hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
VLS成長を用いた高温超伝導線材に関する基礎研究

レーザ周波数により蒸着レートを変化させたときの膜厚約500nmでのJ_c測定及び結晶性を検討した結果、周波数をあげることにより、結晶性の向上とともに、J_cの値の向上が確認された。これは、周波数増加に伴い、Sm原子の供給がパルス的から擬似連続的に近づき、Ba-Cu-O中のSm濃度の変化が小さくなったため、結晶性が向上したのではないかと考えられる。これにより得られた77KにおけるJ_cの最大値は約1×10^6A/cm^2と高い特性であった。さらにターゲット-基板間距離を短くすることによりSmBCOの供給量を増加させることで、約320nm/minまで成膜速度の高速化を実現した。レーザ装置の原料供給量の限界であるため、上記の成膜速度までしか確認することができなかった。そのため、さらなる装置の改良などにより供給量を増加することにより、VLSプロセスを用いた超伝導膜の成膜速度としてはより速し成長が期待できる。今後、高速成膜で得られたSmBCO膜のJ_cの膜厚依存性及び磁場中でのJ_c特性に関しても検討する。
ホスト-ゲスト錯形成におけるエンタルピー・エントロピーと分子構造との相関解明

フェノール性クラウンエーテルとアミン類との錯形成においては、多くの場合に錯安定性の尺度の一つである錯安定度定数(K)の対数(1nK)がI/Tと直線間系を持ち、エンタルピー・エントロピー各効果を定量的に見積もり得る。この錯形成反応を用いれば、主に室温付近における錯形成能に基づき立体反発や受容体の基質捕捉部の空孔サイズと気質サイズの適合性など定性的な受容体-基質相補性を主な判断基準としたこれまでの分子設計に、エンタルピー・エントロピー各項を考慮した新たな判断基準を提案でき、制度の高い受容体設計に寄与しうるのではないかと考え、以下の三段階の研究計画を立てた。(i)人工受容体選定およぴ合成:構造相関のつく複数のクラウンエーテルを合成する。(ii)アミン類との錯形成能の温度依存性の検討、(iii)エンタルピー・エントロピーの各項と受容体-基質間の分子構造相関解明本年度は、昨年合成に成功した6種類のホストの内、フェニル基をキラルバリアとするホストを含む5種類のホストについて、錯形成能評価のための大量合成に成功し、ゲストアミンとの錯形成における温度依存性の評価を完了した。エンタルピー・エントロピーの各項と受容体-基質間の分子構造相関を検討している。フェノール性クラウンエーテルとアミン類との錯形成においては、多くの場合に錯安定性の尺度の一つである錯安定度定数(K)の対数(lnK)が1/Tと直線関係を持ち、エンタルピー・エントロピー各効果を定量的に見積もり得る。この錯形成反応を用いれば、主に室温付近における錯形成能に基づき立体反発や受容体の基質捕捉部の空孔サイズと基質サイズの適合性など定性的な受容体-基質相補性を主な判断基準としたこれまでの分子設計に、エンタルピー・エントロピー各項を考慮した新たな判断基準を提案でき、精度の高い受容体設計に寄与しうるのではないかと考えられる。そこで人工受容体設計に、エンタルピー・エントロピーを考慮した指針を与える事を研究の目的とし、以下の三段階の研究計画を立てた。(i)人工受容体選定および合成:構造相関のつく複数のクラウンエーテルを合成する。(ii)アミン類との錯形成能の温度依存性の検討、(iii)エンタルピー・エントロピーの各項と受容体一基質間の分子構造相関解明本年度は、ホスト分子の系統的な構造変化と錯形成能変化の相関にエンタルピー・エントロピーをもちいた定量的な考察を加えるために適すると考えられる、互いに構造相関のある一群のホストの合成することを試みた。その結果、当初計画に挙げた5種類のホストのうちの3種類を含む合計6種類のホストを光学活性体として合成することが出来た。今後、これらホストを用いてゲストアミンとの錯形成における温度依存性の検討に進む予定である。
プロポリスエキスの収穫後農産物の品質保持に及ぼす効果

非熱的抽出法により得られたプロポリス蒸気を用い,玄米の貯蔵環境の調製効果を検討した。玄米表面の菌叢分布,菌種の同定の遺伝子分析を行うとともに,プロポリスの極性,無極性成分によるそれぞれの玄米脂肪酸構成成分に影響を及ぼす安定性を総合的に調査した。プロポリス抽出物は2-2ジフェニルピクリルハイドラジルフリーラジカル除去能を用いて抗菌効果,βカロチン漂白試験を用いて抗酸化効果のためのスクリーニングを行った。RM21-BとRM21-Aベースのローズマリー抽出物をポジティブコントロールとして用いた。その結果,コメの主たる脂肪に及ぼすプロポリス処理の影響が明らかとなった。すなわち,玄米に表在する真菌と細菌の16SリボゾームDNAの顕微鏡観察と遺伝子分析を行い,玄米のオレイン酸,リノレン酸,パルミチン酸への安定性の影響を調査した結果,揮発性成分は生のプロポリス(CRUPV)>無水エタノール抽出物>塩化メチレン抽出物(MCPEV)>ヘキサン抽出物>コントロールの順となった。玄米表在細菌はBacillus属が支配的で,Bacillus cereusは全てのサンプル上に生残した。Moraxellaosloensis,Pseudomonas oloeovorans,Spingomonas paucimobilis,Xanthomonas campestris,Curtobacterium citreum,Curtobacterium flaccumfaciens,Aeroccus viridansはサンプルに異なる影響を及ぼした。Penicillium属は最も支配的な真菌で,全ての処理区で生残した。MCPEVとCRUPV処理が生残する菌種数を最低に抑制し,処理後の整粒の割合を改善することができた。また無処理の玄米に比べ,処理した玄米は精米後の白度が増加した。貯蔵中の玄米に対するプロポリス生物活性分子の抗菌剤としての可能性をin vitro、in vivoで調査しているところである。親水性プロポリス生物活性分子(極性基で、水、酢酸、エタノールに可溶)と親油性(疎水性)プロポリス生物活性分子(無極性基で、ヘキサン、エチルアセテート、塩化メチレンに可溶)をプロポリスエキスから調製した後、ジメチルスルポキシド(DMSO)に添加し、予め玄米から単離したそれぞれ3系統の低温細菌と中温細菌に対するこれらの抗菌効果を調べた。水溶(WSA)、エタノール溶(AEA)、70%エタノール溶(7EA)、塩化メチレン溶(MCA)ヘキサン溶(HA)、酢酸溶(AAA)、エチルアセテート溶(EAA)の抽出試料を0.026g/mlの濃度で用いた。また、クロラムフェニコール(CO)とDMSOをそれぞれポジティブ、ネガティブコントロールとして用いた。最も抗菌効果の高かった低温細菌、中温細菌の系統に対しディスク拡散法により調査した結果、効果の順序は、それぞれCO>MCA>AAA>EAA>HA>AEA>7EA>WSA>DMSO、及びCO>7EA>HA>EAA>AEA>MCA>AAA>WSA>DMSOとなった。さらに、寒天培地希釈法により生物活性分子の低温細菌への効果をスクリーニングし、EAA、MCA、AEAがコントロールより効果的であることを見出した。また、これらの生物活性分子はガスクロマトグラフ、GC-MS分析により構造に違いがあることが明らかとなった。植菌した玄米を用いたin vivo試験では親油性のHAとMCA、親水性のAEAの揮発性成分がより効果的であることが確認された。次年度に向けて、玄米貯蔵中の脂肪の酸化抑制に対する生物活性分子の役割を明らかにする実験を計画中である。健康食品として利用され、安全性の高いプロポリスから精油を抽出し、これを農産物・食品の酸化防止剤や静菌剤として用いたときの貯蔵性向上効果の解明を目的とし、貯蔵中の玄米および白米をプロポリス揮発性抽出物に暴露することで、微生物および酸化による品質の劣化を抑制することを試みた。無水エタノール(AEPE)、塩化メチレン(MCPE)、ヘキサン(HEPE)によるプロポリス抽出物を合成吸着材に浸透させ、本吸着材を入れたチャンバーに玄米を6ヶ月間貯蔵した。この間玄米は揮発性成分に暴露された。その結果、これらの揮発性成分はカビと玄米表面に接種した後の細菌の増殖を抑制した。また、AEPEによる抽出物の揮発性成分は白米の脂肪酸の抑制に最も効果的であり、30°Cで同揮発性成分に暴露した白米脂肪の酸化程度は、5°Cの低温で2ヶ月間貯蔵した対照区のそれと同等であった。揮発性成分に暴露処理後に単離した細菌をグラム染色した結果、グラム陽性菌が優位であった。さらに、2,2-ジフェニル-1-ピクリルヒドラジルのフリ-ラジカル捕捉能を50%阻害する揮発性成分濃度(IC_<50>)は、AEPE、MCPE、HEPEでそれぞれ3.2、2.8、9.8μg/μlであること、組成分析の結果、AEPE揮発性抽出物はカフェ酸、カフェ酸フェニルエステルを最も多く含むことが明かとなった。これらの成分は抗酸化物質であり、AEPEが最も高い抗酸化能を持つといえる。これらの結果は、人工的化学物質を用いない農産物・食品の貯蔵性向上法として有為であると考えられる。

