hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
AR技術とセンサーを用いた物理（回路・力学）実験教材の開発と評価

本研究課題では,力学や回路などの物理の学生実験で用いる装置に小型のセンサーを取り付け,AR(Augmented Reality;拡張現実感)技術を用いることで,力のベクトルや電圧などの現実の物理量を,カメラ映像にリアルタイムに重ね合わせて可視化することで,学習者のより直感的な理解を促すシステムを開発・評価することを目的としている。現在までに,電気・電子回路および力学の実験ためのシステムの試作し,改良を進めている。前者では,回路素子にARマーカーを付与することで回路の状態を認識し,学習者に,素子の説明,回路の接続状況,実験の手順などを,回路の映像に重ね合わせてAR表示する。後者では,加速度センサー等を搭載したセンサーボックスにARマーカーを付与し,センサーの出力値から計算した力などの物理量を,同様にベクトルを表す矢印等でAR表示する。平成30年度の実績としては,力学実験に関して,センサーボックスの小型化および回路の簡単化,複数のセンサーボックスの製作,複数のセンサーボックスを利用した具体的な教材の開発に取り組んだ。その結果,名刺入れサイズのセンサーボックスを複数個制作し,複数の物体にセンサーボックスを貼り付け,それらにかかる力を矢印で表示して視覚的に比較するような実験テーマを開発することができた。また,回路実験と力学実験のシステム統合に関しては,マルチプラットフォームARシステムの開発に利用できる技術の調査・学習を行い,開発を進めている段階である。本研究課題に関連して,平成30年度は本プロジェクトのコンセプトと試作システムについて学会で口頭発表を行なった。また,AR/VRおよびそれに関連した周辺分野について,最新の研究動向等を調査するため,VRおよびユーザインタフェースに関する学会等に参加した。平成30年度の研究成果に関しては,令和元年度学会等で発表していく予定である。当初の計画では,現在のプログラムをゲームエンジンのようなマルチプラットフォームに対応した開発環境とプログラミング言語で新しく書き直し,回路実験と力学実験のシステムを統一することと,マーカー型ARにおけるマーカーの認識精度を改善するため,撮影時のブレに強い技術を利用することを優先的に行うこととしていた。しかし,これらに関して調査・学習に時間がかかったことと,プロジェクトの途中成果を発表していく必要性を考え,若干方針を変更し,まずは力学実験を対象として,センサーボックスの小型化および回路の簡単化,複数のセンサーボックスの製作,複数のセンサーボックスを利用した具体的な教材の開発に取り組んだ。このような変更を行ったため,全般的には順調に推移していると考えるが,当初の計画とは研究内容の順序が若干異なる経過となっている。1年目にやり残して現在継続中の研究内容として,本システムをゲームエンジンのようなマルチプラットフォームの開発環境とプログラミング言語で書き直し,回路実験と力学実験のシステムを統一することがある。これによって,プログラムが安定性を増すだけでなく,両者で共通の機能を実現しやすくなることが期待される。また,撮影時のブレなどによるARマーカーの誤認識への対策やマーカーを使わないAR技術との連携によって,学習システムとしてのユーザビリティの向上に取り組む。具体的には,状態遷移などを用いたプログラムの改良,ブレに強い形式のマーカーの利用,最近急速に普及しているマーカーを使わないAR技術の利用を行う。さらに,当初から2年目の研究内容として計画していたものに,ヘッドマウント型のARディスプレイへの対応がある。すでに機材購入して開発環境を構築しているのでこれも推進していく。ヘッドマウント型ARディスプレイの3D表示への対応によって,力学における各種の3次元ベクトルがより実空間に存在するかのように直感的に可視化できるものと期待される。本システムを利用した具体的な教材の開発にも,引き続き取り組んでいく必要がある。そのために,小・中学生向けも含めた市販の物理学関係の実験キット等についても調査を進め,本研究のようなARによる情報表示が有効な実験テーマを考察し,具体的な教材の例として提案していきたい。以上を踏まえた上で,学習支援システムとしてのユーザの利用による評価を行い,学会や論文誌での研究成果発表につなげていく計画である。

当初の計画では,現在のプログラムをゲームエンジンのようなマルチプラットフォームに対応した開発環境とプログラミング言語で新しく書き直し,回路実験と力学実験のシステムを統一することと,マーカー型ARにおけるマーカーの認識精度を改善するため,撮影時のブレに強い技術を利用することを優先的に行うこととしていた。しかし,これらに関して調査・学習に時間がかかったことと,プロジェクトの途中成果を発表していく必要性を考え,若干方針を変更し,まずは力学実験を対象として,センサーボックスの小型化および回路の簡単化,複数のセンサーボックスの製作,複数のセンサーボックスを利用した具体的な教材の開発に取り組んだ。このような変更を行ったため,全般的には順調に推移していると考えるが,当初の計画とは研究内容の順序が若干異なる経過となっている。1年目にやり残して現在継続中の研究内容として,本システムをゲームエンジンのようなマルチプラットフォームの開発環境とプログラミング言語で書き直し,回路実験と力学実験のシステムを統一することがある。これによって,プログラムが安定性を増すだけでなく,両者で共通の機能を実現しやすくなることが期待される。また,撮影時のブレなどによるARマーカーの誤認識への対策やマーカーを使わないAR技術との連携によって,学習システムとしてのユーザビリティの向上に取り組む。具体的には,状態遷移などを用いたプログラムの改良,ブレに強い形式のマーカーの利用,最近急速に普及しているマーカーを使わないAR技術の利用を行う。さらに,当初から2年目の研究内容として計画していたものに,ヘッドマウント型のARディスプレイへの対応がある。すでに機材購入して開発環境を構築しているのでこれも推進していく。ヘッドマウント型ARディスプレイの3D表示への対応によって,力学における各種の3次元ベクトルがより実空間に存在するかのように直感的に可視化できるものと期待される。本システムを利用した具体的な教材の開発にも,引き続き取り組んでいく必要がある。そのために,小・中学生向けも含めた市販の物理学関係の実験キット等についても調査を進め,本研究のようなARによる情報表示が有効な実験テーマを考察し,具体的な教材の例として提案していきたい。以上を踏まえた上で,学習支援システムとしてのユーザの利用による評価を行い,学会や論文誌での研究成果発表につなげていく計画である。主たる理由は,3月17日から22日までの学会出張関連費(32万円弱)の処理が次年度に繰り越されたためである。また,実験等における学生の協力への謝金の支払いがなかったのも理由である。令和元年度は、謝金の支出や電子部品等の消耗品の購入に使用する。
MRP1モジュレーターとしてのロイコトリエン受容体拮抗薬の作用機序と臨床応用

