hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超音波アシスト水熱法による非鉛圧電厚膜の小型アクチュエータへの応用

小型圧電アクチュエータを実現するためには、加工困難性を伴うセラミックスではなく圧電厚膜を利用する必要がある。これには、高温高圧環境下での化学反応を利用する水熱合成法のプロセス中に強力超音波を照射することが有効である。本研究では、独自開発した超音波アシスト水熱合成法により、小型アクチュエータに応用可能な圧電厚膜を得ることを目的とした。この結果、2回のプロセスで31ミクロンのチタン酸ジルコン酸鉛の厚膜を得られ、小型圧電振動子において速度振幅1.2m/sの優れた特性を得た。また、環境負荷の小さいチタン酸バリウムの厚膜化についても10ミクロンの厚膜化を実現し、圧電応答顕微鏡により圧電性を確認した。本年度は、超音波アシスト水熱合成法によるPZT膜の複数回合成による厚膜化に関する研究を行った。水熱合成法は出発原料の溶液を圧力容器に入れ、密封して熱することにより、高温高圧下で反応を促進させる合成法である。本研究ではさらに、反応中に超音波を照射することで音響流やキャビテーションを発生させて反応を促進させることで、得られる膜厚を増やすことができる超音波アシスト水熱合成法を採用している。超音波アシスト水熱合成法を用いたPZT成膜の先行研究では出発原料としてZrCl2O・8H2Oの1 mol/Lが6.86 mL, Pb(NO3)2の1 mol/Lが11.48 mL, TiO2 + H2Oが0.13 g+ 5.15 g, KOH 4 Nが26.38 mLで、温度160°Cで24時間反応させた。このとき、最初の18時間を共振周波数30kHzのランジュバン型振動子を用いて超音波照射をするという条件で、Ti基板上に最大の膜厚を得られることがわかっている。しかし、同条件で2回繰り返し成膜を行うと、1回合成した時の2倍の膜厚が得られない。そこで、先行研究の条件によって1回の成膜で得られるPZTと同様な組成が得られるように、先行研究では出発溶液のTi/(Zr+Ti) = 0.2だったのを、本研究ではTi/(Zr+Ti) = 0.6として、つまりZrCl2O・8H2O 1 mol/Lを6.86 mL, TiO2 + H2Oを0.41 g+ 8.61 gに変化させて合成実験を行った。その結果、先行研究の条件では2回合計で7.5 + 3.0=10.5ミクロンの厚さを得ることができたのに対して、本研究では7.5 + 23.6 = 31.1ミクロンの厚さを得ることができた。また、この条件で4.5 mm×1.0 mm×0.10 mmのTi基板上に31モードの振動子を作り、振動速度を測定したところ5VP-P、552 kHzで共振し、2.2 mP-P/sの振動速度を得ることができた。本研究は、申請者が独自開発した超音波アシスト水熱合成法によって、環境負荷の小さい非鉛圧電圧膜を創成し、小型アクチュエータに応用することを目的としている。本年度は、鉛系PZT厚膜を複数回の超音波アシスト水熱合成法によって成膜する際に、1回目と2回目以降では最適条件が異なることを明らかにして、30ミクロン厚の成膜に成功した。従来の超音波アシストを行わない成膜に比べて5倍以上の厚膜化に成功したことになる。このとき、結晶構造としては正方晶と菱面晶の境界相とすることが厚膜化の条件となっており、厚膜化とともに、圧電効率も優れた成膜条件となっていることがわかった。また、非鉛圧電材料として検討してきたニオブ酸系の材料では、水熱合成条件が240°Cと、超音波アシストするための超音波振動子には厳しい温度条件であるために、本年度はチタン酸バリウムの超音波アシスト水熱合成を試みた。この場合、反応温度が90°Cと非常に低くできることに特長がある。今までに報告されているチタン酸バリウムの水熱合成薄膜では、200nm程度の粒子が基板に付着している程度であったが、超音波アシストを行うことにより4ミクロンの膜厚となることを明らかにした。今までに研究してきたPZTやニオブ酸系の薄膜合成の場合と同様に、超音波アシストを行う時間帯に最適条件が存在しており、チタン酸バリウムの場合には12時間であった。この厚電圧膜について、圧電応答型原子間力顕微鏡の観察により、成膜中に自発分極が揃うことを確認した。非鉛圧電材料の圧電厚膜が4ミクロンの厚みで得られている。小型で高出力を可能にする圧電アクチュエータを実現するためには、圧電厚膜を合成するプロセスを確立する必要がある。本研究では超音波アシスト水熱合成法と命名した独自の圧電厚膜成膜法を提案し、2回のプロセスを繰り返すことによって30ミクロンのPZT厚膜合成に成功している。この圧電厚膜の振動特を計測することで1m/s以上の限界振動速度を有する優れた特性を持つことを明らかにした。また、環境負荷の小さい非鉛材料であるチタン酸バリウムを研究対象として、超音波アシスト水熱合成法を適用した。昨年度までに、反応条件を最適化させて4ミクロンの厚さを実現した。

超音波アシストを行わない既存の水熱合成法では、チタン酸バリウムの粒子が基板上に疎らに堆積していただけの状態と比べると超音波アシストの効果が非常に大きいことが分かる。ただし、4ミクロンの厚みが実現できても、表面の凹凸は激しいために、上部電極を設けて特性を計測しようとしても、電気的短絡が生じてしまうという問題があった。そこで、本年度はプロセスを再検討して更なる厚膜化を試みたが、上手くいかなかったたまに、プロセスを繰り返し行うことで電気的短絡を防ぐこととした。その結果、10ミクロンと十分な厚みを得ると共に、電極間に900Vで100Hzの交流電圧を与えても電気的短絡をすることがなかった。このとき、チタン酸バリウム厚膜の比誘電率は300であり、過去の文献と同等の優れた特性を示したが、強誘電体特性特有のDEヒステリシスではなく、上誘電体的な誘電特性となった。これは、水熱合成法の成膜プロセス中に分極方向が揃う現象に関連しているものと考えられる。小型圧電アクチュエータを実現するためには、加工困難性を伴うセラミックスではなく圧電厚膜を利用する必要がある。これには、高温高圧環境下での化学反応を利用する水熱合成法のプロセス中に強力超音波を照射することが有効である。本研究では、独自開発した超音波アシスト水熱合成法により、小型アクチュエータに応用可能な圧電厚膜を得ることを目的とした。この結果、2回のプロセスで31ミクロンのチタン酸ジルコン酸鉛の厚膜を得られ、小型圧電振動子において速度振幅1.2m/sの優れた特性を得た。また、環境負荷の小さいチタン酸バリウムの厚膜化についても10ミクロンの厚膜化を実現し、圧電応答顕微鏡により圧電性を確認した。強力超音波照射を行うことによって、圧電厚膜の膜厚を厚くすることに成功し、その新道徳性評価を行うことができた。チタン酸バリウムの平滑化を行い、圧電アクチュエータへと応用する。28年度が最終年度であるため、記入しない。圧電デバイス今後は、振動子の振動モードを検討して共振駆動型SIDM用の小型ステータ振動子を設計し、アクチュエータとしての振動特性評価を行う。また、チタン酸バリウムなどの非鉛圧電厚膜の利用も検討していく予定である。
一夫多妻社会における女性の社会関係:西アフリカ・バンバラの事例を中心に

