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力学系の大域的分岐の研究

力学系の構造と分岐の研究については,構造安定性予想の解決により安定性と双曲性が本質的に同値になったので,その補集合である非双曲型力学系の理解が求められるが,林はその方向にあるPalis予想(構造安定な力学系とホモクリニック点を持つ力学系をあわせれば力学系全体の空間で稠密になる)の解決を目指して研究を行った.宇敷は複素力学系と超関数の理論をエルゴード理論に結び付けて研究を行った.辻井は主に多次元の区分拡大的写像のエルゴード理論的性質について研究を行った.2次元平面上の実解析的区分拡大的写像については有限個の絶対連続不変エルゴード的測度が存在し,ルベーグ測度についてほとんど全ての点の軌道の経験分布はそれらのいずれかに収束することを示した.一方,逆に区分拡大的写像において,微分可能性を有限階しか仮定しない場合には,ある開球の反復合成による像の半径がOに収束するような例があることを示し上記の実解析的な場合の事実が成立しないことを証明した.このことは長年の懸案を否定的に解決するものであった.特異摂動的力学系の研究では,岡はConley indexの理論をslow-fast systemsと呼ばれるある種の特異摂動的ベクトル場に対して構築することを目指し,slow manifoldがnormally hyperbolicで1次元である場合について扱った.更に岡は区分線型で対称なbimodal mapの2パラメータ族の位相的エントロピーのパラメータに関する単調性の問題について研究し,パラメータ空間の大部分の領域における単調性と,パラメータ全域における等エントロピー曲線の連結性を証明した.偏微分方程式の力学系的研究として,西田・吉原はRayleigh-Benard問題に対し大域的に分岐曲線を追跡し,解空間の大域的な分岐構造を解明するために,いかなる解析的基礎理論及び計算機援用証明法が必要かを研究し始め,パラメーターの値に対応した解の存在を保証する判定法を提出した.岡本はProudman-Johnson方程式の解の爆発に関して移流項が重要な働きをすることを示した.特に,移流項が爆発を抑制する働きがあることがわかったことは重要である.西浦は力学系の応用解析的研究として極限点の整列階層構造と自己複製パターンについて研究し,それがそのような構造の「端(Edge)」の近くで最もよく観察されることを見出した.力学系の構造と分岐の研究については,構造安定性予想の解決により安定性と双曲性が本質的に同値になったので,その補集合である非双曲型力学系の理解が求められるが,林はその方向にあるPalis予想(構造安定な力学系とホモクリニック点を持つ力学系をあわせれば力学系全体の空間で稠密になる)の解決を目指して研究を行った.宇敷は複素力学系と超関数の理論をエルゴード理論に結び付けて研究を行った.辻井は主に多次元の区分拡大的写像のエルゴード理論的性質について研究を行った.2次元平面上の実解析的区分拡大的写像については有限個の絶対連続不変エルゴード的測度が存在し,ルベーグ測度についてほとんど全ての点の軌道の経験分布はそれらのいずれかに収束することを示した.一方,逆に区分拡大的写像において,微分可能性を有限階しか仮定しない場合には,ある開球の反復合成による像の半径がOに収束するような例があることを示し上記の実解析的な場合の事実が成立しないことを証明した.このことは長年の懸案を否定的に解決するものであった.特異摂動的力学系の研究では,岡はConley indexの理論をslow-fast systemsと呼ばれるある種の特異摂動的ベクトル場に対して構築することを目指し,slow manifoldがnormally hyperbolicで1次元である場合について扱った.更に岡は区分線型で対称なbimodal mapの2パラメータ族の位相的エントロピーのパラメータに関する単調性の問題について研究し,パラメータ空間の大部分の領域における単調性と,パラメータ全域における等エントロピー曲線の連結性を証明した.偏微分方程式の力学系的研究として,西田・吉原はRayleigh-Benard問題に対し大域的に分岐曲線を追跡し,解空間の大域的な分岐構造を解明するために,いかなる解析的基礎理論及び計算機援用証明法が必要かを研究し始め,パラメーターの値に対応した解の存在を保証する判定法を提出した.岡本はProudman-Johnson方程式の解の爆発に関して移流項が重要な働きをすることを示した.特に,移流項が爆発を抑制する働きがあることがわかったことは重要である.西浦は力学系の応用解析的研究として極限点の整列階層構造と自己複製パターンについて研究し,それがそのような構造の「端(Edge)」の近くで最もよく観察されることを見出した.今年度の研究実績は以下の通りである:力学系の構造と分岐の研究については,林はベクトル場の構造安定性予想を完全に解決し構造安定なベクトル場の特徴づけを与えた.宇敷はEcalleの再生関数の理論を複素力学系へ適用し,高い次元への拡張を試みた.辻井は,二次写像族の単調性についてRuelle作用素を使った証明を与え,その議論を拡張することで二次写像のうちCollet-Eckmann条件を満たす系において二次写像族が位相共役類と横断正則的に交わっていることを示す条件を証明した.

特異摂動的力学系の研究では,西浦,岡はConley Indexなどの位相的手法,力学系理論及び数値的検証を組み合わせてShadow Systemと呼ばれる方程式系の単調解での大域ダイナミクスを解明した.更に岡は特異摂動的力学系のConley Indexをより一般的に求めるための方法をSlow manifoldが1次元の場合について構築した.力学系の分岐の数値的研究として,西田.吉原は帯状領域で熱対流の定常解よりの分岐の問題を無限次元の常微分方程式を得た.これにより数値計算による解の存在証明の可能性が得られた.岡本は並列計算をネットワークを通じて行なうソフトウエアPVMを用いて渦層の運動を並列計算した.その他に岡本による界面波やNavier-Stokes方程式の力学系的研究,西浦による自己複製パターンの大域分岐論的解明,などの成果が得られた.今年度の研究実績は以下の通りである:力学系の構造と分岐の研究については,構造安定性予想の解決により安定性と双曲性が本質的に同値になったので,その補集合である非双曲型力学系の理解が求められるが,林はその方向にあるPalis予想(構造安定な力学系とホモクリニック点を持つ力学系をあわせれば力学系全体の空間で稠密になる)の解決を目指して研究を行った.宇敷は複素力学系と超関数の理論をエルゴード理論に結び付けて研究を行った.辻井は主に多次元の区分拡大的写像のエルゴード理論的性質について研究を行った.2次元平面上の実解析的区分拡大的写像については有限個の絶対連続不変エルゴード的測度が存在し,ルベーグ測度についてほとんど全ての点の軌道の経験分布はそれらのいずれかに収束することを示した.一方,逆に区分拡大的写像において,微分可能性を有限階しか仮定しない場合には,ある開球の反復合成による像の半径が0に収束するような例があることを示し上記の実解析的な場合の事実が成立しないことを証明した.このことは長年の懸案を否定的に解決するものであった.特異摂動的力学系の研究では,岡はConley indexの理論をslow-fast systemsと呼ばれるある種の特異摂動的ベクトル場に対して構築することを目指し, slow manifoldがnormally hyperbolicで1次元である場合について扱った.更に岡は区分線型で対称なbimodal mapの2パラメータ族の位相的エントロピーのパラメータに関する単調性の問題について研究し,パラメータ空間の大部分の領域における単調性と,パラメータ全域における等エントロピー曲線の連結性を証明した.偏微分方程式の力学系的研究として,西田・吉原はRayleigh-Benard問題に対し大域的に分岐曲線を追跡し,解空間の大域的な分岐構造を解明するために,いかなる解析的基礎理論及び計算機援用証明法が必要かを研究し始め,パラメーターの値に対応した解の存在を保証する判定法を提出した.岡本はProudman-Johnson方程式の解の爆発に関して移流項が重要な働きをすることを示した.特に,移流項が爆発を抑制する働きがあることがわかったことは重要である.西浦は力学系の応用解析的研究として極限点の整列階層構造と自己複製パターンについて研究し,それがそのような構造の「端(Edge)」の近くで最もよく観察されることを見出した.
高温時における金属材料の粘弾性挙動の解明(高速変形および内部減衰の測定)

