hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
NMRによるソフト界面間隙の液相分子クラスターの分子構造とダイナミクス解析

^1H-NMRケミカルシフト測定を行った結果、複数の水ピークが観測され、密度に依存してピーク位置や強度は変化することが分かった。例えば、20MPa、40°CのscCO_2の条件下の0.1wt%以下の水のピークは3本観測された。これらはそれぞれ、4配位構造を取る液体の水(4.6ppm付近)、水素結合が切断されて単一分子化した水(1.4ppm),水素結合が僅かに切断された2配位程度の水(2.6ppm)に帰属された。エマルジョン内における明確な複数本のピークは、水分子交換が極めて遅く、水素結合の弱い水と強い水が共存していることを示しており、通常の水とは全く異なる状態であることが明らかとなった。
土壌凍結深制御の拡張に関する基礎的研究

本研究では、野良イモ対策で成果を得た雪割り(圃場内除雪)による土壌凍結深制御手法の技術的拡張を目指し、以下の結果を得た。1)生産性向上と環境負荷低減を両立する最適土壌凍結深の概念に到達し、火山灰土壌ではこれが深さ約30cmを導いた。2)野外の土壌凍結条件を再現し、かつ作物を栽培できる最小限の量の土壌で室内実験ができる方法を構築した。3)冬季の越冬作物に損傷を与えず、雪を踏みつぶして熱伝導効果を高め、凍結を促進させる圧雪手法を検討したところa)圧雪手法でも凍結深制御は可能であること、b)小麦畑の適用で、野良イモ防除と小麦の良好な生育を両立する越冬作物生態系制御の可能性を見出した。本研究では土壌凍結深制御手法を野良イモ対策技術から寒冷地の農業技術大系全般に渡る革新的な技術へ拡張させるために必要な手法開発や知見の蓄積を図ることを目的とする。既往の研究から野良イモ防除における最適土壌凍結深は過去の研究から年最大凍結深が3040cm前後であることが明らかにされているが、融雪水の浸透割合、あるいは硝酸態窒素の残存率が50%となる深さから解析したところ、融雪水の浸透の観点からはその深さは最大凍結深が30cm前後であること、硝酸態窒素の残存率では年最大土壌凍結深が40cm前後であることを明らかにした。粘土分の多い土壌での凍結土壌下の水分動態の観測を、多孔質盤の誘電率を測定しこれと水分ポテンシャルが密接に関係することを利用した原理に基づくセンサーで測定したところ、凍結条件にも関わらず、凍結に伴う土壌の乾燥過程および融雪水の浸透に伴う湿潤過程を観測できた。小麦畑の圧雪試験では、2012-2013年度の試験結果を解析したところ圧雪のタイミングを適切に実施することで土壌凍結深は制御できる可能性があることが明らかになった。圧雪による土壌凍結深を推定できるモデル開発では圧雪日とそのときの積雪深の圧縮程度から積雪の熱伝導率を変化させるモデルのプロトタイプを構築し、2012-2013年の観測結果と比較したところ、モデルは観測値を良好に再現した。また小麦の生育は凍結が深いところで、生育が劣る傾向があるが、年による違いもあるのでデータの蓄積を図りながら解析を進める。最適土壌凍結深を探査する実験系の確立では、土壌凍結が作物の生育に及ぼす影響を明らかにするため、作物を栽培できる最小限の量の土壌を一定温度で凍結し、長期間維持できる方法を開発した。圧雪土壌凍結深制御に関する論文が成果として出版された。野外および室内実験について経過が順調に推移している。土壌凍結深制御手法での凍結手段の拡張として雪割り(除雪)に加えて、雪を踏みつぶして熱伝導効果を高め、凍結を促進させる圧雪手法を検討した。北海道芽室町の実験圃場では、2013-2014年は、平均気温がー15度を下回る日が2日しかない温暖な冬であったが、3回の圧雪実施により最大凍結深33cm、5回で50cmに達した。2014年-2015年は平均気温がー15度を下回る日が9日あり、圧雪実施回数1回で凍結深37cm、3回で56cmに達した。2014年-2015年は12月中に積雪深が50cmを超えたが、このような初冬に積雪が多い年でも、圧雪により積雪の熱伝導を変化させることで土壌凍結深を制御可能であることを実証できた。圧雪における積雪過程を再現する積雪深推定モデルを新たに開発した。これは自然状態の積雪深、積雪水量と降雪水量を用いて、圧雪した場合、積雪深は異なるが積雪水量は自然状態と同量であるという条件が成立することで、水収支的も圧雪時の積雪深推定する手法である。観測との比較検証結果も良好であった。また、北海道農業研究センターにおける火山灰土壌の畑で自ら蓄積したデータを統合的に精査することで、農業生産性を高めつつ環境負荷が小さく抑える土壌凍結深制御の目標値を探った。その結果、年最大凍結深が28cmより深ければ野良イモの発生はほぼ抑制できることが確認され、また、土壌凍結深が深くなることにより融雪水が浸透しにくくなる効果が強くなることと硝酸態窒素が融雪水に流されず土に残りやすくなることとがバランスする年最大凍結深が33cmであることが見いだした。一酸化二窒素の排出リスクは年最大凍結深が深いほどそのリスクは高まる傾向があったことも勘案し、農業生産性の向上と環境負荷の低減を両立する土壌凍結深制御の目標値として新たに、年最大凍結深約30cm(2833cm)を提案した。

初年度で実施された野外、室内実験について継続する。手法の拡張の実用性について検討し、今後の展開を図る。圧雪土壌凍結深モデルの改善を図る。農業気象2年目で論文投稿の計画が予想より増え、これに伴う論文投稿料の確保が必要となったため、2年目に予算を確保した。また実験の拡張が2年目の研究で予想されたため。論文投稿料や印刷費として用いることにする。実験関係の消耗品として用いる。
身近な物理現象を安全な機器で体感的に理解させる教員養成系大学の物理学実験の構築

