hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
環境ホルモンとしての歯科材料が雄性生殖腺機能に及ぼす影響

前年度に行ったマウスへの経口投与実験の結果をふまえて、本年度はマウスの精巣から分離した培養細胞を用いるin vitroの投与試験を行った。試験には幼若個体の精巣からセルトリ細胞を選択的に分離して使用した。その理由は、1)歯科治療に用いられるシーラント剤を未重合の状態で経口投与すると、特に幼若個体の雄性生殖腺が影響を受け易かったこと、2)セルトリ細胞はエストロゲン様化学物質に対する感受性が高いこと、3)段階的な酵素処理法によって他の細胞種の混入を抑えた高純度の細胞が調製できること、等である。ディッシュ上で培養したセルトリ細胞へDMSOで希釈した未重合シーラントを投与し、24時間後にWST-1法を用いて細胞の代謝活性を測定した。その結果、調べた範囲の濃度ではシーラント投与の影響が現れず、無処置群との間に有意な差は認められなかった。このことは、経口投与実験で見られた生殖腺への影響が、シーラントのセルトリ細胞に対する直接的作用ではなかった可能性を示唆する。すなわち、生殖細胞や、精巣内に存在するその他の細胞がシーラント成分の標的なのかもしれないし、生殖腺以外の場所で起きた変化の二次的影響だった可能性も否定できない。また、今回用いた実験系では検出感度以下だったが、セルトリ細胞に対してシーラントが何らかの直接的影響をもつことも考えられる。何れにせよ、歯科材料を含めて、内分泌かく乱作用の疑われる物質の生殖腺機能に対する影響をin vitroで評価するためには例えば精細管断片の器官培養など、別の実験系を用いる必要がある。歯科材料が雄の生殖腺機能に及ぼす影響を調べる目的で、未重合のシーラント材をマウスに経口投与し、精子形成障害の有無を組織学的に検討した。シーラント材は0.1、1、10、および100nl/g体重、ビスフェノールAは20ng/g体重となるようそれぞれコーン油に溶解し、経口投与ゾンデを用いて1日1回、連続5日間投与した。エストロゲン様化学物質に対する精巣の感受性は成体と幼若個体とで異なっているため、実験1では8週齢のICRマウスに直接投与し、実験2では泌乳中の親に投与して、生後2週目のマウスに乳汁を介して摂取させ、それらの違いを比較した。投与期間終了後、臓器を摘出してブァン固定、パラフィン包埋処理を施し、切片を作製してHE染色とPAS染色を行った。その結果、実験1、即ち8週齢マウスへの投与実験では、様々な濃度のシーラント材や、ビスフェノールAを投与した個体でも活発な精子形成像が観察された。一方、実験2で生後2週目のマウスに乳汁を介して投与した場合には、10および100nl/g体重のシーラント投与群の精巣に、ビスフェノールAを投与した場合と同様、対照群に比べて精細管の管腔内に多核巨細胞が多くみられた。これらの結果から、歯科治療に用いられるシーラント材が未重合の状態で体内に取り込まれた場合に、幼若マウスに対して生殖毒性をもち得ることが示唆された。しかし、今回のような乳汁を介した投与法では、母体内での濃縮や乳量の変化をはじめ、様々な要素を考慮に入れて結果を評価しなければならない。そこで次年度は、幼若マウス精巣から分離培養したセルトリ細胞を用いて、生殖腺機能に対する歯科材料の直接的な影響を評価する。
住宅センサスにおける「住宅」並びに「居住水準」概念の国際比較に関する研究

1.第一段階としてまず、近代統計調査における「住宅」の定義をマクロに把握するため、国連、OECD等の国際機関が収集している住宅統計調査における「住宅」の定義を分類、整理し、戦後を中心とする住宅統計調査項目の変遷を概観した。その結果、(1)住宅事情と関わる社会・経済指標と、調査項目や用語の定義に一定の対応関係が見られる、(2)各国の住宅統計は、各時代、地域における住宅政策上の課題を明らかにするという観点から個々に整備されたという側面と、国際比較という観点から整合性が模索され、整備されてきたという両方の側面がある、(3)欧米諸国では、住宅政策の課題が「量」から「質」へと移行する過程で、住宅事情を把握する上で基本概念の一つである「世帯」の定義に重要な変化がみられる、が明らかになった。第二段階では、資料の入手、分析が比較的容易なイギリス、フランス、日本の住宅関連統計調査結果を収集し、対象各国二おける住宅の定義並びに、わが国の「居住水準」に対応する住宅政策論上重要な指標を抽出し、比較、検討した。その結果、(1)英仏とわが国では、「容器」としての住宅の定義に大きな差は見られないが、世帯を家計の単位とするか、居住集団を単位とするかによって、住宅として把握する範囲が異なる、いずれの国も、(2)歴史的にみると、構造等物理的な要件から、実際にどのように使用されているかという居住実態をより重視するようになった、(3)政策目標をして住宅基準を設定しているが、その位置づけやカバーする範囲が国によって異なる、が明らかになった。
個人の組織適応とキャリア設計に関するミクロ組織論的研究―日韓の比較を通じて

