hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
本研究はSiをベースのスピントロニクス材料の創成をめざした研究である。磁性不純物間の相互作用を顕在化させるためには%オーダーの高濃度に磁性不純物をSiなどの半導体にドープすることが必要となってくる。本研究では固溶限を大幅に超えたドーピングのために非平衡度の高い成長方法である分子線エピタキシー法を用いてSi : Mn系試料の薄膜作製を試みた。Siは電子ビーム(EB)ガンによる電子衝撃加熱によって、Mn, Gaはクヌ-センセルにより供給した。基板にはquartzを用いた。作製した試料は、X線回折による構造解析、X線光電子分光法による組成分析を行った。また、超伝導量子干渉計(SQUID)により磁気的特性、そして光磁気・磁気輸送物性測定装置により電気的特性と光磁気特性の評価を行った。得られた結果を要約すると、(1)quartz基板上に成長した試料は、X線回折測定からアモルファス構造をしている。(2)X線光電子分光法による測定からMn濃度を測定し、固溶限を大幅に超える試料の作製ができていることが確かめられた。(3)SQUIDによる磁化の温度依存性(M-T)からは高Mn濃度の試料でスピングラス相から強磁性相へのリエントラント転移現象が起きていることが確認された。(4)磁気輸送特性(磁気抵抗、ホール効果測定)の測定結果より、Mn濃度の低い試料では温度が下がると電気抵抗が上昇する絶縁体(半導体を含む)的な伝導を示す、Mn濃度の高い試料では温度が下がると電気抵抗が減少する金属的な伝導を示しており、電気伝導において金属・絶縁体転移が起きている。(5)金属的なSi : Mn試料では負の磁気抵抗を示しており、強磁性相が実現していることを示唆している。(6)磁気抵抗の温度依存性から、その強磁性のキュリー温度は150K付近にあることが明らかになった。本研究では電子ビーム加熱Si源を備えた分子線エピタキシー(MBE)装置を用いて、Si:Mn系試料の作製を行った。基板はSi、Al_2O_3、コルツ(溶融石英)等を用いた。基板温度は主に300°Cから700°Cの範囲で行われた。X線解析からこれらのSi:Mn試料は一部極微量なMnシリサイドを含んでいるが全体としてアモルファス的である。Mn組成は光電子分光法(XPS)から、数%から50%程度であった。低濃度Si:Mn試料のESR測定から、試料には10^<18>から10^<19>cm^<-3>程度のダングリングボンドが存在し、そのダングリングボンドはMnドープで消失することが判明した。またESRから孤立したMnからのESR信号は観測されず、Mnはクラスター的になっていることが示唆される。SQUIDを用い一連のSi:Mn試料の磁気測定行った。比較的低濃度(Mn濃度30-45%)の試料ではその磁化-温度(M-T)特性で、常磁性(あるいは反強磁性)にスピングラス相が重畳しているように見える。その試料に対し零磁場冷却(ZFC)-磁場中冷却(FC)測定をしたところ低温でヒステリシスを示した。またこの重畳したスピングラス相の形成はGaの共添加で促進されることが明らかになった。さらに、Mn濃度50%程度の高濃度試料ではM-T特性では、低温から磁化が増加し、飽和した状態が室温以上まで維持されることがわかった。解析の結果、これはスピングラス相から強磁性相へのリエントラントあると考えられる。これらの結果から、Si:Mn系のx-T(濃度、温度)相図の概略が得られた.本研究はSiをベースのスピントロニクス材料の創成をめざした研究である。
太陽系外地球型惑星の直接検出のための超高コントラスト装置の開発

我々は,太陽系外惑星を直接撮像するため,非対称ナル干渉計(Unbalanced Nulling Interferometer,UNI)および補償光学系(Phase-AmplitudeCorrection,PAC)を用いた超高コントラスト装置(通称,UNI-PAC法)を提案し,検証実験を行った。系外惑星の直接撮像を行うためには,明るい恒星からのスペックルノイズを10^<-10>レベルにまで減らすため,λ/10000rmsもの超高面精度の光学素子や光波面補正が必要とされる。提案する手法は,UNIによる光波面誤差の拡大とPACによる波面補正を行い,更に後置コロナグラフを用いることにより,上記のような高面精度のオプティクスを必要としないという,画期的な手法である。平成19年度は,UNI部の安定・高性能化を目指した光学系の改修,およびPAC部の構築を行った。具体的には,ナル干渉計の振動抑制のための光学素子マウント製作,傾斜補正鏡の導入,可変形鏡および波面センサ部のマウント製作を行った。その結果,ナル干渉計単体で恒星モデル像のスペックルノイズを,5λ/D以遠で10^<-7>オーダーにまで抑制させることに成功した。また、UNIによる波面誤差拡大の観測に成功し,拡大率がほぼ理論的予測と一致することを確認した。また,後置コロナグラフとして3Dサニャックナル干渉計を導入し,提案する装置全体の検証実験を行った。その結果,3Dサニャックナル干渉計単体と比較して高いコントラストを達成することができた。更に,後置コロナグラフとして,像面位相マスクコロナグラフの使用も検討した。特に,従来提案されている4分割位相マスクを多分割化(8分割)にすることにより,更に効率的に恒星光除去が行えることを,数値シミュレーションおよび検証実験により明らかにした。
カーボンブラック・金属酸化物アロイ薄膜のガス、及びバイオセンシング機能

カーボンブラック・アルミナゲルアロイ薄膜の電気抵抗値は、グラフト鎖の良溶媒蒸気中で著しく低下し、新規のガスセンサーとして機能する。そこで、本研究では、(1)カーボンブラック・アルミナゲルアロイ表面の多孔化などによる、応答スピードの向上、(2)カーボンブラック・アルミナゲルアロイのガス応答機構の解明、(3)カーボンブラック・アルミナゲルアロイ薄膜による溶液中の有機物のセンシング、および(4)酵素固定化ポリマーをグラフトしたカーボンブラックを組み込んだアルミナアロイゲルの合成と、得られた複合体のグルコースセンサーとしての可能性について予備的な検討を行った。その結果、以下の成果が得られた。1.粒子径が大きく、しかも比表面積の大きなカーボンブラックを用いると、カーボンブラック・アルミナゲルアロイ抵抗体の水蒸気応答速度が著しく大きくなることが分かった。2.カーボンブラック・アルミナゲルアロイのガスセンシングにグラフト鎖のカルボニル基とアルミナゲルの水酸基との間で形成される水素結合が重要な役割を演じていることが、乾燥空気中と水蒸気中における赤外吸収スペクトルの解析から明らかにした。3.カーボンブラック・アルミナゲルアロイの電気抵抗値は、ヘキサンやジエチルエーテル中へ溶解した水やアルコールへ浸すと著しく低下し、しかも乾燥ヘキサン中へ戻すと、初期抵抗値へ戻り、新規の溶液センサーとして機能することが分かった。また、溶質濃度と電気抵抗値に良い相関関係が認められ、濃度計としても応用できることを指摘した。4.グラフト鎖へグルコースオキシダーゼ(GOD)を固定化したカーボンブラックが合成でき、この様なカーボンブラックの存在下で、アルミニウムイソプロポキシドのゾル-ゲル反応を行うと、GODを組み込んだアルミナアロイゲルが得られることが分かった。しかしながら、この様な抵抗体にはグルコースへの応答性は認められなかった。
高品質半極性面ＩｎＧａＮテンプレート上ＬＥＤの光学・発光特性の解明

