hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
最新の宇宙観測に基づく素粒子論的宇宙論の研究

今年度は視野を広げ、様々な事柄について研究を行った。以下その詳細を記す。近年のtopquarkおよびHiggs bosonの質量の測定により、Higgs場のポテンシャルが高エネルギー領域で不安定であることが示唆されている。初期宇宙は高エネルギーであるため、この不安定性は初期宇宙の物理に大きな影響を与える可能性がある。筆者は、Higgsとインフラトン及び重力との間にquartic coupling及びnon-minimal couplingが存在する場合での、インフレーション中及び後のダイナミクスを詳細に議論し、電弱真空の崩壊が起きる結合のパラメータ領域を特定した。また、インフレーションのエネルギースケールが低い場合にもインフラトン振動期には電弱真空が崩壊し得ることを数値計算を用いて実証した。上記の通り、電弱真空の不安定性は初期宇宙を考えると非常に大きな問題となり得る。筆者は共同研究者とともに、インフラトンとHiggs場とのmixingにより、Higgs場のポテンシャルを高エネルギー領域まで安定化することが可能であることを示した。この場合インフラトンの質量は電弱スケール程度になり得るため、将来的に大型ハドロン衝突型加速器での観測が可能となる。また昨年度筆者は共同研究者とともに、複素スカラー場一つを導入するだけで現在の素粒子標準模型の持つ様々な問題を一度に解決する模型を提唱したが、この模型を超対称性を持つように拡張した。この場合、一般に動径方向に対するポテンシャルが非常に平坦となる。平坦なポテンシャルは特に宇宙初期にスカラー場の振動を励起する可能性があるが、この研究ではその振動が宇宙論的に問題を起こさないようなパラメータ領域を特に詳細に議論した。29年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は主に、IceCubeの結果を受けた高エネルギーニュートリノ宇宙線の起源に関する研究及び、インフレーション後の宇宙の再加熱期におけるインフラトンの崩壊過程に関する研究を行った。ここでインフラトンとは、インフレーションを起こすスカラー場である。それぞれについて、以下にその詳細を記述する。高エネルギーニュートリノ宇宙線について。近年IceCube実験によって起源が未知の高エネルギーニュートリノ宇宙線が観測された。本研究では、初期宇宙において長寿命粒子の崩壊によって高エネルギーニュートリノが生成されたとするシナリオでこのイベントが説明可能かを現実的な素粒子模型に基づき議論した。特にニュートリノの現在の宇宙までの時間発展を数値計算するコードを開発した。インフラトンの崩壊過程について。インフラトンと重力との間に特殊な結合がある型の修正重力理論について、重力がインフラトンの崩壊に与える影響を議論した。特にインフラトンの運動項と重力が結合する型の理論については、インフラトンが振動している状況下で不安定性が存在することを示した。また近年ヒッグス及びトップの質量の測定によって、ヒッグスのポテンシャルか高エネルキー領域で不安定になることが示唆されている。これにより高スケールインフレーションは我々の電弱真空を不安定化する可能性があるため、ヒッグスを安定化させる機構が必要とされる。その候補としてヒッグスとインフラトンまたはリッチ曲率との結合が考えられるが、本研究ではこの結合が再加熱期にヒッグスを共鳴生成するため電弱真空を再び不安定化させる可能性があることを指摘し、結合の大きさに対する上限を与えた。高エネルギーニュートリノ宇宙線に関して。今年度の目標であったニュートリノの時間発展を追う数値計算のコードはすでに開発を終え、具体的な素粒子模型に基づいた議論を行うことができている。これも今年度の目標であったインフラトンと重力との結合を、修正重力理論も含めて議論することができている。また再加熱期の電弱真空の不安定性など、研究課題執筆当時には予期しなかった興味深い方向性を見つけることもできた。今年度は主に、IceCubeの結果を受けた高エネルギーニュートリノの起源に関する研究及び、インフレーション後のinflaton振動期中の宇宙のダイナミクスについて研究を行った。以下にその詳細を記述する。IceCubeが近年高エネルギーニュートリノ宇宙線を観測した。筆者は昨年度までの研究で長寿命粒子の崩壊によってこれが説明できることを示したが、この長寿命粒子を含む素粒子模型を具体的に構築した。特に、IceCubeの観測結果を説明するには、長寿命粒子の残存量は非常に少ないことが期待される。いかにしてその非常に少ない残存量が実現可能であるかについて議論した。また以前の結果では長寿命粒子が生成する粒子はニュートリノのみに限っていたが、より現実的な素粒子模型に対応するよう、他の荷電レプトンが生成される場合にもできるようにコードを拡張した。昨年度に引き続き、重力がインフラトン及びその他のスカラー場の崩壊過程に与える影響を研究した。特にHiggs-inflationに代表されるようなインフラトンとRicciスカラーの間に結合が存在する模型において、inflatonの運動項が振動中に劇的に変化することによって、大量の粒子生成が起こる可能性を指摘した。この種の模型は宇宙背景放射の観測ともよく合致しているため非常にmotivatedであるが、この可能性については今まで指摘されていなかった。特にこの効果によって、インフラトン振動期にHiggs inflationのunitarityが破れる可能性があることがわかった。またその他にも、超重力対称性を持つ理論において、gravitinoと呼ばれる重力子の超対称パートナーの、インフレーション後の生成過程についても研究を行った。高エネルギーニュートリノ宇宙線に関しては、今年度の目標であった、起源となる重い長寿命粒子を含む具体的な素粒子模型を構築し、その宇宙論を議論した結果を論文にまとめることができたため。

またインフラトンの崩壊過程についても、研究実績の概要にも書いた通り、Higgs-inflation模型における重力の興味深い影響を発見し、これについて論文をまとめるまでにいたったため。概要には書かなかったが、その他宇宙の再加熱期の電弱真空の不安定性に関する研究や、標準模型が内包する複数の問題点を複素スカラー場を一つ導入するだけで全て解くことのできる模型なども論文にまとめることができたため。今年度は視野を広げ、様々な事柄について研究を行った。以下その詳細を記す。近年のtopquarkおよびHiggs bosonの質量の測定により、Higgs場のポテンシャルが高エネルギー領域で不安定であることが示唆されている。初期宇宙は高エネルギーであるため、この不安定性は初期宇宙の物理に大きな影響を与える可能性がある。筆者は、Higgsとインフラトン及び重力との間にquartic coupling及びnon-minimal couplingが存在する場合での、インフレーション中及び後のダイナミクスを詳細に議論し、電弱真空の崩壊が起きる結合のパラメータ領域を特定した。また、インフレーションのエネルギースケールが低い場合にもインフラトン振動期には電弱真空が崩壊し得ることを数値計算を用いて実証した。上記の通り、電弱真空の不安定性は初期宇宙を考えると非常に大きな問題となり得る。筆者は共同研究者とともに、インフラトンとHiggs場とのmixingにより、Higgs場のポテンシャルを高エネルギー領域まで安定化することが可能であることを示した。この場合インフラトンの質量は電弱スケール程度になり得るため、将来的に大型ハドロン衝突型加速器での観測が可能となる。また昨年度筆者は共同研究者とともに、複素スカラー場一つを導入するだけで現在の素粒子標準模型の持つ様々な問題を一度に解決する模型を提唱したが、この模型を超対称性を持つように拡張した。この場合、一般に動径方向に対するポテンシャルが非常に平坦となる。平坦なポテンシャルは特に宇宙初期にスカラー場の振動を励起する可能性があるが、この研究ではその振動が宇宙論的に問題を起こさないようなパラメータ領域を特に詳細に議論した。高エネルギーニュートリノ宇宙線に関して。具体的な素粒子模型に基づいた議論は現在論文を執筆中であるため、まずはこれを完成させることを目指す。またIceCubeからエネルギー依存性、方向依存性やフレーバー比などの新たな情報が公開されているため、これらも含めて我々のシナリオを再考したい。インフラトンの崩壊過程について。
職場のメンタルヘルス対策におけるケースマネジメント・モデルの開発

