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超微細結晶粒を持つAl-Mg-Sc合金の繰り返し変形における転位組織図の構築

本研究ではAl-Mg-Sc合金を用いて,第二相析出物を含む超微細結晶粒材料の疲労挙動と転位組織の関係を明らかにしようとした研究であり,平成16年度はAl-1mass%Mg-0.27mass%Sc合金のECAP後の試料における,焼鈍に伴う機械的特性の変化特に高サイクル疲労挙動について調査を行った.1.ECAP後の試料(ECAP材)は降伏応力・引張強さ(303,333MPa)は高いが,降伏後直ちにネッキングを生じ応力低下を引き起こし早期破断(破断伸び:8.5%)に至る.2.ECAP後試料に350°Cに置いて15分,1時間の焼鈍を施した試料では,降伏応力と引張強さは低下するが,均一伸び・破断伸びは改善した.3.降伏応力の30%60%の一定応力振幅下での高サイクル疲労寿命はECAP材が一番短く,焼鈍を施すことで2倍以上の疲労寿命の改善が見られた.4.ECAP材では繰り返し変形中に動的回復・再結晶により結晶粒径が200nmから1μm以上へと粗大化している箇所が観察され,このような箇所で変形の局在化が起こるため疲労寿命が短くなると理解できる.5.一方,両焼鈍材では結晶粒内・粒界に析出したAl_3Sc析出物により,ECAP材に見られたような動的回復・再結晶は抑止される.その結果,変形の局在化は生じず変形は均一となり,疲労寿命が改善する.また,ECAP加工を施していない通常の材料に時効熱処理を施し,ECAP材と同じ程度の析出物サイズを持つ試料を作成し同様な試験を行い,Al_3Sc析出粒子の分散状況の変化に伴う,繰り返し変形挙動と内部転位組織の変化の調査も行った.その結果,Al_3Sc析出粒子が小さいとき(45nm程度)は運動転位による粒子のせん断が起こり,疲労軟化が起こること,一方大きいときには変形は均一となり,疲労軟化現象が生じないことを明らかにした.本研究ではAl-Mg-Sc合金を用いて,第二相析出物を含む超微細結晶粒材料の疲労挙動と転位組織の関係を明らかにしようとした研究であり,平成15年度はECAP法により得られた超微細結晶粒材料の焼鈍過程における組織変化を透過型電子顕微鏡を用いて観察し,微細結晶粒組織の熱的安定性を考察した.得られた結果は以下のようにまとめることができる.(1)Sc添加により超微細結晶粒をもつAl-Mg合金の再結晶温度は250°Cから350°Cへと上昇した.(2)結晶粒内・粒界上に析出したAl_3Sc析出物によって粒界移動は強く抑制され,300°C・最長60日の焼鈍後も1ミクロン以下の微細結晶粒を保持していた.(3)焼鈍に伴う微視組織観察と集合組織観察結果より,結晶粒の成長に関わらず集合組織は変化しない連続再結晶によって微細結晶粒の成長が起こることを明らかにした.(4)結晶粒サイズとAl_3Sc析出物のサイズの間には線型関係が成り立ち,結晶粒径はZenerによる第二相存在下における臨界結晶粒サイズにおおむね一致し,Al_3Sc析出物の粗大化成長によって支配されることを明らかにした.以上のように得られた結果より,耐熱性・機械的性質に優れた材料の最適熱処理条件を検討した.平成16年度は,最適熱処理条件にて得られた試料の機械的性質の調査,特に低サイクル疲労試験を行い,疲労挙動と内部微視組織の関係を調査する予定である.また,ECAPを施していない通常のAl-Sc合金およびAl-Mg-Sc合金を用いて,Al母相中のAl_3Sc析出物の粗大化成長を調査しAl母相/Al_3Sc析出物間の界面エネルギーを過去の研究結果を参照せず,約220mJ/molと見積もった.さらに,Al-Sc合金にMgを添加してもAl_3Sc析出物の粗大化成長に影響を与えないことを見いだした.本研究ではAl-Mg-Sc合金を用いて,第二相析出物を含む超微細結晶粒材料の疲労挙動と転位組織の関係を明らかにしようとした研究であり,平成16年度はAl-1mass%Mg-0.27mass%Sc合金のECAP後の試料における,焼鈍に伴う機械的特性の変化特に高サイクル疲労挙動について調査を行った.1.ECAP後の試料(ECAP材)は降伏応力・引張強さ(303,333MPa)は高いが,降伏後直ちにネッキングを生じ応力低下を引き起こし早期破断(破断伸び:8.5%)に至る.2.ECAP後試料に350°Cに置いて15分,1時間の焼鈍を施した試料では,降伏応力と引張強さは低下するが,均一伸び・破断伸びは改善した.3.降伏応力の30%60%の一定応力振幅下での高サイクル疲労寿命はECAP材が一番短く,焼鈍を施すことで2倍以上の疲労寿命の改善が見られた.4.ECAP

材では繰り返し変形中に動的回復・再結晶により結晶粒径が200nmから1μm以上へと粗大化している箇所が観察され,このような箇所で変形の局在化が起こるため疲労寿命が短くなると理解できる.5.一方,両焼鈍材では結晶粒内・粒界に析出したAl_3Sc析出物により,ECAP材に見られたような動的回復・再結晶は抑止される.その結果,変形の局在化は生じず変形は均一となり,疲労寿命が改善する.また,ECAP加工を施していない通常の材料に時効熱処理を施し,ECAP材と同じ程度の析出物サイズを持つ試料を作成し同様な試験を行い,Al_3Sc析出粒子の分散状況の変化に伴う,繰り返し変形挙動と内部転位組織の変化の調査も行った.その結果,Al_3Sc析出粒子が小さいとき(45nm程度)は運動転位による粒子のせん断が起こり,疲労軟化が起こること,一方大きいときには変形は均一となり,疲労軟化現象が生じないことを明らかにした.
出土資料研究によるチベット古代宗教の諸相解明

