hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヒト大腸癌発生過程の集学的研究

(1)大腸腺腫や癌に出現するバネート細胞は,小腸のものと同様にリゾチーム陽性であるが,弱好酸性,異染性等の点で単なる小腸腺化生ではなく,腫瘍性性格を有するものと考えられた.(2)粘液組成,抗原性,レクチン反応性の点で,大腸腺腫は大腸癌と非常によく似た形質異常を示したが,非担癌正常粘膜と担癌大腸の背景粘膜の性状を比較すると, N-acetylneuraminic acidの含有率では差がみられなかった.(3)肉眼形態が平坦で,しばしば中心陥凹をともなう大腸の小扁平降起病変の中に腺腫(flat adenoma)が存在し,その癌化率は22.7%と高率であった.(4)放射線大腸炎の癌発生率は対照群の約20倍と高率で,背景粘膜の粘液にPPKP染色で異常なblue cryptが高頻度に認められた.(6)Ex vivo autoradiographyで,腺腫の増大にともない,区画形成性の標識細胞分布が認められたが, cancer in adenomaの腺腫では一様な標識がみられ, progressionによる癌化が示唆された.(7)大腸癌組織から分離したUEA-1結合性H抗原は,分子量約20万と推定され,そのreceptorは分子量3,800のアスパラギン結合型糖鎖であると推定された,(8)大腸癌に対する4種類のモノクローナル抗体のうち3種類がCEA分子の特異な3次元構造を認識していた.また,点突然変異を有する癌遺伝子産物p21をウエスタンブロット法で区別しうる抗体(NCC-RAS-004)が作製できた.(9)DMH誘発マウス大腸癌ではPgk-1 typeでaxa,bxb,axbの3群間での腫瘍発生頻度に差異はなく,この遺伝子座は大腸腫瘍発生に影響を与えないと考えられた.(1)大腸腺腫や癌に出現するバネート細胞は,小腸のものと同様にリゾチーム陽性であるが,弱好酸性,異染性等の点で単なる小腸腺化生ではなく,腫瘍性性格を有するものと考えられた.(2)粘液組成,抗原性,レクチン反応性の点で,大腸腺腫は大腸癌と非常によく似た形質異常を示したが,非担癌正常粘膜と担癌大腸の背景粘膜の性状を比較すると, N-acetylneuraminic acidの含有率では差がみられなかった.(3)肉眼形態が平坦で,しばしば中心陥凹をともなう大腸の小扁平降起病変の中に腺腫(flat adenoma)が存在し,その癌化率は22.7%と高率であった.(4)放射線大腸炎の癌発生率は対照群の約20倍と高率で,背景粘膜の粘液にPPKP染色で異常なblue cryptが高頻度に認められた.(6)Ex vivo autoradiographyで,腺腫の増大にともない,区画形成性の標識細胞分布が認められたが, cancer in adenomaの腺腫では一様な標識がみられ, progressionによる癌化が示唆された.(7)大腸癌組織から分離したUEA-1結合性H抗原は,分子量約20万と推定され,そのreceptorは分子量3,800のアスパラギン結合型糖鎖であると推定された,(8)大腸癌に対する4種類のモノクローナル抗体のうち3種類がCEA分子の特異な3次元構造を認識していた.また,点突然変異を有する癌遺伝子産物p21をウエスタンブロット法で区別しうる抗体(NCC-RAS-004)が作製できた.(9)DMH誘発マウス大腸癌ではPgk-1 typeでaxa,bxb,axbの3群間での腫瘍発生頻度に差異はなく,この遺伝子座は大腸腫瘍発生に影響を与えないと考えられた.
東南アジアとモンゴルの斑岩銅鉱床の貫入岩の酸化状態と白金族元素の資源ポテンシャル

モンゴルおよび東南アジアの貫入岩の酸化状態とともに、斑岩銅鉱床に伴われる白金族元素などレアメタルの資源ポテンシャルについて検討した。タイのルーイ帯花崗岩類(堆積物の混染により還元される前の初生的なマグマ)、インドネシアのスマトラ島北部の白亜紀以降の花崗岩類(三畳紀以前の花崗岩類は異なる)、スラウェシ島のNorth Armの花崗岩類(West Armの岩体は異なる)、フィリピンのネグロス島の閃緑岩類、ミンダナオ島東部の閃緑岩類は酸化的な磁鉄鉱系列の貫入岩であり、白金族元素を伴うフィリピン西ルソン弧の斑岩銅鉱床を伴う貫入岩と同じような岩石化学的特徴をもつことが明らかになった。(1)フィリピン,ルソン島バギオ地域の斑岩銅金鉱床および伴われる熱水鉱床を伴う貫入岩類の現地調査を約1週間実施し,中性珪長質貫入岩類の分布地域における地質調査と試料採取を行なった.採取された試料について,岩石記載,化学分析を行なった.(2)フィリピン,ネグロス島シパライ地域の斑岩銅金鉱床および伴われる熱水鉱床の現地調査を約1週間実施し,中性珪長質貫入岩類の分布地域における地質調査と試料採取を行なった.採取された試料について,岩石記載,化学分析を行なった.とくに注目すべき成果として,モンゴルの斑岩型モリブデン鉱床を伴う貫入岩類に特徴的に発達する単向固結組織に類似した石英,およびそれに由来すると思われる石英結晶片が閃緑岩類の中に見いだされたので,その石英の晶出温度について,カソードルミネッセンスを用いた観察や,微量成分元素の精密分析による温度推定などを行なっている.(3)フィリピン,パラワン島サンヴィセンテ地域の現地調査を約2週間実施し,中性珪長質貫入岩類の分布地域における地質調査と試料採取を行なった.採取された試料について,岩石記載,化学分析を行なった.とくに注目すべき成果として,花崗岩の風化浸食に由来する海外砂の中にレアアース(希土類元素)含有量が高い地域が見いだされ,微量成分元素のICP-MS法による精密分析にとともに,これら希土類元素をふくむ随伴鉱物の同定などをEPMA,XRDを用いて行なっている.(1)フィリピン、ネグロス島シパライ地域の斑岩銅鉱床を伴う貫入岩類の現地調査を約1週間実施し、中性珪長質貫入岩類の試料採取を行なった。採取された試料について,岩石記載、化学分析を行なった。(2)フィリピン、ミンダナオ島マサラ地域の斑岩銅鉱床を伴う貫入岩類の現地調査を約2週間実施し、中性珪長質貫入岩類の試料採取を行なった。(3)フィリピン、ルソン島バギオ地域の斑岩銅鉱床を伴う貫入岩類の現地調査を約1週間実施し、中性珪長質貫入岩類の試料採取を行なった。(4)インドネシア、ビリトン島のレアメタル鉱床を伴う貫入岩類の現地調査を約1週間実施し、中性珪長質貫入岩類の試料採取を行なった。採取された試料について,岩石記載、化学分析を行なった(旅費は学内別予算から支出)。(5)インドネシア、スマトラ島のレアメタル鉱床を伴う貫入岩類の現地調査を約1週間実施し、中性珪長質貫入岩類の試料採取を行なった。(1)タイ中央部ルーイーペチャブン帯の二畳紀ー三畳紀の貫入岩類に伴われる熱水鉱床の現地調査を約1週間実施し、岩石および鉱石の試料採取を行なった.採取された資料について,岩石記載,化学分析を行なった(別予算から旅費を支出した調査と合わせて合計で約3週間の調査を行った)。(2)フィリピン、ミンダナオ島のマサラ鉱山および周辺において貫入岩類に伴われる熱水鉱床の現地調査を約10日間実施し、岩石および鉱石の試料採取を行なった.採取された資料について,岩石記載,化学分析を行なった。(3)フィリピン、ルソン島のレパント鉱山およびザンバレス州において貫入岩類に伴われる熱水鉱床の現地調査を合わせて約10日間実施し、岩石および鉱石の試料採取を行なった.採取された資料について,岩石記載,化学分析を行なった(別予算から旅費を支出)。(4)マレーシアのマレー半島中央部ペラ州においてレアメタル鉱床を伴う貫入岩類の現地調査を合わせて約2週間間実施し、岩石および鉱石の試料採取を行なった.採取された資料について,岩石記載,化学分析を行なった。(5)フィリピン、ミンダナオ島のコオ鉱山および周辺において貫入岩類に伴われる熱水鉱床の現地調査を約10日間実施し、岩石および鉱石の試料採取を行なった.採取された資料について,岩石記載,化学分析を行なった。(別予算から旅費を支出)。前年度までに野外調査,岩石試料の記載、化学分析を終えて,タイのレアメタル鉱化作用を伴う貫入岩の特徴をまとめた投稿論文が受理され,学術誌に掲載された。また、インドネシアのマグマ熱水系の発達史を明らかにした投稿論文が受理された。新たにマレーシアのレアメタル鉱化作用を伴う貫入岩類について,現地調査と岩石試料の記載、化学分析を終えることができた。またフィリピンのいくつかの地域での貫入岩に伴われる熱水鉱床に関する現地調査を計画通りに行なうことができた。

