hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
環境制御NMR法による高分子の結晶化機構に関する研究

さらに、高温の結晶化ではメチレン炭素のピーク位置が顕著にシフトした。このことは結晶化に伴い、コンホメーションの変化が生じていることを意味する。最も安定な結晶のコンホメーションを考慮すると、この化学シフト変化を合理的に説明できることがわかった。さらに、電子顕微鏡観察の結果をふまえMXD6の結晶化機構を提案した。環境制御NMR法による高分子の結晶化機構に関する研究を行うために本年度は下記のような結果を得た。1.高感度プローブの開発昨年度設計開発したプローブは5mm径の試料管に対する高感度プローブであった。このプローブを用いることにより温度という環境制御は可能となった。本年度は温度だけでなく延伸にという外部応力を変化させることの出来るシステムの開発を行った。NMR測定は高感度であり、磁性体が磁場近傍に来ることはさけなければならない。延伸を行うためには外部から応力を加える必要がある。これを行うためにNMR装置にセットすることの出来る延伸装置を開発した。これにより、延伸倍率、延伸速度を変えながらNMR測定をリアルタイムに行うことが出来るようになった。2.高感度プローブのポリプロピレンの溶融過程、結晶化過程への応用高感度プローブを用いて、ポリプロピレンの重合パウダーの溶融過程の検討を行った。重合パウダーでは非晶部の運動性は溶融結晶化した試料と同様の運動性の温度依存性を示した。これに対して、結晶部は溶融結晶化物に比べて低温から運動性の上昇が観測された。固体高分解能NMR測定を行った結果、室温ではピーク強度にあまり変化はないが、100°Cで重合パウダーの結晶のピークが極端に弱くなっていることが明らかになった。DSCでも重合パウダーは低温から溶融が明らかになった。TEM観察を行うと重合パウダーでは結晶部、特にラメラがほとんど観察されず微結晶であることがわかった。これらのことからポリプロピレンの重合パウダーにおいては結晶部のサイズがかなり小さく、温度上昇に伴う非晶部の運動の活性化により結晶が影響を受け、溶融結晶化物などより低温で融解することが明らかになった。環境制御NMR法による高分子の結晶化機構に関する研究を行うために下記のような結果を得た。1.高感度プローブの開発昨年,一昨年プローブの高感度化および延伸装置の作製を行った。この装置による測定の結果,延伸過程をリアルタイムに測定できるようになた。しかし,温度変化を行う際に従来の加熱システムでは延伸の一端の側から温度変化用のエアーを送り込んでいた。このシステムでは測定プローブ中で温度勾配が生じてしまい,延伸により片側だけののびが生じてしまうことが明らかになった。そのため,温度可変用エアーを延伸軸に対して垂直に導入するための改良を行った。2.延伸用プローブのポリエチレンの延伸過程への応用。超高分子量ポリエチレンの溶融延伸過程に於いては融液から斜方晶生成の前に一時結晶化として六方晶の結晶系が生成する。この延伸過程に対して分子運動性は融液から,結晶への変換の間,どの様な変化をするのかを開発したプローブを用いて検討した。
超重症児の「子育て」を支えるための在宅療養支援プログラムの開発

本研究の目的は、超重症児の在宅療養支援プログラムの開発であり、先行研究で作成したプログラムモデル(案)の効果を検証することである。研究方法は、アクションリサーチであり、(1)個別支援、(2)地域を対象とした事業を主軸とした実践を試みた。その結果、本モデルは(1)個を中心につなぐ役割の効果(窓口に働きかけ、橋渡しをする、当事者と関係者との隙間を埋める)、(2)医療依存度の高い重度障害児の発達を促し、自律(から自立)を支え、社会参加の促進に向けた「子育て」とその支援を強化することが確認された。1.在宅における超重症児の子育て支援に関する文献検討在宅における超重症児の子育てと子育て支援の現状と課題を明らかにすることを目的とした。方法は、医学中央雑誌WEBを用いて1983年から2005年における超重症児に関する国内の文献を検索することとした。その結果、40文献が抽出され、それらより、次のようなことが明らかになった。1)超重症児の子育てにおいて、親の身体的・精神的・経済的負担が大きい。これらの負担を軽減し、早期から子育てにおける親の準備性を高めるための支援が必要である。2)超重症児を育てる行為として、医療的ケア、日常生活の世話、緊急時の対応、子どもの発達の促進がある。それらは一般的な子育てとは異なる知識や技術が求められ、その支援が必要である。3)超重症児を育てていく際には、これまでの家庭生活や家族関係に危機が生じる。そのため生活設計や家族関係の調整への支援が必要である。4)親が超重症児を在宅で育てるために地域のサポートシステムの活用が不可欠であるが、医療依存度が高いために利用可能な資源が乏しく、システムの構築とその活用の蓄積、サポートする人への教育的支援が必要である。上記のような文献検討から明らかになった課題に基づき、超重症児の「子育て」とその支援状況がどのようであるか、その実態を明らかにすることを目的とし次のような調査を実施した。2.超重症児の子育てとその支援状況についての実態調査用語の定義:超重症児とは人工呼吸器を使用している18歳未満の子ども方法:1)超重症児の訪問看護の経験が豊かな看護師、ステーションを利用している超重症児の親・家族へのインタビューで得たデータと文献検討結果に基づき質問紙を作成する。2)実態調査全国の訪問看護ステーション557か所に過去1年間における対象者の有無を電話で確認。そのうち、対象者がいた訪問看護ステーションは274箇所であり、調査用紙を郵送法にて配布した。また、協力の了承が得られた保護者166名に訪問看護師より調査用紙を配布した。結果:訪問看護師112名(回収率40.9%)、保護者41名(回収率24.7%)から回答が得られ、現在、結果を分析中である。1.超重症児の子育てとその支援の現状と課題1)在宅における超重症児の子育てと子育て支援に関する養育者の意識166名の保護者に質問紙を配布し、32名の超重症児の保護者から回答が得られた。その結果、次のことが明らかになった。保護者は<兄弟児・健常児と同じ普通の子育て>、<まずは、子どもの生命を守り、安楽な生活ができる子育て>、<その子なりの成長ペースにあわせた子育て>、<可能性を信じ、持つ力を引き出すようチャレンジする子育て>、<様々な体験を通して社会性を育む子育て>を望んでいた。また、保護者は子育て支援として<子どもの成長・発達を促す支援・自律への支援>、<家族機能を調整する支援>、<質の高い支援ができる人の育成と連携が取れたコーディネート>、<親がいなくても24時間受けることができる支援体制>、<経済的支援>等を希望していた。2)訪問看護師の子育て支援に関する意識274名の訪問看護師を対象とし、郵送法にて調査を行い、114名から回答が得られた。その結果、訪問看護師は、<子どもの成長・発達を促す支援・自律への支援>、<家族機能を調整する支援>、<兄弟児・健常者と同じように地域社会で生活できる支援>、<支援の質の向上に対する取り組み>を在宅療養における超重症児の子育て支援の課題として考えていた。それらより、保護者が求める子育て支援と訪問看護師が行いたいと考える子育て支援の内容はほぼ一致していたが、保護者は支援の質を低いと感じていた。その背景には、訪問看護師は専門家同士の支援の隙間があることや支援者自身もどうすればよいのか困難を抱えながら支援しているといった状況があると考えられた。超重症児の子育て支援においては、専門家同士の支援の隙間を埋める取り組みや支援者のレベルアップのための取り組みが必要である。また、訪問看護師の回答の中で「介護」という言葉が多く見られ、超重症児を取り巻く全ての人が超重症児の支援は「介護」ではなく、「子育て」であるという意識を高めていく必要がある。

