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クライン群の変形空間への等角幾何的アプローチ

クライン群の変形空間の境界挙動について研究した.特に,穴あきトーラス群の変形空間における点列の収束・発散に関する必要十分条件を与えた.このことから空間の境界における自己接触が完全に特徴付けられる.また,この空間の複素1次元切り口としてのリニア・スライスに関して,トレースが2に収束するときの幾何極限とマスキット・スライスの関係を明らかにした.一方で,通常の3次元クライン群を4次元クライン群として変形したときの変形空間の形状に関しても研究を行った.本研究の目的はクライン群の変形空間の境界挙動を等角幾何的な手法により解明することである.ここでクライン群とは双曲空間の等長写像群の離散部分群であり,クライン群による双曲空間の商空間は双曲多様体となるので,クライン群の変形空間は双曲多様体の変形空間とも見なせる.この変形空間自体は双曲多様体の理想境界の等角構造の変形空間(すなわちタイヒミュラー空間)としてよく理解されているのであるが,その境界挙動は大変複雑であることが近年認識されてきている.その現象の根底に潜んでいる原理を解明することが本研究の目的である.とりわけ,Kerckhoff-Thurstonによって見いだされた「Bersコンパクト化の基点の取り替えに関する不連続性」が最も奥深い魅力を秘めていると思われるので,その原理の解明を目指している.クライン群の中で,最もシンプルかつ非自明な変形空間を持つものは1点穴あきトーラス群である.この場合,変形空間は複素2次元空間である.そこで,変形空間を研究する上で,最初に考察の対象となるのがこの空間である.私の最近の研究も主にこの穴あきトーラス群の変形空間(穴あきトーラス群空間)に関するものである.クライン群の変形空間の境界挙動について研究した.特に,穴あきトーラス群の変形空間における点列の収束・発散に関する必要十分条件を与えた.このことから空間の境界における自己接触が完全に特徴付けられる.また,この空間の複素1次元切り口としてのリニア・スライスに関して,トレースが2に収束するときの幾何極限とマスキット・スライスの関係を明らかにした.一方で,通常の3次元クライン群を4次元クライン群として変形したときの変形空間の形状に関しても研究を行った.クライン群の変形空間について研究している.ここでクライン群とは3次元双曲空間の等長変換群の離散部分群のことであり,双曲空間をクライン群の作用で割った空間は3次元双曲多様体となる.特に商多様体が理想境界(より一般にはエンド)を持つ場合,クライン群の変形空間は理想境界の等角構造の変形で記述できる.近年のエンディング・ラミネーション予想の解決により,エンドの情報とクライン群との1対1対応は明らかになったのだが,この対応の連続性・不連続性については未知の部分が多く,いくつかの興味深い不連続性が知られている.その中でも,私は,カーコフとサーストンによって見出された「タイヒミュラー空間のベアスコンパクト化の基点に関する不連続性」に代表される現象に興味を持って研究している.具体的には,双曲多様体の階数1カスプを階数2カスプに拡張するようなマスキットの組み合わせ定理の適応範囲を考えることでカーコフ・サーストンの結果の一般化を試みている.一方で,1つ次元の高い4次元クライン群についても研究を行っている.特に,3次元クライン群を4次元クライン群と見なしたときの変形空間が,もとの3次元クライン群の変形空間のいかなる拡張になっているかについて興味を持っている.具体的には,その変形空間がマスキットスライスとして知られている2元生成3次元クライン群の4次元クライン群としての変形空間を考察し,そこで得られた結果を論文The space of 4-dimensional Kleinian punctured torus groups without screw parabolic transformations (with Y. Araki)"クライン群の変形空間について研究している.ここでクライン群とは3次元双曲空間の等長変換群の離散部分群のことであり,双曲空間をクライン群の作用で割った空間は3次元双曲多様体となる.特に商多様体が理想境界(エンド)を持つ場合,クライン群の変形空間はエンドの等角構造の変形で記述できる.近年のエンディング・ラミネーション予想の解決により,エンドの情報とクライン群の1対1対応は明らかになったのだが,この対応の連続性・不連続性については未知の部分が多く,いくつかの興味深い不連続性が知られている.その中でも,私は,カーコフとサーストンによって見出された「タイヒミュラー空間のベアスコンパクト化の基点に関する不連続性」に代表される現象に興味を持って研究している.具体的には,双曲多様体の階数1カスプを階数2カスプに拡張するようなマスキットの組み合わせ定理の適応範囲を考えることでカーコラ・サーストンの結果の一般化を試みた.一方で, 1つ次元の高い4次元クライン群についても研究を行っている.特に, 3次元クライン群を4次元テクライン群と見なしたときの変形空間が,もとの3次元クライン群の変形空間のいかなる拡張になっているかについて興味を持っている.本年度は明治大学の佐久川恵太氏と、2元生成ライリースライス群の4次元クライン群としての変形空間の共同研究を開始した.また.論文"An extension of the Maskitslice for 4-dimensional Kleinian groups"の校正と,論文"Convergence and divergence of Kleinian punctured torusgroups"の改訂に時間を費やした.クライン群の変形空間についで研究している.

ここでクラノン群とは3次元双曲空間の等長変換群の離散部分群のことであり,双曲空間をクライン群の作用で割った空間は3次元双曲多様体となる.特に商多様体が理想境界を持つ場合,クライン群の変形は理想境界の等角構造の変形で記述できる.しかしこの対応の連続性・不連続性については未知の部分が多く,いくつかの興味深い不連続性が知られている.その中でも私は,Kerckhoff-Thurstonによって見出された「タイヒミュラー空間のベアスコンパクト化の基点に関する不連続性」に代表される現象に興味を持って研究している.その研究の一つの過程として,今年度は穴あきトーラス群の変形空間の複素1次元スライスであるlinear sliceが,対応するトレースの値を2に近づけだときにMaskit sliceにどのように近づくかを考察し,幾何収束するための必要十分条件はトレースが2にhorocyclicに収束することである,という結果を得た.また,この現象はcomplexFenchel-Nielsen座標を用いると非常に見通しがよくなることも示した.上述の結果はcomplex earthquakespaceとMaskit sliceとの間の類似性に統一的な説明を与えるものであり,穴あきトーラス群の変形空間の境界は局所連結ではないというBrombergの結果とも密接に関連している.さらに,明治大学の佐久川啓太氏(D2)と上述のlinear sliceの振る舞いを可視化するためのプログラムを共同で開発した.クライン群の変形空間について研究している.ここでクライン群とは3次元双曲空間の等長変換群の離散部分群のことであり,双曲空間をクライン群の作用で割った空間は3次元双曲多様体となる.特に商多様体が理想境界を持つ場合,クライン群の変形は理想境界の等角構造の変形で記述できるのであるが,この対応の連続性・不連続性については未知の部分が多く,いくつかの興味深い不連続性が知られている.その中でも,私はKerckhoff-Thurstonによって見出された「タイヒミュラー空間のベアスコンパクト化の基点に関する不連の続性」に代表される現象に興味を持って研究している.さて,その研究の一環として,昨年度は穴あきトーラス群の変形空間の複素1次元スライスであるリニア・スライスが,対応するトレースの値を2に近づけたときにマスキット・スライスにどのように近づくかを考察し,「幾何収束するための必要十分条件はトレースが2にhorocyclicに収束することである」という結果の着想を得た.今年度はこの結果を論文の形にするために多くの力を注いだ.その過程で,Brombergが穴あきトーラス群の変形空間の非局所連結性を示すために導入した座標が,トレースを用いた座標と非常に相性がいいという認識に達した.現在はそのBrombergの座標とトレースの座標の関係を明らかにする形でリニア・スライスに関する結果を論文にまとめている最中である.
STMによるMgO基板上の単一Fe原子の巨大磁気異方性の原理解明