本研究では,倒立ねじり振子および赤外線イメージ炉等を用いて,金属材料の変形速度・温度を変化させた内部摩擦の測定を行い,その粘弾性挙動の解明を試みた。金属の場合,内部摩擦は転位の動きが大きく関係していると考えられる。転位がすべり面に沿って動くためには,パイエルス力を超える力が必要である。一般に,構造の違いから,面心立方格子(FCC)は体心立方格子(BCC),六方稠密構造に比べてパイエルス力が小さい。そのため体心立方格子の減衰率は面心立方格子のそれよりも大きくなると考えられる。室温における鉄系の材料では,体心立方格子である純鉄,S45Cの本研究で得られた減衰率は,面心立方格子であるSUS304のそれよりも大きい値を示した。純鉄,S45Cに注目すると,温度上昇とともに"BCC→FCC→BCC"と変態することが知られている。本研究の測定温度範囲では"BCC→FCC"の変態が関連する。なお純鉄にも微量の不純物が含まれており,変態温度を下げる働きをする。実験では,変態が始まる前から急激に減衰率の増加が始まり,その後ピークをとりさらに急激に増加した。変態したと思われる温度を超えると減衰率が急激に上昇するというのは,面心構造になりパイエルス力が小さくなって転位が動きやすくなったためと考えられる。またパイエルスカは障害となるエネルギーの波長が短い抵抗なので,この機構は温度の影響が大である。すなわち,今回実験した純鉄,S45Cでは転位の移動に対してパイエルス力が支配的であることが予測される。これに対して,面心立方格子であるA6063や六方稠密構造であるMg合金の減衰率の特性は,パイエルス力だけでは説明しきれない。Al,Mg合金では添加された合金元素や析出相の影響で転位の移動が妨げられていると考えられる。
小型トカマク装置でのプラズマ流直接計測による外部共鳴摂動磁場の伝搬機構の解明

トカマク核融合実験装置における外部からの共鳴摂動磁場(RMP)印可実験では、プラズマ流がRMPの伝搬に影響を与える可能性が示唆されているが、物理機構が解明されていないため、RMPの遮蔽・浸透条件の定量的な予測ができていない。大型装置ではプラズマ内部のRMP磁場やプラズマ流の直接計測ができないためRMP伝搬過程に関するトロイダル流の影響の実験計測はされていない。本研究では、プラズマ内部のプラズマ流速やRMP磁場の直接計測が可能な小型トカマク装置を使って、トロイダル・ポロイダル流速、RMPの大きさや位相の関係を計測し、理論予測と比較することにより、プラズマ流のRMP伝搬に対する影響を明確化する。
IL-クレセプターによるTCRγ遺伝子のV-J組み換え誘導機構

インターロイキン7(IL-7)はリンパ球前駆細胞の増殖因子であり、生体内におけるリンパ球の分化にきわめて大きな役割を果たしている。本研究の目的は、IL-7レセプター(IL-7R)のシグナル伝達分子のSTAT5によるgermline転写の誘導が、TCRγ遺伝子座のDNA組換え酵素に対するaccessibilityを上昇させV-J組換えを誘導する機構を解明することにある。まず、IL-7R欠損マウスの胎児肝臓のT前駆細胞にレトロウイルスを用いてIL-7RやSTAT5を導入し、胎児胸腺器官培養でT細胞に分化させた。活性型STAT5を導入したものでは、IL-7R導入時ほどではないが細胞数がある程度回復し、γδT細胞の分化が見られた。したがって、活性型STAT5の導入がIL-7R欠損マウスにおけるγδT細胞の分化を回復させたことが示された。次に、STAT5が転写共役因子であるCBPやp300と協調して転写を活性化するかを調べた。転写共役因子は内在性のヒストン・アセチル化酵素活性を持ち、周辺のヒストンをアセチル化しヌクレオソーム構造をゆるめて、転写装置が働くことを促している。5'Jγ1プロモーター領域をBa/F3細胞に導入すると、STAT5依存的およびCBP/p300依存的に転写が活性化された。さらに、Jγ1領域のヒストンが高アセチル化されていることが、染色体免疫沈降法により示された。次に、STAT5によりTCRγ遺伝子のgermline転写が誘導されている時に、RAG1とRAG2が存在するとDNA切断がおこるかを解析した。Ba/F3細胞にRAG1と2の発現ベクターを導入すると、Jγ遺伝子は高頻度に切断されたがIg遺伝子やTCRβ遺伝子は切断されなかった。この結果は、転写装置にとってaccessibleな状態はDNA組換え酵素にとっても同じであることを示している。
希土類化合物において密接に関連する価数・磁性・輸送特性の微視的、系統的研究

