hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
旧ソ連中央アジアにおける理論と実践を通した域内連携と比較社会教育学の構築

本研究では、中央アジアとヨーロッパで文献収集や聞き取り調査等を行った。特に、Social Pedagogyに関する文献を整理し、その特徴や現況の考察を行うと同時に、中央アジアの社会教育概念、理論、実践での社会教育観の定義や整理を行った。理論に関しては、ロシア等ではヨーロッパのSocial Pedagogyの影響が見受けられるが、Social Pedagogyがソ連期を経て中央アジアに影響を与えているかは、さらに検討が必要である。一方で、実践ではヨーロッパのように中央アジアでも教育と福祉を連結する実践が始められており、教育と福祉の理論と実践を踏まえた比較社会教育学の構築の可能性が解明された。平成27年度は、研究の視点と方法、枠組みの明確化を行った。まず、ヨーロッパ、特にスウェーデンやフィンランド、デンマーク、ドイツなどにおけるSocial Pedagogyについての歴史や現在に関する文献を整理し、その特徴や現在の状況についての考察を行った。同時に、中央アジア諸国における社会教育概念、理論、実践における社会教育観の定義や整理を行った。ロシアなどでは、ヨーロッパにおけるSocial Pedagogyの影響が見受けられる点があるが、Social Pedagogyがソ連期を経て旧ソ連・中央アジアまで影響を及ぼしているかについては、今後さらなる検討が必要である。また、現地調査について、中央アジア諸国に関しては、資料収集とインタビューなどを行い、ヨーロッパのSocial Pedagogyの中央アジアにおけるインパクトや現地の社会教育、生涯学習の現況についての考察を行った。さらに、ヨーロッパの複数国(スウェーデン、フィンランドなど)におけるSocial Pedagogyの研究者らに対する聞き取り調査を行った。具体的には、スウェーデンのSocial Pedagogy研究者に聞き取り調査を行い、スウェーデンや北欧諸国におけるSocial Pedagogyの動向や今後の展望について話を聞くとともに、Social Pedagogyについての研究ネットワークの紹介などもいただいた。また、フィンランドでは、Social Pedagogyに関連するコミュニティ施設の視察を行い、同施設の実践についての検討を行った。フィンランドでは、関連領域の研究者との研究交流も行った。以上、平成27年度は文献収集や整理、現地での調査を通し、ヨーロッパのSocial Pedagogyが中央アジア諸国の社会教育や生涯学習にどのようなインパクトを与えているのかの可能性について考察を行った。必要な資料などが概ね集まりつつあり、また聞き取り調査も実施できているため。平成28年度は、中央アジア・ウズベキスタンにおいて調査を実施した。具体的には、7月にウズベキスタンを訪問し、DVVタシュケント事務所、タシュケント国立ウズベク語・ウズベク文学大学、タシュケント国立法科大学、名古屋大学タシュケント事務所を訪れた。DVVタシュケント事務所では、現在のウズベキスタンにおける成人教育政策や法整備の現状、DVVタシュケント事務所の現在の事業についての資料収集および情報収集を行った。タシュケント国立ウズベク語・ウズベク文学大学では、ウズベキスタンにおける成人教育や生涯学習、地域社会での教育、Social Pedagogyの研究について意見交換を行った。タシュケント国立法科大学および名古屋大学タシュケント事務所では、法整備支援の様子を伺うとともに、ウズベキスタンの地域社会を研究している研究者らと意見交換を実施した。本年度は、中央アジア・ウズベキスタンでの調査をもとに、ウズベキスタンにおける成人教育や生涯学習、Social Pedagogyの理論、実践の双方から、中央アジアの現状を探ることを目指した。成人教育の実践の場では、特に前出のDVVの活動が幅広く展開されており、その活動は教育の領域のみではなく福祉の領域までも広がりつつある。さらなる分析、考察が必要であるが、このDVVの活動の根底には、ドイツで議論されているSocial Pedagogyの理論が存在するのかどうかについて今後検討していきたいと考えている。ウズベキスタンにおける実践の場でも教育と福祉を連結していくような実践の展開が始められていることは非常に重要な点であり、最終年度はこの教育と福祉の点を踏まえながら、比較社会教育学の構築について探求していきたい。中央アジアでの現地調査を実施し、理論と実践の双方からの資料収集や情報収集を行っているため。また、欧州、日本、中央アジアの成人教育や生涯学習、Social Pedagogyなどについての資料収集も進んでいるため。平成29年度は、ドイツの社会教育の実践についての調査を実施した。具体的には、公益有限会社や子どものまち、生産学校を訪問し、社会教育士や自治体の行政職員などに対し、事業の概要や組織、これまでの活動などについての調査を実施した。この調査により、現在のドイツでは社会教育の視点に基づき、移民・難民支援や失業している若者への支援が活発に行われていることが把握できた。ドイツでの調査結果をもとに、中央アジア諸国で類似の実践を行うことが可能か、についての検討を行った。本調査における結果と考察は、科研基盤(B)「社会教育・福祉・コミュニティ支援を統合するシステムと理論、専門職形成の比較研究」(研究代表:松田武雄)の報告書第2集に調査報告として掲載予定である。また、年度末にはウズベキスタンのタシュケント国立ウズベク語・ウズベク文学大学において本課題に関する研究報告を行った。さらに、同大学やウズベキスタン国内の研究者、大学教員などとも研究交流を行い、現在の研究課題や今後の研究交流などについて検討を行った。今年度は研究の最終年度であり、これまでの研究の総括として、関連テーマの論文を執筆予定である。全体の研究期間において実施したドイツやウズベキスタンなどにおける調査、研究交流を通し、今後に続く新たな研究テーマとして、その地域特有の理論や実践はいかに地域外に適用できるのか、といった課題が生まれた。一例として、ドイツの社会教育学の理論や実践は中央アジア諸国にどう適用可能なのか、という課題が挙げられる。この研究テーマをもとに、今後の研究をヨーロッパや中央アジアをフィールドとして継続していきたいと考えている。

