hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
セラミックス界面における原子ダイナミクスに関する研究

本研究では、セラミックス中の拡散をキーワードとして、材料中の主成分元素の拡散である自己拡散、材料に機能を賦活させる添加元素の拡散に関して研究を進めている。当該年度は、主に米国ケースウエスタンリザーブ大学にて<18>^O、<26>^Alを用いたアルミナ中の自己拡散の包括的な研究を行った。申請者は昨年度中に、量やフォーム(総量0.13mg,<26>^AlCl_3の塩酸水溶液)の限られている<26>^Alソースを用いて効果的、安全に行うために実験プロトコルの作成や実験設備を立ち上げ、その結果、拡散測定を行うのに十分な濃度の<26>Alを試料表面中に塗布すること、酸素との分離が難しい塩素を効果的に除去することに成功した。本年度は、この手法を用いて、アルミナセラミックスにおいてほとんど研究されてこなかったカチオンの自己拡散挙動を、アニオンの自己拡散挙動とともに正確に測定した。その結果、アルミナ中のアルミニウムの自己拡散係数は酸素のそれと比べて非常に大きいことが明らかとなった。また、アルミニウムおよび酸素の拡散係数はMg(2価)やTi(4価)を添加した試料でもほとんど変化せず、価数の異なる不純物に対する内因性欠陥濃度の緩衝作用は、理論計算において指摘されているよりも強いことが明らかとなった。本研究の成果は論文を作成中である。また、<18>^O拡散に関してはTOF-SIMSを用いた粒界拡散の3次元イメージングを用いて、各単一の粒界におけるSEM、EDS、OIMで得られた粒界の構造的な特徴と拡散挙動の関連性を明らかにすることに成功した。さらに、LEAP(局所電界型アトムプローブ)による原子分解能での<18>^Oの分布測定にも成功した。添加元素の拡散に関しては、添加物自身が周囲の環境を変化させるために、拡散係数が拡散種の濃度に依存し、複雑な拡散挙動を示すことが知られており、添加元素の拡散挙動の詳細な解析はほとんど得られていなかった。本研究では、酸化亜鉛中でドナー元素として振舞うAl,Inの拡散の詳細な解析を行い、それらの拡散係数が自身の濃度の2乗に比例するという現象を発見し、それに基づいた添加元素の拡散のメカニズムを提案した。また、濃度が高い領域でより高い拡散係数が得られるため、このメカニズム(濃度依存拡散)で添加元素を拡散させると、添加物の拡散領域と未拡散領域の界面が非常にシャープになる(外部から拡散させた元素は表面の高濃度領域では拡散が速くほぼ均一に分布するが、表面から離れた領域に行くに連れ濃度の低下とともに急速に拡散が遅くなり、内部に拡散しにくくなりシャープな界面が形成される)。つまり、この濃度依存拡散を用いてpn接合などを作製することで高効率なデバイスを作製できる可能性を秘めており、この現象は、拡散の基礎としてだけでなく応用面でも非常に重要であるといえる。また。自己拡散においては、チタン酸バリウムの異常粒成長に注目して、材料中に起こるマクロな現象である粒成長と原子レベルでの拡散との相関に注目して研究を行っている。その結果、チタン酸バリウムの中の酸素拡散は粒成長挙動の大きく異なる試料中でもほとんど変化が無いことが解った。この結果は、粒成長挙動は酸素ではなくカチオン元素の拡散に支配されているという可能性を示唆するもので今後BaやTiといったカチオン元素の拡散に注目して研究を進めていく方針である。当該年度は、主に米国ケースウエスタンリザーブ大学にて^<18>O、^<26>Alを用いたアルミナ中の自己拡散の包括的な研究を行った。^<26>Alは放射性同位体であり、かつ非常に高価であるため、限られた量、フォーム(総量0.13mg,^<26>AlCl_3の塩酸水溶液)の^<26>Alソースを用いて効果的に実験を行う手法の開発を行った。その結果、現在は拡散測定を行うのに十分な濃度の^<26>Alを試料表面中に塗布すること、酸素との分離が難しい塩素を効果的に除去することに成功した。今後は、滞在期間中に単結晶、多結晶、双結晶を用いた180、26Al同時拡散試料における拡散挙動解析を行う予定である。また、^<18>O拡散に関してはTOF-SIMSを用いた粒界拡散の3次元イメージングに成功した。これは多結晶中に無数に存在する粒界のうちの特定の粒界の拡散挙動を測定可能にするものであり、現在EBSD法による粒界の結晶方位関係やサーマルグルービング法を用いて測定した粒界エネルギーと拡散挙動の相関を明らかにする目的で研究を進めている。さらに、LEAP(局所電界型アトムプローブ)による原子分解能での^<18>Oの分布測定にも成功している。今後は、この手法を用いて多結晶や双結晶中の粒界拡散の測定を行うことで、これまでは完全にブラックボックスとして扱われてきた粒界拡散の有効幅や粒界から粒内への方向への原子拡散などを評価していく予定である。

申請者は昨年度中に、量やフォーム(総量0.13mg,<26>^AlCl_3の塩酸水溶液)の限られている<26>^Alソースを用いて効果的、安全に行うために実験プロトコルの作成や実験設備を立ち上げ、その結果、拡散測定を行うのに十分な濃度の<26>Alを試料表面中に塗布すること、酸素との分離が難しい塩素を効果的に除去することに成功した。本年度は、この手法を用いて、アルミナセラミックスにおいてほとんど研究されてこなかったカチオンの自己拡散挙動を、アニオンの自己拡散挙動とともに正確に測定した。その結果、アルミナ中のアルミニウムの自己拡散係数は酸素のそれと比べて非常に大きいことが明らかとなった。また、アルミニウムおよび酸素の拡散係数はMg(2価)やTi(4価)を添加した試料でもほとんど変化せず、価数の異なる不純物に対する内因性欠陥濃度の緩衝作用は、理論計算において指摘されているよりも強いことが明らかとなった。本研究の成果は論文を作成中である。また、<18>^O拡散に関してはTOF-SIMSを用いた粒界拡散の3次元イメージングを用いて、各単一の粒界におけるSEM、EDS、OIMで得られた粒界の構造的な特徴と拡散挙動の関連性を明らかにすることに成功した。さらに、LEAP(局所電界型アトムプローブ)による原子分解能での<18>^Oの分布測定にも成功した。
消費者行動における意味的手がかりの影響メカニズム

