められるがその内容は非常な疎なものであり、内腔は開存していた。しかし、DLCなしの通常のePTFE人工血管では、動脈側吻合部近くの内膜増生はDLCと同等だが、人工血管中央部に疎で分厚い新生内膜を認め、静脈側吻合部近くは密に基質化した新生内膜が発育し人工血管内腔を閉塞していた。内シャントでは通常人間にePTFE人工血管を使う場合に、静脈側の吻合部周囲の狭窄が一番問題とされ、その発生頻度はほぼ必発である。静脈側の新生内膜肥厚が強く開存率が低下するという結果は臨床で経験する所見と一致する。また、その新生内膜増生はDLCコーティングで抑制されているものと考えられた。しかし、問題点も明らかになってきた。動脈ー人工血管吻合、静脈ー人工血管吻合ともに、吻合部は高度狭窄もしくは閉塞する場合が多く、この現象にDLCの有無で有意差はなかった。糸に対する反応なのか?吻合操作でDLCが剥がれてしまっているのか将来的には原因検索が必要である。野生動物では人工血管閉塞はヒトより発生しやすく、生存期間を短縮することも検討している。現在各種組織染色施行中である。当該年度はビーグル犬を用いて、動脈置換術を行い、その開存率と組織学的な開存の状態を観察することを目標としていた。当初はDLCコーティングePTFEによる人工血管置換術が6サンプル、DLC非コーティングePTFEによる人工血管置換術が6サンプルが目標であったが、目標は達成された。また、開存の状態がDLCで予想通り良い傾向にあることを組織学的に証明できた。しかしながら、吻合部が高度狭窄・閉塞しやすく、開存した状態のサンプルデータが少なく、追加実験を検討中である。野生動物では人工血管に対する反応が過敏で過剰な新生内膜が発育しやすく、容易に閉塞する。いままでの報告でも生存期間は4週から8週であり、この種の実験でそれ以上の生存期間で行うStudyがほとんどないのは高確率な吻合部高度狭窄・閉塞が原因と思われる。生存期間を4週間、もしくは6週間に短縮した方が、閉塞前のデータが数多く採取でき有意義であると考えられる。また、動脈置換の実験が順調に進行したことから、H30年度以降に予定していた内シャント設置術の実験もいくらか前倒しで試行できた。また組織サンプルの染色も順調にすすんでいる。動脈置換術の追加実験を行う事を考えるとその進捗はほぼ予定通りであると思われる。今年度、当施設ではヤギを扱えるようになった。ヤギはビーグルより頸が長く、頸部の動脈置換術や内シャント設置術が格段に行いやすい。またビーグルより動物のコストが格段に安く、追加実験を行う余裕ができる。今後はビーグルは用いずにヤギで計画の実験を行っていく。また、当初の計画では内シャント設置後8週間で静脈置換術を追加で行いさらに8週生存と考えていたが、吻合部狭窄の発生頻度上、8週間x2の生存期間はまず確実に吻合部閉塞が発生するので現実的でない。まずは4週間生存で内シャント設置術のみの実験を行いそのサンプルがDLCと非DLCで6例ずつそろってから、静脈置換術を含めた2段階の手術手技が可能かどうか検討したい。その方が、次につながる何らかのデータが出やすいものと思われる。また、動脈置換術で得たサンプルは各種免疫染色、蛍光染色を集めたサンプルで試行していく。人工血管置換術後の細胞の誘導状態がDLCと非DLCでどのように異なるのか?データを得ていくつもりである。また、吻合部についてはDLCの手術手技操作による剥離が問題である可能性がある。こちらについては別途予算を獲得して、1度吻合操作後に吻合部の組織を人工血管を含めて採取し、電子顕微鏡で人工血管のDLCコーティング表面の状態を確認する研究を予定している。シャント設置術の比較実験は平成30年度から平成31年度にかけて予定通り施行する予定である。内シャント設置術で得た組織のサンプルも随時染色して組織の違いを確認していく。また当研究チームでは新しい性能を付加したDLCを開発中であり、こちらも別途予算で従来のDLC以上に人工血管に適したDLCが無いか検討する予定である。

同様のDLCの効果はePTFE人工血管をシャントに使用した場合にも認められた。シャントとしてDLCコーティングePTFEを使用した場合、DLCコーティングありでは動脈吻合部近く、シャント中央部での開存性が良好であった。静脈側吻合部近くでは不均一な新生内膜増生が認められるがその内容は非常な疎なものであり、内腔は開存していた。しかし、DLCなしの通常のePTFE人工血管では、動脈側吻合部近くの内膜増生はDLCと同等だが、人工血管中央部に疎で分厚い新生内膜を認め、静脈側吻合部近くは密に基質化した新生内膜が発育し人工血管内腔を閉塞していた。内シャントでは通常人間にePTFE人工血管を使う場合に、静脈側の吻合部周囲の狭窄が一番問題とされ、その発生頻度はほぼ必発である。静脈側の新生内膜肥厚が強く開存率が低下するという結果は臨床で経験する所見と一致する。また、その新生内膜増生はDLCコーティングで抑制されているものと考えられた。しかし、問題点も明らかになってきた。動脈ー人工血管吻合、静脈ー人工血管吻合ともに、吻合部は高度狭窄もしくは閉塞する場合が多く、この現象にDLCの有無で有意差はなかった。糸に対する反応なのか?吻合操作でDLCが剥がれてしまっているのか将来的には原因検索が必要である。野生動物では人工血管閉塞はヒトより発生しやすく、生存期間を短縮することも検討している。現在各種組織染色施行中である。当該年度はビーグル犬を用いて、動脈置換術を行い、その開存率と組織学的な開存の状態を観察することを目標としていた。当初はDLCコーティングePTFEによる人工血管置換術が6サンプル、DLC非コーティングePTFEによる人工血管置換術が6サンプルが目標であったが、目標は達成された。また、開存の状態がDLCで予想通り良い傾向にあることを組織学的に証明できた。しかしながら、吻合部が高度狭窄・閉塞しやすく、開存した状態のサンプルデータが少なく、追加実験を検討中である。野生動物では人工血管に対する反応が過敏で過剰な新生内膜が発育しやすく、容易に閉塞する。いままでの報告でも生存期間は4週から8週であり、この種の実験でそれ以上の生存期間で行うStudyがほとんどないのは高確率な吻合部高度狭窄・閉塞が原因と思われる。生存期間を4週間、もしくは6週間に短縮した方が、閉塞前のデータが数多く採取でき有意義であると考えられる。また、動脈置換の実験が順調に進行したことから、H30年度以降に予定していた内シャント設置術の実験もいくらか前倒しで試行できた。また組織サンプルの染色も順調にすすんでいる。動脈置換術の追加実験を行う事を考えるとその進捗はほぼ予定通りであると思われる。今年度、当施設ではヤギを扱えるようになった。ヤギはビーグルより頸が長く、頸部の動脈置換術や内シャント設置術が格段に行いやすい。またビーグルより動物のコストが格段に安く、追加実験を行う余裕ができる。今後はビーグルは用いずにヤギで計画の実験を行っていく。また、当初の計画では内シャント設置後8週間で静脈置換術を追加で行いさらに8週生存と考えていたが、吻合部狭窄の発生頻度上、8週間x2の生存期間はまず確実に吻合部閉塞が発生するので現実的でない。
