hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ゼスレン骨格の効率合成を指向した１、８－ナフタル酸無水物の活性化研究

di-tert-butyl-1,2-dihydroacenaphthyleneを基盤物質に据えた。合成戦略として大きく3つに分けて行った。一つ目は、4,7-di-tert-butyl-1-(phenylsulfonyl)acenaphthyleneを求電子剤として用い二量化を目指す手法であるが、良い求核剤を見つけるに至らなかった。二つ目は4,7-di-tert-butyl-2-(trimethylsilyl)acenaphthylen-1-yl trifluoromethanesulfonateを用いてベンザインを発生させその二量化を狙う手法であるが、中間体である新規物質4,7-di-tert-butyl-2-(trimethylsilyl)acenaphthylen-1(2H)-oneの大量調製が困難であることがわかり、ベンザイン前駆体を得られなかった。三つ目は1,2-dibromo-4,7-di-tert-butylacenaphthyleneを用いてベンザインを発生させ、その二量化を狙う手法である。ベンザイン前駆体である、有機溶媒に問題なく溶ける新規なジブロモ体については大量調製することができた。そのジブロモ化体の一つの臭素をフェニルスルフィドに、もう一つの臭素をトリメチルシリル基に変換し、これをフッ素イオン添加条件下アセナフチンに変換することを試みた。結果、確実にビニルアニオンが発生していることがわかり、酸性度の制御によるアセナフチン発生研究の端緒を拓くことができた。化学当初計画として候補にあげていた二つの合成経路のうち、片方が機能することが見出された。二つの合成計画は、ジアニオンを使うヘテロカップリングを期待する経路であり、もう一つはベンザイン(アセナフチン)を使うホモカップリングを期待する経路である。一つ目の経路の場合、原料の4,7-di-tert-butyl-1,2-dihydroacenaphthyleneを二クロム酸ナトリウムで無水物に変換し、水素化アルミニウムリチウムでジオール体へ誘導後、三臭化リンによる臭素化と続くスルフィン酸ナトリウムによる置換反応を通して、望みとする新規な3,6-di-tert-butyl-1,8-bis(phenylsulfonylmethyl)naphthaleneを3.9g得ることに成功した。しかしながら、このビススルホン体は電子反発のためか、ジアニオン自体が発生しにくいことが分かった。そこで、ホモカップリングを期待する合成経路に移り、アセナフチンの発生を目指した。アセナフチン前駆体としてビニルスルホン基を持つ基質4,7-di-tert-butyl-1-(phenylsulfonyl)acenaphthyleneを設計し、望み通り合成に成功した。このビニルスルホン体に種々の塩基を作用させてアセナフチンの発生を試みたが、塩基が求核剤として働き、付加体を与える結果に終始することが分かった。これらから、工程数はやや増加するが、より一層確度の高い手法でベンザインを発生させる合成経路の開拓に焦点を絞れば良いことが見出された。すなわち、シリルトリフラート体とフッ素試薬との組み合わせによるベンザイン形成経路を構築できるような前駆体4,7-di-tert-butyl-2-(trimethylsilyl)acenaphthylen-1(2H)-oneが次の標的分子になることが見出された。
細菌べん毛の自己構築とスイッチ機構

細菌の運動器官であるべん毛は、20種類の蛋白質から構成される生体超分子で、回転モータである基部体、らせん繊維型プロペラとして働くフィラメント、そしてそれらを連結してユニバーサルジョイントとして働くフックと、おおまかに3つの部分からなる。べん毛フィラメントはフラジェリンが非共有結合でらせん状に重合したチューブ構造で、極低温電子顕微鏡像の画像解析による構造解析法の長年にわたる工夫によってその原子モデルの構築に成功した(Yonekura et al., Nature 2003)。フックの構造については、その直線型構造の低温電子顕微鏡像解析による低分解能立体像と、サブユニット蛋白質FlgEのX線結晶構造解析法による原子モデルを組み合わせ、機能構造である曲がったフックの擬似原子モデルを構築し、それに基づく分子動力学シミュレーションにより、ドメイン間相互作用表面で一定数の水素結合やファンデアワールス接触点を保ちつつ結合相手を順次替えて相互滑りを起こし、各素繊維が約30%にもおよぶ伸縮をしてユニバーサルジョイント機能を実現することを明らかにした。(Samatey et al.Nature 2004)Roland DEGENKOLBE研究員は、べん毛基部体の蛋白質であるFliMとFliN、そしてべん毛蛋白質輸送装置の基幹サブユニットFliIとFliHが形成する複合体について、電子顕微鏡とX線回折法を組み合わせた超分子立体構造解析手法によるその全体構造の解析をめざしている。この複合体はべん毛の自己構築過程で、輸送の効率化を計るための非常に大切な役割を果たしており、構造が解けて原子モデルが構築できれば、べん毛蛋白質輸送のしくみについて大きな手がかりが得られると予想され、大変楽しみな研究プロジェクトである。そこで、DEGENKOLBE研究員は、この複合体の構成蛋白質を共発現する大腸菌大量発現系を用いた蛋白質試料の調整法、精製法の工夫を行い、結晶化とX線結晶構造解析、そして電子顕微鏡による立体構造解析をめざした研究作業を着実に進めてきた。いくつかの条件で微小な結晶が結晶化ドロップに現れ、それを拾い上げて実験室のX線回折装置にかけて回折能を確認したが、まだ良好な回折像は得られていない。結晶化条件をさらに工夫することにより結晶をより大きく成長させ、高分解能の回折反射を観測できるよう日夜がんばっている。この種類の仕事はリスクが大きく、本来ならば、2年間のJSPS特別研究員の短い期間中に挑戦するのには多大な困難が予想されるが、DEGENKOLBE研究員はこの難しい問題に果敢に挑戦し、質の高い成果を上げようとしており、その姿勢は高く評価できる。細菌の運動器官であるべん毛は、20数種類の蛋白質から構成される生体超分子で、回転モータである基部体、らせん繊維型プロペラとして働くフィラメント、そしてそれらを連結してユニバーサルジョイントとして働くフックと、おおまかに3つの部分からなる。べん毛フィラメントはフラジェリンが非共有結合でらせん状に重合したチューブ構造で、極低温電子顕微鏡像の画像解析による構造解析法の長年にわたる工夫によってその原子モデルの構築に成功し、2003年8月のNatureに発表した。フックの構造はフィラメントに比べて短く、電子顕微鏡だけによる高分解能構造解析が困難であったため、その直線型チューブ構造についての低温電子顕微鏡像の画像解析法による低分解能立体像と、サブユニット蛋白質FlgEフラグメントのX線結晶構造解析法による原子モデルを組み合わせ、擬似原子モデルを構築することに成功した。されに、曲がったフックの原子モデルを構築し、この原子モデルをもとにした計算機による分子動力学シミュレーションにより、ドメイン間の相互作用表面で一定数の水素結合やファンデアワールス接触点を保ちつつ、結合相手の原子を順次替えることで相互に滑りを起こし、各素繊維の約30%にもおよぶ伸縮により、ユニバーサルジョイント機能を実現していることが明らかになった。(Samatey et al. Nature 2004)Roland DEGENKOLBE研究員は、基部体の蛋白質であるFliMとFliN、そしてべん毛蛋白質輸送装置の基幹サブユニットであるFlilとFliHが形成する複合体について、電子顕微鏡とX線回折法を組み合わせた超分子立体構造解析手法によるその全体構造の解析をめざして、大腸菌による大量発現系を用いた蛋白質試料の調整法、精製法の工夫をし、それを確立した。結晶化とX線結晶構造解析、そして電子顕微鏡による立体構造解析をめざした研究作業を、段階的に着実に進めているところである。(Samatey et al.Nature 2004)

