hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
金属導波路を用いたテラヘルツ・遠赤外分光法の高度化と動的揺らぎの研究展開

Hb A溶液の酸素形と脱酸素形で75 ー140 GHzの領域の吸収スペクトルを得ることに成功したが,両者には有意な差がみられなかった。水の吸収が強いために,誘電率の小さい溶媒で測定する必要があることが示唆された。回折限界によって非常に多量な溶液試料を必要としていたテラヘルツ時間領域分光測定に対して、FDTD法シミュレーションの環境を整備し、シミュレーションを行うことで、従来の金属導波路が透過率の点で十分な構造であることが確定した。決定した金属導波路構造に対して、流路をカップリングさせるに集中して平成30年度の研究を進めることができる。タンパク質溶液に対してテスト実験を行った結果から、誘電率の小さい溶媒を用いて測定することで実験を進める指針を得ている。金属導波路と微量液体流路をカップルさせたテラヘルツ分光法の開発にとって、金属テーパー導波路によって集束したテラヘルツ波の効率を上げることは重要である。2016年度までは、これまでの経験をもとに作成していた金属導波路の形状を検討し、2017年度では金属導波路の形状の検討をFDTDシミュレーションによって研究を進めることで形状の検討を時間的に短縮させた。しかし、実際の金属導波路と直接比較できるようなサイズに対して、FDTDシミュレーションでは空間サイズを大きくすると計算容量が飛躍的に増加することとなり、十分な金属導波路形状に関して調べることが困難となった。そのため、空間サイズを大きくしても計算容量を比較的小さくすることが可能である有限要素法と用いたシミュレーション環境を整備し、0.1テラヘルツ3テラヘルツにおける金属導波路の透過特性や、誘電体スペーサーの誘電等導波路としての作用を調べることが可能となった。その成果として、金属平板間に挟むテフロンスペーサーを金属テーパーに1ミリ程度はみ出させ、テフロンスペーサーを誘電体導波路として作用させることにより、金属導波路を用いたテラヘルツ分光のS/N比が50%上昇することが示唆された。また、この方法は、微量液体流路をカップルさせた金属導波路でも適用可能であることが示唆された。また、金属導波路で挟んだ微量液体流路におけるテラヘルツ透過特性、流路に入れた液体の誘電率との関係について予備データを得ることができた。信号雑音比をより改善した測定を行うのに、テラヘルツ導波路に透過するテラヘルツ波および遠赤外光の効率改善の必要性が出てきたため、導波路構造の形状をシミュレーションにより調べる必要性が生じ、計画の修正と時間を要することとなった。また、学内業務の増加によって研究に従事する時間が減り、研究計画に遅延が生じた。金属導波路の平行平板間に、流路を作成した薄膜樹脂を挿入し、外部から液体試料を交換することが可能な金属導波路を作成する。流路の幅はテラヘルツ波が水溶液試料を透過する距離となり、その流路を作成する。流路が変形しないこと、均一フィルムとして入手が可能であること、および、テラヘルツ領域の吸収が小さいことを考慮して、樹脂にポリテトラフルオロエチレン(PTFE、テフロン)を用いる。この金属導波路を、テラヘルツ時間領域分光装置の試料位置に配置し、テラヘルツ測定を行う。外部から水を流路に送液することで得られる水のテラヘルツ吸収が、真の水のテラヘルツ吸収スペクトルと一致することを確認する。次に、糖の水溶液に対しても同様な実験を行い、定量的測定が達成できていることを実証する。
電子相関背景超伝導と新奇量子相の極限環境下核磁気共鳴法による研究

(1)鉄系高温超伝導体Sr2VFeAsO3の反強磁性と超伝導の圧力相図を高圧NMR実験によって初めて明らかにした。(2)鉄系超伝導関連物質SrPt2As2において、複数の電荷密度波(CDW)秩序と超伝導の共存を明らかにした。(3)重い電子系反強磁性超伝導体CeRhIrIn5の低温高圧下NQRおよび高圧下電気抵抗測定を行い、反強磁性量子臨界点と非従来型超伝導の圧力相図を明らかにした。(4)鉄系超伝導体Ca1-xLaxFeAs2のNMR実験を行い、高電子ドープによって増強する反強磁性秩序と高温超伝導の共存を発見した。(5)銅酸化物高温超伝導体において、新たな電荷秩序相を発見した。本研究は、磁性(強い電子相関)を由来とする新奇量子相や、その近傍で見られる非従来型超伝導発現機構を解明するために、代表的な強相関超伝導物質である重い電子系超伝導体CeRh0.5Ir0.5In5及び銅酸化物高温超伝導体Bi2Sr2-xLaxCuO6(Bi2201)を研究対象に取り上げ、極低温、高圧、強磁場といった極限環境下の核磁気共鳴(NMR)/核四重極共鳴(NQR)実験に取り組んでいる。本研究期間で、それぞれの電子相図における“新奇量子相の起源及び未解明電子状態"の解明を基点とし、非従来型超伝導発現機構を解明するのが目的である。研究初年度は、重い電子系超伝導体CeRh0.5Ir0.5In5において、低温高圧下NQRスピン格子緩和時間及び単結晶試料の電気抵抗測定を行い、常伝導状態の反強磁性スピン揺らぎについて、多角的かつ系統的研究を行った。その結果CeRh0.5Ir0.5In5の反強磁性量子臨界点がP=1.2GPaであることを定量的に示すことに成功した。これは本研究計画の一つとして掲げていた目標であり、予定通り達成出来たものである。またBi2201においては、その相図を理解する上で擬ギャップが最も重要であるが、本研究計画策定後に共鳴x線散乱実験から擬ギャップ温度から電荷秩序状態への相転移が起きているという驚くべき報告があり(R. Comin et al., Science 343, 390 (2014).)、本研究でもNMRの視点から相転移の可能性を追求すべく、急遽研究計画の変更を行い、擬ギャップ温度前後で詳細なNMR実験を行った。その結果、最適ドープ試料においては擬ギャップ状態で相転移の兆候を見出す事は出来なかった。今後不足ドープの試料において同様の検証を行う予定である。本研究は、磁性(強い電子相関)を由来とする新奇量子相や、その近傍で見られる非従来型超伝導発現機構を解明するために、代表的な強相関超伝導物質である重い電子系超伝導体CeRh0.5Ir0.5In5及び銅酸化物高温超伝導体Bi2Sr2-xLaxCuO6(Bi2201)を研究対象に取り上げ、極限環境下の核磁気共鳴(NMR)/核四重極共鳴(NQR)実験に取り組んでいる。研究二年目は初年度に引き続き、重い電子系超伝導体CeRh0.5Ir0.5In5において、低温高圧下NQRスピン格子緩和時間測定を詳細に行った。その結果、CeRh0.5Ir0.5In5の反強磁性量子臨界点付近において、超伝導状態における残留状態密度が異常に大きくなる特異な振る舞いを発見した。このような振る舞いはこれまで知られておらず、これは本研究計画の一つとして掲げている新奇量子相を起源とした現象と考えており、研究最終年度の総括に向け、今後もこの特異な振る舞いの起源を追求していきたい。Bi2201においては、本計画年度中に、不足ドープ域において磁場誘起の電荷秩序相を新たに発見することに成功した。このため急遽当初計画を変更(高圧セル作製の先送り、国際会議への参加中止など)し、磁場ー温度相図を得るために米国立強磁場研究所にて強磁場実験を行った。結果の一部については日本物理学会において発表を行った。研究最終年度にこの磁場誘起秩序相と高温超伝導の関係を明らかにすることを目指す。また、研究計画が予定通り進まなかった場合に備えて同時進行で行っていた鉄系超伝導体や関連物質の実験において、研究成果を原著論文(2件)として発表した。研究計画の一部変更はあったものの、当初目的に向けて順調に進行している。本研究は、磁性(強い電子相関)を由来とする新奇量子相や、その近傍で見られる非従来型超伝導発現機構を解明するために、代表的な強相関超伝導物質である重い電子系超伝導体CeRh0.5Ir0.5In5及び銅酸化物高温超伝導体Bi2Sr2-xLaxCuO6(Bi2201)を研究対象に取り上げ、極限環境下の核磁気共鳴(NMR)/核四重極共鳴(NQR)実験に取り組んできた。研究最終年度は、研究総括の一年と位置づけており、計画通り主な研究テーマの2件について最終年度後半から論文執筆を始めており、研究期間中に得られた重い電子系超伝導体CeRh0.5Ir0.5In5の圧力相図を下に原著論文を現在投稿準備中である。

