hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新規微小結晶マウント法とキセノン加圧誘導体調製法の開発

放射光マイクロビームは蛋白質結晶学にも新展開を導き、10 um程度の微結晶で原子分解能の構造解析を可能にした。しかし研究開始当時の2011年にも微結晶の操作は難しかった。課題解決のため、細胞へのマイクロインジェクションを参考に新結晶マウント法を開発した。ガラスの硬さを生かして作成した先端径15 umのテーパー形状のキャピラリは結晶を保持しつつ、凍結も可能にした。細さゆえ溶媒が減らせ、散乱X線を減らす効果が得られた。耐圧性を利用したガス加圧では、ねじ式ピンにキャピラリを取付け、加圧装置に直接つないだ。簡単な操作で卵白リゾチーム結晶のキセノン誘導体を作成でき、異常分散効果による位相決定も実現した。今年度は、当初計画していた「(4)ガス加圧法の実証実験と改良」の一部と、「(5)サンプル自動マウントロボットでの利用検討」に加え、昨年度計画の「(1)ガラス細管への試料の封入方法の検討」の一部と、(4)の発展として翌年度に計画していた「(6)希ガス誘導体結晶による位相決定法の開発と評価」の一部について実施した。以下、概要を述べる。(4)ガス加圧法の実証実験と改良:昨年度のキセノンガスに加え、今年度はクリプトンガスを調達して、ガス圧と結晶内のガス分子の占有率の関係を調べた。また、微小結晶に利用することを目的として開発された本マウント法を、80マイクロメートル程度の結晶にも試み、良好な回折データを取得できることを確認した。(5)サンプル自動マウントロボットでの利用検討:ガス加圧に際してマウントロボットSPACE用のネジ式試料ピンを併用するが、同時にロボットでの試料管理が可能であることを確認した。(1)ガラス細管への試料の封入方法の検討:結晶試料の細管への吸引に、細胞に生理活性物質を導入するマイクロインジェクション法で用いられる空圧インジェクターを適用し、良好な操作性が得られることを確認した。また、自作していたガラス細管の製作を委託することができるようになり、調達も可能となった。(6)希ガス誘導体結晶による位相決定法の開発と評価:キセノン及びクリプトンガスでの加圧実験を行い、リゾチーム結晶でのガス吸着を確認した。まず、当初案で本年度に実施予定の「(6)希ガス誘導体結晶による位相決定法の開発と評価」では、本法が従来法に比べて優位な点を明らかにすることができた。従来は希ガス加圧後、大気圧に戻してから試料凍結を行っていたが、本法では加圧状態のまま凍結できる。卵白リゾチーム正方晶を用いて、加圧時凍結および減圧後凍結の試料で、希ガスがどのような蛋白質の領域に結合するかを調べた。加圧時凍結の結果、従来見出されていた結合部位2箇所に加え、新たに2箇所の結合を確認した。従来キセノンは溶媒から隔離されたポケットに結合するとされていたが、新たな結合部位はいずれも分子表面に位置していた。加圧時凍結により、これまで結合が見られなかった試料についても誘導体を作成できる可能性が広がった。このほか、昨年度および一昨年度に実施した項目についても、さらに高度化を進めた。「(1)ガラス細管への試料の封入方法の検討」については、精密デジタルピペットコントローラを本年度に導入して、現有の空圧インジェクターとの操作性の比較を行った。吸引量を厳密に制御できる本装置を利用することで、手動操作に比べて微小結晶の操作性が向上し、封入方法として複数の手段が使えるようにした。「(2)ガラス細管のデザイン」については、テーパー型細管の作成方法を確立し、その製造を上記のコントローラの製造者に委託することができた。しかし、一般利用者が直接調達可能な状況にはなっていないため、現在、細管を含む試料ピンの製作について他の結晶マウントツール製造者との協議を開始している。今年度は以下に述べる3項目を中心的に行った。まず、「(1)ガラス細管への試料の封入方法の検討」については、試料の安定保持には有利であるが操作性にやや問題がある本法について、試料を管内に導入する方法を種々検討した。単純に片側末端部を閉じることで、指で操作し温度変化を生じさせることで管内ガス圧を調節する簡便な方法を検討したところ、若干の慣れは必要なものの、操作が十分に可能であった。一方、微小量を操作できるピペットで吸い上げる方法も検討したところ、管への吸引時に脈流が見られ、微小量の制御にはさらに検討が必要であることが明らかとなった。これらについては、管内のコーティングと新型のピペットコントローラで対応できるか検討を行っている。

次に、「(2)ガラス細管のデザイン」については、キャピラリプラーを用いて様々な形状でガラス管を加工したところ、形状をテーパー状にし、先端部をマイクロフォージで落とす位置を変えることで、開口サイズをさまざまに変化させながらも、剛性を保てることが確認できた。また、10um程度の微小結晶を吸い込む内径ではX線散乱等には問題がなく、おおよそ150umくらいの外径になったところで冷却効率の問題が生じることが明らかとなった。しかし、すでにこれらより太い管で凍結させる実験に成功している事例も報告されており、実際の実験では抗凍結剤の条件検討を併用することで、実施が可能であると考えられる。また、「(3)ガス加圧法の開発」については、理化学研究所と弊所で開発している自動サンプル交換ロボット用試料ピンに接続したキャピラリを用いることで、抗凍結剤に浸したリゾチーム結晶を2MPaのキセノンガス条件においてガラス状で凍結することができ、今後の開発に支障のないことを確認できた。当初予定の事業期間である3年間が順調に進んだため、予算を繰り越して1年間の期間延長を行い、引き続き以下の課題について研究を行った。システムの総仕上げとして、ガスリークを防ぐためマウントツールの見直しやビームラインでの測定条件の最適化を行った。さらに、汎用性を高めるため、従来大型放射光施設SPring-8のサンプルチェンジャーシステムSPACEの一部として設置されていたシステムを、一般的なゴニオメータに装着される一般的な磁石アタッチメントにも設置できるよう、新たな治具を製作した。発展的な内容としては以下の三課題に取り組んだ。(2)ガラス細管のデザイン:キャピラリ製造については新たな製造業者に依頼することが可能になった。その業者と共同で、ガラスキャピラリの安全性および耐圧性能の向上をめざした樹脂コーティングを試みた。固化させる前の樹脂の粘度が高いため、厚みのムラが生じやすい難点はあるが、作製は可能で期待した効果がみられた。この難点に関しても樹脂の成分を調整することで良好な結果が得られつつある。(4)ガス加圧法の実証実験と改良:キセノン誘導体結晶の作成については、上述のシステム最適化により、リゾチーム正方晶での位相決定に成功した。他のガス吸着蛋白質での初期的な実験でも手法として利用できることが分かったが、適用する試料の安定的な調達が困難となり、再開に向けて準備を進めている段階である。(7)低温で晶析した試料の操作・保持:最終年度に導入した低温インキュベータに観察用のCCDカメラを組み合わせたシステムを構築できた。引き続き結晶化と凍結操作の簡便化を検討している。放射光構造生物学昨年度および今年度で予定された実施計画をおおむね順調に達成している。まず、「(1)ガラス細管への試料の封入方法の検討」については、新たに空圧マイクロインジェクターを導入したことで操作性が格段に向上したため、広く利用者に普及させることができそうである。次に、「(3)ガス加圧法の開発」と「(4)ガス加圧法の実証実験と改良」、「(6)希ガス誘導体結晶による位相決定法の開発と評価」は互いに関連する内容であるが、自動サンプル交換ロボット(SPACE)用試料ピンに取り付けたキャピラリを用いることで、リゾチーム結晶をキセノンガス条件においてガラス状で凍結することができ、さらにガス圧と結晶内のガス分子の占有率の関係を調べることができた。また80マイクロメートル程度の結晶でも測定を行い、位相決定可能な良好な回折データを取得できることを確認した。
雰囲気制御環境下における解析によるMBE平面創成メカニズムに関する研究