また、後半には、昨年度に作成した古チベット語文書のデータベースを活用して、仏教伝道者たちが仏教布教のために用いたと考えられる文献の解読と翻訳を進めた。具体的には、昨年度より取り組んでいた『置換』、『神国道説示』について研究成果をまとめ、神戸外大論叢・2019年第70巻1号上に研究論文「古代チベット人の死後の世界と葬送儀礼の仏教化-敦煌出土『生死法物語』『置換』『神国道説示』三部作の研究-」として発表をした。本年度は、昨年度より開始したチベット古代宗教に関わる文献の解読と分析を予定通りに完遂でき、その成果を論文として発表することができた。また、関連する文献についてもすでに資料収集とデータベース化を進めており、最終年度までに一定程度の成果が得られる見通しがたっているため、研究は概ね順調に進展していると言える。研究最終年度も、本研究の中心となる古チベット語文献の解読と分析を進めていく。特に、大蔵経中に収録される『十二縁生祥瑞経』に類似した敦煌出土文献を中心に研究を進め、その成果を7月に開催される国際チベット学会にて発表する。また、ブータン東部地域において占いの実地調査と文献収集を行う予定である。研究初年度にあたる平成29年度の前半には、本研究の中心となる古チベット語文書のテキストデータベース作成に取り組んだ。特に、これまでにテキストデータが発表されていない古代宗教に関わる文献や初期の仏教伝道者たちが仏教の布教に用いたと考えられる文献テキストのデジタル化を進め、その解読と翻訳に取り組んだ。具体的には、『置換』、『神国道説示』の2点について、異本も含めて網羅的に研究を進めた。また、古チベット語占い文書の中に使用される一連の未解読語彙についても検討を行った結果、これらの未解読語彙のもつ音節構造などの特徴から、古シャンシュン語との関連がうかがわれることがわかった。この知見については、2017年9月78日に神戸市外国語大学において開催された国際シンポジウムInternational Seminar on Tibetan Language and Historical Documents上で口頭発表を行った。さらに、平成29年度の後半には、インド、ジャンムカシミール州に位置するラダック及びザンスカールにて、占いの実地調査とテキストの収集を行なった。ラダックのピャン・ゴンパ(ディグン派)、ザンスカルのサニ・ゴンパ(ドゥク派)、カルシャ・ゴンパ(ゲルク派)では、占いを実施できる僧侶へのインタビューを実施した。そのほか、ザンスカルでは占星術師(ツィーパ)とニンマ派の在家行者からも、占星術や占い、土地神や死霊、生き霊への儀礼について話を聞くことができた。この成果の一部は、2018年3月に臨川書店より公刊された『チベット・ヒマラヤ文明の歴史的展開』(岩尾一史、池田巧編)中にて「チベット語占卜書中の神格ーその効果と意義についての一考察ー」として発表を行った。本年度は、古チベット語文献テキストのデジタル化とその解読、翻訳を順調に進めることができた。また、チベット文化圏での占いの実地調査と占い文献の収集にも取り組み、予定通りに調査を完遂できた。これらの成果の一部を論文として発表することもできたため、研究は概ね順調に進展していると言える。今後も、本研究の中心である古チベット語文書の解読を進めていく。昨年度に解読の進展したテキストについては、学会発表及び論文の発表を目指す。また、現代チベット文化圏でのフィールドワークについては、未調査のブターン東部地域にて占いの実地調査及び文献収集を行う。これを通じて、チベット文化圏で現在実施される占いの地域的差異について検討する。スケジュールの都合により、30年度に予定していた海外調査を遂行できず、31年度に調査旅費相当額を持ち越した。具体的には、現代チベット文化圏における占いの実地調査として、30年度3月に東ブータンでの調査を実施予定であったが、31年度の10月11月に延期する。
10フェムト秒レーザーによる波束運動の観測と準位交差問題への応用

本研究においては、励起状態における電子や格子の波束運動をチャープ制御した10フェムト秒レーザーを用いたポンプ・プローブ非線型分光法によって観測した。1)10フェムト秒レーザーのパルス特性を把握するためにSHG-FROGの測定系を立ち上げ、実際にチャープ制御した10フェムトパルス光の評価をおこなった。その結果、±40フェムト秒の範囲内で任意のチャープを制御可能であることがわかった。また、プリズム圧縮器のもつ3次の群速度分散のために最短パルスが12フェムト秒に留まることがわかった。2)アルカリ沃化物のFセンターのポンプ・プローブ分光を行った結果、ポンプ光による吸収飽和を観測した。その寿命は10ナノ秒より長く、チャープの正負によらないことがわかった。3)半金属Biにおけるコヒーレントフォノン生成のチャープ依存性を調べた。その結果、パルスをチャープさせると向きに依らず、フォノン生成効率が減少することがわかった。これはBiにおけるフォノン生成過程がDECP理論で説明できることをあらわしている。4)半導体InPにおけるコヒーレントフォノン生成のチャープ依存性を調べた。その結果、負チャープで顕著なフォノン生成功率の増大を見出した。また、過渡反射は正チャープのとき増大し負チャープのとき減少することがわかった。これらの実験事実はチャープ制御された光によりコヒーレントフォノンや励起電子数が制御されたことを表しており、光の位相を利用した物質系の制御につながる可能性がある。本結果に関しては、2001年春の物理学会で口頭発表するとともに、論文を準備中である。本研究においては、アルカリハライドのハロゲン空孔に一個の電子が捕獲された色中心であるFセンターの励起状態における波束運動を10フェムト秒レーザーを用いたポンプ・プローブ非線型分光法によって観測する。本年度は、1)まずポンプ・プローブ非線型測定系の整備をおこなった。10フェムト秒レーザーに任意のチャープを加えることを可能にするために、プリズムペアとチャープ補正ミラーをもちいた波形制御光学系を構築した。干渉型自己相関波形の測定により、圧縮時約10フェムト秒のパルスに±200フェムト秒以下の範囲内で任意のチャープを加えることが可能であることを確認した。2)次に、Mセンターなど他の色中心を含まない良質のFセンター含有KI結晶を付加着色法により作製した。金属Kを多数回蒸留することにより、再現性よく良質のFセンター試料を作成することを可能にした。3)四光波混合を測定するマイケルソン干渉系のミラーに圧電素子を取り付けるることにより、位相変調下での非線型信号の測定を可能にした。Fセンター試料の2パルス四光波混合信号の遅延時間依存性を常温で測定した結果、振動的構造が100フェムト秒まで続くという結果を得た。パルス幅は10フェムト秒であるので、この信号はFセンターの励起状態のコヒーレンスを観測している可能性が高い。現在、信号の物理的メカニズムについて考察中である。
自己免疫疾患におけるB細胞活性化と表面分子RP105の解析

