hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
磁場によるナノチューブの三次元配向制御と表面との相乗効果による磁場効果の増強機構

ナノチューブは磁化率異方性を持つため,磁場による配向が可能である.また,通常の重力条件では基板無しで薄膜を作成することは困難であるが,磁場下では微小重力条件ができるため,基板無しで薄膜を作成することができる.本研究では,連携研究者との協力で磁場下で微小重力と磁場配向との相乗効果を利用して種々のナノチューブを任意の角度に配向させた薄膜の作成した.柔らかい繊維状高分子であるDNAについても薄膜の作成を行った.基板なしでも薄膜を作成することができた.また複屈折スペクトル測定装置を開発し,DNA薄膜の測定を行ったところ,DNAは磁場に対して垂直に配向していることがわかった.ナノチューブは磁化率異方性を持つため,磁場による配向が可能である.また,通常の重力条件では基板無しで薄膜を作成することは困難であるが,磁場下では微小重力条件ができるため,基板無しで薄膜を作成することができる.本研究では,連携研究者との協力で磁場下で微小重力と磁場配向との相乗効果を利用して種々のナノチューブを任意の角度に配向させた薄膜の作成を試みた.予備実験段階で作成した薄膜について,研究会および投稿論文でポリビニルアルコール(PVA)水溶液の乾燥による収縮の影響を指摘されたため,さらに作成条件の検討を行った.マルチウォールカーボンナノチューブ(直径約80 nm,長さ10ー20マイクロメーター,鉄残量20ppm以下)を種々の濃度のPVA水溶液に分散させた.銅製の針金で作成したリングを基板の代わりとし,試料溶液をリングに対して垂直方向に磁場を印加させ,高さ方向は微小重力点になる条件下で自然乾燥させた.温度および湿度の影響もあるため,恒温恒湿条件になるようにセットアップを行った.得られた薄膜をXRDおよびAFMで評価した.収縮後の薄膜についてもカーボンナノチューブは磁場印加方向に対してほぼ平行に配向していることがわかった.さらに,リングと磁場印加方向の角度を変えて,ナノチューブを任意の角度に配向させた薄膜についても確認を行った.これらの薄膜についてもカーボンナノチューブは磁場印加方向に対してほぼ平行に配向していることがわかった.ナノチューブは磁化率異方性を持つため,磁場による配向が可能である.また,通常の重力条件では基板無しで薄膜を作成することは困難であるが,磁場下では微小重力条件ができるため,基板無しで薄膜を作成することができる.本研究では,連携研究者との協力で磁場下で微小重力と磁場配向との相乗効果を利用して種々のナノチューブを任意の角度に配向させた薄膜の作成を試みた.具体的には以下の方法で行った.マルチウォールカーボンナノチューブを種々の濃度のPVA水溶液に分散させた.銅製の針金で作成したリングを基板の代わりとし,試料溶液をリングに対して垂直方向に磁場を印加させ,高さ方向は微小重力点になる条件下で自然乾燥させた.温度および湿度の影響もあるため,恒温恒湿条件になるようにセットアップを行った.得られた薄膜をXRDおよびAFMで評価した.収縮後の薄膜についてもカーボンナノチューブは磁場印加方向に対してほぼ平行に配向していることがわかった.さらに,リングと磁場印加方向の角度を変えて,ナノチューブを任意の角度に配向させた薄膜についても確認を行った.これらの薄膜についてもカーボンナノチューブは磁場印加方向に対してほぼ平行に配向していることがわかった.柔らかい繊維状高分子であるDNAについても薄膜の作成を行った.基板なしでも薄膜を作成することができた.また複屈折スペクトル測定装置を開発し,DNA薄膜の測定を行ったところ,DNAは磁場に対して垂直に配向していることがわかった.ナノチューブは磁化率異方性を持つため,磁場による配向が可能である.また,通常の重力条件では基板無しで薄膜を作成することは困難であるが,磁場下では微小重力条件ができるため,基板無しで薄膜を作成することができる.本研究では,連携研究者との協力で磁場下で微小重力と磁場配向との相乗効果を利用して種々のナノチューブを任意の角度に配向させた薄膜の作成した.柔らかい繊維状高分子であるDNAについても薄膜の作成を行った.基板なしでも薄膜を作成することができた.また複屈折スペクトル測定装置を開発し,DNA薄膜の測定を行ったところ,DNAは磁場に対して垂直に配向していることがわかった.ナノチューブは磁化率異方性を持つため,磁場による配向が可能である.また,通常の重力条件では基板無しで薄膜を作成することは困難であるが,磁場下では微小重力条件ができるため,基板無しで薄膜を作成することができる.本研究では,連携研究者との協力で磁場下で微小重力と磁場配向との相乗効果を利用して磁場下で種々のナノチューブを任意の角度に配向させた薄膜の作成を試みた.予備実験として,以下の実験を行なった.カバーガラスを基板として,マルチウォールカーボンナノチューブ(直径約80 nm,長さ10ー20 μm,鉄残量20ppm以下)をポリビニルアルコール(PVA)水溶液に分散した試料を基板に対して垂直方向に15テスラの磁場を印加させている条件下で自然乾燥させた.得られた薄膜をXRDおよびAFMで評価した.その結果,磁場中でカーボンナノチューブはほぼ垂直に配向していることがわかった.磁場による微小重力条件下で基板無しでPVA薄膜の作成条件を検討した.銅製の針金で作成したリングを基板の代わりとした.

