hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
国際化とイノベーションの相互作用と企業の生産性に関する分析

1つめは、文部科学省『全国イノベーション調査』の個票データを利用して、企業の国際展開と研究開発の効率性との関連を分析した。海外で生産だけでなく、販売や研究開発まで行っている企業は、研究開発の効率性が格段に高いことが示された。イノベーションを行ったか否かの違いよりも、イノベーションから得られた売上高という面で、海外展開している企業はそうでない企業よりも格段に効率性が高いことが示された。2つめは、韓国企業と日本企業を比較し、生産性の格差と研究開発の収益率とを比較分析した。近年、比較的小規模の韓国企業が研究開発投資を増やしており、日本では比較的規模の大きい企業が研究開発活動を積極化させているのとは対照的であった。また、日本では小規模企業において研究開発の収益率が高いのに対し、大規模企業の収益率は低く、韓国企業と比べて格段に低いという結果であった。3つめは、日本の多国籍企業に関する国内外の生産性格差に関する研究である。日本の親会社による出資や親会社との取引が多い海外現地法人ほど生産性の伸びが高い傾向がみられるとともに、親会社の生産性が伸びることが海外現地法人の生産性の伸びにも寄与することが示された。本研究は、国際化とイノベーションのリンケージや相互作用がどのように企業パフォーマンスの向上に結びつくのかをミクロ・データを用いて分析することにより、海外市場からの学習効果のメカニズムを解明するものである。本研究では、日本について実証的に分析し、国際化とイノベーションの相互作用について、さまざまな政策的含意を引き出すことを目指した。特に、日本では、中小企業に対する輸出促進など、政策的に企業のグローバル化支援が進められているが、実証研究結果に基づいた具体的な政策提言を行うことも本研究の目的である。こうした目的のもとで平成23年度から研究を開始し、最終年度である平成26年度は、これまでの研究成果の取りまとめと、学会発表、学術誌への投稿作業を中心に進めてきた。具体的には、以下の4つである。1つ目は、文部科学省『全国イノベーション調査』の個票データを利用した研究結果を海外の学術誌に掲載した。2つ目は、日韓企業の生産性格差と研究開発収益率の比較研究について、学術誌に投稿し、査読者のコメントに従い改訂を行った。3つ目は、経済産業省『企業活動基本調査』の個票データを利用して、為替変動などの国際市場における不確実性と研究開発活動との関連を分析した。4つ目は、経済産業省『工業統計調査』の個票データを利用して、輸出開始後の生産品目変化について分析し、輸出による学習効果のメカニズムの解明へ向けた研究を行った。これらの分析を通し、以下の点が明らかになった。1)輸出開始に伴い、生産品目の変更が行われており、より付加価値の高い品目が導入される一方で、より低付加価値の品目が削除される傾向が確認できる、2)韓国企業と比較し、日本の特に大企業の研究開発収益率は低い、3)為替変動の不確実性に晒される企業は、研究開発費増減の決定に際して慎重であり、不確実性の除去がより活発な研究開発投資を促す可能性がある。26年度が最終年度であるため、記入しない。
シナプス構成蛋白質の質量分析法による翻訳後修飾及び機能解析

本研究の目的は、近年、蛋白質の構造解析に最も重要かつ効果的な手段の一つとなったナノ高速液体クロマトグラフと組み合わせた質量分析法を用い、神経機能において情報伝達やネットワーク形成、神経伝達の可塑性に重要な役割を果たす神経シナプス結合部のシグナル伝達の未知の分子機構を解明するため、申請者が既に同定した集積蛋白質の分子間相互作用、翻訳後修飾解析による機能解析、またプレシナプス終末構成タンパク質の同定と、シナプスを介するシグナル伝達に関わる新規因子の探索を目的としたものである。本年度は、質量分析を用いて同定された前シナプス、シナプスを形成する前段階である成長円錐の新規な複数の機能未知タンパク質について昨年度に引き続きさらにいくつかの蛋白質について特異的な抗体作成を行った。作成した特異抗体を用いて、蛍光免疫染色により神経様培養細胞を用いて突起伸張過程における細胞内局在の解析を行った。作成した一部については特異的な突起先端部の発現が見られ、新規な成長円錐たんぱく質であることが示唆された。また、ラット脳の細胞分画を用いて、成長円錐への局在を確認したところ、成長円錐に加え、他の細胞内画分にも局在することが分かった。また、質量分析による解析により、脂質修飾など、翻訳後を受けている蛋白質も含まれることを確認した。また、大腸菌に発現させた新規成長円錐蛋白質を用いて、結合蛋白質を神経様培養細胞及び質量分析を用いて検索を行い、複数の結合蛋白質を見出した。現在、哺乳類細胞発現用タグ付タンパク質発現ベクターの構築、作製を行い、哺乳類細胞内での結合を確認している。本研究の目的は、近年、蛋白質の構造解析に最も重要かつ効果的な手段の一つとなったナノ高速液体クロマトグラフと組み合わせた質量分析法を用い、神経機能において情報伝達やネットワーク形成、神経伝達の可塑性に重要な役割を果たす神経シプナス結合部のシグナル伝達の未知の分子機構を解明するため、申請者が既に同定した集積蛋白質の分子間相互作用、翻訳後修飾解析による機能解析、またプレシナプス終末構成タンパク質の同定と、シナプスを介するシグナル伝達に関わる新規因子の検索を目的としたものである。本年度は、まず質量分析を用いて前シナプス、シナプスを形成する前段階である成長円錐の構成成分の同定を行った。新規のものを含め、これまでプレシナプス、成長円錐いずれにもこれまで報告されていない蛋白質が同定された。これらのタンパク質に加え、これまでに筆者らにより見出された機能未知及び新規シナプス構成タンパク質の中でいくつかについて抗体作製を目的に、大腸菌を用いたリコンビナントタンパク質の発現系の構築を行い、目的タンパク質の大量精製を行なった。また、タグ付リコンビナントタンパク質の構築、作製も行い、それを用いて、神経培養細胞及びラット脳ライゼートを用いた相互作用分子の探索を行い、その特異的な結合タンパク質を見出した。現在、神経培養細胞を用い、蛍光免疫染色により細胞内局在の解析を行っている。今後、リコンビナントタンパク質を用いた抗体を作成し、シナプス形成過程における局在変化を解析する予定である。本年度は、昨年度質量分析を用いて同定された前シナプス、シナプスを形成する前段階である成長円錐の新規な複数の機能未知タンパク質について、昨年に引き続き大腸菌を用いたリコンビナントタンパク質の発現系の構築を行い、目的タンパク質の大量精製を行った。またこれを抗原に用い、特異的な抗体作製を行った。また、哺乳類細胞発現用タグ付タンパク質発現ベクターの構築、作製を行い、蛍光免疫染色により神経様培養細胞を用い、突起伸張過程における細胞内局在の解析を行った。また、抗体が作成できたものに関しては、抗体免疫染色を行った。

