hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
量子可積分系の代数解析的手法による対称関数の研究

量子可積分系の分配関数の代数解析的手法による研究を行った。近年、ドメイン壁分配関数の研究で開発されたIzergin-Korepin法と呼ばれる手法を波動関数に拡張するのに成功したが、この手法を用いて、一般化Felderhof模型の反射境界条件下での波動関数の解析を行った。通常のFelderhof模型のL演算子を一般化したものを考え、また2種類のK行列に対応して定義される波動関数がそれぞれsymplectic Schur関数及び、Bump-Friedberg-Hoffsteinによって導入されたWhittaker関数の一般化(factorial版への拡張)になることを示した。この結果は一方のK行列の場合に関してはHamel-King, Ivanovの研究結果の拡張になっており、また、もう一方のK行列の場合にはBrubaker-Bump-Chinta-Gunnellsの予想を、一般化した波動関数の表式を導出することで解決したとみなせる。また、その応用として、一般化symplectic Schur関数と、Bump-Friedberg-HoffsteinのWhittaker関数の双対Cauchy公式を導出した。また、ドメイン壁分配関数の変種を楕円量子可積分系の場合に解析した。具体的にはKuperbergによって導入された種々の変種のうち、OS境界と呼ばれているものを解析した。楕円版のIzergin-Korepin法により、1つの分配関数に対して2種類の楕円パフィアンを用いた表示を導出した。系として、楕円パフィアンに関する双対公式を導出した。楕円パフィアンに関する結果はこれまであまりなかったが、楕円量子可積分系のドメイン壁分配関数の変種の研究を行うことで、新たなタイプの双対公式を得た。Whittaker関数に関して新たな恒等式を導出できたため。楕円量子可積分系のドメイン壁分配関数の変種、波動関数と楕円特殊関数、楕円対称関数の対応を楕円型のIzergin-Korepin法によって解析し、種々の楕円恒等式を導出したいと考えている。年度末の研究会出張を諸事情によりキャンセルした。また、予定よりも物品費の支出が少なく済んだため、次年度使用額が生じた。次年度の研究会への出張及び物品購入に使用する。
化学合成抗原を用いた毒素原性大腸菌ST検出用ELISAキットの開発

1.天然STと同じ構造の合成STを固相にしたcompetitive ELISAの系を用い, STの検出感度を調べた結果,従来広く用いられている乳のみマウス法とほぼ同じ感度の測定法を確立することができた.2.STの短鎖アナログを種々合成し,固相として利用できる短鎖アナログを探索した結果, STh(6-19)が利用できることがわかった.3.STh(6-19)は,天然STと同じ合成ST(1-19)に比べて,固相として用いるにはマイクロタイタープレートへの吸着が悪かった.4.STh(6-19)を牛血清アルブミンとconjugateして固相に用いると, STh(1-19)の場合とほぼ同じようにマイクロタイタープレートに吸着することがわかった.5.患者分離株約500株について,開発したcompetitive ELISAが利用できるかどうかを調べた結果,乳のみマウスによる結果とよく一致した.6.空港検疫所の協力を得て,旅行者下痢患者を対象として開発したcompetitive ELISAによる野外株のST産生菌の検出を試み,約200検体から,約50株のST産生菌を同定することができた.7.都内の病院の臨床検査室の協力を得て,散発下痢症からの野外株を対象としたST産生株の検出を試みた結果,約1200株から約180株のST産生菌を同定した.8.STの3対のシスルフィド結合株式を明らかにした.9.STの構造と活性相関を明らかにする目的で行った研究において, competitive ELISAにおける反応性が活性とよく相関していることがわかった.1.天然STと同じ構造の合成STを固相にしたcompetitive ELISAの系を用い, STの検出感度を調べた結果,従来広く用いられている乳のみマウス法とほぼ同じ感度の測定法を確立することができた.2.STの短鎖アナログを種々合成し,固相として利用できる短鎖アナログを探索した結果, STh(6-19)が利用できることがわかった.3.STh(6-19)は,天然STと同じ合成ST(1-19)に比べて,固相として用いるにはマイクロタイタープレートへの吸着が悪かった.4.STh(6-19)を牛血清アルブミンとconjugateして固相に用いると, STh(1-19)の場合とほぼ同じようにマイクロタイタープレートに吸着することがわかった.5.患者分離株約500株について,開発したcompetitive ELISAが利用できるかどうかを調べた結果,乳のみマウスによる結果とよく一致した.6.空港検疫所の協力を得て,旅行者下痢患者を対象として開発したcompetitive ELISAによる野外株のST産生菌の検出を試み,約200検体から,約50株のST産生菌を同定することができた.7.都内の病院の臨床検査室の協力を得て,散発下痢症からの野外株を対象としたST産生株の検出を試みた結果,約1200株から約180株のST産生菌を同定した.8.STの3対のシスルフィド結合株式を明らかにした.9.STの構造と活性相関を明らかにする目的で行った研究において, competitive ELISAにおける反応性が活性とよく相関していることがわかった.1.天然のSThの短鎖アナログ,STh(2-19),STh(3-19),STh(4-19)およびSTh(6-19)を化学合成し、これらの短鎖アナログがELISAの固相として有効に使用できるかどうかを合成STh(1-19)と比較検討した。その結果、短鎖アナログが効率が極めて悪いことがわかった。2.短鎖アナログの固相としての効率が悪い理由は、固相としてマイクロタイタープレートに吸着する効率が悪いことに起因することがわかった。3.STh(6-19)のN末端に疎水性の高いアミノ酸を統合することによって、マイクロタイタープレートへの吸着性が高まることが考えられたので、Gly-STh(6-19),Pro-Pro-Gly-STh(6-19),Leu-STh(6-19),Leu-Gly-STh(6-19),Norleutive-STh(6-19)を化学合成し、吸着性を【ST(_l^0)】(1-19)と比較した。その結果Norleutive-STh(6-19)の吸着性がもっともよかったが、STh(1-19)に比較すると悪かった。4.従来ELISAに使用していた単クローン抗体【-8G-7】は、SThのC末端Tyrを認識する抗体であるが、新たに8番目と9番目(N末端から)のGlu-Leuを認識するモノクローン抗体53-4を調製した。5.53-4をhorse radish peoxidaseにconjugateしたHRP-53-4を調製し、これを用いて、competitive ELISAの系を開発した。固相には、STh(6-19)と牛血清アルブミンをconjugateした標品を用いた。6.開発したcompetitive ELISAの系は、感度よくSTを検出することができた。WHO1-200の200粁のE.coliを用いて行ったスクリーニングテストでも、結果が乳のみマウスを用いた系の成績とよく一致した。
摂食行動異常モデルラットを用いた新規食欲調節因子の検索

