hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
食品認知における錯視現象

食品の錯視現象を探る研究の一環として、食品の外観から鮮度を知覚するメカニズムを実験心理学的に検討した。その結果、輝度ヒストグラムのパターンにより、食品の鮮度が変化して見える錯覚が生じていることが示された。また、貫入運動において,貫入前後の速度差及びそれぞれの加速度変化が,視覚による材質判断を規定することが示唆された。貫入後の加速度変化や速度差の効果は,貫入運動における力学的パラメータとの類似性が挙げられるが,貫入前の加速度変化もかたさ判断に影響を及ぼすなど,視覚判断特有の傾向も見出された。20年度は、食品の錯視現象を探る研究の一環として、食品の外観から鮮度を知覚するメカニズムを実験心理学的に検討した。キャベツとイチゴをサンプルとして、その鮮度が劣化する過程をデジタルカメラで撮影した。これらの写真を刺激として、被験者に鮮度の評価を行なわせたところ、被験者の鮮度の評価は時間の負の関数となることが明らかになった。これは、人間が、視覚によってある程度正確に鮮度を評価できることを示している。次に撮影した画像の輝度ヒストグラムパターンを入れ替えた画像を作成した。それを刺激として、被験者に鮮度の評価をさせたところ、新しいパターンの画像に古い輝度ヒストグラムを適用した画像は、古く見えることが明らかになった。この現象は輝度ヒストグラムのパターンにより、食品の鮮度が変化して見える錯覚が生じていることを示すものである。さらに、乳児期における食品視知覚の萌芽を探索するために、乳児を対象とした心理物理学的実験を行なった。実験では、色の典型性が高い観察対象として顔・果物、典型性が低い観察対象として花のカラー画像を、その色相を反転させた画像と左右に並べて56ヶ月児に提示した。色合いを反転した画像と、従来の画像の観察時間に偏りがあれば、乳児は両者を異なるものとして観察していると考えられる。その結果、果物のような典型色がある対象の認知に色を手がかりとするようになるのは生後6ヶ月以降であることを示唆する結果を得た。本研究は食品認知における錯視現象の存在を明らかにした。まず、食品の鮮度が、輝度ヒストグラムの形態によって、変化して知覚される錯覚を発見した。この研究では、実際に鮮度が低下する過程を写真撮影し、その画像の輝度ヒストグラムを他の画像に貼り付ける輝度ヒストグラムマッチングにより作成した画像を用いて実験を行なった。この人工画像に対する鮮度評価と、実際に鮮度が低下している写真に対する鮮度評価を比較した結果、鮮度知覚の一部が輝度ヒストグラムの形態の変化に依存することを見出した。さらに、食品の材質問の知覚に関連する、運動による質感の視知覚に関する研究を行ない、貫入物が被貫入物に接触した時点での速度変化が物体の硬さの知覚を変化させる錯覚が存在することを確認した。この実験では、棒が半球状の物体を貫くようなコンピュータグラフィックスを作成し、棒が物体に接触する前後の運動速度を操作した画像を刺激として用いた。この結果、物体のクリスプネスに対応すると考えられる物体表面のかたさの知覚は、物体接触前後に減速し、その後加速する、という速度変化によって生じることが示唆された。本研究成果は、幾何学的錯視研究などで報告され続けてきた錯視が、日常的な食品の知覚にも存在することを示した。このような知見を集積することにより、食のバーチャルリアリティや、病院食などの提供の仕方などの実際場面応用することにより、国民の食のクオリティオブライフの向上に役立つことが期待できる。
浄水プロセスにおける過塩素酸の生成機構の解明とリスク管理に関する研究

よう素取り込み阻害などの健康影響が懸念される過塩素酸は、水道の原水・浄水中に検出された。浄水工程においては、オゾン処理等では生成せず、次亜塩素酸ナトリウムまたは生成次亜塩素酸の添加により若干増加していた。次亜塩素酸ナトリウム溶液中の過塩素酸は、生成時や保存時に増加すると考えられた。6種類の異なる電極を用いた電解について検討を行ったところ、電極の種類により反応時の電位が異なり、次亜塩素酸の生成にともなって生成する塩素酸、過塩素酸の生成量が異なることが分かった。電流値が一定の条件では、酸素過電圧が高い電極で電圧が高く、次亜塩素酸の生成量が低く、塩素酸、過塩素酸の生成量が多くなった。(1)浄水プロセスにおける過塩素酸等の生成特性の把握浄水処理における条件を考慮し、次亜塩素酸(亜塩素酸、塩素酸)との反応による過塩素酸の生成特性について明らかにする。特に、次亜塩素陵等の分解による過塩素酸生成特性の把握を行う。(2)次亜塩素酸生成時の過塩素酸生成特性の把握次亜塩素酸の生成装置において、塩素酸、過塩素酸が生成する生成特性を把握する。(3)過塩素酸等のリスク評価と管理過塩素酸等の実態調査を行い、過塩素酸のリスク評価を行う。また、生成抑制手法等の結果からリスク削減方法について検討を行う。1:ハロゲン酸等の測定方法の検討イオンクロマトグラフタンデム質量分析計(IC/MS/MS)を用いたハロゲン酸の分析方法として、ハロ酢酸、亜塩素酸、塩素酸、臭素酸、過塩素酸の一斉分析方法を開発し、共存イオンの影響を考察した。2:塩素処理等による過塩素酸生成特性の把握浄水プロセスで用いられる次亜塩素酸ナトリウム水溶液中で次亜塩素酸の劣化に伴い、塩素酸濃度が大幅に上昇し、その反応に伴い過塩素酸が生成することを明らかにした。塩素酸の生成は次亜塩素酸の不均化反応による生成理論値とよく一致すること、過塩素酸の生成は塩素酸の更なる酸化に起因する可能性があることなどを明らかにした。また、生成次亜塩素酸ナトリウム溶液中で過塩素酸濃度が高くなる場合があることを明らかにした。3:塩素酸・過塩素酸の実態把握と相互関係に関する考察国内の水道水等を対象に塩素酸・過塩素酸濃度の調査を行い、それらの濃度の相互関係について考察を行った。塩素酸は工場排水による影響がある場合もあるが、大部分は浄水工程で用いられる次亜塩素酸ナトリウム中の不純物に起因すること、過塩素酸は工場排水による影響が主であることを明らかにした。1.浄水プロセスにおける過塩素酸等の生成特性の把握過塩素酸等の挙動について検討を行うため、次亜塩素酸ナトリウム溶液、生成次亜塩素酸(以下生成次亜)等を用いる処理を含む実際の浄水プロセスにおけるそれらの物質の挙動について検討を行った。浄水工程においては、過塩素酸は、オゾン処理等では生成せず、次亜塩素酸ナトリウムまたは生成次亜の添加により若干増加していた。主に、次亜塩素酸ナトリウム溶液または生成次亜の保存中に、微量に生成、増加すると考えられた。次亜塩素酸が塩素酸と塩化物イオンに変化し、更に過塩素酸と塩化物イオンに変化する不均化反応により生成するものと考えられた。2.ハロゲン酸のリスク評価手法に関する検討過塩素酸の全国調査の結果では、原水で工場排水の影響を受けている場合の濃度が最も高く、浄水処理における増分はほとんどの場合わずかであった。従って、次亜塩素酸極トリウム溶液の保存において塩素酸の生成を抑制することによって、過塩素酸の抑制が可能と考えられた。生成次亜については、有効塩素当たりの塩素酸、過塩素酸濃度が次亜塩素酸ナトリウム溶液に比べ高めであったが、知見が少なく、今後収集が必要と考えられた。米国では、過塩素酸の暫定健康勧告濃度(Health Advisory Level)として15μg/Lが提案されたが、その中では食品経由の寄与が考慮されているため、日本における過塩素酸のリスク評価には、食品の寄与も考慮する必要があると考えられた。(1)浄水プロセスにおける過塩素酸等の生成特性の把握過塩素酸等の挙動について検討を行うため、次亜塩素酸ナトリウム溶液、生成次亜塩素酸(以下生成次亜)等を用いる処理を含む実際の浄水プロセスにおけるそれらの物質の挙動について検討を行った。(2)次亜塩素酸生成時の過塩素酸生成特性の把握

