hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
K中間子入射反応の精密理論解析によるハイペロン分光とYY間相互作用の研究

現時点で模型の構築は8割程度完了した。完了後はすぐに結果をまとめ、論文として発表する。本研究の目的は、二体、三体チャンネル結合系のユニタリー性を厳密に満たし、多反応チャンネル間の動的過程を適切に取り扱うハドロン反応模型(動的チャンネル結合模型)に基づくK中間子入射反応の精密理論解析を通じ、未だよく分かっていないハイペロン(=ストレンジネス量子数をもつバリオン)の質量スペクトルや内部構造を多チャンネル反応理論の観点から解明することである。計画1、2年目は、17,000個以上にのぼる反K中間子-核子反応(K-p反応)のデータに対して包括的な部分波解析を実行することにより、散乱振幅や散乱長の精密決定を行った。解析で得られたK-p反応の散乱振幅を複素エネルギー平面へ解析接続することにより、散乱振幅の極として定義されるハイペロン共鳴(Y*)の質量、崩壊幅等の情報を抽出した。これまで未発見だった新しいY*の存在を予言するとともに、それらがどのような観測量に強い影響を与えるかを明らかにし、その存在の決定に最適な新しい反応実験を提案した。なお、本研究から得Y*共鳴の質量スペクトルに関する結果は、Particle Data Groupが編集するReview of Particle Physics(RPP)の次回更新時に掲載される予定である。これは、RPPで初めて公式に掲載されるY*共鳴極の情報となる。計画3年目と最終年は、低励起のY*共鳴やストレンジネスS=-2のバリオン間相互作用を調べるため、反K中間子-重陽子反応(K-d反応)の模型を開発した。素過程に対してK-p反応の部分波解析により得られた振幅を採用することで、信頼性と予言能力の高いK-d反応模型の開発に成功した。Λ(1405)の寄与がJ-PARCで測定されるK-d反応の断面積に顕著な影響を与えるを示すとともに、S=-2のバリオン間相互作用を調べるのに適したものとしてd(K-, K0)BB反応を提案した。陽子や中性子の仲間であるハイペロンは、中性子星やハイパー核の謎を解く鍵になると予想され、その存在や質量を確定することは喫緊の課題である。本研究では、二体、三体系のチャンネル結合の効果を厳密に取り扱う反応理論に基づき、反K中間子を陽子や重陽子に入射させて様々な中間子を生成する反応の包括的な部分波解析を世界で初めて行った。反応の中間過程に生成されるハイペロンとその共鳴状態を探索し、その質量スペクトルを決定するとともに、これまで未発見の新しいハイペロン共鳴の存在を指摘した。また、直接測定することが難しいハイペロン間相互作用を反K中間子-重陽子反応を介して精密に決定する手法を開発した。交付申請書に記載した当該年度の研究実施計画の内容を達成し、その成果をまとめた論文の執筆に現在着手している。K- p反応の解析をより完全なものにするために反応模型の拡張を行い、それにより重陽子標的の反応模型構築の開始時期が当初の予定よりも遅れた。
運動中に周辺視野の知覚能力は低下するか?(低酸素環境下での反応時間からの検証)

本研究の目的は、一過性の運動が周辺視野での知覚能力に及ぼす影響について検討することであった。通常環境下と低酸素環境下で行われた実験1の結果から、脳の組織酸素飽和度が低下すればするほど周辺視野の知覚能力が低下することが明らかとなった。さらに、実験2から高強度の運動中には周辺視野に注意を向ける能力が低下する可能性が示唆された。これらの結果から、サッカーなどの球技において周りが見えなくなる生理学的要因の解明につながることが期待される。球技などのスポーツでは、"周りがよく見えている"、"視野が広い"などという表現が頻繁に用いられる。これらの言葉は、運動中に周囲の状況をいかに把握するかがスポーツにおけるパフォーマンスを決定する要因の一つであることを示唆している。これまでに、自転車エルゴメーターでの運動中に周辺視野に呈示される視覚刺激に対する単純反応時間が増加することが知られている(Ando et al. 2005, 2008)。これらの結果は運動中に周辺視野での知覚能力が低下することを示唆しているが、そのメカニズムはまだ明らかになっていない。そこで平成21年度には、運動中に周辺視野での知覚能力が低下するメカニズムを明らかにするために、通常環境下と低酸素環境下での運動中に周辺視野の反応時間を測定した。実験参加者は10名であり、周辺視野の反応時間は安静時、最高酸素摂取量の40%、60%、80%の3種類の運動強度での運動中、および運動直後に測定した。低酸素環境下の酸素濃度は16%とし、反応時間測定と併せて近赤外線分光法(near infrared spectroscopy)を用いて脳の組織酸素飽和度を計測した。高強度での運動中には周辺視野の反応時間は安静時と比較して増加した。運動中の周辺視野の反応時間は、脳の組織酸素飽和度が低下すればするほど増加した。これらの結果は、脳の組織酸素飽和度の低下が運動中の周辺視野での知覚能力の低下と関係がある可能性を示唆している。サッカーなどのスポーツでは、周りが見えていないという状況に陥ることがある。この言葉は、運動中には視野の周辺部での知覚能力が低下することにより、球技などのパフォーマンスの低下がもたらされる可能性を示唆している。平成22年度は、先行研究でみられた高強度での運動中に起こる知覚能力の低下が、視覚刺激の呈示される位置が視野の周辺部になればなるほど大きくなるのかについて検討した。実験参加者は12名であった。実験の初日に自転車エルゴメーターを用いて漸増負荷運動を行い、最高酸素摂取量(peak VO_2)を決定した。実験の2日目と3日目には安静時と運動中に中心視野と周辺視野からランダムに呈示される視覚刺激に対する反応時間を測定した。運動負荷はpeak VO_2の40%と75%とし、運動時間はそれぞれの運動負荷で10分間であった。視覚刺激の呈示には発光ダイオードを用い、視覚刺激は左右視野の2度、10度、30度、50度に呈示した。反応動作は自転車エルゴメーターのハンドル部に取り付けたボタンを用いて反応した。反応時間測定に加えて、呼気ガス測定装置により酸素摂取量、二酸化炭素排出量、換気量、呼気終末酸素分圧、呼気終末二酸化炭素分圧を測定した。さらに、心電図を連続的に計測し心拍数を求めた。反応時間測定中には右手の前腕部から筋電図を測定し、視覚刺激の呈示から筋活動の開始までの時間を計測した。また、眼電図を計測し、反応時間測定中に眼球運動や瞬目がみられた試行は取り除いた。実験の結果、高強度での運動中に周辺視野での知覚能力は低下したが、視覚刺激の呈示位置によって運動の影響に差はみられなかった。このことから高強度の運動中には周辺視野に注意を向ける能力が低下することが示唆された。
事例ベース意思決定理論による非完備市場での資産価格評価

