hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
生活困難を抱える親の学習主体形成に関する研究- 筑豊の地域実践より-

2ヵ年目の調査活動では、本研究の目的を具体的に達成していくため、1年目の分析結果を踏まえ、以下5つの視点でさらなる観察調査や分析を試みていった。1参加状況(活動参加の有無、活動に参加した時間など)、2参加態度(服装や身なり、表情、ふるまい、態度、一緒に参加した人の存在など)、3人と関わる様子(親同士、支援者、他の子どもとの関わりの様子など)、4活動に取り組む様子(遊びの活動、体験活動、ともに創る活動に取り組む様子など)、わが子への接し方(まなざしや声掛けの様子など)そこでは、一部の親に「参加状況」から「不参加→客体的参加→主体的参加」へ移行していく傾向が確認された。また「参加態度」からは、群れでしか行動出来なかった傾向の親が自らの判断で自立して参加するようになったり、言葉遣いなど社会人としての自覚や行動変容が見られるようになった。また、「人と関わる様子」では、疎外感や不信感から意思の疎通をしたがらない親たちが、自らコミュニケーションをとるようになったり、話しかけられるときちんと会話が出来るようになった姿を見ることが出来た。「活動に取り組む様子」では、最初は支援者が準備した活動に受動的に参加する様子から、活動の中で内容について話し合う機会や一緒に計画したりしていくことによって、準備や後片付け、進行や活動担当としての役割など自ら主体になって関わる姿を見ることが出来た。「わが子への接し方」については、大声でどなったり、叩いたりするなど、切れたり、癇癪を起こす機会がかなり減っていた。そこには、現在分析途中であるが、支援者が対象を踏まえた関わり方の工夫が見られていた。以上、2ヵ年目の研究成果は、平成30年度には学会自由研究発表を3本、平成31年度に論文発表1本(現在、印刷中)の研究実績を収めることが出来た。2ヵ年目の平成30年度も、初年度に引き続き、自治会と支援者が連携協働で実施した「A団地子育てサロン」の調査活動に取り組み、そこへのアクションリサーチを行った。初年度は自治会の都合で開催できなかった月もあったが、今年度は毎月1回の調査活動をすべて実施することが出来、その回数は年間12回に及んだ。また調査活動の後、当日または翌日には調査協力者とともに研究会を実施し、その記録データをもとに、分析の検討を行った。毎月実施した調査活動の動画記録、画像記録、音声記録、観察記録の蓄積とともに、今年度はそのデータを使って、学会発表や論文に成果の一部を発表することが出来た。以上のことから、研究計画に沿っておおむね順調に進展していると判断する。本研究の最終年である3年目を向かえることから、引き続き、毎月1回の観察調査を続け、親の地域参加における学習主体としての形成について、3ヵ年のデータを総合的に分析・考察していく。また、多くの調査結果をケーススタディとしてまとめていくことから、出来るだけ多くのケースを取り上げられるように、分析・考察に時間を掛けて取り組みたい。また、計画にあるように、これまでの3ヵ年の調査の内容をもとに研究報告書を作成し、広く研究成果の還元を目指していきたい。初年度平成29年度の研究で見えてきたのは、まず、生活困難を抱える親の多くが、一般的な親と比べて、活動に参加する意義を理解することや支援者や参加者同士が信頼関係を構築することに時間がかかるという傾向が見られることがわかった。しかし、継続して活動(調査)を行い、親の思いを語る機会を活動の随所に盛り込んでいくことによって、一定の時間と活動が経過すると、活動への積極的参加が見られたり、日常的にすぐ相談するなど依存的な関係を求めてきたり、知り合いを誘って活動に参加するなど、一般の親以上に活動に参加する意義理解と、支援者や参加者同士による深く強い関係が構築されている側面を確認することが出来た。また、自分の思いから次の活動が作られていく運営主体としての経験は、活動における自身の存在意義を実感し、かけがえのない活動になっている様子を態度や言葉から伺うことが出来た。すなわち、生活困窮の親は一般的な親たちと比べて、学習主体に位置づくまでに時間がかかるものの、丁寧に活動主体、運営主体として位置づけ活動を展開していくことによって、より深い信頼関係を構築し、活動における自身の存在意義を見出し、仲間を誘い、活動を運営する主体として変容している姿(主体形成)をとらえることが出来た。しかし、親の活動主体としての主体形成はとらえたものの、子どもを育てるうえでの価値観の変容については、1年目は詳しくとらえることが出来なかった。2年目以降の研究で子育て観の変容についてもあきらかにしていきたい。初年度平成29年度は、自治会や支援者の方々と「A団地子育てサロン」の活動に取り組み、本研究におけるアクションリサーチを毎月1回、年間10回、ほぼ計画通り行うことが出来た。そこでは、活動(調査)を実施し、動画や音声、画像による記録、研究者の観察記録、研究者と参加者の会話記録、活動終了後の支援者によるふりかえり、研究協力者との事例検討会(研究会)を実施し、データを蓄積することが出来た。毎月1回の調査(活動)や研究会がほぼ計画通りに実行出来、研究計画に基づいた調査記録データを集め、生活困難を抱える親の学習主体形成の一旦をとらえることが出来始めていることから、おおむね順調に進展していると判断する。