〇最終年度の成果価数揺動物質YbPdについて、25T超伝導磁石(東北大学金属材料研究所)を用いた強磁場下Pd-核磁気共鳴(NMR)測定を行い、価数秩序を伴う構造相転近傍で低エネルギー揺らぎの増強を観測し、フェルミ面と価数相関に関する2つの不安定性の協力現象が相転移機構となっていることを明らかにした。成果はcond-matに掲載し、近くPhys. Rev. B誌に投稿予定、さらに国際会議SCES2019にて報告予定。重い電子状態と反強四極子秩序が共存するCeB6で初めてB-核四重極測定に続き、0.1T以下の超弱磁場下B-NMR測定に成功した。その結果、ゼロ磁場下では磁場中反強四極子秩序構造とは異なる状態にあることを示した。価数揺動物質Sm化合物SmSが示す高圧下で示す非磁性半導体ー磁性金属転移近傍において4f電子状態の詳細をS-核磁気共鳴(NMR)測定によって調べるため、33S濃縮試料に3GPaの圧力印加を行い、NMR信号観測に成功した(現在実験が進行中)。同様に圧力誘起の非磁性半導体ー磁性金属転移を示す関連物質SmB6についてSm価数の温度ー圧力依存性の詳細を測定し、価数揺らぎの二重性を示した報告がPhys. Rev. B誌Rapid communicationsに掲載された。〇研究期間全体を通じた成果SmB6においてSmを非磁性元素Laによって置換した試料をB-,La-NMR測定によって調べ、90%置換試料でも明瞭な半導体的性質が観測されたことから、SmB6におけるf電子と伝導電子の混成は局所的に形成されることを明らかにした。また、YbXCu4(X=Cu,Ag)においてX(4c)とCu(16e)サイトのNMR測定結果を比較した結果、重い電子形成の特徴的な温度に明瞭な差があり、重い電子形成過程に2系統が存在することを明らかにした(共に現在論文投稿準備中)。初年度は、4f電子数によって特性が劇的に変化し、かつこれまで集中的な研究がなされていないサマリウム(Sm)・ユーロピウム(Eu)・イッテルビウム(Yb)系のランタノイド化合物について、それらの電子状態に関する新しいデータを集めることに主眼を置いた。SmB6は、圧力と温度によってSmイオン価数が変化し、同時に「半導体ー金属」と「非磁性ー磁性」の転移が現れる物質である。この物質において行ったX線吸収分光(XAS)の結果を解析し論文報告としてまとめるた(現在、Phys. Rev. Lett.誌に投稿中)。この成果は、SmB6のSm価数が示す温度ー圧力依存性の全容を初めて明らかにしたものであり、相転移の機構を明らかにする上で重要な情報を与える。また、11B核の核磁気共鳴(NMR)測定を、相転移が生じる臨界圧力直下の7GPaまで行うことができた。測定は、多結晶試料に比べて精度が高く情報量が多い単結晶試料を用いており、電気的特性を検出するXAS測定に対して、磁気的な観点から磁性と半導体ギャップの圧力依存性について情報を得た。Eu系化合物研究では、温度変化によってEu価数が大きく変化するEuPd2Si2について進展があった。105Pd核の核四重極共鳴(NQR)のスペクトルを220Kの高温まで測定することに成功し、核四重極共鳴周波数がEu価数変化とほぼ線形の変化を示すことが明らかになった。この共鳴周波数は局所的な電荷分布を反映する量であり、本研究では今後も系統的な測定を続け、電子状態に関する新たな情報抽出を目指す。Yb系では、温度変化によって逐次転移を示すYbPdについて進展があった。105Pd核のNMR測定で、初めて低温から200Kまでの領域で信号観測に成功し、125Kと105Kの相転移温度以下で核四重極相互作用が現れ、結晶対称性が立方晶系よりも低下していることが明らかになった。当初の計画では、SmB6について臨界圧力領域以上での高圧下NMR測定に昨年度中に着手している予定であったが、計画通りには進んでいない。これは、一度は目標値を超える10GPaの圧力発生に成功したものの、時間の経過とともに高圧セットアップに不具合が生じてしまったためである。しかし、NMR測定でこれほど高い圧力発生は世界最先端の技術をもってしても容易なものではないことは理解しているので、今回の足踏みは想定の範囲内である。平成29年度の前半に圧力印加に成功したいと考える。SmB6については、Smを非磁性La元素で置換する効果について、成果が順調に得られている。測定の困難さが予想されたEuPd2Si2については、昨年度中に核四重極共鳴周波数の温度変化が得られたことが想定を超える進展であった。今後は、ランタノイドサイトをLa,Ce,Ybに代えた物質との比較を105Pd-NMR/NQR測定によって行うことによって、局所電荷分布に関する情報をもたらす新たな研究手法として発展する可能性がある。加えて、YbPdについては、逐次転移以下の105Pd-NMR信号を初めて検出する等、研究は順調である。兵庫県立大学に設置されていてこれまで殆ど使用されていなかった化学用の超伝導磁石を本研究用に改造し、有効利用する計画がほぼ完了した。この計画のために、液体ヘリウム温度の低温までの温度可変が可能になるように、ガラスデュワーを購入した。

さらに、NMR用高周波回路のチューニングをよりスムーズに行えるようにするために、新たにインピーダンスアナライザーを購入した。本機は、将来的な自動チューニングシステムの導入にも対応しており、今後の技術改良の実現性が高まった。SmB6 ーXAS測定:SmB6が高圧下で示す半導体ー磁気秩序転移の近傍における4f電子状態を調べ転移機構を解明するため、X線吸収分光(XAS)測定によって得たSm価数の温度ー圧力依存性について考察を深めた。その結果、Ce,Yb化合物とは異なり、SmB6では局在磁性状態の3価から大きくずれて磁気転移が発生することが分かった。また、4f電子には強い価数揺らぎを伴う成分と、低エネルギー電子相関が関わり比較的局在性が強い成分が共存することを明らかにした。こうした二重性は、4f電子を複数持つ電子配置に起因する可能性が高く、希土類系では初めて明確に示された現象である。ーLa希釈とNMR測定:Sm間の相互作用を断ち切り半導体的性質の変化を調べるため、SmをLaで希釈した系の核磁気共鳴(NMR)測定を行った。マクロ測定では金属化が指摘されているが、BとLaサイトのNMR測定から、それぞれ半導体と金属的性質が局所的に共存していることを明らかにした。Laで90%置換した試料でも、B-NMR測定で明瞭な半導体的性質が観測されること、この半導体ギャップが4f電子と伝導電子との混成に起因していると考えられることから、SmB6の混成は局所的に形成されることが明らかになった。YbXCu4(X=Cu,Ag):YbXCu4における重い電子形成過程を微視的に観測するため、X(4c)とCu(16e)サイトにてNMR測定を行った。両物質とも両サイトで重い電子状態へ移行する振舞いが観測されたが、バルク測定と合致する特性温度を示すのは4cサイトであり、混成は4cサイト由来の伝導電子との間で形成されると結論できた。その他、SmB6では約10GPaの超高圧下でのNMR測定に成功し、ウラン化合物URu2Si2では、Si-NMR測定により強い局在状態(高温)と遍歴的状態(低温)の移行について詳しく調べた。SmB6について、XAS測定によって得られたSm価数の温度ー圧力依存性についてさらに考察が進み、明確な結果(価数揺らぎに関する二重性と4f5-4f6多電子配置に起因した特性の観測)が得られた。また、SmをLaによって希釈した系のNMR測定も系統的測定をほぼ完了させた。これらの結果は、強相関電子系の国際会議SECS2017にて報告し、前者は平成30年4月にPhysical Review B誌Rapid Communicationsに受理された。La希釈系の結果については論文報告の準備中である。高圧下NMR測定については、超高圧下10.3GPaでの測定に成功したが、圧力誘起磁気秩序が発生する低温領域でもスペクトルやT2緩和時間に殆ど変化が観測されず、現在その原因を考察している。当初30年度に予定していたCeB6のB-核四重極共鳴(NQR)測定に初めて成功した。共鳴周波数が1MHzを大きく下回り、強相関電子系のNQRとしても他に例のない超低周波帯域での測定である。この物質が示す電気四極子転移が共鳴周波数の異常として確認された。今後、考察や追加測定を行い、ゼロ磁場下での秩序状態について微視的情報が得られるものと期待される。YbXCu4(X=Cu,Ag,In)について、4eと16eサイトでの系統的なNMR測定をほぼ完了させた。これらの物質が低温下で示す4f電子の非局在化による局所電荷分布変化を特定することができ、現在論文報告の準備中である。
超臨界流体法による多孔性配位高分子－ナノ粒子複合体の創製とその工業的利用技術開発