平成28年度は、以下の調査を実施した。(1)フィリピン、ルソン島北部のルンルノ鉱山および周辺において、花崗岩質貫入岩と伴われる熱水鉱床において、野外調査およびボーリングコアの観察、岩石試料採取を約1週間行なった。採取された試料について、顕微鏡観察による岩石記載、化学分析を行なった。(2)インドネシア、スラウェシ島西部のトラジャ地域および周辺において、花崗岩質貫入岩と伴われる熱水鉱床において、野外調査、岩石試料採取を約1週間行なった。採取された試料について、顕微鏡観察による岩石記載、化学分析を行なった(本調査の実施には、別予算から旅費を支出した)。(3)フィリピン、ミンダナオ島南部のマサラ鉱山および周辺において、花崗岩質貫入岩と伴われる熱水鉱床において、野外調査およびボーリングコアの観察、岩石試料採取を約2週間行なった(約1週間の調査を2回行なった)。(4)フィリピン、ルソン島北部のレパント鉱山および周辺において、花崗岩質貫入岩と伴われる熱水鉱床において、野外調査およびボーリングコアの観察、岩石試料採取を約2週間行なった(約1週間の調査を2回行なった)。採取された試料について、顕微鏡観察による岩石記載、化学分析を行なった(本調査の2回の現地調査のうち、1回は本助成から旅費を支出、1回は、別予算から旅費を支出した)。これまでの年度で対象となった地域と合わせ、モンゴルおよび東南アジアにおいて熱水鉱床を伴っている花崗岩質貫入岩の酸化還元状態に基づく岩石系列と、伴われる白金族元素およびその他のレアメタルとの関係を明らかにすることができた。モンゴルおよび東南アジアの貫入岩の酸化状態とともに、斑岩銅鉱床に伴われる白金族元素などレアメタルの資源ポテンシャルについて検討した。タイのルーイ帯花崗岩類(堆積物の混染により還元される前の初生的なマグマ)、インドネシアのスマトラ島北部の白亜紀以降の花崗岩類(三畳紀以前の花崗岩類は異なる)、スラウェシ島のNorth Armの花崗岩類(West Armの岩体は異なる)、フィリピンのネグロス島の閃緑岩類、ミンダナオ島東部の閃緑岩類は酸化的な磁鉄鉱系列の貫入岩であり、白金族元素を伴うフィリピン西ルソン弧の斑岩銅鉱床を伴う貫入岩と同じような岩石化学的特徴をもつことが明らかになった。前年度までに野外調査、岩石試料の化学分析を終えてレアメタル鉱化作用を伴う貫入岩の特徴をまとめて投稿していた論文が,受理、掲載された。また,昨年度は治安の問題から実施を見合わせていたフィリピン、ミンダナオ島の斑岩銅鉱床を伴う貫入岩についても,安全が確認されたために現地での調査を行うことができた。また前年度には開始することができずにいたインドネシアにおけるレアメタルの鉱床を伴う貫入岩についての野外調査についても,実施することができた。最終年度であるので、現地調査がまだ終了していない調査地域,フィリピンのミンダナオ島、ルソン島北部については,今年度の早い時期に,現地調査と岩石試料の記載、化学分析を終える予定である。調査を終えたインドネシア,タイ,フィリピンのパラワン島のレアメタルを伴う貫入岩類については,成果を論文にまとめて学術誌に投稿する予定である。鉱床学前年度までで,モンゴルのレアメタル鉱化作用を伴う斑岩型鉱床に関係した貫入岩の調査は終了した。引き続き,フィリピンとインドネシアのレアメタル鉱化作用を伴う斑岩型鉱床に関係した貫入岩の調査を継続する。フィリピンの調査地域の一部については,先行して調査を始めていたものについては,成果を論文にまとめて学術誌に投稿する予定である。
磁性薄膜のミクロ磁区構造の熱的安定性に関する研究

