hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アモルファスカルゴゲナイド半導体の電子構造解析と伝導性制御に関する研究

従って通常用いられているCWタイプのArイオンレ-ザ-(488nm,514.5um)は試料を損傷する。そこで,パルス発振の色素レ-ザ-を用い,バンドギャップより小さいエネルギ-の光を用いたラマン散乱測定系をくみあげた。試料の構造の評価はこれから行なう予定である。1.アモルファスカルコゲナイドの伝導性を制御する方法を確立するため、アモルファス(a)および結晶のIn_2Se_3電子構造を検討した。理論的側面からは、強結合法によりエネルギ-バンド計算を行った。また、軌道放射光(SOR)を光源とした紫外光電子分光法により、価電子帯構造を実験的に検討した。さらに、光伝導現象の測定を加え、総合的検討を行なった。その結果、主成分である4配位InとSeが作るバンドギャップ内に、従成分である6配位Inがつくる擬伝導帯が入りこむことを見出し、この系の伝導は、擬伝導帯を電子が移動することによって生じ、従ってn型となり、フェルミレベルがピン止めされないことを明らかにした。2.広いバンドギャップをもつ絶縁体の伝導電子と束縛電子の光学特性に対する影響を検討し、非線形光学材料の設計指針の確立を図った。すなわち、まず3次の非線形感受率(χ^<(3)>)の量子力学的表式をもとめた。ついで、無機π電子系として六万晶BNを選び、上の表式とバンド計算結果とを結合してχ^<(3)>を理論的に評価した。また、第3高調波発生法によりχ^<(3)>を実験的にもとめ、電子構造との相関を検証した。その結果、π電子系の非局在性が非線形分極を誘起することを見出した。この発見は、広いバンドギャップをもつ非π電子系無機物質であるIn_2O_3やSnO_2では、その伝導帯が非局在化しているために大きいχ^<(3)>が期待されることを示唆している。これを実証することにより、新非線形光学材料の電子構造の設計を可能にした。3.2.の結果を発展させ、非局在化した伝導帯をもつ広バンドギャップ無機物質の電子構造、構造、組成設計法を確立した。これを用い、新透明伝導体を合成し、その構造および機能の評価を行なった。これらは、液晶表示基板などの主要構成素材である。
心臓領域・運命決定に関わる特定因子の研究

本研究は、これまでの研究成果により同定した、未分化細胞から心臓細胞への運命決定に関わるSall1遺伝子に焦点を当て、1.心臓細胞運命決定機構のより深い理解、2.心臓再生の活性化メカニズムの理解を目指してきた。本年度では、Sall1の強制発現により心筋誘導が効率よく引き起こされること、さらには効率の良い心筋誘導にはSall1の発現タイミングが厳密に決められていることをDOX-Sall1ヒトiPS細胞を用いて明らかにした(Morita et al., JMCC 2016 3月号表紙掲載:特願2015-187363)。さらには、マウス胚を用いてSall1がMesp1に依存しない新たな心臓細胞系譜を規定すること、Sall1-Mesp1遺伝子欠損マウスでは心臓が欠損することを明らかにしただけでなく、ヒトiPS細胞を用いたIP解析では、2因子が相互作用することを突き止めた。現在RNA-seqを行っており、今後より詳細に解析しSall1を基盤とした心臓細胞プログラムを明らかにする。また、心臓再生時に再誘導されたSall1陽性細胞がThy1陽性であり、培養後心トロポニン陽性の心筋細胞へと分化することを明らかにした。本年度ではin vivoの系を用いて、心臓再生時に再出現するSall1陽性細胞の系譜追跡を行う為に、tamoxifen依存的にSall1の系譜追跡が可能なSall1CreERT2マウスおよびレポーターROSA-YFPマウスを用いて心尖部切除後にtamoxifen投与し追跡を行った。その結果、切除部位にてYFP陽性細胞はサルコメア構造を有する心筋細胞へと分化していた。現在、心臓再生にSall1が積極的に機能するのか検討を行っており、本研究が遂行された際には、心臓再生の新たなメカニズムを明らかにできるだけでなく、他臓器の再生研究へも新たな知見をもたらす可能性を秘めており、大変意義深い研究といえる。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、未分化細胞から心臓細胞への運命決定に必須のSall1遺伝子に焦点を当てて、1.心臓構成細胞の運命決定をより理解すること、2.心臓再生の活性化メカニズムを理解することを目的としている。これまで心臓細胞は中胚葉因子Mesp1由来細胞で構成されていると考えられてきたが、Mesp1由来でない細胞群からも心臓構成細胞が分化してくることを突き止めた。Sall1GFP;Mesp1cre;ROSA-RFPマウス初期胚の心臓前駆細胞領域をセルソーターによる選別後、再培養・免疫組織化学・qRT-PCR解析を行った。その結果、Sall陽性細胞は心トロポニン陽性の心筋細胞へと分化していた。また、胚性7.0日目に前述マウスのSall陽性領域にDiIインジェクションを行い、全胚培養後に免疫組織化学法で詳細に解析した結果、Sall由来細胞は心臓領域に入り込み、心筋細胞へと分化していることがin vivoにおいても明らかとなった。興味深い事にSall1;Mesp1ダブル遺伝子破壊マウスでは心臓領域のみが消失していた。これらの結果から、Sall1とMesp1は協調的に心臓を形成していると考えられる。ES/iPS細胞に両因子を強制発現させると有意に心臓構成因子の発現亢進が見られ、活動電位計測から機能性心筋であった(特許申請中)。さらに、心臓再生時にSall1が一過的に再誘導されることを明らかにした。出性後2日目の新生仔Sall1GFPマウスに心臓先端を切除し、2日後にThy1抗体(心臓線維芽細胞)を用いてセルソーターにより選別を行った結果、GFP陽性細胞のうち約80%がThy1陽性細胞であり、この細胞集団は心筋へと分化していた(Morita et al., in preparation 2015b)。以上の結果は、今までの心臓学に新たな概念をもたらし、その学術的意義は大変大きいと考える。