非貴金属系複合酸化物電極触媒の先導的研究

工業電解の目的反応がカソードでの還元反応であることが多く、このとき対極のアノード反応には水を分解する酸素発生反応が選択される。酸性電解質中での酸素発生反応の電位で安定な物質は貴金属ならびにチタン、タンタルなど弁金属とも呼ばれる4,5族酸化物や貴金属酸化物に限られており、工業電解用の実用電極としては寸法安定性電極(DAE)と呼ばれるチタン系基材に貴金属酸化物を熱分解担持したものが用いられる。貴金属の担持量は1m2あたり数十g程度であり、実用上、貴金属使用料を削減しなければならない。とくに、再生可能エネルギーから大規模に水素を製造してエネルギー利用する場合には担持量削減の要求は大きい。4,5族金属酸化物は耐食性が優れているものの、一般的には電気的に絶縁性で電極触媒には使用されない。しかし、マグネリ相の低次のチタン酸化物は黒鉛並みの電導度があり、欠陥や炭素や窒素を含有する4、5族酸化物は光触媒や酸素還元電極触媒としての機能があることが報告されている。そこで本研究では、チタン基材の表面を様々な酸素濃度で焼成し、酸化チタン自体の安定性を議論するとともに、イリジウム担持量を担持量が0.02 mg/cm2と、通常の工業電解用電極の1/501/100以下として酸素発生触媒能及び耐久性の評価を行った。その結果、1000°C程度の高温、低酸素分圧化で酸化したチタン表面は通常の工業電解で用いられる500°C空気中で酸化したチタン表面より電子伝導性、高電位での安定性ともに優れていた。また、酸化イリジウムを微量担持したときの酸素発生電極活性、耐久性ともに優れた性質を示した。本材料の触媒活性が酸化イリジウムの高比表面積化の効果で説明できるのか、それとも酸化イリジウムと酸化チタンの相互作用によるものであるかは明確ではないが、今後の貴金属使用量を低減した電極触媒材料開発に方向性を与える結果である。Ti上に耐食性のある電子伝導性酸化物層を形成して酸素発生電極の担体とし、非貴金属酸化物系の酸素発生電極触媒との複合材料を開発し、その学理を探求することを目的としている。その第一段階として電子伝導性酸化物薄膜の形成を検討した。TiO2を約1050°C、4%H2/Arで還元処理することによりTi4O7が生成することは予備検討段階で分かっている。そこで、基板のTi表面に緻密なTi4O7を形成するために、Tiを空気中900°Cで1時間酸化してTiO2を形成した後、約1050°C、4%H2/Arで120時間還元処理して酸化被膜を還元したところ、多孔質の酸化物が生成し十分な機械的強度は得られなかった。そこで、還元処理条件を1050°C、10hで% H2 - 0.005% O2 - Ar、1.6% H2 - 0.006% O2 - Ar、1.3% H2 - 0.0067% O2 - Ar、1.1% H2 - 0.0071% O2としたところ、1.1% H2 - 0.0071% O2では比較的緻密な酸化物層が形成された。この酸化物層はTiO2層と比較して非常に高い電子伝導性を示したが、電極触媒担体としては不十分な値であった。そこで、Ti上にTiO2を形成してから還元処理するプロセスではなく、Ti上に直接Ti4O7層が形成できる雰囲気、温度、並びに時間の熱処理条件を探索した後、電極触媒との複合化を試みる。本年度は材料の調製法を中心に検討を進め、Ti上に耐食性のある電子伝導性酸化物層を形成する条件を探索した。現状は電極触媒担体として電子伝導性は不十分であるが、酸化物層はTiO2層と比較して非常に高い電子伝導性を示す層を形成することに成功し、また緻密なTi4O7層を得るための熱処理条件の指針を得ることができた。SPE水電解は再生可能エネルギーを用いる高効率水素製造技術として重要である。しかし、酸素発生電極触媒にIr系貴金属酸化物が使用されているため、低コスト化が課題であり、触媒を微細化して利用率を高めるために担体に担持することが有効である。高電位で安定な導電性酸化物の担体材料として、Ti4O7などが報告されている。酸性溶液中での酸素発生電極は工業電解でも重要であり、チタンを基材とした酸素発生用のDSA(寸法安定性電極)が使用されており、DSAでも触媒の有効利用が必要であるが、触媒とチタン基材間の酸化物の状態などに不明点があり、省貴金属は進んでいない。そこで、本研究では、SPE水電解の担体や酸素発生用DSAの基礎検討として、低酸素分圧で熱処理してチタン表面に形成した導電性酸化チタンの電気化学的安定性ならびにIrO2を微量熱分解被覆した導電性チタン酸化物の寿命評価を行った。作製した電極の薄膜XRDでは、空気中500°C,1 h焼成した電極は、基材であるTiのピークのみが確認されたが、電極表面の色が変化していることから、酸化物被膜が生成されたと考えられる。また、p(O2)=1.84×10^-17で1050°C,10 h焼成を行った電極は、TiO2のピークが確認された。

一方、20 hやp(O2)=1.43×10^-17で1050°C,10 h焼成した電極ではTiO2とTi4O7の混合層であった。電位走査よる安定性の評価では、処理なしのTiや空気中500°Cで焼成した電極は不安定で次第に抵抗が上昇したのに対し、高温でTi4O7を形成すると電位変動に対して安定で低抵抗の材料が得られた。TiO2が形成した電極は安定であったが、表面の抵抗が高かった。しかし、高温で薄膜のTiO2を形成した電極に微量のIrO2を担持するとIrO2による触媒能付与のみならず、酸化物の抵抗も低減し、安定で活性な電極を得た。Ti基材に高温、低酸素分圧化で調製した酸化物薄膜に従来の貴金属酸化物被覆量の約1/50の微量でも酸素発生触媒能が発現すること、このときTi酸化物と何らかの相互作用によりTi酸化物の電子伝導性が向上することを見出した。この電極は従来プロセスで貴金属担持量を下げただけの電極よりも耐久性も優れていたことから、1)従来電極の貴金属担持量は基材を保護する分も含まれており、貴金属担持量低減の可能性がある。2)TiO2薄膜にIrO2を担持することにより、複合酸化物が形成する、あるいは微量ドープされて半導体的な性質が変化して電子伝導性が向上する。