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ロケット排気プルームと電磁波の干渉に関する研究

固体ロケットプルームによる電波干渉の直接的原因として,(1)燃焼ガス中に含まれるアルミ・アルミナ粒子による散乱吸収,(2)燃焼ガス中に含まれる自由電子,を取り上げ,それぞれについて電波減衰量を見積もった実験で観測される減衰量,電波減衰の周波数依存性から,電波干渉の直接原因は燃焼ガス中の自由電子であると結論づけた.自由電子による電波減衰を評価するパラメタである,自由電子密度と電子衝突周波数を求めるための解析モデルを構築した燃焼ガス流れ中の自由電子密度変化を解析できるモデルにより,プルーム中の自由電子密度分布を求めたプルーム中の化学反応は凍結しており,自由電子のモル分率は変化しないこと,自由電子数密度は巨視的物理量から求めることができることを示した.混相流解析を行い,アルミ・アルミナ粒子が流れ場に及ぼす影響が小さいことを示した.1次元プラズマスラブを仮定した電波減衰解析,2次元プラズマモデルによる電波の伝播解析を行った.電波の回折・屈折の効果は無視できないことがわかった.電波減衰量は周波数に対して弱い負の相関があること,電子密度に比例し電子衝突周波数に反比例することを示した.地上燃焼試験において,電波とロケットモータプルームの干渉実験を行ったモータの燃焼末期を除き定性的に理論どおりの結果が得られた.自由電子数密度が理論よりも小さく見積もられたが,これは不純物Naの量を実際と比べて大きく見積もっていたためと考えられる.燃焼中モータプルームによる電波の変調はないことがわかった.燃焼末期の電波減衰の振る舞いは現時点では説明がつかないため,今後研究を継続して明らかにする必要がある.今後,実際のロケット飛翔へ適用できる解析ツールの整備を行っていく予定である.固体ロケットプルームによる電波干渉の直接的原因として,(1)燃焼ガス中に含まれるアルミ・アルミナ粒子による散乱吸収,(2)燃焼ガス中に含まれる自由電子,を取り上げ,それぞれについて電波減衰量を見積もった実験で観測される減衰量,電波減衰の周波数依存性から,電波干渉の直接原因は燃焼ガス中の自由電子であると結論づけた.自由電子による電波減衰を評価するパラメタである,自由電子密度と電子衝突周波数を求めるための解析モデルを構築した燃焼ガス流れ中の自由電子密度変化を解析できるモデルにより,プルーム中の自由電子密度分布を求めたプルーム中の化学反応は凍結しており,自由電子のモル分率は変化しないこと,自由電子数密度は巨視的物理量から求めることができることを示した.混相流解析を行い,アルミ・アルミナ粒子が流れ場に及ぼす影響が小さいことを示した.1次元プラズマスラブを仮定した電波減衰解析,2次元プラズマモデルによる電波の伝播解析を行った.電波の回折・屈折の効果は無視できないことがわかった.電波減衰量は周波数に対して弱い負の相関があること,電子密度に比例し電子衝突周波数に反比例することを示した.地上燃焼試験において,電波とロケットモータプルームの干渉実験を行ったモータの燃焼末期を除き定性的に理論どおりの結果が得られた.自由電子数密度が理論よりも小さく見積もられたが,これは不純物Naの量を実際と比べて大きく見積もっていたためと考えられる.燃焼中モータプルームによる電波の変調はないことがわかった.燃焼末期の電波減衰の振る舞いは現時点では説明がつかないため,今後研究を継続して明らかにする必要がある.今後,実際のロケット飛翔へ適用できる解析ツールの整備を行っていく予定である.1)ロケット排気プルーム中による電波干渉の直接の原因として、I)アルミナ粒子、ii)電子の両面から調査した。その結果、アルミナ粒子による影響は極めて小さく、電子による影響が支配的であることが判明した。2)ロケット廃棄プルームのプラズマ状態を1次元反応流解析より見積もった。この解析では、ロケット実験時に観測される電波減衰量を説明するに足る電子密度には及ばなかった。プルーム中で電子密度が上昇する要因として、I)推薬中の不純物(ナトリウムやカリウム等)の影響、ii)プルームと外気の燃焼反応、iii)プルーム中の衝撃波および衝撃波干渉、iv)アルミナ粒子の影響(粒子の熱容量による冷却速度減少、プルーム形状への影響)、が考えられる。3)平成12年2月に打ち上げられたM-V-4号機の電波データを取得、解析中である。4)平成11年5月にφ50程度の小さいロケットモータのプルームの電波干渉測定を実施した。概ね予測どおりの結果を得た。5)ロケット燃料室からノズルまでの、燃焼ガス中のアルミナ粒子の影響を考慮した2相流解析を実施している。粒子によるノズル内流れ場への影響は無視できないことが判明した。科学反応を含めた解析を今後行う予定である。ノズル流れの解析後、プルーム解析を行なう。6)平成12年7月実施予定のM-V型ロケットモータの地上燃焼試験において、プルームと電波の干渉実験を行う為の準備を開始した。1.平成12年11月に種子島で行われたH-II型ロケットSRB-A地上燃焼試験に参加し,プルームと電波の干渉の測定を実施した.有用な測定結果が得られた:測定された電波減衰量は,プラズマをスラブと仮定して得られる電波減衰量よりも小さかった.このことは予測したプラズマ密度が小さいか,電波の回折の効果が無視できないかのどちらかである.回折の効果を検証するために,FDTD法による電波伝播の解析を始めた.2.今年度に実施予定であったM-V型ロケットモータにおけるプルームと電波の干渉試験は平成13年度に行うこととした.

