hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
SCDaseを用いた糖脂質工学とスーパー糖脂質分子の創製

糖脂質の脂肪酸部分は不均一性を示す。そこで、SCDaseを用いて糖脂質から脂肪酸を切り離した後、縮合反応を用いて目的の脂肪酸分子種を導入し、脂肪酸分子種をそろえた一連の糖脂質の調製を試みた。リゾGMlやGalSphにC6:0からC24:0の飽和脂肪酸を導入することが可能であるばかりでなく、C18:1,C18:2,C18:3等の不飽和脂肪酸も飽和脂肪酸とほぼ同じ効率で導入できることが確認された。さらに、機能性高度不飽和脂肪酸であるDHAやEPAをGalSphに導入した天然には存在しない糖脂質の酵素合成にも成功した。無血清条件下におけるNeuro2a細胞の[^3H]-チミジン取り込み量を指標に各種脂肪酸を導入したGM1分子種のDNA合成に与える影響を調べた。飽和脂肪酸やオレイン酸を含むGM1はDNA合成に影響を与えなかったが、不飽和脂肪酸であるリノール酸,リノレン酸を含むGM1は20μMでDNA合成を顕著に抑制し、リノレン酸含有GM1は培養24hrまでにDNA断片化をともなうアポトーシス様細胞死を誘導した。リノレン酸含有GMlが誘導するアポトーシスにおいて細胞内のcaspase様プロテアーゼ活性が顕著に増大することが明らかになった。しかし、阻害剤(ZVAD-fmk)処理によりその活性を抑制してもDNA断片化は阻止されなかった。この結果はcaspaseを介さないアポトーシス経路がNeuro2a細胞に存在することを示唆している。
格子欠陥をプローブとしたその場観察と組合せ照射による照射欠陥の顕在化技術

低線量率の中性子照射を受ける原子力材料の中には,数十年かけてようやく変化が発現するものがある。こうした現象への対策では,線量率等を実機と同じ条件に合わせた照射試験が不可能であることから,機構論に基づいて加速照射試験を設計する必要がある。本研究では,原子炉圧力容器(RPV)の照射脆化を例に,組合せ照射とイオン加速器結合型透過電子顕微鏡法(in-situ TEM)を駆使して,長期運転時の照射脆化の主因となるMn・Ni・Siを含む溶質原子のナノクラスタ(MNSクラスタ)の照射下挙動を研究し,望ましい経年劣化管理の在り方を示すことを目指す。タスク1では,材料試験炉とイオン加速器の組合せ照射技術を開発している。核形成が支配的な低損傷量領域と比較して,高損傷量領域において線量率の違いがナノ組織の発達挙動に与える影響は小さいと考えられる。そこで,比較的実機に近い条件の材料試験炉照射によって核形成を引き起こし,それから高線量率のイオン加速器による追照射で成長させることにより,実機における性質(組成,構造等)を維持したまま,加速的にMNSクラスタの発達挙動を観察できると考えた。平成30年度までに,照射材をマイクロサンプリングしてイオン照射してから,再加工して三次元アトムプローブ用の試料を作成する技術を開発した。そして中性子照射材をマイクロサンプリングして加工し,追照射用の試料を作成することに成功した。タスク2では,イオン加速器と透過電子顕微鏡を結合したその場観察装置(in-situ TEM)を利用して,変位カスケードによって形成された高密度の照射欠陥の挙動を捉えることを目指している。平成30年度までに,原子炉圧力容器の模擬材に空孔型および格子間原子型の様々な照射損傷を予め導入してプローブとし,これをin-situ TEMによって追照射に供することで照射影響を観察する技術を開発した。タスク1については,イオン加速器のトラブルにより平成30年度上半期の照射実験ができなかったが,その期間に材料加工技術の高度化を図ることができた。最終的な成果を得る上で三次元アトムプローブ分析装置のマシンタイム及びコンディションが律速因子となるが,現在の状況であれば,おおむね年度内に所定の成果を得られる見込みがある。タスク2については,空孔型欠陥をプローブとして格子間原子の挙動を評価することに挑戦したが,より敏感なプローブをえる観点から格子間原子型の欠陥もプローブとして使用することにした。予照射と試料作製は順調に実施されており,おおむね年度内に所定の成果が得られる見込みがある。タスク1では,最終的に次の4種類の照射材におけるMNSクラスタの性質を比較し,組合せ照射の有効性を最終確認する。比較対象は,通常の中性子照射材,途中まで中性子照射してからマイクロサンプリングして追加イオン照射した組合せ材,途中までイオン照射してからマイクロサンプリングして追加イオン照射した組合せ材,通常のイオン照射材の4種類である。MNSクラスタのサイズ,数密度,組成などの違いを三次元アトムプローブ分析で評価する。得られた知見から,高照射量領域におけるMNSクラスタの発達挙動を考察する。タスク2では,今年度は照射欠陥の挙動に対する溶質原子の影響をより明確に捉えることを目指し,格子間原子型の照射欠陥をプローブとした組合せ照射を行って,照射欠陥の成長挙動に対する溶質原子の影響を評価することを目的とする。イオン照射(予照射)によって格子間原子型の転位ループを発達させたFe-Ni-Mn系のモデル合金をマイクロサンプリングしてin-situ TEM内でその場観察しながら追照射に供する。転位ループの成長挙動に対する溶質原子の影響を評価することにより、MNSクラスタの主要構成元素であるマンガン及びニッケルと照射欠陥の相互作用について考察する。空孔型欠陥のその場観察についてもデータを拡充する。これらの成果を統合することによって,どのようにMNSクラスタが発達していくかを分かりやすく示すことが本研究の最終成果となる。本研究では,原子炉圧力容器(RPV)の照射脆化を例として望ましい経年劣化管理の在り方を検討するために,組合せ照射とイオン加速器結合型透過電子顕微鏡法(in-situ TEM)を駆使して長期運転時の照射脆化の主因となるMn・Ni・Siを含む溶質原子のナノクラスタ(MNSクラスタ)の照射下挙動を研究する。平成29年度は実験で使用するためのRPVのモデル合金を作成し,以下の実験を行った。タスク1:MNSクラスタとは,中性子照射を受けた低CuRPV材中において三次元アトムプローブ法(3DAP)で観察される溶質原子の濃化領域の総称であるが,その構造は明らかになっていない。そこで,中性子照射によってMNSクラスタを導入したRPVモデル合金に対して,追加で高照射量までのイオン照射を行うことによりMNSクラスタを粗大化し,その構造を詳細に調べることための実験に着手した。RPVモデル合金から集束イオンビーム加工装置(FIB)などを利用して微小試料をリフトアウトして基板上へ溶接し,微小試料に対してイオン照射を実施するための技術を開発した。リフトアウトされた微小試験片に対するイオン照射試験と通常のイオン照射では、シンク強度や熱伝導に違いが予想されることから、MNSクラスタの成長に対する試料サイズ効果を確認するために予備的なイオン照射試験を計画し、その第一段階が完了した。タスク2:カスケード損傷による照射欠陥挙動のin-situ観察は重金属で実績があるものの,Fe基合金では原理的に難しいことが知られている。