特に、Social Pedagogyに関する文献を整理し、その特徴や現況の考察を行うと同時に、中央アジアの社会教育概念、理論、実践での社会教育観の定義や整理を行った。理論に関しては、ロシア等ではヨーロッパのSocial Pedagogyの影響が見受けられるが、Social Pedagogyがソ連期を経て中央アジアに影響を与えているかは、さらに検討が必要である。一方で、実践ではヨーロッパのように中央アジアでも教育と福祉を連結する実践が始められており、教育と福祉の理論と実践を踏まえた比較社会教育学の構築の可能性が解明された。平成27年度の調査結果および選出した調査対象機関を踏まえ、中央アジアおよびヨーロッパの社会・成人教育機関への聞き取り調査を行う。ウズベキスタンなどでは地域共同体が社会教育実施の役目を請け負っているため、地域共同体の運営委員会への聞き取り調査等を実施する。その他、ヨーロッパ諸国における成人教育機関についての調査も行う予定である。中央アジアや欧州での調査を継続するとともに、現地での研究成果発表も行う。次年度は最終年度にあたるため、本科研全体の総括を行うとともに、研究成果を論文や報告書、学会発表などの形で公開したいと考えている。社会教育学他用務で参加した調査や国際学会の際に今年度必要な聞き取り調査を実施することができたため、当該年度の費用は次年度に繰り越し、より充実した調査を行うことを目指すため。欧州での調査を調査先の都合により次年度実施することにしたため。また、研究成果公開のための準備(論文の英文化にともなうネイティブチェックなど)を次年度に行うこととしたため。今年度は中央アジアを中心に調査を行う予定である。可能であれば、年2回程度のウズベキスタンを中心とした調査を計画しており、次年度繰り越し分はこの旅費に当てる予定である。調査旅費や通訳謝金、現地調査コーディネート謝金などとして使用するとともに、研究成果公開を行うための経費として使用する予定である(論文の英文化にともなう費用などに使用する)。
米国における幼稚園教員養成プログラムのアクレディテーションに関する基礎的研究

米国高等教育における幼稚園教員養成プログラムに対するアクレディテーションの制度・運用・実態の側面から、日本における幼稚園教員養成の質の向上に、寄与できる知見を提供することをめざす。そのために、1歴史と経緯の整理、2教職課程アクレディテーション全体における位置づけの整理、3仕組みの明確化、4アクレディテーションの受審の有無が要請する人材の質に与えるインパクトなどの解明を主な目標とする。上記目的・目標を達成するために、(幼稚園)教員養成の関係団体への書面・web・ヒアリング調査、および養成校・養成校の学生・幼稚園教員へのヒアリング調査を行う。
光機能性層状酸化物薄膜の創成と物性

本研究では層状金属酸化物をソフトケミカル的手法によって薄膜化し、その物性、構造を評価することによって従来の限界を超えた新規光機能性デバイスの可能性を模索することを目的としている。層状チタン酸の1種であるCs_xTi(2_<-2>/4)□_x/_4O_4のプロトン交換体は、水酸化テトラブチルアンモニウムやエチルアミンの水溶液の中においてチタン酸シートの剥離が可能である。この剥離したシートを基板上にスピンコートすると二次元に配列した層状の薄膜が非常に容易に得られる。この薄膜は層間に有機物であるアミンを含むため熱的安定性に乏しく、それ以上の修飾方法が限定されていたが、水溶液中でイオン交換を行うことにより耐熱性を持たせることに成功した。交換前の薄膜においては、250°C以上の加熱により層間の縮合が起こり、そのイオン交換能が失われる。しかしながら薄膜をCsCl水溶液中で処理することで、層間のアミンがCsイオンに置き換わり、この薄膜は450°Cの加熱後においても層構造を失うことなく、安定であることが確認された。またCs以外にも多種のイオンへの交換が可能であることが確認され、特にNi等においては層間において還元が可能であり、チタン酸シートとNi微粒子を交互に包括した薄膜が得られた。層状ニオブ酸K_4Nb_6O_<17>はその層間が容易に水和するため、湿式粉砕を行うと超微粒子を含む懸濁液が得られ、この懸濁液を基板上にスピンコートし高温で焼成すると結晶成長が起こり、非常に結晶性の良い層状の薄膜が得られる。この薄膜は前者に比較して結晶性、熱安定性の両者で勝っており、イオン交換能においても種々の金属イオンを始め錯体のインターカレーションも可能であることが分かった。また長鎖のアルキルアミンを層間に挿入することで自由に層間距離が変えられることが確認され、この層間距離を広げた薄膜を前駆体として用いることで、Ru(bpy)_3色素などの大きな分子への交換も可能となった。
啓蒙主義による宗教理解の再考:モーゼス・メンデルスゾーンとユダヤ啓蒙主義の場合

本研究では、啓蒙主義思想の現代における有効性を検証するために、18世紀ドイツのユダヤ啓蒙主義の代表者であるモーゼス・メンデルスゾーンの思想に注目した。啓蒙主義の宗教理解は、一般には、反宗教であったと考えられている。しかし、ユダヤ啓蒙主義のうちには、必ずしも宗教と対立しない、宗教に親和的な潮流が存在した。宗教に親和的な啓蒙主義の特徴を、メンデルスゾーンの政教分離論や律法解釈を中心に考察した。本年の研究実績の成果を以下の二点に分けて報告する。(1)海外調査:10月19日から29日までベルリンとミュンヘンを訪問し、18世紀末のユダヤ啓蒙主義関係の一次資料を閲覧し、現地の研究者へのインタビューをおこなった。特に、ベルリン近郊の都市ポツダムにあるモーゼス・メンデルスゾーン・センターを訪問し、所長のシェープス氏と面会することができたことは極めて有意義であった。科研終了時に刊行する報告書には、シェープス氏の業績の紹介や論文の翻訳も掲載する予定である。(2)論文:『ユダヤ・イスラエル研究』に掲載された論文「近代ユダヤ思想におけるカント主義の問題」では「ユダヤ・カント主義」の全体像を示すことを目指した。近代以降、多くのユダヤ知識人たちは、カント哲学の中にユダヤ教と共鳴するものを見出してきた。当のカント自身はユダヤ教には批判的であったことを思い起こすなら、ユダヤ知識人たちのカントへの関心の高さは注目に値する現象であるといえる。この論文では、ユダヤ知識人たちはカント哲学のどこに親近感をもったのかという問題について、代表的思想家の論文を通して明らかにした。カント哲学は多くのユダヤ知識人にとって近代の象徴であった。カント哲学とユダヤ教の相反的な関係は、近代(啓蒙主義思想)とユダヤ教は共存可能かという問いへと直結している。今年度の研究で特に成果をあげることができた領域は、スピノザとメンデルスゾーンの関係、メンデルスゾーンの政教分離理解、啓蒙主義的なユダヤ教理解の受容史の3つである。以下、研究成果を時系列に沿って報告する。9月に岩波書店から出版された『ユダヤ人と国民国家「政教分離」を再考する』の中の一章「モーゼス・メンデルスゾーンと政教分離」を担当した。この論文の後半では、スピノザとメンデルスゾーンの関係に注目したが、9月に筑波大学で開催された日本宗教学会の中では特にこの点に関連する発表をおこなった。スピノザとは違って、メンデルスゾーンは、律法を、単に政治的なものとしてだけでなく宗教的なものとしても解釈した。ここにスピノザとの大きな違いがあった。岩波書店の『思想10月号』に掲載された「シュトラウスとローゼンツヴァイク-20世紀ユダヤ哲学の系譜-」では、メンデルスゾーンに代表される啓蒙主義的なユダヤ教理解が、次第にユダヤ人たちの間で影響力を失っていった経緯とその理由について言及した。2009年3月には、イスラエルのバル・イラン大学の招待を受けて国際会議「アジアにおける-神教」に出席した。私は、日本人の若手研究者と一緒に「日本におけるユダヤ学の創出」というパネルを立ち上げ、英語で「近代ドイツのユダヤ哲学と近代日本の宗教哲学」という報告をおこなった。報告の中では、メンデルスゾーンにも触れながら、律法や戒律をもつ宗教の存在意義を明らかにした。3月末には報告書を作成し、2年間の研究成果をその中に収録した。
フェムト秒パルス発生回路の研究