磁性薄膜の表面形態および磁区構造をプローブ顕微鏡で観察し、試料温度が表面形態や磁区構造に及ぼす影響を中心に研究を行なった。項目別の研究実績は以下の通りである。1.磁区構造観察の分解能向上プローブ顕微鏡の試料室を10^<-4>Pa以下に真空排気した状態で試料冷却および低磁気モーメントの磁性探針を用いることにより、磁気情報の観察分解能を15-20nm程度まで向上させた。2.加熱冷却および磁界を加えた状態における磁区構造観察技術の開発-100300°Cの温度範囲で磁性薄膜の同一箇所の磁区構造変化を観察する技術を開発した。この技術を80-110Gb/in^2の面記録密度を持つ面内および垂直磁気記録媒体に適用し、加熱に伴う高密度磁気記録状態の熱緩和現象の直接観察を行った。この結果、記録様式による熱緩和現象の相違を示すとともに、同一記録方式の同様なビット長であっても磁気緩和は観察場所によって微妙に変化することなどを明らかにした。なお磁界と温度の両方を独立に制御して磁化状態の観察を行う技術は現在継続検討中である。3.磁気力顕微鏡データの解析技術の開発試料温度や磁界を変化させて観察した同一箇所の磁気力顕微鏡像の画像データもしくはラインスキャンデータの差をとることにより、磁化状態の微小な変化を検出する技術を開発した。この技術を各種磁気記録媒体観察に適用し、磁気緩和現象解析を行った。4.エピタキシャル法による単結晶磁性薄膜の形成超高真空MBE法により、Al_2O_3(0001)単結晶基板を用いてCoエピタキシャル膜の形成を行った。バッファ層材料としてAu, Cu, Agを用いることにより、hcp-Co膜、fcc-Co膜、およびhcp/fcc混在Co膜の単結晶薄膜を得た。これらの薄膜の微細構造や磁気特性を調べ、Co薄膜の結晶構造との相関解析を行った。5.上記研究結果の学会発表など上記一連の研究で得られた結果を、2国内会議、3国際会議で計11件の発表として公表するとともに5件の論文に纏めて学会投稿した。磁性膜の磁区構造に及ぼす温度と磁界の効果を調べるため、温度および磁界強度を制御しながら磁区構造を高分解能で観察し、測定結果を解析する技術の開発を進めた。平成17年度の研究実績は以下の通りである。1.本研究の予備検討として、光学顕微鏡と走査電子顕微鏡を用いてビッター法による磁区構造観察を行った。磁気記録媒体として、フロッピーディスクおよびハード磁気ディスクを用いた。加熱・磁界印加できるステージを試作し、温度(RT-200°C)および磁界(0-6.7kOe)の独立制御ができることを確認した。磁化情報は磁界印加の場合は保磁力相当の磁界で消失するが、温度を重畳負荷させるとより低磁界で消失することが確認された。予備実験により、高密度な磁気記録媒体で磁化状態に及ぼす温度と磁界の効果を調べることの意義が明確化された。2.高分解能で磁化状態観察を行うことを目的に、既存のAFM/MFM装置対応の加熱ステージを設計し、試作改良を行なった。

最大サイズ5mmx5mm程度の面積を持つ試料で、温度範囲(RT300°C)でAFM分解能<1nm, MFM分解能<30nmで表面形態と磁区構造の観察が可能であることを確認した。3.面記録密度25Gb/in^2の面内磁気記録媒体の加熱状態における磁区構造観察を行った。この面内磁気記録媒体の磁区構造は300°Cにおいても安定に存在することが分かった。4.加熱に際して、MFM像の熱ドリフトが観察された。検討の結果、これは試料の熱膨張に起因するものであり、試料の観察点を熱膨張の基軸点とするように工夫することで対応可能であることが分かった。5.MFM像のフーリエ変換技術を応用して室温および300°Cにおける記録状態の比較検討を行った。この結果、300°Cでは記録磁化情報の劣化が起こっていることが示された。6.現在、観察試料をさらに高記録密度の80Gb/in^2の面内磁気記録媒体、130Gb/in^2相当の垂直磁気記録媒体に拡張して実験を推進中である。これらの研究結果を平成18年度開催の日本応用磁気学会の講演会等で発表予定である。なお、本研究に関して3件の学部卒業論文が大学に提出され、受理された。磁性薄膜の表面形態および磁区構造をプローブ顕微鏡で観察し、試料温度が表面形態や磁区構造に及ぼす影響を中心に研究を行なった。項目別の研究実績は以下の通りである。1.磁区構造観察の分解能向上プローブ顕微鏡の試料室を10^<-4>Pa以下に真空排気した状態で試料冷却および低磁気モーメントの磁性探針を用いることにより、磁気情報の観察分解能を15-20nm程度まで向上させた。2.加熱冷却および磁界を加えた状態における磁区構造観察技術の開発-100300°Cの温度範囲で磁性薄膜の同一箇所の磁区構造変化を観察する技術を開発した。この技術を80-110Gb/in^2の面記録密度を持つ面内および垂直磁気記録媒体に適用し、加熱に伴う高密度磁気記録状態の熱緩和現象の直接観察を行った。この結果、記録様式による熱緩和現象の相違を示すとともに、同一記録方式の同様なビット長であっても磁気緩和は観察場所によって微妙に変化することなどを明らかにした。なお磁界と温度の両方を独立に制御して磁化状態の観察を行う技術は現在継続検討中である。3.磁気力顕微鏡データの解析技術の開発試料温度や磁界を変化させて観察した同一箇所の磁気力顕微鏡像の画像データもしくはラインスキャンデータの差をとることにより、磁化状態の微小な変化を検出する技術を開発した。この技術を各種磁気記録媒体観察に適用し、磁気緩和現象解析を行った。4.エピタキシャル法による単結晶磁性薄膜の形成超高真空MBE法により、Al_2O_3(0001)単結晶基板を用いてCoエピタキシャル膜の形成を行った。バッファ層材料としてAu,Cu,Agを用いることにより、hcp-Co膜、fcc-Co膜、およびhcp/fcc混在Co膜の単結晶薄膜を得た。これらの薄膜の微細構造や磁気特性を調べ、Co薄膜の結晶構造との相関解析を行った。5.上記研究結果の学会発表など上記一連の研究で得られた結果を、2国内会議、3国際会議で計11件の発表として公表するとともに5件の論文に纏めて学会投稿した。
痩せから肥満へ周期的に変化する自己画像観察者の前頭前野の活動

自分自身の肥満から痩せに変化する全身画像を観察している被験者の脳波のスペクトルパワーは、全周波数帯において明らかな周期的な変化が認められなかった。しかし、自身が理想とする体型の箇所では、右前頭部のα波分布を示す被験者が認められた。また彼女達は、極度の肥満およびやせでは、左前頭部のα波分布が消失することが認められた。また、理想とする体型の推定BMIは、17.323.7kg/m^2であった。平成18年度は、刺激画像の作成及びその提示方法についての検討を主として行った。この実験に関連するこれまでの論文を再読後に、1)刺激画像の作成方法、2)画像とBMI間のデータ推定精度、3)画像提示方法、4)そのリアリティーの検討方法、5)摂食態度と身体に対する満足度の調査方法に分類した。その結果、1)の画像作成に関してこれまでの研究は、画像そのものを横伸ばしにする方法を採用しており、この方法の問題点として、解剖学的な骨間の長さが変化する問題を発見した。そこで我々はこの問題を解決するために、まず写真画像のアウトラインをAdobeイラストレーターでトレースし、この2次元画像と実際の人体計測値をプロットし、大きく変化させてはならない箇所を決定した。そして、2)では「やせ」および「肥満」の刺激画像の作成において、基準としてBMIを採用し、画像の大きさからBMIを推定して算出する際の精度を検討する為に、「河内まき子・持丸正明、2005AIST人体寸法データベース、産業総合研究所H16PRO 287」の若年女性データを用いて、身体各部の横径および周径囲とBMIとの直線回帰式による推定を行うことで、3%の誤差精度で両者間の推定を可能とした。3)の画像刺激提示には、パソコンおよびモニターを用いて提示する際に、パソコンのバックグランド作業によりトリガータイミングがずれる問題が生じるため、この解決を図った。その方法としては、ムービー作成用ソフトで作成した刺激画像の左右の音声ラインに、立ち上がりが大きな音声を一定間隔で挿入し、音声レベル検出用IC(新日本無線(株)社製、NJM2072)2個を用いてトリガ信号(1.5Vおよび0.5V)をデータ収集用パソコンに出力する事であった。4)および5)に関しては、先行するStewart et al.(2001)の研究で用いられていた方法で検討する。平成19年度は、17名の被験者の正面および側面からの写真撮影と形態測定を行い、痩せから肥満へ変化する刺激画像を作成した。我々の刺激画像は、これまでにこの分野の先行研究で問題となっていた、画像そのものを変化させる方法によって痩せでの解剖学的な骨間の長さが短縮する問題を以下の方法で解決した。トレースされた写真画像のアウトラインの2次元画像からの測定値と実際の人体計測値との比率を算出し、幅が変化しない骨間箇所(例:肩峰突起部、腸骨突起部等)を決定し、この箇所の最小輻を設定した。刺激画像は、「河内まき子・持丸正明、2005AIST人体寸法データベース、産業総合研究所H16PRO287」の若年女性データを用いて、身体各部の横径および周囲径とBMIとの直線回帰式から内・外挿法による算出結果を用いて作成した。なお、痩せおよび肥満画像は、BMIが10kg/m^2から40kg/m^2とし、この間を15分割した画像を作成した。刺激画像は、2秒毎に本人の現状写真→現状のアウトライン→肥満画像→現状のアウトライン→痩せ画像→現状のアウトラインの周期を20サイクル提示した。提示した刺激画像を観察している被験者の脳波を測定した。現在、脳波については解析中であるが、左側前頭部のα波およびθ波変化が画像周期に同期した変化を示している可能性が示唆されるが、データ数が少なく、ばらつきもあることから、今年度は被験者を増やすことで、現象の再現性を検討し、論文として纏め上げる作業を行う。また、独自データによる体格と周囲径の関係を検討するために、女子大学生約120名のBMIと周囲径を測定し、この関係を検討したものを、昨年の学会で発表した。本研究は、モーフィングソフトを応用することによって、被験者本人の全身像を「現状」を中心として「肥満」から「痩せ」に一定周期で変化する刺激画像を作成し、これを観察している被験者の脳活動に画像と同期した周期的な変化が認められるのかを観察することであった。これまでの女性の魅力的な体型に関する研究は、ある固定の線画または誰かの写真を加工したものを用いた検討がほとんどであったが、本研究は、被験者の自画像のアウトラインが変化することで、被験者に対して真実味のある刺激画像を提示することが特色である。変化する自身のアウトラインを観察している被験者の脳波のスペクトルパワーは、全周波数帯において明らかな周期的な変化が認められなかった。

