hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
虚血性神経障害時に活性化されるプロテインカイネースCサブタイプの同定とその制御

背景:プロテインカイネースC(PKC)は細胞内シグナル伝達機構における重要なリン酸化酵素でありPKCは虚血により活性化され、グルタメイトやアスパルテイトの遊離及び虚血性神経細胞障害に関与している可能性が大きい。虚血障害におけるPKCアイソザイムの発現が各臓器によって異なることが示されている。目的:虚血による細胞障害性と、PKC活性およびPKCアイソザイムの細胞内分布変化との関連を明らかにするために、ラット副腎髄質由来PC12細胞を用いて検討した。方法:PC12細胞に存在しているPKCアイソザイム(α,γ,δ,ε,ζ,λ)で、虚血が各アイソザイムの細胞内動態に及ぼす時間的・空間的影響を調べた。1.PC12細胞を10%馬血清と5%牛胎児血清を含むRPMI1640で培養し、シアン化カリウム(KCN)による細胞障害性につき検討した。細胞障害性は、培養液中の乳酸脱水素酵素(LDH)を測定した。2.細胞を核(F1)、ミトコンドリア(F2)、細胞膜(F3)、細胞質(F4)の各分画に分けPKCアイソザイムを測定した。細胞分画法を用いてF1からF4までの細胞を分離し、それぞれの分画におけるPKCアイソザイムの蛋白発現をイムノプロツト法にて測定した。結果:KCN濃度の0.1mM,0.5mM,1mMで濃度、時間依存性に細胞は障害された。さらに培養液からブドウ糖を除くことにより、障害度は増した。低酸素刺激(KCN)に対し、F1からF4の各分画でのPKCアイソザイムの蛋白量の変化は、PKCγがF2とF3で60分から120分まで上昇していた。結論:低酸素障害(KCN)に対して、PC12細胞においてカルシウム依存性のアイソザイムであるPKCγが重要な役割を持つことが示唆された。プロテインカイネースC(PKC)は細胞内シグナル伝達機構における重要な燐酸化酵素で、虚血により活性化さることがわかっており、虚血性神経細胞障害に関与している可能性が大きい。まず初年度は、細胞傷害性とPKCアイソザイム活性について調べた方法)ラット副腎髄質由来PC12細胞に、シアン化カリウム0.1mMあるいは1mM,2mMを負荷し低酸素状態を作成して細胞障害を、3-(4,5-dimethyl-thiazole-2-yl)-2,5-diphenyl tetroliumbromide(MTT)アッセイ法で測定した。PKC活性(α,β,ε,ζ)は細胞を核と細胞質とに分けウエスタンブロット法にて定量。細胞を4°C,40000gで40分間遠心分離機で核と細胞質に分離する。それぞれ10μgの蛋白量を7.5%アクリルアミドゲルで電気泳動を行う。泳動したゲルをニトロセルロース膜に転写しPKC抗体(α,β,ε,ζ)と一晩反応させる。次に2次抗体を作用させ洗浄後蛍光法でX線フィルムに露光させ現像後デンシトメーターを用いて目的のバンドを比較する。結果)シアン化カリウム0.1mMあるいは1mM,2mMで濃度依存的に細胞障害性は増加し,2mMでの生存率は対照の約20%まで低下した。PKCアイソザイムの細胞内動態と活性については現在検討している。

今後実験を追加し、脳に広く存在が認められるPKCアイソザイムのカルシウム依存性cPKC(α、β)とカルシウム非依存症nPKC(ε),aPKC(ζ)の細胞内動態と蛋白発現を調べ、低酸素がPKCのサブタイプに及ぼす活性調節、また転写調節因子(NF-κB,AP-1)DNA結合活性により蛋白質のリン酸化がどの程度関わっているかを明らかにし、さらにそれを阻害する薬剤で制御できるかを検討する。PKCは虚血により活性化され、グルタメイトやアスパルテイトの遊離及び虚血性神経細胞障害に関与している可能性が大きい。ラット副腎髄質由来PC12細胞を用い、細胞障害性とPKC活性について検討。次に、PC12細胞に存在しているPKCサブタイプ(α,γ,δ,ε,ζ,λ)で、低酸素が各PKCサブタイプの細胞内動態に及ぼす時間・空間的影響を検討する。1.PC12細胞を低酸素下(O_25%,CO_25%,N_290%、37°C)で3時間、6時間、12時間、24時間培養する。更に低酸素(O_21%,CO_25%,N_294%、37°C)下で1時間、3時間、6時間、12時間培養。2.細胞障害性は、培養液中の乳酸脱水粗酵素(LDH)で測定。3.膜、細胞質の各サブタイプPKCの蛋白発現はイムノブロット法にて測定。細胞を4°C,40000gで40分間遠心分離器して膜と細胞質に分離する。それぞれ一定の蛋白量を7.5%アクリルアミドゲルで電気泳動を行う。泳動したゲルをPVDF膜に転写しPKC抗体と一晩反応させる。次に2次抗体を作用させ洗浄後蛍光法でX線フィルムに露光させ現像後デンシトメーターを用いて目的のバンドを比較する。酸素分圧を20%から5%に低下させた時の細胞障害性は、対照とほとんど差が見られなかった。しかし1%O_2では細胞の生存率は1時間から低下し始め、12時間で対照の70%まで低下した。次に、低酸素(KCN,グルコース不含)がPKCサブタイプの細胞内動態に及ぼす時間的、空間的影響を検討した。低酸素刺激に対し、細胞質・細胞膜の各分画でのPKCサブタイプの蛋白量の変化は、PKCγが細胞膜で1時間から2時間まで上昇していた。今後虚血における障害の標的であろうといわれているミトコンドリア分画をも含めて、細胞内動態を検討し、サブタイプ独自の生理機能の解析を行う。背景:PKCは虚血により活性化され、グルタメイトやアスパルテイトの遊離及び虚血性神経細胞障害に関与している可能性が大きい。虚血性障害におけるPKCサブタイプの発現が各臓器によって異なることが示されている。目的:低酸素による細胞障害性と、PKC活性およびPKCサブタイプの細胞内分布変化との関連を明らかにするために、ラット副腎髄質由来PC12細胞を用いて検討した。方法:PC12細胞に存在しているPKCサブタイプ(α、γ、δ、ε、ζ、λ)で、低酸素が各サブタイプの細胞内動態に及ぼす時間的・空間的影響を調べた。1.PC12細胞を10%馬血清と5%牛胎児血清を含むRPMI1640で培養し、低酸素(O_2 1%、CO_2 5%とN_2で調整、37°C)を一定期間保った。2.低酸素による細胞障害性は、培養液中の乳酸脱水素酵素(LDH)を0時間、24時間、48時間、72時間で測定した。さらにヘモサイトメーター用いて生細胞数を計数した。3.細胞を核分画(F1)、ミトコンドリア分画(F2)、細胞膜分画(F3)、細胞質分画(F4)の各分画に分けPKCを測定した。細胞分画法を用いてF1からF4までの細胞を分離し、それぞれの分画におけるPKCサブタイプの蛋白発現をイムノブロット法にて測定した。結果:酸素濃度を20%から1%に低下させると、細胞液のLDHが24、48、72時間でそれぞれ対照の20、40、80%まで上昇した。
ファレノプシスの低温による花成誘導メカニズムの生理・生化学的解明に関する研究