自作の超高真空・走査トンネル顕微鏡(STM)装置を用いて、MgO基板上の単一Fe原子の磁気異方性解明を目指した。Fe(001)ウィスカ単結晶を基板とした。Fe(001)表面を室温で1L酸素暴露後850K以上に加熱することでFe(001)-p(1x1)O原子テラスを得た。Mgを1原子層蒸着し酸化・アニールにより原子レベルで平坦なbcc-MgO(001)膜基板を作成した。この上にFe原子膜を吸着するとギャップは消え電子状態ピークの発現を確認した。次に、極低温STM装置にてFe単原子蒸着実験を行った。しかし、突如、真空度が悪化し復旧に6か月を要した。今後、Fe原子の吸着実験を再開し測定を継続する。「電界」による磁気異方性制御が実現すれば、電力消費フリーな次世代エコ磁気情報デバイス産業が創出され、人類の情報へのニーズと電力消耗という、相反する課題を解決できる。本研究「STMによるMgO基板上の単一Fe原子の巨大磁気異方性の原理解明」は、電界制御磁気素子として実用化に最も近いFe/MgO界面に焦点を当てる。電界印可のために数原子層までFeを薄くした結果、原子レベルでのFe/MgO界面の不完全性がデバイス全体の特性を左右しかねない事態となり、Fe/MgO界面での磁気異方性の電界依存性の起源が揺らいでいる。我々は、走査トンネル顕微鏡(STM)技術を駆使して、原子レベルで平坦なbcc-MgO(001)超薄膜の上の単一Fe原子の巨大磁気異方性の発現の原理解明を行い、次世代電界制御型・磁気素子開発実現を目指す。このために以下の3つのテーマを行う。(1)「Fe/MgO界面で発現する巨大磁気異方性の起源」の解明。これを行うため、単一Fe原子をMgO基板上に吸着させ、STMマニピュレーションを用いてFe原子をMgO上に任意の位置に移動させ、異なる吸着サイト位置での電子状態ピークの変化を見る。(2)「磁気異方性の電界による制御」を行う。鉄原子1個または実用的な1-3原子層の鉄膜の結晶構造に対して電界を印加する。結晶構造はbccが基本であるがfccとなる可能性はないか。結晶構造の変化が磁気異方性の変化を誘発していないか確認する。(3)「酸素原子のFeへの移動プロセスの解明」を目指す。MgO膜にFeを吸着させた際に、MgOの酸素原子がFeと結合して新たなFeOを形成しないか確認する。2015年度までに、原子レベルで平坦で欠陥の極めて少ないMgO/Fe(001)界面の作製に成功した。通常SiやMgO基板を使用するとFe/MgO膜には1-2nm毎に原子欠陥、10-20nm毎に粒界が生じる。つまり極めて欠陥の大きい界面であり、Fe/MgO系の磁気抵抗比の頭打ちの原因となり、また電界を印加した際、電界依存性が欠陥によるものなのかFe/MgO膜そのものに由来するのか明確でない。そこで、我々は高純度のFe(001)ウィスカ単結晶(化学気相成長させた)を基板として使用した。Fe(001)基板自体は非常に活性であるため、直接MgO膜を形成すると界面が乱れる。そこでFe活性を抑えるため、あえてFe(001)表面を酸素でプレコートしFe(001)-p(1x1)O膜を得た。最終的に基板温度300K以下、アニール温度850Kで、原子レベルで平坦なFe(001)-p(1x1)Oテラス(表面上80-90%)と、Fe-O島(表面上10-20%)が生じることが分かった。この表面に1原子層Mg層を付けた。Mg膜上の分光測定からMgは金属特性を示し、MgOが形成しない事を確認した。その後、Mg単原子膜を酸化し追加アニール850Kで、原子レベルで平坦な単原子MgO膜ができた(ギャップ幅約7-8eV)。この表面は非常に安定で、超高真空中で約2ヶ月たっても形状および電気特性は変わらなかった。この表面にFe単原子膜を吸着した。層成長することを確認した。Fe原子層でd状態ピークを確認した。(1)原子レベルで平坦なFe/MgO界面を作成するために、あえてFe(001)表面を酸化し、規則的なp(1x1)酸素原子膜を形成した(Fe活性を抑制)。これにMgを1原子層蒸着し、酸化+アニールで平坦なMgO膜となった。しかし、Fe(001)表面を酸化する過程において、酸化の温度条件によりFe3O4相、γ-Fe2O3相、FeO(=Fe(001)-p(1x1)O)の三相が発現することが判明した。