肥満遺伝子産物レプチンは多数の食欲調節因子の発現、分泌を変化させることにより摂食調節作用を発揮すると考えられているが、レプチンが視床下部の受容体に結合後、どのように作用を発揮するのかについては未解明な点が多い。本研究では食欲調節の機構を分子レベルで解明するために、新規な食欲調節に関与する遺伝子を見いだすこと、またレプチンの機能解明のためにその作用を修飾する新しい因子を見出すことを目的とした研究を行い、以下の成果を挙げた。1)アミノ酸欠乏食投与ラットにおける脳腸ペプチドの挙動ラットに必須アミノ酸が1種類だけ欠乏した食事を与えると顕著な食欲の低下が引き起こされることは既知の事実である。このときの摂食行動に関与する脳腸ペプチドの遺伝子発現を検討したところ、小腸におけるコレシストキニンの遺伝子発現がトリプトファン、リジン欠乏食摂取ラットで低下していることが判明した。また、小腸において分泌が変化するペプチドの検索を行ったところ分子量約4000のペプチドが変化していることが判明した。必須アミノ酸(リジン、メチオニン、トリプトファン)欠乏食摂取ラットの脳及び小腸において発現が変化している遺伝子の検索を行った。その結果、3種の新規遺伝子を取得し、詳細については現在解析中である。3)レプチンと相互作用する物質の検索生体分子間相互作用解析装置(表面プラズモンバイオセンサー)を用いて、レプチンと相互作用する物質の検索を行った。微生物培養物約300種について検索した結果、ある種のカビより活性物質を単離し、それがリノール酸であることを明らかにした。さらに各種脂肪酸を用いて構造-括性相関を検討したところ、レプチンとの相互作用には鎖長と2重結合の数が重要であることがあきらかとなった。肥満遺伝子産物レプチンの発見により肥満の分子レベルでの研究は急速に発展しつつある。しかしながら、レプチンの食欲調節作用については、一部は視床下部における食欲促進因子である神経ペプチドY(NPY)を介すると推定されているが、レプチン受容体以降の経路は未解明である。本研究では食欲調節の機構を分子レベルで解明すること、特に新規な食欲調節に関与する遺伝子を見いだすことを目標とし、まずレプチンの標的分子の特定を試みた。絶食させたラットにレプチンを投与し、10時間後の視床下部のCa^<2+>/calmodulin応答をコントロールと比較したところ、レプチン投与ラットでは見掛け上この応答が消失していることが明かとなった。この原因としてはCa^<2+>/calmodurlin依存的なキナーゼやホスファターゼの変化が考えられるので、今後詳細に検討してゆきたい。また、必須アミノ酸を一種類だけ欠いた食餌を与えたラットは顕著に食欲低下を示すが、これはレプチンの作用でないことを既に見出している。この現象に関与する遺伝子を取得するために必須アミノ酸であるトリプトファン、リジン、メチオニンをそれぞれ除いたアミノ酸混合食をそれぞれ与えたラット小腸及び脳よいmRNAを調製し、アミノ酸完全食摂取ラットを対照としてdifferential display法を行った。その結果、必須アミノ酸欠乏食摂取により発現が変化する3種類のクローンが得られた。現在これらのクローンのmRNA全長を取得中である。肥満遺伝子遺伝子産物(レプチン)は脂肪組織から分泌され視床下部にある受容体に結合し食欲を抑制する。その作用は視床下部において種々の食欲調節因子の分泌、発現を変化させることにより発揮されると推定されているが、レプチン受容体以降の経路は未解明である。本研究では食欲調節の機構を分子レベルで解明することを目標とし、今年度はレプチンの作用を修飾する新しい因子の検索を生体分子間相互作用解析装置(表面プラズモン共鳴センサー)を用いて行った。

上記バイオセンサー(BIAcore)のセンサーチップにマウス組み替えレプチンを固定し、微生物培養液約300種についてレプチンと相互作用する物質の検索を行った。その結果、3菌株が活性を示したので、最も活性の強い1菌株(真菌、Chaetomium sp.)について活性物質の単離、構造決定を行った。その結果、本物質はリノール酸であることが明かとなった。そこで、各種脂肪酸についてレプチンとの相互作用を同様の系で検討したところ、オレイン酸、リノール酸では活性が認められ(有効濃度0.2mM以上)、ステアリン酸、リノール酸メチルでは活性が認められなかった。また、リノール酸によりレプチンとレプチン受容体との結合が阻害されることも明かとなった。レプチンは血中では結合タンパク質と会合しているという報告もある。また肥満者では血中レプチン濃度が高いにもかかわらずレプチンの効果が低いというレプチン耐性が問題となっており、これに結合タンパク質が関与するのではないかという推察もなされている。オレイン酸やリノール酸などの血液中に通常存在する脂肪酸とレプチンとの相互作用が、血液中で実際に観察されるかどうかは不明であるが、高脂肪酸食摂取によるレプチン耐性や脂肪酸自体の食欲調節作用なども報告されていることから、今回見出された相互作用は極めて興味深い。
19～20世紀初頭におけるアイルランドの人口と家族構造の総合的研究

