hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
「スポーツ原体験」がスポーツに対する価値観や態度形成に及ぼす影響

これらのことから、幼少期から長じるまで、同じ競技を同じ環境で継続する一卵性双生児でありながら、競技力や競技への取り組みに差異が生じる背景には、彼らの自伝的記憶への意味づけの違いが大きく影響することが考えられた。本研究では「スポーツ原体験」がその後のスポーツに対する価値観や態度の形成にどのような影響を及ぼしているかについて検討した。まず、わが国のトップアスリートの自伝本の分析では、彼らの原風景は運動要素を含み、後年の競技への取り組みやアスリートとしての特徴との重なりがみられ、競技への個性的な取り組みを通した個性化(生き方)へのつながりが窺われた。続く競技力やセカンドキャリアが異なる一卵性双生児アスリートの事例では、原風景やスポーツ原体験、重要な他者の影響や進路決定時における双生児間の関わり等から両者の歩みを視覚化し検討したところ、両者の差異の背景には自伝的記憶への意味づけの違いの影響が考えられた。今年度は一卵性双生児アスリートの調査面接を行うなど、次年度の研究計画に着手できている。スポーツ心理学今年度は、アスリートの幼少期の体験や記憶が、現時点での競技活動とどのようなつながりがあるのかを明らかにするため、双生児アスリートに対して種々の角度からの調査・検討を行い、遺伝と環境の問題に迫る予定である。一方で、体育系学生とそれ以外の学生との比較・検討から、アスリートのスポーツ原体験や原風景の特徴について明らかにする。今年度は一卵性双生児をはじめとした多胎児アスリートの調査面接を行うなど、次年度の研究計画に一部着手している。今後は本年度実施した調査を引き続き行う。さらに、高強度なスポーツへの関わりをもつ元オリンピック選手や、遺伝子や生育環境が近似する一卵性双生児アスリート等へ対象者の拡大をはかり、同種の調査面接を実施し、スポーツ原体験の影響についてさらに分析・検討を加える。前者では競技スポーツへの高いコミットメントや彼らの個性化との繋がりについて、後者では、語られるスポーツ原体験の内容とその後のスポーツへの関与における双生児間の異同による比較を通して、スポーツ原体験の影響を特定化していく。
子宮内膜症におけるブラジキニンに関する検討

子宮内膜症の治療と不妊治療を同時期に行うことができる優れた薬物療法の開発が必要となります。そこで、子宮内膜症の新たな治療戦略を見出すことを目的に検討を行ってきました。培養子宮内膜症細胞にIL-1beta;、TNF-alpha刺激により誘導される因子の解析を網羅的に行ったところ、ブラジキニン受容体( I型およびII型)が著明に誘導されることを見出した。また、機能解析により誘導されるブラジキニン受容体はfunctionalであること、同受容体阻害剤であるHOEー140が子宮内膜症の治療薬に成り得ることを示した。子宮内膜症を有する患者の腹腔内環境は向炎症性サイトカインやケモカインが上昇していることから、子宮内膜症は炎症性疾患として捉えられている。そこで培養子宮内膜症細胞にIL-1beta、TNF-alpha刺激により誘導される因子の解析を網羅的に行ったところ、ブラジキニン受容体( I型およびII型)が著明に誘導され、またその誘導された受容体はfunctionalであることを見出した。具体的には、炎症性サイトカイン指摘で誘導されたブラジキニン受容体は、外的投与のブラジキニン刺激により、IL-6やCOX-2 mRNA発現が上昇した。このブラジキニン刺激によるIL-6およびCOX-2 mRNA誘導は、ブラジキニン受容体拮抗薬にて阻害された。また、実際に、ヒト子宮内膜症病変でブラジキニン受容体が発現していることも認めた。ブラジキニンは生体内でもっとも強い「発痛物質」であり、NSAIDsの対象物質であるプロスタグランジンよりも発痛作用は格段に強いことが知られている。最近ブラジキニン受容体の拮抗薬icatibantが遺伝性血管性浮腫に対して有効であるとの臨床治験の報告があり(Cicardi et al. N Engl J Med. 2010)、今後、ブラジキニン受容体に対する拮抗薬が臨床応用される可能性が高いと予想される。子宮内膜症は疼痛を主症状とする疾患であるが、その疼痛のメカニズムは未だ不明な点も多い。これまで子宮内膜症は炎症性疾患として捉えられている。特に、我々は向炎症性サイトカインであるIL-1β、TNF-αがシグナルカスケードであるMAPKを介して、種々のサイトカイン、ケモカインを誘導することで、病態の進展に寄与していることを示してきた。ブラジキニンは生体内でもっとも強い発痛物質である。我々は、IL-β、TNF-1α刺激を加えることで、培養子宮内膜症細胞にブラジキニン受容体( I型およびII型)が著明に誘導されることを見出した。また、培養子宮平滑筋細胞を用いた検討においても、子宮内膜症細胞と同様に、炎症性サイトカインがブラジキニン受容体の誘導を起こすことを見出した。即ち、子宮内膜症の病態に関与する炎症性刺激が、子宮内膜症病変および正常子宮筋層の細胞におけるブラジキニン受容体の発現を亢進させることで、子宮内膜症病変部および正常子宮での疼痛を誘導する可能性が示唆された。職場の異動に伴い、新たな職場における実験系の立ち上げに時間を要している。ブラジキニンが子宮内膜症の病態に及ぼす影響について検討を行う。我々は子宮内膜症における機能解析の実験系として、ヒト子宮内膜症細胞を用いたin vitroの実験系およびマウス子宮内膜症in vivoモデルを用いた系を確立している。具体的な計画としては、ヒト細胞を用いた実験:子宮内膜症において細胞の収縮は疼痛の原因および組織の固縮の誘導する。ブラジキニンの子宮筋細胞および子宮内膜症細胞の収縮作用について細胞のゲル収縮アッセイを用いて検討する。マウスを用いた実験:ドナーマウスから正常子宮内膜を摘出し、それをレシピエントマウスの腹腔内に投与することで子宮内膜症様病変を誘導することができる。その際、マウスの腹腔内にIL-6やMCP-1等の炎症サイトカインが誘導されることを見出している。投与する子宮内膜および子宮内膜症病変におけるブラジキニン受容体の発現レベルを比較検討することで、子宮内膜が子宮内膜症病変に変化することが、ブラジキニンシステムにどのような影響を与えるか検討する。消耗品(特に薬剤の購入およびマウス)の購入に使用する予定である。
幼児・児童期における対人関係ルールの獲得と社会的適応過程の縦断的研究