本研究はファレノプシスの低温による花成誘導メカニズムを生理・生化学的に解明するために、低温の役割を頂芽優勢が崩れることによる葉腋芽の発育開始と、葉腋芽の発育相を栄養生長相から生殖生長相に転換させる2つの役割があるという仮説に立ち、頂芽切除植物を用いることにより両者に関与する植物ホルモンを明らかにしてその機構を解明することを目的とした。1年目と2年目に異なる品種を用い、頂芽切除植物の葉腋芽の発育に及ぼす温度とオーキシン(NAA)ならびにジベレリン(GA)の影響について検討した。無施用区の葉腋芽の発育は、2品種ともに低温では無傷植物と変わらなかったが、高温では低温に比べて著しく遅延した。また、発育した葉腋芽は全て生殖芽となった。頂芽切除植物にNAAを連続施用すると、低温と高温ともに葉腋芽の発育は著しく抑制された。一方、GAを連続施用すると、葉腋芽の発育所要日数は低温では濃度間に大きな差はなかったが、高温では濃度の上昇に伴い短縮され、低温とほとんどかわらなくなった。発達した葉腋芽は低温ではいずれの濃度でも約8節の花茎節を形成したが、高温ではGA濃度の上昇に伴い花茎節数が増加し、小花の分化が遅延した。続いて、温度とサイトカイニン(BA)の影響について検討したところ、発育所要日数は高温では濃度間に差は無かったが、低温ではBA濃度の上昇に伴い短縮された。次に、無傷植物の頂芽を温度処理開始後に採取し内生IAAを定量したところ、IAA含量は高温では約400p mol/g f.w.で一定に推移したが、低温では処理開始10日後から減少し始め、25日後には高温の約半量にまで減少した。以上のことから、低温による葉腋芽の発育開始は、頂芽のIAA含量の低下に伴う頂芽優勢の解除が大きく関与していると考えられる。さらに、頂芽優勢が解除された葉腋芽は温度にかかわらず発育するが、低温はその発育を促進させ、その発育促進にはGAが深く関与していることが示唆された。一方、発達した葉腋芽はいずれの処理でもほとんど生殖芽になったことから、葉腋芽の発育相の決定は温度以外の要因によって制御されている可能性が示唆された。実験1.頂芽を切除したファレノプシスに0,0.01,0.1,1mmolのNAAとGAをそれぞれ0.1mlずつ毎週施用し、高温と低温条件における葉腋芽の発育とその発育方向を調査した。葉腋芽の発生率はNAA濃度が高くなるほど低下し、1mM区では両温度ともに葉腋芽は全く発生しなかった。発生所要日数はNAA濃度の上昇に伴い大幅に増加した。したがって、ファレノプシスもオーキシンが葉腋芽の発育を抑制する効果を持つことが確認された。0mM区の葉腋芽の発生所要日数は、低温区では高温区よりも30日以上短かった。すなわち、ファレノプシスの葉腋芽の発育は頂芽優勢によってのみ支配されているのではなく、頂芽優勢が解除された後の温度条件によって制御されている可能性が示された。GA_3施用区の葉腋芽の発生率は90%を超え、ほとんどが生殖芽に移行した。発生所要日数は低温区では高温区に比べ短く、両温度区ともにGA_3濃度の上昇に伴い短くなった。したがって、頂芽切除により葉腋芽の発育活性が付与された後、ジベレリンはすでに分化していた葉腋芽の節間伸長を促進すると考えられる。高温・GA_3施用区の花茎節数はGA_3濃度の上昇に伴い910節にまで増加した。これはGA_3を施用しても高温条件では葉腋芽が発育した後しばらく栄養生長を続けていたことを示しており、小花の分化に対してジベレリンは直接関与していないと考えられた。実験2.頂芽切除植物を高温と低温でそれぞれ0,7,14,21,28,35日間栽培し、その後高温の株を低温(高温区)へ、低温の株を高温(低温区)へ移入した。葉腋芽の発育は温度処理終了後に始まった。高温区では処理期間の違いにかかわらず生殖芽となり、栄養芽になるものは全く無かった。低温区では生殖芽となった株は高温区よりも少なく、栄養芽または発育途中で座止した株が明らかに増加した。すなわち、葉腋芽の発育方向は主に発育開始後の温度条件によって大きく左右されるものの、発育開始前の温度が低温の場合は、その影響が一部残り、発育後の温度が高温であっても生殖芽に移行することが明らかとなった。

また、発育した葉腋芽は全て生殖芽となった。頂芽切除植物にNAAを連続施用すると、低温と高温ともに葉腋芽の発育は著しく抑制された。一方、GAを連続施用すると、葉腋芽の発育所要日数は低温では濃度間に大きな差はなかったが、高温では濃度の上昇に伴い短縮され、低温とほとんどかわらなくなった。発達した葉腋芽は低温ではいずれの濃度でも約8節の花茎節を形成したが、高温ではGA濃度の上昇に伴い花茎節数が増加し、小花の分化が遅延した。続いて、温度とサイトカイニン(BA)の影響について検討したところ、発育所要日数は高温では濃度間に差は無かったが、低温ではBA濃度の上昇に伴い短縮された。次に、無傷植物の頂芽を温度処理開始後に採取し内生IAAを定量したところ、IAA含量は高温では約400p mol/g f.w.で一定に推移したが、低温では処理開始10日後から減少し始め、25日後には高温の約半量にまで減少した。以上のことから、低温による葉腋芽の発育開始は、頂芽のIAA含量の低下に伴う頂芽優勢の解除が大きく関与していると考えられる。さらに、頂芽優勢が解除された葉腋芽は温度にかかわらず発育するが、低温はその発育を促進させ、その発育促進にはGAが深く関与していることが示唆された。一方、発達した葉腋芽はいずれの処理でもほとんど生殖芽になったことから、葉腋芽の発育相の決定は温度以外の要因によって制御されている可能性が示唆された。
局部通電加熱を用いた超高張力鋼板の品質せん断加工の開発

