hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
自然超格子熱電材料における電気と熱伝導特性の独立制御

チタン酸化物マグネリ相においてはTi2O3層のTiは三価,TiO2層のTiは四価であるとされていることから,TiO2層へ選択的に固溶すると考えられる四価の不純物元素としてZr,HfとSnを選択した.昨年度までの研究で1200°CにおいてZrO2は6mol%まで固溶する一方で,SnO2はTiO2には固溶するがTi2O3が存在する場合はTi2O3が酸化されることでTiO2になり,SnO2は還元されて金属錫が析出することが明らかになってた.今年度はさらに四価の不純物元素として原子量の大きいHfについて実験を行った.その結果HfO2は還元されることは無く固溶するが固溶限は2mol%と小さいものであった.四価の不純物元素の添加は電気伝導に寄与しているTi2O3層に入らないため,電気伝導特性には影響を与えないと考えていたが,実際にはZrやHfなどの不純物の添加に伴い電気抵抗が大きくなることが明らかになった.この原因としてはi)不純物が完全にはTiO2層へ偏析しないために電気抵抗が大きくなった.ii)そもそもチタン酸化物マグネリ相の電気伝導が当初想定していたような二次元伝導ではなく,三次元伝導になっている.といったことが考えられる.この点を明らかにするためにFZ法を用いてチタン酸化物マグネリ相の単結晶の作製を試みた.しかしながら作製した結晶は熱応力のため無数の亀裂を含んでおり,電気特性を測定するには至っていない.さらに気相成長による結晶作製を継続している.部分還元されたTiO2-x(x0.1:マグネリ相)はTiO2層とTi2O3層が規則的に配列した自然超格子である.電気特性を変化させずに熱伝導率を低下させるため4価のZrとSnの添加を試みた.Zrは期待通り固溶したが,Snは固溶しなかった.しかしながらZrを固溶させることで熱伝導率はそれほど低下せず,電気的な特性が劣化する結果となり熱電特性を改善することはできなかった.試料の作製については計画通りに進行している.一方,予定していた試料の評価については,分析用試料の作製が当初予定していたよりも時間がかかっており,予定よりも2月程度遅れている.しかしながら,問題点を解決する目途は立っており,十分回復可能な遅れであると判断している.【熱電特性の最適化】これまで適正化すべきパラメータが酸素欠損量のみであったため,ZT=0.13以上の特性を示す材料を作製することができなかった.本研究により,これに添加元素量というパラメータが加わることで,適正な酸素欠損量も変わると考えられる.より高性能な熱電材料とするためにこれらのパラメータを最適化する試みを行う.【マグネリ相単結晶材の作製と特性評価】実用材料の開発という観点からは上記の研究で十分であると考える.一方,この結晶中で何が起こっているのかを正確に把握するためにはマグネリ相の単結晶材を作製することが重要と考える.すなわち,面欠陥の導入によって生成するマグネリ相では面欠陥に平行な方向と垂直な方向で大きく特性が異なることが予想される.計算科学的手法でも大きな異方性があることが示されているが,その異方性を直接確認することが計算手法の正しさの確認にもつながり,将来の他の材料開発にも役立つ.マグネリ相単結晶材の作製を試み,それに成功したならば,その電気的・熱的性質とその異方性を明らかにし,申請者らが予想している伝導機構との対応付けの詳細を行いたい.28年度が最終年度であるため、記入しない。材料物性昨年度の遅れを取り戻すため,研究協力者となる学生を1人増やし,交付申請書に記載した内容の研究を確実に実行できるよう努力する.また,研究成果を速やかに公開するため,学会発表などにも注力する.28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。
系外ガス惑星から探るガス惑星の形成史と内部構造の複合的研究

■「準巨星周りのガス惑星分布の解明」2011年および2012年度は、ケプラー宇宙望遠鏡の観測データをもとにして、準巨星周りのガス惑星の存在頻度を統計的に評価した。しかし、ケプラーのサンプル数は低質量の恒星に比重を置いているため、非常に限られていた。そこで、最終年度の2013年度、岡山観測所への観測提案が採択されたことを受けて、180cm望遠鏡を用いた準巨星周りのガス惑星探索(視線速度法を採用)を実施した。視線速度法では、十分な精度で暗いターゲットを同定するためには、長期間(1-2年間)の継続観測を要する。本年度の取得データだけではデータ点が不足しているため、発見したガス惑星候補天体の最終的な同定には至っていない。この点については、今後の課題として継続観測が必要と考えている。■「コア形成からガス惑星形成史の解明」2011年および2012年度と同様に、2013年度も中心星近傍から遠方領域(太陽-地球の1/100,1/10,1倍の3パターン)のガス惑星存在下で、ガス惑星誕生の種となる固体核(コア)形成の数値計算(N体計算:粒子同士の重力相互作用を計算手法)を国立天文台の専用計算機GRAPE-DRで実施した。各領域でのコア形成の違い、具体的には粒子の衝突/軌道進化の振る舞いを定性的に明らかにした。一方で、木星・土星の軌道付近での計算は実施出来ていない。なぜなら、現在の計算資源では、1万個の粒子の軌道進化を追う計算が限界のため、遠方領域の大規模な粒子数を取り扱うことが今後の発展課題として残されている。将来的に大型計算機を確保し、この問題を解決する大規模計算をして行くことを考えている。(抄録なし)「系外ガス惑星からガス惑星の形成・進化過程の情報を読み解く」を研究目的とし、理論・観測・実験それぞれの観点から研究に取り組んでいる。理論として、「巨大惑星のコア形成(ガス惑星存在下での他のコアの競合的成長)」の解明である。現在、惑星による摂動の効果を半経験的なモデルを用いたN体計算を進めている所である。これらの成果については、計算時間の問題もあるため、次年度以降になる予定である。次に、観測については、「中簡質量星周りに存在する系外ガス惑星の軌道分布および存在頻度」の決定である。今年度は、まずは観測可能な天体候補の選定および観測戦略(必要な観測時間など)の評価を実施。加えて、今年度に発表されたKepler宇宙望遠鏡で同定された惑星候補天体についても同様の評価を行った。これらの評価を踏まえて、次年度から観測を実施して行くことを予定している。こうした観測戦略以外には、Keplerの観測結果を統計的に解析することで、中間質量星周りのガス惑星の頻度分布を決定した。最後に、実験では、レーザー圧縮実験により「ガス惑星の磁場生成源、金属水素を」狙うことを目指している。具体的には、平板ダイヤモンドアンビルセル(DAC)で液体水素を10GPaまで静的に圧縮(プレコンプレッション)する。その後、平板の上下面からレーザー照射し、液体水素層を加熱する。それと同時に、発生した衝撃波とその反射衝撃波による二段圧縮で200GPaを実現する。そして、圧縮水素(200GPaまで)の圧力・密度関係を求める。同時に、200GPa付近の圧縮水素層の電気伝導度を測定し、金属水素の確認と、水素の金属化の圧力・温度条件の決定を目指す。この実験については、現在大阪大学レーザーエネルギー学研究センターにて実験実施に向けてのテストがなされているところである。「系外ガス惑星からガス惑星の形成・進化過程の情報を読み解く」を研究目的とし、理論・観測・実験それぞれの観点から研究に取り組んでいる。理論については、「巨大惑星のコア形成(ガス惑星存在下での他のコアの競合的成長)」の解明である。現在、ガス惑星が存在する位置(中心星からの距離)を変えて、微惑星集積がどのように異なるのかをN体計算で系統的に調べている。これらの結果が得られることで当初の研究目的を達成し、最終年度に研究論文として発表出来る予定にある。次に、観測については、「中間質量星周りに存在する系外ガス惑星の軌道分布および存在頻度」の決定である。今年度は、Kepler宇宙望遠鏡で同定された惑星候補天体のデータを用いて、短周期系外ガス惑星の存在頻度を算出した。この結果については、最終年度に併せて、現在論文にまとめている段階である。中間質量星周りの惑星探査も研究計画にあったが、本年度は観測可能期間にSubaru望遠鏡が使用不可能にある。そこで、最終年度は、過去に視線速度観測で発見されている短周期系外ガス惑星に対して、モンテカルロ計算+Bayes統計から再解析し、見落とされて発見されていない長周期ガス惑星が存在しないかどうかを検討を行い、系外ガス惑星の真の軌道分布に迫る予定である。最後に、実験ではレーザー圧縮実験により「ガス惑星の磁場生成源、金属水素を」狙うことを目指している。そして、圧縮水素(200GPaまで)の圧力・密度関係を求める予定であった。

