hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
固体試料溶解直後に起こる迅速反応検出技術の開発

昨年度、手動法を用いて固体試料瞬間溶解部における気泡発生等の問題について調査検討を行い、固体溶解後のろ過材を通常のろ紙に代え、テフロンウールを用いることにより迅速ろ過が可能であることを見出した。本年度は、この結果を踏まえ、本格的な自動固体試料溶解装置の設計と製作に取り組んだ。まず、装置の材質について検討した。色々検討の末、高圧の溶液化学の分野で従来より良く用いられてきたダイフロンを用いることに決定した。最終的に設計と製作を行った装置は、(i)溶液加圧ピストン・シリンダー(ダイフロン製)、(ii)テフロン製3方電磁弁、(iii)固体溶解・測光部・廃液溜め受け、(iv)ピストン空気圧縮アルミ容器、(v)試料溶解開始スイッチ、溶液注入スイッチ、タイマー等の電気制御回路、(vi)各部固定用アルミ台座を主だった構成とする。(i)-(iii)については予め試作品を作成し、溶液の流れる様子、固体の溶解の仕方、圧力とシリンダー圧縮の力の関係を実験的に検討し、最終的な設計図を作成し、外注製作した。製作した装置の耐圧試験、固体溶解試験を手動法により進め、目的とした機能を有することを確認した。また、(v)については各種電気回路部品を購入し自作した。デッドタイム検出回路については特注品の製作を行った。また、本体各部の温度制御を行う必要があるため、本体台座と装置カバーにはアルミブロックを用い、目的の機能を持たせるための設計と製作を行った。以上、当初目的とした全ての機能を完全に満たす装置の開発には至らなかったが、各部の設計と製作に成功した。本課題では固体試料が溶媒に溶解する直後に進行する迅速化学反応を分光光度法により追跡し、その現象を解明することのできる装置の開発を目的としている。初年度、手動法を用いて固体試料瞬間溶解部における気泡発生等の問題について調査検討を行い、固体溶解後のろ過材に通常のろ紙に代え、テフロンウールを用いることにより迅速ろ過が可能であることを見出した。第2年度は、その結果を基にして本格的な自動固体試料溶解装置の製作を行った。しかし、注文制作により完成した装置においては、様々な不具合が発生し、その製作は難航した。最終年度は、そのような各種不具合に改良を加え、実行可能な装置の最終製作にあたった。特に問題となったのは、ガス圧可動式ダイフロン注射管の動きが当初目的とした迅速駆動を達成することができず、その接続部に用いるオーリング材質の検討、あるいはシリンダー部の再加工などを行う必要を生じた。最終的には、目的とする固体瞬間溶解装置の製作に成功し、その性能試験を行った。しかしながら、装置製作にその研究期間の大部分を費やしてしまったため、当初目的とした各種反応の追跡と解析には依然成功していない。しかし、今後この装置により各種測定を行い、固体体試料が溶解した直後から進行する様々な未知の反応領域について解明していく所存である。本課題では、固体試料溶解から分光測定追跡開始までの未測定時間(デッドタイム)を約0.1秒程度まで短縮することを目的として、そのような測定を可能とする装置の設計と開発を試みた。
現代アメリカ合衆国における公教育思想の展開-ハンナ・アレントの影響に着目して

本研究は、現代アメリカ合衆国における公教育思想の展開を、その論争史において独自の位置を占めるハンナ・アレントの思想とその影響に着目して、明らかにしようとするものである。本年度は、特に、1950年代におけるアレントの公共性論の形成過程を分析した。1999年8月と2000年3月にドイツ連邦共和国におけるオルデンブルク大学ハンナ・アレントセンターを訪問し、そこに所蔵されている未公刊の草稿等を入手し、分析の作業を行うことができた。その結果、アレントの公共性論が、ハイデガーおよびギリシア思想との関連においてだけではなく、そのユダヤ、ヘブライ的な思想との関連において形成されたものであることが明らかとなった。とりわけ、そのユダヤ、ヘブライ的な観点においては、教育の位置づけがきわめて重要な位置を占め、したがって、公共性と教育との連関が密接なものであることが明らかとなった。これは従来の政治思想史の政治思想史研究においては十分ではない新たな知見である。本年度は、ハンナ・アレントの公教育思想の形成と展開を、アレント自身の思想形成史に即して検討する作業を行うと共に、そこで得られた知見を、現代アメリカにおける多文化主義教育をめぐる論争と、現代学校論に関連づけて考察し、研究成果としてまとめた。そこから、以下の3点の知見を得た。1.多文化主義教育の教育論争におけるアイデンティー問題のアポリアを克服する視点としての出生(uatality)概念への注目。2.1をふまえ、公共性を共同体的空間論から時間論へと発展させる視点。3.時間論的視点を制約してきた近代教育思想におけ保護と進歩と概念を批判的に相対化すること。特に、3については、ハンナ・アレントにおける初期の思想形成を、ドイツ時代のものを含め得分析する課題の重要性が明らかとなった。これは、先行研究においては十分に解明されていなかった課題であり、この点を含め、次年度以降の研究課題として深めていくことの意義が確認された。
正則関数によって作られるバナッハ空間上の積分作用素

昨年度は,テープリッツ作用素の有界性に関する研究を行った。特に,R^nの上半平面で定義された調和バーグマン空間におけるテープリッツ作用素の有界性に関連したカールソン不等式の解析を行った。今年度は,テープリッツ作用素の可逆性に関する研究に関連して、調和ベルグマン空間における接導関数と非接導関数との関連性に関する研究を行い,それらの関数のノルムが同値となることを示した。結果は以下の通りである。また,テープリッツ作用素の可逆性に関する研究により得られた結果は現在執筆中である。今年度は、テーブリッツ作用素の有界性に関する研究を行った。特に,R^nの上半平面で定義された調和バーグマン空間におけるテーブリッツ作用素の有界性に関連したカールソン不等式の解析に焦点を絞って研究を行った。カールソン不等式は,元来,ハーディー空間におけるコロナ問題を解決するためにカールソンによって考え出されたものである。その後,複素平面の単位円板上で定義された正則関数からなるバーグマン空間においてもカールソン不等式が考えられるようになった。バーグマン空間においてカールソン不等式が考えられるようになった主な理由は,バーグマン空間上で定義された正測度をシンボルとするテーブリッツ作用素が有界であることと,その測度がカールソン不等式を満足することとが同値だからである。研究代表者は,これらの事実を踏まえ,0<P【less than or equal】1のときの調和バーグマン空間におけるカールソン不等式の解析が,一般的なシンボルを持つテーブリッツ作用素の有界性を特徴付ける研究の突破口になるのではないかと考え,その研究を行い次のような結果を得た。この結果は,R^nの上半平面上のσ-有限速度がカールソン不等式を満たすための必要十分条件を完全に与えたものである。以下に主定理を述べる(1)ある定数C>0が存在して,が,全ての調和バーグマン関数uに対して成り立つ。
河道堆積物の生成機構を考慮した土砂流出予測法に関する研究

