hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
海洋バクテリアの長期炭素隔離機能に対する海洋酸性化の影響評価

海洋バクテリアによる難分解性溶存態有機物の生成機能に対する、海洋酸性化の影響を評価するため、自然微生物群集を用いた180日の培養実験を実施した。実験試料は筑波大学下田臨海実験センターより沿岸水を採取し、植物プランクトンの光合成産物を13Cにより標識した。本年度は、バクテリア群集組成に対する酸性化の影響を評価するため、遺伝子情報に基づく群集組成を明らかにするとともに、有機物の残存に対する酸性化の影響を評価した。培養期間を通して、Flavobacteriia門、Alphaproteobacteria門、およびGammaproteobacteria門の3グループが主要な分類群として認められた。培養初期においては、Alphaproteobacteria門およびFlavobacteriia門が主要なバクテリアグループであったが、Flabvobacteriia門は培養の経過とともに減少する傾向が認められた。また、Gamma-proteobacteria門は、培養30日以降増加した。これらの変化は、培養系における利用可能な有機物の量および質の変化に対応しているものと考えられる。酸性化によるバクテリア群集組成への影響も認められ、800 ppm条件下ではFlavobacteriia門の割合が低下する一方で、Alphaproteobacteria門は増加した。この結果は、Flavobacteriia門の増殖が酸性化により阻害されることを示唆する。残存する有機炭素全量(懸濁態有機炭素+溶存態有機炭素)に対する溶存態有機炭素の割合は、培養の経過につれて増加したが、酸性化の条件による優位な差は認められなかった。これから、バクテリアの難分解性溶存態有機物の生成機能は、酸性化により大きな影響は受けないものと予想される。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。海洋バクテリアによる難分解性溶存態有機物生成機能に対する海洋酸性化の影響を評価するため、自然微生物群集を用いた培養実験を実施した。静岡県下田市鍋田湾から採取した海水試料を、150Lの大型容器に移し、窒素・リン・珪素を含む栄養塩類と、トレーサーとして13C-NaHCO3を添加して、自然光下で1日半(昼-夜-昼)の培養を行った。培養終了時に、試料を6本の20Lポリカーボネート瓶に移し、二酸化炭素分圧(pCO2)を400ppm(3本)および800ppm(3本)に調整し、暗所で培養した。培養開始後、1.5、3、6、12、30、90、180日後に試料を採取し、溶存態無機炭素、懸濁態有機炭素、溶存態有機炭素、バクテリア細胞数、バクテリア群集組成等について、分析を行った。二酸化炭素分圧の調整は、培養系への有機炭素のコンタミネーションを避けるため、純空気(窒素+酸素)と二酸化炭素を混合したボンベを用いたが、二酸化炭素分圧は培養期間を通して規定の値を保つことができた。この間、pHは400ppmで8.0、800ppnmで7.8であった。バクテリア細胞数は、1.5-6日目に高い値を示し、12日にかけて急激に低下した。6日目では酸性化条件(800ppm)で、バクテリア細胞数が低かったが、他の期間では、両者に有意な差は認められなかった。蛍光性を有する溶存態有機物(蛍光性溶存態有機物:FDOM)として、4成分が確認された。4成分中、2成分(腐植様FDOMおよびトリプトファン様FDOM)は、酸性化条件において低い蛍光強度を示し、バクテリアによる溶存態有機物の生成量が酸性化条件下で低下する可能性が示唆された。今後、バクテリアにより生成された溶存態有機物の組成を明らかにするため、高速液体クロマトグラフを用いた分子量分画を実施する。1.異なった二酸化炭素分圧下でのバクテリア培養実験を実施することができた。この実験では、低濃度の溶存有機炭素濃度を維持するために、培養中の有機物のコンタミネーションを極力避けることが必要となる。本実験ではこのために、通常用いられているコンプレッサーによる調節ではなく、標準ガスを充填したボンベを用いた。これまでの分析結果では、培養液中への有機物のコンタミネーションは認められていない。また、培養液の二酸化炭素分圧およびpHも、予定通りの条件で実験を実施することができた。2.バクテリアが生成すると考えられるFDOMにおいて、酸性化条件により蛍光強度に差が認められた。これは、バクテリアによる難分解性溶存態有機物の生成が、酸性化条件により異なることを示唆する結果である。3.バクテリア群集組成を明らかにするために、ゲノム分析を実施中であるが、酸性化条件により特定の分類群に差が認められている。海洋バクテリアにおる難分解性溶存態有機物生成機能に対する、海洋酸性化の影響を評価するため、自然美生物群集を用いた培養実験を実施した。実験は、昨年度秋から開始し、本年度春まで継続した。二酸化炭素濃度は、現在を想定した400 ppm、および2倍の800 ppmの2段階とした。得られた試料はガラス繊維濾紙により濾過し、溶存態有機物試料を得た。本年度は、培養開始3ヶ月以上の培養期間において得られた試料の処理、および懸濁態有機炭素量の測定を行った。また、バクテリア群集組成について、ゲノム情報を通した評価を実施した。

