hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
15世紀ローマの壁画装飾事業にみられる競合意識について

さらに、「瞑想」という著作ジャンルにおいて、ヨーロッパで圧倒的な影響を誇っていたフランチェスコ会との関わりから、ミネルヴァの廻廊装飾には、写本を想起させる画面構成が必要であった可能性を指摘した。以上の考察は、第19回藝術学研究会および第10回総合文化学会(ともに福岡・8月)での口頭発表を経て、既に「西洋中世研究」(査読あり)に掲載されている。また、トルケマダ枢機卿と1480年代にミネルヴァ聖堂のカラファ礼拝堂壁画を制作させたカラファ枢機卿との関連性についても考察を進め、米国ルネサンス学会(ニューオリンズ、3月)で口頭発表を行い、広く意見交換を行った。平成29年度は、先述した「研究実績の概要」の内容に加えて、申請時の計画に盛り込んでいたシスティーナ礼拝堂壁画装飾事業における画家の競合意識についての考察も進めた。本事業は、時の教皇シクストゥス4世の発案で行われたものである。1481年には、フィレンツェとウンブリア出身の画家サンドロ・ボッティチェッリ、ドメニコ・ギルランダイオ、コジモ・ロッセッリ、ピエトロ・ペルジーノが壁画装飾のためにヴァチカンへ招聘された。彼らは既にめいめいが工房をもつ独立した親方たちであり、壁画の調和を保つため、さまざまな取り決めのもとで共同制作を行った。従来の研究では、その協力的な側面が強調される傾向にあったが、申請者はボッティチェッリの画面の特異性に注目し、そこに画家の芸術家としての強い自意識が読み取れると考えている。平成29年度は、以上の論考を既に日本語でまとめたが、来年度、イタリアのカンピサーノ社から出版される予定の書籍に掲載するため、現在イタリア語訳を進めている。以上から、当初の計画以上に進展していると考えられる。平成30年度は、研究計画通り、15世紀のシスティーナ礼拝堂壁画装飾事業について論考を深めた。本事業は、教皇シクストゥス4世の発案で、フィレンツェとウンブリア地方から当代一流と目されていた画家たちがローマに招聘され、システィーナ礼拝堂の壁面に〈モーセ伝〉と〈キリスト伝〉連作を中心とするフレスコ画を制作したものである。その制作現場は、画家たちの共同制作の場であると共に、競演の舞台でもあった。本年度の研究実績として、まず2本の論文を執筆・投稿した点を挙げたい。1本目においては、研究テーマである「競合意識」を扱う前提として、16画面からなる〈モーセ伝〉と〈キリスト伝〉連作の制作順序について新たな論を提示した(英語・採用決定済)。2本目においては、フィレンツェの画家ボッティチェッリとウンブリア地方出身の画家ペルジーノの画面を丁寧に考察し、ボッティチェッリの画面上に、画家としての強い自意識と他の画家に対する競合意識を読み取った(日本語・採用決定済)。平成30年度は、15世紀のシスティーナ礼拝堂壁画に関する論考を論文化すると共に、その内容を盛り込んだ書籍も出版することができた。ローマで活躍した外来画家や注文主同士の競合意識については、研究計画の内容に沿って考察を深め、広く公表できる段階まで達したことから、当初の計画以上に進展していると判断した。平成29年度は、先述したローマ、トッレ・デ・スペッキ修道院の壁画に関する研究を進める。同時に、3年目に予定していた15世紀のシスティーナ礼拝堂壁画装飾事業における画家同士の競合意識についての論考を共著にて発表する予定である。
宗教美術における視覚的イメージの機能と使用方法:仏教・キリスト教美術の比較研究

2年間にわたって5回の研究会を開催し、仏教美術とキリスト教美術を軸に各研究分担者及び研究協力者による研究発表と討論を行い、それを踏えて報告書作成の準備をし刊行を果たした。研究会は、講師として東アジアの仏教美術史を専攻する東京文化財研究所の井手誠之輔氏、およびキリスト教美術を専攻する女史美術短期大学の益田朋幸氏を招き、それぞれの分野の発表を頂き、それをもとに宗教美術における教化と儀礼の問題を中心に活発な討論を行った。仏教に関しては、中国・韓国・日本の仏教美術がそれぞれどのように宗教実践と関わったかという問題、またキリスト教においては典礼と絵画の関係について議論を深めた。さらには仏教美術の中で立山信仰を取り上げ、民俗学専攻の金沢大学の清水邦彦氏、および六道美術を研究している愛知教育大学の鷹巣純氏を招き、宗教儀礼と建築・彫像・マンダラ等との関係について討論を行った。これらの研究発表と議論を通じて、仏教美術とキリスト教美術がそれぞれ教化・礼拝・観想といった宗教実践と深く関わっていることが明らかにされた。同時に、宗教実践という視点を据えることによって、仏教美術とキリスト教美術のパラレルな現象や独自性も浮き彫りにされた。こうした成果をもとに、研究代表者・研究分担者は「宗教美術における視覚的イメージの機能と使用方法」という大テーマを軸に、個別のテーマを深め、報告書を作成した。今年度は3回の研究会を開催し,今後の研究方針についての打ち合わせと並行して,各研究分担者及び研究協力者による研究発表と討論を行った.第1回は,分担者と協力者全員により各自が関心を有する問題について簡潔に紹介し質疑応答を行った.第2回は,とくに仏教美術史と国文学を専門とする3人による研究発表とほかの分担者の参加により,観想と美術の関係などの諸相について討論を行った.第3回は,講師としてビザンティン美術史を専攻する益田朋幸氏を招き,キリスト教美術史を専門とする2人による研究発表とほかの分担者の参加により,聖餐の秘蹟と深い関係を有するスタヴロの携帯用祭壇とビザンティンにおける典礼と写本装飾の関連について討論を行った.これらの研究発表と議論を通じて,仏教美術とキリスト教美術を宗教的実践という視点から比較研究する際の多様な問題点が提示されると同時に,研究上のさまざまな可能性が豊かに示され,しばしば興味深い有益な議論が展開した.仏教とキリスト教美術は,同じ宗教美術としての共通性や比較の基盤となる部分を共有しているため,専門は異なるとはいえ,かなり高度な議論が相互に成り立つことが明らかとなった.今後の課題としては,扱う問題をさらに限定し,仏教美術とキリスト教美術の比較による議論を焦点をはっきりさせながら内容を深化させてゆくことが挙げられる.来年度は報告書の執筆と提出へ向けてより研究を具体化させることが確認された.今年度は2回の研究会を開催し、仏教美術とキリスト教美術を軸に各研究分担者及び研究協力者による研究発表と討論を行い、それを踏えて報告書作成の準備をし刊行を果たした。第1回の研究会は、講師として東アジアの仏教美術史を専攻する東京文化財研究所の井手誠之輔氏を招き発表頂き、またキリスト教美術を専攻する2名の研究発表をもとに、とくに宗教美術における教化と儀礼の問題を中心に活発な討論を行った。第2回の研究会は、とくに仏教美術の中で立山信仰を取り上げ、民俗学専攻の金沢大学の清水邦彦氏、および六道美術を研究している愛知教育大学の鷹巣純氏を招き、宗教儀礼と建築・彫像・マンダラ等との関係について討論を行った。
ボトルネック中の粉体輸送と熱雑音が誘起する亜臨界破壊に関する計算統計物理学的研究