次亜塩素酸の生成実験を行うため、種類の異なる電極を特注で入手するとともに、実験系を構築した。そして、生成装置の電極の種類により反応時の電位が異なり、次亜塩素酸の生成にともなって生成する、過塩素酸の生成特性に影響する可能性があることを予備実験で検討した。現在、確認実験を行うとともに、数種類の電極において、塩素酸、過塩素酸の生成特性の検討を行っている。(3)ハロゲン酸のリスク評価手法に関する検討過塩素酸の全国調査の結果では、原水で工場排水の影響を受けている場合の濃度が最も高く、浄水処理における増分はほとんどの場合わずかであった。従って、次亜塩素酸ナトリウム溶液の保存において塩素酸の生成を抑制することによって、過塩素酸の抑制が可能と考えられた。生成次亜については、有効塩素当たりの塩素酸、過塩素酸濃度が次亜塩素酸ナトリウム溶液に比べ高めであった。米国では、過塩素酸の暫定健康勧告濃度として15μg/Lが提案されたが、その中では食品経由の寄与が考慮されているため、日本における過塩素酸のリスク評価には、食品の寄与も考慮する必要があると考えられた。消毒剤として使用されている次亜塩素酸ナトリウム(以下「次亜」)は、塩水の電気分解によって製造されており、安価で、簡易な方法であるため、実際の現場でも生成、使用されている。この次亜の不純物として、塩素酸が知られている。塩素酸は、水道水質基準項目(基準値:0.6mg/L)となり、また、過塩素酸も要検討項目として、評価値が25μg/Lに設定された。利根川上流では、過塩素酸が検出されるが、その生成には、工場における電解過程も関与している。次亜塩素酸の生成における塩素酸、過塩素酸の生成実験を行うため、6種類の異なる電極を特注で入手し、実験系を構築した。構築した系で、30g/Lの塩化ナトリウム水溶液を用いて実験を行ったところ、生成装置の電極の種類により反応時の電位が異なり、次亜塩素酸の生成にともなって生成する、塩素酸、過塩素酸の生成量が異なることが分かった。電流値が2アンペアの一定の条件では、酸素過電圧が高い電極で電圧が高く、次亜塩素酸の生成量が低く、塩素酸、過塩素酸の生成量が多くなることが分かった。特に、プラチナや鉛電極において、その傾向が顕著であった。電解における酸素過電圧と、塩素酸、過塩素酸の生成の関連には、次亜製造を目的とした段階でも表れること、特に過塩素酸において顕著であることが分かった。電解における電位の違いにより、塩素酸、過塩素酸の濃度が高くなるため、現場生成の次亜や、電解工程を有する工場排水、電解を用いる浄水器等でもこのような傾向がある可能性があることが示唆された。
日本企業のエンパワリング・リーダーシップ：その効果の分析と応用

部下を支援し、部下が主役となれるような上司によるエンパワーリング・リーダーシップの効果を、日本企業から得られたデータによって検証した。その結果、上司のエンパワリング・リーダーシップは、直接的には、部下の創造性発揮や能力発揮には影響を与えないこと。しかし、部下の心理的エンパワーメントを通じて、間接的に影響を与えることがわかった。また、上司の革新的なパーソナリティが影響し、上司がエンパワリング・リーダーシップをとる事もわかった。研究実施計画では、モデル構築と仮説の導出作業までを行なう予定であったが、アンケート調査票の作成、配布、回収の作業まで実施できた。モデル構築と仮説の導出に際しては、これまでにサーベイできていない文献にも目を通し、その妥当性を検討するために、一部上場メーカーの課長職13人に対してインタビューを行なった。モデル構築にあたっては、エンパワリングリーダーシップの先行要因まで考慮し、どのような要因によって、マネジャーがエンパワリングリーダーシップを取るようになったのかも考えた。そして、構築したモデルが、日本の現場状況に合うようにするために、課長職へのインタビューも試みた。また、構築したモデルや導出した仮説をアンケート調査によって検証するために、概念の操作化といった作業を行ない、数多くの質問項目を作成した。そして、完成したアンケート調査票を一部上場メーカーの製造現場に勤務する従業員に配布し、600以上のアンケート調査票を回収することができた。研究時間を確保することができたこと、また、一部上場の製造企業からの協力を得ることができたため、当初の研究実施計画以上に計画を進めることができた。本年度は、前年度までに構築した研究モデルやそこから導出された仮説がどの程度検証されるのか、その検証作業をアンケート調査のデータを用い行ってみた。データ分析にあたっては、主に共分散構造分析を行い、導出した仮説の検証作業を行った。検証作業の結果は、導出した仮説がそのまま検証されることもあったが、導出した仮説が検証されず、意外な結果が導き出されることもあった。前年度の文献サーベイの結果、エンパワリング・リーダーシップに影響を与える要因の分析が十分進められていないことが分かり、研究モデルも当初考えていた1つではなく、2つを構築してみた。そして、これら2つのモデルやそこから導出される仮説をアンケート調査のデータを用い検証した。この2つのモデルのうち、一つ目のモデルは、エンパワリング・リーダーシップと先行要因との関係を示すモデルであった。先行要因として、マネジャーの特性、部下の特性、タスクの特性を取り上げ、エンパワリング・リーダーシップとの関係を示す仮説を構築し、データを用い検証してみた。その結果、マネジャーの特性(プロアクティブ・パーソナリティ)が、エンパワリング・リーダーシップと大きく関係することがわかった。二つ目のモデルは、エンパワリング・リーダーシップが、心理的エンパワーメントというプロセスを経て、革新的成果にどの程度影響を与えるのかを示す内容であった。検証の結果、エンパワリング・リーダーシップは、直接的に革新的成果に影響を与えないこと、心理的エンパワーメントを経て、間接的に影響を与えることがわかった。予定よりも早くアンケート調査が実施でき、必要なデータが入手できたことから、仮説の検証作業も順調に進められた。最終年度は、前年度で課題として浮かび上がった製造部門・製造企業以外での実証研究を行なった。卸小売企業の協力が得られたので、製造部門・製造企業で用いたアンケート調査票の質問項目等を修正し、新たな卸小売企業に適合したアンケート調査票を作成した。そして、アンケート調査票を従業員に配布し、回答してもらいアンケート調査票を回収した。最終年度は、こうした当初計画になかった卸小売企業を対象にした実証研究を行なった。企業への協力依頼に始まり、アンケート調査票の修正、そしてアンケート調査票の配布、回収に時間を取られ、回収されたアンケート調査票のデータ分析まではできなかった。3ヶ年という研究期間全体では、日本企業のエンパワリング・リーダーシップの効果を理論的・実証的にある程度把握することができた。しかも、あるリーダーがなぜエンパワリング・リーダーシップという特定のリーダーシップ・スタイルを取るのか、その先行要因も把握することができた。製造部門・製造企業のデータ分析によれば、エンパワリング・リーダーシップは、直接的に従業員の革新的行動や能力発揮へ影響を与えない。必ず心理的エンパワーメントというプロセスを経て、従業員の革新的行動や能力発揮へ間接的に影響を与えることが分かった。また、あるリーダーがエンパワリング・リーダーシップという特定のリーダーシップを取るのは、リーダー自身の特性、特にリーダーのプロアクティブ・パーソナリティの影響のためであり、タスク特性や部下特性の影響はあまりないことも分かった。これらの発見が、はたして卸小売企業でも言えるのかどうかは、最終年度に実施したアンケート調査のデータを用い、今後検証していくことにしたい。2年目の28年度は、課長職13人に対して行なったインタビュー内容を詳細に分析し、また、回収した600以上のアンケート調査票のデータを詳細に分析していく。また、当初の研究実施計画にはなかった課長職へのアンケート調査も実施する予定である。さらに、3年目には、製造業だけでなく、卸・小売業界に勤務する課長・部長職へのインタビューや従業員へのアンケート調査を実施する予定である。

