hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
照射点欠陥の実効濃度に及ぼすマトリックス微細組織の影響に関する定量的評価と実験的

本研究では、「照射点欠陥が結晶粒界等で優先的に拡散消滅することによりその濃度が減少し、結晶粒界にはボイド欠乏帯(無形成帯)が形成され、その幅は点欠陥の拡散係数、実効点欠陥濃度、損傷速度の関数で表される」ことを理論的及び実験的に示した研究分担者(北海道大学坂口紀史)の過去の研究成果を応用し、材料因子が異なる様々な鋼種間に対してボイド欠乏帯幅の測定と実効空格子濃度の導出を行い、鋼種間でそれらを比較した。当該年度はFe-15Cr-15Niモデル合金に加え、P, Ti, Si, Nb等の添加合金元素や冷間加工を施した実機材PNC316に対して、中性子照射下及び電子線照射下で形成したそれぞれのボイド欠乏帯幅を測定し、実効点欠陥濃度を評価した。これらの結果から、本試験で用いた合金においては、ボイド欠乏帯幅は照射量、初期導入転位密度、照射場よりむしろ添加元素に強く影響を受けることがわかり、添加元素の導入がボイドスエリング抑制に効果的であることを半定量的に導くことに成功した。また、ボイド欠乏帯幅が照射場の影響を受けなかったことについて、その原因は現在も調査継続中であるが、照射研究の分野で長年取り組まれている中性子照射と高エネルギー荷電粒子線照射の照射相関の解明に対して、一つの有用な情報をもたらすものと考えられる。新規原子力材料開発に資する合理的な材料設計指針を導き出すことを目的に、原子力用オーステナイト系ステンレス鋼のベース組成である、Fe-Cr-Ni系3元モデル合金等を用いた電子線照射実験その場観察及び中性子照射材の照射後組織観察等の実験研究から、実効点欠陥濃度や点欠陥フラックスの定量的な評価を行い、ボイドスエリング開始時期(潜伏期間)の延伸や照射誘起偏析抑制等に有効な材料学的因子(添加合金元素、析出物など)を抽出した。過去に報告されている理論式を用いた半定量的な評価から、モデル合金におけるボイド欠乏帯幅及び実効空格子濃度等に及ぼすNi含有量や析出物等の影響については、1初期Ni量の増加に伴いボイド欠乏帯幅が増加し、鋼種毎に実効空格子濃度及び空格子フラックスが異なること、2高Ni化に伴う耐スエリング特性向上の評価に資する効果的な方法として活用され得ること、等が示された。また、原子力用オーステナイト系実用鋼(炭窒化物析出強化型Fe-15Cr-40Ni、γ'/γ"析出強化型Fe-15Cr-43Ni、γ'析出強化型PE16)においては、炭窒化物析出強化型Fe-15Cr-40Niでボイド欠乏帯は形成するものの、それ以外の鋼種ではボイド形成自体が生じない等、ボイド形成挙動に鋼種間で差異が生じることが示された。原子力材料工学当該年度は、SUS316L及びSUS316Lベースの微量元素添加鋼(Zr, V, Ti)の電子線照射材について、ボイド欠乏帯幅を実験的に測定し、実効点欠陥濃度への添加元素の効果を評価した。これにより、316系ステンレス鋼における実効空格子濃度等の評価についてはほぼ完了した。また、高Ni鋼における実効空格子濃度等に及ぼすNi濃度の効果を調査することを目的として、Fe-15Cr-25Niの電子線照射材及び中性子照射材に対して、上記と同様にボイド欠乏帯幅を測定し、実効点欠陥濃度等を評価した。その他の鋼種(Fe-15Cr-35Ni、Fe-15Cr-40Ni、Fe-15Cr-43Ni、PE16)の中性子照射材及び電子線照射材に対するボイド欠乏帯幅測定については、次年度の補足実験期間内で実施する。電子線照射試験について、照射試験を予定していた装置の不具合により当初予定していた試験数の実験ができなかったため。
界面ラシュバ効果を用いた超高効率なスピンダイナミクスの微視的理論

炭素原子からなる一原子層膜(グラフェン)の発見が契機となり、遷移金属カルコゲナイト系層状物質や六方晶窒化ホウ素など炭素以外からなる原子膜の物性探索が近年活発になってきている。さらに、これら異なる原子薄膜を人工的に積層した超構造の作成も可能になってきた。原子薄膜超構造は、構造や構成する原子薄膜、表面や界面で顕著な効果(界面ラシュバ効果や誘電環境)に依存して物質特性を制御できると考えられ、新しい機能を有した省電力デバイスの設計に適している。本研究の目的はこうした原子薄膜超構造を用いて、省電力なスピンデバイスを提案する事である。申請者はこの目的の達成のために、2枚のグラフェンで任意の誘電体薄膜を挟んだ超構造(二重層グラフェン)に着目し、内部の誘電体薄膜の効果や界面特性がキャリア移動度に与える影響について理論的な研究を行った。荷電不純物による散乱と電子遮蔽効果を考慮した理論モデルを構築し、ボルツマンの輸送方程式により定量的にキャリア移動度の誘電率依存性と層間距離依存性を評価した。これにより、二重層グラフェンの電子移動度が内部誘電体の誘電率に強く依存する事、及び、グラフェンの層間距離が短くなると、強い層間遮蔽効果により電子移動度が向上する事が明らかになった。さらに、キャリア移動度のそれぞれの層のキャリア密度依存性を計算し、キャリア移動度を向上させるパラメータ領域を明らかにした。このように、原子薄膜超構造においては、デバイス特性は構造によって制御可能である事を具体的な解析により示した。これらの構造制御とデバイス物性の関係から、より深い原子薄膜物性の理解と新しいデバイスが創成される可能性があり、その土台となる理論を与えた点において本研究は有意義である。電流によって磁化を駆動する電流誘起磁化反転技術が実証され、デバイス実用化が試みられています。金属の界面に発現する強いラシュバスピン軌道相互作用は、この電流誘起磁化反転を高効率にするものと期待されています。しかし、従来の電流誘起磁化反転の理論の中にはラシュバ効果は考慮されていないため、ラシュバ効果を利用するためには指針となる理論が不可欠です。まず、界面のラシュバ効果を持つ金属ー強磁性体複合構造におけるスピン輸送を定式化しました。界面のラシュバ効果が強磁性体内に寄与すると考え空間的に非一様なラシュバ型スピン軌道相互作用を摂動として考慮し、電場によって誘起されるスピン流をグリーン関数のダイアグラム計算により計算しました。結果として従来から議論されてきたスピンホール効果やスピン蓄積による寄与に加えて、ラシュバ型スピン軌道相互作用の非一様性からもスピン流が生成される事を示した。これにより、実験で示されたスピン流吸収を議論しました。一方で、拡散スピン流によるスピントルクの微視的解析も同時に進め、非局所配置測定で実現される拡散スピン流が実際に磁化に対してトルクを与える事を示しました。これにより、拡散スピン流によって大きなスピントルクを得るための条件、つまりスピントルクとスピン拡散長の依存関係及び、スピン注入位置と磁壁の中心位置までの距離依存性明らかにしました。これは、拡散スピン流によるスピントルクをデバイスに応用する場合の材料を選択する際に重要となる情報であり、今後の実験研究を促すものです。研究実施計画に基づき、上記二つの研究を実行し、二通の論文が年度内に出版に至った。現在、これらの研究からさらに進展し、原子薄膜材料の電子輸送、スピン輸送特性の研究を実行中です。これは、当初の計画にはなかった研究であるが本研究課題であるラシュバ効果の研究遂行において本質的な役割を持つと考えています。