2.プログラムモデル考案のためのプログラム項目の決定プログラムモデル(案)すなわち、保護者とその支援者、地域住民を対象とした(1)超重症児の理解を促すための講演会、(2)ケア技術を高めたり新しい方法を伝えるための技術講習会、(3)セルフヘルプグループ促進のための交流会、(4)困難事例への直接介入等の実施により、(1)保護者の安全、安心感の高まり、(2)保護者とその支援者との協同関係の構築、(3)保護者の主体的行動の高まり、(4)地域生活の拡大等の効果が認められ、モデル案の有効性が確認された。1.具体的内容:プログラムモデルの継続的な運用・評価・修正・個別允入...これまでに介入した事例を継続的にフォローするとともに、次のような新たな2事例へのコンサルティングにより検討した。事例1:気管切開、睡眠時のみ人工換気、在宅を希望しているにもかかわらず、7年間母親の付き添い入院を強いられた事例。小学校への就学を契機に、家族の在宅への意思が硬いことを確認、小児の呼吸管理を専門にし、移行支援を行える病院を紹介、転院。転院3ケ月後に在宅へ移行。事例2:救急救命を特徴とした急性期病院に1年間以上24時間の付き添い入院。家族が希望しているにもかかわらず在宅への移行支援が行われなかった事例。呼吸管理を専門にした長期療養型の病院とのネットワーク構築、在宅用人工呼吸器講習会の開催、呼吸等の機能改善に向けたボイター法の専門医紹介等により、家族のみで奔走し、病院側の対応に不満を抱いていた家族は、ゆとりが生じ、問題状況にも柔軟に対応。同時に、医療者も具体的な在宅支援の方策が確認でき、家族に寄り添った支援を行うことができるように変化した。・事業.平成19年5月4日呼吸リハビリテーション技術講習会、平成19年12月9日呼吸ケア講演会と人工呼吸器使用者アカペラコーラスグループによるミニライブを行い、計213名の参加者を得た。また、京都・毎日新聞、NHK京都・大阪放送、総合デレビで「特集」として介入事例の在宅生活、会の様子等が放送された。2.意義・重要性:(1)地域支援連携とネットワークの有効活用、(2)コンサルティング対象者の発掘、(3)エンパワー、(4)情報発信等が意義として確認された。本モデルは、総論的役割をなす「事業」と各論的役割をなす「個別介入」を通じ、顔が見える関係性を基盤にしたコンサルティング機能を特徴としており、特に、救急対応に追われ、移行支援経験が少ない急性期病院、長期療養型施設等においても超重症児を地域で支えるための子育てに向けた在宅療養支援プログラムの重要性が確認できた。(研究成果)1.具体的内容: 1)継続したプログラムの運用・研究の評価・まとめ:(1)個別支援:a.コンサルティングによる個への相談・支援、b.退院調整支援者会議や在宅療養支援者会議に出席し資料提供や助言、c.現状ではカバーされない制度の改正に向けた自治体への働きかけ、d.家族に専門機関の紹介等、つなぐ役割(窓口への働きかけ、橋渡し、すきまをうめる)を意識しながら個別支援を実施することにより、子どもの育ちを育むために必要な個別支援体制の基盤づくりを可能にする。(2)地域支援事業:地域全体を対象に5月と10月に技術講習会と講演会を開催し、県外を含む総数263名+α(子ども)の医療・福祉・教育関係者の参加を得た。
サブストラクチャ擬似動的実験による鉄筋コンクリート建物の中間層崩壊に関する研究

1995年兵庫県南部地震において,10階建程度の旧基準RC系建物が中間層崩壊する事例が多く見られた。本研究では,中間層崩壊が生じるときの応答性状を把握することを目的として,サブストラクチャ擬似動的手法により,せん断破壊型RC柱に地震記録を入力して崩壊まで加力する実験を行った。実験変数は,建物層数を9層と3層,柱の横補強筋比を0.25%と0.42%,入力地震動を3種類,とした。主な対象は中間層崩壊する9層建物であり,最下層崩壊する3層建物を比較のために用いた。崩壊層は上から3番目の層とし,その層の構造耐震指標ISを0.4程度とした。実験の結果,崩壊層のIS値が同じ場合,3層建物の最下層崩壊よりも9層建物の中間層崩壊の方が発生しやすくより危険である,ことなどを明らかにした。せん断破壊型RC柱の崩壊に関する実験結果を用いた地震応答解析により,RC系建物の中間層崩壊について検討した。1995年兵庫県南部地震における中間層崩壊の被害が10層程度の建物に多かったことから,それらの建物を想定した9層建物モデルを設定し,崩壊層の最大変形について主に6層,3層建物と比較した。上部から3層目を崩壊層とし,その層の崩壊が先行するように耐カ分布を決定した。崩壊層の構造耐震指標Isは,すべてのモデルで0.4の同一値とした。解析の結果,1)崩壊層のIs値が同じであっても,6層,3層建物に比べて9層建物の変形が大きくなる傾向があり,9層建物の中間層の安全性がより低いと考えられること,2)崩壊層のIs値が同じであっても,6層,3層建物に比べて9層建物の安全性がより低いこと,等がわかった中間層崩壊を対象としたサブストラクチャ擬似動的実験を実施するための準備を行った。実験は10層建物を対象とし,せん断破壊型柱が崩壊するまでの加力を行う。崩壊層を上から3つめの層とし,その層を実験対象の層とする。崩壊層のIs値は,中間層崩壊が生じる脆弱な建物を想定して,Is=0.4とする。試験体は実大RC柱6体とし,せん断補強筋比Pwは,1971年以前の規準で設計された建物を想定したPw=0.1%程度と,1972年から81年の間の建物を想定したPw=0.25%程度の2種類とする。入力地震動は,兵庫県南部地震で記録された地震波および近年の大地震で記録された地震波とする。1995年兵庫県南部地震において, 10階建程度の旧基準RC系建物が中間層崩壊する事例が多く見られた。ある層が完全に崩壊する中間層崩壊は,人命を直接脅かす危険な崩壊である。現在でも旧基準建物は多く存在しており,大地震時に再び旧基準RC建物の多くに中間層崩壊が起こることが予想される。したがって,中間層崩壊が生じるときの応答性状を把握しておくことは重要である。平成20年度は,サブストラクチャ擬似動的手法により旧基準によって設計されたせん断破壊型RC柱に地震記録を入力して崩壊まで加力する実験を行い,中間層崩壊性状を検討した。主な対象は中間層崩壊する9層建物とし,最下層崩壊する3層建物を比較のために用いた。対象建物は,旧基準の中でも19711981年に設計された建物とした。試験体は実大とした8体である。崩壊層は9層建物では7層, 3層建物では1層とし,その層の構造耐震指標Isを0.4程度とした。横補強筋比Pwは0.25%と0.42%の2種類とした。入力地震動は3種類を用いた。本実験の範囲内で得られた知見を以下に示す。1)Pwが同じで層数が異なる場合,Pw=0.25%, 0.42%ともに9層建物の方が3層建物より小さな地震動レベルで崩壊した。これは崩壊層のIs値が同じ場合, 3層建物の最下層崩壊よりも9層建物の中間層崩壊の方が発生しやすく,より危険であることを示している。2)層数が同じでPwが異なる場合,耐力20%時水平変形(水平力が最大耐力の20%まで低下したときの水平変形)で比較すると, Pw=0.42%はPw=0.25%の2,02倍であった。