本研究では、統計物理学の立場から生物学や工学、地球物理学といった分野における非平衡現象のメカニズムを明らかにすることを大きな目標として掲げている。特に、(1)ボトルネック中の粉体輸送と(2)熱雑音が誘起する亜臨界破壊について研究を行った。ボトルネック中の粉体輸送の研究としては、本年度は、昨年度のモデルついてより詳細に調べた。まず、(a)相としては3つ存在することが分かった。すなわち、unjammed flow相、plug相、そしてtrapped flow相である。(b)unjammedflow相は外力が小さいときに観られ、流量は負となる。(c)plug相は外力が中程度のときに観られ、壁が変形して粉体が局在化した状況である。さらに、(d)外力が十分大きいときに、別のtrappedflow相が存在することを見出した。この相においては、粉体粒子の多くは中心部で固化しており、それら粒子と壁との間にある1層の粉体粒子がベアリングのような働きをすることで、中心部の固化した粒子を効率よく運ぶということが分かった。また、(e)壁の固さを変化させたところ、これら3つの相が存在するという定性的な性質については変化が見られなかったが、相転移点が定量的に変化することが分かった。また、(f)壁の固さを強くすると、trapped flowでのみ流量が減少し、他の相では流量はほとんど変化しないことが分かった。この成果については日本物理学会の年次大会で報告した。亜臨界破壊については、熱活性ファイバーバンドル模型と呼ばれるモデルによる研究を行った。昨年度提案した新しいアルゴリズムの計算時間を調べたところ、(i)強度の乱れの分布が一様分布でもWeibull分布でも応力を下げると一定時間に収束していくことを見出した。また、(ii)ファイバーの数を増やすと、その2乗で計算時間が増加することも分かった。この成果についてはPhysical Review Eに投稿した。また、(iii)eqllal loadsharingの場合について系の寿命のArrhenius則を導出した。これは前述のアルゴリズムによるシミュレーションでも確かめられた。(iv)Local loadsharingの場合にも、乱れがない時と同様、システムサイズ依存性を考慮した修正Arrhenius則の仮説がうまくいくことも確かめた。(抄録なし)本研究では、統計物運学の立場から生物学や工学、地球物理学というた分野における非平衡現象のメカニズムを明らかにすることを大きな目標として掲げている。特に,(1)ボトルネック中の粉体輸送と(2)熱雑音が誘起する亜臨界破壊について研究を行う。ボトルネック中の粉体輸送の研究としては、本年度な壁の蠕動運動による粉体の輸送特性を調べた。その結果、ボトルネックの幅を制御することで、粒子のボトルネックでの詰まりによる相転移が存在することをシミュレーションにより明らかにした.この転移により、非効率な輸送(unjammed flow)と効率の良い輸送(jammed flow)が特徴づけられる。この相転移現象を精査した結果を論文にまとめ、Physical Review Eに出版した。また、本年度はシミュレーションコードの高速化も行った。これは、研究計画にあるような、より複雑な状況のシミュレーションを可能にするためである。亜臨界破壊の研究としては、熱活性ファイバーバンドル模型と呼ばれるモデルを用い、微小亀裂の発生間隔(待ち時間)の特性を調べた。その結果、温度と外部応力を制御することで、「最初減速したのち急激に加速する破壊プロセス」と「加速するのみの破壊プロセス」という2つの相が存在することをシミュレーションと平均場近似の解析により明らかにした。ここで、相図そのものは平均場近似をしようとしまいと変わらないが、前者の相について、減速から加速に移り変わるまでの時刻が大きく変わることを見出した。これは、平均場近似をしない系では破壊の結果として応力集中が起こるためであることを、切断したファイバーの構造解析により明らかにした。また、待ち時間の分布がべき分布となることも明らかにし、これらの結果を論文としてまとめ、Europhysics Lettersに出版した。一方、強度の乱れがある場合についてもシミュレーションを行い、乱れのない時との振る舞いの違いを調べた。なお、本研究のために8月1日から12月17日まで、ハンガリー、デブレツェン大学の共同研究者を訪問した。特に、(1)ボトルネック中の粉体輸送と(2)熱雑音が誘起する亜臨界破壊について研究を行う。ボトルネック中の粉体輸送の研究としては、本年度は蠕動運動をする管の内部における乾いた粉体の輸送特性を調べた。前年度からの主な変更点としては、蠕動運動のメカニズムとして外力による制御を行ったこと、そして粉体間の相互作用に接線方向の摩擦力を導入したことが挙げられる。その結果、以前見られたjammed flowとunjammed flowの他に、粒子全体が一部に局在化することで流量が極端に低くなる流れを見出した。また、流量が一部で負となる流れが生じること、特に、外力が小さいときには系全体の流量が負になりえることを見出した。本結果は3月の日本物理学会大会で報告した。今年度は、前年度までとは異なるアルゴリズムを考案した点が新しい箇所である。

