hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
父系重層社会の解明：テングザル・雄グループの生活史

その結果、野生由来の糞においても、テングザルの雄グループ内の個体間の血縁度を分析できる高い精度の結果を得ることができた。一方で、飼育個体からの糞ではみられなかった、解析に適さない糞サンプルも一部混在することがわかった。これは、サンプリングした個体が、糞をしてから実際に回収するまでの経過時間の差や、その日の気象条件などによる影響だと考えられた。予備実験を完了したため、残りの糞全ての分析を開始するための実験準備の整備までおこなった。よって、29年度は本実験を行い、分析結果をもちいて論文の執筆まで行えることが期待できる。また、他の重層社会を形成する霊長類種を研究している研究者と、どのようなデータの比較が可能かをメール等で議論した。マレーシア・サバ州からの国外への糞サンプルの持ち出しに関するルールが変更され、その手続きの把握に時間を要した。結果として、サバ州内の研究者と協力して現地でサンプルの分析を実施できる環境を整えることにし、その整備に時間がかかったため、当初よりも遺伝子解析の実験がやや遅れてしまう結果となった。テングザルは、単雄群を社会の基本単位とするが、他の多くの種の単雄群で見られる子殺しが見られず、また単雄群間の敵対的交渉も少ない。申請者はこの傾向を説明するものとして、テングザルが父系的基盤をもつ重層社会を形成し、そのため雄間の血縁度が高くなっているという仮説を立てて研究を継続してきた。動物園のテングザルの糞を用いて開発した遺伝子マーカーを用い、約300個以上の野生テングザルの糞から遺伝子実験を行った。実験はおおむね成功し、血縁度解析に必要となるデータを十分に得ることが出来た。特に、雄グループの血縁度データも十分に集まったことから、今まで謎に包まれていた雄グループ内の血縁度が明らかになってきた。一見すると平和的なテングザルの重層社会が、実は強い雄間の競争によって進化した可能性があることにも言及することができたことは大きな成果であった。長期における個体識別された群れ構成データ、テングザルの形態学的データ、音響データなどをもとに、テングザルの性的二型の進化を考察する中で、特に雄の鼻の肥大化には、重層社会ゆえの雄間競争の強さが関係することが明らかとなった。テングザルの雄の鼻の特殊化は、雄の強さの象徴であり、雄間競争の激しい社会でくらすテングザルの雄間における、無駄な争いを避ける社会的なメカニズムと関連していることが示唆できた。つまり、テングザルの比較的平和に見える重層社会の内部構造には、潜在的な雄間競争が存在することを明確にすることができた。社会生態、形態、音響、そして遺伝学的な結果を包括的に分析していくことで、重層社会解明の新たな可能性を示すことが出来た。申請者はこの傾向を説明するものとして、本種が父系的基盤をもつ重層社会を形成し、そのため雄間の血縁度が高くなっているという仮説を立てて研究を実施した。飼育テングザルの糞より開発した遺伝子マーカーを用い、300以上の野生個体の糞から本種の血縁度解析に必要となるデータを得た。今まで謎に包まれていた全雄群内の血縁度を明らかにした。また、全雄群の行動観察データから、一見すると平和的なテングザルの重層社会は、実は強い雄間競争により進化した可能性があることを示した。
新規π電子系化合物の合成、構造、および機能

多架橋[3_n]シクロファン(n=3-6)を前駆化合物として、光化学反応によりヘキサプリズマン誘導体を合成する研究を行なった。まず、[3_3](1,3,5)シクロファンを用いて反応条件を詳細に検討した結果、含水ジクロロメタン中、低圧水銀灯照射によりビスホモペンタプリズマン骨格を持つ新規かご型化合物が得られる事が分かった。次に、[3_4](1,2,4,5)シクロファンを同条件下で光照射した所、2個の水酸基を持つ新規かご型化合物が得られた。これらの反応の機構としては、生成した高い歪みを持つヘキサプリズマン誘導体にプロトン化がおこり、生成したカルボカチオンがより安定なカチオンへ転位し、最終的に最安定カチオン種が水酸基により補足されたものと考えられる。新しい伝導体の開発を目指して、Ru(II),Os(II)と多架橋[3_n]シクロファン(n=3-5)との単核π-アレーン錯体を合成し、その酸化還元的性質を調べた。次に、[3_4](1,2,4,5)シクロファンを配位子とするRu(II)の二核錯体を合成して混合原子価錯体に変換した。現在、その単結晶の伝導性を調べている。また、多架橋[3_n]シクロファン(n=3-6)とTCNQとの電荷移動錯体の結晶構造を明らかにし、錯体の単結晶の伝導性を調べた所、半導体と絶縁体の中間の値を示した。これはドナーとアクセプターが交互に重なり合った構造のためであると考えられる。この他、[3.3]シクロファン-2,11-ジオンの光脱一酸化炭素反応による[2.2]-および[3.2]シクロファン類の新規合成法や、炭酸塩存在下にアザシクロファンとトシレートを反応させる二酸化炭素挿入反応も開発した。(1)多架橋[3_n]シクロファン(n=3-6)の光異性化によるヘキサプリズマン誘導体の合成[3_3](1,3,5)シクロファンは、乾燥ジクロロメタン中、低圧水銀灯照射によりビスホモペンタプリズマン骨格を持つ新奇かご型化合物に、また、含水ジクロロメタン中では二重結合を残したかご型化合物に変化する。この反応が電子移動過程、あるいは一旦生成したヘキサプリズマン誘導体およびその前駆体の二次的な変化で進行しているのか調べている。これらの光反応の追跡と生成物の単離には、今回購入した高速液体クロマトグラフ装置が十分に役だっている。さらに、非経験的分子軌道法計算により[3_6](1,2,3,4,5,6)シクロファンの六個の架橋鎖の段階的反転機構を明らかにした。(2)積層アヌレン類をモデル化合物に用いる渡環π-π相互作用の研究[3.3]シクロファン-2,11-ジオンの光脱一酸化炭素反応による新規[2.2]シクロファン類の合成法を開発した。この方法を利用してトランス-15,16-ジメチルジヒドロピレン(14π)からなる二層アヌレン、ならびに(4n)π系を含むアヌレノファン類の合成を進めている。(3)電導性が期待されるシクロファン-メタルポリマーの合成Ru(II),Fe(II),Os(II)と多架橋[3_n]シクロファン(n=3-5)との単核π-

