hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
放物型偏微分方程式の非負値解の構造と楕円型作用素の摂動論の研究

リーマン多様体上の筒状領域での放物型偏微分方程式の非負値解の構造を研究し、一般的でほぼ最適な仮定[定数関数1が随伴楕円型作用素の半小摂動である]の下で任意の非負値解の具体的な積分表示を与えた。さらに、球対称リーマン多様体上の熱方程式を研究し、「定数関数1が付随する楕円型作用素の半小摂動である」ための幾何的な特徴付けと初期値問題の非負値解の一意性が成り立つための最適な十分条件を与えることにより、熱方程式の非負値解の構造を解明した。村田實はP.J.Mendezとともにリーマン多様体上の筒状領域での2階放物型偏微分方程式の非負値解の構造を研究し、一般的でほぼ最適な仮定[定数関数1が随伴楕円型作用素の半小摂動である]の下で任意の非負値解の具体的な積分表示を与えた。村田が2007年にJ.Functional Analysisにて熱核に対する仮定「intrinsic ultracontractivity]の下で任意の非負値解の具体的な積分表示を与えるまでは、放物型方程式の非負値解の積分表示は抽象論と極僅かの例のみが知られていたが、この結果は一般の仮定の下で非負値解の具体的な積分表示を与える定理として決定的なものである。また半小摂動から熱核のsemi-intrinsic ultracontractivityが従うことも示した。志賀啓成はKlein群の不連続領域の複素解析的性質を調べた。この関連から,古典的なHardy-Litlewoodの定理の拡張,Plemeljの定理の一般化を得た。内山耕平平均零で有限な分散を持つ2次元正方格子上のランドムウオークの直線および半直線への到達分布(言い換えれば離散的な楕円作用素の調和測度)の精密な漸近評価を与えた。宮本安人は円板上ノイマン問題の非対称解からなる大域的な枝の存在と、Allen-Cahn型非線形項の場合は、初めの枝の2次分岐点の非存在を示した。また、2次元凸のある領域のクラスについて、ホットスポット予想を肯定的に解決した。村田實は、土田哲生とともに1次元ユークリッド空間上の周期係数2階楕円型微分作用素に付随する放物型方程式の基本解の時間変数・空間変数が無限大での精密な漸近形を与えた。さらにそれを用いて、この放物型方程式に関する下半空間の放物型マルチンコンパクト化とマルチン境界を決定した。これまでは時空-空間内の変数が制限された方向に沿って無限大になる時の基本解の漸近形と極小マルチン境界の構造のみが知られていたが、この結果は時空-空間内の変数が任意の方向に沿って無限大になる時の基本解の漸近形を与え、放物型マルチンコンパクト化を位相までこめて完全に決定したものである。内山耕平は、余次元1の超平面で吸収される多次元ランダムウォークに関し、Green関数と調和測度の精密な漸近評価を与えた。また2次元ランダムウォークについて、半直線への到達分布の精密な漸近評価を与えた。志賀啓成は、Cauchy積分の古典的なHardy-Littlewoodの定理の拡張をおこない、幾何学的有限なb-群の不変成分のリーマン写像をその境界関数の連続度で特徴付けた。Lefschetz fibrationの複素構造(特に複素構造が入るための必要条件)について考察し複素構造を持たない新しい例の構成に成功した。また正則運動(holomorphic motion)について研究し、それがリーマン球面全体の正則運動に拡張出来るための条件について新たな知見を得た。宮本安人は、半線型楕円型方程式の解の構造を分岐理論の視点から研究した。特にノイマン問題の非自明解やディリクーレ問題の符号変化解のなす枝の大域性について研究した。村田實は球対称リーマン多様体上の熱方程式を研究し、「定数関数1が付随する楕円型作用素の半小摂動である」ための幾何的な特徴付けと初期値問題の非負値解の一意性が成り立つための最適な十分条件を与えることにより、熱方程式の非負値解の構造を解明した。この結果は、村田實等により確立された一般的な放物型偏微分方程式の非負値解の構造定理を球対称リーマン多様体上の熱方程式に応用したものである。また、村田實は土田哲生とともに、1次元ユークリッド空間上の摂動項を持った周期係数2階楕円型微分作用素のレゾルベントのスペクトルの下端でのスペクトルパラメーターに関する漸近展開と付随する放物型方程式の基本解の時間変数が無限大での漸近展開公式を与えた。この結果は、村田實の1985年の結果の1次元の場合を一般化・改良したものである。内山耕平は2次元ランダムウォークの一点への到達時刻の分布の精密な評価を求めた。この評価は2次元ブラウン運動の円板への到達時刻の分布の密度関数の評価との比較により,正方格子の一点に自然に対応する平面円板の半径を確定する公式を与える。

志賀啓成は古典的なCauchy積分の境界挙動を研究し、その境界値と境界関数を定義する特異積分の連続度に関して新しい知見を得た。また、リーマン面のモジュライ空間の1点の単射半径をその点を表すリーマン面の双曲構造を用いて下から評価することに成功した。宮本安人は円板領域上のフェーズフィールドモデルに現れる変分問題の安定解の形状が,領域を二つに分割するパターンのみであることを証明し、解の大域的分岐構造を研究した。また、回転対称領域におけるディリクレ問題とノイマン問題の対称解からなる枝から分岐する対称性破壊分岐を研究した。さらに,ギーラー・マインハルト系の境界にピークがある初期値に対して、境界の曲率が小さくなる方向にピークが移動することを証明した。
民有広葉樹林の保全と活用モデルの構築に関する基礎的研究

大分県佐伯南郡,長崎県対馬,鹿児島県川内地方の民有広葉樹林に対する経営管理の経緯や現状及び将来の動向を現地調査と所有者に対するアンケートにより調査し、民有広葉樹林の保全と活用策について検討した。また,宮崎県内を中心に広葉樹材の利用動向に関する調査を行った。これらの地方で広葉樹林が残されてきた主な理由は労力不足や土地不良であり,パルプ材,シイタケ原木,薪炭材の生産などを主な目的として管理されてきた。伐採収穫は立木処分による販売や自家用目的が中心で,伐採木の主な用途はパルプ材,シイタケ原木,薪炭材であったが,用材としての利用もみられた。伐採方法は皆伐,伐採林齢は30年以下が最も多く,伐採跡地はほとんどの場合,天然更新にゆだねられてきた。所有する広葉樹林をこれからどうするかについては,多くの人が現在のまま広葉樹林として管理していくことを考えている。目標とする主な林相は,シイ・カシ類などの常緑広葉樹やコナラ・クヌギの天然林及びクヌギの人工林であるが,ケヤキの育成に関する関心も高い。経営管理目的はこれまでとほぼ同様である。また,今後の伐採収穫については多くの人が考えており,その時期としては5年以内,林齢は30年以下が多いが,31年以上を考えている人も増えている。一方,大半の人が広葉樹林は野生動植物保護などの面で自然環境保全と関わりがあり,広葉樹林の取り扱いに際しては配慮すべきと考えている。一方,広葉樹材の利用動向については,依然として一定の需要があるが,近年は漸減傾向にあることがわかった。以上から,これらの地域の民有広葉樹林については水資源涵養,林地保全などの面を考慮しながら,シイタケ原木やパルプ材などの供給の場として管理していくとともに,ケヤキなどの高い価値を持った有用広葉樹から成る用材林へ導いていくことが必要であると考えられた。本年度は,1)木材生産および自然環境保全の観点からみた民有広葉樹林の林況現況の解析・評価,2)民有広葉樹林の経営管理,利用状況の実態と課題の解明,3)広葉樹材生産流通利用調査の3項目について調査研究した。1),2)については,宮崎県北浦町,北川町,西都市,西米良村,大分県南海部群沿海・佐伯地方,長崎県対馬,高知県幡多群十和村で現地調査を行った。その詳細は現在,分析中であるが,大要は次のとおりである。まず,民有広葉樹林がどの地域においても相当の面積で存在し,地域の環境や生態系と深い関わりを持っている状況がうかがわれた。しかしながら,どの地域においてもまだ林齢は若く,木材生産からみた価値はまだ小さい林分が多かった。利用の概況に関しては,従来シイタケ原木林として活用されてきた林分が,中国からの安価なシイタケの輸入によるシイタケ生産の減少から,またチップ材供給源であった常緑広葉樹林も外国産チップの輸入の増加により,利用価値が低下しつつあることがわかった。3)については,これまでの素材生産の取り扱い状況,製材・加工における利用状況,これからの利用に関する意見などについて,現地工場聞き取り調査及びアンケート調査を行った。その結果,以下のことが明らかとなった。