本研究は、就学前の幼児の集団遊びの形成・発展過程を遊びの構成メンバー間の社会的相互作用の分析を通して明らかにしていくことが目的であった。ここでは、幼児の自由遊びの時間の中で行われている集団・共同遊びを継続的に参与観察を行い、最長2年間の継続的資料を収集した。2年間の間に観察・記録が収集された約200の遊びについてすべて発話記録がVTRテープから起こされ、それを基に詳細な会話分析と相互作用分析が行われた。そこで得られた主な結果は以下のようなものである。1、遊びのテーマの共有化という観点でみると、年少と年中児・年長児の違いが顕著であり、年少児の場合は他の年齢群の子どもたちのそれよりテーマを共有化した遊びは半数程度であった。そのために年少児の集団あそびは、テーマがない偶発的な言動で遊びが展開されるものや、途中からメンバー間で遊びのテーマにずれがおきて遊びが崩壊してしまうものが全体の6割を占めている。2、年長児の場合は、共同遊びの経験が多いことや、集団としての対人関係構造(勢力関係のヒエラルキー、対人的な好悪関係)が出来上がっており、そのことが遊び集団としての安全性を生んでいる。このような外枠の規制が強く働いてる場合には相互作用を通してのテーマ共有の手続きやその確認といったことが半ば省略されて集団遊びがスムーズに進行できている。3、年中児の場合には、年長児のような対人関係構造が十分に形成されていない途中の段階であり、それだけ相互作用的な活動に依存しなければならない。本年度は研究の前半段階として、幼稚園と保育所の2つの保育施設に在籍している幼児について、自由保育の時間における遊びを自然観察を継続的に行い、6月より12月までの間で2つの保育施設の観察、合わせて120時間の観察記録が収集された。これの中で、社会的な相互作用分析を行っていくための第1次作業としてのプロトコル分析が、約150のエピソード場面について行われた。これらについては、まず録画されたビデオテープから言語的、および非言語的な相互交渉の内容が逐語記録の形で文字化された。これらのプロトコルデータを基にしながら、プロトコル分析と社会的な相互作用の分析が行われた。2つの保育施設の幼児の中、幼稚園の方の幼児については、主として年長児の集団における相互作用過程と、集団としての形成・集団への適応過程を分析した。これら年長児集団を軸として、年少児については年長児との相互作用や年長児集団との関わりの中で扱われた。年長児集団の相互作用と集団としての形成過程や勢力関係が年長児集団を構成している年長幼児相互の行動連鎖の分析、相手の話しかけに対する応答率、遊びのテーマの発案・採択をはじめ、遊びの主導性やその内容といった遊びについての内容分析を行うことによって年長児集団の構造とその形成過程を明らかにした。また、年少児については1学期までの比較的年少児が単独で行動していることが多かったのと比べて、2学期からは年長児集団の中に一部加わりながら、集団の遊びのルールや遊びのテーマを共有し、次第に適応していく変化を明らかにした。保育園の幼児については、主として3歳児と4歳児について継続的な観察が行われ、遊びが成立した時に子ども達はどのような遊びのテーマの共有化とそのための種々の社会的な相互交渉スキルを使用しているかが分析された。特に3歳児と4歳児では遊びのテーマの共有化や遊びの持続・維持、発展で違いが見られたことと、同時に3歳児、4歳児の相互作用過程の変化が約8か月の継続的な観察結果から析出することができた。本年度は研究の後半段階として、保育園に在籍している幼児について、自由保育の時間における遊びの自然観察を昨年からの継続で行い、4月より2月まで観察期間でおよそ80時間の観察記録を収集した。

主な観察の対象になった幼児は昨年から継続して観察を続けてきている年中児と年長児各20名程度で、昨年度は年少、年中のクラスに在籍していた者たちである。社会的な相互作用分析を行っていくための第1次作業としてのプロトコル分析が、約100のエピソード場面について行われた。これらについては、まず録画されたビデオテープから言語的、および非言語的な相互交渉の内容が逐語記録の形で文字化された。これらのプロトコルデータを基にしながら、プロトコル分析と相互作用分析が行われた。これらの縦断的なデータの収集・分析の作業と並行しながら、昨年度収集されたデータについての二次分析が行われた。収集された約150の遊びのエピソードを基にして年少、年中、年長の3つのクラスの子どもたちの遊びの成立・展開過程を主に遊びのテーマと遊びのルールの共有化過程と、それらを支えている子どもたちの種々の社会的相互交渉のスキル、合意形成に向けての「交渉」の作業を会話分析とエピソード分析から明らかにしていった。そこで得られた主な結果は次のようなものである。1、遊びのテーマの共有化の程度という観点でみると、年少と年中児との間の違いが顕著で、年中児の方がテーマを共有している遊びが倍に増加している。年少児は、テーマを持たないで偶発的な言動で遊びが展開されていくものや、途中でテーマが崩壊してしまうものが全体の6割を占めている。2、遊びの展開の中で相互作用として子どもたちの間で交わされている行動と発話を8つのカテゴリーに分類して、それらの相互連鎖の分析を行った。その結果、年少児は遊んでいる中にテーマにズレが起きたような時にははじめにもったテーマに固執してそこにもどるような修復の言動が多い。これに対して、年中児や年長児の場合には、新しいテーマの提案やズレた方向に沿って合意を形成していくような調整を行って、多様に変化をさせながら遊びを柔軟に展開していることが明らかになった。
経済の成長とグローバル化による農村地域社会の変貌に関する日本・カナダ比較