大量のデータが入手できたので、再度、別の分析手法を用い、仮説検証の作業を行っていく。また、製造部門のデータを用いての分析だったので、他部門のデータをできれば入手し、分析を試みたい。経営管理論経営組織論年度にまたがって、アンケート調査票のデータ入力作業が行なわれ、28年度はじめにデータ入力費用を支出する必要があり、次年度使用額を生じさせた。年度末に文献(洋書)を購入し、その支払いがまだ終わっていないため。28年度はじめに、データ入力の費用として支出する計画である。購入した文献(洋書)の支払いをする。
経口抗がん剤治療を行う就労がん患者の服薬アドヒアランス支援プログラムの開発

本研究の目的は、経口抗がん剤治療を行う就労がん患者の服薬アドヒアランス支援プログラムを開発し、その介入効果を検証することである。平成30年度は研究の第1段階として、就労中のがん患者に対する医療者の服薬アドヒアランスの支援状況について明らかにすることを目的として進めた。1)申請者らがH26-28年度に実施した術後補助化学療法中の大腸がん患者を対象とした縦断調査時の就労に関して語られた質的データを分析した。結果として、治療期間中の就労中の患者の経験として、体調に合わせて就労形態を変更する、趣味や外出を控えるなどの「治療を基準として就労や生活をあわせる」、薬の時間が生活の中心となってしまうなどの「薬を飲むことの煩わしさ」、薬代による経済的な圧迫感を感じるなどの「治療にかかる費用への負担感」があることが明らかになった。2)治療と就労の両立支援の現状に関する情報収集を行うために、日本職業災害学会(和歌山)、日本がん看護学会学術集会(福岡)に参加した。産業保健スタッフの常駐の有無や事業所の規模により両立支援の内容に差が生じていること、2018年度の診療報酬改定で「療養・就労両立支援指導料」が導入され、事業場における両立支援の枠組みは整いつあること、治療施設における就労継続への支援は実践例が集積されている段階にあるとの知見を得た。また、治療施設で就労支援に携わる両立支援コーディネーターの実践例から、治療施設の看護師が担う就労支援における役割について示唆を得ることができた。これらの情報は支援プログラムの作成に向けた検討資料とする。理由としては、治療と就労の両立支援の現状についての情報収集に時間を要したことである。平成30年度末に協力施設の倫理委員会への申請を終了することはできたが、当初予定していた2県での医療者(医師、看護師、薬剤師)を対象とする面接調査の実施に至らなかった。倫理申請が平成30年度末となったため、倫理申請で許可を得て2019年度前半に2県での医療者(医師、看護師、薬剤師)を対象とする就労中の患者の服薬アドヒアランスに関する支援の実態を明らかにすることを目的とした面接調査を実施する。調査結果は分担者とともに質的帰納的に分析し、支援プログラムに組み込む要素を抽出する。並行して、支援プログラムで使用予定である経口抗がん剤治療中の患者への教育ツールのMASCCTM Oral Agent Teaching Tool (MOATT)V1.0がV1.2へとアップデート中であるため、翻訳版が完成され次第、使用申請を行う。研究計画の進行が遅れたため、面接調査の具体的な日時の調整、データ収集で必要となる予定であった出張費が使用できなかった。2019年度は2県の複数の施設で面接調査を実施する予定であるため、参加者への謝品、研究分担者も含めた旅費、消耗物品、面接で得た音声データの逐語作成費用が必要となる。併せて、データ分析も研究分担者とともに行う予定であるため、打ち合わせにかかる交通費が必要となる。
成人アレルギーエデュケーター養成に向けた基礎的研究

