hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
炭素ナノπ電子系の局所構造と特異な電子・磁気特性

これらの結果を強束縛近似を用いて理論的に解析し、この実験結果は理論的にも支持された。現在、引き続き端の2水素化によるエッジ状態の電子構造の解明を行うと共に、ヘリウム温度、強磁場下でのエッジ状態の挙動を明らかにする実験を行っている。ダイヤモンドライクカーボン(DLC)を用いた微細加工によるナノグラファイト微細構造体の作成とその電子輸送特性の解析についても実験を進めた。基板上に微細加工技術を用いて電極を取り付け、その表面にDLC薄膜を作成し、電子ビームを用いて、グラファイト化することにより、ナノグラファイト細線の作成を行った。種々の実験条件で細線作成を試みた結果、現在のところ、十分な再現性のある伝導度の結果は得られていない。DLCに関しては、また、磁性不純物をドープする実験を磁性不純物としてFe、Co、Niを用いて行った。実験の結果、これらの不純物がDLC中でナノ粒子を形成し、特異な超常磁性状態を形成することが明らかとなった。さらに、ナノダイヤモンドのグラファイト化とその磁気状態の解析実験も行った。グラファイト端のエッジ状態を超高真空トンネル顕微鏡を用いて解析した。超高真空加熱により端を清浄化し、水素終端をおこなったグラファイト端では、ジグザグ端に、理論で予言された非結合局在状態(エッジ状態)が存在し、その電子状態はフェルミ準位付近に状態密度のピークを持つことが明らかとなった。また、アームチェア端では、エッジが存在しないことが証明された。多くのグラファイト端のSTM観測の結果、アームチェア端の存在確率は大きく、一般的に長い端を構成し、ジグザグ端は、短く、欠陥的であることが見出された。このことは、フェルミ状態付近にエッジ状態の大きな状態密度をもつジグザグ端構造は不安定であり、エッジ状態の存在しないアームチェア端は安定であることを示している。エッジ状態に関しては、さらに、以下のことが明らかとなった。(1)アームチェア端に囲まれた短いジグザグ端のエッジ状態は、ジグザグ端を構成する炭素数に依存し、局所状態密度の空間分布は端からグラフェン内部に向かって特異な方向性をもつ。(2)有限サイズのジグザグ端では、ジグザグ端の両端での境界条件のため、閉じ込め効果が起こり、ジグザグ端中央にノードをもつ。(3)ジグザグ端のエッジ状態の局所状態密度の空間分布は積層構造に影響され、α炭素、β炭素で異なるエッジ状態の特徴を有する。これ等の実験結果を、強結合近似での理論計算で解析した結果、実験をほぼ再現できることが明らかとなった。ナノグラファイトの3次元無秩序ネットワークを組む活性炭素繊維と臭素を用いて、ホスト-ゲスト相互作用による構造と磁性の挙動変化の解明をおこなった。ゲストである臭素は、ナノグラファイトの作るナノポア空間へ物理吸着を起こすもの、グラファイト面に接して電荷移動に関わるもの、グラファイトの端で炭素と共有結合を形成するものの3種存在することが見出された。電荷移動に関わる臭素は、ナノグラファイトのフェルミ準位を低エネルギーシフトさせ、エッジ状態の磁性への寄与を減らすことが明らかとなった。
地域の特性を反映できる伝統木造軸組耐震性能評価法の開発

日本各地に存在する伝統木造住宅の耐震性能を評価するためには、各地に存在する多種多様の構造・構法を系統的に分類し、その構造要素を対象に力学的な特性を明らかにする必要がある。本研究では、各地(金沢市、高山市、鎌倉市などの地域を想定している)の伝統木造建物の実測調査を実施し、それらの建物を構成する構造要素を抽出・分類し、構造要素を対象に静的加力実験や振動台加振実験を実施し、それぞれの構造要素の耐震性能を明らかにするとともに、それらの調査・実験データを広く公開することによって多種多様の構造・構法の耐震性能を評価する基礎データを構築した。