本研究を推進するに当たり、次の課題、すなわち、1.山腹崩壊個数密度と土石流への遷移率、2.崩壊・土石流の発生に伴う河道堆積物の生成モデル、および3.土砂流出モデルの構築と適用に関する研究を設定し、当初の計画に従ってこれらを推進し、次のような成果か得られた。課題1については、崩壊発生の主要因である表面流・中間流に着目し、その形成率と形成時間の積から作られる特性時間を導入して、降雨に伴う崩壊個数密度と特性時間との関係について現地データを用いて検討した。その結果、崩壊個数密度は特性時間を用いればかなり精度よく予側できることが判明した。課題2については、崩壊発生に伴う河道堆積物の生成のプロセスおよび生成のタイミングがいかに定められるかが重要な課題であって、前者については崩壊土砂の流動化のプロセスに関する理論研究を発展させ、後者については、一雨による全生産土砂量、降雨時刻および特性時間を用いてこれを質量保存則の中に記述した。課題3については、申請者らによって開発された土砂流出予測モデルに対し、2の成果を導入し、降雨を与条件とする流砂形態毎の土砂流出予測ができる段階に進展させた。これによれば、対象とする流域の1:25000程度の地形図があれば、降雨を与えることにより、Wash-load、浮遊砂および掃流砂の予測ができるばかりでなく、河道堆積物とその粒度分布の予測ができる。この方法を熊野川流域の旭ダム流域に適用し、ダム堆砂データと比較した結果、きわめて良好な結果が得られている。このように当初の計画通りに成果は得られたものの、河道堆積物の生成問題や予測法の一般化に関連する諸課題が残されており、今後に究明すべき課題も残されている。本研究は、流域河道の任意の地点において、時々刻々および長期にわたる土砂流出の予測法を確立しようとするものであって、降雨流出、掃流砂、浮遊砂およびウオッシュロードの流出予測を対象としている、本研究において最も重要な事柄は、豪雨に伴う崩壊、土石流による河道堆積物の生成現象をいかに評価するかである。この難題を解明し、これを取り入れた土砂流出予測法を確立するため、次のような研究課題を設定している。1.山腹崩壊の個数密度と土石流への遷移率、2.崩壊、土石流の発生に伴う河道堆積物の生成モデル、および3.土砂流出モデルの構築とその適用課題1、においては、現地調査および資料収集・解析によるデータの集計によって、流域特性と崩壊・土石流の発生との関係を論理的に記述できる方法を見出すことが重要である。そのため、データ収集を重点に行った。課題2.については、土石流の移動過程における侵食、堆積現象をより合理的に評価するための研究を推進した。課題3.については、河道堆積物の生成モデルを組み込むための一歩として、これを考慮しない場合の土砂流出予測モデルの構造について検討した。とくに、江頭らの土砂流出予測モデルを現地に適用しつつ、単位河道の勾配の評価法、掃流砂と浮遊砂を明瞭に分離して評価する事の適否およびウオッシュロードの扱い方について集中的に検討した。以上の研究によって、すでにいくつかの貴重な知見が得られている。それらは、研究発表の項目に示されている。本研究は、流域河道の任意の地点において、時々刻々および長期にわたる土砂流出の予測法を確立しようとするものであって、降雨流出、掃流砂、浮遊砂およびウオッシュロードの流出予測を対象としている。このような多様な流砂形態からなる土砂流出予測法を行うため、先の研究において、単位河道および単位斜面の概念を導入し、降雨流出予測にはキネマティックウェーブ法を適用し、単位河道に貯留している土砂が流出するとした予測モデルを提案している。したがって、本研究において最も重要な事柄は、豪雨に伴う崩壊・土石流による河道堆積物の生成現象をいかに評価するかである。

この難題を解明し、これを取り入れた土砂流出予測法を確立するため、次のような研究課題を設定している。1.山腹崩壊の個数密度と土石流への遷移率、2.崩壊・土石流の発生に伴う河道堆積物の生成モデル、および3.土砂流出モデルの構築とその適用課題1.においては、十津川および吉野川流域を対象として現地調査および資料の収集・解析を行い、流域特性と崩壊・土石流の発生との関係を論理的に記述できる方法を見出しつつある。課題2.については、土石流の移動過程における侵食・堆積現象をより合理的に評価するための研究を推進し、降雨、崩壊分布および地形条件を入力条件とした河道堆積物の生成モデルを構築しつつある。課題3.については、河道堆積物の生成モデルを組み込むための一歩として、これを考慮しない場合の土砂流出予測モデルの構造について検討した。とくに、江頭らの土砂流出予測モデルを現地に適用しつつ、単位河道の勾配の評価法、掃流砂と浮遊砂を明瞭に分離して評価する事の適否およびウオッシュロードの扱い方について集中的に検討した。以上の研究によって、すでにいくつかの貴重な知見が得られている。それらは、研究発表の項目に示されている。本年度は当該科学研究費交付の最終年度であり、1.山腹崩壊個数密度と土石流への遷移率、2.崩壊・土石流の発生に伴う河道堆積物の生成モデル、および3,土砂流出モデルの構築と適用に関する研究について、当初の計画に従って研究を推進し、次のような成果が得られた。課題1については、崩壊発生の主要因である表面流・中間流に着目し、その形成率と形成時間の積から作られる特性時間を導入して、降雨に伴う崩壊個数密度と特性時間との関係について現地データを用いて検討した。その結果、崩壊個数密度は特性時間を用いればかなり精度よく予測できることが判明した。課題2については、崩壊発生に伴う河道堆積物の生成のプロセスおよび生成のタイミングがいかに定められるかが重要な課題であって、前者については崩壊土砂の流動化のプロセスに関する理論研究を発展させ、後者については、一雨による全生産土砂量、降雨時刻および特性時間を用いてこれを質量保存則の中に記述した。課題3については、申請者らによって開発された土砂流出予測モデルに対し、2の成果を導入し、降雨を与条件とする流砂形態毎の土砂流出予測ができる段階に進展させた。これによれば、対象とする流域の1 : 25000程度の地形図があれば、降雨を与えることにより、Wash-load、浮遊砂および掃流砂の予測ができるばかりでなく、河道堆積物とその粒度分布の予測ができる。この方法を熊野川流域の旭ダム流域に適用し、ダム堆砂データと比較した結果、きわめて良好な結果が得られている。このように当初の計画通りに成果は得られたものの、河道堆積物の生成問題や予測法の一般化に関連する諸課題が残されており、今後に究明すべき課題も残されている。
十四・十五世紀における『平家物語』享受と生成に関わる文化環境解明の為の基礎的研究

