hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
岩盤災害直前の空白期間

AM帯域に混在する電磁波の観測を行い,地震発生の1ヶ月前から電磁ノイズが増加し始め, 10日前にピークに達し,その後低下し(空白期間といえる部分が存在),地震に至るという例が多数見られることを示した.岩石破壊試験を実施した結果,電磁ノイズなどの予兆現象が地震のかなり前にピークを迎えることは解釈が難しく,破壊の集中あるいは水の移動により,空白期間が発生した可能性が高いことを示した.AM帯域に混在する電磁波の観測を行い,地震発生の1ヶ月前から電磁ノイズが増加し始め, 10日前にピークに達し,その後低下し(空白期間といえる部分が存在),地震に至るという例が多数見られることを示した.岩石破壊試験を実施した結果,電磁ノイズなどの予兆現象が地震のかなり前にピークを迎えることは解釈が難しく,破壊の集中あるいは水の移動により,空白期間が発生した可能性が高いことを示した.数週間前に予兆現象を示した後に,いったん予兆現象がおさまり,空白期間を経て地震等の岩盤災害がおこることがある。この空白期間の説明はこれまでの実験室実験の結果や数値シミュレーションでは説明しきれない事項であり,岩盤災害の予知を将来的有目標として,本研究においては,地震をはじめとする岩盤災害直前に空白期間が生じる原因,現象を探ることを目的とした。地震に関する空白期間に関するデータを蓄積する観点から,NPO団体と共同で,電磁ノイズ観測装置を日本各地27個所に配置し,地震前後に発生する電磁波の観測を行い,地震発生の3週間から1ヶ月前から電磁ノイズが増加し始め,地震発生の1週間から2週間前に電磁ノイズがピークに達し,その後低下し(空白期間といえる部分が存在),地震に至るという例が多数見られた。仙台周辺での地震を詳細に検討した結果,仙台の東南方向に生じた地震ではこのような傾向が顕著であることがわかった。空白期間が生じる原因として次の4つの要因を検討中である。1)地球潮汐による応力変動の影響:地球潮汐の影響で応力に周期的な変動が生じ,地球潮汐が地震のトリガーとして働く可能性,2)局部的破壊と安定期間:局部的に弱い個所が破壊する際,亀裂の進展によって電磁現象が生じるが,応力の再分配が生じても他の領域はまだ破壊にいたらず,そのため電磁現象はいったん減少する可能性,3)イベント数と電磁波の発生量:破壊が亀裂部に集中することによってイベント数の減少の影響で現れている可能性,4)水の影響:破壊前に亀裂の発達に伴い電磁現象が現れるが,破壊直前ではイオンを含んだ水の移動によりそれが打ち消され,電磁現象として観測されにくくなる可能性。地震に関する空白期間に関するデータを蓄積する観点から,電磁ノイズ観測装置を日本各地27個所に配置し,AM帯域(850kHz)に混在する電磁波の観測を行った.地震発生の3週間から1ヶ月前から電磁ノイズのイベント数が増加し始め,地震発生の1週間から2週間前に電磁ノイズのイベント数がピークに達し,その後低下し(空白期間といえる部分が存在),地震に至るという例が多数見られることを示した.また,地震発生から1週間は再度,イベントが多く見られることも示した.仙台周辺での地震を詳細に検討した結果,観測地点から東-南南東方向にある北米プレートと太平洋プレートが硬く固着している領域を震源とする地震に際して,このようなイベントの変化が見られやすいことを示した.この現象を検討するために,岩石を破壊した際の電磁波の発生状況を調べた結果,花崗岩などのぜい性的な岩石が急激な破壊をした際に電磁波の発生量が多く,また破砕した岩石表面に電荷が現れた岩石で破壊時の電磁波の発生量が多いことがわかった。次に潮汐変動による影響を調べるために,応力をわずかに変化させながら岩石のクリープ試験を行った結果,従来から指摘されているように,応力のべき指数に比例した変形挙動を示しており,岩盤が破壊する際には加速的に亀裂の進展がみられることから,電磁ノイズなどの予兆現象が地震のかなり前(1週間2週間)にピークを迎えることは解釈が難しいことがわかった.そのため,破壊が亀裂部に集中することによるイベント数の減少あるいはイオンを含んだ間隙水の移動によりそれが打ち消され,電磁現象として観測されにくくなる可能性が考えられる.
超微細構造GaInAs/InPデバイス作製技術に関する研究

本研究は、GalnAs/Inp高密度極微細周期構造を半導体中に形成することを目指し、電子ビ-ム露光法と有機金属気相成長(OMVPE)法とを組合せて研究を行い、以下の成果を得た。1.OMVPE条件把握によりキャリア濃度を10^<13>cm^<-3>台に仰え、多重量子井戸の室温光吸収特性で強い励起子スペクトルを観測し、さらにホットエレクトロントランジスタにおいて、ヘテロ界面における電子波反射を観測し、良好な成長界面を達成した。2.電子ビ-ム露光法を研究し、ビ-ム径8nm、40nmの極薄レジスト膜、50kVの高加速電圧の露光条件、弱い現像液、低温短時間ベ-クなどの条件を見いだすことにより、40nm周期パタ-ンを達成した。3.損傷導入を避けてパタ-ンを結晶に転写するためにウエットケミカルエッチングを研究し、我々の考案によるエピタキシャル成長マスクを用いた2段階エッチング法で、エッチングによる世界最小周期のピッチ50nmの周期構造形成を達成した。4.ドライエッチングによる極微細周期構造形成を研究し、加工損傷を抑えるため加速電圧を低く抑えることによって、フォトルミネッセンス劣化が生じない垂直エッチングを達成し、可能性を見いだした。5.加工損傷を避けるパタ-ン転写法としてOMVPE選択成長法を研究し、周期70nmのInp周期構造を形成した。6.極微細周期構造のOMVPE埋め込み成長を研究し、成長温度520°Cに低下させることにより、周期70nm、深さ40nmの周期構造を形状を保持した埋め込みに成功した。量子細線レ-ザ発振を得て再成長結晶の良さを確認した。以上本研究では、損傷導入が少ない化学エッチングを用いて、制御された形状で現在得られる最小の周期で極微周期構造をGaInAs結晶中に埋め込むことを達成した。さらなる微細化と埋め込み界面の評価とそれによる特性向上を図っていくことが今後の課題である。電子の波動性を用いた新しい原理の超高速トランジスタ等、量子サイズ効果をもちいる新デバイス実現を目指し、電子の波長程度の寸法の極微細構造を、層厚方向のみならず、平面方向に於いても半導体内部に形成する技術を確立することを目的として研究を行い、初年度、63年度には以下の結果を得た。1.急峻なヘテロ界面形成を目指し有機金属気相成長の条件最適化を行った。その結果、約10nmのGaInAs/InP極薄膜多層構造を成長し、狭い半値幅のフォトルミネッセンス特性、X線サテライトピーク、そして量子準位に対応する吸収スペクトルを観測し、成長薄膜結晶の特性が極めて良好なことを確認し、還移層厚1nm以下の急峻なヘテロ界面を達成した。2.現有の電子ビーム露光装置を用いて、電子ビーム露光法の研究を行い、特に近接効果の影響を明らかにし、レジスト薄膜化等、露光条件の最適化を行うことによって、1np基板上に周期50nmで300周期の極微細レジストパターン描画を達成した。3.上記の極微細周期レジストパターンを、我々が独自に開発した2段階ウェットケミカルエッチング法により半導体に転写し、周期70nm、幅35nm、深さ100nm、20周期の極微細周期構造を達成した。4.さらにエッチングの微細化法を探求するためにドライエッチング法について研究を行い、超高精度エッチング装置を設計し組立を行った。以上、層厚および平面方向で電子波長程度の極微細構造を形成する技術の基礎を築いた。