その結果,同じIs値でもPw=0.42%の方がPw=025%よりも大きな地震動レベルで崩壊した。診断上は靱性指標Fの計算においてこのような違いを無視しているため, F値の評価法を改善する余地があるといえる。1995年兵庫県南部地震では,10層程度の鉄筋コンクリート(RC)建物が多く中間層で崩壊したのに対し,3層程度の建物ではそれほど層崩壊は生じなかった。このことについて検討するため,平成20年度において,擬似動的手法を用いて9層と3層RCモデル建物の崩壊実験を実施した。そこでは,地震動には3種類の波を使用し,9層建物の場合は7層で,3層建物の場合は最下層で崩壊するように設定した。崩壊層でのIs値は全て0.4程度となるようにした。固有周期は9層建物では0.45秒,3層建物では0.15秒とした。本年度はその実験結果に更なる考察を加え,9層建物と3層建物の層数の違いが最大水平変形へ及ぼす影響の比較,最大耐力以降の耐力低下領域における水平変形と崩壊水平変形の関係について検討した。後者の検討は,崩壊まで加力していない試験体の崩壊水平変形を推定するうえで有用と考えられる。本検討の範囲内で得られた知見を以下に示す。1) 9層建物と3層建物に同一の地震動を入力したところ,9層建物のほうが3層建物より最大水平変形が大きくなった。これは,崩壊層のIs値が同じ場合,3層建物の最下層より9層建物の中間層の方が,崩壊が発生しやすく,より危険であることを示している。2)各耐力低下時水平変形と崩壊水平変形の関係を調べた結果,両者の比率の変動係数は検討耐力が小さいほど小さくなった。また,変動係数を0.30以下とするためには,検討耐力を最大耐力の30%以下とする必要があることが判った。以上の結果は,過去の実験デ-タで崩壊まで加力していない試験体の崩壊水平変形を推定できる可能性があることを示している。
品質管理の視点で捉えた医療事故防止に関する研究

医療事故には様々な形態があるが,どの病院でも事故件数の上位を占めているのが与薬ミスと転倒・転落である.与薬ミスは,注射薬,内服薬,輸液などを施行する際に,量や種類を誤って投与する誤投与や,施行すべきものをし忘れる未投与などの事故である.また,転倒・転落は,患者がベッドや車椅子から落ちる,歩行中にころぶなどにより負傷する事故である.この2種類の事故で,全事故の70%程度を占めており,これらを減少させることにより大きな効果が期待できる.本研究では,これらの2大事故に絞って減少させることをめざした.平成14度は,与薬ミスの問題に主に取り組んだ.主に与薬の標準プロセスと実際に行われた作業の関係に着目して事故データを分析し,事故の原因を明らかにした.さらに,対策案の候補を挙げ,医療者側と実施可能性を議論し,エラープルーフ,ミス検知方式などのミス防止の方法論,工程管理,変更管理,設備管理などの管理方式の適用可能性について検討した.その結果,事故事例の分析方法,レポーティングシステムの提案を行うとともに,いくつかの対策案を実施し,事故防止に効果があることを検証した.平成15年度は,転倒・転落の問題に取り組んだ.患者の病態,身体的特性などのアセスメントを行い,転倒・転落を起こした人,起こしていない人のデータを収集した.このデータを数量化II類で分析し,二つの集団の違いを明らかにした.また,このアセスメントに基づく看護計画,対策立案表などを提案し,実際に適用して事故低減に効果があることを確認した.与薬ミスについてもさらに研究を進め,標準化推進の方法論,ミス防止対策立案の方法論を確立した.医療事故には様々な形態があるが,どの病院でも事故件数の上位を占めているのが与薬ミスと転倒・転落である.与薬ミスは,注射薬,内服薬,輸液などを施行する際に,量や種類を誤って投与する誤投与や,施行すべきものをし忘れる未投与などの事故である.また,転倒・転落は,患者がベッドや車椅子から落ちる,歩行中にころぶなどにより負傷する事故である.この2種類の事故で,全事故の70%程度を占めており,これらを減少させることにより大きな効果が期待できる.本研究では,これらの2大事故に絞って減少させることをめざした.平成14度は,与薬ミスの問題に主に取り組んだ.主に与薬の標準プロセスと実際に行われた作業の関係に着目して事故データを分析し,事故の原因を明らかにした.さらに,対策案の候補を挙げ,医療者側と実施可能性を議論し,エラープルーフ,ミス検知方式などのミス防止の方法論,工程管理,変更管理,設備管理などの管理方式の適用可能性について検討した.その結果,事故事例の分析方法,レポーティングシステムの提案を行うとともに,いくつかの対策案を実施し,事故防止に効果があることを検証した.平成15年度は,転倒・転落の問題に取り組んだ.患者の病態,身体的特性などのアセスメントを行い,転倒・転落を起こした人,起こしていない人のデータを収集した.このデータを数量化II類で分析し,二つの集団の違いを明らかにした.また,このアセスメントに基づく看護計画,対策立案表などを提案し,実際に適用して事故低減に効果があることを確認した.与薬ミスについてもさらに研究を進め,標準化推進の方法論,ミス防止対策立案の方法論を確立した.医療事故の問題が深刻になるにつれ,多くの病院では医療事故の記録をとり,事故現象の把握に務めるようになってきた.しかしながら,その事故記録の解析方法が確立されておらず,せっかく収集した事故の情報を対策まで結びつけることができていないのが現状である.このような事故記録の解析には,品質管理の分野で用いられる問題解決や改善のための方法論が有用と考えられるが,医療従事者はそのような教育を体系的に受けておらず,また改善活動の経験が少ないために活用されていない.一方,工業における品質管理の分野では,作業ミス,製品の安全性,PL問題,航空機事故などの問題に対してこれまでに様々な取り組みがなされており,一定の成果を収めてきた実績がある.これらの問題と医療事故は多くの似た側面があり,これらの経験を通じて得られた問題解決や改善のための方法論は,医療事故の減少のために有用と考えられる.本研究では,医療行為の特性を考慮しつつ,品質管理の分野で開発されてきた問題解決と改善のための方法論を医療事故に適用し,減少させることを目的とした.今年度は,投薬ミスの問題に主に取り組んだ.まず,各病院の投薬に関する標準プロセス,変更管理の手順を調査した.その標準プロセスをもとにプロセスに沿った形でミスを記述できる形式にした事故報告書の書式を作成し,事故データを収集した、また,主に投薬の標準プロセスと実際に行われた作業の関係に着目して事故データを分析し,事故の原因を明らかにした.さらに,対策案の候補を挙げ,医療者側と実施可能性を議論し,エラープルーフ,ミス検知方式などのミス防止の方法論,工程管理,変更管理,設備管理などの管理方式の適用可能性について検討した、その結果,事故事例の分析方法,レポーティングシステムの提案を行うとともに,いくつかの対策案を実施し,事故防止に効果があることを検証した.医療事故には様々な形態があるが,どの病院でも事故件数の上位を占めているのが与薬ミスと転倒・転落である.