アレーン錯体の酸化還元的性質から、ポリマーの構成単位としては[3_4](1,2,4,5)シクロファン1が優れている。現在、1とRu(II)およびOs(II)の二核錯体の混合原子価錯体の合成を進めている。(4)チューブ状ホスト分子の合成新しい[3^n]アザシクロファン(n=2,4,6)合成法としてジエチルホスホールアミデ-ト法を開発した。また、チューブ状分子の構成単位となるアザシクロファン類を分子設計してそれらの合成を進めている。二個のベンゼン環が接近して重なりあっている多架橋[3_n]シクロファン(n=3-6)を前駆化合物に選び、これらの光化学反応によりヘキサプリズマン誘導体を合成する。最も合成の容易な[3_3](1,3,5)シクロファンを用いて反応条件を詳細に検討した結果、含水ジクロロメタン中、低圧水銀灯照射によりビスホモペンタプリズマン骨格を持つ新奇かご型化合物が得られた。次に、[3_4](1,2,4,5)シクロファンを同じ条件下で光照射した所、2個の水酸基を持つ新規なかご型化合物が得られた。これらの反応の機構としては、まず、ヘキサプリズマン誘導体が生成するが、すぐにプロトン化がおこり、生成したカルボカチオンがより安定なカチオンへ転位し、最終的に最安定カチオン種へ水酸基により補足されたものと考えられる。現在、ヘキサプリズマン誘導体の単離条件を検討している。[3.3]シクロファン-2,11-ジオンの光脱一酸化炭素反応による[2.2]-および[3.2]シクロファン類の新規合成法を開発した。この合成法の開発により、共通の前駆化合物から一連の[2.2]-,[3.2]-,[3.3]シクロファン類が合成できることになった。この方法を利用して、[2.2]シクロファン誘導体を経由するトランス-15,16-ジメチルジヒドロピレン(14π)の効率的合成法を開発し、このπ電子系を含む二層アヌレンおよび(4n)π系を含むアヌレノファン類の合成を進めている。新しい伝導体の開発を目指して、Ru(II),Os(II)と多架橋[3_n]シクロファン(n=3-5)との単核π-アレーン錯体を合成し、その酸化還元的性質を調べた。次に、[3_4](1,2,4,5)シクロファンを配位子とするRu(II)の二核錯体を合成し、さらに混合原子価錯体に変換した。現在、その単結晶の伝導性を調べている。
小脳顆粒細胞・細胞系譜における細胞死・細胞生存調節

これまで中枢神経ニューロンの細胞系譜で、細胞がどのような生存調節を受けているかを詳細に解析した仕事は皆無に等しい。本研究では小脳顆粒細胞の細胞系譜で細胞分化の過程においてどの程度の細胞死が起こるのか、また前駆細胞がどのような生存調節を受けているのかを詳細に解析することを主たる目的とした。1.小脳顆粒細胞・細胞系譜の発生に伴う細胞死の検討生後3日目から15日目までのマウス脳の連続凍結切片を作製、小脳顆粒細胞・細胞系譜の細胞の中で細胞死を起こしているものを、核の形態変化(ヨウ化プロピジウムで染色)を指標として検出したところ、内顆粒層において細胞死を起こしている細胞が多数認められたがその割合は大きくなかった。分子層においても細胞死を起こしているものが認められた。外顆粒層の浅層、すなわち顆粒細胞・前駆細胞が盛んに増殖している層でも細胞死を起こしている細胞が多数認められた。神経栄養因子仮説で説明できる細胞死は内顆粒層における細胞死のみであり、外顆粒層浅層及び分子層における細胞死がどうして起きるのは不明である。2.小脳顆粒細胞・前駆細胞の生存調節のin vitro培養系における検討これまでの研究で小脳顆粒細胞・前駆細胞は高細胞密度では高い生存率を示しすが細胞密度が低い条件では細胞死が誘導されることを明らかにしているので、本研究では既知の因子を様々に組み合わせて添加することにより低細胞密度培養系の生存率を上昇させることを目指したが、有意に生存率を上昇させることはできなかった。現在前駆細胞の生存シグナルの性質を検討中である。
数値流体解析による建築物の通風換気に対する都市内非定常・非一様気流場の影響評価

本研究課題では,実在建物の換気量推定精度向上を目的とした数値流体解析を実施し,建物周辺風速場の非定常性や非一様性が対象建物換気量に及ぼす影響評価を行った.その結果,建物壁面風圧分布は,周辺建物配列の違いのより大きく異なることを明らかにした.また,開口部位置の違いによって,開口部への気流導入に差異が生じることを明らかにし,従来法による換気量推定が困難な開口部条件を特定した.以上により,建物群内建築物の換気量推定の高精度化に資する知見が得られた.平成27年度における研究計画として,(1)無開口模型を対象としたLarge-eddy simulationによる粗度周辺気流と対象粗度の壁面風圧の関係の分析,(2)開口粗度を対象としたLarge-eddy simulationによる平均流による換気量推定のための全圧損失係数の把握,の二点を掲げていた.研究計画(1)については,準備段階においてすでに解析していた数値計算結果を分析し,粗度配列条件が換気量推定結果に及ぼす影響を定量的に分析し,国内学会や国際ジャーナルにおいて,報告している.また,当初の予定では平成28年度に実施することになっていた課題,(3)変動風速による換気量推定,に関する分析を前倒しで行い,同ジャーナルにおいて報告している.これらの結果は屋外環境と室内環境という異なる二つのスケールにおける関連付けることができた点において,これまでにない視点で,都市屋外環境が室内側の換気量にどのように影響するかということや,都市模型が生成する乱れがどのように室内環境に影響するかということを明らかにしたものである.また,都市内粗度の配列条件によって,生成される乱れのスケールが異なることに起因して,室内側換気量も影響を受けることを定量的に示している.また,研究計画(2)については,当初予定よりも進行が遅れており,計算結果をまとめるには至っていないものの,数値解析における基礎的な検討である格子解像度の影響,計算領域の影響,統計値収束のために必要な解析時間の検討などはすでに実行した.本研究課題では,年度ごとに二つの研究計画を掲げ,効率的な研究遂行を心がけてきた.平成27年度は,(1)無開口模型を対象としたLarge-eddy simulationによる粗度周辺気流と対象粗度の壁面風圧の関係の分析,(2)開口粗度を対象としたLarge-eddy simulationによる平均流による換気量推定のための全圧損失係数の把握の実施を予定していた.また,平成28年度には,(3)変動風速に依る換気量推定のために(1)における解析結果を分析し,変動風換気と(2)で得られた開口粗度における換気量推定結果を比較し考察すること,(4)総括を行うこと,を予定していた.当初の予定では,(1)(2)の課題を平成27年度中に実施する予定であったが,(2)の数値解析のための準備計算の進捗が予定より遅れており前倒しで(3)の変動風による換気量解析を平成27年度に実施した.当初の研究計画の順番を入れ替えての実施にはなったが,掲げた四つの課題のうち二つは順調に進んでおり,平成28年度には残りの課題と,これまでの総括が行えると思われる.H27年度に実施した研究遂行項目(1)無開口模型を対象としたLarge-eddy simulationによる粗度周辺気流と対象粗度の壁面風圧の関係の分析,(2)開口粗度を対象としたLarge-eddy simulationによる平均流による換気量推定のための全圧損失係数の把握,の項目に加え,(3)変動風速に依る換気量に関する推定に関する分析を当初予定よりも早く取り組んでいた.H28年度には,当初計画より進行が送れていた項目(2)について,Reynolds Averaged Navier Stokesモデルに基づく開口内気流場の解析に切替えることで実施した.また,課題最終年度として,項目(1)から(3)の総括を行った.項目(1) (2)については,これまでの総括として,建物群により形成される複雑乱流場が建物換気に対する影響を分析するため,建物周辺気流と建物壁面圧の関係を詳細に分析した.加えて,建物周辺気流と対象建物壁面風圧の相関係数を算出することにより,周辺気流が如何に壁面圧に影響を及ぼしているかを定量的に示すこと成功した.これらの成果は,国内学会発表及び論文誌において既に発表している.さらに,項目(3)については,新たに導入したReynolds Averaged Navier Stokesモデルによる数値解析によって,建物開口の乱流強度に基づく変動風換気量推定法を提案し,既往の平均流に基づく定常換気量が場合によっては過小評価されること示した.以上より,当初予定していた単純粗度群における建物換気量推定のための数値流体解析と,非定常換気量推定モデルの提案は概ね完遂できたと言える.本研究課題では,実在建物の換気量推定精度向上を目的とした数値流体解析を実施し,建物周辺風速場の非定常性や非一様性が対象建物換気量に及ぼす影響評価を行った.その結果,建物壁面風圧分布は,周辺建物配列の違いのより大きく異なることを明らかにした.また,開口部位置の違いによって,開口部への気流導入に差異が生じることを明らかにし,従来法による換気量推定が困難な開口部条件を特定した.以上により,建物群内建築物の換気量推定の高精度化に資する知見が得られた.本年度は最終年度になるため,研究計画(2)の開口粗度における数値解析を完了し,データ分析によって,開口による平均流と乱流による換気量推定方法を提案する予定である.