事例ベース意思決定理論とは、決定すべき問題に対して、類似と思われる問題・事例を探し出し、当該問題との類似度を、ある尺度関数によって測定して数値化した上で、類似の問題・事例を勘案して最適な意思決定を行なうというものである。本研究では、この意思決定理論を資産価値評価に応用し、実際のデータを用いて企業の倒産確率の推定を行い、既存の倒産確率推定方法との比較を行うことで、この意思決定理論の応用妥当性を検証した。本年度は,次の2点の研究を行った1)事例ベース意思決定理論(以下,CBDTと略す)の実際の妥当性とその頑健性を調べるべく,実際の企業財務データに基づく企業倒産確率推定において,既存の他の倒産確率推定モデルと,CBDTに基づく倒産確率推定モデルとのいずれがより優れた推定モデルとなるかの検証を試みた.今回は,既存のモデルとして,倒産確率の推定に実務的にも広く用いられているロジット・モデルを取り上げ,ロジット・モデルとの比較を行った.その結果,ロジット・モデルとCBDTにおいてほぼ同じような推定結果を得た.したがって,現時点では,我々の行ったCBDTに基づく倒産確率推定方法が既存のモデルを優越することを示すことはできていない.しかしながら,今回の実証研究では,CBDTによる倒産確率推定に当たって,その困難さから,個々の事例の財務データにおける類似関数値に対する加重値を最適化して求めることをしていない.そこで,CBDTで最適解を導出した場合,既存モデルより高い予測精度を持つ可能性があるので,現在,この点について改良を行っている.来年度は,研究成果をまとめて学会発表の上,専門学術誌に投稿する予定である.2)最適期待理論において導出される主観確率について解析的にその性質を導出した.1期間2項モデルを下では,最適期待理論に従って意思決定を行う投資家の場合,好状態の生起確率について,客観確率がある閾値より低い場合には,より低い主観確率を割り当て,逆に客観確率がある閾値よりも高い場合には,より高い主観確率を割り当てるという結果を得た.この結果は,Quiggin(1982)に始まるランク依存確率モデルを想定した場合の実験結果とは,相反するものであり,最適期待理論のもつ含意について一石を投じたものとなっている.この点が評価され,本研究成果は,研究発表の欄にあるとおり,国際専門誌に掲載された.本研究は事例ベース意思決定理論をファイナンス分野での資産価値評価へ応用することによって、新たな知見を得た上で、実務への応用可能な評価式を導出することを目的としている。本年度は、実務応用上の観点から、企業財務データを収集し、そのデータを元に、事例ベース意思決定理論に基づいて企業倒産確率の推定を行うことを試みた。リーマンショック以降の企業業績の悪化から、東証1部上場企業においても、倒産する企業が出現していることを鑑みるに、適切な企業倒産確率の推定と、それに基づいた、企業資産価値評価は、社会的に非常に要請が高く、本研究の遂行と進展は非常に有意義であるといえる。本年度、本研究で行った実証分析では、倒産確率の推定を,既存のロジットモデルと事例ベース意思決定理論に基づくオリジナルモデルとで行い,どちらの結果が倒産確率の推定においてより説明力が高いのかを比較した。本年度、本研究での実証分析の結果は,倒産確率の推定においては、本研究での事例ベース意思決定理論に基づく倒産確率推定モデルは、ロジットモデルとほぼ同様の推定あるいは下回る推定を行い,総合的に見ると事例ベース意思決定理論に基づくモデルの説明力はロジットモデルよりやや低いという結果になった。しかし,本年度行った実証分析では、使用する財務指標をロジットモデルよる推定が優位になるように選択していたので、このことを考えると,事例ベース意思決定理論に基づく倒産確率推定モデルの使用に一定の意義があるとも考えられる。したがって,今後、事例ベース意思決定理論に適した変数選択の方法を考察することで,事例ベース意思検定理論に基づくモデルによる倒産確率推定のパフォーマンスを向上できる可能性があると考えられる。次年度は、この考察を行い、さらには、最近の行動経済学の発展を取り入れて不確実性評価における主観的生起確率の新たな導出方法を追及する予定でいる。本研究では、この意思決定理論を資産価値評価に応用し、実際のデータを用いて企業の倒産確率の推定を行い、既存の倒産確率推定方法との比較を行うことで、事例ベース意思決定理論の資産価値評価への応用妥当性を検証した。実証研究の対象企業として、東京証券取引所1部、同2部にて取引されている株式会社1,762社を対象として、1999年2009年における決算財務データを用いた。各年において、倒産企業と非倒産企業をランダムに等分し、一方をパラメータ推定用データとし、他方を推定されたパラメータに基づく予測力検証、すなわち、モデル妥当性の検証に用いた。事例ベース意思決定

理論と比較する既存のモデルとして,倒産確率の推定に実務的にも広く用いられているロジット・モデルを取り上げ,事例ベース意思決定理論とロジット・モデルの企業倒産確率推定におけるパフォーマンスの比較を行った。今回の研究での実証分析の結果は、倒産確率の推定においては、本研究での事例ベース意思決定理論に基づく倒産確率推定モデルは、ロジット・モデルとほぼ同様の推定あるいはやや上回る推定を行い、総合的に見ると事例ベース意思決定理論に基づくモデルの説明力はロジット・モデルよりやや高いという結果になった。したがって,事例ベース意思決定理論に基づく倒産確率推定モデルの使用に一定の意義があると考えらる。今後、さらに、事例ベース意思決定理論に適した変数選択の方法を考察することで,事例ベース意思検定理論に基づくモデルによる倒産確率推定のパフォーマンスを向上できる可能性があると考えられる。当初の計画どおり、事例ベース意思決定理論に基づく倒産確率推定モデルの導出を行うとともに、そのモデルに基づいて、実際の企業財務データを用いて企業倒産確率の推定を行うことによって、実証的に導出したモデルの妥当性の検証を行った。この成果について、途中結果を学会発表したが、実証結果が満足のいくものではないため、未だ論文としてまとめた上で、国際専門学術誌に投稿するまでには、至っていない。24年度が最終年度であるため、記入しない。本年度行った実証研究の結果が芳しくなかったことを鑑みて、今後は、事例ベース意思決定理論に適した変数選択方法の考察を続けて、実証における結果の改善を図る。しかしながら、より良い結果が得られない場合に備えて、最近の行動経済学の成果を取り入れながら、理論面において、事例ベース意思決定理論とは異なった主観的意思決定方法を積極的に導入して行くことによって、成果を確実に上げられるように努めていきたい。現在、事例ベース意思決定理論Khbanoff et al. (2005)が提案した滑らかな曖昧性回避(smooth ambiguity aversion)を使った分析を計画しており、曖昧性回避がポートフォリオに与える影響について分析を行うことによって、いくつかの結果を得ている段階にある。
生分解性機能を有した高剛性資材の研究開発

