hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
公私協働時代のストリートレベルの官僚制拡張理論―ワーカーズコレクティブを事例に

本研究の目的は、「福祉多元社会」という現代的状況にあわせて、「国家セクター」、「市民社会セクター」、両セクターの板挟み状況に置かれた団体(第一線機関=社会運動組織)という三者関係の協働状況モデルを、福祉領域で活動するワーカーズ・コレクティブ(以下、W.Co)運動を事例に提示することである。2016年度の研究計画は、研究者が構築し発展させつつある理論的枠組みから、W.Co運動を事例に分析し、その組織特性を明らかにすることであった。結果、中間支援機能の観点から、W.Co運動の組織特性を明らかにすることができた。第1に、各W.Co(現場の第一線機関=社会運動組織)とW.Coの連合組織(「市民社会セクター」)の組織化のされ方は、各県ごとに異なっていた。第2に、支援機関である連合組織は、W.Coに対する経営支援、価値や理念の共有、各団体間の相互交流を促し、相互に発展してゆくような機会を設けていた。連合組織は、W.Coという集団の内部で関係を密にしてゆくようなコンソーシアム型の組織づくりをしていた。それと比べて、一部を除き、W.Coの連合組織では、他のセクターとの調整や連携構築を担う機能を積極的に担っていなかった。例外的に、ワーカーズ・コレクティブ協会は、生活困窮者という社会問題に対して、行政とのパートナーシップを構築しながら、現場のW.Coを就労体験先として活用してゆく組織づくりをしていた。このような例外を除けば、W.Coの連合組織の中間支援機能の特徴として、(W.Co関係内部の)結束型の社会関係作りに中間支援機能を発揮する傾向がある、と指摘できる。以上が2016年度の研究成果である。各県ごとの差異があるものとして、生活クラブやW.Coの組織特性を説明するという研究は、現状、決して多くない。その意味で、本研究の取り組みは非常に意義があると思われる。2016年度は、大きく2つの点で進捗があったと考えている。第1に、「現場の団体(第一線機関=社会運動組織)」の組織特性を記述するための理論的枠組みを2015年度以上に発展させつつあるということ。具体的には、アドボカシー、(支援)事業、社会関係(ステークホルダー)の構築・発展という複合的な視点から、現場レベルの市民団体の組織特性を捉える理論的枠組みにまで発展させることができた。以上のようなモデルを構築できた背景には、W.Coばかりでなく、継続的な英国における社会的企業の実践家との交流、日本におけるホームレス支援の社会的企業調査研究にまで踏み込んだ部分が非常に大きい。第2に、2015年度に分かりつつあったW.CoとW.Coの連合組織との関係が、各都道府県ごとに違うということを具体的に示すことができた。各県ごとに差異があるものとして、W.Coや生活クラブの組織特性を明らかにしようとした研究は決して多くない。その意味で、2016年度は非常に有意義な調査をすることができた。また、調査の中で、W.Coの連合組織の果たす中間支援機能と生活クラブ生協の果たす中間支援機能についても差異があるということも分かってきた。2017年度も継続的に調査してゆきたい。
応急仮設住宅の供与期間終期における入居者退去と住戸解消に向けた対応策の検討

本年度は、東日本大震災における応急仮設住宅から災害公営住宅への移行に際して、応急仮設住宅からの退去が年度中に完了しており、災害公営住宅に移った高齢者等の世帯に対して生活支援相談員(LSA)等が継続的な支援を行っている宮城県南三陸町の取組に着目し、町の保健福祉課被災者支援係に対して移行の実態や課題に関するヒアリングを行うとともに、支援を実施する社会福祉協議会への聞き取り等を行った。また、災害公営住宅等に入居した被災者の生活実態と支援のニーズを把握するため、住民を対象としたアンケート調査を実施した。あわせて、東日本大震災においてまだ応急仮設住宅が解消していない市町村や、熊本地震で被災した市町村において実施されている、退去に向けた被災者支援の取組などについて、市町村ホームページの公開情報や新聞報道等の収集によって状況を継続的に把握した。このほか、東日本大震災における応急仮設住宅の特徴である、借上型の仮設住宅に関して実態を把握するため、物件の立地や特性等を確認する基礎的な作業を実施した。主な調査対象とする東日本大震災や熊本地震において、応急仮設住宅からの退去が遅れておりまだ解消されていない市町村も多いため、対応が完了した時点で行う予定としていた関係部局へのヒアリングが当所の想定通りには進んでいない部分はあるが、既に完了した市町村での詳しい調査は実施出来ており、またリアルタイムの情報把握も出来ていることから、おおむね順調に進展しているものと考える。東日本大震災に関しては、2019年3月の時点で岩手県・宮城県とも9割超の世帯が応急仮設住宅から退去しており、本年度中に全ての仮設入居世帯が退去し住戸解消が行われる市町村が多いものと考えられる。よって、本年度から来年度にかけて、市町村の担当部局へのヒアリングを進めていくものとする。熊本地震に関しては、災害公営住宅の建設などが遅れていることから、2019年4月の時点でまだ3割近い世帯が応急仮設住宅に残っているため、住戸の解消が果たされるのは来年度になると想定される。よって、本年度はリアルタイムの情報把握を進めるとし、来年度以降にヒアリングを行うものとして考える。「近年災害・過去災害の事後調査」として、北海道南西沖地震、阪神・淡路大震災や新潟県中越地震、新潟県中越沖地震、福岡県西方沖地震、能登半島地震等の過去災害に関する関連文献の収集等を行った。また、近年災害のうち台風12号水害(紀伊半島豪雨災害)で被害を受けた奈良県十津川村を訪問して、応急仮設住宅の供給から撤去に至る過程について情報収集を行った。「対応が完了した東日本大震災被災市町村の直後調査」として、岩手県・宮城県を中心に各市町村における応急仮設住宅の退居状況に関する情報収集を行った。その上で、応急仮設住宅が全て解消された、宮城県の多賀城市及び亘理町に関する文献収集及びヒアリング調査を実施して、特定延長対象外世帯の退居支援と、特定延長対象世帯の退居対応、及び建設型の応急仮設住宅の撤去対応等に関して実態を把握した。「対応実施中の東日本大震災被災市町村のリアルタイム情報把握」として、前記の通り岩手県・宮城県を中心に各市町村における応急仮設住宅の退居状況に関する情報収集を行うとともに、建設型の応急仮設住宅の解体撤去についても状況を把握した。また、借上型の応急仮設住宅(みなし仮設住宅)に関して、岩手県・宮城県での平成29年度前半の段階での退居状況に関する情報を入手した上で、入居時及び退居時における居住地移動の実態について集計分析を行った。「近年災害・過去災害の事後調査」では、過去災害を中心とした文献収集等により取組の実態が把握されてきている。「対応が完了した東日本大震災被災市町村の直後調査」では、応急仮設住宅の解消が遅れている自治体も多く、調査対象の選定に若干苦労した部分はあるものの、応急仮設住宅が全て解消された2市町村のヒアリング調査が実施出来ている。「対応実施中の東日本大震災被災市町村のリアルタイム情報把握」では、応急仮設住宅からの入居者の退居及び建物の撤去の状況について全体的な状況が把握出来ている。あわせて借上型の応急仮設住宅からの退居の実態に関する情報分析も実施出来ている。「近年災害・過去災害」に関しては、引き続き文献収集や関係者へのヒアリングを行って情報収集を行っていく。

