hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日本出土の貿易陶磁器に関する文献目録の作成

わが国の貿易陶磁器を出土する遺跡数,年代,出土陶磁器の種類や組成などの問題について、全国規模で考える際の基礎資料が従来欠けていた。本研究の目的はその欠を補い、貿易陶磁研究の今後の基礎的デ-タを集積するところにあった。2年間の研究により、その所期の目的に到達することができ、全国47都道府県の資料を集成した。1985年現在、貿易陶磁器を出土している遺跡総数は、2684個所である。1975年に筆者は、同様な集計をおこない約800個所を抽出したが、その後の発掘調査によって急激に遺跡数が増大していることがわかる。文献目録記載の遺跡数からつぎの諸点が指摘できる。1、遺跡を地域別にみると、九州と近畿地方は、ほぼ同じ割合で多く、両者を合わせると全国の約半分を占めている。関東以北はやはり少く、貿易陶磁器の分布は西高東低の傾向にある。2、時期別の割合をみると、1214世紀の遺跡が過半数を占め、鎌倉時代に貿易陶磁器はもっとも広く受容されていたことを示している。ついで、1516世紀を中心として、主として山城・居館跡の出土例が全体の1/3を占める。これらに対して、11世紀以前の遺跡数は非常に少く、いわゆる初期貿易陶磁器の比率は10%にもみたない。3、地域別・時期別をくみあわせてみると、11世紀以前の遺跡は九州が約半分の占有率であり、1214世紀では、近畿地方が九州と並らび、凌駕するほどになる。さらに次の15世紀以降になると、中部地方が台頭し、近畿・九州と並び、全国を3分する遺跡数となる。以上の文献目録の作成と並行して、基礎的な遺物研究をすすめ、主に福岡市博多遺跡群の資料整理にもとづいて、越州窯と竜泉窯青磁の編年的論考を学会誌に発表した。今年度は西日本にしぼり、貿易陶磁器文献目録作成のための基礎的な調査と、担当者との協議などを行った。既に各地に蓄積されている膨大な発掘資料を目録作成のために整理するのは簡単な作業ではないが、各県の担当者の協力を得て、少しずつ作業に着手している。目録の完成を当初の予定どおり1994年におき、弛まず仕事をしたい。西日本地域の今年度の整理作業の中で、従来の研究成果に変更をせまる新しい所見を得たので、以下簡述する。1.沖縄県における貿易陶磁器は、グスク出土品を中心にして、14世紀中葉16世紀前半の約150年間に集中する事実に変りがないが、それより以前の、すなわち三山鼎立が史料的に明らかになる以前の12世紀代から中国陶磁器が沖縄各地にもたらされていたことが判明した。この一見些少な事実は、沖縄における対外交渉史の曙を解明する点において、従来の定説を変え、文献史料の欠を補い、新視点を提供するものである。2.貿易陶磁器の出土量がわが国で最も多いのは、博多遺跡群であることは、ここ数年来の調査結果によって明らかになった。このことをより深くみると、出土量が多いのは11世紀後半12世紀に限定され、その後は相対的に減少傾向をたどることが、今年度の予備調査によって明らかになった。上記の150年間における博多の貿易陶磁器は、異常ともおもえる程の量と、同一器種が未使用の状況で、まとまって出土する点から推定し、博多にこの時期、貿易陶磁器のわが国の流通拠点がおかれて西日本各地へもたらされていたと考えられる。

3.従来調査の立ち遅れていた四国地域において、高知、香川などの調査で、貿易陶磁器は、中国地方の状況と相似た傾向を示すことが予想でき、来年度の目録作成を機としてより詳細に調査を進めたい。わが国各地の遺跡から出土する貿易陶磁器の状況を、全国規模で把握するために文献目録(発掘調査報告書等)の作成を目的とした。今年度は次の2点に重点をおき研究をすすめた。すなわち、1.東日本地区の出土陶磁器について調査し、文献目録を作成すること。これについて、まず北海道東部にる貿易陶磁器分布の北限について調査をおこない、釧路市とその周辺部で少数ながら明代青花磁器を検出していることが判明し、また宋代の湖州鏡も出土しており、13世紀代以降には、この地域に唐物が受容されていたことが証明された。つぎに、東北地方の主要な古代官衛跡から出土する中国陶磁器について調査した。このなかで、胆沢城跡出土の越州窯青磁類はすべてに公表されているが、今回再度出土遺物を検討してみると、新に5片以上があることが判明した。さらに平成2年秋、陸奥国府推定地の発掘調査がおこなわれ、陶磁器について調べると、数点の初期貿易陶磁器(越磁,〓州白磁)が含まれていることがわかり、東北地方に、平安時代前期に相当量の中国陶磁がもたらされていたことを確認した。これらの調査を含めて、東日本の文献目録の作成をおこなった。2.西日本地域のうち、福岡市博多遺跡群出土の陶磁器が質量ともに豊富であり、文献目録作成上に必須の資料となるので、とくに調査の重点をおいた。幸い福岡市教育委員会の協力をえて、博多遺跡群第36次,37次、58次の各調査出土陶磁器の全資料を整理した。その結果、結州窯青磁については従来の編年観を修正することができた。さらに、平安時代後半以降の貿易陶磁の中心を占める竜泉窯青磁について、とくにその草創期の製品について、博多出土品を中心にして研究をおこなった。これら2件について.各々論文の形で成果を発表した。いずれも文献目録目成上の基礎的部分を構成するものである。
電気機器省エネルギー設計への応用へ向けた高速高精度電磁界数値解析技術の実用化研究