本研究の目的は、マリ共和国バンバラ社会のある村落において1991年以来継続してきた調査で得た資料、ならびにフランス国立東洋言語文明研究での言語学的研究に基づいて、バンバラ社会における一夫多妻制の諸相を明らかにするとともに、女性の社会関係に関する女性の側からの認職について彼女たちの言説を通して考察することであった。初年度には、バンバラ社会において女性の占める位置、一夫多妻婚の実態について主に考察を行なったため、本年度の研究計画は、女性へのインタヴューなどを録音したテープのテキスト化を継続しつつ、これらのテキストの分析を通して女性の社会関係について考察し、女性の社会的実現を明らかにすることであった。本年度の研究実施内容は以下の通りである。村落社会に暮らす女性にとっては、一夫多妻拡大家族という場での人間関係が彼女たちの社会関係の大半を占め、彼女たちの人生において非常に重要な意味をもっているため、父系原理によって秩序づけられた一夫多妻拡大家族の構造とそこにおける既婚女性の位置づけを明確にした。そして、ある既婚女性の語ったライフ・ヒストリーに基づきながら、その女性と家族成員との関係を分析した。また、共妻間の関係については、この関係が共妻同士の二者間の関係にとどまらず、そこに夫も加えた三者間の関係の反映であることを明らかにしようとした。そのため、jegiya(精神的・経済的に頼りにしているという関係)とteriya(友情関係)という語を選び、女性がそれらの語を使うとき、どのような含意が伴っているかを具体的な発話状況を考慮しながら分析し、これらの含意を通して、一夫多妻社会における夫と妻の関係や共妻の関係のあり方について考察を試みた。本研究の目的は、マリ共和国バンバラ社会での3回の調査で得た資料、ならびにパリのフランス国立東洋言語文明研究所での研究成果に基づき、バンバラ社会における一夫多妻制の諸相を考察し、人間関係の表象の仕方と一夫多妻制との関わり、とりわけ、女性の社会関係に関する女性の側からの認識の仕方について分析を行うことである。初年度の計画は、(1)バンバラ社会において女性の占める位置の検討、(2)住民調査の結果に基づいた、一夫多妻婚の実態の把握、(3)一夫多妻制に内在する、個人間の対立を生み出すような側面の考察、以上の3点であった。(1)(2)については、現在も分析を継続中であり、(3)については、とくに共妻間の関係に焦点をしぼって、共妻間の対立に関するインタビューを採録したテープを起こす作業を目下、進めている。共妻間の関係を語る際のインフォーマントの語り口の特徴として、現段階で言えることは、確証がないにも関わらず、共妻が自分に対して何らかの超自然的な働きかけをしていると信じていること、しかし自らは共妻に対して超自然的な応酬はしておらず、状況が改善することをひたすら願っていること、不幸な出来事の原因を共妻の言動に求めようとしていること、などである。また、1998年12月から1999年2月までマリで行った調査では、(3)の点を補足するようなインタビューをバンバラの村で行なうと共に、調査対象地の歴史に関わる文書をバマコの古文書館で調べた。また、マリに滞在中のGerard DUMESTRE氏(フランス国立東洋言語文明研究所バンバラ語教授)と調査地のバンバラ語方言の形態素の特徴について意見交換を行った。
高齢者の縦断的な健康・体力の年次変化量と成長期からのライフスタイル特性との関連

60歳から85歳までの健常高齢者500名に対し15項目の体力テスト,24項目の健康調査,及び84項目からなる成長期から現在までの生活状況調査を縦断的に実施した。ライフスタイルが複合的に高齢期の体力にいかなる影響を及ぼしているのかを検討するために,体力テスト結果から体力因子を抽出し各体力因子得点を基準変量,生活状況を説明変量として数量化理論第I類を実施した。解析の結果,高齢者のすべての体力要素において,成長期から現在までの生活状況が複合的に有意な関連を及ぼしていた。また,高齢者の筋力には現在の身体活動状況,体捻転柔軟性には成長期の適度な運動及びバランスのとれた栄養摂取,四肢の敏捷性には現在の身体活動量及び成長期の健康状態と栄養摂取,体前屈柔軟性には成長期以降の運動実施及び日常生活習慣,全身の反応性には最近5年以内の運動実施状況,平衡性には現在の食生活及び成長期から壮年期にかけての運動実施,呼吸機能には現在の生活習慣,体力総合には現在の生活習慣と健康状態及び青壮年期の栄養摂取と運動実施が有意に影響を及ぼしていることが明らかになった。今回の研究で得られたデータは膨大であるため,縦断的なデータからの解析は現在も進行中であり,今後はこれらの結果を随時公表していく。65歳から85歳までの健常高齢者に対して実施する体力テスト、健康調査および成長期からの生活状況把握のための調査について先行研究を踏まえた上で検討してきた。その結果、体力テスト項目については安全性を第一に配慮し、妥当性、信頼性、客観性の高いと考えられる15項目を選択し、採用することとした。健康調査については9つの健康領域を代表すると思われる質問を24項目選択し、本研究における高齢者の健康度を把握するための健康調査票を作成した。成長期から現在(高齢期)までの生活状況を把握するための調査については、体力や健康度に影響を及ぼすと考えられる計84の質問項目を選択し、アンケートを作成した。また、実際に測定および調査を実施するにあたり、本研究の趣旨に賛同し協力いただくよう、高齢者関連のスポーツ施設、体操教室、健康センターおよび公共施設などに依頼をした。その結果、現在までにおおよそ計500名ほどの被験者を確保することができた。今後は、上記の体力テスト、健康調査および生活状況調査を随時実施し、高齢者の現状を把握すると共に可能な限りの被験者に対して毎年1回体力テストを実施し、縦断的なデータを確保し、加齢に伴う体力・健康度低下(年次変化量)に及ぼす生活要因を明らかにする。健常高齢者に対して実施する体力テスト、健康調査および成長期からの生活状況把握のための調査について先行研究を踏まえた上で引き続き検討してきた。そして、体力テスト項目については妥当性、信頼性、客観性の高いと考えられる15項目を選択し、採用することとした。今年度は、これらの測定項目および調査項目を可能な限り多くの被験者に対して実施すべく、協力依頼とテスト実施を続けてきた。その甲斐あって、年齢段階別、性別に検討することが可能なまでの被験者確保ができた。今後も、上記の体力テスト、健康調査および生活状況調査を随時実施し、高齢者の現状を把握すると共に可能な限りの被験者に対して毎年1回体力テストを実施し、縦断的なデータを確保し、加齢に伴う体力・健康度低下(年次変化量)に及ぼす生活要因を明らかにすると共に、データ解析を順次進め、研究報告を作成する予定である。
阪神・淡路大震災における木造建物被害の解明と耐震対策

