hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高機能性メタン発酵システムの構築

光メタン発酵の光照射時間の変化によるリアクタのメタン発酵特性への影響の研究結果、連続照射より、短時間の間歇照射はメタン濃度とメタンガス生成が多かった。最適な照射時間は1日60分であらた。活性汚泥の光二段照射による消化特性の研究結果、適切照射条件により、メタンの生成率、VSやDOCの除去率を上げ、トータル2割の効率向上することが確認された。H2/CO2を基質としたメタン発酵におけるビタミンB12生産と微生物群集構造およびメタン菌活性などの諸条件の解析研究結果、アーキアではMethanobacterium sp.(水素資化性メタン生成菌)は96%にも含まれていたことが明らかになった。また、バクテリアではBacteroidaceae sp.(12%)特に、Spirochaetaceae sp.(54%)を豊富に存在していることが確認された。本研究により、H2/CO2を基質としたメタン発酵においてビタミンB12含有量が増加する際のメタン発酵槽中の微生物群集構造の変化が明らかとなった。また、ビタミンB12含有量の変化には、古細菌叢だけでなく真正細菌叢の変化も大きく影響していることが明らかとなった。有機性廃棄物のバイオガス化は盛んに行われているが、現状ではそのシステムの高効率化と発酵液の処理が課題となっている。特に発酵において、難分解性物質の存在は高効率ガス化達成の律速になるので、難分解性物質の最適発行条件の検討が重要である。新しい発酵微生物固定化法によるシステムの高効率化を達成すると共に、発酵液を分離・精製して廃液処理と同時にビタミンB12のような付加価値の高いケミカルの同時生産システムが有効であると考えられる。そこで、今年度はポリウレタン固定床リアクタに嫌気性難分解成分のモデル物質としてグリセロールを供給し、中温と高温条件によるリアクタのメタン発酵特性への影響を検討した。その結果、発酵の初期段階には中温の方が発酵特性は良好であったが、3ヶ月後に高温条件の方が中温より良くなった。その後グリセロールの負荷を上げると共に、中温条件において分解率は徐々に減少した。高温条件は、有機物分解率やガス化特性が優れていることが確認された。走査電子顕微鏡観察により、高温嫌気性発酵の担体に球菌や短桿菌、長桿菌など多種類の菌が固定されることが観察された。菌叢のクローン解析の結果、バクテリアとアーキアの存在が確認された。特に、グリセロールを基質とした高温嫌気性消化のアーキア菌叢解析により、水素資化性メタン生成菌が豊富に存在していることが明らかになった。光メタン発酵システムの予備実験に於いて、光照射が水素・二酸化炭素資化性メタン生成菌の活性を促進し、ガス化効率の向上が認められた。光照射時間の違いによるメタン発酵特性への影響を検討した結果、連続照射より短時間の間歇照射実験系に於いて、高いメタン濃度とメタンガス生成が認められた。今回の実験系での最適な照射時間は、1日60分であった。平成19年度は、平成18年度に得た知見を踏まえ、メタン発酵の高効率バイオガス化と発酵廃液中のビタミンB_<12>生産関連菌叢の解明を進め、高機能性メタン発酵システムの構築を目指す。
心不全発症における心筋細胞・核内情報伝達機構の解明と治療への応用

心不全発症において情報伝達の最終到達点である核において共通経路を見出し、そこを標的とした薬物治療を確立することは、心不全の根本的な薬物治療法の開発の為に極めて重要である。GATA転写調節因子とそのco-factorであるp300は心筋細胞肥大の核内情報伝達において中心的役割を果たしている。平成14年度はp300蛋白によるアセチル化作用につき検討した。p300蛋白によりGATA因子がアセチル化され、そのDNA結合能が増大すること、フェニレフリンやエンドセリン-1などの肥大刺激が心筋細胞においてGATA因子をアセチル化することを見出した。平成15年度は心臓でp300を過剰発現するトランスジェニックマウスにおいて心筋梗塞後慢性期の左室エンドセリン-1濃度は上昇しリモデリングは促進されることを示した。核内情報伝達機構の詳細な解明は心不全の分子細胞レベルでの解明に非常に有用で治療のターゲットになる可能性も期待できる。今後さらなる詳細な解明により心不全の根本的な治療法が開発されることが期待される。GATA転写調節因子とそのco-factorであるp300は心筋細胞肥大の核内情報伝達において中心的役割りを巣たしている。成人心筋においてp300/GATA経路を活性化するために、6キロ塩基のマウスα-ミオシン重鎖遺伝子プロモーターの下流にp300cDNAを組み込み、p300を心節特異的に過剰発現したトランスジェニック動物を作成した。その結果、p300/GATA経路の標的であるエンドセリン-1の発現が亢進し、心不全が引き起こされることを見出した。p300蛋白はHistone Acetyltransferase (HAT)活性を持ち、クロマチンのねじを解除することにより転写調節因子を染色体DNAに結合しやすくすると同時に、転写調節因子をアセチル化しそのDNA結合能や転写活性化能に影響を与える。本年度は、p300蛋白によるアセチル化作用につき検討した。心筋細胞核内のp300/GATA経路を標的とした薬物治療の開発は、心不全の根本的な治療確立に極めて重要である。p300はMEF-2やGATA-4の様な心筋肥大応答の転写因子のコアクチベーターとして作用する。p300はまたヒストンアセチルトランスフェラーゼ活性も有し、ヒストンだけでなくDNA結合転写因子のアセチル化も誘導する。我々は最近p300がGATA-4のアセチル化及びそのDNA結合活性を高め、心筋細胞の肥大応答に重要であることを報告した。しかし、vivoにおいて心筋梗塞後の左室リモデリングにおけるp300の役割は不明である。このため心臓でp300を過剰発現するトランスジェニックマウスを作成し12週齢で心筋梗塞もしくはシャム手術を施行した。5週後の心エコーでは、シャム手術群では野生型(WT)とトランスジェニック型(TG)の間で左室サイズや機能に差はみられなかった。一方心筋梗塞群では、TGでWTに比べより左室駆出分画が低下し、左室拡張期及び収縮期径が拡大していた。両群間で梗塞サイズに差はみられなかった。心筋梗塞後にp300/GATA-4経路の下流のターゲットである左室エンドセリンー1濃度がTGでWTに比べより有意に増大していた。以上より、心臓でp300を過剰発現するトランスジェニックマウスにおいて心筋梗塞後慢性期の左室エンドセリンー1濃度は上昇しリモデリングは促進されることが示された。
関節鏡下における安全な診断・治療のための教育訓練システムの開発

