hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
折りたたみ/展開技術の開発とその航空宇宙工学への応用に関する研究

また,周期的に多数のスリットを設けたアルミ合金製平板を折り曲げて製作するハニカムコアの製造方法の開発を行い、製作された0.10.2mm厚さのアルミ合金製のコア材料及びハニカムコア材料の強度評価試験を行い、期待通りの結果を得た。我国の伝統文化の一つである折紙技術を数理的に進化させて、一枚の紙(あるいは板)を3次元化(コア構造化)することにより得られる構造強化特性と3次元化した構造物を効率よく折り畳む(あるいは逆に折りたたんだ構造を簡易に展開する)機能特性を利用・発展させるための研究・開発を行った。なされた研究項目は大別すると(1)一枚の平板から作られる斬新な3次元ハニカム構造のモデルの開発とその製作方法の開発、および(2)次世代の宇宙構造用のインフレタブル型の膜構造を設計・製作するため折りたたみ/展開可能な3次元膜構造のモデル開発とそれらの12m寸法の小型モデルの製作である。得られた具体的な研究成果を以下に記す。(1)一枚のアルミニュウム製薄板に周期的に切断線を導入し、これを折曲げて作られる1方向テーパー状及び2方向テーパー状ハニカムコアモデル、同方法で作られるブリッジ型ハニカムコアモデル、および翼断面形状型のハニカムコアモデルの開発(本研究成果は横浜開港記念館にて、平成14年10月911日に行われた日本航空宇宙学会主催の第40回飛行機シンポジュウムにて発表)(2)折りたたみ/展開型の半球状膜構造、および楕円形状断面筒のモデルの製作およびソーラーセイル用高効率(1/30に収納)の円形膜の巻取り収納モデルの開発。(後者の研究成果については宇宙科学研究所主催の第18回宇宙構造・材料シンポジュウム、平成14年10月8日開催にて発表)我が国の伝統文化の一つである折紙技術を数理化することによって、一枚の紙(あるいは板)を三次元化(コア構造化)することにより得られる構造強化特性、三次元化した構造物を効率よく折りたたむ(あるいは逆に折りたたんだ構造を簡易に展開する)機能特性及びこれ等を融合させた特性を開発する研究を行った。なされた研究項目は大別すると(1)一枚の平板から作られる斬新な三次元ハニカム及びスポンジコア構造のモデルの開発とその製作方法の開発、(2)次世代の宇宙構造用のインフレタブル型膜構造を設計・製作するために折りたたみ/展開可能な三次元膜構造のモデル開発、特に膜構造の中に空を導入して、これを効率的に収納する方法の開発である。(1)一枚のアルミニウム製薄板に周期的な切抜き部を導入し、これを折り曲げて作られるテーパー状及び2方向テーパー状立方体スポンジコアモデル、同方法で作られる切隅正4面体、8面体スポンジコアの開発(本研究は浜名湖畔で行われた第6回航空宇宙材料フォーラム、及び東京で行われた第10回日本機械学会関東支部講演会にて発表)(2)空の概念を膜構造の簡易収納に取り入れた展開収納型モデルの開発及びソーラーセイルの効率的収納法についての開発(豊橋で行われた日本航空宇宙学会主催第44回構造強度に関する講演会にて発表)
妊娠中や授乳中における精神科治療の意思決定支援システムの開発と有効性に関する研究

向精神薬の薬物療法を受ける必要のある妊婦が精神科医師と意見を共有しながら治療選択するシェアードデシジョンモデルに基づく意思決定支援システムシステムのプログラムの効果検証のための無作為化比較対照試験を平成27年度に続き実施した。平成28年度は22人の参加者から同意を得た。現時点で介入プログラムに関連した有害事象は発生していない。また、シェアードデシジョンモデルに基づく意思決定支援システム実施のための、精神科医・保健師・産科医・助産師などのための手引きを出版した。また、本プログラムの内容を厚生労働省子どもの心の診療拠点病院事業の母子保健メンタルケア指導者研修会の研修プログラムの中に取り入れ、均てん化を図った。平成29年度も引き続き無作為化比較対照試験を実施し、解析を行い、プログラムの効果を検証する予定である。現在、無作為化比較対照試験を実施中であり、平成29年度に予定していたサンプル数に達する予定である。平成29年度に無作為化比較対照試験を完了し、解析を行い、向精神薬の薬物療法を受ける必要のある妊婦が精神科医師と意見を共有しながら治療選択するシェアードデシジョンモデルに基づく意思決定支援システムシステムのプログラムの無作為化比較対照試験の効果検証を行う。また、本プログラムの内容を厚生労働省子どもの心の診療拠点病院事業の母子保健メンタルケア指導者研修会などの研修会の中に取り入れ、プログラムの均てん化を図っていく。平成29年度の無作為化比較対照試験実施についての費用及び、プログラムの均てん化のための経費に使用予定である。妊娠中に精神疾患のため精神科治療が必要な患者に対し、精神科医師と意見を共有しながら治療を選択するシェアードデシジョンモデルに基づく意思決定支援システムの開発を行った。シェアードデシジョンモデルに基づき、意思決定支援を行うための精神科医用のマニュアル「精神科医のための妊娠・授乳中の向精神薬処方の手引き」を作成した。このマニュアルは、妊娠中及び授乳中の向精神薬内服についてのリスク・ベネフィットについてこれまでの研究からわかっていることおよび、英国NationaL Institute for Health and Care Excellenceのガイドラインである"Antenatal and Postnatal Mental Health"をもとに、妊娠中期で精神科治療が必要な患者にエビデンスの情報を提供しながら治療選択する意思決定支援プログラムを医療者にわかりやすく解説したものである。このマニュアルを使い、国立成育医療研究センター周産期・母性診療センター産科に通院中で精神科治療が必要な妊婦に対し、精神科治療における意思決定支援プログラムのパイロットスタディを行った。その結果、介入プログラムの効果があり無作為化比較対象試験実施が妥当であると考えられた。介入プログラムの効果検証を無作為化比較対象試験の手法を用い平成28年度から行っている。当初の研究計画よりも早く、シェアードデシジョンモデルに基づく意思決定支援システムのプログラムを開発した。そして、そのプログラムをもとに、国立成育医療研究センター周産期・母性診療センターに通院中で精神科治療を要する妊婦に対し、パイロットスタディを行い、主要アウトカムである利用者満足度質問票日本語版合計点について、介入群の平均点が対照群に比し高い結果を得た。また参加者のアンケートから介入プログラムを改善した。パイロットスタディの結果から本介入プログラムについて、無作為化比較対象試験実施が妥当であると判断した。そのため、平成27年度から無作為化比較対象試験を開始している。平成28年度中に研究計画の目標症例数の研究エントリーを完了し、また、データ入力・解析を進める。データはintention-to-treatで解析し、評価項目に対する介入プログラムの効果を共分散分析を用いて解析する。また、意思決定支援プログラムに用いた場合の抑うつ尺度改善度及び治療コンプライアンスの予測因子について、ロジスティック回帰分析を用いて同定する。シェアードデシジョンモデルに基づく意思決定支援システムのマニュアルの作成・パイロットスタディ実施・パイロットスタディ参加者のアンケートによる介入プログラムの修正が早く進んだ。そのため、無作為化比較対象試験のエントリー開始を早め、それに伴い、研究参加者への謝金が多く発生したため。今年度の所要額は、無作為化比較対照試験の実施にかかる諸費用が主であり、支出額が予定よりも少額で済んだため。