最終年度である平成30年度では、アレルギーの代表的な疾患である喘息を有している患者を対象に行った半構造化面接法により得られたデータから、喘息患者側の要因を明らかにするために、自己管理の現状と自己管理に抱く思い、それらに関連する要因について分析した。自己管理の現状では、患者教育を実施しているという看護師の認識とは異なり、吸入指導は受けたが喘息に関する教育を受けたと明確に認識できていない患者の存在や、生活上ではさまざまな困難感を感じながらも生活管理に対する必要性への意識は低い現状などが明らかになった。また喘息患者は発作のないときには何ら健康な者と変わりがないことから、その病態の特徴が周囲の理解を困難にし、周囲への気兼ねなどから定期的な受診行動や予防行動を妨げることにもつながっているという結果も得られた。そしてその背景には「御し難い自己管理」への思いや、「継続することへの困難感」「完治しない病への諦念」に加えて、「自己で判断する喘息という病」「他者へ依存できない」といった複雑な思いの様相が適切な自己管理の実施を阻害していることも推測された。また一方で、看護師に対するは明確なニーズの抽出には至らず、医療者自体に対しては専門病院への信頼を示しながらも、喘息治療の標準化が未だ十分に浸透していない現状に対する「医療者および医療へ不満」があり、「治療薬開発への期待」というように現実的なニーズよりは未来への庶幾としての思いが抽出された。このように小児期とは異なり成人喘息患者への教育的介入の困難さの現状とともにそのことに対する看護師の思いが、喘息患者の抱える思いを看過させることにつながり、よりよく知ることを阻んでいるといえ、喘息患者と看護師との障壁となっている可能性も示唆された。効果的な患者教育方法を確立するためには看護師の喘息患者への理解の促進と認識に対する変容が重要であると考えられた。アレルギー疾患が急増している現在、アレルギー疾患を統合的にとらえ、適切な患者教育を行うことができるTotal Allergistとしてのメディカルスタッフの養成は急務である。本研究は成人アレルギーエデュケーター養成に向けて、患者側、看護者側双方のニーズの現状とその関連因子を明らかにすることで、養成を行う上での課題を明確にし、効果的な養成プログラム構築のための方策を検討することを目的とする。初年度である平成26年度は、アレルギー疾患における治療・ケアにおける最新の情報を得るため、関連する学会や講演会などの研究発表の場で情報収集および情報交換を行った。また国内外の文献検索のもと、先行研究のサーベイを行った。喘息患者を対象に行った研究者らの先行研究で、喘息医療およびケアに対する要望を自由記述形式で調査した結果を質的内容分析をし、得られた結果をもとに、27年度実施予定の「アレルギー疾患患者の自己管理行動の実態と看護者へのニーズ調査」の質問紙作成のための基礎資料とした。喘息患者の喘息医療およびケアに対する要望では、「根治または効果の高い薬剤開発」や「高額治療費の改善」といった医薬品を含めた研究開発推進と国の医療対策改善へ結びつく要望が大半を占めており、根治治療法が確立されておらず、長期間の自己管理を強いられるアレルギー疾患患者の、安心・安全な生活の実現を望む声があらためて浮き彫りになった。一方で「自己管理方法への具体的指導」「治療・ケアに対する情報提供」「周囲への理解を促す啓蒙活動」「医療者の患者への理解・関心の低さ」「医療者の知識不足」といった項目も抽出され、ニーズ調査を行う上で貴重な資料となった。アレルギー疾患を統合的にとらえ、適切な患者教育を実施できるToal Allergistとしての看護師の養成に向け、本研究では基礎的研究として位置付けた上で、患者側、看護師側双方のニーズの現状とその関連因子を明らかにすることを目的としており、今回は代表的なアレルギー疾患である喘息を中心に調査を実施する。平成27年度では、前年度に行った喘息医療およびケアに対する要望を分析した結果をもとに、患者調査の方法を再検討した。喘息ケアに対する自由記載による患者の要望においては、「自己管理方法への具体的指導」を乞う一方で、「医療者の患者への理解・関心の低さ」「医療者の知識不足」といった項目も抽出された。「医療者」という大きなくくりでのケア提供者をとらえた回答であったことから、本研究の目的としているアレルギーエデュケーター養成の対象である「看護師」への具体的なニーズや抱く思いを明らかにすることが必要であると考えられた。研究計画当初は質問紙による量的調査を実施する予定であったが、より詳細な、かつ厚みのあるデータを収集するためにも、今回は半構造化面接法による質的研究手法による調査が適切であると判断した。そこで、喘息ケアに精通した看護師と検討を重ねた上で、喘息自己管理行動の実態とその思い、また喘息ケアを行う看護師へのニーズを測定可能なインタビューガイドの作成、準備を行った。また、看護師側の調査としては、まずはアレルギーケアを中心的に行っている小児アレルギーエデュケーターの資格を有している看護師を対象に、アレルギーケアを専門的に行おうとした経緯や動機、またアレルギーケアを行う上での困難や思いを明らかにしていく計画である。平成27年度は、調査用具を作成した上で、倫理審査の承認を得た後に調査を実施、分析までを計画としてあげていた。しかし、研究初年度の文献検討から研究の遅れが生じ、調査方法から再検討を重ねたため、時間を要することになった。今年度は倫理審査申請までを行うまでに留まり、調査の実施、分析には至らなかったため、進捗状況は遅れているとの判断となった。

適切な患者教育を実施できるToal Allergistとしての看護師養成に向け、本研究においては基礎的研究として位置づけ、患者、看護師側双方向での調査研究を行い、実態と課題を明らかにすることを目的に研究を進めている。平成28年度は、アレルギーケアに精通した看護師と検討を重ね、当初量的調査研究を予定していたが、より厚みのあるデータを得るために半構造化面接法へと変更したことにより、研究計画を再考した。研究を実施する上で、倫理的確実性を求め、研究代表者、研究分担者の各所属施設、および協力施設の倫理審査を受け、3施設の承認を得た上で、パイロットテストを実施し、インタビュー調査を実施した。患者を対象とした面接調査では、10名の喘息患者を対象に、1喘息と診断されてから現在までの経緯と診断を受けたときの思い、2喘息自己管理行動の現状と継続への思い、3看護師の支援状況、4看護師へ期待する支援内容と支援者としての看護師に対する思い、についてデータを得た。また看護師側の面接調査では、小児アレルギーエデュケーターとして実際にアレルギーケアを専門的に実践している看護師10名を対象に、1アレルギーケアを専門的に行うに至った動機と経緯、2アレルギーケアの実践状況とエデュケーターとしての活動への周囲の支援状況、3印象的なアレルギーケア実践場面と看護師としての思い、4今後のアレルギーケアへの期待、課題等についてデータを得た。そして得られたデータを文字テキストデータ化し、段層的コーディングを行った。当初の研究計画では、平成28年度は患者・看護師側双方のデータを収集した上で、患者側のデータ分析は終了している予定であった。しかし計画内容の再考や、それに伴い倫理的確実性を求め、3施設の倫理審査を受けたことになどにより、当初の計画より遅れ、データ収集、コーディングにとどまったため、「やや遅れている」と判断した。適切な患者教育を実施できるTotal Allergistとしての看護師養成に向け、本研究では、患者、看護師の双方向での調査研究を行い、実態と課題を明確にすることを目的に取り組んでいる。平成29年度は(1)小児アレルギーエデュケーター(以下、PAE)への半構造化面接法を用いて得られたデータを研究者間で分析を行った。PAE10名の面接データを分析した結果、看護師のアレルギーケアへ抱く思いの様相において「患者の生活への長期的な関わり」「小児期から長く患者に関わる看護者の責任」「アレルギー疾患が軽視されている現実」「アレルギーの特徴と理想的な将来像」「成人患者の様相と関わりの現実」等の9つのカテゴリーが生成された。PAEは、アレルギーケアへの正しい知識の重要性を理解しているが故に、それが一般の看護者や医療者へ普及していない現状、そしてその理由として挙げられるアレルギー疾患への軽視へのジレンマを抱えている様子が伺えた。小児患者と関わりの経験を踏まえ、成人患者への介入の難しさの実感は共通した思いであることも伺えた。これらPAEが抱く思いや課題は、成人領域にアレルギーエデュケーターを導入する上で重要な示唆を与えるものであると考えられた。
バクテリアのコロニー形成の遺伝学的研究とその高効率検出・分離への応用