1参加状況(活動参加の有無、活動に参加した時間など)、2参加態度(服装や身なり、表情、ふるまい、態度、一緒に参加した人の存在など)、3人と関わる様子(親同士、支援者、他の子どもとの関わりの様子など)、4活動に取り組む様子(遊びの活動、体験活動、ともに創る活動に取り組む様子など)、わが子への接し方(まなざしや声掛けの様子など)そこでは、一部の親に「参加状況」から「不参加→客体的参加→主体的参加」へ移行していく傾向が確認された。また「参加態度」からは、群れでしか行動出来なかった傾向の親が自らの判断で自立して参加するようになったり、言葉遣いなど社会人としての自覚や行動変容が見られるようになった。また、「人と関わる様子」では、疎外感や不信感から意思の疎通をしたがらない親たちが、自らコミュニケーションをとるようになったり、話しかけられるときちんと会話が出来るようになった姿を見ることが出来た。「活動に取り組む様子」では、最初は支援者が準備した活動に受動的に参加する様子から、活動の中で内容について話し合う機会や一緒に計画したりしていくことによって、準備や後片付け、進行や活動担当としての役割など自ら主体になって関わる姿を見ることが出来た。「わが子への接し方」については、大声でどなったり、叩いたりするなど、切れたり、癇癪を起こす機会がかなり減っていた。そこには、現在分析途中であるが、支援者が対象を踏まえた関わり方の工夫が見られていた。以上、2ヵ年目の研究成果は、平成30年度には学会自由研究発表を3本、平成31年度に論文発表1本(現在、印刷中)の研究実績を収めることが出来た。2ヵ年目の平成30年度も、初年度に引き続き、自治会と支援者が連携協働で実施した「A団地子育てサロン」の調査活動に取り組み、そこへのアクションリサーチを行った。初年度は自治会の都合で開催できなかった月もあったが、今年度は毎月1回の調査活動をすべて実施することが出来、その回数は年間12回に及んだ。また調査活動の後、当日または翌日には調査協力者とともに研究会を実施し、その記録データをもとに、分析の検討を行った。毎月実施した調査活動の動画記録、画像記録、音声記録、観察記録の蓄積とともに、今年度はそのデータを使って、学会発表や論文に成果の一部を発表することが出来た。以上のことから、研究計画に沿っておおむね順調に進展していると判断する。初年度の研究において生活困難を抱える親が学習主体として形成されていく過程が、一般的な親と共通する点もあれば異なる点も確認されてきたことから、残りの2年間の研究期間において、継続して調査、記録を続け、生活困難を抱える親の学習主体形成モデルの提示を目指して研究に取り組んでいきたい。具体的には、先行研究で分析の枠組みをさらに熟考しつつ、月1回の調査(活動)を継続し、その活動記録や観察記録とともに、参加する親へのインタビューを定期的に行い学習主体としての変容プロセスをあきらかにしていきたい。本研究の最終年である3年目を向かえることから、引き続き、毎月1回の観察調査を続け、親の地域参加における学習主体としての形成について、3ヵ年のデータを総合的に分析・考察していく。また、多くの調査結果をケーススタディとしてまとめていくことから、出来るだけ多くのケースを取り上げられるように、分析・考察に時間を掛けて取り組みたい。
ベイズモデルに対するモデル選択法の研究と非線形ベイズモデリングへの新展開

本研究では、統計的モデリング手法のなかでも、特に、観測データの情報と事前知識を融合して目的に沿った情報を取り出すベイズモデリング手法の研究を進めた。研究成果の一つとして、ベイズモデルのモデル評価基準について予測の観点から検討し、新しいモデル評価基準を導出し、国際的なジャーナルへ掲載されている。また、各分野で蓄積されつつある様々な実データの解析を通してその有効性を検証して研究を基礎理論から応用分野へと発展させた。研究成果は、応用という観点から周辺領域の分野を含めて、国際会議等で発表して広く意見を求めた。ベイズモデルのモデル評価基準について予測の観点から検討し、新しいモデル評価基準を導出した。さらに導出した基準と既に提案されているいくつかのモデル評価基準と理論的・数値的に比較検討しながら、本研究で提案するベイズモデルのモデル評価基準の研究を推進した。予測・情報抽出・知識発見に有用なベイズモデリング手法を構築するためには、理論的研究もさることながら、実証的研究も必要不可欠であるため、非線形判別、時系列解析などの問題に対して有効に機能するベイズモデリング手法の理論研究をおこないつつ、各分野で蓄積されつつあるデータの解析に積極的に取り組んだ。開発した時系列解析手法は、経営における需要予測問題に適用した。依存として厳しい競争下にあるわが国の外食産業においては,生き残りのため様々な経営戦略が展開されている。特に,新鮮な素材を扱う外食会社にとっては,需要予測に基づいた的確な在庫管理、顧客サービスがひとつの重要な要素と考えている.この問題を解決するための手法を開発し、国際会議において発表した。開発した非線形判別手法は、格付けデータの分析に適用した。わが国の金融機関では,BIS規制や不良債権問題をはじめとするリスク管理の要請を背景に,信用リスク管理体制の整備に積極的に取り組んでいる.2006年末から施行される新BIS規制においても,信用リスクの精密化が盛り込まれ,その管理能力の重要性が一段と認識されている.この研究においては、信用リスクを推計するためのベイズモデリング手法を提案し、国際会議において発表した。さらに導出した基準と既に提案されているいくつかのモデル評価基準と理論的・数値的に比較検討しながら、本研究で提安するベイズモデルのモデル評価基準の研究を推進した予測・情報抽出・知識発見に零用なベイズモデリング手法を築するためには、理論的研究も回ることながら、実証的研究も必要不可欠であるため、非線形判別、時系列解析などの問題に対して有賀に機能するベイズモデリング手法の理論研究をおこないつつ、各分野で蓄積されつつるデータの解析に積極的に取り組んだ。導出したベイズモデルのモデル評価基準は、国際ジャーナルに採択・掲載された。また、開発したベイズモデリング手法を、時系列解析に応用し、実際の資産運用問題に適用した資産運用における重要な問題のひとつとして、各資産の収益率分散、相関性などを的確に予測する問題がある。この問題に対し、導出したモデル評価基準を適用し、資産の収益率などの予測に有用な経済ファ・クターの選択法を提唱した。また、開発したモデリング手法は、株式資産の運用に特化しているが、経済ファクターを再考慮することで、債権、為替、コモディティなどの運用にも、応用の可能性があることも同時に述べた。この研究内容を、国際会議において発表した。また、採択・掲載されたベイズモデルのモデル評価基準の改良についても現在考案中である。開発した時系列解析手法は、経営における需要予測問題に適用しとして厳しい競争にあるわが国の製造業においては、生き残りのため様々な経営戦略が展開されている。特に、新鮮な素材を扱う製造業を主要なビジネスとする会社にとっては、需要予測に基づいた的確な在庫管理、顧客サービスがひとつの重要と考えている。この問題を解決するための手法を開発した。さらに、開発した時系列解析手法は資産運用問題にも適用した。ベイズモデルに基づき、資産運用を行うことにより様々な不確実性を考慮できるようになり、従来の古典的統計理論に基づく資産運用手法よりも安定的な運用が可能となる結果が得られた。開発した非線形生存時間解析手法は、信用リスクの分析に適用した。わが国の金融機関では、BIS規制や不良債権問題をはじめとするリスク管理の要請を背景に、信用リスク管理体制の整備に積極的に取り組んでいる。

2006年末から施行される新BIS規制においても、信用リスクの精密化が盛り込まれ、その管理能力の重要性が一段と認識されている。この研究においては、信用リスクを推計するためのベイズモデリング手法を提案した。
高度先進医療施設における東洋医学系統の診療科における外来看護の構築

