hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
分子遺伝学情報を活用したイネターゲティング育種法の確立と実用品種の作出

再分化で発現誘導されるLeaf Panicle 2 (LP2)プロモーターをCre遺伝子に連結し、Creの発現誘導によりloxP内部配列の削除が起きると、35SプロモーターとGUSが連結し発色するデザインのベクターの形質転換を行い、形質転換カルスの再分化を進め、GUSの発現頻度を追跡した。その結果、未分化カルスでは部分的なGUS発現が検出されたが、β-estradiol誘導型やヒートショックプロモーターのCre-loxPカセット活性化解析システムの結果に比較するとGUSの発現量は低く、再分化した不定芽の葉や根の一部でGUS発現が認められた。共同研究の奈良先端技術大学院大学、島本功教授のグループで研究されている耐病性のOsGef1遺伝子の点変異導入ターゲティングにLP2セルフマーカーフリーシステムを組み込む様にベクター構築を進めた。また、セルフマーカーフリーシステムを達成できない場合も考慮して、ターゲティング遺伝子改変後にCre遺伝子を再挿入して、ポジティブマーカーを削除する「2段階マーカーフリーシステム」の構築を進めた。その場合はターゲティングで用いるハイグロマイシン耐性に加えてCre遺伝子の再挿入のための第二の選抜マーカーnptII遺伝子をパロモマイシンで選抜する場合の最適条件を見いだしつつある。多数系統ヒ素耐性遺伝子PvACR3の形質転換イネからの種子が収穫できたため、検疫等の手続きを行い解析のため米国パデュー大学J.Banks教授の研究に送付した。ターゲティング・セルフマーカーフリーシステムの構築に関しては、Creの発現誘導に用いるプロモーターの有効性をGUS発現で判定できるシステムを構築した。さらに、ポジティブ選抜と可視化マーカーを連結したターゲティング・ベクターの構築も進め、ターゲティング・セルフマーカーフリーシステムのベクター準備が整っている。また、ヒ素耐性PvACR3形質転換イネも作出し種子形成が進んでいる。いもち病耐性については、OsGef7遺伝子のクローニングを終了した。25年度が最終年度であるため、記入しない。ターゲティング・セルフマーカーフリーシステムの構築に関しては、Creの発現誘導にLeaf Panicle 2 (LP2)プロモーターを利用できる可能性を見いだした。さらに、「2段階マーカーフリーシステム」の構築と第二の選抜マーカーnptII遺伝子のパロモマイシン選抜の最適条件検討が進んだ。また、ヒ素耐性PvACR3形質転換イネ複数系統を育成して種子を収穫した。いもち病耐性については、OsGef1遺伝子の点変異導入ターゲティングにLP2セルフマーカーフリーシステムを組み込む様にベクターの構築が進んだ。ターゲティング
せん妄モデル動物を用いた抗菌薬誘発性せん妄の発症メカニズム解析

研究目的本研究は抗菌薬によるせん妄メカニズムを解明し手術後あるいは感染症患者におけるせん妄管理に資する基盤データの構築を目的とした。方法実験にはICR系雄性マウスを用いた。マウスにLPS(300μg/kg)を腹腔内投与し、その24時間後に行動薬理学的検討を行う。行動薬理学的検討は、ジアゼパム(0.3mg/kg, DZP)およびペントバルビタール(40mg/kg, PB)を腹腔内投与し、PB誘発睡眠の睡眠潜時および睡眠持続時間を評価した。本研究では抗菌薬としてミノサイクリン(50mg/kg, MINO)を用い、LPS投与前および投与後にMINOを投与することによる睡眠潜時および睡眠持続時間への影響を評価した。なお、本研究は申請者所属施設の動物実験委員会の承認を得て行った。主要な研究成果LPS投与マウスに単独で無作用量のDZPおよびPBを投与した場合、DZP非投与マウスあるいはLPS非投与マウスと比較して有意に睡眠持続時間が延長した。このLPS、DZPおよびPB投与マウスの睡眠潜時および睡眠持続時間に対するMINOの影響を評価した。まず、MINO後投与としてLPS投与直後、1、2および4時間後にMINOを投与した場合、ペントバルビタールによるマウスの睡眠潜時に影響はなかったが睡眠持続時間は有意に短縮した。一方、前投与としてLPS投与48, 36, 24, 12時間前、投与直前およびLPS投与12時間後にMINOを投与した場合、睡眠持続時間が有意に延長した。MINOは中枢および末梢神経に存在するグリア細胞のうち、ミクログリアの活性化を抑制することが知られている。ミクログリアは神経の炎症にも深く関与することから、現在ミクログリアの活性化に着目して行動実験後の摘出脳サンプルを用いて検討中である。
コレステロール恒常性に関与するABCA1の活性制御機構の解明

本研究は、コレステロール恒常性に関与するタンパク質ABCA1(ATP-binding cassette A1)の翻訳後制御機構の解明を目的としたものである。ABCA1はABCタンパク質ファミリーに属し、12回膜貫通ドメインと2つのATP結合ドメインを持つタンパク質である。代表者はABCA1の転写制御因子である核内転写因子LXRβがABCA1の翻訳後制御をも担っていることを2008年に既に報告しており、本課題ではLXRβによりABCA1のコレステロール輸送活性が阻害されるメカニズムを明らかにした。本課題のさらなる発展により、脂質恒常性の破綻に対しABCA1-LXRβ相互作用を新たな創薬ターゲットとして提示することができる。また、これまで内在性ABCA1の機能解析を困難にしていた原因のひとつに、「ABCA1発現細胞にはコレステロール代謝に関わる他のABCタンパク質が発現しており、ABCA1のみの活性を純粋に評価することができない」ことが挙げられる。そこで本課題では、ATP結合や転写制御をターゲットとしない、ABCA1に特異的な阻害剤のスクリーニングを試みた。一次スクリーニングの結果、50%以上の活性阻害効果を示す化合物が複数得られており、今後、二次スクリーニング・さらに信頼度の高いスクリーニングへと移行する予定である。本研究はABCA1のコレステロール排出機構や翻訳後制御機構の解明につながることが期待され、またABCタンパク質ファミリーに共通の基質認識機構や作用機序を明らかにする上でも非常に重要な課題である。
社会認識に基盤を置いたシティズンシップの実体化およびその再構築モデルの開発研究

