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小説と学校－19世紀イギリスにおける文学と教育

加えて、この年度はディケンズ・フェロウシップ日本支部の秋季大会にてシンポジウム「ディケンズとギッシングー隠れた類似点と相違点」での発表があったため、ディケンズの『骨董店』とギッシングの『暁の労働者たち』を中心に二人の作家の読者に対する教育観の比較を試みた。小説の教育的意義として、共感的想像力の喚起が挙げられるが、「共感」に対する二人の作家の姿勢には大きな違いがある。ディケンズが読者の共感を喚起することにより、社会変革を試みたのに対し、ギッシングは小説の教育的意義を意識しつつも「共感」に関しては懐疑的であることを本発表で明らかにした。論文としては未発表であるが、今後の研究につながる成果であった。理由は主として二つある。一つ目として、本年度の最初は、第89回日本英文学会大会英語教育部門招待発表「〈グローバル市民〉育成のための文学教育のあり方」の準備に予想以上の時間がかかり、本研究課題に思うように取り組むことができなかったことが挙げられる。しかし、現在の教育において文学がどのような役割を果たすことができるのかという問題は、19世紀の教育と文学を検討するという本研究課題と間接的につながっている。発表準備のために読んだ様々な文献のなかでも、アメリカの哲学者マーサ・C・ヌスバウムの著作は、「共感」という文学の教育的意義について考察していくうえで役立つものであった。二つ目の理由としては、本年度後半、諸般の事情から科目担当が増え、当初予定していた研究時間を十分に確保できなかったことがある。本来の専門分野ではないドキュメンタリー映画に関する演習を担当せざるを得なくなり、この準備に相当な時間を取られた。けれども、一方でドキュメンタリー映画の源流にはリアリズム的小説の感性があることを改めて確認でき、間接的ながら、本研究課題である文学と教育についてのヒントを得ることができたと感じている。今後はこうした研究で得た知見も本研究に活かしていきたい。当該年度は前年度の遅れから、当初の研究実施計画では2017年度に行う予定であった1830年から1850年の期間における教育と文学の研究を継続して行った。特にディケンズの初期の小説、『ニコラス・ニクルビー』に焦点をあて、ジャーナリストから作家としての地位を築きつつあったディケンズがいかに自らの教育的役割を定義したかを検証した。2018年度中に完成することはできなかったが、その成果は「学校と墓地ー『ニコラス・ニクルビー』おける共感の教育」(仮題)としてまとめ、2019年度中に発表したいと考えている。『ニコラス・ニクルビー』はディケンズが執筆前に行ったヨークシャーの学校への取材の旅が原点となっている。本論文では『ニコラス・ニクルビー』に登場する犠牲者としての子供の表象に着目し、ディケンズがいかに公教育の限界を描き、公教育を超えた領域での作家の役割を提示したかを論じる。また、前年度より取り組んできた論文「小説家の使命ー共感をめぐるポリティクス」は松岡光治編著『ディケンズとギッシングー底流をなすものと似て非なるもの』(大阪教育図書)第4章として発表された。この論文においては、共感の喚起という小説の教育的意義に対するディケンズとギッシングの見解の相違を分析し、その接点と分岐点を明らかにした。両者ともに、小説による読者の教育を通じた社会改革を志した点は共通する。けれども、
多変量推定理論における最適性

本科学研究費で購入したMacintosh II及びそのソフトMathematicaを用いて多次元正規母集団の平均行列、一般化分散、共分散行列及びその固有根の推定量の改良を行なうと同時に一般化分散については共変縮小推定量でどこまで改良できるか限界を明らかにした。行列変数の超幾何関数を用いてその限界を実際に数値計算しスタイン推定量は非心母数行列が0に近い時、可なり限界に近いことを示した。平均ベクトルおよび共分散行列の2段階推定及び逐次推定においても縮小推定量で改良できること示した。最適性の基準を2乗損失やエントロピ-損失からPitmanのclosenessに変更しても共通平均の推定や一般化分散の推定問題では改良推定量が得られることがわかった。外れ値に対する局所最強力不変検定を導きシミュレ-ションによりその検定力が従来の検定に比べてよいことを示した。非正則な分布として両側指数分布の位置母数をとりあげ赤平教授の結果を基にして、最尤推定量を漸近的に改良する推定量を中位数の近くの順序統計量の線形結合の中に見いだした。シミュレ-ションにより標本のサイズが小さいとき各推定量の分散を求め比較した。Pitman推定量が最も良いがその漸近分散は評価できなかった。本研究で作られたZonal多項式の計算プログラムは2次元の場合であるが、今後多変量解析の理論的な研究に色々役立つと思われる。Wishart行列の固有根の分布の3次元的グラフがこれを基に得られている。各分担者は各課題に対して活発に研究を行ないその成果は海外に対しても積極的に発表されている。昭和63年6月に提出した実施計画書に従い赤平教授質にNECパソコン98XL_2一式および代表者の研究室にMacintoshII一式を設置した。MacintoshIIは従来のMacintosh Plusに比較して410倍性能がよいとされているが以下に述べるような統計解析の問題について実際にプログラムしてみると計算時間は約2割位しか早くならず、もう一段高速のパソコン又はワークステーションが必要であることが判明した。ただしMacintoshII用のソフトには色々な機能が付加されておりそのため計算時間がかかっていると思われる。なお2次元、3次元のグラフ表示にもMacintoshIIは有力であり、Wishart行列の固有根の同時分布についてその大域的グラフ表示を得ることができた。これは今年夏の日本統計学会で発表の予定である。いろいろな自由度に対してX^2分布のグラフは昔から教科書によく記載があるのにそれの多次元化である固有根の同時分布のグラフについては未知であったと思われる。この計算においても母集団の固有根が等しいときはわずか10分程度で終了するのに母集団の固有根が等しくないときは行列変数の超幾何関数、特にzonal多項式の計算が入ってくるための1つの計算に5日10日かかってしまうことがわかった。次に一般化分散の推定において最良アフイン共変縮小推定量を改良する推定量としてStein推定量、Breuwter-2idek推定量をとりあげてそのriskを計算した。更に局所最良共変推定量、局所最良共変推定量を導きどこ迄改良できるのかその限界を明らかにする予定である。一部は春の数学会で発表予定である。第3に両側指数分布の位置母数の推定について赤平教授の結果を基に標本の大きさの立方根の定数倍のところでの順序統計量の一次結合を作ったり最良のものを求めると漸近的に最大推定量より分散が小さく出来る(2次のorderで)ことを示した。Pitman推定量との比較もシミュレーションにより行った。本科学研究費で購入したMacintoshII及びそのソフトMathematicaを用いて2次元Wishart固有根の同時分布の3次元グラフ、その等高線及び周辺分布のグラフを種々のパラメ-タの場合に完成しその形状の変化を明らかにした。最大固有根が母最大固有根の過大評価を与え最小固有根が母最小固有根の過小評価を与えることがよりはっきりわかるようになった。

