hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
電力システムに貢献するアクティブ型マイクログリッドの開発

本研究では,系統の需給制御に参加できるアクティブ型マイクログリッドを開発することを目標としている。この開発するマイクログリッドにより,系統全体における供給予備力の確保,電力品質の安定性,マイクロ/スマートグリッド間における電力融通,地域全体におけるエネルギーマネジメントの実現を目指している。本年度の研究成果は、これまでの検討にて必要になった研究事項を踏まえて、以下の内容について実施した。(1)マイクログリッドの運転状況と電力システムの状況を考慮した制御方法の確認本研究で提案しているアクティブ型マイクログリッドの運転状況を考慮した制御手法の一提案を行った。具体的には,マイクログリッドでの蓄電装置の状況把握が重要となるため,蓄電装置の入出力電流について積算値から蓄電容量の一算出方法と提案した。さらに,系統の状態と自信のグリッドの状態を考慮した蓄電装置の運用手法についても検討した。(2)電力潮流制御装置との協調制御手法の確立これまで検討してきた装置は,マイクロ/スマートグリッド間の連系を考慮していなかった。そこで,電力潮流制御装置との協調制御手法に関して検討を実施した。特に,ここでの検討では,マイクログリッドの蓄電装置における直流電流・電圧の動作特性,電力潮流制御を実施した場合について注目し検討を実施した。電力潮流制御装置には、直流電力変換装置を2台接続し、双方向電力融通を可能とした。このとき、線形的に電力制御を実施する方法とデジタル的に変更する方法について検討を行った。(3)マイクログリッドの運転状況,連系する電力システムの運転状況,潮流制御の状況に応じた制御手法について検討した。再生可能エネルギーや分散型エネルギーによる発電装置と蓄電装置などで構成されたマイクログリッドは,従来型の電力システムと比較しても頑強であり,自立して電力供給ができるという特徴がある。このため,電力システムに連系されたマイクログリッドを系統の需給制御と協調して運用することにより,電力システム改革後の電力需給に大きく貢献できるものと期待される。そこで研究で開発するアクティブ型マイクログリッドは,今年度、基礎的な検討結果を考慮して以下のように実施した。(1)変換器の電流制御と電圧制御手法の開発これまでの実験結果を考慮して,双方向変換器の再設計を実施した。設計内容としては,変換器の連系時における電流制御と自立運転時の電圧制御手法について検討を行った。さらに,受電電力制御(受電電流制御),供給電力制御(逆潮電流制御),電圧制御について検討した。このとき,受電電流制御を実施するときの電流観測地点に関して、変換器の出力側あるいは入力側での優劣について検討を実施した。この結果,変換器容量と蓄電装置の容量に関しての検討が必要であることを明らかにした。(2)双方向変換器の製作上記(1)にて設計した内容について,10kW双方向変換器の製作を実施した。この製作では,電圧制御に関して高速な制御が必要であったため,高速制御可能なDSPシステムを用いた。さらに,分散型電源の一つである太陽光発電装置の最大負荷追従装置に関して,次世代半導体である窒化ガリウムを用いて製作を実施した。(3)小規模系統での基本動作の確認実験大学に設置している発電機,商用系統,電子負荷などを用いて,実験室規模のグリットを構成し基本動作について実験した。このとき,これまで未検討であった発電機の制御についても,DSP制御を用いて調速機制御,自動電圧制御装置についての制御系の設計も行った。本年度の実施計画は,おおむね計画通り実施できている。その理由を以下に述べる。計画は、(1)変換器の電流制御と電圧制御手法の開発,(2)双方向変換器の製作,(3)小規模系統での基本動作の確認実験の3項目である。(1)変換器の電流制御と電圧制御手法の開発この項目に関しては、DC/DC変換器とAC/DC変換器に関して,これまで研究室で保有していたDSP制御装置を用いて制御系の設計を試みた。しかし、サンプル周期や制御周期が遅かったため,目標とする制御特性が得られなかった。そこで,高速制御が可能なDSP制御装置を入手し,目標とする制御特性を得ることができた。ただし,電流制御と電圧制御の動作移行については現在実施できていない。このため、今後、この動作モードの移行について検討する必要がある。(2)双方向変換器の製作この項目に関しては、AC/DC変換、DC/DC変換に関して実現できている。しかし、実際に系統連系ならびに分散型電源が導入された場合には、周波数リレー、電圧リレー、最大負荷負荷追従装置などが必要となる。このうち、最大負荷追従装置に関しては、次世代半導体である窒化ガリウムを用いた装置を製作した。(3)小規模系統での基本動作の確認この項目に関しては、(1)と(2)の項目と連携した内容であるが、上記で実施できている内容にて実施した。さらに、本研究で実施するアクティブ型マイクロ/スマートグリッドは,変換機だけでなく,発電機などの動作についても検討しなくてはならない。このため、発電機の制御系である調速機と自動電圧調整器についても、DSPにて制御装置を設計した。今年度の実績としては、計算機シミュレーションと小規模実験との二つの方法から検討した。具体的には、(1)マイクログリッドの運転状況と電力システムの状況を考慮した制御方法の確認

アクティブ型マイクログリッドの運転は、グリッド内における調整用電源、調整容量が重要となるため、運用状況における蓄電容量の把握、調整用電源の出力容量の把握が重要になる。そこで、蓄電装置の入出力電流について積算値から蓄電容量を算出するロジックの開発を行った。さらに,マイクログリッドと連系している電力システムの状態を把握するため,外部情報の入力値について検討をおこなった。そして、連系点電圧値から系統状態を推定しマイクログリッドが系統に貢献するための系統状態の把握手法の基礎検討を実施した。(2)電力潮流制御装置との協調制御手法の確立電力潮流制御装置との協調制御手法に関して検討をおこなった。特に,交流系統を用いた潮流制御、直流系統を用いた潮流制御に関して実施した。(3)マイクログリッドの運転状況,連系する電力システムの運転状況,潮流制御の状況に応じた制御手法の確立上記(1)と(2)で検討した内容から,提案するアクティブ型マイクログリッドの制御手法について基礎的検討を実施した。このとき,シミュレーションにおいてと実験において、系統故障およびシステム故障を疑似的に発生させ,装置と保護装置の動特性についても検討した。今年度は、以下の3項目を実施することを目標としていた。(1)マイクログリッドの運転状況と電力システムの状況を考慮した制御方法の確認今年度の研究では、マイクログリッドの運用状況として蓄電装置の状況把握をすることができた。しかし、連系する電力システムの状態を接続する母線にて把握する手法として、新しい潮流計算手法の開発が望まれる。この手法に関しては、現在研究中である。(2)電力潮流制御装置との協調制御手法の確立この項目においては、交流系統で潮流制御をするために連系する送電に直列に接続する変換器と並列に接続する変換器を用いたUPFCを製作し導入し、二つのマイクログリッド間、マイクログリッドと電力系統の二つの場合で実験をした。この実験においては、ある程度設定した電力潮流制御を実施することができた。つぎに、直流系統での潮流制御手法においては、二つのマイクログリッド間における直流系統を用いた電力融通を実施した。このとき、潮流制御が直流母線の電圧に依存するが、システムの状況によっては、母線電圧値が低い系統から母線電圧値が高いシステムに潮流制御を実施する必要があるため、今後の検討課題とした。(3)マイクログリッドの運転状況,連系する電力システムの運転状況,潮流制御の状況に応じた制御手法の確立この項目に関しては、系統故障を疑似的に発生させ検討した。しかし、系統故障も、線路の開放故障であるため、システム故障としては、比較的軽微なものである。今後、三相短絡故障などより過酷な故障を発生させ検討する必要がある。上記内容から、おおむね順調に進展している。
訴訟上の和解の現代的機能と法的規律

