hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
女性の一生の変遷に関する研究-山形県朝日町における労働・出産・育児と地域社会への影響力-

本研究の対象地域である山形県P町は、1955年以降、若年人口の地域外への流出・出生数の減少・農家などの家業の後継者問題・高齢化に悩みながらも、地域おこしを企ている。本研究では、農山村地域社会の担い手としての女性の役割と今後の課題を、(1)出産と子育て(2)地域活性化と女性の観点から主としてライフヒストリーを中心とする面接調査と、人口統計資料・山形県女性の意識調査等を用いて行った。(1)出産と子育てについて:当町では性役割分業意識が強く、父親の家事・育児参加度は高くない。母親の就業率は高く、その家庭外での就労を可能にしているのは、同居している祖父母(特に祖母)の育児参加である。育児のための体力の限界や老人介護といった祖母の状況が、母親の出産回数を規定することもある。核家族の場合、0歳児保育がないため、育児休業しにくい職場環境の下では保育に窮することがある。また、町外の高校・短大・専門学校・大学への子どもの進学が家計を圧迫し、出生数を抑制している。(2)地域活性化における女性の役割:地域婦人会員、農協婦人部員、消防団役員・区長・町会議員・商工会役員等の妻、町役場や農協の職員、コーラス団員など新興のサークル活動メンバーなどとして、実質的に女性が大きな役割を果たしていることは多いが、重要な方針決定に参画する立場や地位にある女性はいない。地方選挙の際などに男性候補者は女性の役割を強調する。しかし、女性が方針決定に直接参画しないため、地域社会全体に存在する潜在的ニーズが把握されない場合が多い。変革の必要を感知している男性も存在するが、往々にして長男として「家」を背負っている者が、この問題を認識するには年月を要するように思われる。こうした問題を町全体の事柄として認識し、打開策を探ることが地域における女性の活動をより有効化することにつながるであろう。朝日町の婦人会、若妻会、農協婦人部、サークル活動のリーダー、区長の妻、消防団員の妻など14名にライフ・ヒストリーの聞き取りを行い、さらに区長、農業実行組合長、たばこ耕作組合長などの経験をもつ男性8名に、地域社会が抱えてきた課題の変遷と、女性の働きや女性の位置づけに関する聞き取りを行った。その結果、農業経営における養蚕から果樹への変換、養蚕からたばこへの変換、農業を生業とすることの断念など農業経営の重要な転換点において、農業経営者の妻たちの意向が重要な鍵を握っていることが分った。平成5年度には、産育と女性の農業経営・地域社会への参画との関連を詳しく分析する予定である。さらに農業以外の生業(商業・工業)における女性の地域社会への参画、および自ら給与所得者となっている女性(公務員、団体職員などで、特にアトトリである立場の者が大きい役割を占める)による地域活性化にむけての活動に関しても分析を重ねる予定である。研究分担者の魚住は、主に山形県庁の行政資料室において収集した統計的な資料(『山形県の人口と世帯数』『西村山地方の人口動態』等)をもとに、人工動態と女性政策の関係について分析中である。平成5年度は、山形県の各市町村で行われた女性への意識調査に関する資料を収集するとともに、県、群、町における行政担当官へのインタビューを行い、山形県における朝日町の相対的な位置づけを行っていきたい。
手指動作入力による自己参照型身体的バーチャルコミュニケーションアバタに関する研究

本研究は,制約的なコミュニケーション環境などで身体全体が動かせない場合の代用として,あるいは意識的にある種の繊細な,躍動的な身体動作で表現したい場合に,手指部の動作入力による円滑なインタラクションを支援するシステムを開発することを目的としている.直接的・感覚的な操作によるアバタを介してコミュニケーションを行うための手指動作入力による身体的バーチャルコミュニケーションシステムのコンセプトを提案するとともに,手袋型センサを用いたプロトタイプを開発し,システムの有効性を確認している.より一般的なデバイスを用いてアバタ操作を実現するために,球状の操作対象によりアバタの頭部としでのメタファを活用できるトラックボールに着目し,トラックボール入力型のPuppetAvatarを開発してワイヤレスマウスあるいは3次元マウスを用いたシステムと比較検討を行った.-対比較または5項目のアンケート評価結果からトラックボールを用いたPuppetAvatarが高く評価され,コミュニケーション効果を確認した.さらに直感的なアバタ操作を行うことを目的として,3自由度を有する3次元トラックボールを開発した.Pitch, Roll, Yawそれぞれの回転を光学センサにより直接的に計測している.15組30人のコミュニケーション実験による官能評価結果及び行動分析結果よりシステムの有効性を確認した.より意識的な入力を要するデバイスを用いることにより,対話者の身体を直接的に表現することで身体的対話空間を共有し,対話者同士が身体的関係を構築することができる.3次元トラックボールは,操作部であるボールをCGキャラクタの頭部動作として操作するメタフアを活用した簡易入力デバイスとして期待できるもので,本研究で構築したアバタ動作合成手法はポインティングデバイスを利用したインタラクション支援システムにおいて有用な手段であることを確認した.制約的なコミュニケーション環境などで身体全体が動かせない場合の代用として,あるいは意識的にある種の繊細な,躍動的な身体動作で表現したい場合に,手指部の動作入力による円滑なインタラクションを支援するシステムを開発することを目的とし,直接的・感覚的な操作によるアバタを介してコミュニケーションを行うための手指動作入力による身体的バーチャルコミュニケーションシステムのコンセプトを提案した.また手袋型センサを用いたプロトタイプを開発し,システムの有効性を確認している.より一般的なデバイスを用いてアバタ操作を実現するために,球状の操作対象によりアバタの頭部としてのメタファを活用できるトラックボールに着目し,トラックボール入力型のPuppetAvatarを開発してマウスあるいは3次元マウスを用いたシステムと比較検討を行った.予備検討を含めたコミュニケーション実験の結果,頭部運動をうなずき方向に限定したテストにおいて,対話者の動作を線形対応的に表現する手法の有効性が示唆された.さらに頭部を再現した実験において,一対比較または5項目のアンケート評価結果からトラックボールを用いたPuppetAvatarが高く評価され,コミュニケーション効果を確認した.全てのデバイスにおいて,対話者の操作後に初期状態に戻る機能を付加した場合が高く評価されたことから,線形的な操作でキャラクタ動作に対応することに加え,自動回帰機能を付加して相手との対話において効果的な操作を実現することでより高い効果が得られることを示した.本研究は,制約的なコミュニケーション環境などで身体全体が動かせない場合の代用として,あるいは意識的にある種の繊細な,躍動的な身体動作で表現したい場合に,手指部の動作入力による円滑なインタラクションを支援するシステムを開発することを目的としている.直接的・感覚的な操作によるアバタを介してコミュニケーションを行うための手指動作入力による身体的バーチャルコミュニケーションシステムのコンセプトを提案するとともに,手袋型センサを用いたプロトタイプを開発し,システムの有効性を確認している.より一般的なデバイスを用いてアバタ操作を実現するために,球状の操作対象によりアバタの頭部としでのメタファを活用できるトラックボールに着目し,トラックボール入力型のPuppetAvatarを開発してワイヤレスマウスあるいは3次元マウスを用いたシステムと比較検討を行った.-対比較または5項目のアンケート評価結果からトラックボールを用いたPuppetAvatarが高く評価され,コミュニケーション効果を確認した.さらに直感的なアバタ操作を行うことを目的として,3自由度を有する3次元トラックボールを開発した.Pitch, Roll, Yawそれぞれの回転を光学センサにより直接的に計測している.15組30人のコミュニケーション実験による官能評価結果及び行動分析結果よりシステムの有効性を確認した.より意識的な入力を要するデバイスを用いることにより,対話者の身体を直接的に表現することで身体的対話空間を共有し,対話者同士が身体的関係を構築することができる.3次元トラックボールは,操作部であるボールをCGキャラクタの頭部動作として操作するメタフアを活用した簡易入力デバイスとして期待できるもので,本研究で構築したアバタ動作合成手法はポインティングデバイスを利用したインタラクション支援システムにおいて有用な手段であることを確認した.
革新的グラフェンフラット電極の開発による単分子デバイスの機能計測