本研究が対象としているMBE(Molecular Beam Epitaxy:分子線エピタキシ)とは,基板に付着した分子が表面拡散する途上において,基板上のポテンシャルエネルギの低い位置で捕捉されて結晶成長(成膜)が行われることである.したがって,結晶成長の進行とともに同エネルギは分子レベルで均一になるため,最終的にその表面は分子オーダの平滑面になると考えられる.しかし,プロセスそのものは明確化されていないので,本研究では,その平面創成プロセスを明らかにすることを目的に,単結晶シリコン(Si)基板上にSiを成長させる場合について,MBE装置に直結した分析チャンバを設備し,加工プロセスを離散的ではあるが,時間を追って観察した.その結果,基板温度800°Cの成膜の初期過程において基板上に形成される幾何形状は,もとの基板の面方位が(111)の場合には,平坦な2次元的な形状の平滑な面が創成されるが,その他の(110)や(100)といった基板面方位では,3次元的な形状が創成されることを明らかにした.そして,これらの形状は,もとの基板を構成するSi分子のダングリングボンドの方向とその密度に相関があることを明らかにした.つまり,幾何形状の創成はダングリングボンドの方向に進行する傾向があった.さらに,基板面方位によっては,成膜初期過程に形成された3次元的幾何形状が,成膜の進行につれて,2次元的幾何形状に変化していき,最終的に平滑な面の創成となることを明らかにした.本研究が対象としているMBE(Molecular Beam Epitaxy:分子線エピタキシ)とは,基板に付着した分子が表面拡散する途上において,基板上のポテンシャルエネルギの低い位置で捕捉されて結晶成長(成膜)が行われることである.したがって,結晶成長の進行とともに同エネルギは分子レベルで均一になるため,最終的にその表面は分子オーダの平滑面になると考えられる.しかし,プロセスそのものは明確化されていないので,本研究では,その平面創成プロセスを明らかにすることを目的に,単結晶シリコン(Si)基板上にSiを成長させる場合について,MBE装置に直結した分析チャンバを設備し,加工プロセスを離散的ではあるが,時間を追って観察した.その結果,基板温度800°Cの成膜の初期過程において基板上に形成される幾何形状は,もとの基板の面方位が(111)の場合には,平坦な2次元的な形状の平滑な面が創成されるが,その他の(110)や(100)といった基板面方位では,3次元的な形状が創成されることを明らかにした.そして,これらの形状は,もとの基板を構成するSi分子のダングリングボンドの方向とその密度に相関があることを明らかにした.つまり,幾何形状の創成はダングリングボンドの方向に進行する傾向があった.さらに,基板面方位によっては,成膜初期過程に形成された3次元的幾何形状が,成膜の進行につれて,2次元的幾何形状に変化していき,最終的に平滑な面の創成となることを明らかにした.MBE(分子線エピタキシ)による平面創成は,基板に付着した分子が表面拡散する過程において,基板上のポテンシャルエネルギの低い位置で捕捉され,同エネルギが均一になることで実現できるという考え方である.創成面は分子レベルでの平坦性が期待できるが,そのプロセスそのものが明確化されていないこともあり,具体的な応用ははかられていない.そこで,本研究では,Si-SiのMBEを具体的対象とし,その平面創成プロセスを明らかにすることを目的に,MBE装置に直結した分析チャンバを設備し,加工プロセスを離散的ではあるが,時間を追って観察することを行っている.本年度はまず,超高真空対応で,創成面の幾何形状やその組成を解析する走査トンネル顕微鏡,原子間力顕微鏡やオージェ電子分光装置といった分析装置が装備可能な分析チャンバを製作した.現有のMBE装置に直結され,内部の残留ガスの成分や圧力を制御することで,周囲雰囲気の影響を含めて解析ができる.そこで,基板温度を一定にして,単結晶Si基板面方位を変えてMBEを行った場合について,原子間力顕微鏡によって大気圧環境下における形状解析を時間を追って行い,形状創成プロセスを観察した.その結果,面方位によって形状創成過程が異なっていることが明らかにできた.すなわち,(111)の場合には平坦な面が創成できるが,その他の(110)や(100)といった面では,3次元的な形状が創成される.また,それらの創成形状は各面に固有の形状をしており,基板の面方位に影響を受けた形状となっていることが明らかとなった.本研究が対象としているMBE(Molecular Beam Epitaxy;分子線エピタキシ)とは,基板に付着した分子が表面拡散する途上において,基板上のポテンシャルエネルギの低い位置で捕捉されて結晶成長(成膜)が行われることである.したがって,結晶成長の進行とともに同エネルギは分子レベルで均一になるため,最終的にその表面は分子オーダの平滑面になると考えられる.しかし,プロセスそのものは明確化されていないので,本研究では,その平面創成プロセスを明らかにすることを目的に,単結晶シリコン(Si)基板上にSiを成長させる場合について,MBE装置に直結した分析チャンバを設備し,加工プロセスを離散的ではあるが,時間を追って観察した.