1415世紀は『平家物語』が人々の中に浸透し、様々なメディアの中で享受され、享受されることによって変貌を遂げた時代であった。享受と生成という視点から『平家物語』の分析をするために、次の二点から研究を進めた。(1)既存の資料を再調査して当該期の平家享受史を整理し、従来言われていた琵琶法師の役割、及び当道座と平家を語る琵琶法師との位置関係について、再検討すること。(2)『平家物語』享受の環として、当時の『平家物語』書写の経緯を明らかにすること。(1)については、既存資料の再検討と、享受史料の整理作業を行った。未整理で公開に至らない。(2)については、現在、平家物語諸本の中で最も古態性を多く留めていると考えられている延慶本(延慶年間<130910>に書写された本を応永年間<141920>に再度書写した本)について、応永書写時における覚一本的本文の混態の実態を明らかにした。覚一本的本文に依らず、書写者自身の意志で本文を書き替えていると思われる痕跡も指摘し得た。更には、延慶書写以降、応永書写までの間に、他資料を導入している可能性も見受けられる。『平家物語』書写にとって、延慶本(応永書写本)においてさえも、異本は既に大きな素材として存在する。延慶本も、他の諸本と同様の再編途上の一異本にすぎない。異本の選択と混態という実態は、「書写」という作業が、柔軟な「読む」作業の環でもあり、享受と生成が一体化していることを示している。十四・五世紀は、『平家物語』の書写活動にとっても、生成と享受という両方面から見ても瑞々しい流動の時代であることが、延慶本によって証明できる見通しがついた。(2)は異本の書写状況という限定された環境に留まり、(1)の成果と統合することによって、初めて室町時代の『平家物語』が社会文化環境の推移と共に流動していったことが明かされることになる。今回の研究ではそこまで至らず、継続した研究の必要性を、今後の課題として残すこととなった。1415世紀は『平家物語』が人々の中に浸透し、様々なメディアの中で享受され、享受されることによって変貌を遂げていく時代であった。享受と生成という観点から『平家物語』の分析をしたく思い、特に、諸資料を綿密に再検討することによって、1,琵琶法師の全体像に占める当道座と平家を語る琵琶法師の位置を明らかにすること、2,芸能、美術、文学と日常との交錯の中に当時の平家物語理解の質について見通しをつけること、を目的とした。今年度は、この両方面について、享受史のファイルを作る基礎作業を行った。資料を収集し、カード作りを行っている。まだ収集途中であり、整理、公表には到っていない。一方で、語りと本文の相関性の解明も目的の一である。そのためには、盛んな本文流動の実態の解明が急務である。

この時代に書写された代表的な異本は「延慶本」(延慶年間(1309・19)に書写されたものを応永年間(1419・20)に書写した本)である。従来、平家物語諸本の中で、最も古態性を多く保つと言われてきた。しかし、拙稿2本によって、現存覚一本(1371年の奥書がある)に極似した本文が所々に取り入れられていることを解明した。これは、延慶本を中心に構築されてきた感のある諸本論に一石を投ずるものである。延慶本(応永書写本)も、他の諸本と同様の本文再編の方法(ある本文を基本に、別の異本を所々取り入れる)を用いて再編された、そして再編途上の本にすぎない。この応永期、ひいては1415世紀の平家物語の本文再編の方法の分析は、当時の人々の「本」「作品」「書写」等に対する意識の深層を再考する為の絶好の材となる。延慶本の本文検討は当初の目的とは若干ずれるが、1415世紀における文化環境の解明という点では共通の視座に立ち、享受と生成に関する人々の意識の根幹に至る可能性をより深めるものとなる。次の2点から研究を進めた。(1)既存の資料を再調査して当該期の平家享受史を整理し、従来言われていた琵琶法師の役割、及び当道座と平家を語る琵琶法師との位置関係について、再検討すること。(2)延慶本の応永書写時における本文改編・混態等の実態を解明すること。(1)については、既存資料の再検討と、享受史料の整理作業を行った。まだ未整理だが、途中経過を報告書に記したい。(2)については、応永書写時の覚一本的本文の混態の実態を明らかにする作業を継続した(「頼政説話」、巻一・四の細かい表現)。作業の中では、覚一本的本文に依らず、おそらく書写者自身の意志で本文を書き替えている実態も明らかになってきた(巻一の表現)。『平家物語』書写にとって、延慶本においてさえも、異本は既に大きな素材として存在する。その点をまず明らかにしえた。限定された巻にせよ、異本の選択と混態という実態は、「書写」という作業が、実に柔軟な--学問的営為としての本文校合ではない、という意味で--「読む」作業の一環でもあり、享受と生成の一体化した様態を示している。更には、延慶書写以降、応永書写までの間に、他資料を導入している可能性も見受けられる(「高野巻」相当箇所)。この部分は、従来は延慶書写(1,310年)以前の増補とされてきた。この可能性は、『平家物語』の本文研究に新しい視角を提供する。まさしく、応永年間を含む十四・五世紀という時代が、『平家物語』の本文の書写活動にとっても、生成と享受という両方面から見ても瑞々しい流動の時代であったことが延慶本の中で証明される見通しがついた。(2)は一異本の書写状況という限定された環境に留まり、(1)の成果と統合することによって、初めて室町時代の『平家物語』が社会文化環境の推移と共に流動していったことが明かされることになると思うが、残念ながら、今回の研究ではそこまで至らず、継続した研究の必要性を、今後の更なる課題として残すこととなった。
リンパ球の正常及び異常増殖と副刺激シグナル