そこで、欠陥挙動を観察するためのプローブとしてヘリウムバブルをRPVモデル合金中に均質に分散させて,その成長や消失の挙動から欠陥挙動を推定する実験を立案し,ヘリウム注入実験を行った。タスク1:中性子照射とイオン照射の組合せによるMNSクラスタの分析実験はおおむね順調に進展している。東京大学と長岡技術科学大学では,中性子照射材から微小試験片をリフトアウトしてイオン照射用の基板に固定するための加工技術開発を行った。これは,当所の予定通りに実施され,FIBの操作手順はほぼ確立した。また,東京大学では,中性子照射材をイオン追照射する際の実験パラメータ(照射速度の上限値や温度勾配の補償の要否)を設定するための実証試験としてイオン照射材に対するイオン追照射試験を計画し,イオン照射を受けた4種類のRPVモデル合金をリフトアウトして追照射用の試料を作成した(追照射試験中に加速器本体にトラブルが生じたことから,追照射については平成30年5月に延期した)。また,中性子照射材を法令等に適合した形でイオン照射に供するために,放射化量の分析を含めた,中性子照射材料の選定や材料パラメータの確認をカリフォルニア大学に委託した。タスク2:ヘリウム照射とイオン照射を組合せによる照射欠陥挙動のin-situ分析もおおむね順調に進展している。東京大学においてin-situ TEMの改造を行い,高分解能での動画測定を可能にした。長岡技術科学大学では,モデル合金に対して13MeVのヘリウムイオンを照射し,その照射効果を確認した。低線量率の中性子照射を受ける原子力材料の中には,数十年かけてようやく変化が発現するものがある。こうした現象への対策では,線量率等を実機と同じ条件に合わせた照射試験が不可能であることから,機構論に基づいて加速照射試験を設計する必要がある。本研究では,原子炉圧力容器(RPV)の照射脆化を例に,組合せ照射とイオン加速器結合型透過電子顕微鏡法(in-situ TEM)を駆使して,長期運転時の照射脆化の主因となるMn・Ni・Siを含む溶質原子のナノクラスタ(MNSクラスタ)の照射下挙動を研究し,望ましい経年劣化管理の在り方を示すことを目指す。タスク1では,材料試験炉とイオン加速器の組合せ照射技術を開発している。核形成が支配的な低損傷量領域と比較して,高損傷量領域において線量率の違いがナノ組織の発達挙動に与える影響は小さいと考えられる。そこで,比較的実機に近い条件の材料試験炉照射によって核形成を引き起こし,それから高線量率のイオン加速器による追照射で成長させることにより,実機における性質(組成,構造等)を維持したまま,加速的にMNSクラスタの発達挙動を観察できると考えた。平成30年度までに,照射材をマイクロサンプリングしてイオン照射してから,再加工して三次元アトムプローブ用の試料を作成する技術を開発した。そして中性子照射材をマイクロサンプリングして加工し,追照射用の試料を作成することに成功した。タスク2では,イオン加速器と透過電子顕微鏡を結合したその場観察装置(in-situ TEM)を利用して,変位カスケードによって形成された高密度の照射欠陥の挙動を捉えることを目指している。
脈動観測資料と重力データの併合処理による都市域基盤構造の研究

1995年兵庫県南部地震による神戸阪神間の「震災の帯」は、東部の西宮市付近で走向が転んじたり、パッチ状に分かれたりする。都市地盤のマイクロゾーニングの観点からこの原因を究明するために、脈動観測と重力細密測定を実施して、六甲山系東部の甲陽断層周辺の基盤構造を求めた。脈動データは周波数-波数スペクトル解析、水平動・上下動スペクトル比により地震波速度構造を、また重力データは上法接続法によりフィルター処理したブ-ゲ-異常分布により密度構造を議論した。得られた研究の成果は次のとおりである。1.ブ-ゲ-重力異常の急変域は六甲断層系に沿って西南西-東南東方向に伸びているが、西宮市で北東から北方向に転じ、さらに有馬-高槻構造線に至る地域で西に回り込む。基盤岩は甲陽断層に伴い2段の逆断層として約800m沈降しており、落差200mの芦屋断層を併合して西に走向を転じながら神戸市域に伸びて大阪盆地の境界を形成していることが明らかになった。また甲陽断層は南西方向延長に分岐して市街地下に伸びていることも示唆された。2.「震災の帯」の成因は、六甲断層系に沿って断層破壊が南西から北東方向に伝播して生じた強震動が、上記の盆地境界の基盤構造による地盤震動特性の影響で局所に増幅されたためである。西宮市周辺で被害分布が複雑になった要因として、甲陽断層や芦屋断層に関係する堆積地盤下の複雑な基盤構造の影響があげられる。3.脈動は地層のインピーダンスの分布を、また重力は密度分布を反映する。これらの異なる物性によって確度の高い構造の議論が可能になった。1993年釧路沖地震および1995年兵庫県南部地震の被害地域である釧路市と神戸市の都市基盤構造を調べるために、脈動の観測・解析および重力異常の解析を行い、地震災害の地位性との関係で議論した。1.釧路市街域では、脈動の地盤/岩盤のスペクトル比から推定される地盤による地震波増幅率、ならびに地盤上の脈動の水平動成分と上下動成分のスペクトル比(H/V)のピーク周波数は、いずれもボーリング資料により求められている釧路層群の基底深度に関係して系統的な地域的変化を示す。また、上方接続法によりフィルター処理したブ-ゲ-重力異常は釧路層群の厚さと更に深い基盤構造とを反映している。釧路沖地震による室内散乱の被害分布は深い基盤が落ち込んでいる地質ブロックに対応している。これらの成果は、本研究方法が基盤構造の研究に有効であること示すものと考えられる。2.神戸市街域では、深度VIIの地域が北東-南西方向に走る帯状の地域に集中している。この集中域を横断する測線での脈動の地盤による増幅率ならびにH/Vのピーク周波数とその地域的変化は、従来知られていた脈動の特性とは著しく異なっており、基盤岩が山側から海側に急傾斜をしていることを示唆している。また深度VIIの地域は脈動の増幅率とピーク周波数の急変地域に対応している。さらにブ-ゲ重力異常の分布からも基盤岩の急激な落ち込みが予想される。本研究を押し進め、基盤岩の形状が地震動特性と被害とにおよぼす影響を詳しく調べる必要のあることが指摘された。1995年兵庫県南部地震の被害地域の都市基盤構造を調べるために、神戸市・灘区と中央区および西宮市宝塚市において脈動のアレー観測を、また淡路島北部六甲山系周辺の広い地域で重力精査を実施した。脈動のスペクトル解析と上方接続法によりフィルター処理したブ-ゲ-重力異常分布から基盤岩深度を推定した。1.脈動から推定された神戸市街地の基盤岩は、山麓付近で250m程度落込み、海岸に向けて深度が緩やかに増加し、海岸付近では1,000m1,400mにも達する。また、灘区と中央区とでは、基盤岩の傾斜や山麓付近での段差が異なっている。これら基盤岩構造は、ハンドパスフィルターされたブ-ゲ-重力異常の分布、特に脈動測線に沿うプロファイルとも一致する。2.ブ-ゲ-重力異常の急変域は六甲断層系に沿って西南西-東南東方向に伸びているが、西宮市で北東から北方向に転じ、さらに有馬-高槻構造線に至る地域で西に回り込む。堆積層により覆われ明瞭ではなかった西宮市域の甲陽断層の形状を反映しているものと考えられる。甲陽断層周辺地域の脈動のアレー観測からも同様の結果が得られ、甲陽断層に伴う基盤岩の落ち込みは700m以上と推定された。3.神戸市街域、西宮市とも被害は帯状に集中し、これらは基盤岩の落ち込む位置から数100m1km程度海側である。厚い堆積層と不規則な基盤構造による広い意味での地盤震動特性(地震波動のエネルギーの集中)がいわゆる震災の帯の重要な成因の一つと考えられる。

