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家蚕の代謝特性とその有効利用

家蚕のもつ特異的な代謝産物ならびに代謝系を明らかにし,家蚕の潜在機能の有効利用をめざして本研究は3ケ年計画で進められた.得られた成果は以下の通りであるが,ほゞ所期の目的は達せられた.今後は本研究の結果を総合し,家蚕のみならず昆虫や無脊椎動物の有効利用の体系化を指向することが望まれる.1.環状ヌクレオチド代謝はペプチドホルモンの媒介系として多様な機能を果たしている.カイコの休眠ホルモンはcGMPの減少をもたらし,しかもその調節は時間的に遅い反応であった.カルモジュリンはトリメチルリジンを含んでいるが,カイコのものはこれを欠いている.2.プロテアーゼとそのインヒビターの協同作用は生体防御の面でかけがえのない作用をしている.血中インヒビターの動的変動からプロテアーゼによる発育調節と同時に侵入微生物の増殖防止が推察された.インヒビターの遺伝子解析を進めるためにcDNAを作成し,アミノ酸配列とインヒビターの作用点を明らかにした.3.カイコ卵は低温耐性であるので,温度調節の生体機構をソルビトール代謝を指標にして検討した結果, NAD-ソルビトールデヒドロゲナーゼは5°Cでは誘導されるが, 0°Cでは全く誘導されなかった.4.昆虫の脱皮ホルモンはエクダイソン型のステロイドであるが,カイコ卵中にはボンビコステロールと命名した特異的なステロイドが存在していた.本ステロールはホルモン活性を有していないが,ステロイド代謝産物として注目される.5.精子の成熟と成熟精子のエネルギー源がグリコーゲンとアルギニンであることが明らかになった.細胞外での解糖系の作動やアルギニンカスケードの証明は特筆に値する.家蚕のもつ特異的な代謝産物ならびに代謝系を明らかにし,家蚕の潜在機能の有効利用をめざして本研究は3ケ年計画で進められた.得られた成果は以下の通りであるが,ほゞ所期の目的は達せられた.今後は本研究の結果を総合し,家蚕のみならず昆虫や無脊椎動物の有効利用の体系化を指向することが望まれる.1.環状ヌクレオチド代謝はペプチドホルモンの媒介系として多様な機能を果たしている.カイコの休眠ホルモンはcGMPの減少をもたらし,しかもその調節は時間的に遅い反応であった.カルモジュリンはトリメチルリジンを含んでいるが,カイコのものはこれを欠いている.2.プロテアーゼとそのインヒビターの協同作用は生体防御の面でかけがえのない作用をしている.血中インヒビターの動的変動からプロテアーゼによる発育調節と同時に侵入微生物の増殖防止が推察された.インヒビターの遺伝子解析を進めるためにcDNAを作成し,アミノ酸配列とインヒビターの作用点を明らかにした.3.カイコ卵は低温耐性であるので,温度調節の生体機構をソルビトール代謝を指標にして検討した結果, NAD-ソルビトールデヒドロゲナーゼは5°Cでは誘導されるが, 0°Cでは全く誘導されなかった.4.昆虫の脱皮ホルモンはエクダイソン型のステロイドであるが,カイコ卵中にはボンビコステロールと命名した特異的なステロイドが存在していた.本ステロールはホルモン活性を有していないが,ステロイド代謝産物として注目される.5.精子の成熟と成熟精子のエネルギー源がグリコーゲンとアルギニンであることが明らかになった.細胞外での解糖系の作動やアルギニンカスケードの証明は特筆に値する.家蚕の卵、胚、幼虫、蛹、成虫のすべての発育時期を対象にして、それぞれの発育期のしかも特定の組織・器官の示す特異代謝を研究した。卵の形成については、卵特異たんぱく質の生合成系を解析し、このたんぱく質は胚発生の過程に出現する特異的なプロテアーゼによって分解・利用される。また休眠卵では、その活性化にあたって比較的分子量の小さいRNAが出現する。このRNAの生理作用は不明であるが、休眠覚醒に特異的なものであることは今後の研究の進展を保障するものである。休眠卵の代謝特性の1つはソルビトールの蓄積であり、この分解・代謝にNAD-ソルビトール脱水素酵素が律速であり、この活性は特異的な温度処理によって活性化される。温度刺激による酵素活性の調節系の解明の糸口を提供している。幼虫のプロテアーゼインヒビターは少なくとも血中に4種類あることが明らかにされた。インヒビター活性はカイコの系統、発育時期、組織によって異なり、また糸状菌のプロテアーゼに対しても活性を示した。キモトリプシンインヒビターの作用点をアミノ酸配列の面から検討したところ、哺乳動物由来のものとは異った機構を示し、カイコの特異性がうかがわれた。幼虫期から蛹期にかけて、カルモジュリン依存性のホスホジエステラーゼ活性とシクラーゼを分析し、全活性の5%が本酵素としてカイコに存在していた。この割合は他の動物群に比較して低く、ここにも昆虫の特性がみられた。ステロイド系のホルモンは卵巣中では結合型として存在し、リン酸エステル型であることが推定した。精子の活性化と活動エネルギー源について、特にアミノ酸の面から検討を加えたところ、アルギナーゼによるアルギニン→オルニチン→チト酸代謝系が主要なものであること、またアルギニン源を供給するための特異的なプロテアーゼの存在が示された。
ボソン展開法による原子核集団運動の精密解析

