hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日本企業の役員兼任による企業間ネットワ-ク・人的ネットワ-クの理論的・実証的研究

本年度は、昨年に引続き日本企業の役員兼任についてのデ-タ収集を1988年度について実施した。さらに新聞・雑誌からの情報整理を行い、日本企業のトップマネジメントの最近の動向を把握することに努めた。いわゆる「バブル経済」の破綻によって、日本の大企業間の株式持ち合いの体制が崩れつつあると指摘されている。さらに一連の企業犯罪によって、経営者の監視システム(特に社外監査役制度の導入)の必要性が強調されている。このような背景を考慮すれば、本研究の重要性は増大していると見なされる。さらに本年度は、ネットワ-ク分析の手法についても研究を進めた。日本企業の役員兼任ネットワ-クについてどの程度までそれが応用可能であるかを検討した。パ-ソナル=コンピュ-タ=ソフト(UCNET)の処理能力から、多くても対象企業は100社までに絞らなければならず、これまでに収集した全上場企業といった水準の研究は不可能であった。予めいくつかの企業グル-プ(クリ-ク)に分割した後に、そのグル-プ間のネットワ-クの構造をコンピュ-タによって抽出するという研究方法を採用するべきことを確認した。以上の成果を本年中に単著として発表する予定である。さらに昨年度の研究成果の一部である翻訳書も本年には刊行される。本研究の目的は、日本企業の役員兼任の実態を明らかにし、そのネットワ-クの構造を企業と人間の両側面から分析することであった。本年度は、次の3点について研究を主に実行した。日本企業の実態について本格的に解明するための必要不可欠の予備的な研究が、本年度になされた。平成3年度は、それらの成果の基づき、日本企業における役員兼任の全体像を著書として刊行したい。1.論文「イギリスにおける取締役兼任・社外取締役の実態と意義」(正木久司編著『株式会社支配論の展開』所収)では、イギリスの役員兼任が日本と同様に相対的に少数である原因が。社会的な「エスタブリッシュメント」の存在であることを指摘した。しかし社外取締役は増加傾向をもっており、これは、企業業積の向上に彼らを利用しようとする産業界の意図が働いていると主張した。日本の役員兼任の状況を解釈する場合に、このようなイギリスの現状は、十分に参考になった。2.翻訳書『企業権力のネットワ-クー10か国における役員兼任の比較分析ー』は、欧米10カ国の役員兼任ネットワ-クの構造や意義を国際比較した研究成果であり、この分野における現在までの到達点を示す業積である。この翻訳と出版によって、この研究対象を一般にも広く啓蒙することになり、また、日本企業の分析についても、何をなすべきかが明示された。3.学会報告「日本企業における株式所有・役員兼任ネットワ-クの構造比較」では、東急グル-プの役員兼任と株式所有の構造を、1983年と1988年の2時点について調査し、その構造上の比較を行った。また、株式所有・役員兼任の双方について調査したイギリスの先行研究を紹介した。そのことによって、より体系的な調査の糸口を把握する努力がなされた。
小脳片葉におけるゾーン活動仮説の検証II

ネコ小脳片葉プルキンエ細胞における複雑スパイク後の単純スパイク活動変化を刺激反応時において明らかにする最終目的で、まず、視運動刺激における両スパイク反応を調べた。ケタミン麻酔非動化ネコにおいて、複雑スパイク反応は方向選択性を有し、細胞は、水平方向に方向選択性を持つ水平型細胞(反対側方向刺激でスパイク頻度が増加し、同側方向刺激で減少)と垂直方向刺激に選択性を持つ垂直型細胞(上向き刺激で増加、下向き刺激で減少)に分類された。いずれのタイプも1-10°/sの低速度刺激で最も反応が強く180°/sの高速度刺激でも反応は維持された。単眼刺激では、両眼とも刺激で反応するタイプが多かった。反対側眼刺激のみで反応するタイプは無く、同側眼刺激でのみ反応するタイプは少なかった。受容野は広く、同側眼受容野は両側半視野に広がっていた。視覚パターンの移動を伴わない光のオンオフには反応しなかった。小さい視標の移動には反応せず、大きい視野における刺激が必要だった。単純スパイクの反応は複雑スパイクの反応と逆反応を示した。すなわち複雑スパイクが増加すると単純スパイクは減少し、逆に複雑スパイクが減少すると単純スパイクは増加した。この逆反応性は、複雑スパイク反応の単純スパイク反応に及ぼした影響なのかそれとも両スパイクが独立に反応しているのかは結論づけられなかった。今後別種類の刺激で複雑スパイク反応を誘発し、両スパイクの相関を調べる必要がある。平成3年度の研究実績の概要は以下のとうりです。無麻酔、高位徐脳、非動化ネコにおいて、小脳片葉のプルキンエ細胞から、複雑スパイクを細胞外記録し、水平および垂直方向の視運動刺激を行い、スパイクの反応を調べた。視運動刺激はスクリ-ンにドットパタ-ンを投射し一定速度(10deg/sec)で一定方向へ移動させることによりおこなった。反応はperiーstimulus time histogramを作成して調べた。複雑スパイクの、視運動刺激に対する反応の方向選択性によりプルキンエ細胞は、2つのタイプに分けられた。水平方向に方向選択性を持つタイプは、反対側へ向かう視運動刺激でスパイク頻度が増加し、同側へ向かう刺激にで減少した。垂直方向に移動する刺激には反応しなかった。このタイプの細胞は片葉のmiddle zoneに存在していた。垂直方向に方向選択性を持つタイプは、上方へ向かう視運動刺激でスパイク頻度が増加し、下方へ向かう刺激で減少した。水平方向に移動する刺激には反応しなかった。このタイプの細胞は片葉のrostral zoneとcaudal zoneに存在していた。いずれのタイプも刺激開始から反応開始までの反応潜時は約100msであった。視覚パタ-ンの移動を伴わない光のオンオフには反応しなかった。視運動刺激速度は10deg/secが最もよく反応したが1deg/secから80deg/sec程まで反応が認められた。刺激方向選択性が高いのとは対照的に刺激速度選択性はあまり鋭くなかった。以上です。今後は,平成4年度研究計画調書(継続)の記述に従い研究を継続していく予定です。平成4年度の研究実績の概要は以下のとうりです。無麻酔、高位徐脳、非動化ネコにおいて、小脳片葉のプルキンエ細胞から、複雑スパイクを細胞外記録し、水平垂直を含む8方向への視運動刺激を行い、スパイクの反応を調べた。視運動刺激はスクリーンにドットパターンを投射し一定速度(1-180 deg/sec)で一定方向へ移動させることによりおこなった。反応はperi-stimulus time histogramを作成して調べた。垂直方向刺激には反応は弱かった。垂直方向に方向選択性を持つタイプは、上方へ向かう視運動刺激で増加し、下方へ向かう刺激で減少した。水平方向刺激には反応は弱かった。

