hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超低速ミュオンをプローブとするカイラル磁性結晶のダイナミクス探索

例えばCr1/3NbS2の場合、S原子が形成するらせんの半径は格子定数の1/1000程度と極めて小さい。この値が厳密に0なら左右対称性が復活してらせん構造が消え、結晶は「カイラル対称性」を取り戻すことになる。物性としては、この極めてわずかな「らせん性」がバルク物性を決めているという大変興味深い状況が生じている。実験的にこのような極めて「細い」らせんのカイラリティを決めるという大変挑戦的な課題である。(2)結晶カイラリティとミュオン崩壊:より根源的な問題として、「結晶におけるカイラル対称性の破れが、ミュオン崩壊過程におけるパリティの破れを通して放出陽電子の角度分布に影響を与えうるか」という問題を、弱い相互作用の理論に基づいて検討する。放出陽電子の角度分布は、基本的にミュオンのスピン波動関数|μ+〉と陽電子のスピン波動関数|e+〉の重なり|〈e+|μ+〉|2で与えられる軸対称分布を持つ。この分布が結晶のカイラル環境によって何らかの影響を受ける可能性を探る。25年度が最終年度であるため、記入しない。
SMA薄膜マイクロアクチュエータの水素環境劣化機構の解明と寿命評価法の構築

本研究課題は,薄膜化による応答速度向上が検討され,マイクロマシン用として期待が高まっているTiNi形状記憶合金(SMA)薄膜マイクロアクチュエータの実用化を促進するために,薄膜化に伴って特に問題となることが予想される,水素環境下におけるTiNi合金の遅れ破壊の寿命,および形状回復機能の劣化寿命を明らかにし,その寿命評価法を検討することを目的としたものである.積層圧延法,およびスパッタリング法で作製した二種類のTiNi薄膜マイクロアクチュエータ(厚さ416μm)に対して水素チャージを行い,構築した微小材料試験システムを用いてSSRT法による遅れ破壊試験を実施した.二種類の薄膜マイクロアクチュエータいずれにおいても,水素チャージ時間が長くなるとともに強度が低下した.同じ水素チャージ時間で比べた場合,より薄いマイクロアクチュエータのほうが強度低下が著しかった.この挙動は,水素チャージ時間とともに増加する拡散水素量に対応していた.AFM観察の結果,遅れ破壊では表面に発生した脆性的な微小き裂が急速に進展することで破壊に至ると考えられた.同じ薄膜マイクロアクチュエータに対して,水素チャージ環境下での繰返し形状回復試験を実施した.膜厚が小さくなるにつれて回復応力と回復ひずみ率の低下が著しくなった.また,水素チャージ環境下での疲労試験で得られたS-N曲線は,繰返し速度が低い場合ほど短寿命側にシフトし,かつ,より薄いマイクロアクチュエータのほうが短寿命であった.破断時間と最大応力の関係は繰返し速度に依存せず,完全に時間依存型の水素環境劣化破壊であることがわかった.さらに,微小TiNi合金アクチュエータの関連技術として,TiNi細線を利用した高出力のアクチュエータの開発を試み,細線を強化材とする薄板型の複合材料アクチュエータを作製・評価した.本研究課題は,薄膜化による応答速度向上が検討され,マイクロマシン用として期待が高まっているTiNi形状記憶合金(SMA)薄膜マイクロアクチュエータの実用化を促進するために,薄膜化に伴って特に問題となることが予想される,水素環境下におけるTiNi合金の遅れ破壊の寿命,および形状回復機能の劣化寿命を明らかにし,その寿命評価法を検討することを目的としたものである.積層圧延法,およびスパッタリング法で作製した二種類のTiNi薄膜マイクロアクチュエータ(厚さ416μm)に対して水素チャージを行い,構築した微小材料試験システムを用いてSSRT法による遅れ破壊試験を実施した.二種類の薄膜マイクロアクチュエータいずれにおいても,水素チャージ時間が長くなるとともに強度が低下した.同じ水素チャージ時間で比べた場合,より薄いマイクロアクチュエータのほうが強度低下が著しかった.この挙動は,水素チャージ時間とともに増加する拡散水素量に対応していた.AFM観察の結果,遅れ破壊では表面に発生した脆性的な微小き裂が急速に進展することで破壊に至ると考えられた.同じ薄膜マイクロアクチュエータに対して,水素チャージ環境下での繰返し形状回復試験を実施した.膜厚が小さくなるにつれて回復応力と回復ひずみ率の低下が著しくなった.また,水素チャージ環境下での疲労試験で得られたS-N曲線は,繰返し速度が低い場合ほど短寿命側にシフトし,かつ,より薄いマイクロアクチュエータのほうが短寿命であった.破断時間と最大応力の関係は繰返し速度に依存せず,完全に時間依存型の水素環境劣化破壊であることがわかった.さらに,微小TiNi合金アクチュエータの関連技術として,TiNi細線を利用した高出力のアクチュエータの開発を試み,細線を強化材とする薄板型の複合材料アクチュエータを作製・評価した.本研究課題は,薄膜化による応答速度向上が検討され,マイクロマシン用として期待が高まっているTiNi形状記憶合金(SMA : Shape Memory Alloy)薄膜マイクロアクチュエータの実用化を促進するために,薄膜化に伴って特に問題となることが予想される,水素環境下におけるTiNi合金の遅れ破壊の寿命,および形状回復機能の劣化寿命を明らかにし,その寿命評価法を提案することを目的とするものである.本年度は以下のように研究を行なった.1.TiNi形状記憶合金薄膜とマイクロアクチュエータの作製超積層圧延法により,厚さを416μmの範囲で変えたTiNi薄膜マイクロアクチュエータを作製した.この超積層圧延法では,純Ti板と純Ni板を交互に積層して圧延器で厚さ20μm程度まで圧延した後,再度,強度鋼板をスペーサとして用いた圧延を行い,TiNi複合膜を作製した.この複合膜に熱拡散処理を施し,基板に拡散接合されたTiNi薄膜を得た.その後,精密ワイヤ放電加工とSiエッチングを行い,片持ちはり状マイクロアクチュエータを得た.また,スパッタリング法で薄膜マイクロアクチュエータを作製する装置を構築した.2.微小強度試験装置の準備現有の微小材料試験装置により水素環境中での試験を可能とするために,試験片部が環境液槽内入る構造となうよう改造し,試験力および変位の測定精度が十分であることを確認した.3.水素環境下における遅れ破壊試験硫酸中および5%NaCI溶液中で遅れ破壊試験を実施した.まず,試験前に,60°Cの同じ水溶液への予備浸漬を行なった.その後,溶液中で一定負荷を与える破壊試験を行い,負荷応力と破断時間の関係のデータを取得している.