19世紀から20世紀初頭におけるアイルランドの家族構造をアイルランドのセンサス個票にもとづいて明らかにした。つまり、アイルランドの家族は、19世紀には核家族システムにもとづく核家族形態が優位であったが、1845年の大飢饉以前のころから、直系家族システムにもとづく直系家族形態に変化した。直系家族システムの要因は、持参金、縁組婚、不分割相続であった。第1に、1901年と1911年におけるアイルランドの人口センサス個票のデータ(100%)をクリーニングすること、および新しい変数(例えば、世帯規模、世帯構成など)の入力することにより、アイルランド全体のセンサスのデータベース化を完成させることことができた。第2に、ミネソタ大学、人口学研究センターで行われているNAPPプロジェクトからアメリカにおける1880年の100%の人口センサスデーター(5,000万人分)に新しい変数を構築して、本研究に利用可能なセンサスのデータベースの作成を完了させることができた。第3に、同じくNAPPプロジェクトからイギリスの1881年センサスのデータベース(2,500万人分)を、本研究に利用可能なデータに作りなおす作業をすることができた。アイルランドにおけるセンサスの1901年と1911年の100%データベースおよび残存している1821年、1841年、1851年のデータベースを完成させることができた。これらのデータベースはいまだ世界で作成されていないデータベースであり、しかも、アイルランドで現在、残存し、公開されているセンサスの最初の全データーベース化である。1901年と1911年センサスに関して、その集計と分析を終了させることができた。とくに、1901年と1911年のデータをリンケージ手法を用いて、アントリム州、クレア州、メイヨー州、ミーズ州の4州のリンケージデータを作成することができた。これらのデータベースにもとづいて、すべての州のリンケージデータを作成可能であるが、研究代表者のPCでは不可能であり、「京」などのスーパーコンピュータが必要になり、現時点では予算的に不可能である。さらに、1911年データを基礎として、地理情報システム(GIS、Geographic information systems)を利用して、州単位の地図を50程度作成した。とくに平均世帯主年齢、平均世帯規模、平均子供数、世帯構成などの地図は、世界で最初に作成された地図である。それらの作成したデータにもとづいて、2014年11月、カナダ、トロントで開催されたSocial Science History学会で、アイルランドの世帯構造の報告した。それに対して、フランスで家族史の権威ある研究者から直接良い評価がなされた。研究期間中に、アイルランドの1821年、1841年、1851年、1901年、1911年の各年次のセンサスのデータベースを作成することができた。これは、世界で初めてのデータ化である。それにもとづき、研究代表者が提起した仮説、つまり、19世紀初期には、核家族システムによる核家族が優位であったが、1840年前後から直系家族システムにもとづく直系家族が優位になったという仮説を、それらのデータにより検証することができた。それは、世界で初めての研究成果である。とくに今年度は、1821年の残存するアイルランドセンサス個票によるデータベースにもとづき、そのデータ分析に集中した。その結果、研究代表者が提起した仮説、つまり、19世紀初頭のアイルランド家族が、核家族システムにもとづく核家族が優位であるという仮説をほぼ検証することができた。そして、この時期には、基本的に、核家族が優位であるものの、地域的に複合家族形態も認められた。それは、この時期以降に変化する直系家族への芽生えと解釈することができた。これまで、このデータのサンプルによる研究は認められるものの、全データ化による家族研究は、世界で初めての成果である。第2に、2015年度以来イギリス、エセックス大学のUK Data Archveと継続協議してきたI-CeM(Integrated Census Microdata Prpject)のデータを2016年1月に入手することができた。そのデータは、イングランド・ウエールズにおける1851ー1861年、1881ー1911年の100%センサス原簿データとスコットランドにおける1851ー1901年の100%センサス原簿データである。それらのデータは、各年度3000万人のデータで、イギリスにおけるアイルランド人移民研究に十分活用できるが、それらの分析は今後の課題である。すでにアイルランドの1821年、1841年、1851年、1901年、1911年のセンサス個票からのデータベースをすべて作成することができた。このデータベースが世界で最初のデータである。また、新しいリンケージ手法、GIS技法を使用して、これまで作成されていないデータや地図を作成することもできた。さらに、それにもとづいて、アイルランドの西部と東部の地域的ヴァリエーションを明確にするすることができたことも成果である。家族社会学1821年、1841年、1851年のデータによる集計および分析が今年度の課題である。その作業により、1821年から1911年の家族変動を捉えることができる。

そして、それを次年度の学術図書の申請をし、研究成果を公開する予定である。しかし最初に計画したイギリスにおけるアイルランド移民を明らかにするためのデータである、グレート・ブリテンの18511911年までのセンサスデータがいまだ入手できていない。今エセックス大学、アーカイブ部門と交渉しているが、現時点では各変数のサンプルデータは入手可能であるが、全データの入手が不可能な段階である。今後も交渉していく予定であるが、かなり困難な作業になることが予想される。第1に、アイルランドの人口センサス個票のデータベース化により、小規模農業地域であるメイヨー州、中規模農業地域であるクレア州、大規模農業地域であるミーズ州における1901年と1911年の世帯変数の分析をすることができた。また、首都であるダブリンの世帯の分析もほぼ同様に分析した。第2に、アメリカの1880年のセンサスのデータベース(5,000万人)により、アメリカにおけるアイルランド移民の世帯分析することができた。第3に、イングランド・ウェールズの1881年のセンサス(2,500万人)をデータにもとづいて、イングランド・ウェールズにおけるアイルランド人移民の世帯分析をすることができた。以上の作業により、本研究の中核的な部分である20世紀初頭におけるアイルランド世帯の構造分析、19世紀末におけるアメリカ、イギリスにおけるアイルランド移民の世帯構造分析をほぼ完成させることができたことは、それは本研究の高い達成度を示すものといえる。前倒し請求額の40万円のうち194円残ったのが原因である。第1に、1901年と1911年におけるアイルランドのセンサスデータのリンケージ(データの連結)が必要であり、全データ(各年度400万人)のリンケージは現在のPCで不可能である。それゆえ、いくつかの州を抽出し、2年度分のリンケージのデータ作成により、世帯構造をダイナミックスに捉える作業をする。第2に、現在地理学などでGIS(Geographic Information System)の手法でデータの地図化が盛んに行われており、本研究でも、1911年アイルランド・センサスの主要な世帯変数を、州単位でマッピングをする予定である。第3に、研究計画にイギリスの1851年1911年のセンサス原票のデータの入手および分析を行う予定であったが、現在未だそれらのデータが入手できていない。その理由として、人名、所属住所を排除したデータは入手可能であるものの、そのデータは、本研究の目的に不適合であり、そのデータを所蔵しているエセックス大学UKDATAと交渉する予定であり、そのデータにより、特にアイルランド人移民の多いリヴァプール市のデータ分析が可能になる。次年度旅費に含めて使用する予定である。本年度における海外出張旅費には不足するので、次年度請求時に精算するため。次年度の海外出張旅費として使用する。
超音速分子ビームによる機能性極薄膜作成プロセスの研究

