hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
表面的特徴に基づいた「やさしい日本語」の自動生成への深層学習の適用

本研究では,表面的な特徴に基づいて「難解な日本語」の文章を「やさしい日本語」の文章に自動変換するシステムの試作および評価を行う。このために深層学習の一種であるVRAEを用いる。研究は,まず,「やさしい日本語」の「表面的な特徴」を明らかにし,その「表面的な特徴」を「内容」と分離して抽出する手法を構築,さらに抽出した「表面的な特徴」を適用して,難解な文章を「やさしい日本語」に変換する手法を構築する。
ニューロフィラメント遺伝子操作マウスの神経細胞の細胞骨格系及び細胞死関連蛋白

ニューロフィラメント(NF)はNF-L、NF-M及びNF-Hの3種類の蛋白から成り、さらに他の中間径フィラメントには存在しない特徴的な長くかつリン酸化するC末端をもつNF-MとNF-Hもつので、NFの神経細胞における存在意義の解明の一環で、本研究ではカリフォルニア大とニューヨーク大との協同で、この3種類のNF構成蛋白のそれぞれのmRNAを発現させないように対応する蛋白が欠損したノックアウトマウスに加えて、NF-MとNF-HのC末端領域のみを除去するように遺伝子置換したノックインマウスを作製し、神経細胞内のNFの構築、ニューロンの各コンパートメント、特に軸索の形態、NFの軸索輸送速度、他の細胞骨格系や小器官の分布及びNF構成蛋白の発現の変化を解析した。NF-Lが存在しないとNFが形成されず、軸索径も小さくなり、微小管とミトコンドリアが増加したが、神経細胞体には変化が見られず、個体の行動にも変化がみられなかった。NF-MとNF-Hのどちらか一方の欠損マウスではNFは形成されるが、NF-Mの欠損の方がNFの構築及び軸索径により影響を与えるのでNF-Mの方がより長いリン酸化されたC末端をもつNF-Hより重要であると考えられる。NF-MとNF-Hの働きに関してはその長いC末端が重要であると考えられるので、これらのC末端除去マウスを解析するとNF-Hに比べてNF-MのC末端を除去した方がNFの構築及び軸索径により影響を与えることがわかった。しかしこの場合でもNF-HのC末端がNF-MのC末端の働きを一部補っていることが推測される。NF-MとNF-Hの両方のC末端を同時に除去するとクロスブリッジは全く形成されず、NFの配列は極めて不規則で軸索径もさらに減少し、微小管とミトコンドリアが有意に増加することがわかり、NF-MとNF-HのC末端がNFの構築や機能、さらに軸索の構造と機能に必須であること、さらにミトコンドリアの増加から判断して神経細胞死との関連も示唆される。ニューロフィラメント(NF)は3種類のサブユニット蛋白から成り、最大分子量のNF-HのC末端はリジン-セリン-プロリンのアミノ酸繰り返し配列が多量に存在し、この繰り返し領域が神経細胞の軸索ではリン酸化され、そのリン酸化の意義として軸索の太さや軸索輸送を調節していると考えられている。各サブユニット蛋白の遺伝子操作マウスにおいてNF-HのC末端領域のみが欠損するように遺伝子置換したノックインマウスの軸索をNF-H全体の欠損マウス及び野生型マウスと詳細に比較解析した。NF-H全体の欠損マウスは野生型と比べて軸索の直径やNFの分布密度に有意な変化がみられなかった。これはNF-H欠損マウスではNF-Mの発現が増加し、NF-Hの働きを補っていると考えられる。NF-MのC末端もNF-Hほどではないがかなりリン酸化しているので、このリン酸化がNF-Hのリン酸化機能を補う可能性は否定できない。事実NF-H欠損マウスの軸索ではNF-Mが増加し、そのリン酸化の程度も上昇していることがわかった。従って、遺伝子置換法でNF-HのC末端領域のみを除去したノックインマウスではNF-Mの発現量に変化がなくNF-HのC末端及びそのリン酸化の意義を検討することができると考え、このマウスの軸索の太さ、NFの構築ならびに軸索輸送速度を解析した。その結果NF-HのC末端除去マウスではNF同士の間隔がやや狭くなりクロスブリッジが少なくなるが、軸索径やNFの軸索輸送速度に有意な変化はみられなかった。

驚くことにNF-Hの長いリン酸化したC末端は軸索の太さ、NFの構築や軸索輸送の調節に本質的でないことがわかった。しかしこの場合でもNF-Mの発現を検討すると、その発現量には変化はなかったが、リン酸化の程度は有意に増加しており、リン酸化したNF-MのC末端がNF-HのC末端の機能を補っていることが示唆され、今後両C末端除去マウスで検討する必要がある。ニューロフィラメント(NF)の3種類の構成蛋白、すなわちNF-L、NF-M及びNF-HのうちNF-LはNFの構成に必須であり、in vivoではNF形成にNF-LとNF-MあるいはNF-Hのどちらかのサブユニット蛋白の発現が必要であることがわかっている。NF-MとNF-HのどちらがNFの構築及びその働きに、より本質的なのかを明らかにするため、NF-MあるいはNF-H欠損ノックアウトマウスを用いて検討した前年度の結果から考えると、NF-Mの方がより本質的であることが示唆されたが、問題なのは両蛋白の一方を欠損させると、片方の発現が増加し発現してない蛋白の性質を補おうとするので、明確に結論を出すことは難しいが、さらにNF-HのC末端のみ除去した遺伝子置換マウスを加えて検討すると、NF-Hの極めてリン酸化したC末端の存在はNFの形成や軸索径やNFの軸索輸送に本質的でない可能性が示唆された。すなわちNF-MとNF-Hは共に異常に長いC末端部を持つが、NF-HのC末端の方がよりリン酸化されるのでNF-HのC末端の方がNFの機能により重要であると私たちは考えていたが、以上の結果から逆にNF-MのC末端がより本質的であることが考えられるので、NF-MのC末端除去マウスを用いて検索すると、この場合NF-HのC末端はリン酸化の程度が増加する傾向にあるが、NFの構築は不安定になり軸索径が有意に減少することがわかった。すなわちNF-HのC末端よりNF-MのC末端の方が軸索形成及びその働きに重要であることが初めて理解された。しかし、この場合は完全なNF-Hが存在するので、この蛋白がNFの構築、機能に貢献していることは十分考えられるので、さらにNF-MとNF-Hの両C末端を同時除去したマウスの軸索を検索すると、NF間のクロスブリッジは全く存在せず、NFの配列は極めて不規則になり、軸索径もNF-MのC端のみの除去の場合よりさらに減少し、微小管とさらに興味深いことに細胞死調節蛋白を発現するミトコンドリアが有意に増加することがわかった。これらの結果はNFの構築、機能に関して、NF-MとNF-HのC末端は共に必要であるが、NF-MのC末端の方が基本的には重要であり、NF-HのC末端は予備的作用をもつと思われる。
人間認知の適応的特性を実装した価値関数の提案と大規模コンピューティングへの応用

