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超ひも理論と関連する高次元統一理論

1984年後半に発見された超ひも理論における重力異常項の相殺は、量子論として無矛盾な重力を含む統一理論として超ひも理論が最も有望であるという期待を抱かせた。しかしながら、初期の楽観論に代わって、5年半後の今日においては、理論の予言能力に強い疑問が呈せられている。このような状況を反映して当研究計画の目標も修正せざるを得なくなった。すなわち、究極的理論の候補を探索するというより、標準理論における問題点を整理し、実験結果を含む自然現象のなかに標準理論をこえる次の段階の理論の手がかりを探すことがより重要になってきた。当研究の具体的成果の概略は次のとおりである。1)超ひも理論における演算子形式高次ル-プ振幅の構成を演算子形式に基づいて行ない、従来不明であった積分測度を明らかにし、発散問題を議論する基礎を与えた。2)弱電磁統一理論におけるバリオン数非保存スファルロンという不安定状態を経由して起る遷移の道筋を解明し、そのまわりのゆらぎがバリオン数非保存を妨げないことを明らかにした。3)太陽ニュ-トリノとニュ-トリノの性質太陽ニュ-トリノ不足問題と超新星SN1987Aからのニュ-トリノバ-スト観測をニュ-トリノ振動の観点から統一的に検討した。4)アキシフォンと天体、宇宙物理強いCPの破れを解決する有力な考えであるアキシフォン説に対して、天体物理、宇宙物理の観点から新たな制限を求めた。1.リーマン多様体内の領域における二階楕円型方程式の正値解全体の構造に関して以下の基礎的結果を与えた.(1)正値解が存在する場合を二つに分類し,その基本的相違および判定法を示した.(2)構造の安定性又は不安定性に関するいくつかの結果を与えた.(3)構造の同等性という概念を導入し,その十分条件を与えた.2.正値解の構造がある種の安定性を持つ場合,任意の正値解はMartin境界上でのMartin核の積分で与えられる事が知られている.本研究では積分解法および和分解法によるMartin境界・核の構成法を与え,それを応用して以下の場合についてMartin境界・核を具体的に構成した.(1)ユークリッド空間内の錐や帯で与えられほぼ球対称なポテンシャルを持つSchrodingerに方程式(2)上記(1)の方程式達の"和や積"をとって得られる方程式(3)ユークリッド空間全体で極めて非球対称なポテンシャルを持っSchrodinger方程式3.二階楕円型方程式の解の孤立特異点とユークリッド空間全体での対応する方程式の正値解との関係を与えた.
全固体リチウムイオン二次電池の充放電時におけるリチウムイオン移動機構の解明

パルスレーザー堆積法およびマグネトロンスパッタリング法による蒸着装置を用いて、約65 nmのLiCoO2薄膜を正極、約150 μmのLi+イオン伝導性酸化物(LATP)を固体電解質、約24 nmのAu薄膜および約16 nmのPt薄膜を正極およびLATP側のそれぞれの電極とした全固体のLi+イオン二次電池(Au/LiCoO2/LATP/Pt)試料を作製した。室温および真空雰囲気において、作製した試料に1.8 Vの電圧を15分間印加して平衡状態に達することを確認した後、タンデム加速器からの20 MeVのCu12+イオンビームを用いた飛行時間型反跳粒子検出(TOF-ERD)法によって、Li+イオン二次電池試料中の構成元素およびLi濃度分布をその場で計測した。1.8 Vの電圧印加前後のLi濃度を比較した結果、LiCoO2正極のLi濃度は電圧を印加することで約50%程度(Li0.5CoO2)まで減少することがわかった。これは正極中のLi+イオンがLATP固体電解質とPt電極間に形成される負極(LiXTY(PO4)3)へ駆動されることを示しており、充電時におけるLi+イオン二次電池中のLi+イオン移動量を定量的に評価することを可能とした。移動したLi+イオンは、LiXTY(PO4)3中の層間に蓄積されていると考えられる。TOF-ERD法によって評価されたLi+イオン移動量は、約1.809x1016個であり、1.8 Vの電圧を15分間印加した際の電気伝導度計測から評価したLi+イオン移動量(約2.602x1016個)より僅かに小さいことがわかった。この定量評価から、Li+イオンが負極へ移動した後、層間に蓄積されずに正極に戻っている可能性があることを示した。平成29年度に作製した全固体リチウムイオン二次電池、試料ホルダーおよび改良したToF-ERD用超高真空装置を用いて、室温において全固体リチウムイオン二次電池に1.8 Vの電圧を15分間印加した後、LiCoO2正極からLATP固体電解質内に形成されたその場LixTiy(PO4)3負極への電位勾配により駆動されて流されるリチウムイオンの流量をその場で測定することを可能とした。さらに、その場測定と同時に、既存の直流電気抵抗および交流インピーダンス測定装置を用いて、各条件におけるリチウムイオン二次電池のリチウムイオン伝導度を測定することも可能とした。平成29および30年度に作製した全固体リチウムイオン二次電池および試料ホルダー、ToF-ERD法を利用したLi濃度その場測定装置および手法を用いて、充電時の場合、LiCoO2正極からLATP固体電解質内に形成されたその場LixTiy(PO4)3負極への電位勾配により駆動されて流されるリチウムイオンの流量を加熱温度(25150°C)および電圧(±3.5 V)をパラメータとして測定する。次に、放電時の負電極から正電極への化学ポテンシャルの差によって流されるリチウムイオンの流量を測定する。さらに、第一原理計算により、正極のLiCoO2や負極のLixTiy(PO4)3内のリチウムの占有位置およびリチウムイオンの移動軌跡を調べ、ToF-ERD法によって得られた実験データを評価する。パルスレーザー堆積法およびマグネトロンスパッタリング法を用いて、厚さ約100 nmのLiCoO2を正極、約150 μmのLi1+xAlxTi2-x(PO4)3を固体電解質(LATP)、約20 nmの金(Au)およびプラチナ(Pt)を電極とした寸法約15x15x0.15 mm3の全固体リチウムイオン二次電池(Au/LiCoO2/LATP/Pt)を作製した。正極のLiCoO2および電圧印加によりLATP内に形成される負極のLixTiy(PO4)3は酸化還元反応を引き起こす活物質であり、AuおよびPtは電子伝導体として働く。作製した電池中の初期リチウム(Li)濃度について、飛行時間型反跳粒子検出(TOF-ERD)法を用いて測定した。TOF-ERD法の場合、若狭湾エネルギー研究センター、京都大学附属量子理工学教育研究センター、量子科学技術研究開発機構高崎研究開発センターに設置されたタンデム型加速器からの2.8 MeVのヘリウムイオン(He2+)、5 MeVの炭素イオン(C2+)、9 MeVの酸素イオン(O4+)、20 MeVの銅イオン(Cu12+)をプローブビームとして用い、試料表面に対して15°で入射し、イオンとの弾性衝突により入射方向に対して30°あるいは40°前方に散乱されたLi+イオンのゲート通過時間、エネルギーとその数をそれぞれ時間検出器(TGD)および半導体検出器(SSD)により測定した。同時に、入射方向に対して165°あるいは170°後方に弾性散乱されたHe+、C+、O+、Cu+イオンを検出(RBS)することにより、電池の構成元素およびそれらの濃度分布を評価した。TOF-ERDおよびRBSのスペクトルから、Li濃度分布がわかるだけでなく、HがLiCoO2のバルク内、Au/LiCoO2およびLATP/Ptの各界面に存在することがわかった。全固体リチウムイオン二次電池の作製を行う際に、既存のパルスレーザー堆積装置だけでなく、マグネトロンスパッタリング蒸着装置を取り入れることにより、電池作製時間の短縮が可能となった。

