hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
理工系を専攻している日本人学生の第二言語自己・動機づけ

理工系の日本人の高専および大学生は、将来の仕事のため、英語学習について道具的に動機づけされているが、一方で英語を話す自己を思い描けずにいる。本研究のアンケートやインタビュー調査によって、理工系の日本人学生は、標準試験結果にかからわず、理系授業中に英語への接触機会がほとんどないことが分かった。教室での英語使用経験がないことが英語学習に対する低い動機づけの原因の一つになっていることが明らかになった。2012年6月から9月の間に、19の異なる学校にて合計2500人以上の匿名の研究参加者から調査データを収集した。2012年6月16日には予備調査のデータを東京電機大学でのIEEE PCS-J第1回テクニカル・ミーティングにて提示した。2012年9月20日には、北九州で開催のISATE 2-12にて研究発表を行った。この研究については、オンライン上の学会報告書でも発表した。三度目の発表は2012年10月14日、浜松で開催のJALT2012国際学会にて行った。この発表では2つの予備調査の結果をまとめ、2012年に収集したデータをもとにした予備的データの結果を提示した。最後に、2012年2月3日に、2013年TUJ応用言語学研究会にて発表を行った外国語現時点での量的データのモデリングによると、理工系の学生は義務的L2自己の感覚が強く、理想的なL2自己については非常に弱いということが示された。教室の雰囲気と国際的な交流を深めたいという思いが英語の運用能力向上と可能なL2自己の決定に深くかかわっている一方、学生は自分の英語力を低くとらえ、キャリアのために英語を学ぶしかないという気持ちが強いようである。量的データのみを集め、分析するということが1年目の研究目標であったが、この目標は達成した。2013年度初め、2013年秋学期の初め、2013年度末に学生をインタビューする。原則としてすべてのインタビューは英語で行う。しかし、参加学生の英語能力のレベルによっては、日本語母語話者の教員に研究協力者として研究プロジェクトチームへの参加を依頼し、その教員の協力により一部日本語で行うことも想定している。インタビューでの質問項目は、2012年の量的分析で見つかったパターンで、例えば海外渡航、教室での口頭による英語コミュニケーションの体験、大学院生の研究発表会や学会などでの専門的な発表、将来理工系の分野で研究しようという意思や将来の就職への期待などを含むがその限りではない。現在、全国的に189人をインタビューされる希望者がいます。分担者(Joseph J Falout)の3月アメリカ出張旅費について戻入額が生じ、結果的に次年度使用額としたため次年度使用額が生じた分(336円)は26年度研究費とともに26年度に行う予定のインタビューのテープ起こしや旅費などに使用計画になります。学生を面接するための旅費、学会発表のための国内外の旅費が必要である。さらなるデータ分析のための面接記録のための資金も必要である。
ハンセン病神経障害に対する電気刺激を用いた神経筋治療及び神経生理学的評価の研究

ハンセン病において、末梢神経が障害されることは分かっているが、その程度及び神経の再生メカニズムについては未だ明らかでないことが数多くある。今回、ハンセン病患者における神経障害を神経伝達速度や筋電図などの神経生理学的手法を用いて測定し、他の末梢神経損傷における疾患との比較を行った。現在、まだデータの解析中であるが、EMSによる治療によりほとんどの患者の筋に厚みが出てきている。また、筋肉の厚さの増大にともない、日常生活で支障をきたしていたADLに対して改善が見られている。EMSによる新たな治療法の可能性につながることが示唆されている。1)ハンセン病の型及び障害の程度と神経伝達速度の関係についての解析ミャンマー連邦のヤンゴン総合病院皮膚科特別外来(CSSC)のDr.Linとの間で共同研究を行うことを計画し、研究を進めるための評価表・記録用紙の作成を行った後に、ハンセン病新規患者の神経伝達速度の基礎的なデータ収集を開始している。ハンセン病における末梢神経障害について、その程度及び神経の再生メカニズムについてはまだ明らかでないことが数多くある。現在までの治療から、神経の障害の程度が低いにもかかわらず廃用性の二次的障害から筋萎縮及び運動障害があるのではないかと考えられる症例を数多く経験してきている。現在までに総合電流刺激装置(EMS)を用いた治療法により、残存している筋肉を強化することで、機能の改善が図られていくことは経験済みである。しかし、筋肉量の増加は図られるもののそれが実際の運動に結びつくことは稀であり、筋肉量を維持していくために電気治療を継続して行う必要がある。現在IVESでの治療のパイロットスタディーとしてEMSでの治療を行い正中神経及び尺骨神経に関するデータの収集を行っている。現在までの測定において、麻痺がほとんど見られず、手指の変形が極軽度の場合であっても、閾値を下回る明らかな神経伝導速度の低下が見られる症例や、明らかな手指の変形が見られる症例においては、その局在している支配神経の神経伝導速度は測定不能である症例を経験してきている。さらに、感覚が低下しているにもかかわらずデータ上は異常がない症例や、運動機能及び感覚は低下していないのにデータを測定することが出来ない症例等興味深い検査結果も出ている。研究開始時にミャンマー国ヤンゴン総合病院皮膚科特別外来(CSSC)の日本光電製神経伝達速度測定装置に不具合があり、データ測定に遅れが出ていたが、2016年1月にミャンマーを訪問して機械の修理が完了し、測定を開始している。またCSSCの他にマンダレー市にあるマンダレー総合病院皮膚科特別外来(MSSC)との間でも共同研究を行うことを計画し現在準備を進めている。本研究は、ハンセン病における末梢神経障害の特異性と治療による筋力強化及び神経再生メカニズムを科学的に解明するという2つの面から検討を行うものである。今回、ハンセン病患者における神経障害を神経伝達速度や筋電図などの神経生理学的手法を用いて測定し、他の末梢神経損傷における疾患との比較を行い、基礎的データを蓄積していくことで、ハンセン病における末梢神経障害の特異性について明らかにしていく。また、診断や予後予測についての新たな指標を作成していくことも同時に検討を行う。1)ハンセン病の型及び障害の程度と神経伝達速度の関係についての解析ミャンマー連邦・ヤンゴン総合病院皮膚科特別外来のDr.Linとの間では共同研究を行うことを計画し、研究を進めるための評価表・記録用紙の作成を行い、データ収集を開始している。総合電流刺激装置(EMS)による12週間の治療及び治療結果を視覚的に明らかにするために神経伝導検査(Nerve Conduction Studies (NCS) )を約30名の患者に行い、データの蓄積を行っている。またマンダレー総合病院皮膚科特別外来のDr.Mg Mg Htooとの間でも同様の共同研究を開始し、治療を約30名の患者に行いデータの蓄積を行っている。