関節鏡下の診断・治療は,患者への負担が少なく,治癒も早いため,近年急速に適用が増加しているが,最近まで関節鏡下の作業の技術的教育方法はあまり確立していない.そこで,足関節および顎関節を対象にバーチャルシミュレータや模型の訓練システムを開発し,実際に訓練を行った.その結果,関節鏡下の作業の訓練には,これらのシステムが有用であることが確認され,単純な訓練を繰り返すことにより,関節鏡および鉗子操作の技術が向上することが確認された.関節鏡下の診断・治療は,患者への負担が少なく,治癒も早いため,近年急速に適用が増加しているが,最近まで関節鏡下の作業の技術的教育方法はあまり確立していない.そこで,足関節および顎関節を対象にバーチャルシミュレータや模型の訓練システムを開発し,実際に訓練を行った.その結果,関節鏡下の作業の訓練には,これらのシステムが有用であることが確認され,単純な訓練を繰り返すことにより,関節鏡および鉗子操作の技術が向上することが確認された.関節鏡下の診断・治療は患者への負担が少なく,治癒も早いため,近年急速に適用が増加しているが,最近まで関節鏡下の作業の技術的教育方法はほとんど確立していない.そこで,関節鏡下において安全な診断・手術を行うための教育訓練システムを開発するために,研究初年度において手技を定量的に評価する方法を検討した.具体的には,関節鏡や鉗子の操作部付近に取り付けた三次元位置センサにより,足関節模型において関節鏡などの位置及び姿勢を記録し,熟練者と手術経験の少ない者との比較を行った.その結果,鉗子の運動などにおいて差があることわかり,手術の定量的で客観的な評価方法の一つとなることが確認された.模型を用いた方法は,繰り返しの訓練には不向きであるため,独自に開発した胸部を対象とする内視鏡手術シミュレータを改善することにより,関節鏡手術シミュレータの開発を試みた.これは,実際の患者のCTデータを読み込むことが可能であり,関節内で自由に関節鏡を操作することができるとともに,骨などに関節鏡が接触した場合に,その触感を操作者に伝えるものである.特に,CTデータを容易に取り込み,安価なシミュレータとなるよう工夫した.シミュレータを用いて実際に訓練を行うためには,教育効果の高い訓練シナリオの作成が欠かせない.そこで,関節鏡下で行われる手術映像をビデオで確認し,作業手順および事故に結びつく危険な動作の調べ,標準的な訓練シナリオを検討した.関節鏡下の診断・治療は,患者への負担が少なく,治癒も早いため,近年急速に適用が増加しているが,最近まで関節鏡下の作業の技術的教育方法はあまり確立していない.そこで,関節鏡下において安全な診断・手術を行うための教育訓練システムを構築するために,研究初年度に関節鏡手術シミュレータの試作を行った.その手術シミュレータを基礎として,研究2年目は実用的なシミュレータについて検討した.具体的には,対象を関節鏡の操作の誤りが大きな事故につながる顎関節とし,三次元CTデータより得られた形状データから,仮想空間上に関節内部を再現した,それぞれの患者データを使用することができるように,容易にCTデータを取り込めるよう工夫した.また,鉗子やカメラ先端が物体に接触した場合に,ハプティックデバイスを使用して操作者へ反力を伝えるものとした.実際に訓練を行った結果,顎関節における関節鏡の操作がほぼ再現できていることが確認された.特に関節鏡の映像と外部から見た関節鏡の位置および姿勢を同時に術者に示すことにより,訓練効果が高くなることが分かった.また,このシミュレータを使用することにより,実際には不可能である方向から仮想的に関節鏡を挿入し,様々な方向から関節内部を観察することができる.そこで,患者データを使用することにより,術前のシミュレーションが可能となるとともに,初学者が三次元的な解剖を学習する際に有用な教育ツールとなることが確認された.関節鏡下の診断・治療は,患者への負担が小さく治癒も早いため,近年急速に適用が増加している.しかし関節鏡下の技術向上の教育方法は確立されているとは言えない.研究2年目においては,関節鏡の操作の誤りが大きな事故につながりやすい顎関節を対象として,三次元CTより得られた形状データから仮想空間上でトレーニングを行うバーチャルシミュレータを開発した.研究3年目ではその技術を応用し,足関節を対象にシミュレータの開発を試みた.その結果,顎関節と同様に関節鏡の基本操作や初学者の三次元的解剖の理解の助けになることは確認されたが,鉗子操作における骨など硬組織の触覚の再現がハプティクスデバイスの性能から困難であった.開発したシミュレータとBoxモデルによる訓練を比較すると,Boxモデル訓練が実際の関節鏡下の治療を再現できることが分かった.そこで,実用的で安価なBoxモデルとして,足関節の簡易模型に金属製のマーカを取り付け,鉗子とマーカの接触を検出するとともに,関節鏡と鉗子の位置および姿勢を磁場センサにより調べるシステムを用いて,関節鏡下の鉗子操作訓練を行うこととした.その結果,関節鏡下の作業においては,斜視の関節鏡に対応する能力を養うことが重要であるとともに,常に鉗子を視野に保持する訓練が重要であることがわかった.また,初学者に対して鉗子の移動など単純な訓練を繰り返すことにより,関節鏡および鉗子操作の技術が大きく向上することが確認された.
初期『百科全書』研究

18世紀フランス最大の達成である『百科全書』研究は、時間的、空間的に、広範囲の問題設定、背景構築を必要とする。この事典は、突然変異のように出現した書物ではなく、モデルとなった先行資料や、後続版などの近縁資料と比較してみて、初めてその意義を露わにする。まず、先行・周辺諸資料(フランスのトマ・コルネイユ、英国のハリス、ダイチ、チェンバーズ)や、同時代の類書(フュルチエール、ベール、トレヴー、モレリ)との関係性解明を手がけて、『百科全書』のとりわけ初期テクスト群を扱い、なおまた『百科全書』の跡目を狙うかのような後続版((フランスの『体系的百科全書』、スイスのイヴェルドン版、イタリアのルッカ版、リヴォルノ版)について、パリ版が初期に提起していた問題がどのような形で変化・存続していったかを跡づけた。さらに、基礎作業として、『百科全書』とその周辺資料を編年体で追跡記述する汎ヨーロッパ規模、さらには地球規模の普及に関する研究が緒についている事情を背景に、もっぱら中国と日本における状況(『和漢三才図会』と『厚生新編』およびその外国モデル)を説明、続いてパリ版『百科全書』の第一「趣意書」末尾に訳載された4項目の来歴と変遷が、1:パリ版、2:イヴェルドン版、3:2種のイタリア版の順に、もっぱら「参照指示」の有無という観点から調査されている。総じて昨今の『百科全書』研究が、細かな事例を書誌学的に追求する、ややもすれば近視眼的な傾向を特徴するのに対し、本研究は碩学の故ジャック・プルーストの先駆的業績に習う形で、時空を超えた大規模な概観と把握を試みたものである。本研究の成果である《『百科全書』研究の現在-回顧と展望-》に、2005年度の研究の概容はほぼ記述されている。以下に要約するような達成となる。まず、『百科全書』研究の要である、パリ版原典資料の希少性に起因する困難が挙げられる。とりわけ日本でその状況は著しい。次に先行基礎研究を確認し、それを踏まえた新しい展開として、昨今は『百科全書』の先行資料、とりわけ1:英国の事典、2:「トレヴー辞典」、3:「第一趣意書」などが熱い注目を浴びている現況がある。さらに『百科全書』とその周辺資料を編年体で追跡記述する汎ヨーロッパ規模、さらには地球規模の普及に関する研究が緒についている事情も説明する。一方、ここ10年、『百科全書』の電子テクストも出版されたが、その短所・長所の見極めが肝要であることが重要である。新しい研究動向を踏まえた本研究の展開は、まず1)分類総論、2)記憶術とBacon、3)パリ版『百科全書』の先行類書における分類指示(ハリス、ダイチ、チェンバーズ)が取り上げられ、ついで第一趣意書(1745年)をめぐる考察が、1:『サイクロピーディア』仏訳の底本問題、2:『サイクロピーディア』イタリア語訳、3:仏訳者の同定と契約破棄の問題、:仏訳文の検討、5:最初期の意図復原といったテーマで、順次検討された。さらに、来年度への橋渡しとして、趣意書末尾に訳載された4項目の来歴と変遷が、1:パリ版、2:イヴェルドン版、3:2種のイタリア版の順に、もっぱら「参照指示」の有無という観点から調査されている。18世紀フランス最大の達成である『百科全書』は、突然変異のように出現した書物ではなく、モデルとなった英国の事典(ハリス、チェンバーズ)、同時代の辞書・事典、『百科全書』の後続版などの近縁資料と比較してみて、初めてその意義を露わにする。