本研究は、産業医が常勤ではない事業場に焦点をあて、職場のメンタルヘルス対策の2次予防活動における産業看護職のケースマネジメント・モデルを開発することを目的とした。先行研究等による知見の整理から、職場のメンタルヘルス対策における産業看護職のケースマネジメントの枠組みを定義した。また、職場のメンタルヘルス対策におけるケースマネジメントの実績を持つ産業看護職9名を対象とした面接調査を実施し、ケースマネジメントの手法を質的帰納的に抽出し、ケースマネジメントの概念枠組み等から検討し、ケースマネジメント・モデルの特徴を示した。本研究は、職場のメンタルヘルス対策における二次予防レベルでの産業看護職によるケースマネジメント・モデルを開発することを目的とする。研究期間は、3年とし、1年目である本年度は、職場のメンタルヘルス対策における二次予防活動に関する動向と、「ケースマネジメント」の概念枠組みを把握することを目的に、文献検討を行った。その結果、職場のメンタルヘルス対策における個人レベルでの対策については、ストレスチェックリストやストレスマネジメント法等多くの研究報告が示されているが、これらは、ストレスの気づき等個人のストレス耐性の向上(一次予防)に焦点を絞ったものであった。また、職場のメンタルヘルス対策におけるケースマネジメント機能に関して、職場復帰支援(三次予防)については、厚生労働省より「心の健康問題により休業した労働者への職場復帰の手引き」が公表されるなど先行研究によりその手順が詳細に示されている。しかし、ストレス反応の段階で早期に発見し健康障害を予防する二次予防レベルでのケースマネジメント機能について、産業医が常勤ではない事業場に所属する産業看護職の手法を具体的に示したものはほとんど見受けられなかった。また、「ケースマネジメント」の概念については、アメリカの社会福祉領域のソーシャルワークを母体として生まれた概念であり、日本で多く活用される「ケアマネジメント」と、概念としては同義で用いられている。ケースマネジメントは精神障害、発達障害、高齢者、慢性疾患、児童虐待、エイズなど、生活に困難を来している人々を支援する共通の方法であり、有用性が広く認められるようになっている実践モデルであることが明ちかになった。今後は、職場のメンタルヘルス対策における二次予防レベルでの産業看護職によるケースマネジメント・モデルとして適応するために、実践者とともにケースカンファレンス等を行っていく予定である。本研究は、産業医が常勤ではない事業場に焦点をあて、職場のメンタルヘルス対策の2次予防活動における産業看護職のケースマネジメント・モデルを開発することを目的とするものである。研究期間は3年間とし、研究12年目は、職場のメンタルヘルス対策における2次予防活動に関する動向、ケースマネジメントの概念枠組みの把握を行った。さらに、職場のメンタルヘルス対策の2次予防活動における産業看護職のケースマネジメントの実績を持つ産業看護職のリサーチを行った。その結果、本研究において、職場のメンタルヘルス対策の2次予防活動における産業看護職のケースマネジメントに関する枠組みを次のように作成した。本研究において、ケースマネジメントとは、「従業員が労働と健康の調和を通してよりよく働けることを目的とし、メンタルヘルス不調者の発見から、不調者が休職には至らず症状コントロールや治療と職業生活が両立でき、状況が安定したと産業看護職が感じるまでの過程における産業看護職による支援」と捉えることとする。また、ケースマネジメントの過程は、ケースマネジメントの(1)利用者の発見、(2)アセスメント、(3)計画、実施、(4)モニタリング、(5)評価・フィードバックという基本的過程を辿るものと設定する。さらに、ケースマネジメントの3つの構成要素は「従業員、社会資源、産業看護職」と置き換えることとした。なお、本研究において、メンタルヘルス不調者とは、倦怠感や不眠、意欲の低下等ストレス反応が出現している者、また、うつ病等の健康障害が発症している者とする。いずれも治療中の者も含むが、治療と職業生活を両立し、そのことにより休職には至っていない者とした。今後は、実績を持つ産業看護職に対する面接調査からケースマネジメントの手法の抽出、そのモデル案を作成していく予定である。本研究は、産業医が常勤ではない事業場に焦点をあて、職場のメンタルヘルス対策の2次予防活動における産業看護職のケースマネジメント・モデルを開発することを目的とする。産業看護職9名を対象としたインタビュー調査を実施した。インタビューの時間は、1時間1時間半で、内容はICレコーダーに録音し、逐語録を作成した。調査内容は、産業看護職が、メンタルヘルス不調者を、倦怠感や不眠、意欲の低下などストレス反応の段階で把握し、不調者が症状コントロールや治療と職業生活が両立できることにつながったと感じている1ケースを想起してもらい、1ケースの概要(性別、労働状況、メンタルヘルス不調の内容)、2ケースの把握方法、3ケースマネジメントの過程における支援内容とその支援意図。4産業看護職の属性(性別、年代、職種、勤務形態、雇用先、所属部署、役職、産業看護職としての経験年数、所属事業場の業種・規模)について聴取した。これらの内容から、ケースマネジメントの3つの構成要素である「従業員、社会資源、産業看護職」

それぞれに対して、産業看護職が行った活動を抽出し、ケースマネジメントの基本的過程(利用者の発見、アセスメント、計画、実施、モニタリング、評価・フィードバック)に沿って分類し、職場のメンタルヘルス対策の2次予防活動における産業看護職のケースマネジメントの特徴を示した。・概念枠組みの作成、対象者のリサーチにやや時間がかかった。24年度が最終年度であるため、記入しない。昨年度まで実施により、対象者を把握できたので、今後は計画的に面接調査を実施し、モデル案を作成していく予定である。
FRP積層ハイブリッド化によるRC構造物の補強効果向上に関する実験及び解析的研究

