hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細菌の細胞複製を制御する因子の解析

染色体の複製開始を同調化した大腸菌を用いて、複製開始直後の菌体よりoric-複合体を調製し、その構成成分を分析した。その結果、Hendricksonらによって見い出されていた35K,55K,75Kの蛋白質は、グリコーゲン顆粒由来のものであり、oric-複合体形成には関係のないことが判明した(J.Bacteriol.1992,174:5454-5456)。新たにoric-複合体の構成成分として、ヒストン様蛋白質として知られるH-NS蛋白質とSDS-PAGE上で17Kの位置に泳動される成分を見い出した。H-NSの変異株では染色体複製に異常があり、核数の減少や無核細胞の放出が観察された。17Kの成分はRNAであることが示唆された。DNA分配のモデル系としてFプラスミドのSopABC遺伝子の解析を行ない、SopA蛋白質がATPase活性を持つこと、その活性がDNAとSopB蛋白質によって活性化されることを見い出した(Mol.Gen.Genet.1992,234:346-352)。細胞分裂の制御を行なうmre遺伝子群の解析を行ない、mreBCDの変異株中ではペニシリン結合蛋白質をはじめとして様々な蛋白質の発現が異常になっていることを見い出した(J.Gen.Appl.Microbiol.1992,38:157-163)。mreB遺伝子の破壊株を構築し、mreCDの発現にmreBの発現が必要なことがわかった。mre遺伝子群の下流に存在するcafA遺伝子を過剰発現させると、細胞内に繊維状構造体が形成されることが、電子顕微鏡により観察された。cafA遺伝子の機能を明らかにするために、その破壊株を構築した。染色体複製を同調化した大腸菌を用いて複製開始直後の菌体からDNAー膜複合体を調製した。複合体中の構成成分を明らかにするために以下のことをおこなった。まず複合体中の蛋白質をSDSーPAGE、銀染色を用いて解析したところ、17KDaの蛋白質が見い出された。分子量的に類似するヒストン様蛋白質HーNSとの異同を精製したHーNSおよび抗HーNS抗体を用いて調べた。17K蛋白質は抗HーNS抗体と反応しないこと、HーNSとSDSーPAGE上での移動度が異なることから、HーNSではないと結論した。しかしながら、複合体中にHーNSも微量ながら含まれていることが判明した。今後、17K蛋白質、HーNSを複合体構成成分の有力候補として、17K蛋白質の精製同定、HーNS欠失株中での複合体形成を検討していく予定である。次に、複合体中のDNAを特定するために、Koharaの全染色体入ファ-ジライブラリ-に対するハスブリダイゼ-ションをおこなった。その結果、少なくとも複製開始直後の複合体中にはoriC領域のみが含まれていることがわかった(Res.Microbiol.1991,142:155ー159)。mre遺伝子による細胞分裂の制御では、mreBCD遺伝子の下流に存在する2つのオ-プンリ-ディングフレ-ム(orfE,orfF)のDNA塩基配列を決定した。orfEは591bpよりなり197アミノ酸、分子量21515の蛋白質を、orfFは1467bpよりなり489アミノ酸、分子量55363の蛋白質をコ-ドしていた(Gene,1991,106:135ー136)。今後,orfE,orfEの細胞分裂における役割を明らかにしていく予定である。

染色体の複製開始を同調化した大腸菌を用いて、複製開始直後の菌体よりoriC-複合体を調製し、その構成成分を分析した。その結果、Hendricksonらによって見い出されていた35K,55K,75Kの蛋白質は,グリコーゲン顆粒由来のものであり、oriC-複合体形成には関係のないことが判明した(J.Bacteriol,1992,174:5454-5456)。新たにoriC-複合体の構成成分として,ヒストン様蛋白質として知られるH-NS蛋白質とSDS-PAGE上で17Kの位置に泳動される成分を見い出した。H-NSの変異株では染色体複製に異常があり、核数の減少や無核細胞の放出が観察された。17Kの成分はRNAであることが示唆された。DNA分配のモデル系としてFプラスミドのSopABC遺伝子の解析を行ない、SopA蛋白質がATPase活性を持つこと、その活性がDNAとSopB蛋白質によって活性化されることを見い出した。(Mol,Gen,Genet,1992,234:346-352)。細胞分裂の制御を行なうmre遺伝子群の解析を行ない,mreBCDの変異株中ではペニシリン結合蛋白質をはじめとして様々な蛋白質の発現が異常になっていることを見い出した(J,Gen.Appl,Microbiol,1992,38:157-163)。mreB遺伝子の破壊株を構築し,mreCDの発現にmreBの発現が必要なことがわかった。mre遺伝子群の下流に存在するcafA遺伝子を過剰発現させると,細胞内に繊維状構造体が形成されることが,電子顕微鏡により観察された。cafA遺伝子の機能を明らかにするために,その破壊株を構築した。
MAPK制御による高回転型骨代謝を利用した急速矯正的歯牙移動法の試み

矯正的歯牙移動は、主に破骨細胞分化とそれによる骨吸収で行われる。そこで、矯正的歯牙移動の早さを促進するには、破骨細胞分化と破骨細胞による骨吸収を促進するような方法を発見する必要があると考えた。まず、In vitroにおける実験系を確立するために、マウス・マクロファージ細胞株RAW264.7細胞をRANKL存在下で培養し、破骨細胞形成の実験系を確立した。この実験系において、MAPKカスケードの破骨細胞分化への影響を調べるために、MAPKp38とMEK/ERKの阻害剤(SB203580とU0126)を添加したところ、p38阻害剤SB203580において破骨細胞形成抑制がみられ、また、MEK/ERK阻害剤U0126において、破骨細胞形成促進が認められた。作用時間を検討するために、培養初期と後期に阻害剤を添加し比較検討したところ、SB203580は培養初期に作用して破骨細胞を強力に抑制したが、培養後期にはほとんど影響が認められなかった。このことは、p38が破骨細胞形成初期に働いていることを示唆している。続いて、ラット第1臼歯-前歯間に25gコイルスプリングを装着し、10日間、矯正的歯牙移動を行った。この実験系で1micro-mol/kg SB203580とU0126を隔日、腹腔内投与した。非投与のコントロールラットに比較して、歯の移動度の有意差を認めなかった。残念ながら、In vivoにおいては、vitroの結果を反映するような結果は得られなかった。しかしながら、この研究途上で、他の様々な因子、破骨細胞形成に影響を及ぼすものがあるかどうかを検討したところ、放線菌由来の抗真菌薬であるアムホテリシンBが破骨細胞形成を抑制することを発見した。このアムホテリシンBは自然免疫レセプターであるTLR2,4を介して、PLC, PKC, NF-kappaBを活性化し、急性炎症性サイトカインであるTNFαとIL-6の産生を誘導することがわかった。先ず、In vitroにおける実験系を確立するために、マウス・マクロファージ細胞株RAW264.7細胞をRANKL存在下で5日間培養したところ、多数の破骨細胞の形成が認められた。この実験系において、MAPKカスケードの破骨細胞分化への影響を調べるために、MAPKp38とMEK/ERKの阻害剤(SB203580とU0126)を添加したところ、p38阻害剤SB203580において破骨細胞形成抑制がみられ、また、MEK/ERK阻害剤UO126において、破骨細胞形成促進が認められた。阻害剤を用いた結果を裏付けるために、MAPKp38とMEK/ERKの活性型,不活性型のMAPKp38とMEK/ERKのcDNAプラスミドをトランスフェクションし細胞内で強制発現させた。しかしながら、活性型MAPKp38と不活性型MEK, ERKによって破骨細胞分化が促進され,不活性型MAPKp38と活性型MEK, ERKによって破骨細胞分化が抑制されるという結果は得られず、全てのトランスフェクション細胞において破骨細胞は抑制的に働いた。現在、用いたMAPKプラスミド群のトランスフェクション効率、発現量等について検討中である。このアムホテリシンBは自然免疫