まず,民有広葉樹林の広葉樹資源の利用は,近年,総体的には減少してきているとはいえ持続されており,また個々の事業者や企業についてみると,減少してきているところが多いものの,ほぼ同じ水準を保っているところもみられる。次に,将来も広葉樹を利用した事業を行いたいと考えている事業者や企業がほとんどで,そのような状況の中で,民有林の広葉樹資源もかなり期待されており,今後も民有林の広葉樹資源は必要であることがわかった。以上のことから,民有広葉樹林の活用モデルの構築においては,広葉樹木材資源の供給機能は,無視できないことがわかった。大分県南部,長崎県対馬,鹿児島県川内川流域,鹿児島県奄美大島地方で現地踏査や調査を行うとともに,大分県南部,長崎県対馬地方については,民有広葉樹林所有者を対象にアンケート調査を実施し,1)所有者の民有広葉樹林の経営管理,利用状況の実態と課題の解明,2)木材生産および自然環境保全の観点からみた民有広葉樹林の林況現況の解析・評価,3)広葉樹材の生産・流通の3項目について調査研究した。結果は,昨年度調査分と併せて分析中であるが,概要は以下のとおりである。1)については,所有者の経営意識に関して種々の点がうかがわれたが,大分や対馬ではシイタケ原木林としての利用が多く,対馬ではケヤキなどを中心に有用広葉樹育成の動きがみられた。どの地域でもパルプ材の需要が減少したことによる経営目的の喪失や意欲の減少が顕著であった。2)については,長崎県対馬地方では北部にケヤキを交えた有用広葉樹の林分が多く,将来の有用広葉樹林への誘導が有望であること,鹿児島県川内川流域では形質のすぐれたイシ林分が多く,用材林経営の可能性があること,鹿児島県奄美大島地方には豊富な常緑広葉樹林がみられ,資源的に成熟しつつあることがわかった。また,いずれの地域においても地域の環境や生態系と深い関わりを持っており,対馬や奄美大島では稀少野生動物(ツシマヤマネコ,アミマノクロウサギ)の保護に関し,民有広葉樹林の保全が重要な問題となっている。3)については,パルプ材の需要が大きく減少し,大きな問題となっていることがわかった。対馬や奄美大島などの離島では,需要が減少し,また採算がとれないために操業を停止するチップ工場が続出し,地域経済上,問題化しつつある。対策として,奄美大島では広葉樹材を工芸面で加工利用する試みが始まっている。一方,川内川流域ではシイ材が生産され,素材市場で現地のスギ材と比べて遜色のない価格で取り引きされている。鹿児島県川内川流域で現地踏査や調査を行うとともに民有広葉樹林所有者を対象にアンケート調査を実施し,1)所有者の民有広葉樹林の経営管理,利用状況の実態と課題の解明,2)木材生産および自然環境保全の観点からみた民有広葉樹林の林況現況の解析・評価,3)広葉樹材の生産・流通の3項目について調査研究した。結果は,これまでの調査分と合わせて分析し,研究成果報告書にまとめるが,概要は以下のとおりである。1)については,所有者の経営意識に関して種々の点がうかがわれたが,これまでの大分や対馬の場合と異なり,シイタケ原木林としての利用が少なく,相対的にパルプ材や薪炭材としての利用が多かった。2)については,常緑有用広葉樹,特にコジイの林分が多く,将来の有用広葉樹林への誘導が希望であり,用材林経営の可能性があることがわかった。また,地域の環境や生態系と深い関わりを持っていることもこれまでの佐伯や対馬の場合と同じであった。3)については,当地方では常緑広葉樹材の生産が比較的盛んで,スギ,ヒノキに劣らない材価で取り引きされ,主として隣県の宮崎県都城市へ運ばれ,利用されていることがわかった。
音楽的理解の向上を目指した視覚とポリフォニーによる音楽鑑賞の指導法開発