本研究は農村地域活性化の方策を提示することを目的に平成12年度に開始した。本年度は、研究の最終年度で、4年間の研究を総括することを課題とした。この4年間の研究実績はつぎのとおりである(カッコ内は平成15年度実績)。カナダ春ワークショップ参加(2名)、秋研究大会参加、カナダ・フィールド共同調査(日本から4名参加)、日本・フィールド共同調査(随時実施。内カナダから1名参加)、東京ワークショップ開催・カナダ研究者招聘、日本・カナダの農村リーダーの交流(カナダから8名招聘)、4年間の研究成果のまとめRevitalizing Rural Hinterlands : Comparative studies in Japan and Canadaを執筆(13章構成の内11章の草稿を科学研究費の報告書としまとめ、印刷公表した)をした。日本側フィールド調査地は、栃木県上都賀郡粟野町、福島県相馬郡飯舘村で、カナダ側のはオンタリオ州Tweed、ケベック州St. Damaseである。この2地区の調査地を比較対象として選定し、共通の調査項日からなる家族調査を実施したことを特徴とする(報告書第4章、第6章)。農村地域の活性化について得られた知見はつぎのとおりである。日本側の農村に開発が短期間に進められたことのひずみが現れていること、両国の農村ガバナンスの構造再編が進行中であること、両国農村にボランティア組織による活性化への期待が大きいこと、日本では地域資源の活用を柱とする内発的発展を敷指向する課題に取り組まれていること、カナダでは資源依存への脱皮を課題としていること。科学研究費補助金研究としては初年度であるが、研究自体は平成11年度からスタートし、すでにカナダ側のフィールドは決定していた。本年度はカナダ側フィールドの決定、カナダ側研究大会参加、東京ワークショップ開催、カナダ側および日本側フィールド調査を行った。カナダ側の調査フィールドをケベック州St.Damas(日本側栃木県粟野町に対応)、オンタリオ州Tweed(日本側福島県飯舘村に対応)に決定した。12月25日1月7日に坪井(研究代表)がカナダのフィールドTweed調査を実施した。また、カナダから4名の研究者の参加を得て、1月21日30日に日本側フィールド(飯舘村、粟野町)の調査と東京ワークショップを開催した。東京ワークショップでは、加藤弘二(農業の多面的機能)、後藤淳子(日本農村理解のための統計)、ブルノー(カナダの地方政府)、エレンおよびグレグ(カナダにおける農村活性化の所局面)について報告があり、報告を中心に討論した。また、共同研究の最終成果を出版するための議論を、章別構成として議論し、それらを来年度以降の研究課題とすることで合意した。2001年度の主な事業は、カナダ春ワークショップ参加、カナダ秋研究大会参加、東京ワークショップの開催、国内研究会の開催、両国で共同実施する家族面接共通調査票の作成、カナダおよび国内フィールド調査である。5月分担研究者立川雅司がカナダオンタリオ州の調査地を調査、カナダ側研究者と意見交換をした。また、10月サスカッチワン州で開催された秋研究大会に分担研究者後藤淳子、都立大学大学院博士課程の矢部賢一が参加、報告した。2001年1月には、L.エピデイル(アルバータ大学)、B.ジーン(ケベック大学)、C.デイビッド(グエルフ大学)の参加を得て、東京ワークショップを開催し、家族調査の調査票を作成し、その調査手法を確立した。ワークショップの一環として「農業大国カナダの農村問題」をテーマに公開研究会を開催(於虎ノ門パストラル)し、カナダ側から「カナダの農村活性化:計画から実行へ」「農村活性化とソーシャルキャピタル」を報告、両国の農村活性化の方法、方向などについて参加者と討論した。また、栃木県粟野町と福島県飯舘村の調査地を訪問し、現地で意見交換した。2001年7月および12月に、1950年当初の地域社会の再現を目標に、坪井伸広がカナダオンタリオ州トウィードを、宇都宮大学助手、マックギル大学客員助手の加藤弘二の協力を得て調査した。

各分担研究者は、それぞれの課題にしたがって、栃木県粟野町と福島県飯舘村でフィールド調査を実施した。共同研究体制:日本9名、カナダ5名の共同研究者。各大学院生数名の研究補助者。具体的課題:(1)福島県飯舘村とオンタリオ州トウイードの戦後50年の変貌に関する比較、(2)経済のグローバル化が農村経済に及ぼした影響の比較、(3)飯舘村および栃木県粟野町とカナダ20地区農村地区の住民アイデンティティーの現状比較、(4)日本の調査地区農村リーダーのカナダ農村活性化財団等主宰年次研究大会へ参加(カナダ農村活性化のためのボトムアップ活動の成果と農村の実情体験)。オンタリオ州トウイードでは、「1950年課税台帳」から、当時の居住者をリストアップし、当時の住民で現在も引き続き居住している家族を特定した。また、19481953年の『トウィード・ニュース』を調査し、当時の社会環境復元の基礎資料を収集した。カナダ側研究者と共同で、福島県飯舘村を対象に、1970年代以降の日本経済国際化の進展が地域経済に及ぼした影響を、計量モデル分析するための基礎データを収集した。カナダ側と共同開発した調査表を用いて、カナダ20地区と日本の上記2地区において家族調査を実施した。住民台帳からランダムに抽出した住民を対象にカナダでは聞き取り調査、日本では配表調査を実施した。仕事の移動状況、地域内におけるボランティア活動、コミュニティあるいは町村に対する住民の評価、ローカルな技術・資源の利用および相互扶助などの実態などについて共通の調査項目によって両国の農村地域社会の比較のための基礎資料を収集した。本年度は集計作業にとどまり、分析は次年度になる。研究調査交流:5月カナダ・ウィンペックワークショップ日本側から2名参加、1月東京ワークショップにカナダ側から2名参加。10月のカナダ研究大会に、日本側共同研究者5名、農村リーダー6名が参加し、研究報告をした。日本側フィールド調査にカナダ人調査補助者3名が参加、カナダ側フィールド調査に日本側1名が参加した。本研究は農村地域活性化の方策を提示することを目的に平成12年度に開始した。本年度は、研究の最終年度で、4年間の研究を総括することを課題とした。この4年間の研究実績はつぎのとおりである(カッコ内は平成15年度実績)。カナダ春ワークショップ参加(2名)、秋研究大会参加、カナダ・フィールド共同調査(日本から4名参加)、日本・フイールド共同調査(随時実施。内カナダから1名参加)、東京ワークショップ開催・カナダ研究者招聘、日本・カナダの農村リーダーの交流(カナダから8名招聘)、4年間の研究成果のまとめRevitalizing Rural Hinterlands : Comparative studies in Japan and Canadaを執筆(13章構成の内11章の草稿を科学研究費の報告書としまとめ、印刷公表した)をした。日本側フィールド調査地は、栃木県上都賀郡粟野町、福島県相馬郡
グリア細胞の脳保護作用を利用した治療戦略の開発