3)微量のIrO2を担持した電極の活性を貴金属質量当たりで考えると、活性は通常の電極の数十倍に達しており、触媒期の発現を議論する上で興味深い結果である。以上の3点は実用的にも学術的にも有用であり、おおむね順調と判断した。工業電解の目的反応がカソードでの還元反応であることが多く、このとき対極のアノード反応には水を分解する酸素発生反応が選択される。酸性電解質中での酸素発生反応の電位で安定な物質は貴金属ならびにチタン、タンタルなど弁金属とも呼ばれる4,5族酸化物や貴金属酸化物に限られており、工業電解用の実用電極としては寸法安定性電極(DAE)と呼ばれるチタン系基材に貴金属酸化物を熱分解担持したものが用いられる。貴金属の担持量は1m2あたり数十g程度であり、実用上、貴金属使用料を削減しなければならない。とくに、再生可能エネルギーから大規模に水素を製造してエネルギー利用する場合には担持量削減の要求は大きい。4,5族金属酸化物は耐食性が優れているものの、一般的には電気的に絶縁性で電極触媒には使用されない。しかし、マグネリ相の低次のチタン酸化物は黒鉛並みの電導度があり、欠陥や炭素や窒素を含有する4、5族酸化物は光触媒や酸素還元電極触媒としての機能があることが報告されている。そこで本研究では、チタン基材の表面を様々な酸素濃度で焼成し、酸化チタン自体の安定性を議論するとともに、イリジウム担持量を担持量が0.02 mg/cm2と、通常の工業電解用電極の1/501/100以下として酸素発生触媒能及び耐久性の評価を行った。その結果、1000°C程度の高温、低酸素分圧化で酸化したチタン表面は通常の工業電解で用いられる500°C空気中で酸化したチタン表面より電子伝導性、高電位での安定性ともに優れていた。また、酸化イリジウムを微量担持したときの酸素発生電極活性、耐久性ともに優れた性質を示した。本材料の触媒活性が酸化イリジウムの高比表面積化の効果で説明できるのか、それとも酸化イリジウムと酸化チタンの相互作用によるものであるかは明確ではないが、今後の貴金属使用量を低減した電極触媒材料開発に方向性を与える結果である。0.2 Ωcm2以下程度の面抵抗で電子伝導相と複合酸化物層を高分散している酸化物調製条件を見出し、、電子状態と酸素還元および発生能の関係を中心に評価を進める。微量のIrO2を担持した電極の活性を貴金属質量当たりで考えると、活性は通常の電極の数十倍に達している電極について再現性を確認すること、劣化時のIrO2残存量など定量的に把握することを期首に実施する。
知的職能団体の民主主義社会における制度的倫理としての可能性に関する研究

今年度の研究は、以下の2点から行った。一つは、公共哲学の関連からプロフェッションの社会的な位置づけと社会保障制度上における意義について、主にイギリスとフランスの文献を研究した。最近日本でもフランス革命以降の社会保障制度の転開に関する思想史的制度的な研究がいつか刊行され、参考になった。例えば、田中拓道『貧困と共和国』に紹介されているように、フランス革命以降のフランスの社会福祉の思想的制度の発展には紆余曲折があり、アソシアシオーンに関する考え方や社会的位置づけに関してもイギリスとは違う複雑さがあった。(ドイツに関しては、マクトランド『近代ドイツの専門職』がある)ドイツやフランスと、英米圏とでは、プロフェッションやアソシェーションと政府若しくは国家との距離のとり方や関係のあり方において大きな違いがある。その辺の比較研究をしなければ、民主主義社会におけるプロフェッションのような「私でありながら、公共的組織」の真の重要性は理解できないかもしれないと思われた。この研究で、もう一点重要な視点に出会った。それは、宇沢弘文の「社会的共通資本」という考え方がある。彼によれば、社会的共通資本は、官僚的管理されたり、市場的な条件に左右されてはならず、職業的専門家によって管理・維持されなければならないと主張されている。今一つは、アルバート・ジョンセンの医療倫理学史を研究していて、気づいたことであるが、医療倫理学の履歴において18世紀末からイギリスにおいて画期的な変化が起こった。それは、この時期から医療倫理学がいわばsocial ethicsもしくはpolitic ethicsの側面を帯び始めたことである。医師達の自らの職業倫理に対する意識上に大きな変化が生じたのである。これら二つの研究は私の研究に示唆するところが大きなかった。エミール・デュルケームの主要な著作を読み直すことによって、彼の言う「社会的事実」あるいは「社会的なもの」と社会的な道徳的意識との関係が密接に関係することを確認した。彼の理解する「道徳」は、「社会的な意識」や「共通意識」と密接に関係しているが、これら両者の関係は必ずしも体系的に解明されているわけではない。ただ、彼のサンクションの理解や共通意識と習俗もしくは習慣の理解は(特に最後の著作となった『宗教生活の原初形態』で展開されたものは)、道徳の制度化の研究にとって非常に重要な点を示唆していると思われた。個人的な道徳意識と制度的であるがゆえに意識的な次元では把握しきれないと思われる習俗もしくは習慣としての道徳との関係や、道徳のルーティーン化の問題など、従来のどちらかというと主意主義的で合理的な道徳研究とは異なる視点がそこにはゆたかに存在することが確認された。また、自覚的な道徳的存在としての個人と無自覚的な、制度的な倫理との関係という、状況や社会の中での個々人の道徳的行動を研究する場合に特に重要だと思われる問題が、直感的な状態で彼の茶作にはちりばめられていることが確認された。今後の本研究の目標は、彼の著作の中にちりばめられたこれらの直感的な記述からなんとか体系的な姿を描き出し、その上で、制度的倫理の道徳的個人への影響関係の解明への糸口を探ることである。そのための歴史的な事例研究として、欧米におけるプロフェッションという制度の社会的倫理的構造を明らかにするというもう一つの筋道もあわせて研究する。特にそのために重要なのは、『社会学的方法の基準』で抽象的に箇条書き的に展開された社会的方法の基準を参考に筋の通るような形で彼の全著作を読み解くように思われた。平成18年度は、以下の3つのことを中心に研究を進めた。第一に、プロフェッションと民主主義の関係について、理論的研究と歴史的研究を並行して行った。これと同時に、第二に、デュルケムの継続的研究を行った。この研究では特に『祉会学的方法の基準』を中心に、共通意識と社会的な制度との相互関係のデュルケムの分析と社会的現象の分析方法についての解明を目指した。そして、第三に、民主主義的な社会における倫理的な規範や道徳的な基準を決定すると思われる制度的な要因の研究を行った。この研究には二つの側面があり、一つは特にアレクシ・ド・トックヴィルの著作やサルトーリの著作の研究から伺えるように、民主主義社会ではどのような道徳的な原理が優生されるのかという問題の研究と、今一つはアメリカにおける生命倫理学の生成過程に見られる従来の医療倫理学から制度的な倫理学としての生命倫理学への移行に見られる道徳的原理における本質的な性格の変化の研究である。これらの研究の中心的課題を要約すれば、それは以下のようになるだろうと思われる。すなわち、人々の倫理的な共通意識と(ヘーゲル流に言えば)客観的精神としてのさまざまな具体的な制度と客観化されたいわば社会のハード的な制度とがどのように人々の道徳的意識を規定するのかという問題と同時に、それらの相互作用とそのような社会の道徳的規範の基本的性格との関係を理解することであった。これらの研究は、大衆民主主義社会の成立ときわめて密接な関係にあると思われる。しかし、これらの研究はいまだ緒に就いたところに過ぎないので、19年度もこの方向での研究を継続する予定である。