超高張力鋼板やダイクエンチされた鋼板を局部通電加熱してせん断工行った.加熱条件加熱条件を最適化してせん断加工される円形の領域を均一温度に加熱し,直後工を行った.ダイクエンチされた超高張力鋼板を500°Cに加熱することよって,加工荷重を冷間の約1/3,せん断面を約2倍にでき,遅れ破壊の発生も防止できた.超高張力鋼板やダイクエンチされた鋼板を局部通電加熱してせん断工行った.加熱条件加熱条件を最適化してせん断加工される円形の領域を均一温度に加熱し,直後工を行った.ダイクエンチされた超高張力鋼板を500°Cに加熱することよって,加工荷重を冷間の約1/3,せん断面を約2倍にでき,遅れ破壊の発生も防止できた.自動車の燃費向上を目的として自動車の軽量化が望まれており,引張強さが1GPaを越える超高張力鋼板の自動車部品への適用が増加している.超高張力鋼板は高強度であるため,せん断加工において金型寿命・破損などが大きな問題となっている.特に,加工硬化した冷間成形体やダイクエンチ成形体は非常に高強度であり,トリミングや穴抜き加工が困難であり,実加工ではレーザー切断が適用されており,生産性が低く産業界からはせん断加工の適用が強く望まれている.超高張力鋼板のせん断加工を容易にするために,せん断領域を局部通電加熱してせん断加工法を開発した.せん断領域付近に電極を配置して局部通電してせん断領域付近を加熱してせん断加工を行った.通電加熱に適した電極の材質・形状を調べるとともに,超高張力鋼板の局部通電加熱穴抜き加工を行った.板押えとノックアウト間で板材を通電し,通電終了直後にせん断加工を行い,ダイスとパンチの加熱を防止できた.バネを付けた電極ピンを板押え側,一体型電極リングをノックアウト側にそれぞれ用いることによって板材との局部接触を防止し,リング状のせん断領域を加熱することができた.電極ピンをCu-Wにすることによって板材への電極の溶着を防止できた.980MPa級超高張力鋼板の局部通電加熱穴抜き加工を行い,800°Cの加熱温度においてせん断荷重を冷間加工の1/5程度に低減でき,高い表面性状であるせん断面も4倍程度に増加できた.自動車の燃費向上を目的として自動車の軽量化が望まれており,引張強さが1GPaを越える超高張力鋼板の自動車部品への適用が増加している.超高張力鋼板は高強度であるため,せん断加工において金型寿命・破損などが大きな問題となっている.特に,加工硬化した冷間成形された超高張力鋼板やダイクエンチ成形体は非常に高強度であり,トリミングや穴抜き加工が困難であり,実加工ではレーザー切断が適用されており,生産性が低く産業界からはせん断加工の適用が強く望まれている.ダイクエンチされた鋼板の小穴抜き加工において,穴付近に1対の電極を配置してその付近を局部的に加熱して加工を行った.局部通電加熱では,ダイスとパンチの加熱を防止するために,これらが通電中に板材と接触しないようにして,通電終了直後に穴抜き加工を行った.通電において電流は広がるため,温度は不均一になりせん断加工される領域の温度分布を均一に制御することが必要になる.電極を穴付近に配置して加熱条件を最適化することによってせん断領域を均一に加熱することができた.穴部付近に電極を配置したため,加熱エネルギーが少なく,板材に及ぼす加熱の影響も小さくすることができた.加熱温度の上昇とともに変形抵抗が減少して小穴抜き荷重は小さくなり,破断面が小さくなってせん断面が大きくなり切口面の性状が向上した.500°Cに加熱することによって加工荷重を冷間加工の約1/3,せん断面を約2倍にできた.また,500°C以上の加熱において,引張残留応力,硬さの低下によって遅れ破壊の発生を防止することができた.自動車の燃費向上を目的として自動車の軽量化が望まれており,引張強さが1GPaを越える超高張力鋼板の自動車部品への適用が増加している.超高張力鋼板は高強度であるため,せん断加工において金型寿命・破損などが大きな問題となっている.特に,加工硬化した冷間成形された超高張力鋼板やダイクエンチ成形体は非常に高強度であるため,トリミングや穴抜き加工においては金型寿命が短くなり,実加工ではレーザー切断が多く適用されているが,生産性が低く産業界からはせん断加工の適用が強く望まれている.ダイクエンチされた超高強度鋼板を小穴抜き加工するために,穴付近に1対の電極を配置してその付近を局部的に加熱して軟化させて加工を行った.局部通電加熱では,ダイスとパンチの加熱を防止するために,これらが通電中に板材と接触しないようにして,通電終了直後に穴抜き加工を行った.電流は広がって温度は不均一になるが,電極を穴付近に配置して加熱条件を最適化することによってせん断加工される円形の領域の温度を均一にすることができた.

穴部付近に電極を配置したために加熱エネルギーが少なく板材に及ぼす加熱の影響も小さく,小穴抜き荷重は小さくなって切口面性状が向上した.500°Cに加熱することによって加工荷重を冷間加工の約1/3,せん断面を約2倍にでき,遅れ破壊の発生も防止できた.ダイクエンチ用鋼板の熱間プレス成形において強度分布を有する超高張力鋼成形品を製造するために,部分だけを加熱する部分ダイクエンチ法を開発した.加熱しない部分に電流を迂回させるバイパス通電加熱を用いて熱間ハット曲げ加工を行い,底中央部は加熱されていないため穴抜き荷重は全体加熱の半分程度であり,冷間成形とほぼ同じであった.
近代以前の幾何学における図版の研究

申請者が研究代表者であった以前の研究課題「古代中世数学文献の図版のデータベース化」で作成・公開したプログラムDRaFTを改良して,写本の不規則な図版を再現する機能に,不規則性を除去して数学的に正確な図版を再現する機能を付加し,より多くの研究者の用に供する.またこの機能を利用して,アポロニオス『円錐曲線論』の写本の図版を再現するとともに,そこから数学的に正確な図版も作成して公開する.申請者が研究代表者であった以前の研究課題「古代中世数学文献の図版のデータベース化」で作成・公開したプログラムDRaFTを改良して,写本の不規則な図版を再現する機能に,不規則性を除去して数学的に正確な図版を再現する機能を付加し,より多くの研究者の用に供する.またこの機能を利用して,アポロニオス『円錐曲線論』の写本の図版を再現するとともに,そこから数学的に正確な図版も作成して公開する.
レーザー衝撃反応によるアモルファス構造モジュレーション

衝撃超高圧を利用した物質探査、非平衡材料創製は21世紀におけるキ-テクノロジーの1つであるが、従来型の爆ごうデトネーション、火薬銃・ガス銃による回収実験主体の研究方法では、1)迅速な物質探査・広範囲に亘る試行実験2)繰り返し超高圧パルス負荷による材質制御、3)実時間測定による物質変化の記述、材料創製メカニズムの解明など、新しい物質・材料科学の扉を押し開く能力がない。ここに、レーザー衝撃を利用した衝撃超高圧装置を開発研究の必要性がある。本研究では、既設の小型YAGレーザー(最大出力:0.7J,パルス時間:12ns)を用いたテーブルトップ型のレーザー衝撃装置を開発し、干渉型粒子速度測定装置(VISAR)を実装し、実時間での飛翔体(フライヤー)速度、ユゴニオ測定を行い、衝撃超高圧パルス負荷による物質探査、非平衡材料創製の基礎を構築することを目的とした。本研究で開発したレーザー衝撃装置の特徴は、実験室規模の大きさで、簡便に極短時間・超高圧環境を実現し、かつ実時間測定による衝撃変形応答を測定することで、従来の火薬銃・ガス銃に代わる実験手法を提供できることにある。すなわち、最大0.7Jの出力で飛翔体速度約1.0km/sの達成、同出力で約10m/sのばらつきでの飛翔体加速の実現、実時間での飛翔体速度履歴のモニタリング、実時間計測でのユゴニオ計測法の確立など、開発したテーブルトップ型レーザー衝撃装置で可能となった。本方法における実験技術上の工夫の1つに衝撃セルの最適設計がある。開発した衝撃セルは、サファイア基板上にアモルファス・カーボン、PVDによるアルミ膜を蒸着させたものであり、試料するフライヤーをアルミ膜上に接着して、実験に使用する。現在、同一衝撃セルを用いて、小型フライヤー実験であれば10回のショットが、比較的大型のフライヤー実験でも4回程度行うことができる。さらに、ターゲット材料と衝撃セルとを内蔵した真空実験器を作製中であり、より安定な衝撃超高圧環境を達成すべく努力をしている。
マルコフ過程の研究とクレジットリスクへの応用