1.細胞質内領域に種々の欠失やアミノ酸置換を持つ変異CD40のみを発現する変異マウスを作製し、それらの免疫能の解析から、CD40からは膜近位部と膜遠位部の少なくとも二種のシグナルが伝達され、B細胞の活性化、分化とクラススイッチには膜近位部からのシグナル、胚中心形成には膜遠位部からのシグナルが必要であることを示した。2.CD40欠損マウスには、腫瘍ワクチンで抗腫瘍CD4T細胞を誘導できないが、腫瘍ワクチンと同時にCD40刺激した樹状細胞を接種すると、CD40欠損マウスにおいても抗腫瘍免疫が誘導された。すなわち、腫瘍ワクチンによる抗腫瘍T細胞の誘導にはCD40シグナルによって樹状細胞が活生化されることが必須である事を示した。3.EBウイルスの形質転換因子LMP1をB細胞特異的に発現するトランスジェニックマウスのB細胞機能や免疫能を解析し、LMP1がCD40シグナルと同様にクラススイッチを含むリンパ濾胞外でのB細胞活性化と分化を誘導するが、一方でCD40とは異なり胚中心B細胞分化を抑制することを示した。4.CD40シグナルの標的遺伝子の一つとしてCD100遺伝子を単離し、CD100刺激はCD40で誘導される増殖や免疫グロブリンのクラススイッチを増強すると共に、in vivoでも抗体産生を増強する事を示した。さらに、CD100の受容体としてplexin-B1に加え、リンパ球上ではCD72が低親和性受容体として機能している事を明らかにした。5.CD100欠損マウスやCD100トランスジェニックマウスを作製し、CD100が、CD5陽性のB1細胞が分化、CD40やLPSに対するB細胞の反応性、T細胞依存性抗原に対する抗体産生反応に必要である事を示した。副刺激分子の一つCD40とそのリガンド(CD40L)の相互作用が、抗腫瘍免疫を含む免疫反応でどのような機能を発揮しているのかを明らかにするとともに、CD40シグナル伝達機構をin vivoで明らかにするため本研究を行い以下の成果を得た。(1)腫瘍ワクチンにより抗腫瘍免疫を誘導する実験系で、CD40を欠損するマウスにおいては腫瘍ワクチンを用いても抗腫瘍免疫を誘導できないことを示し、抗腫瘍免疫の出現にはCD40-CD40L相互作用が必要であることを明らかにした。(2)C57BL/6等の系統のマウスがマウス白血病ウイルス(MuLV)の欠損株LP-BM5に感染すると、ポリクローナルなリンパ球活性化およびリンパ節や脾臓の腫大を呈し、その後免疫不全となることが知られている。CD40欠損マウスにおいては、LP-BM5は感染することができるが、リンパ球活性化やその後の免疫不全を誘導することができなかった。すなわち、CD40-CD40L相互作用はマウス白血病ウイルスにより引き起こされる免疫異常の発症には必須である事が分かった。(3)ヒトCD40遺伝子を免疫グロブリンエンハンサー/プロモーターの支配下に発現するトランスジェニックマウスを作製するとともに、更にこのマウスをCD40欠損マウスとかけあわせてヒトCD40のみを発現するマウスを得た。これらのマウスはT細胞依存性抗原に対する抗体産生が著しく阻害されていたが、胚中心形成や抗原特異的なB細胞の出現は正常に認められた。これらのマウスのCD40トランスジーンは内因性のCD40と異なり形質細胞上でも発現されており、CD40が形質細胞分化を抑制するシグナルを伝達している可能性が示唆された。変異型CD40発現マウスの解析から、この抑制シグナルはCD40の細胞質内領域の膜遠位部より伝達されていることが明らかになった。。免疫反応の成立・調節機構やリンパ球の形質転換におけるCD40シグナルをin vivoで解析し、以下の諸点を明らかにした。1.ヒト野生型CD40や、細胞質内領域に種々の欠失を持つ変異CD40を免疫グロブリンエンハンサー・プロモーター支配下にB細胞特異的に発現するトランスジェニックマウスを作製し、更にこれらのマウスをCD40欠損マウスに掛け合わせヒトCD40のみを発現する変異マウスを作製した。これらのマウスの免疫能の解析から、CD40からは膜近位部と膜遠位部の少なくとも二種のシグナルが伝達され、B細胞の活性化、分化とクラススイッチには膜近位部からのシグナル、胚中心形成には膜遠位部からのシグナルが必要であることを示した。2. EBウイルスの形質転換因子LMP1をB細胞特異的に発現するトランスジェニックマウスのB細胞機能や免疫能を解析し、LMP1がCD40シグナルと同様にクラススイッチを含むリンパ濾胞外でのB細胞活性化と分化を誘導するが、CD40とは異なり胚中心B細胞分化を抑制することを示した。3.サブトラクションクローニングによりCD40で発現誘導される遺伝子を探索し、CD100遺伝子がCD40シグナルの標的遺伝子の一つであることを明らかにした。CD100発現トランスフェクタントはCD40で誘導される免疫グロブリンのクラススイッチを増強した。4. CD40欠損マウスには、腫瘍ワクチンで抗腫瘍CD4T細胞を誘導できないが、腫瘍ワクチンと同時にCD40刺激した樹状細胞を接種すると、CD40欠損マウスにおいても抗腫瘍免疫が誘導された。すなわち、腫瘍ワクチンによる抗腫瘍T細胞の誘導にはCD40シグナルによって樹状細胞が活性化されることが必須である。

1.細胞質内領域に種々の欠失やアミノ酸置換を持つ変異CD40のみを発現する変異マウスを作製し、それらの免疫能の解析から、CD40からは膜近位部と膜遠位部の少なくとも二種のシグナルが伝達され、B細胞の活性化、分化とクラススイッチには膜近位部からのシグナル、胚中心形成には膜遠位部からのシグナルが必要であることを示した。2.CD40欠損マウスには、腫瘍ワクチンで抗腫瘍CD4T細胞を誘導できないが、腫瘍ワクチンと同時にCD40刺激した樹状細胞を接種すると、CD40欠損マウスにおいても抗腫瘍免疫が誘導された。すなわち、腫瘍ワクチンによる抗腫瘍T細胞の誘導にはCD40シグナルによって樹状細胞が活生化されることが必須である事を示した。3.EBウイルスの形質転換因子LMP1をB細胞特異的に発現するトランスジェニックマウスのB細胞機能や免疫能を解析し、LMP1がCD40シグナルと同様にクラススイッチを含むリンパ濾胞外でのB細胞活性化と分化を誘導するが、一方でCD40とは異なり胚中心B細胞分化を抑制することを示した。4.CD40シグナルの標的遺伝子の一つとしてCD100遺伝子を単離し、CD100刺激はCD40で誘導される増殖や免疫グロブリンのクラススイッチを増強すると共に、in vivoでも抗体産生を増強する事を示した。さらに、CD100の受容体としてplexin-B1に加え、リンパ球上ではCD72が低親和性受容体として機能している事を明らかにした。5.CD100欠損マウスやCD100トランスジェニックマウスを作製し、CD100が、CD5陽性のB1細胞が分化、CD40やLPSに対するB細胞の反応性、T細胞依存性抗原に対する抗体産生反応に必要である事を示した。
ゲノム変動を制御するクロマチン核内空間配置メカニズムの解明

