hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
偏波VLBIによる木星デカメートル波放射源の位置変動に関する研究

平成6年度は、上記の基礎的な所に着手しており、平成7年度は、市販の受信機をベースにして種々の改造を行いVLBI受信機のシステムを完成させ、その電気的な位相特性を確認した。また記録系については、市販のDATデッキを各観測点用に各1台ずつ配置することを基本とし、本観測で蓄積されたデータをもとに、平成6年度に開発した相関システムを用いて、右旋・左旋円偏波成分に対して同時に干渉をさせることにより、木星電波放射源の位置変動の検出を行った。また、新しい解析方法として各右旋・左旋円偏波成分に対して2地点におけるデータのクロススペクトラムを計算するプログラムも開発した。これは、クロススペクトラムの計算から得られるクロスフェイズによりフリンジの瞬時の位相角を求めることが可能となるからである。これは右旋・左旋円偏波成分に対して行うことにより、同時にそれぞれの位相角を求めることができ、その差から相対的な電波源の位置関係を求めることができる。このような、新しい解析方法を導入して総合的なデータ解析をおこなった。
電気的スピン変換

2018年度の計画班及び公募班メンバーによる主な成果は以下の通り。(1)イオンゲートによる強電界印加によるPtのスピン軌道相互作用の制御と逆スピンホール効果の消失の発見(Nature Communications誌掲載、新聞など多数掲載)、(2)グラフェン+BiSe微粒子複合系における新しいトポロジカル状態の発現(Science Advances誌掲載)、(3) n-GeおよびSiGeにおける室温スピン伝導の実現、(4)スピンギャップレス半導体CoFeVSiの磁気抵抗物性の理解、(5)量子ホールエッジ状態を用いたスピンマニピュレーションの実現、(6)高品質MgOトンネル磁気抵抗素子を用いた効率的AC-DC変換、(7)半導体量子ドットを用いたスピンダイナミクスのプローブ技術の確立最終年度にふさわしく、いくつかの革新的発見および達成があり、さらにスピン変換基盤技術をさらに強固にする着実な成果もあり、バランスのとれた成果群の発信に成功している。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。H26年度は各研究グループでそれぞれ(1)微細構造スピン変換素子作製装置、(2)スピン=光変換観測システム、(3)プローブ顕微鏡、を導入及び立ち上げを行い、H27年度以降の研究基盤の構築を行った。学術面では、以下の成果を挙げた。(1)3次元トポロジカル絶縁体における表面スピン偏極の観測とnon-zeroBerry phaseの観測(2)GaAsにおける動力学的スピン輸送とスピン変換の室温における実現(3)III-V族スピン=光変換用素子の作製条件最適化(1)-(3)に関しては学術論文4件にまとめられている。学術論文として出版はされていないが顕著な業績としては、ホイスラー系強磁性金属を用いた界面スピン変換現象の観測、熱流とスピン流の相関によるスピンカロリトロニクス的観点から金属スピン素子における熱=スピン変換の高効率化、などが挙げられる。27年度は(1) n型ゲルマニウムにおける室温スピン輸送・電気的スピン変換の実現、スピン信号の温度依存性の解析によるスピン緩和機構の解明、(2)トポロジカル絶縁体におけるマルチキャリア輸送機構の精密解明モデルの構築と計算、(3)スピンコート法で作製した薄膜(40nm)YIGを用いたスピン変換効率の研究、(4)FePtを用いた新規スピンバルブ素子の開発、(5)ホイスラー合金を用いたスピンペルチエ効果の観測、(6)III-V族スピンレーザーの開発にむけた世界最長スピン寿命の実現、などの成果を挙げた。(1)は英国・Warwick大学との共同研究でありシリコン基板上にエピ成長させたゲルマニウム薄膜をスピンチャネルとしたものでありPhys. Rev. Lett.誌に掲載されると同時にEditor's Suggestionなどにも選定された。また京大HPを通じたプレス発表も行っている。(2)は表面キャリアとバルクキャリアの2キャリア伝導を精密評価できる点に新規性があり、これは電子と正孔が共存する系にも適用できるモデルである点も重要である。(3)は民間企業との共同研究であり、本領域の目指すところとも一致する研究成果である。(4)はA01班との連携研究でスピンバルブ素子に新しい視点を導入する点に意義があり、(5)はスピンペルチエ効果の増強の実現、(6)はIII-V族材料中の世界最長のスピン寿命の実現という面に意義がある。それにともなって国際会議での招待講演も多く得ていることも特筆すべき点である。世界初のゲルマニウムにおける室温スピン輸送及びスピン変換の実現を筆頭に、論文の発信、プレス発表、企業との共同研究、国際共同研究など領域の目指す方向性に合致した先進的かつ国際的な成果と研究推進が行われている。今後は班内、領域内共同研究を更に強化することで、更なる発展が目指せる。平成28年度は以下の研究成果を達成した。(1)単層グラフェンに強電界を印加することによる両極性スピン変換の達成と、そのスピン変換機構が逆スピンホール効果であることの決定(同時期に報告された逆ラシュバ=エーデルシュタイン効果、という主張が誤りであることを明確に証明)、(2)単層カーボンナノチューブにおけるスピン変換が負のスピンホール角によって決定されていることの発見、(3)2次元電子系におけるスピン輸送とスピン変換の実現、(4)Bi/Ag系における新スピン変換機構である逆ラシュバ=エーデルシュタイン効果の大きさの定量的評価(従来の報告よりも効果は1桁程度小さい可能性があることを示唆する)、(5)シリコン、ゲルマニウムにおけるスピン緩和時間の温度依存性の精密評価、(6)スピンレーザー実現のためのGaAs/AlGaAs(110)量子井戸におけるスピン緩和時間増強の発見。Physical ReviewLettersやNature Materialsなどを始めとする有力ジャーナルで成果発信し、新聞報道などを通じた成果の社会還元にもよく取り組めた年度であった。ドイツやアメリカとの国際共同研究も順調に進行している。当初の計画通りに研究成果は発信できている。成果が掲載される学術誌もPhysical ReviewLettersやNature Materials、Physical Review Bなどトップジャーナルが非常に多く、成果のインパクトは非常に大きい。論文の発信、プレス発表、企業との共同研究、国際共同研究など領域の目指す方向性に合致した先進的かつ国際的な成果と研究推進が行われている。今後、班内、領域内共同研究、特に理論家との連携を更に強化することで、更なる研究の発展が目指せる。

