hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
痛みと共感―“痛みの社会性”の認知・生理・神経的基盤に関する萌芽的検討

「他者の不遇や痛みをどのように共有できるか」という問いは、社会科学の根本的な問いであると共に、災害・格差を含む今日的問題の中核を形成する。本研究は“痛みの社会性"を領域交叉的な形で検討するための有効な概念的フレームを構築することを目的とした。本研究は多領域にまたがる経験的知見を整理し、“痛みの社会性"に関わる複数の鍵次元を概念的に析出した上で、そのフレームがどの程度有効かを見極めるため、「他者の痛みに対する共感」を出発点に、行動・認知・生理・脳機能画像計測を組み合わせた一連の実験を実行した。この結果、他者の苦痛に対して、その身体状況に応じた共感反応が生理レベルで起きることが明らかになった。「他者の不遇や痛みをどのように共有できるか」という問いは、社会科学の根本的な問いであると共に、災害・格差を含む今日的問題の中核を形成する問いである。「情動としての痛みが本質的に社会的である」ということは、医療人類学、社会神経科学、社会・発達心理学を含む多様な領域において示唆されているが、これらの知見を統一する有効な研究パースペクティヴは未だ存在しない。本研究は、まず、多領域にまたがる経験的知見を整理し、“痛みの社会性"に関わる複数の鍵次元を概念的に析出した。その上で、このフレームがどの程度有効かを見極めるため、「他者の痛みに対する共感」を出発点に、行動・認知・生理を組み合わせた一連の予備的な実験を実行した。この結果、他者の苦痛に対して、その身体状況に応じた共感反応が生理レベルで起きることを一連の実験から明らかにした。こうした反応は、ボトムアップの情動共感的なプロセスと、トップダウンの認知的制御のプロセスが交絡して起こっている可能性が示唆される。本年度は、心理学、神経科学、医学、社会学、人類学を含む多領域でこれまでに蓄積されてきた「痛み経験」に関わる文献を広く収集し、「痛みの社会性」について概念分析を行った。こうした分析から、「痛みの社会性」に関する複数の鍵概念(物理的刺激ー社会的刺激、急性痛ー慢性痛など痛みの発生起源や種類に関わる区別、自動過程ー制御過程など痛みを処理するための複数の神経経路の関与、情動的共感ー認知的共感の交絡等)が析出された。こうした概念分析に基づき、複数の予備的な実験を行った。その1つは、自分とは痛み感受性の異なる他者(自分が痛みを感じない刺激に対して痛みを感じる他者)に対する共感反応が生じ得るかという問題について、「光刺激に対して熱を感じる他者」の映像をノーマルな被験者が視聴している間の生理反応を測定するという実験パラダイムを開発した。このパラダイムを用いた予備的実験の結果、上記の映像を観察中のノーマルな被験者の生理反応(指尖容積脈波: BVP)に統計的に有意な変化が認められ、自らは痛みを感じない光刺激に対する「アブノーマル」な他者反応を観察しているときにでも共感的反応が起きることが明らかになった。もう1つの予備的実験では、社会的分配場面での共感反応を、もっとも不遇な配分を受ける他者に向ける注意をアイトラッカーにより計測するという実験パラダイムにより検討した。この予備実験の結果は、被験者は不遇な他者の状態にもっとも視線を向けるというマキシミン型の注意配分を示すという事実が明らかになった。また自他認知の脳科学的基盤を明らかにするため、比較照合課題を用いてメタ認知に関連する脳部位をfMRIで確認した。自分に関する思考の時にはanterior insula, ACCの活動が高く、他人に関する思考の時にはPCCの活動が高いことが確認され、思考における自他の区別を脳活動で区別できる可能性が示唆された。本年度は、関連文献に基づく概念分析に予想以上の時間がかかったため、当初の予定に比べて実験を開始する時期が遅れた。しかし、年度末に行った複数の予備的実験から有望な結果が得られており、次年度以降、所期のデータ収集を行う。昨年度に行った概念分析と予備的実験の結果をもとに、所期のデータ収集を着実に行う。昨年度は、関連文献に基づく概念分析に予想以上の時間がかかったため、当初の予定に比べて実験を開始する時期が遅れた。昨年度に予定されていた残りの実験計画を速やかに遂行するために、当該実験を担当する実験補助者の雇用、必要機器整備、打ち合わせ旅費、実験参加者謝金に繰越金額を使用する。
ゲージ場および弦理論における深非弾性相互作用の構造

本研究計画では、深非弾性相互作用の構造について、従来の摂動論的量子色力学ではあまり論じられてこなかった新たな特徴を弦/ゲージ双対性を基礎に研究を遂行した。最近の弦理論における大きな発展としてlarge N極限の超共形SU(N)ゲージ理論とAdS空間の超重力/弦理論との対応関係いわゆるAdS/CFT対応がある。ここではこの双対性を手がかりとして、ゲージ場と弦理論での深非弾性過程を解析し、深非弾性散乱過程の構造を解明することを目標とした。当該研究計画の初年度である平成15年度は、Bjorken変数が有限の値をとる領域を中心に、将来電子・陽電子線形衝突型加速器で重要となる偏極仮想光子の構造関数のQCDでの計算及び仮想光子中のクォークとグルーオンのスピン依存分布関数の解析を遂行した。また、弦模型での構造関数の理論的計算をAdS/CFT対応に着目し、small xで弦の励起状態が中間状態で寄与する場合について、偏極、非偏極構造関数両方の場合につき調べた(物理学会で口頭発表)。また、仮想光子中のクォークとグルーオンのスピン依存分布関数について、8月に米国のワシントン大学で開催されたスピン2003の会議において発表した。2年目の平成16年度は、将来の電子・陽電子線形衝突型加速器(リニア・コライダー)で重要となる2光子過程において測定可能な光子の偏極仮想光子の構造関数のQCDでの計算及び標的の仮想光子の質量効果の解析を遂行した。最終年度である平成17年度は、量子異常に関連する偏極光子構造関数、LHCとコライダーの物理を中心に、研究を遂行した。従来、弦模型では形状因子や構造関数はスケール変数xや運動量移行の2乗Q2について指数関数的に振る舞うと考えられてきたが、AdS/CFT対応に由来するwarpfactorにより、べき的振る舞いが得られることが明らかになり、新たに偏極構造関数の場合につき、x, Q2依存性を調べた。さらに、カイラル・アノマリーに結びつけられる偏極光子構造関数g_1^γの1次モーメントに対するQCD和則のNext-to-next-leading-order(NNLO)の量子補正を求めた。口頭では、2005年10月に湘南国際村で開催されたRADCOR2005の会議において発表した。また、光子構造に関連して、一般化されたパートン分布に関係するDeeply Virtualコンプトン散乱を光子を標的とした場合に拡張する仕事に着手した。また、2007年に開始される予定のハドロン・コライダーLHCでの強い相互作用の効果について摂動的QCDの立場からの検討をKEKの研究者と行った。計画の実施においては、国内各地とりわけ、高エ研・横浜国大などの関連する分野の研究者との討論・研究交流が有益・不可欠であった。