Bi2201においても、研究総括を行い、論文投稿準備中である。また、研究計画が予定通り進まなかった場合に備えて同時進行で行っていた鉄系超伝導体において、研究成果を原著論文(1件)として発表した。Bi2201の研究成果については2件、鉄系超伝導体の研究成果については1件、計3件について学会や研究会において招待講演を行った。(1)鉄系高温超伝導体Sr2VFeAsO3の反強磁性と超伝導の圧力相図を高圧NMR実験によって初めて明らかにした。(2)鉄系超伝導関連物質SrPt2As2において、複数の電荷密度波(CDW)秩序と超伝導の共存を明らかにした。(3)重い電子系反強磁性超伝導体CeRhIrIn5の低温高圧下NQRおよび高圧下電気抵抗測定を行い、反強磁性量子臨界点と非従来型超伝導の圧力相図を明らかにした。(4)鉄系超伝導体Ca1-xLaxFeAs2のNMR実験を行い、高電子ドープによって増強する反強磁性秩序と高温超伝導の共存を発見した。(5)銅酸化物高温超伝導体において、新たな電荷秩序相を発見した。概要の通り研究二年目において、研究計画に掲げている二物質について、新しい相転移が確かなものであると考えられる結果を得ることに成功した。研究最終年度の総括に向けて順調に進展している。また、本年度は本研究計画に関係する原著論文を二件発表した。またさらに一件について投稿準備中である。このことから、研究内容、研究成果とも順調に進展していると考えている。低温物性物理学本研究計画はおおむね順調に進展しており、現状を維持しつつ、さらに大きな発展を目指す。研究初年度は、本研究課題に関する招待講演を1件、依頼講演を1件行った。また、研究課題の一つについては一部論文としてまとめ、投稿準備中である。また、本研究課題と関連の深い鉄ヒ化物超伝導体について、1件投稿済み、1件投稿準備中、と2年目以降の研究計画進展が大いに期待できる状況にあり、おおむね順調に進展していると言っても過言ではないと考えている。本研究計画は銅酸化物高温超伝導体と重い電子系超伝導体の2つを主な研究対象としており、重い電子系超伝導体のテーマでは、平成26年度、研究遂行上必要な消耗品(圧力セル:周辺機器を含めて50万円程度)の支出を見込んでいた。ところが、平成26年度当初、銅酸化物高温超伝導体の研究において、想定外の新しい発見があり、重い電子系に必要な高圧セルの作製を取りやめるなど、研究計画を一部変更した。さらに銅酸化物の研究に専念するために国際会議への出席を取りやめ、代わりに米国立強磁場研究所で銅酸化物高温超伝導体の強磁場NMR実験を行った。これらの研究計画変更のために、当初予定の研究計画に伴う研究費の支出を平成27年度に先送りすることとした。本研究計画はおおむね順調に進展しており、初年度の方向性を維持しつつ、計画を超える成果を得るべくさらなる発展を目指すものである。平成26年度に予定していた圧力セルの作製及び周辺機器の整備。その他は当初案通り。次年度使用額は2,525円であり、初年度の使用計画に問題は無かったと考えている。残額がわずかなため、翌年度の使用計画に影響しないと考えている。
新たな機構に基づく環境応答型蛍光団の開発とリガンド分子の蛍光ラベル化への応用

生体内の特定の蛋白質に選択的に結合するリガンド分子に蛍光を発する分子団を結合させた蛍光ラベル化リガンドは、標的蛋白質の生理機能解析や、薬のリードとなる化合物の探索に有用な機能性分子です。本研究では、こうした蛍光ラベル化リガンドを開発するために用いる蛍光ラベル化剤の開発を行いました。開発されたラベル化剤は、結合前後で蛍光強度が変化する等の有用性を持っており、様々な応用が可能であることを明らかにしました。様々な機能を持った蛍光物質は、現在多くの分野の科学研究において必須な実験ツールである。例えば、生体内の特定の受容体に選択的に結合する小分子、すなわちリガンド分子を蛍光団でラベル化した「蛍光ラベル化リガンド」は、ターゲットとなる受容体蛋白質の局在を明らかにすることや、未知の受容体を同定するために有用な機能性蛍光物質である。しかしながら、蛍光ラベル化リガンドの多くは、対象となる受容体に対する結合の前後で蛍光シグナルが変化しないことが多いため、受容体に結合したリガンドの蛍光のみを検出したいときには、洗浄や分離などの操作が必要であった。本研究では、こうした洗浄、分離操作を必要としない、受容体に対する結合前後で蛍光特性が大きく変化する機能を持った蛍光ラベル化リガンド分子の開発に有用な「環境応答型蛍光団」の開発を行い、種々のリガンド分子の蛍光ラベル化に適用することを目指す。本年度はまず、環境応答型蛍光団の開発を行った。開発を行う蛍光団の構造は、疎水性の高い蛍光物質-リンカー構造-消光物質より構成される。水溶液中では、蛍光物質は消光物質と会合し、消光するが、ある程度疎水的な環境におかれると、会合による消光が解消され蛍光強度が増大する、という機構により環境応答能を持つことを期待して、最適な蛍光物質と消光物質のペアの探索を行った。種々の蛍光物質と消光物質を組み合せた化合物を合成し、その蛍光特性を検討した結果、蛍光物質としてCy7、消光物質としてDabcy1を用いた化合物が、最も環境に対する蛍光応答が大きいことを見出した。また、こうした機能性蛍光物質を開発するために有用な、クマリン骨格をベースとした蛍光物質ライブラリーの構築も行った。例えば、生体内の特定の受容体に選択的に結合する小分子、すなわちリガンド分子を蛍光団でラベル化した「蛍光ラベル化リガンド」は、放射性同位体を用いない結合試験や、受容体蛋白質の局在を蛍光顕微鏡下で明らかにすることを可能とする機能性蛍光物質である。これまでに開発された蛍光ラベル化リガンドの多くは、対象となる受容体に対する結合の前後で蛍光シグナルが変化しないことが多いため、受容体に結合したリガンドの蛍光のみを検出したいときには、洗浄や分離などの操作が必要であった。本研究では、こうした洗浄、分離操作を必要としない、受容体に対する結合前後で蛍光特性が大きく変化する機能を持った蛍光団を開発し、種々のリガンド分子の蛍光ラベル化に適用することを目指す。本研究で開発を行っている蛍光団は、疎水性の高い蛍光物質、リンカー構造、消光物質という3つの部分構造から成る。前年度までに蛍光物質としてはCy7、消光物質としてDabcylが部分構造として最適であることを見出している。そこで本年度ではまず、この2つを結ぶリンカー構造を種々検討した。その結果、リンカーの長さ及び構成元素により、蛍光団の性質に差が生じることがわかった。続いて、開発した蛍光団をリガンド分子のラベル化へと適用するために、活性エステルであるスクシミジルエステル基を導入した誘導体の合成も行った。
コンクリートダムの耐震設計、特に地震時動水圧の算定に関する解析的研究