最終年度に行った研究は、次の通りである。一つ目は、値引きが提供されている状況における高品質低価格訴求の影響を高品質の訴求と低価格の訴求との比較から調べるものである。値引きが実施されるタイミングによって注意を向ける手がかりが異なると予想し、タイミングを操作した実験を行った。データ分析からは予想と一致した結果が得られた。二つ目は、同一ブランドであってもサイズによって消費者の知覚品質が異なる現象を提示した先行研究を踏まえ、サイズが手がかりとなる状況がどのようなコンテクストで発生するのかを分析した。実験を行いデータを分析した結果、この現象が生じるコンテクストと生じないコンテクストを識別することができた。三つ目は、ユニット価格を手がかりと捉え、同一ブランドでサイズが異なる商品に設定されるユニット価格と消費者の知覚の関係において、調整変数や媒介変数を含めた分析を行った。実験を行いデータを分析した結果、ユニット価格によるプライシング態度やブランド態度への影響には、価格情報の使用傾向や価格意識が調整変数としての役割を果たすこと、およびユニット価格の観察から生じる感情が媒介変数としての役割を果たすことを明らかにした。これらの研究は既に英文論文としてまとめており、現在は投稿準備中、あるいは投稿中で、今後は国際学会等でも発表していく予定である。また、昨年度に行った二つの研究の成果を、それぞれ国際学会で発表することができた。本研究の課題である意味的手がかりについて、本研究では価格、値引き、品質、バイオグラフィ、ユニット価格、およびサイズを対象とした様々な研究を行ってきた。四年間の研究を通して、それらの手がかりの有用性とそれらが状況特性、製品特性、および消費者特性の影響を受けることを確認することができた。これらの成果は消費者行動を理解することにつながり、消費者行動研究への貢献はできたと思われる。本年度に実施した研究は3つに分けられる。一つ目は、以前から行っている「高品質・低価格」訴求についての研究を継続した。これまでは通常価格で販売されている商品の広告において訴求したときの効果を分析してきたが、今回は、値引きと一緒に訴求したときの影響に着目した。値引きは、値引き率と値引きのタイミング(販売開始時vs.販売終了時)の2要因を考慮した。分析は、販売価格を表示する場合としない場合それぞれで行い、分析結果からは、「高品質・低価格訴求」の効果は、販売価格表示の有無に関係なく、値引きのタイミングによって異なり、販売開始時に用いた方が効果は高くなることを明らかにした。二つ目は、テンシル価格訴求に対する研究を行った。最初に先行研究のレビューを行い、残されている課題を整理した。次に、それらの課題に着目した分析を行った。テンシル価格訴求は商品間で異なる値引き率を設定するときに用いられ、最高値引き率を強調する「テンシル上限訴求」、最低値引き率を強調する「テンシル下限訴求」、および両方を強調する「テンシル範囲訴求」の3タイプある。先行研究は、消費者の値引き評価はテンシル下限訴求が最も低くなることを確認しているが、本研究からは、値引き率が高い水準にある場合には他の2タイプと同様の効果が得られることを明らかにした。また、テンシル価格訴求の商品評価への影響を調べ、消費者は大きい値引きの方が多い、大きい値引きがつけられた商品には売れ残りや低品質のものが多い、および小さい値引きがつけられる商品には新商品や高品質のものがやや多いと知覚する傾向にあることを明らかにした。三つ目は値引きの表示方法(比率表示vs.金額表示)に焦点を当てた。先行研究のレビューを行い、残されている課題を明らかにした。現在は、それらの課題に基づいて調査デザインを検討し、調査票のドラフトを作成している。昨年度は時間的な制約がかなりあったため、海外で開催される学会での報告ができなかった。それ以外は順調に進展している。平成28年度に実施した研究は、3つに分けられる。一つ目は、アンダードッグ効果に関する研究で、製品特性と買い物コンテクストの2要因の影響を含めた分析を行った。同テーマの実験は過去に実施しているが、その実験デザインにはいくつかの問題点があったため、被験者のプライミング方法を変えるなど、それらの問題を克服した実験デザインを検討し、実施した。その結果、すべての仮説が支持されるという結果が得られた。続いて、この実験と既に行っている実験の2つの実験結果を論文にまとめ、英文ジャーナルに投稿し、アクセプトされた。近い将来、掲載されることになっている。二つ目は、価格のリフレーミングに関する研究で、以前にまとめたドラフトの書き直しを行った。具体的には、元の論文ではかなり異なる購買意思決定コンテクストを対象とした実験を2つ行っており、つながりが見えにくかったため、それらを別々にして論文を執筆した。その結果、その内の一つは英文ジャーナルにアクセプトされ、既に掲載されている。さらに、価格のリフレーミング・タクティックスの一つである、ユニットプライシングに関する研究に焦点を当て、以前に行ったレビューには含まれていない、比較的最近行われた先行研究のレビューを行い、レビューを更新するとともに、研究課題を明らかにした。三つ目は、テンシル価格訴求について、まだ分析されていない研究課題を明らかにし、小売業態の違いに着目した仮説を立て、実験のデザインを検討した。研究論文の執筆、先行研究レビュー、および次の研究で実施する調査計画は予定通りに行われたが、予定していた国際学会での研究報告は大学業務と重なったため、キャンセルすることになった。平成29年度に行った研究は、次の四つである。