IVESを用いた治療法により、残存している神経および筋肉を強化することで、機能の改善を図る。この点についても、残存している神経および筋肉を強化することで、機能の改善が図られていくかを神経生理学的手法を用いて科学的に解明していく。機器の購入が遅れたため、現在プレ実験を開始したところである。1)ハンセン病の型及び障害の程度と神経伝達速度の関係についての解析ミャンマー連邦・ヤンゴン総合病院皮膚科特別外来においてハンセン病新規患者の神経伝達速度の基礎的なデータ収集を行っている。ミャンマー連邦のヤンゴン総合病院皮膚科特別外来のDr.Linとの間では共同研究を行うことを計画し、研究を進めるための評価表・記録用紙の作成を行い、データ収集を開始している。またマンダレー総合病院皮膚科特別外来のDr.Mg Mg Htooとの間でも同様の共同研究を開始し、データの蓄積を行っている。ハンセン病における末梢神経障害について、その程度及び神経の再生メカニズムについては未だ明らかでないことが数多くある。現在までの治療から、神経の障害の程度が低いにもかかわらず廃用性の二次的障害から筋萎縮及び運動障害があるのではないかと考えられる症例を数多く経験してきた。そこで、ハンセン病の神経障害を神経伝達速度や筋電図を用いて測定し、他の末梢神経損傷における疾患との比較を行い、今後の新しい治療方法を検討した。

ハンセン病後遺症の神経障害について神経伝達速度を用いて測定したところ、麻痺がほとんど見られず、手指の変形が極軽度の場合であっても、閾値を下回る明らかな神経伝導速度の低下が見られる症例や、明らかな手指の変形が見られる症例においては、その局在している支配神経の神経伝導速度は測定不能である症例がみられた。さらに、感覚が低下しているにもかかわらずデータ上は異常がない症例や、運動機能及び感覚は低下していないのにデータを測定することが出来ない症例等興味深い検査結果も出ている。総合電流刺激装置(EMS)による治療によりほとんどの患者の筋に厚みが出てきている。また、筋肉の厚さの増大にともない、日常生活で支障をきたしていたADLに対して改善が見られている。ただし、筋肉の厚さの増大と動作の改善には相関が見られず、更なるデータの解析が必要である。このことから、今後基礎的データを蓄積していくことで、診断や予後予測についての新たな指標を作成していくことの出来る可能性を秘めていること及びEMSによる新たな治療法の可能性につながることが示唆されている。総合電流刺激装置(EMS)を用いた現在までの治療法の研究により、残存している筋肉を強化することで、筋肉量の増加が図られることが明らかになった。ハンセン病において、末梢神経が障害されることは分かっているが、その程度及び神経の再生メカニズムについては未だ明らかでないことが数多くある。今回、ハンセン病患者における神経障害を神経伝達速度や筋電図などの神経生理学的手法を用いて測定し、他の末梢神経損傷における疾患との比較を行った。現在、まだデータの解析中であるが、EMSによる治療によりほとんどの患者の筋に厚みが出てきている。EMSによる新たな治療法の可能性につながることが示唆されている。1)ハンセン病の型及び障害の程度と神経伝達速度の関係についての解析ミャンマー連邦・ヤンゴン総合病院皮膚科特別外来においてハンセン病新規患者の神経伝達速度の基礎的なデータ収集を行う。ミャンマー連邦のヤンゴン総合病院皮膚科特別外来のDr.Linのもと現在データの収集を開始している。ハンセン病における末梢神経障害について、その程度及び神経の再生メカニズムについてはまだ明らかでないことが数多くある。現在までの治療から、神経の障害の程度が低いにもかかわらず廃用性の二次的障害から筋萎縮及び運動障害があるのではないかと考えられる症例を数多く経験してきた。現在までに総合電流刺激装置(EMS)を用いた治療法により、残存している筋肉を強化することで、機能の改善が図られていくことは経験済みである。しかし、筋肉量の増加は図られるもののそれが実際の運動に結びつくことは稀であり、筋肉量を維持していくために電気治療を継続して行う必要がある。
エクソソームへのマイクロRNA輸送機構の解明

マイクロRNAはエクソソームと呼ばれる100 nm程度の小さな顆粒に包まれ、細胞外に分泌されている。がんの分泌するマイクロRNAは、がん周囲の内皮細胞に取り込まれて、血管新生を促し、がんにとって有利な環境を作り上げていく。そのため、エクソソーム中のマイクロRNAを標的とした治療戦略が期待される。しかし、エクソソーム内へマイクロRNAが取り込まれる機構は未だ明らかになっていない。応募者は、マイクロRNAがANXA2と呼ばれるたんぱく質と複合体を作って、安定化しており、さらにエクソソーム内へとマイクロRNAを運んでいることを明らかにした。がん細胞同士のコミュニケーションとしては、これまではサイトカインによる研究が中心であった。しかし、エクソソームを介して、細胞間でマイクロRNAの運搬が行われていることが解明され、転移や薬剤耐性などがんの悪性化に、エクソソーム中のマイクロRNAが重要な働きを担っていることがわかっている。マイクロRNAはタンパク質の翻訳を抑制する物質で、安定的に存在するために、たんぱく質と複合体を形成する必要がある。そして、細胞内では、マイクロRNAはArgonaute2 (Ago2)たんぱく質と複合体を形成し、安定に存在しているが、エクソソーム内ではAgo2たんぱく質がほとんど含まれていないことが明らかにされている。エクソソーム内では、マイクロRNAの量が細胞内より多いことが報告されているため、Ago2たんぱく質以外のたんぱく質が、エクソソームへのマイクロRNA輸送に関わっていると考え、エクソソームにマイクロRNAを内包するためのたんぱく質を明らかにする必要がある。本年度は、8種類のがん細胞株由来エクソソームの全ての細胞株で共通して発現している10種類のたんぱく質から、エクソソーム内にマイクロRNA輸送を行うたんぱく質を複数個同定した。方法としては、候補たんぱく質の発現をsiRNAを用いて抑制し、エクソソーム中のマイクロRNAの存在量が減少するかqRT-PCR法によって確認した。さらに、候補たんぱく質が、どのマイクロRNAを調節しているかマイクロRNAのマイクロアレイを用いて、明らかにして、候補たんぱく質がマイクロRNAと直接結合しているか免疫沈降法を用いて検討を実施した。また、これまでに天然化合物を添加することで、細胞内のマイクロRNAが変化することを確認しているが、細胞外のマイクロRNAも変動するかマイクロRNAのマイクロアレイを行い、検討した。平成28年度に予定していた研究はおおむね終了し、平成29年度に予定していた研究も一部実施した。さらに、申請書では予定していなかった点も本年度には検討することができたので、おおむね順調に進展している。平成28年度に同定したANXA2について、他のマイクロRNAに対する影響とマイクロRNAとの結合の有無について解析した。