最近日本でもフランス革命以降の社会保障制度の転開に関する思想史的制度的な研究がいつか刊行され、参考になった。例えば、田中拓道『貧困と共和国』に紹介されているように、フランス革命以降のフランスの社会福祉の思想的制度の発展には紆余曲折があり、アソシアシオーンに関する考え方や社会的位置づけに関してもイギリスとは違う複雑さがあった。(ドイツに関しては、マクトランド『近代ドイツの専門職』がある)ドイツやフランスと、英米圏とでは、プロフェッションやアソシェーションと政府若しくは国家との距離のとり方や関係のあり方において大きな違いがある。その辺の比較研究をしなければ、民主主義社会におけるプロフェッションのような「私でありながら、公共的組織」の真の重要性は理解できないかもしれないと思われた。この研究で、もう一点重要な視点に出会った。それは、宇沢弘文の「社会的共通資本」という考え方がある。彼によれば、社会的共通資本は、官僚的管理されたり、市場的な条件に左右されてはならず、職業的専門家によって管理・維持されなければならないと主張されている。今一つは、アルバート・ジョンセンの医療倫理学史を研究していて、気づいたことであるが、医療倫理学の履歴において18世紀末からイギリスにおいて画期的な変化が起こった。それは、この時期から医療倫理学がいわばsocial ethicsもしくはpolitic ethicsの側面を帯び始めたことである。医師達の自らの職業倫理に対する意識上に大きな変化が生じたのである。これら二つの研究は私の研究に示唆するところが大きなかった。
Ti系金属間化合物における各種変態の検討と変態生成物と材料特性との関係

Ti系金属間化合物としてTi-Al合金を取り上げる予定だったが、装置などの都合で研究を完成出来なかったので、Ti-Ni合金について得られた成果を以下に報告する。Ti-Ni合金は形状記憶合金としてよく知られているもので、第3元素Xを添加した時のXの原子位置をALCHEMI法で調べてきた。その結果、CoあるいはFeを添加した場合には、たとえTi_<48>Ni_<50>X_2の合金組成でも、添加元素Xは常にNiサイトを優先的に占有することが分かった。この場合、構造的な原子空孔の存在を考慮にいれると、NiおよびXの両方がNiサイトを占有し、Tiサイトの一部には原子空孔が出来たか(モデルa),Niサイトに収まりきれなかったNi原子の一部がTiサイト占めた(モデルb)かのどちらかである。そのどちらかを決めるため、アルキメデス法による密度測定と粉末X線回折法による格子定数測定から、Ti_<48>Ni_<50>Co_2およびTi_<48>Ni_<50>Fe_2合金について構造的原子空孔の有無を調べた。その結果、Ti_<48>Ni_<50>Co_2合金の格子定数と密度はそれぞれ0.300nmと6.52g/cm^3,またTi_<48>Ni_<50>Fe_2のそれらは0.301nmと6.54g/cm^3であり、たとえ構造的原子空孔が存在したとしても、モデルaから予想される量の1/6以下であることが分かった。しかしながら、Ti-Ni合金と同じB2構造を持つNi-Al合金などでは、Al過剰の組成において構造的原子空孔が存在することがよく知られている。そこで本研究では、更にBragg-Williams近似に基ずき、Tiサイトに構造的原子空孔が生成する条件を考察した。その結果として、第一に原子空孔の生成エネルギーがTi原子とNi原子の対相互作用エネルギーと同程度あるいはそれ以下であること、第二にTi原子間の結合エネルギーがNi原子間のそれに比してかなり小さいことが必要であることが分かった。Ti-Ni-X合金ではいずれの条件も満たされず、モデルaでないことが理論的にも理解できた。
プライバシー保護多重情報音球システム

産業・観光活性化のデジタルサイネージ等で、臨場感や複数の深い意味を聴覚情報で補完できる4技術、1)超音波ビームの可聴音や反響音の約4メートル以内での視聴可能、2)隣の聴覚情報が聞こえない音空間球分離の隣接プライバシー保護、3)外部の静音環境を保つ音空間球での大音量(白色雑音83.4dB-98.3dBの生成、4) 2つの音空間球や超音波ビームの重複部での同時聞取り空間の生成、を研究開発した。研究の目的:産業・観光の活性化に有用なデジタルサイネージ(DS)では、視覚情報で多様な複数の内容を画面に表示するが、視覚情報だけでは短時間で臨場感や複数の深い意味を伝達できない。そこで、DSの情報発信能力増強のために、シーン音や分かり易い語り掛けを大音量小音空間球の中に、プライバシー保護しつつ飛ばせる遠くまで可聴音が届かないパラメトリック・スピーカが有効になる場面(シーンやコンテキスト)として、静的な利用(ビルの通路や地下鉄内の大画面デジタルサイネージ、ビルのエレベータ前の広場でのフロア誘導システム、移動経路ガイドなど)と動的な利用(災害時の避難誘導、移動時の歩行者・車いす・ベビーカーの危険個所提示・目的地案内など)、複数外国語(見知らぬ訪問先での観光客案内、避難誘導・安全確保など),視覚障碍者や合併症による視覚障碍車いす利用者の施設における、複数情報の同時平行提供による安全な誘導において、複数同時並列案内の有効な活用方法を、有用なロボットが人間をアシストする状況を考慮して、実際に起きる状況を調査して、探究した。地球温暖化、少子高齢社会、首都直下地震、車いす利用者のアクセサビリティという大きい課題に対する活用方法を調査・検討した。遠くまで可聴音が届かないパラメトリック・スピーカの研究では、近距離が大音量で、中距離と遠距離では無音または小音量を実現するための構造を研究して、単一型と複合組合せ型について、対象構造と非対称構造を検討した。生成可聴音の増強のための焦点追加型構造と焦点並行型構想を検討した。