本研究の目標は、抗癌剤に対する薬剤耐性メカニズムを解明し、克服することである。我々は、様々な薬剤耐性機構の中で、薬物排出を担うABCトランスポーターである多剤耐性関連蛋白質(MRP1)に注目した。このトランスポーターと同じ部位に結合し、薬物排出と拮抗し薬物耐性克服する化合物(モジュレーターと呼ぶ)のひとつである、ロイコトリエン受容体拮抗薬を用いた耐性克服効果の検討を行うことによって、将来、臨床応用できるモジュレーターの開発に繋げることを目的としている。我々は、本研究期間中に以下の成果を得ることが出来た。低濃度抗癌剤添加による耐性細胞選択法またはMRP1cDNAトランスフェクション法にてMRP1が高発現した耐性化細胞を樹立した。さらに、薬剤感受性試験(MTTアッセイ)により耐性化細胞に各種抗癌剤(ドキソルビシン、エトポシド、ビンクリスチンなど)への耐性化を確認した。FCMとLight Cycler(Roche)を用いたリアルタイムPCRでMRP1mRNAの増幅を確認した。ロイコトリエン受容体拮抗薬添加後の薬剤感受性試験では、添加の無い群と比較して有意に耐性が克服されていた。またそれは濃度依存性があった。蛍光色素排出能試験にてロイコトリエン受容体拮抗薬を添加後、細胞外への排出が抑制されていた。また細胞内グルタチオン濃度測定、ATPアッセイ、アポトーシス経路、細胞周期測定により、ロイコトリエン受容体拮抗薬がMRP1を抑制し、モジュレーターであること証明した。現在、これらの結果を論文で報告する準備中である。1、多剤耐性細胞株樹立A、低濃度抗癌剤添加による耐性細胞選択法:T細胞性白血病細胞株(Jurkat)を低濃度の抗癌剤を添加しながら継代することを72時間毎に繰り返し、耐性化細胞を樹立した。B、MRP1cDNAトランスフェクション法:全長約5.6kbのMRPlcDNAをpcDNA3.1ベクターでMRP1が発現していない細胞(例:HEK293)にトランスフェクトし、MRP1が高発現した耐性化細胞を樹立した。C、薬剤感受性試験(MTTアッセイ)による抗癌剤に対する薬剤耐性度の測定:耐性化細胞に各種抗癌剤(ドキソルビシン、エトポシド、ビンクリスチンなど)を添加し、4日間培養後、IC_50を算定した。耐性化を確認した。2、耐性細胞株へのLT受容体拮抗薬添加後の機能実験A、LT受容体拮抗薬添加後の薬剤感受性試験:耐性細胞に濃度変化した各種抗癌剤を投与し、LT受容体拮抗薬を添加する群としない群とMTTアッセイを用いて、耐性が克服されていた。B、LT受容体拮抗薬添加後の蛍光色素排出能試験:耐性化細胞にローダミン色素などABCトランスポーターにより細胞外に排出される蛍光色素を添加しFCMで解析し、色素の排出量を評価する。また同時にLT受容体拮抗薬を添加することにより、細胞外への排出が抑制されていた。今後、これらの結果を論文で報告する予定である。低濃度抗癌剤添加による耐性細胞選択法、MRPlcDNAトランスフェクション法にてMRP1が高発現した耐性化細胞を樹立。薬剤感受性試験(MTTアッセイ)により耐性化細胞に各種抗癌剤(ドキソルビシン、エトポシド、ビンクリスチンなど)への耐性化を確認。FCMとLight Cycler (Roche)を用いたリアルタイムPCRでMRPlmRNAを増幅し、確認。LT受容体拮抗薬添加後の薬剤感受性試験で耐性が克服。蛍光色素排出能試験にてLT受容体拮抗薬を添加後、細胞外への排出が抑制されていた。また細胞内グルタチオン濃度測定、ATPaseアッセイ、アポトーシス経路、細胞周期測定により、LT受容体拮抗薬がMRP1を抑制し、モジュレーターであること証明した。これらの結果を論文で報告する準備中である。
医療ケアを要する小児の在宅医療を支援するi-nursingシステムの構築

医療的ケアを要する小児の母親2名を対象に在宅療養で困っていることについて、インタビューをおこなった結果、「緊急時の対応」「入院時の負担」「同胞の世話」「成長に伴う介護力」「健常者との比較」「情報収集」であった。身体的・手段的・心理的な内容に分かれた。その中でも手段的内容が多かった。一方、訪問看護師にインタビューを行った結果、「緊急時の対応」「人員の確保」「同胞の世話」「在宅医との連携」「母親への心のケア」であり、母親と同様に身体的・手段的・心理的な内容に分かれた。現在、病院・施設から退院の小児在宅医療のための看護情報を明らかにし、その看護情報と地域社会とのつながりを、ICTを用いて医療機関と在宅とで医療情報の共有・相談できるシステムを構築するため、対象である母親と訪問看護師から必要とする情報について調査をおこなう。そのための半構成的質問紙を作成し、関係する倫理審査は承認を得た。母親用インタビューガイドの内容は人工呼吸器を使用している際の困りごと、緊急時の対応についてについての質問項目とした。訪問看護師用インタビューガイドの内容は訪問以外の時の情報と、在宅医との情報交換についての質問項目を作成した。平成28年度の研究計画に従って、対象のニードの把握のための調査用紙が作成でき、平成29年度計画につなげることができている。倫理審査の承認も得られ、平成29年度は調査が実施でき結果を得ることができる。小児を介護している母親10名と訪問看護師を対象に半構成的質問紙を用いて面接を実施していく。得られた結果から医療的ケアのプロトタイプシステムを構築できるため。NICU等から退院し、小児在宅医療のための看護情報を明らかにするため、小児対象である母親から在宅療養で必要とする情報について調査した。小児を介護している母親に半構成的面接をおこない、在宅療養における情報・連携についてニーズを明らかにした。また、訪問看護師にも同様に在宅療養で必要とする情報について調査した。結果、緊急時の対応について、受診の判断が難しい。その受診時、荷物が多く母親一人では大変である。医療器具の管理が大変である。また、施設利用時、同胞を連れていくことができないため同胞の世話ができない。このような困難な状況が明らかとなった。今後はその看護情報と地域社会とのつながりを、ICTを用いて医療機関と在宅とで医療情報の共有・相談できるシステムを構築する。平成29年度は小児を介護している母親10名と訪問看護師を対象に半構成的質問紙を用いて面接を実施していく。得られた結果から医療的ケアのプロトタイプシステムとして、経管栄養について映像と音声データ、生体情報(体温、血圧、脈拍、呼吸、SpO2など)や、母親同士の交流システムとして、日記やコミュニティ、メッセージ機能を作成し、地域包括ケアシステムを想定した医療的ケアを要するNICU等から退院した在宅と医療機関側とのi-nursingシステムを構築する。小児看護本研究は2ヶ年計画で目的を達成する計画である。このため、次年度の使用金額も内定されている。本年度分の物品購入が少なかったため、残金が生じた。平成29年度の計画に沿った使用を予定している。
ラット肝癌細胞により産生される増殖因子の同定

