hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
化学物質特異的抗体の健康影響マーカーとしての意義とそのエピトープ

また、樹脂作業者を対象としたパイロット調査において本方法が有用であることを論文発表し、国際的に評価を得た。さらに、本方法の再現性も非常に良好であることを確認した。平成26年度の時点で、(プラスチック)原料を取り扱う作業者、アレルギー患者、学生、一般人(年齢2040歳程度)など2,000名を上回る方から自記式質問票による健康や生活環境に関する情報と血清を集めが終了しており、本研究はおおむね順調に進んでいると考える。研究者らが開発した、プラスチック原料モノマーやプラスチック前駆体への曝露を推測する方法(合成樹脂原料モノマーまたは合成樹脂前駆体への曝露の検出方法:特許第5757519号平成27年6月12日取得)を用いて、一般人参加者の血清中の化学物質特異的IgGをドットブロット法により半定量した。調査対象としたプラスチック樹脂モノマーは、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、無水フタル酸、トルエン-2,4-ジイソシアネート、p-フェニレンジアミン、ホルムアルデヒド、グルタルアルデヒドの6物質であった。その結果、化学物質物質特異的IgGの保有率は、無水フタル酸>グルタルアルデヒド>トルエン-2,4-ジイソシアネート>ビスフェノールAジグリシジルエーテル≒ホルムアルデヒド>p-フェニレンジアミンの順であった。次に上記6種類の化学物質と反応させたヒト血清アルブミン(化学物質- HSA結合体)をSDS-電気泳動(SDS-PAGE)により分離したところ、ヒト血アルブミン(HAS:コントロール)は分子量55,000付近にブロードなバンドとして認められたが、化学物質- HSA結合体はHSAの分子量よりも低いところに移動しているものや、二量体、三量体を形成しているものが認められた。さらにヒト血清でウェスタンブロットを行ったところ、この化学物質- HSA結合体に対して特異的抗体を有する者がいた。その反応は化学物質特異的抗体と反応した化学物質- HSA結合体に分子量による差はなく、どの分子量の化学物質- HSAも当該抗体により認識された。研究成果の概要(和文):樹脂(プラスチック)原料のヒト血清アルブミンへの結合体に対する化学物質特異的抗体(IgG)の半定量法を開発した。本半定量法の再現性は90%以上であり、信頼性および再現性の高い測定法と考えた。化学物質特異的抗体以外の既存のアレルギーのマーカーはエポキシ樹脂による皮膚炎の有無との間に関係が認められなかった。化学物質アレルギー患者の化学物質特異的抗体は、いずれの化学物質-ヒト血清アルブミン結合体とも反応していた。樹脂(プラスチック)原料を取り扱う作業者、アレルギー患者、学生、一般人(年齢2040歳程度)など2000名を上回る方から自記式質問票による健康や生活環境に関する情報と血清を集めることができた。これは初期の目標を上回る数字である。化学物質ーHSA付加体を作製して、これを診断用抗原として対象者の血清中の化学物質特異的抗体を現在に測定しているところである。平成28年度は前年度に引き続き調査対象者血清中の化学物質特異的抗体の測定を行う。
肺切除後の残存肺再生および創傷治癒における骨髄由来幹細胞の役割 の解明

GFP陽性骨髄細胞を移植したキメラマウスを用いて代償性肺成長モデルにおける骨髄由来細胞の関与について検討した。左肺全摘により残存肺へのGFP陽性細胞の集積増加を認めた。左肺全摘後7日目に残存肺のSDF1α濃度は1.4倍に上昇した。CXCR4アンタゴニストを肺全摘直後から持続投与し骨髄細胞の集積抑制を試みた結果、術後14日目での肺乾燥重量は10%の低下を認めた。骨髄由来細胞は代償性肺成長時の残存肺に集積し組織再生に寄与することが明らかになった。本年度は左肺切除術により、骨髄由来幹細胞が動員されるか否か、また動員された骨髄由来幹細胞が創部に集積し創傷治癒に関与するか否かについて明らかにすることを目的とし、動物モデルを用いた検証を行った。はじめに、本研究で用いる左肺切除術の手術侵襲の程度を評価するためにELISA法を用いて炎症性サイトカインである血中IL-6濃度を測定した。その結果、開胸していない対照群と比較して、術後6時間で有意に血中IL-6濃度が上昇した(p<0.05)。また、ケモカインであるSDF-1の血中濃度もELISA法で測定したところ、術後24時間後で有意に上昇した(p<0.05)。続いて、左肺切除による骨髄由来幹細胞の動員を評価するために、術後24時間での末梢血中のCD34陽性細胞及びc-kit陽性細胞をフローサイトメトリーで測定した。その結果、CD34陽性細胞およびc-kit陽性細胞は術後24時間に増加した(p<0.05)。以上の結果から、左肺切除術という手術侵襲に伴い、骨髄由来幹細胞が末梢血中に動員されることが示された。次に、左肺切除術によって動員された骨髄由来幹細胞が創傷治癒に及ぼす影響について検討した。GFP骨髄キメラマウスに対して左肺切除術を行った直後に、背部を円形皮膚切除し創傷治癒モデルを作製した。術後隔日で創面積及び創直径を測定した。その結果、左肺切除術を行った手術群は対照群と比較して、術後3日目の時点で、創面積及び創距離の縮小を認めた(p<0.05)。以上より、左肺切除術が創傷治癒に関与することが示された。本年度の研究の目的は肺切除後の残存肺成長における骨髄由来幹細胞の役割を解明することである。具体的な目的は以下の通りである。1.骨髄由来細胞の残存肺に対する集積についてケモカインの同定、並びに残存肺へのGFP陽性細胞の集積の有無について評価する。2.骨髄由来細胞の肺への集積を抑制し、残存肺の肺重量測定、代償性肺成長に関わる因子を組織学的に評価する。左肺切除モデル;C52BL/6miceWild typeマウスを左肺切除後、残存する右肺の成長を誘導するマウス(Surgery群)と、左開胸のみを行うマウス(Sham群)における残存肺中のSDF1α濃度をELISA法で測定し比較、検討を行った。その結果、5DF1αの肺組織中の濃度は、術後7日目においてSurgery群はSham群と比べ有意に上昇していた。Surgery群はSham群と比べ術後7日目において、GFP陽性の肺実質への有意な集積を認めた。次に、骨髄のみがGFP陽性であるキメラマウスに対して左肺切除を施行し、CXCR4アンタゴニストであるAMD3100を投与する抑制実験を行った。左肺切除+PBS投与のみ行う対照群と比較し、肺重量、並びに血管新生の側面から組織学的に比較、検討を行った。その結果、GFP陽性細胞の集積は手術後7日目でAMD3100投与群で有意に集積が抑制されていた。細胞増殖率は術後7日目においてAMD3100投与群と対照群との間に差を認めなかった。血管内皮細胞の面積は術後7日目においてAMD3100投与群で対照群と比べ減少する傾向を認めた。術後14日目においてAMD3100投与群では対照群と比べ有意に肺重量増加が抑制された。以上より肺切除後の残存肺成長において骨髄由来幹細胞が機能していることが分かった。【目的】骨髄由来細胞の有用性は様々な臓器再生で明らかにされているが、肺においてはあまり明らかとなっていない。我々はマウス代償性肺成長モデルにおける骨髄由来細胞の関与について検討した。【方法】左肺全摘により残存右肺に代償性肺成長を誘導した。GFP陽性骨髄細胞を移植したキメラマウスを用いて代償性肺成長時のGFP陽性細胞の関与を評価した。骨髄由来細胞の残存肺への集積抑制の目的にCXCR4アンタゴニスト(AMD3100)を持続投与し、代償性肺成長に対する影響を評価した。左肺全摘後の残存肺組織内のSDF-1α濃度を経時的に測定し、測定結果に応じてAMD3100の投与期間を決定した。【結果】