これは平成12年7月に予定されていたM-V型ロケットモータの地上燃焼試験がM-V-4号機打ち上げ失敗に伴う設計見直しなどにより平成13年度に延期されたためである.3.ロケット排気プルームのプラズマ状態を正確に見積もるため,燃焼室からノズルの外までの3次元軸対称化学反応流れの解析を行った.解析はSRB-A地上燃焼試験条件に合わせてなされ,1)ノズル膨張に伴う電離再結合反応は小さく,電子のモル分率は燃焼室からノズル下流までほとんど変化しない,2)ノズル下流の燃焼ガスと外部大気の間の剪断層で生じる化学反応により,剪断層で電子密度が上昇するがその領域は小さいという結果が得られた.今後,解析の結果得られた電子密度を条件にしてFDTD法による電波伝播解析を行い,実験結果の検証を行う.1.平成13年7月13日に能代ロケット実験場で行われたM-V型ロケット第2段モータM-25地上燃焼試験,平成13年12月12日に同試験場で行われたM-V型ロケット第1段モータM-14地上燃焼試験,平成13年3月23日に同試験場で行われたM-V型ロケット第2段ノズルスロート模擬モータM-24SIM地上燃焼試験に参加し,各ロケットモータ排気プルーム中を伝播する3波長(S, C, X-band)のマイクロ波の伝播特性を計測した.モータ燃焼中の受信信号強度の変化をデータレコーダに記録した他,受信信号をオーディオ周波数までダウンコンバートし,プルーム中の伝播に伴う変調をデータレコーダに記録した.モータの種類,マイクロ波波長によって異なる伝播特性がみられている.その原因については,測定位置や,推力方向制御装置の動作との関連が推定されるが、詳細は解析中である.尚,予定していたM-V型ロケット第3段モータM-34地上燃焼試験は真空燃焼試験であったため,試験設備上,マイクロ波計測が不可能であったので中止した.上述したM-24SIM地上燃焼試験におけるマイクロ波伝播特性計測については当初計画には無かったが,計測可能であったので実施した.2.FDTD法によるマイクロ波伝播の数値解析コードの開発を行っている.今年度は,前年度までに行なわれた宇宙開発事業団のH-IIAロケットのサブブースタロケットモータ:SRB-A,宇宙科学研究所のミューロケットモータ:M25(M-V-5号機型2段目),M14(M-V型,1段目),M24SIM(M-V-2号機型2段目)の各地上燃焼試験において得られたマイクロ波干渉試験データを整理し,ロケットプルームの数値シミュレーション,マイクロ波伝播の数値シミュレーションを行なって,実験データとの比較・検証を行なった.実験データは,ロケットプルームによる電波減衰がプルーム中に含まれるプラズマの影響によるものであることを示している.1次元スラブ・プラズマ中を伝播する電磁波の理論的考察により,実験データを解析すると,各モータとも燃焼圧,推進薬,大きさ等が異なるにもかかわらず,電子密度や電子衝突周波数は同様の値となった.プルーム中に含まれる電子密度は10^<16>10^<17>[m^<-3>],電子衝突周波数は7×10^<10>2×10^<11>[Hz]と見積もられた.
会計利益とその構成要素のプライシングに関する実証研究

企業が公表する会計利益およびその構成要素の情報が、株価にどのように反映されているかについて、日本市場の大規模なサンプルを用いて分析を行った。会計利益の構成要素である発生項目の情報が合理的に株価に反映されていないとされる現象(発生項目アノマリー)について、特別損益を除去しても観測できること、また、これまでに報告されている他のアノマリーとは独立の現象であることが判明した。実証会計学の領域では、会計利益やその構成要素に対するプライシングの合理性について様々な研究が行われている。これまでに、発生項目、キャッシュ・フロー、資産増加額等に関するミスプライシングが統計的に有意な水準で存在することが明らかになっている。一方、かかるミスプライシングの源泉については、いくつかの方向から検証が進んでいるが、十分解明されているとはいえない。しかし、近年、海外でバリュー株/グラマー株アノマリー等の関係を指摘する有力な研究が発表された。本研究は、主としてこのラインの研究に依拠しつつ、発生項目やキャッシュ・フローに関連するアノマリーについてさらに詳細な検証を行うこと、これにより会計利益とその構成要素のプライシングについて新たな知見を得ることを目的としている。平成19年度は、日本市場のデータを対象に、バリュー株/グラマー株アノマリー等と発生項目アノマリーとの関係について調査した。具体的にはDesai et al.らの先行研究にもとづき、営業キャッシュ・フロー株価比率(CFO/P)を用いた分析を行った。CFO/P比率に関するアノマリーが存在するかどうか、また、発生項目アノマリーがCFO/Pコントロール後のリターンについて確認できるかどうかが課題であった。ところが、分析結果は先行研究とは必ずしも一致しなかった。例えば、営業キャッシュ・フロー株価比率(CFO/P)アノマリーの存在は確認できたが、簿価時価比率(B/P)アノマリーと比べ規模が小さかった。また、CFO/Pをコントロールした後でも、発生項目アノマリーやB/Pアノマリーは依然として確認することができた。この結果は、バリュー株/グラマー株アノマリーと発生項目アノマリーは、「ファンダメンタル価値対株価」アノマリーを2つの面からとらえたものにすぎず、本質的に同一であるという見方に疑問を呈するものといえる。本研究の目的は、会計利益とその構成要素のプライシングの合理性について複数の側面から検証を行い、新たな知見を得ることにある。いわゆる発生項目アノマリーはどの程度頑健性の高い現象か、これまでに報告されている他のアノマリーとはどのように関係しているのか、さらに、企業の財務的特性の差異や会計・金融制度上の差異がどのように影響しているのか、といった点が具体的な研究課題となる。発生項目アノマリーは、会計利益やその構成要素の持続性が合理的に株価に反映されないとされる現象である。ところで、会計利益やその構成要素の持続性は、企業をとりまく経済的条件の差異だけでなく、企業が採用する会計の保守性に強く影響される。日本において特徴的な制度や会計・市場慣行は、保守性の強さや利益の持続性の大きさに影響を与えている可能性がある。また、会計・金融ビッグバンを契機としてそれらが変化したことも考えられる。しかし、日本企業を対象とした先行研究では、そうした点が必ずしも十分に考慮されていない。そこで、まず会計上の保守主義が利益の持続性やプライシングに与える影響を本年度前半の研究課題として設定した。大規模なサンプルにもとついて分析を行ったところ、営業キャッシュ・フローの持続性や、株式投資収益率と当期のキャッシュ.フローとの関連性について非対称性がみられることなど、海外の研究とは異なる結果が得られた。さらに本年度後半は、企業が実際に採用した会計手続等との関係に踏み込んで検証を行ったが、明確な結論は得るにいたらなかった。今後は、分析手法を見直したうえで再検証を行うとともに、会計ビッグバン期における会計・金融制度や市場慣行の変化との関連に研究を展開していく予定である。
コーパスを活用したテキスト校訂・解釈の研究