われわれは初代培養より血清,ホルモン,成長因子,微量金属等を含まない無血清無蛋白培地にて増殖しうるラット肝癌細胞株(FF101)の樹立にはじめて成功し,その培養上清中に増殖因子が産生されていることを確認し,その増殖因子の精製と,特性の固定を行った.[方法]FF101細胞は無血清無蛋白の状態でRPMI-1640にて培養し,培養上清をアミコンのダイアフローセルを用いて濃縮した.培養上清の細胞増殖作用はラット膜水肝癌(AH66),ヒト赤白血病細胞(K562),マウス線維芽細胞(BALB/C3T3)を用いて細胞数の算定と3H-チニジンの取り込みから検討した.増殖因子の物理化学的性質は電気泳動,ゲル濾過,プロテアーゼ, DTT,加熱処理にて検討した.[成績](1)FF101培養上清はAH66, K562細胞に対し培養6日目でそれぞれコントロールの20倍および22倍と著明な細胞増殖作用を示した.また3H-チミジンの取り込みも培養上清存在下ではAH66で20倍, K562で7倍, BALB/C3T3で9倍の取り込みがみられた.(2)FF101培養上清はSDS-PAGE上十数本のバンドを示したが,免疫電気泳動では抗正常ラット血清に対する明らかな沈降線はえられなかった.セファクリルS-200を用いたゲル濾過では3つのピークに増殖促進活性が認められたが,活性がもっとも高かったのは分画71から85であり,その分子量は約6万であった.(3)細胞増殖活性はプロテアーゼ, DTT, 80°C以上の熱処理により低下し,増殖促進因子はポリペプタイドであることが示唆された.[まとめ]FF101細胞は分子量6万の増殖因子を産生し無血清無蛋白下で増殖可能であり,増殖因子は種,臓器,悪性度の異なる他の細胞株に対しても増殖促進作用を示した.この増殖因子は分子量,特異性の点より既知の増殖因子とは異なる可能性が高い.われわれは初代培養より血清,ホルモン,成長因子,微量金属等を含まない無血清無蛋白培地にて増殖しうるラット肝癌細胞株(FF101)の樹立にはじめて成功し,その培養上清中に増殖因子が産生されていることを確認し,その増殖因子の精製と,特性の固定を行った.[方法]FF101細胞は無血清無蛋白の状態でRPMI-1640にて培養し,培養上清をアミコンのダイアフローセルを用いて濃縮した.培養上清の細胞増殖作用はラット膜水肝癌(AH66),ヒト赤白血病細胞(K562),マウス線維芽細胞(BALB/C3T3)を用いて細胞数の算定と3H-チニジンの取り込みから検討した.増殖因子の物理化学的性質は電気泳動,ゲル濾過,プロテアーゼ, DTT,加熱処理にて検討した.[成績](1)FF101培養上清はAH66, K562細胞に対し培養6日目でそれぞれコントロールの20倍および22倍と著明な細胞増殖作用を示した.また3H-チミジンの取り込みも培養上清存在下ではAH66で20倍, K562で7倍, BALB/C3T3で9倍の取り込みがみられた.(2)FF101培養上清はSDS-PAGE上十数本のバンドを示したが,免疫電気泳動では抗正常ラット血清に対する明らかな沈降線はえられなかった.セファクリルS-200を用いたゲル濾過では3つのピークに増殖促進活性が認められたが,活性がもっとも高かったのは分画71から85であり,その分子量は約6万であった.(3)細胞増殖活性はプロテアーゼ, DTT, 80°C以上の熱処理により低下し,増殖促進因子はポリペプタイドであることが示唆された.[まとめ]FF101細胞は分子量6万の増殖因子を産生し無血清無蛋白下で増殖可能であり,増殖因子は種,臓器,悪性度の異なる他の細胞株に対しても増殖促進作用を示した.この増殖因子は分子量,特異性の点より既知の増殖因子とは異なる可能性が高い.
ｉＰＳ細胞樹立とダイレクトリプログラミングにおける細胞状態遷移アトラクターの解明

本年度は、前年度に構築したエピジェネティックな修飾をフィードバック調節として取り入れた遺伝子調節ネットワークモデルを用いて、リプログラミングに関する研究を行った。エピジェネティック修飾作用の導入により分化状態が安定したために、本モデルではリプログラミングが困難になっている。過剰発現させる遺伝子の組の変更、追加因子を加えるなどの操作を行った結果、リプログラミングに必要最低限な操作は多能性遺伝子x1とx2の過剰発現及び追加因子ex1の導入であった。それらの因子を導入することで、分化状態にあった細胞のエピジェネティックな修飾が緩み、振動しはじめ、再び分化する挙動を示した。この一連の挙動は分化多能性が回復した、つまりリプログラミングされたと考えられた。このエピジェネティック修飾モデルにおいて、リプログラミングが成功するかどうかは遺伝子の過剰発現量と過剰発現時間の積によって決まっている。その積が大きくなるとともにリプログラミング効率が高くなり、10の3.1乗付近で最大となり効率は落ちていった。また、本モデルにおけるエピジェネティック修飾のタイムスケールは遺伝子発現のタイムスケールに比べて遅く、10の2乗から3乗程度であった。遺伝子発現を秒から分単位と仮定すると、エピジェネティック修飾は日単位となり、実際に実験で確認されているタイムスケールと合致する。本モデルにおいて用いた遺伝子調節ネットワークは、多能性に関わる既知の遺伝子調節ネットワーク中にも見られた。さらに、リプログラミングに必要になった因子の転写調節関係と既知の遺伝子調節関係を照らし合わせると、それらは山中因子に含まれる因子(Oct4、Sox2、Klf4、Myc)に合致した。27年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、細胞分化とリプログラミングに関する力学系モデルを構築し、その機構の理解を目指した。まず、論文やGene Ontologyの情報を元に、分化に関する小規模な遺伝子調節ネットワークを構築した。このネットワークは4つの遺伝子が互いに相互作用している。例えば、実際の分化機構に関わっているとされるNanog、Oct4、Gata6、Gata4がそれぞれの遺伝子に対応する。この遺伝子調節ネットワークに基づいて、ヒルの式型の微分方程式をたてて、力学系モデルを構築した。多能性遺伝子であるNanogやOct4が高発現の状態を初期状態としてシミュレーションを行った結果、初期状態である多能性状態は遺伝子発現が振動するパターンを示し、細胞分裂に伴って位相がずれはじめ、最終的に分化する細胞が少数見られた。多能性状態において、遺伝子発現が振動することはKobayashiらによって実験で確認されており、その事実と一致する結果である。さらに、分化状態における遺伝子発現パターンも多能性遺伝子が発現しなくなり、分化マーカー遺伝子の発現が高く保たれるという既知の情報と合致した。さらに、安定な各細胞状態を力学系におけるアトラクターと解釈し、構築したモデルにアトラクター選択モデルの考えをとりいれた。細胞の活性パラメーターが高い場合、細胞内ノイズは無視できるほど小さく、前述の分化モデルと同様の挙動を示す。逆に、細胞活性が非常に小さいときは細胞内ノイズが支配的であるため、ランダムな振る舞いをみせる。この機構を利用すると、細胞活性を非常に小さくすることで細胞内ノイズによるリプログラミングが起こることがわかった。細胞の分化およびリプログラミングといった細胞の状態遷移の機構は未だ解明されておらず、臨床応用をはじめとしてその解明が待たれている。本研究はその解明に寄与できる重要な研究と考えている。本年度は、前年度に構築した遺伝子調節ネットワークに基づいたダイナミクスモデルをさらに発展させ、エピジェネティックな修飾をフィードバック調節として取り入れたモデルに関する研究を行った。このモデルにおいても、前年度の研究で示された遺伝子発現が振動する状態からの分化現象が見られた。しかし、分化するか否かにエピジェネティック調節のタイムスケールが関与しており、特に細胞間相互作用が小さい場合において、分化に適したタイムスケール領域が存在した。さらに、ノイズや一過的な強制発現による脱分化が起こらなくなり、分化状態が安定した。一方で、分化状態が安定したために、エピジェネティックな調節が障害となってリプログラミングが困難になった。過剰発現させる遺伝子の組の変更、追加因子を加えるなどの操作を行った結果、リプログラミングに必要最低限な操作は2つの多能性遺伝子の過剰発現及び1つの追加因子の導入であった。それらの因子を導入することで、分化状態にあった細胞のエピジェネティックな修飾が緩み(遺伝子が発現しやすくなり)、振動しはじめ、再び分化する挙動を示した。また、本モデルにおいてリプログラミングに必要になった因子の転写調節関係と既知の遺伝子調節関係を照らし合わせると、それらは山中因子に含まれる3つの因子Oct4、Sox2、Mycに合致するものであった。さらに、モデル中の遺伝子の自己促進調節を分解し、他の遺伝子との相互促進調節とした場合、リプログラミングに必要な因子が1つ増え、それらは山中4因子(Oct4、Sox2、Klf4、Myc)に合致した。