「東日本大震災」に関しては、前記の通り、東日本大震災では応急仮設住宅の解消が遅れている自治体もみられており、入居者の退居及び建物の撤去の進捗状況を見ながら、全てが解消した時点を見計らっての調査を行っていく必要がある。一方で応急仮設住宅が解消されたタイミングで、自治体内で直接担当する部署(被災者支援係など)がなくなり、担当者も別の部署に異動してしまう場合が多く、ヒアリング調査のアプローチが難しくなる部分もある。そのため、全ての応急仮設住宅が解消されるよりも前の段階で担当部署への訪問等を行っておき、調査対象者との関係をあらかじめ構築しておくことも必要と思われる。同様に「熊本地震」等の直近の災害に関しても、早い段階で情報収集や現地視察・訪問を行っておくことが必要とも思われる。東日本大震災に関しては、2019年3月の時点で岩手県・宮城県とも9割超の世帯が応急仮設住宅から退去しており、本年度中に全ての仮設入居世帯が退去し住戸解消が行われる市町村が多いものと考えられる。よって、本年度から来年度にかけて、市町村の担当部局へのヒアリングを進めていくものとする。熊本地震に関しては、災害公営住宅の建設などが遅れていることから、2019年4月の時点でまだ3割近い世帯が応急仮設住宅に残っているため、住戸の解消が果たされるのは来年度になると想定される。よって、本年度はリアルタイムの情報把握を進めるとし、来年度以降にヒアリングを行うものとして考える。東日本大震災において応急仮設住宅の解消は総じて遅れており、入居者が全て退居して建設型の撤去が完全に完了した自治体が少なかったことから、「対応が完了した東日本大震災被災市町村の直後調査」が十分に行えなかったため、次年度使用額が生じる結果となった。この分については、応急仮設住宅の解消の進捗状況を引き続き把握しつつ、全て解消した自治体を対象とした調査を来年度に実施するために使用する計画である。東日本大震災及び熊本地震の被災市町村とも、応急仮設住宅からの退去が遅れており、退去の完了と住戸の解消が果たされていないところが多く、研究計画で予定していた担当部局へのヒアリング調査を来年度以降にする必要が生じたため。翌年度分の助成金とあわせて、退去完了時点での実態把握や担当部局ヒアリングに用いる予定である。
神経前駆細胞の移植・分化誘導による神経網膜再生に関する研究

成体ラットの網膜を機械的に損傷し、直後にLacZでラベルされた成体ラット海馬由来神経系幹細胞の懸濁液を硝子体中に注入した。1,2,4週後に4%paraformaldehydeにて灌流固定し、凍結切片を作製、ニューロン・グリア系の各種マーカーおよび抗β-galactosidase抗体を用いて蛍光抗体法による光学顕微鏡的観察および金粒子銀増感法による電子顕微鏡的観察を行った。移植された神経系幹細胞は損傷部周囲のホスト網膜の表層から内顆粒層に多く分布していた。移植細胞は移植後1週で神経前駆細胞のマーカーであるnestinを多く発現していた。移植後4週では、移植細胞におけるnestinの発現は減少し、神経細胞のマーカーであるMAP2abやMAP5、グリア細抱のマーカーであるGFAPを発現するものがみられた。網膜神経細胞のマーカーであるHPC-1,calbindin,rhodopsinの発現はほとんどみられなかった。電子顕微鏡的には、移植細胞の一部は仮足または細胞突起により移植細胞同士、あるいは移植細胞とホスト細胞間で接触していることが観察された.内網状層のレベルにおいては、移植細胞とホスト細胞との間でシナプス様構造を形成していることが観察された。損傷網膜に移植された神経系幹細胞は、ニューロンおよびグリアに分化することが示されたが、網膜特異的な神経細胞への分化はみられなかった。しかし電子顕微鏡的には、移植細胞はホスト網膜への親和性を持つ細胞に分化することが示され、またホスト網膜とのシナプス様構造の形成は、物理的接触のみならず機能的にも連絡している可能性があると考えられた。Gageが確立した海馬由来神経系幹細胞を、生後5日以内の幼若ラット網膜に移植すると、移植細胞は多数網膜内に侵入、分化した。移植細胞の形態は、視細胞、水平細胞、双極細胞アマクリン細胞に酷似し、しかもそれぞれの細胞に適した層に生着していた。神経系幹細胞は硝子体内で網膜表面にのみ付着し、侵入したが、このような現象はコントロールとして使用した線維芽細胞や死滅させた幹細胞などではおこらなかった。成体ラット網膜への移植では、正常網膜では移植幹細胞の網膜内への侵入、生着を認めなかったが、切創を加えた障害網膜では、移植幹細胞の網膜への侵入、生着を認めた。移植細胞は切創をはるかにこえた範囲に生着し、それはGFAP陽性の活性化ミューラー細胞が分布する範囲に限局していた。網膜内に侵入した移植細胞は、突起をのばしMap2やMap5などの神経細胞のマーカーを発現するもの、グリアのマーカーであるGFAPを発現するものが移植後1ヶ月の時点でそれぞれ約15%あった。Map2、Map5、GFAPは移植後1、2、4週間で徐々に発現細胞が増加し、幹細胞のマーカーであるnestinは逆に発現細胞が減少していた。以上の結果は、成体でも障害網膜では移植細胞の移動、分化を誘導する因子が発現し、それら因子に反応して、神経系幹細胞が網膜に侵入し、網膜内で神経に分化することが可能であることを示す。成体網膜内で神経系幹細胞から神経細胞が得られることは臨床において、障害網膜の修復、再生への応用の可能性があると考えられる。(網膜由来の網膜神経前駆細胞の分離・培養)胎児ラット網膜(E17)網膜由来の網膜神経前駆細胞を分離した。得られた網膜神経前駆細胞を含んだ細胞浮遊液を新生児ラットの硝子体腔に注入移植2週間後に、免疫組織科学的観察を行なった結果、ホスト網膜の構造を破壊することなく、移植細胞は網膜内に侵入していた。(機械的網膜障害作成成体ラットに対する神経系幹細胞の移植)30G針にて機械的網膜

障害を作成した成体ラットに対する神経系幹細胞の移植後、ニューロンに分化した細胞がホスト網膜の神経細胞とシナプスを形成しているかどうかを金コロイドを用いた免疫電顕により検討したところ、移植細胞とホスト細胞との間のシナプス様構造が確認できた。(胎児及び新生児ラット培養網膜への神経系幹細胞の移植)ラット胎児(E-13E-17)、ラット新生児(P-0)の胎児網膜を摘出し、摘出直後の網膜に成体ラット海馬由来神経系幹細胞を含んだ細胞浮遊液を添加し、23週間培養後、移植された幹細胞を免疫組織科学的に検討した。網膜は23週間の培養では正常に分化成熟傾向を示し、特に胎生後期から新生児の網膜では網膜の全ての層構造が形成された。4週間培養すると網膜の層構造は崩れ、多くの細胞は崩壊していた。免疫二重染色の結果、移植細胞は網膜内に多数侵入しており、ニューロンのマーカーであるMAP5とグリアのマーカーであるGFAPを発現していた。HPC-1の発現はわずかに認められた。したがって、in vivoで過去に行なわれた幼若網膜や機械的障害網膜に対する移植と同様に、in vitroの実験系であるこの網膜器官培養系においても成体ラット海馬由来神経系幹細胞がニューロン及びグリアに分化することが確認されたが、網膜特異的細胞への分化の有無は現在のところ明かではない。
導波路光アイソレータモノリシック集積半導体レーザの研究