本研究においては、主としてドイツ法及びフランス法を素材とする比較研究及び歴史研究を通じて、日本における訴訟上の和解をめぐる現在の問題状況を明らかにするとともに、訴訟上の和解の法的性質論及び効力論における当事者の意思の位置付けや和解における裁判官の関与の意義という点に重点を置きつつ、今後の解釈論及び立法論のための理論的視座を構築した。平成21年度においては、研究実施計画にしたがって、訴訟上の和解の効力をめぐる日本の従来の議論を総括する作業を進めるとともに、ドイツ法・フランス法に関して、本研究の全体にとって基本的な知見を得るように努めた。そのうち、研究成果として挙げるべき点としては、次のものがある。第一に、訴訟上の和解の法的性質論との関係では、従来の議論の対立点が、訴訟上の和解に実体法上の和解とは異なる訴訟行為の存在を見出すかどうか、また、そうした訴訟行為の効力が、その前提として想定し得る実体法上の和解契約の暇疵によって影響を受けることを認めるかどうか、という点にあることを確認し、これらの観点からは、合意を裁判外の和解にとどめるか、それとも訴訟上の和解として処理するかについて、当事者による選択を認めつつ、そうした選択に伴う拘束力を正当化する枠組みとして、ドイツの現在の通説である両性説ないし日本の多数説である新併存説に積極的な意義を見出し得ることを明らかにした。第二に、訴訟上の和解の効力論の関係では、現行日本法において効力の発生が和解の調書記載を要件としていることの意義について検討し、明治23年民訴法やその母法となったドイツ法の規定振りからすれば、調書記載は主として執行力を念頭に置いた規律であると理解され、したがって、理論的には、訴訟終了効に関しては別異に解する余地が存在すること、ドイツにおいても、訴訟終了効は調書記載を待たず両当事者の期日における陳述によって直ちに発生するとの見解が、かつての多数説であったが、近年は、調書記載によって初めて訴訟終了効を生ずると解する見解が多数を占めているとみられることを明らかにした。なお、日本における裁判上の和解及び調停の現状及び課題について、フランス・パリにおいて2009年10月16日から17日にかけて開催された第1回司法調停会議において報告を行った。平成22年度においては、研究実施計画にしたがって、前年度に引き続き、ドイツ法・フランス法及びその両者間の比較の作業を行うほか、大陸法とは訴訟手続の構造や実体法と手続法との関係を異にするものの、部分的にはフランス法と類似の規律をも有している英米法についての検討を開始した。第一に、訴訟上の和解の法的性質論との関係では、裁判上の和解と裁判外の和解とを峻別するドイツ法と、両者を峻別せず、かえって、民法上の和解契約にも訴訟終了効類似の効果を承認し、またその要素として訴権の処分を見出す有力学説が存在するフランス法との比較を通じて、和解の訴訟終了効をどのように位置づけるか、という視点から、従来の日本の議論を検討し直す余地があるとの示唆を得ることができた。第二に、訴訟上の和解の効力論の関係では、現在日本において多数説を占めているとみられる制限的既判力説と有力説たる既判力否定説との対立軸は、和解後に和解当事者の地位を何らかの形で承継した者に対する和解の効力の問題に見出すことができること、この問題は、判決における既判力の口頭弁論終結後の承継人に対する拡張の意義・根拠の債権等を促す面があること、また、和解の「既判力」を論じる際の根本問題として、当事者の意思に基礎をおきつつ、制限的ではなく完全な既判力を認める余地があるかどうか、という問題を再検討する必要があることを、明らかにすることとができた。平成23年度においては、研究実施計画にしたがって、前年度に引き続き、ドイツ法・フランス法を中心とした比較法的検討を行ったほか、それによって得られた知見を日本法における規律ないし解釈論に適用するための作業を行った。第一に、訴訟上の和解の法的性質論との関係では、前年度に引き続き、ドイツ法とフランス法の対比、また、裁判上の和解と裁判外の和解の対比という二つの軸を設定しつつ、訴訟上の和解の訴訟終了効及び裁判外の和解の効力について検討を行った。その一つの成果として、近時の日本の判例は、一方で、裁判外の和解の合意内容の中に訴えまたは上訴取下げの合意を読み込むことによって、訴えまたは上訴の利益という中間概念を介してではあるが、民法上の和解契約にも訴訟終了効類似の効果を承認するフランス法と類似の帰結を志向するものと一見評価できること、他方で、判例は、裁判外の和解の場合には、別段の合意の存在によって異なる取扱いをする可能性を示唆しているが、これは、本案判決を受ける可能性に関して、実体法上の和解契約とは相対的に独自の訴訟法上の合意を認めることを意味し、その点ではドイツ法の発想に近い立場であること、また、この立場は、実質的には、いわゆる訴訟契約説に親和的であることを明らかにした。第二に、訴訟上の和解の効力論の関係では、法的性質論に関しても指摘した当事者意思との関係が一つの軸をなすが、問題の解決に当たっては、既判力、執行力といった制度の実質的な正当化根拠
プラズモン増強励起を用いるミュータス用微小蛍光検出器の開発研究

