hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
光サーボ系の基礎的研究

1.光起電力効果の発現機構の解明.光照射によって発生する光起電力効果の物理モデルとして、光強度に依存する電流源、光強度と温度に依存する電気抵抗がほぼ時間遅れなしに並列に形成され、これらと並列に温度に依存する電気容量が合成された電気的モデルが妥当であることを実験により検証し、光起電力効果の発現機構が明かにされた。2.光アクチュエータの特性の改善上で述べた電気的モデルから推定されるように、PLZT素子を用いた光アクチュエータの最大の欠点は、秒単位という遅い応答速度である。PLZT素子に紫外光を照射すると同時に加熱光を照射して、焦電効果による起電圧を重畳することにより、応答速度の改善を試み、起電圧の立上り時間は大幅に改善されたが、整定時間で評価すると必ずしも改善されない場合も発生した。しかし、加熱光を照射する時間を制御することにより応答速度を改善する見通しが得られた。また、不純物元素Wのド-ピングを行い、0.5mol%程度のドープ量が望ましいことが分かった。3.光サーボ系の制御手法の開発実用的な数十μm程度の変位を得るためにバイモルフ構造の光アクチュエータを製作し、その変位制御手法を検討した。単純なオン・オフ制御では、照射時間を制御する光シャッタの時間遅れ特性のため、定常状態において大きな定常振動を発生した。この欠点を補償するため、素子変位の現在値と現在速度を推定し、あるしきい値を設定して光シャッタの照射時間を制御する制御手法と、現在値と光シャッタの遅れ時間を考慮して今後照射すべき時間を予測するという予測制御手法を検討し、予測制御を行うと極めて良好な制御を実現できることが明らかになった。このような変位制御の最適化により、光アクチュエータの実システムへの応用の可能性が広がった。当該研究は大別して、「1.光アクチュエータの研究」および「2.光サーボ系の研究」からなり、本年度は以下の研究を実施した。1.光アクチュエータの研究(1)光起電力効果のミクロ的発現機構の解明:PLZT素子の有する光起電力効果のミクロ的発現機構の解明および応答速度の改善を目的として、紫外光照射強度に対する光起電圧を測定するための特性測定システムの試作、調整、さらに供試試料であるPLZTセラミックスの作製および素子の加工を行った。厚さ0.2mmのPLZT素子への照射実験によれば、光起電力効果は照射面より0.1mm以内で発現していることが明らかとなった。今後さらに薄い素子を試作し、発現機構の解明を行うこととした。(2)特性の改善:紫外光と同時に赤外光を照射することにより生じる焦電効果の重畳作用により、光アクチュエータの応答速度が従来の5倍程度改善されることが明らかになった。2.光サーボ系の研究理想とする光・機械融合化システムの概念設計を実施した。これに基づき、光アクチュエータ、噴射管を用いた空気圧駆動系および光センサからなる光・空気圧サーボ系の詳細設計を行うとともに、同サーボ系の性能を予測するためコンピュータシミュレーションを実施し、ほぼ良好な動作性能を示すという結果が得られた。本研究に際し、トリノ工科大学(イタリア)より共同研究の提案があり、主として空気圧駆動系について緊密な情報交換を行うこととした。当該研究は大別して、「1.光アクチュエータの研究」および「2.光サーボ系の研究」からなり、本年度は、以下の研究を実施した。1.光アクチュエータの研究光アクチュエータの欠点である遅い応答速度を改善するため、(1)赤外光照射による焦

電効果の重畳作用、(2)不純物のド-ピング効果という2つの効果について実験的に検討した。(1)焦電効果の評価:前年度、焦電効果により応答速度が5倍程度改善されることを示したが、本年度は熱の影響による光アクチュエータの電気抵抗及び光起電流の変化について検討した。その結果、光アクチュエータの温度上昇にともなって、電気抵抗及び光起電流はいずれも減少することが明らかになり、温度上昇を制限することの重要性を示した。(2)ド-ピング効果の評価:PLZTセラミックスに不純物としてTaおよびWをド-ピングした場合の光起電力効果について検討した。その結果、Taの場合には従来の素子に比べて約3倍、Wでは約2倍程度の応答性の改善が認められた。今後は、各不純物の添加量について詳細な検討を行い、最適化を図ることとした。2.光サーボ系の研究前年度に実施した概念設計に基づき、光空気圧サーボ系を試作し、基本的仕様を満たしていることを確認した。ついで、光アクチュエータについて単純なon-off制御、位置と速度の協調制御および機械的シャッターの遅れを考慮した予測制御という3制御方式について、それぞれ実験およびコンピュータシミュレーションにより評価を行い、予測制御が最適な制御法であることを明確にした。当該研究は大別して、「1.光アクチュエータの研究」および「2.光サーボ系の研究」からなり、本年度は以下の研究を実施した。1.光アクチュエータの研究PLZTセラミックスにWを0mol%,0.5mol%,1.0mol%添加した素子を製作し、それぞれの素子について光起電力効果を評価した。その結果、0.5mol%添加の素子の発生する起電圧が最も高く、また応答速度も速くなることが確認された。PLZTセラミックスの製作法として、放電プラズマ焼結法を検討し、従来の固相合成法では製作に8時間程度を要していたのに対し、20分程度で製作可能であり、またその特性もほぼ同程度であることが明かにされた。また、放電プラズマ焼結法における製作条件を種々変更してPLZTセラミックスを製作し、各素子の特性評価を行い最適製作条件を取りまとめた。さらに、実用性の観点から、光起電力効果の温度依存性を実験的に明かにし、温度の変化に対するPLZT素子の電気抵抗の変化率が大きいことが主因であることを示した。これらの実験データに基づき、温度依存性を考慮した光起電力効果に対する電気的モデルを提案し、そのシミュレーション結果は実験結果と良く一致した。この結果から、提案したモデルの妥当性が検証され、シミュレーションにより光起電力効果を評価できるようになった。2.光サーボ系の研究光アクチュエータと、対向型ノズルフラッパおよびシリンダからなる空気圧系によって構成される光空気圧サーボ系を試作し、その特性を評価した。前年度の結果に基づき、光制御法として、光シャッタの遅れ時間を考慮した予測制御法を採用し、ステップ波、正弦波および三角波人力に対するノズルフラッパの差圧および空気圧シリンダの変位を実測した。使用した空気圧シリンダの摩擦特性のため、出力波形のひずみがやや大きいが、ほぼ人力に一致した出力が得られ、光サーボ系として応用可能であることが実証された。摩擦力の影響を減少させるためには、本制御手法と適応制御の併用により実現できることをシミュレーションにより確認した。
朝鮮出兵とくに慶長の役における諸大名の軍事行動に関する基礎的研究