教員養成系大学での物理学実験として、理工学部的な専門的実験の要素を含み、かつ小中学校の現場にて即応できる実験教材を開発した。物理学の主要4分野(力学・波動・電磁気学・原子)について、3つの観点「身近な物理現象を題材」、「安全な民生用機器を活用(教育現場に出たときに即応可能)」、「物理量を体感(視聴覚化を含む)して理解」を基に、小中学高校及び大学教養物理と身近な現象の理解へと接続できる実験教材を開発した。本研究では、放射線学習の副教材、高速録画機能付民生用デジタルカメラを用いた吹き矢の運動、電子楽器テルミンの開発、自然対数の学習教材など教材・カリキュラムを開発した。本研究では、教員養成系大学での理科実験、特に、物理学実験においては、理工学部的な専門的実験の要素を含み、かつ小中学校の現場にて即応できる実験教材の開発を目指した。3年間の申請で物理学の主要4分野(力学・波動・電磁気学・原子)について、3つの観点「身近な物理現象を題材」、「安全な民生用機器を活用(教育現場に出たときに即応可能)」、「物理量を体感(視聴覚化を含む)して理解」を基に、小中学高校及び大学教養物理と身近な現象の理解へと接続できる実験教材を開発し教材化を目指している。これらは、いずれも身近な物ないし現象に焦点をあて、教員を目指す学生にとって現場における理科実験の礎になるものにしている。今年度も、社会の情勢から放射線に焦点をあて、(1)自然放射線源の測定、(2)放射線学習の副教材を開発した。前者については、放射線測定器で環境放射線を定常的に観測し自然にはどの程度放射線があるのか、報道される放射線量はどの程度なのかといったことを正しく知ることができるように、教育用放射線測定器「はかるくん」を用いて航空機内、富士山、海洋上で測定した。これらの成果を、学術論文として出版した。次に後者については、前年度作成した放射線教育向けの副教材を使用者の意見を取り込みながら第2版を作成した。力学分野として開発した「高速録画機能付民生用デジタルカメラを用いた吹き矢の運動」の実験を研究成果として国際会議にて発表した。今年度も、社会の情勢から放射線に焦点をあて、開発した放射線学習の副教材の反響および教育的効果を調べた。その結果は学術論文として査読付き雑誌で発表した。また、力学分野として開発した「高速録画機能付民生用デジタルカメラを用いた吹き矢の運動」の実験を研究成果として学術論文としてまとめ、投稿準備を行った。今年度は、社会の情勢から放射線に焦点をあて、(1)自然放射線源の測定、(2)放射線学習の副教材を開発した。前者については、教育用ガイガーカウンター計測キットを開発した。次に放射線測定器で環境放射線を定常的に観測し自然にはどの程度放射線があるのか、報道される放射線量はどの程度なのかといったことを正しく知ることができるように、教育用放射線測定器「はかるくん」を用いて航空機内、富士山、海洋上で測定した。これらの成果を、本学の物理学実験の授業に取り込み、環境放射線や放射線測定の方法についての実験授業を行った。次に後者については、文部科学省の新学習指導要領及び中学校学習指導要領解説理科編に基づいた放射線教育向けの副教材を作成した。主に中学校の理科教育の現場で使用することを想定し、画像、イラストを多く取り込み内容について視覚化を試みた。

複数あるテーマを行う順序は変更したが、学会発表、副教材の製作(放射線の軌跡)、研究発表に関する複数回の受賞(副教材の製作)など進捗は順調である。複数あるテーマの行う順序は変更したが、学会発表、副教材の製作(放射線の軌跡)、研究発表に関する受賞(はかるくん研究)など進捗は順調である。高速録画機能付民生用デジタルカメラを用いた力学の実験開発は、吹き矢の運動、泡の粘性係数の測定の2つの実験が概ね終了している。電場の測定装置については、プロトタイプの計測器が完成した。平成25年度は、次年度行えなかった高速録画機能付民生用デジタルカメラを用いた力学の実験開発(吹き矢の運動および泡の粘性係数)についての成果を学術論文にまとめる予定である。電場の測定装置については、現在英文論文の査読中であり受理をめざす。今年度は、高速録画機能付民生用デジタルカメラを用いた力学の実験開発(吹き矢の運動および泡の粘性係数)についての成果を学術論文にまとめる予定である。電場の測定装置については、プロトタイプの計測器を理科実験に耐えうるよう耐久性のあるものに改定する。計画通りに実験開発に関する消耗品および謝金に使用する予定である。
三叉神経系における痛覚受容機構に関する研究

CGRPはサブスタンスP(SP)とともに、痛覚の一次求心性線維から放出される伝達物質であり、出生直後にカプサイシンを注射すると、このうちSPの放出ができなくなることが知られている。我々の研究グループはこれまでにカプサイシン処理をした動物におけるSPの分布を検討して、カプサイシンの投与はSPの放出障害を惹起することを示した。しかしながら、カプサイシン処理動物におけるCGRPの影響については明らかではない。したがって、カプサイシンによる求心性線維への影響を総合するためにはCGRPの検討が必要である。そこで本研究ではCGRPのカプサイシン投与後の生後変化を免疫組織学的に検討した。計32匹のC57BL6のマウスを無処置群とカプサイシン処置群との2群に分けた。カプサイシン処置群のマウスは、生後48時間以内に50mg/kg皮下注射した。1,2,4,8週間後にマウスから延髄を摘出して免疫組織学的にCGRP、SP、カプサイシン受容体(TRPV1)の三叉神経脊髄路核尾側亜核(Vc)または三叉神経節(TG)における分布を検討した。CGRPはVcではmarginal layerとSG layerに集積しており、またmagnocellular layerにも薄い層状の広がりを認めた。これらは1週から8週まで変化を認めなかった。一方、カプサイシン処理を行うと、深層のCGRPは減少して8週で認められなくなった。浅層でのCGRP量は定量的解析によっても両群間で違いを認めなかった。TGにおいては、CGRP含有細胞の面積は1週ではSP同様小さかったが8週では大きくなり、またTRPV1との同時の含有細胞はSPよりも少なかった。これらの結果は、カプサイシン受容体を介した神経ペプチドに対する影響はCGRPとSPでは異なることを示しており、これはこれらの伝達物質の機能には違いがある可能性を示唆する。本研究では免疫細胞化学的手法を用いて三叉神経尾側亜核におけるSPとNK1Rの分布の生後発育過程を検討した。さらに、コンピューターを用いた画像解析により、SPおよびNK1R陽性神経線維の密度の生後変化の定量化を試みた。1週齢のマウスでは表層において強いSP陽性部位が観察され、その後一旦その分布密度は減少し、ふたたび深層において比較的密な分布を示した。2週齢のマウスでもほぼ同様の分布パターンを示していた。4週以降になると、表層でのSP陽性神経の分布に明らかな変化はみられないものの、深層でのSP陽性神経の密度は減少傾向を示し、8週になると深層ではほとんど観察されなくなった。一方、NK1Rは各週齢で表層部から中層にかけてNK1R陽性神経の数は減少するものの、さらに深層に向かうと再びNK1R陽性神経が密になるという分布傾向を示した。これらの結果から、NK1RはSPの受容体であるにもかかわらず、マウス尾側亜核におけるSPとNK1Rの分布様式が異なること、特に、生後4週以降深層にSPが存在しないにもかかわらず、その受容体であるNK1Rが存在することが明らかとなった。また免疫蛍光二重染色を1週齢および8週齢のマウスについて行った結果、1および8週の表層でのSPとNK1Rの分布様式は前述の単染色の結果を同じであったが、表層ではSPとNK1Rが直接接触している部位は両週齢ともに非常にわずかであった。一方、深層でのSPとNK1Rの分布様式は1週と8週とでは大きく異なっていることが確認された。表層とは異なり生後1週でSPとNK1Rが直接接触している像が比較的多数みられが、8週ではこれらが接触している像は確認できなかった。以上の結果より、侵害受容機構に重要な役割を果たしているSPとその受容体であるNK1R分布の生後変化は尾側亜核においてシナプスを介した伝達機構以外の機構があること示唆された。
開発途上国の自立的改善を促す教員養成大学大学院創設方略についての学術調査研究

