hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
サルを用いた組換えワクシニアウイルスの安全性に関する基礎的研究

欧米諸国においてはすでに、AIDSワクチン試験として健常人あるいはHIV-1感染者に組換えワクシニアウイルスが接種されているが、その安全性に関する検討はほとんどなされていない。そこで本課題においては、実験小・中動物(マウス、モルモット、ウサギ)への接種実験とinvitro弱毒マーカー試験、およびその成績をもとにサルを用いた組換えワクシニアウイルスの安全性試験を実施した。その結果、実験動物において、(1)皮内あるいは皮下接種による皮膚反応の強弱は接種ウイルスの神経病原性やinvitro弱毒マーカーの強弱と極めて良く一致し、(2)弱毒株組換えウイルスの増殖・分布は接種局所に限局され、局所から脾臓・肝臓・脳へのウイルス侵入は認められず、(3)腹腔内・静脈内から全身性に接種した場合にも、組換えウイルスが脾臓・肝臓に少量検出された1例を認めたものの、脳内には全例とも陰性であった。これらの成績に基づいて、ワクチン安全性試験用カニクイザルへの接種実験を行なった。その結果、皮下接種・静脈内接種・脳内接種群のいずれもが手足の痳痺等の臨床症状を示さず、皮下あるいは静脈接種群の脳内には組換えウイルスの抗原・遺伝子とも検出されなかった。一方、脳内に直接組換えウイルスを接種したサルの脳病変としては、蜘蛛膜下腔に単核細胞を主体とした瀰漫性の細胞浸潤、脳皮質小血管周囲に軽度の細胞浸潤を認めただけで、脳実質の変性は観察されなかった。また、細胞浸潤部位に限局して組換えウイルスの抗原と遺伝子が検出された。しかし、組換えウイルスの脳全域あるいは全身への拡散・分布は認められなかった。以上の結果は、弱毒株に由来する組換えワクシニアウイルスは親ウイルス株の低い病原性を保持しており、組換えワクチンとしての安全性は高いことを示唆している。欧米諸国等で組換えワクシニアウイルスの作製に汎用されている実験室株WR,およびWHO痘瘡ワクチン株LOからさらに低病原性株として分離されたLC16mO(mO)株を用いて,HBsAg遺伝子又はJEV・E遺伝子が挿入された組換えワクシニアウイルスの動物個体内における挙動を感染病理学的に検討した。即ち,異なった部位から異った接種法で動物(マウス,モルモット,ウサギ)に感染させ,組換えウイルスの生体内における増殖,分布,病原性,免疫の成立と生体内からの消失を解析した。その結果,末梢皮膚からの接種でいずれも発痘が観察され,皮膚擦過法では化膿細菌の2次感染を生じた。一方,皮内・皮下接種ではWRの組換え株で膿胞形成から出血反応が認められたのに対して,mOの組換え株では弱い皮膚反応しか認められなかった。しかも,ウイルス増殖は接種皮膚の有棘層に限局され,脾臓,肝臓,脳にウイルスは検出されなかった。他方,全身性感染を模した複腔内,静脈内接種では非組換えmO株の3日・5日目,mo組換え株では3日目の脾臓・肝臓に(1例/4例)少量のウイルスが検出されたものの,以後陰性となり,検出されたウイルス価については組換え株が低い値が示した。なお,全例とも脳では陰性であった。しかし,WR株,組換えWR株共に体重減少,2次発痘,後肢の痲痺が観察され,これらは死亡した。以上の結果は,脳内接種試験における中枢神経病変の強弱,in situ hybridzation法による脳内ウイルス分布,in vitroにおける弱毒性試験の成績と極めて良く一致した。

従って,組換えウイルスの皮膚親和性,神経親和性と,ウイルス拡散,増殖・分布,病原性は相互に密接に関連していることが示唆された。また,組換えウイルスは非組換えウイルスより弱毒化され,その病原性は親株ウイルスに規定されることも示された。これらの実験小・中動物の知見をもとに,サル接種実験が現在進行中である。欧米諸国においてはすでに、AIDSワクチン試験として健常人あるいはHIV-1感染者に組換えワクシニアウイルスが接種されているが、その安全性に関する検討はほとんどなされていない。そこで本課題においては、実験動物(マウス、モルモット、ウサギ)へのこれまでの接種実験の成績を基に、本年度はサルへの組換えワクシニアウイルス接種実験を実施した。即ち、WHO痘瘡ワクチンLO株からさらに弱毒株として分離されたワクシニアウイルスLC16株の組換えウイルスが低病原性であることが実験動物において示されたことから、ワクチン安全性試験用カニクイザルにこの組換えウイルスを接種し、感染病理学的検討を行なった。その結果、組換えウイルス(10^7TCID_<50>)皮下接種群、静脈内接種群のいずれも手足の麻痺等の臨床症状を示さず、有意の体重減少もなく、接種ウイルスに対する血中抗体価の上昇が認められた。静脈接種サル群でも、接種7日目の脳内を含めた各種組織中にウイルス抗原は検出されず、in situ hybridization法による遺伝子検出法によっても組換えウイルスは検出されなかった。従って、LC16株の組換えウイルスは末梢あるいは流血中から脳内に浸入していないことが示唆された。一方、サルの左右両側脳内に5×10^6TCID_<50>の組換えウイルスをそれぞれ直接接種した群においても何ら臨床症状の異常は観察されなかった。これらのサルの脳病変として、蜘蛛膜下腔に単核細胞を主体とした瀰漫性の細胞浸潤、脳皮質の小血管周囲に軽度の細胞浸潤を認めたものの、脳実質の変性は観察されなかった。この細胞浸潤部位に一致して免疫組織学的にウイルス抗原が観察され、in situ hybridizationではウイルス遺伝子が検出された。しかし、組換えウイルスの分布は限局しており、脳全域あるいは全身への拡散は認められなかった。これらの結果は弱毒株組換えワクシニアウイルスワクチンの安全性を示唆している。
細胞外リン脂質代謝による腸内細菌叢と宿主の相互作用による疾患制御機構の解明

本研究では、細胞外のリン脂質代謝を担う分泌性ホスホリパーゼA2(sPLA2)に関して、腸管上皮固有に発現しているsPLA2-IIAによる脂質代謝が微生物叢と宿主の相互作用に与える影響を定量的・定性的に捉え、微生物叢の維持と変容ならびにそれに基づく全身組織の恒常性の維持や疾患発症の新規メカニズムを解明することで、sPLA2の新しい動作原理を基盤とした新たな創薬・健康シーズ創出のための土台を築く。
多値非同期データ転送に基づくLDPCデコーダの構成に関する研究