本年度前半で,ダイソン型ボソン展開法を中重核の8重極多フォノン状態の解析に用いるための計算機プログラムを開発した.集団的モデル空間を構成するフォノンとして,中性子,陽子それぞれの最低エネルギーの3^-の粒子空孔モードの他に,0^+の粒子対振動,空孔対振動,2^+,4^+,6^+,8^+,10^+の中性子粒子対振動モードを採用出来るように工夫されている.本年度後半では,このプログラムを用いて^<146,148>Gdにおける8重極的集団性の強い励起状態を解析した.その結果明らかになったことは,1.このように多種類の集団的フォノンを用いたダイソン型ボソン展開法でも,十分実用的である.但し,現在の大型計算機の能力の範囲内では,状態の可能な最大ボソン数は5程度であり,理想的な数(7以上)は不可能である.2.8^+,10^+の中性子粒子対振動モードは無視出来る.3.Piiparinen et al.による^<148>Gdにおける8重極的集団性の強い6^+_1,9^-_1,12^+_1状態のエネルギー固有値とB(E3)は,上述のモデル空間内では実験値を十分再現出来ない.即ち,9^-_1,12^+_1のエネルギーが十分下がらない.B(E3)の強度が十分大きく出ない.言い換えると,^<148>Gdの集団性が十分良く再現出来ないということである.この最大の原因の第一は,-parityの対振動(3^-,9^-)を無視したことであり,第二は採ったフォノンの構造が必ずしも最適でないことにあると思われる.第一の点を考慮に入れるため,本年度後半で新しく3^-,9^-の自由度を入れた計算機プログラムを開発し,現在数値計算中である.第二の点に関しては,現在VAD(variation after Dyson mapping)法を適用するためのプログラムを開発中である.なお,上述の本年前半の研究成果はNucl.Phys.に出版が予定されている.本年度前半で,ダイソン型ボソン展開法を中重核の8重極多フォノン状態の解析に用いるための計算機プログラムを開発した.集団的モデル空間を構成するフォノンとして,中性子,陽子それぞれの最低エネルギーの3^-の粒子空孔モードの他に,0^+の粒子対振動,空孔対振動,2^+,4^+,6^+,8^+,10^+の中性子粒子対振動モードを採用出来るように工夫されている.本年度後半では,このプログラムを用いて^<146,148>Gdにおける8重極的集団性の強い励起状態を解析した.その結果明らかになったことは,1.このように多種類の集団的フォノンを用いたダイソン型ボソン展開法でも,十分実用的である.但し,現在の大型計算機の能力の範囲内では,状態の可能な最大ボソン数は5程度であり,理想的な数(7以上)は不可能である.2.8^+,10^+の中性子粒子対振動モードは無視出来る.3.Piiparinen et al.による^<148>Gdにおける8重極的集団性の強い6^+_1,9^-_1,12^+_1状態のエネルギー固有値とB(E3)は,上述のモデル空間内では実験値を十分再現出来ない.即ち,9^-_1,12^+_1のエネルギーが十分下がらない.B(E3)の強度が十分大きく出ない.言い換えると,^<148>Gdの集団性が十分良く再現出来ないということである.この最大の原因の第一は,-parityの対振動(3^-,9^-)を無視したことであり,第二は採ったフォノンの構造が必ずしも最適でないことにあると思われる.第一の点を考慮に入れるため,本年度後半で新しく3^-,9^-の自由度を入れた計算機プログラムを開発し,現在数値計算中である.第二の点に関しては,現在VAD(variation after Dyson mapping)法を適用するためのプログラムを開発中である.なお,上述の本年前半の研究成果はNucl.Phys.に出版が予定されている.
分子内振動モードと強く結合した電子の運動と多体効果

フラーレン超伝導体A_3C_<60>では,転移温度Tcが特徴的な圧力効果を持ち,コヒーレンス長ξが極めて短い超伝導が,狭いバンド幅Wの伝導電子帯に電子が半分詰まった状況で発現している.そして,_<12>Cの50%を_<13>Cに置き換える同位体効果の実験において,原子状態で_<12>Cと_<13>Cとを混ぜる場合と,一旦_<12>C,及び,_<13>Cだけで分子を作ってから混ぜる場合とでは,Tcが大きく違うという面白い同位体効果も見いだされている.さて、伝導電子が分子内に局在したフォノンと強く結合し,かつ,相互にも強いクーロン斥力Uの影響下にあるこの系を記述する簡単な模型として,ハーフ・フィルドのハバ-ト・ホルスタイン模型を取り上げた.そして,ξが短いことを鑑み,まず,2サイト問題を考えた.厳密数値対角化法によって,電荷,スピン,そして超伝導の応答関数を計算し,相互の大きさ,自由電子系での値との比較を行った.さらに,平均場近似の考え方を導入して,得られた応答関数からマクロな系でのTcを評価した.その結果,この模型では,主にCDW相か,SDW相が安定であることが分かるが,同時に,これら二つの相の入れ替わるごく限られたパラメータ領域でオフサイト対の超伝導が出現する.これは,CDW相を動かないバイポーラロン状態,SDW相をハイトラ-・ロンドン状態という立場からみると,“相関のある分子軌道"に立脚する超伝導として解釈される.ところで,この超伝導の場合,普通は逆同位体効果が期待されることが分かった.すなわち,BCS理論で想定しているようなWの大きい極限から,次第にWを小さくして,フォノンのエネルギーω_0の程度になると,同位体効果の係数αが符号を変えることになる.これは,BCS理論におけるT_cの公式で,Wとω_0との役割を入れ替えて考えることで,定性的には自然に理解できる.ただし,フラーレン超伝導体のように,有効クーロン斥力U自体が同位体置換で変わる場合には,たとえ,W【approximately equal】ω_0としても,通常の同位体効果が起こっても良いことも示された.そして,この機構を考えることで,フラーレン超伝導体の同位体効果を完全に説明できた.フラーレン超伝導体A_3C_<60>では,転移温度Tcが特徴的な圧力効果を持ち,コヒーレンス長ξが極めて短い超伝導が,狭いバンド幅Wの伝導電子帯に電子が半分詰まった状況で発現している.そして,_<12>Cの50%を_<13>Cに置き換える同位体効果の実験において,原子状態で_<12>Cと_<13>Cとを混ぜる場合と,一旦_<12>C,及び,_<13>Cだけで分子を作ってから混ぜる場合とでは,Tcが大きく違うという面白い同位体効果も見いだされている.さて、伝導電子が分子内に局在したフォノンと強く結合し,かつ,相互にも強いクーロン斥力Uの影響下にあるこの系を記述する簡単な模型として,ハーフ・フィルドのハバ-ト・ホルスタイン模型を取り上げた.そして,ξが短いことを鑑み,まず,2サイト問題を考えた.厳密数値対角化法によって,電荷,スピン,そして超伝導の応答関数を計算し,相互の大きさ,自由電子系での値との比較を行った.さらに,平均場近似の考え方を導入して,得られた応答関数からマクロな系でのTcを評価した.その結果,この模型では,主にCDW相か,SDW相が安定であることが分かるが,同時に,これら二つの相の入れ替わるごく限られたパラメータ領域でオフサイト対の超伝導が出現する.これは,CDW相を動かないバイポーラロン状態,SDW相をハイトラ-・ロンドン状態という立場からみると,“相関のある分子軌道"に立脚する超伝導として解釈される.ところで,この超伝導の場合,普通は逆同位体効果が期待されることが分かった.すなわち,BCS理論で想定しているようなWの大きい極限から,次第にWを小さくして,フォノンのエネルギーω_0の程度になると,同位体効果の係数αが符号を変えることになる.これは,BCS理論におけるT_cの公式で,Wとω_0との役割を入れ替えて考えることで,定性的には自然に理解できる.ただし,フラーレン超伝導体のように,有効クーロン斥力U自体が同位体置換で変わる場合には,たとえ,W【approximately equal】ω_0としても,通常の同位体効果が起こっても良いことも示された.そして,この機構を考えることで,フラーレン超伝導体の同位体効果を完全に説明できた.
魚類の体液浸透圧調節メカニズムの解明:腎臓・膀胱の果たす役割