本研究ではミュータス用の微小蛍光検出器として、金属コートした微小構造体によるプラズモン増強蛍光を応用することを目的として研究を展開した。流路としてそのまま用いることが可能なPMMAを基板に用いることにし、ナノインプリンティングにより作製した底面径250nm、高さ750nm、ピッチ250nmのPMMA製ナノコーンアレイ表面をあらかじめタンニン酸で処理したうえで硝酸銀と還元試薬を用いて銀コートしてプラズモン媒体化した。末端にチオール基をもつ蛍光試薬で銀コートナノアレイの表面を修飾して落射蛍光顕微鏡で観測したところ、ナノコーンアレイ部分が平滑部と比較して50倍以上強い蛍光を示し、銀コートナノコーンアレイがファーフィールド光励起でプラズモン増強電場を発生する媒体として極めて優れていることが明らかになった。蛍光強度は液相銀コートの条件に対して極端に敏感であり、SEMによる観察では強い蛍光を示すものは表面が多孔質の特徴的な微細形態を示すことが明らかになった。次に、蛍光免疫分析のモデル実験として、マスクレス露光装置を用いて作製したPDMS製マイクロ流路で5mm角のナノコーンアレイ部分を覆い、マイクロフローシステムを用いて抗体固定化試薬と抗IgG抗体の溶液を順次流して抗IgG抗体をナノコーンアレイ表面に固定化した。蛍光顕微鏡下において、蛍光標識したIgG溶液をフローさせて蛍光強度を観測することにより、高感度かつ広い濃度範囲で免疫分析が可能であった。1.銀コートナノコーンアレイにおける蛍光増強度の検証底面径250nm、高さ750nm、ピッチ250nmのPMMA(ポリメチルメタクリレート)製ナノコーンアレイ表面に銀を50nm液相でコートしてプラズモン媒体化し、表面にチオール基をもつ蛍光試薬を修飾して蛍光顕微鏡で落射照明して蛍光像を観測したところ、ナノコーンアレイ部分が平滑部と比較して50倍以上の非常に強い蛍光を示すことが明らかになった。金コートの場合には蛍光強度の増強は数倍に留まり、銀コートナノコーンアレイがファーフィールド光励起でプラズモン増強電場を発生する媒体として極めて優れていることが明らかになった。蛍光強度は液相銀コートの条件に対して極端に敏感であり、SEMによる観察では強い蛍光を示すものは表面が特徴的な形態を示すことが明らかになった。2.マイクロ流路による蛍光免疫分析マスクレス露光装置を用いて作製したポリジメチルシロキサン(PDMS)製のマイクロ流路で5mm角のナノコーンアレイ部分を覆って蛍光免疫分析用マイクロ流路とし、マイクロフローシステムを用いて抗体固定化試薬と抗IgG抗体の溶液を順次流し、抗体をマイクロプリズム表面に固定化した。蛍光顕微鏡下において、蛍光標識したIgG溶液をフローさせて蛍光強度を観測することにより、高感度かっ広い濃度範囲で免疫分析が可能であった。今年度は水銀イオン応答遺伝子による蛍光蛋白発現系の作製と蛍光分析への応用について検討した。水銀イオン耐性大腸菌は水銀イオンに応答する遺伝子merRをもつ。このmerRにより発現される水銀制御蛋白MerRによる蛍光蛋白発現系とプラズモン増強励起を組み合わせた水銀イオンの蛍光分析系を考え、実証研究を行った。MerRの水銀結合ドメインMBDを2つタンデムにつなぎ、両端に黄色蛍光蛋白のN,C末端をそれぞれ融合させ、蛋白をマイクロ流路に固定化するのためのstrep-tagを含むコンストラクトを作製した。YFPを用いたのはRFPに比べて励起波長が短くプラズモン増強の観点からは不利となるものの、蛍光収率が高いためである。しかし、コンストラクトを組み込んだ大腸菌は水銀イオン曝露前に既に強い黄色蛍光を発しており、菌体内で発現した水銀イオン応答蛋白の一部が既にYFPを再構成していることがわかった。この蛋白をアフィニティーカラム精製した後、水銀イオンに対する応答を検討したところ、低濃度領域では蛍光強度の増大がみられ、水銀イオンに対する応答が確認されたものの、高濃度では逆に蛍光強度が低下し、水銀イオンによる消光が起きていることが示唆された。次に菌体そのものを用いた場合についても、低濃度領域では蛍光強度の増大が見られ、水銀イオンに対する応答が確認された。そこで、菌体をアミノ修飾
新たなコレステロール代謝阻害薬の動脈硬化症治療への応用に関する研究

本研究では、コレステロール生合成系酵素の構造及び機能を明らかにし、その阻害剤を通じ効率的に高コレステロール血症、動脈硬化を是正することを目的とした。効率的なコレステロール生合成系遮断のため、まず、ラットのスクアレンエポキシダーゼ(スクアレン・エポキシダーゼ)cDNAをテルビナフィンの存在下でクローニングした。単離したラットスクアレン・エポキシダーゼ遺伝子をプローブとしてマウス及びヒトスクアレン・エポキシダーゼの全長のcDNAを単離した。ヌクレオチド配列から推定したラットスクアレン・エポキシダーゼは573個のアミノ酸を含み分子量は63,950を示した。アミノ酸の一次配列から膜結合ドメインの候補としてN末端近傍の27-43位の疎水性領域を有し、この領域の後方にはFAD結合ドメインモチーフであるβ1-αA-β-2モチーフを含んでいた。酵母を含め哺乳類スクアレン・エポキシダーゼで最も良く保存されている一次構造領域はウンデカペプチドとしてC末端側にあり、次いで保存されている領域はFAD結合ドメイン直後に存在した。これらの配列はラットの他マウス、ヒトでも共通に存在した。マウス、ヒト、酵母のアミノ酸の一次構造のホモロジーはそれぞれ、93、83、及び30%であった。さらに、大腸菌での発現系を確立し、精製したリコンビナント酵素の活性からスクアレン・エポキシダーゼ活性を有することを確認し、また、ノーザンブロテイングからmRNAが2.8kbのサイズを有し、ゲノム中で単一のコピーとして存在することを確認した。一方、阻害剤のアナログからはウンデカペプチドのごく近傍にある結合部位を同定した。さらに、ヒトの遺伝子ライブラリーをスクリーニングし、ヒトスクアレン・エポキシダーゼ遺伝子の全長は17kbで11個のエクソンを含んでいた。10個のイントロンは87から3.2kbの範囲にあった。エクソンI,IIはそれぞれ推定膜結合ドメイン及びFAD結合モチーフを有し、すべての遺伝子で共通なウンデカペプチドはエクソンVIIIに存在していた。またスクアレン・エポキシダーゼ遺伝子座は染色体8番に局在し、かつマイクロサテライトマーカーD8S508とリンクしていることが明らかとなった。マーカーは染色体8のq24.13テロメアに局在した。また、プロモーター領域の解析の結果イニシエーションコドンの上流700-800bpにあり、古典的なSRE様シスエレメントとNF-Yがステロールによるスクアレン・エポキシダーゼ遺伝子転写調節に重要な役割を有することが推定された。本研究の目的は、冠動脈硬化発症の予防のためコレステロールを効率よく、安全に低下させる薬剤を開発することである。本年度はコレステロール生合成後段階での代謝阻害方法を開発するために、ラットスクアレンエポキシダーゼ(RSE)を持つ酵母の組み替え体を作製しこれを用いて酵母のSEを特異的に抑制するterbinafine存在下に酵母のSEを抑制し種々な菌体成分の存在下での生育抑制を調べることによりRSEの阻害剤スクリーニング法の開発を行った。既知の抗真菌薬NB-598での予備実験から確立した設定条件がSE阻害剤スクリーニング法として十分機能していることを確認した。この方法を用いて既に804種類のサンプルをスクリーニングした結果transformantの成長%が20%以上生育抑制されているものが47種類、上記の性質のほかにhostの生育が80%を越えているものが25例検出され、この候補のなかからさらにRSEの阻害剤を同定するとともにヒトSEを持つtransformantについてのスクリーニングも計画中である。RSEのcDNAプローブにマウス、ヒトのcDNAクローニングを完了した。ORFでのホモロジーはラットに対しそれぞれ、92.8%、80.6%であった。基質結合部位はベンゾフェノンを用いたフォトアフィニテイー法とMALDT-MSにより3種のSEに共通な配列RHPLTGGGMTV近傍が有力と推定された。本酵素の遺伝子発現は培養細胞の実験でwestern、northern blottingともにリポ蛋白欠乏血清培地で増加し、転写レベルでSE発現が調節されていることが明らかにした。