光ファイバ通信等の高速大容量通信に用いられる半導体レーザの安定動作に不可欠である光アイソレータを半導体ベースの一体集積可能な形で実現した。また、エピタキシャル強磁性金属のもつ特徴的な磁気、結晶学的な特性を集積化型の光アイソレータに応用し、集積光アイソレータ特性を実現した。これらの研究成果は半導体ベースの集積光アイソレータという新たな研究分野を切り拓いたものである。導波路光アイソレータモノリシック集積半導体レーザ実現のために、エピタキシャル強磁性金属MnAsとInGaAlAs量子井戸半導体光増幅器導波路を組み合わせたTMモード半導体導波路光アイソレータの高性能化を実現した。エピタキシャル強磁性金属のMnAsを磁気光学電極に用いると多結晶強磁性金属電極に比べ、電気的・熱力学的・磁気光学的特性が改善される。平成18年度はこれらの特長に加え、MnAsの分子線エピタキシャル成長時の第一層目の原子の選択・制御により、MnAs薄膜の保磁力を制御し、外部磁石を外した状態でも動作可能な導波路光アイソレータを実現した。永久磁石によって外部磁場を印加した時に9.3dB/mmであった光アイソレーションが、磁石を外した状態でも8.7dB/mmまで保持されることを観測した。エピタキシャル強磁性金属MnAsは、光エレクトロニクス素子としての光導波路形状への加工法は確立されていなかった。そのため光・バイアス電流共に閉じ込め効果が弱い利得導波構造を採用せざるを得ず、結果として挿入損失が大きいという問題を抱えていた。そこで屈折率導波型の導波路構造への加工法を確立し、光閉じ込め効果がより大きな屈折率導波構造を有するTMモード半導体導波路光アイソレータを作製し、挿入損失を7dBまで低減することに成功した。上部電極であるMnAsエピタキシャル強磁性金属層はドライエッチングによって加工し作製した。縦横のアスペクト比が導波路の光伝搬方向に大きい形状にも関わらず、エピタキシャル単結晶強磁性金属が示す強い結晶磁気異方性により短軸方向に磁化されやすく、非相反損失に基づく半導体導波路光アイソレータの動作に適しているという特長を示した。この素子の光アイソレーションは7.2dB/mm・挿入損失は6.9dBであり、近視野像の評価と自然放出光スペクトルの形状から横単一モード光伝搬であることを明らかにした。導波路光アイソレータモノリシック集積半導体レーザ実現とその高光アイソレーション化、高温動作のために、エピタキシャル強磁性金属薄膜であるMnSbとInGaAlAs量子井戸半導体光増幅器導波路を組み合わせたTMモード半導体導波路光アイソレータを実現した。エピタキシヤル強磁性金属薄膜のMnSbは昨年度までの研究で用いてきたMnAsnに比べて、大きなスピン軌道相互作用による大きな磁気光学効果によって光アイソレーション比の向上が見込まれた。また、MnSbのキュリー温度は587KとMnAsのキュリー温度(313K)と比較して高く、バイアス電流を必要とする本研究の集積化導波路光アイソレータヘの応用に適している。しかし、MnSb薄膜のInP基板上への結晶成長は研究例がなく、まずInGaAs/InP基板上への結晶成長を確立する必要があった。InGaAs/InP基板上への分子線エピタキシー法による結晶成長法を確立した後、InGaAlAs/InP半導体光増幅器導波路構造上へMnSb薄膜を結晶成長し、利得導波型導波路素子構造に加工した。作製された素子は温度20度において12.3dB/mmの光アイソレーションを示し、期待した通り、MnAsを用いた昨年度までの光アイソレーションを上回る光アイソレーション比を得ることに成功した。また、素子温度を70度まで上げたところ、光アイソレーション比は11.2dB/mmと20度とほぼ同じ値に保たれ、MnSbの高いキュリー温度によって高温での光アイソレーションの低下を防ぐことに成功した。なお、本研究の一部は東京大学中野義昭教授の研究室、東京工業大学宗片比呂夫教授の研究室との共同研究による成果である昨年度までの研究によって半導体・強磁性体ハイブリッド光アイソレータの実証をTransverse Electric(TE)モード、Transverse Magnetic(TM)モードの双方について行ってきた。前者は多くの半導体レーザが動作するTEモードに対応するが、その素子構造は半導体増幅器活性層の側壁が露出した形態のため、活性層の側面における非発光再結合等による増幅効率の低下と素子通電電流の増加が問題である。後者は増幅効率が低下するような問題はないものの、動作する偏波が多くの半導体レーザと整合性がない。我々は上記の二つの問題を解決するエバネセントモードハイブリッド光アイソレータを提案し、その性能を解析した。エバネセントモードハイブリッド光アイソレータの素子構造は従来のTEモード光アイソレータと異なり、半導体光増幅器活性層の上部に導波層を設け、上部導波層の光閉じ込め係数を大きくするように、導波路の幅、及び、上部導波層の厚さを設計する。

上部導波層までをエッチングし、一方の側壁に強磁性金属薄膜を配置し、鉛直方向に磁化することによってTEモードに対して光アイソレータ動作を得ることができる。このとき、活性層はエッチングしないため、増幅効率の低下や素子通電電流の増加といった問題は避けることができる。素子を伝搬する光の強度分布をビーム伝搬法によって求めたところ、光の強度分布の中心はInGaAsP上部導波層に存在し、側壁に存在する強磁性金属薄膜に光が染み出していることが確認された。強磁性金属としてFeを選択したところ、消光比は32.0dB/mmと見積もられた。引き続き、エバネセントモードハイブリッド光アイソレータの実証を目指し、そのバイアス電流の低減、量子井戸活性層への光閉じ込め係数の低減を通じた入射光の飽和特性の改良を目指している。
口唇口蓋裂疾患感受性遺伝子群の解明