平成28年度も引き続き無作為化比較対象試験を継続していくため、主たる研究費目として研究参加者に対する謝金を予算計上している。平成29年度の無作為化比較対照試験実施についての費用及び、プログラムの均てん化のための経費に使用予定である。
グローバル生産体制の再編と雇用管理の変化に関する調査研究-電機産業の事例-

本研究は、グローバル化の下で日本企業が生産・分業体制の再編をどのように進めているのか、また、それが国内の産業や雇用にいかなる影響を及ぼしているのかを明らかにすることを課題とした。研究の柱の一つは家電産業のグローバル生産体制及び東南アジアでの生産実態の調査であった。この調査で、第一にアジアでの現地生産の多くは市場立地型であり、国内の生産を維持しているとこちが少なくない。第二にその背景には技術や輸送費、納期などの問題があるが、同時に消費者の嗜好が地域によって異なることもあり、国内生にはメリットがある。第三に東南アジアでは現地市場にむけ地域ニーズに対応した製品を生産しているが、生産基盤は整っており、現地生産の障害は少ない。第四にアジアに移転したのはほとんどが量産工程である。研究開発や設計、試作などは日本国内に維持されており、その役割は大きいことなどが明らかになった。研究のもう一つの柱は海外生産が地域産業や雇用へ及ぼす影響に関する調査である。生産の海外移転の地域経済への影響は多様であり、地域産業構造によって異なる。福島県のように組立て工程を中心にした産業構造の場合は、量産機能がアジアに移転したため生産の縮小が顕著で、地域産業の「空洞化」や雇用の削減が進んでいる。他方、坂城町や北上市のように多様な基盤的技術をもつ中小企業が立地し、複合的な構造をもつ地域では、取引先が海外シフトしても、生産品を見直し、取引を多様化することなどによって対応できている。ただ、中小企業では受注ロットの縮小、単価の低下などが生じており、それへの対応が迫られている。雇用の大きな削減は生じていないが、正社員は幅に減少し、正社員の非正社員への置き換えが進んでいる。とくに製造業の求人では業務請負業が大きな割合を占めている。この結果、雇用機会が量的に確保されても、雇用の中身には問題が生じているということができる。本研究は、経済のグローバル化の下で日本企業がグローバルな生産・分業体制の再編をどのように進めているか、またその下でいかなる雇用管理が行われ、それがマクロレベルの労働市場にどのような影響を及ぼしているのか、実証的に考察することを課題としている。今年度は、電機企業などの聞き取り調査を行い、家電産業のグローバル生産体制及び東南アジアでの生産実態について分析した。これらの調査を通じて、第一に、家電製品のアジアへの生産移管は進み、海外生産比率は高まっているが、海外生産の多くは現地市場にむけたもので市場立地型といえる。したがって、日本国内むけ製品は国内生産を維持しているところが少なくないことがわかった。第二に、日本国内むけに国内生産を維持している背景には、技術の問題や雇用維持の方針、輸送費コストの問題などがあるが、同時に消費者の嗜好性が地域によって異なることもある。また、製品の変化が激しく短納期が求められることもあり、日本市場むけ製品を国内で生産することは一定のメリットがある。第三に、東南アジアでの生産は、一部に日本市場むけもあるが、東南アジアおよび周辺地域の市場むけが中心で、それらの地域ニーズに対応した製品を生産していることが明らかになった。現地のオペーレーションは大体順調といえる。とくにタイの場合は、日系企業の集積が進んでおり、労働力、技術、部品調達等多くの点で現地生産に問題がないといえよう。第四に、日系企業のなかには中国での生産を拡大しているところが増えているが、それは中国市場向けのものが中心であり、低コスト生産をめざした生産の移管ということになっていない。東南アジアでの生産を維持しつつ、中国市場の伸びにあわせて中国に生産拠点を設けるというのが多くの企業の戦略である。

現地での日系企業の集積や部品調達などを考えた場合、東南アジアでの生産を中国に移管するメリットは小さいといえる。本年度は、昨年までに行った東南アジアでの日本企業の生産・事業活動の調査や日本の多国籍企業の国際戦略についてまとめるとともに、グローバル化の地域産業や地域労働市場へ及ぼす影響について福島県と長野県で調査を行った。これらの調査を通じて、生産の海外移転は、企業により、また生産品によって実態や戦略上の位置づけが異なっているが、全体としては、量産工程は海外展開が進んでいる一方、研究開発や設計、試作などは日本国内に維持されていること、また、新モデルや技術的な変化の早い製品などは国内で生産されているものが少なくないことが明らかになった。こうしたなかで、生産の海外シフトの地域経済や中小企業などへの影響も多様である。地域産業への影響という点では、福島県のように、従来から組立て型の量産工程を中心にした産業構造の場合には、量産機能の多くがアジアなどに移転したため、生産の縮小が顕著で、中小企業へ大きな影響をもたらしつつ地域産業の「空洞化」とその下での雇用の縮小が進んでいる。他方、独自の産業的な展開をしてきた長野県などをみると、取引先は海外シフトしても、生産品を見直し、取引を多様化することなどによって対応しており、生産はかなり維持されている。ただ、地域の中小企業では、受注ロットの縮小、単価の低下などが生じており、生産変動やコストダウンへの対応が迫られている。こうしたなかでリストラも行われているが、雇用機会は確保されており、雇用への影響は小さい。しかし、雇用の中身をみると、コストダウンの下で正社員は大幅に減少し、正社員の非正社員への置き換えが進んでいる。求人の面でもパート、派遣、業務請負などが増大しており、とくに製造業の求人については、業務請負業の求人が大きな割合を占めてきている。この結果、雇用機会が量的に確保されても、雇用の中身には問題があるということができる。本年度も、引き続いて東南アジアにおける日系企業の海外生産について聞き取り調査に取り組むとともに、地域産業政策について事例研究を行なった。本年度はマレーシアで調査を行ない、日系企業がアジアでの生産再編に取り組んでいることが明らかになった。マレーシアでは、日系企業の撤退もはじまっており、立地件数も減少傾向にある。その要因の一つは、マレーシアでの賃金上昇と不安定な労使関係である。とくに、マレーシアには電機関連の部品生産が集積し、アジア各地の生産を支えていたが、部品生産は国際競争がとりわけ厳しく、たえずコスト削減が求められている。そのため、マレーシアよりも低賃金の地域へ生産拠点の移転が進んでいる。第二に、日本の電機メーカーは最適地生産の確立をめざし、生産拠点の集約化の方向で生産体制を見直している。その際、東南アジアレベルで生産の集約化を進めており、それがマレーシアでの生産縮小に結びついている。マレーシアも経済発展の下で、サービス産業をはじめ、より付加価値の高い産業構造への転換を進めている。日本企業のなかには、研究開発を現地化する動きもある程度みられるが、それが従来の日本国内での研究開発体制を変えるものとはいえないであろう。
遍歴的重い電子のスピン量子揺らぎと秩序形成に関する研究