Roland DEGENKOLBE研究員は、べん毛基部体の蛋白質であるFliMとFliN、そしてべん毛蛋白質輸送装置の基幹サブユニットFliIとFliHが形成する複合体について、電子顕微鏡とX線回折法を組み合わせた超分子立体構造解析手法によるその全体構造の解析をめざしている。この複合体はべん毛の自己構築過程で、輸送の効率化を計るための非常に大切な役割を果たしており、構造が解けて原子モデルが構築できれば、べん毛蛋白質輸送のしくみについて大きな手がかりが得られると予想され、大変楽しみな研究プロジェクトである。そこで、DEGENKOLBE研究員は、この複合体の構成蛋白質を共発現する大腸菌大量発現系を用いた蛋白質試料の調整法、精製法の工夫を行い、結晶化とX線結晶構造解析、そして電子顕微鏡による立体構造解析をめざした研究作業を着実に進めてきた。いくつかの条件で微小な結晶が結晶化ドロップに現れ、それを拾い上げて実験室のX線回折装置にかけて回折能を確認したが、まだ良好な回折像は得られていない。結晶化条件をさらに工夫することにより結晶をより大きく成長させ、高分解能の回折反射を観測できるよう日夜がんばっている。この種類の仕事はリスクが大きく、本来ならば、2年間のJSPS特別研究員の短い期間中に挑戦するのには多大な困難が予想されるが、DEGENKOLBE研究員はこの難しい問題に果敢に挑戦し、質の高い成果を上げようとしており、その姿勢は高く評価できる。
日系人収容所における「敵性文化」の統制　日本語の使用・宗教活動・学校教育を中心に

十分な研究成果をあげることができ、大変に満足している。当初4年間の計画だったものを3年間で打ち切切り、あらたな研究計画によって科研費に申請(採択、基盤研究C、課題番号26370871、研究課題「第2次大戦時ハワイ日系人新聞の検閲アメリカ軍による戒厳令下の「敵国語」統制、2014年-2019年」)したのは、そのためである。期間を通じた主要な研究成果として、雑誌論文5本(すべて査読性、日英両言語)、学会発表6回(日米学会)、図書2冊(単著1冊)をうみだすことができた。真珠湾攻撃(1941年12月)から約半年後、アメリカ連邦政府は西海岸に住む日系アメリカ人(日本人移民とその子孫、以下、日系人)を強制的に立ち退かせたが、彼らを隔離した収容施設内で日本を象徴する「敵性文化」をどのように統制、あるいは許容したのか?本研究の目的は、とくに最初期の「仮収容所」(assembly center)に限定し、かつ「日本語の使用」、「宗教活動(仏教・神道など)」、「学校教育」の3点に焦点をしぼり、つとめて実証的な方法で上の問題を解明することである。上述の研究目的に照らして、2年目となる今年度も十分な成果(あるいは、近い将来に成果として結実する可能性のある活動)をあげることができた。まず、2012年8月にアメリカのシカゴで開催された学会で、単著の論文を発表することができた。厳正な審査を通過し、かつ高い評価を得ることができた。上述の学会に参加する前には、同じくアメリカのミネソタ州ミネアポリスにあるミネソタ州立大学を訪れ史料を収集してきた。この大学には、アメリカへの移民に関する膨大な文書コレクションが所蔵されているこうした研究活動、およびこれまでの活動の成果として、2本の論文を学会誌に投稿し、いずれも審査をパスして2013年度に出版予定である日本国内では、投稿論文を1本掲載することができた。「日系アメリカ人戦時集合所における郵便検閲『日本語紙の購読』『私信』『外部メディアへの寄稿・投稿』の統制を中心に」というタイトルの論文で、『メディア史研究』(第32号、2012年9月)に掲載した。上述の研究目的に照らして、今年度も十分な成果(あるいは、近い将来に成果として結実する可能性のある活動)をあげることができた。夏休み中にはコロラド州立大学ボルダー校、そして冬休み中はアリゾナ州立大学に出張し、日系アメリカ人関係の一次史料を渉猟してきた。初年度は十分な成果をあげることができた。まず、カリフォルニア州立大学バークレー校バンクロフト図書館が公開しはじめたオンライン・カタログから、研究課題に直接的に関係する一次史料を発見することができた。具体的な成果としては、本年度以前から取り組んでいた論文(審査あり)を掲載にこぎつけることができた。"Censorship in a Different Name: Press `Supervision' in Wartime Japanese American Camps 1942-1943"で、アメリカでもっとも権威のあるジャーナリズム、マス・コミュニケーション学会誌Journalism & Mass CommunicationQuarterlyに掲載することができた。同時に、新たな論文の執筆にも着手することができた。「『よい戦争』とよい『検閲』日系アメリカ人戦時集合所における郵便物の統制」は、仮収容所において実施された陸軍当局による郵便検閲に焦点をあてたもので、本研究の重要な一部分を成す成果である。本論文は『メディア史研究』(第32号、2012年8月予定)に投稿済みで、現在は審査結果を待っている段階である。加えて、"An Enemy's Talk of Justice: Japanese Radio Propaganda against Japanese American Mass Incarceration during World War II"という論文も執筆済みで、これはアメリカで最大、かつもっとも権威のあるジャーナリズム、マス・コミュニケーション学会、Association for Education in Journalism and Mass Communication (AEJMC)の年次大会で発表する計画である。アメリカ・ジャーナリズム史「研究実績の概要」で述べたように、初年度からひきつづき今年度も重要な史料を入手することができ、かつこれまで収集した一次史料や文献を駆使した投稿論文を日本語で1本、英語で2本、完成させることができたからである。