また、大腸菌に発現させた新規成長円錐蛋白質を用いて、結合蛋白質を神経様培養細胞及び質量分析を用いて検索を行い、複数の結合蛋白質を見出した。現在、哺乳類細胞発現用タグ付タンパク質発現ベクターの構築、作製を行い、哺乳類細胞内での結合を確認している。
表面プラズモン金属導波路ネットワークの開発

本研究の目的は、表面プラズモンを信号キャリアとする金属配線網の実現である。本目的に向けて、構造が単純で損失の小さな表面プラズモン金属導波路構造とその作製技術を確立した。さらに、本導波路構造を有する単一モード金属導波路の交差部へ多モード干渉計(MMI)を導入することにより、クロストークの低減された表面プラズモン金属導波路の平面交差配線を実現した。本交差構造を表面プラズモン合分波器へ展開し、1.31および1.55 μmの波長帯で動作する構造の極めて単純な合波器と分波器の可能性を実験的に示すことができた。これらの技術開発により、表面プラズモン金属配線網の基礎を確立できた。本研究の目的は、表面プラズモンを信号キャリアとする平面ネットワーク(クロストークの小さな表面プラズモン導波路の交差技術や合分波技術の開発及びMOSFET等の電子デバイスが接続されたネットワーク)の実現である。本目的に向け、平成28年度は以下を実施した。(1)表面プラズモン金属回路網の低損失化で重要となる平面交差配線(配線に段差があると、損失が極端に増大する)に関し、単一モード導波路の交差部へ多モード干渉計(MMI)を導入することにより、交差配線の結合部を空間的にずらすことを提案していた。本技術に関し、時間領域差分法(FDTD法)による詳細な設計と金属薄膜上に導波路とMMIをSiO2膜のパターニングのみで作製したデバイスにより、数十度以下の交差角でもクロストークが10dB程度確保できることを近接場光顕微鏡による実測で確認した。(2)本導波路技術を発展させ、金属薄膜上にSiO2膜のパターニングのみで形成される単一モードの表面プラズモン導波路とMMIからなる1300と1550 nm帯の合分波器をFDTD法により設計した。設計に基づき合分波器を作製し、近接場光顕微鏡を用いた実測により、1300及び1550 nm帯の表面プラズモンの合分波の基本動作を確認した。(3)本導波路について、金属薄膜上にSiO2膜のパターニングのみで形成される表面プラズモン導波路が低損失な導波路であることをFDTD法による設計と実測の両面より確認した。さらに、これらの導波路をMOSFETのゲート電極へ複数接続し、同時動作が可能であること及びコヒーレント検出が可能であることを実験的に明らかにした。(4)これらデバイスの評価系について、近接場光顕微鏡を中心に光学系を組上げ、数十μm以上の広い範囲で、表面プラズモン強度分布の高精度な測定を可能とした。平成28年度の計画は、1金属配線による表面プラズモンネットワークの設計と作製(FDTD法によるデバイス設計と本学ベンチャー・ビジネス・ラボラトリー内の電子ビーム露光装置とFIBおよびCMOS製造ラインを用いたデバイス作製、2作製した試料の、近接場光顕微鏡を基本とした、評価系のセットアップであった。本計画に関し、研究実績の概要の(1)から(3)に記載したように、金属配線による表面プラズモンネットワークを金属上のSiO2膜のパターニングのみで形成できることを設計と実測の両面から明らかにしている。これらのネットワークには表面プラズモン導波路の交差配線や合分波器等が含まれ、それら表面プラズモン信号をMOSFETのゲート電極へ接続することにより、MOSFET集積回路からの電気信号として出力できることを確認できている。ここで、表面プラズモン導波路とMOSFETの接続は平成29年度の計画である。さらに、評価系のセットアップについては、研究実績の概要の(4)に記載したように、近接場光顕微鏡を中心に光学系を組上げ、表面プラズモンネットワークにおける表面プラズモンの強度分布の測定を可能としている。これらの成果を勘案し、上記の進捗状況とした。本目的に向け、平成29年度は以下を実施した。(1)3種類の構造(Au膜上のSiO2ストライプ形導波路、Si基板上のSiO2/Auストライプ形導波路、およびSi基板上のAuストライプ形導波路)を有する表面プラズモン導波路について、表面プラズモンの伝播特性を明らかにし、Au膜上のSiO2ストライプ形導波路が最も低損失であることを求めた。さらに、同サイズの電気配線と比較し、伝播長が数百μm以下であれば、電気配線より低損失であることをシュミレーションにより明らかにした。数百μmの伝播長は表面プラズモンネットワークを構成するのに十分な長さであることを、既に開発済みの各種表面プラズモンデバイスの実験データに基づいて、明らかにした。(2)基本動作が実験的に確認されていた1.31および1.55μm帯の表面プラズモンの波長多重用合分波器をネットワークへ展開するための接続技術の検討を行った。合波器と分波器は、金属表面上に形成されたSiO2ストライプ形導波路((1)の項で記述)により、容易に接続できること、CMOS互換プロセスにより合分波器と導波路を一体形成可能であることを実験的に明らかにした。これらの検討により、CMOS互換プロセスを用いて一体成形可能なナノ/マイクロスケールの表面プラズモン回路において、合波器と分波器による波長多重ネットワーク構成の基礎が確立できた。

本研究の目的は、表面プラズモンを信号キャリアとする金属配線網の実現である。本目的に向けて、構造が単純で損失の小さな表面プラズモン金属導波路構造とその作製技術を確立した。さらに、本導波路構造を有する単一モード金属導波路の交差部へ多モード干渉計(MMI)を導入することにより、クロストークの低減された表面プラズモン金属導波路の平面交差配線を実現した。本交差構造を表面プラズモン合分波器へ展開し、1.31および1.55 μmの波長帯で動作する構造の極めて単純な合波器と分波器の可能性を実験的に示すことができた。これらの技術開発により、表面プラズモン金属配線網の基礎を確立できた。平成29年度で当初予定していた、表面プラズモン交差配線と合分波器を含んだ2次元ネットワークにより、表面プラズモン発生部、検出部およびMOSFET等を結びつけた集積デバイスを作製可能であることを、設計(シミュレーション)のみならず実験的にも、平成28年度でほぼ示すことができた。したがって、平成29年度はこれらのデバイス技術の向上と再現性の確認に注力する。さらに、表面プラズモンは、伝播損失が大きいと一般的に思われているが、電気配線と比較して低損失な範囲について、シミュレーションを中心に明らかにする。これにより信号の伝播損失の観点より、電気配線に比べて、表面プラズモン金属導波路ネットワークの有効な規模を明確にする。フォトニクス
東日本における露店商の研究-インフォーマルな集団の構造と機能