一つ目は、テンシル価格訴求に関する研究で、この訴求に対する消費者の知覚に小売業態タイプが影響を与えるかどうかを調べるものである。対象とした業態は百貨店とディスカントストアである。業態間の比較分析をした先行研究はあるが、本研究ではさらに、品揃え、価格、品質などの業態イメージも含めたより詳細な分析を行った。前年度に作成した調査票を用いて調査を実施した。データ分析の結果、業態と業態イメージによる違いはなかったものの、テンシル価格訴求広告と小売業態が適合しているかどうかという知覚適合度が、セービングや価格の知覚と買い物意図に影響を与えること、およびこの関係が業態によって異なることを明らかにした。二つ目もテンシル価格訴求に関する研究で、製品特性(快楽的消費、実用的消費)と情報探索価値やリアクタンス性向などの消費者特性のモデレーター効果を分析した。調査を実施し、データ分析した結果、それらが有意なモデレーターであることを明らかにした。続いて、この研究結果を英文論文としてまとめた。三つ目は、価格と値引きのセービング情報のフレーミングに関する研究で、先行研究のレビューから研究課題を整理し、仮説を検討した。次に調査を実施し、データ分析した結果、これらのフレーミングはセービングの知覚や購買意図に影響を与えること、価格意識や認知欲求などの消費者特性がフレーミングと品質知覚の関係のモデレーターであることなどを明らかにした。続いて、過去に行った先行研究のレビューに、より最近の研究を加え、英文論文としてまとめた。四つ目は、高品質低価格という意味的手がかりに関する研究で、研究課題を整理し、対象とする課題について仮説の設定と実験デザインを検討した。また、この研究に含める概念に関する先行研究のレビューも行った。この研究の調査は次年度に実施する予定である。研究は計画通りに進められたが、予定していた国際学会での研究報告が公務と重なりキャンセルしなければならなかった。最終年度に行った研究は、次の通りである。一つ目は、値引きが提供されている状況における高品質低価格訴求の影響を高品質の訴求と低価格の訴求との比較から調べるものである。値引きが実施されるタイミングによって注意を向ける手がかりが異なると予想し、タイミングを操作した実験を行った。データ分析からは予想と一致した結果が得られた。二つ目は、同一ブランドであってもサイズによって消費者の知覚品質が異なる現象を提示した先行研究を踏まえ、サイズが手がかりとなる状況がどのようなコンテクストで発生するのかを分析した。実験を行いデータを分析した結果、この現象が生じるコンテクストと生じないコンテクストを識別することができた。三つ目は、ユニット価格を手がかりと捉え、同一ブランドでサイズが異なる商品に設定されるユニット価格と消費者の知覚の関係において、調整変数や媒介変数を含めた分析を行った。
電気化学In Situラマン分光法のアゾ化合物を修飾した炭素電極への展開

当該研究課題は,(1)その場ラマン分光システムをアゾ化合物で修飾したカーボン電極に展開する,(2)アゾ化合物で修飾したカーボン電極を固体高分子型燃料電池の電極材料として用い,その電極特性を検討することを目的としている.研究の初期段階において4-NitoroAzoBenzene等をカーボン電極に修飾することに成功した.研究の第一段階としてその吸着過程をIn Situラマン分光測定を行い,吸着過程の電極電位依存性を解明した.本年度はその手法を幅広い電極,分子種に展開した.吸着分子種の幅を広げつつ,電極反応過程の詳細なる検討を行った.アセトニトリル中においていて4-NAB,AB(AzoBenzene)等のアゾ化合物のカーボン電極の吸着過程を中心にその場ラマン分光測定を行った.昨年度までの研究成果において,4-NABの吸着過程の分光学的研究を行っており,これまで(a)NABは非常に大きなラマン散乱強度を持つラマンバンドが存在する,(b)カーボン電極へのNABの吸着は比較的強固である,(c)NABは良い電子伝導性をもつなどの実験結果を得ることができている.これを踏まえた吸着過程の電極電位依存性を検討した結果,電極界面における分子の配向,単分子層吸着のメカニズム等を解明することができた.同様な解析手法を展開しつつ,その場ラマン測定の高感度化を試みた結果,高感度化により,幅広い分子種のラマン測定のみならず,多種多様な電気化学反応解析を行うことができた.この実験結果より,電気化学反応の詳細を描くことができたと考えている.平成14年度は,アセトニトリル中にいて,カーボン電極に化学吸着した4-NAB(NitroAzoBenzene)の酸化還元反応をその場ラマン分光法を用いてラマンスペクトル解析を行った.その場ラマン分光法は,電極界面の電気化学反応を電位印加しながらラマンスペクトルの測定が可能であり,単分子レベルで化学吸着したNAB分子の新状態を解析できる方法である.溶存酸素の影響を極力抑えた電気化学測定とラマン分光測定の同時測定を試み,カーボン表面に吸着した分子の振動状態の測定にはじめて成功した.得られたラマンスペクトルをガウシアンを用いた振動計算との比較,ガウス関数を用いたスペクトルの最小2乗フィット解析による散乱強度,振動数,半値幅の電位依存性を求め,電極界面におけるNAB分子のレドックス挙動の解析を行った.その結果,電気化学測定により,カーボンに吸着したNAB分子の酸化還元反応は,1電子反応であることが分かり,分子の結合状態が変化することが予想される.次に,その場ラマン分光スペクトルの解析より,その構造はキノリド構造に起因したMethide構造であることが,実験的,理論的に判明した.この構造変化は,NAB分子をスイッチングデバイスとして用いると,この酸化還元反応により,分子内結合骨格構造や構造に由来した電子状態が大きく変化することにより,分子自身の抵抗値が大きく変化することが予想される.この抵抗値の変化が,分子エレクトロニクスデバイスとしてのスイッチング機構の発現と考えられる.昨年度に引き続き,吸着分子種の幅を広げつつ,電極反応過程の詳細なる検討を行った.アセトニトリル中においていて4-NAB, AB(AzoBenzene)等のアゾ化合物のカーボン電極の吸着過程を中心にその場ラマン分光測定を行った.平成13年度,申請者はMcCreery教授の下で4-NABの吸着過程の分光学的研究を行っており,これまで(a)NABは非常に大きなラマン散乱強度を持つラマンバンドが存在する,(b)カーボン電極へのNABの吸着は比較的強固である,(c)NABは良い電子伝導性をもつなどの実験結果を得ている.今年度も,McCreery教授と共にこの研究課題に関する議論を行うことができている.特にABに関する知見は,NAB分子より分子長が短く,電子移動過程の解析に向いた分子構想であるが,分光学的なその場ラマン測定においては,微分散乱断面積が小さく,スペクトル解析に難しさを有していることが判明した.スペクトル解析手法に改良を加え,バックグラウンド補正等を精度よく行うことにより,スペクトル解析を可能とすることができている.吸着過程の電極電位依存性を検討し,電極界面における分子の配向,単分子層吸着のメカニズム等を解明することができている.さらに,これらの分子の電子移動過程を解析することにより,分子エレクトロニクス材料への可能性も見えつつある.この解析結果を解釈することにより,電極表面に吸着する分子の吸着過程や吸着状態を推測することができると考えている.当該研究課題は,(1)その場ラマン分光システムをアゾ化合物で修飾したカーボン電極に展開する,(2)アゾ化合物で修飾したカーボン電極を固体高分子型燃料電池の電極材料として用い,その電極特性を検討することを目的としている.研究の初期段階において4-NitoroAzoBenzene等をカーボン電極に修飾することに成功した.研究の第一段階としてその吸着過程をIn Situラマン分光測定を行い,吸着過程の電極電位依存性を解明した.本年度はその手法を幅広い電極,分子種に展開した.吸着分子種の幅を広げつつ,電極反応過程の詳細なる検討を行った.アセトニトリル中においていて4-NAB,AB(AzoBenzene)等のアゾ化合物のカーボン電極の吸着過程を中心にその場ラマン分光測定を行った.昨年度までの研究成果において,4-NABの吸着過程の分光学的研究を行っており,これまで(a)NABは非常に大きなラマン散乱強度を持つラマンバンドが存在する,(b)カーボン電極へのNABの吸着は比較的強固である,

