hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ガラス基板上での多段階反応を利用する機能集積型ナノケミカルプローブの開発研究

近年、生体高分子のセンシングや構造活性相関の解明を行う上で、生物活性低分子の構造を含む機能性低分子(ケミカルプローブ)が利用されている。また、物質をナノサイズで制御し固体表面の微細加工を可能にする技術(ナノテクノロジー)急激に発展している。そこで、これらの技術を融合し固体表面上に機能性分子を高密度に集積化したナノケミカルプローブを創成できれば、様々な機能を有するチップが合成でき得ると考えた。前年度までに、糖鎖プローブをガラス表面上に固定化するチオアルキル化反応の開発に成功し、特異的な糖鎖一タンパク質問相互作用を良好な感度で観測可能な2次元および3次元マイクロアレイの合成に成功している。本年度は、種々の糖鎖プローブを基板上に固定化すべく、糖鎖プローブの迅速かつ簡便な合成法の確立を目指し研究を行った。上記した目的を達成する上で困難と予想された点は、無保護糖およびエチレングリコールスペーサー部位が親水性であるため高極性であり、合成上の取り扱いが困難であるということである。そこで、高極性化合物の取り扱いを容易にし、多種類の化合物の並列合成に適している固相合成法を利用するにした。まず、固相合成法の確立を目指しスペーサーの長さ(4種類)の異なるα-マンノシドプローブの固相合成を行った。その結果、固相上における2量化反応を鍵反応とする固相合成法の開発に成功し、目的とする4種類のα-マンノシドプローブを良好な収率で合成することに成功した。続いて、β-ガラクトシド、β-ラクトシドの2種類、スペーサーの長さ(n=0,1,2,3)4種類から成る組み合わせ8種類の並列合成について検討した。その結果、全8種類中、計7種類の合成に成功した。ナノテクノロジーは、物質をナノサイズで制御し固体表面の微細加工を可能にする技術である。一方ケミカルプローブは、有機低分子から成る機能性分子であり、生体高分子のセンシングや構造活性相関の解明を行う上で有用なツールとして利用されている。そこで、これらの技術を融合し固体表面上に機能性分子を高密度に集積化したナノケミカルプローブを創成できれば、様々な機能を有するチップが合成でき得る。以上の背景から本研究では、機能集積型ナノケミカルプローブとして着目したマイクロチップの開発を目的としている。すでに私は、ガラス基板上に糖鎖リガンドを固定化した2次元マイクロアレイの合成に成功している。その際固定化反応としてチオアルキル化反応を選択し、最適条件の網羅的な探索を行った。その結果、固定化マンノースと蛍光化タンパク質"コンカナバリンA"との相互作用を良好な感度で観測することに成功した。そこで本研究では、更なる高速・高感度解析ツールの開発を目指し、チオアルキル化反応を利用する3次元マイクロアレイの合成を行った。3次元マイクロアレイでは、使用する反応溶液を駆動することが可能であるために、基板表面上におけるハイブリダイゼーション反応や有機反応の高効率化が期待できる。さらに、ガラス基板などの2次元基板と比較して利用可能な表面積が大きいために、高感度化が図れるものと考えた。まず、スペーサーの長さ(4種類)がマンノースプローブの液相合成を行った。次に合成した4種類のプローブを7種類の濃度で固定化した3Dアレイを合成後、ハイブリダイゼーションを行うことで、プローブ濃度およびスペーサー長と蛍光強度の相関について調査した。その結果、蛍光強度はプローブ濃度とスペーサーの長さに依存するという知見を得た。さらに、高濃度条件では、蛍光強度が逆に小さくなるという負のデンドリマー効果と考えられる結果を得た。
伝導層設計に基づく新しい有機超伝導体の開拓

報告者が独自に導出した三種の設計指針に従い高い臨界温度を持ち新規有機超伝導体の開拓を試みた。1.陰イオン層の構造を制御する事によりk-型ドナー充填様式を持ちBEDT-TTF(ET)錯体を開拓する。:NO_3^-を水分子で架橋した陰イオン層を持つ錯体の作成を試み(ET)_2(NO_3)(H_2O)_2を得た。この錯体は当初の予想とは異なる結晶構造(θ-型)を持つ半導体であったが、ET系では希なMott型半導体であると推定された。伝導層内でのトナー分子間相互作用を小さくし、Tcを向上させると言う指針に照らすと興味ある塩である。2.伝導層間の相互作用を大きくする。:分子末端に迄大きなπ-電子密度を持つNi(tdas)_2イオンを用いた錯体作成を行った。各種TTF誘導体の中でOMTTFはこの金属-配位子イオンを成分とする初めての結晶性錯体を与えた。物性的には絶縁体であり、この錯体中で各成分は完全にイオン化した状態(Ni(tdas)_2は-2価)にあった。一方、結晶構造は金属-ジチオシュウ酸系のTTF誘導体との錯体と類似しており、その生成機構に興味がもたれる。3.分厚い伝導層を構築し、伝導層の有効体積を増大させる:新規導電性成分分子として、1,4-ジチインのb,e位にTTFがひとつづつ縮環した分子(BTDT)の内、4個の水素が総て同じ置換基で置換された、対称置換BTDTの一般的合成方法を探索した。重要中間体である、ふたつの1,3-dithiole-2-thioneが縮環した1,4-ジチインを再現性良く合成する経路を開拓した。現在、これから導かれる最終目的生成物の確認を行っている。その他に、形式電荷が一定で大きさの異なる一連の有機陰イオン、{RO-C〔C(CN)_2〕_2}^-(R=直鎖アルキル基)を合成し、これらを対イオンとした陽イオンラジカル塩の作成と、それらの構造・物性の検討を行った。また、金属的錯体を与える能力の大きなBEDO-TTFについて、このドナーが高酸化状態にある錯体を作成した。当初目的と指針に従い、伝導層間相互作用の増大を目指して、Ni(tdas)_2イオンを伝導性成分分子とした錯体の作成を試みた。[Ni((tdas)_2]_2^-を含む支持電解質を用いて、各種TTF誘導体を電解酸化した。BEDT-TTF等比較的弱いドナー分子は錯体を与えなかっが、比較的強いドナーである。OMTTFがこの金属-配位子イオンを成分とする初めての結晶性錯体を与えた。構造解析の結果、ドナーの二量体とNi(tdas)_2が三次元的に交互に充填されている事が解った。物性的には絶縁体であり、室温帯磁率等から、この錯体中で各成分は完全にイオン化した状態(Ni(tdas)_2は-2価)にあると結論された。