日本各地には地域に根ざした多くの伝統木造建物があるが、いままでは建築プランや外観などの調査が主であり、耐震性能を評価するための耐震要素の情報がほとんど無い状況である。本研究の目的は、日本各地に存在する多種多様の伝統木造建物の耐震要素を抽出し、系統的に分類整理し、その耐震性能や耐震抵抗メカニズムを実験的に明らかにする。それらの情報(実験データや耐震性能、評価式など)を実務者に提供することにより伝統木造建物の耐震設計に貢献することである。平成25年度は、各耐震要素の耐震性能評価実験:耐震要素の部材寸法や木組をパラメータとして実寸試験体を作成し、静的水平加力を行い、耐震性能と耐震抵抗メカニズムを明らかにすることを目的に、24年度に実施した高山市域の木造建物の構造要素を抽出し、実大の壁を再現し、その力学特性を実験により明らかにした。実験で得られた結果と構造詳細調査結果に基づき、高山市域に建つ木造住宅の耐震性能評価法を検討した。現行の限界耐力計算では建物のねじれを評価することはできないので、建物をゾーニングして3分割して限界耐力計算することで、耐震性能を評価する簡易耐震性能評価法を提案した。個別要素法を応用した既存の解析ソフトを適用して、高山市域の木造建物を地震応答解析し、その結果と提案した簡易耐震性能評価法の結果とを比較し、その妥当性を検証した。次に、近代和風建築が多いと予想される鎌倉市を対象に長谷地区の悉皆調査を行うとともに、近代和風建築の事例として、2棟の建物の構造詳細調査を実施し、鎌倉市域の木造建物の特徴を明らかにした。高山市内の木造建物を対象に、外観調査(約5000棟)と構造詳細調査(11棟)を実施し、その構造特性を明らかにした。高山市内には伝統的な木造住宅が約5割を占めていること、平面形式としては、1列型、2列型、3列型の3タイプが存在するが、1列型と2列型がほとんどであり、3列型は極めて希であること、建物の中間部には、大きな吹き抜けがあり、明かり取りや排煙としての役割を有していること、構造的には、吹き抜け部分の構造が耐力や剛性を有しており建物の地震時挙動を大きく支配していることなどが明らかとなった。各構造要素の力学特性を明らかにするために、構面を対象に静的加力実験を実施した。対象建物の多くは土壁が主要な耐震要素であるが、土壁はススキで小舞が編まれており、高山特有の土壁であるが、力学的な特性は、竹小舞やヨシの小舞の土壁と同等の性能を有していることが明らかとなった。さらに板壁も多く使用されているが、実験を実施できず次年度以降に実施する予定である。建物の総体の耐震性能を把握するために、構造詳細調査結果に基づき、解析モデルを作成し、地震を想定した構造解析を行い、建物の耐震性能について考察した。振動特性として、平面的に吹き抜け部分を中心に振動モードが変化しており、一体の建物として簡易的に評価することが難しいことが明らかとなった。今後は、ゾーニングなどの方法を提案し、各ゾーン毎に耐震性能を評価する方法を開発・確立してゆく予定である。伝統木造建物は日本各地で、それぞれの地域の特性に適応して発展してきた。近年、多くの地震災害が発生し、防災・減災の観点からも既存の木造建物の耐震性能を的確に評価することが望まれている。しかし、各地域で発展してきた構造や構法は、独自の技術であり日本全国で統一した方法で耐震性能を評価することが難しい点もある。本研究では、伝統的な地域として、金沢市、高山市、鎌倉市、倉敷市を対象に、現地の木造建物の悉皆調査と構造詳細調査を実施した。各地域の木造建物の分布状況や構造・構法の特徴について、整理するとともに、それらのデータをGISデータとして格納した。構造詳細調査に基づき、主要な耐震要素を整理するとともに、それらの要素を対象に試験体を作成し、静的加力実験を実施し、それぞれの構造要素の力学的な特性を明らかにした。それらの構造要素の特性に基づいて、限界耐力計算及び既存の解析プログラム(wallstat)を適用して、建物の個々の耐震性能について評価した。