過剰発現させる遺伝子の組の変更、追加因子を加えるなどの操作を行った結果、リプログラミングに必要最低限な操作は多能性遺伝子x1とx2の過剰発現及び追加因子ex1の導入であった。それらの因子を導入することで、分化状態にあった細胞のエピジェネティックな修飾が緩み、振動しはじめ、再び分化する挙動を示した。この一連の挙動は分化多能性が回復した、つまりリプログラミングされたと考えられた。このエピジェネティック修飾モデルにおいて、リプログラミングが成功するかどうかは遺伝子の過剰発現量と過剰発現時間の積によって決まっている。その積が大きくなるとともにリプログラミング効率が高くなり、10の3.1乗付近で最大となり効率は落ちていった。また、本モデルにおけるエピジェネティック修飾のタイムスケールは遺伝子発現のタイムスケールに比べて遅く、10の2乗から3乗程度であった。遺伝子発現を秒から分単位と仮定すると、エピジェネティック修飾は日単位となり、実際に実験で確認されているタイムスケールと合致する。本モデルにおいて用いた遺伝子調節ネットワークは、多能性に関わる既知の遺伝子調節ネットワーク中にも見られた。さらに、リプログラミングに必要になった因子の転写調節関係と既知の遺伝子調節関係を照らし合わせると、それらは山中因子に含まれる因子(Oct4、Sox2、Klf4、Myc)に合致した。既知の遺伝子調節関係と対応のとれた力学系モデルを構築し、分化・リプログラミングシミュレーションを行った。その結果、分化に適したエピジェネティックな修飾のタイムスケールやリプログラミングに必要な導入遺伝子は実験事実と合致した。また、遺伝子発現公共データベースであるGene Expression Omnibusなどからデータを選定し、解析も進んでいる。本研究の目的である細胞の状態遷移に向けてモデル解析と実験データ解析の両面から研究が進んでおり、順調であると考える。27年度が最終年度であるため、記入しない。今後はより大きな遺伝子調節ネットワークに対してエピジェネティックな修飾を導入し、その効果のさらなる解明を目指したいと考えている。また、シミュレーションだけではなく、データドリヴンなアプローチとしてリプログラミング実験から得られたRNA-seqデータの解析も行う予定である。既知の遺伝子調節ネットワークに基づいた力学系モデルを構築し、シミュレーションした結果、実験事実と合致する結果が得られた。また、遺伝子発現公共データベースであるGene Expression Omnibusから利用するデータの選定も進んでいる。
戦後日本の消費財メーカーにおけるマーケティング戦略の経営史的研究

本研究では,戦後日本の消費財メーカーのマーケティング戦略を実証的に検討し,その経営史的意義を明らかにすることを課題としていた。初年度には,戦前期のトイレタリー企業の資料調査,戦前・戦時期の流通政策の資料調査,食品産業の経営者への取材なども実施したが,検討の過程で,複数の消費財産業のなかでもトイレタリー産業に焦点が絞られ,なかでもライオン油脂の戦略について,社内資料や業界資料,関係取引店や関係者の聞き取り調査などについて,かなりの程度まで,その実態を掘り下げて分析することができた。検証の成果の概要は,次の通りである。第1に,ライオンでは,花王販社への対抗戦略として打ち出した三強政策によって,御店との共存共栄をうたい,卸店に専門の部署を設けることだけではなく,そこを通じた小売店へのライオン製品の浸透もはかった。こうした重点の移動は,投下費用の面からの確認された。これにより,卸店や小売店の経営システムの近代化が促されると同時に,ライオンでは末端までの情報集約のきっかけをつかむことができたのである。この三強政策は,卸店にとっては,自らの信用取引で確保していた営業基盤の減殺を意味していたため,政策の受け入れに難色を示す向きもあった。第2に,ライオン油脂では,花王へのキャッチ・アップと,外国企業の日本市場への参入という危機に対処するため,従来の物流システムの問題の洗い直しと,新システムの構想づくりに努めた。検討の結果,大都市では,物流チャネルの重複や交錯輸送の問題が指摘され,地方では,メーカーと大卸店とのチャネルの長さなどが問題とされた。そこで,共同配送センターによる「都市型」と,拠点卸店を配送の主軸とする「地方型」とに分けて物流システムを構築したが,ライオン歯磨との合併を前に見直しを迫られるにいたった。今年度は,まず第1に,戦後の企業発展の前史である戦前期・戦時期の政府の流通政策史料の調査と,トイレタリー企業の人的資源の基盤形成に関する史料について調査した。前者の戦前・戦時期の政府の流通政策史料については,各種の日常生活品全体に及ぶ史料に接することとなって,当初予定の範囲を越える幅広い調査となった。後者のトイレタリー産業の人的資源の基盤形成については,1930年代の花王のケースによって検討した。これによって,1920年代後半に進んだ高学歴化によって輩出された新しい人材を吸収しながら、多様な新製品開発と流通網の整備を展開したことが明らかとされた。これについては,共著研究書の一部として発表の予定である。第2に,戦後のトイレタリー産業の企業戦略について,花王に対するライオンの競争戦略の展開という視点から調査した。この調査によって,ライオンの流通戦略は,花王の販社政策に対する差別化戦略という意図をもって展開されたが,戦略の本質そのものに内包する矛盾によって,同質的競争とならざるをえなかったことが明らかにされた。これについても,上に述べた研究書とは別の共著研究書の一部で発表の予定である。第3に,食品産業については,味の素について,前の経営者のインタビューという形式で調査を実施した。この調査によって,各地域の問屋間の規模と範囲の格差や,商業取引上のかけひきの実際を知ることができたが,学術的視点から多くの検討すべき諸点も発見された。本年度の研究実施計画で記したように,本年度は,政府の流通政策や外部環境の変化に関する流れの再検討と,当時のアカデミズムの構想や評価の再吟味,さらにはトイレタリー・メーカーの競争戦略の展開などについて検証した。このうち流通政策史と当時のアカデミズムの構想の評価については,従来の通説をくつがえすほどの研究上の展開がみらなかった。