本研究は、古典文学研究で活用できるコーパスのあり方について検討し、実際にコーパスを構築・整備した上で、コーパスを活用した文学研究の一環として、本文校訂および解釈を実施することを目指しており、本文のデータと形態素解析の結果の確認を引き続き実施した。2018年度は、2017年度に未完成だった文明本(広本系、書陵部蔵本)について、形態論情報付与および整備を完了した。また、ウイーン国立民族学博物館本(采女本系)の形態論情報付与を完了した。これに加えて島原松平文庫本(略本系)、岩国本(中間本系)、松平文庫本(松平本系)の語形、語形代表表記の付与も完了した。さらに、渡辺文庫本(采女本系)、徳川家本および萬野家本(広本系)、静嘉堂文庫(略本系)のデータ化を行った。また、西行の和歌集であり、国歌大観に掲載されておらず、テキストの検索ができない「山家心中集」について、本文のデータ化を行った。これらの本文について、テキスト校訂に関する担当者で4回の打ち合わせを行った。さらに、本研究の担当者が一同に介して、テキストの形態論付与に関する打ち合わせも行った。これに加えて、西行物語の各章段に関するタイトル付与の必要性から、文明本の場面を分け、タイトル付与を行った。以上の作業を勧めながら、これまでにテキスト化が完了している「西行物語」の形態論情報をもとに研究を行い、采女本系の西行物語の分析結果を中心にした講演を行った。本研究は、日本古典文学研究で活用できるコーパスのあり方について検討し、実際にコーパスを構築・整備したうえで、コーパスを活用した文学研究の一環として、本文校訂および解釈を実施することを目指している。平成28年度は、『西行物語」本文データ化および、コーパス構築のための形態素解析結果の確認を行った。本文のデータ化のため、島原本(略本系、島原図書館松平文庫所蔵本)、宝永本(采女本系、今治市河野美術館所蔵本)、岩国本(中間本系、岩国徴古館蔵本)、発心本(松平本系、島原図書館松平文庫蔵本)については、翻刻を実施、本文の電子データ化を実施した。また、文明本(広本系、書陵部所蔵本)についても、現在翻刻中である。コーパス構築のための形態素解析の実施方法について、すでに電子データ化を終えている岩国本(中間本系、岩国徴古館蔵本)、宝永本(采女本系、今治市河野美術館所蔵本)をサンプルとして検討を行った。具体的には、形態素解析の形態素解析に不要な情報の除外(丁数、書き入れ等)、形態素の過不足となる要素の整形(踊り字・くの字点、返読等)の検討を実施した。また、誤解析については、岩国徴古館蔵本16%、今治市河野美術館蔵本9%であり、撥音・促音・拗音に関するものが多くテキストにより精度が異なることが明らかになった。これを受け、形態素解析に必要なツールの作成、コーパスデータの修正(短単位修正)の方針を決定した。コーパス構築を実施する5系統本について、翻刻作業がほぼ完了し、データ化が出来ている。また、コーパス構築のためのツール開発と作業工程について、決定したため。本研究は、古典文学研究で活用できるコーパスのあり方について検討し、実際にコーパスを構築・整備したうえで、コーパスを活用した文学研究の一環として、本文校訂及び解釈を実施することを目指しており、平成29年度は「西行物語」本文のデータと形態素解析の結果の確認を、平成28年度に引き続き実施した。島原本(略本系、島原図書館松平文庫蔵本)、岩国本(中間本系、岩国徴古館蔵本)、発心松平本系、島原図書館松平文庫蔵本)については、形態論情報の付与および整備が完了した。文明本(広本系、書陵部蔵本)については、形態論情報の付与および整備が80%完了している。また、形態論情報に加えて、文学研究に資する情報の付与を行う内容について、検討を行った。これらの本文に関して、テキストの校訂に関する担当者で、5回の打ち合わせを重ね、島原本(略本系、島原図書館松平文庫蔵本)、岩国本(中間本系、岩国徴古館蔵本)、発心松平本系、島原図書館松平文庫蔵本)、文明本(広本系、書陵部蔵本)の形態素解析が円滑に行えるようにデータ化したテキストの確認作業を行った。また、形態論付与に関する打ち合わせとして全体での打ち合わせを2回実施した。以上の作業を進めながら、これまでにテキスト化が完了している「西行物語」の形態論情報をもとに研究を行い、「西行物語」の語彙についてコーパスを用いた予備分析に関する学会発表と、「西行物語」の和歌に関する学会発表を行った。雑誌論文については、岩国本(中間本系、岩国徴古館蔵本)の翻刻に関する成果発表を行った。「西行物語」の5系統の本文のうち、3本が形態論情報の付与が完成している。さらに、1本については80%が完成しており、形態論情報の付与が予定どおり進行しているためである。

また、ウイーン国立民族学博物館本(采女本系)の形態論情報付与を完了した。これに加えて島原松平文庫本(略本系)、岩国本(中間本系)、松平文庫本(松平本系)の語形、語形代表表記の付与も完了した。さらに、渡辺文庫本(采女本系)、徳川家本および萬野家本(広本系)、静嘉堂文庫(略本系)のデータ化を行った。また、西行の和歌集であり、国歌大観に掲載されておらず、テキストの検索ができない「山家心中集」について、本文のデータ化を行った。これらの本文について、テキスト校訂に関する担当者で4回の打ち合わせを行った。さらに、本研究の担当者が一同に介して、テキストの形態論付与に関する打ち合わせも行った。これに加えて、西行物語の各章段に関するタイトル付与の必要性から、文明本の場面を分け、タイトル付与を行った。以上の作業を勧めながら、これまでにテキスト化が完了している「西行物語」の形態論情報をもとに研究を行い、采女本系の西行物語の分析結果を中心にした講演を行った。平成29年度は、データ化したすべての系統本について、国立国会図書館のマイクロフィルムにより、本文の確認作業を行い、電子データ化を完成させる。また、コーパスデータ修正を実施、コーパス構築を目指す。コーパス構築に関する学会発表を行う。平成30年度は、コーパス構築を完成させ、『西行物語』のテキスト校訂と解釈を実施、国際学会での発表など、研究成果の公開を目指す。「文明本(広本系、書陵部蔵本)」についての形態論情報付与、および宝永本(采女本系、今治市河野美術館蔵本)」の形態論情報付与を実施する。また、書き入れなどのこれまでのコーパスにみられなかった情報を加え、文学研究にも適するものとすることを目指す。これをもとに、パラレルコーパスの整備を行い、「西行物語」の本文校訂および解釈の研究を進めたい。形態素解析について、実感補助者による解析結果の修正について、今年度からの実施となる。それにともなう物品の購入、また人件費が未使用のためである。2017年度について、当初、予定していた金額よりも形態論情報付与に関するアルバイト作業およびコーパスの整備に関わる経費が多くかかることが予想されたため、次年度使用額を合わせて前倒し請求を一括して行ったが、形態論情報付与を優先し、コーパスの整備を次年度に行うことに変更したため、次年度使用額が生じた。今年度の使用計画は、形態論情報付与に関わるアルバイト、コーパス整備に関わるアルバイトの経費に、人件費を使用する予定である。また、研究内容の検討のための会議の開催、およびテキストの確認のための調査、学会、講演のための旅費に使用する予定である。29年度交付額と合わせ形態素解析について、実験補助者による解析結果の修正の実施、それにともなう物品の購入を実施することとする。
統語的プライミングを手がかりとした再帰的計算能力を支える皮質構造の解明

繰り返し適用可能な統語的操作によって新たな文構造を無限に処理・産出する再帰的計算能力は、人間に固有な言語能力の中核として、言語機能の理論的モデル構築を日指す言語学者にとっても、機能を支える皮質構造の解明を目指す脳科学者にとっても、極めて興味深い研究対象である。この研究では、統語的プライミング現象を手がかりに統語処理の過程を純粋に抽出し、fMRIを使用した脳機能イメージング実験を実施することで、再帰的計算能力を支える皮質構造を特定しその機能を解明することを目指している。言語処理の脳機能イメージング実験の手法を確立するとともに、統語的プライミングの心理言語学的実験における実験パラダイムを整備するために、まず音声呈示された日本語の複合語を処理する際の脳機能イメージングを計測する実験を実施した。続いて統語的プライミングの行動レベルでの影響を探るための心理言語学的実験を実施した.イメージング実験では、両半球側頭葉上側頭回の聴覚連合野に加えて、複合語を処理する際には左脳上側頭回前方と島回に強い活動が観察され、側頭葉上側頭回島回前頭葉下前頭回に、音声言語を処理するためのネットワークが存在する可能性が示された。行動実験では、日本語の語順を操作して文理解における統語的プライミング効果を測定する実験を実施したところ、英語と同様にプライム文とターゲット文の動詞が一致している際に、語順のプライム効果が最大となると言う結果が得られた。動詞が目的語などに後続する日本語でも、動詞が先行する英語と同じ結果が得られることが確認されたのは初めてである。言語の認知神経科学研究における研究情報を交換するためにMax-Planck Institute for Human Cognition and BrainScience(Leipzig, Germany)及びUniversity of Marburg(Marburg, Germany)から研究者を招聘して、国際ワークショップを開催した。
多レベルセルフラッシュメモリ用多値単方向誤り制御符号の研究