先行研究の研究成果を踏まえ、「社会認識」と「シティズンシップ」の定義とその相即的関係を整理し、「社会認識に基盤を置いたシティズンシップの実体化およびその再構築モデル」を開発し、千葉大学教育学部附属小学校、同附属中学校、岐阜大学教育学部附属小学校とともに開発し、研究授業を行った。さらに、上記研究授業の分析を行い、同モデルの有効性を検証するとともに、その成果を全国社会科教育学会および日本社会科教育学会において発表するとともに、研究成果報告書を作成した。平成24年度は、「権威・権力」への「対抗性」、多様な社会に対する「柔軟性」、学習者自身による自覚的な「再構築性」という視点から、我が国における代表的な研究者および研究校が開発したシティズンシップ教育実践を分析・評価した。また、シティズンシップ教育と社会認識の相互補完関係を、「シティズンシップの実体化」および「社会認識のシティズンシップ化」という二つの方向性で整理した。平成25年度は上記研究成果を受け、以下のような研究を行った。第一に、イングランドのシティズンシップ教育実践校での実態調査、大学研究者との意見交換、およびイギリス教育省のシティズンシップ教育、歴史教育、地理教育担当者への聞き取り調査を行い、現在のイングランドにおけるシティズンシップ教育実践および研究を社会認識形成の視点からの再整理を行った。第二に、ロンドン日本人学校での聞き取り調査を行い、現行の『小学校学習指導要領・社会』および『中学校学習指導要領・社会』において形成されている社会認識形成および公民的資質を多様な社会に対する「柔軟性」の視点からの検討を行った。第三に、第一および第二の研究成果を受け、製造・流通・小売りという業界内の商慣行である「3分の1ルール」を具体的教材として、「社会認識に基盤を置いたシティズンシップの実体化」について、「子どもの意思決定および価値判断の根拠となる潜在的な社会認識体制を顕在化・自覚化させ再構築させること」とする社会認識体制の再構築モデル(案)および具体的な単元構造案を作成した。お茶の水女子大学附属小学校等に代表されるシティズンシップ教育実践,開発教育協会等に代表される開発教育実践,および「社会参画」を中核概念とするシティズンシップ教育に関する理論的・実践的研究を,「権威・権力」への「対抗性」,多様な社会に対する「柔軟性」,学習者自身による自覚的な「再構築性」という,社会認識形成において一般的に主張されている視点からの分析を行った。その結果,シティズンシップ教育と社会認識の相互補完には,評価の高いシティズンシップ教育を社会認識の視点から分析し,社会認識の視点からも高く評価できるものへと改善する「シティズンシップの実体化」という方向性と,評価の高い社会認識教育実践をシティズンシップ教育の視点からも高く評価できるものへと改善する「社会認識のシティズンシップ化」という方向性があることが指摘できた。また,イングランドのシティズンシップ教育等の研究者および実践者との研究方法論に関する意見交換を行い,アイデンティティ形成の重層構造を前提とするいわゆる「古い民族問題」,多文化化・他民族化といういわゆる「新しい民族問題」にも対応したシティズンシップ教育および社会認識教育をめざしているイングランドにおいても,「権威・権力」への「対抗性」,多様な社会に対する「柔軟性」,学習者自身による自覚的な「再構築性」という視点の重要性,シティズンシップ教育と社会認識の相互補完の重要性が確認できた。平成26年度は、「社会認識」と「シティズンシップ」の定義とその相即的関係を整理し、「社会認識に基盤を置いたシティズンシップの実体化およびその再構築モデル」を開発した。同モデルは、シティズンシップ自覚段階、シティズンシップ育成段階、シティズンシップ説明・批判段階、シティズンシップ変容段階、そしてシティズンシップ自己再構築段階の階層的な5段階からなる。また、上記モデルに基づく授業を研究協力校の協力委員とともに開発した。千葉大学教育学部附属小学校では、上記モデルに即した第3年生社会科単元「店ではたらく人とわたしたちのくらし」内での3分の1ルールを主教材とした授業を開発し、研究授業を行った。千葉大学教育学部附属中学校では、いわゆる社会参画型授業を同モデルに即して開発した第3学年公民的分野「地方の政治と自治地方自治体の抱える問題点をさぐる」を開発し実験授業を行った。さらに、岐阜大学教育学部附属小学校では、「社会認識」と「シティズンシップ」の相即的関係および同モデルのシティズンシップ説明・批判段階に焦点を当てた小学校社会科単元ー「自由について考えてみよう」を開発し実験授業を行った。そして、上記の研究授業の分析を行い、同モデルの有効性を検討するとともに、その成果を全国社会科教育学会および日本社会科教育学会において発表した。社会科教育学本研究の目的は、シティズンシップ教育を、社会認識との相互補完の視点から検討し、社会認識形成それ自身をシティズンシップ教育の視点からのとらえ直しを通して、シティズンシップを社会認識に基盤をおいて実体化させるとともに、その育成および再構築モデルを作成することである。

昨年度は理念系モデルの作成までを行ったが、本年度は、「3分の1ルール」という具体的な教材を事例として、授業実践レベルでの具体的なモデルをするとともに、単元構造案まで作成した。本研究の目的は、シティズンシップ教育を、社会認識との相互補完の視点からの検討し、及び社会認識形成それ自身をシティズンシップ教育の視点からのとらえ直しを通して、シティズンシップを社会認識に基盤をおいて実体化させるとともにその育成および再構築モデルを作成することである。その再構築モデルの作成において,「シティズンシップの実体化」という方向性と,「社会認識のシティズンシップ化」というふたつの方向性の解明は,平成25年度に予定されているシティズンシップ教育の修正プランづくりおよび新規開発の基盤となるものである。平成26年度は、「3分の1ルール」という具体的な教材を事例として作成した授業実践レベルでの具体的なモデル、単元構造案をさらに発展させ、以下のような研究を行う。1.日本におけるシティズンシップ教育実践の収集および社会認識体制の再構築に関する先行研究分析を行う。2.千葉大学教育学部附属中学校および附属中学校の協力を得て、小学校社会科、中学校社会科地理的分野および公民的分野の単元開発を行う。3.千葉大学教育学部附属小学校および附属中学校等での実験授業を行い、作成したモデルおよび単元構造案の検証を行う。4.これまでの三年間の研究成果を最終報告書としてまとめる。平成25年度は、イングランドおよび日本国内のシティズンシップ教育論の検討および実践の分析を引き続き行うとともに、平成24年度に明らかにした,「シティズンシップの実体化」という方向性と,「社会認識のシティズンシップ化」というふたつの方向性のもとで,我が国のシティズンシップ教育実践および社会認識教育実践の修正プランの作成および新規開発を行う。1.イングランドにおけるシティズンシップ教育論および実践を、「権威・権力」への「対抗性」,多様な社会に対する「柔軟性」,学習者自身による自覚的な「再構築性」という視点および,前述の二つの方向性のもとでの分析を行う。2.日本において発表されたシティズンシップ教育実践の収集を行うとともに、高い評価を得ている関東地区及び関西地区の実践校の研究成果分析および実態調査を行う。3.収集した実践を「シティズンシップの実体化」という方向性と,「社会認識のシティズンシップ化」というふたつの方向性のもとで修正プランの作成を行う。4.千葉大学附属小学校および千葉大学附属中学校教諭の協力を得て新規実践の開発を行う。最も大きな理由は、研究分担者の一人が平成26年度4月に勤務先が変わることになったことである。年度当初の研究計画では、当該研究分担者による英国調査を平成26年2月に行う予定であった。しかしながら、平成26年1月頃に勤務先が変わることが確定し、現勤務先での残務整理等に追われ、平成26年2月に英国調査を実施することができなかった。当該研究分担者による英国調査を平成26年中に行う。平成25年度の研究費は,以下のように使用する計画である。1.イングランドにおけるシティズンシップ教育論及び実践に関する現地調査及び資料収集を行う。2.日本におけるシティズンシップ教育実践の資料収集および実態調査を行う。
カイパーベルト起源彗星の近赤外線高分散分光観測サーベイ