近年、企業内における従業員の昇進、昇格、昇給といった客観的基準に基づくキャリア成功よりも、個人の職務及びキャリア・パスに対するコミットメントや満足の程度を重視する「主観的キャリア成功」及び「バウンダリーレス・キャリア」に関する研究が、経営学分野の研究対象として、研究者及び実務家の間で急速に関心が高まりつつある。実際日本・韓国を含むアジア地域においても、リストラや人員削減などによる非自発的失業より新たなキャリア開発機会を求める自発的失業の人口が増加している点から、アジア地域においても、組織内での縦断的キャリア・パスより、職業を中心とする組織を超えた横断的キャリア・パスに対する人々の関心が高まっていることが示唆される。こうした研究背景から、本研究では、(1)日本と韓国におけるバウンダリーレス・キャリアを検証し、(2)バウンダリーレス・キャリアから自律的キャリア管理そして主観的キャリア成功に至るまでの一連の影響過程を検討し、最後に(3)国間のバウンダリーレス・キャリアから主観的キャリア成功に至るまでの影響過程における個人要因(自律的キャリア管理)と社会的サポート要因(組織及び上司によるキャリア支援)の交互作用効果を「比較」検討することにより、従来のキャリア研究を進展させることを試みた。本研究の理論的かつ実証的考察として、(1)近年キャリア研究で最も重視されているバウンダリーレス・キャリア及び主観的キャリア成功を国間で比較検討した点、(2)キャリアに対する態度、行動、そしてキャリア成功に至るまでの一連の影響過程を新しいキャリアパースペクティブから検証した点、最後に、(3)バウンダリーレス・キャリアという新しいキャリア概念をもとに主観的キャリア成功を検討する研究が東アジア地域において理論的かつ実証的研究を行ったという意味において、一定の前進を示したものといえる。なお、本研究の一部は、組織論・経営学で最も権威のある米国の"Academy of Management (AOM)"の第69回国際会議(2010年8月・カナダ、モントリオール)とヨーロッパの"European Group Organizational Studies (EGOS)"の第25回国際会議(2010年7月・ポルトガル、リスボン)で発表されたことを付記する。本研究では、(1)職業探索行動の一つである個人のキャリア計画が、入社後の個人の組織適応にどのような影響を与えているか、(2)入社後、組織の中で個人が有するキャリア計画のタイプ(例えば、横断的/縦断的キャリア志向)が個人の組織適応や職務成果にいかなる影響を与えているか、(3)個人の組織適応や個人のキャリア計画を促す人的資源管理施策とはどのようなものであるか、及び(4)(3)で特定化された「キャリアを促す人的資源管理施策」は、実際にどの程度組織成果(人的資源成果・企業業績)に影響を与えているかの4点について、日韓比較の視点から研究を進め、日本・韓国において人材のキャリア形成を促進する人的資源管理施策の特定化とその効果測定を行うことができた。具体的には、文献研究(キャリア論・ミクロ組織論をベースとした上で、更に戦略的人的資源管理論(SHRM)と戦略的人的資源開発理論(SHRD)との融合)と実証研究(インタービュー調査及び質問紙調査)とを統合した形で研究を実施することができた。とりわけ、新入社員(従業員)の個人レベルに対して質問紙調査を実施及び経営層(人事部の管理層)を対象とする組織レベルでのインタービュー調査及び質問調査を日本と韓国において行った。以上の調査結果から、日本と韓国において、個人の自律したキャリア設計を促す個人要因(性別、組織における自己効力感、個人によるキャリアマネジメント)、組織要因(人的資源開発に対する投資の程度、組織風土(サポート))を特定化するとともに、これらがどの程度効果を発揮しているかを理論的かつ実証的検討を行った。以上の内容で、(1)海外学会誌への論文発表(1件)、国内学会誌昭への論文発表(2件)、(2)海外学会での論文発表(4件)、国内学会での論文発表(4件)を行うことができた。

なお、本研究の一部は、組織論・経営学で最も権威のある米国の"Academy of Management (AOM)"の第69回国際会議(2010年8月・カナダ、モントリオール)とヨーロッパの"European Group Organizational Studies (EGOS)"の第25回国際会議(2010年7月・ポルトガル、リスボン)で発表されたことを付記する。
上肢訓練ロボットへの振動刺激による運動錯覚の応用

健常者5名を対象に振動刺激が上肢ロボット訓練中に運動感覚を増強する条件を検討した。前腕の回内運動では回外筋、回外運動では回内筋への100150Hzの振動刺激が効果的であった。次に健常者6名を対象に上肢ロボットによる前腕の回内外運動中に与えた振動刺激が運動関連野の脳内酸素動態に与える影響を多チャンネル近赤外線光測定装置で検討した。回外運動中に回内筋に100Hzの振動刺激を与え場合、受動運動及び能動アシスト運動共に6例中4例で運動感覚の増強が見られた。振動刺激によるOxy-Hbの増加は、受動運動では2例に、能動アシスト運動では、運動感覚の増強のあった4例に見られた。本年度は、脳卒中患者の上肢ロボット支援訓練中に肘周囲の腱に振動刺激を与え、振動錯覚を利用して感覚刺激を増強することで、機能訓練効果を高める振動刺激システムの試作を行った。振動子には、前年度に策定した電気式人工喉頭の振動子を用いた。しかし、健常者への本システム試用では、感覚増強の程度が予想より小さかったため、感覚増強が有効に行える腱刺激の部位、運動パターン、周波数の刺激パターンの組み合わせを検証する共に、振動子を固定する方法を策定した。刺激のパターンの組み合わせの検証は、健常被験者5名を対象とした。振動刺激部位は、上腕二頭筋腱、上腕三等筋腱とし、振動を与えながら他動による肘屈伸運動(屈曲60度から0度、角速度10°/秒)を行った。振動刺激の条件は、条件1:定電圧(9V)で25Hz, 50Hz, 100Hz, 150Hz, 200Hz, 300Hz及び、条件2:全振幅がと0.5mmとなる様に電圧を調整した周波数25Hz, 50Hz, 100Hz, 150Hz, 200Hz, 300Hzとした。運動感覚の増強は,肘他動伸展時には上腕三頭筋への刺激では弱く、上腕二頭筋腱への刺激が有効であった。また,逆に肘他動屈曲時には上腕二頭筋腱への刺激はほとんど刺激効果がなく、上腕三頭筋腱へ刺激で有効であった。条件1の定電圧では、肘屈伸運動共に100から150zで運動感覚の増強のピークが見られた。一方、条件2の場合は、定振幅では、肘屈伸運動共に150Hzで運動感覚の増強がピークとなった.振動子の肘の屈側、伸側への固定は、ロボットによる他動運動する際にずれやすく、マジックテープなどの固定では振動子の振動を妨げ一定の刺激を与えにくいためるため、肘の屈伸を阻害しない専用のホルダーを作成して良好な結果を得た。脳卒中患者の上肢ロボット支援訓練中に振動刺激による振動錯覚を併用するシステムの実機の作成のために、振動刺激を発生させる振動子の検討を行った。過去の振動錯覚での研究では、使用している振動子や振動周波数が異なっているため、プッシュプル型のソレノイド、超小型超音波リニアアクチュエータ、電気式人工喉頭の振動子の3種類を、検証した。プッシュプル型のソレノイドでは最小のもの(幅25mm)でも、十分に振動刺激を惹起できたが、最大振動周波数が50Hz程度で振動刺激条件に足りなかった。周波数拡大の試みとして、ソレノイドピンを偏心させ、20Hz程度の周波数拡大できたが、動作が不安定となった。また、超音波リニアアクチュエータは、振動刺激を知覚できる程度の出力はあったが、耐久性や発熱状況、負荷が加わった場合の挙動については不明な点が多かった。一方、電気式人工喉頭の振動子のピッチ周波数(50Hz200Hz程度)は振動刺激条件を満たし、その周波数特性を調べるとデューティー比が70[%]と90[%]の場合に、最低でも10[um]程度の振幅で駆動していた。健常被験者では、概ねこの振動子による振動を知覚できた。以上のことから振動錯覚刺激用には、電気式人工喉頭の振動子が適当であることが明らかになった。また、上肢訓練ロボット中に脳賦活を評価する際に近赤外線光測定装置を使用するが、その計測が可能であるどうか検証した。光ケーブルの頭上の固定や体幹の安定を図れば、十分計測が可能であることが確認された。本年度は、昨年度に作成した振動刺激システムと振動子の固定用ホルダー、振動子のコントロールのプログラムが、実際の上肢ロボットでの支援訓練中、有効に腱刺激が行えるかを健常者にて調査した。肘の屈筋及び伸筋での振動子の固定用ホルダーの固定は良好で、支援訓練中に脱落や大きなずれは生じなかった。しかしながら、ロボットによる上肢の屈伸時のリズムが必ずも一定ではないため、もともと作成した振動子コントロールプログラムでの振動子のON-OFFの切り替えを定間隔のものに加えて、目視でロボットの動きを確認し手動でも切り替えが可能になるプログラムを追加した。また、振動刺激条件として、周波数が一定である矩形波形での刺激モードと周波数を漸増、漸減する周波数変化刺激モードのプログラムを用意し、今後の研究の幅を確保した。また、当初予定していた、肘の屈伸を行う上肢訓練支援ロボットが今後の計測に使用することが困難な状況となったため代替のロボットを策定した。