それらに加え、英語による書評、英語による百科事典への寄稿、日本語による百科事典への寄稿、などの成果をうみだすこともでき、執筆途中の書籍も含め、当初計画していた以上に研究はスムーズにすすんでいる。理由「研究実績の概要」で述べたように、初年度から重要な史料を入手することができ、かつこれまで収集した一次史料や文献を駆使した論文を日本語で1本、英語で1本、完成させることができたからである。投稿したそれら2本の論文に加え、執筆途中、あるいは構想途中の論文も複数あり、当初計画していた以上に研究はスムーズにすすんでいる。上述のとおり、現在のところ、当初計画した以上の成果をあげているので、それに満足・油断することなく、3年目以降も継続的に史料収集にはげみ、かつ論文執筆をさらに進展させるよう努力するつもりである。上述のとおり、現在のところ、当初計画した以上の成果をあげているので、それに満足・油断することなく、2年目以降も継続的に史料収集にはげみ、かつ論文執筆をさらに進展させるよう努力するつもりである。定期的に国内外の研究機関等へ出張し、史料渉猟、あるいは学会に参加することで、当初計画したとおりの目的に沿って研究費を適正に使用していく計画である。論文執筆がすすめば、それだけ発表の機会も多くなるので、それに史料収集の出張をあわせたりすることで、効率的な使用をこころがけるつもりである。繰越額が生じた理由は、2012年8月に行った史料収集と学会発表を1度の出張で済ませることができたためである。その分、次年度以降は余裕をもったアメリカ出張ができると思う。なお、前年度からやや多めの研究費を繰り越したが、これは出張する予定であった海外の研究機関が、予想外にも史料をオンライン上で公開したためである。今年度は昨年度の繰り越し金とあわせた研究費を使うことになるが、既述のとおり研究成果は期待した以上に残せているので、学会等への積極的な参加や研究発表などにより有効、かつ有意義に使用する計画である。
めざす動きにつながる見通しをもち,仲間とともに自分の動きを拡げ高める体育の授業

◎研究の目的自分の追究のよさや足りなさを自覚し,動きをより確かにさせるための「問い直す」段階が必要だと考える。「問い直す」ことで,以下のことができると考える。1.自分の動きと仲間の動きの違いに目を向けたり,漠然としていためざす動きがはっきりと実感できたりする2.自分にない仲間の考えや動きのよさをかかわらせ,問題意識を高め,新たな動きの視点を見出すことができる「問い直す」段階に着目し,教師支援のあり方を明らかにしていく◎研究の方法・デジタルビデオカメラで撮ったゲームの様相を,パソコンとプロジェクターを活用し視聴させる・動き図や,実際の動きの映像を分析させ,自分やチームの動きのよさや足りなさを自覚させる・動きの変化の映像や画像や作戦図などを見合う機会を設け,追究していることを自覚させる◎研究成果・タブレット端末と体育館2階ギャラリーに設置したビデオカメラの2種類の映像を用意。2階ギャラリーからの俯瞰的な映像が,よりコート全体の動きを自覚し,動きや動き出し,タイミングのよさに気づくことにつながった。全体の場で,一つのプレーに焦点化して視聴することで,めざす動きに着目させることができた。また,視聴の前に,観る視点を意識させる支援が,問題意識をもって映像を視聴することにつながりより効果的である。・めざす動きがはっきりした子どもやチームは,タブレット端末を使用しながらプレーを確認する様子やホワイトボードに俯瞰的な視点でコート図に1人1人の動線を描きながら作戦を立てる姿が見られてきた。自分の動きだけでなく,ボール保持者やボールをもたない仲間の位置関係に目を向ける様子が増えた。・学習カードや発言に対して,「どうして」などと問い返すことで,動きのよさや違いの根本に目を向けさせる。表面的には違う動きでも同じ視点で動きを考えていることがわかるなど、動きのよさの根拠となる考えを理解することにつながった。
中国雲南省の野生ソバ遺伝資源を活用した栽培化関連遺伝子の網羅的同定

【研究の目的】野生ソバ(Fagopyrum esculentum ssp. ancestrale)は雲南省を中心とする中国南部にのみ自生し、栽培ソバ(F. esculentumssp. esculentum)と交配可能な重要な植物遺伝資源である。しかし世界のどこにも野生ソバ遺伝資源は構築されておらず、中国の急速な発展とともにその遺伝資源は失われようとしている。そこで本研究では共同研究先の雲南農業大学(YAU)において野生ソバを中心としたソバ遺伝資源の維持管理システムを構築する。また、遺伝資源に含まれる野生および栽培ソバの全ゲノム配列決定から、ソバの栽培化に関与した育種上重要な遺伝子群を網羅的に同定し、最終的にソバの栽培化プロセスを解明する。このような学術的かつ応用的にもインパクトの高い成果を挙げることにより、YAUでのソバ遺伝資源研究の拠点形成と強化を図る。【本年度の成果】平成30年度は中国にのべ39日間滞在してYAUにおいて、1交配実験による栽培ソバと野生ソバの交配実験(5組み合わせ)、2既存遺伝資源の確認と栽培実験(215集団)、4ゲノムデータ取得のための栽培および野生ソバのDNA抽出を実施した。これらの実験はすべてYAUの学生とスタッフと共に実施し、YAUにおいてソバを用いた交配技術やDNA抽出法を確立した。さらに2人がYAUにおいて講演を行うことにより、YAUとの学術交流を深化させた。また、国内ではゲノムデータのアセンブルと遺伝子予測を実施し、リファレンス配列の整備を行った。リファレンス配列の整備を行った。YAUでの分子実験と交配実験を確立し、予定通りの成果を上げることができた。また、リファレンスの整備も順調であり、なんら遅れは見られない。YAUの学生やスタッフとの連携も確立でき、満足できる成果を得ることができたと考えている。本年度はDNA塩基配列解読と現地調査を実施する。すでに中国でのDNA解読の委託先候補を見つけており、問題なく解析できると考えている。また、本課題の採択前からYAUとの現地調査を実施してきており、こちらもなんら問題ないと思われる。2018度にNGS解析用のライブラリ作成キットを購入し、ライブラリを作成する予定であった。しかし、委託会社でのライブラリ作成サービスを利用することにしたために次年度使用額が生じた。次年度使用額は2019年度にライブラリ作成サービスとして利用する予定である。
多様体の大域的な幾何学構造の特徴付けに関する研究