しかし、大阪大学レーザーエネルギー学研究センターでの実験実施に向けてのテスト・検討がなされた結果、計画は一旦、中断することとなった。しかし、最終年度も含め、今後も継続的に検討をして行きたいと考えている。■「準巨星周りのガス惑星分布の解明」2011年および2012年度は、ケプラー宇宙望遠鏡の観測データをもとにして、準巨星周りのガス惑星の存在頻度を統計的に評価した。しかし、ケプラーのサンプル数は低質量の恒星に比重を置いているため、非常に限られていた。そこで、最終年度の2013年度、岡山観測所への観測提案が採択されたことを受けて、180cm望遠鏡を用いた準巨星周りのガス惑星探索(視線速度法を採用)を実施した。視線速度法では、十分な精度で暗いターゲットを同定するためには、長期間(1-2年間)の継続観測を要する。本年度の取得データだけではデータ点が不足しているため、発見したガス惑星候補天体の最終的な同定には至っていない。この点については、今後の課題として継続観測が必要と考えている。■「コア形成からガス惑星形成史の解明」2011年および2012年度と同様に、2013年度も中心星近傍から遠方領域(太陽-地球の1/100,1/10,1倍の3パターン)のガス惑星存在下で、ガス惑星誕生の種となる固体核(コア)形成の数値計算(N体計算:粒子同士の重力相互作用を計算手法)を国立天文台の専用計算機GRAPE-DRで実施した。各領域でのコア形成の違い、具体的には粒子の衝突/軌道進化の振る舞いを定性的に明らかにした。一方で、木星・土星の軌道付近での計算は実施出来ていない。なぜなら、現在の計算資源では、1万個の粒子の軌道進化を追う計算が限界のため、遠方領域の大規模な粒子数を取り扱うことが今後の発展課題として残されている。将来的に大型計算機を確保し、この問題を解決する大規模計算をして行くことを考えている。本年度は、当初の研究計画の各々のテーマすべてについて着手し、進めることが出来ている点。併せて、次年度にはそれらの成果がまとまり発表出来る段階にある点。これらの2点から、達成度評価としては、「おおむね順調に進展している」と考える。本年度は、当初の研究計画の各々のテーマすべてについて着手し、レーザー圧縮実験を除けば、当初の研究目的通り、順調に進めることが出来ている点。併せて、最終年度にこれらの研究成果を論文にまとめて、発表出来る段階にある点。10の項目で前述した通り、今後の推進方策としては以下の予定している。(理論)ガス惑星の摂動効果入りのN体計算を進めて行く(観測)本年度の観測評価を踏まえて、主にKeplerの惑星候補天体に焦点を当てて、Keck望遠鏡で観測を開始する(実験)引き続き、液体水素の二段圧縮実験の技術確立およびテストを行って行く10の項目で前述した通り、今後の推進方策としては以下の予定している。(理論)ガス惑星の存在位置を変えた微惑星集積のN体計算を進め、論文として発表(観測)主にKeplerの惑星候補天体から算出した惑星頻度の結果を論文化するとともに、これまでの短周期系外ガス惑星の視線速度観測データをモンテカルロ計算+Bayes統計から再解析し、系外ガス惑星の真の軌道分布を明らかにする(実験)
細胞周期制御のネットワーク

重点研究「細胞周期制御のネットワーク」は平成2年から4年まで続いた「染色体構造と挙動の分子生物学的アプローチ」の研究成果をふまえ、染色体構造の動的変動を制御する細胞周期の制御機構を分子のレベルで研究するために発足した。発足した当時はサイクリンとccc2がMPFを構成すると言うが大きな発見があり、細胞周期の分子レベルの解析がまさにスタートしたばかりであった。その後の細胞周期研究の発展はめをみはるものがる。本重点研究はいまから言うと古典的な従来の細胞周期の概念に従い、G0/G1,G1/S,G2/M移行期に焦点をあわせ研究班を三つ組織したが、夫々の班での研究は他の班の研究に相互に重なりいずれとも言えない状況になってきた。本重点での研究のトピックスは、細胞周期自体についてはG0期からS期への移行期における分子機構、DNA複製とM期開始の協約そしてM期からの脱出があげられ、将来の細胞周期研究の萌芽としてGタンパク、多細胞体と細胞周期との相関の分子機構があげられる。細胞周期研究の究極の目的は生物とは何かを解明することであろうが、社会的には細胞周期の研究は癌の研究と密接に関連している。癌は正常な細胞が或る日、突然に変異を起こすことから始まる。如何に細胞がこの突然変異を抑制しているかを研究することはそのまま細胞周期の制御機構の研究につながる。一方、MPFは発生初期の卵成熟に必須なものであり発生学のこれまでの大きな課題の一つであった。そして、多細胞生物を材料とする癌研究と発生学を結び付けたのが酵母の遺伝学である。生物現象は物質と物質の相互作用であるが複雑に錯綜する因子をネットワークの中の一因子として把握するには遺伝学の助けがいる。現在の細胞周期研究の面白さと重要性はまさに、癌研究者、発生学者、酵母遺伝学者が一つの土表で討論するところにある。そして、生物学の基本的な概念として細胞周期はいまや定着しつつある。細胞周期が生物の持つ特長である自己複製の根幹をなすものであることを考慮して、様々な研究材料を取り扱っている研究者を班員として採用した。又、その分野も、信号伝達からDNA複製、染色体分配と広いことから、本重点研究の効率的運営のために、班会議は合同で泊まり込みでおこない、班員全員がお互いの仕事を理解し、協力できるようにした。このための班会議を休みが充分に取れる夏期に行なった。第一回班会議では、班員のこれまでの成果とこれからの方針について述べていただき、その評価を行なった。さらに、年度末に研究報告を提出していただき班員各員の初年度の評価を厳格に行なった。これは、次年度の採用の際の資料とする。総括班ではサーキュラーを発行し、班員相互の連絡の糧とする。これまでに一報をだし、現在、初年度の研究報告をまとめた第二報を準備中である。秋に、公開シンポジュウムを京都で開催した。外国からTim Hunt博士とWilliam Earnshaw博士を招待し英語で行なった。二人の積極的な参加によりシンポジュウムは実りあるものになったと確信している。研究目標と成果細胞が複製するに必須な因子とその相互作用を細胞周期と言うサイクルの中に位置づけていく事である。主たる成果は、タンパクを翻訳する因子として認知されているEF1αがチュブリン分解促進因子として同定された。同じEF1αがテトラヒメナが分裂する時、分裂環のアクチンを束ねる因子として同定された。