プロポリス抽出物は2-2ジフェニルピクリルハイドラジルフリーラジカル除去能を用いて抗菌効果,βカロチン漂白試験を用いて抗酸化効果のためのスクリーニングを行った。RM21-BとRM21-Aベースのローズマリー抽出物をポジティブコントロールとして用いた。その結果,コメの主たる脂肪に及ぼすプロポリス処理の影響が明らかとなった。すなわち,玄米に表在する真菌と細菌の16SリボゾームDNAの顕微鏡観察と遺伝子分析を行い,玄米のオレイン酸,リノレン酸,パルミチン酸への安定性の影響を調査した結果,揮発性成分は生のプロポリス(CRUPV)>無水エタノール抽出物>塩化メチレン抽出物(MCPEV)>ヘキサン抽出物>コントロールの順となった。玄米表在細菌はBacillus属が支配的で,Bacillus cereusは全てのサンプル上に生残した。Moraxellaosloensis,Pseudomonas oloeovorans,Spingomonas paucimobilis,Xanthomonas campestris,Curtobacterium citreum,Curtobacterium flaccumfaciens,Aeroccus viridansはサンプルに異なる影響を及ぼした。Penicillium属は最も支配的な真菌で,全ての処理区で生残した。MCPEVとCRUPV処理が生残する菌種数を最低に抑制し,処理後の整粒の割合を改善することができた。また無処理の玄米に比べ,処理した玄米は精米後の白度が増加した。
関数解析・偏微分方程式の研究

本年度に行った研究の概要は次の通りである。1.シュレ-ディンガ-作用素のスペクトル理論・散乱理論。関数解析的方法の応用面では,滑らかな摂動とシュレ-ディンガ-方程式の平滑化効果に関する研究により新しい知見が得られた。多体問題に関する諸問題の研究はなお将来に課題を残した。関連して,複素解析的方法,実解析・ポテンシャル論的方法の適用可能性(重み付きノルム評価と極限吸収原理等)についての研究を継続した。2.数値解析におけるスペクトル法と高速フ-リエ変換(FFT)。シュレ-ディンガ-作用素の固有値問題への応用の研究に引続き,非線形シュレ-ディンガ-方程式の解の数値計算,特に爆発解の漸近形の数値計算への応用の研究に着手した。計算区間の局所化に際しての境界条件の取扱に関してある知見を得たが、なお精密化の必要がある。今後はこれらのスペクトル法の適用例をもとに,やや一般的方向に研究を広げる予定である。一方,計算機に関連する研究として、抽象的な数学をプロログを用いて計算機上で実現する研究を行い,まとまった成果を得た。3.関連する研究として、レンズ空間の分類に関する位相的整数論的方法による研究も継続され,一つのまとまりを得た。更に,解析数論に関する総合的研究も行われた。スペクトル理論における小分母の問題は超越数の問題とがあり,その研究に参加することは,このグル-プの将来の課題である。
列車振動を用いた不整形地盤の探査手法の開発