また,試験中,マイクロアクチュエータ試験片の表面レプリカを採取し,AFMによる表面微小き裂の発生・成長過程の観察を行なっている.本研究課題は,薄膜化による応答速度向上が検討され,マイクロマシン用として期待が高まっているTiNi形状記憶合金(SMA)薄膜マイクロアクチュエータの実用化を促進するために,薄膜化に伴って特に問題となることが予想される,水素環境下におけるTiNi合金の遅れ破壊の寿命,および形状回復機能の劣化寿命を明らかにし,その寿命評価法を提案することを目的とするものである.本年度は以下のように研究を行った.1.水素環境下における遅れ破壊試験と遅れ破壊過程のAFM観察超積層圧延法,およびスパッタリング法で作製した二種類のTiNi薄膜マイクロアクチュエータ(厚さ416μm)に対して,前年度に構築した微小材料試験装置を用いて,塩酸中での水素チャージ環境における一定負荷の下での遅れ破壊試験を実施した.二種類の薄膜マイクロアクチュエータいずれにおいても,試験時間が長くなるとともに強度が低下した.この挙動は,水素チャージ時間とともに増加する拡散水素量に対応していた.同じ試験時間で比べた場合,より薄いマイクロアクチュエータのほうが強度低下が著しかった.AFM観察の結果,遅れ破壊では表面に脆性的な微小き裂発生が発生し,これが急速に進展することで破壊に至ることが解った.2.水素環境下における繰返し形状回復試験同じ薄膜マイクロアクチュエータに対して,水素チャージ環境下での繰返し形状回復試験を実施した.試験時間の経過とともに形状回復が不完全となり,繰返し数依存ではなく時間依存型の水素環境劣化であることが解った.同じ塩酸濃度で比較すると,薄いアクチュエータのほうが劣化が著しかった.以上の結果を総合して,マイクロアクチュエータの寿命に及ぼす拡散水素量の影響を軸とし,アクチュエータ厚さの影響を取り込んだ寿命評価法を検討した.
二酸化炭素をコモノマーとする高度立体規則性ポリマーの合成

プロピレンオキシドと二酸化炭素から交互共重合体(PPC)を合成する反応では、環状カルボナート(CPC)の副生が問題だった。本研究ではコバルト-サレン錯体にピペリジニウム基を導入し、CPCの副生を抑制した。また、アンモニウム基の置換位置を変えることで位置およびエナンチオマー選択的にプロピレンオキシドを反応させられるようになった。その結果、S体豊富な末端からR体豊富な末端へと連続的に配置が変化するステレオグラジエントポリマーの合成に初めて成功した。本研究は、二酸化炭素とエポキシド、オキセタン、アジリジン、エピスルフィドなどの含ヘテロ小員環との共重合反応を取り上げ、高度な立体規制を達成できる有機合成反応を開発することを目的とする。今年度は、特にメソ型エポキシドと二酸化炭素の共重合における立体規制に着目した。シクロヘキセンオキシドはメソ体であり、二酸化炭素との共重合の際には、一方の不斉炭素原子上での立体の反転を伴う。この際、光学活性亜鉛錯体を触媒に用いると、高分子の成長末端が、一方の配置の炭素原子上を選択的に求核攻撃し、イソタクチックポリ炭酸エステルが選択的に合成できた。ジエチル亜鉛とジフェニルプロリノールから調製し、単離生成した亜鉛錯体を用いて重合をおこなうと活性が低く、また得られるポリマーの構造も不規則であった。これに対し、エチル基二つのうちの一方をエトキシドに変換した錯体を用いると、収率95%で完全交互共重合体が得られ、その主鎖を構成するジオールユニットの配置は、鏡像体過剰率80%で制御されていた。また、モノマーの転換率と分子量は直線関係にあり、リビング性の高い重合であった。この反応の機構をより詳細に検討するため、われわれは、配位子の光学純度と生成するポリマー中のジオールユニットの光学純度の関係を調べ、両者の間に非線形の関係があることを明らかにした。反応は亜鉛濃度に対して2次であり、律速課程において、亜鉛錯体二つが協力的にはたらく機構が示唆された。また、エピスルフィドと二硫化炭素との交互共重合にも取り組み、交互共重合体を得ることに成功した。この反応については、1970年代に2例だけ報告があるが、得られたポリマーの組成や分子量、その他の構造に関する知見はない。われわれは、クロム/サレン錯体を触媒に、[PPN]CIを開始剤に用いてプロピレンスルフィドと二硫化炭素を共重合させ、完全交互共重合体を得た。二酸化炭素は最も豊富な炭素資源であり、その有効利用は今後のプロセス有機合成の重要な課題である。本研究は、二酸化炭素あるいはその等電子構造をもつ炭素小分子と、エポキシド、オキセタン、アジリジン、エピスルフィドなどの含ヘテロ小員環との共重合反応を取り上げ、高度な立体規制を達成できる有機合成反応を開発する。この研究では、真に力量ある有機合成反応の開発を通じ、高度立体規則性ポリマーの構築を目指す。今年度は、プロピレンオキシドと一酸化炭素の交互共重合に研究テーマを絞り、新規触媒の開発研究をおこなった。その結果、従来系では問題となっていた環状炭酸エステルを副生することなく、ポリ炭酸エステルのみを選択的に与える触媒系の開発に成功した。これまでで最高の活性を与えたコバルトーサレン触媒では、基質転化率が50%を越えると系の粘度が上がり、二酸化炭素が効率的に供給されなくなる。このため、分子間反応である重合よりも、生長している高分子鎖の分子内反応であるバックバイティングが優先し、環状炭酸エステルの副生が顕著になり、これ以上重合が進まない。本研究ではプロトン化能力をもつピリジニウム基を分子内にもつ錯体を合成し、この問題を解決した。また、この錯体を用いることで、エポキシドの完全な消費が可能になった。このことを利用して、ブロック共重合体の合成にも成功した。今年度は、プロピレンオキシドと等電子構造であるプロピレンスルフィドと、二酸化炭素と等電子構造である二硫化炭素に注目し、プロピレンスルフィドと二硫化炭素の共重合を検討した。種々の錯体を検討した結果、クロムーサレン錯体を用い完全交互共重合体の合成に初めて成功した。得られたポリマー構造の規則性については、炭素NMRにより決定した。プロピレンスルフィド挿入時の位置選択性はほぼ完全に制御された頭尾構造であったが、プロピレンスルフィドのR体とS体は区別なく取り込まれており、ラセミ体のプロピレンスルフィドから得られた交互共重合体はアタクチック体だった。

得られたポリマーの物性についても評価をおこなった。高い硫黄含有率を反映し、キャストフィルムの屈折率が1.78と既存の樹脂の中で最も高いレベルの値を示した。
ネットワークにおけるコミュニケーション支援のための知識ライフサイクルの研究