本研究は、阪神・淡路大震災において、大被害を受けた木造建物の被害原因を解明し、構造的な耐震補強と設計・施工・維持管理に至る耐震対策を導くことを目的として、被害調査、地盤での微動および余震観測、木造住宅の破壊実験および理論解析的な観点から以下のような研究を行った。1)神戸市長田区や芦屋市などの地域において、観測された地盤常時微動データと余震記録を用いて地盤構造、特に沖積層との関連から地震動を推定し、これらの地域で木造建物の被害率との関係を明らかにした。2)神戸市東灘区の木造建物約2000棟の全数調査と阪神地域全体にわたる185棟の詳細調査に基づき、建築年代や建築規模の影響を考慮した木造建物の耐震性能を評価した。3)木造建物の動力学特性は不確定性を有するため、建物用途、規模、建設年代の異なる既存木造建物を対象として常時微動観測を行い、また実在の建物を対象として自由震動実験および破壊実験を実施し、木造建物の復元力特性や動力学特性を評価した。次いで、木造建物の動力学モデルを構成し、地震応答解析を介して被害シミュレーションを行い、これより、建物崩壊のメカニズムを耐震性能を調べた。5)木造建物の耐震性能を支配する壁や軸組などの構成要素の力学特性を捉えるとともに、木造軸組の補強法の開発と実験による検証を行った。6)木造家屋被害の要因として、軸組構造部材の腐朽や蟻害が見られ、構造部材の耐力を劣化させたことから、木造家屋の壁体内および床下湿度の変動に関する長期測定等の調査研究から防止対策を計った。7)既存の木造建物の多くが、伝統的在来構法の木造住宅であるので、地域特有伝統構法の取り上げ、その構法詳細および平面・立体形態を調べ、建築構法・建築計画の側面から木造住宅の耐震性について検討を行った。
近世前期出版における江戸版本文の特性研究

御伽草子、仮名法語、往来物、という3つのジャンルの江戸版に着目し、その本文が上方版にたいしてどのような特徴をもつのかについて考察した。その結果、江戸版の本文は、元となった上方版にきわめて忠実に翻刻されていたり、時には上方版よりもよい本文になっていることの多いことがわかった。江戸版にたいする見方を根本的にあらためる必要があろう。近世前期に江戸で出版されたいわゆる江戸版は、上方版とくらべて、主に料紙、書体、題簽、挿絵といった造本面での「独自性」が強調されてきた。本課題研究では、見過ごされてきた観のある、作品の主体である本文に着目し、その本文が上方版にたいしてどのような特徴をもつのかについて解明しようとするものである。本年度は課題研究の1年目として、御伽草子を2作品とりあげ、上方版との一字一字にわたる比較をおこなった。考察結果は「江戸版御伽草子の本文ー近世前期における江戸版本文の特性(1)ー」(京都府立大学国中文学会発行『和漢語文研究』第13号・平成27年11月刊)に発表した。論文では、江戸版『火おけの草子』(寛文六年松会刊)と江戸版『小町歌あらそひ』(寛文六年松会刊)をとりあげたが、まず明らかになったことは、その本文が、「原稿」となった上方版をきわめて忠実に翻刻していることである。従来、江戸版の本文は粗悪であり、杜撰な態度で翻刻されている、という見方が強かったが、少なくともとりあげた二点の御伽草子については、そのような見方はあてはまらなかった。異同のある箇所についても、時には上方版の本文の不適当な所を、版下作成者(筆工)の判断で、より適切な形へと変えている所も散見される。また従来江戸版は、読者層の教養が上方に比べて低く、上方版の漢字を多く仮名に変える傾向があるとされてきたが、この点についても、2作品についてはあてはまらなかった。今後は、江戸版本文の性格について見直しが必要であろう。当初の計画では、本文の性格を検討する作品として、1年目は『いそざき』『物くさ太郎』『聖一国師法語』『一休和尚法語』を候補作品としていたが、見直しの結果、御伽草子にのみ絞り、取り上げる作品も『火おけの草子』と『小町歌あらそひ』に変更した。写本の存在や版本の版種の多寡に鑑みて、変更後の作品の方が、より作業が進展すると判断したからである。作品の変更はあったが研究は順調に進み、その中から一定の成果を出すことができた。また、次年度の研究に向けて、『聖一国師法語』『一休和尚法語』のような仮名法語類の中から、より適切な研究対象となりうる作品はないかも検討してみた。近世前期に江戸で出版されたいわゆる江戸版の本文の特徴を、そのもとになったと思われる上方版とくらべることによって解明する課題研究の2年目として、仮名法語といわれるジャンルの作品を2点とりあげ、上方版との一字ごとにわたる比較をおこなった。考察結果は、「江戸版仮名法語の本文ー近世前期における江戸版本文の特性(2)ー」(『京都府立大学学術報告人文』第68号・平成28年12月刊)に発表した。とりあげた作品は、江戸版『夢遊集』(題簽「ねざめ草」・寛文13年松会刊)と江戸版『法灯国師法語』(明暦2年松会市郎兵衛刊)である。前者では、筆工が、上方版を可能なかぎり忠実に写していきながら、上方版を手直しした方が良いと思われる箇所では臨機応変に改変を加え、全体として決して質の悪い文章になっていないことが明らかになった。後者でも致命的な誤りは少なく、時には上方版の誤りを訂正しながら、ほぼ忠実に上方版を翻刻していった様子が明らかになった。初年度にあつかった江戸版御伽草子においても、上方版との異同は少なく、本文の良質であることを明らかにしたが、本年度あつかった仮名法語においても、写し間違いによる単純なミスは見受けられるものの、手を抜いた杜撰な処理によって悪い本文が生まれた、というような現象はほとんど見られず、逆に版下を担当した筆工の良心的な作業の痕跡さえ少なからず認められた。初年度の繰り返しとなるが、あらためて江戸版本文の再評価が必要となろう。当初の計画では、本文の特徴を検討する作品として、2年目は『水鏡注目無草』と『好色一代男』をとりあげる予定であったが、見直しの結果、仮名法語というジャンルに絞り、とりあげる作品も、『水鏡注目無草』から、『夢遊集』と『法灯国師法語』に変更した。初年度の御伽草子と同じく、同じジャンルに対象を限定した方が、より作業が進展し、特徴を明らかにしやすいのではないかと判断したからである。変更の結果、作業は順調に進み、仮名法語というジャンルにおける江戸版本文の特徴を、ある程度明瞭に解明することができたのではないかと思われる。近世前期に江戸で出版されたいわゆる江戸版の本文の特徴を、そのもとになったと思われる上方版とくらべることによって解明する課題研究の3年目(最終年度)として、近世初期に出版された『都名所往来』といわれる往来物をとりあげ、上方版との一字ごとにわたる比較をおこなった。