本年度は、超臨界含浸法を用いて、多孔性配位高分子MIL-101(Cr)のメソ細孔へPd-Ruバイメタルナノ粒子を固定化し、その触媒活性をCO酸化試験により評価した。蛍光X線によりMIL-101(Cr)に固定化された複合ナノ粒子の配合組成を調べたところ、PdおよびRuの前駆体であるpalladium(II) acetate(Pd(OAc)2)およびruthenium(III) acetylacetonate(Ru(acac)3)の含浸濃度に大きく依存することがわかった。前駆体であるPd(OAc)2およびRu(acac)3の配合比率が1:1のとき、Pdの担持割合が80wt.%以上に達した。前駆体として利用しているPd(OAc)2およびRu(acac)3の分子サイズ、MIL-101(Cr)に対する親和性の違いが影響していることがわかった。そこで、前駆体であるPd(OAc)2およびRu(acac)3の配合比率を1:9程度にしたところ、Pdの担持割合が約50wt.%のPd-Ruバイメタルナノ粒子を合成することできた。Pdの担持割合が約50wt.%のPd-Ruバイメタルナノ粒子を固定化したMIL-101(Cr)の触媒活性を測定したところ、PdおよびRu単独に比べ、CO酸化反応において高い触媒活性を示すことがわかった。また、比較として担体を多孔質シリカにして同様の実験を試みたところ、MIL-101(Cr)が高い触媒活性を示すことが分かった。MIL-101(Cr)を担体として用いることで、CO酸化反応における反応温度が約50°C程度、低下することがわかった。XPS(X線光電子分光法)により解析を試みたところ、MIL-101(Cr)を担体に用いた場合、Pdのスペクトルシフトが確認でき、MIL-101(Cr)がバイメタル粒子の電荷状態の改善に寄与していることがわかった。多孔性配位高分子(PCP)および金属ー有機骨格体(MOF)は、規則正しいナノサイズの細孔を持つ多孔性結晶であり、既存のゼオライト/メソポーラスシリカ/ポーラスカーボン等を凌駕する新たな多孔質材料として注目されており、その工業的実用化が期待されている。本研究では、超臨界流体法を用いて、PCP/MOFの微細な細孔構造の制御を試み、PCP/MOF細孔中への貴金属ナノ粒子の分散・固定化技術について検討している。平成28年度は、PCP/MOFの規則正しい細孔構造を利用して、「1)高透過性・分離性を有する水素分離膜の開発」、「2)高選択性・高活性を有する触媒の開発」としての応用技術の開発について検討した。その結果、超臨界含浸法を用いて水素吸着特性を有するPdナノ粒子をPCP/MOFであるMIL-101(Cr)のメソ孔内に固定化することができた。MIL-101(Cr)のメソ細孔内に固定化したナノ粒子は、ほぼ細孔サイズと同等の2nm程度で、細孔内でこれらの粒子が凝集することなく、固定化されていることを示せた。一方、汎用溶媒を用いた含浸法の場合、粒子の凝集が顕著となり、超臨界含浸法の優位性を示せた。また、PCP/MOFのメソ孔にRuおよびPdの前駆体を含浸させ、Rh様な特性を有するPd-Ru固溶合金ナノ粒子の合成を試み、その触媒活性について評価した。Rh様な特性を有するPd-Ru固溶合金ナノ粒子の合成技術は、元素間融合技術として、新たな機能性や極めて大きな触媒活性を有するナノ粒子合成技術として大変有効な技術と考えられ、三元触媒などのコストを大幅に削減できる技術としても期待できる。超臨界含浸法を用いて、アルミナ多孔質担体上での成膜化したPCP./MOFに水素吸着特性を有するPdナノ粒子を固定化することができ、水素分離膜への応用について検討することができた。さらに、PCP/MOFのメソ孔にRuおよびPdの前駆体を含浸させ、Rh様な特性を有するPd-Ru固溶合金ナノ粒子の合成を試みた。HAADF-STEM(高角散乱環状暗視野走査透過顕微鏡)により複合粒子を観察したところ、細孔内で形成された数ナノサイズの同一の粒子からPdおよびRuに起因する元素を検出できた。さらに、Pd-Ru複合粒子のCO酸化反応による触媒活性試験を試みた。PdおよびRuのみの場合、COの完全除去に約200°Cの反応温度が必要であったのに対し、PCP/MOFに固定化されたPd-Ru複合ナノ粒子は、約100°CでのCOの完全除去が達成でき、極めて触媒活性の高い複合体を形成することができた。本年度は、超臨界含浸法および超臨界乾燥法を用いて、多孔性配位高分子MIL-101(Cr)のメソ細孔へ貴金属ナノ粒子を固定化し、その触媒活性評価について検討した。超臨界含浸法を用い、酢酸パラジウムを前駆体とすることで、Pdナノ粒子をMIL-101(Cr)のメソ孔内に固定化することができた。このときのPdのMIL-101(Cr)に対する含浸量は、XRF(蛍光X線分析)による測定結果から、汎用多孔質シリカを担持体とした場合に比べ、数倍に増加することがわかった。