香具師系露店商には仲間のあいだでのみ通用する「名」がある。商いをするときにはこの「名」を使うならわしで戸籍上の姓名を使ってはならない。このような香具師系露店商の「伝統」は従来おもに社会病理学で検討されてきた。しかし民俗学が研究対象としてきた「伝統」と、香具師系露店商の「伝統」を別にあつかう明白な理由がみあたらない。そこで東京都区部東部の事例から伝承者の考え方にもとついて露店商がつたえる「伝統」を分析し、「伝統」と生業活動とのかかわりの解明をこころみた。一人前の香具師系露店商の視点で見ると、かれらが采配する祝祭的空間には四種の商人がいる。すなわち一人前の香具師系露店商、一人前になっていない香具師系露店商、カギョウチガイ、カタギである。このうち「伝統」を熟知しているのは一人前の香具師系露店商だけである。カタギをのぞく三種の商人の数を比較すると、一人前になっていない香具師系露店商だけで過半数に達する。つまり祝祭的空間にいる商人の大半は「伝統」を理解しておらず、ただ「伝統」を身につけている一人前の香具師系露店商の指示にしたがっている。祝祭的空間における商人たちの出店場所は一人前の香具師系露店商の「名」によってほぼ決まる。「名」のあらわす所属集団と、そこでの序列は商売をするうえで最も重要な情報である。しかし「名」はテイタとよばれる祝祭的空間の備忘録に記録されない。テイタは記憶を呼び起こすための記録で、その内容を理解するためには口頭でつたわる「名」をめぐる知識がいる。そこで長期のフィールドワークをつうじて「名」の理解を試みた。そしてえられた知識をもとにテイタから祝祭的空間のありようを読み解いた。この一連の作業は通常おこなわれないため祝祭的空間の秩序は明確にならない。しかし彼らだけに理解できる秩序によって祝祭的空間はつくられていることがあきらかになった。東京都区部東部、東京都調布市、青森県弘前市の三カ所を拠点に露店商いを采配する露店商集団おのおのの構造について、つぎのような特徴を見いだした。東京都区部東部では、イッカ(一家)またはカイ(会)といわれる集団が組織されている。集団構成員は専業の露店商人である。集団には親分子分関係がある。その親分子分関係には血縁否定、序列間移動、新参者の恒常的受け入れという特色が認められた。集団は三重構造になっている。すなわち最小の集団単位が商業集団「イッカ」、商業集団「イッカ」が複数あつまり社会集団「一家」に、さらに社会集団「一家」は複数あつまり家名になる。東京都調布市では、イッカ(一家)またはクミアイ(組合)といわれる集団が組織されている。集団構成員は露店商いと農業、漁業などを兼業している。この集団にも親分子分関係がある。親分子分関係はイエ単位の世襲で、親分のイエの当主が唯一の長になる。子分たちは平等なので、一人の有力者の下に多数の集団構成員がしたがう単純な集団構造をとっている。青森県弘前市ではクミアイ(組合)といわれる集団が組織されている。冬季に出稼ぎにいく集団構成員もあるが、安定した兼業を支える田畑や店舗をもつ者はほとんどいない。クミアイは個人事業者としての露店商人の集まりなので親分子分関係はみられない。組合長も組合員が廻り番でつとめるため、集団の長としての組合長の権力は東京の二地点と比べれば弱い。各地域の露店商集団にはこのような相違があるものの、いずれの集団も別の集団に所属する露店商と意思疎通をはかって祝祭的空間を創り出していた。今年度は集団の構造を中心に分析するとともに、次年度以降、祝祭的空間を生成する要因を集団との関連で分析するためのデータを収集した。

「名」のあらわす所属集団と、そこでの序列は商売をするうえで最も重要な情報である。しかし「名」はテイタとよばれる祝祭的空間の備忘録に記録されない。テイタは記憶を呼び起こすための記録で、その内容を理解するためには口頭でつたわる「名」をめぐる知識がいる。そこで長期のフィールドワークをつうじて「名」の理解を試みた。そしてえられた知識をもとにテイタから祝祭的空間のありようを読み解いた。この一連の作業は通常おこなわれないため祝祭的空間の秩序は明確にならない。しかし彼らだけに理解できる秩序によって祝祭的空間はつくられていることがあきらかになった。
高分解能蛍光X線およびX線光電子分光による金属シリサイドの電子状態分析

3d金属のNi,Fe,Co、4f金属のHfなどに加えてCa、Mgなどの各種金属のシリサイドについて高分解能蛍光X線測定を行い、Siの各種化学シフトからSi原子の有効電荷、すなわち化学結合状態を精密分析した。FeSiなどを初めに、Ni,Co,Hfなどの遷移金属シリサイドに加えて、別の予備測定からSiが負電荷を有している可能性のあるMg_2Siと、比較のためのCaSi,CaSi_2などについて、SiK蛍光X線(1740eV)を0.01eVの精度で測定して、その化学シフトを明らかにした。これらの金属シリサイド半導体に加えて、各種シリコン化合物に対して、蛍光X線励起のEXEFSスペクトルを測定し、シリコン化合物ではそれぞれのEXEFSスペクトルとXAFSスペクトルと類似性を見出した。また9V乾電池による小型X線源を使って、X線吸収スペクトル測定が放射光をつかわずとも可能なことを提示したまた高エネルギー分解能の超伝導検出器を使った同様な測定も実施した。これらの実験結果より実験室系でも金属シリサイド半導体などの化合物の電子状態分析が、シンクロトロン放射光なしでも行えることを明らかにした。またプラスチック中の難燃材Brや他のBr化合物についても、Br K蛍光X線の精密測定からその有効電荷を求めた。さらに走査電子顕微鏡にSDD X線検出器を組み込み、環境試料や機能性素材の微小・ナノ試料などの組成や電子・化学状態の分析も同時に行った。またこれを使い、市販されている製品中の酸化チタン光触媒ナノ粒子のリスク評価を行った。
注意制御の多感覚性に関わる脳領域間結合と脳内ネットワーク特性の解明