また、若狭湾エネルギー研究センターだけではなく、京都大学附属量子理工学教育研究センターおよび量子科学技術研究開発機構高崎研究開発センターに設置されたタンデム型加速器の共同利用が可能となったため、高エネルギーのヘリウム、炭素、酸素および銅イオンをプローブビームとして用いることができるようになり、深さに対するリチウム濃度分布を分解能を高くして測定することが可能となった。次年度は、電池に電圧を印加したり、加熱しながらその場でリチウム濃度分布を計測し、リチウムイオンの動的挙動を解析する予定である。パルスレーザー堆積法およびマグネトロンスパッタリング法による蒸着装置を用いて、約65 nmのLiCoO2薄膜を正極、約150 μmのLi+イオン伝導性酸化物(LATP)を固体電解質、約24 nmのAu薄膜および約16 nmのPt薄膜を正極およびLATP側のそれぞれの電極とした全固体のLi+イオン二次電池(Au/LiCoO2/LATP/Pt)試料を作製した。室温および真空雰囲気において、作製した試料に1.8 Vの電圧を15分間印加して平衡状態に達することを確認した後、タンデム加速器からの20 MeVのCu12+イオンビームを用いた飛行時間型反跳粒子検出(TOF-ERD)法によって、Li+イオン二次電池試料中の構成元素およびLi濃度分布をその場で計測した。1.8 Vの電圧印加前後のLi濃度を比較した結果、LiCoO2正極のLi濃度は電圧を印加することで約50%程度(Li0.5CoO2)まで減少することがわかった。これは正極中のLi+イオンがLATP固体電解質とPt電極間に形成される負極(LiXTY(PO4)3)へ駆動されることを示しており、充電時におけるLi+イオン二次電池中のLi+イオン移動量を定量的に評価することを可能とした。移動したLi+イオンは、LiXTY(PO4)3中の層間に蓄積されていると考えられる。TOF-ERD法によって評価されたLi+イオン移動量は、約1.809x1016個であり、1.8 Vの電圧を15分間印加した際の電気伝導度計測から評価したLi+イオン移動量(約2.602x1016個)より僅かに小さいことがわかった。この定量評価から、Li+イオンが負極へ移動した後、層間に蓄積されずに正極に戻っている可能性があることを示した。平成29年度に作製した全固体リチウムイオン二次電池、試料ホルダーおよび改良したToF-ERD用超高真空装置を用いて、室温において全固体リチウムイオン二次電池に1.8 Vの電圧を15分間印加した後、LiCoO2正極からLATP固体電解質内に形成されたその場LixTiy(PO4)3負極への電位勾配により駆動されて流されるリチウムイオンの流量をその場で測定することを可能とした。さらに、その場測定と同時に、既存の直流電気抵抗および交流インピーダンス測定装置を用いて、各条件におけるリチウムイオン二次電池のリチウムイオン伝導度を測定することも可能とした。平成29年度に作製した全固体リチウムイオン二次電池、試料ホルダーおよび改良した超高真空装置を用いて、充電時の場合、LiCoO2正極からLATP固体電解質内に形成されたその場LixTiy(PO4)3負極への電位勾配により駆動されて流されるリチウムイオンの流量をTOF-ERD法によりその場測定する。このとき、LiCoO2およびLATP中のリチウム濃度を加熱温度(22400°C)および電圧(±3.5 V)をパラメータとして測定する。次に、放電時の負電極から正電極への化学ポテンシャルの差によって流されるリチウムイオンの流量をTOF-ERD法によりその場測定する。
幼児期から児童期にかけての子どもの発話にみられる数量理解の発達と算数教育