市場でquoteされているCDSスプレッドの動きを説明しうる新しい指標(EMS)を考案した。デフォルト相関を考慮する本指標は前年度の同時デフォルト確率モデル(前年度〔雑誌論文〕参照)に基づいて作成した。2008-2009年の工業用マテリアル業界の三社を分析した結果、EMSにより20日又は30日先のCDSスプレッドの動きを事前に説明できることが判明した。2008年のリーマンショックのような危機的状況を早い段階で察知するモデルは、実務上非常に重要であり、本研究はこの点に貢献できると考えられる。更に、2014ー2016年において異なる業界の二社を分析し、EMSはCDSスプレッドの動き(上昇又は減少)に対して先見性をもつことが確認できた。マルコフ転換を含む最適停止問題の一般的な確率的解法を与える前年度の研究を発展させた(備考論文1参照)。特に、先行研究で使われる“guess and verify"方法(問題の解を構成してからその最適性を証明する方法であり、応用範囲が限られている)を使わずに、最適停止問題を解く一般的な手順を確立した。本研究をまとめた論文は2019年1月にMathematical Finance(査読付学術誌)に受理された。企業の資産価値が安全レベルから逸脱し、デフォルトへ向かう状況の分析ツールを提供する前年度の研究の実証分析を発展させた(備考論文2参照)。具体的には、クレジットリスクの高い領域とそうでない領域の境界点の最終通過時刻に関する情報がクレジットリスク管理の上で有益であることを詳しく示した。特に、財務状況が悪化した状況において、デフォルト確率が短期的に下がった場合でも、最終通過時刻の分布は高いリスクの存在を示唆できることが判明した。このように、本研究の分析ツールを用いて、企業はより正確にリスクを把握し、債務超過を回避できる可能性が高まると期待される。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成29年度は、マルコフ過程の近似及び変換の理論を研究し、本研究の目的を達成するために重要な実務及び理論的基礎を与える下記の成果を得た。1.異なる業界の企業を同時分析できる構造型クレジットリスクモデルを構築した。本モデルは、企業資産の動学によって同時倒産確率を与えている。資産モデルには、企業固有リスクと全ての企業に共通のショック過程を導入し、全ての企業固有リスクはショック過程と独自の相関を持つと仮定した。このように、モデルに業界相関を含めた。更に、マルコフ過程による近似を用いて、企業ごとに資産モデルパラメータを推定する方法を確立した。本モデルは計算負荷が小さく、任意の有限個の企業の同時分析を可能にする。2.企業債務状況を代表する変数が安全レベルから逸脱し、倒産へ向かう状況を分析した。そのため、一般的な線形拡散過程について、ある点の最終通過時刻とその時刻から消失までの残存期間の分布を導出した。この成果はレバレッジ比率へ応用し、「クレジットリスクが高い領域」とそうでない領域の境界点の最終通過時刻と、債務超過までの残存期間の分布を陽に求めた。また、上述の境界点を、企業価値観点からみた最適な水準として与える最適化問題を設定した。倒産した企業を実証分析した結果、上述の成果はクレジットリスク管理上有益な情報を与えることが判明した。3.マルコフ転換を含む最適停止問題の一般的な解法を確立した。現在、この分野の研究では、問題を解く方法として、数値計算法による近似あるいは特殊問題にのみ適用可能な代数法だけが提案されている。それに対して、本研究では、価値関数と最適停止時刻を陽に求めた。本研究の方法は、幾何学的解法に基づいており、容易に最適停止政策が決定できる。上述の成果を応用し、数値計算法と代数法では解けない、永久キャプ付コールオプションの価値を与えるレジームスイッチ最適停止問題を解いた。

このように、本研究の分析ツールを用いて、企業はより正確にリスクを把握し、債務超過を回避できる可能性が高まると期待される。当初計画通り、「研究実績の概要1.」のモデルを使って、2004年以降の同時デフォルト確率の推移を詳しく研究し、業界相関を考慮しないモデルとの比較を行う方針である。ここで作成した企業資産モデルは、一般的な拡散過程から構成されているため、CDSスプレッドのモデリングへ拡張可能である。今後、このモデルを使って、CDSスプレッドの動学と業界相関の関係を分析する予定である。2008年のリーマンショックの際に観察されたCDSスプレッドの上昇に重点を置き、スプレッドの上昇と関連するパラメータを特定することに取り組む。また、CDSスプレッドを状態変数とするレジームスイッチ最適停止問題を設定し、問題の解を研究することによって、2004年以降のクレジットリスクの変化を分析する。本年度得られたマルコフ過程に関する理論結果をまとめた論文2本の査読付学術誌への掲載を目指すとともに、これらの結果の発展可能性について考える。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。上記の通り、論文2本をarXiv.org上で公開した。
検疫における感染症発症者検知のため非接触スクリーニングシステム構築に関する研究

本研究は入国者の感染の有無を5秒以内で診断するためのシステム開発を目的として、厚生労働省・那覇検疫所長(当時)の依頼により開始した。従来は、インフルエンザ患者と健常者を線形判別関数を用いて判別を行っていたが、判別条件が明確でない場合にも判別可能なスクリーニングシステムを開発した。本システムはニューラルネットワークとK-means法を併用し、事前学習なしで判別が可能である。また、従来の手法に加え光学的手法で、血液の酸素飽和度を測定する機能を追加し、これにより、より高い判別精度を達成した。改良を加えたシステムを協力病院でインフルエンザの入院患者に対して試験運用する機会を得た。被検者の顔のサーモグラフィの熱画像を自動抽出し、体表面温度の平均値を求め、同時に計測した心拍・呼吸数、酸素飽和度を併用して、感染症患者と健常者のスクリーニングを行うシステムを実際に試作し、実地運用を行った。システムは体表温測定用のサーモグラフィ、心拍測定用のレーザードップラー血流計、呼吸測定用のマイクロ波レーダーと、酸素飽和度測定センサー、PCによって構成される。自衛隊中央病院の感染症病棟において、インフルエンザの入院患者を対象として、本システムを実地運用した。その結果、本システムを用いて得られた呼吸数、心拍数、体表面温度より、インフルエンザ患者と健常者を判別する関数が得られ、線形判別よりも高い精度で自動判別が可能となった。本システムは、タミフル等の抗インフルエンザ薬を服用し、平熱に戻った患者においても、本システムは高精度に判別可能であった。当初目標に掲げた通り、実用可能なシステムを試作すると共に病院で実地運用を行い、従来よりも高い精度でインフルエンザ患者と健常者を判別可能であることが検証された。現在本システムは机上に簡単に設置できる大きさまで小型化されており、実用化が期待される。この研究は厚生労働省・那覇検疫所との共同研究として始まり、海外からの入国者の感染の有無を5秒以内で診断するためのシステム開発を目的としていた。昨年度は、試作したシステムを協力病院でインフルエンザの入院患者に対して試験運用する機会を得た。被検者の顔のサーモグラフィの熱画像を自動抽出し、体表面温度の平均値を求め、同時に計測した心拍・呼吸数を併用して、感染症患者と健常者のスクリーニングを行うシステムを実際に試作し、実地調査を行った。システムは体表温測定用のサーモグラフィ、心拍測定用のレーザードップラー血流計、呼吸測定用のマイクロ波レーダーと収録用PCによって構成される。その結果、本システムを用いて得られた呼吸数、心拍数、体表面温度より、インフルエンザ患者と健常者を判別する線形判別関数が得られ、約90%の精度で自動判別が可能となった。特筆すべきは、タミフル等の抗インフルエンザ薬を服用し、平熱に戻った患者においても、本システムは高精度に判別可能であった。これは平熱に戻ったあとも、心拍数や呼吸数が正常値を超えていたためである。当初目標に掲げた通り、実用可能なシステムを試作さらには実地運用を行い従来より高い精度でインフルエンザ患者と健常者を判別可能であることを実証した。本システムの実用化の見通しは、極めて高いと考えられる。