得られた研究の成果は次のとおりである。1.ブ-ゲ-重力異常の急変域は六甲断層系に沿って西南西-東南東方向に伸びているが、西宮市で北東から北方向に転じ、さらに有馬-高槻構造線に至る地域で西に回り込む。基盤岩は甲陽断層に伴い2段の逆断層として約800m沈降しており、落差200mの芦屋断層を併合して西に走向を転じながら神戸市域に伸びて大阪盆地の境界を形成していることが明らかになった。また甲陽断層は南西方向延長に分岐して市街地下に伸びていることも示唆された。2.「震災の帯」の成因は、六甲断層系に沿って断層破壊が南西から北東方向に伝播して生じた強震動が、上記の盆地境界の基盤構造による地盤震動特性の影響で局所に増幅されたためである。西宮市周辺で被害分布が複雑になった要因として、甲陽断層や芦屋断層に関係する堆積地盤下の複雑な基盤構造の影響があげられる。3.脈動は地層のインピーダンスの分布を、また重力は密度分布を反映する。これらの異なる物性によって確度の高い構造の議論が可能になった。
ランニング速度と酸素摂取量からみたトレーニング強度の設定〜Deflection Velocity (Vd)とVelocity at Vo_2max(vVo_2max)

本研究の目的は、(1)異なった運動様式(ランニングと自転車駆動)、(2)異なった走路(トラックとトレッドミル)、(3)813週間にわたる同一曜日と時間におけるランニングの生理学的反応の個体内変動等に関してvVo_2maxとVdの意義と実際について検証することである。これらの一連の研究から、vVo_2maxはトレーニングされたランナーを対象にした場合、1500mや5000mの競技記録の相違の44.4%と74.3%を説明することができることが明らかとなった。したがって、vVo_2maxは多くの生理学的指標の中でも1500mや5000mの競技記録の相違を示す最も有力な指標であるといえる。vVo_2maxはエネルギーの出力の大きさ(Vo_2max)と出されたエネルギーがいかに有効に推進力を高めるために用いられるかの経済性(economy)を加味した指標として最近重要視されてきている。先に山地(1998)は、長距離・マラソン・ランナーを対象にしてvVo_2maxを求める望ましい測定方法が、トレッドミルの傾斜角度を零とし、ランニング速度を1分毎に10m-min^<-1>ずつ高め、exhaustionに達した時のランニング速度をvVo_2maxとすることである、と結論した。そこで、本年度の研究は、(1)vVo_2maxを求める基礎的データーを収集すること、(2)vVo_2maxの意義を明確にすること、(3)トレッドミル走とトラック走における血中乳酸の変動を比較すること、等を究明することを目的とした。被験者は富山大学陸上競技部中・長距離ランナー12名(内2名はプレ・テスト用員であったが、実際にはデーターとして採用可能であった)であった。被験者12名のvVo_2maxは3.67±0.501-min-1と63.1±5.4ml-kg^<-1>-min^<-1>、HRmaxは191±7.9beats-min^<-1>、vVo_2maxは330±25.9m-min^<-1>、tLIM at vVo_2maxは248±65.8sec、その時のHRmaxは186±6.0beats-min^<-1>であった。平成10年度の測定では15000mと5000mの競技記録とvVo_2maxとの間に5%水準で有意な関係が認められないが、競技記録とvVo_2maxとの間に5%水準で有意な関係が認められたことから、vVo_2maxが全身持久性の有効な指標となることが明らかとなった。また、同一速度に対する血中乳酸濃度はトラック走の方がトレッドミル走よりも高くなる傾向を示すことから、トレーニングで乳酸値を利用しようとする際にはトラック走の際に乳酸を測定する方が望ましい、等の知見が得られた。本研究は、大学陸上競技中・長距離選手10名(ただし、一人はけがのため統計処理の段階で削除した)を対象に、トレッドミル走(傾斜角度零度)における最大及び最大下作業における酸素摂取量(V^^・o_2)、心拍数(HR)、血中乳酸(BLA)、作業持続時間等を毎週一回(同一の曜日とほぼ同時間帯)測定することによって、最大酸素摂取量(V^^・o_2max)、最高心拍数(HRmax)、乳酸作業閾値におけるランニング速度(vVT)、268m/分のランニング速度におけるV^^・o_2(ランニングの経済性)及びV^^・o_2maxが出現した時のランニング速度(vV^^・o_2max)における持続時間(tLIM)等の相互関係と個人内変動(coefficient of variation;CV)を明らかにした。その結果、個人のCVは、V^^・o_2max(ml/kg・min)4.0-7.6%、HRmax(beats/min)1.0-3.3%、vVT(m/min〉2.2-5.6%、vV^^・o_2max(ml/kg・min)1.5-3.5%、ランニングの経済性(ml/kg・min)3.6-7.1%、tLIM(sec)9.5-32.7%となった。すなわち、作業成績を示すtLIMの個人内変動は他の生理学的因子のそれに比べて大きい。さらに、生理学的因子の変動によってtLIMの個人内変動を説明することはできなかった。