魚類が体液浸透圧を生理的範囲内に保つため、体内のイオン・水の双方を調節する泌尿器系機能は重要である。本研究は、淡水魚・海水魚の双方に共通する1価イオンの再吸収を介した体液浸透圧調節メカニズムを解明することを目的とした。本年度は、昨年度にcDNA塩基配列の決定と発現動態解析を行った1価イオン輸送体であるNa^+/H^+交換輸送体3(NHE3)、Na^+,K^+,2C1^-共輸送体2(NKCC2)、Na^+,Cl^-共輸送体(NCC)について、腎臓における局在を免疫組織化学的観察により明らかとした。ウナギの腎臓内部の管は糸球体に近い側から順に、近位細尿管前節・後節、遠位細尿管、および集合管から構成される。NHE3は海水ウナギの近位細尿管後節細胞の管腔側細胞膜に局在していた。このことは海水適応時にNHE3が原尿からNa^+の再吸収を担い、海水適応時に不足する水の再吸収および過剰になる2価イオンの尿中への濃縮・排出に関与することを示唆する。NKCC2およびNCCはそれぞれ遠位細尿管、集合管を構成する細胞の管腔側細胞膜に局在し、免疫反応性は淡水ウナギの方が海水ウナギより強かった。これらの結果は、淡水適応時にNKCC2およびNCCが1価イオンを原尿から再吸収することで、淡水適応時に不足する1価イオンの恒常性維持に貢献することを示唆する。昨年度の発現動態解析と合わせて、NHE3が海水適応に、NKCC2、NCCが淡水適応に重要であることがmRNAから組織レベルで示唆された。一方、膀胱ではこれらの輸送体は発現していないか、低発現であり、別の輸送体が関与することが示唆された。また、腎臓・膀胱における体液浸透圧調節と内分泌系の関係に着目した研究も行った。その結果、腎臓の体液浸透圧調節はプロラクチン-プロラクチン受容体、および成長ホルモン-成長ホルモン受容体2-インスリン様成長因子1による調節を受けていることが示唆された。更に膀胱はNa^+/K^+-ATPaseを駆動力として貯蔵している尿からイオン、水の再吸収を行い、その調節をプロラクチンが担う可能性が示唆された。水圏に生息する魚類では体内と体外でのイオン濃度差とイオン濃度に起因する浸透圧差により、体表を介してイオンと水の受動的移動が起こる。そのため魚類は陸上動物とは異なる独自の体液浸透圧調節メカニズムを備えており、中でもイオン・水の双方を調節する泌尿器系機能の理解は重要であると考えられる。尿生成の過程で、淡水魚は淡水環境で不足する1価イオンを再吸収により補う。また、海水魚は1価イオンと水を再吸収し、海水環境で不足する水を補い、かつ過剰な2価イオンを尿中に濃縮して排出する。本研究では淡水魚・海水魚の双方に共通する1価イオンの再吸収による体液浸透圧調節に着目し、そのメカニズムを解明することを目的とした。本年度は淡水・海水に適応できるウナギを材料に、腎臓および膀胱で発現し、体液浸透圧調節に関与すると考えられるイオン輸送体の探索を試みた。その結果、腎臓ではナトリウムイオンと水素イオンを交換輸送するNHE3、ナトリウムイオンとカリウムイオンと塩化物イオンを共輸送するNKCC2、ナトリウムイオンと塩化物イオンを共輸送するNCCのcDNA配列を決定することに成功した。一方、膀胱ではこれらのイオン輸送体は発現していないか、低発現であり、別のイオン輸送体が関与する可能性が示唆された。腎臓における定量PCRの結果、NHE3は塩分濃度の高い環境水で発現量が高く、NCCは塩分濃度が低いほど発現量が高かった。また、NKCC2は塩分濃度の違いによる発現変動はなかった。以上の結果は、NHE3は海水適応時にNa^+の再吸収を担い、海水適応時に不足する水の再吸収および過剰になる2価イオンの尿中への濃縮・排出に関与し、NCCは淡水適応時に不足するNa^+,Cl^-の再吸収に関与することで体液浸透圧調節に貢献することを示唆する。また、MKCC2は恒常的なイオンの再吸収により体液浸透圧調節に関与する可能性が考えられる。

これらの結果は、淡水適応時にNKCC2およびNCCが1価イオンを原尿から再吸収することで、淡水適応時に不足する1価イオンの恒常性維持に貢献することを示唆する。昨年度の発現動態解析と合わせて、NHE3が海水適応に、NKCC2、NCCが淡水適応に重要であることがmRNAから組織レベルで示唆された。一方、膀胱ではこれらの輸送体は発現していないか、低発現であり、別の輸送体が関与することが示唆された。また、腎臓・膀胱における体液浸透圧調節と内分泌系の関係に着目した研究も行った。その結果、腎臓の体液浸透圧調節はプロラクチン-プロラクチン受容体、および成長ホルモン-成長ホルモン受容体2-インスリン様成長因子1による調節を受けていることが示唆された。更に膀胱はNa^+/K^+-ATPaseを駆動力として貯蔵している尿からイオン、水の再吸収を行い、その調節をプロラクチンが担う可能性が示唆された。本研究では、交付申請書に記載した研究の目的のうち腎臓において発現する複数のイオン輸送体のcDNA配列を決定し、その発現動態を明らかにした。この成果は2011年9月に学会で発表することができ、更に国際誌への投稿に向けて既に執筆済みである。また腎臓、膀胱で発現する水チャネルの探索や浸透圧調節に関与する可能性の高いホルモンの受容体のcDNA配列の決定も完了しており、これらの状況からおおむね順調に進展していると判断した。これまでの研究で、魚類は腎臓において、環境水の塩分濃度に応じて、それぞれの環境に適した1価イオン再吸収メカニズムを用いて淡水、海水に適応していることが示唆された。今後は免疫組織化学的染色により、各1価イオン輸送体が腎臓のどこに発現していくかを明らかにしていく予定である。また、膀胱で中心的な役割を担う1価イオン輸送体を同定していく必要があると考えらる。腎臓と膀胱という2つの視点から研究を行うことで、魚類泌尿器系全体における体液浸透圧調節メカニズムを包括的に理解することを目指す。
既存の電子化辞書と新聞記事コーパスを用いた並列知識獲得法の研究