近年、環境エネルギー問題への配慮から、電気機器においては損失低減による高効率化が強く要望されており、数値解析を活用しての設計技術の高度化が期待されている。このような背景のもと、本研究では、均質化法を用いた積層鉄心の磁界解析、応答曲面法による機器の最適化設計、無限辺要素を用いた開領域問題の解析などについて検討を行い、複雑形状を有する電気機器の省エネルギー設計のための実用的な数値解析手法の開発を行った。電気機器設計分野における高精度化への課題の-つとして、積層鉄心のモデリング手法が挙げられる。通常、電気機器では、損失を低減し効率を上げるために積層鉄心が用いられている。積層鉄心における損失を精度良く算出するためには、その積層構造を詳細にモデル化する必要があるが、有限要素法に代表される従来の解析手法では膨大な計算コストを要するため、実際の機器に対してこのようなモデル化を行うことは非常に困難である。特に近年、環境エネルギー問題への配慮から電気機器の損失低減による高効率化が強く要望されており、その実現のためには積層鉄心の高精度な電磁界解析に基づいた機器設計が必須となってくる。以上の背景のもと、本年度は先ず、モデリングの容易さ、渦電流の表皮効果に関する再現性など、実機解析への適用性に関する得失について、各種積層鉄心モデル化手法の調査を行った。さらに、電磁鋼板と絶縁層を直接メッシュ分割することが不可能である数メートルの規模の長尺積層鉄心を例題に取り上げ、鉄損の計算値と実モデルでの実測値を比較することで、均質化法の-手法を用いてその有効性を検証した。これまで数メートル規模の長尺積層鉄心を用いて均質化法の適用性能を検証した例はなかったが、本検討の結果、要素分割に留意することで長尺積層鉄心に対しても計算コストを大幅に削減しつつ高精度な損失評価を行えることが明らかになった。また、積層鉄心解析においては、そのモデル形状から要素が扁平になりやすく、連立方程式の反復解法の収束特性に悪影響を及ぼす可能性がある。これに対し、極端な扁平要素を多く含む状況下でも、代数マルチグリッド法を前処理とした共役勾配法の適用により計算速度の改善が図れる事例を見出し、リアクトルモデルや表面磁石同期電動機モデルなどの実機解析で検証した結果、その有効性を明らかにした。近年、積層鉄心の微細構造の詳細なモデルリングに代表されるように、設計対象や解析対象がますます複雑化しており、計算時間のさらなる短縮化が要求されている状況にある。このような背景のもと、本年度は以下の2項目を実施した。(1)応答曲面法による機器設計の高速化:数値解析に基づく機器の最適化設計のプロセスには多くの反復計算が含まれるため、計算コストの増大は本質的な課題として常に残っている。この計算コストを削減するための一方策として、回帰モデルに対して打ち切りべき乗スプライン関数を導入した高精度な応答曲面作成手法を検討した。開発手法により、空間全体を同一の簡便な多項式で近似する従来の方式に比べ、複雑な電磁界現象に対しても実用上十分な精度で近似曲面を生成することが可能となり、具体的な3次元実機モデル設計に開発手法を適用し、その有用性を実証した。(2)時間周期有限要素法とEEC法に基づく誤差補正法による非線形過渡電磁界解析時の逐次積分の収束性改善:積層鉄心の非線形性を考慮した過渡解析を行うためには、各種時間積分法を用いた時間方向の逐次的な計算が必要になる。しかし、時定数が大きい問題では誤差の直流成分などの減衰が遅く、定常解を得るまでに膨大なステップ数を要する。したがって、電気機器省エネルギー設計へ向けて電磁界数値解析の実用化をさらに促進するためには、連立一次方程式やニュートン・ラフソン法の高速化に加えて、過渡解析における収束性改善手法の開発が不可欠である。そこで本年度は、時間周期有限要素法の考え方をもとに、時定数が大きい誤差成分を含むような過渡解析の収束性向上を目的とした新たな誤差補正法の開発を行った。具体的な3時限検証モデルを例題に取り上げ、開発手法は、初期値の選び方によらずほぼ同程度の収束性改善効果を示し,初期値に対してロバストな方法であることを明らかにした。近年、環境エネルギー問題への配慮から、電気機器設計分野においては損失低減による高効率化が強く要望されており、その実現のためには積層鉄心等の部材を用いた機器の高精度な電磁界解析が必要となる。積層鉄心の微細構造の詳細なモデルリングに代表されるように解析対象がますます複雑化しており、電磁界解析時の計算時間のさらなる高速化に関する課題は深刻さを増している状況にある。このような背景のもと、本研究においては、機器解析の高速化による実用性の向上や、複雑形状を有する電気機器の省エネルギー設計に耐えうる高精度な数値解析手法の開発を目的としている。電磁現象は本質的な特性としてその影響が広範な領域に及ぶため、機器本体以外にその周辺の空気領域も含めて解析する必要がある。

特に、機器内に積層鉄心のような高アスペクト比を有する部材が用いられている場合には、部材における扁平メッシュ形状の影響が空気領域のメッシュ分割にも及び、総メッシュ数が増大し、磁気ベクトルポテンシャルや電気スカラポテンシャルなどの未知変数の求解、すなわち連立一次方程式を解く際の計算時間の大幅な増加につながる恐れがある。上記の計算コストを削減するための方策の一つとして、本研究では、有限要素解析をベースに無限辺要素を併用する開領域問題解析手法の開発を行った。提案手法においては、解くべきシステムマトリクスの対称性およびスパース性を失わない定式化の開発を行い、開発手法の解析精度や収束性などの特性を、様々なベンチマークモデルを用いて調査した。特に、機器設計において評価対象となる電磁力やインダクタンスなどにも焦点を当てて開発手法の妥当性の検証を行った。最終的には積層鉄心を含む例題にも開発手法を適用し、従来の有限要素法のみによる解析時と比較し、十分な解析精度を保ったまま大幅な計算時間の短縮を実現し、提案手法の有効性を実証した。
敗血症性脳症の発症メカニズム解明と麻酔薬の治療応用に関する研究

敗血症性脳症は敗血症によって生じるびまん性脳障害であるが,未だ特異的な血液マーカーや有効な治療法が存在しない。本研究では敗血症性脳症の病態機構の解明と麻酔薬による治療応用について明らかにするため,1.敗血症性モデルラットの構築,2.麻酔薬による血中サイトカイン抑制効果について検討を試みた。その結果,吸入麻酔薬セボフルランは静脈麻酔薬ペントバルビタールと比較して,血中サイトカンを制御して敗血症の全身炎症反応を改善する可能性を示したが,そのメカニズム等については今後更なる検討が必要である。本研究ではATPをエネルギー源とする脳に対する麻酔薬の保護作用についてエネルギー代謝ならびにアミノ酸代謝の面から解析して,未だ有効な特異的治療法がない敗血症性脳症の発症メカニズム解明と麻酔薬によるその治療へと展開するための研究基盤を確立することが目的である。平成27年度はまずラットにエンドトキシンを投与することにより敗血症モデルを作成する予定であった。ラットの敗血症モデルを作成する方法としては,エンドトキシンを静脈内あるいは腹腔内に投与する方法(LPS法)と盲腸を結紮後穿刺して腹膜炎を発症させる方法(CLP法)がある。エンドトキシンを直接体内に投与するLPS法は短時間のうちに敗血症を発症するが,投与量が多いとすぐに死亡してしまい以後の実験遂行が不可能になるという欠点がある。また,CLP法は12時間程度以上の時間が経過しないと敗血症を発症しないという欠点がある。敗血症性脳症は急性期の意識混濁からせん妄を含めた慢性期まで遷延する意識障害まで様々な病態があると考えられるが,今回の研究では急性期について評価することにし,結局LPS法を選択することにした。当初の予定では核磁気共鳴法を用いて脳内のエネルギー動態を観察するつもりであったが,まずは敗血症を発症することにより血中に増加する炎症性サイトカインについて評価し,脳実質あるいは脳脊髄液中の炎症性サイトカインについても同様に評価することを計画している。敗血症の本態は高サイトカイン血症であり,その際に脳内でサイトカインがどのような動態を示すかを解明することが重要であると考えたからである。ラットの敗血症モデルの作成について再検討を行った。また,炎症性サイトカインを測定する酵素結合免疫吸着法(ELISA)を行う準備をしているために当初の予定よりも遅延している。本研究ではATPをエネルギー源とする脳に対する麻酔薬の保護効果についてエネルギー代謝ならびにアミノ酸代謝の面から解析して、未だ有効な特異的治療法が存在しない敗血症性脳症の発症メカニズム解明と麻酔薬によるその治療へと展開するための研究基盤を確立することが主な目的である。平成27年度はまずラット敗血症性モデルの作成方法として、エンドトキシンを直接ラットの体内に投与するLPS法を選択することに決定した。また、当初の予定としては核磁気共鳴法(NMR)を使用して脳内のエネルギー動態を観察する予定であったが、まずは敗血症を発症に伴い血中に増加する炎症性サイトカインについて評価することにした。平成28年度は上記にもとづき、ELISA法による炎症性サイトカインの測定および敗血症早期から上昇すると考えられている新しいマーカーであるsoluble-CD14(プレセプシン)の測定について準備を行った。本学救急・集中治療部における臨床データではsoluble-CD14(プレセプシン)敗血症における非常に鋭敏な血中マーカーであることが確認された。また、吸入麻酔薬の脳保護効果について観察するために人工呼吸を行いながら安全に吸入麻酔薬を体内に投与するシステムの構築について準備を進めた。日本では未承認機器であるが、シリンジポンプで液体の吸入麻酔薬を人工呼吸回路に接続した気化器に投与して、吸気とともに気管から肺に投与するAnaconda systemという機器を使用することを予定している。当初予定していた核磁気共鳴法を使用せず、血中の炎症性サイトカインや敗血症マーカーであるプレセプシン測定の準備に時間を要した。また、安全に安定した吸入麻酔薬を人工呼吸を行いながら体内に投与するシステムを考案する必要性があった。また、当初の予定としては核磁気共鳴法(NMR)を使用して脳内のエネルギー動態を観察する予定であったが、まずは敗血症の発症に伴い血中に増加する炎症性サイトカインについて評価することにした。平成29年度は日本では未承認機器であるが、シリンジポンプで液体の吸入麻酔薬を人工呼吸回路に接続した気化器に投与して、吸気とともに気管から肺に投与するAnaconda systemという機器を臨床で試用した。