(1)各種連続繊維シートのハイブリッド化の基本設計ハイブリッド補強材の各種設計指標(初期剛性,破断強度,最大強度,および破壊靭性など)および制御指標(ひずみ硬化特性,応力変動幅)に関する検討を行い,ハイブリッド化のあり方および問題点を究明した.それを踏まえて,超高弾性,高弾性および高強度の三種類の炭素繊維シート,弾性率の異なった二種類のアラミド繊維シートおよびPBO繊維シート,および伸度の高いガラス繊維シートによって,複合材料力学による積層補強シートのハイブリッド設計手法を検討し,補強シートの設計プログラムを作成した.(2)破断繊維の衝撃による応力集中の低減手法に関する理論・実験的検討上記のハイブリッド設計により検討されたハイブリッド積層補強シートの層間設計を行い,応力集中を低減する方法を検討した.また,PBOシートの高いエネルギー吸収能力を発揮させるため,ハイブリッド補強シートにおけるPBOシートの役割を調査し,引張実験の実施および検証を行った.(3)ハイブリッドシートによるコンクリート圧縮構造部材の巻き立てや曲げ構造部材の接着補強の補強効果に関する実験的かつ解析的検証設計されたハイブリッドシートを用いて梁構造物の底面接着による曲げ補強効果を検討した結果,補強構造物の剛性,強度,靭性およびひび割れ拘束に対するハイブリッド補強効果を定量的に評価できた.また,巻き立てにより横拘束したコンクリート柱供試体を用いて,補強比(巻き立て間隔など)およびコンクリート強度を変数とした実験を実施し,各種ハイブリッドシートの横拘束効果の評価を行った.(4)コンクリートとシート接着界面の接着・破壊メカニズムの解明現在までのシートの接着・剥離に関する研究成果および本研究において実施される実験結果を踏まえて,ハイブリッド化された積層シートの接着・剥離性状の変化を検討し,剥離を考慮できる有限要素解析手法による因子解析を行った.(5)各種計算手法の構築可能な破壊形式である鉄筋降伏-FRP破断型(段階的な破断過程を含む),鉄筋-コンクリート崩壊型,圧縮破壊型,せん断破壊型,各種剥離破壊型について,現行設計理論の適用性の究明,精算法による検討を実施した.また,接着・剥離解析手法を改良し,ハイブリッド化された繊維シートの剥離・段階的な繊維シートの破断および通常のコンクリートひび割れを同時に評価できる非線形数値解析手法を構築した.(6)ハイブリッド積層シートにより補強された構造物の最適化設計手法に関する検討上記の積層ハイブリッド設計の概念をさらに発展させて,繊維の断続的な破断による荷重抵抗の変動値(低下)を制御した上,構造物の初期剛性,鉄筋降伏荷重,終局荷重,靭性能の補強効果を総合的に向上できる対策を検討し,構造物の最適化設計手法に関する検討を行い,いくつかの具体的提案ができた.(1)各種連続繊維シートのハイブリッド化の基本設計ハイブリッド補強材の各種設計指標(初期剛性,破断強度,最大強度,および破壊靭性など)および制御指標(ひずみ硬化特性,応力変動幅)に関する検討を行い,ハイブリッド化のあり方および問題点を究明した.それを踏まえて,超高弾性,高弾性および高強度の三種類の炭素繊維シート,弾性率の異なった二種類のアラミド繊維シートおよびPBO繊維シート,および伸度の高いガラス繊維シートによって,複合材料力学による積層補強シートのハイブリッド設計手法を検討し,補強シートの設計プログラムを作成した.(2)破断繊維の衝撃による応力集中の低減手法に関する理論・実験的検討上記のハイブリッド設計により検討されたハイブリッド積層補強シートの層間設計を行い,応力集中を低減する方法を検討した.また,PBOシートの高いエネルギー吸収能力を発揮させるため,ハイブリッド補強シートにおけるPBOシートの役割を調査し,引張実験の実施および検証を行った.(3)ハイブリッドシートによるコンクリート圧縮構造部材の巻き立てや曲げ構造部材の接着補強の補強効果に関する実験的かつ解析的検証設計されたハイブリッドシートを用いて梁構造物の底面接着による曲げ補強効果を検討した結果,補強構造物の剛性,強度,靭性およびひび割れ拘束に対するハイブリッド補強効果を定量的に評価できた.また,巻き立てにより横拘束したコンクリート柱供試体を用いて,補強比(巻き立て間隔など)およびコンクリート強度を変数とした実験を実施し,各種ハイブリッドシートの横拘束効果の評価を行った.(4)コンクリートとシート接着界面の接着・破壊メカニズムの解明現在までのシートの接着・剥離に関する研究成果および本研究において実施される実験結果を踏まえて,ハイブリッド化された積層シートの接着・剥離性状の変化を検討し,剥離を考慮できる有限要素解析手法による因子解析を行った.(5)各種計算手法の構築可能な破壊形式である鉄筋降伏-FRP破断型(段階的な破断過程を含む),鉄筋-コンクリート崩壊型,圧縮破壊型,せん断破壊型,各種剥離破壊型について,現行設計理論の適用性の究明,精算法による検討を実施した.また,接着・剥離解析手法を改良し,ハイブリッド化された繊維シートの剥離・段階的な繊維シートの破断および通常のコンクリートひび割れを同時に評価できる非線形数値解析手法を構築した.(6)ハイブリッド積層シートにより補強された構造物の最適化設計手法に関する検討上記の積層ハイブリッド設計の概念をさらに発展させて,繊維の断続的な破断による荷重抵抗の変動値(低下)を制御した上,構造物の初期剛性,鉄筋降伏荷重,終局荷重,靭性能の補強効果を総合的に向上できる対策を検討し,構造物の最適化設計手法に関する検討を行い,いくつかの具体的提案ができた.本研究は連続繊維シートの積層ハイブリッド化による構造物の総合補強効果を目指すものであり,初年度において以下のような研究成果が得られている.