同じEF1αがテトラヒメナが分裂する時、分裂環のアクチンを束ねる因子として同定された。S期においてDNA複製が一度しか起きないよいように規制する因子としてライセンス因子がこれまで想定されていたが。この因子が精製されそのcDNAを分離することに成功した。今日までヘルペスウイルスの転写因子VP16と特異的に結合する因子HCFはウイルスの複製に必須な宿主因子として想定されていたがこの因子が細胞の複製にも必須であることそしてその欠損は細胞複製を可逆的にG1/G0期で止めることが判明した。研究組織と研究班の連携状況研究組織は、G1/G0期を主として研究する第一班、G1/S期の移行を研究する第二班、G2/M期移行に焦点を合わせた第三班より構成し班会議はこの三つのテーマに沿って、大きく分けさらに夫々のセッションで各班員の報告を聴くと言う形で合同で進め、各班の成果を細胞周期と言うサイクルに有機的に結び付けている。領域内の研究の進展状況全く独立に二つの研究グループが異なる材料を用いて異なる視点から同じ因子を同定するなど研究は相互に関連しつつ進行している。研究目標と成果この三年の間、本研究に参加した計画班員と公募班員においては着実な研究の進展が感じられた。それらの中から主たるものをあげると、DNA複製のライセンス因子の同定と精製そしてこれをコードする遺伝子群の解析がまずあげられる。さらにDNA複製とチェックポイントコントロールについてはDNAポリメラーゼIIの構成因子がこの機構に深くかかわっていること。さらにチェックポイントコントロールにかかわっている新たな変異株、rfc5を分離され、replication factor Cの構成物であることが判明した。こうして、チェックポイント制御とライセンス機構のクロストークがS期の主要な制御機構であるという図式が浮かび上がってきた。一方、MosがMAPキナーゼの上流で働いていることが明らかになった。G2-M期移行の制御についてユビキチン依存性の分解がこの移行に必須であることが明かとなり、巨大なプロテアソームの精製とその構成因子をコードするcDNAがほぼ完全に分離された。G1/G0期に関しては、eti遺伝子が分離され、Gタンパクと細胞周期との相関がより鮮明となってきた。一大決着と言うには短い期間であったが細胞周期の多様な面がより明らかになりつつある。重点研究「細胞周期制御のネットワーク(略称:細胞周期)」は3年間の予定でスタートし、昨年で完了した。重点研究「細胞周期」で目指したものは以下の3つの主要研究項目についてわが国における細胞周期研究の現状を改善することであった。(I)分化、増殖スイッチの分子機構(II)G1期進行制御とDNA複製開始決定機構(III)染色体凝縮開始の制御とMPF。
急性期病院で認知症高齢者をケアする看護師の困難感のバーンアウトへの影響

平成30年度は、「急性期病院で認知症高齢者をケアする看護師の困難感尺度」の原案について信頼性・妥当性の検討をするため、6病院の急性期病院に勤務する看護師703名を対象に質問紙調査を実施した。質問紙は、尺度原案の27項目、および基準関連妥当性を分析するための尺度26項目を用いて構成した。再テスト法は、1回目の調査から2週間後に実施した。1回目の回収数は628部(回収率89.3%)、有効回答数567部を分析対象とした。項目分析として、度数分布と平均値・標準偏差による天井効果・床効果の確認,項目間および各項目と尺度全体の相関係数の算出を行った。標本妥当性の検討として、Kaiser - Meyer - Olkin(KMO)で検証し、探索的因子分析を最尤法、プロマックス回転での因子分析を行った。内的整合性は尺度全体クロンバックα信頼係数で0.92、第1因子は0.91、第2因子は0.83、第3因子は0.82であった。再テスト法の級内相関係数は0.69(p<0.01)であった。結果、「急性期病院で認知症高齢者をケアする看護師の困難感尺度」は16項目で【認知症高齢者への対応に対する困難感】【認知症看護の知識・経験不足による困難感】【病棟での他職種連携の困難感】の3因子構造からなる尺度となった。また、本研究は、急性期病院で認知症高齢者をケアする看護師の困難感のバーンアウトに与える影響を明らかにするために、バーンアウトを目的変数とし、認知症高齢者をケアする看護師の困難感尺度を説明変数として横断研究を行った。全国の国公立の急性期病院の看護部長宛に本研究の説明を行い、同意を得られた病院の看護部長あてに本調査を依頼し、14の病院に勤務する看護師を本研究の対象とした。対象となった看護師2032名に自記式質問調査を郵送留め置き法にて実施した。結果、回収数1605名(回収率:79.0%)であった。急性期病院で認知症高齢者をケアする看護師の困難感尺度の開発を行い、信頼性・妥当性の検証のための分析が終了しつつある。急性期病院で認知症高齢者をケアする看護師の困難感のバーンアウトに与える影響についての調査が計画に沿って終了している。急性期病院で認知症高齢者をケアする看護師の困難感のバーンアウトに与える影響を明らかにするために、バーンアウトを目的変数とし、認知症高齢者をケアする看護師の困難感尺度を説明変数として横断研究を行った。データ入力まで終了しているため、共分散構造分析により、因果関係のモデル検証を行っていく。結果については、学会や論文にて発表予定である。平成29年度は、急性期病院で認知症高齢者をケアする看護師の困難感を明らかにすることを目的として質的研究を行った。困難感については、「厳しい・怖い・辛い」「不安・負担・自信がない」経験を自記式質問紙により調査した。研究の依頼については、看護部長宛に研究協力依頼文書・質問紙・研究承諾書を送り、返信にて病院長・看護部長より研究同意の得られた関東甲信越にある4つの急性期病院で行った。対象は、115名の看護師に行った。困難感についての経験を一つでも記入してあるものを有効回答とした。分析の対象は105名(91.3%)で女性99名、男性6名であり、平均年齢34.4歳、平均経験年数は10.4年、認知症看護年数:7.4年、既婚35名、未婚70名、子ども有り25名、無し80名、スタッフ94名、主任7名、師長4名認知症認定看護師は0であった。認知症高齢者をケアする看護師が抱いている困難感について、どのように感じているか、自記式質問紙による内容の逐語録を作成し、クレッペンドルフの内容分析を参考に内容分析を行った。認知症高齢者をケアする看護師の困難な状況の中から困難な事象に焦点を当て分類し、困難感をカテゴリー化した。困難感の内容は、患者の安全、認知症についての理解不足、コミュニケーション障害、病院という環境、患者の暴言・暴力、認知症の症状への対応、他の入院患者へ与える影響、他の業務へ支障、抑制することへのジレンマ、認知症ケアの理想と現実、イライラする感情、家族の協力、他職種の協力の13のカテゴリーに分類された。急性期病院で認知症高齢者をケアする看護師の困難感については、質問紙調査し、概ね分析が終了している。