また,平成27年度において報告している無開口模型を対象として推定した換気量との比較を行う.以上を総括して本課題を完了する予定である.環境工学その他として大型計算機使用料を計上していたが,研究計画(2)の進捗が予定よりも遅れ,平成27年度は大型計算機使用が必要でなかったため.次年度使用額は,平成28年度の計算機使用量として計上する.
アンドレ・バザンの映画批評の総合的再検討

本年度においては、本科研「アンドレ・バザンの批評の総合的再検討」の研究対象であるアンドレ・バザンが生誕100年を迎えた。この記念すべき年に、科研の研究分担者および研究協力者によって構成される「アンドレ・バザン研究会」(以下、研究会)は、昨年度までの研究を継続しつつも、その業績の今日的意義を広く発信する活動に力を注いだ。具体的には2018年11月11日にイベント「バザン・レリス・闘牛映画『闘牛』の上映」を開催した。そして12月にはバザン生誕100年記念シンポジウムを2箇所で行った。まず第1部を「21世紀のアンドレ・バザンに向けて」と題し東京大学に行った(12月16日)。ここではバザン研究の第一人者であるイエール大学のダドリー・アンドルー氏による基調講演から始まり、映画監督の濱口竜介氏、アンドルー氏、研究会会員の野崎歓と三浦哲哉を交えてのラウンドテーブル「バザンのアクチュアリティ」、堀潤之、伊津野知多、角井誠による研究発表を行った。次に第2部を「映画とアダプテーションーアンドレ・バザンを中心に」と題し山形大学で行った(12月20日)。ここでは第1部に引き続きアンドルー氏の基調講演、フランス文学研究者の吉村和明氏、研究会会員の須藤健太郎と大久保による研究発表と討論会を行った。12月のシンポジウムの内容は、第1部におけるアンドルー氏の講演「この残酷な世界へのバザンのインテグラルな視座」を中心として、研究会の年刊誌『アンドレ・バザン研究』第3号に収録した。両方のシンポジウムで司会をつとめた野崎による新たな小論に加え、三浦によるアンドルー氏への応答、濱口氏のエッセイを、さらに小特集として「映画とアダプテーション」を組み、バザンの未訳の論考「脚色、あるいはダイジェストとしての映画」に(堀による翻訳と訳者解題)加え、吉村氏、須藤の論考を収めた。かねてより研究会はアンドレ・バザン生誕100年にあたる2018年が重要な年になることを研究会員一同が理解し、前年度から準備をつづけてきた。12月におけるシンポジウムと前後し、本国フランスにおいてもバザンの全集が初めて刊行されたことも、研究会の活動を大いにうながしたといえる。結果的に、そうした努力と気運は、3回におよぶイベント、シンポジウム開催となって結実し、それぞれが非常に充実したものとなった。これらのシンポジウムの内容の一部は、研究会誌『アンドレ・バザン研究』第3号という成果物として残すことができた。第1号、第2号と翻訳と解説を中心とした内容であった会誌において、今回は研究会会員による論考と招聘研究者、文学研究者、映画監督といった多彩な顔ぶれによる論考がそろい、本研究の活動のさらなる展開の可能性を印象づけることができたといえる。以上のような理由で、当初の目的を十分に果たすことができたといえる。当初、予定されていた、「占領下フランスの文化状況におけるバザン」については、バザン生誕100年のために十分な検討がなされていない。しかし今年度においてサブテーマとして設定していた「バザンと現代思想」をめぐる検討については、昨年度のダドリー・アンドルー氏による「インテグラル」(全体的、積分的)なバザン像によって検討がなされた。今後の研究は、「バザンとフランス」あるいは「バザンと世界」といったより広い視野に立ちながら研究を進めていくのが望ましいと考えている。またすでに再検討を行ったとはいえ「作家主義」「リアリズム」の問題についても、ここ2年のうちに発表された研究を踏まえ、さらに探求を継続することも検討中である。また昨年度は、新たな試みとして映画上映と研究発表を組み合わせるというイベントを行った(11月11日「バザン・レリス・闘牛」)。こうした公開研究の場を今年度も継続する。これについては、科研の研究代表者の勤務地で隔年で開催されている映画祭、山形国際ドキュメンタリー映画祭とのあいだで協力を結びながら進めていく。本年度はサブテーマ「リアリズム再考」のもとに、2017年8月5日に第1回アンドレ・バザン研究会を開き、堀潤之、伊津野知多、角井誠が発表を行った。堀潤之は「「写真映像の存在論」論の系譜」において、バザンが自らの映像論を形成するにあたりサルトルの想像力論やマルローの「芸術心理学の素描」をどのように批判的に取り入れていったかを検討した。伊津野知多は「アンドレ・バザンのリアリズム概念の多層性」のもと、「存在論的」「美学的」「心理学的」の三区分によりバザンのリアリズムの多層的な性質を明らかにした。角井誠の「リアリズムとアダプテーションーダドリー・アンドリューによるアンドレ・バザン」は2018年に招聘を予定しているダドリー・アンドリューによるバザン論において中心的な主題のひとつとなっているリアリズムとアダプテーションの問題を整理し、現在の映画理論のなかに位置づけた。以上の研究の成果を踏まえ、『アンドレ・バザン研究』第2号を刊行した。内容は大きく「存在論的リアリズム」と小特集「作家主義再考2」とした。前者においては、未邦訳のバザンの論考「現実主義的な美学のために」「リアリズムについて」「モンタージュの終焉」