1)記憶術の痕跡解明、および2)先行・周辺諸資料(フランスのトマ・コルネイユ、英国のハリス、チェンバーズ)や、同時代の類書(フュルチエール、ベール、トレヴー、モレリ)との関係性解明を手がけて、『百科全書』のとりわけ初期テクスト群を扱った昨年度に対し、今年度は『百科全書』の跡目を狙うかのような後続版((フランスの『体系的百科全書』、スイスのイヴェルドン版、イタリアのリヴォルノ版)について、パリ版が初期に提起していた問題がどのような形で変化・存続していったかを跡づけようとした。基礎作業として、『百科全書』とその周辺資料を編年体で追跡記述する汎ヨーロッパ規模、さらには地球規模の普及に関する研究が緒についている事情を背景に、もっぱら中国と日本における状況(『和漢三才図会』と『厚生新編』およびその外国モデル)を説明、続いて各論に入り、昨年度に解明を試みたパリ版『百科全書』の第一「趣意書」末尾に訳載された4項目の来歴と変遷が、1:パリ版、2:イヴェルドン版、3:2種のイタリア版の順に、もっぱら「参照指示」の有無という観点から調査されている。
温室効果ガス発生と水環境汚染の低減に向けた家畜ふん尿還元管理システムの開発

搾乳牛のふん尿を還元している黒ボク土が主体のリードカナリーグラス牧草地で調査を行なった。熱収支式を使って推定した牧草地からの蒸発散量は、ボーエン比法による測定値と良く一致した。温室効果ガス等(N_2O,CO_2,CH_4,NH_3)のフラックスを選択的採取法で経時的に測定した。N_2OとCO_2ガスでは、牧草地と大気の問で積雪期も含めて周期的にガス交換が行なわれていることが判明した。土壌中のアンモニア態窒素(NH_4^+N)と硝酸態窒素(NO_3^-N)の窒素安定同位体比(δ^<15>N)を測定することによって、家畜尿散布直後にはNH_3の揮散と硝化が起こり、硝化後直ぐに脱窒が起こっていることが分かった。従って、尿散布後のN_2Oガス発生は、硝化反応と脱窒反応の両方に起因すると考えられた。硝化反応は低温になるほど緩慢てあったのて、積雪期に観測されたN_2Oガスフラックスは、脱窒反応により発生していると考えられた。N_2Oガスフラックスは土壌水分量が増加するに従って線形的に大きくなることが分かった。このことは、降雨後に大きなN_2Oガスフラックスが発生することの一因であると考えられた。黒ボク土への陰イオン吸着が確認され、陰イオン吸着が地下水へのNO_3^-N移動が比較的小さいことの一因と考えられた。吸着されたNO_3^-Nの脱窒反応によって周年的なN_2Oガスフラックスが観測されたと考えられた。全窒素投入量に対するN_2O放出量は、およそ17%と評価された。初春には土壌融解が観察され、それに伴って土壌水分の大移動が起こることが分かった。土壌水分量が温室効果ガス発生に影響を及ぼしているので、土壌の凍結融解現象と温室効果ガス発生に関する研究を更に進める必要がある。土壌中における水分、溶質、熱の2次元3連成移動モデルが完成した。家畜ふん尿還元管理法を提案する際には、水環境と大気環境への影響を考慮する必要がある。家畜ふん尿の処理法として農地への還元は、作物への肥料効果を望めるだけでなく非常に安価な処理法である。しかし過剰な還元は、ふん尿を起源とした硝酸態窒素による地下水や地表水汚染を引き起こす危険性があるので、適切な管理を行う必要がある。これまでの研究から本試験地においては、硝酸態窒素は表層においてほとんど消失することが分かっており、本年度の研究からこの表層における消失は脱窒に起因することが判明した。従って脱窒過程から亜酸化窒素ガスの発生が予想されるが、本年度はガスクロマトグラフの据付と調整に手間取ったので、試験地からのガスフラックスの把握はできなかった。また、試験地における水収支と物質収支を把握するためには、蒸発散量を正確に推定する必要がある。蒸発散量の測定に基準として使われるボーエン比法と気象条件のみから蒸発散量を推定するエネルギー収支法を比較した。晴天の日中にエネルギー収支法は正味放射量を幾分過大評価する以外は、両法による顕熱フラックス・潜熱フラックスは非常によく一致した。従って、気象条件の測定から正確な蒸発散量の推定が可能であることがわかった。