光合成により生産された懸濁態有機炭素濃度は、400および800 ppmの条件下において、実験開始90日目では67および56 μgC/L、180日後にはそれぞれ30および28 μgC/Lに減少した。これらの値は、実験開始時に生産された1,160 μgC/Lの5%(90日目)および2.5%に相当した。この結果は、光合成で生産された有機物が懸濁態として残存する割合が少ないことを示している。細菌群集のゲノム分析の結果、実験開始後30日までは、海洋の主要なバクテリアグループであるproteobacteriaが、全バクテリアの2030%を占めた。30日目では、酸性化条件下においては通常条件下に比較して、Alphaproteobacteria綱の占める割合が高かったのに対し、Gammaproteobacteria綱およびFlavobacteria綱の割合が低下していた。Alphaproteobacteria綱が酸性化条件下で高い傾向は、90日および180日目においても確認された。1.異なった二酸化炭素条件下での180日にわたる長期培養実験を、予定通り遂行することができた。特に、有機物の分解に伴い生ずる二酸化炭素が、設定した二酸化炭素濃度に影響を与える可能性があるため、400および800 ppmの二酸化炭素を含む純空気(窒素+酸素)を、高い頻度でバブリングを行った。二酸化炭素の測定結果により、この処置の有効性が確認された。2.バクテリア現存量の少ない90日および180日後において得られた試料についてもゲノム分析を実施した。核酸の複製等に工夫を加えることにより、通常条件および酸性化条件におけるバクテリア群集組成を明らかにすることができた。バクテリア群集組成に対する酸性化の影響に関しては、現在のところ、国際的にも得られている情報は少なく、貴重な結果を得ることができた。海洋バクテリアによる難分解性溶存態有機物の生成機能に対する、海洋酸性化の影響を評価するため、自然微生物群集を用いた180日の培養実験を実施した。実験試料は筑波大学下田臨海実験センターより沿岸水を採取し、植物プランクトンの光合成産物を13Cにより標識した。本年度は、バクテリア群集組成に対する酸性化の影響を評価するため、遺伝子情報に基づく群集組成を明らかにするとともに、有機物の残存に対する酸性化の影響を評価した。培養期間を通して、Flavobacteriia門、Alphaproteobacteria門、およびGammaproteobacteria門の3グループが主要な分類群として認められた。培養初期においては、Alphaproteobacteria門およびFlavobacteriia門が主要なバクテリアグループであったが、Flabvobacteriia門は培養の経過とともに減少する傾向が認められた。また、Gamma-proteobacteria門は、培養30日以降増加した。これらの変化は、培養系における利用可能な有機物の量および質の変化に対応しているものと考えられる。酸性化によるバクテリア群集組成への影響も認められ、800 ppm条件下ではFlavobacteriia門の割合が低下する一方で、Alphaproteobacteria門は増加した。この結果は、Flavobacteriia門の増殖が酸性化により阻害されることを示唆する。残存する有機炭素全量(懸濁態有機炭素+溶存態有機炭素)に対する溶存態有機炭素の割合は、培養の経過につれて増加したが、酸性化の条件による優位な差は認められなかった。
PBO繊維の引張および疲労強度に及ぼすキンクバンドの影響

本研究ではPBO繊維の引張および疲労強度に及ぼすキンクバンドの影響を調べた。実験の結果から、PBO繊維の引張強度はキンクバンド密度の増加と共に低下し,キンクバンドは引張強度に対して損傷として働くことを明らかにした。ワイブル解析の結果からキンクバンドを持つPBO繊維の引張強度は有効体積の概念で説明できることを明らかにした。キンクバンドを持つPBO繊維に紫外線照射を行った場合、キンクバンド部分で自動酸化が生じるため、引張強度が大きく低下することを明らかにした。キンクバンドを持つPBO繊維の疲労強度は最大応力で整理できることを示した。H26年度は機械的特性の基本特性として、引張強度に焦点を絞り、次の3つのテーマについて研究を行った。1キンクバンドを生じさせたPBO繊維の引張強度の確率分布の推定2紫外線照射を受けたPBO繊維(キンクバンドを生じさせた)の引張強度特性3紫外線照射時におけるキンクバンドを通り道とする自動酸化メカニズムの解明研究の結果、1では繊維表面の圧縮ひずみとキンクバンドの発生数との関係を定量的に明らかにするとともに、キンクバンドの個数と引張強度との関係を統計的手法により整理し、引張強度の確率分布を明らかにした。また、キンクバンドが引張強度に対して永久損傷として作用することを示した。さらに、引張強度のワイブル解析を行い、キンクバンドの数が増加(繊維表面の圧縮ひずみを増加させた場合)してもキンクバンド部分の強度は変化しないことを明らかにした。2ではキンクバンドを生じさせた繊維に紫外線照射を行い、単繊維引張試験により引張強度の確率分布を明らかにした。さらに、紫外線照射による引張強度の低下とキンクバンドによる引張強度の低下は単純な線形和ではないことを明らかにした。3では紫外線照射を行った繊維に対して、ミクロトームにより繊維をスライスし、繊維内部のキンクバンド部分の元素分析を行ったところ、酸素原子の数が他の部分に比べて多いことを突き止めた。この結果から、紫外線照射による自動酸化反応はキンクバンド部分で優先的に生じることを化学的に明らかにした。H27年度はH26年度で得られたキンクバンドを生じさせたPBO繊維の基本特性である引張強度の確率分布特性を破壊メカニズムも含めて総括してまとめるとともに、もう一つの基本特性である疲労強度特性を明らかにするために、実験装置の設置・調整と予備試験を行った。研究の結果、キンクバンドを生じさせたPBO繊維の引張強度特性については、破面観察によりキンクバンドが破壊起点となることを明らかにした。次いで、引張強度に対してキンクバンドを欠陥としたワイブル解析により、引張強度はキンクバンドを欠陥とした有効体積の概念で説明できること明らかにした。紫外線を照射した場合には、キンクバンドを通り道として自動酸化反応が繊維内部に進行するため、強度低下が大きくなることを明らかにした。キンクバンドを生じさせたPBO繊維の疲労試験については、微小荷重疲労試験装置の制御装置の更新を行った。次いで、予備試験を実施し、実験データの検証を行い、データが有効であることを明らかにした。本研究では高分子繊維の中でも非常に高強度で高弾性率を有するPBO繊維を対象として、繊維の使用時に繊維内に発生するキンクバンドが引張強度や疲労強度にどのような影響を与えるのか、さらに、紫外線を照射した場合にその影響がどのように変化するかについて研究を行った。その結果として以下の知見を得た。キンクバンドはPBO繊維の引張強度に対して永久損傷として作用し、キンクバンドの発生したPBO繊維の引張強度はワイブル解析の結果、有効体積の概念で説明できることが明らかとなった。キンクバンドは強度に対して永久損傷として作用するが、PBO繊維に折り曲げに近い曲率でキンクバンドを発生させても強度の低下は発生前と比べて約17%の低下にとどまっており、非常に高い残存強度を有している。このことから実用上的に非常に優れた強度を有する繊維であることが分かった。キンクバンドの発生したPBO繊維に対して紫外線照射を行うと、繊維の自動酸化はキンクバンド部分では他の部分よりも早く進行することがX線マイクロ分析の結果で明らかとなった。キンクバンドの発生したPBO繊維に対して紫外線照射を行うと、キンクバンドの密度が低い場合、繊維の強度低下要因は表層部分の自動酸化よる荷重保持断面の減少であるが、キンクバンド密度が高い場合はキンクバンド部分の自動酸化のため、キンクバンドが強度に対して切り欠きとして働くため、強度低下が大きくなる。なお、疲労強度については、現在、学術論文を作成中であり、追って発表する予定である。H26年度で掲げた3つの研究テーマはおおむね達成できており、研究は順調に進んでいる。H28年度はもう一つの基本特性である疲労強度特性を明らかにするとともに、引張強度と疲労強度を総括してまとめ、研究成果を国際会議で発信する予定である。疲労試験についてはすでに予備試験を終了し本試験に移行しており、いくつかの成果が得られている。