参与観察場面における子どもの発話や会話を,数量理解に着目して考察した。インフォーマルな算数の知識として,遊びの中に様々な数量理解に関する発話が現れていた。数量理解は,遊びを組み立てる際に手がかりになっている場合が多く,多様な活動の展開にも使われていることが明らかになった。また小学校での算数の授業場面においても,子どものつぶやきにはインフォーマルな算数知識が多く反映されている。その知識を基にフォーマルな知識につながっていく様子が,子ども同士,あるいは子どもと教師との会話から示唆された。これらの研究成果は,幼児期特有の遊びの保障が,その後の算数知識の土台になっているという点からも重要であるといえる。本研究では,幼児の日常の生活の具体的な文脈の中で獲得されるインフォーマルな数量の知識や関連の技能が,就学後,どのように教科としての算数の単元を学習する際の基礎になりうるのかを包括的かつ縦断的なデータを分析することにより,幼児期から児童期の認知発達の変化と教育のあり方について,多面的に考察することを目的とする。今年度は,子どもの発話や会話を中心に,子どものもつ数量概念の表象について検討する。その際,申請者が行ってきたこれまでの実験のデータと関連づけることにより,日常の文脈のある場面での数量概念の獲得のされ方を多面的に明らかにすることを目的し,以下の点について分析,検討した。(1)子どもの発話や会話から得られる数量概念の分析:幼稚園での参与観察を通して,子どもの発話や子ども同士の会話から,幼児期の数量概念の発達について検討した。また今までの実験データで得られた知見と比較することによって,数量概念の様々な側面について分析し,考察した。(2)数量理解の発達と算数教育の学びの連続性の検討:小学校で学習する算数と幼児期までの数量概念がどのように関連するのかということについて,小学校での観察,ならびに算数教育の文献等で検討した。(3)他国での算数教育との比較:発達段階を細かく設定し,それにそった教育を行っている英国の幼児教育と,日本での幼児教育における発達観や数量概念のとらえ方の違いについて,文献を中心に検討した。本研究では,幼児の日常の生活の具体的な文脈の中で獲得されるインフォーマルな数量の知識が,就学後,どのように教科としての算数を学習する際の基礎になりうるのかを包括的かつ縦断的なデータを分析することにより,幼児期から児童期の認知発達の変化と教育のあり方について,多面的に考察することを目的とする。今年度は,昨年度から継続している子どもの発話や会話を中心に,子どものもつ数量概念について検討した。さらに,昨年度,幼稚園の年長児が小学1年生になっているので,小学校での授業場面での子どもの発話や会話についても比較,検討している。(1)子どもの発話や会話から得られる数量概念の分析:昨年度から引き続きおこなっている,幼稚園での参与観察を通して,子どもの発話や子ども同士の会話から,幼児期の数量概念の発達について検討した。(2)数量理解の発達と算数教育の学びの連続性の検討:小学校で学習する算数と幼児期までの数量概念がどのように関連するのかということについて,小学校での観察をおこなった。観察した子どもたちは,昨年度,幼稚園の年長であった子ども達が,小学1年生になっている。そこで,幼児期から児童期にかけての縦断的な発話分析から,子どもの数量概念について分析,考察している。(3)幼児期の学びの特徴と幼小のつながり:数量概念だけではなく,幼児期の学びにおいて,どのような観点が必要であるのか,具体的な事例から考察した。また特に数概念は早期教育として導入されやすいが,幼児期では,単に知識として教えるのではなく,子どもの主体的な遊びが重要であることを論じた。平成23年度は,本研究の最終年度であるため,以下の点を中心に分析と考察をおこなった。(1)遊びの中での子どもの発話・会話分析参与観察場面での子どもの発話や会話について,特に数量概念に着目して考察をおこなった。ものを分離量的に捉えるか,連続量的に捉えるかによって変わる子ども同士の認識の違いについて,発話をてがかりに検討した。(2)学びの連続性の検討幼児期から児童期にかけての数量理解の発達的モデルを構築することを目的とするために,子どもにとっての学びの連続性について発達観や教育観などと関連させながら検討した。(1)小学校での算数の授業場面での子どもの発話や教師とのかかわりを分析した。その結果,インフォーマルなつぶやきとフォーマルな発言とを区別している可能性が示唆された。このインフォーマルなつぶやきを,教師がどこまでみることができるかによって,その援助のあり方が変わることが考えられる。(2)年少児から小学3年生までの子どもに同一の課題を用いた実験をおこなった。この実験は,均等配分とわり算の知識をみることを目的としている。

実験の結果,小学校入学後に正答率の大きな変化がみられ,わり算を学習していなくても,他の演算や数量の認識が変化したことが示唆された。(3)子どもの発達に即した教育について包括的に議論した。子どもの日常生活の具体的な文脈の中で獲得されるインフォーマルな数量の知識や,そのインフォーマルな知識が,就学後,どのように教科としての算数の単元を学習する際の基礎になりうるのか詳細に分析しているが,しかしまだ十分な知見は得られていない。
フルオロビニル基を有する新規光学活性アミノ酸を組み込んだペプチドの合成と機能解析

アミド結合との立体構造および電荷分布の類似性が示唆されているフルオロビニル基を側鎖に有する新規光学活性アミノ酸を合成し、それらを組み込んだ修飾ペプチドのフッ素導入によって期待される特徴的な機能の解析を試みることを計画した。当該年度は有機セレン試剤を用いた反応を鍵段階としてフルオロビニル側鎖を有する新規光学活性アミノ酸を効率的に合成するための手法の確立に重点を置いて研究を進めた。まず、L-グルタミン酸から容易に誘導されるN-フタロイルアリルグリシンメチルエステルをモデル化合物として選び、臭化ベンゼンセレネニルとフッ化銀からin situで発生させて得られるフッ化ベンゼンセレネニル等価体によるフルオロセレン化反応を試みた。11%の単離収率ではあるが、対応するフルオロセレニドが位置選択的に得られたことから、基質にイミド基やエステル基が共存していても、炭素-炭素二重結合へのフルオロセレン化反応が進行することが確認できた。現在、収率を向上させるべく、反応条件の最適化を行っている。また、N-ベンゾイルビニルグリシンメチルエステルに対しても、同様のフルオロセレン化反応を試みたが、望みの反応は進行せず、対応するフルオロセレニドの生成を確認することはできなかった。さらに、関連した研究において、α-フルオロ-β-シリルスルホン試剤を用いたカルボニル化合物(ケトンおよびアルデヒド)のフルオロビニル化反応を開発し、Synlett誌に発表した。今後、α-フルオロ-β-シリルスルホン試剤を用いたフルオロビニル基の導入反応やキラル補助基による不斉アミノ化反応などについても合わせて検討していきたい。
高い振動励起状態の分子レーザー過程における振動・回転緩和の実験的研究