マウスB細胞上に発見されたRP105分子は、B細胞の増殖や死に重要な役割を果たすことが明らかにされている。一方、ヒトでは末梢血B細胞のほとんどがRP105分子を発現しているにもかかわらず、ある種の自己免疫疾患患者のB細胞の多くの部分はRP105分子を欠損していること、そしてこのRP105(-)B細胞は高度に活性化され分化した状態の細胞であることを、我々はすでに明らかにし、RP105(-)B細胞が自己免疫疾患の病態形成に密接に関わっている可能性を示した。そこで本研究では、まず全身性エリテマトーデス(SLE)患者末梢血のB細胞をRP105(+)、及び(-)のサブセットに分けてin vitroにおける免疫グロブリン(Ig)と重要な自己抗体である抗DNA抗体の産生を検討した。その結果、RP105(+)B細胞は各種の刺激をしても、Ig、抗DNA抗体ともに全く産生できなかったのに対し、4例の患者全てのRP105(-)B細胞は無刺激でもIgを、そしてT細胞との共培養で抗DNA抗体を産生し、IL-6などの刺激でそれらの量がさらに増加した。さらに、Sjogren症候群(SjS)患者の末梢血でも、RP105(-)B細胞が増加していることが明らかになったため、炎症を起こしている唾液腺の生検組織を免疫染色し、浸潤しているリンパ球のRP105分子の発現を検討した。その結果、唾液腺組織に浸潤、増殖したり、リンパろ胞を形成しているB細胞の多くがRP105を欠き、活性化され、Igを産生できる細胞であった。また、この組織中のRP105(-)B細胞の割合と血清Ig濃度とは互いに相関する傾向がみられた。このように、RP105(-)B細胞はIgや自己抗体産生に直接関わり、SLEやSjSの病態形成に重要な役割を演じていることが明らかになった。現在、このRP105分子を利用した治療の開発を目指しているところである。B細胞における新しい機能分子RP105の発現を各種自己免疫疾患、特に多発筋炎(PM)及び皮膚筋炎(DM)について検討し、さらにB細胞による自己抗体産生とRP105分子発現の関連をin vitroで解析した。すでにこれまでの我々の研究で、RP105(-)B細胞は高度に活性化された状態にあることが証明されている。PM及びDM患者の末梢血において、RP105(-)B細胞の割合はPMでは平均5.8%と健常者とほぼ同等に低かったのに対し、DMでは33.0%と著明に増加していた。また、間質性肺炎を合併したDM患者の気管支洗浄液においても、RP105(-)B細胞が他と異なって多数を占めていた。このように、DMにおいては活性化されたB細胞が増加しており、このことからもPMとDMは免疫病理学的に互いに異なる疾患であることが示唆された。いくつかの自己免疫疾患で増加することがわかったRP105(-)B細胞は、それ自身が免疫グロブリン(Ig)や自己抗体を産生するのか否かが重要となる。そこで活動性SLE患者末梢血のB細胞をcell sorterにてRP105(-)及び(+)サブセットに分けて培養し、上清中に産生されたIg及び抗DM抗体をELISA法にて測定した。その結果、RP105(+)

B細胞は無刺激では勿論、IL-6などの刺激によってもIg、抗DNA抗体ともに全く産生しなかったが、RP105(-)B細胞は無刺激でもIgG, IgMの産生を行い、IL-6添加によりその産生がさらに増強した。また、RP105(-)B細胞は活性化T細胞を加えることにより抗DNA抗体をも産生することが明らかとなった。このように、いくつかの自己免疫疾患におけるRP105(-)B細胞の重要性が明らかとなり、今後この細胞の出現の機序を解明していく必要がある。ヒト健常者末梢血B細胞はそのほとんどが機能分子RP105を発現しているにもかかわらず、ある種の自己免疫疾患患者のB細胞の多くの部分はRP105分子を欠損していること、そしてこのRP105(-)B細胞は高度に活性化され分化した状態の細胞であることを、我々はすでに明らかにし、RP105(-)B細胞が自己免疫疾患の病態形成に密接に関わっている可能性を示した。そこで本研究では、まず全身性エリテマトーデス(SLE)患者末梢血のB細胞をRP105(+)、及び(-)のサブセットに分けてin vitroにおける免疫グロブリン(Ig)と重要な自己抗体である抗DNA体の産生を検討した。その結果、RP105(+)B細胞は各種の刺激をしても、Ig、抗DNA抗体ともに全く産生できなかったのに対し、4例の患者全てのRP105(-)B細胞は無刺激でもIgを、そしてT細胞との共培養で抗DNA抗体を産生し、IL-6などの刺激でそれらの量がさらに増加した。さらに、Sjogren症候群(SjS)患者の末梢血でも、RP105(-)B細胞が増加していることが明らかになったため、炎症を起こしている唾液腺の生検組織を免疫染色し、浸潤しているリンパ球のRP105分子の発現を検討した。その結果、唾液腺組織に浸潤、増殖したり、リンパろ胞を形成しているBリンパ球の多くがRP105(-)の活性化され、Igを産生できる細胞であった。また、この組織中のRP105(-)Bリンパ球の割合と血清Ig濃度とは互いに相関する傾向がみられた。このように、RP105(-)Bリンパ球はIgや自己抗体産生に直接関わり、SLEやSjSの病態形成に重要な役割を演じていることが明らかになり、今後、治療への応用が期待される。
Measuring Market Power in Container Liner Shipping Industry

今年度ではアンケート調査の実施とデータの整理を自力で行ったため、人件費が発生しませんでした。また、予定していた海外学会への参加は次年度に延期しました。次年度の研究状況にあわせて助成金を利用させていただく予定です。国内学会と国際学会一回ずつの参加を予定しております。
朝鮮通信使の再発見－在日コリアン研究者の歴史実践と境界アイデンティティ－

今年度は、朝鮮通信使研究を通じた在日コリアン研究者の歴史実践を明らかにするため、対象となる在日コリアン研究者の著作や回想録、更に80年代の関西圏における在日コリアンの社会運動に関連した資料を収集すると共に、在日コリアン研究に関する先行研究の整理を行った。また、修士論文を加筆・修正した論文2本を学術誌に投稿し、掲載された。特にグローバル・ガバナンス学会の学会誌『グローバル・ガバナンス』に投稿した論文(題「朝鮮通信使関連文化事業における越境する市民公共圏-「世界の記憶」登録推進事業をめぐる対立と協働-」)では、ナンシー・フレイザーの「下位の対抗的公共圏」の概念を用い、歴史実践と日韓交流の過程から朝鮮通信使関連文化事業を描いた修士論文の内容を更に発展させ、トランスナショナルな多元的公共圏の形成とローカルな対抗的言説が生み出されるという観点から同事業の意義を再検討することが出来た。加えて、5度のフィールド調査を実施し(東京都、大阪市、神戸市、京都市、長崎市)、資料収集を行った。また、朝鮮通信使関連文化事業や在日コリアンの社会運動関係者3名にインタビュー調査を実施した。以上の研究成果を踏まえ、対象となる在日コリアン知識人らのライフヒストリーを整理すると共に、1980年代の関西圏における在日コリアンを中心にした様々なアクターが参画する市民運動を中心に、朝鮮通信使を主題にした歴史実践がいかに取り組まれてきたかを考察し、論文として発表するべく準備していく。2018年度の研究方針は、在日コリアンや社会運動等に関する先行研究をレビューし、博士論文で扱う研究課題の学問的な位置づけを探ることに重きを置いて作業を行った。先行研究を概観する中で、イデオロギー対立や反差別運動などに傾斜していた以前の研究の主流から、より在日コリアン個々の活動や内面に迫る多様な研究が増えている中で、歴史実践という角度から在日コリアン知識人のライフヒストリーを語りなおす意義を見出すことが出来た。また、本課題で取り扱う1980年代の関西圏における在日コリアンの文化交流活動、特に他の日本人知識人や地元住民との協力に関する先行研究が不足していることが分かった。フィールドワークを通じ、それらに関する主要な資料を集めることが出来たので、今後の分析対象としたい。更に、在日コリアン知識人の歴史実践を取り扱う中で、「なぜ1960年代以降彼らが日朝交流史に関心を持ち始めるのか」という問いが当初からの課題であった。先行研究のレビューとフィールドワークの成果により、戦後在日朝鮮人の脱植民地化運動と南北分断後の挫折の中で、自己や他の同胞のアイデンティティ確保に関わる朝鮮の歴史、更に日本や日本人との関係性に関心をもって文化的活動を行う集団が生じ、その過程で近世史や古代史についての研究が急速に進められたことが分かった。また、本研究の前段階となる修士論文の内容を修正した論文2本を査読付き学術誌に投稿し、発刊することができた。今後の研究を進めるにあたって、まず昨年度に収集した在日コリアン研究者関連のメモワール、機関紙、会報等の分析を優先させていく。特に大阪でのフィールドワークを実施した際に、1980年代の猪飼野地区を中心とする在日コリアン主催の市民団体やカルチャースクールの活動を記載した資料を入手しており、博士論文の主要な1章を担うことが予想されている。分析成果は6月の国際高麗学会、7月の日本国際文化学会にて発表し、論文としてまとめる予定である。また、博士課程在学中に研究成果をまとめた英語論文を学術誌へ投稿することを目指している。更に、本年も引き続きインタビュー調査を実施する予定である。直近では、高麗美術館(京都市)の鄭喜斗氏、辛基秀の伝記をまとめた通信社記者の上野敏彦氏、朝鮮通信使縁地連絡協議会発起人の松原一征氏、「青丘文化ホール」でスタッフをしていた男性などへのインタビューを予定している。彼らへのインタビュー調査を通じ、1980年代の関西における在日コリアンの歴史実践活動、日本人アクターとの連帯、朝鮮通信使関連文化事業の展開等についてより詳細に明らかにすることが出来ると考えている。そして、朝鮮通信使を切り口に在日コリアン研究者の歴史実践や、多様なアクターによるトランスナショナルな文化交流の軌跡を描く上で、議論の補強材料となる統計・新聞等の資料を収集していく予定である。在日朝鮮人団体発行の機関紙や年鑑、新聞記事、各自治体発行の統計資料などを利用して、事実関係を整理していく。ただし、当初予定していた九州大学韓国研究センター所蔵の「辛基秀文庫」の資料調査は、キャンパス移転作業のため前年度に実施することが出来なかった。本年度は大学側に開示を申請し、資料収集を実施する予定である。以上の作業を通じて収集・分析した資料を基に、3年次での博士論文執筆を予定している。