本研究ではネットワークにおけるコミュニケーション支援のための知識ライフサイクルを実現するために「メディアとしての知識」という概念を提起した.ここでは知識は個別の人や計算機(エージェント)の内部にあるのではなく,コミュニケーションを可能としているものが知識であるという概念である.このように考えるとき知識は閉じたものではなく開いたものになり,個々の人や計算機の内部でなくそれらの中間にあることになる.メディアとしての知識を再定義することで,本研究の各研究は体系的に位置付けられる.すなわち,オントロジーはエージェント間で共通性の高い知識であり,コミュニティの知識,環境の知識は中間であり,身体性に基づく知識は個別性の高い知識である.また人と計算機・機械という軸で考えると,オントロジーと身体性に基づく知識は共通性を目指すの対して,コミュニティの知識,環境の知識は人や機械の特質を取り込む知識であるといえる.具体的には3つの成果がある.まず,コミュニティシステムにおいてはインタフェースエージェントを用いたコミュニティ活動支援システムTelMeAの被験者実験を行い,評価を行った.この評価においては本システムはこれまでのテキストだけのシステムに比べてマルチモーダルな会話が行えることが確認できた.また主観評価ではすべての面でテキストによるシステムの評価を上回り,ユーザに受け入れやすいシステムであることが確認でした.個人的知識を獲得するシステムにおいても被験者実験を行い,十分な効果があることが確認できた.このシステムにおいてシステムが提案してくる過去のメモ(リンク)はユーザに受け入れやすいものであったこと,またこのメモに基づく要約においてもよい性能があることがわかった.身体性に基づく知識としてロボットが自律的に自らの身体に基づく行動がとることが可能な学習方法を提案した.これよって身体形状を事前に与えられなくても行動を通じて身体に関する知識を獲得することが可能になった.本研究ではネットワークにおけるコミュニケーション支援のための知識ライフサイクルを実現するために「メディアとしての知識」という概念を提起した.ここでは知識は個別の人や計算機(エージェント)の内部にあるのではなく,コミュニケーションを可能としているものが知識であるという概念である.このように考えるとき知識は閉じたものではなく開いたものになり,個々の人や計算機の内部でなくそれらの中間にあることになる.メディアとしての知識を再定義することで,本研究の各研究は体系的に位置付けられる.すなわち,オントロジーはエージェント間で共通性の高い知識であり,コミュニティの知識,環境の知識は中間であり,身体性に基づく知識は個別性の高い知識である.また人と計算機・機械という軸で考えると,オントロジーと身体性に基づく知識は共通性を目指すの対して,コミュニティの知識,環境の知識は人や機械の特質を取り込む知識であるといえる.具体的には3つの成果がある.まず,コミュニティシステムにおいてはインタフェースエージェントを用いたコミュニティ活動支援システムTelMeAの被験者実験を行い,評価を行った.この評価においては本システムはこれまでのテキストだけのシステムに比べてマルチモーダルな会話が行えることが確認できた.また主観評価ではすべての面でテキストによるシステムの評価を上回り,ユーザに受け入れやすいシステムであることが確認でした.個人的知識を獲得するシステムにおいても被験者実験を行い,十分な効果があることが確認できた.このシステムにおいてシステムが提案してくる過去のメモ(リンク)はユーザに受け入れやすいものであったこと,またこのメモに基づく要約においてもよい性能があることがわかった.身体性に基づく知識としてロボットが自律的に自らの身体に基づく行動がとることが可能な学習方法を提案した.これよって身体形状を事前に与えられなくても行動を通じて身体に関する知識を獲得することが可能になった.本年度は本研究の第一年度であり、ネットワークにおけるコミュニケーション支援のための知識ライフサイクルの研究のための基礎的な考察と実験的システムの試作を行なった。本研究では以下の諸項目に分けて研究を行なっている。以下、それぞれについて本年度の成果を述べる。1.知識ライフサイクル・モデルの構築(a)オントロジーに基づく知識メディア・モデルの構築ここでは既存の分類体系を調査して、分類体系同士の統合に関する考察を行なっまずオントロジーの調査としてはJICFS商品分類基準書(財団法人流通システム開発センター、流通コードセンター)、日本工業規格(JIS)商品分類コードX0405、日本標準商品分類(JSCC)を調査した。(b)知識マネージメント・モデルの構築情報の収集、構造化、生成といった一連の情報処理を知識マネージメント・モデルとして定式化する。ここでは複数のユーザ間での興味の共有を可能にするシステムについて実現を図った。各ユーザのブックマークファイルからそのフォルダーを興味の単位として興味のある話題間の関係を計算する。2.個人知識基盤の構築(a)個人概念系構築の研究ここではWWWブラウジングを通じて個人知識を収集構築するツールについて基本的あ考察と一部の実装を行なった。個人的知識とは状況敵文脈に依存した情報の解釈であるとかんがえることができる。すなわち状況的文脈をどう取り込むかが課題となる。そこでWWWページを閲覧しているときにユーザが注目した語句を指示したき時の状況的文脈としてその語句の周囲の語句を同時に背景情報として取り組む。それらの情報は背景的情報の関連によって利用される。(b)概念系共有化の研究(上野)より基本的な問題として、概念の形成段階の考察を行なった。ここでは視覚情報を解釈する知識をいかに獲得するかについて、動作の経験によって可能であるということを示した。本年度は本研究の第2年度であり、ネットワークにおけるコミュニケーション支援のための知識ライフサイクルの研究のためのいくつかの実験システムの作成を行い、考察を行った。(1)ネットワークコミュニティにおけるコミュニケーション支援この目的のためにインタフェースエージェントを用いたシステムを構築した。

このシステムはコミュニティの参加者を表現するインタフェースエージェントとそれらが存在する場としてのWEBページからなる。参加者は自らのエージェントに自分の伝えたいメッセージを言語、身振り、行動、対人距離によって表現する。この方法により、参加者は時間的、空間的に離れていても身体性をもったコミュニケーションを行うことができる。このシステムを用いて実験を行い、適切な支援が行われていることを確認した。(2)ネットワークコミュニティにおける共通話題ネットワークの発見この目的のために個人のブックマークを収集して、その間の関係を発見するシステムを構築した。このシステムはブックマークのフォルダーを話題と仮定して、この異なるユーザのフォルダー間の関係を発見することで、話題のネットワークを構成する。このシステムを利用した実験を行い、フォルダーを単位として関係を発見することの有効性を確かめた。(3)環境からの自律的な知識の獲得最も初期的な知識獲得段階として環境からの知識獲得についてシステムを構築して考察を行った。環境を理解するためには自らの身体性を抜きにはありえない。このため自らの身体性に基づく環境理解方法として接触センサに基づく効用関数の生成という方法を提案して実装した。本年度は最終年度であるので、前年度までの構築したシステムの検証と研究全体の総合評価を行う。まず,コミュニティシステムにおいてはインタフェースエージェントを用いたコミュニティ活動支援システムTelMeAの被験者実験を行い,評価を行った.この評価においては本システムはこれまでのテキストだけのシステムに比べてマルチモーダルな会話が行えることが確認できた.また主観評価ではすべての面でテキストによるシステムの評価を上回り,ユーザに受け入れやすいシステムであることが確認でした.また個人的知識を獲得するシステムにおいても被験者実験を行い,十分な効果があることが確認できた.このシステムにおいてシステムが提案してくる過去のメモ(リンク)はユーザに受け入れやすいものであったこと,またこのメモに基づく要約においてもよい性能があることがわかった.まとめとしては,これまでの研究を総括して「メディアとしての知識」という概念を提起した.ここでは知識は個別の人や計算機(エージェント)の内部にあるのではなく,コミュニケーションを可能としているものが知識であるという概念である.
シェーグレン症候群患者における特異的自己抗原発現の検索