そこで、村上ら(1999)が開発した「主要5因子性格検査システム」を用いて、基本的な性格、すなわち、外向性、協調性、勤勉性、情緒安定性、知性の5項目について性格分析を行ったところ、tLIMの個人内変動と情緒安定性との間に反比例(r=0.775)の関係が、すなわち、情緒安定性の高い者ほどtLIMの個人内変動が小さいことが明らかとなった。結論として、作業成績(tLIM)の変動は生理学的要因よりもむしろ、性格的な要因によることが明らかとなった。本研究は、平成10年度に、(1)vVo_2maxを求める基礎的データーの収集、(2)vVo_2maxの意義の明確化、(3)トレッドミル走とトラック走における血中乳酸の変動の相違を明かにした。続いて、平成11年度には、vVo_2max、vHRmax、vVT等の生理学的反応と個人内変動について明かにした。最終年度の平成12年度には、平成10年度に十分明かにされなかった(1)トレッドミル走とトラック走の生理学的反応の相違について追求する一方、(2)トレッドミル走と自転車駆動の生理学的反応の違いについて明かにした。(1)トレッドミル走とトラック走大学中・長距離ランナー12人を対象に、トレッドミルと陸上用トラックで4あるいは5段階のランニング速度で血中乳酸の測定を行った。その結果は平成10年度の報告と同様同一速度に対する血中乳酸濃度はトラック走の方がトレッドミル走よりも高くなる傾向を示した。たとえば、乳酸が4mMLになるランニング速度(vVT)はトレッドミル走が264m・min^<-1>とトラック走の251m・min^<-1>よりも高い。この原因についてはさらに追求していかなければならないが、持久性トレーニングで乳酸値を利用しようとする際にはトラック走から得られた値がより実際的といえる。(2)トレッドミル走と自転車駆動トレッドミル走は自転車駆動に比べ、Vo_2maxでは16.5%、HRmaxでは6.7%高い。さらに、疲労困憊(exhaustion)に達した時のランニング速度(m・min)あるいは作業強度(watts)での持続時間(tLIM at Vo_2max)はトレッドミル走が248秒、自転車駆動が178秒とトレッドミル走の方が長かった。
超音波スペクトロスコピーとその物質工学への応用

本研究は特定研究「超音波スペクトロスコピーとその物質工学への応用」の総括班として行われたものである。総括班として本年度は下記の活動を行った。1. 3回の総括班会議及び班長会議を開催し、研究組織の編成、サブセンター建設その他各班の活動の調整、班会議、全体シンポジウム、公開シンポジウムの計画、その他特定研究全体の活動に関する事項を討議決定した。2.昭和61年2月5,6日,第3回全体シンポジウムを東北大学工学部において開催し、計画研究分担研究者及び公募研究者全員によって本年度の研究成果の発表討論が行われた。3.昭和61年2月7日,東北大学工学部において公開シンポジウムを開催し、7題目について講演討論を行った。これには特定研究に参加していない研究者(関連企業の研究者を含む)も多数参加し、活発な討論が行われた。4.本年度の研究成果は「昭和60年度特定研究・超音波スペクトロスコピーとその物質工学への応用-研究成果報告書」として印刷、特定研究の関係者のみならず関係方面に配布した。5.昨年度の研究成果の英文報告書を印刷、関係者に配布した。6.昭和61年度の各班の研究計画を調整し、本特定研究全体のとりまとめについて議論した。7.本年度は超音波顕微鏡と非破壊検査、光及び電子音響スペクトロスコピー、極低温超音波測定、強磁場超音波の測定の四つのサブセンター建設とその利用促進を進め、さらに高圧下超音波測定サブセンターの建設に着手した。8.超音波ニュースを6回発行し、国内外の超音波スペクトロスコピーに関する情報を関係研究者に配布した。
画像による汎用な監視アルゴリズムの研究

本研究は道路などを撮影した画像を用いて,そこに進入する物体や人物を検出し追跡する処理に関する研究である.現在までに,検出対象として特に歩行者に的を絞って研究を進めてきた.しかし対象物体に特定の形状は仮定していないので、本手法はその他の検出対象にも適用する事ができる。画像から歩行者を検出する処理は,2台のカメラによる方法を採用しているが,この手法を様々な形状の背景物体に対して適応できるようにするため,区分的平面近似による画像の変換と,カメラの感度補正手法を開発した.この際,カメラの感度特性をモデル化する必要が生じたのでこれを行い,その正当性を実験により検証した.歩行者一人ひとりを同定する処理に関しては,接近した人物の分離を良くするため,ウイナーフィルタに似た計算を行うテンプレートマッチング手法を開発した.この手法により,特に照明条件が悪い場合に,接近した歩行者を分離する能力が向上した.この手法は従来の相関によるテンプレートと同じく高速フーリエ変換の演算が利用できるので,少ない演算量で実行できる.また,歩行者を追跡するアルゴリズムを新たに開発した.以上の手法を組み合わせた処理プログラムを作成し,それをパーソナルコンピュータ上に実装した歩行者追跡システムを構築した.このシステムを用いて,様々なシーンにおいて評価実験を行った結果,当初の目的である照明変動や影に影響されない安定した歩行者追跡が行えることが検証された.なお歩行者追跡の成功率は約93%であった。以上の成果を学術論文としてまとめ学会誌に投稿し採録された.本研究は道路などを撮影した画像を用いて,そこに進入する物体や人物を検出し追跡する処理に関する研究である.現在までに,検出対象として特に歩行者に的を絞って研究を進めてきた.しかし対象物体に特定の形状は仮定していないので、本手法はその他の検出対象にも適用する事ができる。以上の成果を学術論文としてまとめ学会誌に投稿し採録された.道路などを撮影した画像を用いて,そこに進入する物体や人物を検出し追跡する研究である.現在は特に歩行者に的を絞って研究を進めている.本年度実績の概要は以下のとおりである.画像から歩行者を検出する処理は,2台のカメラによる方法を採用しているが,検出の安定度を更に向上させるために,色情報の利用を考え,多数の実験画像を用いてその効果を評価した.結果は,ある程度の向上は見られたものの,顕著な効果は無かった.また,この手法を様々な形状の背景物体に対して適応できるようにするため,区分的平面近似による画像の変換と,カメラの感度補正手法を考案し,実験により効果を評価した.この試みは効果的に作用し,階段などの背景でも正しく歩行者が検出できることが確認された.画像から歩行者一人ひとりを同定する処理に関しては,接近した人物の分離を良くするため,ウイナーフィルタに似た計算を行うテンプレートマッチング手法を考案した.これは効果があり,単なるテンプレートマッチングでは分離不可能な画像を分離できた.現在は,上記の効果が確認された手法を組み合せ,複数の歩行者を実際に追跡するシステムを構築してその性能を評価している.中間的な結果は本年度学会で報告した.本研究は道路などを撮影した画像を用いて,そこに進入する物体や人物を検出し追跡する処理に.関する研究である.現在までに,検出対象として特に歩行者に的を絞って研究を進めてきた.本年度実績の概要は以下のとおりである.画像から歩行者を検出する処理は,2台のカメラによる方法を採用しているが,この手法を様々な形状の背景物体に対して適応できるようにするため、区分的平面近似による画像の変換と,カメラの感度補正手法を開発した.この際,カメラの感度特性をモデル化する必要が生じたのでこれを行い,その正当性を実験により検証した.歩行者一人ひとりを同定する処理に関しては,接近した人物の分離を良くするため,ウイナーフィルタに似た計算を行うテンプレートマッチング手法を開発した.この手法により,特に照明条件が悪い場合に,接近した歩行者を分離する能力が向上した.この手法は従来の相関によるテンプヒートと同じく高速フーリエ変換の演算が利用できるので,少ない演算量で実行できる.また,歩行者を追跡するアルゴリズムを新たに開発した.以上の手法を組み合わせた処理プログラムを作成し,それをパーソナルコンピュータ上に実装した歩行者追跡システムを構築した.このシステムを用いて,様々なシーンにおいて評価実験を行った結果,当初の目的である照明変動や影に影響されない安定した歩行者追跡が行えることが検証された.なお歩行者追跡の成功率は約93%であった。
選択交配法による筋線維組成の遺伝学的検討とそのトレーナビリティ