(c)NABは良い電子伝導性をもつなどの実験結果を得ることができている.これを踏まえた吸着過程の電極電位依存性を検討した結果,電極界面における分子の配向,単分子層吸着のメカニズム等を解明することができた.同様な解析手法を展開しつつ,その場ラマン測定の高感度化を試みた結果,高感度化により,幅広い分子種のラマン測定のみならず,多種多様な電気化学反応解析を行うことができた.この実験結果より,電気化学反応の詳細を描くことができたと考えている.
階層拡散系列を用いた電子透かし技術による画像情報のための改ざん検出法

画像へ情報を多重化する(埋める)電子透かし技術に関して,改ざん検出に適用可能な手法を昨年度に引き続き検討した。併せて,電子透かし技術を用いた改ざん検出法に関して,昨年度に引き続き検討した。本年度の主な成果は次のとおりである。1.昨年度検討した空間領城で埋める電子透かし法を改善し,埋めることができる情報量を増加しつつ,埋め込み処理による画質低下を抑制可能な,新たな手法を検討したこと。2. 1.の手法を改善し,埋め込み処理による画質低下を知覚しづらいエッジ部へのみ情報を埋めることが可能な,新たな手法を検討したこと。3.昨年度検討した電子透かし技術を用いた画像改ざん検出法を改善し,改ざん有無を階層的に検査することで検査効率を向上した,新たなす手法を検討したこと。4. 2.の手法を改善し,暗号技術を適用することで,さらなる検査効率向上を実現した,新たなす手法を検討したにと。5.幾何補正された画像から埋めた情報を抽出可能な,新たな電子透かし手法を検討したこと。以上の成果の一部を含む論文を国内の研究会および査読付国際会議で発表した。また,研究の一部を含む論文が査読付論文誌論文として発行された。本課題では,電子透かし技術基づく新たな画像改ざん検出法を提案し,さらに,実用性を高めるために検出効率改善した。また,その研究途上で,新たな電子透かし法を複数提案した。これらの電子透かし手法は,改ざん検出以外へも応用される可能性があり,今後の展開が期待されるものである。画像へ情報を多重化する(埋める)電子透かし技術に関して,改ざん検出に適用可能な手法を確立するための基礎的研究を実施した.本課題の特徴は,電子透かし技術によって画像へ埋められた階層拡散系列を用いて,画像の改ざんを検出することにある.本年度の主な成果は次のとおりである.1.新しい電子透かし手法を検討したこと.2.上述の手法が,2値情報だけでなく,多値情報を埋め込み・抽出可能であることを確認したこと.3.上述の手法が,静止画像圧縮の国際標準であるJPEGや動画像圧縮の国際標準であるMPEGで用いられる,離散コサイン変換領域で情報を埋め込み・抽出可能であることを確認したこと.4.上述の手法が,静止画像圧縮の国際標準であるJPEG 2000や動画像圧縮の国際標準であるJPEG 2000で用いられる,離散ウェーブレット変換領域で情報を埋め込み・抽出可能であることを確認したこと.以上の成果の一部を含む論文を国内の研究会および査読付国際会議で発表し,多くの研究者から多角的な意見をいただいた.また,研究の一部を含む論文が査読付論文誌論文として発行された.今後は,種々の拡散階層系列を提案法に適用し,拡散系列の種類・系列長・階層数・電子透かし法の相互関係とその最適な組み合わせについて研究を進める予定である.また,提案法以外の電子透かし手法に関しても,検討・開発を継続する予定である.画像へ情報を多重化する(埋める)電子透かし技術に関して,改ざん検出に適用可能な手法を確立するための基礎的研究を昨年度に引き続き実施した.本課題の特徴は,電子透かし技術によって画像へ埋められた階層拡散系列を用いて,画像の改ざんを検出することにある.本年度の主な成果は次のとおりである.1.空間領域で情報を埋める,新たな電子透かし手法を検討したこと.2.上述の手法を改善し,埋めることができる情報の量を増加した,新たな手法を検討したこと.3.以上2つの手法と比べて,埋め込み処理による画質低下を抑制した新たな手法を検討したこと.4.1.の手法を改善し,改ざん検出のための新たな手法を検討したこと.5.幾何学的な改ざんに対する幾何変換量の推定を実現する,新たな手法を検討したこと.以上の成果の一部を含む論文を国内の研究会および査読付国際会議で発表し,多くの研究者から多角的な意見をいただいた.また,研究の一部を含む論文が査読付論文誌論文として発行された.今後は,種々の拡散階層系列を提案法に適用し,拡散系列の種類・系列長・階層数・電子透かし法の相互関係とその最適な組み合わせについて研究を進める予定である.また,提案法以外の電子透かし手法に関しても,検討・開発を継続する予定である.画像へ情報を多重化する(埋める)電子透かし技術に関して,改ざん検出に適用可能な手法を昨年度に引き続き検討した。