さらに触媒活性の高いナノ粒子の固定化技術を提案するために、Pd-Ruバイメタルナノ粒子の固定化についても検討した。MIL-101(Cr)に固定化されたPd-Ruバイメタルナノ粒子のHAADF-STEM(高角散乱環状暗視野走査透過顕微鏡)によるEDX元素マッピングを試みたところ、細孔中にPdとRuの元素から構成された数nmサイズの粒子が固定化されていることが確認できた。MIL-101(Cr)に固定化したPd-Ru複合粒子のCO酸化試験を実施したところ、PdおよびRuのみを担持させたMIL-101(Cr)は、COを完全に除去するのにそれぞれ約150°Cおよび170°Cの温度が必要であった。しかしながら、Pd-Ruバイメタルナノ粒子は、Rhよりも低い約110°CでCOの完全除去が可能であり、PdやRu単独の粒子に比べ、低温度で触媒活性を示すことが分かった。MIL-101(Cr)に固定化されたPd-Ruバイメタルナノ粒子は、多孔質シリカに比べて高い活性を有することもわかった。この現象は、ナノ粒子の担体の細孔サイズ、ナノ粒子の含浸量、ナノ粒子の電子状態に担体が大きく影響を与えているものと考察される。これらのメカニズムについて、XPS(X線光電子分光法)により解析することができた。超臨界含浸法を用いて、多孔性配位高分子MIL-101(Cr)のメソ孔にRuおよびPdから構成されるバイメタルを合成することに成功した。HAADF-STEMにより複合粒子を観察したところ、細孔内で形成された数ナノサイズの同一の粒子からPdおよびRuに起因する元素を検出でき、MIL-101(Cr)を母体とするPdとRuが均一に複合化された100nmオーダーの粒子であることがわった。XPSによるMIL-101(Cr)に固定化されたPdの電子状態の解析を行ったところ、バルク状態のPdに比べ、Pdの3d軌道に起因するピークは、低結合エネルギー側に移動していた。PdからMIL-101(Cr)への電荷移動が、触媒活性の向上に起因していることがわかり、触媒活性発現のメカニズムについても検討することができた。本年度は、超臨界含浸法を用いて、多孔性配位高分子MIL-101(Cr)のメソ細孔へPd-Ruバイメタルナノ粒子を固定化し、その触媒活性をCO酸化試験により評価した。蛍光X線によりMIL-101(Cr)に固定化された複合ナノ粒子の配合組成を調べたところ、PdおよびRuの前駆体であるpalladium(II) acetate(Pd(OAc)2)およびruthenium(III) acetylacetonate(Ru(acac)3)の含浸濃度に大きく依存することがわかった。前駆体であるPd(OAc)2およびRu(acac)3の配合比率が1:1のとき、Pdの担持割合が80wt.%以上に達した。前駆体として利用しているPd(OAc)2およびRu(acac)3の分子サイズ、MIL-101(Cr)に対する親和性の違いが影響していることがわかった。そこで、前駆体であるPd(OAc)2およびRu(acac)3の配合比率を1:9程度にしたところ、Pdの担持割合が約50wt.%のPd-Ruバイメタルナノ粒子を合成することできた。Pdの担持割合が約50wt.%のPd-Ruバイメタルナノ粒子を固定化したMIL-101(Cr)の触媒活性を測定したところ、PdおよびRu単独に比べ、CO酸化反応において高い触媒活性を示すことがわかった。また、比較として担体を多孔質シリカにして同様の実験を試みたところ、MIL-101(Cr)が高い触媒活性を示すことが分かった。MIL-101(Cr)を担体として用いることで、CO酸化反応における反応温度が約50°C程度、低下することがわかった。
イネの分けつ芽発生・成長に関する遺伝的制御機構の解析

爆発的に増加する世界人口を支えるために食糧増産は必須である。特に,世界人口の50%をしめるアジア地域,特に,人口増加が著しいインド亜大陸インド,バングラディッシュ,パキスタンでの食糧増産が重要である。しかしこの地域においてはエネルギー多投入型農業による食糧増産は難しく,なるべくすくない投下エネルギーによっていかに効率よく太陽エネルギーを食糧増産に結びつけるかが鍵となる。そのために,分けつ数の少ない,一穂粒数の多い,しかも倒伏に強い堅い茎を持ついわゆる穂重型品種の育成が重要である。穂重型品種の重要な鍵形質は分けつ数にある。イネの分けつ数は分けつ芽の発生部位とその成長の2要因で制御されている。そこで,イネ科作物のモデルとしてのイネの分けつが通常より多く発生する変異体(分わい)を用いて,その分けつ芽の発生と成長に関する分子的制御機構を解明し,少ない投下エネルギー下での効率よい生産性につながる分けつ数の制御を目的とする。特に、分けつ数を異常に多くする変異体である分わいのうち、d17についてその遺伝子をマップベースクローニングによって単離することとした。そこで、しおかりの遺伝的背景を有する準同質遺伝子型系統ID-17についてしおかりと異なるバンドパターンを示すDNAマーカーがあるか否かを調べたところ、第11染色体長腕末端にあるマーカーでのみ多型が認められた。しかし、しおかりとの交雑F2でのマーカーとd17の分離を調べたところ、独立であることが判明した。さらに、マーカーの分離を精査したところ、第4染色体にもう一つ候補を見いだすことができた。マーカーを作成して詳細なマッピングを行って絞り込んだが、d17は2006年に中国のグループによって発表されたHTD1遺伝子であることが判明した。今後は、d17遺伝子の作用をマイクロアレイによって調査する予定である。特に,世界人口の50%をしめるアジア地域,特に,人口増加が著しいインド亜大陸,インド,バングラディッシュ,パキスタンでの食糧増産が重要である。そのために,1999年には国際イネ研究所が21世紀におけるイネの理想像を提示した。それは,分けつ数の少ない,一穂粒数の多い,しかも倒伏に強い堅い茎を持ついわゆる穂重型品種である。しかしながら、d17はインディカイネ由来で,まだその座乗位置も不明であった。そこで、しおかりの遺伝的背景を有する準同質遺伝子型系統,ID-17についてしおかりと異なるバンドパターンを示すDNAマーカーがあるか否かを調べた。全12染色体を網羅する52マイクロサテライトマーカーを調べたところ、第11染色体長腕末端にあるマーカーでのみ多型が認められた。この結果、d17は第11染色体に座乗するものと推定され、多型が認められた領域にさらに複数個のIn/Delマーカーを作成し、多型があるか否かを調べた。その結果、第11染色体の約15cM内に存在している可能性が示唆された。

マーカーを作成して詳細なマッピングを行って絞り込んだが、d17は2006年に中国のグループによって発表されたHTD1遺伝子であることが判明した。今後は、d17遺伝子の作用をマイクロアレイによって調査する予定である。
広告景観改良のための屋外広告設計指針策定に関する研究