本研究課題により、LEDの性能を最大限引き出すことのできる非極性面InGaNテンプレート上LEDの作製及び評価に行った。偏光特性を制御することにより、LEDを用いた液晶ディスプレイ・レーザーダイオードの効率を上げることのできるがInGaNテンプレートを用いることによって偏光特性を自在に制御可能であることを見出した。また、現在のLEDの問題となっている高電流注入時の効率低下においてInGaNテンプレートは効果的であり、高電流注入時にInGaNテンプレート上に作製したLEDは従来型LEDの出力を最大で6倍まで高めることに成功した。本研究課題の最終目的は高効率緑色LEDを目指した高品質な非極性面InGaN結晶を用いた高効率LEDの作製及び諸特性の評価である。平成24年度の研究計画はInGaNの選択横方向成長による高品質化及び結晶評価を掲げた。その過程において、InGaNの高品質化には必ずしも選択横方向成長は不要であることを見出した。すなわち、高品質非極性面GaN上にInGaNを成長させた場合、In組成と膜厚をうまくコントロールすることによって、新たに発生する転位をInGaN/GaN界面でストップさせることに成功した。その成長条件はIn組成10%未満、膜厚1um程度である。これによって、高品質なInGaNを当初の研究計画より、より簡便な方法で得ることに成功した。平成25年度の研究計画には、上記高品質非極性面InGaNテンプレート上のLEDの作製とその諸特性の評価を掲げた。その結果、InGaNの膜厚とIn組成を変化さえることによってLEDの偏光特性を自在に制御することが可能であることを見出した。これは発光層に加わる歪をInGaNテンプレートによって変化させていることに起因する。この成果は液晶を用いたLEDディスプレーの高効率化を可能にし、LDの低域値電流密度に貢献する可能性を秘めている。また、高品質InGaN下地層を用いることによって、LEDの発光強度を最大で4倍程度向上させることに成功した。これはInGaNテンプレートが高品質であることを証明するものである。特に高電流注入時に効果的であることを見出した。現在、LEDは高電流注入時の低効率となる問題を抱えているが、非極性面InGaNテンプレートが該問題に対して有用であることを実証した。H24年度の研究計画として、MOVPE装置による半極性面InGaN成長及び成長機構解明を主に掲げていた。そこでまずは半極性面GaN上のInGaNの成長を行い、さらに発光層の作製にチャレンジした。その結果、従来の計画時よりも大きく進展した成果を見出すことに成功した。それは半極性面InGaNにはInGaN/GaN発光層の光学特性に大きな改善作用があるである。発光強度のInGaN下地層のIn組成依存性について調べた結果、InGaN下地層のIn組成が1.4%の時、約2倍のPL発光強度の向上が見られた。これは活性層内の歪みが軽減されたためだと考えられる。一方で、下地層のIn組成が8.4%以上になるとPL発光強度の低下が見られる。これはInGaN下地層の結晶品質の悪化やMQWsからの光がInGaN下地層で吸収されているためなどが考えられる。更に、偏光特性の評価を行った。E//[1-100]のスペクトルピーク位置Ep[1-100]とE//[-1-123]のスペクトルのピーク位置Ep[-1-123]のエネルギー差(Ep[1-100] - Ep[-1-123])をΔEと定義した。ΔEのInGaN下地層のIn組成依存性は、発光波長が長波長化するとΔEが変化していることが確認できる。さらに、同じ発光波長でもInGaN下地層のIn組成の増加により、ΔEが変化していることが明らかとなった。この結果は、半極性面にてLDを作製するとき発振モードを可変させることができることを示しており、さらに発光効率が改善させる可能性があることからInGaN下地層を用いる有用性を示すものである。最終的にはInGaNの組成・膜厚を最適化し半極性面LEDに最適なInGaN層の条件を確立することができた。半極性面GaN上のInGaNの成長を行い、さらに発光層の作製した結果は、H25年度に予定していた研究計画を前倒ししたものである。H24年度において、H25年度に予定していた研究を主こなうことができたため、H25年度には更なる発展が期待される。H25年度に行う研究としてはInGaN下地層の最適化を主に行う予定である。これはH24度に行う予定であったが、H25年度の研究を前倒しで行ったことにより最適化が完全に達成されていないからである。そこで、本提案時のInGaN層の高品質化を重点的に行い、欠陥密度を飛躍的に低減を目指す。

作製されたサンプルは、X線回折(XRD)を用いた結晶品質の評価、逆格子空間マッピングによる緩和の評価、透過型電子顕微鏡(TEM)観察、フォトルミネッセンス(PL)による光学評価、原子間力顕微鏡(AFM)による表面形状評価を行う予定である。最終的に高品質なInGaNテンプレートを作製するH25年度にはさらに高効率な発光層を作製し、本提案の最終目的であった半極性面InGaN下地層の光学・発光特性をまとめ上げていく予定である。前年度の研究においては、当初予定の研究費を前倒しで行ったことにより、予定していた実験内容よりも少ない金額で行うことができた。本年度は前年度に重点的に行う実験だった内容の遂行を予定しており、差額分を使用する。また、H24年度では研究を主に遂行したため、大変有益な研究結果が得られていたにもかかわらず、情報発信の機会が少ない年度であった。H25年度においてはH24年度で得た結果を情報発信していくべく、まずはE-MRSでの学会参加を予定している。これはH24年度予定していた国際会議の代替となる。
最適な証券デザイン及び金融契約に関する理論・実証分析