しかし、自身が理想とする体型(推定BMIの範囲で16.225.3)の箇所では、右前頭部のα波分布を示す被験者が認められた。また彼女達は、極度の肥満(BMIが40)およびやせ(BMIが10)では、左前頭部のα波分布が消失することが認められた。また、被験者に対して、プリントアウトされたアウトライン画像および動画の観察中に理想と思われる箇所を記録する事で理想体型の判別をした結果、理想とする体型の推定BMI(kg/m^2)の平均値は、写真判定および動画判定とも上限は23.7kg/m^2であったが、下限は写真判定で17.3kg/m^2、動画判定で17.9kg/m^2であった。動画判定による理想体型の体格は、BMIが19.8kg/m^2であった。この結果から、彼女たちは、BMIが24kg/m^2から「太っている」と感じ、同様にBHIが17kg/m^2以下から「やせている」と感じるものと推察され、極端にやせている体型を望んではいなかった。日本人若年女性は、標準体重(BMI=22.0kg/m^2)よりも10%低い身体イメージを理想としていると考えられる。
ヒトの手指運動に関わる脊髄神経機構の解明

脳血管障害などによる運動麻痺では、手指の把持力や巧緻性が低下し、日常生活に様々な支障がもたらされる。このような患者の手根の力を徒手筋力検査法により調べると、伸展力が減弱していることが多く認められる。本研究では、運動麻痺患者を対象に、申請者らが作製した力計測装置を用いて45°毎8方向の手根の力を計測して定量化し、減弱していると予測される手根の力と手指機能検査との関連を調べる。また、健常者を対象にこれらの運動時に働くと考えられる神経機構について調べる。以上から、手指機能と手根運動の関連について多角的に調べる。
強誘電体化合物の電気熱量効果の固体冷却素子への応用

電気熱量効果は電場の印加と除去による温度変化である。強誘電体化合物の電気熱量効果を用いて、エネルギー変換効率が高く、静粛に動作する小型の新規固体冷却素子を実現するための研究を行った。具体的には、Pb(Zr,Ti)O3(PZT)、BaTiO3(BT)系セラミックス、K(Ta,Nb)O3単結晶などを試料とし、交番電場を試料に加えた時の歪と試料温度の電場による変化を測定した。いずれの試料も試料温度と歪は電場に対してバタフライ状の履歴を記した。K(Ta,Nb)O3単結晶、(Ba,Sr)TiO3セラミックスで室温でそれぞれ、0.42K(20kV/cm)、0.57K(30kV/cm)の温度変化が得られた。電気熱量効果の評価は、断熱温度変化デルタTを求めることが必要であるが、温度変化は1K以下と微弱なことが多く、測定は一般に難しい。デルタTの評価は、1試料の分極の温度変化と印加電場より式を用いて計算したもの、2示差走査熱量測定装置を用いて電場変化時の試料の熱の出入りを測定したもの、3熱電対もしくは温度センサーを用いて電場変化時の試料の温度変化を直接測定したもの、に分けられる。このうち、性能評価には3が理想的であるが、熱の散逸、電気的な干渉により難しいことが多く、測定例は限られている今年度は試行錯誤の結果、電気熱量効果による試料温度の変化を直接測定することに成功した。具体的には、0.1Hzの三角波を各種PZTセラミックスに加えた時の試料温度を測定した。電場印加歪曲線も合わせて測定した。電場印加により温度が変化し、温度は電場に対してバタフライ状の履歴を記していた。温度曲線(T-E曲線)とひずみ曲線(s-E曲線)が似た形状の曲線を与えていた。電気熱量効果は分極の変化に依るのでこのような温度変化は妥当であると考えられる。同様にBa(Zr0.2Ti0.8)O3BZTセラミックスとPMN-PT結晶についても測定した。非鉛であるBZTセラミックはPZT系に比べると温度変化が小さいことが分かる。また、これらの温度変化は分極の温度変化から電磁熱力学を通じて予想される結果と良い一致を見せた。これらの結果は国際会議での招待講演などで公表した。電気熱量効果に関する研究結果を以下に示す。PZTやBaTiO3セラミックスで電気熱量効果による電場印加に伴う温度変化を直接観察することに成功した。分極ヒステリシス、電界誘起歪曲線、電界ー温度曲線を測定し、電気熱量効果がほぼ分極挙動によって支配されていることを実験的に示した。また、温度変化の実測値が分極の温度変化から推定される値に近いことも実験的に示した。これに加え、鉛を含まない化合物であるLiNbO3結晶の電気熱量効果による電界ー温度曲線を初めて測定した。これらの結果はエネルギー消費を抑える冷却技術へ応用することができ、将来的に低酸素社会の実現につながる実験結果といえよう。振動エネルギーハーベスティングでは、非鉛強誘電体BaTiO3セラミックスにMnを添加したセラミックスで比較的大きなエネルギーを回収できることを示した。また、熱エネルギーハーベスティングでは非鉛強誘電体BaTiO3セラミックスにZrを添加したBZTセラミックス比較的大きな焦電特性と回収エネルギーが得られることを見出した。また、これらの点を走査型プローブ顕微鏡により、ナノスケールでの分極挙動の違いと関連することを明らかにした。さらに、非鉛強誘電体(K,Na)NbO3(KNN)セラミックスにFeを添加することで、より多くの振動エネルギーを回収できることを明らかにした。また、熱間静水圧プレス(Hot Isostatic Pressing, HIP)により、KNNセラミックスが、800°C以下の最高プロセス温度で合成しても圧電性を示すセラミックスが得られることを見出している。基本的な物性の評価には成功している。比較的成果には興味がもたれており、招待講演も行っている。電気熱量効果を用いた冷却技術が注目されている。電気熱量効果は電場の印加と除去による分極の制御により温度の変化を実現する。比較的基本的な設計で動作し、効率が高く、小型化も容易である点が優位である。本発表では温度変化をBaTiO3系強誘電体セラミックスと積層体について実際に測定した。分極の温度変化をもとに計算から求めたTのΔT値と比較した。また、冷却器の実現のために積層体などを用いて電場印加除去の際の温度分布を測定し、冷却器動作への指針を得ることを目的とした。試料としては、Ba(Zr,Ti)O3(BZT)、(Ba,Sr)TiO3(BST)などのBaTiO3系セラミックス、積層キャパシター、等を使用した。交番電場を印加したときの素子温度を測定した。試料の他の特性として分極、歪のヒステリシスカーブも、比誘電率の温度特性も測定した。0.1Hzの交番電場を三角波として各種セラミックスに加えた時の試料温度を測定した。同じ条件で歪曲線も測定した。いずれも電場に対してバタフライ状の履歴を記していて、形状もよく似たものとなっていた。電気熱量効果は分極の変化に起因するのでこのような温度変化は妥当である。