本研究の目的は慶長の役における諸大名の軍事行動を解明することであり、本年度はとくに水軍に編成されていた諸大名(藤堂氏・伊予加藤氏・来島氏など)と朝鮮半島南部の駐留部隊であった諸大名(小早川氏など)およびこれらの軍事行動と密接にかかわる軍目付(熊谷直盛ら7名)に関する史料の調査・分析をした。具体的には研究実施計画にそって以下のような史料調査等を実施した。11月に東京大学史料編纂所で水軍関係の史料を閲覧・筆写し、近江水口加藤文書の影写本については複製も入手した。12月には秋月郷土館で軍目付発給の「鼻請取状」を撮影した。また、1月には東京大学史料編纂所で小早川秀秋に関する文書などを閲覧・筆写した。史料所蔵機関の耐震工事などにとまどい、遅れがでたものの研究実施計画に掲げた調査は遂行した。なお、史料の調査・分析と補完関係にある朝鮮出兵関係図書・日本中近世政治史関係図書も随時、精力的に蒐集していった。上記を含む3年間の調査・分析により、従来未解明であった慶長の役における諸大名の進軍ルート・部隊編成など基本的な動向を解明する所期の目的はある程度達成されたと考えるが、依然として後半の倭城在番体制・帰国時期などに関しては不明な部分が残されている。よって、諸大名の軍事行動と密接にかかわる軍目付にも注目して、これらの点を解明してゆくことが当面の課題と考えられる。なお、これまでの成果もふまえて本年度は裏面に掲載した「朝鮮出兵と長宗我部氏」、『前近代の日本列島と朝鮮半島』(津野執筆は「朝鮮出兵と西国大名」)を発表した。また、とくに本年度の対象とした水軍に関しては口頭報告「慶長の役における四国衆について」を発表し、これにもとづく学術論文「慶長の役における『四国衆』」も、大会成果論集(平成20年度予定)に掲載予定である。本研究の目的は慶長の役における諸大名の軍事行動を解明することであり、本年度はとくに慶長2年8月の全州会議で【右軍】【中軍】に編成されることになった諸大名に関する史料の調査・分析をした。年度当初にたてた研究実施計画にもとづいて5月にデジタルカメラと関連消耗品を購入し、史料調査の体制を整え、やはり研究実施計画にもとづいて以下のような史料調査等を実施した。6月・12月・翌年1月に東京大学史料編纂所においておもに【右軍】鍋島氏や【中軍】安芸毛利氏に関する史料を閲覧・筆写した。後者に関しては前記6月の調査をふまえて、11月に山口県文館において関連史料をデジタルカメラによって撮影した。これら史料の調査およびその分析と補完関係にある朝鮮出兵関係図書・日本中近世政治史関係図書も随時、精力的に蒐集した。こうした研究によって、全州会議にも反映される部隊編成に関する在陣諸将の決定権を慶長の役開始直後から秀吉が認めていた事実、従来は講和休戦期に一時帰国していたとされてきた鍋島直茂がじつは慶長の役当初の子息勝茂の渡海まで朝鮮在陣を継続していた事実、また再渡海した直茂が勝茂とともに全州会議の決定どおり【右軍】として忠清道錦山・懐徳を侵攻した事実などが明らかとなった。また、上記調査の過程で、18年度の対象となる【左軍】の宇喜多氏・蜂須賀氏、19年度の対象となる[水軍]の伊予加藤氏・藤堂氏、これらに関する諸史料にも数点接することができた。なお、こうした成果の発表は年度内にはしえなかったものの、鍋島氏に関しては「朝鮮出兵における鍋島直茂の一時帰国について」(仮題)および「慶長の役における鍋島氏の動向」(仮題)の2論文を投稿する準備がほぼ完了している。本研究の目的は慶長の役における諸大名の軍事行動を解明することであり、本年度はとくに慶長2年8月の全州会議の決定で【左軍】に編成されることになった諸大名(蜂須賀氏・生駒氏・島津氏・宇喜多氏など)およびこれと連携していた[水軍]に関する史料の調査・分析をした。7月に東京大学史料編纂所において主に島津氏・蜂須賀氏に関する史料を閲覧・筆写した。蜂須賀氏に関してはこの7月調査をふまえて、10月に徳島市立徳島城博物館において蜂須賀家政書状の原本などを撮影した。また、12月には佐賀県立名護屋城博物館において生駒氏に関する秀吉朱印状の原本をはじめ朝鮮出兵にかかわる重要な文書を撮影した。これら史料の調査・分析と補完関係にある朝鮮出兵関係図書・日本中近世政治史関係図書も随時、精力的に蒐集した。こうした研究によって、秀吉は四国の諸大名を「四国衆」なる集団として認識して、これにもとづく部隊編成を構想していたものの、実際には蜂須賀・生駒の両氏は【左軍】に、長宗我部・池田の両氏は【右軍】に、藤堂・加藤・来島の三氏は[水軍]に、それぞれ編成されていた事実や、蜂須賀・生駒のユニットの存在などが明らかになった。かかる成果の一部は「慶長の役における四国衆について」として口頭報告した(地方史研究協議会高松大会高知例会・高知海南史学会12月例会の合同)。また、日本学術振興会の平成18年度「ひらめき☆ときめきサイエンスようこそ大学の研究室へKAKENHI(研究成果の社会還元・普及事業)」に選定された高校生向けのプログラム「土佐の大名長宗我部氏も朝鮮に渡っていた」で今年度までの成果をもとに講演し、報告書も発行した。

なお、前年度の研究実績報告書で予告した【右軍】鍋島氏に関する論文2編も次頁のとおり発表しえた。本研究の目的は慶長の役における諸大名の軍事行動を解明することであり、本年度はとくに水軍に編成されていた諸大名(藤堂氏・伊予加藤氏・来島氏など)と朝鮮半島南部の駐留部隊であった諸大名(小早川氏など)およびこれらの軍事行動と密接にかかわる軍目付(熊谷直盛ら7名)に関する史料の調査・分析をした。具体的には研究実施計画にそって以下のような史料調査等を実施した。11月に東京大学史料編纂所で水軍関係の史料を閲覧・筆写し、近江水口加藤文書の影写本については複製も入手した。12月には秋月郷土館で軍目付発給の「鼻請取状」を撮影した。また、1月には東京大学史料編纂所で小早川秀秋に関する文書などを閲覧・筆写した。史料所蔵機関の耐震工事などにとまどい、遅れがでたものの研究実施計画に掲げた調査は遂行した。なお、史料の調査・分析と補完関係にある朝鮮出兵関係図書・日本中近世政治史関係図書も随時、精力的に蒐集していった。上記を含む3年間の調査・分析により、従来未解明であった慶長の役における諸大名の進軍ルート・部隊編成など基本的な動向を解明する所期の目的はある程度達成されたと考えるが、依然として後半の倭城在番体制・帰国時期などに関しては不明な部分が残されている。よって、諸大名の軍事行動と密接にかかわる軍目付にも注目して、これらの点を解明してゆくことが当面の課題と考えられる。なお、これまでの成果もふまえて本年度は裏面に掲載した「朝鮮出兵と長宗我部氏」、『前近代の日本列島と朝鮮半島』(津野執筆は「朝鮮出兵と西国大名」)を発表した。また、とくに本年度の対象とした水軍に関しては口頭報告「慶長の役における四国衆について」を発表し、これにもとづく学術論文「慶長の役における『四国衆』」も、大会成果論集(平成20年度予定)に掲載予定である。
高容量／高速充放電ナトリウムイオン電池を実現する負極炭素構造の解明