1.三点曲げ試験・圧縮試験:PBSA樹脂を用いた供試体強度試験を2年間にわたり実施した.暴露環境を数種類設定し,それぞれの劣化比較を行った.曲げ強度は最終的に2N/mm^2に漸近することが明らかとなった.板厚の違いは暴露後半年間において差異がみられるが,長期暴露するにしたがってその差異は減少した.2.異なる樹脂を用いた劣化比較(PBSAとPLA):PBSA供試体よりも,PLA供試体において約3.5倍の圧縮強度を示し,PLA樹脂は圧縮応力に強いことが明らかとなった.最終的に,PBSA,PLA供試体ともに2N/mm^2に漸近することが明らかとなった.3.統計的劣化予測モデル:ワイブル分布を用いてモデル式を作成し,生分解性樹脂コンクリートの強度保持期間を明らかにした.その結果,統計的手法を用いることで,微生物や水など様々な外的要因によって分解される生分解性樹脂コンクリートの劣化モデルを作成することができた.4.土中・水中・気中暴露による生分解性樹脂コンクリートの劣化評価(PBSAとPLA):マイクロスコープを用いて表面劣化の様子を2値価し数値化して評価した.その結果,PBSA供試体では,表面劣化の進行が顕著であり,水中暴露条件下では供試体表面の白色化が生じるが,その後の樹脂の分解は進行しなかった.土中暴露条件下では,土中水分により白色化した後,微生物の作用により樹脂の分解が進行し骨材の露出が生じた.一方,PLA供試体では,PBSA供試体ほど顕著に表面劣化が生じなかった.絶乾状態では,PBSA,PLAともに表面劣化は生じなかった.5.生分解性樹脂コンクリートパイプの作製:推進工法で用いる推進管を想定した生分解性樹脂コンクリート管を作製し,各種実験を実施した.暴露前の初期圧縮強度から,生分解性樹脂コンクリートを推進工法へ適用できる可能性が示された.また,樹脂の引張強度の影響を受ける断面方向圧縮強度は比較的短期間で低下することが明らかとなった.26年度が最終年度であるため、記入しない。26年度が最終年度であるため、記入しない。1.分解性樹脂コンクリートの作製・埋設. (樹脂率や板厚など,いくつかの条件を変えて作製)予備試験などを実施し,樹脂を選定し,分解速度の比較的速いポリブチレンサクシネートアジペート(PBSA)を用いることに決定した. PBSAを用いて2年間分の供試体を作製・埋設.分子量,樹脂率(8,10,12%),板厚(30mm, 40mm)を変化させ,計12種類の供試体を作製した.2.埋設土の選定木質堆肥・洗砂・竹炭を用いて数種類の埋設土作製し,所定の埋設期間ごとに採取し低温で保存.3.三点曲げ試験, 4.圧縮強度試験約1年間の埋設期間を経て.多くのデータが得られ,埋設土種や分子量の違いによる圧縮・曲げ強度の低下傾向を明らかにした.その結果,埋設期間と強度の関係は,ポーラスコンクリートの空隙率と圧縮強度との関係と類似していることから,本実験で用いた生分解性樹脂コンクリートも,埋設期間が長くなるにつれて分解され,空隙が増加していることが推察された.また,曲げ試験後の破断面の詳細な観察によって,骨材が樹脂部分から抜け落ちている状況が確認され,このことから,生分解性樹脂コンクリートは,埋設期間が経過するに従い,樹脂と骨材の付着強度が減少することが考えられた.5,埋設土中の微生物の同定微生物量測定(クロロホルムくん蒸法による微生物量測定を実施)クロロホルムくん蒸法によって, 2ヶ月ごとの埋設土中の微生物量を測定した.微生物を培養させ, PBSA樹脂の分解菌の同定も行った・その結果PBSAを分解する可能性のある微生物は, Ochroconis constricta(糸状菌)とStreptomyces albogriseolus(放線菌)であることが明らかとなった.1.三点曲げ試験・圧縮試験:PBSA樹脂を用いた供試体強度試験を2年間にわたり実施した.暴露環境を数種類設定し,それぞれの劣化比較を行った.曲げ強度は最終的に2N/mm^2に漸近することが明らかとなった.板厚の違いは暴露後半年間において差異がみられるが,長期暴露するにしたがってその差異は減少した.2.異なる樹脂を用いた劣化比較(PBSAとPLA):PBSA供試体よりも,PLA供試体において約3.5倍の圧縮強度を示し,PLA樹脂は圧縮応力に強いことが明らかとなった.最終的に,PBSA,PLA供試体ともに2N/mm^2に漸近することが明らかとなった.3.統計的劣化予測モデル:ワイブル分布を用いてモデル式を作成し,生分解性樹脂コンクリートの強度保持期間を明らかにした.その結果,統計的手法を用いることで,微生物や水など様々な外的要因によって分解される生分解性樹脂コンクリートの劣化モデルを作成することができた.4.土中・水中・気中暴露による生分解性樹脂コンクリートの劣化評価(PBSAとPLA):マイクロスコープを用いて表面劣化の様子を2値価し数値化して評価した.その結果,PBSA供試体では,表面劣化の進行が顕著であり,水中暴露条件下では供試体表面の白色化が生じるが,その後の樹脂の分解は進行しなかった.土中暴露条件下では,土中水分により白色化した後,微生物の作用により樹脂の分解が進行し骨材の露出が生じた.

一方,PLA供試体では,PBSA供試体ほど顕著に表面劣化が生じなかった.絶乾状態では,PBSA,PLAともに表面劣化は生じなかった.5.生分解性樹脂コンクリートパイプの作製:推進工法で用いる推進管を想定した生分解性樹脂コンクリート管を作製し,各種実験を実施した.暴露前の初期圧縮強度から,生分解性樹脂コンクリートを推進工法へ適用できる可能性が示された.また,樹脂の引張強度の影響を受ける断面方向圧縮強度は比較的短期間で低下することが明らかとなった.26年度が最終年度であるため、記入しない。26年度が最終年度であるため、記入しない。1.当初,供試体の分子量の違いを考慮する予定ではなかったが,分子量の異なる供試体を作製することができ,新たな知見も得られた.2.微生物量の測定だけでなく, PBSAを分解する微生物の同定にも成功した.3.土中埋設だけでなく,水分による影響だけを考慮するために水中養生を実施し,強度低下傾向を示した.1.樹脂の違いによる分解の傾向を調べる(ポリ乳酸PLAを用いる). 2.密閉した容器内で供試体を土中埋設したため,好気性細菌であるPBSA分解菌が,月日が経つにつれ不活性になっていることが考えられた(実際,強度低下も収束してしまっている).ゆえに,定期的に土を混合し空気が土中に行き渡るようにし,実際の土中に近い状態にした上で実験を実施する.3.供試体の作製段階における人為的なバラツキがあり,強度低下の傾向を定式化することが困難であった.よって,統計的劣化推定モデルを用いて定式化を試みたい.
結晶粒の形態と方位を制御した高強度高靭性鋼の破壊挙動解明