白石グループでは、ブロードバンド強磁性共鳴によるシリコン中のスピン緩和の大小を定量的かつ迅速に測定することに成功するとともに、シリコン中のスピン緩和機構を運動量緩和の観点から整理しなおすことに成功した。また、トポロジカル絶縁体における相反性のあるスピン変換や、金属超薄膜を用いた外場によるスピン軌道相互作用の制御と非線形にスピン変換の実現など、論文化には至っていないものの新たなスピン変換物理の萌芽となる成果も得ている。浜屋グループでは強磁性ホイスラー合金とゲルマニウムの高品質界面を介したゲルマニウムへの電気的なスピン注入において、従来よりも40倍ほどのスピン信号強度を得ることに成功し、その変換効率の高さを実証した。また、低温から室温付近までのスピン変換を実現できた結果、ゲルマニウムにおけるスピン緩和現象も明確になった。齋藤グループでは昨年度に引き続きスピン発光素子の発光部となる(110)GaAs/AlGaAs量子井戸の高品位化を筑波大大野グループと共同で進めた。その結果、結晶品位および発光強度の指標となるキャリア寿命が同量子井戸としては最高値となる10 nsを達成した(従来は3 ns程度)。また、新たな取り組みとして、半導体トンネル障壁を有する磁気トンネル素子を基本構造としたサラウンドゲート型FET素子の作製と動作実証に東大と共同で挑み、ゲート電界による出力電流変調の実証に室温で成功した。勝本グループではドーピングにより逆向きのRashba有効磁場を持つ縦型スピントロニクス素子について,Dresselhaus効果との組み合わせによるスピンフィルター効果を発見した。また、量子ホールエッジ状態において、非断熱遷移を通してスピン歳差運動を起こし電気的に検出できることを確認した。数原子層MoS2のナノメッシュ構造で強磁性の発現を確認し、MoS2のスピントロニクス素子への応用可能性を示した。A02班の目標としていた半導体/強磁性体界面におけるスピン変換や半導体におけるスピン輸送など、おおよその目標は達成できている。更に領域全体の目標の1つである非線形なスピン変換の発見についても、白石グループでその萌芽となる成果が得られている。A02班内部、さらに他の班との連携研究も着実に進行しており、順調に研究は推移している。2018年度の計画班及び公募班メンバーによる主な成果は以下の通り。(1)イオンゲートによる強電界印加によるPtのスピン軌道相互作用の制御と逆スピンホール効果の消失の発見(Nature Communications誌掲載、新聞など多数掲載)、(2)グラフェン+BiSe微粒子複合系における新しいトポロジカル状態の発現(Science Advances誌掲載)、(3) n-GeおよびSiGeにおける室温スピン伝導の実現、(4)スピンギャップレス半導体CoFeVSiの磁気抵抗物性の理解、(5)量子ホールエッジ状態を用いたスピンマニピュレーションの実現、(6)高品質MgOトンネル磁気抵抗素子を用いた効率的AC-DC変換、
高次元自己共分散行列の縮小推定

サンプルサイズが小さい地域の何らかの平均値を推定する際、標本平均では不安定になることを小地域推定問題といい、地域効果を組み込んだ混合効果モデルから得た予測量が、他地域の情報も利用することで安定した推定量となる。そこで、多変量混合効果モデルについて、地域効果の共分散行列の構造が完全に未知である設定のモデルを考察した。モデルに基づいた予測量を得るためには、地域効果の共分散行列を推定する必要がある。そこで、モーメント法に基づいた推定量を共分散行列が持つべき性質を満たすように修正したものを提案した。また、多変量モデルの予測量がもつ予測リスクを評価するために、平均二乗誤差(MSE)を漸近的に評価し、その2次漸近不偏推定量を導出した。また、リスクの指標としては、信頼区間(領域)がよく用いられる。単純な信頼領域は、母数の点推定量とそのMSEを用いて容易に構成できるが、それが真の値を含む確率(coverage probability, CP)が信頼水準と同等、またはそれ以上になる保証がない問題がある。そこで、CPが信頼水準を達成する信頼領域の構成を行った。具体的には、マハラノビス距離で与えられる統計量の特性関数を漸近的に評価することで、その漸近分布をもとめ、補正後の統計量が自由度がデータの次元に等しいカイ二乗分布に従うための補正項をもとめた。またこの補正項は、変量効果の共分散行列の推定量の逆行列を含むため、特に高次元の場合に、推定量の固有値が0に近いと不安定になるといった問題がある。そこで、推定量を固有値が0から離れた値になるように修正したものを提案した。以上の信頼領域は、リスクの近似値を用いて陽に構成できるため、数値計算が容易に、短時間に行えるといった利点を持っている。数値実験の結果、単純な信頼領域のCPが信頼水準を達成しない一方で、提案した信頼領域がCPを達成することが確認できた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。高次元自己共分散行列(多次元データの各成分の時系列相関と成分間の時系列相関の行列)の逆行列の推定問題を考えている。自己共分散行列の逆行列の推定量としては、通常の高次元共分散行列の逆行列の推定問題で考えられている線形縮小推定量とリッジ推定量を組み合わせた形のものを提案した。通常の標本共分散行列と同様に標本自己共分散行列に関しても、サンプルサイズに対してデータの次元が大きくなるほど、標本固有値が真の共分散行列の固有値よりも、より大きく上下にばらつくことは先行研究の結果により示される。さらに、次元がサンプルサイズより大きい場合には標本自己共分散行列の逆行列を求めることはできないことがわかるため、高次元自己共分散行列についても縮小推定量を与えることは妥当と考えられる。また、提案する縮小推定量は、逆行列の縮小推定問題において次元がサンプルサイズよりも大きい場合、標本共分散行列の逆行列を求められないといった線形縮小推定量との問題点と、すべての固有値を同じ方向に縮小してしまうといったリッジ推定量の問題点の両方を克服する形となっている。この推定量はパラメータを3つ含んでいるため、これらをフロベニウス損失関数を最小化するような値として与えた。これらの値は、例えば、リッジ推定量と真の自己共分散行列の積のトレースの期待値など未知の値を多数含んでいる。そのため、これらの期待値の不変推定量や一致推定量を求める必要があるが、現在はこれらを評価している段階である。申請者は当初、研究方法として、MP方程式なる公式を時系列相関をもつ場合に拡張すると計画した。MP方程式は、通常の標本共分散行列の固有値のもつ漸近的性質を示すために、ランダム行列理論に基づいて導出された公式である。しかし、申請者はこの研究方針では、数カ月を要しても、時系列相関が存在する場合に適用可能な形としてランダム行列理論に基づいた数理的理論結果を得ることができず、パラメータの推定量を求めることができなかったため、研究の進捗状況が遅れてしまった。しかし、推定精度の高い高次元自己共分散行列を求める際に、ランダム行列理論の使用が必須であるわけではないため、通常の縮小推定の研究で行われる手法を使って研究を進めることができている。