シェーグレン症候群は口腔乾燥、眼乾燥を主症状とした慢性炎症性疾患であり、涙腺や唾液腺などの外分泌腺を系統的におかす自己免疫性疾患のひとつである。1997年、林らは原発性シェーグレン症候群の動物モデルである3d-TxNFS/sldミュータントマウスの唾液腺組織より自己抗原と思われる物質の分離に成功した。その物質は細胞骨格を構成するタンパクの一部でアクチン親和性のあるα-fodrinと呼ばれるものであり、このマウスの唾液腺に臓器特異的に病期の進展とともに検出され、原発性シェーグレン症候群患者の血清中にこの抗原に反応を示す抗体も検出されたと報告している(SCIENCE Vol.276(25):604-607、1997)本研究ではこの現象が、当科で経過観察中あるいはこれから診断される症例について実際に起きているのか否かを検索することを目的とし、対症療法のみといわれてきた本疾患の新治療法の開発の一助として期待させるものである。本年度は1、シェーグレン症候群患者の詳細なデータ収集と整理2、シェーグレン症候群患者よりの検体の採取と保存3、α-fodrinまたはα-fodrinに反応する抗体の検出を順に従ってすすめる予定であったが、選出が秋に追加分として申請が受理されたため、計画は大幅に遅れている。以前、研究代表者が行ったシェーグレン症候群患者における齲蝕活動性と唾液性状に関する検索の時に作成したデータベースをもとに、1、2を実行中であるが、未だ結果を報告するには至らない。また無痛性の唾液腺腫脹を訴え、病理組織学的に腺組織に多数のリンパ球浸潤を認める良性リンパ上皮性疾患や悪性リンパ腫を併発した数症例についてシェーグレン症候群との本態的な差について検討を加えるためのデータ収集と検体の収集も合わせておこない、α-fodrinもしくはα-fodrinに反応する抗体がリンパ増殖性疾患としてのシェーグレン症候群の予後予知因子となりえるか否かを検討したい。
磁性イオン原子層ドープ量子構造の局在励起子による微小領域磁性の研究

量子構造の構成要素であるZnSe、MnSe、Zn_<0.79>Mn_<0.21>SeをGaAs(100)基板上にMBE成長させた。膜厚が1000Å以下と6200ÅのMnSe、Zn_<0.79>Mn_<0.21>Seエピタキシャル膜の格子定数はそれぞれ5.923Å、5.735Åであった。GaAs(100)基板上の臨界膜厚はそれぞれ8Å、75Åと計算された。以下に述べる超格子では井戸層にZnSeを、障壁層には結晶性・臨界膜厚・禁制帯幅を考慮してZn_<0.79>Mn_<0.21>Seを用いた。Zn_<0.79>Mn_<0.21>Seからは3.85eV(16K)にピークを持つ発光が観測され、自由励起子の結合エネルギーを24meV(ZnSeの値)として、以下の超格子の解析では障壁層の禁制帯幅を2.874eVとした。GaAs(100)基板上に厚み1000ÅのZnSeバッファ層を介して60周期のZn_<0.79>Mn_<0.21>Se/ZnSeからなる超格子をMBE法で作製した。Zn_<0.79>Mn_<0.21>Se層の厚みは36Åに固定してZnSe層の厚みを10、18、30Åと変化させた。X線回折の超格子サテライトピークの解析の結果、超格子の各層は格子緩和していることがわかった。量子準位間遷移発光が観測され、発光エネルギーは緩和成長量子井戸のクローニッヒ・ペニ-モデルで説明できた。ZnSe層が30Åと厚い試料のX線回折スペクトルには余分のピークが現れ、超格子構造の乱れが示唆された。
Wh要素と疑問標識の相互作用の研究

一方、プロソディ、特にイントネーションは疑問文を表す重要なマーカーの一つである。本研究では、中国語では疑問素性を持つ接続詞で構成される選択疑問文と疑問素性を持たない接続詞で構成される選言疑問文を取り上げ、b母国語話者から音声のデータをとり、プロソディの比較を行った。結果として、選択疑問文と選言疑問文はプロソディ上のパターンは同じであることが分かった。本年度は、以下の二つの成果がある点で、おおむね順調に進展していると言える。まず、第一の成果は、対比の意味のみを表す接辞の存在をと証明したところにある。まず、従来は話題と対比話題、情報焦点と対比焦点など、個別の事象ごとに対比の概念が論じられてきたが、話題と焦点のどちらであっても、対比の概念を含んでいれば“ne"でマークできることが明らかになった。従って、対比自体は一つの概念であり、一つのオペレーターで表されるはずである。このアイディアに基づき、対比を表すオペレーターの定義を行い、対比話題や対比焦点などの概念よりも汎用性の高い装置を提案することができた。これが第一の成果である。第ニの成果は、プロソディと疑問素性の関係について、データの蓄積と分析ができた点である。中国語のイントネーション疑問文では、文末が上昇するパターンがみられるが、疑問詞や疑問の文末助詞がある疑問文では見られないことがすでに報告されている。そこで、先行研究で取り上げられていない、疑問の選言接続詞からなる選択疑問文と陳述の選言接続詞からなる選言疑問文について、母語話者から音声データの提供を受け、ピッチの高さとピッチ変化の幅に違いがあるかの分析を行い、中国語ではプロソディの特性が文の疑問素性に与える影響は限定的であるという確証を得た。ただし、プロソディの分析が当初より遅れており、今後、疑問文と陳述文の比較や、エコー疑問文までデータを広げる必要がある。これまでのところ、1年目には、疑問文を論理的な意味のみのものと発話行為的な意味を帯びるものに分けて分析し、発話行為的な疑問文の意味論の構築が必要と結論付けたが、2年目の研究では、分割意味論(Partition Semantics)を用いれば、一部の発話行為的な疑問文も論理的意味の中に含めることができることが分かった。3年目の研究では、2年目の提案に実質的な意味論を構築し、さらにプロソディと疑問素性との関係についての研究に着手した。そこで、最終年度の4年目では、プロソディと疑問素性の相互作用の研究を引き続き行い、また、以上の研究の総括を行う。プロソディの研究について、従来よく研究されてきたものには、焦点がある。焦点は構文的に示されることもある一方で、多くは焦点を置かれた語のストレスやピッチ高、音節の引き延ばしなどの特性によって示されることが指摘されている。一方で、疑問文にも特有のプロソディがしばしば見られる。つまり、プロソディという同一の手段は異なる二つの概念を表すために使われている。これが、しばしば阻害効果(Intervention Effects)の出現とその容認度の不安定さを生んでいると思われる。そこで、今後、プロソディ特性に意味論を構築し、疑問のオペレーターや焦点のオペレーターとの相互作用を明らかにし、疑問素性がどのように束縛されるのか、またその束縛がどのような時に阻害されるのかを明らかにする。本研究は、wh要素と疑問標識の相互作用を通言語的に調査し、wh疑問文の新しい意味論を提案することを目的としている。本年度は、疑問文の意味についての研究を進め、二種類のyes/no疑問文および二種類のwh疑問文を持つ中国語を調査し、疑問文には論理的な意味と発話行為的な意味があることを明らかにした。具体的には、中国語の論理的な意味を表すyes/no疑問文は、V-negation-Vの形式(正反疑問文)で表され、発話行為的な意味を表すyes/no疑問文は、例外はあるものの、典型的には文末に“ma"という助詞を付加する形式(ma疑問文)で表される。一方、wh疑問文についても、論理的な意味を表す場合は無標で、発話行為的な面に働きかける場合は、文末に助詞“ne"を付加して表される。このように、yes/no疑問文とwh疑問文の両方において、論理的な意味と発話行為的な意味の二つが確認された。両者は、形態的な違いのみならず、疑問文中に焦点の副詞を含むことができるかどうかと、応答のパターンの違いによっても区別される。また、論理的な意味の疑問文は文中に焦点の副詞を含むことができないが、これは、焦点を解釈する過程と疑問文を生成する過程が共に会話の共通基盤の分割という操作を含むためであると考えられ、共通基盤の分割という方法によらない発話行為的疑問文の分析が必要であることが示唆された(以上、Ito2017“Intervention effects in answerhood,"『人文科学研究』第13巻に発表)。なお、他の言語については、各言語の初級テキストを参照しながら、データの入力を行った。本年度に中国語のデータから明らかになった疑問文の意味論に基づき、来年度は、データの追加及び整理と分析を行い、この分類の検証を行う予定である。本年度は、疑問文の意味論についての研究を進めたが、それが焦点の意味解釈をする過程と同一の操作であることが明らかになったことが第一の成果である。

