hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
「観測的ブラックホール時空研究」に向けての理論研究

このガス温度の空間分布は、ガスの降着の仕方(速度の変化や密度の変化等)に依存するが、どのような磁場形状、初期条件(角運動量やエネルギー、降着率等)で落下させた場合にガスが超高温に加熱され、超高エネルギー輻射が得られるか調べた。このような輻射は、ブラックホール時空に特有な物理情報をもたらすと期待できる。ブラックホール時空探査に向けての共同研究:(1)銀河系中心に存在するとされる「巨大ブラックホール」を観測的に検証する共同研究を進めた。具体的には、電波サブミリ波VLBI観測のグループとの「ブラックホール影(=ブラックホール周辺の降着ガス円盤)」の撮像観測計画、および近赤外線分野の共同研究者とのS2天体の軌道観測に取り組んだ。この目的のため、定期的に勉強会を開催し、理論的な予測について検討し、観測実施に向けての方策についても議論を煮詰めてきた。理論的側面としては、ブラックホール影の見え方(撮像イメージなど)やS2天体の運動状態(重力赤方偏移・ビーミング効果など)における一般相対論効果についての研究を推進した。観測実現時のテンプレートは準備中である。(2)ブラックホールの時空研究のためには、ブラックホール周辺プラズマ環境の理解が不可欠である。ブラックホール候補天体からは高エネルギー放射が観測されていたり、宇宙ジェット現象が確認されているが、それらがいかなる機構で発現しているかは未だに謎だからである。そのため、本研究ではブラックホール周りの磁気圏環境に着目し、その構造や性質についての研究を推進した。この目的のため、米国モンタナ州立大学の研究グループとの共同研究も進めている。ブラックホール磁気圏モデルの構築のためには、適切な境界条件の元での数値解法が有効であるが、太陽プラズマの分野の手法をブラックホール物理(一般相対論的プラズマ物理)に拡張し、磁気圏構造の解法を進め、ブラックホールの時空の引きずり効果が磁場形状に与える影響について興味深い結果を得た。また、解析的な研究にも新手法を開発し、磁気圏を流れるプラズマ流がその慣性により磁気圏磁場をどのようにさせるか考察した。ブラックホールが作る曲がった時空における高エネルギー天体現象の理解のため、ブラックホール周辺の磁気圏の構造についての研究を深化した。銀河系中心やコンパクトX線天体の中心では激しい天体現象が発現しているが、その活動性の原因にはブラックホールが深く関与していると考えられている。ただし、そのようなブラックホールの存在は直接観測的には未だに確認されてはいない。私は、観測されているような激しい活動性を引く起こすようなブラックホールの周辺環境モデルを構築した。また、その様子をどのように観測的に確認できるのかについて、電波VLBI天文観測および近赤外線天文観測の分野と協力して、方策を検討した。一定の研究成果は得られている。
在宅で高齢者を介護する家族に対し公費を支給する社会的合理性とその給付水準の解明

1994年度は、在宅で高齢者を介護する家族に対し公費を支給する社会合理性とその給付水準の解明という研究課題遂行のため、1.現在すすめられている「老人保健福祉計画」における高齢者像の批判的検討、2.ノーマリゼイションの観点から高齢者への在宅福祉サービス内容の吟味、3.高齢者が自立した生活をおくるために家族との関係はどうあるべきかについて整理した。その結論は、1.高齢者像を他人に世話をされる消極的な存在から潜在能力の発揮を求める積極的な存在へと転換すべきこと、2.高齢社会が本当の意味で福祉社会となるには、高齢者への社会サービスがすべての社会の構成員にとっても必要なものとして、包括的内容をもたなければならないこと、3.高齢者の介護は家族に依存するのではなく会社が責任をもたなければならないことである。さらに従来のわが国の福祉行政の基本的考え方に深く影響を与えてきた「日本型福祉社会」論へ批判をとおして、上記の研究課題をすすめるための基本的視点の確立につとめた。それは高齢者の扶養と介護についての家族と社会福祉との関係を明らかにすることであり、現段階での福祉行政は、高齢者の扶養と介護を基本的に家族の責任とする「日本型福祉社会」論の考え方から根本的に脱却しておらず、そのため家族による高齢者介護の金銭的・労力的負担について過少評価があるということであった。そのため、1994年度から実施段階に入った「老人保健福祉計画」においても家族の無償の介護労働を前提として計画目標数値が掲げられている。
先天性心疾患術前後における心房性および脳性ナトリウム利尿ペプチド

小児期心疾患の57例(男32例、女25例、平均年齢3.3歳)において血漿心房性および脳性ナトリウム利尿ペプチド(ANP、BNP)を測定した。22例においては手術前後で比較した。<結果>1、心不全が強くなるほど、血漿ANP値・BNP値は上昇した。BNP/ANPに差はなかった。2、左右短絡疾患では、血漿ANP値・BNP値は体肺動脈圧比と有意の相関があった。また体肺血流量比が2以上の例は有意に高値であった。3、心室圧負荷を示す疾患では、短絡の少ないVSDに比しBNP/ANPは有意に高値であった。4、開心術前後の検討では、血漿ANPは人工心肺終了直後に上昇し、血漿BNPは術後1日で上昇した。5、手術前と1週後を比較すると、血漿ANP値に差はなかったが、血漿BNP値は有意に高値であった。以上の結果から、血漿BNPの測定は血漿ANPと同様に、小児期心疾患の心不全重症度を把握するのに有用であった。また心室圧負荷はBNPの分泌刺激になっている可能性が示唆された。
片側咀嚼時における前頭部と両側頭部の脳内血流の変化

咀嚼運動と脳内血流との関係を明らかにする目的で、正常者にチューインガム咀嚼を行わせた時の片側咀嚼時における側頭部の脳内血流、自由咀嚼時における側頭部の脳内血流、主咀嚼側咀嚼時と非主咀嚼側咀嚼時における側頭部の脳内血流の変化を分析した。結果は以下の通りである。1.側頭部の深部血流は、咀嚼側、非咀嚼側ともに、咀嚼中の方が咀嚼前よりも有意に増加したが、咀嚼終了後に減少し、咀嚼終了3分後に咀嚼前の状態に回復した。また、咀嚼中では、非咀嚼側の方が咀嚼側よりも多く、咀嚼側間に有意差が認められた。2.両側の側頭部の深部血流は、右側咀嚼時、左側咀嚼時ともに増加したが、咀嚼後に減少し、咀嚼前の状態に回復する傾向が認められた。また、両側の側頭部の深部血流は、右側咀嚼時の区間A、左側咀嚼時の区間Bともに安静時よりも有意に増加した。右側側頭部の深部血流は、区間Bの方が区間Aよりも多く、両区間の間に有意差が認められた。逆に、左側側頭部の深部血流は、区間Aの方が区間Bよりも多く、両区間の間に有意差が認められた。3.両側の側頭部の深部血流は、主咀嚼側咀嚼時、非主咀嚼側咀嚼時ともに増加したが、咀嚼後に減少し、咀嚼前の状態に回復する傾向が認められた。また、両側の側頭部の深部血流の増加は、主咀嚼側咀嚼時のほうが非主咀嚼側咀嚼時よりも大きく、咀嚼側間に有意差が認められた。4.これらの結果から、両側側頭部の脳内血流がチューインガム咀嚼によって増加し、また非咀嚼側の脳の活性化が咀嚼側のそれよりも強い可能性があること、咀嚼時の脳の活性化は、咀嚼側の対側の方が咀嚼側よりも強い可能性があること、主咀嚼側咀嚼時のほうが非主咀嚼側咀嚼時よりも強い可能性があることが示唆された。

