hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
時間・空間スペクトル法CFDによる航空機の動安定微係数評価の研究

数値流体力学を用いて振動物体まわりの周期的非定常流れを効率的に解くために,従来の時間発展法に替えて,時間フーリエスペクトル法を開発した.はじめに,遷音速流れの振動翼の解析を行い,実験結果,及び,時間発展法と比較することで,新たに開発した手法の精度と効率を検証した.粘性流れ解析では,スペクトル法は時間発展法の約1/20の計算時間で周期解を得ることができた.次に,航空機全機形状に適用し,得られた空力係数の時間履歴より動安定微係数を算出した.風洞の強制振動実験結果と比較し,遷音速における動安定余裕の変化の傾向を再現することができた.本研究は、数値流体力学(CFD)を用いて、航空機の動安定微係数を高精度・高効率に求めることを目的としている。そのために、支配方程式を時間領域から周波数領域に書き換え、航空機の運動を規定した周期的強制振動により引き起こされる周期的流れ場を、時間スペクトル法により数値的に解く。空間の離散化には、領域分割区分スペクトル法の一つである流束再構築法(FR法)を用いる。FR法は近年発達しつつある非構造格子の高精度解法であり、複雑な航空機形状の解析が期待できるが、実用問題に対してはしばしば安定性が十分でない。そこで研究の初年度は、時間と空間の解法を別に扱い、従来の空間有限体積法に時間スペクトル法を取り入れること、また、従来の時間進行法でFR法の成熟を図ることとした。前者では、周波数領域の定式化を行い、実際にプログラム開発を行った。検証問題として、広く参照されている非定常振動単独翼の実験データを用い、得られる非定常空気力を比較した。更に、実航空機の解析を念頭に、主翼と尾翼からなる形状の強制振動下の流れを解析した。得られた流れ場から縦の動安定微係数を算出し、時間進行法との比較、また公開されている全機形状データと比較して、その有効性を示した。これらの成果は航空宇宙工学に関する平成28年度の国内、国際学会にて発表することになっている。また、平成28年度は上記の成果を基に、高次精度FR法との融合を進め、計算の信頼性を向上させる。研究実績の概要に記した通り、時間進行法に代えて時間スペクトル法によって、飛翔体強制振動下の周期的非定常空気力の推算に成功した。計算時間の大幅な短縮化とともに、時間進行法における、解の時間刻み幅依存の問題が解消された。一方、従来の時間進行法を用いた高次精度FR法についても実用問題への適用を進めた。翼まわりの流れの剥離、乱流遷移、再付着という複雑な現象を、有限体積法CFDと比較して少ない格子点数(自由度)で解析できることを示した。また、特に粘性項について、FR法の修正関数がDGタイプでは数値不安定性が解消できない場合も、Gaタイプ(スペクトル差分法と等価)にすることで、安定性が向上する結果を得た。FR法に関する成果は、AIAA(アメリカ航空宇宙学会)Journalへの掲載が決定している。航空機の動安定微係数を数値流体力学(CFD)により効率的に求めるために,振動する物体まわりの周期的非定常流れの計算時間を大幅に短縮する時間スペクトル法CFDを開発した.まず従来の非定常流れ解析に用いられる時間発展方程式に替えて,未知数をすべて時間フーリエ級数展開で表し,フーリエ係数を新たな未知数とする支配方程式を導出した.これにより,周期解は周波数領域の方程式の定常解として得られる.計算時間を更に短縮するために擬似時間項を付加し,時間スペクトル法の陰的時間積分法を開発することで,遷音速流れにおける三次元振動翼の周期解を,従来の1/20程度の計算時間で得ることに成功した.また,フーリエモードの打ち切り周波数の影響について調べ,微小振動による流れでは三次モードまで考慮すれば十分であることを示した.翼単独の検証計算に引き続き,大きな主翼後退角を有する遷音速/超音速航空機の動安定微係数を算出し,風洞の強制振動結果と比較した.同様の計算時間短縮効果を示すとともに,従来の時間発展法のデータ処理と比較して,時間スペクトル法は空力係数のフーリエ級数展開を用いて動安定微係数を容易に算出できることを示し,縦の動微係数(ピッチダンピング係数)を得た.得られた結果は,実験同様にマッハ数1前後で動安定余裕の減少傾向を示したが,減少量の定量的評価には課題を残した.今後,粘性(高レイノルズ数乱流)を考慮した解析,また,他の機体形状の実験結果との比較による検証が必要である.また,本研究で同時に進められた流束再構築法やスペクトル差分法による空間高次精度解法の実用化と組み合わせることで,更なる信頼性の向上が可能である.数値流体力学を用いて振動物体まわりの周期的非定常流れを効率的に解くために,従来の時間発展法に替えて,時間フーリエスペクトル法を開発した.はじめに,遷音速流れの振動翼の解析を行い,実験結果,及び,時間発展法と比較することで,新たに開発した手法の精度と効率を検証した.粘性流れ解析では,スペクトル法は時間発展法の約1/20の計算時間で周期解を得ることができた.次に,航空機全機形状に適用し,得られた空力係数の時間履歴より動安定微係数を算出した.風洞の強制振動実験結果と比較し,遷音速における動安定余裕の変化の傾向を再現することができた.今後は、時間・空間の精度と効率を両立する航空機の動安定微係数取得法の開発のために、高次精度FR法CFDプログラムに時間スペクトル法を取り入れる。

有限体積法に比べて多くの計算機メモリを要するが、特に時間スペクトル法ではモード次数倍の未知数(時間フーリエ係数)を解くために、使用メモリ軽減の工夫と計算高速化が必要である。陰的時間積分法の改良によりこれを実現する。一方で、実際に有限体積法に時間スペクトル法を適用した経験より、当初の定式化で想定するよりも、時間進行法の陰解法部分に対する変更は少なく済むことが分かり、解法毎・計算コード毎の本質的な難しさは少ないものと考える。解析対象は、動特性データ検証のための標準全機模型(Standard Dynamics Model)とする。特に、従来ほとんど解析実績の無い、航空機の横動特性に注目し、風洞実験との比較による検証を行う。空気力学,数値流体力学
網羅的グライコプロテオミクスを指向した新規糖ペプチド分離樹脂の開発と応用