1.各種連続繊維シートのハイブリッド化の基本設計:ハイブリッド補強材の各種設計指標(初期剛性,破断強度,最大強度,および被壊靱性など)および制御指標(ひずみ硬化特性,応力変動幅)に関する検討を行い,ハイブリッド化のあり方および問題点を究明した.それを踏まえて,超高弾性,高弾性および高強度の三種類の炭素繊維シート,弾性率の異なった二種類のアラミド繊維シートおよびPB0繊維シート,および伸度の高いガラス繊維シートによって,複合材料力学による積層補強シートのハイブリッド設計手法を検討し,補強シートの設計プログラムを作成した.2.被断繊維の衝撃による応力集中の低減手法に関する理論・実験的検討:上記のハイブリッド設計により検討されたハイブリッド積層補強シートの層間設計を行い,応力集中を低減する方法を検討した.また,PBOシートの高いエネルギー吸収能力を発揮させるため,ハイブリッド補強シートにおけるPBOシートの役割を調査し,引張実験の実施および検証に着手している.3.ハイブリッドシートによるコンクリート圧縮構造部材の巻き立てや接着補強の補強効果に関する実験的検証:設計されたハイブリッドシートを用いて梁構造物の底面接着による曲げ補強効果を検討した結果,補強構造物の剛性,強度,靱性およびひび割れ拘束に対するハイブリッド補強効果を定量的に評価できた.また,巻き立てにより横拘束したコンクリート柱供試体を用いて,補強比(巻き立て間隔など)およびコンクリート強度を変数とした実験を実施し,各種ハイブリッドシートの横拘束効果の評価を行っている.4.コシクリートとシート接着界面の接着・破壊メカニズムの解明:現在までのシートの接着・剥離に関する研究成果および本研究において実施される実験結果を踏まえて,ハイブリッド化された積層シートの接着・剥離性状の変化を検討し,剥離を考慮できる有限要素解析手法による因子解析を行っている.5.各種計算手法の構築:可能な破壊形式である鉄筋降伏-FRP破断型(段階的な破断過程を含む),鉄筋-コンクリート崩壊型,圧縮破壊型,せん断破壊型,各種剥離破壊型について,現行設計理論の適用性の究明,精算法による検詞を実施した.また,接着・剥離解析手法を改良し,ハイブリッド化された繊維シートの剥離・段階的な繊維シートの破断および通常のコンクリートひび割れを同時に評価できる非線形数値解析手法を構築した.6.ハイブリッド積層シートにより補強された構造物の最適化設計手法に関する検討:上記の積層ハイブリッド設計の概念をさらに発展させて,繊維の断続的な破断による荷重抵杭の変動値(低下)を制御した上,構造物の初期剛性,鉄筋降伏荷重,終局荷重,靱性能の補強効果を総合的に向上できる対策を検討し,構造物の最適化設計手法のあり方に関する検討を行った.本研究は連続繊維シートの積層ハイブリッド化による構造物の総合補強効果を目指すものであり,第2年度において以下のような研究成果が得られている.
モノクローナル抗体lot1抗原分子のクローニングおよび構造決定

嗅球の軸索は、発生時、終脳の非常に狭い領域を選択的に伸長し、嗅索と呼ばれる軸索束を作り上げる。我々の作成したモノクローナル抗体lot1は、嗅球軸索の伸長に先だって、この軸索が将来伸長することになる経路に帯状に結合する。伸長してきた軸索は、この抗体で染色させる経路を正確に選んで伸長し、軸索伸長が終了すると同時に抗体による染色性は認められなくなる。すなわち、この抗体の抗原分子(lot1抗原)の時間的空間的な分布は、僧帽細胞の軸索伸長パターンと非常によく一致している。これまでにこのような発現パターンを示す分子は全く報告されておらず、lot抗原が僧帽細胞軸索ガイドに関与する可能性が期待できる。そこで本研究ではlot抗原のクローニングをめざした。当初lot1抗体を用いた免疫沈降により、抗原分子の同定を試みたが、失敗に終わった。western blottingでも反応物が検出できない事も考え合わせると、lot抗体は界面活性剤に非耐性のエピトープを認識している可能性が考えられた。そこで、蛋白質を本来の構造に近い形で発現することができる哺乳類培養細胞を用いて、cDNA発現スクリーニングを行った。lot1抗原を最も豊富に発現するマウス胎生14.5日目胚の副嗅球からmRNAを調製し、cDNAを合成して、哺乳類細胞発現用ベクターpCAGGSに組み込んだ。このcDNAライブラリーを約100クローンのプールに分割し、それぞれをCOS7細胞にトランスフェクションして蛋白質を発現させ、モノクローナル抗体lot1で染色して陽性の細胞を検索した。約20万クローンをスクリーニングしたところ、強陽性の細胞を生じる1プールを同定することができた。このプールをさらに分割してトランスフェクションを繰り返し、最終的にlot1抗体に反応する膜蛋白質をコードしたcDNAクローン1種類を単離した。このクローンの詳細については、現在解析中である。モノクローナル抗体lot1の認識する抗原は、嗅球からの軸索伸長に時空間的に良く一致して発現する。Lot抗原がこの軸索伸長に関与するのではないかと考え、抗原分子の単離を試みた。この分子の抗原決定部位は変性しやすく、抗体を用いた生化学的精製は不可能であった。そこでCOS細胞にcDNA発現ライブラリーを導入してなるべく本来の構造に近い形でタンパク質を強制発現させ、その中からlot1抗体で染色される細胞を生じるクローンを検索しようと考えた。約100匹の胎生14.5日目マウス胚より、lot抗原を多量に発現している副嗅球を切り出し、mRNAを調整した。ここからcDNAを合成し、ほ乳類培養細胞発現用ベクターpCAGGSに組み込んで、ライブラリーを作成した。現在までにそのうち約5x10^4クローンについて、COS細胞に導入して、遺伝子の発現を試みたが、モノクローナル抗体lot1が認識するエピトープを発現するクローンは得られていない。
山間山地地域の作物生産における現地栽培調査25年後の変容解析と地力維持対策