計画の実施においては、国内各地とりわけ、高エ研・横浜国大などの関連する分野の研究者との討論・研究交流が有益・不可欠であった。本研究計画は、従来の摂動論的量子色力学ではあまり論じられてこなかった深非弾性過程でのQCDの新たな特徴を弦/ゲージ双対性を基礎に研究を進めることを目的とする。最近の弦理論における大きな発展としてlarge N極限の超共形SU(N)ゲージ理論とAdS空間の超重力/弦理論との対応関係いわゆるAdS/CFT対応がある。ここではこの双対性を手がかりとして、ゲージ場と弦理論での深非弾性過程を解析し、これまでの摂動論的QCDによる弱結合の強い相互作用から、中間領域を経て強結合の強い相互作用の領域での深非弾性散乱過程の構造を明らかにするのを目標とする。当該研究計画の初年度である平成15年度は、Bjorken変数が有限の値をとる領域を中心に、将来電子・陽電子線形衝突型加速器で重要となる偏極仮想光子の構造関数のQCDでの計算及び仮想光子中のクォークとグルーオンのスピン依存分布関数の解析を遂行した。また、弦模型での構造関数の理論的計算をAdS/CFT対応に由来するコンフォーマル不変性に着目し、small xで弦の励起状態が中間状態で寄与する場合について、偏極、非偏極構造関数両方の場合につき調べた(物理学会で口頭発表)。さらに、偏極電子・陽電子散乱での仮想光子のスピン依存構造関数を将来の線形e^+e^-衝突型加速器での実際の測定におけるkinematicsの分析を含めて、研究を遂行した。また、核子の偏極構造関数の場合に分析した標的質量依存性を、演算子積展開枠内での0(4)展開によるNachtmannモーメンおよびパートン的手法の両方を用いて仮想光子のスピン構造関数の場合についても調べた(Phys. Rev. Dに発表)。口頭では、8月に米国のワシントン大学原子核理論研究所で開催されたスピン2003の会議において発表した(原子核理論研究所のホームページを参照)。国内では9月に宮崎で開催の物理学会において共同研究者より報告した。計画の実施においては、国内各地とりわけ、東大・高エ研・横浜国大などの関連する分野の研究者との討論・研究交流が有益・不可欠であった。予算執行としては、国内の研究者との研究連絡や国際学会での発表のための旅費のほか、論文作成および研究成果発表のための計算機を購入した。当該研究計画の第2年度である平成16年度は、弦模型における深非弾性散乱過程での構造関数をBjorken変数が取りうる値の領域に応じて理論的に解析した。特に、AdS/CFT対応に由来するコンフォーマル不変性に着目し、small xで弦の励起状態が中間状態で寄与する場合について、偏極、非偏極構造関数両方の場合につき調べた。
菌体成分測定による植物根圏の細菌および糸状菌バイオマスの迅速測定法の開発

近年、土壌中の微生物生菌体(バイオマス)中の窒素・リンが植物養分の貯蔵源/供給源として機能していることが明らかになりつつある。このバイオマスの機能が最大限に発揮される場所は植物根の近傍(植物根圏)であると考えられるが、根圏部位は少量でありまた植物細胞の影響を受けることから従来のクロロホルムくん蒸法等のバイオマス測定法が適用しにくい。そこで本研究では植物根圏(根内および根面)の微生物バイオマスの迅速かつ信頼性に優れた測定方法の開発を目的とし細菌および糸状菌の菌体に特異的に存在する成分、すなわち細菌はリポ多糖(細胞壁外層に存在)、糸状菌はエルゴステロール(細胞膜に存在)の検出・定量法の確立を目指した。1.人工気象器内でトウモロコシ(スノ-デント)を3週間栽培し、経時的に植物根試料を得て以下の実験に供試した。2.リポ多糖の測定:植物根を注射用蒸留水中で振盪し根面細菌の懸濁液を得、この試料中のリポ多糖をカブトガニプロテアーゼを用いたリムルス法を使って測定することを試みた。その結果、本法でリポ多糖が検出可能であることが見出され、さらにリポ多糖量は顕微鏡で計数した全菌数と高い相関関係を有することが判明した。3.エルゴステロールの測定:土壌中のエルゴステロールの定量に用いられている方法を根圏試料(根面および根内)に適用することを試みた。すなわち試料中のエルゴステロールを熱エタノールで抽出し、鹸化後さらにヘキサン抽出と乾固を行い、メタノールに再溶解後、高速液体クロマトグラフィーを用いてエルゴステロールを定量した。その結果、本法で根圏試料中のエルゴステロールの検出および定量が可能であることを判明した。以上の結果からリポ多糖とエルゴステロールの測定は、それぞれ根圏における細菌および糸状菌のバイオマス測定法として優れていることが判明し、本研究の目的を達成することができた。
電気化学反応における金属の電極触媒活性

二酸化炭素の電気化学還元を水溶液で行うと、電極に用いる金属により、反応の生成物は大きく異なる。このことから、電極金属は4種に大別できる。第一に、主としてメタン、エチレンなどの炭化水素(HC)を生成するHC金属(Cu)、第二にCOを生成するCO金属(Au,Ag,Zn,Pd)、第三に蟻酸を生成する蟻酸金属(Sn,Pb,HgCd)、第四分類の金属上では二酸化炭素の還元はほとんど進行せず、主として水分解が進行し、水素のみが生成する(Ni、Fe、Pt)。第一分類の金属電極上で炭化水素生成は中間生成種として、COを経由することが知られている。従って二酸化炭素の還元に活性な金属は、大きくCO生成金属と蟻酸生成金属に分類できる。本研究では二酸化炭素の電解還元を行わせながら、電極表面に原子状の金属を折出させる手法で電極を修飾しつつ、反応の経過を調べた。これにより、CO生成金属および蟻酸金属は、その活性に対応する序列があり、CO生成能ともいうべき物性によって特長づけられることが明らかになった。またadatom修飾電極の電極触媒活性に対して、下地金属の影響が重要な因子であることが明らかになった。Cu電極は、Co_2をCH_4、C_2H_4,アルコール,アルデヒドに転換する特異な特性を有している。そこでCuの電極触媒活性がどのような条件で出現するかを明らかにするために、Au多結晶電極上に、Cuを電析させたAu/Cu電極を用いて、CO_2還元を行い検討した。Au電極でCO_2電解を行うと、主にCOが生成し、炭化水素種の生成はみられない。Cuを一層電析させたadatom電極について、-1.50Vvs.SHEでCO_2の電解を行ったが、炭化水素種の生成はみられなかった。Cuの電析量が2層以上になると、ごく微量のCH_4、C_2H_4の生成が検出され,4層のCuで定量可能となった。さらにCuの被覆率が増加すると、CH_4、C_2H_4,アルコール,アルデヒドの電流効率は増加し、一方でCOは減少する。以上により、Cu上でのCO_2を還元した際の炭化水素種の生成は、単原子層上では起こらず、数原子層以上の厚みをもったバルクのCuの状態が必要であると結論される。CO_2の電極還元において,電極金属はその主要生成物により,次の4グル-プに分けることができる.炭化水素の生成(HC金属と略す.以下同様),COの生成(CO金属),ぎ酸の生成(ぎ酸金属),水素の生成(H_2金属).本研究では,電極をadatomで修飾し,反応選択制の変化を調べた.電解液中に修飾金属イオンを共存させ,修飾金属を電極面に電析させながら,CO_2の電解還元を行った(反応場電析法).電解液は,0.1M KHCO_3,CO_2雰囲気下で5mA/cm^2の定電流電解を行った.本研の研究において,以下のことが明らかになった.HC金属Cuに,ぎ酸金属CdあるいはSnを表面に修飾すると,主にCOが生成する.NiはCO_2還元において主に水素を生成するH_2金属であるが,Cdのadatomで修飾すると,COの生成が主反応となる.