(1-1)重い電子のSDW転移とスピンキャップ形成に関する研究、(1-2)T=0の量子転移研究。(1-1) (1-2)の研究はCe(Ru4-_xRh_x)2Si2の単結晶について研究し新しい成果を得た。特に量子臨界点近傍のx=0.5の化合物率及び磁気抵抗の実験による量子相転移の研究では外場Hにより量子臨界点を調節し1)H>2T、フェルミ液体、2)T>H>スピンの揺らぎの平均場理論の適用領域、3)100Gauss>H、量子Griffiths相と理解出来る成果を得た。さらには、x=0いて線形磁化率及び非線形磁化率の測定を50mkの低温迄行い強磁性的スケーリング関数で表される事を明らかにした。緩和率の測定を30mkの低温まで行いT=0の量子Griffiths相転移として理解できる事を明らかにした。(II)の研究はUR_u2Si2単結晶の圧力下の中性子散乱の研究により四重極交換相互作用と反強磁性的交換相互作用との競合した*成功し、17.5kの相転移は四重極相転移である事を示した。UR_u2Si2は1986年に17.5kで0.03μBのordered momentであり、1.5k以下で超伝導が現れる磁性と超伝導の共存した系として注目されていた。我々は非線形磁化率の測定からと***の共存であり、磁気的には動的に揺らいでいる可能性を指摘していた。通常、重い電子は圧力下では磁気モーメントに小さくなるがUR_u2Si2の場合は圧力を加えると大きくなり、-1.5GP_2で1次相転移によりイジング型の反強磁性が生じ1.5G力下では常磁性であることが明らかになった。科研基盤B(1998)報告重い電子系化合物Ce(Ru1-xRhx)2Si2は1)x<0.03,フェルミ液体,2)0.03<x<0.4,SDW,3)0.4<x<0.5,非フェルミ液体,4)x>0.5,局在型のスピンの反強磁性等多彩な基底状態が現われる。この混晶系の研究に特に力を注いだ。(I)重い電子系化合物Ce(Ru1-xRhx)2Si2(x=0,0.03and0.05)はKondo効果により約5K以下非常に狭い準粒子バンド(30K)が形成されフェルミ液体になる。準粒子のスピンの揺らぎと相転移について研究した。(イ)比熱、帯磁率の結果をSCR理論により解析しJ.Phys.Soc.Jpnに投稿した。(ロ)電気抵抗、μSRによる研究。論文投稿準備中(フランスとの共著)。(ハ)中性子散乱実験。論文準備中。また、ドイツの共同研究継続中。(ロ)μSR及電気抵抗。(1)の結果と共にフェルミ,非フェルミ液体中のスピンの揺らぎに関する論文を投稿準備中。(IV)U2Rh3Si5は四重極相転移を伴った反強磁性相転移を示す。熱膨張、磁歪についての研究がPhys.Rev.B(11月、1997)に掲載された(オランダのグループとの共著)。また、強磁場(20T)でのメタ磁性転移について解析中(オランダのグループとの共同研究)。

(1) CeRu_2Si_2は近藤温度が24Kで基底状態はフェルミ液体である。100K以上の高温ではCeの4f電子のスピンは局在しているが低温では遍歴的な準粒子になっている。この転移により結晶に大きな体積変化が生ずる。この2つの異なる電子状態間の温度による遷移を3d電子系のFe合金に見られるlow spin-high spin statesの2準位間の転移によるINVAR効果と対比させて研究した。(2)最近の重い電子系研究のトピックスとして非フェルミ液体的振舞いの原因とその基底状態の研究がある。非フェルミ液体的振舞いは常磁性と反強磁性相の境界付近で現れT=0の量子相転移の可能性が指摘されている。Ce(RU_<1-x>Rh_x)_2Si_2の基底状態は0.03<x<0.4がSDW,x>0.5がq(1/2,1/2,0)の反強磁性である。この物質は3つの臨界点をもつ利点がある。x=0.03ではフェルミ液体であり、q_3(0,0,0.35)の相関長は60Åである。x=0.03の臨界点ではT=0の相転移を示唆ミュオン・スピンの緩和の温度変化が得られた。他方、x=0.4と0.5では非フェルミ液体的振る舞いを示しμSRの実験では、微小磁気クラスターの揺らぎが観測されGriffiths相的な基底状態であることをしめした。また非フェルミ液体的振舞いはRu,Rhのランダム分布のため磁気相互作用の競合が生じshort range orderの発達がないことがμSRにより示唆されている。Ce(Ru_<1-x>Rh_x)_2Si_2の非フェルミ液体を示すx=0.4,0.5等について相転移をT_N<0の領域にまで拡張したscaling理論により解析しT=0で帯磁率、比熱は発散傾向を示すが、転移温度はT_N=<0でありT=0で相転移がない事を示した。このscaling則による研究結果はμSRの結果を支持するものである。(Iー1)重い量子のSDW転移とスピンギャッフ形成に関する研究、(I-2)T=0の量子相転移研究、(I-1)と(I-2)の研究はCe(Rul-xRhx)2Si2の単結晶について研究し新しい成果を得た。特に量子臨界点近傍のx=0.5の化合物に対する磁化率及び磁気抵抗の実験による量子相転移の研究では外場Hにより量子臨界点を調節し1)H>2T、フェルミ液体、2)1T>H>100Gauss、スピンの揺らぎの平均場理論の適用領域、3)100Gauss>H、量子Griffiths相と理解できる成果を得た。さらには、x=0.5の試料について線形磁化率及び非線形磁化率の測定を50mkの低温迄行い強磁牲的スケーリング関数で表される事を明らかにした。μSRによる緩和率の測定を30mKの低温まで行いT=0の量子Griffiths相転移として理解できる事を明らかにした。(II)の研究はURu2Si2単結晶の圧力下の中性子散乱の研究により四重極交換相互作用と反強磁性的交換相互作用との競合した磁性の**に成功し、17.5Kの相転移は四重極相転移である事を示した。URu2Si2は1989年に17.5Kで0.03μBのorderd momentを持つ**性である。1.5K以下で超伝導が現れる磁性と超伝導の共存した系として注目されていた。我々は非線形磁化率の測定から四重極相転移と超伝導の共存であり、磁気的には動的に揺らいでいる可能性を指摘していた。通常、重い量子は圧力下では磁気モーメントは圧力と共に小さくなるがURu2Si2の場合は圧力を加えると大きくなり、-1.5GPaで1次相転移によりイジング型の反強磁性が生じ1.5GPa以下の圧力下では常磁性であることが明らかになった。
繊維強化複合材料へのクラック進展阻止機構の導入