本研究では,列車振動を用いて地下不整形地盤を探査する手法の基礎検討,開発を行った。地盤中の不整形箇所は大きな地震動を生成しやすく,予めその位置を把握し地震動予測をすることは,都市開発や防災計画にとって不可欠である.そこで,申請者は列車振動により生じる弾性波を用いて不整形地盤を探査する手法の開発を目的とし研究を行った。その結果,列車振動により生じる複雑な入力波形特性から定常部分の波を取り出し,相互相関等の波形処理を加えることで,地下反射面を抽出可能な疑似観測波形を作成することが可能なことが分かった。微動探査等を相補的に用いることで,地盤中の不整形箇所発見に貢献することができる。列車振動を用いた反射法地震動探査を行うための基礎検討として,(1)列車振動の収録,(2)入力波形の特性解析,(3)反射法のための地震波干渉法処理の適用を行った。まず(1)として,実際の鉄道線区に隣接した実験場にて線路方向と直角に複数の地震観測装置を並べて列車振動の収録を行った。収録の際には,定常的な振動源となり得る線路継ぎ目近傍に観測装置を配置した。観測された列車本数は,編成数や走行速度,走行方向などが異なる全55本であった。最も継ぎ目に近い観測点で得られた波形に対して(2)に示した特性解析を適用した。列車振動は逐次移動する車輪がレールを圧縮することにより生じる非定常的な部分と,レール継ぎ目のような不連続な部分を車輪が通過する度に生じる定常的な部分が混在している。反射法地震探査を行うためには振源の特性(波形や発振位置等)が既知であることが望ましい。そこで,1観測波形内に含まれる継ぎ目を通過した車輪数は既知であることを利用し,継ぎ目で生じる定常的な振動を抽出する作業を行った。まず,任意の時間遅れを与えながら波形の自己相関関数を算出する。その自己相関係数において一定閾値を超えた数が通過した車輪数と一致する条件を探すことで,継ぎ目部分を車輪が通過したことによる定常振動部分を特定した。さらに,この定常部分と各観測点で観測された波形との相互相関を取ることで,各観測点における定常波部分の抽出を行った。(3)では定常波形部分に対し任意のペア観測点間で相互相関処理を行った(地震波干渉法処理)。これにより,ペア観測点のうち一方を発振点,他方を観測点とした仮想的な波動場を合成した。現時点では地震波干渉法処理自体は成功しているが,S/N比の高い高品位なデータが得られていない。この原因として,主にデータ数不足が考えられる。今後の展開として扱うデータ数を増やしていくことも考える必要がある。当初の計画では,本年度は(1)実データの収録,(2)入力波形の特性解析を完了し,更に(3)地震波干渉法処理の一部を行う予定であった。研究実績の概要で示したように,(1)実データ収録,(2)入力波形の特性解析は既に終了している。しかしながら,(3)地震波干渉法処理については,処理自体は成功しているものの,処理の結果得られるデータの品質に関してはまだ改善の余地が残されている。また,結果の公表の面においては,(2)の要素技術を他の波形処理へ適用した事例の報告に留まるが,波形相関処理部分とデータ解析部分の学会発表を行っている。要素技術以外の研究全体を通した発表については今後行う予定である。以上より,本研究の進捗状況をおおむね順調と評価した。地盤中に不連続や傾斜構造を有する不整形箇所では,地震波の増幅的干渉が生じ,地上構造物が大きな被害を受ける危険性がある.このような箇所を予め把握し地震動予測をすることは,都市開発や防災計画にとって不可欠である.そこで,申請者は列車振動により生じる弾性波を用いて不整形地盤を探査する手法の開発を目的とした。列車振動を用いた不整形地盤探査を行うための基礎検討として,(1)列車振動の収録,(2)入力波形の特性解析,(3)地震波干渉法処理の適用を行った。(2)の意義は,複雑な波形となる列車振動(逐次移動する車輪がレールを圧縮することにより生じる非定常的な部分と,レール継ぎ目のような不連続な部分を車輪が通過する度に生じる定常的な部分が混在している)の特性(波形や発振位置)を解明し,地盤探査用の入力波形として用いる準備である。本研究では,レール近傍の観測点で得られた波形の自己相関処理により,繰り返し車輪により載荷される定常波形部分の抽出を行った。また,レールから離れて置かれた観測点で得られた波形と,定常波形部分のみを取り出したレール近傍の観測波形の間で波形相関処理を行うことで,任意の地震観測点ペア間の疑似観測ショットを作成した。得られた疑似観測ショットを用いて反射波の抽出を行い,これに成功した。以上を通して,列車振動の収録により,地下の不整形部分から生じる反射面を抽出できることを示した。その後,得られた疑似ショットの評価を行ったところ,不整形形状のイメージングが可能となるのに十分なS/N比を保持していないことが分かった。原因を追究したところ,サンプリング数の不足やそもそもの列車振動のパワー不足が考えられた。しかしながら,列車振動による雑微動成分を用いた微動探査を用いることで,不整形部分の補助的なイメージングが可能なことを示した。

本研究では,列車振動を用いて地下不整形地盤を探査する手法の基礎検討,開発を行った。地盤中の不整形箇所は大きな地震動を生成しやすく,予めその位置を把握し地震動予測をすることは,都市開発や防災計画にとって不可欠である.そこで,申請者は列車振動により生じる弾性波を用いて不整形地盤を探査する手法の開発を目的とし研究を行った。その結果,列車振動により生じる複雑な入力波形特性から定常部分の波を取り出し,相互相関等の波形処理を加えることで,地下反射面を抽出可能な疑似観測波形を作成することが可能なことが分かった。微動探査等を相補的に用いることで,地盤中の不整形箇所発見に貢献することができる。今年度は引き続き,地震波干渉法処理を用いて任意の地震観測点ペア間の波形記録合成を行う。S/N比の高い高品位なデータの合成を行うために処理する観測波数を増やす。これにより,各観測点間において一方を観測点,他方を振源とした仮想的なショット記録を作成する。さらに,ショット記録をもとに反射法処理を実施することで,観測側線直下の地盤内反射面のイメージングを行う予定である。地震波干渉法処理を用いた仮想的なショット記録合成の際には合成するデータ数を増やすことでS/N比を高めることができると考える。しかしながら,保有しているデータ数では期待通りのS/N比向上が得られなかった場合は観測点間の仮想的なショット記録合成をするのではなく,線路に最も近い観測点を発振点,それ以外の観測点を受信点とする実際に得られたショット記録を用いる。この場合,地震波干渉法処理を行った場合に比べて,ショット数やショット位置が限られることが不利な点として挙げられるが,反射面からの反射波を得られるか否かといった検討はできると考える。応用地球物理学
現代青年の友人関係・自己のありかたと社会適応に関する研究