HILIC効果と弱陰イオン交換の性質を持つDEAE-Sepharoseを使用する事によって、生体試料から酸性糖ペプチド並びに中性糖ペプチドの抽出技術の開発を行った。これにより、ヒトApolipoprotein B-100、ウシThyroglobulin由来の糖ペプチドを中性糖ペプチド、シアリル糖ペプチド、硫酸化糖ペプチドに分離する事が出来た。本年度は、酸性糖ペプチド並びに中性糖ペプチドの抽出技術の開発を行った。現在、糖鎖の親水性を利用したセファロースビーズ等を用いたHILIC(hydrophilic interaction chromatography)による糖ペプチドの分離抽出が使用されているが、HILIC効果と弱陰イオン交換の性質を持つDEAE-Sepharoseを使用する事によって、中性・酸性糖ペプチドを分離抽出できると考えた。1) DEAE-Sepharoseを用いた吸着・分離条件の検討ニワトリ卵黄由来の糖ペプチドから蛍光基を有した中性糖ペプチドと酸性糖ペプチドの調製を行い、分光器にて糖ペプチドの定量を行い、吸着・溶出条件の検討を行った。また、酸性アミノ酸を有する酸性糖ペプチドと中性糖ペプチドの混合物(IgG由来糖ペプチド)とシアル酸を複数個持つ混合物(Fetuin由来糖ペプチド)を用いて、同様の分離検討を行った。2)生体試料を用いた中性糖ペプチドと酸性糖ペプチドの分離ハイマンノース型糖鎖とシアル酸付加している複合型糖鎖を有しているヒト由来のApolipoprotein B-100を酵素消化で断片化し、DEAE-Sepharoseによる分離抽出した後、質量分析計による測定で糖ペプチドの解析を行う事で、中性糖ペプチド(3カ所)と酸性糖ペプチド(5カ所)を分離出来た。また、硫酸化糖鎖を有しているウシ由来のThyroglobulinを同様に断片化し、DEAE-Sepharoseによる分離抽出とシアリダーゼによる脱シアリル化を用いて、中性糖ペプチド、シアリル糖ペプチド、硫酸化糖ペプチドに分離し、MALDI TOF-MSによる解析を行った結果、本手法によって中性糖ペプチド、シアリル化糖ペプチド並びに硫酸化糖ペプチドが分離抽出している事を確認できた。本年度は、シアル酸含有糖ペプチドの調整並びに混合物の試料を用いてシアル酸糖ペプチドの解析を行った。1)単一糖タンパク質(卵黄)由来のシアル酸含有糖ペプチドの効率的捕捉と切断(遊離)シアル酸含有糖ペプチドを15 mM過ヨウ素酸ナトリウム溶液を用いて氷冷下で30分間酸化した。次に、反応液をアガロース担体のヒドラジド担持樹脂を用いて、シアル酸含有糖ペプチドのみを選択的に単離収集した。捕捉した糖ペプチドは、1MHCl溶液を用いてシアル酸部位を保持したまま切断し、シアル酸にPA標識を行い、糖ペプチドを回収した。これをLC-MS並びにMALDITOF-MSによる解析を行った。2)ラット血清中のシアル酸含有糖ペプチドの選択的捕捉と切断(遊離)ラットマウスの血清試料のトリプシン消化物を1 5mM過ヨウ素酸ナトリウム溶液を用いて氷冷下で30分間酸化した。次に、反応液をアガロース担体のヒドラジド担持樹脂を用いて、シアル酸含有糖ペプチドのみを選択的に単離し回収した。捕捉した糖ペプチドは、1MHCl溶液を用いてシアル酸部位を保持したまま切断し、シアル酸にPA標識を行い、糖ペプチドを回収し、LC-MSによる解析を行った。本プロジェクトにおいて得られた成果は、第84回日本生化学会大会に発表させて頂きました。本法は、非還元末端にシアル酸を有する複合糖質の網羅的なエンリッチが可能であり、かつペプチドおよび糖鎖の配列を同時かつ大規模に取得可能な唯一の方法論であることから、グライコプロテオミクスにおける基盤技術になることが期待される。シアル酸含有糖ペプチドの解析手法並びに糖ペプチドの解析手法はほぼ確立してきた。しかしながら、シアル酸を持たない糖ペプチドに対しては未だに解決をしていない。中性糖ペプチドにシアル酸転移酵素を用いてシアル酸を導入して解析する手法は特許として取得しているが、来年度はこれよりも簡便な手法を樹脂担体の開発を中心に解決して行きたいと考えている。本年度は、シアル酸含有糖ペプチドの抽出・解析に重点をおいていたが、今後は、中性糖鎖を含む糖ペプチドの抽出を行えるような担体の開発を中心に行っていきたい。昨年度の消耗品、試薬類は昨年度に使用する分はすでに保持していた為、これらを使用して、予定していた分の研究費は無理に決済をせずに次年度へ持ち越しを行った。また、当初予定していた論文投稿や学会発表等の予定も次年度の持ち越しを行った。本年度は、所属が変わった為、新しく消耗品、試薬類を始めから準備する為に持ち越した研究費を使用する予定である。
安定同位体を利用したNMRによるtRNAの立体構造解析法の開発