また、BST試料は分極ヒステリシス曲線、比誘電率の温度依存性から室温付近に相転移があることが分かった。BSTはBZTに比べ、比誘電率のピークが鋭い傾向にある。分極の温度変化から計算により求めた断熱温度変化ΔTは0.3K程度であり、実際の温度変化とほぼ同等であるが、一部試料では0.57KのΔTを示した。また、BaTiO3系の積層キャパシターにおいても0.5Kの温度変化を観測した。薄膜試料の温度変化測定にも取り組んだ。電気熱量効果は電場の印加と除去による温度変化である。強誘電体化合物の電気熱量効果を用いて、エネルギー変換効率が高く、静粛に動作する小型の新規固体冷却素子を実現するための研究を行った。具体的には、Pb(Zr,Ti)O3(PZT)、BaTiO3(BT)系セラミックス、K(Ta,Nb)O3単結晶などを試料とし、交番電場を試料に加えた時の歪と試料温度の電場による変化を測定した。いずれの試料も試料温度と歪は電場に対してバタフライ状の履歴を記した。K(Ta,Nb)O3単結晶、(Ba,Sr)TiO3セラミックスで室温でそれぞれ、0.42K(20kV/cm)、0.57K(30kV/cm)の温度変化が得られた。電気熱量効果による温度変化の測定は今年度の目標であったのでこれについてはほぼ達成した。今後は履歴曲線と過渡的な測定の対応、材料と電気熱量効果の関連、冷却装置の試作へと研究を進展させる。今後は温度変化の大きな材料を探索するともにプロトタイプ冷却素子の製作を目指す。成果の公表に努めるとともに協力できる研究機関を見つけ、実用化につながる研究成果をだす。無機材料・物性1.現状、鉛を含有する化合物で高い温度変化が示されているが、環境負荷を考えると、鉛含有材料で冷却器が作製されることは好ましくない。リラクサを中心とした非鉛材料の電気熱量効果の研究に重点を置く。2.強誘電体化合物では比熱や熱伝導率のような熱物性値が明らかでないものが多い。電場下や温度変化時の熱物性値のデータは、電気熱量効果の理解と冷却器の設計に不可欠である。それらの測定も行う。3.電気熱量効果を示す材料の絶縁耐圧の向上が冷却器の性能と信頼性の向上のために欠かせない。実際のところ、印加電場の大きさが温度変化を支配していると言っても過言ではないので、バルク材料を中心に絶縁耐圧の大きな材料を得るための研究を進める。研究材料を無償で提供されたことにより、消耗品の購入が先送りできた。消耗品の購入を次年度に回した。予定していた成果公表を次年度に回した。研究成果の公表と消耗品を購入しての研究消耗品の購入と成果公表に充てる。
気孔開閉を制御する葉肉シグナル分子の同定

ツユクサの剥離表皮のアポプラストおよび、葉肉のアポプラストが緩衝液に直接接することなく、葉肉シグナルの存在を解析する実験システムを考案した。一つは、剥離表皮の内側同士を合わせたもの、もう一つは、1 cm角の葉片を一定の環境で前処理して表皮を剥離し、暗所においた葉から剥離した表皮を載せて、前処理の効果を比較するというものである。後者のシステムを駆使し、前処理の影響を解析したところ、前処理時に光が存在すると開きやすく、特に青色光成分が存在すると開きやすいこと、前処理の際のCO2濃度が低いほど開きやすいことが明らかになった。新規のシステムによって、葉肉シグナルの存在を確証することができた。これまでに、ゲランガムを用いて剥離表皮を長時間にわたって観察するシステムを開発している。これを用いて、剥離表皮と、剥離表皮を葉肉に載せたものについて、それらの気孔の光やCO2への応答を比較した。表皮を葉肉に載せると、光への応答(特に赤色光)やCO2への応答が著しく促進された。これらは、葉肉から孔辺細胞へのシグナルの存在を示すものである(2013年に論文として公表)。しかし、表皮を直接ゲルに載せた場合と葉肉に載せた場合とでは、表皮が接する溶液の組成やpHが異なる。このアーティファクトをさけるべく、ゲルの緩衝作用やCa2+の濃度の影響を詳細に検討し、バッファーの組成に影響を受けるアーティファクトのない実験系を構築した。それは、たとえば暗黒処理した植物体から得た剥離表皮を、光強度・CO2濃度などを制御した一定環境においた葉の葉肉に載せて、表皮の気孔の挙動を比較するというものである。この系を用いた実験により、葉肉シグナルの存在が決定的に証明された。また、剥離表皮と葉肉との間に穴の空いたセロファンとポリエチレンフィルムを挟む実験により、葉肉シグナルはセロファンを通過する水溶性の分子であることが示唆されている(Fujita et al. 2013)。本年度は、透過可能な分子量上限がある透析膜を用いて、気孔開口シグナルと気孔閉鎖シグナルの分子量の大きさを決定した。シグナルの候補物質についても検討した。新しい実験系を用いて得られた結果および透析膜を用いた結果を原著論文にまとめ、現在推敲中である。2013年に公表した論文は、よく引用されているが、表皮を直接ゲルに載せた場合と、葉肉に載せた場合とでは、表皮が接する溶液の組成やpHが異なるという欠点があった。このように、細心の注意を払いつつ、研究は順調に進展しているツユクサを用いて、気孔開閉への葉肉組織の関与を再検証した。2013年に出版した論文における実験では、緩衝液を含むゲルに直接置いた剥離表皮と、葉肉組織の上に置いた剥離表皮とで比較を行っており、緩衝液の作用などが気孔応答に影響している可能性が排除できない。この問題に関し確証を得るために新手法を開発した。すなわち、異なる条件で前処理を施した葉肉組織の上に、暗所においた植物から単離した剥離表皮を移植して気孔応答を解析するというものである。その結果、光照射葉肉組織を用いたときの方が暗処理葉肉組織を用いたときより気孔が大きく開いたこと、低CO2処理葉肉組織では開口が促進され、高CO2処理葉肉組織を用いると閉口が促進されたことから、光による気孔開口と高CO2による気孔閉鎖への葉肉組織の関与が改めて確認できた。また、青色光成分が存在すると開口が促進された。これらから葉肉からのシグナルの存在が証明された。剥離表皮と葉肉組織の間に各種の薄膜を挟んで気孔応答を見る実験において、高CO2による気孔閉鎖は透過分子の分子量上限が5001,000の透析膜では抑制されず、上限100500の透析膜で抑制されたこと、赤色光による気孔開口はいずれの透析膜でも抑制されなかったことから、気孔開口と閉鎖に関わる葉肉シグナルは、それぞれ分子量500未満と分子量1001,000の水溶性物質であると推定された。一方、光合成阻害剤を用いた実験により、高CO2による気孔閉鎖は葉肉組織の光合成に依存しないが、赤色光による気孔開口は葉肉組織の光合成に強く依存することが示された。現在投稿論文はほぼ完成し、最終の統計解析を行っている。葉肉アポプラストシグナルは、葉肉組織から表皮に移動することが示された。そこで、表皮の代わりに透析フィルムまたは、薄くスライスしたゲルを置き、葉肉組織から移動してきた