最小固有根の過小評価の方が最大固有根の過大評価より甚だしいことが数値的に確認された。周辺分布からは(i)母最大固有根と母最小固有根が異なるときは最大根、最小根ともに同じX_2分布に近く歪度、尖度は変わらず平均、分散のみが異なること(ii)母最大固有根と母最小固有根が等しいときは最大根の歪度は常に正であるが、最小根の歪度は自由度が557より大きいとき負、557以下の時正になるという意外な事実を見い出した。自由度が無限大となるとき、最大根の歪度の極限値は2π^<1/2>(π-3)/(6-π)^<3/2>=0.10386、最小根の歪度の極限値は-2π^<1/2>(π-3)/(6-π)^<3/2>=-0.10386となることを証明した。この場合固有根の分布の漸近展開がMacintoshIIの数式処理として可能であることを確認した。これらの結果は既に論文として取り纒めJ.Japan Statist.Soc.に投稿済みであり英語のみ直せば掲載可との連絡を編集長より受けている。一般化分散に対する局所最良共変推定量、局所最良共変縮小推定量の危険関数の計算をほぼ完成し論文にまとめ中である。一般化分散に対するBrewster-Zidek推定量は本質的に1次元のときしか最良アフィン共変推定量を改良できないことが明らかとなった。
臨床的手法による数学授業の改造に関する研究:社会的相互作用論と教授実験の立場から

授業に関する臨床的研究を,社会的相互作用論の立場と教授実験を組み合わせることで学校現場で実現することを試みた。特に,小学校3年生の除法の単元に焦点をあてて研究をすすめた。その成果として次のことが得られた。(1)授業において一人の子どもの学習過程を考察するための枠組みを設定した。一人の子どもの授業での学習の様子をビデオで記録し,そのデータを分析することを通して,子どもは,対象との相互行為,他者との相互行為をしながら,学習する環境を作り出していることを明らかにした。(2)子どもへのインタビューを通して,子どもの除法の概念が操作的側面と構造的側面をもつことを明らかにした。除法概念の進展にともなって,子どもの概念が操作的側面に加えて構造的側面をもつようになるプロセスが明らかになってきた。特に,操作的側面の多様性がその進展に重要な役割をもつことが明らかになってきた。(3)一斉授業における臨床的手法のひとつとして授業でのひとりの子どもの学習過程とインタビューにように多くの子どもの学習に着目することの重要性が示唆された。学習過程の検討から得られた結果とインタビューから得られた結果が相互補完的関係をもっていることが明らかになった。さらに,いずれにも共通する側面として数学的対象を作り出すことが明らかになった。本年度は,来年度に子どものデータをもとにした授業構成と実施をするための基礎的な研究を進めた。・算数・数学の授業における学習過程について,授業でのひとりの子どもの学習過程に関するデータを追跡しながら,学習過程について理論的に,そして実践的に検討をした(一端を「算数授業におけるある子どもの学習過程」として発表した)。これによって,新しく授業を構成するための基礎的な資料を作成することが可能となる。・授業での展開と個々の子どもの学習過程とのかかわりを考えるための基礎的な研究として,数学的対象についての理論的な研究とその具体的な授業での数学的対象についての検討を行った。これについては現在も進行中である。(一端を「授業にみられる数学的なリアリティと数学的対象」として発表した)・新たに中学校での関数の授業を構成するためのデータの収集と,そのデータの文書化を行った。本年度は,授業での子どもの学習過程に関するデータとインタビューにおけるデータについて再検討を加えた。そして,子どもの学習過程について考察するための枠組みについての仮説を設定するとともに,臨床的手法についての検討をした。・学習過程に関するデータの再検討を通して,子どもの学習過程を考察するために,社会的相互行為論の立場を援用しながら,子どもが相互行為を通して学習環境を作り出しているという仮説を設定しつつある。(「相互行為と学習」として発表した)・臨床的手法については,教授実験の仮説を修正するという考え方が授業の改造に有効であることが明らかとなった。また,子どもの学習過程から得られた分析結果とインタビューから得られた分析結果が相互補完的な関係にあり,それらを組み合わせることで,授業での子どもの様子からのデータを参照しながら,授業改造のための具体的な示唆が得られることがわかった。(科学研究費研究成果報告書,3,4,5章を参照)
カラー撮像装置を用いた火球の性状の調査研究及び映像のアウトリーチ活用

2012年は、おうし座流星群の火球が増加することが予想されたため、火球をカラーの高解像度動画で撮影し、その性状を解析することを試みた。8月の予備観測を経て、10月31日から11月20日に本観測を実施した。悪天候を除いた13夜で観測を実施できた。観測の結果、23個のおうし座流星群の撮像に成功した。撮像できた等級分布は、-3等が1個、-2等が1個、-1等が10個、0等が10個、1等が1個であった。4等級よりも明るい火球は観測されなかった。このことより、火球の出現数は予想よりも少なかったことが推測された。この結果、色の変化を分析しうる流星もほとんど撮影することができなかったが、11月7日に撮影された最も明るい-3等級の準火球は、カラー変化(赤・青・緑の3色)を測定することができた。結果は、全体を通じて緑色が卓越しており、光度〓青/緑比は平均85%、赤/緑比は平均83%であった。過去の流星スペクトルからMgI(518nm)またはNaI(589nm)による発光が卓越していることが推測された。一方で、爆発的に急増光した時点では、青色成分が増加し青/緑比が96%となった。これらはFeI(374、383、405、438nm)、CaII(393、396nm)、CaI(423nm)、MgII(448nm)などの発光で増光している可能性がうかがわれた。また本研究は、流星映像のアウトリーチへの活用も目的の一つであった。残念ながら火球は撮影できなかったが、前述のおうし座流星群の準火球と11月20日に出現した-3等の長径路散在流星は、大変明瞭に撮像できた。これまでは、解像度の低いモノクロの動画であったが、今回ハイビジョンカラー映像を撮像できたことにより、報告者が所属する川崎市青少年科学館のプラネタリウムにおいて、これまでよりも明瞭な映像を投影することが可能となった。この映像は、小学生を対象とした学習投影および一般向けの番組中において定常的に使用しており、実際の流星の様子の解説に大いに活用できた。
SIAH1の肝発癌における関与の解明と肝癌遺伝子治療の可能性に関する研究