鎮痛薬を併用しながら、人工呼吸中の鎮静薬として吸入麻酔薬セボフルランを安全に使用できることを確認した。当初予定していた核磁気共鳴法を使用せず、血中の炎症性サイトカインや敗血症マーカーであるプレセプシン測定の準備に時間を要した。また、安全に安定した吸入麻酔薬を人工呼吸を行いながら体内に投与するシステムを考案する必要性があった。そのシステム導入にも当初の予想以上に時間を要した。敗血症性脳症は敗血症によって生じるびまん性脳障害であるが,未だ特異的な血液マーカーや有効な治療法が存在しない。本研究では敗血症性脳症の病態機構の解明と麻酔薬による治療応用について明らかにするため,1.敗血症性モデルラットの構築,2.麻酔薬による血中サイトカイン抑制効果について検討を試みた。その結果,吸入麻酔薬セボフルランは静脈麻酔薬ペントバルビタールと比較して,血中サイトカンを制御して敗血症の全身炎症反応を改善する可能性を示したが,そのメカニズム等については今後更なる検討が必要である。まずはELISA法により炎症性サイトカインを安定して測定できるようになることを計画している。また,敗血症早期から上昇すると言われている新しいマーカーであるsoluble-CD14(プレセプシン)についても注目している。プレセプシンが麻酔薬によって変化するかどうかを観察することによって,麻酔薬が敗血症の病態に影響するかどうかを知ることができるかもしれないからである。静脈麻酔薬はシリンジポンプ等を使用することにより比較的に安定した量を投与することが可能であるが、吸入麻酔薬は人工呼吸しながら安定して投与を行うことが困難である。したがって、吸入麻酔薬の濃度をモニターするシステムを構築する必要がある。具体的には呼気麻酔ガス濃度モニターの準備を計画している。したがって、吸入麻酔薬の濃度をモニターするシステムを構築する必要があった。今後は構築したシステムにより研究を推進していく予定である。実際にラットの敗血症性ショックモデルに吸入麻酔薬を投与し、血中サイトカインを測定し、麻酔薬によってその産生の変動が観察する予定である。また、soluble-CD14(プレセプシン)の測定も行う予定である。その後、敗血症性ショックにおける脳脊髄液等の脳内環境についても検討することも予定している。主体となる実験方法に変更が生じたため,購入する機材や薬剤等を再考している。主体となる実験方法に変更が生じたために、購入する機材や薬剤等を再考している。(理由)実験方法や使用システムについて変更が生じたため、機材や薬剤等を再考している。(使用計画)麻酔薬やその投与システム、動物の購入に使用する予定である。また、ELISA法によるサイトカイン測定、またプロカルシトニン、プレセプシン等の測定に必要な機材や薬剤を購入する予定である。ELISA法によりサイトカインの測定を行うために必要な機材や薬剤の購入する予定である。
ベルト型高圧装置による圧力発生領域の拡大と新高密度物質の創製

ベルト型高圧発生装置の圧力発生領域を拡大し、新たな機能の発現、制御に向けた新物質・材料の合成環境の拡張を目的とした。アンビル直上にテーパー状のWC製増圧板を配置することで、室温下で20GPaまでの圧力発生、高温度下では1200°C,12GPa迄の圧力発生を行った。シリンダー内径を32mmから44mmの大型装置に拡張し、当該圧力・温度領域を実際の合成実験に供すると共に、増圧板の寸法、材質(超硬合金粒子の粒径、バインダー組成)の差異が及ぼす影響を明らかにした。実際の高圧合成実験に供し、wBN結晶の合成と光物性評価、ミュウオン・スピン回転法評価の為のステショバイト結晶の合成を行った。本研究の目的は、物質・材料合成用のベルト型高圧発生装置の圧力発生領域を拡大し、新たな機能の発現、制御に向けた新物質・材料の合成環境の更なる拡張に挑むことにある。ベルト型高圧発生装置の圧力発生限界はアンビルとシリンダー部材の破壊により支配される。シリンダーコアの破壊は加圧部分の試料長さとシリンダー内径を制御することにより回避が可能である。他方、アンビルの破壊は発生圧力の増大に伴い不可避となるが、アンビル直上にテーパー状の増圧板を配置することによりその破壊を回避できることが新たに見出された。この指導原理に基づいて、本研究課題申請時に室温下で17GPaまでの圧力発生が、高温度下では700°C,12GPa迄の圧力発生に成功した。H25年度は当該圧力・温度領域を実際の合成実験に供すると共に、増圧板の寸法、材質(超硬合金粒子の粒径、バインダー組成)の差異が及ぼす影響を明らかにした。合成実験では、あらかじめ高圧合成した辺長1mm程度の六方晶窒化ホウ素(hBN)単結晶を塩化セシウム製圧力媒体に充填し、17GPa・室温12GPa・800°C領域まで加圧し、ウルツ鉱型窒化ホウ素(wBN)に転換した。これまでhBNがwBNに相転換することは知られているが、wBNは準安定相であるために大型の結晶が得られた例はない。今回、比較的大型のhBN単結晶からの無拡散型の転換により自形を維持したwBN結晶が得られた。単結晶構造解析に耐えるほどの結晶子サイズは維持されず、多結晶体の様相を呈しているが、光物性評価によりwBN結晶のバンド端近傍の発光、光吸収特性を初めて明らかにした。WC増圧板の特性は微粒系素材の特性が優れており、3回程度の再利用が可能であるが、圧力発生効率自体には大きな差違は見出されていない。増圧板の傾斜角は45°と60°の場合、後者では端面への応力集中により切り欠きが認められた。特にアンビルの破壊は発生圧力の増大に伴い不可避となるが、アンビル直上にテーパー状の増圧板を配置することによりその破壊を回避できる。本研究課題では圧力発生をシリンダー32mmから内径44mmの大型装置に拡張し、増圧板を用いた圧力発生、高温発生実験を行った。大型装置では、室温下、15GPaまでの圧力発生に成功した。その上で加熱実験を行い、ステショバイト及び、γGe2O3の合成には成功したが、15GPa、1500°C領域でのγSi3N4、AlN高圧相(岩塩型)の合成に至らなかった。大型装置ではより高加重での加圧が可能であるため、油圧/発生圧力の校正関係を15GPaから20GPaまで外挿して室温下での加圧実験に成功した。しかし、約20GPa領域で加熱中にアンビルが破壊した。室温18GPa領域での加熱実験に切り替えたところ、数回の合成実験の後、アンビル部材の遅れ破壊に遭遇した。現状の圧力媒体開発の試行錯誤では、高温度下で応力緩和是正のための最適が未踏であるが、アンビルの創傷を回避した高圧、高温の発生には、引き続き圧力媒体の最適化が鍵である。10-12GPa領域の高温実験において、大型装置を用いることで、高圧相試料の大量合成が可能となった。ステショバイトを0.5g程度合成し、ミュウオン・スピン回転法による評価用試料として供した。