その結果、切除部位にてYFP陽性細胞はサルコメア構造を有する心筋細胞へと分化していた。現在、心臓再生にSall1が積極的に機能するのか検討を行っており、本研究が遂行された際には、心臓再生の新たなメカニズムを明らかにできるだけでなく、他臓器の再生研究へも新たな知見をもたらす可能性を秘めており、大変意義深い研究といえる。当初の研究計画では、1年目に1. Sall1の強制発現/発現抑制による心臓細胞系譜への直接分化解析、2. Sall1による新たな細胞系譜の同定およびMesp1との細胞系譜特性の解析、Sall1遺伝子自身の分子制御機構の解明を目指し、2年目にSall1と協調して機能する心臓プログラム促進因子の同定を目標にしていた。実際に、Sall1の強制発現/発現抑制実験は進展している(Morita et al., in preparation 2015a)。二つめとして、Sall1,Mesp1の細胞系譜特性を深く理解することができた。今までMesp1由来細胞のみで心臓が構成されると考えられてきたが、Mesp1遺伝子破壊マウスでは心臓は形成され、Mesp1-Mesp2ダブル遺伝子破壊マウスでは中胚葉自体に誘導異常が起こる。興味深いことにSall1-Mesp1ダブル遺伝子破壊マウスでは心臓領域のみが消失される。このことはSall1-Mesp1協調的に初期心臓形成に必須であることを意味し、両2因子が心臓マスターである可能性を示唆している。この研究結果は、学振研究2年目時に計画予定の前倒し研究である。さらに、DOX誘導型SALL1-MESP1ヒトiPS細胞を作製し、一過的に両因子の強制発現系を構築した。この結果ヒトiPS細胞では、驚くべきほど心筋誘導の高効率に心筋誘導化に成功した(特許申請中)。3つめとして、心臓再生時にSall1が一過的に線維芽細胞に発現することを見いだし、Sall1の一過的に発現した線維芽細胞は心筋へと分化転換することを見いだした(Morita et al., in preparation 2015b)。この発見は今まで人為的に分化転換(リプログラム)が求められていた研究領域に新たな発展性を付加するものである。以上より、本研究は当初の研究以上に進展していると考えている。27年度が最終年度であるため、記入しない。現在、細胞が運命を得て分化する際に、1)移動方向、2)各種細胞への分化方向、をライブで追跡する系が限られている。しかも追跡する系は一遺伝子のみである。つまり、3)由来の異なる少なくとも二つの細胞の分化方向を追跡する系が無い。4)一旦分化した細胞はその状態が終末であると考えられていたが、H26年度研究において、分化した細胞が逆的性質を持ち合わせている可能性についても証明できつつある。この能力が明らかにできると疾患緩和へのアプローチが期待される。よって、H27年度はまず、1初期胚でSall由来細胞の移動と分化方向について全胚培養系を用いて追跡し、その軌跡おける意味を考える。その為にZeiss lightsheet顕微鏡を用いて解析系を立ち上げる。2現在、cre-loxpシステムを用いた細胞系譜追跡系が主たる解析方法である。これでは一遺伝子でマークされた子孫細胞のみしか追跡できない。
多段配筋された鉄筋コンクリート部材の定着性能評価法の確立

鉄筋コンクリート造骨組の外柱梁接合部で多用されている折曲げ定着による多段配筋部材を対象として,水平投影長さ等の配筋詳細に関わる項目をパラメータとした柱形に梁筋を埋め込んだ引抜試験体を10体および梁主筋段数をパラメータとしたト形柱梁接合部架構の部材試験体を2体製作し,加力実験を行った。掻出し定着破壊を想定した引抜実験では,一方向の片振り加力を行い,部材実験では,掻出し定着破壊耐力と接合部せん断耐力を同程度に設計し,正負繰返し漸増載荷を行った。引抜実験の結果,全ての試験体で設計どおり掻出し破壊が最大耐力の決定要因となり,既往の研究で提案されている掻出し破壊定着耐力推定式は多段配筋の場合でも適応することを示した。ただし,想定する掻出し破壊面のとり方によっては危険側の評価になる場合もあることがわかり,これについては今後も検討が必要である。また,掻出し破壊時の鉄筋折曲げ部内側のコンクリート支圧応力度実験値は,日本建築学会靱性保証型指針の定着強度式算定値の1/4程度までしか達していないが,最大耐力時以降に折曲げ部付近の段筋間のコンクリートが割裂破壊し,外側位置の鉄筋で鉄筋力が大きくなることを確認した。これに対して,部材実験では試験体の設計では接合部せん断破壊耐力と掻出し定着破壊耐力をほぼ同程度に設定したが,結果として接合部せん断破壊の様相を示した。しかし,大変形時に掻出し定着破壊の様相に変化する試験体が見られたこと,また,実験後にコンクリートをはつった際に引抜試験体と同様に,折曲げ部付近のコンクリートが割裂破壊しているものが見られたため,その影響についてさらに検討が必要である。初年度に予定していた実験はほぼ実行することが出来たことと,次年度の実験で予定していた部分も若干手をつけることが出来た。逆に,実験結果から検討すべき事項が新たに出たため,これを次年度,最終年度の研究計画に反映するため,検討を行っている次第である。また,実験施設の使用スケジュールの関係から,最終年度に行う予定であった実験を次年度に繰り上げることも検討している。全体の進捗状況としては,総合的に判断しておおむね順調である。多段配筋の定着破壊について,基本的な性状は把握できたと考える。建築構造物で多段配筋となるのは基礎梁が多く,この基礎梁は一般にパイルキャップと柱の両者に接合されている場合も多い。この場合,梁の危険断面位置が加力の向きで異なることが予測されるため,その影響も評価する必要がある。また,この部位での定着長さについても上部構造と同様の設計が適切であるかについても検討が必要である。したがって,3年次に予定していたパイルキャップを含む部材実験を先行して行うことを念頭に2年次の実験計画を検討する予定である。また,今年度実験で明らかになった,多段筋の折曲げ部コンクリートの割裂破壊についてその影響を考察し,挙動に重要な問題であると判断した際には,当該破壊の評価方法についても検討を行う予定である。当研究で使用を考えていた実験機器の使用予定が最終年度に使えなくなる恐れが出てきたため,次年度は当初予定していた実験に加え,最終年度に予定していた部材実験を行うことを予定する必要が出てきた。そこで消耗品等の経費が予定以上にかかると予測するが,次年度に予定していた実験のうち他の実験機器で実行が可能であるものを最終年度に移すことで問題なく実行が出来るように調整を行う予定である。また,今年度は消耗品の支出が予算よりも多くなって,旅費および謝金の経費を大幅に削減したが,次年度は9月に国際学会で成果発表を予定しているため,旅費の確保等当初の計画通り支出管理をきちんと行う予定である。今年度4万円弱の未使用金が出たのは,上述の通り消耗品の支出増が見込まれたため,他の支出を抑えたことが原因となったが,次年度の実験が予定よりも多くなることが予測されるため,この未使用金は増大分の経費に使用することを考えている。