4.これらの結果から、両側側頭部の脳内血流がチューインガム咀嚼によって増加し、また非咀嚼側の脳の活性化が咀嚼側のそれよりも強い可能性があること、咀嚼時の脳の活性化は、咀嚼側の対側の方が咀嚼側よりも強い可能性があること、主咀嚼側咀嚼時のほうが非主咀嚼側咀嚼時よりも強い可能性があることが示唆された。健康な歯が多く残存している老年者は、良好な咀嚼機能を営み、そうでない人よりも健康であり、また良好な咀嚼動作が脳に刺激を与え、脳内血流が増加し、ボケ防止に繋がる可能性が示唆されている。本研究は、咀嚼運動と脳内血流との関係を明らかにする目的で、健常者の片側咀嚼時における側頭部の脳内血流の変化を分析した。被験者は、全身および咀嚼系に臨床的な異常が認められない20歳代の健常者20名(男性10名、女性10名)を選択した。実験は、被験者にチューインガム1枚を片側で1分間咀嚼させ、咀嚼前(安静時)、咀嚼中、咀嚼後5分までの両側咬筋筋活動を日本光電社製多用途計測装置RM-6000、また両側頭部の深部血流をバイオメディカルサイエンス社製組織酸素モニタPSA-III_Nを用いて同時記録した。分析は、はじめに咀嚼前後の側頭部の深部血流の変化を調べた。次いで、咀嚼中の側頭部の深部血流について、咀嚼側と非咀嚼側との間で比較した。被験者に片側咀嚼を行わせた時の両側咬筋筋活動量と両側頭部の脳内血流量を表示、比較できるシステムを開発できた。側頭部の深部血流は、咀嚼側、非咀嚼側ともに、咀嚼中の方が咀嚼前よりも有意に増加したが、咀嚼終了後に減少し、咀嚼終了3分後に咀嚼前の状態に回復した。また、咀嚼中では、非咀嚼側の方が咀嚼側よりも多く、咀嚼側間に有意差が認められた。これらのことから、両側側頭部の脳内血流がチューインガム咀嚼によって増加し、また非咀嚼側の脳の活性化が咀嚼側のそれよりも強い可能性が示唆された。本研究は、咀嚼運動と脳内血流との関係を明らかにする目的で、健常者の自由咀嚼時における側頭部の脳内血流の変化を分析した。被験者は、全身および咀嚼系に臨床的な異常が認められない健常者20名(男性10名、女性10名)を選択した。実験は、被験者にチューインガム1枚を5分間咀嚼させた時の咬筋筋活動を日本光電社製多用途計測装置RM6000、また側頭部の深部血流をバイオメディカルサイエンス社製組織酸素モニタPSA-IIINを用いて同時記録した。なお、実験前に被験者に開閉口運動とタッピング運動を行わせ、開閉口運動時には深部血涜の変化が検出され、またタッピング運動時には深部血流の変化が検出されない部位に、組織酸素モニタのプローブを付着した。分析は、はじめに咀嚼前(安静時)、咀嚼中、咀嚼終了5分後の側頭部深部血流の変化を調べた。次いで、咀嚼中の咬筋筋活動から、右側咀嚼時の区間Aと左側咀嚼時の区間Bとを選択し、これらの区間における側頭部の深部血流量を算出し、両区間の間で比較した。両側の側頭部の深部血流は、右側咀嚼時、左側咀嚼時ともに増加したが、咀嚼後に減少し、咀嚼前の状態に回復する傾向が認められた。また、両側の側頭部の深部血流は、区間A、区間Bともに安静時よりも有意に増加した。右側側頭部の深部血流は、区間Bの方が区間Aよりも多く、両区間の間に有意差が認められた。逆に、左側側頭部の深部血流は、区間Aの方が区間Bよりも多く、両区間の間に有意差が認められた。これらの結果から、咀嚼時の脳の活性化は、咀嚼側の対側の方が咀嚼側よりも強い可能性が示唆された。

健康な歯が多く残存している老年者は、良好な咀嚼機能を営み、そうでない人よりも健康であり、また良好な咀嚼動作が脳に刺激を与え、脳内血流が増加し、ボケ防止に繋がる可能性が示唆されている。本研究は、咀嚼と脳との関係、特に咀嚼運動と脳内血流との関係を明らかにする目的で、健常者の主咀嚼側咀嚼時と非主咀嚼側咀嚼時における側頭部の脳内血流の変化を分析した。被験者は、全身および咀嚼系に臨床的な異常が認められない20歳代の健常者10名(男性5名、女性5名)を選択した。実験は、被験者に中等度の開閉口運動、舌運動(突出)、タッピング運動を行わせた。次いで、チューインガム1枚を1分間咀嚼させた時の咬筋筋活動を日本光電社製多用途計測装置RM-6000、また両側の側頭部の深部血流をバイオメディカルサイエンス社製組織酸素モニタPSA-IIINを用いて同時記録した。分析は、はじめに開閉口運動、舌運動、タッピング運動時の咬筋筋活動と側頭部の深部血流の変化を観察した。次いで咀嚼前(安静時)、咀嚼中、咀嚼終了1分後、2分後、3分後、4分後、5分後の側頭部深部血流の変化を調べた。さらに、側頭部深部血流の変化について、主咀嚼側咀嚼時と非主咀嚼側咀嚼時との間で比較した。チューインガム咀嚼時の両側の側頭部の深部血流は、主咀嚼側咀嚼時、非主咀嚼側咀嚼時ともに増加したが、咀嚼後に減少し、咀嚼前の状態に回復する傾向が認められた。また、両側の側頭部の深部血流の増加は、主咀嚼側咀嚼時のほうが非主咀嚼側咀嚼時よりも大きく、咀嚼側間に有意差が認められた。これらの結果から、咀嚼により、脳が活性化されること、またそれは、主咀嚼側咀嚼時のほうが非主咀嚼側咀嚼時よりも強い可能性が示唆された。
αシヌクレインの神経細胞生物学的研究