本研究では,現代青年において傷つけ合うことを怖れる傾向について,これとふれ合い恐怖傾向,自己愛傾向,ランチメイト症候群傾向などとの関連について検討を行った。大学生に対する質問紙調査を行い,友人関係において傷つけ合うことを避ける傾向に関する尺度を開発し,共分散構造モデルによって検証を行った。青年の友人関係および自己の特徴が,ふれ合い恐怖および自己愛傾向に及ぼす影響過程を,以下に示すモデルによって実証的に検証する。すなわち「友人から心理的に傷つけられる恐れ」は,「友人との内面的関係を取ることの拒否」と「過剰に円滑な関係を指向する」ことを促進する。これまでの研究成果から,内面的関係を拒否する度合いが高い者ほど,ふれ合い恐怖傾向が高く,過剰に円滑な関係を指向する者は自己愛傾向が高いと考えられる。またこうした傾向は青年期後期において顕著に見られるだろう。一方,内面的関係の拒否は,これまでの研究から,自己の発達を抑制すると考えられる。こうしたモデルについて必要な尺度を作成し実証的な検証を行う。本研究課題では,現代青年が傷けられることを恐れ,そのために友人を傷つけないよう配慮する傾向を明らかにすることが重要な変数と考えられている。しかし,こうした特性を測るための尺度はこれまでのところ完備されていない。よって研究実施計画に沿って,本年度は青年の友人関係に関して,相互に傷つけ合うことを避ける傾向について尺度作成と青年の実態把握を目的とした調査を行った。調査は以下の二段階に分けて実施された。(1)大学生122名に対して,日常の友人関係において気をつける点についての自由記述を求めた。これをテキストマイニングのソフトウェアによって解析を行い,得られた文章の形態素同士の関連と学年の関係についてのコレスポンデンス分析を行った。その結果,学年の進行とともに,いったん関係性を回避する傾向から,やがて相互の相違点を認めつつ関係を持つような発達的変容が見出された。この結果は日本パーソナリティ心理学会第17回大会において発表された。本調査によって,当初の研究計画に基づいた今後の尺度作成の基礎となる有効な資料が得られたと考えられる。(2)上記の結果に基づいて,評定尺度形式の質問紙を作成し,高校生,大学生に対して調査を実施した(調査継続中)。この調査結果に基づき,因子分析および尺度の信頼性・妥当性を検証し,「傷つけ合うことを回避する傾向」を確定することを予定している。本結果は日本教育心理学会第51回総会において学会発表を予定している。平成21年度は研究計画に従い,現代青年の友人関係の特質のうちでも,互いに傷つけあうことを避ける心性について,新たに項目を作成し,尺度作成を行った。平成20年度の研究における自由記述に基づく予備調査から得られた結果を基に項目を作成し,これについて,平成21年8月から9月にかけて高校生,大学生に対する質問紙調査を実施した。1)友人関係で傷つけ合うことを避ける傾向についての尺度(以下「傷つけ尺度」と略称)2)併存的妥当性の確認のため柴橋(2004)のアサーションの心理的要因尺度より「配慮・熟慮」下位尺度6項目を同時に実施した。またこのほか3)被受容感・被拒絶感尺度杉山・坂本(2006)4)自尊感情尺度Rosenberg(1965),山本・松井・山成(1982)訳を実施した。「傷つけ尺度」について因子分析を行ったところ「傷つけられ回避」「距離確保」「礼儀」「傷つけ回避」と命名しうる因子が得られ,「傷つけられ回避」「礼儀」「傷つけ回避」が「配慮・熟慮」との高い相関が見られ,併存的妥当性が確認された。また他の尺度項目との間では,岡田(2007)と同様の関連性が見られたことから,本尺度の構成概念妥当性も確認されたといえる。以上の尺度項目を用いて平成22年度においては本調査を実施する予定である。平成21年度に実施した予備調査によって作成された友人関係の傷つきやすさに関する尺度を用いて本調査を実施した。友人関係においてお互いに傷つけ合うことを避ける傾向が,過敏性自己愛およびふれ合い恐怖とどのような関係にあるか,またこれが青年の食行動の適応とどのような関係にあるかを検討した。調査対象者首都圏,北陸地方の4年制大学学生調査時期平成22年10月平成23年1月調査内容友人関係の傷つきやすさに関する尺度評価過敏性-誇大性自己愛尺度(中山・中谷,2006)自己愛的脆弱性尺度短縮版(上地・宮下,2009)ふれ合い恐怖尺度(岡田,2002)ランチメイト症候群に関する尺度(佐藤・畑山(2002)に今回作成した項目を追加したもの)以上に基づいて,調査を実施し,現在結果のデータ分析を行っている。本結果の一部は,日本心理学会第75回大会(平成23年9月)において発表される予定である。(1)平成22年度に実施された第1次本調査のデータに基づいて,友人との間で傷つけ合うことを避ける傾向と,ふれ合い恐怖的心性,自己愛,自尊感情の相互の関係について,共分散構造モデルによる分析を行った。

この結果を岡田(2011)として学会発表を行った。(2)当初の計画では,第1次本調査の大学生に対する調査結果に基づいて,高校生に対しても同様の質問紙を用いて第2次調査を行う予定であったが,岡田(2011)において,ふれ合い恐怖的心性の構造についても,再検討が必要であることが明らかとなった。"すなわち,同心性を構成する下位概念の内「対人退却」は行動的な側面を中心とした項目,「関係調整不全」は「不安感」を中心とした項目から構成されており,両者を区別してふれ合い恐怖を論じることは必ずしも適切ではない。またこれによって「対人退却」が誇大性自己愛,「関係調整不全」が過敏性自己愛と対応するという近年の対人恐怖モデルについても再検討が必要となることが明らかとなった.よってそのための準備的な調査を大学生を対象に実施した。調査対象:北陸および北海道地区の4年制大学学生調査時期:2012年1月調査項目ふれ合い恐怖尺度:岡田(2002)で作成した尺度ふれ合い恐怖尺度:福井(2007)が作成した尺度自己愛的脆弱性尺度:伊藤・村瀬・金井(2011)(3)平成21年度までの調査結果について詳細に検討し論文を執筆した。
メカノケミカル法による(M-Al)MFIゼオライトナノ粒子の合成と触媒特性