被検者の顔のサーモグラフィの熱画像を自動抽出し、体表面温度の平均値を求め、同時に計測した心拍-呼吸数を併用して、感染症患者と健常者のスクリーニングを行うシステムを実際に試作し、実地調査を行った。システムは体表温測定用のサーモグラフィ、心拍測定用のレーザードップラー血流計、呼吸測定用のマイクロ波レーダーと収録用PCによって構成される。自衛隊中央病院の感染症病棟において、インフルエンザの入院患者を対象として、本システムを実地運用した。その結果、本システムを用いて得られた呼吸数、心拍数、体表面温度より、インフルエンザ患者と健常者を判別する線形判別関数が得られ、約90%の精度で自動判別が可能となった。特筆すべきは、タミフル等の抗インフルエンザ薬を服用し、平熱に戻った患者においても、本システムは高精度に判別可能であった。これは平熱に戻ったあとも、心拍数や呼吸数が正常値を超えていたためである。当初目標に掲げた通り、実用可能なシステムを試作さらには実地運用を行い従来より高い精度でインフルエンザ患者と健常者を判別可能であることを実証した。本システムの実用化の見通しは、極めて高いと考えられる。本研究は入国者の感染の有無を5秒以内で診断するためのシステム開発を目的として、厚生労働省・那覇検疫所長(当時)の依頼により開始した。従来は、インフルエンザ患者と健常者を線形判別関数を用いて判別を行っていたが、判別条件が明確でない場合にも判別可能なスクリーニングシステムを開発した。本システムはニューラルネットワークとK-means法を併用し、事前学習なしで判別が可能である。また、従来の手法に加え光学的手法で、血液の酸素飽和度を測定する機能を追加し、これにより、より高い判別精度を達成した。改良を加えたシステムを協力病院でインフルエンザの入院患者に対して試験運用する機会を得た。被検者の顔のサーモグラフィの熱画像を自動抽出し、体表面温度の平均値を求め、同時に計測した心拍・呼吸数、酸素飽和度を併用して、感染症患者と健常者のスクリーニングを行うシステムを実際に試作し、実地運用を行った。システムは体表温測定用のサーモグラフィ、心拍測定用のレーザードップラー血流計、呼吸測定用のマイクロ波レーダーと、酸素飽和度測定センサー、PCによって構成される。その結果、本システムを用いて得られた呼吸数、心拍数、体表面温度より、インフルエンザ患者と健常者を判別する関数が得られ、線形判別よりも高い精度で自動判別が可能となった。本システムは、タミフル等の抗インフルエンザ薬を服用し、平熱に戻った患者においても、本システムは高精度に判別可能であった。当初目標に掲げた通り、実用可能なシステムを試作すると共に病院で実地運用を行い、従来より高い精度でインフルエンザ患者と健常者を判別可能であることが検証された。現在本システムは机上に簡単に設置できる大きさまで小型化されており、実用化が期待される。
マイクロ電極を用いる固体内リチウムイオン輸送の速度論的解析

マイクロ電極を用いた局所領域の電気化学反応の研究手法を1ケの固体微粒子あるいは固体超薄膜に応用し,固体内のリチウムイオン輸送の速度論的解析を的確かつ迅速に捉える測定法を構築することを目的として研究を行った.長焦点距離を有する光学顕微鏡下で3次元マイクロマニピュレータを操作し,カレントコレクターとなるマイクロ電極を1ケの粒子表面に接触させ,ボルタンメトリーその他の電気化学測定を行なう測定技術を確立し,本手法の優秀さを立証できた.電流リ-ドとなるマイクロ電極には,被測定物の電極応答に影響しないカーボンマイクロ電極を用いた.本手法により,LiCoO_2,LiNiO_2,LiMn_2O_4,LiMn_<1.8>Co_<0.2>O_4,V_2O_5の層状化合物純物質について,サイクリックボルタンメトリー(CV)法,電気化学インピーダンススペクトロスコピー(EIS)法,ポテンシャルステップ法等の電気化学的非定常法を用いて固体内のリチウムイオン輸送の速度論的解析を検討した.これらの層状酸化物についてはクエン酸法を用いて合成したが,いずれの試料も層間に由来する003面が強度に発達した良好な結果がXRDにより確認できた。CV法による検討では,LiCoO_2,LiMn_<1.8>Co_<0.2>O_4が可逆でサイクル特性に優れたなリチウム挿入/脱離反応を起こすことがわかり,PS法を用いたLiCoO_2固体内のリチウムイオン拡散係数は2x10^<-10>cm^2/sであった.EIS法による検討では,LiCoO_2固体内のリチウムイオン拡散係数は電位の影響,すなわちLiCoO_2内のリチウム組成に大きく依存して変化し,Li^+が30%抜けた辺りである3.9-4.0V vs 1M Li^+/LiではD=2x10^<-10>cm^2/sと極大値を示した.また,リチウムイオン拡散係数から計算された固体内の,Li^+イオン伝導度は10^<-6>S/cmであり,マイクロアレイ電極を用いたin situ導電率測定からは10^<-2>S/cmという電子伝導度が得られているから,Li^+イオン伝導度はそれよりも4オーダー低い値が得られた.マイクロ電極を用いた局所領域の電気化学反応の研究手法を1ケの固体微粒子あるいは固体超薄膜に応用し,固体内のリチウムイオン輸送の速度論的解析を的確かつ迅速に捉える測定法を構築することを目的として研究を行った.長焦点距離を有する光学顕微鏡下で3次元マイクロマニピュレータを操作し,カレントコレクターとなるマイクロ電極を1ケの粒子表面に接触させ,ボルタンメトリーその他の電気化学測定を行なう測定技術を確立し,本手法の優秀さを立証できた.電流リ-ドとなるマイクロ電極には,被測定物の電極応答に影響しないカーボンマイクロ電極を用いた.本手法により,LiCoO_2,LiNiO_2,LiMn_2O_4,LiMn_<1.8>Co_<0.2>O_4,V_2O_5の層状化合物純物質について,サイクリックボルタンメトリー(CV)法,電気化学インピーダンススペクトロスコピー(EIS)法,ポテンシャルステップ法等の電気化学的非定常法を用いて固体内のリチウムイオン輸送の速度論的解析を検討した.これらの層状酸化物についてはクエン酸法を用いて合成したが,いずれの試料も層間に由来する003面が強度に発達した良好な結果がXRDにより確認できた。CV法による検討では,LiCoO_2,LiMn_<1.8>Co_<0.2>O_4が可逆でサイクル特性に優れたなリチウム挿入/脱離反応を起こすことがわかり,PS法を用いたLiCoO_2固体内のリチウムイオン拡散係数は2x10^<-10>cm^2/sであった.EIS法による検討では,LiCoO_2固体内のリチウムイオン拡散係数は電位の影響,すなわちLiCoO_2内のリチウム組成に大きく依存して変化し,Li^+が30%抜けた辺りである3.9-4.0V vs 1M Li^+/LiではD=2x10^<-10>cm^2/sと極大値を示した.また,リチウムイオン拡散係数から計算された固体内の,Li^+イオン伝導度は10^<-6>S/cmであり,マイクロアレイ電極を用いたin situ導電率測定からは10^<-2>S/cmという電子伝導度が得られているから,Li^+イオン伝導度はそれよりも4オーダー低い値が得られた.
共鳴効果を応用したナノ微粒子のマニピュレーション技術の開発