左肺全摘後7日目の残存肺において肺胞壁面積や肺胞密度に有意な変化を認めなかったが肺湿重量比、肺乾燥重量比、肺容量比の有意な増加を認めた。左肺全摘により残存肺へのGFP陽性細胞の集積増加を認めた(Sham開胸と比して2.1倍,P=0.001)。それらのGFP陽性細胞のうち、肺胞上皮細胞様に形態変化しているものが存在した。左肺全摘後7日目の残存肺のSDF1α濃度はSham開胸群と比べ1.4倍に上昇した(P<0.05)。そこでAMD3100を肺全摘直後から術後7日目まで持続投与し骨髄細胞の集積抑制を試みた。結果的に非投与(PBS持続投与)と比較し、術後14日目での肺乾燥重量は10%の低下を認めた(P<0.05)。【結語】骨髄由来細胞は代償性肺成長時の残存肺に集積し組織再生に寄与していることが明らかになった。以上より、骨髄由来細胞を用いた肺実質再生療法の研究の妥当性が示された。プロトコールに準拠して動物実験を進めている。24年度が最終年度であるため、記入しない。研究計画書通りに推進する予定である。
タイ国レンガ造遺跡の劣化現象と保存対策に関する調査

調査フィールドであるアユタヤ遺跡のラチャブラーナ寺院、マハタート寺院およびスコータイ遺跡のスリサワイ寺院、スリチュム寺院において、種々の調査を行った。アユタヤのラチャブラーナ寺院、スコータイのスリサワイ寺院、スチュム寺院には無人自動記録環境計測システムを設置して、環境条件(温度、湿度、雨量、日照強度、レンガ表面温度、レンガ内部温度)を測定し解析、考察した。アユタヤのマハタート寺院では特に顕著にレンガが劣化している部分について定点観測とレンガ含有水分の測定を定期的に行い、遺跡の構造物の条件と雨、地下水との関係について検討、考察した。また、マハタート寺院の近くにシミュレーション実験用のレンガ造小構築物を造り、定期的に含有水分量を計測すると伴に、地中の含有水分量を自動計測し、雨と地下水との関係を検討、考察した。さらにマハタート寺院内の井戸に水位自動計測センサーを設置し、年間の地下水位の変動を測定している。スコータイのスリチュム寺院の大仏の生物劣化について詳細な調査を行い、そのクリーニングと保護処置についての試験結果をもとに、実際の処置を行った。大仏表面に付着している藻類、地衣類等を除去した後、撥水性シリコーン樹脂溶液を含浸して、表面層を強化すると伴に強力な防水性を与え、新たな生物の繁殖を防止するものである。以上の調査、研究の結果、レンガ造遺跡の保存のためには、それぞれの状況に即した防水処置がその基本であることが明らかとなった。・タイ国の代表的なレンガ造遺跡であるアユタヤ遺跡、スコータイ遺跡を訪れて、種々の観点から現地調査を行った。また、両遺跡に、コンピユ-タ制御無電源連続環境計測システムを設置し、外気温度、外気湿度、雨量、日照強度、レンガ表面温度、レンガ内部温度の測定(1時間毎:24回/日)を開始した。・更に詳細な調査を行うためのフイールドを、アユタヤ遺跡内に設定することとし、最終的な場所の選定を、タイ国芸術局と調整、協議中である。・バンコクで開催された「第3回国際文化財生物劣化会議」に出席し、特にレンガ造遺跡の生物劣化に関する情報収集と討議を行った。・レンガ造遺跡の保存、修復、整備、活用に関する資料の収集を、タイ国芸術局およびタイ国の関係機関において行った。・本年度(1995年夏秋)には、アユタヤで大洪水があった。アユタヤ遺跡の大半が高さ2メートル近く浸水した。この影響によって、遺跡の崩壊やレンガの劣化が起こったが、これらについて、詳細な調査を行う機会を得たことは、調査研究の遂行上は有意義であった。・本年度が第1年次であり、具体的な調査研究成果については、来年度以降報告するものである。昨年度調査フィールドとして選定したアユタヤ遺跡、スコータイ遺跡において、レンガ造遺跡の劣化状態、劣化原因、劣化過程についての詳細な調査を行った。特に、雨水、地下水とレンガの劣化との関係について詳細な調査を行った。アユタヤ遺跡にシミュレーション実験を行うためのレンガ造小構造物を造った。この小構造物の含水率の変化と、地中の含水率の変化との関係を調査するために、地中に自動継続含水率計測装置を設置した。2カ所の調査フィールドに、無人・無電源・自動記録環境計測システムを設置して、環境条件(温度、湿度、雨量、日照強度、レンガ表面温度、レンガ内部温度)を測定し、解析した。スコータイ遺跡の重要な大仏であるスリチュム寺院大仏は、生物(苔、藻類等)の繁殖により黒く汚れている。この大仏のクリーニング後の保存処置について、実験を開始した。以上の調査研究の結果、本年度得られた知見は以下の通りである。・レンガ造遺跡の構造的崩壊の大きな原因の一つに、構造物下部のレンガの塩類風化による劣化がある。・レンガの塩類風化の主原因は、雨水の滞留によるレンガ内への水の浸透であり、雨期と乾期があるため、レンガの湿潤、乾燥が極端に起こることが重要なファクターである。