屋外広告物が多数を占めるわが国の街路景観の改良を日標とし、屋外広告を含んだ街路景観を広告景観と捉え、景観上の美しさと屋外広告が持つ機能而との両而の要求を満たす屋外広告の要件を明らかにした。国内外の広告景観の現地調査を行い、広告景観の特徴を整理し、次の7つのコントロール手法を提案した:(1)野立や自立広告の大きさや形状、掲出高さに基準を設ける(2)屋上広告を禁止する(3)店を象徴する小型の看板を低く掲出する(4)ポスター掲出装置に広告を収斂する(5)一時的な広告設置は慎重にする(6)日本の伝統的街並に学ぶ(7)ラッピング広告を数と量で規制する。以上をシミュレーションを用いて検証した。本研究の最終的な目的は、屋外広告物が多数を占めるわが国の街路景観の改良にある。諸外国の制度や実態を参考にし、日本の街路景観に相応しい屋外広告物のコントロール方法を探求する。そのため、平成19年度は国内外の都市の広告景観の現地調査を行い、さらにこれまでに得た収集資料を追加して、広告景観の特徴を整理した。調査地は国外はミュンヘン(ドイツ)のマキシミリアン通り、チューリッヒ(スイス)のバーンホフ通り他、国内では巣鴨の地蔵通り、銀座の銀座通り、京都の御池通り、奈良県今井町である。これらに既存の収集資料を追加し、以下のような通りの属性と屋外広告の属性との両面から整理を試み、類型化を試みた。通りの属性:商業街/ビジネス街、都市における位置、歴史、建物の高さと密度、スカイラインの揃い、建物の規模、道幅、街路樹の有無、電柱の有無である。広告の属性:広告の位置(屋上/壁付/突出・通り・建築からの突出の有無、通りとの角度)、恒久/一時的、形(チャンネル文字、ボックス型、パネル型、バナー、日よけなど)、表示の変化、広告内容(自家広告、一般広告)、照明の種類、大きさ、掲出高さである。通りと広告、2つの属性をクロスさせ、広告景観の特徴を整理しているが、2つの属性それぞれが多岐にわたり、まだ整理は完全には終わっていない。しかし、次年度に続く、広告の位置や色彩、大きさなどの要素をどのように変化させれば広告景観が好ましくなるかについての仮説の手ごたえは十分に得た。本研究の最終的な目標は、屋外広告物が多数を占めるわが国の街路景観の改良である。諸外国の制度や実体を参考にし、日本の街路景観に相応しい屋外広告のコントロール方法を探る。本研究では、屋外広告を含んだ街路景観を広告景観と捉え、その景観上の美しさと、屋外広告が持つ機能面との二つの側面の要求を満たす、屋外広告の要件を明らかにする。平成20年度は、平成19年度に引き続き、わが国および諸外国における典型的な商業街路について、広告の属性と通りの属性を把握し、分類した。対象とした通りは国内13箇所、国外10箇所である。これらの広告景観類型化の結果から、地域の特性に関わらず、広告景観の質的向上が望める要素・方策を抽出し、以下の7点にまとめた。1.野立広告物、あるいは自立型広告物の大きさや形状を整え、掲出の高さにも一定の基準を策定する。2.屋上広告の掲出はいかなる都市や街においても原則的に禁止する。3.店を象徴する創意に富んだ、小型の看板(国外広告物)を、低く掲出することを推奨する。4.ポスター掲出装置を考案し、屋外広告を収斂させる。5.非固定的でテンポラリーな形式の屋外広告の利用は慎重にする。6.日本の伝統的な街並みの屋外広告に学ぶ。7.ラッピング広告に必要なのはデザイン審査よりも数と量の規制である。平成21年度はこれらの提言をシミュレーションなどを用いて個々に検証し、最終的なコントロール手法としてまとめる予定である。屋外広告物が多数を占めるわが国の街路景観の改良を最終目標とし、諸外国の制度や実態を参考にし、日本の街路景観に相応しい屋外広告物のコントロール手法を探ることを目的としている。本年度は最終年度として以下の調査を行い結果を得た。1.ドラヒテン・オーデハスク(オランダ)、ボームテ(ドイツ)において、標識類を撤去して歩車共存する手法「シェアードスペース」を実施した都市の現状を調査したところ、標識が一切なくても交通に支障はなく、かえって重大な事故を防ぐことができること、またその結果として街並の景観が整備されることが分かった。2.バルセロナ・ジローナ(スペイン)において、広告景観と街並色彩が強く規制されている状況を調査し、広告景観改良の資料として、古い景観を維持しつつ新しく景観を作り出す手法を把握した。

3.江戸時代の街並を描写した熈代勝覧を用い、仮設の屋外広告と固定の屋外広告等を色分けして構造を検討したところ、長のれんが街並の連続性を作り出し、その中に点在する小型突出サインが街の賑わいを作り出す様子を明らかにした。以上の調査から、昨年度までの結果である、屋外広告の質的向上を望む要素・方策についてまとめた7点、(1)野立広告物あるいは自立型広告物の大きさや形状を整え、掲出の高さにも一定の基準を策定する、(2)屋上広告の掲出はいかなる都市や街においても原則的に禁止する、(3)店を象徴する創意に富んだ小型の看板(屋外広告物)を低く掲出することを推奨する、(4)ポスター掲出装置を考案し、屋外広告を収斂させる、(5)非固定的でテンポラリーな形式の屋外広告の利用は慎重にする、(6)日本の伝統的な街並みの屋外広告に学ぶ、(7)ラッピング広告に必要なのはデザイン審査よりも数と量の規制である、が屋外広告物のコントロール手法として有効であることが改めて検証された。
辺縁系脳炎型橋本脳症の臨床像と病態機序の解明