とりあげた作品は、江戸版二種(延宝三年刊松会版と刊年不明無書肆版)と上方版二種(刊年不明武村版と刊年不明鈴木版)である。伝本の関係は、伝存不明の上方版が延宝三年に出版され(松会版の刊記はそれを残したもの)、江戸版はそれを忠実に覆刻したもの。上方版二種は、上方版の板木を用い、延宝三年の刊記を削り、書肆名をそれぞれ埋木したものと思われる。課題研究の初年度と2年度にとりあげた上方版と江戸版の関係は、上方版の本文をもとにあらたに版式を変えて翻刻するという方法で江戸版が作られたものであったが、この往来物のような覆刻という技法が使われたさいの上方版と江戸版の差異がどうなるかが問題となる。考察結果は、「江戸版往来物の本文ー近世前期における江戸版本文の特性(3)ー」(『京都府立大学学術報告人文』第69号・平成29年12月刊)に発表した。調査の結果、同じ江戸版でも、松会版は上方版をきわめて忠実に覆刻したものであることがまず判明した。無書肆名の江戸版は、同じ江戸版の松会版とは板木を異にし、しかも部分的には、松会版より上方版から写したと思われる本文を持つところもある、という複雑な性格をもつ版種であることもわかった。特筆すべきは、本来覆刻は、元の版を視覚的に再現できる技術のはずであるが、覆刻を用いながらも、版下書きの筆工が、「はね」「はらい」「折れ」という細部を上方版より強調することによって、いわゆる江戸版らしさを出していることが、判明したことである。御伽草子、仮名法語、往来物、という3つのジャンルの江戸版に着目し、その本文が上方版にたいしてどのような特徴をもつのかについて考察した。その結果、江戸版の本文は、元となった上方版にきわめて忠実に翻刻されていたり、時には上方版よりもよい本文になっていることの多いことがわかった。江戸版にたいする見方を根本的にあらためる必要があろう。1年目におこなった研究方法は、上方版の本文と江戸版の本文を、漢字・かなの違いにいたるまで一字一字厳密に比較対照していき、江戸版の本文が上方版をいかに利用しているかをさぐるという方法であった。この方法によって、確実に一定の成果を出すことができたので、それをそのまま2年目以降にも適用することは可能であり、同様の手法を用いて真摯に研究にとりくんでいきたい。初年度と本年度おこなった研究方法は、江戸版の本文を一字のレベルまで、そのもととなったと思われる上方版の本文と比較対照していく、というものであった。この方法によって、確実に一定の成果を出すことができており、次の最終年度においても同様の手法を用いて真摯に研究にとりくんでいきたい。近世文学、俳文学、往来物計画では、版本間における覆刻関係の微細な異同を見るために必要な、紙焼き写真の電子ファイル化のための費用を計上していた。しかし、今年度の御伽草子については、作品選定の見直しもあったため、版本間の覆刻関係を判断する必要がなくなり、その分の費用が大幅に少なくなったため。昨年度の繰り越し金と合わせ、所蔵するマイクロフィルム資料からの電子ファイル化に必要な費用を見込んでいたが、精査の結果、その必要性がなくなったため。平成28年度分の計画においても、仮名法語類の作品選定見直しを行う予定である。版本間の覆刻関係を判断する必要が生じることを前提に、予算の使い方を慎重に計画していきたい。最終年度である次年度においては、往来物資料を扱う予定である。初年度と2年度で扱った御伽草子や仮名法語と異なり、往来物においては、内容に中心を置いた本文の比較という方法ではなく、覆刻関係を厳密に図版により比較検討していく必要があり、そのための複写代、画像処理のための費用に繰り越し金をあてたい。
GABA機能障害仮説に基く1H-MRSによる初発統合失調症の定量的診断の確立

当該年度においては、まず、磁気共鳴スペクトロスコピー(以下、1H-MRS)による脳代謝物質の測定の精度(quality control)を多様なパラメーターを用いて安定化させた。次に、ボクセル内の構造を脳脊髄と灰白質、白質に分割化し、関心領域の脳脊髄比を算出することを可能にした。この脳脊髄液比を用いて代謝物質の濃度を調整することで、脳実質内の代謝物質を測定することが可能となった。以上の測定における技術の工夫によって、安定的な撮影環境が強固となり、撮影から解析までのパイプラインが一通り整えたと考える。予備データのクオリティチェックを行い、本格的なリクルートを開始することにした。論文としては、未治療の統合失調症患者において脳内では有意なグルタミン酸濃度の異常が認められないこと(Iwata, Nakajima, et al. Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry. 2018)、慢性期の統合失調症患者において脳内ではグルタミン酸濃度に異常を認めないこと(Plitman, Nakajima, et al. Int J Geriatr Psychiatry. 2018)、治療抵抗性の統合失調症においては脳内ではグルタミン酸が増加していること(Iwata, Nakajima, et al. Biol Psychiatry. 2018)、統合失調症において中枢・末梢のグルタチオンが減少していること(Tsugawa, Nakajima, et al. J Psychopharmacol. 2019)を発表した。以上の研究結果は統合失調症患者の病態の多様性を示唆し、本研究の目的である統合失調症患者の脳内GABA濃度を測定することの意義を支持すると考える。2017年度に主研究者の異動が生じ研究施設におけるエフォートが一時的に減じた。2018年度は、研究のデータ取得施設を変更した。また、安定的な撮影環境を構築するために、「研究実施状況」で記載した、様々な工夫を達成するために想定以上の時間を要した。2018年度に安定的な撮影環境が強固となり、撮影から解析までのパイプラインが一通り整えられたと考えられるため、今後は、予備データのクオリティチェックを行い、本格的なリクルートを開始する。平成28年度の研究計画は下記の通りであった。平成28年度の研究実績は下記の通りである。東京女子医科大学における実験装置(Philips Ingenia 3T)を用いた予備実験を進め撮像条件の最適化を行った。その結果、前部帯状回;ACCについては、正中矢状断面にて、AC-PC線に垂直に、脳梁膝部の最前部から上方に20 mm×20 mm×20 mm ROIのボクセルの中心を置くことを決定した。さらに、尾状核;Caudateの撮像も試み、横断面のAC-PC線から上への移動距離とボクセルの下端の前交連から上方への移動距離を決定した。それらの場所での撮像の安定性を健常人2名で確認した。研究対象患者の撮像を開始する前に、撮像の安定性を確実に担保すべく注意を払ったため、撮像条件の最適化に時間を要した。また、データの取り出しと移動に技術的トラブルが生じ、その対応にも時間を要している。これら2点の課題を解決次第、患者のエントリーを行う予定である。本研究は、統合失調症患者と健常者を対象とし、1H-MRSを用いて前帯状回皮質(Anterior C ingulate Cortex: ACC)のグルタミン酸濃度、GABA濃度、他の代謝体を測定・比較することが目的である。初年度はデータの安定性を確認する予備研究を行い、一定の結果を得た。本年度は、撮像条件の最適化を進めた。実験装置(Philips Ingenia 3T)を用いた予備実験を進めた。条件として、ACCについて昨年度同様正中矢状断面にてAC-PC線に垂直に、脳梁膝部の最前部から上方に20 mm x 20 mm x 20mm大のROIのボクセルを設置することが最適であることを再確認した。さらに、昨年度の課題となった撮像データの解析のためのデータ取り出しと移動についての技術的課題について対応し解決した。MR機からのrawデータ取り出しから解析ソフト(LCModel)へのデータ移送における技術的課題と、移送時の倫理的配慮についての施設内でのコンセンサスについての課題であった。また、他施設におけるMEGAPRESSを用いた脳内GABA定量化の可能性について検討を行った。研究分担者は国際統合失調症学会へ参加した。過去のPET研究における発見として、「高齢統合失調症における抗精神病薬維持治療に必要なドパミン受容体受容体占拠率が45%から60%と成人患者より約20%低く、統合失調症の維持治療期において、急性期に必要であった抗精神病薬の減量により認知機能障害の改善が認められる」ことについて報告した。当該学会では、統合失調症の多階層による検査系を用いた研究手法について学び、当該研究者との意見交換を行った。平成29年度は、研究代表者が主研究施設から一時的な異動を余儀なくされたため、研究全体へのエフォートが著しく減じた。撮像環境と結果の安定性、最適化に注意を払っているが、安定しておらず時間を要している。データ取り出しと移動の技術的課題はクリアしたが、そのためにも時間を要した。今後、安定したデータ取得を目的として他施設での撮像も考慮しており、その構築への時間配分も行った。