しかし,大変形時に掻出し定着破壊の様相に変化する試験体が見られたこと,また,実験後にコンクリートをはつった際に引抜試験体と同様に,折曲げ部付近のコンクリートが割裂破壊しているものが見られたため,その影響についてさらに検討が必要である。初年度に予定していた実験はほぼ実行することが出来たことと,次年度の実験で予定していた部分も若干手をつけることが出来た。逆に,実験結果から検討すべき事項が新たに出たため,これを次年度,最終年度の研究計画に反映するため,検討を行っている次第である。また,実験施設の使用スケジュールの関係から,最終年度に行う予定であった実験を次年度に繰り上げることも検討している。全体の進捗状況としては,総合的に判断しておおむね順調である。多段配筋の定着破壊について,基本的な性状は把握できたと考える。建築構造物で多段配筋となるのは基礎梁が多く,この基礎梁は一般にパイルキャップと柱の両者に接合されている場合も多い。この場合,梁の危険断面位置が加力の向きで異なることが予測されるため,その影響も評価する必要がある。また,この部位での定着長さについても上部構造と同様の設計が適切であるかについても検討が必要である。したがって,3年次に予定していたパイルキャップを含む部材実験を先行して行うことを念頭に2年次の実験計画を検討する予定である。また,今年度実験で明らかになった,多段筋の折曲げ部コンクリートの割裂破壊についてその影響を考察し,挙動に重要な問題であると判断した際には,当該破壊の評価方法についても検討を行う予定である。当研究で使用を考えていた実験機器の使用予定が最終年度に使えなくなる恐れが出てきたため,次年度は当初予定していた実験に加え,最終年度に予定していた部材実験を行うことを予定する必要が出てきた。そこで消耗品等の経費が予定以上にかかると予測するが,次年度に予定していた実験のうち他の実験機器で実行が可能であるものを最終年度に移すことで問題なく実行が出来るように調整を行う予定である。また,今年度は消耗品の支出が予算よりも多くなって,旅費および謝金の経費を大幅に削減したが,次年度は9月に国際学会で成果発表を予定しているため,旅費の確保等当初の計画通り支出管理をきちんと行う予定である。今年度4万円弱の未使用金が出たのは,上述の通り消耗品の支出増が見込まれたため,他の支出を抑えたことが原因となったが,次年度の実験が予定よりも多くなることが予測されるため,この未使用金は増大分の経費に使用することを考えている。
地球温暖化に伴う熱中症の防止と紫外線防御の相対的な対策に関する保健健康情報

地球温暖化の進行に伴い、熱中症による緊急入院患者が増加している。屋外における熱中症対策と共に紫外線対策が必要である。しかし、熱中症対策と紫外線対策は二律背反する。本研究は、紫外線対策を考慮した熱中症対策に有効な衣服や熱耐性の獲得に関する情報を提供し、熱中症と紫外線障害を回避する健康情報を公開する事で社会貢献を目指す。近年、熱中症が増加している。屋外では、熱中症対策と紫外線対策の関係は二律排反性が高く、紫外線障害が周知された結果、過剰な紫外線対策が熱中症発症の要因となる事例が激増している。本研究は、適正な紫外線対策を提示し、その状況で最も効率良い熱中症対策を検討する。服装改善により、屋外における熱中症回避法を、健康情報として発信し社会貢献する事を目的とする。太陽光中約6%の紫外線の受光部位は、二足歩行するヒトの体では遍在する。通常、屋外では座位,立位,歩行中の三姿勢に集約され、ヒトの姿勢・方向と太陽光角の相対角度および天候,時間,季節により、受光する部位および面積が異なってくる。また太陽入射光と受光部面のなす角度が直角に近い程、受光部の光エネルギーは強くなる。実験は、(1)歩行中のビデオ映像から典型的な姿勢の抽出画像,(2)回転盤上で座位,立位の姿勢で回転させたビデオ映像から太陽光に対し30°毎の抽出画像について受光部を検証した。また、(3)市街地での服装調査から、市民認識の問題点について検討した。(1),(2)から解剖学上ヒトの体表面を、1常時受光部となりレベルの高い紫外線防御が必要な部位,2ヒトの姿勢・方向と太陽との相対角度により受光の確率が高い部位,3太陽との相対角度や体の影となり、受光の確率が低い部位の三種に分類した。結果1の部位は紫外線対策を優先し、高温多湿の状況では2の部位も熱中症対策を考慮し、また3の部位は熱中症対策優先とした。上記結果から(3)の服装調査を検証すると、部位差の対策が無く3の部位でも熱放散性が低い服装で熱中症対策が劣悪などの問題点が有った。特に、女性の服装には著しい改善点が有り、ファッション性も考慮した衣服改善の重要性を痛感した。本研究結果および汎用性の高い服装改善を検討し、保健健康情報に関するホームページを開設し、屋外の熱中症対策に貢献する。東北大震災・原発事故およびタイの洪水などの災害が重なり、研究に必要な主要機器が揃ったのが12月になっていた。従って、6月9月の夏期が実験期間である本研究の遂行は一部停滞した。研究目的の「(1)市民が行っている熱中症予防対策と紫外線防御法の問題点について検証する。」に関して、従来の既存機器を駆使して行う事が出来た。平成23年度研究:「市民が行っている熱中症予防対策と紫外線防御法の問題点について検証する。」で年間96回の市民の外出時服装について屋外調査を行った。昨年の長崎気象台観測データから、6月(夏日:13日,真夏日:7日,熱帯夜:3日)から9月(夏日:16日,真夏日:12日,熱帯夜:6日)までの4ヶ月間の調査データを解析した結果から、(1)暗色系の服装の着用が、まだ漸増している。特に暑い日ほど黒色系衣服が多い。(2)女性は一般的に10・20代では、キャミソール,タンクトップ,Tシャツやチュニック,ミニスカート・パンツ,ハイソックス,ニーソックス,レギンスを多様に組み合わせ、熱中症対策に有効な皮膚の露出面積は広かった。しかし、30・40代でワンピース,ブラウスにからトレンカ,レギンス,タイツ、さらにロングパンツやスカート等を組み合わせた服装だが、紫外線防御の傾向が強まり皮膚の露出面積は、10・20代に比較し減少する。50代以上ではさらに同様の傾向が強まっている。一方、男性では、スーツ,ワイシャツ,長ズボン、若者で短パン,Tシャツ,ランニングだが、バラエティーに乏しい。(3)猛暑日には熱中症対策に徹底した服装(タンクトップ+ミニ・パンツ)が少数みられる。だが、紫外線対策に徹した服装(黒のジャケット+長ズボン)が上回まわる。I.高温と強紫外線を同一視し、猛暑日程、暗色系服装になる傾向が有る。II.天候に応じた服装の選択に困り両極端の選択に偏る傾向が有る。III.紫外線防御部位に誤りが有る。7月に、科研費が一律3割カット試案の通達が有り、9月下旬に科研費カット無しの連絡が来た。しかし、この3ヶ月間には科研費3割削減の場合には研究における最重要項目の支障無き遂行が出来る様、実験計画の再構築が迫られた。ここで再度、購入機器や器材・資材の費用配分と機器性能低下が無く研究結果の信頼性を落とさない方法とその機器性能の調査に時間が費やされた。