しかしながら,いちおうの全体像と流れおよび波及効果などについて再確認することができた。次にトイレタリー・メーカー自体の流通戦略については,1970年代から80年代初めにかけてのライオン油脂(1980年1月のライオン歯磨との合併後はライオン)による流通戦略のなかでも,とくに物流戦略について実証的な検討を進めた。これによって明らかにされた概要は,次の通りである。ライオンでは,1970年代初め以降,販社を基盤にユニット・ロードを軸とする物流近代化を進めた花王に対抗するため,1975年度を目途とする物流合理化長期計画を策定して,物流近代化に取り組み始めた。その基本線は,物流量の違いから大都市型と地方型に分けて物流システムを構築することにあった。この構想は,卸店の理解と協力を得ながらいちおう実施に移された。しかしながら,1970年後半になって,目前に迫ったライオンは歯磨との合併後のシステムを考慮すると取扱製品の違による物流の違いの問題があり,他方で拠点の分散化は在庫増加につながるとの考えから、地方型を撤収し,これをサービス・センターとして新たに位置づけていくこととなったのである。ある意味では,今日的にも合理性を有する構想が頓挫したかたちとなったといえよう。その後,ライオンでは物流情報システムの設計を目指していくこととなった。なお,この地王型物流システムの構築に関与した地方卸店の取材も実施し,別のサイドからの検証も行った。今年度は,昨年度に続き,1970年代から80年代初期のライオン油脂の流通戦略についての事例研究を進展させるとともに,本年度の申請書の計画でも記したように,1970代の各地方の商業圏に関するデータの収集と,代表的な各地方の卸店への聞き取り調査や史料収集を実施した。本年度の研究によって明らかにされた概要は,次の通りである。まず第1に,ライオン油脂の事例研究では,昨年度に明らかにされた事実過程をより掘り下げて実証的に検討した。その結果,共同配送センターによる「都市型」構想の背景には物流チャネルの重複や交錯輸送,拠点卸店を配送の主軸とする「地方型」ではメーカーと大卸店とのチャネルの長さ,などがそれぞれ問題とされた。「都市型」では,当初,効率の悪い配送エリア設定となるなど出鼻をくじかれることもあったが,帳合整理の面では所期の成果を上げるなどの実績もみられた。「地方型」では,販売の予測と現実のズレに悩まされ,配車計画や積載品種の度重なる変更に苦慮した。また保管パターンと輸送パターンの不整合のために,積み替え作業の負担も軽減されなかった。それでも,システムの改善と,普及を促進する取引制度の導入に努め,最終的には20の拠点による「地方型」ネットワークが構築されるにいたった。次に,各地の商業圏のデータについてであるが,収集と検討の努力にもかかわらず,結局,メーカー側の資料を客観的に証拠だてて,体系化するにはいたらなかった。第3に,卸店の調査については,上述のライオン油脂およびライオン歯磨き関係の卸店の調査を実施した結果,両社間の商流・物流の違い,メーカー戦略の受容の度合いについての地域差・商圏差を確認することができた。これによって,上述の物流戦略の限界の要因も,かなり明快にされたといえる。
超音波パルス圧縮法をもちいて腎の微細構造を知るための実験的・臨床的研究

新たに開発した超音波断層法用パルス圧縮フィルタを用いて、パルス圧縮システムを構成し、同一トランスデュ-サでスペクトルの異なる超音波信号を送受し、腎微細構造の画像抽出を可能とした。なお、本研究におけるデ-タの記録および解析には、本研究の補助金により購入した画像記録解析装置やコンピュ-タ-が、補助金の主旨にのっとり有効に用いられた。[試作した基礎実験システム]Bモ-ド・スキャン用PZT超音波トランスデュ-サ(口径19mm)を送受別で用い、直線状に走査し、パルス圧縮フィルタを用いてパルス圧縮画像を得た。2つの超音波ビ-ムは、探触子から10.5cmの距離で交差するようにした。[基礎実験の方法]摘出した豚腎を、水を満たした容器(水槽)内に配置し、実験を行なった。[実験結果]中心部エコ-像より探触子側の抽出の様子をみると、パルス圧縮法3.8MHz>パルス圧縮法2.8MHz>パルス法2.7MHZ〓パルス圧縮法2.4MHzの順に細かな部分の抽出可能であった。[臨床試験用装置]基礎実験のごとき装置では、実際の臨床に用いるには多くの制約があるので、あらたに同心円型(振動子の直径は、外側19mm、内側9.5mm、振動子間の間隙1mm)の振動子を作製して用いた。なお、W(ω)は、中心周波数Foを3.5MHz、-3dB、帯域幅0.8MHzのBlackmanおよびGaussの関数とした。[臨床試験結果]パルス圧縮法で得られた人腎の超音波画像は、基礎実験の場合と同様に、(1)パルス法より低い周波数では、同一の出力でより深部までの抽出が可能であった。(2)パルス法より高い周波数では、方位分解能のみならず距離分解能が向上していた。(3)パルス法より方位分解能の高い画像が得られた。また、同心円型探触子により、スタンドオフ領域をとらずに対象とする領域を、所定の方位分解能で画像化することに成功した。
新しいイオン開環重合による非天然アミノ多糖の精密合成と特性解析