但し、この結晶構造は、ジチオシュウ酸を配位子とした金属-配位子系を対イオンとしたTTF誘導体の塩と類似しており、その生成機構に興味がもたれる。BEDT-TTF系錯体の範躊でより高いTcを実現させる為、陰イオン層中の空隙分布パターンを設計・制御し、新規κ-型塩を開拓する試みを行った。具体的には、NO_3^-を水分子で架橋した陰イオン層を持つ錯体の作成を試みた。しかし、得られた錯体は、θ-型塩に分類すべき構造を持つ、(BEDT-TTF)_2(NO_3)(H_2O)_2であり、測定全温度領域で半導体的挙動を示した。この塩は組成、結晶構造、等からBEDT-TTF系では希なMott型半導体であると推定される。これは、伝導層内でのドナー分子間相互作用を小さくし、状態密度を増大させ、Tcを向上させると言う従来の指針に照らすと興味ある塩である。本研究課題の第一目的である超伝導体開拓には成功していないが、物性的に興味ある材料を提供できたと考えられる。1,4-ジチインのb,e位にTTFがひとつづつ縮環した分子(BTDTと略称)の4個の水素が総て同じ置換基で置換された、対照置換BTDTの一般的合成方法を探索した。BTDTは、分厚い伝導層を形成すると期待され、中でも対称置換体は伝導層内での分子間相互作用が抑制され、高い臨界温度を持つ有機超伝導体を与える候補である。現在、最終目的物の生成確認は終了していないが、その合成を行う上での重要中間体であるbis(2-thioxo[1, 3]dithiolo)[4, 5-b: 4′, 5′-e][1, 4]dithine(ジチオン体)を得る再現性の良い経路を開拓した。即ち、4, 5-(vinylenedithiolo)-1, 3-dithiole-2-thione(この化合物の改良合成法も開拓した)のふたつのビニル水素を、強塩基性条件下-S-C(=S)-S-基に置換する事によりジチオン体を得た。更に、ジチオン体のチオカルポニル基を酸化して得たジケトン体と、4, 5-bis(methylthio)-1, 3-dithiole-2-thioneのカップリング反応を行い、対称置換BTDT誘導体と考えられる生成物を得た。現在、反応条件の最適化と精製方法の検討を行っている。また、形式電荷が一定で大きさの異なる有機陰イオン、{RO-C[C(CN)_2]_2}^-(RO-TCA^-: R=直鎖アルキル基)を系統的に合成した。主にTTF誘導体を用いて、これらを対イオンとした導電性陽イオンラジカル塩の作成、それらの構造・物性の検討を行った。テトラチアテトラセン(TTT)を用いた場合、R=Me, Et, Pr, Buの塩を系統的に作成することが出来た。金属的錯体を与える能力の大きなBEDO-TTFを用いて、このドナーが高酸化状態にあるヨウ素錯体を作成した。ここでは伝導体は得られなかったが、これらの塩の構造、ESR,分光学的データを得た。一方、BEDO-TTF錯体は導電性高分子フィルムにおける導電性成分として用いられつつある。本研究課題の意外な展開として、ここで得たデータが、導電性フィルム中での成分分子の配向状態を解釈する上で有用であることが解って来た。
糸球体上皮細胞特異的メタロプロテアーゼ過剰発現ラットの網羅的解析と応用

腎臓の疾患であるネフローゼ症候群では蛋白尿が出現するが、このメカニズムには不明な点が多い。私たちは腎臓で尿を濾過する部位の細胞間構造に着目し、これらと相互作用する蛋白分解酵素(ADAMTS-8)と蛋白尿の関係を動物モデルで検討した。ADAMTS-8を腎臓で過剰に発現するラットは次第に蛋白尿が出現し、腎臓内に病変が生じる。正常のラットの腎臓と比較して、モデル動物で変化する分子を探索し、蛋白尿と関連する分子が明らかとなった。私たちはスリット膜関連蛋白の細胞外ドメインに相互作用する分子をペプチドファージ・ディスプレイ法でスクリーニングし、腎糸球体に特異的に発現している分子として分泌型メタロプロテアーゼ: ADAMTS (A disintegrin and metalloprotease with thrombospondin motif)-8に着目した。ADAMTS-8は糸球体上皮細胞の足突起に発現しているが、糸球体における機能は不明であり、ADAMTS-8過剰発現(Tg)ラットを作製し、その機能を解析している。(1)腎糸球体上皮細胞皆異的ADAMTS-8 Tgラットの作製と解析:糸球体上皮細胞特異的にADAMTS-8が過剰発現するトランスジェニックラットは、生後半年以降に高度の蛋白尿が生じ、腎組織では巣状糸球体硬化病変を呈することを見出した。今年度はHomozygousなダブルTgラットも作製し、遺伝子発現量と表現型との関連も検討している。(2)ADAMTS-8 Tgラットを用いたプロテオーム解析:蛋白尿につながる糸球体病変の分子メカニズムを明らかにするために、Tgラットとnon-Tgラットの糸球体をそれぞれ単離し、可溶化した後に二次元電気泳動を行った。Tgラットとnon-Tgラットで有意な差が認められたスポットを選択し、質量分析で蛋白質を決定した。現在、糸球体上皮細胞に発現している分子群について検討している。(3)腎糸球体上皮細胞特異的ADAMTS-8 Tgラットを用いたトランスクリプトーム解析:今年度は、TgおよびNon-Tgラットから糸球体を単離した後にtotal RNAも抽出した。次年度以降にマイクロアレイ解析を行う予定である。私たちは、腎臓では糸球体上皮細胞に特異的に発現している分泌型メタロプロテアーゼ:ADAMTS(A disintegrin and metalloprotease with thrombospondin motif)-8に着目している。ADAMS-8の糸球体における機能は不明であり、ADAMTS-8過剰発現(Tg)ラットを作製し、その機能を解析している。(1)腎糸球体上皮細胞特異的ADAMTS-8 Tgラットの作製と解析:糸球体上皮細胞特異的にADAMTS-8が過剰発現するトランスジェニックラットは、生後半年以降に高度の蛋白尿が生じ、腎組織では巣状糸球体硬化病変を呈する。今年度はHomozygousなダブルTgラットも作製した。ダブルTgラットでは、早期発症は認められなかったが、尿蛋白量が多くなる傾向が認められた。(2)ADAMTS-8 Tgラットを用いたプロテオーム解析:Tgラットとnon-Tgラットの糸球体をそれぞれ単離し、可溶化した後に二次元電気泳動を行った。Tgラットで上皮細胞内アダプター蛋白の発現量の減少が見出された。今後、蛋白尿のメカニズムとの関連を検討していく予定である。(3)抗ADAMTS-8抗体による免疫沈降:ラットADAMTS-8を免疫沈降できる抗体を見出した。単離糸球体を可溶化し、ADAMTS-8と共に共沈降する分子群を電気泳動で確認した。質量分析でこの分子群を同定する予定である。私たちは、腎臓では糸球体上皮細胞に特異的に発現している分泌型メタロプロテアーゼ:ADAMTS (A disintegrin and metalloprotease with thrombospondin motif)-8に着目している。ADAMTS分子ファミリーは細胞外基質を分解するメタロプロテアーゼ分子群であるが、ADAMTS-8の糸球体における機能は現在まで不明である。本研究ではADAMTS-8過剰発現(Tg)ラットを用いて機能解析を試みた。腎糸球体上皮細胞特異的にADAMTS-8を過剰発現するTgラットは、生後半年以降に高度の蛋白尿が生じ、腎組織では巣状糸球体硬化病変を呈する。今年度は昨年度に引き続き、ADAMTS-8 Tgラットのプロテオーム解析を継続した。ADAMTS-8 Tgラットとnon-Tgラットの糸球体をそれぞれ単離し、可溶化した後に二次元電気泳動を行った。Tgラットでは上皮細胞に発現するNHERF