さらに、ヒトの遺伝子ライブラリーをスクリーニングし、ヒトスクアレン・エポキシダーゼ遺伝子の全長は17kbで11個のエクソンを含んでいた。10個のイントロンは87から3.2kbの範囲にあった。エクソンI,IIはそれぞれ推定膜結合ドメイン及びFAD結合モチーフを有し、すべての遺伝子で共通なウンデカペプチドはエクソンVIIIに存在していた。またスクアレン・エポキシダーゼ遺伝子座は染色体8番に局在し、かつマイクロサテライトマーカーD8S508とリンクしていることが明らかとなった。マーカーは染色体8のq24.13テロメアに局在した。また、プロモーター領域の解析の結果イニシエーションコドンの上流700-800bpにあり、古典的なSRE様シスエレメントとNF-Yがステロールによるスクアレン・エポキシダーゼ遺伝子転写調節に重要な役割を有することが推定された。本研究では、コレステロール生合成系酵素の構造及び機能を明らかにし、その阻害剤を通じ効率的に高コレステロール血症、動脈硬化を是正することを目的とした。まずラットのスクアレンエポキシダーゼ(SE)cDNAをテルビナフィンの存在下でクローニングした。単離したラットSE遺伝子をプローブとしてマウス及びヒトSEの全長のcDNAを単離した。ヌクレオチド配列から推定したラットSEは573個のアミノ酸を含み分子量は63,950を示した。アミノ酸の一次配列から膜結合ドメインの候補としてN末端近傍の27-43位の疎水性領域を有しこの領域の後方にはFAD結合ドメインモチーフであるβ1-αA-β-2モチーフを含んでいた。酵母を含め哺乳類SEで最も良く保存されている一次構造領域はウンデカペプチドとしてC末端側にあり、次いで保存されている領域はFAD結合ドメイン直後に存在した。これらの配列はラットの他マウス、ヒトでも共通に存在し、マウス、ヒト、酵母のアミノ酸の一次構造のホモロジーはそれぞれ、93、83、及び30%であった。さらに、大腸菌での発現系を確立し、精製したリコンビナント酵素の活性からSE活性を有すること、また、ノーザンブロテイングからmRNAが2.8kbのサイズを有し、ゲノム中で単一のコピーとして存在することを確認した。一方、阻害剤のアナログからはウンデカペプチドのごく近傍にある結合部位を想定した。さらに、ヒトの遺伝子ライブラリーをスクリーニングし、ヒトSE遺伝子の全長は17kbで11個のエクソンを含んでいた。エクソンI,IIはそれぞれ推定膜結合ドメイン及びFAD結合モチーフを有し、全ての遺伝子で共通なウンデカペプチドはエクソンVIIIに存在していた。またSE遺伝子座は染色体8番に局在し、かつマイクロサテライトマーカーD8S508とリンクしていることが明らかとなった。また、プロモーター領域の解析の結果
リング状レニウム(I)多核錯体の合成と光機能性に関する研究

我々は、独自に見出した光配位子交換反応を利用し、2-10核のRe(I)ジイミン錯体が二座リン配位子で架橋されたリング状レニウム多核錯体の合成に成功している。本研究によって、異種ジイミン配位子を有するリング状Re(I)多核錯体(3-5核)の合成経路を設計し、その単離に初めて成功した。合成に成功した異種ジイミン配位子を有するリング状錯体の発光スペクトル及び発光寿命を比較検討した結果、特に3核錯体において、効率の良い光エネルギー集約が起こっていることがわかった。レニウム(I)ジイミン単核錯体は、室温溶液中でも強く発光するため、これまでその光物性が詳しく研究されてきた。我々は、独自に見出した光配位子交換反応を利用し、リング状にRe(I)錯体が連結した様々な多核錯体(図1)を合成することに成功した。全てのリング状多核錯体は、いずれも室温溶液中で発光した。その発光特性は、含まれるレニウムの核数と架橋リン配位子の種類によって劇的に変化することが分かった。リング状錯体のモデル化合物となる単核及び直鎖状二核錯体と比較して、発光量子収率がほとんど変化しないものから、5倍程度強く発光するリング状多核錯体も存在した。例として、PPh2-CH2-CH2-PPh2で架橋した錯体の発光スペクトルを図2に示す。リング状錯体は3、4核共にモデル錯体より強く発光したが、3核よりも4核のほうがより強く発光した。発光寿命は2成分で解析され、発光量子収率が大きいほど、長寿命の成分の割合が増加する傾向にあった。X線結晶構造解析の結果より、環の内部がかなり込み合っているリング状錯体の場合、強く発光することが分かった。立体障害によりビピリジン配位子と、リン配位子に含まれるフェニル基が、リングの外側を向く構造を取ると、分子内に弱い相互作用が生じ、これが原因で以上に述べた光物性の変化が生じたと考えられる。架橋配位子の異なる3種のリング状レニウム(I)4核錯体を合成し、それらの光触媒特性を調べた。いずれのリング状レニウム(I)4核錯体も、CO_2をCOへと還元する光触媒として働くことが分かった。光触媒特性は、架橋配位子に大きく依存し、2つのリン原子間のアルキル鎖が短いほどCO生成の効果が高い。最も効率の良かったdppeで架橋した錯体を光触媒として用いた場合、CO生成の量子収率は0.20であった。この錯体の場合、分子内で生じた配位子間のπ-π相互作用が触媒能に大きく影響を与えていることが示唆された。分子内に異なるジイミン配位子を導入したリング状Re(I)3核,4核および5核錯体の合成に世界で初めて成功した。これら一は、4,4'-ジメトキシ-2,2'-ビピリジン(MeObpy)を有するReユニット1-4個と、2,2'-ビピリジン(bpy)を有するReユニット1つとが2座リン配位子で架橋されたリング状錯体である。これら一連の錯体とモデル化合物の発光の比較から、MeObpy配位子を有するユニットを光励起すると、bpy配位子を持つユニットヘエネルギー移動が起こることが明らかになった。リングを構成する各Re(I)錯体は、その最低励起状態がReのd軌道からジイミン配位子のp^*軌道へのMLCT励起状態であるため、ジイミン配位子が異なる錯体を導入できれば、リング状多核錯体内で光励起エネルギーを集約する新しい光エネルギー捕集系を構築できる可能性がある。本年行った研究によって、異種ジイミン配位子を有するリング状Re(I)多核錯体の合成経路を設計し、その単離に初めて成功した。すなわち、光配位子交換反応によって、4,4'-ジメトキシ-2,2'-ビピリジン(MeObpy)配位子を有する直鎖状4核錯体の両末端にアセトニトリル配位子を導入した。また同様の反応を、2,2'-ビピリジン(bpy)配位子を有する単核錯体に適応した後、過剰なdppaと反応させることにより、dppa配位子が単座で2つ配位した単核錯体を得た。これら2種の錯体を反応させることで、bpy配位子とMeObpy配位子を合わせ持つリング状5核錯体を8.9%の収率で得ることに成功した。また、同様の方法を用いることで3及び4核錯体の合成にも成功した。