加えて、5度のフィールド調査を実施し(東京都、大阪市、神戸市、京都市、長崎市)、資料収集を行った。また、朝鮮通信使関連文化事業や在日コリアンの社会運動関係者3名にインタビュー調査を実施した。以上の研究成果を踏まえ、対象となる在日コリアン知識人らのライフヒストリーを整理すると共に、1980年代の関西圏における在日コリアンを中心にした様々なアクターが参画する市民運動を中心に、朝鮮通信使を主題にした歴史実践がいかに取り組まれてきたかを考察し、論文として発表するべく準備していく。2018年度の研究方針は、在日コリアンや社会運動等に関する先行研究をレビューし、博士論文で扱う研究課題の学問的な位置づけを探ることに重きを置いて作業を行った。先行研究を概観する中で、イデオロギー対立や反差別運動などに傾斜していた以前の研究の主流から、より在日コリアン個々の活動や内面に迫る多様な研究が増えている中で、歴史実践という角度から在日コリアン知識人のライフヒストリーを語りなおす意義を見出すことが出来た。また、本課題で取り扱う1980年代の関西圏における在日コリアンの文化交流活動、特に他の日本人知識人や地元住民との協力に関する先行研究が不足していることが分かった。フィールドワークを通じ、それらに関する主要な資料を集めることが出来たので、今後の分析対象としたい。更に、在日コリアン知識人の歴史実践を取り扱う中で、「なぜ1960年代以降彼らが日朝交流史に関心を持ち始めるのか」という問いが当初からの課題であった。先行研究のレビューとフィールドワークの成果により、戦後在日朝鮮人の脱植民地化運動と南北分断後の挫折の中で、自己や他の同胞のアイデンティティ確保に関わる朝鮮の歴史、更に日本や日本人との関係性に関心をもって文化的活動を行う集団が生じ、その過程で近世史や古代史についての研究が急速に進められたことが分かった。また、本研究の前段階となる修士論文の内容を修正した論文2本を査読付き学術誌に投稿し、発刊することができた。今後の研究を進めるにあたって、まず昨年度に収集した在日コリアン研究者関連のメモワール、機関紙、会報等の分析を優先させていく。特に大阪でのフィールドワークを実施した際に、1980年代の猪飼野地区を中心とする在日コリアン主催の市民団体やカルチャースクールの活動を記載した資料を入手しており、博士論文の主要な1章を担うことが予想されている。分析成果は6月の国際高麗学会、7月の日本国際文化学会にて発表し、論文としてまとめる予定である。また、博士課程在学中に研究成果をまとめた英語論文を学術誌へ投稿することを目指している。更に、本年も引き続きインタビュー調査を実施する予定である。直近では、高麗美術館(京都市)の鄭喜斗氏、辛基秀の伝記をまとめた通信社記者の上野敏彦氏、朝鮮通信使縁地連絡協議会発起人の松原一征氏、「青丘文化ホール」でスタッフをしていた男性などへのインタビューを予定している。彼らへのインタビュー調査を通じ、1980年代の関西における在日コリアンの歴史実践活動、日本人アクターとの連帯、朝鮮通信使関連文化事業の展開等についてより詳細に明らかにすることが出来ると考えている。
ナノ構造超伝導体における磁束量子の制御・実空間観察