ナノ粒子の光マニピュレーションを行うためのレーザートラッピング装置を構築した。3軸ピエゾステージを備えた試料ステージを構築し、さらにラマン分光の光学系を導入して、レーザートラッピングしたナノ微粒子をラマン分光検出するシステムを構築した。構築したレーザートラッピング装置を用いて単層カーボンナノチューブの光捕捉を行った。He-Neレーザーを光源として、HiPco製単層カーボンナノチューブが分散された水溶液中に対物レンズ(NA1.4)で集光入射した。(13, 4)の金属性カーボンナノチューブだけが選択的に焦点内に捕捉されて濃度が増加するのを確認した。タイトバインディングモデルに基づく誘電率の計算から633nmの波長に共鳴して放射圧が増強されるカーボンナノチューブのカイラリティの同定を行った結果、実験結果と良い一致をみた。以上の結果は、レーザー光の波長によって選択的に所望のカイラリティの単層カーボンナノチューブを光抽出できることを意味しているナノ粒子の光マニピュレーションを行うためのレーザートラッピング装置を構築した。ナノ粒子をマニピュレートするために、シングルモード固体レーザー(1064nm、532nm)、He-Neレーザー(633nm)の3波長をを光源として対物レンズに導入した。また、3軸ピエゾステージを備えた試料ステージを構築した。直径500nmのポリスチレン微粒子、直径40nm金ナノ粒子、多層カーボンナノチューブ等を試料に用いてレーザートラッピングの試行実験を行い、自作した装置の性能を確認した。さらに、本トラッピング装置にラマン分光の光学系を独自に導入し、レーザートラッピングしたナノ微粒子をラマン分光検出するシステムを構築した。検出器には液体窒素冷却CCD検出器を備えた分光器を用い、共焦点光学系によりレーザー光焦点内からのラマン散乱光だけをスペクトル検出できるようにした。装置の動作確認のため、レーザートラップ用の光源を同時にラマン散乱励起用として用いてポリスチレン微粒子、カーボンナノチューブをレーザートラップしながら、トラップした粒子からのラマンスペクトルを得た。ナノ粒子に加えられる光の放射圧と粒子の誘電関数との関係を理論的に解析するため、金および銀ナノ粒子、カーボンナノチューブの誘電分散を算出した。金、銀の金属ナノ粒子、多層カーボンナノチューブはドルーデ・ローレンツモデルから、単層カーボンナノチューブはタイトバインディングモデルを用いたエネルギーバンド構造から吸収スペクトルを理論的に算出し、クラマース・クローニッヒの関係から誘電率を算出した。昨年度に構築したレーザートラッピング装置を用いて単層カーボンナノチューブの光捕捉を行った。具体的には、He-Neレーザー(波長632.8nm)の光を対物レンズ(NA1.4)で集光し、単層カーボンナノチューブが分散された水溶液中に入射した。焦点からのラマン散乱を共焦点光学系を通して分光器に導入し、単層カーボンナノチューブ由来のラジアルブリージングモード及びGバンドを1スペクトル/秒で経時的に取得した。単層カーボンナノチューブはHiPco法による市販の材料で、金属性/半導体性の両方を含む、数十種類のカイラリティが混在する。レーザー光照射によって、時間とともに(13,4)のカイラリティからのラジアルブリージングモードの強度が増加するのを観察した。これは、He-Neレーザーの波長に共鳴する(13,4)の金属性カーボンナノチューブだけが選択的に焦点内に捕捉されて濃度が増加したことによると結論づけた。タイトバインディングモデルに基づく誘電率の計算からHe-Neレーザーの波長に共鳴して放射圧が増強されるカーボンナノチューブのカイラリティの同定を行った結果、実験結果と良い一致をみた。以上の結果は、レーザー光の波長によって選択的に所望のカイラリティの単層カーボンナノチューブを光抽出できることを意味している。原理的には、量子ドット、金属ナノ粒子等でも同様の光捕捉が可能で、レーザー光を用いた新しいナノ材料精製技術として期待できる。以上の研究成果はPhys. Rev. Lett.等に発表したほか、SPIE Optics+Photonics国際会議等で発表を行った。
遠隔授業・双方向異文化語学演習と海外共同ゼミの可能性-教材蓄積と教育評価システム