さらに、ANXA2たんぱく質の発現を抑制した細胞とコントロールの細胞からエクソソームを回収し、エクソソームの粒子数をそろえてRNAを抽出し、バイオアナライザと呼ばれるRNA分析装置を用いて、マイクロRNAの濃度を測定したところ、エクソソーム中のマイクロRNA量は大きく減少することが確認された。また、ANXA2がどのマイクロRNAを制御しているか確認するために、マイクロアレイを行い、ANXA2たんぱく質を抑制した時とコントロールで、マイクロRNAのプロファイリングが変化しておらず、マイクロRNA全体を候補たんぱく質が制御している(非選択的である)ことが明らかになった。さらに、エクソソーム中のマイクロRNAとANXA2たんぱく質が結合しているか免疫沈降法により確認を行った。細胞からエクソソームを回収した後に、ANXA2たんぱく質に結合する抗体を用いて、ANXA2たんぱく質を回収し、その画分のRNAを抽出し、マイクロRNAのqRT-PCRを行った。コントロールと比較して、ANXA2たんぱく質画分でマイクロRNAの存在量が多いことを確認した。以上の結果から、ANXA2がマイクロRNAのエクソソームへの輸送に重要なたんぱく質であることが最終年度の研究より明らかになった。他の候補タンパク質についても同様の現象が確認されるか現在検討している。平成29年度は候補たんぱく質のどの遺伝子領域が、マイクロRNAと結合するか明らかにしていく予定である。さらに、天然化合物を添加し、細胞内で上昇したマイクロRNAが細胞外にどのようにして排出されていくのかそのメカニズムを検討していきたいと考えている。腫瘍学研究が当初予定していたより、順調に進んだために試薬代が節約できたことと、在籍していた研究室が今年度変更になったため、東京への旅費がかからなかったため。次年度繰り越しになった助成金に関しては、申請書で予定していた研究よりもさらに発展した研究を実施し、使用していく予定である。
ブイ観測・数値計算ハイブリッド型洋上風況調査システムの研究開発

本研究では,洋上において風車ハブ高度の風況を安価且つ安定して推定可能な「ブイ観測・数値計算ハイブリッド型洋上風況調査システム」を構築することを目的とし,その研究開発を行った.推定アルゴリズムは,ドイツ北海沿岸の気象マストFINO3の観測値及び茨城県波崎海洋研究施設桟橋上でのライダー観測値を用いて開発された.最終的に,ブイ運動を模した動揺シミュレータによる低高度風速観測値とメソスケールモデルWRFによって算出された鉛直風速プロファイルを用いた実海域実験を行うことにより,本システムによって100m高度風速を誤差15%以内の精度で推定できることを確認した.陸上での風力発電の適地選定は,候補地に高さ数十メートルの鉄塔を立てて風況観測を行うのが一般的である.しかし今後増加することが見込まれる洋上風力発電では,海域ゆえに風況観測のコストが高くなり,更に深海域が対象となる浮体式洋上風力発電の適地選定においては鉄塔の建設自体が不可能となる.そこで本研究では,安価なブイによる海上観測値と気象数値シミュレーションによる鉛直方向の風速情報を使って,風車ハブ高度の風速を推定する新しいタイプの洋上風況調査システムの開発を試みる.観測ブイがない平成25年度は,代替の低高度風速観測データを用いて風車ハブ高度風速の推定を二ヶ所で行った.一つ目はドイツの北海沿岸に建設された気象マストFINO3を用いた解析である.このマストの最低高度である30m高度の風速,気温及び海水温の3つのデータを用いて風車ハブ高度(80m)の風速を推定し,80m観測値と比較した.二つ目は港湾空港技術研究所波崎海洋研究施設の桟橋上でドップラーライダーによる観測値を用いた解析である.ここでは桟橋上の高度10mでの風速と気温及び海水温のデータから80m高度の風速を推定しドップラーライダー観測値と比較を行った.推定手法としては,モニン・オブコフ相似則に基づく鉛直1次元モデル2ケース及び3次元モデルであるメソ気象モデルWRFの計算値を用いるケースの計3ケースを実施した.その結果,FINO3及び波崎の海風時には3ケース共に十分な精度が得られる(RMSE:1m/s以下,相関係数:0.96以上)ことが明らかになった.その一方で波崎の陸風時には鉛直1次元モデルの推定精度が極めて悪くなる(RMSE:3m/s程度,相関係数0.4以下)ことも明らかになった.3次元モデルであるWRFの陸風時の精度については現在検討中である.「ブイ観測・数値計算ハイブリッド型洋上風況調査システム」の外洋における推定精度検証のために,北海にあるFINO3気象マストの観測データを用いた検証を行った.海面高10mの風速観測値及びメソ気象モデルWRFの鉛直プロファイルを組み合わせて風車ハブ高度(80m)の風速を推定し,マスト上での観測値を用いてその精度を検証した.その結果,研究対象期間4ヶ月間の1時間毎の推定風速に対して,バイアスは0.12m/s(平均風速比1.3%),RMSE 0.96m/s(同10.1%)という精度を得た.この精度は洋上風力資源量調査としては十分実用レベルにあると言える.またブイ観測値を衛星搭載散乱計ASCAT及びSeaWindsによる観測値に置き換えた場合,上記の精度を若干下回るものの,WRFのみによる計算値よりは高い精度で推定が可能であることも明らかになった.FINO3は陸上地形の影響を受けにくい外洋に位置しており,比較的風況が単純であるため,高い推定精度がえられたものと考えられる.そこで,茨城県波崎海洋観測施設桟橋上でのドップラーライダー観測値を用いて,海岸線近傍海域における同システムの推定精度検証を行った.その結果,海風時には風車ハブ高度の風速を外洋(FINO)とほぼ同精度で推定できることが明らかになった.その一方で,陸風時には大気安定度の非均一性及びその水平移流効果により,鉛直1次元モデル(Monin-Obukhov相似則)を用いた鉛直プロファイル推定は大きな誤差を持つことが判明した.WRFによる3次元シミュレーションによる鉛直プロファイルを用いると精度は大きく改善されたが,それでも海風時に比べると明らかに誤差が大きい.今年度は,大気境界層モデルの変更や4次元データ同化・計算領域の設定方法等の観点から改善を試み,徐々にではあるが精度の改善が見られている.本研究では,洋上において風車ハブ高度の風況を安価且つ安定して推定可能な「ブイ観測・数値計算ハイブリッド型洋上風況調査システム」の構築を行った.1年目は,ドイツ北海沿岸の気象マストFINO3の観測値及び港湾空港技術研究所波崎桟橋上でのライダー観測値を用いて,10m高度風速観測値を80m高度風速へ変換する際の精度について検証した.鉛直プロファイルには,モニン・オブコフ相似則に基づく鉛直1次元モデルとメソ気象モデルWRFの計算値に基づく3次元モデルの2つを使用した.その結果,FINO3と波崎の海風時にはいずれのケースも高い推定精度が得られる一方で,波崎の陸風時には1次元モデルの推定精度が著しく悪化することが示された.2年目は,陸風時のメソ気象モデルWRFの鉛直プロファイルの精度向上が本システム開発の鍵であると考え,乱流スキームの選択,4次元データ同化の設定,計算領域の設定等の観点から計算手法を検討した.