可聴域での性能測定を進めて、超音波帯域の性能を測定機器を準備した。研究の目的:産業・観光の活性化に有用なデジタルサイネージ(DS)では、視覚情報で多様な内容を表示するが、視覚情報だけでは短時間で臨場感や深い意味を伝達できない。そこで、DSの情報発信能力増強のために、シーン音や分かり易い語り掛けを大音量小音空間球の中に、プライバシー保護しつつ飛ばせる遠くまで可聴音が届かないパラメトリック・スピーカが有効になる場面(シーンやコンテキスト)として、静的な利用(ビルの通路や地下鉄内の大画面デジタルサイネージ、ビルのエレベータ前の広場でのフロア誘導システム、学習システム、世代間の文化の継承システム、障碍者の事前学習支援など)と動的な利用(災害時の避難誘導、移動時の歩行者・車いす・ベビーカーの危険個所提示・目的地案内など)、複数外国語(見知らぬ訪問先での観光客案内、避難誘導・安全確保など),視覚障碍者や合併症による視覚障碍車いす利用者の施設における、複数情報の同時平行提供による安全な誘導において、複数同時並列案内の有効な活用方法を、実際に起きる状況を調査して、探究した。また、遠くまで可聴音が届かないパラメトリック・スピーカの研究では、多数の超音波ビームの交差点に可聴音が外部にほとんど聞えない大音量の音空間球を生成する技術、超音波ビームの前方数メートルで可聴音/反響音が聞こえない技術、2つの音空間球を分離隣接するプライバシー保護技術、2つの音空間球や超音波ビームの重複部での同時聞取り空間の生成技術を実現するための、主要部分の試作と既存設備と組み合わせてプロトタイプシステムの研究開発のために、より反射音が生成されにくい非対称構造の探究と生成可聴音の増強のための焦点追加型構造を探究した。産業・観光の活性化に有用なデジタルサイネージ(DS)では、視覚情報で多様な内容を表示するが、視覚情報だけでは短時間で臨場感や深い意味を伝達できない。そこで、DSの情報発信能力増強のために、シーン音や分かり易い語り掛けを大音量小音空間球の中に、プライバシー保護しつつ飛ばせる「プライバシー保護多重情報音球システム(PA-Cube)」を提案して、研究開発を進めてきた。超音波スピーカ(パラメトリック・スピーカ:PS)を利用することで、周囲に騒音を発生しない複数の高指向性超音波ビームを、同一空間に同時並行に飛ばすことを可能にして、利用者は複数情報を同時並行に聞き取り、短時間で自分の嗜好に合う深い意味・雰囲気・感動を、首祖少し動かせて選択して、理解することができた。高指向性超音波ビームは、80メートル以上先まで飛ぶが、3種類の可聴音の到達距離(たとえば、遠く(約50m)、中距離(約20m)、近く(数m以内))を実現することにより、2つの音空間球を分離隣接するプライバシー保護技術、2つの音空間球や超音波ビームの重複部での同時聞取り空間の生成技術を研究開発できた。

音メディアにより、祭、迫力のある動き、ゆったりとした時間の流れ、人の優しさなどを、短時間で感動・共感とともに、複数個伝えることができた。主要部分を試作して、既存設備と組み合わせてプロトタイプシステムを試作して、技術の有用性を確認できた。PSの構造と超音波発生素子の位相を総合的に調整することにより、一般的な構造のPSよりも、約6dB増強でき、到達距離を数m程度に身近いPSも試作できた。緊急時に緊急をセンシングして、利用者に危険を知らせて、避難誘導するシステム。危険の警報と誘導には、テキスト、音情報、地図情報、SNSを活用する。複合領域複数の多様な情報を表示するデジタルサイネージ(DS)の画面では、静止型/連携型/移動型、活動形態はロボットの発達に伴い従属型/半自律型/自律型が考えられる。この形態に対応して、複数情報と複数秘密情報の発信形態が変化するため、DSのロボット化が進んだ形態での情報発信の検討が有効になる。平常時と緊急時の両方を人間ネットワークに対応するロボットネットワークでの活用を検討できた点は、有効性を拡大するために、非常に有意義である。これらの拡張した利用形態に合わせて、大音量小音空間球の実現方式、超音波ビームの前方数メートルまで聞えてその先では可聴音/反響音が聞こえない。さらに、2つの音空間球を分離隣接する場合、完全なプライバシー保護/近距離では情報配布可能の2つの形態を想定して、超音波ビームの重複部での同時聞取りを可能にする高出力音空間球生成のための、複合組合せ型や非対称構造と生成可聴音の増強のための焦点追加型構造の基本要件を検討できた。多くの選択肢から、人間が選択/意思決定を効率よく行うことをアシストして、行動や生存維持を短時間内や状況が低迷する長時間の間に変化する心理的状態に対応して、ユーザ指向型と知識ベース指向の複数の視点からの分り易い語り口調での音声情報を同時に提供するための基本的構造や基本的構成法の検討を進めることができた。有用な複数の音情報の同時並行提供により、複数の人々が共有する空間において、市民や観光客が自分の嗜好にあった様々な選択を行い、楽しくかつ効率良く、迷うことなく、行動できることが、大変重要である。これにより、街や複合ビル(交通機関、スーパーマーケット、各種生活必需品店、医療機関、オフィス、映画・ショー・各種博物館・美術館など)の活性化と人の移動・交流による、健康で自治体による医療負担の少ない活力のある街が構築できるからである。そこで、様々な地形や複合ビルの隣接環境において、健常者・障碍者・観光客・災害時避難者が必要とする音情報と、各々のシーンやエレベータ降車時のフロア情報や街角における多様な有効情報の提供について探究を行い、遠くまで可聴音が届かないパラメトリック・スピーカの組合せ利用への要求を調査・分析した。災害時の避難においては、地震発生の連絡だけでなく、心理的な楽観的過ぎる期待や思い込みにより避難しなくても大丈夫との勘違いを気づかせる案内や、運動能力や健康状態・好き嫌いが異なる多様な人に、適合する複数の視点から、有用情報を分り易く伝える形態が分析できた。これから判明した利用形態に合わせて、大音量小音空間球の実現方式、超音波ビームの前方数メートルまで聞えてその先では可聴音/反響音が聞こえず、2つの音空間球を分離隣接する場合のプライバシー保護、2つの音空間球や超音波ビームの重複部での同時聞取りを可能にする高出力音空間球生成のための、より反射音が生成されにくい非対称構造と生成可聴音の増強のための焦点追加型構造の基本要件を検討できた。
ビジネスマンの価値観に関する実証的研究-青年文化との対比において-