情報デバイスのさらなる発展のためには、集積回路を構成する素子をさらに微細化・低消費電力化する必要があり、そのための革新技術の開発が必要とされている。個々の有機分子に電子デバイスとしての機能を持たせる単分子デバイスはその有力候補であり、実現するには外部と信号のやりとりをするための電極を単分子に確実・安定に接続する技術を確立する必要がある。そこで本研究の目的は、我々が開発した、グラフェンの電気伝導特性を局所的に制御する技術を応用することにより、電極部分と絶縁部分に原子レベルの段差すら無い革新的フラット電極を開発し、単分子デバイスなどのナノデバイスへの安定な電気的接続を確実に行う方法を提供することである。昨年度に引き続いて、サファイア基板上に単層グラフェンを作製し、ヘリウムイオン顕微鏡を用いて原子レベルの欠陥を導入する試みを行った。ヘリウムイオン照射中におけるグラフェンの電気伝導度変化をその場でモニターする実験を行い、1nmずつヘリウムイオン照射領域を増加させていくと最初の25ラインまでは急激に伝導度が減少するが、その後は減少が緩やかになった。また、ヘリウムイオン照射を行った単層グラフェンの電気伝導特性をマルチプローブ原子間力顕微鏡で計測した。4本のプローブの中の2本で電流を流し、1本をケルビンプローブフォース顕微鏡モードにして電位分布を計測する実験を行い、高抵抗領域がヘリウムイオン照射領域と一致することが確認された。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。そこでまずは、平坦な基板の選別、単層グラフェンの配置、グラフェンが単層である事のラマン分光法等による確認、単層グラフェンへの金属電極の蒸着、等の手法を確立した。シリコン酸化膜を用いた基板では平坦性が十分でなかったので、サファイアを平坦な基板として用いることにした。次いで、ヘリウムイオン顕微鏡を用いて単層グラフェンに原子レベルの欠陥を局所的に導入する事を試みた。ヘリウムイオン顕微鏡による欠陥サイト導入にはまだ条件の最適化等が必要であり、そのため、ヘリウムイオン顕微鏡装置内で単層グラフェン試料の電圧-電流特性を測定できるように装置の改造を行なった。また、以上の実験と平行して、走査プローブ顕微鏡(SPM)で作成・観察した単分子デバイス等の電気伝導特性をその場で測定できるようにするため、現有の超高真空SPM装置に電極を追加する等、単分子デバイスの電気伝導特性計測に向けた装置の整備を行なった。研究代表者が病気になってしまい、長期間の入院および自宅療養が必要であった。自宅療養期間が終わった後も、病気の治療を優先するために、仕事時間は極端に短くする必要があったため、思うようには研究が進捗しなかった。まずは昨年度に引き続き、主にサファイアを基板として用い、そこに作成した単層グラフェンにヘリウムイオン顕微鏡を用いて原子レベルの欠陥を局所的に導入する事を試みた。ヘリウムイオン顕微鏡装置内における単層グラフェン試料の電圧-電流特性の測定に関して、測定ノイズを減少するようにさらなる装置の改造を行なった。この改造を行った装置を用いて、ヘリウムイオン顕微鏡による欠陥サイト導入の条件の最適化等をさらに行っていく予定である。また、ヘリウムイオン顕微鏡で欠陥サイトを導入した単層グラフェンにジアセチレン分子膜を作成する試みを行った。きれいな分子膜を作成する条件について、さらなる検討が必要である。基板として六方晶窒化ホウ素の利用も検討しているが、その研究の中から、ジアセチレン分子の重合反応における自己増感作用に関する知見を得ることができた。研究代表者の昨年からの病気について、本年再び転移・再発が起きてしまい、本年も長期間の入院および自宅療養が必要であった。

そこで本研究の目的は、我々が開発した、グラフェンの電気伝導特性を局所的に制御する技術を応用することにより、電極部分と絶縁部分に原子レベルの段差すら無い革新的フラット電極を開発し、単分子デバイスなどのナノデバイスへの安定な電気的接続を確実に行う方法を提供することである。昨年度に引き続いて、サファイア基板上に単層グラフェンを作製し、ヘリウムイオン顕微鏡を用いて原子レベルの欠陥を導入する試みを行った。ヘリウムイオン照射中におけるグラフェンの電気伝導度変化をその場でモニターする実験を行い、1nmずつヘリウムイオン照射領域を増加させていくと最初の25ラインまでは急激に伝導度が減少するが、その後は減少が緩やかになった。また、ヘリウムイオン照射を行った単層グラフェンの電気伝導特性をマルチプローブ原子間力顕微鏡で計測した。4本のプローブの中の2本で電流を流し、1本をケルビンプローブフォース顕微鏡モードにして電位分布を計測する実験を行い、高抵抗領域がヘリウムイオン照射領域と一致することが確認された。昨年度から引き続き、ヘリウム顕微鏡によって単層グラフェンの局所的な電気特性の制御を行うための条件を調べる事を中心にして研究を進めることにする。また、基板として六方晶窒化ホウ素を使う検討も行っていく。引き続き、ヘリウム顕微鏡によって単層グラフェンの局所的な電気特性の制御を行うための条件を調べ、フラット電極構造の作成方法を確立する。次いで、作成したグラフェンフラット電極上にジアセチレン分子膜をのせて重合させることで、絶縁体化した領域をまたぐように一本あるいは数本の導電性高分子鎖(ポリジアセチレン鎖)を作成する。絶縁体化していないグラフェン領域をポリジアセチレン鎖と電気的に接触する電極として用いることで、その電気伝導特性を計測する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
不安定核電気双極子モーメント測定への挑戦