レセプターであるTLR2,4を介して、PLC, PKC, NF-kappaBを活性化し、急性炎症性サイトカインであるTNFαとIL-6の産生を誘導することがわかった。
節外性NK/T細胞リンパ腫、鼻型の分子病態の解明および新規薬剤の探索

NK/T細胞性リンパ腫に対してアレイCGHを行い、染色体6q21領域に高頻度のゲノム欠失を認めた。その領域に存在していた遺伝子の中から、発現においても減少が認められた7遺伝子について遺伝子導入による機能解析を行った。その結果、FOXO3およびPRDM1のみがNK細胞株の増殖を抑制した。さらに、臨床検体において、FOXO3およびPRDM1の遺伝子変異も認められた。これらのことは、両遺伝子が6q21のゲノム欠失の責任遺伝子である可能性を示唆するものである。分子生物学的発がん機序において不明な点が多い節外性NK/T細胞リンパ腫、鼻型(以下ENKTL)について、網羅的な発現解析およびゲノム異常解析をもとに分子病態の解明を試みた。ゲノム異常解析(アレイCGH)の結果、1q23.1-24.2のgain、6q, 11q22.3-q23.3のlossを始め多彩なゲノム異常が認められた。特に6q21-23において、30%以上の症例で欠失が認められ、この異常が最も頻度の高いものであった。この領域に存在する遺伝子のうち、発現解析においても、腫瘍サンプルで発現が低下しているものを抽出すると、ATG5、FOXO3、HACE1、PREP、PRDM1、LACE1、TNFAIP3(A20)の7遺伝子に絞られた。これらの遺伝子は、がん抑制遺伝子としてENKTLのがん化に関わっている可能性が高いと考えられた。以上の解析で絞り込まれた7候補遺伝子について、Tet-OFFシステムを用いた遺伝子発現誘導細胞株を用いて機能実験を行った。細胞株としては、6q欠失のあるNKLおよびSNK10を用いた。その結果、7候補遺伝子のうち、遺伝子発現誘導によって細胞株の増殖が抑制されるのはPRDM1およびFOXO3のみであった。PRDM1およびFOXO3はもっとも重要ながん抑制遺伝子であると考え、遺伝子の状態をより詳細に検討するために、両遺伝子の蛋白コード領域のゲノムシークエンスを行った。その結果、40例中2例においてPRDM1のナンセンス変異を、3例においてFOXO3のミスセンス変異を検出した。以上の結果から、PRDM1およびFOXO3は6q欠失の有力な責任遺伝子であると考えられた。この結果は第69回日本癌学会学術総会において発表した。本研究は、これまでに分子病態の研究が進んでいなかったNK/T細胞リンパ腫について、アレイCGHおよび網羅的発現解析を組み合わせた手法を用いて解析したものであり、PRDM1およびFOXO3の両遺伝子が腫瘍形成に重要な働きをしていることを見出した。一方、A20、HACE1をはじめとするその他の遺伝子には同様の効果は認められなかった。さらに、臨床検体において、FOXO3およびPRDM1の遺伝子変異も認められ、RT-PCRによって発現量も減少していることが確認された。この結果は第70回日本癌学会学術総会において発表した。
フリーラジカルを生成する複合金属フラビン酵素の構造と機能

哺乳類のキサンチン酸化還元酵素は脱水素酵素(XDH)として合成されるが、たんぱく分解酵素作用や、システイン基の修飾によって、酸化酵素型(XO)に変換する。牛乳由来のXDHおよびXOの結晶構造はすでに決定されているが、われわれは、XDHからXOへのコンフォメーション変化におけるリレー機構の中心をなすアミノ酸クラスターを特定し、またこのアミノ酸クラスターはFAD付近で溶媒チャネルの開閉門としても働いていることを発見した。さらに詳細な構造の比較や、部位特異的変位誘発による分析により、Phe549、Arg335Trp36、Arg427が、リレー機構の中心にあり、リンカーペプチドの修飾を活性中心ループ(Glu423lys433)に伝達するということがわかった。さらに、我々は、キサンチン酸化還元酵素の遅い基質との水酸化反応における重要な中間体の結晶化構造を決定した。中間体は、生成物の炭素酸素間結合が形成され、モリブデンと錯体を作っている状態であり、安定で、640nm付近に広い電荷移動複合体の吸収を示す。複合体の結晶構造は、触媒的に活性のある基であり、Mo-OH酸素が、基質の炭素原子と結合をつくるということを示ている。活性部位に普段見られる水分子が本構造では見られない。このことが中間体の安定性に寄与しており、水の水酸基が中間体の水解に寄与していると考えられる。スーパーオキシドの生成酵素であるモリブデン、非ヘム鉄、フラビン含有酵素であるキサンチン脱水素酵素・酸化酵素のそれぞれの2.1、2.5A^^。分解能のX線結晶構造の違いを解析し、コンフォメション変化の生ずる理由を解明しているが、さらにキサンチン脱水素酵素の1.6A^^。高分解能のX線結晶構造を解析した。タンパク質分解酵素作用によりフラビンドメインとモリブデンドメインを結ぶ長鎖リンカーの切断により、F549とR335、R429との水素結合ネットワークが断たれ、それに伴いW336とR427-D429の相互作用が切断され結果としてD429のフラビン環6位近傍からの遠ざかりとR427の接近が生ずることが判明し、詳細な構造変化の機構が開明された(現在論文執筆中)。また脱水素酵素から酸化酵素への変換に関与するF549とR335、R429の変異体による解析を進めた。またF337Lの変異体を作成し、この酵素が殆どスーパーオキシドのみを産生することを見い出したが、さらにこの残基のフラビンヘの酸化還元電位への寄与を発見した。さらにモリブデン近傍の活性中心に種々の阻害剤であるリガンドを結合させ、その構造変化を解析した。同時にスペクトル変化と結合定数を求めた。リガンドのうち痛風治療薬に有望な物質を確認した。類似酵素であるヘム鉄、フラビン含有酵素であるセルビオース脱水素酵素につき、分子内電子伝達の機構を高速反応速度論により解析した。さらに過酸化水素分解タンパクであるHBP23のヘムの役割およびアミノ酸の役割を部位特異的変異法により解析した。スーパーオキシドの生成酵素であるモリブデン、非ヘム鉄、フラビン含有酵素であるキサンチン脱水素酵素・酸化酵素のそれぞれの2.1、2.5Å分解能のX線結晶構造の違いの解析に基づき、コンフォメション変化の生ずる理由を解明しているが、さらにキサンチン脱水素酵素の1.6Å高分解能のX線結晶構造を解析した。タンパク質分解酵素作用によりフラビンドメインとモリブデンドメインを結ぶ長鎖リンカーの切断により、F549とR335、R429との水素結合ネットワークの意義を変異体により解析し、変換のリレーシステムであると同時に、酸素の出入りを制御するゲートであることが判明した。またF337Lの変異体をにつき詳細に検討し、酸化還元電位への寄与を詳細に解析した。さらにモリブデン近傍の活性中心に種々の阻害剤であるリガンドを結合させ、その構造変化をX-線結晶解析により進めた。モリブデン配位子へのE802の水素結合がリガンド結合により基質リガンドへ転移することが知られ、E802の基質活性化の役割が判明した。