また、平成11年度には複体の構造を持つpiecewise Riemannian 2-polyhedronに対する全曲率に関する研究を主として行った。この研究は、熊本大学の伊藤仁一先生との共同研究である。まず、完備・非コンパクト・有限連結・局所有限なpiecewise Riemannian 2-polyhedronに対し、全曲率の定義として、2通りの定義(弱い定義と強い定義)を与えた。強い定義は、十分大きなコンパクト集合の補集合の各連結成分を構成する面が、ある意味でリーマン的であることを規定しており、リーマン多様体の場合と類似の結果を得ることができるが、弱い定義ではいろいろな反例が得られることがわかった。また、強い定義のもとでも、Bonnesen型の等周問題については、ある条件の下ではリーマン多様体の場合と類似の結果が成立するが、一般にはそうとはならない反例を見つけることができた。これらの結果については、現在まとめているところである。また、研究実施計画の2に述べられているpiecewise Riemannian 2-polyhedronに対する全曲率の更なる拡張については、現在熊本大学の伊藤仁一先生と共同研究を行っている。実際、全曲率の定義として、2通りの定義(弱い定義と強い定義)が自然に考えられる。この時、強い定義では今までの性質を引き継ぎ類似の結果を得ることができるが、より弱い条件による定義ではそうならないことがわかった。また、強い定義のもとでは、研究実施計画の1に述べられているBonnesen型の等周問題についての結果も成立することもわかった。これらの結果についても、検証しまとめていきたい。
ストレス経験の記述が寮生活者の心の健康に及ぼす影響について

寮生活に強度のストレスを感じて生活している大学生を抽出し、Writing(ストレス経験の記述)のストレス軽減効果の有用性を男女別に生理・生化・心理学的手法を用いて検証した.心理学的な指標であるPOMS(気分プロフィール検査)の結果より、“抑うつ-落ち込み"・“疲労"の得点に関してストレス経験の記述をした女子学生にのみにストレス軽減効果が統計的に有意であると認められた。このことからストレ経験の記述のストレス軽減効果は特に女子学生において有効あることが示唆された。本研究では寮生活に強度のストレスを感じて生活している大学生を抽出し、Writing(ストレス経験の記述)のストレス軽減効果の有用性を男女別に寮生活開始初期から半年間にわたって生理・生化・心理学的手法を用いて科学的に検証した.寮生活でストレスを強く感じている者を39名抽出し、自分自身のストレス経験を筆記するWriting群(W群)と、24時間の行動予定を同様に筆記する対照群(C群)に分けた.生理(LF/HF値:交感神経活動の指標)・生化(クロモグラニンA濃度:精神的ストレス指標)・心理学的(POMS)手法を用いて各群の3日間の筆記行為の前、筆記行為3日目終了2週間後・4週間後・5ヶ月後、6ヶ月後の状況を計測し次のような結果が得られた.1)クロモグラニンA濃度:W群、C群の男女学生それぞれの群間に差が認められるか、認められる傾向が示された.筆記行為前より計測後期には有意に値が減少していることが示された.2)LF/HF値:W群、C群男女学生共に統計的有意差が認められなかった.3)POMS:W群、C群の男女学生共に、“怒りー敵意"、“活気"の得点に統計的有意差は認められなかった.“抑うつー落ち込み"、“疲労"の得点に関してW群の女子学生にのみ統計的有意差が認められた.疲労に関しては、計測前半より計測後期には有意に値が減少していることが示された.以上の結果より、心理学的な気分プロフィール調査用紙であるPOMSの結果では、“抑うつー落ち込み"・“疲労"の得点に関してW群の女子学生のみに統計的有意差が認められたことから、Writingのストレス軽減効果は女子学生に対して特に有効であることが示唆された.今後は、今回実験で採用したWritingの実施時間・頻度・タイミング等を変更し検証することで、最もストレス軽減に効果的な、Writingの実施方法を確立していきたいと考える.寮生活に強度のストレスを感じて生活している大学生を抽出し、Writing(ストレス経験の記述)のストレス軽減効果の有用性を男女別に生理・生化・心理学的手法を用いて検証した.心理学的な指標であるPOMS(気分プロフィール検査)の結果より、“抑うつ-落ち込み"・“疲労"の得点に関してストレス経験の記述をした女子学生にのみにストレス軽減効果が統計的に有意であると認められた。寮生活でストレスを感じている大学生20名を対象に、自分自身のストレス経験の記述(Writing)がストレス軽減に有効か検討を行った。自分自身のストレス経験を1日20分・連続3日間筆記するW群(10名)と、24時間の行動予定を同様に筆記する対照群(10名)に分けた。【結果】LF/HF値(交感神経活動の指標):W群と対照群で筆記実施の前後の値にはそれぞれ統計的有意差がなかった。2)クロモグラニンA濃度(精神的ストレスの指標):W群と対照群(13.6 ±5.7、10.1 ±2.3)の筆記実施の前後の値は、対照群のみ統計的有意差がみられた(p < 0.05)。3)状態不安・特性不安:W群、対照群とも、今現在の不安状態を示す“状態不安"の値は、筆記実施の前後で両群内の値に統計的有意差がなかった。一方、普段の不安状態を示す“特性不安"は、W群(60.1 ±6.4、57.3 ±7.5)と対照群の筆記実施の前後の値は、W群にのみ統計的有意差がみられる傾向があった(p < 0.1)。【考察・まとめ】クロモグラニンA濃度は一過性の精神的ストレスに鋭敏に反応することから、Writingによるストレスの軽減効果は一過性の精神ストレスには観察されなかった。一方、普段の不安状態を示す“特性不安"の結果より、Writingによるストレス軽減効果は普段の不安状態を軽減する可能性が示唆された。【意義・重要性】簡便に実行可能なストレス軽減の記述(Writing)が大学生の普段の不安状態を軽減し、ストレスを軽減効果がある可能性が本研究により示唆された。この普段の不安状態の軽減は“うつ病"の診断基準の一つの「2週間以上続く心の落ち込み」を防ぐうえでは非常に重要なことと考える。以上により、大学生にとってWritingが“うつ病"を防ぐ重要なツールとなる可能性を示唆したことは意義深いと考える。初年度の目標は、寮生活初期になじめずストレスを感じている大学生20名を対象に、ストレス軽減に自分自身のストレス経験の記述(Writing)が有効かどうか生理・生化・心理学的に多角的な検討を行うことであった。実際、ストレスが基準以上ある学生をスクリーニングし被験者20名とした、実験を行うことができた。