本研究ではフローティングゲートに蓄積する電荷を段階的に制御することによって1個のメモリセルで多値(多ビットの値)を記憶できるマルチレベルセルフラッシュメモリに対する効果的な符号を開発している.メモリセルに生じる誤りが近傍値への誤りに限られることを利用した単一隣接誤り訂正符号を開発した.また,マルチレベルセルフラッシュメモリではページ内の複数セルの値を上位ビットから確定していくマルチページプログラミングが利用されページごとにビット誤り訂正符号が利用されているのを考慮して,誤り率を改善した復号手法を提案した.今年度はマルチレベルセルフラッシュメモリ用誤り訂正符号を開発した.マルチレベルセルフラッシュメモリではフローティングゲートに蓄積された電化によって変化するトランジスタのオン電圧を複数レベルで認識することにより1セルで複数ビットのデータを記憶する.大半の誤りは蓄積電荷の変化によるオン電圧の変化によるもので隣接レベルへの誤りが大半である.また,複数セルに誤りが生じる場合は誤りの方向(オン電圧が上がる方向か下がる方向化)が同一になることがわかっている.以上をまとめると,マルチレベルセルフラッシュメモリでは多値の単方向誤りでさらに誤りの大きさが制限された誤りが生じると考えられる.提案手法では多値情報を要素数の少ない体に写像してその体の上で誤り訂正符号を構成する.要素数の少ない体に写像して符号を構成することにより符号化の効率を上げることができる.さらに本年度は確率は低いものの双方向の誤りも生じることを考慮して,単方向と双方向の両方の誤りを制御する符号の構成を提案している.さらに得られた符号に対する評価も行った.検査長は対称誤りを訂正する符号に比べて短くなる.また,情報シンボルをより位数の少ない体へ写像してから符号化・復号を行っているので,符号化・復号の複雑度が小さくなる.さらに,符号機能の体系化を検討を開始した.本符号は単方向誤りと対称誤りの両者を制御する符号である.この符号の構成法を特殊化することにより単方向誤り制御符号および対称誤り制御符号が得られないか検討するとこれらの符号の理論構造が明らかになることが期待される.今年度はフラッシュメモリの誤り特性を考慮した符号の適応方法について検討した.フラッシュメモリは消去(フラッシュメモリでは値の更新前に必ず消去を行う必要がある)の回数が増えるにしたがってメモリセル(1ビットあるいは固定数の複数ビットを記憶する記憶の最小単位で通常トランジスタ1個で構成される)の誤り率が上昇する.そこで,使用開始直後のセル誤り率の低い状態では誤り訂正能力の小さい符号を採用して検査長を削減してメモリ空間を有効利用したり符号化・復号時間を短縮して高速動作を可能にしたりする.消去回数が大きくなってセル誤り率が上昇した時には誤り訂正能力のより強い符号に変更する.これによってメモリセルの誤り率が上昇したとしても装置自体の誤り率を実用可能なレベルまで引き下げる.今回は単純なケースとして2段階の誤り訂正能力の符号を切り替えるモデルを採用してシミュレーションを行った.シミュレーションの結果から符号を切り替える目安を求めた.また,利用する誤り訂正符号としてはこれまでブロック符号のみを対象としてきたが,畳み込み符号には確率的復号法を利用して復号に時間をかけると多くの誤りを訂正可能な符号が存在する.そこで,畳み込み符号の適用の可能性を探るために畳み込み符号の調査を開始した.具体的には少ない検査情報でより多くの誤りが訂正できるTail-Biting復号法の適用可能性を調べ,適用の可能性を調査した.本研究を進めるにあたっての具体的な符号構成法が得られているため,おおむね順調に推移していると判断する.今年度は実際のマルチレベルセルフラッシュメモリで行われているマルチページプログラミングに対応した符号の検討を行った.マルチページングプログラミングとは,セルに記憶されている多値の情報を読み出す際にページ内のセルの値を上位ビットから順に値を確定させていく手法である.これまで開発した符号はセル値全体すなわち全ビットを符号化しているため,新たに符号を開発した.具体的には同一ページに属すセルの同じビット位置のビットを符号化する.さらに評価を行い,実用化の可能性を検討した.具体的には,復号語のビット誤り率,読み出し時間,メモリの寿命を導出した.その結果,2ビットセルの場合,2レベル誤りが誤りの5%を占め,3レベル以上の誤りが無視できると仮定した場合,誤り率が4%改善した.提案手法にBCH符号を用いた場合の読み出し時間のレイテンシは2.7-3.4%増加する.得られた結果を学術論文にまとめて電子情報通信学会論文誌に投稿し掲載された.また,前年度から開始した畳み込み符号の検討を引き続き行い,従来の畳み込み符号よりもより少ない検査ビットで同等の誤り訂正能力を持つ符号を開発した.得られた結果を情報理論とその応用国際会議で発表した.さらに,圧縮データの高信頼化への応用も検討し,PPMと呼ばれる圧縮法に対する高信頼化手法を開発した.本手法では圧縮データをブロックに分割して符号化するが,隣接するブロックにまたがって生じるバースト誤りも高確率で修正できる.得られた成果は電子情報通信学会ディペンダブルコンピューティング研究会で発表した.本研究ではフローティングゲートに蓄積する電荷を段階的に制御することによって1個のメモリセルで多値(多ビットの値)を記憶できるマルチレベルセルフラッシュメモリに対する効果的な符号を開発している.メモリセルに生じる誤りが近傍値への誤りに限られることを利用した単一隣接誤り訂正符号を開発した.また,マルチレベルセルフラッシュメモリではページ内の複数セルの値を上位ビットから確定していくマルチページプログラミングが利用されページごとにビット誤り訂正符号が利用されているのを考慮して,誤り率を改善した復号手法を提案した.現在はフラッシュメモリ用の符号を具体的に開発している.