本課題では,電子透かし技術基づく新たな画像改ざん検出法を提案し,さらに,実用性を高めるために検出効率改善した。また,その研究途上で,新たな電子透かし法を複数提案した。これらの電子透かし手法は,改ざん検出以外へも応用される可能性があり,今後の展開が期待されるものである。
高齢者の視聴覚機能減退シミュレーションによる地域生活空間の情報環境評価

本研究は自然な老化過程のなかで高齢者の視聴覚機能の減退に着目し、このような機能減退が引き起こす高齢者の情報受容力の低下とそれを補う設計の方向性を探ることを目的としている。高齢者が老化によって視覚機能および聴覚機能が変化すること、すなわち視界が黄変化し、可聴域(特に高音域)が狭められることが、既に知られている。このような減退により、高齢者の情報環境は青年のそれと比較して著しく劣化していると言えよう。地域の生活空間において、高齢者の視聴覚機能減退を補償する方向でサイン計画などの情報環境を設計して行くことは、高齢者の社会参加を維持していく上でも非常に重要である。前年度は基礎的な資料の収集に努めるとともに、機能減退をシミュレートするための、色彩および音声データのフイルタリングの方法について試行錯誤を重ねた。今年度は引き続きシミュレータの開発を行うとともに、色彩環境については、実際の都市空間におけるサイン(案内標識)について、色彩測定と画像の撮影による現地調査をおこなった。サインに使われている色の分布や、組み合わせなどを分析するとともに、調査によって得られた画像データをコンピュータに取り込み、黄変化フイルタによって色彩を変換して、高齢者の視覚によるサインの見え方をシミュレートした。本研究は自然な老化過程のなかでおこる高齢者の視聴覚機能の減退に着目し,このような機能減退が引き起こす高齢者の情報受容力の低下とそれを補う設計の方向性を探ることを目的としている.高齢者が老化によって視聴覚機能および聴覚機能が変化すること,すなわち視界が黄変化し,可聴域(特に高音域)が狭められることはよく知られている.このような減退により高齢者の情報環境は青年のそれと比較して著しく劣化していると言えよう.地域生活空間において,高齢者の視聴覚機能減退を補償する方向でサイン計画などの情報環境を設計していくことは高齢者の社会参加を維持していく上でも非常に重要である.平成4年度は以上のような問題意識に基づき,高齢者の視覚機能,聴覚機能それぞれの機能減退についての基礎的な研究を続けるとともに,機能減退の程度に応じてどのように情報環境の劣化がおきるかを評価するためのシミュレーターの開発をおこなった.これはパーソナルコンピュータに映像および音響のインターフェースを付設し,電子スチルカメラ,DATレコーダーにより収録された地域生活環境をデジタルデータとして入力・加工するものである.現在,高齢者の機能減退をシミュレートするようなデータのフィルタリングの方法を試行錯誤している.平成5年度はデータの収集をはかることによって高齢者の情報環境を評価するとともに,今後の地域生活環境の設計に生かすために機能減退の影響を受けにくい色彩・配色や音のデザインを探る.本研究は自然な老化過程のなかで高齢者の視聴覚機能の減退に着目し、このような機能減退が引き起こす高齢者の情報受容力の低下とそれを補う設計の方向性を探ることを目的としている。
「持続可能な開発」論の人類学的再検討―「参加型開発」の確立をめざして―

本研究は、近年、観光開発や自然環境保護双方の文脈において注目されているエコツーリズムについて、世界自然遺産の指定とともに全国的に注目されるようになった屋久島を事例として取り上げ、島社会で暮らす人びとの収入源としての観光を、人類学的視点から捉えようとするものであった。今年度は、前年度におこなった2回の屋久島現地調査をふまえ、その調査内容を補充する意味から、現地で収集した文献やその他の刊行物を精読するとともに、観光開発関係の研究会における討論を通じて離島社会における観光開発のもつ意味や意義を再考し、島民自身の参加による観光開発(エコツーリズム)が島に定着するための社会的諸条件についての検討を試みた。屋久島では、公共事業に依存する産業構造が確立している現実と、社会で許容されうる観光の形態が「エコツーリズム」のような環境保全を重視したもの以外ありえない(そのため、観光事業そのものが逆に環境に負荷をかけてしまうという矛盾)という事情、そして明治期に森が国有林化して以来、島民自身と森との生活レベルでの密接なつながりが稀薄であったという歴史的事情が、自然環境を題材にした観光開発の振興、定着を躊躇させる要因となってきた。本研究では、それらの点を島の将来の活性化へ向けた提言の第一歩として、(1)犬猿関係にある島内2つの地方行政機関(町役場)の有機的な連携、(2)主にエコツーリズム事業を中心的に担っている本州や九州などからの移住者と地元の人とのプロジェクト・ベースの協力関係の構築、(3)「健全な」エコツーリズム振興のために行政や民間を統括するNPO法人を設立するなどの必要性を、現段階において指摘したい。現在そのことに関する学術論文の執筆を準備中である。戦後、屋久島の産業は、屋久杉伐採を中心とした林業から、公共事業(土木工事)や屋久島の特異な生態系を利用した観光へと多様化した。とくに1995年に屋久島の森の一部地域が世界自然遺産の指定を受けてからは、観光目的に島を訪れる人の数も増加し、島の主要産業のひとつになっている。しかし実際には、島出身者の生業は公共事業への従事が中心である。島民が観光開発に直接「参加」する機会は民宿(専業)やレンタカー会社の運営が中心で、それも極少数の人びとによって行われているにすぎない。とくに、観光客に対し屋久島の自然や歴史などをガイドする「エコツーリズム」事業に携わる者は、ほとんどが島外者(「入り人」)である。また、現地調査を通じて、観光と経済的なつながりを直接もたない島民の中には、観光客の来島を快く思わず、環境破壊の言説を用いて批判的態度をとる風潮もみられることが明らかになった。このような傾向は、島の人びとと観光客などの島外者との間に横たわる「森への視線」の違いに起因する。一般に観光客は「縄文杉」をはじめとする屋久杉の森を鑑賞するためにやってくる。しかし、現在の島民にとって屋久島の森は、基本的には「国有林」という自分たちに帰属しない領域である。明治期に国有林となる以前の人びとの生活と森との密接な関わりは、一部の伝承を除いて現在では極めて希薄である。縄文杉も島出身者の多くはみたこともないというのが現実であった。しかし島民は、公共事業中心の生業形態では経済生活は不安定なままであることを認識し、現実問題として、「エコ」を柱にした観光開発の振興を屋久島社会の持続的な発展の条件としてあげる。屋久島は、「世界遺産」「豊かな自然」という肯定的イメージの背後で、「森への視線」の差異に基づく社会的葛藤を経験しているところであり、その克服が「持続」と「参加」を同時に可能にする島の開発へとつながっていく可能性がある。今後は、今年度明らかになった以上の島民と観光との相互関係の様相を踏まえ、さらに現地調査を中心としたデータ収集を継続し、「視線の一致」へ向けた提言を探っていきたいと考えている。
同種造血幹細胞移植後の免疫再構築と同種免疫応答におけるSTAP蛋白の役割