さらに当初目的とした、ストレスの生理学的指標として自律神経活動の測定、生化学的指標として唾液中のクロモグラニンA濃度とアミラーゼ活性の測定、心理学的指標として心理調査用紙(POMS、STAY)を用いた測定のすべてを行うことができた。そして、実験結果として、Writingによるストレスの軽減効果は一過性の精神ストレスに対し観察されなかった。一方、普段の不安状態を示す特性不安の結果より、Writingによるストレス軽減効果は普段の不安状態を軽減する可能性が示唆された。すなわち、Writingによるストレス軽減効果は一過性のストレスに対するというよりも普段の不安状態を軽減し心の安定に寄与する可能性があることを示唆できた。以上のように当初目的としていた実験が遂行できており、さらに実験結果の方向性も見出すことができたことから、実験は順調に進展していると考える。また、実験内容を学会で発表を行っていることからも実験は順調だと考えられる。平成24年度に得られた結果をもとに、Writing(自身のストレス経験を書く:1日20分×連続3日)でストレス軽減効果が示唆されたので、記述時間を1日20分を3日間、被験者20名追加し、24年度に得られた結果をさらに確かなものとしたいと考える。被験者のスクリーニング方法、実験手順、測定項目等はすべて平成24年度の研究と同様とする。<被験者>寮生活の大学生20名、Writing群10名(自身のストレス経験を書く:1日20分×連続3日)、対照群10名(24時間の予定を書く:1日20分×連続3日)次に記述間隔を延ばし(1回/週)ストレス軽減効果の有無を検討する。実験の間隔以外の、被験者のスクリーニング方法、実験手順、測定項目等はすべて平成24年度の実験と同様とする。<被験者>寮生活の大学生40名、Writing群20名(自身のストレス経験を書く:1日20分週1回×3回)、対照群20名(24時間の予定を書く:1日20分週1回×3回)得られた結果をとりまとめ、ストレス経験の記述の寮生活者に対するストレス軽減効果を明らかにし、この方法の有効的なタイミング・頻度等を検討し、簡便で有効なストレス軽減手法の開発を目指す。そして、この成果は学会発表を行い、さらに学術論文として公表する。該当なし
安全・安心な医療の基盤構築に向けた医療機関における電磁環境の総合的研究

本年度は、医療における総合的な電磁環境を構成するべき要素のうち、電源重畳ノイズ、接地および放射電磁界シミュレーションに重点を置いて研究をすすめた。また、これまでの研究成果を2つの国際学会を含む多くの学会で口頭もしくはポスターにて発表した。(医療現場における電磁環境の総合的な調査:電源ノイズ)IT化が進む医療機関における電源供給のあり方として、医療機器とその他という目的を明確にした供給体制と、JIS規格(JIS T 1022)に則ったコンセント区分および非常電源のあり方についてまとめ、解説論文として報告した。(医療現場における電磁環境の総合的な調査:接地)電気で駆動する医療機器は、接地が不良となった場合には動作が不安定となり、特に微小信号を取り扱う検査機器にあっては正しい検査結果が得られない場合がある。そこでJIS規格等で定められた病院接地(C種)を作成し、理想的接地(抵抗値10Ω内)および不良接地を人工的に作成し、その簡便な判別方法及び影響について調べた。この結果は平成20年度に報告の予定である。(電磁環境シミュレーションの開発と実証試験)これまで2次元空間で行ってきた放射電磁界の分布シミュレーションを3次元空間に拡張することを目指し、プログラムを改良した。応用例の1つとして、MRI室用電磁波シールドサッシの特性評価に関するシミュレーションを行った。この結果は平成20年度に発表の予定である。(医療現場における携帯電話使用解禁の可能性調査と詳細な手順案の作成)これまでの調査や実験を調べ、認められる影響をまとめると共に、医用電子機器に影響を与えない状態での電波発信の可能性を探った。医療機関において職員・入院患者・外来患者・見舞い者などそれぞれの立場に立った移動体電話及び無線LANの使用の可否について、その可能性を探ると共に使用条件をまとめ、研究会および国際学会において発表した。その際、実例として島根大学医学部附属病院に導入した無線LANおよび医師向けPHSの例を取り上げた。また、医療機関における携帯電話使用許可への要求の高まりをうけ、安全に解禁するための区域決定および許可条件について私案を作成し、学会および論文の形で発表した。(医療現場における電磁環境の総合的な調査:電源ノイズ)医療機関の供給電力に重畳するノイズや雷などに起因する電圧変動について、大学病院にご協力をいただき、手術室、ICU、一般病室、コンピュータサーバ室における供給電力に対して、それぞれ重畳しているノイズの測定調査を行った。測定結果は今後発表予定である。(電磁環境シミュレーションの開発と実証試験)放射電磁界の分布シミュレーションプログラムを用いて、実環境に対する電磁界分布シミュレーションを行い、実測値との比較を行った。対象は無線LANの国際規格にある2.4GHzおよび5.2GHzとした。また、実測値とシミュレーション値の比較を、単一放射源および複数放射源による電磁界分布を対象として行った。これらの試験結果は国内の学会において発表した。本年度は、医療における総合的な電磁環境を構成するべき要素のうち、放射電磁界制御、電源重畳ノイズおよび放射電磁界シミュレーションの精緻化に重点を置いて研究をすすめた。(放射電磁界)ICUなど携帯電話の持ち込みを慎むべき空間への持ち込まれの実態調査を行うと共に、対策として販売されている製品を調査・設置の上、実験局として運用試験を行った。また装置設置に伴って発生した携帯電話電波不達地域のうち、職員休憩場所について携帯電話の通話を可能とすべく、電磁遮蔽シートを用いた電磁界制御の試みを行い、成功した。これらの成果は学会において口頭発表した。(電源ノイズ)医療機関の供給電力に重畳するノイズによる電圧変動と医療事故にっながるような医用電子機器の機器停止や動作異常(誤動作)が発生しないかどうかについて、昨年度から継続して調べた。その結果、JIS規格の瞬時特別非常電源が許容する0.5秒という復電時間よりも短い時間の停電でも医療機器が停止し、自動復帰しない例が認められたので、学会において口頭報告した。(電磁界シミュレーション)実測値とシミュレーション値の比較を、単一放射源による電磁界だけでなく、より実況に即した複数放射源による電磁界分布を対象として行うべくプログラムの改良を行った。また、複合媒質からなる電磁波シールド布の等価的な媒質定数を決定するためのシミュレーションを行った。

これらの成果は平成19年度の学会において口頭発表予定である。本年度は、医療における総合的な電磁環境を構成するべき要素のうち、電源重畳ノイズ、接地および放射電磁界シミュレーションに重点を置いて研究をすすめた。(医療現場における電磁環境の総合的な調査:電源ノイズ)IT化が進む医療機関における電源供給のあり方として、医療機器とその他という目的を明確にした供給体制と、JIS規格に則ったコンセント区分および非常電源のあり方についてまとめ、解説論文として報告した。(医療現場における電磁環境の総合的な調査:接地)電気で駆動する医療機器は、接地が不良となった場合には動作が不安定となり、特に微小信号を取り扱う検査機器にあっては正しい検査結果が得られない場合がある。そこでJIS規格等で定められた病院接地(C種)を作成し、理想的接地(抵抗値10Ω内)および不良接地を人工的に作成し、その簡便な判別方法及び影響について調べた。この結果は平成20年度に報告の予定である。(電磁環境シミュレーションの開発と実証試験)これまで2次元空間で行ってきた放射電磁界の分布シミュレーションを3次元空間に拡張することを目指し、プログラムを改良した。応用例の1つとして、MRI室用電磁波シールドサッシの特性評価に関するシミュレーションを行った。この結果は平成20年度に発表の予定である。
鉛蓄電池の電極劣化を抑制する新規技術の確立