研究成果はAPCFS201の国際会議で発表予定である。材料強度、破壊力学、信頼性工学H26年度の3の研究テーマについては、データ数が少ないため信頼性を上げるためにH27年度も継続して元素分析を行う予定である。
超高速軟X線吸収分光法による光化学系IIタンパク質の光合成反応の機構解明

天然の光合成反応の機構を解明するために、液体試料の軟X線吸収分光(XAS)測定とタンパク質包含脂質二重膜の調製法を組み合わせることで、膜タンパク質である光化学系II (PSII)が機能を発現する状態でのXAS測定を実現する。更に、放射光の軟X線パルスと光学レーザーの同期によるピコ秒時間分解XAS測定手法を開発し、PSIIの光合成反応が進行中のXASスペクトルの時間変化を得る。そして、実験結果を内殻励起計算と比較することで、光合成反応中のPSIIと水の分子間相互作用の時間変化を調べる。
ICP質量分析法を用いた天然水中微量金属の存在量と存在状態に関する研究

本研究では、高感度かつ多元素迅速分析が可能な誘導結合プラズマ質量分析法(ICP-MS)を用いた天然水中微量金属の定量法(キレート樹脂濃縮/ICP-MS)と溶存高分子有機態金属の存在状態分析法(サイズ排除クロマトグラフィー/UV/ICP-MS)を、湖沼水の分布測定に適用した。溶存高分子態有機物が金属元素の溶存量あるいは溶存状態に与える影響を検討し、天然水における金属イオンの循環過程について知見を得ることを目的として研究を行った。天然水試料として琵琶湖北湖の垂直分析測定を行った。溶存元素濃度に関しては主成分元素も合わせて、約40元素の分布を得ることがてきた。湖水の温度躍層または湖底付近で濃度変化が見られる元素が多かった。高分子有機態元素については、池水試料の場合と同様に、分子量300000以上の成分(Peak 1:コロイド状有機物)と分子量1000050000の成分(Peak 2:分子状有機錯体)に分離検出され、15元素が有機物と結合して溶存していることが確認された。Fe,Al,PbなどはPeak 1に、Cu,Zn,MoなどはPeak 2に主に検出されるという特徴が見られた。また、躍層と湖底付近では金属、有機物ともにPeak 1/Peak 2が高くなり、深度による存在状態の変化を見ることができた。また、金属と高分子態有機物との相互作用に関しては、大学構内の池水を試料とし、Peak 1に主に見られるPbとPeak 2に主に見られるCuの添加効果についても検討した。SEC/UV/ICP-MSシステムにより測定した結果、PbはPeak 1に、CuはPeak 2にそれぞれ取り込まれやすいことがわかった。また、濃縮同位体スパイクを用いたトレーサー実験により、添加金属の交換量とその時間変化についても検討し、環境水中に放出された有害金属等の運命を予測する上での一つの指標として利用できる可能性を示した。
存在論的な相互依存関係に関する基礎理論の整備と形而上学的諸問題への応用

本研究の目的は、相互的依存(相互的根拠づけ)関係について理論的整備を行うとともに、それを形而上学的問題に対して応用することである。こうした目的の元で、平成30年度は以下の二つの研究を行った。第一に、相互的依存(根拠付け)関係の理論整備の準備として次の研究を行った。まず、近年の新たな研究(とりわけ、E. BarnesとN. Thompson)を背景に、相互的依存関係が広範な形而上学領域において重要な役割を果たしていることを確認するとともに、相互依存関係と説明関係の結びつきに関する洞察を深めた。また、本質依存に関するJ. Loweの研究を精査し、特にLoweが本質依存について非対称性を主張する議論に着目し、批判的に検討した。第二に、依存関係に関する研究成果を、二つの形而上学的問題に応用することを試みた。まず、本研究で行う予定の物質的対象の「根拠づけ」問題については、対象が属する種(kind)、その対象の同一性、およびそれがもつ典型的性質に相互依存関係を認める立場を具体的に展開する論文を現在執筆中であり、次年度には論文として投稿予定である。次に、こうした研究を進める過程で、本研究の成果が死の害悪に関する哲学的問題に応用可能であるという着想を得た。具体的には、死を迎える当人にとって死が害悪であるのは、当人の死後の時点であるという「死後説」の主張が抱える哲学的課題について、人が属する種による根拠づけ関係を考察することで解決できると考えるに至った。そして、この研究の成果をまとめ、国内のワークショップおよび国際会議(International Association for the Philosophy of Death and Dying)で発表し、現在はその成果を論文として投稿準備中である。本年度に予定していた相互的依存関係に関する基礎的研究についてはそれをまとまった成果として発表することができなかったが、他方で、その成果を背景とした応用研究において一定の成果を上げることができている。より具体的には、本年度は相互依存関係についての基礎研究として、(1)本質依存関係に着目して相互依存関係の理論的整備を行うことを目指し、また応用的な研究として、(2)物質的対象の「根拠づけ問題」に対する自身の解答を明確化することを目的としていた。これに対し、(1)の研究については一定の洞察を得たもののそれを論文の形にまとめるまでには至らなかったが、(2)については、論文の形で公表する準備が進められている。また、本研究のさらなる応用として、(3)根拠づけ関係に基いて、死の害悪についての哲学的問題を解決するという新たな課題の着想を得ただけでなく、その着想を国内外の学会発表に結びつけることができている。以上に述べたことから、全体として本研究は「おおむね順調に進展している」と評価した。今後も基本的に本研究計画に従って遂行する予定だが、細部に関しては若干の方針転換を行う。まず、相互依存(根拠づけ)関係については、本質依存関係に注目しつつもより広い観点から検討を行い、また次年度に予定していた循環に関する研究と合わせて研究を進める予定である。具体的には、相互的依存関係が幅広い形而上学領域において重要な役割を果たしているという洞察に基づき、それを適切に扱うための関係がどのようなものとなるのかを探るとともに、依存関係と説明関係の結びつきに着目しながら循環性の問題を検討する。そして、以上の成果を論文としてまとめる準備を行う。次に、応用的研究については、まず現在準備を進めている論文を完成させ、国内外の雑誌に投稿することを目指す。特に、死の害悪に関する論文はすでに英文校正の段階にあり、次年度前半に完成させ国際雑誌に投稿する。また、物質的対象の根拠づけ問題に関する論文については、相互的依存関係に関する自身の研究を背景に完成させ、次年度後半までには国内雑誌に投することを目指す。