・雨期においても雨は短時間(12時間)に集中して降り、その後晴れるという状況にあり、やはり湿潤、乾燥が繰り返される。・スコータイ遺跡スリチュム寺院大仏の表面(漆喰面)は、生物の繁茂の影響で劣化し空隙率が大きくなっていた。その結果、含浸強化用あるいは生物繁茂防止剤の浸透が極めて良好であった。これら保存処置の効果については、雨期を経た後の新たな生物の繁茂の状況によって判定する予定である。調査フィールドであるアユタヤ遺跡のラチャブラーナ寺院、マハタート寺院およびスコータイ遺跡のスリサワイ寺院、スリチュム寺院において、種々の調査を行った。アユタヤのラチャブラーナ寺院、スコ-夕イのスリサワイ寺院、スリチュム寺院には無人自動記録環境計測システムを設置して、環境条件(温度、湿度、雨量、日照強度、レンガ表面温度、レンガ内部温度)を測定し解析、考察した。アユタヤのマハタート寺院では特に顕著にレンガが劣化している部分について定点観測とレンガ含有水分の測定を定期的に行い、遺跡の構造物の条件と雨、地下水との関係について検討、考察した。また、マハタート寺院の近くにシミュレーション実験用のレンガ造小構築物を造り、定期的に含有水分量を計測すると伴に、地中の含有水分量を自動計測し、雨と地下水との関係を検討、考察した。さらにマハタート寺院内の井戸に水位自動計測センサーを設置し、年間の地下水位の変動を測定している。スコータイのスリチュム寺院の大仏の生物劣化について詳細な調査を行い。そのクリーニングと保護処置についての試験結果をもとに、実際の処置を行った。大仏表面に付着している藻類、地衣頬等を除去した後、撥水性シリコーン樹脂溶液を含浸して、表面層を強化すると伴に強力な防水性を与え。新たな生物の繁殖を防止するものである。以上の調査、研究の結果、レンガ造遺跡の保存のためには、それぞれの状況に即した防水処置がその基本であることが明らかとなった。
蛍光タンパク質を用いたスプライシングレポーターの改良

複数の蛍光タンパク質を用いて選択的スプライシングパターンを生体内で可視化するスプライシングレポーターミニ遺伝子では、蛍光タンパク質配列の上流に選択的スプライシングを受ける解析対象遺伝子のゲノムDNA断片を挿入してあり、特定のスプライシングパターンの時に蛍光タンパク質を発現する。このレポーターより発現した蛍光タンパク質は、挿入したゲノムDNA断片由来のタンパク質との融合タンパク質であるため、接続したこのタンパク質の性質に影響を受けて、蛍光や細胞内局在や安定性が損なわれることが多く、問題となっている。そこで、本研究では、次の2通りの方法で、上流の解析対象遺伝子断片由来のアミノ酸配列の影響を受けにくいスプライシングレポーターの開発を試みた。(1)ボリベプチドリンカーの挿入。蛍光タンパク質が安定して発現することを期待し、解析対象遺伝子断片と蛍光タンパク質の間に、特定の構造をとらないGly-Gly-Ser(GGS)の6回繰り返しアミノ酸配列のポリペプチドリンカーを挿入した。このレポーターを線虫に導入したところ、組織特異的な蛍光タンパク質の発現を確認することができ、スプライシイングパターンの組織特異性を示すことができた。これまでに、ポリペプチドリンカーを用いた蛍光スプライシングレポーター線虫を多数作製し、多くの場合、蛍光タンパク質が予想どおり発現していることを確認することができた。このことから、この蛍光スプライシングレポーターは実用上うまく機能していると考えられた。(2)自己切断配列の挿入。蛍光タンパク質が独立して発現することを期待し、解析対象遺伝子断片と蛍光タンパク質の間に、翻訳の際に自己切断することが知られているピコルナウィルスなどの2Aペプチドと呼ばれるアミノ酸配列を挿入した。このレポーターをまず培養細胞に導入し切断効率を解析したところ、文献で報告されているほどの効率ではなかった。2A自己切断配列の挿入については、切断効率を高める工夫をしたうえで実用性の試験をすることが今後の課題である。
人体を伝送路の一部とする通信方式の伝送モデルと回路設計に関する研究

本研究の目的は人体を伝送路の一部とする通信方式(人体通信)の伝送モデルを解明し,実用的な送受信機の回路設計に関する指針を示し,応用システムを試作することである.伝送モデルの解明に関しては,腕時計型の送信機を手首に装着した人体を想定し,胴体や頭部がインピーダンス特性に及ぼす影響を検討した結果,胴体および頭部の影響は小さく,送信機電極のインピーダンス特性は腕部のみのモデルにより検討が可能であることを明らかにした.次に,腕部モデルを用いた電磁界解析と実験により送信機の電極の入力インピーダンス特性を解析した.送信機の入力インピーダンスは送信機の電極間隔に比例し,電極長および電極幅に反比例し,回路基板幅や回路基板長の影響をほとんど受けないこと,および回路基板と電極との間隔はリアクタンス成分のみに影響を及ぼし,その変化はほぼ比例であることを示し,これらの知見を回路設計の指針としてまとめた.これら数値解析の結果に対して多変量解析による非線形重回帰分析を行い,電極形状と配置に対するインピーダンス特性の近似式を求めた.この近似式を用いた具体的な設計事例として腕時計サイズの送信機の裏蓋に実装する50ohm系の電極設計を行った結果,設計解として電極サイズ11.2×30mm,電極間距離7.6mm,基板サイズ30×30mm,電極-基板間距離10mmを得た.これは腕時計サイズの情報機器の裏蓋に実装可能な寸法である.インピーダンス整合を行った電極を用いると送信機周囲および腕部周囲により強い電界強度分布が得られ,送受信機間の伝送特性は212dB改善した.送信機電極のインピーダンス整合の改善により,人体を伝送路として用いる通信においても通信特性の向上に効果があることも確認し,本研究で開発した電極形状によるインピーダンスマッチングの有効性を示した.本研究の目的は人体を伝送路の一部とする通信方式(人体通信)の伝送モデルを解明し,実用的な送受信機の回路設計に関する指針を示し,応用システムを試作することである.伝送モデルの解明に関しては,腕時計型の送信機を手首に装着した人体を想定し,胴体や頭部がインピーダンス特性に及ぼす影響を検討した結果,胴体および頭部の影響は小さく,送信機電極のインピーダンス特性は腕部のみのモデルにより検討が可能であることを明らかにした.次に,腕部モデルを用いた電磁界解析と実験により送信機の電極の入力インピーダンス特性を解析した.送信機の入力インピーダンスは送信機の電極間隔に比例し,電極長および電極幅に反比例し,回路基板幅や回路基板長の影響をほとんど受けないこと,および回路基板と電極との間隔はリアクタンス成分のみに影響を及ぼし,その変化はほぼ比例であることを示し,これらの知見を回路設計の指針としてまとめた.これら数値解析の結果に対して多変量解析による非線形重回帰分析を行い,電極形状と配置に対するインピーダンス特性の近似式を求めた.この近似式を用いた具体的な設計事例として腕時計サイズの送信機の裏蓋に実装する50ohm系の電極設計を行った結果,設計解として電極サイズ11.2×30mm,電極間距離7.6mm,基板サイズ30×30mm,電極-基板間距離10mmを得た.これは腕時計サイズの情報機器の裏蓋に実装可能な寸法である.インピーダンス整合を行った電極を用いると送信機周囲および腕部周囲により強い電界強度分布が得られ,送受信機間の伝送特性は212dB改善した.送信機電極のインピーダンス整合の改善により,人体を伝送路として用いる通信においても通信特性の向上に効果があることも確認し,本研究で開発した電極形状によるインピーダンスマッチングの有効性を示した.人体を伝送路の一部とする通信方式の伝送モデルと回路設計に必要な条件を導くため,本年度は1)周波数特性の計測2)電磁界解析3)受信回路のインピーダンス整合について研究を進めた.周波数特性の計測においては計測に用いる金属導線のケーブルが影響を与える.平成18年度は送受信機とも電池駆動とし,受信信号電圧をPWM変調してLEDと光ファイバを用いて外部の受光・復調回路に導いた.送信機を手首に装着し,受信機入力端子を中指先端に接触させた状態で200kHz20MHzの帯域について計測した.ゲインは200kHzから単調に増加して10MHz付近でピークを示した.10MHzと200kHzのゲインの差は約25dBであった.同一被験者の測定日時の違いによる変動幅は約5dB,異なる被験者間のゲインの差は10dBほどの範囲に広がっていたが,個人を特定できるほどの再現性は見られなかった.電磁界解析は,人体を線状アンテナに見立てた伝送モデルを解析するため,人体と同じ誘電率と電気伝導度を持つ角柱状の物体の側面に送信機を設置した条件について,電界および電流について解析を進めた.現在,電磁界解析プログラム用のモデルの作成を終え,単純な形状に関して金属ダイポールアンテナの特性から類推される結果に合致していることを確認した段階である.受信回路のインピーダンス整合に関しては,受信機の入力インピーダンスを変えて受信信号電圧を測定し,受信信号電力を求めたところ,入力インピーダンスが100150Ω程度の時に受信信号電力が最大となった.この結果に基づき,人体を伝送路の一部とする通信方式において,受信機は人体近傍の電界を捉えているというより,むしろ人体と連続した導体として電流が流入していると考える方が適切である,と考えるに至った.

