hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
異常金属相におけるトンネル効果と超伝導現象

高温超伝導体は電子相関のきわめて強い系であるために,BCS理論で議論されてきたs波のペアではなくて,異方的なd波のペアが形成されているということが,さまざまな実験あるいは理論的考察から明らかになってきた.我々はトンネル効果に関する理論の基本的な研究を行ってきた.その結果,高温超伝導体でしばしば観測されるゼロバイアスのコンダクタンスのピークの起源を解明してきた.さらに,ゼロバイアスピークの起源を束縛準位という観点から検討した.本年度は,界面における準粒子の状態密度をグリーン関数の方法から計算を行った.その結果微分コンダクタンスと界面の状態密度は,絶縁体のバリアーが高い極限において一致するという自然な性質が導かれた.しかし,準粒子の感受する位相の干渉効果のために,界面の状態密度は決してバルクの超伝導体の状態密度とは一致するとは限らない.こうした結果は,ペアポテンシャルの空間変化をとりいれても変更されるものではない.またd波超伝導体のジョセフソン効果に関する基本的な性質を調べてきた.我々は,準粒子の感受する位相効果を取り入れた一般的な表式を導出した.入射角に依存するジョセフソン電流の符号の変化,界面にゼロエネルギー状態等が形成される効果が重要な働きをすることが明確となった.これらの効果のために,ジョセフソン電流は温度を下げるときに温度の関数として,非単調な振舞いを示す可能性もある.またバリアブルレンジホッピング伝導領域における近接効果についても,d波という点から検討した.高温超伝導体は電子相関のきわめて強い系であるために,BCS理論で議論されてきたs波のペアではなくて,異方的なd波のペアが形成されているということが,さまざまな実験あるいは理論的考察から明らかになってきた.我々はトンネル効果に関する理論の基本的な研究を行ってきた.その結果,高温超伝導体でしばしば観測されるゼロバイアスのコンダクタンスのピークの起源を解明してきた.さらに,ゼロバイアスピークの起源を束縛準位という観点から検討した.本年度は,界面における準粒子の状態密度をグリーン関数の方法から計算を行った.その結果微分コンダクタンスと界面の状態密度は,絶縁体のバリアーが高い極限において一致するという自然な性質が導かれた.しかし,準粒子の感受する位相の干渉効果のために,界面の状態密度は決してバルクの超伝導体の状態密度とは一致するとは限らない.こうした結果は,ペアポテンシャルの空間変化をとりいれても変更されるものではない.またd波超伝導体のジョセフソン効果に関する基本的な性質を調べてきた.我々は,準粒子の感受する位相効果を取り入れた一般的な表式を導出した.入射角に依存するジョセフソン電流の符号の変化,界面にゼロエネルギー状態等が形成される効果が重要な働きをすることが明確となった.これらの効果のために,ジョセフソン電流は温度を下げるときに温度の関数として,非単調な振舞いを示す可能性もある.またバリアブルレンジホッピング伝導領域における近接効果についても,d波という点から検討した.
リンフォカインと受容体の遺伝子発現とリンパ球増殖の制御機構の解析

Tリンパ球(T細胞)の増殖因子として知られるインタ-ロイキン2(IL-2)は二種類の受容体分子に結合することが知られていた。そのひとつであるIL-2受容体α鎖(IL-2Rα)はすでに構造が知られていたが、他方のIL-2受容体β鎖(IL-2Rβ)に関しては、本年度に我々が初めてそのcDNAのクロ-ニングに成功した。そのcDNA構造解析の結果、IL-2Rβの全一次構造が明らかとなった。ヒトIL-2Rβは551個のアミノ酸より成り、そのうち細胞質内ドメインは286個のアミノ酸より成ることが判明した。このドメインには概知の増殖因子受容体の多くが保持するチロシンキナ-ゼドメインは存在しなかった。IL-2RβがIL-2による細胞増殖シグナルの伝達を行うか否かを調べるため、ヒトIL-2Rβ.cDNAを培養マウス細胞株BAF/DO3に導入して発現させた。この細胞はIL-3依存性の細胞でありLL-2には応答出来ないが、cDNAを発現したトランスフォ-ム株においてはIL-2にも反応し、増殖することが判明した。一連の実験はIL-2Rβが実際にIL-2による増殖シグナルを細胞内に伝達することを明らかにしたものと考えられる。我々はすでに抗ウィルス活性、MHCクラスI分子の誘導などの働きが知られるインタ-フェロンβ(IFN-β)の遺伝子発現を制御する因子IRF-1を同定した。本年度はIRF-1に構造上類似性を示す転写因子IRF-2の存在を明らかにした。IRF-2は特にDNA結合ドメインにおいてIRF-1と強い相同性を示し、実際両因子はIFN遺伝子上の同一DNA配列を認識することが明らかとなった。更に一連の遺伝子導入・発現実験によってIRF-1が転写活性化因子として機能するのに対し、IRF-2は転写抑制因子、レプレッサ-として機能しうることが示された。これらの事実は転写のオンオフの機構解明において重要な情報を提示していると思われる。
中高年アルコール依存症患者とその家族の対処行動

アルコール依存症者(以下アル症者とする)の治療の目標は断酒とその継続である。アル症者(今回の調査の場合平均年齢約50歳の夫・父親)を抱える家族(妻、子供-以下アル症家族とする)に求められる対処行動は、本人の断酒とその継続への支援、および家族自身の生活上のストレスを軽減することにある。本研究で調査対象としたアル症者は通院中および断酒6カ月継続中の2群であり、両群とも医療期間の協力によって抽出した。両群に共通して、アルコール依存症という診断を受ける以前に、かなりの期間にわたって社会・家庭生活に問題・危機的状況を繰り返して発生していた例が多くを占め、アル症者の生活に疑問をもちつつも、それに対して積極的に介入しようとしていない家族の例も多かった。しかし断酒継続中の対象者群への調査の結果では、通院中のアル症家族と異なる対処行動もみられ、アル症と診断された後では家族の対処行動がアル症者の断酒継続を目指すものへと変化していた。家族がこのような対処行動がとれるようになった要因を分析した結果、アル症者本人だけでなく家族も断酒会に参加していることが関連することが示された。
リンパ球増殖分化におけるIL-6作用機序