[1]複合標識オリゴヌクレオチドによるRNAの核磁気共鳴の手法の開発安定同位体標識されたリボソームRNAをリボヌクレアーゼT_1あるいはT_2をもちいて加水分解し、得られた消化物をカラムクロマトグラフィーによって分離精製することによって,4種のモノヌクレオチドおよび数種のジヌクレオチド,トリヌクレオチドを得た.これらの分子を用いて,各^<13>C,^<15>N核の化学シフト,および^1H-^<15>N,^1H-^<13>Cあるいは^<13>C-^<15>Nのスピン結合定数を決定した.また,これらの値に基づいて,異核種多次元(2次元,3次元)NMRの測定に成功している.[2]標識tRNAの立体構造解析^<15>N標識を行なった大腸菌のtRNA^<Ile>をもちいて,これを認識するイソロイシルtRNA合成酵素との相互作用を解析することに成功した.これらの複合体は分子量が14万を超える巨大なものであり,安定同位体標識NMR法がこのような系にも有効であることが明かになった.[3]RNA分子間の相互作用の解析遺伝暗号の解読過程において,RNA分子間の相互作用--すなわちコドンとアンチコドンの対合--が極めて重要な役割を果たしている.この相互作用を解析するために,安定同位体標識NMR法を導入することを試みている.このため,tRNAのアンチコドンの前後の配列を化学合成によって作成した.一方,[1]で調製した[^<13>C,^<15>N]Upを原料として,[^<13>C,^<15>N]pUpを酵素的に調製した.現在,これらのユニットを連結し,アンチコドン1字目に標識ウリジン残基をもつアンチコドンアームを作成中である.一方,このアンチコドンに対応するコドン(4種類)も化学合成によって調製しており,これらとアンチコドンアームとの相互作用を解析する予定である.[1]複合標識オリゴヌクレオチドによるRNAの核磁気共鳴の手法の開発安定同位体標識されたリボソームRNAをリボヌクレアーゼT_1あるいはT_2をもちいて加水分解し、得られた消化物をカラムクロマトグラフィーによって分離精製することによって,4種のモノヌクレオチドおよび数種のジヌクレオチド,トリヌクレオチドを得た.これらの分子を用いて,各^<13>C,^<15>N核の化学シフト,および^1H-^<15>N,^1H-^<13>Cあるいは^<13>C-^<15>Nのスピン結合定数を決定した.また,これらの値に基づいて,異核種多次元(2次元,3次元)NMRの測定に成功している.[2]標識tRNAの立体構造解析^<15>N標識を行なった大腸菌のtRNA^<Ile>をもちいて,これを認識するイソロイシルtRNA合成酵素との相互作用を解析することに成功した.これらの複合体は分子量が14万を超える巨大なものであり,安定同位体標識NMR法がこのような系にも有効であることが明かになった.[3]RNA分子間の相互作用の解析遺伝暗号の解読過程において,RNA分子間の相互作用--すなわちコドンとアンチコドンの対合--が極めて重要な役割を果たしている.この相互作用を解析するために,安定同位体標識NMR法を導入することを試みている.このため,tRNAのアンチコドンの前後の配列を化学合成によって作成した.一方,[1]で調製した[^<13>C,^<15>N]Upを原料として,[^<13>C,^<15>N]pUpを酵素的に調製した.現在,これらのユニットを連結し,アンチコドン1字目に標識ウリジン残基をもつアンチコドンアームを作成中である.一方,このアンチコドンに対応するコドン(4種類)も化学合成によって調製しており,これらとアンチコドンアームとの相互作用を解析する予定である.
熱場の量子論の数学的解析

京都大学の安藤浩志氏と共同でSorin Popa氏が2007年にInventiones Mathematicaeで提起した位相群の埋め込み問題について研究を行った.具体的には与えられたPolish群がいつ有限von Neumann環のユニタリ群に埋め込めるか特徴づけを与えよ,という問題を考察した.Popa氏は氏のコサイクル超剛性定理を述べる際のtarget groupとしてこのような群を採用し,有限型Polish群と呼んだ.自明な考察から有限型Polish群は(1)無限次元Hilbert空間上のユニタリ群に埋め込め,更に(2)compatibleな両側不変距離を持つ.(2)は有限von Neumann環がトレースを持つことから従う.Polish群がこの2つの条件を持てば有限型か,というのがPopa氏の問題である.我々は昨年度,局所コンパクト群とamenable群の場合にこの問題を肯定的に解いた.一方で具体的な例はあまり知られていなかった.Popa氏も自明な例(可換群,離散群,コンパクト群)を挙げる以外に特に例を構成していない.我々は実際に有限型Polish群の例を見つけることに成功した.(1)可分な無限次元Hilbert空間上のユニタリ作用素でHilbert-Schmidt作用素の差を除いて恒等作用素なもの全体の成す群.(2)II_∞型von Neumann環のユニタリ元でL^2の差を除いて恒等作用素なもの全体の成す群.(3)性質(T)を持つvon Neumann環の自己同形群など.それに対対して超有限II_1型因子環の自己同形群は有限型Polish群ではない.物理学に現れるどのような無限次元群が有限型Polish群かどうか判定すること,及びPopaの問題を一般の場合に解くことは今後の課題である.京都大学の安藤浩志氏と共同研究を行い,有限von Neumann代数のユニタリ群に対する無限次元Lie群論を展開した.すなわち,対応する自然なLie代数が完備位相Lie代数として存在することを示した.無限次元ユニタリ群上には自然な位相が二つあり,それぞれノルム位相,強作用素位相と呼ばれる.ノルム位相を考えた場合にはユニタリ群はBanach-Lie群と呼ばれる無限次元Lie群となり,扱いやすく,多くの研究がなされている.ところが,ノルム位相を考えると,熱場の量子論を含む量子論の理論や,時間作用素の理論で重要な非有界作用素が扱えない.そのため,非有界作用素を扱うには強作用素位相を考える必要があるのだが,強作用素位相を与えたユニタリ群に対する無限次元Lie群論は今まであまり成功しなかった.これは強作用素位相を考慮した無限時限ユニタリ群があまりにも大き過ぎるからである.我々はこの問題を,有限von Neumann代数のユニタリ群の場合に肯定的に解決した.また,関連して,有限von Neumann代数に付属する非有界作用素全体の成す代数について,その構造を詳しく調べた.証明の主な方針は,非可換積分論を適用することである.証明の過程で非有界作用素の自己共役性について理解が深まったことも意義深い.これらの結果について現在論文を執筆中であり,完成し次第雑誌に投稿する予定である.量子論や時間作用素の理論は,数学的にはLie代数の(非有界作用素)表現としてとらえられる.今後は上述の結果と熱場の量子論等,量子論との関係をより深く探っていきたい.京都大学の安藤浩志氏と共同研究を行い,位相群がいつ有限von Neumann代数のユニタリ群に埋め込めるか考察した.具体的には,局所コンパクト群,及び従順な群に対してこのような埋め込みが存在する為の必要十分条件を得た.この場合,昨年我々が示した結果により,当該の位相群には無限次元のLie環が対応する.一般に,位相群がいつLie環を持つかは良く分かっていない.局所コンパクト群やBanach-Lie群と呼ばれる位相群に対してはLie群が存在することが知られているが,それ以外の場合はあまり知られていない.我々の結果はこの問題に対する一つの十分条件を与えたことにもなる.これらの結果をより一般の場合に拡張することは今後の課題である.また,ある種の非有界作用素からなる完備位相*代数をテンソル圏を用いて特徴付けた.有限von Neumann代数に付属する非有界作用素は*代数をなすことが知られている.我々は逆に,この非有界作用素のなす*代数の特徴づけを与え,それらのなす圏が有限von Neumann代数のなす圏とテンソル圏として同形であることを示した.その際,昨年度に示した非有界作用素代数に対する事実を用いた.一般の非有界作用素は扱いが難しく,それらのなす集合に対し,結合律が成り立つかどうかすら自明ではない.その為,非有界作用素のなす代数の特徴付けはあまり知られていない.この点で我々の結果は新しいものである.これら結果を熱場の量子論や量子力学に現れる対称性を表す群に応用することは今後の課題である.京都大学の安藤浩志氏と共同でSorin Popa氏が2007年にInventiones Mathematicaeで提起した位相群の埋め込み問題について研究を行った.具体的には与えられたPolish群がいつ有限von Neumann環のユニタリ群に埋め込めるか特徴づけを与えよ,という問題を考察した.Popa氏は氏のコサイクル超剛性定理を述べる際のtarget groupとしてこのような群を採用し,有限型Polish群と呼んだ.自明な考察から有限型Polish群は(1)無限次元Hilbert空間上のユニタリ群に埋め込め,更に(2)compatibleな両側不変距離を持つ.