以上の結果より、Sprouty2はFGFシグナルを介して口蓋間葉の細胞増殖を制御しており、Sprouty2 KOマウスでは口蓋間葉細胞の増殖異常により口蓋突起の挙上が阻害され、口蓋裂を発症することが示唆された。I遺伝子解析用サンプルの採取インフォームドコンセントを得られた日本人非症候性口唇口蓋裂患者・家族から血液を採取した。(85家族)血液はマスクスクリーニング用血液乾燥濾紙にて常温保存、手術または術前検査を行う場合は、その際に全血を採取し、凍結保存し、DNAを抽出した。II候補遺伝子と口唇口蓋裂との関連解析1) FOXF2、TGFα、TGFβ3遺伝子の伝達不平衝解析:サンプルを採取した患者およびその両親のトリオを資料として、FOXF2、TGFα、TGFβ3遺伝子内に存在する複数のTagSNPについて、ダイレクトシークエンス法を用いてジェノタイピングを行い、伝達不平衝テストを行っている。2) FOXF2、TGFα、TGFβ3遺伝子と口唇口蓋裂との関連解析:FOXF2、TGFα、TGFβ3遺伝子内のTagSNPについて、対照群、罹患群それぞれを用いてジェノタイピングを行い、関連解析を行う予定。現在対照群のサンプリング中のため関連解析は行えていない。今後は、さらに連鎖不平衡解析を行い、連鎖不平衝の保たれているSNPによりパプロタイプを構築し、ハプロタイプと疾患との関連解析を行う。(100家族)血液はマスクスクリーニング用血液乾燥濾紙にて常温保存、手術または術前検査を行う場合は、その際に盆血を殊取し、凍結保存し、DNAを抽出した。II侯補遺伝子と口唇口蓋裂との関連解析サンプルを採取した患者およびその両親のトリオを資料として、各遺伝子内に存在する複数のTagSNPについて、ダイレクトシークエンス法を用いてジェノタイピングを行い、伝達不平衡テストを行っている。各遺伝子内のTagSNPについて、対照群、罹患群それぞれを用いてジェノタイピングを行い、関連解析を行っている。現在対照群のサンプリング中であり、統計的解析は今後行う予定である。今後は、さらに連鎖不平衡解析を行い、連鎖不平衡の保たれているSNPによりハプロタイプを構築し、ハプロタイプと疾患との関連解析を行う。
高血圧発症過程における血管壁プロテアソームの機能的役割

Deoxycorticosterone acetate(DOCA)-食塩高血圧ラットを用い,高血圧発症に対するプロテアソームの役割について調べた.DOCA-食塩処置により,血圧の上昇に伴って大動脈重量が増加した.同時に,血管のプロテアソーム活性及び含量を測定すると,本酵素の活性及び含量が対照群(sham群)に比して有意に増加していた.また,DOCA-食塩処置による血圧の上昇と血管プロテアソーム動態の間に正の相関性を認めた.次に,プロテアソーム阻害薬であるPSI(N-benzyloxycarbo-nyl-Ile-Glu(O-t-Bu)-Ala-leucinal)をDOCA-食塩高血圧ラットに連続皮下投与して血圧に対する影響を調べた.血圧上昇の開始直後からPSlを連続投与すると、DOCA-食塩による高血圧の進展を有意に抑制した.また,PSI投与により,DOCA-食塩高血圧ラットの血管プロテアソーム活性及び含量はsham群と同程度まで抑制された.さらに,病理組織学的所見より,DOCA-食塩処置群でみられた血管壁の肥厚形成もPSI投与により有意に抑制された.そこで,DOCA-食塩による高血圧及び心血管肥厚の発症の一因と考えられる血管のエンドセリン(ET)-1産生に対するPSIの影響についても検討を加えた.DOCA-食塩処置により血管のET-1産生は亢進していたが,PSI投与によりsham群と同程度まで有意に抑制された.この結果は,プロテアソームがET-1産生の亢進する他の疾患に対しても有用である可能性を示唆しているので,次いで,腎虚血再還流障害に対するPSIの効果について検討を加えた.その結果,PSIは虚血再還流によって引き起される腎機能悪化並びに腎組織障害を顕著に改善し,同時に,腎ET-1産生亢進も有意に抑制した.以上、DOCA-食塩高血圧ラットでは血圧上昇と相関して血管のプロテアソーム産生が亢進し、高血圧及び血管肥厚の発症に関与していることを認めた.また,腎虚血再還流障害の発症にも関与していることが判明した.PSIの抗高血圧作用,血管肥厚形成抑制作用並びに虚血性疾患の改善作用の一部にET-1産生抑制作用が関与している可能性が考えられる.Deoxycorticosterone acetate(DOCA)-食塩高血圧ラットを用い,高血圧発症に対するプロテアソームの役割について調べた.DOCA-食塩処置により,血圧の上昇に伴って大動脈重量が増加した.同時に,血管のプロテアソーム活性及び含量を測定すると,本酵素の活性及び含量が対照群(sham群)に比して有意に増加していた.また,DOCA-食塩処置による血圧の上昇と血管プロテアソーム動態の間に正の相関性を認めた.次に,プロテアソーム阻害薬であるPSI(N-benzyloxycarbo-nyl-Ile-Glu(O-t-Bu)-Ala-leucinal)をDOCA-食塩高血圧ラットに連続皮下投与して血圧に対する影響を調べた.血圧上昇の開始直後からPSlを連続投与すると、DOCA-食塩による高血圧の進展を有意に抑制した.また,PSI投与により,DOCA-食塩高血圧ラットの血管プロテアソーム活性及び含量はsham群と同程度まで抑制された.さらに,病理組織学的所見より,DOCA-食塩処置群でみられた血管壁の肥厚形成もPSI投与により有意に抑制された.そこで,DOCA-食塩による高血圧及び心血管肥厚の発症の一因と考えられる血管のエンドセリン(ET)-1産生に対するPSIの影響についても検討を加えた.DOCA-食塩処置により血管のET-1産生は亢進していたが,PSI投与によりsham群と同程度まで有意に抑制された.この結果は,プロテアソームがET-1産生の亢進する他の疾患に対しても有用である可能性を示唆しているので,次いで,腎虚血再還流障害に対するPSIの効果について検討を加えた.その結果,PSIは虚血再還流によって引き起される腎機能悪化並びに腎組織障害を顕著に改善し,同時に,腎ET-1産生亢進も有意に抑制した.以上、DOCA-食塩高血圧ラットでは血圧上昇と相関して血管のプロテアソーム産生が亢進し、高血圧及び血管肥厚の発症に関与していることを認めた.また,腎虚血再還流障害の発症にも関与していることが判明した.PSIの抗高血圧作用,血管肥厚形成抑制作用並びに虚血性疾患の改善作用の一部にET-1産生抑制作用が関与している可能性が考えられる.血管肥厚病変を伴う実験的高血圧モデルとして、deoxycorticosterone acetate(DOCA)-食塩高血圧ラットを用い、本モデルにおける高血圧発症に対するプロテアソームの役割につい調べた。DOCA-食塩処置により、血圧の上昇に伴って、胸部大動脈重量、左心室ならびに臓の体重当たりの重量が増加し、心、血管及び賢肥大が確認された。同時に、各組織のプテアソーム活性及び含量を測定すると、血管においてのみ本酵素の活性及び含量が対照群(sham群)に比して有意に増加していた。また、DOCA-食塩処置による血圧の上昇と血管プロアソーム動態の間に正の相関性を認めた。次に、プロテアソーム阻害薬であるPSI(N-ben-yloxycarbonyl-Ile-Glu(0-t-Bu)-Ala-leucinal)をDOCA-食塩高血圧ラットに連続皮下投与て血圧に対する影響を調べた。血圧上昇の開始直後からPSIを連続投与すると、DOCA-塩による高血圧の進展を有意に抑制した。