山間山地地域を対象とした現地栽培調査から、作物栽培の生産基盤である地力維持方式として、対象全域で堆肥など多様な有機肥料に加えて化学肥料が補完的に施用されている。他方、"緑肥、野草、わら"の利用には地域差が存在しており、これらの地域特殊性は経営耕地規模や耕地の地形条件が大きく影響している。また、土壌の地力維持として微生物資材を用いることで有機性廃棄物である生ゴミ堆肥素材等の施用効果が高まった。本年度(19年度)は、25年前に実施した現地栽培地点を中心に、東北(岩手、秋田)、中部(岐阜)、近畿(滋賀、奈良)、四国(高知、徳島)、九州(宮崎、熊本)、沖縄の調査を実施した。次年度が計画年の最終年度で研究代表者が停年退職を迎えることと、研究分担者がいないことから調査計画を前倒しにして精力的に調査した。併せて山間山地地域の現地で広く取り組まれていた地力維持対策に関し、投入有機物に微生物資材を用いた土壌管理の有効性についてポット実験で確認した。結果の概要は以下の通りであった。現地栽培調査:各市町村役場の職員に同行していただき、同時に地域に関わる必要な資料を入手した。資料はまだ整理途中であるが、山間山地地域の作物生産状況は4半世紀前よりも地域差が大きくなっており、農業の活性程度に地域差が出ている。過疎化が進行し、高齢者だけの集落(限界集落)では、耕地の多くが作付の縮小や放棄地が散見され、自給農家が増大している。一方で、少量多品目栽培による直販システムが構築され、また都市部から企業が進出して地元農家と食品素材の生産化が始まるなど明るい兆しも出てきている。調査地域に共通する地力維持法はいずれも環境保全型農業を目指していて、家畜糞を含めた有機性廃棄物や農林副産物の利用による土壌肥沃土の維持改善である。これらを用いた堆肥造成が地区レベルや農家個々でなされている。ポット実験:過疎化で疲弊していく耕地の地力維持対策として、有機物(有機性廃棄物や農林副産物)の積極的利用と土壌の効率的肥培管理に微生物活性を活用した有機物の堆肥化促進に注目した。このために微生物資材の利用と土壌酸度の調整(低pHの中和矯正)による作物生育への影響をコマツナを評価作物として検討した。その結果、生ゴミ堆肥の場合、消石灰混入による土壌pHの矯正で植物生育が促進され、さらに微生物資材の施用により作物生育量が高まることを確認した。1.現地栽培調査結果から最近25年間にみられる山間山地地域の栽培形態の特徴は、生産者の高齢化と後継者不足が深化しているため、耕作地放棄と零細な自給的農業が増加している。一方、この問題対策としての農業法人化組織の全体的増加傾向と受託耕作も含め大規模機械化農業の拡大が一部地域でみられる。このように農業経営が社会情勢とともに変容する中、作物生産の基本である持続的な地力維持方式の地域的特徴は、次の2点に大別できる。その一つは、地域共通性として堆肥やナタネ油粕など各種有機質肥料を主体的に投入しながら、化学肥料を減量して補完的に併用する方式が地域全体にみられる。他方は、"緑肥、野草、わら"などの地力維持素材の利用頻度が地域的に異なっており、地域特殊性が存在している。即ち、比較的平坦で経営耕地面積規模の大きい北海道ではヒマワリ、エンバクなどの緑肥が多く使用されるのに対し、地形的に傾斜度の大きい小規模耕地面積が多く分布する中部,近畿,四国,中国及び沖縄ではカヤ、ススキなどの野草利用が多く利用される。これらの地域では地形的自然生態に準拠した地力維持が現在も行われている。2.有機性廃棄物由来の堆肥素材と造成微生物素材との混用による肥効評価(ポット実験)の結果、(1)有機物を土壌に施用することで土壌pHが7.0付近まで上昇し、硝酸態窒素量と有効態リン酸量も増加した。C/N比はナタネ油粕を加えた場合に堆積初期から低い値を示し、肥料効果が高まる評価となった。(2)新たに開発造成した微生物資材の施用は、投入有機物(生ゴミ堆肥素材)の施用効果を高め、評価作物(コマツナ)の乾物重を増加させた。この結果、近年、地力維持資材としてこれら山間山地地域にも導入されつつある多様な有機性廃棄物(生ゴミ堆肥や汚泥堆肥など)の土壌還元は環境保全に配慮した地力維持の有効な手段であるといえる。
アレルギー性気道炎症の対する免疫監視機構の解明

近年、喘息患者の気道浸潤T細胞では、非喘息患者のT細胞よりTh1細胞のmaster regulatorであるT-betの発現が低下していることが示された。さらにC57BL/6背景のT-bet欠損マウスでは、ヒト喘息と類似した好酸球性気道炎症が自然発症することも示されている。これらの研究結果は、T-betは、喘息発症に対する免疫監視機構に重要な役割を果たしていることを示唆している。しかし、抗原特異的なアレルギー応答におけるT-betの役割は不明であった。そこで本研究では、喘息様気道病変を自然発症しないBALB/c背景のT-bet欠損マウスを用いて、抗原特異的なアレルギー性気道炎症におけるT-betの役割を検討した。その結果、T-bet欠損マウスでは、抗原特異的な好酸球性気道炎症のみでなく、抗原特異的な好中球性気道炎症も野生型マウスに比して亢進していることが明らかとなった。そしてT-bet欠損マウスにおける好酸球性気道炎症の亢進にはTh2細胞の分化亢進が、一方、好中球性気道炎症の亢進にはTh17細胞の分化亢進が関与していることが明らかとなった。以上の研究結果は、T-betは、Th2細胞及びTh17細胞の分化を抑制することにより、好酸球性気道炎症及び好中球性気道炎症の発症を抑制していることを示唆している。好中球性気道炎症は、重症喘息の病態として近年注目されており、本研究成果を発展させることにより、重症喘息の治療戦略の構築に貢献できると考えられる。目的:喘息の発症には微量の非侵襲性抗原であるアレルゲンに対するTh2細胞の選択的活性化が深く関与している。すなわち喘息患者においては、アレルゲン特異的なTh2細胞の活性化に対する監視機構に何らかの障害があると推定され、その分子機構の解明は喘息に対する新規治療法の開発へつながる可能性を持つ、近年、Th1細胞のマスターレギュレーターであるT-betの遺伝子欠損マウスでは、ヒト喘息と類似したアレルギー性気道炎症が自然発症することが報告された。さらに喘息患者の肺浸潤T細胞では、T-betの発現が減少していることも報告されている。しかし、興味深いことにT-bet欠損マウスと同様にTh1細胞分化に障害があるStat4欠損マウスではアレルギー性気道炎症が自然発症しない。すなわち、T-betはTh1細胞分化誘導以外の機能を介してアレルギー性気道炎症を抑制していることが示唆される。そこで本研究ではT-bet欠損マウスにおいてアレルギー性気道炎症に対する抑制機構が破綻する分子メカニズムを明らかにすることを目的とした。結果と考察:本年度は、T-bet欠損マウスにおけるアレルギー性気道炎症の発症にStat6が必須か否かをT-betとStat6のダブル欠損マウスを作製して解析し、T-bet欠損によるアレルギー性気道炎症の発症にはStat6が必須であることを明らかにした。さらに、T-bet欠損マウスにおけるアレルギー性気道炎症の自然発症及び気道過敏性獲得に対する遺伝子背景の影響を検討し、1)C57BL/6背景のT-bet欠損マウスではアレルギー性気道炎症の自然発症が認められるが、Balb/c背景のT-bet欠損マウスでは認められないこと、2)T-bet欠損マウスにおける気道過敏性の亢進は気道炎症の認められないBalb/c背景のマウスでも認められることを明らかにした。これらの研究成果はT-betは気道炎症非依存的に気道過敏性の亢進を抑制していることを示唆している。平成18年度の目標:平成17年度の研究成果をうけ、本年度は、Balb/c背景のT-bet欠損マウスにおいて気道炎症非依存的に気道過敏性が惹起される分子機構の解明を旧指す。
アラキドン酸および活性酸素代謝レベルからみた胃癌細胞増殖と制御機構の分子論的解析