彗星は46億年前の太陽系形成の記憶をとどめる始原天体である。現在、彗星はオールト雲およびカイパーベルトを供給源としているが、その形成の起源は更に太陽に近い領域であったと考えられる。これら二つの力学的起源は、形成期においても異なる領域であったと考えられ、彗星核に含まれる氷の組成比などに違いが見られると予想される。本研究では特にカイパーベルト起源の彗星に焦点を当て、氷に含まれる有機分子の組成比を探った。サーベイの結果、カイパーベルト彗星とオールト雲彗星を比べた場合、前者のほうが有機物が欠乏していることが明らかになった。平成22年度は、春に81P/Wild2彗星を、秋には103P/Hartley2彗星の近赤外線高分光観測を行った。いずれもカイパーベルトに起源をもつと考えられており、特に後者は2010年11月にNASAが行ったEPOXI探査ミッションのターゲットとなり、探査機との同時観測として大きな意味があった。探査機からは、ターゲットとなった103P/Hartley2彗星の近接直接撮像が行われるとともに近赤外波長域での低分散分光などが実施されており、一方、探査機では実施できない近赤外線高分散分光観測を地上から実施することで、探査機と相補的な観測を実施できた。ガスの空間分布や時間変動について貴重な結果が得られており、観測成果の一部は早速論文として投稿し、すでに受理されている。103P/Hartley2彗星については、1990年代に行われた赤外線衛星ISOによる観測の結果との比較に加え、探査機による観測結果から、新しい結果が次々に得られつつある。化学組成比は従来の彗星と似ているものの、原子核スピン温度は若干高めであった。また、そのガス放出率は彗星核表面の場所によって大きく異なっており、彗星核の自転に伴い、変動していることが我々の観測から明らかになっている。ほぼ同時期に共同研究者と行った可視光での高分散分光観測からも窒素原子の同位体比が判明しており、そうした観点からは他の彗星に似た特徴を持っているといえる。一方、81P/Wild2彗星については、特定の分子が著しく欠乏するなど、特殊な環境下で形成された可能性があり、現在、解析を継続中である。これに関連して、可視光高分散分光データに基づいたアンモニア分子のサーベイも並行して行っており、窒素同位体比との関連を明らかにした。彗星に含まれる太陽系形成初期の始原物質を探査することを目的に、平成23年度は前年度から引き続き世界トップクラスの大型望遠鏡による近赤外線高分散分光観測およびこれをサポートするための高分散可視光分光観測ならびに低分散分光観測を実施した。観測はいずれも日本の国立天文台Subaru望遠鏡およびW. M. Keck天文台の10m口径望遠鏡Keck2である。また、昨年度にNASAが実施した彗星探査ミッションEPOXIの際に同様に大型望遠鏡で観測したデータについても解析・研究を進め、探査機によるその場観測と地上からのリモート観測の同時成功によって、ハートレイ第二彗星に含まれる氷のSegregationの可能性が明らかになりつつある。これにより、単に彗星氷の成分によって形成環境を探るということのみならず、彗星氷のSegregationによって、その熱履歴についても議論が可能となる可能性がある。また、これらと平行して、日本のAKARI衛星によって行った彗星CO2氷のサーベイ観測を論文として出版するはこびとなった。これは世界でも始めてのCO2サーベイであり、今後10年以上、彗星科学の分野において重要な基礎データとなるものである。さらに、従来行ってきたH20やNH2による水そしてアンモニアのオルソ/パラ比の解析に加え、新たに可視光高分散分光データに基づくH20+のオルソ/パラ比彗星ならびにそれによるH20オルソ/パラ比推定について新たな手法を確立した。これにより、近赤外線分光観測によるH20オルソ/パラ比の直接推定のみならず、可視光高分散観測による間接測定が可能となる可能性が高い。このことについて検討を行った論文が出版された。カイパーベルトを起源とする彗星は、オールト雲を起源とする彗星とは46億年前の原始太陽系円盤中での形成環境に違いがあると考えられている。そのため、彗星核に含まれる氷の化学組成比について、系統的な違いが見られる可能性があり、その違いから原始太陽系円盤中での物質化学進化を明らかにできると考えられる。しかし、カイパーベルトを起源とする彗星の多くは比較的短周期の軌道を持ち、頻繁に大陽近傍を通過するため、一般的には彗星核の大きさが小さく、ガス放出率が小さい。そのため、彗星の光度が比較的暗く、高いS/N比を必要とするガス組成比決定のような観測が困難な場合が多い。