前年度の研究で肝細胞癌におけるSIAH1の発現低下の機序として肝細胞癌の臨床検体100例を用いたRT-PCRによるSIAH1の発現、LOH解析、メチレーション解析からhaploinnsufficiencyの可能性が示唆された。次にin vitoroでのSIAH1の機能を解析した。hepatomacell linesにおいてSIAH1の発現が低下しているHepG2,Huh7,SNU475を用いてCellviability assayを行うと、いずれもAd-SIAH1導入した細胞にviabilityの低下と細胞増殖抑制がおこった。次にflow cytometry、TUNEL assayを行うとAd-LacZと比べAd-SIAH1を導入したCell linesでsub-G1の増加、アポトーシス細胞の増加を認めた。次にSIAH1導入によるWntシグナル伝達系(Wnt系)に及ぼす影響を調べた。TCF4 assayではWnt系に異常の認めたHepG2とSNU475においてWnt系の亢進を認め、Ad-SIAH1を導入すると抑制された。β-カテニンのwestern blottingを行うとAd-SIAH1導入によりwild typeのβ-カテニンは分解されたがHepG2に認められるmutant typeのβ-カテニンは分解されなかった。そこで蛍光免疫染色でβ-カテニンの細胞内局在を検討したらHepG2で核に集積していたβ-カテニンがAd-SIAH1導入により核外に局在が変化した。よってHepatoma cell linesにおいてAd-SIAH1導入によるWnt系への影響はβ-カテニンの細胞内分解と局在変化によりWnt系を抑制している可能性がある。SIAH1の肝発癌における関与を解明するため、まず肝癌の臨床検体100例と肝癌のcell linesからDNAとRNAを抽出した。このRNAを用いて定量的RT-PCRにてSIAH1遺伝子の発現が低下している症例を選別した。同時にこれらのDNAを使用してSIAH1遺伝子領域近傍のLOHを検索した。この結果LOH陽性の頻度はSIAH1発現が低下している症例で有意に高かった。よってSIAH1遺伝子の発現低下にLOHが関与している可能性が考えられた。癌抑制遺伝子の発現低下の機序としてtwo hit theoryがあるが、一方の染色体にLOHを認めるがもう一方の染色体にMutationまたはMethylationを認めないことより、SIAH1遺伝子発現の低下にはHaplo-insufficiencyの可能性が考えられる。今後in vitroとin vivoでSIAH1遺伝子導入による抗腫瘍効果を検討する予定である。
チタン酸鉛型ペロブスカイト強誘電体の巨大正方晶歪みを支配する化学結合の解明

チタン酸鉛型ペロブスカイト型強誘電体でみられる大きな正方晶歪みの発現機構を明らかにするため,高エネルギー放射光回折実験と第一原理計算を用いた研究を行った.チタン酸鉛に鉄酸ビスマスを固溶することにより,鉛と酸素間に加えてビスマスと酸素間のダブルの軌道混成が起こり,巨大な正方晶歪みが発生することが明らかとなった.さらに,ビスマスを含む固溶体の電子密度解析により,ビスマス原子と酸素間の軌道混成は高対称相の特異な熱的ゆらぎを引き起こすことを明らかにした.これらの成果は,ビスマスをベースとした物質設計の指針を与えるものと期待される.ペロブスカイト型強誘電体の強誘電相における自発原子変位や格子歪みを議論するには,構造中のどの化学結合がそのような変位を引き起こしているかを明らかにする必要がある.今年度は,高エネルギー放射光回折実験により電子密度の空間分布を観測すること,さらに,第一原理計算により実験を再現する電子状態を検討することを目的として研究を行った.(1)高エネルギー放射光粉末回折実験(濃度変化・室温):BiFeO3-xPbTiO3試料を用い,SPring-8の粉末回折ビームラインBL02B2にて放射光粉末回折実験を行った.試料にはPb原子やBi原子などの重原子が含まれるので,放射光の吸収効果が無視できる35 keVの高エネルギー放射光を用いた.粉末試料を内径0.2 mmのクォーツ製キャピラリーに封止し,イメージングプレート上に粉末回折パターンを測定した.温度制御された窒素ガスを試料に吹き付けることにより試料の温度を制御した.正方晶相ー正方晶相同型相転移に伴う回折パターンの変化が観測された.リートベルト法に基づく結晶構造解析とマキシマムエントロピー法に基づく電子密度分布解析の結果,各相の正方晶歪みを特徴的づける化学結合の様子が観測された.(2)第一原理計算による構造最適化:BiFeO3-xPbTiO3固溶体の化学結合を検討するため,この固溶体のエンドメンバーであるBiFeO3とPbTiO3についてエネルギー計算やバンド計算を行い,任意組成のときの原子間の軌道混成の様子を検討した.(1)の結晶構造解析や電子密度解析の結果と比較しながら立方晶相ー正方晶相ー正方晶相の相転移を支配する化学結合の検討を行った.Fe/Ti-O6八面体の歪みや正方晶歪みを支配するのはBiやPbの孤立電子対であると考えられる.チタン酸鉛型ペロブスカイト型強誘電体でみられる大きな正方晶歪みの発現機構を明らかにするため,高エネルギー放射光回折実験と第一原理計算を用いた研究を行った.チタン酸鉛に鉄酸ビスマスを固溶することにより,鉛と酸素間に加えてビスマスと酸素間のダブルの軌道混成が起こり,巨大な正方晶歪みが発生することが明らかとなった.さらに,ビスマスを含む固溶体の電子密度解析により,ビスマス原子と酸素間の軌道混成は高対称相の特異な熱的ゆらぎを引き起こすことを明らかにした.これらの成果は,ビスマスをベースとした物質設計の指針を与えるものと期待される.(1)誘電率測定機器の立ち上げ:最近発見したBiFeO3-xPbTiO3の正方晶-正方晶の同型相転移と強誘電的ソフトモードとの関連を明らかにするため,この固溶体の誘電分散を測定することにより,自発分極を担う構造揺らぎの存在を突き止めることを目的とした.そのため,1600°Cまで測定可能なサンプルホルダー(物品名:超高温電気化学セル)を購入し,高温誘電測定のためのシステムの立ち上げを開始した.(2)高エネルギー放射光粉末回折実験(濃度変化・室温):BiFeO3-xPbTiO3試料を用い,SPring-8の粉末回折ビームラインBL02B2にて放射光粉末回折実験を行った.試料にはPb原子やBi原子などの重原子が含まれるので,放射光の吸収効果が無視できる35 keVの高エネルギー放射光を用いた.粉末試料を内径0.2 mmのクォーツ製キャピラリーに封止し,イメージングプレート上に粉末回折パターンを測定した.同型相転移に伴う回折パターンの変化が観測された.電子密度解析を検討中である.(3)第一原理計算による構造最適化:BiFeO3-xPbTiO3固溶体の第一原理計算を開始した.一般的な濃度xについては計算が困難であるため,この固溶体のエンドメンバーであるBiFeO3とPbTiO3について,様々な対称性をもった構造を仮定しながらエネルギー計算やバンド計算を行い,この系で出現する可能性のある準安定構造を検討した.さらに,構造解析の結果と比較しながら相転移を支配する化学結合の検討を行った.Pb-O間やBi-O間の軌道混成だけでなく,Ti-O間やFe-O間の化学結合が重要な役割を担うことがわかった.(2)と(3)の成果については,日韓強誘電体会議(国際会議),日本物理学会および日本セラミック協会にて成果発表を行った.チタン酸鉛型ペロブスカイト強誘電体の強誘電相における自発歪みの発現機構や強誘電相転移を支配する化学結合を考察するため,高エネルギー放射光回折実験と第一原理計算により以下のペロブスカイト型固溶体の研究を行った.(1)鉄酸ビスマスーチタン酸鉛の固溶体にみられる巨大正方晶歪み:

この固溶体の温度を変化したときにみられる正方晶ー正方晶の同型相転移のときの化学結合の変化と,固溶量を変化したときの化学結合の変化を放射光回折実験と第一原理計算により調べ,ビスマスや鉛の孤立電子対の役割を明らかにした.(2)カルシウム置換したチタン酸バリウムの強誘電相転移:チタン酸バリウムのバリウムをよりサイズの小さいカルシウムに置換することにより結晶格子を縮小すると,置換量の小さい領域では格子収縮によるチタンー酸素間の軌道混成の増大により強誘電相転移温度が上昇し,置換量の大きい領域ではチタン酸素間の短距離反発力の増大により強誘電相転移温度の低下が起こることを放射光回折実験によって明らかにした.(3)チタン酸ナトリウムビスマスにみられる支配されたビスマス原子の特異な振る舞いと構造相転移:チタン酸ナトリウムビスマスでは,イオン半径のほぼ等しい1価のナトリウムと3価のビスマスが同じ結晶サイトに存在すると考えられていたが,立方晶相ではナトリウムは格子の原点に,ビスマスは原点から0.3オングストローム離れた位置に存在することを初めて見いだした.この成果は,強誘電的秩序の実現していない立方晶相でもビスマス原子と酸素原子の間に軌道混成が形成されることを示しており,ペロブスカイト型強誘電体の自発原子変位に寄与するビスマスー酸素間の化学結合の理解を深化させるものである.構造物性研究実績の概要に示した内容の達成度は,交付申請書に記載した内容の9割程度である.概ね順調に進展していると考えて良い.研究実績の概要に示した内容の達成度は,交付申請書に記載した内容の9割程度である.概ね順調に進展していると考えて良い.平成25年度までの研究進捗状況から当初の目的はおおむね達成された.現在,本研究のスタートとなったインドの研究グループとの情報交換を密に行い,論文執筆を行っているところである.平成24年度の研究進捗状況から,当初の目的は概ね達成されつつある.今後は,研究の収束に向けより効率的な研究の推進を目指し,本研究のスタートとなったインドの研究グループとの情報交換を密に行い,論文執筆の準備を開始する予定である.該当無し
熱中症予防のための快適な着物構成・着装方法の新提案

本研究では,熱中症が問題となっているわが国の夏季における高温多湿環境を考慮し,着物の和装肌着・補正小物類を含めた全体的な構成・着装方法を新しく提案することを目的とする.2020年の東京オリンピックを目前に,経済産業省では「和装振興研究会」を設置し,わが国の伝統的衣装である着物は海外からの注目も高まっている.しかし着物の保温性は高く,熱中症となる危険性が高い.本研究を通じて,着物着用による夏季の熱中症発生を予防し,着物を着用する人の快適性向上を目指す.本研究では,熱中症が問題となっているわが国の夏季における高温多湿環境を考慮し,着物の和装肌着・補正小物類を含めた全体的な構成・着装方法を新しく提案することを目的とする.2020年の東京オリンピックを目前に,経済産業省では「和装振興研究会」を設置し,わが国の伝統的衣装である着物は海外からの注目も高まっている.しかし着物の保温性は高く,熱中症となる危険性が高い.本研究を通じて,着物着用による夏季の熱中症発生を予防し,着物を着用する人の快適性向上を目指す.
自発的および強制的イオン置換によるLi^+高イオン伝導体の合成

1.研究の目的ペロフスカイト型酸化物(La_<1/3>□_<2/3>)NbO_3および(La_<1/3>□_<2/3>)TaO_3における大量のAサイト空席□_<2/3>を利用して高リチウムイオン伝導体を化学設計し、これを合成して実現すること。2.研究の方法固相反応法により、ペロフスカイト型固溶体系(La_<1/3>□_<2/3>)NbO_3-NaNbO_3、すなわち(La_xNa_<1-3x>□_<2x>)NbO_3(0<x<1/3)の合成を行い、その固溶限界を見極め、さらにその電気伝導性を検討(プランクテスト)した後に、再び固相反応法により、Na^+の一部をLi^+に置換した組成(La_xNa_<1-3x-y>Li_y□_<2x>)NbO_3のプロフスカイト相を合成し、その結晶構造を粉末X線回折法によって同定した。次に目的とする電気伝導法をLCZメーターによる交流インピーダンス法によって求めた。3.研究の結果3.1 Li^+を含まないブランク試料のイオン伝導性ペロフスカイト型(La_xNa_<1-3x>□_<2x>)NbO_3系は、全域(0<x<1/3)で固溶することが認められた。これらの固溶体組成は室温で絶縁性を示し、500K以上で電子伝導性が現れた。しかしイオン伝導性が期待される組成(La_<0.2>Na_<0.4>□_<0.4>)NbO_3では、そのCole-Coleプロットから室温でも検出可能な典型的イオン電導率σ_i=2×10^<-7>Scm^<-1>(292K),5×10^<-5>Scm^<-1>(385K)が見出された。このσ_iは温度と共に増大し、530K以上では可能な測定周波数範囲(最大1.2MHz)からスケールアウトした。考えられるイオン種はH^+,Na^+,O^<2->である。Li^+を含むこの種の固溶体系が固相反応によって合成されたため、結果として電場を用いる強制イオン置換法を必要としなかった。現在得られているイオン伝導性の最高値は、x=0.1,y=0.2の組成(La_<0.2>Na_<0.5>Li_<0.2>□_<0.2>)NbO_3におけるσ_i=1×10^<-4>Scm^<-1>(570K),5×10^<-4>Scm^<-1>(680K)である。Ta_2O_5の固相反応温度は高く、(La_xNa_<1-3x>□_<2x>)TaO_3系の固溶体形成は困難であり、1750Kの焼成でも若干の不純物が残った。しかし表題のLiを含む組成では、ある範囲で単相の試料が得られ、そのイオン伝導性の最高値は、(La_<0.1>Na_<0.35>Li_<0.35>□_<0.2>)TaO_3でσ_i=2×10^<-5>Scm^<-1>(573K)である。Li^+を含む

この種の固溶体系が固相反応によって合成されたため、結果として電場を用いる強制イオン置換法を必要としなかった。現在得られているイオン伝導性の最高値は、x=0.1,y=0.2の組成(La_<0.2>Na_<0.5>Li_<0.2>□_<0.2>)NbO_3におけるσ_i=1×10^<-4>Scm^<-1>(570K),5×10^<-4>Scm^<-1>(680K)である。Ta_2O_5の固相反応温度は高く、(La_xNa_<1-3x>□_<2x>)TaO_3系の固溶体形成は困難であり、1750Kの焼成でも若干の不純物が残った。しかし表題のLiを含む組成では、ある範囲で単相の試料が得られ、そのイオン伝導性の最高値は、(La_<0.1>Na_<0.35>Li_<0.35>□_<0.2>)TaO_3でσ_i=2×10^<-5>Scm^<-1>(573K)である。
地域地震防災計画の系統吟味とそれににもとづくオペレーションシステムモデルの構築