本研究の成果は以下の3点である。(1)ポリフォニーの教材音源、教材楽譜を作成した。教材音源は、ポリフォニーの各旋律を異なる楽器が演奏して、旋律を聴き取りやすくしたものである。教材楽譜は聴取力つけるためのもので、子どもに馴染みのある曲をポリフォニックにアレンジしたものである。(2)視覚と聴覚の両面からポリフォニーの理解を促す教材動画を作成した。それは、バッハのフーガの一部分を視覚化した彫塑作品の映像に合わせて音楽が流れるものである。(3)視覚とポリフォニーによる音楽鑑賞指導法を確立した。この指導法で学習者の音楽的理解を向上させることができた。1、ポリフォニーが視覚化された造形作品に関する文献調査:ドローネーの作品における音楽的特質、ポリフォニー的な要素のあるものを抽出し、それらについてまとめた。2、音楽グラフィックに関する実践的研究の実地調査:パウル・クレーセンターにおいて行われている音楽と絵画を関連させた子どものためのコンサート及び、絵画と音楽を関連させたワークショップに参加し、情報を収集した。ビデオ撮影させていただき、その内容の分析を行っている。3、平成24年度に行った小・中学校への音楽鑑賞に関する調査の結果とその考察を『音楽鑑賞授業における音楽の要素や構造を把握させる指導に関する調査』としてまとめた。その結果、音楽を視覚的に捉えさせることは、音楽の要素の根幹である「旋律」を認識させるということにおいて重要な指導法の一つであることを確認した。4、大学での実践的研究:音楽グラフィックを伴う鑑賞指導を行った。音楽の構造が明確なものや特徴がつかみやすものの2曲を比較的に用いる方法をとった。グラフィックにあたっても、どのような素材を用いるのが有効かを検討した。これらは、今後の小・中学校における実践につながるものである。5、小・中学校での実践的研究に向けて:実践の最初に行う聴き取り能力テストの課題について、先行研究を調べるとともに、能力テスト課題のアウトラインをまとめた。さらに、実践で用いる教材音源作成に関して様々な楽曲を調べ、楽譜の状態までに数曲作成した。音楽鑑賞指導で求められている学習者の音楽的理解の向上を目指して、視覚を活用し、ポリフォニーを聴覚と視覚の両面から用いる指導法を開発することを目的としている。1パウル・クレーのポリフォニーが視覚化された作品や、ドローネーの音楽の時間的特性を視覚化した作品を文献調査及びドイツとスイスで実地調査した。これは、ポリフォニーが視覚化された造形作品の基礎資料を作成する際の一部となる。2音楽を聴いて描かせる実践(音楽グラフィック)の実地調査を行った。スイスのクレーセンターにて造形作品や造形活動を関連させた音楽の早期教育を参観した。本研究の目的の一つである視覚とポリフォニーによる音楽鑑賞指導法の確立のための一資料となるものであり、今後も継続参観させていただく予定である。3基礎研究として、山梨県の小・中学校の教員に対して音楽鑑賞教育に関する質問紙調査を行った。内容は指導の工夫や評価について、視覚的なものの活用についてなどで、山梨県の音楽鑑賞教育の一資料となり、また今後の実践研究の協力を依頼する時の資料にもなるものである。4音楽教育国際学会(ISME)でこれまでの研究成果を発表した。この発表は、審査され選ばれての発表であった。多くの研究者から意見をいただき、音楽を聴いて視覚化することの意味を問い直し、今後の研究の方向性を考える機会となった。5教材音源作成のための楽曲選択を行った。教材音源にできそうな曲を実際に大学の授業で用いてその適否をみた。そのうちの数曲は適切であると判断出来たので、これからレコーディングする。本年度は、昨年度までの成果で、音楽を視覚的に捉えさせることは、音楽の要素の中でも「旋律」を認識させるということにおいて重要な指導法の一つであることが明らかとなり、それを踏まえて研究を進めた。1、大学での実践研究:旋律が特徴的なものやポリフォニーでも同じ旋律の重なりからなるものの方が、旋律を聴き取っていることが、学習者に音楽の視覚化をさせることによって明らかになった。また音楽聴取に音楽の視覚化を関連させた活動を継続的に行うことにより、より複雑な旋律の重なりでも聴き取れる傾向があることが明らかとなり、それを大学研究紀要にまとめた。2、小学校での実践研究:小学校1年生において旋律に結びつく短いフレーズを聴き取らせることを継続的に行った。この段階は、音楽の特徴や旋律を捉える前段階であるので、視覚を活用するまでに至らなかったが、年度の最後には、ポリフォニーを聴けるまでに至った。3、教材の作成:大学や小学校での実践に用いる教材を作成した。大学用としては、交響曲などの一部分でポリフォニー的な部分を抜き出したものや、抜きだしてアレンジしたものを作成した。小学校用では、子どもが慣れ親しんでいる楽曲をアレンジして、フレーズを聴き取るための教材楽譜を作成した。4、スイスでの実践者との意見交換:5月に来日した折に、音楽と美術を関連させる実践について意見交換した。音楽鑑賞指導で求められている学習者の音楽的理解の向上を目指して、視覚を活用し、ポリフォニーを聴覚と視覚の両面から用いる指導法を開発することを目的として多方面から研究を進めてきた。

1、ポリフォニーの教材音源と教材楽譜の作成:2声のポリフォニーの2つの旋律のそれぞれを異なる楽器で演奏することで、音色の違いにより2つの旋律の重なりを聴き取りやすくした音源のレコーディングを行った。それは、J.S.バッハの作曲《インベンション》第4番、第6番をフルートとチェロ、クラリネットとチェロといった組み合わせによるものである。また、音楽を聴き取る指導に用いる音源は、長い楽曲は適さないためアレンジを行う必要もある。ボロディン作曲《中央アジアの平原にて》をコンパクトな形にアレンジすることによって、旋律やその重なりを聴き取る指導に用いるものとして楽譜の作成と教材音源のレコーディングを行った。さらに学校でより用いやすいものとして、教科書掲載曲《パフ》を聴取活動用にアレンジした楽譜を作成し、その音源をレコーディングした。2、音楽グラフィックを伴う音楽鑑賞指導の実践:大学と中学校において、平成26年度に作成した交響曲の一部分でポリフォニー的な部分を抜き出した音源を用いて、その聴取時に音楽の特徴を視覚化させる実践を行い、指導法としての効果を明らかにした。また音楽の視覚化の方法としてモールを用いることの有効性等を学会発表したり、平成26年度の小学校1年生の実践成果を国際学会に投稿した。3、パウル・クレーセンターでの取り組みの実地調査とまとめ:音楽指導者に対する音楽と美術を関連させたワークショップに参加すると共に、昨年度までに実地調査した取り組みをまとめるにあたり、その実践者にインタビューを行った。4、ポリフォニー絵画についての実地調査:ポリフォニーが視覚化された絵画を音楽鑑賞指導に用いるべく美術展にて資料収集した。教材音源のレコーディング、教材楽譜の作成がほぼ順調に進んだ。視覚とポリフォニーによる音楽鑑賞指導法の確立に向けた実践も大学と中学校で進んだ。小学校での実践は、平成26年度からの継続(1年生だったので2年生での実施)が難しくなり平成27年度は3年生で実施した。そのため3年生において実践研究を初めから行うこととなったが1年生と3年生の違いが明らかとなり指導法の確立に向けて順調に進んでいると考える。ポリフォニーの造形作品(パウル・クレー)に関しては、教材として用いるものをある程度選定できたため。音楽鑑賞指導で求められている学習者の音楽的理解の向上を目指して、視覚を活用しポリフォニーを聴覚と視覚の両面から用いる指導法を開発することを目的として研究を進めてきた。1、ポリフォニーの教材音源と教材動画の作成:ハインリヒ・ノイゲボーレンの《J.S.バッハの変ホ短調の52-55小節の彫塑的表現》は、ポリフォニーが視覚化された造形作品であり、ポリフォニー音楽の構造を視覚的に捉えられるものである。この彫塑の写真に、実際の音楽を重ねることにより、この楽曲やポリフォニー音楽の構造の理解を促す教材になると考えた。そこで、この彫塑が表す4小節部分の音楽(オリジナルはピアノ)を、3声のテーマが聴き取りやすいようにピアノが演奏する上にフルートとクラリネットとチェロでテーマを重ねた音源を作成した。この音源を彫塑の写真に重ねて動画の教材を作成した。
分子末端に結晶構造制御のための相互作用部位を導入した新規分子性伝導体の開発

