hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
炎症性腸疾患病変形成における腹腔内細胞交通とTGFスーパーファミリー分子の役割

細胞交通の解析のためには、ナイーブマウスから細胞を分離し、これを蛍光ラベルして、別の同種マウスに移植し、TNBS腸炎誘導後の動きを組織切片状で検出した。Single cellレベルで検出するためには輝度が高く、退色しにくい蛍光量子ドット(Quantum Dot, QD)ラベル法を用いる。QDラベルした腹腔マクロファージは腹腔に戻すと、大腸炎症局所、特に穿孔潰瘍の部分に細胞凝集塊を作るが、腸管へ機内へ浸潤することはなかった。これに対して、骨髄由来マクロファージは腸管粘膜固有層、漿膜など炎症部位にびまん性に分布した。本研究は、消化管炎症に対する応答としての腹腔内細胞交通と、それらの細胞の産生する分子の役割を明らかにすることを目的とした。さらに、その制御によって腸間膜を巻き込んだ異常な消化管組織再構築を予防し、炎症性腸疾患新規治療法の開発を目指す。1細胞動員機序の解明:炎症局所の漿膜側に動員された細胞のケモカイン及びその受容体遺伝子発現を解析したところCCR8の発現が強く亢進していた。LPS刺激により、CCL1及びTGFスーパーファミリー分子アクチビンの高い分泌が腹腔MΦに見られた。これらの事から自己分泌したケモカインに対する受容体を高発現する事により、腹腔内マクロファージは傷害の起こった部位に凝集すると考えられた。2 MΦ凝集のin vitro実験系の確立:マウス中皮細胞を単層培養し、更に腹腔MΦを加えて混合培養した。ここにCCLI及び炎症性サイトカインを加えると中皮細胞を巻き込んだ細胞塊を形成した。これは抗CCL1抗体により抑制された。3 In vivoにおける阻害実験:腸炎による腹腔MΦの大腸への付着と病変部での凝集は、抗CCL1中和抗体投与群で強く阻害された。腹腔MΦの中皮細胞を巻き込んだ細胞塊形成は、消化管穿孔や外科侵襲など、ストレスが体の深部に及んだ時の防御機構として有効に作用していると考えられる。今後CCL1/CCR8の阻害剤の開発により、過剰な炎症の抑制や、癒着等の腹膜病変の予防が可能であると考えている。
百日咳菌のアデニレート・サイクレース遺伝子のクローニングと貧食細胞障害活性の発現

百日咳I推菌のAdenylate Cyclase(以下ACase)Toxinは基本形として3つのドメインのComplexとして存在するが,その分子多形性のゆえに,まだ精製法も確立しておらず,その蛋白化学的実態についてはよく分っていない.本研究は,その実態を遺伝子レベルから解析するために, ACase遺伝子moietyのクローニングで開始された.(1)大腸菌や酵母のACase遺伝子のClsntng Strategyを応用すべく,まず大腸菌X1776株よりACase欠損変異株(cya)を分離した.この菌株はlactase, Mannitolなどの各種の糖発酵能やflagella形成などcAMP依存性の遺伝子が発現しない.(2)百日咳菌東浜株の染色体DNAの酵素分解物をpBR322につなぎ,大腸菌cya変異株にTransformし, lactose^+,mannitol^+の株を分離したが,同時にmotilityなど他のcAMP依存性遺伝子も発現しており, 8.1Kbの雑種プラスミドを保有していた.これを別の大腸菌のACase欠失変異株(ΔCya)に導入すると多重欠損の形質が同時に回復した.(3)作成した物理地図に従って,酵素分解により,各種欠失変異遺伝子を作成して大腸菌のΔCya株に導入し, ACase遺伝子のcAMP依存性パラメータの発現を指標にしてACase遺伝子の局在を調べた所, 3.7Kbの挿入断片の2.6Kb領域部分に局在することが確認された.(4)大腸菌のACase遺伝子断片をプローブにしてSouthern Hylirtdizationを行なった結果,百日咳菌の3.7Kb断片と弱いながらHyluidizeする事が確認され,両菌種のACase間に弱いながらホモロジーのある可能性が示唆された.(5)大腸菌に於ける高発現系を構築する情報を得る目的で3.7Kb断片よりKilosequence法で得られる多数の欠失変異DNAをDideoxy法によりsequencingし,現在,一応3.7Kbの1本の構造につながったが,なお数ヶ所の未確定配列領域が残っており,最後の詰めを行なっている.百日咳I推菌のAdenylate Cyclase(以下ACase)Toxinは基本形として3つのドメインのComplexとして存在するが,その分子多形性のゆえに,まだ精製法も確立しておらず,その蛋白化学的実態についてはよく分っていない.本研究は,その実態を遺伝子レベルから解析するために, ACase遺伝子moietyのクローニングで開始された.(1)大腸菌や酵母のACase遺伝子のClsntng Strategyを応用すべく,まず大腸菌X1776株よりACase欠損変異株(cya)を分離した.この菌株はlactase, Mannitolなどの各種の糖発酵能やflagella形成などcAMP依存性の遺伝子が発現しない.(2)百日咳菌東浜株の染色体DNAの酵素分解物をpBR322につなぎ,大腸菌cya変異株にTransformし, lactose^+,mannitol^+の株を分離したが,同時にmotilityなど他のcAMP依存性遺伝子も発現しており, 8.1Kbの雑種プラスミドを保有していた.これを別の大腸菌のACase欠失変異株(ΔCya)に導入すると多重欠損の形質が同時に回復した.(3)作成した物理地図に従って,酵素分解により,各種欠失変異遺伝子を作成して大腸菌のΔCya株に導入し, ACase遺伝子のcAMP依存性パラメータの発現を指標にしてACase遺伝子の局在を調べた所, 3.7Kbの挿入断片の2.6Kb領域部分に局在することが確認された.(4)大腸菌のACase遺伝子断片をプローブにしてSouthern Hylirtdizationを行なった結果,百日咳菌の3.7Kb断片と弱いながらHyluidizeする事が確認され,両菌種のACase間に弱いながらホモロジーのある可能性が示唆された.(5)大腸菌に於ける高発現系を構築する情報を得る目的で3.7Kb断片よりKilosequence法で得られる多数の欠失変異DNAをDideoxy法によりsequencingし,現在,一応3.7Kbの1本の構造につながったが,なお数ヶ所の未確定配列領域が残っており,最後の詰めを行なっている.百日咳菌のAdenylate Cyclase(以下Acaseと略す)は、未知蛋白成分と結合し、ACase Complexになると、標的細胞に侵入し、短時間で細胞内cAMPレベルを異常に上げ、細胞の生理機能を阻害することにより、百日咳菌の病原因子の1つとして働く。最近、このACase ComplexはACase毒素あるいは細胞侵入性ACoseと称され、部分精製が試みられている。本研究は、このACase Complexを遺伝子レベルで解析し、その実体を明らかにすることを当初の目的とし、既に約3.9KbのACase遺伝子MoietyをpBR322ベクターに挿入して大腸菌中にクローニングした。しかし、この遺伝子は大腸菌中で極めて発現が弱いので、初年度は百日咳菌のACaseを高収量に発現する大腸菌の系を確立することに重点をおいた。(1)まず挿入断片を部分分解して作成したサブクローンのACaseの発現を解析し、ほぼ挿入断片の中央部分にACase遺伝子が存在している事を確認した。(2)既に全塩基配列が決まっている大腸菌のACaseと百日咳菌の挿入断片を、それぞれプローブにしてサザーン・ハイブリによる解析の結果、百日咳菌と大腸菌各株のACase遺伝子は、互いにホモロジーが余りない事が推定された。