E802の変異体の解析をするため、その変異体をヒト酵素で発現させた。さらに過酸化水素分解タンパクであるHBP2 3のヘムの役割およびアミノ酸の役割を部位特異的変異法によりさらに詳細に解析し、電子供与体であるチオレドキシンとの反応中間体の解析をカラム法、電気泳動法により進めた。スーパーオキシドの生成酵素であるモリブデン、非ヘム鉄、フラビン含有酵素であるキサンチン脱水素酵素・酸化酵素のそれぞれの2.1、2.5Å分解能のX線結晶構造の違いの解析に基づき、コンフォメション変化の生ずる理由を解明した。タンパク質分解酵素作用によりフラビンドメインとモリブデンドメインを結ぶ長鎖リンカーの切断により、変換のリレーシステムであると同時に、酸素の出入りを制御するゲートであることが判明した。また脱水素酵素から酸化酵素への変換酵素を牛乳から抽出し、同定した。同時にその反応機構の解析を進めた。変換反応に関与するSH基について全て同定を完了した。またF337Lの変異体をにつき詳細に検討し、酸化還元電位への寄与とともにスーパーオキシド生成能を解析した。さらにモリブデン近傍の活性中心に阻害剤であるFYX-051リガンドを結合させ、その構造変化をX-線結晶解析により進めた。結合体は電荷移動複合体の吸収を示すが構造的には反応中間体であることが判明し、部位特異的変異法の解析と合わせ、特異なモリブデン水酸化反応の機構が解明された。さらに前年に引き続き過酸化水素分解タンパクであるHBP23のヘムの役割およびアミノ酸の役割を部位特異的変異法によりさらに詳細に解析し、電子供与体であるチオレドキシンとの反応中間体の解析をカラム法、電気泳動法、DTT酸化系による反応への影響を調べた。またオリゴマー形成の影響を調べた。
高校工業教育の教育内容に対する工業に従事している卒業者の評価に関する事例研究

本研究は、高校工業学科を卒業し、実際に産業界で工業技術にかかわる人々が、高校で受けた教育内容とくに工業教科の内容をどのように評価しているかを追跡調査する。この結果を踏まえ、目的意識の明確な生徒のための専門性の高い工業教育の教育課程開発の基礎データを得ることを目的とする。調査対象は、永い歴史と特色があり、同窓会も確立している国立1校、大阪と鹿児島の公立3校とした。対象学科は、機械、電気、建築、工業化学、土木、他2学科とした。対象者は、昭和35年から同63年までの8年度を選択し、6872名中1689名が回答(24.6%)。集計・分析の結果、(1)回答者の多くが高校工業教育を高く評価している。(2)学科による相違がかなりある。とくに建築・土木は社会での職業と密接に接続し、工業教育への評価が高い。資格取得や就職後の学習状況に顕著に現れている。一方、機械は就職先が多様で、専門教育と職業との接続関係が明確ではない。工業化学では、さらに拡散傾向にある。工業教育の専門性の検討では、学科毎の個別的な考察が重要である。(3)就職後にした仕事は「設計・製図・見積もりなどの技術的デスクワーク」が非常に多い。(4)中堅の頃の仕事が高校の専門科目と何らかの関係がある人が80%台と大多数。(5)高校の専門科目で仕事に役立つと評価されたことは「専門科目で学んだ理論の基礎」と「専門科目で学んだ実際的技術的知識」であり、「製図で習得した技能、技術的知識」は学科により評価がかなり分かれた。(6)生活への高校教育の影響は、「具体的な体験を通じて、関連分野の技術的イメージが構成しやすくなった」を始め、15才からの多感な時代だけに、大である。(7)今後の工業教育のあり方では、「普通教育と専門教育とのバランスをとる」「専門教育をもっと充実して行う」などが多数。(8)充実させる教科・科目は「体験を通して学べる実験や実習」「課題研究」「情報技術」「就業体験」の順で多い。4校を比較すると、公立3校はほぼ同様の傾向を示し、地域の相違はさほど認められない。本研究は、高校工業科を卒業し、現在産業界で工業技術にかかわる人々が、高校工業科で受けた教育内容とくに工業教科の内容をどのように評価しているかを追跡調査する。この調査結果を踏まえ、目的意識の明確な生徒に専門性の高い工業教育を行うための教育課程開発の基礎データを得ることを目的とする。今年度は、調査対象として東京工業大学工学部附属工業高等学校を選んだ。それは、同校が今日の代表的な工業高校の一つであり、これまで「中堅技術者の養成」と「上級学校への進学」の両側面に対応する教育課程を追究して来ており、ユニークな工業高校のためである。調査は、(1)予備調査:調査協力者の確定(2)調査項目の検討・確定(3)アンケート調査票の郵送(4)調査票の回収(5)調査票の集計・分析の手順で行った。調査対象は、昭和40年から昭和63年までの全5学科卒業生(3954名)の内、連絡可能な870名とした。