その結果、前腕の回内外を行うロボット、アームトレーナー(ロボットが麻痺側の動きを完全に補助して動かすモードと健側側の手でハンドルを動かすと麻痺側のハンドルの動きを補助するモードの2つのモードをもつ)を選定した。ロボットの仕様を変更したため、研究計画の一部を再策定した。前腕の回内外の動きで、回内筋と回外筋の腱を刺激した場合の効果を検討するプロトコールを採用した。回内筋及び回外筋にも振動子の固定用ホルダーが固定できること、ロボット支援訓練中に振動をあたえることが可能であることを確認した。検証に使用する上肢訓練支援ロボットの運動パターンに合わせて、前腕の回内外運動時に運動感覚を増強できる振動刺激の条件を策定した。対象は健常者5名。利き手の回内筋または回外筋の上(肘周囲)に振動刺激のコイルをホルダーで固定し、ロボットで前腕の回内外運動(ロボットによる受動:以下受動、非利き手によるアシスト:以下アシスト)を施行し、回内あるいは回外運動時に振動刺激を与えた。1分の回内外運動を1分の休憩をはさみ2回行った。振動刺激の周波数は50Hz,100Hz,150Hz変化させ、運動感覚の増強の程度をVAS(Visual Analog Scale)で評価した。受動では、回外運動時に回外筋に100Hzの刺激を与えた場合が感覚の増強が一番大きく、アシストでは、回外運動時に回内筋に100Hz又は150Hzの刺激を与えた場合が感覚の増強が一番大きかった。前年度策定し肘屈曲運動での振動刺激の方が運動感覚増強の効果が顕著であった。本実験は、健常者7名を対象(内1名途中で参加中止)として上肢訓練支援ロボットの回内外運動中に与えた振動刺激による運動関連野の脳内酸素動態への影響について近赤外光イメージング装置を用いて検証した。1分の回内外運動を2分の休憩をはさみ3回行った振動刺激条件は、策定をもとに回外運動時に回内筋へ100Hzで与えた。検証条件は1.振動刺激なし、ロボット動きなし、2.振動刺激なし、他動、3.振動刺激なし、アシスト、4.振動刺激あり、受動、5.振動刺激あり、アシストとランダム順とした。運動感覚の増強が顕著であったのは、5.振動刺激あり、アシストの条件(6例中4例)であり、運動感覚の増強のある例では、酸素化Hbが増加する傾向にあったが、増加していない例もあった。予備実験の結果との解離は、近赤外光イメージング装置の頭部への装着が感覚刺激の増強に影響を及ぼしている可能性も考えられた。健常者5名を対象に振動刺激が上肢ロボット訓練中に運動感覚を増強する条件を検討した。前腕の回内運動では回外筋、回外運動では回内筋への100150Hzの振動刺激が効果的であった。次に健常者6名を対象に上肢ロボットによる前腕の回内外運動中に与えた振動刺激が運動関連野の脳内酸素動態に与える影響を多チャンネル近赤外線光測定装置で検討した。回外運動中に回内筋に100Hzの振動刺激を与え場合、受動運動及び能動アシスト運動共に6例中4例で運動感覚の増強が見られた。振動刺激によるOxy-Hbの増加は、受動運動では2例に、能動アシスト運動では、運動感覚の増強のあった4例に見られた。当初、使用を予定していたロボットの使用ができないため、別の仕様のロボットへ変更した。また、研究代表者が職務上、研究時間を確保することが本年度困難であった。以上のことから遅れている。リハビリテーション医学当初、上肢の肘屈伸を補助するロボットを使用する予定であったが、実務上使用が困難となったため、前腕の回内外を補助するロボットを用意し、研究計画を変更し、現在、倫理委員会に申請中である。倫理委員会での許可後は、計測を速やかに開始し、データの解析を行う予定である。
フラストレート磁性体における新奇基底状態の解明－スピン液体と磁化ステップ現象－