筋線維組成は運動能力に影響を及ぼす要因であり、先天的にかなり決定されているのではないかと考えられているが、筋線繊組成の遺伝的影響についての報告は少ない。これまで、腓腹筋深層部の遅筋線維構成比の高いラットの選択交配を行ったとき、筋線維組成のばらつきのうちのどの程度が親から子へ受け継がれていくのかについての報告があるが、コントロール群が存在しなかったという問題点があり、また速筋線維構成比(%FT線維)に対して同様の検討を行った報告はない。そこで本研究では、腓腹筋深層部の速筋線維構成比の高いラットについて、7世代にわたる選択交配及びランダム交配(コントロール群)を行い、両者を比較することにより筋線維組成に対する遺伝的影響を明らかにすることを目的とした。その結果として、選択交配により%FT線維の平均値は有意に増加したが、コントロール群では特に変化は見られなかった。これよりコントロール群に対する各世代の選択交配群の平均値の増加量である遺伝的改良量を算出したところ、一世代当たり1.49%の値が得られた。また、母集団平均と次世代平均の差を、母集団平均と選択集団の差で除することによって求められる実現の遺伝率として0.29の値が得られた。以上の結果から、%FT線維は一世代当たり約1.49%づつ増加していき、筋線維組成には弱いながらも確実に遺伝的影響があることが示唆された。また、その程度として親の%FT線維の約29%が子の%FT線維に影響を及ぼすと考えられる。近年、スポーツのパフォーマンスを決定する要因の1つに、筋線維組成が大きくクローズアップされてきている。この筋線維組成は遺伝的支配を強く受け、現段階ではトレーニングによるタイプの変換は生じないと考えられている。しかし、筋線維組成に関する研究はその大部分が横断的研究であり、縦断的に研究されたものは少い。そこで本研究では筋線維組成をスポーツ適性を発見するための重要な手がかりの1つと考え、ライフスパンの短い実験動物を用いて、遺伝学的に検討を試み、さらにその結果についてトレーナビリティの面から検討を加えようとするものである。すなわちラットを用いて選択交配法を適用し、(1)筋線維組成がどのくらい親から子へ受けつがれていくのか、(2)速筋線維の多いスプリンタータイプの筋線維組成を持つ個体を作り出すことは可能か、(3)もし(2)が可能であれば、先天的にFT優位型の組成を持つ個体のランニングパフォーマンス、筋酵素活性、トレーナビリティなどはコントロール群と比較してどのような特徴を持っているのかを検討課題として実験を開始した。まずWistar-Imamichi、Donryu、Fisher344の3系の雌雄ラット27匹でランダム支配を行い、基礎集団(G0)を作成した。G0から生後11週齢時に腓膜筋およびヒラト筋を摘出し、腓膜筋深層部を組織化学的に分析し、FT線維の割合の高いものを選択交配して第1世代(G1)を作成した。1世代の交代に要する時間は、妊娠期間3週間、性成熟まで約10週間であり、年間にほゞ3世代の交代が可能である。また、G0からランダム交配を行い、コントロール群を作成、実験群と同様に維持している。現在G1の仔ラット約250匹を継続飼育中であり、G2へ向けて、選択交配およびランダム交配が行われる。平成4年度に開始した本研究は3年継続研究の第2年次にあたる。本研究は筋線維組成をスポーツ適性を発見するための重要な手がかりの1つと考え、実験動物を用いて、筋線維組成がどのくらい親から子へ受け継がれていくのかまた、連筋線維の多いスプリンタータイプの筋線維組成を持つ個体を遺伝的に作り出せるかに焦点を絞って実験を開始した。前年度は3つの異る系統のラットのランダム交配によって、基礎集団(G_0)および第1世代(G_1)まで検討したが、引続き本年度はG_3世代まで終了した。その結果(1)一世代あたり1.1%の改良量が得られた。(2)連筋線維構成比の実現遺伝率は0.10が得られた。

(3)親子回帰による推定の遺伝率では遺伝的傾向は見られなかった。(4)コントロール集団の変動はほとんど認められなかった。これらのことから、連筋線維の遺伝的影響は現段階では必ずしも高くないことが示唆された。しかし、G_3世代までの変化では、これらの変化が遺伝によるものか偶然によるものかの判断が難しく、さらに世代を重ねることによって、これらの要因を明確にすることが可能と考え、次年度引続きG_4世代以降について検討したいと考えている。筋線維細成は運動能力に影響を及ぼす要因であり、先天的にかなり決定されているのではないかと考えられているが、筋線維組成の遺伝的影響についての報告は少ない。これまで、腓腹筋深層部の遅筋線維構成比の高いラットの選択交配を行ったとき、筋線維組成のばらつきのうちのどの程度が親から子へ受け継がれていくのかについての報告があるが、コントロール群が存在しなかったという問題点があり、また速筋線維構成比(%FT線維)に対して同様の検討を行った報告はない。そこで本研究では、腓腹筋深層部の速筋線維構成比の高いラットについて、7世代にわたる選択交配及びランダム交配(コントロール群)を行い、両者を比較する事により筋線維組成に対する遺伝的影響を明らかにすることを目的とした。その結果として、選択交配により%ET線維の平均値は有意に増加したが、コントロール群では特に変化は見られなかった。これよりコントロール群に対する各世代の選択交配群の平均値の増加量である遺伝的改良量を算出したところ、一世代当たり1.49%の値が得られた。また、母集団平均と次世代平均の差を、母集団平均と選択集団の差で除することによって求められる実現の遺伝率として0.29の値が得られた。以上の結果から、%FT線維は一世代当たり約1.49%づつ増加していき、筋線維組成には弱いながらも確実に遺伝的影響があることが示唆された。また、その程度として親の%FT線維の約29%が子の%FT線維に影響を及ぼすと考えられる。
フェロセン配位子の開発と不斉炭素-炭素共有結合形成反応への応用