我々が、アルツハイマー病脳のSDS不溶性成分の分析から未知分子として見出したαシヌクレインは、その遺伝子の変異体が優性遺伝型パーキンソン病の疾患責任遺伝子として同定された。しかし、αシヌクレインの生理的機能の詳細は不明のままである。我々は、αシヌクレインが脳神経細胞のミトコンドリア内膜に存在する事を見出した。さらに、αシヌクレインがadenylate translocatorに結合し、ATP産生の制御に関与する可能性を示した。培養細胞系を用いて、αシヌクレインが細胞増殖促進、神経細胞突起伸長を促進する事を見出し、その作用が微小管形成を介する事を示した。αシヌクレインはパーキンソン病、レビー小体型認知症、多系統萎縮症等の神経変性疾患の鍵分子の一つであり、これまで多くの病理的側面の研究が成されているが、αシヌクレインの生理機能は依然不明である。αシヌクレインが関与する神経変性疾患の分子病理の真の理解にはαシヌクレインの生理機能を知ることが重要である。生理的状態を熟知してこそ病理的状態を良く知り得る。最近、我々はαシヌクレインが神経細胞のミトコンドリアに局在する事を見出した。ミトコンドリア異常は神経変性疾患の分子病理でも重視されている。従って、本研究ではミトコンドリアにおけるαシヌクレインの病態生理機能を解明する事を目的とする。ミトコンドリアにおけるαシヌクレインの生理・病理機能を多面的に検討する目的で、先ずラット脳から調製したミトコンドリアを用いて、αシヌクレインと作用するタンパク質の同定を試みた。ラット脳からミトコンドリアを調製し、抗αシヌクレイン抗体EQV-1(NAC領域)で共免疫沈殿(Co-IP)を行ったところ、mitochondrial permeability transition pore (mPTP)を構成するタンパク質、adenylate translocator(ANT)が検出された。さらに抗αシヌクレインC末端特異抗体PQE-3も利用したところANTと共沈殿する事が再確認された。次に、ドーパミン系神経細胞株MN9Dを用いて、αシヌクレインを導入発現させたところ、ミトコンドリアの形態異常が電顕レベルで確認された。さらにミトコンドリアの膜電位(ΔΨm)をJC-1染色法で検討したところ、ΔΨmの脱分極が確認された。そして、ANTの阻害剤であるbongkrekik acid (BKA)によってΔΨmの脱分極が部分的に回復した事から、αシヌクレインのANTとの結合がΔΨmの脱分極に繋がる事が示唆された。αシヌクレイン(αS)は神経変性疾患の鍵分子の一つであり、これまで多くの病理的側面の研究が成されているが、αSの生理機能の詳細は依然不明のままである。我々は、αSが微小管に結合する事を見出し(1)、in vitro系で、αSが精製したチューブリンの重合を促進し、微小管形成するMAP活性を有する事を証明した(2)。その活性は、変異体A30P、A53Tには無く、WTのみであり、活性部位はNAC領域以下のC末端部位にある事を示した。さらにin vivo細胞培養系で、ドーパミン系株細胞MES23.5にαSを導入すると、細胞増殖活性を示し、その活性は変異体A30P、A53Tには無く、WTのみであり、活性部位はやはりNAC領域以下のC末端部位にある事を示した(3)。従って、この活性は微小管形成促進による事が示唆された。今回、初代培養神経細胞を用いてαSの活性を調べたところ、神経突起延長活性が確認された。その活性はやはりWTのみであり、変異体A30P、A53Tには活性は無く、活性部位はやはりNAC領域以下のC末端部位にある事が判明した。従って、αSの活性は、in vitro系、in vivo系(株細胞系、初代培養系)双方において常に矛盾無く、微小管形成促進するMAP活性として説明可能であった。αシヌクレインは神経変性疾患の鍵分子の一つであり、これまで多くの病理的側面の研究が成されているが、αシヌクレインの生理機能の詳細は依然不明のままである。αシヌクレインが関与する神経疾患の分子病理の真の理解にはαシヌクレインの生理機能を知ることが重要である。

ミトコンドリアにおけるαシヌクレインの生理・病理機能を多面的に検討する目的で、今年度は先ずラット脳から調製したミトコンドリアを用いて、αシヌクレインと作用するタンパク質の同定を試みた。ラット脳からミトコンドリアを調製し、抗αシヌクレイン抗体EQV-1で共免疫沈殿(Co-IP)を行ったところ、mitochondrial permeability transition pore (mPTP)を構成するタンパク質、adenylate translocatorが検出された。この点をさらに確認する為に、共免疫沈殿(Co-IP)に特異抗体EQV-1(NAC領域)の他に、抗αシヌクレインC末端特異抗体PQE-3も利用したところadenylate translocatorと共沈殿する事が再確認された。我々は、αシヌクレインが神経細胞のミトコンドリア内膜に局在する事を見出し、αシヌクレインの濃度依存的に複合体Iの活性が低下する事を見出した(1)。しかもその濃度は1 pMという低濃度で効果がある事が判明した。従って、αシヌクレインはミトコンドリア機能の枢要なタンパク質、ないしは複合体に作用している事が推察された。これを踏まえて、ラット脳から分離・調整したミトコンドリアを用いてαシヌクレインが作用するタンパク質を検討したところ、adenylate translocator(ANT)が検出された。ANTはmitochondrial permeability transition pore (mPTP)の構成タンパク質である。mPTPはミトコンドリアの機能に重要な構造体であり、Ca2+によって構造変換を起こして開口ΔΨm脱分極し、ミトコンドリアのswellingを引き起こし外膜の崩壊を誘発し、内部のCa2+を放出し、近辺のミトコンドリアに悪影響を与えるストレスとなり、ひいてはアポトーシスに繋がり得る。mPTPの構成タンパク質の一つであるANTとαシヌクレインが作用する事、そしてαシヌクレインを培養神経細胞に過剰発現させると、ミトコンドリアの形態異常とΔΨmの脱分極が確認された点が非常に意義深い。従って、αシヌクレインはミトコンドリア機能の枢要なタンパク質、ないしは構造体に作用している事が推察された。mPTPはミトコンドリアの機能に重要な構造体であり、Ca2+によって構造変換を起こして開口脱分極し、ミトコンドリアのswellingを引き起こし外膜の崩壊を誘発し、内部のCa2+を放出し、近辺のミトコンドリアに悪影響を与えるストレスとなり、ひいてはアポトーシスに繋がり得る。その構成タンパク質の一つであるANTとαシヌクレインが作用する事が確認された点が意義深い。(1)Liu et al. (2009)α-Synuclein is differentially expressed in mitochondriafrom different rat
酸化電位水の反応と殺菌作用