昨年度から引き続きS=1/2カゴメ格子反強磁性体volborthite, Cu_3V_2O_7(OH)_2・2H_2Oの基底状態、及び磁化ステップ現象を解明するための研究を行った。昨年度までにvolborthiteの単結晶合成に成功し、詳細な単結晶X線構造解析を行った結果、Cu^<2+>イオンのd_<3z2-r2>軌道が室温付近(T=310K)においてd_<x2-y2>世界で初めて軌道スイッチ現象を発見した。本年度(平成24年度)では、これまでに得られた、構造、軌道、磁性の結果を論文へまとめ、その論文はNature Communications誌へ掲載され、大きな注目を集めた。volbonhiteの基底状態の解明に加えて、より多様な物質において、にカゴメ格子反強磁性体の基底状態を解明するため、新物質を合成し、その物性解明に取り組んだ。本年度では、昨年度から引き続き理想的なS=1/2カゴメ格子反強磁性体であるβ-vesignieite, BaCu_3V_2O_8(OH)_2の基底状態解明に取り組んだ。その結果、本物質では、T_N=9Kの弱強磁性を伴う反強磁性秩序が生じる事を見出した。また、カゴメ格子の理論モデルとの比較を行った結果、本物質における磁気秩序が、カゴメ格子上のDM相互作用に起因するものである事を明らかにし、これらの成果を論文へまとめ、Journal of the Materials Chemistry誌に投稿し、掲載された。更に、他の候補物質として、β-vesignieiteのCuサイトをNiで全置換した新物質の合成に成功し、詳細な粉末X線構造解析により、構造を決定した。また、磁気測定から、逐次的磁気相転移が生じる事を明らかにした。カゴメ格子反強磁性体においては、非常に物質例が少ない事から、実験的研究があまり進展していないという困難があったが、以上の成果は、カゴメ格子における物質の多様性をもたらし、より普遍的にカゴメ格子反強磁性体の磁性を理解する事を可能とした。また、以上の物質において観測された様々な磁性現象は、特異であり、今後のフラストレート磁性の研究において、重要な例をなすものであると期待される。本研究においては、volborthiteの単結晶育成に成功したことにより、基底状態における逐次磁気相転移や、軌道スイッチング現象など、特異な磁性や軌道の変換現象を発見することに成功した。以上の成果は、これまでに計画していた以上に本物質の理解を進めたと考えられるものである。本研究により発見された軌道スイッチング現象は室温で電子軌道が劇的に変化する現象である。今後は本現象を外場等により制御する事が重要であり、それにより、室温で動作する素子としての機能を有する事が可能となると期待される。具体的には、磁場や電場の印加による軌道状態の変化を調べる事が、最も有効な方針であると考えられる。実験には、より高品質で大きな単結晶を育成する事が必要となる。今後は、より詳細な水熱合成条件の最適化が必要となるであろう。S=1/2カゴメ格子反強磁性体volborthite(Cu_3V_2O_7(OH)_2・2H_2O)のNMR測定及び、単結晶育成を行った。NMR測定は東京大学物性研究所の瀧川仁教授との共同研究として行った。その結果、遅い揺らぎを有していたI相から第一の磁化ステップ(H=4.3T)を経てII相へ移行するとともに、遅い揺らぎと早い揺らぎの二成分を有する相へ変化する事が明らかとなった。またII相におけるこの遅い揺らぎと早い揺らぎの成分は体積比として一対一である事が明らかとなった。この結果は、S=1/2カゴメ格子反強磁性体volborthiteにおいて、揺らぎの強い特異な基底状態(I相)が実現しているのみならず、より高磁場のII相においても慣例的な磁気秩序が生じている訳ではなくて、何らかの異常な磁気状態が実現している事を示しており、強い幾何学的フラストレーションが重要な役割を果たした状態である事が明らかとなった。また、volborthiteの単結晶の育成に成功した。今後結晶を用いた物性測定を行うことにより、より詳細な磁化ステップのメカニズムが明らかになると期待される。また、本研究のテーマである幾何学的フラストレーションを有する関連物質の開拓を行った。その過程で三角格子反強磁性体Ag_2FeO_2及びAg_2CrO_2の合成に成功し、磁性を調べいくつかの学会において発表を行った。本年度は昨年度に引き続き、幾何学的フラストレーションの影響が顕著に現れるカゴメ格子反強磁性体の磁性を明らかにする事を目的とし、そのモデル物質にvolborthite、Cu_3V_2O_8(OH)_2・2H_2Oを取り上げその特異な基底状態の解明を試みた。昨年度からvolborthiteの単結晶を育成することに成功していたため、本年度では特に、単結晶を用いた精密な物性測定を行った。その中で2つの大きな成果を得る事が出来た。一つは、単結晶を用いた磁化測定及び、構造解析から室温付近(310K)において、磁性を担うCuの3d軌道がd_<z2>、2軌道からd_<x2-y2>軌道へと変化する軌道スイッチと呼ぶべき現象を発見することに成功した。これは過去に例のない初めての現象であることに加え、軌道状態の変化が磁性に影響を与える事も明らかとなっており、非常に重要な発見である。

また、比熱測定を行うことで、1K付近においてこれで明確にされていなかった磁気相転移が逐次的に生じる事が明らかとなった。カゴメ格子反強磁性体においてこのような逐次相転移が観測された例は無いため、この転移を解明することはカゴメの物理において極めて重要である。一方、昨年度の目的には他のカゴメ格子反強磁性体を探索しその物性を調べる事も目的としていた。その過程で、新しいS=1/2カゴメ格子反強磁性体β-vesignieite,BaCu_3V_2O_8(OH)_2を発見した。本物質は歪みも乱れもない理想的なS=1/2カゴメ格子反強磁性体であるが、磁性測定から9Kで磁気秩序を示す事を明らかにし、この秩序化にはDM相互作用が重要な役割を果たしている可能性を見出した。その他にも、β-vesignieiteのCuイオンをNiイオンに置換した試料を開発し、より多くのモデル物質の磁性を調べる事から、「カゴメ格子反強磁性体の磁性についての知見を得る事が出来た。昨年度から引き続きS=1/2カゴメ格子反強磁性体volborthite, Cu_3V_2O_7(OH)_2・2H_2Oの基底状態、及び磁化ステップ現象を解明するための研究を行った。昨年度までにvolborthiteの単結晶合成に成功し、詳細な単結晶X線構造解析を行った結果、Cu^<2+>イオンのd_<3z2-r2>軌道が室温付近(T=310K)においてd_<x2-y2>世界で初めて軌道スイッチ現象を発見した。本年度(平成24年度)では、これまでに得られた、構造、軌道、磁性の結果を論文へまとめ、その論文はNature Communications誌へ掲載され、大きな注目を集めた。volbonhiteの基底状態の解明に加えて、より多様な物質において、にカゴメ格子反強磁性体の基底状態を解明するため、新物質を合成し、その物性解明に取り組んだ。本年度では、昨年度から引き続き理想的なS=1/2カゴメ格子反強磁性体であるβ-vesignieite, BaCu_3V_2O_8(OH)_2の基底状態解明に取り組んだ。その結果、本物質では、T_N=9Kの弱強磁性を伴う反強磁性秩序が生じる事を見出した。また、カゴメ格子の理論モデルとの比較を行った結果、本物質における磁気秩序が、カゴメ格子上のDM相互作用に起因するものである事を明らかにし、これらの成果を論文へまとめ、Journal of the Materials Chemistry誌に投稿し、掲載された。更に、他の候補物質として、β-vesignieiteのCuサイトをNiで全置換した新物質の合成に成功し、詳細な粉末X線構造解析により、構造を決定した。また、磁気測定から、逐次的磁気相転移が生じる事を明らかにした。カゴメ格子反強磁性体においては、非常に物質例が少ない事から、実験的研究があまり進展していないという困難があったが、以上の成果は、カゴメ格子における物質の多様性をもたらし、より普遍的にカゴメ格子反強磁性体の磁性を理解する事を可能とした。また、以上の物質において観測された様々な磁性現象は、特異であり、今後のフラストレート磁性の研究において、重要な例をなすものであると期待される。昨年度までに最も困難と考えられていたvolborthiteの単結晶育成に成功した事が、研究を推し進める駆動力となった。それにより、これまでに知られていなかった現象が発見され、たくさんの成果を生むことに成功している。
HIV潜伏感染と再活性化におけるヒストンアセチル化制御の役割に関する