平成30年度は、前年度より引き続き高温焼成炭素やヘテロ元素導入炭素のNa吸蔵サイトに関する構造解析、およびオペランドNa NMR分析法の開発を進めた。前年度までに得られた研究結果について複数の論文として出版した。スクロースより作製された炭素について実験を行い、炭素化(熱処理)温度を変えることで炭素の内部細孔に吸蔵されるナトリウムクラスターの金属性が変化することを23Na NMRにより明らかにした。熱処理温度の上昇により炭素の内部細孔のサイズが拡大すると、細孔内に形成されるNaクラスターのサイズも大きくなり金属性が増すこと、2000°C熱処理炭素ではNaクラスターはほぼ金属と同じ状態となることを明らかにし、論文にまとめ出版した。三元系黒鉛層間化合物(GIC)については、特に環状エーテルであるクラウンエーテルとナトリウム・カリウムが導入された化合物について、層内でのクラウンエーテルの運動状態をプロトン核(1H)NMRにより詳細に調べ、第一原理計算によるクラウンエーテルー金属錯体の安定構造に関する解析結果と併せることにより、層内における金属ークラウンエーテル錯体の構造を明らかにし、論文にまとめ出版した。そのほか、ヘテロ元素導入炭素との比較のために検討している各種負極についてのNMR解析研究により、リン(P)負極中のNaの状態を明らかにし、論文にまとめ出版した。オペランドNMR測定については新たな設計の専用電池を開発して実験を行い、従来より2倍以上の検出感度を有する測定システムを構成した。平成31年度以降は引き続き改良に取り組み、Na電池の負極解析に適用していく。ハードカーボン系炭素材料、黒鉛層間化合物系材料の両方について十分な成果を得ており、どちらも論文にまとめ出版した。また関連するリン電極についても論文として報告しており、順調に研究成果が得られている。前駆体の違いによる高温焼成時の細孔構造の差異やヘテロ元素導入炭素についての検討を現在実施中であり、今後も推進する。三元系GICではナトリウム以外のアルカリ金属導入化合物に対象を広げて研究を展開しており、黒鉛層内でのアルカリ金属/溶媒間、もしくはアルカリ金属/炭素層間の普遍的な相互作用を明らかにしていく。オペランドNMR測定についても、新規設計の電池による実験を進める。平成29年度は、高温焼成炭素のNa吸蔵サイトについての検討と三元系黒鉛層間化合物(GIC)についての実験を中心に行うと共に、オペランドNMR測定設備をNa測定に対して最適化する作業を行った。セルロース系前駆体から作製された炭素において、低温での予備焼成の方法を変化させることでNa電池の負極としての容量に変化が生じること、またこの負極に吸蔵されているナトリウムの金属性が変化することを23Na NMRにより明らかにした。三元系GICにおいては、特に環状エーテルであるクラウンエーテルとナトリウム・カリウムが導入された化合物について、層内でのクラウンエーテルの運動状態をプロトン核(1H)NMRにより詳細に調べ、第一原理計算によるクラウンエーテルー金属錯体の安定構造に関する解析結果と併せることにより、層内における金属-クラウンエーテル錯体の構造を明らかにした。研究代表者らは鎖状エーテルであるジグライムが含まれた黒鉛負極の構造や分子運動について2016年に報告しているが、本研究結果はこれと比較できる重要なデータであり、現在成果を論文として投稿中である。オペランドNMR測定については、NMRプローブおよび対応電池の設計の最適化を進め、NMR内で動作するセルを作製することができた。しかし現状ではまだ容量維持率等の各種特性がコインセルに劣る部分が見られるため、平成30年度以降に引き続き改良に取り組むとともに、従来とは異なる設計の電池についても検討していく。炭素材料の容量変化、およびその解析について一定の成果が得られており、論文投稿の準備を進めている。また、黒鉛層間化合物についても十分な成果が得られており、論文投稿中である。

また関連するリン電極についても論文として報告しており、順調に研究成果が得られている。前駆体の違いによる高温焼成時の細孔構造の差異について、更なる検討が必要であるので実験・解析を引き続き進めていく。当初の予定通り、ヘテロ元素導入炭素についての実験も開始することを予定している。三元系GICについては、ナトリウム導入GICの研究を継続する他、ナトリウム以外のアルカリ金属導入化合物に対象を広げて研究を展開し、黒鉛層内でのアルカリ金属/溶媒間、もしくはアルカリ金属/炭素層間の普遍的な相互作用を明らかにする。オペランドNMR測定についても、平成30年度以降引き続き改良に取り組むとともに、従来とは異なる設計の電池について検討していく。前駆体の違いによる高温焼成時の細孔構造の差異やヘテロ元素導入炭素についての検討を現在実施中であり、今後も推進する。三元系GICではナトリウム以外のアルカリ金属導入化合物に対象を広げて研究を展開しており、黒鉛層内でのアルカリ金属/溶媒間、もしくはアルカリ金属/炭素層間の普遍的な相互作用を明らかにしていく。オペランドNMR測定についても、新規設計の電池による実験を進める。
スペックル変位計SSDGを用いた傾斜機能コーティング材の熱疲労強度に関する研究

耐熱・熱遮蔽を目的としたセラミックスコーティング材の実際への応用に際して問題となる温度の影響について,その基礎的計測として高温下での微小変位計測手法とさらに基礎的実験として溶射セラミックスコーティング材の高温下疲労強度試験について開発ならびに実験を行った.まず前者の高温下微小変位計測手法については850°Cといった高温下でセラミックスに発生した2mm程度の小さい寸法のき裂の開口変位をレーザスペックルを用いることにより,熱揺らぎなどの影響を受けずに計測する手法を開発することに成功した.ここでは熱流の防御とともに平均化処理を行うことにより精度の高い計測手法とすることを可能にしている.また後者の高温下疲労試験についてはアルミナセラミックスの溶射コーティング材料を用いて,高温下においてき裂発生や界面強度に関する検討を行った.試験中レーザスペックルを用いて試験片表面のひずみと負荷応力の関係(ヒステリシスループ)を計測し,力学的応答からの検討を行った.さらに試験後との破面や断面観察からき裂発生順序や破壊機構について検討した.その結果,セラミックスコーティング材は表面のき裂と同時に基材にもき裂が発生し,これが進展することが明らかとなった.また表面のひずみ変化は疲労初期段階では基材の力学的応答が支配的であるが,徐々にこれが減少し,界面剥離に伴う不規則な応答が現れた後,最終破断に至ることが明らかとなった.耐熱・熱遮蔽を目的としたセラミックスコーティング材の実際への応用に際して問題となる温度の影響について,その基礎的計測として高温下での微小変位計測手法とさらに基礎的実験として溶射セラミックスコーティング材の高温下疲労強度試験について開発ならびに実験を行った.まず前者の高温下微小変位計測手法については850°Cといった高温下でセラミックスに発生した2mm程度の小さい寸法のき裂の開口変位をレーザスペックルを用いることにより,熱揺らぎなどの影響を受けずに計測する手法を開発することに成功した.ここでは熱流の防御とともに平均化処理を行うことにより精度の高い計測手法とすることを可能にしている.また後者の高温下疲労試験についてはアルミナセラミックスの溶射コーティング材料を用いて,高温下においてき裂発生や界面強度に関する検討を行った.試験中レーザスペックルを用いて試験片表面のひずみと負荷応力の関係(ヒステリシスループ)を計測し,力学的応答からの検討を行った.さらに試験後との破面や断面観察からき裂発生順序や破壊機構について検討した.その結果,セラミックスコーティング材は表面のき裂と同時に基材にもき裂が発生し,これが進展することが明らかとなった.また表面のひずみ変化は疲労初期段階では基材の力学的応答が支配的であるが,徐々にこれが減少し,界面剥離に伴う不規則な応答が現れた後,最終破断に至ることが明らかとなった.
顎骨欠損症例における咬合・咀嚼機能に関する研究