データ量の増加やロボティクスの進展により、不確実性の下で因果関係を学習しながらより効率的に行動選択を行うことが喫緊の課題である。そこで本研究では、人間の因果関係に関する直感をモデリングした価値関数(LSモデル)の有効性を検討し、またその分析と一般化を進めた。n本腕バンディット問題、ロボットの運動獲得、モンテカルロ木探索においてその優れたパフォーマンスを示し、また制約の多かった元々のモデルの一般化と、認知的な妥当性についての検証を進めた。初年度であった2013年度は人間認知の適応的特性を実装した価値関数の提案(1)と、さらに大規模コンピューティングの手始めとして強化学習システムへの応用(2)を行った。(2)は二年目の2014年度に計画していたものである。(1) LSモデルの導入とn本腕バンディット問題での性能検証人間の主要な認知バイアスを実装した価値関数であるLSモデルに関し、それが図(着目事象)は合理性を持って詳細に、地(文脈となる他事象)は無構造・曖昧に捉える、いわば「局所的ベイジアン」の特性を実装していることを示し、その性質を3つの認知的特性「満足化satisficing」、「相対評価」、「(プロスペクト理論的)リスク態度」に分析した。また、本研究の目的である大規模コンピューティングの最も基本的な例として、n本腕バンディット問題におけるLSの優れたパフォーマンスと(経験的)最適性を示す条件を明らかにした。この研究項目の結果は多岐にわたるが、国際誌・国際会議論文として出版し、また現在投稿中・執筆中である。(2) LSの強化学習システムへの応用(LS-Q)(1)で研究を進めたLSモデルについて、東京工科大学の浦上大輔助教との共同研究として、強化学習システムにおける価値関数としての適用を行った。具体的にはQ学習アルゴリズムの行動決定メカニズムとして非常に単純な付加を行うLS-Qアルゴリズムを提案した。タスクは大車輪運動を獲得させるロボット運動制御である。ここでは、決定論的(ただし非線形)な力学系上の制御を行うことになるが、状態の離散化・粗視化によりマルコフ性は失われている。ここで予備知識全くなしで、また報酬の与え方などに一切工夫を施すことなく、強化学習で適切な制御を行う。結果としては、LS-Qは状態の粗視・精細化の程度によらず、パラメータチューニングを不要として安定したパフォーマンスを示すことが分かった。本項目の研究に関してはBioSystems誌で出版した。3年間の研究の2年目であった2014年度は、(3) 2013年に本格的に導入した人間認知の適応的特性を実装した価値関数である「LSモデル」の詳細な分析を行った論文を出版した。また、(4)強化学習に引き続き、大規模コンピューティングへの応用の一つとして、モンテカルロ木探索への応用を行った。(4)は三年目の2015年度に計画していたものである。(3) LSモデルの理論的分析、認知的検証、そしてn本腕バンディット問題での詳細な性能検証これまで不明であったLSモデルの理論的な性質を経験ベイズ法を用いた分析により明らかにした。LSモデルが実際に「人間認知の適応的特性を実装した価値関数」である点についてメタ分析と実験により示した。この結果は人工知能学会論文誌に発表した。(4)モンテカルロ木探索への応用(LST)(1-3)で研究を進めたLSモデルについて、モンテカルロ木探索への適用を行った。モンテカルロ木探索は最近将棋や囲碁などのボードゲームAIの制作に必須のものとなっているが、様々な問題や改善すべき点がある。LSTの性質はこれを補うものでありうる。本項目の研究に関しては国際会議ICNAAM 2014で発表し、また雑誌論文を投稿中である。本研究の目的は、自律的な行動学習に伴う探索と活用のジレンマ・速さと正確さのトレードオフに対し、人間の因果認知の傾向に学んだ価値関数(LSモデル)を用い、できる限り単純でかつ汎用的な代替案を提出することであった。具体的には、n本腕バンディット問題、強化学習によるロボット運動学習、モンテカルロ木探索を含めたメタヒューリスティクスの改善を行った。3年間にわたる本研究は、当初の計画と比べると部分的に前後したが、全体的にはより早く進行した。以下計画の順に沿って成果を述べる。まず、LSモデルの分析と一般化を行い、その有効性を基本的なn本腕バンディット問題において示した。これに関しては、二編の論文を発表しており、更にもう一編の論文が執筆中である他、LSモデルの分析と一般化によって得られたより単純なRSモデルについて論文を修正中である。RSモデルに至り、極めて単純かつ合理的な形式が得られ、また分析が容易となったため、今後は限定合理性・計算論的合理性の枠組みの下での研究を進めていく。次に、単純な形式での強化学習によるロボットの運動学習を扱い、LSモデルの現実的な複雑なタスクでの一般性を示した。これに関しては、物理エンジンを用いたシミュレーションでの論文一編を発表しており、実機を構築して用いたもう一編の論文が修正中である。最後に、メタヒューリスティクス全般での使用を目し、モンテカルロ木探索などでのLSモデルに基づくアイディアの展開を行った。これについても一編の論文が発表済みであり、他の手法への応用についても、国際会議などでは多数発表を行っている。全体として当初の目標を果たし、多方面でアイディアの有効性を示したほか、LSモデルの単純化であるRSやpARIsの研究も進展したため、研鑽論的/限定