長くバクテリアの生死は、寒天培地上のコロニー形成能で定義されてきたが、近年天然のバクテリアは生きていてもコロニーを作らない状態にあることが知られ、改めて生物現象としてコロニー形成を理解する必要が生じた。(1)コロニーを作らない大腸菌変異株をもとに:不飽和脂肪酸合成の鍵酵素FabBの変異株は、液体培養に比して固体培養での増殖が大きく劣ることを発見している。fabB変異株の性質を検討し、さらに野生株の脂肪酸合成を薬剤で抑えた時の挙動を解析して、野生株でも脂肪酸の供給不足に陥るとコロニー形成能が低下することを確認した。これは大腸菌と遠縁の枯草菌やCorynebacteriumにも一般化でき、更に天然で飢餓状態にある土壌抽出液中の不特定細菌のコロニー形成数CFUも、不飽和脂肪酸の添加によって8倍に上昇し、不飽和脂肪酸が天然のバクテリアのコロニー形成制限因子の1つであると結論した。(2)低温飢餓でCFUが低下する原因となる遺伝子:飢餓ストレス時にコロニー形成頻度が低下していく原因として、コロニー形成に必要な生理機能が減衰するという以外に、積極的にコロニー形成能を遮断する未知の機構が存在し、そのスイッチがcAMPであることを見出していた。cAMP-CRPが転写因子として作用する標的遺伝子をRNA-Seqで探る際のデータを用いて、単一細胞ラマンスペクトルをトランスクリプトームと結びつける新技術の開発に貢献した。(3)静菌的に大腸菌のコロニー形成を抑えるトキシンの研究:ColDプラスミドの作るコリシンDは、大腸菌表面の受容体に結合した後プロセスされるとともに細胞内に侵入し、tRNA(Arg)を切断してタンパク質合成を止め細胞を静菌状態にする。コリシンDの分子中央にあって、生体膜への侵入とプロセシングに関わるドメインのX線結晶構造を決定し、分子全体の立体構造と機能との関連を議論した。計画申請時に曖昧だった可能性を掘り下げて新しい結論を得ることができた。また想定外のデータも得られ始めたが、一方、脂肪酸の分散媒としてメチルサイクロデキストリン(mCD)を用いる計画が遅れている。コロニー形成因子としての脂肪酸に関してデータを取り直し、セルレニンとトリクロサンによる脂肪酸合成阻害時のコロニー形成率低下現象を、広くバクテリアに一般化できた。飢餓状態にある土壌抽出液中の不特定細菌のコロニー形成数が不飽和脂肪酸の添加で上昇した。成果はMicrobiology誌に発表しEditor's Choiceの好評価を受けた。菌叢の多様度は低下していないので脂肪酸添加で特殊な細菌が増えたのでなく、コロニー形成全般が活性化されたと考えられる。しかし群集解析ではコロニーの大半をプロテオバクテリアが占めており、脂肪酸分散媒として用いた界面活性剤が菌種により生育阻害していることが疑われる。代わりに脂肪酸をmCDに包接し分散させる実験は一部しか進んでいない。大腸菌の飢餓応答としてコロニー形成数が低下していくVBNC過程のスイッチである、cAMP-CRPが作用する標的としてコロニー形成を直接支配する遺伝子をRNA-seqで同定することには成功していないが、信頼性の高いこのRNA-seq実験データを提供することにより、小林鉱石・若本祐一博士らの、単一細胞ラマンスペクトルとトランスクリプトームを結びつける画期的成果に寄与した。VBNCが消極的過程ではなくストレスに応答した積極的な休眠過程であるならば、それに必要な遺伝子群はcyaA、crpの様に、欠損すると低温飢餓でもCFUが落ちなくなるであろう。非必須遺伝子を欠損した大腸菌のKEIOライブラリーから遺伝子を探索する試みは、再現性が低く、現時点で公平に候補を抽出できていない。1.脂肪酸のコロニー促進効果:脂肪酸分散媒として界面活性剤を使用すると、一部の細菌のコロニー形成に影響を及ぼす可能性が考えられるようになった。界面活性剤に対する各種細菌のコロニー感受性を再検討し、mCDを候補に加えて最適の脂肪酸の分散媒を求める。その条件下で、各種飽和・不飽和脂肪酸及び分岐鎖脂肪酸を用い、大腸菌、枯草菌、コリネバクテリウム、不特定土壌細菌に対するコロニー形成促進効果を評価する。その過程で、脂肪酸添加によって増えるコロニーが、天然の脂肪酸要求株ではないことを確認する。2. cAMPの制御の下流にあって低温飢餓条件でコロニー形成能を遮断する遺伝子の探索:cAMPの存否で転写量が大きく変化する多数の候補遺伝子のうち、既に調べたもの以外の遺伝子について、遺伝子の欠失あるいは高発現によって低温飢餓下でもコロニー形成率の落ちない株として、cAMP-CRPの標的遺伝子を探索する。3.コロニー形成遮断機構の全体像:大腸菌KEIO欠失ライブラリーを入手し直して(既存のものがライブラリーとしての均質性が損なわれているので)、遺伝子欠失により低温飢餓でもCFUを落とさないような遺伝子を探索し、cAMP-CRPを調節因子とするコロニー形成遮断機構の全体像と、コロニー形成における脂肪酸供給との関係を明らかにする。4.静菌的にコロニー形成を抑えるトキシンであるコリシンDが、tRNA切断を通じてタンパク質合成を阻害する具体的な仕組みを探る。

fabB変異株の性質を検討し、さらに野生株の脂肪酸合成を薬剤で抑えた時の挙動を解析して、野生株でも脂肪酸の供給不足に陥るとコロニー形成能が低下することを確認した。これは大腸菌と遠縁の枯草菌やCorynebacteriumにも一般化でき、更に天然で飢餓状態にある土壌抽出液中の不特定細菌のコロニー形成数CFUも、不飽和脂肪酸の添加によって8倍に上昇し、不飽和脂肪酸が天然のバクテリアのコロニー形成制限因子の1つであると結論した。(2)低温飢餓でCFUが低下する原因となる遺伝子:飢餓ストレス時にコロニー形成頻度が低下していく原因として、コロニー形成に必要な生理機能が減衰するという以外に、積極的にコロニー形成能を遮断する未知の機構が存在し、そのスイッチがcAMPであることを見出していた。cAMP-CRPが転写因子として作用する標的遺伝子をRNA-Seqで探る際のデータを用いて、単一細胞ラマンスペクトルをトランスクリプトームと結びつける新技術の開発に貢献した。(3)静菌的に大腸菌のコロニー形成を抑えるトキシンの研究:ColDプラスミドの作るコリシンDは、大腸菌表面の受容体に結合した後プロセスされるとともに細胞内に侵入し、tRNA(Arg)を切断してタンパク質合成を止め細胞を静菌状態にする。コリシンDの分子中央にあって、生体膜への侵入とプロセシングに関わるドメインのX線結晶構造を決定し、分子全体の立体構造と機能との関連を議論した。計画申請時に曖昧だった可能性を掘り下げて新しい結論を得ることができた。また想定外のデータも得られ始めたが、一方、脂肪酸の分散媒としてメチルサイクロデキストリン(mCD)を用いる計画が遅れている。コロニー形成因子としての脂肪酸に関してデータを取り直し、セルレニンとトリクロサンによる脂肪酸合成阻害時のコロニー形成率低下現象を、広くバクテリアに一般化できた。飢餓状態にある土壌抽出液中の不特定細菌のコロニー形成数が不飽和脂肪酸の添加で上昇した。成果はMicrobiology誌に発表しEditor's Choiceの好評価を受けた。菌叢の多様度は低下していないので脂肪酸添加で特殊な細菌が増えたのでなく、コロニー形成全般が活性化されたと考えられる。しかし群集解析ではコロニーの大半をプロテオバクテリアが占めており、脂肪酸分散媒として用いた界面活性剤が菌種により生育阻害していることが疑われる。代わりに脂肪酸をmCDに包接し分散させる実験は一部しか進んでいない。大腸菌の飢餓応答としてコロニー形成数が低下していくVBNC過程のスイッチである、cAMP-CRPが作用する標的としてコロニー形成を直接支配する遺伝子をRNA-seqで同定することには成功していないが、信頼性の高いこのRNA-seq実験データを提供することにより、小林鉱石・若本祐一博士らの、単一細胞ラマンスペクトルとトランスクリプトームを結びつける画期的成果に寄与した。VBNCが消極的過程ではなくストレスに応答した積極的な休眠過程であるならば、それに必要な遺伝子群はcyaA、crpの様に、欠損すると低温飢餓でもCFUが落ちなくなるであろう。
RNiSn型結晶の時期的長周期構造と巨大磁気抵抗効果