本研究の目的は人体を伝送路の一部とする通信方式(人体通信)の伝送モデルを解明し,実用的な送受信機の回路設計に関する指針を示し,応用システムを試作することである.伝送モデルの解明に関しては,腕時計型の送信機を手首に装着した人体を想定し,胴体や頭部がインピーダンス特性に及ぼす影響を検討した結果,胴体および頭部の影響は小さく,送信機電極のインピーダンス特性は腕部のみのモデルにより検討が可能であることを明らかにした.次に,腕部モデルを用いた電磁界解析と実験により送信機の電極の入力インピーダンス特性を解析した.送信機の入力インピーダンスは送信機の電極間隔に比例し,電極長および電極幅に反比例し,回路基板幅や回路基板長の影響をほとんど受けないこと,および回路基板と電極との間隔はリアクタンス成分のみに影響を及ぼし,その変化はほぼ比例であることを示し,これらの知見を回路設計の指針としてまとめた.これら数値解析の結果に対して多変量解析による非線形重回帰分析を行い,電極形状と配置に対するインピーダンス特性の近似式を求めた.この近似式を用いた具体的な設計事例として腕時計サイズの送信機の裏蓋に実装する50ohm系の電極設計を行った結果,設計解として電極サイズ11.2×30mm,電極間距離7.6mm,基板サイズ30×30mm,電極-基板間距離10mmを得た.これは腕時計サイズの情報機器の裏蓋に実装可能な寸法である,インピーダンス整合を行った電極を用いると送信機周囲および腕部周囲により強い電界強度分布が得られ,送受信機間の伝送特性は212 dB改善した.送信機電極のインピーダンス整合の改善により,人体を伝送路として用いる通信においても通信特性の向上に効果があることも確認し,本研究で開発した電極形状によるインピーダンスマッチングの有効性を示した.
レプトン数は非保存量か？

荷電レプトン等とは異なり、ニュートリノはマヨラナ型の質量項を持つ可能性がある。その場合はレプトン数が非保存量となり、例えばニュートリノを伴わない2重ベータ崩壊が観測されれば確認できる。一方、レプトン数を保存させたままニュートリノが質量を持つことも可能であるが、それをどのように確認できるかは自明ではない。本年度の研究では、レプトン数を保存させたまま微小なニュートリノ質量を生成させる新物理模型を構築した。この模型では、ニュートリノ質量は2ループの量子補正として現われ、その補正には暗黒物質候補となる新粒子が関与する。模型に含まれる新粒子はレプトンフレーバー非保存過程に寄与するが、ヒッグス粒子のレプトンフレーバー非保存崩壊率に比べて荷電レプトンのレプトンフレーバー非保存崩壊率を格段に抑制することが原理的に可能になっている。実際、ニュートリノ振動実験・暗黒物質探索・荷電レプトンの希崩壊探索等の制限を満たしつつ、そのような抑制を実現するパラメーター値を見つけ出すことができた。構築した新物理模型はある種のシンプルな模型群に属しているが、上述のような抑制が原理的に可能なものは限られている。特に、その模型群に属するもののうちでマヨラナ型の質量を生成する新物理模型では不可能なことがわかっている。したがってそのような模型群に限定すると、荷電レプトンのレプトンフレーバー非保存崩壊が観測されないままヒッグス粒子のレプトンフレーバー非保存崩壊が観測されれば、ニュートリノ質量項はマヨラナ型ではないことが分かり、今回構築した模型は有力な候補の一つとして生き残る。そのような状況では、レプトン数は保存量である可能性が非常に高くなると考えられる。レプトン数が保存量であることを強く示唆可能な新物理模型を具体的に構築することができたため。本年度の研究成果と同様の方向性をさらに追求しつつ、レプトン数が非保存量である場合の研究も進めていく。日程の都合がつかず参加できなかった研究会がいくつかあったため、次年度使用額が生じた。研究打ち合わせの旅費等に充てる予定である。
希薄気体用数値反応槽の開発