最適な証券デザインと金融契約を分析するため、本研究では、まず日本の公募ABS (Asset-backed Securities)を対象に、売り手が買い手よりも詳しい情報を持つ逆選択が証券のデザインに与える影響を分析した。その結果、超過劣後比率と(発行利回り)スワップ・スプレッドに関する負の相関が有意に観察されることを確認した。また、東証1部上場企業の業績予想修正発表を対象に、空売り制約と株価の情報効率性に関するイベント・スタディーを行ない、情報の非対称性と空売り制約が原因で株価の情報効率性が低下することを示した。一方、確率微分効用(Stochastic Differential Utility)に基づき意思決定を行う証券の発行体と投資家が存在し、新たな証券のデザインを通じてリスク移転を主体間で行う際の諸問題(最適リスク移転、各エージェントの最適消費、最適投資戦略等)について理論的分析を行い、それらの問題の解が前向き-後向き確率微分方程式(FBSDE)の適合解で特徴付けられることを示した。そして、確率最大値原理、BSDE理論の比較定理を用いてその解の最適性の必要十分条件を導出した。更に、リスク移転が起きる時点が不確実である場合や、Hansen-Sargent流のKnight的経済のもとでの頑健な期待効用最大化問題の枠組みでリスク移転を考察するための予備的研究を行った。以上に加え、新たな証券のデザイン問題として、自由化された電力市場における価格と消費量の変動を記述するモデルを構築し、電力価格・消費量の変動リスクに直面する電力会社がリスク管理に利用する上で望ましい天候デリバティブの設計も行なった。さらに、投資ファンドのパフォーマンス評価とインセンティブの関係を整理し、それらの基準となるベンチマークの選択に関する基礎研究として日本企業の資本構成と株式収益率の関係を分析した。逆選択による最適証券デザインの実証研究については、公募ABSに関する分析を継続しつつ一層の精緻化を行った。特に、データのクラスタリングに対して頑健な標準誤差を用いた推定を行い、このような問題を考慮した場合であっても、超過劣後比率と(発行利回り)スワップ・スプレッドに関して負の相関が有意に観察されることを確認した。このことにより、逆選択に基づく証券デザインの理論的含意の成立が、日本のABS発行市場に関して実証的に一層強く示唆されることになる。一方、プリンシパルとエージェントの最適契約の分析については、再帰的効用の動学的確率変動版である確率微分効用理論(Stochastic Differential Utility)に基づき意思決定を行うプリンシパルとエージェントの最適契約問題を完全情報下と部分情報下で考察し、その最適解が前向き-後向き確率微分方程式(FBSDE)の適合解で特徴付けられることを示した。同様の枠組みで、新たな証券のデザインを通じて、リスク移転を2つのエージェント間で行う際の諸問題(最適リスク移転、各エージェントの最適消費、最適投資戦略等)の研究を行い、確率最大値原理、BSDE理論の比較定理を用いて最適性の必要十分条件を導出した。更に、これらの最適解の性質を明らかにしたり、実証研究を行うために、FBSDEの数値計算法の研究を行い、2つの有効な数値計算アルゴリズムの提案を行った。さらに、これらの問題の具体例として、プリンシパルを投資家及びエージェントを運用機関とした最適運用委託契約問題に関する先行研究の調査を行い、実務上の実行可能性を考慮した上で今後解決すべき問題の考察を行った。情報の非対称性下における証券デザインの実証研究については、公募ABSに関する分析を引き続き行なった。特に、必要劣後比率に関する様々な推定を行い、それらのいかなる場合においても頑健に、超過劣後比率と(発行利回り)スワップ・スプレッドに関する負の相関が有意に観察されることを確認した。

また、東証1部上場企業の業績予想修正発表を対象として、空売り制約と株価の情報効率性との関係に関するイベント・スタディーを行ない、情報の非対称性と空売り制約が原因となり、株価の情報効率性が低下することを明らかにした。一方、再帰的効用の動学的確率変動版である確率微分効用理論(Stochastic Differential Utility)に基づき意思決定を行う証券の発行体と投資家が存在し、新たな証券のデザインを通じて、リスク移転をそれら2つのエージェント間で行う際の諸問題(最適リスク移転、各エージェントの最適消費、最適投資戦略等)の研究を行い、その最適解が前向き-後向き確率微分方程式(FBSDE)の適合解で特徴付けられることを示した。そして、確率最大値原理、BSDE理論の比較定理を用いてその解の最適性の必要十分条件を導出した。更に、リスク移転が起きる時点が不確実である場合や、Hansen-Sargent流のKnight的経済のもとでの頑健な期待効用最大化問題の枠組みでリスク移転を考察するための予備的研究を行った。これらに加え、自由化された電力市場における価格と消費量の変動を記述するモデルを構築し、電力需要量と気温の関係を利用することで、電力価格・消費量の変動リスクに直面する電力会社がリスク管理に利用する上で望ましい天候デリバティブの設計も行なった。さらに、投資ファンドのパフォーマンス評価の基準となるベンチマークの選択に関する基礎研究として、日本企業の資本構成と株式収益率の関係を分析した。
19世紀日本における書籍流通の販路の解明と小売業の拡大についての研究