生物がゲノムを安定的に維持する上で、DNAの二本の鎖が同時に切断を受ける二重鎖切断(DSB)は大きな脅威である。そのため、核内では様々な機構によってDSBの安全な修復が図られている。しかし、切断修復が困難な場合、細胞の戦略の一つとして、大規模染色体再構成(gross chromosome recombination; GCR)がある。GCRは、ゲノム変動の一因となり、進化の原動力ともなる。しかしその一方で、GCRの頻度が上昇することでゲノムは不安定となり、染色体異常を引き起こす。ヒトの場合には、がんや遺伝病などを引き起こすこととなる。したがって、GCRは通常は抑制されているが、その抑制機構については不明な点が多い。我々は、出芽酵母を持てる系として、クロマチン核内配置とGCR抑制との関連、およびその分子機構を明らかにすることを目的として研究をすすめた。HOエンドヌクレアーゼを誘導的に発現することでゲノム上に一カ所のDSBを導入できる出芽酵母を用いて、DSBの核内局在の変化と、その分子機構について解析を行った。その結果、DSBが核膜タンパク質である核膜孔複合体(NPS)、あるいはMps3に結合することにより、核膜近傍に移行することが観察された。SWR1クロマチンリモデリング複合体機能を欠損した酵母株では、NPCおよびMps3とDSBとの結合が失われた。一方で、INO80クロマチンリモデリング複合体の機能を欠損した酵母株では、DSBとMps3の結合のみが失わせた。これらの結果は、これらのクロマチンリモデリング複合体が、異なったメカニズムでDSBの核内空間配置に寄与することを示している。26年度が最終年度であるため、記入しない。生命がゲノムを安定に維持する上で、DNA二重鎖切断は大きな脅威である。そのため、核内では速やかにDNAを修復することが試みられる。しかし、修復が困難な場合には、ゲノムを大規模に組み換えて生存を図ることがあり、これによってゲノムアダプテーションが起こる。しかし、その機能については、不明な点が多い。我々は、出芽酵母をモデル系として、その機構の解明に取り組んでいる。これまでに、出芽酵母においてDNA二重鎖切断部位が、核膜タンパク質である核膜孔複合体とMps3タンパク質に結合することで、核膜近傍に移行することが報告されている。我々は、この機構に、SWR1クロマチンリモデリング複合体と、INO80クロマチンリモデリング複合体の両者が、異なった機構で関与することを明らかにした。さらに、核膜孔複合体とMps3が、DNA修復反応の進行や、正確な組み換え反応において、協調的に機能することを明らかにした。これらの結果は、クロマチンレベルと細胞核レベルのエピジェネティック制御が、ゲノムアダプテーションに関与することを示している。さらに、脊椎動物細胞を用いた解析によって、アクチン重合阻害剤を作用させた際に、DNA修復反応が低下することが示された。このことは、アクチン細胞骨格がDNA修復反応に関与していることを示している。細胞核内のアクチンがDNA修復に関与するかを明らかにするために、細胞核内でアクチンフィラメントを形成する系を構築し、今後これを実験に用いることとした。DNA二重鎖切断部位が、細胞核内において核膜近傍に移行するメカニズムはほとんど不明であったが、我々の解析によってSWR1およびINO80クロマチンリモデリング複合体が、この機構に関与していることを明らかにすることができた。また、DNA二重鎖切断部位が核膜近傍に移行することの生物学的意義についても、核膜孔複合体とMps3が協調して、DNA修復の進行や、正確な組み換え反応に寄与することを明らかにすることができた。さらに、脊椎動物の核骨格とDNA損傷修復の関連を解析する実験系を開発した。

DNA二重鎖切断修復に関するゲノムアダプテーションにおいて、SWR1およびINO80クロマチンリモデリング複合体が重要な役割を果たすことが示されたので、これらがどのような分子機構によって、このゲノムアダプテーションに関与するかを明らかにする。また、核膜孔複合体およびMps3が、DNA損傷修復のプロセスや、正確な組み明け反応にどのように関与するかについても、その分子機構を明らかにする。さらに、核内でのアクチン核骨格がDNA損傷修復やゲノムアダプテーションにどのように関与するかを明らかにするため、これまでに作成した核内アクチンフィラメントを形成する細胞を利用した解析を行う。
新卒臨床看護師の視点による学生臨地実習時に看護技術を体験する意義

看護基礎教育の臨地実習で「身体侵襲を伴う看護技術」を実施することは、新卒看護師にとってどのような意義があるか検討した。対象者175名のうち103名の同意を得、3ヵ月後・6ヵ月後・1年後に調査を行った。結果、身体侵襲を伴う看護技術を実施した場合、実施した技術に対する自己評価が高まるが、その傾向は全ての技術に当てはまらないこと、身体侵襲看護技術の経験のない場合はある場合と比較し就職1年後の離職願望が強いことが示された。実施の意義として「技術向上のための学習意欲が増す」と評価する割合が大きかった。臨地実習時に看護学生が「患者の身体に侵襲を伴う看護技術」を経験することに、どのような意義があるか新卒看護師を対象とする調査を通して検討した。本年度は実施計画どおり、計3回の質問紙調査、および資料の閲覧によるデータ収集を行った。具体的な調査概要は以下のとおりである。平成19年4月:大阪大学大学院保健学倫理委員会の承認の後、対象である大阪大学医学部附属病院の新卒看護師に対して研究の説明と協力依頼を行い、第1回の調査票の配布を行った。結果、103名の同意と参加を得た。調査内容は、学生時の看護技術の経験状況と到達度の自己評価、および、臨地実習時の看護技術の経験に関する思いである(結果は、平成19年12月第27回日本看護科学学会学術集会において報告)。平成19年7月第2回の調査を行い、平成19年10月第3回の質問紙調査を行った。これらの調査では、臨地実習時の看護技術の経験に関して予備調査を踏まえて作成した質問紙により調査を行った。併せて臨床における看護技術の自己評価および他者評価を、資料閲覧によりデータ収集した。結果は、現在検討中で、次年度、発表予定である。今後、第4回の調査(最終調査)を実施し、第2回・第3回との比較を通して看護技術の意義を検討していく。現在までの調査により、身体侵襲を伴う技術の多くは、経験することで技術の自己評価が高まることが明らかになっている。また、身体侵襲を伴う技術の経験のある場合とない場合とでは、臨地実習時の看護技術経験に対する考え方に差異が認められることが示されている。その他、現在の臨地実習に関して新卒看護師が感じる不足な点を明らかにすることができている。臨地実習時に看護学生が「患者の身体に侵襲を伴う看護技術」を経験することにどのような意義があるか新卒看護師を対象とする調査を通して検討した。本年度は計画にもとづき、第4回(最終回)の調査を実施し、1年間にわたる縦断調査を終了した。その後、結果の分析と成果発表を行った。発表の概要と得られた知見は以下の通りである。平成19年8月:日本看護学教育学会(つくば市) :学生時に身体侵襲を伴う技術を3項目以上経験している看護師を「経験多」群、それ以外を「経験少」群とし2群に分け、就職3ヵ月後に差異が認められるかMann-Whitney検定にて分析した。結果、「経験少」群は「経験多」群と比較して有意に「想像以上に身体的負担を感じている」と評価していた。それ以外の項目には有意差は認められなかった。このことから、学生時に身体侵襲を伴う看護技術の意義として、卒後の身体的負担の感じ方との関連性が示唆された。平成19年12月:日本看護科学学会(福岡市) :病棟配属後3ヵ月後・6ヶ月後・1年後に看護技術および臨地実習に関する認識に差異が認められるかFriedman検定にて分析した。経験期間の長さにより変化するとの仮説のもと実施したが、看護技術の「ギャップを感じる程度」、「自立度」、「看護技術ができないことの影響」に関しては有意な関連が認められたが、その他の項目に関しては有意な差が認められなかった。このことから、臨床経験期間の長さと看護技術の能力の自己評価との間には関連があり、臨床経験により変化すると言えるが、「臨地実習時の看護技術経験の意義」は臨床経験により必ずしも変化しないと言える。今後は、引き続き分析を進め、結果を雑誌に投稿する予定である。
ヒト白血病増殖因子の純化とそのレセプターの研究