岩石を構成する珪酸塩鉱物中の水素の状態を明らかにし、地球内部の水素循環メカニズム解明へ寄与することができた。高圧下の物質・材料合成温度と組成と共にもっとも基本的なパラメーターである圧力を制御することにより、物質合成環境の自由度が広がり、これまでに高密度物質・材料の創製や新たな機能発現などの展開がなされてきた。本研究の目的は、物質・材料合成用のベルト型高圧発生装置の圧力発生領域を拡大し、新たな機能の発現、制御に向けた新物質・材料の合成環境の更なる拡張に挑むことにある。圧力領域の拡大により新物質の合成と評価を進めるとの観点では、ウルツ鉱型窒化ホウ素の結晶を15GPa・室温12GPa・800°C領域で初めて合成し、その光物性を評価した点など、研究目的に即した進展が見られている。他方、15GPa領域での高温発生では加熱にと伴う応力緩和の制御は未踏であり、引き続き圧力伝達物質等を含めた加圧条件の最適化が必要である。15GPa領域での圧力発生は、増圧板の形状制御では応力緩和の制御には限りがある。シリンダー内径を大型化し、相対的に加熱領域を小さくすることで、高温度下での応力緩和を抑えることが期待できる。次年度は、この観点で圧力・温度発生に挑む。1215GPa領域における物質合成では、無拡散型転移によるwBN結晶合成の際、加圧中の偏差応力の影響により結晶の一部が多結晶体化してしまう。より静水圧性の高い加圧環境を獲得する上では、剪断強度の小さい圧力伝達物質の選定が重要であり、これにより、より良質なwBN結晶の合成に挑む。H25年度は高圧、高温度下での応力緩和条件を把握、検証するために実際の試料を用いた高圧合成実験(wBN合成)と超硬合金製贈圧板の形状、素材の効果を検証した。その結果、応力緩和を低減するためには加熱領域の相対的な縮小がより効果的であること、実効的な試料容積を確保する上では、より大口径のシリンダーを用いる必要があることが明らかとなった。そこで、H25年度の予算の一部を次年度に繰り越し、大型シリンダーを用いた高圧、高温実験を進めることとした。シリンダーの移行に際しては試料構成の最適化、精度確保のための治具作製等の時間が必要であり、各部材は現物の寸法に応じた制度の加工が必要であるため、実際に実験を進めるH26年度に消耗部材の購入資金を繰り越した。大型口径のシリンダーに適合する試料構成を構築するために、前年度より繰り越した予算をその消耗部材の購入に充当する。圧力・温度発生条件の最適化には単発の試行錯誤実験が必要であり、各部品加工精度の最適化を進めて、15-20GPa領域での高温発生を達成したい。
ナイト流不確実性とマクロ経済学

各事象に確率が主観的に与えられており、ある行動から得られる利得を期待効用で評価するモデルを主観的期待効用理論と呼ぶ。一方、不確実性の程度が大きく、主観的な確率ではなく、主観的な確率の集合が与えられている場合をナイト流不確実性と呼ぶ。この場合、期待効用がもっとも低くなるような確率で行動の期待効用を計算するモデルをマクシミン期待効用理論と呼ぶ。これまでのマクロ経済理論では、主観的期待効用理論を用いた分析が主流を占めてきたが、本研究では、マクシミン期待効用理論を用いてマクロ経済現象を分析した。特に以下の点が明らかになった。主観的期待効用理論を用いた典型的な職探しモデルでは、平均保存的拡散でリスクの増大を表し、リスクが増大すると、職探しの期間が長引くことが示される。しかし、不確実性の増大は、むしろ職探しの期間を短縮すると考える方が自然である。と言うのも、将来がより不確実であるならば、とりあえず職を確保しようと失業者が考える方が自然と思われるからである。不確実性の増大をリスクの平均保存的拡散と解釈するのではなく、ナイト流不確実性の増大、すなわち有りうる確率の集合の増大とみなし、失業者がマックミン的行動を取ると考えると、ナイト流不確実性の増大は職探しの期間の短縮という直観的な結果を得ることがわかった。また、リアルオプションの分析では、リスクの増大がオプションの行使時期を早めるのに対して、ナイト流不確実性の増大はそれを遅らせることが分かった。直感的には、職探しモデルの場合では職を得ることが不確実性を回避することになるのに対して、オプションの行使は逆に不確実性に直面するからであると考えることができる。この他、ナイト流不確実性下の学習行動が、直観に反して不確実性の度合いを増大させることがわかった。また、マクシミン的行動の特殊ケースの公理化なども示すことができた。科学研究費補助金により、上記研究課題について、以下のことが可能となった。東京大学の西村清彦教授との共同研究により、論文"Search and Knightian Uncertainty"を完成させたが、この論文が正式に掲載予定となった。また、これ以外にも、西村教授との共同研究で4本の共同論文を完成させることができた。いずれもナイト流不確実性に関わる基礎的・応用的な論文である。特に、"Search and Knighian Uncertainty"では、これまでのリスクによる不確実性の捉え方では、リスクの増大が職探しの期間の長期化を含意する一方で、リスクをナイト流不確実性(これまでのリスクによる分析と異なり、不確実性を確率分布の集合で捉える)で表現すると、これの増大は職探しの期間は短縮し、人々はより早く定職につこうとする。これなどは、不確実性が高まると、定職に付き、不確実性を解消しようとする人々の行動の理論的モデルと言えよう。また、4本のうち2本は、ナイト流不確実性の表現に関わる公理化の論文であり、人々のアクト(選択肢)間の選好順序についての公理から、ナイト流不確実性の表現を導くものである。また、他の1本は、アメリカン・オプションの価格についてのものであり、ナイト流不確実性の増大がオプションの価値を下げる一方で、オプションを行使するタイミングは遅くなるという結果を得た。最後の1本は、学習についてのものである。我々の常識では、学習することによって、より正しい確率分布に近づいていくが、ナイト流不確実性が存在するときには、学習により、不確実性の程度が大きくなるというパラドクシカルな結果を示した。