また、PSI投与により、DOCA-食塩高血圧ラット血管プロテアソーム活性及び含量はsham群と同程度まで抑制された。さらに、病理組織学所見より、DOCA-食塩処置群でみられた血管壁の肥厚形成もPSI投与により有意に抑制れた。そこで、DOCA-食塩による高血圧及び心血管肥厚の発症の一因と考えられる血管のンドセリン(ET)-1産生に対するPSIの影響についても検討を加えた。DOCA-食塩処置にり血管のET-1産生は亢進していたが、PSI投与によりsham群と同程度まで有意に抑された。さらに、血管のET-1量とプロテアソーム活性及び含量の間に正の相関性が認めらた。以上、DOCA-食塩高血圧ラットでは血圧上昇と相関して血管のプロテアソーム産生が亢進し高血圧及び血管肥厚の発症に関与していることを認めた。また、PSIの抗高血圧作用及び肥厚形成抑制作用の一部に血管におけるET-1産生抑制作用が関与している可能性が考えられる。Deoxycorticosterone acetata(DOCA)-食塩高血圧ラットを用い、高血圧発症に対するプロテアソームの役割について調べた。DOCA-食塩処置により、血圧の上昇に伴って大動脈重量が増加した。同時に、血管のプロテアソーム活性及び含量を測定すると、本酵素の活性及び含量が対照群(sham群)に比して有意に増加していた。また、DOCA-食塩処置による血圧の上昇と血管プロテアソーム動態の間に正の相関性を認めた。次に、プロテアソーム阻害薬であるPSI(N-benzyloxycarbo-ny1-Ile-Glu(O-t-Bu)-Ala-leucinal)をDOCA-食塩高血圧ラットに連続皮下投与して血圧に対する影響を調べた。血圧上昇の開始直後からPSIを連続投与すると、DOCA-食塩による高血圧の進展を有意に抑制した。また、PSI投与により、DOCA-食塩高血圧ラットの血管プロテアソーム活性及び含量はsham群と同程度まで抑制された。さらに、病理組織学的所見より、DOCA-食塩処置群でみられた血管壁の肥厚形成もPSI投与により有意に抑制された。そこでDOCA-食塩による高血圧及び心血管肥厚の発症の一因と考えられる血管のエンドセリン(ET)-1産生に対するPSIの影響についても検討を加えた。DOCA-食塩処置により血管のET-1産生は亢進していたが、PSI投与によりsham群と同程度まで有意に抑制された。この結果は、プロテアソームがET-1産生の亢進する他の疾患に対しても有用である可能性を示唆しているので、次いで、腎虚血再環流障害に対するPSIの効果について検討を加えた。その結果、PSIは虚血再環流によって引き起される腎機能悪化並びに腎組織障害を顕著に改善し、同時に、腎ET-1産生亢進も有意に抑制した。以上、DOCA-食塩高血圧ラットでは血圧上昇と相関して血管のプロテアソーム産生が亢進し、高血圧及び血管肥厚の発症に関与していることを認めた。また、腎虚血再環流障害の発症にも関与していることが判明した。PSIの抗高血圧作用、血管肥厚形成抑制作用並びに虚血性疾患の改善作用の一部にET-1産生抑制作用が関与している可能性が考えられる。
嗅覚受容体のナチュラルリガンドの同定とその生物学的機能の解明

マウスは、鼻に発現する嗅覚受容体で外界からの匂い物質を感知して適応行動をとる。一方、鼻以外の組織に発現する嗅覚受容体は、何らかの生体内化学物質を感知して、生命機能を制御すると考えられている。これらの嗅覚受容体のリガンドのスクリーニングには、合成香料レパートリーが使われてきたが、自然界で生活するマウスが実際に嗅覚受容体で感じる匂い物質群とは、大きく異なると考えられる。われわれは自然生態系の生理的条件下で、マウスが嗅覚受容体で感知する匂いを「ナチュラルリガンド」と定義し、本研究では、マウス生体内で生合成され、内分泌的に嗅覚受容体発現組織に作用する、または外分泌されて個体間コミュニケーションに使われる嗅覚受容体ナチュラルリガンドを同定し、それらの生理的機能・生物学的意義を明らかにすることを目的とする。以下、平成24年4月にスタートしてから廃止になる平成24年6月末までの実績である。まず、ナチュラルリガンドのスクリーニングを行うマウス嗅覚受容体として、鼻に発現していて現在までに合成香料リガンドがわかっている嗅覚受容体6種類、鼻以外の組織で発現することが確認されている嗅覚受容体3種類を対象とし、組織抽出物に対するアッセイ系の確立を目指した。アフリカツメカエル卵母細胞を受容体の発現系に用いたところ、抽出物に対するバックグランド応答がない状態で、嗅覚受容体の匂い応答の測定に成功した。次に、膜移行促進シャペロン(RTP1)、Golf(Gタンパク質)、Gタンパク質活性制御因子(Ric-8B)、cFTR(cAMP応答チャネル)などを卵母細胞に導入して、嗅覚受容体の応答効率のよい条件の探索に着手した。
電子化された情報の動的説明法の高度化に関する研究