平成29年度4月に採択され、初年度に当たる本年度は、非天然アミノ多糖を合成するための新しいイオン開環重合の反応開発を行なった。(1)モノマー合成N-アセチルグルコサミンをピリジンに溶解させ、無水酢酸を加えることにより、N-アセチルグルコサミンの水酸基の全てがアセチル基で保護された単糖(AcAGlu)を合成し、1H NMR, ESI-MS, APCI-MSにより合成の確認を行った。得られたAcAGluにルイス酸触媒を作用させ、グルコサミンの1,2位がオキサゾリンで閉環された単糖モノマー(GluOx)を合成した。抽出操作とシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより単離し、1H NMR, ESI-MSにより合成の確認を行った。(2)環選択的イオン開環重合求電子性カチオン種を発生させる開始剤にルイス酸触媒を組み合わせ、ハロゲン溶媒中でGluOxのカチオン開環重合を検討した。条件検討の結果、重合が進行し、比較的高い分子量のオリゴマーが生成した。1H NMRにより反応溶液を解析したところ、2つの閉環構造をもつGluOxのオキサゾリン環のみが選択的に開環して、重合が進行していることが確認できた。(3)評価得られたオリゴマーをSEC、ESI-MSにより評価した。SEC測定より、比較的分子量の大きいオリゴマーの生成が確認できた。さらに、ESI-MSスペクトルにおいて、モノマーユニットに相当する一連のピークが観測され、6量体までのオリゴマーの生成を確認した。さらに、1Hおよび13C NMR測定からも目的とするオリゴマーの生成が確認できた。また、CD測定を行うとコットン効果が確認され、得られたオリゴマーが規則的な2次構造を形成していることが明らかになった。本課題の目的は、新しい機構で進行する重合反応を開発し、酵素では合成できない非天然アミノ多糖を合成することである。これまでのオリゴ糖の全合成とは全く異なったアプローチによりアミノ多糖を合成することを目的としており、初年度では新しい重合反応の開発から着手した。着手前の予想とは異なり、想定していた重合機構では反応が進行しなかった。そこで、ビニルモノマーのカチオン重合の技術を応用し、重合条件の検討を行なった。具体的には、開始剤、ルイス酸触媒、モノマー濃度や重合温度を変化させて、重合挙動を詳細に調べた。その結果、目的とするオリゴアミノ糖を得ることができた。また、この重合挙動は、着手前に予想していた重合挙動であることも明らかになりつつある。得られたオリゴアミノ糖の立体構造をNMRとCD測定により評価した。NMR解析の結果、各モノマーユニットは、α体とβ体がほぼ等量の割合で組み込まれていることが明らかになった。CD測定の結果、アセチル保護されたオリゴアミノ糖は、規則的な2次構造を形成し、脱保護したオリゴアミノ糖は、その2次構造を消失していることが明らかとなった。上記の結果は、初年度の計画の主要な検討項目であり、研究計画は概ね予定通りに進行していると考えている。また、これら初年度の研究成果は、次年度の学会発表のみならず、学術誌への論文投稿の準備を始めている。上述の通り、初年度の研究計画は概ね予定通り進行しており、主要な検討項目は達成できている。しかしながら、新規化合物である本オリゴアミノ糖は、研究着手前には予想していなかった性質があることも明らかになりつつあるため、本年度は物理的性質を詳細に調べる予定である。また、この検討の際に、天然のアミノ多糖との性質の相違点なども明らかにしていきたいと考えている。

本課題の目的は、新しい機構で進行する重合反応を開発し、酵素では合成できない非天然アミノ多糖を合成することである。これまでのオリゴ糖の全合成とは全く異なったアプローチによりアミノ多糖を合成することを目的としており、初年度では新しい重合反応の開発から着手した。着手前の予想とは異なり、想定していた重合機構では反応が進行しなかった。そこで、ビニルモノマーのカチオン重合の技術を応用し、重合条件の検討を行なった。具体的には、開始剤、ルイス酸触媒、モノマー濃度や重合温度を変化させて、重合挙動を詳細に調べた。その結果、目的とするオリゴアミノ糖を得ることができた。また、この重合挙動は、着手前に予想していた重合挙動であることも明らかになりつつある。得られたオリゴアミノ糖の立体構造をNMRとCD測定により評価した。NMR解析の結果、各モノマーユニットは、α体とβ体がほぼ等量の割合で組み込まれていることが明らかになった。CD測定の結果、アセチル保護されたオリゴアミノ糖は、規則的な2次構造を形成し、脱保護したオリゴアミノ糖は、その2次構造を消失していることが明らかとなった。上記の結果は、初年度の計画の主要な検討項目であり、研究計画は概ね予定通りに進行していると考えている。また、これら初年度の研究成果は、次年度の学会発表のみならず、学術誌への論文投稿の準備を始めている。上述の通り、初年度の研究計画は概ね予定通り進行しており、主要な検討項目は達成できている。しかしながら、新規化合物である本オリゴアミノ糖は、研究着手前には予想していなかった性質があることも明らかになりつつあるため、本年度は物理的性質を詳細に調べる予定である。また、この検討の際に、天然のアミノ多糖との性質の相違点なども明らかにしていきたいと考えている。
微細構造を考慮した焼結クラック予測モデルの構築と積層粉末成形体の最適理論設計