消化管由来培養上皮細胞(RGM1)を用いて、種々のサイトカイン・増殖因子刺激下において、その細胞増殖の観点からみた細胞内情報伝達系のひとつであるmitogen activated protein (MAP) kinasesの活性化およびその活性化経路ならびにprostaglandin (PG)の合成酵素であるcyclooxygenase (COX)-2の発現とその伝達経路について検討した。すなわち、胃癌のpathogenのひとつと認定されたH.pylori惹起生胃炎において、胃粘膜組織において関連するサイトカイン:IL-8、IL-1β、TNF-αにおいて、MAP kinasesの活性化と細胞増殖との関連性について検討した。一方増殖因子のひとつであるHGF刺激によるCOX発現とMAP kinasesの活性化、さらには細胞増殖における影響について検討した。また、アランキドン酸カスケード代謝産物であるPGJ2をそのリガンドのひとつとする核内受容体:peroxisome proliferator-activated receptor-γ(PPAR-γ)は、近年癌細胞増殖制御に重要な役割を担うとされている。そこで、樹立化されている食道粘膜上皮由来扁平上皮癌細胞(TE-1)ならびにバレット上皮由来腺癌細胞(TE-7)を使用し、その蛋白質およびmRNA発現について検討した。上記で得られた基礎的結果をもとにし、PGJ2や、糖・脂質代謝に関与するtroglitazoneなどを用い、癌細胞増殖あるいはアポトーシス誘導能、さらには細胞周期におよぼす影響および各種agonistによる差異について詳細に検討した。活性酸素の産生源とされる好中球について、その胃粘膜における役割については、不明な点も多い。そこで、各種疾患モデルにおける好中球浸潤と病態との相関性について検討し、好中球浸潤の指標であるmyeloperoxidase活性と細胞増殖との関連性についても検討した。以上の検討結果から、アラキドン酸カスケード、好中球を中心とした活性酸素レベルから、胃粘膜上皮細胞の増殖とそのシグナル、さらには胃癌細胞増殖とその制御機構について、MAP kinaseあるいはCOXなどが重要であるあることが示され、学会および学術誌に報告した。樹立化された再粘膜上皮細胞に対し、種々のサイトカイン・増殖因子刺激下において細胞内情報伝達系のひとつであるMAP kinasesの活性化およびその活性化経路ならびにPGの合成酵素であるCOX-2の発現とその伝達経路について検索した。H.pylori惹起性胃炎において関連するサイトカイン;IL-1β,TNF-α,IL-8刺激において、MAP kinasesの3系列であるERK,JNK,p38MAP kinaseは刺激早期の活性化を示し、その時相的経過に伴い、転写因子であるNF-κB,AP-1が活性化され、細胞増殖は一時的に抑制されることが明らかとなった。さらにその活性化経路にtyrosine kinaseならびにprotein kinase Cが関与していることも判明した。一方、細胞増殖を促すHGF刺激では、COX-1の発現には影響を与えず、COX-2遺伝子および蛋白レベルにおいても発現を増強させることが判明した。さらにその発現経路では、それぞれの酵素阻害剤を用いることからERKは関与するが、p38MAP kinaseは関与しないことが確認された。以上のことから、細胞増殖に関連する刺激経路においては、種々の細胞内リン酸化酵素が密接に関連することが示され、その情報伝達経路内でのcross-talkあるいはswitchingのメカニズムを今後詳細に解析し、過剰増殖形質を得るガン化過程への阻害さらには積極的なアポトーシス過程への誘導メカニズムを検討する予定である。樹立化されている食道粘膜

上皮由来扁平上皮癌細胞(TE-1)ならびにバレット上皮由来腺癌細胞(TE-7)を使用し、近年癌細胞増殖制御に重要な役割を担うとされる核内受容体:peroxisome proliferator-activated receptor-γ(PPAR-γ)の蛋白質およびmRNA発現について検討した。上記で得られた基礎的結果をもとにし、PPAR-γのagonistとしてすでに知られている胃内環境の生理機構に密接に関連するアランキドン酸カスケード代謝産物であるプロスタグランジン(PGJ2)や、糖・脂質代謝に関与するtroglitazoneなどを用い、癌細胞増殖あるいはアポトーシス誘導能、さらには細胞周期におよぼす影響および各種agonistによる差異について詳細に検討した。結果、両癌細胞にPPAR-γのmRNAおよび蛋白質発現が認められたが、TE-7において2倍の発現量を示した。PGJ2ならびにtroglitazoneは、TE-7の増殖抑制作用を示したが、TE-1に対しては示さなかった。また、その増殖抑制の作用機序はアポトーシス誘導作用ではなく、細胞増殖促進的に作用するornithin decarboxylase酵素活性の抑制と、細胞周期におけるG1arrestへの誘導作用を介したことが判明した。以上のことから、核内受容体PPAR-γを取り巻くその増殖抑制の過程に、食道癌の組織型に由来した反応性の相違が示され、今後の増殖過程の解明ならびにその治療戦略への方向性が示唆されるものと考える。すでに樹立化されている胃癌および大腸癌細胞を使用し、細胞内情報伝達機構の中で中心的役割を担うMAP kinase系の活性化について検討下結果、消化管における胃癌および大腸癌細胞においてもその活性化の優位性に相違が認められた。特に、胃癌細胞においてはMAP kinase系のERKの活性化が、大腸癌細胞ではJNKの活性化が有意であることが判明した。そこで特に大腸癌細胞において、JNKのdominant negativeを組み入れたアデノウイルスを用いて増殖・アポトーシスに与える影響について検討した。その結果、JNK-dominant negativeを添加した細胞への感染効率は高く、さらに細胞増殖を有意に抑制した。さらにその抑制機序は、アポトーシスの誘導ではなく、細胞周期におけるG1静止であることが判明した。一方、ヌードマウスの皮下移植において、dominant negativeを組み入れたアデノウイルスの局所投与では、その局所での強発現が確認されており、その腫瘍体積への変化ならびに組織学的変化、さらには増殖・アポトーシスに関連する蛋白質発現あるいは酵素活性、さらには個体に対する生物学的毒性などについて現在検討中である。
P. gingivalisによるDC-SIGNを介したTh1応答のエスケープ機構