顎骨におよぶ広範囲な欠損を有する患者は,その残存する口腔組織の運動の制限や特異的な形態により,一般的に機能回復が極めて困難とされる.顎骨欠損患者の機能回復の手段の一つとして顎義歯が用いられるが,現在でも顎義歯に関する咀嚼機能評価の確固たる指標は得られていない.そこで,顎義歯の咀嚼機能評価に関する指標作成を目的に本研究に着手した.昨年度の研究実績報告書において,咀嚼能力の主観的評価である摂食可能食品アンケートおよび咬合力測定から得られた結果を検討して報告したが,咀嚼能力評価としての客観的評価が行われていなかった.そこで今回,摂食可能食品アンケートおよび咬合力測定と客観的咀嚼能力試験を実施し,それぞれの結果を比較検討することにより,顎義歯装着者における咀嚼機能回復の実態を調査した.今回の被験者は上下顎のいずれかに骨欠損を有する24名であり,装着された顎義歯に関する不具合がなく,本研究の主旨に同意が得られた者を対象とした.2種類の試験食品を咀嚼能力の客観的評価として用いたが,検査用グミゼリーでは咬断片表面積増加量を,ワックスキューブ(井上アタッチメント社)においては混合値をそれぞれの咀嚼能力として評価した.また,デンタルプレスケール(フジフィルム社)を用いた咬合力測定も同時に行ない,2つの試験材料における咀嚼能力との関係を評価した.また,摂食アンケートの結果から咀嚼スコアーを算出し,主観的咀嚼能力評価の要素として処理した.それぞれの相関を確認したところ,咀嚼スコアーと最大咬合力・接触面積・接触点数および咬断片表面積増加量との間で正の相関が確認され,さらに表面積増加量と咬合接触面積・接触点数との間にも相関関係が確認された.今後は,被験者を増やし,より一層の顎義歯における咀嚼能力に関する現状把握をするとともに,顎義歯機能評価の統合的指標に必須のパラメータ構築を行いたい.顎骨欠損患者は,欠損が広範かつ複合的であること,支持組織の喪失による補綴装置の安定性の欠如,下顎の運動制限や下顎の偏位など,様々な臨床条件を理由に,その咀嚼機能を回復することが容易でないとされる,また,欠損の形状が多岐にわたり,さらに再建の様相も影響するため,現時点では顎義歯の機能評価に関する確固たる指標が得られていない.そこで,欠損部位・範囲,欠損の処置,残存歯などを基準とした顎義歯に関する統合的な咀囑機能評価のパラメータを構築する一環として,咬合力と咀囑能力を測定・調査した.被験者は上下顎のいずれかに顎骨欠損を有する15名であるが,使用中の顎義歯に満足しており,本研究の主旨に同意が得られた者を対象とした.咬合力測定にはデンタルプレスケール(フジフィルム社製)を用い,最大咬合力にて咬合させた,測定は3回繰り返して行なった.測定項目としては,最大咬合力,咬合接触点数および接触面積としたが,3回の測定の平均を測定値として用いた.また,各測定項目に対して,顎欠損および残存歯の状況を組み込むことで,顎義歯の咬合評価の要素として処理した.咀囑能力は我々の診療部で作成した独自の顎義歯用摂食アンケートにより評価した.その結果,咀囑能力には顎欠損形態,残存歯,再建の有無よりも咬合力や咬合接触面積および接触点数が関与している傾向が確認され,顎義歯における機能評価法として,統合的なパラメータ構築の必要性が示唆された.今後,被験者を増やすこと,摂食アンケート調査の測定および解析方法の確立,客観的評価としての咀囑能率測定の導入などが必要と考えているが,顎義歯機能評価の利便的かつ統合的指標の作成を予定している,尚,この研究成果の一部は,第23回日本顎顔面補綴学会(平成18年6月23・14日,徳島)において発表を行なった.顎骨におよぶ広範囲な欠損を有する患者は,その残存する口腔組織の運動の制限や特異的な形態により,一般的に機能回復が極めて困難とされる.顎骨欠損患者の機能回復の手段の一つとして顎義歯が用いられるが,現在でも顎義歯に関する咀嚼機能評価の確固たる指標は得られていない.そこで,顎義歯の咀嚼機能評価に関する指標作成を目的に本研究に着手した.昨年度の研究実績報告書において,咀嚼能力の主観的評価である摂食可能食品アンケートおよび咬合力測定から得られた結果を検討して報告したが,咀嚼能力評価としての客観的評価が行われていなかった.そこで今回,摂食可能食品アンケートおよび咬合力測定と客観的咀嚼能力試験を実施し,それぞれの結果を比較検討することにより,顎義歯装着者における咀嚼機能回復の実態を調査した.今回の被験者は上下顎のいずれかに骨欠損を有する24名であり,装着された顎義歯に関する不具合がなく,本研究の主旨に同意が得られた者を対象とした.2種類の試験食品を咀嚼能力の客観的評価として用いたが,検査用グミゼリーでは咬断片表面積増加量を,ワックスキューブ(井上アタッチメント社)においては混合値をそれぞれの咀嚼能力として評価した.