与薬ミスは,注射薬,内服薬,輸液などを施行する際に,量や種類を誤って投与する誤投与や,施行すべきものをし忘れる未投与などの事故である.また,転倒・転落は,患者がベッドや車椅子から落ちる,歩行中にころぶなどにより負傷する事故である.この2種類の事故で,全事故の70%程度を占めており,これらを減少させることにより大きな効果が期待できる.本研究では,これらの2大事故に絞って減少させることをめざした.平成14度は,与薬ミスの問題に主に取り組んだ.主に与薬の標準プロセスと実際に行われた作業の関係に着目して事故データを分析し,事故の原因を明らかにした.さらに,対策案の候補を挙げ,医療者側と実施可能性を議論し,エラープルーフ,ミス検知方式などのミス防止の方法論,工程管理,変更管理,設備管理などの管理方式の適用可能性について検討した.その結果,事故事例の分析方法,レポーティングシステムの提案を行うとともに,いくつかの対策案を実施し,事故防止に効果があることを検証した.平成15年度は,転倒・転落の問題に取り組んだ.患者の病態,身体的特性などのアセスメントを行い,転倒・転落を起こした人,起こしていない人のデータを収集した.このデータを数量化II類で分析し,二つの集団の違いを明らかにした.また,このアセスメントに基づく看護計画,対策立案表などを提案し,実際に適用して事故低減に効果があることを確認した.与薬ミスについてもさらに研究を進め,標準化推進の方法論,ミス防止対策立案の方法論を確立した.
蘇曼殊の日本観とアイデンティティ形成について

清末の知識人たちは西洋近代思想や文明を学び、伝統的価値観と対峙した。蘇曼殊もそのような知識人のひとりであるが、彼はさらに、中国人と日本人との間に生まれたため、中国と日本のはざまでも葛藤があったと考えられる。蘇曼殊の作品の分析を通して、その生い立ちが彼のアイデンティティ形成にどのような影響を与えたのか、それがどのように作品中に反映されているのかを探ることによって、彼がどのように異文化と向き合い、それを吸収して自分のものとし、作品へと昇華していったのかを明らかにする。また、蘇曼殊の日本観や社会の変容に対する彼の考えを明らかにすることで、日中関係史にも一石を投じたい。
特別活動領域の「ライフデザイン力」育成を核とした食育プログラム開発と効果測定

本研究では、小学生の「ライフデザイン力」を育成する特別活動実践プログラムを中核としたクロスカリキュラム型食育プログラムの開発と効果測定を行った。主として3つのサブテーマを遂行した。第一にプログラム開発の過程で蓄積したデータ及びトランスクリプト資料をもとにドキュメント分析や効果測定を行い、効果性の高いフェアトレード・アプローチのプログラム開発・改善を行った。第二は、食育プログラムの実施前と実施後に、「ライフデザイン力」「ライフスタイル内省力」「問題解決能力」の3尺度への効果をトライアンギュレート法によって測定した。その結果、特別活動と関連化させたプログラムに「問題解決能力」への効果、総合的な学習の時間と関連化させたプログラムには「ライフデザイン力」への効果が期待できることを明らかにした。第三は、本研究で開発したプログラムから食育教材を作成し、県内の食育・健康教育の指導者に配付を行った。本年度、計画に従って主として次の3点を実施した。第1に特別活動領域における「ライフデザイン力」育成プログラムの構築・試行と「ライフスタイル内省力」育成の観点からの「食育プログラム」の整理・再構成を行い、「人間関係づくりを核とした食育教材」を開発した。この教材を用いて、実践研究を行った。実践分析では、「人間関係の大切さ」「普段の生活習慣や食の在り方」への記述がみられるかどうか、を焦点として、小学校1校と対照分析の中学校1校のドキュメント分析を行った。結果、小学校では、問題行動に陥らないライフスタイル内省力・デザイン力の要素として、55%の児童が「生活習慣」の大切さに言及した記述を行い、45%の児童が「人間関係の大切さ」に言及した記述を行っていた(重複回答あり)。また中学校に比べ、その比率の高いことを明らかにした。第2に「問題解決能力」育成プログラムに関して、主としてフェアトレード・アプローチによる「問題解決プログラム」のための教材開発を行った。モザンビークにおける「食とフェアトレード」に関する調査から得られた映像資料を基盤として「国際理解(ESD)と関連化した食育教材開発」を行い、小学校6年生2校(1校では3時間実践、1校では1時間実践)を行った。第3に、トライアンギュレート法による効果測定尺度(試行版)を「IKR調査尺度」を基盤として構成し、試行実践・効果測定を行った。とりわけ、カリキュラム関連化を行ったフェアトレード・アプローチによるプログラム内容は、自然や環境との共生意識や徳育的能力の高まりと深く関係をもっていることなどを明らかにした。平成23年度は研究計画に従い、下記、3点を実施した。第一は、効果測定尺度の精緻化である。「ライフデザイン力」「ライフスタイル内省力」「問題解決能力」に関するアウトプットの効果測定尺度を再検討し、精緻化した。ドキュメント分析や調査結果を8月までに再分析し、問題解決能力に与える効果を明らかにし、日本特別活動学会第20回大会で報告を行った。この効果分析から、特別活動への指向性の高い児童ほど、プログラムが問題解決能力に与える影響の高さを明らかにした。この成果を踏まえ、効果測定尺度を精緻化・改善した。第二はフェアトレード・アプローチ/コミュニティベースド・アプローチの実践と効果測定である。平成22年度に開発した視聴覚教材化・教育プログラムをさらに発展・充実させ、実施・分析・改善を行った。特にイギリスのフェアトレード商品に関する調査を実施し、チョコレートを題材とした「フード・チェーン(食べ物の絆)」の実践プログラム化を行った。このプログラムを用いて、小学校5-6年生(学校2校)を対象に、実施・分析を行った。この効果測定の結果は、『愛媛大学教育総合実践センター紀要』等にて成果報告を行った。第三は「ライフデザイン力」を核とする特別活動と食育の関連化実践と分析である。「ライフデザイン力」を核とする特別活動と食育の関連化実践を研究協力者(小学校教員)とともに実施し、ドキュメント法による分析の可能性を検討した。年間を通じて、特別活動の「ライフデザイン力」育成に関するドキュメント資料化を進め、データの蓄積を行った(小学校1校)。また小学校1校、及び中学校4校で、人間関係づくりとヘルスプロモーションアプローチを融合した実践を行い、「ライフスタイル内省力」を育成するための実践改善のポイントをドキュメント資料から考察した。本年度は主として3つのサブテーマを遂行した。第一に、平成22年23年度までのプログラム開発の過程で蓄積したデータ及びトランスクリプト資料をもとにドキュメント分析や効果測定を行い、効果性の高いフェアトレード・アプローチのプログラム開発・改善を行った。