このタイプの細胞は片葉のrostral zoneとcaudal zoneに存在していた。いずれのタイプも1-10 deg/secの低速度刺激で最も反応が強く高速度刺激で反応が弱かった。単眼刺激では、同側眼刺激で反応が強く、反対側眼では、非常に反応が弱かった。視覚パターンの移動を伴わない光のオンオフには反応しなかった。小さい視標の移動には反応せず、大きい視野における視運動刺激が必要だった。以上です。今後は、平成5年度研究計画調査(継続)の記述に従い研究を継続していく予定です。平成5年度の研究実績の概要は以下のとうりです。ケタミン麻酔下非動化ネコにおいて、小脳片葉のプルキンエ細胞から複雑・単純スパイクを細胞外記録し、水平垂直を含む8方向への視運動刺激を行い、スパイクの反応を調べた。視運動刺激はスクリーンにドットパターンを投射し一定速度(1-180゚/s)で一定方向へ移動させることによりおこなった。反応はperi-stimulus time histogramを作成して調べた。複雑スパイク反応の方向選択性により細胞は、2つのタイプに分けられた。水平方向に方向選択性を持つタイプは、反対側へ向かう刺激でスパイク頻度が増加し、同側へ向かう刺激で減少した。垂直方向刺激には反応は弱かった。このタイプの細胞は片葉のmiddle zoneに存在していた。垂直方向に方向選択性を持つタイプは、上方へ向かう視運動刺激で増加し、下方へ向かう刺激で減少した。水平方向刺激には反応は弱かった。いずれのタイプも1-10゚/sの低速度刺激で最も反応が強かった。しかし180゚/sの高速度刺激でも反応は維持された。単眼刺激では、両眼とも刺激で反応するタイプが多かった。反対則眼刺激だけに反応するタイプは無かった。同対則眼刺激だけに反応するタイプは少なかった。小さい視標の移動には反応せず、大きい視野における刺激が必要だった。受容野は広く、同則眼受容野は両則半視野に広がっていた。単純スパイクの反応は複雑スパイクの反応と逆反応を示した。すなわち複雑スパイクが増加すると単純スパイクは減少し、逆に複雑スパイクが減少すると単純スパイクは増加した。
初期地論宗の思想的研究

私は、従来、唯識思想及び『大乗起信論』の研究を進めてきた。その中で未解決の『起信論』の成立の問題や、『起信論』の教理そのものを深く究明するには、まず地論宗の思想そのものを解明すべきであるという考えに達し、近年、地論教学の研究を進めているものである。地論宗は、菩提流支訳の『十地経論』を所依とし、他に菩提流支訳の『楞伽経』『深密解脱経』や世親の釈経論,『金剛仙論』など、また同時代の勒那摩提の『宝性論』などから、その教学を構成している。その独自の点については、これらの原典(サンスクリット)もしくはチベット訳と漢訳との間に存する差異から追究しうると考えられる。この立場から、本年度は、菩提流支訳の諸経論の原典等に目を向けることとした。まず、漢訳『十地経論』が、いかに『起信論』と密接な関係にあるかを、チベット訳等を参照しつつ例証した論文をまとめ、発表することができた(『東方学』第72輯)。また、特に菩提流支訳『法集経』に注目し、チベット訳との対照を試みた。『起信論』との関連においては、結果的に、僅かな点しか推摘しえなかった(61年度日本印度学仏教学会にて口頭発表)が、地論教学の基本線を考えるうえでは、得るところもあった。さらに、『起信論』の信が、従来、【s! ́】raddh【a!-】として考えられてきたのに対し、『菩薩地』『大乗荘厳経論』をふまえつつ『宝性論』(各原典)と比較研究することにより、むしろadhimuktiの方がふさわしいのではないかとの問題提起を、論文にまとめることができた(高崎博士還暦記念)。今後も、こうした研究をさらに推進していきたいが、一方、中国仏教文献、例えば法相宗の文献に地論教学の伝承が残されていたりするので、今後この方面も鋭意開拓していきたいと考える。
植物時計の進化と多様性の包括的理解

地球上のほとんどの生物は、昼夜の変化や季節変化を予期し適応するための生理機能として、約24時間の周期で自立的に振動する概日リズムを生成するための時計機構を備えている。植物の時計機構は動物とは異なる振動体タンパク質によって支えられている。本研究では、中心振動体として機能する植物に特異的なレスポンスレギュレーター様タンパク質(疑似レスポンスレギュレーターPRR)の生化学的性質を解析し、転写調節因子repressorとしてはたらいていること、センサーキナーゼからのリン酸基転移活性を有する真性のレスポンスレギュレーターを起源に多様化していることを明らかにした。植物の概日時計において進化的に保存されているコア回路を構成する因子として、CCA1/LHY(単一Myb型転写因子)、PRRファミリー(疑似レスポンスレギュレーター)、LUX/PCL1-ELF3-ELF4(Evening Complexと名付けられたGARP転写因子を含むタンパク質複合体)を同定した。これらの遺伝子発現に関して、高等植物・陸上基部植物を用いて解析した結果、CCA1/LHYオーソログは朝に、PRRファミリーは昼に、Evening Complexは夕方に発現ピークを示すことがわかった。上記3つのクラスの時計因子はすべて転写制御因子として機能し、三竦みのnegative feedback loopを形成して互いの遺伝子発現を調節していると推定されているが、詳細な制御機構を理解するために、シロイヌナズナにおいてPRR5によって転写制御される直接のターゲット遺伝子を、タグ付きPRR5を発現する形質転換体を用いたChIP-Seq解析と転写活性化ドメインと融合したPRR5を発現する形質転換体を用いたマイクロアレイ解析とを組み合わせることにより同定した。その結果、PRR5は時計因子CCA1/LHY遺伝子の発現を直接負に制御することに加え、概日リズムとして出力される遺伝子の発現をも直接負に制御していることが明らかとなった。PRR5によって直接負に制御される出力経路の遺伝子の中にはフィトクロム相互作用因子PIF4/PIF5が存在することを見いだした。PIF4/PIF5支配下の遺伝子発現を指標に、PIF4/PIF5が短日条件や高温条件での暗期後半に活性化することを明らかにした。これは、PIF4/PIF5の転写レベルでの概日リズムが温度によってmodifyされていることが原因であることがわかった。このことから概日時計は温度情報を統合して下流の遺伝子発現を調節できることが示唆された。前年度までの植物時計の進化に関する研究結果に基づいて、本年度は植物時計の多様性に関する新たな視点を導入して研究を実施した。モデル長日植物であるシロイヌナズナを用いた解析から、高等植物の花成は長距離シグナル分子として機能するFTによって誘導されることが知られている。本研究では、マメ化の長日植物ミヤコグサを用いて、花成誘導機構の普遍性と多様性を解析した。その結果、ミヤコグサにはFTホモログが3種存在し、LjFTaと名付けた遺伝子産物はミヤコグサにおいて長日条件特異的に発現し、これを構成的に発現するシロイヌナズナは早咲き形質を示すこと、すなわち、LjFTaはシロイヌナズナのFTと同等の機能を保持していることが明らかになった。一方、LjFTb1と名付けた遺伝子産物はシロイヌナズナの花成を阻害した。この結果は、ミヤコグサには機能の異なるFTホモログを複数存在していることを示唆している。また、シロイヌナズナではFT遺伝子を正に調節する転写因子としてCOが知られているが、ミヤコグサにはそのホモログ候補が見いだせない。そこで、FTの発現に関わる他の調節系であるmicro RNAに着目し、ミヤコグサゲノムに存在すると推定されるmiR172をコードしている遺伝子領域を同定した。同定した遺伝子をシロイヌナズナで構成的に発現させた形質転換体では、miR172が過剰に蓄積しており、早咲きの形質が観察された。このことから、FTを誘導する光周性花成経路は多様であることが示唆された。最後に、シロイヌナズナを用いて、進化的に保存されている植物時計のコア要素(CCA1, LHY, PRR family, ELF3, LUX/PCL1)の温度応答性を解析したところ、TOC1の概日リズムは暗期前半の温度入力に応答して位相が後退し、逆に、PRR9, PRR7の概日リズムは暗期後半の温度入力に応答して位相が前進することが明らかになり、植物時計の温度リセット機構を解明するための糸口となる研究成果を得ることができた。