1.フェムト秒パルス発生を可能とするヘテロ接合型可変容量ダイオードの設計および試作を行った。まず化合物半導体デバイス設計に実績があるSilvaco社のATLAS/BLAZEソフトを用いて、有限要素法を用いてSI-GaAs上にn-GaAs/p-AlGaAs/n-GaAs構造、SI-InP上にn型InGaAs/SIInAlAs/N-InGaAs構造、サファイア上にn-GaN/SI-AlGaN/n-GaN構造を夫々作成したときのIV特性、CV特性をシミュレーションによって求めサンドイッチされる高バンド幅層の厚さ、層数によってCV特性がどう変わるかを明らかにした。2.次いで実際に、GaAs系、GaN系構造をCVDによって成長し、ホトリソ工程、ドライエッチング工程、オーミック電極形成工程を経てダイオード構造を作りIV特性、CV特性をそれぞれパラメータアナライザ、CVメータを用いて測定し、シミュレーション結果と比較した。この結果、GaAs系、GaN系ともシミュレーション結果と一致したCV特性が実験的に確かめられた。GaAs系ではバンドギャップが狭いためリーク電流が大きい、GaN系では結晶の完成度が低い、GaNとAlGaN間のピエゾ効果による電界誘起効果が見られる等、新しい結果が得られた。この結果を基にして改良型GaN系ヘテロ接合型可変容量ダイオードの設計および試作を行った。3.上記結果を元にGaAs系伝送線路を作成し、光サンプリング法によってフェムト秒パルスを発生・伝播させることに成功した。パルス幅は270フェムト秒のものが得られた。更に将来の超高速LSIのクロックパルスを発生するためのMOSFET可変容量を負荷とする非線形伝送線路を考案し、LSI工程と両立する工程で実際のデバイスを作る設計をし試作を進めている。SPICEによるシミュレーションを行いソリトン集積回路を作ることができる。GaAs半絶縁性基板上にn型3000nm、P型1000nm、i-AlGaAs500nm、I-GaAs1000nmをMBE成長しPN接合結晶基板を作製した。又伝送線路ならびにPN接合ダイオード構造を作りこむためのマスクを設計発注した。作製した基板上にこのマスクを用いて、レジスト塗布・露光・現像からなるフォトリソグラフ工程、電子ビーム蒸着・アロイ工程による電極作製、ウェットエッチングによる不要部分の除去工程、感光性ポリイミド塗布による伝送線路形成を行って、GaAs非線形伝送線路を試作した。さらにこの線路の一部に4nmのTi薄膜を蒸着後AFM加工によって約100nm長のTiO2光スリットを設け光導電スイッチを付け加えた。この光スイッチはバイアス電圧10Vで93MΩの抵抗を持ち、光照射時の電界は1MV/cmと推定される。このスイッチに波長780nm、180fs、10mWの超短光パルスを40MHzで印加し、EOサンプリング用の光ブリッジ回路を構成して超短パルスの発生伝播特性を測定した。その結果、光発生だけで310フェムト秒のパルス幅であったものが、非線型性伝送線路を通ることによって290フェムト秒に短縮されることが明らかになった。さらに伝送線路のインピダンス、位相、透過率を40GHzまで測定し、試作した線路の位相速度が1.7x10^10cm/secとなることを確かめた。さらに、高性能伝送線路を達成するため、ヘテロバリアーバラクターダイオード(HVD)をGaAs/GaAlAs系で設計して基板成長を行いフォトリソ工程を行ってダイオードを試作し、その容量電圧特性を測定して、0バイアスで対称な可変容量特性を示すことを確認した。

これらの結果はカナダ、米国での国際会議で口頭発表すると共に、国内JJAP誌、明星大学理工学部紀要等に発表し高い評価を得ている。フェムト秒パルス発生を可能とするヘテロ接合型可変容量ダイオードの設計および試作を行った。まず化合物半導体デバイス設計に実績があるSilvaco社のATLAS/BLAZEソフトを用いて、有限要素法を用いてSI-GaAs上にn-GaAs/p-AlGaAs/n-GaAs構造、SI-InP上にn型InGaAs/SIInAlAs/N-InGaAs構造、サファイア上にn-GaN/SI-AlGaN/n-GaN構造を夫々作成したときのIV特性、CV特性をシミュレーションによって求めサンドイッチされる高バンド幅層の厚さ、層数によってCV特性がどう変わるかを明らかにした。次いで実際に、GaAs系、GaN系構造をCVDによって成長し、ホトリソ工程、ドライエッチング工程、オーミック電極形成工程を経てダイオード構造を作りIV特性、CV特性をそれぞれパラメータアナライザ、CVメータを用いて測定し、シミュレーション結果と比較した。この結果、GaAs系、GaN系ともシミュレーション結果と一致したCV特性が実験的に確かめられた。GaAs系ではバンドギャップが狭いためリーク電流が大きい、GaN系では結晶の完成度が低い、GaNとAlGaN間のピエゾ効果による電界誘起効果が見られる等、新しい結果が得られている。これらの結果は通信学会研究委員会で発表済み、及びGaN国際会議で発表予定である。又、昨年度実施したGaAsPN接合容量ダイオードを用いたフェムト秒パルス伝播実験結果の一部は応用物理学会欧文誌に発表した。前年度の結果を基にして改良型GaN系ヘテロ接合型可変容量ダイオードの設計および試作を行った。又実際に、この構造をGaN系構造をCVDによって成長し、ホトリソ工程、ドライエッチング工程、オーミック電極形成工程を経てダイオード構造を作りIV特性、CV特性をそれぞれパラメータアナライザ、CVメータを用いて測定し、シミュレーション結果と比較した。更に将来の超高速LSIのクロックパルスを発生するためのMOSFET可変容量を負荷とする非線形伝送線路の基本構造を考案し、LSI工程と両立する工程で実際のデバイスを作る設計をした。
圧縮性流体方程式系の解の構造の研究