「シネマスコープ裁判」の訳出と解題、海外研究者による論考としてダドリー・アンドリュー「フェティッシュの存在論」、トム・ガニング「自身の似姿の中の世界ー完全映画の神話」の訳出と解題、研究分担者による論考として堀「パランプセストとしての「写真映像の存在論」、伊津野「アンドレ・バザンのリアリズム概念の多層性」を掲載した。さらに、本研究開始以前の研究テーマ「作家主義再考」の継続としてフランソワ・トリュフォーの「アベル・ガンス卿」「アベル・ガンス、無秩序と天才」およびバザンの「批評に関する考察」の訳出と解題を収録した。アンドレ・バザンによる、映画におけるリアリズム関連の著作は数多く存在する。中心的位置を占める「写真映像の存在論」について、その草稿の内容について確認し、そこから完成版に至るバザンの映画理論の形成を、彼に先行する文学者や哲学者(マルロー、サルトル)との折衝から明らかにできた。またリアリズムを論じる際の多様な概念について、「存在論的」「美学的」「心理学的」という区分けから整理することができ、リアリズムの問題について、十分な検討がなされたといえる。またその成果物としての刊行物である『アンドレ・バザン研究』第2号においても、これらの検討を発表でき、さらにバザンによる未邦訳の論考の翻訳に加え、それぞれの訳者による充実した解題によって、バザンをめぐるリアリズムの問題を理解する上で、必要最低限の歴史的コンテクストを日本国内の映画研究において共有することが可能となったといえ、本年におけるバザンのリアリズム研究については、当初の目的を十分に果たすことができたといえる。また、次年度における海外研究者のシンポジウム招聘のために、招聘予定者のダドリー・アンドリューの論考を『アンドレ・バザン研究』第2号に訳出し、招聘についてのプロジェクトについても大まかな計画を立案することで、次年度の事業計画に向けての実現への準備も整えることができた。本年度においては、本科研「アンドレ・バザンの批評の総合的再検討」の研究対象であるアンドレ・バザンが生誕100年を迎えた。この記念すべき年に、科研の研究分担者および研究協力者によって構成される「アンドレ・バザン研究会」(以下、研究会)は、昨年度までの研究を継続しつつも、その業績の今日的意義を広く発信する活動に力を注いだ。具体的には2018年11月11日にイベント「バザン・レリス・闘牛映画『闘牛』の上映」を開催した。そして12月にはバザン生誕100年記念シンポジウムを2箇所で行った。まず第1部を「21世紀のアンドレ・バザンに向けて」と題し東京大学に行った(12月16日)。ここではバザン研究の第一人者であるイエール大学のダドリー・アンドルー氏による基調講演から始まり、映画監督の濱口竜介氏、アンドルー氏、研究会会員の野崎歓と三浦哲哉を交えてのラウンドテーブル「バザンのアクチュアリティ」、堀潤之、伊津野知多、角井誠による研究発表を行った。次に第2部を「映画とアダプテーションーアンドレ・バザンを中心に」と題し山形大学で行った(12月20日)。ここでは第1部に引き続きアンドルー氏の基調講演、フランス文学研究者の吉村和明氏、研究会会員の須藤健太郎と大久保による研究発表と討論会を行った。12月のシンポジウムの内容は、第1部におけるアンドルー氏の講演「この残酷な世界へのバザンのインテグラルな視座」を中心として、研究会の年刊誌『アンドレ・バザン研究』第3号に収録した。両方のシンポジウムで司会をつとめた野崎による新たな小論に加え、三浦によるアンドルー氏への応答、濱口氏のエッセイを、さらに小特集として「映画とアダプテーション」を組み、バザンの未訳の論考
中・東欧における中世都市の建設とその発展過程

本研究は,東欧,とくにポ-ランド,チェコスロヴァキアの都市の起源について研究した。東欧の都市の起源については,これまで,ドイツ都市法の移植に求める「移植説」と,スラヴ人社会の自生的発展を説く「進化説」とのあいだに論争が行われてきたが,第二次大戦後の考古学的発掘調査は,後者の妥当性を裏付けている。本研究は,ボ-リン,スツェツィン,ビスクピン,レドニカ,グニェ-ズノ,レツィカ,ポズナニ,ヴロツワフ,クラクフ,プラハなど主要都市について個別研究を行った。その結果をふまえて,東欧諸都市の発展諸段階の特徴を要約すれば,次の如くである。まず,これらの諸都市の始源的形態が,いわゆるグロッドであることが判明した。グロッドーグラ-ド,フラ-ド,ガルド,ククレンムルなどともよばれたーは,当初,部族集団の避難砦であったが,次第に豪族とその従士集団の居住区となった。頑丈な防壁をめぐらし,よく保護されている場所で,領主の居館がおかれた。第二の段階では,従士や隷属手工業者の居住区が独立した。第三の段階では,市場や商人居住区,教会諸施設が加わって,拡張していく。そして,12世紀に入ると,マグデブルク都市法などドイツ都市法が採用され,市民組織体としての中世都市は完成した。都市形成の要因としては,生産力の上昇,商業の活発化とともに,とくに中世国家権力の成長,その行政機能の集中点としての都市の育成政策が,東欧研究者たちによって強調され,これは都市形成力として商業の役割を重視する西欧研究者とは大きな対照を示している。本年度の研究は,中・東欧中世都市生成の歴史的前提を解明するところに力点がおかれた。第一点は,原ゲルマン人のいわゆる避難城が,中世都市発生の起源をなしたかどうかの検証であり,これはザクセン族の居住地の一部について妥当するという結論をえた。その典型が北ヘッセンのフリッツラ-ル,ザクセンのクエドリンブルクなどである。第二点は,中・北部ドイツ特有の要因として軍道の存在があげられねばならない。すなわち,ケルンを起点として東はマグデブルク,北はバルドヴィ-クに延びている道路で,歴史的には〈Hellweg〉とよばれ,主として8世紀末カ-ル大帝のとき,ザクセン族討伐の軍道として建設されたものである。この軍道には,一日の行程の間隔で王領地が配置され,そこから多くのドイツ中世都市が発生した。その代表がドルトムント,パ-ダ-ボ-ン,ヒルデスハイム,ゴスラ-ルである。第三の要因として注目されるのが,司教座教会の建設である。ザクセン族のキリスト教化は,カ-ル大帝の活下,徐々に進行した。この過程はわが国ではほとんど研究されておらず,その解明にもっとも苦労したところである。いくたの困難をおして,9世紀初頭に,ミュンスタ-,オスナ-ブリュック,フェルデン,ミンデンなどで司教座が設立され,そこから中世都市が形成されていく過程が明かにされた。第四点は,中世中期に入って,都市集落を拡大させ,都市生活を現実化させた要因として,国王による市場開設特許状の賦与,それによる経済活動の活発化があとづけられた。次年度は,これらの諸点を個別都市について検証していく予定である。本年度は,東欧,とくにポ-ランド,チェコスロヴァキアの都市の起源について研究した。