構造用金属材料は高強度化すると脆化するため,“強靭な材料"が常に求められているが,従来型の合金化主体の材料設計手法では限界が見えていた.本研究では,低合金鋼を対象に,温間域溝ロール圧延加工によって超微細繊維状結晶粒組織を有する鋼を創成し,その破壊挙動を解明することで,強度と靭性を同時に向上できる組織設計指針を明示することを目的にした.結論として,単に結晶粒を微細化するだけでは靭性を向上できないことを指摘し,結晶粒の形態(粒径・粒形)と方位を同時に制御することが必要であることを見出した.そして,強くて壊れにくいフェールセーフ機能を有する強靭な鋼の創成とともに,その破壊メカニズムを明らかにした.構造用金属材料は高強度化すると脆化するため,“強靭な材料"が常に求められているが,従来型の合金化主体の材料設計手法では限界が見えていた.本研究では,低合金鋼を対象に,温間域溝ロール圧延加工によって超微細繊維状結晶粒組織を有する鋼を創成し,その破壊挙動を解明することで,強度と靭性を同時に向上できる組織設計指針を明示することを目的にした.結論として,単に結晶粒を微細化するだけでは靭性を向上できないことを指摘し,結晶粒の形態(粒径・粒形)と方位を同時に制御することが必要であることを見出した.そして,強くて壊れにくいフェールセーフ機能を有する強靭な鋼の創成とともに,その破壊メカニズムを明らかにした.構造用金属材料は高強度化することで脆化するため,"強靭な材料"を実現するためのアイデアが常に求められでいる.研究代表者らは,これまで結晶粒を微細にするだけでなく,結晶の形態(大きさ,形状)と方位を精緻に制御することで,衝撃特性を飛躍的に向上させた超微細繊維状結晶粒組織を有する高強度鋼を開発してきた.その強靭鋼の更なる性能向上と加工プロセス設計を図るためには,静的なき裂感受性試験を通じ,き裂の発生条件,およびその後の進展という破壊挙動と組織の関係を明確にし,高強度高靭性鋼を実現できる最適な組織設計指針を明示することが必要である.初年度は強度1800MPa級の中炭素鋼を対象にした.0.4%C-2%Si-1%Cr-1%Mo成分の鋼を焼入れ後,500°Cで減面率約80%の温間溝ロール圧延を施し,14.3mm角×1m長さで300nm厚の超微細繊維状結晶粒組織を有する棒鋼を創製した(TF材).比較のため,同成分において,通常の焼入れ後,焼戻しした鋼も創製した(QT材).創製した棒材から10mm角×55mm長さの曲げ試験片を抽出し,室温域でクロスヘッドスピード0.5mm/min,スパン長さ40mmでの三点曲げ試験を実施した.試験後の破面観察とともに,種々の押込み量で試験を中断させ,その後試験片を切断研磨し,き裂の発生と進展挙動を光学顕微鏡及び走査電子顕微鏡を用いて観察した.QT材の0.2%耐力σys=1.51GPa,引張り応力σB=1.82GPa,全伸びTEL=9.2%であり,破壊に要したエネルギJは129kJ/m2であり,典型的な脆性破面を有した.TF材のσys=1.86GPa,σB=1.86GPa,TEL=14.8%であり,破壊エネルギはJ=5184kJ/m2であった.ただし,TF材はき裂が長手方向に分岐し試験片厚さ10mm押込んでも破壊することはなく,結果的に,TF材の破壊エネルギはQT材の約40倍まで向上した.亀裂の分岐は,結晶粒径の形態(大きさ,形状)と方位に強く依存していることを組織観察結果から明らかにした.最終年度に当たる今年度は,昨年度創成した2種類のフェライト粒厚さに制御した繊維状結晶粒組織を有する800MPa級の0.15%炭素鋼の破壊特性向上とその挙動解明を行った.また,焼きなまし処理によって結晶粒サイズを制御した鋼も対象とした.創成した素材から試験片を抽出し,常温での引張り試験とシャルピー衝撃試験を行い,破面・組織観察を行った.そして,強度,延性,靭性における微細組織の影響について検討した.最後に,既存低合金鋼やこれまで創成された微細粒鋼のデータとともに,本結果を降伏強度YSー吸収エネルギvEの関係図上にプロットすることで,材料強靭化の方向性を探った.結晶粒微細化による材料の強靱化を考える場合には,単に結晶粒を微細化するだけでなく,主き裂の進展方向を設計思想に含めて,粒径の形状と方位を制御することが必要となる.素材長手方向に<110>方位を有する超微細繊維状結晶粒組織を有した0.15%炭素鋼は,微視き裂の発生から全体破壊までの変形の裕度に優れ,卓越した絞りを持つ.靱性においては,微細ディンプルで形成される主き裂の進展中に多数の微細き裂分岐によって,主き裂先端の応力を緩和し力を分散させた応力遮蔽効果によって,破壊駆動力が低下する.結果的に,強くて壊れにくい強靱化特性を有することを明らかにした.また,微視き裂の発生と伝播機構を明らかにするために,ノッチを付与した曲げ試験を77Kで施すことで,き裂の発生場所を特定した.