HIVの潜伏感染と再活性化におけるメチル化CpGとヒストンアセチル化制御の意義を検討した結果、以下の様な点を明らかにした。1)transient transfection系において、in vitroでSssI methylaseによってCpGをメチル化されたHIV LTRは基礎転写活性のみならずTNF-αなどの活性化刺激に対する反応性が著しい低下を示した。2)HIV慢性感染細胞株を用いた解析で、ウイルス遺伝子発現のレベルがLTR U3領域のCpGメチル化の程度と相関した。3)慢性感染細胞株をTNF-αで処理してウイルス遺伝子発現誘導すると、U3領域のCpG脱メチル化が認められた。6)LPSやTNF-αによる潜伏ウイルスの発現誘導には細胞周期の進行=DNA合成を必要とした。7)HIV慢性感染細胞において、TNF-α等の刺激によりH3,H4ヒストンのアセチル化が誘導されることを染色体免疫沈降法(ChIP)で示した。以上の結果は、HIVの潜伏感染成立におけるCpGメチル化の重要性を示すと共に、再活性化刺激が脱メチル化を誘導すること、その際にDNA合成を必要とすることから、その作用点はメチル化維持酵素Dnmtlの機能阻害であることを示している。また、再活性化に伴い、特定のCpGの脱メチル化が進行することは、全く新たな知見である。その部位がCREB/AP-l motifにあることは、再活性化にはp38MAPKの関与を示唆する結果である。
EBSD法(電子線後方散乱回折法)を用いた銅膜材の疲労損傷評価法の確立

(1)EBSD法(電子線後方散乱回折法)を用いて,銅膜材の結晶方位解析を行った結果,焼なましによって結晶粒が成長する際に焼なまし双晶の生成が確認された.そして,き裂前方に双晶境界が存在すると,き裂は双晶境界に沿って伝ぱすることがわかった.これは,双晶と隣り合う結晶方位の傾角が他の粒界の傾角よりも著しく大きいため,変形が集中しやすく,また,双晶境界はすべり面でもあるため,すべり変形が生じやすいためである.なお,双晶境界は圧延方向に平行に近い角度で存在している場合が多く,このため,き裂が圧延方向と直交方向に伝ぱする場合よりも,圧延方向と同一方向に伝ぱする場合の方がき裂の屈曲が大きかった.(2)貫通穴を開けた板材を母材として用い,この貫通穴を覆うように膜材を接着してき裂を発生・伝ぱさせる方法により鉄膜材の疲労試験を行った.そしてEBSD(電子線後方散乱回折)法を用いて疲労き裂周辺の結晶方位解析を行った.その結果,疲労き裂先端に近い箇所ほど結晶方位の回転が生じ,同一結晶粒内でも結晶方位のばらつきが大きいことを定量的に示した.このことから,疲労試験後において結晶方位が変化し,ばらつきが大きくなる現象は,疲労損傷と対応している可能性が高いことがわかった.そこで疲労試験前後の同一箇所におけるき裂周辺の結晶方位の変化を方位行列から定量的に評価する方法を開発した.その結果,き裂に近い箇所ほど疲労試験後の結晶方位の変化量が大きいことを示す分布図が得られた.また粒界き裂と粒内き裂を比較すると,き裂伝ぱに際して多くの塑性変形を伴う粒内き裂の方がき裂周辺の結晶方位変化が大きいことがわかった.これらのことからも,き裂周辺の結晶方位変化は疲労損傷と対応していると考えられ,疲労き裂周辺の結晶方位変化に注目した疲労損傷評価法の開発の可能性が示された.(1)873K-1h焼なましを行った膜厚100μmおよび30μmの冷間圧延銅膜材の結晶方位を測定した結果,焼なまし後も圧延異方性が残留し,試料法線方向に[101]方位,圧延方向に[111]方位が配向していた.これより,負荷方向と圧延方向の関係によって作動するすべり系が異なることが分かった.(2)いずれの膜厚の場合も,き裂が圧延方向と直交方向に伝ぱする場合の方が,圧延方向と同一方向に伝ぱする場合よりもき裂の一時的な停留が多く長寿命であった.また,膜厚100μmと30μmの膜材を比較すると30μmの膜材の方がき裂の一時的な停留期間が長く長寿命となった.これは厚い膜材ほど膜厚方向の結晶粒数が多いために,その中の変形しやすい結晶粒からき裂が発生しやすいためと考えられる.(3)き裂前方に双晶境界が存在すると,き裂は双晶境界に沿って伝ぱすることがわかった.これは,双晶と隣り合う結晶方位の傾角が他の粒界の傾角よりも著しく大きいため,変形が集中しやすく,また,双晶境界はすべり面でもあるため,すべり変形が生じやすいためである.なお,双晶境界は圧延方向に平行に近い角度で存在している場合が多く,このため,き裂が圧延方向と直交方向に伝ぱする場合よりも,圧延方向と同一方向に伝ぱする場合の方がき裂の屈曲が大きかった.(4)疲労試験前後で,同一箇所の結晶方位をEBSD法で測定した結果,疲労試験後には結晶方位が変化し一つの結晶粒内で結晶方位がばらついていた.き裂が圧延方向と直交方向に伝ぱする試験片と同一方向に伝ぱする試験片を比較すると,き裂の一時的な停留が多く,屈曲が大きい圧延方向と直交方向に伝ぱする試験片の方が結晶方位のばらつきが大きかった.また膜厚100μmと30μmの試験片を比較すると,き裂の一時的な停留期間が長い膜厚30μmの方が結晶方位のばらつきが大きかった.(1)EBSD法(電子線後方散乱回折法)を用いて,銅膜材の結晶方位解析を行った結果,焼なましによって結晶粒が成長する際に焼なまし双晶の生成が確認された.そして,き裂前方に双晶境界が存在すると,き裂は双晶境界に沿って伝ぱすることがわかった.これは,双晶と隣り合う結晶方位の傾角が他の粒界の傾角よりも著しく大きいため,変形が集中しやすく,また,双晶境界はすべり面でもあるため,すべり変形が生じやすいためである.なお,双晶境界は圧延方向に平行に近い角度で存在している場合が多く,このため,き裂が圧延方向と直交方向に伝ぱする場合よりも,圧延方向と同一方向に伝ぱする場合の方がき裂の屈曲が大きかった.(2)貫通穴を開けた板材を母材として用い,この貫通穴を覆うように膜材を接着してき裂を発生・伝ぱさせる方法により鉄膜材の疲労試験を行った.そしてEBSD(電子線後方散乱回折)法を用いて疲労き裂周辺の結晶方位解析を行った.その結果,疲労き裂先端に近い箇所ほど結晶方位の回転が生じ,同一結晶粒内でも結晶方位のばらつきが大きいことを定量的に示した.このことから,疲労試験後において結晶方位が変化し,ばらつきが大きくなる現象は,疲労損傷と対応している可能性が高いことがわかった.