2やglial fibrillary acidic proteinの発現量の減少が見出され、ADAMTS-8の過剰発現により糸球体上皮細胞の細胞内骨格の変化が生じ、蛋白尿の出現につながったと考えられた。さらにADAMTS-8のプロテアーゼ基質を明らかにするためにプロテアーゼドメインのADAMTS-8を用いてペプチドファージディスプレイを行った。親和性のあるペプチド配列として(1)HGKSLSPKRPP1,(2)QTLTWNGPRQLY,(3)LAQRTTSLALRFが得られ、基質となりうる分子を検索している。
メタマテリアルによる局所電磁場制御

前年度に引き続き、電磁メタマテリアルにおける局所電磁場の理解のために、メタマテリアルとエヴァネッセント光との相互作用について研究をすすめた。特に半導体上に形成された2次元的な金属周期構造についてエヴァネッセント光との相互作用の実験的評価及び理論解析を行った。我々は前年度において、表面モードの固有周波数を評価するための新たな実験解析手法を提案した。今年度は、この実験解析手法を改良し、表面モードおよび導波路モードの固有周波数を評価するための手法を確立することに成功した。従来の手法では、試料からの反射光と、エヴァネッセント光を生み出すための全反射プリズムからの反射光との干渉効果が問題となっていたが、我々の手法はこの効果を取り除くことができるのが特徴である。この新たな手法による実験結果と、理論的計算による結果を比較することで、半導体上に形成された2次元金属周期構造がデラヘルツ周波数領域において薄膜導波路メタマテリアルとして振舞うことを世界で初めて明らかにした。理論計算においては、実験から得られた試料の持つ有効誘電率を基に、一様な異方的薄膜中での導波路モードの分散関係を計算した。その理論計算の結果、実験で励起された導波路モードは薄膜に強く局在するモードに対応することがわかった。薄膜の厚みがテラヘルツの周波数の1/1000程度と非常に薄く、このような強い局在は通常の誘電体ではありえない。この局在は局所電磁場自体が金属構造近傍に強く局在していることを示唆している。これらの結果を論文としてまとめ、Physical Revlew Bに投稿中である。テラヘルツ周波数領域において、メタマテリアル試料の光学定数を抽出する手法を確立実証した。透過型テラヘルツ時間領域分光法および反射型テラヘルツ時間領域分光法を組み合わせることで、試料の持つ複素誘電率と複素透磁率を同時に求める実験解析手法を提案し、実際に金属ワイヤグリッド構造のメタマテリアルとしての光学定数を明らかにした。さらにこの光学定数を物理的に理解するための理論モデルを構築した。これら研究成果について論文として出版した(Optics Express 16,4785-4796(2008).)。また、テラヘルツ時間領域全反射減衰分光装置を構築しメタマテリアル試料の測定を行った。現在、この結果についての解析を行っている。メタマテリアルの局所電磁場の理解の際には、そこに見られる応答が電気的なのか磁気的なのかという実験的理論的な評価が必要不可欠である。そこで当初の研究計画に先立ち、試料の複素誘電率と複素透磁率を抽出する実験的解析的手法の確立を目指した。特に試料の対称性が非常に良い場合には、垂直透過及び垂直反射の実験からすべての光学定数を決定できることを示した。また、磁気メタマテリアルや左手系メタマテリアルのような対称性の低い構造の局所電磁場の解析には、さらに別の実験手法を組み合わせること有効であると考えられる。従って、テラヘルツ時間領域全反射減衰分光法を用いて比較的対称性の低いメタマテリアル試料の測定を行った。この結果についての詳細な解析を現在行っている。このようなメタマテリアル試料の電気的応答と磁気的応答の選別はメタマテリアル中の局所電磁場の理解、制御の基礎となる重要な研究であると考えられる。テラヘルツ周波数領域における、メタマテリアル試料の研究に従事している。特にメタマテリアルにおける局所電磁場の理解および制御には、表面モードの研究が必要不可欠と考え、テラヘルツ時間領域全反射減衰分光法を用いた2次元電気磁気メタマテリアルにおける表面モードについての実験解析を行った。一般に、表面モードの性質を実験的に観測するにはエヴァネッセント光を発生させるための全反射プリズムと、そのエヴァネッセント光と相互作用する試料面との距離を制御しつつ何度も全反射光を測定する必要があり、さらにその測定結果から表面モードの情報のみを取り出すのは非常に困難である。これらの困難を解消する新たな解析手法を考案し研究成果として発表した(International Workshop onOptical Terahertz Science and Technology 2009(OTST 2009))。また、現在この研究に関しての論文投稿の準備を行っている。本質的に異方性のある2次元的なメタマテリアルにおいては局所場自身にも強い異方性があり、励起の仕方によってその性質が大きく異なると予想される。従って表面モードの局所場の性質を理解するためには、平面波的解析でなく表面モードそのものを正確に理解することが必要となる。実際に前述のような新しい解析方法を適用した結果、平面波に対しては電気的応答と磁気的応答の両方を示すメタマテリアルが、電気的な表面モードのみを持つことを見出した。この結果についての理論面からの解析も現在行っているところである。これらの表面モードの詳細な理解はメタマテリアル局所電磁場の制御の基礎となる重要な研究であると考えられる。