一連の希土類金属間化合物RNiSnは、希土類元素(R)を変える事により、同型結晶を維持したまま磁気的な性質を色々に変えることが出来る物質系である。特に軌道角運動量の大きいTbやDyは強磁場下で幾つかのメタ磁性的な磁場誘起相転移が観測され、それに伴って磁気抵抗の変化も起きる。ところでCeNiSnは当初いわゆる近藤半導体であると言われていたが、最近それが否定され金属であるとされた物質である。しかしその事から派生した大きな問題は、極くわずかな不純物でなぜ金属から半導体に変わるのかという興味ある新たな課題である。この事は磁気秩序状態をもつ物質の磁気散乱の特異性を示すものであるが、この問題の厳密な解析法は今の所ないと言って良い。一般に磁気抵抗はフェルミ準位のまわりの情報を与える重要な実験的手続きと考えられている。その割にはその具体的な解析は殆ど実行されていないのが現状であった。本研究により半経験的な公式ではあるが、具体的モデルに基いた、解析のための一般的な公式を確立し、実際の解析の実行に成功した。磁気抵抗が数値解析的に行えるようになったため、例えばTbNiSnの2.1K付近の磁場誘起相転移の物理的背景はスピンの長距離揺らぎの安定性に大きな差があることが結論された。また一見単純な反強磁性と思われたGdNiSnが3つの磁場誘起相転移を持ちそれぞれの相のスピン安定性が磁気抵抗に大きな影響を与えることが理解された。このように磁気抵抗の分析法が確立された事により、この方面の大きな物理的情報を与える手法を得たこととなり、これからの研究に大きな助けになるものと思われる。希土類金属間化合物であるRNiSn型結晶を使って、本研究の目的である「磁性と電気伝導の間の関連性」を明らかにするため、この系統の結晶の磁場誘起相転移に伴う磁化と磁気抵抗の観測を中心とする研究を行った。この研究で定常磁場は東北大で23Tまで、強磁場磁化は阪大極限物質研究センターのロングパルスマグネットを使って35Tまで測定した。温度範囲は4-ヘリウム温度から室温に至る範囲でおこなった。試料はTbNiSn,DyNiSn,GdNiSnである。希土類金属がTb及びDyの時は磁場の増加に伴って数段のステップ磁化が観測された。またこの各相が表れる各磁場領域それぞれにやはりステップ状に変化する電気抵抗の変化が観測された。この結果次のような幾つかの著しい特徴がみられる。1)電気抵抗の増加は必ずしも誘起磁気モーメントの増加とは一致せず、磁気モーメントが増加するにも関わらず磁気抵抗が減少する場合もある。この理由は現在明らかになっていないがスピン揺動が各磁気相によって異なり、その磁場依存性も異なるからではないかと思われる。2)磁気抵抗の大きさは温度によって特異な変化を示すことが観測された。例えばDyNiSnの飽和直前の相において、4.2Kではそのすぐ低磁場の磁気相の抵抗より高いステップ状の抵抗を示す一方、1.5Kでは、これ以外はそれ程大きな変化しないのにもかかわらず、この相に限っては逆に低いステップ状の変化にかわる。またTbNiSnの低磁場から2つ目の相は、わずか1.5Kと4.2Kの変化で他の相はせいぜい2-3割の変化しかしないにも関わらず、約4倍の抵抗の増加をする、等の事がある。3)磁気抵抗の正負は一般に物理的意味を強く反映するものと考えられる重要な性質であるが、この系統の結晶のある磁気層では温度や相によって大きく違ってくる。

特にTbNiSnは他の相では特に目立った磁気抵抗の正負の変化は見られないが、低磁場から第二相目だけは、1.5Kで正の磁気抵抗なのに4.2Kでは大きい負の磁気抵抗を示す。現在これら磁化の変化と磁気抵抗の磁場、温度特性がどの様に関連し、変化するかのデーターを集積している所である。次年度はこれらの原因を究明することが中心となろう。RNiSn型結晶系は希土類金属Rを変えるとGdのように比較的単純な磁化過程を示すものから、Tb等大きな磁気異方性を持ち多彩な磁場誘起相転移を示し、一連の実験が系統的に研究できる物質群である。特に伝導電子のフェルミ準位と磁性を担う4f-局在電子の準位のエネルギー間隔を変えて様々な磁気伝導性を調べる事が出来る。当初CeNiSnは近藤半導体として注目されたが、最近は金属的であることがわかり、強相関物質の磁気散乱抵抗と極微量の非磁性不純物が残留抵抗がどう効くかについて、今までの単純な扱いに新たな問題を投げかけた。本研究ではRNiSn型の一連の結晶の長周期磁気構造の伝導性を調べ、進むべき方向を探る事を目的とした。実験の結果、1)磁気抵抗は必ずしも磁気モーメントの大きさにに比例せずものによっては、磁化が増加しても磁気抵抗は大きく減少する。2)しかし磁気相転移とはきわめて密接に関係しており、磁気相の出現・消滅に伴って磁気抵抗はドラスティックに出現・消滅をする等のことが得られた。磁気オーダーする物質の磁気抵抗について、厳密な理論を基礎とした解析法は今の所見つからない。我々はモデルの見直しを行い、厳密性には欠けるが物理的イメージの描きやすい一電子不純物問題の公式が利用できる事を示した。これによる解析結果は磁気モーメントそのものというより磁気相の安定性が磁気抵抗に大きく寄与しているという事を示唆している。特に磁気相毎に非磁性不純物による残留抵抗が変わっているかも知れないという結果を得た。これらの結果は厳密な理論的基礎に立った解決への重大なヒントを与えている。
超伝導体／ハーフメタル界面を用いたマヨラナフェルミオンの探索