これまで自分らは,入力加速度である地震波を理想的な調和振動に限定し、2次元境界要素解析を実施してきたが,今回,それをより一般的な不規則波の場合にも対応できるように改善した。すなわち,不規則波をフリーエ変換することで複数の調和波に分解し,個々の調和波を入力振動とした時の応答動水圧をフーリエスペクトル比に応じて線形結合することで,元の不規則波に対する動水圧を算定した。具体例として,並行して実施した水槽を振動させる室内試験より得られた数種類の加速度データを,当解析システムへの適用例として用いた。さらに,堤体上流面上の任意の水深を指定すれば,その点における動水圧の時刻歴が容易に図化できるシステム,および任意の時刻を指定すれば,その時の動水圧の水深方向分布が容易に図化できるシステムを構築した。併せて,矩形貯水池の上下流方向の長さ(L)と水深(H)の比が算定動水圧に与える影響についても考察した。その結果,次のような知見が得られた。1.上流面上での位置,または時刻を指定することで,動水圧状態を図化できるシステムを開発したことにより,動水圧の観点から見た危険な位置,時刻を知ることが視覚的に可能となった。2.L/H=1,2,3,10の場合と,L/H=5の場合で動水圧の水深方向分布状況が大きく異なった。共振の問題も含め,その原因についてさらなる検討の必要があろう。3.入力波として用いた水槽振動データが、1次の卓越振動があまりに支配的であったために,当研究の特徴である不規則性に対するメリットを充分に生かす事例とはなり得なかったが,取り扱い方法自体はどんな入力波の場合にも援用できると考える。4.高振動になると,動水圧の水深方向分布は不可解な形状を呈するようになり、この点の見直しが必要である。
速度分布関数の高次モーメントと不均一系の流れに関する実験的研究

波長可変半導体レーザーシステムに飽和吸収分光法を組み込むことにより、高精度誘起蛍光ドップラー分光システムを開発した。このシステムを用いて分布関数の精密測定を行うことにより、中性粒子の速度分布関数と不均一性によって誘起される流れの関係を実験的に決定した。その結果、不均一系の流れは速度分布関数の非対称性に関係づけられる事を実験的に見出した。非対称性の指標として、速度分布関数の歪度(スキューネス)に着目し、非対称性を表わす幾何学量と流れを示す規格化平均流速がの関係にあることを見出した。ここで、Uは流れ速度、Utは熱速度、Sはスキューネスである。この関係は、力学量(U/Ut)が、非対称性の幾何学量(S)で記述できることを示しており、分布関数の精密測定により不均一系の輸送現象を実験的に決定することが可能であることを示している。従来、速度分布関数のゆがみによる巨視的流れの発生とその解析は、理論およびシミュレーション分野においてのみで可能であったが、本研究により運動論的解析は実験においても可能となった。このことは、実験的運動論が開拓できることを事を意味している。以上の結果は、に投稿し、受理された。
中国学術史及び士大夫思想をも視野に入れた中国禅宗史書の研究

「『祖堂集』仰山慧寂章の伝法思想」では、五代十国期の禅宗灯史である『祖堂集』仰山慧寂章で集中的に論じられた、伝法に関する思索を考察した。即ち、『祖堂集』仰山慧寂章では、弟子の境地を、言語に現れた表層の「見解」と、深層の意識や宿業といった「行解」との二つの領域に分け、他人は後者を見ぬく事ができず、よって師が弟子の成仏を保証する事は不可能であるとしている。こうした深層意識の測り難さへの懸念は、仰山慧寂らの禅法思想とも共通する。彼らは、「浮〓識」という微細な忘念の断ち難さを極度に警戒し、「身前」と呼ばれる、感覚器官や意識作用の生ずる以前の深層において自在な働きを発揮することを求めたのである。南宗の祖とされる六祖恵能には、早くから複数の伝記が存在した。後の祖師伝においては、どの資料を通じて恵能の伝記と思想を理解したのか。「六祖恵能大師与仰山慧寂」では、陸希声「仰山通智大師塔銘」(慧寂の塔銘)および『祖堂集』仰山慧寂章を材料に、その問題を論じた。その結果、両資料における六祖恵能理解に決定的な影響を与えたのは、『曹渓大師別伝』であり、陸希声も慧寂も、それを自己の思想と関連させながら運用していたことを明らかにした。
複雑度にもとづくモデル集合の解析と時変制御に関する研究