本年度は本課題の最終年度として、(1)持続的に文献・書誌調査を行いつつ、(2)3年弱にわたる研究の集大成にあたる成果を論文として発表した。また当初の計画通り(3)電子媒体上に調査報告(データベース)を公開した。以下各々について本年度の活動報告を行う。(1)調査先としては、国立国会図書館、都立中央図書館、大東急記念文庫、東洋文庫、国文学研究資料館、九州大学文学部、関西大学等。具体的な調査内容としては、研究課題における具体的な調査対象である江戸時代の本屋・上総屋利兵衛の出版書目の一覧表を作るべく、諸本調査を行った。(2)昨年11月に日本近世文学会において行った口頭発表に基づいて、さらなる調査・研究を盛り込み「書物と地本の間-文化期後半の中本型読本をめぐって-」『近世文藝』83号(2006年1月)として発表した。本稿は、本課題の中心にある問題意識、19世紀の出版と流通の解明に対し「中本型読本」と呼ばれる一連の書物を対象として、江戸と上方の書籍流通などを探ったものであり、これが本課題の最たる成果と言える。(3)(1)で行った調査の報告として「上総屋利兵衛出版書目年表稿」をWEB上(http://kigoshi.ypu.jp/kazusaya.html)に発表した。ただし初年度に想定していた調査先の全てに足を運ぶことができず、今後も補訂作業が必要となる。以上、データ作成、研究論文ともほぼ計画通り遂行することができたと思われる。本年度は資料調査と収集資料の分析を研究の中心に据えた。調査の方では東北大学狩野文庫、国立国会図書館などへ足を運んだ。前者の調査は、近世の図書における「仕入印」の記録から江戸と上方との当時の流通のあり方を把握しようという目的があったが、結果的にこの方法はあまり効果的でなかった。というのも、「仕入印」が記載される資料が稀少である上、記載されていたとしても、その記録から流通過程を追うことの難しさが判明したからである。ただ、これは一見無駄な調査であるように思えるが、翻ってみれば1年目の早い段階で軌道修正することができ、逆説的ながら大変重要な意味を持った。この調査を踏まえ、本年度後半は『名目集』という資料の分析に時間を費やし、またその成果を踏まえ国会図書館へ調査に赴いた。詳細は煩雑になるので略すが、研究成果としては「中本型読本」と呼ばれる書物群のより厳密な史的展開を把握することができ、また作品の内容的にもいくつか新しい発見があった。2年目以降に複数の論文として結実する予定である。本年度は細かな軌道修正を見ながら、結果としては計画通り進めることができた。本年度は一年目に引き続いての研究対象和書の調査に加え、精力的に研究発表も行った。調査では、慶応大学図書館や京都大学図書館へ赴き、データの厚みを増すことができた。それと平行して、データ解析にも時間と労力を費やした結果、一つの結論を得ることができた。すなわち、江戸時代の文化年間(18041818)において「中本型」と呼ばれる書型の小説本が一時的に衰退するのだが、それがこの時期の「名主改(なぬしあらため)」という出版に至るまでの手続きや担当部署の変質などと密接に対応していることをつきとめた。また、この変化は小説本の中の諸ジャンルの動きとも関わっていることが明らかになってきた。こうした点を中心に、平成16年度近世文学会秋季大会(於同志社大学、十一月二十日)において口頭発表「書物と地本の間-文化期における中本型読本の消滅について-」を行った。本発表は中間報告的な内容であるが、学会で受けた指摘や来年度の調査を踏まえて、最終的には本研究の最大の成果としての論文として結実する見込みである。さらに、調査の進展が順調であったことから、予定よりも幅広い時代・分野の作品をも研究することができた。具体的には、平成17年1月発行『国文学解釈と鑑賞』別冊(「江戸文化とサブカルチャー」)に「為永工房発・読本の作り方」として論文発表を行った。本稿は、文化期に続く文政年間(18181830)における、為永春水の読本作品に認められる原拠を指摘し、その制作方法を分析したものである。ただ同時に、文政期の小説やそれをとりまく環境については、さらに膨大な調査・研究が必要なことも痛感したので、これは次なる研究課題として継続していきたい。全体として本年度は予定通り充実した調査・研究を行うことができ、来年度は複数の論文として発表できる準備も整った。

本稿は、本課題の中心にある問題意識、19世紀の出版と流通の解明に対し「中本型読本」と呼ばれる一連の書物を対象として、江戸と上方の書籍流通などを探ったものであり、これが本課題の最たる成果と言える。(3)(1)で行った調査の報告として「上総屋利兵衛出版書目年表稿」をWEB上(http://kigoshi.ypu.jp/kazusaya.html)に発表した。ただし初年度に想定していた調査先の全てに足を運ぶことができず、今後も補訂作業が必要となる。以上、データ作成、研究論文ともほぼ計画通り遂行することができたと思われる。
活性物質による行動制御の可塑性と新しい研究方法の開発

動物の行動を制御する中枢神経機構において,重要な役割を果たしている血中や脳内の生理活性物質が情動行動の学習および消去過程における脳の可塑性にどのように関与しているか検討した.また,脳移植から生体内での神経活動,単離培養細胞および遺伝子レベルさらに数理モデルに至るまで広い範囲に亙って,脳の情動行動の成立とその可塑性研究の新しい手法を開発,工夫した.大村はin vivo vollammetry法(±vv)を用いて,ラットの視床下部外側野におけるセロトニン放出が摂食行動をむしろ促進する形で摂食行動の日内リズム形成に関与していることを見出した.また,ヒドラを用いた新しいバイオアッセイ法を用いてfibroblast growthfactor(FGF)が,ラット脳脊髄液体中に摂食後数時間に亙り数万倍も増加すること,そしてFGFが摂食抑制作用を有することを明らかにした.小野はラットを用いて,ドーパミン感受性視床下部外側野ニューロンの音弁学習行動への関与を明らかにした.川村はAF64A処置したラット海馬におけるコリン作動性ニューロンの移植を行い,対照に比べて移植後に8方向迷路学習成績の改善をみた.また,異種動物,チョウセンシマリスとラット間における視交叉上核の移植を行い,わずかの改善をみた.金子はカメ網膜より視細胞を単離し,グルタミン酸のこの細胞への取り込みにNaイオンが関与していることを明らかにした.鈴木は四肢の動力学的特性を表現する内部モデルを神経回路によって表現し,ロボット制御実験を通して評価し,特に手先の運動における最適軌道の決定をした.野々村は脳の可塑性のCa結合蛋白質,リン酸化蛋白質への影響を明らかにし,加藤はbrain dialysis法によって線条体でのAChの遊離の経時変化を測定した.木村は細胞接着因子の一つFNの神経細胞軸索での出現を免疫組織化学的に証明した.浜村はストレスによりACTH分泌が減弱することを明らかにした.動物の行動を制御する中枢神経機構において,重要な役割を果たしている血中や脳内の生理活性物質が情動行動の学習および消去過程における脳の可塑性にどのように関与しているか検討した.また,脳移植から生体内での神経活動,単離培養細胞および遺伝子レベルさらに数理モデルに至るまで広い範囲に亙って,脳の情動行動の成立とその可塑性研究の新しい手法を開発,工夫した.大村はin vivo vollammetry法(±vv)を用いて,ラットの視床下部外側野におけるセロトニン放出が摂食行動をむしろ促進する形で摂食行動の日内リズム形成に関与していることを見出した.また,ヒドラを用いた新しいバイオアッセイ法を用いてfibroblast growthfactor(FGF)が,ラット脳脊髄液体中に摂食後数時間に亙り数万倍も増加すること,そしてFGFが摂食抑制作用を有することを明らかにした.小野はラットを用いて,ドーパミン感受性視床下部外側野ニューロンの音弁学習行動への関与を明らかにした.川村はAF64A処置したラット海馬におけるコリン作動性ニューロンの移植を行い,対照に比べて移植後に8方向迷路学習成績の改善をみた.また,異種動物,チョウセンシマリスとラット間における視交叉上核の移植を行い,わずかの改善をみた.金子はカメ網膜より視細胞を単離し,グルタミン酸のこの細胞への取り込みにNaイオンが関与していることを明らかにした.鈴木は四肢の動力学的特性を表現する内部モデルを神経回路によって表現し,ロボット制御実験を通して評価し,特に手先の運動における最適軌道の決定をした.野々村は脳の可塑性のCa結合蛋白質,リン酸化蛋白質への影響を明らかにし,加藤はbrain dialysis法によって線条体でのAChの遊離の経時変化を測定した.木村は細胞接着因子の一つFNの神経細胞軸索での出現を免疫組織化学的に証明した.浜村はストレスによりACTH分泌が減弱することを明らかにした.
慢性炎症から発がんへのメカニズム解析