また、3月11日の東北大震災および原発事故により、生産拠点が東北や北関東にある実験資材の不足で入手困難となり、科研費3割カット解除が解除となった7月から、タイの洪水による工場生産停止の影響で、23年度の主要な研究機器がほぼ揃ったのは12月に入ってからである。34年間の研究生活の中で、これ程の機材調達が困難な年の経験は無かった。研究の為の主要機器が揃ったのが12月になってからで、実験期間が6月から9月の夏の期間である本研究の目的や計画に掲げた本研究遂行には停滞が生じた。既存の機器で出来る、平成23年度計画に掲げた項目で「(1)市民が行っている熱中症予防対策と紫外線防御法の問題点について検証する。」に関して、従来の既存機器を駆使して行った。しかし、その他の実験項目については平成24年度に遂行する。平成23年度研究:「市民が行っている熱中症予防対策と紫外線防御法の問題点について検証する。」で年間96回の市民の外出時服装について野外調査を行った結果、上記項目については達成された。【I.太陽光暴露部位の特定と紫外線被爆量の相対的評価】直射日光下、協力依頼した実験被検者が歩行運動および立位,座位の姿勢をビデオカメラに記録する。被検者の体にフィットした衣服の陰影から、太陽光暴露と非暴露の部位を判別する。当然の事ながら、太陽との位置関係(方向や角度)により太陽光暴露部位は異なるので、姿勢や,太陽との位置関係を変え撮影を行う。この各々の画像データを総合的に解析し、ほぼ常時太陽光で明るい部分の重点的に紫外線防御すべき体の部分(重点的紫外線防御部位)から段階的に太陽光暴露が少ない部位を判別する。その各々の部位で紫外線被爆量を測定し、相対的な被爆量の評価を行う。これ等の結果から、紫外線被爆量が大きい部位は紫外線防御効果高く、紫外線被爆量が小さい部位は熱放散効果が高い衣服を考案する。【II.熱中症予防効果の評価実験】平成23年度の野外調査で得られた夏期の服装から、各衣類の紫外線透過線量を測定し、日常的に着ている衣類の紫外線防御効果について評価する。また、代表的な服装と、I.で考案した服装について、各部位で衣類を通過する透過紫外線量を測定し比較する。同時に口腔温(体温の指標),衣服下の皮膚温(熱放散の指標),衣服の表面温度(衣類の放熱効果の指標)を測定し、紫外線防御と熱中症防止の両者に関する効果について評価する。この実験は、6月から9月まで(紫外線量が多い季節)の快晴の日、10時15時(紫外線量が多い時間帯)の間に行う。【III.保健健康情報の公開】ホームページを開設し、この実験の解析結果から、熱中症対策として有効で紫外線影響を最少に止めた服装の情報公開を行う。24年度も継続する野外調査およびアンケート調査にて、市民への詳細な資料提示のためにノートブック型PCと、データ収集のためにデジタルカメラを各々1台。また、アンケートにため、多数の用紙やカラープリントの写真用紙やインクゼットリボンが必要となる。【太陽光暴露部位の特定と紫外線被爆量の相対的評価】の実験に、太陽光入射角測定器資材,方向や傾斜が設定できる紫外線量測定台の資材,太陽光暴露による被検者の陰影を全方位撮影できる人体用回転盤の資材,これ等資材を加工する工具が必要である。また、直射日光下の実験なので水分補給および露出皮膚の日焼け防止対策が必要である。紫外線測定には紫外線感知シートも用いて行う。衣服考案に各種布等が必要となる。【熱中症予防効果の評価実験】日常的に着ている衣類の紫外線防御効果について評価に、夏期の衣類を購入する。体温計および輻射体温計,温湿度計が必要である。
「陽光」衛星の広帯域スペクトル観測によるフレア粒子の加速・加熱機構の研究

「陽光」衛星で1991年に観測された10月27日,11月15日および12月3日の太陽フレアのX線・γ線スペクトルの詳細な解析から,下記の点が明らかにされた。10月27日のフレアでは,電子の制動放射と同時に陽子の核反応による多数のラインγ線が1-7MeVに見られ,電子がMeV以上に,また陽子が10MeV以上に加速された。しかし制動放射とラインγ線強度の時間変化を比較すると,電子と陽子とは同時に同じ割合で加速されているのではなく,複雑な加速過程によって両粒子が高エネルギー化されている。一方12月3日のフレアでは強い制動放射のスペクトルが,10MeVまで観測されているが,ラインγ線は見られない。これは,電子が選択的に加速された結果によるものと考えられる。さらにスペクトルの時間変化から,電子は低エネルギーから高エネルギーに至るまで同時に加速されたことがわかり,効率のよい電子加速のメカニズムが考えられる。11月15日のフレアでは,フレアのピーク時に陽電子が生成され,電子と対消滅をおこし511KeVラインが放射された。その時間変化の解析から陽電子は,^<16>O^*(6.025MeV)からの電子対放射および^<31>S,^<29>P,^<27>Siなどの陽電子崩壊核からつくられ,10^<16>cm^<-3>の光球上層と10^<12>-10^<13>cm^<-3>のコロナ中で同時に電子と対消滅をおこしたと推定される。またこのフレアではHe+He反応でつくられる^7Be^*および^7Li^*から放射される429と478KeVのラインγ線が観測された。ラインスペクトルの解析から加速粒子は,ほゞ磁力線に沿って光球に落下したものと考えられる。このように本研究は,「陽光」の高感度X線・γ線スペクトル計の観測から,太陽フレア時においてこれまでに明らかにされていなかった粒子加速度過程に関する新たな知見が得られた。
緑地は都市をどれくらい冷やすか？