今後も数種類の符号を開発し,それらの符号を体系化して理論構造を明らかにする予定である.今後は各手法の完成度を高める.成果を学術論文にまとめて,国際会議で発表したり論文誌に投稿したりする.情報工学その他の機能の符号を数種類開発し,符号機能を体系化する.次年度使用額は前年度未使用額よりも千円程度増えただけである.すなわち,前年度未使用額がそのまま次年度に繰り越されたといえ,今年度の使用額は予算とほぼ一致している.年度初めに物品の価格や出張先などが不確定のままで見積もったので実際との誤差が生じた.今年度は論文誌への掲載料がかかるが,ページ数が増加すると割増料金が発生する.次年度使用額は論文のページ超過に備えた経費とする.経費の見積もり誤差で経費が不足した場合に備える.
自己重合ペプチドスキャフォルドの骨再生メカニズムの解析

ウサギの大腿骨欠損モデルを作成した。自己重合ペプチド(SASP)を使用する事で骨欠損部の異所性骨化を抑制した骨再生が得られた。より副作用の少ない骨欠損部の治癒が得られる可能性がある。また、ラットの硬膜損傷モデルを作成した。周囲の炎症が少ない治癒過程が確認できた。硬膜損傷など新たな用途の可能性が示唆された。申請者らは自己重合ペプチドスキャホルド(SASP)であるRAD-16-Iを用いた研究をこれまで行ってきた。平成23年度は、ウサギ骨欠損モデルを作成し骨再生促進能力を検討した。ウサギ大腿外側顆上部に直径2.4mmのドリルを用いて円形の骨欠損を作成した。SASPを同部に投与した。対側は対照群とした。4週後に屠殺し、同部を肉眼的に観察した後、動物用μCTで放射線学的に評価した。その後、病理組織学的に評価した。対照群では、骨欠損部に膨留するように骨形成が認められた。SASP投与群では、対照群で認めたような異常な膨留は認めなかった。周辺組織との癒着もごく軽度であった。骨形成に関しては、欠損部は新生骨で充填されていた。現在、我々が使用しているSASPは外科分野において、手術時の止血剤として臨床試験が行われている。骨欠損においても、止血効果が得られてことにより、周囲への骨髄やその他の物質の流出が抑えられたと考える。その効果によって、異常な骨膨留や周囲との癒着が予防された可能性がある。高い止血効果と周囲組織への保護作用を利用し、脊椎領域で問題となる硬膜損傷への展開も可能と考える。平成24年度は、ラット硬膜損傷モデルを作成し髄液漏の予防効果について検討した。L1レベルで椎弓切除を行い、マイクロメスで50ミリ平方メートルの硬膜欠損を作成した。同部位にSASPを投与した。製品化されたフィブリンのり投与、欠損のみを対照群とした。3週間後に屠殺し、μCTによる放射線学的評価と、組織学的評価を行った。SASP群、フィブリンのり群はミエログラフィーによる造影剤の漏出を認めなかったが、硬膜欠損群は漏出を認めた。組織学的評価でSASP群には硬膜欠損部に修復組織を認めた。この度の研究結果からもSASPは実用できうる優れたスキャホルドと考えられる。引き続き、臨床応用にむけた研究を継続していく予定である。主に、マウス、ラット等の小動物を使用してきており検体量がごく微量であった。さらに詳細な組織学的評価を行うことをウサギなどの中型動物を使用することした。本年度は、ウサギ骨欠損モデルを作成し骨再生促進能力を検討した。同部を生理食塩水で洗浄した後、SASPを同部に投与した。対側は対照群とした。また、周囲の軟部組織との癒着も強かった。この結果は、骨折外傷後に問題となる異所性骨化の予防へと展開できる。平成24年度は、引き続きウサギを用いた骨再生実験を継続する。また、ラットを用いた硬膜損傷モデルを作成しそれらの治療効果を検討する実験も行っていく。ウサギを用いた骨欠損モデルの作成に成功し、同部にSASPを投与した。それらを放射線学的、病理学的に評価し、概ね順調に進展している。主に、動物やそれに関わる飼育費用、実験に用いる消耗品の購入に使用する。
PACAPシグナルを標的としたストレス性精神疾患への治療薬開発と発症機序の解明

本研究では、精神行動の調節や同疾患のリスクとの関連が示唆されている神経ペプチドPACAPのシグナルを標的とした薬理学研究を実施し、うつ病などのストレス性精神疾患の新たな神経基盤に基づく治療薬としての可能性を見出す。また、PACAPが関わる神経活動を全脳細胞レベルで解析することで、重要な神経回路や細胞種を同定し、未だ明らかではないストレスが引き起こす発症機序や治療機序の手掛かりを見出すことを目指す。
視覚表象の維持に関わる神経メカニズムの解明

本研究の目的は、ヒトの脳における視覚野の神経活動から安定的な視覚表象が形成される仕組みを探ることである。特に表象の「維持」という機能に着目し、長時間提示される定常刺激への脳反応に注目した。これら定常刺激に対する脳視覚野の神経反応はミリ秒単位で変動するダイナミックなものであるにも関わらず、実際にヒトが知覚する刺激の意識的表象は時間的に一定である。非定常的な神経反応から定常的な表象がどのように出来るのか、というのが基本的な問題意識となる。この問題を探るため、今年度は脳波・脳磁図を用いた実験を計面・実行した。具体的には「定常刺激は提示されており、それを意識的に知覚している状態」と「定常刺激は提示されているが、それが意識的には知覚されない状態」という2つの状態を作り、両者の脳反応を比較した。前者は通常の知覚状態だが、後者は意識的表象を伴わない特殊な知覚状態(無意識知覚の状態)に相当する。よって、前者に特微的な神経反応が見つかれば、それは意識的知覚表象の発生・維持に直接関わる(意識と連動した)神経活動であり、「神経反応から意識的表象がどのように作られるのか」という当初の問題への答えとなることが期待される。さらにはその様にして単離された神経活動のパターンが一定のリズムに従って律動していれば、「研究の目的」欄に仮脱として掲げた「スナップショット説」を支持する結果となる。本年度の活動実績として、まず上述の「無意識知覚の状態」を作り出すための実験的セットアップを整え(今回のように定常刺激を無意識状態に置くことは、心理物理学の特殊な技術・設備を要する)、実際に複数の被験者を対象として脳活動の計測実験を行った。その結果、ヒト脳の腹側高次視覚野に意識状態と連動した神経反応があることが示唆された。
代数体の制限分岐ガロア拡大の岩澤理論とその応用