IL-6によってよく活性化されるjunB遺伝子や肝での急性期蛋白遺伝子群の転写活性化を指標にIL-6シグナル伝達路を明らかにしてきている。junBプロモーター上のIL-6応答領域(JRE-IL6)は、チロシンキナーゼの下流にあるがRas,Raf非依存性で阻害剤H7に感受性のある伝達路により活性化される。JRE-IL6のうちETS結合部位(JEBS)や急性期蛋白遺伝子群プロモーターのAPREに、IL-6刺激後1分以内に結合してくる蛋白を次の二つの方法により同定した。第一にIL-6刺激したラット肝核蛋白より、DNAアフィニティーカラムにより直接APRE結合蛋白(APRF)を精製した。この精製蛋白はチロシンリン酸化を受けており、主要なものはSDS-PAGE上で89kDa蛋白であった。実際精製APRFは、JEBSに重なる部位に特異的に結合した。第二に、p91やp113(それぞれStat1,Stat2と呼ばれている)に良く保存された領域をもとに、変性プライマーを作製し、RT-PCR法により新規STAT転写因子の部分cDNA(後にStat3/APRFと同一であると判明)を得た。cDNAから推測したアミノ酸配列をもとにペプチドを合成し特異抗体を得た。この抗Stat3抗体が精製DNA結合蛋白のうち主要な89kDa蛋白と強く反応することから、89kDa蛋白はStat3もしくはStat3に非常に類似したものと考えられた(BBRCに発表)。精製蛋白の部分アミノ酸配列を決定したところ、ラット89kDa蛋白はZongらや審良らの報告したStat3/APRFと同一であると判明した。最近、JRE-IL6には、APRFより移動度の遅い複合体(JRE-IL-6BC)が形成されることを明らかにしており、Stat3が未知のDNA結合蛋白と複合体を形成し協調的にJRE-IL6に結合すると考えられる。またアデノウイルスE1Aが、IL-6シグナル伝達路をブロックすること、この阻害メカニズムの一つとして、アデノウイルスE1A(12S)がStat1,Stat3を含むStat蛋白発現量を低下させることを見いだした(J.lmmunology)。
ウラン金属間化合物の磁性と超伝導

ウラン金属間化合物の電気伝導ならびに磁気現象の電子過程に関する起因を調べるためにUAu_3を採り上げ、試料を作製して電気抵抗、低温比熱および磁性の測定を行った。高温の液相状態から急冷したものはCu_3Ti構造を示し、それを熱処理したものはAg_3Pu型構造を持つ。それらの電気抵抗の測定の結果、両者共に高濃度近藤効果を示すことがわかった。低温比熱の測定結果、前者は10Kに、後者は22Kに異常を示し、後述の磁気測定によってこれらは反強磁性転移であることが確認された。電子比熱係数のγ値は転移点の上下で求められ、前者ではそれぞれ100および280、後者では105および800mJ/K^2moleで共に重フェルミオン物質であることが明らかにされた。帯磁率の測定により、両者共に反強磁性的であり転移温度以上の常磁性状態では4f電子に特有の局在磁性を示す。転移温度以下においては比熱の測定結果を参照して遍歴磁性反強磁性と結論される。60kOeまでの磁化測定により、前者は27K以下でメタ磁性的挙動を示し、他方後者では反強磁性ネール点をキュリー点に持つ弱強磁性が反強磁性に寄生していることが見出された。以上によってUAu_3はU化合物の特徴としての高濃度近藤効果そして重フェルミオン効果を示す物質で低温では反強磁性状態に移行することが明らかにされた。更に詳細な知識を得るためには単結晶による諸物性の測定が望まれる。本年度は研究遂行のために購入した低温X線回折機器および帯磁率精密測定用電気天秤を設置調正し,現在両機器ともに順調に作動している.この他低温比熱測定,NMR測定,超伝導磁石による強磁場磁化測定ならびに電気伝導測定などの諸設備を準備した.これらの諸装置を用いテストとしてまず前年度から継続しているCe_5S_3やCe_2Zn_<17>およびFeーPd合金の構造・磁性・伝導・比熱などの測定を行い,これらの結果を関係学術誌の発表した(11・研究発表の項参照).主題であるUA_3についてはまず試料作製から始め,工学部のホットラボで教度の試行後成功した.X線回折によってこの構造はTiCu_3型であることが我々によって始めて決定された.つぎに低温および高温比熱を測定し,低温比熱のデータを整理した結果,その電子比熱保数は300mJ/K^2で大きく重フェルミオン物質であることが見出された.電気抵抗の測定によると,約20Kで極大を示し高密度近藤効果が顕著に現われる.そして比熱や帯磁率の測定からこの物質は約10Kに転移温度を持つ反強磁性体であると結論された.そしてOKからの低温比熱はT^2ではじまり,2次元反強磁性体である可能性も見出された.更に強磁場磁化測定によって,20K以下でメタ磁性的な磁化挙動を示すことがわかった.これらの結果は11・研究発表に示させるように本年7月のフランクフルトの国際会議で発表される.今後の研究としては(1)中性子回折によって反強磁性スピン構造を決定する.(2)単結晶を作製して,伝導や磁性の異方性を調べる.(3)置換系U(Au_<1-x>Mx)_3;M=Pt,Hg,Tlなどを作製して電子密度の変化に対する構造と物性の変化を組織的に調べる.などが予定されている.昨年度は主として液相からの急冷によって得られたCu_3Ti型のUAu_3の構造と物性を調べたが本年度は急冷試料のアニールによって得られる安定相のAg_3Pu型のUAu_3について研究した。急冷試料の種々のアニールの結果、750°Cで20時間で殆ど完全なAg_3Pu型に転移することがX線回折によって確められた。

電気抵抗の測定の結果、降温によって約80Kにブロードな極大を示し、40Kから急に抵抗が減少しはじめる。即ち高濃度近藤効果的振舞を示す。低温比熱の測定の結果、約23Kに異常が見られ、これは以下の磁気測定の結果を参照して反強磁性ネール温度であることが明らかになった。低温側の電子比熱係数は1.05mJ/K^2mole、ネール点以上からの外挿値として800mJ/K^2moleに達し、重フエルミオン系であることが確認された。帯磁率は22Kで極大を示し、反強磁性とみなされる。ネール点以上の逆帯磁率から有効磁子数3μ_Bと常磁性キユリー点ー98Kが得られ、高温では5f電子が局在していると理解される。磁化測定の結果この物質はネール点以下で弱強磁性を伴い、OKの残留磁気モーメントは約0.06μ_Bで、そのキユリー点はネール点と一致する。つまり反強磁性に寄生した弱強磁性を示すことが見出された。以上によってAg_3Pu型のUAu_3はCu_3Ti型のそれと同じように、高濃度近藤効果、重フエルミオン効果を示し、低温では反強磁性と弱強磁性が共存する物質であることが明らかにされた。更に他のU化合物、U_2Au_3およびUPd_4の測定も試されている。
接触作業におけるインピーダンス制御則の獲得に関する研究