ナノ構造超伝導体として、正方格子超伝導ネットワークを対象として、磁束量子の制御・実空間観察を行った。超伝導ネットワークとは超伝導細線が連結した系である。50-300nm厚のNb超伝導薄膜に、孔径1-16μm、格子定数2-32μmの正方格子超伝導ネットワークをDCマグネトロンスパッタリング、フォトリソグラフィー、反応性イオンエッチングによって作製した。それらの試料において、温度3-9K、外部磁場0-300 Oe下での磁束侵入形状を磁気光学イメージング法を用いて可視化した。結果、正方格子対角方向、つまり次近接空孔間方向に磁束侵入容易方向を持つ磁束侵入形状(対角磁束侵入)が現れた。対角磁束侵入現象は、格子定数が磁場侵入長λと同程度、または低温かつ格子定数が大きいという条件で現れた。過去の研究では、高温超伝導体に正方格子状に小空孔を設けた系においては磁束侵入容易方向は格子平行方向、つまり最近接空孔間方向であった。それに対し、この結果は従来の磁束侵入とは異なる現象を可視化し、温度・格子定数によって制御するという新しい磁束侵入容易方向の制御方法を確立した点が重要である。さらに我々は対角磁束侵入の起源を探るための熱伝導率依存性・臨界電流密度・電磁気シミュレーションを測定・計算した。試料に熱伝導層として2.1μm厚のAgを蒸着した。結果、磁束雪崩が抑制され観測されなくなったのに対し、対角磁束侵入が観測された。よって、対角磁束侵入の原因は磁束雪崩ではないと考えられる。超伝導ネットワークにおける臨界電流密度の異方性を測定するため、電流電圧特性を測定した。結果、低温ほど対角方向の臨界電流密度が低く、磁束侵入の磁気光学イメージング結果と一致した。また、臨界温度付近、低磁場において、正方格子平行方向の電流電圧特性に非単調な振る舞いが見られた。超伝導ネットワークにおける磁束侵入形状を電磁気シミュレーションによって計算した。超伝導体内での非線形電流電圧特性を仮定し、正方格子超伝導ネットワークにおいて磁束侵入の電磁気シミュレーションを行った。結果、温度、形状に依存することなく等方的な磁束侵入が現れた。よって、対角磁束侵入の原因は超伝導体内の非線形電流電圧特性だけでは導けないということが明らかになった。我々は、3次元構造を持つ超伝導ネットワークにおける磁束侵入の実空間観察を試みた。我々は従来の2次元プロセスに加え、試料平坦化プロセスを加えることで3次元構造を持つ超伝導体を作製し、磁気光学イメージング法によって、磁束侵入を可視化した。試料は、超伝導薄膜の帯が横から見ると六角格子状に並んでいる形状を持つ。上下の帯の重なりによって、3つの実験結果が得られた。はじめに、上下の層で重なりのない試料において、通常の超伝導体帯での磁束侵入が観測されて、臨界状態モデルから計算された磁束侵入時の磁束密度プロファイルとよくフィットする結果が得られた。つぎに、線幅の1/3ほど重なった試料においては、スポット状の磁束雪崩が観測された。これは、上下交互に配置したストリップによって、反磁場効果が増強され、磁束が侵入し始めると、より帯中心まで磁場を運動させる力が反磁場効果によって、磁束に印可されたためであると考えられる。さらにこのスポット状の磁束雪崩はTc付近まで観測された。Tc付近まで観測される磁束雪崩効果は世界で初めて観測された。最後に、上下ストリップの重なりをさらに増加させると、帯方向とは垂直方向に伸びる磁束侵入が観測された。試料形状から、この現象は上下の帯の磁気的相互作用から起こったのではなく、上下の帯間の熱伝導によって起こったと考えられる。近年では、大規模集積回路を構成するCMOSトランジスタはナノスケールまで微細化され、量子論的効果により高性能化が行き詰まっている。そのため、異なる機構で動作するデバイス、いわゆるBeyond CMOSの開発が盛んに行われている。その中でも、超伝導体における単一の磁束量子(SFQ)を情報の単位として用いたデバイスが注目を集めている。SFQデバイスは、CMOS素子の100倍の演算速度、1000分の1の消費電力で動作し、集積化・大型化に際して問題となる発熱量が微量であるためにシステムの小型化が可能である。また、磁束量子を量子ビットとして用いた量子コンピュータについて精力的に研究がなされている。このように、磁束量子を用いてエレクトロニクスの限界を超えようとするフラックストロニクスが大きな発展を見せ始めている。フラックストロノニクスへの応用には磁束量子の局所的制御・高分解能観測方法の開発が不可欠であり、我々は新規制御方法の開発・高精度MO装置の立ち上げを行う。具体的には、ナノ構造超伝導体においてBrownianモーター・局所的駆動力を用いた磁束量子の制御・観測、ナノ秒・サブミクロンスケールの高時間・空間分解能を持つ磁気光学イメージング法の開発を目的とする。ナノ構造超伝導体では、ナノ加工によるポテンシャルの変化に加え、電流、磁場、温度による駆動力によって磁束量子を制御することが可能となるため、試料としては平坦性、加工性に優れた従来型金属超伝導体、もしくは劈開性のある高温超伝導体を用い、フォトリソグラフィー、電子ビーム露光、集束イオンビーム等を用いてナノ加工を施す。方法は局所磁場測定法としてMO、走査型Hall素子顕微鏡、Hall素子アレイを用いる。

我々は超伝導体の形状による磁束侵入形状の制御を行うため、超伝導薄膜において空孔を設けた系である正方格子超伝導ネットワークへの磁束侵入の観察を行った。具体的にはNb薄膜5003000Aに216μm径の正方形空孔を格子定数432μmの正方格子状に設けた高品質な試料を作製した。その試料において、温度49K、外部磁場0100 Oeでの磁束侵入形状を磁気光学イメージング法を用いて実空間観察した。結果として、正方格子の格子定数を小さく、格子の細線幅を細くした系で従来では見られなかった次近接空孔間により増強された磁束侵入形状の発現に成功した。この現象では変化させた範囲での膜厚依存性はなく、反磁場効果によってこの現象が起こっているのではないという確証を得た。我々は、この非従来の磁束侵入形状を、磁束量子のクリープ現象を考慮に入れたシミュレーションを行うことによって再現した。具体的には、MATLABを用いて正方空孔が正方格子状に設けられた系において非線形電流電圧特性を考慮して電磁気的に磁束侵入のシミュレーションを行った。結果、線幅と空孔径の比が1:1の系では非従来の磁束侵入形状を再現しなかった。よって、さらに線幅・空孔径を変化させてシミュレーションを行い、実験結果の再現が望まれる。ナノ構造超伝導体として、正方格子超伝導ネットワークを対象として、磁束量子の制御・実空間観察を行った。超伝導ネットワークとは超伝導細線が連結した系である。50-300nm厚のNb超伝導薄膜に、孔径1-16μm、格子定数2-32μmの正方格子超伝導ネットワークをDCマグネトロンスパッタリング、フォトリソグラフィー、反応性イオンエッチングによって作製した。それらの試料において、温度3-9K、外部磁場0-300 Oe下での磁束侵入形状を磁気光学イメージング法を用いて可視化した。結果、正方格子対角方向、つまり次近接空孔間方向に磁束侵入容易方向を持つ磁束侵入形状(対角磁束侵入)が現れた。対角磁束侵入現象は、格子定数が磁場侵入長λと同程度、または低温かつ格子定数が大きいという条件で現れた。過去の研究では、高温超伝導体に正方格子状に小空孔を設けた系においては磁束侵入容易方向は格子平行方向、つまり最近接空孔間方向であった。それに対し、この結果は従来の磁束侵入とは異なる現象を可視化し、温度・格子定数によって制御するという新しい磁束侵入容易方向の制御方法を確立した点が重要である。さらに我々は対角磁束侵入の起源を探るための熱伝導率依存性・臨界電流密度・電磁気シミュレーションを測定・計算した。試料に熱伝導層として2.1μm厚のAgを蒸着した。結果、磁束雪崩が抑制され観測されなくなったのに対し、対角磁束侵入が観測された。よって、対角磁束侵入の原因は磁束雪崩ではないと考えられる。超伝導ネットワークにおける臨界電流密度の異方性を測定するため、電流電圧特性を測定した。結果、低温ほど対角方向の臨界電流密度が低く、磁束侵入の磁気光学イメージング結果と一致した。また、臨界温度付近、低磁場において、正方格子平行方向の電流電圧特性に非単調な振る舞いが見られた。超伝導ネットワークにおける磁束侵入形状を電磁気シミュレーションによって計算した。超伝導体内での非線形電流電圧特性を仮定し、正方格子超伝導ネットワークにおいて磁束侵入の電磁気シミュレーションを行った。
脊髄損傷におけるbFGF徐放ゼラチンゲルと骨髄間質細胞由来シュワン細胞移植の効果