繊維強化複合材料は次世代材料として喧伝されて久しいが、当初予想された程の実用化には至っておらず、その特性や信頼性の向上が課題となっている。この課題を解決するためには変形中に繊維・マトリックス破断により形成されるクラックの進展を阻止する機構を導入する必要がある。本研究では、炭化珪素繊維強化TiAl金属間化合物および炭化珪素繊維強化BMAS(結晶化ガラス)を用いて実験的検討を行うとともに、それらをもとに、界面や構成要素の種類・量を設計できる複合材料特有の長所を利用したクラック進展阻止機構のの導入条件を予測できるモデル化・シミュレーション法の開発を行った。主な結果は以下のように要約される。(1)モードIクラック先端のエネルギー解放率は剥離長さの増加と共に急激に低下すること、また、その結果、低強度・低靭性の原因となるモードI破壊を阻止するためには僅かの界面剥離(繊維径の数倍程度)で大きな効果があることを明らかにした。(2)界面剥離が生じる条件として、モードIIタイプの破壊がモードIタイプの破壊に先駆けて生じることが必要で有ることを実験的に明らかにした。また、破壊力学計算より前者と後者の比が約0.3以下のときこの条件が満足されることを見いだした。(3)界面剥離はマトリックスの弾性率が低く、繊維体積率が低い場合は不安定に成長するが、そうでない場合は、安定成長することを明らかにした。(4)マトリックスに引張残留応力、繊維に圧縮残留応力が存在する場合、マトリックス破壊に起因する界面剥離は促進され、繊維破壊に起因するそれは遅らされることを明らかにした。繊維破断・マトリックス破断が材料内各所で空間的にばらついて発生する場合の界面剥離の進行を記述するには、破断点間の相互作用を解かねばならず、これまで重要な課題であるにも拘らずほとんど踏み込んだ研究は無かった。本研究では、モデリング・シミュレーション法を開発した。(5)マトリックス側を高弾性、繊維側を低弾性となるような繊維への傾斜および多重コーティングは、コーティング層が壊れてモードI破壊が起こる場合にも、繊維強度低下を防ぐ効果があることを明らかにした。また、マトリックスやコーティング層の多重破断はクラック間隔の減少により、クラック先端のエネルギー解放率を低下させることを明らかにした。(6)炭化珪素繊維強化TiAl金属間化合物および炭化珪素繊維強化BMAS(結晶化ガラス)を用いて、繊維への応力伝達をそれほど低下させない程度に界面を弱くすることによりクラック進展阻止できることを実験的に証明した。炭化珪素繊維強化TiAl金属間化合物および炭化珪素強化BMAS(結晶化ガラス)を用いて、主として界面接着を弱くすることによるクラック進展阻止機構の導入を検討した。また、平行して同試料を用いてマトリックスの多重破断による効果を吟味した。(1)インストロン試験機を用いて、応力-歪曲線、引張強さ、荷重-COD曲線および破壊靱性を測定した。同時に、繊維破断、界面剥離、クラック形成、クラック進展等の挙動を現有の測微顕微鏡やSEMで観察した。その結果、界面剥離が生じた場合、クラックの進展は止められることが実証できた。(2)界面剥離が生じる条件として、モードIIタイプの破壊がモードIタイプの破壊に先駆けて生じることが必要であることを実験的に明らかにした。(3)界面剥離のエネルギー解放率は、繊維・マトリックスの弾性定数や繊維体積率によって異なり、マトリックスの弾性率が高く繊維のそれが低いほど、また繊維体積率が低いほど大きくなることを明らかにした。(4)界面剥離はマトリックスの弾性率が低く、繊維体積率が低い場合は不安定に成長するが、そうでない場合は、安定成長することを証明した。(5)マトリックスの多重破断はモードIタイプのクラック進展のエネルギー解放率を低減することを明らかにした。

(4)マトリックスに引張残留応力、繊維に圧縮残留応力が存在する場合、マトリックス破壊に起因する界面剥離は促進され、繊維破壊に起因するそれは遅らされることを明らかにした。繊維破断・マトリックス破断が材料内各所で空間的にばらついて発生する場合の界面剥離の進行を記述するには、破断点間の相互作用を解かねばならず、これまで重要な課題であるにも拘らずほとんど踏み込んだ研究は無かった。本研究では、モデリング・シミュレーション法を開発した。(5)マトリックス側を高弾性、繊維側を低弾性となるような繊維への傾斜および多重コーティングは、コーティング層が壊れてモードI破壊が起こる場合にも、繊維強度低下を防ぐ効果があることを明らかにした。また、マトリックスやコーティング層の多重破断はクラック間隔の減少により、クラック先端のエネルギー解放率を低下させることを明らかにした。(6)炭化珪素繊維強化TiAl金属間化合物および炭化珪素繊維強化BMAS(結晶化ガラス)を用いて、繊維への応力伝達をそれほど低下させない程度に界面を弱くすることによりクラック進展阻止できることを実験的に証明した。繊維系複合材料の特性や信頼性の向上を実現するには変形中に繊維・マトリックス破断により形成されるクラックの進展を阻止する機構を導入する必要がある。本年度は、界面制御効果について検討を行った。主な成果は以下のように要約される。(1)界面接着が強いと繊維への応力伝達効率は高いがモードIクラックの進展のため複合料強さは低い。界面接着を弱めると小規模の剥離を生じ、比較的高い応力伝達効率とクラック進展阻止能力を併せ持つ状態となり強さは高くなる。しかし界面接着を弱めすぎる大規模剥離が生じ、クラックは進展しないものの、繊維への応力伝達効率がきわめて低くなり、強さは低くなる傾向がある。炭素繊維強化炭素(C/C)、炭化珪素繊維強化炭化珪素(SiC/SiC)複合材ではこの傾向を実験的に確認し、シェア・ラグ・シミュレーション法で再現した。(2)複合材中に存在するクラックの進展を防ぐには、クラック進展(モードI破壊)前に界面剥離(モードII破壊)を生じさせ、クラック先端を鈍化させる必要がある。そのための条件を破壊力学的計算から求めた。その結果、モードIクラック進展の臨界エネルギー解放率の約30%以下にモードIIクラック進展の臨界江エネルギー解放率を押さえるよう界面を制御すれば強度低下を妨げることがわかった。繊維強化複合材料は次世代材料として喧伝されて久しいが、当初予想された程の実用化には至っておらず、その特性や信頼性の向上が課題となっている。この課題を解決するためには変形中に繊維・マトリックス破断により形成されるクラックの進展を阻止する機構を導入する必要がある。本研究では、炭化珪素繊維強化TiAl金属間化合物および炭化珪素繊維強化BMAS(結晶化ガラス)を用いて実験的検討を行うとともに、それらをもとに、界面や構成要素の種類・量を設計できる複合材料特有の長所を利用したクラック進展阻止機構のの導入条件を予測できるモデル化・シミュレーション法の開発を行った。主な結果は以下のように要約される。(1)モードI
法的親子関係の成否と子の利益