高等植物シロイヌナズナの概日時計機構に深く関わると考えられる遺伝子のホモログをLycophyte(ヒカゲノカズラ)、Bryophyte(ヒメツリガネゴケ)、緑藻へと遡り検索したところ、すべての種に共通する遺伝子としてCCA1/LHY(単一Myb型転写因子をコード)、PRRファミリー(疑似レスポンスレギュレーターをコード)、LUX/PCL1-ELF3-ELF4(Evening Complexと名付けられたGARP転写因子を含むタンパク質複合体)が同定された。ヒメツリガネゴケとシロイヌナズナでこれらの遺伝子発現を観察したところ、CCA1/LHY因子が朝に、PRR因子群が昼に、EC因子群が夕方にmRNA発現量がピークを迎えることが明らかとなった。変異体を用いた遺伝学的な解析から、PRR因子群はCCA1/LHY因子の発現を抑制し、EC因子群はPRR因子群の発現を抑制し、CCA1/LHY因子はEC複合体因子の発現を抑制するという三竦みの関係が示唆された。短日条件特異的な応答としては胚軸などの細胞の伸張成長が挙げられるが、その分子機構は、光によって不活性化され暗期で活性が高いbHLH型転写因子をコードするフィトクロム相互作用因子をコードするPIF4/5遺伝子が概日時計の直接の支配下にあり、その発現位相が短日条件でのみ暗期に発現するように調節されていることによることを明らかにした。陸上基部植物ヒメツリガネゴケのPRR因子の発現制御機構を明らかにし、その機能をシロイヌナズナに導入することで機能的にも保存されていることを明らかにした。また、青色光情報伝達に関わるHY5とBBX因子のヒメツリガネゴケのホモログを同定し、機能解析を行った。研究の目的とした植物概日時計に共通の振動機構を明らかにすることができた。本研究の過程で、植物概日時計は温度と光のシグナルを統合して下流の遺伝子発現を調節することにより、伸長生長や花成を制御していることが示唆された。植物における温度シグナルの受容と応答のメカニズムは不明な点が多く、その制御に理解に時間軸の概念を導入して解析していくための基盤となる実験系を今年度に整えることができたと考えている。本年度は進化と多様性の観点から、概日時計に普遍的な要素の同定と種に特有の多様性要素の同定ができたと考えている。モデル植物であるシロイヌナズナに加えて、陸上基部植物ヒメツリガネゴケや有用マメ科植物ミヤコグサを研究対象として導入し、その形質転換体を作製することができるようになってきた。本年度の成果を基盤に、今後、植物時計の進化と多様性を明らかにしていくことで、植物の生存や環境適応に果たす役割を理解し、グリーンイノベーションを視野に入れた応用研究へと発展させたい。概日時計の進化と多様性を解析した過程で、概日時計が温度と光を統合して下流の概日リズムを調節できる可能性が示唆された。概日時計に温度と光がどのように入力され、その結果、概日時計の機能がどのように修飾されるかを今後明らかにしたい。また、概日時計を介した温度と光の高次な情報処理が、環境適応・多様な植物の伸長生長や成長相転換などを含む生存戦略に果たす役割について知見を得たい。被子植物と共通する進化的なコア回路とコケ固有のサブ回路が徐々に浮き彫りとなってきた。生物種に共通なコア回路に関しては、PRR因子群が制御する遺伝子を同定する。また、コア回路の構造と分子動態の測定結果を用いて、逐次的フィッティングを伴う計算機シミュレーションを行い、概日時計の基本機構モデルを検証/修正する。
わが国の医学部における入学者選抜の妥当性と改善策に関する総合的国際共同研究