我々の求めたFeO相は原子レベルで平坦であったが、Fe3O4相は表面に起伏0.5nmのナノパターンを形成、γ-Fe2O3相は1nmのナノキューブを形成し膜を壊す役割を果たすことが分かった。(2)Mgの蒸着レートを出す際、Fe(001)に直接Mgを蒸着するプレ実験を行っていた。我々はMgロッドを電子衝撃法で蒸発させて基板に成膜する。Mgはhcp構造であるにも関わらずbcc-Fe(001)の上に非常にスムーズに膜成長した。Mgは極めて低い表面エネルギーを有するためと考えられる。今後、このMg膜を直接参加しても平坦なMgO膜となるか探りたい。(3)単一原子にならずクラスター化してしまった。蒸着時に基板温度が4Kから10-15Kまで上昇し熱拡散した事が原因かと考え落胆した。しかし、別の実験で蒸着器坩堝内の磁性体表面が真空保管にも関わらず酸化し、蒸着した際、膜でなくクラスカー化する事案が生じた。そこで現在Feロッドを交換し実験を再開している。自作の超高真空・走査トンネル顕微鏡(STM)装置を用いて、MgO基板上の単一Fe原子の磁気異方性解明を目指した。Fe(001)ウィスカ単結晶を基板とした。Fe(001)表面を室温で1L酸素暴露後850K以上に加熱することでFe(001)-p(1x1)O原子テラスを得た。Mgを1原子層蒸着し酸化・アニールにより原子レベルで平坦なbcc-MgO(001)膜基板を作成した。この上にFe原子膜を吸着するとギャップは消え電子状態ピークの発現を確認した。次に、極低温STM装置にてFe単原子蒸着実験を行った。しかし、突如、真空度が悪化し復旧に6か月を要した。今後、Fe原子の吸着実験を再開し測定を継続する。デバイス機能化において重要な鍵となるのが原子欠陥の制御である。1個の原子欠陥(ステップ、キンク、合金、不純物原子等)が膜の磁気特性に及ぼす影響を明確化するには、まず、原子レベルで欠陥の少ないMgO基板をつくる必要がある。2015年度までにFe(001)-p(1x1)O基板を使うことで作成に成功した。当初、1個のFe原子を吸着させることを考えていた。しかし、実用デバイスでは、1原子ではキュリー温度が低く、また熱拡散する。そのため1原子で得られた結果が重要な意味をもつかは疑問視される。そこで、室温でも機能し、実用Fe/MgO系デバイスで使用されている3-5原子層厚さのFe膜を研究する。MgO上のFe膜はbcc(001)と考えられているが、実際には、局所的な欠陥等による「歪み」で原子間距離が変化する。さらに、STM探針より鉄膜へ電界を印可すると、Fe2原子層厚さまでは電界が侵入する。電界侵入で、負電界印可ではFe原子層間距離は広がり、正電界印可では原子層間距離は縮む。つまり電界印可時に、安定なbcc構造ではない。もしFe超薄膜にbcc(001)以外の安定相があったり、欠陥によって新たな相にピンされるのであれば、電界により相転移が生じる。STMを用いて、このMgO上のFe膜の原子構造を確認し、電界印可による結晶・電子磁気構造がどのような影響をうけるか、STM形状像とSTM分光測定から明らかにする。表面物性
素数と結び目,代数体の数論と3次元多様体のトポロジーの類似・融合

素数と結び目の類似性に基づき,数論と3次元トポロジーの関連について,研究し,学術論文5篇,論説2篇を著した。具体的な研究成果の概要は以下に述べる通りである。1)絡み目群と分岐条件付き,Galois群の類似に基づき,結び目と素数の類似性を論じた。特に,Alexander加群とMilnor不変量の数論的類似物を求めた。2)絡み目の巡回分岐被覆について,数体の種の理論の類似を求めた。3)3次元多様体の被覆について,数体の単項化定理の類似を求めた。4)素数たちに対するMilnor不変量の類似物のGaloisコホモロジーのMassey積による解釈を与えた。またMilnor不変量の巡回不変性らの性質を示した。5)岩澤主予想と、Alexander多項式の力学系のゼータ関数による解釈の類似性,Langlcends対応と場の量子論の類似について考察した。上記の研究に関して、次の国際,シンポジウム,学会で研究発表を行った。・数論の国際シンポジウム(2001年,9月,都立大),・代数学シンポジウム(2002年,8月,室蘭工大),・米国数学会年会(2003年1月,ボルチモア),・日韓結び目理論シンポジウム(2003年2月東大),・日米数学研究所コンファレンス(2003年3月,ジョンズホプキンス大,ボルチモア),日米数学研究所のコンファレンスでは,組織委員も務めた。素数と結び目、代数体と3次元多様体の類似について考察し、以下の結果を得た。これについて学術論文4篇と論説1篇を著した。また、国際シンポジウム(平成13年9月都立大)で招待講演を行った。1)代数体のideal類の種の類似概念を多様体の1次元homology類に対して導入し、絡み目の巡回被覆に対し、代数体の種の理論の類似を得た。これについて論文1篇を発表した。また、そのabel被覆への一般化についても考察し、部分的結果を得た。2)代数体の単項化問題、Hilbertの定理94の類似を3次元多様体の被覆について定式化し、結果を得た。これについて論文1篇を著した(投稿予定)。3)絡み目のMilnor不変量とMassey積の関係を素数たちに対しても類似を与えた。これに関連して、分岐条件をもつGalois群のGalois cohomologyにおけるMassey積の構造およびそれを用いた2次体のideal類群の2-partへの応用について結果を得た。これは、2次体のideal類群という古典的な対象への従来にはない位相幾何的なアプローチである。これについて現在論文を準備中である。4)研究分担者の山岸氏と共に、代数体の分岐条件つきpro-p Galois群の構造およびp-進Galois表現の変形理論について学び、結び目群の表現との類似について考察した。また、幾何学的群論の視点から代数体のGalois群の群論的構造について考察した。さらに結び目のAlexander多項式の力学系のzeta関数としての解釈について数論的視点から考察した。以上のことについて論説1篇、解説的論文1篇を書いた(投稿中)。素数と結び目,代数体と3次元多様体の類似について研究し,以下の成果を得た。これについて学術論文4篇と論説2篇を著した。また,日本数学会,代数学シンポジウム(平成14年8月8日)及び,米国数学会年会Special Session.(平成15年1月15日),日米数学研究所Primes & knot conference(平成15年3月8日)で招待講演を行った。日米数学研究所のconferenceでは,組織委員も努めた。具体的な研究内容は次の通り。1)代数体の単項化問題,Hilbertの定理94の類似を3次元多様体の被覆について,定式化し,結果を得た。これについて論文1篇を著した(to appear)。2)絡み目のMilnor不変量とMassey積の関係の類似を,素数たちに対して求めた。これに関して,分枝条件をもつGalois群のGalois cohomologyにおけるMassay積の構造を考察した。

これは従来にはない,数論への位相幾何的なアプローチである。これについて論文1篇を著した(to appear)3)結び目のAlexander多項式の力学系のZeta関数としての解釈について,数論の岩澤理論的視点から考察した。4)3次元Chern-Simons理論における,経路積分を用いた量子不変量と数論におけるアデール群上のZeta積分との類似について考察した。3),4)について,survey articleを1篇,論説2篇(日本語)を著した。また,Galois群のP進表現と結び目群の表現の類似性についても考えた。この研究課題について,平成14年12月,九州大学で集中講義を行った。
小員環の歪みエネルギーの解消を基盤とする新規合成反応の開発と天然物合成への展開