本年度はマヨラナフェルミオン生成の基盤となるハーフメタル候補物質CrO2およびCoS2のスピン角度分解光電子分光(SARPES)測定を行うことで、両物質の電子状態に関する研究を行った。CrO2の研究では、低温でフェルミ準位(EF)より高エネルギー側にあるマイノリティスピン状態が、熱ゆらぎによって誘起された強相関効果によってEF上に状態を持つことを実験的に明らかにした。先行研究では、マジョリティスピンバンド構造がUeff < 1 eVのバンド構造計算の結果と実験結果がよく一致することから、比較的小さな電子相関でCrO2の電子構造を理解できることが示唆された。これらの結果はスピンの向きに依存して電子相関の大きさが異なることを示唆しており、ハーフメタル特有の多体効果を理解する上でスピン依存電子相関効果を考慮することの重要性を示唆していると解釈できる。CoS2の研究では、スピン依存電子相関効果に関する知見を得るために放射光ARPES及び高分解能SARPESを行った。実験で得られた電子状態をバンド計算と比較すると、Co t2gバンドがバンド幅及びバンド中心のエネルギーがバンド計算から大きく外れることを見出した。さらに超高分解能SARPES測定によってEF近傍のegバンドのスピンキャラクタを決定した。マジョリティスピンegバンドについては交換分裂を74%縮めたGGA計算の結果で概ね再現できたが、マイノリティスピンegバンドはGGA計算に比べてバンド幅が狭くなっており、電子相関効果による有効質量の増大が示唆された。これはCoS2はCoやNi等の通常の強磁性金属よりも2倍以上大きなスピン依存電子相関を持つことを明らかにした。これらの研究成果はハーフメタルの物性を理解する上でスピン依存電子相関効果の重要性を示す初めての成果であり、ハーフメタルの機能性向上に貢献することが期待される。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。1.ハーフメタル強磁性体CrO2上での超伝導体薄膜作製および評価本年度はマヨラナフェルミオンを探索するための装置の建設、試料の作製・評価を行った。装置の建設としては、真空チャンバーに低速電子線回折装置および真空蒸着装置の取り付け・動作確認、試料マウント用ベースプレートの設計・作製を行った。その後、試料の作製・評価として、ハーフメタル強磁性体CrO2上にNb薄膜を室温で真空蒸着し、オージェ電子分光で試料表面の化学状態、Nb薄膜の成長様式をその場観察した。Nb蒸着量とともに変化するCrとNbのオージェ電子強度の比から、二次元的成長様式であることを明らかにした。さらに、酸素由来のシグナルがNbの蒸着量に依らないことがわかった。これは、CrO2からNbへ酸素が移動し、Nbが酸化されたことによると考えられる。2.ハーフメタル強磁性体CrO2の熱ゆらぎによるスピン偏極率減少の起源解明本年度はCrO2のXe放電管およびレーザースピン分解光電子分光測定を行うことで、CrO2の電子状態の温度変化を詳細に調べた。Xe放電管を用いた測定では100 Kにおいてフェルミ準位近傍で観測されることが期待されるスピン脱偏極の兆候を観測した。さらに、レーザーを用いた測定では、温度の上昇に伴い、結合エネルギーEB = 100 meVからフェルミ準位にかけて、全体的なスピン偏極率の減少を観測した。さらに、約60 Kで、スピン偏極率がフェルミ準位近傍で急激に減少する振る舞いを観測し、DMFT計算との比較から、これはハーフメタル特有の強相関効果に由来する電子状態の変化によると考えられる。本研究結果は、昇温に伴うハーフメタルの磁気抵抗の急激な減少に寄与する本質的な電子状態の変化を世界で初めて直接観測したものである。1.ハーフメタル強磁性体CrO2上での超伝導体薄膜作製および評価本研究テーマはハーフメタル強磁性体(主にCrO2)上に島状の超伝導体薄膜を作製し、その薄膜のエッジに生成するマヨラナフェルミオンを観測するという研究テーマである。これまでに、超伝導体薄膜作製のための装置の建設およびCrO2薄膜上でのNb薄膜作製・評価を行った。これにより、CrO2上の膜の成長様式は二次元成長であることが膜厚依存オージェ電子分光から示唆された。さらにCrO2からNbへ酸素が移動し、NbOx薄膜が形成することがわかった。2.ハーフメタル強磁性体CrO2の熱ゆらぎによるスピン偏極率減少の起源解明ハーフメタル強磁性体CrO2は基底状態で伝導電子が完全にスピン偏極した電子構造を持つが、有限温度では、伝導電子のスピン偏極率に対応する磁気抵抗比が急激に減少することが知られている。本研究では、そのスピン偏極率が減少する起源を明らかにするためにCrO2に対して高分解能スピン分解光電子分光測定を行った。これにより、温度の上昇に伴って、スピン偏極したエネルギー領域全体に渡るスピン脱偏極とフェルミ準位直上の微細なスピン脱偏極を観測した。これまでなされてきた理論計算との対応から、前者はSpin-mixing効果、後者は強相関効果に由来することがわかった。1.ハーフメタル強磁性体上CrO2上での超伝導体薄膜作製及び評価本年度はCrO2上のNb薄膜の成長様式を決定し、薄膜作製装置の改良を行なった。CrO2の表面清浄化を行うために電子衝撃加熱ステージを備えたマニピュレータの建設と動作チェックを行なった。

2.ハーフメタル強磁性体CrO2の熱ゆらぎによるスピン偏極率減少の起源解明CrO2のエネルギー分解したスピン偏極率の詳細な温度変化測定から、昨年度発見した電子・スピン状態の温度変化について、温度領域を拡大して測定することにより詳細な温度変化を明らかにした。この結果は、ハーフメタル特有の多体相互作用によるものと考えられる。さらに観測されたスピン偏極率の減少の起源を検証するためにバンド構造の観測を行ない、該当する波数空間で期待される電子構造の変化を観測することに成功した。このハーフメタル特有の多体相互作用がハーフメタル物質において普遍的に生じるか否かを検証するために、別のハーフメタル強磁性体候補物質であるCoS2にも拡大して研究を開始した。現在までにCoS2の3次元的なフェルミ面、バンド構造、及びスピン構造を観測することに成功し、電子相関を取り入れていない第一原理計算から予想される電子構造との相違点があることを明らかにした。3.トポロジカル超伝導体候補物質NbxBi2Se3の電子状態研究本年度はトポロジカル超伝導体候補物質NbxBi2Se3の共同研究にも参加しARPESによりトポロジカル状態の検証を行った。Nbドープ量を増加させるとx=0.25以上でHc2が急激に大きくなるとともに結晶構造がBiSe構造に変化することを明らかにした。さらに、x=0.25の試料に対する角度分解光電子分光測定によって表面ディラックバンドを観測し、トポロジカルに非自明な状態が維持されていることを明らかにした。1.ハーフメタル強磁性体上CrO2上での超伝導体薄膜作製及び評価CrO2上のNb薄膜の成長様式が2次元的であると解明した。さらにCrO2の表面清浄化を行うための電子衝撃加熱ステージを備えたマニピュレータを建設し動作チェックを行った。2.ハーフメタル強磁性体CrO2の熱ゆらぎによるスピン偏極率減少の起源解明80 K以上の温度でCrO2が示すスピン偏極率の減少について、温度領域を拡大して測定することでそのスピン脱偏極の起源がハーフメタル特有の多体相互作用であることを明確に示すことに成功した。この結果は学術論文にまとめ現在投稿中である。以上より当初の計画以上に研究が進展している。本年度はマヨラナフェルミオン生成の基盤となるハーフメタル候補物質CrO2およびCoS2のスピン角度分解光電子分光(SARPES)測定を行うことで、両物質の電子状態に関する研究を行った。CrO2の研究では、低温でフェルミ準位(EF)より高エネルギー側にあるマイノリティスピン状態が、熱ゆらぎによって誘起された強相関効果によってEF上に状態を持つことを実験的に明らかにした。先行研究では、マジョリティスピンバンド構造がUeff < 1 eVのバンド構造計算の結果と実験結果がよく一致することから、比較的小さな電子相関でCrO2の電子構造を理解できることが示唆された。これらの結果はスピンの向きに依存して電子相関の大きさが異なることを示唆しており、ハーフメタル特有の多体効果を理解する上でスピン依存電子相関効果を考慮することの重要性を示唆していると解釈できる。CoS2の研究では、スピン依存電子相関効果に関する知見を得るために放射光ARPES及び高分解能SARPESを行った。
脂質多分子膜系の液晶相の動的構造研究