東洋医学関連の看護学のカリキュラムおよび文献検討に基づき、東洋医学を基盤とする看護学の内容を抽出した。高度先進医療施設東洋医学外来における看護活動について聞き取り調査を行い、看護師らは外来患者が、西洋医学では解決できない健康問題を抱え、最後の砦という気持ちで受診するという特徴をとらえ、漢方薬の服薬と医食同源という思想に基づく食生活の指導を主たる任務と認識していた。東洋医学外来の全国調査を行ない、一般外来との違いがなく、医師や管理職らから新たな役割を期待されていた。事例検討を行い、既存の看護基準を活かしつつ、東洋医学の証の診断結果をアセスメントに組み込み、看護過程展開の事例学習の資料を作成した。1)外来看護活動の参与観察と実態調査に基づく外来看護の構成要素抽出と調査用紙の開発国内有数の高度先進医療施設を選択し、その施設の和漢診療科にて調査を実施した。外来に所属する看護師3名への研究参加を要請し、現行の看護活動及び看護基準との照合をおこなった。看護基準では、対象群となる外来患者は西洋医学で分類される全診療科の、あらゆる発達段階の患者たちで、西洋医学的診断がつかない体調不良があり、最後の砦という気持ちで受診しており、五感+αによる四診でみることが他診療科とは異なるという特徴を明らかにしていた。また和漢診療科受診患者には、漢方薬服用の特殊性から服薬指導のニーズがあり、医食同源の思想から食生活や生活習慣を把握していた。しかし、この情報から患者個々のニーズをとらえる具体的方法は明らかではなかった。実際の看護活動では、初診の患者には意識的に医師の説明でわからないこと、食生活と日常生活についての考えを知り服薬方法を含め理解を促すが、看護過程展開のための身体情報が含まれていなかった。和漢診療科の対象となる症状、体質、西洋医学医療からの受け入れ状況パタンが明らかにされていたが、対象群の全体像と看護活動は明らかではなかった。2)同診療科医師3名に、現行の外来看護活動に対するニーズ、役割期待について聞き取り調査を行った。その結果、医師は看護活動に関して知らないことがわかった。本調査結果に基づき、国内の高度先進医療施設における東洋医学系の診療科外来の看護の実態解明のための調査用紙を開発した。3)先進的看護活動について、国内一施設を訪問調査したが、今のところ先進的看護活動の実践例を把握することはできていない。1.全国国公私立大学病院101施設に対する郵送調査を行い55施設から返信を得た。55施設中、東洋医学関連の外来診療科がある施設は23施設であったが、このうち診療に関して担当医師による回答が18件得られた。18件のうち、1日診療患者数は10人から30人がほとんどで、50人以上とする施設は2施設であった。診療内容は全て漢方薬処方を行い、鍼灸、吸い玉を実施する施設は4件であった。東洋医学の理念を明確に打ち出している診療科は6件であった。また看護師に対する役割期待があることも明らかとなった。外来看護師または管理者からの回答は16件得られた。看護師はすべて複数診療科を担当し、東洋医学系統の診療科の専任の看護師や、東洋医学をベースとする看護を専門とする看護師はいなかった。看護活動の内容は、診療介助やバイタルサインチェックなど、外来看護師の一般的な活動であり、東洋医学固有の看護は行われていなかった。そこで平成25年度に作成した看護師・患者・医療職者集団対象の指導プログラムのニーズがあることは示唆されたが、施設ごとに看護師の活動状況が異なること、複数診療科を併任していることから、施設にの実態と患者ニーズを明らかにする必要性が確認できた。そこで全国郵送調査で返信のあった診療科のなかから、本プログラムの実施可能性が高い施設への訪問調査を新たに企画した。訪問調査のための研究倫理審査申請を行い承認を得た。平成26年度までの全国調査で、東洋医学系統の診療科がある施設の外来でも看護師の活動は診療補助業務が中心であり、東洋医学的発想を生かした看護活動がなされていないことを明らかにした。そこで東洋医学の発想に基づく看護活動の価値を明らかにするため、以下の2点に取り組んだ。1)和漢診療科外来患者の事例分析和漢診療科所属の外来看護師3名の協力を得て、遭遇頻度の高い事例について情報提供を受け、3事例についてのアセスメント及び対応の方向性を明らかにした。対象事例は、疼痛や食欲不振など複数の健康問題と、家族関係や生活パタンの困難を複合的に抱えており、漢方薬などでコントロールされているが、それ以上には介入していなかった。しかし看護師は時間と知識があれば介入する意思があることが明らかとなった。2)看護師に対する鍼灸診療活用による健康支援看護師の不調として代表的な生理痛、腰痛を主訴とする看護師の参加を得て、健康管理の実態と3ヵ月間の介入研究を行った。全員に症状の改善と、食生活と運動への意識が高まり、東洋医学の体調管理に対する関心が高まった。東洋医学系統の診療科がある施設の外来でも、看護師の活動は診療補助業務が中心であり、東洋医学的発想を生かした看護活動がなされていないことを明らかにした。そこで東洋医学の発想に基づく看護活動の価値を明らかにするため、新たに研究を拡大して取り組んでいる。全国調査で看護活動が診療補助にとどまっていることから、和漢診療科外来所属看護師の参加を得て、遭遇頻度の高い事例について、研究者及び研究協力を得て、事例分析を行った。

外来看護師と研究者が和漢診療科外来に集合し、患者情報をもとに、一般的な看護過程展開に基づくアセスメントを行った。次に、東洋医学で診断された証を新たに患者情報に加え、証により類別された体質をアセスメントにおける参照文献として組み入れた。通常の看護の方向性、次回の来院時に具体的に行う看護援助を抽出した。これらの検討結果を踏まえて、これらを統合して、新たな発想に基づく外来看護活動を準備した。外来看護師に看護活動を依頼し、その報告を受けた。既存の看護活動基準、看護記録方法について比較検討し、有用性および実施可能性を検討した。今まで東洋医学診療科を対象に調査を行ってきたが、総合診療科においても類似事例があり、綜合診療科学会にて情報交換を行い、東洋医学の発想を取り入れた看護活動が必要であることがわかり、調査範囲を拡大する必要性を確認した。東洋医学関連の看護学のカリキュラムおよび文献検討に基づき、東洋医学を基盤とする看護学の内容を抽出した。高度先進医療施設東洋医学外来における看護活動について聞き取り調査を行い、看護師らは外来患者が、西洋医学では解決できない健康問題を抱え、最後の砦という気持ちで受診するという特徴をとらえ、漢方薬の服薬と医食同源という思想に基づく食生活の指導を主たる任務と認識していた。東洋医学外来の全国調査を行ない、一般外来との違いがなく、医師や管理職らから新たな役割を期待されていた。事例検討を行い、既存の看護基準を活かしつつ、東洋医学の証の診断結果をアセスメントに組み込み、看護過程展開の事例学習の資料を作成した。予定通り、調査用紙を用いた国内調査を行い、高度先進医療施設における東洋医学系統の外来看護の知識」冊子体を作成し、看護師・患者・医療職者集団対象の指導プログラムを考案した。研究協力拠点となる外来看護のための整備はまだ途上であるが、これは当該施設の外来棟の改修に伴い、看護師配置で看護師が異動したためであり、研究の遅れによるものではない。今後、「高度先進医療施設における東洋医学系統の外来看護の知識」を活用し指導プログラムを実施する予定である。外来看護活動に対するニーズ、役割期待についてアンケート調査を実施したが、回答が少なかったので、本年度の訪問調査時に更なる調査を予定する。全国調査結果については国際学会報告の予定で、アブストラクトを受理されている。1)和漢診療科外来看護の事例集作成事例分析結果をまとめ、全国調査を行った施設の中から協力施設を選び、分析結果の妥当性を検討し、活用可能性を探る。2)看護師に対する鍼灸診療活用による健康支援介入研究のデータを分析し、看護師の健康支援方法に、東洋医学の発想の導入に関し文献検討する。看護学研究協力拠点での外来看護師に対して「高度先進医療施設における東洋医学系統の外来看護の知識」を活用した指導プログラムを実施したあと、同様の外来看護活動に対するニーズ、役割期待についてアンケート調査を実施する。「高度先進医療施設における東洋医学系統の外来看護の知識」を活用した指導プログラム導入後の外来看護について評価して課題を明確化にする。適宜国際・国内学会にて情報発信・情報交換を行い、ここまでの研究成果についての情報を発信する。
計算機による津波波源域決定のアルゴリズムの開発