微小重力点で作成したところ,磁場中のPVA薄膜作成は温度および湿度によって著しく安定性が変化することがわかった.このため,恒温恒湿条件になるようにセットアップを行った.また,銅製のリングも安定に薄膜ができるように種々の種類を作成し,検討を行った.さらに,リングと磁場印加方向の角度を変えたものも作成し,ナノチューブを任意の角度に配向させた薄膜の作成を試みた.基板無しでカーボンナノチューブが任意の方向に配向している薄膜の例はほとんど報告がなく,本研究が初めての例である.磁場による微小重力条件下でナノチューブがPVAの収縮にもそれほど乱れずに配向していることがわかった.任意の方向にカーボンナノチューブが配向した薄膜についても同様の結果が得られ,概ね良好な結果が得られている.その場観測は進行中である.また,配向度の解析方向の検討も進行中である.磁場による微小重力条件下でナノチューブが配向していることがわかり,さらに基板無しでカーボンナノチューブをドープした薄膜を作成することにも成功している.任意の方向にカーボンナノチューブが配向した薄膜は予備実験の段階であるが,概ね良好な結果が得られている.その場観測は進行中である.磁場による微小重力と磁場配向との相乗効果を利用して,ナノチューブを任意の角度に配向させたを検討する.配向度,キラリティ等の測定評価ができる程度の均一な膜厚の薄膜の作成条件を検討する.そして,AFM観測および配向度の評価を行う.また,紫外可視分光光度計を用いた偏光吸収測定等の方法でも評価を行う.さらに他のナノマテリアルを用いた薄膜の作成条件の検討を行う.このときは複屈折測定による評価を試みる.磁場による微小重力と磁場配向との相乗効果を利用して,ナノチューブを任意の角度に配向させた薄膜の作成条件を検討する.キラリティの測定評価ができる程度の均一な膜厚の薄膜ができるようにする.そして,XRD測定およびAFM観測による配向度の評価を行う.また,紫外可視分光光度計を用いた偏光吸収測定等の方法でも評価を行う.さらに他のナノマテリアルを用いた薄膜の作成条件の検討を行う.このときは複屈折測定による評価を試みる.試薬類で当初計画で見込んだよりも安価に研究が完了したため,次年度使用額が生じた.カーボンナノチューブだけではなく,DNA等の生体系ナノマテリアル等の使用のために超純水製造装置の購入を検討していたが,超純水の使用量との兼ね合いから,超純水を購入する方針に切り替える.この方法でも研究の進行に支障はない.これらの分をその場観測を行うための光学部品(光検出器,光ファイバー等),カーボンナノチューブだけではなく,DNA等のナノマテリアル等の試薬類の購入にあて,研究を進める.また,他のナノマテリアルの配向評価方法として複屈折測定を行うため,紫外可視光用の偏光板,偏光板ホルダー,光学レール等の光学部品の購入し,測定システムの構築にあてる.試薬類で当初計画で見込んだよりも安価に研究が完了したため,次年度使用額が生じた.カーボンナノチューブのような非透過の試料の吸光度を測定するため,固体の吸収が測定できる紫外可視分光光度計用積分球を購入する.この部品を用いることにより,カーボンナノチューブだけではなく,他の様々なナノマテリアルを用いて作成された材料の評価を行うこともできるようになるため,研究の展開が期待できる.さらに,カーボンナノチューブだけではなく,DNA等のナノマテリアル等の試薬類,その場観測を行うための光学部品を購入し,研究を進める.
超高速・超高感度微小変位計測装置の開発と細胞膜タンパク質研究への応用

4分割型のアバランシェフォトダイオードを光検出器とする、微小変位測定装置を開発した。エクスターナルキャビティーダイオードレーザー(発振波長810nm)を光源とする反射偏光顕微鏡を作成した。光検出器と顕微鏡のインターフェースを行った。さらに、光検出器のS/Nが最大になるように冷却温度と引加電圧の最適化を行った。ゲル中に固定した直径10-100nmの金コロイド粒子を標準試料として、装置の基本性能を測定した。静止した試料で0.5-2V/chの信号強度と、100以上のS/Nが得られた。この信号強度において、0から17MHzの周波数帯域(-3dB)で測定が可能であることが確かめられた。この値は、初めに期待した周波数帯域0-1MHzを上回るものである。標準試料をピエゾステージを用いて周期的に動かし、装置の位置検出精度を測定した。顕微鏡の総合倍率を375倍として、試料上で直径200nmの範囲で位置測定を行うことが可能であり、位置検出精度は3nmであった。電源電圧の揺らぎが現在の位置精度を規定しており、装置自体は1nmよりも良い精度を持っているものと考えられる。この装置を利用して、細胞骨格系に結合した膜蛋白質の運動を測定した、骨格系に結合し1μm以上のマクロなレベルでは静止している膜蛋白質が、ミリ秒の時間分解能では数百nmの範囲で束縛されたプラウン運動をおこなっていることが明らかとなり、細胞膜骨格の柔軟性や、膜蛋白質の輸送を示唆する結果を得た。タンパク質分子のナノメートルレベルの微小運動を1分子ごとにマイクロ秒の時間分解能で測定する“超高速・超高感度微小変位計測装置"を開発し、細胞膜タンパク質の微小変位測定に応用することが本研究の目的であり、今年度の計画は、4分割アバランシェフォトダイオード検出機と、レーザ反射偏光顕微鏡法による変位測定装置を製作することであった。現在、現有の超高感度偏光顕微鏡の照明装置を、本申請で購入したダイオードレーザーに変更することは終了し、水銀ランプ照明に較べ信号が約50倍に増強できることがわかった。すなわち、直径40nmの金コロイド1粒子から500mWの反射光出力が得られた。これは、当所に予想していた通りである。光学系を工夫することにより、さらに2-3倍の信号強度が得られるものと期待される。4分割APD検出器に関しては、装置の基本設計を再検討し、当初に予定した浜松ホトニクス社製に替えて、より低雑音かつ増幅比の高いEG&G社のAPD素子を使用すること、信号雑音比を上昇させるためペルチェ素子による温度コントロールを行うこととした。上記の設計変更により、検出器の製作が予定より遅れたため、顕微鏡と検出器とのインターフェース以降の作業はまだ行っていないが、当所予定よりも優れた装置が完成するものと思われる。タンパク質分子のナノメートルレベルの微小運動を1分子ごとにマイクロ秒の時間分解能で測定する"超高速・超高感度微小変位計測装置"を開発し、細胞膜タンパク質の微小変位測定に応用することが本研究の目的である。この目的を達成するため、本年度は以下のような実験を行った。

この信号強度において、0から17MHzの周波数帯域(-3dB)で測定が可能であることが確かめられた。この値は、初めに期待した周波数帯域0-1Mhzを上回るものである。標準試料をピエゾステージを用いて周期的に動かし、装置の位置検出精度を測定した。顕微鏡の総合倍率を375倍として、試料上で直径200nmの範囲で位置測定を行うことが可能であり、位置検出精度は3nmであった。実験室の電源電圧の揺らぎが現在の位置精度を規定しており、装置自体は1nmよりも良い精度を持っているものと考えられる。以上のように、測定装置は期待通りかそれ以上の性能で完成したので、今後は実際の細胞膜蛋白質の微小変位測定への応用研究を行う。
成熟産業地域におけるイノベーション創出による地域再生：進化経済地理学の視点から