法的な親子関係の認定にあたって、血縁関係の有無が考慮要素となることはいうまでもない。しかし、血縁上の親子関係と法律上の親子関係が一致しない場合が生ずることは避けられない。その場合に、直截に血縁関係の存否に即して法的な親子関係の成否を決するのか、それとも何らかの例外を認めるべきなのかといった問題は、実親子法の根幹にかかわる問題である。本研究は、ドイツ親子法との比較研究に示唆を得ることにより、法的な親子関係の成否を決するにあたり考慮すべき要素を明らかにするとともに、重大な利害関係人である子の利益を法的な親子関係の創設・否認の場面でどのように位置づけ、確保すべきかについて検討することを目的とする。
乳癌個別化診断を目標とする新規エストロゲンシグナル経路の解析と検査法の開発

エストロゲン依存性乳癌において,その存在が示唆されながらも詳細が不明であったた膜型エストロゲン受容体(ER)の信号経路を解析するために選択的リガンドを開発した。このリガンドにより刺激された膜型ERの信号系にはERK系のリン酸化経路が関与しており,核内ERをリン酸化して活性化するほか,Elk-1など他の転写因子をも活性化していることが示唆された。さらにエストロゲン枯渇耐性株を用いた研究から,耐性株では極微量のエストロゲンを効率よく利用するために膜型ERの発現が増加し,より低濃度で増殖可能であるなど,膜型ERはホルモン療法耐性に一定の関与をしていることを明らかにした。24年度の研究は膜型エストロゲン受容体(ER)選択的リガンドを活用することによる各種細胞の応答性と核内ERαへの信号伝達経路・応答遺伝子の解析を主として進め,我々が開発したリガンドが細胞内へ侵入しないさらなるエビデンス,核内ERへの信号伝達にMAPK系のリン酸化カスケードが関与している可能性が示唆された。先に開発したestradiol (E2)の6位に量子マテリアルQdotを結合したQdot-E2およびQdot-6-estrone (Qdot-E1)ををERE-GFPレポーター遺伝子を安定導入したMCF-7E10細胞に作用させたところ,Edot-E2と遊離E1は遊離E2と同様に細胞増殖,ERE活性を亢進したのに対し,Qdot-E1はこれらの応答を起こさなかった。遊離E1は細胞内に取り込まれた後E2に変換されて活性を発現すると考えられ,この結果はエストロゲンがQdotから切断されて細胞内に取り込まれていないことを指示している。また,ERE活性の亢進はルシフェラーゼアッセイによっても確認される一方,これらの効果は抗エストロゲン剤の添加によって抑制され,さらに当研究室で樹立したエストロゲン枯渇耐性株2種のうち,核内ER高発現型は応答し,ER消失型が不応答であったことから,膜型ERより核内ERへの信号伝達が行われていることが確認された。これらの結果は膜型ERと核内ERが密接に関連していることを示唆している。一方,Qdot-E2で刺激した細胞における各種リン酸化経路に関わる分子の解析を行ったところ,MAPK系のERK1/2のリン酸化亢進が認められ,このリン酸化経路が膜ERからの信号伝達に関与している可能が示された。これに対してPI3K系(Akt)のリン酸化亢進は認められなかった。25年度は,膜型エストロゲン受容体(ER)とestradiolの6位に量子マテリアルQdotを結合した膜型ER特異的リガンド(Qdot-E2)との相互作用を視覚的に確認するとともに,膜型ERのホルモン療法耐性への関与について検討した。ERE-GFPレポーター遺伝子を安定導入したMCF-7-E10細胞に担体であるQdotのみを添加し,共焦点顕微鏡を用いて観察するとその赤色螢光はまばらで集塊状に分布していたのに対し,Qdot-E2添加時にはリガンドに反応したGFP陽性細胞を囲むように細胞膜に沿ってQdotの赤色蛍光が確認された。さらに,GFPを結合しかつ核移行ドメイン配列を欠損させたER遺伝子ベクターGFP-ER(ΔNLS)を作成してMCF-7細胞に導入し,この細胞にQdot-E2を添加したところ,ERの緑色蛍光とQdotの赤色蛍光が重なっている像を観察することができ,膜型ERとQdot-E2が結合していることが示された。また,ERα遺伝子よりリガンド依存的活性化領域のみを切り出しmammalian one-hybrid assayを行うことにより,Qdot-E2が核内に移行していないことを機能面からも確認した。引き続き,本研究室でホルモン療法耐性モデルとして樹立されたエストロゲン枯渇耐性(ER陽性)株を用いて膜型ERの枯渇耐性への関与について検討を加えた。各細胞画分におけるERαの分布を比較したところ,耐性株では膜画分におけるERαの分布比(膜/核)が2-3倍上昇しており,Qdot-E2添加時には親株より低濃度で増殖応答が見られることを確認した。この結果より,エストロゲン枯渇状態下では低濃度のリガンドを有効に利用するためERαの核内から膜への移行が促進されていると考えられ,膜型ERは枯渇耐性機序にある程度関与していることが推測された。現在投稿論文準備中である。23年度の研究は膜型エストロゲン受容体(ER)特異的リガンドの作製と機能評価を中心に行い,その結果,従来膜型ERの候補とされてきたGPR-30とは異なり,核内ERαと類似した構造を持つ膜型ERが存在するとの結論を得た。