研究実施計画に基づき、非一様ラシュバスピン軌道相互作用下のスピン輸送、拡散スピン流によるスピントルクについての二つの研究を実行し、二通の論文が年度内に出版に至った。現在、これらの研究からさらに進展し、原子スケールの薄さを持つ原子薄膜材料の電子輸送、スピン輸送特性の研究を実行中である。今後は、研究計画通りラシュバ界面におけるスピントルクの研究を進めるとともに研究計画には無かったが本研究課題に重要な役割を持つ原子薄膜系における電子輸送、スピン輸送の研究を進める予定である。特に原子薄膜の膜厚に依存して電子輸送、スピン輸送、及びスピントルクがどのように変調されるかについて明らかにする。所属研究機関の変更(慶應大学から物質材料研究機構への移動)があり、予定していた計算機購入にかかる支出がほとんどかからなかった。このため次年度使用予定研究費が生じた。この研究費は、国際会議や国内の会議における旅費として使用する予定である。さらに研究状況を考慮しながら、物品等の購入を考えている。翌年度以降についても、研究の進度に応じて物品費、旅費に使用する予定である。
去勢抵抗性前立腺癌における上皮間葉転換の制御機構の解明と標的治療への応用

本研究の目的は前立腺癌における上皮間葉移行の意義を検討し、その制御機構ならびに去勢抵抗性前立腺がの標的治療の可能性について検討することである。去勢抵抗性前立腺癌の臨床組織検体に免疫組織染色を施したところN-cadherinの発現が有意に亢進していた。N-cadhrin発現ベクターを培養細胞株に導入した。N-cadherin高発現株は親株に比べ、有意に増殖能が高く、また強い浸潤能を獲得していた。またドセタキセルに対する抗癌剤耐性を示した。同時にストレス蛋白の一種であるクラスタリンの高発現を認めた。クラスタリンに対するアンチセンスオリゴによる治療を行ない、抗癌剤体制獲得を阻害することに成功した。癌における上皮間葉転換(Epithelial-Mesenchymal Transition; EMT)は、癌細胞に浸潤・転移能をもたらす主要な機構の一つと考えられており、E-cadherinの発現低下とN-cadherinの発現亢進で特徴づけられることが多い。我々は尿路上皮癌臨床検体においてE-cadherinの発現低下とN-cadherinの発現亢進が独立下予後予測因子であることを報告してきた。本研究の目的は、前立腺癌におけるEMTの意義を検討し、その制御機構ならびに去勢抵抗性前立腺癌に対する標的治療の可能性について検討することである。今年度および前年度までの研究の一部において、限局性前立腺癌に対し根治目的に全摘除術が施行された200例に対する同様の免役組織学的検討においては、E-cadherinは独立した予後予測因子であったが、N-cadherinは予後予測因子とは認められなかった。通常前立腺癌に対する治療前には生検が実施されるが、局所治療または全身治療後に去勢抵抗性前立腺癌に至った症例に対し、前立腺または転移巣の病理学的評価を行うことは希である。当院では去勢抵抗性前立腺癌症例の内、臨床経過上必要と思われた症例に限り前立腺生検を20例程度に実施した経験がある。今年度は、その内、本研究への使用を同意された症例について、パラフィン包埋された永久標本を用いて、EMT関連マーカーである、ZEB1, ZEB2, slug, SNAIL1, SNAIL2、TWIST、E-cadherin, N-cadherin, β-catenin, fibronectin, MMP-2およびMMP-9についての免疫組織染色を行う。Historical controlの生検標本と発現レベルの比較を行い、CRPCに特徴的に発現が亢進するEMT関連蛋白の同定試みた。免役染色に用いる抗体の入手状況と染色条件設定に難渋している分子があるために前解析は終えていないが、N-CadherinおよびTwistの高発現と去勢抵抗性前立腺癌との間に相関が認められる結果を得た。癌における上皮間葉転換(Epithelial-Mesenchymal Transition; EMT)は、癌細胞に浸潤・転移能をもたらす主要な機構の1つと考えられており、E-cadherinの低下とN-cadherinの発現亢進で特徴づけられることがある。我々は尿路上皮癌臨床検体においてE-cadherinの低下とN-cadherinの発現亢進が独立した予後予測因子であることを報告してきた。本研究の目的は、前立腺癌におけるEMTの意義を検討し、その制御機構ならびに去勢抵抗性前立腺癌の標的治療の可能性について検討することである。前年までの研究の一部において、限局性前立腺癌に対し根治目的に全摘除を実施した200例に対して免疫組織学的検討を行った結果、E-cadherinは独立した予後予測因子であったが、N-cadherinは予後予測因子とは認められなかった。当院で局所治療または全身治療後に去勢抵抗性前立腺癌となり、研究に同意された20例弱の前立腺生検検体について免疫組織学的検討を行った。前年度までに実施できなかった数種類の蛋白を認識する抗体を入手し得たので、今年度は前年までのデータに新たな免疫組織学的染色の結果を加えて検討したところ、去勢抵抗性前立腺癌においてhistrical controlと比べて有意にN-cadherinおよびTwistの発現亢進が認められ、独立した予後予測因子であることが確認された。前年度に高感度CTC検出システムを用いた去勢抵抗性前立腺癌患者におけるCTC検出を行い、30例中1症例中にCTCを検出しえた。今年度はさらなる感度上昇と検出標的物質の増加を狙い、システムの最適化を最優先に行ったが、満足した結果が得られず断念した。前述の免疫組織学的染色の結果からN-cadherinが前立腺癌細胞のEMT化に重要な役割を持つことが示唆されたため、今年は当教室で樹立したN-cadherin発現ベクターを用いてLNCap細胞に遺伝子導入を行った。現在は樹立した細胞株について解析を進めているところである。本研究の目的は、前立腺癌におけるEMTの意義を検討し、その制御機構並びに去勢抵抗性前立腺癌の標的治療の可能性について検討することである。