その結果,基板温度800°Cの成膜の初期過程において基板上に形成される幾何形状は,もとの基板の面方位が(111)の場合には,平坦な2次元的な形状の平滑な面が創成されるが,その他の(110)や(100)といった基板面方位では,3次元的な形状が創成されることを明らかにした.そして,これらの形状は,もとの基板を構成するSi分子のダングリングボンドの方向とその密度に相関があることを明らかにした.つまり,幾何形状の創成はダングリングボンドの方向に進行する傾向があった.さらに,基板面方位によっては,成膜初期過程に形成された3次元的幾何形状が,成膜の進行につれて, 2次元的幾何形状に変化していき,最終的に平滑な面の創成となることを明らかにした.
水素吸蔵合金における多量空孔生成機構の解明

代表的な水素吸蔵合金であるLaNi5について、水素吸蔵・放出過程における空孔の安定性を第一原理計算により評価した。その結果、水素吸蔵過程ではLaNi5水素化物のNi空孔の形成エネルギーがゼロに近い値になり空孔が安定化することが分かった。また、水素放出過程では空孔が水素をトラップすることにより空孔形成エネルギーが低下して、空孔が安定化することが明らかとなった代表的な水素吸蔵合金であるLaNi5について、水素吸蔵・放出過程における空孔の安定性を第一原理計算により評価した。また、水素放出過程では空孔が水素をトラップすることにより空孔形成エネルギーが低下して、空孔が安定化することが明らかとなった代表的な水素吸蔵合金LaNi_5について空孔形成に関する第一原理計算を行い、水素吸蔵時の空孔形成能および空孔の水素トラップ能を調べた。まず、LaNi_5の空孔形成エネルギーと空孔形成による格子定数の変化について計算を行い、LaNi_5中の2種類のNiサイトではNi 2cサイトがNi 3gサイトよりも約0.8 eVも空孔形成エネルギーが小さく、Ni 2cサイトの空孔形成がa軸を短くしc軸を長くするのに対してNi 3gサイトの空孔形成はa軸を長くしc軸を短くすることが分かった。これらの結果と実験結果との比較から空孔形成サイトがNiの2cサイトであることを明らかにした。つづいてLaNi_5中の格子間及びNi空孔と水素の結合エネルギーの計算を行いNi空孔の水素トラップ能を評価した。Ni空孔中に12個の水素が存在する場合は約0.4 eVの大きな結合エネルギーを持っており水素がNi空孔に強くトラップされることが分かった。また水素が6個存在する場合でも約0.1 eVの結合エネルギーを有することが分かった。つづいてLaNi_5水素化物の空孔形成エネルギーの計算を行い、水素吸蔵時の空孔形成能の変化を調べた。LaNi_5の空孔形成サイトであるNi 2cサイトは水素吸蔵による対称性の低下で2種類のサイトに分かれるが、このうち水素が4配位するサイトの空孔形成エネルギーが大きく低下し、fcc Niの化学ポテンシャルを用いて計算した場合、空孔形成エネルギーがゼロ近くにまで低下する結果となった。従って水素吸蔵時に水素吸蔵合金の空孔形成エネルギーが著しく低下することが、水素吸蔵合金における多量空孔生成の一因になっていると考えられる。代表的な水素吸蔵合金LaNi_5について、水素吸放出による水素吸蔵量の低下を抑制するとの報告があるSnの占有サイトを第一原理計算により評価した結果、Ni3gサイトを優先的に占有するという結果が得られた。これは実験による報告と一致する結果である。次に、Ni3gにSnが占有した場合におけるLaNi_5水素化物の空孔形成エネルギーを求めた結果、Snを添加しない場合に比べて約0.leV空孔形成エネルギーが上昇した。従ってSnは水素吸蔵過程での空孔形成を抑制する働きがあることが分かった。続いて、LaNi_5の水素放出過程における空孔形成能を第一原理計算により評価した。水素放出過程では水素が空孔にトラップされる可能性があるが、空孔と水素の結合エネルギーを求めた結果、2個の水素がNi空孔にトラップされる可能性があることが分かった。空孔と水素の結合エネルギーの影響で水素がトラップされると空孔形成エネルギーは低下するが、2個の水素がトラップされた状態では空孔形成エネルギーが負の値になった。すなわち、水素放出過程では空孔に水素がトラップされることにより空孔が安定化し、水素放出後も空孔が水素をトラップした状態で安定して存在することにより水素吸蔵量低下の原因となると考えられる。また、Snを添加した場合の水素放出過程での空孔の安定性を評価したところ、空孔にトラップされた水素とSnとの間に斥力が働き、水素と空孔との結合エネルギーが低下することが分かった。空孔での水素の不安定化はSn添加により水素吸放出による水素吸蔵量の低下が抑制される一因になっていると考えられる。
層状高温超伝導体の無機ポリマー膜化