本研究の目的は,ダンピング制御におけるアドミタンス行列要素の値を,学習する手法を確立することである.部品の組付作業において有効な力制御則として,ダンピング制御が提案されている.ダンピング制御則では,運動の更新則は,アドミタンス行列によって定められる.したがって,組付作業に対してダンピング制御則を適用するためには,アドミタンス行列要素の値を適切に決定することが必要となる.しかしながら,与えられた作業ごとに,アドミタンス行列要素を求めることは容易ではない.そこで,力の安定性に着目し,作業の試行を繰り返すことにより,アドミタンス行列要素の値を学習する手法を提案した.ダンピング制御則の目的の一つは,物体に作用する過大な力を防ぐことにある.アドミタンス行列要素の大きさは,作業実行時に物体に作用する抗力に強く影響する.すなわち,行列要素の値が小さい場合,位置決め誤差が吸収されず,過大な抗力を生じる.行列要素の値が大きい場合には,系が不安定になり,結果として発散的な抗力が作用することがある.逆に,適切な行列要素に対しては,安定な抗力が作用する.したがって,作業時の抗力の安定性を評価することにより,過大な力を防ぐように,アドミタンス行列要素の値を決定することができる.実作業を通して得られる評価関数を,非線形計画法の技法を用いて最適化することにより,適切なアドミタンス行列要素の値を求める手法を提案した.提案した手法を実装し,計算機シミュレーションと産業用マニピュレータを用いた実験を行った.その結果,次のことがわかった.1)シミュレーションと最適化技法を用いたアドミタンス行列要素の学習は,安定な作業を実現する上で有効である.2)実環境における試行の繰り返しにより,さらに適切な行列要素の値を求めることができる.今後の課題は,アドミタンス行列要素に加えて,指令速度や案内経路を対象とした学習である.本研究の目的は,ダンピング制御におけるアドミタンス行列要素の値を,学習する手法を確立することである.部品の組付作業において有効な力制御則として,ダンピング制御が提案されている.ダンピング制御則では,運動の更新則は,アドミタンス行列によって定められる.したがって,組付作業に対してダンピング制御則を適用するためには,アドミタンス行列要素の値を適切に決定することが必要となる.しかしながら,与えられた作業ごとに,アドミタンス行列要素を求めることは容易ではない.そこで,力の安定性に着目し,作業の試行を繰り返すことにより,アドミタンス行列要素の値を学習する手法を提案した.ダンピング制御則の目的の一つは,物体に作用する過大な力を防ぐことにある.アドミタンス行列要素の大きさは,作業実行時に物体に作用する抗力に強く影響する.すなわち,行列要素の値が小さい場合,位置決め誤差が吸収されず,過大な抗力を生じる.行列要素の値が大きい場合には,系が不安定になり,結果として発散的な抗力が作用することがある.逆に,適切な行列要素に対しては,安定な抗力が作用する.したがって,作業時の抗力の安定性を評価することにより,過大な力を防ぐように,アドミタンス行列要素の値を決定することができる.実作業を通して得られる評価関数を,非線形計画法の技法を用いて最適化することにより,適切なアドミタンス行列要素の値を求める手法を提案した.提案した手法を実装し,計算機シミュレーションと産業用マニピュレータを用いた実験を行った.その結果,次のことがわかった.1)シミュレーションと最適化技法を用いたアドミタンス行列要素の学習は,安定な作業を実現する上で有効である.2)実環境における試行の繰り返しにより,さらに適切な行列要素の値を求めることができる.今後の課題は,アドミタンス行列要素に加えて,指令速度や案内経路を対象とした学習である.
リアルタイムwavelet周波数解析を用いた多関節運動連鎖系筋機能向上訓練

本研究では,(1)wavelet周波数解析のリアルタイム処理・表示を世界で初めて可能にし,無線式のEMG評価システムを確立した.さらに,(2)従来の多関節運動機器に回旋運動要素を負荷したトレーニング機器を試作した.そして,そのトレーニング効果について検討した結果,当該機器の筋の質的トレーニングとしての有効性が示唆された.本研究では,(1)wavelet周波数解析のリアルタイム処理・表示を世界で初めて可能にし,無線式のEMG評価システムを確立した.さらに,(2)従来の多関節運動機器に回旋運動要素を負荷したトレーニング機器を試作した.そして,そのトレーニング効果について検討した結果,当該機器の筋の質的トレーニングとしての有効性が示唆された.本研究は,従来のレッグプレス等で代表される多関節運動機器に回旋運動要素とEMG評価機能を付加したトレーニングシステムを構築し,変形性股関節症患者を対象にトレーニング中の筋の質的筋活動状態をリアルタイムでクライエシトヘフィードバックさせ,そのトレーニング効果について検討することを目的としている.平成19年度の研究課題は以下の3点であった.1.課題1:wavelet周波数解析の高速処理技術によるリアルタイム処理に関する研究現在,市販ソフトを使用し,サンプリング1kHz,10秒間のEMGデータをデスクトップPC(CPU:Pentium4,2.8MHz)で処理させると約20秒間の解析時間を要していたが,本研究では共同研究者のリアルタイム処理に関する研究の結果,システム的には若干,不安定要素(バグ)は残したが,技術的にはほぼリアルタイム処理を実現し,当該研究の遂行に耐えうる十分な研究成果が得られた.2.課題2:wavelet周波数解析で使用するmother関数の臨床的意義に関する研究複数のmother関数を用いた,健常者を対象とした基礎データ解析を実施した.その結果,最も筋電図の周波数パワーを反映し,かつ臨床所見とマッチングした関数はガボール関数であった.これにより次年度の臨床試験で使用する関数が決定した.3.課題3:回旋運動を付加した多関節運動連鎖機器の試作市販の多関節運動機器(レッグプレス)をベースに試作を行った.足底板の上に新たにアルミ製の足乗せ部をつくった.そして,この足乗せ部が足底板の上を水平移動及び回転運動が行えるようにした.水平移動の最大抵抗は100N,水平方向への初動期負荷は30Nと設定した.これにより総重量約40kgの試作器が予定通り完成した.以上の結果を踏まえ,次年度は実際に臨床データの計測を行う予定である本研究は,従来のレッグプレス等で代表される多関節運動機器に回旋運動要素とEMG評価機能を付加したトレーニングシステムを構築し,変形性股関節症患者を対象にトレーニング中の筋の質的筋活動状態をリアルタイムでクライエントヘフィードバックさせ,そのトレーニング効果について検討することを目的としている.平成20年度の研究課題は以下の3点であった.課題1:回旋運動を付加した多関節運動連鎖機器の試作機の調整これまでの研究において多関節運動機器(レッグプレス)をベースに試作機をつくった.しかし,抵抗負荷の調整,及び,脚伸展の可動域の調整に時間を要した.具体的には脚伸展の油圧が高すぎて高負荷過ぎた.また,抵抗バネ(開時100N,閉時30N)の負荷が高すぎて繰り返しの運動が困難であった.さらにスタートポジションの股関節の屈曲角度が大きすぎて臨床で使用するには問題があった.この負荷と可動域の調整の遅れにより予定していたデータ計測まで至らなかった.課題2:トレーニング機器の特許出願完成後のトレーニング機器においては,本年度の研究費(間接経費)により特許出願まで進めた.特願2009-092646:歩行能力の改善を目的とした筋力トレーニング機器.課題3:パイロットデータの計測及び臨床データの計測次年度は学内での学生を被検者とした予備実験と実際に臨床データ(川嶌整形外科病院)の計測を行いその研究成果について論文執筆を行う予定である.本研究は,従来のレッグプレス等で代表される多関節運動機器に回旋運動要素とEMG評価機能を付加したトレーニングシステムを構築し,変形性股関節症患者を対象にトレーニング中の筋の質的筋活動状態をリアルタイムでクライエントへフィードバックさせ,そのトレーニング効果について検討することを目的としている.平成21年度の研究実績は以下の通りである.課題:回旋運動を付加した多関節運動連鎖機器を使用してのケーススタディこれまでの研究において多関節運動機器(レッグプレス)をベースに試作機をつくった.また,本年度は特願2009-092646(歩行能力の改善を目的とした筋力トレーニング機器)まで進めた.さらに実際にシングルケースとしてデータ計測まで行った.計測内容は表面筋電図(EMG)と,骨盤にマーカーを貼付した3次元解析,及び床反力足圧中心(COP)である.方法は股関節周囲筋(中殿筋,大腿筋膜張筋,大殿筋)に電極,骨盤の上前腸骨棘に反射マーカーを貼付し,そして,床反力計の上で片脚立位を5秒間行い,その時の骨盤マーカー,COP及び股関節周囲の筋活動を計測した.その後,新システムでトレーニングを実施し,再度,片脚立位時の骨盤マーカー,COPとEMGを計測した.その結果,骨盤マーカー及びCOPの軌跡は前後,左右,垂直成分共に減少した.さらに,EMGも3筋共に筋活動が高まる傾向を示した.本結果は,神経筋促通手技(PNF)を用いた訓練時とほぼ同様の変化を示しており,新システムを用いたトレーニングの有効性が示唆された.