本研究の目的は、超音速分子ビームを固体表面に照射して熱反応等では不可能な化学反応を誘起し、機能性極薄膜を形成する方法を探索するとともにその反応機構を解明することにある。多くの研究成果が得られたがその中で平成19年度においては、(i)Si(111)-7x7表面、(ii)Ge(001)-2x1表面の酸素吸着過程における酸素分子の並進運動エネルギーの効果を中心に調べた。Si(111)-7x7表面の室温、ガス吸着条件における酸化反応の01sおよびSi 2pリアルタイム光電子分光スペクトルの詳細な解析から、酸素結合本研究の目的は、超音速気体分子ビームを固体表面に照射することにより、熱反応等では不可能な化学反応を誘起して機能性極薄膜を形成する方法を開発することおよびその反応機構を解明することである。平成17年度は、これまで培った高輝度放射光を用いた光電子分光測定技術の高度化およびさまざまな気体-固体反応系に応用することを試みた。その中でO_2ビームを用いたSi(111)-7x7表面の室温酸化反応を、高輝度・高分解能放射光を用いたリアルタイム光電子分光で調べた。この反応系は、極薄酸化膜形成プロセスの基礎として応用上重要であるばかりでなく、O_2の解離吸着に関しては7x7表面超構造に特有な電子状態に起因する反応選択性が予想され、通常のガス暴露条件においてはFaulted-half側への優先的な解離吸着が見られる大変興味深い反応系である。そのため入射エネルギーを選択することにより吸着反応を原子レベルで制御できると期待される。分子線照射中の吸着酸素量を時分割光電子分光測定することにより、初期吸着確率および飽和吸着酸素量の入射エネルギー依存性を最大2.3eVの範囲で測定した。その結果、0.07eV、0.4eVおよび2.0eV付近にエネルギー閾値を見出した。また、飽和吸着酸素量との比較から、吸着サイト密度の入射エネルギー依存性および初期吸着確率の絶対値を求めることに成功し、高分解能01s光電子スペクトルの詳細な解析から、0.4eV以上の入射エネルギーでは室温において最表面adatomの下、つまりサブ・サーフェイス領域に至る直接解離吸着反応を明らかにでき、結合選択的に表面化学反応を制御できる知見を得た。ナノ・スケール領域の次世代超LSI製造プロセス、機能性触媒の開発、金属表面保護膜の作成や表面改質等、基礎科学のみならず応用上重要な結果を得た。本研究の目的は、超音速気体分子ビームを固体表面に照射し、熱反応等では不可能な化学反応を誘起して機能性極薄膜を形成する方法を開発すること、さらにその反応機構を解明することにある。平成18年度は、これまで培った高輝度放射光を用いた光電子分光測定技術をもとにさまざまな気体一固体反応系に応用することを試みた。シリコン表面酸化の研究は、超高集積電子デバイスの極薄酸化膜形成プロセスの基礎として応用上重要である。また、7x7という特異な表面超構造に由来した反応選択性などが表れることが期待できる基礎化学の観点から極めて興味深い反応系である。O_2の並進運動エネルギーを選択することで吸着反応経路を選んで原子レベルの反応制御が実現できると期待される。平成17年度において超音速分子線照射中の吸着酸素量を放射光リアルタイム光電子分光測定することにより、初期吸着確率および飽和吸着酸素量の並進運動エネルギー依存性を求め、そこから0.06eV、0.4eVおよび2.0eV付近にエネルギー閾値を見出し、0.06eVより低い領域は前駆的吸着状態を経由した吸着過程であり、それ以上の領域では直接吸着過程が支配的になること等を明らかにした。Si(111)-7x7へのO_2室解離吸着過程においては、様々な表面分析法を用いて古くから準安定分子状吸着酸素が観測されることが報告されていたが、解離吸着過程における役割は不明であった。並進運動エネルギー依存性から前駆的吸着状態を経由した吸着過程が支配的と考えられるガス暴露条件(0.03eV)において放射光による01sとSi2pリアルタイム光電子分光観察を行った結果、この吸着状態が清浄Si(111)-7x7のSi adatom上の分子状吸着種ではなく、adatomのバックボンドに酸素原子があらかじめ解離吸着したものの(ins-ad)上の分子状化学吸着状態であることを明らかにできた。Si(111)-7x7表面の室温、ガス吸着条件における酸化反応の01sおよびSi 2pリアルタイム光電子分光スペクトルの詳細な解析から、酸素結合
転位を検出プローブとした合金元素クラスタ形成挙動の動的解析手法の開発

時効析出が可能なアルミニウム合金や炭素鋼などの固溶体合金は、過飽和固溶状態から低温で時効を施すことによりクラスタと呼ばれる合金元素の集合体が形成し、材料の強度上昇を引き起こすことが知られている。クラスタの存在を確かめる手法は種々存在するが、いずれも破壊解析であり、クラスタの核生成から成長までの経時変化については解明されておらず、解析手法も確立されていないのが現状である。そこで本研究では、試料をクラスタ生成温度に保持した上で、転位密度がほぼ一定に存在する条件、すなわち定常変形条件を利用することで、転位を検出プローブとしたクラスタ形成挙動の動的解析手法を確立することを目指す。
医薬品開発を目的とする抗腫瘍性ベンゾ(c)フェナンスリジン型塩基の合成研究

1.CsF存在下のクライゼン転位第一級アリ-ルプロパルギルエ-テルがCsF存在下のクライゼン転位では高収率でフラン体のみを与えるという新知見を見出した。β-ナフト-ル誘導体(I)を用いて更に詳細に検討し、(1)溶媒としてはEt_2NPhが良い。(2)フラン環生成にはCsFが必須。(3)CsFの量は触媒量でよいが実用的には等モル必要、である事を明らかにした。化合物(24)を用いて本反応の一般性についても検討した。2.フラン環の開裂反応化合物(5)を用いて開裂反応を検討し、結局化学量論量のOsO_4を用いてジオ-ル化し、ついでNaIO_4にて酸化後加水分解して目的とする(6)を高収率で得た。3.ケレリスリン(8,R=Me,R'=H)及び関連化合物の合成これまでの結果を踏まえ、2つのル-トで(7)を合成し、上述の反応を適用してケレリスリン(8,R=Me,R'=H)を比較的高収率で合成することに成功した。又抗腫瘍性活性の点から化合物(8,R=Me,R'=OH)の合成も計画し、鍵中間体を位置選択的に高収率で合成した。現在合成中間体も含めて生物活性テストを検討中である。1オルトホルミルフェノール体の合成:オルトホルミルフェノール体は、2ーメチルベンゾフラン体のフラン環の開裂で合成する。イソクレオソール由来のフラン体、(1__)について、その環開裂反応を詳細に検討した。過酸、crO_3,KMnO_4,NaIO_4などでは目的を達成することは出来なかったが、化学量論量のOsO_4を用いジオール体(2__)を生成させ,それをNaIO_4で分解後、加水分解すれば、目的とするオルドホルミルフェノール体(3__)が収率良く得られることが判明した。この際、OsO_4処理にて得られるオスメートの分解を塩基性条件下で行なえば、ケトン体(4__)が生成し、この4__は2__をアルカリで処理しても得られてくることを明らかにした。2.ケレリスリン型塩基(6__)の合成:上記のように確立したオルトホルミルフェノール体の合成法を、ケレリスリン型塩基(6__)の合成の鍵化合物である5__の合成に応用し、好収率で合成することが出来た。この5__よりケレンスリン型塩基(6__)への合成も成功し、現在種々の塩基の合成を検討している。3.別途ルートの開発:ケレリスリン型塩基(6__)の最も大量合成に適したルートの開発として、出発原料4ーホルミルベンゾフラン体(7__)を用いる合成ルートを検討した、7__はアルデヒド基をアセタールとして保護すれば、収率良く得られる。この7__を用いて既に申請者らが確立している本型塩基の合成ルートに準拠し、合成を行ない、理在最終段階にまで近づいている。1.フェノ-ル性塩基所謂ファガリジン類の合成ファガリジン(I、R=H)はフェノ-ル性塩基であるため、通常よく用いられている単離・抽出法では純粋に得る事は困難であるので、いっきょにクロライドとして単離する方法を確立する事を検討した。すなわち、ケレリスリン合成の中間体(II、R=Me)を塩酸で処理する事により加水分解、閉環し目的物を得るべく、塩酸の濃度、反応温度等種々の条件を検討したが、少量の目的物を得るのみであり、良好な結果は得られなかった。2.6位に置換基を有するケレリスリン型塩基の合成研究6位に置換基を有するケレリスリン型塩基は種々知られている。我々もカラスザンショウよりシアノエチルピリジン基がC_6位に置換したと考えられる塩基を単離している。本塩基の合成研究にあたりまずモデル実験として2-エチルおよび4-エチルピリジンのリチュウム塩をケレリスリンに作用させたところ、4-エチルピリジンからは2種の生成物を得た。