さらに、還元管理を効果的に行うためにはシミュレーションモデルの援用が必要不可欠である。2次元土壌中における水分・溶質・熱の連結移動を表すモデルの原型が完成した。既知のパラメータを使った計算では妥当な結果を得ることができた。今後はこのモデルに窒素形態の変化・亜酸化窒素ガス発生・蒸発散による水分・溶質の移動を考慮したモデルを構築する。また、開発したモデルの有効性を試験地土壌を使って把握するための土壌カラム実験を行った。初期状態のカラム内水分・塩分量を一定に分布させることが極めて困難であることが、TDR法を使った水分・塩分測定から判明した。従来の実験では一様に分布していると仮定していたので、この発見は重要である。乳牛のふん尿を還元しているリードカナリー牧草畑において温室効果ガス(N_2O, CO_2)のフラックスを測定した。フラックスの測定には2種類の方法を適用した。一つ目は従来から広く使われてきた密閉式チャンバー法(チャンバー法)で、二つ目は選択的サンプリング渦相関法(渦相関法)である。チャンバー法では、試験圃場の傾斜に沿って10m間隔で15地点のN2_Oガスフラックスを乳牛ふん尿散布前後の期間(2004年10月下旬)について測定した。ふん尿散布後10日目にN_2Oフラックスの最大値を記録した。その後は急速に減少したが、土壌水分量が多いときはフラックスが大きくなる傾向があった。10月下旬の平均気温は5-10°Cと低いため、散布されたふん尿中のアンモニアは夏の高温期に比較して硝化された量は少なかった。従って、本測定期間中にN_2Oガスは硝化過程ではなく、脱窒過程においてより多く発生したと考えられる。このことは、土壌水分量とN_2Oフラックスの間に高い正の相関関係(r=0.90)が観察されたことからも妥当であると考えられる。次に渦相関法では、測定装置を設置する地点の周囲の半径20m程度の内側がほぼ一様の地形と植生であるところを選定した。超音波風速計によって0.1秒間隔で測定した鉛直上向き成分と鉛直下向き成分の風によって輸送される温室効果ガスを自動的に分離して採取し、上向き・下向き成分の風によって運ばれるガス濃度をそれぞれ10分ごとに光音響式ガスモニターで測定した。測定は2005年2月上旬に行った。その時期の試験圃場では積雪深が7080cmあり、気温は0-12°C程度であった。日中には雪面から大気に向けた上向きのN_2OとCO_2ガスフラックスが観測された。一方、夜間には下向きのフラックスが観測された。従って、積雪があっても家畜ふん尿還元畑から温室効果ガスが発生していることが示唆された。搾乳牛のふん尿を還元している黒ボク土が主体のリードカナリーグラス牧草地における亜酸化窒素(N_2O)ガス発生を測定した。密閉式チャンバー法と気象学的測定法の一つである選択的採取法を使って、ふん尿散布後の草地におけるN_2Oガスフラックスを測定した。散布した尿の主成分はアンモニア態窒素(NH_4-N)であった。尿散布の翌日に数mmの降雨があり、10mg/m^2/h程度のN_2Oガスフラックスが発生た。この時期に地下水中にはNH_4-Nはほとんど検出されなかったが、NO_3-Nは0.10.2mmol/L程度検出された。この時期のN_2OガスはNH_4イオンが酸化されて硝酸化成される過程で発生したと考えられる。尿散布後56日目に40mm程度の降雨があり、その直後に約34mg/m^2/hの大きなN_2Oガスフラックスを観測した。この時期には地下水中の硝酸態窒素(NO_3-N)濃度が0.1mmol/
船舶観測による海洋エアロゾル性状の空間分布測定

海洋エアロゾルは、気候変動、物質循環の分野において重要で、近年多くの観測が行われているが、いまだ測定上の問題がある。粒径分布の測定では測定システム内で温湿度が変化する問題、化学成分測定においては試料採集中にエアロゾルが変質する(気体の吸着や粒子の気化)という問題である。本研究の目的はこれらの問題を解決し、より正確に粒径分布や化学成分の測定を行い、海洋エアロゾルの性状とその分布を調べることにある。測定システムの温湿度変化の問題を解決するために、2組の装置を用い、乾燥状態と加湿状態で粒径分布を測定する計測システムを開発した(三浦)。さらに電子顕微鏡水透析法により、水溶性エアロゾル粒子の割合を求めた(新村)。また、試料変質の問題を解決するために、船上での高時間分解能を持つモニターによりリアルタイム測定をした(植松)。これらの問題が解決されることにより、粒子の発生、成長などのプロセス研究に発展させることができる。さらに、輸送プロセスを調べるために、大陸起源のトレーサとしてのラドンを測定した(児島)。また、係留気球、マスト、クレーンを利用し海面付近から大気境界層上端までの鉛直分布を測定した(三浦)。HTDMAを用い、湿度特性を調べた。海洋大気エアロゾルはほぼ全て成長したが、陸の影響を受けるにつれ、成長率、成長粒子の割合が減少した。都市大気エアロゾルの湿度特性は気象条件により異なり、このような粒子が海上へ輸送され、海洋エアロゾルの湿度特性を変えることが予想される。個別粒子の元素分析および水透析により内部混合状態を調べた。海洋大気エアロゾルのほとんどは水溶性の物質を含んでいた。混合粒子の割合は4080%で、陸の影響を受けている時は煤を含む粒子が多かった。黄砂時には硫酸塩に関する粒子が23倍に増加していること、混合粒子は非黄砂時に比べ23倍に増加していることが分かった。海洋エアロゾルは、気候変動、物質循環の分野において重要で、近年多くの観測が行われているが、いまだ測定上の問題が残っている。粒径分布の測定においては外気と測定システムで温湿度が異なること、化学成分測定においては試料採集中に捕集したエアロゾルが変質(気体の吸着や粒子の気化)することなどが挙げられる。本研究の目的は、これらの問題を解決し、より正確に粒径分布や化学成分の測定を行い、海洋エアロゾルの性状とその分布を調べることにある。測定システムの温湿度変化の問題を解決するために、2組の装置を組み合わせることにより粒径分布の湿度特性を測定する。さらに電子顕微鏡と水透析法により、水溶性エアロゾル粒子の割合を求める。また、試料変質の問題を解決するために、船上での高時間分解能を持つリアルタイム分析法を開発する。本年度は、三浦、新村は湿度コントロールシステムを作成し、都市大気エアロゾルの湿度特性を調べた。また個別粒子内の水溶性成分の割合を水透析法により評価した。植松は、白鳳丸KH-02-03航海において、別のプロジェクトで購入した硫酸塩、硝酸塩のリアルタイム測定器とバルク分析の結果を比較し、その特性を調べた。以下、主な結果を示す。1.大粒子領域の多分散粒子の湿度特性は、40%を超えると粒子の成長が見られ、90%では粒径分布の比が約2.8倍になり、粒径に直すと約1.4倍成長した。2.単分散粒子(直径100nm)の湿度特性は、60%以上で約57割の粒子が成長し、90%以上では約1.2倍に成長した。