そこで本研究では、世界有数の口径を持つ日本のSubaru望遠鏡や米国のKeck望遠鏡の共同利用観測時間に応募し、これらの望遠鏡時間を確保することで、比較的暗いカイパーベルト起源の彗星について、近赤外線波長域での高分散分光観測を集中的に実施した。また、彗星核に比較的多量に含まれていると考えられるものの地上からは観測が不可能な分子種については、宇宙望遠鏡による観測を実施している。近赤外線高分散分光観測には、米国ハワイ島マウナケア山頂に設置されたW.M.Keck天文台のKeck望遠鏡2号機とNIRSPEC分光器等を用い、波長3μm付近において波長分解能2万の分光を行った。彗星コマ中のガスについて、太陽光励起によって発光したシグナルを観測し、水、メタン、エタン、シアン化水素、メタノールなど、各種の有機分子の観測を行った。また、宇宙望遠鏡としては日本のAKARI望遠鏡による観測サーベイも実施し、地上から観測不可能な二酸化炭素についても水に対する成分比を決定している。これらの結果から、カイパーベルト起源の彗星は、化学組成の面からもオールト雲起源の彗星とは差が見られるものの、その一部については形成された領域に重複が認められた。今年度は、103P/Hartley2彗星の近赤外線高分散分光観測結果の取りまとめと論文化を中心に、HILL彗星(C/2010 G2)が太陽から2.5AUにて起こした急増光減少の解明に向けた研究を推進した。103P/Hartley2彗星は、NASAのEPOXI彗星探査計画のターゲットとなった彗星であり、木星族短周期彗星の一つである。EPOXI探査機はこの彗星に接近通過し、その表面の様子などをその場観測した。本研究課題の遂行のため、河北は同彗星をハワイ島マウナケアに設置されたKeck2望遠鏡を用いて観測しており、平成24年度のそのデータの解析および論文化を行った。極性を持つ分子と無極性の分子とでコマ内での空間分布に違いがあることを見いだした。これは異なるフェイズの氷として彗星核内に保持されている可能性があり、星間氷の再加熱など、熱史を探る上で重要な糸口であると考えられる。また、探査機の接近観測と同時に神山天文台において実施した可視光分光観測の結果についてもとりまとめた。当該彗星は可視光スペクトルの観点からは極めてノーマルな彗星であると見られるが、実際には探査機いよるその場観測などによって、特異な組成を持つ事が判明しており、可視光分光観測の有用性と限界について知見を得た。一方、同じく河北がKeck2望遠鏡を用いて行ったHILL彗星の観測は、当該彗星が太陽から2.5AUという比較的遠方において急増光した際のデータであり、彗星における急増光のメカニズムを明らかにする上でも重要である。今回の観測からは、同彗星がメタンなど超揮発性の分子に富んでいることが明らかになった。観測そのものについては、天候等の問題や望遠鏡時間確保のためのコンペティションが厳しいため、若干、遅れ気味である。一方、理論的取組みについてはH20+に代表されるような新たな手法開拓にも成功を収めており、全体としては順調であると考えている。25年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題では、スペースや地上からの木星族短周期彗星の観測を有機的に結合し、そのサンプル数を増やし、未だ未知の部分が多い短周期彗星の本質に迫ることが目的であった。幸い、NASAが2010年秋に実施したEPOXI探査計画は成功し、多くの成果を生んだ。
表面成長基礎過程制御による磁性半導体への不純物の超高濃度ドープと表面ナノ構造形成

走査型プローブ技術およびその関連技術を用いて半導体と磁性体から構成されるナノ構造の形成,それによる新物性・新機能の創出,半導体表面上に形成されるナノ構造の形成過程の解明,ナノ構造形成制御技術の開発を目指して研究を進め,以下に示す成果を得た.(1)GaAs(001)表面の低温,As過剰領域の安定表面構造であるc(4x4)に関して,(1)GaAs(001)表面上のGaAsの低温MBE成長において観測されるリエントラントなRHEEDの起源が,400°C近傍で観測される第1層目の形成中に起こる異常なラフニングに原因があることを示した.(2)同じGaAs(001)c(4x4)構造を有する2種の異なる構造であるAsホモダイマーで終端されるているc(4x4)βおよびGa-Asヘテロダイマーで終端されているc(4x4)α再構成の原子配列を明らかにし,さらに,As_4フラックス下でのそれらの相互の相転移を調べ,2つの構造の制御条件を明らかにした.(3)GaAs(001)c(4x4)α表面上におけるMnAsの初期成長過程を調べ,極めて成長初期にMnフラックスの照射によりc(4x4)αからc(4x4)βへの相転移が促進されること,その結果,表面のGa-AsヘテロダイマーからのGa放出のため,見かけ上,被覆率の異常が観測され,第2層目からは,NiAs型クラスターが形成されることを明らかにした.(4)弾道電子放出顕微分光法(BEES)を用いてGaAs(001)表面上に作製したFe薄膜中の電子の弾道的運動を調べ,1.1-1.6eVのエネルギー領域で弾道運動の減衰長は,エネルギーと共に減少し,従来の報告より長く,2.7-1.5nmであること明らかにした.走査型プローブ技術およびその関連技術を用いて半導体と磁性体から構成されるナノ構造の形成,それによる新物性・新機能の創出,半導体表面上に形成されるナノ構造の形成過程の解明,ナノ構造形成制御技術の開発を目指して研究を進め,以下に示す成果を得た.(1)GaAs(001)表面の低温,As過剰領域の安定表面構造であるc(4x4)に関して,(1)GaAs(001)表面上のGaAsの低温MBE成長において観測されるリエントラントなRHEEDの起源が,400°C近傍で観測される第1層目の形成中に起こる異常なラフニングに原因があることを示した.(2)同じGaAs(001)c(4x4)構造を有する2種の異なる構造であるAsホモダイマーで終端されるているc(4x4)βおよびGa-Asヘテロダイマーで終端されているc(4x4)α再構成の原子配列を明らかにし,さらに,As_4フラックス下でのそれらの相互の相転移を調べ,2つの構造の制御条件を明らかにした.(3)GaAs(001)c(4x4)α表面上におけるMnAsの初期成長過程を調べ,極めて成長初期にMnフラックスの照射によりc(4x4)αからc(4x4)βへの相転移が促進されること,その結果,表面のGa-AsヘテロダイマーからのGa放出のため,見かけ上,被覆率の異常が観測され,第2層目からは,NiAs型クラスターが形成されることを明らかにした.(4)弾道電子放出顕微分光法(BEES)を用いてGaAs(001)表面上に作製したFe薄膜中の電子の弾道的運動を調べ,1.1-1.6eVのエネルギー領域で弾道運動の減衰長は,エネルギーと共に減少し,従来の報告より長く,2.7-1.5nmであること明らかにした.III-V族希薄磁性半導体の成長の制御の観点から興味がもたれるGaAsやGaMnAsの低温成長時に観測される反射電子線回折(RHEED)の強度振動の起源を理解することを目的として,RHEED強度のロッキングカーブ(入射角度依存性)の時間発展を動力学的手法を用いて解析した.その結果,RHEED振動が回復する380°C近傍の成長では,成長の極めて初期に激しいラフニング起こっていること,さらに低温の成長では,成長初期のラフニングが抑制され,その結果,RHEED振動が回復することを示唆する結果が得られ,400°C近傍でのRHEED振動の完全な消失は,成長初期の激しいラフニングに起因していることを明らかにした.BEEM/BEESによるスピン依存電気伝導の局所観測のための予備研究として,GaAs上に作製した薄いFeショットキー接合について,非磁性のW探針を用いたBEEM/BEES測定を行った.その結果,BEEM電流のFe膜厚依存性からFe薄膜中での弾道電子の減衰長は,1.09-1.61eVのエネルギー領域で1.52-2.74nmという従来の報告の0.5nmという値と比較してかなり長い値を得た.Si基盤上へのFeSi系ナノドットの形成を目的として,Si(111)√<3>×√<3>Agを出発表面として用いることによりSi基盤表面をパッシベーションし,Feとの反応抑制をする方法を検討した.その結果,適当な成長温度を選択することにより,Fe原子の表面マイグレーションを促進することによりFe_3Si程度の組成を有する,室温で強磁性を示すFeSiナノドットをSi表面上に作製することに成功した.