代数体の制限分岐ガロア拡大は、高次の整数に対する一意的な素因数分解の難しさなど、整数論における重要な情報を多く含む。それらに関する岩澤理論的な未解決問題と、制限分岐ガロア拡大の非可換構造との関係性を研究し、新たな明示的具体例を与えた。また、未解決予想の新たな根拠を探るため、結び目理論における類似問題を研究した。当研究課題の目的は,代数体のガロア群の構造や数論的不変量に関する岩澤理論的な未解決問題を,制限分岐ガロア拡大の問題として一般化・非可換化することにより,解決への新たなアプローチを模索し,その応用とともに岩澤理論の発展に貢献することであった.その準備として,Zp拡大上において非可換構造が明示的に記述できる馴分岐pro-pガロア群と,その部分商としての有限岩澤加群の具体例を豊富に構成することを目標として研究を行った.研究集会およびセミナー等において,制限分岐ガロア拡大および岩澤理論の研究成果を調査し,特に未解決問題の一つであるGreenberg予想の研究手法を応用することにより,ある分岐条件の下でメタ巡回群である馴分岐pro-pガロア群の群表示が,Zp拡大のガロア群の作用とともに完全に記述できることを証明した.この成果は,非可換構造が明確な馴分岐有限p-類体塔の新たな具体例とともに,部分商としての有限岩澤加群の新しい具体例も導いている.さらに派生した共同研究の一部として,計算機による数値実験を行い,馴分岐2-類体塔が無限である一方で馴分岐岩澤加群が有限である具体例も発見した.これらの具体例は,未解決問題への新たなアプローチの模索に向けて重要なヒントを与えるものと期待される.また,絡み目のガロア被覆と制限分岐ガロア拡大の類似性も調査し,問題の一般化・非可換化への手がかりを得た.これらを基に研究手法を改良し,より一般的な制限分岐ガロア拡大の研究に応用することが今後の目標である.当研究課題の目的は,代数体のガロア群の構造や数論的不変量に関する岩澤理論的な未解決問題を,制限分岐ガロア拡大の問題として一般化・非可換化することにより,解決への新たなアプローチを模索し,その応用とともに岩澤理論の発展に貢献することであった.その準備段階であった前年度の研究を基に,Zp拡大上の馴分岐ガロア拡大に対して,ガロア群の構造および作用を群論的に調査することにより,数論的な分岐条件の影響を把握することを目標として研究を行った.また,岩澤理論および制限分岐ガロア拡大に関連する研究成果を,文献購読と研究集会・セミナーでの情報収集を通して調査し,課題へのより適切なアプローチの着想も得た,特に,前年度以前からの研究を研究協力者との共同研究成果として発展させ,未解決問題の一つであるGreenberg予想の研究成果を応用することにより,Zp拡大上の馴分岐pro-pガロア群がメタ巡回群となる分岐条件を分類することに成功した.さらに計算機環境を整備して数値実験を行い,より詳細な非可換構造の解明に向けた数値データとともに,条件をみたす新たな具体例を豊富に得ることができた.分岐の状況や非可換構造の完全な記述にまでは至っていないが,ここで得た成果は,不分岐性と非可換構造との関係を如実に表しており,より一般的な状況において,分岐条件の非可換構造への影響を推測するに十分な成果であると考えられる.当研究課題の目的は、代数体のガロア群の構造や数論的不変量に関する岩澤理論的な未解決問題を、制限分岐ガロア拡大の問題として一般化・非可換化することにより、解決への新たなアプローチを模索し、その応用とともに岩澤理論の発展に貢献することであった.これまでの研究を基に、本年度は、Greenberg予想を改めて一般化した問題とその応用およびZ_p拡大上の馴分岐ガロア拡大についての発展的な研究を行った。前者については、主に文献購読と関連研究者からの情報収集により、従来の一般Greenberg予想研究の成果において、問題を予想として捉えるに十分な具体例が既に得られていることを発見した。問題に対する新たな具体例は得られなかったものの、その岩澤理論的考察を絡み目の分岐被覆の研究に応用し、トポロジー研究者との共同研究として、Greenberg予想の数論的トポロジーにおける類似問題の候補を提起することができた。さらに、その問題に対する判定法も与えると同時に、その過程において、絡み目の岩澤不変量がとり得る値を決定することができた。後者については、主に文献購読と研究集会等への参加を通して、馴分岐ガロア群の非可換構造と、岩澤理論の未解決問題との関連性を調査した。そこでの考察を基に、計算機による数値データの収集を行い、有理数体のZ_2拡大上の馴分岐pro-2ガロア群が、メタ巡回群となる新たな具体例を発見することができた。以上の研究から、ガロア群の非可換構造における分岐の様子とGreenberg予想型の現象との関連性を、より具体的に把握することができ、当研究課題の目的として、一応の満足のいく成果が得られたと思われる。多少遅れている部分もあるが,研究協力者との共同研究として順調に進展した.
河川みお筋の変動からみた最適取水位置の選定

河川みお筋の変動は,基本的には河床の交互砂洲の挙動に依存しているが,その関係を詳細に検討した研究はなかった.前年度までの交互砂洲の下流への移動と停止の限界蛇行角の実験において使用したSine-genarated Curve蛇行水路において,各河床横断面内の最深河床位置を測定して,みお筋の変化を砂洲挙動との関係によって整理したところ,砂洲の形態は移動しているとみられるのに,みお筋としては安定していると判断できる場合のあることが明らかになった.水路の蛇行波長が短くて,水路内の移動砂洲の長さも短くなっている場合と,水路蛇行波長は長いが,移動する砂洲の長さ・高さとも未発達の場合である.しかし,現地河川の交互砂洲がよく見られる砂洲長の範囲(河道幅の数倍程度の長さ)では,みお筋の不安定は交互砂洲が下流に移動する場合と一致していることが明らかになった.しかも,水理諸量の組合せを変化させて,水路に形成される交互砂洲の長さを違えて行った実験でも,そのような範囲内では,水路の蛇行波長と蛇行角の組合せという水路形状要素のみで,移動の有無が判定できることが分かった.各種蛇行水路での河床3次元形状の変動も計測したので,予定取水地点のみお筋の安定・不安定の判定が,河道の蛇行形状の波長と蛇行角だけで可能になり,建設後の河床形状の変化も予想でき,取水堰の計画・設計にあたって非常に有益な成果が得られた.河川みお筋の変動は,基本的には河床の交互砂洲の挙動に依存しているが,その関係を詳細に検討した研究はなかった.前年度までの交互砂洲の下流への移動と停止の限界蛇行角の実験において使用したSine-genarated Curve蛇行水路において,各河床横断面内の最深河床位置を測定して,みお筋の変化を砂洲挙動との関係によって整理したところ,砂洲の形態は移動しているとみられるのに,みお筋としては安定していると判断できる場合のあることが明らかになった.水路の蛇行波長が短くて,水路内の移動砂洲の長さも短くなっている場合と,水路蛇行波長は長いが,移動する砂洲の長さ・高さとも未発達の場合である.しかし,現地河川の交互砂洲がよく見られる砂洲長の範囲(河道幅の数倍程度の長さ)では,みお筋の不安定は交互砂洲が下流に移動する場合と一致していることが明らかになった.しかも,水理諸量の組合せを変化させて,水路に形成される交互砂洲の長さを違えて行った実験でも,そのような範囲内では,水路の蛇行波長と蛇行角の組合せという水路形状要素のみで,移動の有無が判定できることが分かった.各種蛇行水路での河床3次元形状の変動も計測したので,予定取水地点のみお筋の安定・不安定の判定が,河道の蛇行形状の波長と蛇行角だけで可能になり,建設後の河床形状の変化も予想でき,取水堰の計画・設計にあたって非常に有益な成果が得られた.河川みお筋の変動を基本的に規定する交互砂洲の移動と安定の境界条件を,Sine-generated Curve蛇行の実験水路において研究を続けてきたが,本年度は,蛇行水路の波長と蛇行角をこれまでより幅広い範囲で実験した.従来は,蛇行波長が長い場合には,小さい蛇行角で砂洲の移動が抑えられるという結果が得られていたが,長波長の蛇行水路では,相対的に短い砂洲の形成が活発になり,より大きな蛇行角にならないと砂洲形状が安定化しないことが分かった.通水する水理条件の違いによって水路に発生する砂洲長が異なるようにして実験した結果,短い砂洲長が発生しやすい条件下では,一層大きな蛇行角でないと砂洲形状の安定が得られなかった.また,みお筋変動と砂洲の挙動との関係を明らかにするため,各水路における左右両岸沿いの深掘れ形状の変化を計測した.ほとんどの場合,砂洲の移動に伴って河岸沿いの深掘れ箇所も下流に移動し,みお筋変動をもたらすことになる.しかし,短い蛇行波長の場合と長波長の場合の一部に,砂洲は明らかに移動するため,河岸沿いの深掘れ形状は変化するものの,深掘れする位置はほぼ一定化していて,みお筋としては安定化する場合のあることが判明した.今後は,砂洲は移動するが,みお筋としては安定化する境界の水路条件についてもより詳細に追及する計画である.河川みお筋の変動は,基本的には河床の交互砂洲の挙動に依存しているが,その関係を詳細に検討した研究はなかった.前年度までの交互砂洲の下流への移動と停止の限界蛇行角の実験において使用したSine-genarated Curve蛇行水路において,各河床横断面内の最深河床位置を測定して,みお筋の変化を砂洲挙動との関係によって整理したところ,砂洲の形態は移動しているとみられるのに,みお筋としては安定していると判断できる場合のあることが明らかになった.水路の蛇行波長が短くて,水路内の移動砂洲の長さも短くなっている場合と,水路蛇行波長は長いが,移動する砂洲の長さ・高さとも未発達の場合である.しかし,現地河川の交互砂洲がよく見られる砂洲長の範囲(河道幅の数倍程度の長さ)では,みお筋の不安定は交互砂洲が下流に移動する場合と一致していることが明らかになった.しかも,水理諸量の組合せを変化させて,水路に形成される