3.水透析から推定した水溶性粒子の割合は粒子の組成により約19割となった。4.ナイトレイトモニターによる海洋上での定量化には、粗大粒子の捕集、分析が必要不可欠であることが分かった。海洋エアロゾルは、気候変動、物質循環の分野において重要で、近年多くの観測が行われているが、いまだ測定上の問題が残っている。粒径分布の測定では測定システムの温湿度変化の問題、化学成分測定においては試料採集中の捕集されたエアロゾル変質(気体の吸着や粒子の気化)問題などが挙げられる。本研究の目的は、これらの問題を解決し、より正確に粒径分布や化学成分の測定を行い、海洋エアロゾルの性状とその分布を調べることにある。平成15年度は主に、・都市および海洋大気エアロゾルの湿度特性の測定(三浦)・海洋大気エアロゾルに対する水透析法による個別粒子内水溶性物質の推定(新村、三浦)・硫酸塩、硝酸塩のリアルタイム測定結果の解析(植松)を行った。また、平成15年度に行った主な観測は以下の通りである。2003年5月13日9月8日白鳳丸KH-03-1航海(中部・東部太平洋)、(植松)2003年5月、10月、12月集中観測東京理科大学(新宿区)(三浦)2004年3月4日22日白鳳丸KH-04-1航海(日本南方黒潮周辺)、(植松、三浦乗船)以下、主な結果を示す。1.都市大気の単分散粒子:(直径50,100,150nm)の湿度特性は、80%以上で水溶性と非水溶性粒子に分かれた。水溶性粒子の割合、成長率は風系によって異なった。2.海洋大気の多分散粒子の湿度特性は、ほぼ全粒子が成長し、成長率は都市大気エアロゾルより大きかった。海域によって若干異なった。3.海洋エアロゾルの非水溶性粒子の割合は1割以下、内部混合している粒子は半分ほどあった。4.微量金属元素は微小領域の硫酸化合物と同時に輸送されること分かった。海洋表層での金属元素の鉛直分布から、硫黄や窒素化合物などの主要人為起源物質の海洋への降下量を見積もれる可能性があることがわかった。平成16年度は主に、・都市および海洋大気エアロゾルの湿度特性の測定(三浦)・個別粒子の内部混合状態の測定(三浦)・硫酸塩、硝酸塩のリアルタイム測定(植松)・洋上ラドンの水平分布の測定(児島)を行った。また、平成16年は以下の観測を行なった。2004年3月4日22日白鳳丸KH-04-1航海(日本南方黒潮周辺)、(植松、三浦)2004年7月13日8月25日白鳳丸KH-04-3航海(西部北太平洋)、(植松、三浦)2004年11月17日12月10日みらいMR04-07航海(西部北太平洋)、(三浦)以下、主な結果を示す。1.海洋大気の湿度特性は、陸の影響を受けるにつれ、成長率、成長粒子の割合が減少した。
複核金属タンパク質のデノボ設計

チトクローム-C-オキシダーゼ(COX)はヒスチジンに結合した2つの銅イオンが2つのシステインを介して結合しCu_2S_2ダイアモンドクラスターを形成している。この配位構造を4ヘリックスバンドル型のタンパク質中に設計した。作成したタンパク質の性質を円偏光二色性スペクトル、紫外・可視吸収スペクトル、電子スピン共鳴(ESR)スペクトルなどで調べたところ、天然のCOXと同じ性質であった。この結果はCOX中の銅イオンの設計に成功したことを示すものである。同じ構造の鋳型タンパク質に、スーパーオキシドジスムターゼ中に見られる亜鉛と銅イオンの設計を行った。タンパク質中にHis残基を6箇所入れ、二つの銅イオンの導入を調べたところ、銅イオンは一つしか入らなかった。そこで金属結合のモニターのためにCys残基を入れ金属結合を調べた。その結果銅イオンが二つ結合していると考えられる結果が得られた。また銅イオンと亜鉛イオンが配位していると考えられる結果も得られた。より詳細な解析が必要であるが設計方法の指針が得られた。スルオキシドジスムターゼを目指したタンパク質設計は、以前に報告した銅イオンを配位した3本鎖ペプチド(IZ-3adH)のアミノ酸配列をもとに行い、3つのα-ヘリックスを短いリンカーでつないだタンパク質(H1)を作成した。H1はCDスペクトル解析からα-ヘリックス構造を取っていた。銅イオンの添加でもCDスペクトルには変化はなかったが、尿素に対する安定性が向上したことから、H1に銅イオンが配位していることが示唆された。等温滴定型カロリメータ(ITC)で銅イオンの結合を調べたところ、1対1で結合していた。EPR測定で銅イナンの配位構造を調べると、銅イオンは平面四配位構造であることがわかった。H1には6つのHis残基があるので、どのHis残基が配位に関与しているかを調べるために、結合に関与していると思われる4つのHis残基だけにしたタンパク質2種類を作成した。これらのタンパク質も銅イオンを配位した。EPRで配位構造を調べるとAパラレル値が13.6mTと12.6mTとなり、銅イオンの配位がかなり歪んでいることがわかった。興味あることに、この値は天然のSODの値(13mT)に近い値であり、SOD中の銅イオンと類似の配位構造を持った銅イオンが作成できた。パープル銅タンパク質には2つ銅イオンが2つのCysとHis残基と結合し、Cu2S2ダイアモンドクラスクーを形成している。この構造は、ブルー銅タンパク質に存存するCys、His、Hisの三つの残基を2セット組み合わせたものに類似する。そこで以前に作成した設計ブルー銅タンパク質を基本骨格として、先ず4本鎖のヘリックスバンドル構造中に、どのように銅イオンが配位できるかを調べた。設計ブルー銅タンパク質にDFT計算を行いモデル作成した。その結果、銅イオンの入る位置、構造を確認し、また銅イオンの回りに空孔が存在していることがわかった。スルオキシドジスムターゼを目指したタンパク質設計では、昨年度に三本鎖ヘリックスバンドル構造中に入れた銅イオンが、興味あることに天然のSOD中の銅イオンと類似の配位構造を持っていた。そこで、このタンパク質のSOD活性を測定した所、SOD機能は持っていたが天然のSODの活性に比べ約1/1000であった。このことは、歪んだ銅イオンの構造だけでは天然の活性が出せないことを意味している。より活性の向上にはさらに亜鉛イオンの配位、活性酸素の捕捉のアルギニンを配置する必要がある。そのために、四本鎖ヘリックスバンドル構造を作成した。このタンパク質でも中に4つのヒスチジンを配置したところ銅イオンを結合させることができた。パープル銅タンパク質の設計はブルー銅タンパク質の構造を元に銅イオンの配位場所二カ所を近接に設計した。銅イオンの配位場所として2種類考え、これらのタンパク質を大腸菌で発現させ単離した。UV-vis測定からどちらも2つの銅イオンが結合することが示唆された。特に1つのタンパク質は紫色を呈した。UV-vis測定でも天然のパープル銅タンパク質と同じ吸収スペクトルを示した。さらにJob'sプロットからも2つの銅イオンの結合が確認された。EPRスペクトルを測定したところ、天然のパープル銅タンパク質と同じスペクトルを与えた。また。