既存の伝統的な木造建物は、築後の年数が相当に経っているものが多く、その間に幾度もの増改築や改修工事などが施されている場合が多い。この様な場合には、建物を一つの構造として評価することは難しいので、ゾーニングを行い、各ゾーン毎に耐震性能を評価することとした。ゾーニングの仕方について、独自の提案を行っている。本研究の成果として、調査対象の4地域の木造建物を調査し、構造要素を分類し、構造要素の力学特性を把握することで建物の耐震性能を評価する方法を提示したことである。耐震工学当初の計画通りに金沢市、高山市、鎌倉市の各地域の木造建物の構造的な特徴を明らかにするとともに、構造要素の実験を実施し、それらの力学的な特性を明らかにしたこと。また、限界耐力計算を適用して、建物の耐震性能を簡便に評価できる方法を提案できたことで研究計画通りに進んでいると判断している。木造住宅は、地域によってその特性が異なり、全国一律の性能評価法を適用することには限界がある。本研究では、金沢市、高山市、鎌倉市と歴史的な地域を対象に、各種の調査を行い、地域の特性を反映できる耐震性能評価法を提案することを目的としている。目的に対して、高山市域の木造住宅に対して一定の成果を得た。また、金沢市域の木造住宅に対して、研究の蓄積がある。今後は、鎌倉市域の洋風が色濃く反映された住宅を対象に研究を進めることで、当初の目的を達成できるものと考えている。26年度は、倉敷市の悉皆調査と詳細調査を検討している。金沢や高山は街屋的な特性を有しており、木造の軸組と土壁・板壁が主な構造要素であったが、倉敷市の木造建物は、街屋型の他に土蔵を改良して住宅として使われている場合もあり、土壁のバリエーションを検討する必要があると考えられる。土壁の壁厚の影響を検討するとともに、3年間の研究の総括を行う予定である。高山市域の木造住宅の解析事例を増やして、耐震性能評価法の精度を向上させることと、鎌倉市域の外観・詳細調査を実施し、洋風木造住宅の耐震性能を明らかにするとともに耐震性能評価法を確立する。試験体作成費で見積もりよりも、若干の値引きがあったため。倉敷市の調査を実施するために使用を予定している。鎌倉市域の木造住宅を対象に、全数及び構造詳細調査を実施し、建物の構造特性を明らかにする。調査結果に基づき建物の地震応答解析を行いその耐震性能を考察する。上記の結果を踏まえて、金沢、高山、鎌倉で共通に適用できる耐震性能評価法を提案する。
バクテリア群集の変動解析による富山湾沿岸域の海水汚染のモニタリング手法

日本海の海水汚染をモニタリングするための手法として,バクテリア群集の変動解析の有用性が考えられた。そこで,その基礎研究として,富山湾沿岸域海水中の各種バクテリアの群集構造とその変動を調べた。その結果,季節変動を伴うものの,汽水域を除いた沿岸域の各港間で,基本的に似た群集構造を持つことが判った。さらに,海水中の油汚染,富栄養化,重金属汚染などで,優占するバクテリア種や群集構造が変化することも示唆された。北東アジアの中心となる日本海は,平均水深が1,350mであるのに対し,出入り口となる海峡の水深は4m13mであるため,巨大な池のような形態をした半閉鎖的環境と捉えられている。そのため,この日本海で一旦汚染が始まるとその修復は困難となり,北東アジア諸国だけでなく地球レベルでも大きな損失を蒙ることになるが,この地域では現在,大気や水による汚染物質の越境的な拡散が懸念されている。そこでわれわれは,そのモニタリング方法として,沿岸域海洋生態系の中での各種パクテリアの群集変動(遷移)から海洋汚染をモニタリングする方法を確立するとともに,その有用性を検討することを考えた。平成19年度は,まず,日本海の中央に位置する富山県下の漁港や海岸に10定点を設けた。そして,本研究の基礎的な実験として,各定点で採水・捕集したバクテリアの16S rRNA遺伝子を用いて,その変性ゲル電泳動(DGGE)パターンがどのように変化するのかを比較・観察した。