平成3年度は数値計算の基礎になる海底地形図の作成、それを使った検潮所点状波源からの逆伝パン図の作成とそのプロッタ-出力及び波源域の円状近似の開発を行った。海域として日本海全域、津波デ-タとしては1983年日本海地震津波、同地震最大余震津波及び1964年新潟地震津波の検潮記録を使用した。海底地形図の作成は海上保安庁水路部発行の300万分の1海底地形図から、20種類の等水深線の座標をデジタイザ-を使って読み取り、各等水深線とx軸との平行線の交点を求めて断面図を作り、等間隔に割り振って10Km間隔の等間隔水深分布図として求めた。これに対して、検潮所の緯度、経度から相当格子点を割り出し、この点で時間に関して階段状の単位の高さの水位を与える。これをもとに線形長波波動方程式を数値的に解き、10秒刻みで計算し、2分刻みで先頭波面の位置を求めた。これをプロッタ-をつかって出力した。但し波面は単位水位の1/10^3(日本国内)、1/10^4(ロシア、韓国)として定義した。津波初動走時だけ逆にたどると波源に戻る。多くの観測点でこれを行い、各波面をつなぐと波源域がえられる(手動)。波源域が円だと仮定すると自動的にもとめる事ができる。つまり、最終波面の交点の分布の中心を波源域の中心とみなすのである。こうしてもとめた円状波源域から同様に波を出して各検潮所への走時を計算し、観測値との間に差があれば差が小さくなる方向に波源域を移動し、これを繰り返して最良の点を求める(自動)。こうして求めた結果を従来の作図による方法と比較すると精度は観測点分布と関係ずけられる点では同じである。
高等植物の分化成長における二成分制御系シグナル伝達因子の機能解析

1.二成分制御系遺伝子の検索と構造決定シロイヌナズナESTクローンバンクとゲノム情報の検索から、現在14種類のレスポンスレギュレーター遺伝子(ARR)、5種類のHPtメディエーター遺伝子(AHP)と3種類の新規センサーキナーゼ遺伝子(AHK)を確認し、cDNAレベルでの一次構造を確定した。ARRならびにAHP遺伝子群の発現解析を行い、いずれも根器官での発現が顕著であること、AタイプのARR遺伝子の発現は植物ホルモンのうち、サイトカイニンでのみ一過的に誘導されるがBタイプはそうではないことを見出した。1)Aタイプに属するARRタンパク質を精製し、大腸菌のHPt因子からリン酸基を受容できることを確認した。AHPタンパク質についても同様に、大腸菌のハイブリッドセンサーキナーゼからリン酸基を受容できること、ならびにそのリン酸基をARRタンパク質に転移できることを確認した。2)出芽酵母のHPt因子をコードするYPD1遺伝子の変異をAHP1が相補できることを証明した。この相補活性にはリン酸化部位であるヒスチジン残基が必須である。また出芽酵母のセンサーキナーゼをコードするSLN1遺伝子の変異はAHK3遺伝子によって相補されることも示した。この相補活性にも自己リン酸化部位のヒスチジン残基が必須である。以上の結果はARR,AHP,AHK各分子が二成分制御系の因子として機能しうることを示している。3.植物における機能解析1)酵母Two-hybrid法を用いてAHPと相互作用する植物の因子を検索した。その結果、AHP13はBタイプのARR(ARR1,2,10)と、AHP2,3はそれらに加えてTCPドメインを持つ新規タンパク質と相互作用しうることを明らかにした。前者については酵母の系のみならず精製タンパク質のレベルで相互作用を確認し、相互作用がHPtドメインとARR1のレシーバードメイン間でなされることを明らかにした。さらにHPtからARR1へのリン酸基転移を証明した。後者のTCPドメインは最近注目されはじめた機能ドメインで、側芽の成長や花器官の対象性に関与する遺伝子の例が知られている。2)かずさDNA研究所との共同研究により、AHP、AHKおよびTCP遺伝子のノックアウト変異株の検索に着手した。
公共空間におけるバリアフリー施策評価のための交通負担感の計測に関する研究

本研究は、人々が歩行移動等する際の身体的、心理的負担感を計測するための定量的尺度を開発することを目的としている。アンケート調査や運動量、生理量計測機器を利用して,高齢者、非高齢者、身障者、健常者、の各階層ごとに歩く空間あるいは運転移動時における身体的負担、心理的負担感を計測し、平坦な通路を1単位距離通行するときの交通負担感を1としたときの他の歩行移動(スロープ、階段、エレベータ等)の移動負担量の等値換算係数を求めることに成功した。求めた換算係数をもとに、通路パーツごとの移動負担量を合成することによって得られる、一定長さを持つ移動ルートの連続した合計負担量と、実際に計測した移動量の生理量、運動量の関係を明らかにして、本法による計測の妥当性を評価するとともに、公共空聞におけるバリアフリー施策の評価方法について総括した。さらに駅ターミナルでの乗り継ぎ行動に注目し、各改札口間の歩行動線に沿って移動負担感を前年度の研究成果を踏まえで算出し、一方歩行動線に関するアンケート調査を別途実施し、等値換算係数を用いて算出される結果と比較分析を行う。さらに動線ごとの移動負担量を説明変数とするルート選択モデルを構築した。いっぽう駅ターミナルでの乗り継ぎ動線に沿って、被験者によるエネルギー代謝率を測定し、物理量として得られる移動負担量と意識面で捉えた移動負担量との関連分析を行った。上と同様な方法で身障者および車椅子利用者についての研究を実施し、現在交通バイアー法に基づき実施されているバリアフリー施策の問題点を明らかにする。一方、身障者及び車椅子利用者の行動圏がバリアフリー施策によってどの程度拡大効果が期待できるかを分析した。さらに研究分担者が開発済みの微弱電波を利用した歩行支援システムを利用した揚合の移動負担量の減少効果を調査し、歩行支援システムの効果を定量的に計測した。ドライバーの意識する交通渋滞による負担感に基づき、ある特定区間の渋滞緩漁策の最も効果的な方策について検討し、さらに経路の所要の所要時間を主説明変数とする利用者均衡配分モデルを、説明変数として意識として捉えた経路負担量に置き換えた新しい配分モデル(心理的移動:負担量最小経路選択モデル)を構築し,従来の方法との比較を行った。以上の研究成果を踏まえ,心理面から見た移動負担量の計測に基づき、最終的な目標である公共空間のバリアフリー施策やユニバーサルデザインの計画、評価方法としての方法論を今後確立したい。公共空間、とくに大都市の鉄道ターミナル内の乗り換えに伴う負担感を計測するため、本年度は2つのアプローチから研究を進めた。1つは、生理学的アプローチから心拍数と代謝エネルギー量の計測から乗り換え時の移動負担感を定量的に捉えようとするもので、心拍数については(株)ジー・エム・エス社製のLRR-03メモリー心拍計を、また代謝エネルギー量については(株)アイ・テェイ・リサーチ製の歩行形態判別装置(ICC)用いて計測した。