本研究課題では,人間の言語コミュニケーションにおける情報処理モデルに関する知見を獲得し,人間に親しみやすいインターフェイス技術の確立を目指して,情報の動的説明法を高度化するために,説明対話の収集と分析,小さな発話単位に基づいてなされる動的説明のモデル化,受け手の反応の解釈のモデル化,動的説明モデルを具体化する局所対話構造や談話構造のパタンの抽出等を進めた.本研究のもととなる研究として,話し言葉による交通経路案内を対象にした研究がある.この研究では,話し言葉による交通経路案内の対話を書き起こしたものを分析し,発話が小さな単位で漸次的になされること,発話間に理由などの談話関係があることを捉え,これに基づいて,モデル化し,実験システムにより可能性を示した.このような話し言葉による対話的な説明を動的説明と呼ぶ.本研究の動的説明法の高度化では,交通経路案内等を対象にした見方の一般性,拡張性を調べ,動的説明モデルを一般化するところに主なねらいがある.特に,本研究は,実際の話し言葉による説明対話の特徴を捉え,それに基づいてたモデル化をするため,話し言葉による説明対話の対象を広げ,その収集と分析およびモデル化に重点を置き,主に,話し言葉による説明対話の収録,その説明対話における発話の機能や意味の分析,分析結果の注釈コーパスの作成,分析用支援ツールの作成,機能や談話関係に基づいて対話構造を表現する動的説明モデル,談話構造のパタン抽出,機能面に関する局所対話構造モデル,局所対話構造モデルの表現の具体化等の成果を得た.本研究課題では,人間の言語コミュニケーションにおける情報処理モデルに関する知見を獲得し,人間に親しみやすいインターフェイス技術の確立を目指して,情報の動的説明法を高度化するために,説明対話の収集と分析,小さな発話単位に基づいてなされる動的説明のモデル化,受け手の反応の解釈のモデル化,動的説明モデルを具体化する局所対話構造や談話構造のパタンの抽出等を進めた.本研究のもととなる研究として,話し言葉による交通経路案内を対象にした研究がある.この研究では,話し言葉による交通経路案内の対話を書き起こしたものを分析し,発話が小さな単位で漸次的になされること,発話間に理由などの談話関係があることを捉え,これに基づいて,モデル化し,実験システムにより可能性を示した.このような話し言葉による対話的な説明を動的説明と呼ぶ.本研究の動的説明法の高度化では,交通経路案内等を対象にした見方の一般性,拡張性を調べ,動的説明モデルを一般化するところに主なねらいがある.特に,本研究は,実際の話し言葉による説明対話の特徴を捉え,それに基づいてたモデル化をするため,話し言葉による説明対話の対象を広げ,その収集と分析およびモデル化に重点を置き,主に,話し言葉による説明対話の収録,その説明対話における発話の機能や意味の分析,分析結果の注釈コーパスの作成,分析用支援ツールの作成,機能や談話関係に基づいて対話構造を表現する動的説明モデル,談話構造のパタン抽出,機能面に関する局所対話構造モデル,局所対話構造モデルの表現の具体化等の成果を得た.人間が話し言葉で情報を説明するとき,小さな発話単位により情報を漸次的に伝え,受け手の反応に応じて説明を構成していく.本研究は,このような特徴を持つ説明を動的説明と呼び,計算機による動的説明法に関する技術の高度化を目的とする.情報説明の従来研究は書き言葉による説明であり,方法も研究により異なって,一般性も明らかでない.話し言葉による説明では,交通経路案内を対象にした研究があるが,その技術は単純な説明をするレベルであり,様々な説明を可能にするための研究が必要である.そのような観点から,本研究は,言語コミュニケーションの情報処理モデルに関する知見を獲得し,人間に親しみやすいインターフェイス技術の確立に向けて,情報の動的説明を取り上げ,説明対話の収集・分析,話し言葉による談話の構成法,受け手の発話の解釈法,説明の動的構成法などを研究する.今期は,説明対話の収集・分析,話し言葉による談話の構成法,説明の動的構成法を主に研究を進めた.コーパスに関しては,PCソフトの使用法の説明対話,交通経路案内などの対話を説明の仕方を変えて約30対話収集した.分析に関しては,過去に収集した交通経路案内対話および臨床検査データの説明対話を対象に,対話を小さな談話構造に分割し,さらに小さな発話単位に分割し,対話行為を付与した.話し言葉による談話の構成法に関しては,基盤化をベースに小さな談話構造を定義し,小さな談話構造を発話単位のパターンにより捉えるモデルを検討した.説明の動的構成法に関しては,臨床検査データの説明のような対象を扱うために,一つの対話行為のレベル自体を小さな説明構造により形成するモデルを検討した.人間が話し言葉で情報を説明するとき,小さな発話単位により情報を漸次的に伝え,受け手の反応に応じて説明を構成していく.本研究は,このような特徴を持つ説明を動的説明と呼び,計算機による動的説明法に関する技術の高度化を目的とする.情報説明の従来研究は書き言葉による説明であり,方法も研究により異なり,一般性も明らかでない.

話し言葉による説明では,交通経路案内を対象にした研究があるが,その技術は単純な説明をするレベルであり,受け手により様々な説明を可能にするための研究が必要である.今期は,説明対話の収集・分析,話し言葉による談話の特徴分析,それに基づく発話生成および説明構成法,発話交代のあり方,対話分析のためのツールの作成などについて研究を進めた.対話収集に関しては,PCソフト(エクセル)の使用法を被説明者の求めに応じて説明するという対話を約25対話収集した.分析に関しては,過去に収集した交通経路案内対話およびPCソフトの説明対話を対象に,対話を小さな談話構造に分割し,さらに小さな発話単位に分割し,対話行為を付与した.話し言葉による発話生成に関しては,交通経路案内の対話を対象に,格要素の順序,注視対象との関連などについて分析して知見を得,計画立案法による具体化を進めた.説明構成法に関しては,基盤化をベースに小さな談話構造を定義し,小さな談話構造を発話単位のパターンにより捉えるモデルの研究を進め,これによる対話解析を検討した.発話交代のあり方については,ポーズ長や発話長に着目した検討を行った.対話分析のためのツールに関しては,発話単位への分割,機械学習を利用した対話行為の分析などを行えるシステムを作成し,実際に利用して有効性を確認した.人間が話し言葉で情報を説明するとき,小さな発話単位により情報を漸次的に伝え,受け手の反応に応じて説明を構成していく.本研究は,このような特徴を持つ説明を動的説明と呼び,計算機による動的説明法に関する技術の高度化を目的とする.情報説明の従来研究は書き言葉による説明であり,方法も研究により異なり,一般性も明かでない.話し言葉による説明では,交通経路案内を対象にした研究があるが,その技術は交通経路案内の説明に基づくものである.様々な説明対象に対し受け手に応じた説明を可能にするための研究が必要である.今期は,説明対話の収録・書き起こし,話し言葉による説明の分析,発話生成および説明構成法,受け手と説明との関係,対話参加者の働きなどについて研究を進めた.説明対話の収録・書き起こしについては,PCソフト(エクセル)の使用法について,初心者の質問に応じてエキスパートが説明する対話を39対話収録し書き起こした.分析については,交通経路案内14対話を対象に,対話を局所談話構造に分割し,さらに小さな発話単位に区切り,対話行為を付与した.また,臨床検査データ説明対話3対話を対象に,一発話を構成する局所談話構造を分析した.発話生成に関しては,臨床検査データ説明の発話を対象に,発話を構成する局所談話構造のパターンを求めた.説明構成法に関しては,交通経路案内対話を対象に,基盤化の概念に基づいて局所談話構造を定義し,対話行為が構成する発話パターンの規則を求めた.この規則については,対話行為の認識に有効であることを確かめる実験を行った.受け手と説明方略との関係については,エクセルの説明対話を対象に,質問発話の明確度により行われる部分対話,質問者が使用する用語に応じた説明や発話の違いを分析した.人間が話し言葉で情報を説明するとき,小さな発話単位により情報を漸次的に伝え,受け手の反応に応じて説明を構成していく.本研究は,このような特徴を持つ説明を動的説明と呼び,計算機による動的説明法に関する技術の高度化を目的とする.情報説明の従来研究は書き言葉による説明であり,方法も研究により異なり,一般性も明らかでない.話し言葉による説明では,交通経路案内を対象にした研究があるが,その技術は単純な説明をするレベルであり,他の様々な対象領域などに対応できるようにするためには,一般化する研究が必要である.一般的なモデルを求めるため,データの収集,分析,モデル化に力点をおき,話し言葉による説明対話データの収集,対話データの対話構造の分析,話し言葉による説明対話の対話構造のモデル化,その一般化,モデル化に関する実験,評価等を行った.
気相急冷非平衡合金の熱的安定性