本研究は薄膜製造技術の一つである減圧CVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition)法を主対象とし、ポルツマン方程式のモデル化手法であるモンテカルロ直接シミュレ-ション(DSMC)法を中心に希薄気体流の数値解析の実用化を検討した。特に、槽内の混合化学反応や表面蒸着等の現象に対して分子動力学(MD)法を適用して分子動力学法による解析とモンテカルロ直接シミュレ-ションによる解析との統合を図り、設計・製造に有用な統括的な解析手法を確立することを目的とした。そのために、設備備品費なでにより3次元流れ解析プログラムを作成し試験的運用を行うためのハ-ドウェア-システムを得て、(1)減圧CVD反応槽内希薄流の数値解析、(2)反応・蒸着過程の解析、(3)コンピュ-タによる成膜過程の画像表示、(4)希薄気体用数値反応槽の構成の4つの課題について研究を進展させた。課題1については、反応槽内に多数のウェハ-が挿入された状態を解析するための3次元DSMC解析コ-ドを構築し、解析結果と実験デ-タの巨視的評価から、中間領域の希薄気体流解析において導入した数学モデルが定性的に有効性であることを確認した。課題2に対しては、分子動力学(MD)法を用いた解析コ-ドを試作して、固体表面における反応・蒸着のメカニズムを解析した。これにより成膜上の境界条件の数学モデルの改良に関する一つの研究方法を開拓した。また、分子相互作用に関する数種の数学モデルについてDSMC法の試行計算を行い、影響が比較的小さいことを示した。さらに課題3において、流動状態および粒子運動に関する3次元的で非定常な情報を表示するアニメ-ションを実際に作成し、本研究の実用化の方向を例示した。また、一般に実用上の課題となる格子生成法についても検討した。以上の成果に基づき反応槽内流動解析を複数の条件下で計算し、工学的に有効であるとの検証を得た。本研究はLSI製造過程の薄膜製造技術の一つである減圧CVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition)法を主対象とし、ボルツマン方程式のモデル化手法であるモンテカルロ直接シミュレ-ション(DSMC)法にの確立を目的とした。また、その成果を数値反応炉に結び付ける上での課題について研究を進めた。まず、平成2年度にはDSMC法の基本的方法である剛体モデル・Null Colision(NC)法を用いて、3次元希薄気体流解析コ-ドを作成し、多数のウェハ-が挿入された減圧CVD反応炉内流動れ解析を行った。解析結果と実験デ-タの巨視的評価から、中間領域の希薄気体流解析において導入した数学モデルが定性的に有効性であることが確認されたが、異種分子の混合気体流や温度依存性などを正確に予測するには上記解析法は不十分であった。そこで平成3年度においては、分子間相互作用のより正確にモデル化するLennardーJonesポテンシャルを導入した。その際、衝突散乱角しきい値(Cutoff Angle)の設定値が解析結果に大きな影響をうけるという数値解析上の問題点が指摘された。そこでCVD内流れが粘性に支配される点に着目し、粘性断面積を等方散乱に還元した新しいモデル化を提案した。1次元衝撃波管を対象とした検証計算では、新モデルがLennardーJonesポテンシャルをよく再現し、より効率のよい解析手法を与えることを示した。他の数値解析上の課題としては、分子動力学法(MD法)により表面凝着現象の解明を試みたが、希薄気体解析における成膜上の境界条件に関する新しい知見を得るには至らなかった。

また、数値反応炉の実用上の課題となる、複雑形状への適用と解析結果の表示に関しては、常圧下の非圧縮流れ解析法をもとに検討し、領域分割アルゴリズムの研究、グラッフィクス・コンピュ-タにおける表示ツ-ルの開発を行った。本研究は薄膜製造技術の一つである減圧CVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition)法を主対象とし、ボルツマン方程式のモデル化手法であるモンテカルロ直接シミュレ-ション(DSMC)法を中心に希薄気体流の数値解析の実用化を検討した。特に、槽内の混合化学反応や表面蒸着等の現象に対して分子動力学(MD)法を適用して分子動力学法による解析とモンテカルロ直接シミュレ-ションによる解析との統合を図り、設計・製造に有用な統括的な解析手法を確立することを目的とした。そのために、設備備品費などにより3次元流れ解析プログラムを作成し試験的運用を行うためのハ-ドウェア-システムを得て(1)減圧CVD反応槽内希薄流の数値解析、(2)反応・蒸着過程の解析、(3)コンピュ-タによる成膜過程の画像表示、(4)希薄気体用数値反応槽の構成の4つの課題について研究を進展させた。課題1については、反応槽内に多数のウェハ-が挿入された状態を解析するための3次元DSMC解析コ-ドを構築し、解析結果と実験デ-タの巨視的評価から、中間領域の希薄気体流解析において導入した数学モデルが定性的に有効性であることを確認した。課題2にたいしては、分子動力学(MD)法を用いた解析コ-ド試作して、固体表面おける反応・蒸着のメカニズムを解析した。これにより成膜上の境界条件の数学モデルの改良に関する一つの研究方法を開拓した。また、分子相互作用に関する数種の数学モデルについてDSMC法の試行計算を行い、影響が比較的小さいことを示した。さらに課題3において、流動状態および粒子運動に関する3次元的で非定常な情報を表示するアニメ-ションを実際に作成し、本研究の実用化の方向を例示した。また、一般に実用上の課題となる格子生成法についても検討した。以上の成果に基づき反応槽内の流動解析を複数の条件下で計算し、工学的に有効であるとの検証を得た。
プラズマプロセスを用いた炭素-窒素アロイングによる超硬質材料の開発

本研究では,我々がシールド型アークイオンプレーティング法を用いて合成に成功した超高硬度の窒化炭素薄膜を,ハードコーティング材料として実用化するための基礎的研究を行うこと,さらに,高い窒素含有率とsp^3結合率とを同時に満足する窒化炭素薄膜の作製プロセスを見いだし,結晶相窒化炭素β-C_3N_4合成への方向性を探ることを目的とした.本年度は,設備備品として申請したトライボスコープを,現有の原子間力顕微鏡(AFM)に取り付ける改造を行い,作製膜の微小硬さと摺動特性を測定するとともに,圧痕や摩耗部分をAFM観察できるようにした.さらに,それらの結果と赤外吸収分光分析およびX線光電子分光分析による膜の結合状態分析結果との相関を調査した.基板バイアスおよび窒素圧力をさまざまに変化させて窒化炭素成膜を行い,トライボスコープにより微小硬さを評価した.膜厚は150nm一定とした.その結果,基板バイアスを上げるほど,また圧力を高くするほど膜硬さが減少した.作製膜の結合状態分析から,基板バイアスの印加は,膜中のカーボンネットワークをsp^2化させること,また窒素圧力の増加は,窒素含有率を高めるものの,C-Nの3次元構造ではなくピリジン的な結合を作りやすくさせることが示された.これらの結合状態変化が,膜硬さの低下をもたらしたと考えられる.最も硬い窒化炭素膜の作製条件は,バイアスなし,窒素圧力0.01Paであった.このときの微小硬さは約30GPaであり,同装置で実測したサファイア(0001)単結晶(28GPa)よりも高かった.トライボスコープを用いた硬さ試験における圧子の押し込み深さは10nm程度であり,膜厚の1/10を大きく下回った.従って,本研究で作製した窒化炭素膜のように,残留応力による剥離のため薄い膜しか堆積できない場合でも,トライボスコープにより測定した硬さ値は,十分信頼できるといえる.また,1μm×1μmの領域を荷重75nNでスキャンし,その領域をAFM観察する摩耗試験を行ったところ,窒化炭素膜の摩耗深さはサファイア単結晶のそれの約1/5であり,窒化炭素の優れた摺動特性が示された.本研究では,我々がシールド型アークイオンプレーティング法を用いて合成に成功した超高硬度の窒化炭素薄膜を,ハードコーティング材料として実用化するための基礎的研究を行うこと,さらに,高い窒素含有率とsp^3結合率とを同時に満足する窒化炭素薄膜の作製プロセスを見いだし,結晶相窒化炭素β-C_3N_4合成への方向性を探ることを目的とした.本年度は,設備備品として申請したトライボスコープを,現有の原子間力顕微鏡(AFM)に取り付ける改造を行い,作製膜の微小硬さと摺動特性を測定するとともに,圧痕や摩耗部分をAFM観察できるようにした.さらに,それらの結果と赤外吸収分光分析およびX線光電子分光分析による膜の結合状態分析結果との相関を調査した.基板バイアスおよび窒素圧力をさまざまに変化させて窒化炭素成膜を行い,トライボスコープにより微小硬さを評価した.膜厚は150nm一定とした.その結果,基板バイアスを上げるほど,また圧力を高くするほど膜硬さが減少した.作製膜の結合状態分析から,基板バイアスの印加は,膜中のカーボンネットワークをsp^2化させること,また窒素圧力の増加は,窒素含有率を高めるものの,C-Nの3次元構造ではなくピリジン的な結合を作りやすくさせることが示された.これらの結合状態変化が,膜硬さの低下をもたらしたと考えられる.最も硬い窒化炭素膜の作製条件は,バイアスなし,窒素圧力0.01Paであった.このときの微小硬さは約30GPaであり,同装置で実測したサファイア(0001)単結晶(28GPa)よりも高かった.トライボスコープを用いた硬さ試験における圧子の押し込み深さは10nm程度であり,膜厚の1/10を大きく下回った.従って,本研究で作製した窒化炭素膜のように,残留応力による剥離のため薄い膜しか堆積できない場合でも,トライボスコープにより測定した硬さ値は,十分信頼できるといえる.また,1μm×1μmの領域を荷重75nNでスキャンし,その領域をAFM観察する摩耗試験を行ったところ,窒化炭素膜の摩耗深さはサファイア単結晶のそれの約1/5であり,窒化炭素の優れた摺動特性が示された.
「消費者」の歴史社会学――近現代日本における経済主体の誕生とその変容