特に半導体への微細パターン転写では損傷およびアンダーカットの殆どない加工ができており、今後、研究を継続することにより、デバイス応用可能な極微細構造を半導体中に形成できる見通しを得た。本研究は、GaInAs/InP高密度極微細周期構造を半導体中に形成することを目指し、電子ビ-ム露光法と有機金属気相成長(OMVPE)法とを組み合わせて研究を行い、最終年度平成元年度には以下の成果を得た。1.昨年度の成果を基に、さらなるOMVPE条件把握によりバックグラウンドキャリア濃度を10^<13>cm^<-3>台に抑え、多重量子井戸の室温光吸収特性で強い励起子スペクトルを観測した。この技術を基に、ホットエレクトロントランジスタ構造を作製し、良好なエミッタ接地動作を確認すると共に、ヘテロ界面における電子波反射を観測し、良好な成長界面を達成した。2.昨年度に引続き、電子ビ-ム露光および2段ウェットケミカルエッチングによる極微細周期構造の形成を試み、レジストパタ-ンにおいて、40nm周期パタ-ンを、エッチング後において、世界最小周期のピッチ50nmのInP周期構造の形成を達成した。3.ドライエッチングによる極微細周期構造形成を研究し、加工損傷を抑えるため高真空中で加速電圧を20Vと従来になく低く抑えることにより、フォトルミネッセンス劣化が生じない垂直エッチングを達成し、可能性を見いだした。4.加工損傷を避けるパタ-ン転写法としてOMVPE選択成長法を研究し、選択成長による結晶のフォトルミネッセン発光からその結晶性を確認すると共に、SiO_2極微細周期パタ-ンを用いて、周期70nmのInP周期構造を形成することに成功した。5.極微細周期構造のOMVPE埋め込み成長技術を研究し、成長温度を520°Cに低下させることにより、周期70nm、深さ40nmの周期構造の形状を保持した埋め込みに成功した。量子細線レ-ザ発振を得て再成長結晶の良さを確認した。以上本研究では、損傷導入が少ない化学エッチングを用いて、制御された形状で現在得られる最小の周期で極微周期構造をGaInAs結晶中に埋め込むことを達成した。さらなる微細化と埋め込む界面の評価、それによる特性向上を図っていくことが今後の課題である。
末梢神経領域における拡散テンソルMRI及びトラクトグラフィーの基礎的検討

脳を対象として広く応用されている拡散テンソルMRI画像の、ヒト末梢神経への応用を試みた。植物やポリエステル繊維などによる末梢神経模擬体(ファントム)によるMRI撮像条件の調整の後、ヒト正中神経の拡散テンソルMRIでの画像化(トラクトグラフィー)を試み、実現可能性を検討した。正中神経の画像化は可能であったが、骨の近傍での画像化がうまく行かない傾向があり、今後解決すべき問題点として浮き彫りになった。平成18年度においては,末梢神経領域における拡散テンソルMRIを行う際に良好な画像を取得するための,撮像方法や撮像条件の最適化を目指した,基礎的な検討を行うことを研究目標とした.上記研究目標の土台として,中枢神経領域など本研究と関連のある分野の既報告の文献の渉猟を行うとともに,磁気共鳴医学の分野では世界最大である国際磁気共鳴医学会,放射線医学の分野では世界最大である北米放射線学会,およびアジア・オセアニア神経頭頚部放射線学会にそれぞれ出席し,本研究と関連性のある最新の研究報告の調査を行った.その結果,拡散テンソルMRIの画像を検討するための神経線維模擬体(以下,ファントム)として,アスパラガスなどの植物のほかに,ポリエステル糸が可塑性ファントムとして適することが判明した.また,関連分野の先行研究の結果から,信号雑音比を良好に得るための至適撮像条件をある程度絞り込むことが可能となった.これらの結果をふまえ,四肢末梢としては容積が大きく,比較的太い神経が走行し,画像が比較的安定して得られると予測される,正常ボランティアの手根部や下肢を対象として,拡散テンソルMR1撮像の試行を開始し,コイルの設置方法,良好な信号雑音比を得るための撮像方法,撮像条件の検討を開始した.また,同時に,拡散テンソルMRI画像のポストプロセッシングによる神経線維描出(トラクトグラフィー)を行うために,ワークステーションPC,画像処理用のソフトウェアを入手し,トラクトグラフィーを可能とするための環境の整備を行った.平成19年度においては,正常例での正中神経や坐骨神経を対象とした場合、平成18年度に検討した撮像条件をそのまま当てはあただけでは、信号雑音比がトラクトグラフィーを良好に施行するにはまだ不十分であることが明らかとなった。そのため、東京大学・渡辺らの方法に基づき、ポリエスラル織維からなる数種類の異方性拡散ファントムを作成し、拡散テンソルMRIの撮像条件の再検討を行った。ポリエステル・ファントムを径が4mm、6mm、9mmの3種類を用意し、拡散計測用磁場の印可パターンを6、15、25軸の3種類、画像取得回数を2、4、8回の3種類を組み合わせた条件でファントムを撮像し、トラクトグラフィーの施行が可能となる撮像条件の検討を行った。9mm、6mm径のファントムではすべての撮像条件において、ほぼ安定した計測値を示し、トラクトグラフィーの作成が可能であった。4mm径のファントムでは画像取得回数2回、拡散計測用磁場6軸の場合を除いて、安定した計測を示した。画像取得回数2回、あるいは6軸の拡散計測磁場の下での撮像では、信号雑音比が比較的高く、安定した計測値を示しにくいことが判明した。平成18年度においては6軸の拡散計測用磁場を使用していたため、信号雑音比が不十分であったものと推測された。なお、平成19年度の研究成果は、平成20年5月に開催される第16回国際磁気共鳴医学会(トロント、カナダ)において発表する予定である。平成20年度においては,平成19年度の研究結果に基づき、ヒト正常ボランティアでの正中神経の拡散テンソルMRIの撮像および拡散テンソル・トラクトグラフィーの実現可能性を検討した。研究代表者の所属機関の変更に伴い、新所属機関(東京大学)における所定の研究倫理審査手続きを終えた後、正常例での正中神経の拡散テンソルMRIの撮像を開始した。3Tの臨床用MRIにて、8ch脳・血管用受診コイルを使用、誘電パッドで手首を挟むようにし、繰り返し時間/エコー時間=5400/55.4ms、2.5mmスライス厚、マトリクス96×96(補間後256×256)、b値=1000s/mm2、加算回数4回、MPG印可軸数15軸での撮像を行った。全例において臨床的観察に十分使用可能と思われる信号・ノイズ比を持つ、歪みの少ない、正中神経の拡散テンソル画像を取得することができた。また、正中神経の拡散テンソル・トラクトグラフィーを作成したところ、手根骨に神経が隣接する領域でのトラッキングが困難であったものの、骨から離れた領域ではトラッキングが可能であった。しかしながらトラッキング困難な領域は、手根管を含んで設定した撮像範囲の約1/2に相当しており、手根管症候群で神経浮腫などの異常の想定される領域ではトラッキングがむしろ困難であった。手根管内で正中神経が骨に隣接する領域では、骨の存在に起因する磁化率アーチファクトの他、正中神経が扁平化・細小化することが、トラッキングを困難とする要因と予想された。