樹状細胞は自然免疫の誘導に関わるC型レクチンレセプターを発現し、細菌の排除に必要なTh1細胞の誘導が抑制され感染が慢性化することが示唆されている。歯周病原性細菌を含む、細菌を構成する成分であるiE-DAPは、細胞質に発現するレセプターであるNod1に認識され、自然免疫応答を発揮する。本研究では、Nod1を介した獲得免疫応答の誘導について、CD8^+T細胞が細胞傷害性T細胞(CTL)に分化するために必要なクロスプライミング誘導について検討した。その結果、DCによるクロスプライミング誘導はNod1依存的に増強されることが明らかにされた。樹状細胞(DC)は、自然免疫応答と獲得免疫応答の両方に重要な役割を担う抗原提示細胞である。DCが発現するC型レクチンレセプター(CLR)は免疫寛容の誘導に関わると同時に、CLRであるDC-SIGNは病原性細菌のターゲットレセプターとしてDCからIL-10が生産されることで、細菌の排除に必要なTh1細胞の誘導が抑制されることにより感染が慢性化することが示唆されている。成人性歯周炎は歯周病原性細菌Porphyromonas gingivalis(Pg)による慢性炎症が特徴であり、Pgが歯周組織における免疫反応による排除を逃れ、慢性的に生存し続けることがその一因と考えられている。Pgを含む細菌を構成する細胞壁の一成分であるiE-DAPは、細胞質に発現するレセプターであるnucleotide-binding oligomerization domain 1(Nod1)により認識されることで自然免疫応答を発揮することが知られているが、DCによる獲得免疫の誘導におけるNod1の機能はほとんど解明されていない。そこで、DCが発現するNod1による獲得免疫の誘導について、CD8^+T細胞が細胞傷害性T細胞(CTL)に分化するために必要なクロスプライミングに対するNod1の関与について検討した。その結果、抗原により誘導されるDCのクロスプレゼンテーションは、Nod1刺激物質であるiE-DAPを野生型マウスに刺激すると増強されたのに対して、Nod1ノックアウトマウスではその増強作用はみられなかった。さらに、iE-DAPによりDC上の共刺激分子の発現が亢進した結果、CTLの活性が増強された。以上の結果から、DCによるクロスプライミングはNod1依存的に増強されることを見いだした(J.Immunol., 184 : 736-745, 2010)。また、PgによりDCから生産されるサイトカインについて検討した結果、PgによりDCからIL-10の生産が誘導された。さらに、細菌の内毒素(LPS)によるDCからのIL-10の生産は、Pgを添加すると増強されたのに対して、IL-6生産の誘導は変化しなかった。これらの研究成果に基づき、今後はPgにおけるDCからのIL-10生産の増強作用が、DCが発現するDC-SIGNを介する可能性について検討する。前年度の研究成果より、細菌の細胞壁に含まれる成分であるペプチドグリカンの活性中心構造であるiE-DAPは、樹状細胞(DC)に発現するnucleotide-binding oligomerization domain 1 (Nod1)を介して認識されることにより、クロスプライミングの誘導が増強されることが明らかとなった(J. Immunol., 184:736-745, 2010)。本年度は同知見を踏まえて、歯周病原性細菌Porphyromonas gingivalisおよびその細胞壁に含まれる成分であるfimbriaeおよびリポペプチドを用いて、DCによるクロスプライミング誘導に対する影響について検討した。その結果、DCをP. gingivalis加熱死菌,fimbriae,もしくはリポペプチドにて刺激すると、共刺激分子であるCD40およびCD86の発現が著明に上昇した。さらに、DCをP. gingivalisにて刺激すると、卵白アルブミン(OVA)により誘導されるクロスプレゼンテーションが増強された。ナイーブCD8^+T細胞にクロスプライミングを誘導するには、共刺激分子およびクロスプレゼンテーションの誘導が共に増強される必要があることから、同知見からP. gingivalisによりDCを介したクロスプライミングの誘導が増強されることが示唆された。また、自然免疫応答の誘導に関わるToll-like receptorリガンドを介した炎症性サイトカインの生産におけるP. gingivalisの影響について検討した。その結果、P. gingivalisの刺激により細菌細胞壁成分であるリポポリサッカライド(LPS)によりDCから生産されるinterleukin-10は、相乗的に増強された。しかしながら、LPSによるDCからのIL-6生産は、P. gingivalisの刺激による影響を受けなかったことから、P. gingivalisによりTh1応答の誘導が抑制されることにより、歯周炎に特徴的な慢性炎症を反映することが考えられる。
高度周産期医療施設勤務助産師のワークエンゲージメント向上プログラムの開発

総合周産期母子医療センターでは、ハイリスク妊娠分娩の管理と共に、快適な出産へのニーズがあり、助産師はストレスフルな環境にある。本研究は、日本の高度周産期医療施設に勤務する助産師のWork Engagement:WEの現状と影響する要因を明らかにすることを目的とした。今年度は、助産師のワークエンゲージメントとその関連要因について、離職防止や職場定着メンタルヘルスの向上、ケアの質の向上等の、国内外の文献検討を行った。十分な文献検討により、平成27年度以降の調査の準備を行った。文献検討の結果については、現在、社会への発信のため学会発表を行う予定で準備中である。平成27年度以降、質的探索的研究と量的横断的研究を行い、助産師のワークエンゲージメントについて、実態を明らかにする予定である。〔はじめに〕今年度、ハイリスク妊娠分娩を管理する高度周産期医療施設に勤務する助産師のワークエンゲージメント(Work Engagement:以下WE)について、看護師と比較することにより、その現状と関連要因を明らかにすることを目的として、質問紙調査による量的量的横断的研究を行った。〔方法〕全国の総合周産期母子医療センター105施設の中で研究協力を得た施設に自己記入式質問紙を配布し、郵送による回収を行った。〔統計〕SPSSとAMOSを使用し、各測定項目の関連性の分析(Speamanの相関係数)、助産師と看護師との比較についてはt検定およびMann-WhitneyU検定、WEに関連する変数のモデリングには多変量解析を行う。〔調査の進捗〕2015年11月16日に倫理申請を行い2016年1月4日に承認された。2月19日から順次研究協力施設36施設に質問紙を配布を始めた。3月末までに看護師132名、助産師496名分を回収した(看護師回収率18%、助産師回収率52.5%)。倫理委員会への申請準備に時間を要した。ハイリスク妊娠分娩を管理する高度周産期医療施設に勤務する助産師のワークエンゲージメントについて看護師と比較することにより、その現状と関連要因を明らかにすることを目的に質問紙調査による量的横断研究を行った。研究は、2016年1月4日に筑波大学附属病院倫理審査委員会で承認された。2月から調査を開始し、総合周産期母子医療センター36施設に勤務する助産師503名と比較群として大学病院に勤務する看護師125名を分析した。2017年に発表予定である。今年度は国際学会にエントリーし、Submitされた。次年度は国際学会で学会発表をしたのち、学術雑誌に投稿し研究の成果を社会に発信する予定である。自記式アンケートを総合周産期母子医療センター36施設に勤務する助産師503名と、比較群として大学病院に勤務する関g祖日125名を分析対象とした。助産師と看護師の比較には、交互作用の調整のために強制投入法による重回帰分析を用いた。またワークエンゲージメントの影響要因の分析にはステップワイズ法による多変量解析を行った。助産師のワークエンゲージメントは看護師と差はみられなかった。また、助産師は看護師より「仕事の意味合い」「成長の機会」「自分の部署のケアへの評価」は高く「役割の困難さ」は低かった。助産師のワークエンゲージメントに影響する個人的要因は「年齢が高いこと」「自己肯定感の高さ」「パートナーがいること」、職務要因は「仕事の意味合い」「働きやすさ」でり、サポート要因は「ロールモデルの存在」「意思からのサポート」であった。また、質的データの分析を開始し、次年度以降社会に発信していく準備をした。質的データの解析が遅れていることであるが、現在取り組みを続けており、社会に発信できるように進めている。今年度は、文献検討を行った。平成27年度に学術集会で発表し、社会に発信する予定である。データ入力が終わり次第解析し、社会に発信する。今年度の研究結果を、ワークエンゲージメント向上プログラムの開発にいかす。今後は国際学会発表に続き、学術誌に発表を予定している。データ解析を終わらせ、社会発信する。平成27年度は質的探索的研究を行う。その結果を解析し、質問紙調査による量的横断的研究を行う予定である。研究の進捗がやや遅れているため。国際学会へのエントリーを計画していたため、今年度は発表が間に合わなかった。質的データの解析が遅れ、社会への発信の準備に時間がかかってしまったため。進捗にやや遅れが生じ、当初の予定通りの時期に調査を始めることができなかったため。結果(データ入力と解析)および考察ができ次第、社会に発信していく。次年度、未使用額については、調査を行う際の心理テスト購入や質問紙の印刷、学会や学術雑誌における発表に用いる予定である。国際学会への発表および国際ジャーナルへの発表を予定している。平成27年度以降に計画している調査で使用する。
ＹｂＦｅ２Ａｌ１０型Ｃｅ化合物における奇妙な相転移の巨視的・微視的研究