本研究は,ボ-リン,スツェツィン,ビスクピン,レドニカ,グニェ-ズノ,レツィカ,ポズナニ,ヴロツワフ,クラワフ,プラハなど主要都市について個別研究を行った。その結果をふまえて,東欧諸都市の発展諸段階の特徴を要約すれば、次の如くである。まず、これらの諸都市の始源的形態が、いわゆるグロッドであることが判明した。グロッドーグラ-ド,フラ-ド,ガルド,クレンムルなどともよばれたーは、当初,部族集団の避難砦であったが,次第に豪族とその従士集団の居住区となった。頑丈な防壁をめぐらし,よく保護されている場所で,領主の居館がおかれた。第二の段階では,従士や隷属手工業者の居住区が独立した。第三の段階では、市場や商人居住区,教会諸施設が加わって,拡張していく。そして,12世紀に入ると,マグデブルク都市法などドイツ都市法が採用され、市民組識体としての中世都市は完成した。都市形成の要因としては,生産力の上昇,商業の活発化とともに,とくに中世国家権力の成長,その行政機能の集中点としての都市の育成政策が,東欧研究者たちによって強調され,これは都市形成力として商業の役割を重視する西欧研究者とは大きな対照を示している。
アンモナイト類のふ化サイズに関する進化古生物学的研究

北海道、本州の銚子や宮古、サハリンに分布する白亜系からは、初期殻まで保存されたアンモナイトが様々な層準から多産する。本研究では、北海道留萌地域および問寒別地域の地質調査を行い標本を採集し、また博物館等に保管されている標本も用いて、白亜紀のバレミアンマストリヒチアン階までのアンモナイト158種235個体についてふ化サイズを調べた。その結果、ふ化サイズの時間変化パターンは、系統の異なる多くの種において共通することが判明した。つまり、デスモセラス科(アンモナイト亜目)、フィロセラス科(フィロセラス亜目)、テトラゴニテス超科(リトセラス亜目)、ツリリテス超科(アンキロセラス亜目)に属す多くのアンモナイトにおいて、ふ化サイズはアルビアンからセノマニアン後期にかけて増加し、セノマニアン/チューロニアン境界付近で急激に減少する。さらにふ化サイズはチューロニアン中期に急激に増加し、その後コニアシアンにかけて減少し、サントニアン前期で再び増加し、サントニアン後期カンパニアン前期にかけて若干減少し、その後増加する。ふ化サイズの時間変化パターンは、酸素同位体比により推定されている古水温の変化パターンと高い相関があるようにみえる。すなわち、温暖な時期ではふ化サイズは小型化し、寒冷な時期では大型化する傾向がある。このように、アンモナイトのふ化サイズは水温などの環境要因によって影響をうけている可能性が高いことが指摘できる。なお、本研究の成果については、1996年度の日本古生物学会年会において口頭発表を行った。また、論文発表もする予定である。
人とケモノと熱帯林　自律的な熱帯林劣化の脅威構造の解明

平成30年度では、10月と3月に行った野外調査により、以下の2項目に関する調査を行った。1.パソ保護林中心部分のイノシシの営巣調査と自動撮影装置によるイノシシのアクティビティ調査:Ickesは1996年にパソ保護林中心部でイノシシの営巣調査を行った。彼が行ったのと同じ方法、同じ場所でイノシシの営巣調査を行い、イノシシの営巣活動の経時的な変化を定量した。その結果、1996年度と同様の、高いイノシシの営巣密度を確認した。同時に自動撮影装置によるイノシシのアクティビティ調査も行った。結果として、他の森林と比べて場合、パソ保護林ではイノシシのアクティビティが高いことを示すことが出来た。2.パソ保護林周辺域(アブラヤシ園接続部)のイノシシの営巣活動調査と自動撮影装置によるイノシシのアクティビティ調査:Ickesが行ったのと同じ方法でパソ保護林周辺域(アブラヤシ園接続部)にてイノシシの営巣調査を行った。その結果、1の調査で明らかにした中心部の二倍以上に高い営巣密度を発見した。同時に自動撮影装置によるイノシシのアクティビティ調査を行うことで、アブラヤシ園近隣域でのイノシシのアクティビティを定量した。結果として、森林周辺部(=アブラヤシ園近隣)で、イノシシのアクティビティが中心域と比べもにならないほど高くなることを明らかにできた。以上の調査より、中心部より周辺部でイノシシの営巣密度とアクティビティがともに高いことが示せた。こうしたイノシシのデータと、既に集まりつつある森林動態のデータを付き合わせ、イノシシのアクティビティが森林に与える影響を調べている。データの解析は完全には終わってはいないが、イノシシの活動の影響により、パソ保護林では森林荒廃が進みつつあることが明らかにできつつある。研究計画書には、平成30年度はパソ保護林中心部分および周辺息で、イノシシの営巣活動と自動撮影装置を用いたアクティビティ調査を行う予定が記されていた。そして、平成30年度はこの記載内容どおり研究をすすめることができた。以上から、おおむね順調に進展していると言える。令和元年度は以下の二つを行う。1.マレー人入植者の野生生物に対する意識調査パソ保護林周辺にはマレー人入植者村があり、彼らはパソ保護林周辺のアブラヤシ園を経営している。彼らの入植の歴史、世帯構造・収入構造に関する聞き取り調査を行う。同時に野生生物に関する聞き取り調査を行い、モスリムである彼らとイノシシの関係および害獣としてのイノシシ対策についても聞き取りを行う。2.人とケモノと熱帯雨林が共存できるアブラヤシ園のデザインアブラヤシはマレーシアの主要な産物であるため、その生産をやめることはできない。しかしアブラヤシ開発を人にもケモノにも熱帯雨林にも優しくデザインすることは可能である。本研究課題から培った、自然科学・社会科学的な知見をもとにマレーシア森林研究所の動物生態学者と農村社会学者とともに、実現可能で持効性が高い対応策を盛り込んだ人とケモノと熱帯雨林が共存できるアブラヤシ園をデザインし、発信する。平成29年度は2度の現地調査を行い、本研究計画の遂行に必要なデータを収集した。林内に15台の動物自動撮影装置を設置し、主にイノシシのアクティビティ調査を行っているところである。また、保護林に隣接するアボリジニの村を訪れ、社会構造に関する調査と聞き取り調査を行った。さらに、森林構造、森林動態、森林更新に関する調査を行い、森林周辺部が、中心部と明らかに異なる森林構造、森林動態、森林更新を持つ事を明らかにした。林縁部では特に小さい木の数が減り、最近、新しい木の加入が滞っていた。これらは森林周辺部分が劣化していることを示している。また、生物多様性の評価も行い、林縁部で生物多様性が下がっていることも発見した。この成果はに発表した。また、林縁部では中心部に比べ、イノシシのアクティビティが高いことをイノシシの営巣地の調査から明らかにした。森林周辺部が、中心部と明らかに異なる森林構造、森林動態、森林更新を持つ事はイノシシの活動のためだと考えられる。通常、森林の周辺部が劣化する要因はケモノとは独立なことが多いのではあるが、調査を行った森林では次の理由で、林縁部でのケモノのアクティビティの高さのせいで劣化が発生していると考えられる。つまり、この保護林では、森林の直ぐ横にアブラヤシ園が広がっており、イノシシは頻繁にアブラヤシ園に出ては、食料を調達し、このために林内のイノシシの個体群密度が高どまっているようである。今後は、イノシシの活動とアブラヤシ園の関係、イノシシの活動と森林劣化の関係を定量的に示すことのできるデータの収集を目指す。平成29年度は(1)動物自動撮影装置によるイノシシのアクティビティ調査、(2)パソ保護林の樹木の更新状況に関する解析、および(3)アボリジニの社会構造とブッシュミートの利用量の変化に関する調査を行う予定であった。そこで平成29年度は2度の現地調査を行い、上記に関するデータを収集した。