本研究では,HfNCl系のファンデアワールスギャップを利用した研究として,無機ポリマー膜化を試みた.また同時にこの新しい擬2次元超伝導体の構造と物性について調べた.無機ポリマー膜化については層間を広げたLi_x(THF)_yHfNClについて,ピリジン,ジメチルスルホキシド,N,N-ジメチルホルムアミド,N-メチルホルムアミドの各極性有機溶媒により試みたが,残念ながら成功しなかった.しかし,中性子を用いてNa_<0.29>HfNClおよびLi_<0.19>ZrNBrの超伝導体の構造の決定に成功した.酸化しやすいこともあり,現在も我々以外にこれらの超伝導体の構造を決定したグループはない.また中性子散乱により,一部のフォノン状態密度が,転移温度以下で増加するという異常を見出した.このフォノン状態密度異常については,銅酸化物高温超伝導体で測定されている同様な実験結果と比較することで以下のように解釈できる.元々銅酸化物超伝導体でも同様なフォノン状態密度の異常が見つかっていたが,それらのフォノンモードで,最近次々にフォノン分散に異常が見つかった.この異常を電荷の不均一化(動的CDW又はストライプ)の観点で考え直すと,一見異なるこの2種類の超伝導体で,共に電荷の不均一化により光学フォノンの分散に異常が起こったと考えられる.3次元系のBa_<1-x>K_xBiO_3でもこのような異常は見られており,見かけ上異なる様々な高温超伝導体に,電荷の不均一化の存在という隠れた共通点があることがわかった.本研究では,HfNCl系のファンデアワールスギャップを利用した研究として,無機ポリマー膜化を試みた.また同時にこの新しい擬2次元超伝導体の構造と物性について調べた.無機ポリマー膜化については層間を広げたLi_x(THF)_yHfNClについて,ピリジン,ジメチルスルホキシド,N,N-ジメチルホルムアミド,N-メチルホルムアミドの各極性有機溶媒により試みたが,残念ながら成功しなかった.しかし,中性子を用いてNa_<0.29>HfNClおよびLi_<0.19>ZrNBrの超伝導体の構造の決定に成功した.酸化しやすいこともあり,現在も我々以外にこれらの超伝導体の構造を決定したグループはない.また中性子散乱により,一部のフォノン状態密度が,転移温度以下で増加するという異常を見出した.このフォノン状態密度異常については,銅酸化物高温超伝導体で測定されている同様な実験結果と比較することで以下のように解釈できる.元々銅酸化物超伝導体でも同様なフォノン状態密度の異常が見つかっていたが,それらのフォノンモードで,最近次々にフォノン分散に異常が見つかった.この異常を電荷の不均一化(動的CDW又はストライプ)の観点で考え直すと,一見異なるこの2種類の超伝導体で,共に電荷の不均一化により光学フォノンの分散に異常が起こったと考えられる.3次元系のBa_<1-x>K_xBiO_3でもこのような異常は見られており,見かけ上異なる様々な高温超伝導体に,電荷の不均一化の存在という隠れた共通点があることがわかった.当初購入予定だったグローブボックスが,広島大学より移管していただけることになり,今年度はこのガス精製型グローブボックスの整備に予算を集中して使ってきました.その結果,当初の予算だけでは考えられなかった水分濃度2ppm以下という世界最高水準に近い環境を実現することに最近成功しました.一般に酸素濃度は水分濃度に比べ低いので,これでようやく,実験条件が整ったと考えています.今後,無機ポリマー膜化を試みる予定です.この間に平行して進めてきた実験には以下のものがあります.Tetrahydrofurane(THF)により層間が広がらないNa_xHfNCl系では,超伝導転移温度T_cが本来の25.5Kより本質的に低く,20.0Kになることがわかりました.さらに広島大学の山中グループとの共同研究でPropylene carbonateをそのNa_xHfNCl系にコインターカレーションすることで,T_cが上昇し,本来の価に近づくこともわかりました.この実験結果は,我々のHfNCl試料にLiとTHFをコインターカレーションすることでも確認できました.Na系では層間が広がらないことから,THFは層間に入っていないと考えられてきましたが,ICP分析の総重量が合わないことや,MARIおよびAGNESの中性子散乱実験の結果から,THFがNa間の隙間に入っている可能性がでてきました.またNa濃度xを増加させると,0.5以上で構造が一部アモルファスになることがわかりましたが,それに対して,T_cはxが0.5を超えてもゆるやかに減少するだけで,体積分率もx1/6でピーク状に極大をもちその後はほとんど変化のないことがわかりました.これはこの超伝導の2次元性を反映したものとして理解できることがわかりました.本研究では,HfNCl系のファンデアワールスギャップを利用した研究として,無機ポリマー膜化を試みた.また同時にこの新しい擬2次元超伝導体の構造と物性について調べた.無機ポリマー膜化については層間を広げたLi_x(THF)_yHfNClについて,ピリジン,ジメチルスルホキシド,N,N-ジメチルホルムアミド,N-メチルホルムアミドの各極性有機溶媒により試みたが,残念ながら成功しなかった.

しかし,中性子を用いてNa_<0.29>HfNClおよびLi_<0.19>ZrNBrの超伝導体の構造の決定に成功した.酸化しやすいこともあり,現在も我々以外にこれらの超伝導体の構造を決定したグループはない.また中性子散乱により,一部のフォノン状態密度が,転移温度以下で増加するという異常を見出した.このフォノン状態密度異常については,銅酸化物高温超伝導体で測定されている同様な実験結果と比較することで以下のように解釈できる.元々銅酸化物超伝導体でも同様なフォノン状態密度の異常が見つかっていたが,それらのフォノンモードで,最近次々にフォノン分散に異常が見つかった.この異常を電荷の不均一化(動的CDW又はストライプ)の観点で考え直すと,一見異なるこの2種類の超伝導体で,共に電荷の不均一化により光学フォノンの分散に異常が起こったと考えられる.3次元系のBa_<1-x>K_xBiO_3でもこのような異常は見られており,見かけ上異なる様々な高温超伝導体に,電荷の不均一化の存在という隠れた共通点があることがわかった.
電界効果トランジスタ(FET)構造を用いた遷移金属酸化物の静電キャリア濃度制御

前年度までの研究で、ペロブスカイト型酸化物であるSrTiO_3の表面に作成したトランジスタ構造を利用して、1)酸化物表面に二次元電子ガスを電界誘起すること、2)ゲート電界を用いたキャリア濃度制御によるSrTiO3の金属絶縁体転移、の2点を実現した。今年度はSrTiO3表面に誘起された二次元電子ガスの基底状態を調べることを最大の目標とした。特に、電子ガスが最低温で超伝導性を示すかどうかがポイントであった。今年度は上記の目的のために、15mK程度の低温までトランジスタの輸送特性を測定可能なシステムを理化学研究所との共同研究により構築した。これにより、1)150mK以下において高ゲート電圧印加によるゼロ抵抗の観測、2)磁場によるゼロ抵抗の消失の2点を確認した。これらは、SrTiO_3表面に電界誘起されたキャリアの超伝導を強く示唆する結果である。さらに、今回観測されたゼロ抵抗は、有限の抵抗との間をゲート電界によって可逆的にコントロールすることが可能であることが分かった。従来、酸化物のキャリア濃度制御は元素置換に頼っていたため、系のキャリァ濃度をこのように連続的に変化させることは困難であった。したがって、今回得られた知見は酸化物の電子物性、特に電子密度を変数とした相転移現象を研究する上で大きな進歩であると考える。今年度は有機高分子をゲート絶縁膜として用いる新たな酸化物FET素子を考案し、素子の作製手法の最適化に取り組んだ。この手法を代表的なペロブスカイト型酸化物であるSrTi03に適用した結果、低温で電界誘起の金属絶縁体転移の観測に成功した。これは遷移金属酸化物としては世界ではじめての成果である。さらに、誘起された電子の金属状態における移動度は1000cm2/Vsに達し、素子が非常に高品質であることを示している。また、磁気抵抗の異方性により、酸化物表面に二次元電子系が形成していることを示唆する結果を得た。酸化物界面の二次元電子系はこれまで技術的な問題で作製が困難であった。我々の素子は二次元電子系のキャリア密度をゲート電圧によって連続的に変化させることができる点がメリットであり、この分野の研究に大きく寄与するものと考えている。現在、酸化物表面に電界誘起されたキャリアの輸送特性を極低温まで調べ、その基底状態を明らかにすることを目指している。最低温で超伝導状態が実現されるのかが最も興味深い問題である。さらに、磁気抵抗効果、あるいはその量子振動の詳細を調べることでキャリアがどのように酸化物表面に束縛されているかを解明できると考えている。これらの目標を達成するためには極低温における測定が重要となるため、1K以下の温度域で測定するための冷却装置、測定機器のセッティングを進めている。
トリプトファン代謝をターゲットとしたうつ病発症の新規予測診断法の確立