その結果,鉛直プロファイルの面からはLESよりもRANSの方が高精度であること,大気境界層内の4次元データ同化はしない方が良いこと,第1計算領域が狭すぎると精度が悪化すること等が明らかになった.また低高度風速として人工衛星の海上風観測値を使った場合でも,本研究の手法を用いればWRF単体よりも高い精度が得られることも明らかになった.最終年度は,ブイの運動を模擬的に再現可能な動揺シミュレーター上に超音波風速計とジャイロを搭載することにより,ブイ上での風速観測値に対する動揺影響の評価を行った.その結果,10分平均風速値に対してはブイの運動は大きく影響しないことが明らかになった.陸風時の鉛直プロファイルの再現性には問題が残ったものの,海風に対しては,ブイ観測値とWRF計算値を併用する本システムにより,15%以内の誤差(RMSE)で風車ハブ高度の風速を推定できることが確認出来た.本研究では,洋上において風車ハブ高度の風況を安価且つ安定して推定可能な「ブイ観測・数値計算ハイブリッド型洋上風況調査システム」を構築することを目的とし,その研究開発を行った.推定アルゴリズムは,ドイツ北海沿岸の気象マストFINO3の観測値及び茨城県波崎海洋研究施設桟橋上でのライダー観測値を用いて開発された.最終的に,ブイ運動を模した動揺シミュレータによる低高度風速観測値とメソスケールモデルWRFによって算出された鉛直風速プロファイルを用いた実海域実験を行うことにより,本システムによって100m高度風速を誤差15%以内の精度で推定できることを確認した.「ブイ観測・数値計算ハイブリッド型洋上風況調査システム」の外洋及び沿岸海域での推定精度が大凡明らかになってきた.外洋及び沿岸海域の海風時においては,鉛直1次元モデル(Monin-Obukhov相似則)でも3次元モデル(WRFシミュレーション)でもハブ高度風速の推定精度にはそれ程大きな差異がないことが分かった一方で,沿岸海域の陸風時には3次元モデルが必須であることが明らかになった.それ故,今後は全ての海域において1次元モデルを使わず,メソ気象モデルWRFだけを使うことに決めた.大きな問題として認識された陸風時の鉛直プロファイル計算精度の向上こそが今後の本システム開発の鍵と考え,今年度はWRF計算において大気境界層モデルの変更や4次元データ同化・計算領域の設定方法を検討してきた.その結果,鉛直プロファイルの精度の面からはLESよりもRANSの方が良いこと,大気境界層内の4次元データ同化はしない方が良いこと,第1計算領域は広く取る方が精度が向上すること等,徐々にではあるが着実に陸風時の計算精度が向上してきている.また表層風速として人工衛星搭載のマイクロ波散乱計による観測値を使った場合でもWRF単体よりは高い推定精度が得られることも示された.これらの成果を受けて,現在までの達成度は「おおむね順調に進展している」と判断した.気象工学陸風時の鉛直プロファイル計算精度の向上を今年度の目標とする.本年度までの解析では,陸風時の観測値が2日分しかなく,全てこの期間を対象にした検討であったため,やや一般性に欠ける可能性がある.そこで,波崎海洋観測施設においてより長期間のドップラーライダー観測を実施したいと考えている.予算上の問題は残るが,同期してブイ観測を行うことも検討中である.
安定同位体顕微鏡の開発

本研究の目的は、年輪の安定同位体比を効率的に分析できる方法を確立することである。当初は、年輪の安定同位体比を自動分析する装置を設計する計画であったが、装置の試料導入部において、解決できない技術的問題に直面した。そこで予定を変更し、安定同位体比をより効率的に分析するための他の技術的課題に取り組んだ。すなわち、(1)試料採取方法および(2)化学的前処理方法の効率化の効率化を行った。前者では、成長錐コア試料を自動採取できる装置の開発に成功し、本装置は「スマートボーラー」として商品化された(www.smartborer.com)。後者では、10-100倍効率的なセルロース抽出手法を考案した。本年度は、ドリルにより粉末化させた試料を想定した、セルロース試料の酸素同位体比の繰り返し測定を行った。従来の酸素同位体比分析では、試料を銀箔に包んで同位体比を分析するが、同様に木材をドリルで削った状態の試料を模したセルロース試料を測定した場合、酸素同位体比を十分な精度で測定できることが明らかとなった。そこで、同位体測定装置の試料導入部の主要構造部のうち、年輪薄片試料をドリルで削る部分を作成し、また削った試料の同位体比を0.1‰程度の精度で測定できることを確認した。また、セルロースの酸素同位体比を測定する場合、セルロースの吸湿性のため、その水分をいかに除去するかが重要になる。オートサンプラー(Costech社製)の密閉容器中を真空にして、ヘリウムを充満させ、15分程度放置した後、再びヘリウムを排気して真空にするプロセスを3回程度繰り返すことにより、セルロース中の水分・窒素等を効率的に除去できることが分かった。昨年度に引き続いて、本年度はXYステージとドリル部からなる試料導入部を製作した。XYステージ上の薄片をドリルにより削ったところ、木粉が乱流・静電気等の理由により元素分析計の管内への導入されにくいという問題が明らかになり、現在解決策を検討中である。木材産地判別・古気候復元に必要な年輪の同位体比分析を迅速に行うに当たっては、成長錐コア試料採取作業の効率化も重要である。試料の採取作業の省力化・効率化を図るため、電動レンチを活用する方法を考案し、現在適切なトルクを得られるような装置を開発中である。昨年度までに、木口薄片をαセルロースに抽出した後、薄片から年輪を切り分ける新しい手法により、従来の年輪の安定同位体分析に比べ10-100倍効率的な手法を開発したが、同手法を年輪年代学で用いられる主要6樹種(マツ、カラマツ、トウヒ、ブナ、ミズナラ、チーク)に適用し、新手法で得られるαセルロースの純度が従来の方法と同等であり、酸素・炭素同位体比が従来法で得られる値と差がないことを確認した(R2=0.96-0.98)。また、同結果を原著論文としてChemical Geology誌上に発表した。年輪の安定同位体分析の効率化のため、次の2点の検討を行った。(1)粉末化した試料を炭化ケイ素管製の試料導入口へ落下させる際、粉末化した試料が試料導入口に落下しないという技術的問題を克服する方法を検討する。(2)分析のための成長すいコア試料採取採取の自動化により、試料採取にかかる労力の軽減を試みる。(1)においては、粉末化した試料が静電気により分析管に付着して落下しないという技術的問題の解決法が見出せなかったので、引き続き解決を試みている。(2)においては、年輪の同位体比時系列において、人力での成長すいコア試料採取は非常に大きな労力・時間を要するが、同作業を自動化するための装置の試作を行った。上記(1)の試料導入部の部分は技術的課題を克服する方法が見つからず、遅れている一方で、(2)の成長すいコア自動採取器という当初予想しなかった成果が得られている。本研究の最終目的は、年輪の安定同位体分析による木材の産地判別、気候復元等を効率化することである。当初計画していた年輪の安定同位体分析を自動化するため、分析目的部位を粉末化して分析管へ導入するという試みは、静電気等の問題のため実現困難なことが判明した。そこで、年輪の安定同位体分析の効率化において、もう一つの重要な技術的課題である、試料採取の自動化という目的の再設定を行った。成長錐は、樹木を枯死させることなしに比較的少ないダメージでコア試料を採取することができるので、年輪年代学や組織・材質学の分野の研究者に広く用いられている。ところが、人力での成長錐コア試料採取は非常に大きな労力・時間を要する。