今回われわれはラット脊髄圧挫損傷モデルにおけるbFGF徐放ゼラチンハイドロゲルを併用した骨髄間質細胞由来神経前駆細胞(以下BMSC-N)移植の治療効果を検討したので報告する。【方法】8適齢雌性Wisterラットの第9-10胸椎を椎弓切除後、IHlmpactor(200Kdyn)を用いて脊髄圧挫損傷モデルを作成した。損傷から1週後、bFGF2μgを含んだゼラチンハイドロゲル0.4mgとともにBMSC-Nを損傷中心部に、3.0×105個移植した。対照として細胞移植を併用しないbFGF+ゼラチンハイドロゲル投与群と生食のみ注入群を作成し比較した。運動・知覚機能を損傷から9週間測定した。9週時点で両皮質脊髄路のトレーシングを行い、損傷11週後に灌流固定を行い組織学的に検討した。【結果】行動学的評価では運動・知覚とも生食群に比較し統計学的な有意差は得られたが、細胞移植とゲル投与における有意差は得られなかった。【考察・結論】移植細胞の3次元的配列構造維持のためゼラチンハイドロゲルを基質として利用した。また、移植細胞の生着能及び増殖能を高める目的でゲル内にbFGFを注入した。行動学的には2群間で差は認められなかったが、生食群に比較して有意な行動回復が得られた。今回は細胞・栄養因子・スカフオールドを同時に移植(投与)したが、臨床的に意義のある改善を得るためには、BMSC-N、bFGF、ゼラチンハイドロゲルそれぞれの至適移植(投与)時期を検討しなければならないと思われた。【背景・目的】ラット脊髄圧挫損傷モデルにおけるbFGF徐放ゼラチンハイドロゲルを併用した骨髄間質細胞由来神経前駆細胞(以下BMSC-N)移植の治療効果を検討した。【方法】8週齢雌性Wisterラットの第9-10胸椎か椎弓切除後、IH Impactor(200Kdyn)を用いて脊髄圧挫損傷モデルを作成した。損傷から1週後、bFGF20μgを含んだゼラチンハイドロゲル0.4mgとともにBMSC-Nを損傷中心部に3.0×10<SUP>5</SUP>個移植した(細胞移植群)。対照として細胞移植を併用しないbFGF+ゼラチンハイドロゲル投与群(Gel群)を作成し比較した。9週時点で皮質脊髄路のトレーシングを行い、損傷11週後に灌流固定を行い組織学的に検討した。【結果】(1)細胞移植群において移植細胞は損傷11週の時点で残存していた。一部移植細胞は移植部位から長軸方向にmigrationしていた。(2)行動学的評価では損傷9週後におけるBBB scoreは細胞移植群が10.6点、Gel群か10.1点で統計学的な有意差は認めなかった。ほかInclined plane test・知覚機能検査でも両群間に統計学的な有意差は認めなかった。移植細胞は損傷11週の時点で残存していたが、行動学的には2群間で差は認められなかった。今回は細胞・栄養因子・スカフォールドを同時に移植(投与)したが、臨床的に意義のある改善を得るためには、BMSC-N、bFGF、ゼラチンハイドロゲルそれぞれの至適移植(投与)時期を検討しなければならないと思われた。【背景・目的】ラット脊髄圧挫損傷モデルにおけるbFGF徐放マセチンハイドロゲルを併用した骨髄間質細胞由来神経前駆細胞(以下BMSC-N)移植の治療効果を検討した。【方法】8週齢雌性Wisterラットの9-10胸椎を椎弓切除後、IH Impactor(200Kdyn)を用いて脊髄圧挫損傷モデルを作成した。損傷から1週後、bFGF20μgを含んだゼラチンハイドロゲル0.4mgとともにBMSC-Nを損傷中心部に3.0×10^5個移植した(細胞移植群)。一部の移植細胞は移植部位から長軸方向にmigrationしていた。(2)行動学的評価では損傷9週後におけるBBB scoreは細胞移植群が10.6点、Gel群か10.1点で統計字的な有意差は認めなかった。移植細胞は損傷11週の時点で残存していたが、行動学的には2群間では認められなかった。

今回は細胞・栄養因子・スカフォールドを同時に移植(投与)したが、臨床的に意義のある改善を得るためには、BMSC-N、bFGF、ゼラチンハイドロゲルそれぞれの至適移植(投与)時期を検討しなければならないと思われた。
人造人間表象の変遷に関する研究：近代以降の科学思想の影響から

本研究は、20世紀初めのドイツ語圏の文学作品等における「人造人間」表象について、当時の科学の発展を踏まえつつ検討することで、文学と科学の相互作用を明らかにするとともに、人間観および科学観に迫ることを目的とする。20世紀初めには、単為生殖や臓器移植実験が成功し、ドイツ圏で科学者たちは「一元論」という世界観を形成した。これらの成果は、熱狂的にあるいは戯画的に文学や映画に取り込まれ、ハンス・ハインツ・エーヴェルスの『アルラウネ』や『フントフォーゲル』、フリッツ・ラングの『メトロポリス』等が現れた。人造人間表象の分析から、当時の人間観の変化、および科学と社会の関係が明らかにされるだろう。
歴史遺産の保存と観光資源化における政治過程の比較都市社会学

なぜ歴史遺産を観光資源化として活用する政治過程において社会的緊張が生じるのか。歴史遺産の観光資源化は地域社会に何をもたらすのか。これが本研究の問いである。戦後の日本社会は古いものを新しいものへと置き換える開発政策を維持してきたが,現在,地域社会の伝統文化や建築物・町並みなどを保存する動きが活発になっている。しかし歴史遺産を残す過程において歴史評価や負の記憶などをめぐりコンフリクトが生じることが多い。そこで本研究では,歴史遺産の保存と観光資源化について3つの事例研究を重ねたうえで都市間で比較分析を行う。この分析によって,コンフリクトの実態を明らかにし,「地域活性化」の社会学的な定義を示したい。
高速超短光パルスマイクロ接合を実現する２波長マイクロ接合システムの開発