今後は本システムを用いた臨床データの計測を行い,筋病態レベル(筋線維染色による筋線維タイプの定量化)との関連性など,さらなる検討を行う予定である.
圏論的力学系の研究

(1)圏論的エントロピーとは圏論的力学系の不変量であり,自己同値群上の共役不変な実数値関数を与える.前年度まで報告者は,代数多様体の導来圏の自己同値函手の圏論的エントロピーの評価を考察した.ここで三角圏に対して定義される安定性条件という概念を考える.安定性条件の空間は自然な距離構造を持ち,自己同値群はこの空間に自然に等長作用する.距離空間への等長作用から定まるtranslationlengthと圏論的エントロピー比較を動機として,安定性条件の空間上の距離構造を調べた.(2)Dimitrov-Haiden-Katzarkov-Kontsevichにより擬アノソフ函手という概念が定義された.実曲面論における擬アノソフ写像の類似であり,安定性条件の言葉を用いて定義される.楕円曲線の導来圏には,SL(2,Z)の双曲元に対応する自己同値函手があり,報告者はこれが擬アノソフ函手であることを示した.これで最も基本的な例の存在が確かめられた.(3)Serre函手の圏論的エントロピーの漸近挙動を用いてSerre次元という三角圏の不変量が定義される.代数多様体の導来圏の場合は、その代数多様体の次元と一致するなど非常に自然な概念であることが分かっている.最近Elagin-Luntsにより,これまで知られている種々の次元との比較がなされるなど,その重要性が広く認識されつつある.報告者は共同研究者らとともに,安定性条件の空間上の大域次元関数とSerre次元の関係を考察した.さらにその延長として,現在はSerre次元(と安定性条件)の情報からあるクラスの三角圏を復元するという主張を考察している.以上は次年度に論文にまとめる予定である.圏論的エントロピーのGromov-Yomdin型等式をより深く理解するため,距離空間を用いた研究に取り組み,部分的結果とともに次年度以降の方針が定まった.また「研究実績の概要」にあるように,Serre次元の研究も進展した.以上より申請書に記載された研究計画にある課題の解決に向けて,着実に進展していると判断した.これまでに得られた結果をより発展させる.具体的にはより高次元の代数多様体に対して,圏論的エントロピーの評価や安定性条件の空間の距離空間的性質を調べる.圏論的力学系の不変量であるエントロピーについて研究を行った.非特異射影多様体の自己同値函手のエントロピーに対して,古典的なGromov-Yomdinの定理の自然な圏論的類似としてGromov-Yomdin型等式が成り立つと予想して研究に取り組んだ.実際いくつかの場合で等式が知られている.しかしY-W.Fan氏と大内氏により,K3曲面や偶数次元のCalabi-Yau超曲面の自己同値函手の場合に反例が構成された.そこで「どのようなクラスの自己同値函手がGromov-Yomdin型の等式を満たすか」という問いが自然に出てくる.上記の反例の構成法より,一定の理解は深まったが本質的な理解は得られていない.代数多様体の自己有限射から定まる圏論的エントロピーと自己射の周期点上の局所力学系に対して定まる局所エントロピーに関する基本的な不等式を証明した.局所エントロピーは局所環上の有限局所自己射に対して定義される量である.特に複素(局所)力学系において重要な対象である超吸引的周期点を環論的に一般化したcontractingな自己射に対して有用である.例えば局所エントロピーを用いた,Kunzの定理のcontractingな射の場合の一般化が知られている.上記の不等式の応用として,代数多様体の自己射の周期点が特異点となることの十分条件を,圏論的エントロピーを用いて数値的に与えた.得られた成果をいくつかの講演で紹介した.講演で非可換環に対するFrobenius函手のKunz型の定理について有益なコメントを頂き,現在検討段階にある.Gromov-Yomdin型の等式に関しては,エントロピーに関して古典的振る舞いと圏論的振る舞いが異なることが明らかになった.これから更なる研究が必要である.また代数多様体の自己射の周期点上の局所エントロピーと比較することで,圏論的エントロピーの新たな側面の研究も進んでいる.(1)圏論的エントロピーとは圏論的力学系の不変量であり,自己同値群上の共役不変な実数値関数を与える.前年度まで報告者は,代数多様体の導来圏の自己同値函手の圏論的エントロピーの評価を考察した.ここで三角圏に対して定義される安定性条件という概念を考える.安定性条件の空間は自然な距離構造を持ち,自己同値群はこの空間に自然に等長作用する.距離空間への等長作用から定まるtranslationlengthと圏論的エントロピー比較を動機として,安定性条件の空間上の距離構造を調べた.(2)Dimitrov-Haiden-Katzarkov-Kontsevichにより擬アノソフ函手という概念が定義された.実曲面論における擬アノソフ写像の類似であり,安定性条件の言葉を用いて定義される.楕円曲線の導来圏には,SL(2,Z)の双曲元に対応する自己同値函手があり,報告者はこれが擬アノソフ函手であることを示した.これで最も基本的な例の存在が確かめられた.(3)Serre函