年輪幅・密度測定の場合、小径の成長錐コア(φ5mm)が用いられているが、マスタークロノロジー構築のためには研究サイト1か所あたり十数個体以上の採取が必要であり、さらに樹幹の24方向からの採取が必要なため、合計3060本と多数のコア採取が必要となる。φ5mm用の成長錐のハンドルを回すのに必要なトルクは比較的小さいが、多数のコア採取を必要とするため、作業者の疲労が大きい。一方、年輪の安定同位体比や放射性炭素同位体比を測定する場合、より多量の試料が得られる大径のコア採取(φ12mm)が望ましいが、φ12mmコアはφ5mmのものに比べ成長錐のハンドルを回すのに大きなトルクが必要となり、作業者が疲労するだけでなく、コアが長い場合、試料が採取できない場合もある。そこで、これらの採取作業を自動化するため、2種類の装置を設計・テストしたところ、(1)φ5mm成長錐コア採取用に、総重量6.5kg以下で1分間に50cm程度成長錐をねじ込むことができる装置、(2)φ12mm成長錐コア採取用に、総重量9.5kg以下で1分間に12cm程度成長錐をねじ込むことができる装置の製作に成功した。試料導入部の製作は当初の予定より遅れているものの、試料採取法において当初は予想しなかった改良点を着想し、またαセルロース抽出法を中心とした年輪の同位体分析法も予想以上に改善された(Kagawa et al. 2015, Chemical Geology)。個々のサブテーマでは進展が異なるものの、全体としては「年輪の安定同位体比分析の効率化を達成する」という目標に向けておおむね順調に進展している。より多くの成果が出ている上記(2)の成長すいコア自動採取器の課題へより多くの労力と予算を重点的に配分する予定である。同位体年輪気候学28年度が最終年度であるため、記入しない。電動レンチのトルクをより強力にすることにより、同位体分析試料の年輪コア試料(Φ5mmー12mm)の採取方法を自動化し、労力を大幅に軽減する。また、同手法を複数の樹種に適用し、採取できるコアの直径、長さ、採取可能コア数を評価する。上記のドリルにより削った木粉が乱流・静電気等の理由により元素分析計の管内への導入されにくいという技術的問題の解決策を引き続き検討する。本課題は分析装置を開発するため、あらかじめ起こる問題を予見することが難しく、想定外の技術的課題に直面した。装置の設計のために必要な予備実験や、セルロースを脱水する方法の確立等に予想以上に時間がかかった。このため、研究計画を大きく見直し、装置の設計に時間をかけることにした。また、年輪の安定同位体比を測定する際、薄片試料からセルロース抽出をする必要があるが、前処理方法の部分で想定外の成果を得たことから、現在論文化を進めており、これを優先させるため全体計画を見直すこととした。木粉が静電気によりセラミック管に付着する技術的課題が克服できないため、試料導入部等を設計・作成できない。28年度が最終年度であるため、記入しない。試料導入部を製作するに当たり、XYステージにより削った木粉が乱流・静電気により元素分析計の管内に落下しないという予想外の問題に直面しており、解決策を検討中である。この部分の使用が確定しないと、ステンレス製密閉容器の寸法等が決定しないため、これらに要する費用の繰越額が生じた。また、分析に使用するための成長錐コア試料採取方法を自動化するという当初予想しなかった改良点を見出したので、自動化のための装置を作成する新たな必要が生じた。
野生動物個体群の生態・経済的リスク管理

ニホンジカについては北海道、知床と屋久島(環境省)、丹沢(神奈川県)の委員として管理政策を助言した。屋久島と丹沢のニホンジカについては、行政の保護管理検討委員として、それぞれ管理計画の作成と改定に貢献した。特に、目標個体数密度達成のために必要な捕獲数の設定について、成果が貢献された。また、北海道では現状の問題点を指摘して抜本的な見直しの必要性を説き、知床では密度操作実験が一定の成果を挙げていることが明確になる地図化を提案し、実現した。上記諸課題のうち、最もデータが豊富で、解析が進んでいるものは、ニホンジカ(屋久島、丹沢)およびクロマグロ(日本海)である。屋久島は申請者たちを含めた既往研究ならびに世界遺産科学委員会に集約されるデータに基づき、3地域に区分してそれぞれの捕獲数と農林業被害額、自然植生の食害調査に基づき、最適な努力配分方法を解析する。また、地域間の移動率、自然増加率、現存生息頭数なども環境省事業などにより調査され、そのデータを解析する。丹沢も神奈川県の基礎調査ならびに前年までの地域別捕獲頭数など、検討委員会に集約されたデータに基づき解析を勧める。被害額評価はすぐにはできないが、管理計画に定めた数値目標を達成するための捕獲努力配分を考え、その費用対効果の解析が可能である。クロマグロについては国際管理組織による資源量推定値、齢別生存率と成長曲線、独自調査による年別季節別漁法別の魚価市場調査、民間企業との連携による畜養の場合の餌量などのデータが得られていることから、畜養のためのヨコワ採捕の資源への影響、費用対効果分析を行う。これらについてはH22年度中に論文を投稿する。ヒグマについては人的被害の経済評価は難しいが、農林業被害額、人なれしたクマ個体数を出没情報から解析した北海道クマ検討委員会に集約された地域別データを解析する。マングースについては環境省防除事業が集約したデータに基づき、地域別捕獲率、努力量から生息密度空間分布を推定する。カワウについては滋賀県水産課・自然環境課が集約した地域別の生息数、捕獲数を用いて、狩猟と空気銃による捕獲費用を考慮した個体群動態モデルを構築する。アライグマについては捕獲数と努力量の空間分布から、罠努力量配分と空間明示型個体群動態モデルを考案する。また、3月の生態学会大会でニホンジカ保護管理計画の費用対効果について院生が成果を発表した。クロマグロについては修士課程卒業生と博士課程院生との共著英論文を投稿し、現在改定中である。日本の水産物の経済効率について、漁獲量を減らさずに費用をどこまで減らすことができるかを実データをもとに解析し、英論文(Yagi&Managi2011)にまとめ、その成果を共有した。上記のクロマグロ論文をヒントに、経済効果と個体群管理をともに考慮した研究をニホンジカに適用し、生態学会大会で発表した。ヒグマについては保護管理モデルを英論文にまとめ、投稿中であるとともに、知床世界遺産地域クマ保護管理方針策定に際し、検討会議座長として貢献した。カワウについては修士論文にまとめ、私が検討委員に加わる滋賀県カワウ対策事業に反映し、現在論文投稿準備中である。