交互砂洲の長さを違えて行った実験でも,そのような範囲内では,水路の蛇行波長と蛇行角の組合せという水路形状要素のみで,移動の有無が判定できることが分かった.各種蛇行水路での河床3次元形状の変動も計測したので,予定取水地点のみお筋の安定・不安定の判定が,河道の蛇行形状の波長と蛇行角だけで可能になり,建設後の河床形状の変化も予想でき,取水堰の計画・設計にあたって非常に有益な成果が得られた.
化合物磁気混晶の核磁気共鳴による研究

磁気的な相互作用が競合する磁気混晶では中間濃度領域において、今までにない新しい相が存在することが指摘されてきた。本研究においては混晶系の核磁気共鳴を通じて傾いた反強磁性相やスピングラス相のスピン構造を微視的に明らかにすると共に相転移の磁気的な性質に関して明らかにしてきた。(1)磁気異方性の競合する混晶のNMR磁気容易軸が競合する反強磁性混晶では傾いた反強磁性相が生じる。このような混晶としてCsMn_<1-x>Co_xCl_32H_2Oを研究対象とし、プロトンNMRを行った。この混晶の傾いた反強磁性相においてはそれぞれの磁気容易軸方向を向いた2つの磁区が共存している。傾いた反強磁性相と反強磁性相との間の相転移に関して、1つの磁区の緩和時間は発散するが他方の磁区の緩和時間は発散しない。このことは全体のスピンが協力的に相転移を起こすのではなくて、それぞれの磁区のスピンのみが、それぞれ独自の転移点で相転移を起こすという今までに知られていないタイプの相転移であることを明らかにした。(2)交換相互作用の競合する混晶のNMR交換相互作用が競合する混晶ではスピングラス相が生じる。スピングラスに関してはCo_<1-x>Mn_xCl_22H_2Oを研究対象とした。約2.5Kでスピングラス相へ転移し、又低温では約20%で反強磁性相からスピングラス相へ転移する事を明らかにした。プロトンのNMRによってスピングラス相のスピン構造はCo形とMn形のスピン構造に加えて中間型のスピン構造が共存することを明らかにした。現段階では反強磁性相との相転移に関しては今後の課題である。1.磁気異方性の競合する反強磁性混晶混晶CsMn_<1-x>Co_xCl_3・2H_2Oにおける中間相の磁気的性質をプロトンNMRによって調べた.磁場によるシフトや暖和時間を調べることによって,微視的な観点から次の点を明らかにした.すなわち, (1)中間濃度に生ずる中間相においてはCsMmCl_3・2H_2OとCsCaCl_3・2H_2Oの磁気容易軸方向を向いた2つの副磁区から成立っており,それらの中間には磁壁がある.(2)これらの2つの副磁区は徹視的に見ても複雑に入り組んで共存し,各々の副磁区が巨視的な大きさをもつ.(3)磁壁は温度や外部磁場によって容易に移動し,従って副磁区の大きさは容易に変化する.(4)中間相と反強磁性相の間の相転移は2つの副磁区の中の1つが生成あるいは消滅することによって行なわれる.従って一般の相転移と異り,結晶全体に渡る相転移ではなくて,副磁区の1つの領域においてのみ相転移は生ずる事が明らかになった.現在,磁気混晶の研究は数多く行われているが以上の結果は微視的に見た中間相のイメージとして非常にハッキリしており,意義あるものである.(これらの結果の概略は裏面の論文1に示されており,学会においても発表した.現在英文論文として準備中).2.スピングラスのNMRスピングラスの混晶としてCa_<1-x>MnxCl_22H_2OのプロトンNMRを行った.Mn濃度がうすくMnが孤立しているときはMnモーメントは5MBのみならず3MBのものもあることを確認し, Mnスピンの緩和時間が非常に長いことを示した. (現在投稿中). Mn濃度を増すと約5%からスピングラス相に入る.