結果として、他の森林と比べて場合、パソ保護林ではイノシシのアクティビティが高いことを示すことが出来た。2.パソ保護林周辺域(アブラヤシ園接続部)のイノシシの営巣活動調査と自動撮影装置によるイノシシのアクティビティ調査:Ickesが行ったのと同じ方法でパソ保護林周辺域(アブラヤシ園接続部)にてイノシシの営巣調査を行った。その結果、1の調査で明らかにした中心部の二倍以上に高い営巣密度を発見した。同時に自動撮影装置によるイノシシのアクティビティ調査を行うことで、アブラヤシ園近隣域でのイノシシのアクティビティを定量した。結果として、森林周辺部(=アブラヤシ園近隣)で、イノシシのアクティビティが中心域と比べもにならないほど高くなることを明らかにできた。以上の調査より、中心部より周辺部でイノシシの営巣密度とアクティビティがともに高いことが示せた。こうしたイノシシのデータと、既に集まりつつある森林動態のデータを付き合わせ、イノシシのアクティビティが森林に与える影響を調べている。データの解析は完全には終わってはいないが、イノシシの活動の影響により、パソ保護林では森林荒廃が進みつつあることが明らかにできつつある。研究計画書には、平成30年度はパソ保護林中心部分および周辺息で、イノシシの営巣活動と自動撮影装置を用いたアクティビティ調査を行う予定が記されていた。そして、平成30年度はこの記載内容どおり研究をすすめることができた。以上から、おおむね順調に進展していると言える。来年度も、本年度同様、研究計画書どおりの研究を行い、研究計画書に合った目的を果たす。具体的には予定通りパソ保護林中心部分とパソ保護林周辺域(アブラヤシ園接続部)のイノシシの営巣調査と自動撮影装置によるイノシシのアクティビティ調査をIckes(1996)に倣って行い、イノシシの営巣活動の経時的な変化と保護林中心部とアブラヤシ園近隣域でのイノシシのアクティビティを定量・比較する。また、パソ保護林周辺の村にも訪れ、イノシシを含めた野生生物に関する聞き取り調査を行う。令和元年度は以下の二つを行う。1.マレー人入植者の野生生物に対する意識調査パソ保護林周辺にはマレー人入植者村があり、彼らはパソ保護林周辺のアブラヤシ園を経営している。彼らの入植の歴史、世帯構造・収入構造に関する聞き取り調査を行う。同時に野生生物に関する聞き取り調査を行い、モスリムである彼らとイノシシの関係および害獣としてのイノシシ対策についても聞き取りを行う。2.人とケモノと熱帯雨林が共存できるアブラヤシ園のデザインアブラヤシはマレーシアの主要な産物であるため、その生産をやめることはできない。しかしアブラヤシ開発を人にもケモノにも熱帯雨林にも優しくデザインすることは可能である。本研究課題から培った、自然科学・社会科学的な知見をもとにマレーシア森林研究所の動物生態学者と農村社会学者とともに、実現可能で持効性が高い対応策を盛り込んだ人とケモノと熱帯雨林が共存できるアブラヤシ園をデザインし、発信する。自動撮影装置の購入価額が当初想定するより少なかった。
サブピクセルシフト観測画像列の超解像再構成とそのリモートセンシングへの応用

画像センサがもつ固有の解像度をさらに高解像度化する手法(超解像再構成)を開発した。この手法は光学系のボケがある場合も適用できる。画僧センサの画素よりも小さなシフト量で移動しながら得た画像(サブピクセルシフト観測画像列)を用いて高解像度化画像を生成する。リモートセンシング画像や熱画像センサの熱画像に適用し、5倍程度の高解像度化に成功した。また、リモートセンシングへ応用するためのセンサアーキテクチャも考案した。1.目的:リモートセンシングによる熱赤外画像や受動型マイクロ波画像の空間分解能の向上のためにサブピクセルシフト多重観測画像を取得し、これに超解像再構成手法を適用する。サブピクセルシフト多重観測画像の取得中は対象の状態が不変である事が必要で、そのためにはリモートセンシング・センサシステムでの多重観測化が必要である。本研究では、このためのセンサシステムの研究と効果的な超解像再構成法について研究している。2.本年度の成果:(1)サブピクセルシフト多重観測画像の取得が、常に十分とは限らない。例えば面積比16倍の高分解能画像を得るなら縦横が各1/4画素だけシフトさせた16枚の多重観測画像が必要だが、観測画像が45枚で不足、かつこの画像が格子点にも配置されていない不完全観測画像であるという現実的な条件での超解像再構成について検討した。その結果、従来のIrani法に対して相当程度(16枚なら45枚程度まで)の不足画像を補う予備補間法を開発した。(2)さらに、Iraniらが提案した補間法(従来補間法)や先に提案した(1)の予備補間法に対して、差分画像補間法を考案した。16枚のサブピクセルシフト多重観測画像が必要な超解像再構成に対して8枚を用意する場合のシミュレーションでは、Irani法のPSNRは25dB,予備補間法では29dB、差分画像補間法では33dBを得た。33dBとは16枚全部を用意した場合のIrani法や予備補間法と同等の良好な再構成結果である。(3)地表の温度推定を行うための熱赤外画像の分解能が低いと1画素が示す温度は大きな範囲の平均となり、真の対象温度情報は得られない。サーマルカメラ画像の実験例では、5°C以上の温度差のある対象温度パターンも1/16の分解能では2°C程度の温度差パターンにつぶれてしまい、正しい温度パターンにはほど遠いが、超解像再構成画像では元の温度パターンがほぼ再現できた。2.本年度の成果:(1)これまで開発した超解像再構成法の実証実験として、熱電形熱画像センサ(チノー製TP-L0225EN)で得られる熱赤外画像の超解像化を試みた。この種の熱画像センサは低コストで、設備の温度異常の監視等に多数が利用されるようになっているが、画素数はまだ少ない。今回用いたセンサは47×48画素ぞある。本手法で超解像化ができれば、熱画像センサの応用範囲の拡大という意義もある。点光源を計測対象とし、X軸方向に直動ステージで1/10画素単位でシフトさせながら撮像した画像列から超解像再構成を行い、元の画像に比べて点光源のピークが鋭くなり、解像度が向上した結果を得た。また、XY軸方向ヘシフトした画像列からの超解像も行い、さらに良好な結果を得た。熱画像には多くの雑音が含まれ、超解像化の際に影響を与えるため、雑音の低減が今後の課題である。(2)もう一つの実証実験として、マイクロホンの指向特性の超解像化に着手した。Xバンドのマイクロ波と可聴域の音波の波長はほぼ同じで、マイクロ波画像の超解像化に関する知見が得られると考えている。予め計測したマイクの角度-感度特性を利用して、超解像再構成を行う。これまでに、マイクの角度-感度特性を計測するシステムを構築した。今後、超解像再構成の実験を行う。本研究では、このためのセンサシステムと効果的な超解像再構成法を開発する。2.本年度の成果:(1)これまで開発した超解像再構成法の実証実験として、昨年度に引き続き熱電形熱画像センサ(チノー製TP-L0225EN)で得られる熱赤外画像の超解像化を試みた。