Estradiol(E2)の6位および17位にカルボキシル基を導入した誘導体をアミノ化された種々の不溶性担体に固定化し,調製した各種リガンドを乳癌細胞培養系に添加して細胞の応答を検討した。乳癌細胞として代表的なMCF-7にERE-GFPレポーター遺伝子を安定導入したMCF-7-E10株を活用し,ER活性および増殖を指標として評価した。その結果,大きさ,流動性,均一性などの点から担体としてnmサイズの量子マテリアルであるQdotを採用した。またE2の6位を介して結合させたQdot-6-Eでは遊離E2と同程度に増殖誘導とGFP発現がみられたのに対し,17位を介して結合させたQdot-17-Eでは効果がみられなかった。この結果は膜ERへのリガンド結合から核内ERへと繋がる信号系が存在すること,および受容体-E2コンフォメーションの重要性を示している。他のER陽性株T-47DにおいてもQdot-6-Eに対し同様の応答が認められたが,ER陰性株であるMDA-MB-231, SK-BR-3では応答がみられなかった。さらにMCF-7-E10培養系に抗ERα抗体を添加したところ,Qdot-6-Eによる上記の効果は抑制されたが,E2およびその6位誘導体の効果に変動は見られなかった。一方,従来膜ERとしての機能を持つとされているGPR-30に対する抗体を添加してもQdot-6-Eの効果は変わらず,今回応答しているERはGPR-30とは異なる分子である可能性が示唆された。前段で応答を観察した細胞4株は全てGPR-30陽性とされており,この結論を支持している。24年度の研究実施計画では主として細胞応答と信号経路・応答遺伝子の解析を目的とした。1) Qdot-E2とQdot-E1による細胞応答の評価より担体から遊離したエストロゲンあるいは結合体そのものが細胞核内に侵入していないことが支持された。2)代表的な細胞内リン酸化経路に関わる分子を検討し,MAPK系が亢進し,PI3K系は変化していないという結果が得られた。3)Qdot-E2によるエストロゲン応答遺伝子の変動解析は現在進行中である。23年度の研究実施計画とそれに対する結果は以下の通りである;1)種々のエストロゲン誘導体(ハプテン)を粒子系の異なるアミノ化不溶担体に固定化した膜型ERリガンド候補の作製。それぞれ複数種のハプテンと不溶性担体を組合せたリガンド候補10種のを作製を試みた。これらから最適と思われる機材を選択するために以下2)3)の検討を行った。2)各種リガンドの乳癌細胞培養系への添加による,細胞内への侵入やエストロゲンシグナル発現の検討。ERE-GFPレポーター遺伝子を安定導入した乳癌細胞株を用い,核内ER活性および増殖を指標として評価した。その結果,リガンドが膜ERを刺激し得ること,膜ERから核内ERへと伝達される信号経路が存在する可能性が示された。抗体添加実験の結果はリガンドが細胞内に侵入していないことを支持するものである。さらにこの結果から,リガンドに応答している膜ERは従来から示唆されていたGPR-30とは異なる分子であり,かつERαと類似構造を持つことが示唆された。3)ハプテンの構造,担体の違いによるリガンド特性の検討と選定。2)と並行して進め,流動性,均一性などを考慮した結果,ナノ粒子であるQdotが担体として最適と判断した。また,エストロゲンの結合位置が異なるQdot-6-EとQdot-17-Eに対する細胞応答の違いから,核内ER同様コンフォメーションの重要性が示唆された。
希望の原理としての法と政治

本研究は、「希望」という主題が、法学や政治学にとって論ずるに値する重要テーマであることを証明しようとする研究プロジェクトであり、いわば問題提起それ自体を目的とする、問題索出型の研究プロジェクトであった。結果として、各論としては、地域における司法過疎、医療現場におけるインフォームド・コンセント、売買春における人権問題への取り組み、不安定化する社会における所得保障、さらに非正規化する雇用問題への対応といった諸側面から、希望の問題に取り組んだ。結果として、現代社会における人権保障、紛争解決、合意形成という側面において、「希望」という視点を取り入れた上で、法や政治の諸問題に取り組むことの意義が示された。他方、総論としては、「希望」という視点が、ユートピアを前提とすることなく社会理論を構築する必要のある現代という時代において、新たな理論形成のための一つの鍵となること、また市民社会論をはじめとする既存の社会理論との接合が可能であることが示された。権力による強制という契機を含む法や政治の領域において、安易に、「希望」という主観的側面を含む要因を扱うことには、十分な注意が必要である。とはいえ、一人ひとりの個人が自らの人生を一定の時間軸において考え、社会的関係を結ぶ際に、希望という視点は不可欠である。今後、さらに、「希望」の定義、既存の諸観念との関係、操作可能性を含め、法学・政治学における「希望」研究は深められて行くべきであろう。今回の研究はその基盤を形成したと評価できる。本研究は、「希望」という主題が、法学や政治学にとって論ずるに値する重要テーマであることを証明しようとする研究プロジェクトであり、いわば問題提起それ自体を目的とする、問題索出型の研究プロジェクトである。はたして、現代において「希望」がしばしば論じられているのはなぜなのか、その背景にある問題意識は何なのか、.そしてとくに法学・政治学という分野においてとくにこのテーマに着目するのはなぜなのか。本年度は、これらの論点について、参加者間の問題意識のすりあわせを行った。そのためにまず、各自が「希望」というテーマと関連して、論文を執筆した。その成果が研究発表欄にある一連の論文であり、本プロジェクトの参加者の論文を中心に、一つの雑誌の特集を構成するに至った。その際にはとくに、ジェンダーの問題、医療における患者の人格の問題、記憶の問題に焦点があてられた。他方で、さらなる研究のために、全体としての理論的枠組みの構築を目指した。その結果、以下のような論点が浮上してきた。(1)「心の問題」と経済・社会構造や法・政治制度の関係、(2)自己決定論の再検討(とくにネオリベラリズムとの関係)、(3)希望と時間の関係(記憶、いまだ到来していないものへのコミットメント)、(4)労働の新たなる意味づけ、(5)グローバル社会における社会的ネットワークと差別、である。本年度は、これらの論点ごとに討論を行い、今後の論文執筆のための理論的土台が構築された一年であった。本年度は研究のとりまとめにあたる年であり、法学・政治学の視点から希望について考える本研究のこれまでの研究成果の発表に重点が置かれた。法学においては研究成果にもあるように、広渡が憲法学、佐藤が法社会学の視点から研究を発表した。このうち、佐藤のものは、本研究で行った岩手県釜石市における地域調査の結果でもある。また水町が労働法の視点から希望について口頭発表し、今後論文にまとめる予定である。政治学では、岡野が政治学会の年報で希望をサブテーマの一つとする特集に論文を発表した他、宇野が同じく政治学会大会の共通論題で希望と格差について研究発表を行った。さらに希望をめぐる日本での考察について世界の他の地域と比較を行うため、国際シンポジウムを開催し、アメリカ、オーストラリアなどから多数の研究者を招き、発表と討議を行った。希望は従来、法学や政治学では十分に議論されてこなかったテーマであるが、格差や排除に注目が集まる今日、法学や政治学においても真剣な取り組みが求められるテーマとなっている。

本研究は、このような要請に応えるべく、法学や政治学の各分野において希望という視点を取り入れることで、どのように議論が豊かになるかを示すためのものであったが、上記のようにその役割を十分にはたしたと言える。たしかに権力との関係抜きは議論をすることができない法学・政治学の領域において、希望という捉えがたい、主観的な要因を取り扱うことには十分な注意が必要である。とはいえ、一人ひとりの個人が自らの人生を一定の時間軸において考え、社会的関係を結ぶ際に、希望という視点は不可欠である。ただし、いまだ法学や政治学における希望論はその初期段階にとどまり、定義や、既存の諸概念との関係も確定的ではない。今後さらにこれらの点についての議論を整理し、さらなる発展を目指す必要がある。
輸送規模の経済と集積の経済を含む空間経済システムの自己組織過程に関する研究