(2)は有限von Neumann環がトレースを持つことから従う.Polish群がこの2つの条件を持てば有限型か,というのがPopa氏の問題である.我々は昨年度,局所コンパクト群とamenable群の場合にこの問題を肯定的に解いた.一方で具体的な例はあまり知られていなかった.Popa氏も自明な例(可換群,離散群,コンパクト群)を挙げる以外に特に例を構成していない.我々は実際に有限型Polish群の例を見つけることに成功した.(1)可分な無限次元Hilbert空間上のユニタリ作用素でHilbert-Schmidt作用素の差を除いて恒等作用素なもの全体の成す群.(2)II_∞型von Neumann環のユニタリ元でL^2の差を除いて恒等作用素なもの全体の成す群.(3)性質(T)を持つvon Neumann環の自己同形群など.それに対対して超有限II_1型因子環の自己同形群は有限型Polish群ではない.物理学に現れるどのような無限次元群が有限型Polish群かどうか判定すること,及びPopaの問題を一般の場合に解くことは今後の課題である.
脳波・心電図のゆらぎ解析を応用した安楽な療養環境についての客観的評価方法の開発

平成7年度1.脳波・心電図が安定して導出できるように実験システムを確立した。病院や施設などでの臨床応用を考慮して、ベッドサイドでも利用ができるようにするため、特に以下の3点に留意した。1)簡便に測定でき、被験者の負担ができるだけ少ないこと。2)可搬型であること3)実験室のようなシールド条件の行き届いた場所でなくても測定できること以上のようなことを考慮し検討した結果、脳波計・心電計とも乾電池で駆動する小型で携帯型の器械を用いることとした。さらにデータは「生体情報観察システム」を用いてオンラインで処理することにより、解析処理が迅速かつ簡便に行えた。2.入浴時の温度の違いによる脳波の変化を検討した結果、41°C前後の比較的熱い湯で入浴した時には脳波の覚醒が認められることがわかった。また、ゆらぎ解析結果と主観評価との対応関係を検討した結果、α波のゆらぎ勾配が高い時には被験者が快適感を感じていることが明らかになった。平成8年度1.被験者に各種の音刺激を与え、その時感じる被験者の快適感、覚醒感と心拍数、呼吸数の変化との対応関係を検討した。心拍数の変動解析結果と呼吸数の変化は、被験者の快適感を示す主観評価と良好な相関関係を示し、心拍変動解析(Heart Rate Variability ; HRV)が、各種環境刺激におけるアメニティを客観的に表現しうる指標であることが明らかになった。2.平成7年度および8年度に行った研究結果をまとめて、入浴に関する2つの研究成果は日本看護研究学会雑誌に、また音刺激に関する研究成果はInternational Journal of Biometeorologyに発表した。なお、後者は現在印刷中である。1.本年度の研究実施計画に基づき、脳波・心電図が安定して導出できるように実験システムを確立した。病院や施設などでの臨床応用を考慮し、ベッドサイドでも利用できるようにするため以下の3点に注意した。(1)簡便に測定でき、被験者の負担ができるだけ少ないこと。(2)持ち運びやすくすぐに移動できること。(3)実験室のような電気的な条件の行き届いた場所でなくても測定できること。脳波は乾電池により駆動する携帯型脳波計を用いて計測する方法が、ノイズが少なく、最も安定していることが確認された。また、国際基準電極配置法で定められた部位のうち、左右・前後に68部位を選んで、左右差・前後差を検討しながら実験を進めた。心電図は胸部導出によるホルター型心電計が最も簡便で被験者の負担が少ないものと思われた。これも乾電池で駆動することによりノイズの混入を防止できた。脳波および心電図は、既存のデータレコーダに記録保存し、本年度購入したソフトウェア「生体情報観察システム」を用いて解析処理することによって、主観評価と合わせて検討を行った。2.入浴時の温度を快適と考えられる41°C前後と明らかにぬるいと考えられる35°Cの2段階設定し、入浴中の脳波・心電図の変化をゆらぎ解析により検討した。41°Cでの入浴中におけるα波のゆらぎ波形を周波数解析すると、パワー値が周波数にほぼ反比例する、いわゆる1/f型に近づくことがわかった。また、35°Cの入浴においては、このパワー値と周波数との関係は白色化する傾向にあることが確認された。これらのα波の変化と被験者の主観評価との間には良好な対応関係が認められた。さらに心電図のR-R間隔の変動解析は、入浴による循環系の直接的な変化を反映していると考えられた。

1)簡便に測定でき、被験者の負担ができるだけ少ないこと。2)可搬型であること3)実験室のようなシールド条件の行き届いた場所でなくても測定できること以上のようなことを考慮し検討した結果、脳波計・心電計とも乾電池で駆動する小型で携帯型の器械を用いることとした。さらにデータは「生体情報観察システム」を用いてオンラインで処理することにより、解析処理が迅速かつ簡便に行えた。2.入浴時の温度の違いによる脳波の変化を検討した結果、41°C前後の比較的熱い湯で入浴した時には脳波の覚醒が認められることがわかった。また、ゆらぎ解析結果と主観評価との対応関係を検討した結果、α波のゆらぎ勾配が高い時には被験者が快適感を感じていることが明らかになった。平成8年度1.被験者に各種の音刺激を与え、その時感じる被験者の快適感、覚醒感と心拍数、呼吸数の変化との対応関係を検討した。心拍数の変動解析結果と呼吸数の変化は、被験者の快適感を示す主観評価と良好な相関関係を示し、心拍変動解析(Heart Rate Variability,HRV)が、各種環境刺激におけるアメニティを客観的に表現しうる指標であることが明らかになった。2.平成7年度および8年度に行った研究結果をまとめて、入浴に関する2つの研究成果は日本看護研究学会雑誌に、また音刺激に関する研究成果はInternational Journal of Biometeorologyに発表した。なお、後者は現在印刷中である。
我が国におけるケナフの栽培および形態・生理に関する研究