現在生成物の立体化学およびシアノエチルピリジン基のC_6位への導入を検討中である。3.ケリルビン等O_5型塩基類の合成抗腫瘍性ベンゾ(C)フェナンスリジン型塩基の合成研究の一環としてO_5型塩基(III)の合成を計画し、その鍵中間体の効率的な合成法を開発した。
建築プロジェクトにおけるコンフリクト問題のメタゲーム・マネジメント

本研究では,建築プロジェクトに関わる多くの組織や人間の利害対立(コンフリクト問題)を解決するような意思決定支援システムの開発を目的とした。昨年度に構築された枠組みにしたがって,本年度は次の4項目についての成果を得た。1.コンフリクト問題におけるプレイヤー,オプション,シナリオ等の構成要素の定義を確立し,問題のモデル化のプロセスを具体的に示すとともに,メタゲーム分析による均衡解算定手法を縮約・改良し,実用的な解法を提案した。2.オブジェクト指向言語を用いて,パソコン上に前述の解法を実装した。これにより,利用者が諸条件を変化させて均衡解の探索を試みることが可能となり,利便性が向上した。3.中国の住宅供給に関わる政府・建設会社・住民のコンフリクト問題を調査し,問題のモデル化ならびに均衡解の探索を行い,前述の解法によってコンフリクト問題の解決が可能であることを検証した。4.高層マンション建築プロジェクトにおける建築主と地域住民のコンフリクト事例を分析し,問題のモデル化,均衡解の探索を行うとともに,第二者となるプレイヤーがモデルに与える影響の分析,さらにシナリオの主観的評価の感度分析を行い,前述の解法の適用可能性を示した。以上より,経験や感情によらない合理的なコンフリクト問題の解決方法を提案し,建築プロジェクトに固有の不確定性,多元的評価の条件下での実践的な適用可能性を示す,という当初の研究目的が達成された。本研究では,建築プロジェクトに関わる多くの組織や人間の利害対立(コンフリクト問題)を解決するような意思決定支援システムの開発を目的とする。本年度は,国内・海外における関連既往研究ならびに既存のシステムについての情報収集を行った。そこで明らかになったことは,各者の利害を簡潔に整理し,評価する方法論の欠如である。現実のプロジェクトにおいて方法論や情報システムの整備が不十分なまま,経験や感情での解決を続けているという問題が,あらためて認識された。また,システムについても建築プロジェクトに固有の不確定性,多元的評価の条件下でうまく機能するものが存在していないことがわかった。このような状況から,「コンフリクト問題」にメタゲーム理論によって解法を与え,その過程をオブジェクト指向分析とXMLにより実装するという本研究のアプローチの適切性が確認されたと考えている。一方,次年度の課題として次の4項目を提示するに至っている。(1)建築プロジェクトにおけるコンフリクト事例の調査:できるだけ一般的な題材を事例として選定する。例えば,PCa工法採用に関わる建築主・設計者・施工者のコンフリクト問題,開発途上国における住宅供給に関わる政府・建設会社・住民のコンフリクト問題,都市再開発に関わる開発主体・自治体・周辺住民のコンフリクト問題,である。(2)コンフリクト問題における利得の定量的評価方法の検討。(3)メタゲーム分析による均衡解算定プロセスの開発。(4)オブジェクト指向言語を用いた意思決定支援システムの開発。
温度処理によって制御されたリンゴ果実のみつ症状と成熟度及びソルビトールとの関係

`ひめかみ'と`ふじ'の2品種を用いて、収穫の約1か月前から果実温度をみつ症状抑制を想定した25°Cと促進を想定した15°C(ひめかみ)あるいは10°C(ふじ)に制御した。処理期間中1週間間隔でサンプリングし、エチレン放出量やK^+の溶出速度、ソルビトール含量などを測定して、みつ症状の発生と成熟度あるいはソルビトールとの関連を明らかにしようとした。その結果、両品種とも25°C区でほぼ完全にみつ症状の発生が抑制されたのに対して、15°Cや10°C区では無処理区よりも発生時期が早まり、程度も大きかった。`ひめかみ'のエチレン放出量は15°C区では処理期間中ほとんど増加せず、25°C区や無処理区より低く推移した。一方、`ふじ'ではエチレン放出量がかなり低く、処理区間に顕著な差は認められなかった。K^+の溶出速度は両品種とも処理期間中徐々に高まる傾向は見られたが、25°C区と15°C区あるいは10°C区との間に有意な差は認められなかった。`ひめかみ'のソルビトール含量は15°C区が25°C区より高く推移したのに対して、`ふじ'では処理期間中を通じて温度区間にほとんど差が認められなかった。以上の結果から、リンゴのみつ症状は温度によって制御されることが再確認された。また、温度制御されたみつ症状はエチレン放出量やK^+の膜透過性から見た果実の成熟度の違いとは直接的な関連がないことが明らかとなった。ソルビトール含量についても、少なくとも単独でのみつ症状発生への関与の可能性は低いと思われた。
緑色渦鞭毛藻の葉緑体の構造と系統に関する形態学的・分子生物学的研究