鉛蓄電池の再生技術として特許取得された,電解液に界面活性剤を添加することで電極表面への硫酸鉛の固着(サルフェーション)を除去する手法について,その原理を材料科学的に解明し,鉛蓄電池の長寿命化への応用を図ることを目的とした.深いレベルまでの充放電サイクル試験と,放電後の電極表面に形成された硫酸鉛粒子の性状分析の結果,非イオン系界面活性剤の添加によって充放電容量の低下が抑えられるとともに,硫酸鉛粒子の微細化が起こることが確認された.これにより,長寿命化技術としての適用可能性は示されたが,微細化が起こる理由や充放電挙動との関係性はまだ十分に解明されておらず,今後の課題として残された.昨年度の結果に基づき,以下の研究をおこなった.1.充放電試験の条件を検討した結果,バイク用バッテリーをモデルセルに用いて,10回程度までのサイクル充放電試験を安定しておこなえるようになった.その結果,高分子添加剤が充放電挙動に及ぼす影響を確認することができた.しかしながら,添加剤のプラスの効果はサイクル試験の初期では明瞭である一方で,サイクルが進むと却ってマイナスに働く挙動も見られた.そこで,添加剤濃度をこれまで最適と考えていたよりも希薄にした条件を試験したところ,その方がサイクル回数を増加させた際の効果が高くなる可能性が見出された.現状では十分に大きな回数のサイクル試験ができていないため,この点をさらに検討することが次年度への課題と考えている.2.高分子添加剤による硫酸鉛被膜の形状変化は,本年度も同様に確認された.しかしながら,その違いの原因については,解明することができていない.また,放電後の電極を長時間放置してサルフェーションの進行を確認する実験においても,1ヶ月程度の放置ではほとんど変化が見られなかった.したがって,次年度は温度を上げた加速試験などの実施を検討する予定である.これらの試験においては,高分子添加剤濃度をこれまでよりも希薄にした条件についてもおこない,サイクル試験において認められた挙動の違いと,硫酸鉛被膜の形状変化の間の相関関係をより詳細に検討し,原因究明につなげていきたい.鉛蓄電池の再生技術として特許取得された,電解液に界面活性剤を添加することで電極表面への硫酸鉛の固着(サルフェーション)を除去する手法について,その原理を材料科学的に解明し,鉛蓄電池の長寿命化への応用を図ることを目的とした.深いレベルまでの充放電サイクル試験と,放電後の電極表面に形成された硫酸鉛粒子の性状分析の結果,非イオン系界面活性剤の添加によって充放電容量の低下が抑えられるとともに,硫酸鉛粒子の微細化が起こることが確認された.これにより,長寿命化技術としての適用可能性は示されたが,微細化が起こる理由や充放電挙動との関係性はまだ十分に解明されておらず,今後の課題として残された.H24年度の研究計画に沿って下記の研究をおこなった.1.試験用セルの作成:充放電試験用の大容量モデルセルの作成を,購入した資材を用いて作成することを試みたが,十分な成果が得られなかった.2.放電による酸化鉛被膜の生成:1.の結果から,とりあえずの予備実験として,鉛板を電極とする簡易型のセルを用いて,電解液に各種高分子添加物を加えて充放電をおこなった際に電極表面に形成される酸化鉛被膜の生成挙動を調べた.その結果,高分子添加の有無だけでなく,高分子の種類によっても,形成される酸化鉛被膜の形状に大きな違いが見られることがわかった.これまでの研究で有効性が大きいと認められた添加物では,酸化鉛粒子のサイズが小さく形もはっきりしなくなるという傾向が認められており,これがサルフェーションによる充電阻害を低減させる効果と関係があるものと考えられた.3.生成した硫酸鉛被膜及び電解液の評価:上記の電子顕微鏡観察による評価以外に,薄膜X線回折,蛍光X線分光分析,ラマン分光分析による生成物の評価を試みた.薄膜X線回折の結果から生成物は硫酸鉛であり,蛍光X線分析の結果もこれと対応するものであった.しかしながら,高分子添加剤の有無による違いは明瞭では無く,またラマン分光による分析でも膜中の高分子の存在を示す結果は得られなかった.4.充放電試験:購入した3ch充放電装置を用い,市販のバイク用小型セルの電極をモデルセルに用いた充放電試験をおこなった.セル特性に合った充放電試験条件を見いだすことに時間を要しており,現在の所,高分子添加剤が充放電挙動に及ぼす影響は確認できていない.実際の違いが明瞭になるにはかなりの回数の充放電か,過充電・過放電のような高負荷の試験が必要となる可能性が認識されたため,これに対する試験条件の設定を進めている.鉛蓄電池の劣化機構の中でももっとも重要と考えられる,電極表面への硫酸鉛結晶の固着(サルフェーション)を抑制するために電解液にある種の高分子添加剤を添加し,充放電特性の改善と寿命延長を可能とする新技術(特許第5616043号)の効果を材料科学的に検証した上で,その原理を解明し更なる改良の方向性を見出すことを目的として,下記の実験をおこない成果を得た.1.目的に適した充放電試験の方法を確立し,電解液の硫酸濃度および電解液に添加する高分子添加剤の種類と濃度が,充放電挙動と電極表面に生成する硫酸鉛結晶の形状に及ぼす影響についての,再現性のある結果を得ることができるようになった.特許に記載されている高分子添加剤の添加が,結晶の微細化と充放電挙動の改善に効果があることを確認した.