疑問文の意味論と焦点の意味論は、別々に研究されてきたため、両者の共通性は見えにくかったが、ともに会話の共通基盤(Common Ground)の分割に関わる操作であるため、適用は相互に排他的だと分かった。このことは、中国語のデータから明らかになった。中国語の正反疑問文は焦点の副詞を含むことができないことはよく知られていたが、これは、焦点の副詞の解釈のために共通基盤はすでに分割されているため、疑問文にするための分割をさらに行うことはできないからであると説明できる。一方、ma疑問文は焦点の副詞を含むことができる。これは、ma疑問文の意味は従来の疑問文の定義とは異なり、会話の共通基盤に当該命題を加えてもよいかを問う、発話行為的レベルに作用するためである。同様に、wh疑問文についても、文末に“ne"という助詞を伴うと、wh部分を直接問う疑問文ではなくなることが明らかになった。これは、ma疑問文と同じように、会話の共通基盤との関係を問う疑問文に変化するからである。“ne"を伴う疑問文は、会話の共通基盤に対し、新たな話題を設定する働きをし、その話題に対する叙述/行為を求めるという発話行為的な力を持つようになる。このように、中国語のデータについて、yes/no疑問文とwh疑問文の両方に対し、対称的な説明をできたことが第二の成果である。ただし、これを他の言語に応用できるかどうかについては、まだ不明な点がある。まず、各言語のwh要素と疑問標識を抜き出すだけでは、上述の疑問文の意味論を裏付けるデータを得ることが難しいことが分かったため、命令文や依頼文など、発話行為に関連する標識を追加で収集し、それらの標識と疑問文の相互作用をさらに考察する必要がある本研究は、疑問文の意味と疑問標識の作用について通言語的に調査し、その相互関係を明らかにすることを目的としている。疑問文の意味についての理論は、その疑問文に対する答えの集合をその意味とする考え方が主流である。その中でも話し手と聞き手の共通基盤を形成する可能世界を答えで分割するとする分割意味論(Partition Semantics)と、疑問文の中に、命題から真理値への写像を行う演算子があると仮定する説明(Structured Meaning Account)がある。本研究では、疑問標識についてのデータを整理した結果、中国語の助詞neが、前者の分析によってのみ説明されることを明らかにした。neという助詞は、疑問文文末、平叙文文末、話題名詞句後に表れる。本研究では、neには、会話の共通基盤に分割がある場合に、その分割の間の対比を表す機能があることを明らかにした。共通基盤の分割は、疑問文であれば、答えの候補を表す命題間の対比、平叙文であれば、共通基盤にある当該命題と相いれない命題との対比、話題名詞句であれば、共通基盤中の個体との対比となる。このように、会話の共通基盤の理論と、分割意味論を組み合わせることによって、neの持つ極めて抽象的な作用が説明されるのである(以上、伊藤2018a「疑問文中の語気助詞neの機能:疑問演算子か対照話題マーカーかをめぐって」、『中国言語文化論研究』第7号、pp.20-46に発表)。また、yes/no疑問標識について考察を行い、共通基盤の分割を行う疑問文と行わない疑問文の区別が、neとの共起を決定することを示した。例えば、中国語のma疑問文は発話行為上の疑問行為であり、共通基盤の分割は行わないため、neと共起できない。
博物館における縄文食プログラム策定の基礎資料収集及び新分析手法開発