当該年度においては、まず、磁気共鳴スペクトロスコピー(以下、1H-MRS)による脳代謝物質の測定の精度(quality control)を多様なパラメーターを用いて安定化させた。次に、ボクセル内の構造を脳脊髄と灰白質、白質に分割化し、関心領域の脳脊髄比を算出することを可能にした。この脳脊髄液比を用いて代謝物質の濃度を調整することで、脳実質内の代謝物質を測定することが可能となった。以上の測定における技術の工夫によって、安定的な撮影環境が強固となり、撮影から解析までのパイプラインが一通り整えたと考える。予備データのクオリティチェックを行い、本格的なリクルートを開始することにした。論文としては、未治療の統合失調症患者において脳内では有意なグルタミン酸濃度の異常が認められないこと(Iwata, Nakajima, et al. Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry. 2018)、慢性期の統合失調症患者において脳内ではグルタミン酸濃度に異常を認めないこと(Plitman, Nakajima, et al. Int J Geriatr Psychiatry. 2018)、治療抵抗性の統合失調症においては脳内ではグルタミン酸が増加していること(Iwata, Nakajima, et al. Biol Psychiatry. 2018)、統合失調症において中枢・末梢のグルタチオンが減少していること(Tsugawa, Nakajima, et al. J Psychopharmacol. 2019)を発表した。以上の研究結果は統合失調症患者の病態の多様性を示唆し、本研究の目的である統合失調症患者の脳内GABA濃度を測定することの意義を支持すると考える。2017年度に主研究者の異動が生じ研究施設におけるエフォートが一時的に減じた。2018年度は、研究のデータ取得施設を変更した。また、安定的な撮影環境を構築するために、「研究実施状況」で記載した、様々な工夫を達成するために想定以上の時間を要した。研究分担者と定期的なミーティングを開催し、阿部香代子(東京女子医科大学医学部放射線診断学・分担)および中島振一郎(慶應大学医学部精神医学・分担)との緊密な連絡により、1H-MRSによる脳内GABAの測定と定量を正確に行い、研究を円滑に進める。次年度は、撮像施設の移動も考慮しつつ、研究分担者と密に連絡し、研究を円滑に進める。2018年度に安定的な撮影環境が強固となり、撮影から解析までのパイプラインが一通り整えられたと考えられるため、今後は、予備データのクオリティチェックを行い、本格的なリクルートを開始する。平成28年度はMR撮像条件の最適化を主に行ったため、実撮像の費用、対象者への謝礼、データ管理費が生じなかったために所要額が当初より低くなった。技術的課題の解決が主となり、実際の患者データ取得や解析などに至らず、支出を要しなかったため。平成30年度以降は、患者データ取得を進めていく予定である。2018年度は主に研究環境の構築を行い、研究費を使用する主体であるデータ解析と人件費、謝金の支払いが不要であったため。2019年度から被験者エントリーと撮像、データ解析により研究費を使用する予定である。平成29年度からは患者を対象とした撮像を開始しする予定である。
超高圧合成による巨大圧電効果物質の探索と精密熱測定によるそのメカニズムの解明