合理性・満足化や因果推論などより広い文脈の中で本研究の意義が今後示されていくと考えられる。データ量の増加やロボティクスの進展により、不確実性の下で因果関係を学習しながらより効率的に行動選択を行うことが喫緊の課題である。そこで本研究では、人間の因果関係に関する直感をモデリングした価値関数(LSモデル)の有効性を検討し、またその分析と一般化を進めた。n本腕バンディット問題、ロボットの運動獲得、モンテカルロ木探索においてその優れたパフォーマンスを示し、また制約の多かった元々のモデルの一般化と、認知的な妥当性についての検証を進めた。2014年度に投稿したモンテカルロ木探索の論文が出版されれば、当初の研究計画は、一通りは達成したこととなるからである。認知科学、知能情報学LSモデルの更なる一般化(LSVR, LSX)や強化学習への本格的な適用(RLLS)、またLSを単純化し、完全な理論的分析を与えられる見込みのあるRSモデルについての研究は、この研究全体の意味を非常に強めるものであるため、これらを最終年度に進めていく。初年度の計画にあった価値関数の提案とn本腕バンディット問題への適用については研究を完了し、国際誌論文と数本の国際会議論文として出版した他、現在投稿中の論文と執筆中の論文数本がある。また、2年目に予定していた強化学習への適用については既にBioSystems誌で出版を行い、3年目の予定であったモンテカルロ木探索への適用については国内学会での発表を予定している。以上より当初の計画に比べて順調であると考える。計画よりも研究が順調に進行したため、前倒し支払い請求をしたための調整である。研究計画では初年度にn本腕バンディット問題、次年度に強化学習、最終年度にモンテカルロ木探索への適用であったが、後二者で一般的な結果を得るには時間とリソースが必要であることもあり、可能な限り三項目を並列的に進めている。また今後は、提案アルゴリズムのパフォーマンスについて最悪性能の下限などの証明が肝要であるため、LSモデルをRSモデル(自律的パラメータの固定)とpARIsルール(極限操作)に単純化し、理論的解析を進める。論文出版のための英文校正費用や投稿料として使用する予定である。旅費に関し、学会出席に関する調整のため。別学会の出席の旅費として用いる予定である。
ワンタイム顔画像認証によるネットサービス利用とプライバシ保護に関する実証的研究

本研究は,遠隔での認証に用いる生体認証の研究開発を目的とし,生体情報のプライバシを保護しつつ,ネットワークセキュリティに配慮したシステムを目指した。要素技術となるワンタイム生体認証の実装モデルについて検討した。検討事項は(1)ディジタル画像におけるワンタイム変換を行う情報の種類,(2)ワンタイム変換を実現する写像系の構成方法の2点である。(1)については,復号画像を用いるのが適切との結論に至った。(2)については,フラクタル理論に基づく方法を検討してきたが,要件を満たしつつ実装が容易な変換方法を発見するには至らなかった。本研究は,オンラインバンキングのようなネットサービス等,遠隔での認証に使用可能な生体認証システムの研究開発を目的としている.この研究でのポイントは,生体認証に特有な生体情報のプライバシを保護しつつ,ネットワークセキュリティの基盤技術としての生体認証の確立を目指している点にある.平成21年度は要素技術となるワンタイム生体認証のコンセプトの実装モデルについて検討を加えた.主な検討のポイントは(1)顔画像について,いかなる情報をワンタイム変換の対象とするか,また,(2)ワンタイム変換を実現する写像系をいかに構成するかという2点である.(1)については,現在JPEG形式における情報圧縮後,すなわち画像の空間周波数成分に注目して検討を進めている.(2)については'フラクタル理論における反復関数系を用いた,座標変換の生成方法を検討している.平成21年度の段階では十分な知見を得るには至っていないので,次年度,さらに検討を進めていく予定である.本研究は,オンラインバンキングのようなネットサービス等,遠隔での認証に使用可能な生体認証システムの研究開発を目的としている.この研究でのポイントは,生体認証に特有な生体情報のプライバシを保護しつつ,ネットワークセキュリティの基盤技術としての生体認証の確立を目指している点にある.平成22年度は要素技術となるワンタイム生体認証のコンセプトの実装モデルについて検討を加えた.主な検討のポイントは(1)ディジタル画像について,いかなる情報をワンタイム変換の対象とするか,また,(2)ワンタイム変換を実現する写像系をいかに構成するがという2点である.(1)については,現在JPEG形式における符号化アルゴリズムに注目して検討を進めている.(2)にていては,フラクタル理論における反復関数系を用いた,座標変換の生成方法を検討している.平成22年度の段階では十分な知見を得るには至っていないので,次年度,さらに検討を進めていく予定である.1.研究の目的:本研究は,オンラインバンキングのようなネットサービス等,遠隔での認証に使用可能な生体認証システムの研究開発を目的としている。この研究では,生体認証に特有な生体情報のプライバシを保護しつつ,ネットワークセキュリティの基盤技術としての生体認証の確立を目指した。2.研究成果:要素技術となるワンタイム生体認証のコンセプトの実装モデルについて検討を加えた。主な検討のポイントは(1)ディジタル画像について,いかなる情報をワンタイム変換の対象とするか,(2)ワンタイム変換を実現する写像系をいかに構成するかという2点である。(1)については,JPEG方式における符号化アルゴリズムに注目して検討を進めたが,JPEGの符号語及びDCT係数(すなわち画像への復号前の情報)を変換の対象とすることは困難であり,復号後の画像をベースとするのが適切との結論に至った。(2)については,当初,フラクタル理論における反復関数系を用いた座標変換の生成方法を検討してきたが,座標変換後にテンプレートマッチングを行うのに用いる距離関数を導くことができなかった。数学的には,座標変換の前後の空間に於いて,同相であることが要求要件であると考え,検討を進めたが,要件を満たし,なおかつソフトウェアレベルで実装が容易な距離関数を発見するには至らなかった。3.今後の展開:当初実現可能と考えていた変換系を導くに至らず,本事業による支援期間の間に予定した成果に繋げることは出来なかったが,引き続き実装に向けて,ワンタイム性のある生体認証技術の研究を進めていく予定である。24年度が最終年度であるため、記入しない。
メンタルヘルス不全により休職した看護師の実態調査及び復職支援ツ-ルの開発