この新たな手法による実験結果と、理論的計算による結果を比較することで、半導体上に形成された2次元金属周期構造がデラヘルツ周波数領域において薄膜導波路メタマテリアルとして振舞うことを世界で初めて明らかにした。理論計算においては、実験から得られた試料の持つ有効誘電率を基に、一様な異方的薄膜中での導波路モードの分散関係を計算した。その理論計算の結果、実験で励起された導波路モードは薄膜に強く局在するモードに対応することがわかった。薄膜の厚みがテラヘルツの周波数の1/1000程度と非常に薄く、このような強い局在は通常の誘電体ではありえない。この局在は局所電磁場自体が金属構造近傍に強く局在していることを示唆している。これらの結果を論文としてまとめ、Physical Revlew Bに投稿中である。
Large-Scale Location Mining for Multi-dimensional Risk Factors Discovery: A study for Road Accident Prevention

衝突事故は様々な要素の組み合わせによって引き起こされる。例えばある要因は衝突事故を誘発しそれが追突の原因となることもある。ある要因が衝突事故の衝撃を増長し、事故による後遺症を悪化させることもある。幾つかの要因は事故を誘発する直接的な要因になることもあり、またそれが中長期的に事故を起こす構造的な要因となる事もある。交通事故を引き起こすリスク要因を特定することは、交通事故リスクを低減するために重要である。本研究の主な成果は、交通事故の発生に影響をおよぼす要因を特定したことである。それらの要因を明らかにしたことで道路交通や衝突防止システムの安全性向上に貢献することが期待される。交通計画
患者個別治療効果に基づく適応放射線治療に向けた新規コーンビームCTシステムの開発

本研究では,深層学習による画像生成とデュアルエナジー技術を融合させた新たなデュアルエナジーコーンビームCT (DECBCT)システムの開発と臨床応用に向けた治療効果判定手法の確立を行う.本システムは,CBCT画像からコンピュータによる計算のみで撮像条件が異なる新たな画像を生成し,DECBCTを取得することで,被ばく線量を増加させることなく,解剖学的情報および機能画像の取得を行う.本研究は,システムの開発,評価,画像評価と治療計画への応用,臨床への応用について実施する.本システムにより,肝臓および膵臓に対する放射線治療において解剖学的情報と機能情報を考慮した新たな治療効果判定手法が確立される.本研究では,深層学習による画像生成とデュアルエナジー技術を融合させた新たなデュアルエナジーコーンビームCT (DECBCT)システムの開発と臨床応用に向けた治療効果判定手法の確立を行う.本システムは,CBCT画像からコンピュータによる計算のみで撮像条件が異なる新たな画像を生成し,DECBCTを取得することで,被ばく線量を増加させることなく,解剖学的情報および機能画像の取得を行う.本研究は,システムの開発,評価,画像評価と治療計画への応用,臨床への応用について実施する.本システムにより,肝臓および膵臓に対する放射線治療において解剖学的情報と機能情報を考慮した新たな治療効果判定手法が確立される.
フェムト秒レーザー加工ダイナミクスの超高速時間分解観察による検証

本研究は、フェムト秒レーザーによる加工プロセスの時間発展のダイナミクスがどのようなものか、について、サブピコ秒の時間分解能を持つ直接的イメージング法によって、直接的に観察、検証しようとするものである。加工用レーザーパルスと照明用レーザーパルスは、同一レーザーパルスを分割し一方を波長変換することによって発生させる。2つのパルスの強度を独立に、特に、照明用パルスの強度を広範囲に調整する必要があることが判明し、光路中にアテネーターを設け、試料への到達エネルギーを調整するようにした。これにより鮮明な画像を得ることができるようになった。フェムト秒レーザーの基本波パルスを、平板状の試料表面に対して垂直に集光照射し、照明光である2倍波を、1表面に平行に平行光として通過させ、シャドウグラフイメージを測定した。パルス照射後から9ナノ秒までの時間分解画像を得ることができた。2倍波の透過フィルターを用いることで、プラズマ発光の影響を受けずに、プルームの発生と進展を高時間分解能で捉えられた。照射パルス数を増加させると、同一時刻でもプルームフロントの位置が試料表面に近づくことを明らかにした。これは、照射部に加工穴が生じ、その底部でレーザー光が吸収されプルームが発生するとして理解できる。さらにこの様な結果から、各種材料のパルスあたりの加工量の評価が可能になった。それによると、レーザー波長における吸収係数が最も低いガラスが、最も加工量が大きく、逆に金属では加工量が小さい、という結果が得られた。また、アルミの薄層の除去加工において、下層にITO層があると、加工閾値が低下し、加工範囲も広がることが観察された。これらは、これまでのレーザー加工の常識とは異なっており、フェムト秒レーザー加工プロセスに関する重要な新知見である。さらに、ナノ秒レーザーを用いた、レーザー誘起過渡応力分布の時間分解観察手法を開発した。本研究は、フェムト秒レーザーによる加工プロセスの時間発展のダイナミクスがどのようなものか、また、現在の一般的なシナリオがどの程度まで成立するのか、他に考慮すべき要素がないかなどについて、サブピコ秒の時間分解能を持つ直接的イメージング法によって、検証しようとするものである。本年度は測定システムの構築、調整とその性能評価を行なう計画であった。基本的な構成は、我々がこれまで用いてきたナノ秒のシステムと同様であるが、使用するフェムト秒レーザーの特性に合わせて、変更を加えた測定装置とした。使用するレーザーは通常は1kHzの繰返しで使用するように設計されている。一方、本測定装置では、画像は1回のレーザーパルス照射において1画像であり、この画像データをPCに転送、保存して後に次の撮影が可能になる。当初は、現有電動式シャッターの速度に適合するまでレーザーの繰返し周波数を低減する計画であった。しかし、繰返しを低くすると、パルスエネルギーの変動が大きくなってしまうことが判明した。そのため、高速パルス取出し部を追加した。このため、2つのパルスの間隔は、それぞれの光路長の差によってのみ決まる。そこで、光路長を可変できる光学的遅延回路をそれぞれの光路に設け、試料への到達時間を調整するようにした。フェムト秒からピコ秒領域の時間差を調整できるよう、一方の遅延回路には、μmの精度で制御可能な電動式移動ステージを加えた。ナノ秒から数十ピコ秒の範囲はステージ全体の移動による粗動機構で、ピコ秒以下の時間に関しては、電動式移動ステージによる微動機構で対応するようにした。