葉肉アポプラストシグナルを捕捉する。この濾紙もしくはゲルに剥離表皮を置き、葉肉シグナルの有無を気孔開閉によってバイオアッセイし、活性のある各分が得られる条件を詳細に決定する。スペーサーに透析膜を用いることで、予め分子量を制限した状態で、バイオアッセイを行うことが可能であり、引き続き行う代謝物解析でターゲットとなる分子を絞り込む。植物生理生態学H27年度は予備実験を続けたため、研究費の使用を抑えることができ、研究の取りまとめを行い人件費も必要とするH28年度に繰り越した。予備実験によりほぼ本実験の方針が固まった。H28年度は本実験を遂行する。人権費と一般試薬等の消耗品費の支出が見込まれる。
清末中国の出使大臣の外交と西洋人顧問：１８８０～１８９０年代を中心に

清末民初の在外公館において、多くの西洋人が勤務していたものの、先行研究においてその雇用と活用の意義は等閑視され、充分なる考察が行われてこなかった。そこで、本研究は清末民初において雇用されていたこれらの西洋人館員はいかなる活動に従事し、また当時の外交官(出使大臣)の対外活動においてどのように活用されていたかを分析することを通じて、その雇用と活用の意義を明らかにするとともに、その活動実態および「包摂」から「排除」へと帰着する雇用過程が近代中国における西洋的な外交の受容状況と職業外交官の誕生過程をどのように反映していたのかを考察する。本年度の主な研究目標は、1清朝末期に活躍した西洋人館員の事例研究を行うこと、また、2これらの西洋人館員の包括的なリストを作成することであった。まず、1についての実施状況だが、清朝の駐英・日公使館でそれぞれ務めたマカートニーとマッカーティについて分析を行い、その成果の一部について国内外で報告を行ったほか、複数の論文も準備した。マカートニーについての一部の成果は『東洋学報』に掲載され、また同論文の仏語版が次年度中に刊予定の論文集に収録されることとなったため、翻訳用の英語原稿も準備した。マッカーティについての成果は現在文章化しており、次年度中に学術雑誌に投稿する予定である。2についてだが、台湾の中央研究院近代史研究所档案館所蔵の档案および海外の新聞から収集したデータをもとに、清末民初の在外公館に勤務した西洋人館員の包括的なリストを完成させた。当該研究活動を通じて、近代中国における外交のプロフェッショナル化が完成するまでは、これらの西洋人館員は非常に重要な役割を演じたことが分かり、また彼らは「政治単位」間の公式・非公式的な接触場面において活躍しただけではなく、メディア工作・華僑保護活動をも積極的に展開していたことが明瞭となった。今年度は、各種史料の精査により、清朝末期の在外公館に勤務した西洋人館員は「政治単位」間の接触場面において重要な役割を果たしただけではなく、「政治外交」とは性質を異にする多方面の活動にも従事したことが明瞭となったため、彼らを研究することの重要性を再確認することができた。また、本年度のもう一つの大きな成果として挙げられるのが次の2点である。第一に、民国期の在外公館においても数多くの西洋人が雇用・活用されていたことが明らかになった点。そして第二に、民国期の西洋人館員の職務内容が清朝末期に活躍した人物とは大いに異なっていたことが明らかになった点である。課題名から明らかなように、本研究は元々清末中国の在外公館に勤務した西洋人館員だけを考察対象とした試みではあったが、調査範囲を民国期まで広げて、近代中国の在外公館における西洋人館員の活用法や職務内容の変化をより長いスパンで考察することで、近代中国における職業外交官の誕生過程をより鮮明に描くことができると予想される。以上の理由により、本研究は当初の計画以上に進展していると判断される。最終年度となる令和1年度の目標は、(1)マッカーティについての論文を完成させ、日本の学術雑誌に投稿すること、(2)清朝末期に活躍した西洋人館員についての分析を終えること、また(3)民国期の駐英公使館で雇用・活用されていたマックリーヴィ=ブラウンについての分析を行い、年度末までに当該分析をなるべく完成させること、という3点である。(1)の執筆作業は大詰めに近づいており、5月中に投稿する予定である。(2)についてだが、具体的に分析を行う予定の人物は、史料の収集が前年度中に完成した清朝駐独公使館に勤務したクレイヤーおよび清朝駐サンフランシスコ領事館に勤務したビーである。(3)についての分析を行うためには、オーストラリアのニューサウスウェールズ州立図書館を訪問して資料収集を行う必要があるが、当該調査を5月中旬に行い、帰国後には史料の分析を開始する予定である。