メンタルヘルス不全により休職した看護師の休職の実態と効果的な支援方法の検討を目的に質問紙調査及び半構造化面接を実施した。メンタルヘルス不全により休職する看護師については国内の病院における重要な問題であることが明らかとなった。また、メンタルヘルス不全により休職した看護師向けの復職支援プログラムとして、「職場復帰前チェックシート」と「職場復帰後フォローアップシート」を開発し、加えて管理者向けのパンフレットを作成した。【研究の目的】(1)メンタルヘルス不全により休職した看護師の休職に至る実態を明らかにする、(2)病院組織の対策の実態と課題を明らかにする、ことを目的とした。【方法】倫理委員会の審査を経た後、(1)メンタルヘルス不全により2週間以上休職した看護師の対応経験のある看護管理者のうち、調査協力に同意した6施設10名に聞きとり調査を実施した。看護管理者の属性、メンタルヘルス不全者支援に必要なこと、休職者の個人属性、メンタルヘルス不全となった要因、主治医の診断名、転帰、メンタルヘルス不全者に対応した合計期間を尋ね、録音データの逐語録を事例ごとにまとめた。(2)全国6か所の看護系団体組織開催の研修会での参加者全員(N=880)に無記名の自記式質問調査票を実施した。回収された701票(回収率80%)を集計及び分析に用いた。【結果】(1)看護管理者が対応した休職者は合計22例、属性では女性、未婚者、20代が各々7割以上を占めた。メンタルヘルス不全の要因では、仕事の負荷(12例)、次いで性格の問題、が順に多かった。主治医の診断名は、うつ状態・うつ病、次いで適応障害等が順に多く、対応期間は平均318.3(範囲30-1095)日であった。転帰は、休職後退職が最も多く復職事例も認めたが対応の困難さが伺えた。(2)対象者の7割が「現在の勤務先でメンタルヘルス不全の看護師がいる」と回答し、半数を新卒及び20代が占め、背景要因では"個人の要因"最も多く、平均対応件数は3.10件(±1.18)であった。状態像ではうつ状態、次いで適応障害が多く、転帰では退職・休職後退職が最も多く4割を占めた。対策では「管理職用の対応マニュアル」「管理職向けのメンタルヘルスの教育」が現状の実施は2割以下であった一方、今後の対策の必要度ではそれらが上位を占め、病院組織の復職支援体制をはじめとするメンタルヘルス不全による休職者への支援の課題が明らかとなった。【研究の目的】3か年三段階の構成により進行する本研究の2年目は、(1)メンタルヘルス不全により休職した看護師の復職支援として、休業の開始から通常業務への復帰までの適正な流れを明確にする、(2)事務職向けに開発された職場復帰支援の各ツールに関し、病院の看護職向けに開発し、有用性を検討することを目的とした。【方法】倫理審査委員会の承認を経た後、目的(1)及び(2)に関して、専門家及び病院の看護管理者からの聞き取りを実施し、メンタルヘルス不全により休職した看護師の復職支援ツールとして、「職場復帰前チェックシート」及び「職場復帰後フォローアップシート」を開発した。さらに、休業の開始から通常業務への復帰までの一連の流れにおいて各シートの利用を含む復職支援プログラムを開発した。加えて、プログラム(2つのシートの信頼性と妥当性の検証)の有用性の検討を目的に、当該看護師が存在し復職支援を予定している病院に対し、調査を実施した。【結果】看護師向けの「職場復帰前チェックシート」は20項目、「職場復帰後フォローアップシート」は22項目から構成される評価シートを開発した。医療安全や体力面、医師の指示や記録の理解度など医療専門職という点から、既存の事務職者向けとは異なる新たな評価項目がシートに追加された。また、職場復帰時の業務上の配慮事項として、交代勤務や患者の直接ケア、与薬などの医療行為に関する可否が項目として追加されたことも事務職者と異なる点としてあげられる。某県内の70病院に調査協力の依頼を行い、6病院で承諾が得られ、調査を実施している。なお、調査対象数を増やすため引き続き、調査協力先の開拓と調査依頼を行う予定である。【研究の目的】本研究の最終年度は、1.メンタルヘルス不全により休職した看護師のための職場復帰支援ツールの有用性の検証、2.メンタルヘルス不全により休職した病院の看護師向けの復職支援ツール(パンフレットなど)の開発、を目的とした。【方法】某県内の看護協会や病院関係団体及び研究代表者が講師を務めた研修会・講演会にて調査協力を依頼し、承諾の得られた7施設を対象とした。メンタルヘルス不全により休職した看護師が存在する各職場の看護管理者が、調査承諾後から平成25年2月末までの間、休職者に面談し各チェックシートによる評価を行った。さらに、休職した看護師の復職支援の経験のある看護管理者、リエゾンナース、心理職の計3名に復職支援の実態について聞き取り調査を行った。これまでの知見を踏まえ復職支援ツールとしてパンフレットを作成した。【結果】

7施設中、3施設3名についての評価シートの返却があった。4施設は当該看護師の退職を理由に調査が不可能となった。うち2施設から返却されたシートは欠損値があった。調査協力施設数及び対象者数が極めて少ない理由を明らかにすると同時に、復職支援ツールを作成するため、聞き取りを実施した。結果、看護師は1.医療専門職であることから業務が限定され、安全面での課題からも、病院内での復職時の業務や職場の調整が困難、2.労働市場での需要が高いため退職後も容易に就職が可能、3.体調面や安全面で課題がある場合も当該看護師が表明しない限り新しい就職先は実態が把握できない、4.コストやマンパワーの問題から病院レベルの復職支援プログラムの展開の困難さ、が挙げられた。3カ年の調査の知見を踏まえ復職支援ツールとして、事例による状況設定問題と解説、関連法規などを含めた看護管理者向けガイドブックを成果物として作成した。当初の計画どおり、看護師向けの「職場復帰前チェックシート」と「職場復帰後フォローアップシート」を開発し、各シートの利用を含む復職支援プログラムを開発した。さらに、プログラム(2つのシートの信頼性と妥当性の検証)の有用性の検討を目的に、当該看護師が存在し、復職支援を予定している病院に対し調査を実施している。24年度が最終年度であるため、記入しない。プログラム(2つのシートの信頼性と妥当性の検証)の有用性の検討を目的に、当該看護師が存在し、復職支援を予定している病院に対し調査を実施しているが、調査対象者数はまだ十分ではない。しかし、某県内で5月末に某県内の病院管理者に対し、調査協力についての説明会を行うことを予定しているため、今後さらに調査協力先の増加が見込める。
DNAオリガミナノ構造体を介したナノスケール膜ドメインの創出とデザイン