本年度は前年度に提案を行った自動配置配線手法に基づき,大規模な非同期LDPCデコーダを実現するだけでなく,デコーダ内部に用いられる非同期データ転送の回路の低電力化についての検討を行った.さらに,同等機能を同期式制御により実現する手法として,長配線のみを分割する部分パイプライン制御に基づくLDPCデコーダの実現を行った.LDPCデコーダにおけるノード間に非同期データ転送を用いて長配線に依らないアルゴリズムを,前年度に提案を行った自動配置配線手法を適用することでハードウェア実現を行った.従来のLDPCデコーダと比較して,1024ビット符号長および90nmCMOSプロセスにおいて評価を行った結果,同等エネルギー下でスループット約1.3倍化を実現している.この成果は学術論文誌IEICE Electron.に採択されている.さらに,同期式制御により提案の演算アルゴリズムを実現するために,長配線のみにレジスタを挿入することで長配線に起因した最悪遅延を削減することができる,部分パイプライン制御の提案を行った.長配線に挿入するレジスタの数を偶数個に限定することで2符号語同時復号の実現を図ることでさらなる高速化が実現される.1024ビットLDPCデコーダに部分パイプライン制御を適用した結果,従来LDPCデコーダと比較して同等BER特性および同等エネルギーを維持したまま,90nmCMOSプロセスにおいてスループットは10Gbpsを大きく超える13.21Gbpsを達成している.この成果は,学術論文誌IEEE Transaction on Very Large Scale Integration(TVLSI)Systemsに採択されている.初年度となる本年度は、非同期データ転送技術に基づくLDPCデコーディングアルゴリズムの動作を検証する設計環境の構築、および非同期式制御LSIの基礎回路実現について検討した.すなわち,従来までは非同期式回路しか考案されてなかったため,この技術を用いたシステムの動作を検証する場合,トランジスタレベルにまでさかのぼって設計しなければならなかったために,シミュレーション時間が膨大なものであった.そこで今年度は高水準プログラミング言語C++上で非同期式制御のモデルを構築することで従来シミュレーションと比較して1000倍以上高速にシミュレーションが可能となった.その結果提案デコーディングアルゴリズムが従来アルゴリズムと比較して2倍以上の高速化を達成されることを示した.また提案LDPCデコーダではデータ転送部は非同期式制御である一方,演算部は同期式制御のため,同期化回路によるオーバーヘッドが存在した.そこで演算部に非同期式制御であるNull Convention Logicを適用することで同期化に伴うオーバーヘッドを解消することができる.その一方でNCL回路は2線式回路であるのに対して通常CMOS回路では1線式回路であるため回路規模が大きく,結果として遅延時間・消費電力が増大した.そこで電流モード実現によるNCL回路の提案を行った.電流モード回路では2入力2出力の差動対回路を積み上げることで演算が実現することから,2線式回路であるNCL回路をコンパクトに実現することができる.この結果,従来のCMOS実現によるNCL回路と比較して高速・低消費電力・コンパクト化を達成することを明らかにし,2006年11月に電子情報通信学会英文論文誌IEICEに採択された.本年度は,前年度で提案したアルゴリズムを用いて,実用的な長符号(256bit,1024bit)の非同期LDPCデコーダの設計を行うために,自動配置配線ツールを用いたLDPCデコーダ全体のチップ設計,および試作チップの動作検証/BER評価について検討した.提案の非同期LDPCデコーダはノード間データ転送に従来CMOS回路とは異なる電流モード多値(MVCM)回路を用いているために,従来CMOS回路で可能であった自動配置配線ツールを用いることができず,すべてフルカスタム設計する必要があるため長符号長の大規模な回路設計は困難であった.そこで,個々のMVCM回路をCMOS回路と同様に自動配置配線用ライブラリとして登録することで,CMOS/MVCM回路を混載した自動設計フローを確立し,提案の非同期LDPCデコーダ全体のレイアウトを実現した.この成果は「The 2007 Analog Decoding Workshop」等にて発表を行った.上記設計フローを用いてチップ試作を行い,基本的な動作検証および実チップでのBER(Bit error rate:誤り訂正率)評価を行った.試作したチップはデコーダ部分のみのため,デコーダへの入力信号としては,(1)ランダムは入力信号生成,(2)信号符号化,(3)ノイズの重畳をあらかじめ行う必要がある.BER評価には数百万回のシミュレーションを繰り返す必要があるために,高速な測定環境が必須である.そこで,任意の機能のハードウェア実装することができるデバイスFPGA(Field Programmable Gate Array)を用いて上記3つの機能を実装することで,ソフトウェア実装と比較して100倍以上高速な測定環境を構築した.この手法を用いて長符号長のLDPCデコーダのBER評価を行い「56th IEEE MWSCAS」にて発表を行った.本年度は前年度に提案を行った自動配置配線手法に基づき,大規模な非同期LDPCデコーダを実現するだけでなく,デコーダ内部に用いられる非同期データ転送の回路の低電力化についての検討を行った.さらに,同等機能を同期式制御により実現する手法として,長配線のみを分割する部分パイプライン制御に基づくLDPCデコーダの実現を行った.LDPCデコーダにおけるノード間に非同期データ転送を用いて長配線に依らないアルゴリズムを,前年度に提案を行った自動配置配線手法を適用することでハードウェア実現を行った.従来のLDPCデコーダと比較して,1024ビット符号長および90nmCMOSプロセスにおいて評価を行った結果,同等エネルギー下でスループット約1.3倍化を実現している.

この成果は学術論文誌IEICE Electron.に採択されている.さらに,同期式制御により提案の演算アルゴリズムを実現するために,長配線のみにレジスタを挿入することで長配線に起因した最悪遅延を削減することができる,部分パイプライン制御の提案を行った.長配線に挿入するレジスタの数を偶数個に限定することで2符号語同時復号の実現を図ることでさらなる高速化が実現される.1024ビットLDPCデコーダに部分パイプライン制御を適用した結果,従来LDPCデコーダと比較して同等BER特性および同等エネルギーを維持したまま,90nmCMOSプロセスにおいてスループットは10Gbpsを大きく超える13.21Gbpsを達成している.この成果は,学術論文誌IEEE Transaction on Very Large Scale Integration(TVLSI)Systemsに採択されている.
ニホンザルの社会構造の個体群間差異：その遺伝的背景を探る