この種の熱画像センサは低コストで、設備の温度異常の監視等に多数が利用されるようになっているが、画素数はまだ少ない。今回用いたセンサは47×48画素である。点光源を計測対象とし、X軸方向およびY軸方向に直動ステージでそれぞれ1/10画素単位でシフトさせながら撮像した画像列から超解像再構成を行い、元の画像に比べて点光源のピークが鋭くなり、解像度が向上した結果を得た。熱画像には多くの雑音が含まれ、超解像化の際に影響を与えるが、原画像を平均化し雑音を低減することにより回避できる。また、画素毎の感度の不均一性の補正も効果がある。これにより、実用的なレベルで高分解能化ができる目途が得られた。(2)もう一つの実証実験として、マイクロホンの指向特性の超解像化を行った。Xバンドのマイクロ波と波長がほぼ同じの可聴域の音波を用いることにより、マイクロ波画像の超解像化に関する知見を得る。マイクロホンの角度-感度特性を計測するシステムを構築した。複数の音源を計測対象とし、マイクロホンを回転させながら得た音響データを、予め計測した角度-感度特性を用いてデコンボリューションを行うことにより高解像度化し、音源の方向を正確に推定することができた。同様の原理はマイクロ波画像についても適用可能と考えている。
周術期アナフィラキシー原因薬物の新しい同定法確立：好塩基球刺激試験を用いて

周術期アナフィラキシーの原因薬物同定法として好塩基球刺激試験(BAT)を確立する。申請者は、BATはin vitroで施行可能なため従来の方法に比べ優れた点が多いと考えている。BATを実際にアナフィラキシーを起こした患者とアレルギー歴のない健常人とに施行し、診断ツールとしての有効性を確認すると共に、検査に用いる最適な抗体の組み合わせを見出し、検査法を標準化するための手掛かりとしたい。さらに、BATがどのような薬物に対して有効なのかも調べる。申請者のグループでは平成24年度より周術期に発生したアナフィラキシーのデータベース化を進めており、これまでのところ約80症例が登録されている。これらのうち同意が得られた症例について、皮膚テストとBATを行う。また、アレルギー歴のない健常人ボランティア約30症例についても、皮膚テストとBATを行う。アナフィラキシー患者と健常人との結果を比較することでTG-ROC法によりBATの感度・特異度を原因薬物別に計算し、アナフィラキシーの診断ツールとしてのBATの有効性を確認する。平成29年度は患者約20症例・ボランティア約20症例、平成30年度は患者約15症例について、皮膚テストとBATを行った。これらのうち、周術期アナフィラキシーの原因薬物として上位を占めたスガマデクスとセファゾリンについて、BATの有用性を論文で発表した。各アナフィラキシー患者に対するBATの診断精度は、スガマデクスで感度88%、特異度100%、セファゾリンで感度86%、特異度100%と共に良好であった。3つの群1今後発生する周術期アナフィラキシー患者2過去にアナフィラキシーを起こした患者3アレルギー歴のない健常人ボランティアを対象に皮膚テスト・BATを行う。BATはCD3-CRTH2-CD203c抗体に加え、CD203cの代わりにCD63抗体を用いた試験も行う。1の群に対しては血液中のトリプターゼ・ヒスタミンの測定も行う。皮膚テストは陽性コントロールのヒスタミン溶液と被疑薬を用いたプリックテストと皮内テストを施行する。本研究のプロトコールは当院の臨床試験審査委員会で承認されている(承認番号1084,1259)。申請者のグループでは平成24年度より周術期に発生したアナフィラキシーのデータベース化を進めており、これまでのところ約60症例が登録されている。2年間で周術期アナフィラキシー患者・ボランティア合わせて50症例程度の検査を予定しおり、この1年間で患者約20症例・ボランティア約20症例について皮膚テストとBATを行った。平成29年度の計画と同内容の研究を推進し、被験者が規定数に達したら各薬剤に対するBATの感度・特異度をTG-ROC法により算出する。アナフィラキシー症例が計画通りに集まらない場合は、協力病院における過去の症例を報告するよう促すと共に、新規症例について報告してもらう。

次年度使用額が生じた理由:少額のため使用計画:消耗品費として、フローサイトメトリーに用いる抗体・試薬が必要である。また、その他の費用として、研究成果発表のための旅費、健常人ボランティアへの謝金、トリプターゼ・ヒスタミン濃度の測定費用が必要となる。
原子レベル制御を可能とした次世代ミストCVDによる酸化物量子デバイス開発