本研究は、トリプトファン(TRP)代謝経路とうつ病発症の直接的な関係を明らかにし、副作用を発症前に予測する診断法の確立を目的とした。臨床検体を用いて、サイトカイン治療の副作用として発症するうつ病の発症予測におけるTRP代謝産物の測定の有用性を検討した。IFN治療中の患者の血清を用いて、治療前後でのTRP代謝産物の一斉解析を行った結果、副作用発症群において、非発症群と比較して、より顕著なTRP代謝変動が認められた。さらに、複数の代謝産物の変動を組み合わせたインデックス化による副作用発症予測指標が臨床的意義を有すると推察された。うつ病発症の原因には遺伝的素因に加え、ストレスなどの浸襲による慢性炎症が関わっている。炎症を持続させ、慢性化させるメカニズムの一つに炎症性サイトカインにより誘導されるindoleamine2,3-dioxygenase 1 (IDO1)の関与が示唆されている。IDO1はL-トリプトファン(TRP)代謝経路の律速酵素であり、その代謝産物は様々な組織・細胞でアポトーシスをはじめ、フリーラジカルの産生など多様な炎症反応に関わっている。神経系ではIDO1酵素誘導によるセロトニンレベルの低下がうつ病を含む精神疾患の発症に関与していることが示唆されている。本研究は、慢性炎症によるうつ病発症の原因を解明し、うつ病の新たな診断・治療法を開発することを主たる目的として行った。本研究により、1)慢性炎症モデルマウス(持続発現マウス)におけるうつ病様行動の動態、2)このモデルにおける脳内のIDO1酵素活性とTRP代謝産物の動態、3)TRP代謝酵素の遺伝子欠損マウスを用いて、TRP代謝酵素の阻害によるうつ病様病態への影響を検討、4)肝炎患者の治療開始後、同患者から得た血清中のTRP下流代謝産物の経時的な測定、を明らかにした。本研究によりIFN治療中のC型肝炎患者、また、IFN高発現マウスにおいて、TRP代謝産物動態に変動が見られ、特に3-hydoxykynurenine (3HK)の増加が顕著であった。さらに、IFN高発現マウスでうつ様傾向が確認でき、TRP代謝産物動態の変化、特に3HK増加が認められた事により、IFN誘発性うつ発症メカニズムの詳細な解析が期待される。また、単独の代謝産物動態と比較して、複数のTRP代謝産物を組み合わせたインデックスでより大きな変動が見られることから、インデックス化によるうつ発症予測指標の臨床的意義の解明は有用であると考えられた。神経系ではIDO1酵素誘導によるセロトニン(5-HT)レベルの低下がうつ病を含む精神疾患の発症に関与していることが示唆されている。本年度の研究実績を下記に示す。1)慢性炎症によるうつ病様病態の進展とTRP代謝の関与に関する検討。IFN持続投与やIFN持続発現により、脳内でのIDO1酵素が誘導されることを確認したモデル動物において、まずはうつ病様行動の測定を行った。うつ病様行動の測定には、抗うつ薬のスクリーニングに汎用で用いられるForcedswimtest (FST)を用いた。同時に基本的な行動量や記憶障害には差がないことをOpen filedtestやY-maze, Object recognition testなどで確認した。薬理学的行動解析後、脳内のTRP代謝酵素活性、TRP代謝産物ならびに5-HTの測定をHPLCにて行った。2)TRP代謝酵素遺伝子欠損動物を用いて、TRP代謝阻害のうつ病発症への影響を検討。1)と同様に、慢性炎症モデル動物を用いて、TRP代謝の律速酵素であるIDO1遺伝子欠損動物を用いて、うつ病発症への影響を調べた。うつ病様行動の測定には、1)と同様にFSTを用いた。交付申請書に記載した研究計画はおおむね達成できた。TRP代謝の律速酵素であるIDO1遺伝子欠損マウスにおける病態解析も終了し、慢性炎症におけるTRP代謝の関連が明らかになりつつある。今後、IDO1遺伝子欠損動物だけでなく、そのほかのTRP代謝酵素遺伝子欠損マウスを用いた解析が必須であると考える。また、適当な阻害剤を用いた解析、あるいは陽性コントロールとして、すでに臨床で用いられている抗うつ薬の投与により病態が改善するか、検討する。最終的に、臨床検体を用いた実際の臨床応用への検討が必要であると考える。前年度までに、実験動物を用いた基礎的検討は終了している。そのため、今後は、臨床応用を目指し、発症前診断法の確立を目指す。

1)臨床検体を用いて、サイトカイン治療の副作用として発症するうつ病の発症前診断法の確立。全血培養を用いた薬剤刺激に対するIDO活性誘導の反応性の検討する。全血培養系を用いて、治療に用いる薬剤(サイトカイン製剤など)の刺激に対して、IDO活性誘導の反応性を検討する。臨床共同機関と連携して、IFN-gammaをはじめとするサイトカイン治療を受ける予定の患者のうちで、さらに同意が得られた患者から採取した血液を全血培養し、薬剤刺激後、培養上清中のKYNおよびTRPをHPLCにて測定する。全血培養の条件については、LPS刺激による予備実験ですでに検討済みである。また健常人の検体を用いた予備検討で、薬剤に対する反応性の違いがみられることはすでに確認した。最終的に、初年度、次年度の研究成果をまとめ、国際誌に発表する。本年度の研究費の使用は、主にマウスなど実験動物およびそれに関わる動物飼育飼料、血液培養に必要な試薬や各種酵素などの試薬、HPLCに関わる分離、濃縮カラムなどの消耗品、実験に必要なバイヤルなどガラス器具、その他の試薬類など主に消耗品に使用する予定である。また、国際誌に投稿するにあたって、英文校正や投稿料なども必要である。さらに国内外の学会で発表するための旅費なども必要となる。
地域福祉における介護福祉の役割に関する研究