手の圏論的エントロピーの漸近挙動を用いてSerre次元という三角圏の不変量が定義される.代数多様体の導来圏の場合は、その代数多様体の次元と一致するなど非常に自然な概念であることが分かっている.最近Elagin-Luntsにより,これまで知られている種々の次元との比較がなされるなど,その重要性が広く認識されつつある.報告者は共同研究者らとともに,安定性条件の空間上の大域次元関数とSerre次元の関係を考察した.さらにその延長として,現在はSerre次元(と安定性条件)の情報からあるクラスの三角圏を復元するという主張を考察している.以上は次年度に論文にまとめる予定である.圏論的エントロピーのGromov-Yomdin型等式をより深く理解するため,距離空間を用いた研究に取り組み,部分的結果とともに次年度以降の方針が定まった.また「研究実績の概要」にあるように,Serre次元の研究も進展した.以上より申請書に記載された研究計画にある課題の解決に向けて,着実に進展していると判断した.引き続き圏論的エントロピーの研究を進めるとともに,三角圏の安定性条件の空間などの興味深い対象との関連性も深めていきたい.これまでに得られた結果をより発展させる.具体的にはより高次元の代数多様体に対して,圏論的エントロピーの評価や安定性条件の空間の距離空間的性質を調べる.
礫床河川における樹林化砂州と低水路の一体的な管理手法に向けた基礎研究

最近の礫床河川では低水路の河床低下と植生化した砂礫州の比高増大によって河道内樹林化と低水路固定が進み,洪水流量の流下能力阻害や礫州再生等の河道ダイナミズムの低下が生じている.こうした点に鑑み,本研究では砂礫州内部に洪水流を導くことで樹林化を抑制し,砂礫州のフラッシュを通じて横断面内の極端な比高解消を目的とした河道管理手法を提案した.すなわち,渡良瀬川において砂礫州の河床掘削を行い,洪水営力による有意な河床変動を州内部で誘発させた.そしてフィールド調査と水理解析を通じて,河床掘削による洪水撹乱の誘発が河道特性変質を受けた礫床河川における砂州と低水路の管理手法として有効であることを提示した.最近の礫床河川では低水路の河床低下と植生化した砂礫州の比高増大によって河道内樹林化と低水路固定が進み,洪水流量の流下能力阻害や礫州再生等の河道ダイナミズムの低下が生じている.こうした点に鑑み,本研究では砂礫州内部に洪水流を導くことで樹林化を抑制し,砂礫州のフラッシュを通じて横断面内の極端な比高解消を目的とした河道管理手法を提案した.すなわち,渡良瀬川において砂礫州の河床掘削を行い,洪水営力による有意な河床変動を州内部で誘発させた.そしてフィールド調査と水理解析を通じて,河床掘削による洪水撹乱の誘発が河道特性変質を受けた礫床河川における砂州と低水路の管理手法として有効であることを提示した.樹林化が進んだ利根川水系渡良瀬川および神流川の礫床区間において,平成19年9月台風9号出水が河川地形および河道内樹林地に与えた影響を現地調査,資料解析,数値解析から評価した.すなわち,神流川ではH18年に国土交通省が実施したレーザー計測データおよび航空写真を用いて,樹林地の破壊(樹木流失,倒木)率,破壊箇所と平面2次元流解析から求めた水理量から,その破壊規模と水理量との対応を明らかにした.また,神流川においては低水路および旧河道周辺で樹林地に与えた撹乱が目立ち,それらの平面的配置を考慮した砂州の切り下げ部や掘削部を設けることで,樹林地に洪水撹乱が与えられ,樹木繁茂を抑制できる可能性を指摘した.一方,渡良瀬川においては,出水前に設けた樹林化中州の掘削流路に台風9号出水を導くことができ,砂州内で顕著な河道撹乱が誘発された.出水前後の調査から河床変動,河床材料特性の変化を求め,掘削路内で河床低下,河岸侵食が生じ,流砂運動が活発化して,その一部は掘削部下流端を通じて低水路に供給されたことが求められた.こうした状況は平面2次元流計算および混合粒径モデルを用いた河床変動解析からも検証した.さらに掘削流路の設置によって水衝部付近の流速緩和と縦断的な水位低下も認められた.掘削路において顕著な河床変動が生じたこと,また低水路においてはほとんど河床変動が生じなかったことは中州と低水路との河床材料の違いにあるためで,細粒材料が卓越する樹林化砂州の表層での河床変動を,掘削路によって誘発させることで.樹林化抑制対策の有効な手段の1つとなり得ることを,現地観測,数値解析から実証的に明らかにした.礫床河川における樹林化砂州は治水上,河川環境上の問題からその効率的な維持管理の在り方が求められている.本研究では比高の高い樹林化砂州を砂州の部分掘削により,低水路線形を考慮しながら砂州内部に出水を導く掘削路を設けることで,中小規模の洪水営力を利用して洪水撹乱を誘発させ,樹林化抑制と裸地砂州の復元(礫床の再生)を可能にする河川維持管理手法の構築を目的とした.研究対象とした渡良瀬川では平成19年に掘削路を設ける実験工事を行い,中小出水を経験した現在においてもモニタリングを通じて,礫河原の再生,植生化の抑制が認められている.平成21年には,新たな小規模掘削路を設けて,これまで有意な洪水撹乱が期待できなかった砂礫州の環境改善を検討し始めた.また,掘削路によって砂礫州が洪水撹乱を受けることにより,州上に蓄積された河床材料が低水路に供給されることで砂礫の河道内再移動が生じる.これはダム,横断構造物による供給土砂の低減を回復させるものであり,その効果評価が重要となる.このような視点から低水路への砂礫供給の効果を現地モニタリング,水理実験,数値解析から検討した.さらに,砂礫州と低水路の一体的管理を構築するために,樹林化対策,流下能力の管理,水衝部の緩和効果など,目的別の砂礫州の掘削の在り方についても検討した.わが国の礫床河川の多くは,低水路の河床低下と砂州の高水敷化に伴う横断面内比高の拡大,ダムの洪水管理による経験流量規模の低下,高水敷の人工利用等によって,砂州の固定化(陸域化)と顕著な河道内樹林化が生まれている.このために低水路とその近傍に限定された洪水撹乱の規模・頻度の増加と,一方で砂州上での非洪水撹乱場の出現によって河道内の2極化が進み,慢性的な水衝部形成や河川の植生化が生じている.