結晶構造制御のための相互作用として、強力で方向性を持ったI...N型の相互作用およびCH...O型の水素結合の、2つの分子間相互作用についてその特性と構造制御能力を検証するために、いくつかの新しいTTF誘導体の合成と伝導性カチオンラジカル塩の作成を行った。ピラジン環とヨウ素原子2つを併せ持ついくつかの系について多数の新規ドナー分子を合成し、それらのうちDIPS(Diiodo(pyrazino)diselenadithiafulvalene)分子を用いたカチオンラジカル塩の結晶中において、TTF系分子性導体としては初めての例となる6方晶系の超分子構造が構築可能であることを見出した。これらの結晶中では炭素-ヨウ素結合上に局在するLUMOの方向と、ピラジン環の窒素上の非共有電子対の方向が一致する形でドナー分子が相互に60度の角度をなすように配列制御されており、I...N型分子間相互作用の構造制御能力の高さを示したものといえる。TTF骨格の外縁部に水素結合能を有するethylenedioxy基を導入したBO(bis(ethylene-dioxy)tetrathiafulvalene)分子は超伝導体を含む多くの安定な分子性金属を与えることが知られているが、結晶性の低さが詳細な物性測定を行うための障害となって来ていた。我々は、BO分子のTTF骨格の硫黄原子をセレン原子に置換することにより、分子間接触の増大と結晶性の向上を目指して、BEDO-STF(bis(ethylenedioxy)diselenadithiafulvalene)の合成を行った。合成にあたっては従来の含セレンTTF骨格の構築法を用いると、毒性の高いセレン化水素ガスあるいは二セレン化炭素といった試薬が必須となってくるため、今回新たに単体セレンと1,4-dioxeneを出発原料とした新しい合成ルートを開発した。カチオンラジカル塩の作成についても予備的検討を行い、GaCl4塩でk型の結晶構造をもち、電気伝導度も4Kまで安定な金属状態を保つことを確認した。分子性導体の結晶構造制御のための手法として、従来有機固体の構造制御に多く用いられてきた水素結合に代えて、相互作用の方向性と強さににおいてadvantageが認められる-I...X-型の分子間相互作用に着目した。具体的には、まず分子末端ヨウ素原子と窒素原子あるいは酸素原子とを併せ持つ多数の新規TTF誘導体の合成を行った。それらの新規ドナー分子の内、ジオキサン環とヨウ素原子2つとを併せ持つドナー分子DIEDO(diiodo-ethylenedioxo-tetrathiafulvalene)を用いて作成したカチオンラジカル塩において、低温まで安定な金属状態を保つものをいくつか見出した。また、それらの結晶中ではヨウ素-酸素間の特徴的な分子間相互作用により、従来の分子性導体では見られなかったユニークな分子配列が実現していることも判明した。さらに、ピラジン環とヨウ素原子2つを併せ持つ新規ドナー分子においても多数の高導電性の塩を合成し、中でもTSeF(dithiadiselenafulvalene)骨格を持つ含ピラジンドナー系に於いては、約200K付近まで金属的な電気伝導性を維持するものを見出した。
クロロフィル類の新規な抗酸化機構の解明とその食生活へ及ぼす影響

本研究ではクロロフィル(chl)のもつ有効な抗酸化能を解明するために、まず海藻や陸上植物(野菜、果物)の脂質酸化防止能を比較検討し、褐藻類や葉野菜類の脂溶性成分が概して強い活性を持つことを明らかにした。これら植物の脂溶性抽出物をTLC簡便法で分析し、ポリフェノールなどの抗酸化成分を含む一部の海藻類を除いて、chlあるいはカロチノイド類の関与が示唆された。このことを明確にするために各種光合成色素の分離法をODSカラムを用いた高速液体クロマトグラフィーで確立し、同法で分離・回収された光合成色素の抗酸化活性それぞれ調べた。その結果、chl aと褐藻特有のchl cに強力な脂質過酸化防止作用があること、chl bならびCar類には強い作用のないことをがわかった。この結果は、chl類を豊富に含むホウレンソウなどの緑色野菜や褐藻は強力な脂質酸化防止能を示したが、Car類の豊富なニンジン、カボチャに強い活性がなかった結果からも支持された。次に、実際の調理加工中に予想されるchlの変化とそれが抗酸化活性に及ぼす影響を調べた。加熱あるいは酸処理したホウレンソウのchl類の変化はHPLC法で追跡した。100°C加熱や酸処理で生じたフェオフィチンやフェオフォルビドなどのchl誘導体はその活性を著しく低下した。一方、65°C加温では、葉体に内在する酵素が活性化されchlからフィチール基の離脱した反応条件によってはchl aより強い抗酸化性を発現するクロロフィリドが多量に生成・蓄積された。これらのことは、ポルフィリン環にあるフィチール基やMgの抗酸化活性への関与、過度の酸あるいは熱処理は食用植物に不活性なchl誘導体を生じる危険性のあること、また適切な調理加工を行うことで食用植物の抗酸化機能を強化できることを示唆した。資源量が豊富で食品素材としての安全性も高い海藻の抗酸化機能ついて調べ、光合成色素であるクロロフィルのその機能への関与を研究した。本年度の研究では、沿岸域で採取した17種の海藻を実験に供し、有用海藻種やその抗酸化成分の探索を行った。まず海藻から水溶性成分および脂溶性成分を抽出し、それらの脂質自動酸化抑制力を比較・検討した。その結果、エンドウモクを初めとして褐藻類は一般に、緑藻や紅藻よりも強い活性を示した。緑藻は脂溶性成分で比較的強い抗酸化性を、ショウジョウケノリを除く紅藻には有意な活性は認められなかった。次に、これらの脂溶性成分をTLC法で分離し、パプリカ色素の脱色抑制力を利用した簡便な検出法で抗酸化成分を探索した。その結果、海藻由来の脂溶性成分はTLCプレートで多数のスポットに分離され、そのなかには抗酸化成分であるαトコフェロールも存在していた。しかしながら、エンドウモクとショウジョウケノリの抗酸化成分の主体は臭素化合物であること、また、緑藻類の脂溶性成分の抗酸化性は主としてクロロフィリ類に起因していたことが推察された。一方、海藻に含まれるカロチノイド類に関しては明瞭な抗酸化効果は確認できなかった。以上のように海藻には様々な抗酸化成分が存在するが、植物に普遍的に存在するクロロフィル類に有意な抗酸化力が確認された。次年度以降はこのクロロフィル類に焦点を絞った海藻の抗酸化機能を研究する予定である。