より具体的には、本年度は相互依存関係についての基礎研究として、(1)本質依存関係に着目して相互依存関係の理論的整備を行うことを目指し、また応用的な研究として、(2)物質的対象の「根拠づけ問題」に対する自身の解答を明確化することを目的としていた。これに対し、(1)の研究については一定の洞察を得たもののそれを論文の形にまとめるまでには至らなかったが、(2)については、論文の形で公表する準備が進められている。また、本研究のさらなる応用として、(3)根拠づけ関係に基いて、死の害悪についての哲学的問題を解決するという新たな課題の着想を得ただけでなく、その着想を国内外の学会発表に結びつけることができている。以上に述べたことから、全体として本研究は「おおむね順調に進展している」と評価した。今後も基本的に本研究計画に従って遂行する予定だが、細部に関しては若干の方針転換を行う。まず、相互依存(根拠づけ)関係については、本質依存関係に注目しつつもより広い観点から検討を行い、また次年度に予定していた循環に関する研究と合わせて研究を進める予定である。具体的には、相互的依存関係が幅広い形而上学領域において重要な役割を果たしているという洞察に基づき、それを適切に扱うための関係がどのようなものとなるのかを探るとともに、依存関係と説明関係の結びつきに着目しながら循環性の問題を検討する。そして、以上の成果を論文としてまとめる準備を行う。次に、応用的研究については、まず現在準備を進めている論文を完成させ、国内外の雑誌に投稿することを目指す。特に、死の害悪に関する論文はすでに英文校正の段階にあり、次年度前半に完成させ国際雑誌に投稿する。また、物質的対象の根拠づけ問題に関する論文については、相互的依存関係に関する自身の研究を背景に完成させ、次年度後半までには国内雑誌に投することを目指す。
熱電材料タリウム化合物が示すナノ空間変調構造の観測:角度分解光電子分光による研究

本研究の目的は、熱電変換材料候補である擬1次元化合物TlInSe_2が140°C以下で10^6μV/Kものゼーベック係数を示す要因とされているインコメンシュレート(IC)超格子相(ナノ空間変調構造)の存在を、電子状態の変調を感度良く検出できる角度分解光電子分光法により実験的に検証することである。IC相を検証し、ゼーベック係数増大の物理的起源を明確にすることで、更なる高効率熱電変換材料開発の指針を得ることを最終到達目標とし、以下のことを行った。申請者の研究室に所有する装置を温度可変(高温対応型)角度分解光電子分光装置として確立するため、温度コントローラの整備ならびに真空紫外光源の配置変更を行った。さらに、試料角度の正確な制御を目的として、中空式回転導入器を導入した。本装置をTlInSe_2のエネルギーバンドを得るために使用し、フェルミ準位近傍のエネルギーバンドは放射光角度分解光電子分光実験から詳細に決定した。これらの実験から以下の成果を得た。TlInSe_2のTl原子鎖に対して平行および垂直な方位で得られた両バンド構造には、相転移による対称性の変化を伴ったギャップ構造が観測された。さらに、ブリルアンゾーンのT点で価電子帯頂上を形成するバンドの詳細な解析から、50KにおいてTlInSe_2がIC相からコメンシュレート相へと更なる転移を起こしていることを明らかにした。このバンドは50Kから280Kへの温度上昇で430meV高結合エネルギー側へシフトする。このシフト量から400K(140°C)におけるTlInSe_2のゼーベック係数を評価したところ2×10^3μV/Kとなり、熱電能の実験から評価された10^6μV/Kまで到達しないことが分かった。このことは、TlInSe_2における熱電能は単に価電子帯頂上による電子的な効果だけでなく、相転移による電荷変調の効果、つまりIC相が大きな影響を与えているものと考えられる。本研究の目的は、熱電変換材料候補である擬1次元化合物TIInSe_2が140°C以下で1O^6μV/Kものゼーベック係数を示す要因とされているインコメンシュレート(IC)超格子相(ナノ空間変調構造)の存在を、電子状態の変調を感度良く検出できる角度分解光電子分光法により実験的に検証することである。IC相を検証し、ゼーベック係数増大の物理的起源を明確にすることで、更なる高効率熱電変換材料開発の指針を得ることを最終到達目標とする。この目的を達成するため、本年度は以下のことを行った。さらに、精度良いスペクトルを得るには試料角度の正確な制御が重要であるとの考えから、科研費にて中空式回転導入器(高精度型)を導入した。今後、この回転導入器を組み込み、TIInSe_2に対する測定を展開する予定である。また、先行実施した放射光角度分解光電子分光実験から以下の成果を得た。この成果は、第14回電子分光および構造に関する国際会議(ICESS14)において発表した。TIInSe_2のTl原子鎖対して平行および垂直な方位で得られた両バンド構造には、相転移による対称性の変化を伴ったギャップ構造が観測された。

ブリルアンゾーンのT点で価電子帯頂上を形成するバンドは50Kから280Kへの温度上昇で430meV高結合エネルギー側ヘシフトする。このシフト量から400K(140°C)におけるTIInSe_2のゼーベック係数を評価したところ2×1O^3μV/Kとなり、熱電能の実験から評価された10^6μV/Kまで到達しないことが分かった。このことは、TIInSe_2における熱電能は単に価電子上帯頂上による電子的な効果だけでなく、相転移による電荷変調の効果、つまりIC相が大きな影響を与えているものと考えられる。本研究の目的は、熱電変換材料の候補である擬1次元化合物TlInSe_2が400K以下で10^6μV/Kものゼーペック係数を示す要因とされているインコメンシュレート(IC)超格子相(ナノ空間変調構造)の存在を、電子状態の変調を感度良く検出できる角度分解光電子分光法により実験的に検証することである。この目的を達成するため、本年度は以下のことを行った。角度分解光電子分光実験より、TlInSe_2および同種のTlIGaTe_2に対するエネルギーバンドを観測した。Tl1InSe_2のエネルギーバンドを詳細に解析したところ、体心正方晶ブリルアンゾーンのT点において価電子帯頂上を形成するバンドが、280Kと50K間で異なる形状を示すことが明らかになった。これは、IC相とC相(コメンシュレート相)の構造相転移を直接観測した結果であると考えられる。また、TlIGaTe2におけるエネルギーバンドの温度依存性には、相転移による対称性の変化を伴ったギャップ構造が観測された(ただし、測定結果には試料依存性があるため、今後より詳細な測定が必要)。これらの成果は、第15回真空紫外線物理国際会議(VUV15)および第1回最先端技術における物質・情報科学に関する国際会議(MISHT2007:招待講演)において発表した。さらに、バルクの情報をダイレクトに観測できる硬X線光電子分光実験をSPring-8において行い、各元素の内殻準位の温度依存性を観測した(施設利用費を科研費より支出した)。TlInSe_2、TlGaTe_2共に、温度上昇に伴い価電子帯電子構造を含めた各元素の内殻ピーク位置が高結合エネルギー側ヘシフトした。これらのシフト量から400KでのSeebeck係数を評価すると2×10^3μV/Kとなり、TlInSe_2に対して熱電能から観測された10^6μV/Kには遠く及ぼない。この結果は、TlInSe_2において巨大Seebeck係数が発生する要因が、フェルミ面近傍の電子的な要素のみでなく、相転移による電荷変調の効果、つまりIC相が大きな影響を与えていることを示唆する。よって、本系の巨大Seebeck係数にIC相の存在は必要不可欠であり、電気伝導率の改善が望めれば、熱電素子としての期待も大きく膨らむであろう。
急速凍結・ディープエッチング法による赤血球膜細胞質側の超微形態学的研究