一般に、酸化電位水は酸化還元電位(ORP)が1,100mV以上に保たれていれば十分な殺菌・殺ウイルス効果を有するとされている。そこで酸化電位水を1.開放容器で室温保存した場合、2.密閉遮光容器で室温保存した場合、3.密閉遮光容器で低温(約4°C)で保存した場合の3条件にて経時的なORPの変化を測定した。1.の条件では5日で、2.の条件では14日で1,100mVを下回ったが、3.の条件では4カ月経過しても1,100mV以上のレベルを保っていた。さらに、酸化電位水は少量の血液や唾液などの有機物によって汚染されると、その活性を著しくそこなうことから、調整直後の酸化電位水100mlに対し、各種有機化合物の水溶液を各々滴下して、ORPおよびpHの変化を測定した。ORPにおいては、D-グルコース、デキストランといった糖類や、マレイン酸、ステアリン酸といった脂肪酸を滴下しても大きな変化は認められなかったが、L-グルタミン酸、DL-α-アラニン、D-アルギニンといったアミノ酸や尿素、アンモニア水では急激に低下した。pHにおいては、滴下した水溶液自体のpHが高いアンモニア水と、D-アルギニンを除き、糖類、脂肪酸、アミノ酸、尿素いずれを滴下しても著明な変化は認められず、ある程度有機化合物が混入してもpHは低いレベルに保たれていた。今後は、酸化電位水中に溶存している残留塩素に目を向け、残留塩素濃度の異なる酸化電位水を生成して殺菌・殺ウイルス効果と濃度との相関関係について研究し、さらに人体に対する為害性の有無についても検討を加えていく予定である。
18-19世紀北・東北アジアにおける交易路と交易システムの研究

本研究では、中国とモンゴルを結ぶ交易路、アムール川からサハリンにかけての交易路、北部満洲から内モンゴルにかけての交易路、中国西部のウイグルや四川省における交易路の現地調査を行った。その結果、旅蒙商をはじめとした各ルートでの交易が、現地先住民族や自然環境に大きく規定されて展開していたことと、その交易システムを中核とした現地社会構造が清朝統治を越えて、20世紀前半期まで継承されていく側面を持つものだったことも確認できた。平成22年度の主な研究成果としては、後掲の研究発表とは別に次の二点をあげることができる。一つは、中国とモンゴルを結ぶ交易路、具体的には、「旅蒙商」と呼称された山西商人の対モンゴル交易活動ルートに関する現地調査による成果である。研究代表者と連携研究者(華立、柳澤明、楠木賢道、杉山)は、<北京-太原-大同-フリングル-フフホト-張家口-北京>のルートを実地に踏査し、太原市博物館(文廟)、山西省博物館、平遥、大同博物館、大同旧街、雲崗石窟、威遠量、殺虎口、内蒙古博物館、大召、席力図召、大鏡門、宣化城、鶏鳴駅村、等々の関連史跡の調査と現地専門家からの現地実態および研究状況に関する聴き取り調査をおこなった。これらの調査を通じて、清代「旅蒙商」の経済的実力、茶等の具体的交易商品、彼らの交易を支えた広義のインフラ状況に関する種々の資料を得ることが出来、本研究を進展させていく上で不可欠なる基本的な知見を獲得することができた。また、本研究課題の特徴を導き出す比較軸としての広西地域を中心とした各種ネットワークに関する現地調査も連帯研究者(細谷良夫)により行われ、研究分担者を中心に収集された写真等データの、公開を念頭に置いたデジタル化も進める事ができた。もう一つは、海外に所蔵される関連資料の収集である。研究代表者は、フランス国立図書館等で所蔵されている主に満洲語の清代文献の調査を行い、「旅蒙商」の清朝統治における歴史的位置付けを考察する上で重要となる史料の収集も行うことができた。平成23年度の主な研究成果としては、後掲の研究発表の他に、以下の二点をあげることができる、一つは、交易ルートの踏査よる成果である。研究代表者・同分担者と同連携研究者(華立、楠木賢道、杉山清彦、柳澤明)は、18-19世紀における東北アジアにおける交易路中の「ハバロフスク-コムソモリスクナム-ニコラエフスク-ブイル-オハ-ユジノサハリンスク」のルートを踏査し、(1)アムール川下流域の民族が、南から北に向かってナナイ人、ウリチ人、ニブヒ人によって構成されていること、(2)これらの民族は言語学上の分類の枠組みを超えて漁労文化を共有し、民具・衣服の形態や紋様に類似点が多いこと、(3)アムール川河口一帯には元来ニブヒ族が住んでおり、1858年の愛琿条約以降ロシア人の入植が続き、混血も進んだこと、(4)ブイル村で携帯した皇輿全覧図、ダンビルの地図などを調べ、そのままの村名で記載されていたことを見出し少なくとも三百年前には村が存在していたことと、同地でサンタン交易の存在を示す蝦夷錦を確認したこと、(5)また間宮林蔵の記憶を頼りに村上貞助が描いた樺太からみたブイル村図が正確であること、(6)20世紀サハリンにおける先住民と移民朝鮮人の活動、などを確認し、その知見を深める成果を得ることができた。また、本研究課題の歴史的特徴考察に際しての比較軸としての西方ルートに関しても、ウルムチやカシュガルなどの満城を中心とした調査を連帯研究者(細谷良夫)により行った。もう一つは、上述踏査と並行して、ロシア語、モンゴル語、満洲語、漢語など多言語にわたる関連文献資料を収集できたことである。これらの文献資料は、今後、上述した踏査成果を本研究課題における新たな歴史像再構成していく上で利用する予定のものでもある。本年度(平成24年度)は、主に、18-19世紀清朝下で展開した主要な交易ルート中の、満洲と四川省地域におけるルートの現地調査を実施した。満洲におけるルートに関しては、モンゴル人と漢人の交易ルートを中心に、「満洲里→新巴尓虎左旗(ホロン湖畔、新巴尓虎右旗)→ホロンバイル(ノモンハン、ジャライノール、大興安嶺)→チチハル」のルートで踏査を行い、清代における行政、貿易、遊牧、等に関わる多数の史跡(フルンブイル副都統衙門遺址、甘珠爾廟、碑文、等々)や各地の博物館を調査し、旅蒙商の活動実態、ホロン湖岸の新バルガ牧民の遊牧状況、同地域の交易ルート実態解明に資する多くの知見を得ることが出来た。