また,デンタルプレスケール(フジフィルム社)を用いた咬合力測定も同時に行ない,2つの試験材料における咀嚼能力との関係を評価した.また,摂食アンケートの結果から咀嚼スコアーを算出し,主観的咀嚼能力評価の要素として処理した.それぞれの相関を確認したところ,咀嚼スコアーと最大咬合力・接触面積・接触点数および咬断片表面積増加量との間で正の相関が確認され,さらに表面積増加量と咬合接触面積・接触点数との間にも相関関係が確認された.今後は,被験者を増やし,より一層の顎義歯における咀嚼能力に関する現状把握をするとともに,顎義歯機能評価の統合的指標に必須のパラメータ構築を行いたい.
超高圧・極低温・精密磁場制御環境の実現と核磁気共鳴測定による量子相転移の研究

核磁気共鳴(NMR)実験としては未到達の多重極限環境の構築を行い、種々の強相関電子系物質の超高圧下量子相転移の研究を行うこと、新奇量子物性の開拓を目的として研究を開始した。計画通り超高圧・極低温・2軸回転磁場制御環境下における核磁気共鳴測定を実現した他、本課題の技術は幅広い共同研究者により重い電子系等の研究に用いられている。特筆すべき成果として、キタエフ量子スピン液体の初めての実現が期待されるイリジウム酸化物において、2つの量子スピン液体を核磁気共鳴実験により発見した。本課題「超高圧・極低温・精密磁場制御環境の実現と核磁気共鳴測定による量子相転移の研究」では、核磁気共鳴(NMR)実験としては未到達の多重極限環境の構築を行い、種々の強相関電子系物質の超高圧下量子相転移の研究を行うことを目的とする。我々はこれまでに10 GPa(万気圧)級の実践的な超高圧下NMR技術を初めて開発することに成功し、鉄系高温超伝導体を研究してきた。本年は、より高圧力(17 GPa)の技術を開発した他、その技術との組み合わせのため、安価なヘリウム再凝縮装置の開発により極低温環境の充実を図った。具体的には、通常のウェットマグネットとヘリウム再凝縮装置の組み合わせが最良と考え、既存のGM-JT冷凍機を利用したヘリウム再凝縮装置の開発を行った。液化槽とその周りに振動吸収可能な真空槽を追加し、圧力一定化装置付きの300Lバッファータンクを追加した。液化率はまだ未確認であるが概ね0.5L/hr程度であり、ガラスデュワーへの液体ヘリウム移送が目視で確認できている。また、代表者らが2014年に発見した新しい構造を持つ重希土類Yb化合物の物性研究も進めてきた。YbCo2Ge4は、ランタノイド系化合物としては非常に有名なThCr2Si2構造と類似した構造を持つ。YbCo2Ge4は常圧下において20 mKまで秩序化せず、かつ非フェルミ液体的振る舞いを示すため、磁気不安定点にちかい量子臨界物質であることが判明した。Ybの価数は非常に3価に近く、従って4f軌道にホールを1個、合成角運動量J=5/2の状態を持つ。Yb3+の基底はクラマース二重項であるが、一般には基底のスピンサイズが大きいと量子ゆらぎは生じにくい。YbCo2Ge4はJz=+-5/2に近いイジング二重項が基底であることが比熱のエントロピー、磁化率の異方性と有効磁子数から容易に判明しており、大きなスピンの新しい量子臨界物質である。本課題「超高圧・極低温・精密磁場制御環境の実現と核磁気共鳴測定による量子相転移の研究」では、核磁気共鳴(NMR)実験としては未到達の多重極限環境の構築を行い、種々の強相関電子系物質の超高圧下量子相転移の研究を行うことを目的としてきた。ここで報告する2年次では、当初の研究方策通り、ステッピングモーター駆動の磁場中2軸回転機構と3He循環冷凍機能を備え、それらと組み合わせる形で外径29mmの17万気圧級超高圧セルを使用可能なNMR・バルク測定プローブ及び温度可変インサート(現在までの実績は0.66-400 K)を年度中頃に完成させた。つまり、「超高圧・極低温・精密磁場制御環境」を予定通り実現させ、そのような環境でのNMR実験を初めて可能にした。インサート全体の寒剤消費量は全ての温度域で液体ヘリウム10L/日であり、FRP化などで今後減らすことも可能である。この新しい実験装置は稼働中であり、いくつかのNMR研究が進行中である。現在Kitaev型量子スピン液体(QSL)の可能性が活発に追求されているハニカム型Ir酸化物系に着目しており、ドイツMaxPlanck研究所との共同研究で開発されたいくつかの新物質をNMR実験により検証中である。特に、H3LiIr2O6において初のKitaev QSLが実現していると思われる予備的実験結果が得られた。NMRスペクトラムの線幅で評価したところ、最低温度の0.8 Kまで静的な内部磁場は0.01ボーア磁子以下であり、これまでで最もきれいな量子スピン液体物性を見出した。スピン格子緩和率からは低磁場ではギャップレスである一方、高磁場ではギャップ的な励起が観測された。この成果は学会といくつかの招待講演で発表済みであり現在論文に取りまとめている。一番の山となる「超高圧・極低温・精密磁場制御環境」を高いレベルで完成させたところである。昨年3月の異動に伴い研究時間にロスを生じているものの、開発のコストパーフォーマンスは非常に良い上に、年度後半からの物性NMR研究の進展状況はおおむね妥当なものと考える。本課題、「超高圧・極低温・精密磁場環境の実現と核磁気共鳴測定による量子相転移の研究」では、NMR実験としては未到達の多重極限環境下の構築を行い、超高圧下量子相転移の研究を行うことを目的としてきた。最終年度である平成28年度は、前年度までに開発した装置を用いたキタエフ型量子スピン液体研究に大きな進展があった。新規二次元ハニカム型イリジウム酸化物系では、H3LiIr2O6の重水素置換体においても1K以下の低温までNMR線幅殆ど広がらず磁気秩序が生じない量子スピン液体であることを示した。また、三次元のハイパーハニカム格子β-Li2IrO3において代表者らが開発した対向アンビルセルを用いて3.3GPaの超高圧下で単結晶NMR実験を行った。

その圧力ではノンコリニアー磁性が完全に消失し、この系も極めて綺麗な量子スピン液体であることを見い出した。現在、立岩氏らが考案した超高圧下磁化測定セルを用いた測定の他、NMR測定により磁場依存、磁場方向依存、圧力依存を調べており、極低温において磁場依存のギャップ的振る舞い、磁場強度・方向依存の量子スピン液体相・常磁性相転移のような振る舞いなど興味深い結果が得られている。今後、キタエフらが提唱した2種類のマヨラナフェルミオンの励起との整合性を慎重に検討する。H3LiIr2O6の結果については国際会議招待講演等で多数回発表済みの他、論文執筆が概ね終了した所である。β-Li2IrO3に関しては物理学会で発表済みであり、今後論文執筆を行う。核磁気共鳴(NMR)実験としては未到達の多重極限環境の構築を行い、種々の強相関電子系物質の超高圧下量子相転移の研究を行うこと、新奇量子物性の開拓を目的として研究を開始した。計画通り超高圧・極低温・2軸回転磁場制御環境下における核磁気共鳴測定を実現した他、本課題の技術は幅広い共同研究者により重い電子系等の研究に用いられている。特筆すべき成果として、キタエフ量子スピン液体の初めての実現が期待されるイリジウム酸化物において、2つの量子スピン液体を核磁気共鳴実験により発見した。高知大学においてヘリウム再凝縮装置の開発を終了したこと、NMRに使用可能な超高圧技術として圧倒的に先端を行く17GPaまでの発生に成功したこと、全く新しい量子臨界物質YbCo2Ge4を報告したことが理由である。2年次以降に向けた実践的な研究のためのワイドボア低ヘリウム消費超伝導マグネットも無事調達されている。現在、装置の独自性を高めるべく、3He-4He希釈冷凍の機能を組み込んで試運転しているところである。実運用としては、これまでの研究で見出したKitaev型量子スピン液体研究をさらに発展すべく、より結晶構造が明確なハニカム型Ir酸化物α-Na2IrO3の超高圧下物性を測定する予定である。さらに、新規高圧下超伝導MnPのNMR測定を予定しており、超伝導機構の詳細や高圧磁気相の知見を得る予定である。最終年度となる本年度は、これらの結果の国内外での会議発表(日本物理学会、トルコICSM2016等)及び論文取り纏めを行う。28年度が最終年度であるため、記入しない。固体物理学、核磁気共鳴実験2年次は「超高圧・極低温・精密磁場制御環境」を完成させる。現在2軸回転機構を備えた3He循環冷凍機の部品調達と設計をほぼ終了したところであり、本年度末までに希釈冷凍機に発展させるのが目標である。物性研究としては、前述のYbCo2Ge4の量子臨界物性の他、β-Li2IrO3の圧力下Kitaev的スピン液体相の探索、新しく発見した弱い遍歴強磁性体に関する強磁性体量子臨界物性の探索等を予定している。尚、代表者は3月16日に東京大学理学系研究科に異動しており、申請書と異なり研究機関による液化のヘリウムを利用して極限環境実験を続ける予定である。
ニュートリノ振動