もう1つのアプローチは心理学的アプローチで、一般市民(サンプル数314)を対象としたアンケート調査から移動施設(平地歩行、緩やかな坂道上りと下り、急な坂道上りと下り、階段上りと下り、エスカレータ上りと下り、エレベータ上りと下り)ごとの移動負担感を質問し、その結果より100m平地歩行したときを1としたときの各移動施設の負担感の等値換算係数を求めた。以上の研究結果から明らかになったことは、単位時間当りの心拍数でみた移動負担量は、階段上りが大きく、ついで階段下り、坂道上り、坂道下り、エレベータ待ちの順となった。一方代謝エネルギー量についてもほぼ同様の結果が得られ、心拍数と代謝エネルギー量には相関のあることがわかった。一方心理量からみた移動負担感については、年齢別、性別の平坦な歩道100mに対する移動施設ごとの等値換算係数を推定することができた。これらの研究結果からバリアフリー施策の計画と評価のための貴重な基礎資料をえることができた。次年度は生理学的にみた負担量と心理学的にみた負担感の相互関係を明らかにするとともに、バリアフリーのための最適設計について研究を続ける予定である。本研究は、人々が歩行移動等する際の身体的、心理的負担感を計測するための定量的尺度を開発することを目的としている。アンケート調査や運動量、生理量計測機器を利用して,高齢者、非高齢者、身障者、健常者、の各階層ごとに歩く空間あるいは運転移動時における身体的負担、心理的負担感を計測し、平坦な通路を1単位距離通行するときの交通負担感を1としたときの他の歩行移動(スロープ、階段、エレベータ等)の移動負担量の等値換算係数を求めることに成功した。求めた換算係数をもとに、通路パーツごとの移動負担量を合成することによって得られる、一定長さを持つ移動ルートの連続した合計負担量と、実際に計測した移動量の生理量、運動量の関係を明らかにして、本法による計測の妥当性を評価するとともに、公共空間におけるバリアフリー施策の評価方法について総括した。さらに駅ターミナルでの乗り継ぎ行動に注目し、各改札口間の歩行動線に沿って移動負担感を前年度の研究成果を踏まえで算出し、一方歩行動線に関するアンケート調査を別途実施し、等値換算係数を用いて算出される結果と比較分析を行う。さらに動線ごとの移動負担量を説明変数とするルート選択モデルを構築した。いっぽう駅ターミナルでの乗り継ぎ動線に沿って、被験者によるエネルギー代謝率を測定し、物理量として得られる移動負担量と意識面で捉えた移動負担量との関連分析を行った。上と同様な方法で身障者および車椅子利用者についての研究を実施し、現在交通バイアー法に基づき実施されているバリアフリー施策の問題点を明らかにする。一方、身障者及び車椅子利用者の行動圏がバリアフリー施策によってどの程度拡大効果が期待できるかを分析した。さらに研究分担者が開発済みの微弱電波を利用した歩行支援システムを利用した場合の移動負担量の減少効果を調査し、歩行支援システムの効果を定量的に計測した。ドライバーの意識する交通渋滞による負担感に基づき、ある特定区間の渋滞緩和策の最も効果的な方策について検討し、さらに経路の所要の所要時間を主説明変数とする利用者均衡配分モデルを、説明変数として意識として捉えた経路負担量に置き換えた新しい配分モデル(心理的移動負担量最小経路選択モデル)を構築し,従来の方法との比較を行った。
想定を超える地震動に対抗しうる構造制振システムの構築