研究目的: IL-21アイソフォーム(IL-21と同様の機能を有する)をT細胞特異的に発現させたマウス(IL-21isoTgマウス)に、AOM(アゾキシメタン)とDSS(デキストラン硫酸ナトリウム)により潰瘍性大腸炎に伴う大腸がんを誘導したところ、腫瘍の発生頻度や大きさが同腹の野生型に比べ、著しく増大するという結果を得ている(未発表データ)。この結果より、IL-21は、慢性炎症から発がんという一連の流れに強く関与することが推察された。本研究では、このIL-21isoTgマウスにおける大腸がん発生のメカニズムについて、AID(遺伝子編集酵素activation-induced cytidine deaminase)の発現に着目して解析した。研究方法・成果:最初に、DSS誘導大腸炎の大腸組織においてAIDの発現が増強していることをRT-PCR法により確認した。AIDは癌の発生に関わる一方、正常では活性化B細胞に発現するため、DSS、あるいはAOM-DSSを投与したマウスから大腸上皮細胞(IEC)のみを回収し、AIDの発現を確認した。その結果、まだ少ないデータではあるが、AID発現が増強している傾向がみられた。また、IECにおけるIL-21受容体(IL-21R)の発現を確認したところ、フローサイトメトリー法により、わずかではあるが、発現がみられた。IL-21のもう一つの受容体であるγcの発現は、フローサイトメトリー法では確認できなかったが、RT-PCR法では、IL-21Rとγcの発現が、弱いながらも確認された。上記の結果を確認するために、マウス大腸がん細胞株(colon26, colon38)を用いて、大腸上皮細胞でのIL-21Rの発現を確認したところ、RT-PCR法においてIL-21Rが発現していることを確認した。以上のことにより、IL-21が大腸上皮細胞上のIL-21Rを介してAIDの発現を増強させ、遺伝子変異や染色体異常を引き起こし、炎症性発がんへと導いている可能性が示唆された。
近赤外吸収色素ライブラリーの構築および光音響イメージングへの展開

電子受容性が高い環状チオエステル骨格の3,5位に種々のアミノフェニル基を導入したπ共役カチオンを合成した。これらの化合物は900 nm付近に強い吸収を有していたことから,光音響イメージングに利用可能な近赤外吸収色素として利用が示唆された。そこで,この光音響特性について評価するため,光音響シグナルを検出するための光学系を構築した。実際,金ナノ粒子を用いたところ濃度依存的にシグナル強度が変化することわかった。この光学系を用いて蛍光色素の光音響シグナルを検出したところ,アミノ基の種類によって光音響シグナルの大きさが異なり,ジュロリジニル基を導入した色素が強いシグナルを与えた。ポリメチン構造は多くの近赤外吸収色素にみられる基本骨格であるが,その代表であるシアニン系色素においても900 nmを超える極大吸収波長は達成されていない。本研究では光音響イメージングに利用可能な近赤外吸収色素として,電子受容性が高い環状チオエステル骨格の3,5位にジメチルアミノフェニル基を導入したドナー・アクセプター・ドナー型π共役カチオンを合成した。ジクロロメタン中における吸収スペクトルにおいて,極大吸収波長903 nm,モル吸光係数58500 M-1 cm-1という特異な光物性を示すことがわかった。この結果はTD-DFT計算(B3LYP/6-31G*)からも裏付けられ,環状チオエステル骨格を導入する効果は,主にLUMO準位の低下への寄与にあることが判明した。一方,メタノール中では近赤外域の強い吸収帯が消失した。これはメタノールが求核剤として機能し,チオラクトン骨格への求核付加がおこっているためであると考えられる。この反応性を制御できれば,環境応答性を有する光音響プローブに展開できると期待できる。近赤外吸収をもつ色素開発に加え,本研究では光音響プローブとしての評価系を確立した。本評価システムが有効であるのか確認するため,サンプルとして金ナノ粒子を用いた。シリコンチューブに金ナノ粒子の水溶液を封入し,これにパルスレーザーを照射することによって得られる光音響波を検出した。濃度依存性およびレーザーパワー依存性などから,得られたシグナルはサンプル由来であることを確認した。ここで得られた成果はAngew. Chem. Int. Ed.に投稿した。ライブラリーまでは至らなかったが,数種類のチオラクトン含有色素を得ることができ,構造物性相関について検証した。結果,吸収極大波長は電子供与性に依存し,供与性が増すほど長波長シフトすることがわかった。これは近赤外蛍光色素設計における重要な知見であり,次年度以降の研究計画に反映される。また,供与性が強すぎると色素骨格の化学的安定性が大幅に低下したことから,チオラクトン骨格に化学修飾を要することがわかった。一方,光音響シグナルの評価システムについてはある程度完成し,サンプル由来の有意なシグナルが検出できることを確認した。これは今後開発する色素を評価する上で極めて重要であり,当初の計画通りに研究が進行しているといえる。これを用いて本年度は脂肪滴中における色素の光音響シグナルを得る予定であったが,脂肪滴を構成するトリアシルグリセロールに対する色素の溶解性が極めて低く,観察に至らなかった。以上の結果から,本研究はおおむね順調に進展していると判断した。本研究で開発したホスファキサンテン色素は,赤色近赤外域に強い吸収と蛍光を有する色素群である。中でも,ローダミン骨格の9位をジメトキシフェニル基で置換したPREX 710は,高い化学的安定性と光安定性を有する近赤外色素であり,非常に興味深い性質を示した。例えば,PREX 710は細胞膜透過性を有しており,ミトコンドリア特異的に局在する。細胞膜染色剤のDiIと核染色剤であるSiR-DNAをPREX 710と同時に添加することで,各オルガネラのマルチカラーイメージングを達成した。また,PREX 710で染色したHeLa細胞を30秒おきに7時間半,連続撮影したところ,細胞分裂する様子をライブで捉えることに成功した。最後に,PREX 710を用いたin vivo深部イメージングを実施した。PREX 710でラベル化したデキストラン(分子量70,000)をマウス尾静脈から投与し,脳深部の血管イメージング画像を取得した。その結果,表層から300-400 μm深部にある血管を検出することができ,脳血管を3次元的に画像化することができた。以上の結果は,PREX 710が新しい近赤外蛍光色素として有用であることを示している。さらに光音響イメージングへの応用を視野に入れ,PREX 710を取り込んだシリカナノ粒子を作成した。色素がナノ粒子から流出するのを防ぐため,トリアルコシキシラン部位をPREX 710に導入し,ナノ粒子形成の際に同時に使用している。条件検討の結果,30-50 nm程度の粒径をもつ均一サイズのナノ粒子を得ることに成功した。さらに血中における凝集を抑制するため,ナノ粒子表面をポリエチレングリコール(PEG)で修飾した。これを担癌マウスに尾静脈投与したところ,EPR効果によって腫瘍部位に集積している様子が確認された。