シクロプロパン環やシクロブタン環のような小員環は高度に歪んだ構造であるため、環が開裂しやすく、多様の反応性を有しており有機合成化学上重要な官能基である。今回、3位に電子求引性基を有するα-ピロン体とジメチルスルホキソニウムメチリド(1)との反応を検討し、5位置換基の違いによりビシクロ[3.1.0]ヘキサン体とシクロペンタジヒドロフラン体を選択的に作り分ける方法を開発した。また、3位に電子求引性基を有するクマリン体と1との反応を鍵反応とする天然物アダンクチンBの全合成を達成した。シクロプロパン環やシクロブタン環のような小員環は,高度に歪んだ構造であるため,角度歪みとねじれ歪みともに大きく環歪みをもっている。この歪みを解消するため,小員環は開裂しやすく,多種多様の反応性を有しており,有機合成化学上重要な化合物である。我々は,クマリン誘導体から得られるシクロプロパン誘導体やシクロブタン誘導体の環開裂による歪み解消をドライビングフォースとする興味深い骨格変換反応を見出し,これら反応を天然物の合成へ応用しその有用性を明らかにしている.今年度は、1)シクロプロパン環およびシクロブタン環を有する化合物を出発原料としその環開裂を鍵反応として熱帯雨林地帯に生育するコショウ科植物から単離されたアダンクチンBの全合成に取り組んだ。2)シクロブテン誘導体を出発原料としその環開裂を鍵反応としてマメ科植物(マザーオブカカオ)から単離されたロテノイド化合物であるグリリシドールの全合成に取り組んだ。3)既に4位無置換クマリン誘導体から得られたシクロプロパン誘導体やシクロブタン誘導体の環開裂を伴う骨格変換反応は収率よく進行しうることを報告しているが、4位置換クマリン誘導体から得られるシクロプロパン誘導体やシクロブタン誘導体の骨格変換反応の検討はなされていない。そのため、これら誘導体の合成および反応を検討した。その結果、1)に関して、8-デイソプロピルアダンクチンBおよびアダンクチンBの全合成を達成し、2つの学会報告を行った。2)に関して、現在までに全合成までは至っていないが、ある程度の成果を得た。3)に関して、無置換体ほど効率は良くないが反応が進行することを確認した。今後、23年度も引き続き研究を続行するとともに得られた結果を学会発表および論文に投稿する予定である。シクロプロパン環やシクロプタン環のような小員環は,高度に歪んだ構造であるため,角度歪みとねじれ歪みともに大きく環歪みをもっている。我々は,クマリン誘導体から得られるシクロプロパン誘導体やシクロブタン誘導体の環開裂による歪み解消をドライビングフォースとする興味深い骨格変換反応を見出し,これら反応により得られた化合物を天然物の合成へと応用しその有用性を明らかにしている,1、3位に電子求引性基を有するクマリン体から誘導されるシクロプロパン環およびシクロブタン環を有する化合物を出発原料とし、その環開裂を鍵反応として熱帯雨林地帯に生育するコショウ科植物から単離されたアダンクチンBの全合成経路を確立した。本年度は、合成経路の精査を行い報文を作成・投稿し掲載された(雑誌論文2)。2、天然物ではないがアダンクチンBの8位イソプロピル基のない8-デイソプロピルアダンクチンBの全合成経路を確立し、さらにその合成経路を精査し、報文を作成・投稿し掲載された(雑誌論文4)。3、クマリン体から誘導されるシクロブテン体を出発原料としその環開裂により2H-1-ベンゾピラン体を得る反応を鍵反応としてマメ科植物(マザーオブカカオ)から単離されたロテノイド化合物であるグリリシドールの全合成に取り組み、合成の最終段階まで進行した。4、3位に電子求引性置換基をもつクマリン誘導体とスルポキソニウムメチリドとの反応により得られるシクロペンタ[b]ベンゾフラン誘導体のバイヤー-ビリガー酸化による環拡大反応を検討した。その結果、2H-ピラノ[2,3-b]ベンゾフラン誘導体が得られることを見出した。シクロプロパン環やシクロブタン環のような小員環は、高度に歪んだ構造であるため、角度歪みとねじれ歪みともに大きく環歪みをもつ。この歪みを解消するため、小員環は開裂しやすく、多種多様の反応性を有しており、有機合成化学上重要な官能基である。我々は、クマリン誘導体から得られるシクロプロパン誘導体やシクロブタン誘導体の環開裂による歪み解消をドライビングフォースとする興味深い骨格変換反応を見出し,これら反応を天然物の合成へ応用しその有用性を明らかにした。

24、25年度は、1)クマリン-3-カルボン酸エステルのベンゼン環部の芳香族性を排除した2-オキソ-5,6,7,8-テトラヒドロ-2H-クロメン-3-カルボン酸エステル(1)とジメチルスルホキソニウムメチリド(2)との反応を検討した。その結果、2,2'-ジオキソスピロ[ビシクロ[3.1.0]ヘキサン-6,1'-シクロヘキサン]-3-カルボン酸エステル(3)を得る興味深い新規骨格変換反応を見出した。この新規反応の最適条件、基質一般性を検討し、様々な2-オキソ-2H-ピラン-3-カルボン酸エステル(4)に適応可能であることを明らかにした。2)さらに5位に芳香族性置換基をもつ2-オキソ-2H-ピラン-3-カルボン酸エステル(5)を用い2と反応させたところ、6-ヒドロキシ-4,6a-ジヒドロ-3aH-シクロペンタ[b]フラン-5-カルボン酸エステル(6)を得る新規骨格変換反応を見出した。また、この反応の基質となる5の一般性の高い合成法を開発した。3)イリド(2)の替わりに重水素化された2を用いることにより、これら反応の反応機構を明らかにした。クマリン体より合成される高度に歪んだシクロブテン体の環開裂により得られる2H-1-ベンゾピラン体(1)から、マメ科植物(マザーオブカカオ)より単離されたロテノイド誘導体のひとつグリリシドールの全合成研究は、昨年度より進展が見られ、全合成の最終段階を検討中である。また、化合物1からの様々な骨格をもつ化合物への変換は、もっぱら全合成を重点的に検討しているためあまり進展していない。25年度が最終年度であるため、記入しない。全合成の最終段階における問題点は、如何に効率よく原料を供給するかに依存している。合成過程において収率等の改善が必要な段階もあり更なる検討を行いつつ、グリリシドールの全合成の完成を目指す。さらに、可能ならば、当初計画していた化合物1からの様々な骨格をもつ化合物への変換にも着手したい。
病院内感染を防止するたに必要な看護的無菌法確立に関する基礎的研究