回答は511名からあり、回収率は58.7%。集計の結果(1)回答者の約1/3が卒業後すぐ就職し、他は大学・専門学校等に進学している。(2)回答者の約3/4が、中堅になってから工業高校の専門教育と何らかの関係にある仕事をしている。(3)仕事への高校専門科目の有用性の評価:イ.実験・実習で習得した技能ロ.実験・実習で習得した段取りハ.製図で習得した技能、技術的知識ニ.専門科目で学んだ実際的技術的知識ホ.専門科目で学んだ理論の基礎について5段階で評価を求めた。5項目について平均4前後を示し、専門教育の有用性が支持され、ニ.とホ.がより高く評価されている。学科による特性の違いも明確に明確に現れた。(4)社会生活への高校教育の影響:具体的な体験を通じて、関連分野の技術的イメージを構成しやすくなった。15歳からの技術・技能教育によって技術的なセンスが身に付いた。などを評価している。総じて、工業教育への評価はかなり高いと考えられる。本研究は、高校工業学科を卒業し、現在産業界で工業技術にかかわる人々が、高校工業学科で受けた教育内容とくに工業教科の内容をどのように評価しているかを追跡調査する。この調査結果を踏まえ、目的意識の明確な生徒に専門性の高い工業教育を行うための教育課程開発の基礎データを得ることを目的とする。今年度は、調査対象として大阪市立都島工業高等学校と大阪府立今宮工業高等学校の二校を選んだ。両校とも大阪にあって永い歴史を持ち、それぞれ特色のある工業高校であり、同窓会組織も確立している。前者は「学理・実験重視型」の特徴を、後者は「製図・実習型」の特徴を戦前からもって、今日に至っている。調査は、(1)調査対象年度・学科の確定(2)調査項目の検討・確定(3)調査票の郵送(4)調査票の回収(6)調査票の集計・分析の手順で行った。調査対象は、昭和35・39・44・48・53・57・61・63年3月卒業者とし、都島工高は機械・電気・工業化学・建築・土木・機械電気の6学科卒業生(2101名)、今宮工高は機械・電気・建築の3学科卒業生(1742名)を選択した。回答は前者が435名(20.7%)、後者が367名(21.1%)であった。集計の結果、両校ともかなり類似した傾向がみられた。すなわち、、(1)卒業後すぐ就職が90%前後。進学後就職が10%前後。(2)就職後についた仕事では、「技術的デスクワーク」が最も多く65%-72%。(3)仕事の内容と高校での専門教育との関連については、「専門教育を受けたことが役立つ仕事」「専門教育を受けなかったらできない仕事」「専門教育を受けなかったらかなり苦労する仕事」の順で80%以上が関連した仕事に就いている。(4)仕事への高校専門科目の有用性の評価は、「専門科目で学んだ理論の基礎」「専門科目で学んだ実際的技術的知識」「製図で習得した技能、技術的知識」「実験・実習で習得した技能」がとくに高い評価を得ている。ただし、学科による相違も相当みられる。(5)社会生活への高校教育の影響:「具体的な体験を通じて、関連分野の技術的なイメージが構成しやすくなった」「15歳からの技術・技能教育によって技術的なセンスが身に付いた」などを高く評価。
デジタルシステムを利用した重力波データ取得システムの開発

本研究では、重力波検出のための100mプロトタイプCLIOを使い、干渉計の制御、データ取得、調整等の一連の操作を計算機を使って実現するための基礎技術を確立した。本システムの稼働にともない、重力波観測に必要なシステムの時刻同期や重力波データフォーマットの定義やデータの低遅延転送等に関し、将来システムが大型化された際にも有用な知見を得ることができた。当初のKAGRAへの応用と言う目的はほぼ達成できたと言え、本研究の成果は将来の重力波の直接検出時のための安定な観測体制を築く技術に直接結びつくものと考えられる。KAGRAでは計算機を用いて干渉計を制御するため、制御のための信号がそのまま重力波のデータ信号となる。このようなシステムを構築するためのテストの一環として、CLIOにおいて、シンプルではあるが2010年度までに、米国LIGOグループとの国際共同開発によって整備してきた同様のデジタル制御システムを使い、干渉計の一部自由度を計算機を使い直接制御し、同時にそこから得られたフレームデータを取得するような、一連のデータパイプラインを構築した。昨年度までの、デジタルシステムを使った重力波データフォーマットの標準化や、リアルタイムデータ解析システムの構築等の、CLIOでの重力波観測体制の整備に引き続き、本年度はこれらシステムを利用して一週間程度の試験観測を行い、取得したデータをもとに重力波信号へとキャリブレーションをして常時モニタするようなシステムを構築した。これら基礎技術は、KAGRAでのより高度な観測体制へとつながる第一歩となり、これ以降もCLIOでのシステムの充実させることで、KAGRAでの重力波の直接観測を目指す。本研究は昨年度からの繰り越しで、今年度が最終年度となる。今年度は特に、前年度までに開発した神岡坑内のCLIOにおけるデジタルシステムを利用したデータ取得及び解析手法を、坑外の別棟のリモートコントロールルーム内から操作できるようなシステムを組み上げた。本デジタルシステムの稼働にともない、リモート制御で必要なADCやDACの時刻同期や重力波データの低遅延転送に関しても、将来システムが大型化された際の汎用性に関する知見を得る等、プロトタイプとしては十分な成果を得ることができた。特に、干渉計の要素雑音を評価するための標準的なソフトを動かすプラットフォームとして十分使用できることを示すなど、目的の一つとして掲げていた世界標準の技術を使用する見通しがついたことも成果の一つとして上げることができる。また、本研究で組み上げたシステムで測定した環境データをもとに、将来干渉計データと比較するためのハードウェア、ソフトウェアの準備等もはじまっている。計算機を用いた本研究の成果は、別システムへの適用が非常に楽なため、現在同神岡坑内に建築中の3kmの大型低温干渉計KAGRAのデータ取得及び解析システムの一部にそのまま流用でき、また今年度の成果のリモートによる操作手法はKAGRAの初期観測時にそのまま適用できるなど、当初のKAGRAへの応用と言う目的はほぼ達成できたと言え、将来の大型干渉計での重力波データ取得時に、冗長性も含めた安定な観測体制を敷くことに直結できると考えている。本研究の目的は、2010年度に建設が決定された日本の大型重力波検出器計画KAGRAのプロトタイプである、100m干渉計CLIOにおいて、重力波信号のデータ取得及び観測システムを構築することにより、CLIOにおける重力波の長期観測体制を整備することである。2010年度までに、米国LIGOグループとの国際共同開発によって整備してきた上記デジタルシステムが、プロトタイプ干渉計CLIOに導入され、デジタル制御を使った干渉計の動作が確認された。本年度はデジタルシステムを使ったCLIOでの重力波観測体制の整備を行った。まずこれまで単体で動いていたリアルタイムシステムを複数化し、それぞれのシステム間の同期(タイミング)をとることに成功した。時刻の基準はGPSアンテナを通して得ることになるが、その基準を各ADCやDACを含む計算機に配分するためのタイミングシステムを米国LIGOグループと共同で開発した。具体的にはADCやDACには1PPS(pulse per second)シグナルを、計算機にはネットワーク標準時(NTP)を併用した絶対時間を配分するようなシステムを構築した。取得したデータには、取得場所に関わらず正確な時刻がスタンプされ、複数箇所のリアルタイムシステムで取ったデータの時刻同期が実現されている。さらに、重力波データのフォーマットを標準化した。フレームと呼ばれる単位のデータの中に、上記の時間情報、チャンネル名、ビット精度などをきちんと入れることで、後々の重力波検出のためのデータ解析に耐えうる、そしてKAGRAでのデータ解析の際、世界の重力波干渉計とのデータの互換性を保つようなフォーマットそろえた。その後のCLIOの実測データを用いたリアルタイムデータ解析システム(簡易モニタ群)などためのソフトウェア面での構築を開始し、一部ソフトに付いては動作確認を完了している。この研究の特色の一つは、大型重力波検出器LCGTのプロトタイプである岐阜県神岡鉱山内にある低温干渉計型重力波検出器CLIOを利用することである。