試験管内でヒト急性非リンパ性白血病芽球よりなるコロニーを形成サセルコトが可能となったが、この白血病芽球コロニーの形成には白血病芽球増殖因子(LBGF)の添加が必要である。我々は高力価のLBGFが証明されたヒト膀胱癌由来のHTB9株細胞培養上清(HTB9-CM)を用いてLBGFを検討した。LBGF活性の測定は白血病芽球コロニー法により行った。HTB9-CMと従来のPHA刺激リンパ球培養上清(PHA-LCM)とは、ほぼ同程度のLBGF活性力価を示した。HTB9細胞株はLBGFを無血清培養で大量に採取できる点でPHA-LCMに比し優れていた。またHTB9-CM刺激による白血病芽球コロニー形成法ではPHA-LCM刺激と異なりTリンパ球コロニーは形成されない利点が有ることを証明した。次いで、HTB9細胞を無血清で大量に培養し、培養上清をホロファイバーシステムにて限外濾過濃縮し、HTB9-CM中のLBGFの物理化学的性状を熱処理、ゲル濾過、陰イオン交換カラムクロマト、クロマトフォーカシング、逆相クロマト、疎水クロマトにて検討を加えた。ゲル濾過では、LBGF活性が分子量推定約3万に相当するフラクションに流出したのに対し、正常骨髄造血の刺激因子(CSF)活性は分子量約2万7千に相当するフラクションに流出した。また陰イオン交換カラムクロマトにて、LBGF活性と主なCSF活性は別の塩濃度で溶出した。すなわち、これらのカラムにてLBGFとCSFが分離できる可能性を認めた。さらに陰イオン交換クロマトにて部分純化濃縮されたLBGFを抗原として免疫したマウスの脾細胞とマウス骨髄細胞株とを融合させた。現在、融合細胞株を得て抗LBGF活性を有するモノクローナル抗体を産生する特異的クローンを選別中である。
減衰可変磁性流体を応用した振動制御による超精密制振機構の開発に関する研究

巨大な減衰可変特性をもつ磁性流体を機構要素の減衰器に応用して、振動制御による超精密な制振機構を開発することを目的に、磁性流体の減衰発現メカニズムの解明、減衰特性の定量的評価、電流オンオフ制御による制振特性の確認などを行った。1・磁性流体の減衰発現メカニズムの解明:回転磁極をもつシャフトとシリンダ内のすきま間に磁性流体を充填した減衰可変実験装置を構成し、外部磁界による減衰可変特性を評価した。すきま内の全領域において磁場強度が磁性流体の飽和磁束密度を超えても磁場に比例して増加し、飽和磁束密度を10倍以上越える領域まで増加が持続することから、減衰可変要因として、磁性微粒子の磁気損失による減衰に加えて、クラスタの形成による流動抵抗の増大が寄与していることを明らかにした。2.減衰特性の定量的評価:シリンダ材として磁性材/非磁性材を用い、クリアランスをパラメータとした実験結果から、(a)磁場の変化に対する減衰係数の変化(減衰可変感度)は振幅や、周波数が大きくなる(剪断速度が大)と減少し、振幅と振動数はほぼ等価に作用するとみなされる、(b)すきまが小さくなる(剪断速度が大)とわずかに感度が増大するなどの基本データを蓄積した。また、シリンダ速度をパラメータとする実験から、剪断速度がある速度を超えると減衰が急減する現象があり、この遷移速度までが制振制御の適用範囲となることを明らかにした。3.制振特性の確認:制振特性を評価するために、平行加振で励振させる装置、および揺動外乱を与える装置を製作して、外乱に対する制振特性を評価した。速度非線形特性の影響を受けにくいスライディングモード制御を適用するために、コンピュータ制御系を構成して、振幅・速度の大きさに応じた電流のオンオフ制御による制振の実現性を確認した。定量的な評価は、揺動加振装置の完成後に行う予定であり、継続して研究を進める。1.機構部の構成:減衰可変実験装置は,誘導モータの回転磁極を流用したシャフトをシリンダ内に配置し,すき間に磁性流体を充填して,シャフトから延びる揺動棒の減衰振動をエンコーダで測定するように構成した.シャフトを中心位置で揺動させるため,下端にピボット軸受,上端を転がり軸受けで保持した.接触摩擦損失,渦電流損失などの他の損失要因を分離して減衰可変の大きさを定量化するために,シリンダ材としてアクリル,アルミ,鉄を用い,クリアランスをパラメータとした.本実験装置の構成により減衰可変の評価が可能であることを確認した.2.基本特性の確認:シャフトに印可する電流とすきま内に発生する磁場の強さの関係,およびすきま内の磁束密度分布と減衰可変効果の関係を明らかにするために有限要素法を用いて磁場解析を行った.ついで,磁性流体の揺動減衰可変特性に及ぼす振幅,周波数,すきまの影響を調べるために,それぞれ初期変位,ばね厚,シリンダの内径を変えて実験を行った.得られた結果を要約すると以下のとおりである.1)開発された磁性流体の減衰可変効果は,すきま内の全領域において磁場強度が磁性流体の飽和磁束密度を越えても磁場に比例して増加し,飽和磁束密度を10倍以上越える領域まで増加が持続することを明らかにした.これは減衰可変要因として,磁性微粒子の回転に起因する粒子固有の減衰に加えて,クラスタの形成による流動抵抗の増大が寄与しているためと考えられる.2)磁場の変化に対する減衰係数の変化(減衰可変感度)は,振幅や周波数が大きくなる(剪断速度が大)と減少し,振幅と振動数はほぼ等価に作用するとみなされる.