とくに,限定された河道幅の中では,水衝部での河岸浸食に対し十分な河岸防御ライン(削りしろ)が取れないし,河川植生の繁茂によって大規模出水時の流下能力阻害を引き起こす等の治水的課題とともに,植生化に伴う礫床消失と固有生物の減少,河川環境の劣化1など,治水,環境面での河川の機能改善に向けてその河道管理手法の確立が求められている.こうした要請に対し,本研究では,低水路・砂州の平面形状と縦・横断地形にもとづく砂州の部分的掘削や砂州上に出水を導く掘削路の設置を手立てとして,自然の洪水営力による撹乱を固定化砂州上で誘発することで,これらの課題に対処するための基礎研究を実施した.すなわち,これらの課題をもつ利根川水系渡良瀬川,神流川の礫床区間において,砂州や低水路副流路(2次流路)の掘削を行って洪水撹乱を誘導し,その間の現地モニタリングや水理解析を実施した1.その結果,砂州の再樹林化の抑制と礫床の回復,顕著な横断比高の是正と固定化砂州の解消,砂州から低水路への砂礫供給(河道内土砂の再移動促進)と礫州再生,さらに水衝部緩和の可能性について,その改善についての実証性を示した.そして,本研究で着目した砂州掘削が洪水のダイナミズムを利用した砂州・低水路の一体的な管理手法として有効であることを提示した.
観光とメディアをめぐる擬似イベントの実証的研究

本研究は、D.ブーアスティンが提示した疑似イベント(pseudo-events)論を批判的に再検討し、現代日本における観光とメディアが取り結ぶ社会関係を考察した。観光ガイドブックの歴史分析とグアムにおけるフィールドワークにより、現代日本に特殊なマス・ツーリズムの類型を明らかにし、その成果の一部を『ニッポンの海外旅行』(筑摩書房、2010年)にまとめて公刊するとともに、関連する複数の学会で研究発表を行い、「観光とメディア」研究における新たな課題を提示した。本研究は、D.ブーアスティンが提起した擬似イベント論を再考察して、その概念の可能性と限界を明らかにし、メディア時代の集合的リアリティの生成プロセスを観光行動とメディアの相互関係において実証的に分析することを日的とする。具体的には米領グアムを中心とするミクロネシア地域に着日し、同地域における日本人の観光行動の歴史と観光ガイドブックの変遷を分析している。申請初年度にあたる本年では、とくに1980年代から今日まで日本人の観光において重要な役割を果たしてきた「地球の歩き方」の制作過程とその誌面内容について、同メディアの制作者への聞き取り調査とその内容分析をおこない、ミクロネシア地域における日本人の観光行動とガイドブックが取り結んできた関係性について歴史社会学の視点から考察を試みた。またハワイ大学とグアム大学で所蔵されている史料をそれぞれ現地へ訪問して収集し、1960年代中盤から始まった米領グアムにおける観光開発の「基本計画(master plan)」と、同時代におけるメディア報道について、新しい知見を得ることができた。ただし1980年代以降の米領グアムに関する資料、および米領グアム以外のミクロネシア地域に関する資料については現段階では十分に入手できていないため、さらなる体系的な資料の収集と分析の作業が必要である。本年度の成果は、申請2年目にあたる2009年度において論文として公刊し、また同年11月には人文地理学会で学会発表をおこなうことを決定している。本研究は、D.ブーアスティンが提起した擬似イベント論を再考察し、その可能性と限界を明らかにし、メディア時代の集合的リアリティの生成プロセスを観光行動とメディアの相互関係において実証的に分析することを目的とする。本研究では、米領グアムを中心とするミクロネシア地域に着目し、同地域における日本人の観光行動の歴史と観光ガイドブックの変遷を分析している。申請2年目にあたる本年では、昨年度より着手していたガイドブックの事例研究のうち、1980年代から今日まで日本人の観光において重要な役割を果たしてきた「地球の歩き方」の制作過程とその誌面内容について、同メディアの制作者への聞き取り調査とその内容分析をおこない、『「地球の歩き方」の歩き方』(新潮社、2009年11月、共著)として成果を公刊することに注力した。またグアム大学ミクロネシア地域研究センターが所蔵する各種資料を閲覧・複写するとともに、グアムにおける日本人向け観光の開発に携わった関係者への聞き取り調査(合計12人)を実施した。この聞き取り調査において、第二次世界大戦における日本のグアム占領と統治に関する記憶が、戦後の観光開発において重要な争点となっていた状況が明らかになり、とくに同島に住む日系チャモロ人家族の歴史に関する新しい知見を得ることができた。後者の家族への聞き取り調査については、今後も継続して取り組む予定である。本研究は、D.ブーアスティンが提起した擬似イベント論を再考察し、その分析枠組みとしての可能性と限界を明らかにし、メディア時代の集合的リアリティの生成プロセスを観光行動とメディアの相互関係において、実証的に分析することを目的とした。本研究では、米領グアムを中心とするミクロネシア地域に着目し、同地域における日本人の観光行動の歴史と観光ガイドブックの変遷を分析してきた。申請3年目(および最終年度)にあたる本年度では、これまで継続して着手してきた戦後日本のガイドブックを対象とする事例分析から得られた成果を単著『ニッポンの海外旅行若者と観光メディアの50年史』(筑摩書房、2010年)などで公刊するとともに、日本マス・コミュニケーション学会(2010年10月)や日本観光研究学会(同12月)などで研究発表を行い、関連する領域の研究者との意見交流に努めた。なお、本年度に取り組んだ資料分析から措定した日本型マス・ツーリズム(スケルトン・ツアーとカタログ型ガイドブックの連動によって生成した、現代日本に特殊な観光行動)という分析枠組みを検証するため、グアム大学、グアム政府図書館、ハワイ大学、およびハワイ日系センター資料室などが保存する資料を収集し、検証作業を進めるに至った。昨年度(申請2年目)より取り組んでいる日系人の日本人向け観光の開発に関わる歴史検証は、上記の検証作業の中核となり、今後の研究活動において重要なテーマを明確化することができた。
協同的機能をもつメタロナノアーキテクチャーの構築