近年細胞膜の裏打ち構造が注目されているので赤血球を使用して円盤状形態保持に関与する膜骨格の微細構造を検索した。ヒト赤血球膜細胞質側にはスペクトリン四量体がアクチン、バンド4・1などの蛋白質と結合して網状構造を形成している。これらの網状構造はアンキリンやバンド4・1を介してバンド3やグリコフォリンに結合していると考えられている。しかしこれらの裏打ち構造の赤血球膜上の局在は、主にグルタールアルデヒド・四酸化オスミウム固定・アルコール脱水・合成樹脂包埋試料による透過型電顕法により報告されてきた。このような電顕試料作製法による形態学的解析では、固定・脱水・包埋などにともなう形態学的変化を避けることはできなかった。すでに平成3年度に赤血球膜細胞質側を高解像力で三次元的に直接解析する急速凍結・ディープエッチング法を開発した。この方法によりヒト赤血球膜細胞質側のスペクトリン網状構造のin situ局在を明らかにすることができた。また平成4年度には、膜骨格蛋白の免疫染色によりその局在と結合様式を明らかにし、ヒトの遺伝性球状赤血球症や楕円赤血球症などでは、正常構造に比較してスペクトリン網状構造が減少し、顆粒状構造が多く観察されたため、スペクトリン蛋白の結合異常によることが明らかにされた。さらに平成5年度には、哺乳類以外の種々赤血球膜細胞質側を検索し、系統発生学的検討を加えた。鳥類(ニワトリ)や両生類(カエル)の有核赤血球などでは、スペクトリン蛋白以外の微小管(チュブリン)やアクチン細線維が膜骨格を形成していた。以上より赤血球形態維持には種々の細胞骨格の関与が示唆された。従来より行なわれてきた固定・脱水・包埋などの電顕試料作製法では、超微形態学的修飾は避けることができなかった。そこで生体内の微細構造をより良く反映している所見が得られると考えられる急速凍結・ディ-プエッチング法により赤血球膜細胞質側を直接観察する方法を開発した。1.グルタ-ルアルデヒドとアミノプロピルトリエトキシシランを被覆した2枚のカバ-グラス間で赤血球をサンドイッチにした後に、位相差顕微鏡でカバ-グラスをピンセットで軽く圧迫して、上下の赤血球膜を各々のカバ-グラスに付着させた。さらに緩衝液中に浸漬させると、毛細管現象により緩衝液が2枚のカバ-グラス間に入り、赤血球を機械的に二分割することができた。これにより赤血球膜に界面活性剤等で小孔をあけることなくヘモグロビンなどの可溶性蛋白質を除きin situのままで細胞膜を検索することができるようになった。2.さらに、カバ-グラスに付着したinsideーoutの赤血球膜細胞質側を電顕観察するために、イソペンタン・プロパン混合液(-193C)使用急速凍結装置を自作し急速凍結後、クリ-ンな高真空が得られるタ-ボ分子ポンプ装着凍結試料処理装置内でレプリカ膜を作成して、従来よりも高解像力で三次元的に解析することができた。3.またレプリカ膜回収時に、コロジオ溶液を塗布し乾燥させた後赤血球を漂白剤で溶かすことにより,直径5mm大のレプリカ膜を作製することが可能であった。4.2分割された赤血球膜のレプリカ膜を作製することにより、スペクトリン網状構造の存在などの赤血球裏打ち構造の超微形態学的特徴を明らかにすることができた。今後はこの新しい研究方法により、さらに赤血球膜裏打ち構造の分子レベルの解析が可能であると考えられる。

平成3年度に赤血球膜細胞質側を高解像力で三次元的に解析する急速凍結・ディープエッチング法を開発したが、本年度は、膜骨格蛋白の免疫染色によりその局在と結合様式を明らかにした。またヒトの遺伝性球状赤血球症や楕円赤血球症などでは、スペクトリン蛋白などの欠損あるいは異常によることが示唆されているので、この方法による病理形態学的解析を行なった。(1)ヒト赤血球をヘパリン処理し遠沈分離して赤血球ペレットを作成し、2%パラフォルムアルデヒドで固定後、二分割する。(2)一次抗体としてスペクトリン蛋白等に対する抗体で免疫染色する。(3)二次抗体としてコロイド金標識あるいはペルオキシダーゼ標識抗体で免疫染色する。(4)0.25%のグルタールアルデヒドで後固定する。氷晶形成防止のため10%メタノール水に浸ける。(5)次いで液体窒素で冷却したイソペンタン・プロパン混合液(約-193°C)中あるいは純銅圧着法で急速凍結する。(6)ターボ分子ポンプ装備エイコー社製装置内(-95°C、2-6X10^<-7> Torr)でディープエッチング(氷を昇華)をかける。(7)白金と炭素を回転蒸着して、型のごとくレプリカ膜を作成する。(8)レプリカ膜を電顕でステレオ写真を撮り、三次元的解析を行なう。以上の方法により、ヒト赤血球膜細胞質側のスペクトリン網状構造のin situ局在を明らかにすることができた。次ぎにヒト赤血球形態異常疾患の中でも頻度が高い遺伝性球状赤血球症および遺伝性楕円赤血球症の赤血球を上記のように一分割してレプリカ膜を作成して、赤血球膜細胞質側の超微形態学的変化を解析した。正常構造に比較してスペクトリン網状構造は減少し、顆粒状構造が多く観察された。以上より赤血球形態異常では膜骨格蛋白質の結合異常が考えられる。平成3年度は、安定して赤血球膜細胞質側を観察する急速凍結・ディープエッチング法を開発し、平成4年度は、その方法と免疫細胞化学的方法を併用して膜骨格蛋白質の局在を明らかにした。本年度(平成5年度)は、鳥類(ニワトリ)や両生類(カエル)などの有核赤血球膜細胞質側を同様の方法で観察し、系統発生学的検討を行なった。(1)実験動物赤血球をヘパリン処理し、遠沈分離して赤血球ペレットを作成した。(2)赤血球内可溶性蛋白質除去法:細胞質内電解質組成緩衝液中にてグルタールアルデヒドとアノプロピルトリエトキシシランを被覆した2枚のカバーグラス間で赤血球ではさみ二分割した。(3)0.25%のグルタルアルデヒドで後固定した。氷晶形成防止のため10%メタノール水に浸けた。(4)次いで液体窒素で冷却たイソペンタン・プロパン混合液(-193°C)中あるいは純銅圧着法で急速凍結した。一部の試料は液体窒素で凍結割断を加えた。(5)ターボ分子ポンプ装備エイコー社製FD-3AS装置内(-95°C,2-6X10^<-7> Torr)1530分間ディープエッチング(氷の昇華)をかけた。(6)白金(角度24゚)と炭素(角度90゚)を回転着して、型のごとくレプリカ膜を作製した。(7)レプリカ膜を装置より取り出し速やかにコロジオン塗布、乾燥後赤血球をハイター中で溶解し、レプリカ膜をグリッドに載せた。(8)さらにコロジオンをアミルセテートで溶かした。(9)レプリカ膜を透過型電顕で観察し、ステレオ写真を撮り、三次元的解析を行なった。これにより、ニワトリとカエルの赤血球膜細胞質側の膜骨格構造を明らかにすることができた。両者の膜骨格には微小管とアクチン細線維が結合して観察された。また哺乳類赤血球でみられたスペクトリン蛋白の局在も確認された。以上より鳥類や両生類では赤血球形態維持にスペクトリン以外の細胞骨格の関与が考えられた。
近代日本における教師の子ども観についての歴史的研究