本研究の目的は、大気ニュートリノフラックスの精密計算を行い、水チェレンコフ光を用いた実験によりニュートリノの質量2乗の差と混合角を決定することにある。研究期間の間に得られた成果は、以下の通りである。(1)ニュートリノフラックスの3次元計算を行った。これは、一次宇宙線が地球大気との衝突およびそれに伴って作られる粒子の崩壊を3次元的に計算することを意味する。一方、従来のものは一次元計算と呼ばれ、一次宇宙線の方向と大気との衝突による生成粒子の方向とを同一と仮定して計算が行われた。2つの計算結果を比較してみると、両者は非常に良く似ていた。これは、1次元近似が良い近似であることを意味している。両者の大きな違いは水平方向から侵入する低エネルギーニュートリノフラックスに現れた。すなわち、3次元計算では、水平方向から来るニュートリノの増大がニュートリノエネルギーが1GeVまで見られた。これは、一次宇宙線が衝突してニュートリノが作られる大気の層の厚さが有限であることに起因する。(2)ニュートリノが地球内部を通過する場合の共鳴効果を3フレーバーで1つの質量2乗の差が大きい場合について系統的に調べた。このようなモデルは現実に近いと考えられるが、そこでは共鳴は3つのパラメータで決定される。すなわち、ニュートリノの天頂角、Δm^2/E、混合角θ_3である。我々は、共鳴が起こる3つ組の値を数値計算でもとめ、混合角θ_3決定の可能性について議論した。国際会議ニュートリノ'98でSuper Kamiokandeにおける大気ニュートリノのデータが示された。それによれば、ミューオンニュートリノフラックスの天頂角分布は、理論の予想に反して、上下非対象であった。これは、およそ10年前に我々が予測したニュートリノ振動の強い証拠と考えられている。我々は、ニュートリノ振動に関係していると思われる低エネルギー大気ニュートリノフラックスの理論計算も行なっているが、もっとも関心かあるのは、標準モデル拡張の手がかりとなるニュートリノの質量と混合角である。宇宙線によって作られたニュートリノの内、下方から検出器に届くものは、地球内部を通過するが、それらは物質とコヒーレントな散乱をする。その効果を調べる最も直接的な方法は、ニュートリノの従うシュレディンガー方程式を解くことであるが、時間がかかるので実際のデータと比較する量を計算しようとすると、膨大な時間がかかってしまう。ニュートリノが地球を通過する場合の特徴は、物質密度の低い領域から高い領遍を経て、また低い領域に突入し、密度の最も高い点を境にして対称的だと言う点である。このような場合には、パラメータ共振と呼ばれる現象が起こることが知られている。我々は、地球を多層に分け、この対称性を利用することにより伝播するニュートリノ遷移確率を解析関数の漸化式で表すことに成功した。この方法を用いると、シュレディンガー方程式を解く場合に較べ、計算時間を大幅に短縮することができる。この方法と以前に求めたニュートリノフラクッスを用いることにより、3世代のニュートリノの質量の2乗差と混合角を求めることが可能となるが、それを行なうことが今後の課題である。ニュートリノが地球内部を通過する場合の特徴は、物質密度の低い領域から高い領域を経て、また低い領域に突入し、密度の最も高い点を境にして対称的である点にある。このような場合には、パラメータ共振と呼ばれる現象が起きる。我々は、この対称性を利用することにより伝播するニュートリノ遷移確率を解析関数の漸化式で表すことができた。この方法は、シュレディンガー方程式を解く場合に較べ、計算時間を大幅に短縮することができ、ニュートリノ質量の2乗差と混合角の広いパラメータ領域について共鳴条件を調べることが可能になった。そこで我々は、3世代ニュートリノにおいて現実的と思われる仮定0【similar or equal】Δm^2_<21>≪Δm^2_<32>の下で、共鳴条件を調べた。

その結果、共鳴状態は、ニュートリノ方位角の余弦(cos z)、第1世代と3世代の混合角(θ_<13>)、ニュートリノ質量の2乗差とエネルギーの比(Δm^2_<32>/E)で完全に指定できること、更に、共鳴状態は、それら3つのパラメータ空間に点在するのではなく、3次元空間における曲線を形成していることが分った。上記の結果を用いることにより、未だその値が知られていないθ_<13>の測定方法を見い出すことが可能となった。すなわち、5GeV程度のエネルギーの電子ニュートリノの方位角を調べれば、θ_<13>が数度程度であればcos z【similar or equal】-0.9付近に窪みができ、その深さから大きさを決めることができる筈である。ニュートリノが地球内部を通過する場合に、物質中の電子とコヒーレントな散乱を引き起こす。この効果により、ニュートリノは、伝播中、質量2乗の差、エネルギー、混合角の特定な組み合わせで共鳴振動を起こす。前回の研究では、以上のことから大気ニュートリノを用いてミューニュートリノとタウニュートリノの混合角が調べられることを示した。そのためには、地球内部における物質密度分布の詳細を知らなければならない。これらについては地震波の伝播の様子と矛盾しないように定められている。しかし、この方法で分るのはマントル層などの比較的浅い部分であって、コアのような液体部分は、地震の横波が伝わらないなどのために別の方法を併用する必要がある。いずれにせよ、この測定方法は間接的であるのが難点である。ところが、ニュートリノは地球内部を通過できる唯一の物質なので、ニュートリノと物質のコヒーレントな散乱を利用すれば、地球内部における電子密度を直接に測定できる。これが、本年度の研究で明らかにしたことである。しかし、そのためには、ニュートリノの性質が十分に分っていることが前提である。しかし、ニュートリノの性質の探求は、緒についたばかりである。ニュートリノのように質量の小さい物質の性質を詳しく調べるためには、地球規模の長い距離を走らせることが必要である。すると、ニュートリノは地球の内部を通過せざるを得なくなる。従って、ニュートリノの性質と地球の電子密度とは、互いに相補的に明らかにされるべきものであると考えられる。ニュートリノ振動に関する最初の証拠は、大気ニュートリノの天頂角分布において見出された。ニュートリノのエネルギーが高いと、ニュートリノを生成する一次宇宙線のエネルギーも高くなるために地磁気の影響を受けなくなる。その結果、振動が起こらない場合にニュートリノフラックスは天頂角分布に関して対称的になる筈である。ところが、観測結果は、上向きニュートリノの数が予想値を下回っていた。これは、ニュートリノ振動の証拠とみなすことができる。しかし、データからニュートリノの質量と混合角を決定するためには、ニュートリノ振動が無いとした場合のフラックスについて正確に知る必要がある。我々は、以前より大気ニュートリノフラックスの計算の精密化に努めてきた。従来の計算方法は、ニュートリノの飛来方向は一次宇宙線の方向と同じであるという1次元近似に基づいていた。
量子ドット構造を用いた制御性光機能デバイスへのスピン現象の活用