本研究は「消費者」概念の分析を通じて、現代社会において顕著に見られる「消費者を志向」するという思想がどのような形で出現したのかを、主に近代日本を対象として考察するものである。このために本研究では、1910-60年代に作成された資料体を以下の形で分析する。第一に経済・商業学者の言説より、統制経済をめぐる議論の中で「消費者」概念が国民として焦点化されたことを論じる。第二に、生協運動に参画していた運動家の言説より、戦中下に「消費者」概念に当事者概念としての意味が付与されたことを論じる。第三に、経営指導家の言説より、戦後の産業界にて「消費者への貢献」が上記議論を引きずる形で規範化されたことを論じる。
代数多様体上の代数的サイクル

前年度に得た、代数曲線の分岐2次拡大によるア-ベル多様体のツイストのモ-デル-ヴェイユ群の構造定理を、不分岐2次拡大の場合へ拡張した。これによって、任意に与えられた1変数代数関数体の2次拡大に対してそれによる任意のア-ベル多様体のツイストのモ-デル-ヴェイユ群の構造定理が出来上がったことになる。この一つの帰結として、もし代数曲線の2次の被覆であってそのプリム多様体がある楕円曲線をr個単純成分としてもつものがあれば、関数体上の楕円曲線であってそのモ-デル-ヴェイユ群のランクがrであるものが存在することがわかる。この具体的な一例として、3つの独立なパラメ-タ-をもつ楕円曲線の族であってそのモ-デル-ヴェイユ群のランクがちょうど4であるものを構成することができた。またもう一つの応用として、有理数体に2次拡大を何回かくりかえして得られるような体の上の楕円曲線のランクの挙動についてJ.Topが得ていた定理「2次拡大をくりかえすことにランクが1ずつふえていくような楕円曲線が存在する。」を次のように拡張した:「2次拡大をくりかえすごとにランクが2倍になっていくような楕円曲線が存在する。」これは有理数体上の楕円曲線のランクの知られている最大値が14であることからすると、非常に興味深いことであると考えられる。この定理を得るにあたってある種の帰納的な手法(古い2次拡大から新しい2次拡大をつくってランクをふやす)が現れて来つつあり、これを更に一般化・精密化していくことが今後の急務である。
デザインの基盤としての視覚化研究

本研究「視覚化表現の統合に関する研究:ダイアグラムの拡張」は、ダイアグラムを中心に、デザンの最も重要な機能の一つでである「視覚化」について、情報の表示ばかりでなく、理解、認知、協働作業、意思決定の機能について研究する。本研究には三つの目標がある。(1)ダイアフラム、コミュニケーションのための図的(絵的)表現の成立の歴史を総合的に基礎づけ、アーカイヴ形成する。(2)ダイアグラムの表現構造の記号論的、数学的生成原理を解明する。(3)教育、地域デザイン等の問題解決、合意、理解、共働の場面での視覚表現の応用について考察する。寺山は博物との関連で視覚化資料の編纂を行い、古堅は動的表現を含めたダイアグラムの教育の実験を前年に引き続き行った。圓山は数学教育における視覚化表現の利用について検討をおこなった。このほかの研究成果については研究発表欄に記す。本研究の3つの目標、(1)博物学、デザイン史における視覚化資料調査、(2)視覚化、主にダイアグラムの表現構造研究とデザイン方法における視覚化の検討、(3)視覚化の応用に関して、30年度は28年度、29年度に引き続き、小林は主に(2)と(3)、寺山は(1)、古堅は(3)、圓山は(3)の研究を遂行した。これらは研究の中には、成果の報告の通り、小林の論文や展示、講演等、成果のリストを示すことができるものもあれば、研究の進捗は認められるが、論文や出版、講演などの成果物には至っていないものも多い。来年以降、研究の成果が公表される予定である。デザイン関連学会シンポジウム「デザイン×人工知能」、及び九州大学芸術工学部古賀研究室と連携し、デザインの「基礎」をテーマとする連続シンポジウムを開催できたことは上記研究の公表の機会として有意義であったことを付記しておく。31年度は本研究の最終年度になる。小林は主に研究目標(2)、寺山は(1)、古堅は(3)、園山は(3)を目標に、着手した研究を継続し、成果を公表する予定である。成果の一部は、イギリス・マンチェスターで開催される国際デザイン学会連合会議、東京で開催される国際地図学会で発表を予定している。当該課題を進めるにあたり、平成28年度は、デザイン方法の課題、手法、目的としての「視覚化」について、主に色彩デザイン、時間軸におけるデザイン要素の統合を目指すタイムアクシス・デザインの事例に取り組んだ。平成28年度の論文等業績は以下の通り。詳細はリスト参照。論文:1.東京都城市色彩特性分析、共著(劉晏志、黄啓帆)H28.6、大同技術学院学報(台湾)pp16-34、2.人間と環境の相互作用のダイアグラムによる環境色彩調査、共著(黄啓帆)H28.12、Designシンポジウム2016, pp49-56,大阪大学、会議論文。講演と作品展示:1.『正字通』による糸部首漢字の色彩表現調査、共著、日本デザイン学会梗概集、2.デザインの哲学ー豊かさを再考する、共著、デザイン学会、3.Color Phenomenology、単、華南理工大学大学院、4.Creativity in Design、単、台南科技大学、5.向井周太郎のデザインのグローバルコンテクスト、単、Doosung papergallery(ソウル)、6.地域ブランドとデザインの役割、単、雲林科技大学、7.タイムアクシスデザインへの期待、単、日本機械学会、設計工学会、デザイン学会共催、8.Creativity in Design、単、高雄科技大学、9.デザインの基礎としての造形と科学の連携、単、山口学芸大学公開討論、10.Diagram for street semiology、共、ANBD2016(雲林科技大アートセンタ)、11.デザインの理念と形成:デザイン学の50年、六本木東京ミッドタウンにおける展覧会及びシンポジウム。本研究には次の4つの目標を立てている。(1)博物学、デザイン史における視覚化資料調査、(2)デザインにおける視覚化資料調査、(3)デザイン方法における視覚化、(4)視覚化のデザイン教育への応用。28年度、小林は主に(3)、寺山は(1)、古堅は(4)、園山は(4)に着手することができた。これらは研究には、成果の報告の通り小林の論文や展示、講演等、成果のリストを示すことができることもあれば、進捗は認められるが、論文や出版、講演などの成果物となっていないことも多い。来年以降、研究の成果が公表される予定です。本研究「視覚化表現の統合に関する研究:ダイアグラムの拡張」は、ダイアグラムを中心に、デザンの最も重要な機能の一つでである「視覚化」について、情報の表示のためばかりでなく、情報の理解、認知、協働作業、意思決定の機能について研究する。(1)ダイアフラム、コミュニケーションのための図的(絵的)表現の成立の歴史を総合的に基礎づけ、アーカイヴを形成する。(2)ダイアグラムの表現構造の記号論的に分析、数学的に生成原理を明らかにする。(3)ダイアグラムを拡張し、教育、地域デザイン等の問題解決、合意、理解、共働の場面での視覚表現の統合について考察する。この応用では情報デザイン教育において実験も行う。平成29年度は、主に以下の研究を行った。「日本の飛鳥・奈良時代における色彩意識」小林昭世。この論文と報告は、上記研究目標の(1)との関連で、日本の飛鳥・奈良時代における色彩文化について、当時の色彩認知と感情等の色彩意識を通して考察した。「The Workshop on the Environmental Color Education Utilizing