今日、先進諸国では、成熟産業地域における地域再生として、産学官連携によるイノベーション創出が注目されている。本研究の目的は、進化経済地理学の視点から、成熟産業地域における、イノベーション創出による地域再生メカニズムを解明することである。本研究では、以下の内容を実施した。第1に、方法論的枠組構築のために、理論的研究として、進化経済地理学の主要業績のレビューを行い、進化経済地理学の議論動向と研究課題を抽出した。第2に、国内外の成熟した産業地域でフィールドワーク調査を実施し、地域再生の実例を把握することに努めた。平成24年度は、(1)方法論的枠組構築のために、進化経済地理学の理論的成果とその課題の解明を目指す「理論研究」と、(2)産学官連携によるイノベーション創出を促進・抑制させた要因を分析する「海外地域におけるフィールドワーク」を実施した。(1)に関しては、学会誌「地理学評論」85巻1号に掲載された「進化経済地理学の発展軌道と可能性」の理論研究の成果をもとに、進化経済地理学と現代工業の立地調整との関係を考察する発表を行うとともに、論考をまとめた。(2)に関しては、成熟した産業地域をケーススタディとして、地域再生メカニズムを明らかにするために、産学官連携によるイノベーション創出の実態解明を進めた。ルール地域などを中心にドイツにおいて調査を行った。フィールドワークの成果をとりまとめているところである。本研究に関連して、地域イノベーションシステム構築や産学連携のあり方について、経営戦略・技術経営、社会学・心理学や産学連携の現場など複数の立場から考察する学会発表をオーガナイズドセッション形式により実施する機会があり、経済地理学の観点からセッションの一員として参加することができた。平成25年度は、(1)「理論研究」と、(2)「海外地域におけるフィールドワーク」を実施した。(1)に関しては、『地域経済学研究』第27号の企画特集「地域政策論の最前線」の1つとして、「進化経済地理学の動向と地域政策論」の論文を執筆し、欧米における進化経済地理学の動向と地域政策論との関係を論じた。具体的には、進化経済地理学と関連諸理論との関係性を整理したうえで、「経路依存性と地域政策論との関係」、「関連した多様性・レジリエンスと地域政策論との関係」を考察した。前者の「経路依存性と地域政策論との関係」では、規範的な経路依存モデルと複合的な経路依存モデルとの峻別が指摘されていることを示した。後者の「関連した多様性・レジリエンスと地域政策論との関係」では、関連した多様性に関する研究が増加してきているものの、地域イノベーションシステム論を刷新するものとは言いがたいことを指摘するとともに、レジリエンスの概念は重層的な空間スケールの中で地域経済の脆弱性を克服する地域政策を考えるに当たって示唆を与えるのではないかと考察した。(2)に関しては、フィールドワーク調査をヨーロッパ地域において実施した。イギリス、イタリア、フランス、ベルギー、オランダの工業地域、炭鉱地域を訪問し、イノベーション創出に対する産業地域の企業、大学、地方自治体等の行動とその背景に焦点を当てて、インタビュー調査・文献調査・データ分析を行った。地域の産業集積が築いてきた経路依存性の活用如何が、地域経済の再生にとって重要であることが示唆された。平成23年度は、(1)方法論的枠組構築のために、進化経済地理学の理論的成果とその課題の解明を目指す「理論研究」と、(2)産学官連携によるイノベーション創出を促進・抑制させた要因を分析する「国内地域におけるフィールドワーク」を実施した。(1)に関しては、方法論的枠組構築のために、理論的研究として、進化経済地理学の主要業績のレビューを行い、進化経済地理学の議論動向と研究課題を抽出した。これら欧米の研究成果をレビューするだけではなく、進化論的なアイディアを含んだ国内外の既存研究について再検討し、進化経済地理学の動向を批判的に検討した。理論研究の成果は、学会誌「地理学評論」85巻1号に掲載された。室蘭工業大学等との産学連携を進めている北海道室蘭市や、名古屋工業大学等との産学連携を進めている岐阜県東濃地域において調査を行った。

イノベーション創出に対する産業地域の企業、大学、地方自治体等の行動とその背景に焦点を当てて、インタビュー調査・文献調査・データ分析を行った。フィールドワークの成果は、次年度以降、学会で発表する予定である。理論研究、国内地域におけるフィールドワークともに、当初計画通り進展した。理論研究では、進化経済地理学の議論動向と研究課題をふまえた学会発表を行った。海外地域におけるフィールドワークでは、ドイツにおいて調査を行った。イノベーション創出に対する産業地域の企業、大学、地方自治体等の行動とその背景に焦点を当てて、各種調査・データ分析を行った。フィールドワークの成果は、データ・論点を取りまとめた上で、次年度以降、学会発表や論文執筆を行う予定である。理論研究では、進化経済地理学の主要業績のレビューを行い、進化経済地理学の議論動向と研究課題を抽出した。理論研究の成果は、学会誌「地理学評論」85巻1号に掲載された。国内地域におけるフィールドワークでは、北海道室蘭市および岐阜県東濃地域において調査を行った。理論研究では、複雑系経済学や進化生物学のほかに、比較制度分析や制度派経済学についても理解を深め、進化に関わる理論・概念の経済地理学への適用可能性を探る。また、地域における企業の組織ルーティン、レジリアンス概念を検討し、地域経済の進化メカニズムにとって遺伝子となってきたものの把握を、定性的・定量的に実施する。フィールドワーク調査では、平成24年度の研究成果をふまえて、海外研究と国内研究を実施する。(1)平成25年度の理論研究は、経済地理学の学説史をふまえて進化経済地理学の位置づけを行う予定である。本研究の成果は、発表を実施するとともに、学会誌掲載の原稿を執筆する計画である。(2)平成25年度の海外研究は、欧米地域において調査を行う計画である。成熟産業地域においてイノベーション再生による地域再生が進展している地域を、文献や統計分析、種々の情報収集により入念に選択した上で、聞き取り調査を実施する。(3)平成25年度の国内研究では、地域イノベーションシステムにとって重要な産学連携の地域特性に関わる調査・分析を進めるとともに、地域経済の進化にとって重要な企業の組織ルーティンを、企業文化や企業内物的インフラの観点から考察する。
磁界解析指向型ベクトル磁気特性測定に関する研究