アライグマについては博士課程院生の英論文(Akiba et al.2012)がHuman Diminsion of Wilflifeに受理された。クロミンククジラについては、博士課程院生が英論文を4月になって投稿した。クロミンククジラの個体数推定法について、国際捕鯨委員会で議論されている新手法とその性能診断指標に重大な弱点があることが分かった。これは個体数推定法の一般論として、英文誌に投稿し、受理された(Shibata et al. 2013)。この論文はFisheries Science誌の論文賞を受賞した。クロマグロについて、夏季、冬季、畜養および未成魚と成魚の魚価が異なること、およびそれらの時期の資源再生産への影響が異なることを考慮した生態経済モデルを開発した(Ijima et al.)。現在、投稿準備の最終段階である。エゾシカについて、北海道は北海道東部と西部に分けて目標捕獲数を定めているが、現在の予算(捕獲に対して支払う報奨金)では東西ともに目標まで減らすことが極めて困難であるという解析結果を得た(Ijima et al.)。これも投稿準備の最終段階である。これらの成果に基づき、松田が委員を務めている北海道ヒグマ保護管理計画が昨年度策定された。クロマグロについては、H23年度の成果に基づき、国際マグロ類管理の国際審査委員(ISC-Peer Reviewers)の3名のうちの1名となり、国際管理体制の評価とともに問題点を指摘した。

特に北海道では現状の問題点を指摘して抜本的な見直しの必要性を説き、知床では密度操作実験が一定の成果を挙げていることが明確になる地図化を提案し、実現した。ヒグマについては、院生を主著とする管理モデルがEcological Modeling誌に受理され、知床クマ管理方針の政策実現と査読論文発表を連動させることができた。現在、北海道の委員としてヒグマ管理計画の検討を進めている。マングースについては外来種対策が事業仕分けにあったが、私が朝日新聞紙上で反論し、対策事業が継続できることになった。その際に、現在の対策事業の評価すべき点と問題点を紙上で明示できた。カワウについては、滋賀県のカワウ対策事業は個体数減少という大きな成果を挙げつつあり、それに基づき院生が修士論文を完成させた。亜鉛・BOD複合汚染については、元院生の研究協力者との共著論文が受理され、このPDは日本生態学会鈴木賞を受賞した。院生による受理論文が1篇だけなのが残念ですが、想定範囲です。各地の行政背策に反映することは想定範囲。それぞれがきわめて順調に行っているが、研究成果としては受理論文を増やすことを目指します。25年度が最終年度であるため、記入しない。院生による受理論文がこの科研費に関係するものだけで2篇あり、十分な成果といえるでしょう。各地の行政背策に反映すること、管理計画そのものの目標の達成度に限れば想定を超えています。今回の学会発表(太田ほか2012)により、院生が兵庫県の非常勤職に採用されるなど、この取り組みのニーズがあることがうかがえる。外来種対策は政府の事業仕分けにあったため、政策に反映し、そのための研究を進めるという意味で大いに影響が懸念されましたが、私自身が朝日新聞で反論したことも含め、H25年度の終了時には計画通りの研究成果を上げられるでしょう。
社会要因の動脈硬化症発症に至る社会心理的機序に関する日英比較研究

本研究は、各コホートのベースライン時(日本人(東温スタディ)では2009-12年、英国人(Whitehall II Study)では1991-94年)、フォローアップ調査(日本人、英国人共に、5年間隔)における質問紙調査と循環器発症・死亡登録システムを用いる。質問紙調査では、社会的サポート・ネットワーク、ワークライフバランス、社会経済状況等を含む社会的要因を把握している。また、同時に、動脈硬化(頸動脈エコー、CAVI、脈波伝播速度(PWV)等)指標、古典的危険因子(血圧、血清脂質、血糖、腎機能、喫煙、飲酒、心電図所見等)、生活習慣要因(栄養、運動習慣、睡眠等)、自律神経機能、認知機能、運動機能、血清バイオマーカー(炎症、抗酸化、栄養、心機能等)、唾液中のストレス反応性バイオマーカー(コルチゾール、αアミラーゼ)を把握している。平成30年度は、英国の共同研究機関であるUniversity College London(UCL)において、Whitehall II Studyデータ使用申請を行い、2007-09年に実施したフォローアップ調査において、動脈硬化指標であるPWV、及び唾液中のストレス反応性バイオマーカーであるコルチゾール測定を実施した約3000人を対象に、コルチゾールの日内変動とPWV検査値の5年間の変化(2007-09年→2012-13年)との関連について検討し、現在論文化を進めている。同時に、UCL共同研究者であるAndrew Steptoe教授、Eric Brunner教授らと共に、2014-18年に実施した東温スタディのフォローアップ調査に参加した約1800人において、αアミラーゼ、自律神経機能、血圧値、血糖値、インスリン感受性との関連について、現在論文化を進めている。ビザ等の関係で予定より研究開始が遅れたものの、2019年1月よりUCLにて研究を開始することができた。Whitehall II Studyデータ使用申請を行うと共に、共同研究計画書を申請し、承認を得ることができた。現在、2007-09年に実施したフォローアップ調査において、約3000人を対象に、唾液中コルチゾールの日内変動とPWV検査値の5年間の変化との関連について分析し、論文化を進めている。したがって、本研究は計画通りに研究が進行している。平成31年度は、日本と英国双方のコホートを対象に、横断的・縦断的解析をさらに進め、動脈硬化の進展、及び動脈硬化の危険因子に関連する社会的要因の特定し、それらの日英間における差異について検討する。それら結果について、国内外の学会で発表し、また論文化を進める。内定年度:2017本研究は、各コホートのベースライン時(日本人(東温スタディ)では2009-12年、英国人(Whitehall II Study)では1991-94年)、フォローアップ調査(日本人、英国人共に、5年間隔)における質問紙調査と循環器発症・死亡登録システムを用いる。
形状記憶合金の機能耐久性向上技術の構築