初年度である平成29年度は,DNAオリガミナノ構造体の設計・構築および疎水基修飾を進めるとともに,脂質膜面への局在条件を検討した.項目A.DNAオリガミの形状を脂質平面膜面に転写する技術の開発特定の面にコレステロール修飾を施したDNAオリガミナノ構造体を設計・構築し,生化学的実験および原子間力顕微鏡(AFM)観察により,ナノ構造体の形成を確認した.構築したナノ構造体がマイカ基板支持脂質平面膜へ局在することをAFM観察により評価したほか,共焦点レーザー蛍光顕微鏡を用いた観察により,リポソーム表面への局在についても解析した.コレステロール修飾の数だけでなく,コレステロール分子とナノ構造体とを繋ぐリンカー鎖の向きや長さによって,脂質膜面への局在効率が変化することを見出した.項目B.DNAオリガミの二次元自己集合化を利用した相分離膜ドメインパターニング技術の開発形状の相補性と平滑末端間のスタッキング相互作用にもとづいて大規模な格子構造へと二次元自己集合化するDNAナノ構造体を設計・構築した.このDNAナノ構造体をマイカ基板支持脂質二重膜上で自己集合させ,AFMにより格子構造の形成を評価した.脂質膜界面を集積場とする本研究の手法においては,脂質膜の化学的・物理的性質が二次元自己集合化の成否を決定付ける要因のひとつとなるため,液体無秩序相とゲル相が混在した相分離脂質膜上における自己集合化を検討した.その結果,各相分離ドメインに特徴的な集合体が形成されることを見出した.さらに,ゲル相表面にランダムに集積したDNAナノ構造体を,溶液の塩濃度をリアルタイムに制御することで,秩序的な格子構造へと変化させることに成功した.項目Aおよび項目Bともに,概ね計画通り進行している.本年度は特にDNAナノ構造体側の設計・構築および修飾に重点をおいたが,2019年度は脂質膜の組成調整を進め,計画実現を目指す.2019年度の計画に大きな変更はない.項目A光応答性オリゴヌクレオチドなどを利用した反応により,DNAナノ構造体と修飾基を切り離し,膜表面から脱離させる.この際,DNAナノ構造体の形状が膜面に相分離ドメインとして転写され,それが維持されるような諸条件の最適化に取り組む.項目B上記の技術を2018年度の成果と組み合わせることで.実現を目指す.初年度である平成29年度は,DNAオリガミナノ構造体の設計・構築および疎水基修飾を進めるとともに,脂質膜面への局在条件を検討した.項目A.DNAオリガミの形状を脂質平面膜面に転写する技術の開発特定の面にコレステロール修飾を施したDNAオリガミナノ構造体を設計・構築し,生化学的実験および原子間力顕微鏡(AFM)観察により,ナノ構造体の形成を確認した.構築したナノ構造体がマイカ基板支持脂質平面膜へ局在することをAFM観察により評価したほか,共焦点レーザー蛍光顕微鏡を用いた観察により,リポソーム表面への局在についても解析した.コレステロール修飾の数だけでなく,コレステロール分子とナノ構造体とを繋ぐリンカー鎖の向きや長さによって,脂質膜面への局在効率が変化することを見出した.項目B.DNAオリガミの二次元自己集合化を利用した相分離膜ドメインパターニング技術の開発形状の相補性と平滑末端間のスタッキング相互作用にもとづいて大規模な格子構造へと二次元自己集合化するDNAナノ構造体を設計・構築した.このDNAナノ構造体をマイカ基板支持脂質二重膜上で自己集合させ,AFMにより格子構造の形成を評価した.脂質膜界面を集積場とする本研究の手法においては,脂質膜の化学的・物理的性質が二次元自己集合化の成否を決定付ける要因のひとつとなるため,液体無秩序相とゲル相が混在した相分離脂質膜上における自己集合化を検討した.その結果,各相分離ドメインに特徴的な集合体が形成されることを見出した.さらに,ゲル相表面にランダムに集積したDNAナノ構造体を,溶液の塩濃度をリアルタイムに制御することで,秩序的な格子構造へと変化させることに成功した.項目Aおよび項目Bともに,概ね計画通り進行している.本年度は特にDNAナノ構造体側の設計・構築および修飾に重点をおいたが,2019年度は脂質膜の組成調整を進め,計画実現を目指す.2019年度の計画に大きな変更はない.項目A光応答性オリゴヌクレオチドなどを利用した反応により,DNAナノ構造体と修飾基を切り離し,膜表面から脱離させる.この際,DNAナノ構造体の形状が膜面に相分離ドメインとして転写され,それが維持されるような諸条件の最適化に取り組む.項目B上記の技術を2018年度の成果と組み合わせることで.実現を目指す.2018年度は,修飾オリゴヌクレオチドへの出費を必要最小限に抑えることができたため予定より使用金額が少なかった.2019年度は,光応答性オリゴヌクレオチド等の購入に使用する.
看護学修士課程における理論と実践の統合について-日米のカリキュラムの比較

わが国の看護学修士課程において、理論と実践を統合させるシステマティックなカリキュラムを構築していくために、今回の研究では、まず現状のカリキュラムを分析し、上級実践看護師教育において先駆的存在である米国のカリキュラムとの比較を通して、今後の検討課題を得ることを目的とした。本年度は、日本の看護学修士課程において研究への参加協力に承諾を得られる課程の教育カリキュラム・シラバスを収集し、米国のNLN(全米看護連盟)認可の修士課程のうち、過去5年間におけるベストランキングの上位20位以内に入ったプログラムを持つ大学院の教育カリキュラムの理念、目的、目標、概念枠組み、科目構成、履修順序、理論・実践・研究の配分と方法を比較し、相違点及び類似点を明らかにした。その結果、米国の修士課程の特徴として、まず専門分野の細分化、プログラム内容の豊富さがあげられた。現在、修士レベルでは、実践の場でリーダーとしての役割を果たす能力を育成することを目的とし、CNSやナースプラクティショナー(NP)に代表される上級実践看護師プログラムが8割以上を占めている。そのためカリキュラム構成も実践の範囲の拡大に対応し、上級アセスメント、病態生理学、薬理学、マネジメント能力、リーダーシップスキルの育成に重点がおかれ、臨地実習においても時間について明確に示され、全単位数に占める割合も大きい。理論と実践が統合するためのシステムとしては、講義から演習、実習を通して一貫して専門職としての自律性・責任感を養うことが徹底していること、臨地実習に参加するためには一定の基準が明示されていること、対象者及び学生の安全対策を考慮した上で積極的に現場で行われている看護ケア・医療処置へ参加できる体制が作られていること、学生が臨床現場で働きながら学ぶことが出来る時間割になっていること、講義にも毎回各専門分野のエキスパートを招き、臨床の最前線の知識・技術、倫理的な側面について学ぶことができること、大学教員が臨床を行っている施設を学生の臨床実習先とし、一貫した指導、役割モデルとなることなど現場と教育との距離が開かないような工夫がされていることが明らかになった。医療を取り巻く状況の違いを熟慮して比較検討する必要があるものの、今後わが国においても看護学の学士課程及び博士課程全体を視野に入れた上で修士課程の教育をどのように位置づけるかを明確にしていくこと、育成する人材の看護の中の専門性と存在意義を検討した上で具体的な教育目標を設定すること、学生の看護実践能力の質を保証する演習・実習環境の整備、及び実習受け入れ施設との連携の充実を図ることなど幅広い側面からの検討し、教育課程の改善、充実を図っていく必要がある。わが国の看護学修士課程において、理論と実践を統合させるシステマティックなカリキュラムを構築していくために、今回の研究では、まず現状のカリキュラムを分析し、上級実践看護師教育において先駆的存在である米国のカリキュラムとの比較を通して、理論と実践がどのように統合されたカリキュラムが効果的であるのかについて検討し、今後の課題を得ることを目的とする。本年度は、看護教育及びカリキュラム開発に関する国内外の文献検索及び検討を行った。国内の看護学修士課程の教育カリキュラムに関する文献を概観したところ、近年、専門看護師制度も導入され、看護の修士課程及び博士課程も新設が相次いでいるが、わが国における看護学修士課程は、まだ歴史が浅いこともあり、教育カリキュラムについての体系的な研究はほとんどなされておらず、そのためわが国と諸外国のカリキュラムとの比較をした研究もなされていなかった。一方、米国においては、看護の高等教育のなかで、上級実践看護師教育が早くから取り入れられ、専門的知識・技術を兼ね備え、実践能力のある上級実践看護師が、ヘルスケアシステムにおいてその重要な役割・機能を確立している。既に多様なプログラムが存在し、看護学の博士課程も充実しており、カリキュラム開発に関する研究も幅広い側面からの研究なされてきている。現在、日米の看護学修士課程において、教育カリキュラム・シラバスを収集し、収集したカリキュラム一つ一つについてデータシートを作成している段階である。教育カリキュラムの理念、目的、目標、概念枠組みを明らかにし、学習内容を構造化していき、構成、各科目の位置付け、内容間の関連、履修順序等を明確にする。さらに修士課程で行われている実習についての具体的な方法(時期、開始条件、期間、場所、内容、評価方法)を明らかにし、それを基にカリキュラムにおける理論、実践、及び研究の配分、またそれらがどのように統合されていくのかを出来るだけ具体的に把握するようにしている。次年度も引き続きデータ収集及び分析を行っていき、上記の国内外の文献検討及び、日本と米国における調査から得られた結果を基に、比較検討を行い、日本の看護学修士課程において理論と実践をどう統合させていくかについて今後の検討課題を提示する予定である。