その結果,DGGEパターンは季節や各定点間で変動することを観察した。また,富山湾沿岸域に共通に生息するバクテリア種と,各漁港・海岸に特有のバクテリア種が存在することを示唆する結果も得た。さらには,DGGEと位相差顕微鏡観察から,試料海水中の油汚染の有無によって,優占するバクテリア種や群集構造が異なって変化することも見出した。汚染物質の越境的な拡散が生じている北東アジアに位置し,半閉鎖的海域と捉えられている日本海では,各種汚染物質の集積が懸念されている。そこで我々は,この日本海の中央にある富山湾で,バクテリアの群集変動(遷移)から海洋環境をモニタリングする方法の有用性を検討することを考えた。まず,毎月,富山湾沿岸域の612港で海水を採取し,年間のバクテリア群集構造の変化を変性剤濃度勾配ゲル電気泳動(DGGE)で比較観察した。その結果,周年的な変化が見られる.ものの,同じ月であれば港間での差は少なく,多くの港でほぼ同じような群集構造が検出されたことから,富山湾沿岸域のバクテリア群集構造は,基本的に均一であることが推察された。しかし,河川水の流入により汽水域となっている港では,他の港とは異なる群集構造が見られる場合が多かった。DGGEで検出された主要なバンドを解析した結果,Proteobacteriaに属する種とCyanobacteriaに属する種が多くの港の試料から同定されたことから,富山湾沿岸域では,これらが共通で主要なバクテリア種になっていることが考えられた。一方,汽水域の港の試料では,淡水域で検出されることが多いFlavobacteriaに属する種が多く同定された。さらに,バクテリア群集構造の変化によって,富栄養化や重金属汚染が捉えられるかどうかを調べた。まず,採取した海水にリン・窒素やカドミウムを添加してDGGEのバンドパターンの変化を調べた。その.結果,リン・窒素やカドミウムの添加で新たに出現するバンドが検出され,それらは,Lishizhenia属,Cytophaga属,Serratia属などに近い種と推定された。これらの結果より,DGGEにおいてこのようなバクテリア種由来のバンドの出現が,富栄養化やカドミウム汚染の指標として使用できる,可能性が示唆された。
特殊函数の現代的発展-表現論と複素積分からのアプローチ

共形場理論にも現れる,あるSelberg型積分についての,接続問題を解いた.その接続係数はq-Racah多項式という直交多項式による表示をもつことが示された.これとは別に,線形微分方程式の解の接続問題が,ねじれホモロジーの交叉数の計算とある種の定積分の計算に帰着できるということを発見し,一般超幾何函数の場合に具体的に実行してみせた.また,Jones多項式をSelberg型積分に付随するねじれホモロジーの交叉数を用いて定式化し,いくつの代表的なノットについての具体的表示を導いた.(1)複素積分の立場からのド・ラーム理論の研究はセルバーグ型積分を具体例に採りあげて,その指数がジェネリシティー条件を外れる場合に,捩れ(コ)ホモロジーの消滅・非消滅の条件,各次元の決定,局所有限なサイクルによるホモロジーと有限なサイクルによるホモロジーの比較をする.さらに,このときに生じる核の分析や,正則化可能サイクルの空間における旨い基底の発見交差数の明示的表示などを得る.一般論の構築を目指すが,欲張らずに,まずは具体例の計算例を積み重ねる.(2)ヘッケ環や量子群のド・ラーム・ホモロジーにおける位相幾何学的な表現の深化・発展を行う.具体的には,捩れサイクル上にバーマン・ヴェンツエル・-村上代数の表現を実現すること,それらの既約性を明らかにすること,B,C,D型のヘッケ代数の表現を実現することなどがある.(3)ジョーンズ多項式のような量子不変量と捩れホモロジーとの関係を調べるために,ビゲローによる位相不変量の研究との比較・対照を行う.共形場理論にも現れる,あるSelberg型積分についての,接続問題を解いた.