本研究では、超短光パルスマイクロ接合法に材料が線形吸収する波長の連続発振光を組み込み、高速かつ高品位に大面積を接合可能な2波長マイクロ接合システムを構築した。さらに、加工時における超短光パルスと連続発振光との相互作用を把握するために、超短光パルスの光吸収を測定した。この測定結果した光吸収をもとに、有限要素法により計算機シミュレーションを行い、透明材料における伝熱を解析した。本研究では、超短光パルスマイクロ接合法に材料が線形吸収する波長の連続発振光を組み込み、高速かつ高品位に大面積を接合可能な2波長マイクロ接合システムを開発する。本システムを用いれば、超短光パルス、または、連続発振光の出力制御により、従来の超短光パルスマイクロ接合法における溶融領域の大きさ、深さを、3倍以上にわたり自在に調整することができる。さらに、超短光パルスと連続発振光を同時照射する本加工法は、生産加工分野における要素技術となるため、穴加工、溝加工をはじめとする多くの微細加工分野への応用展開が可能であり、三次元微細構造の形成技術にも適応することができる。本年度は、フェムト秒レーザーシステムと炭酸ガスレーザーシステムを組み合わせた2波長マイクロ接合システムの光学系を構築した。さらに、構築された2波長マイクロ接合システムによりガラス間のマイクロ加工を行い、各加工パラメーター(超短光パルス、および、炭酸ガスレーザー光の出力、超短光パルスが照射されてから連続発振光が照射されるまでの時間間隔、ステージの走査速度など)における、加工痕の直径を評価した。このとき、フェムト秒レーザー単体の加工と比較し、2波長レーザーマイクロ加工においては、炭酸ガスレーザーの出力が5 Wとなれば、加工痕直径が2倍となることが示された。また、炭酸ガスレーザー光照射によるガラスの温度上昇を測定し、温度上昇と加工痕直径との関係を明らかにした。さらに、ガラス間のマイクロ接合を行い、接合の可否、接合強度を評価した。超短光パルスマイクロ接合法において、高速かつ高品位に大面積を接合可能な生産技術を確立するために、2波長マイクロ接合システムの開発を行った。ここで、超短光パルスマイクロ接合とは超短光パルス(パルス幅がピコ秒以下の光)を用いた接合法である。超短光パルスを透明材料の境界面に集光照射すれば、集光点近傍において非線形吸収現象が発生することにより、集光点近傍の材料のみを溶融し、マイクロ接合を実現することが可能となる。この超短光パルスマイク接合法において、超短光パルスだけではなく、連続発振光(炭酸ガスレーザー)を利用することにより、連続発振光の強度に応じ、加工痕直径(溶融領域)を調整することが可能となり、直径10 mmを超える接合領域を形成することができた。さらに、超短光パルスと連続発振光との相互作用を把握するために、超短光パルスの光吸収を計測した。また、加工時のプラズマ発光の様子を高速度カメラにより観察し、パルス入射後2 ms間にプラズマ発光が生じることがわかった。これらの結果をもとに、超短光パルス照射直後からの熱伝導を有限要素法により解析した。熱伝導解析により、パルス入射から1/125秒を超えればガラス転移温度を超える領域が存在しなくなることがわかった。今年度の当初目的であった、(i)2波長マイクロ接合システムの構築、(ii)各種加工パラメーターにおける各加工特性の評価を実施することができた。(iii)超短光パルスの過渡吸収の計測に関しては、光学系の構築は完了しているが正確な測定するには至っていない。しかし、加工時の温度上昇と加工痕直径の関係を明らかにし、次年度実施予定の(i)超短光パルス照射直後からの熱伝導に関する過渡現象の解明に関するシミュレーション方法の習得に取り組むことができた。このため、おおむね順調に進展しているといえる。応用光学今年度の実施目的であった(iii)超短光パルスの過渡吸収の計測に関して、正確な光吸収率の測定を実施する。また、今年度見出した加工時の温度上昇と加工痕直径の関係をもとに、(i)超短光パルス照射直後からの熱伝導に関する過渡現象の解明に関するシミュレーションを行い、加工メカニズムを明らかにする。最終的に、(ii)太陽光パネル前面のガラス接合を実施する。シミュレーションソフトを購入予定であったが、次年度に購入することとしたため。次年度にシミュレーションソフトを購入する予定である。
ロービジョンの視覚的行動能に関する実験的研究

本研究では、1)明るさ環境と視覚作業能率との関係の実験的検討及び2)明るさ環境と歩行行動能との関係の検討の二つの実験を計画した。このうち、実験1)明るさ環境と視覚作業能率との関係では、正眼者を被験者としたロービジョン・シュミレーション実験を行った。視覚作業能率の評価には、佐藤式視覚作業検査(日本文化科学社)を用いた。明るさ環境の設定は、高照度照明が可能な実験室で実施し、指標としては作業机上面照度を1000、500、100、50、10、11xの6段階に設定した。視機能はシュミレーションレンズによって、視力、視野をコントロールした。その結果、正常視機能における視覚的作業能率は、11x条件でも視標サイズが視力値に対して十分大きければ、60%程度を維持できることが明らかになった。しかし、501x以下の各照明条件での視力値に満たない視標サイズに対しては、視覚作業能率は著しく低下する傾向を示していた。これは網膜色素変性症を対象とした先行研究の結果と近似しており、さらに実験データを増やして確認する必要がある。ロービジョン・シュミレーション条件については、現在データ分析を行っている。次に、実験2)明るさ環境と歩行行動能との関係では、実験1同様、視機能をシュミレーションレンズでコントロールした正眼者を被験者とした。実験は屋外の設定された歩行路で実施し、分析の指標には移動位置検出システムで検出した歩行軌跡と移動速度を用いた。現在、歩行路設定のための予備実験を終了し、本実験を実施している段階であるが、ロービジョンのシュミレーション条件では、歩行軌跡、移動速度ともに行動能の低下がみられる事を確認している。今後は、歩行軌跡の数量的評価の検討を行い、明るさと視覚的歩行行動能との関係を明らかにしていく計画である。
高次脳機能における大脳皮質-基底核経路の役割の探索

高次機能における大脳皮質-大脳基底核ネットワークの役割の理解に貢献することを目指す。霊長類に眼球運動課題を訓練し、運動タイミングや行動戦略の変化に応じた情報伝達の柔軟な調節機構について電気生理学的に調べる。大脳皮質(補足眼野)の電気刺激、線条体からのLFP記録、運動性視床からの単一ニューロン記録をおこなう。電気生理学的手法を用いて、柔軟な行動調節の背景にある大脳皮質-基底核-視床回路の調節機構について研究をおこなった。大脳皮質微小電気刺激に対する線条体LFP応答を調べたところ、実際に時間長依存性が観察されたため、上述の仮説が支持された。一頭の動物からデータを取得しており、研究成果は2018年11月の北米神経科学大会(San Diego)で発表した。また、運動性視床の神経活動と時間生成との相関に関しては2頭分のデータをまとめ2018年11月の日本生理学会北海道地方会(札幌)にて発表した。電気生理学的手法を用いて、柔軟な行動調節の背景にある大脳皮質-基底核-視床回路の調節機構について研究をおこなってきた。微小電気刺激を用いた実験に関しては、質の良い(ノイズの少ない)LFPデータを得るのに時間を要したがいくつかの工夫を凝らすことで一頭のサルからデータを取得することができた。研究成果は2018年11月の北米神経科学大会(San Diego)で発表している。また、運動性視床から単一ニューロン活動の記録をおこない、時間生成との相関に関し2頭分のデータをまとめ2018年11月の日本生理学会北海道地方会(札幌)にて発表した。これに加え、同一視床ニューロンがアンチサッカード課題においてどのような活動の挙動を示すのか調べた研究もおこなっている。3頭目の訓練もすでに完了しており、現在はこの個体で実験をおこなっている。今後データの頑強性を確認していく。また詳しい解析を進め、論文としてまとめ国際誌に発表する予定である。このようにおおむね順調に研究が進展している。大脳皮質-線条体経路の情報伝達を直接的に調べるための方法として大脳皮質微小電気刺激を試してきたが、予備実験により視覚刺激を提示する手法を用いた場合でもある程度の情報が得られることが示された。後者のほうが簡便であるため、先にこの手法でデータを取りためていく予定である。データが集まり次第結果をまとめ国際学会で発表する予定である。運動性視床の神経活動の研究に関しては、時間生成の際の神経活動だけでなくアンチサッカードの際の神経活動も調べ、同一のニューロンが異なる課題においてどのような役割を果たすのか探る。具体的には運動性視床から単一ニューロン活動を記録する。現在はすでに3頭目の個体で実験を開始しており、これまでの実験結果の頑強性を確認していく。データ取得に関しては多点同時記録システムをセットアップすることでより効率的に研究をすすめる。データの取得と並行して詳しい解析を進める。論文としてまとめ国際誌に発表する予定である。