申請者らが開発をしてきた大気圧下で大面積に亘り均一で原子レベルで高品質な機能膜を策せ出来る「ミストCVD」は、環境負荷を減らせる次世代技術として期待されている。本研究ではA.酸化物量子デバイス作製への挑戦と、B.高度な反応制御技術の挑戦的開発の両側面から、産業化に足るレベルまで技術レベルを向上させる事が目的である。A.酸化物量子デバイス作製への挑戦昨年度量子井戸(3[AlGaO/GaO]AlGaO/c-sapp.)を形成したところ深紫外領域(4.9 eV)からの発光に成功したため本年度は、発光強度を増加させるにはどのようにするのが良いのか調査した。成膜条件や構造など複数の条件について調査してみたが顕著に発光強度が変化する条件を見出せなかった。一方表面状態を調査したところどのサンプルも表面荒さが数nm程度有り、量子井戸が面内で欠損していることが考えられた。またサンプル表面に円形の構造物が確認され、この数が多いほど発光強度が強い傾向があることが判明した。この円形構造物の形成メカニズムは現在調査中であるが、中心にある核が形成要因ではないかと考えている。この形成核は塩素分が多いことが調査の結果判明した。B.高度な反応制御技術の挑戦的開発ミスト流を扱うミストCVDでは複雑な反応を抑制でき膜内組成制御に利点がある事を理論的に予測し、ZnMgO薄膜の形成において実証した。またミストCVDでは反応場が溶媒雰囲気になっていることから不活性ガス雰囲気下での反応と異なる反応が進行していると考えられる。そこでTG-DTA装置を溶媒雰囲気下で運転できるように改良し、さしあたって水蒸気雰囲気下で出発原料の反応過程がどのように変化するか調査したところ、水蒸気供給により酸化反応の温度が低下していることが見出された。またNH3雰囲気下では熱分解及び酸化反応温度に変化がない兆候を確認した。29年度が最終年度であるため、記入しない。申請者らが開発を行ってきた大気圧下で大面積に亘り均一で原子レベルで高品質な機能薄膜作製手法「ミストCVD」は、環境負荷を減らせる次世代技術として大きく期待されている。本研究ではA.酸化物量子発光デバイス作製への挑戦と、B.高度な反応制御技術の挑戦的開発の両側面から、産業化に足るレベルまでミストCVDの技術レベルを向上させる事が目的である。A.酸化物量子発光デバイス作製への挑戦ミストCVDによりサファイア基板と格子整合系にあるコランダム型結晶構造のFe, Ga, In等の金属酸化物薄膜を作製し、酸化物量子発光デバイスの作製が目的である。ミストCVDでサファイア基板上に作製したα-Ga2O3、rh-In2O3、α-Fe2O3薄膜やそれらの積層膜等の光学特性を東北大学(秩父・小島先生)にて評価した。また、α-Ga2O3薄膜の結晶性の実験再現性を阻害させている要因を突き止め、成膜条件や装置仕様を見直した。これらの成果の一部は、AWAD 2015(招待講演)、ICNSNT-2015、2015 MRS Fall Meeting & Exhibitにて報告した。加えて、以前から作製してきたSnをドープしたα-Ga2O3薄膜を活性層に持つスイッチング素子(MESFET)に関する論文を執筆したB.高度な反応制御技術の挑戦的開発ミストCVDの従来手法とは異なる特殊な溶媒雰囲気反応場における反応過程を解明し、高度に反応を制御するための手段を確立することが目的である。本研究を遂行するため、溶媒を供給する為の小型のミスト噴霧器を設計・導入し、熱重量測定・示差熱分析(TG-DTA)装置を選定・導入した。また、TG-DTAの炉内を溶媒雰囲気にするためのミストガス流入治具を設計し導入した。比較のため、Air中での出発原料の反応過程がどのようになっているかについて検証を進めている。A.酸化物量子発光デバイス作製への挑戦ミストCVDで作製したコランダム型結晶構造金属酸化物薄膜の物性値を特定するため、光学的な評価を昨年度中に進めている。一方、高品質な結晶膜作製の再現性がなかったり、膜中への不純物の混入が明らかとなり、装置構成や成膜条件を見直している。従来0.7 mm厚の基板を利用していたが、昨年度は伝熱効率や機材節約を考え0.3 mm厚の基板に変更した。0.3 mm厚の基板は研磨や加工時の負荷及び急激な熱変化に弱いのか基板の状態が安定しないようで、その上に形成するα-Ga2O3薄膜の結晶性にも影響しているようである。またXPS測定によりミストCVDで作製した薄膜中に含まれる不純物を調査したところ、装置に利用しているシリコーン樹脂の構成元素(Si)が大量に取り込まれていることが判明した。これらの結果から、サファイア基板の厚みを0.5 mmに変更し、装置もシリコーン樹脂を用いる必要の無い仕様に設計し直し、現在α-Ga2O3薄膜の結晶性の再現検証を進めている。材料の物性を特定するためには高品質で高純度な薄膜を用いて特性評価を行う必要がある。今回の装置構成及び成膜条件の見直しにより作製された薄膜は、より理想に近い物性の評価ができると考える。B.高度な反応制御技術の挑戦的開発昨年度中に、装置(TG-DTA)の導入を完了し溶媒雰囲気下での反応解析実験ができるようにしたかったが、申請者が装置購入の手続き方法を良く理解しておらず、装置導入が年度末になってしまった。既に一般のガスに関しては実験を行っている。

また、溶媒雰囲気下での反応過程解析のためには多少の調整は必要であるが、装置一式導入済みであり、いつでも実験が開始できる状況である。現在は反応後に排出されるガス成分の分析をするためGC-MS装置との接合や排ガスの排出場所などについて検討を行っている。申請者らが開発を行ってきた大気圧下で大面積に亘り均一で原子レベルで高品質な機能薄膜作製手法「ミストCVD」は、環境負荷を減らせる次世代技術として大きく期待されている。本研究ではA.酸化物量子発光デバイス作製への挑戦と、B.高度な反応制御技術の挑戦的開発の両側面から、産業化に足るレベルまでミストCVDの技術レベルを向上させる事が目的である。A.酸化物量子発光デバイス作製への挑戦ミストCVDによりサファイア基板と格子整合系にあるコランダム型結晶α-Ga2O3系金属酸化物薄膜を利用した酸化物量子発光デバイスを作製することが目的である。ミストCVDでα-Ga2O3薄膜やAl, Fe, In金属の酸化物との積層及び混晶膜を作製し、光学特性を東北大学にて評価した。α-Ga2O3はサファイア基板との大きな格子不整合のため多くの転移が発生しており単膜を発光させることは現時点ではできていない。そこで、格子不整合を緩和させるためバッファ層を導入し、さらに非発光因子へ電子が捕獲されることを抑制するために量子井戸(3[AlGaO/GaO]AlGaO/c-sapp.)を形成したところ、深紫外領域(4.9 eV)からの発光を確認することに成功した。B.高度な反応制御技術の挑戦的開発ミスト同士の衝突までの時間を算出したところ、機能膜形成に至るまでの時間に比べ圧倒的に長いことが判明し複数成分の溶剤を別々に供給することにより複合反応を避けられるのではないかと予測された。その事実を確認するための実験を行ったところ、複雑な反応を抑制できていることが示唆されるデータを得られた。また、反応と作製膜特性にどのような関連がみられるのかを調査するため典型的な金属酸化物薄膜の作製を行った。昨年度は、溶媒を変更することにより反応を制御することができ、高品質な機能膜作製の指標を得られた。A.酸化物量子発光デバイス作製への挑戦昨年度までに、Ga及びFe, In等コランダム型構造を有する金属酸化物薄膜の発光特性を調べた。その結果、α-Ga2O3やα-In2O3は欠陥由来の発光が主体的で、α-Fe2O3は発光しないことが判明した。一方、プロセスの改善、バッファ層の導入、量子井戸構造等により、昨年度末、半値幅はそれほど鋭くないが深紫外領域(4.9 eV)からの発光に成功した。これらの結果からミストCVDで作製したα-Ga2O3薄膜は、結晶性は非常に優れているにもかかわらず10^11cm^-2に至る格子不整合由来の転移欠陥のため、発光が阻害されていることが示唆された。欠陥を軽減させる技術の確立、不純物の特定、不純物混入を阻害させる反応技術の確立、表面荒さや接合界面の平滑性改善等を追求する必要がある。またそのためにガス供給を自動プログラム化させるなどの対策を検討する必要がある。B.高度な反応制御技術の挑戦的開発昨年度、単相流系平衡反応プロセスが本質的に有する組成制御に関する問題を気液混相流系平衡反応プロセスであるミストCVDが解決できることを見いだした。より多くの実験を行い、本原理を明らかにする必要がある。