ニホンザルは順位序列が明確な専制型と分類されてきた。しかし、野生群は乳母行動から、餌付け群は給餌実験時の攻撃性から評価した結果、勝山、小豆島は専制型、屋久島、淡路島は寛容型と個体群間変異があった。他方、モノアミン酸化酵素A遺伝子およびアンドロゲン受容体遺伝子の頻度に個体群間変異があり、屋久島では前者の短いアリル、淡路島では後者の長いアリルが高頻度で見られた。これはアカゲザルやヒトの攻撃性と遺伝子型の関連と一致する傾向であった。また、ミトコンドリアDNAによる分子系統関係も、屋久島と淡路島は比較的近縁であることを示し、社会様式の違いに遺伝的背景があることを示唆する結果となった。本研究は、ニホンザルの示す寛容性の種内変異が、その属するマカカ属の種間変異に匹敵するほど大きな可塑性が持つことを明らかにし、その個体群変異と遺伝子、特に性格関連遺伝子の個体群間変異の分布を比較することを通じて、寛容性の遺伝的背景の有無を明らかにすることを目的に計画された。実施に先立ち、研究代表者、すべての研究分担者(5名)、連携研究員1名に加えて、研究協力者候補8名が集まり会議を行った。代表者の中川が、本課題に関連してこれまでに分かっていることを整理したあと、本課題で明らかにすべきことについて説明した。また、寛容性のもっとも高いマカカ属のサルの1種ムーアモンキーを研究した経験のある連携研究員の松村が、このサルが示す寛容的な性質について解説した。意見交換の結果、寛容性の様々な指標とうち最もデータの不足している母親の赤ん坊に対する寛容性を表す乳母行動に焦点を当てた行動観察と、こうした養育行動と関連する遺伝子であるといわれるオキシトシン遺伝子の分析を中心とすることとなり、行動データのサンプリング方法については中川が、後者の解析は分担者の村山と山田が担当することとなった。そして会議の結果を受け、初年度である本年度は、下北半島(落葉広葉樹林帯、積雪地)、金華山(落葉広葉樹林帯、非積雪地)、屋久島(常緑広葉樹林帯、非積雪地)の3野生群を対象として、環境評価のひとつとしてレオメータ(硬度計)を購入しサルの食物の硬さの計測を行うとともに、次年度以降の本調査に向け予備的な行動観察、さらには性格関連遺伝子試料としての糞採取を行った。食物の硬さ計測については、下北半島は屋久島と比べて、一部の樹皮など平方メートル当たり2000J以上の硬い品目が多いことが分かった。また、屋久島では10個、金華山では19個の採糞を行った。屋久島ではオトナ雌による乳母行動が観察された。餌付け群である淡路島群と勝山群(岡山県)にて、小麦を半径8m以内の円内に集中的に播いた際の最大同時採食個体数を数えるという寛容性を測る野外実験を行った。分析の結果、攻撃交渉の頻度に関して、2群間に大きな差は見られなかったが、勝山群では全体の14%の個体が円内で小麦を拾った一方、淡路島群では70%の個体が円内で小麦を拾っていた。野生群については屋久島Umi群において乳母行動のデータ収集、金華山A群においては、DNA試料としての糞採取を行った。養育行動と関連すると言われているオキシトシン受容体遺伝子のエクソン領域におけるアミノ酸翻訳領域の全長配列をニホンザルで初めて決定し、それを群間、群内で比較した。8地域(高浜、白山、嵐山、淡路島、勝山、高崎山、幸島、屋久島)の154個体より得た試料に対して、オキシトシン受容体遺伝子のアミノ酸翻訳領域1170bpを3組のプライマーを用いてPCR増幅し、塩基配列を決定した。第2エクソンにおいてアミノ酸変異(Thr→Ala)をともなうSNP(A1045G)が見つかった。ヒトの社会交渉を促進するSNP(rs53576)に近傍のイントロン領域に2つのSNPが見つかった。特に、イントロン領域のSNPに関しては、勝山群と淡路島群との間でアリル頻度に偏りが見られた。集団遺伝学上重要な個体群からの採糞を、愛媛県玉縄山脈と徳島県中央構造線南部の山塊(那賀町)について行った。初年度に行った香川県讃岐山脈の糞と合わせて解析し既知の近隣個体群と比較したところ、玉縄山脈のサルは滑床に直結せず別の袋小路となっていること、那賀町で見つけた新しいタイプは徳島沿岸部と讃岐山脈・淡路島をつなぐ中間タイプであった。寛容型であると予測している野生個体群の対象群のひとつ屋久島Umi群にて昨年7月に収集したinfant handling(以下、IH)行動の資料の解析を行い、それを専制的であると予想されている高崎山由来のローマ動物園の既発表データ(Schino et al., 2003)と比較した。その結果、アカンボウが受けるpositive IH(抱擁、毛づくろい、運搬)の頻度は1.4回/時と、高崎山の同齢個体に比べて高かった。他方、IHに対する母親の反応(接近、回収、攻撃)率は、positive IHでは7%、neutral IH(手、鼻、口による接触)では0.9%、negative IH(引っ張る、威嚇、攻撃)では12%と、いずれも高崎山の同齢個体に比べて低かった。以上のことから、屋久島はIHの観点から寛容型マカクの行動形質を併せ持っていることが示唆された。他方、性格関連遺伝子については、昨年度までに解析済の勝山、幸島、嵐山、淡路島に加え、屋久島、金華山、小豆島についても、攻撃性と関連すると言われているモノアミンオキシターゼA

遺伝子(MAOA)とアンドロゲン受容体遺伝子(AR)、養育行動と関連すると言われているオキシトシン受容体遺伝子の解析を行った。その結果、寛容型と予測している屋久島と淡路島に、MAOAの短いアリル、ARの長いアリルがそれぞれ高頻度で見られ、アカゲザルやヒトでこれらのアリルをもつ個体の攻撃性が低いという報告と傾向が一致した。しかし、同じく寛容性が高いと言われている小豆島の遺伝子型にはその特徴は見られなかった。以上の結果を国内学会で発表するとともに、アカンボウが生まれないため延期していた野生群である金華山でのIHのデータ収集、ならびに遺伝子との結果が一致しなかった餌付け群小豆島において、淡路島と勝山の餌付け群ですでに行っている「8m実験」を予備的に行った。専制型であると予測している野生個体群の対象群のひとつ金華山A群にて、研究協力者が平成26年4月から5月にかけてinfant handling(以下、IH)行動のデータを収集した。アカンボウが受けるIHをpositive IH(抱擁、毛づくろい、運搬)とnuetral IH(手、鼻、口による接触)に分け、平成25年度に解析済であった寛容型野生群屋久島Umi群の結果と比較したところ、金華山において非常に高い頻度でIHを行う個体が含まれていたため有意差は得られなかった。しかしこの金華山のデータは、比較対象である屋久島Umi群4個体と順位や年齢などの属性が類似した4個体のみを抽出したものであったので、今後ほかのオトナメスに広げて再度比較していく予定である。性格関連遺伝子については、前年度の解析により、モノアミンオキシターゼA遺伝子(MAOA)とアンドロゲン受容体遺伝子(AR)と異なりオキシトシン受容体遺伝子においては、寛容型個体群(淡路島、屋久島)と専制型個体群(幸島、勝山、嵐山、金華山)の間にアリル頻度に違いが認められなかったが、オキシトシン受容体遺伝子は養育行動とも関連すると言われている。上述のとおり金華山においてIH行動の頻度に大きな個体差が認められたことを受けて、オキシトシン受容体遺伝子の遺伝子型の個体差との関連を調べたところ、サンプル数は少ないものの関連が認められそうであった。ニホンザルは順位序列が明確な専制型と分類されてきた。しかし、野生群は乳母行動から、餌付け群は給餌実験時の攻撃性から評価した結果、勝山、小豆島は専制型、屋久島、淡路島は寛容型と個体群間変異があった。他方、モノアミン酸化酵素A遺伝子およびアンドロゲン受容体遺伝子の頻度に個体群間変異があり、屋久島では前者の短いアリル、淡路島では後者の長いアリルが高頻度で見られた。これはアカゲザルやヒトの攻撃性と遺伝子型の関連と一致する傾向であった。また、ミトコンドリアDNAによる分子系統関係も、屋久島と淡路島は比較的近縁であることを示し、社会様式の違いに遺伝的背景があることを示唆する結果となった。野生個体群である屋久島と金華山については、アカンボウが生れず遅れたが、ようやく最低限予定していた乳母行動のデータについて収集を終えることができた。まもなく解析が終了する予定である。他方、餌付け個体群のうち寛容型と言われていた小豆島個体群において、攻撃性と関連すると言われているモノアミンオキシターゼA
レーザ照射による固体イオニクス材料の作製と機能デバイスへの応用