東大病院救急部重症患者病室の入院患者は、頭部外傷や心筋梗塞その他の重症者で、意識が明瞭でなく、また気管内挿管を行っている場合が多い。これらの患者に各種のケアを行った後に、ナ-スの手に付着した汚染菌が、石鹸と流水による手洗い(約30秒)で除菌できたかどうか、除菌できた場合とできない場合の影響因子は何かなどの点について、患者・ケアの種類・ナ-ス・手洗い前後の付着菌の種類から検討した。その結果は、非常に興味深い。即ち、患者やナ-スが変わっても、気管内吸引のような清潔操作が求められるケアでは、ケア後の石鹸による手洗いにより残存菌は皆無であったが、全身清拭のようなかなり手の汚染が予想されるようなケア後でもあっても、同様に石鹸・流水による手洗いにより残存菌は検出されなかった。一方、気管内吸引や全身清拭後の手洗いで、残存菌の検出されなかった同一ナ-スであっても、医師の介助や汚れ物のかたずけなどの後では、菌数は少ないが手洗い後に残存菌は認められた。また、手洗い後の手拭きが不充分なナ-スにおいて、残存菌が認められた。これらの結果から以下のような事実が明らかになった。(1).ナ-スが責任を持ち、主体的に行う看護ケアでは、ケア後の石鹸・流水による手洗いで、ケア時の手指付着菌は全く残存しなかった。この結果は、ナ-スの責任で患者に行うケアに対する、いい意味の緊張感によるものと考えられる。(2).一方医師の介助や汚れ物のかたずけなどでは、手洗い後にケア時の手指付着菌が残存しているケースが見られた。これは、気を抜いているというか、一種の緊張感の欠如によることが考えられる。(3).手洗い後の手拭きが不充分なナ-スに、手洗い後残存菌が検出されたケースは、理由として手洗いテクニックの習得不備によることが考えられる。本年度の目的は、病棟で行っている無菌法の各種手技について、問題点の洗いだしをすることである。某大学病院と某県立病院勤務の現役ナース約70名、および地方の私立大学附属看護学校(進学コース)の最終学年の学生約70名に、日頃ベッドサイドで行っている無菌操作やガウンテクニックなどの清潔管理について、不安に思ったり疑問に思っており、明らかにしたいと考えていることを書いてもらった。その結果をまとめてみると、次に示すごとく大きく三つのグループに分けられる。第一グループ:既に明らかになっていることについて悩んでいたり、間違った手技を行ったりしている。例えばMRSA感染患者の病室に、回診車が何も特別な防護をしないで出入りしているが、汚染されないかとか、ナースは予防衣を着ているのにドクターは着用していないなどがあった。第二グループ:比較的簡単な実験を行うことにより、明らかに出来る問題を含む。例えば、外来や病棟で使用する鉗子立てや摂子、リネンの入ったカストの開閉による汚染の問題などである。第三グループ:直ぐには結論は出ないが、じっくりと取り組んでいく必要があると考えられる問題を含む。例えばMRSA感染患者のケアをする際のマニュアル作り。どの程度の感染であれば、どの範囲の感染防止看護を行えばいいかなどである。第一グループは、一つ一つの問題を文献を引用して解決の方向で検討している。第二グループの問題は、できるところから逐次実験データー取りを始めている。第三グループの問題は、来年度に検討する。

初年度において、看護における無菌法の各種手技についての問題点を洗い出すために、病院勤務の現役ナ-ス、および臨床実習を経験した看護学生、各々約70名づつにアンケート調査を行った結果出された様々な問題は、大きく次の三つのグループに分けられた。第一のグループは、既に明らかになっていることについて悩んでいたり間違った手技を行ったりしている。第二のグループは、比較的簡単な実験を行うことにより、明らかに出来る問題を含む。第三のグループは、真ぐには結論が出ないが、じっくりと取り組んでいく必要があると考えられる問題を含む。第一のグループおよび第二のグループに入る問題点については、初年度に引き続き更に検討するとともに、今年度は第三のグループに入る問題点の内、各種ケアと手洗いの関係について焦点を絞り検討した。日頃ベッドサイドで行っている各種ケアの中で、患者にどのようなケアを行うとどんな種類の汚染菌にどれだけ手が汚染されるのか、またその汚染は、ケア後の石鹸による手洗いによって落ちてしまうのかそれとも付着されたままなのかなどの点について、重症患者のケアの多い救急部病室勤務のナ-スの協力を得て、実際のケアの前後および石鹸手洗い後の手指細菌を採取して検討した。その結果は、まだ一部のデータが出ただけであるが、患者のケア後にナ-スの手指に付着した汚染菌は、ケア直後の石鹸にによる手洗いで、殆どのケースでは落ちてしまうが、手洗い後に付着菌が残る例もたまに見られることから、ケアの種類との関係および手洗い方法の検討が必要であることが明らかになった。東大病院救急部重症患者病室の入院患者は、頭部外傷や心筋梗塞その他の重症者で、意識が明瞭でなく、また気管内挿管を行っている場合が多い。これらの患者に各種のケアを行った後に、ナ-スの手に付着した汚染菌が、石鹸と流水による手洗い(約30秒)で除菌できたかどうか、除菌できた場合とできない場合の影響因子は何かなどの点について、患者・ケアの種類・ナ-ス・手洗い前後の付着菌の種類から検討した。その結果は、非常に興味深い。即ち、患者やナ-スが変わっても、気管内吸引のような清潔操作が求められるケアでは、ケア後の石鹸による手洗いにより残存菌は皆無であったが、全身清拭のようなかなり手の汚染が予想されるようなケア後でも、同様に石鹸・流水による手洗いにより残存菌は無かった。一方、気管内吸引や全身清拭後の手洗いで、残存菌の検出されなかった同一ナ-スであっても、医師の介助や汚れ物のかたずけなどの後では、菌数は少ないが手洗い後に残存菌が認められた。また、手洗い後の手拭きが不充分なナ-スにおいて、残存菌が認められた。これらの結果から以下のような事実が明らかになった。(1).ナ-スが責任を持ち、主体的に行う看護ケアでは、ケア後の石鹸・流水による手洗いで、ケア時の手指付着菌は全く残存しなかった。この結果は、ナ-スの責任で患者に行うケアに対するいい意味の緊張感によるものと考えられる。(2).一方、医師の介助や汚れ物のかたずけなどでは、手洗い後にケア時の手指付着菌が残存していた。これは、気を拭いているというか、一種の緊張感の欠如によることが考えられる。(3).手洗い後の手拭きが不充分なナ-スに、手洗い後残存菌が検出されたケースは、理由として手洗いテクニックの不備によることが考えられる。
都市の三次元的景観構造が樹林性鳥類の分布に及ぼす影響