アルツハイマー病(AD)の病理所見として多数の老人斑の形成、そしてその周辺へのミクログリアの集積が挙げられる。このため、AD治療・予防の観点からも、このバランス調節機構を理解することは重要である。私たちは、in vivo系におけるAβプラークの形成とミクログリアの関係を解析した。PSAPPトランスジェニックマウスの脳内において、著しいAβプラークの形成およびそのプラークへの活性化ミクログリアの集積が認められた。しかしながら、この変異マウスでは顕著な神経細胞の脱落は認められていない。また、Aβ1-42(Aβ42)を海馬実質内に投与したラットにおいてもAβプラークおよび活性化ミクログリアの集積が確認されたが、脳内Aβ42量は時間依存的に減少していった。ラット海馬実質内へのAβ42投与による検討では、Hsp90の同時投与により脳内サイトカイン量の増加およびAβ42量の減少促進が示された。活性化ミクログリアによる炎症性サイトカインはADにおける神経細胞死を誘導すると考えられてきたが、近年では一部の炎症性サイトカインの神経保護作用が明かとなっている。さらに、ADにおけるAβワクチン療法の検討では、Aβプラークに結合した抗Aβ抗体がミクログリアを活性化しAβ貪食作用を促進するメカニズムが提唱されている。以上のことから、活性化ミクログリアはADにおいて代償性神経保護に関与することが示唆される。また、脳梗塞モデルの中大脳動脈閉塞ラットに培養ミクログリアを脳室内に微量注入すると、線条体および大脳皮質の神経細胞死が抑制された。このように、ミクログリアには神経保護作用を持つことが明らかとなった。老人斑の主要構成成分であるアミロイドβ(Aβ)は生理的条件下でも産生されており、産生と分解・代謝のバランスが保たれなくなることにより、蓄積すると考えられている。そのため、AD治療・予防の観点からも、このバランス調節機構を理解することは重要である。本研究では、in vivo系におけるAβプラークの形成とミクログリアの関係を解析した。最近、我々はin vitroミクログリア培養系でストレス蛋白質のHsp90がミクログリアを活性化し、Aβ42の貪食作用を促進することを明らかにしている。今回のラット海馬実質内へのAβ42投与による検討では、Hsp90の同時投与により脳内サイトカイン量の増加およびAβ42量の減少促進が示された。

そのため、AD治療・予防の観点からも、このバランス調節機構を理解することは重要である。本研究では、in vivo系におけるAβプラークの形成とミクログリアの関係を解析した。PSAPPトランスジェニックマウスの脳内において、著しいAβプラークの形成およびそのプラークへの活性化ミクログリアの集積が認められた。しかしながら、この変異マウスでは顕著な神経細胞の脱落は認められていない。また、Aβ1-42(Aβ42)を海馬実質内に投与したラットにおいてもAβプラークおよび活性化ミクログリアの集積が確認されたが、脳内Aβ42量は時間依存的に減少していった。活性化ミクログリアによる炎症性サイトカインはADにおける神経細胞死を誘導すると考えられてきたが、近年では一部の炎症性サイトカインの神経保護作用が明かとなっている。さらに、ADにおけるAβワクチン療法の検討では、Aβプラークに結合した抗Aβ抗体がミクログリアを活性化しAβ貧食作用を促進するメカニズムが提唱されている。以上のことから、活性化ミクログリアはADにおいて代償性神経保護に関与することが示唆される。また、脳梗塞モデルの中大脳動脈閉塞ラットに培養ミクログリアを脳室内に微量注入すると、線条体および大脳皮質の神経細胞死が抑制された。このように、ミクログリアには神経保護作用を持つことが明らかとなった。
高速球面調和関数変換法による気象シミュレーションの高性能計算の研究

平成14年度の本研究では、主に、研究代表者が提案した高速球面調和関数変換の実装、応用問題への適用、ライブラリルーチンの構築とその公開を行った。まず、球面調和関数変換を構成する最重要の要素であるルジャンドル陪関数変換の高速変換ルーチンをfortran90で構築した。高速ルジャンドル陪関数変換アルゴリズムはFMMと分割統治法の二重の再帰構造をしているが、これをフラットな積和演算の列に分解・再構成することにより、サブルーチン呼び出しのオーバーヘッドの軽減を実現した。次にこのルーチンを2つの応用プログラムに適用し、高速球面調和関数変換における近似誤差のアプリケーションへの影響について調査を行った。適用したプログラムはWilliamsonらが提案した球面上の浅水方程式の7つの標準テストケースを実装したstswmと、余田教授らが開発した2次元球面上の乱流シミュレーションプログラムである。我々の高速変換はこれらのプログラムにおいて正常に動作し、要求したオーダーの精度で結果を出せるということが確認された。さらに、高速ルジャンドル陪関数変換ルーチンにFLTSSという名前をつけてウェブページで公開した。また、高速変換の高速性の源であるFMMについて、YarvinとRokhlinによる一般化FMMの前処理アルゴリズムを改善し、大幅に計算量を軽減、また精度も安定かつ容易に制御する手法を提案した。さらにQR法を利用して変換行列を三角化し、これまで用いられていた対角化よりも高い疎行列性を実現した。また、これを球面調和関数変換、多項式内挿、spherical filterなどに適用し、有効性を実証した。本年度においては、我々が提案する高速球面調和関数変換のアルゴリズムに関して以下のような研究を行った。(1)高速変換の前処理における、誤差解析の手法を構築し、誤差の制御を実現した。重み付けした行列ノルムによる誤差の評価により、誤差がアプリケーションに与える影響の特性を反映できるようになった。また、対角行列によりスケーリングした一貫性不等式を用いることにより、安定に誤差制御が行えるようになった。(2)同じく前処理における、安定性の解析を行い、その最適化の手法を提案した。標本点の選択と数値的安定性との関係を明らかにし、数値的な安定性を評価するいくつかの指標を提案した。またそれらの安定性指標を高速に計算する手法を提案し、実用的な時間で前処理ができるようにした。(3)高速変換に用いる高速多重極子展開法(FMM)の改良を行い、前処理と変換の両方に関して高速化を実現した。特異値分解をボトムアップに適用することにより、従来の方法よりも高速にFMMを構成する方法を提案した。また、変換行列を疎行列化して、演算量をさらに削減できることを示した。(4)以上の研究成果を踏まえ、C言語による前処理プログラム(約66,000行)と、fortran90による実行プログラム(約6,000行)を作成した。さらにそのプログラムを気象シミュレーションのプログラムに組み込み、十分な精度が得られていることを確認した。
キラルな分子性ナノ磁石の創製とその多重機能性の解明