すべてMeObpyもしくはbpyで構成されたリング状錯体と、今回合成した異種ジイミン配位子を有するリング状錯体の発光スペクトル及び発光寿命を比較検討した。その結果、特に3核錯体において、Re(MeObpy)ユニットからRe(bpy)ユニットへの効率の良い光エネルギー集約が起こっていることがわかった。
生活保障システムの比較ジェンダー分析-調整された市場経済における社会的排除の諸相

日本経済の停滞,貧困と社会的排除の広がりが,「男性稼ぎ主」型の生活保障システムの行き詰まりによるものであることを,国際比較分析により明らかにし、経済・社会の閉塞状況から脱却するうえでの方策を示唆した.さらに,日本やアメリカの生活保障システムの機能不全ないし逆機能が,世界的な経済危機を招いたことを探り当てた.これは,最近注目されているグローバル社会政策論にたいしても,新たな視角を提示するものである.日本経済の停滞,貧困と社会的排除の広がりが,「男性稼ぎ主」型の生活保障システムの行き詰まりによるものであることを,国際比較分析により明らかにし、経済・社会の閉塞状況から脱却するうえでの方策を示唆した.さらに,日本やアメリカの生活保障システムの機能不全ないし逆機能が,世界的な経済危機を招いたことを探り当てた.これは,最近注目されているグローバル社会政策論にたいしても,新たな視角を提示するものである.次の内外の研究者に協力を得た。カレン,シャイア(デュースブルグ大学教授),カリン,ゴットシャル(ブレーメン大学教授),マルガリータ,エステベス・アベ(ハーバード大学准教授),宮本太郎(北海道大学教授),白波瀬佐和子(東京大学准教授),金英(韓国聖公会大学特任教授),相馬直子(横浜国立大学准教授)。2007年9月8日に第1回全体会合を東京で行い,研究代表者から研究課題と計画について改めて提起した。シャイア教授からEU労働力調査の2次分析の到達点の報告。エステベス,アベ准教授から男女賃金格差と女性内の賃金分散に関する多国間分析結果の報告。白波瀬准教授からアメリカ,フランス,スウェーデン,日本について,所得不平等構造の分析と福祉国家の今後の展望を報告。金英教授からは日本のスーパーマーケット企業におけるパート労働者の人事制度改革について報告。相馬准教授からは,子育てをめぐる政策と自治体レベルでの実施について日韓比較調査結果を報告。社会的経済の規模と生活保障機能(雇用創出効果,労働市場挿入効果,地域経済波及効果を含む)について,(財団法人)生協総合研究所等を通じて,ICA,CIRIEC等にデータを幅広く収集。2008年3月1日にハーバード大学ライシャワー日本学研究所にて"WorkshoponInequalitiesinJapan,Europe,andtheUS"を開催した。研究代表者,シャイア教授,金教授,相馬准教授が9月以来の進捗にもとつく報告を行い,アン,オーロフ(ノースウェスタン大学教授),マリア,チャールズ(UCSD教授),ハイディ,ゴットフリート(ウェイン州立大学准教授)よりコメントを受け,今後の研究計画につき意見交換した。バルセロナで開催された国際社会学会Forum of Researchにて、9月6日に研究代表者、および研究協力者のシャイア、ゴットシャル、白波瀬が、RCO2 ECONOMY AND SOCIETY, Session RCO2-08:Welfare and Gender Regimes in Comparative Capitalismsを運営実施した。続いて9月8-9日に第3回プロジェクト研究会を開催。研究代表者が「社会の再生産の危機へ:逆機能する日本の生活保障システム」研究協力者の宮本が「男性雇用志向型レジームの終焉」、ゴットシャルとシャイアが「「多様な資本主義」におけるジェンダーと技能形成」、白波瀬が「晩婚化と所得不平等に関するジェンダー格差の比較分析」、相馬が「誰の生活と仕事?誰のバランス?:日本におけるワークライフバランス政策」を報告。2009年2月28日に東京大学で、国際シンポジウム「社会的排除とジェンダー:北欧型レジームと日独型レジーム」を主催。同シンポでは、研究代表者のほか、研究協力者の宮本、ゴットシャルとシャイア、エステベス-アべ、白波瀬が報告(エステべス-アべは「選挙制度と日本の福祉国家の将来」)同シンポには、学内外から約150名の参加があり、本研究の中間的成果をめぐって活発な議論が行われた。続いて3月1日に第4回プロジェクト研究会を開催し、研究協力者の金英が「韓国の製造業大企業の労使関係と人的資源開発」、相馬が「ソウル圏の母子世帯の意識」を報告。全員の研究内容および来年度の進め方について、メンバー間で集中的な意見交換を行った。他方、社会的経済の規模と生活保障機能については、(財)生協総合研究所の協力を得た研究グループを組織しており、12回の月例研究会を通じて知見を蓄積した。来年度はイギリスとイタリアで現地調査を行う計画であり、その準備も行ってきた。社会的経済の規模と生活保障機能について、2009年9月6日-17日にグラスゴー、ロンドン、シチリアにてインタビュー調査を実施。社会的経済の規模と生活保障機能についてはタスクフォースの研究会を毎月開催。調査研究の成果を2010年度中に出版する計画。2010年3月6日にソウル大学においてソウル大学日本研究所と共催で、国際シンポジウム「日韓社会における貧困、不平等、社会政策:ジェンダーの観点からの比較」を開催し、研究代表者、および研究協力者のシャイア、白波瀬、金英、相馬が報告と討論。100名以上の参加者を得て本研究の意義が周知された。集中研究会を行い、研究成果の公刊計画を決定。
支援タイプ決定機能を持つプログラミング学習支援システムの研究