本課題では次の3つのテーマを中心に研究を行った。(1)時間的に変動するシステムをオンラインで同定するための精度のよい高速同定アルゴリズム(2)モデルの複雑度の解析とその定量化、および学習との関連(3)時間的にパラメータが変動するシステムのパラメータ追従制御方式の確立まず(1)については「4SID法」とよばれる多変数系の同定手法を逐次化することに成功した。これによりこれまでは使えるデータをためてオフラインで同定することしか出来なかった「4SID法」がオンラインリアルタイムで使えるようになった。また、オンライン化された「4SID法」の様々の構造的な特徴を明確にし、制御に使いやすいアルゴリズムをまとめることが出来た。これは本課題の大きな成果である。次に(2)についてはモデル集合の同定を学習理論と結びつけ、精度と必要なサンプル数との間の関係をもとめ、それを「複雑度」として定式化した。「複雑度」とモデルの不確かさの間の関係についてこれまで得られた結果をさらにr複雑度」と制御系性能との間の関係まで拡張することを試み、一定の成果を得た。モデル選択の問題を単にモデルだけでなくそれにもとづく設計の良否を視点としたこの結果はロバスト制御に新しい領域を切り開きつつある。最後のテーマ(3)は制御に関連しており(1)(2)における成果を統合するものであるが、これについては多彩な成果を得た。H^∞制御に関する結果はこれまでの成果を本研究課題の文脈で捉えようとしたものであり、必ずしも満足すべき結果には至っていないが今後への期待をつないでいる。モデル集合の位相的な性質について幾つかの基本的な結果を得たが、これを時変系に拡張することは今後の課題である。時変制御と適応制御を結びつける枠組の構築にもそれなりに成果をもたらすことが出来た。3年間の研究の進展を通して「モデルの複雑さjは制御の基本問題であり、時変系を取り扱う場合は幾つかの本質的に新しい概念と手法が必要となることが明らかとなった。「モデルの複雑さ」の概念を時変系に拡張するにはモデルのカテゴリーの問題だけでなく、モデルの時間的変動にかかわる挙動の複雑さという問題が新しく生じてくる。この問題はこれまでパラメータの変動速度の上限などの形で表現されているが、より表現力の大きい制御問題を定式化しやすい新しい概念が必要であろう。このような複雑度の定式化にもとづく時変システムの新しい有効な制御の方式の開発とその理論的な定式化は今後の課題である。今年度に予定された研究課題は次の通りである.(1)モデル集合の複雑度の定義と解析(2)制御集合の複雑度の定義と解析(3)実プラントへの応用と解析(1)については,まず制御を考慮したモデル推定と選択の研究を行った.その結果,赤池情報量規準が制御器というフリーパラメータが存在する制御系設計の場にも拡張され得ることを示し,制御器の複雑度に関してトレードオフがあることを導くことができた.

また,モデル集合同定に学習理論の概念を導入することを試みた.(2)に関しては,時不変な制御器では同時に安定化できない二つの制御対象を時変なスイッチング制御器を使うことで同時安定化する試みを行なっている.また,オンライン部分空間同定法を使うことによる適応的制御法,ロバスト制御側に時変パラメータを導入することによる適応制御法などの開発を行なった.(3)については,熱交換器の詳細モデルを作り,相変化や化学反応を伴う複雑な系のモデリング法について実システムに基づく考察を行なった.また高炉の同定・制御に関して,精密シミュレータを線形パラメータ変動システムとしてモデリングし,さらに線形行列不等式にもとづく制御系設計を行なうというアプローチを行ない,有意義な結果を得ている.今年度に予定された研究課題は次の通りである.(4)モデル集合の複雑度と制御集合の間の関係(5)複雑度に基づく時変制御器の設計方の確立(4)については制御系設計を考慮したモデルの選択・推定の研究を行った.すなわち制御系のモデリングを,後に続く制御系設計での性能の劣化が少ないように行うという考え方を示し,これに基づいて赤池情報量基準を拡張した複雑度の概念を導いた.またモデル集合同定法を考え,学習理論的な確率不等式を考えることによって,対象に関する仮定が少なくサンプル複雑度も小さい同定法が得られることを示した.(5)についてはモデル駆動制御の提案を行った.これはフィードバック誤差に基づいてフィードフォワード制御器を適応させ,時間とともに制御対象の逆モデルを学習する制御系であり,生体の運動制御のモデルと考えることもできる.具体的成果として,上記の制御法の安定性を証明した,特に従来の適応制御ではしばしば乗り越えることのできない問題であったむだ時間について克服が可能であることを示した.また,同様の考え方をブレンディングコントロール,内部モデル制御などに拡張することを検討中である.本課題では次の3つのテーマを中心に研究を行った。(1)時間的に変動するシステムをオンラインで同定するための精度のよい高速同定アルゴリズム(2)モデルの複雑度の解析とその定量化、および学習との関連(3)時間的にパラメータが変動するシステムのパラメータ追従制御方式の確立まず(1)については「4SID法」とよばれる多変数系の同定手法を逐次化することに成功した。これによりこれまでは使えるデータをためてオフラインで同定することしか出来なかった「4SID法」がオンラインリアルタイムで使えるようになった。また、オンライン化された「4SID法」の様々の構造的な特徴を明確にし、制御に使いやすいアルゴリズムをまとめることが出来た。これは本課題の大きな成果である。次に(2)についてはモデル集合の同定を学習理論と結びつけ、精度と必要なサンプル数との間の関係をもとめ、それを「複雑度」として定式化した。「複雑度」とモデルの不確かさの間の関係についてこれまで得られた結果をさらに「複雑度」と制御系性能との間の関係まで拡張することを試み、一定の成果を得た。モデル選択の問題を単にモデルだけでなくそれにもとづく設計の良否を視点としたこの結果はロバスト制御に新しい領域を切り開きつつある。最後のテーマ(3)は制御に関連しており(1)(2)における成果を統合するものであるが、これについては多彩な成果を得た。
神経分化誘導によって産生されるホスファチジン酸分子種の同定とその機能の解析