量子ビットやスピンメモリなど新しい機能デバイスの実現に向けて、半導体中の電子スピンの物性および制御について研究が進められている。電子スピン寿命はそのようなデバイス応用に重要なパラメータの1つである。InGaN量子井戸は青色発光ダイオードの活性層として広く応用されており、電子スピン寿命は発光デバイスにおける偏極状態にも大きく関与する。しかし、InGaNなどウルツ鉱構造においては構造特有の遷移選択則によりスピン偏極を生成することが困難であり、そのためスピン物性に関する報告はほとんどない。そこで、さまざまなIn組成を有するInGaN量子井戸においてポンプ・プローブシステムを用いてスピン緩和時間の測定を行い、スピン緩和と相分離による量子ドット形成について調べた。本研究では、本年度に円偏光ポンプ・プローブシステムを構築し、室温で初めてInGaN量子井戸におけるスピン緩和の観測に成功した。観測したスピン緩和から電子スピン寿命を見積もったところ、電子スピン寿命はIn組成が高くなるにしたがって顕著に長くなることがわかった。このIn組成依存性は閃亜鉛鉱構造でよく知られたスピン緩和過程とは明瞭に異なる傾向である。キャリア緩和時間の温度依存性(200K室温)を調べたところ、低In組成のInGaN量子井戸では、温度が高くなるにしたがってキャリア緩和時間は速くなる。しかしIn組成が高くなると、キャリア緩和時間は温度に依存しなくなる。これは、高In組成のInGaN量子井戸では相分離によって井戸層内に量子ドットが形成され、散乱過程が抑えられているためである。この量子ドットにおける散乱抑制は電子スピンの長寿命化につながる。以上のことから、InGaN量子井戸のIn組成を制御することによつて相分離量子ドット形成を通して電子スピン寿命を制御することが可能であると言える。
ワークステーションクラスタによる並列分散型形式的論理設計検証

本研究では、百台規模のクラスタシステム上での実行に適した並列分散型の形式的設計検証アルゴリズムの研究を行い、以下の成果を得た。1.二分決定グラフ(BDD)の並列処理:論理関数処理を進めていく過程で、動的に真理値を固定する変数を選択していくことによりBDDを分割して並列処理を行うアルゴリズムを提案し、このアルゴリズムにより並列度以上の高速化(スーパーリニア効果)が達成できることを示した。また、クラスタシステム上でこのアルゴリズムを実行することにより、1台の計算機上での逐次アルゴリズムではメモリ不足のために解くことが出来ないような問題でも、並列化により解くことが可能になった。2.探索処理の並列アルゴリズム:設計検証で用いられる探索問題に対して、探索処理中に動的に部分問題に分割し、分割した部分問題を各マシンに動的に割り当てて並列に探索を行うアルゴリズムを提案し、最適順序付け問題でスーパーリニア効果を達成できることを示した。3.並列システムの設計検証:多数の並行プロセスからなるシステムの検証に適した記号モデル検査アルゴリズムとデッドロックフリー性の検証手法を提案し、従来手法に比べて100倍以上高速化できることを示した。4.並列ソーティングアルゴリズム:クラスタシステムで並列バイトニックソートの有効性を検証した。複数のスイッチングハブを用いたイーサーネットワークを使用したクラスタシステムでは、予想通りスイッチングハブ間の通信がボトルネックになることが判明した。一方で、VIA方式によるcLANのフルバンド幅構成のネットワークを採用することにより、このようなボトルネックを解消できることを示した。本年度は、2種類のPCワークステーションクラスタシステムを構築し、その基本性能評価を行うとともに、クラスタシステム上での実行に適した検証アルゴリズムに関して基礎的な考察を行い、以下の成果を得た。1.本学の情報処理教室に設置されている約700台のPC上に並列処理用ライブラリとしてPVMとMPIをインストールしてクラスタシステムを構築し、並列処理用ライブラリの元でのデータ転送速度等の基本性能評価を行った。このシステムで用いているPCは昼間は授業等で利用されているためクラスタシステムとして利用できるのは夜間と祝日のみである。そこで、別途60台のPCを用いて並列検証プログラムの開発等に常時利用可能なクラスタシステムも構築した。後者のクラスタシステムは、Gbpsの速度の超高速ネットワークを用いてVIAで接続を行った。これによりMPIによるデータ転送で60-100Mバイト/秒の転送速度を実現した。また、これらのクラスタシステムの状態を把握するため、CPU利用率、ネットワーク使用状況等をリアルタイムで表示する状態表示プログラムを開発した。2.クラスタシステム上での実現に適した検証アルゴリズムに関して、基礎的な考察を行った。具体的に、多数のプロセスで構成されるロボット制御システムのデッドロックフリー性の検証問題を取り上げ、まず、直列検証アルゴリズムの改良を行い、千倍以上の高速化を達成した。次に、この直列検証アルゴリズムに対して、仕様レベル、記号モデル検査レベル、BDD演算レベル、BDD演算のための変数の順序付けレベルでの並列化の検討を開始した。本年度は、VIAに基づく超高速スイッチで結合された約100台の専用PCクラスタを用いて、クラスタシステムの基本性能評価、二分決定図の並列アルゴリズム、並列プログラムの検証等の研究を行い、以下のような成果を得た。1.VIAに基づく専用PCクラスタの評価:種々のレベルでの並列分散検証アルゴリズムで必要となる各種のデータ転送パタンに対してVIAに基づく専用PCクラスタにおける転送速度等の基本性能評価を行った。基本的な送受信で50-90MB/sec、分配収集で1段辺り75-100MB/secの転送速度を実現出来た。2.共有二分決定図の並列分散処理アルゴリズムの構築:まず、共有二分決定図(BDD)のこのコファクタ分解をベースにして、基本論理演算の並列アルゴリズムを構築し、性能評価を行った結果、並列度の0.3-0.5倍程度の加速率を達成でき、また、BDDの総節点数の増加が2.5-3.5倍程度になることが判明した。