不安定核の電気双極子モーメントの直接測定を最終目標として、まずは、不安定核の生成と不安定核の核偏極量測定などの実験を行った。大阪大学核物理学研究センターでは、不安定核20Fと40Scの生成と核偏極量測定実験を行った。それぞれの不安定核の生成は確認できたが、有為な核偏極量は観測できなかった。筑波大学研究基盤総合センター応用加速器部門では、不安定核生成法として、陽子共鳴吸収反応を試みた。この反応により不安定核25Alと30Pが十分な量生成できることがわかった。本研究の目的は、これまで測定されたことがない原子核の電気双極子モーメント(EDM)測定を目指して、蓄積リングにおいて不安定核8LiのEDM測定実験の実現可能性の検討を行うことである。蓄積リングはホームグラウンドということもあり筑波大学応用加速器部門の6MVタンデム加速器(UTTAC-6MV)に設置することを考えている。平成26年度は、実験装置を整備した後、UTTAC-6MVにおいて8Li3+ビームの生成、核偏極量の測定などを行う予定であった。平成26年度は、核偏極量測定のために、β線の非対称放出を利用した核磁気共鳴装置の整備を行った。しかしながら、結局、平成26年度中はUTTAC-6MVの運転はなかったので、UTTAC-6MVにおいては、8Li3+ビームの生成、核偏極量の測定などの実験を行うことはできなかった。大阪大学核物理研究センター(RCNP)には偏極イオン源があり、UTTAC-6MVで想定しているような核偏極移行反応が可能である。平成26年度は、RCNPで予備的な実験を行うとともに、EDM研究の情報収集のために国際会議に出席した。本研究の目的は、これまで測定されたことがない原子核の電気四重極モーメント(EDM)測定を目指して、蓄積リングにおける不安定核8LiのEDM測定実験の実現可能性の検討を行うことである。不安定核のEDM測定には、不安定核の生成及び核偏極生成が必須である。平成27年度は、平成26年度に引き続き、不安定核の核偏極測定のためにβ線の非対称放出を利用した核磁気共鳴(β-NMR)装置の整備を行うとともに、平成28年3月から運転が開始されたUTTAC-6MVにおいて予備的な実験を行った。平成27年7月に大阪大学核物理研究センターでマシンタイムを行い、β-NMR装置のシステムチェックもかねて不安定核12Nの核偏極度測定、及び不安定核40Scの核磁気モーメントの探索を行った。これらの実験結果は現在解析中であるが、オンラインではいずれも有意な核偏極度は測定されず、我々のβ-NMR装置をさらに改良する必要があることが示唆された。平成28年3月には、UTTAC-6MVにおいて、β-NMR装置設置予定地点での、ビームサイズ及び一次ビームの輸送効率の測定を行った。ビームサイズは、直径約2mm、輸送効率はイオン源から約100%であり、β-NMR実験に適していることが確認できた。今後は、我々のβ-NMR装置の改良を行うとともに、UTTAC-6MVの運転が開始されたことにより、平成28年4月以降は、UTTAC-6MVで開発研究を続けていく。「研究実績の概要」で記述したように、いまだ筑波大学応用加速器部門の6MVタンデム加速器の運転ができないためである。原子核実験筑波大学応用加速器部門の6MVタンデム加速器(UTTAC-6MV)の運転開始にはさらに1年程度かかる予定である。このままでは、期間内に研究計画が達成できないので、大阪大学核物理研究センター(RCNP)での実験を考えている。RCNPには偏極イオン源があるので、UTTAC-6MVで想定しているような核偏極移行反応が可能であり、少なくとも8Liの核偏極量の測定は可能であると考えている。さらに、平成26年度はほとんど検討できなかった蓄積リングについても検討を進める。
サブナノ微粒子における特異な高温超伝導の検証

YBaCuO系超伝導体のサブナノ粒子を合成し、マイクロ波顕微鏡を用いてその磁気特性を調べた。3Kにおいてサブナノ粒子集合体の磁束分布を測定した結果、明瞭な磁気シグナルを観測した。各粒子のサイズはコーヒーレンス長さと同程度であり、粒子内部に量子化磁束が形成させるとは考えにくい。実際、観測された磁束量は量子化磁束値とは異なる値であった。従って、上記の結果は、サブナノ粒子がジョセフソン接合で結び付いた環状の構造が形成され、その内部に捕捉された磁場を観測したものと解釈できる。ただし、温度上昇に伴い、補足磁場は消失したことから、超伝導転移温度の上昇は確認できなかった。サブナノ粒子をエタノール中に分散させ、これをガラス上に展開して試料とした。実際、観測された磁束量は量子化磁束Φ0とは異なる値であった。YBaCuO系サブナノ粒子は、安定化のため表面を有機分子で修飾しているが、修飾分子を介してジョセフソン接合が形成されたことになる。一方、外部磁場を印加しても、マイスナーシグナルは観測されなかった。これは、サブナノ粒子塊のサイズが小さく、試料全体としては、磁場を排除する効果が小さいものと考えられる。以上より、本YBaCuO系サブナノ粒子が、当初の予想通り、ジョセフソン結合で結ばれたネットワークを構築していることが確認された。ナノ粒子サイズの均一性や化学的安定性を確保するため、バイオポリマーの1つであるデキストランを用いたYBaCuOナノ粒子を合成した(長尾科技大、ブリストル大との共同研究)。続いて、走査型SQUID顕微鏡による超伝導の確認を行った。直径10μm(空間分解能5μm)のSQUIDリングを用い、3 Kにおいて磁場印加下で走査SQUID顕微鏡観察を行った結果、ナノ粒子の集合体部分では弱い反磁性を確認したが、分散した個々のナノ粒子を捉えることはできなかった。そこでまず、様々な径のSQUIDリングを仮定し、ナノ粒子からどれほどの磁気シグナルが得られるかのシミュレーションを行った。その結果、1 μm程度の空間分解能であれば、個々のナノ粒子を識別できるとの結果を得た。上記の結果に基づき、さらなる高分解能化に取り組み、直径1 μmのSQUIDリングを得た。一方で、より高分解が得られる低温超高真空型次期力顕微鏡(MFM)の高感度化にも取り組んだ。自己検知型カンチレバーの材質、カンチレバーの先端に蒸着する磁性材料の最適化や、計測回路の再設計を進めた結果、ボルテックスを検出できるほどの高磁場感度を実現した。同時に、低温STM観察に向けた前処理方法の確立を急いだ。具体的には、ナノ粒子を分散させる溶媒によって、溶媒蒸発後の凝集状態が異なることがわかった。さらに、溶媒によっては完全に蒸発させることが難しく、STM観察の障害となった。試行錯誤の結果、試料により低級アルコールやケトンを使い分けることとした。試料の合成は計画通りに進んだ。一方、プローブ顕微鏡による観察は、予定の7割程度の達成率である。STM観察については、溶媒の選択が重要であることが判明し、その最適化に手間取った。ナノ粒子は凝集しやすく、再現性良く分散させるには、試料ごとに複数の溶媒を組み合わせる必要があった。SQUID顕微鏡観察は、本来25年度に実施する計画であったが、前倒しして24年度から実験を開始した。予備実験の結果、個々の粒子を識別するには空間分解が不十分であることがわかったため、まずどこまでの空間分解が必要かのシミュレーションを行った後、SQUIDリングの小型化を図り、ほぼ望みの素子を得た。より空間分解能の高い磁気プローブとしてMFMにも注目した。ただし、現有のMFMでは磁場感度が足りないため、より柔軟性の高いカンチレバー材料を選択するとともに、先端に蒸着する磁性体を、より飽和磁化の大きなものへと交換した。その結果、ボルテックスを観察できるほどの高磁場感度を達成した。各種走査プローブの整備、ならびに前処理技術の確立はほぼ終了したため、今後は測定に重点を移す。STM観察では、まず温度依存性から、超伝導ギャップを評価し、ギャップが閉じる温度として、局所的なTcを決定する。