都市の三次元的景観構造と鳥類の分布との関係について明らかにすることを目的とし、中華人民共和国北京市内の高層ビル街および胡同と呼ばれる低層住宅地を調査対象地とし、カラス科の鳥類であるカササギの営巣分布調査と行動調査を行った。カササギの営巣場所は高層ビルによる負の影響を受けているが、逆になわばり内の樹木の見張りをしやすい高層建築物の上を上手く使いながら繁殖できる立地条件があることも伺えた。"鳥の目"から見た都市の景観構造は決して地図のような平面ではなく,急速な高層化が進む現在,都市の緑を利用して生息している鳥類の分布についての分析には,三次元的景観構造の把握が不可欠である.そこで本研究では,都市の三次元的景観構造と鳥類の分布との関係について明らかにすることを目的とし,低層住宅地と高層ビル街における緑の分布形態および三次元的景観構造の違いがなわばりを形成する樹林性鳥類の営巣分布に及ぼす影響を調査している.急激に都市化の進む中華人民共和国北京市内の高層ビル街および胡同と呼ばれる低層住宅地を調査対象地とし,平成19年度は5月に現地下見調査,3月に市街地でも繁殖しているカラス科の鳥類であるカササギPica picaとオナガ(Cyanopica cyanusの営巣分布調査を行い,カササギの巣186個,オナガの巣13個の位置および営巣木の特徴(樹種,樹高,巣の高さ等)を記録した.また,調査対象地区のALOS(だいち)衛星画像を入手し,緑被分布図および土地被覆分類図,DSM(デジタル地表高モデル)からなる都市の三次元景観構造図の作成を開始した.DSMはALOS(だいち)衛星画像のPRISMセンサでのステレオペア画像から,専門業者に依頼して作成した.本研究は都市の三次元的景観構造と鳥類の分布との関係について明らかにすることを目的とし,低層住宅地と高層ビル街における緑の分布形態および三次元的景観構造の違いがなわばりを形成する樹林性鳥類の営巣分布に及ぼす影響を調査した.急激に都市化の進む中華人民共和国北京市内の高層ビル街および胡同と呼ばれる低層住宅地を調査対象地とし, 2008年3月に市街地でも繁殖しているカラス科の鳥類であるカササギとオナガの営巣分布調査を行い,カササギの巣186個,オナガの巣13個の位置および営巣木の特徴(樹種樹高,巣の高さ等)を記録した.そして, 2008年5月に2番いのカササギの行動調査を行った.また, ALOS(だいち)衛星画像から調査対象地区の緑被分布図およびDSM(デジタル地表高モデル)からなる都市の三次元景観構造図の作成した.カササギの巣とランダムに選んだ巣から50m以上離れた樹木との間で周囲の環境を比較したところ,ランダムに選んだ樹木の周辺よりも巣の周辺の方が半径200m以内の樹木面積が大きく,逆に高層建築物の面積が小さかった.営巣中のカササギの行動調査の結果,高層ビル街の番いの方が低層住宅地の番いよりも広い行動圏(最外郭法)を持ち,行動圏内に含まれる樹木面積も多かった.しかし,実際には行動圏内の全ての樹木を利用できてはいなかった.高層ビル街のカササギは,多くの樹木が見える場所かっ巣が見える高層建築物の屋根に好んで止まっていた.都市に棲む烏類であるカササギの営巣場所や行動圏は高層ビルによる負の影響を受けているが,逆に見張りのしやすい高層建築物の上を上手く使いながら繁殖できる立地条件があることも伺えた.
雑音・残響環境下における信号音抽出法に関する研究

本研究の目的は、人間の聴覚機構に存在する選択的聴取機構について、計算機による聴覚情景解析の考え方にそって、選択的聴取機構の数理的本質を明らかにし、これを計算機上に実現することによって、雑音・残響が存在する実環境においてさえも目的信号音を忠実に再現できるシステムを実現することである。そこで、本年度は、(1)聴覚末梢の生理モデルによる聴神経発火のゆらぎの検討、および、(2)少数マイクロホンによる目的音と雑音の推定方法の検討、を行なった。得られた結果は以下の通りである。1.聴覚の生理モデルによる音源方向の推定:神経発火やシナプス伝達などの生体内部で行なわれる情報伝達の信号パターンを計算機上に実現し、それらをを時間差検出回路モデルに適用することで音源方向定位機能を構築した。そして、実際の聴神経に現れるような時間的なゆらぎを持つ神経インパルスを模擬した信号を入力として用いて、信号伝達の時間的な冗長性や時間的ゆらぎが両耳間時間差の検出に与える影響について検証した。その結果、信号伝達の時間的な冗長性や時間的ゆらぎが、信号伝達の過程や非線型な出力機構において、両耳間時間差の抽出に貢献する可能性が示された。また、一致検出回路への多重入力が、次段の神経発火の時間的ゆらぎを減少させることが確かめられた。2.雑音中の音声特徴の抽出:雑音中の音声からその基本周波数を推定する方法の高度化をはかった。この方法は、聴覚内に存在すると考えられているキャンセレーションのモデルを応用した方法であり、雑音中では従来成し得なかった高精度の基本周波数推定が可能となった。3.少数マイクロホンによる目的音と雑音の推定:3本のマイクロホンのみを用いて、雑音中から音声スペクトルを抽出する方法を提案し、その有効性について、音声認識前処理実験、実環境での雑音除去実験を通して検討を行った。これより、従来のdelayed-sum法あるいはGriffith-Jim法以上の雑音抑圧結果が得られた。また、3本のマイクロホンによる音源方向推定法を提案し、雑音・残響環境を想定したシミュレーション実験を行なった。この結果、雑音・残響環境においてさえも、提案法により良好な音源方向推定が可能であることがわかった。そこで、本年度は、(1)聴覚末梢の生理モデルによる音源方向の推定、(2)雑音中の音声を抽出するための手がかりの検討、および、(3)少数マイクロホンによる目的音と雑音の推定方法の検討、を行なった。1.聴覚の生理モデルによる音源方向の推定神経発火やシナプス伝達などの生体内部で行なわれる情報伝達の信号パターンを計算機上に実現し、それらを時間差検出回路モデルに適用することで音源方向定位機能を構築した。