本研究ではB_2O_3、Al_2O_3、SiO_2、GeO_2、TiO_2、ZrO_2またはP_2O_5などのガラス化し易い酸化物を用い、(La, Sr)(Ga, Mg)O_<3-δ>相、(Ce, Sm)O_<2-δ>相(共に酸化物イオン導電相)などに加え、金属イオン伝導性を示す固体電解質相(例えば、Li_<1.2>Al_<0.2>(Ti_<0.8>Ge_<0.1>Ni_<0.1>)_<1.8>(PO_4)_3のLi^+イオン伝導体など)を選択的に結晶化させ、これにレーザ照射を行うことでイオン伝導路を誘起させることで、この結晶化ドットやラインにおいて酸化物イオン等が伝導可能なガラスマトリックス表面あるいは内部に付与されて固体電解質材料を系統的に作製することを目的とした。また、得られた微細なイオン伝導路に基づく微小センサプローブ、マイクロ電解システム等の設計と試作も平行して進め、これらの応用面での可能性を検討した。すなわち、昨年度組み立てたNd : YAGレーザおよびフェムト秒レーザを照射光源に顕微ラマンシステムを結合した照射システムを用いて、引き続きレーザ照射条件の最適化を行った。2)微小結晶ラインのイオン伝導度評価システムの組み立てと測定条件の確立昨年度に引き続き、ガラス中に直径がおよそ数十μmから数mm程度にわたる結晶ドットやラインを作製する条件の確立を目指し、ガラス組成やレーザ照射を検討した。その結果、(La, Sr)(Ga, Mg)O_<3-δ>や(Ce, Sm)O_<2-δ>の各相に加え、Li_<1.2>Al_<0.2>(Ti_<0.8>Ge_<0.1>Ni_<0.1>)_<1.8>(PO_4)_3などの金属イオン伝道相に対し、レーザ照射により結晶ドットやラインを形成することに成功した。しかしながら、レーザ照射時に結晶にクラックが発生することが判明し、これに対処するため加温下でレーザ照射を行うシステムに改良した。これにより、クラックフリーの結晶ライン等を形成できることが明らかになった。そこで、次年度に向け、上記を用いたマイクロセンサ特性の検討および研究成果の発表の準備を行った。本研究ではB_2O_3、Al_2O_3、SiO_2、GeO_2またはP_2O_5などをガラス形成酸化物とし、(La,Sr)(Ga,Mg)O_<3-δ>相、(Ce,Sm)O_<2-δ>相(共に酸化物イオン導電相)などの選択的結晶化を利用したイオン伝導路の形成をレーザ照射により行い、このイオン伝導路に沿って酸化物イオン等が伝導可能なガラスマトリックス内包固体電解質材料を系統的に作製することを目的とした。また、得られた微細なイオン伝導路に基づく微小センサプローブ、マイクロ電解システム等の設計と試作も平行して進め、これらの応用面での可能性も併せて検討することを目指した。平成17年11月1日の来日以後に得られた平成17年度の研究成果は以下のとおりである。まず、既存のNd:YAGレーザおよびフェムト秒レーザを照射光源とし、これに顕微ラマンシステムを結合した照射システムを組み立てた。また、試料ステージを導入すると共に、これにコンピュータを接続することで自動スキャンシステムを確立した。2)微小結晶ラインのイオン伝導度評価システムの組み立てと測定条件の確立ガラス中に直径がおよそ数十μmから数mm程度にわたる結晶ドットやラインを作製する条件の確立を目指し、ガラス組成やレーザ照射を検討した。その結果、Nd:YAGレーザをイオン伝導相として(La,Sr)(Ga,Mg)O_<3-δ>を含むガラスに照射した場合、十分な光の吸収を実現するためにLa成分に対しておよそ510at%のSm成分を加える必要があることが明らかになった。また、上記のガラスにNd:YAGレーザおよびフェムト秒レーザを照射する際、ひび割れを防ぐためにガラスを500°C程度に加熱する必要があることがわかった。

2)微小結晶ラインのイオン伝導度評価システムの組み立てと測定条件の確立昨年度に引き続き、ガラス中に直径がおよそ数十μmから数mm程度にわたる結晶ドットやラインを作製する条件の確立を目指し、ガラス組成やレーザ照射を検討した。その結果、(La, Sr)(Ga, Mg)O_<3-δ>や(Ce, Sm)O_<2-δ>の各相に加え、Li_<1.2>Al_<0.2>(Ti_<0.8>Ge_<0.1>Ni_<0.1>)_<1.8>(PO_4)_3などの金属イオン伝道相に対し、レーザ照射により結晶ドットやラインを形成することに成功した。しかしながら、レーザ照射時に結晶にクラックが発生することが判明し、これに対処するため加温下でレーザ照射を行うシステムに改良した。これにより、クラックフリーの結晶ライン等を形成できることが明らかになった。そこで、次年度に向け、上記を用いたマイクロセンサ特性の検討および研究成果の発表の準備を行った。
境界問題の根-分別体制の制作論的研究-