具体的には、マハラノビス距離で与えられる統計量の特性関数を漸近的に評価することで、その漸近分布をもとめ、補正後の統計量が自由度がデータの次元に等しいカイ二乗分布に従うための補正項をもとめた。またこの補正項は、変量効果の共分散行列の推定量の逆行列を含むため、特に高次元の場合に、推定量の固有値が0に近いと不安定になるといった問題がある。そこで、推定量を固有値が0から離れた値になるように修正したものを提案した。以上の信頼領域は、リスクの近似値を用いて陽に構成できるため、数値計算が容易に、短時間に行えるといった利点を持っている。数値実験の結果、単純な信頼領域のCPが信頼水準を達成しない一方で、提案した信頼領域がCPを達成することが確認できた。8.現在までの進捗状況で述べたように推定精度の高い高次元自己共分散行列を求める際に、ランダム行列理論の使用が必須ではなく、通常の縮小推定の研究で行われる手法を使うことができる。提案する推定量に含まれるパラメータは未知の値を多数含んでいる。そこで、正規分布の仮定を置くことで、これら未知の値の漸近展開による近似値のモーメントを評価することで、そのため、パラメータの不変推定量や一致推定量を求めることができると考えられ、現在もこの方針で研究を行っている。最後に、提案手法の数値的パフォーマンスを他の推定量と比較する。特に、次元とサンプル数の大小関係の度合に応じて、推定量の優劣がどのように変化するかを評価する。また、資産価格の自己相関リスク、および、資産価格間の相互相関リスクを考慮した平均・分散アプローチを、日経平均株価を構成する225銘柄の株式のポートフォリオ選択に適用し、運用リスクとリターンの比であるシャープレシオの観点から、提案手法の有用性を示すことを計画している。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
運動療法がメタボリック症候群の血管内皮・単球・血小板機能と動脈硬化に及ぼす影響

動脈硬化は血小板活性化、血管内皮機能障害、凝固・線溶系の破綻などにより血栓症へと進展する。運動療法がこのような動脈硬化の進展を阻止できないかを研究した。運動療法を継続することにより脳梗塞患者の血管内皮障害と血小板活性化が軽減され、凝固機能はやや低下し、線溶機能が亢進することが示された。運動療法の継続が血栓形成傾向を抑えて脳梗塞の二次予防に寄与することが示唆された。運動療法が動脈硬化や脳卒中の進展抑制にどこまで関与できるかを研究する目的で、血管内皮機能や血小板活性化、単球活性化と動脈硬化や血栓症との関係を解析した。健康成人よりも脳硬塞患者のほうが血小板は活性化していること、脳卒中や動脈硬化でのインスリン抵抗性が増大すること、また温熱負荷により血管内皮機能が障害され、血小板が活性化され、血管内皮からの線溶活性が低下することを既に報告した。これら私達の先行研究をふまえて、運動療法が血管内皮機能、血小板活性化、単球活性化に及ぼす影響について研究を進めた。その結果、脳卒中後の血管内皮機能や線溶機能は強く障害されていて、運動療法により徐々に軽減してくることが判明した。一方、動脈硬化を基盤としていない脳梗塞では、内皮機能の障害は軽度で脳病巣の発現は遅延した。インスリン抵抗性やメタボリックシンドロームを有する症例では内皮機能の障害や単球機能の変化がみられる傾向が判明した。即ち脳卒中では動脈硬化により血小板が活性化し、血管内皮機能や線溶機能が高度に傷害されているが、運動療法により動脈硬化進展を抑制し脳卒中の二次予防に寄与できる可能性が示唆された。運動療法が片麻痺などの運動機能だけではなく呼吸機能や免疫機能も改善することは既に報告したが、本研究により運動療法が運動・呼吸・循環・免疫・内分泌機能改善にも関与しているだけでなく、動脈硬化の予防や脳卒中の予防にも関与することが示唆された。引き続き研究を進め、運動療法が動脈硬化の進展抑制に及ぼす影響を解析していきたい。運動療法が血管内皮機能や血小板活性化に与える影響を解析し、運動療法が脳卒中の進展抑制にどこまで関与できるかを研究した。血小板活性化は加齢によるものではなく血管内皮障害に起因すること、健康成人よりも動脈硬化患者のほうが血小板は活性化していること、動脈硬化の少ない脳卒中患者では血小板活性化は少ないこと、インスリン抵抗性と脳卒中再発に関連があること、運動療法の施行時間数に応じて血管内皮、凝固・線溶系の指標が低下してくること、等を学術雑誌および学術集会で報告した。これらの研究結果を考え合わせると、脳卒中後の血管内皮機能や線溶機能は強く障害されているが、運動療法により軽減してくること、そして運動療法の施行時間を増やすほど血管内皮機能や線溶機能の障害が軽減していく可能性が示唆された。一方、動脈硬化を基盤としていない脳梗塞では、内皮機能の障害は軽度で、運動療法の時間と血管内皮機能や線溶機能の障害の軽減には関連が乏しかった。またインスリン抵抗性やメタボリック症候群を有する症例では血管内皮機能や線溶機能の障害が強く、再発の危険性が高い傾向がみられた。即ち、脳卒中では動脈硬化により血小板が活性化し、血管内皮機能や線溶機能が障害されているが、運動療法により動脈硬化進展を抑制し、脳卒中の二次予防に寄与できる可能性が示唆された。運動療法が片麻痺などの運動機能だけではなく呼吸機能や免疫機能も改善することは既に報告したが、本研究により運動療法が運動、呼吸、免疫の改善に関与しているだけでなく、動脈硬化や脳卒中の予防にも関与することが示唆された。引き続き研究を進め、運動療法による動脈硬化の進展抑制の機序を解析していきたい前年度までの研究で線溶機能、血小板活性化、血管内皮障害が脳梗塞片麻痺の機能予後を予測する因子であること、温熱物理療法がこれらの因子を沈静化する効果をもつことを示した。今年度は、運動療法が動脈硬化の進展抑制に寄与できるかを解明する目的で、血管内皮障害や血小板活性化、サイトカインと動脈硬化や血栓症との関係を分析した。脳梗塞亜急性期に運動療法を継続し、凝固機能(PT, APTT, ATIII, TAT, DD)、線溶機能(PIC, α2PI, PAI-1,プラスミノーゲン)、血小板機能(βTG, PF4)、血管内皮障害(vWF,エンドセリン,トロンボモジュリン)、炎症性サイトカイン(IL-1, IL-2, IL-6, TNFα)の変動を測定した。また運動療法の効果を機能的自立度評価FIMにより判定した。運動療法の1日当たりの施行時間とATIII, α2PI,プラスミノーゲンの変動量には相関関係が認められたが、運動療法施行時間とPT, APTT, TAT,トロンボモジュリンとには相関関係はみられなかった。