そこで疲労試験前後の同一箇所におけるき裂周辺の結晶方位の変化を方位行列から定量的に評価する方法を開発した.その結果,き裂に近い箇所ほど疲労試験後の結晶方位の変化量が大きいことを示す分布図が得られた.また粒界き裂と粒内き裂を比較すると,き裂伝ぱに際して多くの塑性変形を伴う粒内き裂の方がき裂周辺の結晶方位変化が大きいことがわかった.これらのことからも,き裂周辺の結晶方位変化は疲労損傷と対応していると考えられ,疲労き裂周辺の結晶方位変化に注目した疲労損傷評価法の開発の可能性が示された.
転倒予防のための臨床判断力育成に係る省察モデル・省察ガイドラインの開発

本研究は、転倒予防のための臨床判断力育成に係る省察モデル・省察ガイドラインを開発することである。本研究は、転倒予防に関した知識と経験知をスパイラル的に実践レベルにつなぐ能力基盤の育成のみならず、チーム連携力を含めた転倒予防の省察モデルの開発を目指している。スパイラルとは、連鎖的に能力が開発されることを意味する。2018年度は、看護師の転倒・転落予防のための臨床判断および臨床判断力向上につながる省察とは何かについて質的分析から成果が得られ、その成果ならびに国内外の文献検討から仮説モデルを開発した。本研究は、金沢大学医学倫理審査委員会から承認を得て実施している(承認番号:758)。仮説モデルにおける省察の新人や経験の浅い看護師への育成では、【臨床判断資源蓄えの土壌づくりの支援】<看護師としての感受性刺激で学ぶ動機を引き出す支援><自分で考える力を引き出す支援><転倒リスクの知識集積支援>、【転倒者・転倒状況をイメージできる支援】<代理体験から資源をつくり出す支援><内に在る資源を増幅させる支援><オープンクエスチョンで資源を引き出す支援><いつもと違うに敏感になる資源獲得の支援>、【資源(ベテラン看護師の技・能力)を蓄える支援】<他者資源の取り込みとその統合支援><経験を増幅させたつなぎ合わせの支援>が概念として挙がった。一方、【省察土壌づくりへの限界感】<人のもともとの特性><重大な転倒事故への限界感><カンファレスでの検討に納得した対策が出ない><他者資源の一方的提示への拒絶>が影響する概念として挙がった。全国調査における無作為化抽出から開発した仮説モデルを検証する。質的データの分析の妥当性を得るまでに時間を要したため。研究計画の変更はない。看護師を対象に、全国調査における無作為化抽出から開発した仮説モデルを検証する。また、今までの研究成果と開発したモデルを基にガイドラインを作成する。【研究の目的】転倒予防に対する看護師の臨床判断の状況について職位による比較を通して明らかにする。【研究の意義】看護師の転倒予防の臨床判断力育成のための省察教育開発の貴重な基礎資料となる。【研究の方法】対象者は2ヵ所の一般病院に所属する計40名であった。データは、個人に対するインタビューもしくは看護師の業務日程の都合から調査票の自由記載により収集した。分析方法:テキストマイニングを用いた。倫理的配慮:金沢大学医学倫理審査委員会の承認を得て実施した。同意書を郵送にて返送した者を本研究の対象者とした。【結果】対象者の概要:20名(50.0%)であり、職位の内訳は、スタッフ6名(看護師経験年数5.7±5.2年)、リーダー5名(18.2±5.1年)、副看護師長5名(18.2±5.1年)、看護師長4名(31.0±2.9年)であった。スタッフは患者のアセスメントから日常生活動作能力を中心に情報収集し、自分が直接実施したアセスメントを通して得た情報以外に、リーダーや他職種から情報を収集し、助言を得ることで患者の転倒予防に対応していた。リーダーはスタッフの直接の助言者と認識しており、カンファレンスなどを通してスタッフに情報共有や助言をしていた。副看護師長はスタッフの連携を支援し、早くから転倒予測が非常に困難な患者を特定し、転倒予防センサーを工夫して使用するなどし、転倒発生時は現場に行ってインシデントレポートと照らし合わせて予防を考慮するなど踏み込んだ転倒予防対策を行っていた。看護師長は副看護師長を通してスタッフとリーダーに教育的に必要な転倒予防を指示しており、転倒予防にはコストがかかることを意識しながらも安全を優先に転倒を未然に防ぐことが必要と判断していた。【考察】職位により臨床判断の深さと広がりが異なっていた。患者特性により臨床判断がどのように異なるのかの調査および省察の概念分析を進める。職位による臨床判断の相違を明らかにした。対象特性による臨床判断の特性についての調査は、既に金沢大学医学倫理審査委員会から承認を得て、実施するところである。当初予定していなかったこと:職位による臨床判断の相違を明らかにする過程で、看護師の転倒予防に対する「省察」を明らかにするには、その概念分析も検討する必要が明らかとなった。概念分析で明らかとなれば、熟練看護師が行っている優れた臨床判断を育成するための省察がさらに根拠をもって言語化され、若手の看護師に効果的効率的に活用される。概念分析はWalker and Avant's model of concept analysisによる方法で行っており、8段階のうち4段階まで進んでいる。今年度は、看護師の転倒・転落予防のための臨床判断と省察の状況の共通と相違(特徴)をケア対象者の特性による比較をとおして明らかにした。本研究は、金沢大学医学倫理審査委員会から承認を得て実施した(承認番号:758)。研究デザインは横断調査であり、インタビュー法を用いた。対象者は看護師経験年数5年以上の26人であり、分析の妥当性は看護師長6人から確認した。データは質的帰納的にカテゴリ化した。結果、臨床判断の共通として、高齢患者の入院初日には転倒ハイリスク者を見極めるため【ふらつきがないか観察】