平成8年度には、主として境界問題を発生させる言語や記号の創造力と、その人間に対する束縛力を明確に把握するための記号論的研究を行い、その成果を海外の国際会議で発表した。平成9年度には、記号の彫琢力と束縛力を文化論的視点から欧米や東アジアの諸思想に即して検証するとともに、関連諸資料の収集に努めた。平成10年度には、さらに古代以来の諸民族の諸分別を再検討しながら現代に至って、とくに生命倫理における死生観や科学的分類と民間分類との差異、境界超克と多元的グローバリズムの可能性を主として検討した。その成果の一部は千葉大学大学院社会文化科学研究科主催の国際シンポジウムなどでも口頭発表した。こうした識別・区別・差別の研究過程を経て、たとえば色彩論や交通論における「緑」と「赤」、人間論における「感性」と「知性」、科学論における「科学」と「非科学」、宗教論における「正統」と「異端」、認識論における「事実」と「価値」などの境界をはじめとして、広く国家や民族の地理的・歴史的境界などがすべて同根の問題点を胚胎していることが明確になると、これらヴァーチュアルな諸境界上に生ずる現実のリアルな紛争や創造の問題が浮上して来て、今後の検討課題となった。とくに現実の宗教的・民族的・政治的紛争の解決ないし解消のためには、ボーダーレス(あるいはペリフェラル)な視点から、歴史的タブーに抵触することによって派生する自己の損失をも甘受するような寛容の徳性、自己の利益追求をも適宜差し控えるような倫理的ゴールデン・ルールの確立が必要になるであろうことが理解された。境界問題を生じさせるのは人間にとって本質的な分別能力であるという認識のもとで、平成8年度(初年度)は分別を基本機能とする人間の言語記号能力の解明を志したほか、研究分担者たちの研究成果や必要な参考文献を整理しデータベース化するためのコンピュータ・セット2機分を購入し、付属する文具類を調えた。(1)民間分類の諸特性に関する研究:(1)緒言語(漢語、日本語、近代欧米語など)における色名体系や生物類種の分類を対比するとともに、(2)ニュートン、ゲーテ、オストヴァルト、マルセル、ウィトゲンシュタインらの色彩論の比較検討を行った。(2)科学的分類の諸特徴に関する研究:科学的分類がそれぞれの科学言語に相対的である点に着目して、科学言語によって指定される諸状態の延長性・外延性・量的可測性・条件法的結合(等式)などの特性を物理言語と生物学言語に即して科学史的に検討した。(3)倫理における境界問題(タブ-論):緑と赤の分別が緑っぽい赤のごとき中間色の概念的把握を困難にするように、聖俗、正邪・善悪・人獣・正常異常などの分別が境界に位置するものごとの概念的把握を困難にして、境界をタブ-視するに至る(あるいは自らの分別を差別に転化させる)人間本性の論理的構造を吟味した。(4)初年度は、研修分担者が北海道大学や香川大学、九州大学に出張して資料収集と意見交換を行う一方、研究用データベース作成のためのコンピュータや付属品を整備した。2年次に当る今年度は、主として論理や宗教における分別体制の境界設定について研究を続行し、外部の識者との意見交換を図りながら、研究成果の一部を発表することに努めた。(1)収集した資料を整理し、必要図書類を補充し、意見交換のための出張など適宜行った。(2)中国上海で第2回東アジア記号学国際会議(1997.10.19-23)が開催されたのを機会に、藤本が“Semiotic Root of Human Conflicts"(英語)、横手が「圓相在道教」(中国語)と題する研究報告をそれぞれ行った。前者は人間紛争の特殊な根源が2分法分別体制に準拠していたであろうこと、後者は根元的なものを象徴する道教の圓相(丸印)の特性を、それぞれに解明することを試みみたものである。

(3)国際生命倫理学会の重鎮であるPeter Singer教授を千葉大学に招聘し(1998.3.2-10、別枠予算)、人間とその他の動物、経済学的選好計算と民主主義的立法措置、安楽死と自殺幇助などを巡る分別上の諸問題について、外部の研究諸機関(日本生命倫理学会、日本科学哲学会、日本大学、大阪教育大学など)とも協力しながら、意見交換を行った。類種言語の学習に準拠する人間の分別能力が言語をもつ動物としての人間の本性になる事実を確認し、この本性がしばしば分断された異質の物事の一方に対する差別やその排除を志向する歴史的機制を摘出することができた。たとえばアリストテレスがピタゴラス派の対立概念表(systoichia)と呼んだ「光と闇」「直と曲」「善と悪」「右と左」「男と女」など10対の反対概念などは、古くはゾロアスターの伝統に由来していて、ギリシア思想やユダヤ思想にも重大な影響を及ぼしているだけでなく、それら対立者の峻別が近世以降西欧化された現代にいたるまで対立と紛争の根になっている。物事の分別は所与の二分から始まるゆえ、分割による対立や紛争は数学のような理論から政治のような実践にいたるまで、人間の記号行為すべてにわたって宿命的に発生しうる。その止揚形式たる弁証法的三分法によっても事態は解消されない。本研究の研究分担者たちは、歴史的に重要と思われる各種区分とその境界に生ずる諸問題を鋭意検討したうえで、それらの解決策を模索した。たとえば色彩論や交通論の観点から「緑」と「赤」の境界、人間論の観点から「感性」と「知性」の境界、科学論の観点から「科学」と「非科学」の境界、宗教論の観点から「正統」と「異端」の境界、政治学の観点から「国民国家」の地理的・民族的境界、認識論の観点から「事実」と「価値」の境界など、学問上基本的な境界に纏わる諸問題が検討され、それら境界線上に生ずるヴァーチュアルな紛争と創造の根源が見定められた。とくに紛争問題の解決ないし解消には、ボーダーレス(あるいはペリフェラル)な視点から、歴史的タブーに抵触することによって生ずる自己の損失をも受苦するような寛容な徳性、自己利益の追求をも適宜差し控えるような倫理的態度が必要になることが理解された.
長波長および中波長紫外線による好中球のレオロジー活性の変化に関する研究

【目的】長波長紫外線(UVA)は、乾癬をはじめとする皮膚疾患の治療、すなわち光線療法に広く用いられている。UVAは表皮角化細胞のturn overを抑制し、さらに炎症性サイトカインの産生を抑制すると言われているが、その20-30%が真皮まで到達するので、真皮浅層の血流や白血球、特に好中球に直接作用している可能性も考えられる。今回、微小血管モデルを用いた血液レオロジー的手法(silicon microchannel法)により、好中球機能を主として反映する血流に及ぼすUVAの影響について検討することを目的とした。【結果】UVAが好中球に及ぼす影響について、微小血管モデルを用いた血液レオロジー的手法(silicon microchannel法)により検討した。(1)好中球-赤血球浮遊液のチャンネル通過性は、UVAの60-180mJ/cm^2の照射量で改善し、1200mJ/cm^2で低下した。(2)顕微鏡下に通過状態を観察したところ、チャンネル通過性は好中球の粘着性に強く関与していた。(3)赤血球浮遊液のチャンネル通過性は、60mJ/cm^2より照射量が増えるにつれて徐々に低下した。(4)好中球-赤血球浮遊液の通過時間から赤血球浮遊液の通過時間を差し引いて、UVAが好中球に及ぼす影響をみたところ、UVA60-600mJ/cm^2の広い照射範囲、特に180mJ/cm^2でチャンネル通過性は著明に改善し、1200mJ/cm^2で低下した。【結論】180mJ/cm^2前後のUVA照射は、微小血管内の血流を改善させるが、それは主として好中球の粘着性の低下によることが明かとなった。この照射量は臨床的に使われるUVA照射の18J/cm^2にほぼ相当することから、乾癬などの紫外線療法の作用機序のひとつとして、UVAが好中球の粘着性を低下させ、その血管外への遊走を抑制するという可能性が示唆された。
被疑者・被告人の包括的防御権-「裁量の客体」から「権利の主体」への転換のために