本研究の目的は現有地域地震防災計画のうち、特に地震に引き続く直後対応について、その合理的発動に注目したオペレーションシステムモデルの構築におかれた。この目的達成のため、主要課題を以下のいくつかに絞り研究を実施した。(i)わが国の地域地震防災計画に関する現状分析:地震発生直後の緊急・応急対応問題を中心に、対象項目・重要性(優先度)・実施可能性等を震度(被災状況)および地域がもつ防災対策資源量(人,物)との関係で分析し、問題点の抽出を行った。(ii)オペレーションモデルの構成:「発災対応オペレーションシステムモデル」を構築し、人口100万の中核都市を対象に事例研究を進め、適合性を検証した。中心となる数理計画手法はLP法である。(iii)被災状況調査の合理化手法の開発:地震直後の混乱期に被災状況の現地調査を合理的に実施するための具体的方法を既存のサンプル調査法にベイズ統計を導入することで達成し、有用性をシミュレーション的に確認した。すなわち、本研究は地震災害低減への(長・短期の)防災対策計画のうち、特に地震発生直後の緊急対応の在り方に注目し、現有計画について問題点を科学性・合理性の観点から分析・抽出し、これらの中から特に重要かつ未解決にあると思われるいくつかの課題を取り上げ、集中的に考察し、改善策をオペレーショナルモデルの形で実際的に提案することを試みたものであって、地域の地震時危機管理システムを一層合理的に再構築するための橋渡し的研究として位置付けられるべきものである。
絶縁チューブ包覆金属線による難加工点での微小金属放電掘削,溶接及び成膜技術の開発

成長著しいアジア諸国に負けず工業生産性を維持するためには、高度で差別化された技術を創生し続けなければならない。本研究は、絶縁チューブ包覆金属線を用いて、従来にない方法で難加工点での金属加工を行うものである。昨年度は、絶縁チューブと金属線電極の間に液体を流動させるシステムを構築し、水道水を加工液として用いて、非常に難度の高い深穴(アスペクト比:200以上)の放電加工を成功させた。本年度は、構築した放電加工システムにより、さらなる深穴放電加工性能の向上と難加工点での溶接および成膜技術の開発を目指した。溶接に関しては、絶縁チューブと金属線電極の間に不活性ガスを流動させる際、経路の圧力損失が大きく、ガス流量が不十分であった。そのため、十分な溶接効果は現れなかった。成膜に関しては、油が十分量供給されにくい難加工点では、成膜は可能ではあったものの、膜の品質は不十分であった。以上は今後の研究課題と位置づけた。そこで、最も有望な加工能力を示した深穴加工に対して重点的な改善を行った。特に、種々の穴径での深穴加工の実現を目指した。異なる金属線直径において、放電パルスなど電気的条件や絶縁チューブの移動制御などの機械的条件と、深穴加工速度・精度および金属線消耗率の関係を調査した。直径が0.2-0.5mmのタングステン線に対して運転条件最適化を行い、所望の穴径を得られる条件を見出した。タングステン線の直径が増大するに従い、運転条件範囲が狭まることが確認できた。以上の研究過程から、絶縁チューブ包覆金属線による深穴放電加工システムの基礎特性が把握され、さらなる深穴放電加工のシステム改善に必要な基礎的知見が収集された。金属加工分野において、本国が成長著しいアジア諸国に負けず生産性を維持するためには、高度で差別化された技術を創生し続けなければならない。絶縁チューブに包覆された金属線を電極とし、チューブと金属線の間に液体と気体が流動できるシステムに構築する。直径0.1数mmの金属線とkHzオーダのパルス電流を利用して,被削物金属と金属線の間に放電を発生させ、0.1数mm範囲での微小掘削、溶接、成膜を実現させる.本年度は、絶縁チューブと金属線電極の間に液体を流動させるシステムを構築した。それにより、水道水を加工液として用いて、非常に難度の高い深穴(高アスペクト比穴)加工を成功させた。本システムで可能な限りの細い絶縁チューブとタングステン線を使用して、直径0.8mm、深さ150mm(アスペクト比:200以上)の深穴を金属に対して加工できた。放電電流パルス幅や金属線の加工時の制御方法に対しても最適化を行い、加工速度の向上も図れた。しかしながら、市販の放電加工機に比べると、アスペクト比は高く得られるが、加工速度は高くないため、新しい方法での大幅な加工速度向上を目指した。本システムによる深穴加工の場合、加工穴の直径は絶縁チューブ外径以上でなければならず、放電領域を広げて、掘削する体積を増加せねばならない。そこで0.1wt%以下の塩を水道水に添加し、若干の導電性を水道水に与え、被削物金属と金属線電極の間に高容量のコンデンサを並列に付加した。このことにより、深穴加工速度が劇的に上昇することを発見した。塩水とコンデンサを使用しない場合と比較して、2倍以上の深穴加工速度を実現できた。
積分型位相シフト相関格子法による実時間変形・ひずみ計測システムの研究開発