FeをAlと共に骨格導入したMFI型ゼオライトのFe/Al比を変えて酸性度制御を目標に、当該ナノ粒子の合成について、Si, Al, Feのそれぞれの(水)酸化物のメカノケミカル処理による非晶質化から水熱合成を経て製造するプロセスの開発を目的とした。その結果、原子レベルでSi-O-Feの結合ができた複合酸化物前駆体が得られ、次ステップの水熱合成により、目的の骨格置換したゼオライトを得ることができ、実用化プロセス開発に直結できる成果を得た。27年度は従来法を利用した添加元素含有-アルミニウムMFIナノ粒子合成ならびに得られた触媒を利用してジメチルエーテルからのオレフィン合成反応(DTO反応)への鉄/アルミニウム比の影響評価について行うことを目的とした。まず、添加元素(M)として鉄を用いた鉄・アルミニウム共含-MFIナノ粒子の合成を行った。前駆体調製条件を検討した上で、前駆体の鉄/アルミニウム比を広範に変化させ、他の合成薬品とともに水熱合成法を用いることで鉄・アルミニウム共含-MFI((Fe,Al)-MFI)ナノ粒子を合成した。得られた(Fe,Al)-MFIの鉄/アルミニウム含有比について評価したところ、ほぼ組成比通りの鉄/アルミニウム比となっていることが確認された。ジメチルエーテルから低級オレフィンを合成する際の触媒として、調製した(Fe,Al)-MFIナノ粒子を用いてその活性と選択性を評価した。ジメチルエーテルからオレフィンを合成する際の活性があることが確認され、鉄/アルミニウム比を変化させることで、得られるオレフィン種の存在比率を変化させられることを確認した。触媒寿命については、ナノサイズ化による触媒表面のコーク生成が抑制(もしくは堆積速度の低下)により、長くなることが確認されていたが、Fe、Alの共導入によりさらなる触媒寿命の向上が確認された。とりわけFe量の多いサンプルにおいて長寿命化が進むことが確認された。当初予定していたように、Fe, Alの共導入に成功し、また、その活性ならびに触媒寿命についても良好な結果を得られているため、進捗状況については、順調に進展しているものと判断した。ゼオライト骨格へ元素を導入することで、その活性制御を試みている。今年度はSnの導入を行った。SnはSiに比べイオン半径が大きく,さらに6配位で安定となるため,骨格内への導入が困難である。そこで本研究では、Si -O- Sn間の結合を有した前駆体を利用することで、MFIゼオライトへの一様な元素骨格内導入ならびにその導入量の制御を目的とした。Si-O-Sn結合を有するアモルファス前駆体調製のため、メカノケミカル反応を利用した。Sn錯体とSiO2前駆体を窒化ケイ素製ボールとともに窒化ケイ素製容器へ入れ、遊星ボールミルによりメカノケミカル反応を行った。得られた前駆体は、その処理時間の経過に従い、SiO2固有の構造の存在減少が確認され、24時間の反応によってアモルファスの前駆体が得られたことが確認された。得られたアモルファスSi -O- Sn前駆体を用いて、HCl/Si比を変化させて水熱合成を行うことで、目的とするSn含有MFIゼオライト調製を行った。HCl量の変化により、得られる粒径が変化することが確認された。また、比表面積、外表面積の変kなも確認された。HClの添加量増大に伴い、MFIゼオライト中のSn含有量の増大が確認され、最大で3.1 wt%まで増大させることに成功した。得られたSn-MFIゼオライトのFT-IR測定で評価したところ、骨格内に導入されていることが確認された。以上より、メカノケミカル反応により得られた非晶質前駆体をりよすることで、MFIゼオライトへ一様に元素を含有することまたその含有量を制御可能であることが確認された。MFIゼオライトへのSn導入ならびに骨格内元素置換には一定の成果を挙げた。しかしながら、その導入量が3.1 wt%と少ないため、導入量が与える特性への影響評価に向けて不十分な結果である。また、骨格内におけるSnの状態について、更なる検証が必要である。加えて、Sn意外の他元素導入についてはまだ未検証である。

また、比表面積、外表面積の変kなも確認された。HClの添加量増大に伴い、MFIゼオライト中のSn含有量の増大が確認され、最大で3.1 wt%まで増大させることに成功した。得られたSn-MFIゼオライトのFT-IR測定で評価したところ、骨格内に導入されていることが確認された。以上より、メカノケミカル反応により得られた非晶質前駆体をりよすることで、MFIゼオライトへ一様に元素を含有することまたその含有量を制御可能であることが確認された。FeをAlと共に骨格導入したMFI型ゼオライトのFe/Al比を変えて酸性度制御を目標に、当該ナノ粒子の合成について、Si, Al, Feのそれぞれの(水)酸化物のメカノケミカル処理による非晶質化から水熱合成を経て製造するプロセスの開発を目的とした。その結果、原子レベルでSi-O-Feの結合ができた複合酸化物前駆体が得られ、次ステップの水熱合成により、目的の骨格置換したゼオライトを得ることができ、実用化プロセス開発に直結できる成果を得た。次年度は昨年度得られたサンプルの詳細な構造解析を行う。その後、水熱合成法で利用した条件を基に、メカノケミカル法を利用して安価な前駆体を出発物質として用いた付加価値の高い材料合成法開発へ結び付けていく。また得られた(M,Al)-MFIの触媒活性評価を行い、従来法との比較を行う。MFIゼオライトへ導入されたSnの状態を検証するため、X線による二体分布関数分析(PDF)などにより詳細に検証する。Sn導入量をさらに増やすため、前駆体種の変更、メカノケミカル反応条件について、更なる検証を行う。Sn導入の条件を基に、メカノケミカル法を利用し、他の元素種をMFIゼオライトへの導入を行う。得られたSnまたは他元素種が導入されたMFIゼオライトを用いて、実際の触媒反応へ供し、元素種ならびにその導入量が触媒活性に与える影響について詳細に評価する。29年度が最終年度であるため、記入しない。物理化学29年度が最終年度であるため、記入しない。
新生ニューロンのスパイン発現様式の変化と新たな記憶獲得回路への参加様式との相関

近年、成体脳の海馬歯状回でもニューロン新生が起きていることが定説となっている。しかし、新生ニューロンの既存回路網への組み込みと、記憶学習時に認められる神経細胞間伝達効率の可塑的変化の関連は不明であった。スパインは、シナプス後部の機能的構造体であり、回路網への組み込みの指標となる。研究代表者らは、神経可塑性の一つであるLTPの12日齢時での誘導が、後の新生ニューロンスパインの発現頻度を上昇させることを観察した。そこで、情報獲得時の新生ニューロンのスパイン発現様式と新たな情報獲得回路への参加様式との相関を、可塑性関連蛋白質の発現を指標に検討した。この結果、12日齢時と28日齢時の両日にLTP誘導を行うと、12日齢時と28日齢時のそれぞれでだけLTP誘導を行った場合と比べ、海馬新生細胞中のZif268陽性率が優位に上昇した。また、免疫電子顕微鏡法により、約80%の28日齢の新生ニューロンのスパインが、機能的シナプスを形成していることが明らかとなった。これらの結果は、神経可塑性誘導によりスパイン発現頻度が上昇している新生ニューロンは、新たなLTP誘導回路への機能的参加効率が上昇していることを示唆する。しかし、新生ニューロンの既存回路網への組み込みが、記憶学習時に認められる、神経細胞間伝達効率の可塑的変化によりどのように影響を受けるのかは不明であった。スパインは、ニューロン間の信号伝達の場であるシナプスにおいて、シナプス後部の機能的構造体である。研究代表者らは、神経可塑性の一つであるLTPの、新生後12日齢時での誘導が、28日齢時の新生ニコーロンスパインの発現頻度を誘導依存的に上昇させることを観察した。これをもとに、可塑性関連蛋白質の新生ニューロン内での発現を指標とし、情報獲得時の新生ニューロンのスパイン発現様式と、新たな学習・記憶痕跡への参加様式との相関の検討を行っている。細胞の分裂時に起こるBrdU標識は、海馬歯状回において新生ニューロンの標識を可能とするとともに,標識日を誕生日として同定できる。LTP誘導を行った歯状回内で、Zif268、c-Fos、Arcといった可塑性関連蛋白質の発現誘導と検出感度を検討し、Zif268が最も発現誘導の検出感度が高いことを確認した。本年度は、新生後12日・28日齢時それぞれ、もしくは両時点でのLTP誘導による28日齢新生ニューロン内でのZif268の陽性率を検討した。この結果、まだ例数は少ないものの、12日目と28日目の両日にLTP誘導を行うと、12日目と28日目のそれぞれにだけLTP誘導を行った場合と比べ、BrdU陽性細胞中のZif268陽性率が上昇する可能性が示された。この結果は、12日齢時のLTP誘導によりスパイン発現頻度が上昇している新生ニューロンでは、28日齢時点での情報獲得効率が上昇していることを示唆する。今後は、さらに例数を増やし、上記の結果が統計学的に有意なものであるかを検討する。さらに、もう一つの新生ニューロンの標識法である、レトロウイルスによるGFP標識法を基盤とした免疫電子顕微鏡法により、新生28日齢のニューロンのスパインが、真に機能的な興奮性シナプスの要件を満たしているか検討する。スパインは、シナプス後部の機能的構造体である。研究代表者らは、神経可塑性の一つであるLTPの12日齢時での誘導が、28日齢時の新生ニューロンスパインの発現頻度を上昇させることを観察した。