従来の手法では、外部応力や温度を下げていくと、計算時間が指数関数的に増加していくことが分かっていた。これは、我々が以前発見した寿命の修正Arrhenius則と強く関係している。一方、我々がkinetic algorithmと呼んでいる手法を用いると、応力や温度を下げると、計算時間は一定値に収束していくことが分かった。現在、乱れた系において、この手法による寿命やバーストサイズの振る舞いの調査が大体済んできたところで、近いうちに結果を論文に纏め投稿できると期待している。なお、本研究のために1月6日から3月8日まで、ハンガリー、デブレツェン大学の共同研究者を訪問した。本研究では、統計物理学の立場から生物学や工学、地球物理学といった分野における非平衡現象のメカニズムを明らかにすることを大きな目標として掲げている。特に、(1)ボトルネック中の粉体輸送と(2)熱雑音が誘起する亜臨界破壊について研究を行った。ボトルネック中の粉体輸送の研究としては、本年度は、昨年度のモデルついてより詳細に調べた。まず、(a)相としては3つ存在することが分かった。すなわち、unjammed flow相、plug相、そしてtrapped flow相である。(b)unjammedflow相は外力が小さいときに観られ、流量は負となる。(c)plug相は外力が中程度のときに観られ、壁が変形して粉体が局在化した状況である。さらに、(d)外力が十分大きいときに、別のtrappedflow相が存在することを見出した。この相においては、粉体粒子の多くは中心部で固化しており、それら粒子と壁との間にある1層の粉体粒子がベアリングのような働きをすることで、中心部の固化した粒子を効率よく運ぶということが分かった。また、(e)壁の固さを変化させたところ、これら3つの相が存在するという定性的な性質については変化が見られなかったが、相転移点が定量的に変化することが分かった。また、(f)壁の固さを強くすると、trapped flowでのみ流量が減少し、他の相では流量はほとんど変化しないことが分かった。この成果については日本物理学会の年次大会で報告した。亜臨界破壊については、熱活性ファイバーバンドル模型と呼ばれるモデルによる研究を行った。昨年度提案した新しいアルゴリズムの計算時間を調べたところ、(i)強度の乱れの分布が一様分布でもWeibull分布でも応力を下げると一定時間に収束していくことを見出した。また、(ii)ファイバーの数を増やすと、その2乗で計算時間が増加することも分かった。この成果についてはPhysical Review Eに投稿した。また、(iii)eqllal loadsharingの場合について系の寿命のArrhenius則を導出した。これは前述のアルゴリズムによるシミュレーションでも確かめられた。(iv)Local load
デジタルフォントの読みやすさに関する研究

欧文においては、起筆・終筆部の突起(セリフ)や縦横の字画(ストローク)の抑揚を残した書体がローマン体、セリフが無くストロークの太さが均一な書体がサンセリフ体と呼ばれてきた。和文でも同様なスタイルが存在し、それぞれ明朝体、ゴシック体と呼ばれている。一般に、前者は文章を目で追って内容を理解する長文に適し、後者はひと目で短文や単語を把握する見出しに効果的とされ、用途に応じて使い分けられる傾向にあった。先行研究の一部では、これまで行われてきた比較の多くがセリフの有無というよりもスタイルの違いが大きいとする新たな視点が示される一方で、セリフをもたないサンセリフ体やゴシック体が長文組版においてもローマン体や明朝体に匹敵する性能をもつとするいくつかの報告がなされている。この点に着目し、前年度までに行った資料調査と実践的考察を踏まえつつ、当該年度はローマン体とサンセリフ体、ゴシック体と明朝体をそれぞれ比較することによって、セリフの有無とストロークの抑揚が読みやすさにどう影響するかについて追究した。まず、欧文書体の読みやすさに関する文献の中でも、とくにサンセリフ体を中心とした実験や評価に関する文献を調査した。活字からデジタルフォントにいたる技術的な発展とともに、サンセリフ体がいかにその用途を拡大し性能を発揮してきたかを整理した。その上で、長文組版におけるゴシック体の可読性の評価を目的とし、同一フォント名を有する明朝体との比較実験を行なった結果、レギュラーのウエイトにおける小さいサイズではゴシック体が明朝体に匹敵する結果になったことを示した。わが国の人口に占める65歳以上の割合は年々増加し、2020年には3割近くになるといわれ、深刻な高齢化社会を迎えている。視覚機能の低下は自然な老化現象だが、文字を読むことは円滑で安全な日常生活を送るために欠かすことができない。これまで、高齢者が2割を超えた2007年から新聞各社が大サイズの活字を採用し、メーカーは高齢者向けに大きい文字表示の機器を製品化するなど、各所で対策の事例が見られる。他方、2008年には教科書バリアフリー法が施行され、文部科学省が主導して学校での拡大教科書の普及を推進しており、学校教育における弱視者へのサポートが本格化しつつある。この2016年4月には障害者差別解消法が施行され、合理的配慮の提供が法的義務として求められる社会になった。このような状況の中、2006年から日本のフォントベンダー各社が「UD(ユニバーサルデザイン)フォント」と呼ばれる製品を発表しているが、読みやすさがさまざまな要因と結びついているために、その性能を測るのは容易ではない。読みやすい文字に必要な要件とは何なのか、書体デザインの視点から、その指標の解明が求められている。そこで本研究は次の3つを目指すこととした。1)書体における読みやすさの性能を測るための要件を整理する。2)物理的な機能だけでなく、慣れや美しさといった感覚がどのように読みやすさに作用するかを客観的にとらえる。3)液晶ディスプレイにおける読みやすい書体デザインの特徴や方法を探る。初年度にあたる本年度は、文字の読みやすさに関する評価方法を検討することを目標とし、次の2つの作業を行った。1)欧米で行われてきた可読性実験に関する資料調査を行い、印刷物における実験方法の確認・整理作業を行った。2)文字のスタイルや組み方に関する基本的な状況を想定し、複数のフォントの性能を比較する準備として、紙に印刷された文字をもとに予備的検証を行った。平成27年度は次年度の実験のための予備調査と確認作業であり、おおむね予定通りであった。昨年度に引き続き、資料収集と分析を継続、米国の図書館を中心に海外調査を実施した。デジタルフォント開発の基礎になった活字書体が本来もっていた「レジビリティ」と呼ばれる性能評価の歴史的経緯を概観することを目的とし、19世紀末から20世紀前半にかけての研究事例を調査した。レジビリティの定義や尺度、字画の太さやコントラスト、書体の種類やスタイル、装飾やセリフの有無、活字のサイズ、字種の違い、句読法、スペーシング、行間、行長、マージン(余白)、インデント、紙とインク、距離、明るさなど、書体の性能評価における課題について、字形、空間、環境の問題に分け、それぞれの調査例を追跡した。さらに、19世紀から問われてきたレジビリティに加えて、20世紀前半に登場した「リーダビリティ」や「ヴィジビリティ」の概念の登場についてその経緯も検討し、文字の「読みやすさ」に関する性質の違いをとらえた。その上で、活字の字画の末端にあるセリフが無い「サンセリフ」と呼ばれる書体における評価の実態を確認した。また、並行して19世紀に発達したサンセリフ体活字の特徴を確認し、20世紀半ばにおける活字製造への影響についても考察した。関連する歴史的資料がかなり希少であるため収集は困難であったが、一定の成果が得られたことにより、作業を進めることができた。予定していた機器設置が遅れたため、評価試験は次年度に繰り越すこととした。前年度に行った「レジビリティ」「リーダビリティ」「ヴィジビリティ」の歴史的研究を踏まえ、収集した資料をもとに、デジタルフォントにおける特性との関連性を探った。欧文のアルファベットを対象とし、書体デザインにおける重要な構成要素であるセリフの有無、字画の太さとコントラストといった要件を中心に、書体のスタイルやファミリーと読みやすさとの関係を検討した。また、環境の明るさ、眼からの距離、読む速度、読者の印象など、異なる計測方法では、書体デザインによって異なる結果になることを確認した。