さらに,修飾金属にCd,Snの2種を用い,基板金属電極としてぎ酸金属(Sn,Pb),CO金属(Zn,Ag,Au)を用いて検討した.ぎ酸金属電極のSn,Pbに,ぎ酸金属Cd,Snを修飾すると,Cu,Ni基板の場合と異なって,ぎ酸生成が主となり,COは増加しない.従って,CD,Sn adatomが一般的にCO生成を促進するわけではなく,下地金属がadatomの活性を大きく左右しているこしがわかる.またZnにCdを修飾すると,単原子層程度の電着量で,主生成物のCOからぎ酸へと変化した.Zn電極は,CO金属の中では相対的にぎ酸の生成が多く,比較的CO生成能の弱い金属である.恐らくは,Zn担体はada tomに弱い影響を与えているものと考えられる.Ag,Auを担体電極に用いると,Sn,Ddの単原子層を電着させても,主生成物はCOであり担体金属の性質は変わらなかった.このように,CO生成能の強い金属ではCd,SnのadatomはCO活性を示す.以上のようにadatom修飾電極の電極触媒活性に対して,下地金属の影響が重要な因子であることが明らかになった.水溶液中でCO_2の電解還元を行った場合、Cu電極上では特異的にCH_4、C_2H_4をはじめアルコール、アルデヒドが生成する。一方Au電極上では、CO_2は低過電圧で効率よくCOに還元される。本年度の研究では、Au多結晶電極上にCuをUPD(underpotential deposition)により電析させたadatom Au/Cu電極と、adatom電極上にさらにOPD(overpotential deposition)でCuを多層析出させたAu/Cu電極を用いて、CO_2還元を行い、Cuの電極触媒活性がどのような条件で出現するかについて検討を行った。Au単電極上のCO_2電解では、85%以上の電流効率でCOが生成し、炭化水素種の生成はみられない。UPDで一層電析させたadatom電極について、-1.50Vvs.SHEでCO_2の電解を試みたところ炭化水素種の生成はみられず、Au単電極と同様の生成物分布を得た。この電極について、CO_2電解終了後アノードストリッピングを行ったが、adatomの溶出量位(+0.50Vvs.SHE)でadatomの1層に相当する460μC/cm^2のCuが存在していることが確認された。Cuの電析量が2層以上になると、ごく微量ながら、CH_4、C_2H_4の生成が起こり、同時にCH_3CHO、C_2H_5OH等のアルコール、アルデヒドも検出され、これらは、4層で充分定量可能となった。そしてさらにCuの被覆率が増加すると、CH_4、C_2H_4、アルコール、アルデヒドの電流効率は増加し、一方でCOは減少する。以上の結果から考えると、Cu上でのCO_2を還元した際の炭化水素種の生成は、単原子層上では起こらず、数原子層以上の厚みをもったバルクのCuの状態が必要であると結論される。Breiterは、Pt黒電極上にCuを電析させ、開回路電位を測定することによりCuの特性の研究を行った。これにより、10層以上の電着量ででバルクのCuの性質が出現することを報告している。Au/CuでのCO_2還元でも同様の現象が起こっていると考えられる。
ウシにおける咀嚼時消費エネルギーの要因解明とこれによる飼料の機能性評価

1.頭部酸素出納手法による咀嚼特異的エネルギー消費量の測定手法の開発パイロットアニマルとしてのヒツジおよびターゲットアニマルとしてのウシの双方について、頭部酸素出納手法の構築を行った。その結果、頭部の酸素消費量は咀嚼活動に時間的遅延もなく鋭敏に反応し、咀嚼活動時と咀嚼安静時の酸素消費量を比較した場合、約4倍程度の酸素消費量が確認された。従って、全身の呼吸試験法による検出と比較して遙かに特異性に優れた手法であり、特に検出感度に問題のあった反芻活動に特異的な酸素消費についても、十分な感度で検出可能であった。2.飼料種が咀嚼時消費エネルギーに及ぼす影響4頭の非妊娠乾乳牛を用い、6種類(7条件)の粗飼料について、採食および反芻に要するエネルギー消費量を測定したところ、採食時のエネルギー消費は採食速度に比例すること、飼料種毎にその傾きが異なることが明らかとなった。また、反芻活動のエネルギー消費は飼料種に関して比較的安定であった。3.混合飼料給与による泌乳牛の咀嚼時消費エネルギー量3頭の泌乳牛において2種の混合飼料(TMR)給与条件下で検討を行ったところ、採食消費エネルギーは採食速度に比例し、また、混合した場合でも相加性が成立することが示された。反芻咀嚼に要するエネルギーについては、これまでの報告値と比較して著しく高いことが示された。4.各種飼料の咀嚼時消費エネルギー量とその推定手法の検証上記の研究成果を横断的に検証した場合、飼料種による咀嚼エネルギーへの影響とともに、採食エネルギー消費への飼料の水分含量の影響が、反芻エネルギー消費には飼料摂取水準が影響することが示唆された。飼料の咀嚼粗剛性の評価手法として、咀嚼時消費エネルギー量は体重比1%摂取当たり咀嚼時間と高い相関が認められ、咀嚼時間指数に関してエネルギー代謝の観点から支持する結果となった。本年度はパイロットアニマルとして緬羊を用い、頭部における咀嚼時消費エネルギーおよび咀嚼活動の継時的な測定・解析手法の開発を行った。また、チモシー乾草またはスーダングラス乾草を給与した場合の咀嚼時消費エネルギー量について検討を行った。実験は4頭の去勢緬羊をもちいて行った。頭部における消費エネルギー量については、頸動脈への超音波血流計プローブの装着並びに頸静脈からの継時採血による血液酸素含量の測定によって実現した。咀嚼活動については、テープ型スイッチを頭絡を用いて下顎に固定して計測した。血流量及び咀嚼回数の解析は、毎秒10回のサンプリングレートでコンピューター上に取り込み、新たに開発した解析プログラムによって実現した。全身の消費エネルギー量は開放型呼吸試験装置によって計測した。飼料はチモシー乾草あるいはスーダングラス乾草を維持量給与した。頸動脈に装着した超音波血流計プローブは9ヶ月にわたり安定しており、血流量の測定については実験に必要十分な技術を構築した。血流量の測定ならびに咀嚼回数の解析についても、開発したプログラムによって十分な精度での解析が可能であった。