都市内の緑地における都市温暖化緩和効果を明らかにするため,国立科学博物館自然教育園において気象観測を行った.夏季に自然教育園の緑地から周辺市街地へ流出する冷気の温度,流速と流出方向に注目した計測を行った.夏季において冷気の流出はおよそ夜半ごろから出現し夜明け前まで継続した.設置した全地点で流出をとらえることができた.冷気の厚さはおよそ樹高と同じであることが明らかとなった.この結果をもとに緑地での熱収支を解析し,緑地が周辺市街地を冷却する冷熱量を求めた.熱収支がバランスすることが確認できた信頼性の高いケースでは,冷熱量は39Wm-2であった.この冷却量は家庭用エアコン2600台に相当する.都市内の緑地による都市温暖化緩和効果(熱帯夜の緩和効果)を明らかにするため,2013年89月に国立科学博物館自然教育園(東京都目黒区)において,気象観測を行った.特に,自然教育園の緑地から周辺市街地へ流出する冷気の温度,流速と流出方向に着眼した計測を行った.従来の5地点での測定に加えて,本課題予算により観測地点を増やし計10地点として,市街地へ流出する冷気をより詳細に捉えた.測定地点を増強したことにより従来の測定では見られなかった,細かな地形(2 m程度の高度差)による冷気流が確認された.緑地の冷気塊の流れる方向は,我々の予想よりもだいぶ細かい地形にも影響されていた.このことは,次の2つの可能性を示唆している.A)冷気の厚さが従来の研究で得られた値(少なくとも12 mの厚さ)よりも小さい,B)12 m程度の冷気層の内部で,層全体の流れとは異なる内部流が存在している.このため,本年度は当初の研究計画を多少修正して,冷気の厚さの測定に重点を置くこととした.なお,計測機器の大部分は夏季の測定後も継続して計測を行い,冬季についてもデータを取得した.市街地と緑地(自然教育園)の気温差の季節変化を解析したところ,冬季には夏季よりも気温差が小さくなっていた.また冬季には,緑地の方が高温となる現象が晴天日の朝方と午後早い時間帯に見られた.これは温暖化緩和効果が季節変化することを意味しており,緑化政策の意義の観点からも重要な知見である.今後その原因について調査する.都市内の緑地により生成される冷気が周辺市街地へ流出し,熱帯夜を緩和する効果を定量的に評価することが研究の目的である.昨年に引き続き,夏期(2014年79月)に国立科学博物館附属自然教育園(東京都目黒区)において,気象観測を行った.昨年度に設置した8地点の観測点のうち,細かな地形の起伏の影響で冷気の流出が見られなかった3地点については場所を変え,さらに不調であった風速計1台を交換して夏期集中観測を行った.設置した8地点全てにおいて市街地へ流出する低温の空気塊(冷気のにじみだし)が観測された.この冷気にじみだしは,おおよそ夜半ごろから出現し夜明け前まで継続した.最も出現頻度が大きかったのは夜明け前であり,これは既往研究で見られていた特徴(新宿御苑では夜半前に最大頻度が見られる)とは異なっていた.新宿御苑は比較的平坦な地形であるのに対して,自然教育園は大規模な斜面上にあることが相違の原因であると考えられる.また,自然教育園内においても冷気にじみだしの発生時刻が地点によって大きく異なっており,これも地形が影響していると考えられる.集中観測においては,地上20mまでの10高度で気温の鉛直分布の測定も行ったが,10台の温度計のうち3台が不具合を起こし,想定していた完全な分布は測定ができなかった.このため,通年の連続測定においても気温鉛直分布の測定を行い,緑地内に蓄積する冷気厚さについてその季節変化を解析した.夏期から冬期へ季節が移行するに伴い,冷気の蓄積は不明瞭となっていた.通年観測において,植生のフェノロジーに関するデータを収集するため,分光日射計およびタイムラプスカメラを緑地内のタワーに設置した.これらは2014年夏期より通年測定として連続記録を行っている.都市内の緑地による都市温暖化への緩和効果を明らかにするため,国立科学博物館自然教育園(東京都目黒区)において気象観測を行った.熱帯夜が問題となる夏季には,特に自然教育園の緑地から周辺市街地へ流出する冷気の温度,流速と流出方向に注目した計測を,計10地点において行った.また,通年観測も合わせて行い,気温分布,植物活性の度合いや,植生による二酸化炭素吸収についても計測を行った.現地観測の過程により,緑地内で生成され市街地へ流出する冷気は,比較的細かな地形(2 m程度の標高差)によりその風向・風速が影響を受けることが明らかとなった.このため,周囲を代表するような地形上に観測地点を設け,冷気流出の観測を行った.夏季において冷気の流出はおよそ夜間ごろから出現し夜明け前まで継続した.最も出現頻度が大きかったのは夜明け前であり,これは既往研究で見られていた特徴とは異なっていた.緑地内に蓄積する冷気の厚さはおよそ樹高と同じ10mであることが明らかとなった.ただし,冷気蓄積は夏季から冬季へと季節が進行するに従い不明瞭となっていた.通年観測により,緑地と市街地との気温差が季節変化することが明らかとなった.

この季節変化は緑地での落葉・展葉とタイミングがそろっており,着葉状態の変化が主な原因であると考えられる.冬季には,夏季とは逆の気温分布(市街地の方が低温)が出現することも明らかとなった.平成27年度は過去2夏季に行ってきた冷気流出の集中観測に加えて,冬季にも市街地への流出流が存在するかどうかを観測により検討した.市街地との温度差は夏季よりも小さいが,流出流の発生頻度は冬季の方が高いことが明らかとなった.この市街地への流出気流により,緑地内から市街地へ二酸化炭素が輸送されていることが明らかとなった.都市内の緑地における都市温暖化緩和効果を明らかにするため,国立科学博物館自然教育園において気象観測を行った.夏季に自然教育園の緑地から周辺市街地へ流出する冷気の温度,流速と流出方向に注目した計測を行った.夏季において冷気の流出はおよそ夜半ごろから出現し夜明け前まで継続した.設置した全地点で流出をとらえることができた.冷気の厚さはおよそ樹高と同じであることが明らかとなった.この結果をもとに緑地での熱収支を解析し,緑地が周辺市街地を冷却する冷熱量を求めた.熱収支がバランスすることが確認できた信頼性の高いケースでは,冷熱量は39Wm-2であった.この冷却量は家庭用エアコン2600台に相当する.初年度の集中測定において不具合のあった機材は交換し,不適切であった観測地点の選定も修正した.これらは研究当初からある程度予想していた事項である.通年観測の機材も大きな不具合は発生せず,計画していた通年連続測定も予定どおり実施できた.気象学当初計画していた冷気にじみだしの測定はおおよそ達成できた.2014年度に達成できなかった夏期の気温鉛直分布に関するデータは本年度に収集する計画である.本年度はこの測定作業と研究の取りまとめ(論文の作成)を行う予定である.研究計画の主要部分であった,夏季の集中観測および年間を通した連続測定を無事に行うことができ,ほぼ期待通りの期間のデータを取得することができた.当初は想定していなかった測定結果も見られたが,2年目以降の集中観測は前年の結果をもとに測器の配置等を検討しなおすことを当初から計画しておりその範囲内の修正で対応できる.年度当初,論文掲載料として7万円を予算に計上していたが,掲載が2015年度になったため,次年度へ繰り越すこととした.本年度は,昨年と同様に夏季に集中測定を行う予定である.集中測定では冷気の厚さの計測に重きを置く.昨年度は高所作業車を用いた気温鉛直分布の測定を実施したが,本年はこれに加えて風速の鉛直分布の測定も実施する.また,現在継続中の常時測定も維持し,冬季を含めた年間のデータ取得を行う.特に冬季の気温場形成の原因を検討するため,日射量の新たな測定を予定している.論文掲載料として使用する予定である.当初使用予定であった既存の計測機器(温度プロファイラー)が故障し,現在修理可能かどうかメーカーによる検討中である.修理可能となればその修理を,修理不可能となれば代替機材の調達を行う必要があるため,次年度へ予算を残した.上記故障機材の修理費もしくは代替品の調達を行う.現段階では,代替品の調達を行う可能性が高い.
近世前期における諺の浸透

今年度は、諺の重要な基盤となる中国故事が、いかなる形で大衆に浸透していったかを検討した。今年度の研究によって得られた新たな知見は、以下の2点にまとめられる。1、中国故事を集積した仮名草子浅井了意編『新語園』が、媒体となって広範囲な分野のものに中国故事を浸透させている。そして、それらの故事が金言・名句として扱われ諺化していく。具体的には、井原西鶴・吉文字屋の浮世草子、紀海音の浄瑠璃、通俗日本史『前太平記』、教訓啓蒙書『婦人養草』『和漢故事要言』、絵本『増補絵本宝鑑』『絵本故事談』における現象である。特に、絵本に関してこれまでの研究で全くノーマークであったが、絵本は絵がついているため一層大衆レベルへ浸透しやすく、今後注目し検討を深める要がある。2、こちらは当初全く気付いていなかったことであるが、儒学の大家である林羅山の編した注釈書『徒然草野槌』収録の中国故事が、多くの文芸作品に流出し、それらがやはり金言・名句とされ諺化していく。具体的には、都の錦・北条団水・錦文流らの浮世草子、近松門左衛門の浄瑠璃においての摂取が明確にできる。おそらく林羅山の啓蒙的な編書が、諺の基になる故事の重要な供給源であったと考えられる。羅山は、巨大な存在であるので、網羅的な調査・検討には時間を要するが、部分的な指摘は確実にしていくことが可能である。
椎間可動性を温存した椎間制動システムの開発