(1)ラオス教員養成大学大学院担当教員の人材養成について、大学院担当可能な教員数は徐々に増えている。(2)数学理科教育国際会議に向けてのラオス教員の研修会参加者数は、60100人で徐々に増えている。(3)ラオス教員の数学理科教育国際会議の発表件数は、1018件で徐々に増えている。(4)ラオス教員養成大学教員の研究意欲及び自立的な教育改善意欲を高める方策として、教員の職階制度、教育研究業績、学会活動を融合したシステムをラオス教育省と共同で構築した。1日本における調査準備:ラオスの教員養成大学大学院修士課程創設に向けて、これまでの調査で残されている課題を整理し、本研究の実現に向けて必要な調査項目、内容を検討した。2ラオスにおける現地調査:ラオス教育省と教員養成大学大学院創設に向けての研究打合せ・協議を行うとともに、教員養成大学大学院担当教員を養成するための研修会を共同で開催した。3ラオスにおける国際会議の開催及び調査:ラオス教育省と共同で数学理科教育国際会議を開催するとともに、教員養成大学教員と大学院カリキュラム、施設、設備について合同研究を行った。4データ分析:ラオス教員養成大学教員を対象とした調査をもとに、ラオス教員の自立的な教育改善を推進するための方略を策定した。ラオス教員養成大学教員の大学院設置に伴う自立的改善意欲は向上しているが、大学院担当教員の養成・質の向上にかなりの時間が必要である。1課題の検討と研究:ラオス教員養成大学教員による自立的な国際数学理科教育学会の運営方法、大学院担当教員の養成方法等における課題の分析とその解決方策を検討した。ラオス教員の自主的な活動姿勢が徐々に身に付きはじめてきたようである。2ラオスにおける数学理科教育国際会議の開催と課題の検討:(8月)ラオス教育省及びラオス教員養成大学と数学理科教育国際会議開催に向けての準備、研修会の開催(会場はドンカムサン教員養成大学)、自立的教育改善推進方法、課題等について研究協力・協議を行った。(12月)数学理科教育国際会議開催、教員養成大学の施設・設備についての現地調査を行った。ラオス教員の研修会参加者数及び国際会議参加者数は、年々増えてきている。3ラオスの自立的教育改善の推進と検証:ラオス教員養成大学教員の研究意欲及び自立的教育改善意欲の向上についての学術調査、ラオス教育省と大学院創設の時期等についての研究協議、教員養成大学教員と大学院創設に向けたカリキュラム案の検討・協議を行った。ラオス教員養成大学教員の自立的教育改善の意欲は、徐々に高まりつつある。しかし、質的な面での向上が必要である。ラオス教育省は、自らの力で4年後に教員養成大学に数学科・理科の修士課程を設置したいと考えている。4ラオスにおける自立的な教育改善を生むための教育システムの構築:ラオス教員養成大学教員の資質能力を向上し、自立的な教育改善を行うことができるようにするための教育システムをラオス教育省と共同で開発した。そこでは、ラオス教員の職階制度、研究業績、学会活動の3つを融合した教育システムを構築した。ラオス教員養成大学教員の大学院設置に伴う自立的教育改善意欲は向上しているが、大学院担当教員の養成・質の向上にはかなりの時間が必要である。1課題の検討と解決方法:ラオス教員養成大学教員による自立的な国際数学理科学会の運営方法、大学院担当教員の養成方法等における課題の検討とその解決方法について検討した。大学院担当可能な教員数は徐々に増えつつある。2ラオスにおける国際会議の開催と課題の検討:(9月)ラオス教育省及びラオス教員養成大学と共同で数学理科教育国際会議開催に向けての研修会をサバナケット教員養成大学及びルアンプラバン教員養成大学を会場として開催した。サバナケット教員養成大学では、5教員養成大学から58人の参加者があった。ルアンプラバン教員養成大学では2教員養成大学から43人の参加者があった。予想以上の参加者数であった。(12月)ドンカムサン教員養成大学を会場として、数学理科教育国際会議を開催した。発表件数は37件で、徐々に増えつつある。3ラオスの自立的教育改善の推進と検証:ラオス教員養成大学教員の研究意欲及び自立的な教育改善意欲の向上についてのアンケート調査をラオス教育省と共同で実施した。学習指導方法や教材・教具の開発に対する意欲、及び自らの力で教育の改善に取り組もうとする姿勢が徐々に高まりつつある。また、ラオス教育省と大学院創設の時期等について研究協議を行った。4ラオス教員の自立的な教育改善を生むための教育システムの構築:ラオス教員養成大学教員の資質能力を向上し、自立的な教育改善を行うことができるようにするための教育システムをラオス教育省と共同で確立した。そこでは、ラオス教員養成大学教員の職階制度、教育研究業績、学会活動の3つを融合したシステムを構築した。1残された課題の検討:ラオス教員養成大学教員の自立的な国際数学理科教育学会の運営方法、大学院担当教員養成方法の確立、大学院カリキュラム開発について研究を深める。2ラオスにおける国際会議開催に向けての準備と実現:(8月)

ラオス教育省及びラオス教員養成大学と国際会議開催に向けての準備、研究発表のための研修会を行う。(12月)数学理科教育国際会議を開催するとともに、教員養成大学設置に向けて施設・設備の現地調査を行う。3ラオス教員養成大学教員の自立的教育改善の推進と大学院創設の時期の調査:ラオス教員養成大学教員の研究意欲及び自立的教育改善意欲の向上についての調査を行うとともに、ラオス教育省と大学院創設の時期等についての研究協議を行う。4ラオス教員養成大学教員の自立的な教育改善を生むための教育システムの構築:ラオスをモデルとして、開発途上国教員が自国の教育課題に合わせて自ら教育改善を行うことができるようにするための教育システムを開発する。1課題の検討と研究:前年度の研究調査結果を踏まえて、ラオス教員養成大学教員の自立的な国際数学理科教育学会の運営方法、大学院担当教員養成方法、大学院カリキュラムの編成等について検討し、課題の整理と解決に向けての研究を深める。2ラオスにおける国際会議の開催と課題の検討:(58月)ラオス教育省及びラオス教員養成大学と共同で数学理科教育国際会議開催に向けての研修会を開催し、大学教員の質を高めるとともに、大学院担当教員の養成を行う。(12月)数学理科教育国際会議開催、大学院カリキュラムの検討、施設・設備についての現地調査を行う。3ラオスの自立的教育改善の推進と検証:ラオス教員養成大学教員の研究意欲及び自立的教育改善意欲の向上についての学術調査、大学院創設の時期、大学院カリキュラム案等について、ラオス教育省と共同で研究開発する。4ラオス教員の自立的な教育改善を実現するための教育システムの構築:ラオス教員養成大学教員が、自国の教育課題に対して適切に教育改善ができるようにするための教育システムをラオス教育省と共同で研究開発する。5第3国との連携による大学院創設:大学院創設に向けて、第3国との連携が可能かどうかについて、ラオス教育省と引き続き研究協議を行う。29年度が最終年度であるため、記入しない。数学教育学29年度が最終年度であるため、記入しない。
三次元デジタル計測技術を活用した中国古代青銅器の製作技法の研究