外部因子に応答して異なる機能が発現する協同的な機能ナノシステムの構築を目的として、配位結合によって形成された環構造やそれと類似のC字形やラセン構造などを基本ユニットとするメタロナノアーキテクチャーの構築を行ってきた。その結果、擬クリプタンドを基本骨格とすることで、同一の外部因子であるにもかかわらず、イオン認識においてきわめて大きな正負のアロステリーを実現することができた。しかもこの認識制御はこれまで実現が困難であった適合誘導をうまくコントロールすることにより達成されたものであり、全く新しい認識能の制御方法を提案することができた。さらに擬クリプタンドの特異なラセン構造の特性が反映された応答性の分子スプリングとしての挙動を見いだすなど、ナノスケールの分子機械につながる成果もあげることができた。また、安定なシッフ塩基を複数もつホスト分子を用いることで、協同的な錯形成によるホモ三核錯体やヘテロ三核錯体を合成することができた。この系でヘテロ三核錯体はホモ三核錯体おけるトランスメタル化反応によって定量的に得ることができた。これもこれまで例のない新しい認識様式である。またこの手法を使って強磁性的相互作用のあるヘテロ三核錯体の合成にも成功し、メタロナノアーキテクチャーの機能性材料への可能性も示すことができた。さらに、カリックスアレン骨格と配位部位を連結したモノカリックスアレーンやビスカリックスアレーン誘導体を合成して、ホモトロピックあるいはヘテロトロピックなアロステリーを実現することができた。またアニオンと金属カチオンを同時に認識可能なビスカリックスアレーン型ホストによって、多段階でしかも劇的な親和力の向上を実現できる応答性アニオンレセプターの構築に成功した。二重ラセンおよび三重ラセン構造をもつ金属錯体型ホストを各種合成して、その分子認識力について検討した。二重ラセン型については、銅とビピリジンとの錯形成を利用した擬大環状化合物を形成させることにより合成した。認識部位として、ポリエーテル部、尿素部位やチオ尿素部位を導入することで、イオン対認識能や、アニオン認識能をもたせることができた。これらは擬環状化合物の前駆体である鎖状分子と比べ、その認識力が飛躍的に増大する正のアロステリーを発現することもわかった。特にアニオンレセプターとなるホストでは、錯体部位の置換活性な性質を利用した環構造の開閉によるアニオンの取り込みに成功し、全く新しいロタキサンの合成法を創出することができた。三重ラセン構造をもつ場合についても、同様な手法をビピリジンを有するトリポダントに適用することで、認識能やその選択性を飛躍的に高めることに成功した。つまりこのトリポダンドは、鉄やルテニウムなどの金属と正八面体型の錯体を形成し、三本の側鎖がラセン状に集積して、中央に認識場となる空孔をもつ擬クリプタンドになった。一重ラセン構造の金属錯体型ホストについては、オキシム部位を三つもつ鎖状配位子を合成し、これと亜鉛とを反応させて三核錯体とすることで合成した。構造はX線結晶構造解析によって明らかにした。またこの錯体が各種の金属イオンに対して強い親和力をもつことも見いだした。現在、こうして得られた多核錯体の触媒作用については検討中である。現在、以上の成果については複数の論文として投稿中、あるいは投稿準備中である。前年度に引き続き、二重ラセンおよび三重ラセン構造をもつ金属錯体型ホストを各種合成して、その分子認識力について検討した。ビピリジンを鎖の末端にもち、鎖の内部には尿素部とポリエーテル部位が導入された鎖を二つ有するカリックスアレンでさらにエステル部位を二つ導入した誘導体を合成し、その認識能について検討した。この分子は尿素部位が水素結合部位として働きアニオンを捕捉することができることが各種スペクトルによる検討から明らかになった。

また、ビピリジン部位は銀イオンと定量的に錯形成するだけでなく、ポリエーテル部位とエステル部位で非常に強くナトリウムイオンを捕捉することもわかった。銀とナトリウムを同時に捕捉することとも可能で、これらのカチオンを順次加えていくことでアニオン認識能を段階的でしかも劇的に増大させることに成功した。さらにこれまでのアニオンレセプターでは取り込むのが困難であったテトラフルオロボレートやトリフラートなどのアニオンも上記の二つのカチオンを加えることで強く認識することが可能となった。アニオンレセプターとして擬クリプタンド型ホストの合成にも成功し、塩化物イオンの高選択的認識を実現するとともに、錯体部位を酸化還元することによってその認識能を大幅に制御することにも成功した。オキシム部位を三つもつ鎖状配位子に銅とガドリニウムを作用させて、銅が二つ、ガドリニウムが一つ含まれるヘテロ多核錯体を合成し、この銅とガドリニウムとの間に強磁性的相互作用があることも見いだした。この一重ラセン型錯体の構造をさらに拡張して一周以上のラセン構造をもつヘテロ複核錯体を、オキシム部位を四つもつ配位子と亜鉛とランタンとから合成することに成功した。
新たなHPV DNA検出・タイピング法の確立とその臨床応用に関する検討

1)L1コンセンサスプライマーの内側に新たなコンセンサスプライマーを設定し、nested PCRを行った。検出感度をsingle L1 PCRと比較したところ、約10倍の感度が得られた。SSCP法により16、18、31、35、51、52、56の各型についてタイピング可能であることが確認された。2)nested L1 PCR-SSCP法で子宮頚部異形成95例の細胞診検体につきHPVの検出・タイピングを行い、L1 PCR-RFLP法による結果と比較した。結果の異なったものについて塩基配列を解析した。HPV16型の判定において、L1 PCR-RFLP法では、4例の偽陽性と2例の偽陰性が見られた。それらは全て重複感染例であった。重複感染はL1 PCR-RFLP法では約10%に、nested L1 PCR-SSCP法では約40%に見られた。3)子宮頚癌組織検体37例についてnested L1 PCR-SSCP法にてHPVの検出・タイピングを行ったが、重複感染は全く見られなかった。HPVの重複感染は、子宮頚部異形成において病的意義を持つ可能性が示唆されたが、子宮頚部発癌に直接の関係はないと思われた。4)レーザー円錐切除術前にHPV陽性で、術後6ヶ月以上経過観察が可能であった45例中5例で子宮頚部細胞診はクラスIIIaであり,うち2例でHPV陽性(35型,51型)が持続した。円切後に追加手術を行った8例のうち、摘出子宮に浸潤癌がみられた1例では18型が、CISがみられた1例では16型が円切前後で認められた。摘出標本で残存腫瘍がみられなかった4例と極少量の残存腫瘍が肉芽組織で厚く被われていた2例では円切後にはHPVは検出されなかった。円切術後の経過観察において、nested L1 PCR-SSCP法でHPV陽性の場合は厳重な管理が必要であることが示唆された。Llコンセンサスプライマーの内側に、新たにHPV16、18、31、52型などのハイリスクHPVを増幅できるようなコンセンサスプライマーを設定し(プライマーの設定)、これを用いて感度、特異性ともに優れたPCR条件を決定した(PCR条件決定)。決定された条件における検出感度を、従来の方法(slngle LIPCR)と比較したところ、52型でほぼ同等、16、18、31、51型では10^210^3倍の感度が得られた。上記のPCR産物をタイピングするために、泳動温度、ゲルの濃度等を工夫して、より多くのタイプを一回の泳動で識別できるような条件を決定し(SSCP条件決定)、SSCP法によるタイピング結果をPCR産物の塩基配列と比較した(塩基配列によるタイピングの特異性の検討)。最終的に16、18、31、33、35、51、52、56、58、70の各型について再現性を持ってタイピングが可能となった。また、当院とその関連施設で診断された軽度異形成22例、中等度異形成41例、高度異形成32例合計95例について従来の方法とnested PCR-SSCP法の両法でHPV DNAの検出・タイピングを行ったところ、nested PCR-SSCP法が、特に混合感染の検出においてより高感度であることが明らかとなった。2)検体収集当院において高度異形成以上の診断を受け、レーザー円錐切除術、あるいはレーザー蒸散術を施行された症例につき、術前検体として146例を集めた。そのうち術後3ヶ月、6ヶ月、12ヶ月、18ヶ月、24ヶ月の子宮頸部細胞診検体を集める予定であり、現在のところ80例弱の経過を見ている。これらの検体についてHPV DNAの検出・タイピングを行い、HPV-DNAの持続陽性例が再発の高リスク群であるか否かについて検討する予定である。