磁界の数値解析技術は,磁界分布を支配する方程式の離散化手法と,解析モデル内に存在する磁性材料のモデリング手法が融合されて,初めてその真価を発揮する.離散化手法に種々の工夫を凝らし,解析プログラムの高速化を図っても,磁性材料の磁気特性が適切に考慮されていなければ,得られる解の精度は低下し,機器の小形・高効率化設計のための十分な指針は得られない.そこで,電気・電子機器の主な磁気回路材料として用いられている電磁鋼板の磁気異方性(ベクトル磁気特性)を,二方向励磁型単板磁気特性試験器を用いて評価する標準的な方法を検討するとともに,得られた測定結果を磁界解析に適用して,その妥当性を検証するために,平成13年度15年度の3年間において,以下に示す各種項目について検討を行った.(1)計測システムの構築と測定精度の検討および改良(2)各種電磁鋼板のベクトル磁気特性測定(3)ベクトル磁気特性の近似法の検討と磁界シミュレーションによる検証および高速化(4)変圧器および回転機モデルを用いた実用性の検討測定に関しては,異方性の程度に関係なく,任意方向に対して,2T超の高磁束密度領域までの磁化特性が測定可能になった.再現性は,一次元方向の測定と同様に,±3%程度であり,実用上問題はないと考えられる.鉄損特性については,鋼板の材質および励磁条件に依存して,高磁束密度領域では十分な精度が得られない場合があるが,これは一次元方向の測定にも当てはまる共通の問題であることから,別途,検討の必要がある.シミュレーションに関しては,初磁化曲線により異方性を考慮する解析法を確立することができた.非線形反復計算時に,残差に着目して非線形解の更新の程度を制御する方法を導人することにより,異方性を考慮しない通常の非線形計算とほぼ同様な安定性を実現することができた.変圧器および回転機モデルに適用した結果,サ最近開発された二方向性電磁鋼板を使用し,磁路構成を工夫すれば,効率向上が可能であることが判明した.磁界の数値解析技術は,磁界分布を支配する方程式の離散化手法と,解析モデル内に存在する磁性材料のモデリング手法が融合されて,初めてその真価を発揮する.離散化手法に種々の工夫を凝らし,解析プログラムの高速化を図っても,磁性材料の磁気特性が適切に考慮されていなければ,得られる解の精度は低下し,機器の小形・高効率化設計のための十分な指針は得られない.そこで,電気・電子機器の主な磁気回路材料として用いられている電磁鋼板の磁気異方性(ベクトル磁気特性)を,二方向励磁型単板磁気特性試験器を用いて評価する標準的な方法を検討するとともに,得られた測定結果を磁界解析に適用して,その妥当性を検証するために,平成13年度15年度の3年間において,以下に示す各種項目について検討を行った.(1)計測システムの構築と測定精度の検討および改良(2)各種電磁鋼板のベクトル磁気特性測定(3)ベクトル磁気特性の近似法の検討と磁界シミュレーションによる検証および高速化(4)変圧器および回転機モデルを用いた実用性の検討測定に関しては,異方性の程度に関係なく,任意方向に対して,2T超の高磁束密度領域までの磁化特性が測定可能になった.再現性は,一次元方向の測定と同様に,±3%程度であり,実用上問題はないと考えられる.鉄損特性については,鋼板の材質および励磁条件に依存して,高磁束密度領域では十分な精度が得られない場合があるが,これは一次元方向の測定にも当てはまる共通の問題であることから,別途,検討の必要がある.シミュレーションに関しては,初磁化曲線により異方性を考慮する解析法を確立することができた.非線形反復計算時に,残差に着目して非線形解の更新の程度を制御する方法を導人することにより,異方性を考慮しない通常の非線形計算とほぼ同様な安定性を実現することができた.変圧器および回転機モデルに適用した結果,サ最近開発された二方向性電磁鋼板を使用し,磁路構成を工夫すれば,効率向上が可能であることが判明した.磁界の数値解析技術は,磁界分布を支配する方程式の離散化手法と,解析モデル内に存在する磁性材料のモデリング手法が融合されて,初めてその真価を発揮する.離散化手法に種々の工夫を凝らし,解析プログラムの高速化を図っても,磁性材料の磁気特性が適切に考慮されていなければ,得られる解の精度は低下し,機器の小形・高効率化設計のための十分な指針は得られない.そこで,電気・電子機器の主な磁気回路材料として用いられているけい素鋼板の磁気異方性(ベクトル磁気特性)を,二方向励磁型単板磁気試験器を用いて評価する標準的な方法を検討し,測定された結果を磁界解析に適用して,その妥当性を検証することが,本研究の目的である.本年度は,本研究の基本となる単板磁気試験器の改良に主眼を置き,次の3項目について検討を行った.(1)計測システムの構築と測定精度の検討人為的誤差を軽減し,高精度の絶対値測定を実現するために,グラフィカルプログラミング言語を用いて,ユーザフレンドリな全自動ディジタル計測システムを構築した.鉄損測定の再現性は,励磁枠から試料を脱着しない場合で±1.0%であり,工業的に十分な精度であることを確認した.ただし,2T超の領域では,力率低下に伴い誤差が大きくなる傾向にあり,これに関しては引続き検討を行う.

(2)各種単板磁気試験器および可変型空隙磁束補償コイルの磁気回路設計と試作幅広(100mm)と幅狭(30mm:エプスタイン試料と同一)試料用のスカラ磁気特性およびベクトル磁気特性測定用の試験器の励磁枠と補償コイルの磁気回路設計と試作を行い,当初の目標とおり,「測定可能最大磁束密度=2.0T」を達成した.(3)ベクトル磁気特性の近似法の検討とシミュレーションによる検証飽和に至るまでの高磁束密度領域における実用的な近似法を開発するとともに,測定誤差によるデータの脈動を抑制するためにBezier曲面を用いた平滑化手法の有用性を明らかにした.さらに,このようにして得られた二次元磁化特性を有限要素法ベースの磁界解析シミュレータに組み込み,検証モデルを用いて,開発したソフトウェアの妥当性を検証した.磁界の数値解析技術は,磁界分布を支配する方程式の離散化手法と,解析モデル内に存在する磁性材料のモデリング手法が融合されて,初めてその真価を発揮する.離散化手法に種々の工夫を凝らし,解析プログラムの高速化を図っても,磁性材料の磁気特性が適切に考慮されていなければ,得られる解の精度は低下し,機器の小形・高効率化設計のための十分な指針は得られない.そこで,電気・電子機器の主な磁気回路材料として用いられているけい素鋼板の磁気異方性(ベクトル磁気特性)を,二方向励磁型単板磁気試験器を用いて評価する標準的な方法を検討し,測定された結果を磁界解析に適用して,その妥当性を検証することが,本研究の目的である.本年度は,昨年度得られた磁界解析法に関する成果を改良することによって,試作した磁界シミュレータの実用性を高めるとともに,当初の計画に沿った項目の検討を行った.(1)ベクトル磁気特性の近似法の改良による磁界シミュレーションの高速化昨年度の検討項目の1つとして,測定によって得られた誤差を有するデータを,CAD分野で使用されているBezier曲面を用いて平滑化する手法を検討した.しかしながら,多項式近似に起因して多大な計算時間を要したので,平面パッチによる線形近似を併用する方法を検討した.その結果,約2桁の高速化が可能であることを明らかになり,実用性を高めることができた.(2)各種けい素鋼板のベクトル磁気特性測定集合組織制御によって磁区配向を改善した最新の高配向性鋼板,直交する二方向が磁化容易方向となる特殊な特性の二方向性鋼板および回転機用の高級グレード無方向性鋼板などの二次元磁気特性を評価し,磁気異方性の程度を明らかにした.(3)回転機および変圧器鉄芯内の磁束分布解析上記の測定で特性が明らかになった新素材である二方向性鋼板を,回転機および変圧器鉄芯内の磁束分布解析に適用して,ビルディングファクタの向上による高効率化が可能であるという有益な指針を得た.磁界の数値解析技術は,磁界分布を支配する方程式の離散化手法と,解析モデル内に存在する磁性材料のモデリング手法が融合されて,初めてその真価を発揮する.離散化手法に種々の工夫を凝らし,解析プログラムの高速化を図っても,磁性材料の磁気特性が適切に考慮されていなければ,得られる解の精度は低下し,機器の小形・高効率化設計のための十分な指針は得られない.そこで,電気・電子機器の主な磁気回路材料として用いられているけい素鋼板の磁気異方性(ベクトル磁気特性)を,二方向励磁型単板磁気試験器を用いて評価する標準的な方法を検討し,測定された結果を磁界解析に適用して,その妥当性を検証することが,本研究の目的である.最終年度である本年度は,残された課題として,次の2項目について検討を行った.(1)検証モデルによる提案手法の実用性の実証試験
糖鎖タンパク質の細胞内輸送における糖鎖の役割解明