アルミナ/ステンレス鋼粉末積層成形体の焼結挙動,クラック発生状況の調査を基に焼結欠陥に及ぼす焼結特性,積層構造,微細構造の影響を明らかにした.これらを基に内部応力低減のための理論的な材料設計の指針を打ち出し,実験により妥当性を確認した.1.微細構造と焼結挙動,焼結欠陥発生状況の調査微細構造,焼結特性とクラック発生状況を調査し,焼結クラックはアルミナ100%層において粉末同士の接合が弱い焼成初期に,わずかな引張応力が作用するような条件で発生することがわかった.これよりクラック抑制のためには応力値の正負(引張・圧縮)に着目すべきであり,さらに焼結特性の調整だけではアルミナ100%層で発生する応力を確実に圧縮側にすることが困難であることもわかった.これより焼結特性の調整と重りによる単軸加圧を併用し,曲げの引張応力を圧縮に転換する方法を考案した.また,焼結クラックが抑制されると冷却中の熱応力によるクラックが顕在化することから,材料設計には焼結解析と熱応力解析の両方を同時に考慮する必要があることがわかった.2.焼結解析法の開発及び積層粉末成形体の設計焼結・冷却プロセスにおいて発生する内部応力の解析手法を開発した.これと平板の曲げ理論を利用した簡易解析法を併用し,焼結特性(粘性係数,焼結応力)と熱機械特性(弾性係数,熱膨張率)をパラメータとして積層構造と内部応力の関係を整理した.これよりいくつかの層の厚さを薄くすることで焼結と冷却時の内部応力を同時に低減できることを見出した.実際に焼結実験によりクラック抑制を確認した.アルミナ/ステンレス鋼粉末積層成形体の焼結挙動,クラック発生状況の調査を基に焼結欠陥に及ぼす焼結特性,積層構造,微細構造の影響を明らかにした.これらを基に内部応力低減のための理論的な材料設計の指針を打ち出し,実験により妥当性を確認した.1.微細構造と焼結挙動,焼結欠陥発生状況の調査微細構造,焼結特性とクラック発生状況を調査し,焼結クラックはアルミナ100%層において粉末同士の接合が弱い焼成初期に,わずかな引張応力が作用するような条件で発生することがわかった.これよりクラック抑制のためには応力値の正負(引張・圧縮)に着目すべきであり,さらに焼結特性の調整だけではアルミナ100%層で発生する応力を確実に圧縮側にすることが困難であることもわかった.これより焼結特性の調整と重りによる単軸加圧を併用し,曲げの引張応力を圧縮に転換する方法を考案した.また,焼結クラックが抑制されると冷却中の熱応力によるクラックが顕在化することから,材料設計には焼結解析と熱応力解析の両方を同時に考慮する必要があることがわかった.2.焼結解析法の開発及び積層粉末成形体の設計焼結・冷却プロセスにおいて発生する内部応力の解析手法を開発した.これと平板の曲げ理論を利用した簡易解析法を併用し,焼結特性(粘性係数,焼結応力)と熱機械特性(弾性係数,熱膨張率)をパラメータとして積層構造と内部応力の関係を整理した.これよりいくつかの層の厚さを薄くすることで焼結と冷却時の内部応力を同時に低減できることを見出した.実際に焼結実験によりクラック抑制を確認した.モデル材料としてアルミナ/ステンレス鋼系混合粉末を用い,焼結実験による単独粉末成形体の微細構造,焼結特性および積層粉末成形体におけるクラック発生挙動の調査を行った.さらに有限要素法による応力解析を行った.1.単独粉末成形体による不均一内部構造と焼結挙動の調査アルミナ粉末(0.25,0.37μm)とステンレス鋼粉末(5.7μm)の混合率(0,20,40,60,80,100%)を変えた粉末成形体を作製し,これらを11001300°Cで焼成し,細孔分布および焼結収縮率を計測した.混合粉末ではステンレス鋼粉末の隙間をアルミナ粉末が埋めることで大きな気孔が消滅し,中程度の大きさの気孔ができ,その分布は混合率によって変化することがわかった.また,焼結と共に中程度の気孔が一度大きくなる場合もあり,混合による不均一な気孔構造が焼結収縮のアンバランスに影響していることを明らかにした.2.積層粉末成形体による積層条件と焼結欠陥発生挙動の調査層数,厚さを変えたアルミナ/ステンレス鋼傾斜積層粉末成形体を焼成し,クラック発生状況を観察した.積層数が多い場合は最上部のアルミナ100%層表面に多数のクラックが発生した.ルミナ層の厚さを増すと,表面クラックはなくなるが,代わりに剥離を生じることがわかった.3.有限要素法による焼結解析焼結中の傾斜積層粉末成形体に発生する内部応力を計算した結果,積層数が多い場合は最上部のアルミナ層に引張応力が発生し,これは基盤層とのミスマッチ応力の他,そりによる曲げ応力が寄与していることを明らかにした.アルミナ層が厚い場合は曲げ応力は減少するが,層境界外周部に発生する軸方向引張応力により剥離が起こりうることがわかった.アルミナ/ステンレス鋼粉末積層成形体の焼結挙動,クラック発生状況の調査を基に焼結欠陥に及ぼす焼結特性,積層構造,微細構造の影響を明らかにした.これらを基に内部応力低減のための理論的な材料設計の指針を打ち出し,実験により妥当性を確認した.1.焼結クラックの発生条件

平成14年度で調査した微細構造,焼結特性と焼結欠陥発生状況より,焼結クラックはアルミナ100%層において粉末同士の接合が弱い焼成初期に,わずかな引張応力が作用するような条件で発生することがわかった.これよりクラック抑制のためには応力値の大小よりも正負(引張・圧縮)そのものに着目すべきであり,さらに焼結特性の調整だけではアルミナ100%層で発生する応力を確実に圧縮側にすることが困難であることもわかった.これより焼結特性の調整と重りによる単軸加圧を併用し,曲げの引張応力を圧縮に転換する方法を考案した.また,焼結クラックが抑制されると冷却中の熱応力によるクラックが顕在化することから,材料設計には焼結解析と熱応力解析の両方を同時に考慮する必要があることがわかった.2.積層粉末成形体の設計平成14年度に開発した焼結解析法にさらに熱応力解析を加え,焼結・冷却プロセスにおいて発生する内部応力を計算できるように改良した.これと平板の曲げ理論を利用した簡易解析法を併用し,焼結特性(粘性係数,焼結応力)と熱機械特性(弾性係数,熱膨張率)をパラメータとして積層構造と内部応力の関係を整理した.これより焼結特性の調整と重りによる単軸加圧,さらに積層構造の調整により焼結と冷却時の内部応力を同時に低減する方法を見出した.実際に焼結実験によりクラック低減の確認した.
送電部門における規制能力と再生可能エネルギー普及政策の効果に関する理論研究

再生可能エネルギー事業者が送電網へ接続する際の接続コストは再生可能エネルギー普及政策の効果に影響する要因である。ところが、送電事業者の行動を明確に考慮したうえで、政策間の効果の違いを分析した先行研究は見当たらない。電力産業における規制改革では通常、送電網への接続コストも規制対象となるが、送電事業者と規制当局の間の情報の格差に起因して、接続コストへの規制が完全に機能するとは限らない。そこで本研究では規制能力のパラメータを導入し、規制能力に応じて、主要な再生可能エネルギー普及政策(FIT/FIP制度、RPS制度)の効果がどのように異なるか、理論的に分析する。さらに、発送電分離の影響を明らかにする。
膜厚100nm以下の強誘電体薄膜の物性及び薄膜/シリコン界面の構造と物性制御