(1)研究打合せ:おおむね月1回の頻度で研究打合せの会合を開催し議論した。会合は一部あるいは全体をインターネットを利用して(Skype)行った。(2)資料の検索・収集と分析:医学部入試に関する新たな資料の検索と収集を継続的に行うとともに、それらを分析して、研究代表者、研究分担者間で情報交換を行った。(3)海外への訪問調査:英国の医学部入学者選抜に関する政策や方針の決定過程について、現地を訪問し関係者に聞き取り調査を行うと共に、関連する資料を収集した。(4)過去の調査研究資料の発表:英国の医学部入学者選抜における職業体験制度の現状に関する訪問調査と資料収集、進学校の進路指導担当教員を対象とした質問紙調査、週刊誌に掲載された大学受験関連の記事の調査など、これまでの研究活動を基にした問題提起を学会などで発表した。(5)授業開発:医学部医学科に入学した学生が、それまでの受験学力を習得するための学習から自己主導型学習に円滑に移行し、医師となるキャリアを意識することを促す授業の開発と試行的な実践を継続した。この授業の内容について学術論文として投稿した。(6)医学教育関連の資料収集と分析:地域枠、面接試験、求める医師像など、医学部入試に関連した情報を、事例検討やマスメディア報道など多様な方法により広く検索・収集し分析を行った。(7)大規模調査の立案:次年度に予定している大規模調査研究に向けて、その質問項目を作成し、試験的に使用した後に見直しを行った。その上で、この調査の倫理審査の準備を進めた。また、調査の一部を委託する業者との契約手続きについて検討を進めた。(8)研究成果の公開:整備したホームページを利用して参考資料や学会発表の内容など、研究の成果を公開した。当初の計画よりも補助金が減額されていることを踏まえて、初年度年に計画の見直しをおこなったが、研究者間の会合、関連する過去の調査研究結果の分析と学会発表、英国への訪問調査、医学部生向け授業の開発に関する論文化の作成、ホームページによる研究成果の公開、大規模調査の準備など、研究活動は活発に継続している。(1)英国の調査:英国の医学部入学者選抜に関する政策や方針の決定過程について、現地の研究協力者を日本に招いて研究打ち合わせを行うと共に、関連する資料を収集する。(2)過去の調査研究資料の発表:英国の医学部入学者選抜における職業体験制度の現状に関する訪問調査と資料収集、進学校の進路指導担当教員を対象とした質問紙調査、週刊誌に掲載された大学受験関連の記事の調査など、これまでの研究活動を基にした問題提起を学会などで発表するとともに、英文論文として投稿する。(3)医学教育関連の資料収集と分析:地域枠、面接試験、求める医師像など、医学部入試に関連した情報を、事例検討やマスメディア報道など多様な方法により広く検索・収集し分析を行う。(4)大規模調査の立案と実施:前年度に作成した質問項目をさらに検討し、調査についての倫理審査を受審する。また、調査の一部を委託する業者と契約し、全国規模の調査を実施する。(5)調査結果の分析と成果発表:大規模調査の結果を、これまでの研究で得られた知見を踏まえて分析し、考察する。それらの成果を内外の学会で発表する準備を進め、演題として応募するとともに、英文論文として投稿する準備を進める。(3)調査研究および国際シンポジウムの再検討:当初の計画よりも補助金が減額されていることを踏まえて、計画の見直しをおこなった。研究代表者と研究分担者で議論した結果、当初の計画に含まれていた、予備調査や一次調査の内容および国際シンポジウムの開催は実施しないこととした。それらに代わる研究として、マスメディア記事の調査、各種の報告書や論文、海外の訪問調査などにより関連の資料や情報を収集することとした。それらをもとに最終年度に一般住民を対象とした大規模な調査を行う方向でさらに検討することになった。(4)過去の調査研究結果の分析:進学校の進路指導担当教員を対象に行った調査研究の結果について、さらに検討を進めた。(5)マスメディア記事の調査:医学部入試に関する特集記事を継続的に掲載している週刊誌の記事が、重要な情報源になることから、1995年以降の記事について検索を行い、その動向を分析した。(6)英国の報告書の翻訳:医学部入試の改革に先駆的に取り組んでいることで知られる英国の状況を参考にするための資料の一つとして、その改革の契機となった報告書を入手し日本語に翻訳した。(7)医学部生向け授業の開発:医学部入試の激化に伴い、受験学力を習得するための学習と、医学部入学後の学習の間をつなぐための授業が重要になっていることに着目し、そのための授業の開発を進めた。(8)研究成果の公開:参考資料や学会発表の内容など、研究の成果を公開するためのホームページを整備した。当初の計画よりも補助金が減額されていることを踏まえて、計画の見直しをおこなったが、研究者間の会合、関連する過去の調査研究結果の分析、マスメディア記事の調査、英国の報告書の翻訳、医学部生向け授業の開発、ホームページによる研究成果の公開など、研究活動は活発に継続している。

会合は一部あるいは全体をインターネットを利用して(Skype)行った。(2)資料の検索・収集と分析:医学部入試に関する新たな資料の検索と収集を継続的に行うとともに、それらを分析して、研究代表者、研究分担者間で情報交換を行った。(3)調査研究の具体化:マスメディア記事の調査、各種の報告書や論文、海外の訪問調査などの方法で関連の資料や情報を継続的に収集し、それらをもとに最終年度に一般住民を対象とした大規模な調査を行う計画の検討を進めた。(4)過去の調査研究結果の分析と発表:進学校の進路指導担当教員を対象に行った調査研究の結果について、さらに検討を進め、学会発表を行うと共に、論文の投稿の準備を進めた。(5)マスメディア記事の調査:前年度に実施した、医学部入試に関する週刊誌の特集記事を対象とした調査結果について分析を進め、学会発表を行った。論文化について検討するとともに、他のマスメディアの記事検索について検討し、朝日新聞の議事データベースの検索を試験的に行った。(6)英国への訪問調査:医学部入試の改革に先駆的に取り組んでいることで知られる英国の最新の情報を収集する目的で訪問調査(研究分担者1名×1回)を実施した。(7)医学部生向け授業の開発:医学部受験学力を習得するための学習と、医学部入学後の学習の間をつなぐための授業の開発を進め、その内容や関連する知見等について論文化する作業について検討し、一部については論文の執筆を開始した。(8)研究成果の公開:整備したホームページを利用して参考資料や学会発表の内容など、研究の成果を公開した。当初の計画よりも補助金が減額されていることを踏まえて、前年に計画の見直しをおこなったが、研究者間の会合、関連する過去の調査研究結果の分析と学会発表、マスメディア記事の調査結果の分析と学会発表、英国への訪問調査、医学部生向け授業の開発の継続と論文化の準備、ホームページによる研究成果の公開など、研究活動は活発に継続している。(1)研究打合せ:おおむね月1回の頻度で研究打合せの会合を開催し議論した。(3)海外への訪問調査:英国の医学部入学者選抜に関する政策や方針の決定過程について、現地を訪問し関係者に聞き取り調査を行うと共に、関連する資料を収集した。(4)過去の調査研究資料の発表:英国の医学部入学者選抜における職業体験制度の現状に関する訪問調査と資料収集、進学校の進路指導担当教員を対象とした質問紙調査、週刊誌に掲載された大学受験関連の記事の調査など、これまでの研究活動を基にした問題提起を学会などで発表した。(5)授業開発:医学部医学科に入学した学生が、それまでの受験学力を習得するための学習から自己主導型学習に円滑に移行し、医師となるキャリアを意識することを促す授業の開発と試行的な実践を継続した。この授業の内容について学術論文として投稿した。
地方素材を生かした歴史・環境学習支援システムの開発と評価