このような技術的問題点の克服が困難であり、当初、計画していた手根管症候群患者を対象とした拡散テンソルMRIへの応用には、研究期間内に到達することができなかった。
中性子トモグラフィー技術の確立に関する研究

武蔵工大炉の水平実験孔に設置されている中性子テレビジョン装置を用いて、3種類の中性子トモブラフィー用サンプルによる実験を行なった。まず直径9.5cmのアルミニウム円柱に直径1.3cmの銅の円柱を中央に挿入した単純なサンプルについて実験を行ない、理論計算データによる中性子トモグラフィー再成画像との比較を行なった。実験データの処理は、通常の重畳積分法を用いて画像再構成を行なったもので、理論計算データは、各方向の中性子のパスに沿った巨視的吸収断面積により計算した投影データを同じく重畳積分法で画像再構成を行なったものである。その結果、アルミニウム円柱中央の銅の断面の再構成画像が、実験データによる方が理論計算データによるものより大きくなることが判明した。この理由を解明するために、中性子ビームの解像度の測定を行なったところ、サンプルとコンバータの距離により多少変化するが、20cm程度離れると10画素程度の透過像のボケが生ずることが分かり、これが再構成画像を大きくする原因であることが判明した。次にアルミニウム円柱に5個の穴をあけ、それぞれに鉄,銅,鉛,ポリエチレン,ステンレス鋼を挿入したサンプルについて実験を行ない、理論計算データによる再構成画像と比較検討を行なったところ、定性的にはよい一致をみたが、やはり実験値による再構成画像の方が計算値より大きくなった。次に更に複雑なサンプルとして、アルミニウム円柱の同心円上に直径の異なる8つの穴をあけたサンプルにそれぞれ水を注入し、中性子トモグラフィー像の測定を行なった。その際、角度分点数を変化させて実験を行ない、投影角として1.8度毎と7.2度毎の測定結果を比較したところ、投影角が小さい程、再構成画像が鮮明になることが分かり、直径1.5mmの水も再構成画像として充分に検出可能であることが分った。
光ミキシングを用いたテラヘルツ波リアルタイムイメージングシステムの開発

非線形光学効果である光ミキシングを用いて,有機DAST結晶とGaP結晶における光波とテラヘルツ波(THz)の周波数変換に関する理論および実験的研究を行なった。KTP結晶を用いた光パラメトリック発振器(OPO)による2波長光源とDAST結晶を組み合わせることにより、230THz域の広帯域波長可変THz波発生を確認した。OPOの波長域は,位相整合条件から13401550nmであり,パルス幅12nsのQスイッチNd : YAGレーザの第二高調波を励起光源に用いた。最大THz波エネルギーとして,1mm厚のDAST結晶から11.3THzにおいて550nJ(ピークパワー:46W)が得られ,室温動作の焦電検出器で十分検出可能なレベルの高出力化を実現した。また,2mm厚のDAST結晶および15mm厚のGaP結晶と990nm域の2波長OPOを組み合わせて0.3-3THzのサブTHz波発生も確認した。これらの実験結果を合わせると0.330THz域の波長可変で超広帯域THz波発生に成功し,THz波イメージングに有効であることを実証した。和周波発生(SFG)によるTHz波・光波の周波数変換は,THz波イメージを画像処理しやすい光波イメージへの変換に有利であり,DAST, GaP, ZnTeおよびGaAs等の非線形光学結晶のSFG位相整合特性を解明した。SFG実験としては,高出力化したTHz波光源により発生させた11.3THzのTHz波と1478nmの光波を2mm厚の高品質DAST結晶中で光ミキシングした結果,THz波強度に比例した波長1400nmのSFG光波の発生を確認した。本研究における波長可変THz波光源とSFGによるTHz波検出方式の組み合わせは,THz波リアルタイムイメージングやTHz波分光応用に有望であることを実証した。本年度は,テラヘルツ(THz)波イメージングに必要なTHz波光源の高出力化と和周波発生(SFG)によるTHz波検出に関する基礎研究を行った。(1)THz波光源の高出力化巨大非線形光学効果を有する有機DAST結晶と半導体レーザー励起光パラメトリック発振器(OPO)とを組み合わせた差周波発生(DFG)によるコヒーレントTHz波発生において,結晶厚0.20.4mmの比較的薄い良質のDAST結晶と,新たに開発した2ケのKTP結晶を角度チューニングする2波長OPOを用いることにより,220THz(波長150μm15μm)の超広帯域周波数可変THz波発生を確認した。DAST結晶の高品質化により光ダメージを低減した結果,4.3THzにおいてピークパワー110mW,11.6THzにおいて400mWと従来の10倍以上の高出力化を実現した。これらのTHz波信号は,室温動作の小型焦電素子(DTGS)により検出可能であり,現在有機機能物質および生体物質等のTHz波分光およびイメージングシステム実現の見通しを得ることができた。特に本方式は,コリニア位相整合によるDFGであるために,THz波は入射光波と同一方向に出射し周波数による出射角度変化はなく,またDAST結晶は固定でOPO共振器内のKTP結晶の角度を5°程度回転させるだけで220THzまで周波数制御が可能である点が大きなメリットである。(2)SFGによるTHz波検出THz波と光波のSFGにより光学的にTHz波検出が可能である。本研究では,SFG材料として,DAST, GaP, GaAsおよびZnTe結晶等の非線形