頸動脈の血流量は休息時に比べ咀嚼活動時に有意に高く、特に採食時の血流量が高い結果が得られた。また消費エネルギーについても採食時が最も高く、反すう時がこれについで高い値が得られた。チモシー乾草給与時の1分あたりの咀嚼に要する頭部の消費エネルギーは採食、反すう時ともにスーダングラス乾草給与時よりも高く、また咀嚼1回あたりの咀嚼に要する頭部消費エネルギーも同様な結果が得られた。今回の実験では咀嚼活動に伴う消費エネルギーは全身の消費エネルギーの5%程度であった。今年度は、ウシでの咀嚼時消費エネルギーの測定方法の確立並びに混合飼料(TMR)給与時の泌乳牛の咀嚼時消費エネルギーの測定を行った。[方法]泌乳中期乳牛3頭を用いて、頸動脈に血流量計プローブを装着するとともに、頸静脈カテーテルを設置することによって、頭部の酸素消費量の測定を行い、エネルギー消費量を計測する。飼料は粗濃比50%の2種類のTMR(コーンサイレージ(CS)主体およびイタリアンライグラスサイレージ(IRGS)主体)を用い、採食時および反芻時の頭部酸素消費量から咀嚼に特異的な酸素消費量を計測する。[結果](1)咀嚼行動時の血流量は休息時の2倍程度、酸素消費量は4倍程度であった。これは咀嚼時には、血流量とともに血液1単位当たりの酸素の取り込み量が増大したためである。(2)咀嚼に要する1分当たりの酸素消費量は、飼料間、反すうと採食の間で有意差は認められなかった。TMR給与下で泌乳牛の咀嚼に要する酸素消費量に関する文献値はないが、ウシおよびヒツジでの文献値はいずれも採食に要するエネルギーが高いことを示している。また、今回観察された反すう咀嚼に要するエネルギー量(J/min/MBS)は、これまでの報告の約2倍に及ぶものである。これはきわめて採食水準が高い泌乳牛に特有な現象と想定される。(3)反すうと採食に要するエネルギー量(J/min/MBS)に差が認められなかったため、飼料乾物摂取量当たりの咀嚼に要するエネルギーは、乾物摂取量当たりの総咀嚼時間に比例する結果となった。(4)咀嚼に要するエネルギーの全身の熱発生量に対する割合はCS TMRで5.1%、IRGS TMRで6.8%であった。本年度は乳用牛を用い、咀嚼時消費エネルギーに影響する要因についての実験を行い、咀嚼に伴う熱量増加量の推定方法を検討することによって、飼料のエネルギー利用効率および粗剛性についての評価指標化の可能性を検討した。「方法」(1)飼料形状が咀嚼自消費エネルギーに及ぼす影響について、乳用牛を4頭、飼料としてチモシー乾草を用い、切断長を変えた場合の咀嚼時消費エネルギーの検討を行った。(2)飼料種が咀嚼時消費エネルギーに及ぼす影響について、前年度に引き続き、乳用牛4頭を用いて、アルファルファ乾草(AH)、イタリアンライグラス乾草(IRH)、スーダングラス乾草(SH)、トウモロコシサイレージ(CS)、稲わら(RS)について、その物性評価と咀嚼時消費エネルギーの関係を検討した。(3)パラメーター解析・モデル化および妥当性の確認について、飼料の混合比率、飼料の化学分析値および咀嚼行動観察値等と咀嚼時消費エネルギー量との関係を解析し、咀嚼に伴う熱量増加量の推定式を検討した。「結果」(1)飼料形状については、平均粒経5,8および24mmのチモシー乾草給与時には、採食・反芻時間比に影響があったが、咀嚼時間指数および咀嚼時熱損失には特に影響は見られず、咀嚼の相補性が確認された。(2)飼料種の影響では、咀嚼時消費エネルギーが大きい順にRS、IRH、SH、CS、AHの順であり、咀嚼時熱損失は栄養価(代謝エネルギー含量)の約15%(RS)から、約3%(AH)と推定された。(3)乳用牛の咀嚼熱損失を説明する主な要因は、体格および咀嚼時間であった。
東中欧民主化後の政党システムの変容―ハンガリーを中心に東中欧諸国を比較して―

本研究は、民主化後10年を経た東中欧諸国において、政党配列に収斂傾向が看取されることから、政党システムの比較分析を試み、その安定化の行方に関する考察を行うことを目的としていた。本研究を進める中で、当該諸国(具体的にはハンガリー、ポーランド、チェコと、より限定された範囲でスロヴァキア)の政党システムの生成過程に関する観察をもとに、幾つかの中間考察をまとめて、ハンガリーの政治学雑誌(Central European Political Science Review ; Politikatudomany Szemle)に発表した。研究期間中に行われた当該諸国での総選挙は、ポーランドやハンガリーの場合に見られたように、中道右派陣営の分裂やプロテスト政党の参入(ポーランド)、98年の宗派政党に続いて02年の農民政党といった歴史的政党の消滅(ハンガリー)など、政党配列に未だ変動の余地があることを示したが、政党配列に変動の見られなかったチェコを含めて、政党ブロック編成やブロック単位での有権者の投票行動にはある程度の安定性が観察された(但し傾向的な安定化について語りうるかは即断できない)。他方で、P.Mairの政権連合をめぐる政党間競争構造に着目した政党システム変動分析は、当該諸国の政党システムの安定化分析に一定の有効性を示しているが、政権連合の選択肢相互間の排他性を重視することには、ハンガリーの選挙結果を観察する限り、疑問を提示せざるを得ない。幸いにして、高投票率によって極右政党が5%条項を突破できなかったために実現は免れたものの、中道右派=極右の右翼連合の成立可能性は、政党システムの安定性とは別の次元で、デモクラシーの固定化をも危うくしかねなかったのである。この点には『ヨーロッパ政治ハンドブック』第2刷(改訂版)の執筆箇所で言及した。本研究は、民主化後10年を経た東中欧諸国において、政党システムに収斂傾向が看取されることから、その比較分析を試みようとするものである。しかしながら、その間に行われた2001年のポーランドの総選挙によって、未だ政党配列party constellation自体にも大きな変動の余地が存在することが明らかとなった(仙石学『年報政治学』2001年)。主たる研究対象国であるハンガリーでは、ポーランドほどの規模の変動は予想されていないものの、現在の世論調査の動向から、次期総選挙において、議会政党数が減少する可能性が指摘されている。他方で、政党システムの変容の分析に当たっては、政党と社会的亀裂の対応関係を主たる分析の視点とするリプセット=ロッカンの系統に属する研究の他に、サルトーリの政党システム分類に依拠して、その下位カテゴリー間での変動をシステム変動の基準に据える立場がP.Mairらによって唱えられており、J.Tooleの研究(Party Politics,6(4),2000.)は、この方向性を東中欧諸国に適応することが、豊かな成果をもたらす可能性を示唆している。但し、Mairの政党システムの安定性指標には、二大政党制やそれに類似した政権交代パターンに対する好意的バイアスが顕著である点は、留意する必要があると思われる。以上の成果をふまえて、今後、残りの期間を通して行う研究の主要部分は、2002年4月に予定されているハンガリー議会総選挙と政党システムヘのその影響の分析に当てられる。近隣諸国との比較が、その後のテーマとなろう。
脳虚血時におけるグルタミン酸トランスポーターmRNA発現に関する検討