a Diagram」小林昭世、黄啓帆。この研究は、主に研究目標(3)との関連で、環境色彩教育へのダイアグラムを用いた(応用した)ワークショップの実践とその考察をおこなった。寺山は、博物との関連で視覚化資料の編纂を行い、古堅は、動的表現を含めたダイアグラムの教育の実権を行った。圓山は、数学教育における視覚化表現の利用について検討をおこなった。このほかの研究成果については研究発表に記す。本研究の3つの目標、(1)博物学、デザイン史における視覚化資料調査、(2)視覚化、主にダイアグラムの表現構造研究とデザイン方法における視覚化の検討、(3)視覚化の応用に関して、29年度は28年度に引き続き、小林は主に(2)と(3)、寺山は(1)、古堅は(3)、圓山は(3)の研究を遂行した。これらは研究の中には、成果の報告の通り、小林の論文や展示、講演等、成果のリストを示すことができるものもあれば、研究の進捗は認められるが、論文や出版、講演などの成果物には至っていないものも多い。来年以降、研究の成果が公表される予定である。本研究「視覚化表現の統合に関する研究:ダイアグラムの拡張」は、ダイアグラムを中心に、デザンの最も重要な機能の一つでである「視覚化」について、情報の表示ばかりでなく、理解、認知、協働作業、意思決定の機能について研究する。本研究には三つの目標がある。(1)ダイアフラム、コミュニケーションのための図的(絵的)表現の成立の歴史を総合的に基礎づけ、アーカイヴ形成する。(2)ダイアグラムの表現構造の記号論的、数学的生成原理を解明する。(3)教育、地域デザイン等の問題解決、合意、理解、共働の場面での視覚表現の応用について考察する。寺山は博物との関連で視覚化資料の編纂を行い、古堅は動的表現を含めたダイアグラムの教育の実験を前年に引き続き行った。圓山は数学教育における視覚化表現の利用について検討をおこなった。このほかの研究成果については研究発表欄に記す。本研究の3つの目標、(1)博物学、デザイン史における視覚化資料調査、(2)視覚化、主にダイアグラムの表現構造研究とデザイン方法における視覚化の検討、(3)視覚化の応用に関して、30年度は28年度、29年度に引き続き、小林は主に(2)と(3)、寺山は(1)、古堅は(3)、圓山は(3)の研究を遂行した。デザイン関連学会シンポジウム「デザイン×人工知能」、及び九州大学芸術工学部古賀研究室と連携し、デザインの「基礎」をテーマとする連続シンポジウムを開催できたことは上記研究の公表の機会として有意義であったことを付記しておく。
リーマンゼータ凾数論:リー群上のヒルベルト空間への埋め込み

研究成果は二つの主題に分かれる。L-函数論と素数分布論である。勿論これらは本研究の主眼を通して互いに深く関係している。○主結果は「保型L-函数について、リンデレーフ常数1/3以下」の確立であった(これは極めて著名な数学誌Acta Mathematica第195巻(2005)に出版掲載された:海外共同研究者M.Jutila教授との共著)。更には、これをRankin-Selberg L-函数に拡張し、Princeton学派らの中心的な結果を大きく凌駕する結論を得た。それは、これら一群のL-函数に対して「リンデレーフ常数2/3以下」の確立を主張するものである。再び、Jutila教授との共同研究結果である。一様性につき多少の未完成さは残るが、これの改良は至難であろう、と専攻研究者から極めて高い評価を受けている。概要は、2005年米国にて開催された国際会議Multiple Zeta-FunctionsにてJutila教授によって発表された(本橋は校務にて参加出来ず)。証明の詳細は、本橋の一般理論の一遍と共に米国数学会より報文として出版された(2006)。○近年、整数論分野は素数分布における大発見を相次いで得た。その一つはD.A.Goldston, J.pintz, C.Y.Yildirim3氏(GPY)によるものであり、古来著名な「双子素数予想」への初の確実な接近と考えられている。本橋は彼らの錯綜した議論を極く透明とし、「驚嘆すべき」と評される簡潔な証明を得た。それはGPY3氏と本橋との共同論文として学士院紀要に発表された(2006)。更に、最近に至り、本橋とJ.pintzは関係する「節法」につき理想的な改良を達成し、この成果を本橋はコロンビア大学(N.Y.)にて本年5月に開催される国際会議にて(校務が許すならば)講演する予定である。この研究成果はゼータ及びL-函数論に深く関連する。○研究終了後になるが、極々最近に至り、本橋の一連のNoteの内第14論文(2004)の着想を元にV.BlomerとG.Harcosが重要な貢献をなした。本橋は独自の方法に依って彼らの結果を再証明し、さらに深める事により、「主ユニタリ系列表現」に付随する保型L-函数の平均値を完全スペクトル分解することに成功した。長年の難問の解決である。本研究の主題の大いなる発展が予期されるところである。今後本橋は、これら「一般平均値理論」を深化し、素数分布論への具体的応用に進む。成果リーマンゼータ函数の臨界線上における4乗平均につき、本研究代表者に依り完全スペクトル分解式が得られている。現今のゼータ