本研究では、キラル磁性クラスター化合物の構築を目指し、(1)強磁性的相互作用、(2)強い相互作用、(3)光学活性、という特徴をもつ新規多核化配位子を合成し多核金属錯体を構築することを目的とした。光学活性な含硫アミノ酸であるD-ペニシラミンを構築素子として新規配位子を合成し、ビグアニド骨格をもつ配位子では硫黄架橋ニッケル(II)二核錯体および三核錯体を得た。また、サリチルアルデヒド誘導体を用いた配位子では、混合原子価銅四核錯体およびポリマー錯体を合成し、銅(II)間に強磁性的相互作用が発現することを明らかにした。本研究では、分子性ナノ磁石の性質と光学活性を組み合わせた複合物性を示す磁性クラスター化合物を新規に合成することを目指し、(1)強磁性的相互作用を発現させる、(2)強い相互作用を発現させる、(3)光学活性である、という3つの特徴をもつ新規多核化配位子を精密設計し、これを合成すること、および合成した配位子を用いて多核金属錯体を構築することを目的とした。ジシアンジアミドと光学活性な含硫アミノ酸であるD-ペニシラミンをニッケル(II)イオン存在下で反応させると、シッフ塩基とチオラト基、カルボキシル基を配位サイトとするキラルな新規配位子が生成し、硫黄架橋ニッケル(II)二核錯体の合成に成功した。また、反応溶媒を変えることにより、硫黄架橋ニッケル(II)三核環状錯体の合成にも成功した。これらの同定はX線構造解析、各種スペクトル測定により行った。しかしながら、これらの錯体ではニッケル(II)イオンは反磁性であったため、現在、他の常磁性金属イオンとの錯形成について検討中である。次に、サリチルアルデヒド、D-ペニシラミン、銅(II)イオンをメタノール中で反応させたところ、同様にシッフ塩基の生成が確認され、シッフ塩基、チオラト基、カルボキシル基、ヒドロキシル基を配位サイトとする新規配位子が形成され、混合原子価銅四核錯体が得られた。銅四核錯体の磁化率を測定したところ、銅(II)イオン間に強磁性的相互作用が発現しており、スピン多重度S=3/2が基底状態であることがわかった。この強磁性的相互作用の発現は軌道直交性によるものであると考えられる。今後、不斉磁気二色性効果等の研究を行う予定である。光学活性な含硫アミノ酸であるD-ペニシラミンとサリチルアルデヒド、銅(II)イオンをメタノール中で反応させたところ、シッフ塩基の生成が確認され、シッフ塩基、チオラト基、カルボキシル基、ヒドロキシル基を配位サイトとする新規配位子が形成され、混合原子価銅四核錯体が得られた。サリチルアルデヒドの置換基が異なる同様の錯体も得られた。4-ニトロ-6-メトキシ基を置換基とした配位子では、四核錯体と銅(II)イオンとの反応により、ジスルフィド基の形成が確認され、銅(II)イオンを含むポリマー錯体が得られた。この錯体においても、銅(II)イオン間に強磁性的相互作用が発現せいていることがわかった。酸化還元挙動の調査から、反応機構について検討した。
ナノバイオミメティックプロセスによる環境中複合汚染物質の同時除去技術の構築

生体内で進行している物質循環を参考にし,ナノスケールで材料の反応性を制御させた機能性材料を用いた「ナノバイオミメティックプロセス」を用い,水環境を中心としたフッ素化合物をはじめとする汚染物質の処理技術を検討した。得られた成果は以下の通りである。1)これまで行ってきたリン酸カルシウムの転化反応を改良することにより,フッ素廃水の処理を高効率で行う手法を明らかにできた。2)民間企業の若手エンジニアによるナショナルプロジェクトの提案を技術的に支援した。また,国内外の民間企業に対して成果の共有を進めた。3)地下水のフッ素対策技術に関して,民間との合意形成の手法に関して,北軽井沢地区を対象に検討を行った。4)40前後の研究者のネットワーク化を進め,新しい環境技術を提案する組織作りを進めた。1)HApの結晶構造と汚染物質固定能力:天然水や廃水中の共存物質を水酸アパタイト(HAp)の結晶中に固溶させる検討を行った。ある種のリン酸カルシウムを用いて鉄やケイ素の固溶を試みている。現在のところ,HAp結晶中への固溶は成功していないが,平成20年度も検討を続ける予定である。2)複合廃水処理:ホウフ酸廃水の処理に必要な知見となる,ホウフッ化物イオンの自己分解反応のメカニズム,反応速度定数を評価できるツールを構築した。また,温泉などのホウ素,フッ素などの除去に用いる機能性材料の開発を,民間企業との協働研究により進めることができた。3)実用化への展開:2)の検討に基づいて,平成20年度より民間企業に対して環境省環境技術開発等推進費が採択され,それをもとに実用的な水処理技術の検討がスタートする。その意味では,当初の研究計画で予定していた「実用化への展開」はある一定の成果を挙げたこととなる。4)今後の展開:生物や自然中の物質循環にヒントを得た新しい環境浄化技術の学問体系の構築を最終目的に,研究者間のネットワークの構築をスタートさせている。それぞれの研究者が構築した知見を体系化,組織化することにより,新しい環境技術の構築が可能となると考えられる。1)良質未利用資源からの機能性材料合成2)機能性材料の汚染物質除去能評価廃液等を用いたリン酸カルシウム塩の合成を試みた結果,結晶性および粒子形状の異なる種々の固相が得られた。これらの固相を用いてフッ素化合物の除去を試みた結果,粒子形状によって除去性能に大きな差異が見られ,試料によってはまったく除去能がみられないものもあった。これは本研究成果を実用化する際に大きな障壁となると考えられるため,次年度以降でリン酸塩メーカーなどと連携し,除去能を左右する因子を評価する予定である。3)アウトリーチ活動等群馬県の(社)北軽井沢大学村協同組合と連携し,湧水等の水試料に含まれる化学物質の除去について検討を開始した。平成20年8月には,同協同組合の理事会で本研究内容をはじめとした環境浄化技術に関する勉強会に参加し,多くの貴重な助言を得た。また,温泉排水の処理に関して,現状と課題を群馬県などで調査を行った。一方,本研究に関連した内容で,民間企業が水中のフッ素化合物の新規処理技術の開発を環境省のプロジェクトでスタートし,研究代表者はその技術アドバイザーとして参画することとなった。本研究成果も活かしながら,産学連携を志向した新規処理技術の開発に貢献する予定である。(1)良質未利用資源からの機能性材料合成連携研究者の斧田講師(京都府立大学)と連携して,漁業廃棄物などの未利用資源からの環境修復材料の合成を試みた。その成果は,国際学会発表,学術論文として公表した。(2)生体にヒントを得た機能性材料合成・環境修復技術研究代表者がこれまでに取り組んでいるリン酸カルシウム塩の水溶液中反応を用いて,新規水処理技術の開発を進めた。結果,カルシウム塩とリン酸カルシウム塩の同時添加によって廃水中のフッ素化合物を高度に不溶化し,残存するリン酸を低減できることを明らかにした。その成果を用いて,フランスなどの民間企業において,フッ素廃水の処理効率の向上に向けた技術支援を試みた。一方,生物が有する興味深い結晶形状を模倣した形状を有する機能性材料の合成を連携研究者の豊嶋助教(国立富山高専)と連携して進め,表面構造が鞠のような球形の形状を有する興味深い形状のチタン酸ストロンチウムを合成した。これらの成果は国内外の学会での成果発表を行い,フランスでの産学連携ミーティングの開催等を通して実用化の可能性を模索した。(3)アウトリーチなどイノベーションジャパン2009,2009NEW環境展でのシーズ展示,日本セラミックス協会における研究会の組織運営を行った。