CLIOの感度は鏡冷却後に常温熱雑音を超えた感度を実現しており、将来計画であるKAGRAで実現される高感度な状況下でのデジタルシステムのテスト環境としては最適である。現在CLIO坑内でのデータ取得をする準備を坑外実験施設において進めているところで、データ解析のためのプラットフォーム及びデータフォーマットの生成まで順調に進んだ。また、これらシステムを利用して、短期間ではあるが、観測体制を敷くことができ、これ以降の解析アプリケーションの開発プラットフォームとしての役目を十分果たすことができることが確認された。更に将来的に渡り、これらシステムをもとにKAGRA実機での観測環境を構築していくための足がかりとなるということが確認できたから。この研究の特色の一つは、大型重力波検出器LCGTのプロトタイプである岐阜県神岡鉱山内にある低温干渉計型重力波検出器CLIOを利用することである。CLIOの感度は鏡冷却後に常温熱雑音を超えた感度を実現しており、将来計画であるLCGTで実現される高感度な状況下でのデジタルシステムのテスト環境としては最適である。現在CLIO坑内でのデータ取得をする準備を坑外実験施設において進めているところで、データの同期に必要なタイミングシステムの構築は完了し、複数台の計算機の同期を確認できた。また、実際のデータ解析のためのプラットフォーム及びデータフォーマットの生成まで順調に進んでいて、CLIOに導入する準備はほぼ完了した。今回行った観測体制は、KAGRAでの最終的な重力波検出のための観測の第一歩である。解析結果も坑内の一部の計算機から見ることができる単体のアプリケーションに相当し、これらソフトウエアを拡張し、解析ソフトサーバーに相当する部分の早期構築を目指す。この上で動くようなアプリケーションの開発がこれからの課題である。ハードウェア面では、CLIO坑外に昨年度新しく建設された研究棟からのリモートコントロールを目指す。これは、KAGRAを坑外からリモートで制御する技術へとつながる。リアルタイムデータ解析システムのためのソフトウェア群を開発する。CLIOを用いて観測体制のテストを行う。また、デジタルシステムから出てきたデータを、検出器サイトでのリアルタイムキャリブレーション、リアルタイムデータ解析できるためのソフトウェアを構築する。ここには重力波検出アラートシステム、地面振動等の各種付随データのためのリアルタイムモニターシステム等も含む。リアルタイムデータ解析の後、オフラインデータ解析にデータを渡すまでのシステムの構築を、小規模ではあるがCLIOにおいて実現することを範囲とし、これらをKAGRAに拡張、適用可能な形で開発する。ここで構築されたソフト、ハード等の技術は、2014年から始まるKAGRA初期観測に適用、運用される。19インチラックを購入し、坑外の研究棟に一部計算機を整備することにより、リモートで坑内のCLIOをコントロールする体制を整えることを計画している。
スパッタ粒子とガスの輸送過程を考慮した反応性スパッタプロセスモデルの構築