橋本脳症(HE)は、辺縁系に病変を有し記憶障害や情動障害などの症状を呈することがあり治療可能な認知症の鑑別疾患上重要である。抗NAE抗体(autoantibodies against the NH2 terminal of α-enolase)陽性辺縁系脳炎型HE 14例を対象とした研究では、急性発症例で意識障害や痙攣を、亜急性例で精神症状や記憶障害を呈することが多く、免疫療法が奏功または自然軽快した。腫瘍随伴は認めなかった。更に、患者血清はラット海馬ニューロンの細胞質に免疫反応性を示した。抗NAE抗体は治療反応性を有するHEの診断に有用で、本症の病態生理に関与している可能性も示唆された。「橋本脳症」は,慢性甲状腺炎(橋本病)に合併する自己免疫性脳症であり,治療可能な認知症の鑑別診断のひとつとして重要である.本研究の目的は,認知症や情動障害を主とする辺縁系脳炎型橋本脳症の疾患概念の確立と病態研究である.また,我々の研究グループでは橋本脳症に対する血清中特異的自己抗体(抗NAE抗体)を同定し,その後国内外から広く解析依頼を受けている.<辺縁系脳炎型橋本脳症患者のエントリー>抗NAE抗体陽性で,抗甲状腺抗体陽性,辺縁系脳炎症状を呈し,頭部MRI画像で側頭葉に病変を呈した患者19名を対象患者としてエントリーした.うち5名は抗VGKC抗体も陽性であったために,最終的に除外し,対象を14名とした.<辺縁系脳炎型橋本脳症の病態研究>自己抗体の海馬への免疫反応性と局在の検討:抗NAE抗体陽性の辺縁系脳炎型橋本脳症患者の血清をラット海馬スライスに反応させた.患者血清は海馬ニューロンの細胞質に反応を示し,市販の抗α-エノラーゼ抗体の反応部位と一部一致した.正常コントロール患者の血清は反応を示さなかった.<辺縁系脳炎型橋本脳症の臨床研究>対象患者の臨床徴候や検査画像所見,治療反応性などの特徴を検討した.辺縁系脳炎型橋本脳症の患者は,急性,亜急性に発症する群があり,その群間で臨床徴候の差異がみられた.急性群は意識障害や全身痙攣を多く呈し,亜急性群は精神症状や認知機能低下を多く呈した.いずれの群も腫瘍の随伴はなく,免疫治療に対する反応性が良好であった.「橋本脳症」は慢性甲状腺炎(橋本病)に伴う自己免疫性脳症である.この疾患に一部、認知症や情動障害を主とする辺縁系脳炎の臨床像を呈するものがあり(以下、辺縁系脳炎型橋本脳症)、治療可能な認知症の鑑別疾患のひとつである.また、我々の研究グループでは橋本脳症に対する血清中特異的自己抗体(以下、抗NAE抗体)を同定し、臨床上、診断マーカーとして有用であり、国内外で注目され、測定依頼を多数引き受けている.本研究の目的は、辺縁系脳炎型橋本脳症の疾患概念の確立と病態研究である.<辺縁系脳炎型橋本脳症患者のエントリー>昨年度エントリーした抗NAE抗体陽性の辺縁系脳炎型橋本脳症患者19名を引き続き対象患者とした.今年度、辺縁系脳炎の原因となる血清中の他の自己抗体の有無を対象患者において追加確認した.方法は、ヒト由来培養細胞(HEK293)に抗NMDAR抗体、抗AMPA抗体、抗GABAB抗体、抗LGI1抗体、抗Caspr抗体をtransfectしたBIOCHIPsを用いたcell-based assayで、間接免疫蛍光法にて検討した.結果は抗VGKC complex抗体陽性例5例のうち4例で抗LGI1抗体が陽性であった.その他の症例はいずれの抗体も陰性であり、辺縁系脳炎の病態に抗NAE抗体が深く関与していると考えられた.<辺縁系脳炎型橋本脳症の病態研究>自己抗体の海馬への免疫反応性と局在の検討:抗NAE抗体陽性の辺縁系脳炎型橋本脳症患者血清をラット海馬スライスに反応させた.昨年度、患者血清は海馬のニューロンに免疫反応を示すことが判明した.本年度は、海馬でも分子層に存在するニューロンに反応し、特に細胞質に免疫反応を示すことが明らかとなった.以上の結果をもとに、辺縁系脳炎型橋本脳症の疾患概念や病態をまとめ、論文投稿中である.橋本脳症(HE)は、辺縁系に病変を有し記憶障害や情動障害などの症状を呈することがあり治療可能な認知症の鑑別疾患上重要である。臨床研究については,患者のエントリーが終了した.また,次年度の計画であった臨床徴候や検査画像所見などの特徴の解析もほぼ達成し,論文投稿の準備中である.病態研究は免疫組織蛍光染色は終了したが,プロテオーム解析と生理機能解析が準備中である.神経内科<辺縁系脳炎型橋本脳症の病態研究

>海馬神経組織プロテオーム変化の解析として,患者の血清・髄液添加による培養ラット海馬神経細胞のプロテオーム変化を2D-DIGE法を用いて解析を進める.生理機能解析として,患者髄液を灌流し,パッチクランプ法によって海馬神経細胞のシナプス伝達の変化を測定する.<辺縁系脳炎型橋本脳症の臨床研究>26年度に解析した結果を論文および学会にて成果を発表する.辺縁系脳炎型橋本脳症の病態研究のために,ラット海馬細胞の購入を計上していたが,購入に至らなかったために次年度使用額が生じた.<辺縁系脳炎型橋本脳症の病態研究>海馬神経組織プロテオーム変化の解析として,患者の血清・髄液添加による培養ラット海馬神経細胞のプロテオーム変化を2D-DIGE法を用いて解析を進める.そのために,次年度使用額を使用する予定である.
草原の狩猟-日本における半自然草原の狩猟文化の研究-

従来の狩猟研究は東北地方のマタギや九州地方の山間部の狩猟習俗を研究対象としてきた。総合地球環境学研究所の研究プロジェクト「日本列島における自然-自然相互関係の歴史的・文化的検討」20072011(研究代表者、湯本貴和氏)に参加する機会を得て、阿蘇地方を調査することができたのが、私の研究の大きな転換点であった。阿蘇と同様の視点で諏訪・富士山麓にも足を運んだ。現実的には、生物の個体数維持が大きな要因であることを理解するようになった。九州のほぼ中央部に位置する阿蘇地方は広大な草原が広がる。人々は毎年野焼きを営み灌木の成長を抑制し草原を人口的に維持している。最新の花粉分析の研究では一万年前から野焼きが継承されている可能性が指摘されている。阿蘇地方では現在も、野焼きをしながら狩猟を行う、中世史料に記される「焼狩」が営まれており、野焼き・草原維持・狩猟が一つの枠組みのなかで機能していることが認められる。中世阿蘇神社の最大の神事である卯の日祭りの初日は、大規模な狩猟神事が行われ、その後に、狩場に位置する吉水神社の歳禰の神を起こして阿蘇神社に神幸する神事がある。今回、全ての行事を調査したところ、神職が杓で氏子の背中をさすることを「お年玉」と呼んでおり、トシガミが背中に宿ることを意識していることが認められた。鹿児島県甑島のトシドン行事とも相通じる内容で、阿蘇の狩猟神事の根幹にトシガミが深く関わっていると言えよう。狩猟神事のあとに、農耕儀礼を行う構造は、鹿児島県大隅半島の柴祭りとも共通しており、南九州全域の狩猟神事の本質を解明するうえで貴重な伝承を採録することができた。草原の狩猟で鹿猪の大型獣の捕獲は信仰的に大きな意味をもつが、日常生活としては鳥類の捕獲の占める割合が強い。阿蘇盆地北部の弥生から古墳時代の遺跡では、鏃の遺物が軽量であり、その多くは鳥用ではないかと見なされている。民俗事例でも鳥猟が豊富に伝えられ、地域の狩猟民俗としては今後、鳥猟と食文化について調査する必要がある。阿蘇地方の豊富な考古学・歴史学の成果を踏まえて、民俗学からの草原の狩猟の研究をさらに深化させるとともに、次年度の長野県諏訪地方の祭礼行事についても、狩猟神事と農耕神事を並行して実地調査を行い、阿蘇との比較の上で諏訪の特色も見出せるものと期待できる。21年度の阿蘇研究に引き続き、22年度は諏訪研究を行った。諏訪上社では中世の『諏訪大明神絵詞』・『年内神事次第旧記』では3月初午の日から13日間行われる「外縣御立座神事」で、酉の日の鹿の頭と供える御頭祭と共に、辰の日の野焼き神事が行われており、鹿の頭の奉納と共に野焼きが春の神事として極めて重要な意味を有していることが認められる。野焼き神事については中世の文献上の記載だけで現在はその痕跡も見られないが、草原維持のための野焼きが重要視されていたことがわかる記載である。阿蘇の3月初卯から13日間行われる「卯の日祭り」と対比するとその共通点が浮かび上がる。阿蘇の初卯の日の狩猟と野焼き、諏訪の鹿頭の奉納と野焼きである。阿蘇と諏訪は金刺氏の系図から両者の関係は深いとする説はあるが、諏訪の「外縣御立座神事」と阿蘇の「卯の日祭り」は極めて近い関係にあることがわかる。春の神事と、野焼き・狩猟との関係を今後も研究する必要がある。諏訪では今も江戸流の鷹狩が伝承されている。現在、諏訪湖周辺は禁猟区とされているが、鷹狩は鉄砲・罠を利用しないため狩猟法に関係なく、鴨などを取ることができる。現在では諏訪湖の鴨が増えすぎて、ワカサギなどの小魚の量が減少しているとされる。諏訪周辺の山間部の猟師は鹿狩を主とする。かつて盛んであったウサギは長野県が天敵である狐を導入したために、ほとんど見られなくなってしまったという。生態系の維持が望まれるところである。長野県では信州ジビエと称して、野生獣の料理をレストラン、猟友会などが中心に展開している。生態系の維持と共に、今後の狩猟のあり方を問う意味でも注視することが必要である。今年度は、阿蘇・諏訪の調査に続き、奈良の若草山、栃木の那須野、静岡県から山梨県の富士山麓の草原の調査を行った。特に、山梨県山中湖村は焼畑地帯であり、従来ほとんど調査されていない地域だったようである。標高が高く作物の栽培しにくい土地にあって、焼畑によるソバ、アワと狩猟は大きな食料資源であった。富士山を眺望できる明神山は毎年、野焼きを行う草原の山であり、カヤバである。