細胞内選別輸送のモデルとしてパン酵母のカルボキシペプチダーセY(CPY)をとり上げ、糖鎖構造の役割解明を目的とし、以下の成果をあげた。1.糖鎖結合部位を限定した変異体タンパク質を単離精製し、その構造安定性を物理化学的手法(DSC、円偏光二色性、蛍光分光法など)を主として用いて解析し、糖鎖結合部位が及ぼす立体構造への寄与を検討した。その結果、糖鎖の構造への寄与は少ないことを明らかにした。2.作成した変異体タンパク質を単離精製し、活性と全体構造との関係を調べ、機能保持に糖鎖は役割をもたないことを明らかにした。3.極限環境下における精製タンパク質を用いた高圧力環境下での構造安定性を検討し、プロカルボキシペプチダーゼYにとって、糖鎖が構造安定性に重要なことを明らかにした。
味蕾細胞間相互作用の機能解明

膜蛋白質コネキシンは、隣接する細胞のコネキシンと結合する場合は物質通路であるギャップ結合として、結合しない場合は伝達物質を放出するヘミチャネルとして機能する。私は、味蕾に数種類のコネキシンサブタイプが発現すること、単一味蕾細胞に注入した色素が隣接する細胞に拡散することがほとんどないことを明らかにした。味蕾に発現するコネキシンは、ギャップ結合としてよりもヘミチャネルとして機能することで細胞間相互作用を可能にしていることを示した。生物は細胞間の相互作用を利用し、生体内情報の伝達や協調した動作を行っている。例えば、心臓では、細胞間のギャップ結合がリズミカルな心収縮の形成に重要である。私は、味覚器である味蕾に細胞間相互作用の形成に必要なギャップ結合や各種神経伝達物質受容体が存在するのを明らかにした。しかし、細胞間相互作用の生理的役割については不明である。本研究では、味蕾構造を保持した標本(剥離味蕾標本)を用い、細胞間相互作用と味情報伝達機構の関係に注目し、その役割を遺伝子レベルから細胞集団レベルで明らかにすることを目的とする。味蕾細胞は、I型IV型の4種類の細胞型に分類される。特に、II型細胞(味物質受容体を発現している細胞)およびIII型細胞(味神経と化学シナプスを形成し、味情報を伝達する細胞)は、味情報伝播に重要な細胞である。また、単一味蕾内に含まれるこれら細胞型の数および空間的位置関係を知ることは、味蕾細胞間相互作用の基礎的研究として重要である。免疫組織学的手法を適用した剥離味蕾標本と共焦点レーザ顕微鏡を用い、単一味蕾に含まれるII型、III型細胞の数および位置関係を明らかにした。細胞間相互作用の一つであるギャップ結合はコネキシンと呼ばれる蛋白質で構成され、隣接する細胞がコネキシンを発現し、細胞間の結合が生じることで機能する。また、コネキシンは、細胞間の結合がない場合でも機能し、細胞内容物を細胞外へ放出することで、近隣の細胞へ情報伝達を行っている。コネキシンには20種類のサブタイプが存在する。RT-PCR法を用い、味蕾細胞には数種類のコネキシンサブタイプが発現していることを明らかにした。私は、味蕾細胞間相互作用におけるギャップ結合の役割を調べてきた。平成20年度は、味覚受容器である味蕾細胞には数種類のコネキシン(ギャップ結合構成タンパク質)遺伝子サブタイプが発現することを明らかにした。平成21年度は、味蕾内の単一味蕾細胞に色素を注入し、色素の拡散を調べる方法で、味蕾細胞に存在するギャップ結合について調べた。単一味蕾細胞に注入した色素が、隣接する味蕾細胞を染色することがほとんど生じなかったことから、味蕾細胞間におけるギャップ結合の存在は極めて少ないことが分かった。コネキシンは、細胞内容物を伝達物質として放出するヘミチャネルとしても機能する。味蕾細胞では、味刺激を受けた細胞がヘミチャネルからATPを放出する。このヘミチャネルの開口は電位依存性があり、ATPの放出には細胞の脱分極および活動電位が重要となる。味蕾細胞におけるヘミチャネルおよび活動電位発生に必要な電位依存性ナトリウムチャネルの電気生理学的特性を調べた。甘味・旨味・苦味受容体を発現する細胞(II型細胞)のヘミチャネルは、約-20mVから開口すること、II型細胞は、酸味受容体を発現する細胞(III型細胞)より、低い電位で電位依存性ナトリウムチャネルが活性化することを明らかにした。この結果は、II型細胞は、効率よく活動電位を発生させ、ヘミチャネルを開口し、情報伝達することを示唆する。細胞間相互作用装置の一つであるコネキシンは、味蕾細胞においては、ギャップ結合を介した情報伝達として機能するよりも、ヘミチャネルの開口を利用した情報伝達として機能し、細胞間相互作用を可能としている。
モジュライのコンパクト化と閉軌道空間