LTP誘導を行ったラット歯状回内で、複数種の可塑性関連蛋白質の発現誘導率検討し、Zif268が最も発現誘導率が高いことを確認した。BrdU標識は、海馬歯状回において新生ニューロンの標識を可能とするとともに、標識日を誕生日として同定できる。新生後12日.・28日齢時それぞれ、もしくは両時点でのLTP誘導によるBrdU陽性28日齢新生ニューロン内でのZif268の陽性率を検討した。この結果、12日目と28日目の両日にLTP誘導を行うと、12日目と28日目のそれぞれにだけLTP誘導を行った場合と比べ、BrdU陽性細胞中のZif268陽性率が優位に上昇した。この結果は、神経可塑性誘導によりスパイン発現頻度が上昇している新生ニューロンは、新たな情報獲得回路への参加効率が上昇していることを示唆する。もう一つの新生ニューロンの標識法である、レトロウイルスによるGFP標識法を基盤とした免疫電子顕微鏡法により、28日齢の新生ニューロンのスパインの約80%が、シナプス小胞を含むシナプス前終末と接するとともに、シナプス後肥厚を持った機能的な興奮性シナプスの要件を満たしていることを明らかにした。現在、これらの結果を含む論文を国際学術雑誌に投稿し、掲載のための審査を受けている。
子育ち・子育てと物理的・社会的環境との関連に関する発達心理学的研究

本研究の目的は、子育て開始期の親が子どものため、あるいは子育て生活のためにどのようなモノ・ひと環境を整備していくのかを把握し、その背景にある親の意識や、そうした多様な環境が子ども、ならびに親の発達にもたらす影響を明らかにすることであった。平成17年度に行った日誌調査と平成18年度に行った自然観察調査をもとに、本年度はその成果発表と不足部分のデータ収集を行った。日誌調査の結果については、日本心理学会において「子育て開始期に親はどのようなモノの助けを借りるか-4カ月齢から12カ月齢までの縦断的日誌調査から-」と題してポスター発表を行い、一応の成果報告を完了した。現在このデータを学術雑誌に投稿すべく準備に取り掛かっているところである。また自然観察調査に関しては、平成18年度に行った公園での観察調査に加えて、郊外型スーパーマーケットでの子ども連れの家族の観察を実施した。具体的には、親子の関わりやカート等の使われかたの実態調査を行い、年齢の低い子どもがいる家族においてほど、カートをはじめとする"モノ"とその場にいる"ひと"とが、共に補完しあうかたちで、子どものいる生活を支えていることが明らかになった。以上のことから、親の育ち、子どもの育ち、そしてモノ、ひと環境のつながりを新たな視点で捉えることが出来そうである。これについても現在、投稿論文としてまとめる準備を進めている最中である。子育て中の親の心理については、これまでは質問紙による調査が主であった。本研究は、より日常的、行動的レベルにおいて子育て開始期の親の心理に迫ることをめざし、観察やインタビュー調査を実施してきた。モノとひとの環境整備を軸に、親の心理について新たな知見を多数得た。本研究の主要な目的は、親と子双方の育ち・育てる(育てられる)関係のなかで、物理的環境、社会的環境がどのような役割を果たしているのかを明らかにすることであった。1年目にあたる平成17年度は、子どもの誕生と成長とともに、親が子どもにモノ環境を整えていく過程を縦断調査から明らかにしていくことが目的であった。名古屋市の保健所が妊娠中の女性を対象に実施しているニューファミリーセミナー(いわゆる母親教室)、ならびに3ヵ月健診のそれぞれの場において、本研究の主旨を説明し、調査への協力を依頼した。その結果、妊娠中の女性5名、3ヵ月検診受診者の母親10名の協力が得られ、これらの方々に半年から1年程度の日記縦断研究にご参加いただいた。子どもはいずれも第1子であった。協力者には日記帳を渡し、毎日、子ども、あるいは子育てのために買ったもの、人からもらったものをすべて記録していただいた。日記帳は1ヵ月につき1冊とし、毎月筆者が家庭訪問をして、1ヵ月分の日記帳を回収し、向こう1ヵ月分の日記帳を手渡すかたちで進めた。家庭訪問の折には、日記帳を拝見しながら、1時間から1時間半にわたるインタビューを実施し、日記に記されたモノがどういう使われ方をしているか、なぜ必要であったかなどを詳しく尋ねた。インタビュー内容はICレコーダーに記録し、あとで文字化することとした。まだ家庭訪問を継続している方も数名いるが、順調にデータの収集がすすみ、現在文字化の作業を行っているところである。全体に、子どもの月齢や季節変動に応じて、一定の傾向でモノが子育て中の家庭に到来することが示されそうであるが、いっぽうで母親の育児観、価値観に沿った個人差もあらわれそうであり、モノの購入、到来を通じて、子育て期の親の心理に迫ることができるものと確信している。本年度は、公園、スーパーマーケット、主要駅構内など、さまざまな公共の場において、子ども連れの家族を対象とした自然観察を行った。公園においては、予備観察として数10組の親子の観察を実施したのち、行動カテゴリーを整理し、データシートを作成した。これに基づいて、本観察を実施し、主として就園前の子どもと親の距離関係や遊具の使われ方、相互作用の詳細を調べた。子どもの年齢との関連や、誰が子どもに付き添っているか(母親か、父親か、祖父母か)による比較も行った。また、以上の観察とともに、同じく就園前の子どもがいる親に対し、公園を訪れる頻度や時間帯、公園を選ぶ基準等についてもインタビュー調査を行った。およそ100組におよぶ観察データの分析により、1歳から2歳の子どもと親は、身体接触の頻度が高く、2歳以降は親子の距離がしだいに広がっていくことが明らかになった。また、両親に比べ、祖父母は、孫である子どもと比較的近い距離を保つ傾向にあることもわかった。さらに、母親が子どもとどのような距離を保つかは、夫が一緒に公園に来ているかどうかによって異なることもわかった。以上のことから、子どもにとっての物理的な刺激を伴う公園という場が、親と子の関係の発達を理解する、ひとつの指標として有用であることが示唆された。インタビュー調査については、現在、分析を進めているところである。本年度はまた、前年度(平成17年度)から継続してきた日誌調査も行った。これについては、前年度に収集したデータも含め、現在、インタビューデータの文字化を進めているところである。