Ti-Niのすべり臨界応力は,マルテンサイト変態誘起応力よりも大きい.熱処理温度623KのTi-Ni-Cuのすべり臨界応力はマルテンサイト変態誘起応力と同程度であるが,623Kおよび723Kのすべり臨界応力はマルテンサイト変態誘起応力よりも小さい.Ti-NiよりもTi-Ni-Cuの方が繰返しに伴い超弾性特性が著しく劣化する.熱処理温度773KのTi-NiおよびTi-Ni-Cuの繰返しに伴う累積残留ひずみは623Kおよび723Kのものに比べて大きい.Ti-NiおよびTi-Ni-Cuの破損寿命は1サイクル目の最大負荷応力をパラメータとして整理することができる.1.熱処理温度673773K,熱処理時間3.6360ksの熱処理を施したTi-Ni合金を用いた引張ー除荷試験を逆変態終了温度(Af)-30KAf+90Kの環境温度で実施した.負荷応力と塑性ひずみとの関係および負荷応力と変態ひずみとの関係から,それぞれすべり臨界応力およびマルテンサイト変態誘起応力を求め,それらに及ぼす熱処理条件および環境温度の影響を調べた結果,以下の結論を得た.マルテンサイト変態誘起応力は試験を実施した温度領域において、環境温度の上昇に伴い減少する.また,Af+60K以下の温度域に置いて熱処理温度の上昇に伴い減少する.すべり臨界応力は試験を実施した温度領域において,環境温度の上昇に伴い増加し,熱処理温度および熱処理時間の上昇に伴い減少する.Af+60K以下の環境温度では,マルテンサイト変態誘起応力の方がすべり臨界応力よりも小さく,Af+90K以上ではすべり臨界応力の方がマルテンサイト変態誘起応力よりも小さい.2.熱処理温度673773K,熱処理時間3.61800ksの熱処理を施したTi-Ni合金を用いた繰返し引張ー除荷試験をAf+60Kの環境温度で実施し,機能劣化特性に及ぼす熱処理条件の影響を調べた結果,以下の結論を得た.熱処理温度773K,熱処理時間3601800ksの熱処理条件では,超弾性特性が著しく低下することがわかった.また,熱処理温度723K,熱処理時間3601800ksおよび熱処理温度773K,熱処理時間3.61800ksの累積残留ひずみは,繰返し初期に急激に増加することがわかった.また,応力振幅の増加にともない破損寿命は低下し,1サイクル目の応力振幅をパラメータとして用いることで破損寿命が整理可能であることがわかった.本年度はTi-41.0at%Ni-8.5at%Cuを用いて繰返し引張負荷ー除荷試験を実施し,前年度に実施したTi-50.3at%Niを用いた繰返し引張負荷ー除荷試験の結果との比較を行った.試験には熱処理温度673,723Kおよび773K,熱処理時間3.61800ksの条件にて大気中で熱処理を施したものを供した.試験温度は熱処理を施したそれぞれの供試材の逆変態終了温度から30K高い温度とした.また,最大負荷ひずみは5%一定とした.その結果,以下のような結論を得た.(1)すべての熱処理条件において,Ti-NiよりもTi-Ni-Cuの方が繰返しに伴い超弾性特性が著しく低下する.(2)累積残留ひずみは,Ti-Niの場合は723Kで3601800ksおよび773Kで3.61800ksの熱処理条件で,Ti-Ni-Cuの場合は673Kで3601800ks,723Kで360ksおよび773Kで3.61800ksの熱処理条件で,繰返しの初期に急激に増加する.(3)最大負荷応力は,すべての熱処理条件においてTi-NiよりもTi-Ni-Cuの方が小さい.(4) Ti-NiおよびTi-Ni-Cuの最大負荷応力は熱処理温度および熱処理時間の増加に伴い減少する.また,熱処理時間の増加に伴う最大負荷応力の減少割合は,熱処理温度の増加に伴い低下する.(5) Ti-NiおよびTi-Ni-Cuの破損寿命は1サイクル目の応力振幅をパラメータとして用いることで破損寿命を整理することができる.(6)すべての熱処理条件において,Ti-NiおよびTi-Ni-Cuの散逸ひずみエネルギは最初の10サイクル程で急激に減少し,その後,繰返し数の増加に伴い緩やかに減少する.本研究では, Ti-Ni(Ti-50.3at%Ni)およびTi-Ni-Cu(Ti-41.0at%Ni-8.5at%Cu)を対象とした引張負荷ー除荷試験を実施し,すべり臨界応力,変態誘起応力および機能劣化特性に及ぼす熱処理条件の影響を調べた.Ti-NiおよびTi-Ni-Cuのマルテンサイト変態誘起応力は熱処理温度の上昇に伴い減少する.Ti-NiおよびTi-Ni-Cuのマルテンサイト変態誘起応力の熱処理温度の上昇に伴う減少率は同程度である.すべての熱処理温度において,Ti-Niのマルテンサイト変態誘起応力の方がTi-Ni-Cuよりも大きい.Ti-NiおよびTi-Ni-Cuのすべり臨界応力も,熱処理温度上昇に伴い減少する.すべり臨界応力の熱処理温度の上昇に伴う減少率は,Ti-Niの方がTi-Ni-Cuよりも大きい.

このため,673K723Kの熱処理温度の範囲では,Ti-Niのすべり臨界応力の方がTi-Ni-Cuよりも大きいが,773Kでは同程度となる.また,逆変態終了温度+30Kの環境温度では,すべての熱処理温度のTi-NiおよびTi-Ni-Cuのすべり臨界応力は,マルテンサイト変態誘起応力よりも大きい.すべての熱処理条件において,Ti-NiよりもTi-Ni-Cuの方が繰返しに伴い超弾性特性が著しく低下する.累積残留ひずみは,Ti-Niの場合は723Kで3601800ksおよび773Kで3.61800ksの熱処理条件で,Ti-Ni-Cuの場合は673Kで3601800ks,723Kで360ksおよび773Kで3.61800ksの熱処理条件で,繰返しの初期に急激に増加する.Ti-NiおよびTi-Ni-Cuの破損寿命は1サイクル目の応力振幅をパラメータとして用いることで破損寿命を整理することができる.Ti-Niのすべり臨界応力は,マルテンサイト変態誘起応力よりも大きい.熱処理温度623KのTi-Ni-Cuのすべり臨界応力はマルテンサイト変態誘起応力と同程度であるが,623Kおよび723Kのすべり臨界応力はマルテンサイト変態誘起応力よりも小さい.Ti-NiよりもTi-Ni-Cuの方が繰返しに伴い超弾性特性が著しく劣化する.熱処理温度773KのTi-NiおよびTi-Ni-Cuの繰返しに伴う累積残留ひずみは623Kおよび723Kのものに比べて大きい.Ti-NiおよびTi-Ni-Cuの破損寿命は1サイクル目の最大負荷応力をパラメータとして整理することができる.3種類のNi濃度のTi-Ni合金を使用した実験が未実施であることと,結晶粒径や析出物などの組織観察が未完了であるため.材料強度学3種類のNi濃度のTi-Ni合金を用いた実験を早急に実施し,組織観察については最適な表面研磨や腐食処理などの方法の工夫・調査を行う.ひずみ測定の精度を向上させるための試験装置の改良に時間を要したため,Ti-Ni合金に関する機能劣化特性などのデータの取得は完了したが,Ti-Ni-Cu合金に関するデータの取得を完了出来なかった.Ti-Ni-Cu合金が予定よりも安価に入手できたため,次年度使用額が生じた.熱処理条件によって変形挙動や機能劣化特性が変化する要因を明らかにするために,EBSD測定による結晶粒径の測定を試みたが,電解研磨による表面処理が上手く出来ておらず測定することが出来なかった.今年度は新たな方法で表面処理を行い,再度,EBSD測定に取り組む.熱処理を施した試験片の結晶粒径や繰返し負荷後の残留マルテンサイト相を調べるために,外部機関(立命館びわこ・くさつキャンパス)のEBSD測定装置を用いるので,そのための旅費に使用する.ひずみ測定のの精度を向上させるために変位測定装置の変更を行ったが,当初の予定よりも安価なもので所定の精度を満たすことができたので,次年度使用額が生じた.熱処理を施した試験片の結晶粒径や,繰返し負荷後の残留マルテンサイト相を調べるために,外部機関(立命館大学びわこ・くさつキャンパス)のEBSD測定装置を用いるので,そのための旅費に使用する.