博物館における体験プログラムとして、縄文時代の食事を取り扱うために、土器を用いた煮沸き調理を検討した。土器付着炭化物等を試料にした炭素窒素同位体比分析によって、堅果類を主体として、多様な動物を複合した煮炊き調理の対象物を推定した。あわせて、土器胎土内部に残存した脂肪酸による煮炊き調理の対象物を推定できる可能性を明らかにした。また、縄文土器の製作技法と炭化物の付着部位を検討し、煮炊き調理モデルを示した。縄文食体験プログラム作成に寄与するために、土器胎土中及び遺物包含土壌を試料としたELISA法によるアミノ酸検出及び構成タンパク質の復元などの新分析手法の実用化へ向けた開発を進め、平行して調理方法の実験例を蓄積し、縄文食料リスト及び調理方法を推定する基礎資料を充実させる。それらにあわせて調理方法の復元では実験例の蓄積と対照すべき、考古資料の分析を行う。平成20年度は、上記研究計画の中で、特に分析試料の採集を主な目的とした発掘調査を平成20年8月3日から8月12日まで実施し、良好な分析試料を得た。特に土器付着物について窒素炭素同位体比を根拠に煮沸対象物の特定に努めている。また、上記の土器付着物の窒素炭素同位体比の評価を主目的に、模造土器による煮炊き実験を行い、現生動植物を煮沸して付着するオコゲ中の窒素同位体比を測定している。同時に土器の煮炊き実験では、調理方法そのものについての見当を実施している。すなわち、出土縄文土器の内面および突起や文様の剥がれ面に付着したオコゲの状況と煮炊き実験土器に付着したオコゲの状況の比較を通した縄文時代の調理方法の推定である。平成20年度の煮炊き実験では、出土縄文土器に類似したオコゲを形成する煮沸方法の復元に至っていない。なお、土器胎土中及び遺物包含土壌を試料としたELISA法によるアミノ酸検出及び構成タンパク質の復元に関しては、研究実施計画では平成20年度中に海外研究状況の視察を予定していたが、その実施を平成21年度に延期し、関連文献の調査にとどまっている。縄文食体験プログラム作成に寄与するために土器胎土中及び遺物包含土壌を試料としたELISA法によるアミノ酸検出及び構成タンパク質の復元などの新分析手法の実用化へ向けた開発を進め、平行して調理方法の実験例を蓄積し、縄文食料リスト及び調理方法を推定する基礎資料を充実させる。平成21年度は、上記研究計画の中で、特に分析試料の採集を主な目的とした発掘調査を補足する遺跡の分布調査を平成21年8月25日から8月27日まで実施し、対比する土壌サンプルを得た。あわせて、土器付着物については継続して、窒素炭素同位体比を根拠に煮沸対象物の特定に努めた。また、上記の土器付着物の窒素炭素同位体比の評価を主目的に、模造土器による煮炊き実験を行い、現生動植物を煮沸して付着するオコゲ中の窒素同位体比を測定した。平成21年度の煮炊き実験でも、出土縄文土器に類似したオコゲを形成する煮沸方法の復元に至っていない。なお、土器胎土中及び遺物包含土壌を試料としたELISA法によるアミノ酸検出及び構成タンパク質の復元に関しては、平成21年度にイギリス・ヨーク大学およびケンブリッジ大学を訪問し、海外の研究状況を視察し、土器胎土中の残存脂肪酸に着目した分析の具体的方法の教示を受けた。平成21年度の海外研究状況の視察とディスカッションを経て、土器胎土内にしみこんだ脂質を抽出し、その由来を推定する予備的分析をヨーク大学クレッグ博士と共同で実施した。また模造土器による煮炊き実験を行い、現生動植物を煮沸して付着するオコゲ中の窒素同位体比を測定し、炭化物と調理前の調理素材との安定同位体比の変化データを蓄積した。結果的に出土縄文土器に類似したオコゲを形成する煮沸方法の復元に至っていないが、調理素材の推定に土器付着炭化物が有効である点を明らかにした。加えて、その分析対象となる長岡市山下遺跡の発掘調査出土遺物について、今後の試料採取に備えた記録作成に努めた。その情報については、逐次公開する方法を合わせて検討した。以上のように縄文食プログラム策定の基礎資料として、分析試料採取に適した発掘調査資料の管理を博物館で行うとともに、土器胎土脂質分析の可能性を試行した。なお、土器胎土中及び遺物包含土壌を試料としたELISA法によるアミノ酸検出及び構成タンパク質の復元に関して、現状では調理素材や調理方法の推定にうまく適合していない。博物館等収蔵資料を活用した分析では、ケーススタディーとして土器の容量と土器付着炭化物の部位の検討を行った。

あわせて縄文土器の文様や突起について、それらが破損した部位に付着炭化物の認められる事実から、煮炊きにおいて意識されていない可能性を推定した。その一方で文様や突起の製作工程を検討し、文様や突起が土器の製作の過程にこそ意義のあるものと評価した。以上の研究実績は研究成果報告書にまとめ刊行した。なお同書のPDFファイルはwebページ上に公開し、ダウンロード可能にしてある。
骨芽細胞分化を制御しているmiRNAおよびその標的遺伝子の分離・同定

骨芽細胞・骨細胞や軟骨細胞は共通のstem cellからそれぞれの前駆細胞を経て分化していく。この分化の機序についての研究は従来、転写調節因子を中心に行われてきており、Runx2/Cbfa1やOsterixなどのkey factorの発見をもたらした。しかしながら、筋肉におけるmyogeninほどの強い分化誘導作用はなく、ほかの複数の因子の関与が推測されている。近年、遺伝子発現の調節には転写調節因子以外に、エピジェネティックな染色体の構造変化が重要であることが示唆されると共に、miRNAによる翻訳調節が重要であるということが報告され始めている。本研究では、骨・軟骨形成細胞の分化においてもmiRNAによる翻訳調節が重要な役割を果たしているという仮説のもとに、分化段階の異なる細胞からそれぞれに特異的に発現しているmiRNAを分離同定し、その標的遺伝子の特定をも行うものである。本年度はMC3T3-E1,ST2,ATDC5などの株化細胞を用いた、試験管内の石灰化モデルシステムにより、試験管内で石灰化する細胞に分化した細胞のmiRNAの変化について、miRNA microarrayを用いて分化により減少するmiRNAと増加するmiRNAを検索し、それぞれ14および15個のmiRNAをスクリーニングした。これらの中には上の3つの細胞の分化に共通するものや、その分化をコントロールしていると言われているRunx2/Cbfa1やHox遺伝子の3'-UTRに結合するものが含まれており、非常に興味深い結果が得られた。この研究結果の意義、重要性については、まだ、骨形成(石灰化)を積極的に促進する薬剤がない現在、これらのmiRNAの発現をコントロールすることにより、骨形成を促進するような治療法の開発につながると期待される。骨芽細胞・骨細胞や軟骨細胞は共通のstem cellからそれぞれの前駆細胞を経て分化していく(図2)。近年、遺伝子発現の調節には転写調節因子以外に、エピジェネティックな染色体の構造変化が重要であることが示唆されていると共に、miRNAによる翻訳調節が重要であるということが報告され始めている。本年度は破骨細胞の共存培養系におけるマウス頭頂骨の骨芽細胞richな画分を用いて1α,25(OH)_2D_3とプロスタグランジンE_2を作用させた系において変化するmiRNAについてAmbion社製の「mirVanaTMmiRNA array system」を用いて解析を行った。それによりVit.D3+PGE2添加で5日間培養することにより、減少するmiRNAの候補として約20種類のRNAをpick upすることが出来た。今回の結果では、この培養期間中に増加するmiRNAは認められなかった。現在、個々のmiRNAについてPCRにて確認中である。
機能的反対咬合による顎の偏位が小児咀嚼筋活動に及ぼす影響