ケナフの栽植密度の差異が地上部収量、特に主茎収量、靭皮部収量に着目し、分析を行い、高密度区が最も効率が良いことが明らかになり、成果を投稿した。ケナフの2節以上して刈取ることで、飼料作物のように刈り取り回次を重ね、地上部収穫量を増やすことができることが報告されている。地際から20,25、30cm残して刈取をしたところ、20、25でほとんど枯死した。30cm刈取区の約10%の個体で最終的に収穫できた。水田作のケナフは、刈取後で100%再生芽の伸長が見られたことから、刈り取った後の土壌中の水分条件が、再生が慎重に重要であることがあらためて推察できた。これを基に再生芽の発生増加について土壌に灌水する水量を昨年度よりも多くすることにより高めることを来年度の研究課題としている。ケナフの減反田での栽培を想定して、イネ(コシヒカリ、飼料イネ)を対照作物として成長量の比較検討を行った。その結果、乾物重ではイネと同じ栽植密度ではイネに比べ単位面積当たりでは小さくなった。しかし、イネ収穫後もケナフ栽培はでき、しかも降霜直前まで成長することから、栽植密度をイネ以上にすればイネよりも高いバイオマスを得られる可能性を示唆できた。同時にケナフの草高が100cm程度の時期に刈り取り、再生個体を刈る2回刈区と、イネの収穫時期に刈り取る区を設け、飼料作物としての利用について検討した。バイオマス量では先と同様にイネより小さくなったが、栽植密度を高めることでバイオマス量を高めることが期待できた。現在粗蛋白含有率についてイネとケナフの分析を行っており、飼料的価値を検討する。畑作と水田作でのケナフの成長量の比較では、水田作のケナフの草高の成長は畑作の2/3程度で推移していた。刈取後で100%再生芽の伸長が見られたことから水田作では飼料用栽培が有効と考えられた。ケナフは開花後も草高の増加が見られ、降霜のため枯死するまで成長することがわかった。ケナフの栽植密度を変えて栽培したところ、草高、主茎直径および節数は、生育初期には高密度区で高く、生育後期では低密度区および中密度区で高かった。収穫の際や靭皮部を剥離する際、残存葉が多いと作業効率が低下することが考えられる。しかし1本当たりの葉の乾物収量は、栽植密度が高い区ほど小さく、また単位面積当たりでは栽植密度によって大きく変化しないので、加工の作業効率は、高密度栽培でも大きく低下しない。そして収穫時の単位面積あたりの主茎、靭皮部、木部の乾物収量では高密度区が低密度区よりも高く、主茎部収量に着目した場合も、高密度栽培が適するものと考えられる。形態・生理についての研究として、ケナフが生育中に葉の形態を無裂、3裂、5裂、7裂と変化させることに着目し、どのような環境条件によるものなのか、一定温度に調節したグロースチャンバー内で栽培するケナフと圃場とのケナフの間で比較しした。その結果、同一温度条件ではほぼ同じ節でそれぞれの裂片葉が見られた。しかし変温条件であるグロースチャンバー外部では播種時期により裂片葉の発生に差が見られた。これにより気温が裂片葉の発生に同時に永久を及ぼしていることが考察できた。また、グロースチャンバー内、外で開花に差が見られた。これはケナフが約草高1m程度にならないと花芽形成をしないこと明らかとし、さらに開花後は葉の裂片の進行が停止または逆に裂片数が少なくなることがわかった。高い光合成を示す要因を解析するするために、葉の組織形態を光学顕微鏡、SEMを用い、組織構造をしらべた。しかし組織構造はC3であった。今後さらに高光合成能力についての解明を行う。ケナフの栽植密度の差異が地上部収量、特に主茎収量、靭皮部収量に着目し、分析を行い、高密度区が最も効率が良いことが明らかになり、成果を発表した。地際から15cn(約2節)のこして刈取をしたところ、ほとんど枯死した。また、夏期の少雨の影響を考え、刈取り後に無灌水、10mmの灌水を5日、10日の3区で比較したが、灌水区間での差は小さかった。刈り取り高の違いに着目し、15、20,25cmで刈取をしたところ、25cm刈取区の半数以上の個体が再生芽を発生させた。この結果を元に現在15、20,25,30,35cmの刈取高での再生芽の発生の差異を調査しており、その結果を元に次年度に適正な刈取高を圃場栽培で調べる。ケナフの減反田での栽培を想定して、水田にケナフを移植し、イネと同じ条件で栽培した。その結果、湛水条件下でもケナフは生育できることがわかった。この結果を基に次年度にイネ(コシヒカリ、飼料イネ)を対照作物として成長量の比較検討を行う。

同時にケナフの草高が120cm程度の時期に刈り取る区と、イネの収穫時期に刈り取る区を設け、飼料作物としての利用の可能性を、地上部収量と地上部粗タンパク質含有率から比較検討を行う。また、繊維料作物としての可能性も考え、繊維の質についても検討する予定である。ケナフの栽植密度の差異が地上部収量、特に主茎収量、靭皮部収量に着目し、分析を行い、高密度区が最も効率が良いことが明らかになり、成果を投稿した。ケナフの2節以上して刈取ることで、飼料作物のように刈り取り回次を重ね、地上部収穫量を増やすことができることが報告されている。地際から20,25、30cm残して刈取をしたところ、20、25でほとんど枯死した。30cm刈取区の約10%の個体で最終的に収穫できた。水田作のケナフは、刈取後で100%再生芽の伸長が見られたことから、刈り取った後の土壌中の水分条件が、再生が慎重に重要であることがあらためて推察できた。これを基に再生芽の発生増加について土壌に灌水する水量を昨年度よりも多くすることにより高めることを来年度の研究課題としている。ケナフの減反田での栽培を想定して、イネ(コシヒカリ、飼料イネ)を対照作物として成長量の比較検討を行った。その結果、乾物重ではイネと同じ栽植密度ではイネに比べ単位面積当たりでは小さくなった。しかし、イネ収穫後もケナフ栽培はでき、しかも降霜直前まで成長することから、栽植密度をイネ以上にすればイネよりも高いバイオマスを得られる可能性を示唆できた。同時にケナフの草高が100cm程度の時期に刈り取り、再生個体を刈る2回刈区と、イネの収穫時期に刈り取る区を設け、飼料作物としての利用について検討した。バイオマス量では先と同様にイネより小さくなったが、栽植密度を高めることでバイオマス量を高めることが期待できた。現在粗蛋白含有率についてイネとケナフの分析を行っており、飼料的価値を検討する。畑作と水田作でのケナフの成長量の比較では、水田作のケナフの草高の成長は畑作の2/3程度で推移していた。刈取後で100%再生芽の伸長が見られたことから水田作では飼料用栽培が有効と考えられた。
心疾患におけるミトファジーの病態生理学的意義の検討、および治療への応用