光学結晶のSFG位相整合特性を理論的に解明し,THz波リアルタイムイメージングの方式およびデバイスの基本設計を行った。(1)THz波光源の広帯域化巨大非線形光学効果を有する有機DAST結晶と2波長光源を組合わせることにより、波長可変コヒーレントTHz波光源の実現が可能である。発生するTHz波の周波数可変域を拡大するためには、DAST結晶のTHz波域における位相整合条件を最適化した2波長光源必要であり、KTP結晶の回転によるビームシフトを除去した波長域12501450nmの新しい光パラメトリック発振器を開発することにより、230THz域の広帯域THz波発生を確認した。また、3THz以下を発生させるためには、理論計算の結果1000nm付近の2波長光源が有効であることを見出し、光軸に対し70度のKTP結晶を2ヶ用いた光パラメトリック発振器を532nmで励起することにより9001000nm域の2波長可変光源を開発した結果、厚み1mmのDAST結晶において0.33THz域のTHz波発生を確認した。これらの実験的研究の結果を合わせ、0.330THz域の広帯域THz波発生が可能であることを世界で初めて見出した。(2)THz波光源の高出力化昨年度までの研究の結果、4THz域においてTHz波のピークパワーが0.1W程度であったが、本年度において、光パラメトリック発振器の高出力化(0.5mJ以上)と、不純物を低減した高品質DAST結晶を用いた結果、4THz域において3.8W、11THz域において10W、19THz域において14Wのピークパワーが得られ、昨年度の10倍以上の高出力化を実現した。(3)SFGイメージング和周波発生(SFG)を利用するとTHz波強度に比例したSFG光波の発生が可能であり、効率の良いSFGに必要な位相整合条件の理論解析を行った。1.THz波光源の広帯域化巨大非線形光学効果を有する有機DAST結晶と2波長光源を組み合わせることにより、波長可変コヒーレントTHz波光源の開発を行った。発生するTHz波の周波数可変域を拡大するためには、DAST結晶のTHz波域における位相整合条件を最適化した2波長光源必要であり、KTP結晶の回転によるビームシフトを除去した波長域13401550nmの新しい光パラメトリック発振器を開発することにより、230THz域の広帯域THz波発生を確認した。また、2THz以下を発生させるためには、理論計算の結果に基づき1000nm付近の2波長光源を開発し,厚み2mmのDAST結晶において0.32THz域のTHz波発生を確認した。これらの実験的研究の結果を合わせ、0.330THz域の広帯域THz波発生が可能であり,THz波イメージングに有効であることを確認した。2.THz波光源の高出力化昨年度までの研究では,4THz域においてTHz波のピークパワーが4W程度であったが、本年度において、光パラメトリック発振器の高出力化(2mJ以上)と、不純物を低減した高品質DAST結晶を用いた結果、4THz域において11W、11THz域において46W、19THz域において50Wのピークパワーが得られ、昨年度の2倍以上の高出力化を実現した。3.SFGイメージング和周波発生(SFG)によりTHz波・光波イメージ変換が可能である。高出力・広帯域化したTHz波光源と高品質DAST
生体物質を利用した原子光学素子の開発

原子光学は、回折や干渉などの光学現象を原子波で実現するものである。回折格子などの光学素子がμオーダーの周期構造をもつのに対して、原子線のドブロイ波長は極めて短く、同様の原子光学素子にはナノメートルレベルの周期構造が要求される。そこで我々は、生体物質が合成し自己組織化によって配列させる磁性ナノ粒子アレイに着目し、磁性粒子配列が形成する周期的ゼーマンポテンシャルを利用して、物質波に対する回折格子を開発する。本研究では、原子線散乱実験のための基盤技術として、レーザー冷却によってコヒーレントなCs低速原子ビームを生成するとともに、酸化鉄結晶(Fe3O4)を内包するフェリチンの2次元結晶化法を開発した。光で観測される反射・屈折・干渉などの光学現象を原子の物質波において実現する原子光学において、回折格子は最も基本的な素子の一つである。しかし、原子線のドブロイ波長は、レーザー冷却された低速原子線でもナノメートル程度であり、有意な回折角を得るためには、サブミクロン以下の格子定数が必要となる。そこで我々は、生体物質が自己組織化によって合成するナノ磁性粒子アレイに着目し、従来の超微細加工技術の限界を超えた精密な周期構造を実現する。磁性粒子配列が形成する周期的ゼーマンポテンシャルが、物質波に対して回折格子やフォトニック結晶として機能することを、レーザー冷却された原子線の散乱実験と理論解析から検証することが本研究の目的である。23年度までに、レーザー光の強度や照射時間を調整することでCs原子ビームの速度や温度の制御を行い、温度35 mK・重心速度4 m/s10 m/sの原子ビームを生成することができた。24年度初頭に、この結果を用いてフェリチン回折格子による回折実験の実現性を評価し、visibilityよく回折縞を観測するためには初期温度をさらに低温化すること、加熱効果なしに原子を加速することが必要であると判断した。そこで今年度は、ドップラー冷却以上の冷却が可能な偏光勾配冷却(PGC)の導入を試みた。予備冷却として磁気光学トラップ(MOT)を行った後、磁場を遮断しレーザー光の離調を大きくとることでPGCを行うことができ、典型的には原子を数十μKに冷却することができる。原子雲の挙動から、PGCによって原子集団の拡散が抑えられ冷却されていることが確認できた。一方、フェリチン蛋白質の自己組織化により生成する酸化鉄(Fe3O4)粒子アレイは、磁場勾配を利用する新たな方法により、鉄コアの充填率を80%以上まで向上させて1ミリ角程度のものができるようになった。そこで我々は、生体物質が自己組織化によって合成するナノ磁性粒子アレイに着目し、従来の超微細加工技術の限界を超えた精密な周期構造を実現することを目指す。磁性粒子配列が形成する周期的ゼーマンポテンシャルが、物質波に対して回折格子として機能することを、レーザー冷却された原子線の散乱実験と理論解析から検証することが本研究の目的である。今年度は、前年度に引き続いて原子線温度の低温化のために偏光勾配冷却によってCs原子集団を冷却し、光モラセス中の拡散係数を評価した。レーザーの離調を大きくとり強度を小さくするほど拡散が抑えられていることを確認した。また、冷却した原子集団を再加速するために、moving molasses法のための実験装置を整備した。一方、フェリチン蛋白質の自己組織化により生成する酸化鉄(Fe3O4)粒子アレイについては、磁場勾配を利用する方法により、鉄コアの形成率をほぼ100%まで向上させた。これをシリコン基板に転写して2次元結晶を形成させるために、蛋白質変成膜法に改良を施し、従来比で5倍以上の配列面積を得ることができた。現時点で、研究の最終目標である磁性粒子アレイによる原子線の散乱実験には到達していないが、低速原子線と磁性ナノ粒子アレイの生成という2つの基盤技術は、研究期間内に着実に進歩してきた。一方で、ナノ粒子が形成する磁場の熱揺らぎなど、計画当初は予想しなかった問題も新たに提起されている。冷却原子を用いたナノ粒子のマグネトメトリーに展開する可能性もあり、今後も引き続き検討していきたい。