そのためカリキュラム構成も実践の範囲の拡大に対応し、上級アセスメント、病態生理学、薬理学、マネジメント能力、リーダーシップスキルの育成に重点がおかれ、臨地実習においても時間について明確に示され、全単位数に占める割合も大きい。理論と実践が統合するためのシステムとしては、講義から演習、実習を通して一貫して専門職としての自律性・責任感を養うことが徹底していること、臨地実習に参加するためには一定の基準が明示されていること、対象者及び学生の安全対策を考慮した上で積極的に現場で行われている看護ケア・医療処置へ参加できる体制が作られていること、学生が臨床現場で働きながら学ぶことが出来る時間割になっていること、講義にも毎回各専門分野のエキスパートを招き、臨床の最前線の知識・技術、倫理的な側面について学ぶことができること、大学教員が臨床を行っている施設を学生の臨床実習先とし、一貫した指導、役割モデルとなることなど現場と教育との距離が開かないような工夫がされていることが明らかになった。医療を取り巻く状況の違いを熟慮して比較検討する必要があるものの、今後わが国においても看護学の学士課程及び博士課程全体を視野に入れた上で修士課程の教育をどのように位置づけるかを明確にしていくこと、育成する人材の看護の中の専門性と存在意義を検討した上で具体的な教育目標を設定すること、学生の看護実践能力の質を保証する演習・実習環境の整備、及び実習受け入れ施設との連携の充実を図ることなど幅広い側面からの検討し、教育課程の改善、充実を図っていく必要がある。
光学活性オリゴナフタレン類の精密合成と機能化

昨年度に引き続き1,4-位連結光学活性オリゴナフタレンのボトムアップ型精密合成を行った。二量化反応の際の軸性不斉発現のメカニズムを明らかにし、ナフタレン環上の側鎖の種類により三種類存在することを明らかにした。これら三種頬の異なるメカニズムにより、いったい何量体まで合成可能なのか?この点に注目し研究を行った。その結果、側鎖にメトキシ基を持つ基質では16量体まで合成可能であり、側鎖にアミド基を持つ基質では24量体まで合成可能であることを明らかにした。側鎖がブトキシ基の基質については現在合成中であり、16量体までは問題なく構築できた。さらに合成したオリゴナフタレン類の軸性不斉の決定がこれまで、困難な課題であったが、二量化反応の際に生じる軸性不斉が不明の軸の上下に存在する水酸基に着目し、その水酸基にテトラフェニルポルフィリン(TPP)を導入しそのCDから決定する方法を開発した。本法は今後合成予定の化合物にも広く適応可能であり極めて有用である。更にオリゴナフタレンの両端のナフタレンにTPPを導入した一連の化合物では、二枚のTPP間の空間的な位置関係(ねじれ)を反映したCDが得られた。このCDの強度は大まかに二枚のTPP間の距離の二乗に反比例していた。ナフタレン16量体においてもCDが測定可能であり、現在報告されているなかで最も遠距離の励起子相互作用を検出したものであった。これらの基質については現在エネルギー移動の研究を行っており、興味ある知見が得られている。1,4-位連結光学活性オリゴナフタレンのボトムアップ型精密有機合成を行っている。今年度は不斉発現のメカニズムの解明と、合成したオリゴナフタレンを用いたエネルギー移動挙動について研究を行った1.メカニズムの解明では、当初不斉発現とは無関係であろうと思っていた、側鎖が大きな役割を果たしていることが判った。側鎖の種類によって、速度論支配、熱力学支配の選択性発現が左右されることを見出した。本研究については現在投稿中である。2.オリゴナフタレン骨格にピレンを導入した化合物を合成した。ナフタレン骨格のみを選択的に光励起したところ、ナフタレンからピレンへのエネルギー移動が効率的に起こる事を見出した。ナフタレンのユニット数が増加しても、ピレン環へのエネルギー移動量子収率は変化しないという興味ある知見を得た。3.オリゴナフタレンの最も上下に位置するナフタレンからポルフィリン骨格を連結した化合物を合成した。CD測定の結果、分子全体のねじれを反映したコットン効果が見られる事を確認した。ナフタレン16量体では、ポルフィリン間の距離は66Aと見積もられる。これは現在報告されている励起子相互作用のなかでは最も離れた位置にある、励起子相互作用の検出の例である。
「歴史情報教育」としての歴史学習環境の構築と指導法の開発