(3)挿入断片を異なる数種類の発現ベクターにつなぎ換え、大腸菌のACase欠失変異株中で発現を誘導し、Competition Immunoassay法でACase活性を定量したが検出できなかった。百日咳菌のACaseはカルモジュリンで数百倍に活性化されるので、次にカルモジュリン存在下に、ACase活性を定量する。(4)現在は、挿入断片中にACase遺伝子のOpen Readirg Frameが存在する事を確認する事と、転写および翻訳の調節領域などを含む部位の塩基配列の改変などを通して、効率の良い発現系を確立するため、挿入断片から小断片を順次欠失させるキロシークェンス法で分離したサブクローンを用い;dideoxy法で塩基配列を決定しつつある。
３系統ラットを用いた非アルコール性脂肪性肝炎進展メカニズムに関する研究

高脂肪・コレステロール飼料(HFC)負荷により、肝炎・線維化に進展するラット(SHRSP5/Dmcr)及びその系統元と比較することにより、肝炎・線維化進展メカニズムの解析を行った。特に、コレステロールの異化産物である胆汁酸に着目し、解析した。その結果、胆管側へ胆汁酸を排出する輸送体の発現低下により、肝臓内に胆汁酸(ケノデオキシコール酸)が蓄積し、壊死・線維化へ進展することが示唆された。さらに、胆汁酸の解毒(水溶性化)に関与するルクロン酸抱合の活性低下及びそれらを制御している核内受容体の発現低下により、肝臓内の胆汁酸排泄遅延をもたらすことが示唆された。3系統のラットのうち、脳梗塞易発症性高血圧自然発症ラット(SHRSP)は対照群である飼料(SP)で、脳梗塞発症の頻度が8週間摂取では高く、対照群の数に支障をきたすことになった。そのため、トラブル対策として、SHRSPの系統元で、WKYが系統元となる高血圧自然発症ラット(SHR)を用いた実験を追加で行った。そこでSHRSP5/Dmcr、SHR、WKYの肝臓サンプルを用いて、コレステロール及び異化産物である胆汁酸代謝に関連のある蛋白の測定をWestern Blot法で測定した。その結果、血圧が正常なWKYでは、コレステロールから胆汁酸異化の律側酵素であるCyp7a1の発現が、対照群・HFC群ともに非常に少ないことが判明し、線維化が認められなかったWKYと線維化が認められたSHR以降の違いの可能性として高血圧の関与が考えられた。高脂肪・高コレステロール飼料(HFC)を8週間摂取した3系統ラット(SHRSP5/Dmcr, SHR, WKY)の肝臓サンプルを用いて、コレステロール及び以下産物である胆汁酸大社に関連のある蛋白をWestern Blot法で昨年度より引き続き測定。先行研究により、肝臓病理所見で肝線維化は背側部(後腹膜側)に密になる局在が認められており、今回の実験では腹側部側の肝臓部位と背側部側の肝臓部位を分けて解析をした。その結果ほとんどの上記蛋白発現において差は認められなかった。SHRSP5/Dmcrでは、先行研究で胆汁酸の排泄遅延が認められたが、胆管側側への排泄輸送蛋白のBSEPの発現は線維化が認められなかったWKYでも発現の低下を示していた。また胆汁酸の排泄遅延で発現が増加する血中側胆汁酸輸送体MRP3はSHRSP5/Dmcrで顕著に認められ、SHRでも若干検出されたが、線維化が認められなかったWKYでは検出されなかった。以上のことから、胆汁酸の排泄遅延と線維化重度進展に大きく関連があることが示唆された。高脂肪・コレステロール飼料(HFC)負荷により、肝炎線維化に進展するラット(SHRSP5/Dmcr)及びその系統元と比較することにより、肝炎・線維化進展メカニズムの解析を行った。特にコレステロールの異化産物である胆汁酸に着目し、解析した。SHRSP5/Dmcr及びその系統元SHRSP、SHR、WKYを用いて解析しているが、SHRSPは対照群で脳梗塞を多数発症したため、まず、1) SHRSP5/DmcrとSHRSPの解析。次に、SHRを新たに追加し、2) SHRSP5/Dmcr、SHR、WKYの解析を行った。1)肝線維化面積はSHRSP5/Dmcr 22%、SHRSP 7%と有意な差を認めた。胆汁酸関連蛋白の発現では、SHRSP5/Dmcrでは、胆汁酸の解毒に関与するUGT活性(グルクロン酸抱合)及びその制御核内受容体であるPXR、CARの発現が低下していた。さらにUGTのアイソフォームのmRNAの発現解析(UGT1A1,1A3,1a6,2b4,2b7)を今年度は行い、1次胆汁酸であるケノデオキシコール酸(CDCA)を基質とするUGT1A3の発現低下と活性が一致した。そのため、肝臓内に胆汁酸(CDCA)の蓄積をもたらしたことが、壊死・線維化進展に重要であることが示唆された。2)肝線維化面積は、SHRSP5/Dmcrが約22%、SHRが約7%、WKYが1%未満であった。SHRでは、SHRSPと同程度の線維化が認められたが、線維化密集部位付近の広範な壊死層などは一切認められず、肝細胞のバルーニング、大脂肪滴なども少なかった。3系統間では、Cyp7a1及び7b1について、WKYとSHR,SHRSP5/Dmcr間で大きな発現の違いが認められた。WKYは性状血圧ラットに対し、その他の系統ラットは高血圧ラットであることから、高血圧と肝線維化進展との関連を今後の検討課題とした。2015年1月より、藤田保健衛生大学医学部に異動し、実験を行う準備に時間がかかったため。