本研究は、フェムト秒レーザーによる加工プロセスの時間発展のダイナミクスがどのようなものか、また、現在の一般的なシナリオがどの程度まで成立するのか、他に考慮すべき要素がないかなどについて、サブピコ秒の時間分解能を持つ直接的イメージング法によって、検証しようとするものである。本年度は、昨年度に構築した測定システムの性能評価を行なった。使用するレーザーは通常は1kHzの繰返しで使用するように最適設計されている。一方、本測定装置では、画像は1回のレーザーパルス照射において1画像であり、この画像データをPCに転送、保存して後に次の撮影が可能になる。当初は、現有電動式シャッターの速度に適合するまでレーザーの繰返し周波数を低減する計画であった。しかし、昨年度、繰返しを低くすると、パルスエネルギーの変動が大きくなってしまうことが判明し、高速パルス取出し部を追加した。そのため、カメラとの同期にずれが生じたため、タイミングの最適化などを行った。加工用レーザーパルスと照明用レーザーパルスは、同一レーザーパルスを分割し一方を波長変換することによって発生させる。2つのパルスの強度を独立に、特に、カメラの照明用パルスの強度を広範囲に調整する必要があることが、判明したが、このためには、それぞれの光路中にアテネーターを設け、試料への到達エネルギーを調整するようにした。この様な改良の結果、レーザー照射部のイメージをCCDカメラにより撮影できるようになった。しかし、使用しているフェムト秒レーザーの、設置環境の温度調節能力が不十分で、出力の変動や故障が頻発した。このため、フェムト秒レーザーを移設することとなり、その作業のため、今年度後半は、レーザーの使用が十分にはできず、実際の加工現象の時間分解観察は、次年度に持ち越しとなった。レーザーの移設は年度末になって完了したので、現在、測定システムの再構築を行っている。2つのパルスの強度を独立に、特に、カメラの照明用パルスの強度を広範囲に調整する必要があることが判明し、それぞれの光路中にアテネーターを設け、試料への到達エネルギーを調整するようにした。これにより鮮明な画像を得ることができるようになった。フェムト秒レーザーの基本波パルスを、平板状の試料表面に対して垂直に集光照射し、照明用レーザーである2倍波を、ビーム径を拡大し表面に平行に平行光として通過させ、シャドウグラフイメージを測定した。パルス照射後から9ナノ秒までの間の時間分解画像を得ることができた。2倍波の透過フィルターを用いることで、プラズマ発光の影響を受けずに、レーザー加工に伴うプルームの発生と進展を高時間分解能で捉えられた。
ワオキツネザルのメスの生涯繁殖成功に関する研究

本研究では、マダガスカル島に生息する野生ワオキツネザルのメスの生涯繁殖成功の決定要因を明らかにするために、識別した個体を生涯にわたり追跡することで得られた個体別繁殖データと社会行動データを合わせて分析している。2018年度は、まず、前年度に引き続き、老齢個体の行動観察(合計4ヶ月半)データの分析をおこなった。その結果、老齢メスとそれ以外のオトナメスの間で社会行動の頻度や時間割合に有意な差がないことが明らかになった。これは老齢個体が社会活動性を低下させるという予測を否定する結果で、類人猿やマカク類で報告された老化過程と異なっていた。この成果については、日本霊長類学会第34回大会、日本動物行動学会第37回大会、マダガスカル研究懇談会第23回懇談会において発表した。次に、研究協力者2名が現地調査をおこない(5月6月:Seex、10月12月:前畑)、人口学データを収集した。2018年の出産率は82.4%(12月までの暫定値)で、前年(67.7%)と比較し、高かった。また、調査個体群で最高齢のメス(22歳)の出産を記録した。これは野生個体群における最年長出産の記録である。この結果は、ワオキツネザルのメスは生涯にわたって繁殖可能で、繁殖の有無は環境条件に左右されることを示唆している。最後に、ドイツ霊長類センターとの国際共同研究によるモデル解析も進展した。2018年度は事情により、予定していたドイツ渡航ができなかったため、分析に用いる説明変数の検討とそれにもとづくデータセット作成を進めた。2018年度の現地調査によって得られた新たなメスの追い出し事例、出産データ、降水量データもデータセットに追加した。2018年度に計画していたドイツ渡航が、共同研究者との日程調整がつかず、延期になった。そのため、2018年度に実施する計画であったモデル解析について遅れが生じた。その一方で、長期人口学データの蓄積および行動観察データの分析は順調に進んでいる。予定していたドイツ渡航が延期になったので、補助事業期間の1年間延長を申請し、承認を得た。この修正した計画にもとづき、2019年度にはドイツに渡航し、国際共同研究によるモデル解析を実施する。研究実施計画では、野生ワオキツネザルの人口学データの解析とマダガスカルにおける野外調査の両方を同等におこなう予定であった。しかし、初年度は野外調査を中心とした計画に変更し、合計4ヶ月半にわたる現地調査を実施した。老齢メスを12歳以上と想定し複数の群れを対象にした調査を計画していたが、予備調査によって15歳以上を老齢とみなすほうが妥当であることがわかった。そこで、15歳以上のメスが唯一生存しているC2A2群を対象にした調査をおこなった。このメスは20歳というこれまで記録された野生ワオキツネザルの最高齢であったため、突然の死亡・消失によって調査をおこなうことができなくなる可能性があった。そのようなリスクを考慮して、初年度にまとまった期間の野外調査を実施した。9月から11月(乾季)にかけての2ヶ月半の調査では、老齢メスを含むオトナメスを対象に採食、空間利用、群れ間関係に関するデータを収集した。また、2月から3月(雨季)にかけての2ヶ月間の調査では、オトナメスを対象にした社会行動、採食、活動性に関するデータを収集した。予備的な結果をみると、老齢メスは採食、空間利用、活動性といった点においては他のオトナメスと顕著な違いが見られなかった一方で、個体間距離、敵対的交渉、群れ間闘争への参加など社会行動において顕著な違いがみられた。人口学データの解析については、別経費でドイツに渡航し、ドイツ霊長類センターの研究協力者と解析手法について話し合いをおこない、方針を決定することができた。研究実施計画のとおり、アンタナナリヴ大学理学部の学生とともに老齢メスを対象にした行動観察を実施できた。これにより老齢個体の行動特性に関して十分なデータを得ることができた。一方、人口学データの解析はドイツ霊長類センターの研究協力者と具体的な話し合いを持つことができ、全体としては「おおむね順調に進展している」といえる。本研究では、マダガスカル島に生息する野生ワオキツネザルのメスの生涯繁殖成功の決定要因を明らかにするために、識別した個体を生涯にわたり追跡することで得られたデータを分析している。初年度に老齢個体の定義を再検討(当初に想定していた12歳以上ではなく、15歳以上とした)し、集中的な行動観察(合計4ヶ月半)をおこなった。2年目は、初年度に得られた行動観察データのうち、雨季に得られたデータを分析した。その結果は乾季に得られた結果と異なり、老齢メスとそれ以外のオトナメスの間で社会行動の頻度に有意な差がなかった。キツネザル類は体サイズの割に寿命が長いという報告もあり、生活史特性が他の霊長類と異なっている可能性がある。この結果は、ドイツで開催されたSocial complexity(社会の複雑さ)に関する国際シンポジウム等で発表された。また、2回(8月と3月)の現地調査を実施し、人口学データを収集した。主調査地域のオトナメス31頭中21頭が出産し、2017年の出産率は67.7%だった。