1.CO_2レーザーとダイオードレーザーによる二重共鳴法の測定を行い, CO_2レーザー照射によってレーザー上準位(001)と衝突によって結合している準位系(上準位系)で振動温度Tvが下がり,下準位(100)系ではTvが上ることが解った.また分子の絶対数を算出し, CO_2レーザー照射によって(001)準位の分子数N_<001>が4.2×10^<15>/cm^3から3.4×10^<15>/cm^3に減少し, N_<002>が6.7×10^<14>/cm^3から2.7×10^<14>/cm^3に減少, N_<011>が4.3×10^<14>/cm^3から3.0×10^<14>/cm^3に減少した.これより, V_3モード間の結合の大きいことが解った.2.高い振動励起状態で発振するCO_2シークエンスレーザーを製作し,出力および安定度の高い発振を得た. S/N比を上げる目的で信号を精算し,コンピュータと連結しノイズをカットするシステムを開発した.パルスゲイン法によってレーザー利得波形を測定し,その圧力依存性からシークエンスレーザー準位の振動緩和定数を求めた.その結果レーザー上準位(002)についてはレギュラー上準位(001)と同程度の値が得られた.1.CO_2レーザーとダイオードレーザーによる二重共鳴法の測定を行い, CO_2レーザー照射によってレーザー上準位(001)と衝突によって結合している準位系(上準位系)で振動温度Tvが下がり,下準位(100)系ではTvが上ることが解った.また分子の絶対数を算出し, CO_2レーザー照射によって(001)準位の分子数N_<001>が4.2×10^<15>/cm^3から3.4×10^<15>/cm^3に減少し, N_<002>が6.7×10^<14>/cm^3から2.7×10^<14>/cm^3に減少, N_<011>が4.3×10^<14>/cm^3から3.0×10^<14>/cm^3に減少した.これより, V_3モード間の結合の大きいことが解った.2.高い振動励起状態で発振するCO_2シークエンスレーザーを製作し,出力および安定度の高い発振を得た. S/N比を上げる目的で信号を精算し,コンピュータと連結しノイズをカットするシステムを開発した.パルスゲイン法によってレーザー利得波形を測定し,その圧力依存性からシークエンスレーザー準位の振動緩和定数を求めた.その結果レーザー上準位(002)についてはレギュラー上準位(001)と同程度の値が得られた.1)昨年にひきつづき、【CO_2】レーザー媒質を放電させ放電管中に【CO_2】106μmregularレーザーを入射させた場合の、各振動回転遷移の吸収強度の変化をダイオードレーザー(16μm)をプローブ光として調べた。またこの時の信号強度の変化分のみを二重共鳴法によって測定した。【CO_2】レーザー照射によってレーザー上準位(001)と衝突によって結合している準位系(上準位系)で振動温度Tvが下り、下準位(100)と結合している準位系(下準位系)でTvが上ることが解った。また分子の絶対数を算出し、【CO_2】レーザー照射によって(001)の分子数が4.2×【10^(15)】/【cm^3】から3.4×【10^(15)】/【cm^3】に減少(放電電流15mAの場合)したことが解った。(002)準位については6.7×【10^(14)】/【cm^3】の分子数が【CO_2】レーザー照射によって2.7×【10^(14)】/【cm^3】(電流15mAの場合)に減少し、一方(011)準位については4.3×【10^(14)】/【cm^3】から3.0×【10^(14)】/【cm^3】に減少し、【V_3】モード間の衝突によるcouplingの大きいことが解った。2)昨年にひきつづき、特に高い振動励起状態で発振する代表的レーザーとして【CO_2】シークエンスレーザーを製作し何度かの改良を重ね出力および安定度の高い発振を得た。高温吸収セルの温度、圧力を変えシークエンスレーザーの特性を測定し最適条件を求めた。また精度よい測定を行うためにS/N比を上げる目的で、信号を精算しコンピュータと連絡しノイズをカットするシステムを開発した。持続時間約数μsecのパルス放電によって励起された増幅管中のレーザー媒質に、【CO_2】シークエンスレーザーを入射させパルスゲイン法によってレーザーの利得波形を時間の関数として測定し、圧力依存性を調べシークエンレーザー準位9緩和定数を求めた。又異種ガス(CO,He,【N_2】,【O_2】)の振動緩和定数に与える影響を調べた。その結果、レーザー上準位(002)準位については、レギュラーバンドの上準位(001)に対応する値が得られた。
新生児敗血症および髄膜炎予防のための母子感染予防ケアシステムの開発

本研究は,Group B Streptococcus (B群溶血性レンサ球菌;以下GBS)による新生児敗血症/髄膜炎発症予防のために,新生児敗血症/髄膜炎発症GBS株と非発症株の異同を明らかにすること,GBS母子感染予防ケアを明らかにすることを目的とした。平成19年度は,新生児GBS感染症発症例と非発症例を継続して収集し検討した。新生児GBS感染症発症事例37例,非発症事例23例の収集ができた。発症事例37例のうち,妊娠中にGBSスクリーニング情報が入手できたのは8例であった。この8例のうちスクリーニング実施4例,未実施4例であった。スクリーニング実施4例の結果はいずれも陰性で,実施時期は其々妊娠22,33,34,35週であり,採取部位は腟のみであった。米国CDCでは妊娠3536週に腟と肛門からの培養を行うことを推奨しており,スクリーニングを実施していたとしても保菌者を的確に補足できず抗菌薬の予防投与がなされず児の発症に至っていると推察された。本研究は継続中で,産科施設に研究協力依頼中である。今後は,母の情報を収集し,新生児GBS感染症発症との関連を検討する。発症GBS株と非発症株の異同は血清型別とPFGE法を用いた。新たに発症株5株,非発症株25株を収集した。血清型別の内訳は,発症株はIb型3株,Ia型,VI型各1株,非発症では,VI型7株,Ia型,Ib型,NT型各4株,III型3株,VIII型2株,V型1株であった。発症株,非発症株共にIb型の割合が増加していた。PFGE法では,病原性の高い血清型III型の株に対しDNAバンドが鮮明に観察できるPFGE工程条件を検討した。その結果,溶菌時の90°C10分間の加熱,lysozyme(5mg/mL)50μLとmutanolysin(100U/mL20μLを併用し,制限酵素はSma Iを用いるとDNAバンドが鮮明に観察できた。本研究は、Group B Streptococcus(B群溶血性レンサ球菌;以下GBS)による新生児敗血症/髄膜炎発症予防のために、新生児敗血症/髄膜炎発症GBS株と非発症株の異同を明らかにすること、GBS母子感染予防ケアを明らかにすることを目的とした。平成18年度は、新生児GBS感染症発症例を新たに収集して検討した。得られた症例は、発症例(新生児)10名18株と非発症例母児55組75株(内2名の児にGBSが伝播)であった。発症例の1名は、出生直後から呼吸障害と感染兆候があり残念ながら死に至った。この事例は、出生後に新生児が搬送された経緯があり、母体のGBS保菌や分娩時の抗菌薬予防投与状況などの情報収集が出来なかった。新生児の搬送事例では、新生児の診断やケアに有益である情報が伝達されるようなシステムの構築が必要であると考えられた。GBS株の異同は血清型とPFGE法を用いた。発症株10名18株の血清型別の内訳は、III型4名5株、Ia型3名8株、Ib型2名4株、JM9型1名1株であり、10名中7名は病原性の強いIII型かIa型であった。非発症株75株の内、母の膣から採取された61株の内訳は、NT型31株、NT6型10株、Ia型5株、Ib型4株、JM9型4株、V型3株、III型2株、II型1株、7271型1株であった。母児共にGBSが得られた2組5株の血清型は各母児で一致していた。PFGE法では、発症株に対しDNAバンドが鮮明に観察できるPFGE工程条件を検討した。溶菌にlysozyme(5mg/mL)4,000μLとmutanolysin(100U/mL)300μLを併用し、制限酵素はSma Iを用いるとDNAバンドが鮮明に観察できた。今後は、血清型とPFGE法を用いて同一の血清型(特に病原性の強いIa型とIII型)におけるPFGE型の相異、発症株と非発症株の異同を明らかにする。