このプログラムや効果測定について、日本特別活動学会第21回大会及びThe Second International Conference of Sociology of Education Peking University等の国内外の学会で成果報告を行った。第二は、平成24年度に開発・改善した食育プログラムの実施前と実施後に、「ライフデザイン力」「ライフスタイル内省力」「問題解決能力」の3尺度への効果をトライアンギュレート法によって測定した。とりわけ現代的教育内容の関連性に着目して「隣接領域」のインフュージョン/インテグレーション教材開発・改善を実施して効果測定を行った結果、特別活動と関連化させたプログラムに「問題解決能力」への効果、総合的な学習の時間と関連化させたプログラムには「キャリアデザイン力」への効果が期待できることを明らかにした。この成果はコミュにティベースド・アプローチの食育プログラムとの比較を用いて『愛媛大学教育実践総合センター紀要』にて報告を行っている。第三は、フェアトレード・アプローチの食育視聴覚教材を中核にコミュニティベースド・アプローチの教材を含め、海外の給食との比較や海外の食育教材の特性との違いなどを教材化し、愛媛県教育委員会食育指導事例集(平成25年2月)を通して、愛媛県内の食育・健康教育の指導者に配付を行った。本年度(研究2カ年目)の計画では、効果測定尺度の精緻化・改善、フェアトレード・アプローチの教材開発と効果測定、ライフデザイン力に着目した特別活動の実践分析の3つの柱を計画に従って遂行し、問題解決能力の育成に寄与するプログラム開発を成果として明らかにし、特別活動学会等で報告を行った。また3カ年の研究計画を遂行する上で、次年度(最終年度)の成果報告のための調査データ及びドキュメント資料を蓄積することができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。本年度蓄積した効果測定のデータやドキュメント資料を中心として、詳細な分析を行い、日本子ども社会学会や日本特別活動学会で成果報告を行うとともに、今年度も継続して、プログラム開発や教材開発を行い、平成23年度までの成果とともに、比較分析を遂行する。それらの成果から、効果的な教材やプログラム等を、愛媛県内の指導的役割にある教員を中心に配付する。
フラストレート系パイロクロア型酸化物磁性体における電子相関効果

強いスピンフラストレーションを持つ系としてパイロクロア型Mo酸化物R_2Mo_2O_7(R=Y, Er-Nd)を取り上げ,金属-絶縁体転移近傍にあるこの系における電子相関の役割の解明を目指してきた。本研究により得られた主な成果は以下の通りである。2.格子定数の小さいR=Y, Tb-Erの系は,スピングラス様な半導体であることが明らかとなった。電気抵抗は熱活性型のρ=ρ_0exp(Eg/kT)式に従い,Egは格子定数とともに単調減少する。特に,R=Tbの系において,スピングラスで特徴的に見られる転移点での非線型帯磁率の発散を観測した。さらにY_2Mo_2O_7において,ベクトルスピングラスで予言される磁場中相境界線AT-lineおよびGT-lineの存在を観測した。3.格子定数の大きいR=Nd-Gdの系は,金属的であることが明らかとなった。電気抵抗の金属的な挙動は単結晶試料を用いることで初めて観測された。金属-絶縁体の相境界近傍に位置するGd_2Mo_2O_7では,幾つかの特異な振舞いが見られた。電気抵抗は,モット転移近傍の系でしばしば見られるように室温付近で飽和する傾向を示し,比熱には,Sm_2Mo_2O_7で明瞭に見られた転移点付近の異常が観測されなかった。4.置換系試料(Sm_<1-x>Tb_x)_2Mo_2O_7においては,xの変化に伴って磁性と電気伝導特性が系統的に変化し,x=0.75辺りを境界として強磁性金属からスピングラス様絶縁体へ移行することを見出した。また,相境界近傍にあるx=0.75の試料について,加圧(<1GPa)とともに直流磁化の値が減少する一方で,電気抵抗は逆により金属的になるという,格子定数の変化のみでは説明の付かない興味深い結果を得た。今後さらに高い圧力下での磁気的・電気的特性の変化の追跡と構造解析を行い,強磁性金属相の起源を解明したい。1.強いスピンフラストレーションを持つ系としてパイロクロア型酸化物R_2Mo_2O_7(RはYまたは希土類Nd,Sm,Gd,Tb,Dy,Ho,Er)を取り上げ、焼結体試料および単結晶試料(R=Sm,Dy)を作製し、金属-絶縁体転移近傍にあるこれらの系の振る舞いについて、磁化、交流磁化率、電気抵抗の測定を行った。2.磁気的特性は以下の通りであった。R=Nd,Sm,Gdの系は転移温度T_C=98K、83K、78K以下で強磁性を示す。希土類イオンの半径の減少とともにT_Cは低下するが、Gdの次にイオン半径の小さいR=Tbの系では長距離秩序は消失し、T_G=28Kでスピングラス転移を起こす。磁化の結果は、Tbモーメントも関与したMoモーメントのスピン凍結であることを示唆している。3.さらにイオン半径の減少するR=Dy、Ho、Erの系では、Moサイトが20K付近以下でスピン凍結し、Rモーメントは常磁性的に振る舞っている。また、R=Yの系はT_G=23Kのスピン凍結を示し、詳細な磁場依存性はベクトルスピングラスの理論的振る舞いとよく一致した。4.本経費で購入した赤外線加熱単結晶育成装置を用いて、R=SmとR=Dyの単結晶試料を得ることができた。