内的整合性は尺度全体クロンバックα信頼係数で0.92、第1因子は0.91、第2因子は0.83、第3因子は0.82であった。再テスト法の級内相関係数は0.69(p<0.01)であった。結果、「急性期病院で認知症高齢者をケアする看護師の困難感尺度」は16項目で【認知症高齢者への対応に対する困難感】【認知症看護の知識・経験不足による困難感】【病棟での他職種連携の困難感】の3因子構造からなる尺度となった。また、本研究は、急性期病院で認知症高齢者をケアする看護師の困難感のバーンアウトに与える影響を明らかにするために、バーンアウトを目的変数とし、認知症高齢者をケアする看護師の困難感尺度を説明変数として横断研究を行った。全国の国公立の急性期病院の看護部長宛に本研究の説明を行い、同意を得られた病院の看護部長あてに本調査を依頼し、14の病院に勤務する看護師を本研究の対象とした。対象となった看護師2032名に自記式質問調査を郵送留め置き法にて実施した。結果、回収数1605名(回収率:79.0%)であった。急性期病院で認知症高齢者をケアする看護師の困難感尺度の開発を行い、信頼性・妥当性の検証のための分析が終了しつつある。急性期病院で認知症高齢者をケアする看護師の困難感のバーンアウトに与える影響についての調査が計画に沿って終了している。認知症高齢者をケアする看護師の困難感のカテゴリー化したものを質問紙として作成する。急性期病院で認知症高齢者をケアする看護師の困難感のバーンアウトに与える影響を明らかにするために、バーンアウトを目的変数とし、認知症高齢者をケアする看護師の困難感を説明変数として横断研究を行う。分析は、因果関係のモデル検証のために共分散構造分析で行う。急性期病院で認知症高齢者をケアする看護師の困難感のバーンアウトに与える影響を明らかにするために、バーンアウトを目的変数とし、認知症高齢者をケアする看護師の困難感尺度を説明変数として横断研究を行った。データ入力まで終了しているため、共分散構造分析により、因果関係のモデル検証を行っていく。結果については、学会や論文にて発表予定である。当初の計画では、平成29年度で急性期病院で認知症高齢者をケアする看護師の困難感のバーンアウトに与える影響を明らかにするための量的研究を行い、平成30年度で困難感の内容を具体的にする質的研究を行う予定であった。しかし、平成29年度に困難感を明らかにするための質的研究を実施し、平成30年度に困難感のバーンアウトに与える影響を明らかにするための自記式質問紙調査(量的研究)へと変更した。平成30年度の自記式質問調査(量的研究)では、主に尺度使用許可費(バーンアウト)、質問紙の印刷費業者委託、郵送費、データ集計業者委託などに使用する予定である。平成30年度は大規模な調査を中心に行い、学会発表のための予算執行をほとんど行っていない。次年度は、主にデータ入力費用と学会発表に費用を使用する予定である。
授業における初任者教師の教授理論形成に関する研究

1.教師の信念と教授行動との関係について、調査研究を行なった。信念として、授業観、学級観、子ども観、社会科学力観および評価観を取り上げた。37名の小学校教師を対象とした調査の結果、教師は、問題解決力に代表されるような高次の認知的能力と意欲・態度の情意領域および社会性(協調性)を重視する傾向が明かになった。また、教授行動との関係は明確ではなかった。2.この調査研究を踏まえて、小学校5年生担当教師(教職経験5年)の追跡研究を行なった。その結果、授業観、学力観が授業設計、実施段階においては反映し、他の信念はあまり反映していなかった。また、信念は子どもの反応に応じてそのレベルを変えていることも示唆された。さらに、教授経験のない学年においては、授業観や学力観は授業を積み重ねるにつれて、具体化する傾向があることも示唆された。3.初任者教師の状況判断のあり方を追跡研究した。状況判断のあり方は、ビデオ中断法を用いた。その結果、初任者教師は、学年当初、学級経営的な視点で授業をとらえていたが、2学期以降教材の内容の伝達という狭義の教授へ視点が移行することが示された。また、学年当初は特定の子どもに関心が向いているのに対し、徐々に行動に関心が向くようになることも示された。このように、初任者教師は近視眼的に教室で生起する問題に対して対応行動をとっているが、それが教室全体を見渡せるようになると考えられる。そのプロセスは、学級経営的視点から教授の視点へ、そしてその両者が統合されるということであると思われる。
光学活性ルテニウム触媒を用いたエナンチオ場選択的エニンメタセシス反応の開発