そこで我々は、生体物質が自己組織化によって合成するナノ磁性粒子アレイに着目し、従来の超微細加工技術の限界を超えた精密な周期構造を実現する。磁性粒子配列が形成する周期的ゼーマンポテンシャルが、物質波に対して回折格子やフォトニック結晶として機能することを、レーザー冷却された原子線の散乱実験と理論解析から検証することが本研究の目的である。23年度は、原子回折実験の準備として低速原子線源を製作した。磁気光学トラップを内蔵した原子供給領域と超高真空に排気された測定領域からなる新たな真空槽を製作し、レーザー冷却により極低温に冷却されたCs原子集団を光の放射圧で再加速することにより低速原子ビームを生成した。飛行時間法によって測定領域に出射した原子線の速度と温度を評価した結果、原子線のドブロイ波長は0.3 nm0.8 nmで制御でき、熱的ドブロイ長は2 nm以上に保たれることが明らかになった。熱的ドブロイ長はドブロイ波長に比べ数倍以上の長さを保っており、今回生成された低速原子ビームは回折実験において有効であると考えられる。一方、フェリチン蛋白質の自己組織化により酸化鉄(フェライト)粒子アレイを作成する試みにおいては、磁場勾配を利用する新たな方法により、鉄コアの充填率を従来の50%程度から95%以上まで向上させることに成功した。本研究計画は、原子回折格子の実験と周期場中の原子波伝搬の理論解析からなる。前者においては、磁気光学トラップにより生成した極低温Cs原子集団を重力または放射圧により加速して低速原子線を生成し、磁場を印加した2次元磁性粒子アレイに入射する。斥力ゼーマンポテンシャルに散乱された原子線の空間分布をイオン計数により高感度に検出し、フェリチン結晶が回折格子として機能することを検証する。23年度までにドップラー冷却原子線を開発したが、さらに冷却温度を下げるために、偏光勾配冷却を取り入れることにした。24年度当初の計画では偏光勾配冷却を経たうえで、原子線源、ナノ粒子ターゲット、散乱原子の検出系を真空槽内に統合し、散乱実験に着手する予定であった。しかしながら、レーザー冷却用光源である半導体レーザーが不調となりドイツ本国での修理を余儀なくされたため、原子線源の整備に遅れが生じてしまった。現在光源の修理は完了し、偏光勾配冷却が達成されたところである。23年度当初の計画では、原子線源の設計製作に加え、散乱原子の検出系を整備する予定であった。回折格子は回転導入端子上に設置し、マイクロメータドライブによりその方位角度を精密に制御する。また、散乱された原子線を空間分解能よく高感度に観測するために、散乱方向にピンホールを配置し、その後方に表面イオン化用の白金線と2次電子増倍管を設置する必要がある。低速原子線の生成とその評価に時間がかかったため、23年度内にここまで進むことができなかった。
短鎖脂肪族カルボン酸の触媒的解裂による小分子発生と再構築

酢酸合成のためのCativaプロセスに用いられるH2IrCl6/Ru(CO)4I2触媒が逆反応である脂肪族カルボン酸の脱カルボニル化反応に活用できることを見出した。また、発生した一酸化炭素と水との水性ガスシフト反応も連続的に生起し水素と二酸化炭素に変換されることも見出した。また、ブタン酸の触媒的分解反応ではプロペンと一酸化炭素が生成した。また、バスカ錯体によるアクリル酸の分解反応ではエチレンの生成が確認された。さらに、これらの方法で発生させた反応性小分子をすぐさま原料として消費させるon site型の合成反応システムのモデル構築を行なった。小分子発生のための高効率触媒系を探索した。ブタン酸からプロペンと一酸化炭素を発生させる目的で、Ir, Rh, Ru, Ni, Pd, Feなどの遷移金属触媒のスクリーニングを行なった結果、酢酸の工業的製造法であるCativaプロセスに用いられるH2IrCl6/Ru(CO)4I2触媒による系が高い活性を示すことが明らかとなった。この系は、脆弱にして高価であるホスフィン配位子を必要としないこと、また触媒効率も良く、本研究の目的に合致した触媒系といえる。短鎖脂肪族カルボン酸であるブタン酸の触媒的脱カルボニルでは、一酸化炭素とプロペンの発生が効率良く生起することを確認できた。また長鎖脂肪酸でも反応は良好に進行し、一酸化炭素の発生とともにアルケンが生成した。また本年度においては一酸化炭素の発生及び消費を同時に行なう移動型カルボニル化反応の開発に取り組んだ。予備実験としてH型のツインチューブを用い、一方のチューブにギ酸に濃硫酸を加えることにより一酸化炭素を発生させ、もう一方のチューブでPd触媒によるアミノカルボニル化反応を検討した。その結果、良好な収率でカルボニル化生成物を得ることに成功した。つづいて、このH型のツインチューブを用いる移動型カルボニル化反応を、脂肪族カルボン酸のIr触媒による脱カルボニル化による一酸化炭素の発生とつづくPd触媒によるカルボニル化を試み、その進行を確認した。また、非晶性PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)樹脂をフィルター膜として検討した結果、ギ酸/濃硫酸法により発生させた一酸化炭素が膜透過を起こすことを確認した。また本系による二層管型のフロー系移動カルボニル化にも成功した。昨年度の研究成果をふまえ、カルボン酸からの小分子の効率発生を検討した。酢酸の工業的製造法であるCativaプロセスに利用可能なH2IrCl6/Ru(CO)4I2触媒系を用いてステアリン酸の脱カルボニルを窒素雰囲気下行なうと反応が効率良く進行し、一炭素減炭したアルケンが脱水とともに良好な収率で得られたが、興味深いことに、本反応を密閉系で行なうと、アルケンではなく、一炭素減炭したアルカンが高収率で得られることが新規に見出された。本系ではまずステアリン酸の脱カルボニル化によりアルケンの生成とともに、一酸化炭素と水が生成するが、同一触媒が水性ガスシフト反応を触媒し、水素と二酸化炭素を与え、アルケンの水素化が進行した可能性が示された。すなわち、H2IrCl6/Ru(CO)4I2触媒は脱カルボニル化、水性ガスシフト反応、水素化反応の触媒として機能することとなる。本結果は、脂肪族カルボン酸が一酸化炭素のみならず、水素の発生源としても機能させることができることを示している。そこで、アルケンが発生させた水素による水素化の対象となるが、アルケンと水素の段階で止めるための条件検討を行った。また、この小分子発生手法が、短鎖脂肪族カルボン酸に適用可能であることを確認した。また、本年度には発生させた小分子ガスを効率的に分離させるため、気液の分離膜に対してより詳細な検討を行なった。これまでPTFE製樹脂であるDuPont社から供給されているAF-2400®チューブをガス透過膜として用いてきたが、より安価にして形状的に柔軟なガス透過性膜の探索試験を行った。国内のメーカーから供給されている種々のPTFE樹脂膜を用い、ギ酸と硫酸から発生させた一酸化炭素の透過を検討したところ、ギ酸、硫酸を通さず一酸化炭素のみを透過させることの出来る素材を見いだすことができ、これを組み込んだ小分子発生の実験装置の試作を行った。有機化学本研究では安価で容易に入手可能な脂肪族カルボン酸を用い、触媒的な分解反応により一酸化炭素、エチレン、プロピレンといった反応性小分子の極めて簡便な発生法とこれを即座に有機分子に取り込む触媒反応を共に検討し、on demand on site型の合成反応システムのモデル構築を目的としている。平成25年度においては、脂肪族カルボン酸の効率的脱カルボニル化反応を検討した結果、Cativa型Ir触媒が極めて高い触媒活性を示すことを見出した。