これらの電気抵抗の温度依存性は、強磁性的なR=Smの系では金属的であり、スピングラス的なR=Dyの系ではギャップ0.15eVの半導体的であった。5.今後さらに他のRの系についても単結晶資料を作製し、圧力下での磁化、電気抵抗の測定を加え、金属ー絶縁体転移近傍での磁性と伝導の関わり合いについて、さらに構造的に乱れのないこれらの系に現れるスピングラス的挙動の起源について解明したい。1.強いスピンフラストレーションを持つ系としてパイロクロア型Mo酸化物R_2Mo_2O_7(RはYまたは希土類Nd,Sm,Gd,Tb,Dy,Ho)を取り上げ,金属-絶縁体転移近傍にあるこれらの系の振る舞いについて,磁化,交流磁化率,電気抵抗,比熱の測定を行った。2.本研究課題の昨年度の経費で購入した赤外線加熱単結晶育成装置を用いて,取り上げたすべての系について良質の単結晶を得ることができた。これらの試料を用いることにより,希土類元素のイオン半径の変化に伴って系の振る舞いが系統的に変化することを明瞭に示した。3.イオン半径の小さなR=Tb,Dy,HoおよびR=Yの系はT_G=2820Kでスピングラス転移を示す。また,電気抵抗はρ=ρ_0exp(E_g/kT)に従い熱活性型の半導体的振る舞いを示す。活性化エネルギーE_gはイオン半径の増大とともに小さくなり,TbとGdに対応する値の間で零に漸近する。4.イオン半径の大きなR=Nd,Smの系は,それぞれ転移温度T_C=98K,83Kの強磁性を示した。電気抵抗は焼結体試料で見られた低温での立ち上がりは無く,測定した最低温(10K)まで金属的であった。また,焼結体試料では見られなかった転移点での比熱の異常も明瞭に観測された。5.イオン半径の中間に位置するR=Gdの系は,T_C=50Kの強磁性的振る舞いを示すが,転移点での磁化の立ち上がりは鋭くない。比熱の異常も明瞭で無く,残留エントへロピーが見られる。電気抵抗は低温で金属的であるが,室温付近で飽和する傾向を示す。これらの事実は,この系がモット転移近傍にあり,Moサイトの強磁性秩序が不完全であることによるものと思われる。6.現在R_2Mo_2O_7系の金属強磁性からスピングラス様半導体への転移の詳細を明らかにするために,置換型(Sm_<1-x>Tb_x)_2Mo_2O_7の単結晶試料を作製し,研究を行っている。
翻訳停止装置ストレスグラニュールの形成機構およびその生理機能の解明

昨年度までの結果から、Stress Granule(SG)形成は二つの過程から構成され、第一段階では微小管非依存的なタンパク質およびRNAの凝集、第二段階においては微小管依存的な凝集体の輸送と融合、またSG構成因子の効率的な集積が起こることが見出された。今年度はこのモデルを補強すべく更なる顕微鏡観察にもとづいた解析をおこない、上記に加えて微小管による凝集体の輸送にはdyneinのモーター活性は必要ないこと、また微小管はSGが形成されるときのみに必要であり、ひとたび形成された後の維持には不要であることなども見出した。Nocodazoleを用いて微小管を脱重合させた場合とTaxolなどの薬剤を用いて逆に微小管を安定化させた場合のSG形成への影響が同様であることも考慮すれば、第二段階において必要なのは分子モーター以上にダイナミックな微小管の重合-脱重合のサイクルである可能性が示唆される。さらに、阪大の米田悦啓教授の研究室との共同研究から、これまで専らタンパク質の核内輸送を担うとされてきたimportin αという因子がSG形成に関与することを見出した。siRNAを用いたノックダウン実験から、importin αが主に上記のSG形成第一段階において機能してタンパク質-RNAの複合体の凝集を促すことがわかり、またおそらくSG形成を促進することで細胞の酸化ストレスへの耐性を高めていることが示唆された。importin αはnuclear import receptorとして多様なタンパク質と複合体を成す能力があることから、SG形成において"糊"のような役割を果たしているのかもしれない。また最近、他の核内輸送因子であるimportin βやtransportinなどもSGに局在し、RNA代謝に関与することが示唆されていることを踏まえれば、これら一連の因子群が協調的にストレス応答に関わっている可能性が考えられる。本年度はこれまでTIA-1との結合が確認された2つのStress Granule(SG)の新規構成因子、CUGBP-1、PCBP2について、より詳細な解析をおこなった。まずCUGBP-1について。CUGBP-1はI型筋ジストロフィーの原因遺伝子のひとつとされ、スプライシング、翻訳開始及びmRNAの分解の制御をおこなう極めて多機能なタンパク質である。今回、生細胞イメージングによりCUGBP-1がmRNAのprocessingを伴う多段階のストレス応答に関与する可能性を見出した。加えて、CUGBP-1の局在を制御することでその多機能性の司令塔的な役割を果たしているドメインを同定した。PCBP2については、これまで翻訳の促進因子とされてきたこのタンパク質がSGのみならず細胞質中のmRNA分解装置(Processing body, P-body)に局在することを見出し、詳細な解析をおこなった。PCBP2はポリオ等のウイルスmRNAにみられる特殊な様式のタンパク質合成を促すことが知られており、ウイルス感染に伴う細胞のストレス応答に新しい展開をもたらすものと考えている。さらにPCBP2はストレスの有無に関わらず特定のP-bodyにのみ局在することを示した。これは、各々均質と考えられていたP-body(また細胞内構造体一般)の多様性を示唆する重要なデータである。来年度は、上記の個々のタンパク質の解析から得られた知見に基づきSGやP-bodyといった細胞質中の構造体の形成過程を明らかにしたい。具体的には、核一細胞質間の輸送に注目しようと考えている。本年度は、昨年までに同定した新規Stress Granule(SG)構成因子により得られた知見を活用し、SG形成機構についてイメージング技術を用いて解析した。time courseをとってSG形成の誘導をおこなったところ、SGの形成過程は2段階に分けられることが判明した。第一段階では、ストレス応答の開始と共に、細胞質に局在するSG構成因子が局所的に集積し、SG構成因子間の相互作用の増大によりSGの前駆体となる凝集体を形成する。第二段階においては、微小管を利用してこの凝集体が細胞質内の適切な位置に運ばれる。非常に興味深いことに、核内に局在するSG構成因子はこの段階で核からSGにrecruitされ、しかもその細胞質への移行は微小管依存的である。これらの結果から、SG形成はストレス応答、タンパク質の凝集、また細胞骨格による輸送/核から細胞質への移行が協奏的に働くことで実現すると考えられる。また、SG以外に翻訳抑制の場として知られるP-bodyに局在することがわかったPCBP2についても解析を進めた。平常の生理条件下で、P-bodyの代表的なマーカータンパク質であるDcp1aと二重に免疫染色をおこなったところ、PCBP2は約40%のP-bodyにしか局在しないことがわかった。このようなPCBP2の"選択的な"P-bodyへの局在を詳しく調べたところ、1)PCBP2はより多く翻訳抑制されたmRNAを蓄積した大型のP-bodyに局在する傾向が強いものの、大きいP-bodyに必ず局在するわけではない、2)特定のP-body内で静止しているのではなく、その局在の仕方はきわめてダイナミックである、3)P-bodyへの局在には、新生mRNAとの核内での結合は必要ない、ことなどがわかった。PCBP2をknockdownしてもP-bodyに影響がないこと、PCBP2が大型のP-bodyに局在することを考え合わせると、PCBP2はP-body形成の後半段階でrecruitされ、その選択的な局在は初期段階でのP-body構成因子の多様性を反映すると思われる。