さらに,Siの(111)微傾斜基盤を用いてステップがほぼ等間隔に配列させることにより,FeSiナノドットをステップ端に配列させることに成功した.本研究では,MBE装置と走査トンネル顕微鏡(STM)を装備した表面分析チェンバーを超高真空環境で結合した装置を駆使することにより,新しいスピントロニクスの要素材料・構造の創製とそのデバイス応用の可能性を探ることを目的としている.本年度は,BEEMによるミクロなスピン偏極電流によるスピン状態の制御の研究の予備研究として,マクロなGaMnAs/GaAs/GaMnAsおよびGaMnAs/AlAs/GaMnAsトンネル磁気抵抗構造を作製して,磁気抵抗比の障壁高さ,およびバイアス依存性を調べ,並行して理論的検討を行い,これらの構造において電流注入による磁化の制御のために必要な条件について検討した.特に,そのために必須となる高い磁気抵抗比を得るための障壁高さとフェルミエネルギーに関する条件を明らかにした.また,第一原理バンド計算からハーフメタルのバンド構造を有することが予言されているMnAsのGaAs(100) c(4x4)表面上への初期成長過程を低速電子線回折の強度-加速電圧依存性の動力学的(LEED-IV)解析と走査トンネル顕微鏡(STM)観測を通して解析した.その結果,被覆率が75%以下の表面では,STMでは,1x2再構成を示す[110]方向に広がった島状構造を観測し,LEED-IV解析に基づき閃亜鉛鉱型構造をベースとした最表層にMn-AsおよびMn-Gaダイマーを有する表面構造モデルを提案した.しかし,この検討過程で成長の下地となるGaAs c(4x4)構造が,300°C程度の低温で相変化している兆候を捉え,GaAs c(4x4)構造に関する詳細なSTM観測とLEED-IV解析から200°C程度の温度でGa-Asの3連ダイマーを基本とするc(4x4)構造からAs-As3連ダイマーを基本とするc(4x4)構造に相変化していることを明らかにした.GaMnAsやMnAsなどGaAs(001)表面を基盤表面として用いる低温成長では,GaAs(001)c(4x4)再構成表面が,成長の初期表面として用いられるため,その理解を深めることは重要である.我々は,GaAs(001)c(4x4)表面のSTM観測およびLEED IV解析を行い,従来,単一の構造と信じられてきたc(4x4)再構成が,少なくとも2種類の構造をもち,通常の低温成長の条件でも両者が現れる可能性を示した.さらに,LEED IV解析に基づき2つの表面再構成表面の構造決定を行った.また,2種類の表面構造を仮定することにより,GaAsの低温成長中のRHEED振動の温度依存性のリエントラントな振る舞いや,MnAsの複雑な初期成長過程が,より合理的に理解できることを示した.また,GaMnAs系3層構造のトンネルスペクトル測定において,伝導率のバイアス電圧依存性において原点近傍に顕著なディップを観測し,GaMnAsの強磁性転移温度近傍で消失することを見いだした.さらに,このディップの起源をGaMnAsのフェルミ面近傍のエネルギーギャップの存在,マグノン励起による非弾性散乱などの観点から検討した.また,磁化誘起第二高調波発生をプローブとする(Ga, Mn)Asの時間分解非線形磁気光学カー効果の測定を通して,(Ga, Mn)As中のMnスピンが200 fs以内の高速な光キャリアとの相互作用をしていることを見出した.走査型プローブ技術およびその関連技術を用いて半導体と磁性体から構成されるナノ構造の形成,それによる新物性・新機能の創出,半導体表面上に形成されるナノ構造の形成過程の解明,ナノ構造形成制御技術の開発を目指して研究を進めた.本年度は以下の成果を得た.
シアノバクテリア(ラン藻)の光耐性の分子機構の研究

シアノバクテリア(Synechocystis 6803)の光合成による増殖が促進された突然変異体を単離し、その原因遺伝子を同定した。この新規遺伝子を破壊した突然変異体は光混合栄養では増殖できないので、pmgA(photomixotrophic growth)と命名した。この遺伝子破壊株の光合成による増殖は当初の突然変異体と同じく野生株と比べて促進されており、光強度が強いほど促進が著しいことが明らかになった。したがって、pmgA遺伝子は野生株においては、相反する光独立栄養増殖と光混合栄養増殖を両立させるために、とくに強い光の下での光合成増殖を抑制する機能を果たしていると推論した(論文投稿中)。現在、その遺伝子の具体的な機能を明らかにするために、種々の光合成機能、呼吸機能の解析を行っており、これまでのところ、とくに強光下での光化学系複合体の量比の調整にかかわる遺伝子であることを示唆する証拠がいくつか得られている。光合成の研究分野では、光による様々な光合成機能の調節現象が知られているが、その遺伝子や調節メカニズムについては全く明らかではなく、本研究はそのブレイクスルーとなると思われる。なお、この遺伝子の塩基配列から推定される産物のアミノ酸配列には既知のタンパク質とのホモロジーは認められず、その作用機構については現在全く不明である。
生分解性作動液のキャビテーション壊食特性