他方、文字の可読性と親しみやすさや認知に関連する問題もあわせて追及するため、今回はアルファベットを対象として記憶に残っている文字の形状を再現描画する調査をまとめた。その結果、字体はほぼ正しく再現できる(描ける)が各文字種の書体の多くは正しく描けない、字画の陰影やセリフの向きが曖昧、セリフ書体とゴシック書体の特徴を混乱しているなどの傾向が見られた。収集した資料の整理と分析に時間を要しているが、遅れながらもまとまりつつある。機器の設置は完了し、ソフトウエアの不具合も解消でき、試験を重ねている段階である。欧文においては、起筆・終筆部の突起(セリフ)や縦横の字画(ストローク)の抑揚を残した書体がローマン体、セリフが無くストロークの太さが均一な書体がサンセリフ体と呼ばれてきた。和文でも同様なスタイルが存在し、それぞれ明朝体、ゴシック体と呼ばれている。一般に、前者は文章を目で追って内容を理解する長文に適し、後者はひと目で短文や単語を把握する見出しに効果的とされ、用途に応じて使い分けられる傾向にあった。先行研究の一部では、これまで行われてきた比較の多くがセリフの有無というよりもスタイルの違いが大きいとする新たな視点が示される一方で、セリフをもたないサンセリフ体やゴシック体が長文組版においてもローマン体や明朝体に匹敵する性能をもつとするいくつかの報告がなされている。この点に着目し、前年度までに行った資料調査と実践的考察を踏まえつつ、当該年度はローマン体とサンセリフ体、ゴシック体と明朝体をそれぞれ比較することによって、セリフの有無とストロークの抑揚が読みやすさにどう影響するかについて追究した。まず、欧文書体の読みやすさに関する文献の中でも、とくにサンセリフ体を中心とした実験や評価に関する文献を調査した。活字からデジタルフォントにいたる技術的な発展とともに、サンセリフ体がいかにその用途を拡大し性能を発揮してきたかを整理した。その上で、長文組版におけるゴシック体の可読性の評価を目的とし、同一フォント名を有する明朝体との比較実験を行なった結果、レギュラーのウエイトにおける小さいサイズではゴシック体が明朝体に匹敵する結果になったことを示した。平成27年度における予備調査に基づき、測定機器を用いた書体の性能評価と、アンケートによる印象評価を実施する予定である。活字書体における性能評価の事例をふまえ、デジタルフォントにおける検証を実施する予定である。資料調査の結果をふまえ、継続して評価実験を行う。とくに、セリフの有無、文字の太さ、スタイル、縦横比などを中心に検討を加えて行く。次年度の物品費配分が購入予定の機器の価格を下回ったこと、加えて専用ソフトウエアと関連機器が高額なため、次年度に一括して購入できるよう調整を行った。調査機器の設置と調整が遅れ、次年度に繰り越されたため。予備調査と準備はほぼ予定どおり進行しているものの、新規に導入した海外製の機器類が使用者にとっては馴染みが薄く、設置の段階で不具合等が発生し、また膨大な操作方法の習得にも時間がかかった。最終年度前半にはほぼ環境も整い、予備実験を繰り返しているが、期間を延長してより効果的な成果を出したいと考えている。
食後グレリン分泌異常による糖尿病ＧＬＰ－１分泌不全の解明

糖尿病ではインスリン分泌促進ホルモンのGlucagon-like peptide-1 (GLP-1)の分泌が低下しており、インスリン分泌不全の一因と考えられているが、その病態生理は未解明である。本研究では、グレリンがGLP-1作用(インスリン分泌促進)の抑制に加え、生理的なGLP-1分泌を抑制しており、グレリン分泌亢進が糖尿病におけるGLP-1分泌低下の原因であるという「グレリンの広範なGLP-1抑制作用」仮説の立証を行う。グレリン投与は、マウスの経口グルコース負荷試験(OGTT)時の血中GLP-1分泌とインスリン分泌を低下させ、血糖上昇を増大させた。GLP-1分泌における内因性グレリンの役割を検討した結果、グレリン受容体拮抗薬の投与により内因性グレリン作用を阻害すると、マウスOGTT時の血中GLP-1分泌とインスリン分泌が促進し、血糖上昇が抑えられた。さらに、グレリンKOマウスやグレリン受容体KOマウスにOGTTを行った結果、血中GLP-1分泌とインスリン分泌が野生型マウスより亢進していた。グレリンによるGLP-1分泌抑制メカニズムを解明するために、GLP-1分泌細胞においてCa感受性蛍光タンパクを発現するGcg-GCaMP6マウスを作出し、in vivo顕微鏡システムを用いてGLP-1分泌細胞の細胞内Ca測定を行った。同時に、Gcg-GCaMP6マウスの膵臓α細胞におけるGCaMP蛍光を確認し、GLP-1分泌制御のみならずグルカゴン分泌制御の解明にも有用であることを示した。本研究では、グレリンが生理的にGLP-1の分泌と作用(インスリン分泌促進)を抑制しており、グレリン分泌亢進が糖尿病におけるGLP-1分泌低下の原因であるという「グレリンの広範なGLP-1抑制作用」仮説の立証を行う。さらにグレリン阻害によるGLP-1の分泌・作用増強を介した糖尿病治療を検討する。グレリン受容体として成長ホルモン放出促進因子受容体(GHS-R)が知られているが、膵β細胞でのグレリン作用がGHS-Rを介したものであるかは明らかでない。そこで、グレリンの膵β細胞インスリン分泌抑制作用におけるGHS-Rの関与を検討した。さらに、全身糖代謝におけるβ細胞GHS-Rの役割を検討した。(1)野生型C57/BL6マウスでは、グレリンは8.3mMグルコース刺激による膵島インスリン分泌を抑制したが、グレリン受容体(GHS-R) KOマウスの膵島インスリン分泌は抑制しなかった。膵島インスリン含量は、野生型とGHS-R KOで同程度であった。(2)野生型マウスでは、グレリンは8.3mMグルコース刺激によるβ細胞[Ca2+]i上昇を有意に抑制したが、GHS-R KOマウスでは抑制作用は認められなかった。(3)野生型マウスへのグレリン投与(10 nmol/kg i.p.)は、IPGTTにおける血中インスリン分泌を抑制し、耐糖能を悪化させた。GHS-R KOマウスでは、グレリンによる血中インスリン分泌低下・耐糖能悪化作用が消失していた。(4)GHS-R KOマウスの膵β細胞にGHS-R遺伝子を復活させたβGHS-Rマウスを用いて検討した結果、βGHS-Rマウスではグレリンによる血中インスリン分泌低下・耐糖能悪化作用が野生型と同程度まで復活した。以上より、グレリンは膵β細胞のGHS-Rを介してインスリン分泌を抑制し、血糖を制御すると考えられる。グレリンのインスリン分泌抑制作用が全身糖代謝に重要であることを明らかにした。本研究では、グレリンがGLP-1作用(インスリン分泌促進)の抑制に加え、生理的GLP-1分泌を抑制しており、グレリン分泌亢進が糖尿病におけるGLP-1分泌低下の原因であるという「グレリンの広範なGLP-1抑制作用」仮説の立証を行う。さらに、グレリン阻害によるGLP-1の分泌・作用増強を介した糖尿病治療を検討する。以上より、内因性グレリンが生理的GLP-1分泌を抑制していると考えられる。グレリンによるGLP-1分泌抑制メカニズムを解明するために、GLP-1分泌細胞においてCa感受性蛍光タンパクを発現するGcg-GCaMP6マウスを作出した。インスリン分泌を抑制するアドレナリンの詳細なβ細胞シグナル伝達を検討した結果、アドレナリンがグレリンと同様なシグナル伝達(TRPM2チャネル抑制)によりインスリン分泌を抑制することを明らかにした。グレリン受容体拮抗薬やKOマウスを用いて、内因性グレリンのGLP-1分泌抑制作用を見出した。GLP-1分泌細胞においてCa感受性蛍光タンパクを発現するGcg-GCaMP6マウスの作出に成功した。