衛生学今年度に測定予定であったmRNAの測定をまだ行っていないため、順次測定していく(RNAは抽出済み)。線維化を認めなかったWKYにおいて発現がほとんど認められなかったCyp7a1に関して、プロモーター領域のメチル化解析(エピジェネティクス解析)を行い、肝線維化進展との関連を解析していく予定である。また、共同研究の肝臓内胆汁酸測定については、現在測定法の開発中であり、開発出来次第順次測定していく。当初使用予定であったSHRSPにおいて、コントロール飼料であるSP摂取により予想以上に脳梗塞が発症したため、追加実験が必要になり、それを補うためにもう1系統のSHRを追加したため。藤田保健衛生大学に異動となり、必要な物品の納期が間に合わなかったため今年度は、追加実験が必要であったため、一部の蛋白のみWestern Blot法で測定した。今後は、未測定の蛋白測定のみならず、肝臓内脂質測定、mRNAも測定していく予定である。さらに、肝臓内及び血清の胆汁酸測定を研究協力者の名古屋大学・院・医・法医学講座において、測定する予定である。また、今年度の新規発見としてのCyp7a1発現と高血圧との関連についての解析として、降圧薬を用いた追加実験を行うかどうかも検討していく。予定通り、エピジェネティクス解析、遺伝子発現解析、キット類などの購入などを行う蛋白解析に必要な抗体の納期が間に合わなかったため。予定通り、蛋白・遺伝子解析を行うための試薬代やLC/MSによる胆汁酸測定の標準品の購入などを行う。
核融合実験装置の黒鉛炉壁中に蓄積された水素の分析ならびに水素除去手法の開発

現在建設が予定されている国際熱核融合実験炉(ITER)では、炉内に堆積した炭素再堆積層への多量のトリチウム蓄積が懸念されている。炭素再堆積層への水素同位体蓄積挙動は炉壁温度などの運転条件によって大きく変化することが予想されるが、現在のところ、ITERの炉壁温度である450K以上の高い炉壁温度における炭素再堆積及びそこへの水素同位体蓄積についてのデータはほとんど得られていない。そこで本研究では、573Kと高い炉壁温度で運転されたJT-60及びJT-60Uの炭素再堆積層への水素同位体(軽水素(H)及び重水素(D))蓄積量を昇温脱離法(TDS)で測定し、炉壁温度が水素同位体蓄積挙動に与える影響について考察した。また、炭素再堆積層中に蓄積された水素同位体を除去する手法としてレーザー誘起脱離(LID)法を取り上げ、水素同位体蓄積手法として用いる場合の最適なレーザー光照射条件について検討した。実験の結果、プラズマ放電時にプラズマの熱負荷が大きかったために、炭素再堆積層の温度が最高で800K程度にまで上昇した領域では、炭素再堆積層中水素同位体濃度が低く((H+D)/C=0.02)なり、プラズマの熱負荷が小さく、炭素再堆積層があまり上昇しなかった(約600K)領域では水素同位体濃度が高く((H+D)/C=0.13)なった。これらの濃度は、再堆積層の最高到達温度における黒鉛への飽和水素同位体蓄積濃度に相当する。以上のことより、たとえ炭素再堆積層が堆積したとしても、プラズマ放電中に一時的にでも炭素再堆積層の温度を上昇させることができれば、そこへの水素同位体蓄積量が大幅に減少させることができることが強く示唆された。また、炭素再堆積層表面が急激に昇華・損耗(アブレーション)するような条件でレーザー光を照射すれば、蓄積されていた水素同位体のほぼ全量を除去できることが明らかとなった。
fosB遺伝子の選択的スプライシング産物による脳機能制御機構の解明

様々な脳ストレスを受けたマウスでは海馬においてAP-1転写因子のサブユニットをコードするfosB遺伝子の発現が顕著に誘導される。fosB遺伝子は選択的なスプライシングにより2つの成熟mRNA (fosBと・fosB)を産生し、様々な脳ストレスに対する応答に関与している。fosB遺伝子を完全に欠損するマウスと2つのmRNAの一方のみを発現するマウスを用いた解析から2つのfosB mRNA産物が多様な遺伝子の発現制御を介して海馬歯状回における成体脳神経新生を制御し、てんかんやうつ様行動を抑制することが明らかになった。Fosb遺伝子産物については,全長タイプのFosb mRNAからFOSB/vFOSBが翻訳され,エクソン4の1部を欠くΔFosb mRNAからはΔFOSB/Δ2ΔFOSBが翻訳されることがin vitroで報告されている。本年度は,まず昨年度樹立したΔFosb mRNA欠損マウスの解析から,Fosb mRNAがFOSBとvFOSBをコードすることをin vivoで証明した。Fosb遺伝子完全欠損マウスでは海馬歯状回における神経新生が顕著に低下しているが,Fosb mRNA欠損マウスの解析から海馬における神経新生はFOSB/vFOSBを欠損した状態,すなわちFOSB/Δ2ΔFOSBのみ発現する状態で定常状態の神経新生が野生型マウスよりもわずかながら上昇する事が明らかになった。一方,カイニン酸投与により誘導される神経新生は野生型マウスとFosb mRNA欠損マウスの中間レベルであった。以上の結果は定常状態の神経新生は主としてΔFOSB/Δ2ΔFOSBで制御され,ストレス誘発時の神経新生にはFOSB/vFOSBが強く関与することを示している。Fosb遺伝子完全欠損マウスでは,カイニン酸投与後の新生神経細胞の海馬門への移動が増加していたが,Fosb mRNA欠損マウスでは逆に野生型マウスよりも有意に低下していた。Fosb遺伝子完全欠損マウスは,うつ様行動と老化とともにてんかんを自然発症し,海馬歯状回分子層の構造異常を呈するが,Fosb mRNA欠損マウスではこれらの表現型が全て見られないことから,ΔFOSB/Δ2ΔFOSBがうつ様行動とてんかん発症を抑制し,かつ新生神経細胞の海馬歯状回分子層への移動と正常な神経回路形成に寄与することを示している。さらにカイニン酸投与時のミクログリオーシスと補体応答がFOSB/vFOSBによって制御されることを明らかにした。研究代表者は、選択的なスプライシングによりFosBとΔFosB蛋白質をコードするfosB遺伝子を完全に欠損するマウスにおいて、13週齢以降80週齢までに約80%以上のマウスがてんかん発作を繰り返し起こすことを見出した。またfosB完全欠損マウスでは10週齢でカイニン酸を投与した場合、発作の程度は野生型マウスとほとんど差を認めなかったが、海馬歯状回におけるBrdU陽性細胞の出現が顕著に低下していた。さらに、fosB完全欠損マウスは強制水泳試験において顕著な遊泳時間の低下を認め、うつ病の症状を呈する可能性が示唆された。平成23年度は、これらの結果を踏まえて、(1)fosB遺伝子完全欠損マウス、(2)FosB欠損マウス、(3)野生型マウスを用いて以下の成果を挙げた。【てんかん発作の脳波による解析】海馬と大脳皮質に電極を穿刺し脳波を測定することによりfosB遺伝子完全欠損マウスが自然発生的に海馬をてんかん焦点として皮質に展開する側頭葉てんかん発作を示すことが明らかになった。【海馬の構造異常の解析】50週齢前後のマウス脳の病理解析により、fosB遺伝子完全欠損マウスのみが海馬歯状回の分子層の希薄化すなわち海馬硬化を呈し、さらに一部は分子層の走行の異常を呈することが明らかになった。てんかん発作歴のあるものは特に歯状回分子層の走行異常が顕著であった。【うつ様の行動解析】3日連続の強制水泳試験の結果、fosB遺伝子完全欠損マウス>FosB欠損マウス>野生型マウスの順に遊泳時間の短縮が顕著であった。【遺伝子発現プロファイルの解析】海馬RNAのマイクロアレイ解析から,fosB完全欠損マウスでは神経新生の促進,うつとてんかんの抑制に関わる遺伝子(Gal,Trh, Vgfなど)の発現が有意に減少している事が明らかになった。当初の計画に加えてFosBタンパク質がさまざまな脳ストレスに対する抵抗性を獲得するのに必須であることを明らかにし、さらにΔFosBによる行動感作に拮抗することを見出し、Biological Psychiatry誌に発表した。ΔFosB欠損マウスの樹立に成功したので、現在C57BL/6Jへ迅速戻し交配を進めている。平成24年度にはこのマウスを含めた比較解析が可能になる。当初予定していた、4系統のマウス、(1) fosB遺伝子完全欠損マウス,(2) FosB欠損マウス,