歴史資料や歴史書等の情報を活用し、自らの歴史理解を構築する歴史学習を展開するには、(1)教師の教材研究過程における、過去と現在に関する学習者の経験を基にした歴史への問いの構成、(2)学習過程における、事実と解釈の間、及び大雑把な把握と具体的な把握の間を往復する学習活動の構成、(3)単元構成における、原因・因果連関、歴史事象の等質性と差異性、歴史事象の意味、のいずれかに向かう構成が現時点では有効であると考えられる。平成20年度は3年次にわたる本研究の1年目であり、具体的な形に残す成果には至らなかったものの、準備段階としての資料・条件整備や予備考察を行い、次年度以降の実践的研究段階に備えることができた。実施した研究的作業は次の2つの内容である。1)本研究以前において収集した多種の歴史情報媒体に対して検索可能な見出しをもって整理する。この作業は、歴史叙述図書(通史全集等)、事典、統計資料集、写真集、DVD、博物館展示物写真、歴史史料集、古地図などを対象に、ある程度取扱う題材を絞り込んで、内包している情報のデータベース化を試みるものであるが、本年度は特に対象を日本の中世に焦点化し、教材化視点の多様化をはかる資料を収集したほか、教育実習生が教材研究で頻繁に使用する図書類の掲載資料の情報整理を行った。2)各歴史情報媒体を提示するための教具面の検討を通して提示のヴァリエーションを検討する。この作業は、歴史情報の提示と、それに対応する学習活動に関して、実物や一次史料を使用して有効な映示・活動方法の検討を試みようとするものであるが、本年度は特に現職派遣の大学院生の協力を得て主に実物提示による学習活動の可能性と有効性を探った。なお、こうした具体的な研究的作業と並行して、本研究の基本的視点である歴史情報の解読・解釈活動として構成する歴史学習のあり方を中心とする歴史学習の今日的課題に関し、平成20年10月の全国社会科教育学会(宮崎大学)において、研究代表者がコーディネータとなり4名の研究者・実践者の課題研究発表を通して論点を明確化できたのも重要な成果であった。平成21年度は3年次にわたる本研究の2年目であり、研究の方向性において一つの転換点となった。実施した研究内容は次の2つである。1)前年度までの作業で収集した歴史叙述図書(通史全集等)、事典、統計資料集、写真集、DVD、博物館展示物写真、歴史史料集、古地図などを対象に、教師側が授業構成を行う際の情報処理過程のモデル化を試み、一方でこれらの情報に対する学習者側の活動として「討論活動」を軸に構成する方略の開発を試みた。(なお当初、取扱う題材を絞り込んで内包している情報をデータベース化することを想定し、そのための謝金も計上していたが、初めから教材構成と学習活動を想定して情報収集にあたる方がより実際的で研究的意義が高いと判断し、大学院生5名の演習の一環として史料の教材構成過程、学習活動構成過程の検討を通して行った。このため、謝金が不要となった。)2)「歴史史料」を対象とする場合と「歴史に関して述べられている諸言説」を対象とする場合のそれぞれの学習活動を含み入れた指導法に関し、日本の近年の「活動」的な歴史学習の実践動向や、最近の英国歴史教科書にみる歴史学習活動の動向をもとに、その学習活動構成類型を析出した。特に構成主義的歴史学習による学習活動の開発が盛んな英国の歴史学習事例は参考になり、一般論として「活動」的な歴史学習の学習活動に不可欠な要素が原因・因果連関追究、等質性・差異性の追究、史的意味の追究の3側面にあることが、方法的「原理」の一端として確認できたことは、研究の今後の進展に向けて重要な成果であった。平成22年度は3年次にわたる本研究の最終年であり、きわめて具体的なレベルでの成果をまとめるとともに、次期研究の重要な足がかりを得た。実施した研究内容は以下の2つである。1)歴史学習における「問い」成立とその後の展開を、歴史学研究の過程と、小学校中学年における歴史的学習の過程から帰納することにより、一定のモデル化を試みた。前者には歴史学研究を専攻する大学院生の協力を得て、歴史学研究者が研究を始める「問い」の成立と、その「問い」がさらに深化発展してゆく過程をたどり、一般的な歴史探究過程における「問い」の位置を明らかにした。後者には初等社会科教育を専攻する大学院生の協力を得て、子どもの最も初期の「過去への問い」を立てた学習の過程をたどり、中等教育のように所与の学習内容が前提にされない、学習者の関心に立脚した「問い」の成立と発展過程を明らかにした。2)教師が教材研究過程において歴史情報をどのように取扱って学習者の歴史学習環境を構成しているか、そこにどのような方策の可能性があり得るかを、実施授業における子どもの発言の収集、教師の教材研究過程の追跡を通して明らかにすることを試みた。

具体的には附属中学校教諭の協力を得て歴史授業づくりに向けた問いの設定段階を取り上げ、発問構成に至るまでの実際的な過程に即し、その過程のどの局面で教師はどのような判断を重ねていったかという、判断局面の分析を行った。このことの歴史教育論的意味は大きく、「歴史の問い」を「どの立場からどの方向に向けて発するか」など「問う者の位置」と視点の構造に関わる問題、そこにおける教師のポジショナリティ(立ち位置)の問題が関連し、次期の研究に向けた課題を派生させた。
高対称カゴ状結晶構造に起因する複合量子自由度の超音波物性研究