さらに、微粒子間の間隔により、電子状態がどのように変化するかを測定し、微粒子間のジョセフソン結合について解析する。次に、磁場化でのSTM/STS測定から、磁束量子の直接観察を試みる。なお、STMが観測するのはギャップの振幅のコヒーレンスであるが、銅系超伝導体の場合、振幅のコヒーレンスと位相のコヒーレンスで転移温度が異なることが知られている。位相のコヒーレンスを検知する磁気測定と比較し、超伝導発現機構に関する知見を得る。続いて、弱磁場下で走査型SQUID顕微鏡(SSM)測定を行い、マイスナーシグナルを検出する。これによりTcの空間分布を求め、試料全体が均一な超伝導を示すか、部分的に超伝導に転移しているかを判断する。また、温度依存性から、位相コヒーレンスの転移温度を決定する。同様に、MFMを用いてより空間分解能の高い測定を行い、SQUID顕微鏡の結果と比較検討する。以上より、ナノ微粒子系で特異な高温超伝導が起こっているかどうか、実験的に検証する。
パーキンソン病PARK7の原因遺伝子DJ-1の機能解析

DJ-1はその機能から、家族性パーキンソン病のみならず、弧発性パーキンソン病発症に関与している可能性が高いが、その詳細は不明である。DJ-1は、ドパミン合成・分泌系に直接関与し、正に制御した。また、ミトコンドリア複合体Iに直接結合し、活性を制御すると同時に、DJ-1欠損マウス由来細胞では、ミトコンドリア膜電位の大幅な低下が見られたことから、DJ-1はミトコンドリア機能の正の制御因子であることが明らかとなった。1.DJ-1のドパミン合成・分泌系の制御ドパミンはチロシンから2つの酵素(チロシン水酸化酵素、L-DOPA脱炭酸酵素)により合成され、VMAT2により顆粒化される。DJ-1はこれらのタンパク質遺伝子の転写活性化、あるいはタンパク質相互作用を通じて酵素活性を正に制御した。2.ミトコンドリア制御因子としてのDJ-1DJ-1はミトコンドリア複合体IのサブユニットであるNDUFA4,ND1と調節結合し、複合体Iと共局在した。細胞への酸化ストレス付加により、DJ-1のNDUEA4,ND1への結合が増加した。更に、DJ-1ノックダウン細胞では複合体Iの活性が低下し、DJ-1の導入により部分的に活性が復帰したことから、DJ-1はミトコンドリア複合体Iの正の制御因子であることが明らかとなった。DJ-1ノックアウトマウス由来細胞ではミトコンドリアの膜電位が大幅に低下していた。この細胞ではDJ-1のミトコンドリア移行が増加しており、Parkinのミトコンドリア移行も観察された。また、ミトコンドリアに移行したDJ-1はモノマーである可能性が示唆された。3.DJ-1結合化合物による創薬既に同定したDJ-1結合化合物Bはパーキンソン病モデルラットへの腹腔内投与によりドパミン神経細胞死と行動異常を抑制した。また、DJ-1結合化合物Bの改変体を複数作成し、より活性の高い化合物を得ることに成功した。1) DJ-1の機能解析-ドパミン生合成におけるDJ-1の機能DJ-1はTH, DDCに直接結合し、活性を正に制御することを明らかにした。パーキンソン病患者で見られるDJ-1変異体にはその活性がない。また、ヘテロ変異体は野生型DJ-1に対し、dominant negative効果を示し、ヘテロ変異も発症の-因となることが示唆された。H_2O_2, 6-OHDA, MPP+で細胞に酸化ストレスを与えると、DJ-1の106番目のシステイン(C106)が、-SOH, SO_2H, SO_3Hと酸化される。軽度のC106酸化(-SOH型)はTH, DDC活性を上昇させ、過度の酸化は逆に活性抑制を示したことにより、弧発性パーキンソン病発症におけるDJ-1機能が類推された。2) DJ-1とDJ-1結合化合物による神経変性疾患治療薬への応用虚血性脳梗塞モデルラット脳へのDJ-1、及びDJ-1結合化合物注入により顕著に症状が抑制された。DJ-1結合化合物は、DJ-1のC106への過度の酸化を抑制することで、DJ-1活性を維持することを明らかとした。更に、DJ-1結合化合物Bの構造改編を行い、化合物BよりDJ-1への結合力、活性が増強された化合物をえた。
アルミニウムイオンを伝導種とする実用的な固体電解質の開発