生分解性作動液や水道水を,従来の鉱物油ベースの液圧システムの動力伝達媒体として用いれば,自然環境との高い調和を図ることができる.しかしながら,その構成機器の信頼性や性能に及ぼすキャビテーションならびに壊食の影響を明確にしておく必要がある.そこで,その特性や機構を解明することを目的として,特に液体の種類に着目した実験的アプローチにより研究を行った.試験装置は,液圧機器内部で生じる壊食との適合性が高い噴流衝突式を採用した.供試液体には,水道水,合成系生分解性作動油(VG46)および鉱油系油圧作動油(VG32とVG46)を用いた.実験条件は,上流圧力1018MPa,下流圧力0.10.5MPa,液体温度4065°C,スタンドオフ距離7.535mmなどとした.壊食実験は,最長8時間とした.設定時間毎に,試験片の質量測定,試験片の噴流衝突面の表面計測および観察を行った.平行して,高速度カメラならびにヴィデオカメラによりキャビテーション噴流を撮影し,その画像データを電子処理した.壊食量を比較すると,水道水が著しく多かった.以下,VG32鉱油,VG46鉱油,VG46生分解性作動油の順となった.キャビテーション係数が小さい方が,その差異は顕著であった.各作動油ともに,概ね液温の高い方が壊食量は多かった.ただし,液温の低い方が,その壊食量の差異は顕著であった.一方,基本的に,作動油の種類は,スタンドオフ距離,上流圧力およびキャビテーション係数に対する壊食量および壊食リング径の傾向,ならびに最大壊食量を示す距離などに影響を及ぼさなかった.噴流衝突面の画像と壊食面の写真を対比させると、キャビティークラウドのある存在確率の位置と壊食の激しい位置はほぼ一致した.噴流側面の画像と壊食量を対比させると,キャビテーション係数が小さいほど,その噴流の到達距離は長く,壊食量は多かった.生分解性作動液や水道水を,従来の鉱物油ベースの液圧システムの動力伝達媒体として用いれば,自然環境との高い調和を図ることができる.しかしながら,その構成機器の信頼性や性能に及ぼすキャビテーションならびに壊食の影響を明確にしておく必要がある.そこで,その特性や機構を解明することを目的として,特に液体の種類に着目した実験的アプローチにより研究を行った.試験装置は,液圧機器内部で生じる壊食との適合性が高い噴流衝突式を採用した.供試液体には,水道水,合成系生分解性作動油(VG46)および鉱油系油圧作動油(VG32とVG46)を用いた.実験条件は,上流圧力1018MPa,下流圧力0.10.5MPa,液体温度4065°C,スタンドオフ距離7.535mmなどとした.壊食実験は,最長8時間とした.設定時間毎に,試験片の質量測定,試験片の噴流衝突面の表面計測および観察を行った.平行して,高速度カメラならびにヴィデオカメラによりキャビテーション噴流を撮影し,その画像データを電子処理した.壊食量を比較すると,水道水が著しく多かった.以下,VG32鉱油,VG46鉱油,VG46生分解性作動油の順となった.キャビテーション係数が小さい方が,その差異は顕著であった.各作動油ともに,概ね液温の高い方が壊食量は多かった.ただし,液温の低い方が,その壊食量の差異は顕著であった.一方,基本的に,作動油の種類は,スタンドオフ距離,上流圧力およびキャビテーション係数に対する壊食量および壊食リング径の傾向,ならびに最大壊食量を示す距離などに影響を及ぼさなかった.噴流衝突面の画像と壊食面の写真を対比させると、キャビティークラウドのある存在確率の位置と壊食の激しい位置はほぼ一致した.噴流側面の画像と壊食量を対比させると,キャビテーション係数が小さいほど,その噴流の到達距離は長く,壊食量は多かった.生分解性作動液や水道水は,環境と調和する.しかしながら,これらの液体を液圧システムに用いた場合,キャビテーションならびに壊食が,信頼性や性能の点で問題となる.本研究では,キャビテーションならびに壊食を効果的に抑制する方策を探ることを目的として,液体の種類に着目した,キャビテーションの発生ならびに壊食の機構を実験的に解明する.本年度は,水道水ならびに鉱物油を実験対象とした.試験装置の方法は,液圧機器内部で生じるキャビテーション壊食との適合性が高い,噴流衝突型とした.試験装置は,水道水用と鉱物油用の2回路を製作した.ただし,試験室や絞りは,いずれの液体に対しても同一寸法とした.実験条件は,上流圧力10MPa,下流圧力0.10.3MPa,液体温度40±1°C,スタンドオフ距離7.535mmなどとした.実験は,高速度カメラならびにヴィデオカメラによりキャビテーション噴流を撮影し,その画像データを電子処理した.平行して,4時間の壊食実験を行い,設定時間ごとに試験片の質量測定,噴流衝突面の表面計測,観察を行った.圧力,絞り出口から噴流衝突面までの距離,液体の種類などをパラメータとして,噴流の写真や画像処理データと壊食実験のデータとを比較した結果,以下の結論を得た.噴流衝突面の画像と壊食量との比較では,下流圧力が減少するほど、キャビテーションノ噴流の到達距離が長くなり,壊食量も増加した.水道水と石油系動作油の比較では,水道水のキャビテーションの噴流の方が,キャビティークラウドの存在確率の高い領域が大きく,壊食量も多かった.

来年度は,これらの成果を踏まえて,生分解性作動液に適合する試験装置の設計,改良,製作も含めて実験を継続し,データの充実を図る予定である.生分解性作動液や水道水は,自然環境との高い調和を図れる.しかしながら,これらの液体を液圧システムに用いる際に,機器の信頼性や性能に及ぼすキャビテーションならびに壊食の影響を明確にしておく必要がある.本研究では,キャビテーション壊食を効果的に抑制する方策を探ることを念頭に置き,特に液体の種類に着目して,噴流衝突式装置を用いてその特性や機構を実験的に解明する.本年度は,生分解性作動液ならびに鉱物油を供試液体とした.平行して進めた研究により,本実験で選定した生分解性作動液であれば,昨年度までに製作した鉱物油系仕様の試験装置に大幅な改造を加えることなく使用できることを確認したため,これを活用した.ただし,実験条件は,最高上流圧力18MPa,下流圧力0.10.5MPa,液体温度4065±1°C,スタンドオフ距離7.535mmなど広範に亙った.実験は,累計8時間の壊食実験を主に行い,設定時間ごとに試験片の質量測定,噴流衝突面の表面計測,観察を行い,データ処理を行った.また,簡易的な方法による騒音測定も実施した.圧力,絞り出口から噴流衝突面までの距離,液体の種類と温度などをパラメータとして,以下の結果を得た.生分解性作動油(VG46)と鉱物油(VG32)の壊食量を比較すると,同一温度では後者の方が多く,同一粘度では前者の方が多かった.4065°Cの液温範囲において,両作動油ともに,液温の高い方が壊食量は多かった.ただし,液温の低い方が,両作動油間の差は大きかった.壊食量は上流圧力のほぼ4乗に比例した.なお,その指数は生分解性作動油の方が大きかった.キャビテーション係数の小さい方が,下流域において,壊食量,壊食リング径ともに大きかった.来年度は,作動油に関する実験データを補足するとともに,最終年度に当たるため,これらの成果の総括を行う予定である.生分解性作動油や水道水は,自然環境との高い調和を図れる.しかしながら,これらの液体を,液圧システムのエネルギー伝達媒体として適用するに当たっては,そのシステムを構成する機器の信頼性や性能に及ぼすキャビテーションならびにキャビテーション壊食の影響を明確にしておく必要がある.本研究では,キャビテーション壊食を効果的に抑制する方策を探ることを念頭に置き,特に液体の種類に基づく影響に着目して,噴流衝突式装置を用いて,その特性や機構を実験的に解明する.本年度は,前年度までに実施した生分解性作動油や水道水による結果との比較,検討のため,主に,粘度の異なる2種類(ISO VG32およびVG46)の鉱油系作動油を供試液体とした.実験条件は,最高上流圧力18MPa,下流圧力0.10.5MPa,液体温度4065±1°C,絞り出口から噴流衝突面までの距離(スタンドオフ距離)1030mmなど広範囲に設定した.実験は,最長累計8時間の壊食実験を主に行い,設定時間ごとに試験片の質量測定,試験片の噴流衝突面の表面計測と観察などを行った.その結果,以下の結論を得た.粘度の低い作動油の方が壊食量は多かった.液温が高くなるほど,壊食量は増加した.ただし,液温が低い方が,粘度の違いによる壊食量の差は顕著であった.粘度の違いは,基本的に,スタンドオフ距離に対する壊食量および壊食リング径あるいは最大壊食量を示すスタンドオフ距離などに影響を及ぼさなかった.また,上流圧力およびキャビテーション係数に対する壊食量の傾向も類似であった.
不均一系化学反応に対する強磁場効果の研究