初心者がプログラミング言語を学習する場合、いくつかの学習方法がある。1つは、与えられた問題に対して机上でプログラムを実際に作成し、実行して誤りがないか確かめながら学習する方法がある。そこでつまずいた学習者に適切なアドバイスを与えることができれば、より学習効果が上がる。第2の方法として問題に対するプログラムが与えられ、プログラムの実行結果を問いながらプログラミングの学習を行う。また、問題に対するプログラムの一部分が書かれていないプログラムを学習者に提示し、プログラムを埋めていき、プログラムを完成させることにより、プログラミングの学習を行う学習もある。その場合も学習者の誤りに応じた支援を行うことにより学習者のプログラミングに対する理解を深めることができる。平成7年度に学習者が犯したプログラム作成における誤りより支援を検討した結果と、8年度に教材の検討を行った結果をふまえ、第2の学習方法による学習者への支援システムを作成した。C言語のプログラミング学習教材の問題データベースを構築し第2の学習方法による学習者への支援システム、インターネット上で利用できるCAIを作成した。教材の範囲としてはCプログラミングの判断文、繰り返し文とした。教材データベースは教材管理情報と問題情報からなり、個人の学習状況にあわせて支援が行えるように学習者データベースを用意し、学習者履歴などがとれるようにした。学習支援システムの構築は、データベースをMicrosoft Accessで構築し、WebサーバーはWindows NT Server上のInternet Information Serverを利用し、データベースとWebページの連携にはActive Server Pagesを使用した。データベースとWWWを連携させることによりCAIを容易に作成することができ、学習履歴を取ることによって学習者に応じた学習支援が行え個別指導することが可能となった。学習者がプログラミングを作成する過程でコンパイル時のエラーより自動的に支援内容が提供できるために、支援の検討を行った。半年間プログラミングの講義、演習、実習を受講した学生に対して、初心者が理解しにくいところである制御構造の問題に対して、プログラミングを完成させるテスト形式の調査を実施していたので、そのデータをもとに誤りを誤り原因に基づいて分析した。誤り原因による分類結果をfor文、while文についてそれぞれ原因間に類似度や関連を調べるためクラスター分析した。そして、原因に対する支援を決めた。1.学習者が起こした誤り原因内容の類似性の指標に基づいて多数の要素をいくつかのまとまり(クラスター)に分類するためクラスター分析を用いた。クラスター分析は最短距離法(nearest neighbor method)を使用した。2.for文、while文についてそれぞれクラスター分析した。その結果、for文に関して4つのクラスターに分け、while分に関しては5つのクラスターに分けた。3.各クラスターごとにプログラミング学習段階で理解できていないところに対する必要な支援を提案した。また、クラスター分析し、支援をみてみた結果、for文、while文ともにほぼ同じ支援内容であることがわかった。次に、for文に関する誤り原因とwhile文に関する誤り原因による関連を両者のクロス表をもとに調べた。その結果、両者の間にも関連のある項目があることが分かった。for文で理解できていない事柄については、while文でも同様に理解できていないということが明らかとなった。プログラミングを学習する有効な教育方法としては、与えられた問題に対して机上でプログラムを書くだけではなく、実際にプログラムを作成し、コンピュータを使って実行することが効果的である。しかし初心者はプログラムを作成する過程において頻繁に誤りを犯し、その誤りを修正しながらプログラミングを理解していく。この学習過程において誤りに応じて助言を与え学習者の支援を行うことが望ましい。プログラミング言語を学習するとき、学習者の知識、理解の程度によって支援の種類をシステムが自動的に選択する機能を持たせることが必要である。理解状況に応じた支援の種類を決定するため、7年度は、初心者が理解しにくいところである制御構造の問題に対して、プログラミングを完成させるテスト形式の調査を実施し、そのデータをもとに、for文、while文についてそれぞれ誤りの原因問の類似度や関連を調べるためクラスター分析した。そして、学習者が誤りを犯す原因に対する支援を決めた。

8年度では、各クラスターに対応した支援に対して、実際に調査した学生に提供したら良いと考えられる支援の割合を調べることによって支援内容の妥当性を検討した。その結果初心者に対しては、誤りを犯した学習者に対しその課題に対する例示プログラムの提示による支援、およびプログラムの文法を示すことによる支援が必要であり、さらにトレース機能、流れ図による支援等が必要であることが判った。誤りによる支援内容の決定部分の調査を終えたので、システムにおける教材データベース、および学習者の履歴、支援の全体構成について検討した。教材についてはCプログラミングの教材関連図をISM法による教材の構造化を用いて作成し、教材データベースの構成を検討した。初心者がプログラミング言語を学習する場合、いくつかの学習方法がある。1つは、与えられた問題に対して机上でプログラムを実際に作成し、実行して誤りがないか確かめながら学習する方法がある。そこでつまずいた学習者に適切なアドバイスを与えることができれば、より学習効果が上がる。第2の方法として問題に対するプログラムが与えられ、プログラムの実行結果を問いながらプログラミングの学習を行う。また、問題に対するプログラムの一部分が書かれていないプログラムを学習者に提示し、プログラムを埋めていき、プログラムを完成させることにより、プログラミングの学習を行う学習もある。その場合も学習者の誤りに応じた支援を行うことにより学習者のプログラミングに対する理解を深めることができる。今年度は、第2の学習方法による学習者への支援システムを作成した。平成7年度に学習者が犯したプログラム作成における誤りより支援を検討した結果と、8年度に教材の検討を行った結果をふまえ、C言語のプログラミング学習教材の問題データベースを構築し、インターネット上で利用できるCAIを作成した。教材の範囲としてはCプログラミングの判断文、繰り返し文とした。教材データベースは教材管理情報と問題情報からなり、個人の学習状況にあわせて支援が行えるように学習者データベースを用意し、学習者履歴などがとれるようにした。
脳血管攣縮発生機序の研究-カルデスモンとカルポニンのリン酸化機序について