関西所在の裁判所で、甲山事件はじめ大小の事件の裁判傍聴を行い、手続の様々な段階における被告人の手続からの疎外状況を把握した。その中で、逮捕勾留中の取調べが病理を生む大きな原因であることを、実例を通じて確認する作業を続けた。また、これを克服する弁護活動の実情調査等について、理論面の検討を含めて、まとめた。各地で継続する聴覚障害者被告事件を積極的に傍聴するとともに、担当の弁護士、手話通訳者と研究交流会を各傍聴の毎にもつように務めた。裁判所サイドが考えている公正な手続・公正な通訳保護のあり方と、聴覚障害者の側なり手話通訳の側からみたそれとの食い違いがあるか・ないか、実務がどのあたりで落ち着こうとしているのか、検討結果を論文にまとめた。外国人事件の傍聴と、事件関係者、弁護士などとの面接・調査などもすすめた。とくに、外国人事件と量刑のありかたを巡り、刑罰の意味を含めた検討作業を実例を通じて進めた。全体として、被疑者・被告人の権利の主体性を法解釈面から支えるまとめの作業を行った。1.関西所在の裁判所で、大小多様な外国人事件、聴覚障害者の事件を傍聴するとともに、事件の関係者、とくに弁護人、通訳者などと意見交換をする場を何度か設けて、こうした事件に関わる者の目からみた刑事裁判の実情について取材した。現に傍聴した事件のいくつかについては、その後に、一件記録をすべて入手し、捜査段階から公判段階に至る手続の実情を把握するとともに、そこに含まれている問題点の整理・分析をすすめた。2.こうした成果を元にしながら、「外国人と刑事手続」および「聴覚障害者と刑事手続」の研究会を組織し、学者、通訳者、弁護士を主たる参加者として、それぞれの問題に関する意見交換、実情把握に務めた。「聴覚障害者と刑事手続」研究会については、本年度は、広島、名古屋で研究会を開催し、それぞれの地域で実際の事件に関わった弁護士と通訳者から報告を受けて、検討する時間をもった。「外国人と刑事手続」研究会も、すでに3回研究会を重ね、その報告内容をとりまとめている最中である。3.少年事件についても、関西少年問題研究会に参加し、各地で少年事件を担当している弁護士から、ケース報告などを受けて、少年事件の現状を把握しつつある。以上、本年度は、刑事手続の実情を取材する点に力を入れて研究を続けた。それを踏まえた理論研究については、次年度にすすめていく予定である。関西所在の裁判所で、甲山事件はじめ大小の事件の裁判傍聴を行い、手続の様々な段階における被告人の手続からの疎外状況を把握しつつある。その中で、今年度は、逮捕拘留中の取調べが病理を生む大きな原因であることを、実例を通じて確認する作業を続けた。また、これを克服する弁護活動の実情調査等について、理論面の検討を含めて、論文をまとめる作業を行なった。さらに、この点については、継続研究の必要があり、現在も実務家との学者の研究プロジェクトを続けている。これは、95年6月の刑法学会の分科会で成果をまとめる予定である。各地で継続する聴覚障害者被告事件を積極的に傍聴するとともに、担当の弁護士、手話通訳者と研究交流会を各傍聴の毎にもつように努めた。裁判所サイドが考えている公正な手続・公正な通訳保障のあり方と、聴覚障害者の側なり手話通訳の側からみたそれとの食い違いがあるか・ないか、実務がどのあたりで落ち着こうとしているのか、見極める段階にある。外国人事件の傍聴と、事件関係者、弁護士などとの面接・調査などもすすめている。これも、事件が控訴されたので、継続検討中である。甲府地裁係属の甲府信金女子職員誘拐殺人事件を捜査段階からフォローするとともに、判決公判傍聴を行ない、被告人の防御と適正な量刑のありかたを巡る検討を行なった。関西所在の裁判所で、甲山事件をはじめ大小の事件の裁判傍聴を行い、手続の様々な段階における被告人の手続から疎外状況を把握した。

各地で継続する聴覚障害者被告事件を積極的に傍聴するとともに、担当の弁護士、手話通訳者と研究交流会を各傍聴の毎にもつように努めた。裁判所サイドが考えている公正な手続・公正な通訳保障のあり方と、聴覚障害者の側なり手話通訳の側からみたそれとの食い違いがあるか・ないか、実務がどのあたりで落ち着こうとしているのか、検討結果を論文にまとめた。外国人事件の傍聴と、事件関係者、弁護士などとの面接・調査などもすすめた。とくに、外国人事件と量刑のありかたを巡り、刑罰の意味を含めた検討作業を実例を通じて進めた。全体として、被疑者・被告人の権利の主体性を法解釈面から支えるまとめの作業を行った。
有機ラジカルのシクロデキストリン包接効果の時間分解ESRによる研究

前年度購入のN_2-パルスレーザー装置および現有のESR装置を時間分解ESR測定システムに組み入れるのに必要な付帯装置の製作・調整に予想外に手間取り、期間内には予備的な実験しか出来なかった。水系でα-シクロデキストリン(CD)に包接が確認されており、レーザー光(337.1nm)に最も近い極大吸収波長をもつm-nitro phenolisopropanol系ではESR信号が現れるがあまりにもS/Nが悪く解析不能であった。原因としては、包接ラジカルの濃度を十分得るためにはCDの溶解度が不十分であることが上げられるが、混合溶媒、温度等を考慮して包接平衡を根本的に再考すると同時に、現有のパルスレーザーの少ないエネルギー(5mJ)で生成常磁性種の濃度を格段に増やす(シグナル積算)の効率を高める)ためのハード面での工夫が必要とされる。これについては現在検討中である。これ以外に、キノン類、芳香族カルボニル化合物、安息香酸誘導体についてレーザーによる励起三重項状態のプロトン引き抜き反応を試みたが、いずれも同様の結果となった(極大吸収波長が離れ過ぎているため吸収効率が悪いものもあるが)。そこでこの問題を解決する一方で、予備実験として、337.1nmによる励起状態を経由して生成する最終安定ラジカルを従来型ESRを用いて、その検出を試みた。(1)phenylalanine(2)p-nitro aniline(3)p-nitro phenol(4)P-nitrobenzaldehyde(5)m-nitro benzaldehyde(6)o-nitro benzaldehyde(7)m-nitro phenol。これらはいずれもCDの添加効果は見られないが、極大吸収が337.1nmに近いものほど濃度の大きい何等かのラジカルを生成し、特に(4)(7)では溶媒からのプロトン引き抜きあるいは2量化反応によると見られる複雑な混合スペクトルが得られた。これらは今後の時間分解ESRの解析に役立てたいと思う。
医療施設外の高齢者ターミナルケアに携わる看護職者のアドボカシー実践に関する研究