加えて、19世紀末以降、同地に進出してきたロシアや日本の史跡(東清鉄道、満鉄関係施設)の実査も行え、清代における交易ルートの19世紀末以降における変容要因に関しても知見を得ることができた。四川省地域においては、「成都→漢源→磨西→瀘定(康定、塔公寺、居里寺、新渡橋)→二郎山→雅安(上里古、金鳳寺)」のルートで踏査を行い、清代の史跡〔茶葉古道、磨西天主堂、金花寺、瀘定橋、塔公寺(西蔵仏教寺院)、安覺寺(西蔵仏教寺院)、清真寺、居里寺(西蔵仏教寺院)〕や各地の博物館、更には自然景観や清代の都市遺構(磨西古街、上里古鎮)の調査を行い、同地での交易実態はもちろんのこと、交易の展開を支えた宗教的空間を含む現地の社会実態解明に資する多くの知見を得ることができた。二年度までの主要研究目的である現地調査と関連データの収集に関して、平成22年度の北ルートを、昨年度は東北ルートにおいて、それぞれ踏査と現地関連文献資料の収集を実施できていることから、当初の目的をおおむね順調に達成してきていると評価できる。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題は次年度で最終年度を迎えるが、その研究推進方策としては、以下の二つを計画している。(1)従来踏査を実施してきた北・東北アジア地域における交易路と交易システムの当該期清朝交易ルート全体における歴史的特徴を明らかにする上で必要となる比較対象として、西南交易ルート(「成都-西寧」)の踏査を実施する。(2)以上の踏査結果をふまえて、これまでの研究成果の全体的とりまとめを行い、北・東北アジア地域における交易路と交易システムの歴史的特徴の解明をはかる。
自己双対性を持つアルチン環の研究

本研究の研究課題は「自己双対性を持つアルチン環の研究」となっている。その最大の目標は、研究代表者の長年にわたる研究を通して、古典から現代にいたるアルチン環の底流を明確にする理論を構築することであった。この分野は、Nakayama,Morita,Azumaya,Haradaといった我が国の誇れる第一級の学者によって連綿と研究されてきた深遠なる数学であろうが、その根底において、どのような本質、或いは、いかなる背景、思想のもとで歴史が流されているかは明瞭とは言い難い。しかし、研究代表者は、Harada環の理論を構築し、その理論を古典に応用し、特に、自己双対性をもつ環を基軸にして、この分野の流れを明確にする理論を構築してきた。その完成の為にHarada環の自己双対性を究明することが大きな課題であったが、共同研究者の小池氏がKraemerの結果を用いて反例を示した。これにより、研究代表者の長年の夢であるアルチン環の底流の統合が完成した。このような理論構築の為に、この数年、特にこの2年間、オーガナイザーとして、又、環論組織委員として、下記のような各種研究集会を開催し、分担者を始め多くの研究者に協力を呼びかけ、成果発表、状況説明及び問題提起等を行いながら研究を推進した。1.研究集会「Quasi-Frobenius環の周辺の最近のトピックス」(パルルプラザ山口、山口市)、1998年7月31日-8月2日2.研究集会「第31回環論及び表現論シンポジウム」(大阪市立大学)1998年11月2日-6日4.研究集会「第32回環論及び表現論シンポジウム」(パルルプラザ山口、山口市),1999年10月5日-7日本研究の研究課題は「自己双対性を持つアルチン環の研究」となっている。1.研究集会「Quasi-Frobenius環の周辺の最近のトピックス」(パルルプラザ山口、山口市)、1998年7月31日-8月2日2.研究集会「第31回環論及び表現論シンポジウム」(大阪市立大学)1998年11月2日-6日4.研究集会「第32回環論及び表現論シンポジウム」(パルルプラザ山口、山口市),1999年10月5日-7日平成10年度は分担者の協力の下で,主として,Harada環の自己双対性と,Nakayama環の構造論についての研究を推進した。Hana環に関しては,その自己双対性とQF-環のNakayama自己同型写像の存否が同じ問題であることを示し,分担者の加戸氏との共著で「Self-duality and Havada ring」なる論文を作成し,Journal of ALgebraに投稿した.この論文は内容が基本的である為,直ちに受理され,最近211巻より発表された。Nakayama環に関しても研究が進展し,その全貌を明らかにする理論を構築した.この成果は,環論・表現論シンポジウム,や韓国の釡山大学慶北大学でのコロキュム,筑波大学での集中講義で発表した.平成11年度は、分担者の協力のもとで、これまでの成果の整理、Lecture Noteの作成及び、本研究完成の為の次の問題の研究を行った:Harada環は自己双対的であるか?Quasi-Frobenius環はNakayama automorphismを持つか?これらの問題は、みかけは違うが同値な問題である。この結果は、平成10年度の本研究の成果であり、平成11年にJ.Algebraから、研究代表者のOshiroと分担者のKado氏の共同論文として発表された。本研究の推進のため、研究代表者は、平成11年度はオーガナイザーとして、又、環論組織委員として、下記のような研究集会を開催した:2.研究集会「第32回環論及び表現論シンポジウム」(パルルプラザ山口、山口市)、1999年10月5日-7日1の研究集会では、本研究の背景、意義を中心にしてアルチン環の歴史を概説した。

2の研究集会で、分担者ではないが、研究代表者の共同研究者の一人である大島高等工業専門学校の小池氏が環の表現論に関するドイツのKraemer氏の結果を用いて、上記懸案の問題に対して反例を示した。これにより、本研究は完成した。
介護事業所と地域の「役割相乗型連携」による高齢者の地域居住に関する研究