新規キラルビルディングブロックの創製を目的として、光学活性含窒素NHC配位子を組み込んだルテニウムカルベン触媒を用いた、エナンチオ場選択的エンインメタセシスの開発研究に取り組んだ。すなわち、プロキラルな5-アルコキシ-5-エチニル-1-ヘプテン-6-イン誘導体を基質とし、種々の光学活性ルテニウムカルベン触媒存在下エナンチオ選択的閉環メタセシス反応を行った。その結果、最高34%eeで第四級不斉炭素中心を持つ化合物を得ることができた。メタセシス反応は多重結合の切断と同時に再び多重結合を形成するという極めて興味深い反応であり、現在の有機合成化学において極めて重要な炭素-炭素結合形成反応である。本研究は有機合成へ利用可能な新しいキラルビルディングブロックの創出を目的として、光学活性メタルカルベン錯体を新たに創製し、それを利用してこれまで全く報告例の無いプロキラルなエンジインを基質とするエナンチオ場選択的エニンメタセシス反応の開発を目指すものである。平成21年度はまず、光学活性含窒素ヘテロ環カルベン(NHC)配位子を持つルテニウムカルベン錯体を用いて環化反応を検討した。5-benzyloxy-5-ethynylhept-1-en-6-yne誘導体を、Grubbsによって報告されているNHC環上に不斉補助基を有するルテニウム触媒とTHF中にて反応させた。その結果、良好な収率で1,3-ジエン部を有する5員環化合物が得られたものの、生成物はラセミ体であった。また、反応系内に1当量のヨウ化ナトリウムを添加しTHF中加熱環流条件下で反応させたところ、環化体の鏡像異性体過剰率は28%と若干の不斉誘起が見られたものの、反応の進行が極端に遅くなり、収率はわずか5%にとどまった。化学収率及び不斉収率の向上を目指し、種々の添加剤を加えその効果について検討したがいずれも改善には至らなかった。そこで次に、Hoveydaらが開発したビナフチル骨格を有する光学活性ルテニウム錯体を用いることにした。反応溶媒や温度など種々反応条件の検討を加えたところ、エチレン雰囲気下で反応させることによって、環化体が11%の収率、25%eeで得られることが明らかとなった。本研究は有機合成へ利用可能な新しいキラルビルディングブロックの創出を目的として、光学活性メタルカルベン錯体を新たに創製し、それを利用してこれまで全く報告例の無いプロキラルなエンジイン又はジエンインを基質とするエナンチオ場選択的エニンメタセシス反応の開発を目指すものである。平成22年度はまず平成21年度に引き続き、5-benzyloxy-5-ethynylhept-1-en-6-yne誘導体のエナンチオ場選択的環化反応の検討を行った。すなわちHoveydaらによって報告されているビナフトールを不斉配位子としたモリブデン錯体を用いて種々検討を行ったものの、いずれも反応は進行せず原料を回収するにとどまる結果となった。従って前年度の検討結果より光学活性NHC配位子を持つルテニウムカルベン触媒がモリブデン触媒よりも高活性であることが明らかになった。そこで、基質として5-benzyloxy-5-ethynylnona-1,8-diene誘導体を用いた不斉ジエンインメタセシスによるデカリン誘導体の不斉合成を検討した。様々な光学活性ルテニウムカルベン錯体を用いて最適条件を探るべく検討を行ったが、エンジインを基質とした場合に比べ、収率及びエナンチオ選択性は低下する結果となった。本エナンチオ場選択的エニンメタセシスにおいて高いエナンチオ選択性を実現するためには、さらに触媒の最適化が必要であることが明らかになった。
コンクリートの簡易型直接引張試験方法の開発

コンクリートの引張変形特性およびひび割れ発生条件に関する検討に適用できる簡易型直接引張試験方法の開発に取り組んだ。1)供試体の作製が簡易であること,2)載荷の際に特殊な装置や技術を必要としないこと,3)偏心の少ない載荷が行えること,4)8割以上の確率で測定区間内にて破断すること,以上の4点を満足できる供試体ならびに試験方法を開発できるよう,試行錯誤を繰り返した。本研究で得られた成果を以下にまとめる。1)供試体の作製について供試体の作製の際の簡易性は従来の試験と同等のレベルに留まった。ただし,同等の簡易性であっても,円柱型にできる,骨材下面のブリーディングの影響を除去できる(水平方向にコンクリートを打設する)点は,本供試体ならではの特長である。2)載荷について本試験は,鉄筋の引張試験を行える一般的な万能試験機があれば実施できる。載荷途中に偏心の影響を除去する作業が必要になるが,スパナでナットを軽く調整するだけの作業であり,特に問題はない。3)偏心の低減について本試験では,載荷途中に,荷重伝達用のボルトを固定しているナットを微調整することにより,供試体に生じがちな偏心を除去することができる。ただし,この作業を載荷の最終段階まで続けることはできない。よって,最終段階で発生しがちな供試体の2次曲げは防ぐことができない。4)測定区間内での破断確率について本試験の供試体は,約60%の確率で測定区間内にて破断する。荷重伝達用のボルト先端部の位置や形状を改良することにより,確率はさらに向上できると考える。一方,測定区間外で破断した場合の引張強度は,測定区間内で破断した場合とほとんど変わらないことも明らかになった。このことから,現状の破断確率でも,測定結果を得るに際しては特に問題はないと考えている。本年度の目標は,偏心が十分小さく,試験した供試体の80%以上が試験区間内で破断する試験方法を確立することであった。これについては,現段階において十分達成させていないと判断する。一方,本年度の研究を通じて判明した知見も多い。これらを以下にまとめる。(1)本年度開発した直接引張試験方法の特徴は大きく2ある。1つは載荷当初からの荷重の偏心を消去できる簡易な載荷治具を開発したこと,もう1つは荷重伝達の手段を従来のボルト埋込式から接着剤式に変更することにより供試体作製を簡易化したことである。(2)開発した載荷治具を用いた偏心消去作業により,載荷当初から供試体に生じる偏心を容易に消去することができた。ただし、一度きりの偏心消去作業だと,その後再び偏心が生じる可能性がある。完全に偏心を消去しようとすれば,載荷初期の段階において2,3回程度の偏心消去作業を行う必要がある。(3)荷重伝達方法を接着剤法に変えたことにより,供試体型枠や載荷治具を大幅に簡素化でき,一度に多数本の供試体を作製できるようになった。しかしながら,供試体の破断性状は良好ではなく,供試体は試験区間内で破断する以前に,接着剤との界面で破断する結果が多く観察された。この原因は,接着剤の接着力不足によるもの,あるいは接着界面のコンクリートの剥離によるものであり,荷重伝達手段を接着剤法にすることの限界が明らかになった。(4)以上の成果を学会で公表したところ,現状の接着剤法では困難であろうとのコメントを得た。また,供試体が円柱形だと,骨材の下面にブリーディングによる欠陥が生じ,それが引張強度に影響を及ぼすので,直接引張試験には不適とのコメントも得た。これらの指摘を受け,来年度は,荷重伝達手段をボルト埋込法にする,円柱供試体を横打ちで作製する,偏心の消去方法は接続する,等の改善を行い,目標とする試験方法の確立を目指す。

荷重伝達用のボルト先端部の位置や形状を改良することにより,確率はさらに向上できると考える。一方,測定区間外で破断した場合の引張強度は,測定区間内で破断した場合とほとんど変わらないことも明らかになった。このことから,現状の破断確率でも,測定結果を得るに際しては特に問題はないと考えている。
スマートストラクチャの損傷診断適応型ハイブリッド制御