米国CDCでは妊娠3536週に腟と肛門からの培養を行うことを推奨しており,スクリーニングを実施していたとしても保菌者を的確に補足できず抗菌薬の予防投与がなされず児の発症に至っていると推察された。本研究は継続中で,産科施設に研究協力依頼中である。今後は,母の情報を収集し,新生児GBS感染症発症との関連を検討する。発症GBS株と非発症株の異同は血清型別とPFGE法を用いた。新たに発症株5株,非発症株25株を収集した。血清型別の内訳は,発症株はIb型3株,Ia型,VI型各1株,非発症では,VI型7株,Ia型,Ib型,NT型各4株,III型3株,VIII型2株,V型1株であった。発症株,非発症株共にIb型の割合が増加していた。PFGE法では,病原性の高い血清型III型の株に対しDNAバンドが鮮明に観察できるPFGE工程条件を検討した。その結果,溶菌時の90°C10分間の加熱,lysozyme(5mg/mL)50μLとmutanolysin(100U/mL20μLを併用し,制限酵素はSma Iを用いるとDNAバンドが鮮明に観察できた。
高温超伝導アルミ高速溶解装置のための高安定・高信頼HTSコイル技術の基礎研究

本研究では,申請者が提案する高温超伝導コイルを用いた回転型アルミ誘導加熱装置の実用化に向けて,そのキーコンポーネントであるHTSコイルシステムに関する技術的課題を解決するため研究を行う。本提案装置に使用するHTSコイルシステムに要求される高安定性・高運転信頼性を得るために,我々の提案する集合導体を用いた無絶縁コイル方式(集合導体NIコイル)を適用することにより,実用コイルが見通せる規模のモデルコイルを開発し,高安定性・高運転信頼性を確保してつつも,装置に必要な磁界安定性が得られるHTSコイル構成技術を明らかにする。
STAT1リン酸化抑制による、神経障害痛治療に関する研究

神経因性疼痛モデル(CCIモデル)において、化合物Xの神経傷害および神経因性疼痛に対する効果を検討した。CCIモデルラットにおいて化合物XによるSTAT1抑制効果認めなかったが、化合物X投与群では、神経・軸索マーカーの一つであるPSD95が有意に高く発現し、マイクログリア(MG)の活性化が有意に抑制された。また、脊髄後角でのMGの活性化だけではなく、前角においてもMGの活性化を認めた。MGは後角ではアメーバ状に活性化しているのに対し、前角では神経の周囲を取り囲むような活性化をしている。現在引き続き化合物Xの効果をさらに検討すると同時に、脊髄でのMGの活性化の違いに着目して研究を続けている。神経因性疼痛時において、化合物XによるJAK1/STAT1経路への干渉の疼痛軽減効果もしくは治療効果の検討を続けている。化合物Xはマクロファージやマイクログリアなどの単球系細胞に対し、JAK1/STAT1経路を阻害することにより抗炎症作用を発揮するが、化合物Xの神経因性疼痛における抑制効果はある程度観察できており、分子レベルの効果発現メカニズムをウエスタンブロッティングや定量的リアルタイムRT-PCRで解析を進めている。さらに、本研究中に行った免疫組織化学により、脊髄前角と脊髄後角におけるマイクログリアの活性化に形態学的な違いを見出した。神経因性疼痛において脊髄後角でのマイクログリアの活性化が報告されて久しく、その疼痛との関連や分子メカニズムなど広く研究されてきている。しかしながら、研究のターゲットは主に脊髄後角での活性化に集中しており、脊髄前角における活性化に関しては報告が無い。脊髄前角では平たいマイクログリアが神経に接触し、synaptic strippingの状態となっているが、脊髄後角ではアメーバ状にマイクログリアが活性化しているが神経細胞への接触は認められない。そこで、脊髄におけるマイクログリア活性化部分を脊髄前角と後角に分け、貪食関連因子などのmRNA発現レベルなどを比較した。その結果、補体の活性化およびその受容体は前角よりも後角で優位に上昇していたが、Eat-me signalとして知られるGas6や活性化のマーカーと考えられるNG2は後角よりも前角で発現が上昇していた。これらの結果から、前角および後角におけるマイクログリアの異なった活性化の起こり方は、異なった働きを担っていると考えられる。化合物Xの神経因性疼痛において一定の効果を認めている。しかしながら、未だに分子レベルの効果発現メカニズムなどは不明であり、現在ウエスタンブロッティングや定量的リアルタイムRT-PCRで解析・検討を進めている。神経因性疼痛モデルとしてChronic constriction injury (CCI)モデルを作成し、sham群、control群および化合物X投与群に分け、化合物Xの疼痛に対する効果を、qRT-PCRやWestern blottingなどの生化学的手法を用いて解析した。CCIモデルラットではSTAT1の活性化が認められているが、新たなSTAT1阻害薬である化合物XよるSTAT1活性化抑制効果は認められなかった。しかしながら、化合物Xを投与した群では、qRT-PCRやWestern blottingにおいてSynapsin1、Synaptophysin、PSD95といった神経・軸索マーカーが有意に高く発現しており、化合物XがCCIによる神経の損傷を抑制することが推測された。しかしながら、化合物Xのはっきりとした作用機序は依然不明であり、qRT-PCRにおいて、炎症性サイトカインやケモカイン、また神経保護因子などのデータから、化合物Xによる炎症の抑制傾向もしくは神経保護的な傾向は認められるものの、有意な差は得られなかった。神経因性疼痛モデであるCCIでは、脊髄後角でのマイクログリアの活性化が認められるが、脊髄前角でもマイクログリアが活性化していることを今回の研究中に新たに見出した。脊髄前角でのマイクログリアの活性化は、脊髄後角の活性化とは少し形態が異なっており、後角ではアメーバ状に活性化しているのに対し、前角では神経の周囲を取り囲むような活性化をしている。これはSynaptic strippingと言われる現象で、神経に対し保護的に働いているものと考えられている。現在、引き続き化合物Xによる神経保護効果の背景を探るとともに、脊髄前角および後角でのマイクログリアの活性化の差異に関しても検討を重ねている。化合物Xの投与を末梢神経絞扼後1週間続けることで、1週間での効果を判定する方法で研究を行っているが、化合物Xの抗炎症作用の短期的な疼痛軽減効果についても検討する。例えば投与後数時間での疼痛軽減効果についても、投与前と比較することで判定する。長期的な効果のみにとらわれず、短期的なマクロファージ/マイクログリアの抑制効果を新たな検討項目として考慮している。神経免疫出張経費等、一部次年度に使用したいため、繰り越した。出張や論文の提出費用などに使用予定。
配線数問題を解決できる単電子リザーバコンピューティング回路の開拓