運動療法によりvWF,エンドセリン,βTG, PF4, DD, PAI-1は低下する傾向がみられた。脳梗塞では動脈硬化により血小板が活性化し、血管内皮機能や線溶機能が障害されているが、運動療法により血管内皮障害は軽減し、血小板活性化は低下し、線溶機能は亢進することが示された。本研究により運動療法の継続が脳梗寒における動脈硬化の進展を抑制し、血栓形成素因を抑制し、脳梗塞の二次予防に寄与することが示唆された。
GFP発現ベクター導入・ヒト胆道癌細胞を用いた肝転移形成機序の研究

平成11年度はラット由来の大腸癌細胞株2株(RCN-H4,RCN-9)と膵癌細胞株1株(ACL-15)を用いて本実験を施行した。これら3株はいずれも高転移能を有することが知られている。これら癌細胞の標識はRhodamine 6Gによる蛍光標識法を用いた。方法:RCN-H4,RCN-9,ACL-15各癌細胞株をシャーレにて1X10^8個まで培養し、Trypsin-EDTA処理により細胞浮遊液を作製した。PBSにより2回洗浄したのち、Rhodamine 6Gを30分間接触させ、シリンジ内に採取、室温保存とした。次にWister系ラット牡4週齢を麻酔下に頚静脈及び、動脈にカニュレーション、気管内挿管を行ない、開腹した。肝左葉を脱転し、門脈に27G針をカニュレーションし、癌細胞を注入した。同時にビデオにより、肝臓内における癌細胞の動態を録画した。約10分観察後、肝臓を摘出し、ホルマリン固定標本を作製し、HE染色と抗サイトケラチン19抗体を用いた免疫染色により癌細胞の同定を行なった。結果:蛍光標識された癌細胞は門脈内注入直後より、グリソン鞘から類洞内を通過し、中心静脈へと流れていった。その速さはおよそ6m/sであった。類洞内に長時間滞留した癌細胞は認められなかった。HE染色の観察では門脈内の癌細胞は認識可能であったが、類洞内の癌細胞は困難であった。抗サイトケラチン19抗体による染色では、ラット肝細胞はほとんど染色されず、胆管上皮と注入した癌細胞のみが染色された。その結果、すべての癌細胞株で、一部のグリソン鞘内門脈に癌細胞の集塊が認められた。類洞内に漏出した癌細胞は極く一部で、中心静脈内には癌細胞が散見されるのみであった。考察:人工的に注入した癌細胞は血管内皮を容易に通過することが明らかになった。また、類洞内に一部、癌細胞が滞留していたが、その部位で留まっているか否かは解明できなかった。現在、癌細胞門脈内注入後7日目の肝臓を免疫染色し、類洞内の癌細胞の分布を検討している。1)蛍光色素をラット尾静脈、あるいは脾臓から注入し、標識された白血球が肝に到達するかどうかを生体蛍光顕微鏡ビデオ観察・解析システムを用いて検討した。(方法)4週齢のWister系ラットをエーテル麻酔下に開腹し、肝左葉を脱転後、肝類洞の血行動態を観察するため肝表面にスライドグラスをのせ、生体蛍光顕微鏡ビデオ観察・解析システムにより観察した。この間、血行動態に著明な変化がないことを血圧及び血液中の酸素、二酸化炭素をモニターして確認した。続いて、速やかに経脾臓的にFluorescein Naを投与し、血清を蛍光標識したのち、同様の経路でRhodamine 6Gにより白血球を蛍光標識して、前述のシステムにより、計時的に肝類洞内の白血球動態をビデオ撮影した。同様に経尾静脈的に投与も試みた。(結果)経脾臓的に蛍光色素を投与した場合、標識された白血球は速やかに肝類洞内に達した。穿刺部位からの出血もほとんど見られなかった。一方、尾静脈からの投与では、標識された白血球が大循環系に入り、肺を経由するため、肝類洞内に達するまで、若干の時間を要した。(考察)蛍光標識した細胞の投与経路を検討し、その結果、経脾臓的に投与するのが最も安定していると思われた。2)我々の樹立した胆道癌細胞株にGFPベクターを現在導入中であるが、本実験に使用可能となるには、更に時間を要する見込みである。そこで、GFPベクターを導入した肉腫系のcell lineを用い、生体蛍光顕微鏡ビデオ観察・解析システムによる観察を行なった。投与した細胞数は1X10^6個であった。(結果) GFPの蛍光は大変微弱で、観察は困難を極めた。また、投与後に摘出した肝臓を組織学的に検討したが、肉腫細胞は検出できなかった。(考察)投与経路を尾静脈にしたため、肉腫細胞の多くが肺でトラップされてしまった可能性が考えられた。また、GFP専用の蛍光フィルターの設置が遅れ、本実験では通常のフィルターを用いたため微弱な蛍光を検出できなかったと思われた。

約10分観察後、肝臓を摘出し、ホルマリン固定標本を作製し、HE染色と抗サイトケラチン19抗体を用いた免疫染色により癌細胞の同定を行なった。結果:蛍光標識された癌細胞は門脈内注入直後より、グリソン鞘から類洞内を通過し、中心静脈へと流れていった。その速さはおよそ6m/sであった。類洞内に長時間滞留した癌細胞は認められなかった。HE染色の観察では門脈内の癌細胞は認識可能であったが、類洞内の癌細胞は困難であった。抗サイトケラチン19抗体による染色では、ラット肝細胞はほとんど染色されず、胆管上皮と注入した癌細胞のみが染色された。その結果、すべての癌細胞株で、一部のグリソン鞘内門脈に癌細胞の集塊が認められた。類洞内に漏出した癌細胞は極く一部で、中心静脈内には癌細胞が散見されるのみであった。考察:人工的に注入した癌細胞は血管内皮を容易に通過することが明らかになった。また、類洞内に一部、癌細胞が滞留していたが、その部位で留まっているか否かは解明できなかった。現在、癌細胞門脈内注入後7日目の肝臓を免疫染色し、類洞内の癌細胞の分布を検討している。
痛みの伝達機構と内因性活性物質