前年度の研究では17種の海藻の抗酸化機能ついて検討し、臭素化合物やポリフェノール類等の特異な抗酸化成分を含む数種海藻では強い抗酸化活性が発現したものの、ほとんどの海藻の抗酸化性はクロロフィル(Chl)類あるいはカロチノイド(Car)類に依存していることが示唆された。しかし、ChlとCarのいずれが抗酸化作用を発現するうえで主体となっているかは不明であった。そこで本年度の研究では、このことを明確にするとともに、分析対象試料を陸生の食用植物まで広げて食用植物の抗酸化能に関して多くの情報を収集した。まず約60種の野菜、果物等の食用植物について脂質酸化防止作用を検討した。その結果、海藻と同様にChl類を豊富に含むホウレンソウなどの緑色野菜はすべて強力な抗酸化活性を示した。しかし、βカロチンやルテインなどのCar類の豊富なニンジン、カボチャ等では強い活性は認められなかった。前年度解明できなかったChlとCarの抗酸化活性を比較・検討するために、各種光合成色素の高速液体クロマトグラフィーによる分離法を検討し、C18逆相カラムとアセトン/メタノール/水を用いたグラジエント溶出法でそれらが明瞭に分離されることを示した。同法を応用して個々の色素成分を分離・回収し、抗酸化活性を調べたところ、Chl aと海藻(コンブなどの褐藻類)特有のChlcに強力な脂質過酸化防止作用があることがわかった。しかし、Chl bならびに海藻およびホウレンソウから調製したβカロチン、ネオキサンチン、ビオラキサンチン、フコキサンチンなどのCar類にはいずれも有意な作用がなかった。以上のように、有効な活性酸素消去剤と考えられているCar類は必ずしも強い脂質酸化防止作用をもっておらず、食用植物に普遍的に存在するChl類が極めて有効な抗酸化成分として機能しうることを明らかにした。前回の報告では海藻から調製したchl a, bおよびcの脂質過酸化防止作用を検討し、chl aとchl cの強い活性を明らかにした。そこで本年度の研究では陸生植物の抗酸化活性をホウレンソウをモデル植物として検討し、緑色系植物の脂溶性成分の強い抗酸化性の主体はカロチノイド類ではなく、chl aであることを再確認した。次に、実際の調理・加工中に予想される加熱あるいは酸処理などを施したホウレンソウのchl類の動態をHPLC法で追跡し、同時に生成した各種のchl誘導体の脂質過酸化防止作用およびDPPHラジカル捕捉能を検討した。100°C加熱や酸処理によって生じたchl誘導体の抗酸化活性はネイティブなchlに比べて弱く、chl分子内のポルフィリン環に配位するMgが離脱したフェオフィチンなどのchl誘導体の活性は著しく低下していた。すなわち,フィチール基やMgが抗酸化性の発現に関与していることが示唆され、食用植物に過度の酸あるいは熱処理を施すことは不活性なchl誘導体を生じる危険性のあることが明らかとなった。一方、65°Cで加温したホウレンソウの葉部では、活性化した酵素(クロロフィラーゼ)の作用でchlからフィチール基の離脱したクロロフィリドが多量に生成・蓄積された。このchl誘導体は、chl aよりも反応条件によっては強い抗酸化性を発現することが判明し、適切な調理を行うことで食用植物の抗酸化機能を強化できることが示唆された。
LBLミクロカプセルを用いた人工膵臓の開発

本研究では、糖類に応答し内部のインスリンを放出するミクロカプセル(人工膵臓)を、アルギン酸とフェニルボロン酸修飾ポリアリルアミンをインスリンを含有するCaCO_3粒子の表面に積層し、その後EDTAによってCaCO_3を溶解除去することで調製した。糖類によるインスリンの放出はカプセル膜の崩壊に基づいており、添加された糖類が競合的にLBLカプセル膜中のフェニルボロン酸と結合したために引き起こされたと考えられる。本研究では、交互累積膜法により糖尿病治療薬であるインスリンをミクロカプセル(直径110ミクロン)に封入し、血中ブドウ糖濃度が上昇したときにカプセルからインスリンが放出される「人工膵臓」を開発することを目的に研究を行った。初めに、カプセル膜材料となる高分子についての検討を行った。糖認識材料としてフェニルボロン酸を用い、種々の誘導体を直鎖構造のポリアリルアミンやポリアクリル酸、分岐構造のポリエチレンイミン、新素材であるPAMAMデンドリマーなどに修飾することでフェニルボロン酸修飾ポリマーを合成した。フェニルボロン酸誘導体はそれぞれ糖類との親和性や結合特性が異なるため目的に適した誘導体を検討した。また、累積膜調製のための対となる糖鎖として、天然糖鎖としてデキストラン、グリコーゲン、アルギン酸、合成ポリマーとしてポリビニルアルコール、ポリアルブチン、マルトース修飾ポリマーなどを用いた。それぞれの組み合わせにより調製した薄膜およびミクロカプセルの安定性や糖応答性を検討したところフルクトースなどの糖類に対する応答は見られたが血中ブドウ糖濃度に対する応答性は得られなかった。これはフェニルボロン酸と糖類との相互作用の他に高分子間の電荷による影響が強いためであると考えられる。そこで、フェニルボロン酸とメタクリル酸誘導体を重合し検討を行ったところ、糖類に対して鋭敏に応答するコポリマーが得られた。今後このコポリマーを用いてミクロカプセルの調製を行い糖応答性を検討する。LBLミクロカプセルは、まずインスリンを含有する直径3-10μm程度の炭酸カルシウム(CaCO_3)粒子を調製し、粒子表面にフェニルボロン酸を修飾した高分子と糖鎖で構成される交互累積膜を被覆した後に、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)溶液に浸すことによりCaCO_3を溶解除去することで目的とするインスリン含有ミクロカプセルを得た。前年度の研究より、カプセルを調製するための膜材料の組み合わせとしてとしてフェニルボロン酸を"アミド結合で修飾したポリアリルアミン"と、天然糖鎖である"アルギン酸"の組み合わせが最適条件であることが明らかとなっていたので、これらの材料を用いてカプセルを調製し糖応答性を詳細に検討した。その結果、このカプセルの分散液にフルクトースやグルコースなどの糖類を添加すると、カプセル膜形成の駆動力であるフェニルボロン酸とアルギン酸の結合が切断されるため、カプセル内部のインスリンの放出は添加した糖の濃度に応じて促進されることが明らかになった。今回調製したミクロカプセルは現時点では生理的条件におけるグルコースに対する応答性が充分ではないが、インスリンの放出制御デバイスとしての今後の有用性が示唆された。今後は修飾するボロン酸誘導体をデザインし、特異性、結合力、至適pHなどを調整することにより改善できると考えられる。また、フェニルボロン酸とメタクリル酸誘導体を共重合して得られるコポリマーを検討したところ、糖類に対して鋭敏に応答するコポリマーが得られ、これを用いてカプセルの調製に成功した。
細胞から個体レベルまでのトリチウムの生物学的影響に関する研究