最終年度は、研究分担者のそれぞれの研究課題の報告のための合宿を数度行った。とくに、近代日本において「教師の子ども観」に焦点をあてた研究がまだ少ないことが共通理解として得られた点が大きい。教師の子ども観という視点による「通史」のための重要な成果が得られたと思われる。各分担者の研究成果は、以下の目次の通りである。また、恵那の生活綴方教育をになった教師へのインタビューの記録をまとめた。長年生活綴方教育をになってきた教師とそれを受け継ぐ現在の教師の「子ども観」を対比させることができた記録となったことが重要と思われる。報告書の目次は、以下の通りである。第1部論文編(60頁)明治期の教育雑誌にみる子ども観-『教育時論』を対象に-谷雅泰朝鮮植民地時代における教師の子ども(朝鮮人)観-『文教の朝鮮』を中心に佐藤広美1950年代の国民教育運動と恵那の教師の教育認識佐藤隆子どもの権利に関する一考察-子どもの権利条約を中心に-佐藤修司教育裁判における子ども観-家永教科書裁判・地裁編を素材に-高津芳則第2部インタビュー資料恵那の生活綴方教師の聞く-教育観・子ども観(67頁)石田和男先生、丹羽徳子先生、中島芳文先生、田口修先生、田口文集先生、それぞれにインタビューを行い、記録を起こし、整理した。記録は、高津芳則、佐藤隆、佐藤修司、佐藤広美が担当した。初年度は、まず、佐藤広美と高津芳則が数度の会合を開き、「近代日本における教師の子ども観」についての先行研究の整理と本研究の全体としての特徴および研究分担者それぞれの研究作業の見通しについて話し合い、合宿に向けての準備を行った。9月に合宿を開き、各自、研究課題を提示し、研究作業の進展状況を話し合った。佐藤広美は植民地朝鮮における日本人教師の朝鮮人子ども観、佐藤隆は1950年代恵那教育の子ども観、佐藤修司は1960年代高度成長期進路指導教師に見る子ども観、高津芳則は戦後の教育判例にみる子ども観、谷雅泰は明治期教育雑誌における子ども観を報告した。合宿での話し合いの結果、研究分担者個々の課題とともに、研究会全体として、「教師の子ども観の典型的事例」を深め、共通の理論化を試みることになった。戦後の教育運動・教育実践のなかで、「子どもの中に情勢を見る」という固有の視点を共有してしてきた岐阜県中津川・恵那の教師の教育実践に注目することになった。3度の調査を行ない、聞き取りおよび当地で開催された研究集会(「恵那の教育」交流の集い、2003年2月22日)に参加した。現役の教師である田口修(岐阜県教職員組合恵那支部)、田口文葉(恵那郡岩巴中学校)、中島芳文(中津川市第二中学校)に、教師としての歩み、子ども観、「恵那の教育」について、聞き取りを行った。また、長く生活綴方教育を通して「恵那の教育」をになってきた恵那教育研究所の石田和男、丹羽徳子に、1950年代以降今日までの子どもの変化について、子ども観の変遷(変化)について、話をうかがった。これらの聞き取りは、『「恵那の教育」資料集』全3巻、桐書房、を補うものになった。第1部論文編(約60頁)

明治期の教育雑誌にみる子ども観-『教育時論』を対象に-谷雅泰朝鮮植民地時代における教師の子ども(朝鮮人)観-『文教の朝鮮』を中心に佐藤広美1950年代の国民教育運動と恵那の教師の教育認識佐藤隆子どもの権利に関する一考察-子どもの権利条約を中心に-佐藤修司教育裁判における子ども観-家永教科書裁判・地裁編を素材に-高津芳則第2部インタビュー資料恵那の生活綴方教師の聞く-教育観・子ども観(約70頁)石田和男先生、丹羽徳子先生、中島芳文先生、田口修先生、田口文葉先生、それぞれにインタビューを行い、記録を起こし、整理した。記録は、高津芳則、佐藤隆、佐藤修司、佐藤広美が担当した。
α-ヘルペスウイルス感染症の予防と治療に向けたTricinの応用