周知のように、大学生を中心とする現代日本の青年層の基本的な価値は、「功利」ないし「選好(好み)」である。他方、日本の企業集団に集団主義的な特徴が見られることもまたよく知られている。日本のビジネスマンは、一般に自己の所属する企業に対し高い貢献動機をもつ。この二つの事柄すなわち青年文化における「功利」と「好み」の優越と、ビジネスマンの世界における「集団へのコミットメント」の優越の間には明らかに大きな断絶がある。にもかかわらず毎年新しいメンバーとして企業団体に入っていく青年たちの多くは、「集団主義」にすばやく順応しているようだ。この迅速な順応(「転向」)はいかにして可能なのか。こうした問題を解く第一歩として、本研究では現役ビジネスマンと大学生を対象にした面接調査を実施するとともに、関西のある私立大学4回生を対象にしたアンケート調査を行ない、「転向」の実態の解明に努めた。そこでえられた知見は以下のようにまとめられる。現代の大学生は、入学時から2年次くらいまではあまり進路のことを考えない。もっぱらクラブ・サークル活動に力を入れる。進路について考え出すのは、3年次からである。すなわち2年次までは「選好」中心の生活であり、3年次から「功利」中心の生活に転換する。「功利」への関心の移行は「集団主義」への移行と等価ではない。だが実際には、企業団体に入ることによってしか功利的な関心の実現をはかることはできないので、就職活動をする頃から企業への同調的な態度を(道具的にではあれ)とることが求められる。表面的な同調の傾向は入社後も続く。大学を出て新たに企業に入った青年たちは一般に集団主義に対しては冷淡なのだが、今述べた状況下に長期間おかれるうちに、彼らの中で一種の態度変容が行なわれ、集団主義的な態度が形成されていくのだと考えられる。今年度は、東京に本社のある大企業の現役ビジネスマン数名(30代と40代)に対するインタヴュー調査を実施するとともに、関西のある私立大学経済学部の4回生(平成7年3月卒業予定)全員を対象にしたアンケート調査をおこなった。また研究会を数回開催し、文献的な研究をするとともに、仮説の検討を行った。ビジネスマンを対象にした聴き取り調査においては、彼らの企業組織に対する意識を探るとともに、現代の青年文化に対する態度をとらえることを主眼とした。数度のインタヴューでは彼らの意識の実態に接近することはなかなか困難ではあるが、概して彼らは青年文化への共感を色濃くもつとともに、企業組織への強い貢献動機をも併せもっているように思われた。私立大4回生を対象にした「大学と企業との関係についてのアンケート調査」においては、主として大学生の就職活動経験の実態とそれについての彼らの意識を明らかにすることをめざした。その結果は現在集計中なので、まだ十分な分析は行えないが、彼らは概して就職そのものに対して真剣であり、企業への態度も個人主義的というよりは集団主義的であるようにみえる。青年文化との接触の経験もあまり色濃い影を落としていないように思われる。この彼らの態度が、現今の不況の影響によるものかそうでないかは、今後の研究によって明らかにされなくてはならないであろう。いずれにせよ、二つの調査の詳細な分析は、次年度以降の課題である。本年度は大手企業のビジネスマンおよび大学生を対象にして数回の面接調査を行うとともに、関西のある私立大学経済学部の4回生を対象に実施したアンケート調査(平成7年1月実施)の集計、分析を行った。アンケート調査の結果を本研究の観点からまとめてみると以下のようになるだろう。

1「遊び」中心の大学生活:現今の大学生にとって大学は必ずしも勉学の場ではなく、また就職準備の場でもないようだ。勉学について不熱心なことは改めて指摘するまでもない周知の事実だが、今回の調査で彼らが大学生活を就職と直接関連づけていないことが明らかになった。回答者の4分の3以上が「大学・学部を選ぶとき、就職のことを考慮しなかった」と答えており、実際ほとんどの学生がようやく3回生になって初めて就職について真剣に考え始める。大学での勉学を就職に結びつけるべきと考える者が4割以上いる一方で、両者をはっきりと分けるべきと考える者も4割近くいる。彼らにとって大学とはもっぱらクラブ・サークル、アルバイト、友人関係つまり一言でいえば「遊び」の場なのである。2実社会についての冷めた認識:企業における大学間差別や男女差別についてははっきりと認識されているようである。7割を越える学生が差別の現実を認めている。就職活動を行う中から企業の冷たい態度を実感したようである。資料を請求しても送られてこなかったという経験を6割近い学生がしている。だがこのような現実に対して強い憤りを感じたり嫌になったりするのかといえば、そうでもなく、大半の学生(7割弱)が「企業というのはこんなもの」といった割り切り方をしている。きわめて現実主義的な態度が浸透しているようである。本年度はこれまでの研究成果の一部として、関西のある私立大学経済学部4回生全員(633名)を対象にしたアンケート調査(平成7年1月実施)の結果をまとめた研究報告書(『「大学と企業」との関係についてのアンケート調査』)を作成した。以下その報告書の内容を、(a)進路選択、(b)企業社会についての評価、(C)大学生活の3項目にわけ、得られた知見を項目ごとに箇条書きにして示す。(a)進路選択(1)大学・学部を選ぶときには、卒業後の進路のことをあまり考えない(大学・学部を選ぶとき、卒業後の就職や進路のことを考えなかった学生が約8割)、(2)進路について考え出すのは3回生からである(半数を越える学生が3回生からと答え、4回生になってからと答えたものも4割近くいた)、(3)大学での勉強は進路の決定に影響しない(影響しないと答える学生が6割を超えた)。なお回答者は経済学部の学生なので、就職したい業種の第一位は「銀行」であり、職種の方の第一位は「営業」であった。(b)企業社会についての評価(1)7割位以上の人が大学間差別を感じた(私立大学の学生ということもあるのか、大学間差別を感じなかったと答えたものは1割に満たなかった)、(2)男女差別を感じた人は7割以上いた(男女を問わず差別を強く感じた学生は半数近くいた)、(3)企業については冷めた態度をもつ(「企業とはこんなもの」と見る学生が7割近くいた)。(c)大学生活(1)最も力を入れたのはクラブ・サークル活動である(4割の学生がクラブ・サークルに最も力を入れたと答えた)、(2)大学生活にはほぼ満足している(7割の学生が「満足」と答えた)。
運動ニューロン疾患におけるエピジェネティクス異常の分子機構解明と治療法開発