これは磁性流体のビンガム流体としての特性によると考えられる.一方,すきまが小さくなる(剪断速度が大)とわずかに感度が増大する.これはすきまが小さいと,クラスタが強固に形成されるためと考えられる.磁性流体のもつ減衰可変特性について,速度に対する非線形性を定量化するための試験装置を新たに設計試作し,速度効果を明らかにした.また,制振試験を行うために揺動試験装置全体を加振する装置を制作して,加振実験を行うとともに,電流のオンオフによる制振の可能性を確認した.1.速度効果の定量化:シリンダを回転させた状態で,アームの揺動試験を行う試験装置を製作した.この装置において,シリンダの回転速度をパラメータにして揺動試験を行い,磁場印可により高減衰を示す場合にも,ある速度以上になると,急速に減衰が減少してしまう現象があることがわかった.これは供試磁性流体の減衰可変特性は磁場印可によるクラスタ形成に基づくものであり,このクラスタが剪断により破壊されるためと考えられる.したがって,この遷移領域以下の速度が,制振制御の適用領域となる.遷移領域は剪断速度に依存するが,磁場には大きく依存しないことなど,学術上も重要な結果を得た.2.加振装置の構成二制振特性を評価するために,揺動試験装置全体を平行加振で励振させる装置を構成して,平行加振に対するアームの応答特性を実測した.本加振装置では,揺動運動と並進運動とが共存するために,振動系が複雑になり制振特性の評価が困難であることが判明した.そこで,純粋な揺動運動のみで評価を行うために,アームの先端部に磁力によって強制外乱を与える方法に改造した.3.制振特性の実験:速度に対する非線形特性が大きいことから,この影響を受けにくいスライディングモード制御の適用が有効と考えられる.そこで,この方式によるコンピュータ制御系を構成して,振幅と速度を弁別して電流のオンオフによる位相の変化を測定し,制振の可能性を確認した.定量的な評価は,揺動加振装置の完成後に行う予定であり,継続して研究を進める.
終止構造に基づく音楽情動情報の期待と報酬の神経基盤

本研究では、音楽階層構造モデルを利用し、音楽構造とその情動情報伝達による報酬系との関係について心理生理学的計測により分析するとともに、EEG、MEG、fMRIを組み合わせた脳機能計測により、その神経基盤について計測と解析を行った。その結果、音楽が終止構造によりまとまりとして認識される際、脳内では音響情報処理が行われると同時に、情動および運動に関する領域の活動が有意に高まった。報酬系に関わる領域の活動上昇は認められなかったが、大脳皮質前頭前野における実行機能に関連する領域の活動が高まり相関することが明らかとなった。本研究者はこれまで、音楽の表現力および情報伝達力を調べるために、その構造自体を体系的に分析するモデルの構築およびその生理心理学的検証を行ってきた。その結果、旋律と機能和声の組み合わせにより終止度の異なる終止構造が構築され、音楽階層構造の基盤となる事を明らかにした。さらに特定の終止構造の聴取により、次の和音に対する期待の脳活動が生起する事を明らかにした。本研究の目的は、この音楽階層構造モデルを利用し、音楽構造とその情動情報伝達能力との関係について、心理学的、生理学的計測により分析するとともに、EEG, MEG, fMRIを組み合わせた脳機能計測により、その神経基盤について明らかにする事である。まず、音楽階層構造モデルを利用した、生理心理指標をもとに、旋律と機能和声の組み合わせに対する心理的音楽情動評価を数値化を行った。その結果、「終止構造D-T」を構成する和音の「最高音の楽音」および「最低音の楽音」が終止度に影響を与える可能性が示唆された。この成果は、第10回感性工学会春季大会にて、「音楽の終止構造による終止感」というタイトルで口頭発表を行った。また、fMRI計測を用いた、音楽階層構造の構成音により生起する脳活動の計測と評価を行った。その結果、終止形1型の課題曲の聴取時に、古典的な情動回路の一部とされエピソード記憶の形成に関わる海馬傍回と運動機能や意思決定への関与が示唆されている被殻に、他の課題曲よりも有意に大きな脳活動が観察された。音楽の情動情報を処理する過程において,音楽を分節化しまとまりを認識する機能と、これらの機能との関連についてさらに調べる必要がある。本研究者はこれまでに、ヒトとヒトの間のコミュニケーションにおける音楽の情報伝達力について、音楽の構造自体を体系的に分析するモデルの構築およびその心理生理学的検証を行ってきた。その結果、旋律と機能和声との組み合わせにより終止度の異なる終止構造が構築され音楽階層構造の基盤となること、さらに、特定の終止構造をもつ和音列の聴取により、次に聴取する和音への期待の脳活動が引き起こされることを明らかにした。本研究の目的は、この音楽階層構造モデルを利用し、音楽構造とその情動情報伝達による報酬系との関係について心理学的生理学的計測により分析するとともに、EEG、MEG、fMRIを組み合わせた脳機能計測により、その神経基盤について明らかにすることである。まず初年度に得られた心理的音楽情動の数値化により「終止構造D-T」を構成する和音の「最高音の楽音」および「最低音の楽音」が終止度に影響を与える可能性の結果をもとに、心理評価と生理評価との関係を調べる実験を行っている。調査する組み合わせ数が多いため、生理指標として脳機能計測実験を行う前に、自律神経系の指標計測と分析を行っている。現在、得られたデータの分析を行っているところである。また、初年度に引き続き、fMRI計測を用いて、音楽階層構造の構成音により生起する脳活動の計測と分析を行った。その結果、終止度の異なる2種類の終止構造をもつ和音列の聴取に際し、どちらの場合においても、情動に関連する帯状回、島皮質等の脳領域の活動が増加することが明らかとなった。また、より強い終止度をもつ終止構造をもつ和音列の聴取に際し、運動の調節に関連する運動前野等の脳領域の活動が増加することが明らかとなった。この結果は「第31回日本生体磁気学会大会」および「第39回日本神経科学大会」において発表の予定である。本研究では、計画書に記載した通り、まず心理的音楽情動の数値化により「終止構造D-T」を構成する和音の「最高音の楽音」および「最低音の楽音」が終止度に影響を与える可能性の結果をもとに、心理評価と生理評価との関係を調べる実験を行っている。また、研究計画書では初年度に行う予定だったEEGとMEGによる脳機能計測について、装置の故障により行うことができなかったため、急遽計画を変更し、fMRI計測を用いた音楽階層構造の構成音により生起する脳活動の計測と評価を行った。