Abel多様体のモジュライの新しいコンパクト化が構成できた。これについて論文「A new compactification of the moduli of abelian varieties over Z[ζN,1/N]」を完成し投稿中である。Inv.Math.(1999)の中ではStabilityの立場からコンパクト化(Fine moduli)を構成したので、Abel多様体の極限としては構造層がべき零元を持つこともあった。そこで今回はStabilityを犠牲にして、その代わり構造層がべき零元を持たないものをとった場合にも、モジュライのコンパクト化が可能かどうかを考察した。その結果、Abel多様体の極限としては構造層がべき零元を持たないもののみをとっても、モジュライとしていくぶん悪くなるがやはり、モジュライのコンパクト化が構成できることが証明できた。しかしStabilityを犠牲にしたので、退化Abel多様体のはもはや閉軌道を持つとは限らない。一方、Hilbert shcemeの射影的な部分多様体Zで、軌道空間X(semi-stable)//Gに有限ファイバー、かつ全射されるもが存在し、さらに軌道空間X(semi-stable)//GはZのファイバーの粗なモジュライとなる場合は一般論により、Zをモジュライとするようなモジュライ函手Mを一般的に構成できる。Stabilityによるモジュライ空間SQ_{g,K}はこのように構成されている。アーベル多様体のModuli空間A_<g,N>のコンパクト化についての研究について述べる。A_<g,N>のコンパクト化はこれまで多くの人々によってさまざまに研究されてきた。しかし,これまで得られたコンパクト化は主として空間としてのコンパクト化であって,正しくModuli空間としてのコンパクト化と見ることはできない。次に述べるようなA_<g,N>のもっとも自然な幾何学的なコンパクト化は得られていなかった。すなわち,コンパクト化SQ_<g,N>の各点はあるコンパクトな退化した(あるいは非特異な)アーベル多様体が対応し,この空間SQ_<g,N>上にはその正則な普遍的な族Z_<g,N>があって,SQ_<g,N>はZ_<g,N>のFibreのZ上のFine Moduliになる。但しN【greater than or equal】3。幾何学的なコンパクト化のための自然な方法,すなはち,"よい"コンパクトな退化したアーベル多様体を見つける方法は3つある,(1)Stability(Mumford GIT)(2)テータ関数によるEmbeddingの極限,(3)MumfordのOne-parameter family。三つの方法を平行して適用すると,(2)(3)のなかで最も自然なものが抽出できる。その結果,三つの方法から同一のよいコンパクトな退化したアーベル多様体を得,すべて同じコンパクト化SQ_<g,N>を与える。用語の説明を省いて主要結果をのべると,楕円曲線のモジュライ理論は、古典的にはレベルN構造を持つ楕円曲線のモジュライがよく知られている。レベルN構造を持つ楕円曲線とは、楕円曲線とそのN等分点の群構造の対を言う。われわれは高次元への一般化を念頭において、新しいレベルN構造を定義する。これは楕円曲線とそのN等分点の群の引き起こす線形変換の対を言う。一般の族を考える場合にはN等分点の存在を仮定しない。したがって、ふたつのレベルN構造は大域的には異なることがありうる。実際、[Terasoma-Nakamura]の中ではNが偶数だとふたつの理論は異なり、奇数だと同一であることが証明された。にも関わらず、1次元の特殊性で、モジュライ空間は同型であることが証明される。一方、Abel多様体のモジュライの新しいコンパクト化が構成できた。これについて現在論文「A new compactification of the moduli of abelian varieties over Z[ζ_N,1/N]」を執筆中である。Inv.Math.(1999)の中ではStabilityのの立場からコンパクト化(Fine moduli)を構成したので、Abel多様体の極限としては構造層がべき零元を持つこともあった。その結果、Abel多様体の極限としては構造層がべき零元を持たないもののみをとると、モジュライとしていくぶん悪くなるがやはり、モジュライのコンパクト化が構成できることが判明した。

一方、Hilbert shcemeの射影的な部分多様体Zで、軌道空間X(semi-stable)//Gに有限ファイバー、かつ全射されるもが存在し、さらに軌道空間X(semi-stable)//GはZのファイバーの粗なモジュライとなる場合は一般論により、Zをモジュライとするようなモジュライ函手Mを一般的に構成できる。Stabilityによるモジュライ空間SQ_{g,K}はこのように構成されている。
貧栄養化が進む日本沿岸の基礎生産量変動の実態解明：伊勢湾を例として

日本沿岸域では、過去に富栄養化によって赤潮等の被害が出ていたため、世界に先駆けて栄養塩の負荷量削減が行われてきたが、近年は逆に貧栄養化で生物生産の減少が懸念されている。しかし、時間的・空間的変動の大きい基礎生産については、その長期変化の実態は把握されていない。本研究では、特に日本の代表的内湾の一つである伊勢湾に注目して、これまで活用されていなかった過去20年間の衛星データによって、植物プランクトンの現存量・群集構造・基礎生産のデータセットを作成し、この高空間解像度・高時間頻度のデータから長期変動・変化を明らかにし、栄養塩負荷削減の影響を考察する。
革新的熱電発電技術応用のための異常ネルンスト効果の研究