保健活動と福祉活動の連携方法を探る目的で研究を開始したが、福祉活動の最も利用者に近いところで活動する介護福祉の地域福祉における意義が研究の中心となった。また地域福祉が在宅福祉ととらえられている傾向があるので、再度検討し直し、地域で求められている介護福祉とは何かを実態調査を基に検証した。結果として以下の点が得られた。1.高齢者福祉においては、施設介護も地域福祉の一端を担っていく可能性がある。特に介護保険施行後家族の要望を受け止め、施設介護も家族との連絡を密にしていく必要性が生まれている。2.介護福祉の概念は、社会福祉の動向からみていくと「日常生活」に着目し援助していくことになるが、「日常生活」の捉え方、「自立支援」は対象となる人によって異なる。高齢者と障害者では違った枠組みでとらえられる。また、地域福祉の概念として「つながり」の再構築という捉え方が重要となってきた。3.実際の訪問介護の実践から介護援助をとらえると、日常生活の具体的な援助内容が見えてきた。介護概論の中の身体的生活・家事的要素・社会的生活の援助が総合的に行われていた。総合的に日常生活援助を行うにあたり身体介護・家事援助の分類が適切でない場合があった。また、実践内容を積み重ね分析することにより介護福祉概念の根拠となりうる。以上の結果から保健活動と福祉活動の連携を探るためには、新しい学問分野である介護福祉の役割を明確にすることが重要であった。各分野の研究分担者がいる中で、課題に関わる語句の整理・意見交換から始まった。対象者の範囲の限定、施設介護を含むか否かの議論がなされた。今年度は介護福祉教育担当者が中心となり資料収集、調査計画を立てることになった。図書の購入、国会図書館の文献リストを検索し資料請求を行った。また介護福祉教育の中で訪問介護実習の取りまとめを行い、地域の中での介護福祉活動の一端を示した。この内容については、「短期間の訪問介護実習を導入して」と題し第7回日本介護福祉教育学会において発表した。また厚生省社会援護局にて訪問介護実習についての話合いをもった。これらの取り組みにより、介護福祉教育上のニーズとして施設介護・在宅介護に共通する概念と、それぞれの独自性を示すことが必要であり、共に地域福祉に関与することを本研究で示していくことを目標にすることが確認された。さらに資料収集を行っていく中から海外の実状を調べる必要性が生じ、研究分担者1名をスウェーデン・デンマークでの短期研修に派遣した。現在、文献調査のまとめと、施設介護と在宅介護の連携の現状について調査中である。また調査に必要な機器も準備した。今後地域を限定した調査と、他職種との連携に関する調査を進めていきたい。地域の限定に当たっては、現在の介護実習施設・訪問介護実習機関との関係を重要視し、関係性の強化と周辺組織の理解を深めていく必要がある。基礎調査として、施設介護と在宅介護の連携に関する調査を施設介護職員を対象として行った。調査票作成及び調査結果の集計に当たり介護主任経験者・訪問看護経験者に研究協力員として調査に加わっていただいた。この結果の一部は「人間福祉学研究」第5号に掲載した。調査結果を基に資料収集及び現地調査の部を実施した。訪問介護実習については昨年度に引き続き3年間の実施内容をまとめ、その中で介護援助の基本理論につながる内容、介護保険制度開始による変化を継続して把握していく予定である。また、介護福祉の実践家であり、本も著している青森県むつ市みちのく荘の益城妃富氏を招聘し、実践の中からの理論化と卒後教育のあり方について検討した。さらに前年度に引き続き、海外(フィンランド・スウェーデン)での調査・資料収集を行った。来年度に向けてこれらをまとめていく予定である。介護福祉理論の検討については、来年度より介護福祉理論研究会を定期的に開催し、実践家と教育担当者との共通した研究会を継続して開催できるよう準備している。

以上のとおりの経過で研究の方向がいくつかあるが、全体として地域福祉における介護職の実態と連携の実態を把握することと、介護福祉の実務家(介護福祉士)と介護福祉教育・介護福祉研究が結びつく方向性が見いだせるよう進めていく予定である。3年間調査研究してきたことを報告書としてまとめた。報告書の内容は以下のとおりである。I地域福祉の概念整理と介護福祉...介護概念の検討を行い、地域福祉の日常生活支援から介護福祉論を展開した。II介護福祉の概念整理に関わる調査...訪問介護実習の体験項目を整理することにより介護福祉概念の根拠が理解される。この調査については第10回日本介護福祉学会において「訪問介護実習3年間の考察」と題し報告した。III施設介護職員の認識度調査...昨年報告した内容をさらに補足検討しまとめた。さらに質問紙法による調査の裏づけをとることと、個別的な意識や取り組みを把握するため介護職主任を対象とする聞き取り調査を行った。IV海外における地域福祉の概念と介護援助活動...2回にわたり北欧における調査を行ったので、内容をまとめる。V収集文献の整理...3年間にわたり収集した文献を整理し、介護福祉が含む分野と今後の広がりおよび収斂されていく学問分野について検討した。VI介護福祉の概念と地域福祉...前述した調査研究を元に介護福祉の概念整理と地域福祉における役割を概観する。上記の内容から、日常生活支援を具体的に実践していくことが地域福祉であり、また利用者にもっとも近いところで援助実践していくのが介護福祉といえる。また、介護福祉の概念整理には実践していることを具体的に積み重ねていくことで概念の基盤となり、空洞化しない理論となりうる。
メモリ階層を考慮した高速検索アルゴリズムとそのハードウェア化の研究