2次元外部領域における摩擦項付き非線形波動方程式と非線形熱方程式の初期値境界値問題を考察し,初期値がHardy空間に属する場合に,解の時空間に関するL2有界性を示した.圧縮性Navier-Stokes-Possoin方程式系では,緩和項に付随するパラメーターの消滅による流体力学的極限は退化Drift-Diffusion方程式となることを,単原子気体を含むより広い圧力場の場合に弱解の枠組みで証明した。2次元外部領域における波動方程式、摩擦項付き波動方程式および摩擦項付き非線形波動方程式の初期値境界値問題において、初期値がコンパクトな台を持つ場合は解の減衰評価は知られていたが、初期値がコンパクトな台を持たない場合は部分的な結果しか得られていなかった。我々は初期値がHardy空間に属する場合を考え、エネルギー法において、Morawetzの手法とFefferman-Steinの不等式を用いることで、波動方程式の場合は、局所エネルギー減衰評価、摩擦項付き波動方程式の場合は解の減衰評価を得ることに成功した。また、摩擦項付き波動方程式の場合は、初期値がHardy空間に属するとき、解の時空に関するL2空間の正則性を得ることが出来た。これらの結果は熱方程式でも同様の結果が得られる。特に熱方程式の場合は、Hardy空間より広いL1空間に初期値が属する場合は、この正則性の結果は一般には得られない。摩擦項付き非線形波動方程式では、重み付きの非線形構造に着目することで、線形方程式の場合には使わなかったエネルギー評価のある項を使い、Hardyの不等式を用いることで初期値がコンパクトな台を持つ仮定を取り除き、解の減衰評価を得ることに成功した。これらの方法は、2次元全空間の初期値問題に対しても有効である。また、線形粘性弾性体方程式の初期値問題への応用も期待される。さらに、圧縮性Navier-Stokes方程式の初期値問題の解は,定数平衡状態の近くではその第一近似である線形化方程式が双曲型放物型混合方程式であり,特にその密度部分は,線形粘性弾性体方程式を満たすため、圧縮性Navier-Stokes方程式の定数平衡状態の安定性の解析への応用が期待される。全空間における圧縮性Navier-Stokes方程式系の初期値問題、半空間や外部領域における圧縮性Navier-Stokes方程式系の初期値境界値問題では、定数平衡解の安定性のこれまでの研究において、特に、解の時間に関する漸近挙動の研究から、解の拡散波動の現象と広い意味でのホイゲンスの原理の解明が示唆されており、そのため、解の第一近似として現れる線形粘性弾性体方程式と非圧縮性のStokes方程式およびNavier-Stokes方程式の解の時間に関する漸近挙動について解析を行った。線形粘性弾性体方程式の解の時間に関する漸近挙動を解析する上で、まず2次元外部領域における波動方程式の初期値境界値問題、摩擦項付き波動方程式の初期値境界値問題、および摩擦項付き冪乗型の非線形波動方程式の初期値境界値問題を考察し、初期値がHardy空間に属する場合を考え、波動方程式の場合は、局所エネルギー減衰評価、摩擦項付き線形波動方程式の場合は、2次元では臨界である解の時空間に関するL2有界性を得ることが出来た。外部領域における摩擦項付き非線形波動方程式の初期値境界値問題では、2次元外部領域におけるHardyの不等式に対応した、空間に関する重み付きの冪乗型非線形構造に着目し、摩擦項付き線形波動方程式の場合と同様に2次元では臨界となる解の時空間に関するL2有界性を得ることが出来た。このような非線形構造をもつ外部領域における熱方程式、摩擦項付き波動方程式の初期値境界値問題では、解の存在の臨界指数である藤田指数が通常の冪乗型非線形の場合と異なることが予想され、また、これらの方法は、全空間における線形粘性弾性体方程式の初期値問題、さらに、非圧縮性Navier-Stokes方程式の初期値問題や圧縮性Navier-Stokes方程式の初期値問題への応用が期待される。線形粘性弾性体方程式を考察するために、2次元外部領域において、空間に関して重み付きの冪乗型半線形熱方程式の初期値境界値問題を考察し、初期値がHardy空間に属する場合を考え、2次元では臨界である解の時空間に関するL2有界性を得ることが出来た。ここでは、外部領域における、M. Misawa, S. Okamura and T. Kobayashiの摩擦項付き冪乗型半線形波動方程式の初期値境界値問題の結果の拡張に成功し、解の時間大域的存在の臨界指数である藤田指数が、通常の冪乗型非線形の場合と異なることが分かった。

気体星の運動や半導体やプラズマの数学モデルにおける圧縮性Navier-Stokes-Possoin方程式系の緩和項に付随するパラメーターの消滅による流体力学的極限は、退化Drift-Diffusion方程式となることが知られており,単原子気体を含むより広い圧力場の場合に,これまで知られていた圧縮性Navier-Stokes方程式の弱解の理論を応用し、改良することでDrift-Diffusion方程式系および退化Drift-Diffusion方程式系への流体力学的極限に対して、数学的に厳密な説明を与えることに成功した。当初の計画の通り、摩擦項付きの非線形波動方程式については研究が進み、線形粘性弾性体方程式についても研究は順調に進んでいる。Stokes方程式および非圧縮性Navier-Stokes方程式の解の構造については、解の空間に関する重み付き評価の研究が進んでおり、また圧縮性Navier-Stokes-Poisson方程式系についても流体力学的極限の研究も順調に進んでいる。24年度が最終年度であるため、記入しない。8月に国際研究集会「Mathematical fluid dynamics and nonlinear wave」、9月に研究集会「非線形の諸問題」を開催予定であり、非線形偏微分方程式および流体の数学解析に関連する研究集会に参加し、流体方程式及び非線形波動方程式等に関連する最新の研究の情報収集を行うと共に、国内外の研究者と討論を行い、研究を推進して行く予定である。特に、研究分担者である梶木屋龍治教授,連携研究者の三沢正史教授、池畠良教授、隠居良行教授等と研究討論を行うことで研究計画を遂行して行く.24年度が最終年度であるため、記入しない。
病覚伝達の定量的評価を行なうための摘出標本の開発と非麻薬性鎮痛薬のスクリ-ニング