本研究では、グレリンがGLP-1作用(インスリン分泌促進)の抑制に加え、生理的GLP-1分泌を抑制しており、グレリン分泌亢進が糖尿病におけるGLP-1分泌低下の原因であるという「グレリンの広範なGLP-1抑制作用」仮説の立証を行う。グレリン投与は、マウスの経口グルコース負荷試験(OGTT)時の血中GLP-1分泌とインスリン分泌を低下させ、血糖上昇を増大させた。GLP-1分泌における内因性グレリンの役割を検討した結果、グレリン受容体拮抗薬の投与により内因性グレリン作用を阻害すると、マウスOGTT時の血中GLP-1分泌とインスリン分泌が促進し、血糖上昇が抑えられた。さらに、グレリンKOマウスやグレリン受容体KOマウスにOGTTを行った結果、血中GLP-1分泌とインスリン分泌が野生型マウスより亢進していた。以上より、内因性グレリンが生理的GLP-1分泌を抑制していると考えられる。インスリン分泌を抑制するアドレナリンの詳細なβ細胞シグナル伝達を検討した結果、アドレナリンがグレリンと同様なシグナル伝達(TRPM2チャネル抑制)によりインスリン分泌を抑制することを明らかにした。膵島ではNPY受容体ファミリーのY1受容体がインスリン分泌を抑制性に制御しており、その作用メカニズムとしてβ細胞のcAMP-CREB経路を介して解糖およびATP産生を調節することを見出した。β細胞のY1受容体阻害によりインスリン分泌が促進し、Y1受容体を遺伝学的に欠損させた膵島を糖尿病マウスへ移植すると移植成績が向上し、より少数の膵島移植でインスリン分泌が亢進し糖尿病マウスの高血糖が改善することを示した。また自然発症糖尿病マウスへのY1受容体阻害薬の投与により、糖尿病の発症を大きく遅延させることに成功した。初年度の採択が遅れ、研究開始が当初予定時期より半年以上遅れてしまった。さらに、実験装置の故障により研究計画の見直しを行った。糖尿病ではインスリン分泌促進ホルモンのGlucagon-like peptide-1 (GLP-1)の分泌が低下しており、インスリン分泌不全の一因と考えられているが、その病態生理は未解明である。本研究では、グレリンがGLP-1作用(インスリン分泌促進)の抑制に加え、生理的なGLP-1分泌を抑制しており、グレリン分泌亢進が糖尿病におけるGLP-1分泌低下の原因であるという「グレリンの広範なGLP-1抑制作用」仮説の立証を行う。グレリンによるGLP-1分泌抑制メカニズムを解明するために、GLP-1分泌細胞においてCa感受性蛍光タンパクを発現するGcg-GCaMP6マウスを作出し、in vivo顕微鏡システムを用いてGLP-1分泌細胞の細胞内Ca測定を行った。
金属触媒反応機構の制御と設計に関する理論的研究

本研究においては次の2つのプロジェクトについて研究を行った。均一型のZiehler-Natta触媒反応における補助触媒としてのアルミニュウムの影響について分子軌道法を基に計算を行った。[Ti]HClとエチレンの系においては挿入反応のエネルギー障壁がなくなり、[Ti]CH3Clの反応系では挿入反応より錯体生成の過程のエネルギー障壁が大きくなることを明らかにした。また、錯体からの挿入エネルギー障壁はカチオンの反応系とほぼ等しくなることも示した。以上のことから均一型触媒における補助触媒を有効に働かせるためには二つ以上の触媒活性体が補助触媒で結ばれたモデルを用いることが、重要であることを指摘した。均一型の触媒反応における遷移金属と配位子の関係を分子軌道法を用いて調べた。配位子として、X(C5H4)2におけるXの変化による遷移金属と配位子との関係の違いを調べた。Xは小さな原子を使用する、すなわち遷移金属と配位子の距離を短くすれば錯体生成の安定化エネルギーは大きくなり、また、挿入反応の活性化エネルギーは小さくなることを明らかにした。このことから、触媒反応における配位子の設計に関する方向性が明らかとなった。
20世紀前半東北アジア華人ネットワークの生成と衰退:国際都市と在外華商の機能