この効率触媒系の発見は、脂肪族カルボン酸の分解反応を基盤とし、本研究の反応性小分子の発生が十分に実施可能であることを担保するものである。実際に炭素ー炭素結合形成反応のモデルとして移動型カルボニル化を検討し、有望な結果を得ることができた。よって次年度に他の一酸化炭素導入反応を引き続き検討することにより、on demand on site型のカルボニル化反応システムの構築へと導くことができるものと考えている。また、PTFE樹脂膜による一酸化炭素の分離を伴う移動型カルボニル化反応にも成功した。これらの研究では実験の効率化の観点からギ酸・硫酸法を用いた一酸化炭素の発生に力点をおいたが、低分子源を脂肪族カルボン酸に移行する準備は整っている。次年度では、エチレンやプロピレンなどの小分子の発生とこれと連動した反応への活用に力点を移す計画であるが、本年度に得られた研究の達成度は十分に満足のいくレベルであり、次年度に向けて本研究は順調に推移して行くものと考えている。ブタン酸からのプロピレン発生につづき、プロピオン酸の触媒的脱カルボニル化によるエチレンの発生法についても検討すると共に、発生させたエチレンやプロピレン等の反応性ガスを即座に合成反応に導入する手法の開拓に重点をおく。ここではまず発生させたアルケンを臭素付加により、気体から液体に変換し、その反応効率を調べる。つづいてシクロへキセノンとの光[2+2]付加環化反応をモデル反応として実施検討する。これと並行してアルケンと一酸化炭素の膜分離に取り組む。すなわち、特性の異なる複数のPTFE分離膜を用いて、ガス分離が可能となる系について検討を行う。分離成功後には一酸化炭素とアルケンとをそれぞれ別の反応に活用するパラレル型合成系の検討を行なう。また、分離が困難な場合には、一酸化炭素とアルケンが逐次型反応により、活用される系について検討を加える。さらに、ブタン酸の分解過程において生成するプロピレンと一酸化炭素を即座に共重合させ、ポリケトン合成を試みる。ラジカル共重合反応系と遷移金属触媒による共重合反応系を併せて検討し、最適系を見出すものとする。本反応が達成されるなら、全体の変換過程としてはカルボン酸のケトンへの変換であり、その結果「原子効率型移動カルボニル化反応」としての新しい概念を提出することができることとなる。また、小分子発生法をアセチレン類の発生にも挑戦する。具体的にはアクリル酸を用いてアセチレンを発生させる触媒的脱カルボニル化反応を詳細に検討する。この反応ではアシルメタル錯体の形成と脱カルボニル化によって生じるsp2炭素ー金属種からのβー水素脱離が鍵となるが、ビニルメタル種からのβ水素脱離はアルキルメタル種よりはその速度が緩慢と考えられ、反応を生起させるためには競争する還元的脱離に優先させるための配位子や反応条件の工夫が必要であり、鋭意新規触媒系を精査するものとしたい。
死細胞処理による末梢性自己免疫寛容誘導機構の解明

自己の死細胞を貪食した抗原提示細胞は、死細胞由来の自己抗原を提示して、自己反応性T細胞にanergyあるいはdeletionを誘導している。経静脈的に投与した死細胞は、脾臓辺縁帯に集積し、同部位に局在する二種類のマクロファージにより貪食される。我々は以前にこれらのマクロファージを誘導的に欠損できるマウス(CD169-DTRマウス)を作製し、当該マクロファージによる死細胞貪食が付随抗原に対する寛容誘導に必須であることを示した。さらに我々は、辺縁帯に局在する、CD8^+, CD103^+, CD207^+樹状細胞サブセットを同定し、この細胞が死細胞付随抗原の提示を担当していることを示した。このように辺縁帯には、役割の異なる食細胞が局在し、協調的に免疫寛容を誘導していると考えられる。一般に死細胞を貪食したマクロファージは、免疫抑制機能を有すると考えられている。したがって上記死細胞投与による寛容誘導実験系においても、辺縁帯マクロファージによる間接的な寛容誘導制御が想定される。我々は最近、CD169-DTRマウスを用いた解析により、辺縁帯マクロファージ欠損状態のマウスにLPSを投与すると、血清中のIFN_γ濃度が異常高値を示すことを見出した。辺縁帯マクロファージ欠損状態のマウスより調製した脾臓細胞にin vitroでLPS刺激をすると、やはり培養上清中のIFN_γ濃度が高値を示すことから、辺縁帯マクロファージがLPS刺激による炎症反応あるいはT細胞活性化に対して何らかの制御機構を有していることが想定された。我々は、これまでに死細胞貪食による免疫寛容誘導現象を利用して、多発性硬化症の動物モデルであるEAEの発症阻止に成功した。すなわち原因抗原であるMOGを発現する死細胞を経静脈的に投与することにより、MOG特異的T細胞寛容を誘導し、EAEの発症を抑制することができた。経静脈的に投与した死細胞は脾臓の辺縁帯で処理される。辺縁帯では2種類のマクロファージが局在し死細胞処理を担う。これらのマクロファージに加えて、CD8a陽性樹状細胞も投与死細胞を取り込み、死細胞付随抗原の提示および免疫寛容誘導に主要な役割を果たしていると考えられてきた。しかしながら、従来このCD8a陽性樹状細胞は主に脾臓のT細胞領域に局在すると考えられており、本細胞がどのようにして辺縁帯に局在する投与死細胞を貪食するのか不明であった。本研究で我々は、この寛容誘導を担当する細胞を詳細に検討し、脾臓CD8a陽性樹状細胞の中で、CD103陽性、CD207陽性の細胞亜集団が重要な役割を果たしていることを突きとめた。免疫組織学的検討により、この樹状細胞亜集団はT細胞領域ではなく、主に辺縁帯に局在し、死細飽食食後にT細胞領域に移動することが明らかとなった。CD8α^+,CD103^+,CD207^+樹状細胞は、in vivoおよびin vitroにおいて強力な死細胞貪食能およびクロスプレゼンテーション能を有し、サイトカイン産生においても、他のサブセットと異なる挙動を示した。チトクロームC投与により、本樹状細胞亜集団を特異的に消失させると、死細胞投与による寛容誘導が起こらなくなることから、本細胞は死細胞付随抗原に対する寛容誘導に重要な役割を果たしていることが明らかとなった。
持続的な平和と開発のためのガバナンス：ネットワーク科学とデータ科学を用いた研究