本研究では、脳磁図や脳波を用いて多感覚性注意課題遂行中のヒト脳内ネットワークの機能的特性の動態を明らかにすることを目的とした。視覚刺激により駆動される随意性空間的注意によって聴覚誘発脳磁場・体性感覚誘発脳磁場は増大した。注意制御中には注意側と反対側の半球でアルファー・ベータ帯域のパワー低下(脱同期化)が強く生じた。また媒介中心性は注意制御中にアルファーネットワークの前頭前野およびベータネットワークの感覚運動野で増大した。以上より多感覚注意課題遂行時の神経反応、神経振動、ネットワーク特性の多次元動態を明らかにした。注意制御中には様々な脳領域の間での注意制御信号の相互伝達により領域間の結合状態が強化・減弱し、脳内ネットワーク特性が変化することによって様々な感覚系からの入力の素早い正確な認知が可能になると推測されている。しかしネットワーク特性の変化について実証的な研究はこれまで行われてこなかった。一方、我々の日常生活は多感覚的な環境下にあるが、これまでの注意研究の多くは単一感覚系に焦点を当てたものが多かった。そこで本研究では多感覚性注意制御の神経機構を解明するために、視覚、聴覚、触覚刺激を用いた注意課題における注意制御期間中の脳内ネットワークの機能的特性を明らかにすることを目的とした。とくに本研究では非侵襲的脳機能評価法を用いて脳機能の評価を行うことによりこの問題にアプローチすることを試みた。本年度は非侵襲的脳機能評価法の中でも時間分解能に優れる脳波計測を用いて多感覚性注意制御中の脳内ネットワークの機能的特性の検証を行った。視・聴・触覚刺激を用いた多感覚的注意課題を遂行している最中の被験者から脳波を計測した。計測した信号に対して時間周波数解析、結合状態解析およびネットワーク解析を行った。時間周波数解析の結果、注意制御期間中にアルファー帯域およびベータ帯域にパワーの低下すなわち脳波の脱同期化が認められた。またネットワーク解析を行ったところ、クラスター係数の低下が認められた。これらより多感覚性注意制御中には脳活動パターンの変化だけではなく脳内ネットワーク特性にも特徴的な変化が起こることが明らかになった。本年度は非侵襲的脳機能評価法の中でも時間分解能に優れる脳波・脳磁場計測を用いて多感覚性注意制御中の脳内ネットワークの機能的特性の検証を行った。視・聴・触覚刺激を用いた多感覚的注意課題を遂行している最中の被験者から脳波・脳磁場を計測した。計測した信号に対してネットワーク解析を行ったところ、信号の周波数帯によってネットワーク特性の時空間動態が異なることが明らかになった。これらより、多感覚性注意制御中には脳活動パターンの変化だけではなく脳内ネットワーク特性にも特徴的な変化が起こること、つまり時・空・周波数依存的な変化が明らかとなった。しかし、ネットワーク特性の変化について実証的な研究はこれまで行われてこなかった。そこで本研究では多感覚性注意制御の神経機構を解明するために、視覚、聴覚、触覚刺激を用いた注意課題における注意制御期間中の脳内ネットワークの機能的特性の動態を明らかにすることを目的とした。本年度は、昨年度までの研究から引き続き、脳磁場データのネットワーク解析により脳内ネットワークの機能的特性のダイナミクスを検証するとともに、経頭蓋的磁気刺激(Transcranial magnetic stimulation: TMS)を用いて重要な脳領域の実際の関与を検証した。脳磁場データのネットワーク解析により前頭前野が注意を制御する際に重要な役割を果たすことが明らかとなったため、多感覚性注意課題中に被験者の前頭前野をTMSにより刺激したところ、課題成績が低下した。これらのことから前頭前野は単にネットワークの中心として機能するだけでなく、注意制御に実際に関わる可能性が示唆された。

本研究では多感覚性注意制御の神経機構を解明するために非侵襲的脳機能評価法を用いて、視・聴・触覚系において注意制御中の脳領域間結合状態ならびに脳内ネットワークの局所的・全体的な機能特性の時間動態を検証することを目的とする。とくに本年度は、脳磁場・脳波計測を用いて多感覚性注意制御中の脳内ネットワークの機能的特性を明らかにすることを目的としたが、「研究実績の概要」に記載した通り、多感覚性注意制御中の活動パターンおよびネットワーク特性に特徴的な変化を認め、当初の予定は達成している。ただし、本年度は研究代表者の所属機関異動があり、一時研究中断せざるを得なかったため、計画以上の進展はできなかった。そのため、おおむね順調に進展していると判断した。27年度が最終年度であるため、記入しない。認知神経科学、生理心理学今後は、初年度に行った脳波・脳磁場計測に加え経頭蓋的磁気刺激(TMS)を用いた研究を導入する予定である。実験課題はこれまで用いた多感覚性注意課題をTMS実験用に改編したものを用いる。これにより多感覚性注意の神経機構についてさらなる検証を行う。本研究では多感覚性注意制御の神経機構を解明するために非侵襲的脳機能評価法を用いて、視・聴・触覚系において注意制御中の脳領域間結合状態ならびに脳内ネットワークの機能的特性の時間動態を検証することを目的とする。とくに本年度は、脳波計測を用いて多感覚性注意制御中の脳内ネットワークの機能的特性を明らかにすることを目的としたが、「研究実績の概要」に記載した通り、多感覚性注意制御中の活動パターンおよびネットワーク特性に特徴的な変化を認めた。研究代表者の所属機関異動があったため、計画立案当初に予定していた国際学会および国際学会への参加を一部取りやめたため旅費に未使用額が生じた。初年度は時間分解能に優れる脳波を用いた検証を行った。今後は、脳波と同等の時間分解能に加え、高い空間分解能も有する脳磁場計測を用いて、多感覚性注意の脳内機構についてさらなる検証を行う。特に多感覚性注意制御中の脳活動パターンの変化およびネットワーク特性の変化について詳細な検証を行っていく。脳活動データの保存および解析に際して必要な大容量記憶媒体を購入し円滑な研究課題遂行のために活用する。本研究課題の遂行に必須の実験機器(経頭蓋的磁気刺激装置)を翌年度(2014年度)に購入する計画であったが、2013年度初め頃に発生した為替変動により海外製の実験機器が高騰したため、当初予算では上記の実験機器を購入することが困難であった。そこで2013年度の経費使用をできる限り抑えながら研究を遂行した結果、次年度使用額が生じた。上記の理由により生じた次年度使用額は、当初から2014年度に購入予定であった実験機器(経頭蓋的磁気刺激装置)を購入するために充当される。
空間解析による地域診断を基にした超高齢・山間地域の自然災害弱者支援と保健師活動