振動情報を用いた損傷診断は,振動制御がなされている状態では,推定が難しい.本研究では,片持ちはりを対象として,振動制御がなされた状態で,クラックの位置と深さを推定する一手法を示し,さらには,クラックによる固有振動数の変化やモード形状の変化に即座に対応する制御を行ったまず,クラックとその開閉を考慮した片持ちはりの有限要素モデルと,低次元化モデルからLFT(線形分数変換)表現を求め,ゲインスケジュールド制御系を設計した.さらにクラックが閉じている状態では,クラックが生じていないものと考え,それを考慮しない固定制御系を設計した.そして,有限要素モデルから,クラックの位置,深さと固有振動数の関係を求め,クラック推定実験を行った.実験装置は,はりにき裂を加工し,はりの根元に圧電素子とひずみゲージセンサを配置した.放電加工によりクラック位置,深さが異なるはりを数種類用意した.そして,はりを加振した応答から固有周波数を求め,クラックの位置,深さを推定した結果,位置がはり根元に近い場合は特に精度の高い推定が行うことが出来ることを示した.そして,推定されたクラックのパラメータを用いてゲインスケジュールド制御系のスケジューリングを行った.さらに,クラックの開閉状態によってゲインスケジュールド制御系と固定制御系を切り替える制御系のシミュレーションを行った.制御系の有効性を検証するための第一段階として,まずクラックの開閉状態を正確に把握して制御系を切り替えるために,高速度カメラによる画像処理システムの構築を行った.また,音響によるクラック状態の判別を試みた.振動情報を用いた損傷診断は,振動制御がなされている状態では,推定が難しい.本研究では,片持ちはりを対象として,振動制御がなされた状態で,クラックの位置と深さを推定する一手法を示し,クラックによる固有振動数の変化やモード形状の変化に即座に対応するゲインスケジュールド制御を行った.まず,クラックとその開閉を考慮した片持ちはりの有限要素モデルと,モード打ち切り法による低次元化モデルを求めた.そして,フロベニウスノルムを近似の指標として選ぶ手法を用いて低次元化モデルを変形し,少ない次数とパラメータ数で,クラックの深さと位置を精度良く表す制御系設計のための関するLPV(線形パラメータ変動)モデルを求めた.つぎに,得られたLPVモデルをLFT(線形分数変換)表現へと変換し,ゲインスケジュールド制御系を設計した.そして,有限要素モデルと制御器で閉ループ系を構成し,クラックの位置,深さと固有振動数の関係を求め,振動制御がなされている状態でのクラック推定を行った.本研究ではクラック推定を複数回繰り返す手法を提案することで,振動制御がなされていても精度良く推定が行えることを数値シミュレーションにより示した.さらに,推定されたクラックのパラメータを用いてゲインスケジュールド制御系のスケジューリングを行い,クラックを有する片持ちはりの振動制御シミュレーションを行った.ゲインスケジュールド制御系は,クラックの考慮をしていない制御系に比べて,クラックが生じた際の制御性能が高いことから,本研究で提案する推定および制御手法が有効であることを示した.さらに,導出されたモデルの精度を検証するため実験装置を製作した.実験装置は,はり本体と加振装置からなり,はりにき裂を加工し,はりの根元に圧電素子を,先端に加速度計を設置した.振動情報を用いた損傷診断は,振動制御がなされている状態では,推定が難しい.本研究では,片持ちはりを対象として,振動制御がなされた状態で,クラックの位置と深さを推定する一手法を示し,クラックによる固有振動数の変化やモード形状の変化に即座に対応するゲインスケジュールド制御を行った.まず,クラックとその開閉を考慮した片持ちはりの有限要素モデルと,モード打ち切り法による低次元化モデルを求めた.そして,フロベニウスノルムを近似の指標として選ぶ手法を用いて低次元化モデルを変形し,LFT(線形分数変換)表現を求め,ゲインスケジュールド制御系を設計した.そして,有限要素モデルから,クラックの位置,深さと固有振動数の関係を求め,クラック推定実験を行った.実験装置は,はり本体と加振装置からなり,はりにき裂を加工し,はりの根元に圧電素子を,先端に加速度計を設置した.さらに,はり根元にひずみゲージセンサを配置した.クラックはメタルソーにより加工した.はりは長さ,厚さが異なるものを10種類以上用意した.そして,はりを加振した応答を2秒間取得し,フーリエ変換を行うことで固有周波数を求め,クラックの位置,深さを推定した.その結果,クラックの位置がはり根元に近い場合は特に精度の高い推定が行うことが出来ることを示した.さらに,推定されたクラックのパラメータを用いてゲインスケジュールド制御系のスケジューリングを行い,クラックを有する片持ちはりの振動制御実験を行った.ゲインスケジュールド制御系は,クラックの考慮をしていない制御系に比べて,クラックが生じた際の制御性能が高いことから,本研究で提案する推定および制御手法が有効であることを示した.

振動情報を用いた損傷診断は,振動制御がなされている状態では,推定が難しい.本研究では,片持ちはりを対象として,振動制御がなされた状態で,クラックの位置と深さを推定する一手法を示し,さらには,クラックによる固有振動数の変化やモード形状の変化に即座に対応する制御を行ったまず,クラックとその開閉を考慮した片持ちはりの有限要素モデルと,低次元化モデルからLFT(線形分数変換)表現を求め,ゲインスケジュールド制御系を設計した.さらにクラックが閉じている状態では,クラックが生じていないものと考え,それを考慮しない固定制御系を設計した.そして,有限要素モデルから,クラックの位置,深さと固有振動数の関係を求め,クラック推定実験を行った.実験装置は,はりにき裂を加工し,はりの根元に圧電素子とひずみゲージセンサを配置した.放電加工によりクラック位置,深さが異なるはりを数種類用意した.そして,はりを加振した応答から固有周波数を求め,クラックの位置,深さを推定した結果,位置がはり根元に近い場合は特に精度の高い推定が行うことが出来ることを示した.そして,推定されたクラックのパラメータを用いてゲインスケジュールド制御系のスケジューリングを行った.さらに,クラックの開閉状態によってゲインスケジュールド制御系と固定制御系を切り替える制御系のシミュレーションを行った.制御系の有効性を検証するための第一段階として,まずクラックの開閉状態を正確に把握して制御系を切り替えるために,高速度カメラによる画像処理システムの構築を行った.また,音響によるクラック状態の判別を試みた.
血液型不適合腎移植ではどのようにして免疫学的順応が誘導・成立するのか