緑色渦鞭毛藻Lepidodinium virideの葉緑体にみられた核様体状の二重膜構造におけるDNAの存否を明らかにするために,免疫電子顕微鏡観察を行ったところ,DNAの存在を示す螢光を観察することができた。この結果により葉緑体には共生藻由来の核様体があることが明かとなった。ホストである渦鞭毛藻の鞭毛装置構造を透過型電子顕微鏡で観察したところ、渦鞭毛藻共通の横条紋根(TSR)及び縦微小管根(LMR)が認められた。さらに、両鞭毛基部は120゚130゚の角度でずれているが、この特徴はギムノジニウム科によくみられる特徴である。また本種には他の渦鞭毛藻にはみられない横鞭毛基部背側を走る湾曲した微小管根(CMR)、縦条紋根(LSR)が存在していた。CMRの湾曲部先端はTSRの基部と連結しており、さらに電子密度の高い物質でLMRと縦鞭毛基部に連結していた。LSRは縦鞭毛基部の背側基部より発出し、LMRの腹側右端にそって走っていた。なお、LMRが鞭毛基部で90゚曲がっていること、細胞膜下にありペダンクル様細胞質突起にむかって走る微小管束とLMRを連結する微小管の存在が明かとなったが、これらの特徴も他の渦鞭毛藻にはみられないものである。以上のことから、Lepidodiniumを新属としたことの妥当性が鞭毛装置構造からも明かとなった。本種の葉緑体の系統を分子レベルで解析する基礎を構築するため、本種の葉緑体の起源と考えられる緑藻Chlamydomonas parkeae及びプラシノ藻Pyraminonas parkeaeの葉緑体ssu rRNA遺伝子をPCRで増幅し、各々の塩基配列を比較した。この結果、ChlamydomonasとPyramimonasは互いに全く離れたグループに位置した。このことによりLepidodiniumの葉緑体ssu rRNAの塩基配列がわかれば、どのグループに所属するかすぐ判明できるようになった。L.virideの良好な増殖をえるための培養条件の検討を行った。その結果、温度20°C、照度4,000lx、16h8hの明暗サイクルの温度・照度条件が最も良好な増殖を示すことが判明した。また有機物として、グリシルグリシン、酢酸ナトリウム及びグルコースの添加が本種の増殖を促進することがわかった。L.virideの葉緑体は、培養初期には網目状で、1個であるが、培養齢が進むにつれて、断片化し、古くなると多数の球形の葉緑体となる。それを再び新鮮な培地に植え継ぐと再び網目状となることがわかった。このような現象はミドリムシの葉緑体にも観察されており、ミドリムシと同様に、本種の葉緑体は共生藻由来の特徴を示すことがわかった。L.virideの葉緑体、即ち共生藻起源とみなされる葉緑体を、DAPI染色を行い、螢光顕微鏡観察したところ、ヌクレオモルフの存在を推測させるようなDNAの集合部位が観察された。免疫的手法を使い電子顕微鏡でその実体を観察したところ、いくつかの孔を有する二重膜に包まれた核様体構造が確認された。この構造は、共生藻体

ー即ちホストの渦鞭毛藻の細胞質と二重膜で区分されている構造体ーの中の細胞質部分にいくつか散在しており、共生藻が多核ではなかったかの問題を呈示している。葉緑体の系統を分子生物学的に明らかにするために、5SrRNA 16SrRNA、ルビスコ等のプライマーの検討を行っているが、現時点ではクラミドモナス由来の16sRNAのプライマーが、最も適切であることがわかった。緑色渦鞭毛藻類Lepidodinium virideの葉緑体にみられた核様体状の二重膜構造におけるDNAの存否を明かにするために,免疫電子顕微鏡観察を行ったところ,DNAの存在を示す蛍光を観察することができた。この結果により,葉緑体には共生藻由来の核葉体があることが明かとなった。また,ホストである渦鞭毛藻類の鞭毛装置構造を透過型電子顕微鏡で観察したところ,渦鞭毛藻共通の横条紋状根(TSR)及び縦微小管根(LMR)が認められた。さらに,両鞭毛基部は120-130゚の角度でずれているが,この特徴はギムノジニウム科の渦鞭毛藻によくみられる特徴であることから,Lepidodiniumをギムノジニウム科に所属することの妥当性を示唆していると思われる。また,本種には他の渦鞭毛藻類にはみられない横鞭毛基部背部を走る湾曲した微小管根(CMR),縦条紋根(LSR)が存在していた。CMRの湾曲部先端ははTSRの基部と連結しており,さらに電子密度の高い物質でLMRと縦鞭毛基部に連結していた。LSRは縦鞭毛基部の背側基部より発出し,LMRの腹側右部にそって走っていた。このような構造はたの渦鞭毛藻には決して見られない構造である。なお,LMRが鞭毛基部で90゚曲がっていること,細胞膜下にありペダンクル様細胞質突起にむかって走る微小管束とLMRを連結する微小管が明らかになったが,これらの特徴もたの渦鞭毛藻にはみられないものである。以上のことから,Lepidodiniumがギムノジニウム科に属する他の属とはことなる鞭毛装置構造を持つことが明らかになったことで,本属を新属としたことの妥当性が鞭毛装置構造からも支持されたといえる。
異種元素添加アルミナ結晶粒界の原子構造と形成雰囲気依存性