1.新しい摘出中枢神経標本の開発未梢から脊髄に至るまでの経路を実体顕微鏡で追求できる新生ラット摘出脊髄・伏在神経・皮膚標本を新たに開発した。脊髄と皮膚を別々の潅流槽に固定し、capsaicinなどの発痛物質を皮膚の潅流槽に短時間注入すると、腰髄節前根(L3)から20-100秒間持続する1-4mV脱分極性侵害反射電位が記録された。この反射電位はタキキニン拮抗薬であるspantideにより著しく抑制された。以上の結果は侵害反射の電位発生にSPとNKAが伝達物質として関与することを支持するものであり、また本標本の鎮痛薬の定量的評価研究における有用性を示している。2.摘出脊髄におけるC線維応答の薬理学的性質脊髄・伏在神経標本を用いてC線維刺激強度で伏在神経を電気刺激すると、腰髄節前根に遅い時間経過の脱分極が誘発された。この電位はspantide(4-16μM)で著しく仰制された。このことはSPおよびNKAが伏在神経刺激によるC線維応答に関与していることを示唆している。morphineやdynorphinはこの脱分極を仰制し、その仰制はnaloxoneで回復した。galanin,somatostatinおよびGABAもこの応答を阻害したが、CGRPは増強した。3.タキキニン拮抗薬の受容体特異性の検討タキキニン拮抗薬としてのspantideの薬理学的性質を再検討するために、tetrodotoxin存在下で摘出脊髄標本にタキキニンを適用した。NKAおよびseptideによる前根脱分極はspantideにより競合的に拮抗された。それに対して低濃度(1μM以下)のSPによる脱分極はspantideにより仰制され高濃度(1-10μM)のそれは増強された。この結果はSPが脊髄運動ニュ-ロン上に従来のNK-1,2,3と異なった型の受容体にも作用することを示唆している。4.非麻薬性鎮痛薬のスクリ-ニング摘出脊髄標本を用い、[D-Arg^1,D-Phe(F)^5,D-Trp^<7,9>,Ala^<11>]SPがSP拮抗作用を持つことを見い出し検討を進めている。サブスタンスP(SP)およびニューロキニンA(NKA)は一次知覚ニューロンの中でも細径のC線維中に存在し、刺激に応じて放出され、後角のニューロンに時間経過の遅い電位変化をひきおこすことが知られている。われわれは新生ラットの摘出脊髄、摘出脊髄・伏在神経標本、摘出脊髄・尾標本などを用い、SPによる前根の脱分極、伏在神経により誘発されるC線維反射、あるいは尾にカプサイシンを適用することによって誘発される侵害反射電位がタキキニン拮抗薬であるスパンタイドにより抑制されることを見い出し、痛みの伝達にSPおよびNKAが関与していることを示唆した。しかし、WienrichらによりスパンタイドがSPの作用をむしろ増強するという成績が報告され、タキキニン拮抗薬としてのスパンタイドに疑がかけられた。そこでわれわれはスパンタイドの薬理学的性質を再検討するため、Wienrichらの方法に従い、灌流液にテトロドトキシン(TTX)を加え、シナプス伝達を遮断した条件下で実験を行なった。

新生ラットの脊髄を灌流槽に固定し、灌流系にSP(0.0110μM)、NKA(0.0110μM)、およびNKー1型受容体のアゴニストであるセプタイド(0.0110μM)などを30秒間適用したところ前根から用量依存性の脱分極(14mV)が細胞外吸引電極を介して記録された。NKAおよびセプタイドによる前根脱分極はスパンタイド(12μM)により競合拮抗的に抑制され、そのPA_2は約300nMと算定された。次にSPに対するスパンタイド(416μM)の作用を検討したところ、低濃度(1μM以下)のSPの作用を抑制するが、高濃度(110μM)のSPの作用に対しては無効あるいはむしろ増強する結果が得られた。NKB、ボンベシンもTTX下に前根の脱分極をひき起したが、TTX適用前にくらべて極めて小さい反応(0.10.5mV)であった。以上の結果からスパンタイドは脊髄運動ニューロン上で従来のNKー1、NKー2、あるいはNKー3型とは異った受容体にも作用することが示唆された。1.新生ラット摘出脊髄標本において末梢神経刺激で惹起されるC線維応答の薬理学的性質C線維は遅発痛を伝える役割を果たしているといわれ、後根のC線維の中でSP含有線維は10-30%であることが報告されている。そこで新生ラット摘出脊髄標本において、伏在神経を電気刺激することにより前根に発生する脊髄反射電位を記録し、タキキニン拮抗薬およびその他の内因性物質関連薬物の作用について検討した。強い刺激でL3前根には遅い時間経過の脱分極が誘発された。この脱分極はタキキニン拮抗薬であるspantide(4-16μM)で抑制された。このことはSPおよびNKAが伏在神経刺激によるC線維応答に関与していることを示唆している。〔Met^5〕-enkephalin(0.1-1μM)、dynorphin(0.2μM)およびmorphine(1-2μM)は、この遅い脱分極を抑制し、naloxone(1μM)で抑制は解除された。内因性ペプチドであるgalanin(1-2μM)とsomatostatin(1-2.5μM)もこのC線維応答を阻害したが、これに対して同じく内因性ペプチドであるCGRP(calcitonin gene-related peptide)(0.1-0.5μM)は脱分極を増強した。GABA(20μM)とmuscimol(0.2μM)もC線維応答を抑制し、bicuculline(1μM)はこれに拮抗した。2.タキキニン類で誘発される伝達物質放出の検討侵害刺激により放出される疼痛伝達物質を検討するために、新生ラット脊髄を用いた灌流実験装置を考案した。acetylcholine(ACh)とGABAの放出が、SPの灌流適用によって濃度依存的に増加した。SPによるGABA放出はCa^<2+>除去やTTXで抑制されず、一方SPによるACh放出はCa^<2+>除去およびTTXで抑制された。これらはSPによるGABA放出にキャリア-機構が関与し、SPによるACh放出はCa^<2+>依存性のexocytosisによることを示唆し、両者の放出機構が著しく異なることが分かった。また本装置が疼痛伝達物質の検索に有用であることが分かり、現在他の伝達物質についても探索中である。
過渡状態における多次元構造の発現と乱流輸送に関する数値診断研究