機能的反対咬合による顎の偏位が小児咀嚼筋活動に及ぼす影響を検討する目的で本研究を行った。1,予備研究として、成人被検者を対象に噛みしめ時における左右咀嚼筋活動の対称性(A.I.)について、咬合および噛みしめ方向を変化させシミュレーション実験を行った。その結果、側頭筋A.I.は咬合位と噛みしめ方向に関係し、咬筋A.I.は臼歯部の咬合接触点数が関係していることが分かった。2,次に機能的反対咬合あるいは交叉咬合を有する小児を対象として咀嚼運動時の咀嚼筋活動の観察と、噛みしめ時の咀嚼筋A.I.および咬合状態との関係を検討した。結果は以下の通りである。(1)本来成長発育に従って咀嚼運動中の咀嚼筋活動は乳歯列期の側頭筋主働型から混合歯列期以後の咬筋主働型へ移行し、さらに機能時においては作業側筋活動が平衡側に比べ大きくなる、いわゆる咀嚼筋各筋の機能的分化が認められるが、機能的反対咬合を有する小児では、これら成長による機能的変化が阻害されていた。(2)咬頭嵌合位噛みしめ時における咀嚼筋A.I.と咬合状態との関係では、被検児全員で交叉咬合を起こしている側に咬合が偏位し、側頭筋A.I.は偏位側側頭筋の活動が優位になる傾向が認められた。咬合偏位と咀嚼筋A.I.から被検児をパターン化すると、I型(側頭筋偏位側優位-咬筋反対側優位)およびII型(側頭筋偏位側優位-咬筋偏位側優位)が高い頻度を示していた。また側方偏位量と咬筋A.I.との間に負の相関が認められ、交叉咬合を起こしている小児の咬合は偏位した状態のまま臼歯部の咬合接触状態は安定し、咬筋活動もそれに適合してきていることが示唆された。以上より、機能的反対咬合による顎の偏位は小児の側頭筋、咬筋筋活動に望ましくない影響を及ぼしていることが明らかとなった。機能的反対咬合による顎の偏位が小児咀嚼筋活動に及ぼす影響を検討する目的で、初年度は成人被検者を対象に、50%MVCクレンチング時における左右咀嚼筋活動の対称性(A.I.)について、咬合およびクレンチング方向を変化させ検討した。被検者は顎口腔機能に特に異常を認めない成人40名を対象に、両側側頭筋と咬筋から筋活動を導出した。筋活動は(1)中心咬合位での垂直クレンチング、(2)中心咬合位(ICP)での意識的な片側垂直クレンチング、(3)下顎を側方へ偏位させた状態での垂直クレンチングを行わせ、その時のA.I.の変化をICPでのA.I.を基準に変化を割合で検討を行った。その結果、側頭筋は咬合位とクレンチング方向が大きく関係し、また咬筋は犬歯後方歯における咬合接触点数が関係していること分かった。

2年目には今回の結果を基に、臨床的に機能的反応咬合小児の咀嚼筋活動の評価に応用していく予定である。平成6年度では前半において5年度の成人での研究成果を小児歯科学雑誌、第32巻に発表した(裏面参照)。さらに本年度は成人における実験結果をもとに、機能的反対咬合を有する小児12名を用いて、治療前後における両側側頭筋および咬筋活動の対称性を非対称性指数(Asymmetry lndex)を用いて観察を行い、治療によりどのように筋活動の対称性が変化するか検討を行った。また筋電図記録時に被検児の歯列の印象採得およびバイトワックスによる咬合採得を行い、左右の犬歯後方歯の接触点数、下顎正中の偏位量などを測定し、筋活動との関係について検討した。その結果、側頭筋では顎が偏位している側や、早期接触のある側の筋活動が大きくなる傾向が認められた。また、咬筋では成人と同様に接触点数の多い側の筋活動が優位になる傾向が認められた。治療途中の小児もいるためまだ最終的な検討を行っていないが、本年度の研究で機能的反対咬合を有する小児においても側頭筋と咬筋の筋活動に影響を左右する因子は成人でのシュミレーション結果と同様であることが示唆されている。本年度は、新たに機能的反対咬合が小児咀嚼筋活動にどのような影響を及ぼしているか検討する目的で、混合歯列期で反対咬合を有する小児19名と、同期の個性正常咬合を有する小児10名とで、咀嚼筋4筋筋活動の比較を行った。その結果、本来成長に従って咀嚼運動中の咀嚼筋活動は乳歯列期の側頭筋主働型から混合歯列期以後の咬筋主働型へ移行し、さらに機能時においては作業側筋活動が平衡側に比べ大きくなる、いわゆる咀嚼筋各筋の機能的分化が認められるが、機能的反対咬合を有する小児では、これら成長による機能的変化が阻害されていることが示唆された。またさらに咬頭嵌合位噛みしめ時におけるAsymmetry Index(A.I)を臨床的にい応用し、機能的反対咬合および交叉咬合有する小児(15名)の咬合状態と咀嚼筋A.I.との関係について検討した結果、被検児全員について交叉咬合部位に早期接触が認められ、交叉咬合部に咬合は偏位し、側頭筋A.I.では偏位側側頭筋の活動が優位になる傾向が認められた。咬合偏位側と側頭筋A.I.から被検児をパターン化すると、I型(側頭筋偏位側優位-咬筋反対側優位)およびII型(側頭筋偏位側優位-咬筋偏位優位)が高い頻度を示していた。咬頭干渉時咬合位から咬頭嵌合位への側方偏位量と咬頭A.I.との間に負の相関が認められ、咬筋A.I.は臼歯部咬合接触点と正の相関があるという前年度の結果とを合わせえて考察すると、交叉咬合を起こしている小児の咬合は、偏位した状態のまま臼歯部の咬合接触状態は安定し、咬筋活動もそれに適合してきていることが示唆された。以上より、機能的反対咬合による顎の偏位は、小児の側頭筋、咬頭筋活動に望ましくない影響を及ぼしていることが明らかとなった。
大気波浪結合モデル及び合成開口レーダーに基づく海上風況推定手法の確立