中国古代の青銅器は、東アジアの金工の歴史を考える上で非常に重要な意義を持っている。しかし、肉眼観察による方法以外の研究が無かったため、その製作技法は充分に解明されてはいない。このため、本研究ではX線CTスキャナや3次元計測装置を利用して、住友コレクションを対象とした研究を積み重ねてきた。とくに、鋳型の組み合わせ方や、鋳造時に銅を流し込む方法などについて、非常に重要なデータを入手することができた。その成果について中国科学院自然科学史研究所と研究討議を深め、報告書の形にまとめて中国国内で発表した。中国古代青銅器は東アジアの金工史上に重要な意義を持つにもかかわらず、製作技法についての研究が遅れていると言わざるを得ない。その理由としては、複雑華麗な文様装飾を持つ青銅器の内部構造をうかがい知る手段が無かった点に帰するところが少なくない。我々の研究チームでは平成2123年度に先行研究として、CTスキャナおよび3次元計測装置を活用し、世界有数の中国古代青銅器(住友コレクション)を所蔵する泉屋博古館と共同して青銅器の内部構造を解析したデータを蓄積してきた。その結果、膨大なコレクションを有する中国でも明らかにされていなかった新知見を得ることが出来、その成果は折にふれて研究会等で公表し、国際的な評価と実績も得てきたところである。さらに住友コレクションだけでなく、その解析結果に基づいて日本国内の博物館に所在する青銅器について、体系的・系統的に中国古代青銅器の製作技術を解明することを目標として肉眼観察ならびに科学分析に基づく調査を遂行した。なかでも久保惣コレクションをはじめとした国内の中国青銅器コレクションについては大きな成果が得られた。これらは、平成24年12月15・16日に九州国立博物館で開催した「日本中国考古学会第23回大会」において発表しただけでなく、中国科学院・台湾中央研究院より研究者を招聘して、研究発表の機会を設けると同時に意見交換を進めることができた。さらに、25年度に日本国内で刊行した研究成果報告書に若干の補訂を加えて中国語で成果を公表するための、準備会議を行なった。また、国際情勢のため渡航を断念した中国関係機関との連携を進め、中国との関係においてもより実効ある成果をあげることを目的とした、準備作業もあわせて行なった。その理由は、複雑華麗な文様装飾を持つ青銅器の内部構造をうかがい知る手段が無かった点に帰するところが少なくない。我々の研究チームでは平成2123年度にCTスキャナおよび3次元計測装置を活用し、世界有数の中国古代青銅器(住友コレクション)を所蔵する泉屋博古館と共同して青銅器の内部構造を解析したデータを蓄積してきた。今年度には、実際にカウンターパートとなる中国科学院・科学出版社を訪れて、研究推進のための事務的協議を詰めることが出来た。特に、初年度は国際情勢のため渡航を断念した中国関係機関と協議できたことで、より実効ある研究推進に向けての準備を整えることが出来た。さらに、中国の研究者を招聘して、京都・泉屋博古館において資料を前にして作成した解析画像を検討し、画像の要否や解釈のコンセンサスを図ることが出来た。その結果、以前には気付かれていなかった重要な諸点を確認することができた一方で、報告書の構成の大部分を見直さざるを得なくなり、画像や素材の再収集を進めた。さらに中国古代青銅器の製作技術を体系的・系統的に解明するために、鋳造実験を個別に進めたり、報告書掲載論文の執筆を進め、報告書全体の7割を越える成果の集約を行なうことが出来た。さらに一部の研究成果については、翻訳に着手することができ、次年度の報告書の編集・作成のため、大きな足がかりを構築することが出来た。この先行研究に基づいて、研究成果を国内で発表するにとどまらず、中国側とも共有するために、中国国内で研究成果を刊行する機運が高まってきた。

このため、平成24年度から3ヶ年にわたっての本研究を企画した。まず泉屋博古館が所蔵する住友コレクションと同時に、その解析結果に基づいて日本国内の博物館に所在する青銅器についても、体系的・系統的に中国古代青銅器の製作技術を解明することを目標として肉眼観察ならびに科学分析に基づく調査を行なった。なかでも久保惣コレクションをはじめとした国内の中国青銅器コレクションについては大きな成果が得られた。これらは、「日本中国考古学会第23回大会」において発表しただけでなく、中国科学院・台湾中央研究院より研究者を招聘して、研究発表の機会を設けると同時に意見交換を進めることができた。さらに25年度には、実際にカウンターパートとなる中国科学院・科学出版社を訪問して、研究推進のための事務的協議を詰めることができた。また芦屋釜の里と共同して鋳造実験を進めたり、報告書掲載論文の執筆を個別に進め、中国語版・日本語版の報告書を最終年度には刊行することができた。26年度が最終年度であるため、記入しない。考古学26年度が最終年度であるため、記入しない。今年度、訪中して中国内研究機関と報告書の出版契約や連携した共同研究の準備を進める予定であったが、折からの日中関係の悪化にともない、渡航が困難となってしまった。しかし、メールでの連絡は不断に取れているので、来年度はそれを少しでも進展させたい。一昨年度は、折からの日中関係の悪化にともない、渡航して中国内研究機関と報告書の出版契約や連携した共同研究の準備が進められなくなってしまったが、昨年度にはその遅れを取り戻すかのように、中国科学院、北京首都博物館、科学出版社を訪れて、中国側担当者と現地での協議を進めることができた。また、それに向けて国内側でも報告書の作成・編集作業を進めることができ、研究テーマや目次の確定、体裁の検討などを進めることができ、概算見積を得ることも出来るようになった。また、執筆する上で欠くことのできない、解析画像を読み取る上での解釈に対するコンセンサスや日中間で齟齬のある学術用語に対する意味の擦り合わせなども、資料を前にして進めることができ、このため日中それぞれで分業して研究を進めることができるようになった。以上のような成果を挙げることが出来たため、おおむね順調との評価を与えた。本研究では来年度に中国語による研究成果の出版を考えているところであり、今年度に進めた準備作業に基づいて中国側と発刊のための協議、報告書の編集作業を進めていきたい。本研究では来年度に中国語による研究成果の出版を考えているところであり、今年度に進めた準備作業に基づいて中国側と発刊のための協議、報告書の編集作業を進めていくこととしたい。そのため、今年度中に目次や体裁の確定や一部、文章の執筆等も進めてきた。また、全体の内容の擦り合わせを資料に即して進めるため、検討も行なった。そこで、来年度は中国語版発刊に向けて諸作業を進めていく。そして、今秋に南京博物院で開催が予定されている商周青銅器の研究会でリリースを目指すこととしたい。また、予算的な部分もにらみながら、来年度は研究最終年度にもあたるため、日本語版の実績報告書もまとめることにしたい。
低環境負荷・中高温域カスケードモジュール用フラッシュ合成製ナノ熱電材料の開発