前々年までの研究の一部において、限局性前立腺癌200例に対して免疫組織学的検討を行なった結果、E-cadhrinは独立した再発予測因子であったが、N-cadherinは予測因子とは認められなかった。当院で局所治療または全身治療後に去勢抵抗性前立腺癌となり、研究に同意された20例弱の前立腺生検検体について免疫組織学的検討を行なった。この検討においてはコントロール検体と比べN-cadherinおよびtwistの発現亢進が認められ、また予後予測因子であることが確認された。前年度に高感度CTC検出システムを用いた去勢抵抗性前立腺癌患者におけるCTC検出を行なったが、その後にさらなる感度上昇をシステムにもたらすための最適化が困難であり、システム構築を断念した。今年度は当教室で樹立したN-cadherin発現ベクターを前立腺癌培養細胞株に導入しN-cadherin高発現株のin vitro実験を行なった。N-cadherin高発現株は親株に比べ、有意に増殖能が高く、また強い浸潤能を獲得していた。ドセタキセルおよびカバジタキセルによる抗癌剤耐性を示した。ストレス関連蛋白で前立腺癌の薬剤耐性獲得に関与していると考えられるクラスタリンはN-cadherin導入株で高発現していることが観察された。クラスタリンの発現低下をもたらすアンチセンスオリゴにより治療を行なうことにより、in vitroでドセタキセルおよびカバジタキセルによる抗癌剤耐性獲得を阻害することに成功した。本研究の研究期間は終了となるが、今年度に得られた知見は、前立腺癌における薬物療法耐性化克服に向けた分子標的治療の開発に期待が持てると考え、当研究室で今後も研究を継続・発展させる予定である。本研究の目的は前立腺癌における上皮間葉移行の意義を検討し、その制御機構ならびに去勢抵抗性前立腺がの標的治療の可能性について検討することである。去勢抵抗性前立腺癌の臨床組織検体に免疫組織染色を施したところN-cadherinの発現が有意に亢進していた。N-cadhrin発現ベクターを培養細胞株に導入した。またドセタキセルに対する抗癌剤耐性を示した。同時にストレス蛋白の一種であるクラスタリンの高発現を認めた。クラスタリンに対するアンチセンスオリゴによる治療を行ない、抗癌剤体制獲得を阻害することに成功した。当院では去勢抵抗性前立腺癌症例の内、臨床経過上必要と思われた症例に限り前立腺生検を20例程度に実施した経験がある。今年度は、その内、本研究への使用を同意された症例について、パラフィン包埋された永久標本を用いて、EMT関連マーカーである、ZEB1, ZEB2, slug, SNAIL1, SNAIL2、TWIST、E-cadherin, N-cadherin, β-catenin, fibronectin, MMP-2およびMMP-9についての免疫組織染色を行う。Historical controlの生検標本と発現レベルの比較を行い、CRPCに特徴的に発現が亢進するEMT関連蛋白の同定試みた。免役染色に用いる抗体の入手状況と染色条件設定に難渋している分子があるために前解析は終えていないが、N-CadherinおよびTwistの高発現と去勢抵抗性前立腺癌との間に相関が認められる結果を得た。
和紙原料栽培の多面的機能を活用した地域社会の再構築方策の検討

国内の和紙原料生産は激減しつつある。本研究は山村の変容と問題点を明らかにするとともに、和紙原料栽培の多面的機能の活用策を検討することが目的である。和紙原料栽培は、生業と買い取り価格の変化により衰退していた。焼畑でのミツマタ栽培も植林により激減した。雇用労働が収入源となり栽培者が減る中で、栽培作業も雇用労働化した。輸入コウゾが増加し、高齢化で管理が不十分な畑が増え、買い取り価格の買い取り価格は下がり、獣害で農家の栽培意欲が削がれていることがわかった。その一方で、和紙原料栽培が景観形成・獣害回避・蜜源・庇陰植物機能を有していることも明らかになり、今後はその具体的な活用策の普及が重要である。高知県いの町を中心に、岐阜県美濃市、茨城県大子町、福島県二本松市、福岡県八女市、佐賀県佐賀市・唐津市、熊本県熊本市・八代市・南阿蘇村・水俣市、北海道札幌市、京都府京都市、滋賀県大津市、大阪府大阪市などの和紙原料栽培者・手漉き師・原料問屋・和紙販売業者を対象に、和紙および和紙原料の現状と課題について情報共有を進めるとともに、新たな栽培方法・流通方法・商品開発を行った。さらに、いの町で和紙原料栽培を行っている地域への情報還元を進めるべく、耕作放棄地および山林での新たな和紙原料の栽培と加工方法についてのワークショップを3回実施し、県内の和紙関連業者のみでなく、紙の博物館およびいの町産業経済課、高知県立紙産業技術センターからもご参加いただいた。現地での栽培地管理作業および和紙の商品開発には、九州大学および東京大学、高知大学から教員と学生が参加しており、連携の輪が広がりつつある。また和紙原料のトレーサビリティ確立と2020年東京オリンピックに向けた試作品の開発も進めており、2015年7月の全国手漉き和紙連合会研修において展示を行う予定である。これまでの成果については、「和紙の力」ブックレット1「土佐和紙のこれからを考えるー土佐コウゾの力ー」を作成し、多くの関係者に配布した。さらに、2014年6月に福島大学で行われた環境社会学会第49回大会において、「和紙と地域社会の再構築ー和紙をめぐる原料生産と流通における課題とその対策ー」として口頭発表を行うと主に、7月には林業経済学会の学会誌である『林業経済研究』60巻2号に「和紙原料生産を巡る山村の動態ー高知県いの町柳野地区の事例ー」として論文を公表した。近年、コウゾやミツマタ等の国産和紙原料が激減し、文化財修復用等の和紙の原料確保が問題となる一方で、栽培農家の動態研究は進んでいない。和紙原料の主要産地である高知県いの町や無形文化遺産に登録された本美濃紙などの原料を供給してきた茨城県大子町や熊本県、福岡県などでは獣害や作業者不足が生じつつある。本年度は、原料栽培者・紙漉・原料問屋・販売業者などとの情報の共有と、高知県・茨城県・熊本県・福岡県・岐阜県などの原料産地・和紙産地での新たな栽培方法試行を行った。さらに原料栽培と加工、和紙そのものにまつわる様々な「物語」について、国内外の舞台芸術家とともに「和紙+舞台芸術」としたパフォーマンスを高知・高松・横浜・博多などで8回実施した。現地での作業には、高知・岐阜・新潟などの紙漉き職人や研究者が参加しており、連携の輪がさらに広がった。これらの協働について、「協治の描く新たな社会像」(東京大学出版会『UP』2015年7月号pp.11-18.)として公表したほか、11月には良品計画と協働で和紙に関するワークショップをキャナルシティ博多のMUJI店舗で開催した。また和紙のトレーサビリティ確立のために、原料生産者・加工者・流通者・紙漉・販売者などの詳細がわかる「柳野和紙」を作成し、QRコードを添付して情報をFacebookで閲覧できるようにした。これまでの成果については、「和紙の力」ブックレット1土佐和紙のこれからを考えるー土佐コウゾの力ーを配布したほか、「柳野和紙」Facebookの作成、奥田裕規編著『田舎暮らしと豊かさ』の第5章「田舎暮らしで伝統を受け継ぐ」を分担執筆し、和紙を巡る様々な状況とこれからの可能性について報告した。また、全国手漉き和紙連合会および美濃手すき和紙協同組合において、和紙原料の現状と新たな栽培方法の可能性についての講演を行った。2014年11月に本美濃紙などが無形文化遺産に登録され、特定の和紙や原料産地での需要と供給バランスの問題が深刻化した。そのため今年度は主産地である高知県と茨城県、岐阜県において、重点的に現地調査を進めた。さらに本年度から、高知県いの町でコウゾとコンニャクや茶、ミツマタ、コムギなどと組み合わせた栽培試験地2反を借り増したほか、茨城県大子町では約4反を栽培農家との協働で管理することになった。これにより栽培地の特性と多様な機能の組み合わせ可能性を探っており、来年度は試験地での生育状況を踏まえた管理方法の構築が進む予定である。また当初想定していた以上に多地域の和紙関係者がこれらの協働に参加し、これまで原料生産の現場を知らなかった和紙生産者などの栽培者への理解が深まっている。それによって、申請時には予測していなかった、これまでの流通構造を転換するための動きが和紙関係者間に生じた。さらに舞台芸術など、論文や学会発表以外の場での問題提起と共有についても想定以上の広がりとなっている。