本研究では,洋上風力発電の開発の支援を目的として,メソ気象モデルによる数値シミュレーション及び人工衛星搭載の合成開口レーダーを用いることにより,沿岸海域の海上風を高精度に推定する手法の確立を試みた.今年度得られた成果を以下に列記する.1.人工衛星RADARSAT-1及びENVISAT搭載の合成開口レーダー画像をデータ処理し,風速推定アルゴリズムCMOD4により海上表層風速を算出した.京都大学防災研究所が所有する白浜海象観測所の海洋鉄塔における海上風観測値との比較により,そのRMS誤差はそれぞれ1.64m/s及び1.93m/sであることが示され,この精度はメソ気象モデルMM5による風速推定値の精度を上回ることが確認された.2.メソ気象モデル及び合成開口レーダーが対象とする100km程度までの沿岸海域の風速推定精度の裏付けをとる目的で,気象庁メソ客観解析値及びQuikSCAT衛星搭載散乱計データを用いて日本周辺海域の年平均風速を調査した.デンマークの海洋鉄塔から得られた経験式により風速の高度補正を行い,また30年間のNCEPデータで年々変動の補正をかけた結果として,高精度な海上の年平均風速マップが作成された.3.メソ気象モデルMM5と波浪モデルSWANを結合し,さらに強風時に水面直下に形成されるバースト層を組み込んだ海洋モデルCCMを結合することにより,大気-海洋-波浪結合モデルを構築した.風車ハブ高度の風速を比較した結果,メソ気象モデルMM5単体の風速値と比べて大きな差は確認できず,波浪による海面摩擦よりも大気安定度の方が風車ハブ高度の風速推定には影響が大きいことが明らかになった.1)カナダ宇宙省のRADARSAT-1の合成開口レーダ(SAR)画像17枚をデータ処理して,CMOD4アルゴリズムにより大阪湾の海上風速を算出した.大阪湾内にある海洋観測鉄塔での観測値との比較により,そのRMS誤差は1.75m/sであることが示され,この値はメソ気象モデルMM5の単体の計算(RMS誤差2.88m/s)を上回ることが示された.これにより,SAR画像をMM5の計算に同化することの妥当性が確認できた.2)洋上風車ハブ高度(本研究では60mを想定)の風速を推定するには,SAR画像より推定される10m高度の風速を高度補正して60mの風速値に変換する必要がある.本研究では,デンマークの洋上風力発電所Horns Revに設置された海洋鉄塔での風況観測データを用いて,10m高度と60m高度の風速比をバルクリチャードソン数の関数として表す経験式を考案し,その経験式のRMS誤差が1.0m/s以下であることを確認した.3)メソ気象モデルMM5と波浪モデルSWANを結合し,さらに強風時に水面直下に形成されるバースト層を組み込んだ海洋モデルCCMを結合することにより,大気-海洋-波浪結合モデルを構築した.この結合モデルを使うことにより,風と波浪を同時に計算することが可能になり,さらに海面粗度を波浪モデルから計算される有義波高の値に直接関連付けて算出できるようになった.本研究では,洋上風力発電の開発の支援を目的として,メソ気象モデルによる数値シミュレーション及び人工衛星搭載の合成開口レーダーを用いることにより,沿岸海域の海上風を高精度に推定する手法の確立を試みた.今年度得られた成果を以下に列記する.1.人工衛星RADARSAT-1及びENVISAT搭載の合成開口レーダー画像をデータ処理し,風速推定アルゴリズムCMOD4により海上表層風速を算出した.京都大学防災研究所が所有する白浜海象観測所の海洋鉄塔における海上風観測値との比較により,そのRMS誤差はそれぞれ1.64m/s及び1.93m/sであることが示され,この精度はメソ気象モデルMM5による風速推定値の精度を上回ることが確認された.2.メソ気象モデル及び合成開口レーダーが対象とする100km程度までの沿岸海域の風速推定精度の裏付けをとる目的で,気象庁メソ客観解析値及びQuikSCAT衛星搭載散乱計データを用いて日本周辺海域の年平均風速を調査した.デンマークの海洋鉄塔から得られた経験式により風速の高度補正を行い,また30年間のNCEPデータで年々変動の補正をかけた結果として,高精度な海上の年平均風速マップが作成された.3.メソ気象モデルMM5と波浪モデルSWANを結合し,さらに強風時に水面直下に形成されるバースト層を組み込んだ海洋モデルCCMを結合することにより,大気-海洋-波浪結合モデルを構築した.風車ハブ高度の風速を比較した結果,メソ気象モデルMM5単体の風速値と比べて大きな差は確認できず,波浪による海面摩擦よりも大気安定度の方が風車ハブ高度の風速推定には影響が大きいことが明らかになった.
フルオロアルキル基を有するアゾ色素の開発と単分子膜型分子メモリーへの応用

本研究では,単分子膜型分子メモリを念頭に,強固で緻密な単分子膜形成をターゲットとしたフルオロアルキル基含有Methyl Yellow型のアゾ色素を分子デザインした。単分子膜形成に,フルオロアルキル基の促進効果が明らかになった。N-メチルグリシンを親水基とし連結型構造を持つアゾ色素において,さらなる配列促進効果が得られ,連結鎖の鎖長に最適値が存在した。自己集合単分子膜についても分子デザインを行い,金基盤へのSAM膜形成に適した末端SH基を有するMethyl Yellow型のアゾ色素の開発も行った。平成19年度は、新規なアゾ色素の分子デザインおよび合成における出発物質・合成ルートなどの検討を中心に行った。まず、本研究の中心となる、含フルオロアルキルアゾ色素の合成に欠くことのできない4-位にパーフルオロアルキル基(C_3F_7C_8F_17の直鎖フルオロアルキル基、C_3F_7(OCF_2CF_2)nなどのパーフルオロポリエーテル基)を導入した各種アニリンを合成するルートを確立した。これを出発原料に、ジアゾ化およびカップリングによりMethyl Yellow型の含フルオロアルキルアゾ色素を各種合成し、界面材料としての基本物性を測定した。1)水溶性タイプ(界面活性の検討)COOH基を導入した含フルオロアルキルアゾ色素はかなり親水性が高く、特に、COO-(NaやK塩)は、(1)フルオロアルキル基、(2)アゾベンゼン構造の2つを分子内に持った新規な界面活性剤となることが判った。現在、光散乱測定により会合体(ミセル)の形・サイズなどを検討中である。2)非水溶性タイプ(単分子膜としての検討)本研究で開発したアゾ色素の表面圧-面積曲線を測定した結果、表面におけるアゾ色素のパッキングにおよぼすフルオロアルキル基の影響が明らかになってきた。現在、さらに購入したブリュースター顕微鏡(BAM)による表面観察を行っており、フルオロアルキル鎖長と形成される単分子膜構造との相関を解析し、フルオロアルキル基の重要性ならび会合への効果を検討中である。得られた基礎的界面物性をもとに、フルオロアルキル基の影響・親水基の影響・化学構造との相関などについて明らかにし、次年度以降の展開における最適な分子デザインの基礎データとする。本年度は、平成19年度に確立した4-位に各種パーフルオロアルキル基を導入した新規なMethyl Yellow型のアゾ色素の分子デザインを拡張しGemini型の合成を行なうとともに、基礎的界面物性測定を継続して行い、フルオロアルキル基の影響・親水基の影響・化学構造との相関などを検討した。1.連結型アゾ色素の開発:フルオロアルキル基+アゾベンゼン+親水基を複数個連結した構造(Gemini構造)の新規アゾ色素の合成に成功した。2.連結型は、N-メチルグリシンを親水基とするGemini界面活性剤でもあり、0.1M KOH水溶液の表面張力-濃度曲線を測定した結果、Rf基の導入により高い界面活性を示すとともに、1+1型と比較してGemini構造をとることによりcmc値は1桁以上小さくなった。これよりGemini構造の界面における配列促進効果が明らかとなった。3.表面圧-面積曲線測定およびBAMによる表面観察を行い、単分子膜形成挙動について検討した。N,N-dimethylamino基誘導体では、膜形成開始面積が濃度、展開量、バリア速度等に影響されたが、N-メチルグリシンを親水基とする1+1型では、Rf=C_8F_7で固体膜が形成され(占有面積:0.50nm^2)、長鎖のRfの導入が単分子膜の分子配列制御に有効であることが示唆された。さらに、Gemini型とすることで、水面において初期より固体膜を形成して配向していることが示され、分子占有面積0.80nm^2は1+1型の2分子分より小さいことが分かった。以上のように、Gemini型の分子デザインにより、アゾベンゼン分子同士が密接にパッキングし、分子配列制御への効果が期待できることが判った。平成19年度は、新規なフルオロアルキル基を導入したアゾ色素の分子デザインおよび合成における出発物質・合成ルートなどの検討を行い,Methyl Yellow(N, N-dimethylamino)型の含フルオロアルキルアゾ色素を各種合成し、表面圧-面積曲線の測定から,水面単分子膜形成におけるアゾ色素のパッキングにおよぼすフルオロアルキル基の影響を明らかにした。平成20年度には、分子デザインを拡張し,N-メチルグリシンを親水基とする各種パーフルオロアルキル基を導入した新規なMethyl Yellow型のアゾ色素ならびにこれを連結したGemini型の合成を行なうとともに、フルオロアルキル基の影響・親水基の影響