化合物薄膜の製膜手法である反応性スパッタリングにおいて、膜組成制御のための研究を行った。まず蒸発源から放出された金属原子の輸送過程に、製膜時の全圧が影響し、膜組成が従来のモデルでは説明できない挙動を示すことを明らかにした。また膜表面への反応性ガスの付着確率が、特に窒化物の堆積において重要な役割を果たすことがわかった。さらにパルス放電スパッタの特性を評価し、膜構造制御の可能性を見出した。スパッタ粒子の輸送過程・付着分布と、供給される反応性ガス装置内部における出支を含めて、反応性スパッタ製膜プロセスを理解する研究を進めている。具体的には、ターゲット表面の金属モード・化合物モード遷移と、堆積した薄膜の酸化状態を、実験及びシミュレーションから理解することを本申請研究の目的としている。平成19年度は以下のような実験・研究を行った。ガス導入経路をターゲット近傍に備えたスパッタガンを新規に設計・制作し、現有のスパッタ装置に取り付けた。酸素ガスの導入位置を容器外壁からにした場合と、ターゲット近傍からにした場合の、酸素流量に対するモード遷移の様子をチタンターゲットを対象に計測した。わずかではあったが、ターゲット近傍から酸素を導入した方が、少ない酸素流量で酸化物モードへの遷移が起こることが確認できた。また対称性の良い系で実験データを得られることが確認でき、開発中のシミュレーションを円筒対称の系についてのみ考えれば良くなった。コンパクトで装置各所に設置可能な膜厚モニタを4つ作製し、動作することを確認した。これによって、基板周辺だけでなく、製膜装置の真空容器内壁の各所の製膜速度を計測することが可能となり、反応性ガスのゲッタとなる金属の堆積の様子を観察できること確認された。本モニタのコントローラは、当初の計画の通り平成20年度に入ってから設計をすすめている。シミュレーションコードとしては、これまで原子間の衝突を単純なBorn-Mayer型の指数関数の斥力ポテンシャルのみで扱っていたところを、非経験的分子軌道法計算プログラムであるGAMESSの出力結果を用いて散乱過程を扱えるようにプログラムを改訂した。これによって多様な原子・分子の組み合わせに対して散乱過程を扱えるようになった。スパッタ粒子の輸送過程・付着分布と、供給される反応性ガスの装置内部における収支を含めて、反応性スパッタ製膜プロセスを理解する研究を進めている。平成20年度は以下のような装置開発・実験研究を行った。平成19年度に設計・製作した、ミニチュア膜厚モニタを制御するコントローラの新規設計・製作を電子回路設計製作を請け負う会社に依頼したが、技術的な問題点より、最終的にこちらの会社での製作は断念した。結果的に既製品の6ch膜厚モニタコントローラをインフィコン社より購入した。この判断の遅れのため、実験研究が滞ったことが本年度の最大の反省点である。コントローラ購入後、PCとの通信プログラムを作成し、同時に多chの成膜速度を計測できるシステムを確立した。また、現有の2インチサイズのスパッタ蒸発源に対応するものとして、磁場分布の異なる磁石を新規に購入した。これによって放電プラズマの分布と、ターゲットからの蒸発分布が異なる場合について、ターゲットのモード遷移をもたらす製膜条件がどのように変化するか、基板に堆積する膜の組成がどのように変化するかを議論できるようになった。シミュレーションプログラムでは、スパッタ粒子が気相中に突入した場合に、ガスとの衝突によってエネルギーを失い、熱化するまでの圧力・距離積の値を各種元素について計算した。これにより、弾道的・拡散的な輸送がそれぞれ支配する2領域の境界となる圧力が、元素の重さによって遷移するという実験結果を定量的に説明することに成功した。昨年度予算にて購入した膜厚モニタのPC制御ソフトは5月に開発し、製膜速度の位置分布を測定できる耐性が整った。本装置を用い、パルス電源を用いて行った高電力パルススパッタにおける製膜速度の電力依存性を測定した。パルス電源での製膜速度はDC放電の場合とは異なる電力依存性を示し時間平均電力100W以下においては、むしろDCよりも高速な製膜速度を示した。パルス放電のoff期間のターゲット電圧を制御するような機能を電源に付与し、実験を行なったところ、この電位による放電の不安定性を確認できた。また電位を印加したスパッタ製膜では、DCの場合とは顕著に異なった薄膜構造が得られた。これは、パルス電力のoff期間にターゲットに意図的に印加した正のバイアス電圧によって、高密度のアフターグロープラズマのプラズマ電位が接地した基板よりも高くなり、プラズマ中に含まれる正イオンが高いエネルギーを持って基板に入射し、膜構造を変化させたものと理解できた。一方組成制御の面からは、チタン金属ターゲットを窒素雰囲気下にてスパッタし、TiN薄膜を作製する実験を行なった。窒素に比べて10^<-2>10^<-3>程度の微量の酸素を導入する実験を行い、薄膜に取り込まれる酸素の濃度をX線光電子分光法によって調べた。

膜における酸素組成比は、ターゲットからの金属フラックスと酸素ガスの流量との比率によって良く記述でき、これは堆積時の膜における酸素の付着確率が顕著に高いことに起因することが理解できた。特に複数種類のガスが混在する反応性スパッタプロセスにおいては、ガスによる付着確率の効果が大きく影響することを明らかにできた。
原風景ヒアリング法を用いた歴史文化遺産をとりまくバッファゾーンの景域保全計画

本研究は、「原風景ヒアリング法」を、国内外の実例に適用し、手法の精度を確立することと成果の国際的発信を目的としている。この手法は、居住者の生活活動にっいてのヒアリング成果を、ヒアリング結果に関連する景域(景観)要素の地理的分布とあわせてデータベースに構築し運用することで、景域(景観)保全管理計画に充てるもので、国外ではボロブドゥール寺院遺跡周辺の農村地域、国内では紀伊山地の霊場と参詣道周辺地域を取り上げた。国内事例については、廃村集落や昭和期まで様々な景観変化のあった集落等をとりあげ、原風景ヒアリング法による調査を完了、既刊されている地形図や文献の情報にはない、景観管理上の留意点にっながる情報を集積し、集落の特色を明らかにした。インドネシア・ボロブドゥール地域については、ギリテンガ・チャンディレジョ・リンギンプティの3村をとりあげ、近年問題視されている周辺地域の観光地域化が集落の特色に対してどのように作用しているかを把握するとともに、原風景ヒアリング法を実施し、PCべースと紙媒体べースを用いたデータベースを作成し、さらに、住民によるデータベース評価を実施した。その結果、若年層と高年齢層の問での村内景観資源に関する情報格差がみられ、これを埋める手段として評価された。そこで、これらの成果の国際的研究発表として、平成17年4月、同18年9月のForum UNESCOの論文公募に各回とも応募し採択され、発表を行った。また、インドネシア・ガジャマダ大学主催の国際ボロブドゥール・フィールド・スクールにおいて、成果の一部を公表し、さらに、同地域で持続的農村観光に取り組んでいる団体・専門家にフィードバックを行った。この結果、住民むけと同時に農村景観に関心をもつ来訪者むけの良質な情報としての活用の必要に関する提言を得た。本研究は、世界遺産クラスの歴史文化遺産をとりまく農山村地域の文化的景観を保全するための実践的な手法として、原風景ヒアリング法による情報収集とそれらを活用したデータベースシステムの開発を目的としている。本年度は、国内事例として、高野・熊野の世界遺産登録参詣道沿道集落の調査、インドネシアの事例としてボロブドゥール寺院周辺の農村集落の調査を実施した。とくに、ボロブドゥール寺院周辺に関しては、海外研究協力者の尽力もあり、3つの村において調査を行うことが実現し、平成16年89月にかけて、集落建物の調査、土地利用図の作成、ヒアリングの収集を行うことができた。これらによって、国内外の研究対象地に関して、基本的な景域要素のリスト化作業の4割程度が完了したと考えている。景域要素とヒアリング内容を整理蓄積するデータベースシステムの開発については、データベースの基本フォーマットを、10月頃に一度確定し、ボロブドゥール寺院周辺の3村調査結果について、入力を随時行ってきている。なお、平成17年3月には、海外研究協力者の尽力によって追加のヒアリング調査が行われており、データベース開発をさらに進める予定である。以上の作業から、研究調査の途中経過とはいえ、一定の知見や提案が得られ、日本での研究集会の開催と、国際会議への参加応募を行った。平成17年1月に、日本建築学会近畿支部農村計画部会の協力を得て、大阪府貝塚市を会場に、研究集会「ボロブドール地域の文化的景観保全と村づくりに関する公開セミナー1」を開催した。これには、海外研究協力者とその他1名を招聘し、集落建物の実測結果、緑地空間の特色について報告、さらにデータベースシステムのアイデア・フレームを公開した。さらに、平成17年4月に英国・ニューカッスルで開催予定の「Forum UNESCO Heritage and University 10th International Seminar, Cultural Landscape in 21 century」の論文公募に、平成16年度のボロブドゥール地域での研究実績について再整理したものを応募し(共著)採択された。