円切後に追加手術を行った8例のうち、摘出子宮に浸潤癌がみられた1例では18型が、CISがみられた1例では16型が円切前後で認められた。摘出標本で残存腫瘍がみられなかった4例と極少量の残存腫瘍が肉芽組織で厚く被われていた2例では円切後にはHPVは検出されなかった。円切術後の経過観察において、nested L1 PCR-SSCP法でHPV陽性の場合は厳重な管理が必要であることが示唆された。
ＭＥＭＳ援用弾性歪み工学による半導体ナノ細線の応力誘起電子伝導特性評価

3C-SiCNWは、過酷環境下で使用されるMEMS用ピエゾ抵抗素子としての利用が期待されている。本研究では「ナノ細線集積MEMS歪み制御デバイス」を新開発し、同デバイスを利用してSiO2で包まれた3C-SiCNW(C/S-SiCNWという)の機械的特性およびピエゾ抵抗を明らかにした。SiO2シェルを含まない3C-SiCNWとC/S-SiCNWの引張強さは、平均でそれぞれ22.4、7.3GPaを示した。また、3C-SiCNWのゲージ係数は0.022εで-17.6であった。このように、3C-SiCNWはn型半導体の振る舞いを示し、ピエゾ抵抗素子材料として有用であると示唆された。当申請の研究目的は、MEMS技術とSi系半導体ナノ細線結晶成長技術とを融合した『ナノ細線集積MEMS歪み制御デバイス』を新開発し、巨大弾性歪みの下でのSi系ナノ細線のナノメカニクス特性および電気伝導現象を解明することである。具体的には、新規にVLS (Vapor-liquid-solid)法によるナノ細線結晶成長技術をMEMSプロセスに取り入れて、ナノ細線とMEMSとがモノシリック化したデバイスを新開発する。これにより、次世代超小型機械量センサの検出素子として期待されるSiおよびSiCナノ細線単体の力学特性およびmechano-electric特性を同時、かつ高精度に評価する。第一年度で達成した研究実績を以下に示す。(1)VLS-CVD法によってSiOx被覆3C-SiCナノ細線(Core/Shell-SiCNW)を、Si基板上に結晶成長させることに成功した。ここでは、直径20nm程度の3C-SiCをコアに含んだC/S-SiCNWを結晶成長させることに成功した。(2)ナノ細線集積MEMS歪み制御デバイスを新開発した。同デバイスは、試験片部、ナノ細線に単軸応力を作用させるための静電駆動マイクロアクチュエータ部、および引っ張り変位計測用の差動容量式変位センサ部から構成されている。試験片部には、3 μmのギャップを設け、SEM内ナノマニピュレーション技術を用いてC/S-SiCNW単体もしくは3C-SiCNW単体を架橋する。また、アクチュエータ部には櫛歯型構造を、変位センサ部には平行平板型構造を採用している。さらに、変位センサ部には、校正用機械式変位拡大機構も併せて設置している。(3)C/S-SiCNW、およびSiOx被覆をエッチングして得られた3C-SiCNWをナノ細線集積MEMS歪み制御デバイス上に設置し、両ナノ細線の機械的特性評価実施した。3C-SiCNWのヤング率は、これまでに知られている単結晶3C-SiCのそれとほぼ一致し、また、ナノ細線寸法から予想されるC/SーSiCNWのヤング率と実験値が一致した。以上で得られた成果については、国際会議にて発表した。当初の計画では、第一年度にSiCNWの結晶成長技術の確立を、第二年度にナノ細線集積MEMS歪み制御デバイスを新開発する予定であったが、デバイス開発に時間を要すると予想し、第一年度からSiCNW結晶成長実験と平行して、デバイス開発を開始した。第一年度で、新デバイスの性能の検証を目的にSiCNWの機械的特性評価を実施したところ、SiCNWの機械的特性に関わる一部の成果が早期に取得することができた。本研究の目的は、"半導体ナノ細線のElastic Strain Engineering"に基づいた超小型機械量センサの実現を目指して、『ナノ細線集積MEMS歪み制御デバイス』の開発するとともに、同デバイスによって巨大弾性歪みの下でのSiCナノ細線のナノメカニクス特性および電気伝導現象を解明することである。研究期間全般を通して得られた研究成果を以下に示す。(1)VLS成長させたSiOx被覆SiCナノ細線(C/S-SiCNW)と、蒸気フッ酸プロセスによりC/S-SiCNWのSiOx被覆を除去した3C-SiCNWコアのTEM観察の結果、C/S-SiCNWは直径20-50 nmの結晶質の3C-SiCNWコアと、それを覆う厚さ30-50 nmの非晶質のSiOxで構成されていた。また、ほとんどの3C-SiCNWコアは結晶方位<111>方向に沿って成長した3C-SiC構造であるが、積層欠陥により生じる六方晶SiCが3C-SiCNWコアの一部領域で見られた。(2)新開発デバイスを用いた引張試験により、C/S-SiCNWの平均ヤング率および破断強度はそれぞれ215、7.0GPaであった。3C-SiCNWコアの平均ヤング率および破断強度はそれぞれ502.3、22.4GPaであり、SiOx被覆の有無による破断強度の変化および3C-SiCNWコアの大きなヤング率が確認できた。また、3C-SiCNWコアのヤング率のばらつきは、積層欠陥およびそれにより生じる六方晶SiCに起因していることが示された。第二年度の実験計画は平成28年12月の段階で概ね達成できた。ただし、実験結果を更に理解するための新規課題が見つかったため、計画当初で考慮していなかった新たな追加実験を実施する運びとなった。