また,民間企業が環境省の競争的資金で進めた新規水処理技術開発に関する技術アドバイザーを務め,研究成果の社会との共有の手法等に関してアドバイスを行った。
地震探査における地殻不均質による散乱波検出・評価の研究

本研究では特に近年国内で行われている活断層探査を念頭において,難地域である断層帯での地震波散乱特性の検出を試み,その特性を調べることから地震探査データ解析や解釈法について検討して難地域における探査手法開発の手始めにすることを目的としてきた.その中で,研究は地震探査実験の実施および地震計アレイ観測による散乱波検出の研究を柱として進めてきた.地震探査は1896年陸羽地震の際に現れた地表断層(千屋断層系)があり,このうち断層露頭が観察できる太田断層において実施した.この実験では人工震源を用いて,反射法,屈折法解析のためのデータを収録した.探査記録上では地震断層から到来したと考えられる顕著な反射波が見られ,その形状は少なくとも深さ数百メートルまで続いていることが明らかにった.地表露頭のある断層のほかに4つの断層が存在していることが示された.さらに,この反射波から短波長の不均質が断層面で存在していることがわかった.一方,地殻内部が実際にどのような散乱体分布を持っているか調べることは,地震探査処理に寄与する散乱波の特性を知る上で不可欠である.1998年に行われた東北脊梁地域における人工地震のアレイ観測波形解析から,およそ50km四方に分布する散乱体の検出を行った.これによると散乱体は千屋断層系の深部延長約12kmまで達しており,先の地震探査実験で得られた浅部構造に加えて深部で散乱波が励起されることが明らかになった.また,高地震活動域,火山直下などでも強い散乱体が多く分布していることがわかった.また,波形包絡線解析から地殻中にランダムな分布をする散乱体からの散乱波が人工地震記録中に大きな影響をもつことが示された.さらに,地震もしくは火山活動によってこれらの影響が時間的に変化することを示した.本研究では特に近年国内で行われている活断層探査を念頭において,難地域である断層帯での地震波散乱特性の検出を試み,その特性を調べることから地震探査データ解析や解釈法について検討して難地域における探査手法開発の手始めにすることを目的としてきた.その中で,研究は地震探査実験の実施および地震計アレイ観測による散乱波検出の研究を柱として進めてきた.地震探査は1896年陸羽地震の際に現れた地表断層(千屋断層系)があり,このうち断層露頭が観察できる太田断層において実施した.この実験では人工震源を用いて,反射法,屈折法解析のためのデータを収録した.探査記録上では地震断層から到来したと考えられる顕著な反射波が見られ,その形状は少なくとも深さ数百メートルまで続いていることが明らかにった.地表露頭のある断層のほかに4つの断層が存在していることが示された.さらに,この反射波から短波長の不均質が断層面で存在していることがわかった.一方,地殻内部が実際にどのような散乱体分布を持っているか調べることは,地震探査処理に寄与する散乱波の特性を知る上で不可欠である.1998年に行われた東北脊梁地域における人工地震のアレイ観測波形解析から,およそ50km四方に分布する散乱体の検出を行った.これによると散乱体は千屋断層系の深部延長約12kmまで達しており,先の地震探査実験で得られた浅部構造に加えて深部で散乱波が励起されることが明らかになった.また,高地震活動域,火山直下などでも強い散乱体が多く分布していることがわかった.また,波形包絡線解析から地殻中にランダムな分布をする散乱体からの散乱波が人工地震記録中に大きな影響をもつことが示された.さらに,地震もしくは火山活動によってこれらの影響が時間的に変化することを示した.本研究では特に近年国内で行われている活断層探査を念頭において,難地域である断層帯での地震波散乱特性の検出を試み,その特性を調べることから地震探査データ解析や解釈法について検討して難地域における探査手法開発の手始めにすることを目的としてきた.今年度は東北脊梁山地において地震探査実験を行った.この地域は1896年陸羽地震の際に現れた地表断層(千屋断層系)があり,このうち断層露頭が観察できる太田断層において調査した.この実験では人工震源を用いて,反射法,屈折法解析のためのデータを収録した.探査記録上では地震断層から到来したと考えられる顕著な反射波が見られ,その形状は少なくとも深さ数百メートルまで続いていることが明らかになった.さらに,屈折法解析から東部に平行して第4紀に活動していた断層の存在が示唆された.地震断層からの反射波は断層が複雑な形状を持つことを示している.さらに,この反射波から短波長の不均質が断層面で存在していることがわかった.一方,地殻内部が実際どのような散乱体分布を持っているか調べることは,地震探査処理に寄与する散乱波の特性を知る上で不可欠である.そこで,1998年に行われた東北脊梁地域における人工地震のアレイ観測波形解析から,およそ50km四方に分布する散乱体の検出を行った.これによると散乱体は千屋断層系の深部延長約12kmまで達しており,先の地震探査実験で得られた浅部構造に加えて深部で散乱波が励起されることが明らかになった.また,高地震活動域,火山直下などでも強い散乱体が多く分布していることがわかった.本研究では特に近年国内で行われている活断層探査を念頭において,難地域である断層帯での地震波散乱特性の検出を試み,その特性を調べることから地震探査データ解析や解釈法について検討して難地域における探査手法開発の手始めにすることを目的としてきた.

その中で,研究は地震探査実験の実施および地震計アレイ観測による散乱波検出の研究を柱として進めてきた.地震探査は1896年陸羽地震の際に現れた地表断層(千屋断層系)があり,このうち断層露頭が観察できる太田断層において実施した.この実験では人工震源を用いて,反射法,屈折法解析のためのデータを収録した.探査記録上では地震断層から到来したと考えられる顕著な反射波が見られ,その形状は少なくとも深さ数百メートルまで続いていることが明らかにった.地表露頭のある断層のほかに4つの断層が存在していることが示された.さらに,この反射波から短波長の不均質が断層面で存在していることがわかった.一方,地殻内部が実際にどのような散乱体分布を持っているか調べることは,地震探査処理に寄与する散乱波の特性を知る上で不可欠である.1998年に行われた東北脊梁地域における人工地震のアレイ観測波形解析から,およそ50km四方に分布する散乱体の検出を行った.これによると散乱体は千屋断層系の深部延長約12kmまで達しており,先の地震探査実験で得られた浅部構造に加えて深部で散乱波が励起されることが明らかになった.また,高地震活動域,火山直下などでも強い散乱体が多く分布していることがわかった.また,波形包絡線解析から地殻中にランダムな分布をする散乱体からの散乱波が人工地震記録中に大きな影響をもつことが示された.さらに,地震もしくは火山活動によってこれらの影響が時間的に変化することを示した.
デンマークとの比較による高齢者住宅の適正な居住水準に関する研究