本研究は、世界遺産クラスの歴史文化遺産をとりまく農山村地域の文化的景観を保全するための実践的な方法として、原風景ヒアリング法による情報収集とそれらを活用したデータベースシステムの開発を目的とし、インドネシアのボロブドゥール寺院周辺地域と、日本の紀伊山地の霊場と参詣道沿道地域を対象として研究を進めている。本年度は、インドネシア・ボロブドゥール地域については、昨年度に制作したデータベースの基本フォーマットを用いて入力作業を一端完了し、89月に追加の調査(原風景ヒアリングの追加、古地形図・写真の収集)を行ってデータベースの情報の充実を図った上で、現地のギリテンガ村の協力を得て、その評価実験を行った。具体的には、PCベースと紙媒体ベースを用いつつ、住民(中高年齢層および若年層)による評価アンケートを行った。これにより、得られたデータベースには住民の生業等に関連がありながら十分周知されていない事実があることなど、データベースが文化的景観の保全に有効な情報を提供していることにおいて一定の評価を確認できた。日本・紀伊山地の霊場と参詣道沿道地域については、昨年度にひきつづいて、原風景ヒアリング法による調査を進め、高野山周辺集落をほぼ網羅し、熊野古道沿道集落も10集落程度を完了しつつある。これらの成果は、上記のボロブドゥールでのデータベース開発を参考に、次年度に入力・評価実験を行うべく検討を進めている。研究発表としては、平成17年4月のForum UNESCOの論文公募に採択され発表を行った。また、国内では主として平成17年日本建築学会大会での農村計画部門において講演を行い、セッション毎の推薦発表に選ばれた。また、インドネシア・ガジャマダ大学主催の国際ボロブドゥール・フィールド・スクールにおいて、成果の一部を講演した。本研究は、「原風景ヒアリング法」国内外の実例に適用し、手法の精度を確立することと成果の国際的発信を目的としている。この手法は、居住者の生活活動についてのヒアリング成果を、ヒアリング結果に関連する景域要素の地理的分布とあわせてデータベースに構築し運用することで、景域の保全管理計画に充てるもので、国外ではボロブドゥール寺院遺跡周辺の農村地域、国内では高野山・熊野参詣道の周辺地域を取り上げた。国内事例については、原風景ヒアリング法による調査を完了、既刊されている地形図や文献の情報にはない、景観管理上の留意点につながる情報を集積した。インドネシア・ボロブドゥール地域については、これまでに引き続き、対象集落である、ギリテンガ・チャンディレジョ・リンギンプティの3村全部で、PCべースと紙媒体べースを用いた住民によるデータベース評価を完了した。若年層と高年齢層の間での村内景観資源に関する情報格差がみられ、これを埋める手段として評価された。そこで、これらの成果の国際的研究発表として、平成18年9月のForum UNESCOの論文公募に応募し採択され発表を行った。その際、インタビュー・べースの情報についての正確性の確認等についての意見や助言を得た。
分子気体力学にもとづく非定常な蒸発・凝縮流れの数理的研究

単原子分子気体および多原子分子気体(水・メタノール等)の非定常な弱い蒸発・凝縮をともなう半無限境界値問題を考え、分子気体力学にもとづく数値解法の開発を行い、数値的に解析し、非定常な蒸発・凝縮が実現されるための関係を明らかにした。また、非定常な弱い蒸発・凝縮をともなう気体の流れ場のマルチスケール構造も明らかにした。非定常な蒸発・凝縮現象は、工学上重要な物理現象のひとつである。気液界面から遠く離れた気体中において、蒸発・凝縮による気体の流れ、すなわち、蒸発・凝縮流れ、が誘起される。蒸発・凝縮流れは、界面の状態(界面表面温度・飽和蒸気密度等)や遠方の気体の巨視的物理量(密度・温度等)に依存し、それらが特定の関係を満たす場合に実現される。この関係は、流体力学の領域に対する境界条件を与えることから、個々の流体力学の問題を解く上で、基礎的かつ本質的に重要な知見である。非定常な弱い蒸発・凝縮流れと界面および無限遠との状態をつなぐ特定の関係を見出す方法を確立し、これをもって、流体工学の基礎と応用への貢献を目指すことが本研究の目的である。平成25年度は下記の成果を得た:気液界面において非定常な弱い蒸発・凝縮をともなうES-BGK Boltzmann方程式の半無限境界値問題を数値的に解くための方法論を確立した。非定常な蒸発・凝縮現象は,工学上重要な物理現象のひとつである.気液界面から遠く離れた気体中において,蒸発・凝縮による気体の流れ,すなわち,蒸発・凝縮流れが誘起される.蒸発・凝縮流れは,界面の状態(界面表面温度・飽和蒸気密度等)や遠方の気体の巨視的物理量(密度・温度等)に依存し,それらが特定の関係を満たす場合に実現される.この関係は,流体力学の領域に対する境界条件を与えることから,個々の流体力学の問題を解く上で,基礎的かつ本質的に重要な知見となる.非定常な弱い蒸発・凝縮流れと界面および無限遠との状態をつなぐ特定の関係を見出す方法を確立し,これをもって流体工学の基礎と応用への貢献を目指すことが本研究の目的である.平成26年度においては,平成25年度に完成させた気液界面において非定常な弱い蒸発・凝縮をともなうES-BGK Boltzmann方程式の半無限境界値問題を数値的に解くための方法論を,工学の応用上重要な多原子分子気体である水の場合に拡張し,大規模な数値解析を行い次の知見を得た.(1)非定常な流れの効果の大きさの尺度を表わすStrouhal数Shの増加にともない,界面における質量流束と界面の速度の位相・振幅のずれは増加してゆく.(2)界面の速度が0から正(負)の速度となる時,Sh=0の場合,すなわち,定常な流れの場合は瞬時に凝縮(蒸発)が生じるが,Sh≠0の場合は蒸発・凝縮が瞬時に切り替わらない.非定常な蒸発・凝縮現象は,工学上重要な物理現象のひとつである.気液界面から遠く離れた気体中において,蒸発・凝縮による気体の流れ,すなわち,蒸発・凝縮流れが誘起される.蒸発・凝縮流れは,界面の状態(界面表面温度・飽和蒸気密度等)や遠方の気体の巨視的物理量(密度・温度等)に依存し,それらが特定の関係を満たす場合に実現される.この関係は,流体力学の領域に対する境界条件を与えることから,個々の流体力学の問題を解く上で,基礎的かつ本質的に重要な知見となる.非定常な弱い蒸発・凝縮流れを実現させる界面および無限遠との状態をつなぐ特定の関係を見出す方法を確立し,これをもって流体工学の基礎と応用への貢献を目指すことが本研究の目的である.平成27年度においては,平成26年度に完成された気液界面において非定常な(時間周期的な)弱い蒸発・凝縮をともなう多原子分子気体版ES-BGK Boltzmann方程式の半無限境界値問題を数値的に解くための方法を用い,工学の応用上重要な水・メタノール等多原子分子気体に関して大規模な数値解析およびSh→0の漸近的振る舞いの解析を行い次の知見を得た.(1)非定常な流れの効果の大きさの尺度を表すStrouhal数Shの増加にともない,界面における質量流束と界面の速度の位相・振幅のずれは増加していく.(2)界面の速度が0から正(負)の速度となる時,Sh=0の場合,すなわち,定常な流れの場合は瞬時に凝縮(蒸発)が生じるが,Sh≠0の場合は蒸発・凝縮が瞬時に切り替わらない.単原子分子気体および多原子分子気体(水・メタノール等)の非定常な弱い蒸発・凝縮をともなう半無限境界値問題を考え、分子気体力学にもとづく数値解法の開発を行い、数値的に解析し、非定常な蒸発・凝縮が実現されるための関係を明らかにした。当初の研究計画のとおり,気液界面において非定常な弱い蒸発・凝縮をともなうES-BGK Boltzmann方程式の半無限境界値問題を数値的に解くための方法論を,工学の応用上重要な多原子分子気体である水の場合に拡張し,様々なStrouhal数(0<Sh<1)に関する大規模な数値解析を行った.本研究成果は次年度の研究計画の遂行のための基礎となる.