本研究では、高齢者の地域居住に向けた介護事業所と地域の役割相乗型連携を検討した。(1)元気高齢者に対する健康介入は、主体的に健康を維持する者の出現と、健康志向グループのコミュニティの形成に寄与できる。(2)在宅要介護高齢者には、多職種と地域を巻き込んだケアネットワークの構築が必要であり、介護事業所は要介護高齢者を中心に据えたケアコミュニティの形成を行う必要がある。(3)施設高齢者は、地域で暮らしているという感覚を持てることによって施設の住み心地が良くなる。そのためには、施設高齢者には施設以外に居場所が必要であり、介護事業所は施設高齢者が社会関係を維持できるような介入をケアと捉える必要がある。本研究では、高齢化する地域のなかで高齢者の地域居住を維持するためには、コミュニティを再構成する必要があり、介護事業所は地域のパートナーになり得ると考えている。そこで、介護事業所と地域の「役割相乗型連携」が、コミュニティづくりの1つの方法になり、それが高齢者の地域居住を可能にすることを明らかにする。平成26年度は、(1)施設高齢者の地域居住、(2)地域高齢者(自立)の地域居住、(3)地域高齢者(要介護)の地域居住、について以下の取組と検討を行った(1)施設高齢者を一時帰宅させる実践を行った。実践例から、1施設高齢者にも地域の居場所をつくることができる、2帰宅の楽しみや目標が生活意欲を向上させ、施設生活が変化する、3認知症高齢者が穏やかな気持ちや生活記憶を取り戻すことができる、ことを確認できた。つまり、施設に入所しても、生活をあきらめさせないこと、地域や家族との関係を切らないことの重要性が示唆された。(2)地域高齢者(自立)の健康状態への関心について、アンケート調査で把握した。分析結果から、特に女性は骨量・骨密度や血流への関心が高く、健康増進の取組(歩数計測や食生活アドバイス等)への参加意欲も高いことがわかった。また、美味しそう、健康に良さそうという感覚が食行動に与える影響も伺えた。(3)地域高齢者(要介護)の食を保障するための具体的方法を把握するために、デンマーク、オランダの食サービスの実態把握を行った。また、地域高齢者(要介護)の地域居住を支える家族介護者に着眼し、家族介護者自身の健康や家族生活、社会的生活を守るために介護事業所がすべきことを検討した。平成26年度の研究から、介護事業所は地域高齢者(自立、要介護)や施設高齢者の地域居住を支えることができ、今後、介護事業所が地域とどのように向き合うか、地域の理解・協力をどのように得るかが鍵になると考えている。本研究では、高齢者が地域居住を維持するために介護事業所が地域のパートナーになり得ると考えている。そこで、介護事業所と地域の「役割相乗型連携」が高齢者の地域居住を可能にすることを明らかにする。平成27年度は(1)地域高齢者(自立)、(2)地域高齢者(要介護)、(3)施設高齢者、の地域居住について以下の取組と検討を行った。(1)地域高齢者(自立)については、管理栄養士による料理教室3回への参加者63名に対して健康への関心をアンケート調査で把握した。分析結果からは、健康診断を受けたい(90.9%)、健康グッツを使用したい(73.9%)など、健康増進への関心が高い。さらに、受けたい健康診断項目は、内臓脂肪、筋肉量、骨量・骨密度、バランス能力が多く、使用したい健康グッツは体組成計と活動量計が多い。その他、アンケート結果から、地域高齢者(自立)に対する健康アドバイスを行う有効性が示唆され、平成28年度には運動・食生活教室(仮称)の開催と健康介入を行い、その効果を検証することにした。(2)地域高齢者(要介護)については、心身の低下による社会的行動と食行動の変化を分析した。そして、自立生活から在宅要介護生活、施設生活に至る移行のなかで、高齢者の「生活の連続性」を構築するためのショートステイサービスの役割をまとめた。(3)施設高齢者については、一時帰宅の実践を継続した(計43例)。そして、高齢者や家族への効果や中断事由、継続運用の課題を検証しながら、介護事業所が施設高齢者の地域居住を目指して担うべき役割について検討を重ねた。平成27年度の研究では、高齢者の地域居住を支えるために、介護事業所が地域とどう向き合うかという課題に向けて進むことができた。一方で、高齢者の地域居住に向けて地域が担える役割については検討が浅く、平成28年度はそれも含めて追究し、最終年度のまとめをしていく。本研究では、介護事業所と地域の「役割相乗型連携」が、コミュニティづくりの1つの方法になり、それが高齢者の地域居住を可能にすることを明らかにしようとしている。助成期間中には、(1)地域高齢者(自立)の地域居住を維持するための実践および調査、(2)地域高齢者(要介護)の地域居住を維持するための調査、(3)施設高齢者の地域居住を目指した実践および調査、を行う計画をしている。平成27年度は、(1)地域高齢者の健康状態への関心を把握する調査と、その結果分析から次年度に実施する取組の検討、(2)地域高齢者(要介護)の生活の連続性を維持するために在宅サービスが担うべき役割の検討、(3)施設高齢者の一時帰宅による高齢者や家族への効果および運用課題の検討、を行った。特に、(1)地域高齢者(自立)の地域居住を支えることは、介護事業所以外の地域資源による介入の検討を進めることができた。

また、自然災害発生等の非日常事態に陥ったときに、(2)地域高齢者(要介護)の生活を支える介護事業所の役割についても課題を見付けることができた。これらをうけて平成28年度には、(1)地域高齢者(自立)に対して専門家による健康介入を行う。(2)地域高齢者(要介護)の生活の連続性を維持するための方策についても引き続き検討を行う。また、非日常の支援方策についても検討したい。(3)施設高齢者の一時帰宅の実践からは継続運用のための道筋が見えてきたため、引き続き実施・検討を行い、まとめていく。以上、平成27年度は計画通りに遂行し、さらに以降に続く検討課題が抽出できたことから、「おおむね順調に進展している」と自己評価する。本研究では、高齢者の地域居住に向けて介護事業所が地域のパートナーになり得ると考えている。平成28年度は、(1)地域高齢者(自立)、(2)地域高齢者(要介護)、(3)施設高齢者、の地域居住について以下の取組と検討を行った。(1)地域高齢者(自立)については、健康カフェを開催して(年8回)、食・運動の健康介入を行いつつ、健康カフェ参加者から協力者を募り、歩数や体脂肪率、筋肉量等の測定を6か月間依頼した。その結果、一日の活動量を意識するようになったり(94.8%)、体組成を意識するようになったりして(84.2%)、これまで以上に食事や栄養に気を配るようになった(78.9%)という効果が得られた。総じて、健康介入による意識・行動への変化を見ることができた。(2)地域高齢者(要介護)については、高齢化・重度化が加速しているショートステイ利用者の最近の傾向について施設職員にヒアリングを行った。独居高齢者の利用や、看取り状態で急変の可能性がある者の利用といった受入施設における今日的役割や課題を抽出することができた。(3)施設高齢者については、社会関係の維持を目的とする一時帰宅「逆ショートステイ」の効果を整理した。「逆ショートステイ」によって、施設以外に居住の要素の一部を満たす場所ができることで、人間関係や生活空間が広がる。そして、そのことが施設の居住の要素を充実させ、施設の居住性が高まることを明らかにすることができた。つまり、施設以外での社会関係を維持できる居場所があることは、施設高齢者に「地域で暮らす者」という感覚を抱かせ、施設の住み心地を良くする。平成28年度は高齢者の地域居住を支える方策を広く追究することができた。介護事業所等の社会資源と地域のそれぞれの役割も検討することができた。さらに、地域高齢者(自立、要介護)や施設高齢者の居住性を高める介入課題も抽出することができた。本研究では、高齢者の地域居住に向けた介護事業所と地域の役割相乗型連携を検討した。(1)元気高齢者に対する健康介入は、主体的に健康を維持する者の出現と、健康志向グループのコミュニティの形成に寄与できる。(2)在宅要介護高齢者には、多職種と地域を巻き込んだケアネットワークの構築が必要であり、介護事業所は要介護高齢者を中心に据えたケアコミュニティの形成を行う必要がある。(3)施設高齢者は、地域で暮らしているという感覚を持てることによって施設の住み心地が良くなる。そのためには、施設高齢者には施設以外に居場所が必要であり、介護事業所は施設高齢者が社会関係を維持できるような介入をケアと捉える必要がある。
ナノ構造材料のトライボロジーとマイクロマシン応用