平成27年度:収集データの年であり、1地区別性別年齢別人口データ、2災害ハザードマップの基データ、3町内バス路線利用状況データ、4指定避難所現況(GPS付き写真・環境)、5保健事業実績(特定健診、地区別健康教室、高齢者健康とくらしの調査(H26年実施))。3は、地区別人口マップと統合した路線バス利用状況マップを作成し、過疎・高齢化に対応したまちづくり計画の検討資料としてバス路線再構築案を提示した。平成28年度:災害時避難行動要支援者である高齢者に焦点化し解析した。1地区別に可住地エリアGISの作成、2GIS活用の地区別の高齢者とくらしと健康の比較、3地区別の保健事業参加状況と健康やくらしとの関連、4可住地GISへの指定避難所データ統合を行った。2は、自治体の保健福祉関係者によるワークショップを実施した。3は学会で報告した。平成29年度:自治体が高齢者の健康とくらしの調査の追跡調査を行うこととなったため、本研究の結果と合わせた解析を行うこととし、研究期間を1年間延長申請し平成30年度を完了年度とした。H29年度末に調査の単純集計結果に基づく保健師によるワークショップを実施した。平成30年度:H26年度とH29年度の高齢者の健康とくらしの調査結果を比較解析した(結果の一部を学会発表し、投稿論文を推敲中)。本研究での成果を統合させ、地区別の特性を見える化したツールを作成した。ツール作成は自治体保健福祉関係者との検討により現場で活用しやすいものにした。ツールによる資料をH30年度の町健康づくり推進協議会で示し、地区活動を重視した活動展開の必要性を確認できた。今後は地区住民や地区組織関係者と共有し、災害時要支援者である高齢者に対する地域ぐるみによる支援活動の醸成に活用していく。本研究は、自然災害が頻回に発生してきた山間過疎・特別豪雪・超高齢化地域の自治体(新潟県阿賀町)を対象に、地理情報システム(GIS)を用いた空間的地域診断に加え、日常の保健師活動を活かした自然災害時要配慮者支援システム構築を目的としている。そのため、地域別年代別推計人口推移地図と戸別住宅の地理的分布推移、GISを用いた地域の生活環境・地理的環境の客観的評価、GISを用いた過去の自然災害時の被害状況の評価、保健医療福祉に関するデータの統合、GISによる他の情報との総合評価、保健師活動のGIS化による地域診断による災害時要配慮者支援システムの構築、及びそれらを活用して地域診断支援システムのフレームワーク化などを段階的に検討することしている。初年度平成27年度に行った関連データの収集とその結果の評価は、1.人口マップ・人口減少シミュレーションを検討するための地区別の性・年齢別人口データの収集、2.地域安全評価を行うための水害、土砂災害ハザードマップの基データの収集、3.町内バス路線別利用状況データの収集、4.指定避難所の現地調査による施設現況把握(GPS付き写真、周辺環境)の実施、5.保健事業実績(特定健診、地区別健康教室、高齢者健康とくらしの調査など)であった。現時点における成果としては、上記3の結果から地域別人口マップと統合した路線バス利用状況マップ作成によるバス路線再構築案を作成し研究フィールド関係者に提示したことである。平成28年度は、上記4の結果報告書を平成28年度中に作成・報告し、上記データの評価とGIS化を進め、関係者と共有化しシステム構築検討を進める予定である。研究フィールド自治体との協議の遅れ、また収集が困難なデータへの対応など必要な情報・データ収集が遅れたため、各データの評価まで完成させることができず初年度は情報収集までとなった。本研究は、自然災害が頻会に発生してきた山間過疎・特別豪雪・超高齢社地域の自治体(新潟県阿賀町)を対象に、地理情報システム(GIS)を用いた空間的地域診断に加え、平常時の保健師活動を活かした自然災害時要配慮者支援システムの構築を目的としている。そのため、地域別年代別推計人口推移地図と戸別住宅の地理的分布推移、GISを用いた地域の生活環境・地理的環境の評価、保健師活動のGIS化による地域診断を踏まえた災害時要配慮者支援システムの構築、及びそれらを活用して地域診断支援システムフレームワーク化などを段階的に検討することとしている。初年度の平成27年度は関連データの収集とその評価を行った。[収集データ:1人口マップ・人口減少シミュレーションを検討するための地区別の性・年齢別人口データの収集、2地域安全評価を行うための水害、土砂災害ハザードマップの基データの収集、3町内バス路線利用状況データの収集、4指定避難所の現地調査(GPS付き写真、周辺環境)による現況把握、5保健事業実績(特定健診、地区別健康教室、高齢者健康とくらしの調査など)]。データ3について、地区別人口マップと統合した路線バス利用状況マップを作成し、行政における過疎・高齢化に対応したまちづくり計画の検討資料として、バス路線再構築案を提示した。平成28年度は、災害時避難行動要支援者として高齢者に焦点化し解析した。行政区を地理的条件などに従って一部統合した地区別を設定し、1可住地エリアGISの作成、2可住地エリアGISを活用した地区別の高齢者の健康とくらしに係るデータの地区別比較、3地区別の保健事業参加状況と健康やくらしとの関連、4可住地GISへの指定避難所データの統合を作成した。分析結果2について、研究フィールドの関係者を対象としたワークショップを実施した。3については学会で報告した。4については、今後、各種データと統合していく。

多岐に亘る情報の統合がまだ完成していないことと、地域診断システムのフレームワークの作成に着手できていない。本研究は、自然災害が頻回に発生してきた山間過疎・豪雪・超高齢社会地域の自治体(阿賀町)を対象に、地理情報システム(GIS)を用いた空間的地域診断に加え、平常時の保健師活動を活かした自然災害時要配慮者支援システムの構築を目指している。初年度の平成27年度は関連データの収集とその評価を行った。収集データ:1地区別性別年齢別人口データ、2水害、土砂災害ハザードマップの基データ、3町内バス路線利用状況データ、4指定避難所の現況(GPS付き写真、周辺環境)、5保健事業実績(特定健診、地区別健康教室、高齢者健康とくらしの調査(H27年実施)データ。データ3は、地区別人口マップと統合した路線バス利用状況マップを作成し、自治体における過疎・高齢化に対応したまちづくり計画の検討資料としてバス路線再構築案を提示した。平成28年度は、災害時避難行動要支援者として高齢者に焦点化し解析を行った。行政区を地理的条件や住民の生活圏などを考慮した統合を行い、1可住地エリアGISの作成、2可住地エリアGISを活用した地区別の高齢者とくらしに係るデータの地区別比較、3地区別の保健事業参加状況と健康やくらしとの関連、4可住地GISへの指定避難所データ統合を行った。分析結果2は、自治体の保健福祉関係者を対象にしたワークショップを実施した。3は学会で報告した。4は、各種データと結合していく。平成29年度は、自治体が高齢者の健康とくらしの調査の追跡調査を行うこととなったため、本研究はその調査結果と合わせた解析を行うこととして、研究期間を1年間延長申請し平成30年度を完了年度とした。当該調査終了時のH29年度末に単純集計結果に基づき保健師を対象にしたワークショップを実施した。研究フィールドである阿賀町が、平成26年度に実施した高齢者の健康とくらしの調査の追跡調査を平成29年度内に実施することになり、その結果を研究解析に反映させることとなったため、1年間研究期間の延長申請をした。平成27年度:収集データの年であり、1地区別性別年齢別人口データ、2災害ハザードマップの基データ、3町内バス路線利用状況データ、4指定避難所現況(GPS付き写真・環境)、5保健事業実績(特定健診、地区別健康教室、高齢者健康とくらしの調査(H26年実施))。3は、地区別人口マップと統合した路線バス利用状況マップを作成し、過疎・高齢化に対応したまちづくり計画の検討資料としてバス路線再構築案を提示した。平成28年度:災害時避難行動要支援者である高齢者に焦点化し解析した。1地区別に可住地エリアGISの作成、2GIS活用の地区別の高齢者とくらしと健康の比較、3地区別の保健事業参加状況と健康やくらしとの関連、4可住地GISへの指定避難所データ統合を行った。2は、自治体の保健福祉関係者によるワークショップを実施した。3は学会で報告した。平成29年度:自治体が高齢者の健康とくらしの調査の追跡調査を行うこととなったため、本研究の結果と合わせた解析を行うこととし、研究期間を1年間延長申請し平成30年度を完了年度とした。H29年度末に調査の単純集計結果に基づく保健師によるワークショップを実施した。
保型表現とL函数の研究