そして、実際の聴神経に現われるような時間的なゆらぎを持つ神経インパルスを模擬した信号を入力として用いて、信号伝達の時間的な冗長性や時間的ゆらぎが両耳間時間差の検出に与える影響について検証した。その結果、信号伝達の時間的な冗長性や時間的ゆらぎが、信号伝達の過程や非線型な出力機構において、両耳間時間差の抽出に貢献する可能性が示された。2.雑音中の音声の抽出Bregmanによって提唱された四つの発見的規制を物理的制約条件として捕らえ直すことにより、調波復号音と雑音を分離する二波形分離モデルを提案した。また、入力位相に関する制約条件を再考し、これを正確に求める方法を考案することで、波形レベルで正確に雑音中の母音を分離抽出できるモデルを新たに提案した。このモデルを用いれば、雑音中からきれいな音声を抽出でき、音声認識率を向上させる可能性がある。3.少数マイクロホンによる目的音と雑音の推定3本のマイクロホンのみを用いて、雑音中から音声スペクトルを抽出する方法を提案した。提案法は、目的音方向に零点を作り、雑音のみを取り出して雑音スペクトルを推定し、元の混合波形のスペクトルから雑音スペクトルを引き去ることによって雑音除去を行なう。このため、突発雑音でも除去が可能である。この方法により、従来のdelayed-sum法で6本のマイクロホンを用いた場合と同等の結果が得られた。本研究の目的は、人間の聴覚機構に存在する選択的聴取機構について、計算機による聴覚情景解析の考え方にそって、選択的聴取機構の数理的本質を明らかにし、これを計算機上に実現することによって、雑音・残響が存在する実環境においてさえも目的信号音を忠実に再現できるシステムを実現することである。そこで、本年度は、(1)雑音中の音声を抽出するための手がかりの検討、および、(2)少数マイクロホンによる目的音と雑音の推定方法の検討、を行なった。得られた結果は以下の通りである。1.雑音中の音声の抽出Bregmanによって提唱された四つの発見的規則を物理的制約条件として捕らえ直すことにより、調波復号音と雑音を分離する二波形分離モデルを提案した。また、雑音中の音声からその基本周波数を推定する方法を提案した。この方法は、聴覚内に存在すると考えられているキャンセレーションのモデルを応用した方法であり、雑音中では従来成し得なかった高精度の基本周波数推定が可能となった。基本周波数は、人間の聴覚機構に存在する選択的聴取機構で用いられている重要な手がかりであり、これを高精度で推定できたことは、今後の研究に大いに貢献するもとと考えられる。2.少数マイクロホンによる目的音と雑音の推定3本のマイクロホンのみを用いて、雑音中から音声スペクトルを抽出する方法を提案し、その有効性について、音声認識前処理実験、実環境での雑音除去実験を通して検討を行った。これより、従来のdelayed-sum法あるいはGriffith-Jim法以上の雑音抑圧結果が得られた。また、雑音抑圧音声の客観評価を目的として、継時マスキングを考慮した評価尺度の検討を行った。
レット症候群モデルｉＰＳ細胞及び動物におけるグレリンによる新規治療法の開発

ES細胞の胚様体分化過程にいて、グレリンとグレリンレセプターが発現することを明らかにした。また、グレリン添加によるRTTモデル(MeCP2)欠損ES細胞とコントロールES細胞の分化過程における影響を調べたが、2群間で変動の異なる因子は未だ同定できていない。一方、RTTモデルES細胞とコントロールES細胞の分化過程で発現の異なる分化因子を見出し、その分化因子の関わる組織における、MeCP2の役割の解析を始めた。また、RTT患者における成長障害、てんかん、知的障害と成長関連因子との関連性を調べるために、血中グレリン、GH, IGF-1濃度、各種身体(体重、身長、BMI,頭囲)測定を行った。レット症候群(RTT)はMeCP2遺伝子変異を主因とする発達障害であり、その発症機構の解明や治療法の開発が切望されている。これまでに申請者は、健常者と比較して、RTT患者でグレリン血中濃度が食行動や排便障害に相関して低下することを報告している。しかしRTT患者における病態とグレリン低下のメカニズムは不明であり、本研究はRTTモデルマウスやES/iPS細胞の利用により、RTT病態メカニズムの解明や新規治療法を開発することを目的としている。前年度までに、ES細胞の胚様体分化過程にいて、グレリンならびに、グレリンレセプターが発現することを明らかにした。また、RTTモデル(MeCP2欠損)ES細胞とコントロール(wild-type)ES細胞の胚様体形成過程にグレリンを添加し、種々の分化マーカーの発現を確認した結果、RTTモデルES細胞とコントロールES細胞の分化過程で発現の異なる分化マーカーを見出した。しかし、2群間においてグレリン添加で変動する分化誘導に影響する因子は未だ同定できていない。そこで、本年度は、RTTモデルES細胞に特異的変化がみられることを偶然発見した分化系統のマーカー分子の関わる組織についてRTTモデルマウスに対する解析を進めることにした。その結果、自律神経系の機能異常に関連する臓器の機能的な異常を見出した。現在、RTTモデルES細胞による異常の認められた臓器の分化過程の解析を進めることで、MeCP2の標的臓器における機能的な役割の解析を進めている。また、グレリンのレット症候群における成長障害と血中GH, IGF-1との関連性や、てんかんと知的障害をもつレット症候群のケースにおける血中グレリン濃度を調べるために、てんかんと知的障害を合併するレット症候群女児22例と年齢を適合させたてんかんと知的障害をもつ女児14例における、血中グレリン、GH, IGF-1濃度、各種身体測定値(体重、身長、BMI,頭囲)について比較検討した。研究の目的:レット症候群(RTT)はMeCP2遺伝子変異を主因とする小児の中枢神経障害であり、その発症機構の解明や治療法の開発が切望されている。これまで申請者らは、RTT患者では、神経内分泌ペプチドホルモンであるグレリン血中濃度が、健常者との比較、食行動や排便障害に相関して低下することを見出した(Hara et al., Int J Dev Neurosic`11)。しかしRTT患者におけるグレリン低下の原因や病態との関わりは不明である。そこで本研究は、RTT病態モデル動物やES/iPS細胞モデルの利用により、RTT病態メカニズムの解明や新規治療法を開発することを目標としている。研究結果の概要:グレリンの発生過程における役割に付いては不明である。そこで、ES細胞やその分化過程におけるグレリンならびに、レセプター発現をRT-PCRによって解析した。その結果、グレリンとグレリンレセプターは、RTTモデルES細胞とコントロール(wild-type; WT)ES細胞で同様に発現し、ES細胞ならびに胚様体分化過程を通して発現していることを見出した。更に、三胚葉の形成過程にグレリンを添加し、RT-PCR法にて各種マーカー発現(20遺伝子以上)を調べた。グレリン添加による分化マーカーの変化はとらえられていない。一方、当科において繁殖・維持しているRTTモデルマウスからMeCP2を欠損するiPS細胞の樹立を試みた。その結果、種々の未分化マーカーを発現するWTとMeCP2欠損iPS細胞クローンを少なくとも4クローンずつ得る事に成功した。現在、RTTモデルES細胞とコントロールで発現の異なる遺伝子を中心とした病態メカニズムの解析や、ES細胞と同様に、RTTモデルiPS細胞におけるグレリンやレセプターの発現を解析し、グレリン添加の分化へ及ぼす影響を解析している。レット症候群モデル動物並びにES細胞は、本施設で維持できており、これらの実験材料を用いた研究が継続的に実施できている。実際に動物モデル由来のiPS細胞の樹立に成功している。前年度までに研究に必要な細胞などの材料を得ることができているので、これらの材料を生かして、研究を継続する。現実的にはレット症候群モデルiPS細胞の神経分化誘導を行い、グレリンの神経分化に及ぼす影響を調べる。研究に必要な設備は整備されているため、購入を予定する設備・備品は無いため、主な使途は以下の消耗品となる。