培養心筋細胞において各種心不全関連心筋障害因子の中で、代謝障害刺激やangiotensin IIがミトコンドリア由来活性酸素産生を増強し、ミトファジーを誘導させた。また、分子標的抗ガン薬であるイマチニブもミトファジーを誘導していた。イマチニブ誘導心不全、及び虚血性心不全モデルにおける検討で、ミトファジー/オートファジー阻害は心筋障害を増強し、心機能低下につながり、ミトファジーは心筋保護的に働くことを見出した。本年度in vitro実験として、培養心筋細胞を用いた。オートファゴゾームの検出はLC3免疫染色、アクリジンオレンジ染色、monodansylcadaberine染色にて行いリソソームの活性化をCathepsin D発現にて確認した。さらにミトコンドリア膜電位はJC-1を蛍光指示薬として観察した。オートファジーの誘導はH_2O_2(1-100μM)、及び慢性骨髄性白血病治療薬であるチロシンキナーゼ阻害薬(イマチニブ,1-100μM)を用いた。いずれの刺激においても濃度依存的に、ミトコンドリア膜電位の低下が認められ、これに即してオートファジーが誘導された。さらにイマチニブは細胞内活性酸素種(ROS)の増加を導き、ミトコンドリアROS消去剤によりこの反応が減弱したことより、ROSの主な発生源はミトコンドリアと考えられた。蛍光指示薬Mito Tracker Redを用いてROS産生ミトコンドリアを検出し、同時にLC3抗体にてオートファゴゾームを検出したところ、colocalizeを認め、ミトファジーを発現する系であると考えられた。さらに、in vivoにおける検討として、C57BL6マウスにイマチニブ50mg/kg/dayあるいは200mg/kg/dayを投与した。200mg投与群において5週間後心臓超音波上、収縮不全が認められ心不全を誘導し得た。イマチニブ投与後、心臓を摘出しLC3発現を検討したところイマチニブ投与群で有意な増加が認められた。さらにオートファゴゾーム形成を阻害する3methyladenineの共投与は、心筋細胞アポトーシスを増加させ、心機能の増悪を導き、オートファジー・ミトファジーは細胞保護的であることが示唆された。心不全時の病態進展に重要な体液性因子であるangiotensin II、aldosterone、endothelin、norepinephrineや心毒性を持つイマチニブ投与により、オートファジーが誘導されることを確認した。障害ミトコンドリアの指標として用いたミトコンドリア由来活性酸素種(ROS)指示薬であるMitoSOXはangiotensin II、aldosterone、イマチニブ投与心筋においてのみ発現増加を示した。さらにROS産生ミトコンドリアとオートファゴゾームの指標であるLC3II、リソソーム酵素であるカテプシンDのcolocalizeも確認され、ミトファジーと確認できた。ミトコンドリアROS消去剤であるButylated hydroxylanisolはオートファジー/ミトファジー発現に影響を与えず、ROS産生はミトコンドリア障害の結果であり、オートファジー/ミトファジーの原因では無いことが見出された。一方ミトコンドリア由来アポトーシスに阻害作用を示すcyclosporin A (mitochondrial permeability trasition阻害薬)はオートファジー/ミトファジーをも抑制することを見出した。in vivo実験として、オートファジー/ミトファジーを心筋に認めることで知られる心筋梗塞モデルを用いた。イコサペントエン酸(EPA)の慢性投与は心機能を改善するとともに、ミトコンドリア呼吸能のComplex II, III, IVを改善することを見出した。さらに、ミトコンドリア品質管理に関わる因子の中で心筋梗塞モデルではfissionに関わるDrp 1には変化を来さないものの、fusionに関わるOPA1の減少を来した。EPA投与はDrp 1発現には影響せず、OPA1の減少を緩和することを見出し、ミトコンドリア品質保持効果を持つことが見出された。本年度も培養心筋細胞を用いたin vitro実験として、昨年度オートファジー・ミトファジー誘導を示唆していた神経体液性因子であるアンジオテンシンII(AII)、及び分子標的抗腫瘍薬であるイマチニブを用いた研究を進めた。AIIは心筋細胞においてNADPH oxidase依存性に、ミトコンドリア由来活性酸素種を誘導していた。またMitoSOX red陽性の活性酸素種産生ミトコンドリアはオートファゴゾームを示すLC3のみでなく、リソソーム染色であるLyso Tracker greenともcolocalizeが多数確認され、ミトファジーの特徴とされるParkinの発現も認められた。AIIによるミトファジーは、ミトコンドリアROS消去薬により有意に抑制された。ミトファジーを阻害する目的でAtg6 knock down試みたが十分にミトファジーを抑制し得ず、オートファジー抑制薬として知られる3Methyl adenine(3MA)を阻害薬として用いた。

細胞死をpropidium iodide染色後FACS解析及び、細胞上清のLDH遊離で検討したところ、AII(100nM,24hr)は細胞死を誘導せず、3MA投与による細胞死の顕在化も認めなかった。一方イマチニブも同様にミトコンドリア由来ROSを増強し、JC1によるミトコンドリア膜電位低下も誘導したが、障害ミトコンドリアとlisosomeのcolocalizeはごく一部で、ミトコンドリアROS消去薬によるオートファジー軽減も認めず、この系ではオートファジーが主体と考えられた。昨年このオートファジーは組織保護的であることを報告している。さらに、in vivoにおける検討として、心筋梗塞モデルにおいてp53,TigarがROS依存性のミトファジーを抑制し、心筋障害を増長していることを見出した。また同じ心筋梗塞モデルでEPAの投与は、ミトコンドリア障害緩和の結果としてミトファジー減弱に関わるfusion因子を促進し、呼吸機能を維持、心筋組織内ATP含量の保持作用を示し、心機能の改善につながことを見出した。
セマンティックを考慮した教育環境の数学的構造の研究