当該研究活動を通じて、近代中国における外交のプロフェッショナル化が完成するまでは、これらの西洋人館員は非常に重要な役割を演じたことが分かり、また彼らは「政治単位」間の公式・非公式的な接触場面において活躍しただけではなく、メディア工作・華僑保護活動をも積極的に展開していたことが明瞭となった。今年度は、各種史料の精査により、清朝末期の在外公館に勤務した西洋人館員は「政治単位」間の接触場面において重要な役割を果たしただけではなく、「政治外交」とは性質を異にする多方面の活動にも従事したことが明瞭となったため、彼らを研究することの重要性を再確認することができた。また、本年度のもう一つの大きな成果として挙げられるのが次の2点である。第一に、民国期の在外公館においても数多くの西洋人が雇用・活用されていたことが明らかになった点。そして第二に、民国期の西洋人館員の職務内容が清朝末期に活躍した人物とは大いに異なっていたことが明らかになった点である。課題名から明らかなように、本研究は元々清末中国の在外公館に勤務した西洋人館員だけを考察対象とした試みではあったが、調査範囲を民国期まで広げて、近代中国の在外公館における西洋人館員の活用法や職務内容の変化をより長いスパンで考察することで、近代中国における職業外交官の誕生過程をより鮮明に描くことができると予想される。以上の理由により、本研究は当初の計画以上に進展していると判断される。最終年度となる令和1年度の目標は、(1)マッカーティについての論文を完成させ、日本の学術雑誌に投稿すること、(2)清朝末期に活躍した西洋人館員についての分析を終えること、また(3)民国期の駐英公使館で雇用・活用されていたマックリーヴィ=ブラウンについての分析を行い、年度末までに当該分析をなるべく完成させること、という3点である。(1)の執筆作業は大詰めに近づいており、5月中に投稿する予定である。(2)についてだが、具体的に分析を行う予定の人物は、史料の収集が前年度中に完成した清朝駐独公使館に勤務したクレイヤーおよび清朝駐サンフランシスコ領事館に勤務したビーである。(3)についての分析を行うためには、オーストラリアのニューサウスウェールズ州立図書館を訪問して資料収集を行う必要があるが、当該調査を5月中旬に行い、帰国後には史料の分析を開始する予定である。
記憶の固定化を支える海馬出力路‐嗅内皮質V層の回路構造を最新技術で探る

嗅内皮質を介した海馬から大脳皮質への出力回路は、記憶の固定化において重要な役割を果たす。この海馬出力回路は3つの要素、すなわち1海馬から嗅内皮質Vb層への投射、2Vb層ニューロンの局所回路、及び3Va層ニューロンから大脳皮質への投射、から構成される。本研究では、それぞれの構成要素が内側嗅内皮質(MEC)と外側嗅内皮質(LEC)でどのように異なるのか、オプトジェネティクスや狂犬病ウイルスベクターによるトレーシング等、最先端の手法を駆使して解析する。これにより、『どのような神経基盤が記憶の固定化に求められるのか』、その問いに答える。
染料及び界面活性剤含有廃水の選択的吸着処理に関する研究

染料及び界面活性剤含有廃水の選択的吸着処理に関して,以下の知見が得られた。1.構造の異なる酸性染料のシクロデキストリン(CD)含有ポリマーへの吸着性を検討した結果,水溶性ポリマーへの染料の吸着は,一般に染料のアルキル鎖長が長くなるにつれて増加する傾向を示し,不溶性ポリマーへの染料の吸着は,水溶性ポリマーと比べてその吸着能は相対的に低く,OSQR値と吸着能の関係の結果では,表面積と吸着能の関係が一番良い相関が認められた。2.非イオン性界面活性剤及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(NaDBS)のCD含有ポリマーへの吸着性を検討した結果,非イオン性界面活性剤の吸着は,一般にエチレンオキシド付加モル数が長くなるにつれて減少する傾向を示した。また非イオン界面活性剤存在下でのNaDBSの吸着において,エチレンオキシド付加モル数が増加するにつれて,各混合割合ともNaDBSの吸着量は減少する傾向を示した。3.アルキル鎖長の異なるメチルオレンジ同族体とα-,β-,及びγ-シクロデキストリンとの相互作用を検討した結果,この系において染料とCDの結合はα-及びβ-CDの場合1:1の包接体を,γ-CDの場合は2:1の包接型であると考えられ,Benesi-Hildebrandの式を用いて結合定数を求めた。熱力学パラメーターの結果より,結合は発熱反応であり,結合のエンタルピーとエントロピーは補償関係にあることがわかった。4.蛍光プローブ及びアルキル鎖長の異なるアルキルスルホン酸とCD及びダブルCDホストとの相互作用を検討した結果,CDによる疎水性側鎖を有する蛍光プローブ(BNS)の結合において疎水性側鎖及びCD環のサイズにより結合定数が大きく変化することが認められ,BNSの包接において,ダブルCDはβ-CDと比較すると,すべての系において,CD単独と比べて,驚異的な結合定数が得られた。各W-β-CDについては,蛍光プローブの場合,メチレン鎖長が増えるにつれて,結合定数は減少した。1.シクロデキストリン誘導体と染料との相互作用・・・まず最初に水溶液中での各種染料とシクロデキストリン(CD)誘導体との相互作用を検討した。CD誘導体としてα-,β-,γ-CD及びそのジメチル,トリメチル誘導体を用い,染料としてメチルオレンジ及びその同族体の結合定数を吸光度法により求めたところ,それぞれの結合定数からすべての系において染料の側鎖の疎水性が増加するにつれてその結合定数は増加した。しかしヘキシルオレンジの場合は結合形態が異なるため減少した。2.シクロデキストリン誘導体による包接作用の分子モデル計算・・・上記の実験結果をさらに詳細に検討するため,染料とCD誘導体のコンプレックス形成時のエネルギーを分子力場計算より求めた。分子モデル計算の結果から,α-CDとメチルオレンジ及びブチルオレンジとの複合体形成の相違は顕著に認められ,結合にはアルキル鎖長が影響し,メチルオレンジの場合は逆方向,ブチルオレンジの場合は正方向の包接のほうが安定なエネルギー値を示した。得られた安定化エネルギーの結果から,染料がどのようにCDに結合されるかを推定し,実験から得られた結合定数との相関関係を明らかにした。

1.シクロデキストリンポリマーによる染料含有廃水の吸着処理・・水溶性シクロデキストリンポリマーとしてクロロメチルオキシランで架橋したβ-CDを,不溶性シクロデキストリンポリマーとしてβ-CDの水酸基をエピクロルヒドリンで三次元的に架橋して得られた樹脂を用い,構造の異なる各種染料の結合及び吸着特性を検討した。実際に平衡透析法及び平衡吸着法により,各種染料の水溶性及び不溶性シクロデキストリン含有吸着剤に対する吸着能を比較検討したところ,1)水溶性ポリマーへの染料の吸着は,一般に染料のアルキル鎖長が長くなるにつれて増加する傾向を示した。2)不溶性ポリマーへの染料の吸着は,水溶性ポリマーと比べてその吸着能は相対的に低かった。3)OSQR値と吸着能の関係において,表面積と吸着能の関係が一番良い相関が認められた。これらの結果,水溶性ポリマー系においてはシクロデキストリンの空洞への包接が主として起こり,高分子ゲルの三次元の網目の格子間への結合も無視出来なく,また,不溶性ポリマー系ではシクロデキストリンの空洞よりむしろポリマー表面への疎水的吸着が主として起こり高分子ゲルの三次元の網目の格子間への結合も無視出来ないことを示している。以上の結果より,その吸着機構の相違を解明するととも,廃水処理に関する基礎知見を得た。2.シキロデキストリン誘導体による包接作用の分子モデル計算・・・平成10年度から引き続き,染料及び界面活性剤とCD誘導体のコンプレッキス形成時のエネルギーを分子力場計算より求めた。得られた安定エネルギーの結果から,染料及び界面活性剤がどのようにCDに結合されるかを推定し,実験から得られた結合定数との相関関係を明らかにし,CDの役割を考察した。1.シクロデキストリンボリマーへの界面活性剤の吸着特性・・非イオン性界面活性剤及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(NaDBS)のシクロデキストリン(CD)含有ポリマーへの吸着性を検討した結果,1)非イオン性界面活性剤の吸着は,一般にエチレンオキシド付加モル数が長くなるにつれて減少する傾向を示し,エチレンオキシド付加モル数が増加するにつれてその吸着量は減少することが認められた。2)非イオン界面活性剤存在下でのNaDBSの吸着において,各非イオン界面活性剤と併せて比較すると,非イオン界面活性剤のエチレンオキシド付加モル数が増加するにつれて,各混合割合ともNaDBSの吸着量は減少する傾向を示した。3)分子モデル計算の結果において,β-CDとα-CDの複合体形成の相違はモデル分子おいて顕著に認められた。2.ダブルシクロデキストリンホストと界面活性剤関連物質の相互作用・・蛍光プローブ及びアルキル鎖長の異なるアルキルスルホン酸とCD及びダブルCDホストとの相互作用を検討した結果,1)CDによる疎水性側鎖を有する蛍光プローブ(BNS)の結合において疎水性側鎖及びCD環のサイズにより結合定数が大きく変化することが認められた。2)BNSの包接において,ダブルCDはβ-CDと比較すると,すべての系において,CD単独と比べて,驚異的な結合定数が得られた。3)各W-β-CDについては,蛍光プローブの場合,メチレン鎖長が増えるにつれて,結合定数は減少した。しかし,アルキルスルホン酸の場合は,W2-β-CDでは鎖長の長い,ペンタデカンスルホン酸,トリデカンスルホン酸,ウンデカンスルホン酸の順に増加した。また,W4-β-CD,W6-β-CD,W8-β-CDの場合はその順序が変化した。これはW-β-CDの鎖長にトリデカンスルホン酸がうまく適合し,疎水性相互作用の効果が大きく表れたためである。
バリスティック領域の周期系における量子干渉効果