ここでの狩猟に同行して調査をしたところ、草原で狩猟を行うが、勢子が犬を使ってイノシシ・シカを追い出すのがマチ(あるいぼタツマ)と称する獣を待ち伏せして鉄砲で撃ちとめる役は山中に配置することが多いことわかった。草原の山から延びる獣道沿いに猟師を配置しており、その場所はほとんど山中であるということである。九州と違って落葉樹林帯が主の寒冷地において、山中は下草が少なく、木と木の間隔も広く、日光も入り見通しがきく。九州の猟場に慣れた調査者にとっては東日本の山林は極めて明るいという印象を得た。シカの群れも一望でき、山中での狩猟が草原での狩猟よりも獲物を発見するのに効率的であることがよく理解できた。むしろ、阿蘇の草原での狩猟が極めて特殊で、草原のなかの獣道を発見し、山麓から山上へと動物を追い出し、それを上方から待ち受けてとる中世の登狩の狩猟法を今に伝えているのは、広域に草原が広がる特殊な地域性からくることが認められた。また、近年の鹿害に対して、全国的にジビエ料理の開発が急がれており、今後、猟師と料理関係者の交流が活発化すると考えられる。
アダマール行列,ブロックデザイン,誤り訂正符号の代数的研究

1.伊藤(1)榎本(東大),野村(医科大)等の協力を得てサイズnのアダマールグラフのコセット染色数が【2^(n/2)】に等しいこと、さらにそれが自己双対重偶コードの長さが8で整除されるというGleasonの定理の簡単な証明を与えることを示した。(2)アダマール行列がアダマールグラフの中で考察される様に、対称デザインもSDグラフの中で考察されることを示し、SD-グラフの自己同型群を決定した。これには田所(甲南大)の協力があった。(3)最近pless等によりduadic codesという興味ある2元レコード類が導入されたが、とくに可移自己同型群を持つ様に拡張されるものは古典的な素数長さの平方剰余コードに限ることを示した。(4)アダマールトーナメントの概念を拡張し、DRADという有向グラフを定義し、その基本的性質のいくつかと、巡回射影平面はいつでもDRADになることを示した。(5)インドのBhat-Nayak,Wirmani-Prasadに協力して、dicyclic complementary difference setsから得られる位数44のアダマール行列を分離した。(6)(4)で導入されたDRADについて、その自己同型群の基本的性質のいくつかと、rank4になるときはサイズ16のKummerデザインになること、さらにそれが正則アダマール行列から作られる無限列の一員であることなどを示した。これは可移自己同型群を持つアダマールトーナメントの研究を中心として続行中である。2.田口(1)伊藤のアダマール行列の計算機プログザラムのHLTACM160計算機への移植ならびに入力データに関する必要な変換作業に従事した。(2)数値解析について双曲型問題のnearfield解を研究した。(3)音楽情報学関係で奏譜入力言語の設計等に関する成果を得た。3.北條(1)伊藤のDRADの幾可構造について助言した。(2)T-可約Finsler空間および不変接続を持つFinsler空間を調べている。
応答観測と構造解析を融合した鉄筋コンクリート造構造物の耐震性能評価

(1)強震観測記録の蓄積平成23年度に整備した,地上6階建ての鉄筋コンクリート造学校建物に対する高密度強震観測網を用いて,複数の強震観測記録を蓄積した。対象建物は,桁行方向はラーメン構造,張間方向は壁構造となっており,特に張間方向で地盤と建物の動的相互作用(ロッキング)の影響が見られると考えられる。また,平面内で耐震壁が偏在しているため,ねじれ振動も生じうる。(2)強震観測記録の解析2011年東北地方太平洋沖地震やその後の余震で観測された記録を解析し,建物の固有周期や振動モードを明らかにした。観測記録から求めた固有周期と,立体骨組モデルから計算した固有周期を比較すると,桁行方向はよい対応を示していたが,張間方向では観測記録から求めた固有周期の方がやや長くなった。これは,建物と地盤の動的相互作用の影響によるものと考えられ,動的相互作用の影響を考慮する必要性を認識した。そこで,立体振動解析から,動的相互作用を排除した地震応答を抽出した。その応答記録を用いて,建物の性能を表わす性能曲線を作成し,建物損傷との関係性を明らかにした。(2)構造物の性能を把握するために実験的検討、鉄筋コンクリート造耐震壁を含む構造部材の性能を把握するため,構造実験を実施し,多くの成果を得た。最終年度最終年度(1)強震観測網の構築地上6階建ての鉄筋コンクリート造学校建物に対して,高密度強震観測網を構築した。そこで,建物のねじれやロッキングが観測できるように強震計の配置を決定した。2011年東北地方太平洋沖地震やその後の余震で観測された記録を解析し,建物の固有周期や振動モードを明らかにした。(2)地震被害調査2011年3月11日に発生した東北地方太平洋沖地震や,3月15日に発生した静岡県東部地震の際に,現地で地震被害調査を実施した。静岡県東部地震の地震被害調査では学校建物を中心に,東北地方太平洋沖地震の被害調査では壁式構造やラーメン構造の集合住宅を中心に調査した。実際の地震被害や,地震動の特性と建物の被害の関係等を把握し,研究を遂行するうえで貴重な経験をした。鉄筋コンクリート造建物の対して強震観測網を設置し,強震観測を開始できたため。最終年度今後,観測記録をより詳細に解析し,ロッキング応答と上部建物の応答を分離する必要がある。また,立体骨組モデルで観測記録を再現するため,地盤バネを考慮した動的相互作用モデルを作成する。最終年度