本研究では数学教育支援環境を"学ぶ支援環境"を視点において構築するために必要な理論を考え,それに基づいた支援環境を試作した。同時に,今日の支援環境のインターフェースとして."情報視覚化"は不可欠の要素であると考え,グラフ文法を用いて情報を視覚化する基本理論を考え,それを応用したシステムを開発した。教育環境構築に当っては教育の数学的構造を考え,その原理に基づいて教材となるリソースを用意するために必要な基準を定義した。リソースとなるドキュメントはXML形式で作成されることになるから,ドキュメントのvalidation基準を定めMathtext.DTDとした。このドキュメントはMathtext.RDFというRDFに変換され支援環境を構築する。学習者の要求はオントロジーにより解析されて,必要な学習情報を抽出して必要部分をHTMLや印刷の形式に変換され,学習者に提示されることにより学習支援を行う。この方法は理科,情報科,英語科などの他の教科や指導要領についても適用可能と考える。一方,情報可視化は数学教育においても学生の図形認識やアルゴリズムの認識に有効な方法であると考えるが,コンピュータグラフィックス等の視覚情報教育教材が不足している。本研究では,そのための数学的内容を十分に検討した教科書と実際的な教材を同時に開発した。また,情報視覚化に関するグラフ文法に基づく基礎理論と応用に関する研究も行った。従って,本研究は(i)数学教育環境構築の理論と試作,(ii)情報視覚化教材開発に関する研究,(iii)情報視覚化理論と応用に関する研究報告の3つの部分からなっている。数学教育環境構築の試作はインターフェースの部分が未完成であり,続けて研究中である。また,知識獲得過程の数学的構造に関しては未解決の部分が多いのでより進んだ研究が望まれる。本研究における教育環境の基枠情報の可視化である。ダイヤグラムやテーブル形式のグラフを使用して情報を表現することを基本とする。当面研究対象の分野を情報処理教育と数学に限定しておく。従って,情報教育にはプログラムデータベースとテキスト,また,数学教育にはテキストと問題データベースを可視情報にて提示システムを構築することを最初の研究目標とする。グラフィカルな情報を直按データベースにする理論は確立されていない。文字で表現される情報はテキスト形式とし,視覚情報をユーザーインターフェースとして使用する。我々の研究では,第一の成果として,現在このような状況でプログラムドキュメントを視覚情報として表示するための形式をグラフ言語という数学的表現法で定義している。この形式的定義をHiformと呼ぶ。その詳細を"http://www.sm.u-tokai.ac.jp/sugita/Hiform"においている。このサイトではHiformに関する説明と17種類のHiformテンプレートをあげている。また,プログラムドキュメント以外のテキストに関しては,現在「情報処理演習」,「数理基礎論」,「CAI微分積分学」,「符号理論」,「情報と社会」をPDF形式によるテキストで,「高等学校情報教育実践例」をHTML形式で作成しており,"http://www.sm.u-tokai.ac.jp/sugita"においた。次ページにあげた文献は情報視覚化に関連するものである。データベース本社はXMLドキュメントで構築されるが,これは現在研究中で,実用化されるのは次年度になる予定である。今年度はコンピュータで画像を扱う色々な手段について研究し,合わせてその成果を教育に活かすための教材を開発した.コンピュータ・グラフィック,所謂CGの歴史は意外に古く,現在のuniversal Turing machineの原理に基づくstored program computerをvon Neumannが実用化した年代が1940年代の終わり頃であるのに対し,'60年にはBoeing社でcockpitの設計に計算機を使用したのがCG初めとされている.

その後,CGの分野はCADやcomputer artと適用範囲を広げながら発展してきた.構造化プログラム言語であるPascalが登場した'70年頃にはCGでは基本的な描画のためのアルゴリズムは導入されていたが,CGは一般には特殊な分野であった.'85年頃に計算機のユーザ・インターフェースにGUI(graphical user interface)が実用化され,'90年にWWW(world wide web)が登場してからはCGは急速に一般の関心を引く所となったが,一方で,GUIがoperating system依存で開発されたために標準化の問題を引き起こしていた.即ち,CGのそれまでの発展にも係わらず,その発展は特殊な過程であったということになる.このことはCGの教育にとっては,重要な障害となっている.現在,グラフィックス用のAPI(application programming interface)は,OpenGL, Java, VRML(virtual reality modeling language), X3D, SVG,などが用途に応じて存在していて,プログラミングの原理も異なり,個別の過程で教育しなければならない.今年度の研究では,CGの基本にある数学の部分の教材を作成した.これはCGにおいて,線形代数や微分積分の発展部分が実用になっていることを認識する教育を実践することを目標としている.教材提示の方法を3つの面から考える.(1)情報視覚化の方法を利用して,本研究では国土地理院のディジタル地図を元にして,VRMLで3次元地図に表示をし,これから地理・地学の教育項目を抽出表示するアルゴリズムを考えた.今回の抽出項目は尾根,谷,等高線である.地図の表示速度を改良するために,テーブル型のダイアグラムを属性つきグラフ言語で定義し,それに基づいて地図の表示メッシュを制御することを考えた.(2)数学の教科書の電子化をするために,数学教科用のXMLドキュメントのDTD(MathtextDTD)を提案し,それに基づいてXML電子教科書を開発した.XML電子教科書をWebブラウザーで表示するためにHTMLに変換するXSLT(Math2html)を開発した.(3)セマティックWebの考えを用いて数学科の教育支援システムを構築するために,MathtextDTDに基づくRDFを定義し,MathtextDTDによるXML電子教科書からRDF情報を抽出するXSLT(Math2rdf)の試作を行った。
スピン軌道相互作用とヤンテラー効果が競合する遷移金属化合物の電子状態と光制御