日誌調査の結果については、日本心理学会において「子育て開始期に親はどのようなモノの助けを借りるか-4カ月齢から12カ月齢までの縦断的日誌調査から-」と題してポスター発表を行い、一応の成果報告を完了した。現在このデータを学術雑誌に投稿すべく準備に取り掛かっているところである。また自然観察調査に関しては、平成18年度に行った公園での観察調査に加えて、郊外型スーパーマーケットでの子ども連れの家族の観察を実施した。具体的には、親子の関わりやカート等の使われかたの実態調査を行い、年齢の低い子どもがいる家族においてほど、カートをはじめとする"モノ"とその場にいる"ひと"とが、共に補完しあうかたちで、子どものいる生活を支えていることが明らかになった。以上のことから、親の育ち、子どもの育ち、そしてモノ、ひと環境のつながりを新たな視点で捉えることが出来そうである。これについても現在、投稿論文としてまとめる準備を進めている最中である。子育て中の親の心理については、これまでは質問紙による調査が主であった。本研究は、より日常的、行動的レベルにおいて子育て開始期の親の心理に迫ることをめざし、観察やインタビュー調査を実施してきた。モノとひとの環境整備を軸に、親の心理について新たな知見を多数得た。
クロト蛋白による腎保護効果についての検討

HIGAマウスを用いてクロト蛋白補充による腎保護効果について検討した。腎クロト蛋白の発現はHIGAマウスで低下しており、尿アルブミン排泄が多いほどクロト発現が弱い傾向を呈した。蛋白尿がクロト発現を抑制する可能性が示唆された。クロト蛋白補充は腎アンジオテンシンII濃度を低下させ、血圧とアルブミン尿を減少させたが、糸球体濾過率には有意な影響は示さなかった。また、外因性のクロト蛋白補充は内因性腎クロト発現と腎superoxide dismutae発現を上昇させ、尿中8-epi-prostaglandin F2alpha排泄を減少させ、酸化ストレスが軽減したことを示唆した。免疫染色で評価したところ、クロト蛋白補充は糸球体のIgA沈着には影響しなかった。この結果は、免疫沈降法でクロト蛋白がトランスフェリン受容体と結合しないという実験結果とも一致していた。単離した糸球体を用いた検討では、クロト蛋白補充はtransient receptor potential channel 6発現、transforming growth factor β発現、collagen I発現を低下させ、ネフリン発現を亢進させていた。クロト蛋白補充がinsulin-like growth factor受容体抑制を介してtransient receptor potential channel 6発現を低下させ、ネフリン発現を回復し尿アルブミン低下に寄与したものと思われた。また、クロト蛋白は、少なくとも腎アンジオテンシンIIの低下を介してtransforming growthfactor β発現を低下させ糸球体硬化に抑制的に働いた可能性が考えられた。平成28年度は、実験動物センターのラット飼育室に空きがなかったので、当初28年度に予定しておりましたラットの研究に替えてPCYマウス(当初は平成30年度に予定していました)を用いた研究を先行させて行いました。多発性嚢胞腎のモデルであるPCYマウスを使用してクロト蛋白の補充効果を検討しました。多発性嚢胞腎では嚢胞形成のため腎重量が増加しますが、腎重量は対照群に比べてクロト補充群で低下していました。また、クロト投与群において嚢胞の大きさや血清クレアチニン濃度にも低下傾向がみられ、腎線維化の指標となるfibronectinの発現は有意に抑制されていました。PCYマウスにおける尿蛋白排泄が元々少ないためか、クロト投与では尿蛋白に有意な変化は見られませんでした。しかし、酸化ストレスマーカーである8-epi-prostaglandin F2αの排泄はクロト投与で低下しました。腎臓でのpAKTの蛋白量はクロト投与群で低下しており、嚢胞拡大の抑制につながったことが示唆されました。また、TGFβの下流にあたるpSmad3がクロト投与群で低下しており、線維化の抑制につながったことが考えられました。このように、クロト蛋白はIGF受容体やTGFβ受容体と相互作用を及ぼします。今回の結果からクロト蛋白はpAKTやpSmad3などの多面的な影響を介してPCYマウスにおける腎嚢胞形成や線維化を抑制し腎保護に働くことが示唆されました。今後はpAKTやpSmad3の腎臓における局在を同定し、国際学会での発表や論文投稿を考えております。引き続き、宜しくお願い申し上げます。実験動物センターのラット飼育室に空きがなかったので研究の予定を変更した。当初は平成30年度に予定していたマウスを用いた研究を繰り上げて先行させて行いました。ラットについては29年度に実施予定です。平成29年後は、動物の飼育ケージの問題で平成28年度に実施できなかった腎亜全摘モデルを用いた検討を行った。In vivoの実験では、腎臓亜摘出群と腎臓亜摘出にクロト蛋白(30μg/kg/day)を補充する群の比較検討を行った。腎亜全摘は高血圧やアルブミン尿の増加を呈し腎に線維化を来すが、クロト蛋白の補充は血圧を是正しアルブミン尿を減少させ、線維化を抑制した。クロト補充が腎内アンジオテンシン濃度を下げ、糸球体のTRPC6の過剰発現を是正することが高血圧やアルブミン尿の改善につながったものと考えられた。また、以前から線維化についてはクロトがTGFβの受容体阻害をすることが関係しているとされている。実際、腎亜線摘ではSmad3のリン酸化に加えて、SnailやSMAなどの上皮間葉遷移に関する遺伝子発現が亢進しており、これらTGFβの下流に属する反応はクロト蛋白補充で軽減した。今回、我々はクロト蛋白補充が内因性クロト発現に加えて骨形成因子7(BMP7)の発現を亢進させることを見出した。BMP7はよく知られた抗腎線維化因子である。今回の結果から、クロトがBMP7を誘導することが腎線維化抑制の新たな機序として考えられた。in vitroの実験としては、培養糸球体上皮細胞を用いてTRPC6発現に対するインスリン様成長因子(IGF)とクロト蛋白の相互作用を検討した。IGFは糸球体上皮のTRPC6発現を増加させるが、クロト蛋白はIGFのTRPC6に対する作用に拮抗した。臨床業務などで多忙のためHIGAマウスを用いてクロト蛋白補充による腎保護効果について検討した。