運動性視床の神経活動の研究に関しては、時間生成の際の神経活動だけでなくアンチサッカードの際の神経活動も調べ、同一のニューロンが異なる課題においてどのような役割を果たすのか探る。具体的には運動性視床から単一ニューロン活動を記録する。現在はすでに3頭目の個体で実験を開始しており、これまでの実験結果の頑強性を確認していく。データ取得に関しては多点同時記録システムをセットアップすることでより効率的に研究をすすめる。データの取得と並行して詳しい解析を進める。論文としてまとめ国際誌に発表する予定である。
アレー効果を伴う人口動態論から由来する非線形楕円型境界値問題の研究

数理生物学に現れる人口動態モデルである非線形楕円型境界値問題の正値解の存在及び多重性を変分法と分岐理論を用いて示した.特に,分岐理論を援用して得た結果では,生物の条件的生存を導くアレー効果を示唆する分岐曲線の存在を示すことができた.また並行して,線形化固有値問題の主固有値を考察することによって,内包する係数に関する分岐点の依存性を調べ,分岐点が発散するための必要条件と十分条件を精密に与えた.数理生物学に現れる人口動態モデルである非線形楕円型境界値問題の正値解の存在及び多重性を変分法と分岐理論を用いて示した.特に,分岐理論を援用して得た結果では,生物の条件的生存を導くアレー効果を示唆する分岐曲線の存在を示すことができた.また並行して,線形化固有値問題の主固有値を考察することによって,内包する係数に関する分岐点の依存性を調べ,分岐点が発散するための必要条件と十分条件を精密に与えた.今年度は本研究課題の初年度にあたり,次の二つの問題を考察した.1,線形化固有値問題の主固有値の漸近挙動について.本研究課題の目的の一つに,自明解の枝からの分岐解のパラメータに関する局所的,大域的振る舞いを調べることがある.主固有値は分岐点を与える重要なパラメータ値であり,これが方程式に内在する係数にどのように依存するかを調べた.特に,正値主固有値が無限大に発散するための必要条件,十分条件を得た.境界条件はノイマン及びロバン型境界条件を扱った.2,凹型非線形項をもつ半線形楕円型境界値問題の正値解の存在について.変分法により問題の正値解の存在について調べた.ネハリ多様体と呼ばれる,方程式の変分構造から決まる関数空間で変分法を展開し,従来標準的に用いられてきた停留点を求めるためのコンパクト性に関わる議論を適用することが困難な凹型非線形項を研究した.ルベーグ積分論の基本的な結果であるファトゥの補題を援用し,この困難を克服し正値解の存在を示した.アレー効果を伴う非線形項の場合には正値解の多重性が期待される.ここで展開されたアプローチは,この多様体の構造を詳細に調べ分割分類することによって,解の多重性を引き出す可能性をもっている.今年度は非線形境界条件下で,ロジスティックタイプの反応項をもつ非線形楕円型境界値問題の正値解の存在について研究した.いわゆる,領域内部で消散型,境界上で爆発型の非線形項をもつ.両方の非線形項のある意味つり合いの程度により,正値解の現れ方が劇的に変わることが予想された.今年度は自明な解の枝からの分岐解が大域的に延長可能であるかを考察した.局所存在については既に研究代表者の過去の研究により示されている.本研究課題の主要な考察対象であるアレー効果の影響は,主として,分岐曲線の折り返し点(turning point)の存在に深く依存する.今年度の考察は,その前提として,分岐曲線が大域的に得られるかを調べるものである.結論として,大域的分岐定理を適用することによって分岐曲線が大域的に延長できることを示した.ただし,大域的存在は,我々の考察対象であるパラメータの範囲で考えるとき,条件的である.この議論では,研究代表者の既存の結果である, 2次分岐正値解の存在と非存在の結果を援用した.すなわち,大域的延長可能なための定量的な十分条件を与えることができた.証明の本質は写像度の理論に帰依する.ラビノビッツ型の大域的分岐論にのせて,解曲線は閉連結な部分集合で,設定した関数空間において非有界であることが示された.従来,問題に含まれる係数が非負定値である場合に同様の結果が得られている.本研究ではこの結果を符号不定の(領域内で符号変化する)場合に拡張した.今年度は,符号不定な変係数を持つ線形項に対して目明解の周辺で高位の無限小の非線形項を内包する非線形楕円型境界値問題を考察して,正値分岐解の大域的挙動について研究した.そこでは,ロペス・ゴメスによって提唱された大域的分岐理論の枠組みで問題を定式化した.前年度に行ったラビノビッツの理論に基づいた分岐解の大域的解析は,その後の注意深い検証の結果,我々の問題に対しては不十分であることがわかった.帰着された方程式に内包する恒等写像のコンパクト摂動がいわゆるクランダルとラビノビッツの横断条件をみたすことをチェックして,正値分岐解がパラメータと解空間の直積空間において大域的に延長可能であることを示した.さらに,得られた一般論の具体例として,ロジスティックタイプの非線形反応項をべき型の非線形境界条件のもとで考察した.そして,ある条件のもとで,正値単純主固有値から分岐した最大分岐成分は折り返し点を持ち,パラメータの正の方向に大域的に延長されることを示した.証明の本質は,分岐解の大域的考察に加え,正値解の大きさに対する先験的評価を確立することにあった.この先験的評価のためには,フィロとカクーの不等式とグリーンの公式を合わせて援用した.この方面の従来の研究が定数係数の場合,または定符号変係数の場合に限らていたのに対して,本研究においては符号不定な係数の場合にまで考察の対象を拡げることができた.しかしながら,得られた結果は,比較して,まだ弱いものであり十分とは言えない.