平成16年度科学研究費補助金により、上記研究課題について、以下の研究成果が得られた。2.京都大学の西村和雄教授、東京大学の福田慎一教授の編纂による、『非線形動学-不決定性と複雑性』の11章、「ナイト流不確実性と均衡価格の不決定性」を担当、16年9月に東京大学出版会から出版した。ここでは、非期待効用理論における経済動学モデルを解説、従来の期待効用理論のモデルでは一意に決定される資産価格が、ナイト流不確実性の下では一意には定まらない、つまり、資産価格の不決定性について詳細に述べ、非期待効用理論の応用可能性に関する議論も同時に行った。3.16年度は大阪大学社会経済研究所の浅野貴央特任研究員と以下のような研究を行った。従来の時間に関して加法的な期待効用理論ではモデルの制約上、説明できなかった意思決定者の性向を分析できる理論が再帰的期待効用理論であるが、この理論をマクロ経済学で重要な研究テーマの一つである職探し(job search)理論に応用した。従来の期待効用理論では説明できなかった、不確実性の現出するタイミングに対する人々の選好が職探しを停止する最適な時刻(optimal stopping time)に与える効果を明らかにした。各事象に確率が主観的に与えられており、ある行動から得られる利得を期待効用で評価するモデルを主観的期待効用理論と呼ぶ。一方、不確実性の程度が大きく、主観的な確率ではなく、主観的な確率の集合が与えられている場合をナイト流不確実性と呼ぶ。この場合、期待効用がもっとも低くなるような確率で行動の期待効用を計算するモデルをミンマックス期待効用理論と呼ぶ。これまでのマクロ経済理論では、主観的期待効用理論を用いた分析が主流を占めてきたが、本研究では、ミンマックス期待効用理論を用いてマクロ経済現象を分析した。特に以下の点が明らかになった。主観的期待効用理論を用いた典型的な職探しモデルでは、平均保存的拡散でリスクの増大を表し、リスクが増大すると、職探しの期間が長引くことが示される。しかし、不確実性の増大は、むしろ職探しの期間を短縮すると考えるほうが自然である。と言うのも、将来がより不確実であるならば、とりあえず職を確保しようと失業者が考える方が自然と思われるからである。不確実性の増大をリスクの平均保存的拡散と解釈するのではなく、ナイト流不確実性の増大、すなわち有りうる確率の集合の増大とみなし、失業者がマックミン的行動を取ると考えると、ナイト流不確実性の増大は職探しの期間の短縮という直感的な結果を得ることがわかった。また、リアルオプションの分析では、リスクの増大がオプションの行使時期を早めるのに対して、ナイト流不確実性の増大はそれを遅らせることが分かった。直感的には、職探しモデルの場合では職を得ることが不確実性を回避することになるのに対して、オプションの行使は逆に不確実性に直面するからであると考えることができる。この他、ナイト流不確実性下の学習行動が、直感に反して不確実性の度合いを増大させることがわかった。また、ミンマックス的行動の特殊ケースの公理化なども示すことができた。
可動型不斉発現素子の開発-鉄カルボニル錯体を用いた生理活性物質の不斉合成研究

ジエン鉄トリカルボニル錯体の1、2-不斉誘起能についての検討を行った結果、E-ジエノン錯体(1)に対する有機金属試薬(アルミニウム試薬、銅試薬、有機リチウム)の攻撃は一方的にSi面より起こり、いずれの場合も2が単一化合物として得られる。しかし、Z錯体(3)との反応では、リチウム試薬と銅試薬を用いた場合にはZ-付加体(4)が、アルミニウム試薬やメチルグリニャール試薬を用いた場合には2がそれぞれやはりほぼ100%d.e.で得られる。一方、イミン錯体(5)との反応では、有機リチウムやグリニャール試薬は良い結果を与えず、銅試薬および有機セリウム試薬を用いることにより収率良く付加体(6、7)が得られる。しかも有機セリウム試薬を用いると、ほぼ100%d.e.で7のみが生成する。塩化セリウムとグリニャール試薬からなる複合試薬でも同様の反応性を示すことから、その適用範囲は非常に広いと思われる。次に、α-アミノ酸の合成を目指したトリメチルシリルシアニドとの反応は、アミノニトリル体(6、7:Nu=CN,R=H)が容易に異性化するためジアステレオ選択性は良くない。しかしアミノニトリル体を後処理することなく無水酢酸によりアミド体(6、7:Nu=CN,R=Ac)に変換すれば、収率良くしかも異性化を抑えて合成することができる。特にルイス酸として塩化アルミニュウムを用いることにより、ジアステレオ選択性は90%まで向上した。
金属カルボキシラートの活性化を含む触媒的二酸化炭素C-C結合生成反応