本年度は山東省竜口市近郊農村での聞き取り調査(5月)、香港大学図書館での文献調査(3月)おこない、内モンゴル大学での「2004年中国近現代史研究国際学術交流会」(8月)、山西省平遥市での「"商会与近現代中国"学術研討会」(9月)、京都での日本移民学会ワークショップ(3月)にて研究報告を行った。山東省竜口市周辺は中国東北地域、極東ロシア、大阪、朝鮮半島への漢民族移民の主要出身地であり、地元地方史家を中心に、地域史の掘り起こしが行なわれている。彼らの成果と、研究遂行者が取り組んできた中国東北都市史研究の成果とを照らし合わせることで新たな知見を得ることができた。具体的には、心理的には、山東省北岸と遼東半島は近距離にあると認識されていること。農業収入が不十分であることが従来から指摘されていたが、その不足は渤海湾対岸の東北地域への出稼ぎで補うことが当然だと考えられていることである。その延長として、極東ロシアや日本への出稼ぎが存在するといえる。香港大学図書館での文献調査においては、山東省・中国東北地域で発行されている回顧録口述資料を網羅的に収集し、移民の事跡を追った。これにより出身地と移民先双方での活動を照らし合わせ、パターンを分析することができる。また山東省のある家族の族譜の閲覧をすることができた。竜口市で収集した族譜とともに分析することで、家族形態での移民の概要を検討することができる。同時に、香港では、移民が集まる国際都市であるハルピンと香港の比較について香港研究者との意見交換を行なうことができた。中国東北研究では、外国勢力から中国に自治権が移った点、国際都市という点で、ハルピンと香港の類似性を指摘されることが多かった。今回の交流において、相違点について意見交換を行なうことができた。これらの成果をふまえ東北アジアにおける国際都市と漢民族移民の関係について、今後研究発表を行う予定である。本年度は主として、ロシア・ウラジオストクのロシア国立極東歴史文書館(8月)、国会図書館(12月1月)、北海道大学(11月3月)での史料調査を行うとともに、研究会等での成果の報告を行った。ロシア国立極東歴史文書館にはロシア語による中国人居留民・日本人居留民・韓国人居留民の史料が多数保存されているが、十分には活用されていないのが現状である。次年度以降これらの史料の積極的利用を試みたい。また、ウラジオストクでは、現在、中国人の流入が増加しており、小売商・労働者というロシアで仕事を行うもの、留学生・観光客というロシアで消費活動を行うもの、双方ともがロシア人の中国人に対する警戒心をかきたてている現状であった。この点で20世紀初頭極東ロシアで黄禍論によるアジア人迫害が行われていたこととの類似性が感じられ、中国周辺部へ出て行く中国人を対象とした研究の必要性、特に研究蓄積が少なくかつ問題化している東北アジアにおいての必要性を痛感した。国会図書館では、ハルビンから引き揚げた日本人の回顧録を収集し、日本人の目から見たハルビン像を明かにしようとした。この作業の成果は北大等での研究報告に生かした。北海道大学では、図書館にて史料調査を行うとともに、スラブ研究センターのCOEプログラムによる「ロシアの中のアジア/アジアの中のロシア」研究会にて「Харбинから哈爾濱へ-中国における国際都市の試み-」(2002年11月11日)、「ハルビン1945年8月-1946年9月」(2004年3月27日)の二つの研究報告を行った。これらの報告の中では、現在中国東北地域の一都市となっているハルビンが1898年ロシアによって建設されてのち、中国、日本へと支配権が移っていくなかでも、国際都市といわれ、維持されていた国際性について議論した。また日本の敗戦によって、現在至る中国人の都市へと変化しはじめる最初の時期を考察し、ハルビンの国際性が淘汰されていくプロセスについても議論した。

同時に、香港では、移民が集まる国際都市であるハルピンと香港の比較について香港研究者との意見交換を行なうことができた。中国東北研究では、外国勢力から中国に自治権が移った点、国際都市という点で、ハルピンと香港の類似性を指摘されることが多かった。今回の交流において、相違点について意見交換を行なうことができた。これらの成果をふまえ東北アジアにおける国際都市と漢民族移民の関係について、今後研究発表を行う予定である。
半導体ナノ構造局在励起子の状態と移動に関する研究

希薄磁性半導体井戸と非磁性半導体井戸をもつ多重量子井戸構造を用いて井戸局在励起子の井戸間移動現象を調べた。励起子のスピン状態と励起子再結合に伴う発光の円偏光度に着目して、希薄磁性井戸から非磁性井戸への励起子移動を確認した。移動過程の観測に適した試料構造を設計製作し、隣接井戸間の移動と隣の隣の井戸への移動を分離した観測に成功した。本研究成果は半導体ナノ構造中の励起移動を基本過程とする新奇デバイスへの展開につながる。半導体ナノ構造の局在励起子を有機的に結合することで多次元情報処理や量子演算などの新規デバイスへの応用が期待できる。本研究では希薄磁性半導体(DMS)井戸と非磁性半導体(NMS)井戸が近接して存在する多重量子井戸(MQW)構造を作製し、局在励起子の相互作用と移動現象を明らかにする。本年度は、広範なパラメータを有する量子井戸について井戸間結合強さの精密制御を可能にする成長技術を開発するとともに励起子移動を伴う発光の減衰特性の測定を開始した。1.原料交互供給法による多重量子井戸(MQW)構造の作製金属原子(ZnとCd)ビームと非金属原子(Se)ビームを交互に供給してZnCdSe/ZnSe量子井戸をMBE法で作製した。井戸層成長中はCdビームとZnビームを交互に供給し供給時間比で組成を制御した。金属、非金属ビームをそれぞれ2サイクル供給した量子井戸(井戸層厚約6A)の場合、Cdビーム供給時間割合が40100%に対して井戸局在励起子エネルギーは2.7852.756eVであった。この方法は組成の異なる井戸層が近接して存在するMQWの作製に有用である。なお、ZnSe障壁層はZnビームとSeビームの同時供給で成長するが、井戸層に接する領域では交互供給法を採用することで界面平坦性が向上して井戸局在励起子発光スペクトルの半値幅が狭くなる。2.励起子発光の減衰特性DMS井戸とNMS井戸を有するDQW構造をパルスレーザーで励起して各井戸局在励起子発光の円偏光分離減衰特性を調べた。DMS井戸励起子発光は単一指数関数的な減衰を示し、偏光や外部印加磁界に依存しない。一方、NMS井戸励起子発光では偏光と外部印加磁界に依存する2つの指数関数的成分を持つ減衰特性が観測された。DMS井戸でスピン偏極を受けた励起子のNMS井戸への移動の影響が現れたと考えられる。半導体ナノ構造の局在励起子を有機的に結合することで多次元情報処理や量子演算などの薪規デバイスへの応用が期待できる。本研究では希薄磁性半導体(DMS)井戸と非磁性半導体(NMS)井戸が近接して存在する多重量子井戸(MQW)構造を作製し、量子井戸局在励起子の相互作用と移動現象を明らかにする。平成23年度は、量子井戸の構造パラメータが励起子の光注入機構に及ぼす影響を明らかにし、その結果を活かして励起子移動の観測に適した3重量子井戸構造を作製して励起子の井戸間移動を観測した。1.井戸層への励起子注入機構異なる井戸幅をもつ量子井戸局在励起子発光の励起スペクトルを測定し、励起子の光注入機構として(1)井戸層励起子基底状態への縦型光学(LO)フォノン支援共鳴励起、(2)障壁層励起子状態へのLOフォノン支援共鳴励起、(3)障壁層の連続準位への非共鳴励起、を分離・観測した。井戸幅が狭い場合は(1)が、広い場合には(3)が支配的である。特定の井戸から特定の井戸への励起子移動を観測するには(1)の機構が支配的なMQW構造が適することがわかった。2.3重量子井戸(3QW)構造における励起子の井戸間移動DMS、NMS1、NMS2の三つの井戸を有する3QW構造のDMS井戸からNMS1井戸およびNMS2井戸への励起子移動の外部印加磁場依存性を測定し、DMS井戸からNMS1井戸への移動とDMS井戸からNMS2井戸への移動が独立の過程であることを示唆するデータを得た。DMS井戸励起子がゼーマンシフトしてNMS1井戸励起子準位、NMS2井戸励起子準位とそれぞれLOフォノン支援共鳴するときに各NMS井戸に励起子が効率よく移動する。各移動の動特性測定の結果、両者に大きな差はなかった。半導体ナノ構造内に空間的に局在する励起子を有機的に結合することで多次元情報処理や量子演算などの新規デバイスへの応用が期待できる。本研究では希薄磁性半導体井戸と非磁性半導体井戸が近接して存在する多重量子井戸構造を利用して、近接する量子井戸内に局在する励起子間の相互作用と井戸間移動現象を明らかにする。