東京オリンピックに向けた和紙の開発についても、和紙そのものが持つ「物語」を伝える手段としてのトレーサビリティの確立、QRコードやFacebookの活用、異なる表現者・媒体とのリンクなどを進め、手漉き和紙関係者を中心に情報や技術などの共有が広がっている。これまでの研究実績として、まず高知県いの町柳野地区を事例とした耕作放棄地及び再造林放棄地を含む「土地利用」の再編成について、同地区の耕作放棄地を中心に畑6反の再利用策を実施しており、コウゾとミツマタ、またライ麦などの活用による地力の回復と労力の削減、獣虫害の回避策などを構築した。さらには自然環境などの異なる高知県黒潮町および岐阜県、福井県など他地域への援用可能性も探求している。次に、柳野における栽培・加工・販売過程などにおける「人のつながり」の再編成として、地域内のみでなく、和紙生産者、加工者、販売者、利用者など和紙関係者との幅広い協働による労働力の確保と情報の共有による新たな栽培法策を構築するとともに、茨城県大子町などにおいても、協働による作業法と新たな流通の確立を進めた。これらの成果については、越後生紙振興会「越後の生紙」第7号、福井県和紙工業協同組合「和紙だより」などの和紙関係専門誌および森林文化協会「森林環境2017」など書籍にて公表済みである。さらには、多様な機能を持つ原料栽培地という視点からの中山間地域の評価として、和紙原料の地域資源としての観光・教育・移住者の収入源確保・景観形成などへの活用を実施した。具体的には高知県いの町柳野地区のみでなく、黒潮町などでの和紙原料の加工イベントの実施、いの町神谷小中学校での和紙原料の加工に関するワークショップの実施を行った。それが地域の空洞化を含む様々な問題の解決に結びつくかについての検討を進めているところである。昨年度に主な研究対象地の一つである高知県内に異動することになり、より密に現地調査を進めることができている。耕作放棄地の再活用のために具体的な対象となる畑についても、当初の想定以上の広さおよびバリエーションを持った形で設定することができ、その多様さに応じた和紙原料の栽培方法および獣害対策、労力軽減、景観形成策を実施しつつある。しかしながら、獣害の拡大と天候不順、和紙をめぐる状況の変化から、優先的に調査すべき対象地および当初の計画に加えて対応すべき問題が生じており、そのための研究計画の部分的な変更が必要である。本研究では、和紙原料栽培という生業に着目し、山村などの気候風土に適した作物が有する多面的機能を活用した資源管理と人的つながりの確立による地域社会の再構築策を検討している。対象事例としては、高知県を中心に、茨城県・岐阜県・福岡県・佐賀県・熊本県・鹿児島県・新潟県・兵庫県・岡山県・島根県などでの現地調査を進めた。まず明らかに下のは、コウゾやミツマタなどの原料生産地の立地・技術・流通上の問題点である。その結果、全国的に深刻化する獣害回避策の緊急的実施が必要であるほか、問屋の衰退で失われた原料栽培・加工・販売・利用者間で共有すべき情報の整理と提供方法の確立、分業で情報と担い手が限定化した和紙生産への協働の組み込みが重要であることがわかった。そしてその問題解決に活用しうる和紙原料植物の多面的な機能としての収入源・蜜源・庇陰・獣害回避などの機能を抽出した。
食塩感受性高血圧の成因に関するエピジェネティスク解析