平成28年度は研究実施計画に従い、16:0/16:0-ホスファチジン酸(PA)の下流シグナルの解析を行い、また、前年度に引き続き上流シグナルの解析についても一部実施した。上流シグナルに関して、DGKζの過剰発現は、マウス神経芽腫細胞であるNeuro-2a細胞の神経分化誘導に応答した16:0/16:0-PAの産生を増加させることが分かった。さらに、DGKζの触媒活性が16:0/16:0-PAの産生に影響することを明らかにした。16:0/16:0-PAの下流シグナルを明らかにするために、マウス脳ホモジェネートから16:0/16:0-PA結合蛋白質候補を探索し、16:0/16:0-PA結合蛋白質候補としてα-シヌクレインを同定した。大腸菌発現系を用いて、6×His-α-シヌクレインを精製し、5つのPA分子種(16:0/16:0-, 16:0/18:1-, 18:1/18:1-, 18:0/18:0-, 18:0/20:4-PA)を用いた結合親和性の評価を行った。その結果、意外にも18:1/18:1-PAが最も強い結合活性を示した。さらに、CDスペクトル解析によるα-シヌクレインの2次構造に対するPA分子種の影響を調べたところ、18:1/18:1-PAはα-ヘリックス性を5%から53%にまで増加させた。次に、α-シヌクレインとPAを含むリポソームとを37°Cで14日間インキュベーションし、SDS耐性オリゴマー形成とプロテイナーゼK耐性を評価した。その結果、他のPA分子種と比較して18:1/18:1-PAはSDS耐性オリゴマー形成とプロテイナーゼK耐性を強く促進させた。従って、18:1/18:1-PAはα-シヌクレインと強く結合して異常凝集を引き起こすことが分かった。28年度が最終年度であるため、記入しない。平成27年度は研究実施計画に従い、16:0/16:0-ホスファチジン酸(PA)の上流シグナルの解析を行った。マウス神経芽細胞腫であるNeuro-2a細胞にレチノイン酸(RA)を処理して神経様細胞へと分化誘導を行った後、液体クロマトグラフィー(LC)/質量分析(MS)を用いて細胞内PA分子種の量的変化を解析した。その結果、32:0-PA (2つの脂肪酸の炭素数の総和:不飽和度の総和)の顕著な増加が認められた。また、32:0-PA量はRA添加後、24から48時間で最大となった。さらに、MS/MS解析により32:0-PAは2つのパルミチン酸(16:0)を有するPA分子種であることが分かった。16:0/16:0-PAの産生経路について調べたところ、ホスファチジルイノシトール(PI) -PLCの阻害により16:0/16:0-PAの産生は強く阻害された。さらに、PI-PLC代謝産物であるジアシルグリセロール(DG)量はRAによる顕著な増加が認められた。次に、哺乳動物で同定されている10種のDGKアイソザイムについて逆転写PCR法を用いて調べたところ、Neuro-2a細胞では特にDGKδとDGKζの発現が高かった。そこで、DGKδ及びDGKζの16:0/16:0-PA産生に対する影響を調べた。その結果、DGKδの発現抑制は16:0/16:0-PAの産生を抑制しなかったが、DGKζの発現抑制は16:0/16:0-PAの産生を抑制した。また、DGKζの発現抑制はRAによる神経突起形成を抑制した。以上の結果より、今年度の研究では、RAによる神経分化誘導でPI-PLC/DGKζを介した16:0/16:0-PAの産生経路を同定し、更に16:0/16:0-PAの産生抑制が神経突起形成を阻害することを明らかにした。平成27年度は、研究実施計画に従って16:0/16:0-PAの上流シグナルについて調べた。阻害剤やRNA干渉を用いて、16:0/16:0-PAが神経分化の初期にPI-PLCとDGKζを介して産生されることを明らかにした。さらに、DGKζの発現抑制により神経突起形成が抑制されることが分かった。DGKζの直接的な16:0/16:0-PA産生能を調べるための触媒活性欠失型DGKζ変異体の安定発現株は現在作製中である。一部進行中の研究もあるが、平成27年度の目標であった神経分化における16:0/16:0-PA産生経路の同定は概ね達成されたと思われる。

16:0/16:0-PAの下流シグナルを明らかにするために、マウス脳ホモジェネートから16:0/16:0-PA結合蛋白質候補を探索し、16:0/16:0-PA結合蛋白質候補としてα-シヌクレインを同定した。大腸菌発現系を用いて、6×His-α-シヌクレインを精製し、5つのPA分子種(16:0/16:0-, 16:0/18:1-, 18:1/18:1-, 18:0/18:0-, 18:0/20:4-PA)を用いた結合親和性の評価を行った。その結果、意外にも18:1/18:1-PAが最も強い結合活性を示した。さらに、CDスペクトル解析によるα-シヌクレインの2次構造に対するPA分子種の影響を調べたところ、18:1/18:1-PAはα-ヘリックス性を5%から53%にまで増加させた。次に、α-シヌクレインとPAを含むリポソームとを37°Cで14日間インキュベーションし、SDS耐性オリゴマー形成とプロテイナーゼK耐性を評価した。その結果、他のPA分子種と比較して18:1/18:1-PAはSDS耐性オリゴマー形成とプロテイナーゼK耐性を強く促進させた。従って、18:1/18:1-PAはα-シヌクレインと強く結合して異常凝集を引き起こすことが分かった。概ね順調に進展しているため、大きな変更なく計画通り進めていく。平成28年度は、研究計画に従い16:0/16:0-PAの下流シグナルを調べる予定である。16:0/16:0-PAを含むリポソームを用いて、神経突起形成への影響の確認や16:0/16:0-PA高親和性のターゲット蛋白質の同定を行い、神経突起形成における脂質産生と生理現象とをつなぐ詳細なメカニズムを明らかにしたい。28年度が最終年度であるため、記入しない。
根粒菌3型分泌系と植物免疫を介した根粒共生不全の分子機構解明

本研究は、マメ科植物と根粒菌の宿主特異性を引き起こす分子機構を解明し、ダイズの安定多収へ向けた技術開発を目指すものである。私たちは特定の遺伝型(Rj2)のダイズが一部の根粒菌株とは共生をしない現象(共生不和合性)に着目し、その原因が根粒菌3型分泌エフェクタータンパク質を介した免疫応答であることを証明した。本課題では共生不和合性における分子機構の理解を深めるため、植物根毛細胞によるエフェクターの認識・応答機構を遺伝学・生化学的に解明する。加えて、ダイズ根粒菌資源の整備とそのエフェクターの同定、及びダイズリソースに対する特異性の解明により、共生不和合性の知見に基づくダイズ安定多収の基盤を確立する。
観光活性化に資する地域のアイデンティティーとシンボルに関する経済効果の研究

観光に関連するアイデンティティーの形成がどのように行われかの一端として、観光に関連するブログをテキストマイニングの手法を使ってキーワードを抽出しマーケティングに応用しようとする研究発表を知ことが重要であると考え研究のフフォローを行った。それを踏まえてナショナルアイデンティティーとツーリズムに関する文献を整理した。その結果、ツリーリズムとアイデンティティーを構成する3つ部分について成り立ちとかかわりを把握した。1『アイデンティティーとイメージ』、2『文化とコミュニティー』、3『ヘリテージと歴史』である。これによって『地域のアイデンティティーとシンボルの経済効果』を分析するするための理論的枠組みの土台を得た。まず、分析するための枠組み構築をつくる必要性が認められたことと、それに時間を費やさなければなったことである。つぎに、他の業務の発生により、調査等に時間を十分にさけなくなったことである。『地域のアイデンティティーとシンボルの経済効果』を分析するするための理論的枠組みの土台に基づき『地域のアイデンティティーとシンボル』に関する現地調査を行い、結果を得る。それとともに、経済効果を測定するための枠組み整理を行う。地域の現地調査を数か所行うことと、得られたデータの整理とに費やす。加えて、必要な文献購入を行う。
CUC遺伝子によるSAM形成および器官分離の制御機構の解析