想定を超える地震動に対向しうる制振システムとして「通常構造物と免震構造物とを連結した相補連結制振システム」「ワイヤで垂下された錘を復元力としストロークを拡大するワイヤ動吸振器」「前後対称な可変ピッチプロペラを用い迎え角を切り替えることで推力を可変とした空気力制振装置」の3つのシステムを提案し,その制振効果を実験的に検討し,原理的な有効性を確認した。まず「免振+連結制振」においては,製作した実験装置と様々な地震波を用いた加振実験により,各種条件下での提案手法の有効性を評価ことができた.評価の過程で,連結要素の配置ならびにパラメータを様々に変更しての加振実験行い,(1)加速度応答と変位応答に対する抑制効果において,連結要素を配置位置に依存するトレードオフ特性が存在することを明らかにた。また,(2)制振効果と応力分散効果の間にトレードオフ関係が存在することを明らかにした。これらの発見により,提案システムの最適設計の有力な指針が得られた。次に「ワイヤ動吸振器」においては,1方向加振に対する1次元実験装置を製作し,正弦波加振による(大振幅による非線形領域に入る状況での)周波数応答測定を行なった。これにより,提案するワイヤ動吸振器の大振幅領域での有効性が実験的に検証された。また,動吸振器パラメータを変えながら復元力の理論計算を行ない,ワイヤ長・付加質量と重錘の質量比・ワイヤ剛性などを変数として,動吸振器に必要な「制振対象構造物との同調」を実現するためのパラメータ設計論の検討を行なった。これにより,動吸振器設計のための知見を得ることができた。また,「プロペラダンパ」においては,制振実験に利用可能な可変ピッチプロペラダンパ装置の開発を行い,設計・製作は予定通り完了し,低出力のモータを用いての推力測定を行い,理論計算とよく一致していることを確かめた。これにより,プロペラダンパの有効性を実証する一方,制御系設計のための動的モデルを得ることができた。まず「免振+連結制振」においては,昨年度製作した実験装置を用いて,より実際的な制約の元での振動抑制効果の評価を行った。すなわち,昨年度の装置では過大であった減衰係数を持つ4ダンパを,無次元化の手法を用いて実構造物で許容可能な弱い減衰係数のものに置き換え評価を行った。その結果,制振効果は大幅に低下したが,昨年度に確認した制振特性(ダンパの配置により加速度応答と変位応答の間にトレードオフ的な特徴が見られること,一般に頂部にダンパを集中させたほうが制振効果は高まることなど)はおおむね不変であることを確認した。次に「ワイヤ動吸振器」においては,昨年度製作した実験装置を改良した装置を製作し,より大振幅での加振実験を可能とした。これにより,実際に大振幅での加振が実現したが,装置自体の質量が加振台の容量に対して過大であり,実際に大振幅加振を行うと加振台がフレームアウトしてしまうという問題が判明した。より大型の加振台を用いるか,より小型で精度の高い実験装置を作り直すか,精緻なシミュレーション解析に切り替えるか,現在検討中である。次に「プロペラダンパ」については,大出力のモータに交換して本格的な推力測定を行った結果,推力が(理論値より)大幅に低下していることが明らかになった「推力低下」の問題を解明すべく様々な試行錯誤を行った。当初「プロペラのねじれ」を原因と予想していたが,高速度カメラ撮影による解析結果ではプロペラねじれはほとんど生じていなかった。更なる理論計算および吹流しによる検討の結果,原因は「動力(モータ出力)不足」および「装置内部の空気の流れ」にあるということが判明した。また,昨年度(田島氏の協力による)マルチボディ的解析の結果見出された原因不明の挙動であるが,田島氏に再度指導を依頼し解明に取り組んだがそのメカニズムは依然未解明である。まず「免振+連結制振」についてはおおむね順調に推移している。当初の予定とはややずれたが,実験により提案するシステムの有効性の検証と特性の解明が達成されており,順調な進行と言える。これに対し「ワイヤ動吸振器」は,動吸振器を含む装置の製作自体には成功したが,加振台とのマッチングを考慮していなかったため肝心の性能評価が行えなかった。また「プロペラダンパ」については,依然として予定通りの推力が得られていない。ただしその原因についてはおおむね解明されたので,今後装置の改良が順調に進めば当初予定の研究は遂行可能と思われる。また原因不明の挙動については「単なるプログラムミス,ないしは数値誤差の累積」という見方も田島氏から早くから指摘されていたが,「理論的な解明」に固執していたためそのような見方からの検討への着手が遅れてしまった。まず「免振+連結制振」については,1方向(平面振動)での制振効果は確認できたので,これを2方向に拡張するため「4棟連結」として研究を進めた。新たに実験構造物を製作し,これによる制振効果の検証を目指した。が,実験構造物の免振層の製作が予想より困難であったため,ひとまずは上部構造のみ先行して通常構造物の4棟連結として製作し,これを用いての2方向連結制振システムの効果を実験的に評価した。その結果,2方向それぞれに制振効果が確認され,提案する連結制振システムの有効性が実証された。

次に「ワイヤ動吸振器」については,昨年の反省を踏まえ摩擦の影響を緩和できる大容量加振台での加振実験を実施した所,逆に入力レベルが大きすぎて制振対象となる実験構造物のほうが破壊してしまい実験的評価はできなかった。一方シミュレーションプログラムを用いての理論解析は,ワイヤの弾性を含む力学モデルは非線形微分方程式となるためその開発は困難を極め,期間内に実施することはできなかった。これらに関しては今後引き続き開発を進めたい。また「プロペラダンパ」については,製作した可変ピッチプロペラの発生推力が低いと言う問題を解決すべく「流路の平滑化」「プロペラ面積の拡大」「動力の増強」などの対策を実施したが,流路の平滑化が若干の効果をもたらした以外はほとんど奏功しなかった。そこで流体力学の専門家の助言を仰いだところ,プロペラに「ねじり」が無く後流がプロペラ回転面内にとどまることが指摘された。この問題は対象翼による可変ピッチプロペラを用いる限り回避は不可能であり,流体力学的に解決困難であることが確認された。今後は新たに固定プロペラを2枚対向させた機構に切り替えて検討を進める予定である。想定を超える地震動に対向しうる制振システムとして「通常構造物と免震構造物とを連結した相補連結制振システム」「ワイヤで垂下された錘を復元力としストロークを拡大するワイヤ動吸振器」「前後対称な可変ピッチプロペラを用い迎え角を切り替えることで推力を可変とした空気力制振装置」の3つのシステムを提案し,その制振効果を実験的に検討し,原理的な有効性を確認した。まず「免振+連結制振」においては,初年度の目標は「理論計算により様々な地震波を用いた加振シミュレーションを行い,各種条件下での提案手法の有効性を評価する.評価の過程で提案システムの最適設計の指針を探求する.理論計算に平行してモデル実験装置を製作し,地震波加振実験により実環境下での有効性を検証する」であったが,シミュレーションの実施に手間取ったのに対し,実験装置の製作は予想以上に好調に進展し,結果的にシミュレーションの代りに実験装置を用いての有効性の検証が行えてしまった。すなわち(方法は当初予定とは異なるものの),当初計画で目指した目標はほぼ完全に達成することができた。次に「ワイヤ動吸振器」においては,「実地震動を用いての性能評価」は達成できなかったが,逆に(当初計画では来年度に実施予定だった)実験装置の製作と,それを用いての原理的な有効性の実験的検証が前倒しで達成された。また,「プロペラダンパ」の目標「制振実験に利用可能な可変ピッチプロペラダンパ装置を製作する」も製作は完全に終了した。以上より,多少の内容変更はあったものの,おおむね予定通りに研究計画を達成できたと評価できる。「免振+連結制振」においては,1方向(平面振動)での制振効果は確認できたので,より実用性の高い制振システムをめざし「2方向振動」へ対応可能な装置を製作し,その有効性を実証する。また,無次元化の手法を用いて,実地震波に対する免振層変位の実構造物換算を行い,より実証的な性能を明らかにする。「ワイヤ動吸振器」については,学内外の大容量加振台を利用しての実験を試みると共に,精緻なシミュレーションプログラムを開発しこれによる理論解析も同時に試みる。ワイヤ動吸振器の場合,ワイヤに作用する内力が変数となるためシミュレーションは非常に複雑となるが,何らかの方法で簡略化できないか検討する。
対話からの知識獲得に関する研究