球脊髄性筋萎縮症(SBMA)は成人発症の神経筋変性疾患で,遺伝子内のCAG繰り返し配列の異常伸長により形成された異常タンパク質が運動ニューロンに集積し様々な転写障害を起こすことが分かっている.本研究はこの転写障害の原因として,エピジェネティックな修飾であるDNAメチル化の異常が遺伝子発現の不当な抑制を来しているのではないかという仮説を検証するものである.その結果,SBMAモデルマウス脊髄運動ニューロンにおいてDNAメチル化酵素1(Dnmt1)が異常発現していること,DNAメチル化酵素阻害剤であるRG108を細胞モデルおよびSBMAモデルマウスに投与することで病態が改善することを見出した.本研究の目的は大きく以下の4点に分けられる.目的(1)運動ニューロン疾患における各臓器でのDNAメチル化異常の解析.目的(2)DNAメチル化異常が起こるメカニズムの解析.目的(3)DNAメチル化阻害剤による治療効果の解析.目的(4)DNAメチル化異常により発現異常を来す遺伝子の検索.平成26年度の研究成果として,まず目的(1)に関して,対象疾患である球脊髄性筋萎縮症(SBMA)モデルマウスの脊髄におけるDNAメチル化異常について明らかにした.具体的には野生型マウスに比べ病気のモデルマウスでは脊髄運動ニューロン全体としては低メチル化状態にあることが示された.しかし一方でSBMAモデルマウスの脊髄運動ニューロン核にはDNAメチル化を促進する酵素であるDnmt1が高発現していることも明らかとなった.このことから,特定の遺伝子のプロモーター領域のCpGアイランドでDnmt1によるDNAの異常メチル化が起こっている可能性が示唆されたため,現在バイサルファイト法などを用いた検証実験を行っている.目的(2)に関してはSBMAモデル細胞を用いて解析をおこなっている.また,目的(3)のうち,運動解析をほぼ完了した.具体的にはSBMAモデルマウスの脳室内にDNAメチル化阻害剤であるRG108を投与し,生存や運動機能を評価したところRG108による治療効果が示された.さらに目的(4)に関して,RG108治療を受けたSBMAマウスとDMSOのみで治療したマウスの脊髄組織を用いて複数の遺伝子発現を解析したところ,分子シャペロンのひとつであるHsp70の発現量が上昇していることが示された.さらにDNAマイクロアレイ解析を行い,現在結果を解析中である.DNAメチル化阻害剤の治療効果が示されたことは想定した通りの結果であり,今後さらに具体的な機序について明らかにするために実験を進めている.球脊髄性筋萎縮症(SBMA)は成人発症の運動ニューロン疾患のひとつで進行性に嚥下筋や呼吸筋、四肢の筋肉の麻痺を来す難病であり、その原因はアンドロゲン受容体遺伝子内のCAG繰り返し配列の異常延長による異常タンパク質の発現であることが分かっている。SBMAはゲノムレベルの異常による疾患にもかかわらず、成人になるまで発症しないことから、その病態にはエピゲノム変化が強く関わっている可能性があるがそのメカニズムは明らかにされていない。本研究では、SBMAの病態におけるエピジェネティクスの役割を明らかにするために、エピジェネティクスの主体であるDNAメチル化の異常についてSBMAモデルマウスやモデル細胞を用いて解析を行った。その結果、DNAメチル化阻害剤であるRG108で処理したSBMAモデル細胞は用量依存的に細胞活性が改善することが示された。またRG108をSBMAモデルマウス脳室内へ持続投与することで、SBMAモデルマウスの運動機能、生存期間が改善することも明らかになった。さらに、RG108で治療したモデルマウスとコントロールとして生食を投与したモデルマウスの脊髄組織から抽出したRNAを用いて、cDNAマイクロアレイ解析を行った結果、治療により優位に発現が上昇する16の遺伝子を同定した。同定された16の遺伝子に関してSBMAの病態における役割や各遺伝子のプロモーター領域のDNAメチル化変化の解析が必要であると考えられた。本研究でSBMAの発症メカニズムにDNAメチル化が関与している可能性が示唆されたことは、同疾患の診断バイオマーカー開発や治療法開発のために意義があると考えられる。今後同定された候補遺伝子の病態への役割を詳細に解析することで、成人発症する神経変性疾患の病態解明、治療法開発にも役立つと考えられる。球脊髄性筋萎縮症(SBMA)は成人発症の神経筋変性疾患で,遺伝子内のCAG繰り返し配列の異常伸長により形成された異常タンパク質が運動ニューロンに集積し様々な転写障害を起こすことが分かっている.本研究はこの転写障害の原因として,エピジェネティックな修飾であるDNAメチル化の異常が遺伝子発現の不当な抑制を来しているのではないかという仮説を検証するものである.その結果,SBMAモデルマウス脊髄運動ニューロンにおいてDNAメチル化酵素1(Dnmt1)が異常発現していること,DNAメチル化酵素阻害剤であるRG108を細胞モデルおよびSBMAモデルマウスに投与することで病態が改善することを見出した.目的(1)運動ニューロン疾患における各臓器でのDNAメチル化異常の解析.に関してはSBMAモデルマウスの脊髄についての解析がほぼ完了しており,今後は脊髄以外の中枢神経臓器である大脳や小脳および筋肉について解析を行う予定であり,そのためのサンプルの確保はおおむね完了している.また,目的(2)DNAメチル化異常が起こるメカニズムの解析.については,より純粋に神経細胞のみに関するDNAメチル化を解析するためSBMAモデル細胞を用いて実験系を構築中である.次に目的(3)DNAメチル化阻害剤による治療効果の解析.に関してはマウスの運動解析はほぼ完了しており,今後の解析に使用する組織サンプルも確保済みである.最後に,目的(4)DNA

メチル化異常により発現異常を来す遺伝子の検索.についてもDNAマイクロアレイ解析や遺伝子プロモーター領域のCpGアイランドのメチル化の状態を調べる実験を行っており,DNAメチル化阻害剤がどの遺伝子発現に影響し,SBMAの病態を改善しているのかというメカニズムが徐々に明らかになりつつある.以上のように4つの主要な目的に関して,ほぼ予定通りの到達度であることから本研究はおおむね順調に進展していると考えられる.神経内科学今後進めていくべき研究内容として,目的(1)運動ニューロン疾患における各臓器でのDNAメチル化異常の解析.については脊髄以外の臓器でのDNAメチル化異常の解析,目的(2)DNAメチル化異常が起こるメカニズムの解析に関しては,神経細胞を用いた実験系の確立とその系を用いたSBMAの病態再現時のDNAメチル化異常発生のメカニズムの解析.目的(3)DNAメチル化阻害剤による治療効果の解析.についてはRG108で治療したマウス組織を用いた生化学的組織学的解析の遂行.目的(4)DNAメチル化異常により発現異常を来す遺伝子の検索.についてはDNAメチル化阻害治療により発現が回復し,病態改善に影響を与えた遺伝子の同定とSBMAの病態における当該遺伝子の役割についての検証.が挙げられる.研究を遂行するうえでの課題としてDNAメチル化解析を中心としたエピジェネティクス解析について,確実性を求める観点からがん研究等ですでにエピジェネティクス解析について経験と実績のある専門家と共同で解析を行う必要があるが,すでに専門家との連絡および話し合いを行っている.1月以降に使用した動物実験施設使用料の支払いが平成27年度になる。本年度より翌年度にかけて予定している実験動物関連への支払いに充当する。