高等植物は茎の先端にある茎頂分裂組織(SAM)から地上部の器官(葉、花、茎)を作り出す。植物の形態形成においてSAMは重要な役割を果たしており、その形成機構の解明は植物の発生や形態形成を理解する上で重要なテーマである。我々の研究室では、シロイヌナズナを用いてSAMの形成過程に関与するCUC1、CUC2遺伝子を単離している。これらの遺伝子は互いに相同性の高いタンパク質をコードしていた。cuc1 cuc2二重変異体ではSAMは形成されず、また2枚の子葉が融合して1つのカップ型の子葉を形成する。また、CUC1あるいはCUC2遺伝子を過剰発現させた形質転換体では芽生えの子葉において、異所的なSAMが形成された。本研究はA.変異原処理によるSAMの欠失やカップ型子葉を示す変異体の単離および原因遺伝子の同定、B.cDNAマイクロアレイを用いたCUC遺伝子によって促進もしくは抑制される遺伝子の網羅的解析という2つの手法を用い、CUC遺伝子を介して行われるSAM形成の分子メカニズムの解明を目的とする。1.CUCを介したSAM形成に関与する遺伝子の単離と同定(1)cuc2単独変異体の変異原処理から得られた表現型の促進を示す14系統の原因遺伝子をマッピングによって同定した(CUC3、CTE1、GNOM)。(2)上記で得られたcuc3変異体に着目し、CUC1、CUC2遺伝子との遺伝学的相互関係を解析した結果、植物の発生過程における異なるSAMの形成過程においてCUC1-3が機能分担していることを明らかにし、現在論文を作成している。2.CUC1によって促進もしくは抑制される遺伝子の網羅的解析(1)35S::CUC1の子葉からRNAを回収し、cDNAマイクロアレイを用いて候補遺伝子の特定を行った。(2)発現が上昇あるいは減少している遺伝子に関してはRT-PCRを用いて、得られた結果の検証を行った。我々の研究室では、SAMの形成過程に関与するCUC1、CUC2遺伝子を単離している。本研究は1.変異原処理によるSAMの欠失やカップ型子葉を示す変異体の単離および原因遺伝子の同定、2.cDNAマイクロアレイを用いたCUC遺伝子によって促進もしくは抑制される遺伝子の網羅的解析という2つの手法を用い、CUC遺伝子を介して行われるSAM形成の分子メカニズムの解明を目的とする。1.CUCを介したSAM形成に関与する遺伝子の単離と同定(1)cuc2単独変異体の種子5000粒をEMS処理し、それらの種子から得られた次世代の個体の形態を観察し、カップ型の子葉になるものやSAMが欠失する変異体が観察される14ラインを選抜した。(2)これらの原因遺伝子としてCUC3、CTE1、GNOM遺伝子をマッピングによって単離した。(3)各遺伝子の機能を調べるともにCUC遺伝子との関係について遺伝学的解析を行った。2.CUC1によって促進もしくは抑制される遺伝子の網羅的解析(1)35S::CUC1の子葉からRNAを回収し、cDNAマイクロアレイ法を行った。(2)発現が上昇あるいは減少しているクローンに関してはRT-PCRを用いて、得られた結果の検証を行った。

2.CUC1によって促進もしくは抑制される遺伝子の網羅的解析(1)35S::CUC1の子葉からRNAを回収し、cDNAマイクロアレイを用いて候補遺伝子の特定を行った。(2)発現が上昇あるいは減少している遺伝子に関してはRT-PCRを用いて、得られた結果の検証を行った。
ファノ多様体の量子位相不変量

本研究では105種類すべてのなめらかなファノ3次元多様体のミラーを構築した。そのうち104個についてはトーリック交差あるいは非アーベル化した表現を与え、種数ゼロのGromov-Witten不変量を計算し、ミラー対称性仮説を証明した。さらに、これら104個についてExtremal局所系を導入して、ミラー対称性によって奇次元ファノ多様体と関わるすべての局所系はなめらかなファノ3次元多様体になるという我々の推測を支持した。我々の手法は次元によらず、4次元のケースについて計算中である。1.アペリ特性=ガンマ推測:ミラー対称性は量子コホモロジーにおける自然統合構造の存在、すなわち量子関係にかんする平面格子を暗示する。トーリックスタックの場合において入谷寛が証明しているようにこの統合構造はコホモロジーガンマ類による変形としてのK-theoryにおける統合構造に由来する。またSergey Galkinは量子コホモロジー輪とQDEに由来するファノ多様体の陽の不変量であるアペリ類を発表した。Galkinと入谷はこれら2つコホモロジー類が多くの多様体にとって一致しすることを推測し、Golyshev氏とそれがグラスマン多様体に似たものということを証明した。この推測は(リーマンのゼータ関数値の代数的独立性についての通常の推測とともに)QDEからの多様体の特有の数を読み取ることを可能にする。2.ファノ多様体のミラー双対である端的ローラン多項式にたいするクラスターmutationアプローチ:よく知られたスムースファノ多様体は単一のトーリック多様体もしくはそこにおける完全な交点への退化を許容する。スムースなトーリックファノ多様体はファノスムーシングについてのミラー双対Landau-Ginzburgモデルを示唆し、その特性および数的不変量を予測することを可能にする。スムーストーリックファノ多様体の場合、「トーリック退化仮説」はギベンタールに起因する;そのような多様性のミラーはそれぞれの扇多面体内のすべての単項式の総数と同等のローラン多項式として明白に定められる。この仮説はスムースファノ多様体がゴレンシュタイン端末特異点をもったトーリックファノ多様体への退化にも当てはまる。通常のトーリック退化の場合は、それぞれの多面体内の単項式に係数を割り当てる方法は知られていない。しかしミラー双対である端的ローラン多項式を、ログ有理体積形式を保存する特別な双有理変換による所与の多様体の異なる退化に結び付けることができる。最近になってSergey GalkinとAlexander Usnichが明らかにしたことは、クラスターmutationを応用し所与のトーリック退化の無限の階層を予測することができるということである。1.(GolyshevおよびKatzarkovとの研究)重みつき射影空間内の完全交差に対してその量チモナーフの1進実場か指数的対象(Artin-Schreier層)の畳み込みとして構成される.Katzarkovによる多重ポテンシャルとの関係は更なる解明を必要とする.2.(Golyshevおよび入谷との研究)任意のFano多様体に対してApery類が厳密に定義され,full exceptional collectionをもっFano多様体に対してはApery類のシステムが定義された.我々はGalkin-入谷,Dubrovinによる予想を拡張し,Apery類のシステムに対するガンマ予想を定式化した。また,量子佐武対応を用いてGrassmann多様体に対するガンマ予想を証明した.現在プレプリント(IPMU10-0200)を準備中である.3.(Coates,Corti,Golyshev,Kasprzykとの研究)Extremalローラン多項式はFano多様体とミラー双対であるべき対象である、我々はMinkowski仮説を導入することでextremalなローラン多項式を多数生成し,またそれと共にKreuzer-Skarkeの反射的3次元多面体の分類を用いることで,Iskovshikh-森-向井による滑らかなFano多様体の105個の変形族を復元することができた.この変形族のうち104個についてはトーリック多様体の完全交差あるいは完全交差の(Bertram,Ciocan-Fontanin,Kim,Sabbahの意味での)「非アーベル化」としての表示を与えた.この表示により,これらの変形族については種数0のGromov-Witten不変量が計算できる.したがってこれらの変形族と3次元Minkowski仮説により与えられるextremalローラン多項式との間のミラー対称性が証明された.次の2年間で,この計画を4次元に拡張する予定である.研究結果はブログhttp://scim.ag/fano-vで公開されており,この計画に関する評論が「Elementary Mathematics.Random Samples, Science, 25 February 2011, page 994」および「A new dimension for mathematics-the Periodic Table of shapes.AMS Math Digest Feb 2011.」でなされている.4.(Usnichとの研究)射影平面の全ての正規退化に対し,その退化に関する射影平面のミラー双対であるローラン多項式(ミラーの「かけら」)が構成された.