本年度は、次のことを行った。1.新聞記事コーパスと大規模な概念辞書を利用した単語の類似度計算法の開発2.上記手法を用いた格フレーム獲得システムの開発3.既存の格フレームを利用した格フレーム要素獲得システムの開発4.獲得した格フレームを評価するための並列構文解析システムの開発昨年度から続けている単語の類似度計算法についての改良と、それを利用した格フレーム獲得法の提案、ならびに、そのシステム開発を行った。この手法は、新聞記事などの電子化された文書データから、単文の集合を抽出し、それから文の類似度を計算し、ある閾値を超えて類似していると判定された文を、同じ集合に入れて分類する。そして、その集合を代表する構造を、格フレームとするものである。ある文1と文2の類似性を計算するために、それぞれの文中の対応する格要素間の類似度を概念辞書とコーパスから獲得したデータを利用して計算するが、この時、20万文以上の規模を持つ品詞や概念識別などが人手で付けられたEDRコーパスと、多数の人間が開発に関わって作成された40万概念以上の規模を持つEDR概念辞書を利用した。しかし、この規模でさえ、実際の解析において利用した文の解析に必要となる知識をカバーできず、それゆえ、解析精度が5060%程度にしかならないことが分かった。特に、慣用表現や抽象的な表現に対して解析が失敗する傾向があり、これらを知識に表すことの難しさからあらためて認識できた。上記の手法で利用した単文は、格要素が名詞単体+助詞の構造を持つもので、かつ、動詞が文の最後に来るもの(つまり、動詞が支配する格要素への連体修飾などを含まない文)であり、また、同じ名詞を含まないものに限っていたため、実際の文章中から抽出できる実験に使用する単文は、基となる文章の量に比べて非常に少なくなった。そのため、現在、格要素が複合名詞や、文や句を含む形のものや、連体修飾形を含む形、受身や使役形を扱って単文を抽出するシステムを開発するとともに、獲得した単文から、意味ネットワークを自動構成する方法も同時に開発している。
イギリスのシティズンシップ教育政策にみるナショナル・アイデンティティの再構築

グローバル化に伴う人の移動の増大により、多様な民族・文化的背景をもつ子どもたちが一国内に増加している。そこで問題となるのは民族・文化的要素を強調した「国民」を育成する教育であり、現在はそれを問い直す必要に迫られている。本研究では「シティズンシップ」概念に着目し、「ネイション」と結びついたシティズンシップをどのように解きほぐすのか、という問いについて考察する。具体的には、イギリス(連合王国)のシティズンシップ政策を分析対象とする。本年度は、これまでに行った文献研究及び現地調査をもとにした研究成果の公表に努めた。学会発表については、世界比較教育学会(6月1418日/於:イスタンブール・トルコ)及び日本比較教育学会(6月26・27日/於:神戸大学)において行った。発表においては、イングランドにおけるシティズンシップ教育政策の策定過程において、「ナショナル・アイデンティティ」がどのように解釈されたのか、関係者間の認識の相違に着目しながら明らかにした。投稿論文については、現在査読中である。これらの成果をまとめる中で、今後の課題が浮き彫りとなった。まず、イングランドにおけるシティズンシップ教育政策と移民政策との関連がまだ十分に明らかにできていない点である。労働党政権下のシティズンシップ教育政策と移民政策は「国民」形成に大きく関連しており、それぞれの政策過程における「ネイション」に関する議論を分析することが今後の研究において必要となると考える。次に、イングランド以外の地域(ウェールズ、スコットランド、北アイルランド)におけるシティズンシップ教育政策の多様性を十分に明らかにできていない点である。これらの地域については、教育政策の策定過程に関する資料の収集もまだ十分ではないことから、継続して作業を行っていく必要があると考える。グローバル化に伴う人の移動の増大により、民族・文化的要素を強調した「国民」を育成する教育を問い直す必要に迫られている。本研究は「シティズンシップ」を鍵概念とし、包摂的なものとして「ネイション」を語り直すことがいかにして可能か、という課題に取り組むものである。具体的には、イギリスのシティズンシップ教育政策を分析対象とする。本年度は、イングランドにおけるシティズンシップ教育の政策過程に関する資料収集及び文献収集を行い研究の枠組みについて検討するとともに、平成22年1月から3月にかけて現地調査を行った。現地調査においては「ナショナル・アイデンティティ」がシティズンシップ教育政策の立案及び制度化の過程においてどのように解釈されたのかを明らかにすることを目的とした。滞在中は、ロンドン大学バークベック・カレッジのDina Kiwan氏の指導のもとで研究を行った。Kiwan氏はシティズンシップ教育政策のみならず移民・帰化政策にも関わった経験を持つ研究者であり、これらの政策の関連について理解を深めることができた。また、政策立案に関わった主要な人物から話を聞くことにより、政策プロセスにおける関係者間の認識の相違が明らかとなった。さらに、中等学校を訪問しシティズンシップ教育の授業を参観し、教師にインタビューを行うことによって政策から実践への制度化の過程についてもその一端を知ることができた。次年度は、これらの成果を学会等において発表するとともに、イングランド以外の地域(ウェールズ、スコットランド、北アイルランド)を含めた研究の枠組みについてはさらに検討を進める。
脳虚血による脳アドレナリン作動性受容体とその遺伝子発現の変化

脳虚血によるα_1、α_2、βアドレナリン性受容体変化、またその遺伝子発現の変化を測定することにより、アドレナリン作動性神経の伝達様式の変化を調べた。Willis大脳動脈輪の欠損しているスナネズミの左側の総頚動脈をエーテル麻酔下で結さつし、脳虚血動物を作成した。虚血側、対照側および正常動物の大脳皮質および海馬の膜分画を調製しそのアドレナリン作動性性受容体をα_1は^3H-プラゾシン、α_2は^3H-パラアミノクロニジン、β-受容体は、^<125>I-シアノピンドロールを用いて測定した。また、ラットβ_1受容体の塩基配列に基づき、塩基数509のオリゴヌクレオチドをPCR法で作成した。虚血後の脳の各部位のRNAをグアニジンチオシアネート法により調製し、オリゴヌクレオチドをプローブとしてmRNA量を定量した。左側の総頚動脈の結さつにより海馬のプラゾシン結合量は対照の80%に、パラアミノクロニジンの結合量は50%に、シアノピンドロールの結合量は、80%に減少した。大脳皮質のプラゾシンの結合量は変化しなかったがパラアミノクロニジンの結合量は70%に、シアノピンドロールの結合量は、80%に減少した。この時、対照側の結合量は正常動物の結合量と変わらなかった。5分間結さつ後再還流した一過性の脳虚血では、各結合量は変化しなかった。以上の事から、持続的虚血によりα_1、α_2、βアドレナリン性受容体は、大脳皮質と海馬で異なった変化を示すことが判明した。一方、持続的虚血により大脳皮質の組織重量当りのβ_1受容体のmRNA量は対照の30%以下に減少した。以上の事から、脳虚血によりβ_1受容体の合成が減少することが判明した。現在、α_1、α_2受容体のmRNAを測定するためのプローブを作製中である。
海洋フミン物質に濃縮される金属のスペシェーションとそれに及ぼす無機物質の影響