異常ネルンスト効果は、磁性体に熱流を流した場合に磁化と温度勾配の外積方向に電界が生じる熱電効果である。異常ネルンスト効果は電界が熱源の平面と平行に現れる特徴があるため、熱電発電に応用することを考えた場合、面内方向のシンプルな熱電対列で直列電圧を増やせるため、実行熱源面積を容易に増やせるなど、従来のゼーベック発電にはない長所が期待できる。本研究では、実用レベルの異常ネルンスト発電の実現に向け、ホイスラー合金系材料に注目し、構造、異常ホール、ゼーベック効果、異常ネルンスト効果を系統的に調べることにより、より大きな異常ネルンスト効果を実現するための暫定的な指針を得ることに成功した。異常ホール効果と異常ネルンスト効果の相関性について明らかにするために、第一原理計算によって大きな異常ホール効果が期待されているホイスラー合金系試料について、組成比の異なる薄膜試料を作製し、組成比によるフェルミ準位制御とそれに伴う磁気的特性、異方性磁気抵抗効果、異常ホール効果の変化について調査した。その結果、第一原理計算の予測に従い、Co系ホイスラー合金の一部で異常ホール抵抗率15μΩcm以上の大きな異常ホール効果を実現することができた。異方性磁気抵抗効果はフェルミ準位近傍の局所d状態を反映するが、フェルミ準位位置において異方性磁気抵抗効果の符号の正負反転が確認された。これらのフェルミ準位位置の制御により異常ネルンスト効果が如何に変化するかは過去に調べられたことがなく、本質解明に貢献することが期待される。ホイスラー合金薄膜系試料について、組成比を制御することによりフェルミ準位をシフトさせ、これに応じた大きな異常ホール効果を観測することができ、今後の異常ネルンスト効果の増大に期待が持てるとともに、第一原理計算との比較により異常ネルンスト効果増大の基本指針を得るために有用な成果が得られることが期待される。本研究では熱電技術として実用レベルの異常ネルンスト効果実現のために、ネルンスト係数の大きな材料探索を行うだけではなく、材料探索の指針を確立することを目指す。大きな異常ホール効果と異常ネルンスト効果を示すことが期待されるとともに、電子構造とネルンスト効果のとの相関が議論しやすい材料系としてCo基ホイスラー合金材料に注目し、薄膜試料の作製と構造解析、異方性磁気抵抗効果、異常ホール効果、異常ネルンスト効果の評価を行った。その結果、フェルミ準位を制御することにより、従来よりも一桁大きなネルンスト効果を実現することに成功した。その電子構造と第一原理計算による異常ホール伝導度と実験結果を比較した結果、ゼーベック電流に対する異常ホール効果と熱電気テンソルの非対角項による寄与が重畳することが、重要であることが分かった。また導入した赤外線サーモカメラにより温度勾配の精密な評価手法を確立した。当初計画通り、また赤外線カメラの導入により厳密な温度勾配の評価手法を確立させた。ホイスラー合金系材料において従来の一桁の熱電能改善に成功した。前年度までで観測したホイスラー合金系Co2MnZでの大きな異常ネルンスト効果のメカニズムを解明するため、ホイスラー合金の組成依存性をより詳細に調べるとともに、第一原理計算に基づく異常ホール伝導度と、熱電気テンソルαxyの室温近傍でのエネルギー積分値を計算した。その結果、ホイスラー合金の規則度がB2構造からL21l構造に変化した際に、異常ホール効果の伝導度が増大するとともに、αxyも5倍程度まで大きくなることがわかった。αxy項によって生じる異常ネルンスト効果の大きさは、ゼーベック効果x異常ホール効果の項とほぼ同程度であった。この結果は、ゼーベック効果や異常ホール効果がゼロとなる強磁性体においても、異常ネルンスト効果が生じうることを示す結果であり、今後、大きな異常ネルンスト効果を示す材料探索の重要な指針を得ることができた。実用的な熱電発電利用を考えるためには、熱電対列とした場合の熱電体自身の抵抗と外部ワーク抵抗との整合が重要となる。従って、上記薄膜を厚膜化した場合や、バルク試料化した場合のネルンスト特性の変化を調べる必要性がある。本研究では、上記Co2MnZ薄膜の厚さを従来よりも一桁大きい300nmまで増大させ、その特性を評価した。その結果、30nm膜と300膜でほぼ同様の熱電性能が得られることが確認された。この結果は、熱電対列の内部抵抗を膜厚により制御できることを示しており、今後、環境発電を応用を目指す上で重要な成果である。本成果を2017年1月と2月に開催された2つの国際ワークショップで招待講演を行った。ホイスラー合金系薄膜試料の異常ネルンスト効果について系統的に評価する。第一原理計算によって内因性の異常ホール伝導度のフェルミ準位位置依存性を調べることによって、内因性機構の寄与について考察する。

異常ホール・ネルンスト効果の温度依存性を測定することによって、内因性・外因性機構の定量的解析を試みる。ホイスラー合金系材料を主体とし、様々な電子構造を有する材料系の構造、規則状態、異常ホール効果、異常ネルンスト効果を系統的に評価し、より大きな熱電能の実現を試みるとともに、熱電能改善のための指針の確立をめざす。Fe2VAl系などゼーベック効果の大きな非磁性熱電材料に注目し、組成調整による強磁性化を試み異常ネルンスト効果を評価する。28年度が最終年度であるため、記入しない。スピントロニクス赤外線サーモグラフィー装置の装置導入が遅れたため実験の計画の都合により薄膜成長用のMgO基板、スパッタターゲット材料の消耗品の購入を遅らせたため。研究計画変更により次年度に購入予定H28年度初旬にMgO基板並びにスパッタターゲットを購入することにより、当初予定通りの研究が遂行可能である。
酸素同位体の水を用いたメガヘルツから中赤外領域におけるスペクトルの完全測定