この研究の目的は摺動面にビタミンE入りポリエチレンを用いた新しいPosterior Dynamic Stabilization Systemの耐久性と生物学的反応を評価すること。方法:新しいペディクルスクリューシステムはペディクルスクリューとボールとセットスクリューより構成。ボールはポリエチレン製であり中心にはロッドの貫通孔がありセットスクリューにてボールを挟み込む構造である。1)試作システムの疲労摩耗試験:新しいペディクルスクリューシステムはロッドと本体スクリューが垂直になるように試験機に固定した。ロッドを50Nの荷重で引っ張りながら、±5°、1Hzのスピードで100万サイクルまで繰り返し動作させた。3検体のポリエチレンの摩耗紛量とシステムの破損の有無を検討した。2)2頭のミニブタに対し1頭はL2に新しいpedicle screwを挿入し、L3.4に従来のpedicle screw(stryker xia)を挿入した。もう一頭はL4に新しいpedicle screwを挿入し、L2.3に従来のpedicle screwを挿入しrod(stryker xia)で固定した。6カ月間飼育後に剖検し、6椎体とスクリューとロッドを一塊に切除した。CT撮影を行い椎間関節部の骨癒合の評価を行った。また、スクリュー周囲の骨軟部組織の研磨標本を作成し、顕微鏡下に摩耗紛の有無、スクリュー周囲の骨軟部組織を評価した。結果.ポリエチレンの平均磨耗量は-0.01mgであった。新しいインプラントに破損は認めなかった。従来のスクリュー間では椎間関節が骨癒合していたが、可動性を残した新しいスクリューを用いた椎間では、椎間関節に骨癒合を認めなかった。screw周囲の骨軟部組織に摩耗紛は認めず、また、炎症細胞浸潤もほとんど認めなかった。以上より、この新しいシステムは高い耐久性と生物学的安全性が認められた。本研究は、当初の目標の約85%は達成可能であった。いずれも破損なく、摩耗粉を獲得でき、測定可能であった。ミニブタは術後順調に合併症なく、6カ月生存して目的の検体標本を獲得でき、CT,病理学的検討全てを完了できた。そのため、研究の結果の第一報について論文を作成し、投稿、受理された。現在着手している第2報論文の完成に全力をそそぐこと。英文校正、統計処理を済ませる予定。実験1)中に得られた摩耗を調べた検体を用いて応力分布の検討も追加する予定である。すでに検体は得られており、その検体について計測する予定である。その結果を含めて第2報の論文にする予定である。日本大学動物実験許可取得後に動物実験開始平成29年9月22日に全身麻酔、気管内挿管後ミニブタ2頭に椎弓後方を露出。新しい可動頭型椎弓根スクリューと固定頭型椎弓根スクリューの組み合わせを透視下に設置した。2頭で組み合わせ方は変更。1頭は頭側可動頭スクリュー、中間固定頭スクリュー、尾側固定頭スクリューの組み合わせともう一頭は頭側固定頭スクリュー、中間固定頭スクリュー、尾側可動頭スクリューの組み合わせで設置。設置実験終了後型のごとく創閉鎖。無事に抜管でき、動物舎に戻した。以後動物舎にて飼育。3カ月後の12月16日に規則に従った方法でミニブタ2頭を死亡させ、椎弓根スクリュー挿入したユニットを各摘出した。いずれもスクリュー固定部位を含むように摘出した。2頭のスクリュー周囲に肉眼的には明らかなメタローシスないことを確認した。特に問題となる有害事象は発生していない。ロッドスクリュー接合部の可動部も温存されていた。以後次年度研究費支給まで冷凍庫、ホルマリン保存とした。次年度は検体のCT撮影と切片を作製し、組織学的検討を行う予定である。バイオメカ強度実験は11月までに終了し、100万回の耐久試験も終了してインプラントの破断は生じなかった。インプラントにゆがみもなく、変形もなかった。肉眼的にはメタル粉やデブリスは見られなかった。プラスチックの粉もなかった。プラスチックのひずみの解析も行ったが、特に著しいゆがみはなく、応力分布もほぼ均一であった。以後詳細なデータ分析中である。摩耗による重量減少を考慮し、耐久試験前と耐久試験後のインプラントの重量測定も行い、摩耗の程度の定量を行った。その結果、重量的には試験前より0.0038ng/ml減少し、摩耗の量と考えられた。

平成29年9月22日に全身麻酔、気管内挿管後ミニブタ2頭に椎弓後方を露出。新しい可動頭型椎弓根スクリューと固定頭型椎弓根スクリューの組み合わせを透視下に設置した。2頭で組み合わせ方は変更。1頭は頭側可動頭スクリュー、中間固定頭スクリュー、尾側固定頭スクリューの組み合わせともう一頭は頭側固定頭スクリュー、中間固定頭スクリュー、尾側可動頭スクリューの組み合わせで設置。設置実験終了後型のごとく創閉鎖。無事に抜管でき、動物舎に戻した。非常に順調であった。以後動物舎にて飼育。一時感染症状出現し、抗生剤投与にて対応。なんとか乗り切って生存させた。以後順調に生育した。3カ月後の12月16日に規則に従った方法でミニブタ2頭を死亡させ、椎弓根スクリュー挿入したユニットを各摘出した。いずれもスクリュー固定部位を含むように摘出した。2頭のスクリュー周囲に肉眼的には明らかなメタローシスないことを確認した。特に問題となる有害事象は発生していない。ロッドスクリュー接合部の可動部も温存されていた。以後次年度研究費支給まで冷凍庫、ホルマリン保存とした。次年度は検体のCT撮影と切片を作製し、組織学的検討を行う予定である。バイオメカ強度実験は11月までに終了し、100万回の耐久試験も終了してインプラントの破断は生じなかった。インプラントにゆがみもなく、変形もなかった。肉眼的にはメタル粉やデブリスは見られなかった。プラスチックの粉もなかった。プラスチックのひずみの解析も行ったが、特に著しいゆがみはなく、応力分布もほぼ均一であった。以後詳細なデータ分析中である。摩耗による重量減少を考慮し、耐久試験前と耐久試験後のインプラントの重量測定も行い、摩耗の程度の定量を行った。その結果、重量的には試験前より0.0038ng/ml減少し、摩耗の量と考えられた。ほぼ順調に施行できた。この研究の目的は摺動面にビタミンE入りポリエチレンを用いた新しいPosterior Dynamic Stabilization Systemの耐久性と生物学的反応を評価すること。方法:新しいペディクルスクリューシステムはペディクルスクリューとボールとセットスクリューより構成。ボールはポリエチレン製であり中心にはロッドの貫通孔がありセットスクリューにてボールを挟み込む構造である。1)試作システムの疲労摩耗試験:新しいペディクルスクリューシステムはロッドと本体スクリューが垂直になるように試験機に固定した。ロッドを50Nの荷重で引っ張りながら、±5°、1Hzのスピードで100万サイクルまで繰り返し動作させた。3検体のポリエチレンの摩耗紛量とシステムの破損の有無を検討した。2)2頭のミニブタに対し1頭はL2に新しいpedicle screwを挿入し、L3.4に従来のpedicle screw(stryker xia)を挿入した。もう一頭はL4に新しいpedicle screwを挿入し、L2.3に従来のpedicle screwを挿入しrod(stryker xia)で固定した。
剣道の国際化における「剣道試合審判の問題点」に関する運動学的・文化論的研究