塩分摂取が心血管系、副腎におけるアンジオテンシノーゲン(ANG)及びアルドステロン合成酵素遺伝子(CYP11B2)発現に及ぼすエピジェネティクス機構(従来考えられていた遺伝学の外側で働いている仕組みの研究)を解析し高血圧との関連を検討した。副腎球状層ではCYP11B2タンパク発現の高値と同遺伝子の低メチル化を呈した。食塩感受性高血圧ラットでは高食塩食により血管におけるCYP11B2遺伝子発現の増加、心筋におけるANGmRNA発現の増加および同遺伝子の低メチル化状態を呈した。食塩摂取量がRAAS遺伝子のメチル化に影響し、ホルモン産生や高血圧及び臓器障害に関与している可能性が示唆された。1.副腎皮質H295R細胞におけるアンジオテンシノーゲンの転写活性に重要な領域の絞込み:アンジオテンシノーゲン遺伝子のCpGサイトに関しては上流のUSF1, ESR1, CEBPB,NR3C1, HNF4Aが報告され(Circ Res 2008;103:940),複数のCpGアイランドが存在している。H295R細胞を用いて,ルシフェラーゼレポーターアッセイを行い、5'-RACEで同定した各遺伝子のプロモーターを含む連続した5'deletion constructを作製し,細胞にトランフェックションし,プロモーター転写活性に重要な領域を絞り込んだ。食塩感受性高血圧(SSH)では高食塩食により心血管系や腎臓におけるアンジオテンシノーゲンの遺伝子発現が亢進し、それにより血圧の上昇、心筋肥大、腎機能障害が引き起こされる。SSHラットを用いて高食塩食が組織アンジオテンシノーゲン遺伝子のメチル化に及ぼす影響について検討した。アルドステロンブロッカーであるエプレレノンの影響も検討した。またヒト肥大心におけるアンジオテンシノーゲン遺伝子のメチル化に関しても検討した。SSHを正食塩食、高食塩食で8週間飼育し、心臓、腎臓におけるアンジオテンシノーゲン遺伝子発現をreal time PCR法、遺伝子上流のメチル化をパイロシークエンス法で検討した。高食塩食により血圧の有意な上昇、心肥大、アルブミン尿の増加が観察され、エプレレノン投与により改善した。DNAのメチル化は高食塩食により低メチル化状態になり、エプレレノン投与により高メチル化状態になった。ヒト肥大心筋においてアンジオテンシノーゲン遺伝子は低メチル化状態を示した。これらのことから高食塩食は組織におけるアンジオテンシノーゲン遺伝子にエピジェネティックに作用し発現調節をおこなっていることが明らかになった。また薬剤もDNAのメチル化に一部関与していることが明らかになった。アンジオテンシノーゲン(Ang)はレニン-アンジオテンシン-アルドステロン系(RAAS)の重要な構成因子であり、腎、心臓、内臓脂肪組織において産生され高血圧や心肥大に関与している。対照及び食塩感受性高血圧ラット(SHRSP)を用いて食塩摂取の変化により心血管系及び腎におけるAng遺伝子のメチル化への影響と遺伝子発現の関係を検討した。SHRSPでは対照ラットに比して高食塩食により組織の遺伝子発現が亢進し、低メチル化状態を呈した。アルドステロン合成酵素遺伝子(CYP11B2)遺伝子のメチル化に及ぼす食塩の影響をウイスターラットを用いて検討した。8週間の高食塩食では血、尿中アルドステロン値の低下、副腎におけるCYP11B2mRNA発現の低下、高メチル化が観察され、低食塩食ではアルドステロン産生の亢進、CYP11B2mRNAの発現増加、低メチル化状態であった。カリウムの影響を検討するために副腎培養細胞を用いて検討した。K添加後2日目からCYP11B2mRNA発現の増加、低メチル化状態に変化した。7日間で刺激を中断するとCYP11B2mRNA発現は低下し、高メチル化状態に変化した。この変化は主としてメチル化活性が関与し脱メチル化の関与は見られなかった。CYP11B2は副腎以外に心筋にも発現している。ヒト心筋組織におけるメチル化と遺伝子発現の関係を検討した。肥大心の心筋生検により得た組織及びコントロールとして心肥大を有しない剖検心を用いてCYP11B2mRNA発現、メチル化を検討した。肥大心ではCYP11B2mRNAの発現の増加、低メチル化状態であった。これらのことからRAAS構成因子は食塩摂取によりエピジェネティクに制御され病態に関与している可能性が示唆された。また心筋肥大の機序にCYP11B2のエピジェネティクな関与が推察された。心血管系におけるアンジオテンシノーゲン遺伝子発現に及ぼすメチル化の関与が明らかになり、また高食塩食がDNAメチル化に影響し、アンジオテンシノーゲン遺伝子発現をコントロールし、血圧上昇や心筋肥大に関与していることが明らかになった。

内分泌代謝内臓脂肪からのアンジオテンシノーゲン産生が高血圧発症に関与しているか検討し、メチル化との関係を明らかにする。予定していたアンジオテンシノーゲン遺伝子のエピジェネティクス調節機構に関して1.副腎皮質H295R細胞におけるアンジオテンシノーゲンの転写活性に重要な領域の絞込み2.転写因子と結合領域の同定に関して研究成果が出てきているため。ラットの高食塩餌が想定以下であった。次年度は今年度の摂取量をもとに計算し使用。1.ラットに高食塩食及び低食塩食を投与し血管、心臓、腎臓、副腎におけるアンジオテンシノーゲンのメッセンジャーRNA(mRNA)及びタンパク発現の定量, DNAメチル化状態を測定し,正食塩食投与ラットと比較検討する。mRNAの定量はreal-time PCR,タンパク発現はウェスタンブロット法を用いる。11β-HSD2酵素活性は3Hでラベルしたプレカーサーを用いてHPLCにて分離し測定する。MR活性は3H-aldosteroneを用いて結合実験により評価する。各因子のプロモーター領域のDNAメチル化状態はバイサルファイトシークエンス法により評価する。2.アンジオテンシンIIブロッカー,アルドステロンブロッカーを投与し、同様の検討を行う。3.食塩感受性高血圧モデル動物を用いて同様に検討する。特殊飼料を含めた動物実験費用および遺伝子解析関連消耗品に使用予定していたAT1R遺伝子用プライマーの設計に時間を要し、注文できなかった。
高選択的部分水素化触媒の設計-Su修飾担持金属触媒-