また、PCBP2が翻訳を促す機能を持つことを考慮すればPCBP2が局在することで、特定のP-bodyにmRNAの翻訳抑制を解除しタンパク質合成を再開させる働きを与えることも考えられる。昨年度までの結果から、Stress Granule(SG)形成は二つの過程から構成され、第一段階では微小管非依存的なタンパク質およびRNAの凝集、第二段階においては微小管依存的な凝集体の輸送と融合、またSG構成因子の効率的な集積が起こることが見出された。今年度はこのモデルを補強すべく更なる顕微鏡観察にもとづいた解析をおこない、上記に加えて微小管による凝集体の輸送にはdyneinのモーター活性は必要ないこと、また微小管はSGが形成されるときのみに必要であり、ひとたび形成された後の維持には不要であることなども見出した。Nocodazoleを用いて微小管を脱重合させた場合とTaxolなどの薬剤を用いて逆に微小管を安定化させた場合のSG形成への影響が同様であることも考慮すれば、第二段階において必要なのは分子モーター以上にダイナミックな微小管の重合-脱重合のサイクルである可能性が示唆される。さらに、阪大の米田悦啓教授の研究室との共同研究から、これまで専らタンパク質の核内輸送を担うとされてきたimportin αという因子がSG形成に関与することを見出した。siRNAを用いたノックダウン実験から、importin αが主に上記のSG形成第一段階において機能してタンパク質-RNAの複合体の凝集を促すことがわかり、またおそらくSG形成を促進することで細胞の酸化ストレスへの耐性を高めていることが示唆された。importin αはnuclear import receptorとして多様なタンパク質と複合体を成す能力があることから、SG形成において"糊"のような役割を果たしているのかもしれない。また最近、他の核内輸送因子であるimportin βやtransportinなどもSGに局在し、RNA代謝に関与することが示唆されていることを踏まえれば、これら一連の因子群が協調的にストレス応答に関わっている可能性が考えられる。
神経伝達物質に近赤外領域で応答する金属錯体センサーの開発

(β-ジケトナト)ルテニウム錯体に分子認識機能を持つ配位子を共役系により連結することで、近赤外領域に吸収帯を持つ新規錯体の合成に成功した。この分子の糖認識機能をアセトニトリルー水混合溶媒中で評価した結果、近赤外領域での吸収を伴う糖応答挙動を観測することが出来た。また、色素プローブ/シクロデキストリン超分子複合体を用いたドーパミン認識挙動について、吸収/蛍光応答から分子設計に対するある程度の指針が得られた。研究の目的は、「生体関連分子を認識して、近赤外領域で応答する金属錯体センサーを開発する」ことである。具体的には、ドーパミンなどのカテコールアミンを認識して、同一分子内同種金属の酸化数の違いにより発生する混合原子価状態に由来する近赤外光を吸収する二核ルテニウム錯体を合成し、その構造評価を行うことを目的としている。2年目である平成24年度は、1)アミノ基に対する親和性の高い分子認識部位導入、2)ルテニウム二核錯体の電解時における混合原子価状態に関する情報の再収集、3)分子認識部位と架橋配位子の結合方法に関する分子設計の検討、の3点を中心に行った。以下に結果を示す。1)昨年度はアミノ基の認識部位としてクラウンエーテルを念頭に置いていたが、新たにコハク酸イミドカルボン酸エステル部位を導入することで、より確実にドーパミンのアミノ基を認識できることが分かった。特に蛍光部位を導入した包接化合物の評価では、これまでよりも感度が1000倍以上増加することが分かった。2)混合原子価状態に関しては、ルテニウム二核錯体の電解EPRスペクトルおよび電解電子スペクトル(可視近赤外)により、特にRuIII価-RuIV価の混合原子価状態が1電子酸化により得られ、その特徴的なシグナルを観測することに成功した。3)応答感度向上のためには、分子認識部位と中心金属が同一平面上にあることが分子指針上有用である。この効果を厳密に評価するため、分子認識部位の置換位置のみが互いに異なる二種のルテニウム新規錯体の合成をスタートさせた。最終年度となった平成25年度は、1)アミノ基に対する親和性の高い分子認識部位の再検討、2)糖(シスジオール)認識部位の新たな分子設計、3)分子認識部位と架橋配位子の結合方法に関する分子設計の検討、の3点を中心に行った。以下に結果を示す。1)新規な分子設計として、金属配位ジピコリルアミノ基のアミノ基に対する認識について検討した。ジピコリルアミン亜鉛錯体では、アミノ基の存在によってリン酸誘導体類に対する応答が顕著に変化し、後述する2)のフェニルボロン酸基と合わせ、ドーパミンのジトピック型認識の可能性が広がった。2)上記のジピコリルアミン誘導体をフェニルボロン酸とをアゾカップリングにより組み合わせることで、新しい応答原理を持つ分子認識系の構築に成功した。この効果を厳密に評価するため、分子認識部位の置換位置のみが互いに異なる二種のルテニウム新規錯体の合成を試みた。昨年度は合成不可能だったヒドロキシナフチルボロン酸の入手に成功し、これを基に糖認識部位をルテニウム配位平面上に有する(β-ジケトナト)ルテニウム錯体の合成に成功した。この錯体は弱いながらも近赤外領域に吸収を持つことがわかり、可視部の吸収帯との吸光度比を基に精度よく単糖類を認識できることが分かった。具体的には、カテコールアミンを認識して混合原子価状態に由来する近赤外光を吸収する架橋部を持つ(β-ジケトナト)ルテニウム二核錯体を合成し、その機能評価を行うことである。研究初年度である平成23年度は、分子認識部位を持つ架橋配位子とルテニウム錯体の合成、認識部の最適化を目指して研究を開始した。分子設計の段階ですべてを最適化することは難しいため、カテコールアミンの1つであるドーパミンの分子認識部位の設計と、近赤外領域にシグナル応答ができる(β-ジケトナト)ルテニウム錯体の合成に分けて研究を行うことにした。最初に、ドーパミンの認識を目的として、アミノ基を認識できるクラウンエーテルとシスジオールを認識できるフェニルボロン酸の両方を持つアゾ化合物を合成し、そのドーパミンに対する特異な認識応答を確認することができた。また、アミノ基の分子認識部位に関しては、アルデヒドやクラウンエーテルよりも応答性の高い置換基の導入を検討している。