(3)ΔFosB欠損マウス,(4)野生型マウスが全て用意できたことから、うつ病及びてんかんの発症と神経新生の低下の原因となるfosB遺伝子産物の特定が可能になったので、計画どおりに研究を推進する。また、脳から神経細胞、アストロサイト、ミクログリアを単離してRNAを精製し、脳細胞の種類別にマイクロアレイ解析を進め、それぞれのfosB遺伝子産物によって発現が制御される標的遺伝子の同定も進める計画である。新しく樹立したΔFosB欠損マウスの迅速戻し交配を進め、他の3系統と同じくC57BL/6Jバックグランドに純化し、実験に必要なマウスを繁殖するための費用として60万円、4系統のマウスから神経細胞、アストロサイト、ミクログリアを分離し、マイクロアレイによる遺伝子発現プロファイリングを行う経費として50万円、試薬代として48万円を予定している。論文の英語校正及び投稿料として40万円を計上している。
高品質半導体ダイヤモンドを用いた高温動作パワースイッチングデバイスの研究

高温動作が可能な耐環境ダイヤモンドパワーデバイスの実現のため、スイッチングデバイスの開発を行った。材料パラメータを用いた解析モデルからプレーナ型MESFETおよび縦型MOSFETの動作特性を計算し、200-300°Cで特性変動のない素子が実現可能であることを求めた。プレーナ型MESFETを試作し、発表時で世界最高性能である1.5kVの絶縁破壊電圧を得た。デバイスの高出力化のためコンタクト層へのp+選択成長およびイオン注入層の適用を試み、ドレイン電流の大型化が可能であることが分かった。SiO2を相関絶縁膜に用いたインターコネクト技術を開発し、30mmまでのゲート幅拡大が可能となった。高温動作可能なダイヤモンド高出力FETを目標とした4か年計画の第1年目である平成24年度は、以下の研究を行った。(1)ダイヤモンドスイッチングデバイス性能予測:はじめにデバイス動作モデルの構築のため、材料基本パラメータについて検討を行った。まず、ドーピング濃度と移動度、および移動度の温度依存性モデルを構築した。キャリア飽和速度に到達しないことを前提とし、移動度のキャリア濃度と温度の依存性実験データへのフィッティングによる経験的モデルとした。これにより、室温から400°Cまでの温度範囲でダイヤモンドドリフト層チャネルの特性予測を行うことが可能となった。さらに、上記モデルを用いて平成25年度の研究内容である基本デバイス方程式の構築を前倒しして行った。基本方程式として、まずはディープディプレション型2次元モデルによる閾値電圧解析および最大動作電流解析を行った。構造解析では閾値を一定としてエピタキシャル成長ドリフト層のドーピング濃度およびエビ膜厚の解析を行った。各ドーピング濃度、エビ膜厚における最大ドレイン電流の温度依存性について解析を行い、動作温度に応じて最適ドーピング濃度およびエピ膜厚の組み合わせがあることを確認した。さらに、1A以上の大電流動作に必要なフィンガー構造について検討を行っている。本研究内容を用いて学会発表の予定である。(2)ダイヤモンドスイッチングデバイス要素技術開発:要素技術開発のため、設備拡充を行った。高品質フィールドプレート形成のためイオン化ガス流量制御ユニットを導入した。また厚膜Al203フィールドプレート構造を縦型ショットキーダイオードに組み込み、FETのゲート構造に適用可能な高耐圧ダイオードを実現した。本研究による成果は学会および論文で報告した。(3)ダイヤモンド高温パワーデバイス試作:ソースメジャーユニットを購入し3端子測定を可能とした。高温動作可能なダイヤモンド高出力FETを目標とした4か年計画の第2年目である平成25年度は、以下の研究を行った。(1)ダイヤモンドスイッチングデバイス性能予測:平成24年度に行った材料基本パラメータを用いて、ダイヤモンドディープディプレション動作プレーナ型MESFETの動作モデルを構築した。動作モデルにはグラジュアルチャネル近似、ロングチャネル近似、移動度一定近似を組み込み、さらに寄生抵抗成分の影響を組み込んで解析モデルを構築した。閾値電圧を10、20Vとした場合のFET最大電流値を求め、それぞれ10、100A動作を必要とした場合の必要ゲート幅について設計を行った。また、横型デバイスにおけるセルピッチからチップ面積を求め、必要欠陥密度やウェハ面積、ウェハ単価について検討を行った。エピ成長時の不純物制御(窒素取り込み低減)を行うため、エピタキシャル成長用マイクロ波プラズマCVD装置に高真空ゲートバルブを導入した。エピ成長時の不純物取り込み、成長レートを計算し、平成24年度に行ったチャネルへの必要ドーピング濃度に対して成長条件を確定した。エピタキシャル成長膜の欠陥について検討を行い、デバイスとエッチピット欠陥の相関を評価した。(3)ダイヤモンド高温パワーデバイス試作:プレーナ型MESFET試作のためのプロセスフローを構築した。リフトオフによるTi/Auオーミック接合(EB蒸着)、リフトオフによるPtショットキー接合の形成を行い、構造を試作した。高温動作可能なダイヤモンド高出力FETを目標とした4か年計画の第3年目である平成26年度は、以下の研究を行った。(1)ダイヤモンドスイッチングデバイス性能予測:平成24、25年度に行った材料基本パラメータを用いたダイヤモンドディープディプレション動作プレーナ型MESFETの動作モデルをベースに、高温動作時の性能限界と特性の温度依存性を求めた。また、高温での応用を前提に、200300°Cの範囲で動作が一定となる素子構造の理論設計値を求めた。また、試作MESFETの寄生抵抗成分を評価し、設計との誤差を評価した。(2)ダイヤモンドスイッチングデバイス要素技術開発:上記試作素子の寄生抵抗解析により、600V級素子ではコンタクト抵抗が大きな寄生抵抗成分となることを解析し、コンタクト抵抗の低減に向けて取り組みを行った。低抵抗化にはpー層上にイオン注入もしくは選択成長により局所的に極薄のp+層を形成する方法を用いた。評価にはcTLM法を用い、接触抵抗を評価した。選択成長、イオン注入のいずれにおいても、pー層上に形成したソース・ドレインオーミックコンタクトよりも低抵抗であることを示したが、pー/p+界面にも接触抵抗が存在することが分かった。本研究による成果は学会および論文で報告する予定である。(3)ダイヤモンド高温パワーデバイス試作:縦型ダイヤモンドFET構造を作製するプロセスを完成させるため、エッチング手法とエッチング後のCVD成長について試験を行った。