そこで,この光音響特性について評価するため,光音響シグナルを検出するための光学系を構築した。実際,金ナノ粒子を用いたところ濃度依存的にシグナル強度が変化することわかった。この光学系を用いて蛍光色素の光音響シグナルを検出したところ,アミノ基の種類によって光音響シグナルの大きさが異なり,ジュロリジニル基を導入した色素が強いシグナルを与えた。平成28年度の研究成果を踏まえ,平成29年度はトリアシルグリセロールに可溶な近赤外吸収色素の開発から着手する。窒素上のアルキル基鎖長を調整することで溶解度の問題を克服する。また電子供与性が強い場合に化学的安定性が低下する原因を解明し,骨格への修飾などにより本課題の解決を図る。合成した近赤外吸収色素については前年度に続き分光学的特性を評価し,色素ライブラリーの拡充を図る。特にトリアシルグリセロール中で強い光音響シグナルが観測されるものについては,レーザー照射下における安定性も合わせて検討する。以上の検討により優れた性質をもつものについては,動脈硬化マウスへの尾静脈投与を行い,これを光音響イメージングにより可視化する。尚,in vivo光音響イメージングは共同研究によって遂行する。ケミカルバイオロジー平成28年度の予算は主に物品費に充てていた。本年度は合成を中心に進め,精製に必要なカラム等を消耗品として購入する予定であったが,再結晶で精製できることがわかったため,購入を見送った。近赤外吸収色素のライブラリー化を図るため,化合物によっては再結晶できないものもある。本年度の予算は,精製に必要なカラムの購入に充てる。また,光音響装置を充実すべく,光学系に必要なミラーやサンプルを固定するためのホルダーなどの購入に充てる。
肺炎クラミジア感染リンパ球と動脈硬化症

本研究の長期目的は、動脈硬化症進展における肺炎クラミジア感染リンパ球の役割を解明することである。平成17年度は本研究課題の最終年度に当たるが、昨年度に引き続き肺炎クラミジアのリンパ球内での増殖制御機構の解明を試みると同時に、感染リンパ球の機能修飾を明らかにする研究を実施した。感染リンパ球の機能修飾を検討する目的で、ヒト抹消血リンパ球に肺炎クラミジアを持続感染させた状態でphorbol myristate acetate/ionomycin(P/I)による非特異的リンパ球の活性化を試みた。リンパ球活性化マーカーであるCD69表層抗原の発現では感染群ならびに非感染群で有意な差は認められなかった。一方、肺炎クラミジア感染による感染細胞のCD3表層抗原発現を検討した結果、有意にその発現が抑制さることが判明した。このようなCD3発現抑制はC.trachomatis感染では認められなかった。さらに、死菌でも抑制が認められなかったところより、肺炎クラミジア感染によるT細胞活性化回路の抑制制御が示唆された。このCD3抑制制御にはPGE2経路を介した機構が働いている事が経路特異的な抑制剤を用いた実験により明らかとなった。これらの成績より、肺炎クラミジアのリンパ球への感染は、主として持続感染の様相を呈し、非特異的な強いリンパ球の活性化には感染の影響が認められなかったが、T細胞活性化に関与する主要組織適合抗原の発現に抑制的に関与するところより、細胞性免疫の発現に結果として抑制的に働く事が明らかとなった。本菌の感染進展には細胞性免疫が主たる役割を演じていることや、動脈硬化症の進展にリンパ球が主要な役割を演じていることが近年の研究より明らかになっていることを合わせ考えると、本研究課題で明らかとなった事項は極めて重要な知見と考えられる。本研究の目的は、動脈硬化症発症進展における肺炎クラミジア感染リンパ球の役割を解明することである。その一環として平成16年度は、肺炎クラミジアのリンパ球内での増殖抑制機構の解明を計画した。どのような状態がリンパ球に感染保持されている肺炎クラミジアの活性増殖を引き起こすのか、即ち、どのようなリンパ球に対する刺激ならびに機能修飾が抑制されている菌の活性増殖化につながるかを検討した。具体的には、試験管内におけるリンパ球内肺炎クラミジアの増殖制御に関わる可能性のある各種免疫修飾剤について検討した。さらには、肺炎クラミジアがリンパ球に持続感染することによる宿主リンパ球細胞の機能修飾についても検討を試みた。その結果、宿主タンパク合成阻害作用を有するcycloheximideに強い菌の活性増殖化作用が認められたが、予想されたFK506などのリンパ球に対する免疫抑制剤には菌の活性増殖化作用は認められなかった。ただ、検討した免疫抑制剤が限定されているため、現時点での結論は尚早と思われる。一方、肺炎クラミジアのリンパ球への持続感染モデルを用いた解析では、各種サイトカインの感染による誘導が認められず、クラミジアの持続感染そのものは宿主防御機構に認知され難い感染様式であることが示唆された。さらには、本菌の持続感染は、感染防御に強く働くサイトカインとして知られているIL-8の産生をむしろ抑制することが明らかとなり、この抑制作用が本菌の持続感染に何らかの形で寄与しているのではないかと推測された。これら一連の結果は、日本細菌学会総会ならびにアメリカ微生物学会総会(ASM)において発表した。また、リンパ球への肺炎クラミジア持続感染における免疫応答の解析結果は論文としてCurrent Microbiologyに発表した(in press)。
手話学習システムを活用した小学校低学年における生活科・道徳の授業デザイン

本研究では,手話学習システム(Web版『指文字練習あいうえお』)を活用した授業デザインの開発を行った。小学校低学年を対象にして,一貫した体系的な授業デザイン(目的・方法・評価)に取り組み,対面授業とシステムの利用履歴情報の分析などを通して,その有効性を検証した。より具体的には,以下のことに取り組んだ。1.小学校2年生の生活科・道徳において,手話学習システムを活用した体系的な授業デザインを開発し,実践した。2.授業実践及び単元開発をコンテンツ化し,本システムを活用した豊富な典型事例集としてWebシステムに統合するとともに,本システム自体の改良を提案した。3.授業公開及び学会における口頭発表を通して,授業デザインの外部評価を受けることで,デザイン指針の妥当性を検討した。研究方法は,授業実践を通したデザイン実験アプローチであった。授業は代表者が計画し実施した。研究は,3つのフェーズにより構成した。第1フェーズ(4月から8月)では,先行研究の収集・検討を通して,授業デザインの基本的な方針を確定した。第2フェーズ(9月から12月)では,実際の授業を実施し,その成果を基づいて授業デザインと子どもにおける手話の習得状況との相関を関心意欲態度・知識理解・技能などの観点から分析した。また,アンケート,ヒヤリングなどに加え,ログ収集により,主観的評価と客観的評価の両面から授業の効果を分析した。第3フェーズ(1月から3月)では,それまでの知見を総合的に考察し,小学校低学年における手話学習システムを活用した体系的な単元試案をまとめ,本システムに統合できる授業典型事例コンテンツを作成した。その結果,手話学習システムを活用は,指文字の習得に有効であることが明らかになった。また,指文字・手話の習得によって,聴覚障害者と体験的な交流を円滑に実施することができた。
大量非構造データ間の概念構造を考慮した論理的検索ビューに関する研究