まず高齢者ターミナルケアにおける看護アドボカシー実践の実態を明らかにするために、A県内の訪問看護ステーション及び特別養護老人ホームに勤務する看護職者(25名+18名)に面接調査を行った。その結果、在宅高齢者ターミナルケアにおける患者の利益や権利が脅かされやすい状況として、【現状維持を脅かす身体的苦痛や症状の悪化】【患者の真意が掴みにくい状況】【家族の意思に影響される患者の意思】【介護者の不確かな介護力】【介護者の揺れ動く気持ち】【医師に思いを伝えられない患者や家族】【看護師や医師の不確かな能力や姿勢】【不十分な医療体制】の8カテゴリーが抽出された。【患者の真意が掴みにくい状況】に対するアドボカシーへとつなぐ実践として、【患者と信頼関係を築く】【患者を理解している人に聞く】【患者の全体像を捉える】【患者の真意を見極める】【患者と接する密度や時間・頻度を多くする】等の7カテゴリーが抽出された。また特別養護老人ホームのターミナルケアにおけるアドボカシー実践として、【本人以外の意思によるケア方針決定の現実に対するジレンマ】【意思や思いを把握し、本人の意思が反映できるよう支援】【観察を密にし、情報提供】【心安らかに最期まで生活することが出来るよう支援】【人間としての尊厳を大切にする】の5カテゴリーが抽出された。これらの調査結果を基に、無作為抽出した800訪問看護ステーションの看護職者(1施設2名)を対象に全国質問紙郵送調査(無記名)を行い、368名から回答を得た。その結果、面接調査において抽出された看護活動「患者・家族の思いを医師に伝える」等の23中22項目に対して約8割の看護職が「アドボカシー実践である」と認識した。看護アドボカシー実践に対しては「困難を感じる」(59%)「非常に感じる」(12%)状況であり、その要因として「自分自身の能力」(19%)「医師」(18%)等があがった。平成17年度は、高齢者ターミナルケアにおける看護職者のアドボカシー実践の具体的な内容を把握するために、訪問看護ステーション及び特別養護老人ホームの看護職者を対象に面接調査を実施した。調査対象の訪問看護師は28名、平均年齢42.2±6.7歳、訪問看護ステーション勤務年数6.1±3.8年、ターミナルケアの経験16.0±20.6件であり、特別養護老人ホームの看護職者は21名、平均年齢46.5±7.0歳、特別養護老人ホーム勤務年数5.1±4.8年、ターミナルケアの経験は22.9±41.5件であった。調査期間は、平成17年10月現在である。調査の結果、高齢の在宅療養者のターミナルケアにおける訪問看護師のアドボカシー実践とは、療養者の強い意思によって開始された在宅療養を安全に安楽にかつ在宅での日々を1日でも長く維持することを支えるために、看護職としての立場、看護専門能力を活用したさまざまな活動の実践であった。訪問看護師のアドボカシー実践は、1.調整:療養者・家族の要望と医師との調整、療養者の意思を尊重するかたちでの家族間の調整、療養者の状態をアセスメントしての治療・ケアに関わる医師との調整、等2.専門的能力を駆使した処置・ケア:疼痛緩和、清潔の保持、等3.情報の提供:療養者の容態の家族への説明、予後の状況、救急車の呼び方、介護用品等の最新情報、等

4.社会資源の活用:家族の介護能力を見据えての社会資源の活用5.療養者・家族の精神的支援:療養者・家族の不安・苦悩を聞く6.専門的能力に基づく状況判断:再入院時期の決断、救急車での搬送の決断等があった。一方、特別養護老人ホームにおいては、入所者に認知症が多いこと、状態が悪くなると発語等の意思表示もないことから本人の意思を確認できない状況が多く、そのためターミナルケアにおける看護職者のアドボカシー実践は家族の意思を尊重するかたちで行われていた。具体的には、特別養護老人ホームの看護職者は、4.社会資源の活用は少なかったが、訪問看護師と同様、1.調整、2.専門的能力を駆使した処置・ケア、3.情報の提供、5,療養者・家族の精神的支援、6.専門的能力に基づく状況判断を実施していた。しかし、それらの実践に当たって、家族と入所者の意思のズレの可能性、近親者のいない入所者等を考慮し、より入所者本人の意思を大切にするために、入所者の日々の生活過程を見ながら本人の思いに近づく、表情の変化を見逃さない等の技を用い、さらにターミナルケアに関する決定においては医師だけではなく入所者の日々の生活状況を知る介護職を含めたチームでの話し合いの結果に基づくという形をとっていた。在宅高齢者ターミナルケアにおける訪問看護師のアドボカシーの認識及び実践の実態を明らかにするために、全国訪問看護ステーション名簿から無作為に抽出した800施設の訪問看護師を対象に郵送調査(無記名)を行った。368名から回答があった。対象の約半数はケアマネージャーであり,平均年齢41.8±7.5歳,訪問看護経験は5.7±3.7年であった。在宅高齢者ターミナルケア23中22項目に対して約8割がその活動はアドボカシーであると回答した。その認識の高比率項目は「患者・家族の思いを医師に伝える」(96%)「意思決定を尊重し,それに沿うケアとなるよう支援」(92%)「患者の思いを家族に伝える」(91%)であった。「疼痛緩和のため療養の場の変更の必要性ありと判断し,訪問看護師自身で早急に対処」の1項目のみ8割未満(56%)であった。高い実践率を示したのは「患者・家族の思いを医師に伝える」(93%)「在宅に必要な情報提供」(89%)「今後起こりうる病態変化を家族に伝える」(84%)であった。23中4項目においてアドボカシー認識に,8項目において実施率に経験年数(5年未満/以上)で有意差があった(p<.001.05)。看護アドボカシー実践に対しては「困難を感じる」(59%)「非常に感じる」(12%)状況で,その困難要因は「自分自身の能力」(19%)「医師」(18%)「家族(介護者)」(15%)であり,ともに経験年数で有意差はなかった。在宅看護実践におけるアドボカシーの必要性は「かなり必要」(58%)「どちらかというと必要」(35%)と答え,経験年数で有意差はなかった。在宅高齢者ターミナルケアにおけるアドボカシーの認識・実践ともに最も高率の活動は「患者・家族の思いを医師に伝える」であったが,経験年数によってその認識・実践に差があった。アドボカシー実践上の困難を7割の看護師が感じており,その要因に「看護者自身の能力」が最も多く上がり、アドボカシー実践においても専門的能力向上の必要性が示唆された。
電力機器用超伝導導体の電流分布の一様化研究