フラッシュ合成法をナノ粉末金属酸化物の製作に適用し,これらのナノ粒子を原料とした環境負荷の少ない不定比酸化物熱電変換材料,および,その製造プロセスを研究し,中高温域カスケードモジュールとして最適なp型及びn型それぞれの熱電半導体を提案した。また,これら不定比金属酸化物粉末の最適な固化成形方法を明らかにした。色々な分野で発生する熱エネルギーの大部分は,現在,未利用のまま捨てられている。熱電発電は,地球温暖化対策とも相まって,この廃熱エネルギーを回収する小規模なエネルギー変換システムとして期待されている。しかし,従来の熱電材料は重金属等の有害化危惧物質を含んだ材料が多く,環境負荷の少ない材料が望まれている。この点において酸化物熱電材料は環境負荷が少なく,金属の熱電材料では問題になる高温大気中における安定性も高い。化学量論比からずれた不定比金属酸化物半導体は,酸素の欠乏量,過剰量によりキャリア濃度を制御可能である。不定比組成を厳密に制御できれば,有用な熱電材料になる。一方,燃焼合成法の一種であるフラッシュ合成法は,任意の不定比組成を有する不定比金属酸化物をサブマイクロメートルの粒子径で合成可能な手段であり,酸化物熱電材料を作製するのに非常に有用な方法である。このため,フラッシュ合成法を粉末酸化物の製作に適用し,1.p型熱電半導体の最適組成の検討p型熱電半導体材料に関しては,これまでの研究で卓越した熱電性能を持つ酸素過剰型チタン酸化物を候補材料とし,チタンと酸素の不定比性(組成比)と熱電特性の関係を明らかにした。2.n型熱電半導体の選定,最適組成の検討不定比金属酸化物のうち,酸素欠乏型でn型を示すチタン酸化物,亜鉛酸化物を中心に材料を絞り込んだ。3.金属酸化物粉体の固化成形方法の検討フラッシュ合成法により直接合成された不定比酸化物の粉体を固化成形するポイントは,高温で焼結する際に合成された材料の不定比を変えないことである。そのためには,短時間で焼結を完了させることが重要である。一般的な雰囲気炉やホットプレスでは,焼結を行うのに数時間から数十時間を要してしまい,その間に不定比性が変化する可能性が高い。このため短時間で焼結することが可能な手法として,パルス通電焼結法の基礎検討を行った。このため,フラッシュ合成法を粉末酸化物の製作に適用し,1.n型熱電半導体の最適組成の検討:24年度で絞り込んだn型熱電半導体における組成の最適化を実施した。また,熱的安定性の観点からも材料・組成を検討した。2.金属酸化物粉体の固化成形方法の検討:24年度で研究した種々の焼結手法,微細な不定比金属酸化物粉体を用いた,焼結条件等,固化成形条件の最適化を実施し,パルス通電焼結が有効であるとの知見を得た。3.研究成果の発表:積極的に成果の発表を行い,他の研究者からの助言,批判を受けた。しかし一方で,従来の熱電材料は重金属等の有害化危惧物質を含んだ材料が多く,環境負荷の少ない材料が望まれている。また,化学量論比からずれた不定比金属酸化物半導体は,酸素の欠乏量,過剰量によりキャリア濃度を制御可能である。このため,フラッシュ合成法を粉末酸化物の製作に適用し,これを原料とした不定比酸化物熱電材料,および,その製造プロセスを研究するとともに,最終的には,この熱電材料を用いたカスケード型熱電モジュールの提案を目指した。

1.カスケード型熱電モジュールの試作平成24年度,25年度において決定した中・高温用p型,n型それぞれの熱電材料を用いて,カスケード型熱電発電モジュールを提案した。2.総合的評価p型,n型熱電半導体材料の最適組成及び金属酸化物粉体の固化成形方法,試作した熱電モジュールに関して総合的に評価・検討した。3.研究成果の発表平成24年度,25年度と同様に積極的に成果の発表を行い,他の研究者からの助言,批判を受ける。助言や批判の内容はそれぞれの検討課題へフィードバックさせた。26年度が最終年度であるため、記入しない。エネルギー学26年度が最終年度であるため、記入しない。研究業績の概要に記載の通り,当初計画の本年度研究目標を達成した。1.n型熱電半導体の最適組成の検討:本年度で絞り込んだn型熱電半導体における組成の最適化を行う。2.金属酸化物粉体の固化成形方法の検討:本年度で研究した焼結手法,微細な不定比金属酸化物粉体を用いた,焼結条件等,固化成形条件の最適化を行う。3.研究成果の発表:本年度と同様に積極的に成果の発表を行い,他の研究者からの助言,批判を受ける。1.カスケード型熱電モジュールの試作:平成24年度,25年度において決定した中・高温用p型,n型それぞれの熱電材料を用いて,カスケード型熱電発電モジュールを試作し,その性能を評価する。2.総合的評価:p型,n型熱電半導体材料の最適組成及び金属酸化物粉体の固化成形方法,試作した熱電モジュールに関する総合的な評価・検討を行う。3.研究成果の発表:24年度,25年度と同様に積極的に成果の発表を行い,他の研究者からの助言,批判を受ける。助言や批判の内容はそれぞれの検討課題へフィードバックさせる。現有装置の改造を予定していたが,代替装置購入の方が安価かつ本研究に適していると判断し,代替装置を購入した結果,改造費との差額が発生した。次年度は「金属酸化物粉体の固化成形方法」に研究の重点を置くので,関連する装置の購入に使用する。大型の特注装置の購入を予定していたが,小型の特注装置の購入と現有設備の改造の方が安価かつ本研究に適していると判断し,小型の特注装置の購入と現有設備の改造を実施した結果,当初予算との差額が発生した。次年度は「カスケード型熱電モジュールの試作・評価」に研究の重点を置くので,関連する評価装置の購入に使用する。
ポスト・コロニアリズムとカリブ海(英語圏)文化との「異種構造」について