筆者は当該年度に以下の研究を遂行した.1.局所体上の古典群の表現の標準L因子の理論を整備し,GodementとJacquetによる一般線形群の表現の局所因子の理論の全ての古典群に拡張した.ダブリング法による標準L函数の積分表示の理論を使って,局所ゼータ積分が生成するイデアルの生成元としてL因子を定義し,そのL因子が函手的性質を満たすことを証明した.さらに,このL因子を使って,L函数の解析的性質を詳細に研究し,直交群の場合にテータリフトの非消滅を完全L函数の解析的性質と各素点での局所テータ対応の非消滅により特徴付けた.2.斜体上のユニタリ群の場合に,ジーゲル・ヴェイユ公式をアイゼンシュタイン級数の絶対収束域の外に拡張した.3.一般線形群のアイゼンシュタイン級数のシンプレクティック周期の明示公式を与え,さらに0でないシンプレクティック周期を持つ一般線形群のスペクトラムの特徴付けた.この研究により,JacquetとRallisにより開始され,Offenにより進められたシンプレクティック周期の研究が完成した.本研究の過程で,Jacquet,Lapid,Rogawskiらの絡周期の理論をシンプレクティック周期の場合に尖点的とは限らない離散スペクトラムの誘導表現の切断に一般化した。筆者は当該年度に以下の研究を遂行した.1.四元数ユニタリ群の場合にジーゲル・ヴェイユ公式をアイゼンシュタイン級数の絶対収束域の外に拡張した.他の群では,ほとんどの場合、テータ積分が絶対収束しないときには臨界点がユニタリ軸の左側にある場合しか知られていなかったが,四元数ユニタリ群に対しては,全ての場合にジーゲル・ヴェイユ公式を拡張できたことを証明した。2.(1)の結果の応用として与えられた局所化を持つ大域的な四元数体上の歪エルミート形式が存在するための必要十分条件を与えた.同じ結果がバーテルによりガロア・コホモロジーを使って証明されているが,アイゼンシュタイン級数を使った解析的な手法による別証明を与えた.3.ジーゲル公式を四元数体上の形式の場合に拡張した.この場合にはハッセの原理が成り立たないにも関わらず、局所理論と大域理論を結び付ける等式が得られたことは興味深いと思われる.4.極大格子の場合に非斉次二次形式の局所密度の具体的公式を与えた.従来の計算と異なり,筆者は大域的な手法を使って,ヤコビ形式の空間のアイゼンシュタイン級数のフーリエ係数の菅野孝史氏による具体的計算に帰着させて局所密度を計算した.証明の副産物として,様々なアイゼンシュタイン級数の間の関係が明示的に与えられ,それらのフーリエ係数の明示式も得た.筆者は当該年度に以下の研究を遂行した.1.局所体上の古典群の表現の標準L因子の理論を整備し,GodementとJacquetによる一般線形群の表現の局所因子の理論の全ての古典群に拡張した.ダブリング法による標準L函数の積分表示の理論を使って,局所ゼータ積分が生成するイデアルの生成元としてL因子を定義し,そのL因子が函手的性質を満たすことを証明した.さらに,このL因子を使って,L函数の解析的性質を詳細に研究し,直交群の場合にテータリフトの非消滅を完全L函数の解析的性質と各素点での局所テータ対応の非消滅により特徴付けた.2.斜体上のユニタリ群の場合に,ジーゲル・ヴェイユ公式をアイゼンシュタイン級数の絶対収束域の外に拡張した.3.一般線形群のアイゼンシュタイン級数のシンプレクティック周期の明示公式を与え,さらに0でないシンプレクティック周期を持つ一般線形群のスペクトラムの特徴付けた.この研究により,JacquetとRallisにより開始され,Offenにより進められたシンプレクティック周期の研究が完成した.本研究の過程で,Jacquet,Lapid,Rogawskiらの絡周期の理論をシンプレクティック周期の場合に尖点的とは限らない離散スペクトラムの誘導表現の切断に一般化した。
急成長しているブラックホールをもつ活動銀河核のVLBI直接撮像による観測的研究

急激に成長している銀河中心ブラックホールと考えられるBroadAbsorptionLineQuasar(BALQSO)とNarrow-LineSeyfertlGalaxy(NLS1)の活動性を、超長基線電波干渉計(VLBI)を用いて初めて系統的に直接撮像によって明らかにする研究計画を実行した。その結果、これらのブラックホールについて、これまでにはなかった電波帯からのアプローチとかつてない空間スケールで迫り、ブラックホールから数光年の現象について、相対論的ジェットやアウトフロー、システムの傾きや年齢等、進化段階にある活動銀河核の描像に重要な示唆を与える結果を得た。本報告は、3年計画の第1年度に関するものである。1年目の研究計画は、(1)既に観測で取得したデータの解析をおこない分析すること、(2)米国VLBAで観測を行うこと、(3)Japanese VLBI Network(JVN)の整備をおこない観測に備えること、(4)研究チーム編成として大学院生を1名招き入れること、であった。実際に1年目で達成できたことは、(1)光結合VLBI観測網OCTAVEで取得したBALQSO23天体の観測データを分析し、非熱的放射をするジェットが付随していることを初めて明らかにした。この結果は日本天文学会で発表され、査読付き学術論文としても年度末に出版されたことは、当初計画を上回る成果となった;(2)VLBA観測スケジュールを作成する作業をおこなった。観測を実行するまでは至っておらず、遅れている;(3)JVNの整備、具体的にはJAXA臼田64mと内之浦34mの観測装置整備を行い試験観測を実行し、試験以上の天文研究に資する質のデータを取得できた;(4)候補者であった大学院生2名のうち2名ともチームに合流し、研究体制は万全となった。計画になかった成果として、ガンマ線天文衛星Fermiチームとの共同観測による研究をおこない、その成果が学術論文として出版された。本報告は、3年計画の第2年度に関するものである。この年度でのそれぞれの研究の進捗は、(1)現在観測中である、(2)代価となるデータが入手できたため観測計画を中断した、(3)執筆中である、(4)観測を実行でき論文執筆に入っている、(5)観測計画が遅れている、である。この年度で最大の目標であった(4)が計画を上回る進捗となった。また、計画になかったが、イタリアの研究者と共同で研究をおこなったNLS1のGlobal VLBI観測成果が学術論文として出版された。本報告は、3年計画の最終年度に関するものである。最終年度の研究計画は、(1)Japanese VLBI Networkを用いたBALQSOの観測を開始する(2)SDSSBALQSOのVLBA多周波偏波イメージングの研究成果をまとめる(3)Young Radio GalaxyBALQSOのVLBAイメージングの研究成果をまとめる(4)Radio-Loud NLS1のVLBAイメージングの研究の学術論文を発表する、であった。それに対し、年度終了時でのそれぞれの研究の状況は、(1)BALQSOとの関連が考えられる超高光度赤外線銀河を観測中であり、2天体のデータを取得した、(2)まもなく投稿する、(3)研究が進まなかった、(4)学術論文が出版された、である。年初の計画には無かったが、NLS1に電波銀河の活動性を発見し、その成果を学会で発表した。また、主にイタリアとの共同研究が進み、NLS1のVLBI観測による研究プロジェクトがいくつか並行して進み、その1つは学術論文として年度内に出版された。研究期間の3年間は、BALQSOとNLS1の研究分野が急激に発展した時期となり、科学研究費補助金に援助を受けた本研究の推進は大変時宜を得たものとなった。我々の電波干渉計を使った独特の研究アプローチがそのなかで重要な役割を果たすことができたと考えている。
カスパーゼをモデルとした蛋白質代謝ネットワーク解明に向けた基礎的技術開発