化石燃料の燃焼に伴って副生する二酸化炭素を利用することは省資源の点で意義がある.しかし,遷移金属化合物による二酸化炭素の触媒的C-C結合生成反応の例は多くなく,しばしば基質の制約がある.従って広範な基質に適用できる新しい触媒系の開発が望まれる.私はC-H,C-C,C-S結合を切断し二酸化炭素によりアルコキシカルボニル化する反応を開発することを考えた.C-H,C-S結合の触媒的切断反応として脂肪族α-チオケトンのα-メチルチオ化反応を開発した.(2R*,4S*)-4-t-ブチル-2-フェニルチオシクロヘキサノンとp-シアノフェニルα-メチルチオメチルケトンをロジウムヒドリド触媒存在下反応させると(2R*,4S*)-4-t-ブチル-2-フェニルチオ-2-メチルチオシクロヘキサノンおよびp-シアノフェニルアセトフェノンを収率良く与えた.逆反応が進行すること,(2R*,4S*)-4-t-ブチル-2-フェニルチオシクロヘキサノンの当量を増やすと収率が向上することからC-H,C-S結合の触媒的切断反応が平衡反応であることを確認した.また(2S*,4S*)-4-t-ブチル-2-フェニルチオシクロヘキサノンとp-シアノフェニルα-メチルチオメチルケトンをロジウム触媒存在下反応させると(2R*4S*)-4-t-ブチル-2-フェニルチオシクロヘキサノンを用いた場合とほぼ同じ結果を与えたこと,および(2R*,4S*)-4-t-ブチル-2-フェニルチオシクロヘキサノンをロジウム触媒と反応させると40%が(2S*,4S*)-4-t-ブチル-2-フェニルチオシクロヘキサノンに異性化することからケトンα-位C-S結合がロジウム触媒により可逆的に切断されることがわかった.C-S結合をロジウム触媒で切断したロジウム中間体と二酸化炭素を反応させることを試みたが,アルコキシカルボニル化は進行しなかった.化石燃料の燃焼に伴って副生する二酸化炭素を利用することは省資源の点で意義がある.しかし,遷移金属化合物による二酸化炭素の触媒的C-C結合生成反応の例は多くなく,しばしば基質の制約がある.従って広範な基質に適用できる新しい触媒系の開発が望まれる.私は金属化合物と二酸化炭素から生じた金属カルボキシラートを効率的に不飽和結合で捕捉し,金属錯体の脱離と共に再生するシステムの工夫を考えた.1,3-ブタジエンと二酸化炭素のパラジウム触媒テロメル化反応が知られている.ここではビスπ-アリルパラジウム種を経由するとされており,私はビスπ-アリルパラジウムが二酸化炭素との高い反応性を有し,新しい触媒反応開発の足がかりになると考えた.ビスπ-アリルパラジウムの化学量論的カルボキシル化反応を検討した.二酸化炭素常圧条件下でビスπ-アリルパラジウムにトリブチルホスフィンをゆっくりと添加するとカルボキシル化が収率よく進行し,3-ブテン酸を与えた.(σ-アリル,π-アリル)パラジウムホスフィン錯体の副生を1H-NMRにより確認し,この錯体からカルボキシル化が進行しないことを示した.この反応でホスフィンの添加は必須である.トリブチルホスフィンとビスπ-アリルパラジウムが反応して生成するビスπ-アリルパラジウムホスフィン錯体が二酸化炭素と反応すると考えられた。反応系中でビスπ-アリルパラジウムを発生させれば,二酸化炭素常圧条件でカルボキシル化が進行すると考え,アリルトリブチルスズと塩化アリルのパラジウム触媒カルボキシル化反応に展開した.二酸化炭素高圧条件下で触媒的に進行することは知られていたが,常圧条件下でもカルボキシル化が触媒回転率1.8で進行し,3-ブテン酸アリルエステルを与えた.アリルトリブチルスズ,塩化アリルとパラジウム触媒からビスπ-アリルパラジウムが生成することを1H-NMRにより確認した.化石燃料の燃焼に伴って副生する二酸化炭素を利用することは省資源の点で意義がある.しかし,遷移金属化合物による二酸化炭素の触媒的C-C結合生成反応の例は多くなく,しばしば基質の制約がある.従って広範な基質に適用できる新しい触媒系の開発が望まれる.私はC-H,C-C,C-S結合を切断し二酸化炭素によりアルコキシカルボニル化する反応を開発することを考えた.C-H,C-S結合の触媒的切断反応として脂肪族α-チオケトンのα-メチルチオ化反応を開発した.(2R*,4S*)-4-t-ブチル-2-フェニルチオシクロヘキサノンとp-シアノフェニルα-メチルチオメチルケトンをロジウムヒドリド触媒存在下反応させると(2R*,4S*)-4-t-ブチル-2-フェニルチオ-2-メチルチオシクロヘキサノンおよびp-シアノフェニルアセトフェノンを収率良く与えた.逆反応が進行すること,(2R*,4S*)-4-t-ブチル-2-フェニルチオシクロヘキサノンの当量を増やすと収率が向上することからC-H,C-S結合の触媒的切断反応が平衡反応であることを確認した.

また(2S*,4S*)-4-t-ブチル-2-フェニルチオシクロヘキサノンとp-シアノフェニルα-メチルチオメチルケトンをロジウム触媒存在下反応させると(2R*4S*)-4-t-ブチル-2-フェニルチオシクロヘキサノンを用いた場合とほぼ同じ結果を与えたこと,および(2R*,4S*)-4-t-ブチル-2-フェニルチオシクロヘキサノンをロジウム触媒と反応させると40%が(2S*,4S*)-4-t-ブチル-2-フェニルチオシクロヘキサノンに異性化することからケトンα-位C-S結合がロジウム触媒により可逆的に切断されることがわかった.C-S結合をロジウム触媒で切断したロジウム中間体と二酸化炭素を反応させることを試みたが,アルコキシカルボニル化は進行しなかった.
景観保全活動が天然記念物鳥取砂丘の砂移動および植生分布の変動に与える影響の評価

砂丘地における無人航空機(UAV)による空撮に基づいて,砂面変動と植被率の空間分布を同時に把握するための調査・解析手法を開発し,気象イベントによる短期的な砂面変動の実態を明らかにする.さらに得られた知見をこれまでの長期変動の解析結果に加味して,鳥取砂丘の砂面変動を,経年的な自然変動要因とそれ以外の人為的な要因とに分離する.これらの解析から,近年並行して進められている砂防措置と除草を中心とする景観保全活動が,砂面変動のダイナミズムにどのような影響を与えているのか,明らかにする.砂丘地における無人航空機(UAV)による空撮に基づいて,砂面変動と植被率の空間分布を同時に把握するための調査・解析手法を開発し,気象イベントによる短期的な砂面変動の実態を明らかにする.さらに得られた知見をこれまでの長期変動の解析結果に加味して,鳥取砂丘の砂面変動を,経年的な自然変動要因とそれ以外の人為的な要因とに分離する.これらの解析から,近年並行して進められている砂防措置と除草を中心とする景観保全活動が,砂面変動のダイナミズムにどのような影響を与えているのか,明らかにする.
Mab21遺伝子の性行動制御機構の解明

Mab2111ノックアウトホモ個体の雄は不妊性を示すが、ノックアウト雄精子を用いた試験管内受精が可能なことから、この不妊性は性行動の異常によるものと考え解析を行った。これまでのところマウンティング等の性行動に異常は観察されず、不妊の原因は明らかでないが、フェロモンの産生や精液の形成に関与することが知られている包皮腺の形成が不全であることから、これが不妊の原因である可能性が考えられる。一方、Mab2111ノックアウト雌は正常に妊娠・出産するものの、その新生仔は遺伝子型に関わらず24時間以内に全て死亡する。この新生児を生後直ちに仮親に与えると成体まで成長することから、仔の側に異常はないものと考えられる。この母親側の原因を解析した結果、Mab2111ノックアウト雌の母性行動は正常に見えたが、授乳の異常が観察された。Mab2111遺伝子の発現が授乳にかかわる視床下部および乳腺で確認されたことから、これらの組織についてノックアウトマウスを用いて解析を行った。ノックアウトマウス雌では乳腺および子宮の発達の遅れや乳頭の形成異常が観察された。これはエストロジェン等の性ホルモンの産生、受容に障害が生じているためと考えられる。また、授乳にかかわるプロラクチンシグナル伝達系のNpt2b, Stat5a, ERαといった遺伝子の発現が極めて低下していることも明らかになり、これらがノックアウトマウスにおける授乳不全の原因であると考えられた。マウスの性行動は外界からのシグナルによって制御されている。外界からの分子シグナルは鋤鼻、嗅覚系で受容され、神経系を介して実際の性行動に反映されるが、外界からのシグナルだけでなく、ホルモン等内部のシグナル伝達システムによってもその行動は強くコントロールされている。我々が最近作製したmab2111ノックアウトマウス雄は包皮腺の形成異常および不妊性を示すことが明らかになった。このノックアウトマウスを用いてmab2111遺伝子によるマウス性行動の制御機構を解析した。1.性行動鋤鼻感覚神経系(嗅覚系)はフェロモンの受容、シグナルの伝達に関わっていると考えられている。mab2111遺伝子の発現はマウス胎児の嗅上皮、嗅球、鋤鼻感覚器官、副嗅球、扁桃体、視床下部で確認される。これらの組織で機能している、あるいは発現が報告されているいくつかの遺伝子についてin situハイブリダイゼーションによってその発現の解析を行った。その結果上記の組織の形成に変わる遺伝子の発現パターンには異常が観察されず、鋤鼻感覚神経系(嗅覚系)の形成は基本的には正常に行われていると考えられる結果を得た。2.母性行動ノックアウトマウス雌の授乳行動異常に関して、オキシトシンおよびオキシトシン授与体の発現に変化が観察されなかったため、乳頭刺激から視床下部への神経伝達系の形成、機能の解析を行っている。
ホスファチジルイノシトールリン酸生成酵素による生体機能調節