単電子回路について、長らく熱雑音,ゆらぎ,素子間配線数の増大が弱点かつ問題となっている。これまでに応募者は、単電子回路へのニューラルネットワーク(NN)モデル実装の研究を進め、雑音・ゆらぎ利用能力付与の可能性を明らかにしてきた。本研究では、近年注目されているNNモデルの一つであるリザーバコンピューティングモデルの概念を導入し、特に配線数についての問題解決(配線数の削減)を狙う。具体的には、これまでの「単電子回路+NN」研究の知見を活かし、配線数の削減,動作理論の構築,学習機能の実装等を課題に据え確認・解明を進める。
アレルギー疾患における蛋白チロシンキナーゼ遺伝子多型性の関与

目的気管支喘息をはじめとするアレルギー性疾患の病態には肥満細胞・好塩基球のアレルゲンによる活性化が重要な役割を果たしている。肥満細胞・好塩基球においてアレルゲンを介するFcεRI受容体から下流への情報伝達には、Syk、Lynに代表される蛋白チロシンキナーゼやアダプター蛋白が重要な機能を果たしている。今回Sykキナーゼについて、気管支喘息患者における遺伝的多型性を検討し、若干の知見を得た。方法デキストラン・グルコース法によりヒト白血球よりTotalRNAを分離し、RT-PCR法でSykのキナーゼ領域を増巾し、そのPCR productをSSCP法でスクリーニングし、さらに、Dye Terminate法Cycle Sequencingによって変異の箇所を同定した。結果FcεRIのγ鎖と結合し、PLC-γ1を活性化する蛋白チロシンキナーゼであるSykの酵素活性部分に、これまでに5箇所のnucleotide trnasitionを検出し、そのうちの4箇所は同一染色体上に存在していることを確認した。この領域に着目した場合、遺伝子型は3種類に分類できた。4箇所に変異の検出される染色体グループのうちわけは正常コントロール群での11%(3/28)に比べ喘息患者群では36%(22/61)で約3倍の頻度であった。報告書研究課題:アレルギー疾患における蛋白チロシンキナーゼ遺伝子多型性の関与目的気管支喘息をはじめとするアレルギー性疾患の病態には肥満細胞・好塩基球のアレルゲンによる活性化が重要な役割を果たしている。方法デキストラン・グルコース法によりヒト白血球よりTotal RNAを分離し、RT-PCR法でSykのキナーゼ領域を増巾し、そのPCRproductをSSCP法でスクリーニングし、さらに、Dye Terminate法Cycle Sequencingによって変異の箇所を同定した。結果FcεRIのγ鎖と結合し、PLC-γ1を活性化する蛋白チロシンキナーゼであるSykの酵素活性部分に、これまでに5箇所のnucleotide transitionを検出し、そのうちの4箇所は同一染色体上に存在していることを確認した。今後の課題としてこれらの変異と血清IgE値、気道過敏性などの臨床的パラメーターとの相関を解析する予定である。肥満細胞・好塩基球においてアレルゲンを介するFcεRI受容体から下流への情報伝達には、Syk、Lynに代表される蛋白テロシンキナーゼやアダプター蛋白が重要な機能を果たしている。今回Sykキナーゼについて、気管支喘息患者における遺伝的多型性を検討した。方法デキストラン・グルコース法によりヒト白血球よりTotal RNAを分離し、RT-PCR法でSykのキナーゼ領域を増巾し、そのPCR productをSSCP法でスクリーニングし、さらに、Dye Terminate法Cycle Sequencingによって変異の箇所を同定した。結果FcaRIのγ鎖と結合し、PLC-γ1を活性化する蛋白チロシンキナーゼであるSykの酵素活性部分に、これまでに5箇所のnucleotide transitionを検出し、そのうちの4箇所は同一染色体上に存在していることを確認した(1449G/C、1485G/A、1668C/T、1692T/C)。4箇所に変異の検出される染色体グループの頻度は正常コントロール群での11%(3/28)に比べ喘息患者群では36%(22/61)で約3倍の頻度であった。
持続可能な都市のための地域計画方法論の日本への応用可能性の研究:九州を事例に

日本では、都市計画という概念は、1910年代にイギリスから導入され、制度として定着した。しかし、地域計画という概念は、1920年代に米英から導入されたものの、制度として定着するには至らなかった。米英では、地域計画は州計画法において、或いは都市農村法において都市計画と一体で制度化されている。持続可能な地域計画の原則も、バトリック・ゲデス、エベネザー・ハワードの考えを継承したルイス・マンフォードが確立し、米英に影響を及ぼし、現在、アメリカでは、ニュー・アーバニズム運動の諸原則として再定義されるとともに、イギリスでは地域計画機関が決定する持続可能な開発を目標とする地域空間戦略(RSS)として制度化されている。九州は、日本の面積、人口の一割を占め、火山、高地、盆地、河川、海岸、半島、湾という地理的な多様性を有し、全国の重要伝統的建造物群保存地区のほぼ四分の一が存在する歴史性ある地域であり、1999年、日本全国よりも早く、人口減少社会に突入した。この九州を対象に、九州の都市計画、緑地計画、交通計画、河川再生計画の研究者、及び九州各県の都市計画研究者、更にアメリカのニュー・アーバニズムの専門家、イギリスの地域計画制度の研究者の協力を得て、九州各県の主要な都市及び後背地の農村を含む地域を対象に、以上のような米英の持続可能な地域計画方法論の日本への応用可能性を検討し、課題、条件を解明し、日本における持続可能な地域計画の方法論の確立に貢献することにある。具体的には(1)各地域の地域計画上の課題、(2)持続可能な地域再生原則の計画論レベルの応用可能性と課題、応用に際しての条件、(3)持続可能な地域再生原則の規制・事業論レベルの応用可能性と課題、応用に際しての条件、(4)持続可能な地域計画に関する国・地方の制度的枠組みとガバナンスの仕組みの応用可能性と課題、応用に際しての条件を解明した。
超低速電子透過法による機能性有機分子層成長の非破壊検出