スパッタリング法によれば、エネルギーの高い気体状態から急冷されて物質が形成されるので、通常の方法では得られない優れた磁気特性、触媒作用を示す非平衡合金が作成される。しかしこれらの合金は本質的に準安定であるため、実用化するには熱的安定性の改善が必要である。本研究においては、赤外線加熱炉を用いて非平衡合金を熱処理し、その前後での構造、物性の変化、並びに示差走査熱量計による非平衡相の相変化の様相を調べ、実用性に優れた新機能材料作成のための基礎的知見を得ることを目指している。スパツタ合金試料についてX線構造解析、磁気及び熱量測定を通して、次のような点が明らかになった。(1)Fe-Cu,Fe-Ag2元非平衡結晶合金、Fe-Cu-Ag3元非晶質合金は優れた軟磁気特性(保磁力が約1Oe)を有し磁束密度も高いが、Fe-Cu,Fe-Ag合金は300°C以上の温度に加熱すると相分解する。Fe-Cu-Ag非晶質合金の結晶化温度はさらに低く約130°Cである。(2)Fe-Ti非晶質合金は、水素吸蔵性、水素選択透過性に優れている。熱的にも約700°C以下の温度範囲で安定であることから実用化の可能性が高い。(3)Fe-Pd bcc合金においては、Fe原子磁気モーメントが増大し、また軟磁気特性(保磁力が10Oe以下)を示す。非平衡構造は300°C以下の温度では保持され、軟磁気特性も改善されるが保磁力はたかだか5Oe程度までしか低下しない。一方、500°Cで熱処理すると、現在面内磁気記録媒体として用いられているCo-Ni合金膜と同程度の保磁力(500Oe)、飽和磁束密度が約2倍(18kG)の磁性材料が得られる。尚、現在これらの合金の熱処理に伴うEXAFSスペクトル、並びに、線光電子分光スペクトルの変化を測定しており、局所原子配列、電子構造の変化について検討する予定である。本研究は、機能性に優れた気相急冷非平衡合金を実用化する際に重要となる熱的安定性について検討することを目的としている。本年度の研究成果を以下に記す。1.試料瞬間加熱炉の製作;試料加熱用赤外線加熱炉の組み立ては、ほぼ完了した。現在、マイクロコンピューター制御を行なうためのプログラムの試作と改良を行っている。2.気相急冷Fe-Ag非平衡合金の熱的安定性; rfスパッタリング法により作成した合金厚膜について、電気炉並びにマニュアル制御赤外線加熱炉中で等温焼鈍した後、X線構造解析、メスバウアー効果を測定した。(等温焼鈍した試料についての同様な実験の結果、非平衡Fe-Ag合金は300°C以下の温度で安定であることが判明しているので、本年度は、等温焼鈍を行った。)250°C、10時間の焼鈍後も、Fe濃度側のbcc単相、Ag高濃度側のfcc単相共に安定であることがわかった。非平衡Fe-Ag合金は優れた軟磁性特性を有しているので、さらに熱的安定性を高める必要があり、Ruなどの高融点金属を添加する必要があると考えられる。3.気相急冷Fe-Ag非平衡合金の電子顕微鏡観察; rfスパッタリング法により作成した合金薄膜並びに等温焼鈍した合金薄膜について、電子顕微鏡による組織観察および電子線回折を行った。

合金膜は平均粒径200300Aの微細結晶で構成されていること、400°C焼鈍後の合金膜においてはFeおよびAgの微細粒が折出することが確認された。これらの結果は、先のX線回折並びにメスバウアー効果の結果とよく対応している。本研究は,機能性に優れた気相急冷非平衡合金を実用化する際に重要となる熱的安定性について検討することを目的としている.本年度の研究成果を以下に記す.高周波2極平板型スパッタリング装置,ならびに直流対向ターゲット型スパッタリング装置により,液体窒素冷却基板上に, Fe-Cu-Ag合金を作成した.それらについて,熱処理前後のX線回折,メスバウァー効果の測定および示差走査熱量計による比熱測定を行なった.いずれの装置で作成した場合も, Fe高濃度側でbcc単相, Cu, Ag高濃度側でfcc単相が形成されたが,直流対向ターゲット型装置で作成した合金の方が結晶相の単相領域は広い.一方3元状態図の中央組成付近では非晶質相が形成されるが高周波2極平板型装置で作成した合金の方が非晶質相の単相領域は広い.尚,非晶質相の結晶化温度は約100°Cである.2)非晶質Zr-Zn合金の物性と熱的安定性典型的な弱い強磁性体Zr-Zn合金を高周波2極平板型スパッタリング装置で作成し,広い濃度範囲で非晶質相を得た.結晶相と異なり非晶質相はいずれも常磁性体である.電気抵抗は大きくその温度係数は負になる.非晶質相の結晶化温度はZr濃度の増加にともない上昇する.Feと高融点金属V, Wとの合金を作成し,平衡状態図の金属間化合物組成を中心に非晶質相が形成された.現在EXAFSによる局所構造解析を実施中である.これらの非晶質合金の結晶化温度は極めて高いことが予想されるが,熱的安定性については次年度に実験の予定である.本研究は気相急冷非平衡合金を実用化する際重要な合金の熱的安定性の問題を検討することを目的としている。高周波スパッタリング法で水冷並びに液体窒素冷却基板上にTi-Pd合金を作成した。平衡状態図の金属間化合物組成を中心に非晶質相が得られ、Ti高濃度側でbcc相、Pd高濃度側でfcc相が得られた。(非晶質相の形成範囲は低温基板の方が広い)。非晶質相の結晶化温度は約450°Cであり組成依存性はないが、その結晶化過程は拡散律進であると考えられる。2)気相急冷Fe-Pd合金の磁気特性非平衡Fe合金において、原子体積が膨脹するとFe原子の磁気モーメントが増大することに着目して、Feに原子半径の大きなPdを強制固溶させた合金膜を作成した。bcc-fcc相境界組成の合金において、飽和磁化が180emu/g、保磁力10Oeとなった。300°C以下の低温熱処理により軟磁気特性は改善されたが、磁気ヘッド材料に適用できる程の特性は得られなかった。しかし、500°Cで熱処理すると、面内磁気記録材料として実用化されているCo-Ni合金と同程度の保磁力、約2倍の飽和磁束密度を示す合金膜が得られた。高周波スパッタリング法並びにDC対向ターゲット型スパッタリング法で作成した非平衡Fe-Cu、Fe-Ag、Fe-Cu-Ag合金について、熱処理前後のEXAFSスペクトル、X線光電子スペクトルの変化を調べ、非平衡合金の局所原子配列、結合状態を明らかにすべく、現在共同研究を実施している。(EXAFSは高エネルギー物理学研究所共同利用施設において、X線光電子分光は名工大の田中一英教授との共同研究として行なっている)。
半導性バナジン酸塩ガラスの構造緩和と電気伝導度の相関