トリチウムの生体に与える影響を色々な観点から調べ、ヒトに対するリスクを評価するための基礎的データを得ることを目的として以下の実験を行った。1.バセドウ氏病患者から摘出・分離した甲状腺細胞に対するトリチウム水(以下HTO)の致死効果をガンマ線の結果と比較してRBEを求めたところDo比で1.74となり、前半度の実験で得たヒトの皮膚線維芽細胞におけるRBE(1.4)よりやゝ大きい値が得られた(中村)。2.ヒトから採取した骨髄のうち赤芽球系幹細胞(CFU-E)に対するHTOの致死効果をコロニー法で調べガンマ線に対するRBEを求めた。両放射線とも線量の増加と共に細胞生存率は指数関数的に減し、RBEは2.9が得られた(重田、大北)。3.ヒト骨髄細胞の染色体に対するHTOの影響を調べてガンマ線の結果と比較した。両放射線とも染色体異常頻度は線量と共に増加するが、0.5Gy以上ではゆるやかな上昇となった。HTOに特異的なことは染色分体型異常が染色体型異常に比べて3倍多いことであり、ガンマ線では1.5倍だった。ガンマ線に対するHTOのRBEは1Gyで染色分体型異常が2.7、染色体型異常ではほぼ1が得られた(田中)。4.Balb-3T3細胞の癌化率を指標としてHTOの線量率依存性を調べた。2Gyを2cGy0.02cGy/分の線量率で照射したところ低線量率では若干発癌率が低下し弱い線量率依存性がみられた(榎本)。5.マウス卵母細胞に対するHTOの致死効果のRBEをより正確に得るため【^(137)Cs】-γ線によるトリチウムシュミレーション照射と【^(60)Co】-γ線による均一線量率照射の結果と比較したが両者に有意な差はなかった(佐藤)。6.しかしラット胎仔のシュミレーション照射では奇形発生率が均一線量率に比べて大幅に低下し、HTOのRBEは1.82.6と増大した(李)。7.無毛マウス皮膚の創傷からのトリチウム水蒸気の吸収速度を調べたが前年度行ったトリチウム水の吸収速度と類似した結果が得られた。(澤田)トリチウムの生体に与える影響を色々な観点から調べ、ヒトに対するリスクを評価するための基礎的データを得ることを目的として以下の実験を行った。(澤田)
神経細胞の発生過程における細胞極性の連続性

神経細胞はその発生過程において様々な様式の細胞極性を顕わすので、極性形成を研究するうえで興味深い材料である。私は、神経細胞の発生過程のなかで2つのステップ(細胞遊走と突起の極性化)をとりあげ、細胞の極性形成を培養条件下に再現しタイムラプスビデオで観察した。1、大脳皮質内の抑制性ニューロンは線条体原基からから移動してくることが明らかになっている。私はインビトロにおいて抑制性ニューロンの移動をタイムラプスで観察した。胎仔ラット大脳皮質の神経細胞をアストログリア細胞のシートの上に培養すると、GABA陽性細胞が活発に移動した。移動の方向に生長円錐があり、細胞核を除く他の細胞質成分が成長円錐に向かって流動するのを観察した。以上の観察から、抑制性ニューロンは興奮性ニューロンとは異なる行動様式を持つことが明らかとなり、また、その細胞移動の原動力は成長円錐へ向かう細胞質の流動であることが示唆された。2、複数生じた神経突起のうち1本が軸索となり他が樹状突起となる現象は神経細胞の最終的な極性形成である。出生直後の大脳皮質を十分な酵素処理によって単離すると、太くて長い樹状突起を有する神経細胞を得ることができた。この細胞を低密度で培養すると、約8割の細胞で樹状突起が活発に伸長して軸索に変換した。もともと樹状突起であった部分も、tau1抗体(軸索マーカー)陽性となり、MAP2(樹状突起マーカー)陰性となった。また、このように樹状突起から軸索が生じる場合には、樹状突起以外から軸索が生じる場合に比べてより長い時間がかかつていた。この結果は、発生中の神経細胞の細胞極性は体外に単離されることによって失われ、培養中に再形成されることを示している。神経細胞はその発生過程において様々な様式の細胞極性(神経上皮、非対象分裂、遊走、突起の極性化)を顕わすので、極性形成を研究するうえで特に興味深い材料である。私は、神経細胞の発生過程の中で2つのスラップ(細胞遊走と突起の極性化)をとりあげ、細胞の極性形成を培養条件下に再現しタイムラプスビデオで観察した。1.細胞が一方向性に移動する現象は細胞極性の一様式である。胎生20日齢のラット大脳皮質細胞を、単層に敷いたアストログリア細胞の上にまくと神経細胞は活発に遊走した。このとき、前後に伸ばした2本の突起のうち1本が選ばれてそちらでのみ成長円錐が発達し、細胞核周辺の細胞質がその突起に向かって流動していく様子が観察された。細胞の遊走の方向はしばしば逆転した。すなわち、反対側の突起で成長円錐が活発になると、細胞核周辺の細胞質の流動が逆転し、多くの場合ゴルジ体が細胞内で回転した。この観察は、成長円錐が細胞核周辺の細胞質になんらかの作用を及ぼし、細胞全体の方向性を決めていることを示唆している。2.複数生じた神経突起のうち1本が軸索となり他が樹状突起となる現象は神経細胞の最終的な極性形成である。出生直後の大脳皮質ではほとんどの細胞がすでに樹状突起と軸索を分化させ、明らかな極性を持っている。これを十分な酵素処理によって単離すると、太くて長い樹状突起を有する神経細胞を得ることができる。もともと樹状突起であった部分も、taul抗体(軸索マーカ)陽性となり、MAP2(樹状突起マーカ)陰性となった。

この結果は、発生中の神経細胞の細胞極性は体外に単離されることによって失われ、培養中に再形成されることを示している。神経細胞はその発生過程において様々な様式の細胞極性(神経上皮、非対称分裂、遊走、突起の極性化)を顕わすので、極性形成を研究するうえで特に興味深い材料である。本研究は神経細胞の発生過程で順々に現れる様々な形式の極性が、どのような連続性を持ちながら現れてくるのかを様々な角度から連続的に観察することによって、神経細胞の極性形成の全貌を明らかにすることを目標としておこなわれた。2年目の本年度は、神経細胞の発生過程における細胞移動に焦点をあてて解析した。近年、大脳皮質内の抑制性ニューロンは線条体原基からから移動してくることが明らかになっている。我々はインビトロにおいて、抑制性ニューロンの移動をタイムラプスで観察した。1、胎仔ラット大脳皮質の神経細胞をアストログリア細胞のシートの上に培養すると、移動する細胞と移動しない細胞が見られた。移動する細胞は全てGABA陽性であり、GABA陽性細胞のほとんどが移動していた。2、移動する細胞は移動の先端に成長円錐を持ち、1週間の培養の間、自発的な移動逆転をおこしながら常に方向性を持った行動をとっていた。3、成長円錐が他の細胞の突起をくぐり、細胞核はそれをくぐれない場合、細胞核を除く他の細胞質成分が成長円錐に向かって流動した。以上の観察から、均一な環境であるインビトロにおいても抑制性ニューロンは興奮性ニューロンとは異なる行動様式を持つことが明らかとなり、また、その細胞移動の原動力は成長円錐へ向かう細胞質の流動であることが示唆された。
機能表面による気泡の捕獲・輸送・生成技術の構築と混相熱流動機構の究明