工学当初の研究計画のとおり,水やメタノールなど工学上重要な多原子分子気体に関して非定常な弱い蒸発・凝縮をともなうES-BGK Boltzmann方程式の半無限境界値問題に対する大規模な数値解析を行い,その数理的特徴を明らかにすることを目指す.当初の研究計画のとおり、本研究初年度に予定されていた、気液界面において非定常な弱い蒸発・凝縮をともなうES-BGK Boltzmann方程式の半無限境界値問題を数値的に解くための方法論を確立した。本研究成果は次年度以降の研究計画の進展のための基礎となる。研究成果発表のため,国内外旅費に充てる予定である.当初の研究計画のとおり,平成25年度で確立した数値解析方法を用い、非定常な弱い蒸発・凝縮をともなうES-BGK Boltzmann方程式の半無限境界値問題の数理的特徴を明らかにすることを目指す。研究成果発表のため,国内外旅費(国内2件,国外2件)に充てる予定である.ES-BGK Boltzmann方程式の非定常境界値問題の数値解析方法を確立することが平成25年度における研究計画であり、検討の結果、当初予定していた計算機は平成26年度に購入することとし,比較的導入の容易な計算機の購入へと変更したためである。平成26年度においては、多数のパラメータに対する大規模な数値計算を行う必要があり、そのために高性能な計算機を購入する予定である。初年度の成果報告のための国内外旅費、多数のパラメータに対する大規模な数値計算を行うための計算機の購入に充てる予定である。
活性S-S結合による結晶相光応答錯体分子の構築と光機能の解明

分子内に2つのCp^*配位子(η^5-C_5Me_5)と光応答機能の担い手となるジチオナイト配位子(μ-O_2SSO_2)を有するロジウム二核錯体[(Cp^*Rh)_2(μ-C(μ-O_2SSO_2))(1)が、結晶相で光応答を示すことを見出した(μ-O_2SSO_2〓μ-0_2SOSO)。錯体1の結晶中のCp^*配位子の運動を詳しく調べるために、Cp^*配位子の水素原子を全て重水素化したCp^<*d15>配位子(η^5-C_5(CD_3)_5)を有する[(Cp^<*d15>Rh)_2(μ-CH_2)_2(μ-O_2SSO_2)〕(1-d_<30>)を合成した。錯体1-d_30の温度可変固体^2H NMR測定とスペクトルの波形解析によって、反応空間を形成する配位子の運動に関する詳細な検討を行った。その結果、(1)Cp^*配位子の運動モードは、「配位子のC_5軸に沿った回転運動」であること、(2)結晶中で非等価な環境にある1分子中の2つのCp^*配位子の回転運動の活性化エネルギーは、33±3と7.8±1kJ/molであることが分かった。さらにCp^*環の化学修飾に成功し、新規ジチオナイト錯体の単結晶フォトクロミズムについて系統的に検討した。温度可変固体^2H-NMRの測定によって、結晶中での光応答空間の動的挙動を詳細に明らかにすることができた。興味あることに、n-プロピル置換基を導入した錯体を用いると、不斉結晶化を利用した絶対不斉光異性化反応が進行することを見出した。また光照射初期の段階で,光相転移がおこることを見いだした。これまでに得られた成果は、国際会議8件、国内の学会25件で発表した。7報の学術論文発表と2件の特許出願を行った。本研究は、最近私達が見いだした結晶相反応-[(Cp^*Rh)_2(μ-CH_2)_2(μ-O_2SSO_2)](1a,Cp^*(η^5-C_5Me_5))と[(Cp^*Rh)_2(μ-CH_2)_2(μ-OSOSO_2)](2a)との間の異性化(正反応が光反応、逆反応が暗反応で進行)-を基礎にして、結晶状態で光応答機能を持つ金属硫黄錯体の合成と結晶相光異性化反応の解明を主たる目的とした。本年度は,結晶相で光応答機能を持つ一連の錯体を合成するため,また今後の光応答機能解明研究のため錯体1aをプロトタイプにしてCp^*(η^5-C_5Me_5)環のひとつのメチル基を大きさの異なるアルキル基や光感応性もつアリル基に置換した1a誘導体の合成を行った。またこれらの一部の結晶構造も,明らかにした。更に結晶相光反応における速度および選択的酸素移動反応とμ-O_2SSO_2周りの空間の形状・大きさあるいはCp^*配位子のダイナミックスとの関連性を調べた。