ガラスを熱処理するとガラスマトリックス中にナノメートルサイズの結晶微粒子が析出し,結晶化ガラス(ガラスセラミックス)となる.このとき電気伝導度や磁性,光透過性などが顕著に変化する.その際の構造変化のメカニズムを解明し,さらに構造と機能性の相関を明らかにする目的で幾つかのニューガラスのメスバウアー,赤外吸収,磁化率,X線回折およびDTAを行い,以下の結論を得た。1.半導性バナジン酸塩ガラス(25K_2O・65V_2O_5・10Fe_2O_3)を結晶化温度(Tc)付近で1030分間熱処理すると,構造緩和により電気伝導度が10^<-8>S・cm^<-1>のオーダーから10^<-4>S・cm^<-1>のオーダーまで上昇する.熱処理時間が長くなると絶縁体の結晶相が析出するため,電気伝導度は次第に低下する.3.これらのニューガラスの結晶化に要する活性化エネルギーは骨格を構築するユニットの結合エネルギーに等しく,Ca-OやAl-O結合の切断により結晶化が始まると考えられる.またFeO_4が骨格を構築する場合はFe-O結合が優先的に切断され,鉄を含まないガラスよりも活性化エネルギーが小さくなる.4.ガラス転移温度(Tg)がガラス骨格のひずみの大きさに比例すると,"Tg-Δ則"(1990年に西田が発見)を検証するため種々のケイ酸塩ガラスをTg付近で適度に熱処理してDTAとメスバウアースペクトルを測定すると,構造緩和により骨格を構築するSiO_4およびFeO_4四面体のひずみが小さくなり,予想どおりTgが低下する.これまで"Tg-Δ則"の成立が確認されている無機ガラス中の鉄濃度はせいぜい数モル%程度であったが,高濃度(30mol%)の酸化鉄を有する「フェライトガラス」でも"Tg-Δ則"が成立する.ガラスを熱処理するとガラスマトリックス中にナノメートルサイズの結晶微粒子が析出し,結晶化ガラス(ガラスセラミックス)となる.このとき電気伝導度や磁性,光透過性などが顕著に変化する.その際の構造変化のメカニズムを解明し,さらに構造と機能性の相関を明らかにする目的で幾つかのニューガラスのメスバウアー,赤外吸収,磁化率,X線回折およびDTAを行い,以下の結論を得た。1.半導性バナジン酸塩ガラス(25K_2O・65V_2O_5・10Fe_2O_3)を結晶化温度(Tc)付近で1030分間熱処理すると,構造緩和により電気伝導度が10^<-8>S・cm^<-1>のオーダーから10^<-4>S・cm^<-1>のオーダーまで上昇する.熱処理時間が長くなると絶縁体の結晶相が析出するため,電気伝導度は次第に低下する.3.これらのニューガラスの結晶化に要する活性化エネルギーは骨格を構築するユニットの結合エネルギーに等しく,Ca-OやAl-O結合の切断により結晶化が始まると考えられる.またFeO_4が骨格を構築する場合はFe-O結合が優先的に切断され,鉄を含まないガラスよりも活性化エネルギーが小さくなる.4.ガラス転移温度(Tg)がガラス骨格のひずみの大きさに比例すると,"Tg-Δ則"(1990年に西田が発見)を検証するため種々のケイ酸塩ガラスをTg付近で適度に熱処理してDTAとメスバウアースペクトルを測定すると,構造緩和により骨格を構築するSiO_4およびFeO_4四面体のひずみが小さくなり,予想どおりTgが低下する.これまで"Tg-Δ則"の成立が確認されている無機ガラス中の鉄濃度はせいぜい数モル%程度であったが,高濃度(30mol%)の酸化鉄を有する「フェライトガラス」でも"Tg-Δ則"が成立する.ガラスを熱処理するとガラスマトリックス中にナノメートルサイズの結晶微粒子が析出し,光透過性,磁性,電気伝導度などが顕著に変化する.熱処理時間が長くなると結晶微粒子が成長し,結晶化ガラス(ガラスセラミックス)となる.熱処理初期においては骨格構造の歪みが小さくなり,エネルギー的に安定化する(構造緩和が起きる).本研究では半導性バナジン酸塩ガラス(25K_2O・65V_2O_5・10Fe_2O_3)を結晶化温度(Tc)付近で10分間熱処理したところ,電気伝導度(σ)が6.3x10^<-8>S・cm^<-1>から4.3x10^<-4>S・cm^<-1>へ大きく上昇し,30分熱処理した試料も同程度の値を示した.50500分の熱処理後,σは10^<-5>S・cm^<-1>のオーダーとなり,2100分熱処理した試料では2x10^<-7>S・cm^<-1>まで低下した.これらの値は直流2端子法と交流4端子法の二つの方法を用いて得られ,両者はよい一致を見せた.バナジン酸塩ガラスの骨格はVO_4四面体とVO_5ピラミッドにより構築される.メスバウアースペクトルの四極分裂と線幅の減少からガラス骨格の歪みが小さくなることが確認された.従ってσの顕著な上昇はV^<4+>からV^<5+>への電子ホッピングの確率が大きくなるためと考えられる.熱処理時間が長くなると結晶化が起き,KV_3O_8相が析出することが粉末X線回折により確認された.

常磁性ガラス中に反強磁性的性質を帯びた結晶相(KV_3O_8)が析出する為,キュリーバイス定数が-13K(ガラスの値)から-93K(2100分熱処理試料)および-108K(5000分熱処理試料)へ低下したが磁化率測定から明らかになった.KV_3O_8相は絶縁体であり,長時間熱処理したバナジン酸塩ガラスのσはもともとのガラス試料の値(6.3x10^<-8>S・cm^<-1>)に近くなる.このことから,結晶化ガラスのσは析出した絶縁体相のσではなく,半導体であるガラスマトリックスのσに支配されると結論される.ガラスを熱処理するとガラスマトリックス中にナノメートルサイズの結晶微粒子が析出し,結晶化ガラス(ガラスセラミックス)となる.このとき電気伝導度や磁性,光透過性などが顕著に変化する.その際の構造変化のメカニズムを解明し,さらに構造と機能性の相関を明らかにする目的で幾つかのニューガラスのメスバウアー,赤外吸収,磁化率,X線回折およびDTAを行い,以下の結論を得た.1.半導性バナジン酸塩ガラス(25K_2O・65V_2O_5・10Fe_2O_3)を結晶化温度(Tc)付近で1030分間熱処理すると,構造緩和により電気伝導度が10^<-8>S・cm^<-1>のオーダーから10^<-4>S・cm^<-1>のオーダーまで上昇する.熱処理時間が長くなると絶縁体の結晶相が析出するため,電気伝導度は次第に低下する.3.これらのニューガラスの結晶化に要する活性化エネルギーは骨格を構築するユニットの結合エネルギーに等しく,Ca-OやAl-O結合の切断により結晶化が始まると考えられる.またFeO_4が骨格を構築する場合はFe-O桔合が優先的に切断され,鉄を含まないガラスよりも活性化エネルギーが小さくなる.4.ガラス転移温度(Tg)がガラス骨格のひずみの大きさに比例するとする,′′Tg-Δ則′′(1990年に西田が発見)を検証するため種々のケイ酸塩ガラスをTg付近で適度に熱処理してDTAとメスバウアースペクトルを測定すると、構造緩和により骨格を構築するSiO_4およびFeO_4四面体のひずみが小さくなり,予想どおりTgが低下する.5.これまで′′Tg-Δ則′′の成立が確認されている無機ガラス中の鉄濃度はせいぜい数モル%程度であったが。高濃度(30mol%)の酸化鉄を有する「フェライトガラス」でも′′Tg-Δ則′′が成立する.