平成24年度は、外部磁界に加えて外部電界が励起子のエネルギーと井戸間移動に及ぼす影響を理論的・実験的に調べた。外部電界は磁界に比較して高速度変調が容易であり、高速動作デバイスへの応用が期待される。非磁性半導体の単一量子井戸試料および希薄磁性半導体井戸と非磁性半導体井戸が非磁性半導体の障壁層を介して結合する二重量子井戸試料を作製した。井戸面に垂直に電界と磁界を印加しながら光励起で量子井戸に励起子を注入し、非磁性井戸内で励起子が消滅する際に発生する光の円偏光度を調べた。いずれ試料においても外部電界によって偏光度が変化し、変化の向きは単一量子井戸試料と二重量子井戸試料で逆であることを見いだした。それぞれの量子井戸構造について各井戸に局在するアップスピン励起子エネルギーとダウンスピン励起子エネルギーを計算し、各井戸局在励起子のスピン偏極度の外部磁界および外部電界依存性を考察した。二重量子井戸試料についてはスピン偏極励起子の希薄磁性半導体井戸から非磁性半導体井戸への移動が非磁性半導体井戸発光の円偏光度に及ぼす影響を調べた。これらの考察に基づいて、非磁性半導体井戸局在励起子発光の円偏光度が外部電界によって大きく変調される試料構造の設計指針が明らかになった。量子井戸局在励起子の井戸間移動の観測に適した構造を明らかにし、隣接する井戸への移動と隣の隣の井戸への移動を一つの試料で分離して静的および動的観測に成功した。この成果は励起子移動現象の本質に迫るものであり、設定した研究目的に対しておおむね順調に進展している。24年度が最終年度であるため、記入しない。1.励起子の井戸間移動におけるエネルギー緩和機構をいっそう明確にする実験を実施する。そのために、励起子エネルギーのゼーマンシフトが大きな希薄磁性半導体(DMS)井戸を有する多重量子井戸(MQW)構造を作製し各非磁性半導体(NMS)井戸への移動の外部印加磁場依存性を測定する。2.励起子移動をデバイスに展開する場合には、外部磁界による変調と同時に外部電界による変調が望ましい。励起子移動に及ぼす外部電界の効果に対して理論的および実験的に検討する。
多孔質壁面を用いた非相似的な乱流伝熱促進