痛みのメカニズムを解明する目的で本年度より発足した本重点研究では、痛みを伝える第一次求心性ニュ-ロンのうち、とくに遅い痛みの伝達に関与する細い無髄C線維に焦点をあて、痛みの伝達に関与する内因性活性物質ならびに痛覚の情報伝達機構について研究に取り組んでいる。本総括研究班は、本重点研究の計画研究および公募研究が相互に協力、連絡し合ってより効率的に研究を進められるように総括した。1.重点研究の研究計画の推進:総括班班員が一同に介した総括班会議を平成3年10月と平成4年1月に開催し、重点領域研究の進行状況を把握し、また今後の研究の進め方について基本的考え方を話し合った。2.ニュ-スレタ-の発行:各研究班員の研究開始状況報告を、第1回ニュ-スレタ-として平成3年9月に発行し、本年度の研究成果報告を、第2回ニュ-スレタ-として平成4年3月に発行した。3.全体班会議の開催とその概要:平成4年1月16ー17日東京において、総括班、計画研究第1班、第2班、公募研究班の班員全員による全体班会議を行い、各自の研究成果を報告し、今後の協力体制を話し合った。(1)研究計画第1班の各班員より、疼痛伝達物質とその受容体・受容機構に関する生化学的、分子生物学的ならびに細胞生物学的研究の概要と今後の計画について、計画研究第2班の各班員より、遅い痛みを伝える一次求心性C線維の末梢および中枢内伝達機構に関する生理学的、解剖学的、臨床的研究の研究概要と今後の計画について、公募研究班員より、それぞれの痛みの伝達機構に関する研究の概要の報告を受けた。(2)本重点研究の特色である学際性、異なった領域間の共同研究体制を有効に機能させるために、ワ-クショップを開催して班員相互間で研究方法および情報を交換して研究の推進に役立てるよう計画を話し合った。
高温酸化により形成する保護性アルミナスケールの組織制御による高機能化

モデル合金としてCrおよびAl濃度の異なるFe-Cr-Alおよびそれに活性元素であるZrをFe-Cr-Al-Zr合金上に形成するアルミナスケールの組織に及ぼす母材中の合金元素の影響を調査し、合金元素がアルミナスケールの組織形成機構、長時間の高温酸化中における組織の変化に与える影響を詳細に検討して、成長速度が遅く耐酸化性に優れるアルミナスケールの組織制御手法を検討した。アルミナスケールの結晶粒径は、合金中のCr濃度を増加させることにより減少した。これは、酸化初期のCrリッチスケールの形成にともなって合金表面に脱Cr層が形成し、そこでのアルミニウムの外方拡散フラックスの増大により、合金表面におけるアルミナの過飽和度が増加して、アルミナの核生成頻度が増加するためであることが明らかになった。高Cr合金におけるアルミナの細粒化はアルミナスケールの成長速度を増加させることが分かった。微量のZr添加はアルミナスケールの外方への成長を抑制することが知られているが、一方で、アルミナの組織を微細化し、アルミナスケールの内方への成長をむしろ増加させることが明らかになった。これは、Zr無添加合金では、アルミナの結晶粒は時間の経過に伴って拡散成長により粗大化するが、Zr添加合金では粗大化が著しく抑制されるためであることが分かった。また、Zrはアルミナスケールを構成する結晶粒の粒界に偏析し、これがアルミニウムイオンの外方拡散を抑制することが知られているが、この結晶粒界におけるZrの偏析が粒成長を抑制するメカニズムを提案した。得られた結果から、適切な組織を持つアルミナスケールの形成は、合金中組成を最適化することにより可能であることを示した。本研究は、保護性アルミナ皮膜の組織制御法を提案し、アルミナ皮膜の耐酸化性をさらに向上させる事を目指している。アルミナ形成合金を高温酸化すると、アルミナ皮膜が形成する前段階として母材金属および母材中に含まれるCr等の酸化物(遷移酸化物)が合金表面に形成し、その後、保護性アルミナ皮膜が形成する。本年度の研究では、この酸化初期に形成する遷移酸化物が保護性アルミナ皮膜の組織、特に結晶粒径におよぼす影響について、Fe-Cr-Al合金を用いて、放射光を用いたIn-situ高温XRDおよびTEMによる組織観察から検討した。1)アルミニウム濃度が低い合金では、アルミニウムは遷移酸化物直下に形成したアルミニウムリッチなアモルファス構造の酸化皮膜直下で内部酸化する。最終的に形成する保護性アルミナ皮膜の粒径は、この内部酸化物のサイズおよび量に強く依存していることがわかった。高Cr合金では内部酸化物の量が増加し、その結果アルミナ皮膜を構成する結晶粒径は小さくなるが、形成する内部酸化物の量が少ない低Cr合金では結晶粒径は大きくなった。2)アルミニウムの内部酸化が生じない、高アルミニウム濃度の合金では、アモルファス構造の酸化皮膜は、保護性アルミナ皮膜へと直接遷移したが、この場合でも、高Cr添加合金では、最終的に形成した保護性アルミナ皮膜の結晶粒径は小さく、一方、低Cr合金では大きくなる事がわかった。本年度の検討で用いた合金は、FeおよびCrを高濃度で含む合金であり、準安定相ー安定相変態を経由せずに安定アルミナが形成したため、当初の目的であったアルミナの相変態を利用した場合とは、アルミナ皮膜の組織形成機構は異なるが、アルミナ皮膜の組織制御法として新たに提案できる手法を発見することができた。本年度の研究では、異なるAl, Cr濃度を有するFe-Cr-Al合金上に形成するアルミナ皮膜の形成挙動とその後のアルミナ皮膜の成長挙動の関係を明らかにする事を目的として研究を進めた。その結果、以下の新規な知見が得られたためである。1)合金中のAl、Cr濃度に依存して、アルミナ皮膜の組織(結晶粒径)が異なり、それがアルミナ皮膜の成長速度に強く影響を与えていることが明らかになった。すなわち、結晶粒径の大きなアルミナが形成する低Cr濃度の合金では、Al濃度に依存せず、アルミナ皮膜の成長速度は遅くなるが、高Cr濃度の合金では、結晶粒径が小さくなり、その結果、皮膜の成長速度が速くなることが分かった。2)アルミナ皮膜の組織形成挙動におよぼす合金中のAlおよびCr濃度の影響についての考察を進め、低Al合金では初期に形成する内部酸化物がアルミナ皮膜の核生成サイトとして働くためであり、内部酸化物が形成しない高Al合金では、初期に形成する遷移酸化物を構成する結晶粒径が強く影響を与えることが明らかとなった。当初予定していた、Y等の活性元素がアルミナ皮膜の組織形成挙動におよぼす影響に関する検討は完了していないが、これは上述したAl, Crの影響が当初の予想よりも強く、その現象をより明確に理解する事により、アルミナ皮膜の組織制御法の提案に関して、更なる研究の進展が期待されると判断したためであり、実際に、本年度の研究成果から、新たな結晶粒組織制御法が提案できる可能性が認められた。合金を高温酸化環境から保護するために必須の耐酸化皮膜であるアルミナスケールは、高温で安定かつ成長が極めて遅いことから、その保護性に極めて優れるが、その耐酸化特性を向上させるためには、更なる成長速度の低下が必要である。一般にアルミナスケールの成長は粒界のアルミニウムや酸化物イオンの拡散に支配されることから、アルミナスケールの組織を制御することにより更なる耐酸化性の向上が見込まれる。