質問紙調査、インタビュー、ビデオ等から国際化における剣道試合審判の問題点に関するデータを収集し、運動学(動作形態分析)的・文化論的視点より分析・整理した。国際化による文化変容の問題以上に、剣道試合規則の有効打突や反則行為の判定基準の不明確さ、海外への伝達の不正確さ、そして海外を含めた審判員育成の不十分さが問題の根源として明らかになった質問紙調査、インタビュー、ビデオ等から国際化における剣道試合審判の問題点に関するデータを収集し、運動学(動作形態分析)的・文化論的視点より分析・整理した。国際化による文化変容の問題以上に、剣道試合規則の有効打突や反則行為の判定基準の不明確さ、海外への伝達の不正確さ、そして海外を含めた審判員育成の不十分さが問題の根源として明らかになった本年度は、世界各国で開催された審判講習会、世界選手権を含む試合のビデオ映像の収集と解析現審判方法の問題点について海外の剣士がどのように認識しているかといった予備調査を15カ国において実施した。予備調査は質問紙によるもの15カ国285人、インタビューによるもの7カ国25人に実施した。ビデオの分析結果からは、有効打突や反則の不明確さなどから、個々の審判の判断基準に差違が生じている現状が明確となった。質問紙の集計結果からは、大半の海外剣士が剣道における試合の重要性を認め、同時に単なる勝敗を競うだけにとどまらない剣道の精神性を試合に具現しつつ剣道の国際的理解を発展させるためには、試合における審判の改善が不可欠であると考えている。特に、今後の国際的普及および剣道の発展は審判にこそ責任があると指摘しているものが、9割となっている。にもかかわらず、海外剣士が自身の試合や自身の審判での誤審経験率がそれぞれ7割にも達している現実があり、その原因として、審判員養成の無策と審判方法の不明確さがあげられた。審判員養成に関しては、教材の不足、講習会参加機会の不足、審判機会の不足を剣士の7割以上が指摘している。また、審判資格制度の確立も6割の剣士が求めていた。審判方法に関しては、他競技で採用されているビデオやフェンシングの電気システムの活用などについて否定的であり、抗議や疑義を認めるべきでないとの意見が多くを占めたが、反則に関しては選手に明確に説明されるべきであるとの意見が7割近くとなっている。審判方法を含めた審判の改善に、日本のリーダーシップを望む声が多く聞かれたが、各国の剣道事情は多様であり、国による差が大きいため、単に上意下達で審判能力養成を海外にあてがうのではなく、それぞれの現地事情を具体的に把握し、海外からの養成を真摯に受け止めることが必要である。昨年度に引き続き、本アンケート調査作成のためのインタビューとビデオ撮影及び分析を行った。インタビューは、ヨーロッパ剣道連盟会長をはじめとする欧州8カ国の技術担当者及び日本国内の高校、大学、実業団の各団体から2、3名づつ計8名と日本剣道連盟理事、国際剣道連盟副会長の計10名に対して実施した。昨年からのインタビューをまとめると、審判の有効打突や反則の解釈が剣道家の剣道観によって差異があり、それを剣道文化特有の曖昧性、多様性であるとするもの、国際化の中で、より基準を明確にし、最終的に曖昧性が残るにしても、出来る限り少なくするべきとするものに見解が分かれている。本研究においてこの曖昧さに関して、インタビューやビデオ分析によって列挙・整理を行った。例えば、有効打突を一連のプロセスとして捉えなければならないとの見解は一致しているが、有効打突のどの条件を重視するについては統一されていなかった。また、一部には有効打突の局面だけでなく、試合全体の流れの中で、有効打突の局面を位置づけ、判定しているとの見解もあり、ビデオ分析において、打突行為がなくとも一本との判定がなされている試合があったことを確認している。さらに、剣道試合のレベルに応じて有効打突の判定基準を変えるとの見解は多数あったが、どのように試合レベルによって変えるかについては見解が分かれた。審判行動の中で反則行為の審判が最も難しく、特に鍔迫り合いをどこまで反則行為として取るかについては見解が分かれている。多くの審判が、この反則2回によって試合を決定させたくないと考えている。しかし、競技者もそのことを十分認識しており、勝利のために鍔迫り合いを利用しているという悪しき状況が存在している。以上のような剣道審判の曖昧性をどのように取り扱うべきかを含めた質問紙を作成し、年度末より25カ国でアンケート調査を実施しており、この結果は報告書に掲載する予定である。平成20年度、本研究は、次の3点を中心に研究を実施した。1.試合審判規則の変遷の見直しを歴史的経緯、有効打突、審判運営の考え方の3点から実施した。2.平成19年度に実施した日本および海外高段者への「試合審判規則一有効打突と反則行為一と審判育成に関するインタビュー」を基にして作成した「剣道試合審判に関するアンケート調査」を35カ国400名に対して実施し、分析を行った。3.3年間の研究報告書の作成。試合審判規則は警察庁が撃剣大会を開催したときに作成して以来、時々の時代背景、思想、倫理基準、運動学的有効性などに影響され、多くの変容をへてきた。有効打突の基準も明確ではなく、言語化不可能な運動行動を要素として含んでおり、基準を明確に出来ず、反則行為も含め、変更による欠点を十分理解しながら修正・変更し、大枠での日本の伝統文化としてあるべき剣道を模索していると言える。

このように有効打突の基準が明確でなく、故に厳密に統一されていないため、理解や解釈にかなりのばらつきがあり、様々な試合に審判員として対応して行くには長い時間の稽古が必要となっている。アンケート調査によって、海外の剣道家の有効打突一特に運動学的に判断の困難な状況一や反則行為に対する理解が統一されていないこと、また、それらを理解するための稽古の場や実践の機会が非常に少ないことが明確となった。特に海外の剣士は審判講習会の継続的な開催とそこでの試合審判規則の統一的な理解のための指導を求めており、国際機関による計画的審判員養成の機会および体制構築が不可欠と考えられる。
InNの電子構造と電子輸送特性の解明