その結果,結晶粒の短軸長さが1ミクロン以下では結晶粒界で,それ以上では(100)へき界面で優先的に微視き裂が発生し,その後粒界およびへき界面に沿って伝播することを明らかにした.研究代表者らは,これまで結晶粒を微細にするだけでなく,結晶の形態と方位を精緻に制御することで,衝撃特性を飛躍的に向上させた高強度鋼を開発してきた.その強靭鋼の更なる性能向上と加工プロセス設計を図るためには,静的なき裂感受性試験を通じ,き裂の発生条件,およびその後の進展という破壊挙動と組織の関係を明確にし,強靭な鋼を実現できる最適な組織設計指針を明示することが必要である.2年目に当たる今年度は,初年度に創成した強度1800MPa級の中炭素鋼を引き続き検討した.特性の異方性と結晶粒の形状の関係を検討するため,開発材(TF材)を700°C×1h.施すことでTFA材を創成した.TF材,TFA材,既存材(QT材)から10mm角×55mm長さの曲げ試験片を抽出し,室温および-196°Cで三点曲げ試験を実施した.このとき,圧延方向に垂直なき裂を付与した場合だけでなく(1年目に実施済),棒材長手方向と垂直にダミー材を電子ビーム溶接することで,圧延方向と平行および45°方向のき裂を付与した曲げ試験片も作成し,同条件で試験に施した.また,棒材の長手方向とその方向に垂直な方向から小型の引張り試験片を採取し引張り試験を実施した.初期ノッチが棒材長手方向と直角にある場合,0.2%耐力σys=1.51GPaのQT材の強靱特性(σys×J(破壊エネルギ))は195GPa kJ/m2であった.一方,超微細繊維状結晶粒組織を有するTF材の強靱特性は9642 GPa kJ/m2となり飛躍的に向上する.結晶粒が比較的等軸なTFA材は2171GPa kJ/m2であった.これらの強靱特性の相違は,-196°Cでも同じであった.ただし,初期ノッチの方向が棒材長手方向と平行になると,TF材の強靱性は著しく低くなることを示し,材料強靱化には結晶粒径の形状も重要なパラメータであることを明らかにした.計画していた材料創製,特性試験,ノッチ導入も問題なく実施でき,論文も発表しており,予定通りに研究は進んでいる.25年度が最終年度であるため、記入しない。2012年11月の破壊試験の結果、開発材の異方性を取得する試験が上手くいかず、試験片形状の変更と追加の材料創製実験の必要性が生じたため,当初の計画からやや遅れた.開発鋼(YB材)の異方特性の把握とFEM解析で使用するデータを取得するため,棒材の長手方向とその方向に垂直な方向から小型の引張り試験片を採取し,引張り試験を施す予定である.25年度が最終年度であるため、記入しない。懸案事項であった異方性取得の試験がクリアーでき,かつ追加の材料創製も出来ているため,今後当初の計画を加速させる予定である.
農業開発に有効な社会経済的仕組みの解明：ブラジルとモザンビークの比較を通して

世界的な人口増加が続いておる中、食料の需給バランスが問題になってきている。またミレニアム開発目標(MDGs)に続き、2015年に採択された持続可能な開発目標(SGDs)でも第1目標とされている貧困削減についてもまだ達成されていない地域がある。本研究では食料価格の安定化と貧困削減の双方を達成しうるものとして農業開発が挙げられるが、そのもたらす社会経済効果について国際協力、国際貿易、人口移動、貧困、農村経済、経営の側面から検証したものである。対象国としては、ブラジル、モザンビークを取り上げ、各国の専門家および日本の各分野の専門家によって両国におけるフィールドワークを実施し検証した。本研究は食料価格の安定化と貧困削減を同時に達成した農業開発事業に注目し、持続可能な経済成長および地域の生活水準の向上を同時にもたらすために重要となる要素、および社会経済的な仕組みを現地調査を通し明らかにすることを目的としている。事業としては、ブラジルのセラード農業開発事業、および同じ熱帯サバンナ地域に属し公用語がボルトガル語であり高い貧困率がみられるモザンビーク北部における農業開発事業における社会経済分析をとおし、比較開発経済及び社会経済政策研究に資することを目指すものである平成25年度は、ブラジルセラード農業開発に関連する現地調査を実施した。現地調査は、おもに首都と農業開発実施地への訪問からなり、首都においては、中央行政機関、関連研究所への訪問をし、農業開発実施地においては農業開発事業に関する地方行政機関、農業経営者、農業従事者を訪問し、約40年前に開始された農業開発事業の社会経済効果について吟味した。首都においては、中央行政機関、研究所を訪問し、農業開発に関する政策、および研究に関し意見交換を行った。その後、地方の農業開発地においては、農業開発関連の地方行政機関、日伯農業開発株式会社、農業協同組合、農業経営者、農業従事者、銀行、企業での聞き取り調査を行った。平成26年度は、第2の研究対象国であるモザンビークにおいて、現地調査を行なった。現地調査は、おもに次の3つのフェーズからなる。1.まず農村開発事業にかかる関連機関、農業省、計画省、統計局、JICAモザンビーク事務所、などでの聞き取り調査、2.貧困の度合いが大きいモザンビーク北部でのコミュニティでの聞き取り調査、3.中規模・大規模農家、小規模農家への訪問調査。2010年度に実施されたJICA研究所でのモザンビーク北部小規模農家調査も参考にしながら、農家の訪問調査を実施した。平成27年度は、平成25年度のブラジルにおける日本の各分野の専門家およびブラジルの大学関係者とのブラジルの関係機関、大学、省庁訪問を含むフィールドワークを実施した結果や平成26年度のモザンビークにおける日本の各分野の専門家およびモザンビークの大学関係者とのモザンビークの関係機関、大学、省庁訪問を含むフィールドワークを実施した結果を踏まえて、各分野の専門家およびブラジルおよびモザンビークの大学関係者による研究結果をまとめてもらった。その結果を、2016年2月に「農業開発におけるインターリージョナルな協力ーラテンアメリカとアフリカの比較」と題した国際会議を、名古屋大学大学院国際開発研究科において開催し、ブラジルから2名の現地協力者を招聘、またモザンビークからおなじく2名の現地協力者を招聘し、日本国内の各分野の専門家による報告もあわせ8つの研究報告、3つのセッションを設けて、一部ポルトガル語ー英語通訳を入れ、研究報告を行った。学内外より合計およそ45名が参加し、各研究報告後のコメンテーターによるコメントやフロアからの質疑応答も活発に行われた。各分野の専門家による研究成果まとめにおいては、やや遅れたものの年度内に国際会議で発表する機会を設け、発表できたことは大きな成果だと思われる。ただし、予定していた現地での発表においては実施することができず、翌年度に持ち越された。その成果は、両国の専門家を招聘して開催された平成27年度に名古屋大学大学院国際開発研究科において開催された国際シンポジウムにおいて発表され、コメンテーターおよびフロアからの質疑応答など活発に行われた。また、平成28年度には、対象国であるブラジルまた関連国であるペルーの関連機関において研究発表がなされ、参加者と活発に議論および意見交換が行われた。初年度のブラジルでの現地調査のフォローアップがまだ継続している。