ABO血液型不適合腎移植における脱感作療法・免疫学的順応成立機構の解明研究の集大成としての英文単行本を共同研究者と共著で執筆・刊行した。わが国におけるABO血液型不適合腎移植の歴史をReviewし、われわれが先鞭をつけた脱感作療法の変遷と現在の到達点、ABO血液型糖鎖抗原・抗体の多様性、すなわち既存の自然抗体・細菌感染によって誘導される糖鎖抗体、移植後に産生されるDeNovo抗体の相違と対応する抗体の多様性と脱感作療法によって誘導される免疫学的順応の機構の解明過程を詳細に解説した。われわれが臨床病理学的に証明したこの理論により移植成績は飛躍的に向上した。平成25年度は、ABO血液型不適合腎移植に関する英文単行本を刊行した。これは研究代表者が四半世紀以上にわたり手がけてきたABO血液型不適合腎移植に関する臨床的・探索医学的研究の現時点での集大成である。臨床的なイノベーションの歴史と現在の臨床成績すなわち臨床的な到達点、本移植における「免疫学的順応」の成立と「脱感作療法」の意義に関する基礎・臨床両面からの探索医学的アプローチによる現時点での結論と未解明な点、今後の研究への展望を詳細に記載した。研究面では、平成24年度に引き続いて、1ABO血液型不適合腎移植症例の生検検体の血液型糖鎖抗原・抗A抗B抗体、補体系(c4d)、補体制御蛋白(CD55, CD59)発現に関する経時的な免疫組織学的検討を行った。2ヒトB細胞系免疫における血液型糖鎖抗原に対する抗体産生系の解析:懸案であったホスト免疫系の解析の一環として、in vitroにおけるヒトB細胞免疫系による抗A抗B抗体産生系実験系を確立した。これによりコントロール症例および移植後患者のB細胞免疫系が抗A抗B抗体を産生する能力について、クローンレベルでの解析が可能となり、サイトカインの影響や抗体産生に抑制性に働く細胞の役割についての解析が可能となっている。3腎血管内皮細胞培養系におけるAB糖鎖抗原の発現系についてはその確立が遅れておりin vitroにおけるグラフト側の抗体に対する応答反応の解析には至っていない。ABO血液型不適合腎移植の移植腎生検組織における血液型A,B糖転移酵素と補体関連蛋白の発現についての解析を行った。ABO血液型不適合腎移植における免疫抑制療法・脱感作療法の進歩の過程と免疫学的順応の誘導・成立に関するわれわれの仮説とそれを支持する臨床的Evidenceについて英文総説を執筆投稿し受理・出版された。腎血管内皮細胞の膜蛋白質を高い効率で大量に収集できる方法を開発した。すなわち血管内皮細胞膜に強い親和性を持つマイクロナノビーズを腎動脈から潅流したのち、磁性体で蛋白を収集、プロテオーム解析を行うことにより大量の血管内皮細胞膜蛋白質を収集することに成功した。この方法で解析したところ多数の新規血管内皮細胞特異的蛋白質を同定することができている。最終年度である平成26年度はABO血液型不適合腎移植における脱感作療法・免疫学的順応成立機構の解明研究の集大成としての英文単行本を共同研究者と共著で執筆・刊行した。われわれが臨床病理学的ならびに基礎医学的手法を用いて証明したこの理論により、ABO血液型不適合腎移植の患者生存率及び移植腎生着率は飛躍的に向上した。現在では年間約300例、総計で3000例を超える腎移植領域のみならず、肝移植、膵移植領域にも応用され、海外では小児心臓移植への応用も行われている。また、血液型糖鎖抗原抗体系の多様性と生物学的意義を明らかにした点、ならびに輸血学への応用の可能性が開けるなど、われわれの研究成果は臓器移植学のみならず、幅広い分野に展開・応用される兆しがあり、人類の福祉に広く貢献できる可能性を秘めた研究成果を上げることができた。26年度が最終年度であるため、記入しない。泌尿器科学26年度が最終年度であるため、記入しない。1ABO血液型不適合腎移植症例の生検検体の血液型糖鎖抗原・抗A抗B抗体、補体系(c4d)、補体制御蛋白(CD55, CD59)発現に関する経時的な免疫組織学的検討を行った。

これによりコントロール症例および移植後患者のB細胞免疫系が抗A抗B抗体を産生する能力について、クローンレベルでの解析が可能となり、サイトカインの影響や抗体産生に抑制性に働く細胞の役割についての解析が可能となっている。3腎血管内皮細胞培養系におけるAB糖鎖抗原の発現系についてはその確立が遅れておりin vitroにおけるグラフト側の抗体に対する応答反応の解析には至っていない。ABO血液型不適合腎移植の免疫学的順応成立機序の解明が本研究の目的である。現在までの研究で免疫学的順応の成立はグラフト(移植腎)側因子とホスト(レシピエント)側因子があることがわかってきた。われわれはおもにグラフト側因子の解析を主に進めており、今までに移植腎血管内皮細胞に発現される血液型糖鎖抗原とそのアンカー蛋白質を突き止めたが、さらに平成24年度の研究で腎血管内皮細胞膜蛋白質を高い効率で大量に収集する方法を開発し、血液型糖鎖抗原と関連する血管内皮細胞特異的機能蛋白質のいくつかをまもなく特定することができるまでに至っている。今後ホスト(レシピエント)側因子の検討・わが国の臨床統計データ解析に基づいた予後因子の解析を進めてゆくことにより研究目的達成に近づくことが期待できると考えている。新潟大学大学院腎泌尿器病態学分野・医歯学総合病院泌尿器科・移植医療支援センターでは、ABO血液型不適合腎移植、先行的腎移植・献腎移植を積極的に推進しており、通算症例数は400例以上、ABO不適合腎移植は80例以上、脳死・心停止献腎ドナーは80例以上を経験している。とくにABO不適合移植では脱感作療法と脾摘回避のプロトコルをわが国で初めて導入・確立・普及させ、わが国屈指の指導的施設である。1ホスト側因子の解析:確立したヒトB細胞系の血液型糖鎖に対する抗体産生の解析系をもちいて、コントロール症例および移植後安定例のAB型糖鎖抗原に対する抗体産生反応に及ぼす因子(サイトカイン、抑制性細胞の有無)についての研究を推進する。2グラフト側因子の解析:2009年に報告した移植腎血管内皮細胞AB血液型糖鎖抗原とアンカー蛋白について、再度、移植後安定期にある患者血清から採取した抗A抗B抗体との結合試験・免疫沈降法・プロテオーム解析から、免疫学的順応状態におけるグラフト血管内皮細胞における血液型糖鎖関連蛋白を同定する。3腎血管内細胞培養系におけるAB血液型糖鎖抗原発現系の確立を目指す。確立の暁には抗A抗B抗体を作用させin vitroにおける血管内皮細胞側の因子、特に補体制御因子に焦点を当てて解析を行う。来年度は研究最終年度でありABO血液型不適合腎移植の免疫学的順応誘導メカニズムについてグラフト側因子、ホスト側因子の両面から研究を進め、一定の結論を導き出したい。1.移植腎組織を中心とした解析1血液型A、B糖転移酵素発現の定量的解析:平成25年度は引き続いて臨床の移植腎生検組織における血液型A,B糖転移酵素のmRNA発現をRT-PCR法で定量的に解析し、糖転移酵素活性(組織・血清)をわれわれが独自に開発したELISA法で経時的・定量的に解析する。2移植腎組織におけるA,B血液型糖鎖抗原アンカー蛋白質のプロテオーム解析:われわれはすでに腎血管内皮細胞特異的蛋白質がA,B血液型糖鎖抗原のアンカー蛋白質となっていることを報告している。
動物実験の科学的根拠と倫理