対話からの知識獲得に関する研究として、以下のことを行なった。1.対話からの知識獲得を検討するための出発点となる仮想対話(シナリオ)を作成した。2.上記シナリオを詳細に検討し、対話からの知識獲得の基本的なモデルを検討した。このモデルでは、中島情況理論に基づく知識表現を採用し、以下のステップで発話を理解し、そこから知識を獲得し、応答する。(1)発話タイプの同定:発話のタイプが情報提示であることを認識する。(2)内部表現への変換:発話を情子に変換し、現情況に格納する。(3)既知の知識との照合:情子の形となった発話と既存の情子(既知の知識)との照合を行ない、発話の意味を同定する。(4)知識獲得および応答の生成:上記の照合の結果、発話の一部あるいは全部の意味が確定すると、それが新しい知識として獲得されたことになる。また、その照合結果に従って応答を生成する。これらの研究より、対話の理解においては、既知の知識とのインタラクションが重要な役割を果たしており、a)その過程において、応答の生成が行なわれたり、b)その結果として、知識獲得が行なわれることが明らかになった。今後は、このモデルをさらに詳細化して、コンピュータープログラムとして実現することが必要である。
環境調和型化学反応を目指したアシルシランの合成とその利用に関する研究

グリーンケミストリーを指向した新しい反応プロセスの開発を目的とし、パーフルオロアルキル基をケイ素原子上に持つアシルシラン類の合成法開発とアシルシランの合成的利用について検討した。その結果、パーフルオロアルキル基を13個導入したアセチルシランの合成に成功した。一方、アシルシランのシリル基が持つdirecting group, leaving groupとしての特異な性質を利用し、不斉中心が連続する炭素鎖の立体選択的な構築法を明らかにした。本研究では,市販のトリデカフルオロヨードオクタンを出発原料とし,これを金属マグネシウムとの反応によりGrignard試薬へと変換し,クロロシラン類と反応を行うことによりケイ素原子上へ13個のパーフルオロアルキル基を導入した。得られたシラン誘導体を臭素で処理し,パーフルオロアルキル基を導入した臭化シランを得,これをシリル化剤として以下に示したアシルシラン合成に用いた。Soderquistらのアセチルシラン合成法に従いエチルビニルエーテルを出発物質とし,これをt-ブチルリチウムで処理してリチオ化した後に上記反応で得た臭化シランと反応させ対応するビニルエーテル誘導体を良好な収率で得た。引き続き,得られたビニルエーテル誘導体を塩酸を用いて加水分解したところ,定量的に目的とするアシルシランが生成した。しかしながら出発原料であるビニルエーテルへの多彩な置換基の導入が容易ではなく,本手法では種々の置換基を有するフルオラスなアシルシランの合成は困難であることが判明した。一方,メトキシフェニルチオメタンのシリル化を利用したMandaiらのアシルシラン合成法を検討したところ,ケイ素上にパーフルオロアルキル基を3個または2個持つシリル基の導入反応は殆ど進行しなかったが,1個持つ場合には良好な収率で目的化合物を得ることが出来た。得られた生成物へのアルキル基の導入,引き続くm-過ヨウ素酸ナトリウムでの酸化反応を検討した結果,n-ペンチル,イソブチル基等の置換基を側鎖に持つフルオラスなアシルシランを得ることが出来た。以上に述べたように,フルオラスなアシルシランの合成法を確立したことは,これまでに本研究者らが開発したシリル基の特性を利用する立体選択的な炭素鎖の構築法ヘフルオラス合成の手法を導入することを可能にするものであり,環境調和的な化学反応の開発という観点から大変意義がある。Soderquistらが開発したアセチルシランの合成法を利用し、ケイ素原子上にパーフルオロアルキル基を持つアシルシランの合成を検討した結果、効率よく目的化合物を得られることを見出した。得られたアシルシランの物性を測定したところ、ケイ素原子上に3つのパーフルオロアルキル基が存在する場合に、フルオラス溶媒を用いた抽出分離が可能であることが明らかとなった。一方、アシルシランの合成的利用を検討する目的で、アシルシランをカルボニル化合物として用いた種々の反応を行った。アシルシランとアルデヒドとの塩基存在下での反応では、通常のアルドール反応に止まらずTishchenko反応が進行して1,3-ジオールのモノエステルが生成した。この反応では用いるアシルシランおよびアルデヒドの置換基によってジアステレオマーの作り分けが可能であることを見出し、その立体選択性はシリル基のかさ高さに起因していることが明らかとなった。また、ルイス酸存在下アシルシランとクロチルシランの細見-桜井反応では対応するシリルホモアリルアルコールが立体選択的に生成した。この反応の立体選択性もアシルシランのシリル基の存在によるものである。さらに得られたホモアリルアルコールのシリル基は容易にプロトンに変換可能であり、結果として通常のカルボニル化合物とクロチルシラン細見-桜井反応で得られるホモアリルアルコールとは逆の立体配置を持つ化合物を選択的に得ることができることが明らかとなった以上に述べたようにアシルシランに含まれるシリル基は、種々の反応において立体選択性を制御するDirecting groupとして働くだけでなく、その脱離能を活かして他の官能基に変換可能である。さらにフルオラス基を導入することによりフルオラスタグとしても利用可能であることから、我々の手法はクリーンな合成化学にも応用でき、さらなる発展が期待できる。
海洋生理活性物質を用いたカルシウムチャンネルの精密構造認識と機能発現の研究

哺乳動物細胞(骨格筋など)の筋収縮連関の引き金となる筋小胞体からのカルシウムイオンの遊離には、カルシウムチャンネルが関与していることが知られている。Eudistoma属のホヤより単離したeudistomin類の筋小胞体カルシウム遊離促進作用に着目して、カフェインの100倍の活性を示す7ーbromoeudistomin D(BED)を既に合成している。そこで、BEDのピリジン環の窒素原子の活性への寄与を調べる目的で、BEDのピリジン環の窒素原子を炭素原子で置き換えた2,4ーdibromoー3ーhydroxycarbazole(DHC)を合成し、この化合物の筋小胞体カルシウム遊離促進作用を調べた結果、BEDの活性の約1/5に減少していることが見出された。この結果は、BEDの活性発現にピリジン環の窒素原子の存在が重要であることを示している。現在、BEDのピリジン環の窒素原子がα位に位置するαーカリボリン化合物の合成を検討中である。一方、カフェインの1000倍強い筋小胞体カルシウム遊離促進作用を示す9ーmethylー7ーbromoeudistomin D(MBED)の[ ^3H]ー標識体をプロ-ブとして、筋小胞体の結合部位について調べた結果、MBEDはライアノジンとは異なった部位に結合していることを見出した。現在、MBEDの[ ^3H]ー標識体を用いて、MBEDが特異的に結合する部位の性質をさらに検討中である。また、別種のEudistoma属のホヤより分離したマクロリド化合物iejimalide CとDが、プロティンキナ-ゼCの活性化作用を示すことを見出したので、今後、構造活性相関を検討する予定である。
シリサイド半導体の禁制帯幅拡大と伝導型制御による高効率太陽電池