1)RTTモデルiPS・ES細胞の培養維持、分化誘導に必要なiPS・ES細胞培養試薬として、厳選された血清や、培養液、フィーダー細胞、リコンビナント増殖・分化因子、培養補助添加剤が必要である。2)RTTモデル動物の維持や、その他の動物による動物実験モデル作製のため実験動物維持費が必要である。3)RTTモデルiPS・ES細胞や動物を利用してPCRやDNAチップ、解析キットによる分子生物学的な解析を行なうための分子生物学実験試薬、及び、ウエスタンブロット、免疫組織染色を行なうための抗体などの試薬を購入する免疫組織学実験試薬費が必要である。その他、上記の消耗品購入費に加えて、得られた成果を随時、学会・論文にて発表を行なうための調査研究旅費、英語論文校閲費、研究成果投稿費等が必要となる。以上の様に、申請する研究経費は研究規模・体制を踏まえて妥当かつ必要と考えられ有効活用する。
PCN化合物の創成と物性

リン酸とメラミンから生ずる錯体であるリン酸メラミンの熱分解挙動の検討の過程で見出した、新規なPCN三元系化合物の組成および物性に関して検討を行った。出発物質であるリン酸メラミンは、リン酸とメラミンの混合比が1:1および14:1の条件のもと、363Kの熱水中で加熱溶解し、徐冷することにより得た。得られた針状のリン酸メラミン結晶それぞれを、アルゴン気流中、873Kで熱分解することにより、平均組成がそれぞれP_1C_3N_<2.4>O_<0.4>およびP_1C_3N_<2.5>O_<0.3>であるPCN化合物を得た。得られたPCN化合物はいずれもアモルファスで明確な結晶外観を持たず、薄黄色を呈した。窒素を用いたBET多点吸着測定を行った結果、得られた化合物には細孔構造は発達していないことが明らかになった。また、その比表面積は、組成によらずほぼ一定で、およそ2m^2/gであった。得られた化合物を一軸加圧によりペレット状に成型し、Auにより端子を付与して、四端子法を用いて電気伝導度測定を行った。いずれの試料でも、測定開始直後から端子間抵抗が急激に上昇し、抵抗測定が不能になるか、抵抗が大幅な上昇下降を繰り返す現象が確認された。また、端子間に電圧を一定時間印加した直後の試料について、端子間電圧の時間変化を測定したところ、電圧が指数関数的に減衰する現象も確認された。以上の現象から、今回得られた2種のPCN化合物は、アモルファス誘電体であると考えられる。蒸着によるPCN化合物の薄膜化を試みたが、蒸発過程でCおよびNの脱離が起こるため、蒸着による薄膜化は困難であることが明らかになった。ホウ酸メラミンをアルゴン気流中、600°Cで熱分解することによって生じるPCN化合物の物性について検討した。調製時の冷却速度を0.2および5K/minとした場合のホウ酸メラミン(MMP)を出発物質として得られたPCN化合物(各々、PCN-1およびPCN-2)の加圧成形体について、4端子法により測定した抵抗率の温度依存性には違いが見られた。すなわち、PCN-1は303Kで約49MΩと大きな抵抗を示すが、温度の逆数に対し、抵抗率がわずかに上昇しており、半導体的性質を有するものと考えられる。一方、PCN-2は、303Kで730kΩ程度の抵抗率を示した。この値は、PCN-1に比べて小さいが、その温度依存性は、温度の逆数に対して反比例しており、導体的性質を有する可能性が示唆される。これら2つの化合物では、組成が異なっており、PCN-1は、P:C:Nがおよそ1.0:2.2:1.1程度であるのに対し、PCN-2では、Cの含有量が相当量高くなっていると考えられる。このような組成の違いは、出発物質であるMMPの結晶子のサイズの違いによる熱分解挙動の差異を反映しているものと考えられる。この組成の違いが、電気伝導の差異の主因と考えられる。すなわち、PCN-2の場合、含有されるCにより構成されるネットワークが主たる電気伝導の経路となっているため導体的性質を示し、PCN-1では、P-C-Nネットワーク全体が電気伝導に関与し半導体的性質を示すものと考えられる。同じ試料について^<31>P MAS NMRを測定した結果、アモルファス構造を反映して、-5050ppm(vs.リン酸)の範囲にプロードなピークが観測された。これは主に45配位をとるPの存在を示しているものと考えられる。また、-9ppmと-11.5ppmにシャープなピークが観測されており、脱産素反応が完結していないリン酸が存在する可能性が示唆された。

また、端子間に電圧を一定時間印加した直後の試料について、端子間電圧の時間変化を測定したところ、電圧が指数関数的に減衰する現象も確認された。以上の現象から、今回得られた2種のPCN化合物は、アモルファス誘電体であると考えられる。蒸着によるPCN化合物の薄膜化を試みたが、蒸発過程でCおよびNの脱離が起こるため、蒸着による薄膜化は困難であることが明らかになった。