1.ナノ結晶および金属ガラスのトライボロジーの研究2.金属ガラスの超塑性の研究広い過冷却液体領域を持つPt基金属ガラスは、過冷却液体領域内の温度で、歪み1000%以上の巨大伸びを示す高速超塑性を発現した。この高速超塑性は過冷却液体の粘性流動によりもたらされることを明らかにした。3.イオンビーム支援蒸着法による硬質CN薄膜の創製と機械特性イオンビーム支援蒸着法を用いてAr/N2比1.0の条件で作製したCN薄膜は、低摩擦係数と高耐摩耗性を示した。また、基板材料がSi単結晶以外のAl合金や高炭素Cr鋼の場合でも、中間層としてC膜を形成することで、CN薄膜と基板との密着性を向上させることができた。4.原子間力顕微鏡を用いたマイクロトライボロジーの研究原子間力顕微鏡(AFM)を用いて、Si単結晶を試料として微小荷重・微小面積下の摩擦摩耗(マイクロトライボロジー)について調べた。その結果、1μN以上の垂直力を作用させて短針を走査させると摩耗痕が現れ、その深さは、垂直力と繰り返し走査回数の増加に伴い増加した。走査方向に直角な摩耗痕端部には、Siの塑性変形または酸化などの化学的変化によると思われる隆起が現れ、摩耗体積の大部分は摩耗粉として脱離した。マイクロマシン用材料として期待されるナノ結晶材料やアモルファス材料といったナノ構造からなる非平衡材料を作製し、それらのトライボロジー特性や超塑性等の機械的性質を調べた。現在までに得られている結果を以下に示す。(1)ナノ結晶Al-Ti-Fe-Cr合金に強化材としてSiC粉末を添加した複合材料を、急速凝固粉末冶金法で作製し、摩耗特性を調べた。その結果、常温のみならず加熱下(473K)においても、従来の高強度Al合金に優る良好な耐摩耗性を示した。この高耐摩耗性は、常温では母材のナノ結晶Al合金の高硬度に起因し、加熱下ではSiC強化材が摩耗の障害物となることに起因するものと考えられる。(2)広い過冷却液体領域を持つPt基金属ガラス(アモルファス合金)を液体急冷単ロール法で作製し、引張変形挙動を調べた。その結果、過冷却液体領域内の温度で、1000%歪以上の巨大伸びを示す高速超塑性を発現することが明らかになった。この高速超塑性変形後もアモルファス構造と平滑な表面形状は保持されることを確認した。(3)イオンビーム支援蒸着法でArイオン導入量を変化させてC-N薄膜を作製し、トライボロジー特性を調べた。その結果、Ar/N_2比にかかわらず低い摩擦係数を示し、耐摩耗性はAr/N_2比1.0で最も良好になった。以上のように、マイクロマシン用材料として摺動部に必要なトライボロジー特性や、微小形状の塑性加工に有用な超塑性について、ナノ構造材料の基本特性が明らかになってきている。マイクロマシン用材料として期待されるナノ結晶材料やアモルファス材料といったナノ構造からなる非平衡材料を作製し、それらのトライボロジー特性を中心に機械的性質を調べた。また、走差プローブ顕微鏡を用いて、微小荷重・微小面積下の摩擦・摩耗についても調べた。得られた結果を以下に示す。(1)溶湯急冷鋳造法で作製したZr基金属ガラスおよびその複合材料について、室温における乾式の摩耗特性を調べた。その結果、Zr基金属ガラスとそれにZrC強化材を15vol%添加した複合材料は良好な耐摩耗性を示した。これらの両材料には、摩擦による顕著な結晶化はみられなかった。(2)原子間力顕微鏡(AFM)を用いて、微小荷重・微小面積下の摩擦・摩耗について調べた。尚、試料にはSi単結晶を用い、相手材である短針は窒化けい素製を使用した。その結果、1μN以上の垂直力を作用させて短針を走差すると摩耗痕が現われ、その深さは、荷重と摩擦回数の増加に伴い増加した。走差方向に直角な摩耗痕端部には、Siの塑性変形あるいは酸化などの化学的変化によると思われる隆起が現われ、摩耗体積の大部分は摩耗粉として脱離した。

(3)イオンビーム支援蒸着法を用いて各種実用材料の表面に硬質CN薄膜を作製し、そのトライボロジー特性や密着性を調べた。その結果、Al合金や高炭素Cr鋼を基板材料とした場合、CN膜と基板間に中間層としてC膜を形成することで、CN膜と基板との密着性を向上させることができ、良好な耐摩耗性が得られた。以上のように、マイクロマシンの実用化に必要な微小面積・微小荷重下のトライボロジー(マイクロトライボロジーや、新しいマイクロマシン用材料として、バルク金属ガラスや硬質薄膜などのナノ構造材料の基本特性を明らかにした。
複素3次元Q-ファノ多様体の重射影モデルによる研究