本研究の目的は,DMDを用いてより発展した新しい高速高精度形状・変形・ひずみ解析装置を開発し,本研究で開発する積分型位相シフト法による実時間位相解析装置を光弾性による応力解析やスペックルの解析に適用して実時間で光弾性縞の位相解析やスペックル干渉縞の位相解析を行う手法を開発することである.本研究では次に示す成果が得られた.1.DMD素子の動きおよび本研究で提案する方法をシミュレーションにより確認した.その結果,提案アルゴリズムが正しいことが確認できた.2.DMD反射式CCDカメラを製作し,準静的な実験により位相シフト走査モアレ法による等高線・等変位線画像の作成実験を行った.その結果,原理通りの結果が得られることが確認できた.3.DMD反射式CCDカメラ一体型の形状計測光学装置を製作した.4.一体型の形状計測光学装置とパソコンと組み合わせることにより計測システムを構築した.5.DMDを用いた位相シフト走査モアレ法のハードウエア回路の概略設計を行った.6.DMDのコントロールに必要な情報を入手し回路設計を行った.7.光弾性法による実時間応力解析に用いるための新たな位相シフト手法を提案した.その手法を実現する装置を開発し,実験により有効性を確認した.8.その位相シフト手法を改良し,少ない撮影枚数で計測が可能なことを実験により確認した.9.2成分同時積分型位相シフト法を提案し,ひずみ解析が行えるモアレ干渉縞解析に適用した.10.積分型位相シフト法をラインセンサーを用いた形状変形計測に適用するアルゴリズムを開発した.11.シミュレーションおよび実験によりそのアルゴリズムの有効性を確認した.12.新たに周波数変調型の位相接続手法を開発した.本研究の目的は,DMDを用いてより発展した新しい高速高精度形状・変形・ひずみ解析装置を開発し,本研究で開発する積分型位相シフト法による実時間位相解析装置を光弾性による応力解析やスペックルの解析に適用して実時間で光弾性縞の位相解析やスペックル干渉縞の位相解析を行う手法を開発することである.本研究では次に示す成果が得られた.1.DMD素子の動きおよび本研究で提案する方法をシミュレーションにより確認した.その結果,提案アルゴリズムが正しいことが確認できた.2.DMD反射式CCDカメラを製作し,準静的な実験により位相シフト走査モアレ法による等高線・等変位線画像の作成実験を行った.その結果,原理通りの結果が得られることが確認できた.3.DMD反射式CCDカメラ一体型の形状計測光学装置を製作した.4.一体型の形状計測光学装置とパソコンと組み合わせることにより計測システムを構築した.5.DMDを用いた位相シフト走査モアレ法のハードウエア回路の概略設計を行った.6.DMDのコントロールに必要な情報を入手し回路設計を行った.7.光弾性法による実時間応力解析に用いるための新たな位相シフト手法を提案した.その手法を実現する装置を開発し,実験により有効性を確認した.8.その位相シフト手法を改良し,少ない撮影枚数で計測が可能なことを実験により確認した.9.2成分同時積分型位相シフト法を提案し,ひずみ解析が行えるモアレ干渉縞解析に適用した.10.積分型位相シフト法をラインセンサーを用いた形状変形計測に適用するアルゴリズムを開発した.11.シミュレーションおよび実験によりそのアルゴリズムの有効性を確認した.12.新たに周波数変調型の位相接続手法を開発した.本研究の目的は,DMDを用いてより発展した新しい高速高精度形状・変形・ひずみ解析装置を開発し,本研究で開発する積分型位相シフト法による実時間位相解析装置を光弾性による応力解析やスペックルの解析に適用して実時間で光弾性縞の位相解析やスペックル干渉縞の位相解析を行う手法を開発することである.本年度は次に示す研究を行った.1.DMD素子の動きおよび本研究で提案する方法をシミュレーションにより確認した.その結果,提案アルゴリズムが正しいことが確認できた.2.DMD反射式CCDカメラを製作し,準静的な実験により位相シフト走査モアレ法による等高線・等変位線画像の作成実験を行った.その結果,原理通りの結果が得られることが確認できた.3.DMDを用いた位相シフト走査モアレ法のハードウエア回路の概略設計を行った.4.これまでに開発した実時間位相解析ボードにデジタルインターフェースを追加する.5.光弾性法による実時間応力解析に用いるための新たな位相シフト手法を提案した.その手法を実現する装置を開発し,実験により有効性を確認した.6.スペックル干渉法による高精度な位相解析手法について新たな手法を考案し,実験により有効性を確認した.7.積分型位相シフト法をラインセンサーを用いた形状変形計測に適用するアルゴリズムを開発した.8.シミュレーションおよび実験によりそのアルゴリズムの有効性を確認した.以上の研究を行うことにより,本研究の当初の計画がほぼ達成できた.来年度は,DMD用いた位相シフト走査モアレ法のハードウエア回路を製作し,実時間での形状計測への適用実験を行う予定である.本研究の目的は,DMDを用いてより発展した新しい高速高精度形状・変形・ひずみ解析装置を開発し,本研究で開発する積分型位相シフト法による実時間位相解析装置を光弾性による応力解析やスペックルの解析に適用して実時間で光弾性縞の位相解析やスペックル干渉縞の位相解析を行う手法を開発することである.本研究では次に示す成果が得られた.1.DMD

素子の動きおよび本研究で提案する方法をシミュレーションにより確認した.その結果,提案アルゴリズムが正しいことが確認できた.2.DMD反射式CCDカメラを製作し,準静的な実験により位相シフト走査モアレ法による等高線・等変位線画像の作成実験を行った.その結果,原理通りの結果が得られることが確認できた.3.DMD反射式CCDカメラ一体型の形状計測光学装置を製作した.4.一体型の形状計測光学装置とパソコンと組み合わせることにより計測システムを構築した.5.DMDを用いた位相シフト走査モアレ法のハードウエア回路の概略設計を行った.6.DMDコントロールに必要な情報を入手し回路設計を行った.7.光弾性法による実時間応力解析に用いるための新たな位相シフト手法を提案した.その手法を実現する装置を開発し,実験により有効性を確認した.8.その位相シフト手法を改良し,少ない撮影枚数で計測が可能なことを実験により確認した.9.2成分同時積分型位相シフト法を提案し,ひずみ解析が行えるモアレ干渉縞解析に適用した.10.積分型位相シフト法をラインセンサーを用いた形状変形計測に適用するアルゴリズムを開発した.11.シミュレーションおよび実験によりそのアルゴリズムの有効性を確認した.12.新たに周波数変調型の位相接続手法を開発した.
北東アジアにおける中国人のクロスボーダー：経済と政治へのインパクト

平成30年度は、前年度の研究成果をもとに論文と研究ノートを刊行した。これ以外に5つの雑誌や本の一章に論文の掲載がアクセプトされた(タイトル、書誌情報は未定のため、今年度の報告書には記載しない)。さらに2019年5月の書籍の刊行にむけて大いに作業が進捗した。なお当該研究の概要は以下の通り。本プロジェクトの成果の最大の特徴は、当該テーマの分析に際し、人類学的な手法を用いることにある。北東アジアの国境地域は、ロシア人、中国人、北朝鮮人、少数民族などが交錯する場としてよく知られているが、消費行動という研究テーマにおいては多くが経済学的な統計処理による分析、あるいは企業アクターなどを注視した経営学的な解析、移民の移動に焦点をあてた社会学的な分析が主たるものであった。消費行動についてひとりひとりのきめ細かいフォローと彼らの有するフィジカルかつメンタルな実態を明らかにしようとするアプローチは旧来にないものであり、その成果が上記論文及び国際会議において発信されている。多くの論文がすでに刊行、またはアクセプトなど著しい成果のあった一年であった。また国際会議への多角的な参加により、当該研究に関わるネットワークも飛躍的に拡大した。平成31年度は最終年度のため、成果の発信に努める。平成29年度は、フィールドワークのための予備調査を試みた。例えば、東京をはじめとする日本のいくつかの地点における中国人の消費行動の情報収集を行い、とくに旧暦に来日する中国人の消費行動を人類学的に追跡する用意を行った。本プロジェクトの成果の最大の特徴は、この人類学的な手法を用いることにある。北東アジアの国境地域は、ロシア人、中国人、北朝鮮人、少数民族などが交錯する場としてよく知られているが、消費行動という当該研究テーマにおいては多くが経済学的な統計処理による分析、あるいは企業アクターなどを注視した経営学的な解析、移民の移動に焦点をあてた社会学的な分析が主たるものであった。消費行動についてひとりひとりのきめ細かいフォローと彼らの有するフィジカルかつメンタルな実態を明らかにしようとするアプローチはこれまであまりなかったものである。国内については、2017年12月に九州大学で開催された国際シンポジウム「Between Asias: Inter-regional Spaces」のラウンドテーブル「Reconceputualising Interstitial Spaces and China」で本研究に関わる報告を行った。2017年11月から2018年3月という短い研究期間にもかかわらず、内外の国際会議で報告を行うとともに、論文などの貢献が大きい。平成30年度は、フィールドワークを積み重ねるとともに、その成果を随時、内外の国際会議などで発信していく予定である。フィールドワークとしては、5月には中国の延辺朝鮮人自治区で中国人消費者の行動についての現地調査、8月のロシア極東ハバロフスクでの同様の調査を実施する。成果については、7月のAssociation for Borderlands Studies World Congress(ウィーン、ブタペスト)、中国杭州で9月に開催されるAssociation of Critical HeritageStudies Conference、11月のアメリカ人類学会大会(サンノゼ)、2019年3月のアジア研究学会大会(デンバー)などで、随時報告していく予定である。
視床-皮質間双方向性結合によるダイナミックゲインコントロール