最終年度、acyclovir(ACV)が効きにくい疾患に対してtricinがどの程度有効かを確かめるために、ACVの治療成績が不良である急性網膜壊死(ARN)に着目し、その培養細胞評価系の確立を試みた。2種類のヒト網膜由来細胞株、ARPE-19(網膜色素上皮細胞)とMIO-M1(網膜ミュラー細胞)に水痘帯状疱疹ウイルス(VZV)を感染させ、炎症応答を解析した。その結果、1MIO-M1にVZVを感染させるとケモカインの一種であるIL-8が産生上昇すること、2VZVを感染させたMIO-M1の培養上清に対しての実際に末梢血由来顆粒球の遊走が促進すること、さらに3VZV感染MIO-M1細胞では複数のマトリックスメタロプロテアーゼ(MMP-1, -3, -9, -13等)が産生上昇することが明らかとなった。以上の結果から、ARNの炎症性病態進行における網膜ミュラー細胞の関与と、培養細胞評価系としてMIO-M1の有用性が示唆された。そこで次に、VZV感染MIO-M1細胞に対してACVとtricinを各々10 uMとなるように投与し、ウイルスDNA複製と、IL-8ならびにMMPsの遺伝子発現を定量して、両者の抗ウイルス効果と抗炎症効果を比較した。その結果、感染5日後ではウイルスDNA量と炎症性遺伝子発現量ともに、ACV処理とtricin処理とで差はなかったが、4感染7日後になるとACV処理ではウイルスDNA量と炎症性遺伝子発現量が上昇したのに対し、tricin処理ではいずれの測定項目も横ばいを示した。以上の結果から、ARNを想定した培養細胞評価系では、ACVよりもtricinの方が抗ウイルス効果・抗炎症効果ともに優れている可能性が示唆された。今後は両者を併用することによる相乗効果や、ACV以外の抗ウイルス薬の評価を行っていく予定である。単純ヘルペスウイルス1型(HSV-1)・2型(HSV-2)、ならびに水痘帯状疱疹ウイルス(VZV)の3種類のαヘルペスウイルスに対して、O-メチル化フラボンの一種である4', 5, 7-trihydroxy-3', 5'-dimethoxyflavone(tricin)が増殖阻害効果を示すことを発見した。既存の抗ウイルス薬アシクロビル(ACV)を補強または代替する薬が待ち望まれる中、本研究ではtricinの実用化に向けて、抗ウイルス作用のメカニズム解明と動物実験モデルにおける有効性確認を研究の二本柱としている。予備実験として、HSV-1, HSV-2およびVZVに対するtricinの作用を確定するために、種々の培養細胞(Vero細胞、HEL細胞、ARPE-19細胞、MeWo細胞)における増殖抑制試験を行い、各ウイルスのIC50値を細胞株ごとに算出した。その結果、ACVが効きやすい細胞(Vero細胞、HEL細胞、MeWo細胞)ではtricinのIC50値はACVよりも大きかったが、ACVが効きにくいARPE-19細胞では、HSV-1に対してはACVとtricinは同等、さらにVZVに対してはACVよりもtricinの方がIC50値が小さく、より効果的であることが分かった。またHSVの前初期遺伝子(ICP4、ICP22)や初期遺伝子(UL30)、ならびにVZVの前初期遺伝子(IE62, IE63)や初期遺伝子(ORF28)等の発現をACVとtricinとで比較したところ、IC50値を反映するように、Vero、HEL、MeWo等の細胞ではtricinよりもACVの方が強く抑制していたが、ARPE-19細胞におけるVZVの遺伝子発現は、ACVよりもtricinの方が強く抑制しているという結果が得られた。抗ヘルペスウイルス作用のメカニズム解明として予定していた、tricin処理・非処理間におけるトランスクリプトーム解析およびプロテオーム解析、さらに同定因子の機能解析については、採択時期が年後半であったため予定よりも遅れている。O-メチル化フラボンの一種である、4', 5, 7-trihydroxy-3', 5'-dimethoxyflavone(tricin)が、ヒトサイトメガロウイルス(HCMV)やインフルエンザウイルスに対して抗ウイルス作用を示すことが過去に報告されてきたが、単純ヘルペスウイルス1型(HSV-1)・2型(HSV-2)、ならびに水痘帯状疱疹ウイルス(VZV)などのαヘルペスウイルスに対しても、増殖阻害効果を示すことを新たに発見した。そこで本研究では、tricinの抗ウイルス作用のメカニズム解明を主要なテーマの一つとして設定したが、HCMVに対してはtricinがCDK9のリン酸化を阻害することにより、ウイルス遺伝子の転写を抑制していることを明らかにし報告した。さらにHSV-1やHSV-2, VZVについても同様の結果が得られた。そこで次に、実際に生体内でtricinがウイルス増殖を抑制するかどうかを検討するために、ヒトに高確率に潜伏感染している6種類のヘルペスウイルス(HSV, VZV, HCMV, EBV, HHV-6, HHV-7)の検出系を、マルチプレックスリアルタイムPCR法で確立した。本法を用いて、唾液中に不顕性に排出されるヘルペスウイルスを定量することにより、生体内でのヘルペスウイルスの再活性化の程度を数値化することができる。安全性および費用の面から、有機合成したtricinそのものではなく、天然のtricinを高濃度に含有する市販のクマザサエキスを1日1回・一定期間飲用し、唾液中のウイルスDNA量の変動を解析した。

その結果、VZV, HHV-6, HHV-7のDNAが検出され、VZVは変動しなかったが、HHV-6とHHV-7のDNA量はクマザサの飲用期間中、わずかに減少していた。今後、飲用回数とn数を増やすことが課題となる。ウイルスの潜伏感染動物モデルの作成を予定していたが、より直接的に、すでにヘルペスウイルスが潜伏感染しているヒトを対象として研究を行うことに方針転換した。ただし安全性および費用の面から、有機合成したtricinそのものではなく、tricinの抗ウイルス作用発見の元となった、tricinを高濃度に含有する市販のクマザサエキスを飲用することとした。最終年度、acyclovir(ACV)が効きにくい疾患に対してtricinがどの程度有効かを確かめるために、ACVの治療成績が不良である急性網膜壊死(ARN)に着目し、その培養細胞評価系の確立を試みた。2種類のヒト網膜由来細胞株、ARPE-19(網膜色素上皮細胞)とMIO-M1(網膜ミュラー細胞)に水痘帯状疱疹ウイルス(VZV)を感染させ、炎症応答を解析した。その結果、1MIO-M1にVZVを感染させるとケモカインの一種であるIL-8が産生上昇すること、2VZVを感染させたMIO-M1の培養上清に対しての実際に末梢血由来顆粒球の遊走が促進すること、さらに3VZV感染MIO-M1細胞では複数のマトリックスメタロプロテアーゼ(MMP-1, -3, -9, -13等)が産生上昇することが明らかとなった。以上の結果から、ARNの炎症性病態進行における網膜ミュラー細胞の関与と、培養細胞評価系としてMIO-M1の有用性が示唆された。そこで次に、VZV感染MIO-M1細胞に対してACVとtricinを各々10 uMとなるように投与し、ウイルスDNA複製と、IL-8ならびにMMPsの遺伝子発現を定量して、両者の抗ウイルス効果と抗炎症効果を比較した。その結果、感染5日後ではウイルスDNA量と炎症性遺伝子発現量ともに、ACV処理とtricin処理とで差はなかったが、4感染7日後になるとACV処理ではウイルスDNA量と炎症性遺伝子発現量が上昇したのに対し、tricin処理ではいずれの測定項目も横ばいを示した。以上の結果から、ARNを想定した培養細胞評価系では、ACVよりもtricinの方が抗ウイルス効果・抗炎症効果ともに優れている可能性が示唆された。今後は両者を併用することによる相乗効果や、ACV以外の抗ウイルス薬の評価を行っていく予定である。前述のトランスクリプトーム解析およびプロテオーム解析、さらに同定因子の機能解析を早急に進めるとともに、感染動物モデルにおける、母子感染阻害効果ならびに再活性化阻害効果の評価系確立を行う。クマザサエキス飲用回数とn数を増やし、クマザサエキスによるヒト体内のヘルペスウイルス再活性化抑制効果を検証する。またin vitroにおけるウイルス病態モデルにおいて、tricinの抗病態作用を、既存抗ウイルス薬のアシクロビルやアメナメビルと比較検討する。採択時期が年後半であったため、研究計画通りに実施できなかった実験があり、差額を生じた。ほぼ計画通りに予算を使用することができたが、わずかな残金が生じてしまった。これについては次年度予算と合わせて、物品費に充当する予定である。当初1年目に計画していたトランスクリプトームおよびプロテオーム解析、さらに同定因子の機能解析に補填する予定である。
スピン三重項超伝導にともなう半整数量子磁束状態の探求