海洋表層水中におけるフミン物質の役割解明の一環として、金属イオンとフミン酸・フルボ酸との相互作用の観点に立脚し、フミン物質中に濃縮されている金属のスペシエーションと無機物質の挙動について検討した。1.海洋フミン酸中に含有される金属と無機元素との関係:種々の海域で採取した海底堆積物中より、アルカリ性水溶液で抽出し塩酸を加えて沈澱させて得たフミン酸を、アルカリへの溶解・酸による沈澱を繰返して精製し、最後にイオン交換樹脂を通して酸型フミン酸とする。この様に精製したフミン酸には、灰分が多い試料で20%、少い試料でほぼ0%含まれている。フミン酸を硝酸と過塩素酸で湿式灰化後、誘導結合プラズマ発光分光法により多元素を分析すると、いずれの試料にも鉄,アルミニウムが多量に含まれていたが、灰分の多い試料ではその他にケイ素,リンなどの無機元素が多かった。灰分の多い北太平洋(43゚18.2′N,154゚22.8′E,5385m)のフミン酸を弗化水素酸で洗淨し、洗淨前後の各元素の増減を調べた。その結果、アルミニウム19.6→10.3,鉄56.0→28.2,マグネシウム6.1→1.8,ケイ素4.2→2.3,チタン1.2→0.83,銅1.1→1.2,カルシウム0.2→0.18(いずれも%)の変化があった。灰分は21%から10%へ減少した。鉄,アルミニウム,マグネシウム,ケイ素の減少が著るしく、灰分の多いフミン酸は粘土鉱物との強い結合のあることが示唆された。従って、灰分の多い試料の各元素含量の中には粘土鉱物からの影響が大きい場合があり、注意が必要である。2.フミン酸と金属との相互作用:フミン酸中に強く結合している銅の結合状態を調べるため、回転リングディスク電極を用いて銅とフミン酸との錯体形成について検討した。フミン酸は白金の電極に吸着し、また一部は銅と錯体をつくり、銅の還元電流を減少させる。今後詳細な解析を行うことにより、相互作用の解明が期待できる。
スイートクローバの染色体工学に関する研究

スイートクローバ育種で種間交雑が重要な役割を持つが、交雑に困難性を伴う場合が多い。この問題を染色体工学的に解決する基礎資料を得ることが本研究の目的である。2ヶ年で得られた成果は以下のごとく要約出来る。1.核型分析。ギムザ染色によりEumelilotus亜属9種とMicromelilotus亜属10種の体細胞中期染色体の核型を再検討した。大きさにより19種をTypeA:Eumelilotus亜属9種、Type-B:Micromelilotus亜属からM.italicaを除いた9種、Type-C:M.itakicaの3typeに分類出来た。大きさはTypeC>TypeA>TypeBで。KITA(1966)の報告に大筋で一致する。さらに附随体染色体の形態が全種にわたり明らかになり、種間に存在する相互転座(R.T)及び逆位との関連について興味がもたれる。3.組織培養。Eumeliletus9種51系統とMieromelilotus3種17系統の組織培養を2年継続して行い、カルス誘導増殖及び再分化に関し種間と系統間差異を明らかにし、細胞融合の基礎資料を提供した。スイートクローバの種間交雑育種で交雑に困難性を伴うことが多い.この問題を染色体工学的な手法で解決するための基礎資料を得ることが本研究の目的で以下の如く進行中であるが一部結果も得られつゝある.1.ギムザ染色によるバンデングパターンを含む核型分析. 19種中6種の検査鏡を終ったが, metaphaseとPrometaphaseで明瞭な染色体像が得られた.染色体のサイズに種間差が存在し,また各種の8対の染色体の識別はPronetaphaseの染色体でより可能と推測される.2.種間雑種の細胞遺伝学的研究. M.altissimaを除くEumelilatus亜属8種間で, Malbaと同一染色体構造を持つM.officinalis, M.polonica,M.hirsuta, M.suavealensの4種間に同一起源のRTが,また同一染色体構造を持つM.dentata, M.taurica, M.wolgicaの3種との間に同一起源のRTが存在することが明らかになっている(SANO, KITA, 1975).しかしこの2個のRTが同一起源か否かについては, M.officinalisを含む4種とM.dentateを含む3種の間のF_1が葉緑素欠乏で枯死するため,未だ不明である.この点を明らかにするため, M.albaとM.officinalis,を含むグループの4種との間で,各種とも多くの系統を用いて計285組合せのF_1を作成した.これらのF_1にM.dentataを含むグループの3種を交雑して,そのF_1の染色体行動を検討し証明する.材料は温室内で生育中である.なお,一連の交雑実験によりM.officinalis P197-1×M.albaのF_1が得られた.従来M.officinalisPI178985の系統のみが他種との交雑親和性が認められていたが, M.officinalis P197-1も交雑可能であることは新知見である.3.組織培養.染色体交換を行うための培養細胞の利用にあたって, Eumelilatus9種51系統はMicromelilatus3種17系統を培養し,カルス誘導とその生長の種間系統間差を明らかにし,一部再分化を検討中である.4.melilotus属の比較遺伝子学的研究の一部として, 19種の種子貯蔵蛋白の電気泳動を予備的に実施中である.スイートクローバ育種で種間交雑が重要な役割を持つが、交雑に困難性を伴う場合が多い。1.核型分析。3.組織培養。スイートクローバ育種で種間交雑が重要な役割を持つが、交雑に困難を伴う場合が多い。この困難を染色体工学的に解決する基礎的情報を得ることが本研究の目的である。前年度に引続き以下に示す成果が得られた。1.ギムザ染色による核型分析。本年度は19種のうち残る13種の検鏡を終えた。体細胞分裂中期の染色体の形態、大きさで19種の分類を行い、Eumelilotus亜属9種をType-A,

M.italicaを除くMicromelilotus亜属9種を、Type-B,M.italicaをType-CとしたKITA(1966)の結果と大筋で一致した。また今までいくつかの種で不明であった付随体染色体を総ての種で明らかにした。この形態的な差は相互転座及び逆位と関連して今後興味が持たれる。2.種間雑種の細胞遺伝学的研究、Eumelilotus亜属のうちM.altissimaを除く8種間で種間雑種F_1でのR.T.の存不存により、8種を3群に分けた。即ち、A群(M.alba),B群(M.hirsuta,M.officinalis,M.polonica,M.suaveolens),C群(M.dentata,M.taurica;M.wolgica)である。A-B間に1R.T.,A-C間に1R.T.が存在するが、B-C間は葉緑素欠乏によりF_1が育たないため染色体的関係は不明である。したがって前述の2R.T.が同一起源か否か不明である。この点を明らかにするため、前年度A-B間で285組合せの交雑を行い、本年度得られたF_1を母としてC群を交雑しろ系交配F_1を作成した。このF_1のPMCの染色体行動を検討した。その結果この2R.T.は同一起源であることを明らかにした。また上記一連の交雑実験で、M.officinalisとM.albaの交雑で既知のM.officinalis P.I.178985の他にBdn.62-13,P197-1,P198-1,P200-1,P200-2もM.albaと胚培養なしにF_1種子を得開花〓熟まで生育させ得ることを明らかにした。3.組織培養。Eumelilatus9種51系統とMiaromelilotus3種17系統の組織培養を本年度も行い、カルス誘導増殖及び再分化に関して種間系統間差異を明らかにし、細胞融合のための基礎資料を提供した。
マイクロメッシュと分岐管内振動流を用いたマイクロ熱交換器