都市・輸送システムをはじめとした経済の空間システムが、マクロレベルでは、いわゆるランクサイズルール-に代表される、法則的な一極集中型を安定的な構造として持つことが、多くの実証研究で示されてきた。都市の人口、都市の輸送ハブとしての規模、さらに、都市における産業特化パターン(立地産業の種類・多様性)が強い相関を持つことは、すでに数多く指摘されており、上記の構造法則性が、単に現象として興味を惹くだけでなく、地域間貿易、および、交通・産業プロジェクトなどによる地域開発政策にも重要な問題を提起するものであることは明らかであった。一方、こうしたマクロレベルの構造法則性の創発メカニズムは、未だ明らかにされていない。本研究では、人口集積の経済および輸送における規模の経済を考慮することにより、大規模な都市・輸送システムの自己組織化をモデル化し、現実に観察される空間システムにおける構造法則性の創発メカニズムの解明に貢献した。研究期間中の成果として、次ぎが得られた。1997年度:輸送における規模の経済と産業立地の関係に焦点を当て、輸送における規模の経済(輸送密度の経済)が、内生的ハブ形成を通して産業集積の主要因になり得ることを示した。(研究成果は文献[1][2]参照)。1998年度:1)前年度に構築した、ハブ形成-産業集積モデルを基に、輸送密度および距離の経済を考慮して、ハブの形成、ハブの規模・位置・数、およびハブ間の階層構造を内生的に説明する、輸送網の自己組織化モデルを構築した。このモデルを用い、輸送における規模の経済の存在が、都市・輸送システムの構造法則性の創発を説明し得ることを示した(研究成果は文献[3]参照)。なお、このモデルの分析は現在も進行中である。2)消費財の多様性に基づく人口集積の経済を考慮することにより、都市形成、都市規模・位量・数を内生的に説明する都市システムの自己組織化モデルを構築し、人口集積の経済が、一極集中型の都市システム構造を生成する主要因になることを示した(研釧究成果は文献[4][5][6]参照)。3) (1)(2)のモデルを基に、都市・輸送システムの相互依存的自己組織化プロセスのモデル化を現在進行している(文献[8]参照)。本年度は、輸送費用が経済立地、更には、国際・地域経済の空間構造に及ぼす影響を、生産または消費外部性に起因する集積の経済、および、輸送密度の経済が存在する下で次のように分析した。1)輸送密度の経済が存在せず、集積の経済のみが働く状況を想定して、連続地域空間において、集積の経済と輸送費のバランスにより、都市の規模、位置、産業構造など、地域経済の空間構造が決まるメカニズムを明らかにした。また、開発された理論モデルを用い、数値シミュレーションによって、都市システムの階層的構造や工業ベルト地帯の形成などを説明した。2)1)モデル外生的に輸送ノードを導入することにより、輸送ノードで発生するハブ効果と集積の経済の相互作用についても分析した。3)輸送密度の経済を導入し、2)で考慮した輸送ノードの形成を内生的にモデル化し、ハブ効果と産業立地の相互作用の分析を行った。とくに、生産・消費の外部性による集積の経済が存在せず、輸送密度の経済のみが働く状況を想定して、離散地域空間において、地理的要因、生産技術、要素賦存が同一な地域群のある地域に輸送ハブが形成され、産業集積が起こり得ることを示した。また、輸送密度の経済の下では、輸送経路は集約化され、物流・人流が特定の経路に集中する傾向にあるため、画一的な輸送網の高度化より、特定の輸送経路を集中的に高度化(とくに輸送ハブ形成など)する方が効率的であることが示された。

2)消費財の多様性に基づく人口集積の経済を考慮することにより、都市形成、都市規模・位量・数を内生的に説明する都市システムの自己組織化モデルを構築し、人口集積の経済が、一極集中型の都市システム構造を生成する主要因になることを示した(研釧究成果は文献[4][5][6]参照)。3) (1)(2)のモデルを基に、都市・輸送システムの相互依存的自己組織化プロセスのモデル化を現在進行している(文献[8]参照)。
３次元形状取得のためのスマートＣＭＯＳイメージセンサ

三次元形状計測は、産業用の検査技術、自動運転等様々な領域で大きな注目を浴びる技術となっている。中でも、比較的近距離を精緻に測距可能な三角測量に基づく光切断法は、高速・実時間に高精度な測距が可能な手法として産業用などへの応用が進んでいる。光切断法は、対象物体にシート状の1次元光を投影し、その物体上の輝線を高速に高精度に検出することが不可欠で、本研究では、チップのカラムごとに埋め込まれた最小電圧検出回路を用い二分探索手法にて輝線のおおよその位置を高速に探索したうえで、対象区間のみを精緻に施系探索することで、すべてのピクセルの輝度値をすべて読み出すことなく、高速、高精度に輝線位置の検出を可能とする手法の検討を行い、チップ試作を行うとともにシミュレーションにより評価を行った。本手法を実装することにより、高速・高効率な3次元形状取得の実現が可能となる。27年度が最終年度であるため、記入しない。光切断法と呼ばれる3次元形状取得手法を、CMOSイメージセンサを用いて高速化する手法について、研究を行った。CMOSイメージセンサに必要な基本的な評価を、デバイスシミュレーションおよび回路シミュレーションを用いて行った。また、CMOSイメージセンサ上に実装可能な、輝線検出アルゴリズムの数値計算による評価を行った。光切断法においては、レーザー輝線を対象の物質に投影し、その輝線の位置を画像より検出することが必要であり、このステップの高速化が全体の高速化に寄与する。とくに、基線位置情報は、その計算に用いる2次元画像に比べて情報量が小さいため、何らかのアルゴリズムを用いて効率的に検出可能であることが期待される。本研究では、近年注目されているCompressed Sensingを用いた手法などについて検討を行った。また、このような回路を、コストを大きく増大させることなく実現可能な回路アーキテクチャについても検討を行った。Compressed Sensing以外にも、2分探索をベースとした手法などの検討も行い、回路的実現に関する同様の検討を行った。光切断法と呼ばれる3次元形状取得手法を、高速化する手法について、研究を行った。光切断法では、レーザー光による輝線の位置が重要である。この輝線検出を、従来のように、センサー外部の信号処理回路・CPUによって行うのではなく、センサー内部で検出が可能であるようなセンサーを提案した。従来は、このようなセンサーをつくろうとすると、センサー内部に大きな処理回路を置く必要があるため、センサーの解像度劣化が問題になった。本研究では、最小電圧回路を用いた2分探索・線形探索を提案し、この方式を用いることで、処理回路が占める面積を最小限に留めることができることを示した。提案したセンサーの輝線検出性能を確かめるために、シミュレーションを行った。これにより、最小電圧回路は輝線位置を検出するのに十分な性能を持っているため、輝線検出精度は、2分探索・線形探索が持つ元々の限界に近い性能を達成できる見込みであることを示した。また、提案したセンサーを実際に製造し、これを動作させるのに必要な制御部分の設計・製作も行った。制御部には、FPGAとよばれる、任意のディジタル回路を実現することができるデバイスを用いた。また、センサー上に組み込まれた制御回路に必要なデータを生成するために、FPGAに組み込まれたCPUを用いた。この制御回路をもちいて、製造したセンサーの基本的な性能と動作を確認した。測定結果について、期待と異なる部分については、設計に反映を行った。次に実現するべき手法について、数値計算などをもとにしたシミュレーションをもとに評価を行い、実現の可否や、それに必要な情報を収集することができた。実現に必要な制御部の設計・作成等を行い、基本的な性能の測定を行った。測定の結果を設計にフィードバックし、改良版の設計を完了した。検討を行った新しい手法について、実際に回路およびシステムとして実現する。3次元測定システムとして全体を完成し、性能を測定して研究成果としてまとめる。既存の周波数・位相変調と今回の技術の組み合わせや、当研究室で研究しているセキュリティ分野と3次元測定の組み合わせのような技術についても検討し、3次元システムの性能向上を目指す。
一軸圧を駆使した有機超伝導体の基礎研究と高温有機超伝導体の探索