平成2年度には、脂質多分子膜系の動的構造に関して主に計算機実験および解析的理論による研究を行い、以下のような実績を挙げた。1.計算機実験:昨年度に続き、モンテカルロ法を用いて、結晶場に拘束された炭化水素鎖のコンホメ-ションのゆらぎの動的構造研究を行った。分子鎖は結晶場によって強く拘束され、伸びた形態をとる。この系では各ボンドの回りの内部回転角の間には、幾何学的要請に起因する特徴的な有効長距離相互作用が期待される。本研究により、この様な長距離の相互作用の存在が示され、同時に、この相互作用は分子鎖のきわめて特徴的なゆらぎのモ-ド(4ボンドに相当する波長を持つ)を生み出すことが明らかにされた。ことモ-ドのゆらぎは、結晶場がソフトになる(分子間拘束が弱まる)と共に他のモ-ドに比べて著しく増大することも明らかになった。これは、ある種のソフト・モ-ドであるとも考えられ、炭化水素鎖に特徴的な構造的不安定性の存在を示唆している。、ある種のソフト・モ-ドであるとも考えられ、炭化水素鎖に特徴的な構造的不安定性の存在を示唆している。2.解析的理論:上記の計算機実験による新しい知見、即ち特異な4ボンドゆらぎの存在、の物理的意味を更に詳しく調べるため、微少内部回転近似の範囲で解析的取扱による検討を行った。分子鎖のゆらぎを内部回転角の関数として表現し、分子間拘のもとでのゆらぎの各モ-ドの大きさを求めた。この近似的取扱によっても、計算機実験の予測とよく対応する異常ゆらぎの存在を示唆する結果が得られた。3.誘電測定:昨年来の実験から脂質分子結晶相への転移にともなう誘電異常を確認した。今年度は、低温での誘電分散現象や未知の相転移を捜している。また今回購入したプログラム温度コントロ-ラ-を用いた定速昇降温過程での相転移の動的挙動研究を現在準備中である。脂質多分子膜系の動的構造に関する理論的および実験的研究から、平成元年度は以下のような研究実績を得た。1.計算機実験:上記液晶相内での分子鎖のコンホメ-ションのゆらぎをコンピュ-タ・シミュレ-ションにより研究した。分子鎖の空間的構造を表現する内部回転角の二体相関々数、およびそのパワ-スペクトルの解析から、極めて特徴的なゆらぎのモ-ドを発見した。また分子軸に垂直方向の大きなゆらぎの存在も確認した。2.X線回折実験:n-アルコ-ルの混晶系の液晶相でのX線散漫散乱実験デ-タの解析を行い、この相の動的構造を明らかにした。この相では、分子鎖の分子軸方向の運動が極めて大きいことがわかった。それに対し、分子軸まわりの回転運動は、かなり制限されていることも明きらかになった。これらの結果は、我々のコンピュ-タ-・シミュレ-ションの予測ともよく一致した。3.単結晶育成:科研費にて購入した精密恒温水槽の使用により脂質分子単結晶の育成はきわめて改良された。従来1ケ月近く要した育成が、2.3日で行えるようになった。4.誘電測定:デイジタルLCRメ-タ-と、今回購入したGP-IBインタ-フェ-スにより、誘電率の測定が極めて高速化され、脂質分子結晶の相転移過程などの過渡現象を研究できるようになった。

冷却過程で観測される準安定相への転移に際しての誘電異常を観測できた。平成2年度には、脂質多分子膜系の動的構造に関して主に計算機実験および解析的理論による研究を行い、以下のような実績を挙げた。1.計算機実験:昨年度に続き、モンテカルロ法を用いて、結晶場に拘束された炭化水素鎖のコンホメ-ションのゆらぎの動的構造研究を行った。分子鎖は結晶場によって強く拘束され、伸びた形態をとる。この系では各ボンドの回りの内部回転角の間には、幾何学的要請に起因する特徴的な有効長距離相互作用が期待される。本研究により、この様な長距離の相互作用の存在が示され、同時に、この相互作用は分子鎖のきわめて特徴的なゆらぎのモ-ド(4ボンドに相当する波長を持つ)を生み出すことが明らかにされた。このモ-ドのゆらぎは、結晶場がソフトになる(分子間拘束が弱まる)と共に他のモ-ドに比べて著しく増大することも明らかになった。これは、ある種のソフト・モ-ドであるとも考えられ、炭化水素鎖に特徴的な構造的不安定性の存在を示唆している。2.解析的理論:上記の計算機実験による新しい知見、即ち特異な4ボンドゆらぎの存在、の物理的意味を更に詳しく調べるため、微少内部回転近似の範囲で解析的取扱による検討を行った。分子鎖のゆらぎを内部回転角の関数として表現し、分子間拘束のもとでのゆらぎの各モ-ドの大きさを求めた。この近似的取扱によっても、計算機実験の予測とよく対応する異常ゆらぎの存在を示唆する結果が得られた。3.誘電測定:昨年来の実験から脂質分子結晶の液晶相への転移にともなう誘電異常を確認した。今年度は、低温での誘電分散現象や未知の相転移を捜している。また今回購入したプログラム温度コントロ-ラ-を用いた定速昇降温過程での相転移の動的挙動研究を現在準備中である。
公共空間におけるタッチパネル画面のユーザビリティを高める配色パターンの開発

近年、スマートデバイスの普及に伴い、公共機関や商業施設でタッチパネル画面を操作する機会が増加している。しかし、タッチパネルの画面上の配色によって読みにくさやわかりにくさがユーザビリティに影響を及ぼす可能性も懸念される。そこで、公共空間に設置されたタッチパネル画面の色彩に着目し、誰もが読み取りやすく直感的に操作しやすい文字とボタン表示の配色パターンを開発する。多様な色覚特性を配慮して色彩を計画する「カラーユニバーサルデザイン」をタッチパネルの画面設計に導入することで、まちづくりにおけるアクセシブルデザインや情報のバリアフリー化の推進に寄与する。