本研究は,(1)非常に低いレイノルズ数までを含む領域でのマイクロメッシュの伝熱性能評価を行う,(2)分岐管内振動流における熱・物質拡散促進機構を流れの可視化,濃度計測,数値解析によって取り扱う.そして以上二つによってマイクロ熱交換器を構成する場合の基礎データを収集する.マイクロメッシュ(担当望月)の実験では細線直径25μmと30μmの2種類のステンレス鋼製メッシュを用いての熱伝達実験を行った.真空ポンプによって圧力と空気流量を調整されたテストチャンバー内で一枚のマイクロメッシュを通電加熱し,その温度による電気抵抗値変化をブリッジ回路によって高精度に測定した.前年度(Re数は10^<-1>10^1,Kn数が0.02以下)からさらに広いRe数,Kn数領域での実験を試みたが,Kn数を大きく増加させることが出来ず,希薄化の明確な効果を確認することが出来なかった.分岐管(担当村田)の実験では,ガラス製Y字分岐管を使用した.分岐角は70度であり,全体で3分岐を有する流路となる.実験条件は,Re=3.4170,000,ウォーマースリー数α=1.378の範囲である.インク注入点から出口位置までのインク移動時間を計測して物質拡散状況を調べ,1回のストロークによってインクが分岐部まで到達するかが物質伝達量に大きく影響すること,分岐部での剥離泡に捕獲されたインクがその後に解放され物質輸送に寄与する様子が明らかにされた.分岐管の数値解析では,非構造格子有限体積法を用いて3次元非定常問題として分岐角を50, 70, 90度と3通りに変化させた計算を行い,分岐角度の増加とともに剥離泡が大きくなること,剥離泡の大きさと物質輸送量が単調な関係にはないことが明らかになった.本研究は,以下の二つの部分からなる.(1)非常に低いレイノルズ数までを含む領域でのマイクロメッシュの伝熱性能評価を行う.(2)分岐管内振動流における熱・物質拡散促進に着目し,その機構を流れの可視化・速度場計測,濃度計測,数値解析によって取り扱う.そして以上二つによってマイクロ熱交換器を構成する場合の基礎データを収集するとともに,マイクロ熱交換器としての可能な構成について検討を行う.マイクロメッシュ(担当望月)の実験では細線直径25μmと30μmの2種類のステンレス鋼製メッシュを用いての熱伝達実験を行った.真空ポンプによって圧力と空気流量を調整されたテストチャンバー内で一枚のマイクロメッシュを通電加熱し,その温度による電気抵抗値変化をブリッジ回路によって高精度に測定した.流れをメッシュ内の内部流と見た場合の等価直径とメッシュ内平均流速で定義したRe数は10-1101,Kn数が0.02以下である.低Re数領域でNu数がOに漸近する様子が計測されたが,Kn数による希薄化の効果は確認することが出来なかった.分岐管(担当村田)の実験では,管直径と管長がそれぞれ32mmと115mmから管径比0.8,管長比0.78で分岐ごとに減少するガラス製Y字分岐管を使用した.分岐角は70度であり,全体で4世代(3分岐)を有する流路となる.作動流体(水)には直径約300μmの樹脂製粒子を混ぜ,可視化を行った.実験条件は,Re=3.4170,000,振動数の無次元量であるウォーマースリー数α=1.378の範囲である.実験では,画像処理流速計により粒子画像間の相関から2次元速度ベクトルを求めた.また,インク注入点から出口位置までのインク到達時間を計測して物質拡散状況を調べた.分岐管の数値解析では,非構造格子有限体積法を用いて多分岐管内の3次元的な振動流を非定常問題として解析した.初年度は,実験条件に合わせた幾何学的・流動条件での解析を行い,実験結果との比較から数値解析結果の健全性を確認した.本研究は,(1)非常に低いレイノルズ数までを含む領域でのマイクロメッシュの伝熱性能評価を行う,(2)分岐管内振動流における熱・物質拡散促進機構を流れの可視化,濃度計測,数値解析によって取り扱う.そして以上二つによってマイクロ熱交換器を構成する場合の基礎データを収集する.マイクロメッシュ(担当望月)の実験では細線直径25μmと30μmの2種類のステンレス鋼製メッシュを用いての熱伝達実験を行った.真空ポンプによって圧力と空気流量を調整されたテストチャンバー内で一枚のマイクロメッシュを通電加熱し,その温度による電気抵抗値変化をブリッジ回路によって高精度に測定した.前年度(Re数は10^<-1>10^1,Kn数が0.02以下)からさらに広いRe数,Kn数領域での実験を試みたが,Kn数を大きく増加させることが出来ず,希薄化の明確な効果を確認することが出来なかった.分岐管(担当村田)の実験では,ガラス製Y字分岐管を使用した.分岐角は70度であり,全体で3分岐を有する流路となる.実験条件は,Re=3.4170,000,ウォーマースリー数α=1.378の範囲である.インク注入点から出口位置までのインク移動時間を計測して物質拡散状況を調べ,1回のストロークによってインクが分岐部まで到達するかが物質伝達量に大きく影響すること,分岐部での剥離泡に捕獲されたインクがその後に解放され物質輸送に寄与する様子が明らかにされた.

分岐管の数値解析では,非構造格子有限体積法を用いて3次元非定常問題として分岐角を50, 70, 90度と3通りに変化させた計算を行い,分岐角度の増加とともに剥離泡が大きくなること,剥離泡の大きさと物質輸送量が単調な関係にはないことが明らかになった.
自社株買いに関する包括的研究