大脳皮質視覚野ニューロンの受容野刺激に対する反応は、受容野周囲に呈示した刺激の図形特徴に依存して主に抑制性の修飾を受ける。これは刺激文脈依存的反応修飾と呼ばれ、広域視野の刺激布置に依存して情報処理効率を最適化するための神経メカニズムと考えられる。本研究では、この現象を麻酔非動化したネコの一次視覚野(V1)および外側膝状体(LGN)において検討し、その性質を定量的に比較することにより、皮質ニューロンの反応特性に対する視床からの入力の貢献のあり方を明らかにすることを目的とした。1)受容野周囲刺激による修飾作用の刺激コントラスト依存性:正弦波縞刺激の円形パッチによる受容野刺激のコントラストを高・中・低の三段階に固定し、同じ縞方位および空間周波数の受容野周囲刺激のコントラストを可変として、三本のコントラスト-反応関数を求めたが、いずれも周囲刺激のコントラスト増大につれて抑制強度が単調に強まるパタンとなり、V1とLGNの結果に差異が認められなかった。2)受容野周囲刺激の刺激方位チューニング:V1ニューロンでは受容野刺激の方位に明瞭なチューニングが見られるばかりでなく、受容野外刺激による抑制性修飾においても方位チューニングが見られ、多くの場合受容野刺激の最適方位と同じ方位の刺激が受容野外に呈示された場合に最大抑制が生じる。この点についてV1ニューロンとLGNニューロンの性質を比較した。LGNニューロンは受容野刺激に対する応答において方位選択性を示さないが、受容野周囲刺激による抑制性反応修飾は方位チューニングを示し、受容野刺激の方位と同じ方位で最大抑制を生じるものと、むしろ直交関係にある方位で抑制が強まるものが観察された。これらの結果は、視床-皮質間結合がこれまで考えられてきた以上に、皮質の情報処理特性に影響を与えていることを示唆する。
焼結助剤を必要としない窒化アルミニウムの精密型内反応合成

窒化アルミニウム(AlN)の製造方法として溶融アルミニウムの粉末プリフォームへの自発的浸透法を検討した。粉末プリフォームとして、チタン粉末と窒化ホウ素粉末を混合して使用した。この研究では、溶融アルミニウムの浸透可否に及ぼす温度、粉末組成、プリフォーム相対密度の影響などを明らかにした。また、微視組織に及ぼす同条件の影響も調査した。溶融アルミニウムの温度が1000°C以上であれば、BNを含む粉末相に自発的に浸透し、粉末組成の影響を強く受けないことを見いだした。また、AlNの生成量は1400°C以上の加熱で顕著に増加した。アルミニウムの量が不足するとBNが分散相として残留し、さらに型寸法転写性も低かった。アルミニウムをリッチに含む試料については、アルミナ製の型内形状を非常に精密に転写し、寸法精度も高いことが実証された。高融点・高熱伝導度を有する窒化アルミニウムの焼結には、助剤としてイットリウムやディスプロシウムの酸化物が使用されている。本研究課題では、これら希少元素を使用しない窒化アルミニウムのネットシェイプ製造プロセスを提案している。具体的には、BNとアルミニウム間の反応を利用して、大型化・精密形状付与も同時に達成するAlN合成プロセス開発を行った。そのための手法として、型材内部に窒素物粉末を充填し、そこへ溶融アルミニウムを無加圧を接触させると、溶融アルミニウムが毛細管力により粉末間隙に浸透し、in situ反応によりAlNを基材として、その中にTiB_2粒子が分散するセラミック複合材料を合成させる反応浸透法を用いた。H20年度は,溶融アルミニウムのCapillary Infiltrationが生じる粉末組成と加熱条件を絞り込んだ後に、セラミック合成反応が完全に生じる粉末組成・粉末空隙率・加熱条件を検討した。以下に内容を示す。(1)無加圧浸透の可否の調査溶融アルミニウムの温度が900°C以上であれば、BNを含む粉末相に自発的に浸透し、粉末組成の影響は、あまり受けないことを見いだした。(2)セラミック化反応の最適プロセスパラメーターを設定加熱保持温度、保持時間、粉末混合組成などのプロセスパラメーターを変化させて、セラミック化反応の進行状況を検討し、短時間でのAlN合成を可能にするには1400°C以上での金たつが必要であった。ただし、窒素供給源としてTiNを用いると、1200°CでもAlNの生成が活発に生じた(3)セラミック化反応後の試料の複合組織制御因子の解明粉末相中のBNとTiの比率を変化させることにより、複合組織が大きく変化することを見いだした。(3)セラミック化反応後の窒化アルミニウム複合材料の硬さ測定複合組織と構成物質が特性に及ぼす影響を調査するため、ビッカース硬さを測定した。1.セラミック化反応後の試料の複合組織制御因子の解明各プロセス条件(窒化ほう素粉末サイズ、窒素供給源としての窒化チタンの使用)で作製した試料の組織観察により、セラミックの生成形態を調査した。原料粉末として用いる窒化ほう素を細粒化することにより、AlN生成に要する時間が短縮されることが明らかになった。2.溶融アルミニウムの粉末層への無加圧含浸の可否の調査窒化ほう素粉末サイズ、窒化ほう素/チタン混合比、プロセス温度、プロセス時間を変化させて、溶融アルミニウムの[BN+Ti]混合粉末への浸透の可否を調査した結果、これら、すべてのプロセス因子を変化させても、溶融アルミニウムは粉末層に浸透したので、非常に毛管力の強く働く系であることが明らかになった。3.残留アルミニウム率の定量的評価残留アルミニウムは、プロセス条件が適正でないと、浸透した溶融アルミニウムがセラミック化反応後も残留する可能性があるため、残留アルミニウムの量や形態に及ぼす各プロセスパラメータの影響を検討した。混合粉末の成型方法を自然充填、タッピング、圧粉と変化させて、プリフォームの空隙率を調整した。チタンと窒化ホウ素の混合粉末の混合組成により、残留アルミニウム量を0にする理論空隙率は異なるが、圧粉圧力やタッピング強度を変化させることが調整が可能であった。ただし、プリフォーム空隙率が低下すると、ほう素からアルミニウムへの窒素の置換反応に必要な温度および時間は高温・長時間化することがあきらかになった。1.残留アルミニウムの低減浸透後の反応組織に観察されるアルミニウムの量はプリフォームの空隙率の影響を強く受ける。そこで、プリフォーム空隙率を様々に変化させ、プリフォームに浸透するアルミニウム量を調節することにより、浸透・反応後の組織に及ぼす影響を明らかにした。プリフォームの相対密度は化学反応の量論組成となるように調整すると、浸透時のプリフォームの膨張により、空隙率が増加するので残留アルミニウムが観察される。