続いて、アルカリ金属イオンやアミノ基を認識することができるクラウンエーテルをルテニウム錯体に導入することを考え、クラウンエーテルを持つ安息香酸誘導体で架橋した二核錯体を2種類合成した。この錯体について、アセトニトリル溶液中で5種のアルカリ金属イオンに対する応答を調べたところ、分光学的測定と電気化学的測定が一致する結果を得ることができた。分子認識部位の設計とドーパミンに対する選択性に関しては、ある程度期待通りの成果が得られている。分子認識部位と中心金属を結ぶ架橋配位子部分については、アゾカップリングによる配位部分の導入を行うこととしている。当初計画では、本年度中に分子認識部位を導入した錯体の評価を終えることになっていたが、実際にはビスフェノールの2か所にアゾ基を導入する合成およびその後の精製が困難であることが発覚し、架橋部分での分子設計をやり直す必要が生じてしまった。現時点では、別の骨格による対象二核錯体の分子設計を再度検討しているところである。また、近赤外の吸収帯の強度を上げる/可視部の吸収帯をより近赤外にシフトする分子設計に関してはいまだ不十分なところがある。当初計画では、本年度中に分子認識部位を導入した錯体の評価を終えることになっていたが、実際には合成およびその後の精製が困難で分子設計をやり直す必要が生じてしまった。また、配位子単独によるドーパミン認識でも、分子認識部のデザインについて考察をする必要が生じた。しかし、ドーパミンに対して応答を示す化合物の分子設計については一定の成果が得られている。平成24年度までの結果をフィードバックし、分子認識部を2箇所持つルテニウム二核錯体を合成する。分子認識により二核間相互作用に変化が起こるかを調べ、系の最適化を図る。最適化の具体的方法は以下の3点により行い、目的とする機能発現のための、分子認識設指針の確立を図る。1β-ジケトナト配位子の置換基の最適化による溶解性の向上、酸化還元電位の制御2分子認識部と架橋基とを結ぶアリール環への置換基導入、および分子認識部位の位置制御3分子認識に関する評価方法(測定条件)の再検討とその評価結果のまとめ平成23年度の結果をフィードバックし、分子認識部を2箇所持つルテニウム二核錯体を合成する。最適化の具体的方法は以下の3点により行い、目的とする機能発現のための、分子認識設計指針の確立を図る。(1)β-ジケトナト配位子の置換基の最適化による溶解性の向上、酸化還元電位の制御(2)分子認識部と架橋基とを結ぶアリール環への置換基導入、および分子認識部位の位置制御(3)測定条件の検討(酸化状態の違うどの混合原子価状態を用いるか)平成23年度の残額(次年度使用額)は1000円未満であり、これに限った研究使用用途は特にない。平成24年度の残額(次年度使用額)は46万円程度あるが、これらは研究の進捗に伴う通常の消耗品(試薬・ガラス器具)を中心として引き続き使用する予定である。これも含めた予算の残額は、薄層電解セルをはじめとするガラス器具類や、電気化学測定のための各種消耗品や装置のメンテナンス、化合物合成のための各種試薬(原料となる塩化ルテニウムや配位子材料の有機試薬)溶媒、カラム充てん剤等、消耗品を中心とした支出になる予定である。
バンド幅を制御したMnペロブスカイト酸化物の中性子及びX線散乱研究

Mnペロブスカイト酸化物ではMn-O_6の層状ネットワークの間にLa_2O_2層を挟み込むことで次元性を制御し、異方的な電子バンドを作り上げることが可能である。本研究ではLa_<2-2x>Sr_<1+2x>Mn_2O_7という所謂double-layerのMn酸化物単結晶の結晶構造、磁気構造、およびスピンダイナミクスを系統的に研究した。1.多結晶試料の育成:ガス雰囲気炉で多結晶試料を育成し、X線粉末回折装置によって単相になっていることを確認した。粉末さらにはロッド状に整形した後、FZ炉で一度溶融させた。2.単結晶試料の育成:FZ法により単結晶試料を育成した。育成条件を最適化することにより、中性子非弾性散乱実験に十分対応できる6mmφ×80mm程度の大型単結晶の育成が可能となった。3.単結晶中性子回折:x=0.40,0.45,0.48の単結晶をもちいて磁気構造を決定した。従来考えられていた単純な平面的な強磁性ではなく、面内でキャントしキャント角がホールドープとともに0から180度まで変化し、キャント磁性出現温度より上でA型反強磁性的相関が存在することを発見した。3.粉末中性子回折:x=0.30-0.50、T=10-300Kで粉末中性子回折を行い、磁気-結晶構造相図を完成させ、Mn-O_6の歪みとして現れる3de_g軌道自由度が磁性を支配していることを示した。4.中性子非弾性散乱:x=0.40の純良大型単結晶を用いてスピン波の分散曲線を測定し、double-layer内の面内と面間の交換相互作用がMn-Oのボンド長などはほぼ同じにもかかわらず、5倍程度大きさが異なることがわかった。これも3de_g軌道ではx^2-y^2状態が支配的であることを示唆している。Mnペロブスカイト酸化物は、キャリアド-ピングによって反強磁性絶縁体から強磁性金属へと転移するが、転移近傍のかろうじて金属強磁性となる状態で巨大な負の磁気抵抗CMRを示す。研究目的は、キャリア濃度を保ったままで電子バンド幅を系統的に変化させた単結晶を育成し、中性子散乱によりスピンダインミクスがどのように変化するかを明らかにすることである。本研究ではバンド幅の比較的広いLa_<1-x>Sr_xMnO_3のLaサイトをイオン半径の異なるYで置換することにより、Mn-O-Mnのボンド角を変化させ、電子バンドをコントロールすることを試みた。1.多結晶試料の育成粉末酸化物を購入し、ガス雰囲気炉で固相反応により多結晶試料を育成した。焼成条件は示差熱・熱重量分析装置で調べ、X線粉末回折装置によって単相になっていることを確認した。Yの増加にともない単相を得るために必要な焼成温度が上昇し、Y20%置換が限界であることがわかった。2.単結晶試料の育成多結晶粉末試料を使用し、FZ法により単結晶試料を育成した。3.基礎物性測定電気抵抗、磁化の温度変化とともに、中性子弾性散乱により磁気および構造相転移の秩序変数の温度変化を測定した。その結果、Yドープに従いT_cは単調に減少し、バンド幅を狭めたことが強磁性発現に必要な二重交換相互作用を弱めていることがわかった。また、多結晶の電気伝導特性がグレイン境界の存在により、単結晶のそれとは著しく異なることから、単結晶の必要性が明らかになった。4.中性子非弾性散乱スピン波の分散曲線はE=Dq^2で表わせ、Yドープ量の変化とともにスピン波速度DはT_cにスケールして変化することがわかった。また、スピン波のエネルギー幅はΓは磁化M(T)とスピン波の特性周波数ω_qを用いて、Γ∝(1-M(T)^<>)ω_qと表わされ、二重交換相互作用から予想される結果に良く一致した。3.粉末中性子

回折:x=0.30-0.50、T=10-300Kで粉末中性子回折を行い、磁気-結晶構造相図を完成させ、Mn-O_6の歪みとして現れる3de_g軌道自由度が磁性を支配していることを示した。4.中性子非弾性散乱:x=0.40の純良大型単結晶を用いてスピン波の分散曲線を測定し、double-layer内の面内と面間の交換相互作用がMn-Oのボンド長などはほぼ同じにもかかわらず、5倍程度大きさが異なることがわかった。これも3de_g軌道ではx^2-y^2状態が支配的であることを示唆している。