我々は射影平面のミラーの異なった「かけら」がお互いにクラスターmutationと呼ばれる特別な双有理変換で移りあうことを示した.我々はまたポテンシャルのmutationに関する一般理論を開発し,2次元において非常に明示的な結果を得た.将来の研究の方向5.(Bondalとの研究)我々はminuscule等質多様体に対してミラー双対なローラン多項式を構成した.6.(Mellitとの研究)我々は(連接層の導来圏において)長さ5のfull exceptional collectionを持つ4次元多様体は射影空間に限ることを証明した.7.(報告者自身の研究:IPMU10-0150,10-0101)3次元G-Fano多様体とMathieu群M24の共役類の間にmoonshine型の対応を構成した.またG極小多様体は量子極小であることを証明した.
EUおよびドイツにおけるIFRSアドプションに伴う制度内コンフリクトに関する研究

本研究は、EUにおける国際財務報告基準(IFRS)のアドプション後の制度内調整に伴う諸問題を、中小企業版IFRSへの対応および国際監査基準(ISA)への対応を対象として分析するものであり、本研究の意義・重要性は日本へのIFRSの強制適用に伴う政策的含意を得るという点にある。本研究を通じて、強制適用の範囲を限定し、複数の会計基準・会計処理方法の選択権を制度レベルで与え、企業レベルで弾力的に対応できる措置を制度に組み込んでおくことが、IFRS適用への適応に際しても有効であるということが明らかになった。本研究の目的は、政治、法、会計といった視点に基づき、領域をまたいで複雑に絡み合ったこれらの諸問題をグローバリゼーション研究として学際的に分析することによって、なぜ日本においてIFRSアドプションが困難であるのか、EUおよびドイツを先端事例としてその原因と対応策を探究することである。平成25年度は、法と会計に焦点を当て、法社会学にもとづく分析フレームワークの構築、および中小企業版IFRSとEU会社法指令のコンバージェンスに関わるコンフリクトに関する先行研究の整理し、収集した情報を整理して定性的分析を行った。学会報告・研究会報告としては、平成25年度中、さまざまな研究会で4回の報告をしたほか、平成25年10月にペナンで開催されたアジア会計学会(AAAA)で英語による報告を行った。そこでの報告論文は、平成25年6月に、ワーキングペーパーとしてまとめている。また、平成26年1月に公開講座を開催し、研究成果を地域に還元した。本研究の目的は、政治、法、会計といった視点に基づき、領域をまたいで複雑に絡み合ったこれらの諸問題をグローバリゼーション研究として学際的に分析することによって、なぜ日本においてIFRSアドプションが困難であるのか、EUおよびドイツを先端事例としてその原因と対応策を探求することである。平成26年度は、法と会計に焦点をあて、国(ドイツ)レベルでの中小企業向けIFRS導入を、EU会社法指令のコンバージェンスに関わるコンフリクトを、会計・財務報告の機能、法目的、測定属性、重視される利益といった視点から分析した。研究を通じて、中小企業の資金調達問題が、大きく変化していることが明らかになったため、これについても追加的に研究対象として、研究を行った。平成26年度中、さまざまな研究会で4回の報告を行ったほか、2本のショートペーパーを執筆・公表した(そのほか1本近日公表予定)。本研究は、EUにおける国際財務報告基準(IFRS)のアドプション後の制度内調整に伴う諸問題を、中小企業版IFRSへの対応(中小企業版IFRSとEU会社法指令・ドイツ商法典のアドプション)、ならびに国際監査基準(ISA)への対応(EUへのISAのアドプション)を対象として分析するものであり、本研究の意義・重要性は日本へのIFRSの強制適用に伴う政策的インプリケーションを得るという点にある。分析の結果、企業に複数の会計基準・会計処理方法の選択権を与えるという措置を制度に組み込み、各企業がそれぞれの企業環境に応じて弾力的に対応できるようにすることが、IFRS適用への適応に際しても有効であるということが明らかになった。3年目にあたる平成27年度には、ISAのEU域内へのアドプションに伴うコンフリクトを取り扱ったが、そこではとりわけIFRSのEUおよびドイツへの適用に伴うコンフリクトとの異同に焦点をあてて研究を行った。前年度から続く研究の成果としては、次のものを公表した。「IFRS適用の影響に関する海外調査報告ドイツー会計監査人の見方」『企業会計』第67巻第6号、102-105頁、「EU・ドイツにおける国際財務報告基準導入の影響」『九州EU研究会ニュースレター』第29号、3頁。また、次の学会報告を行い、論文を作成し、ジャーナルに投稿した。「欧州資本市場におけるlocal GAAPの適用ードイツの事例を中心としてー」国際会計研究学会第32回研究学会(於専修大学)平成27年10月4日。さらに、本年度の研究内容を含む論文を現在執筆中であり、平成28年度中に数本の論文を公表する予定である。所属変更により研究・教育環境が変わり、研究は進展しているものの、論文の作成・公表が若干予定よりも遅れている。しかし、来年度にこれに注力し、遅れを取り戻したい。会計学3年目にあたる平成27年度には、国際監査基準(ISA)のEU域内へのアドプションに伴うコンフリクトを、とりわけ政治と法に焦点をあてて分析する予定である。平成27年度は学会報告、論文公表を精力的に行っていく。おおむね、計画通り進行中である。研究報告、成果公開などはとりわけ順調に進展しており、来年度は、これらに基づいて、分析を補強し、論文公表していく予定である。

2年目にあたる平成26年度には、EU会社法指令のドイツ商法典への国内法化に伴うコンフリクトを取り扱う予定であるが、そこではとりわけ会計・財務報告の主な機能(情報提供機能と分配裁定機能)および法目的(投資家保護と債権者保護)に関するコンフリクトに焦点をあてる。また、研究方法としては、海外調査に重きを置き、その成果の分析を行う予定である。また、平成26年度も継続的に学会・研究会報告を行うとともに、それらを論文公表に結び付けていく。
類洞内皮細胞のsieve plate形成に関する研究