本年度は主に,「遷移金属元素を添加したアルミナ粒界の原子構造に粒界形成雰囲気が与える影響」と「異種元素添加がアルミナ多結晶体の異常粒成長現象の発生に与える影響」に着目した研究を行った.一点目の研究内容の実施状況:遷移元素を添加したアルミナ粒界に関しては,欠陥形成反応や,添加元素のイオン価数が周囲の雰囲気に敏感に変化すると予測され,それに伴い粒界原子構造の変化,粒界の特性変化が予測される.そこで本研究では遷移元素であるTiを添加した,粒界性格の等しい二つのモデル粒界を大気雰囲気下と還元雰囲気下の二種類の雰囲気中で作製した.その原子構造と添加元素のイオン価数を走査透過型電子顕微鏡(STEM)観察およびSTEM-EELS法により調査した.その結果,どちらの雰囲気中で作製された粒界に関してもTiの粒界偏析が確認された.しかしながら,予想に反して,Tiが単独で粒界偏析する場合には,Tiの価数と偏析原子構造は粒界形成時の雰囲気に依らないことが見出された.二点目の研究内容の実施状況:アルミナの焼結において異常粒成長現象を抑制するとされているMgOと異常粒成長を促進するとされているCaO,SiO2が与える影響に着目し,これらの元素が表面構造に与える影響を調査した.まず,アルミナの安定面である(0001)面から数度傾斜したアルミナ単結晶オフカット基板を3枚用意した.そのうち一つはCaSiOxを形成した後,もう一つはMgO薄膜を形成した後,残りの一つは表面を清浄に保ったまま,熱処理を施し,熱処理後の表面形状を原子間力顕微鏡および透過型電子顕微鏡,走査透過型電子顕微鏡により調査した.その結果,CaSiOxには表面の再構成を促進する効果があり,MgOには相対的に安定な面方位を変化させる効果があるということが示唆された.本年度は,当初の計画であった,遷移元素を添加したアルミナ双結晶を雰囲気制御下で作製し,原子構造を観察することができた.さらに,異常粒成長現象に関与すると考えられている添加元素に関しても研究を進めることができた.本年度は,これらの元素がアルミナ粒界原子構造に与える影響を調査するのに先立ってアルミナ表面に与える効果を調査した.これらの結果に基づき,次に作製する双結晶を決定することができ,順調に進展しているといえる.これまでの研究では,添加元素種によってアルミナ表面のモホロジーが変化することがわかった.今後は双結晶を作製し,粒界に対しても,添加元素が同様の影響を与えるのかを調査する.さらに,これまでの研究では添加元素がモホロジーに与える影響はわかったがこれらの要因はわかっていない.今後は,これまでに作製した試料の最表面の原子構造を観察し表面状態を特定することで,添加元素が表面モホロジーに影響を与える機構を明らかにしていく.またアルミナの焼結においては焼結時の雰囲気も焼結体の特性を決める重要な因子の一つである.今後は,粒界形成時の雰囲気が粒界構造に与える影響を調査すべく,種々の双結晶を雰囲気制御下で作製し,観察する予定である.本年度は主に,「遷移金属元素を添加したアルミナ粒界の原子構造に粒界形成雰囲気が与える影響」と「異種元素添加がアルミナ多結晶体の異常粒成長現象の発生に与える影響」に着目した研究を行った.一点目の研究内容の実施状況:遷移元素を添加したアルミナ粒界に関しては,欠陥形成反応や,添加元素のイオン価数が周囲の雰囲気に敏感に変化すると予測され,それに伴い粒界原子構造の変化,粒界の特性変化が予測される.そこで本研究では遷移元素であるTiを添加した,粒界性格の等しい二つのモデル粒界を大気雰囲気下と還元雰囲気下の二種類の雰囲気中で作製した.その原子構造と添加元素のイオン価数を走査透過型電子顕微鏡(STEM)観察およびSTEM-EELS法により調査した.その結果,どちらの雰囲気中で作製された粒界に関してもTiの粒界偏析が確認された.しかしながら,予想に反して,Tiが単独で粒界偏析する場合には,Tiの価数と偏析原子構造は粒界形成時の雰囲気に依らないことが見出された.二点目の研究内容の実施状況:アルミナの焼結において異常粒成長現象を抑制するとされているMgOと異常粒成長を促進するとされているCaO,SiO2が与える影響に着目し,これらの元素が表面構造に与える影響を調査した.まず,アルミナの安定面である(0001)面から数度傾斜したアルミナ単結晶オフカット基板を3枚用意した.そのうち一つはCaSiOxを形成した後,もう一つはMgO薄膜を形成した後,残りの一つは表面を清浄に保ったまま,熱処理を施し,熱処理後の表面形状を原子間力顕微鏡および透過型電子顕微鏡,走査透過型電子顕微鏡により調査した.その結果,CaSiOxには表面の再構成を促進する効果があり,MgOには相対的に安定な面方位を変化させる効果があるということが示唆された.本年度は,当初の計画であった,遷移元素を添加したアルミナ双結晶を雰囲気制御下で作製し,原子構造を観察することができた.さらに,異常粒成長現象に関与すると考えられている添加元素に関しても研究を進めることができた.

本年度は,これらの元素がアルミナ粒界原子構造に与える影響を調査するのに先立ってアルミナ表面に与える効果を調査した.これらの結果に基づき,次に作製する双結晶を決定することができ,順調に進展しているといえる.これまでの研究では,添加元素種によってアルミナ表面のモホロジーが変化することがわかった.今後は双結晶を作製し,粒界に対しても,添加元素が同様の影響を与えるのかを調査する.さらに,これまでの研究では添加元素がモホロジーに与える影響はわかったがこれらの要因はわかっていない.今後は,これまでに作製した試料の最表面の原子構造を観察し表面状態を特定することで,添加元素が表面モホロジーに影響を与える機構を明らかにしていく.またアルミナの焼結においては焼結時の雰囲気も焼結体の特性を決める重要な因子の一つである.今後は,粒界形成時の雰囲気が粒界構造に与える影響を調査すべく,種々の双結晶を雰囲気制御下で作製し,観察する予定である.
中枢無髄・有髄神経系解析システムの基盤構築

中枢神経系の無髄線維の役割についてはほとんどわかっていない。その理由はどのシステムが無髄線維であるかと言うことついてすら明確な報告が無いからである。本研究では我々が最近sodium channel beta4 subunitの分布から確認した線条体投射線維が無髄線維であることに基づき、これまでほとんど理解されていなかった中枢神経系における無髄神経の特性を明らかにする。これにより、中枢神経系における有髄、無髄神経の新たな研究領域を形成することを目指した。本研究では線条体投射線維が無髄線維であることを明確に示した(Miyazaki et al Nat Commun2014)。さらにこれと有髄神経系との比較から、中枢神経系における髄鞘形成のメカニズム、制御機構の解明研究の基盤を形成することを目的とする。これまでに以下の点を解明した。1)beta4 subunitの異なるエピトープに対するモノクローン抗体、ポリクローン抗体を作成し、その染色性が一致しており、細胞内、細胞外ドメインが線条体投射線維でdiffuseに分布していることを確認した。2)この抗体を用いて免疫電顕を行い、beta4陽性線維が無髄線維であることを確認した。3)Beta4 promoter-Venusマウスを用いて線条体中型有棘細胞の遺伝子発現を検討した。これらの事実をbeta4ノックアウトマウスを作成し、beta4の線条体中型有棘細胞での機能について検索し、生理学的にresurgentcurrentの制御に働いていることを同定した。一方無髄線維の異常は検出できず、beta4欠損自体は無髄線維形成に可視的な異常を来していないと思われた。これにより、中枢神経系における有髄、無髄神経の新たな研究領域を形成する。研究期間中に<線条体投射線維(medium spiny neuron(MSN)由来)は無髄線維である>ことを確立し、このニューロン群の特性を明らかにする。他の無髄線維を形成していると考えられる系、有髄線維を形成する系などと比較し、無髄、有髄線維形成に関わる因子を同定することを目指した。平成24年度は免疫電顕検索MSNの遺伝子発現解析:無髄線維ニューロン特異発現の検討、を目指したが、beta4 subunitに対する異なるエピトープ(細胞内外)に対するモノクローン抗体の作成に成功した。これにより、ホルマリン固定など病理標本においてもbeta4 subunitの存在を検討できるようになった。免疫電顕検索は現在行っている。MSNの遺伝子解析はMSN細胞を分離し、検討を行っている。そこで線条体投射線維が無髄線維であることを確実にするため、以下の点を明らかにした。1)この投射線維にはランビエ絞輪が存在しないことを免疫組織化学的に明らかにした。2)ニューロフィラメントH成分に対する抗体ではこの無髄線維が染まらないことを示した。3)ミエリン成分であるMBPの免疫染色とはbeta4 subunitの染色が乖離していることを示した。4)免疫電顕でbeta4が無髄線維に存在することを示した。