エッチング時には円形もしくは角丸型構造とした設計がCVD成長による安定面形成により(100)もしくは(111)面が優先的に形成されることがわかった。またSEM観察により、接合界面において異常成長が発生していることがわかった。高温動作が可能なダイヤモンド高出力FETの実現を目標とした4か年計画の第4年目である平成27年度は、以下の研究を行った。(1)ダイヤモンドスイッチングデバイス性能予測:試作したディープディプレション型MESFETに対して、閾値電圧から求めたドリフト層ドーピング濃度および設計値を用いてTCADによるシミュレーションを行った。この結果、1.5kVの破壊電圧に対してゲート電極のドレイン端には10MV/cm以上の最大電界が印加されていることが予想された。また、一般に用いられているアバランシェパラメータを用いると、シミュレーションによるブレークダウン電圧は実験的に得られているブレークダウン電圧よりも小さいことが分かった。高耐電圧化にはFPなどのゲート電界緩和構造が必要である。(2)ダイヤモンドスイッチングデバイス要素技術開発:高出力化のためゲート幅の大型化を行った。まずドレイン電極をAuワイヤでボンディング接続する方法を行い、9.4mmまでゲート幅を拡張する方法をテストした。ソース・ドレインコンタクト下には選択成長によるp+層を形成し、コンタクト抵抗の低抵抗化を行った。さらに、Al2O3およびSiO2を層間膜として同じ面積で30mm以上までのゲート幅拡張をテストした。この手法ではゲート幅効率は0.15m/cm2であり、さらなる大型化には縦型構造が必要である。(3)ダイヤモンド高温パワーデバイス試作:試作した9.4mmゲート幅素子にて150°Cにて最大ドレイン電流が得られ、28mAまでの実電流を得た。高温動作が可能な耐環境ダイヤモンドパワーデバイスの実現のため、スイッチングデバイスの開発を行った。材料パラメータを用いた解析モデルからプレーナ型MESFETおよび縦型MOSFETの動作特性を計算し、200-300°Cで特性変動のない素子が実現可能であることを求めた。プレーナ型MESFETを試作し、発表時で世界最高性能である1.5kVの絶縁破壊電圧を得た。デバイスの高出力化のためコンタクト層へのp+選択成長およびイオン注入層の適用を試み、ドレイン電流の大型化が可能であることが分かった。SiO2を相関絶縁膜に用いたインターコネクト技術を開発し、30mmまでのゲート幅拡大が可能となった。FETの試作に成功し、トップデータを実現し、IEEE Electron Device Letter誌への論文発表および応用物理学会、ダイヤモンドシンポジウム、SBDDへの学会発表を行った。
生体触媒の選択的制御による物質生産

薬用人参毛状根によるグリチルレチン酸の変換反応においては、3種の新規物質を含む計6種の変換物が得られた。特徴的な変換反応としてはグルコースの6位に選択的にマロニル化が進行し、マロニルグルコースおよびマロニルソホロースの配糖体が変換物とし得られた。変換物のうち2種の配糖体に甘草の甘味物質グリチルリチンと同程度の甘味を認めた。また、生薬『センソ』の強心活性成分であるレジブフォゲニンの変換反応においては、4種の新変換物が得られ、薬用人参毛状根は、ステロイド骨格に対して1βおよび5β位に立体選択的に水酸基を導入すると共に、3位水酸基に対してのみ配糖化反応を行った。また、モノテルペン類に対して強い水酸化および配糖化能を有するツキヌキユ-カリによるレジブフォゲニンの変換反応では配糖化反応はほとんど進行せず5β位にのみ立体選択的に水酸基が導入されたmarinobufaginが選択的に生成した。生体触媒を利用した物質生産に関しては、ウド培養細胞によるアントシアニンおよび黄耆毛状根によるサポニンの生産研究を行った。ウド培養細胞に関しては、乾燥重量当たり、13%のアントシアニン含量を有する株の作出に成功した。一方、黄耆毛状根に関しては、毛状根の中でサポニン含量の高いA.me C-2株をB5培地にて大量培養し、これよりagroastragaloside I,II,III,IVと命名する4種の新規トリテルペン配糖体を含む12種を単離した。A.me C-2株と生薬黄耆より得られる配糖体画分は、TLCおよびHPLCにおいて同様なパターンを示した。一方、糖質分解酵素を用いた糖転移反応による強心配糖体の合成およびエステル加水分解酵素を利用したアシル化アントシアニンの合成に関しては、現時点では成功していない。薬用人参毛状根によるグリチルレチン酸の変換反応においては、3種の新規物質を含む計6種の変換物が得られ、3位水酸基の配糖化によるエーテル型配糖体の生成および30位カルボキシル基への配糖化によるエステル型配糖体の生成が確認された。特徴的な変換反応としてはマロニル化が進行し、マロニルグルコースおよびマロニルソホロースの配糖体が変換物とし得られた。変換物のうちエーテル型配糖体2種に甘草の甘味物質グリチルリチンと同程度の甘味を認めた。また、薬用人参毛状根を用いた生薬『センソ』の強心活性成分であるレジブフォゲニンの変換反応においては、当初期待した通り4種の新変換物が得られ、薬用人参毛状根は、ステロイド骨格に対して1betaおよび5beta位に立体選択的に水酸基を導入すると共に、3位水酸基に対してのみ配糖化反応を行った。この4種の変換物には、強心活性があると期待される。ウド培養細胞からは、2種のアントシアニンを単離・構造解析した。また、培養条件の化学的調節によりアントシアニンの高生産条件を見いだし、乾燥重量当たり、13%の含量を有する株の作出に成功した。さらに選択的変換反応を行う目的で、新たに培養細胞・器官系を約10系統確立し、これらを用いて、グリチルレチン酸、ステビオール等の変換反応を検討中である。一方、糖質分解酵素を用いた糖転移反応による強心配糖体の合成は、現時点では成功していない。現在、我々の用いている酵素では分子サイズの小さい化合物しか糖転移反応は成功していない。