Signal-transducing adaptor protein(STAP)蛋白ファミリーは、リン脂質結合モチーフであるPleckstrin homology (PH)ドメイン、リン酸化チロシンとの親和性が知られるSrc homology (SH)2ドメインに類似した構造を有するアダプター蛋白である。申請者らは以前より、STAP蛋白が炎症・免疫系シグナルを調整することを報告してきた。本研究では、STAP蛋白が同種造血幹細胞移植後の免疫再構築とその後の同種免疫応答において果たす役割について明らかにする。本研究の研究成果が移植後晩期合併症に対する新たな治療アプローチにつながる事が期待できる。
スピン軌道相互作用の生む新しい磁性体スピントロニクス現象の微視的理論

強磁性金属においてRashba型スピン軌道相互作用(RSOC)が生む電流誘起スピン軌道トルクやスピン起電力を調べた。トルクについては磁化の空間微分の1次まで計算し、RSOCの効果によりβ項が増大することを見出した。また、温度勾配で誘起されるスピン軌道トルクについても調べた。今後、スピン軌道相互作用の効果を調べると面白いと思われる現象(マグノンによるスピントルク、反強磁性金属におけるスピン起電力、トポロジカルホール効果)についても解析した。当初予期しなかった成果としては、双極子マグノンによる電子の異常ホール効果、光応答に対するRSOCの効果、がある。電流が強磁性体の磁化に及ぼす効果(スピントルク)に対する、Rashba型スピン軌道相互作用の効果を計算した。当初予定していた、磁化が空間的に一様な場合のみならず、磁化が空間変化している場合、すなわち、磁化の空間微分を含むトルクについても計算を行うことができた。これにより、いわゆる「スピン軌道トルク」だけでなく、「スピン移行トルク」や「ベータ項」をも含めて総合的に議論を行うことができた。その結果、Rashba効果によりベータ項が非常に増大すること、それに駆動された磁壁の速度はスピン移行効果によるものの数十倍にもなること、が分かった。計算は、微小振幅の方法に基づいた線形応答理論で、グリーン関数法を用いてバーテックス補正の効果も考慮して行った。これらの結果は、現在論文にまとめている。他方で、ゲージ場の方法による計算は進まず、次年度の課題として残された。また、Rashba強磁性体におけるfeedback効果、特にfeedbackトルクとGilbert dampingの関係を調べた。これは、Rashba系よりも理論的取扱いが容易な2次元Dirac系の結果、すなわち、Dirac系のGilbert dampingはfeedback効果で100%説明できること、に着想を得たものであった。今回の計算で、Rashba系では100%ではないが、電子の散乱時間に比例する項については、feedback効果で説明できる、という結果を得た。これに基づいた、いくつかの物理的な提案を含めて、現在論文にまとめている。電流に駆動された磁化ダイナミクスの文脈で、電流が磁化に及ぼすスピントルクに対するスピン軌道相互作用の効果を調べている。今年度は、Rashba型スピン軌道相互作用に起因する「スピン軌道トルク(SOT)」を、磁化が空間的に一様な場合に、種々のパラメータ(磁化の方向、化学ポテンシャル)への依存性を詳細に調べた。計算は線形応答理論とグリーン関数法に基づき、(不純物による)電子の自己エネルギーだけでなくバーテックス補正も考慮して行った。その結果、自由電子的な分散関係をもつ2次元ラシュバ強磁性体は、フェルミ面が2枚ある場合に、バーテックス補正の効果により以下の量が消失するという非常に特殊な性質をもつことを見出した:(i)非散逸的SOT、(ii)散逸的SOTの化学ポテンシャル依存性、(iii)散逸的SOTの磁化方向依存性。他方、より現実的な強束縛モデルではそのようなことはないことを示した。さらに、温度勾配により生じるSOTを計算した。(学生の藤本純治君との共同研究)磁気スカーミオン格子における電子のホール係数を、磁化との結合を摂動として計算した。今年度は、まずスピン軌道相互作用を無視して調べた。(学生の仲澤一輝君との共同研究)1.Rashba型スピン軌道相互作用のある強磁性金属において、温度勾配で誘起される(伝導電子による)スピン軌道トルクを計算した。また、その逆効果である磁化ダイナミクスで誘起される(伝導電子の)熱流を計算した。ともに久保公式への補正が必要になるが、その補正項を同定し物理的意味を論じた。(PDの藤本純治、Utrecht大学のvan der Bijl、Duineの各氏との共同研究)2.温度勾配で誘起されるスピン波スピントルクの理論計算に取り組んだ。温度勾配を久保公式で扱うためのLuttingerの方法は、減衰項を手で入れる現象論的方程式(Landau-Lifshitz-Gilbert方程式)とは相性が悪いことを見出した。そのため、減衰の機構に立ち入った微視的モデルを設定し、その理論解析に着手した。(学生の山口皓史氏との共同研究)3.バルクRashba系の光応答を、微視的モデル計算により調べた。その際、電場・スピン磁場・軌道磁場に対する、電流・電荷・スピンによる磁化電流の応答をすべて考慮した。強磁性磁化がRashbaと共存する場合も調べ、有効モデルを構築した。(柴田絢也、竹内祥人、多々良源の各氏との共同研究)4.強磁性金属において、双極子スピン波(磁気双極子相互作用するスピン波)に散乱されることにより、電子の異常ホール効果が生じることを示した。これは、スピン波に対して双極子相互作用が一種のスピン軌道相互作用として働き、その軌道運動がカイラルになることに起因する効果である。(山本慧、佐藤浩司、齋藤英治の各氏との共同研究)学科における雑務(教育委員長)のため、研究および論文執筆に十分な時間を確保できず、当初の研究計画は遅れている。一方で、新たな共同研究(学生および外部)により、当初予想していなかった成果が得られた。[A]2016年度に行った研究は以下のとおり。[A1]