2002年度前期(1)国立江原大学とのアメリカ文学についてのサイバーセミナー(4回)(3)高麗大学の大学院生との早稲田大学の教育学研究科の大学院生との毎週二回のSociolinguistics及びLexical-Functional Grammarに関するVideo-Conference(4)イギリスのベクター社とのInternet教材と電話によるビジネス英語講座を開講した。2002年後期(2)シラキュース大学、社会言語学についてのサイバーレクチャー(Tej K.Bhatia教授)(3回)(3)コロラド大学、心理言語学についてのサイバーレクチャー(Lise Menn教授)(3回)(4)香港バプティスト大学(月2回、合計8回;日本文化についてWeb Radio Station形式)(5)高麗大学との異文化双方向語学演習(中国、日本、韓国の家族制度をテーマとして)(4回)(6)国立江原大学とのアメリカ文学についてのサイバーセミナー(4回)(8)アデレード大学(8回)Video-ConferenceによるEnglish for communication2002年度前期(1)国立江原大学とのアメリカ文学についてのサイバーセミナー(4回)(3)高麗大学の大学院生との早稲田大学の教育学研究科の大学院生との毎週二回のSociolinguistics及びLexical-Functional Grammarに関するVideo-Conference(4)イギリスのベクター社とのInternet教材と電話によるビジネス英語講座を開講した。2002年後期(2)シラキュース大学、社会言語学についてのサイバーレクチャー(Tej K.Bhatia教授)(3回)(3)コロラド大学、心理言語学についてのサイバーレクチャー(Lise Menn教授)(3回)(4)香港バプティスト大学(月2回、合計8回;日本文化についてWeb Radio Station形式)(5)高麗大学との異文化双方向語学演習(中国、日本、韓国の家族制度をテーマとして)(4回)(6)国立江原大学とのアメリカ文学についてのサイバーセミナー(4回)(8)アデレード大学(8回)Video-ConferenceによるEnglish for communication2000年度前期(3)高麗大学校、人文大学、英語科を中心とした韓国の言語学者、応用言語学者との遠隔総合講座の開始(4)国立江原大学との米文学遠隔演習の開始(5)国立江原大学との異文化双方向語学演習の開始(6)高麗大学との異文化双方向語学演習の強化(7)デラサール大学との異文化双方向語学演習の強化(8)高麗大学大学院と早稲田大学・教育学研究科との遠隔共同ゼミの強化(9)エセックス大学との異文化双方向語学演習の強化(10)マラヤ大学との異文化双方向語学演習の強化2000年度後期(2)エディンバラ大学、マラヤ大学、高麗大学、早稲田大学との多地点制御遠隔講義開始(3)シンガポール国立大学との異文化双方向語学演習の開始(6)首都師範大学、台湾師範大学、ブルネイ大学、タマサート大学、チュラロンコン大学、ハワイ大学ヒロ校と交渉成立いくつかの講義はVODにし、インターネット上で公開しているが、講演者によりパスワードが必要である。遠隔講義用のホームページはhttp://pc171115.pc.waseda.ac.jp/ccdl/学部生のための異文化双方向語学演習のホームページはhttp://www.project.mnc.waseda.ac.jp/ccdl/ハンドアウトは全てホームページから読めるようにした。また、教育評価として、時間測定、語彙分析を行った。2001年後期(1)エジンバラ大学、理論及び応用言語学科とのサイバーレクチャー(Dr.Hugh Trappes-Lomax教授)(10回)(Language in Use)(2)シラキュース大学、社会言語学についてのサイバーレクチャー(Tej K.Bhatia教授)(3回)(3)コロラド大学、心理言語学についてのサイバーレクチャー(Lise Menn教授)(3回)(4)香港バプティスト大学(1回)(5)高麗大学との異文化双方向語学演習(中国、日本、韓国の家族制度をテーマとして)(4回)(6)国立江原大学とのアメリカ文学についてのサイバーセミナー(4回)英語教育を増強し、国際人として通用する英語を学生に身につけさせるために、なるべく多くの同世代の学生と世界規模に及ぶ交流をさせ、異文化対応能力をつけさせることが本研究の目的であった。その為のノウハウを蓄積し、学会活動を通じ、この先駆的な活動のメリットとデメリットを日本の大学英語教育に従事している教員と討論し、ささやかな活動ではあるが、日本での英語教育の発展に貢献したい。今年度は、最終年度であるため、活動報告をまとめながら、国際的な交流の場を開拓した。特記すべきは、12月13日14日15日と交流校の主たる参加教員がシンガポールの東南アジア教育機構のRELCで第7回環太平洋応用言語学会との共催で国際シンポジウムを開き、約100名が参加した。その討議の結果をプロシーディングの形式で5月末日に出版の予定である。2002年度に実行した海外協定校との遠隔交流の実績は以下のようである。1.ウズベキスタンの世界経済大学との交流開始した。2.ニューヨークのシラキュース大学との交流開始した。3.米国のコロラド大学との交流開始した。4.米国Duly大学、韓国の高麗大学との三地点交流開始した。5.香港の香港バプテスト大学との交流開始した。6.ニュージーランドのワイカト大学との交流開始した。2000年度から継続している交流相手校は以下のようである。1韓国・高麗大学2韓国・江原大学3北京・首都師範大学4フィリッピン・デラサール大学

5マレーシア・マラヤ大学6UK・エディンバラ大学7USA・ユタ大学8シンガポール・RELCとシンガポール国立大学9台湾・台湾師範大学
ソクラテスの反駁的対話における存在と知との関わり

本研究の課題は、ソクラテスの反駁的対話の分析を基に、その「存在と知との関わり」を探求することにある。ソクラテスの「存在と知との関わり」は、初期対話篇の「何であるか」の問いから中期以降のイデア論への展開のうちで、次のように位置付けられてきた。初期対話篇のソクラテスは「何であるか」と対話相手を問い質し、その言説を論駁し、生を吟味する。対話はみなアポリアに陥り、不知の表白をもって閉じられる。中期対話篇はこのアポリアに陥った対話を受け継ぎ、「何であるか」の問いに応えるものとして、イデアを措定する。ソクラテスの知を二次的な知と貶め、知が知である所以を知自体のうちに求めることになる。ここにソクラテスの「存在と知との関わり」の限界を主張し、ソクラテスの倫理からプラトンの形而上学への転換を語る論者は多く、支配的見解であるといってもよい。本研究は、このような通説的見解に対して挑戦を試み、以下のような知見を得た。1.初期対話篇群を普遍対個別という図式によって読み解くことは、上述の通説的発展図式を前提とした不当な解釈である。2.ソクラテスの反駁的対話は「思いなし」のうちに私秘的に閉じられる生をその内側から開いたが、それを『国家』篇のポリス共同体と魂との比喩に重ね合わせるとき、類比的にポリス共同体も外へと開かれた存在として基礎づけられることになる。3.ソクラテスの反駁的対話とはたんに思弁的な、事柄の理解を目指すものではなく、互いの生を吟味し「言論によってできるだけすぐれた人間となる」ように努める営みであり、「術の類比」はこのような営みの内実を明らかにするために用いられている。しかも、この「術の類比」と呼ばれる論法は『国家』篇においてもプラトンの基本的な手法であるが、従来の『国家』篇研究では不当に低く評価されている。これらの知見の一部を「ソクラテスの知」として、静岡哲学会編『文化と哲学』第14号に発表した。
界面特異な新奇凝縮相における秩序と乱れ