本研究では,表面性状が部分的に異なる「機能表面」を利用した,気泡の捕獲・輸送・生成技術を構築し,その利用時における混相熱流動機構を実験的に究明することを目的としている.特に,構築した技術の汎用性を検証するため,「自然対流気液二相流」「水平チャネル内気液二相流」「マイクロチャネル内固気液三相流」の3種類の熱流動場を実験対象とする.光複合計測による取得データをもとに,マルチスケールな解析を実施し,スケール間の相互干渉機構を十分に考慮しながら,複雑な混相熱流動機構の理解と熱流動制御のためのデータベース化を行う.本研究では,表面性状が部分的に異なる「機能表面」を利用した,気泡の捕獲・輸送・生成技術を構築し,その利用時における混相熱流動機構を実験的に究明することを目的としている.特に,構築した技術の汎用性を検証するため,「自然対流気液二相流」「水平チャネル内気液二相流」「マイクロチャネル内固気液三相流」の3種類の熱流動場を実験対象とする.光複合計測による取得データをもとに,マルチスケールな解析を実施し,スケール間の相互干渉機構を十分に考慮しながら,複雑な混相熱流動機構の理解と熱流動制御のためのデータベース化を行う.
中世英独仏関係の国制史研究―帝国と王国と領邦

中世西欧カトリック世界の権力構造が帝国的であったことを解明した。ドイツに権力の核を置く皇帝家門、フランスに権力核を置くカペー、ヴァロワ家、イングランドのプランタジネット家の3者が、西欧各地の現地権力者をその権力核に帰属させながら、帝国的権力構造を使って平和領域を維持していた。ドイツでは皇帝家門は領邦や都市の統治を現地権力に委ね、地域権力相互間の紛争解決者として領有権を保持して、裁判、軍事、治安維持、経済共同体としての帝国的構造を維持した。カペー家はフランスに、プランタジネット家はイングランド,フランス西半の現地権力からの帰属心の上に、海峡を挟む平和を維持した。3者間の紛争調停を教皇が担う。2011年6月に関西大学で研究会を開催し、研究分担者と協力者とが一堂に会して、研究の方向について討論し、大まかな研究視角を確認した。従来の2国間交渉史の視角では、境界紛争とか、取引や同盟の関係として処理されてきた王族問の結婚、それに基づく王位、公位の相続、領土の継承という、いわば支配者間の交渉だけで、歴史が説明されている現状に対して、本研究では在地の小権力体がなぜ特定の家系の王位継承や相続に同意し、そこへ帰属したのかをキーワードに、西欧世界全体の権力構造解明を研究課題にすることを確認した。それと同時に、これまでの研究で蓄積した中世英仏関係史の研究成果を、『中世英仏関係史』(創元社)として刊行する準備を進め、2012年4月に刊行することが出来た。その制作過程で、核分担者と協力者は、帝国的権力構造についての各自の理解の仕方の違いを認識し、それらを討議によってよりよい結論へと導く努力することが出来た。2012年12月に東京で開いた研究会では、新たに研究会に加わった神聖ローマ帝国史研究者の研究史整理によって、英独間の権力構造が、英仏間のそれとは異なる「原理」によって関係していることが指摘され、その過程で発見された新たなテーマについて、代表者が指揮をとって分担者に複数の論点に分けて研究してもらうことが確認された。若手研究者の学問的養成を研究会活動を通して行うことも、本研究の重要な課題として掲げて置いたが、その趣旨に従って、研究協力者4名をフランスのパリ古文書館などへ派遣して、古文書を手にとって、解読、転写する作業を体験させた。研究費はこの目的のためにも使用された。彼らには同時に現地のフランス人研究者からの直接の助言を求めさせ、それを今後に生かせるように指導した。平成25年度には研究集会を2回実施し、分担者、協力者、合わせて6名が研究成果の中間報告をした。11月11日には立教大学で行われた東北大学西洋史研究会大会で共通論題「西欧カトリック世界の帝国的構造」のシンポジウムを開催した。朝治啓三が趣旨説明「一国完結史から関係史へ」を報告したのち、加藤玄が「中世後期の英仏関係とガスコーニュ」について、青谷秀紀が「伯権力衰退期のフランドルと英仏王権」について、朝治が「フリードリヒ2世とヘンリ3世時代の英独関係」について、渡辺節夫が「中世独・仏関係史の中の王権と皇帝権」について、研究成果を報告した。その後質疑が半日かけて行われ、会場からの質問や問題提起に対して、発表者が応え、帝国として捉えることのメリットについて、議論を前進させることができた。特に大阪大学言語文化学部准教授・古谷大輔氏の礫岩国家論とは、構想の類似性を知った点で収穫であった。12月には雑誌『西洋史学』において、朝治、渡辺、加藤執筆の「帝国で読み解く西欧カトリック世界」と題するフォーラム原稿が掲載された。研究集会では将来の論文集刊行に向けて、執筆計画、出版社との交渉が話し合われた。また将来、次の研究計画を立て、新たに研究助成を得て、同じ研究目標に向かって、異なる角度からの研究を実践して、帝国的権力構造論を完成されるための話し合いが行われた。6月と12月に研究集会を持ち、研究協力者からの発表をもとに、12,13世紀西欧の帝国的権力構造について討論した。松本涼はアイスランド留学を通じて、サガなどを史料として現地王権が各地の小権力体をどの程度代表し得ていたのかを実証によって示した。そのうえで、地域諸権力の代表者としてのアイスランド王が、遠く離れたノルウェー王に臣従し、それへの帰属心を示したことから、広域的権力構造の成立を説明した。この仮説の従来の歴史像再考への意義について討論した。ノルウェーの帝国的な権力構造について朝治が質問した。一方、小川王紀はカペー家フランス王によるカテドラル建設が持つ、フランス王国の建設への意義について報告した。従来の研究では用いられてこなかった史料を用いて王国権力構造を解明する視角であるため、青谷、渡辺から専門的な質問があった。