蛋白質は,細胞内もしくは細胞外でプロテアーゼにより“代謝"され,ペプチドホルモンなどの機能ペプチドとしてある種の生命現象の制御に関与していることが知られている。最近では、ホルモン機能以外にも,転写因子に直接結合することにより転写制御を行うペプチドの発見など,従来では予想されていなかった蛋白質の“代謝"産物ペプチドが多種多様な機能を有する可能性が示唆されている。これを裏付けるかのように,高等動物や植物のゲノム上には,プロテアーゼは500種類以上からなる大きなファミリーを形成しており,この数はシグナル伝達の中心的な役割を示すプロテインカイネースや転写因子ファミリーに匹敵する。この事は,高等生物ゲノムがコードする数万種類の蛋白質は,多種のプロテアーゼが関与した機構により代謝され,その産物(ペプチド)が生命現象制御に広く関与した,“蛋白質代謝ネットワーク"を形成している可能性を示唆するものである。本申請はこのようなネットワークを網羅的に調べることができる技術や方法論の開発を目指すものである。この技術の利用は,“代謝"される蛋白質情報だけでなく,機能を有したペプチドの同定が可能となり,まだリガンドが未同定なオーファン受容体との相互作用や,代謝ペプチドラィブラリーの構築への利用などの応用研究,『蛋白質の分解とその運命』という古くて新しい領域の解明につながるものと期待される。しかし,これらの方法論の構築には,ハイスループットな基質蛋白質合成と切断活性の検出法の構築が必要である。本年度は、昨年度見出した新規カスパーゼ3切断プロテインカイネースの切断部位および、アポトーシス誘導時の細胞内での切断を確認した.蛋白質は、細胞内もしくは細胞外でプロテアーゼにより"代謝"され、ペプチドホルモンなどの機能ペプチドとしてある種の生命現象の制御に関与していることが知られている。最近では、ホルモン機能以外にも、転写因子に直接結合することにより転写制御を行うペプチドの発見など、従来では予想されていなかった蛋白質の"代謝"産物ペプチドが多種多様な機能を有する可能性が示唆されている。これを裏付けるかのように、高等動物や植物のゲノム上には、プロテアーゼは500種類以上からなる大きなファミリーを形成しており、この数はシグナル伝達の中心的な役割を示すプロテインカイネースや転写因子ファミリーに匹敵する。この事は、高等生物ゲノムがコードする数万種類の蛋白質は、多種のプロテアーゼが関与した機構により代謝され、その産物(ペプチド)が生命現象制御に広く関与した、"蛋白質代謝ネットワーク"を形成している可能性を示唆するものである。この技術の利用は、"代謝"される蛋白質情報だけでなく、機能を有したペプチドの同定が可能となり、まだリガンドが未同定なオーファン受容体との相互作用や、代謝ペプチドライブラリーの構築への利用などの応用研究、『蛋白質の分解とその運命』という古くて新しい領域の解明につながるものと期待される。しかし、これらの方法論の構築には、ハイスループットな基質蛋白質合成と切断活性の検出法の構築が必要である。本年度は、360種類のプロテインカイネースの中からカスパーゼ3により切断される基質を探索した結果、これまでに報告されていた13種類を含む48種類のプロテインカイネースがカスパーゼ3により切断されることが見出された。本年度は、昨年度見出した新規カスパーゼ3切断プロテインカイネースの切断部位および、アポトーシス誘導時の細胞内での切断を確認した.
タック性制御によるリサイクル対応解体性接着剤の界面剥離特性改善

本研究では,接着により接合した被接合材料のリサイクルを実現すべく,必要な時に剥がせる解体性接着剤の開発を実施した.具体的には,接着剤に発泡剤として熱膨張性マイクロカプセルを混入し,加熱時に生じる膨張力を利用して接着接合部の解体を図った.まず,本接着剤のマトリックス樹脂としてエポキ樹脂を採用し,その弾性率,強度および粘弾性特性を測定した.また,熱膨張性マイクロカプセルの膨張特性を測定した.さらに,有限要素法を用いた応力解析を実施し,界面に生じる剥離応力成分を明らかにした.本研究では,接着により接合した被接合材料のリサイクルを実現すべく,必要な時に剥がせる解体性接着剤の開発を実施した.具体的には,接着剤に発泡剤として熱膨張性マイクロカプセルを混入し,加熱時に生じる膨張力を利用して接着接合部の解体を図った.まず,本接着剤のマトリックス樹脂としてエポキ樹脂を採用し,その弾性率,強度および粘弾性特性を測定した.また,熱膨張性マイクロカプセルの膨張特性を測定した.さらに,有限要素法を用いた応力解析を実施し,界面に生じる剥離応力成分を明らかにした.本研究では,接着により接合した被接合材料のリサイクルを実現すべく,必要な時に剥がせる解体性接着剤の開発を目的としている.具体的には,接着剤に発泡剤を混入し,加熱時に生じる膨張力を利用して接着接合部の解体を図る.このため,発泡剤の膨張特性や熱的安定性,接着剤樹脂の弾性率,強度および粘弾性特性,並びに発泡剤周辺に生じる応力場の強度などが重要となる.特に,発泡剤が膨張を開始する高温時における接着剤樹脂の変形や発生応力が重要となる.当該年度においては,発泡剤の熱的安定性を実験的に調べ,また接着剤樹脂の弾性率,強度および粘弾性特性を実験的に調べた.具体的には,数種の熱膨張性マイクロカプセルと膨張黒鉛を取り上げ,その耐熱性と長期安定性を確認した.この結果,特定の発泡剤においては,実用上問題のない熱的安定性を有することがわかった.さらに,今回購入したTMA装置を用い,接着剤のマトリクスたるエポキシ樹脂の弾性率や粘弾性特性(クリープ特性)を調べた,この結果,これらの特性が温度に強く依存することを確認した.さらに,これらの得られたパラメータをもとに,発泡剤周辺に生じる応力場の有限要素シミュレーションを開始した.具体的には,発泡剤を接着界面に配置したモデルを考え,これを軸対称有限要素法により解析した.その結果,発泡剤中心部より少し離れた箇所で最大応力が生じ,かつその成分はせん断が支配的であること,またその応力値が接着界面を剥離するのに十分な大きさを有することなどを確認した.本研究では,接着により接合した被接合材料のリサイクルを実現すべく,必要な時に剥がせる解体性接着剤の開発を目的としている.具体的には,接着剤に発泡剤を混入し,加熱時に生じる膨張力を利用して接着接合部の解体を図る.このため,発泡剤の膨張特性や熱的安定性,接着剤樹脂の弾性率,強度および粘弾性特性,並びに発泡剤周辺に生じる応力場の強度などが重要となる.平成22年度は,発泡剤として熱膨張性マイクロカプセルを取り上げ,この膨張特性を実験的に調べた.具体的には,本マイクロカプセルを静水圧中で加圧しつつ加熱できるチャンバーを試作し,これに顕微鏡を併用して,本マイクロカプセルの膨張特性を測定した.さらに,本実験により得られた膨張特性を用い,発泡剤周辺に生じる応力場の有限要素シミュレーションを,平成21年度に引き続き実施した.具体的には,発泡剤を接着界面に配置したモデルを考え,これを軸対称有限要素法により解析した.この結果,熱膨張性マイクロカプセル単体では,接着界面近傍にせん断応力が支配的に発生し,それに比べ,引き剥がし応力の発生が少ないことが分かった.また,このせん断応力では,接着接合部に界面剥離が生じないことが分かった。これらの問題を解決するため,複数のマイクロカプセルを相互に干渉させ,応力分布を変化させる手法を考案し,かつその妥当性を実験的に調べた.この結果,界面近傍に多量のマイクロカプセルを配置すると,膨張時の相互干渉により,引き剥がし応力が発生し,界面剥離が生じやすくなることが確認された.本研究では,接着により接合した被接合材料のリサイクルを実現すべく,必要な時に剥がせる解体性接着剤の開発を目的としている.具体的には,接着剤に発泡剤を混入し,加熱時に生じる膨張力を利用して接着接合部の解体を図る.このため,発泡剤の膨張特性や熱的安定性,接着剤樹脂の弾性率,強度および粘弾性特性,並びに発泡剤周辺に生じる応力場の強度などが重要となる.平成22年度は,発泡剤として熱膨張性マイクロカプセルを取り上げ,この膨張特性を実験的に調べたが,平成23年度は,マトリックス樹脂をシリコーン樹脂に変更し,その膨張特性と,界面応力への影響を実験的に調べた.さらに,発泡剤周辺に生じる応力場の有限要素シミュレーションを,シリコーン樹脂に対しても実施した.具体的には,発泡剤を接着界面に配置したモデルを考え,これを軸対称有限要素法により解析した.