本研究はトロイダル磁場閉じ込めプラズマにおいて発現する空間3次元構造(多次元構造)が輸送にもたらす効果の定量化を目的とする。トーラスプラズマの輸送現象を理解するためには、プラズマ中の空間的に偏在した構造の解明が重要である。様々な局在構造がダイナミクスを伴って存在し、空間多次元構造を持ち得る。本研究では多次元構造のうち、乱流構造から自律的に形成されるものと磁場配位に起因するものの両者を対象とする。3次元磁場構造中で形成される乱流構造に関して、その実験観測描像も含めた解析を行った。LHD実磁場配位のもとでの微視的乱流について、複数のフラックスチューブシミュレーションを組み合わせることで、3次元的に磁場が分布する中での揺動の構造を調べた。イオン温度勾配不安定性の線形成長率及び非線形飽和状態における揺動強度の分布を計算した。LHDにおいてはトロイダル方向の依存性が弱いことが確かめられた。さらにシミュレーション空間から実空間への変換ルーチンを整備することにより、それぞれの揺動が実験的に得られる線積分信号にどれだけの寄与をするか評価を可能とした。また、線積分信号から局所情報を抽出する操作に統計的信号処理技法を適用し、空間非対称性が弱い観測対象に対して、データ再構成を行うことで非対称性が拡大する傾向を見た。一方、イオン温度勾配不安定性の基本的な性質を理解するために、ジャイロ流体モデルを用いて線形解析を行った。有限ラーマ半径効果を含む解析式を導出し、それにより数値解を説明した。磁場配位に対する不安定性の依存性を解析するために、トカマク平衡計算で得られる3次元磁場分布をMHDコードに導入するルーチンを新たに作成した。圧力緩和現象における3次元ダイナミクスを可視化することができる。このように磁場配位由来のプラズマ乱流構造形成を中心として確実に研究を進展させることができた。本研究の目的は、複数のグローバルシミュレーションを通じて、トロイダル磁場閉じ込めプラズマにおいて発現する空間3次元構造(多次元構造)が輸送にもたらす効果を定量化することにある。本年度はジャイロ運動論モデルシミュレーションから得られる微視的乱流の解析へと対象を拡大することができた。そして3次元実磁場配位の効果を評価するためのデータ解析ルーチンを開発、適用することで成果を挙げ、実験観測描像も含めた論文をまとめることができた。さらに多様なプラズマ形状に対する非線形ダイナミクスを評価するためのコード開発も進展している。よって、研究課題に対して多方面にわたるアプローチを順調に進めることができているといえる。本研究ではトロイダル磁場閉じ込めプラズマにおける乱流ダイナミクスについて、1)簡約MHDモデルを用いた物理機構、2)MHDモデルを用いた磁場配位効果、3)実験計測を念頭に置いた数値診断手法の開発に取り組み、それぞれ成果を挙げてきた。2)についてヘリカルプラズマの3次元性という問題に最初から取り組むよりも、トカマクプラズマで発現する3次元構造の磁場配位依存性を検討する方が因果関係の同定に役立つという考えに至った。そのためにトカマク平衡データをMHDコードに導入するルーチンを作成した。本年度は非線形シミュレーションにより、磁場配位からもたらされる不安定モード構造の違いが、非線形的なモード結合とともに分布変化へ与える効果の定量的評価を行う。そして成果を取りまとめる。トーラスプラズマの輸送現象を理解するためには、プラズマ中の空間的に局在した構造の解明が重要である。効果が顕在化する過渡的な状況の非線形シミュレーションを通じて、輸送への寄与とダイナミクスを明らかにする。本年度は自律的に形成される構造のダイナミクスを重点課題として研究を行った。3場簡約MHD方程式系を用いてドリフト交換型モード乱流を解析し、モード間非線形結合の空間的分布と圧力分布の発展の関係を探った。ここではヘリカルプラズマにおける各有理面を中心に径方向に幅を持って分布する不安定共鳴モードと非線形励起モード群が存在する系を考える。これら多くのモードからの寄与の総和で非線形飽和レベルが保たれる。周期的に変化する空間的に局在した圧力ソース項の変調を加え、特徴的な応答の抽出を行った。変調周期について条件付き平均をとってもなお時間変化の中にアバランチ的な緩和が現れる。その揺動スケールの時間変動に関しては、それぞれの場所で異なる、共鳴モードとの関係が強いことがエネルギー時系列の相関解析からわかった。非線形性による自己維持機構が働く中で、磁場分布に依存する不安定な単一モードがプラズマ応答を主導している様相を明確にすることができた。また、磁場配位に起因する構造のダイナミクスを探る準備として、3次元磁場配位を取り込んだMHDコードの計算実行環境整備も行った。このように本研究で対象とする自律的および磁場配位由来の2種類のプラズマ構造形成について確実に研究を進展させることができた。本研究の目的は、2種類のグローバルMHDシミュレーションを通じて、トロイダル磁場閉じ込めプラズマにおいて発現する空間3次元構造(多次元構造)が輸送にもたらす効果を定量化することにある。本年度は簡約MHDモデルを用いた3次元グローバルシミュレーションにより、半径方向に分布するモード間の非線形結合機構を解析することで、動的な輸送機構を示すことができた。