このスペクトルには温度依存性があり、このことは2つの銅イオンが近接して存在していることを示している。これらの結果は、パープル銅タンパク質の設計に始めて成功したことを示している。さらにより詳細な構造解析を行っている。金属イオンは天然タンパク質の活性中心ある場合が多く、配位構造と機能の相関に興味を持たれて金属配位の設計が盛んに行われてきた。これまでに単核の金属イオンの結合デザインについて多くの報告はあるが、複数個の金属イオンを持つタンパク質については未だに報告例はほとんどない。本研究は、複核金属タンパク質の設計、構築を行い、複核金属タンパク質の設計方法の向上を目指したものである。本研究では、生体に重要な機能を持つ2つの銅イオンが2つのシステインを介して結合しCu2S2ダイアモンドクラスターを形成しているチトクローム-C-オキシダーゼ(COX)の設計を行った。銅イオンの配位構造を安定な4-へリックスバンドル型タンパク質中に設計し、タンパク質を取得後、UV-visスペクトル、EPRスペクトル、EXAFS解析などの物理化学的測定から設計タンパク質は天然のCOXとほぼ同じ性質を持つことがわかった。またこの情報から、コンピューターグラフィックスを用いた立体構造を構築した。天然タンパク質とは異なる立体構造中にCOXと同様なCu2S2ダイアモンドクラスターを形成させた初めての例である。天然タンパク質のスルオキシドジスムターゼ(Zn-Cu-SOD)は亜鉛イオンと銅イオンが近接して存在する。上記の4-へリックスバンドル型タンパク質中に亜鉛イオンと銅イオンの配置を設計した。これらの金属イオンの配位にはHis残基が関与している。設計にHis残基だけを入れたタンパク質は銅イオンが一つしか入らなかった。そこで、タンパク質中にCys残基をモニターのために加えたところ銅イオンと亜鉛イオンが配位したと考えられる結果が得られた。解析は完全ではないが、設計により銅イオンと亜鉛イオンを同時に入れた初めての例である。これらは今後の金属配位のデザインの指針にとって有用な結果である。スルオキシドジスムターゼを目指したタンパク質設計では、活性は弱いが機能を有するタンパク質が構築できた。パープル銅タンパク質の設計では、実際に銅イオンの結合で紫色を呈し、分光学的分析でも天然と同じ性質を示すタンパク質の構築に成功した。これは初めての例であり、このタンパク質については計画以上に進展している。24年度が最終年度であるため、記入しない。スルオキシドジスムターゼを目指したタンパク質設計では、活性が低かった。より高い活性を目指して、銅イオンと亜鉛イオンの両方が入る設計とアルギニンを銅イオンの近くに来るように設計する。パープル銅タンパク質の設計では、予定以上に進んでいるので今後は詳細な構造を調べる。そのためにさらに変異体の作成やX線などを利用した方法を用いる。
多重線型調和解析の研究

本研究においては,ウェーブレツト型の関数列であるFrazier-Jawerthのψ-変換を用いた重み付き関数空間の特徴付け,及びその偏微分方程式への応用を研究した.当初の研究目的である多重線型作用素の研究を完成することはできなかったが,本研究の手法を用いて,負のポテンシャルを持つSchrodinger作用素の負の固有値のモーメント和に関するLieb-Thirringの定理の一般化を得た.この結果は,Schrodinger作用素におけるラプラシアンをある高階の退化楕円型作用素に置き換えた形の結果であり,Egorov-Kondrat'evの定理の一般化である.証明には,負の固有値の個数の評価に関するCwikel-Lieb-Rozenbljumの不等式の一般化が用いられる.また低次元の場合に,高次元の場合とは異なる手法を用いて,Lieb-Thirringの定理の一般化を証明することができた.この低次元の場合にはCwikel-Lieb-Rozenbljumの不等式の一般化が使えないので,従来の方法とは異なる計算法を考案した.すなわちある条件を満たすdyadic cubes上における積分の評価と,作用素の固有値に相当する量との関連が重要となる.また類似の手法を用いて,Sobolev-Lieb-Thirringの不等式の一般化を証明した.この結果は,従来の不等式に重みを付けた形のものであり,Ghidaglia-Marion-Temamの定理あるいはEdmunds-Ilyinの定理の一般化である.証明は前述のLieb-Thirring不等式の一般化と同様であるが,必ずしも作用素と関連付けないために異なる計算法が必要となる.この結果は非線型方程式のアトラクターの次元を評価する問題での応用が期待される.本研究においては,ウェーブレツト型の関数列であるFrazier-Jawerthのψ-変換を用いた重み付き関数空間の特徴付け,及びその偏微分方程式への応用を研究した.当初の研究目的である多重線型作用素の研究を完成することはできなかったが,本研究の手法を用いて,負のポテンシャルを持つSchrodinger作用素の負の固有値のモーメント和に関するLieb-Thirringの定理の一般化を得た.この結果は,Schrodinger作用素におけるラプラシアンをある高階の退化楕円型作用素に置き換えた形の結果であり,Egorov-Kondrat'evの定理の一般化である.証明には,負の固有値の個数の評価に関するCwikel-Lieb-Rozenbljumの不等式の一般化が用いられる.また低次元の場合に,高次元の場合とは異なる手法を用いて,Lieb-Thirringの定理の一般化を証明することができた.この低次元の場合にはCwikel-Lieb-Rozenbljumの不等式の一般化が使えないので,従来の方法とは異なる計算法を考案した.すなわちある条件を満たすdyadic cubes上における積分の評価と,作用素の固有値に相当する量との関連が重要となる.また類似の手法を用いて,Sobolev-Lieb-Thirringの不等式の一般化を証明した.この結果は,従来の不等式に重みを付けた形のものであり,Ghidaglia-Marion-Temamの定理あるいはEdmunds-Ilyinの定理の一般化である.証明は前述のLieb-Thirring不等式の一般化と同様であるが,必ずしも作用素と関連付けないために異なる計算法が必要となる.この結果は非線型方程式のアトラクターの次元を評価する問題での応用が期待される.本研究の目的は,ウェーブレットを用いた多重線型Calderon-Zygmund作用素の理論の構築とその応用である.今年度はその研究目的を達成するための準備段階として,Frazier-Jawerthのψ-変換を用いた偏微分作用素の解析を研究し,シュレディンガー作用素の負の固有値のモーメント和に関するLieb-Thirringの不等式の一般化,及びその応用としてのSobolev-Lieb-Thirring不等式の一般化について新しい結果を得ることができた.特に低次元におけるLieb-Thirringの不等式の別証明及び一般化を,ψ-変換を用いて与えることができた.また2次元のシュレディンガー作用素の負の固有値の個数の評価については,いわゆるCwikel-Lieb-Rozenbljum評価は成り立たないが,別なタイプの評価式が成り立つことを示すことができた.あるいは従来のCwikel-Lieb-Rozenbljum評価とは異なる形のものであるBirman-Solomyak型の評価についても,ψ-変換を用いて別証明を与えることができた.これらの研究により,重み付き関数空間のψ-変換による特徴付けとその応用が,明らかにされつつある.また今年度は国内外における研究集会に参加し,他の研究者との交流を通じて意見を交換し,最新の知識及び情報の取得に努めた.今後はこれらのことから得た知識を元に,多重線型Calderon-Zygmund作用素の,重み付きL^p空間,あるいは一般の重み付きTriebel-Lizorkin空間上での有界性の問題を,ψ-変換を用いて研究したいと考えている.本研究においては,ウェーブレット型の関数列であるFrazier-Jawerthのφ-変換を用いた重み付き関数空間の特徴付け,及びその偏微分方程式への応用を研究した。特にSobolev-Lieb-Thirringの不等式の一般化を証明した。この結果は,従来の不等式に重みを付けた形のものであり,Ghidaglia-Marion-Temamの定理あるいはEdmunds-Ilyinの定理の一般化である。