【夜間せん妄が生じないか観察】などが抽出された。一方、違いは【徐々に顕在化する終末期せん妄を見逃さない】が緩和ケア病棟患者、【術後せん妄が生じると想定し観察】が整形外科や外科系病棟患者の特徴などとしてみられた。省察は転倒後や事例検討を機に行われており【どのような状況で起こったのか】【何ができたのか】が共通としてみられた。【卓越した臨床判断を可視化させる】ことは若手看護師の臨床判断力育成に貢献するが、患者が転倒してしまったことに【罪悪感をもつ】は臨床判断力の育成を抑制するものとして抽出された。臨床判断力の向上には患者の転倒に遭遇しなくとも、省察を行う機会を設け、適切な省察を繰り返すことが必要である。また今年度は、省察の概念分析を引き続き実施した。省察には「注意深く探索する」「自身をかえりみて、その善悪・是非などを考える」一方、同義語の内省では「自らの経験を振り返り表現することで、自分の感情やものの見方、考え方などを明らかにし、再び同じような状況となったとき、それをよりよい経験にするためにどのような対応をすべきか自分自身に問いかけるプロセス」である。これらの結果を本開発に用いる。転倒予防のための臨床判断力育成に係る省察モデル・省察ガイドラインを開発するために必要とする研究成果が揃ったため。本研究は、転倒予防のための臨床判断力育成に係る省察モデル・省察ガイドラインを開発することである。本研究は、転倒予防に関した知識と経験知をスパイラル的に実践レベルにつなぐ能力基盤の育成のみならず、チーム連携力を含めた転倒予防の省察モデルの開発を目指している。スパイラルとは、連鎖的に能力が開発されることを意味する。2018年度は、看護師の転倒・転落予防のための臨床判断および臨床判断力向上につながる省察とは何かについて質的分析から成果が得られ、その成果ならびに国内外の文献検討から仮説モデルを開発した。本研究は、金沢大学医学倫理審査委員会から承認を得て実施している(承認番号:758)。仮説モデルにおける省察の新人や経験の浅い看護師への育成では、【臨床判断資源蓄えの土壌づくりの支援】<看護師としての感受性刺激で学ぶ動機を引き出す支援><自分で考える力を引き出す支援><転倒リスクの知識集積支援>、【転倒者・転倒状況をイメージできる支援】<代理体験から資源をつくり出す支援><内に在る資源を増幅させる支援><オープンクエスチョンで資源を引き出す支援><いつもと違うに敏感になる資源獲得の支援>、【資源(ベテラン看護師の技・能力)を蓄える支援】<他者資源の取り込みとその統合支援><経験を増幅させたつなぎ合わせの支援>が概念として挙がった。一方、【省察土壌づくりへの限界感】<人のもともとの特性><重大な転倒事故への限界感><カンファレスでの検討に納得した対策が出ない><他者資源の一方的提示への拒絶>が影響する概念として挙がった。全国調査における無作為化抽出から開発した仮説モデルを検証する。質的データの分析の妥当性を得るまでに時間を要したため。前半は患者特性による臨床判断の特性についての調査を進めること、および引き続き概念分析を進める。
難育成高温超伝導体大型単結晶の作製技術開発と直接手法による物性評価

重要性にも関わらず育成が困難な高温超伝導体の大型結晶育成を可能にする目的で、良好な集光性により不要な反応を抑制できるレーザ加熱を用いて結晶育成を行なった。La_<2-x>Ba_xCuO_4およびLaBa_2Cu_3O_7の大型結晶の育成に成功し、物性を明らかにした。その結果、ストライプ秩序の有無によって対照的な物性を示すことが明らかになった。ストライプ秩序の下での抵抗率の温度依存性において、超伝導転移は磁場により平行にシフトし、磁気抵抗はlog(T)の発散を示す。難育成高温超伝導体であるLa_<2-x>Ba_xCuO_4に対して、独自に新開発したレーザ加熱結晶育成技術を適用した。従来技術では達成不可能であった育成方向に急峻な温度勾配を実現し、問題となっていた原料棒などにおける不要な反応を抑制し、大型結晶を安定的に育成することに成功した。粉末X線回折からは不純物相は認められなかった。ラウエ写真では、明瞭なスポット・回折パターンが観測され、結晶性は良い。ICPによる組成分析を行ったところ、原料棒に含まれるBa濃度よりも低いことが明らかになった。結晶表面にBa濃度の高い融液が付着することが原因と考えられ、原料棒中に過剰にBaを添加する必要がある。この系は、1/8異常を示す高温超伝導体の中で唯一磁性希土類元素を含まず、1/8異常の本質を解明する上で鍵となる物質であり、大型結晶による研究が待望されていた。本年度はほとんど報告例のないx=1/8を超えるBa濃度範囲にまで至る結晶育成を成功させた。x=1/8においてストライプ相が最も安定化されると考えられており、この組成を中心にして電子・ホール対称性が成り立つか研究するための基盤が整った。電子輸送現象の研究から以下の特徴が明らかになった。1.x<0.10(ストライプが存在しない領域)では電気抵抗の温度依存性に観測される磁場中の超伝導転移は扇状に広がるが、x>0.10(ストライプが存在する領域)では、平行にシフトする。2.x>0.10(ストライプが存在する領域)では、強磁場下の電気抵抗でlog(T)の発散が見られた。3.回折実験との対応は未確認であるが、構造転移・電荷秩序・磁気秩序に伴う電気抵抗の異常が存在するように見える。4.予備実験の段階であるが、x=1/8を境にしてホール係数と電気抵抗が急激に変化するように見える。更に系統的に実験を行って、早期に結論を導き、1/8異常の本質を解明する予定である。難育成高温超伝導体に対して独自開発のレーザ加熱結晶育成技術を適用することにより、従来技術では達成不可能であった育成方向に急峻な温度勾配を実現し、問題となっていた原料棒における不要な反応を抑制し、大型結晶の育成に成功した。La2-xBaxCuO4に対してはx=1/8前後の様々な組成の単結晶を準備した。輸送特性を評価したところ、ストライプが存在するx>0.10の組成において以下の振る舞いが数多くの試料に共通に見られた。磁場中抵抗率の温度依存性に見られる超伝導転移は平行にシフトする。磁場により超伝導を抑制するとlog(T)の発散が見られる。ストライプ相ではCuO2面間の超伝導相関が失われて二次元超伝導が実現しているという説があるが、得られた実験結果の特徴と関係している可能性がある。また、ホール係数の測定を行なったところ、x=1/8付近で広い温度範囲で異常に小さな値を示したが、これについては再現性を確認する必要性があると思われる。LnBa2Cu307の結晶育成に取り組んだ。様々なランタノイドLnに対して試みたが、結晶育成が可能であったのはLn=Laの場合のみであった。温度-組成状態図からは様々なLnに対して結晶育成が可能であることが示されているが、LnBa2Cu307と共存する液相面が狭いことに加えて、一般にLn2BaCu05が安定相だということが原因だと考えられる。Ln=Laの場合のみLn2BaCu05が存在しないので、LaBa2Cu307の結晶育成ができたものと考えられる。得られた結晶の粉末X線回折からは単相であることが示され、ラウエ写真からは明瞭なスポットが観測され結晶性の良いことが示された。しかしながら、結晶にひびが入りやすいという問題が新たに生じた。結晶を酸素アニールした後に抵抗率・帯磁率から超伝導転移温度を評価したところ90Kを越え、質のよいことが明らかになった。