(1)集束イオンビームを用いてルテニウム酸化物超伝導体の微小リングを作製し、この微小デバイスの電流電圧特性を極低温にて測定したところ、臨界電流が磁場によって周期的な振動をすることがわかった。しかし、このような臨界電流の振動は予期されておらず、その原因が超伝導状態にあらわれるドメイン構造によるものではないかと考えた。そこで、アントワープ大学との国際共同研究により、理論的な側面からもこの現象の解明を行った。(2)カイラル超伝導体を用いてジョセフソン接合を作製することにより、接合が異常な臨界電流の増大をもたらすということが理論的に提言されている。そこで、ルテニウム酸化物超伝導体を用いてこのような接合デバイスを作製するため、くびれ構造を持つデバイス作製を行った。このデバイスについて極低温において電流電圧特性の測定を行うと、期待されていた異常は検出されなかったものの、結晶のab面内方向に外部磁場を印加することによって接合の臨界電流が増加することを発見した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、スピン三重項超伝導体においてフラクソイドの量子化が通常の半分の単位で生じる現象である半整数量子フラクソイド(HQF)を検出すること、また、その理解を深めることを目的としている。今年度は、(1)本研究課題に関する論文の第一報を投稿し、(2)ケンブリッジ大学で3カ月間の滞在をして超伝導薄膜に関する研究を行った。(1)超伝導体でフラクソイドの量子化を調べるためにLittle-Parks振動と呼ばれる超伝導転移温度および磁気抵抗の振動が知られているが、これらの研究は超伝導薄膜を用いて行われてきた。そこで、この手法をバルクの単結晶に応用して研究を行った。この技術開発は我々が用いているルテニウム酸化物のみならず広く一般に用いることができるため、特に薄膜作製が困難な物質でのLittle-Parks振動実験の基礎を築くことができた。また、HQFにつながる結果も得られている。本研究では電気輸送特性を用いているため、同様の技術を用いることでHQFにともなうと考えられているマヨラナ準粒子の検出を目指した研究へと発展することが可能である。そして、これらの結果を公表論文として投稿した。(2)本研究で使用しているルテニウム酸化物超伝導体は安定して超伝導薄膜を作製することができず、Little-Parks振動実験をバルク単結晶を用いて行ってきた。しかし、さらなる研究を進める上では超伝導薄膜を用いることが望ましい。そこで、昨年に超伝導薄膜の報告があったケンブリッジ大学に3カ月間滞在し、さらにこの研究を推し進めるべく薄膜作製の研究を行った。申請書での予定通り、本研究課題の論文の第一報を投稿した。また、新たに導入された集束イオンビーム装置を用いて試料結晶の微細加工をも行い、これまでにはできなかった方法での試料作製を進めている。従来型超伝導体を用いた比較実験を行う予定であったが、この研究は現時点では遅れている。一方で、申請時の予定にはなかったが、ケンブリッジ大学に3カ月間の滞在をして超伝導薄膜の研究を行った。(1)半整数量子フラクソイドの観測:本研究の第一報となる論文がPhysical Review B誌にて出版された。本論文はライデン大学との国際共著によるものである。この論文では、バルク超伝導体を用いた微小リングの作製技術、微小リングにおけるLittle-Parks振動の観測を報告した。さらには、面内磁場を印加することによって得られた半整数量子状態を示唆する振る舞いについても報告した。また、この成果をアメリカ物理学会にて口頭発表をした。(2) SQUID振動の出現:微小リングを用いた研究をさらに推し進め、同様の物質であっても、ある種類の微小リングでは超伝導量子干渉計(SQUID)振動として知られる超伝導臨界電流の振動が生じることを観測した。上記(1)で得られた結果との対比から、このSQUID振動は超伝導の電子状態に由来する可能性があり、特異な超伝導状態を支持する結果である。この成果について国際会議にて口頭発表を行った。本研究課題である半整数量子フラクソイドに関する論文が出版された。また、超伝導量子干渉計(SQUID)振動の観測と新たな発見もあった。さらに、国際共同研究を行っているライデン大学に訪問し論文執筆を進めた。ルテニウム酸化物超伝導体の薄膜育成を行っているケンブリッジ大学との共同研究も進行中であり、薄膜育成に用いる試料を提供した。

このデバイスについて極低温において電流電圧特性の測定を行うと、期待されていた異常は検出されなかったものの、結晶のab面内方向に外部磁場を印加することによって接合の臨界電流が増加することを発見した。来年度以降には、従来型超伝導体を用いたLittle-Parks振動の比較実験を行う。また、マヨラナ準粒子観測にむけたデバイスの開発を行う。本年度の(2)で得られたSQUID振動の解釈をさらに推し進めるため、超伝導接合を用いた研究を進める。カイラル超伝導状態においては超伝導臨界電流が異常な振る舞いを示すと理論的な指摘があり、この検証を進める。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。