酸化状態の連続制御によるジシアノフタロシアニンの特異なスピン状態の研究

本研究の目的は電界効果トランジスタ(FET)構造に代表されるデバイス構造を用いて,分子性結晶の酸化状態を様々に変化させ,それに伴う磁気状態の変化を電子スピン共鳴(ESR)を用いて観測する事である.当初はフタロシアニン分子を含む有機磁性体を対象とする予定であったが,デバイス構造の作成に適した薄膜単結晶の作成が困難であったため,薄膜単結晶の作成が比較的容易と考えられる, BEDT-TTF系有機伝導体を用いて,デバイス構造の作成を試みた.その結果電荷秩序系有機伝導体α-(BEDT-TTF)_2I_3を用いた試料において,電界効果による伝導度の変調を観測した.また,今回我々が作成したいくつかの試料においては,正負のゲート電圧両方において伝導度が上昇する,両極性の振る舞いを観測した.この結果は過去には報告されていない新規なものである.この成果は既に論文として出版されている.また, FET構造における伝導チャネルに代表される,非常に微小な領域からのESR信号を観測するための近接マイクロ波を用いたESR測定プローブの設計を行った.このような装置はこれまであまり例がなく装置開発の意義は大きい.部品加工業者のトラブルによって部品の納入が大幅に遅れたが,今後組み立ておよびテスト,調整を行う予定である.本研究の目的は電界効果トランジスタ(FET)構造に代表されるデバイス構造を用いて,分子性結晶の酸化状態を様々に変化させ,それに伴う磁気状態の変化を電子スピン共鳴(ESR)を用いて観測する事である.当初はフタロシアニン分子を含む有機磁性体を対象とする予定であったが,デバイス構造の作成に適した薄膜単結晶の作成が困難であったため,薄膜単結晶の作成が比較的容易と考えられる, BEDT-TTF系有機伝導体を用いて,デバイス構造の作成を試みた.その結果電荷秩序系有機伝導体α-(BEDT-TTF)_2I_3を用いた試料において,電界効果による伝導度の変調を観測した.また,今回我々が作成したいくつかの試料においては,正負のゲート電圧両方において伝導度が上昇する,両極性の振る舞いを観測した.この結果は過去には報告されていない新規なものである.この成果は既に論文として出版されている.また, FET構造における伝導チャネルに代表される,非常に微小な領域からのESR信号を観測するための近接マイクロ波を用いたESR測定プローブの設計を行った.このような装置はこれまであまり例がなく装置開発の意義は大きい.部品加工業者のトラブルによって部品の納入が大幅に遅れたが,今後組み立ておよびテスト,調整を行う予定である.本年度はまず,特異な分子磁性を示すジシアノ鉄フタロシアニン伝導体TPP[Fe(Pc)(CN)_2]_2のジシアノ鉄フタロシアニン分子の一部を非磁性のジシアノコバルトフタロシアニン分子で置き換えた物質のESR測定を行った.これにより本物質の特異な磁性が,フタロシアニン単分子レベルで発現している可能性が高い事が明らかになった.この結果について学会発表を行った.また,酸化状態の制御に必要なデバイス構造作成の基盤となる要素技術の開発を行った.具体的には,複数の蒸着ポートを持つ真空蒸着装置や有機単結晶作成用のガラス電気炉の立ち上げ,および有機単結晶上への微小電極作製法の開発である.これらの装置を用いて,中心に磁性原子を内包するコバルトフタロシアニン分子を用いた単結晶作成を行い,最大0.8mm程度の結晶を得た.しかし,結晶成長の再現性が乏しいため,今後最適な条件を探索する必要がある.さらに,低次元有機伝導体(DMe-DCNQI)_2Liの単結晶上にサブミクロンスケールの間隔を持つ電極を作成し,電気伝導度の温度依存性や,電流電圧(I-V)特性の測定を行った.この試料については電極間隔に依存したI-V特性の変化や,温度にほとんど依存しない電気伝導度といった興味深い現象を観測している.このような伝導現象は,これまで有機伝導体において観測されておらず,量子トンネル効果のような新規な伝導機構が現れている可能性がある.電子スピン共鳴測定装置の開発については,当初の発案をさらに進展させ,近接マイクロ波を利用してデバイス構造の肝とも言える表面や界面からの信号を高感度に検出する方法を採用する予定である.この手法を用いた装置開発を成功に導くには微弱なマイクロ波信号を非常に高感度に検出する必要があり,自作の計測系では限界があると考えられるため,ネットワークアナライザを賃貸借して現在装置開発を進めている本研究の目的は電界効果トランジスタ(FET)構造に代表されるデバイス構造を用いて,分子性結晶の酸化状態を様々に変化させ,それに伴う磁気状態の変化を電子スピン共鳴(ESR)を用いて観測する事である.当初はフタロシアニン分子を含む有機磁性体を対象とする予定であったが,デバイス構造の作成に適した薄膜単結晶の作成が困難であったため,薄膜単結晶の作成が比較的容易と考えられる,BEDT-TTF系有機伝導体を用いて,デバイス構造の作成を試みた.その結果電荷秩序系有機伝導体α-(BEDT-TTF)2_L_3を用いた試料において,電界効果による伝導度の変調を観測した.また,今回我々が作成したいくつかの試料においては,正負のゲート電圧両方において伝導度が上昇する,両極性の振る舞いを観測した.この結果は過去には報告されていない新規なものである.

また,いくつかのデバイスにおいて試料依存性を測定する事により,この系においては正孔の注入効率のみが有機半導体と電極,またはゲート絶縁膜との界面状態の影響を強く受ける事が明らかになった.また,電荷秩序状態における伝導度の活性化エネルギーはゲート電圧にほとんど依存しない事も明らかになった.この結果は同様に強相関効果によって絶縁化しているモット絶縁体を用いた素子とは対照的な結果であり,二つの絶縁体状態における格子歪みの有無を反映していると考えられる.これらの結果は現在論文として投稿中である.また,FET構造における伝導チャネルに代表される,非常に微小な領域からのESR信号を観測するための近接マイクロ波を用いたESR測定プローブの設計を行った.このような装置はこれまであまり例がなく装置開発の意義は大きい.部品加工業者のトラブルによって部品の納入が大幅に遅れたが,今後組み立ておよびテスト,調整を行う予定である.