通常の含浸法にてRh-Sn/SiO_2を調製し,申請品である高圧液相反応装置を用いてクロトンアルデヒドの水素化を行った.Snを含まないRh/SiO_2触媒を用いた場合,目的生成物であるクロチルアルコール(CH_3CH=CHCH_2OH)は生成せず,ブチルアルデヒド(CH_3CH_2CH_2CHO)およびブチルアルコール(CH_3CH_2CH_2CH_2OH)のみが生成した.Sn合金化することで-C=C-水素化が抑えられ選択的に-CH=O基が水素化され,クロチルアルコールが生成した.Rh/Sn/SiO_2前駆体を焼成温度および還元温度を変えて処理し反応を行ったところ,焼成温度は高くまた還元温度は低い方がクロチルアルコールの選択率が高いことがわかった.これはRh-Sn/SiO_2触媒表面のSn濃度が高いほどクロチルアルコール選択率が高いことを示唆する.仕込みのSn/Rh比を高くすることでも選択率を高めることができた.第3成分としてアルカリ金属を混入したが大きな効果は見られなかった.反応条件の影響を温度,圧力,溶媒について検討した.反応温度の増加とともにクロチルアルコールの収率は増加した.しかしあまり高温になると1度生成したクロチルアルコールガ逐次的に水素化され不必要なブチルアルコールに変換されてしまう.反応温度には最適値が存在することがわかった.水素圧は高いほど選択率が高くなる.また溶媒は,アルコール等の極性溶媒を用いるとクロチルアルコールの収率,選択率ともに良好であった.以上の通り,触媒調製因子ならびに反応操作因子を詳しく検討することで,クロチルアルコール選択率80%を越えうる高選択部分水素化触媒を設計することができた.通常の含浸法にてRh-Sn/SiO_2を調製し,申請品である高圧液相反応装置を用いてクロトンアルデヒドの水素化を行った.Snを含まないRh/SiO_2触媒を用いた場合,目的生成物であるクロチルアルコール(CH_3CH=CHCH_2OH)は生成せず,ブチルアルデヒド(CH_3CH_2CH_2CHO)およびブチルアルコール(CH_3CH_2CH_2CH_2OH)のみが生成した.Sn合金化することで-C=C-水素化が抑えられ選択的に-CH=O基が水素化され,クロチルアルコールが生成した.Rh/Sn/SiO_2前駆体を焼成温度および還元温度を変えて処理し反応を行ったところ,焼成温度は高くまた還元温度は低い方がクロチルアルコールの選択率が高いことがわかった.これはRh-Sn/SiO_2触媒表面のSn濃度が高いほどクロチルアルコール選択率が高いことを示唆する.仕込みのSn/Rh比を高くすることでも選択率を高めることができた.第3成分としてアルカリ金属を混入したが大きな効果は見られなかった.反応条件の影響を温度,圧力,溶媒について検討した.反応温度の増加とともにクロチルアルコールの収率は増加した.しかしあまり高温になると1度生成したクロチルアルコールガ逐次的に水素化され不必要なブチルアルコールに変換されてしまう.反応温度には最適値が存在することがわかった.水素圧は高いほど選択率が高くなる.また溶媒は,アルコール等の極性溶媒を用いるとクロチルアルコールの収率,選択率ともに良好であった.以上の通り,触媒調製因子ならびに反応操作因子を詳しく検討することで,クロチルアルコール選択率80%を越えうる高選択部分水素化触媒を設計することができた.
有機磁性体における量子効果

1.数十mkの極低温で性能を発揮できる交流磁化率測定系を設計し、現在は試作・試験中である。2.ベンゼン環の1,3位にニトロニルニトロキシド(NN)基をつけた化合物の、磁化率の奇妙な温度依存性が、構造相転移と量子効果の複合した現象であることを、X線回折と強磁場磁化過程の測定によって明らかにし、論文を投稿した。またベンゼン環の1,3,5位にNN基をつけた化合物の磁性の研究を行い、孤立分子の基底状態が四重項であるのに、結晶中では低温で見かけ上は二重項のように振舞うことを見出した。これは分子内と分子間の交換相互作用の競合によって量子効果が現れたものと解釈できる。3.2位に単原子基をもつNN誘動体3種類(2-ヒドロ,2-ブロモ,2-ヨード)の単結晶試料を作製し、磁性と結晶構造を調べた。2-ヒドロ体は低温で磁気的な二量化により一重項状態になるが、この分子間交換相互作用に水素結合が深くかかわっている可能性に注目して、さらに研究を継続する。2-ヨード体の磁性の特徴は、強磁性的相互作用と反強磁性的相互作用の競合と、磁気的基底状態近傍のエネルギーギャップが極めて小さいことである。結晶構造に基づいた解釈を確立するために、現在も研究継続中である。4.金属絶縁体転移に伴って特異な物性を示す分子性伝導体DCNQI-Cu系の磁性を研究して、絶縁相における弱い強磁性を発見し、また相転移の性質を磁気的に解明した。さらにDI-DCNQIの銅塩では、伝導電子系の強相関に由来する磁化率異常を見出した。これは、局在性が強くて磁性にかかわるd電子と伝導を担うπ電子の相互作用の効果が、金属状態においてはっきり現れるという従来にないことであり、今後さらに研究を継続させる必要がある。
組織制御に伴う バルク金属ガラスの力学的高機能化機構の解明