本年度は,CeRu2Al10の相転移の異常性を明らかにするため,正常な反強磁性転移を引き起こすRFe2Al10(R=Ce以外の希土類元素)の磁性を調べて比較した。それを実行するために,7T横磁場無冷媒マグネットを用いた全自動角度回転磁化・ホール効果システムの開発を行い,RFe2Al10の単結晶を9種類フラックス法で作成し,それらの電気抵抗,磁化の測定を行った。RFe2Al10はCeRu2Al10と同じYbFe2Al10型結晶構造を持っている。CeRu2Al10の相転移の主要な特徴を列挙すると次のようになる。(1)高い相転移温度(2)半導体的挙動(3)巨大な結晶場分裂(4)転移温度以下でギャップの解放(5)転移温度以下で電気抵抗のとび(6)磁性は2次元的(7)磁気秩序の伝搬ベクトルはb軸(8)磁性は一軸異方性を示すがa,c両軸でメタ磁性。RFe2Al10の電気抵抗はすべて転移温度以下でとびを示した。また,それらの磁化測定はすべてac面内の2次元性を示した。特に,DyFe2Al10のac面内の磁化の角度依存性は,らせん磁性を反映して,結晶構造の4回対称性とは異なる2回対称性が現れていることが明らかになった。これらの測定結果はCeRu2Al10の上で述べた(4)(8)の特徴はCe以外の希土類にも現れていることがわかった。一方でCeRu2Al10および関連物質のCeOs2Al10のNQR測定により(1)(3)の特徴は大きな伝導電子とf電子の交換相互作用Jcfに起因するものであることがわかった。したがって,CeRu2Al10の相転移は全く新しいものではなくて,結晶構造に密接に関係した相転移が大きな伝導電子とf電子の交換相互作用Jcfによってエンハンスされたものと理解することができることが明らかになった。24年度が最終年度であるため、記入しない。Ce化合物の磁性は,RKKY相互作用とKondo効果の競合を記述するDoniach modelでほぼ記述すると考えられてきた。ところがCeRu_2Al_<10>において27Kで起こる相転移はで起こる相転移はDoniach modelでは記述できない新規な相転移であることを我々は2009年に指摘した。本研究の目的は,CeRu_2Al_<10>およびその関連物質の巨視的・微視的測定からこの相転移の機構を明らかにすることである。本年度は,RuおよびFeサイトをd電子数の異なるCo,Rh,Mnで置換した系の研究および,CeRu_2Al_<10>,CeOs_2Al_<10>のNQR測定を中心に行った。Doniach modelで重要なパラメーターは,伝導電子とf電子の交換相互作用J_<cf>とフェルミ面の状態密度ρ(εF)である。CeRu_2Al_<10>の相転移は圧力,すなわちJ_<cf>を変化させることで制御できる。本年度は同様な変化がd電子数すなわちρ(εF)を変化させることで起こるかどうかを調べた。実験上の最大の問題は,対応するRh,Co,Mn化合物が存在しないということであるが,1030%程度まで置換可能であるということをEPMA分析から明らかにした。CeRu_2Al_<10>の電子ドープ(Rh,Co置換)においては,近藤温度は急激に下がり,それに伴い反強磁性モーメントは急激に大きくなる。また,ホールドープ(Mn置換)では,近藤温度は急激に増加し,それに伴い反強磁性モーメントは小さくなり遍歴的に変化する。これは,d電子数を変化させることによって近藤温度を大きく変化させることができるということを意味する。CeFe_2Al_<10>は,CeRu_2Al_<10>の母物質と位置づけられる。CeFe_2Al_<10>の置換においてもCeRu_2Al_<10>と同様な近藤温度の変化が見られたが相転移が出現することがなかった。このことから,CeRu_2Al_<10>の相転移は電子数が重要であり,近藤半導体であることが相転移と強く関係していることが分かった。また,CeRu_2Al_<10>のNQR測定から,磁気構造は中性子回折と矛盾がないことを示し相転移温度で通常の磁気点でみられる1/T_1の臨界発散が存在しないことを明らかにした。(1)高い相転移温度(2)半導体的挙動(3)巨大な結晶場分裂(4)転移温度以下でギャップの解放

(5)転移温度以下で電気抵抗のとび(6)磁性は2次元的(7)磁気秩序の伝搬ベクトルはb軸(8)磁性は一軸異方性を示すがa,c両軸でメタ磁性。RFe2Al10の電気抵抗はすべて転移温度以下でとびを示した。また,それらの磁化測定はすべてac面内の2次元性を示した。特に,DyFe2Al10のac面内の磁化の角度依存性は,らせん磁性を反映して,結晶構造の4回対称性とは異なる2回対称性が現れていることが明らかになった。これらの測定結果はCeRu2Al10の上で述べた(4)(8)の特徴はCe以外の希土類にも現れていることがわかった。一方でCeRu2Al10および関連物質のCeOs2Al10のNQR測定により(1)(3)の特徴は大きな伝導電子とf電子の交換相互作用Jcfに起因するものであることがわかった。したがって,CeRu2Al10の相転移は全く新しいものではなくて,結晶構造に密接に関係した相転移が大きな伝導電子とf電子の交換相互作用Jcfによってエンハンスされたものと理解することができることが明らかになった。24年度が最終年度であるため、記入しない。d電子の置換効果の研究により,この相転移はJ_<cf>には関係しているが,ρ(εF)にはあまり関係していないことがわかった。また,微視的な観点からも相転移点で臨界発散が見られないことが明らかになった。これらは,CeRu_2Al_<10>の相転移がDoniacl modelでは記述できない新規なものであることを強く示唆している。CeRu_2Al_<10>における大きな問題は,磁化容易軸と秩序モーメントの方向が一致しないことおよびギャップと相転移の関係である。これらを調べるために,無冷媒横磁場マグネットを用いた角度回転磁化測定装置およびNMR測定装置を開発す,さらに8GPa程度までの圧力発生の開発を行う。これらを用いて,他の希土類化合物の磁気相図を作成し,CeRu_2Al_<10>の磁気相図の異常性を明らかにする。また,NQR/NMR測定の主としてT_1測定からより相転移とギャップの相関が圧力によりどう変化するかを調べる。