この値は例年に比べると、かなり低い値であった。主要な食物であるタマリンドの果実が不作であった可能性がある。13歳と14歳のメス2頭の死亡が確認された一方で、14歳メスの出産が記録された。また、主調査地域で最高齢のメス(2018年3月時点で21.5歳)の生存も確認された。それから、ドイツ霊長類センターとの国際共同研究を開始し、データセットに含めるパラメータの検討をおこなった。生活史に関するデータ収集と行動観察データの解析は順調に進んでおり、ドイツで開催された国際シンポジウムで中間報告をおこなった。一方、ドイツ霊長類センターとの共同研究はやや遅れ気味である。その理由は、(1)初年度を野外調査を中心とした計画に変更した影響、(2)共同研究者が1年間の期限付きでベルリンの高等研究所に滞在することになった影響である。しかし、その分、行動観察データの解析が進展したので、研究全体としては「おおむね順調に進展している」といえる。本研究では、マダガスカル島に生息する野生ワオキツネザルのメスの生涯繁殖成功の決定要因を明らかにするために、識別した個体を生涯にわたり追跡することで得られた個体別繁殖データと社会行動データを合わせて分析している。2018年度は、まず、前年度に引き続き、老齢個体の行動観察(合計4ヶ月半)データの分析をおこなった。その結果、老齢メスとそれ以外のオトナメスの間で社会行動の頻度や時間割合に有意な差がないことが明らかになった。これは老齢個体が社会活動性を低下させるという予測を否定する結果で、類人猿やマカク類で報告された老化過程と異なっていた。この成果については、日本霊長類学会第34回大会、日本動物行動学会第37回大会、マダガスカル研究懇談会第23回懇談会において発表した。次に、研究協力者2名が現地調査をおこない(5月6月:Seex、10月12月:前畑)、人口学データを収集した。2018年の出産率は82.4%(12月までの暫定値)で、前年(67.7%)と比較し、高かった。また、調査個体群で最高齢のメス(22歳)の出産を記録した。これは野生個体群における最年長出産の記録である。この結果は、ワオキツネザルのメスは生涯にわたって繁殖可能で、繁殖の有無は環境条件に左右されることを示唆している。最後に、ドイツ霊長類センターとの国際共同研究によるモデル解析も進展した。2018年度は事情により、予定していたドイツ渡航ができなかったため、分析に用いる説明変数の検討とそれにもとづくデータセット作成を進めた。2018年度の現地調査によって得られた新たなメスの追い出し事例、出産データ、降水量データもデータセットに追加した。2018年度に計画していたドイツ渡航が、共同研究者との日程調整がつかず、延期になった。そのため、2018年度に実施する計画であったモデル解析について遅れが生じた。その一方で、長期人口学データの蓄積および行動観察データの分析は順調に進んでいる。初年度は研究実施計画で予定していたよりも多くの時間を現地調査に費やしたため、2年目以降は逆に人口学データの解析に比重をおいて計画をすすめる予定である。初年度と2年目で野外調査とそこで得られた行動観察データの解析を中心におこなったので、3年目は人口学データの解析とドイツ霊長類センターとの共同研究に比重をおいた計画をすすめる予定である。
住民の知識・理解構造の変動に着目した土地問題のコンフリクト分析手法に関する研究