環境学習システムの開発と評価を行った.学習者にとって身近な,地元の宍道湖の水と生物に関する環境学習システムの開発を行った.学習効果を上げるため,3Dグラフィックスを用いた水中のシミュレーションと,XMLで作成した環境学習データベースの検索機能で構成した,3DグラフィックスはJava3D言語によって実装した.宍道湖の環境と生物に関する図鑑をXMLデータベースで構成した,そして,ユーザのレベルに合わせて図鑑データの内容を選択し提供するユーザインタフェースを実現した。学生20名によって試用評価を行った.その結果,大部分のユーザが興味を持って使え,環境学習に役立つと評価した.次に,歴史学習システムの開発の開発と評価を行った.従来のインターネットで提供されている歴史情報は,観光客にはあまり興味を引かないものであり,また外国人には日本語の情報でほとんど理解ができない.そこで,松江城の堀を船で遊覧する「堀川遊覧」を介して,周辺の松江城とヘルン旧居を3Dかつマルチリンガルでインターネットから提供できるシステムの開発を行なった.3D表現はJava3Dのプログラミング技術で開発し,Java3Dのシーングラフによって3D空間を構成した.シーングラフは物体側のツリーで仮想空間の物体を表現し,遊覧船と遊覧バスを動かしている.ユーザはGPS付き携帯電話でサーバと交信し,その場所の史跡情報が得られる.サーバは地図情報と史跡情報データベースを持ち,また携帯電話からの写真を受信し記録アルバムを作ることができる.学生11名によって3D機能の試用評価を行い,3Dとマルチルイガルの効果があると評価した.また,一般ユーザ18人によって携帯電話機能の試用評価を行い,90%のユーザがこの機能を役立つと評価した.環境学習システムの開発と評価を行った.学習者にとって身近な,地元の宍道湖の水と生物に関する環境学習システムの開発を行った.学習効果を上げるため,3Dグラフィックスを用いた水中のシミュレーションと,XMLで作成した環境学習データベースの検索機能で構成した,3DグラフィックスはJava3D言語によって実装した.宍道湖の環境と生物に関する図鑑をXMLデータベースで構成した,そして,ユーザのレベルに合わせて図鑑データの内容を選択し提供するユーザインタフェースを実現した。学生20名によって試用評価を行った.その結果,大部分のユーザが興味を持って使え,環境学習に役立つと評価した.次に,歴史学習システムの開発の開発と評価を行った.従来のインターネットで提供されている歴史情報は,観光客にはあまり興味を引かないものであり,また外国人には日本語の情報でほとんど理解ができない.そこで,松江城の堀を船で遊覧する「堀川遊覧」を介して,周辺の松江城とヘルン旧居を3Dかつマルチリンガルでインターネットから提供できるシステムの開発を行なった.3D表現はJava3Dのプログラミング技術で開発し,Java3Dのシーングラフによって3D空間を構成した.シーングラフは物体側のツリーで仮想空間の物体を表現し,遊覧船と遊覧バスを動かしている.ユーザはGPS付き携帯電話でサーバと交信し,その場所の史跡情報が得られる.サーバは地図情報と史跡情報データベースを持ち,また携帯電話からの写真を受信し記録アルバムを作ることができる.学生11名によって3D機能の試用評価を行い,3Dとマルチルイガルの効果があると評価した.また,一般ユーザ18人によって携帯電話機能の試用評価を行い,90%のユーザがこの機能を役立つと評価した.1.環境学習システムの開発と評価地元の生活に密接な関係のある「宍道湖」を題材とした、環境学習システムを開発した。環境問題についてのインターネットを使った効果的な学習システムはまだ少ない.我々は学習者にとって身近な地元の,宍道湖の水と生物に関する環境学習システムの開発を行った.このシステムは,3Dグラフィックスを用いた水中のシミュレーションと,XMLで作成した環境学習データベースの検索機能で構成した。このシステムを20名の学生に使ってもらい,アンケートで評価して高い評価を得ることができた.特に「親しみやすさ」に対する評価が高かった.身近な地元の「宍道湖」を扱ったことがその要因と考えられる.グラフィックスの効果についても80%が良いと答えた.検索方法として,「フィーリング検索」が高い評価を得た.この評価から,今後さらに環境学習システムとして効果を上げていくための考察を行った.そしての3つの課題を取り上げ,それらの解決方法について考察した.2.歴史学習システムの開発松江市は歴史的な史跡が多いため,多くの観光客が訪れ最近は外国人も多い.しかしインターネットで提供されている,観光情報は,2D表現で観光客にはあまり興味を引かないものであり,また外国人には日本語の情報でほとんど理解ができない.そこでバイリンガルな3D歴史学習システムによって,より興味を引く3D表現の内容とし,外国人にも理解できるバイリンガルな表現で情報を提供できると良い.そこで松江城の堀を船で遊覧する「堀川遊覧」を素材として,周辺の松江城,ヘルン旧居,武家屋敷などを3Dかつバイリンガルでインターネットから提供できるシステムの開発を行なった.本システムは遊覧船をアバターとして,城の周辺をカーソルキーで移動し,3Dで見ることができる.堀の他の遊覧船や周辺の遊覧バスがアバターの視点から動いて見える.城門があってデータベースとリンクしておりマウスでクリックすると別ウインドウで見ることができる.3D表現はJava3Dのプログラミング技術で開発し,Java3Dのシーングラフによって3D空間を構成した.物体側のツリーで仮想空間の物体を表現し,現在は城,船,バスを作っている.ビュー側のツリーで視点、の設定を行い,現在のアバターの視点と外部視点を持つ.

複雑な城の立体はShape3Dのオブジェクトの組合せで作成した.アニメーションにはInterpolatorを使い,アルファ値に応じて座標,方向を設定し実現した.城門をクリックしてデータベースを開く換作はマウスピッキングによって行った.バイリンガルな表現はXMLによるデータベースで考えているが,当面はJavaとHTMLで開発した.1.環境学習システムの開発と評価環境問題についてのインターネットを使った効果的な学習システムは少ないため,地元の生活に密接な関係のある環境学習システムを開発した。学習者にとって身近な,地元の宍道湖の水と生物に関する環境学習システムの開発を行った.学習効果を上げるため,3Dグラフィックスを用いた水中のシミュレーションと,XMLで作成した環境学習データベースの検索機能で構成した.3DグラフィックスはJava3D言語によって実装した.これにより前年度よりリアリティのあるの3D表示が可能となった.水質パラメータのシミュレーションも精度を高めることが出来た.ユーザが大人用と子供用を選択して使えるようにXMLデータベースを構成した。2.歴史学習システムの開発松江市は歴史的な史跡が多いため,多くの観光客が訪れ最近は外国人も多い.しかしインターネットで提供されている観光情報は,2D表現で観光客にはあまり興味を引かないものであり,また外国人には日本語の情報でほとんど理解ができない.そこでマルチリンガルな3D歴史学習システムによって,より興味を引く3D表現の内容とし,外国人にも理解できるマルチリンガルな表現で情報を提供できると良い.そこで松江城の堀を船で遊覧する「堀川遊覧」を素材として,周辺の松江城,ヘルン旧居,武家屋敷などを3Dかつマルチリンガルでインターネットから提供できるシステムの開発を行なった.本システムは遊覧船をアバターとして,城の周辺をカーソルキーで移動し,3Dで見ることができる.堀の他の遊覧船や周辺の遊覧バスがアバターの視点から動いて見える.城門があってデータベースとリンクしており,マウスでクリックすると別ウィンドウで見ることができる.現地では携帯電話を使い,GPSにより得た情報をサーバに送り,その場所の史跡情報をサーバから受けて使うことができる.3D表現はJava3Dのプログラミング技術で開発し,Java3Dのシーングラフによって3D空間を構成した.物体側のツリーで仮想空間の物体を表現し,城,船,バスを動かしている.サーバには地図情報と史跡情報データベースを置き,携帯電話と交信させている.
地下水環境の変化を識別する計測要因と解析モデル開発の研究