実用領域の高いイオン伝導性を示すアルミニウムイオン伝導体の開発を目指し、NASICON型構造を有する(Al_xZr_<1-x>)_<4/(4-x)>Nb(PO_4)_3の結晶格子を構成しているイオンの一部を価数やイオン半径の異なるイオンで部分置換することで、格子サイズや3価イオン欠陥を制御し、Al^<3+>イオン伝導性の向上を図った。また、化学センサ等への応用を目的に試料の緻密性を向上させるべく焼結助剤として酸化ホウ素の添加を試みた。これまでに(Al_xZr_<1-x>)_<4/(4-x)>Nb(PO_4)_3に焼結助剤として酸化ホウ素を6重量%添加した場合、試料の緻密性および機械強度が大幅に向上した結果、アルミニウムイオン伝導性も向上することを明らかにし、これを用いたSO_2ガスセンサを作製した。センサの構成は、固体電解質として本研究で開発した(Al_xZr_<1-x>)_<4/(4-x)>Nb(PO_4)_3と酸化物イオン(O^<2->)伝導体であるイットリア安定化ジルコニアを重ね合わせ、検出極物質として0.6Al_2(SO_4)_3-0.4Na_2SO_4複合硫酸塩を用いた。測定温度は530°Cとし、SO_2ガス濃度を2002000ppmの範囲で変化させ、センサ測定を行った結果、SO_2ガス濃度変化に対し、可逆的かつ連続的な応答が得られ、センサ出力の変化量はネルンストの式から導かれる理論変化量と良く一致し、定量的かつ定性的なSO_2濃度計測が可能であることがわかった。また、濃度変化時のセンサ応答時間は約7分であり、迅速な応答を示すことが明らかとなった。実用領域の高いイオン伝導性を示すアルミニウムイオン伝導体の開発を目指し、(Al_xZr_<1-x>)_<4/(4-x)>Nb (PO_4)_3の結晶格子を構成しているイオンの一部を価数やイオン半径の異なるイオンで部分置換することで、格子サイズや3価イオン欠陥を制御し、Al^<3+>イオン伝導性の向上を図った。格子サイズの制御は、Zr^<4+>イオンサイトをよりイオン半径の小さなTi^<4+>イオンで部分置換することで格子サイズを縮小させ、またAl^<3+>イオンサイトをよりイオン半径の大きなLa^<3+>イオンで部分置換することで格子拡大を行った。その結果、アルミニウムイオン伝導性は格子サイズに依存して変化し、Ti^<4+>で部分置換した試料((Al_<0.2>Zr_<0.64>Ti_<0.16>)_<20/19>Nb(PO_4)_3)において最も高いアルミニウムイオン導電率が得られることがわかった。しかし、Ti^<4+>で部分置換することで還元性雰囲気中において電子伝導が若干発現したことから、還元性雰囲気下での安定性に問題があった。一方、(Al_xZr_<1-x>)_<4/(4-x>)Nb(PO_4)_3に焼結助剤として酸化ホウ素を添加した場合、試料の緻密性が向上した結果、アルミニウムイオン伝導性も向上することがわかった。最適な酸化ホウ素添加量は(Al_xZr_<1-x>)_<4/(4-x>)Nb(PO_4)_3に対して6重量%であり、この時、相対密度99.8%の焼結体試料が得られ、機械強度およびアルミニウムイオン伝導性は共に、酸化ホウ素無添加試料と比較して約2倍向上することが明らかとなった。
液中プラズマによる半導体結晶の高速合成

1.ダイヤモンドの高速合成マイクロ波による液中プラズマ発生装置を用いてパラメーターを詳細に振って,ダイヤモンド合成実験を行った.アルコール水溶液濃度,基板温度,電磁波パワー,電磁波周波数,基板電極間距離,を変化させてダイヤモンド結晶合成条件の最適化を行った.圧力とプラズマ消費電力の値を大きく上げることで,気相プラズマCVD法によるダイヤモンド合成速度をはるかにしのぐ合成速度を達成した.マイクロ波の効率的な導入を実現し,直径6mmの電極を用いて,800hPaのメタノール溶液中に300Wの2.45GHzマイクロ波を導入することによって,シリコンウエハー基板上の直径5mmの領域に10分間で33μm厚のダイヤモンド膜を合成することができた.合成速度は200μmであった.本成果は,特許に申請された.2.SiC合成条件の最適化シリコンオイルに同等量の炭化水素を混合することで,酸素が炭化水素の炭素と水素によって引き抜かれる反応が起こって,結晶性の良いSiC結晶が合成された.遊離炭素としてグラファイトの結晶もSiCと同時に析出した.化学反応で生成された酸素も形成物に取り込まれた.成膜と同時にプラズマ発光分析を行った.メタンガスが水とプラズマ中で水蒸気改質反応を起こし,強力な還元作用をもつ水素ラジカルを発生するメカニズムを明らかにした.液中プラズマ反応法により,水にAlCl_3とNH_4Xを溶かして水溶液中プラズマを発生させ,AIN結晶の合成の可能性を調べた.種々の可能性実験を行い,Al_20_3の形成は見られたが,AINの形成は,実現できなかった.AINの液中プラズマ合成のためには,プラズマ中でAl原子とN原子がいかに近接し結合するかが重要であることがわかった.1.ダイヤモンドの高速合成マイクロ波による液中プラズマ発生装置を用いてパラメーターを詳細に振って,ダイヤモンド合成実験を行った.アルコール水溶液濃度,基板温度,電磁波パワー,電磁波周波数,基板電極間距離,を変化させてダイヤモンド結晶合成条件の最適化を行った.圧力とプラズマ消費電力の値を大きく上げることで,気相プラズマCVD法によるダイヤモンド合成速度をはるかにしのぐ合成速度を達成した.マイクロ波の効率的な導入を実現し,直径6mmの電極を用いて,800hPaのメタノール溶液中に300Wの2.45GHzマイクロ波を導入することによって,シリコンウエハー基板上の直径5mmの領域に10分間で33μm厚のダイヤモンド膜を合成することができた.合成速度は200μmであった.本成果は,特許に申請された.2.SiC合成条件の最適化シリコンオイルに同等量の炭化水素を混合することで,酸素が炭化水素の炭素と水素によって引き抜かれる反応が起こって,結晶性の良いSiC結晶が合成された.遊離炭素としてグラファイトの結晶もSiCと同時に析出した.化学反応で生成された酸素も形成物に取り込まれた.成膜と同時にプラズマ発光分析を行った.メタンガスが水とプラズマ中で水蒸気改質反応を起こし,強力な還元作用をもつ水素ラジカルを発生するメカニズムを明らかにした.液中プラズマ反応法により,水にAlCl_3とNH_4Xを溶かして水溶液中プラズマを発生させ,AIN結晶の合成の可能性を調べた.種々の可能性実験を行い,Al_20_3の形成は見られたが,AINの形成は,実現できなかった.AINの液中プラズマ合成のためには,プラズマ中でAl原子とN原子がいかに近接し結合するかが重要であることがわかった.平成17年度は以下の項目の研究を実施した.概要を示す.[1]ダイヤモンド合成条件の最適化(担当:豊田)平成16年度萌芽研究で結晶合成の可能性が確認された実験装置を用いて合成条件パラメーターを詳細に振って,ダイヤモンド合成実験を行った.アルコール水溶液濃度,基板温度,電磁波パワー,電磁波周波数,基板電極間距離,を変化させてダイヤモンド結晶合成条件の最適化を行った.プラズマ発光分光分析を行い,合成条件パラメータと発生ラジカルの関係を明らかにした.[2]SiC合成条件の最適化(担当:岡部)シリコンオイルに同等量の炭化水素(ドデカンなど)を混合することで,酸素が炭化水素の炭素と水素によって引き抜かれる反応が起こって,結晶性の良いSiC結晶が合成されるが,炭素の量が珪素よりも多いため遊離炭素としてグラファイトの結晶がSiCと同時に析出される.また,化学反応で生成された酸素も形成物に取り込まれる.本年度は,その遊離炭素を取り除くための還元反応を起こすため,水素,メタンおよび水を液中プラズマに導入する方法を用いて実験を行った.プラズマ発光分光分析および形成物のXPS分析の結果,メタンガスおよび水の適正な導入により遊離炭素と酸素が取り除かれ,純度の高いSiCの形成が実現された.[3]AlN合成可能性試験(担当:豊田,野村)液中プラズマ反応法により,水にAlCl_3とNH4_X(Xは陰イオン)を溶かして水溶液プラズマを発生させ,AlN結晶の合成の可能性を調べた.AlNの液中プラズマ合成のためには,プラズマ中でAl原子とN原子がいかに近接し結合するかが重要であることがわかった.平成18年度は以下の項日の研究を実施した.概要を示す.1.ダイヤモンド合成条件の最適化(担当:豊田)マイクロ波による液中プラズマ発生装置を用いて合成条件パラメーターを詳細に振って,ダイヤモンド合成実験を行った.具体的には,アルコール水溶液濃度,基板温度,電磁波パワー,電磁波周波数,基板電極間距離,を変化させてダイヤモンド結晶合成条件の最適化を行った.エタノール10vol%