その接続係数はq-Racah多項式という直交多項式による表示をもつことが示された.これとは別に,線形微分方程式の解の接続問題が,ねじれホモロジーの交叉数の計算とある種の定積分の計算に帰着できるということを発見し,一般超幾何函数の場合に具体的に実行してみせた.また,Jones多項式をSelberg型積分に付随するねじれホモロジーの交叉数を用いて定式化し,いくつの代表的なノットについての具体的表示を導いた.代表者は,リンクの不変量であるジョーンズ多項式をセルバーグ型積分に付随する捩れホモロジーの交叉数を用いることにより定式化した.そして,この定式化によって,2ブリッジノット,トーラスノットの3本線の場合,プレッツルの特別な場合に,ジョーンズ多項式の表示を計算した.この内容は"The Jones polynomial and the intersection numbers of twisted cycles associated witha Selberg type integral"にまとめ,現在投稿中である.代表者は分担者・吉田,趙康治(九大)との共同研究により,被積分函数の指数が退化している場合(共鳴状態)のホモロジー・コホモロジーの挙動を調べた。分担者・黒川は三角関数を一般化した多重三角関数およびゼータ関数の研究を推進した.具体的には,二重三角関数の特殊値,無限次対称群上でのカシミール・エネルギー,オイラー定積分のジャクソン積分類似を研究した.分担者・高田はザイフェルトホモロジー球面について,A型単純リー環に付随する摂動的量子不変量を計算する簡単な方法を発見した.それを利用することにより,大槻不変量L-functionとの関連公式に似た形で,摂動的量子不変量の低い次数の部分の公式を得ることができた.Felder-Wieczerkowskiによりセルバーグ型積分に付随した局所系係数のホモロジー群におけるパスの族への量子群U_q(sl_2)の作用が考察されていたのは90年代初頭であったが,数学的には不満足なものであった.代表者は近年の局所系係数のホモロジー(ねじれホモロジー)の理論の進展を踏まえ,ホモロジーの反対称成分への作用を具体的に決めることにより,これらをきちんと定式化することに成功した.一般超幾何函数のモノドロミー群を具体的に計算するという仕事は古典的な問題であるが,具体的なサイクルを追跡しながら決定する技術が不足していたために,不満足な形の結果が殆どであった.これに対し,代表者は,近年開発した方法を用いて,具体的に書き下すことを行った.さらに,その具体的表示を応用することにより,モノドロミー表現の既約性に関する必要十分条件を決定した(必要性はBeukers-Heckmanによる).代表者は吉田正章・趙康治(九大)との共同研究により,被積分函数の指数が退化している場合(共鳴状態)のホモロジー・コホモロジーの挙動を調べた.代表者は若山正人(九大)およびJ.Farout(パリ第6)との共同研究により,チューブ型エルミート対称空間上の調和解析を行った.先行していた若山-Faroutの結果は一変数の球フーリエ変換に関するものに限定されていたが,これを多変数のものに拡張することができた.そこでは,多変数Meixner-Pollaczek多項式の定義およびその積分表示が役立った.微分方程式の解の接続問題を考察する過程で,ねじれホモロジーの交叉数が利用できることに気づいた.そして,一般超幾何函数の場合に,その方法を実行し,接続係数の再導出を行った.アクセサリー・パラメタの無いフックス型微分方程式の解の積分表示を原岡喜重(熊本大)と研究した.ねじれサイクルの交叉数の理論の応用としてジョーンズ多項式などの量子位相不変量の研究をしたが,今回は,協力者・川越謙一(金沢大)が新たに進展を与えた.一般超幾何函数のモノドロミー群を具体的に計算するという仕事は古典的な問題であるが,具体的なサイクルを追跡しながら決定する技術が不足していたために,不満足な形の結果が殆どであった.