地下水環境を表現する端的な因子は,地下水位,地下水流量及び水質の3ヶである.これらを制約する因子が帯水層定数や帯水層構造,及び近隣の河川との涵養関係である.一方,大規模な地下工事による地下水環境へのインパクトも懸念されている.分担した各ケーススタディで得られた知見を箇条書きすると,次のようである.(1)地下水流量は計測しにくいが,総合的調査解析で予測される量より1オーダー大きく計測されることがある(丘陵地での調査結果).(2)流量は帯水層定数により支配されるが,そのデータ把握のための揚水試験資料の収集・再整理・集積は,それら分布特性究明に重要である.(3)濃尾平野の地下水水質の形成機構を分析した結果では,水質は河川からの距離,涵養水源の水質,帯水層の土質や透水性に左右される.(4)河川から地下水への涵養機構に関する研究は少ないが,(1)タンクモデルによる評価では,揖斐川流域では河川流量の約1割が,また年間降水量の1/101/15が,それぞれ地下水涵養に効いていること,(2)都市域の小河川からの涵養は,数値シミュレーションにより河川底部の透水性を約1/3に評価する量であること,等が判明した.(5)大規模工事に対して地下水保全工を実施した丘陵地の水位変動データを調和解析や「単純モデルによる降雨影響除去手法」により分析して地下水環境の変化を判別できることが判った.地下水環境を表現する端的な因子は,地下水位,地下水流量及び水質の3ヶである.これらを制約する因子が帯水層定数や帯水層構造,及び近隣の河川との涵養関係である.一方,大規模な地下工事による地下水環境へのインパクトも懸念されている.分担した各ケーススタディで得られた知見を箇条書きすると,次のようである.(1)地下水流量は計測しにくいが,総合的調査解析で予測される量より1オーダー大きく計測されることがある(丘陵地での調査結果).(2)流量は帯水層定数により支配されるが,そのデータ把握のための揚水試験資料の収集・再整理・集積は,それら分布特性究明に重要である.(3)濃尾平野の地下水水質の形成機構を分析した結果では,水質は河川からの距離,涵養水源の水質,帯水層の土質や透水性に左右される.(4)河川から地下水への涵養機構に関する研究は少ないが,(1)タンクモデルによる評価では,揖斐川流域では河川流量の約1割が,また年間降水量の1/101/15が,それぞれ地下水涵養に効いていること,(2)都市域の小河川からの涵養は,数値シミュレーションにより河川底部の透水性を約1/3に評価する量であること,等が判明した.(5)大規模工事に対して地下水保全工を実施した丘陵地の水位変動データを調和解析や「単純モデルによる降雨影響除去手法」により分析して地下水環境の変化を判別できることが判った.○研究の目的:ジオフロント、地下大深度開発が進行している現在、地盤環境の表現法や地下水環境の計測法の開発は早急に確立される必要がある。とくに地下水環境としては、大規模工事による近隣地への影響だけでなく、地下水の量的、質的変化を引起こす懸念がある。このため、本研究では、(1)地下水環境の表現因子の整理、計測法を検討し、将来に向けて継続すべき監視要因を究明すること、(2)自然の水循環の中で、変化する地下水環境のうち、量的な地下水位変動に絞って、それを計測し得る解析モデルを開発すること、に焦点を当てる。○本年度の研究成果:地下水環境の現況把握と解析モデルの開発のために、連絡会、2回の研究集会で進める予定であったが、最初の連絡会は電話等により済ませ、次のように実施した。(1)第1回研究集会(岐阜大学工学部会議室で、平成5年11月30日13:3017:00)地下水位解析モデルに関する既往の研究成果について、宇野、香田による話題提供、望ましい将来の地下水環境の創造のためにモデルに採用すべき要因の是非とモデル開発に当たり、収集できるデータの種類・量の制約など配慮すべき地域的または帯水層的特性の性格について検討した。(2)第2回研究集会(大阪市交通局建設事務所会議室、片福線工事現場及び東興ホテル会議室にて、平成6年1月18日13:3020:30)橋本より、都市における地下水環境情報として、収集可能なデータの種類、量、密度について地下鉄建設に際する地下水情報の集約・管理などの諸問題について、及び実際の建設現場所長から地下水環境を保全しつつ作業推進する上での技術的課題について、それぞれ話題提供を受けて、地下水処理の現状を把握し、意見交換した。当初、予定していた柳田による話題としての「膨大な地下水位データによる、大規模地盤工事の影響分析法の検討」は担当者で進めることにした。本研究の第2年度・最終年度としては,初年度の「地下水データの収集方法,データの種類,形式,密度,及び地下水解析モデルの既往研究成果の検討」に続いて,「帯水層定数の収集・整理,地下水涵養に関連した計測要因の具体的検討と解析モデルの開発」などを進めた.当初,3回開催予定していた研究会は岐阜と大阪での2回開催に終わったが,得られた成果の概要は次の2グループに分けられる.(1)地下水環境の表現因子の集積・整理

(1)地下水流動を制する帯水層の水理定数データ(大阪平野)の集積,再整理・評価を試み,その分布特性の究明に向けたデータ整理を実施した(橋本ら).(2)地下水涵養に関連して,実際に計測した要因である「地下水位,流量,水質」に対して,その計測地点分布・頻度に若干疑問があったためか,「流量」計測値は調査・解析で推定していたものより1オーダー大きいことが判明した(宇野・柳田ら).(3)濃尾平野の地下水水質形成を分析した結果,河川からの距離,帯水層土質や涵養水源の水質,及び帯水層の透水性が大きく影響することを見い出した(杉井ら).(2)解析モデルに基づく涵養評価や水位変動判別法河川との関係について,タンクモデルで揖斐川水系の地下水涵養を分析した結果,河川流量の約1割が,また年間降水量の1/101/15が,それぞれ地下水涵養に貢献することを見い出した(佐藤).都市域の小河川からの涵養評価(香田ら),大規模工事が地下水位に及ぼす影響を評価するため,水位変動データの分析法の検討(神谷ら)も実施した.
精細管のin vitroの再構築培養系の確立と同系を用いた精子発生機構の解析