この結果,ゴム弾性特性を有するシリコーン樹脂でも,マイクロカプセルが大幅に膨張することは無く,ある一定の値で膨張が収束することを見出した.すなわち,シリコーン樹脂の非線形性が,マイクロカプセル近傍の大ひずみ場で発現するため,その拘束力が高まり,マイクロカプセルの膨張を阻害することが分かった.以上の結果から,接着剤のマトリックス樹脂をシリコーンなど,高度な柔軟性を有するものに変えても,熱膨張性マイクロカプセルの膨張はあまり大きくならず,したがって剥離特性も向上しないことが分かった.また,剥離現象に影響を与える因子としては,樹脂の粘弾性特性よりも,ゴム領域での大変形時における非線形構成関係が支配的であることが分かった.
相互作用する/シリセン/トポロジカル原子スイッチの創生

走査トンネル顕微鏡(STM)は鋭い探針を観察対象にトンネル領域まで近づけて走査することで、原子分解能像を得るのみならず、原子を一つ一つ動かす原子操作や原子スイッチが可能な顕微鏡である。研究代表者は、Si(111)-7×7半導体表面上に原子操作によって4つのSi原子が傾いて結合したSi4原子スイッチを作製し、世界で初めてSTMのトンネル電流と原子間力顕微鏡(AFM)の探針相互作用力の両方で同時に原子スイッチさせることに成功した[論文Nano Letters]。本研究計画ではその方向性を正当進化させ、隣接するSi4原子間の相互作用を解明し、さらにグラフェンやトポロジカル系上での原子スイッチの機構の解明を目指した。装置の立ち上げに関して、当初の計画通りNANONIS社製のSTMおよびAFMコントローラーをそれぞれ導入し、信号を確認した。さらに、UNISOKU社製のトップロード型の低温走査トンネル顕微鏡と実験室の整備を時間をかけて入念に進め、必要な真空備品の購入を完了し、配備を進めた。研究成果に関して、第一の目的であった相互作用する双子Si4-Si4原子スイッチについては、国際招待講演(上海)、国際学会(ヘルシンキ)、国内招待講演2回(日本表面真空学会、OIST)の発表があった。また、本研究計画の準備につながる研究が予想以上に広がり、トポロジカル絶縁体の作成を目指す過程で、Bi(110)薄膜の原子構造と電子状態の偶奇性[論文PRB、国際会議ACSIN-14、発表日本物理学会、顕微ナノ学会]、Bi(110)面の電子状態[国際会議ACSIN-14]、低温蒸着によるトポロジカル表面と予想されているBi(111)面の形成[国際学会発表]があった。関連して、Ag薄膜の界面構造の解明[論文JJAP、解説表面と真空、発表物理学会]、Ag薄膜の鏡像準位状態[発表物理学会、表面真空学会]があった。平成29年度が最終年度であるため、記入しない。装置の立ち上げに関して、当初の計画通りNANONIS社製のSPMコントローラーを導入した。さらに、UNISOKU社製のトップロード型の低温走査トンネル顕微鏡の搬入を済ませ、周辺真空機器や実験室の整備を入念に行った。研究成果に関して、第一の目的であった相互作用する双子Si4-Si4原子スイッチについては、国際学会を含む8回の学会発表(表面科学学術講演会、日本応用物理学会、ACSIN2016, ICSPM, NC-AFM2017, ISSS8、他)や招待講演(横浜国立大学、上海交通大学)で発表した。また、本研究計画の準備にもつながる研究が予想以上に広がり、ディラック系の派生から液滴法によるグラフェンの作成[論文]、トポロジカル系の派生からBi(110)薄膜の原子構造と電子状態の偶奇性[論文PRB]、低温蒸着によるトポロジカル表面と予想されている(111)面の形成[国際学会発表]があった。関連して、Ag薄膜での鏡像準位の観測[論文PRB]と界面構造の解析[論文JJAP]あった。【装置改造1:原子スイッチのためのデジタル式STMコントローラー導入】原子スイッチに必要な要素は、探針位置を原子の上で自由に位置決めし、プログラムしたタイミングでパルス電圧をかける高い探針の自由度である。入念な調査と準備を行い、世界的に相次いで採用されているナノニス社製のデジタル式STMコントローラーを計画通りに導入した。コントローラーを組み上げて、正しいスキャン信号が出力されていることを確認した。【装置改造2:原子スイッチのための極低温型STMの導入への準備】東北大との共同研究により、UNISOKU社製低温STMを導入し、5月に現所属へ搬入した。東大、東工大との共同研究によりSTMの立ち上げに必要な真空備品を数十点程度搬入した。装置を設置するために実験室を借り、清浄な環境とインフラの整備を入念に行った。【計画1:隣接する双子Si4原子スイッチ間の相互作用の解明】国際学会を含む8回の学会発表(表面科学学術講演会、日本応用物理学会、ACSIN2016, ICSPM, NC-AFM2017, ISSS8、他)や招待講演(横浜国立大学、上海交通大学)で発表した。【計画2ー1:ディラック系原子スイッチの準備、グラフェンの研究】液滴法を用いた折り曲げ欠陥を持つグラフェンの作成とAFM、SEMによる詳細な解析を行った[論文]。グラファイトの回転積層欠陥であるモアレ構造上でファンホッフ特異点と鏡像準位を観測した[国際学会]。【計画2ー2:トポロジカル原子スイッチの準備、Bi超薄膜の研究】Bi(110)超薄膜の構造が偶数層と奇数層で異なる偶奇性を示すことをSTMおよびSTSにより発見した[論文PRB]。