本研究では、超低速電子透過法(LEET)による信号電流強度が、数分子層程度以下の膜厚領域において極めて鋭敏に膜厚に依存することを利用し、機能性有機分子超薄膜の単分子層成長を損傷を与えることなく検出、測定できる方法を確立し、さらに基本的に重要な有機分子の清浄導電性単結晶表面における単分子層成長条件を探索することを目的とした。このため、始めに超低速電子透過層と他の表面敏感実験法を同一の既知の試料に適用し、超低速電子透過スペクトル構造と試料表面構造との関係を明確にし、次に超低速電子透過法により機能性有機分子単分子層成長条件についての探索を行った。また、本方法で配向膜成長を調べた有機分子薄膜の定量的な構造決定,電子状態を中心にした物性研究を,放射光励起角度分解光電子分光(ARUPS),高分解能電子エネルギー損失分光(HRLEELS),ペニングイオン化電子分光((PIES)などの実験法を併用して行った。本研究で得られた主な結果をまとめると以下の通りである。(1)本研究遂行に適した分子薄膜成長測定用超高速真空チャンバーを制作した。(2) MoS2基板の低速電子回折(LEED)、オージェ電子分光(AES)、HRLEELSとLEET実験を行い、表面の清浄性とLEET結果を定量的に比較し、LEETスペクトルのみによって結晶表面清浄性の検査が正確に行えることがわかった。(3) MoS2表面上の鉛フタロシアニン,H2フタロシアニン,Cuフタロシアニン,AlClフタロシアニン単分子層の成長をLEETスペクトル構造変化およびLEETによる仕事関数変化検出で検出することができた。これらの結果をPIES,HRLEELS,LEED,ARUPS測定により総合的に確認した。(4) LEETによって単分子膜形成条件を決定した後,MoS2上でのH2-,Cu-,AlClフタロシアニン単分子膜中の分子傾斜角,面内配向角をARUPSにより決定することに成功した。(5) MoS2清浄表面上のフタロシアニン分子薄膜の成長をLEET法で追跡し、単分子層の形成後,膜厚増加により分子配向が変化することを観測した。また分子表裏の区別のあるAlClフタロシアニンでは第1分子層ではCl原子が表面の外側を向いており,第2分子層を積層すると2分子層目の分子は表裏が反転することを突き止めた。(6)機能性有機分子、基板結晶の組み合わせに対して蒸着条件(基板温度、蒸着速度)を変化させてLEET実験を行い、分子層成長が可能な組み合わせ、蒸着条件を探索した結果,第一分子層をきれいに配列させておくと層状成長した有機薄膜の作成が可能であることを突き止めた。

本研究では、超低速電子透過法(LEET)による信号電流強度が、数分子層程度以下の膜厚領域において極めて鋭敏に膜厚に依存することを利用し、機能性有機分子超薄膜の単分子層成長を損傷を与えることなく検出、測定できる方法を確立し、さらに基本的に重要な有機分子の清浄導電性単結晶表面における単分子層成長条件を探索することを目的とする。このため、始めに超低速電子透過法と他の表面敏感実験法を同一の既知の試料に適用し、超低速電子透過スペクトル構造と試料表面構造との関係を明確にし、次に超低速電子透過法により機能性有機分子単分子層成長条件についての探索を行う。本研究遂行に新たに必要な実験装置の設計製作を中心に、以下の研究を行った。(1)本研究遂行に適した分子薄膜成長測定用チャンバーを自作し真空テストを行った。(2)現在使用している有機超薄膜物性測定用に開発した超低速電子透過装置の分析器部を上記装置にとりつけられるように製作すると同時に、水素原子の基板表面付着を高感度に検出するためにHRLEELS分光器の組み込みを行った。(3)電子透過実験および清浄結晶表面への単分子層成長条件を探索する目的に適した試料マニピュレータを製作した。(4)MoS2単結晶基板表面の清浄性をLEET法により調べ、一般的な実験法である低速電子回折、オージェ電子分光法による結果と比較し、LEET法の有効性を確認した。(5)LEET法を用いて鉛フタロシアニンおよびH2フタロシアニン分子などのMoS2単結晶表面上での単分子成長の検出を試みた。(6)関連実験として、角度分解光電子分光法により、単分子層の分子配向性の測定を試みた。本研究では、超低速電子透過法による信号電流強度が、数分子層程度以下の膜厚領域において極めて鋭敏に膜厚に依存することを利用し、機能性有機分子超薄膜の単分子層成長を損傷を与えることなく検出、測定できる方法を確立し、さらに基本的に重要な有機分子の清浄導電性単結晶表面における単分子層成長条件を探索することを目的とする。このため、始めに超低速電子透過法と他の表面敏感実験法を同一の既知の試料に適用し、超低速電子透過スペクトル構造と試料表面構造との関係を明確にし、次に超低速電子透過法により機能性有機分子単分子層成長条件についての探索を行ない以下の成果か得られた。(1)本研究遂行に適した分子薄膜成長測定用チャンバーを自作した。MoS_2結晶表面のLEETスペクトルとLEED回析像を測定し、これらを比較することでLEETスペクトルのみによる結晶表面清浄性の検査が行えることがわかった。(3)MoS_2表面上の鉛フタロシアニン、H_2フタロシアニン単分子層をLEETスペクトルで検出することができた。また,LEETにより膜構造が膜厚に依存することがわかった。(4)H_2フタロシアニンのMoS_2上での分子傾斜角、面内配向角を角度分解光電子分光法により決定した。またこの結果がLEETによる超薄膜構造の膜圧依存性と矛盾しないことがわかった。(5)平成7年度の有機分子薄膜単分子層実験のため、有機分子試料(フタロシアニン類)の昇華精製を行った。本研究では、超低速電子透過法(LEET)による信号電流強度が、数分子層程度以下の膜厚領域において極めて鋭敏に膜厚に依存することを利用し、機能性有機分子超薄膜の単分子層成長を損傷を与えることなく検出、測定できる方法を確立し、さらに基本的に重要な有機分子の清浄導電性単結晶表面における単分子層成長条件を探索することを目的とした。
染色体進化におけるゲノムサイズ減少の解析