また、外因性のクロト蛋白補充は内因性腎クロト発現と腎superoxide dismutae発現を上昇させ、尿中8-epi-prostaglandin F2alpha排泄を減少させ、酸化ストレスが軽減したことを示唆した。免疫染色で評価したところ、クロト蛋白補充は糸球体のIgA沈着には影響しなかった。この結果は、免疫沈降法でクロト蛋白がトランスフェリン受容体と結合しないという実験結果とも一致していた。単離した糸球体を用いた検討では、クロト蛋白補充はtransient receptor potential channel 6発現、transforming growth factor β発現、collagen I発現を低下させ、ネフリン発現を亢進させていた。クロト蛋白補充がinsulin-like growth factor受容体抑制を介してtransient receptor potential channel 6発現を低下させ、ネフリン発現を回復し尿アルブミン低下に寄与したものと思われた。また、クロト蛋白は、少なくとも腎アンジオテンシンIIの低下を介してtransforming growthfactor β発現を低下させ糸球体硬化に抑制的に働いた可能性が考えられた。研究計画に沿って実施する。研究計画に沿って推進する28年度は、動物実験センターの都合でラットからマウス(当初は平成30年度に予定していました)の研究に切り替えた。また、28年度は休みが取れず、学会発表ができませんでした。臨床業務が多忙などで進捗が若干遅れているためです。申し訳ございません。今年度、研究のために使用いたします。29年度にラットを用いた研究を実施する予定です。また、今年度は国際学会での発表も承認いただいております。
電波掩蔽観測と数値実験による惑星大気重力波の研究

重力波は惑星大気の構造形成に関わる重要な大気現象である。本研究では、まず、金星探査機Venus Expressと「あかつき」の電波掩蔽データを解析し、金星大気中の微細温度構造の分布を求めた。日中よりも夜間において対流層の変動が大きく微細な擾乱の振幅も大きいといった、これまでに知られていない特徴を見出した。さらに、高度分解能を1桁向上する電波ホログラフィ法により電波掩蔽観測データを解析し、鉛直スケール数百mの波動や弱安定層が普遍的に存在すること、高緯度の対流層上端にしばしば急峻な逆転層が見られることなどを見出した。これらの成果は論文として国際誌に発表された。さらに、短鉛直波長の重力波とこれが砕波して生成する乱流の統計的性質を明らかにするために、Venus Expressと「あかつき」の電波シンチレーションデータを解析し、重力波パラメーターを導出することにも成功した。観測データの解析と平行して、高い鉛直解像度と鉛直方向に広い計算領域を兼ね備えた金星中層大気の数値シミュレーションを実施し、対流運動とそれが励起する重力波の伝播を再現した。重力波の砕波はシアー不安定と対流不安定によって生じることが示唆され,さらに重力波の砕波の起こる高度と重力波の振幅を電波掩蔽観測の観測結果と比較して理解することができた。さらに、対流層内における硫酸雲の生成消滅過程を計算可能とするために雲微物理スキームを開発し,数値モデルへ導入した。これらの成果により、対流による重力波の励起と伝搬、その大規模大気構造への影響について、観測と理論の両面から理解を進めることができた。本研究成果をもとに精密な雲対流・重力波伝搬モデルを開発し、今後も得られる「あかつき」の観測データの解析と統合することにより、金星の気候形成におけるこれらの微細現象の役割を明らかにすることができるはずである。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。重力波は小スケールながら惑星大気の大規模構造の形成に関わる重要な大気現象であるが、地球と比較して、同じく地球型惑星である金星と火星における重力波の理解は遅れている。そこで(1)高度分解能を1桁向上する新たな電波掩蔽解析手法によって、金星と火星の探査データを再解析する。(2)新たに得られた気温の高度分布から、臨界高度の近傍で砕波に至る短鉛直波長の重力波を抽出し、重力波の振幅・波長・砕波乱流層の分布を明らかにする。さらに(3)領域数値モデルとの比較のもとに、対流による重力波の励起、砕波にともなう重力波の特性変化、背景大気への影響を評価し、(4)惑星ごとの条件によって重力波の特性と役割がどう変わるのかを明らかにする。初年度は金星探査機Venus Expressと「あかつき」の電波掩蔽データを解析し、金星大気中の微細温度構造の分布を求めた。日中よりも夜間において対流層の変動が大きく、対流層の直上の温度揺らぎが大きいといった、これまでに知られていない地方時依存性を見出した。電波ホログラフィ法による電波掩蔽観測データの解析にも取り組み、鉛直スケール数百mの弱安定層が多数存在することを見出した。このような層構造は臨界層の近くで砕波しつつある短鉛直波長の重力波によって生成することが考えられる。また、乱流現象の解明に向けて電波シンチレーション解析に着手した。観測データの解析と平行して、金星の対流と重力波励起の数値実験を行い、観測されているような鉛直スケールの小さな層構造が重力波によって作られる様子を再現した。3次元での対流計算を試行し、上昇流域に比べ下降流域がより局在化した対流セルが生じることを見出した。2016年に定常観測を開始した「あかつき」の電波掩蔽観測データを解析し、低緯度を中心に多地点での気温の分布を取得した。ここから、日中よりも夜間において対流層の変動が大きく、対流層の直上の温度揺らぎが大きいといった、これまでに知られていない地方時依存性を見出した。さらに、通常の方法では捉えられない微細温度構造を抽出するために、電波ホログラフィ法の一種であるFull Spectrum Inversion(FSI)によりVenus Expressの電波掩蔽観測データを解析し、鉛直スケール数百mの弱安定層が多数存在することを見出した。「あかつき」の観測データへのFSI法の適用も開始した。加えて、乱流現象の解明に向けて「あかつき」電波掩蔽データのシンチレーション解析に着手した。観測データの解析と平行して、金星の対流と重力波励起の数値実験を行った。高度領域を従来の40-60 kmから40-80 kmまで拡大し、対流によって励起される重力波の高高度への伝搬をシミュレートした。観測されているような鉛直スケールの小さな層構造が重力波によって作られる様子を再現することができた。これまでの2次元対流実験の結果を踏まえて3次元での計算も試行し、上昇流域に比べ下降流域がより局在化した対流セルが生じることを見出した。大気重力波は惑星大気の構造形成に関わる重要な大気現象であるが、地球と比較して金星と火星における重力波の理解は遅れている。