遷移金属錯体を用いた一般化フェリ磁性系の構築と量子磁気スイッチング

1.核酸塩基アプローチを用いたヘテロスピン系の構築核酸塩基分子に基づいたアプローチにより、本研究課題である一般化フェリ磁性系の構築を試みた。これは、シトシン、グアニンなど、核酸塩基の特質である多重点水素結合による選択的分子認識を利用することで、結晶固体中で基底一重項ビラジカルと二重項モノラジカルを共存させようとするものである。以前に設計・合成済みであったシトシン置換基底一重項ビラジカルとグアニン置換モノラジカルをbuilding blockとし、Watson-Crick型水素結合に根ざしたビラジカルーモノラジカル水素結合錯体の合成に成功した。単結晶X線結晶構造解析から、当初の狙い通りのヘテロスピン対形成を明らかにした。また、グアニン-シトシン塩基対間のside-by-sideの水素結合により、塩基対の交替的な一次元水素結合ネットワークを形成しており、これによりビラジカル部位とモノラジカル部位の交互一次元配列を達成した。磁気的ネットワークについては理論モデルに合致するものではないが、結晶固体中でのヘテロスピン分子の「共結晶化の成功」・「一次元交互配列の達成」という観点からは大きな前進と言える。この成果は、現在投稿論文として準備中である。2.純有機フェリ磁性モデルとしてのトリラジカル結晶における磁気相転移フェリ磁性モデル分子としてのトリラジカルについての溶液ESRスペクトルにおける窒素核・水素核による超微細分裂パターンの詳細な解析から、分子内交換相互作用の相対的な大きさ・固体の磁性(T>1.9K)について、以前投稿論文として報告している。今回、^3He冷凍機を用いることによる1.9K以下での磁化率測定から、0.9Kでの磁気相転移を見出した。最低温度(0.54K)での磁化の磁場依存性からはスピンフロップ挙動を観測し、基本的には反強磁性的な相転移であると考えられる。しかし、転移点以下での磁化率の挙動は典型的な反強磁性体のものとは異なり、自発磁化を有する秩序状態への転移であることを示唆した。この二点から、弱強磁性体への相転移であると考えられる。また、熱容量測定の結果から5Kでの磁気エントロピーの値はRln4に相当し、分子間でビラジカル部位とモノラジカル部位がS=3/2を形成した後、磁気相転移に至ったと考えられる。自発磁化を有する秩序状態への相転移は、純有機物質からなるヘテロスピン系としてこれが初めてである。この成果については、より詳細な考察を行うと共に、現在投稿論文として執筆中である。1.基底一重項ビラジカル-モノラジカル強磁性交互一次元鎖における基底スピン状態「一般化フェリ磁性」は、ビラジカル-モノラジカル間の交換相互作用が反強磁性的である場合でのみ理論考察がなされたものである。しかし、現実の分子系では強磁性的な相互作用を有する可能性もあり、そのような系においても基底スピン状態の理論的考察が必要である。この問題に関してハイゼンベルグモデルを用いた理論計算を行った。理論モデルとしては、ビラジカル-モノラジカル間の相互作用のトポロジーが異なる二種のモデルを対象とした。双方のモデルにおいて、相互作用の比に依存した二種の基底状態を取りうることを明らかにした。一つは低スピン状態であり、もう一方は高スピン状態である。高スピン状態においては、孤立した状態ではスピン量子数S=0であったビラジカルがS=1が良い量子数となることを見出した。以上の理論的考察から、反強磁性交互鎖のみならず強磁性交互鎖においても広義のフェリ磁性スピン整列(一般化フェリ磁性)が実現しうることを明らかにした。2.一般化フェリ磁性孤立モデル系としてのbnn-Ni(hfac)_2錯体本研究の主目的の一つである"一般化フェリ磁性モデル分子系の構築"に対して、[(bnn)(Ni(hfac)_2)_<1.5>(H_2O)]錯体を設計・合成した。X線結晶構造解析により、結晶固体中において基底一重項ビラジカルbnnがNi(II)イオンにキレート配位した3スピン系が内在していることを明らかにした。この三角錯体部は、一般化フェリ磁性における孤立モデル系とみなすことができる。SQUID磁束計による磁化率測定から、基底一重項ビラジカルがこの錯体中ではS=1のスピン状態をとっていることを見出した。以上の結果は、一般化フェリ磁性を部分的に実証するものである。1.一般化フェリ磁性交互一次元鎖モデルとしてのbvd-Cu(hfac)_2錯体基底一重項状態をとることが知られているフェルダジルビラジカルとCu(hfac)_2からなる鎖状高分子錯体を設計・合成した。X線結晶構造解析からビラジカルとCu(II)イオンが交互に並んだ交互一次元鎖を形成していることを明らかにした。磁気的ネットワークとしては、一般化フェリ磁性理論モデルにおける三種の交換相互作用(J_1:ビラジカル内、J_2:ビラジカル-Cu間、J_3:ビラジカル-Cu間)のうち、J_3→0の極限モデルとみなすことができる。SQUID磁束計による磁化率測定から、この錯体中では基底一重項ビラジカルが孤立状態と同様にS=0のスピン状態をとっていることを明らかにした。以上の結果は、理論計算の結果を矛盾なく説明するものである。