混合のメタノール溶液中で圧力60kPaの反応容器に封入し,シリコン基板を650°Cに加熱してプラズマに接触させたところ,ダイヤモンド多結晶膜が0.1mm/hの垂直方向速度で成長した.本成果は,特許に申請された.2.SiC合成条件の最適化(担当:岡部)種々の溶液条件において,成膜と同時にプラズマ発光分析を行った.メタンガスが水とプラズマ中で水蒸気改質反応を起こして強力な還元作用をもつ水素ラジカルを発生させるメカニズムを明らかにした.合成されたSiC中に含まれる遊離炭素と酸素を除去するためには,水蒸気改質反応を液中プラズマ中で激しく起こすことが不可欠であることが判明した.3.AlN合成可能性試験(担当:豊田,野村)種々の可能性実験を行い,Al_2O_3の形成は見られたが,AlNの形成は,実現できなかった.その原因は,プラズマ源の溶液中に含まれる酸素であることが示唆された.H-VPE法によるAlN結晶合成法の化学反応を検討し,液中プラズマにおいて,その化学反応を再現できる方法を考察した.1.ダイヤモンドの高速合成実験(担当:豊田)合成速度に大きく影響を及ぼす、圧力とプラズマ消費電力の値を大きく上げることで、気相プラズマCVD法によるダイヤモンド合成速度をはるかにしのぐ速度を達成するための実験を行った。マイクロ波の効率的な導入を実現し、直径6mmの電極を用いて、800hPaのメタノール溶液中に300Wの2.45GHzマイクロ波を導入することによって、シリコンウエハー基板上の直径5mmの領域に10分間で33μm厚のダイヤモンド膜を合成することができた。合成速度は200μmで、これまでで最大である。液中プラズマによる不純物半導体ダイヤモンド形成のためのホウ素およびリンのドーピング試験に関する可能性試験は行われなかった。2.合成SiCの純度向上と高速合成実験(担当:豊田)平成18年度研究においては、メタンガスが水とプラズマ中で水蒸気改質反応を起こして強力な還元作用をもつ水素ラジカルを発生させるメカニズムを明らかにし、合成されたSiC中に含まれる遊離炭素と酸素を除去できることを示唆した。本年度は、水蒸気改質反応を確実に起こすことができる装置を製作し、液中プラズマによって高純度のSiC結晶の合成実験を行った、27.12MHzの工業化しやすい高周波を用いて、安定SiC膜を合成することが可能となった。TSF400シリコンオイルと、メタノールと、水を5:5:1の割合で混合した場合に、XPS分析結果から、理想に近いSiC元素比が得られることがわかった。3.AlN合成可能性試験(担当:野村)反応装置の再製作を行って、溶液中の酸素を取り除く。H-VPE法の化学反応を参考にし、プラズマ発生用電極先端部で、脱酸素プラズマが効率的に生じるように、電極形状も再設計製作し、プラズマの安定維持が可能となった、AlN合成実験および分析結果については、至らなかった。
ピレスロイド系殺虫剤に対する感受性個体差の分子毒性学的研究

本研究では、シックハウス症候群や本態生化学物質過敏状態等、室内環境中の化学物質に起因すると考えられる健康被害についてその発症機構を明らかにするための研究の一環として、パラジクロルベンゼンや有機リン系農薬の代替殺虫剤として今後使用量の増大が予想されるピレスロイド系殺虫剤に焦点を定め、その解毒代謝に関するヒト酵素を明らかにすることを目的とした。初年度は、ヒトCarboxylesterase(CES)1、CES2及びCES3をクローニングして組換えタンパク質を調製し、代表的なI型ピレスロイド剤であるPermethrinの加水分解反応を速度論的に解析した。その結果、CES1及びCES2にPermethrinの加水分解活性が認められることが判明した。また、ピレスロイド系殺虫剤に対するハイリスク群が存在する可能性を明らかにする目的で、ヒト遺伝子一塩基多型に関する情報に基づいて発現させた異型酵素の機能変化を解析した結果、CES1のG188R変異体はPermethrinに対する加水分解活性を有しないこと、また、本研究で検討した遺伝子多型のうち、G188R以外(S75N、R199H、D203H)については、少なくともPermethrin加水分解に関しての機能変化を伴わないことを明らかにした。最終年度は、今後特に家庭内で汎用されることが予想される常温揮散性ピレスロイド系殺虫剤・Profluthrinに着目し、その加水分解反応について検討した結果、CES1に比べてCES2の加水分解能は極めて低いことが判明し、Profluthrinの加水分解にはCES1が重要な役割を果たしていることが示された。CES1が肝臓や肺など比較的多くの組織に発現しているものの、小腸及び皮膚においてはCES1に比べてむしろCES2の発現量が高いなど、ヒトCESの発現には組織特異性があることが報告されていることから、CESで代謝される環境化学物質については反応に関わるCES分子種とその暴露経路を考慮したリスク評価が必要であることが示された。2.哺乳動物細胞及び昆虫細胞による野生型CES1、CES2、CES3発現系の構築pENTR/D-TOPOベクターにCloningした各CES分子種の野生型cDNAをGateway LR反応でpcDNA-DEST40にSubcloningし、得られたConstructsをHEK293細胞にTransfectionして一過性に発現させた。また、各cDNAをBaculoDirect C-term Linear DNAにSubcloningし、Sf21細胞にInfectionしてC-末His-タグ融合タンパク質として発現させ、Ni-NTA agaroseを用いて組換えタンパク質の精製を行った。3.ピレスロイド系殺虫剤代謝物測定法の開発4.ピレスロイド系殺虫剤のCESによる代謝本研究によって、CES1及びCES2がPermethrinの代謝に重要な役割を果たすことが示された。以上の結果は、フォーラム2005:衛生薬学・環境トキシコロジー(2005年10月)にて発表、及び日本薬学会第126年会(2006年3月)にて発表予定である。本年度は主に肝臓中で発現していることが示されているCES1に焦点を絞り、アミノ酸置換を伴い、かつアリル頻度に関する情報が公開されている遺伝子一塩基多型(S75N, G188R, R199H, D203E)に起因する異型タンパク質を得る目的で、平成17年度にpENTR/D-TOPOベクターにCloningした野生型ヒトCES1cDNAに変異を導入した。