(BDA-TTP)2I3の超伝導の転移温度と臨界圧力のおける一軸圧印加方向依存性を測定し、HOMO軌道から生じる二つのバンド間の重なりWoの大きさの変化より基底状態を1/2充填バンドから1/4充填バンドに変化すること、基底状態が1/4充填バンドと考えられる領域において超伝導が出現し、有効電子相関に関係する全バンド幅Wの変化から超伝導臨界圧力の一軸圧印加方向依存性を定性的に説明した。また、a、b、c軸圧下の結晶構造解析を行った。He循環型低温装置を購入し電気伝導度測定システムを立ち上げた。この装置を用いて圧力誘起超伝導体(BDA-TTP)_2I_3の絶縁体領域の電気特性を研究したところ、c軸圧下において非線形伝導が現れることを見出した。超伝導転移圧力の一軸圧印加方向依存性から、c軸圧下において超伝導が出現するのは電子構造が1/4充填バンド的になっているためと考えられるが、1/4充填バンドにおいては電荷秩序により絶縁化することもある。今回観測した非線形伝導が電荷秩序相に起因するものであれば、一軸圧により1/2充填バンドから1/4充填バンドへと電子構造が変化する仮説を支持するものとして重要な発見である。(BDA-TTP)_2IBr_2においても(BDA-TTP)_2I_3と超伝導転移圧力の一軸圧印加方向依存性を示すことを明らかにした。バンド幅と超伝導臨界圧力の相関や電子構造と超伝導転移温度の相関などを明らかにするためには、一軸圧下での結晶構造解析が必要である。現在所有しているクランプ型の圧力セルより、試料室を大きした圧力セルを用いて結晶構造解析を試みたが、圧力の駈け過ぎによりベリリウムが破損したため、一軸圧下での構造解析には成功していないが、次年度は破損しない範囲の圧力において構造解析を行い、バンド幅と超伝導臨界圧力の関連性を明らかにする予定である。新たなドナー分子を用いて高温有機超伝導体に向けた研究としては新規TTPドナー分子から低温まで金属的挙動を示す錯体を開発した。これらの錯体は電子構造はかなり違うがいずれも低温まで金属的挙動を示すことは今後の物質開発の何らかの知見になると期待できる。圧力誘起超伝導体(BDA-TTP)_2I_3では、一軸圧印加方向を変えることにより、電子構造が1/2充填バンドから1/4充填バンドへと変化することが期待できる。そこで本研究では電子構造の変化に伴う超伝導の出現範囲及び超伝導特性を解明し、高温有機超伝導体の探索することを目的としている。本年度は、1/4充填バンドであると考えられ、c軸近傍の超伝導発現領域ならびに超伝導転移温度を調べるとともに、圧力下でも1/2充填バンドである考えられるa軸近傍に関しても超伝導が出現しないか、15kbar以上の高圧下において電気特性を調べた(大阪市立大村田研との共同研究)。その結果、a軸圧力下では17kbarから、b軸圧力下では18kbarから超伝導が出現することを見出した。しかし、c軸圧下では高圧では超伝導が出現しなかった。今回は高圧下のみでしか測定を行っていないため、c軸圧下、712kbarで出現する超伝導と高圧で出現した超伝導の関係は明白ではなく、次年度の研究課題として残されている。前年度の経験を生かして作製した試料室を大きくした圧力セルを用いると、結晶は壊れず、反射スポットも観測されたが、結晶構造解析まで至っていない。ベリリウムなどからの反射点の除去法や吸収補正法など確立して、次年度には構造解析を行い、」は可能であると、圧力の駈け過ぎによりベリリウムが破損したため、一軸圧下での構造解析には成功していないが、次年度は破損しない範囲の圧力において構造解析を行い、バンド幅と超伝導臨界圧力の相関など明らかにする。圧力誘起超伝導体(BDA-TTP)_2I_3における超伝導の転移温度と臨界圧力のおける一軸圧印加方向依存性を解明するため、推定構造をもとに上下バンド間の重なりWo、上部バンド幅Wu、全バンド幅Wを求め、Woの大きさにより基底状態を1/2充填バンドから1/4充填バンドに変化すること、基底状態が1/4充填バンドと考えられる領域においては超伝導が出現し、有効電子相関に関係するWから超伝導臨界圧力の一軸圧印加方向依存性を定性的に説明できることを明らかにした。c軸印加方向でWoは大きくなり基底状態は1/4充填バンドと考えられるが、有効電子相関が小さくなるWが小さな印加方向はa軸に垂直な方向であり、この方向で超伝導臨界圧力は極大を観測する。この結果はJACSに論文として発表した。

さらに昨年度、大阪市立大村田研との共同研究で見出したa軸圧およびb軸圧下で、15kbar以上で出現する超伝導を再確認し、現在その詳細は論文に投稿中である。一軸圧下での結晶構造解析に関しては前年度の経験を生かして作製した試料室を大きくした圧力セルを用い、ベリリウムなどからの反射点の除去法や吸収補正法など確立し,2kbarまで測定に成功した。a軸圧力およびb軸圧下では、一軸圧印加により、圧力印加方向の格子定数の収縮が最も大きかったが、c軸印加では、格子定数aの縮みが最も大きかった。しかし4kbarまで加圧すると完全な構造解析には成功していないが、c軸の収縮が最も大きくなった。このことからバンド幅などの推定に用いた考え方は妥当なものと考えられる。