我が国で、高齢者が居住する「戸建て持ち家」を対象に、住み方を通して高齢者の生活に必要な住戸規模を検討すると、デンマークで供給されている「高齢者住宅」の住戸規模と、ほぼ一致することがみられた。この住戸規模水準は、我が国で施策的に供給される「サービス付き高齢者向け住宅」の住戸規模の約2倍であり、後者の住戸規模水準の倍増が提言される。また、戸建ての規模と比較する目的で、施策的に供給されているサービス付き高齢者向け住宅について、愛知県内における住宅内容・運営実態のデータを収集し、分析を始めている。制度が定める最低限の住戸規模しか確保していない住宅計画が多く、食事の場と就寝の場が分離できない住戸規模と平面構成であるという実態が明らかにされた。さらに、デンマークで年金受給者用に供給され、その後、高齢者住宅に改造された2団地について、予備的な計画と運営の調査を行い、実態の一端を把握した。高齢者向けに計画されたバリアフリー住宅で、見守り・安否確認などの生活サービスを備えた「サービス付き高齢者向け住宅」を対象に、住宅の登録内容をデータとして分析し、住宅規模の分布と規模決定要因に関する分析を行った。データが大量となるため、本年度は、わが国の平均的数値を示す愛知県について実施した。データは、「財)すまいまちづくりセンター連合会」が公開する住宅情報提供システムにより、愛知県内で平成26年11月までに供給された176団地(5986戸)を採取した。分析項目は、竣工時、階数、住戸規模、設備、生活サービス内容、家賃・サービス料等である。この内、平面構成については、46団地(82タイプ)を収集・分析した。立地については、高齢者の人口規模と対応した供給が行われる関係にあるが、特定の株式会社が集中的に供給する地区があることが注目された。建物は、10階を超えるものが大都市で供給されているものの、3階を中心とした低層で、団地当り30戸未満が一般的で、安心感を持たせていた。住戸規模は、1820m2が60%以上を占め、台所・浴室を共用するワンルームの構成である。制度としての下限である25m2を超える住戸は2割余しかない。この規模段階になり、住戸内に台所・浴室を確保した1LDKが形成されている。したがって、実際に供給されているのは、設備を共用する居住施設と同様な生活空間であり、独立して落ち着いて生活できる住宅にはなっていない実態が明らかにされた。一方で、40m2を超えた住戸も供給され、安全性を考慮した、ゆとりを持たせた平面計画が注目された。生活サービスの提供は、見守り・安否確認は全団地で実施され、食事提供の比率も高かった。入浴・食事の介助や調理・洗濯の介助の実施率は約半数で、高齢になってからの継続居住には不安が感じられた。本年度は、高齢者の生活様式に合致した住宅の規模を確保した計画を行っているデンマークにおける「高齢者住宅」の住宅規模の状況と、そのような段階の規模を確保する根拠となる法的基準の検討を、コペンハーゲン市を中心に、現地における実態調査によりデータを収集し、分析・考察を行った。コペンハーゲン市内に現存するすべての「高齢者住宅」団地の住宅平面計画資料を収集し、分析した結果、「高齢者住宅」全体では、住宅建設に対する公的な補助金を受けられる共用部分を含んだ住戸規模の上限が65m2に設定されていることから、自立した生活を送る高齢者が居住する「一般型高齢者住宅」の場合、50数m2前後の住戸規模が多く、広いLDKを確保した1LDKの平面となり、生活上の支援を必要とする高齢者が居住する「介護型高齢者住宅」の場合には、コモンの食堂などに面積を割くため、40m2前後の住戸規模となり、平面ではL部分が縮小していることがみられた。また、「一般型高齢者住宅」の住戸平面は、生活様式により数タイプに分類されることが分かったが、「介護型高齢者住宅」の平面は、典型的な1タイプに収斂している状況がみられた。住戸規模が小さい「介護型高齢者住宅」において住み方調査を実施した結果、各戸の生活が最も反映される居間の家具をはじめ、収納や寝室の家具、壁面の絵画や写真など、前住宅で使用していた物品を運び込むことができている状況がみられた。したがって、40m2前後という住戸規模は、前住宅の生活を継続できる規模であり、居住者も前住宅を処分して転入することが可能になっていた。デンマークの「介護型高齢者住宅」の住宅規模を、わが国の「サービス付き高齢者向け住宅」の規模の下限と比べると、倍以上の規模である。両国間でも、高齢者の生活内容は大きく異ならないため、わが国においても、生活に合致させて高齢者向け住宅規模を拡充させる必要性が示唆された。サービス付き高齢者向け住宅における住戸規模と予想される生活内容に関する分析は、データ数が多くなるため愛知県に限定して行ったが、愛知県は大都市から過疎地までを含んでいるため、この制度による住宅内容のメカニズムは把握されていると考えられる。