また、設計検証で重要なスムージング演算、サポート演算、代入演算、像計算、逆像計算等の並列アルゴリズムを検討し、BDDのストリーミング送受信に基づく並列アルゴリズムを提案した。今後、性能評価のためのプログラム開発を行う予定である。3.並列分散プログラムの検証:メッセージパッシング方式の並列分散プログラムの設計検証に関して、デッドロックが無いことを検証するための数学モデルを種々検討した。この問題は、一般的にプログラムの停止性判定問題を含むため決定不能であるが、プログラムの形に制限を加えることによりfalse negativeな検証は可能になる可能性があり、どのような制限を加えればよいかについて検討していく予定である。本年度は、イーサーネットワークとVIAに基づく超高速cLANネットワークで結合された100台のPCクラスタシステムを用いて、並列分散型検証アルゴリズム、並列分散システムの検証、並列ソーテイングアルゴリズム等の研究を行い、以下のような成果を得た。1.論理関数の一般化コファクタ分解に基づく並列分散型検証アルゴリズムにおいて、計算の進行レベルやBDD節点数の増加レベルに基づき動的に論理関数の分割を進めていく手法を提案した。この手法では、一般化コファクタ分解を行うための核になる論理関数の選択が自動的に行われる。これにより、並列度以上の高速化を達成するスーパーリニア効果が得られ、提案したアルゴリズムの有効性を示した。2.多くの並行動作を行うプロセスからなる並列分散システムの検証において、デッドロックの有無の検証の研究を行い、静的デッドロックに対して、プロセス変数の事前削除と静的デッドロックの記述変換を行う手法を提案した。これにより、静的デッドロックの有無の検証が大幅に高速化された。3.大規模な並列分散システムの検証において、ある種のヒューリスティックに基づいてプロセスをソートすることにより検証が高速化される場合があることが判明したため、並列ソーテイングアルゴリズムの研究も行い、イーサーネットを用いたクラスタシステムではスイッチ間の通信がボトルネックになるのに対し、cLANネットワークではそのようなボトルネックが生じないことが明らかになった。
マクロオートファジーにおける膜動態と基質選択のメカニズム

細胞が自身の成分をリソソーム/液胞に運び、分解する現象をオートファジーと呼ぶ。近年、オートファジーには、そのプロセスや分解対象に様々な多様性があることがわかってきた。その1つであるマクロオートファジーについては、大隅博士がノーベル賞を受賞したものの、まだ多くの謎が残されている。それらの解明は生命現象を理解する基礎研究としての重要性に加え、マクロオートファジーが関与する様々な生理機能や疾患の研究における重要な情報基盤となる。本研究では、マクロオートファジーのプロセスと分解対象選択のメカニズムを分子レベルで理解することを目的とする。
ガンダ-ラ仏教遺跡の総合調査

1.研究の経過今回の調査は、昭和59、61年度の2次にわたるラニガト遺跡中心部の発掘調査の最終年度であった。発掘期間は平成元年10月5日から12月11日まで、おもな調査区域は、主塔地区北半部分、南トレンチ南端会堂、西トレンチの拡張、西南地区、西の丘、西の丘東の平坦地そして南地区の周囲に分布する石窟群で、約3000平方メ-トルを発掘した。これで各区の発掘はほぼ終了し、その構成を明らかにすることができた。平成2年度は、平成元年度調査で実測を終えることができなかった西の丘地区、主塔地区北半の遺構実測調査ならびにCG平板によって遺構分布図の作成を行なった。2.建築遺構主塔院は南北が対称ではなく、構築時期も南地区の最終遺構面上から最終期大基壇上まで、多様であった。主塔院北回廊では西南地区の遺構と同じ様式のストゥッコで装飾された9基の奉建小塔が検出され、遺構の編年の貴重な資料となった。西南地区では西南塔の西側の僧房群の構成が明らかになった。僧房はタクティ=バヒの4面僧房に見られるものと同じ様式で、中庭を囲むようにL字形に配されていた。西の丘地区は、相当の時期差をもつ大小18の仏塔で構成され、側面を地文様積みの擁壁が巡っていた。また小塔内部から舎利容器室と滑石製の舎利容器を発見したが、こうした出土例は今世紀唯一と思われる。また主塔院入口から西の丘北東の北門まで幅約10mの通路がとおり、通路には約1.5m間隔で礎石がならびア-ケ-ド上の庇がついていたことが明らかになった。南地区では、石窟の構造と、僧房跡と石窟の関係を明らかにできた。また、平成2年度には実測調査中に、食糧貯蔵のためとかんがえられる、花崗岩巨石をくり抜いたピットが発見された。3.遺物彫刻はクシャ-ン期と想定されるものが多いが、西南地区ではストゥッコが多数出土し、他地区との時期差が認められる。土器は前回までに試みた編年の仮説を補強し、ラニガト関係5期、後ラニガト期2期の7期の時期区分について、さらなる細分を可能にするデ-タがえられた。コインは初期クシャ-ン期からイスラム期までの20点をえた。金属製品では鋳鉄製のドアソケットが原位置で出土したことが注目される。4.研究成果仏塔の建築様式は、1)円形基壇、2)装飾のない方形基壇、3)柱型付方形基壇を、4)45層のストゥッコの装飾帯付方形基壇に大別され、構築時期の観察から1)→4)の歴史的展開が確認された。また石積み技法は、1)ダイアパ-(地文様積み)、2)セミアシュラ-(半切り石積み)、3)アシュラ-(切り石積み)に大別され、同じく1)→3)の展開が確認される。ただマ-シャルの年代をラニガト遺跡に適用するのは、石材の種類、地域性を考慮すると困難である。さらに注目すべきは、建築様式および技法を判断材料にして、伽藍構成の歴史的展開が確認されたことである。すなわち、1)仏塔独立(主塔院下層)、2)周壁、祠堂列の塔院形式(主塔院上層)、3)仏塔、大祠堂並立の3形式であり、大乗仏教形成期におけるガンダ-ラ寺院の展開をかんがえるうえで貴重な史料となろう。また土器に関しては、西トレンチ、南トレンチからえられた層位史料から、7期に編年され、共伴するコイン、チャルサダ、ダムコット等の遺跡からの出土遺物等の比較から、紀元前1世紀後半から紀元8世紀ごろの年代観をえた。石彫は多くは断片にとどまり、様式の編年は困難であった。また当初の目的であった、石彫の遺構内位置での発見はできなかった。ただ主塔地区では青色片岩(グリ-ンシスト)製の石彫が多くみられるのに対し、西南地区ではストゥッコの出土が極めて多かった。このことは、西南地区が主塔地区よりも時期的に新しいことを、遺物からも説明できることを意味し、マ-シャルが、タキシラにおいて仮説的のべた石彫からストゥッコへの展開を実証する。