三つの水、H2O, D2O, H2(18O)について、200 MHzから1000 cm-1におよぶ広帯域で複素誘電率スペクトルの温度変化測定(0°Cから50°C)を行った。得られた複素誘電率スペクトルを解析し、特にテラヘル帯の成分について詳細に議論した。その結果、この帯域では、低周波側に緩和成分が、高波数側に減衰振動が存在する。緩和成分は温度変化を示し、その活性化エンタルピーは遅いデバイ緩和のそれと同程度であること、計算から減衰振動は崩れた分子間変角振動であることなどが分かった。本年度は、3種類の水の同位体(H2O, D2O, H2(18O))について、常温での広帯域測定を行った。20 HMzから20 GHzまではネットワークアナライザを用いた測定、30 GHzから400 GHzはスパイラル型光伝導スイッチを用いた時間領域分光(TDS)システム、7 cm-1 (200 GHz)から100 cm-1がダイポール型光伝導スイッチを用いたTDSシステム、100 cm-1から600 cm-1が検出器としてDTGSを用いたFTIR、500 cm-1から4000 cm-1が通常のFTIRを用いた。特にサブテラヘルツ(THz)測定システムでは、現在の仕様では30 GHzが測定下限周波数であることがわかった。MHzからTHzに及ぶ周波数領域について複素誘電率スペクトルについてモデル関数を用いて解析を行った。すなわち、MHzからギガヘルツ(GHz)帯には遅いデバイ緩和が、THz帯には速いデバイ緩和が、それより高波数側に水素結合分子間伸縮振動が存在し、それを減衰振動成分として解析し、実験値を良く再現することがわかった。特に、H2(18O)についてはこのようなデータが存在しておらず、データベースとして貴重な情報である。遅い緩和時間は粘度に依存することが知られているが、H2(18O)のそれはH2Oのそれより5%遅く、これは報告されている粘度の違いと一致する。温度変化については、THz帯での温度変化の測定を行った。サブTHzおよび遠赤外領域の温度可変セルについては、分子科学研究所の装置開発室と相談し、製作依頼を行った。MHzからGHz帯については既存の恒温槽を用いて温度変化の測定を実施する。H2Oについて分子動力学シミレーションを実施し、ある瞬間の分子配置を抜き取り、それに対して基準振動解析を行い、振動数分布を得た。これを異なる時間において行い、振動数変化の様子を調べた。本年度は、温度可変装置の製作・整備を行ない、3種類の水の同位体(H2O, D2O, H2(18O))について測定を行なった。200 MHzから20 GHzのマイクロ波帯を測定するベクトルネットワークアナライザ(VNA)については、恒温槽を用いて試料や誘電プローブを冷却する方法を採用し、D2Oについて0°Cから90°Cの範囲で測定を行い、既報のデータを再現することを確認した。VNAの測定では、各温度で校正を実施する必要があることを確認した。30 GHzから400 GHzのサブTHz帯、および5 cm-1から100 cm-1のTHz帯の複素誘電率を測定する時間領域THz分光装置については、分子科学研究所の装置開発室に依頼し冷媒を流す方式の液体組立セルを作成した。試料セルおよび参照セルを自動ステージで切り替え可能として、H2OおよびD2Oについて0°C付近から80°C付近まで測定した。またエアープラズマによるTHz波パルスの発生を行い、これにより350 cm-1までの複素誘電率の測定を行なった。これらのデータを二つのデバイ緩和と二つの減衰振動で線形解析を行なったところ、THz帯に成分を持つ速い緩和時間が温度に依存するという結果を得た。従来、この速い緩和時間は温度に依存しないと考えられてきたが、それと反する結果を得た。しかし、まだS/N比が十分ではなく測定の再現性を今後確認する。50 cm-1から600 cm-1の吸光係数を通常の遠赤外領域仕様のFTIRを用いて測定した。190 cm-1付近にピークを持つ水素結合分子間振動を三つの水の同位体で求めることができた。またMDシミュレーションと瞬間的基準振動解析法、さらに我々が開発した分子内振動と分子間振動を分離する方法を用いてTHz帯のスペクトル成分は水素結合の変角振動によるものであり、氷に比べると大きくゆがんだ変角振動であることを見出した。マイクロ波帯を測定するベクトルネットワークアナライザ(VNA)と二種類の時間領域THz分光装置について温度可変装置を製作することができ、精密測定が実際可能であることを確認することができた。当初、ペルチェ素子を用いて時間領域THz分光装置の液体セルを冷却することを考えていたが、分子科学研究所の装置開発室からの助言で冷媒を流す方式に変更し、装置製作を行なうことができた。また、遠赤外領域についてはエアープラズマ法による広帯域テラヘルツ波(15 cm-1から350 cm-1)による複素誘電率測定と通常の遠赤外領域仕様のFTIR分光器による吸収スペクトル測定を行うことができた。

また、理論計算では、分子動力学計算とgaussian 03を用いた基準振動解析、さらに我々が独自に開発した、分子性結晶の格子振動で分子内振動と分子間振動を分離する方法を用いて、THz帯の液体の水の運動の特性を明らかにすることができた。特に、分子性結晶の手法をこの水の運動解析に使うことは当初考えておらず、連携研究者である分子科学研究所の斉藤教授との議論からアイデアを得ることができた。本年度は、まず、スパイラル型光伝導アンテナを用いたサブテラヘルツ時間領域分光装置の改良を行った。試料周辺の光学系のスケールアップをはかることで、低波数側の電磁波強度の増強を可能にし、30 GHzまで下限を拡張することができた。一方、エアープラズマを用いた高波数側の電磁波の発生の改良については、ある程度の改善が見られたものの、それと平行して行っていた、遠赤外スペクトルから複素誘電率を求める方法が大幅に進展したため、100 cm-1より高波数側のスペクトルは赤外領域仕様のFTIR分光器を用いて得ることにした。FTIR分光器では赤外吸収スペクトルのみが得られる。そこから複素誘電率を計算する計算手法とそのプログラムを作成した。これにより、3種類の水(H2O, D2O, H2(18O))について、0°Cから80°Cにかけて、ネットワークアナライザを用いて200 MHzから20 GHz、サブテラヘルツ時間領域分光装置を用いて、30 GHzから400 GHz、ダイポール型光伝導アンテナを用いたテラヘルツ時間領域分光装置を用いて、0.2 THzから3 THz、遠赤外および中赤外領域仕様のFTIR分光器を用いて、それぞれ、50 cm-1から700 cm-1、400 cm-1から1000 cm-1の測定を行った。また、福岡工大のネットワークアナライザを用いて50 GHzまで測定を行い、これにより、200 MHzから1000 cm-1までの複素誘電率スペクトルの温度変化を得ることができた。以上の複素誘電率に関する結果を、低振動ラマンスペクトルから得られた50 cm-1付近の分子間変角振動を考慮に入れ、デバイ緩和や減衰振動などのモデル関数を用いて解析を行い、水の複素誘電率の解釈を確立した。また、緩和の時定数の温度変化から有効な活性化エネルギー等を求め、その緩和過程に関与する分子運動を議論した。三つの水、H2O, D2O, H2(18O)について、200 MHzから1000 cm-1におよぶ広帯域で複素誘電率スペクトルの温度変化測定(0°Cから50°C)を行った。得られた複素誘電率スペクトルを解析し、特にテラヘル帯の成分について詳細に議論した。その結果、この帯域では、低周波側に緩和成分が、高波数側に減衰振動が存在する。緩和成分は温度変化を示し、その活性化エンタルピーは遅いデバイ緩和のそれと同程度であること、計算から減衰振動は崩れた分子間変角振動であることなどが分かった。3種類の水の同位体について広帯域分光を行うことができた。モデル関数による解析の結果、当初、来年度予定していた分子動力学計算と瞬間的基準振動解析を実施することができた。一方、サブテラヘルツおよび遠赤外領域の温度可変セルについては分子科学研究所の装置開発室と相談して製作を進めている。ギガヘルツおよびメガヘルツの誘電緩和測定については恒温槽を用いて試料全体を冷却、加熱することにより温度可変の測定を行うこととした。今後、製作した温度可変のVNAと二種類の時間領域THz分光装置を用いて、三つの水の同位体で測定を繰り返し、実験データの再現を得る。そのデータに対して、複素誘電率に関するモデル関数(二つのデバイ緩和成分と二つの減衰振動成分)を用いてスペクトル解析を行なう。