これに対し,代表者は,近年開発した方法を用いて,具体的に書き下すことを行った.そして,その具体的表示を利用することにより,モノドロミー表現の既約性に関する十分条件を決定することができた.当初は膨大な計算によって導かれていたが,徹底的に整理することにより,最終的には,それなりの長さの計算にまとめることができた.このことは,現在論文にまとめているところである.接続問題といえば,Even 4と呼ばれる微分方程式の解の接続問題を原岡喜重(熊大・自然)との共同研究により解いたことも報告したい.ここでは交叉数を用いる方法ではなく,サイクルの満たす一次関係式を書き出して,それを解くという方法で行った.この方法は,一般化には向かない方法であるが,細部にわたる係数のふるまいを調べるためには,有用なものである.Even 4はHeckman-Opdamの超幾何函数でBC_2型のものを適当な意味で一変数に制限したものと考えられるので,逆に,Heckman-Opdamの超幾何函数の接続問題への突破口になるものと期待している.論文は"A connectionproblem for Simpson's even family of rank four"という題名で準備中である.アクセサリー・パラメタの無いフックス型微分方程式において,横山利章(千葉工大)の分類したリストは,系統的に議論できる数少ない例になっている.代表者は,この系列のすべてに対して,解の積分表示を与えることに成功した.その際,いくつかの系列を統合する,新しい微分方程式を構成するという発展もあった.ガウスの超幾何函数に付随するモノドロミー群の研究は古典的なものであって,多くの成果が得られているが,いろんな意味でのgenericity条件から外れる場合の考察は,不十分なものであった.このような状況に鑑み,積分表示解からの観点からの研究を行った.具体的には,被積分函数の指数を使った共鳴条件の決定,表現の既約性の必要十分条件の決定,共鳴条件下(=可約表現の場合)でのモノドロミー表現の具体的実現,可約表現が有限群になる場合の分類を行った。また,これをきっかけに,指数がいかなる場合であっても積分表示解で議論できるという状況を整えるためには,積分域が,輪体だけでなく,輪体とはならないチェインをも取り込む必要があることが明確になったのであるが,ホモロジー・コホモロジーでは捉えきれない場合があるということが明らかになったことは,意義深いと思われる。そして,そのようなものも込めて,あらためて,ガウスの微分方程式の積分表示解をいかに得るかという基本的問題を解決した.この研究は,佐々木武(神戸大名誉教授)との共同研究によるものであるが,ガウスの超幾何函数を一般化した,アッペルのF_1超幾何函数(2変数函数)についても,同様な結果を得たし,さらにLauricellaのF_D超幾何函数(n変数)の場合にも,モノドロミー表現が既約になることの必要十分条件を決定した.また,吉田正章(九大・数理),御前憲廣(日大・理工),佐々木との共同研究により,見かけのモノドロミー群と真のモノドロミー群との関係を調べ始め,現在も進行中である.
原子核の電子捕獲反応と超新星爆発

原子核のベ-タ遷移確率は、天体核現象の問題の結論を導く際に重要な役割を果たす。この時必要となる遷移強度の多くは理論計算に依らざるを得ないが、従来用いられてきた値は単純化された模型計算に依るものであり、より正確な理論値を求めることが望まれる。この研究では、多くのsd殻核及びfp殻核について、大次元殻模型によって系統的に構造計算を行う。ベ-タ遷移強度から、星の内部の物質密度、温度における電子捕獲反応率を求め、超新星爆発、元素合成の解明に供する。電子捕獲の進行の度合が超新星爆発が起こるかどうかを左右することが、星の数値実験によって明らかになってきている。平成2年度には、sd殻核の電子捕獲率、ベ-タ崩壊率、ニュ-トリノによるエネルギ-損失率等のいわゆる原子核の弱い相互作用による遷移確率を、(sd)^n配位をすべてとりこむ大次元殻模型計算により計算し表にし論文にまとめた。