(1)カリブ文化/文学研究集会を立ち上げることが、交付申請時の重要な目標であったが、平成13年9月の第一回から平成15年12月の第十回まで、毎回平均二十名の参加者を得ることかできた。会費も会則もないゆるやかなサークルにしたこと、東京と関西で交互に開いたこと、講演や研究発表の内容を文学だけでなく歴史、社会、宗教、音楽、映画等、多様を心がけたことも良い結果につながり、多彩な顔ぶれによる充実した討論の場となった。これを基に、『カリブの風--英語圏文学とその周辺』(編者・風呂本)という書物の出版を企画したところ、有志23名が論文、コラム、書誌を寄稿した。平成15年11月に出版助成を申請、平成16年4月に交付内定があり、現在印刷中である。(2)個人としてはおもに、西アフリカの信仰とヨーロッパのキリスト教の混淆から生じた、カリブ文化の「異種構造」の典型的現象とも言えるクレオール宗教について調べた。今も受け継がれているこの信仰が、カリブ海地域の人々の生活にいかなる役割をもっているのか、またそれはポスト・コロニアル世代のカリブ系女性作家たちの文学にどのように表象されているのか、さらにそのような手法と"magical realism"との差異はどこにあるのか、といった新しいテーマがこの調査から生まれ、すでにこの方向での研究に着手している。1,第4回国際カリブ文学会にて研究発表。11月79日にマルチニクで開催された会議(参加者約170名)に出席、"In Search of Similarities"と題して、カリブ文化と日本文化の共通項について、これまでの自分の翻訳体験を基にまとめたものを発表。2,再来日したグアドループ生まれの女性作家マリーズ・コンデの講演にコンデ翻訳者の一人として招かれ、そのときの討論を活かし、仏語圏研究者たちが日本で編纂したコンデ講演著作集の書評を執筆。(時事通信社を通して数紙に掲載。)3,カリブ文化・文学研究集会の立ち上げ。(1)第1回は9月14日奈良女子大学にて。発表者山本伸氏(四日市大学助教授)。「カリブ海地域の音楽とその社会的コンテクスト-その1、バハマ諸島」。生活文化としての音楽が暮らしにどのような影響を与えているかをテーマに討論。参加者約20名。(2)第2回は12月9日「大学コンソーシアム京都」にて。発表者は2名。西成彦氏(立命館大学教授)の「複数言語使用地域の文学-アンチル諸島偏」は、グアドループの2人の女性作家シュヴァルツバルトとコンデに焦点を当てる。戸田由紀子氏(関西学院大講師)の「ジャメイカ・キンケイドの『我が母の自伝』について」は植民地アンチーグワでの母娘関係を検討する。参加者約20名。以上の実績をもとに14年度の集会を関西だけでなく東京でも行う企画をすでに立て、発表と討論の成果を書物にまとめる方向にすすみ始めている。1.カリブ文化・文学研究集会の主催。平成13年9月に立ち上げたこの研究会が軌道に乗り、14年度は東京と関西で交互に、計4回(第3回から第6回まで)開催できた。第3回5月12日、立教大学にて。「アメリカとカリブと奴隷制」(小林憲二)「モダニズムと敵国主義」(大和田英子)「エドウィージ・ダンチカの文学世界」(井上正子)第4回7月7日、大学コンソシアム京都にて。「voodouとvoodoo」(山本伸)「個人と"country"」(風呂本惇子)第5回9月21日、青山学院にて。「カリブ海の教育とコロニアリズム」(岩瀬由佳)「キャリル・フィリップスの作家形成と問題意識」(加藤恒彦)第6回12月7日、神戸外語大にて。「ジャマイカ、ハイチとHurston」(西垣内摩留美)「カリブ女性の表象一諺を通して」(楠瀬佳子)。

歴史、社会、文学、宗教各分野に目配りしながらカリブ文化とポストコロニアリズムの関係の把握に努めた。出席者の顔ぶれも大体決まってきたので、15年度にはさらに4回の集会をかさね、発表と討論の成果を書物にまとめる予定である。2.英語圏以外との連携。アメリカ学会会報148号(15年1月)に『クレオールのかたち-カリブ地域文化研究』(遠藤泰生他著)書評。EUジャバンフェスト主催シンポジューム「グローバル化で文化はどうなる?」に出席。(かつて著作を翻訳したグアドルーブのマリーズ・コンデの講演を聞き、あとで懇談。カリブ出身者にとっての国籍意識について聞く。3.11月にバルバドスにて開催予定であった第5回国際カリブ文学会が資金不足でキャンセルになったため、予定を変更して7月末-8月初めの1週間、ブリティッシュ・ライブラリー(ロンドン)にて資料収集。求めていたヴードゥーに関するものに数点出会ったが、時間切れとなり再度の収集渡航を企画中。1.カリブ文化/文学研究集会の主催。平成13年度9月に立ち上げたこの研究会は、13年度2回、14年度4回、15年度も東京と関西で交互に4回(第7回から第10回まで)開催できた。第7回5月11日青山学院大にて。「Crick, Crack, Monkeyを読む一作者の思想と作品の背景」(石田依子)「The history of Mary Princeとカリブの奴隷制」(三石庸子)。第8回7月13日キャンパスプラザ京都にて。「マーク・トウェインとバミューダ」(杉山直人)「ExileとEmigre-Feminism」(中地幸)。第9回9月20日立教大学にて。「カリブ音楽に見るアフリカニズム」(寺嶋さなえ)「アメリカ合衆国におけるトゥサン・ルヴェルチュールの表象」(西本あづさ)。第10回12月7日京都ガーデンコートにて。「映画『マルチニクの少年』を読む」(柴崎小百合)「ネグチュード・ウーマンとカリブの『帳』」(森あおい)。15年度の集会は成果を共著としてまとめる具体的企画を提示したためもあり、討論が充実していた。10月を締め切りとして有志23名の原稿(論文、コラム、書誌)を集め、11月には成果発表の助成金を風呂本を編者として申請した。2.個人としての発表。11月24日奈良女子大学英文学会にて「大西洋を渡った神々とカリブ系女性作家たち」という題で招待講演。異種構造の一つの現れであるクレオール宗教と文学の関係をテーマとした。焦点を文学より歴史においた別ヴァージョンを「大西洋を渡った精霊たちのその後」という題で日本アメリカ学会の『アメリカ研究』38号(16年3月刊)に掲載。また所属する「黒人研究の会」50周年記念の共著に、「もう一つの世界を知る女たち」と題してグアドループの作家シモーヌ・シュワルツバルトとケンボワ(クレオール習俗)に関する論文を寄稿。6月刊行の予定。3.16年2月に渡英。ロンドンのカリブ移民が集まるフィンズベリー・パークのニュー・ビーコン・ブックスを中心に資料収集、および14年7月にブリティッシュ・ライブラリーで始めた検索を継続。
エージェントの分散制約充足に基づく計算機システムの検証および診断