日本における自社株買いの研究は数多く存在しているが、そのほとんどは、米国における先行研究に依拠したものであり、日本独自の自社株買い制度を取り扱った研究は未だ少ない。そこで、本申請研究では、わが国特有の開示制度や買付制度を利用することによって、自社株買いの新たな側面を解明することを目的としている。具体的には、自社株買いの達成率の観点から見たわが国におけるレピュテーション効果の検証を行っており、当該年度はその研究をほぼ終了することができた。なおレピュテーション効果とは、市場が企業の開示する情報を信頼性の高いものであると判断した場合には大きく反応し、逆に低いとみなした場合には反応が小さくなるという効果のことである。本研究では、自社株買いの達成率(実際取得株式数/予定取得株式数)と経営者予想利益の正確度の高さは企業のレピュテーションを高めると考えて、過去の自社株買いの達成率と予想利益の正確度が現在の自社株買いの公表に対する市場の反応に与える影響を、短期で調査している。結果は、過去の達成率、予想利益正確度が高い企業ほど、現在の自社株買いの公表に対する市場の反応はより大きくなっており、わが国市場におけるレピュテーション効果の存在を支持するものであった。本研究の結果は、市場における企業のレピュテーションが複数のソースから形成されているということを示しており、企業ディスクロージャーのあり方に示唆を与える結果であるといえる。当初の計画通りに、当該申請研究結果の掲載を予定していた雑誌に投稿を行ったのだが、誠に残念なことに不採用の結果が通知されてきた。そこで現在、レフェリーからのコメントや編集者からのアドバイスに基づいて当該論文を修正中である。昨年度、当該申請研究結果の掲載を予定していた雑誌に投稿を行ったが、残念なことに不採用の結果が通知されてきた。そこで現在、レフェリーからのコメントや編集者からのアドバイスに基づいて当該論文を修正している最中である。今後は、修正中の論文をさらに磨き上げて研究の完成度を高めていく予定である。そして、修正原稿が完成次第、前回投稿時と同ランクの雑誌へ投稿を行うことを予定している。企業が自社株買いを決議した場合には,「自己株式取得に係る事項の決定に関するお知らせ」,取得が終了した場合には,「自己株式の取得終了に関するお知らせ」というタイトルで,東京証券取引所の運営するTDnetにおいて即座にその内容が開示される。そこで,本年度では,企業の自社株買いに関する開示情報をTDnetから取得し,それをデータベース化する作業を行った。具体的には,以下の項目に関する入力を行った。・取得公表日および公表時間,・法的根拠:取締役会決議なら会社法第165条or第459条,株主総会決議なら第156条,・取得理由:1=機動的な資本政策,2=資本効率の向上,3=株主価値(株主利益)の向上,4=ストックオプション,5=株主利益還元,6=株式交換,7=資本構成の再構築,8=その他,・取得予定期間,・株式の種類:1=普通株式,2=優先株式,3=後配株式,・予定する自己株式の取得総数,・予定する自己株式の取得総額,・予定取得方法:0=不明,1=市場買付,2=ToSTNeT2買付,3=ToSTNeT3買付,・発行済株式数(自己株式を除く)および自己株式数,・取得終了公表日および公表時間,・実際の取得方法:1=市場買付,2=ToSTNeT2買付,3=ToSTNeT3買付,・実際の自己株式の取得総数,・実際の自己株式の取得総額。作業は順調であり,概ね予定通りにデータベース化することができた。ただ,まだもう少しだけサンプル期間を最近の年度を含めて拡張する必要がある。その作業にはそれほど時間を要するとは思われないので,できる限り早くデータ収集を終えたいと考えている。特に大きな問題が生じなかったため,概ね順調に作業を進めることができたから。具体的には、(i)自社株買いの達成率の観点から見たわが国におけるレピュテーション効果の検証、(ii)自社株買いの公表が、決算等に関するBad Newsの影響を緩和する役割を果たしているかについての調査の2点について実証的に検証を行っており、当該年度は、(i)に関する研究をほぼ終了することができた。本研究では、自社株買いの達成率(実際取得株式数/予定取得株式数)の高さは企業のレピュテーションを高めると考えて、過去の自社株買いの達成率が現在の自社株買いの公表に対する市場の反応に与える影響を、短期で調査している。結果は、過去の達成率が高くてレピュテーションが高い企業ほど、現在の自社株買いの公表に対する市場の反応はより大きくなっており、わが国市場におけるレピュテーション効果の存在を支持するものであった。この本研究の結果は、企業と市場の間には信頼関係が存在しており、企業のレピュテーションを高めることは、企業価値にプラスに作用することを示唆するものといえる。「自社株買いの達成率の観点から見たわが国におけるレピュテーション効果に関する研究」に必要なデータの入力に際して、過去の同企業のものと類似性があることを発見した。

そこで、近年のデータについては、過去データを修正するという方法を用いることで効率的にデータ入力を行うことができた。また、その他の分析に関しても特に大きな問題が生じなかったので、おおむね順調に作業を進めることが出来た。日本における自社株買いの研究は数多く存在しているが、そのほとんどは、米国における先行研究に依拠したものであり、日本独自の自社株買い制度を取り扱った研究は未だ少ない。そこで、本申請研究では、わが国特有の開示制度や買付制度を利用することによって、自社株買いの新たな側面を解明することを目的としている。具体的には、自社株買いの達成率の観点から見たわが国におけるレピュテーション効果の検証を行っており、当該年度はその研究をほぼ終了することができた。なおレピュテーション効果とは、市場が企業の開示する情報を信頼性の高いものであると判断した場合には大きく反応し、逆に低いとみなした場合には反応が小さくなるという効果のことである。本研究では、自社株買いの達成率(実際取得株式数/予定取得株式数)と経営者予想利益の正確度の高さは企業のレピュテーションを高めると考えて、過去の自社株買いの達成率と予想利益の正確度が現在の自社株買いの公表に対する市場の反応に与える影響を、短期で調査している。結果は、過去の達成率、予想利益正確度が高い企業ほど、現在の自社株買いの公表に対する市場の反応はより大きくなっており、わが国市場におけるレピュテーション効果の存在を支持するものであった。本研究の結果は、市場における企業のレピュテーションが複数のソースから形成されているということを示しており、企業ディスクロージャーのあり方に示唆を与える結果であるといえる。当初の計画通りに、当該申請研究結果の掲載を予定していた雑誌に投稿を行ったのだが、誠に残念なことに不採用の結果が通知されてきた。そこで現在、レフェリーからのコメントや編集者からのアドバイスに基づいて当該論文を修正中である。本年度は,自社株買いの終了が市場に与える影響の研究を,株式需給の観点から説明することを試みる予定である。最初に,収集したデータを用いて,実際の自己株式取得期間を厳密に測定し,また,実際取得株数を予定取得株数で除することによって,各自社株買いプログラムの達成率を計算する。次に,実際取得期間における株式リターンを計算し,それが,実際取得株数および達成率とどのような関係を有しているかについて検証を行う。米国における先行研究とは異なり,日本における先行研究からは,取得公表後に短期のドリフトが観察されることが報告されている。もしこの短期のドリフトが,株式需給によるものであるとするならば,取得期間中の株式リターンと実際取得株数および達成率との間には正の相関が観察されることが予想される。そこで,取得期間中の株式リターンを,実際取得株数,達成率,そして他のコントロール変数に回帰することによって,株式需給仮説の検証を試みる。最後に,株式需給仮説は,自己株式取得期間中の株式リターン動向からだけではなく,終了時の市場反応からも検証可能である。なぜなら,もし株式需給仮説が正しいとすれば,自己株式取得終了の公表は,市場にとってBad Newsであると考えられるからである。
結晶と磁性のchirality:結晶・磁性・光の統合を目指して