今年度前半には終了予定。したがって、フォローアップ分も可能なかぎり今年度予定されている報告会での成果発表に反映させる方向で考えている。モザンビークでの現地調査についても、天候の影響で比較の点から調査地帯に入っているが訪問できなかった地域があるため、可能であればフォローアップが望ましいと思われる。現地での研究発表、研究報告を実施するため、現地協力者と連携を密にし、報告会を実施し、現地においても研究成果において共有する。また、研究成果をまとめる。28年度が最終年度であるため、記入しない。開発経済・国際経済予定としては、研究チームで研究対象国である初年度に現地調査を実施したブラジル、また2年目に現地調査をしたモザンビークでの調査結果をまとめ、研究報告をする。また、ブラジルおよびモザンビークから農村開発、地域開発の社会経済効果に関する研究に関連し、農村開発における国際協力の変遷、また農村開発、地域開発の変遷に関する専門家を招聘し、研究報告をしてもらい、今後の農村開発、地域開発に対する意見交換を実施する予定である。現地調査における農業経営者、農業従事者への聞き取り調査のフォローアップを訪問後実施し、結果をまとめるはずであったが、いまのところ結果の取得が当初計画より遅れている。各分野の専門家による研究成果まとめにおいては、やや遅れたものの年度内に国際会議で発表する機会を設け、発表できたが、現地での発表において実施することができず、翌年度に持ち越されているため。モザンビークでの現地調査中、調査地域に入っていたけれども、激しい雨のためアクセスするための農村道路の状況より昨年度の調査期間中に訪問できなかった地域があった。本年度は、引き続きブラジルにおける聞き取り調査のフォローアップを継続するとともに、モザンビークにおける現地調査を実施する。モザンビークにおいては、首都と農業開発事業対象地を訪問する予定である。首都においては、中央行政機関、農業開発事業実施関連機関を訪問し、農業開発事業のもたらす社会経済効果に関する意見交換を実施する。農業開発事業対象地においては、地方行政機関、農業従事者、企業、金融機関を訪問し、聞き取り調査を実施する。また、今年度においては、ブラジルにおける現地調査結果において、中間報告会を実施し報告することをめざす。今年度にもし可能であれば、フォローアップ調査でこれらの地域への訪問を再度試みる予定である。ブラジル現地調査における農業経営者、農業従事者への聞き取り調査のフォローアップを訪問後実施し、結果をまとめるはずであったが、いまのところ結果の取得が当初計画より遅れているため。ブラジルにおけるフォローアップを引き続き実施し、結果取得にかかる費用に使用する。
家庭科と健康教育の融合カリキュラムの開発とその検討

本研究は3カ年計画で行われ、主な研究目的は、家庭科と健康教育の融合カリキュラムを開発しその有効性を検討することであった。そのため、1年目は台湾とアメリカの健康教育及び日本の家庭科のカリキュラムの比較検討をする。2年目は日本と台湾の児童・生徒を対象とした教科観及び健康生活に関わる家庭生活の実態調査を行い、比較検討する。3年目は家庭科と健康教育の融合カリキュラムを作成し有効性を検討することであった。1年目は、台湾の課程標準及び教科書、アメリカウィスコンシン州の「A GUIDE TO CURRICULUM PLANNING IN Health Education」を基に健康教育の内容を分析し、家庭科との違いを見いだした。また、スウェーデンの学校及び教育庁を訪問する機会があり関連資料を収集したが、スウェーデンでは既に家庭科と健康教育が融合されたカリキュラムが作られていることが把握された。2年目は、当初の計画に加え、アメリカウィスコンシン州の中学生も含めた3国4地域(東京・福島・台北・オークレア)で比較調査を実施した。その結果、日本は他国に比べ東京・福島ともに家事実践率が低く、健康生活への意識・実践状況も低率であること、また、「家庭科」-の興味度は中間的回答が多く、役立ち度では現実の生活より将来役立つという意識が高いことが把握された。3年目は、当初の予定にはなかったが、日本の中・高・大学生を対象に家庭科と健康教育を混合した項目に対する学習欲求度及び必要度を調査した。その結果、大学生は全般的に学習必要度が高く表れ、中・高校生は健康教育の住生活及び心身に関わる項目への学習欲求度が高かった。これより、家庭科に健康教育を取り入れることの有効性が把握された。なお、既に健康教育を総合学習の一環として研究開発している小学校の資料も収集しそれらもふまえて、家庭科と健康教育の融合題材を開発した。開発した融合題材に基づいて授業研究を行うことが課題として残された。本研究は、家庭科と健康教育の融合カリキュラムを開発することが主な目的である。日本では健康教育が教科としては存在しておらず、また家庭科においてもその視点が乏しいことから、他国で設置されている健康教育の内容をふまえ、新しい家庭科を構築する必要があると考え、本研究を進めている。今年度は特にアメリカウイスコンシン州の家庭科及び健康教育の内容を調査した。健康教育(Health)は幼稚園、小学校(1-5)、中学校(1-2)、高校1年に位置づけられており、これらは学校・地域・家庭を含めた包括的プログラムの中で実施される。日本の保健体育の中で健康に関する内容が若干含まれているが、日本の場合は運動の実践との関連で健康が取り扱われている。しかしアメリカでは健康なライフスタイルを生涯にわたり追求するという点から設置されていることが把握された。そして家庭科の内容構成においても、健康なライフスタイルを作っていく視点が導入されていることが捉えられた。台湾の場合も小学校1学年から健康教育が設置されておりアメリカと同様の傾向であった。なお今年度はスウェーデンの家庭科(6-9年生)の教科書を収集することができたが、スウェーデンの場合家庭科の中に健康教育が包含されていることが把握され、本研究を進める上で貴重な資料となった。平成12年度の研究は本研究3カ年計画のうちの2年目の研究である。

今年度は当初の計画通り、4月6月にかけて日本(東京都の中学校3校男子210人、女子181人、計391人)と台湾(台北市の中学校2校、男子170人、女子160人、不明7人、計337人)の中学1・2年生を対象に、家庭科(健康教育科)及び家庭生活に対する調査を実施した。また、計画にはなかったが、9月12月にかけてアメリカウイスコンシン州オークレア市(2校197人)及び福島市(2校168人)の中学生を対象に同様の調査を実施することができた。本調査の目的は、日本の家庭科の具体的な問題点を台湾及びアメリカの健康教育と比較検討することであり、それぞれの国の中学生の教科観及び家庭生活実態について調査を行った。本報告では、分析が終了している日本と台湾についての主な結果を述べる。1.「家庭科」、「健康教育」に対する興味度は、「家庭科」は「どちらでもない」が52%で最も高く、「健康教育」は「はい」「いいえ」が各38%と意識が二分された。「家庭科」は中間的な回答の多いことが特徴であり、生徒の印象が希薄であることが示唆された。2.生活に必要と思われる教科を上位5位まで記述させた結果、日本は国語・数学・英語・社会・体育の順で高く、台湾は英語・国語・電脳・数学・健康教育であった。台湾では健康教育が第5位に位置づけられたが、家庭科は5位内に入らなかった。3.「家庭科」、「健康教育」の役立ち度意識は、7項目とも「家庭科」が低率であった。「家庭科」の特徴は、将来に役立つという意識が比較的高かったことである。4.中学生の家事実践度において、日本は9項目中5項目で台湾に比べ有意に低い結果であった。また、日本の中学生は家事へのマイナスイメージが有意に高いことが捉えられた。5.日本の中学生の健康意識は低いが、健康意識と家庭科意識間に関連性が認められた。本研究は3カ年計画で行われ、主な研究目的は、家庭科と健康教育の融合カリキュラムを開発しその有効性を検討することであった。そのため、1年目は台湾とアメリカの健康教育及び日本の家庭科のカリキュラムの比較検討をする。2年目は日本と台湾の児童・生徒を対象とした教科観及び健康生活に関わる家庭生活の実態調査を行い、比較検討する。3年目は家庭科と健康教育の融合カリキュラムを作成し有効性を検討することであった。1年目は、台湾の課程標準及び教科書、アメリカウイスコンシン州の「A GUIDE TO CURRICULUM PLANNING IN Health Education」を基に健康教育の内容を分析し、家庭科との違いを見いだした。また、スウェーデンの学校及び教育庁を訪問する機会があり関連資料を収集したが、スウェーデンでは既に家庭科と健康教育が融合されたカリキュラムが作られていることが把握された。2年目は、当初の計画に加え、アメリカウイスコンシン州の中学生も含めた3国4地域(東京・福島・台北・オークレア)で比較調査を実施した。その結果、日本は他国に比べ東京・福島ともに家事実践率が低く、健康生活への意識・実践状況も低率であること、また、「家庭科」の興味度は中間的回答が多く、役立ち度では現実の生活より将来役立つという意識が高いことが把握された。3年目は、当初の予定にはなかったが、日本の中・高・大学生を対象に家庭科と健康教育を混合した項目に対する学習欲求度及び必要度を調査した。
血管壁不安定化の分子機構の解明と治療戦略の開発