肝臓の類洞内皮細胞は小孔fenestraや小孔の集団sieve plateをその薄膜部分に備えているが、これらはCaveolae表在小胞に由来すると推測されているにすぎなかった。我々はフリーズ・レプリカ法で絶食後再給食したハムスターの肝臓の類洞内皮細胞に分岐吻合する細胞質小柱から成る特異な構造、“網眼小体"を見出し、これはsieve plateの形成に関与する構造であるとの作業仮説の基に検索を進めた。1.絶食後再給食した成体ハムスター肝臓の類洞内皮細胞をフリーズ・レプリカ法、走査電顕法および超薄切片法で検索した。いずれの方法においても網眼小体には多数の小孔と細胞質小柱とが観察さた。網眼小体のあるものは類洞またはDisse腔へ突出していた。したがって従来、pored domeとして記載されている構造は網眼小体に含まれることが明らかになった。2.成体ハムスター腎臓をフリーズ・レプリカ法で検索し、数個の小突起を容れた陥凹野、これら小突起を繋ぐ小稜構造、あるいは数個の小窩を容れた隆起野などの構造を糸球体毛細血管の内皮細胞に見出した。したがって、網眼小体が諸臓器の血管内皮細胞に一般的に出現する可能性が出てきた。3.フレーズ・レプリカ法、走査電顕法および超薄切片法で胎生および生後発育期のハムスター肝臓を検索し、網眼小体が胎生期および生後発育期の類洞内皮細胞にも出現することを明らかにした。4.フリーズ・レプリカ法、走査電顕法および超薄切片法で肝臓の類洞内皮細胞をさらに検索した結果、細胞膜の陥入、陥入構造の集積、集積体から網眼小体の形成、および網眼小体とsieve plateとの癒合などが見出された。これらの構造はsieve plate形成の一連の過程を示しているものと思われる。
界面制御による材料機能設計

本年度は重点研究の締めくくりとして、以下の実験をおこなってきた。河合は、レーザーMBE法を用いてBi系超伝導酸化物薄膜をLayer-by-Layerに作製してきた。基板上での膜成長の初期階段を解明するため、SrTiO_3基板の表面構造とSrイオンの蒸着構造の解明をSTMを用いて明らかにした。高温で処理した表面では、酸素欠陥の規則配列が存在し、蒸着Srイオンは欠陥構造に依存した吸着構造を示した。岡本は、高濃度に窒素イオンを多重注入によって得られたα"-Fe_<16>N_2の磁気構造を、メスバウアーススペクトルの解析を通じて明らかにした。溶存窒素原子と鉄原子との位置関係に注目して、巨大磁化の発生機構を解明した。また、化合物半導体への窒素注入による伝導型制御について基礎的基礎的知見を得た。南は、ヘテロポリ酸をドープしたシリカゲルを電解質とするエレクトロクロミック表示素子を試作し、特性評価を行った。この素子が、液体の電解質を用いた場合とほぼ同様の着消色挙動をとることを明らかにした。AgI系超イオン伝導ガラスとV_2O_5ガラス電極と用いた二次電池を開発し、優れた充放電特性を示すことを明らかにした。山中は、TiO_2ゾル粒子で層状ナノコンポジットの層間に連続してTiO_2層が存在することを見いだした。また、粘土層間にNi(OH)_2単分子層をインターカレートさせ、2次元強磁性体が得られることを明らかにした。曽我は、ケイ素アルコキシドの加水分解で得られる均一溶液から変調多孔構造ゲルに変化する過程を時間分割光散乱法に依って明らかにした。この結果、相界面の形状を支配する原因を明かにすることが出来た。橋本は、高分子アロイの相溶性およびパターン形成の研究を行い、新しい多孔性層状構造及び三次元共連構造を発見した。また、スピノーダル分解によるパターン形成の温度および分子量依存性を明らかにした。
ポリカテナン-夢の高分子-の合成・物性

ポリカテナンを合成するためには、(1)カテナンをモノマーとし、(2)協奏的反応で環形成し、(3)高分子反応で渡環結合を切断しなければならない。協奏的環化付加反応として6π電子環状環化反応を用いることを検討した。種々のα,β-不飽和ケトンのMcMurry反応による還元的カップリングを検討した。芳香族ケトンを用いると生成するトリエンが非常に不安定であったが、脂肪族のケトンを用いることで取り扱い可能なトリエンが得られた。その熱環化反応を検討したが、中央の二重結合がシス体のものは定量的に環化したものの、トランス体のものは未反応で残った。そこで、トランス体をシス体に異性化させながらの環化反応を検討した。しかし、高圧水銀ランプによる光照射やラジカル逓伝体の存在下での反応ではいずれも複雑な分解生成物を与えたことから、穏やかな条件下で重合などを起こさないように異性化を進行させる必要があるものと考えられる。協奏的環化反応としてDiels-Alder反応を用いた場合の環開裂反応について検討した。ビシナルにエステル基を有する炭素-炭素単結合の還元的開裂を検討したが、ひずみが無い状態では開裂させることができなかった。ひずみの導入は重合効率の低下を招くのでポリカテナン合成の単位反応としては不適切であることが分かった。そこで、ジエノフィルとしてアゾ化合物を用いたヘテロDiels-Alder反応を利用し、窒素-窒素単結合の切断について検討した。電子密度が高い窒素-窒素結合もBirch条件下では切断できたが、定量的な切断には窒素-窒素結合の電子密度が低い必要があり、反応性の高く不安定なアゾジカルボニル基を持つカテナンをモノマーとしなければならない。そこで、アゾジカルボニル基を酸化的に作りながらヘテロDiels-Alder反応を行なうこととし、1,3-ジエンを2つ有するマクロサイクルの合成を検討した。ポリカテナンを合成するためには、(1)カテナンをモノマーとすること、(2)重合過程は協奏的環化付加過程を含む反応であること、(3)高分子反応による結合切断でポリカテナンに導くこと、の三過程によらなければならない。この3つのうち、最も困難なのは(3)の高分子反応の過程であり、定量的な高分子反応が可能になるように、逆に遡って、協奏的環化付加反応に用いる反応を決め、それによって、モノマーのカテナンの構造を決める必要がある。協奏的環化付加反応に6π電子環状環化反応を用いると、対称性が高いので、系が単純化する可能性がある。カテナンモノマーの合成を考えると、系を単純化することは非常に重要である。6π電子環状環化反応を用いてポリカテナンを合成するためには、モノマーのカテナンがα、β-不飽和ケトン構造を持ち、その還元的カップリングで重合を行ない、得られるトリエンポリマーを6π電子環状環化反応させた後、高分子反応で二重結合を切断すれば良い。系の対称性と二重結合切断後のポリマーの安定性を考慮し、まずアセトフェノン二量体を用いて、McMurry反応による還元的カップリングを検討した。しかし、カップリングは進行するものの、生成物は極めて不安定であった。そこで、より構造の単純なカルコンを用いてMcMurry反応に付したところ、還元的カップリング生成物は得られず、Michael付加生成物が得られた。芳香族ケトンを用いることが原因と考え、ベンザルアセトンで同様に反応を行なったところ、生成物は酸素に不安定で分解しやすいものの、トリエンが得られた。