本研究では,塑性加工プロセスおよび熱処理を駆使することによって,金属ガラスの力学的高機能化に重要な組織因子と考えられている「自由体積」および「β緩和」が顕在化した試料の作製に成功し,引張延性を有する金属ガラスの創製に成功した.また,力学挙動に基づく塑性変形の活性化体積を引張試験およびナノインデンテーション試験により求めることで,β緩和が引張延性に重要な役割を果たしていることを明らかにしたとともに,量子ビームを用いた組織解析を行うことで,HPT加工材は自由体積と組成ゆらぎを有したナノ-マイクロメートルオーダーの不均一構造を有しており,これが顕著のβ緩和の発現に寄与していることが示唆された.脆性的な力学特性を示す金属ガラスは、塑性加工を施すことによって,延性を付与可能であることが,近年の研究で明らかになってきた。本研究では、塑性加工によって達成される金属ガラスの力学的高機能化メカニズムを、金属ガラス内部に存在する「β緩和領域」および「自由体積」を組織因子として捉えることによって解明することを目指す。2年の研究期間の1年目であった本年は、研究計画に示した計画のうち、【A-2】および【B-2】が概ね終了し、【B-2】に着手している段階である。得られた実績の概要は以下の通りである.【A-2】延性を付与した金属ガラスの塑性変形の律速過程を、引張試験により調査した。その結果、塑性変形のひずみ速度依存性から導出される活性化体積は、単原子から数原子程度の大きさであることが分かった。この値はナノインデンター試験によっても得られている。これは、金属ガラスの塑性変形が、単原子ジャンプ過程であるβ緩和によって担われていることを示唆おり、β緩和領域が延性を示す金属ガラスの組織として重要であることを示している。【B-1】小角散乱法を用いて、延性を有する金属ガラスの組織を調査した。小角散乱強度の増大から、延性を有する金属ガラスは、不均一構造を有しており、この不均一構造の焼鈍に伴う消滅挙動は、β緩和挙動と対応していることが分かった。そのサイズは特定できなかったものの、μレベルのサイズで試料内に分布していることが示唆された.当初の計画では、本年度は【A-1】および【B-1】を実施予定であったが、【A-2】の進展が想定以上に早かったために、【A-2】を当初計画よりも前倒しで進めることで良好な実験結果を得ることが出来た。【B-1】については、海外施設ANSTOにおける実験が順調に進行し、計画通りに進めることが出来た.従って,計画の半分程を本年度で終えることが出来ており、順調に進行していると言える。本研究では,金属ガラス内に存在する,「β緩和領域」および;「自由体積」を組織因子として捉え,力学的高機能化のメカニズムを明らかにすることによって,結晶金属における転位のような,アモルファスの変形の支配因子およびその制御手法を解明し,組織制御に基づいたアモルファスの力学的高機能化を提案することを目的として行った.アモルファスの組織は,高圧下ねじり加工(HPT)および熱処理を施すことで,組織因子である「β緩和領域」や「自由体積」の量を定量的に制御可能できることを示した.また,このプロセスによって,従来のアモルファスでは得られない引張延性を得ることに成功した.特に,熱分析により測定されるβ緩和領域の量と,引張試験により得られたアモルファスの引張延性は良く対応しており,β緩和の制御がアモルファスの力学的高機能化に重要であることが示唆されている.HPTによって得られる特徴的な引張延性の発現機構を,引張試験およびナノインデンテーションにおける力学応答(ひずみ速度依存性など)から調査した結果,塑性変形の律速過程を特徴づけるパラメータの一つである活性化体積が非常に大いことを明らかにした.これは,アモルファスの変形機構であるSTZがより大規模であり,かつ用意に活性化することを示唆している.HPTによって形成される組織の調査にはX線および中性子小角散乱法を組み合わせた手法を利用することで行った.その結果,アモルファス構造を保ちながらも,自由体積および組成のゆらぎを有する不均一組織を有しており,この不均一構造の体積割合はβ緩和量と良く対応することから,自由体積が多い領域においてβ緩和が生じると推察される.以上の成果から,アモルファスの力学的高機能化には,β緩和が顕著に生じる領域を構造内に不均一に導入された組織が重要と考えられる.本研究では,塑性加工プロセスおよび熱処理を駆使することによって,金属ガラスの力学的高機能化に重要な組織因子と考えられている「自由体積」および「β緩和」が顕在化した試料の作製に成功し,引張延性を有する金属ガラスの創製に成功した.また,力学挙動に基づく塑性変形の活性化体積を引張試験およびナノインデンテーション試験により求めることで,β緩和が引張延性に重要な役割を果たしていることを明らかにしたとともに,量子ビームを用いた組織解析を行うことで,HPT加工材は自由体積と組成ゆらぎを有したナノ-マイクロメートルオーダーの不均一構造を有しており,これが顕著のβ緩和の発現に寄与していることが示唆された.本年度は,当初計画に示しているの【A-1】および【B-2】を実施する。【A-1】の金属ガラスの変形携帯の調査は、使用予定装置であるSEM、FIB、引張試験機等は申請者の現所属で使用可能な状況にあり,計画通りに実行可能な状況である.

【B-2】については,TEM-EELSもしくは放射光施設などの大規模な実験設備が必要となるが、SPring-8での実験課題が採択されており、当初の計画通り実験を進める.以上の結果から、金属ガラスに発現する塑性変形機構を組織という観点から明らかにする。金属材料組織学交付決定後に,申請者の所属が急遽変更となり,その雇用形態が,他の研究プロジェクトで雇用される形態であったために,専任義務が生じ,当該研究費の使用が困難な状況となったために次年度使用額が生じることとなった.現在は,所属が再度変わり,当該研究費を使用出来る状態である.使用計画としては、すでに研究に必要な設備は揃っているため、基本的に変更は無く、当初の計画の通り巨大ひずみ加工に使用する消耗品や研磨用品に主に使用する。また、学会発表や実験のための国内・海外旅費としても利用する。
建築の近代化過程比較史の予備的研究

本研究において当初計画したことは、近代建築史研究における文化圏ごとの研究を通覧することから、一般的な近代化の特性を抽出することであった。そのために、文献資料をつうじての調査をおこなうとともに、他の研究者からのヒアリングのための勉強会をおこなった。こうした作業は、それだけで近代建築史の比較研究のための方法をみいだしうるものではないが、日本固有の近代建築史をこえて、東欧諸国および北欧やスペイン、スコットランド等の近代建築に共通して現われる民族主義的な自覚と、そうした自らの文化的伝統に新しい表現をあたえようとする試みを、横断的に捉える可能性は十分に認識された。具体的には、建築表現と文化的伝統との接点を、建物が建てられる場所あるいは土地の性格のなかにもとめようとする方法がうかびあがった。近代化の過程はあらゆる文化的価値尺度を均質なものにしてゆくと、これまでしばしば批判的に指摘されてきたが、実際には土地の固有性や場所性は、建築表現や開発事業の性格のなかに継承されうけつがれてゆくことが多い。これは文化圏の違いをこえて、近代化の中において残るものと変質するものとが、どのような位相をもつものであるかを示唆してくれているように思われる。近代化と各国の固有の文化的アイデンティティーの継承性の点に着目した比較文化史的な建築史の方法の可能性は、確かめられたと考えられる。本年度の成果は方法的検討にとどまる部分が多かったが、個別的な研究の機会ごとに、土地性や場所性に着目した近代化研究において、本研究の論点に基づいた論旨を展開することが、できた。
マルチフェロイックに現れるエレクトロマグノンの巨大な電気磁気光学応答の研究