プロセッサに比してメモリの速度向上が遅い結果,キャッシュミスのペナルティは相対的に増大しつつある.現実の計算においてもメモリバンド幅が計算ボトルネックになることも多く,メモリ階層を意識し,上位階層のメモリの効率的利用を行なうことで,メモリ遅延をできるかぎり隠蔽することが重要である.本研究では,メモリ階層構造を考慮しハードウェアを利用する圧縮簡潔データ構造を利用した高速検索方式の提案および実装実験を行った.また本研究の副産物としてキャッシュミスペナルティーを削減するためのメモリマップを利用したプリフェッチ方式の提案も行なった.近年の急速なネットワーク速度とメモリやディスクの記憶容量の増大により,膨大な量のデータから必要な情報を効率良く短時間で抽出する仕組みは,情報科学的な研究基盤のみならず,情報社会における社会基盤としてなくてはならないものとなってきている.こうした膨大な量のデータを如何に有効に活用できるかは,今後の我が国の科学技術研究ポテンシャルにとって大きな重要性を持っている.本研究がターゲットとする検索問題は情報抽出のための基礎技術であり,内外で精力的に研究が行われてきており,メモリアクセスにかかる時間を一定と仮定するモデルの元では理論的にほぼ下限値であるアルゴリズムが開発されている.しかしインターネット上のWebデータや有機化合物反応データベースといった超大規模データからの任意のオブジェクトの高速検索はいまだ困難であり,さらなる性能向上が望まれている.大規模検索システムの本質的な難しさは,記憶装置の階層構造の取り扱いにあると言っても過言ではない.メモリと二次記憶のアクセス速度を区別する計算モデルでのアルゴリズムは従来から存在するが,現在のシステムにはオンチップキャッシュ・キャッシュ・メモリ・キャッシュディスク・ハードディスク・ネットワークデータといった,それぞれレイテンシーが一桁違うメモリ階層が存在し,これらを考慮した高速化が必要となってきている.こうした現状を踏まえ,本研究では記憶装置の階層構造を考慮しながら大容量ストレージやネットワーク上に蓄積された膨大なデータを活用するための礎となる実用的高速検索システムを構築することを目標としている.プロセッサに比してメモリの速度向上が遅い結果,キャッシュミスのペナルティは相対的に増大しつつある.現実の計算においてもメモリバンド幅が計算ボトルネックになることも多く,メモリ階層を意識し,上位階層のメモリの効率的利用を行なうことで,メモリ遅延をできるかぎり隠蔽することが重要である.本研究では,メモリ階層構造を考慮しハードウェアを利用する圧縮簡潔データ構造を利用した高速検索方式の提案および実装実験を行った.また本研究の副産物としてキャッシュミスペナルティーを削減するためのメモリマップを利用したプリフェッチ方式の提案も行なった.研究初年度であった平成18年度は(a)メモリ階層を意識した高速検索のための検索用圧縮データ構造の理論的な研究,(b)検索アルゴリズムのハードウェア化のための計算機シミュレーション,(c)検索処理分散化のための分割データ構造の検討,(d)開発環境整備を行った.なお,本研究においては定兼・今井・稲葉らによる理論的な裏づけのある検索用アルゴリズムを開発する高速アルゴリズム担当グループと菅原・稲葉らによるハードウェア実装および分散システムを開発するシステム作成グループとに分かれて研究を進め,最終的に以上の2グループそれぞれの研究成果を研究代表者の稲葉が総括するという形式を採用した.まず,定兼・今井・稲葉らによる高速アルゴリズム担当グループは,メモリの階層構造なかでもキャッシュラインのような階層間のデータ転送の単位を考慮にいれた圧縮したまま検索可能なデータ構造の研究,巨大データから高速に索引を作成するアルゴリズムの考案,ハードウェアによる検索とソフトウェアによる検索,メモリ階層全体を統一して扱うための枠組みのモデル化およびそれに対する理論的な解析と最適化,検索および前処理の高速化のための分散化およびデータ更新アルゴリズムの作成を進めた.一方で,菅原・稲葉らによるシステム作成グループはメモリ階層を意識し,プログラマブルハードウェアを利用した高速化の研究を行った.限られたクロックサイクルで高速処理を行うためのFPGA並列処理用アルゴリズムを考案,およびその有効性をシミュレーションで実証する実験を行った.また,複数ボードの搭載およびホストCPUを利用した検索結果の応用処理についても調査を進めた.平成19年度は,前年度後半に高速アルゴリズムグループが行った圧縮データ構造の研究および理論的解析に基づき,ハードウェアグループがプロトタイプシステム上でFPGA実装を開始した.当初の予定より早く開発は完了し,実在のゲノムデータを中心とした実証実験を行ったところ,想定していたレベルの性能がでていないことがわかり,性能低下要因解析のためサイクルレベルシミュレーションおよび様々なチューニングを行った.平成19年10月の段階で,ホストメモリとアクセラレータメモリのバンド幅ボトルネックが性能に大きな影響を与えることがわかり,大規模化した際に要求スペックで正常稼働させるための問題点が顕在化した.この問題点を解決するため,アルゴリズム面の検討とソフトウェア開発と全体FPGAシステム仕様再設計を行った.このような経緯で19年度予算の一部を繰越し,平成20年度にはメモリバンド幅ボトルネックを隠蔽するため大容量低速メモリをメモリディスクに組み込む機構を含んだシステムを設計した.平成20年10月をもってこのシステムを利用した解析が完了した.

一方,高速アルゴリズムグループはメモリバンド幅ボトルネックの隠蔽のため,明示的なコピー操作を行うことができるスクラッチパッドメモリを階層的にもつシステムをターゲットとした最適化手法を提案,「メモリ階層構造を意識した最適化コンパイラ,MCAMP」を実装し,ベンチマークテストを行ってその有効性を検証した.具体的には,コピーキャンディディトをグラフのノードとして可能なコピーをエッジとした階層的コピーキャンディデーとグラフを作成,各エッジにコピーの際のコストを割り付け,整数計画法を用いて費用最小となる最適化パス抽出することで最適化を行っている.本研究では,記憶装置の階層構造を考慮しながら大容量ストレージやネットワーク上に蓄積された膨大なデータを科学技術研究の現場で活用するための礎となる実用的高速検索システムを構築することを最終的な目標としている.この目標に向かって,計画3年目にあたる20年度においては,分散処理を行うためのデータ構造およびアルゴリズム開発をメインターゲットとし,ローカルなクラスタ,あるいはネットワーク上に分散したデータを多面的に扱うためのグリッドに対応した超巨大データを扱うための検索システムを提案することに注力した.また,我々の提案,すなわちメモリ階層を考慮しつつデータや索引部を圧縮することで検索速度を上げるという手法の開発が,実際に超特大規模データ処理に役に立ち,スケーラブルであることの実証にも取り組んだ.研究体制としては,これまでと同様に研究代表者の稲葉と連携研究者の今井・定兼による高速アルゴリズムグループが圧縮データ構造の研究および理論的解析を担当し,稲葉と連携研究者の菅原からなるシステム開発グループがハードウェアによる高速化および分散処理の研究開発を担当する,という形で研究を進め,これら二つのグループに分かれての作業を代表者の稲葉が総括することを行った.具体的には,定兼は巨大データから高速に索引を作成するアルゴリズムの考案に取り組んだ.今井は高速化を図ると同時に,ハードウェアによる検索とソフトウェアによる検索,メモリ階層全体を統一して扱うための枠組みをモデル化し,理論的な解析,最適化を行った.菅原はライン内索引データの一括検索処理を行うために,限られたクロックサイクルで高速処理を行うためのFPGA並列処理用アルゴリズムを考案し,その有効性をシミュレーションで実証する実験を進めた.研究代表者の稲葉は,検索および前処理の高速化のための分散化およびデータ更新アルゴリズム,さらに複数ボードの搭載およびホストCPUを利用した検索結果の応用処理を担当した.先に挙げた平成20年度の指針の中でも,特に実際に大容量データを取り扱うことを優先的な目標としていたため,さらなる計算環境の充実のためにRAIDストレージを導入することを行った.また高速検索のための分散処理化の比重を,高速アルゴリズム担当グループ,システム作成グループともに,より高くした.また,研究の遂行と並行して,研究過程で得られた成果について国際学術誌や国内外での学会等で積極的に発表を行うことも随時行った.本研究では記憶装置の計算機システムのネットワーク構造やメモリ階層構造を意識しながら大容量ストレージやネットワーク上に蓄積された膨大なデータを効率的な活用するための礎となる実用的高速検索・計算システムを構築することを目標としている.研究最終年度にあたる本年度において,代表者の稲葉はこれまで並行して進めてきた二つの研究テーマすなわち
音から文字へ:小学校英語指導者のための視聴覚教材開発研究