本年度はこの計測を継続して行い、さらにデータの分析を行ったが、計測途中、fMRI装置の故障により、約3ヶ月間計測を中断せざるを得ない状況となった。さらに、使用予だったMEGの故障状態が継続しており、当初の予定であった東京電機大学内での計測を全く行うことができなかった。そのため、岡崎市の生理学研究所においてMEG計測を行うための準備を進めている。本研究者は、これまでにヒトとヒトとの間のコミュニケーションにおける音楽の情動情報伝達について、音楽の構造自体を体系的に分析するモデルの構築およびその心理生理的検証を行ってきた。その結果、旋律と機能和声との組み合わせにより終止度の異なる終止構造が構築され音楽階層構造の基盤となること、さらに特定の終止構造をもつ和音列の聴取により、次に聴取することにより終止度の高い終止構造が完成される場合、終止構造を完成させるその和音の聴取への期待の脳活動が表出することを明らかにした。本研究の目的は、この音楽階層構造モデルを利用し、音楽構造とその情動情報伝達による報酬系との関係について心理生理学的計測により分析するとともに、EEG、MEG、fMRIを組み合わせた脳機能計測により、その神経基盤について明らかにすることである。初年度および次年度には、終止構造D-Tを構成する楽音の組み合わせと心理評価との結果をもとに、EEG計測と解析、またMEGが故障していたためfMRIを用いた計測と解析を行った。本年度は、岡崎市の生理学研究所にてMEG計測を開始、fMRI計測データによるfunctional connectivityの解析を行った。この結果は、第32回日本生体磁気学会大会、Neuro2017、APSCOM2017(国際会議)にて発表の予定である。本年度は、初年度以降のMEGの故障による研究の遅れに加え、研究者本人が実母と同居介護を行わなければならない状況にあったため、当初の予定である3年間の研究期間の延長申請を行った。来年度は主にMEGによる計測と解析を進める予定である。本研究の研究計画では、初年度に音楽構造と心理的評価との関係性で判明している結果をもとに、研究期間である本年度までの3年間に、終止構造と生理的指標との関係、EEG、MEG、fMRIという複数の計測法により脳機能計測と解析を行い、音楽構造と情動情報伝達との関係、さらに報酬系への関与を調べる予定であった。しかし、本年度は、初年度以降のMEGの故障による研究の遅れに加え、研究者本人が実母と同居介護を行わなければならない状況にあったため、当初の予定である3年間の研究期間の延長申請を行った。来年度は主にMEGによる計測と解析を進め、当初の研究計画を完了させる予定である。
レーザー光電子分光を用いたスピン軌道エンタングルメントと光励起ダイナミクスの研究

本研究では、単色性の高い真空紫外レーザーとスピン角度分解光電子分光(SARPES)を組み合わせた高分解能レーザーSARPESを利用して、様々な形態でスピン軌道結合が創り出すスピン分裂バンドの直接観測を行うと共に、超短パルスレーザーの導入を行いフェムト秒の時間分解SARPES装置の開発を行った。まず、擬一次元結晶ビスマスハライドにおいて、弱いトポロジカル絶縁体相を世界で初めて実証した。この物質相は、ビスマスセレナイドで代表される強いトポロジカル絶縁体相と大きく異なり、結晶側面にのみ擬一次元的なスピン偏極ディラック状態が出現しており、エッジに流れるスピン流の散乱が完全に抑制された2次元量子スピンホール絶縁体が積層した結晶として見なすことができる。この研究成果は、Natureへ出版された。また、スピン軌道結合に起因してトポロジカルな性質を有するセリウムモノプニクタイドの高分解能SARPESを行い、反強磁性転移に伴う強烈なバンドの折り返しを観測した。この成果の学会報告を行って、現在論文を執筆している。レーザーSARPES装置の制御プログラムを開発して、SARPESの超高効率な自動測定を可能にした。このアップグレードはビデオジャーナルであるJoVEで報告した。時間分解SARPES測定の実現のために、新たに導入した短パルス高次高調波は、大気中にある酸素に強く吸収されるため、本年度では高真空ビームラインの設計・立ち上げを行った。特に、昨年度で成功した窓材フッ化リチウム(LiF)の大幅な安定化によって、LiFレンズや分光プリズムなどの光学素子を作成してビームラインで利用した。これまでに光電子シグナルの検出に成功している。これから、トポロジカル物質などのスピン偏極状態のスピンダイナミクスの直接観測を行っていく。本研究では、レーザースピン角度分解光電子分光を利用して、スピン軌道相互作用が創り出す固体表面におけるスピン分裂バンドに注目して、軌道とスピンに依存したキャリアダイナミクスの解明を目指す。本年度は、(1)トポロジカル絶縁体ビスマスセレナイドにおける表面状態の光電子スピン干渉効果、(2)量子井戸薄膜銀(111)の上にビスマス薄膜を成長させた表面合金のスピン軌道結合、(3)キャリアダイナミクスに加えて、スピンのダイナミクスまで分離して直接観測を可能にするフェムト秒領域のパルスレーザーを組み合わせたポンププローブスピン角度分解光電子分光を装置の開発を行った。(1)(2)では、レーザースピン分解光電子分光の偏光可変による軌道選択性を充分に発揮させることにより、軌道成分、さらにスピンまで分離して直接観測する事でスピン分裂バンドを構成する基底波動関数の完全決定を行った。この成果の一部は国内外幾つかの学会で報告して、すでに国際雑誌に掲載されている。また、この研究成果により、レーザースピン分解光電子分光を物質開発・物性研究の汎用的なツールとして確立しただけでなく、新たな光スピン制御法を示した。(3)導入した最新型のフェムト秒レーザーは、位置安定性とカラーセンターに起因する真空窓の透過率の減少が問題化されていた。本研究により、この二つの問題点を完全に解決することに成功した。この結果により、ポンププローブスピン角度分解光電子分光が可能となった。この成果は、国際雑誌に投稿中である。本年度ではスピン偏極表面電子バンドから放出される光電子のスピン干渉効果の実験データの解釈について理論家と議論した。当初予定していた、波数依存性については完全には理解できていないが、直線偏光・円偏光で放出される光電子スピンの向きを三次元空間で合わせて説明することに成功した。波数依存性については、さらに複雑な光電子放出過程まで取り入れて考慮することが必要だと考えている。一方、量子井戸薄膜Ag(111)の上に成長したBi薄膜に関しては、試料作成に成功しており、実験データも期待通りのペースで出てきている。成果一部も、国際雑誌に掲載された。ポンププローブ用のレーザービームラインも製作に入っており、順調に進展している。

特に、昨年度で成功した窓材フッ化リチウム(LiF)の大幅な安定化によって、LiFレンズや分光プリズムなどの光学素子を作成してビームラインで利用した。これまでに光電子シグナルの検出に成功している。これから、トポロジカル物質などのスピン偏極状態のスピンダイナミクスの直接観測を行っていく。研究2年目はポンププローブスピン分解光電子分光の装置開発に集中する。1年目で示した軌道選択スピン分解によるスピン結合状態を発展させて、レーザーの偏光可変性、時間分解まで行うことで、従来のスピン分解光電子分光では不可能であったスピンダイナミクス観測を目指す。この測定を実現させるために、レーザービームラインの構築、装置の移動、光学系のアライメント、性能評価を順に行っていく。特に、測定の自由度がふえるため操作が複雑化する事が予想されるため、測定能力を最大限に活かせる自動制御測定システムを構築する。自動制御測定システムを構築する上での経費が必要である。液体Heは低温での測定を行うための必要経費である。ポンププローブスピン分解光電子分光のための光学系まわりの経費が必要である。国内・国外での研究発表のために、旅費と論文別刷代が必要である。また、パルス幅をモニターするオートコリレーターが必要である。