細胞膜脂質ホスファチジルイノシトールのイノシトール環は、その3、4、5位水酸基に可逆的なリン酸化を受ける。その結果、PIsと総称される8種類のリン脂質が生成される。哺乳類には50以上のPIs代謝酵素が存在するが、そのほとんどの生理機能は未だ不明である。本研究では、一リン酸型のPIsの細胞内レベル調節に関わる酵素に着目している。今年度は、ホスファチジルイノシトール3リン酸をリン酸化して、ホスファチジルイノシトール3,5-二リン酸へと変換するホスファチジルイノシトールリン酸キナーゼtype III(PIPKIII)の生理機能について研究の進展があったので報告する。PIPKIII遺伝子欠損マウスは着床後3日以内に全例が死亡するので、Cre-loxPシステムを利用した条件付き遺伝子欠損マウスを用いて解析を行った。消化管でこの遺伝子を欠損させると、下痢、血便、成長障害が認められた。マウス胚性幹細胞を放射標識イノシトールでメタボリックラベルして、高速液体クロマトグラフィーでイノシトールリン脂質レベルを解析したところ、PIPKIII遺伝子の欠損によってPIPKIIIの基質であるホスファチジルイノシトール3リン酸の蓄積が確認された。ホスファチジルイノシトール3リン酸生成酵素の消化管における機能解析結果と照合して、この脂質が働くメカニズムを詳細に解明する予定である。なお、研究費の重複受給制限のため、本研究は22年度をもって終了することとなった。本研究では特に、一リン酸型のPIsを生成する酵素に着目している。今年度は、ホスファチジルイノシトール3,4-二リン酸を脱リン酸化して、ホスファチジルイノシトール3-リン酸を生成するinositolpolyphosphate4phosphataseの生理機能について研究の進展があったので報告する。inositolpolyphosphate4phosphataseにはAとB2種類のアイソザイムが存在する。inositolpolyphosphate4phosphataseA遺伝子欠損マウスは正常に生まれたが、一か月以内にすべてが死亡した。このマウスは激しい不随意運動を示した。ホスファチジルイノシトール3-リン酸はオートファジーに関与する。オートファジー不全マウスも不随意運動を示すが、これよりも表現型は著明であり、また、早期に発現した。inositolpolyphosphate4phosphataseA遺伝子欠損線維芽細胞においては、栄養飢餓によるオートファジーの誘導は正常であった。これらの結果から、inositolpolyphosphate4phosphataseAは、オートファジーの制御とは異なる機構で、神経細胞の生存を支える分子であることが示唆された。
膜構造の屋根を持つ建物からの騒音伝搬に関する研究

近年、各種競技場、イベント会場、あるいはオフィスビルにおけるアトリウムなど、大空間を持つ建築物の屋根に膜構造を持つ建物が数多く建設されている。最近この種の建築で、ロックコンサート等の大音量を用いた催しが行われており、それに対する近隣騒音の問題も多い。本研究では、このような騒音伝搬の問題を考えるための基礎データとなる膜材の遮音性能、すなわち透過損失について、基礎的な実験、測定、考察を行った。具体的には、残響室と無響室が残響室と無響室が開口を通してカップリングされた実験室において膜の両面での音圧レベル差の測定を行い、また、実在の建物で膜の透過損失を測定した。その結果以下のような知見が得られた。1.膜の中間を固定し2分割した状態で、透過損失がどのように変化するか調べた結果、本実験に用いた膜材の大きさ(1.8m×0.9m)程度では、遮音性能への影響はほとんど見られなかった。2.膜材にかかる張力を変えた場合の透過損失の変化を見た結果、張力の変化の影響は少ないが、張力を全くかけない場合には、5002000Hzの周波数帯域で若干透過損失が減少する結果となった。3.内膜を取り付けて2重膜とした場合の透過損失への影響は、一部の周波数(250Hz)を除くと、内膜を付けることによって透過損失が若干増加した。なお、250Hz付近で遮音効果が減少している原因としては、共鳴効果が表れている可能性がある。今後の検討課題である。4.実在建物での結果は、音源の波長と室寸法、室容積、室形状などを考慮すれば、実験室で測定した値とおおよその傾向は一致していた。
異常原子価と界面の制御によるペロブスカイト型酸化物の高機能化の追求