このときMnモーメントの大きさはCoモーメントとは異るのでMn付近のプロトンNMRはサテライトラインとして観測されるはずである.しかし,サテライトラインは消滅してしまう.現在,ハッキリした結論は得られておらず,〓〓実験中である.磁気的な相互作用が競合する場合としては磁気異方性が競合する場合と交換相互作用が競合する場合がある。1傾いた反強磁性相プロトンNMRのスペクトルや核磁気緩和の結果から、反強磁性相と傾いた反強磁性相の間の相転移を明らかにした。常磁性から反強磁性に転移する際、本来は一部のスピンのみが相転移を起すと考えられるが、交換相互作用で結ばれているため、全スピンが磁気秩序する。更に温度が下ると傾いた反強磁性相に入り、今までひきずられていた一部のスピンが本来の方向に向く。このように2つのグループのスピンに分けられ、各々のグループのスピンが独自に相転移することを明らかにした。結果は近日中に投稿できる予定である。2交換相互作用の競合するスピングラス相現在研究の対象としているCo_<1-x>Mn_xxCl_2・2H_2Oにおいて、Co-rich領域の反強磁性相からスピングラス相へ移るとき、Coスピンのスペクトルや緩和時間には顕著な変化が見られない。一方Mnスピンに関してはNMRスペクトルには変化は少ないが、緩和時間が短かくなりスピングラス相に入るとNMR信号は見られなくなる。この結果はMnスピンのみがふらふらと揺動するがCoスピンは余り変化せず、その状態でスピングラス相になることを意味していると思われる。このようにCoとMnスピンが異った振舞いをすることは解ったが、スピングラス相における磁気構造や反強磁性相からの相転移についてはまだハッキリしているとはいえず、鋭意努力中である。最近,磁気異方性や交換相互作用などの磁気的な相互作用が競合する磁気混晶にでは中間濃度領域で,新しい磁気的な相が存在することが指摘されてきた.本研究においては,混晶系の核磁気共鳴を通じて傾いた反強磁性相やスピングラス相のスピン構造を微視的に明らかにすると共に相転移の磁気的な性質に関して明らかにしてきた.本年度は交換相互作用の競合する混晶に関してNMRを行い,その磁気的な性質を明らかにした。交換相互作用が競合する混晶ではスピングラス相が生じる事が知られる.具体的にはCo_<1ーx>Mn_xC1_22H_2Oを研究対象とした.これは2つとも,反強磁性体であるがcー軸方向の交換相互作用が競合している.約2.5Kでスピングラス相へ転移し,また低温では約20%で反強磁性相からスピングラス相へ転移する事を明らかにした.まずスピングラス相のスピン構造がどうなっているのかを研究した.スピングラス相におけるスピン構造はCo形とMn形のスピン構造に加えて中間型のスピン構造が共存することをプロトンNMRによって明らかにした(これは目下論文を投稿中である).スピングラス相から反強磁性相への相転移に関し,Mn濃度30%と70%において,プロトンNMRのスピンー格子緩和時間の測定によりスピンの動的な動きを見た.その結果スピンー格子緩和時間は転移点でなんの変化もない事が分かった.この結果は大変興味深いものであり,いわゆる全スピンが協力して全体として相転移を起こすという通常の相転移ではないことを暗示している.この点に関しては更に研究中である.
急潮予報システムの構築と生態影響評価への戦略的運用

JCOPE2などの海洋同化プロダクトを外洋側の境界条件とし、また、ASCAT衛星風データを強制力とすることで急潮の再現がある程度可能なこと、また、同化プロダクトを初期条件にした予報モデルの結果を境界に与え、また予報風を強制力とすることで、急潮予報が可能であることを示した。予報を参照して実施した豊後水道における集中観測によって、急潮に伴う沿岸生態系の急激な変遷や流況変動を検出した。黒潮域から流入する暖水の検出を,四国西岸に設置した水温計でモニターする体制を維持した。また、急潮の流速構造を観測するべく、対トロール漁網枠を取り付けた海底設置型超音波流速計の設置試験を伊予灘にて実施した。さらに、JCOPEの信頼性を検証しつつ、JCOPEデータを初期・境界条件としたFVCOMを用いて、数か月程度先を想定した急潮の中・長期予報モデルを構築し、本年度はハインドキャスト実験を行った。その結果、豊後水道における急潮発生時期の数値モデルによる再現や予報は可能であることを実証した(磯辺ほか,学会発表)。このモデルは、試験的に紀伊水道における黒潮系水の進入過程の再現計算に使用した(Sugimatsu and Isobe,2010,成果論文)。急潮の厚さを、既存のサーミスタ・チェーンによって実測し、これを定置水温観測網で得た表層水温と比較する体制を構築した。佐田岬定点における栄養塩観測と、月一度の内海と福浦定点における観測を、本研究計画期間中も維持した。さらに、既存データと過去の急潮発生記録を比較し、急潮発生前後の瀬戸内海西部における栄養塩変動の解析に着手した。内海と福浦定点における動植物プランクトンの月一度の観測を維持した。また、既存データと過去の急潮発生記録を比較し、急潮発生前後の現存量や種組成の変動について解析に着手した。また海色衛星データを利用して、過去の急潮発生前後における、豊後水道における衛星クロロフィルの時空間変動の検出に着手した。さらに、県水試がこれまでに蓄積した漁獲データを用いて、マアジ等の稚仔魚が急潮に応じて示す分布状況の変化についての検証を始めた。瀬戸内海西部の複数点で試験的にコアを採取し、珪藻遺骸の分析に着手した。JCOPE2再解析データを境界条件にして、ASCAT衛星風観測データで強制した有限体積法沿岸海洋モデル(FVCOM)を豊後水道における急潮予報に用いた。2か月間の急潮ハインドキャストと、その後3か月間のアンサンブル予報計算を行った。2009年12月より2010年9月まで実施した急潮予報計算を、実海域における水温連続観測データと比較することで精度検証を行った。その結果、豊後水道における急潮発生の予報精度は、四国沖を流れる黒潮がJCOPE2データで適切に表現されている限り保障されることを示した。日本南岸におけるJCOPE2データの精度はARGOデータの数に依存するため、ARGOフロートが日本南岸を数多く流れている限り、日本の沿岸海域における海況予報は高精度で可能であることを示唆する結果となった。本年度は、急潮発生が予報される時期(7月)に、愛媛大学沿岸環境科学研究センターの調査船「いさな」を用いた豊後水道の巡回観測を、数日に一度の程度の頻度で二週間にわたって継続実施した。CTD観測、栄養塩、動植物プランクトン等の沿岸環境の広範囲にわたる項目を観測した。その結果、急潮侵入開始後の数日のスケールで、栄養塩や動・植物プランクトン組成や体長組成に変化が見られ、急潮が短時間での沿岸環境の変遷を支配すること事実を確認した。さらに、対トロール用の金属枠を取り付けた海底設置型ADCPを宇和島沖75mの海底に設置し、6月から10月の4か月にわたる流速観測に成功した。測流データから、急潮時における上層の北流発生と、それから数日を置いての下層での北流発生がペアになっている事実を明らかにした。上下層で位相差を置いての流速変動が検出されたことで、急潮が黒潮前線の傾圧不安定によって発生していることが示された。JCOPE2再解析データを境界条件にして、月平均ASCAT衛星風観測データで強制した有限体積法沿岸海洋モデル(FVCOM)を、豊後水道における急潮のハインドキャストに用いた。またJCOPE2予報モデルと気候風を強制力にしたアンサンブル予報を、2か月間のハインドキャスト計算によって得た海況を初期値として、その後の3か月間で実施した。2010年4月より同年9月までの急潮予報計算を、実海域における水温連続観測データと比較することで精度検証を行った。その結果、豊後水道における急潮発生の予報精度は、台風の通過後に著しく低下することが分かった。このことは、JCOPE2で精度補償される外洋側の境界条件に加えて、一日程度の時間分解能をもった気象データが、急潮予報の精度向上には必要であることを示唆する。本年度は、FVCOMとJCOPE2を組み合わせたモデルを紀伊水道にも適用することで、黒潮系水の同水道への侵入過程を検証する基礎実験も実施した。