本年度の研究では、カルデスモンのチロシン・リン酸化をはじめ、攣縮脳血管の細胞内チロシン・キナーゼ系の情報伝達の亢進について報告する。脳血管攣縮モデルで作製された成犬攣縮脳血管のShc,Raf1,ERKを含む細胞内チロシン・キナーゼ基質の活性化が脳血管攣縮の初期に頂点に達し、晩期には軽度の低下が観察された。Shcの活性化はチロシン・キナーゼ受容器、Gタンパク共軛受容器よりの情報伝達の刺激によると考えられる。さらに、チロシン・キナーゼ阻害剤であるゲニスタインの局所投与により、細胞内チロシン・キナーゼ基質のリン酸化が減少するのみでなく、プロテイン・キナーゼMの発生がみられなくなり脳血管攣縮が緩解されることより、チロシン・キナーゼ系の活性化と細胞内Ca濃度上昇が密接に関連していることが示唆される。攣縮脳血管のカルボニンは減少しセリン・スレオニン・リン酸化され、攣縮脳血管平滑筋の収縮性が亢進していることを平成6年度平成8年度基盤研究B(研究課題番号06454424)で報告したが、カルボニンは脳血管攣縮時チロシン・リン酸化される。血管平滑筋細胞内チロシン・キナーゼ情報伝達系の亢進と血管攣縮との関係をさらに追究する必要がある。平成6年度平成8年度基盤研究B(研究課題番号06454424)ではカルボニンとミオシン軽鎖のリン酸化について報告したので、本研究においてはカルボニンをリン酸化するCキナーゼの活性化について報告する。成犬で脳血管攣縮モデルを作製し、攣縮脳血管におけるCキナーゼの活性化をイムノブロット法で検討した。特にMキナーゼの抗体作製にあたっては、カルパインによるCαキナーゼの分割部位、すなわちm-カルパインではGPAGNKV(CFα_2)、μ-カルパインではVISPSEDRKQPSNNDRVKLT(CFα_4)に対する抗体を用いた。攣縮血管のCαキナーゼは脳血管攣縮発生後30分より7日間にわたり細胞質から細胞膜へ移行し、Cαキナーゼの活性化を示唆した。Mキナーゼは正常脳血管では観察されなかったが、攣縮血管では抗CFα_4抗体を用いたイムノブロット法で45kDaのペプチドとして観察され、Cαキナーゼがμ-カルパインによって分割されることを示唆した。しかし、抗CFα_2抗体を用いたイムノブロット法ではMキナーゼは観察されなかった。すなわち、m-カルパインは攣縮血管では活性化されないことを示唆する。さらに、m-とμ-カルパインの活性化の相違より、攣縮血管内のCa濃度は1μM1mMまで上昇することを示唆する。
作物の耐湿性強化に寄与する根の酸素通気システム制御機構の解明

我が国の食料自給率を増やすためには、水田転換畑で問題となっている畑作物の耐湿性の向上が重要である。しかし、植物の耐湿性のメカニズムには未解明な部分が多く、その方策の立案すら困難である。本研究課題では、植物の耐湿性に深く関与する根のRadial Oxygen Loss(ROL)バリアの形成に関わる遺伝子の単離を目的に研究を推進した。結果、部分的効果ではあるもののイネのROLバリア形成に関わる遺伝子(REDUCED CULM NUMBER1)を初めて同定できた。我が国の食料自給率を増やすためには、水田からの転換畑で深刻な問題となっている畑作物の耐湿性を向上が重要である。しかし、植物の耐湿性のメカニズムには未解明な部分が多く、その方策を立てることすら難しいのが現状である。本研究課題では、植物の耐湿性に深く関与しているRadial Oxygen Loss(ROL)バリアの形成に関わる遺伝子をイネから単離する。さらに、該当遺伝子の変異体・レポーター遺伝子系統を使った機能解析により、イネのROLバリアによる根の酸素通気システムの制御機構を明らかにする。加えて、耐湿性の低い畑作物とイネで明らかにしたROLバリア形成メカニズムの比較解析により、コムギとオオムギの耐湿性が低い原因を探る。これらを通じ畑作物の耐湿性強化に有効な方策立案を目指している。目的達成のため、本年度はイネのスベリン変異体(rcn1)のROLバリア形成能力と耐湿性の評価こよってROLバリアの構成成分を特定と遺伝子を単離した。さらに、ROLバリア形成時の該当遺伝子の発現パターンを調べることでイネのROLバリア形成機構を明らかにした。本研究課題では、植物の耐湿性に深く関与しているRadial Oxygen Loss (ROL)バリアの形成に関わる遺伝子の単離と解析を目的に研究を推進した。イネは過湿ストレスによって誘導的にROLバリアを形成する。しかし、イネのスベリン変異体(reduced culm number1)では根のスベリン化が低下するだけでなく、ROLバリアの形成能力の低下がみられた。この結果はスベリンがROLバリアの形成に関与することを示唆している。しかし、ストレス状態が長期化すると、rcn1変異体はスベリン層を形成できないにも関わらず、ROLバリアを形成することができた。この結果は、ROLバリアの形成はスベリン化だけでは説明できないということを示唆している。これまで、ROLバリアの形成に関わる遺伝子は1つも同定されていなかった。本研究課題を通じて、部分的ではあるもののROLバリア形成に関わる遺伝子(RCN1)を初めて単離することができた。当初の予定通り、23年度、イネのスベリン変異体(rcn1)のROLバリア形成能力と耐湿性の評価によってROLバリアの構成成分を特定と遺伝子を単離した。24年度が最終年度であるため、記入しない。イネのスベリン変異体(rcn1)が、ROLバリア形成能力を持たないことを明らかにし、ROLバリアの遺伝子と構成成分を同定した。しかし、ストレス状態が長期化すると、rcn1変異体がスベリン層をもたないにもかかわらず、ROLバリアを構成する。これは先の結果と矛盾するため、この原因を探るべく、短期間のストレス処理で起きている現象と、長期間のストレス処理で起きる現象の差違を調べる。これにより、より正確な現象の把握を試みる。
光応答性有機結晶の結晶成長制御による新規機能性材料の創生