前年度において、薬用人参毛状根を用いた生薬『センソ』の強心活性成分であるレジブフォゲニンの変換反応では、4種の新変換物が得られ、薬用人参毛状根は、ステロイド骨格に対して1βおよび5β位に立体選択的に水酸基を導入すると共に、3位水酸基に対してのみ配糖化反応を行うことが明かになっている。今回は、モノテルペン類に対して強い水酸化および配糖化能を有するツキヌキユ-カリを用いてレジブフォゲニンの変換反応を試みた。その結果、今回の実験条件では、ツキヌキユ-カリでは配糖化反応はほとんど進行せず5β位にのみ立体選択的に水酸基が導入されたmarinobufaginが選択的に生成した。生体触媒を利用した物質生産研究の一環として、Agrobacterium rhizogenesにより形質転換して得られた黄耆毛状根によるサポニン類(astragaloside)の生産研究を行った。種々の培養条件下、毛状根の成長もよく、サポニン含量の高いA.meC-2株をB5培地にて大量培養し、これを用いてサポニン成分の構造研究を行った。その結果、agroastragalosideI,II,III,IVと命名する4種の新規トリテルペン配糖体と8種のastragaloside類を単離した。今回構造解析に用いたA.meC-2株と生薬黄耆より得られる配糖体画分は、TLCおよびHPLCにおいて同様なパターンを示していた。この事から、黄耆毛状根と生薬黄耆の薬理学的同等性が明らかになれば、黄耆毛状根は生薬黄耆の代用品として用い得ると考えられる。エステル加水分解酵素を利用したアシル化アントシアニンの合成に関しては、acceptorとしてcyanin、donnerとしてchlorogenic acid,sinapoylglucose、enzymeとしてはtannase,chlorogenic acid esteraseを用いて種々アシル化反応を試みたがいずれの条件においても、アシル化アントシアニンを得ることが出来なかった。
分泌型,非分泌型精液中の精漿蛋白質(α⊆-SGP)の定量

ヒト精漿からABO血液型物質【α_2】-Seminoglycoprotein(仮称、【α_2】-SGP)を分離・精製し、これをウサギにAdjuvant免疫して抗【α_2】-SGP血清を作製した。この抗血清を用い、30例のA型精液について【α_2】-SGPの含有量と分泌型,非分泌型との関係を科研費購入の電気泳動装置を使用して検討した。まず、30例のA型精液について、分泌型,非分泌型の別と、全蛋白質量との関係を調べたところ、総蛋白質量が0.13.5mg/mlで非分泌型と判定されたグループ(22例)と、総蛋白質量が6.38.9mg/mlで非分泌型と判定されたグループ(5例)と、更に総蛋白質量が6.37.9mg/mlで分泌型と判定されたグループ(3例)とに大別することができた。次に、分泌型,非分泌型と判定された8例の精液について、AB型血清,AB型赤血球でよく吸収した抗【α_2】-SGP血清を用いて【α_2】-SGPの含有量をロケット免疫電気泳動で測定したところ、分泌型と判定された精液では1.75.6mg/ml、非分泌型と判定された精液では明確な沈降線の形成を認めず、分泌型と非分泌型の精液とにおいて【α_2】-SGPの含有量にかなりの差があることが判明した。これは、【α_2】-SGPの多寡と分泌型,非分泌型との関連性を示唆する成績である。次に抗【α_2】-SGP血清を用いて、各分泌液ならびに各臓器についてロケット免疫電気泳動とPAP法とを行って、【α_2】-SGPの局在を検したところ、精嚢,顎下腺,舌下腺,耳下腺,乳腺に【α_2】-SGPの局在を確認することができた。しかし、胃,腸粘膜などには局在は認められなかった。このことは、【α_2】-SGPと胃粘膜に存在するABO式血液型物質とでは、その蛋白質部分の構造に相違があることを示唆しており、今後それぞれの蛋白部分の化学構造を含めて検討を要する課題である。
数学教育におけるリテラシーについてのシステミック・アプローチによる総合的研究