<界面で発生する新奇2次元固体>を対象とし,<秩序と乱れ,複雑性>を<構造とエネルギー>の両局面から解明することが本研究の最終目的であった.対象は以下の3種であり,種々の分子が形成する2次元固体について,界面特異な秩序構造を明らかにする一方で,ダイナミクスや分子間相互作用の均衡を統計熱力学的に理解することを試みてきた.以下に今年度の実績を報告する.(a)気固界面で形成する2次元固体(b)固液界面で形成する2次元固体(c)結晶成長の初期過程で形成する2次元固体1.走査型プローブ顕微鏡による測定:グラファイト単結晶表面を用い(一部はマイカを使用)各種アルカンの他,2,3の液晶物質について高真空下で低温(150K)高温(400K)で構造観察を試みた.また,液中測定も行った.これらは,新奇な系の開拓という点で,本研究計画終了後の展開のための貴重な基礎資料ともなった.2.X線回折(気固界面)および中性子回折(固液界面)を適用しアルカンやアルコール,カルボン酸の2次元固体における混合様式を構造面から調べた結果を論文にまとめた.また,本来の研究計画にはなかったが派生研究として,新たに「フルオロアルカン単分子膜」を対象とした研究が非常に興味深いことを見いだした.これは,別の研究プロジェクトとして次年度以降に展開する予定である.3.グリセロール濃厚水溶液について行った非平衡状態に関する研究の結果の一部を論文発表した.立方晶氷の生成および結晶化に関する構造と相図についての貴重な実験的証拠を論文にまとめることができた.<界面で発生する新奇2次元固体>を対象とし,<秩序と乱れ,複雑性>を<構造とエネルギー>の両局面から解明することが本研究の最終目的であった.対象は以下の3種であり,種々の分子が形成する2次元固体について,界面特異な秩序構造を明らかにする一方で,ダイナミクスや分子間相互作用の均衡を統計熱力学的に理解することを試みてきた.以下に今年度の実績を報告する.(a)気固界面で形成する2次元固体(b)固液界面で形成する2次元固体(c)結晶成長の初期過程で形成する2次元固体1.走査型プローブ顕微鏡による測定:グラファイト単結晶表面を用い(一部はマイカを使用)各種アルカンの他,2,3の液晶物質について高真空下で低温(150K)高温(400K)で構造観察を試みた.また,液中測定も行った.これらは,新奇な系の開拓という点で,本研究計画終了後の展開のための貴重な基礎資料ともなった.2.X線回折(気固界面)および中性子回折(固液界面)を適用しアルカンやアルコール,カルボン酸の2次元固体における混合様式を構造面から調べた結果を論文にまとめた.また,本来の研究計画にはなかったが派生研究として,新たに「フルオロアルカン単分子膜」を対象とした研究が非常に興味深いことを見いだした.これは,別の研究プロジェクトとして次年度以降に展開する予定である.3.グリセロール濃厚水溶液について行った非平衡状態に関する研究の結果の一部を論文発表した.立方晶氷の生成および結晶化に関する構造と相図についての貴重な実験的証拠を論文にまとめることができた.<界面で発生する新奇2次元固体>を対象とし,<秩序と乱れ,複雑性>を<構造とエネルギー>の両局面から解明することが本研究の最終目的である.対象は以下の3種であり,種々の分子が形成する2次元固体について,界面特異な秩序構造を明らかにする一方で,ダイナミクスや分子間相互作用の均衡を統計熱力学的に理解する.(a)気固界面で形成する2次元固体(b)固液界面で形成する2次元固体(c)結晶成長の初期過程で形成する2次元固体1.走査型プローブ顕微鏡を設置し,高真空下での測定に加え液中での測定を可能にした,グラファイト単結晶表面を用い室温での観測を行った.(稲葉・高倉)2.X線回折(気固界面)および中性子回折(固液界面)を適用し,アルカンやアルコール,カルボン酸の2次元固体における混合様式を構造面から調べた.カルボン酸の2次元固体について論文発表を行った.(稲葉)3.分子動力学計算の対象として,実験的な研究を終えているデカン/グラファイト系を扱った.単分子膜固体の構造と融解挙動,分子長軸周りの回転運動などのダイナミクスを調べており継続中である.(稲葉・崎里)4.グリセロール水溶液について精密熱測定により相図を作成し,ガラス転移温度や結晶化温度,融解温度を得た.複数のガラス転移を見いだすなど興味深い結果を得たので論文を作成中である.(稲葉・長野・宮崎)5.グリセロール濃厚水溶液について,高エネルギー加速器研究機構において中性子回折により結晶化を構造面から調べ,結果の一部を論文発表した.(稲葉・高倉・崎里)<界面で発生する新奇2次元固体>を対象とし,<秩序と乱れ,複雑性>を<構造とエネルギー>の両局面から解明することが本研究の最終目的である.対象は以下の3種であり,種々の分子が形成する

2次元固体について,界面特異な秩序構造を明らかにする一方で,ダイナミクスや分子間相互作用の均衡を統計熱力学的に理解する.(a)気固界面で形成する2次元固体(b)固液界面で形成する2次元固体(c)結晶成長の初期過程で形成する2次元固体1.走査型プローブ顕微鏡による測定を,高真空下にて低温(150K)高温(400K)まで可能とした.液中での測定も可能である.グラファイト単結晶表面を用い各種アルカンの他,新たに液晶物質の観測を行った.(稲葉・高倉)2.X線回折(気固界面)および中性子回折(固液界面)を適用しアルカンやアルコール,カルボン酸の2次元固体における混合様式を構造面から調べた結果を論文にまとめた.(稲葉)3.分子動力学計算の対象として,単分子膜固体の構造と融解挙動,分子長軸周りの回転運動などのダイナミクスを調べた.(稲葉・崎里)4.新奇液晶物質について精密熱測定を行い,ガラス転移温度や結晶化温度,融解温度を得た.複数のガラス転移を見いだすなど興味深い結果を得たので論文を作成中である,(稲葉・長野・宮崎)5.グリセロール濃厚水溶液について,高エネルギー加速器研究機構において中性子回折により結晶化を構造面から調べ,結果の一部を論文発表した.(稲葉・崎里)<界面で発生する新奇2次元固体>を対象とし,<秩序と乱れ,複雑性>を<構造とエネルギー>の両局面から解明することが本研究の最終目的であった.対象は以下の3種であり,種々の分子が形成する2次元固体について,界面特異な秩序構造を明らかにする一方で,ダイナミクスや分子間相互作用の均衡を統計熱力学的に理解することを試みてきた.以下に今年度の実績を報告する.(a)気固界面で形成する2次元固体(b)固液界面で形成する2次元固体(c)結晶成長の初期過程で形成する2次元固体1.走査型プローブ顕微鏡による測定:グラファイト単結晶表面を用い(一部はマイカを使用)各種アルカンの他,2,3の液晶物質について高真空下で低温(150K)高温(400K)で構造観察を試みた.また,液中測定も行った.これらは,新奇な系の開拓という点で,本研究計画終了後の展開のための貴重な基礎資料ともなった.2.X線回折(気固界面)および中性子回折(固液界面)を適用しアルカンやアルコール,カルボン酸の2次元固体における混合様式を構造面から調べた結果を論文にまとめた.また,本来の研究計画にはなかったが派生研究として,新たに「フルオロアルカン単分子膜」を対象とした研究が非常に興味深いことを見いだした.これは,別の研究プロジェクトとして次年度以降に展開する予定である.3.グリセロール濃厚水溶液について行った非平衡状態に関する研究の結果の一部を論文発表した.立方晶氷の生成および結晶化に関する構造と相図についての貴重な実験的証拠を論文にまとめることができた.4.本研究計画の最終年度として,今後の展開に繋がる様々な要素を総括した.その結果,分子の対称性や場の対称性が強く関与し,それが凝縮相全体の熱力学的性質に現れる系を今後のターゲットとしたい.その際,本研究で追求してきた次元性の問題が強く関わるはずである.本研究の成果は,次年度以降に極めて有効に生きると信じている.