情報技術の発展により、人類が創出する情報量が爆発的に増大している。そのような膨大な情報の中から、データベース化されていない非構造データで、単なるキーワード検索では絞り込むことができない情報を抽出してくることは容易ではない。本研究では、組織や個人のシステムが保持する膨大な量の非構造データに対するアクセス性を高めるため、非構造データ間の関係を考慮した論理的検索ビューを提供することを目的とする。本年度は、電子的プレゼンテーションスライドを用いた講義ビデオ集合、テロップを含むテレビ映像集合、およびファイルシステム中のキーワード情報を含まないファイル集合、に対する論理的検索ビューの提供を主対象に研究を行った。電子的プレゼンテーションスライドを用いた講義・講演ビデオ集合に対しては、検索キーワードによって検索結果を提供するだけでなく、重要シーンを抽出してそれらから論理的検索ビューとしてダイジェストを作成する手法の研究を行い、どのような情報を組み合わせることによって、ダイジェストに適した重要シーンが摘出できるかを実験を通して確認した。より一般のビデオ検索やダイジェスト等の論理的検索ビュー提供のため、テレビの画面に表示されるテロップを用いることを想定し、テロップの字認識率を向上させるためにWebの情報を利用する方法を提案し、実際のニュース番組とニュースサイトを用いてその効果を確認した。さらに、扱う対象をより一般化し、ファイルシステム中のキーワード情報を含まないファイルに対しては、アクセス履歴からファイル間の関連度を算出し、算出した関連度に基づいてキーワードに対する全文検索の結果とそれらに関連するファイルを検索結果として提供する手法を提案し、評価を行った。そらに、この研究成果を発展させ、キーワード検索だけでなく、論理的検索ビューとして関連するファイルを仮想フォルダとして提供する手法に関しても研究も行った。本研究は、組織もしくは個人のシステムが保持する膨大な非構造データである多種大量のファイル等に対して、それらの間の概念構造等の関係を考慮した検索を行い、その結果を何らかの論理的なビューとして提供することで、利用者の要求にできるだけ合致した非構造データを提供することを目的とする。現在、ファイルに対する全文検索やメタデータを用いた検索等に関する研究は、これまでにも広く行われてはいるが、多様なメタデータを入力するのにコストがかかると同時に利用者の知識や熟練を前提とし・実際に欲しいファイルを探し出すことは容易ではない。特に、キーワードを含まない画像や数値データのファイルを検索するのは困難である。利用コンテクスト等を考慮して、ファイル間の関係を導き出し、これまで扱えなかった対象も検索可能とする手法の確立を目指す。平成19年度は、キーワードを含まないファイルを検索するため、ファイルサーバーのアクセスログを解析することで、同時に利用されているファイルに対する関連度を算出し、その関連度を使うことで図形や数値データのみのキーワードを含まない関連ファイルも検索できる手法を提案するとともに、実際に試作システムを作成し、被験者実験を行って効果を評価してきた。ファイルサーバーのアクセスログの精錬、ファイルのオープン・クローズ時間からの関連度算出式等の工夫により、全文検索やディレクトリ探索に比べて効率のよい検索が行えることを示すことができた。
パーキンソン病病態に本質的に関わるParkin基質の探索

パーキンソン病原因遺伝子Parkinはユビキチンリガーゼをコードし、ミトコンドリアの品質管理に関与することが知られている。しかし、Parkinの変異によりドーパミン神経が選択的に変性する分子機序は不明である。そこで、ドーパミン神経、グリア特異的にParkin依存的にユビキチン化される分子を、BioUb6-BirAシステムとショウジョウバエを組み合わせて探索をした。さらに、新規に単離されたパーキンソン病原因遺伝子CHCHD2の結合タンパク質の探索を、ヒト培養細胞を用いて実施し、ミトコンドリアマトリクスタンパク質p32を同定した。p32とCHCHD2との結合の生理的意味は、ハエモデルで検討した。本研究では、パーキンソン病原因遺伝子の1つであるユビキチンリガーゼE3 Parkinについて、ドーパミン神経特異的なParkinのユビキチン化基質を同定し、パーキンソン病発症機序との関わりを明らかにすることを目的としている。パーキンソン病は中脳黒質のドーパミン神経脱落を特徴とする進行性の神経変性疾患であり、その原因遺伝子にはミトコンドリアの機能維持や構造に関わる遺伝子が報告されている。Parkinは、同じくパーキンソン病原因遺伝子産物PINK1と協調的に働き、膜電位の低下した不良ミトコンドリア上のタンパク質にユビキチン鎖を付加することでミトコンドリア選択的オートファジー(マイトファジー)を誘導している。ドーパミン神経特異的なParkin基質の代謝異常が、パーキンソン病で見られるドーパミン神経の変性に関与することが予想される。本研究では、ビオチンを用いたin vivoユビキチン化タンパク質精製法を用い、ハエドーパミン神経特異的なParkin基質の探索を行う。具体的には、ビオチン化シグナル付加ユビキチンとビオチン化酵素を連結した人工タンパク質をハエドーパミン神経に発現させ、アビジン-ビオチン相互作用を利用した免疫沈降を行うことで、ユビキチン化タンパク質の高純度精製を行う。精製試料を質量分析にかけParkin基質の同定を行う。この時、Parkin由来以外のユビキチン化タンパク質が同時に精製されることが予想されるが、Parkinの過剰発現系統とコントロール遺伝子発現系統を用意し、質量分析結果を比較することで、Parkin由来のユビキチン化タンパク質を同定する。実験当初より、細胞数の少ないドーパミン神経細胞のみを標的としたビオチン化ユビキチン精製では質量分析に用いるためのタンパク質量の確保が問題であった。この問題を解決するため、プロテアソーム分解阻害やParkin過剰発現によるユビキチン化タンパク質の増加を狙ったが、ビオチン化ユビキチンの精製量増加は見られなかった。本研究で用いているビオチン化ユビキチン精製法は、内在性の脱ユビキチン化酵素を利用している。ハエの発生段階により脱ユビキチン化酵素の発現量や種類が異なることが報告されていることから、これまでハエ成虫を標的としてきたが、ハエ幼虫を用いてビオチン化ユビキチンの精製を行ったところ、成虫を用いたサンプルよりも個体数あたりの精製量の増加が見られた。今後、ハエ幼虫の個体数を増やした試料を用いて質量分析でのParkin基質の同定を行う。ドーパミン神経細胞特異的なParkinによるユビキチン化タンパク質候補の探索を行った。方法として、ビオチン化酵素BirAを1つとビオチン化配列を付加されたユビキチンを6つ連結させた人工タンパク質(BirA-BioUb6)をドーパミン神経に発現させる。ネガティブコントロールとして、BirAのみ発現させたハエを用いた。ビオチン付加ユビキチンを用いたユビキチン化タンパク質濃縮方法を用いて実験を行った。始めにどのくらいの匹数が必要か、ドーパミン神経特異的ビオチン付加ユビキチン発現ハエを用いて試験を行った。濃縮されたユビキチン化タンパク質はSDS-PAGEで分離したのち、銀染色でタンパク質のバンドが見えるか行った。100匹分の頭部から検討を始めたが、バンドが薄く、質量分析で解析できなかった。ビオチン付加ユビキチンの回収量を増やすため、以下の3つの方法を検討した。1)匹数を1000匹に増やす。2)ビオチン添加餌を用いる。3)Parkinを過剰発現させる。しかしながら、ユビキチン化タンパク質の回収効率は上がらず、期限までに質量分析による解析ができなかった。ビオチン化ユビキチンの精製量の問題は徐々に解消されており、ハエ幼虫から得られたビオチン化ユビキチン精製試料を用いてドーパミン神経特異的Parkin基質を質量分析で同定を行う。この時、同定された基質がハエ成虫ドーパミン神経に発現しているか検討が必要である。同定された基質は、ハエ系統を購入し、Parkin変異との関係を調査していくこととする。
柔軟なパイ電子化合物にもとづく機能性ソフトマテリアルの創出