函数論において最も深い結果の一つとされている。在来の手段では解明不可能とされた様々な新しい知見がこれに依ってもたらされつつある。その証明であるが、Kloosterman和のスペクトル理論を経由して得られている。しかし、結論の展開式にはどこにもKloosterman和の形跡は残されていない。Kloosterman和は単に中間の介在物として作用しているのにすぎないのか?これは、近年、本研究代表者を中心にした研究グループにて基本問題とされて来たものである。リーマンゼータ函数の臨界線上における4乗平均につき、本研究代表者に依り完全スペクトル分解式が得られている。現今のゼータ函数論において最も深い結果の一つである。昨年度の研究成果として、リー群SL(2,R)上の或るボアンカレ級数を構成しそれと4乗平均とを結びつけることにより再証明が得られた。これは、本研究課題の「リーマンゼータ函数を何らかのリー群上の函数空間に埋め込む」という目的を相当に達成するものであった。本年度の研究にては、この「埋め込み」理論の延長上で、保型L-函数の4乗平均につきリーマンゼータ函数の古典論、なかんずく「リンデレーフ問題」の「正統的」拡張を考察する事に努力が傾注された。つまり、リーマンゼータ函数について「リンデレーフ常数<1/6」なる結論が4乗平均のスペクトル理論から導かれることを踏まえ、保型L-函数についてその正しい類似を得ることである。この間題は単にリーマンゼータ函数を扱うに比較し、数学的に極めて興味深い設問を提供する。たとえば、それぞれの保型L-函数は「スペクトルデータ」と共に「臨界線上の点の高さ」に従属する。この二つの基本パラメータにつき「一様な」リンデレーフ常数を得ることは多くの研究者により重要問題とされている。とりわけ、リーマンゼータ函数についての上記結論に対応して、保型L-函数については「リンデレーフ常数<1/3」が予想され、更にそれを斯く「一様」条件のもとで示すことは至難なことである、とされて来た。しかるに、本研究代表者と海外共同研究者Matti Jutilaとはこの「1/3」の証明を得た。主な手段としては本研究代表者による「加法的約数問題」に関するスペクトル理論(Paris論文、1994)である。概要はMF Oberwolfach Tagung Zeta/2004に於いて両名にて発表された。正式論文は現在作成中である。本年度の研究成果は二つの主題に分かれる。[1]L-函数と[2]素数分布論である。勿論これらは互いに深く関係している。[1]昨年度の主結果は「保型L-函数について、リンデレーフ常数<1/3の確立」であった(これは極めて著名な数学誌Acta Mathematica第195巻に昨年末出版掲載された:海外共同研究者M.Jutila教授との共著Uniform Bound for Hecke L-Functions)。本年度は先ず、これをRankin-Selberg L-函数に拡張し、P.Sarnak教授を指導者とするPrinceton学派の中心的な結果を大きく凌駕する結論を得た。それは、これら一群のL-函数に対してリンデレーフ常数<2/3の確立を主張するものである。再び、Jutila教授との共同研究結果である。一様性につき多少の未完成さは残るが、これの改良は至難であろう、と専攻研究者から極めて高い評価を受けている。
水溶液中の酸化チタン単結晶基板上における競争的光反応メカニズムの解明

昨年度に引き続き、ルチル型単結晶面上における水光酸化反応の電解液pH依存性を調べた。その結果、pH値が増大するに従い、発光強度が減少することが確認された。さらに、pH依存性を細かく調べたところ、単調に減少するのではなく、pH5および、pH13付近で急激に減少していることが分かった。pH5付近が、Ti02の等電点であることから、表面の-OH基が-OHのとき(酸性条件下)は、ホールが最表面プラスチャージにより最表面のブリッジ酸素(酸素発生サイト)に近づけず、その分発光サイト(3配位格子酸素)で再結合を起こし、発光する。また、アルカリ条件下では、容易にブリッジ酸素に近づけるために発光は抑制されたものと考えられる。さらに、pH13付近での急激な発光減衰は、Ti-0-種が形成されたことにより、Ti0-種にホールがトラップされ、酸素発生反応が活性化されたためと考えられる。この酸素発生反応は、反応課程で格子結合の切断を伴わないのが特徴であると考えられるが、実際に長時間光を照射し続けても、表面構造に全く変化がなかった(AFMより)ことからも正しいことが分かった。一方で、step構造を制御したTi02単結晶面を用いて、発光強度の変化を調べた。その結果、terrace幅が大きい試料の方が、発光が強く観察され、発光サイトがterraceに存在するという従来のモデルを裏付けることが出来た。さらに、同じテラス幅を持ち、異なるstepラインを持つ試料同士の発光強度を比較したところ、<001>方向に平行な方向にstepラインをもつ試料で最も発光強度が強くなったことが分かった。Stepサイトの反応性がほとんど変わらなかったことから、このことは、Ti02表面でホールの異方性拡散が起きており、これが発光および酸素発生反応性に深く関わっていることが分かった。本年度は、以下の内容について研究を行い、成果を得た。1.ルチル型TiO_2単結晶上における水光酸化反応の電解液pH依存性電解液のpHを変化させながら、UV照射下、水の光酸化反応と競争的に現れる蛍光を測定した。その結果、ちょうど表面の等電点付近で蛍光強度が大きく変化し、酸性側では強度が強く、反対にアルカリ性側では極端に弱くなった。これは、TiO_2表面の-OH基における電荷が変化することによって、ホールがトラップされるサイトが変化したことによるものと思われる。つまり、最表面がマイナスにチャージされた場合(アルカリ性下)には、ホールは、最表面の-OH基付近でトラップされ、発光には寄与しないが、反対にプラスにチャージされた場合には、発光サイトである"格子酸素"にトラップされるために、強い発光が観察されたものと思われる。また、照射するUV強度が非常に強くなると、このpH依存性はほとんどなくなることが分かった。2.ルチル型TiO_2単結晶のstep構造を変化させたときの蛍光発光変化ホールの拡散方向であると考えている<001>方向およびそれと垂直方向それぞれに微傾斜させたTiO_2(110)面を用いて、それぞれの試料について、水光酸素発生中に出る蛍光強度を測定した。その結果、<001>方向に微傾斜させた試料の方が、蛍光強度が明らかに弱くなることが分かった。また、微傾斜角度を変化させて、測定したところ、傾斜角がゆるい(terrace幅の広い)試料の方が蛍光強度が強く表れることが分かった。このことにより、光生成したholeは、表面付近の格子酸素(トラップサイト)を<001>方向に進みながら、主にテラスサイトで発光をしていることが分かった。