脳虚血や外傷時には神経細胞から放出されたグルタミン酸が興奮性神経毒として働き,組織障害を増強させる.グルタミン酸トランスポーターは細胞外のグルタミン酸を回収し,細胞外グルタミン酸濃度を興奮毒性以下に保つ役割を有している.網膜虚血後では,グルタミン酸トランスポーターの一つであるGLAST mRNAの発現増強が報告されており(Otoriら,Mol.Brain Res.,1995),GLASTが虚血後の環境修復に大切な働きを有すると予測された.今回私は,脳室周囲白質に虚血性病変を生じるカオリン水頭症モデルを用い,虚血性変化とGLAST mRNAの発現の関連をin situ hybridization法等で検討した.カオリン水頭症急性期において,脳室は進行性に拡大し,脳室周囲白質には髄液浸潤による浮腫が確認された.髄液浮腫による白質の虚血性障害のため,水頭症亜急性期から慢性期には,白質線維の萎縮やグリア細胞の増加を認めた.GLAST mRNAは,水頭症急性期において脳室上衣下から脳室周囲の小型細胞に著しい発現を認めた.亜急性期から慢性期にかけてこれらは徐々にコントロールレベルへ復帰した.発現細胞を同定するために,in situ hybridization法と抗GFAP抗体を用いた免疫染色を併せて行った結果,GLAST mRNAは,反応性アストログリアに発現していることが明らかになった.カオリン水頭症急性期には,髄液浮腫による白質の損傷がグルタミン酸漏出を招き,更なる神経線維の障害,グリオーシスをきたす.細胞間隙に増加したグルタミン酸を処理する目的で,反応性アストログリアにGLAST mRNA発現が亢進したもとの考えられた.実験水頭症モデルを用いGLAST遺伝子と脳虚血病巣との関連を明らかにし,また発現細胞をin situ hybridization法と免疫染色のcombined methodで同定した報告は過去に認めず,新たな知見と考えている.脳虚血や外傷時には神経細胞から放出されたグルタミン酸が興奮性神経毒として働き,組織障害を増強させる.グルタミン酸トランスポーターは細胞外のグルタミン酸を回収し,細胞外グルタミン酸濃度を興奮毒性以下に保つ役割を有している.網膜虚血後では,グルタミン酸トランスポーターの一つであるGLAST mRNAの発現増強が報告されており(Otoriら,Mol.Brain Res.,1995),GLASTが虚血後の環境修復に大切な働きを有すると予測された.今回私は,脳室周囲白質に虚血性病変を生じるカオリン水頭症モデルを用い,虚血性変化とGLAST mRNAの発現の関連をin situ hybridization法等で検討した.カオリン水頭症急性期において,脳室は進行性に拡大し,脳室周囲白質には髄液浸潤による浮腫が確認された.髄液浮腫による白質の虚血性障害のため,水頭症亜急性期から慢性期には,白質線維の萎縮やグリア細胞の増加を認めた.GLAST mRNAは,水頭症急性期において脳室上衣下から脳室周囲の小型細胞に著しい発現を認めた.亜急性期から慢性期にかけてこれらは徐々にコントロールレベルへ復帰した.発現細胞を同定するために,in situ hybridization法と抗GFAP抗体を用いた免疫染色を併せて行った結果,GLAST mRNAは,反応性アストログリアに発現していることが明らかになった.カオリン水頭症急性期には,髄液浮腫による白質の損傷がグルタミン酸漏出を招き,更なる神経線維の障害,グリオーシスをきたす.細胞間隙に増加したグルタミン酸を処理する目的で,反応性アストログリアにGLAST mRNA発現が亢進したもとの考えられた.実験水頭症モデルを用いGLAST遺伝子と脳虚血病巣との関連を明らかにし,また発現細胞をin situ hybridization法と免疫染色のcombined methodで同定した報告は過去に認めず,新たな知見と考えている.
X線溶液散乱法による蛋白質分子の動的構造研究

本年度の研究実施計画に基づき、以下にその実績の概要を記す。1.小角分解能1500【A!°】を有する溶液散乱用のカメラを設計試作した。本カメラは全長が4mで中央部にX線を全反射収光させるミラーを設置している。このカメラを既設の微焦点X線発生機と組み合わせることにより、小角領域の散乱強度が精度よく測定できることが確認された。2.ウサギの筋肉から精製したアルドラーゼのサブユニット構造とその機能との関連を研究するために、溶液のpHを変化させて生じる分子形態の変化を時分割溶液散乱法により解析した。生理的条件下(pH6.0)で四量体として存在しているアルドラーゼ分子は、pHを2.7に変化させると一分以内に四量体から二量体,二量体から単量体へとそのサブユニット構造が変化することが確認された。また、pHを1.6まで変化させると2秒以内にポリペプチド鎖がほぐれ次第に会合していくことが見い出された。3.X線溶液散乱法では、散乱実験から得られたデータに種々の補正(バッククラウンド補正,スリット補正等)を行ない、その補正されたデータをもとに構造解析を行なう。これらのデータ処理を系統的にマイクロコンピューターを使って行なえるソフトウェアーシステムを開発した。本システムにより種々の測定系で得られたデータを総括的に処理できるようになった。4.溶液状態における蛋白質の内部構造(二次構造等)を解析するために、中角高角領域の散乱強度を精度よく測定できるカメラとして、トロイダルミラーを持ったシールスカメラを採用した。二次構造としてβストランドを有する蛋白質とそれを持たない蛋白質を数種選び、中高角領域の散乱強度を測定した。得られたデータをフーリエ変換して実空間においてその特長を解析するとβストランドを有する蛋白質には共通して12【A!°】の距離分布が多く見られることがわかった。
粘性土地盤上のPC斜張橋の経時変形に関する研究