本研究では、透明な石英基板上にBaSi_2を分子線エピタキシー法(MBE法)にて形成し、Baサイトの約半数をSrで置換することで光学吸収端を1.4eVまで拡大できることを実証した。さらに、デバイス応用に不可欠な伝導型制御にも取り組んだ。MBE法により、高抵抗Si(111)基板上に不純物をドーピングしたBaSi_2膜を形成し、Hall測定からキャリア密度、移動度を評価した。その結果、III族不純物であるInをドープしたBaSi_2はp型になり、Inのセル温度により正孔密度を10^(16)cm^(-3)から10^(17)cm^(-3)まで制御できた。SbドープBaSi_2はn型となり、さらに、電子密度は成長時の基板温度により、1016cm-3から1020cm-3まで連続的に制御できることが分かった。これまでの研究で、透明な石英基板上に厚さ500nmを超える多結晶BaSi_2膜、多結晶Ba_<1-x>Sr_xSi_2膜を形成し、光吸収特性を評価したところ、Sr添加に伴い禁制帯幅が1.4eVまで拡大するとの実験結果を得ている。この実験をさらに進めてデータ点を増やし、Sr添加に伴う禁制帯幅拡大を実証することを目的に実験を行った。その結果、Ba_<1-x>Sr_xSi_2膜のSrSi_2モル分率が0.77まで大きくなると、X線回折測定から、形成した膜はBaSi_2とBa_<1-x>Sr_xSi_2に組成分離することが明らかになった。これは、BaSi_2のBaサイトを100%Srで置換したBaSi_2型のSrSi_2が室温で安定に存在しないためと考えられる。さらに、Ba_<1-x>Sr_xSi_2膜の間接光学吸収端は、SrSi_2モル分率が0.5までは線形に増加するが、それ以上モル分率が増加しても、間接光学吸収端は増加せず、飽和することも分かった。次に、BaSi_2へ不純物をドーピングして伝導型を制御する実験を行った。不純物としては、III族のInおよびGaを、さらに、I族のCuを選び、不純物をドーピングしたBaSi_2をMBE法にて、高抵抗Si(111)基板上にエピタキシャル成長し、Hall測定を行った。その結果、Cuをドーピングした際にはp型に、また、同じIII族でもInの場合にはp型を示したが、Gaの場合にはn型になった。Gaをドーピングした場合には、比抵抗の温度特性から、ホッピング伝導と考えられるため、伝導型制御のための不純物としては相応しくないことが判明した。特に、Inの場合には、正孔濃度がInのドーピング量にともない1cm^3当り10^<16>から10^<17>後半まで制御でき、今後より詳細な検討を行う予定である。BaSi_2で太陽電池を実現するには、不純物ドーピングによる伝導型およびキャリア密度の制御が不可欠である。しかし、BaSi_2に不純物をドーピングしたとの報告例は、これまでなかった。昨年の研究で、BaSi_2にInをドーピングすることで、p型BaSi_2の形成に成功した。そこで、本年度は、V族のSbを不純物に選んで、ドーピングによりn型BaSi_2の形成を目的に実験を行った。Sbのドーピングは、BaSi_2を高抵抗Si(111)基板に形成する際に、Si,Baと同時にSbをKセルから照射することで行った。θ-2θXRDパターンから、Sbのドーピング量の増加に伴い、X線回折ピーク強度は減少するが、(400)および(600)の回折ピークが明瞭であり、InドープBaSi_2と同様に、SbドープBaSi_2も結晶軸乱れることなく、ドーピングが行えたといえる。次に、基板温度を500°Cまたは600°Cとして、Sbセル温度を200°Cから300°Cまで変化して成長したSbドープBaSi_2膜を形成した。形成した試料は、全てn型を示した。これから、SbはSiサイトを置換したと考えられる。また、Sbセル温度を変化しても、電子密度は殆ど変化しなかった。一方、基板温度が500°Cと600°Cでは、100°C違うだけで、電子密度は10^<15>cm^<-3>から10^<20>cm^<-3>と5桁近く変化していることが分かった。

このように、Sbセルの温度を変えても電子密度が変化しないのは、Sbの蒸気圧が大きいため、基板に到着したSb原子は、基板温度が600°Cの場合、ほとんど再蒸発するためだと考えられる。以上の実験結果を受けて、次の実験では、Sbセル温温度を250°Cに固定して、成長時の基板温度を500°Cから600°Cに変化して、SbドープBaSi_2膜を成長した。この場合、基板温度を下げるにしたがい電子密度は増加し、10^<16>cm^<-3>から10^<20>cm^<-3>までと広い範囲で制御できることが分かった。本研究では、資源が豊富な元素で構成されるBaSi2を用いて、その特徴である禁制帯幅が太陽電池にふさわしい1.4eVに制御できること、さらに、光吸収係数が結晶Siに比べて2桁大きいことを利用することで、薄膜結晶太陽電池を作成することを目的とする。最終年度は、Si(111)基板および(111)配向Si膜を有するSiO2基板上に、分子線エピタキシー法によりBaSi2膜を堆積し、分光感度特性および外部量子効率を評価した。Si(111)基板上にBaSi2膜(900nm)を分子線エピタキシー法でエピタキシャル成長し、棒状AI電極を1.5mm間隔で蒸着した。この試料の分光感度特性のバイアス電圧依存性を室温で評価した。その結果、BaSi2の禁制帯幅に近い約1.25eV付近から明瞭に立ち上がる特性が得られ、バイアス電圧の増加とともに分光感度も向上した。1.7eVの光子に対し、2Vで外部量子効率は2%に達した。この実験では、光照射により発生したキャリアを電極間の電場で引き出した。したがって、バイアス電圧を大きくすると、キャリアのドリフト速度が増加し、欠陥で再結合する前に電極に到達するキャリアが増えた。BaSi2pn接合では、より大きな電場(104V/cm)が存在し、`キャリアの走行距離も短いため(1μm)、より大きな外部量子効率が期待できる。続いて、SiO2基板上にAi誘起層交換法により、9o%以上の領域で(111)配向したSi連続膜を得た。さらに、(111)配向Si多結晶膜上に、分子線エピタキシー法により、多結晶BaSi2(300nm)膜を堆積した。下地のSi層は(111)配向していたが、表面が荒いためか、BaSi2はα軸配向しなかった。棒状Al電極を1.5mm間隔でBaSi2膜表面に蒸着し、室温で分光感度特性を測定したところ、BaSi2エピタキシャル膜と同様に、約1.25eVから立ち上がる明瞭な特性が得られ、Si(111)基板上のBaSi2エピタキシャル膜と比べて、外部量子効率の点でも遜色ない特性を得た。