遷移金属酸化物には強誘電体や特異な構造相転移を示す物質が多く含まれ、その中には巨大な圧電効果などの機能的性質を示すものがある。本研究では特に、パイロクロア型の結晶構造を持ちリラクサー強誘電体的な振る舞いを示すCd2Nb2O7と、ペロブスカイト型の結晶構造を持ちヤーンテラー構造相転移を示すPr1-xLaxAlO3に注目し、これらの物質の単結晶X線散乱と比熱測定から、強誘電相転移や強弾性相転移について調べた。これらの結果から、遷移金属酸化物で巨大な圧電応答が発現する機構について、重要な知見が得られた。本研究の目的は、酸化物強誘電体の熱物性を系統的に調べることにより、これらの物質で見られる特異な強誘電特性や圧電効果の理解を深めることである。特に、リラクサーと強誘電体の固溶体で見つかっているモルフォトロピック相境界や巨大な圧電応答といった振る舞いは、メゾスコピックスケールのドメインや相分離現象に起因しており、従来の研究手法では全体像を捉えることは難しい。一方、これらの不均一性は熱物性において特異なガラス的な振る舞いとして現れることから、系統的な測定を行うことにより、これまでの研究とは異なった視点からの知見が得られると考えている。今年度の成果として、主に以下の2点が挙げられる。1)ペロブスカイト型K1-xLixTaO3の熱伝導率と比熱の解析。KTaO3は低温でソフトモードの振動数が低下するが、絶対零度まで有限の値に留まる量子常誘電体である。KTaO3にLiをドープすることによって誘電率に周波数分散が現れるなどのリラクサー的な振る舞いを示すことが知られているが、詳細については不明な点が多い。特に、鉛系の典型的なリラクサーとどこまで同じ枠組みで理解できるかが問題点として残っている。そこで、本研究ではLiドープ量の異なるK1-xLixTaO3の良質な単結晶を育成し、熱伝導率と比熱の測定を行った。特に本年度は熱伝導率の解析を進め、ドープ量による平均自由行程の変化を求めることに成功した。これらの結果から、K1-xLixTaO3は鉛系リラクサーと異なり、メゾスコピックの不均一構造を有さないことが分かった。2)層状ペロブスカイト型構造を有するBi系強誘電体について新しい結晶の育成に成功した。これまでに粉末X線回折による構造の決定、化学分析による組成の決定、偏向顕微鏡によるドメイン構造の観察、および誘電率の測定を行っており、今後は分極の測定や結晶育成条件の最適化を進めてい区予定である。本研究の目的は、主に遷移金属酸化物でできた強誘電体の熱的物性や結晶構造を系統的に調べることにより、これらの物質で見られる特異な強誘電物性や圧電性質の理解を深めることである。特に、リラクサー強誘電体の不均一現象は比熱や熱伝導率といった熱物性においてガラス的な振る舞いとして現れるため、組成を変化させたときの熱物性を系統的に測定することにより、これまでの研究手法とは異なった視点から不均一現象の知見が得られると考えている。平成25年度の成果として、主に以下の3点が挙げられる。1)特異なリラクサー強誘電体として知られるパイロクロア型のCd2Nb2O7について単結晶X線散乱実験を行い、強弾性相転移、強誘電相転移、およびリラクサー的な振る舞いに伴う微小な結晶構造の変化を明らかにした。また、強弾性相転移で現れる超格子反射の反射強度についてその温度変化を正確に求め、オーダーパラメーターは平均場的な振る舞いを示すことを明らかにした。2)ペロブスカイト型K1-xLixTaO3とKTa1-xNbxO3の良質な単結晶を育成し、熱伝導率と比熱の測定を行った。これらの結果を解析することにより、強誘電ソフトモードが低温の熱物性に与える影響を明らかにすることができた。また、ドープ量によるソフトモードや平均自由行程の変化を求めることに成功した。これらの結果から、K1-xLixTaO3やKTa1-xNbxO3は鉛系リラクサーと異なり、メゾスコピックの不均一構造を有さないことが分かった。3)層状ペロブスカイト型構造を有するBi系強誘電体について結晶を育成し、熱伝導率と比熱の測定を行った。これらの結果の解析を行うことにより、フォノンの散乱は結晶構造に大きく依存することが分かった。また、ペロブスカイト型強誘電体の熱物性と比較することにより、層状ペロブスカイト型Bi系強誘電体の熱物性の特異性を明らかにした。本研究の目標は、高圧合成などの特殊条件における強誘電体や巨大圧電効果物質の探索と、熱伝導率と比熱などの精密熱測定による特異な強誘電物性の解明である。

特に、熱測定によりナノスケールやメゾスコピックスケールの相分離現象と巨大圧電応答特性の関係を明らかにし、その理解を物質探索にフィードバックすることで新規な強誘電体や巨大圧電効果物質の探索を試みる。これまで本研究の代表研究代表者は、鉛系リラクサー強誘電体にPbTiO3をドープすることで現われる強誘電領域の発達と巨大圧電特性の関係について、良質な単結晶の比熱と熱伝導率を測定することにより重要な知見を得た。当該年度では、このような手法をさらに多くの物質系に応用し、例えばKTaO3に少量の不純物をドープすることによって現われるリラクサーの振る舞いや、強誘電メモリーとして有望なBi系強誘電体の特異な熱物性を明らかにした。また、新しいフラックスを開発し、これまでに良質な単結晶が得られていない強誘電体についてフラックス法による単結晶育成を試みた。また、スピネル型のCdCr2S4とCdCr2Se4の良質な単結晶を育成し、比熱と熱膨張率の精密測定を行った。CdCr2Se4は強磁性体として通常の振る舞いを示したが、CdCr2S4は強磁性転移温度以下で負の熱膨張率と特異な比熱の寄与を示した。また、比熱と熱膨張率からグルナイゼン定数などの重要なパラメーターを得ることができた。今後はこのような手法を多くの強誘電体に試みる。本研究の目的は、主に(1)巨大な圧電効果を示す強誘電固溶体の系統的な熱測定から、メゾスコピックドメインと巨大圧電特性の関係を明らかにする、と(2)新規ペロブスカイト型強誘電体の固溶体を探索する、という2つである。(1)については、これまでに鉛系の典型的なリラクサーとチタン酸鉛(PbTiO3)間の固溶体について、数多くの良質な単結晶を育成し、比熱と熱伝導率の測定や解釈を行った。また、ペロブスカイト型K1-xLixTaO3についても同様に単結晶育成と熱物性の測定を行った。数多くの実験から非常に面白い結果が得られたが、今後はこれらを統一的に説明し、メゾスコピックドメインと巨大圧電特性の関係についての真に新しい理解が得られるような解釈が必要だと考えている。(2)については、これまでにフラックス法による単結晶育成と超高圧合成による探索から、新規ペロブスカイト型強誘電体の固溶体を調べてきた。これまでに得られた主な成果としては、フラックス法により層状ペロブスカイト型構造を有する新しい単結晶が得られたことである。今後は、高圧合成などをさらに駆使して、結晶構造が異なる強誘電体間の固溶体について系統的に調べ、相図を作成する必要がある。本研究の目標は、特殊条件における強誘電体や巨大圧電効果物質の探索と、熱伝導率と比熱などの精密熱測定による特異な強誘電物性の解明である。物質探索については、KTaO3に少量の不純物をドープした系や、Bi系強誘電体について良質な単結晶を得ることに成功した。また、いろいろな新しいフラックスを開発し、これまでに良質な単結晶が得られていない強誘電体について単結晶育成を試みた。精密熱測定については、KTaO3に少量の不純物をドープすることによって現われるリラクサーの振る舞いや、強誘電メモリーとして有望なBi系強誘電体の特異な熱物性を明らかにした。また、スピネル型のCdCr2S4とCdCr2Se4の比熱と熱膨張率の精密測定を行った。これらの研究から重要な結果が得られ、本研究はおおむね順調に進展していると考えている。今後は、本研究のもう一つの課題である新たなモルフォトロピック相境界の探索を進める。特に、結晶構造が異なる強誘電体間の固溶体について系統的に調べ、相図を作成する。
高温型プロトン伝導体のニッケル/水素二次電池電極特性