さらに3次元形状の解析から、トーラス形状によるバルーニング性と相まって熱輸送に空間構造を伴うことの示唆を得ることができた。また、詳細な実磁場配位の効果を評価するためのシミュレーションコード整備も開始している。よって、研究開始が年度途中であったことを鑑みて初年目は順調に進展したといえる。本研究はトロイダル磁場閉じ込めプラズマにおいて発現する空間3次元構造(多次元構造)が輸送にもたらす効果の定量化を目的とする。トーラスプラズマの輸送現象を理解するためには、プラズマ中の空間的に局在した構造の解明が重要である。様々な局在構造がダイナミクスを伴って存在し、空間多次元構造を持ち得る。本研究では多次元構造のうち、乱流構造から自律的に形成されるものと磁場配位に起因するものの両者を対象とする。効果が顕在化する過渡的な状況の非線形シミュレーションを通じて、輸送への寄与とダイナミクスを明らかにする。自律的に形成される構造のダイナミクスの素過程に関して、新たな発見があったので重点的に研究を進めた。基礎実験装置を想定し、粒子コードを用いて計算した中性粒子分布を3場簡約流体方程式系の抵抗性ドリフト波乱流シミュレーションに導入した。非線形飽和状態で周方向プラズマ流れが励起される。中性粒子の持つ不安定性の減衰力の大きさが空間的に異なると不安定モードの位相構造を変形し非線形応力を生む機構が明らかになった。ここで中性粒子の非一様性が本質的な役割を果たしているが、種々の不安定性減衰力から同様な効果が予想されるので成果は一般的なプラズマ乱流に応用できる。磁場配位に関する構造を探るために、LHD実磁場配位を取り込んだ微視的乱流シミュレーションデータ数値診断ルーチンの整備を行った。そして3次元的揺動分布に対して実験計測を模擬したデータ解析を行った。実験的に得られる線積分信号から局所情報を抽出する操作および統計的信号処理技法の適用により、データ解析手法の成熟を図った。さらに3次元磁場配位を取り込んだMHDコードの計算実行環境整備も進めた。このように本研究で対象とする自律的および磁場配位由来両者のプラズマ構造形成について確実に研究を進展させることができた。本研究の目的は、2種類のグローバルシミュレーションを通じて、トロイダル磁場閉じ込めプラズマにおいて発現する空間3次元構造(多次元構造)が輸送にもたらす効果を定量化することにある。本年度は簡約流体モデルを用いた3次元グローバルシミュレーションにより、半径方向に分布するモード構造のパラメータ依存性とその非線形結合機構を解析することで、輸送に重要な寄与をする動的な構造形成機構を示すことができた。また、詳細な実磁場配位の効果を評価するためのシミュレーションコードやデータ解析ルーチンの整備も進んでいる。データ解析対象に微視的揺動も含め、適用範囲を広げることができている。
共役型高度不飽和脂肪酸の生理活性とその酸化安定性

紅藻Ptilotapectinataから抽出したポリエン酸イソメラーゼ活性を有する粗酵素を前年度と同様、各種クロマトグラフィーで精製し、SDS-PAGEで単一バンドを与える標品を得た。本標品を使用してアミノ酸組成をで分析したところ、Gly、Asx、Glxが多く、また、N末端からのアミノ酸配列は35残基のアミノ酸(2箇所不明を含む)を決定した。本酵素のN末端の配列は同属の近縁種について最近報告されたイソメラーゼとよく一致し、それ以外ではphytoene dehydrogenase、D-amino acid dehydrogenaseなどのdehydrogenase類と相同性が高かった。代表的な天然共役トリエン酸(α-エレオステアリン酸)を主要構成脂肪酸とするキリ油を飼料に0.5ないし1%添加し、産卵鶏に投与した。共役トリエン酸は産卵率、卵重量、卵黄重量などに影響しなかったが、母鶏の脂肪組織重量が減少し、各組織の脂肪含量も低下した。組織脂質には、共役トリエン酸は蓄積せず、共役ジエン酸が蓄積した。前年度において共役脂肪酸の一種である共役トリエン酸が培養癌細胞に対して強い致死作用を示すことを明らかにした。そこで、本年度はこの点について動物を用いて検討した。実験動物にはラットを用い、アゾキシメタンを投与することでACF(大腸前癌病変)を誘発させた。通常食では、ラット大腸にACFが多数観察されたが、共役トリエン酸を食餌に混合することでACF数は濃度依存的に減少し、共役トリエン酸の抗癌活性が確認された。また、共役トリエン酸をラットあるいはマウスに投与すると、肝臓、脂肪組織などに共役トリエン酸の代謝物である共役ジエン酸が蓄積することも明らかになった。培養細胞を用いた検討により、共役トリエン酸は腸上皮細胞において対応する共役ジエン酸に代謝されることが分かり、こうした代謝物が共役トリエン酸の生理作用を深く関わっていることが示唆された。紅藻Ptilota pectinataから抽出したポリエン酸イソメラーゼ活性を有する粗酵素を前年度と同様、各種クロマトグラフィーで精製し、SDS-PAGEで単一バンドを与える標品を得た。ドコサヘキサエン酸を始めとする高度不飽和脂肪酸からアルカリ異性化法により共役型高度不飽和脂肪酸を調製し、そのガン細胞に対する作用を検討した。その結果、共役型高度不飽和脂肪酸はガン細胞に対して致死作用を示すことが分かった。また、その作用ば共役トリエン構造を有する共役型脂肪酸で顕著なこと及び異性体の種類によって活性が異なることも明らかになった。こうした共役トリエン構造を有する高度不飽和脂肪酸の抗ガン活性については、植物油由来の共役型リソレン酸を用いることで確認した。一方、共役トリエン構造を有する高度不飽和脂肪酸はバルク系で極めて酸化されやすいことが本研究により示された。これらの高度不飽和脂肪酸に対する抗酸化剤としてはカテキンやトコフェロールの水溶性誘導体が効果的であった。ただし、共役トリエン脂肪酸を多く含む植物種子油(ニガウリ種子油)をラットに投与した場合の生体内での脂質過酸化の顕著な亢進は認められなかった。紅藻クシベニヒバ(Ptilota pectinata)から抽出したポリエン酸イソメラーゼ活性を有する粗酵素をゲルろ過、DEAE-Sephadex、ヒドロキシアパタイトカラムを用いて精製し、SDS-PAGEにかけて単一バンドを与えたことからほぼ単離された考えられる標品を得た。本酵素のサブユニツトの分子量は約7万であり、分子量は約15万だったことから、本酵素は2量体からなっているものと考えられる。