3次元複素Q-Fano多様体に対し、その射影モデルを記述するというアプローチにより考察をおこなった。特にFano指数が2よりも大きい場合に、重み付き射影空間への埋め込みの余次元が3よりも大きい場合について研究を進め、特異点の情報を利用することで今まで得られていた分類の「候補達」の数を更に減らすことに成功した。また、ある種の反射影を用いて具体的な例の構成が可能だと予想されることもわかった。この構成にはまだ取り除くべき仮定が存在する。今後引き続き考察を進める予定である。本年度はFano指数が比較的大きい3次元複素Fano多様体について研究を進めてきた。特に、Magmaというソフトを用いて具体的な例を構成することと、予想の帰路を調べることを行った。この他、kent大学のGavin氏の協力を得て、氏のHP上で公開している3次元複素Fano多様体のデータベース作成に関して、プログラミング上のバグの修正ならびに改良を行った。引き続きFano指数が2や3の結果についてもデータベース化したいと考えている。また、10月20日から24日まで、城崎大会議館において、主に代数幾何の観点から研究打ち合わせを行った。12月15日から19日まで、東京大学で国際研究集会に参加した。ここでは、共著者であるReid, Brown氏らと活発な議論を展開する機会を得た。また、申請者の研究結果がBown氏の講演で紹介されている。更に高木氏の3次元Q-Fano多様体の講演で紹介された新しい結果は、大変有用であった。1月19日から23日まで、東京大学で国際研究集会に参加し、最新の情報を得ることができた。3月27日から29日まで、日本数学会2009年度年会に参加し、代数幾何の関連する研究者と幅広く情報交換し研究連絡を行った。更に、関連する数学書籍や雑誌などを購入した。昨年度に引き続き、3次元複素Q-Fano多様体に対し、その射影モデルを記述するというアプローチにより考察をおこなった。特にFano指数が2よりも大きい場合に、重み付き射影空間への埋め込みの余次元が3よりも大きい場合について研究を進めた。この結果、特異点の情報を利用することで今まで得られていた分類の「候補達」の数を更に減らすことに成功した。共著論文作成者のBrown氏の所属大学変更に伴い、これまでKent大学Web上に存在した3次元複素Q-Fano多様体のデータベースの再構築がおこなわれた。その際、以前存在した幾つかのミスを指摘の上修正した。8月には韓国ソウル市の西江大学に滞在中であったWarwick大学のReid氏と議論する機会を得た。また西江大学代数幾何セミナーでこれまでに得られた研究成果を発表した。さらに同月、東京大学玉原セミナーハウスにおいて代数幾何学サマースクールを共催した。ここでは、「ミラー対称性・Gromov-Witten不変量とトロピカル幾何」をテーマに研究発表のほか、論文講読を含めた勉強会をし、多数の参加者を得た。また2月に北海道大学で開催された第6回数学相互若手研究集会に参加し、ポスター発表をおこなった。発表時にはFano指数が2よりも大きい場合に、重み付き射影空間への埋め込みの余次元が4である3次元複素Q-Fano多様体の最大の候補のリストが提示されている。また、北海道大学考究録に「Fano 3-folds with higher index」という題名でテクニカルレポートも掲載された。
パイエルスポテンシャルと転位の動力学に対する厳密な定式化とその応用

まず最初に1次元フレンケルコントローバモデルにおいて理論的に求めたキンク対の生成頻度、キンクの転位線上の速度、そして転位自体の速度を計算機シミュレーションによって数値的に求め我々の理論の妥当性を示した。次に2次元結晶における転位の動力学を我々の開発したトポロジカルな欠陥に対する拘束系の理論と計算実験の両面から解析した。具体的には、b. c. c.結晶中の螺旋転位の2次元格子模型(鈴木モデルおよびその拡張版)にたいして転位を導入し外部応力のもとでのパイエルスポテンシャルおよび転位芯の構造を拘束系の理論より導いた。これによりモデル依存性と転位速度の外部応力依存性を明かにし、あわせて転位芯構造についての知見を得た。これまで主として理論及び計算機実験を行ってきた1次元系(フレンケル-コントローバモデル)と違って、2次元及び3次元系においては転位の影響が、転位からかなり遠くでも残るというトポロジカルな違いによる困難が生じる。このため、数値計算上大きな系を取り扱わなければならない。このため、理論上、境界条件、転位の導入の仕方、を工夫しできる限り(事実上)大きな系を取り扱ったことになるようにした。さらに数値計算上もメモリー、CPU時間が節約できるアルゴリズムを工夫しできる限り大きな系を取り扱えるようにした。この計算にこの科学研究費補助金によって購入した設備備品であるワークステイション一式とX端末2台、ノートパソコン及びCDROM装置を活用した。転位芯の構造、パイエルスポテンシャルに関して、1995年6月フランスのオレロン島で開かれた国際会議、“Computer Simulation in Materials Science"、日本物理学会格子欠陥分科会主催第6回格子欠陥フォーラム“転位-現状と将来への展望-"(96年10月)等において発表を行なった。2次元結晶における転位の動力学を我々の開発したトポロジカルな欠陥に対する拘束系の理論と計算機実験の両面から解析した。具体的には、b.c.c.結晶中の螺旋転位の2次元格子模型(鈴木モデルおよびその拡張版)にたいして転位を導入し外部応力のもとでのパイエルスポテンシャルおよび転位芯の構造を拘束系の理論より導いた。これによりモデル依存性と転位速度の外部応力依存性を明かにし、あわせて転位芯構造についての知見を得るためのデータの蓄積を始めた。この計算にこの科学研究費補助金によって購入した設備備品であるワークステイション一式とX端末2台を活用した。転位芯の構造、パイエルスポテンシャルに関しては、フランスのオレロン島で開かれた国際会議、“Computer Simulation in Materials Science"及び日本物理学会1995年秋の分科会(大阪府立大学)格子欠陥シンポジウム“コンピューター支援の欠陥研究最前線"において発表を行なった。平成7年度は主にb.c.c.結晶中の螺旋転位の2次元格子モデルを扱ってきたが刃状転位に関しては8年度の課題である。また、分子動力学によるシミュレーション、および転位速度、転位によるフォノン散乱の理論計算に関してはなお研究は継続中である。昨年度に引続き2次元結晶における転位の動力学の我々の開発したトポロジカルな欠陥に対する拘束系の理論と計算機実験の両面から解析した。

具体的には、b.c.c.結晶中の螺旋転位の2次元格子模型(鈴木モデルおよびその拡張版)にたいして転位を導入し外部応力のもとでのパイエルスポテンシャルおよび転位芯の構造を拘束系の理論より導いた。これによりモデル依存性と転位速度の外部応力依存性を明かにし、あわせて転位芯構造についての詳細な知見を得、格子間ポテンシャルの形によって、シミュレーションで見つけられた分極型、または等方型のコア構造となることを示した。これまで主として理論及び計算機実験を行ってきた1次元系(フレンケル-コントローバモデル)と違って、2次元及び3次元系においては転位の影響が、転位からかなり遠くでも残るというトポロジカルな違いによる困難が生じる。このため、数値計算上大きな系を取り扱わなければならない。このため、理論上、境界条件、転位の導入の仕方、を工夫しできる限り(事実上)大きな系を取り扱ったことになるようにした。さらに数値計算上もメモリー、CPU時間が節約できるアルゴリズムを工夫しできる限り大きな系を取り扱えるようにした。この計算にこの科学研究費補助金によって昨年度購入した設備備品であるワークステイション一式とX端末2台に加えて今年度購入したノートパソコン及びCDROM装置を活用した。転位芯の構造、バイエルスポテンシャルに関しては、本年度は日本物理学会1996年年会(金沢大学)格子欠陥分科会、及び日本物理学会格子欠陥分科会主催第6回格子欠陥フォーラム"転位-現状と将来への展望-"(96年10月)において発表を行なった。