壁面の多孔率が小さい場合には,運動量と熱の乱流輸送の程度を示す摩擦係数とスタントン数に通常壁面との顕著な違いが見られず,非相似性も認められない.しかし,多孔率が大きくなると,非貫通壁に比べ,著しい輸送現象の促進がなされることが明らかになった.さらに,スタントン数の増加の方が摩擦係数のそれより優勢であることが確認され,摩擦を抑制しつつ熱流束を大きくする,いわゆる非相似的な伝熱促進が多孔質壁面の導入により実現されることが明らかとなった.また,このような運動量と熱の輸送の非相似性が,多孔質壁面の導入により出現する,スパン方向に回転軸をもつ大規模渦構造によってもたらされることが明らかとなった.前年度に引き続き,平行平板間のうちの一平板が多孔質壁である場合のチャネル乱流における熱・運動量輸送を直接数値シミュレーションにより調べた.流れは,流量一定条件(流れ方向速度成分の空間平均が一定)で駆動されると同時に,内部エネルギー一定条件(温度の空間平均が一定)で内部加熱される.境界条件は滑り無し及び温度一定であり,プラントル数を1とする.以上の条件を設定することにより,流れ方向運動量と熱の平均的な輸送を記述する方程式及び境界条件は相似となる.これらの条件下で,流れ方向とスパン方向にフーリエ級数,壁垂直方向に4次のBスプライン多項式を用いた擬スペクトル法による直接数値シミュレーションを実施した.両壁面が非貫通の場合(多孔質でない場合)には,平均速度分布と平均温度分布とはほぼ一致し,規格化された平均温度勾配と平均速度勾配もほぼ一致し,運動量と熱の強い相似性が確認された.ところが,一平板が多孔質の場合には,非相似性が現れ,多孔質壁面及び非貫通壁面のいずれにおいても,規格化された平均温度勾配は平均速度勾配より大きくなり,壁面摩擦を抑えながら壁面での伝熱を促進可能であることが明らかとなった.非相似性の程度は,壁面での平均速度勾配と平均温度勾配との差で数パーセントから10パーセントである.したがって,摩擦係数とスタントン数との差にも同程度の非相似性が見られることとなる.非貫通壁面と多孔質壁面上の乱流の構造にも顕著な相違が認められた.非貫通壁面上には,周知の流れ方向に向いた縦渦構造と低速ストリークが見られる.これらの乱流構造は,圧力揺らぎと壁垂直方向の速度揺らぎとの顕著な相関を発生させない.他方,多孔質壁面上にはスパン方向に向いた渦構造が卓越し,これらのスパン方向渦は圧力揺らぎと壁垂直方向の速度揺らぎとの強い相関を発生させ,この相関が顕著な非相似性を発生することが明らかとなった.前年度に引き続き,多孔質壁をもつチャネル乱流における熱・運動量輸送を直接数値シミュレーションにより調べた.流れは,流量一定条件(流れ方向速度成分の空間平均が一定)で駆動されると同時に,内部エネルギー一定条件(温度の空間平均が一定)で内部加熱される.境界条件は滑り無し及び温度一定であり,プラントル数を1とする.以上の条件を設定することにより,流れ方向運動量と熱の平均的な輸送を記述する方程式及び境界条件は相似となる.これらの条件下で,流れ方向とスパン方向にフーリエ級数,壁垂直方向に4次Bスプライン多項式を用いた擬スペクトル法による直接数値シミュレーションを実施し,他の結果との比較から妥当性を検証した.両壁面が非貫通の場合(多孔質でない場合)には,平均速度分布と平均温度分布とはほぼ一致し,規格化された平均温度勾配と平均速度勾配もほぼ一致し,運動量と熱の強い相似性が確認された.ところが,一平板が多孔質の場合には,非相似性が現れ,多孔質壁面及び非貫通壁面のいずれにおいても,規格化された平均温度勾配は平均速度勾配より大きくなり,壁面摩擦を抑えながら壁面での伝熱を促進可能であることが明らかとなった.非相似性の程度は,壁面での平均速度勾配と平均温度勾配との差で数パーセントから10パーセントである.したがって,摩擦係数とスタントン数との差にも同程度の非相似性が見られることとなる.非貫通壁面と多孔質壁面上の乱流の構造にも顕著な相違が認められた.非貫通壁面上には,周知の流れ方向に向いた縦渦構造と低速ストリークが見られる.これらの乱流構造は,圧力揺らぎと壁垂直方向の速度揺らぎとの顕著な相関を発生させない.他方,多孔質壁面上にはスパン方向に向いた渦構造が卓越し,これらのスパン方向渦は圧力揺らぎと壁垂直方向の速度揺らぎとの強い相関を発生させ,この相関が顕著な非相似性を発生することが明らかとなった.壁面の多孔率が小さい場合には,運動量と熱の乱流輸送の程度を示す摩擦係数とスタントン数に通常壁面との顕著な違いが見られず,非相似性も認められない.しかし,多孔率が大きくなると,非貫通壁に比べ,著しい輸送現象の促進がなされることが明らかになった.さらに,スタントン数の増加の方が摩擦係数のそれより優勢であることが確認され,摩擦を抑制しつつ熱流束を大きくする,いわゆる非相似的な伝熱促進が多孔質壁面の導入により実現されることが明らかとなった.また,このような運動量と熱の輸送の非相似性が,多孔質壁面の導入により出現する,スパン方向に回転軸をもつ大規模渦構造によってもたらされることが明らかとなった.熱と運動量の乱流輸送には強い相似性が存在し,熱輸送の促進は運動量輸送促進をもたらし,伝熱性能向上の代償としてエネルギー損失が増大することになる.

もし運動量と熱の輸送の間に非相似性を発現させることができれば,流動抵抗(エネルギー損失)を低減すると同時に伝熱を促進するといった,従来の常識を覆す画期的な乱流制御が実現できる.本研究の目的は,『多孔質壁面の導入により横渦構造を生成することで,壁乱流に強い非相似性を発現させ,エネルギー損失を低く抑えた高効率伝熱促進を実現する』ことである.本研究では,以上の研究目標を達成するため,連携研究者である加藤健司教授(大阪市立大学),海外共同研究者であるJ. Jimenez教授(マドリッド工科大学),M. Uhlmann教授(カールスルーエ工科大学),A. Pinelli博士(スペインエネルギー環境中央研究所),大学院生1名ならびに研究代表者の計6名の体制で研究を実施した.平行平板間のチャネルにおいて一方の平板が多孔質壁である場合の乱流を研究対象とし,流れ方向とスパン方向にフーリエ級数,壁垂直方向に4次のBスプラインを用いた直接数値シミュレーションにより,多孔質壁面上での運動量と熱の輸送を調べた.流体の多孔質壁面通過の程度を表す多孔率を変化させ,それぞれの乱流場における非相似性を解析した.また,多孔質壁の導入によって発生する横渦構造に対する多孔率の影響を調査し,渦構造の非相似性への寄与を明らかにした.さらに,運動量と熱の非相似性の発現を実験的にも捉えるため,温度差を有する平行平板間乱流の速度と温度を粒子画像流速計及び熱電対により計測した.当初予定していた,多孔質壁面を有するチャネル乱流の直接数値シミュレーションを実現し,それにより種々の多孔率に対する運動量と熱の輸送の非相似性や渦構造の特性の違いを明らかにし,そこから今後の多孔質壁面の導入による非相似的な運動量・熱輸送の制御に関する指針が得られたことから,本研究の達成度は良好であると判断する.当初予定していた,多孔質壁面を有するチャネル乱流の直接数値シミュレーションを実現し,それにより種々の多孔率に対する運動量と熱の輸送の非相似性や渦構造の特性の違いを明らかにし,そこから今後の多孔質壁面の導入による非相似的な運動量・熱輸送の制御に関する指針が得られたことから,本研究の達成度は良好であると判断する.本研究費により九州大学情報基盤研究開発センター研究用計算機システム超並列計算機を使用することによって研究計画を実行する.前年度に引き続き,流体の多孔質壁面通過の程度を表す多孔率を変化させ,それぞれの乱流場における非相似性を解析する.また,一平板のみでなく,二平板が多孔質壁面であるチャネルにおける乱流に対する直接数値シミュレーションを実施する.さらに,多孔質壁の導入によって発生するスパン方向渦構造に対する多孔率の影響を調査し,渦構造の非相似性への寄与を定量的に明らかにする.さらに,高効率伝熱促進,すなわち流動抵抗低減と伝熱促進とを同時に可能にするスパン方向渦構造を選択的に生成する多孔質材の内部構造を吟味し,その構造を反映した境界条件を求める.以上の結果から,最適な(最低流動抵抗と最高熱伝達)伝熱促進をもたらす多孔質壁面を決定し,高効率伝熱促進を数値実験で実現する.本研究費により九州大学情報基盤研究開発センター研究用計算機システム超並列計算機を使用することによって研究計画を実行する.今年度に引き続き,流体の多孔質壁面通過の程度を表す多孔率を変化させ,それぞれの乱流場における非相似性を解析する.また,多孔質壁の導入によって発生する横渦構造に対する多孔率の影響を調査し,渦構造の非相似性への寄与を明らかにする.