分析の結果、小規模な住戸が供給されたいる実態を明らかにできた。また、住戸規模が拡大すると設備内容が充実し、住宅に近づいて行くことが段階的に把握された。以上のような成果から、この住宅タイプについての実態を把握することができ、住戸規模段階別の設備内容と生活内容を明らかにでき、本研究の目的を達成しつつあると判断された。工学わが国におけるサービス付き高齢者向け住宅の供給実態においても、少数ではあるものの40m2以上の住宅がみられた。この実態をふまえ、平成27年度には、デンマークの高齢者向け住宅の住戸規模と平面構成の実態調査を行う。調査対象は、コペンハーゲン市内の新規に供給された団地を計画している。調査時には、住戸平面の収集ばかりでなく、家具配置や住み方の様子についても採取し、高齢者の生活内容に対応した構成となり、そのためには、ほぼ40m2以上確保する必要があることを実証する。その調査結果を、平成25年度に把握した、わが国の高齢者が居住する一般戸建て住宅の規模、平成26年に検討したサービス付き高齢者向け住宅の規模と比較し、デンマークにおける規模は前者と近く、後者の住戸規模は狭小で、改善が必要であることを考察する。平成25年度の主要な調査対象であった戸建て住宅を抽出した地区は、今までも近隣付き合い関係の調査を継続して行い、信頼関係が形成されていたため、調査の依頼や実施がスムースに進められた。調査実施に関しても、学生のアルバイトによる協力を得ることができ、容易に進められた。その結果、26年度に予定しているサービス付き高齢者向け住宅の愛知県におけるデータを収集し、概要を把握する分析や、デンマークにおける高齢者住宅の事例を調査することが可能になった。「謝金」の費目について使用していない部分がある。アルバイトを依頼した調査データの分析作業に関しては、「謝金」を活用して順調に行い、成果を上げられた。しかし、デンマークの高齢者住宅状況に関して入手したデンマーク語の文献と資料を、コペンハーゲン在住の日本人に翻訳を依頼していたが、本人の体調が急に悪くなったため作業が遅れ、平成26年度には完了しなかったため、支出できなかったことによる。平成26年度には、予定通り、高齢者施策により供給されている集合住宅・サービス付き高齢者向け住宅のデータ収集と分析を中心に実施する。対象は、愛知県内に立地するものに限定しても約150団地あることから、分析の対象としては充分と考えられる。すでにデータは収集した部分もあるが、その作業を継続して行い、課題を明確にできる集計・分析とする。また、典型的な団地について平面図を収集し、住戸平面の構成・住棟計画についての分析を行い、現在行われている住宅規模や配置計画における原則を類型化したうえで、高齢者の生活様式と対応させることを通して問題点を抽出する。そして、今後求められる規模や配置計画の方向性についても考察し、提案への準備を行う。デンマーク語の文献と資料の翻訳が遅れている「謝金」の使用に関しては、他のデンマーク在住の日本人に依頼して、早急に作業を進める計画を立てている。その成果は、平成27年度のデンマークにおける調査実施の基本的なデータとして生かしていく。また、近年円安傾向にあるため、海外における調査に計画時より多くの費用を必要とするようになってきている。このような状況を踏まえ、平成27年度に実施するデンマークの高齢者住宅を対象とした調査旅費に追加して使用する。
日本文化理解教育の教育課程開発に関する実証的研究

本研究では、子供たちが将来の国際化社会やグローバル社会を生き抜く能力の一つである、日本文化の発信力育成という観点から、日本文化理解教育(日本文化理解教育とは、我が国の伝統や文化を尊重するとともに、継承・発展させるための教育のことを意味している)の教育課程開発(小・中学校や高等学校で何をどのように教えるのかという、系統的教育内容を開発すること)について、全国の先進的な実践校に対する詳細な実地調査を踏まえた実証的手法によって、学術的な考察を初めて行うものである。
ナノ結晶薄膜半導体次世代高品位自発光型フラットパネルディスプレイの開発

本年度は、ZnSナノ結晶を発光層に用いた交流駆動薄膜エレクトロルミネッセンス(EL)素子に関する性能向上ならびにフルカラー化に関する研究、特にTb化合物を添加したZnSナノ結晶からの緑色発光の高輝度化とTm化合物の添加による青色発光素子の試作に重点を置き研究を行った。前年度の結果から、素子構造は、素子安定化・高輝度化に有利な二重絶縁構造とした。透明電極付きガラス基板上にTa_2O_5誘電体層/ZnSナノ結晶発光層/Ta_2O_5誘電体層/Al電極を順次形成した。ZnSナノ結晶は、低温製膜・大面積化に有利な多元スパッタ法を用い、結晶成長を遮断するSi_3N_4層との交互積層により、作製した。本方法では、結晶粒径は、成長時間にほぼ対応することが、これまでの実験により明らかとなっており、結晶粒径の異なるナノ結晶の作製がほぼ確立されている。まず、緑色発光に関して、TbF_3単独添加よりもTb_4O_7を共添加したTbOFを発光中心にすることが、高輝度化に有効であることが新たに判明した。この結果は、ナノ結晶内においてもバルクZnSと同様の電荷補償効果が発現した結果であると解釈され、ナノ結晶における基礎物性的にも極めて興味深いさらに絶縁層であるTa_2O_5層の改良を行い、緑色発光においてはナノ結晶デバイスとしては最高の54.8cd/m^2を達成した。加えて、TmF_3を添加したZnSナノ結晶を発光層とした二重絶縁型構造EL素子を試作した。現時点では、色純度、輝度とも十分ではないが、ナノ結晶EL素子において初めて青色発光を観測した。この結果、既に達成しているMn添加ナノ結晶ZnSによる赤色発光と合わせて、光の三原色が揃い、フルカラー化が可能であることを実証した。本年度は、Tb化合物を添加したZnSナノ結晶を発光層に用いた交流駆動薄膜エレクトロルミネッセンス(EL)素子に関する性能向上に関する研究を行った。透明電極付きガラス基板上にZnSナノ結晶発光層/Al電極を順次形成した。ZnSスパッタターゲットにTb化合物(TbF_3)を添加し、試料に交流電圧30V_<0-p>を印加し、緑色発光を得た。これにより、既に得られているMn添加ZnSナノ結晶による赤色EL素子に加え、多色化が達成された。また、本年度申請備品である色彩輝度計により、輝度及び発光色の色度を同時測定した結果、この構造における最大輝度は、1.7cd/m^2、色度(0.30,0.66)であった。この時ZnSナノ結晶に印加される電界強度は、1MV/cmを越えると見積もられ、さらに駆動電圧の周波数に対する輝度特性から判断すると、この発光は、従来の2重絶縁型薄膜EL素子同様の電界による電子の加速に起因する衝突励起EL(真性EL)であると結論付けられた。この知見の基に更なる高輝度化・素子安定化のために、高誘電率材料のTa_2O_5層でZnS/Si_3N_4交互積層膜を挟む、2重絶縁型構造を新たに採用した。加えて、TbF_3の添加濃度の最適化を図った結果、駆動電圧は、40V_<0-p>に増加したものの最大輝度は、32cd/m^2に達した。この時、TbF_3の添加濃度は、10mol%に達し、従来の2重絶縁型薄膜EL素子における最適濃度に比して、1桁多いことから、ナノ結晶材料における濃度消光特性が、バルクとは異なることが明らかとなった。

この結果は、ナノ結晶内においてもバルクZnSと同様の電荷補償効果が発現した結果であると解釈され、ナノ結晶における基礎物性的にも極めて興味深いさらに絶縁層であるTa_2O_5層の改良を行い、緑色発光においてはナノ結晶デバイスとしては最高の54.8cd/m^2を達成した。加えて、TmF_3を添加したZnSナノ結晶を発光層とした二重絶縁型構造EL素子を試作した。現時点では、色純度、輝度とも十分ではないが、ナノ結晶EL素子において初めて青色発光を観測した。この結果、既に達成しているMn添加ナノ結晶ZnSによる赤色発光と合わせて、光の三原色が揃い、フルカラー化が可能であることを実証した。