平成28年度までの研究では、アルミナスケールの組織形成とその変化におよぼす合金元素の影響について検討し、合金中のそれぞれアルミニウムとクロム濃度がアルミナスケールの組織形成に強い影響を与える事を明らかとした。平成29年度は、耐はく離性向上に広く用いられる活性元素、ジルコニウムがアルミナスケールの形成段階およびその後の成長段階における組織形成と変化に及ぼす影響を検討した。平成29年度の研究では、ジルコニウムを異なる濃度で添加した種々のFe-24Cr-5Al合金(最大0.1mass%まで)の1000°C、大気中、最大400時間までの長時間酸化中に形成したアルミナスケールの組織変化について、STEM, TEMを用いて詳細に検討した。いずれのジルコニウム濃度の合金においても、酸化初期に形成したアルミナスケールを構成する結晶粒径は極めて微細であり、ジルコニウム濃度の違いによる組織や結晶粒径に顕著な違いは認められないことが分かった。また、結晶粒径は、スケール表面側からスケール/合金界面に向かって直線的に増加することが分かった。一方、酸化時間の経過に伴い、ジルコニウム無添加合金では結晶粒は粗大するが、ジルコニウム添加合金では粗大化が抑制されており、ジルコニウム濃度が高いほど、その抑制効果が高いことが明らかになった。これは、粒界に偏析したジルコニウムによるピン留め効果によることが示唆された。従来までの研究では、高温酸化中にはアルミナスケールの粗大化は生じないと考えられていた。しかしながら、本研究からジルコニウムを含まない合金では、粗大化が生じること、またその粗大化は、ジルコニウム濃度によって異なることが明らかになった。本結果は、アルミナスケールの成長を考えるうえで学術的に極めて重要な知見である。また、アルミナスケールの粗大化を考慮するとともに、それを活性元素の適切な添加により制御することで、本研究で目的とするアルミナスケールの組織制御法の確立に向けての指針を得ることができる。モデル合金としてCrおよびAl濃度の異なるFe-Cr-Alおよびそれに活性元素であるZrをFe-Cr-Al-Zr合金上に形成するアルミナスケールの組織に及ぼす母材中の合金元素の影響を調査し、合金元素がアルミナスケールの組織形成機構、長時間の高温酸化中における組織の変化に与える影響を詳細に検討して、成長速度が遅く耐酸化性に優れるアルミナスケールの組織制御手法を検討した。アルミナスケールの結晶粒径は、合金中のCr濃度を増加させることにより減少した。これは、酸化初期のCrリッチスケールの形成にともなって合金表面に脱Cr層が形成し、そこでのアルミニウムの外方拡散フラックスの増大により、合金表面におけるアルミナの過飽和度が増加して、アルミナの核生成頻度が増加するためであることが明らかになった。高Cr合金におけるアルミナの細粒化はアルミナスケールの成長速度を増加させることが分かった。微量のZr添加はアルミナスケールの外方への成長を抑制することが知られているが、一方で、アルミナの組織を微細化し、アルミナスケールの内方への成長をむしろ増加させることが明らかになった。これは、Zr無添加合金では、アルミナの結晶粒は時間の経過に伴って拡散成長により粗大化するが、Zr添加合金では粗大化が著しく抑制されるためであることが分かった。また、Zrはアルミナスケールを構成する結晶粒の粒界に偏析し、これがアルミニウムイオンの外方拡散を抑制することが知られているが、この結晶粒界におけるZrの偏析が粒成長を抑制するメカニズムを提案した。
ソーシャルタギングデータを利用した眠り姫メカニズムの解明

本年度の成果は2つある。1つは、オンラインメディア、特にソーシャルタギングシステムを採用しているシステムに着目し、ユーザーが新たな種類のタグをどのように生成しているのかを明らかにした。これまでの研究から、新たなタグの生み出され方はランダムな過程で記述できることがこれまでに知られている。しかしながら、投稿されるコンテンツ単位で見ると、ランダムな生成則からは外れることが考えられる。例えば、自分の気の向くままに新しい種類のタグを付けることでコンテンツに付与されるタグは増加する、あるいは、他のユーザーから検索されやすいように一般的なタグが付与されることでタグ数が増加する、といったことが考えられる。分析の結果、新たな種類のタグはランダムな生成則からは外れることを明らかにした。また、その傾向はサービスを利用するユーザーのタグを付ける動機により決定され、サービス毎に異なることを示した。この結果を国際会議にて発表を行うことができた。もう一つは、オンラインメディアにおけるユーザーのふるまいの分析を行い、ユーザーの早期離脱率が非常に高いことを明らかにした。このようなユーザーのサービス継続利用を促すことで、オンラインメディアにおけるユーザーアクティビティはより活発になることが考えられる。そこで、新規ユーザーの離脱を防ぐための介入につながる、早期離脱を予測する新たなモデルの構築を行った。オンラインメディアの分析により得られた知見を2編の国際会議論文としてまとめ、出版することができたた。このように、研究の成果が具体的なアウトプットにつながったことから以上のような評価とした。IOT技術の進歩により、実世界での人のふるまいの取得が容易になりつつある。このため、オンラインメディアの分析により得られた知見や、解析技術を実際の人の振る舞いに対して利用する研究が多数行われるようになった。このように、バーチャルな環境から実世界へと軸足を移すことで、より高いインパクトの研究となることが考えられる。そこで、来年度は、複雑系や情報社会科学で世界トップレベルの研究所ISI Foundation(Torino, Italy)のData Science and Computational SocialScienceグループと共同研究を行い、これまでのオンラインメディアの分析で得られた知見を実世界の人の振る舞いの分析に活用する事を考えている。RoomClipという,サービスに参加するユーザが自由に付与するタグを元に情報を管理するシステムを対象に分析を行った.このようにユーザが自由に付与するタグを用いて情報を管理するようなシステムは,ソーシャルタギングシステムと呼ばれる.ソーシャルタギングシステムを利用して情報管理を行うサービスで利用されるタグは,優先的選択性に従うことがこれまでにわかっている.優先的選択性とは,これまでに利用された回数の多いものほど今後も利用されやすいという法則である.しかしながら,優先的選択から逸脱して選択するようなタグも存在することがこれまでにわかっており,そのメカニズムを探ることを目的として解析を行った.今回の解析では,ユーザの生み出したタグのその後の使われ方は,あるユーザがサービスにどの程度慣れ親しんでいるのかということが大きな影響を及ぼすということが明らかとなった.具体的には,新規にサービスへ参加したユーザの作成したタグは,他のユーザにも使われやすい傾向にあることがわかった.その後,ユーザのサービスへの参加期間と生み出されたタグの他のユーザへの使われやすさは逆U字型のカーブを描くということがわかった.このような逆U字型のカーブは,アート作品や科学技術がどのように生み出され他者から評価されていくのかという,創造性研究においても観測されている.このような逆U字型のカーブがソーシャルタギングシステムにおけるタグの選択においても観測できた点が興味深い.この結果を論文としてまとめ,国内会議にて発表を行った.今回の結果を国際会議にて発表できるような内容にまとめることができなかった.タグを用いて情報を管理するシステムは様々ある.様々な種類のサービスで共通する振る舞いの抽出を通して,人の認知メカニズムを探ることが目的である.しかしながら,分析の結果,各サービスで異なる傾向を示すことがわかり,共通する振る舞いの抽出という目的を達成することができなかったことから,国際会議への投稿は叶わなかった.本年度の成果は2つある。