数学的リテラシーについて、その研究の動向と特質、理論的な位置付け、構成要素、個人の様相、カリキュラム、教師のあり方、社会での保持・発展について論じた。そこでは、数学的リテラシーの特性として、人間の生涯を視野におくこと、現在における自己実現と未来のための準備、多様な文化を総合すること、という3つの重要な視点を示した。そして、数学的リテラシーは、特に我が国の高等学校の数学教育を再考する上で鍵となることを指摘した。数学的リテラシーの数学教育学に立った概念化と構成要素を日本・諸外国の数学教育学の文献を基に検討した。その結果、数学的リテラシーは、数学化された社会において、教養から識字、智の変化と全体的に変化するとともに、文化的知識から批判的能力へと変化し、数学の知識面から方法面へと変化してきていることが確認された。また、背景となる数学教育の目的を考えるには、将来の社会像、人間観、数学観が必要であることが示された。数学的リテラシーを考える構成要素は、日・米・PISAなどの先行研究の分析から、数学の本質と特徴、内容、方法からなることが明らかにされた。そこでは、リテラシーとしての能力面の重視や、自己評価能力も含められることが論じられた。さらに、数学的リテラシーの育成方法の研究方法として、教室に基づく研究と質的な研究の重要性が確認された。さらに、フィンランドやオランダというPISA調査で数学的リテラシーで好成果を挙げた国を分析した。これらの国々では、子どもと数学が離れていない要因として、社会全体が数学学習を大切にしていること、そして、大学入試がなく高大接続が円滑に進められていうることなどが指摘された。わが国の状況についても、PISA、知識と活用などから検討された。さらに、社会における数学的リテラシーの保持・発展の方法を明らかにするために、科学博物館やサイエンスカフェの実践を検討した。その結果、科学的リテラシーについては、社会に積極的に普及が図られており、そこでは科学コミュニケーションのあり方が中心的な課題であることが分かった。数学的リテラシーについて、第1年次に続き、数学教育学の文献や実践研究の結果をもとに検討した。その結果、数学的リテラシーの構成要素として、モニター・自己評価・コントロールなどのメタ認知能力や、局所的とともに大局的論証能力が注目され、数学的リテラシーを育成する上での、数学の概念理解と能力形成の均衡の必要性、問題解決における予想や比較の重要性が検討された。また、メタ認知研究における質問紙調査法が数学的リテラシーの研究法としても有効であることや、図形指導において、数学的リテラシーを人間形成的・実用的・文化的の3つの教育的価値から考えられることが示された。さらに、算数の授業実践で、数学的リテラシーにつながる意思決定能力や話し合いながら考える力などの算数の力が育成できそうなことが示され、このような従来もあったと思われる授業を数学的リテラシーというより包括的な概念で捉え直して新たな方向性を見出そうとするところに意義があることが確認された。また、人間科学・社会科学の立場から、人間はチンパンジーであるがその社会性に大きな特徴があり、外部記憶装置を持つことも特徴であると説明され、そして、一般の人が人間科学・社会科学のリテラシーを持つとは、自然や人間・社会を時間軸という視座から理解することだと確認された。さらに、数学的リテラシーについて、数学の本質・概念・能力・活用事例からなる4元モデルが提案され、また、日本社会における教養概念の変化について検討された。これらに基づいて、次年度に向けて、次の6つの視点;数学教育学における数学的リテラシーの概念化、数学的リテラシーの構成要素の構成、個人の生涯の数学的リテラシーのモデルの考案、学校における数学的リテラシーの育成のためのカリキュラムの構成、数学的リテラシーを育成する上での教師のあり方の考察、社会における数学的リテラシー育成の考察、から検討を始めた。数学的リテラシーについて、第2年次に続き、6つの視点から検討した。(1)数学教育学における数学的リテラシーの概念化については、「科学とは」ということが科学と非科学とを区別する基準を考える「線引き問題」をもとに考察され、「数学とは」ということが数学の歴史、数学の応用、数学の認識の仕方などから考察された。また、数学観についても無謬主義と可謬主義の2つの考え方から考察された。さらに、数学教育学のあり方にも言及された。(2)数学的リテラシーの構成要素の構成については、科学技術の智プロジェクトの数理科学専門部会報告書の検討をもとに考察されるとともに、現代社会の必要性から考察された。特に、批判的思考の重要性が認められた。また、現代社会の必要性から数学的リテラシーの構成要素が論じられた。(3)個人の生涯の数学的リテラシーのモデルの考案については、それぞれの年齢段階で読む本や文書を数学的リテラシーの観点から分析することにした。また、児童・生徒を対象にした数学的リテラシーの調査問題を作成して、同じ問題に対する反応の違いを分析することにした。(4)学校における数学的リテラシーの育成のためのカリキュラムの構成については、数学を学ぶ意義を実感させる指導が論じられた。

また、数学的リテラシーを育成するカリキュラムの枠組みも検討された。さらに、小学校における算数の力の育成を目指した授業について検討を行い,第6学年での「単位当たりの量」「比例配分」などの授業を実施し、検討した。(5)数学的リテラシーを育成する上での教師のあり方の考察については、数学教師に対する調査結果をもとに教師のあり方が考察された。そして、数学的リテラシーの育成に関して,日本数学教育学会論文発表会での調査結果をもとに、高等学校教師を対象とした調査が実施された。(6)社会における数学的リテラシー育成の考察については、社会で一般人が数学的リテラシーを保持・発展させる枠組みについて、ビジネスでの数学力などが議論された。そして、3年間の議論をまとめて報告書を作成した。
中性子散乱法による空間反転対称性の破れた超伝導体の特異電子状態の研究