軟弱地盤上に架設されるPC斜張橋の設計、維持管理のためには弾性変形や終局的変形のみならず、ケーブル、PC注桁、RCタワー、及び支持地盤の時間依存的性質を全て考慮することが必要である。ここでは、FEM、ラプラス変換等を用いた数値解析により、粘性土地盤上のPC斜張橋のクリープ・リラクセーション解析を行い、その経過や変化量の予測を行った。多くのクリープ・リラクセーション要因を考慮した場合、像空間での挙動は単に単調曲線で示さず、複雑な曲線となり、精度良く逆変換をすることは難しい。そこで、本研究では線形一次結合の解法を用いることによって、精度よく逆変換ができることを示した。ケーブルとコンクリートについては実際に多く使用されているタイプの供試体を用いた実験により得られたデータを用いて定数の同定を行うことができた。また地盤の粘弾性挙動を3要素モデルで表すことにより、架設途上のケーソンの沈下データ及び圧密試験データという異なった2つの実測データという実際的なものを用いて定数同定を行うことができた。不等圧密支点沈下の粘弾性を考慮にいれた解析を行うことによって地盤の粘弾性挙動が斜張橋全体のつりあいに少なからず影響を及ぼすことが明らかになった。また複数の異なったパラメータを用いて解析を行うことにより地盤の粘弾性挙動の上部構造への影響を比較することができた。さらに、地盤の圧密を必ずしも100%考えずに、下部構造の載荷による先行圧密を考慮して架設後の地盤の圧密挙動を50%差し引いて考えたり、また圧密を全く考えずに解析を行うことにより、それらの解析結果の相違を明らかにすることができた。実際に軟弱地盤上にPC斜張橋を架設する際、沈下データなどをもとに地盤の不等圧密支点沈下の影響を考慮するだけでなく、下部構造による先行圧密の影響も考慮にいれた、より妥当な粘弾性定数の決定が必要であろう。
次世代マルチレベル変換器を用いた高圧モータ駆動システムの研究

本研究の目的は,現在入手可能な半導体パワーデバイスの適用を前提とした次世代マルチレベル変換器を用いた高圧・大容量交流電動機可変速駆動システムの基盤技術を確立することである。本課題においては,次世代マルチレベル変換器として現在世界的に注目を集めているモジュラー・マルチレベル・TSBC変換器に着目した。本変換器(以下,TSBC変換器)は,従来の高圧電動機駆動変換器と異なり,原理的に変圧器なしで6.6kV以上の高圧電動機の可変速駆動が実現できるため,システムの小型・軽量化・低コスト化が期待できる。本年度は,TSBC変換器の主回路部品のうち,重量・体積が大きな割合を占めると予想される直流コンデンサについて,制御的アプローチによる重量・体積の低減手法について検討を行った。本研究では,TSBC変換器の制御自由度であるコモンモード電圧の振幅と周波数の両方を理論的に最適化することによって,直流コンデンサに流出入する低周波の電力を最小化することに成功した。その結果,直流コンデンサの静電容量を従来の半分としても,コンデンサ電圧脈動を所定値内におさめることができるようになった。これは直流コンデンサの重量・体積を従来からおよそ半減できることを意味する。さらに本手法は制御的アプローチによるものであるため,ハードウェア上の追加は一切不要で,コストも従来と変化しない。本研究成果は,将来的なTSBC変換器の実用化を考慮するにあたって,その小型・軽量・低コスト化に大きく貢献する。本成果について,当該分野で最も権威のある国際会議において口頭発表を行い,さらに査読付きの米国電気電子学会産業応用部門論文誌(IEEE Transactions on Industry Applications)の2017年7/8月号に掲載が決定した。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は,現在入手可能な半導体パワーデバイスの使用を前提とした次世代マルチレベル変換器を用いた高圧・大容量交流モータ可変速駆動システムの基盤技術を確立することである。本変換器(以下,TSBC変換器)は,従来の高圧モータ駆動変換器と異なり,原理的に変圧器なしで6.6kV以上の高圧モータの可変速駆動が実現できるため,システムの小型・軽量化・低コスト化が期待できる。本年度は,TSBC変換器の主回路部品のうち,重量・体積が比較的大きな割合を占めると予想されるインダクタについて,その重量・体積低減手法について検討を行った。その結果,考案した三脚鉄心ベースの新しい巻線構造のインダクタを使用することで,制御性をほぼ同等に維持したまま,従来方式と比較して大幅にその重量・体積を低減できることを明らかにした。さらに,現有設備の400V,15kW実験室ミニモデルに適用するインダクタを設計・製作し,実際に接続・動作させることによって,提案方式の有効性・妥当性を実証するとともに,重量・体積低減効果を確認できた。本研究の成果は,TSBC変換器の実用化を考慮する上で,その小型・軽量・低コスト化に大きく貢献する。この成果について,国内学会および国際会議においてそれぞれ口頭発表を行った。上記「研究実績の概要」で記述したように,研究はおおむね予定通り順調に進捗している。提案方式の着想・設計から始まり,業者への発注・納入,実験装置への組み込みおよび動作試験まで順調に進展した。現在,従来方式との電流制御性能を比較して,提案方式の制御性能が大幅に低下していないことを立証するための試験準備を行っている。この試験を完了することによって,提案方式の有効性がより明確になる。今後,これらの試験結果をまとめ,当該研究分野で世界で最も権威ある米国電気電子学会産業応用部門論文誌(IEEE Transactions on Industry Applications)に投稿予定である。

今後は,上記の追加検討・追試験とは別に,本研究の主目的である高圧モータ駆動システムの小型・軽量化・低コスト化に関連して,主回路の直流コンデンサ静電容量の低減と変換器電力損失低減の両立を検討する。既に検討したインダクタと同様に,直流コンデンサもまた変換器全体のうち無視できない重量・体積を占めることが予測されている。したがって,静電容量の低減は小型・軽量化・低コスト化に直結する。電力損失低減もまた,パワーデバイスに実装するヒートシンクなどの冷却装置の小型・軽量化・低コスト化に直結する。静電容量の低減と電力損失低減の両立は,制御法の工夫,特に複雑さゆえこれまで検討が不十分な新しい変調方式に着目する。上記内容に関連して,電力損失評価のため,高精度な効率評価シミュレーションモデルの構築を目指す。これにより,制作が困難なMW級実機レベルについても信頼性の高い損失評価が可能になる。28年度が最終年度であるため、記入しない。
既存木造住宅の調査に基づいた耐震性の推定