不均一系化学反応に対する最大15T、1500T^2/mの強磁場の影響について研究した。「ベルーゾフ-ジャボチンスキー反応」・「亜鉛の電極反応」・「ミセル溶液中のフルタミドの光反応」・「塩水振動子」では、顕著な磁場効果が観られ、それぞれ、磁気力・ローレンツ力・ラジカル対機構・磁気力により説明された。「コロイドシリカ生成反応」・「キラル半透膜によるキラル分子の分離」では、有意な磁場の影響は見られなかった。以上のように、不均一系化学反応の新しい磁場効果を探索し、それらが主に磁気力やローレンツ力によることを確立した。最近、磁気科学が注目を集めている。しかしながら、不均一化学反応に関しては、ほとんど研究されておらず、今後重点的に研究をすすめる必要がある。本研究では、代表的な不均一系化学反応について、最大15T、1500T^2/mの磁場がどのような影響を与えるか、速度論的研究等を通して解明することが目的である。21年度は、「コロイドシリカ生成反応」と「ベルーゾフ-ジャボチンスキー反応」について4T,50T^2/mの強磁場の影響について研究した。前者では、磁場中で反応溶液の吸光度の時間変化を測定し、コロイドの初期生成速度について検討した。その結果、(4T,0T^2/m)と(0T,0T^2/m)のときの生成速度の比は1.03、(2.5T,+93T^2/m)と(0T,0T^2/m)のときの生成速度の比は1.01となり、有意な差は見られなかった。後者では、磁場中その場観察システムにより、フェロインを触媒として使い、垂直下方に進行する一次元の化学波先端の進行速度に対する影響を検討した。その結果、進行速度は、0.11(0T,0T^2/m)、0.27(2.5T,-93T^2/m)、0.07(2.5T,+93T^2/m)、0.11mm/s(4T,0T^2/m)となり、進行速度が最大約2.5倍大きくなるという大きな磁場効果がみられた。これらの磁場効果は反応溶液に対する磁気力により概略説明された。今後は、前者については磁場の影響が明瞭にあらわれると考えられる最大15T、1500T^2/mの磁場を使った実験を行う予定である。また、後者については、水平磁場を使うなど種々の条件下で実験を行い、磁場効果の機構を詳細に解明する予定である。しかしながら、不均-化学反応に関しては、ほとんど研究されておらず、今後重点的に研究をすすめる必要がある。本研究では、代表的な不均-系化学反応について、最大15T、1500T^2/mの磁場がどのような影響を与えるか、速度論的研究等を通して解明することが目的である。22年度は、「ベルーゾフージャボチンスキー反応」について最大4T,93T^2/mの磁場の影響を、「コロイドシリカ生成反応」について15T,1400T^2/mの強磁場の影響について研究した。前者では、磁場中その場観察システムにより、フェロインを触媒として使い、垂直上方と水平方向に進行する一次元の化学波先端の進行速度に対する4T,±90T^2/m影響を検討した。その結果、いずれの場合も、磁場の印加方向と進行方向の関係により進行速度が約0.5倍約2.5倍変化するという大きな磁場効果がみられた。これらの磁場効果は、反応溶液に対する磁気力により対流が起こり、その結果進行速度が影響を受けるというメカニズムにより概略説明された。後者では、15T,±1400T^2/mの垂直磁場中で反応を行い、生成したコロイド粒子の粒径に対する影響を検討したが、有意な差は見られなかった。今後は、電極反応の磁場効果や強磁場中のフェロシアン化銅半透膜生成反応によりキラルな表面構造を有する半透膜の作成と、そのキラル半透膜によるキラル分子の分離に、チャレンジしたい。本年度は、(1)亜鉛の電極析出反応、(2)塩水振動子、(3)有機光化学反応、(4)フェロシアン化銅半透膜生成反応について研究を行った。

(1)では、電流を印加すると電圧の振動が起こるが、磁場の印加により振動周期が長くなり、0.47Tの磁場により振動が止まることが分かった。磁場中その場観察の結果から、この磁場効果は溶液中のイオンに対するローレンツ力による対流によることが明らかとなった。(2)では、15T、±1500T^2/mの垂直強磁場の印加により、振動周期が早くあるいは遅くなることが分かった。磁場のない時振動は2つの溶液に働く重力の差により引き起こされる。一方磁場中では、重力に加えて磁気力が作用し、その2つの力により振動が起こることが解明された。(3)では、アントラキノン光増感反応等で顕著な磁場効果が観測され、ラジカル対機構により説明された。(4)では、磁場中その場観察から、ガラス繊維円筒濾紙の周りにフェロシアン化銅半透膜が生成する際に溶液にローレンツ力による対流が起こることが確かめられた。磁場中で作成した膜を用いて、D-,L-酒石酸の分離を試みたが、今のところ分離できていない。以上のように、不均一系化学反応の新しい磁場効果を探索し、それらが磁気力やローレンツ力によることを確立した。すなわち、不均一な磁化率をもつ溶液では磁気力による磁場効果が、イオンの移動を伴う反応ではローレンツ力による磁場効果が観られることが解明された。
確率過程に対する統計的推測の漸近理論