難育成高温超伝導体に対して独自開発のレーザ加熱結晶育成技術を適用してきたが、本年度は更に改良を加えることにより、より高品質で安定的な単結晶育成を可能にした。(La,Ba)2CuO4の結晶成長については、昨年度まではレーザ加熱を用いて育成方向に急峻な温度勾配を実現しても原料棒における不要な反応を完全には抑えることが難しい状況であったので、原料棒の送り速度は早くして反応を最小限に抑え、結晶の送り速度を遅くすることにより育成を行なっていた。十分な大きさの結晶を得るためには複数の原料棒を用いて育成をつないでいく必要があり、Ba濃度が不均一になりやすいという問題があった。そこで今年度は、事前に原料棒を低速で溶融させて高密度化させておくことで、原料棒と結晶の送り速度を同一にして単一の原料棒で結晶育成を行なうことに成功し、Ba濃度の均一性を向上させることが可能になった。LaBa2Cu3O7の結晶成長については同一条件で結晶育成を行なったつもりでも育成できるときとできないときがあり、再現性に問題がある状況である。LaBa2Cu3O7と共存する液相面が狭いことが原因と考えられる。そこで物性評価は(La,Ba)2CuO4に関して集中的に行ない、ストライプ相での物性の特徴を明らかにした。昨年度までに明らかにしてきた磁場中の抵抗のlog(T)の発散、磁場中での抵抗率の平行シフトなどについて確認したのに加え、ストライプ相での表面状態の異常について明らかにした。すなわち、ストライプ相でのバルク状態では超伝導が抑制されることが知られているが、表面では超伝導がそれほど抑制されないことを見出した。研磨などを行って新たな表面を出すと同様の性質が現れるので、この性質は本質であり特異な表面状態が実現していることを示唆する。この成果に関する論文および特許を準備中である。難育成高温超伝導体として対象としていたLa2-xBaxCu04およびLnBa2Cu307の両方の単結晶が得られるようになっており、適切に物性評価が行なわれている。24年度が最終年度であるため、記入しない。結晶育成が可能であることを示したLaBa2Cu307について育成条件を詰めることによって良質結晶脊成技術を完成させる。得られた結晶を用いて直接手法による物性測定を完結させる。計画通りに研究が遂行できる見込みである。
太陽系形成論「京都モデル」から汎惑星系形成論「神戸モデル」への展開

本研究ではまず、中心星からの強い紫外線照射の影響下にある、光蒸発する原始惑星系円盤の構造を調べた。具体的には、円盤鉛直方向-次元定常流の仮定の下、臨界Dタイプの電離波面を境界条件として連続の式及び運動方程式を解き、円盤中の光蒸発流を求めた。ダスト・ガス温度は、それぞれ輻射平衡、加熱・冷却間の釣り合いの式より求めた。その結果、円盤鉛直方向に10^<-2>-10^4cm/sに変化するガスの速度構造が求まった。さらに求めたガス速度を元に、ガス・ダスト間の摩擦力と円盤鉛直方向の重力との釣り合いの式よりダスト速度を導いたところ、円盤半径1-30AUにおいて、0.01-0.1mmサイズのダストは蒸発流と共に上昇することがわかった。次に円盤半径1AUにおいて、赤道面へと沈殿するダスト粒子の合体成長過程を、光蒸発流によるダスト粒子の上昇を考慮して計算した。その結果、円盤表面におけるダスト粒子降下量に依っては、円盤表面付近の単位体積当たりの全ダスト表面積は大きく変化した。即ち、光蒸発流によるダスト粒子の上昇が観測量へ影響を及ぼす可能性が示唆された。本研究ではまた、ガス冷却・加熱間の局所熱平衡及び円盤鉛直方向の旅水圧平衡の仮定の下、円盤内ガスの温度・密度分布を求めた。中心星のX線・紫外線放射としては、古典的Tタウリ型星TW Hyaの観測値を再現するモデルを採用した。ダストモデルとしては、(A)サイズ分布n(a)がa<-3.>5に比例し、最大半径aがa_=10mm,1mm,10cmのモデル、及び(B)合体成長方程式を解き、層流・乱流円盤中でのダスト成長・沈殿過程を扱ったモデルを用いた。計算の結果、円盤半径数10AU以内の円盤表層部では、ガスの主な加熱源はX線による水素の電離に起因する加熱であった。一方で、円盤中層部及び外縁部では、主な加熱源は紫外線に起因するダストの光電加熱となった。これは、紫外線での散乱光は強いのに対し、数keV以下のX線では散乱が小さい為である。以上、惑星形成の前段階の原始惑星系円盤の構造や特徴を明らかにした。本研究ではまず、ガス冷却・加熱間の局所熱平衡及び円盤鉛直方向の静水圧平衡の仮定の下、原始惑星系円盤内ガスの温度・密度分布を求め、そのダストサイズ依存性を調べた。その結果、ダストサイズ成長に伴いダスト数密度が減少し、円盤表面のガスの主な加熱源であるダスト表面の光電加熱率が小さくなる、即ちガス温度が低下することがわかった。次に求めた温度・密度分布を用い、円盤内水素分子各エネルギー準位の停在密度を計算した。ここで、円盤内においては主に紫外線励起及び衝突励起過程が停在密度を決定するが、ダストサイズ成長に伴い、上述の様に円盤表面のガス温度が減少する為、高エネルギー準位の停在密度は衝突励起による熱的な分布から、紫外線励起による非熱的な分布へと変化した。この結果、各水素分子輝線の強度比に変化が生じた。本研究ではさらに、円盤内ダスト粒子の合体成長過程を赤道面への沈殿過程と共に計算した結果を用い、円盤内ダストの成長・沈殿が水素分子輝線へ及ぼす影響を調べた。

その結果、ダスト沈殿に伴い紫外線が円盤赤道面付近まで届くようになる為、水素分子輝線放射領域は赤道面付近に移動した。また水素分子輝線は前述の領域におけるダストサイズ(ダスト数密度及び全ダスト表面積)に依存し、ダスト成長・沈殿開始後$10^5$年では、n(a)propto a^{-3.5},a_{max}=100mu m(aはダストサイズ)モデルと類似する輝線強度及び強度比が得られた。本研究ではまず、中心星からの強い紫外線照射の影響下にある、光蒸発する原始惑星系円盤の構造を調べた。具体的には、円盤鉛直方向一次元定常流の仮定の下、臨界Dタイプの電離波面を境界条件として連続の式及び運動方程式を解き、円盤中の光蒸発流を求めた。ダスト・ガス温度は、それぞれ輻射平衡、加熱・冷却間の釣り合いの式より求めた。その結果、円盤鉛直方向に10^{-2}-10^4cm/sに変化するガスの速度構造が求まった。さらに求めたガス速度を元に、ガス・ダスト間の摩擦力と円盤鉛直方向の重力との釣り合いの式よりダスト速度を導いたところ、円盤半径1-30AUにおいて、0.01-0.1μmサイズのダストは蒸発流と共に上昇することがわかった。次に円盤半径1AUにおいて、赤道面へと沈殿するダスト粒子の合体成長過程を、光蒸発流によるダスト粒子の上昇を考慮して計算した。その結果、円盤表面におけるダスト粒子降下量に依っては、円盤表面付近の単位体積当たりの全ダスト表面積は大きく変化した。即ち、光蒸発流によるダスト粒子の上昇が観測量へ影響を及ぼす可能性が示唆された。