動脈硬化の進展と破綻における血中前駆細胞の関与を検討した。(1)高度動脈硬化病変が形成された3148週齢においてApoE欠損マウスにGFPマウスの骨髄を移植したところ、8083週齢において大動脈粥腫ならびに外膜にGFP陽性細胞が集積していた。これらの骨髄由来細胞の一部は平滑筋細胞もしくは内皮細胞のマーカーを発現していた(2)末梢血単核球をPDGF-BBと塩基性FGF中で培養することで、αアクチン陽性細胞を分化させることができた。高脂血症、加齢によって平滑筋前駆細胞数は増加した。アンジオテンシンIIの持続注入によって血管前駆細胞数は増加し、病変進行は加速した。(3)高齢ApoE欠損マウスに対する骨髄移植を行った。骨髄細胞が血管前駆細胞として血中に動員され平滑筋細胞もしくは内皮細胞へ分化し動脈硬化病変に取り込まれていた。骨髄由来前駆細胞は、MMP-9を高発現しコラーゲンの産生能が低下していた。血中前駆細胞は外膜の新生血管から粥種に進入していた。アンジオテンシンIIは外膜における血管新生、骨髄前駆細胞の動員を促進し、プラークの形成を促進した。逆にアンジオテンシン1型受容体欠損マウスにおいては、血中前駆細胞数が減少しており、病変形成が抑制されていた。野性型マウスからの骨髄移植によって、アンジオテンシン1型受容体欠損マウスの動脈硬化は促進された。アンジオテンシン受容体拮抗薬の投与によって、病変進展は抑制され、粥腫はより安定した性状を呈した。(4)Melcox樹脂を用いて、血管外膜周囲の毛細血管を走査型電子顕微鏡で観察した。外膜脂肪細胞が血管と解剖学的に近接関係にあり、外膜の液性因子が粥腫に直接アクセスする可能性が示唆された。・以上より、高度に進行した血管病変の細胞ターンオーバーに血中前駆細胞が関与していると思われた。特に、Vasa Vasorumからの新生血管を介してプラーク内部へ到達した前駆細胞は動脈硬化巣構成細胞に分化し、粥腫の進展と不安定化に関与している。骨髄ならびに血管のレニンアンジオテンシン系がプラークの脆弱化を促進していると考えられた。

骨髄由来前駆細胞は、MMP-9を高発現しコラーゲンの産生能が低下していた。血中前駆細胞は外膜の新生血管から粥種に進入していた。アンジオテンシンIIは外膜における血管新生、骨髄前駆細胞の動員を促進し、プラークの形成を促進した。逆にアンジオテンシン1型受容体欠損マウスにおいては、血中前駆細胞数が減少しており、病変形成が抑制されていた。野性型マウスからの骨髄移植によって、アンジオテンシン1型受容体欠損マウスの動脈硬化は促進された。アンジオテンシン受容体拮抗薬の投与によって、病変進展は抑制され、粥腫はより安定した性状を呈した。以上より、高度に進行した血管病変の細胞ターンオーバーに血中前駆細胞が関与していると思われた。特に、Vasa Vasorumからの新生血管を介してプラーク内部へ到達した前駆細胞は動脈硬化巣構成細胞に分化し、粥腫の進展と不安定化に関与している。骨髄ならびに血管のレニンアンジオテンシン系がプラークの脆弱化を促進していると考えられた。動脈硬化の進展と破綻における血中前駆細胞の関与を検討した。(1)高度動脈硬化病変が形成された3148週齢においてApoE欠損マウスにGFPマウスの骨髄を移植したところ、8083週齢において大動脈粥腫ならびに外膜にGFP陽性細胞が集積していた。これらの骨髄由来細胞の一部は平滑筋細胞もしくは内皮細胞のマーカーを発現していた(2)末梢血単核球をPDGF-BBと塩基性FGF中で培養することで、αアクチン陽性細胞を分化させることができた。高脂血症、加齢によって平滑筋前駆細胞数は増加した。アンジオテンシンIIの持続注入によって血管前駆細胞数は増加し、病変進行は加速した。(3)高齢ApoE欠損マウスに対する骨髄移植を行った。骨髄細胞が血管前駆細胞として血中に動員され平滑筋細胞もしくは内皮細胞へ分化し動脈硬化病変に取り込まれていた。(4)Melcox樹脂を用いて、血管外膜周囲の毛細血管を走査型電子顕微鏡で観察した。外膜脂肪細胞が血管と解剖学的に近接関係にあり、外膜の液性因子が粥腫に直接アクセスする可能性が示唆された。・以上より、高度に進行した血管病変の細胞ターンオーバーに血中前駆細胞が関与していると思われた。
口腔癌の発生と浸潤・転移に関わる上皮間葉転換の制御因子ΔNp63の分子機構の解明