面不斉をもつフェロセン配位子はいくつかの不斉触媒反応において優れた不斉触媒活性が認められており、また工業的に利用されているという報告もある。しかしながら、C2対称の不斉フェロセン配位子や面不斉のみを有するフェロセン配位子に関する研究はほとんど行われていない。そこで、本研究では、面不斉のみが不斉環境に及ぼす効果を検討すべく、C2対称のP,P-配位子1,1'-ビス(ジフェニルホスフィノ)-2,2'-ビス(メトキシカルボニル)フェロセン1を合成し、不斉触媒反応へ応用した。Pdを用いる不斉アリル置換反応、特に1,3-ジフェニル-2-プロペニルアセテート2の炭素求核置換反応は重要な不斉触媒反応として近年注目されている。この反応に対してN,N-配位子とP,N-配位子が高い光学収率を与えたという報告はこれまでにいくつかあったが、P,P-配位子を用いて良い結果を得たという報告例は少ない。また、環状の基質、2-シクロヘキセニルアセテート3については、置換基のかさ高さが少なく、立体効果が期待されないため、一般に良い結果は得られていない。そこで今回合成したC2-対称のP,P-配位子1を用いて2、3の炭素求核置換反応を検討したところ、2の場合は92%ee、3の場合は83%eeと非常に高い光学収率が得られた。これらの結果から、面不斉のみでも十分優れた不斉環境を構築できることが明らかとなった。また、脱水素アミノ酸誘導体の不斉水素化反応はキラルなアミノ酸が合成できるという点から、非常に高い利用価値があると期待される。そこで、配位子1を用いてモデル反応であるα-アセトアミノケイ皮酸及びそのメチルエステルの不斉水素化反応について検討した。その結果、条件を変えても光学収率は40%以下と、あまり良い結果は得られなかったが、用いる基質を酸からメチルエステルに変えると生成物の絶対配置が反転するという、これまでには報告例のない興味深い結果が得られた。今後、配位子の置換基を変えることなどによりさらなる発展が期待できると思われる。
アミロイド分子イメージングによる中高年うつ病のアルツハイマー病前駆病変の検出

アルツハイマー病、軽度認知障害、健常対照を対象に[18F] florbetapirを用いたPET検査を行った。アミロイドイ陽性率は、健常群では20.0%、アルツハイマー病で84.2%で、アミロイドイメージングによる病態診断の妥当性を確認した。さらに、軽度認知障害でうつ病の合併例を対象に、アミロイドとうつ病との関連を検討した。その結果、軽度認知症患者でアミロイド陽性群は陰性群に比べて、うつ病の発症年齢が有意に高齢であることを発見した。以上から、若年または成人発症のうつ病より、晩発性うつ病がアミロイド病変と関連することが明らかになり、アルツハイマー病の前駆症状としてのうつ病の存在が示唆された。アルツハイマー病発症の分子機構では、アミロイドβやタウの異常は神経変性に至る連鎖反応の発端に近い現象であり、認知症の臨床症状が出現するよりも20年位前の時点で、すでに脳内にアミロイドの沈着が始まっていると想定される。最近、PETを中心とする分子イメージングを用いて、β-シート構造に特異的に結合する有機化合物を放射性アイソトープで標識し、リガンドとして生体に投与して脳画像を得るアミロイドイメージング技術が相次いで開発された。その中で[^<18>F]florbetapirは従来のアミロイド用リガンドと比べて敏感度、特異度共に優れている。特に、先行したピッツバーグ化合物B(PIB)よりも病期によるアミロイドβ沈着の変化を捉えることが可能で、かつ^<18>Fで標識された化合物で一回の合成で複数回の検査が可能なことから、今後アミロイドイメージングの中心技術となると期待されている。今年度は、[^<18>F]florbetapirによるアミロイドイメージングの妥当性を検討するために、アルツハイマー病患者群および健常群に同リガンドを用いたPET検査を行った。アミロイド病変の判定は、Fleisherらの方法に基づき、前頭内側眼窩野、頭頂葉、側頭葉、前部帯状回、後部帯状回、襖前部の小脳比の平均値>1.08をアミロイドβ陽性と判定した。その結果、[^<18>F]florbetapirによるアミロイドイメージングの陽性率は、健常群では7.7%、アルツハイマー病群では85.7%であった。以上から、[^<18>F]florbetapirによるアミロイドイメージングのアルツハイマー病診断マーカーとして有用性を確認した。[18F]AV-45は従来のアミロイド用リガンドと比べて敏感度、特異度共に優れているとされ、今後アミロイドイメージングの中心技術となると期待されている。本研究ではまず[18F]AV-45を用いたアミロイドイメージングの開発導入を行った上で、高齢者を対象に[18F]AV-45を用いたPET検査を行い、アミロイドイメージングによる病態診断の意義を検討した。その結果、[18F]AV-45によるアミロイドイメージングの陽性率は、健常群では8.3%、アルツハイマー病群では85.7%であった。この結果は先行研究の結果とほぼ一致していた。さらに、軽度認知障害でうつ病の合併または既往を持つ患者群を対象に検査を行いアミロイド病変とうつ病との関連を検討した。その結果、軽度認知症患者でアミロイド陽性群は陰性群に比べて、うつ病の発症年齢が有意に高齢であった。この結果は、若年または成人発症のうつ病よりも、晩発性うつ病がアミロイド病変と関連することを示している。また、アルツハイマー病の前駆症状としてのうつ病の存在を示唆する。[18F]AV-45は従来のアミロイド用リガンドと比べて敏感度、特異度共に優れているとされる。特に先行開発されたピッツバーグ化合物B(PIB)よりも病期によるアミロイドβ沈着の変化を捉えることが可能で、かつ18Fで標識された化合物であることから一回の合成で複数回の検査が可能なことから、今後アミロイドイメージングの中心技術となると期待されている。さらに、さらに、軽度認知障害群においても33.3%でアミロイド病変を認めること、さらにうつ病の既往を持つ軽度認知障害群で62.5%と高い割合でアミロイド病変が検出されることを明らかにした。

以上の結果から、アルツハイマー病の前駆症状としてのうつ病、あるいはアルツハイマー病の発症リスク要因としてのうつ病の意義を明らかにする必要があると思われた。[18F] florbetapirは従来のアミロイド用PETリガンドと比べて敏感度、特異度共に優れており、今後アミロイドイメージングの中心技術となると期待されている。本研究ではまず[18F] florbetapirを用いたアミロイドイメージングの開発導入を行った上で、アルツハイマー病群、軽度認知障害群、健常対照群を対象に[18F] florbetapirを用いたPET検査を行いアミロイドの陽性率を検討して、[18F] florbetapirによるアミロイドアミロイドイメージングによる病態診断の意義を検証した。次に、軽度認知障害でうつ病の合併例を対象にPET検査を行い、アミロイド病変とうつ病との関連を検討した。その結果、軽度認知症患者でアミロイド陽性群は陰性群に比べて、うつ病の発症年齢が有意に高齢であることを明らかにした。この結果は、若年または成人発症のうつ病より、晩発発症のうつ病がアミロイド病変と関連すること、すなわち、アルツハイマー病の前駆症状としてのうつ病の存在を示唆していると考えた。さらに、縦断的調査の結果から、[18F] florbetapirで測定したアミロイド病変には継時的変化を認めれられないこと、アミロイド陽性例では陰性例に比べて認知機能の低下が有意に大きいことを明らかにした。26年度が最終年度であるため、記入しない。精神医学26年度が最終年度であるため、記入しない。晩発性うつ病がアミロイド病変と関連することを示すことができたため。[18F]AV-45を用いたアミロイドイメージングによるアルツハイマー診断の標準化を達成した。中高年うつ病患者を対象に[^<18>F]florbetapirによるアミロイドイメージングを行う。引きつつづき中高年うつ病患者の対象数を増やして[18F]florbetapirによるアミロイドイメージングを行う。高齢期に脳内アミロイド沈着とうつ病、抑うつ症状との関連を調べる。
北海道と中国東北部における先史文化交流に関わる基礎研究