本課題ではマルチフェロイックと呼ばれる磁性と誘電性が強く結合した物質に置いて現れる新しいスピン波であるエレクトロマグノンに関する研究を行った。サイクロイド型磁気秩序を持つ磁性体においてエレクトロマグノンとその電気磁気光学効果を磁場で制御することで、20倍以上の強度の増強に成功した。さらに、スクリュー型磁気秩序に由来したエレクトロマグノンの磁気カイラル効果の実現にも成功し、テラヘルツ帯での巨大な方向2色性を観測した。本研究では、誘電性(強誘電)と磁性が物質中で強く結合したマルチフェロイックと呼ばれる物質系の光学応答を対象にしている。強い電気磁気結合効果は、基底状態では磁場による強誘電性の制御などを可能にする。この現象の動的な応答に対応する光学応答では、通常の誘電応答や磁気応答、更にはメタマテリアルとも異なる電気磁気光学効果と呼ばれる現象が現れる。この電気磁気光学応答は光の電場と磁場が、物質中の分極、磁化の振動に同時に作用する時に現れるもので、光の進行方向を反転すると光学応答が変化する方向2色性と呼ばれる現象として観測される。この光学応答は強誘電分極や磁化の反転により制御できることから、新しい原理に基づいた光学素子の開拓を可能とする。巨大な応答を得ることで、絶縁体中でも負の屈折率が可能になる。この現象は10年ほど前に初めて実験的に観測され、その後のマルチフェロイックス物質への適用で、テラヘルツ、可視、X線領域などで観測されている。しかし最大でも屈折率にすると0.05程度であった。申請者は巨大な電気磁気光学応答をスピン波の励起を用いて実現するという目的のもと、本研究を遂行した。これまでの研究から、強誘電分極を誘起するスピン構造が、エレクトロマグノンと呼ばれる光の電場に応答するスピン波の起源となることが明らかになっている。申請者は強誘電分極を誘起するサイクロイド型スピン構造では、エレクトロマグノンが電気磁気光学応答を示すことを明らかにしていた。本研究では、このエレクトロマグノンを、電気磁気効果を示さない交換歪に起因したエレクトロマグノンと結合させることにより、巨大な光学応答を実現することに成功した。エレクトロマグノンの共鳴における電気磁気光学効果の値は屈折率で1を超える巨大なもので、これまでに観測されたあらゆる領域の応答より1桁以上大きな応答の実現に成功した。本研究では、エレクトロマグノンにおける電気磁気光学効果に関する研究を行った。エレクトロマグノンと呼ばれる誘電応答を示すスピン波励起は、誘電性と磁性が強く結合したマルチフェロイックと呼ばれる物質系に特有のダイナミクスである。エレクトロマグノン内で振動分極と振動磁化が強く結びついているために、電磁波に対する応答において電気磁気光学効果と呼ばれる特異な光学応答が現れる。この応答は方向2色性と呼ばれる、光の進行方向によって光学応答が変化する現象として観測される。本研究では、電気磁気光学効果による巨大応答の実現と、新し原理に基づく電気磁気光学効果の探索を目指した研究を行った。巨大応答については顕著な結果が得られた。従来電気磁気光学効果は非常に小さく、これまで報告された例では、最大でも屈折率で0.1以下であった。本研究では、ペロブスカイト型マンガン酸化物において、エレクトロマグノン間の相互カップリングにより電気磁気光学応答を20倍以上大きくすることに成功した。この結果、電気磁気光学効果由来の応答は屈折率の虚部で1を超える非常に大きな値をしめした。これは、現在まで観測されているあらゆる波長における電気磁気光学効果よりも1桁以上大きな値である。この増強効果の起源を探るため、2種類のエレクトロマグノンの振動子強度を定量的に測定し、両者の間で著しい振動子強度の移動が起こっていることを観測した。一方新しい原理に基づく電気磁気光学効果として、スピン秩序由来の磁気カイラル効果の実現を目指した。磁気カイラル効果は、物質中でカイラリティと磁性が共存しているときに起こる電気磁気光学効果である。スピンがらせん型に秩序すると、スピンを起源としたカイラリティと磁化が誘起される。実際にらせん型がスピン秩序した物質においてエレクトロマグノンを観測し、巨大な電気磁気光学効果を実現することに成功した。24年度における研究計画ではサイクロイド型磁気構造が誘起する動的電気磁気効果として、電気磁気光学応答を広く展開することを目的として研究をおこなった。特に、これまで比較的小さな光学応答として観測されていたこの現象を巨大化する足掛かりをつかむという観点で研究を行った。マルチフェロイックの基底状態の電気磁気応答が動的に直接反映されるテラヘルツ領域に現れるエレクトロマグノンと呼ばれる電場に対する応答を示す磁気励起の応答の観測を行った。代表的なマルチフェロイック物質であるペロブスカイトマンガン酸化物は電気磁気効果を示すスピン流に起因したエレクトロマグノンと、電気磁気効果が存在しない交換歪に起因したエレクトロマグノンが共存する。両者がカップリング可能な条件を探り、巨大な振動子強度を持つ電気磁気共鳴を実現した。

この結果として、(1)基底状態の分極の大きさにかかわらず、共鳴条件により電気磁気光学応答の巨大化が可能であること、(2)特にエレクトロマグノン間では大きなカップリングが起こり、振動子強度、電気磁気応答が相互に移動しあう、という基本的なエレクトロマグノンの電気磁気応答に関する性質を明らかにすることができた。これは当初予想していた、巨大な電気磁気効果には巨大な強誘電分極が必要であるという指針を覆したものである。特に基底状態の分極が小さくても、共鳴条件を制御することで巨大な電気磁気光学応答を実現できるということを示した点は、今後のこの分野の展開に大きな意味を持っている。以上のようにエレクトロマグノンとその電気磁気光学応答の基本的性質を明らかにするという点で、研究計画を十分に達成できている。またそこで得られた知見は、この新しい現象の広い展開の可能にするものであり、「(1)当初の計画以上に進展している」と評価した。25年度が最終年度であるため、記入しない。昨年度までの研究において、エレクトロマグノン間のカップリングが巨大な電気磁気光学応答をテラヘルツ領域に置いて引き起こすことを明らかにした。本年度はこの原理を用いて、巨大電気磁気光学効果を広く展開することを目指す。動的なエレクトロマグノン間のカップリングを見出すためには、基底状態のスピン構造や強誘電分極に関する情報が不可欠である。このため、マルチフェロイックの代表的物質群であるRMn2O5を対象として、巨大電気磁気光学応答の実現を目指す。この系では、交換歪によるエレクトロマグノンは観測されているが、電気磁気光学応答を引き起こすスピン流に起因したエレクトロマグのは観測されていない。このため、まずはこのエレクトロマグノンの観測を目指す。その後、エレクトロマグノン間のカップリングによる巨大電気磁気光学応答の実現を試みる。一方、ヘリカルスピン構造が物質中にらせん型に巻いた強誘電分極を誘起することが、これまでのマルチフェロイック物質の研究から予想される。この時には、微視的な強誘電分極は互いに相殺するため、巨視的な強誘電分極を誘起することは無い。しかし、微視的ならせん状の分極は、結晶にキラリティーを誘起しうる。これは、磁気カイラル効果と呼ばれる電気磁気光学応答で検出することができる。現在まで、このように完全にスピン構造のみに由来した、結晶へのキラリティーの誘起という報告は無い。しかし、我々は予備実験において、ヘリカルスピン構造が巨大な磁気カイラル効果を誘起し、それがスピン波の共鳴として観測されるという結果を得ている。このような、らせんスピンによるキラリティー制御という方法により、新しい電気磁気効果の開拓を目指す。