本酵素は、炭素数20の高度不飽和脂肪酸に対する活性が高く、5,7,9-位に二重結合をもつ共役トリエン酸を与えた。本酵素によってエイコサペンタエン酸から調製した共役酸は、アルカリ異性化により調製した共役酸と比較して、ガン細胞に対する致死作用に選択性が強く、特定の細胞に対して強い毒性を示した。アルカリ異性化により調製した共役ドコサヘキサエン酸を飼料に1%添加してラットに与えたところ、天然型の脂肪酸よりも血漿脂質を有意に低下させた。共役酸は天然型の脂肪酸よりも組織にはリン脂質には取り込まれず、また、組織に蓄積されないでエネルギー源として代謝されやすかった。アラキドン酸由来のエイコサノイド代謝への影響は、天然型の脂肪酸の方が強かった。紅藻クシベニヒバ(Ptilota pectinata)から抽出したポリエン酸イソメラーゼ活性を有する粗酵素を前年度と同様、各種クロマトグラフィーで精製し、SDS-PAGEで単一バンドを与える標品を得た。本標品を使用してアミノ酸組成をで分析したところ、Gly、Asx、Glxが多いのが特徴だった。また、N末端からのアミノ酸配列は35残基のアミノ酸(2箇所不明を含む)を決定した。本酵素のN末端の配列は同属の近縁種について最近報告されたイソメラーゼとよく一致し、それ以外ではphytoene dehydrogenase、D-amino acid dehydrogenaseなどのdehydrogenase類と相同性が高かった。代表的な天然共役トリエン酸(α-エレオステアリン酸)を主要構成脂肪酸とするキリ油を飼料に0.5ないし1%添加し、産卵鶏に投与した。共役トリエン酸は産卵率、卵重量、卵黄重量などに影響しなかったが、母鶏の脂肪組織重量が減少し、各組織の脂肪含量も低下した。組織脂質には、共役、トリエン酸は蓄積せず、共役ジエン酸が蓄積した。前年度において共役脂肪酸の一種である共役トリエン酸が培養癌細胞に対して強い致死作用を示すことを明らかにした。そこで、本年度はこの点について動物を用いて検討した。実験動物にはラットを用い、アゾキシメタンを投与することでACF(大腸前癌病変)を誘発させた。通常食では、ラット大腸にACFが多数観察されたが、共役トリエン酸を食餌に混合することでACF数は濃度依存的に減少し、共役トリエン酸の抗癌活性が確認された。また、共役トリエン酸をラットあるいはマウスに投与すると、肝臓、脂肪組織などに共役トリエン酸の代謝物である共役ジエン酸が蓄積することも明らかになった。培養細胞を用いた検討により、共役トリエン酸は腸上皮細胞において対応する共役ジエン酸に代謝されることが分かり、こうした代謝物が共役トリエン酸の生理作用を深く関わっていることが示唆された。
トリルチル型化合物CuSb_2O_6の低次元磁性に関する研究

強相関物性を示す化合物の母体物質となるような低次元構造を有する磁性体では,スピン量子効果に由来して,低温の基底状態が非磁性となり,励起状態との間にギャップが開くいわゆるスピンギャップ状態をとるものが幾つか報告され,強相関物性の発現機構に関連して非常に注目されている.本研究の対象となるCuSb_2O_6はトリルチル化合物の一つで,Cuだけに着目すると高温超伝導体La_2Cu0_4と同じ構造を持ち,Cuサイトは2次元正方格子配列をなす.従ってその磁性も2次元的な振る舞いが期待されるにもかかわらず,その帯磁率は50K付近にピークを持ち,BonerとFisherらによる1次元Heisenberg型反強磁性体の理論計算と非常によい一致を示す.さらに8.5Kにおいて磁気相転移によるものと思われる帯磁率の減少を示す.この帯磁率の減少はスピン系が格子系と結合してダイマライズすることによりスピン一重項となる,いわゆるスピンパイエルス転移を起こしている可能性も示唆されていた.単結晶試料を用いて行った中性子線回折実験の結果,磁気ブラッグ反射を観測し,反強磁性長距離秩序であることを確認した。また,低温での磁気構造はb軸方向にスピンが揃う,いわゆるコリニアーオーダーであることが明らかとなり,2次元正方格子の辺方向(J1)と対角線方向(J2)のスピンフラストレーションがこの系で重要であることを明らかにした.このフラストレーションの度合い(J2/J1)により長距離磁気秩序が消失する,いわゆる量子臨界点近傍について,様々な理論的予測がなされており,そのような観点から,SbサイトヘのTa置換,CuサイトヘのZn置換を行い,辺方向及び対角線方向の相互作用の大きさをかえることに成功した.その結果,それらが拮抗する量子臨界点近傍において,長距離磁気秩序の消失とともに,NMRの緩和率測定においてスピンギャップ的な振る舞いが観測される等,新たな実験的知見を得ることができた.強相関物性を示す化合物の母体物質となるような低次元構造を有する磁性体では、スピン量子効果に由来して、低温の基底状態が非磁性となり、励起状態との間にギャップが開くいわゆるスピンギャップ状態をとるものが幾つか報告され、強相関物性の発現機構に関連して非常に注目されている。本研究の対象となるCuSb_2O_6はトリルチル化合物(AB_2O_6)の一つで、ルチル(TiO_2)構造のカチオンサイトにCu^<2+>とSb^<5+>が1:2の比で化学的に秩序配列する構造を持つ。Cuだけに着目すると高温超伝導体La_2CuO_4と同じ構造を持ち、Cuサイトは2次元正方格子配列をなす。従ってその磁性も2次元的な振る舞いが期待されるにもかかわらず、その帯磁率は50K付近にピークを持ち、BonerとFisherらによる1次元Heisenberg型反強磁性体の理論計算と非常によい一致を示す。さらに8.5Kにおいて磁気相転移によるものと思われる帯磁率の減少を示す。本研究では、このCuSb_2O_6化合物の良質試料、特に良質な単結晶を合成し、マクロ・ミクロ両面からの詳細な固体化学的評価により構造および磁性の関連を詳細に調べ、この系を含めた量子効果を伴う低次元磁性について有益な実験的知見を得ることを目的とした。まず、化学輸送法により、1×1×4mm程度の六角柱状の単結晶を得た。この単結晶および粉末試料を用いて^<121>Sbおよび^<123>Sb核の核磁気共鳴測定を零磁場下で行った結果、8.5K以下でSbスペクトルの分裂が見られ、Cuの長距離磁気秩序によるCuサイトの内部磁場の存在が明らかになった。さらに単結晶試料の中性子線回折により、低温における磁気構造を決定することができた。その結果、低温でb軸方向にスピンがそろうコリニアーオーダーであることが明らかになった。これは、2次元正方格子の辺方向と対角線方向のスピンフラストレーションの結果であり、低次元量子スピン系として非常に興味深い結果であると考えられる。また,低温での磁気構造はb軸方向にスピンが揃う,いわゆるコリニアーオーダーであることが明らかとなり,2次元正方格子の辺方向(J1)と対角線方向(J2)のスピンフラストレーションがこの系で重要であることを明らかにした.

このフラストレーションの度合い(J2/J1)により長距離磁気秩序が消失する,いわゆる量子臨界点近傍について,様々な理論的予測がなされており,そのような観点から,SbサイトヘのTa置換,CuサイトヘのZn置換を行い,辺方向及び対角線方向の相互作用の大きさをかえることに成功した.その結果,それらが拮抗する量子臨界点近傍において,長距離磁気秩序の消失とともに,NMRの緩和率測定においてスピンギャップ的な振る舞いが観測される等,新たな実験的知見を得ることができた.