本年度も、昨年度に引き続き鉄系超伝導体Fe(Se,Te)及びBiS2系物質の研究を行った。鉄系超伝導体Fe(Se,Te)については、昨年度の分解光電子分光のデータの解釈のため、第一原理計算を行った。計算により、Fe 3d xy/yzの軌道分裂がスピン軌道相互作用由来である可能性がある事を発見した。また。電子相関が正方格子上でのyz/zx軌道の異方性や、スピン軌道相互作用によるxy±iyzタイプのスピン揺らぎを引き起こしている可能性を見出した。一方で、BiS2系物質については、混合原子価を有するEuFBiS2、CeOBiS2について角度分解光電子分光実験を行った。EuFBiS2については、高エネ研PFのBL-28Aにて、Eu 4d-4fの共鳴実験を行いEuの原子価状態を特定した。イタリアのElettra放射光施設のSpectromicroscopyビームラインにて、位置分解光電子分光を行ったところ、金属相と絶縁相を単一の結晶から観測し、電子状態が空間的に相分離している事を発見した。第一原理計算を用いて金属相絶縁相それぞれにおけるバンド構造や価電子帯の光電子分光スペクトルを再現する事に成功した。同様に、CeOBiS2系にもSpectromicroscopyビームラインにて位置分解角度分解光電子分光実験を行った。そして、EuFBiS2と同様に、金属相と絶縁相が共存している事がわかった。しかし、EuFBiS2との大きな相違は、系の一様な部位に金属相と絶縁相が出ているか否かである。EuFBiS2は、一様な劈開面上に金属相と絶縁相が存在しているのに対し、CeOBiS2では、一様な劈開面上は絶縁相であるが、一様でない部分に金属相が出現した。これは、CeOBiS2がEuFBiS2よりも小さいlocal atomic disorderを有する事に起因すると考えられ、ステップ等が出現する際に一様な部位よりわずかな大きな圧力がかかり、一様な部位と異なる局所構造が誘起されたと推測できる。28年度が最終年度であるため、記入しない。鉄系超伝導体Fe(Se,Te)および(Fe,Ru)(Se,Te)の角度分解光電子分光(ARPES)実験を行った。Fe 3d yz/zx軌道のヤンテラー的な分裂を伴うnematic相と分裂を伴わない非nematic相が共存するという重要な発見に至った。この成果は、鉄系超伝導体における軌道自由度の役割を理解する上で大きなインパクトを与えるものである。鉄サイトにRuをドープした系では、non-nematic状態がより強くなりnematic状態が抑えられていた。この原因は、Ruが局所的に軌道秩序しているnematic状態を破壊している、あるいはFe(Se,Te)のFeSeとFeTeは均等に混ざっておらず、それぞれがrichな領域でFeSe-likeなnematic状態とFeTe-likeなnon-nematicが共存しており、Teの増加によってnematic状態を破壊している可能性があることを提唱した。また、新超伝導体として注目を集めているBiS2系超伝導体RE(O,F)BiS2については、強磁性と超伝導が共存しているRE=Ceについて研究を行った。この系において、酸素サイトのフッ素置換が、電子構造及び結晶の局所構造にどのような影響を与えるか硬X線を用いたX線吸収分光(XANES,EXAFS)実験を行った。XANESから、Fドープにより価数揺動系から近藤系へのcrossoverを示唆する結果が得られた。またEXAFSにより局所構造変化も得ることができ、Bi-S-Ceのexchange pathが重要であると提唱し、論文を投稿した。また、XANESで得られた結果にAnderson不純物模型での計算を行い、この系の物性を担うパラメタの値を見積もった。さらに、母物質とフッ素ドープ量が50%のものについて、偏光依存性を利用したARPES実験も行い、軌道分離及び擬一次元性を持つことを明らかにした。また、超伝導発現のpairing機構は、拡張s波である可能性が高いことを提唱した。格子変形を伴う反強磁性と高温超伝導を示す鉄系超伝導体のFe(Se,Te)について、広島大学のレーザー励起光を使用した超光分解能角度分解光電子分光(ARPES)実験を行った。これまで論争中であったブリルアンゾーンのゾーンセンターでのFe 3d yz/zx軌道縮退を確認することができた。BiS面の電子状態は、昨年度、偏光依存角度分解光電子分光法により軌道分離に成功し、大きな反響を得たが、一方でCeの電子状態は局在的であるか価数揺動的かで論争となっていた。そこでCeの電子状態について詳細に調べるため、単結晶についてフランスの放射光施設ESRFの位置分解XANESbeamlineにてCe L3 X線吸収分光を行い、広島大学放射光施設HiSOR BL-1にてCe 4f-4d共鳴光電子分光を行い、Ce L3 X線吸収分光の結果についてAnderson不純物模型計算を組み合わせ論文を執筆し投稿した。

我々は、Ce3+/4+をX線吸収分光により確認し、価数揺動的であることを確認した一方で、共鳴光電子分光からは、伝導電子とf電子の混成がなく、f電子は局在的であることを発見した。つまり、この系のCeの価数状態は、従来の価数揺動的な描像は当てはまらない新しいタイプの価数状態であることを発見した。研究の目的は、軌道縮退を持つ層状鉄系超伝導体とBiS2系超伝導体の電子構造と局所結晶構造を明らかにすることである。特に、鉄系超伝導体は、その中でも最もシンプルな結晶構造を有し格子変形を伴う反強磁性を示すFe(Se,Te)に着目し、BiS2系超伝導体は、LaOFeAsと類似した結晶構造を持つREOBiS2(REは希土類元素)に着目して研究を遂行している。鉄系超伝導体の中で最も大きな論争となっている問題の一つが、ブリルアンゾーンのゾーンセンターでのyz/zx軌道の軌道状態である。この軌道状態を解明し、それとスピン軌道相互作用との関連の考察ができれば、研究目的はある程度達成されたと言える。あと1年で結論まで持ってゆくことは可能であろう。またBiS2系超伝導体に関しては、Ceの価数状態とF-dopingが電子状態に与える影響、強磁性と超伝導発動との関連、局所構造変化、BiS2層での軌道状態(高対称性線上での電子状態の低次元性)、Ceの詳細な電子状態と新たな価数状態の発見など、新規超伝導体としてBiS2系超伝導体が発見されてから、多くのことを解明してきた。再現性確認のための追加実験などは残っているが、おおむね研究目的は達成されている。よって、現在までの進捗状況は、おおむね順調に進展しているといえる。本年度も、昨年度に引き続き鉄系超伝導体Fe(Se,Te)及びBiS2系物質の研究を行った。鉄系超伝導体Fe(Se,Te)については、昨年度の分解光電子分光のデータの解釈のため、第一原理計算を行った。計算により、Fe 3d xy/yzの軌道分裂がスピン軌道相互作用由来である可能性がある事を発見した。また。電子相関が正方格子上でのyz/zx軌道の異方性や、スピン軌道相互作用によるxy±iyzタイプのスピン揺らぎを引き起こしている可能性を見出した。一方で、BiS2系物質については、混合原子価を有するEuFBiS2、CeOBiS2について角度分解光電子分光実験を行った。EuFBiS2については、高エネ研PFのBL-28Aにて、Eu 4d-4fの共鳴実験を行いEuの原子価状態を特定した。イタリアのElettra放射光施設のSpectromicroscopyビームラインにて、位置分解光電子分光を行ったところ、金属相と絶縁相を単一の結晶から観測し、電子状態が空間的に相分離している事を発見した。第一原理計算を用いて金属相絶縁相それぞれにおけるバンド構造や価電子帯の光電子分光スペクトルを再現する事に成功した。同様に、CeOBiS2系にもSpectromicroscopyビームラインにて位置分解角度分解光電子分光実験を行った。そして、EuFBiS2と同様に、金属相と絶縁相が共存している事がわかった。しかし、EuFBiS2との大きな相違は、系の一様な部位に金属相と絶縁相が出ているか否かである。EuFBiS2は、一様な劈開面上に金属相と絶縁相が存在しているのに対し、CeOBiS2では、一様な劈開面上は絶縁相であるが、一様でない部分に金属相が出現した。