今年度は,交付申請書に記載した研究実施計画にしたがって関連研究のサーベイを中心に進めた.具体的には,グローバルガバナンス・国際関係・人間の安全保障などの分析対象に関わる諸分野およびネットワーク科学やデータサイエンスなどの分析手法に関わる諸分野について,文献収集を進め,順次その内容の検討を行った.博士課程の大学院生複数名をリサーチアシスタント(RA)として雇用し,サーベイの補助を担ってもらったほか,来年度以降本格的な分析対象となるケースの選定も進めてもらっている.また,2018年11月には,本科研の全体会合を東京大学駒場キャンパスで開催し,RAも含む研究組織のメンバー全員の顔合わせの機会を持った.その際,研究の目的や計画について改めて情報共有を図ったほか,ネットワーク科学の手法を国際開発援助レジームに適用する研究代表者の研究についても報告し,これを踏まえて今後の研究の方向性や進め方についてより踏み込んだ議論を行った.さらに,2019年2月には,神戸の理化学研究所にて,一部メンバーの間でネットワーク科学の勉強会を実施した.その際も,今後の共同研究のあり方について具体的な議論を行った.最後に,研究組織のメンバーは,本科研の補助も得て,各自初年度から活発に研究活動を展開し,関連する学会や学術誌で成果を多数発表している.いくつか例をあげると,キハラハントは,平和構築や国連警察についての研究を進め,内外の査読誌に研究成果を発表している.村瀬は,社会ネットワークや共有地の悲劇に関する理論的な研究を展開し,理論生物学や物理学などの海外査読誌に成果を公表している.大石は,コンゴ民主共和国の武装組織の離合集散に関する研究を内外の学会で発表した.福西は,世銀の会合でエチオピアの職業訓練と労働市場に関する研究を報告している.こうした国内外への成果の発信を来年度以降さらに進めていきたい.研究実施計画に記した実施項目のうち,関連研究のサーベイについては順調に進展している.来年度以降の分析対象となるガバナンスのネットワークの事例とデータの選定についても,RAを中心に作業が進んでいるところであり,概ね順調に推移していると言える.来年度以降ネットワーク科学の手法を特定のガバナンス分野に適用する分析を本格的に展開する予定である.そのため,現在RAを中心に進めている事例の選定とデータソースの特定を速やかに遂行し,成果を研究組織のメンバーの間で共有して,具体的な共同研究の立ち上げへとつなげたい.今年度実施した勉強会の続きを来年度も定期的に実施する予定であり,こうした場での交流も活用して研究のさらなる推進を図りたい.今年度は,交付申請書に記載した研究実施計画にしたがって関連研究のサーベイを中心に進めた.具体的には,グローバルガバナンス・国際関係・人間の安全保障などの分析対象に関わる諸分野およびネットワーク科学やデータサイエンスなどの分析手法に関わる諸分野について,文献収集を進め,順次その内容の検討を行った.博士課程の大学院生複数名をリサーチアシスタント(RA)として雇用し,サーベイの補助を担ってもらったほか,来年度以降本格的な分析対象となるケースの選定も進めてもらっている.また,2018年11月には,本科研の全体会合を東京大学駒場キャンパスで開催し,RAも含む研究組織のメンバー全員の顔合わせの機会を持った.その際,研究の目的や計画について改めて情報共有を図ったほか,ネットワーク科学の手法を国際開発援助レジームに適用する研究代表者の研究についても報告し,これを踏まえて今後の研究の方向性や進め方についてより踏み込んだ議論を行った.さらに,2019年2月には,神戸の理化学研究所にて,一部メンバーの間でネットワーク科学の勉強会を実施した.その際も,今後の共同研究のあり方について具体的な議論を行った.最後に,研究組織のメンバーは,本科研の補助も得て,各自初年度から活発に研究活動を展開し,関連する学会や学術誌で成果を多数発表している.いくつか例をあげると,キハラハントは,平和構築や国連警察についての研究を進め,内外の査読誌に研究成果を発表している.村瀬は,社会ネットワークや共有地の悲劇に関する理論的な研究を展開し,理論生物学や物理学などの海外査読誌に成果を公表している.大石は,コンゴ民主共和国の武装組織の離合集散に関する研究を内外の学会で発表した.福西は,世銀の会合でエチオピアの職業訓練と労働市場に関する研究を報告している.こうした国内外への成果の発信を来年度以降さらに進めていきたい.研究実施計画に記した実施項目のうち,関連研究のサーベイについては順調に進展している.来年度以降の分析対象となるガバナンスのネットワークの事例とデータの選定についても,RAを中心に作業が進んでいるところであり,概ね順調に推移していると言える.来年度以降ネットワーク科学の手法を特定のガバナンス分野に適用する分析を本格的に展開する予定である.そのため,現在RAを中心に進めている事例の選定とデータソースの特定を速やかに遂行し,成果を研究組織のメンバーの間で共有して,具体的な共同研究の立ち上げへとつなげたい.今年度実施した勉強会の続きを来年度も定期的に実施する予定であり,こうした場での交流も活用して研究のさらなる推進を図りたい.
公共財ゲームにおける越境的協力行動に関する実験研究

本研究では、実験経済学的手法を用い、地球温暖化のような国境をまたいだ公共財の自発的供給問題を検討している。環境問題における国際的な協定がもたらす利点として、温室効果ガスの排出量の削減があるが、それは、同時に地域にも補助的な効果をもたらす。炭素燃焼の削減が、国境をまたいでその地域全体の大気汚染物質の削減をもたらすのがその一例である。研究では、補助的な効果が協力の度合いによってどのように影響するかを調査している。具体的な手法としては、無期回繰り返しゲームをモデルとした。無限回繰り返しゲームは、ゲームの終わりが分からない状況で、プレイヤーがどのように振る舞うか、行動をモデル化させる手法である。第1年度目は、以下の点を検証した。13人のグループの無限回繰返し越境公共財ゲーム実験は、2016年1月-3月と2017年1月に関西大学で実験を実施し、合計186人が参加した。この実験において、「将来の影」の存在が協力の度合いを増加させることを明らかにした。全てのパートナーが同一の戦略をとる仮定において、「リスク支配均衡」が協力の度合いに与える影響を検証した。これらの結果は、先行研究の理論と整合することを証明した。さらに、戦略頻度推定法による協調行動分析を実施した。22人のグループの無限回繰返し越境公共財ゲーム実験は、2016年7月、2017年1-3月及び2017年11-12月に関西大学で実験を実施し、合計108人が参加した。実験結果は、参加者は部分ゲーム完全均衡戦略を採用する傾向がある一方、リスク支配均衡戦略を採用する傾向があるとはいえなかった。実験で用いたゲームの利得構造が協調的行動を誘発するのに十分ではなかったため、理論予測と整合した結果が得られなかった可能性がある計画書に沿った進行を行っているが、「2人のグループの無限回繰返し越境公共財ゲーム」の理論予測と整合した結果が得られなかったため、計画書以上の進展はない。これら問題点は、これまでの各種検討により徐々に解決されていくと考えられるため、今後は更なる研究の進展が期待される。以上のことから、現在までの進捗状況は、計画書を大きく超えて進展するものではないものの、おおむね順調に進展しているものと判断している。今後の研究では、地域協力とグローバル協力が協力の度合いによってどのように影響するかを検証する。グローバル協定を反映している「公共財ゲーム」と、地域協力を反映している「越境公共財ゲーム」において、「将来の影」及び「リスク支配」の存在が協力の度合いを増加させることを検証する。さらに、戦略頻度推定法を用いて、「公共財ゲーム」と「越境公共財ゲーム」の協力戦略を比較する。1高い利得構造的な無限回繰返し越境公共財ゲーム:上記のように、実験で用いたゲームの利得構造が協調的行動を誘発するのに十分ではなかったため、理論予測と整合的な結果が得られなかった可能性がある。さらに、高い利得構造的な無限回繰返し越境公共財ゲームの追加実験を行う。2無限回繰返し公共財ゲーム:「公共財ゲーム」と「越境公共財ゲーム」を比較して、地域協力とグローバル協力の行動を研究する。参加者は、グローバル協力よりも地域協力を寛容にしていることを検証する。3他の要因の分析:他の要因が協力の度合いにどのような影響を与えるかを調査する。レーヴン漸新的マトリックステストを用いて、参加者の認知能力を測定する。アンケートを用いて、性別、年齢、時間選好、リスク選好などの要因を調べる。