2.硫酸鉛結晶の形状変化に対して添加した高分子添加剤がどのように関わっているかについては,当初計画した材料評価の手法では,明らかにすることができなかった.生成後の結晶を対象とする分析ではなく,生成過程の挙動を観察する手法が必要と考えられる.3.充放電試験の方法を確立することに時間を取ったため,高分子添加剤の種類や電解液温度の影響,長時間あるいは間欠的な部分充放電といった実用的な使用条件での効果の評価など,当初計画した実験が十分おこなえていない部分が多く残されている.研究期間終了後も,これらについての実験を着実に継続し,目的達成のため更なる知見を積み重ねていきたい.なお,成果の公表については,すでに成立している特許との関係を精査してからおこなう予定である.溶液からの無機材料微粒子および薄膜の合成プロセス充放電試験については,装置を増設し,安定した結果を得られるようになった.しかしながら一方で,計画立案時に把握していた最適条件を中心とした試験条件の設定が必ずしも正しくなかった可能性が見出され,計画を修正する必要が生じている.これによって,当初期待していたペースでの現象解明は進んでいない.また,研究代表者の本務多忙については,本年度もまったく解消されないばかりかさらに程度を増しており,外部の実験補助者を手当てすることも十分にできていないため,研究の速度を高めること自体が難しい状況である.加えて,本年度も電子顕微鏡などの評価装置にトラブルが続き,こちらも研究の進捗を妨げる問題となっているが,装置更新の予定は無く,何とかこの状態で最大限の努力をおこなう必要がある.これまでの遅れの主な理由は試験量の不足であり,当初計画に何らかの問題があったわけでは無い.試験量不足の理由は以下の通りである:1.充放電装置の納期遅れ;2.研究代表者の学内での職務増加;3.重要な評価装置のトラブル.これらの中で,1.と3.はすでに解消している.一方2.についてはH25年度から代表者が学内の重職に就くことになり,本研究のためのエフォートを減じざるを得ない状況となった.この問題を改善するため,研究室および学科レベルでの研究実施体制の見直しをおこない,まず十分な試験量を確保できるように努力している.今に至っては,当初の目的を研究期間内に完遂することは不可能と言ってよく,少なくとも以下の二つの点についての明確で再現性のある結果を得ることを目指したい.1.100回オーダーのサイクル充放電試験を安定におこなう条件を確立し,高分子添加剤の種類と濃度が充放電特性全体に及ぼす影響を明らかにする.2.サルフェーションにより生じる硫酸鉛被膜の形状が高分子添加剤によって変化する挙動を,充放電試験の結果と結びつけて説明できるようにする.また,研究の速度を上げるために,外部からパートタイムの実験協力者を招くことを検討する.現時点では,研究計画に大幅な変更は必要ないと考えている.しかしながら,初年度にある程度の目処をつける予定であった実験方法と評価方法の確立が遅れており,これらをまず達成することが急務である.また,今後は放電後の長期保存によるサルフェーションの変化など,時間を要する試験もいくつか実施する必要があり,これらについてはサンプル数を増やして効率の向上を図りたい.併せて,充放電試験の試験回数を増やすため,装置の増設を検討する.さらに,試験の条件設定や全体のスケジュールを見直し,一定の期間ごとに確実な結果を積み上げてゆけるようにする.
次世代型光スイッチング材料の構築

光誘起スピン転移(LIESST)化合物は、光スイッチング分子の一つとして知られている。このLIESST現象は鉄(II)化合物において観測されているが、鉄(III)あるいはコバルト(II)スピン転移錯体では、金属配位子間の結合距離やエネルギー障壁の差が小さいことから、LIESST現象を観測することは不可能とされてきた。この研究において強い分子間相互作用(π-πスタッキング)を導入することで、光スイッチングを実現させることを目指し実験を行った。鉄(III)錯体[Fe(pap)_2]ClO_4(Hpap=2-(2-Pyridylmethyleneamino)phenolは、温度に依存し低スピン状態Fe^<III>(t_<2g>^5e_g^0:S=1/2)【tautomer】高スピン状態Fe^<III>(t_<2g>^3e_g^2:S=5/2)間で熱的ヒステリシスを伴い急激なスピン転移挙動を示す。構造解析の結果からも、分子間で配位子がπ-πスタッキングを形成することが確かめられた。この鉄(III)錯体は、LMCTバンドに対応する550nmの光を5Kで照射すると、低スピン状態から準安定高スピン状態へとスピン転移し、現在まで不可能とされてきた鉄(III)錯体で初めて光誘起準安定高スピン状態を80Kまで安定にトラップすることに成功した。光誘起スピン転移LIESST錯体は、光スイッチング分子デバイスとしての応用が可能である。現在まで鉄(II)錯体のみ開発されてきたが、それ以外の錯体では一つも見出されていない。鉄(II)化合物以外(鉄(III)あるいはコバルト(II)化合物など)は、ポテンシャルダイアグラムを考慮した場合、活性化エネルギーや結合距離の問題から、準安定高スピン状態に励起されてもトンネル効果のためすぐにもとの状態に戻ってしまい不可能とされてきた。この不可能とされてきた金属イオンを含む化合物を用いた光スイッチング分子の開発を目的として研究を行った。その戦略として、分子間相互作用を利用することにより、双安定状態ポテンシャルにおける活性化エネルギーを変化させ、光励起準安定状態を保持できると考えた。実際に分子間相互作用を導入したスピンクロスオーバー鉄(III)化合物は、低温で光照射により磁化が増大する現象が観測された。これはLIESST現象が観測できないと考えられていた鉄(III)錯体ではじめて、LIESST現象が観測できたことを示している。さらに開発した光スイッチング機能を一つの材料として組み込み、光スイッチングによる機能性を出現させることを目指した。新規光スイッチング材料の開発を行い、光スイッチング材料をビルディングブロックとして組み込んだ光応答性分子磁石の構築を行った。その結果、シアノ架橋された鉄マンガン系の一次元化合物の構築に成功した。この化合物は約100Kでスピン転移するスピン転移化合物であり、さらに低温で光照射すると鉄サイトが低スピン状態から高スピン状態へとスピン転移する光スイッチングを組み込んだ磁性体の構築に成功した初めての例である。さらにコバルト(II)錯体において新規スピンクロスオーバー化合物を構築し、それらはそれ自身が他金属イオンと配位できる錯体配位子であり、他金属イオンとの集積化により超分子化合物の構築に成功した。このスピン転移化合物を組み込んだ超分子化合物の構築は、現在進行中であるが、超分子化合物の温度や光による外場応答は新しい試みであり、新規物性の出現が期待できる。
電極粒子の異方的磁場応答性を利用した超低温作動ＳＯＦＣ用高活性新規配向電極の創製