温度勾配で誘起されるスピン波によるスピントルクの計算を、スピン緩和の微視的機構まで立ち入った微視的モデルを設定して行った。これは、スピン緩和により生じると思われる重要な寄与について曖昧さなく扱うことを目指したものである。実際、現象論的モデルに基づく従来の計算結果が変更を受けることを見出した。今後は、スピン軌道相互作用のある場合に計算を進める予定である。[A2]ビスマスのように有効的にディラック方程式で記述される電子系のスピンホール効果を、従来調べられていた内因的寄与に加えて外因的寄与(不純物に依存する寄与)について調べた。[A3]反強磁性金属において、磁化ダイナミクスで誘起されるスピン起電力を、微視的モデルに基づき計算した。最近報告された現象論的議論による結果に、新しい項が付け加わることを見出した。スピン軌道相互作用のある場合については今後の課題である。[B]研究期間全体(2013-2016年度)を通じては、強磁性金属における電流誘起スピントルクに対するRashba型スピン軌道相互作用の効果を詳細に調べた。とくに、磁化が一様な場合だけでなく、磁化の空間変化(空間微分の1次)を含むトルクを計算した。また、温度勾配誘起のスピントルクについても解析を行った。予期しなかった成果としては、磁気双極子相互作用(広い意味のスピン軌道相互作用)に支配される強磁性スピン波が、電子の異常ホール効果を引き起こす新しい機構を見出した。さらに、光応答に対するRashbaスピン軌道相互作用と磁化の相乗効果を調べた。強磁性金属においてRashba型スピン軌道相互作用(RSOC)が生む電流誘起スピン軌道トルクやスピン起電力を調べた。トルクについては磁化の空間微分の1次まで計算し、RSOCの効果によりβ項が増大することを見出した。また、温度勾配で誘起されるスピン軌道トルクについても調べた。今後、スピン軌道相互作用の効果を調べると面白いと思われる現象(マグノンによるスピントルク、反強磁性金属におけるスピン起電力、トポロジカルホール効果)についても解析した。当初予期しなかった成果としては、双極子マグノンによる電子の異常ホール効果、光応答に対するRSOCの効果、がある。Rashba型スピン軌道相互作用がある場合のスピントルクの計算について、今年度は、磁化が空間的に一様な場合について、種々のパラメータ(磁化の方向、化学ポテンシャル)への依存性を詳細に調べた。(前年度は、磁化の空間微分の1次までトルクを調べたが、磁化の方向は基本的に2次元面に垂直な場合に限っていた。)その結果、自由電子分散のラシュバ模型の(従来知られていなかった)種々の特殊性を見出すことができた。科研費の使用期間を1年延長して、以下の点に取り組む。・伝導電子による熱誘起スピントルクの理論の詳細を詰め、論文にまとめる。・スピン波による熱誘起スピントルクの理論の詳細を詰め、論文にまとめる。さらに、Dzyaloshinski-Moriya相互作用のある場合への拡張に着手する。・双極子スピン波による(電子の)異常ホール効果の計算を、電子とスピン波の結合が強い場合に拡張する。物性理論Rashba型スピン軌道相互作用がある場合のスピントルクを、磁化の空間微分の1次まで計算する。
接触性過敏反応におけるヒスタミンレセプタ-

マクロファ-ジ系cell lineを中心として^3HーPyrilamineを用いたRadiolliand binding studyを行ない、そのScatchard anatysisによる解析にて以下のような結果を得た。(1)マクロファ-ジ系cell lineにはAffinityの異なる2種類のH_1receptorの存在が確認され、又(2)Tcell系cell lineであるBW5147上にも同様にAffinityの異なる2種類のH_1receptorの存在が確認されたが、Affinity及びReceptor数においてマクロファ-ジ系cell lineとくらべ大きな相違が認められた。そこで代表的マクロファ-ジ系cell lineとくらべ大きな相違が認められた。そこで代表的マクロファ-ジ系cell lineであるP388D_1上のHistamine receptorの機能的レベルとしてHistamineの細胞増殖能に与える影響及びH_2O_2産生能に与える影響について調べた。細胞増殖は一定時間各条件で細胞を培養後の細胞数の変化をcell countorにて測定し、H_2O_2産生能は非蛍光物質である2'7'ーdichlorofluorecin Diacetate(DCF-DA)が細胞にとりこまれた後H_2O_2存在下にDCFへ酸化され蛍光を発するようになるという反応をEPICSを用いて解析した。結果は細胞増殖能に関して(1)Histamineのみを加えた場合10^<-4>Mまでの濃度にては有意な影響は与えないが5×10^<-4>M以上の濃度にて抑制的に働く。(2)10^<-5>MのPyrilamineを各種濃度のHistamineとともに加えるとHistamineの抑制効果は増強される。(3)10^<-5>MのCimetidineを各種濃度のHistamineとともに加えるとHistamineの抑制効果は認められなくなり、むしろある濃度にて細胞増殖がより促進される。以上より、細胞増殖能に与えるHistamineの影響はH_2stimulation(Histamine+H_1blocker)にて抑制的に働き、H_1stimulation(Histamine+H_2blocker)にて促進的に働く事が明らかとなった。次にH_2O_2産生能に与えるHistamineの影響は、Histamine+Cimetidine(H_1stimulation)にてやや促進的になる傾向が認められたが、有意なものではなく現在いろいろと条件をかえて検討中である。ヒスタミンのimmunenodulatorとしての役割を解明するための第一段階としていくつかのcell lineを用いて,フローサイトメトリーによるヒスタミンリセプターの検出法につき検討し,更にヒスタミンによる細胞内セカンドメッセンジャー(CAMP及びCGMP)の動きについても検討した.Fluorescenceをラベルしたヒトアルブミンにペプチド合成試薬(ECDI)を用いてヒスタミンを結合させ, Fluorescinated-Albumine-Histamine conjugate(FAH)を作り,この試薬と各種細胞との結合の様子をフローサイトメトリーにより解析した.この結合の特異性を評価するため各種ヒスタミンアンタゴニストによるBlock効果も調べた.更にヒスタミンによる細胞内CAMO及びCGMPの反応をRIA法により継時的に測定し,上記フローサイトメトリーの結果とあわせて検討した.