このように、研究の成果が具体的なアウトプットにつながったことから以上のような評価とした。今後は別の仮説の設定と各サービスに対する分析を行うことで,様々なサービスで共通する振る舞いの抽出を行っていきたい.IOT技術の進歩により、実世界での人のふるまいの取得が容易になりつつある。このため、オンラインメディアの分析により得られた知見や、解析技術を実際の人の振る舞いに対して利用する研究が多数行われるようになった。このように、バーチャルな環境から実世界へと軸足を移すことで、より高いインパクトの研究となることが考えられる。そこで、来年度は、複雑系や情報社会科学で世界トップレベルの研究所ISI Foundation(Torino, Italy)のData Science and Computational SocialScienceグループと共同研究を行い、これまでのオンラインメディアの分析で得られた知見を実世界の人の振る舞いの分析に活用する事を考えている。
高次波面収差および不正乱視の定量的解析ならびに視機能への影響の検討

角膜前面および眼球全体に起因する高次波面収差や不正乱視を定量化する方法を確立し,種々の疾患,病態,手術方法に応用し,眼球光学系の質を定量的に解析するとともに,視機能との関連を明らかにした.角膜形状解析データをフーリエ解析し経時的に評価することによって,円錐角膜の経年変化を定量的に解析した(Ophthalmology 200;109:339).白内障眼において全屈折の高次収差が増加していること(JCRS 2002;28:438),そのパターンが核白内障と皮質白内障で異なることを報告した(AJO 2002;134:1).角膜移植後の抜糸による角膜形状の変化を定量化した(Cornea 2002;21:256).LASIKにおいて,近視の矯正量が大きいほど角膜高次収差が大きく増加することを見いだした(Ophthalmology 2002;109:1154).角膜前後面の前後偏位を正確に判定できるよう,カラーコードマップのスケールを基準化した(Ophthalmology 2002;109:1298).屈折矯正手術PRKにおいて,角膜後面の前方偏位の経時変化を報告した(Arch Ophthalmol 2002;120:896).白内障手術後の偽調節に角膜のコマ収差が関与していること,コマ収差が全くない眼では屈折異常の影響が大きくなることを明らかにした(IOVS 2002;43:2882).LASIKによる角膜前方偏位を,スリット型角膜形状解析の術後マップだけで評価することは誤りで,術前後の差分マップを使用する必要があることを明らかにした(Ophthalmology 2003;110:1926).角膜形状のフーリエ解析によってペルーシド角膜変性症の経年的な進行を定量化した(Jpn J Ophthalmol 2003;47:523).核白内障によりコマ収差が増加し,単眼における三重視が発生することを報告した(Am J Ophthalmol 2004;137:361).角膜前面および眼球全体に起因する高次波面収差や不正乱視を定量化する方法を確立し,種々の疾患,病態,手術方法に応用し,眼球光学系の質を定量的に解析するとともに,視機能との関連を明らかにした.角膜形状解析データをフーリエ解析し経時的に評価することによって,円錐角膜の経年変化を定量的に解析した(Ophthalmology 200;109:339).白内障眼において全屈折の高次収差が増加していること(JCRS 2002;28:438),そのパターンが核白内障と皮質白内障で異なることを報告した(AJO 2002;134:1).角膜移植後の抜糸による角膜形状の変化を定量化した(Cornea 2002;21:256).LASIKにおいて,近視の矯正量が大きいほど角膜高次収差が大きく増加することを見いだした(Ophthalmology 2002;109:1154).角膜前後面の前後偏位を正確に判定できるよう,カラーコードマップのスケールを基準化した(Ophthalmology 2002;109:1298).屈折矯正手術PRKにおいて,角膜後面の前方偏位の経時変化を報告した(Arch Ophthalmol 2002;120:896).白内障手術後の偽調節に角膜のコマ収差が関与していること,コマ収差が全くない眼では屈折異常の影響が大きくなることを明らかにした(IOVS 2002;43:2882).LASIKによる角膜前方偏位を,スリット型角膜形状解析の術後マップだけで評価することは誤りで,術前後の差分マップを使用する必要があることを明らかにした(Ophthalmology 2003;110:1926).角膜形状のフーリエ解析によってペルーシド角膜変性症の経年的な進行を定量化した(Jpn J Ophthalmol 2003;47:523).核白内障によりコマ収差が増加し,単眼における三重視が発生することを報告した(Am J Ophthalmol 2004;137:361).高次波面収差や不正乱視は,光学系の質を論じる上で極めて重要な要素であるが,眼科においてそれらに関する定量的な議論は,従来ほとんど行われていなかった.我々は,眼全体および角膜における波面収差を定量的に解析する方法を開発すること,角膜ですでに確立した不正乱視の定量方法を眼全体に応用すること,角膜前面のみならず後面の光学的性質を検討することを目的に,本研究を行った.まず,レフラクトメータと波面センサーを組み合わせ,網膜からの出射光を多数のlensletにて測定する装置を作成