本研究の目的は,電力用超伝導機器の実用化の為に解決されるべき課題である,超伝導導体内の電流分布を一様化を図る為の指針を得ることである。そのために,まず従来の方法では十分な測定ができなかった電力機器用超伝導導体内の電流分布を測定できる新たな測定手法を確立し,次に,得ちれた実験結果を理論的に解析し,導体内の不均一な電流分布が生じるメカニズムについて検討を行った。その結果,以下の研究成果が得られた。1.試料導体への着脱可能なピックアップコイル群を新たに考案し、これによる導体周辺の自己磁界分布や測定結果から電流分布を推定できる装置を開発した。2.この装置の測定精度は,電力機器用超伝導導体内の電流分布を議論するのに十分であることが,銅線からなる擬似導体を用いた実験により示された。3.全超伝導発電機用に開発された絶縁無し素線を持つ2次より線導体を測定試料とし,この導体の定常状態における電流分布を測定した。4.測定感度を向上させ測定点数を増やし,ピックアップコイル群による非接触電流分布測定の精度を上げることで,偏流した導体内の電流分布が導体長手方向に一様化していく様子及びこの変化が周波数依存性を持つことを観測できた。5.測定された結果は,素線間の接触抵抗をはじめとする素線間電気的結合効果を考慮した分布定数回路を用いた近似解析と定量的に一致する午とを示すことができた。本装置を活用して,さらに種々の電力機器用超伝導導体内の電流分布を測定することにより,種々のタイプの導体に対する明確な電流一様化設計指針を得られることが期待される。そのために,まず従来の方法では十分な測定ができなかった電力機器用超伝導導体内の電流分布を測定できる新たな測定手法を確立し,次に,得られた実験結果に理論的な検討を加え,導体内の不均一な電流分布が生じるメカニズムを解明することを目指す。本研究における電流分布の測定法は,超伝導導体のまわりに配置したピックアップコイル群で測定した導体表面の自己磁界と,導体内の電流分布を仮定した3次元磁場解析の計算結果とを比較することによって,間接的に電流分布を推定するものである。本年度はこの測定法を改良し,導体内の電流分布を定量的に把握できるように測定の高精度化を図った。そのために,新しい形状のピックアップコイルを提案し,以下の研究成果が得られた。1.絶縁銅線を用いた電流分布が既知である模擬導体を用いた実験により,今回提案した導体へのコイルの着脱が可能な新たな形状のピックアップコイルで,その電流分布を正確に測定できることがわかった。2.着脱による誤差は10%以内であり,測定精度としては十分な精度が得られた。3.熱収縮によるコイル特性を測定し,その誤差を無視できる装着条件も見い出した。4.超伝導導体内の電流分布を測定する装置の製作を行い,ほぼ完成した。次年度は,本装置に新しい形状のピックアップコイルを装着し,液体ヘリウム中での超伝導導体の実験を行い,さらにその結果について理論的な解析を行う予定である。
マルチフェロイクスを用いた超低消費電力ユニバーサル磁場センサの創製

本年度はBiFeO3(BFO)における電気磁気効果の観測を行った.強磁場を印加しながら強誘電性ヒステリシスを測定することで磁場に対する電気分極の変化を調べた.強磁場の印加によって磁場の正負によらずBFOの電気分極が増大することがわかった.これは磁場を電気信号に変換するセンサ動作の基礎となるものである.しかし,得られた変化が小さく,微小交流磁場に対する電圧応答も有意には観測されなかったことからBFOの特性を改善する必要があることがわかった. BFOの磁化曲線を測定した結果自発磁化が観測されなかったことから, BFO膜がサイクロイド型の磁気構造を有することが示唆された.サイクロイド磁気構造では線形電気磁気効果が生じないとされており,前述の磁場に対する強誘電性ヒステリシスの変化と整合する結果となった.従ってBFOを用いて磁場に対する電気的出力を得るためには弱強磁性構造の発現が重要であることが示唆された.BFOが自発磁化をもたず磁気特性の評価が困難であったため,反強磁性体/強磁性体二層膜で観測される交換バイアスを測定することでさらにBFOの磁気特性を調べた.結果として交換バイアスが得られ, BFOが室温で反強磁性磁気秩序を有することが示唆された.BFOにおける交換バイアスの起源として提案されているジャロシンスキー守谷相互作用は弱強磁性磁気構造の起源でもあるため,弱強磁性発現による電気磁気効果の増大に期待がもたれる.さらに, BFO/強磁性体における電場誘起磁化反転も観測され,作製したBFO薄膜が室温で有意な電気磁気効果を示すことがわかった.以上のように本研究で得られた高品質BFO薄膜は磁場あるいは電場の印加に対して室温における電気磁気効果を示した.さらにBFOの磁気構造を弱強磁性構造にすることで磁場に対する電圧応答を増大できる可能性を見出した.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。マルチフェロイック材料に特有な電気磁気効果の測定に向けて試料作製および評価を行っている.ターゲットとして化学量論組成に近いビスマスフェライトを用いてRFマグネトロンスパッタ法による試料作製を行い,ビスマスフェライト薄膜の結晶構造,表面平坦性,電気伝導特性,強誘電特性の酸素分圧依存性を調べた.組成分析の結果から成膜時の酸素分圧に伴って膜の組成が変化することが分かっていたが,酸素分圧が小さいときにビスマス酸化物,酸素分圧が大きいときに鉄酸化物の異相が析出し,異相形成の様子からも膜組成が変化することが示唆された.酸素分圧が3.6-7.1%のとき単相のビスマスフェライトが得られ,特に4.5-5.4%のとき平均表面粗さが0.5 nm以下の平坦な膜が得られた.ビスマスフェライト薄膜は化学量論組成のとき平坦になることが報告されており,化学量論組成に近い膜が作製できたと考えられる.電気伝導特性の評価では100 MΩcm程度の電気抵抗率が得られ,比較的良好な絶縁特性を示した.平坦な表面が得られた条件(酸素分圧5%)で作製した試料について強誘電特性を評価した結果,良く飽和した強誘電ヒステリシスループを観測することができ,先行研究と同程度の自発分極値を得ることに成功した.強誘電ヒステリシスループおよび自発分極を電気的に測定する場合,電極下すべての膜質が測定に影響するため,均質な高品質ビスマスフェライト薄膜が得られたと考えられる.以上のように化学量論組成に近いビスマスフェライトターゲットを利用して成膜条件を探索することで良好な表面平坦性,電気伝導特性および強誘電特性を示す薄膜試料が得られ,電気磁気効果の測定に向けた試料の作製条件を決定することができた.今年度に作製した薄膜試料は200 nmと比較的厚く,さらに薄膜化した際の特性変化を調べる必要がある.また,磁気特性についてビスマスフェライトに含まれる鉄の磁気モーメントを増大させる条件や機構が未解明であり,今後も試料作製および評価を行う必要がある.本年度はBiFeO3(BFO)における電気磁気効果の観測を行った.強磁場を印加しながら強誘電性ヒステリシスを測定することで磁場に対する電気分極の変化を調べた.強磁場の印加によって磁場の正負によらずBFOの電気分極が増大することがわかった.これは磁場を電気信号に変換するセンサ動作の基礎となるものである.しかし,得られた変化が小さく,微小交流磁場に対する電圧応答も有意には観測されなかったことからBFOの特性を改善する必要があることがわかった. BFOの磁化曲線を測定した結果自発磁化が観測されなかったことから, BFO膜がサイクロイド型の磁気構造を有することが示唆された.サイクロイド磁気構造では線形電気磁気効果が生じないとされており,前述の磁場に対する強誘電性ヒステリシスの変化と整合する結果となった.従ってBFOを用いて磁場に対する電気的出力を得るためには弱強磁性構造の発現が重要であることが示唆された.BFOが自発磁化をもたず磁気特性の評価が困難であったため,反強磁性体/強磁性体二層膜で観測される交換バイアスを測定することでさらにBFOの磁気特性を調べた.結果として交換バイアスが得られ, BFOが室温で反強磁性磁気秩序を有することが示唆された.BFOにおける交換バイアスの起源として提案されているジャロシンスキー