本研究はエージェントの分散制約充足という基盤技術に関して、その推論技術の組織化に取り組み,それを計算機システムの検証および診断に応用してその有効性を実証したもので,その成果は大きく4つに分けられる.1.ソフトウェアの検証問題として書換え系で記述されたプログラムの停止性検証を取り上げ,それを制約充足問題として定式化し,これを解くためのエージェントの組織を二分決定グラフで構造化する手段を開発した.その技術的ポイントは,各エージェントが単に独立して動作するのではなく,二分決定グラフにより組織化されることにより,情報交換による情報共有が可能となり,システムが効率的に動作することにある.2.ハードウェアの故障診断のための推論を念頭に,機能仕様が等式で記述されることに着目して,等式系に対する完備化と呼ばれる推論技術による制約充足判定のマルチエージェント化を行った.マルチエージェントにより複数の半順序を平行して扱うことを可能にし,さらに独自の真偽維持システムを通して強調することにより,効率的な制約充足判定を実現する手段を実現した.3.書換え型プログラムを扱うエージェントが自己認識に基づいて動作をするような構造的枠組みとして,書換え型言語へ自己反映計算メカニズムを導入した.ベースレベルとメタレベルのメッセージ交換プロトコルを設計し,エージェントの動作を公理論的に定義し,その操作的意味により計算のモデルを定義した.4.エージェントの分散制約充足系および故障診断系を実装するためのソフトウェアアーキテクチャとしてJava言語に基づく分散オブジェクト指向アーキテクチャを提示し,ネットワーク実環境上で実際にシステムを構築し、典型的なテスト問題により評価して結果が期待されていたように良好であることを示した.本研究はエージェントの分散制約充足という基盤技術に関して、その推論技術の組織化に取り組み,それを計算機システムの検証および診断に応用してその有効性を実証したもので,その成果は大きく4つに分けられる.1.ソフトウェアの検証問題として書換え系で記述されたプログラムの停止性検証を取り上げ,それを制約充足問題として定式化し,これを解くためのエージェントの組織を二分決定グラフで構造化する手段を開発した.その技術的ポイントは,各エージェントが単に独立して動作するのではなく,二分決定グラフにより組織化されることにより,情報交換による情報共有が可能となり,システムが効率的に動作することにある.2.ハードウェアの故障診断のための推論を念頭に,機能仕様が等式で記述されることに着目して,等式系に対する完備化と呼ばれる推論技術による制約充足判定のマルチエージェント化を行った.マルチエージェントにより複数の半順序を平行して扱うことを可能にし,さらに独自の真偽維持システムを通して強調することにより,効率的な制約充足判定を実現する手段を実現した.3.書換え型プログラムを扱うエージェントが自己認識に基づいて動作をするような構造的枠組みとして,書換え型言語へ自己反映計算メカニズムを導入した.ベースレベルとメタレベルのメッセージ交換プロトコルを設計し,エージェントの動作を公理論的に定義し,その操作的意味により計算のモデルを定義した.4.エージェントの分散制約充足系および故障診断系を実装するためのソフトウェアアーキテクチャとしてJava言語に基づく分散オブジェクト指向アーキテクチャを提示し,ネットワーク実環境上で実際にシステムを構築し、典型的なテスト問題により評価して結果が期待されていたように良好であることを示した.本研究課題を大別すると、ソフトウェアの検証とハードウェアの診断に分けられる。本年度は、まず、エージェントによる分散制約充足という枠組みにおいて、両者に共通したシステムアーキテクチャとして、自己反映計算メカニズムと二分決定グラフを検討した。具体的には以下のような研究成果を得て公表した。1.エージェントが自己認識に基づいて動作をするような構造的枠組みとして、書換え型言語への自己反映計算メカニズムの導入を提案し、ベースレベルとメタレベルのメッセージ交換プロトコルを設計した。また、これを実装するのに適したプログラミング言語の計算モデルとしてCrepsを提案した。Crepsの計算は抽象リダクションマシンとしての書換えエージェントによるオブジェクトの書換えによってモデル化される。本研究では、エージェントの動作を公理論的に定義し、その操作的意味により計算を定義した。次に、ベースレベルとメタレベルのメッセージ交換のために、ベース変換およびメタ交換というオブジェクト交換プロトコルを設計し、エージェントの自己反映動作を可能とした。2.ソフトウェアの検証問題として、ルール型言語(項書換え系)で記述されたプログラムの停止性検証を取り上げ、エージェントの組織を二分決定グラフで構造化し、効率的なシステムのプロトタイプを実装した。停止性の検証には、関数記号の集合上にある半順序を固定しなければならない。従来システムはそれをシングルエージェントで一つに固定していたため、検証に失敗することが多かった。本研究では、それをマルチエージェントとし、複数の半順序を並行して扱うことを可能にした。その技術的ポイントは、各エージェントが単に独立して動作するのではなく、二分決定グラフにより組織化されることにより、情報交換による情報共有が可能となり、システムが効率的に動作することにある。本研究は,計算機システムの検証および診断の分野において,これらの問題分野の適切な知識をもつエージェントを認識し,それらの間の分散制約充足系として,統一的な方法論でシステムを構築することを目的としている.本年度は,交付申請書に記述した研究実施計画に沿って,以下のような研究実績を得た.1.エージェントシステムの記述モデル言語として,条件付き項書き換え系に基づくルール型言語を洗練化し,自己反映計算的なメタ計算を可能とするようにした.これは仮想リダクションマシンの上で動作し,任意の時点で自己反映計算が可能であり,問題分野に対する計算とエージェント自体のメタレベル動作を柔軟に記述することを可能としている.2.項書き換え系に基づくルール型言語で記述されたプログラムの停止性検証を制約充足問題として定式化した.

理論的には優先順位と呼ばれる関数記号集合上での半順序をいかに決めるかがポイントとなるが,優先順位ごとにエージェントを割り当て,各エージェントが二分決定グラフにより効率よく情報を共有し,協調できる組織構成を考案した.3.前項と同様のアーキテクチャにより,等式系の完備化システムを設計した.論理回路のモデルベース故障診断における知識を記述した等式系にこれを適用することにより診断分野に対する推論の効率化が期待でき,本研究の目的が達成されると考えているが,実装および検証は次年度の研究計画に引き継がれることとなる.本研究はエ一ジェントの分散制約充足に基づいて,計算機システムにおけるソフトウェアの検証およびハードウェアの診断を行うシステムのモデルを開発し,それを実装し評価することを目的として,3年間の計画で実施している.本年度はその最終年度として,まず,ソフトウェアの検証のうち特にこれまで検討してきた停止性の検証を引き続き取り上げ,エ一ジェント間の制約を二分決定グラフ(BDD)を用いて効率的に充足する手法とその評価結果をまとめて公表した.さらに,本研究で対象としている書換え系言語において,プログラム自らが自己反映的に自分自身の正当性の検証を行うための実装上のフレームワークとして独創的なメタレベル計算モデルを開発して発表した.次に,ハードウェアの診断に関しては,組合せ論理回路の各コンポーネントの機能やそれらの接続に関する仕様を制約として等式で記述し,それを完備化と呼ばれる推論規則で充足性を判定する際に,その計算のNP完全性を少しでも緩和するために複数のエ一ジェントがそれぞれ1つの簡約順序を担当して分散して自律的に推論しながらも,独自の真偽維持システムを通して協調することにより,効率的な制約充足判定を実現する手法を開発し発表した.さらに,エ一ジェントを実装するためのソフトウェアアーキテクチャとしてJava言語に基づく分散オブジェクト指向アーキテクチャを示し,実際にシステムを実装し,典型的なテスト問題により評価した結果,期待されていたような良好なパフォ一マンスを確認することができた.最後に,3年間のプロジェクトを総括し,成果を整理して関連づけるとともに,今後の課題を抽出した.
干渉光重合を利用した液晶高分子の特異的配向プロセス