実験で用いたゲームの利得構造が協調的行動を誘発するのに十分ではなかったため、理論予測と整合した結果が得られなかった可能性がある計画書に沿った進行を行っているが、「2人のグループの無限回繰返し越境公共財ゲーム」の理論予測と整合した結果が得られなかったため、計画書以上の進展はない。これら問題点は、これまでの各種検討により徐々に解決されていくと考えられるため、今後は更なる研究の進展が期待される。以上のことから、現在までの進捗状況は、計画書を大きく超えて進展するものではないものの、おおむね順調に進展しているものと判断している。今後の研究では、地域協力とグローバル協力が協力の度合いによってどのように影響するかを検証する。グローバル協定を反映している「公共財ゲーム」と、地域協力を反映している「越境公共財ゲーム」において、「将来の影」及び「リスク支配」の存在が協力の度合いを増加させることを検証する。さらに、戦略頻度推定法を用いて、「公共財ゲーム」と「越境公共財ゲーム」の協力戦略を比較する。1高い利得構造的な無限回繰返し越境公共財ゲーム:上記のように、実験で用いたゲームの利得構造が協調的行動を誘発するのに十分ではなかったため、理論予測と整合的な結果が得られなかった可能性がある。さらに、高い利得構造的な無限回繰返し越境公共財ゲームの追加実験を行う。2無限回繰返し公共財ゲーム:「公共財ゲーム」と「越境公共財ゲーム」を比較して、地域協力とグローバル協力の行動を研究する。参加者は、グローバル協力よりも地域協力を寛容にしていることを検証する。3他の要因の分析:他の要因が協力の度合いにどのような影響を与えるかを調査する。レーヴン漸新的マトリックステストを用いて、参加者の認知能力を測定する。アンケートを用いて、性別、年齢、時間選好、リスク選好などの要因を調べる。
唐話辞書の発展・系統史の研究―唐通事・異国通詞諸家の翻訳語彙の検討―

「唐話辞書の発展・系統史の研究」の最終年度にあたり、3年間継続してきた基礎調査をまとめ、報告書『唐話辞書の発展・系統史の研究』を制作した。唐話辞書の書誌調査をふまえて、それぞれの資料解読を行い、辞書の性格と翻訳語彙を分析し、語彙の成立、社会言語としてもつ機能と役割の系統的位置づけを試みた。1,未調査の唐話辞書の所在調査・書誌的調査を継続した。主として関西大学附属図書館の長澤文庫、国立公文書館、京都大学文学部図書館、長崎県立図書館、鹿児島大学附属図書館の唐話辞書を点検・調査した。2、唐話辞書の言語系統的分類唐話辞書の言語系統と翻訳語彙の分類は唐通事の出身地及び中国各地の方言(音韻)語法)を基準に次のように整理した。A、南京語系・福州語系・〓州語系・泉州語系B、異国系-暹羅・東京・モフル語系3、唐通事の世襲制と諸家唐話辞書の家伝的性格について(魏龍山編『訳詞長短話』と魏氏文字など)は、貿易業務上のリストラなどの理由による事を報告した。4、岡嶋冠山の編纂した『唐話纂要』等の辞書の性格について辞書の語彙や音韻から言語系統的分類を反映させた。なお雨森芳洲の『音読要訣』は唐話と朝鮮語との修得法の相違を示唆した資料として比較検討し、唐話辞書の果たした役割や国語辞書に及ぼした影響について考察した。唐話辞書の発展・系統史研究の初年度は、基本的な問題として唐人屋敷での言語活動を取り上げ、調査した。唐話辞書とその翻訳語彙は、唐蘭貿易の現場(唐人屋敷、唐寺など)で日常的に使用される実用語であった。唐話辞書・翻訳語彙が果たした社会言語としての機能と役割を系統的.具体的に調査を進めた。1、未調査の唐話辞書の所在調査・書誌的調査をおこなった。(若木・連・高山)。国会図書館、大東急記念文庫、慶応大学図書館、京都大学図書館など2、地元長崎の唐通事家唐寺・唐人屋敷に関する資料収集を並行して行った。呉家の墓、東海家の墓、徐家の墓、魏家の墓など長崎の春徳寺他の唐通事たちの墓碑の調査を行い、その系譜と中国の原郷を探索した。(若木・連)3、「唐通事・林道栄の生活と文事」と題して研究発表を行った(若木、九州大学国語、国文学会、平成13年6月3日日曜、於、九州大学留学生会館)。4,「唐通事と唐人屋敷-福州語の時代-」と題して報告した(若木、於、東京外国語大学アジア・アフリカ言語文化研究所、平成13年8月29日水曜)。5,「唐通事と唐話辞書-「唐通事会所日録」の世界-と題して発表した(若木、西日本国語国文学会、於、別府大学)。南京語系・福州語系・〓州(泉州)語系など唐話辞書の紹介と言語系統を検討した。平成14年度の研究実績唐話辞書の発展・系統史研究の2年目であり、継続的に唐話辞書の発掘のために各地の図書館や文庫め基礎調査を進めた。若木は鹿児島大学の薩摩藩島津氏玉里文庫の辞書の調査を行った、島津氏は会話用の辞書を作り、『金瓶梅』などの注釈書を所蔵しており、江戸藩邸での言語活動の一端が判明した。また唐話辞書の翻訳語彙は、唐蘭貿易の現場(唐人屋敷、唐寺など)で日常的に使用される実用語であり、明清文化の反映が認められる。それらの語彙の社会言語としてもつ機能と役割を解読する作業を進めた。1,平成14年度に唐話辞書の所在調査・書誌的調査をしたところは次の7カ所。(若木及び高山が調査)