住民や地域との交渉過程を伴う公共事業においては,パブリックインボルブメントの手続きが今後ますます重要性を増すと考えられる.現状においても説明会や公聴会など情報提供,意見交換の場は存在するが,必ずしも意志の疎通に有効に活用されているわけではなく,一方通行の情報提示に終始するケースも見られる.その原因は,1)事業実施以前の計画策定段階における住民・市民参加の手続きの不在である.また2)従来の公聴会等は立場や価値観の多様な集団を対象とした場であり,そこでは焦点を絞った効果的なコミュニケーションを図ることが本来困難な点も指摘される.加えて,3)住民等の受け手側にいかなる情報が不足し,事業のどの要素が理解されにくいか等を行政側が十分に把握していない点,4)交渉時の情報提供方法の問題点も挙げられる.本研究は以上の問題点のうち主として2),3)に関する検討を行い,フォーカスグループミーティングのような対象を絞った交渉方法の検討に資するため,地権者住民の知識および理解状態の定量的把握に基づき,集団をいくつかのグループに分類するというセグメント化手法の構築を行った.またセグメント結果に基づき地権者を複数のゲーム主体とみなした上で事業への誘因両立性をもつ制度設計への示唆を試みた.まず地権者住民の知識状態および理解状態を定量化するために,本研究では土地区画整理事業区域の地権者住民を対象として質問調査を実施し,その結果に潜在変数モデルの一つであり非線形現象の表現に適した項目反応理論を適応した.項目反応理論の適応から,個人の特性を表す知識パラメータと理解パラメータが得られ,その分布状況から「知識レベルの高いものが理解レベルも高い」との簡単な関係が必ずしも成立しないことが明らかにされた.また,個人の所得や職業および定住意向によっても両者の関係が異なることが示された.さらに意見調整の場への参加意向について,知識および理解レベルの高いグループは,研究会の段階から積極的な参加意向が強いのに対し,理解レベルに対して知識レベルが相対的に低いグループは調整の場への参加意向は低く,なるべく関わりたくないと考えている関係が捉えられた.住民や地域との交渉過程を伴う公共事業においては,パブリックインボルブメントの手続きが今後ますます重要性を増すと考えられる.現状においても説明会や公聴会など情報提供,意見交換の場は存在するが,必ずしも意志の疎通に有効に活用されているわけではなく,一方通行の情報提示に終始するケースも見られる.その原因は,1)事業実施以前の計画策定段階における住民・市民参加の手続きの不在である.また2)従来の公聴会等は立場や価値観の多様な集団を対象とした場であり,そこでは焦点を絞った効果的なコミュニケーションを図ることが本来困難な点も指摘される.加えて,3)住民等の受け手側にいかなる情報が不足し,事業のどの要素が理解されにくいか等を行政側が十分に把握していない点,4)交渉時の情報提供方法の問題点も挙げられる.本研究は以上の問題点のうち主として2),3)に関する検討を行い,フォーカスグループミーティングのような対象を絞った交渉方法の検討に資するため,地権者住民の知識および理解状態の定量的把握に基づき,集団をいくつかのグループに分類するというセグメント化手法の構築を行った.またセグメント結果に基づき地権者を複数のゲーム主体とみなした上で事業への誘因両立性をもつ制度設計への示唆を試みた.まず地権者住民の知識状態および理解状態を定量化するために,本研究では土地区画整理事業区域の地権者住民を対象として質問調査を実施し,その結果に潜在変数モデルの一つであり非線形現象の表現に適した項目反応理論を適応した.項目反応理論の適応から,個人の特性を表す知識パラメータと理解パラメータが得られ,その分布状況から「知識レベルの高いものが理解レベルも高い」との簡単な関係が必ずしも成立しないことが明らかにされた.また,個人の所得や職業および定住意向によっても両者の関係が異なることが示された.さらに意見調整の場への参加意向について,知識および理解レベルの高いグループは,研究会の段階から積極的な参加意向が強いのに対し,理解レベルに対して知識レベルが相対的に低いグループは調整の場への参加意向は低く,なるべく関わりたくないと考えている関係が捉えられた.住民や地域との交渉過程を伴う公共事業においては、パブリックインボルブメントの手続きが今後ますます重要性を増すと考えられる。現状においても説明会や公聴会など情報提供、意見交換の場が存在するが、必ずしも意思の疎通に有効に活用されているわけではなく、一方通行の情報提示に終始するケースも見られる。その原因の一つは、1)事業実施以前の計画策定段階における住民・市民参加の手続きの不在である。また、2)従来の公聴会等は立場や価値観の多様な集団を対象とした場であり、そこでは焦点を絞った効果的なコミュニケーションを図ることが本来困難な点も指摘される。加えて、3)住民等の受け手側にいかなる情報が不足し、事業のどのような要素が理解されにくいのか等を行政側が十分に把握していない点、4)交渉時の情報提供方法の問題点も挙げられる。本研究は、以上の問題点のうちの主として3)に関する検討を行い、さらに、2)に対してフォーカスグループミーティングのような対象を絞った交渉方法の検討を資するため、地権者住民の知識および理解状態の定量的把握に基づき、集団を幾つかのグループに分類するというセグメント化手法の構築を行った。

まず地権者住民の知識状態および理解状態を定量化するために、本研究では土地区画整理事業区域の地権者住民を対象として質問調査を実施し、その結果に潜在変数モデルの一つであり非線形現象の表現に適した項目反応理論を適用した。項目反応理論の適用から、個人の特性を表わす知識パラメータと理解パラメ-が得られ、その分布状況から「知識レベルの高いものが理解レベルも高い」との単純な関係が必ずしも成立しないことが明らかにされた。また、個人の所得や職業および定住意向によっても両者の関係が異なることが示された。さらに、意見調整の場への参加意向について、知識および理解レベルのともに高いグループは、研究会の段階から積極的な参加意向が強いのに対し、理解レベルに対して知識レベルが相対的に低いグループは調整の場への参加意向は低く、なるべく関わりたくないと考えているとの関係が捉えられた。住民や地域との交渉過程を伴う公共事業においては,パブリックインボルブメントの手続きが今後ますます重要性を増すと考えられる.現状においても説明会や公聴会など情報提供,意見交換の場は存在するが,必ずしも意志の疎通に有効に活用されているわけではなく,一方通行の情報提供に終始するケースも見られる.その原因は,1)事業実施以前の計画策定段階における住民・市民参加の手続きの不在である.また2)従来の公聴会等は立場や価値観の多様な集団を対象とした場であり,そこでは焦点を絞った効果的なコミュニケーションを図ることが本来困難な点も指摘される.加えて,3)住民等の受け手側にいかなる情報が不足し,事業のどの要素が理解されにくいか等を行政側が十分に把握していない点,4)交渉時の情報提供方法の問題点も挙げられる.本研究は以上の問題点のうち主として2),3)に関する検討を行い,フォーカスグループミーティングのような対象を絞った交渉方法の検討に資するため,地権者住民の知識および理解状態の定量的把握に基づき,集団をいくつかのグループに分類するというセグメント化手法の構築を行った.またセグメント結果に基づき地権者を複数のゲーム主体とみなした上で事業への誘因両立性をもつ制度設計への示唆を試みた.まず地権者住民の知識状態および理解状態を定量化するために,本研究では土地区画整理事業区域の地権者住民を対象として質問調査を実施し,その結果に潜在変数モデルの一つであり非線形現象の表現に適した項目反応理論を適応した.項目反応理論の適応から,個人の特性を表す知識パラメータと理解パラメータが得られ,その分布状況から「知識レベルの高いものが理解レベルも高い」との簡単な関係が必ずしも成立しないことが明らかにされた.また,個人の所得や職業および定住意向によっても両者の関係が異なることが示された.さらに意見調整の場への参加意向について,知識および理解レベルの高いグループは,研究会の段階から積極的な参加意向が強いのに対し,理解レベルに対して知識レベルが相対的に低いグループは調整の場への参加意向は低く,なるべく関わりたくないと考えている関係が捉えられた.
文学データベースの構築