配座変換によって物性を変化する分子特性を活かし、それらを構成単位とする機能性有機材料の創出と応力や光照射などの外部刺激に応答した固体状態での動的な物性の変換を行った。その結果、(1)応力によって分子配座が変化することに起因したエラストマーフィルムの蛍光色変化、(2)光照射によって配向が変化する有機ポリマーの紫外光照射による熱伝導性の変化を観測することに成功した。これは有機分子を基盤とする機能性材料の発展に寄与する成果である。本計画の達成目標は、構造変化によって特性を変化する分子または構造体の特性を活かし、それらを構成単位とするソフトマテリアルの創出、および応力や光照射などの外部刺激に応答した固体状態での動的な物性の変換である。本年度は、1)柔軟なパイ共役骨格の構造変化に伴って蛍光特性の変化する分子を用いたソフトマテリアルの合成および応力に対する蛍光色の変化の解析、および2)物性変化のターゲットとして、近年注目を集めている熱伝導特性、つまり熱輸送に新たに着目し、その特性変化を調べるための測定系の構築を行った。前者については、配座変換に伴い蛍光色が変化する分子を高分子鎖に直接組み込み、応力によって分子構造が変化することで蛍光色が変化するエラストマーフィルムを開発した。これまでにも力によって色彩の変化する材料は報告されているが、それらはいずれも結合の開裂や会合状態の変化など不可逆な変化であったのに対し、配座変換を用いることで可逆かつ迅速な変化を観測することができた。今後、分子レベルなどの変化を調べることでより詳細な高分子内部の変化を調べることができると期待される。後者については、熱輸送のコントロールを目指す熱マネジメントを目標とし、その前段階として測定手法の確立に取り組んだ。3ω法と呼ばれる手法により基板上での薄膜の熱輸送の特性を調べた。今後この手法を用い、光などの外部刺激により構造変化が起きる高分子材料を用い、熱が流れないようにしたいときには断熱、流れるようにしたい時には高熱流束といった熱伝導特性のスイッチングを行うことで、省エネルギー技術の開発へ貢献できると考えられる。動的な特性変化として、配座変換に伴って蛍光色変化を起こす分子を導入した高分子フィルムの開発とその蛍光色変化、および熱輸送特性を調べるための測定系の確立を行った。前者に関しては、マクロな応力を分子の構造変化に伴う蛍光色変化という可逆かつ迅速なミクロな変化として観測できたという点では大きな成果である。後者に関しては、3ω法という手法を用い、基板上での薄膜の状態で熱輸送特性を測定した。実際には、有機無機ペロブスカイトを測定対象とし、非常に低い熱伝導度を示すことが明らかになった。今後は、目標として定めた熱輸送特性の変換に関する化合物の合成がやや遅れているため、その創出に取り組む。本研究の目的は、配座変化によって特性が変化する化合物の分子特性を利用し、それらを構成単位とするマテリアルの創出と、応力や光照射などの外部刺激に応答した動的な物性の変換である。具体的には、(1)柔軟なパイ共役骨格の構造変化に伴って蛍光特性の変化する分子を用いたソフトマテリアルの合成および応力に対する蛍光色の変化の解析、および(2)光照射によって形状が変化する分子を基盤とする有機ポリマーの熱伝導特性の変化の測定を行った。最終年度は特に後者について、前年度に確立した測定手法を用いて、試料の合成および外部刺激に対する特性変化の測定を行った。試料としては、アゾベンゼンを複数組み込んだ有機ポリマーを合成し、基板上に薄膜を作製、光照射の前後での熱伝導特性の変化を測定した。測定は、3ω法を用いたACカロリメトリにより測定を行った。その結果、初期状態と比較して、紫外光照射によって熱伝導度の低下する様子が観測された。これは、高分子鎖中に組み込んだ分子が光照射によって構造変化を起こし、それに伴って高分子鎖が配向変化を起こしたことに起因すると考えられる。このように熱伝導特性を変化させることは、熱が流れないようにしたいときには断熱、流れるようにしたい時には高熱流束といった熱伝導特性のスイッチングを行うものである。これは、再生可能エネルギーの活用に大きな関心がもたれる一方で、未利用熱(廃熱)を利用して電気へ変換する熱電変換に関わる技術につながる可能性がある。熱輸送特性の動的変化を起こす材料の開発およびその実証を行うことを目的に、目的とする化合物または構造体の合成と、その固体状態もしくは薄膜での物性変化の解析の二段階での推進を行う。後者の測定に必要な測定手法については今年度に確立できたため、動的な物性変化を引き起こす化合物もしくは構造体の創出を行う。具体的には、高分子をはじめとするターゲットとなる化合物を精力的に合成し、その光もしくは磁場による熱輸送特性の変換にチャレンジする。化学