ビスマス層状構造強誘電体Bi_<4-x>La_xTi_3O_<12>(BLT)を材料として、sol-gel法とスピンコートを用いてSi基板上に薄膜を形成し、結晶化過程、薄膜/Si界面構造、電気的物性を明らかにし、物性制御の指針を得た。sol-gel前駆体溶液をスピンコートする直前に、Si基板を希フッ酸処理することで、100nm以下のBLT薄膜を再現性よく均一に形成することができた。SrBi_2Ta_2O_9 (SBT)に比べてBLTの方が低温で結晶化することを確かめた。結晶化アニール時間を1時間とした場合、温度500°Cでは薄膜はアモルファス状態に固化し、温度550°C以上で結晶化がおこることがわかった。また、結晶化温度により薄膜の配向性が異なることを明らかにした。さらに、結晶化温度550°CにおけるX線回折強度分布の時間依存性を解析した結果、10分のアニールですでに結晶化は始まっているものの、大部分がアモルファス状態であり、その後約60分までの間にアモルファスからBi層状構造への結晶化が急速に進行することがわかった。結晶化が進むにつれて、結晶子サイズが増大し、格子定数が変化することを明らかにした。また、550°C、2時間のアニールを行った試料では、平均結晶子サイズが薄膜の膜厚と同程度(約60nm)になることがわかった。さらに、XRR解析から薄膜の密度、膜厚のアニール時間依存性を定量評価し、結晶化が進行する際に膜の密度が増加すること、薄膜/Si界面に約2-3nmの界面層が形成されることなどを明らかにした。界面層はシリコン酸化膜であることが示唆された。Au/BLT/p-Si構造のC-V特性に、BLTの強誘電性によるヒステリシスを観測した。550°C、2時間アニールした試料について約0.3Vのヒステリシスが生じることがわかった。XRR解析の結果とC-V特性から、BLT層の誘電率を定量することができた。薄膜形成直前に、Si基板を化学洗浄、希フッ酸処理することで、湿度や気温などに左右されることなく、大気中でsol-gel前駆体液を均一にコートでき、最終的に膜厚50nm程度の均一な強誘電体薄膜をSi(100)基板上に形成できた。また、X線反射率解析を用いて薄膜及び界面の構造を非破壊分析する技術の開発を行い、有用性を確かめた。結晶化アニール時の雰囲気(O_2、N_2、H_2O/N_2、大気)がSBT薄膜の結晶化過程に及ぼす影響を調べた。アニール雰囲気によらず薄膜/基板間に界面層が形成され、その厚さはH_2O/N_2雰囲気の場合に最も厚く、750°C、60分の結晶化アニールで約8nmになることが分かった。界面層の密度(2.1-2.5g/cm^3)及び赤外分光測定から、Si基板の酸化によるSiO_X層の形成が示唆された。SBT薄膜の密度はバルクよりも低く、膜表面付近では膜中よりも低密度化していることが分かった。アモルファスやフローライト相の存在或いはBi欠損が原因と考えられる。また、H_2O/N_2雰囲気ではグレイン成長が促進されることが分かった。さらに、Au/SBT/Si構造の容量-電圧(C-V)特性にSBTの強誘電性によるヒステリシスが観測された。BLT薄膜の結晶化では、グレイン成長と薄膜の配向性がアニール温度に依存することが分かった。温度550°C以上のアニールにより結晶性薄膜が形成でき、SBT同様に薄膜/Si界面に界面層が形成されることが分かった。強誘電性によるC-Vヒステリシスが観測され、薄膜の配向性を反映してヒステリシス特性が変化することを明らかにした。

結晶化が進むにつれて、結晶子サイズが増大し、格子定数が変化することを明らかにした。また、550°C、2時間のアニールを行った試料では、平均結晶子サイズが薄膜の膜厚と同程度(約60nm)になることがわかった。さらに、XRR解析から薄膜の密度、膜厚のアニール時間依存性を定量評価し、結晶化が進行する際に膜の密度が増加すること、薄膜/Si界面に約2-3nmの界面層が形成されることなどを明らかにした。界面層はシリコン酸化膜であることが示唆された。Au/BLT/p-Si構造のC-V特性に、BLTの強誘電性によるヒステリシスを観測した。550°C、2時間アニールした試料について約0.3Vのヒステリシスが生じることがわかった。XRR解析の結果とC-V特性から、BLT層の誘電率を定量することができた。
サクション力を受ける海洋基礎構造物の周辺地盤の応答特性に関する研究

サクション力を考慮したケ-ソン式構造物の防波堤への適用を考え、海底地盤特性を考慮したサクションケ-ソンおよびその周辺地盤の応答特性を定量的に把握することを目的とし、サクションケ-ソンに作用する波圧実験において得られたデータを用いて、ケ-ソンの変位挙動および周辺地盤の応力および間隙水圧分布等の応答特性を把握し、サクションケ-ソンの安定性に影響を及ぼす諸要因の定量的な検討を行った。1)サクションケ-ソンは、ケ-ソン底面に設置されたコンパートメントにサクションが働くとともに、スカート部分に周面摩擦抵抗力が作用するため、従来の直置きケ-ソンに比較して変位応答が小さくなる。2)ケ-ソン底部を複数のコンパートメントに分割し、ケ-ソン底面中央のコンパートメントよりも端部のコンパートメントに大きなサクションを作用させた場合、波圧変動に対するケ-ソンの変位応答が小さくなるため、耐波安定性に関して有効である。3)地盤の透水係数が小さくなり、地盤の剛性が大きくなるにつれて、ケ-ソンの変位応答は小さくなり、耐波安定性が増す。一般に、軟弱地盤では剛性が小さくなるが、一方、透水係数も小さくなることから、この種の地盤では有効な構造と考えられる。4)ケ-ソンの周辺地盤に対する質量比が大きくなれば、ケ-ソン変位のピーク振動数が低振動数領域に移行するため、ケ-ソンの設計に際しては、ケ-ソンに作用する波圧変動外力の有する振動数特性に考慮する必要がある。5)ケ-ソン底面下の地盤における間隙水圧応答は、ケ-ソン底部に近づくにつれてサクション力による影響を受けるため、,横波の伝播速度の違いが顕著に応答値に影響する。6)不規則波圧変動に対するケ-ソン周辺地盤の変位・間隙水圧応答は、同じ周期と波高に対する規則波の応答に比較して小さくなり、規則波に対する応答値は最大値となる。軟弱地盤における防波堤構造物としてサクションケ-ソンの応答およびケ-ソン周辺地盤の応答特性を、海底地盤の特性との関連で把握するために、本年度は以下に示す研究計画にしたがって研究を遂行した。(1)ケ-ソン式防波堤に作用する波圧特性の把握(2)サイション力を考慮したケ-ソン式防波堤構造物のモデル比(3)地盤特性を考慮したサクションケ-ソン-地盤の連成系の動的応答解析法の開発まず、(1)については、これまでの運輸省港湾技術研究所との共同研究から得られた捨て石マウンド上のケ-ソン式防波堤に作用する波圧特性および、本校の造波水槽を用いた規則波および不規則波を受けるサクションケ-ソンの波圧実験を総合的に整理しまとめた。次の(2)においては、サクションケ-ソンの機構を表わすため、ケ-ソンを直方体状の剛構造物と考え、ケ-ソン底面に設けられたコンパートメントにサクション力として鉛直等分布加振力を作用させるモデルを想定した。特に、サクションケ-ソンの挙動は、ケ-ソン底面の寸法とスカートの長さ、サクションおよび地盤の強度特性などに依存すると考えられるため、これらの影響要因を考慮できるようにモデル化する必要がある。続いて、(3)では、海底地盤の特性を考慮したサクションケ-ソン-周辺地盤の連成系の3次元動的応答解析法の開発を行った。この解析法は、海底地盤として多孔質飽和地盤を想定し、Biotによる多孔質飽和地盤中の圧力伝播理論に基づくものである。これにより、地盤の透水性の違いがサクションケ-ソンの変位応答およびその周辺地盤の応力・間隙水圧の応答特性にどのような影響を及ぼすかについて調べた。