本研究の目的は,日本における小学校の英語活動の指導体制の実情を鑑み,音声活動と相乗効果を生むような文字導入方法を検討しながら,指導者のための研修用音声教材とマニュアルを試作,提供することにあった。目的達成のため,「phonemic awareness(音素への気づき)育成」という,日本では新しい概念に立脚した指導法の検討と教材開発が小・中連携の英語プログラムに必要であるという考えのもと,以下の調査研究を行った(1)国外調査:小学校英語が教科導入されている韓国(ソウル市),および台湾(台北市)の小学校,出版社,民間英語教育機関への訪問視察調査,小学校英語関係者への聞き取り調査,資料収集(2)国内調査:現職公立小学校教員対象とした「小学校英語指導者の資質と研修に関する意識調査」の実施とデータ分析(3)教材開発:教材開発研究,CD教材と指導者用マニュアルの試作,試作品の教育現場への無料提供およびフィードバックの収集これらの調査結果から得た知見と課題は次の通りである。(1)長期的展望に立った一貫性に位置づけるための小学校英語プログラムの必要性(2)音声活動を土台とした文字への段階的指導における「phonemic awareness育成」の可能性(3)小学校英語指導者(主に小学校教員)の「英語教授力」の養成と,指導者のための「音声教材」開発の必要性今後は,本研究成果として配布したCD教材のフィードバックを分析し,「phonemic awareness育成」を目指す指導内容や方法に関する調査研究をさらに続けていく予定である。本研究の目的は,音声活動と相乗効果を生むような文字導入の在り方を検討した上で,小学校高学年を指導対象とした視聴覚教材と指導者マニュアルを試作し,指導者研修の場への提供を行うことにある。この目的達成のため,2年間の本研究において,文献調査,小学校教員を被験者とした意識調査,国内外の英語プログラムおよび教員養成に関する調査を実施する。今年度は,(1)小学校英語に関する小学校教員の意識調査の実施とデータ分析,(2)国内の英語プログラムおよび英語教材に関する現状調査,(3)韓国と台湾を訪問し,小学校英語プログラム,教員養成プログラム,英語教材に関する調査を実施した。(1)板橋区,稲城市,新座市,荒川区の小学校の協力を得て,小学校英語指導者に求められる資質,望ましい研修と教材に関する意識調査を行い,来年度の教材開発のための基礎データを収集した。現在,本データを分析中である。(1)板橋区内小学校教員のアンケート調査(回収数34) (平成18年4月,5月)(2)稲城市内の1小学校教員のアンケート調査(回収数12) (平成19年2月)(3)新座市,荒川区内小学校教員のアンケート調査(回収数335) (平成19年2月,3月)(2)国内の学校視察を行い、授業見学および資料収集を行った。(1)稲城市の若葉台小学校(3)韓国(ソウル市),台湾(台北市)の小学校,出版社、民間英語教育機関への視察訪問,小学校英語関係者への聞き取り調査,資料収集などを行った。(2)<台湾>Caves Books Company, Caves Educational Training Company,新生國小学校,西松國小学校,長春國小学校,教大附小学校,沛思英語塾,Susan English School来年度は,上記の小学校教員の意識調査結果をふまえ,一貫性英語教育,とくに小・中連携を念頭に入れたカリキュラム開発研究の一環として,「phonemic awareness(音素への気づき)育成」という,日本ではまだ新しい概念に立脚した指導法を検討し,小学校英語指導者を対象とした視覚教材試作を予定している。本研究の目的は,音声活動と相乗効果を生むような文字導入の在り方を検討した上で,小学校英語の指導者用音声教材と指導者マニュアルを試作し,教育現場への提供を行うことにある。この目的達成のため18年度に韓国(ソウル市),台湾(台北市)への視察訪問調査を行ない,先行研究(平成16-17年度科学研究費補助金基盤研究(C)

「一貫性教育に位置づけるための小学校英語:英語習得と保持能力向上の調査研究」)から得た知見と同様,韓国と台湾の小学校英語プログラムからも,音声重視から文字への段階的な指導と,「phonemic awareness(音素への気づき)育成」が大きな意義を持つことを確認するに至った。本年度は,上記の考察をふまえ,以下の研究および調査を行った。(1)国内調査:小学校英語に関する現職公立小学校教員の意識調査(18年度実施)のデータ分析(2)教材開発:教材開発研究とCD教材,指導者用マニュアルの試作(3)教材開発:意識調査協力者へのCD教材試作品の無料提供とフィードバックの収集上記の意識調査の結果から,小学校教員の「英語教授力」の養成と,指導者のための研修用「音声教材」の必要性が浮き彫りなり,そのような現場の状況を反映したCD教材の試作を試みた。今後は,本研究成果として意識調査の協力者達に提供した試作品に対するフィードバックを分析し,phonemic awareness育成を目指す指導内容や方法に関する調査研究を続けていきたいと考えている。