首都圏に立てられた2階建ての在来構法木造住宅の図面を2つの異なる企業ソ-スから100戸づつ抽出し、各階の各方面の壁率、偏心率、外周壁率並びに2階壁の直下に1階壁の存在する率(壁の直下率)、2階主要柱の直下に1階柱の存在する率(柱の直下率)を計算した。なお壁の倍率は建築基準法施行令の規定値をとる場合と、実状に近い倍率評価をする場合とに分けて計算したが、以下では後者の場合を中心に述べる。2つのソ-スにつき総合考察すると次のことが言える。1)壁率は法令の規定値を十分満足しており安全で、規定値に対し2階は約3倍、1階は2.5倍(東西方向)3倍(南北方向)。1階の東西方向が南北方向より値が小さいのは南面に大きな開口をとる傾向があるため。しかし外周壁率を見ると1、2階共に南北方向の方が大。これは北面に開口が少ないため。2)1、2階共に南北方向の方が偏心率が小さいが、これは上述の傾向から当然予想される所である。一方2階の方が偏心率が小さいが、これは2階に小部屋が多いため。なお1、2階共に偏心率0.15以下の安全な建物は全体の約20%。これは耐震的に好ましくない傾向。3)壁の直下率は外周壁では3240%、内部壁では2026%で、外周の方が1、2階の壁の重なりが大。4)2階の主要柱(平均20数本)の直下率は約50%で、半分は直下に柱がなく、寒心に堪えない。次に上述の結果を参考にして2階建て建物につき壁の偏在と2階床の吹抜けを考慮した構造モデルを数種設定し、静的に作用した水平力の耐力壁線への流れを床の剛性が完全剛でないという条件の下に調べた。この際実用的簡便計算法を将来創出する目的で新たに一つの手計算法を考案し、その計算簡略度と解の精度の関係を連立方程式を用いて解いた精解を媒介にして調べた。その結果簡便計算法につきある程度の見通しを得た。
高分子複合化技術による生分解性プラスチック材料の相構造設計と分解速度制御

昨年度の本研究で微生物由来共重合ポリエステルのうち、3-ヒドロキシブタン酸と3-ヒドロキシペンタン酸の共重合体(PHB-HV)をHBと3-ヒドロキシプロピオン酸の共重合体(PHB-HP)とブレンドすると、ブレンド成分の化学組成や結晶化条件等により特異的な相構造変化をすることを明らかにした。これらの共重合体はどちらもHBユニットを持つため、結晶単位格子構造はよく似ているが、PHB-HVはアイソモルフィズム現象(HBとHVユニットが同一結晶格子内で共結晶化すること)を示すが、PHB-HPは示さないという大きな差異があり、これがブレンドの特異的な相構造変化に何らかの関係があると考えられた。そこで、本年度はこの相構造変化の系統的な理解と相構造-分解性の関係を明示を目的に、示差走査熱量(DSC)、広角X線回折、小角X線散乱、酵素分解速度などの各種解析を行った。この結果、PHB-HVが結晶化を誘導したときにはPHB-HV型の比較的厚いラメラ結晶が、PHB-HPが結晶化を誘導したときはPHB-HP型の薄いラメラ結晶が形成されること、特に後者ではPHB-HP型ラメラにHVユニットも含めてPHB-HV鎖も巻き込まれて共結晶すること、及び、酵素分解性もそれぞれの結晶型に対応して変化し、PHB-HP型のほうがPHB-HV型より速度が高くなることがわかった。この結果から、ブレンドにより分解速度制御が可能であることを明らかにした。プラスチック材料による環境負荷低減のために、再生可能資源由来プラスチック及び生分解性プラスチックの開発が進められている。本研究はこれらの新規プラスチックに対して、高分子複合化技術を用いて相構造と分解速度を制御するための指針をまとめることを目的とする。本年度はまず、微生物由来共重合ポリエステルブレンドの相構造と分解性を解析した。微生物由来共重合ポリエステルのうち、3-ヒドロキシブタン酸と3-ヒドロキシペンタン酸の共重合体(PHB-HV)はアイソモルフェズム現象(HBとHVユニットが同一結晶格子内で共結晶化すること)を示すが、これを同種の結晶格子を持ちアイソモルフィズム現象を示さない他のHB共重合体とブレンドすると、ブレンド成分の化学組成や結晶化条件等により持異的な相構造変化をすることを明らかにした。これらのブレンドでは、二成分が非相溶の場合にはそれぞれ独立に結晶化し、相溶の場合には二成分の結晶化速度差が大きい場合より順に、二成分の結晶相分離、結晶化の速い成分のみ結晶化し他方の成分は結晶間の運動性の低い領域で非晶状態のまま存在、二成分の共結晶化と変化する。この際、PHB-HVが他成分より遅い結晶化を示す場合には、HVユニットも他成分の結晶格子中に取り込まれることが可能なため、逆の場合と比較して共結晶化が許容されやすい。また、分解速度も相構造変化に対応して変化することが確認され、ブレンドにより分解速度制御が可能であることが明らかとなった。
黒鉛層間化合物を用いた軟X線光学素子開発の可能性の探求

本研究課題は、種々の黒鉛層間化合物を育成しまたそのX線回折特性を評価し、軟X線領域の結晶分光素子として応用する可能性を探求することを目的とした。軟X線の分光素子として注目されている人工多層膜は、2030Å以上の長周期のものは容易に作成可能であるが、それより短周期のものを結晶学的に均一に作成することは困難である。そこで多層膜成長とは異なる観点から、すなわち、熱力学的に安定相として存在する長周期化合物を育成することにより、多層膜成長の困難を回避する試みを行なった。ここでの物質探索において、黒鉛層間化合物(SbCl_5及びMo(Cl_5-GIC、及びK-MoCl_5-GIC)の他に、遷移金属カルコゲナイド層間化合物(Ni-TaS_2、Ni-NbS_2)及び積層型カルコゲナイド化合物(NdS-TaS_2及びSms-TaS_2)を育成した。これらの物質の高分解能X線回折特性(CuKαMoKα、角度分解能1′′)の測定により、周期構造、X線反射率、波長分解能等を評価した。黒鉛層間化合物では、長周構造を制御することは容易であったが、回折強度及び結晶性の高いものは現時点では達成されていない。回折強度が低いのは、挿入物質の層内密度が低いことによることが、MoCl_5-GICにさらにカリウムをインタカレ-ションしながら測定したX線回折により明らかになった。結晶性と回折強度を高めるために作成した単結晶Ni-TaS_2及びNi-NbS_2では、これらの点で改良があったが、現在得られた周期は約6Åであり長周期化合物の作成は今後の課題である。他方、Ln層(Ln=Sm、Nd)とTaS_2層が交互に積層した化合物では、格子定数約12Åのものが得られ、回折強度の点でも黒鉛層間化合物より優れていた。以上総合評価すると、黒鉛にHOPGを用いた層間化合物では、単結晶である遷移金属化合物の回折特性より劣っており、今後良質の黒鉛単結晶の育成及びそれを用いた高密度の層間化合物の育成が必要であるといえる。
外因性誘導による高血圧トランスジェニックマウス系統の確立