我々の課題に共通する点があることを確認できた。これらの研究発表を踏まえて、今後の研究方針を検討した。時代としては11世紀から15世紀まで、対象地域は英独仏とその周辺とする。帝国、王国、領邦、都市、教皇権に分野を分け、全員で分担する。今後2年間に研究分担者と研究協力者全員が研究発表を行い、各自が分担する分野での論文を完成する。これらの研究課題に取り組むことを確認した。2012年度には9月に朝治が日英歴史家会議で「マシュー・パリスの視角からのプランタジネット時代のガスコーニュ支配」と題する研究発表を、ケムブリジ大学トリニティ・ホールで行った。ディヴィッド・カーペンターとビヨルン・ヴァイラーがコメントした。さらに朝治はヴァイラーを日本へ招聘し、関西大学と京都大学で、皇帝、国王の裁判機能についての講演を2種類行ってもらい、日本側研究者と討論した。朝治が英国へ出張し、大英図書館、ケムブリジ大学図書館などで史料を転写した。松本は成果をアメリカの中世学会MAPで報告した。平成26年度は過去3年間の研究活動を総括し、成果を公開し、出版するための準備を行った。研究会を6月と翌年1月に実施し、研究代表者、分担者、協力者に名を連ねた人々全員が研究報告を為し終えた。朝治、渡辺、加藤、青谷が『西洋史研究』誌上に寄稿し、中世西欧カトリック世界の権力構造について、英独関係、独仏関係、仏英関係に分けて我々の研究会が行ってきた研究の概要を説明した。これは前年度に青山学院大学で実施された東北大学西洋史研究会でのシンポジウムの文書化であるが、かなりの紙数を増加し、当日会場で出された質問にも答える内容を加えて出版された。中世の帝国的権力構造を解明する本研究の構想について、17,18世紀のイングランド王国を核とする礫岩国家を構想する、古谷氏(大阪大学)からの共鳴を得た。朝治は英独仏間の権力構造解明のための史料を特定し、8月にロンドン、ケムブリッジとレンヌ、ナント、ベルリンで史料調査を行った。英国では独英関係研究書を調査し、フランスでは1364年のオーレの戦いが、プランタジネット家の支援を受けた勢力と、ヴァロワ家の支援を受けた勢力との間で戦われたことを、史料に基づいて再構成しうる史料を得た。ベルリンではヘンリ3世の弟リチャードのドイツ王戴冠に関する資料を調査した。これらの収穫に基づいて、「主権国家」間の権力闘争としてではなく、現地諸権力が帰属する核となる3種の権力体としての帝国的権力構造を解明し得る根拠を得た。2015年1月の研究会では5人が研究報告を行い、将来刊行予定の論文集を、研究会としての主張を概観する内容にするための討議が行われ、企画書を作成した。それをもとに出版社と交渉し、1月末には特定の出版社から出版引き受けの回答を得た。1年後の刊行を目指して論文執筆依頼を2015年4月に各執筆者に対して行った。26年度が最終年度であるため、記入しない。中世英国史26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、従来の一国完結史観を脱して、西欧を帝国的権力構造が地域小権力体の帰属心を確保することで、全体としての秩序を再構成しようとしていたと捉えることを提唱し、実証することを目指している。すでに英仏関係史の研究によって、この構想『中世英仏関係史』(創元社)2012年を刊行するによって達成した。
表面プラズモン損失の低減による高効率有機ELの開発とフレキシブル照明への応用

外部量子効率50%を超える白色有機EL素子の開発を目的とし、光学損失の約半分を占める表面プラズモン損失の低減と光取り出し効率の改善を目指した。このため独自のマルチスケール解析により有機薄膜内の光伝播と金属電極での表面プラズモン効果をシームレスに繋ぐ光学ツールを開発すると共に、同手法をマルチカソード構造有機EL素子に適用し、更に光学異方性を制御した基板との組み合わせにより、外部量子効率を標準構造と比べて23倍に改善できることを示した。これらの結果は、発光効率の向上に向けた光学設計技術の重要性と可能性を示唆するものであり、有機EL照明の実現に向けた幾つかの設計指針を示すことができた。波動光学と近接場光学を組合せた独自の光学解析アルゴリズムを開発し、申請者が考案したマルチカソード構造を導入した有機EL素子における表面プラズモン効果を解析した。その結果、光学計算の妥当性と新カソード構造による表面プラズモン損失の低減を確認した。主な結果は以下のようである。1波動光学に基づく有機EL光学計算ソフトウェア(FROLED)を基本として、近接場光学を含めたプラズモン効果の解析を可能とするマルチスケール光学解析のアルゴリズムを開発した。近接場を含む放射場の計算には、双極子振動と電界を波数の関数としてフーリエ分解し、多重干渉効果を考慮した波動光学と組み合せた。また、有機EL素子内部の伝搬解析には有効フレネル係数と特性マトリクス計算を用い、微細領域の解析にはマックスウェル方程式を定式化した光学的な位相整合条件を用いた。これにより、有機EL素子の光学現象を高い精度で解析することが可能になった。2陰極で生じる表面プラズモン損失の低減のため、半透過金属薄膜両界面における反射係数とカソード構造の関係を詳細に調べた結果、プラズモン共鳴の抑制には陰極界面における反射係数の位相制御が有効であることを見い出した。光学補償層の屈折率と膜厚の最適化により、表面プラズモン損失を現状の1/3程度まで低減できることを光学計算により示した。3マルチカソード構造を用いた緑色燐光有機EL素子を試作し、マルチスケール解析の設計結果を適用することで光学的視点に立った高効率化設計を行った。その結果、表面プラズモン損失の低減および伝搬波への転換を検証することができ、光取り出し効率50%、電力効率200 lm/Wを得るための基本技術を確立した。昨年度に実施した基礎段階の研究成果を展開段階に繋げるため、表面プラズモン損失の低減に伴って薄膜導波モード光が増大する傾向を、偏光特性解析を用いて検証すると共に、同モードの外部放射光への効率的な転換を実現するために、マルチスケール解析とマルチカソード構造を利用した緑色燐光有機EL素子の設計と作製を実施した。また、次年度の計画を考慮して、プラスチック基板の光学評価および白色有機EL素子の試作準備を開始した。1サブミクロンサイズの積層薄膜の光学計算に適するマルチスケール解析のための光学計算ソフトウェアを開発した。この目的のため、独自の解析アルゴリズムを考案し、フレネル解析、時間分解差分法、均質化法などの手法を導入することで、光学計算の高速化・高精度化を実現した。2基板および有機薄膜の光学異方性を考慮に入れた光学設計・解析を行うため、プラスチック基板(PEN)を用いて、光学モード分布、配向特性、発光波長依存性に及ぼす影響を体系的に調べた。また、同基板を用いてマルチカソード構造の有機EL素子に適用し、光取り出し効率の向上を確認すると共に、ガラス基板を用いた場合と比べた、配向特性上での差異を明らかにした。3前項1および2の結果を踏まえて、三波長型白色有機EL素子への応用を目的とした青色および赤色発光有機EL素子の光学設計を行い、緑色発光素子と同様な改善結果を示すことを光学モード解析から確認した。以上の結果などから、次年度の研究計画に設定している高効率白色有機ELパネルの作製に繋がる有効な知見と多くの基礎データを取得することができた。昨年度までに実施した基礎段階から展開段階の研究成果を応用段階に繋げるため、マルチカソード構造と光学異方性フィルム基板を白色有機ELに適用して発光効率、輝度の配向特性、発光色度などの基本性能を評価することで、高輝度、高演色性、視角特性に優れた発光特性を実現するための可能性と指針を得ることに努めた。1ナノ領域での表面プラズモン損失および数百μmサイズの異方性プラスチック基板の光学特性を同時に計算できるマルチスケール解析用のアルゴリズムを考案し、高精度かつ自動化された多機能計算を付加した光学計算ソフトウェアを用いることで解析スピードを約1.5倍に高めることができた。2基板および有機薄膜の光学異方性を考慮した光学設計・解析を行うため、PEN基板を用いて、光学モード、配向特性、発光波長依存性に及ぼす影響を系統的に調べた。また、同基板をマルチカソード構造の有機EL素子に適用し、光取り出し効率が約20%改善することを確認すると共に、ガラス基板との差異に関する有効な知見が得られた。3前項12の成果を踏まえて多波長型白色有機ELパネルを試作・評価した結果、青色、緑色および赤色発光の色度バランス、配向特性の挙動が光学計算の結果とほぼ合致したことから、計算手法の妥当性が確認できた。これらの結果は高効率な有機ELパネルの光学設計手法に関する重要な指針を提供するものであり、今後の実用化が期待されているフレキシブルな有機EL照明技術への適用が期待できる。