(1)北海道および国内の考古資料調査北海道の日本海沿岸および日本海の礼文島など離島出土の考古資料に主眼をおき、中国の初期鉄器時代並行の擦文時代の資料調査を進めた。(2)中国考古学など関係文献の調査中国中央部の刊行物「文物」「考古」「考古学報」、東北部の刊行物「黒龍江文物叢刊」「北方文物」「遼海文物学刊」「遼寧文物」「東北歴史与考古」などから黒龍江・遼寧・吉林省と内蒙古自治区の関係論文・報告を抽出して翻訳するとともに、この他、「黒龍江古代民族史綱」「黒龍江古代簡史」「黒龍江古代文物」などの概説書の主要部分を翻訳し、参考図書とした。特に東北3省の遺跡と文物を紹介している『北方史地叢書・東北歴史地理・第一巻』(1989年9月,黒龍江人民出版社)を基本文流として翻訳の上、本研究に利用した。(3)中国研究者への確認調査北海道出土の中国青銅鏡の東北部における分布など数件について照会・確認調査を依頼しているが、当方が期待しているような十分な回答はまだ少なく、今後に期待している。(4)調査事項の整理・集約本課題による3カ年の基礎研究から、特に中国東北部の黒龍江・遼寧・吉林省と内蒙古自治区の地域別考古学文献リストを作成するとともに、中国東北部の発掘・調査年表、C14年代測定値カ-ド、博物館リストなどを作成し、関係文献類をコピ-で収集・集約をした。(5)研究成果のとりまとめ本研究による成果の1つとして「中国東北部・黒龍江省地区における先史時代の遺跡と出土文物」の執筆を終え、今後、遼寧・吉林省についても執筆を予定している。この他、「中国東北部における旧石器時代の遺跡と遺物」を、現在取りまとめている。1.北海道及び国内の考古資料調査、(1)北海道と中国東北部との先史文化交流をさぐるため道内主要博物館6館において、より北方、大陸的要素の強い遺物を抽出し撮影、スケッチを実施。(2)本州の中国文物を所蔵する博物館6館において旧石器、新石器、殷周時代の土製品、石製品、玉器、ガラス製品、青銅器等の文物から北海道先史遺物との共通性を示唆する形状、意匠、文様等を抽出し撮影、スケッチを実施してきた。2.中国考古学文献調査、(1)中国東北部の黒龍江省、吉林省、遼寧省の3省を中心とする旧石器、新石器、殷周時代における考古学的情報を得、北海道の先史遺物との対比のため、最近30年の中国各省の考古学的成果をとりまとめた「中国考古工作三十年」(1979年、文物出版社)の他、中国の考古学定期刊行物「考古」「文物」「考古学報」「遼海文物学報」等より関係報文約100篇を抽出、複写を実施。(2)これらの報文の中より、本研究を進める上で当面必要と考えられる報文約20篇について中国留学生の翻訳協力を得ながらすでに訳出を終えている。3.中国の考古学研究者との確認調査、(1)国内調査及び中国の考古学文献調査で抽出した先史文化交流の確認は、東北3省の黒龍江省博物館、吉林省博物館、遼寧省博物館、遼寧省朝陽市博物館に照会して進めている。(2)照会及び減殺準備中の確認事項は、〈1〉後期旧石器時代の楔形石器と荒屋型彫器を共出する遺跡の分布、〈2〉新石器初頭の石刃鏃の分布とその南限、〈3〉新石器紅山文化の玉器と縄文前期の抉状耳飾との関連性、〈4〉殷周時代の青銅器意匠と縄文土器文様との共通性、〈5〉秦代陶器と縄文晩期土器の器形と施文法の同一性、〈6〉擦文住居(釧路市)発見の湖州鏡の分布とその北限、〈7〉コハク、ガラス製品の分布と初源、〈8〉アイヌのムックリ(口琴)の分布と初源などである。(3)この内、朝陽市博物館より〈8〉の骨製口簧琴(22.90±90y.B.P)の資料情報の提供回答があった。(1)考古試料調査ー北海道道東部の網走市郷土博物館、斜里町知床博物館、釧路市立博物館などにおいて、中国など大陸から移入あるいは共通性が高いと考えられる北方的・大陸的色彩の強い考古資料を抽出。それらの特長を調査の上、計測・撮影を実施した。これに合わせ中国の博物館・研究者に北海道の先史文化の概要を紹介するため、資料のスライド撮影も実施した。これら調査した資料総数は約350点である。(2)中国文献調査ー中国の「考古学報」「考古」「文物」「遼海文物学刊」などから、中国東北部の遼寧・吉林・黒竜江省の報文を抽出。それらのコピ-を作成、カ-ド化するとともに、今後の本研究の推進のためその一部を中国留学生の協力を得て翻訳した。(3)中国研究者との確認調査ー平成元年6月の天安門事件のため、確認調査など研究交流を一定期間えざるを得なかった。その後、文献など資料の送付を再開し、遼寧省朝陽市博物館、吉林省博物館などから資料の送付とともに当方よりの質問に対する回答が一部きている。(4)今後の研究集約ー現在、北海道と中国東北部との先史文化交流に関わる抽出事項(資料)としては、