最近,液晶モノマーを干渉光により重合することにより,干渉パターンに応じて複雑な分子配向が誘起されることを偶然見いだした。本研究では,この現象を解き明かし,分子配向を複雑かつ高度に制御した液晶高分子フィルムを作製する。近年開発が著しく今後益々の発展が見込まれる,液晶ディスプレイの基幹材料である位相差板・視野角増大フィルムや,DVDなどの光情報記録デバイスに用いられる光ピックアップへの展開の可能性を探る。本年度では,前年度に引き続きモノマー構造および重合開始剤の影響を検討し最適な重合条件を探るとともに,得られた高分子フィルムの熱物性および光物性評価を調べ液晶配向膜や位相差板などの光素子への応用について検討した。1.モノマー構造および光重合開始剤の影響光学系の配置を工夫し試料を水平に設置することにより,従来の垂直に設置した条件と比較して分子配向性の高いフィルムの作製を検討した。また,紫外光重合開始剤を用いることにより配向秩序度0.22の異方性ドメインを有するフィルムの作製に成功した。2.フィルムの熱物性および光物性評価DSCおよびTG/DTA測定により,得られたフィルムの液晶性および熱安定性を評価するとともに,偏光顕微鏡を用いて位相差,分子配向性,周期性などについて詳細に調べた。100°C程度まで配向が安定に保持されることが明らかとなった。3.液晶配向膜への応用分子配向フィルムを基板とした,ラビングレス液晶配向膜への応用を検討する。低分子液晶をフィルム上に滴下し,液晶が配向することがわかった。本研究では,液晶モノマーの光重合過程で誘起される分子配向現象を解き明かすとともに,分子配向を複雑かつ高度に制御した液晶高分子フィルムを作製することを目的とする。初年度は,液晶モノマーの干渉光重合を行い分子配向現象の解明に向けて知見を得ることを目的とし,液晶モノマーの合成および,光重合について検討した。また,アゾベンゼンを含む高分子フィルムに干渉露光を行い,誘起される分子配向変化を回折効率の観点から調べた。1.液晶性モノマーの合成光重合過程で誘起される分子配向現象においては,モノマーの異方性が大きな役割を果たすと予想できる。そこで,シアノビフェニル骨格にアルキルスペーサーを有するアクリレートおよびメタクリレートを合成した。また,光学異方性をもつ架橋剤として,ビフェニルジアクリレートを合成した。DSCを用いてモノマーの熱物性を調べたところ,モノマーが液晶性を示すことが明らかとなった。2.モノマーの光重合モノマー混合物に光重合開始剤を加え,厚さ5μmのガラスセルに封入した。モノマーが等方相を示す温度まで加熱した後,フォトマスクをかぶせ波長488nmのアルゴンイオンレーザー光を強度3mW/cm^2で10分間照射した。このフィルムを偏光顕微鏡で観察したところ,明部と暗部の境界において光学異方性が生じることが明らかとなった。3.干渉露光による分子配向変化アゾベンゼンでは光照射に伴い分子配向が誘起される。そこで,比較のためアゾベンゼン高分子フィルムを用いて干渉露光を行い,アゾベンゼンの分子配向挙動を検討した。アルゴンイオンレーザー光をフィルム上で干渉させると,分子配向に伴う屈折率変調が誘起され高い回折効率が得られた。本研究では,この現象を解き明かし,分子配向を複雑かつ高度に制御した液晶高分子フィルムを作製することを目的としている。本年度では,モノマーの構造効果および光重合条件について詳細に検討し,分子配向プロセスのメカニズムを解き明かすことを目指した。1.分子構造の効果モノマーにシアノビフェニルのみを用いて干渉光重合を行ったところ,光応答性分子であるアゾベンゼンを含まないにもかかわらず,周期的な分子配向が明暗に対応して現れることが明らかとなった。この結果から,光重合プロセス自体により分子配向が誘起されることがわかった。2.光学異方性評価フォトマスクをかぶせ光重合を行い,誘起される分子配向を偏光顕微鏡で観察したところ,明部と暗部の境界でのみ,光学異方性が誘起されることがわかった。様々なフォトマスクを用いて検討した結果,明部と暗部の間隔が数ミクロンから数十ミクロンの広い範囲において分子配向由来の光学異方性が現れた。3.分子配向性および複屈折評価ベレックコンペンセーターを用い,フィルムの位相差および分子配向方向を調べたところ,光重合に伴い,明部と暗部の境界線に対して分子が垂直に配向することが明らかとなった。さらに,この分子配向は,照射する光の偏光状態に全く依存しないことがわかった。4.低分子の流動性による分子配向メカニズム以上の結果から,本系では光重合プロセスにおいて暗部から明部へと棒状のモノマーが拡散する過程において配向し固定化されるメカニズムを提案した。ガラスセルに低分子液晶を注入し毛細管力により分子が移動する過程で一軸配向することから,本メカニズムの妥当性を確認した。

本年度では,前年度に引き続きモノマー構造および重合開始剤の影響を検討し最適な重合条件を探るとともに,得られた高分子フィルムの熱物性および光物性評価を調べ液晶配向膜や位相差板などの光素子への応用について検討した。1.モノマー構造および光重合開始剤の影響光学系の配置を工夫し試料を水平に設置することにより,従来の垂直に設置した条件と比較して分子配向性の高いフィルムの作製を検討した。また,紫外光重合開始剤を用いることにより配向秩序度0.22の異方性ドメインを有するフィルムの作製に成功した。2.フィルムの熱物性および光物性評価DSCおよびTG/DTA測定により,得られたフィルムの液晶性および熱安定性を評価するとともに,偏光顕微鏡を用いて位相差,分子配向性,周期性などについて詳細に調べた。100°C程度まで配向が安定に保持されることが明らかとなった。3.液晶配向膜への応用分子配向フィルムを基板とした,ラビングレス液晶配向膜への応用を検討する。低分子液晶をフィルム上に滴下し,液晶が配向することがわかった。