井上:新規キラル磁性体2種を新たに合成した。うち3つのキラル磁性体の磁気構造を中性子線回折、下の美藤らの研究による高調波磁化率の検討により明らかにした。秋光:無機系透明chiral磁性体CuB_2O_4および新しいキラル無機磁性体Crl/3NbS2等のの大型単結晶の作成に成功し、磁化の特異な磁場・温度依存性を観測した。この磁化の振る舞いは、岸根らのchira1ソリトン格子モデルによって統一的に理解され、chiral磁性体特有の磁化過程を明らかにすることができた。菊地:グリーンニードルの単結晶を加圧することにより、螺旋軸の一つが消失することが判明した。このことは加圧によってchiralityを制御できることを意味し、この過程を詳細に調べた。美藤:各キラル磁性体について交流磁化率における高調波成分の精密測定および解析を集中的に進めた結果、chiral磁気構造に特徴的な空間反転対称性の破れを直接検出し、磁気構造の詳細を明らかにした。山口、川上:本年度は化学反応における軌道、スピン、電荷、およびカイラル対称性の破れとその回復について研究を進めた。まず、電子相関効果の強い電子系を有する分子系の構造最適化法として対称性の破れた密度汎関数法(DFT)に近似スピン射影により対称性の回復を行ったエネルギー勾配法(AP-OPT)を開発し、ヘモシアニン酵素の活性サイトである二核銅酸化物錯体の構造最適化に適用しその有効性を確立した。さらに、RBS法により反応の状態相関図を求め、局所的スピンクロスオーバー現象などを解明した。また、4鉄イオウ錯体では酸化還元ポテンシャルに対する水素結合効果も検討した。さらに、カイラル対称性に関与するDMパラメータの計算を実行した。岸根:chiral磁性特有の磁場・温度誘起ソリトン格子形成が磁化過程に及ぼす影響を明らかにした。さらに、ソリトン格子のダイナミクス、特異なスピン波物性を、実験研究との密接な連携を保ちながら調べた。井上:本年度はスピン-軌道相互作用の大きな遷移金属イオンを含む新しいchiral分子磁性体を創製することを目標とした。その結果、磁気異方性の大きなタングステンを含む新規キラル磁性体の合成に成功した。この磁性体について、構造解析、詳細な磁気測定を行った結果、より大きな螺旋磁気構造を取っていると思われる結果を得た。この化合物の合成と構造に関する第一報の論文を投稿中である。秋光:近年、無機系透明chiral磁性体CuB_2O_4も大型単結晶の作成に成功し、磁化の特異な磁場・温度依存性を観測した。この磁化の振る舞いは、岸根らのchiralソリトン格子モデルによって統一的に理解され、chiral磁性体特有の磁化過程を明らかにすることができた。この特異性は、井上らによって発見された分子性chiral磁性体グリーンニードルなどとの強い類似性が指摘されており、特異な磁気光学効果が期待される。この化合物の磁気構造について、中性子線解析、放射光(Spring-8)を用いた磁気散乱の実験を行った。その結果、非常に複雑な磁気相を持つことが明らかになった。また新規無機キラル磁性体としてMnSiの単結晶作成にも成功した。MnSiに関しては、様々な測定を進めている。菊地:これまで、井上との共同研究によってグリーンニードルの二つの可逆な相転移を見出しており、構造変化と磁気異方性など諸物性関連を解明してきた。グリーンニードルの温度および圧力よる構造変化を調べた結果、加圧下において、新しい相が発現することが明らかとなった。この相について研究を遂行中である。美藤:これまでキラル磁性体の交流磁化率の精密測定および加圧下での磁化率測定を行ってきた。各キラル磁性体について、交流磁化率における高調波成分の精密測定および解析を集中的に進めた結果、非線形磁化率の巨大応答の詳細を明らかにすることができた。この結果は物性理論の岸根(下記参照)の理論で良く説明され、あわせて論文作成中である。山口、川上:不斉配位子や結晶構造の低対称性に起因するchiral結晶特有の電子状態をab initio計算により明かにするとともに、物性パラメータを求める。具体的には、グリーンニードル[Cr(CN)_6][Mn{(S)-pnH}(H_2O)]H_2OおよびイエローニードルK_<0.4>[Cr(CN)_6][Mn(S)-pn](S)-pnH_<0.6>、CuB_2O_4を対象として(a)結晶電場の分布、(b)磁気異方性エネルギー、(c)交換相互作用、(d)ジャロシンスキー・守谷ベクトルの計算を行った。また、"Material-oriented Quantum Chemistry"(物性量子化学)に関する国際会議をICQC(量子化学国際会議)のポストコンファレンスとして組織し、研究の情報交換を果たした。岸根:AB initio量子化学計算の結果を踏まえた磁性結晶のモデルを構築し、実験データの理論的解釈を行う。特に、chiral磁性特有の磁場・温度誘起ソリトン格子形成が磁化過程に及ぼす影響を明らかにした結果、美藤らによる非線形磁化率の応答を説明することができた。井上:新規キラル磁性体3種を新たに合成した。うち一つのキラル磁性体の磁気構造を中性子線回折、下の美藤らの研究による高調波磁化率の検討により明らかにした。

秋光:無機系透明chiral磁性体CuB_2O_4および新しいキラル無機磁性体Cr1/3NbS2等のの大型単結晶の作成に成功し、磁化の特異な磁場・温度依存性を観測した。この磁化の振る舞いは、岸根らのchiralソリトン格子モデルによって統一的に理解され、chiral磁性体特有の磁化過程を明らかにすることができた。菊地:グリーンニードルの単結晶を加圧することにより、螺旋軸の一つが消失することが判明した。このことは加圧によってchiralityを制御できることを意味し、この過程を詳細に調べた。美藤:各キラル磁性体について交流磁化率における高調波成分の精密測定および解析を集中的に進めた結果、chiral磁気構造に特徴的な空間反転対称性の破れを直接検出し、磁気構造の詳細を明らかにした。岸根:chiral磁性特有の磁場・温度誘起ソリトン格子形成が磁化過程に及ぼす影響を明らかにした。さらに、ソリトン格子のダイナミクス、特異なスピン波物性を、実験研究との密接な連携を保ちながら調べた。井上:新規キラル磁性体2種を新たに合成した。うち3つのキラル磁性体の磁気構造を中性子線回折、下の美藤らの研究による高調波磁化率の検討により明らかにした。秋光:無機系透明chiral磁性体CuB_2O_4および新しいキラル無機磁性体Crl/3NbS2等のの大型単結晶の作成に成功し、磁化の特異な磁場・温度依存性を観測した。この磁化の振る舞いは、岸根らのchira1ソリトン格子モデルによって統一的に理解され、chiral磁性体特有の磁化過程を明らかにすることができた。山口、川上:本年度は化学反応における軌道、スピン、電荷、およびカイラル対称性の破れとその回復について研究を進めた。まず、電子相関効果の強い電子系を有する分子系の構造最適化法として対称性の破れた密度汎関数法(DFT)に近似スピン射影により対称性の回復を行ったエネルギー勾配法(AP-OPT)を開発し、ヘモシアニン酵素の活性サイトである二核銅酸化物錯体の構造最適化に適用しその有効性を確立した。さらに、RBS法により反応の状態相関図を求め、局所的スピンクロスオーバー現象などを解明した。また、4鉄イオウ錯体では酸化還元ポテンシャルに対する水素結合効果も検討した。さらに、カイラル対称性に関与するDMパラメータの計算を実行した。