葉緑体DNAを用いた系統解析によると,ヨメナ属植物はシオン属(狭義:以下同様)植物の一部から派生的に進化した単系統群である.両者の核型はヨメナ属の染色体サイズがシオン属の染色体サイズの約半分であること以外はよく似ており,相似的である.このことは,シオン属からヨメナ属への進化の過程で染色体サイズの減少がおこったことを示している.サイズの減少が実際にDNAの減少にともなったものであるか,またそのDNAの消失はどのような部位で起きているのかを明らかにするため,シオン属とヨメナ属のDNA量の測定および双方向にin situ hybridizationを試みた.シオン属の2倍体シロヨメナ,イナカギク,ヨメナ属の2倍体ユウガギクそれぞれについて,フローサイトメトリーによるDNA量の測定を行った.シロヨメナ,イナカギクはほぼ同じサイズのDNAを持ち,ユウガギクではそれより小さいことがわかった.しかしその差は核型解析から推測されるよりも小さく,さらに検討が必要である.これまでに5s-rDNAをプローブとしてin situ hybridizationを双方におこなったが,シオン属もヨメナ属も2個所のほぼ相同な位置が標識された.しかしそれぞれの標識強度の測定はまだ成功しておらず,両者の間で5s-rDNAの繰り返し配列数が減少したのかどうかは不明である.平成11年秋にシロヨメナ2倍体とユウガギク2倍体の交配実験を行った.得られた種子は平成12年に播種し細胞学的観察に用いる予定である.追加採択の決定が10月であったこと、また、予算交付額が申請額より少ないことから、当初予定を大幅に変更した。当初計画では、初年度に植物の交配実験を行い、翌年度の実験材料とする予定であったが、10月は既に花期が終っていたため、これは行わない。また、蛍光顕微鏡の購入はせず、九州大学理学部の設備を利用する。九州大学を選んだ理由は、平行して行っている研究の共同研究者が所属しており、設備使用に関しての便宜を得やすいからである。今年度は、ユウガギク、シロヨメナ、ノコンギクそれぞれのゲノムサイズの測定及び、FISH法GISH法に用いる試料作成を行っている。予備的な実験により、染色体サイズの小さいユウガギクの方がゲノムサイズが大きいという矛盾した結果が得られたが追試が必要である。染色体試料を用いてFISH法を行ったが、2倍体のユウガギク、2倍体のシロヨメナは共に1対のrDNA遺伝子をもっていることが明らかになった。研究発表欄の3編の論文は、いずれも本研究と密接に関るものである。葉緑体DNAを用いた系統解析によると,ヨメナ属植物はシオン属(狭義:以下同様)植物の一部から派生的に進化した単系統群である.両者の核型はヨメナ属の染色体サイズがシオン属の染色体サイズの約半分であること以外はよく似ており,相似的である.このことは,シオン属からヨメナ属への進化の過程で染色体サイズの減少がおこったことを示している.サイズの減少が実際にDNAの減少にともなったものであるか,またそのDNAの消失はどのような部位で起きているのかを明らかにするため,シオン属とヨメナ属のDNA量の測定および双方向にin situ hybridizationを試みた.シオン属の2倍体シロヨメナ,イナカギク,ヨメナ属の2倍体ユウガギクそれぞれについて,フローサイトメトリーによるDNA量の測定を行った.シロヨメナ,イナカギクはほぼ同じサイズのDNAを持ち,ユウガギクではそれより小さいことがわかった.しかしその差は核型解析から推測されるよりも小さく,さらに検討が必要である.これまでに5s-rDNAをプローブとしてin situ hybridizationを双方におこなったが,シオン属もヨメナ属も2個所のほぼ相同な位置が標識された.しかしそれぞれの標識強度の測定はまだ成功しておらず,両者の間で5s-rDNAの繰り返し配列数が減少したのかどうかは不明である.平成11年秋にシロヨメナ2倍体とユウガギク2倍体の交配実験を行った.得られた種子は平成12年に播種し細胞学的観察に用いる予定である.
層状化合物の酸化・還元反応による機能性材料作製

1)還元反応による層状陽イオン交換体の層間陽イオン量の制御WoP_2O_7を還元することにより,層間に任意の量の陽イオンをインターカレートすることを試み,陽イオン一個が層間で占める面積を,広い範囲で制御できるようになった.得られた化合物の層間の陽イオンを,他の金属イオン(Li, K, Rb, Cs, Mg, Ca, SrおよびBa)および炭素数が18までの直鎖のアルキルアンモニウムイオンでイオン交換した.多くの場合,交換率は80%以上であった.また,出発物質であるWoP_2P_7に種々のアミンを直接反応させて,ポスト層のWを還元することなくインターカレーション化合物を合成し,イオン交換により得られている化合物との比較を行った.2)酸化による層の持つ負電荷量の制御層状化合物LiNbO_2およびLi_2MoO_3を,科学的あるいは電気化学的手法により酸化し,層の持つ負電荷を減少させ,層間のLiイオン量を制御することを試みた.その結果, Li/Nbの比は1.0から0.5のLi/Moの比は2.0から1.23の範囲で制御が可能であった.これらの化合物の格子定数変化は,酸化に伴うホスト層中の遷移金属間に存在する金属-金属結合の原子価の変化に伴う強度の減少およびLiMoO_3の場合には層内に存在するLiイオンの挙動により説明された.3)酸化反応による層状陰イオン交換体の作製電気的に中性な層を酸化し,層間に生じた正電荷に応じた量の陰イオンをインターカレートさせる試みを, VOCIおよびMnPS_3を用いて行った.この結果VOCIにピリジンをインターカレートさせた化合物を,過塩素酸および亜臭素酸ナトリウムで酸化することにより,出発物質と色と層間距離の異なる化合物が得られた.これらの化合物についてのキャラクタリゼーションは,現在行いつつある.1)還元反応による層状陽イオン交換体の層間陽イオン量の制御WoP_2O_7を還元することにより,層間に任意の量の陽イオンをインターカレートすることを試み,陽イオン一個が層間で占める面積を,広い範囲で制御できるようになった.得られた化合物の層間の陽イオンを,他の金属イオン(Li, K, Rb, Cs, Mg, Ca, SrおよびBa)および炭素数が18までの直鎖のアルキルアンモニウムイオンでイオン交換した.多くの場合,交換率は80%以上であった.また,出発物質であるWoP_2P_7に種々のアミンを直接反応させて,ポスト層のWを還元することなくインターカレーション化合物を合成し,イオン交換により得られている化合物との比較を行った.2)酸化による層の持つ負電荷量の制御層状化合物LiNbO_2およびLi_2MoO_3を,科学的あるいは電気化学的手法により酸化し,層の持つ負電荷を減少させ,層間のLiイオン量を制御することを試みた.その結果, Li/Nbの比は1.0から0.5のLi/Moの比は2.0から1.23の範囲で制御が可能であった.これらの化合物の格子定数変化は,酸化に伴うホスト層中の遷移金属間に存在する金属-金属結合の原子価の変化に伴う強度の減少およびLiMoO_3の場合には層内に存在するLiイオンの挙動により説明された.3)酸化反応による層状陰イオン交換体の作製電気的に中性な層を酸化し,層間に生じた正電荷に応じた量の陰イオンをインターカレートさせる試みを, VOCIおよびMnPS_3を用いて行った.この結果VOCIにピリジンをインターカレートさせた化合物を,過塩素酸および亜臭素酸ナトリウムで酸化することにより,出発物質と色と層間距離の異なる化合物が得られた.これらの化合物についてのキャラクタリゼーションは,現在行いつつある.