ケルト文学のデアドラ伝説を含む種々の電子化文書を管理するためのデータモデルを提案し、そのプロトタイプシステムを実現した。研究の独自性は主として以下にある。・データ形式や設計の異種性を解消し内容の関連性を統合的に管理する、XMLに基づいたデータモデル・XMLで表現できない意味管理のために新たなモデルXMLの拡張機能として、理論的な文書のユニットに対する管理機能と検索方式、およびXMLの構文的制約から指定できないオブジェクトの表現と管理機能がある。本研究の成果として単にモデルの提案だけでなく、電子化文書の構造化、構造化文書からの索引抽出、総索引表や比較表の生成、論理的な文書集合に対する検索機能、などのプロトタイプシステムを実現した。さらに、電子化文書は一般的にはマルチメディア文書と考えられるので、・マルチメディアを表現し同期をとるための言語の設計・実装・電子化文書の対話的マルチメディア提示方式の提案・デァドラ伝説の戯曲を例題としたそのプロトタイプシステムの実装を行った。この研究の独自性は、マルチメディア情報を単にストリームデータとして同期させるのではなく、対話性を維持し、演出機能を持たせた点である。また比較文学研究の立場からの評価を行い、大きな成果を得た。本年度は、ケルト(アイルランド)文学の代表的伝承物語である、電子化された『デァドラ伝説』をデータベース化するための(テキストや構造化文書の他に内容記述を格納可能にする)データモデルを検討し、文学データベース構築の方法論を確立し、比較文学的解析ツールを整備し、いくつかの変種を,格納した『デァドラ伝説』データベースを具体的に実現することを目的とした。本研究は題材として『デァドラ伝説』を取り上げているが、本研究内容は必ずしもこの題材に依存したものではなく、今後も構築が考えられるさまざまな文学データベースに対して、さらにはさまざまなデータ形式で格納されている電子化文書に対しても有効なものであり、情報科学・情報工学からの文学研究に対する大きな貢献となることを目指している。本年度の研究成果は以下の通りである。●『デァドラ伝説』に限らずより一般的な文書をサポートするため、XMLに基づいた文書管理モデルを提案し、4つの『デァドラ伝説』、LaTeX文書などを対象に文法記述と構文解析によりXMLの構造化文書を生成するシステムを構築した。●構造化された電子化文書を対象に、索引抽出、構文的条件を含む検索、総索引表出力、語の頻度表出力などの機能をもつシステムを実現した。さらに比較文学研究のために、複数文献を対象にした索引のマージ機能も実現した。●論理的に関連する複数の文書(文書詳)を対象にした操作系とその実現アルゴリズム、および一貫性制約の検討を行なった。この準備として複数文書を関連付けるリンクエディタを実現した。●任意の情報を付加できるメモ記述を実現するために、XMLオブジェクトの拡張を演繹オブジェクト指向言語QUIKで記述することを検討し、意味管理、リンク管理、拡張検索機能を検討した。また利用者ごとのビューを実現するために、XMLタグのフィルタリング機能をもったブラウザの検討も行なった。これらさまざまな文書データを管理するためのデータベースエンジンとしてはObjectStore PSE/Pro for Javaで実験を行なっている。ケルト文学のデァドラ伝説を含む種々の電子化文書を管理するためのデータモデルを提案し、そのプロトタイプシステムを実現した。本研究の独自性は、データ形式のみならず、設計の異種性や内容の関連性を統合的に管理するために、XMLに基づいたデータモデルを提案していること、およびXMLで表現できない意味管理のために新たなモデルを検討していることである。XMLの拡張部分としては、論理的な文書のユニット(文書群)に対する管理機能と検索機能の提案と実装、およびXMLの構文的制約から指定できないオブジェクトに対する表現および管理機能である。本研究の成果として、単にモデルの提案だけでなくプロトタイプシステムを実現した。さらに電子化文書は一般的にマルチメディア文書と考えられるので、新たにマルチメディア情報を表現し同期させるための言語を実装し、電子化文書の対話的マルチメディア提示方式としてデァドラ伝説の戯曲を例題としたプロトタイプシステムを実現した。この研究の独自性はマルチメディア情報を学にストリームデータとして同期させるのではなく、対話性を維持し演出機能を持たせた点である。また比較文学の立場からの評価も行い、大きな成果を得た。
メカニカルアロイングによる巨大分子の創製

本研究ではグラファイト、Se系、S系などの粉末試料を不活性ガス中や活性ガス中でメカニカルアロイング(MA)を行い、そのメカニカルアロイング中に形成されたダングリングボンドに気体原子を反応させ、これまでにない巨大分子の創製を行うことを目的とする。グラファイトの不活性ガス中でのミリングでは構造因子S(Q)の変化は大きく表れたが、実空間上での動径分布関数RDF(r)の短範囲構造には顕著な変化が見られ無かった。すなわち、その第1ピークの位置は全く変化しないことが明らかとなった。しかし、その配位数には変化が見られた。この結果は、グラファイトを構成する炭素原子が3配位から2配位に変化することにより説明されることから、周りの炭素原子の結合が切れ、グラファイトのサイズが小さくなっているものと考えられる。その配位数からミリング時間30時間における微細なグラファイトのサイズは直径約30Aであることが明らかになった。水素雰囲気中でのミリングではこのダングリングボンドに水素原子が結合していくことが明らかとなった。これにより、巨大分子の創製が可能であることが明らかとなった。Se系のミリングでは長い鎖状分子が切断されて、10原子ぐらいで構成される短い鎖状分子で構成されるアモルファス相が形成されることが明らかとなった。さらにSe-S系のメカニカルアロイングでは環状分子と鎖状分子の混合体となり、液体からの急冷によって形成される分子と全く形態がことなることが明らかとなった。この結果は異なる分子を混合させることにより、今までと異なる分子を合成させることが可能であることを示唆している。本研究ではグラファイトやSe-S系試料を不活性ガス中そして活性ガス中でメカニカルアロイング(MA)を行い、あるサイズに粉砕した後、形成されたダングリングボンドに気体と反応させ、巨大分子を創製することを目的とする。グラファイトをアルゴンガス中、水素ガス中、そしてSe-S系をアルゴンガス中でミリングを行い、その構造変化をパルス中性子回析を用いて観察し、ミリング後の分子サイズを計算によって求めた。グラファイトのミリングでは動径分布関数RDF(r)の第1ピークの位置は全く変化せず、その配置数に大きな変化が見られた。この配置数の変化はあるサイズのグラファイトの粒子の表面に位置する炭素原子にダングリングボンドが形成され、通常の3配位から2配位に減少することに起因するものと考えられる。この考え方を用いれば、第1隣接の配位数からグラファイトのサイズを計算することができる。ただし、この時グラファイトはほぼ円状にになっているものと考える。この考え方でミリング時間30時間のグラファイトのサイズは直系を計算すると約30Aであることが明らかとなった。さらに、水素雰囲気中のグラファイトのミリングでは、水素原子がダングリングボンドと架橋していくことが明らかとなり、巨大分子の創製が明らかとなった。さらにSe-S系のメカニカルアロイングは鎖状分子で構成されているSe結晶と環状分子で構成されているS結晶の混合を行うものである。分子レベルの混合と原子レベルの混合を検討した結果、MA120時間のミリングにおいても原子レベルの混合は生じておらず、分子レベルの混合のみとなっていることが明らかになった。その時、環状分子はS原子で構成され、鎖状分子はSe原子のみで構成されており、その鎖状分子は配位数の計算から約11個の原子で構成される分子であることが明らかとなった。