従来知られている不等式は主にL^2の正規直交系に関するものであるが,本研究における結果は,正規直交性を一般化したsuborthonormalな関数系に関する結果である。証明は前年度のLieb-Thirring不等式の一般化の結果と同様であり,調和解析の現代的な手法を用いるものであるが,必ずしも作用素と関連付けないために異なる計算法が必要となる。高次元の場合には,負のポテンシャルを持つSchrodinger作用素の負の固有値の個数の評価に関するCwikel-Lieb-Rozenbljumの不等式の一般化と類似の計算が用いられる。また低次元の場合には、高次元の場合とは異なる手法を用いて,負のポテンシャルを持つSchrodinger作用素の負の固有値のモーメント和に関する、Lieb-Thirringの定理の一般化と類似の不等式を証明することにより、結果を示した。この場合,ある条件を満たすdyadic cubes上における積分の評価と、作用素の固有値に相当する量との関連が重要となる。本研究における結果は退化楕円型の主要部をもつ,非線型方程式のアトラクターのHausdorff次元を評価する問題への応用が期待される。
市民の法使用と社会階層-階層間格差の実態と課題に関する研究

本研究は,現在の日本における法的サービス獲得機会の分布とそれが市民の法使用行動に及ぼす影響を実証的に解明することを目的とする。調査結果からは、欧米の先行研究の知見とは異なり、教育歴や収入、職業といった社会階層的要因が市民の法使用行動に及ぼす直接的影響は、全般的には確認されなかった。他方、相談機関と当事者との地理的・空間的近接性が市民の法使用行動に重要な影響を及ぼしていることが確認された。これらの知見は、現在進行中の総合法律支援制度の整備にとっての重要な政策的含意と新たな研究課題を示唆する。本研究は,現在の日本における法使用行動に関する調査研究の一環として,社会階層が市民の法使用行動に与える影響を明らかにするものである.法使用行動とは,市民が法的機構を利用して法的サービスを獲得する行動であるが,この法的サービス獲得の機会は当然にすべての市民に対して平等に開かれているとはかぎらない.むしろ,それは,職業・学歴・所得・性別等によって構造化される社会階層ごとに異なる形で分布しているのではないかと推測される.しかし,このような法的サービス獲得機会の階層間格差の実態については,日本ではこれまで,若干の断片的・小規模の調査があるにとどまり,その全体像を示す信頼できるデータは得られていなかった.法的サービス獲得機会が階層間でどのように分布しているのか,明白に法的サービス獲得機会が狭められている階層はないか,そしてそのような階層間格差が市民の法使用行動にどのようなメカニズムで影響を及ぼしているのかを明らかにするため,6年間の研究の第1年目である今年度は,法使用行動の社会階層性に関するモデル構築を行うとともに,探索的なデータの収集を目的として,予備調査のさらに前段階の調査を実施した(『困りごと・もめごとの相談についての調査』,平成16年2月末実施).研究の第2年目にあたる平成17年度には,今年度実施した探索的調査の解析結果をふまえて,法使用行動の社会階層性に関するモデルの修正および本格的な予備調査の企画・実施を行う予定である.1.本研究は、現在の日本における法使用行動に関する調査研究の一環として、社会階層が市民の法使用行動に与える影響を実証的に解明することを目的としている。2.6年間の研究の第2年度に当たる2004(平成16)年度は、初年度における(1)法使用行動の階層性に関する理論枠組みの構築作業、および、(2)問題探索的な目的を持つ「予備予備調査」の実施(『困りごと・もめごとの相談についての調査』。2004年2月実施)を踏まえて、次の2つの作業を行った。第1は、上記「予備予備調査」の結果を分析する作業である。その結果、i)もめごと経験と回答者の社会的属性についで、年齢・学歴・職業に関して有意な差がみられること、ii)相談機関としては警察が重要な役割をはたしていること、iii)弁護士会の法律相談の利用は少ないが、弁護士事務所の利用が多く、しかもその際、第1回目の利用が多いこと、iv)もめごとに遭遇したにもかかわらず格別の紛争解決行動をとらないケースでは年齢について有意な差が見られること、など興味深い知見が得られた。ただし、「予備予備調査」の回収率が予想よりも低いなど、いくつかの課題も確認された。第2に、この「予備予備調査」の結果を踏まえて質問票および調査方法に改善を加え、2005年1月に「予備調査」を実施した。回収率は40%とかなりの改善が見られ、「本調査」に向けての有力な資料が得られた。3.6年間の研究の第3年度に当たる2005(平成17)年度は、いよいよ「本調査」の第1ステージが実施される。すでに実施した「予備調査」の結果をなお詳細に検討し、それに基づいて調査票および調査方法にさらに改善を加えた上で、万全の態勢で本調査を実施する予定である。1.本研究は、現在の日本における法使用行動に関する調査研究の一環として、社会階層が市民の法使用行動に与える影響を実証的に解明することを目的としている。2.6年間の研究の第3年度に当たる2005(平成17)年度は、以下の作業を行った。(1)前年度(2005年1月)に実施した「予備調査」の結果に詳細な分析を加え、「本調査」の実施に向けての検討課題を確認した。(2)領域内の他の研究班のメンバーと緊密に連絡を取りつつ、「本調査」の方法および調査票の内容について反復的な検討作業を行った。調査票の内容面ではとくに、「法使用行動」と「社会階層」の関連性を確認する質問項目の検討に中心的な役割を果たし、市民と法律専門家・法律相談機関を繋ぐ人的ネットワーク、地域社会の社会関係資本、回答者の各種資源に関する変数の彫琢と質問票への展開に貢献した。(3)以上の検討作業をふまえ、