採用2年度目において、光誘起屈曲現象における屈曲の初速度と結晶の厚み依存性はTimoshenkoのバイメタルモデルを用いることで理論的に説明できることを明らかにしている(D. Kitagawa et al., J. Phys. Chem. C, 2013, 117, 20887; Photochem. Photobiol. Sci., 2014, 13, 764)。本年度は、ジアリールエテンのフォトメカニカル効果における異なる結晶間での屈曲速度の定量的評価を目指し、研究を行った。バイメタルモデルを用いたフィッティングにより、結晶表面からのフォトクロミック反応深さが屈曲速度に大きな影響を与えていることを明らかにし、それぞれの屈曲速度を定量的に評価することに成功した。また、結晶表面に金を蒸着したときの屈曲挙動について検討した。結晶は、金の厚みが増えるほど屈曲しにくくなることが明らかとなり、これは金の大きなヤング率が影響している。また、金を蒸着した結晶の屈曲速度と結晶の厚みの関係性は、新たに提案した拡張型バイメタルモデルを用いて議論できることを明らかにした。さらに、この結晶を回路に組み込むことにより、光照射による電流スイッチングに成功した(D. Kitagawa et al., Chem. Commun., 2015, 51, 4421)。さらに、光誘起屈曲現象における紫外光照射波長依存性について検討を行った。ジアリールエテンの開環体結晶は紫外域に吸収極大を有しているため、紫外光照射波長を変えることによって、結晶表面からのフォトクロミック反応深さを変化させることができる。あるジアリールエテンの針状結晶に、365 nmの光を照射すると、結晶は直ちに、光源に向かって屈曲した。一方で、同じ結晶に380 nmの光を照射すると、初めは光源と逆側に屈曲し、さらに紫外光照射を続けると光源に向かって屈曲することが明らかとなった。26年度が最終年度であるため、記入しない。光応答性結晶の結晶成長を制御し、新たな機能性材料の創生を目指している。フォトクロミック化合物は、光照射により可逆的に異性化し、色だけでなく分子構造、屈折率、誘電率、酸化還元電位などの様々な化学的および物理的性質も可逆的に変化する。フォトクロミック化合物の中でもジアリールエテンは、高い熱安定性と繰り返し耐久性を有し、溶液中だけでなくアモルファス状態や結晶中でも光異性化が進行する。これまでに、ジアリールエテン結晶のアモルファス状態からの結晶化による表面粗さの増大に伴って水に対する接触角が82°から117°へと約35°変化することを見出し、また紫外光照射によるフォトクロミック反応を用いることで結晶化を制御できることを報告している(D.Kitagawa et al.,Chem.Commun.2010,46,3723)。本年度は、ジアリールエテン結晶の結晶成長に注目し、水に対する接触角が150°を超える超撥水性表面の発現および紫外光照射による結晶成長の光パターニングについて研究を行った。ジアリールエテンのアモルファスフィルムは、ジアリールエテン/ポリメタクリル酸メチル(PMMA)のトルエン溶液をスライドガラスにキャストすることで得られた。このアモルファスフィルムを130°Cで1時間加熱した後、180°Cで1時間加熱すると、オストワルド成長により結晶が大きく成長することが明らかとなった。これは、ジアリールエテン結晶の融点が約180°C付近であり、微小結晶が容易に融解し、大きな結晶に取り込まれやすくなったためだと考えられる。また、そのときの水に対する接触角を測定すると154°の超撥水性を示すが、逆さにしても水滴が落下しないペタル効果を示した。また、フォトマスクを用いて結晶成長のパターニングを試みたところ、約10μmの解像度でのパターニングに成功した(D.Kitagawa et al.,Chem.Sci.,2012,3,1445)。光応答性分子結晶の結晶成長を制御し、新たな機能性材料の創生を目指している。これまでに、ジアリールエテン結晶のアモルファス状態からの結晶化および結晶成長による表面粗さの変化を利用した表面濡れ性制御、紫外光照射による光異性化を用いたそれらのパターニングについて報告している(D. Kitagawa et al., Chem. Commun., 2010, 46, 3723 ; Chem. Sci., 2012, 3, 1445)。本年度は、採用1年度目に新たに見出した反応部位にプロピル基を有するジアリールエテンの結晶多形と結晶多形間相転移および、採用2年度目の目標としているジアリールエテン結晶のフォトメカニカル効果について研究を行った。

反応部位にプロピル基を有するジアリールエテン結晶における相転移挙動の詳細な考察から、その相転移は結晶の融解を伴わない結晶・結晶相転移であることを見出し、ドミノ式に相転移が起こっていることを明らかにした(D. Kitagawa et al., Chem. Asian. J., 2014, 9, 289)。フォトメカニカル効果については、光誘起屈曲現象における屈曲の初速度と結晶の厚み依存性が、Timoshenkoのバイメタルモデルを用いることで理論的に説明できることを明らかにした(D. Kitagawa et al., J. Phys. Chem. C, 2012, 3, 1445)。また、新しいフォトメカニカル効果として光誘起ねじれ現象を新たに発見し、ねじれ現象は結晶の厚み方向に対する反応の不均一性および結晶の斜め方向への収縮によって引き起こされていることを明らかにした(D. Kitagawa et al., Angew. Chem. Int. Ed., 2013, 52, 9320)。採用2年度目において、光誘起屈曲現象における屈曲の初速度と結晶の厚み依存性はTimoshenkoのバイメタルモデルを用いることで理論的に説明できることを明らかにしている(D. Kitagawa et al., J. Phys. Chem. C, 2013, 117, 20887; Photochem. Photobiol. Sci., 2014, 13, 764)。本年度は、ジアリールエテンのフォトメカニカル効果における異なる結晶間での屈曲速度の定量的評価を目指し、研究を行った。バイメタルモデルを用いたフィッティングにより、結晶表面からのフォトクロミック反応深さが屈曲速度に大きな影響を与えていることを明らかにし、それぞれの屈曲速度を定量的に評価することに成功した。また、結晶表面に金を蒸着したときの屈曲挙動について検討した。結晶は、金の厚みが増えるほど屈曲しにくくなることが明らかとなり、これは金の大きなヤング率が影響している。また、金を蒸着した結晶の屈曲速度と結晶の厚みの関係性は、新たに提案した拡張型バイメタルモデルを用いて議論できることを明らかにした。さらに、この結晶を回路に組み込むことにより、光照射による電流スイッチングに成功した(D. Kitagawa et al., Chem. Commun., 2015, 51, 4421)。さらに、光誘起屈曲現象における紫外光照射波長依存性について検討を行った。ジアリールエテンの開環体結晶は紫外域に吸収極大を有しているため、紫外光照射波長を変えることによって、結晶表面からのフォトクロミック反応深さを変化させることができる。あるジアリールエテンの針状結晶に、365 nmの光を照射すると、結晶は直ちに、光源に向かって屈曲した。一方で、同じ結晶に380 nmの光を照射すると、初めは光源と逆側に屈曲し、さらに紫外光照射を続けると光源に向かって屈曲することが明らかとなった。26年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度において研究計画にあげたジアリールエテンの結晶成長制御をもちいた超擾水性表面の作製に成功している。また、フォトクロミック反応を用いることにより結晶成長のパターニングにも成功している。研究成果を学術論文として発表し、おおむね順調に進展している。平成25年度において研究計画にあげたジアリールエテン結晶のフォトメカニカル効果において、屈曲速度と結晶の厚み依存性を実験的に明らかにし、バイメタルモデルを用いた理論的側面からの議論に成功している。また、新しい光誘起結晶形状変化として光誘起ねじれ現象を見出している。これら研究成果を学術論文として発表し、おおむね順調に進展している。