高い対称性を持つ籠状結晶構造に宿る、局所電荷揺らぎや多極子自由度などの複数の量子自由度の結合・拮抗に由来すると考えられる、風変わりな物性に着目し、超音波測定の手法を用いて弾性応答の観点から、カゴ状化合物の量子基底状態を調べた。特に磁場に鈍感な重い電子状態を示すSmOs4Sb12については、パルス磁場を用いた弾性応答により結晶場基底状態を判別し、静水圧力下実験から低温秩序相にΓ67基底状態が有する磁気八極子の相関が強く影響していることを明らかにした。また、カリフォルニア大学との共同研究により作成した新規籠状物質PrNi2Cd20はΓ3非クラマース二重項基底状態を持つことを明らかにした。カリフォルニア大学サンディエゴ校のMapleグループで超音波測定用の比較的大きな試料長を持ったSmOs4Sb12, LaBe13, UBe13の単結晶試料の作成に成功し,基礎物性等を測定した.北海道大学で育成したSmBe13単結晶試料の弾性定数C11,C44の超音波測定を,ドレスデン強磁場研究所において17.5 Tまでの静磁場と60 Tまでのパルス磁場中で行ない,高磁場領域までの相図の検証を行なった.本系は零磁場でTN = 8.3 Kで磁気相転移を示すが,H || [001]方向の17.5 Tまでの静磁場印加で転移温度が6.2 Kまで減少することが明らかになった.また,パルス強磁場を用いた弾性定数C11の測定では,磁気秩序相から常磁性相への転移に対応すると考えられる弾性異常が1.5 Kで40 T,4.2 Kで30 T付近に観測された.Uを内包するカゴ状結晶構造を持つクラスレート化合物U3Pd20Si6の磁場中超音波測定を,T > 1.5 K, H < 17 Tまでの領域で行った.本研究では,試料表面を研磨し,これまでとは異なる位相直交法(constant-f)による超音波測定を行った結果,弾性定数と超音波吸収係数に現れる異常を基に,本物質の磁場ー温度相図を高磁場領域まで拡張することに成功した.本研究によって,8cサイトの反強磁性転移点TN直下において「Γ5対称性の歪み場に対して,周波数依存生を伴った超音波の吸収・散乱が生じ測定が困難になる領域」が存在し,その領域が磁場の印可に伴い拡大し,過去の報告にある低温・高磁場領域のスピンフロップ相に繋がることが明らかとなった.大きな弾性異常とスピンフロップ状態の複雑な磁気構造からは高次多極子の動的な寄与が示唆される.一方で,同系物質で観測されているラットリングによる超音波分散は,本系の強磁場領域においても明確には観測されていない.SmOs4Sb12の弾性定数C11とC44について、ドレスデン強磁場研究所においてパルス磁場を用いた60 T迄の超音波測定を実施した。実験結果を局在電子模型に基づく四極子感受率により解析した結果、弱磁場領域で強い混成効果を示す本系の4f電子は、20 T以上の高磁場領域では局在性を回復しており、結晶場基底状態はΓ67四重項であることの証拠を得た。この成果はJ. Phys. Soc. Jpn.からレター論文として出版された。北海道大学に於いて、ハイブリッドピストンシリンダー型圧力セルに極細の同軸線を2本導入した手法により、0.98 GPaまでの静水圧力下におけるSmOs4Sb12の弾性定数C44の精密測定に成功した。パルス磁場実験と同様に四極子感受率による解析から、本系が示すc-f混成効果が圧力印加によって抑制される振る舞いを明瞭に捉えた。また、圧力下での低温秩序相における弾性応答について、平均場近似による解析を行ない、高圧領域での低温秩序相において磁気八極子間の相互作用が支配的になることが裏付けられた。昨年度、カリフォルニア大学サンディエゴ校のMaple研究室で育成に成功した新物質PrNi2Cd20は、電気抵抗・磁化・比熱測定を行った結果、Γ1もしくはΓ3の非磁性結晶場基底状態を持つ事が予想されている。その議論に決着をつけるため、ドレスデン強磁場研究所にPrNi2Cd20の単結晶試料を移送し、希釈冷凍機を用いてΓ3対称性の歪み場に対応する横波弾性定数(C11-C12)/2を測定し、2 K以下0.1 Kまで続くソフト化を発見した.これは本系の結晶場基底状態がΓ3クラマース2重項を持つ事を強く示唆する結果である。加えて、超伝導磁石を用いた17.5 Tまでの強磁場実験を行い、音響dHvA振動を観測した。本年度の研究実施計画は概ね遂行された。ハイブリッドピストンシリンダ型圧力セルを用いたSmOs4Sb12の超音波測定は、横波弾性定数C44に加えて、縦波弾性定数C11の測定にも成功し、現状では圧力P ≦1.2 GPa(測定周波数f ≦250 MHz)のデータを得ている。本系はカゴ原子構造に内包されるイオンの熱活性振動(「ラットリング」と呼ばれる)に対応する周波数依存を伴う弾性異常が観測されるが、圧力の増加に伴いその特性エネルギーが著しく減少する振る舞いを明らかにした。また、本系の常圧下2.5 Kで示す低温磁気秩序相は圧力の増加に伴い転移温度が増大することがこれまでに報告されていたが、本研究によって転移前後での弾性定数のソフト化の変化量が圧力下で著しく増大することを新たに突き止めた。

これは横波弾性定数C44の結果と併せて、圧力下で4f電子の局在性が回復していることを強く示唆する結果である。また、当初の研究計画には含まれていなかったが、非クラマース2重項を結晶場基底状態に持つカゴ状化合物として新物質PrNi2Cd20の単結晶育成に成功し、その弾性応答を希釈冷凍機を用いて測定した。この研究テーマは国際共同研究加速基金でさらに追究する。尚、当初の研究計画ではPrOs4Sb12の極低温実験が予定されていたが、SmOs4Sb12のパルス磁場下および静水圧下実験において予想以上の成果が得られた為、本年度はSmOs4Sb12とPeNi2Cd20の実験に注力した。ハイブリッドピストンシリンダ型圧力セルに極細同軸線を導入した手法により,静水圧力下P < 1.3 GPa,測定周波数f < 320 MHzにおけるSmOs4Sb12の弾性定数C11の測定に成功した.常圧に於いて20 K付近に現れる,ラットリングに伴う超音波分散は,圧力印加により低温にシフトし,低温秩序相内に到達する.そこでは周波数依存性を伴ったピークやプラトーに変容した.常圧下とは性質を異にするこの「異常な超音波分散」は,転移点直下の狭い温度領域で緩和時間が急激にスローイングダウンしていることを示している.1 GPa近傍におけるラットリングの性質と,低温電子状態の劇的な変化は,両者の結合を示唆している.新物質PrNi2Cd20の強磁場下における弾性応答を測定するため,東北大学金属材料研究所の強磁場超伝導材料研究センターのハイブリッド磁石(28T-CHM)と希釈冷凍機を組み合わせ,超音波位相比較法を用いて弾性定数(C11-C12)/2を測定した.その磁場依存性からT > 30 mK, H < 28 Tの磁場-温度相図を得た.相図上で右上がりの相境界線は、秩序変数に多極子が関係していることを示唆する.一方,10 - 28 Tの高磁場領域に現れた音響ド・ハース振動をフーリエ変換すると、フェルミ面の極値断面積に比例する振動数として77 T, 295 T, 373 Tが得られた.加えて, 26 T付近に於いて量子振動とは性質を異にする温度に依存しない階段状の弾性異常が観測された.これは結晶場の準位交差では説明がつかず,類似した磁場誘起相は同じく非クラマース二重項基底状態を持つPrRh2Zn20, PrIr2Zn20においても報告されている.その起源については動的ヤーン=テラー効果による多極子と格子の結合等が議論されており,PrNi2Cd20にも適用可能である可能性が高い.高い対称性を持つ籠状結晶構造に宿る、局所電荷揺らぎや多極子自由度などの複数の量子自由度の結合・拮抗に由来すると考えられる、風変わりな物性に着目し、超音波測定の手法を用いて弾性応答の観点から、カゴ状化合物の量子基底状態を調べた。特に磁場に鈍感な重い電子状態を示すSmOs4Sb12については、パルス磁場を用いた弾性応答により結晶場基底状態を判別し、静水圧力下実験から低温秩序相にΓ67基底状態が有する磁気八極子の相関が強く影響していることを明らかにした。また、カリフォルニア大学との共同研究により作成した新規籠状物質PrNi2Cd20はΓ3非クラマース二重項基底状態を持つことを明らかにした。