野生型及び変異型CES1cDNAを発現ベクターにSubcloningし、得られたConstructsを哺乳動物細胞HEK293細胞にTransfectionして一過性に発現させた。また、各cDNAをBaculoDirectC-termLinear DNAにSubcloningし、Sf21細胞にInfectionしてC-末His-タグ融合タンパク質として発現させ、Ni-NTA agaroseを用いて組換えタンパク質の精製を行い、目的とする野生型及び変異型ヒトCES1タンパタ質を得た。2.ピレスロイド系殺虫剤の代謝に及ぼすヒトCESl遺伝子多型の影響平成17年度に開発したI型ピレスロイド系殺虫剤・Permethrinの加水分解活性測定法を改良し、より精度の高い測定方法を見いだした。1.で得た各CES1組換えタンパク質を用いて、trans-permethrinの加水分解反応を速度論的に解析し、Kinetic Parametersを明らかにした。その結果、G188R変異体はtrans-permethrinに対する加水分解活性を有しないこと、また、今回検討した遺伝子多型のうち、G188R以外については、少なくともpermethrin加水分解活性に関しての機能変化を伴わないことを明らかにした。以上の結果は、フォーラム2006:衛生薬学・環境トキシコロジー(2006年10月)、及び日本薬学会第127年会(2007年3月)にて発表した。本年度は、今後一般家庭室内においても広汎に使用されることが予想される常温揮散性ピレスロイド剤・Profluthrinに着目し、解毒代謝に関与するヒトの酵素を明らかにすることを目的とした。平成17年度に遺伝子をクローニングしたヒトcarboxylesterase(CES)1、CES2およびCES3について哺乳動物細胞で高発現させて組み換えタンパク質を調製し、加水分解反応に関する検討を行った。1)先ず、Profluthrin標準品の入手が困難であったため、市販製品より精製・抽出を行い、純度99%以上であることを確認し、分析及び酵素反応に適用可能なProfluthrinを得た。2)Profluthrinの加水分解活性をHPLCにより定量する方法を確立した。3)ヒトCES1、CES2、CES3組換えタンパク質を用いてProfluthrinに対する加水分解活性を測定した結果、CES1及びCES2に加水分解活性が認められたが、CES3には活性はほとんど認められないことが判明した。さらに、Profluthrinに対する加水分解活性にはCES1とCES2において著しい違いが認められ、CES1に比べてCES2のProfluthrin加水分解活性は低いことが明らかになった。本研究によって、Profluthrinの加水分解にはCES1が重要な役割を果たしていることが示唆された。以上の結果は、フォーラム2007:衛生薬学・環境トキシコロジー(2007年11月)、及び日本薬学会第128年会(2008年3月)にて発表した。
海外進出企業の会計基準選択行動に関する実証研究

平成8年度に奨励研究(A)の交付をうけて「海外進出企業の会計基準選択行動に関する実証研究」を行った。その結果、次の点が明らかとなった。第1に、海外進出企業は、期間利益のボラティリティー(振幅)および与信評価を勘案し、自社に有利な会計基準を選択する傾向がある。第2に、国際的取引の多い企業ほど外貨建長期金銭債権債務にかかる為替差損の計上、決算日レート法の適用による換算損失の発生を余儀なくされ、期間利益のボラティリティーは増加する。期間利益の振幅の増加は、債務不履行確率の増加と解釈され、与信評価に際し、マイナス要因とみなされる。第3に、海外売上高率・海外子会社比率・借入金依存率の大きい企業ほど期間利益の平準化を実現できる会計基準を選考する傾向がある。
Koszul代数の多角的研究

平成30年度は,主にエッジイデアルの研究を行った.エッジイデアルはグラフに付随する単項式イデアルであり,剰余環がKoszul代数となることが知られている.具体的な研究内容は以下の通りである.(1) Castelnuovo-Mumford正則度(以下正則度と略す)とh多項式の次数に関する研究:任意の正整数r, sに対し,剰余環の正則度がrであり,かつh多項式の次数がsであるようなエッジイデアルを構成した(日比孝之氏, Adam Van Tuyl氏(McMaster大学)との共同研究).この結果をまとめた論文が論文誌The Electronic Journal of Mathematicsから出版された.さらに,この結果の一般化として,両不変量に加えてグラフの誘導マッチング数も任意の値をとることを示した(日比孝之氏,菅野裕樹氏(大阪大学)との共同研究).この結果を論文にまとめ,投稿した.(2)エッジイデアルの極値的ベッチ数(extremal Betti number)の研究:任意の正整数b≦rに対し,極値的ベッチ数の個数がbかつ正則度がrとなるエッジイデアルを構成した(日比孝之氏,木村杏子氏(静岡大学)との共同研究).この結果をまとめた論文が論文誌Archiv der Mathematikに受理された.また,この結果を日本数学会2019年度年会で発表した.(3) Cameron-Walkerグラフ(以下C-Wグラフと略す)に付随するエッジイデアルの研究:C-Wグラフとは,誘導マッチング数とマッチング数が等しいグラフのことである.C-Wグラフに付随するエッジイデアルの剰余環のa不変量が0となることを示した(日比孝之氏,木村杏子氏,土谷昭善氏(大阪大学)との共同研究).この結果を論文にまとめ,投稿した.当初はGorenstein二次代数のKoszul性に関する問題を考えていたが,年度末にarXivにあがったMastroeni-Schenck-Stillmanによる2本の論文に完全に先を行かれてしまった。しかしながら,本年度から開始したエッジイデアルの研究が想像以上に上手くいった.そのため,トータルでは順調に進展していると評価した.エッジイデアルの研究を今後も続けていく.多項式環のエッジイデアルによる剰余環はKoszul代数となるので,エッジイデアルの研究はkoszul代数の研究にも繋がると思われる.また,論文は発表できているものの,研究発表を行うことの積極性が足らなかった.今年度は見直したい.平成29年度は,以下の研究を行った.次数付き環に対し,そのヒルベルト関数の分子に現れる多項式をh多項式という. Cohen-Macaulay環に対しては,正則度とh多項式の次数が一致することが知られているが,一般の状況で,両者の不変量の間にどのような関係があるかは知られていなかった.日比孝之氏(大阪大学)との共同研究において,我々は次の定理を証明した:任意の正整数r, sに対し,正則度がrでありh多項式の次数がsであるような環が存在する.この結果を論文"Regularity and h-polynomials of monomial ideals"にまとめ,投稿した.また,この結果を日本大学特異点論セミナー,第30回可換環論セミナー,日本数学会2018年度年会で発表した.(2) 3-linear resolutionを持つedge ringの分類(日比孝之氏,土谷昭善氏との共同研究)以上の理由により,本研究課題はおおむね順調に進展していると評価した.平成30年度は,主にエッジイデアルの研究を行った.エッジイデアルはグラフに付随する単項式イデアルであり,剰余環がKoszul代数となることが知られている.具体的な研究内容は以下の通りである.(1) Castelnuovo-Mumford正則度(以下正則度と略す)とh多項式の次数に関する研究:任意の正整数r, sに対し,剰余環の正則度がrであり,かつh多項式の次数がsであるようなエッジイデアルを構成した(日比孝之氏, Adam Van Tuyl氏(McMaster大学)との共同研究).この結果をまとめた論文が論文誌The Electronic Journal of Mathematicsから出版された.さらに,この結果の一般化として,両不変量に加えてグラフの誘導マッチング数も任意の値をとることを示した(日比孝之氏,菅野裕樹氏(大阪大学)との共同研究).この結果を論文にまとめ,投稿した.(2)エッジイデアルの極値的ベッチ数(extremal Betti number)の研究:任意の正整数b≦rに対し,極値的ベッチ数の個数がbかつ正則度がrとなるエッジイデアルを構成した(日比孝之氏,木村杏子氏(静岡大学)との共同研究).この結果をまとめた論文が論文誌Archiv der Mathematikに受理された.また,この結果を日本数学会2019年度年会で発表した.(3) Cameron-Walkerグラフ(以下C-Wグラフと略す)に付随するエッジイデアルの研究:C-Wグラフとは,誘導マッチング数とマッチング数が等しいグラフのことである.C-Wグラフに付随するエッジイデアルの剰余環のa不変量が0となることを示した(日比孝之氏,木村杏子氏,土谷昭善氏(大阪大学)との共同研究).この結果を論文にまとめ,投稿した.