精細管のin vitro培養系の確立は、性分化の機構を調べる上でも、また精子発生の機構を解析する上でも欠くことの出来ない研究課題である。本研究において我々は、以下の3群の研究を遂行し、8編の学術論文にまとめた。第一は、未分化の生殖腺を用いてin vitro培養条件において、精巣索が分化する条件を決定した。ついで、未分化の生殖腺が精巣索へと分化する際に、精細胞やセルトリ細胞の形質膜にフォルスマン抗原やGM1ガングリオシドなどの糖脂質や、種々の糖タンパク質がステ-ジ特異的に発現することを示した(Jpn.J.Zootech.Scoi.,1990;Histochemistry,1990)。また精巣索形成におけるこれらの複合糖質の役割を明らかにするために、in vitro培養下の未分化の生殖腺に、Nーグリコシド型糖鎖の合成阻害剤であるツニカマイシンを添加した結果、精巣実質内への間葉系細胞の侵入が有意に阻害され、不規則な索様構造を示した。これらの結果は、精細管形成に複合糖質が深く関与していることを示すものである(Anat.Rec.,1991)。第二は、精子発生に不可欠な要因を明らかにするために、間質の形態学的特徴を精査した(Exp.Anim.,1990)。また血液・精巣関門をディ-プエッチ法を用いて観察し、精子発生の制御および免疫学的に異なる基底側と管腔側の分離の機構を、細胞内骨格系の存在様式を通して、初めて明かにした(Tissue and cell,1991)。さらに精細胞に対するステ-ジ特異的な単クロ-ン抗体を作製し、パキテン精母細胞から初期の精子細胞にかけて103KDaのタンパクが核膜およびERに出現することを示した(J.Vet.Med.Sci.,1991)。第三に、低温度および高い性ホルモン濃度が精子発生に必要であるが、それを保障する精索の動静脈の構築について、3種の動物を用いて比較検討した。その結果、対向流を行う機構に、共通の様式と種特異的な様式の2者の存在が示された(J.Vet.Med.Sci.,1990;J.Anat.,1991)。我々は、まず未分化の生殖腺を用いてin vitro培養条件において精巣索が分化する条件を決定した。ついで、未分化のマウス生殖腺が、未成熟な精細管である精巣索へと分化する際に、精細胞およびセルトリ細胞の形質膜に、フォルマン抗原やGM1ガングリオシドなどの糖脂質や、種々の糖タンパク質がステ-ジ特異的に発現することを明らかにした(Kanai et al.,Jpn.J.Zootech.Sci.,1990;Kanai et al.,Histochemistry,1990)。

そこで、精巣索形成におけるこれらの複合糖質の役割を明らかにするために、Nーグリコシド型糖鎖の合成阻害剤であるツニカマイシン(TM)をマウス未分化生殖腺のin vitro培養系に添加し、精巣索分化に及ぼす効果を検討した。交尾後12日齢の未分化生殖腺を採取し、10%ウマ血清添加RPMI培地にてミリポアフィルタ-上で3日間培養した。対側の生殖腺は対照群として用い、同時に雌雄の判定を行った。試料は、グルタルアルデヒド固定後、常法にしたがってAralditeまたはLowicryl K4Mに包埋し、光顕的ならびに電顕的に観察した。またLowicryl K4M超薄切片にレクチン包埋後染色法を適用し、複合糖質の分布を電顕的に検討した。その結果、TMを添加すると精巣の実質内への間葉系細胞の侵入が有意に阻害された。また中腎細管と連続する精巣索様の配列が、間葉系側の実質内に認められた。この配列は、正常の精巣索にくらべ境界が不明瞭で、不規則な索様配列を示した。電顕レベルでは、この索様配列を構成するセルトリ細胞と精細胞に小胞体の膨化が認められた。これらの結果から、精細管形成に複合糖質が深く関与していることが明かとなった(Kanai et al.,Anat.Rec..1991 in press)。さらに現在、精細管形成におけるアクチンフィラメントの関与をin vitro培養系を用いて検討中である。精細管のin vitro培養系の確立は、性分化の機構を調べる上でも、また精子発生の機構を解析する上でも欠くことの出来ない研究課題である。本研究において我々は、以下の3群の研究を遂行し、8編の学術論文にまとめた。第一は、未分化の生殖腺を用いてin vitro培養条件において、精巣索が分化する条件を決定した。ついで、未分化の生殖腺が精巣索へと分化する際に、精細胞やセルトリ細胞の形質膜にフォルスマン抗原やGM1ガングリオシドなどの糖脂質や、種々の糖タンパク質がステ-ジ特異的に発現することを示した(Jpn. J. Zootech. Scoi.,1990:Histo chemistry,1990)。また精巣索形成におけるこれらの複合糖質の役割を明らかにするために、in vitro培養下の未分化の生殖腺に、Nーグリコシド型糖鎖の合成阻害剤であるツニカマイシンを添加した結果、糖巣実質内への間葉系細胞の侵入が有意に阻害され、不規則な索様構造を示した。これらの結果は、精細管形成に複合糖質が深く関与していることを示すものである(Anat. Rec.,1991)。第二は、精子発生に不可欠な要因を明らかにするために、間質の形態学的特徴を精査した(Exp. Anim.,1990)。また血液・精巣関門をディ-プエッチ法を用いて観察し、精子発生の制御および免疫学的に異なる基底側と管腔側の分離の機構を、細胞内骨格系の存在様式を通して、初めて明かにした(Tissue and cell,1991)。さらに精細胞に対するステ-ジ特異的な単クロ-ク抗体を作製し、パキテン精母細胞から初期の精子細胞にかけて103KDaのタンパクが核膜およびERに出現することを示した(J. Vet. Med. Sci.,1991)。第三に、低温度および高い性ホルモン濃度が精子発生に必要であるが、それを保障する精索の動静脈の構築について、3種の動物を用いて比較検討した。その結果、対向流を行う機構に、共通の様式と種特異的な様式の2者の存在が示された(J. Vet. Med. Sci.,1990;J. Anat.,1991)。
高齢者の運動器慢性痛へのより有効な非薬物療法開発

本研究では認知機能の遂行機能に着目しており、「遂行機能が痛みの憎悪に影響を与えるのか」を検討し、因果関係を明らかにすることを目的としている。計画において実施することは大きく2つある。1毎年行っている地域在住高齢者を対象としたデータ測定を実施し、縦断研究のフォローアップ調査(ベースライン調査に関しては昨年度に行っている)を行い、遂行機能が痛みに影響を与えるのかを観察研究いて縦断的に検証すること、2介入研究を行うことである。1に関してはデータ測定を予定通り行い検証を行った。縦断的観察研究を行い遂行機能が痛みに与える影響を検討した結果、遂行機能が痛みに影響を与えるのではなく、痛みが遂行機能に影響を与える可能性が示唆された。得られた観察研究の成果を英語論文としてまとめ、国際誌Gerontology and Geriatric Medicineに受理され出版し、2018年予防理学療法学会にて発表を行った。2の以前にプレ実験を行う予定であったが、観察研究の結果が仮説通りの結論は得られなかったため、実施を延期し計画を再検討した。しかし、ランダム化比較試験は観察研究より質を高く因果関係について検証できるため、予定通りランダム化比較試験の本実験を行った。対象者は認知機能低下のない運動器慢性痛を有する高齢者17名(平均年齢77.4歳、女性9名)である。介入群は待機群と比べて遂行機能を含む認知機能(タブレット型認知検査を含む)、身体機能において有意な完全は認められなかった。結果より遂行機能が痛みに与える影響はより長期的に観察して検証する必要性が考えられた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成29年度の計画において実施することは大きく3つある。1毎年行っている地域在住高齢者を対象としたデータ測定を実施し、縦断研究のフォローアップ調査(ベースライン調査に関しては昨年度に行っている)を行い、遂行機能が痛みに影響を与えるのかを縦断的に検証すること、2検証した結果を論文にまとめ、国際学術誌及び学会へ投稿すること、3介入研究のプレ実験を行うことである。研究デザインは縦断的観察研究であり、対象者は地域在住高齢者64名(平均年齢: 72.8、女性: 68.8%)を対象とした。痛みの程度はNumeric rating scale、遂行機能はTrail making testを用いて測定した。その他に年齢、性別、教育歴、抑うつ症状(Geriatric depression scale)、Mini-mental state examination、歩行速度、整形外科疾患の有無、鎮痛薬の使用を測定した。2に関して、得られた観察研究の成果を英語論文としてまとめ、現在国際誌に投稿中であり、学会でも発表予定である。3のプレ実験に関しては観察研究の結果が仮説通りの結論は得られなかったため、実施を延期し研究デザインや遂行機能向上のための介入方法などの計画を再検討した。プレ介入研究に関しては得られた観察研究の結果に応じて延期を要したが、他に関しては予定通りに進められたため。プレ研究を延期したが、ランダム化比較試験は観察研究より質を高く因果関係について検証できるため、平成30年度は予定通り運動器慢性痛を有する地域在住高齢者を対象として本試験を実施する。
スピン起電力を中心とするスピントロニクスの理論的研究