Thymoma由来のCell lineであるBW5147はFAHにより強く染色され, 10^<-4>Mのシメチジン(H_2blocker)及びピリラミン(H_1blocker)存在下に染色強度の低下(Block効果)が認められ,更に10^<-5>Mのヒスタミンにて細胞内cAMP及びcGMPの両者とも有意な上昇が認められた事よりH1及びH2両リセプターの存在が示唆された.マクロファージ様Cell lineであるP388P1においてやはりFAHにより強く染色されたが, 10^<-2>MピリラミンでのみBlock効果が認められ,又10^<-5>Mヒスタミンにて細胞内のcGMPのみ優位な上昇を認めた事より, H1リセプターが優位に存在している可能性が示唆された.P388P1にH1リセプターが優位に存在している事は,ヒスタミンによるcGMPの反応がシメチジンではほとんど影響をうけなかったがピリラミンにて有意に抑制され大事からも確認された.現在このH1リセプターの性質についてトリチウムをラベルしたピリラミンを用いて,更に詳細に検討している.マクロファ-ジ系cell lineを中心として^3H-Pyrilamineを用いたRadiolliand binding studyを行い、そのScatchard anatysisによる解析にて以下のような結果を得た。(1)マクロファ-ジ系cell lineにはAffinityの異なる2種類のH_1receptorの存在が確認され、又(2)Tcell系cell lineであるBW5147上にも同様にAffinityの異なる2種類のH_1receptorの存在が確認されたが、Affinity及びReceptor数においてマクロファ-ジ系cell lineとくらべ大きな相違が認められた。そこで代表的マクロファ-ジ系cell lineであるP388D_1上のHistamine receptorの機能的レベルとしてHistamineの細胞増殖能に与える影響及びH_2O_2産生能に与える影響について調べた。細胞増殖は一定時間各条件で細胞を培養後の細胞数の変化をcell countroにて測定し、H_2O_2産生能は非蛍光物質である2'7'-dichlorofiuorecin Diacetate(DCF-DA)が細胞にとりこまれた後H_2O_2存在下にDCFへ酸化され蛍光を発するようになるという反応をEPICSを用いて解析した。結果は細胞増殖能に関して(1)Histamineのみを加えた場合10^<-4>Mまでの濃度にては有意な影響は与えないが5×10^<-4>M以上の濃度にて抑制的に働く。(2)10^<-5>
神経伝達物質放出におけるCa2+チャネルを中心とした過渡的複合体形成の分子基盤

昨年度に、プレシナブスタンパク質であるCASTが電位依存性Ca2+チャネル副サブユニットであるβサブユニットに結合することを報告した。その結果を踏まえて、今年度はCASTが電位依存性Ca2+チャネル活性に及ぼす影響をパッチクランプ法を用いて詳細に検討した。その結果、CASTは電位依存性Ca2+チャネルを低電位側で開口されやすい形に制御していることを明らかにした。また、CASTとβサブユニットの結合を詳細に検討した結果、4種類存在するβサブユニット(β1-4)の中でも、CASTはβ4サブユニットに選択的に結合することを見出した。また、βサブユニット上のCASTの相互作用部位は、我々のグループがβサブユニット相互作用タンパク質として報告したRIMの結合部位と重なることを見出した。これらの結果から、CASTはβサブユニットの中でβ4サブユニットに選択的に結合し、βサブユニット上でCASTとRIM1が競合的に作用することでチャネル活性が制御されることが示唆された。また、Munc18がβサブユニットに結合することも昨年度に報告した。そこで、Munc18が電位依存性Ca2+チャネル活性に及ぼす影響を上記と同様にパッチクランプ法を用いて詳細に検討した。その結果、Munc18はCa2+チャネルの不活性化を促進する、すなわちチャネル活性を抑制することを明らかにした。一方、我々はこれまでにRIM1がCa2+チャネルの不活性化を抑制することを報告している。これらの結果から、Munc18もRIM1と競合に作用することでチャネル活性を制御される可能性が示唆された。以上の結果から、βサブユニット上でのRIM1,CAST,Munc18による過渡的複合体形成により、Ca2+チャネル活性が厳密に制御されると考えられる。著者らは、酵母two-hybridスクリーニングにより、電位依存性Ca^<2+>チャネルβサブユニットにプレシナプスアクティブゾーンタンパク質であるRIM1が結合することを発見し、βサブユニットが電位依存性Ca^<2+>チャネル複合体の足場として機能することを見出している。そこで、本年度は、他のプレシナプスタンパクも同様にβサブユニットに相互作用するかどうかを以下の生化学的な手法により明らかにした。1.脳のミクロソーム画分を用いて、プレシナプスのどのタンパク質がβサブユニットに結合するかどうかを、著者らが作成したβサブユニット抗体を用いて、免疫沈降法により評価した。その結果、アクティブゾーンタンパク質であるCASTタンパクが相互作用することが示された。2.酵母two-hybrid法を用いてRIM1の際と同様のスクリーニングを行った結果、アクティブゾーンタンパク質であるMunc18が相互作用することが示された。次に上記の実験結果から得られたβサブユニット結合タンパク質であるMunc18,CASTが電位依存性Ca^<2+>チャネルに対して与える影響について検討した。その際には、電位依存性Ca^<2+>チャネルの安定発現BHK細胞株に相互作用タンパク質を発現させて、電気生理学的手法(パッチクランプ法)を用いて評価した。その結果、Ca^<2+>チャネルの活性化キネティクス、不活性化キネティクス、電流密度等に変化が見られ、相互作用実験の結果が強く支持された。また、RIM1,Munc18,CASTが及ぼすCa^<2+>チャネルへの作用は異なるため、これらの相互作用が動的に置き換わることで、チャネル機能が制御されている可能性が示された。