新石器時代初頭の石刀鏃、縄文時代早期の条痕文土器(沼尻式土器など)や前期の刺突文土器(シュプノツナイ式土器)などの施文・器形対比、オホ-ツク文化期にみられる青銅製品、婦人像牙偶、玉冠擦文時代の中国製「青銅方形湖州鏡」。この他、オホ-ツク文化期の骨角器にみられる「とうてつ文」「雷文」様の彫刻の対比、アイヌ民族資料にみられる山丹様彫刻の確認とムックリ(口琴)の対比。これらの中から、幾つかについてより実証的に考察し、中国の博物館.研究者との共著報文とし、今後の研究の足がかりとしたい。(1)北海道および国内の考古資料調査北海道の日本海沿岸および日本海の礼文島など離島出土の考古資料に主眼をおき、中国の初期鉄器時代並行の擦文時代の資料調査を進めた。(2)中国考古学など関係文献の調査中国中央部の刊行物「文物」「考古」「考古学報」、東北部の刊行物「黒龍江文物叢刊」「北方文物」「遼海文物学刊」「遼寧文物」「東北歴史与考古」などから黒龍江・遼寧・吉林省と内蒙古自治区の関係論文・報告を抽出して翻訳するとともに、この他、「黒龍江古代民族史綱」「黒龍江古代簡史」「黒龍江古代文物」などの概説書の主要部分を翻訳し、参考図書とした。特に東北3省の遺跡と文物を紹介している『北方史地叢書・東北歴史地理・第一巻』(1989年9月,黒龍江人民出版社)を基本文流として翻訳の上、本研究に利用した。(3)中国研究者への確認調査北海道出土の中国青銅鏡の東北部における分布など数件について照会・確認調査を依頼しているが、当方が期待しているような十分な回答はまだ少なく、今後に期待している。(4)調査事項の整理・集約本課題による3カ年の基礎研究から、特に中国東北部の黒龍江・遼寧・吉林省と内蒙古自治区の地域別考古学文献リストを作成するとともに、中国東北部の発掘・調査年表、C14年代測定値カ-ド、博物館リストなどを作成し、関係文献類をコピ-で収集・集約をした。(5)研究成果のとりまとめ本研究による成果の1つとして「中国東北部・黒龍江省地区における先史時代の遺跡と出土文物」の執筆を終え、今後、遼寧・吉林省についても執筆を予定している。この他、「中国東北部における旧石器時代の遺跡と遺物」を、現在取りまとめている。
第一原理バンド計算からの有効模型構築に基づく異常量子輸送現象の理論的研究

エネルギー問題を解決への貢献も視野に入れて、【超伝導】と【熱電効果】について理論研究を行った。研究目的として【超伝導】1.鉄系超伝導体に対し、超伝導発現機構を探ることで超伝導のさらなる理解を目指す。2.旧来の閤題である銅酸化物高温超伝導体の臨界温度の差異を探求した。これらの研究の全てをコンピュータによる数値計算を用いて行い、本研究では第一原理計算から得られたバンド構造を用いて理論解析を行うアプローチをとっている。【熱電効果】金属的伝導性と大きなゼーベック係数を持ち合わせた熱電物質を作成するために、どのような指針を持つことが必要か研究を行った。研究内容として、酸化物熱電物質の代表例であるNa_xCoO_2の対し、スピン揺らぎの熱電効果に対する影響を調べた。その結果、界ピン揺らぎ効果によってバンド構造が大きく変化し、このバンド構造の変化はゼーベック効果に対して有利に働くことがわかった。【超伝導】1.鉄系超伝導体の超伝導転移温度の起源と差異を乱雑位相近似、揺らぎ交換近似を用いて調べた。(1)超伝導転移温度について鉄ヒ素結合角を横軸にとった場合、正四面体近くで最大値を取ることが実験でわかっていたが、それを理論的に確かめ、さらなる転移温度を目指す指針を与えることができた。(2)3次元的な軌道混成を持つバンド構造がフェルミ面に存在する場合、超伝導ギャップ関数がゼロとなるノードのある超伝導が存在する可能性を示した。(3)21311系と呼ばれる物質について、仮想的に結晶構造を変化させた場合、鉄系超伝導体では特有な超伝導ギャップ関数が得られることがわかった。2. 1層系銅酸化物高温超伝導体の転移温度の差異がd_<x2-y2>軌道とd_<Z2>軌道のエネルギー差から説明でき、その起源は2つのパラメータから理解可能であることがわかった。また、この理論から実験で観測されている圧力による超伝導転移温度の変化を定性的に説明することができた。エネルギー問題を解決するという観点で、【超伝導】と【熱電効果】について理論研究を行った。【超伝導】[1]鉄系超伝導体に対し、超伝導発現機構を探ることで、超伝導のさらなる理解を目指す、[2]旧来の問題である銅酸化物高温超伝導体の臨界温度の差異を探ることを目的とした。【熱電効果】金属的電気伝導性と高いゼーベック係数を持ち合わせた熱電効果を作成するために、どのような指針を持つことが必要か研究を行った。これらの目的から以下の内容を実施した。【超伝導】[1]コンピュータによる数値計算で、鉄系超伝導体の高温超伝導転移の起源と臨界温度の差異を第一原理計算からのバンド構造を用い乱雑位相近似を用い、(a)LaFeAsO、(b)BaFe_2As_2、(c)FeSeに対して超伝導性を調べた。結果、(a)ヒ素の高さに応じて、ギャップが完全に開く場合とノードがある超伝導の切り替えが起こり、臨界温度が大きく変化することがわかった。(b)等原子価ドープにおいて、ホリゾンタルノードと呼ばれる超伝導状態が発現する可能性があることがわかった。(c)乱雑位相近似を超えた近似を用いないと圧力効果を説明できないことがわかった。[2]1層系銅酸化物高温超伝導体の臨界温度の差異をバンド構造から揺らぎ交換近似を用いることで検証した。結果、d_z2軌道効果が超伝導を抑制していることがわかった。【熱電効果】ゼーベック効果に対するバンド形状と複数軌道効果をボルツマン輸送理論による方法で第一原理バンド計算からのモデル構築による数値計算を用い検証を行った。(a)LaCoO_3、(b)K_xRhO_2、(c)SrTiO_3とKTaO_3に対し研究を行い、結果、(a)温度によるスピン状態の変化に対するゼーベツク係数減少効果を再現できた。(b)揺らぎ交換近似を用いることで実験結果を非常によく再現することができた。(c)軌道が多重縮退しているため高いゼーベック係数を維持していることがわかった。研究目的として【超伝導】[1]鉄系超伝導体に対し、超伝導発現機構を探ることで超伝導のさらなる理解を目指す。[2]旧来の問題である銅酸化物高温超伝導体の臨界温度の差異を探る。[3]未知の銅酸化物高温超伝導体に匹敵する物質の探求を目的とした。【熱電効果】金属的伝導性と高いいゼーベック係数を持ち合わせた熱電物質を作成するために、どのような指針を持つことが必要か研究を行った。これらの目的から、以下の内容をコンピュータによる数値計算で第一原理計算からのバンド構造を用いて実施した。【超伝導】[1]鉄系超伝導体の転移温度の起源と差異を乱雑位相近似、揺らぎ交換近似から超伝導性を調べた。(a)超伝導転移温度について鉄ヒ素結合角を横軸にとった場合正四面体近くでピークを取ることが実験でわかっていたが、それを理論的に確かめ、さらなる転移温度を目指す指針を与えることができた。(b)122系と呼ばれる物質群について、ホリゾンタルノードと呼ばれる超伝導状態が発現することや、ホールドープによって中性子散乱によって観測されるピークのずれを説明することができた。