当研究室では,予備実験で高温酸化物プロトン伝導体へ電気化学的に水素の吸蔵放出が行えることを見い出してきている.これに引き続き本研究では,水素吸蔵合金とプロトン伝導体を複合化させることによる合金負極の初期活性化特性の向上について検討した.水素吸蔵合金とSrCe_<0.95>Yb_<0.05>O_<3-δ>(5wt%あるいは3wt%)を容器に入れ,メカニカルミリング処理を施し,水素吸蔵合金-プロトン伝導体複合体を得た.得られた試料と導電剤,結着剤PVA,少量の6MKOH水溶液と共に混ぜ,発泡ニッケル(1cm×1cm)に塗布,プレスし試験極とした.混合比は合金,導電剤,結着剤を重量比で,95:4:1とした.またプロトン伝導体と導電剤を40時間メカニカルミリングし結着剤と混合させ,発泡ニッケル上に塗布真空乾燥プレスを行った電極も作製した.電池充放電測定は三極式セルを用いて行い,対極には水酸化ニッケル,電解液は6M KOHとした.充放電は50mAg^<-1>で7時間充電し,10分間休止,その後50mAg^<-1>で-0.65V(vs.Hg/HgO)まで放電させた.高温酸化物プロトン伝導体のみを用いて作製した電極に対し,電気化学的に水素を吸蔵/放出させた結果,水素放出量は実用化されている合金にはおよばないものの,酸化物1式量あたり1.11H(108mAhg^<-1>)となり,プロトン伝導体は室温付近で可逆的に水素の吸蔵と放出のできることを見い出した.上述の結果から合金電極の初期活性化特性の向上を期待し,水素吸蔵合金とプロトン伝導体とを複合化させた試料を作製した.これを電極とした場合の放電容量とサイクル数の関係においては、いずれのサイクルにおいても複合体電極は合金電極の放電容量よりも大きくなっており,その中でもプロトン伝導体を5wt%加えた複合体電極ではその差が顕著であった.このことから,添加量によって差はあるものの,プロトン伝導体との複合化が合金電極の初期活性化特性の向上に寄与することが示された.当研究室では,予備実験で高温酸化物プロトン伝導体へ電気化学的に水素の吸蔵放出が行えることを見い出してきている.これに引き続き本研究では,水素吸蔵合金とプロトン伝導体を複合化させることによる合金負極の初期活性化特性の向上について検討した.水素吸蔵合金とSrCe_<0.95>Yb_<0.05>O_<3-δ>(5wt%あるいは3wt%)を容器に入れ,メカニカルミリング処理を施し,水素吸蔵合金-プロトン伝導体複合体を得た.得られた試料と導電剤,結着剤PVA,少量の6MKOH水溶液と共に混ぜ,発泡ニッケル(1cm×1cm)に塗布,プレスし試験極とした.混合比は合金,導電剤,結着剤を重量比で,95:4:1とした.またプロトン伝導体と導電剤を40時間メカニカルミリングし結着剤と混合させ,発泡ニッケル上に塗布真空乾燥プレスを行った電極も作製した.電池充放電測定は三極式セルを用いて行い,対極には水酸化ニッケル,電解液は6M KOHとした.充放電は50mAg^<-1>で7時間充電し,10分間休止,その後50mAg^<-1>で-0.65V(vs.Hg/HgO)まで放電させた.高温酸化物プロトン伝導体のみを用いて作製した電極に対し,電気化学的に水素を吸蔵/放出させた結果,水素放出量は実用化されている合金にはおよばないものの,酸化物1式量あたり1.11H(108mAhg^<-1>)となり,プロトン伝導体は室温付近で可逆的に水素の吸蔵と放出のできることを見い出した.上述の結果から合金電極の初期活性化特性の向上を期待し,水素吸蔵合金とプロトン伝導体とを複合化させた試料を作製した.これを電極とした場合の放電容量とサイクル数の関係においては、いずれのサイクルにおいても複合体電極は合金電極の放電容量よりも大きくなっており,その中でもプロトン伝導体を5wt%加えた複合体電極ではその差が顕著であった.このことから,添加量によって差はあるものの,プロトン伝導体との複合化が合金電極の初期活性化特性の向上に寄与することが示された.
血液ポンプ羽根車のための先駆的な翼の開発

低レイノルズ数かつ拍動流の特殊な条件下で使用される補助循環用定常流血液ポンプの羽根車に適した翼形状の開発を目指し,定常流および拍動流の流入条件下での翼周り流れと翼性能について研究を行った.その結果,他に例を見ない,定常流のみならず拍動流も生成可能な回流水槽試験装置が開発された.翼周り非定常流れの数値解析により拍動流条件下では定常流条件下に比べ著しい流れのはく離が翼性能低下に大きく寄与する可能性と流れの局所的受動制御により解決できる見通しが得られた.低レイノルズ数かつ拍動流の特殊な条件下で使用される補助循環用定常流血液ポンプの羽根車に適した翼形状の開発を目指し,定常流および拍動流の流入条件下での翼周り流れと翼性能について研究を行った.その結果,他に例を見ない,定常流のみならず拍動流も生成可能な回流水槽試験装置が開発された.翼周り非定常流れの数値解析により拍動流条件下では定常流条件下に比べ著しい流れのはく離が翼性能低下に大きく寄与する可能性と流れの局所的受動制御により解決できる見通しが得られた.体内補助循環用定常流血液ポンプは10^4以下の低レイノルズ数流れかつ拍動流下の特殊な条件で使用されるため,従来のポンプ設計理論による羽根車では性能が十分に発揮されない.このような羽根車に適した翼形の開発を行うため,本年度は以下のように取り組んだ。まず,低レイノルズ数流れの翼の流体力特性を従来の10^510^6オーダーの特性と比較するため,プロペラ駆動方式の小型回流式水槽を製作した。主流速度0.20.5m/sおよび翼弦長20mmに基づく4×10^31×104の低レイノルズ数流れの任意の迎角における翼に作用する流体力が計測できる。翼形模型設置のステージ部はわずかな変位を考慮して測定部底板と0.5mm程度の間隙を保って設置するようにしたが、この部分の微小流体力の計測に影響を極力与えない漏水対策のために多大な時間を要し、本年度は定常流の翼の流体力基本特性の取得にとどまった。また、翼周り流れの可視化と定量データの取得のために非圧縮非定常層流解析および1Hz程度の周期で変化する速度規定条件による拍動流を模擬したNACA0012翼周り流れの数値解析を行った。定常流と拍動流の解析結果の比較より拍動流では恒常的に翼の負圧面で前縁付近から大規模な流れのはく離が生じ、実質的に迎角の増大により失速状態が深くなる効果があることが予測された。この前縁付近から発達しているはく離の抑制により従来の定常流ポンプの羽根車性能の向上が期待できる。本研究では,拍動流条件下の特殊な用途で使用される,補助循環用定常流血液ポンプの羽根車に適した翼形状の開発を目的とし,定常流および拍動流での翼の水力特性と翼周り流れの基礎的研究を進めてきた.前年度に製作した回流水槽試験装置に独自に製作した逆支弁と拍動流発生装置および壁面静圧変動の計測が可能な50mm×50mmの矩形断面を有する測定部を用いることにより, 0.5Hz以上の周波数の拍動流試験が可能となった.現存する血液ポンプの流入管と流出管の直径寸法10mm20mmに比べて遥かに大きいサイズを有する,本装置のような水力特性の基礎データを取得するための拍動流試験装置は他に例がなく,製作に予想外に多大な時間を要した.そのため,翼の水力特性の十分な基礎データの取得には至らなかったが,拍動流条件下での翼周り流れの詳細な現象解明のための強固な基盤が構築できた.一方で前年度に引き続き数値解析による翼周り流れの解析を実施し,拍動流では定常流に比べて1周期の拍動の間に平均的に前縁はく離が起こるが前縁から30%翼弦長付近までの翼面近傍の流れを改善することにより前縁はく離が防止され,翼性能の改善が見込まれることを明らかにした.これにより航空分野で実用化されている翼の前縁スラットが100010000程度の低レイノルズ数の拍動流においても有効であることが示唆された.以上の成果を第16回遠心血液ポンプ国際会議で発表し,軸流式羽根車の入口部に複数の小孔を設けた羽根形状を一案として提示した.また,日本機械学会関東支部第15期総会講演会では,独自の回流水槽試験装置と数値解析による拍動流条件下の翼周り流れの現象解明について発表し,会場で拍動流現象の解明への期待と必要性が認識され,本研究の意義が強まる結果となった.
無極性液体の電子物性:電子移動度・電子反応速度・伝導状態エネルギー・電子収量