本研究は、K2NiF4型Ni系層状化合物が示す異方的な磁場応答性に着眼し、組成制御が磁場応答性と導電性に及ぼす影響を検討しながら、磁場利用電極形成プロセスによって、燃料電池の酸素還元反応に対し高い電極反応活性を示す新規配向カソードの材料設計に取り組む。その取組みを通して得た知見を基に、500°C以下で作動可能な次世代普及型の超低温作動固体酸化物形燃料電池(Ultra-Low Temperature Operating Solid Oxide Fuel Cell:ULT-SOFC)の先進的開発を目指す。その研究目的の下、本年度は、前年度ならびに前々年度に得た知見を基に、以下の検討を主に行った。これまでの検討では、Ndをベースとする系では汎用のネオジウム磁石を用いて配向化が可能であったが、Laをベースとする系では超伝導マグネットを用いた12 Tという強磁場印加の下で配向体試料作製が実施されていた。本プロセス普及の観点から、どの程度まで磁場印加強度を下げることができるかを検討した結果、La系において3 Tでも12 Tの磁場印加時と同程度の配向化が実現可能であることを見出した。これらの知見を基に、電解質上に配向電極を作製することによって、発電性能が向上することを明示した。また、Nd系とLa系とでは磁場配向挙動が異なることをこれまでの検討で見出しており、その点に関してさらに検討を加えた結果、磁性発現機構が異なることを明らかにした。具体的には、磁化率の温度依存性の検討から、Nd系ではCurie-Weiss常磁性機構が、La系ではVan Vleckの常磁性機構が示唆された。その研究目的の下、本年度は、磁場中での鋳込み成形プロセスによって種々の組成の粉末試料を用いて成形体作製を行い、得られた試料に対してX線回折ならびに微細構造観察を行うことによって、組成による磁場配向挙動の違いについて主に検討した。具体的に実施した研究内容と、得られた知見を以下に示す。検討対象試料の組成をNd2-xLaxNiO4とし、それぞれの組成の単相試料粉末の作製を行った。得られた粉末を用いて検討を行った結果、xが0から1.5の組成ではc軸が磁場印加方向に沿って配列し、一方xが1.9の組成ではa軸あるいはb軸が磁場印加方向に沿って配列するといった磁場配向挙動を示すことを明らかにした。なお実験では、xが0の組成では5 Tの磁場を印加し、Laを導入した組成では8 Tの磁場が印加された。X線回折結果から、それぞれの試料における配向性をロットゲーリン因子fを用いて定量的に評価したところ、f = 0.750.99程度の高い値を得た。因みに、完全配向の場合f = 1となり、一方無配向状態の場合にはf = 0の値をなる。本申請研究着手早々に震災があり、研究計画に遅延が生じたものの、共同研究者との連携により、研究計画はおおむね順調に進められていると判断している。本研究では、混合導電性層状化合物が示す異方的な磁場応答性に着眼し、磁場利用電極形成プロセスによって、燃料電池の酸素還元反応に対し高い電極反応活性を示す新規配向カソードの材料設計に取り組む。その取組みを通して得た知見を基に、次世代で普及が期待されている超低温作動固体酸化物形燃料電池(Ultra-Low Temperature Operating Solid Oxide Fuel Cell:ULT-SOFC)の先進的開発を目指す。その研究目的の下、本年度は、前年度に得た検討結果を基に、配向電極を電解質上に作製することを試みた。また、前年度に見出した磁場配向挙動の組成依存性について、磁化率の異方性の観点から検討を加えた。電解質上での配向電極作製は電気泳動堆積法ならびにDroplet-casting法にて行った。強磁場の印加には、超伝導マグネットを利用して検討を進めた。XRDを用いて配向性を検討した結果、懸濁液を用いた鋳込み成形法によって作製されたバルク体試料に比べ、低い配向性を示した。そのため、プロセス条件の調整が必要であり、現在検討を続けている。Nd2-xLaxNiO4において組成に対する磁化率の異方性を、前年度の作製した各組成の配向バルク体を用いて検討した結果、xの増加とともにc軸方向とab面方向の磁化率の異方性は小さくなることを見出し、x=1.8付近でその異方性が逆転することを明らかにした。現在それらの原因について検討中である。前年度に得た知見を基に、当初の研究計画に従った検討内容がおおむね実施でき、さらに、共同研究者との連携も密に行なっており、研究計画はおおむね順調に進められていると判断している。

本研究は、K2NiF4型Ni系層状化合物が示す異方的な磁場応答性に着眼し、組成制御が磁場応答性と導電性に及ぼす影響を検討しながら、磁場利用電極形成プロセスによって、燃料電池の酸素還元反応に対し高い電極反応活性を示す新規配向カソードの材料設計に取り組む。その取組みを通して得た知見を基に、500°C以下で作動可能な次世代普及型の超低温作動固体酸化物形燃料電池(Ultra-Low Temperature Operating Solid Oxide Fuel Cell:ULT-SOFC)の先進的開発を目指す。その研究目的の下、本年度は、前年度ならびに前々年度に得た知見を基に、以下の検討を主に行った。これまでの検討では、Ndをベースとする系では汎用のネオジウム磁石を用いて配向化が可能であったが、Laをベースとする系では超伝導マグネットを用いた12 Tという強磁場印加の下で配向体試料作製が実施されていた。本プロセス普及の観点から、どの程度まで磁場印加強度を下げることができるかを検討した結果、La系において3 Tでも12 Tの磁場印加時と同程度の配向化が実現可能であることを見出した。これらの知見を基に、電解質上に配向電極を作製することによって、発電性能が向上することを明示した。また、Nd系とLa系とでは磁場配向挙動が異なることをこれまでの検討で見出しており、その点に関してさらに検討を加えた結果、磁性発現機構が異なることを明らかにした。具体的には、磁化率の温度依存性の検討から、Nd系ではCurie-Weiss常磁性機構が、La系ではVan Vleckの常磁性機構が示唆された。前年度に得られた知見を受け、今後は以下の2つの検討項目を中心に、研究を実施する予定である。(1)組成Nd2-xLaxNiO4において、xが0から1.5の組成ではなぜc軸配向性が、一方xが1.9の組成ではなぜa軸あるいはb軸配向性が発現するのか、その起源の解明(2)配向化された試料の導電性評価(3)電解質上に配向電極層を形成させるプロセス技術の確立と配向性の優位性の立証これまでに得られた知見を受け、配向性が物質移動に与える影響を検討しながら、以下の項目について研究を実施する予定である。・より高い配向性を示す電極作製可能なプロセス条件の確立・磁場配向性を支配する因子の究明これらの検討を進め、配向性の優位性を立証するとともに、ULT-SOFCの試作に取り組む。研究計画立案では、初年度に卓上型冷間静水等方圧加圧機を購入する予定であったが、熊本地震の影響を受け、研究の一部が当初の計画通り実施することが困難な状況となった。購入を予定していた貴金属部材を次年度に購入することにしたことと、使用した原料の量が予定より少なかったため、次年度に購入する計画とした。上記の状況の中で初年度に得た知見を基に、懸濁液調製条件を精査し、卓上型冷間静水等方圧加圧機の導入効果を見据えながら、配向体試料作製を進める予定である。