従来、金属に対しては伝導電子の平均自由行程は短いもの(μmのオーダー)と思われ、平均自由行程が伝導系の寸法に比べて十分長い領域、すなわちバリスティック領域における輸送現象はほとんど考慮されていなかった。一方、我々の研究グループによるA1の精製過程で開発された、バルク残留抵抗比(R_<300K>/R_<4.2K>)_b)が10万を超える高純度のA1単結晶においては、伝導電子の平均自由行程は極低温で数mmに達し、マクロな試料寸法でバリスティック領域を実現した。このように超高純度の単結晶試料において、我々は、バルク残留抵抗率の異方性(結晶方位に対する依存性)、十字型試料における負抵抗、非線形な電流-電圧特性、サイズ効果の異方性など、従来の電気伝導理論では予測できない新しい輸送現象を見出してきた。本研究ではさらに、高純度のA1単結晶試料を用い、磁場は[001]方向に4テスラまで印加した。測定温度は4.2Kである。その結果、バルク残留抵抗比が約10万の試料(平均自由行程約3mm)で、電流方向が[100]のものにおいて、横磁気抵抗のブレイクダウン振動の山と谷が3周期毎にステップ状に変化する新しい結果を得た。また、その振幅は一つの周期内では単調に増加し、周期Δ(1/B)には、2.15×10^<-2>T^<-1>を中心として6周期毎に急激な変化が見られた。しかし、これらの現象は、対照として用いた電流方向が[100]の試料や、電流方向が[100]であってもより低純度の試料では観測されず、従来から知られている単調に増加するブレイクダウン振動が見られるのみであった。電流方向が[100]の高純度試料で観測された特異な現象は、平均自由行程が十分な長さに達し、すなわちバリスティック領域に入り、第3ブリルアン帯のフェルミ面上にあるβ軌道を経由する電子に対して、新しい量子干渉効果が顕著になったことによって生じたものと考えられる。残留抵抗比(R(300K)/(R4.2K))が10万の超高純度アルミニウム単結晶において,我々の観測した横磁気抵抗振動のステップ状変化の発生機構を明らかにすることを目的として,結晶方位の異なる試料を作製した.磁気抵抗測定用の試料は,放電加工機を用いて整形した.この時,試料の結晶方位は,ゴニオメータを用いて十分な制御を行った.これらの試料について,試料軸方位(電流を流す方向)が[110]および[100]のもので,横磁気抵抗における,マグネティック・ブレイクダウンに起因する量子振動の測定を,温度4.2Kにおいて行った.磁場Bは,超伝導マグネットによって4.0Tまで[001]方向に印可した.磁気抵抗測定には,感度0.5nVの直流電流比較型電位差計および最大感度2pVの超伝導チョッパ増幅装置を使用した.その結果,[110]軸方位の試料では,磁気抵抗の線形増加に重畳した,従来から報告されているような,単調に振幅の増加する振動を観測したのみであるが,他方,[100]軸方位の試料では,振動の谷と山が3周期毎にステップ状に変化する結果を得た.しかし,この3周期の間では,振動の振幅は単調に増加した.

さらに,[100]軸方位の試料では,磁気抵抗振動の1/Bに対する周期Δ(1/B)は,2.15×10^<-2>T^<-1>を中心として,6周期毎にその値の急激な変化が観測された.磁気抵抗振動のこれらステップ状の変化は,第3ブリルアン帯中にあるフェルミ面上のβ軌道を経由する電子の,新しい量子干渉効果と推定され,その発生機構解明に向けてのさらなる研究に対して,十分な手がかりを得たものと考えられる.従来,金属中の伝導電子の平均自由行程は短いものと考えられ(μmのオーダー),電子のバリスティック伝導に伴う輸送効果については,ほとんど考慮されていなかった.ところが,我々の研究グループでは,極低温における伝導電子の平均自由行程が数mmに達する超高純度のAl単結晶試料において,バルク残留抵抗率の異方性(結晶方位に対する依存性),負抵抗,非線形な電流-電圧特性など,従来の電気伝導理論では予測できない現象を見出している.このような超高純度試料の平均自由行程は非常に長く,有効磁場,すなわちサイクロトロン角振動数と輸送緩和時間の積が十分に大きい状態を比較的低磁場で実現できる.上述のような背景のもとで,電子波の干渉効果が増幅されて観測される,横磁気抵抗のマグネティック・ブレイクダウン振動の精密測定を,Al単結晶試料を用いて行った.磁場は[001]方向に4テスラまで印加した.測定温度は4.2Kである.その結果,残留抵抗ひが約10万の試料(平均自由行程約3mm)で,電流方向が[100]のものにおいて,ブレイクダウン振動の山と谷が3周期毎にステップ状に変化する新しい結果を得た.また,その振幅は一つの周期内では単調に増加し,周期Δ(1/B)には,2.15×10^<-2>T^<-1>を中心として6周期毎に急激な変化が見られた.しかし,これらの現象は,対照として用いられた電流方向が[110]の試料や,電流方向が[100]であってより低純度の試料では観測されず,従来から知られている単調に増加する振動が見られるのみであった.[100]電流方向の高純度試料で観測された特異な現象は,平均自由行程が十分な長さに達し,すなわちバリスティック領域に入り,第3ブリルアン帯中のフェルミ面上のβ軌道を経由する電子に対する,新しい量子干渉効果によって生じたものと予測され,さらに開軌道の対称性に依存することがわかった.