本研究では癌の発生および浸潤・転移に関与していると考えられている上皮-間葉転換(epithelial-mesenchymaltransition:EMT)に着目し、その制御分子であるΔNp63を介した口腔扁平上皮癌(oral squamous cell c arcinoma:OSCC)の発生および浸潤・転移能の獲得機構を分子生物学的に解明することを目的として研究を行っている。現在までに得られた結果について以下に示す。1. ΔNp63の発現抑制により、OSCC細胞株において線維芽細胞様の形態変化、細胞増殖活性の低下、細胞遊走能、浸潤能の亢進を認めた。2. ΔNp63の過剰発現により、OSCC細胞株において多角形の細胞形態変化、細胞増殖活性の亢進、細胞遊走能、浸潤能の低下を認めた。3.高転移OSCC細胞株においてΔNp63の発現は認められず、間葉系マーカーの強発現を認めた。以上の結果より、OSCCにおいてΔNp63の発現減弱あるいは消失がEMTを誘導していることが示唆され、浸潤・転移能の獲得に関与している可能性が推察された。本研究によりΔNp63を介した癌の発生および浸潤・転移能獲得の分子機構が解明され、ΔNp63が癌治療の標的となり得るならば、抗癌剤、分子標的薬、外科治療等原発巣の治療が進歩した現在においても治癒が困難な頸部再発や遠隔転移の治療法の開発に大きく貢献でき、癌治療のパラダイムシフトとなる可能性があるため、意義のある研究であると考えている。本研究ではΔNp63によるEMTを介した口腔扁平上皮癌の発生および浸潤・転移能の獲得機構を分子生物学的に解明することを目的として研究を行っている。現時点での研究結果より、ΔNp63の下流にEMTに関連する分子が存在していることを確認できており、ΔNp63が口腔扁平上皮癌においてEMTを制御している可能性が見出されている。そのため、おおむね順調に進展していると考えている。本研究の今後の推進方策として、OSCC細胞株におけるΔNp63の転写制御に関わるEMT関連分子の同定、高転移口腔扁平上皮癌細胞株の細胞生物学的特性の検索を行い、さらにNp63の転写制御が抗癌剤および分子標的薬の効果に与える影響についても検討を行う。本研究では癌の発生および浸潤・転移に関与していると考えられている上皮-間葉転換1. ΔNp63の発現抑制により、OSCC細胞株において線維芽細胞様の形態変化、細胞増殖活性の低下、細胞遊走能、浸潤能の亢進を認めた。現時点での研究結果より、ΔNp63の下流にEMTに関連する分子が存在していることを確認しており、ΔNp63が口腔扁平上皮癌においてEMTを制御している可能性が見出されている。

本研究によりΔNp63を介した癌の発生および浸潤・転移能獲得の分子機構が解明され、ΔNp63が癌治療の標的となり得るならば、抗癌剤、分子標的薬、外科治療等原発巣の治療が進歩した現在においても治癒が困難な頸部再発や遠隔転移の治療法の開発に大きく貢献でき、癌治療のパラダイムシフトとなる可能性があるため、意義のある研究であると考えている。本研究ではΔNp63によるEMTを介した口腔扁平上皮癌の発生および浸潤・転移能の獲得機構を分子生物学的に解明することを目的として研究を行っている。現時点での研究結果より、ΔNp63の下流にEMTに関連する分子が存在していることを確認できており、ΔNp63が口腔扁平上皮癌においてEMTを制御している可能性が見出されている。そのため、おおむね順調に進展していると考えている。本研究の今後の推進方策として、OSCC細胞株におけるΔNp63の転写制御に関わるEMT関連分子の同定、高転移口腔扁平上皮癌細胞株の細胞生物学的特性の検索を行い、さらにNp63の転写制御が抗癌剤および分子標的薬の効果に与える影響についても検討を行う方針としている。本研究の今後の推進方策として、OSCC細胞株におけるΔNp63の転写制御に関わるEMT関連分子の同定、高転移口腔扁平上皮癌細胞株の細胞生物学的特性の検索を行い、さらにNp63の転写制御が抗癌剤および分子標的薬の効果に与える影響についても検討を行う。(理由)次年度に行うべき研究の費用に充てるため、次年度使用額が生じた。(使用計画)次年度に計画している研究の材料費として使用する予定である。(理由)次年度に物品の購入が必要なため、次年度使用額が生じた。(使用計画)次年度に必要な物品の購入に充てる。
表面プラズモンを利用した電場不均一媒質の作製と光拡散現象の制御

金属微粒子が分散した系内において、金属微粒子の表面プラズモン励起に伴う局所的な電場の増大・散乱断面積の増加が光の拡散・多重散乱現象に与える影響を調べた。特に異方性の高い構造をもつ金属微粒子を分散させることで、入射光の波長・入射角度によって系内の電場強度分布がまったく異なる系を作製した。系内にレーザー色素および光化学反応性イオンを導入して、特異な電場強度分布を生かした光機能性の発現に成功した。また、金属微粒子がマトリックスの複屈折率を増大することを見出した。平成20年度の研究においては金属微粒子として可視短波長領域にプラズマ振動数がある銀微粒子を用い、金属微粒子分散型散乱媒質を作製した。媒質内にレーザー色素あるいは光化学反応分子を導入しランダムレーザー発振、光記録効果の測定をおこない、系内での光の振る舞いについて考察した。1.ランダムレーザー現象は、多重散乱により媒質中に閉じ込められた光が増幅されてレーザー発振に至る現象である。したがって系内に効率の高い発光物質を導入する必要がある。本研究ではこの条件を満たす物質としてrhodamine6G色素(R6G)を使用した。液相還元法により銀微粒子を作製した。還元条件および共存する高分子の量を適切に制御することで銀微粒子の形状およびサイズを制御することに成功した。作製した銀微粒子をR6Gをドープした高分子フィルムに担持し、532nmのパルスレーザー光で励起することでランダムレーザー発振を確認した。レーザー発振は散乱媒質として酸化物の中で最も散乱強度が高いチタニア微粒子を担持させた場合に比べ低閾値で起こり、ランダムレーザー媒質としての銀微粒子の優位性が明らかとなった。2.光記録効果に関して、1の実験で用いた銀微粒子を用い、光化学反応分子としてスピロピランをドープした高分子フィルムに担持した。光記録効果測定をおこなったところ、チタニアを使用した場合の100分の1の数密度で同等の散乱強度を示すことがわかり、光記録媒質としての銀微粒子の優位性が明らかとなった。これらの結果は原著論文2報、国際学会発表1報、国内学会発表5報にまとめた。以上より、今年度は当初の目標どおりの結果を得ることができた。平成21年度の研究においては金属微粒子として可視短波長領域にプラズマ振動数がある銀微粒子を用い、金属微粒子分散型散乱媒質を作製した。媒質内にレーザー色素を導入しランダムレーザー発振測定をおこない、系内での光の振る舞いについて考察した。2.金属微粒子を複屈折を有するマトリクスに導入すると、局在表面プラズモン共鳴周波数付近で波長選択的に複屈折率の増幅が見られた。マトリクスのわずかな複屈折が局在表面プラズモン共鳴を通じて増強される機構を明らかにした。これらの結果は原著論文3報、国際学会発表1報、国内学会発表8報にまとめた。