.得られたデータを補償光学に基づいてZernike多項式に展開し,そのうちの3次および5次の高次波面収差からコマ収差を,4次および6次から球面収差を算出した.波面センサーで得られたデータは別にフーリエ解析にも用い,0次成分から球面成分を,2次成分から正乱視成分,および不正乱視成分を分離定量した.これらの不正乱視や収差の年齢変化,円錐角膜等の疾患による変化,角膜移植眼における状態を臨床データから解析し,加えてコントラスト感度との関連を検討した.臨床データ解析として,photorefractive keratectomy(PRK)およびlaser in situ keratomileusis(LASIK)術後患者について,眼球全体の高次波面収差および不正乱視を計測し,術前との比較,経時変化,コントラスト感度との関連を検討した.また同時に,角膜後面の形状変化を分析し,後面の光学的性質が屈折矯正手術によってどのような影響を受けているか報告した.白内障手術眼において,角膜の収差と眼全体の収差を比較することにより,水晶体除去および眼内レンズ挿入によって眼の光学特性がどのように変化するのか検討した.前年度までに我々は,眼球全体の高次波面収差や角膜前面に起因する不正乱視を定量化する方法を確立した.今年度はこれらの方法を種々の疾患,病態,手術方法に応用し,光学系の質を論じる上で極めて重要な要素である波面収差の定量的解析,角膜前面での不正乱視の定量,角膜後面の光学的性質の解析を行った.2002年度に論文として発表したデータは下記のごとくである.角膜形状解析データをフーリエ解析し,その不正乱視成分及び球面成分を経時的に評価することによって,円錐角膜の経年変化を定量的に解析しうることを初めて明らかにした(Ophthalmology 2002;109:339-342).白内障眼において全屈折の高次収差が増加していること(JCRS 2002;28:438-444),そのパターンが核白内障と皮質白内障で異なることを初めて報告した(AJO 2002;134:1-9).角膜移植後の抜糸によって角膜形状が変化することは以前から知られていたが,我々はトポグラフィのフーリエ解析によってその変化を定量化し,報告した(Cornea 2002;21-256-259).屈折矯正手術LASIKにおいて,近視の矯正量が大きいほど,角膜の高次収差が大きく増加することを見いだした(Ophthalmology 2002;109:1154-1158).角膜前後面の形状解析において,角膜の前後偏位を正確に判定できるよう,カラーコードマップのスケールを基準化した(Ophthalmology 2002;109:1298-1302).屈折矯正手術PRKにおいて,角膜後面の前方偏位の経時変化を初めて報告した(Arch Ophthalmol 2002;120:896-900).白内障手術後の偽調節に角膜のコマ収差が関与していること,コマ収差が全くない眼では屈折異常の影響が大きくなることを明らかにした(IOVS 2002;43:2882-2886).これまでに我々は,角膜前面および眼球全体に起因する高次波面収差や不正乱視を定量化する方法を確立し,種々の疾患,病態,手術方法に応用し,眼球光学系の質を定量的に解析するとともに,視機能との関連を明らかにしてきた.2003年度に論文として発表したデータは下記のごとくである.
電力ケーブル用高温酸化物超伝導体のための開発

電力ケーブルを超伝導化することができれば,電力輸送効率を大幅に向上できる可能性がある他,狭い空間で大電力を輸送することが可能となる.本研究では,酸化物超伝導体を交流で用いて電力用ケーブルを構成するにあたっての最重要課題である交流損失について,超伝導体の電磁現象や物性の基礎まで立ち返りその低減法を確立することを目的として,酸化物超伝導体の通電損失・磁化損失の実験的定量化,集合導体の試作と交流損失測定を行い,線材レベル及び集合導体レベルでの交流損失低減法の提案を目指した.酸化物テープ線材の通電損失を測定した結果,n値や線材断面内の臨界電流密度分布が損失特性に影響を与えることがわかった.n値を大きくし,外周部の臨界電流密度を大きくすることにより,通電損失を低減できる.磁化損失測定値は有限要素法による理論値とよく一致し周波数の影響がみられた.実測の困難な外部交流磁界下で交流電流を輸送するという電力ケーブル中での線材の電磁環境と等価な電磁環境での全交流損失を理論的に評価した.ツイスト無しの線材についての解析結果によれば,外部磁界がテープ面にほぼ平行な電力ケーブル中に相当する電磁環境下では,全損失は,通電損失と磁化損失の単純和とそれほど変わらない.ツイストされた酸化物超伝導線材については,交流磁界下での交流通電時の全損失は,ツイストピッチを10mm程度にすることにより最小化できることを有限要素法による電磁界解析結果から指摘した.集合導体及び集合導体を模擬した構造の線材群の損失測定結果によれば,両側に隣接線材のある線材の交流通電損失は1本単独通電時の損失よりも下がることが明らかになった.すなわち,集合導体を構成する素線の間隔を狭くすることにより交流損失を低減できる可能性がある.また,ケーブル各層の撚りピッチの調整も損失低減に重要である。本年度は日本から英国に2名の研究者を派遣し,英国側からは2名の研究者が来日し,研究テーマに関するそれぞれの研究機関における研究活動の紹介と情報交換および討論を行った.これにより,研究の現状を把握し,研究方針を立てて研究を行った.以下に本年度の研究成果を要約する.(1)超伝導テープ線材の交流損失の測定:本年度はビスマス系(Bi2223およびBi2212)銀シース線材を主に日英双方で交流通電損失の測定を行った.測定方法は双方異なるが,結果はビーンモデルに基づき解析的に得られた損失計算式(Norrisによる式)と良く合うことは両者共一致した.日本側で行われた4.2Kおよび77KにおけるBi2212銀シース線材の通電損失測定の結果では温度領域が異なると損失特性が異なる傾向にあった.77Kでは測定結果はNorrisによる式と良く合ったが,4.2KではNorrisによる式とは乖離が大きかった.この理由については今後日英双方で研究をしていく予定である.(2)損失機構の解明:高温超伝導線は金属低温超伝導線に比べn値が小さく,電流を増やしていった時の超伝導から常電導への転移が暖やかである.これを考慮して交流損失の解析を行った.その結果,n値が小さくなると磁束が超伝導体に完全侵入する場合は交流損失は大きくなり,完全侵入しない場合は小さくなり,さらに周波数が大きくなると1周期当りの損失は小さくなる事が明らかになった.さらに有限要素法による解析コードが開発できたので今後損失の解析を通して損失機構の解明を行っていく.(3)線材性能向上