1.(1)高移動度液体2成分系中の電子移動度測定(テトラメチルシラン(TMS)-2,2-ジメチルブタン(DMB),TMS-2,2,4,4-テトラメチルペンタン,TMS-ネオペンタン)濃度揺らぎを考慮した変形ポテンシャル・モデルで移動度の濃度変化が説明されること,但し濃度揺らぎの効果は密度揺らぎの効果に比べて小さいことを見いだした。(2)高圧下の高移動度-低移動度液体2成分系中の電子移動度測定(η-ヘキサンー2,2-ジメチルブタン系)電子局在化状態,準自由状態が優勢な上記2種の液体の混合系を用いて,電子状態の分布を電子移動度μの圧力依存性から求めた。η-ヘキサン濃度25%以下では電子は主として準自由状態にあり,25%以上で徐々に局在化状態が優勢となることを推論した。さらにlogμは気-液共存系同様,混合比に比例することが分かった。2.電子捕捉反応速度の測定(1)DMB及び2-メチルブタン中でCO_2,(2)DMB及びn-H中でトルエンによる電子捕捉反応速度を測定した。いずれの場合も圧力増加とともに反応は促進される。陰イオン生成による媒質の電縮効果の結果である。3.電子捕捉-脱離平衡の熱力学的解析TMSおよびDMB中のCO_2による電子捕捉反応の伝導状態エネルギーV_Oに基ずく化学熱力学的考察から,CO_2の電子親和力を0.61eVと推定した。この値は最近の理論値および実験値とよく一致する。4.光電効果法による無極性液体中への電子注入NaK合金の300-400nm光照射によるイソオクタン,n-ペンタン、TMS中の定常電流を測定した。電流値は当該液体中の電子移動度の大きさと平行関係を示す。5.自由電子収量G_<fi>の測定G_<fi>をTMS,イソオクタン、n-ペンタン中で圧力の関数として測定した。TMSと低温領域のイソオクタンともにG_<fi>は圧力に殆ど依存せず,高温領域のイソオクタンとn-ペンタンでは圧力と共に低下する。1.圧力容器の耐圧試験を行い,270気圧まで昇圧に耐えることを確認した。ベロウズ付き伝導度測定用セルを設計,製作した。2.主要設備スペウトラ・フィジックスGCR-125型Nd:YAGレーザー*を用いて,実験条件確立の目的で予備実験を行い,通常の条件下では,電極からの光電子放出よりも,試料液体の2光子吸収イオン化が主であることを見いだした。*予算不足のためX線パルス発生装置から変更した。3.同じくレーザー照射により荷電再結合反応速度定数の予備的測定を行い,従来の測定条件では見られなかった,印可電場に加えて残留陽イオンによる電場の効果を観測した。4.室温で液電ジメチルプロパン(ネオペンタン)中の電子移動度を,レーザー照射とXeフラッシュ・ランプ照射により測定した。電子の注入方法はレーザー照射の場合は液体の均一イオン化,Xeランプ照射では光電効果によるが,両方法での測定値が5%以内で一致することを確認した。

5.テトラメチルシラン-ジメチルプタン,テトラメチルシラン-2,2,4,4-テトラメチルペンタン,テトラメチルシラン-ネオペンタン混合系で電子移動度を成分濃度の関数として測定,理論的モデルと比較検討した結果,変形ポテンシャル・モデルによる記述が妥当であることを見いだした。1.高圧下の液体中の電子移動度および電子捕捉反応速度測定システムの立ち上げを完了した。レーザー照射およびXeフラッシュ・ランプ照射により,テトラメチルシラン(TMS)中で電子移動度とCO_2による電子捕捉反応速度を測定して,システムが順調に働くことを確認した。2.構造異性体n-ヘキサンと2,2-ジメチルブタンの1:1混合液体中で電子移動度を測定し,この濃度では電子移動度の大きさは1cm^2/V・secで,局在化状態が優勢であることを見いだした。3.高圧下でもn-ペンタン-N_2,TMS-N_2飽和溶液中で電子捕捉は観測できなかった。4.現在,高圧測定用ベロウズ付き伝導度セルに漏洩が発生し,交換用部品を発注,納品待ちの状態にある。5.NaK合金を蒸着した電極で,低圧水銀灯定常照射乃至Xeフラッシュ・ランプ照射により,10na以上の光電流を観測,光電子注入特性(電流・電圧,電流・時間)を測定した。その際に電子捕捉性不純物が時間とともに除去されていく現象を観測した。これは新しい液体精製法の可能性を示唆する。同時にこの電流値は,従来の伝導状態エネルギーV_0測定法の電流値を大きく陵駕し,V_0測定への利用の可能性を与える。ただし空間電荷が大きくなるため,その効果等を解析する必要がある。1.高圧用伝導度セルの漏れ修理を完了した。このセルを用いて2に述べる測定を行った。2.n-ヘキサン-2,2-ジメチルブタン混合系中の電子移動度測定.前年度の準備的測定に引き続き,それぞれ電子局在化状態,準自由状態が優勢な上記2種の液体の混合系を用いて,電子状態の分布の移行の圧力及び濃度依存性を電子移動度μをプローブとして観測した。常温でμはn-ヘキサン中では圧力と共に減少,2,2-ジメチルブタン中で増加する。混合系では,圧力依存性は濃度(混合比)の関数として連続的に変化することを見いだした。例えば常温でn-ヘキサン<25mo1%でμは増加(例10%,610),>25mo1%で減少(例48% 1.20.6),25mo1%でほぼ一定(3前後)である。移動度の絶対値の大きさから見て,n-ヘキサン<25mo1%では電子は純2,2-ジメチルブタン中同様にほぼ準自由状態にあり,>25mo1%で局在化状態が優勢となる。さらにlog μは高圧下の液体中でも気-液共存系同様,混合比に比例することが分かった。このlog μの混合比に対する直線は,低圧領域に対する直線と高圧領域に対する直線が中間濃度で交差するという結果を得た。