空間反転対称性の破れた超伝導体に期待される『ヘリカル磁束相の検証』を目的とする研究に挑戦した。単結晶育成、結晶評価、磁化測定を経て、LaNiC2の中性子小角散乱実験による磁束格子の観測に挑んだが、磁気ブラッグ散乱を観測することはできなかった。その原因を追求し、より良質の結晶を得るため、理化学研究所の創発物性研究センターの協力の下、チョクラルスキー法、レーザーフローティングゾーン法による単結晶育成、EDX測定による結晶評価等を実施した。結果、結晶の成長速度を0.3mm/h程度にするとより均一で磁束のピン留めが弱い結晶を育成できることがわかった。平成29年度に中性子小角散乱の再実験を予定している。空間反転対称性の破れた超伝導体の特徴は、従来型の超伝導体で電子対がパウリの原理からスピン一重項か三重項どちらか一方の状態しかとれないのに対し、「両者が混成した新しい量子状態が実現すること」、さらに第2種超伝導体の場合、渦糸のまわりの渦電流により渦巻き型の磁気モーメントが誘起される「ヘリカル渦糸状態と呼ばれる特異な磁束状態が発生すること」の2点である。ヘリカル渦糸状態では、ゼーマン効果によりフェルミ面の重心のシフトが起こり、クーパーペアがズレのベクトルをqとして、kと-k+qの電子間で形成されるが、これは強いパウリ常磁性効果によりフェルミ面の重心がずれるために実現するFulde-Ferrell-Larkin- Ovchinnikov(FFLO)状態と同様の状態であり、超伝導の秩序変数が空間変調した渦糸状態の出現が期待される。しかも、FFLO状態が低温+強磁場という極限領域でしか実現しないのに対し、ヘリカル磁束相は超伝導転移温度以下のすべての磁束状態で実現する。このことは、FFLO相の実証実験では不可能であった磁束格子の散乱強度が強い低温+弱磁場領域での実験が可能であることを意図する。これまでにヘリカル磁束相の観測成功例は存在しない。そこで、我々は空間反転対称性の破れた超伝導体について『ヘリカル磁束相の初観測』と『その特徴の解明』を目的とする研究を開始、平成26年度は、良質な単結晶試料育成条件の確立および中性子小角回折実験を計画した。しかし、12月に予定していたドイツミュンヘンのHeinz Maier-Leibnitz Zentrumの中性子小角散乱装置SANSーIを利用した実験が、冷凍機の故障のため直前にキャンセルとなった。そこで磁化測定装置や抵抗・比熱測定装置、および、ラウエ回折装置を使った作成試料の検定や、また、より高質な単結晶試料育成条件の探索等を行うにとどまった。空間反転対称性の破れた超伝導体は、1スピン一重項と三重項状態の混成が可能となること、また第2種超伝導体の場合は、さらに、2ヘリカル渦糸状態と呼ばれる、渦電流により渦糸のまわりに渦巻き型の磁気モーメントが誘起される特異な磁束状態が発生すること、を特徴とする。特に、ヘリカル渦糸状態は、強いパウリ常磁性効果を持つ超伝導体に実現するFulde-Ferrell-Larkin- Ovchinnikov(FFLO)状態と同様、超伝導の秩序変数が空間変調した渦糸状態であり、その点でも注目度が高い。しかし、これまでにヘリカル磁束相の観測成功例は存在しない。これに対し、我々は空間反転対称性の破れた超伝導体について『ヘリカル磁束相の初観測』と『その特徴の解明』を目的とする研究を行っている。平成27年度は、LaNiC2にターゲットを絞り、フローティングゾーン法による単結晶試料の育成、磁化測定による超伝導特性の観測を経て、中性子小角回折実験によるヘリカル磁束相観測の基となる混合相における基本磁束格子の観測に挑戦した。中性子実験の施設は、ドイツミュンヘンのHeinz Maier-Leibnitz Zentrumの中性子小角散乱装置SANSーIである。結果、磁束格子からの明確な磁気ブラッグ散乱は観測されなかった。この結果の原因についての考察は次のコラムで述べるが、平成28年度はこの考察に基づき、研究方針を再構築し、研究推進を実行する予定である。磁束格子からの明確な磁気ブラッグ散乱が観測されなかった理由として、磁化測定で超伝導転移が明確に観測される単結晶試料であるが空間反転対称性の破れた物質としての結晶の完成度が低く磁束格子に乱れが生じ中性子磁気ブラッグ散乱が起こらなかった、あるいは、そもそも論としてこの物質の超伝導特性の一つである磁場侵入長が長いことでコヒーレンスな磁束格子は存在しているが磁気散乱強度が極端に弱く装置の測定限界を超えていたことが考えられる。これに対して、人間ができる対策は1つ。空間反転対称性の破れた物質としての結晶のモザイクの完成度を極限まで整え、それを持って再び中性子回折実験に挑戦をすることである。平成28年度はこれを実行することを計画している。特に、ヘリカル渦糸状態は、強いパウリ常磁性効果を持つ超伝導体に実現するFulde-Ferrell-Larkin- Ovchinnikov(FFLO)状態と同様、超伝導の秩序変数が空間変調した渦糸状態であり、その点でも注目度が高いが、過去において観測実証例は存在しない。

これに対し、我々は『ヘリカル磁束相の初観測』と『その特徴の解明』を目的とする研究を行っている。平成26年度は、空間変転対称性の破れた超伝導体の内、LaNiC2について、フローティングゾーン法による単結晶試料の育成、磁化測定による超伝導特性の観測を行った。さらに、中性子小角回折実験による混合相の磁束格子の観測を予定していたが、機器のトラブルにより次年度に延期となった。その後、平成27年度中に、中性子小角散乱実験を実行したが、周期的磁束格子の存在を示唆する磁気ブラッグ散乱は観測されなかった。これに対し、結晶の質の向上のため、平成28年度は、理化学研究所の創発物性研究センターの協力を得て、テトラアーク炉を用いたチョクラルスキー法、レーザーFZを用いたフローティングゾーン法による単結晶試料の育成を行い、EDX測定による結晶評価等を実施した。結果、結晶の成長速度を極端に落とした場合(0.30.4mm/h)により均一な単結晶試料が育成されることがわかったが、それでもなおLaCまたはLaC2が針状に析出していることがわかった。平成29年度は、さらに成長速度を落とした場合の結晶作成と評価、および、オークリッジ国立研究所での中性子小角散乱の再実験を予定している。空間反転対称性の破れた超伝導体に期待される『ヘリカル磁束相の検証』を目的とする研究に挑戦した。単結晶育成、結晶評価、磁化測定を経て、LaNiC2の中性子小角散乱実験による磁束格子の観測に挑んだが、磁気ブラッグ散乱を観測することはできなかった。その原因を追求し、より良質の結晶を得るため、理化学研究所の創発物性研究センターの協力の下、チョクラルスキー法、レーザーフローティングゾーン法による単結晶育成、EDX測定による結晶評価等を実施した。結果、結晶の成長速度を0.3mm/h程度にするとより均一で磁束のピン留めが弱い結晶を育成できることがわかった。平成29年度に中性子小角散乱の再実験を予定している。平成28年度は、空間反転のモザイクを極限まで整えたLaNiC2の単結晶試料の作成から研究に再挑戦する。具体的には、これまで「明確な超伝導転移を示す単結晶試料を作成する」と言うレベルではLaNiC2の単結晶育成は他の物質と比較して容易であるが、ある特定の方向に空間反転対称性が敗れるという結晶構造の不安定を抱えていることを鑑み、その完成度を上げるために、1結晶成長の速度を一桁落とし1mm/h以下にする、また、さらに不純物を減らすために2原材料の純度を一桁あげるなどの対策を行う。その後、できた試料について、磁化・電気抵抗・比熱等の基礎物理量の測定とX線よる結晶性の確認を行い、改善が確認されれば中性子回折実験を行う。物性実験、中性子散乱平成27年度は、平成26年度に実施予定であった中性子小角散乱実験を行い「空間反転対称性の破れた超伝導体における磁束格子観測」に挑戦、また、超格子反射の観測による「ヘリカル磁束相の存在実証」に挑戦します。また、CePt3Si、あるいは、LaNiC2の単結晶試料について、磁気的揺らぎの存在とその揺らぎの超伝導の発現機構への寄与について中性子非弾性散乱法を用いた研究を開始します。また、これらについて得られた研究成果を国内国際学会等で随時発表し、論文発表へとまとめていきます。一方で、単結晶作成が困難とされるLi2(Pd,Pt)3Bの試料作成についても継続的に挑戦します。