外因性誘導による高血圧トランスジェニック(Tg)マウスを作成するため、重金属負荷に対しプロモーター活性を増強することが知られているマウス・メタロチオネイン(MT)遺伝子プロモーター領域とマウスアンギオテンシノーゲン(AG)遺伝子構造領域を融合したMT/AG遺伝子を構築し、導入遺伝子とした。培養細胞にてMT/AG融合遺伝子が発現能力を有することを確認後、マウス受精卵への導入を行った。得られた44匹の産仔のうち、1匹がTgマウスと同定され、これより子孫を作出した。Tgマウスにおける導入遺伝子の発現は、肝臓を主に、脳、心臓で観察された。血漿中AG量は野生型マウスの約3倍であった。また、収縮期血圧の上昇は観察されなかった。一方、重金属負荷を行ったTgマウスにおいては、未負荷のTg個体と比較して血漿中のAG量およびアンギオテンシンI量の上昇が見られなかったにも関わらず、10-20mmHgの血圧上昇を呈した。この血圧上昇はアンギオテンシン変換酵素阻害薬であるカプトプリル投与により抑えられたため、レニン・アンギオテンシン(RA)系の活性化によるものと推察された。また、各臓器における導入遺伝子の発現を未負荷のTgマウスと比較すると、肝臓において僅かな増加にも関わらず、脳、心臓、小腸において顕著な発現増強が確認された。これらのことから、本Tgマウスにおける血圧上昇は循環中とは独立に存在する組織RA系の亢進が引き起こしている可能性が推察された。現在、本マウスと最近作成したAG遺伝子欠損マウスとの交配により、マウス個体内において内在性AGが欠損その代用としてMT/AG融合遺伝子が発現する新たなマウスを作出し、組織RA系と血圧との関係をより詳しい解析中である。
NEA半導体上に成長させた磁性極薄膜の電子及びスピン状態の研究

負の電子親和力(NEA: Negative Electron Affinity)を有する半導体(GaAs)表面上に、鉄などの強磁性薄膜(多層膜)を成長させた系で、放出される光電子のスペクトルを観測し、表面上の薄膜の存在・膜厚によるスピン偏極度とフェルミレベルの変化を明らかにすることを目的とした。特に、円偏光励起されたNEA表面からの放出電子はスピン偏極しており、その偏極電子が表面薄膜を透過する際の相互作用をスピン分解光電子分光法で直接測定につなげることを目指した。まず既存装置全体の改良を行った。具体的には、まず超高真空の排気系の改良として新規にポンプを導入し良好な超高真空状態を実現した。次に、装置内部のマニピュレータの改良をし、蒸着機構を更新し、動作テストした。磁化のための一軸の比較的強度の大きい電磁石を設計・製作し、二軸型のコイルのための電源を導入・調整した。一軸の電磁石の性能評価を行い、概ね満足のいく結果を得た。また二軸型の電磁石は回転磁場を与えることも可能にすべく電源の更新・調整を行い、別のプロジェクトの共同者と共にその磁場の調整をした。光学系の検出器を導入し、現在光学系の調整とあわせて検出器の性能評価を行った。これと並行して、典型的な鉄系の多層膜の例として別の超高真空装置を用いて鉄などの強磁性体に希土類を挟み込むまたは、共蒸着する系で、そのRHEEDやAFM、TEM観察などを行った。また、保護膜として、MBE内で成長した試料にアモルファスAsのキャップを施し、外部の放射光施設に持ち込みスペクトルをとった。放射光施設での結果は現在解析中である。負の電子親和力(NEA : Negative Electron Affinity)を有する半導体(GaAs)表面上に、鉄などの強磁性薄膜(多層膜)を成長させた系で、放出される光電子のスピン分解スペクトルを直接観測し、表面上の薄膜の存在・膜厚によるスピン偏極度とフェルミレベルの変化を明らかにすることを目的とする。特に、円偏光励起されたNEA表面からの放出電子はスピン偏極しており、その偏極電子が表面薄膜を透過する際の相互作用をスピン分解光電子分光法で直接測定につなげることを目指している。研究の初めに、装置全体の改良に取り組んだ。具体的には、まず超高真空の排気系の改良である。新規にポンプを導入し良好な超高真空状態を実現した。次に、装置内部のマニピュレータの改良をし、蒸着機構を更新した。現在はその動作テストを待つ段階である。この結果については間もなく投稿・発表される予定である。光学系の検出器を導入し、現在光学系の調整とあわせて検出器の性能評価を行っている。これら一連のテストが終了すれば、まず外部での磁化測定を試み、次に超高真空槽内部での、成長過程におけるその場測定に移行する予定である。これと並行して、典型的な鉄系の多層膜の例として別の超高真空装置を用いて鉄に希土類を挟み込む多層膜の成長を行って、そのRHEEDやAFM、TEM観察などを行った。ここから、膜厚変化による磁化の変化の測定や他の金属への移行をする段階に至っている。

負の電子親和力(NEA:Negative Electron Affinity)を有する半導体(GaAs)表面上に、鉄などの強磁性薄膜(多層膜)を成長させた系で、放出される光電子のスペクトルを観測し、表面上の薄膜の存在・膜厚によるスピン偏極度とフェルミレベルの変化を明らかにすることを目的とした。特に、円偏光励起されたNEA表面からの放出電子はスピン偏極しており、その偏極電子が表面薄膜を透過する際の相互作用をスピン分解光電子分光法で直接測定につなげることを目指した。まず既存装置全体の改良を行った。具体的には、まず超高真空の排気系の改良として新規にポンプを導入し良好な超高真空状態を実現した。次に、装置内部のマニピュレータの改良をし、蒸着機構を更新し、動作テストした。磁化のための一軸の比較的強度の大きい電磁石を設計・製作し、二軸型のコイルのための電源を導入・調整した。一軸の電磁石の性能評価を行い、概ね満足のいく結果を得た。また二軸型の電磁石は回転磁場を与えることも可能にすべく電源の更新・調整を行い、別のプロジェクトの共同者と共にその磁場の調整をした。この結果については投稿中である。光学系の検出器を導入し、現在光学系の調整とあわせて検出器の性能評価を行った。これと並行して、典型的な鉄系の多層膜の例として別の超高真空装置を用いて鉄などの強磁性体に希土類を挟み込むまたは、共蒸着する系で、そのRHEEDやAFM、TEM観察などを行った。また、保護膜として、MBE内で成長した試料にアモルファスAsのキャップを施し、外部の放射光施設に持ち込みスペクトルをとった。