現在作成可能な最低電子濃度(4.8×10^<17>cm^<-3>)から超伝導を示す最高電子濃度(4.5×10^<20>cm^<-3>)までの範囲にあるInNの磁気抵抗の温度依存性を室温から20mKの範囲でフランス・グルノーブルの強磁場研究センター(GHMFL)にて測定した。明確なフェルミ面をもつInNも、超伝導に相転移することが明らかになった。臨界電流Jcは印加磁場に指数関数的に数桁にわたって依存することが分かった。このことはInNの超伝導電流が微細ジョゼフソン接合による臨界電流であることを意味する。InNの超伝導状態の渦糸構造は高温層状超伝導体と同様、熱揺らぎと印加磁場により融解することが分かった。すなわち、InNの超伝導はa-b面内の金属Inが作り出すジョセフソン結合型の超伝導であり、超伝導を発生している領域は常伝導状態のInN中に島状に存在していると結論した。この島の大きさは30nm以上であり、ウルツ鉱構造の逆ドメイン構造によって区分けされていると考える。このサイズが30nm以下のとき、a-b面内に局在した電子構造を発生させ、SdH振動が観測される。したがってInNの伝導帯は半導体としての等方的なフェルミ球のほかに、a-b面に広がった金属的なフェルミ面が存在する。以上の実験結果を基にして、InNの超伝導発現の機構を提案した。すなわち、有限な長さをa-b面上に持つ半導体結合に預からないIn原子鎖が半導体InN中に存在し、その大きさがコヒーレンス長を超えると、InNは超伝導に転移するというモデルを提案した。InNの抵抗の温度依存性を電子密度の関数として測定した。InNの電子密度(n_e)をシリコンをドーピングすることにより1.8×10^<18>cm^<-3>から1.5×10^<19>cm^<-3>まで変化させた。30K以上の温度ではその抵抗変化は金属的だが、それ以下の温度では結晶のab面内での電子局在による抵抗の異常が観測された。これらの試料のシュブニコフ・ドハース振動解析により、InNは等方的なフェルミ面を持ち、n_e<5×10^<18>cm^<-3>の範囲では電子密度の増加と共にフェルミ球も増大する。磁場がab面に垂直に印加された場合には上記の半導体としてのフェルミ面の他に、4.5×10^<12>cm^<-2>の電子濃度をもつab面に局在した電子分布が観測される。この電子分布は表面や界面に蓄積された電子によるものではなく、InN内の電子構造であり、しかもab面内の方向に依存する低次元構造に原因がある。この特異な電子全布を考慮してInNのモット転移電子濃度を臨界状態のスケーリング則を用いて2×10^<17>cm^<-3>と決定した。更にシュブニコフ・ドハース振動の特異性を考慮して、InNの基礎吸収端におけるバンド構造を提案した。今までの研究の結論として、InNは直接型半導体であり、InNの伝導帯はほぼ等方的なフェルミ球をなしているとして間違いは無さそうである。しかし、この他に印加磁場がa-b面に垂直の場合に現れるab面に広がった金属的なフェルミ面が本質的なものか否かが問題である。この電子構造はab面内の電子局在と関係し、[10-10]方向と[11-20]方向で全く異なる構造をもつ。このことはInNの結晶構造、特にab面内のIn原子の配列に異常が存在することを意味する。今後はこの特徴をより明確にする実験をおこなう。

昨年度に引き続き、InNの磁気抵抗の温度依存性を電子密度の関数として測定した。今回はInNの電子密度(ne)を世界のInNの研究者の協力を得て、4×10^<17>cm^<-3>から4×10^<20>cm<-3>までの試料をフランス・グルノーブルの強磁場研究センター(GHMFL)で測定した。今回測定の試料は総て超伝導相転移を示した。これらの試料のシュブェコフ・ドハース振動解析により、InNは等方的なフェルミ面を持つが、超伝導に相転移するInNはa-b面内のSdH振動が不鮮明であることが分かった。このab面に局在した電子分布は昨年報告の、超伝導を示さないInNでも観測されていることから、この電子分布は表面や界面に蓄積された電子によるものではなく、InN内の本質的な電子構造であり、しかもab面内の方向に依存するInN結晶の低次元構造に原因がある。また、40mKの極低温での臨界電流密度計測により、このab面内の超伝導はジョゼフソン接合からなっており、磁場と結晶c軸のなす角度依存性により、この伝導には大きな異方性が存在する。今までの研究の結論として、InNは直接型半導体であり、InNの伝導帯はほぼ等方的なフェルミ球をなしているとして間違いは無さそうである。しかし、この他に印加磁場がa-b面に垂直の場合に現れるab面に広がった金属的なフェルミ面が存在し、結晶のわずかな乱れによりジョゼフソン接合超伝導を発生している、と理解している。この電子構造はab面内の電子局在と関係し、[10-10]方向と[11-20]方向で全く異なる構造をもつ。このことはInNの結晶構造、特にab面内のIn原子の配列に異常が存在することを意味する。このわずかな結晶の乱れが本質的なものか、あるいは結晶を構成している金属ln原子の波動関数の特異性によるものかの研究を進めている。今後はこの特徴をより明確に決定する実験をおこなう。
新規オートファジーシステムを活用した脂質代謝制御法の構築と神経疾患発症予防

これまでに新規オートファジーシステムが脂質代謝に関わることを発見し、幼若期、特に授乳期の脂質酸化の亢進が成人期に亘って長期にシナプス形成の不安定性を誘導することをマウスで見いだしている。その成果を受け、本研究ではシナプスの不安定性が成長後の疾患罹患性に影響するかどうかを検討することにした。具体的に、われわれが見いだした新規オートファジーシステムを基軸に、研究期間全体として、1)幼若期の脂質酸化の亢進が成人期、老齢期の神経疾患罹患性に影響することを明らかにし、2)幼若期の脂質酸化の制御が成人期、老齢期の神経疾患罹患性を軽減させることを示すことを目的とした。平成29年度は第1項について研究実施し、授乳期に母体マウスに高脂肪食摂取を負荷した際の産仔への影響を行動科学的に検討することにした。これまで、妊娠前から離乳に至るまでの間高脂肪食を負荷した母体マウスの産仔への影響を行動科学的に検討しているが、今回は、授乳期における高脂肪食摂取の影響性に焦点を当てることにした。解析は産仔の成長後の表現型を行動科学的に観察することで行った。対照は、通常食を摂取した母体マウスから出生した産仔とした。その結果、3チャンバーテストを用いた社会性行動評価、文脈性恐怖条件付け評価を実施したがいずれにおいても対照群と比較して有意な差は見いだせなかった。平成30年度は、リソソーム関連分子について、脂質分解との関連性を細胞生物学的に解析した。また遺伝子操作マウスの作製と表現型解析を試みた。遺伝子操作動物の作製と解析に時間を要している。進捗に遅れを来さないよう、PDCAサイクルを回しながら対応するこれまでに新規オートファジーシステムが脂質代謝に関わることを発見し、幼若期、特に授乳期の脂質酸化の亢進が成人期に亘って長期にシナプス形成の不安定性を誘導することをマウスで見いだしている。今後は残りの行動科学的解析を実施し、対照群との間に差を見いだすかどうか検討する。高脂肪食負荷母体マウスの産仔の行動化学的解析を実施するなどデータの蓄積が図られている。進捗に遅れをきた出さないよう、PDCAサイクルを回しながら研究を推進する。進捗に遅れを来さないよう、PDCAサイクルを回しながら対応するマウスの行動科学的解析を30年度により高度に継続実施するため、経費の一部を30年度に使用することにした。マウスの表現型解析等を最終年度に行うため、経費の一部を令和元年度に使用することにした。