医学や生命科学の基礎を理解し、医療の現場に生かす情報を多角的に得るためには、動物実験が不可欠であるが、最近動物実験をめぐる社会環境に変化がおきており、この時点で動物実験についての功罪の認識、再評価が緊要であると考え、本研究の母体は国立大学医学部で動物実験や動物実験施設の運営管理には長年にわたって携わっている教官が協力して、ここ数年に及ぶ資料の収集を継続し、何等かの形で発表すべく準備してきたので、まず所属する組織の周辺(いわば身近)の人達に動物実験の有用性や動物実験施設の理解を求める小冊子の作成に取り組み、2種類の印刷物を発行させた。1つは、理解をうるための対象集団として、学内外の行政官に、過去、現時点、近未来での動物実験や動物実験施設の内容、問題等を実際の写真を多く採用して、視覚に訴え生の姿に理解を求めるパンフレットである。もう1つは、動物実験や動物実験施設、実験動物に関する素朴な疑問から専門的な疑問にわたる広範囲な設問から絞り込んだ数十問に答える形式の問答集形式を採用した。各自で収集した資料を持ち寄りまた本研究責任者は社団法人日本実験動物学会によって製作した一般の人向けに動物実験の有用性を説く趣旨のパンフレットの製作ワーキンググループのまとめ役を務めた経験を生かして、全員参加の会議を2回開催し、練り上げた企画をもとに、パンフレット(8ページで構成)の作成の意図、表現方式のコンセプトを合意した。パンフレットでは動物実験、実験動物、動物実験施設等の定義やその歴史的な変遷、現状、そして将来について述べ、問題点の指摘、展望を配置した。問答集には、今後さらに取り纏めの視点を変えて編集すれば続編が発行できる余地、発展性を残した形で取り纏めた。
巨大磁気熱量効果を示すMn-プニクゲン化合物の磁気冷凍特性の評価

最近,磁気冷凍が地球環境にやさしく,かつ省エネルギーが図りやすい冷凍技術として注目されている.磁気冷凍は磁気熱量効果を利用した冷凍法であり,その実現には大きな磁気熱量効果を示す物質の開発が不可欠である.われわれは一次転移が大きな磁気熱量効果を示す可能性があることを指摘し,2002年にMnAs_<1-x>Sb_xが室温付近で巨大磁気熱量効果を示すことを見出した,本研究はMnAs_<1-x>Sb_xを中心に,室温から低温での磁気冷凍デバイスを開発するための磁気冷凍特性の評価を目的とした.得られた成果は以下のとおりである.1)MnAs_<1-x>Sb_xの磁気熱量効果に及ぼす熱処理の効果を詳細に調べ,この物質が溶融状態からクエンチして再焼鈍することにより,良好な磁気熱量特性が再現性よく得られることを見出した.2)巨大磁気熱量効果の原因を調べるために,MnAs_<1-x>Sb_xの低温X線回折実験を行った.その結果,x=0.1の示す磁気転移は構造相転移を伴わない一次転移であることが明らかになった.3)断熱温度変化を直接測定する装置を作製し,MnAs_<0.9>Sb_<0.1>について測定を行った.その結果,T_cで5Tの磁場をかけたとき,約10Kの断熱温度変化を計測した.これは磁気冷凍材料としても十分大きく,MnAs_<1-x>Sb_xの巨大磁気熱量効果が直接検証された.4)MnAs_<1-x>Sb_x以外の物質として,反強磁性-強磁性転移を示すMn_<3-x>Co_xGaCやフェリ磁性-常磁性転移を示すHo(Co_<1-x>Ni_x)_2についても磁気熱量効果の評価を行い,それぞれの一次転移温度付近で大きな磁気熱量効果を観測した.5)典型的な遍歴電子メタ磁1生体であるCo(S_<1-x>Se_x)_2の磁気熱量効果を測定し,理論との比較を行ない,その結果を熱力学的に検討した.その結果,室温で巨大磁気熱量効果を示す物質を一次転移に求める場合,遷移金属ベースの化合物が希土類化合物より有利であることも示すことができた.これは今後の物質探索の大きな指針になるものと考えられる.最近,磁気冷凍が地球環境にやさしく,かつ省エネルギーが図りやすい冷凍技術として注目されている.磁気冷凍は磁気熱量効果を利用した冷凍法であり,その実現には大きな磁気熱量効果を示す物質の開発が不可欠である.われわれは一次転移が大きな磁気熱量効果を示す可能性があることを指摘し,2002年にMnAs_<1-x>Sb_xが室温付近で巨大磁気熱量効果を示すことを見出した,本研究はMnAs_<1-x>Sb_xを中心に,室温から低温での磁気冷凍デバイスを開発するための磁気冷凍特性の評価を目的とした.得られた成果は以下のとおりである.1)MnAs_<1-x>Sb_xの磁気熱量効果に及ぼす熱処理の効果を詳細に調べ,この物質が溶融状態からクエンチして再焼鈍することにより,良好な磁気熱量特性が再現性よく得られることを見出した.2)巨大磁気熱量効果の原因を調べるために,MnAs_<1-x>Sb_xの低温X線回折実験を行った.その結果,x=0.1の示す磁気転移は構造相転移を伴わない一次転移であることが明らかになった.3)断熱温度変化を直接測定する装置を作製し,MnAs_<0.9>Sb_<0.1>について測定を行った.その結果,T_cで5Tの磁場をかけたとき,約10Kの断熱温度変化を計測した.これは磁気冷凍材料としても十分大きく,MnAs_<1-x>Sb_xの巨大磁気熱量効果が直接検証された.4)MnAs_<1-x>Sb_x以外の物質として,反強磁性-強磁性転移を示すMn_<3-x>Co_xGaCやフェリ磁性-常磁性転移を示すHo(Co_<1-x>Ni_x)_2についても磁気熱量効果の評価を行い,それぞれの一次転移温度付近で大きな磁気熱量効果を観測した.5)典型的な遍歴電子メタ磁1生体であるCo(S_<1-x>Se_x)_2の磁気熱量効果を測定し,理論との比較を行ない,その結果を熱力学的に検討した.その結果,室温で巨大磁気熱量効果を示す物質を一次転移に求める場合,遷移金属ベースの化合物が希土類化合物より有利であることも示すことができた.これは今後の物質探索の大きな指針になるものと考えられる.最近,磁気冷凍が地球環境にやさしく,かつ省エネルギーが図りやすい冷凍技術として注目されている.磁気冷凍は磁気熱量効果を利用した冷凍法であり,その実現には大きな磁気熱量効果を示す物質の開発が不可欠である.われわれは一次転移が大きな磁気熱量効果を示す可能性があることを指摘し,2002年にMnAs_<1-x>Sb_xが室温付近で巨大磁気熱量効果を示すことを見出した.