(1)全国600地点、11,000人を対象とし(抽出方法は層化二段無作為抽出法)、(2)面接法による「本調査」を設計した。本年度中(2006年3月)にその第一次の調査を実施する予定である。3.6年間の研究の第4年度に当たる2006(平成18)年度は、「本調査」の第二次(最終)調査を行うとともに(2006年4月ないし5月に実施予定)、二次にわたる本調査の結果全体について、(1)データ・クリーニング、(2)基本集計、(3)詳細な統計的分析の各作業を行う予定である。その過程で、外国の研究者との意見交換等を行うことも計画している。1.本研究は、現在の日本における法使用行動に関する調査研究の一環として、社会階層が市民の法使用行動に与える影響を実証的に解明することを目的としている。2.6年間の研究の第4年度に当たる2006(平成18)年度は、以下の研究を行った。(1)2006年3月から5月の期間、全国の11,000人を対象とする調査を実施した。有効回答は5,330票、回収率は48.5%であった。(2)全国調査の補充調査として、2006年8月から10月の期間、いわゆる司法過疎地域である岩手県釜石市の住民1,000人を対象に同種の調査を実施した。有効回答は706票、回収率は70.6%であった。また、関連機関へのインタヴュー調査を行った。(3)全国調査および釜石調査について、法律問題類型および相談機関の再コーディングなど今後の分析の基礎となるデータ・クリーニングの作業を行った。(4)以上の作業と並行して、全国調査および釜石調査のデータの端緒的な分析作業を開始し、その結果について他の計画研究班のメンバーと意見交換するとともに、領域研究全体の研究会で釜石調査の暫定的な結果について、以下の点を発表した。(1)各相談機関の窓口には多くの相談者が訪れており、住民は日常的にさまざまなトラブルやもめごとに遭遇していること、(2)とくに多重債務問題が深刻な問題となっていること、(3)この多重債務問題をめぐって関係機関および公設法律事務所の間で効果的な役割分担を伴う法律相談ネットワークが構築されており、問題の解決に大きな成果をあげていること、(4)司法過疎地域における公設法律事務所の設置は地域の法律問題解決の選択肢を拡大し、法律相談ネットワークの実効性を高める効果的な要因となっていること、などである。2.6年間の研究の第5年度に当たる2007(平成19)年度は、以下の研究を行った。(1)2005年度・2006年度に実施した全国調査(「暮らしと法律相談に関する全国調査」)のデータを詳しく分析する作業を行い、問題・トラブルを経験した市民の相談行動の特徴を明らかにした。(1)専門の相談機関を利用するかどうかはさまざまな社会階層上の要因によって規定されていること、(2)問題・トラブルのタイプによって、相談先が特定の機関に集中している場合と多様な機関が拡散的に利用される場合があることなど重要な知見が得られた。以上の研究成果は、2007年5月の日本法社会学会および2007年7月にベルリンで開催された法社会学国際大会で発表された。(2)2006年度に実躯した釜石調査(「暮らしと法律相談に関する釜石調査」)のデータを詳しく分析する作業を行い、司法過疎地域に特有の相談行動の特徴およびそこに見られる困難を明らかにし、その成果を論文として発表した。
一軸性圧力で誘起する新奇スピン三重項超伝導

前年度に確立した一軸性圧力(一軸圧)下での4端子電気抵抗および直流磁化の測定技術を用いて、反強磁性モット絶縁体Ca_2RuO_4への[110]_T方向一軸圧効果を明らかにした。そして、その結果を前年度に調べた[100]_T方向一軸圧効果と比較し、静水圧の場合よりも低圧で強磁性金属相(キュリー温度Tc12K)を誘起できる点は共通しているが、[110]_T一軸圧を用いれば[100]_T一軸圧の半分の臨界圧力で金属相を誘起できることを示した。これらの結果は、面内一軸圧、特に[110]_T一軸圧が結晶中のRuO_6八面体の収縮歪みを解くのに有効なことを示唆している。収縮歪みの解消は、Ru214系の電子状態決定に重要なRuのd軌道の相対エネルギーを変化させ、xyバンドからyz, zxバンドへ電子を移動させて金属化を起こす。さらに、我々は[110]_T一軸圧の場合には磁化の強磁性成分の発達が2回に分かれて起きるという興味深い現象も見出した。この振舞は、斜方晶構造に起因して試料中にツインドメインが形成されること、および結晶への局所的な一軸圧効果を考慮すると自然に理解できる。これらの結果は、一軸圧を用いると圧力方向によって多彩な結晶構造および電子状態を誘起できるということを示している。2次コイルを一軸圧セル中に設置する「ミニコイル法」での交流磁化率測定の技術を確立した。そして、スピン三重項超伝導体Sr_2RuO_4への面内一軸圧効果を調べ、超伝導転移温度T_cのオンセットが約1.5Kから3.3Kまで上昇することを明らかにした。この結果は、面内一軸圧によって結晶が4回対称から2回対称に変化したため、Sr_2RuO_4の超伝導秩序変数の軌道部分を構成すると考えられている2成分k_xとk_yの縮退が解けて、軌道1成分の超伝導相が出現したためと考えられる。そのため、本成果はSr_2RuO_4の超伝導秩序変数の決定に寄与するものである。さらに、秩序変数多成分の超伝導体に秩序変数一成分の新奇超伝導相を誘起しうるという一軸圧の効力を具体的に示したという点でも意義深い。(抄録なし)ゼロ抵抗の観測は超伝導の有力な証拠となるので、接触抵抗を含まず試料だけの抵抗を検出できる4端子法の技術確立は、新奇超伝導探索のうえで重要である。そこで、広島大学の中村文彦助教の指導のもと申請者自ら設計した4端子測定可能な新しい圧力セルを用い、試行錯誤を繰り返した結果、遂に一軸圧下4端子抵抗測定の技術をほぼ確立するに至った。[100]方向一軸圧下でモット絶縁体Ca2RuO4の4端子電気抵抗および磁化を測定し、試料の一部*に強磁性金属的振舞を観測し、強磁性転移温度TCurieの圧力依存性を調べた。(*一次の構造相転移によって反強磁性絶縁体から強磁性金属へと変化するので、両相の共存はある程度避けられない)電気抵抗ではこれまでも我々の2端子測定で強磁性金属相は検出できていたが、磁場によって低温の抵抗が上昇する奇妙な振舞が観測されていた。この奇妙な振舞は4端子測定で消えたことから、バックグラウンド的なものの磁場依存性を拾っていたと結論できる。言い換えれば、40K以下の4端子抵抗の磁場依存は13K近傍で強磁性転移する金属相部分に由来しており(絶縁相の磁気転移はゼロ圧において113K)、強磁性転移の様子を抽出するにはゼロ磁場での抵抗から高磁場での抵抗を差し引いたものを見ればよい。この抵抗の差は磁気揺らぎの大きさを反映するので、これが最大になる温度をTCurieとみなせる。この解析によって絶縁相の抵抗の温度依存性に惑わされずにTCurieを見積もることが可能になったので、4端子抵抗測定の技術確立の意義は大きい。TCurieの圧力依存性については、強磁性の出現する0.4GPaから試料破損直前の1.5GPaまで、ずっと12K前後のままであることを明らかにした。また、磁化測定において一軸圧下Ca2RuO4の強磁性を検出することに初めて成功した。さらに、反強磁性秩序部分はA型からB型の磁気構造へ移り変わることを見出した。