私、山根結太特別研究員(以下研究員)は本年度、スピントロニクス分野においてスピン起電力と呼ばれる現象の理論研究を行った。スピントロニクスとは、従来のエレクトロニクスが電子の「電荷」自由度のみを考慮してきたのに対し、電子の「スピン」自由度も含めた新しい現象の発見・応用を目指す物性物理学の研究分野である。スピン起電力は電子のスピン自由度を介して磁性体の持つ磁気エネルギーを直接起電力に変換することを可能にするメカニズムであり、応用・基礎研究の両面から近年急速に注目が高まっている。スピン起電力はその存在の予言が2007年、実験で初めて観測されたのが2009年と非常に新しい現象であり、基礎的な理論の構築が急務となっている。特に、スピン起電力をはじめスピントロニクス分野の多くの現象は「交換相互作用」と呼ばれる効果によって理解されるが、通常これよりも小さいと考えられている「スピン軌道相互作用」の影響が近年活発に議論されており、スピン起電力においてもその影響の解明が求められる。本年度において研究員は、過去に自身が提言した理論を発展させ、交換相互作用とスピン軌道相互作用を同時に扱うことのできるスピン起電力の基礎理論確立に成功した。その結果、スピン軌道相互作用に起因する新たなスピン起電力の存在が示された。特に、動的電場を印可することで、磁化ダイナミクスの存在しない条件下でもスピン起電力が発生しうることが明らかになった。本成果は、スピン起電力に対する理解を大きく前進させるものであり、スピントロニクスデバイス性能の飛躍的向上への第一歩であると考える。(抄録なし)私、山根結太特別研究員(以下研究員)は本年度、スピントロニクス、特にスピン起電力と呼ばれる現象に対する理論研究を行った。スピン起電力は強磁性体中の局所磁化ダイナミクスによって伝導電子の運動が誘起され、それにより起電力が生じる現象である。スピン起電力の研究により、電子と局所磁化ダイナミクスの相互作用の解明が期待されている。スピントロニクスにおいて特に重要な局所磁化ダイナミクスは磁壁移動である。磁壁は磁性体に普遍的な構造であり、電流や磁場による駆動が容易であることから局所磁化ダイナミクスを調べる格好の舞台であるとともに、デバイス応用上においでも欠かせない技術を提供する。特に、パーマロイと呼ばれる鉄とニッケルの合金はその極端な軟磁性から応用上非常に重要な物質である。パーマロイ中では渦型磁壁と呼ばれる形状の磁壁が形成され、印加磁場が100mT程度以上になると非常に複雑な変形を繰り返しながら細線中を移動する。その複雑なダイナミクスを少数のパラメーターでモデル化することは難しく、従来の理論では十分な定量的理解が得られていない。研究員は過去にスピン起電力の表式を与える基礎理論を構築している。本理論に基づき、パーマロイ細線において、磁壁を磁場で駆動する際に生じるスピン起電力を数値的に計算した。そして得られたスピン起電力を詳細に解析することにより、パーマロイ中で磁壁が移動する際の磁気コアの生成・消滅過程に伴って、スピン起電力シグナルに瞬間的に大きなピークが現れることを明らかにした。すなわち、研究員のスピン起電力理論に基づいた研究によって、パーマロイ中の複雑な磁壁移動の新たな知見が得られ、その精確な検出方法が与えられた。また、磁気異方性の強い物質においてはそうしたピークは現れないことも明らかにした。パーマロイのみでなく、磁気異方性の強い物質におけるスピン起電力を調べ、物質依存性にまで踏み込んだ成果が得られた。今年度の研究でスピン起電力理論を用いてパーマロイ中の磁壁ダイナミクスの解析を行った。そして、パーマロイ中の磁壁移動に伴って起きる磁気コアの生成・消滅のタイミングを、スピン起電力のピークの位置から精確に知ることができることを明らかにした。

しかし、磁壁ダイナミクスの詳細は物資や試料の形状により様々であり、複雑な磁壁構造に対しては従来の理論ではいまだ十分な理解が得られていないものも多い。今後、スピン起電力理論を用いて更に複雑な磁壁のダイナミクス(例えばバブル型磁壁など)を明らかにすることを目指す。(抄録なし)
メタンからの含酸素化合物の合成のための触媒設計

本研究ではメタンからメタノールやホルムアルデヒドを効率よく合成する触媒の開発を目的とした。メタンを部分酸化してメタノールとするのは極めて困難とされてきたが、それはメタンよりもメタノールの反応性が高く、メタノールの逐次酸化によるCOやCO_2の生成を防ぐのが困難なためであると考え、メタノール、ホルムアルデヒドの収率が高く、かつCO、CO_2の副生を最小限とする触媒の開発を目指し、逐次酸化を防ぐ観点から触媒の設計に取り組みそのための構造の制御を目指した。具体的には、モリブデン、バナジウム、チタンを構造規則性を有するメソポーラスシリカMCM-41に取り込んだ触媒を調製し、それらの金属を高分散させる手法により高機能化を試みた。モリブデンやバナジウムを含んだMCM-41系の触媒のメソポーラス構造はXRDから確認できた。同一のメタン転化率で比較すると、モリブデン酸アンモニウムを用いて水熱合成した触媒でもっとも高いホルムアルデヒド選択性を与えた。モリブデン酸カリウムを用いて水熱合成すると選択性が低く、MCM-41に含浸担持すると活性は低かった。モリブデンの担持法が水熱合成か含浸法かによらず、細孔径が5.5ÅのSilicalite-1系に比べて細孔径が27ÅのMCM-41系が含酸素化合物選択性が高くなる傾向を示すことが分かった。これは細孔が大きいために逐次的な酸化がより抑制できたためと見なすことが出来る。なお、Vは酸化反応活性がMoより高く、V担持触媒ではMo担持触媒に比べて低いホルムアルデヒド生成活性しか観察されなかった。