アルミニウム粉末を用いて、化学量論比率で混合した原料を用いることにより、残留アルミニウムの見られない微視組織を得ることができた。しかしながら、この場合は、試料中に空隙が見られたのでホットプレスなどの加圧装置が必要であることが判明した。2.材料特性の評価残留アルミニウムのない試料をえることはできたものの、空隙が見られたので、正確な強度特性を評価することができなかった。3.型転写性の評価浸透法に供した型の内寸と得られた試料の外寸を正確に測定し、比較することにより、型転写性を評価した。その結果、アルミニウムをリッチに含む資料については、アルミナ製の型内形状を非常に精密に転写し、寸法精度も高いことが実証された。しかしながら、アルミニウムが不足する状況になると、プリフォームの膨張が見られ、寸法精度が低下する。また、黒鉛型を利用するような場合では、型が内圧で崩壊することが明らかになり、精密形状を保つことができなかった。型形状を精密に転写するためには、BNとTiに対するアルミニウムの比率が非常に重要であることが判明し、その量は、Al/BN比が、少なくとも1.0以上必要であることを明らかにした。
赤外分光測定による電荷秩序系有機導体の電荷グラス・電荷液体状態の研究

本研究では、低温で電荷ガラス状態を示す二次元三角格子系有機導体において光学伝導度測定を行い、電荷ガラス状態特有の電荷揺らぎに起因した特異な集団励起が10 meV付近の低エネルギー領域に現れることを見出した。また、一次元ダイマーモット絶縁体の圧力下光学伝導度測定を高輝度放射光施設SPring-8において行い、圧力印加によりダイマー内の電荷揺らぎが増大し、この系で観測される高い転移温度をもった圧力誘起超伝導に電荷揺らぎが重要であることを明らかにした。本研究では、長距離クーロン相互作用と幾何学的フラストレーションの効果が顕著な電荷秩序系有機導体において、電荷自由度を外部から変調操作することにより、電荷秩序を融解/凍結させて、多彩な電子相を探索・創出することを目的としている。本年度は、物理的圧力効果により格子パラメータを制御する実験手法を確立するために、高輝度放射光施設SPring-8において、ダイアモンドアンビルセルを用いた高圧下赤外分光測定を行った。電荷秩序系有機導体θ-(BEDT-TTF)2X(X=CsZn(SCN)4,I3)を測定する前段階として、まず圧力誘起超伝導体であるダイマーモット絶縁体β'-(BEDT-TTF)2ICl2の高圧下における赤外分光測定を行った。その結果、β'-(BEDT-TTF)2ICl2で発現する転移温度14Kの超伝導では、反強磁性揺らぎに加えて、ダイマー内の電荷揺らぎも重要な役割を担うことを明らかにした。この結果は、高温超伝導を実現する際の物質設計に重要な指針を与えるものである。また、当該年度はピストンシリンダー式圧力セルを用いて電気抵抗率の温度依存性を測定できる実験システムを構築した。このシステムを用いて、一次元電荷秩序絶縁体α-(BPDT-TTF)2ICl2の温度-圧力相図を明らかにした。その結果、常圧下で電子相関の効果により発現していた電荷秩序相が、圧力印加によるバンド幅の増大により、フェルミ面のネスティングによるCDW相へと変化することを明らかにした。この成果はバンド幅の大きさにより金属-絶縁体転移が電子相関によるものからフェルミ面の不安定性によるものへと変わることを実験的に示したもので、今後さらなる高圧力印加により、超伝導相や量子臨界点の出現などが期待される。本研究の目的は、強相関有機導体に現れる電子系の秩序状態(モット転移や電荷秩序転移)が、スピンや電荷のフラストレーションによりどのように融解して特異なスピン・電荷液体状態が出現するのかを、電荷・格子ダイナミクスの観点から解明するである。特に、三角格子構造をもつ電荷秩序系有機導体θ-(BEDT-TTF)2CsZn(SCN)4において、物理的圧力効果を用いた格子定数の制御や、電流・電場印加、エックス線照射による格子欠陥の導入など、外部からの変調操作によって、電荷秩序を融解/凍結させて、異なる電荷秩序が競合する電荷グラス相や非フェルミ液体的な振る舞いが期待される電荷液体、さらに電荷揺らぎによる超伝導などの多彩な電子状態の探索とその物理機構の解明することを目的としている。まず本研究では、低温で電荷グラス状態を示す二次元三角格子系有機導体θ-(BEDT-TTF)2CsZn(SCN)4において光学伝導度測定を行い、電荷グラス相特有の電荷揺らぎに起因した特異な集団励起が10 meV付近の低エネルギー領域に現れることを見出した。また、本研究では、一次元ダイマーモット絶縁体β'-(BEDT-TTF)2ICl2の圧力下における光学伝導度測定を高輝度放射光施設SPring8にて行い、圧力印加によりダイマー内の電荷揺らぎが増大し、この系で観測される高い転移温度(Tc = 14 K)をもった圧力誘起超伝導に電荷揺らぎが重要であることを明らかにした。本研究では、ダイアモンドアンビルセルを用いた高圧下赤外分光測定により、圧力誘起超伝導体β'-(BEDT-TTF)2ICl2の格子パラメータを精密に制御し、高圧下で電荷自由度による非従来型超伝導発現の可能性を指摘した。本研究により確立された圧力下での赤外分光測定を電荷秩序系有機導体θ-(BEDT-TTF)2X(X=CsZn(SCN)4,I3)に適用することで、電荷秩序の融解/凍結を実現し、今後多彩な電子相を探索・創出することが可能である。これらを踏まえると研究はおおむね順調に進展していると言える。固体物理今後は、物理的圧力効果による格子パラメータの制御により、θ-(BEDT-TTF)2Xの基底状態を連続的に変化させ、温度-圧力相図を完成させる。そのうえで、圧力下における光学伝導度測定を行い、ドルーデ応答や集団励起などの低エネルギー励起を調べる。そのためにまず、X=CsZn(SCN)4とX=I3に対して、静水圧下での電気抵抗率を測定を行い、温度-圧力相図を得る。