1.ミキシング条件を満たすマルコフ型連続時間確率過程の汎関数に対して,その分布の漸近展開を与えた.離散時間モデルに対して知られていた条件付きクラーメル条件が,マリアヴァン共分散の非退化性条件に置き換えられ,確率微分方程式に対して漸近展開が導出され,そのバリディティ(解析的正当性)も同時に証明された.2.1の統計推測論への応用として,ミキシング条件を満足する連続時間確率過程のなすパラメトリックモデルに対するM-推定量の分布の漸近展開が導出された.さらに,拡散過程に対して,漸近展開公式の係数の表現を完全に与えた.上記1,後述の5とともに,この結果はこの分野の基本的なものとして,応用され始めている.3.スモールシグマ理論の設定で,小さな拡散係数を持つ拡散過程のパラメトリックモデルの総体に対して,最適モデル選択のための基準(情報量基準)を導出した.4.セキュリティが一般の非線形確率微分方程式で記述されるとき,それに対するデリバティブの価格計算は容易でない問題となるが,ボラティリティ項を摂動し,漸近展開によって近似計算が可能である.これは筆者が始めた方法であるが,その後多くの研究者がこの方法によって近似計算を行っている.セキュリティの確率微分方程式が未知パラメータを含む現実的な設定で,その推定量の代入がオプション価格の近似に及ぼす影響を評価し,有効な漸近展開公式を与えたものである.5.長期記憶過程を係数とする確率微分方程式に対する漸近展開は,そのモデルが通常のミキシング条件を満足しないので,新しい形式の漸近展開理論が必要となる.パーシャルミキシングの概念を導入し,汎関数の漸近展開を与えた.同時に,汎関数のマリアヴァン共分散の局所非退化性を,サポート定理によって大幅に検証容易なものとし,これによって,確率微分方程式に対する漸近展開が,独立観測に対するように,自由に運用できるようになった.6.条件付き期待値の漸近展開は,最も非正則的な漸近展開と言え,無限次元確率解析によってそれが可能となる.その理論を与え,フィルタリング問題への条件付き漸近展開の応用について議論した.1.ミキシング条件を満たすマルコフ型連続時間確率過程の汎関数に対して,その分布の漸近展開を与えた.離散時間モデルに対して知られていた条件付きクラーメル条件が,マリアヴァン共分散の非退化性条件に置き換えられ,確率微分方程式に対して漸近展開が導出され,そのバリディティ(解析的正当性)も同時に証明された.2.1の統計推測論への応用として,ミキシング条件を満足する連続時間確率過程のなすパラメトリックモデルに対するM-推定量の分布の漸近展開が導出された.さらに,拡散過程に対して,漸近展開公式の係数の表現を完全に与えた.上記1,後述の5とともに,この結果はこの分野の基本的なものとして,応用され始めている.3.スモールシグマ理論の設定で,小さな拡散係数を持つ拡散過程のパラメトリックモデルの総体に対して,最適モデル選択のための基準(情報量基準)を導出した.4.セキュリティが一般の非線形確率微分方程式で記述されるとき,それに対するデリバティブの価格計算は容易でない問題となるが,ボラティリティ項を摂動し,漸近展開によって近似計算が可能である.これは筆者が始めた方法であるが,その後多くの研究者がこの方法によって近似計算を行っている.セキュリティの確率微分方程式が未知パラメータを含む現実的な設定で,その推定量の代入がオプション価格の近似に及ぼす影響を評価し,有効な漸近展開公式を与えたものである.5.長期記憶過程を係数とする確率微分方程式に対する漸近展開は,そのモデルが通常のミキシング条件を満足しないので,新しい形式の漸近展開理論が必要となる.パーシャルミキシングの概念を導入し,汎関数の漸近展開を与えた.同時に,汎関数のマリアヴァン共分散の局所非退化性を,サポート定理によって大幅に検証容易なものとし,これによって,確率微分方程式に対する漸近展開が,独立観測に対するように,自由に運用できるようになった.6.条件付き期待値の漸近展開は,最も非正則的な漸近展開と言え,無限次元確率解析によってそれが可能となる.その理論を与え,フィルタリング問題への条件付き漸近展開の応用について議論した.(1)幾何的強ミキシング過程の汎関数の漸近展開の理論の見直しを行い改良した。(2)連続時間確率過程の統計モデル選択のための情報量基準を漸近展開の視点から導出しその漸近的性質を調べた.漸近展開の2次補正項として情報量基準をとらえたことと,セミマルチンゲールモデルに対して情報量基準が得られたのはおそらく初めてのことである.AIC,TIC,GICの確立過程への一般化を行った.(3)セキュリティがsmalldiffusionで表現される場合、それから派生する一般的なデリバティブに対して価格付け(汎関数の期待値の計算)の問題で、期待値に含まれる未知パラメータに過去データに基づく推定量を代入したときにバイアスが生じることを示し,補正を提案した.これは一般化ウイナー汎関数に対する漸近展開の方法によって得られた.(4)アンダーライング・セキュリティが極限において部分的にランダムネスを残すモデルに対して汎関数の期待値の漸近展開公式を導出した。これはたとえばブラック=ショールズ・モデルの周りにモデルを摂動したような状況に用いることができる.解析的バリディティは証明しているが,数値実験も行い1次近似に対して漸近展開が有効であることも検証した.(5)平成11年5月にフライブルグ(ドイツ)において研究成果を発表した.また,11月にビーレフェルト(ドイツ)にて講演した.大阪大学等に出張し情報交換を行った.1.パーシャル・ミキシングの概念を導入し,その漸近展開を導いた.

応用として,強従属性のある説明変数過程をもつ回帰モデルの最小2乗推定量の分布の漸近展開を研究した.係数がランダムなジャンプ付き確率微分方程式の汎関数の漸近展開において,条件付きクラーメル条件に代わり,ある拡大された確率微分方程式の解のマリアヴァン共分散が非退化になるスケルトンの存在のもとで漸近展開の正当性を証明した.この条件は,今までの漸近展開における非退化性の条件を大幅にゆるめ,純ジャンプ過程にたいしても検証が非常に容易になった.2.ウエザー・デリバティブへの応用を目的とし,降雨量に関するクラスターモデルの推定量の漸近展開を導いた.ネイマン・スコットモデルとバートレット・ルイスモデルを研究した.非退化性の条件として,ジャンプ型のパス空間に適当な事象が存在し,その上で降雨量に対応するファイバーの分布の滑らかさが遺伝する,という条件を与えた.3.経路依存型の汎関数に対するオイラー・丸山法の誤差評価を与え,さらに,非正則な汎関数に対して,ジャンプ型のマリアヴァン解析を用いて同等の誤差評価が正しいことを証明した.確率空間の剪定を拡大された確率微分方程式によって構成することが証明のネックになった.4.最適ポートフォリオの数値計算に漸近展開を応用した.5.解析的漸近展開とモンテカルロ法の混合(ハイブリッド展開)を導入し,オプション・ブライシングで有効であることを示した.確率過程の汎関数の漸近展開に関する研究を行った.(1)ジャンプ型マリアヴァン解析によって,超関数のジャンプ型汎関数による引き戻しの一般化期待値の漸近展開を与え,渡辺理論のある種の一般化を行った.(2)ダブル・エッジワース型展開によって,汎関数の条件付漸近展開を与え,フィルタリング問題へ応用した.シミュレーションによって,棄却サンプリングによるモンテカルロ法に比べ,精度が良いことを確認した.計算速度もPCによるモンテカルロ法で90分かかる計算が,漸近展開によると一瞬でできることや,SDEの係数の変更が容易に行える利点がある.(3)パーシャル・ミキシング過程の汎関数に対する漸近展開.(4)オイラー・丸山近似,摂動法,モンテカルロを組み合わせ,制御変数法を確率微分方程式の摂動の状況で具体化した(ハイブリッドII法).良い近似を与えることを数値実験で確かめた.(5)薬効に関するブリッジングスタディに関連した経験分布関数の2標本問題,コックスモデルの一般化,ゲノム解析におけるクラスター分析等.