当初はGorenstein二次代数のKoszul性に関する問題を考えていたが,年度末にarXivにあがったMastroeni-Schenck-Stillmanによる2本の論文に完全に先を行かれてしまった。しかしながら,本年度から開始したエッジイデアルの研究が想像以上に上手くいった.そのため,トータルでは順調に進展していると評価した.今後,以下の課題に取り組んでいく.(1)研究実績の概要で述べた通り,日比孝之氏との共同研究研究において,次の結果を示した:任意の正整数r, sに対し,正則度がrでありh多項式の次数がsであるような環が存在する.ここで構成した環は, Buchsbaum性すら満たしておらず,環論的には大変性質の悪いものとなっている.Buchsbaum性を仮定した際に,正則度とh多項式の次数の間にどのような関係があるかを調べる.エッジイデアルの研究を今後も続けていく.多項式環のエッジイデアルによる剰余環はKoszul代数となるので,エッジイデアルの研究はkoszul代数の研究にも繋がると思われる.また,論文は発表できているものの,研究発表を行うことの積極性が足らなかった.今年度は見直したい.次年度使用額が生じた理由:物品費に関しては,当初研究用のパソコンを購入する予定であったが,購入を次年度以降にずらしたため.旅費に関しては,節約に努めた結果,余剰金が生じた.使用計画:平成30年度より北見工業大学に着任したため,出張の際は航空機を用いることが基本となり,これまでよりも旅費がかかることが予想される.そのため,次年度使用額は主に旅費として使用することを計画している.4月に専任教員として着任し,講義の準備等も含めて色々なことに時間を取られ,そのため予定していた出張をいくつかキャンセルした.その結果,次年度使用額が生じた.次年度の物品費と旅費に充てる予定である.
無応答材料の創製

逆ペロフスカイト型マンガン窒化物Mn3 AN(A :遷移金属など)を用いて、電気抵抗率の温度変化が極めて小さい「無応答材料」を創製した。Mn3Ag1-xCuxNにおいて、常磁性相で緩やかな電気抵抗率の極大を有することを利用し、x=0. 28では、二次の抵抗温度係数β=-0. 57ppm/K2、23°C(295 K)における一次の抵抗温度係数α23=-7. 61 ppm/K、x=0. 30ではβ=-0. 78 ppm/K2、α23=1. 31 ppm/Kとなった。これは現在抵抗標準として用いられているマンガニンに匹敵する。逆ペロフスカイト型マンガン窒化物Mn_3AN(A:遷移金属など)を用いて、電気抵抗率やゼーベック係数等の電子輸送係数が温度、磁場といった外部変数に依存しない「無応答材料」を創製する。今年度は、予備的な実験で常磁性相において緩やかな電気抵抗率の極大を有することが示唆されたMn_3AgNを中心に、新しい抵抗標準材料の開発を目指して構成元素一部置換の手法による集中的な探索を行った。これにより、Mn_3Ag_<1-x>CU_xN系において、現在抵抗標準として用いられているマンガニンに匹敵する低抵抗温度係数を実現できた。例えばx=0.28では、二次の抵抗温度係数β=-0.57ppm/K2、23°C(295K)における一次の抵抗温度係数α_23=-7.61ppm/K、x=0.30ではβ=-0.78ppm/K^2、α_23=1.31ppm/Kとなった。マンガンニンの場合、組成と機能の相関が単純でなく、熱処理によって機能が左右され、機能再現性の点で課題がある。これに対して、マンガン逆ペロフスカイトでは、AgとCuの固溶比を調整することで、機能を精密にかつ再現よく制御できる可能性がある点で特筆される。上述の特性は、本物質の精密電子デバイス応用への高いポテンシャルを示すものである。しかしながら、電気抵抗の経時変化が予想外に大きく(2ppm/day)、その低減という新たな課題が浮上した。これに関して、試料の焼成条件を変え、試料密度を高めるなどすることで経時変化が低減できることから、この経時変化は試料組織上の問題であり、焼結性をより高めれば改善が見込めると考えられる。今年度は、昨年の研究において、現在抵抗標準として用いられているマンガニンに匹敵する低抵抗温度係数を実現できたMn_3Ag_<1-X>Cu_xN系において、さらなる機能向上を目指して、熱処理条件の最適化等を試みた。その結果、ポストアニールの温度を高くするにつれて2次の抵抗温度係数が小さくなることを見出した。例えば、x=0.28では、as-grown、800°Cアニール、900°Cアニールそれぞれのβが-0.68ppm/K^2、-0.52ppm/K^2、-0.19ppm/K^2となった。これまでのマンガン逆ペロフスカイトの研究から、上述の特性変化は含有窒素量の変化によるものと思われる。また、磁気抵抗の測定から、低抵抗温度係数を示す温度域での磁気抵抗が[ρ(B)-ρ(0)]/ρ(0)にしてマンガニンの1/4程度の小ささであることが明らかになった。これは、この低抵抗温度係数温度領域で電荷キャリアの散乱が極めて強いことで説明される。さらに、昨年度の研究で明らかになった電気抵抗の経時変化については、プレス圧や粒径などの試料焼成条件を変えることで、2ppm/day程度であった経時変化が0.1ppm/day以下まで低減できることがわかった。将来的なデバイス応用を目指した単結晶薄膜に関しては、Mn_3CuNについて成膜に成功した。窒素欠損の問題が残るものの、電気伝導性や結晶磁気異方性の定量的議論が可能となりつつある。