さらにランビエ絞輪に存在するNav1.6がこの線維には認められないことから、sodium channelのαsubunitについても検討し、Nav1.2が存在することを示した(Miyazaki et al Nat Commun2014)。病態脳科学beta4ノックアウトマウスの解析が可能となったことで、beta4の無髄線維形成における機能解析の研究はより進展したが、研究室の移動に伴い、細胞生物学的な解析、特に中型有棘細胞の髄鞘形成能などの研究が遅れた。平成24年度は研究代表者の研究室移動によって、計画課題(2)免疫電顕検討および(3)MSNの遺伝子発現解析、にやや遅れが生じた。この点でやや遅れていると自己評価した。ノックアウトマウスの解析を完了し、この時点での成果の発表を目指す。平成24年度の研究内容2,3の継続に加え、4) MSNの神経新生・再生傾向の解析5) beta4ノックアウトマウスの解析6)オリゴデンドロサイト由来因子によるsodium channelのクラスタリング可能か?について検討する。主に5中心に検討を行う。研究協力者の移動や研究室の移転などにより、予定していた実験の停滞が生じてしまったため。抗体、培養試薬などを含む消耗品をもちいて研究のまとめのための実験を行う。平成24年度は研究代表者の研究室移動によって、計画課題(2)免疫電顕検討および(3)MSNの遺伝子発現解析、に遅れが生じた。平成25年度はこれらに加え、「今後の研究の推進方策」に記載した課題(4)ー(6)をおこなう。
高臨界電流特性超伝導大型結晶材料の開発

本研究では、希土類123系高温超伝導体の大型結晶における高臨界電流特性化を結晶化学、固体欠陥化学的な立場から進めた。大型結晶は種結晶から育成する円盤または円柱状の溶融凝固バルクであり、微細組織や結晶性、さらに超伝導相の化学組成の制御がその臨界電流特性に大きく影響する。この材料では臨界電流特性が超伝導バルク磁石としての特性に直結しているのでその改善は学術だけでなく実用範囲を広げる意味でも重要である。最終年度である19年度にはこれまでの研究で得られた知見を総合的に生かし、希土類123溶融凝固バルクにおける高臨界電流特性化の指針を確立するとともに、実用材料において機械特性向上のために添加される銀が超伝導特性に及ぼす本質的な影響の解明を行った。希土類123溶融凝固バルクにおいて最終熱処理過程で制御する不定比酸素量は臨界電流特性に大きく影響する重要な因子であるが、その最適熱処理温度が微量であっても混入した炭素、銀、またはバリウムサイトを一部置換した希土類によって50°C程度変化することを見出した。さらに銀は銅-酸素鎖面の銅のサイトを1.5%程度置換し、置換部位の周囲が磁束ピン止め点となって磁場下における臨界電流特性向上の効果を持つことを発見した。本研究の結論は、従来注目されていなかったc軸成長領域が結晶性に優れ臨界電流特性=捕捉磁場特性が高くかつ均質であること、c軸成長領域を主領域とする円柱形状の溶融凝固バルク育成がバルク磁石の量産に有効であること、Tcが最も高くなる最適キャリアドープ状態またはややキャリア過剰ドープ状態に酸素量が制御されるべきこと、銀は機械特性向上だけでなく臨界電流特性改善の観点からも積極的に添加されるべきこと、である。なお、これらは実用的なバルク材料開発に容易に展開できる指針である。RE123溶融凝固バルクにおける支配的なピンニングセンターはRE123母相とRE211析出物との界面と考えられているが、J_cの絶対値や体積ピンニング力とRE123/RE211有効界面積密度との間には必ずしも相関はなく、RE123母相に起因したJ_c決定要素が存在することを見出した。その候補として本研究では結晶性に着目している。同一のRE123/RE211有効界面積密度をもつ組織では小傾角粒界の発達とJ_cの低下とは相関しており、さらに体積ピンニング力においても依存性が大きいことから小傾角粒界はピンニングセンターとしてではなく、磁束フローを促す働きをしていることが示唆された。また、RE123溶融凝固バルクには成長方位によってa-growth領域とc-growth領域という2種類の結晶成長領域が存在し、常に一定の過冷度を保って結晶成長界面が進行するc-growth領域では小傾角粒界の発達が抑制され、同一のRE123/RE211有効界面積密度をもつa-growth領域よりも優れたピンニング特性を示すことを明らかにした。この結果は従来のa-growth領域重視傾向に対し、c-growth領域を主相とした溶融凝固バルクの有用性を示している。本研究ではRE123溶融凝固バルクの酸素量(キャリア濃度)制御にも重点を置いている。RE123溶融凝固バルクでは単結晶試料と比べ、酸素が導入されにくい。作製プロセスの比較からこの原因は試料内に含まれる炭素にあると考え、炭素含有条件の異なる試料で比較したところ、炭素含有量が増加するにつれて酸素の導入が阻害されることが分かった。この炭素は粒界の不純物やRE123結晶内の置換炭素として存在していると考えられる。炭素の導入を抑制することで、従来よりもキャリアのオーバードープ状態にすることに成功している。Y123多結晶試料では酸素気流中で十分なアニール処理を施しても最適ドープ状態にとどまり、オーバードープ状態に至りにくいことが知られている。この原因としてチェーンサイトのCuの一部に固溶したC(炭素)によるキャリア量の低下が指摘されている。溶融凝固バルクにおいてもオーバードープ状態の実現が困難であることから結晶育成雰囲気中、原料粉末中に残存するC置換効果の解明を試みた。最適ドープ状態とそのT_cは試料によってほとんど差は見られないが、オーバードープ領域ではC含有量が減少する作製条件になると系統的にT_cが低下し、溶融凝固バルクにおいても原料粉末や大気中に含まれるCがオーバードープ状態の実現を阻害していたことを示唆する結果となった。また、キャリアの強いオーバードープ状態を達成することにより、磁場中においてJ_c特性が大きく向上し、不可逆磁場の改善にも成功している。REがBaサイトへ固溶した領域はRE123溶融凝固バルクにおいて磁場中で有効なピンニングセンターとなりうるが、この固溶が起こるRE123はこれまでGd以上のイオン半径を持つ中軽希土類系のみと考えられてきた。本研究ではGdよりもイオン半径の小さい重希土類系溶融凝固バルクにおいてRE/Ba固溶組成の存在を明らかにすることを目的とし、様々な雰囲気酸素分圧(P_<o2>)下で結晶育成を行った。J_c-B特性では、高P_<o2>