1.ペロブスカイト型酸化物の原子価制御と解析酸化物超伝導体における酸素空孔、酸化数と超伝導性の関係について定量的に検討した。(La_<1ーx>Sr_x)_2CuO_<4ーδ>はSr置換量xの増加とともにCuの平均価数が増大し価数2.16で最高のTc38Kが得られた。さらに、Cuに対し遷移金属を置換すると超伝導性を失うが、Laに対する常磁性希土類元素の置換ではTcの変化が小さいことから、超伝導がCuO面で起きていることを証明した。YBa_2Cu_3O_y系でも、Cuに対するFe、Coの置換で正方晶への転移が起こり、Tcは低下するものの超伝導を示すことからCuーOの二次元面の重要性を指摘した。2.高活性燃焼触媒の合成LnBO_3(Ln:希土、B:3d遷移金属)の酸化触媒活性は主としてBイオンで決り、3価のLnをSrで置換することによりBイオンの原子価制御が起こり著しく高活性の触媒が得られる事を明らかにした。さらに、ZrO_2を担体とすると高活性ペロブスカイトの薄膜触媒を合成することができ、高表面積化による一層の活性向上が実現できた。表面状態については、XPS、EDX、IRにより明らかにした。さらにYBa_2Cu_3O_yがNO、COをインターカレートしCOによるNOの還元反応に高い活性を示すことを見出した。3.走査型トンネル顕微鏡(STM)の作成と表面測定防震・走査機構を工夫し多様な雰囲気で測定可能な小型STMを作成した。Bi_2Sr_2CaCuO_y単結晶(Tc=81K)についてCuーO面に対し垂直ならびに水平方向についてエネルギーギャップを測定し、超伝導機構に関して考察を加えた。電子材料,触媒材料として高い機能を有するペロブスカイト型複合酸化物をESCA,STMを用いる表面分析を中心した化学的側面からの基盤研究を行なうことを目的とした.特に,ペロブスカイトの基本組成.ABO3におけるBサイトの異常原子価と材料特性との関連に着目した.以下にその成果を示す.〔1〕高活性触媒の合成と原子価状態;貴金属に替わる燃焼触媒として注目されているペロブスカイトを,担体上に非平衡相として薄膜状生成させることを試みた. LaC_oO_3の担持を多くの担体を用いて検討した結果,単斜晶系のZrO_2が担体としてすぐれていることを見い出した.ESCAで,ZrO_2上のLaC_oO_3を観測し,組成,原子価がバルクのそれに近いこと,およびXRD,TEM,SEMとの結果を総合すると,LaC_oO_3はその構造を保持した超薄膜状で存在していることが明らかとなった.〔2〕STM(走査型トンネル顕微鏡)の作製;トンネル顕微鏡において,振動スペクトルを得るための装置の設計を進めた.外部振動,熱ドリフトなどの影響をさけるため小型化し,同時に材質の選定により安定化をはかった.現在,試作装置のテストを進めている.〔3〕酸化物超伝導体の性能向上とキャラクタリゼーション;種々の条件下で合成した酸化物超伝導体について,酸素呈,銅の原子価と電気・磁気的特性との関連に着目し,研究を進めた.その結果,磁化率より求めたバルクとしての性質はたとえ変化しなくても,電気的特性はわずかな焼成温度,雰囲気の違いに敏感であることがわかった.これと,STM,比熱測定等の結果を総合的に判断し,ミクロ,マクロ両面からのキャラクタリゼーションを進めている.

1.酸化物超伝導体の原子価制御と超伝導機構の解析超伝導酸化物の酸素空孔、酸化数と超伝導性の関係および超伝導機構について検討した。(La_1ー_xSr_x)_2CuO_4ーδはxの増加とともにCuの平均価数が増大し価数2.16で最高のTc38Kが得られた。さらに、Cuに対し遷移金属をわずかに置換しても超伝導性を失うが、Laに対する常磁性希土類元素の置換ではTcの変化が小さいことから、超伝導がCuO面で起きていることを証明した。YBa_2Cu_3O_y系でも、Cuに対するFe、Coの置換で正方晶への転移が起こりTcは低下するものの超伝導を示すことからCuーOの二次元面の重要性を指摘した。2.セラミックス系高活性燃焼触媒の合成ペロブスカイトLnBO_3(Ln:希土、B:3d遷移金属)の酸化触媒活性は主としてBイオンで決り、LnのSr置換によるBイオンの原子価制御を生かして著しく高活性の触媒が得られる事を明らかにした。このようにA、Bサイト置換を行なったペロブスカイトおよび関連する複合酸化物についてXPSを用いて表面もバルクと対応した原子価制御の起こっていることを示した。さらに、ZrO_2を担体とすると高活性ペロブスカイトを薄膜担持することができ、高表面積化による一層の活性向上が実現できた。表面状態については、XPS、EDX、IRにより明らかにした。YBa_2Cu_3O_yについてはNO、COがインターカレートしCOによるNOの遷元反応に高い活性を示すことを見出した。3.走査型トンネル顕微鏡(STM)の作成と表面測定防震・走査機構を工夫し多様な雰囲気で測定可能な小型STMを作成した。Bi_2Sr_2CaCuO_y単結晶(Tc=81 K)についてCuーO面に対し垂直ならびに水平方向についてエネルギーギャップを測定し、超伝導機構に関して考察を加えた。
強相関f電子系の局在、遍歴、量子臨界点-フェルミ面測定からのアプローチ

1.NiCrAl-CuBe複合セルの改良を行い、3GPa近くの圧力を発生できるdHvA効果測定用セルを作製した。2.圧力下の測定からCeRu_2Si_2においてメタ磁性が量子臨界点と密接に関係あることを明らかにした。3.量子臨界点近傍で超伝導が発見されたUGe_2について、高真空中の固相電解法などにより純良結晶の作製を行い、ド・ハース-ファン・アルフェン(dHvA)効果により量子臨界点近傍の圧力による電子状態の変化を詳細に調べた。磁場をb軸に加えた場合では量子臨界点でフェルミ面が大きく変化することを明らかにした。さらに、有効質量は量子臨界点の両側の圧力で大きく増強されることが明らかとなった。また、磁場を容易軸方向(a軸)に加えた場合では、2つのアノマリーBx(P)およびBm(P)が観測された。Bm(P)はメタ磁性転移磁場に対応し、Bx(P)は以前報告されているTx異常に対応するものである。Bx(P)を超えると電子状態に大きな変化が起こるが、超えない限りにおいては電子状態が圧力とともに滑らかに変化することが明らかとなった。4.ZrZn_2およびCeIn_3において、圧力下でdHvA効果の測定を行った。両者とも量子臨界点近傍に達する圧力下でのdHvA効果の測定に成功した。ZrZn_2では、圧力ととともに強磁性転移温度の変化、およびマジョリティスピンバンドおよびマイノリティスピンバンドからそれぞれ生じるα、β振動の周波数と有効質量の変化を明らかにした。有効質量は圧力とともにほとんど変化しない。α、β振動の周波数差は圧力とともに減少するが、量子臨界点近傍でも充分大きな差が残ることが明らかとなった。また、CeIn_3では周波数は圧力とともに増大し、また、有効質量も圧力ともに量子臨界点に向って増大することが明らかとなった。5.PrPb_3において電子状態の圧力効果を明らかにした。1.UCoAlの純良単結晶試料を作製し、dHvA信号の観測に成功した。しかし、観測された信号はわずかであり今後さらなる純良化を行う。また、最近量子臨界点での超伝導が報告されたUGe_2の純良単結晶に作製を行った。2.NiCrAl材料の高品質化を行い、2GPaまで安定的に使用できるdHvA効果測定用のセルを開発した。3.CeRu_2Si_2において、メタ磁性転移の圧力依存性の測定結果から、メタ磁性転移磁場をゼロに外挿すると量子臨界点に一致すること、メタ磁性転移でのフェルミ面の変化は量子臨界点で期待される変化と特徴が類似していることを明らかにした。これらのことはCeRu_2Si_2のメタ磁性が量子臨界点と密接に関連したものであることを示している。4.UGe_2において圧力印加により大気圧から量子臨界点を越えてdHvA効果の測定に成功し、圧力に伴うフェルミ面、有効質量の変化、および量子臨界点をはさんでのフェルミ面の質的な変化を初めて明らかにした。5.近藤半導体CeNiSnでSdHの観測に成功し、重い有効質量のキュアリアーを有する半金属であることを初めて実証した。この物質は軸性圧力によって反強磁性に転移することが知られており、今後軸性圧力下での測定により量子臨界点近傍でのフェルミ面の変化を明らかにする。