しかし、研究期間終了間際に、低いエネルギ-準位に関する実験デ-タの最新のCompilationが出版されたので、90年代のもっとも信頼出来る数値表(遷移確率の)にするために、それらのデ-タを使いもう一度計算し直した。そのために、研究成果報告書の作成が一年遅れてしまった。さらに興味深い天体核現象にかかわる原子核は、sd殻核よりやや重いfp殻核である。しかし、有効相互作用の問題等のために、それらの原子核に対して大次元殻模型計算を行うことは、現時点では不可能である。そこでQRPAによる近似計算を計画した。その計算の定式化を行い論文の形にした。研究成果については研究成果報告書を参照されたい。この時必要となる遷移強度の多くは理論計算に依らざるを得ないか、従来用いられてきた値は単純化された模型計算に依るものであり、より正確な理論値を求めることが望まれる。電子捕獲の進行の度合が超新星爆発が起こるかどうかを左右することが、星の進化の数値実験によって明らかになってきている。平成元年度は、本補助金申請書に記されていたように、核子間有効相互作用がよく決まっているsd殻核の電子獲得反応率、ベ-タ崩壊率、ニュ-トリノによるエネルギ-損失率のいわゆる原子核の弱過程に対する遷移確率を、(sd)^nの全配位を取り入れた大次元殻模型によって計算した。天体核現象の問題の数値計算に供すべく種々の物質密度、温度に対してそれらの遷移確率(全sd殻核に対して)を計算し、現在までに天体核対象の問題の数値実験によく使用されてきたFomler等のいわゆるFFNの表に対応する表を作成した。FFNの数値との比較を行った。例を電子捕獲率にとると、物質密度、温度が大きくなると、ほとんどの原子核で1またはそれ以上の大きさのオ-ダ-の差がでてくる。大小関係は、物質密度の場合は、FFNが電子捕獲に対してもガモフ・テラ-巨大共鳴を考慮したため、大次元の殻模型計算の方がFFNの値より小さく電子捕獲反応の進行が大巾に遅れるようになる。温度に対しても、我々の結果の方がFFNの値より小さい。FFNの模型は個々の原子核の性質を反映しにくくなっていることにその原因がある。平成2年度にはfp殻核に対して同様な計算を行う予定。原子核のベ-タ遷移確率は,天体核現象の問題の結論を導く際に重要な役割を果たす。

この時必要となる遷移強度の多くは理論計算に依らざるを得ないが,従来用いられてきた値は単純化された模型計算に依るものであり,より正確な理論値を求めることが望まれる。この研究では,多くのsd殻核及びfp殻核について,大次元殻模型によって系統的に構造計算を行う。ベ-タ遷移強度から,星の内部の物質密度,温度における電子捕獲反応率を求め,超新星爆発,元素合成の解明に供する。電子捕獲の進行の度合が超新星爆発が起こるかどうかを左右することが,星の数値実験によって明らかになってきている。平成2年度はまず,平成元年度に行ったsd殻核の電子捕獲反応率,ベ-タ崩壊率,ニュ-トリノによるエネルギ-損失率等のいわゆる原子核の弱過程に対する遷移確率を表にしてまとめ論文の形にした。Fowler等のいわゆるFFNの表との比較,数値計増の精度の問題等ていねいに取り扱ったので時間を要した。近くAtomic Data and Nuclear Data Tablesに投稿する。次に,同じくsd殻核の陽子過剰核のβ^+崩壊に対する(sd)^n配位による大次元殻模型計算を行った。陽子過剰核のベ-タ崩壊のエネルギ-は大きくとれて,ベ-タ崩壊だけでガモフ・テラ-遷移強度の分布,総和値が得られる。通常のsd殻核のベ-タ崩壊に対しては,Wild^'enthal等の研究の結果クウェンチング因子(G^<eff>_A/G_A)^2=0.60が得られている。しかし,ベ-タ崩壊に対して大きなQ値を持つ陽子過剰核では,観測された総和値と計算値とを比較すると,このクウェンチング因子を計算値にかけても実験値からずれる場合があることがわかった。このような研究は理論,実験とも,天体核現象に対する応用からも,核構造研究の上からも重要である。この研究はRhysical Review誌に近く掲載される。fp殻核の計算は今後の課題として残された。
レチノイドの大腸癌肝転移抑制メカニズムの解析

大腸癌の予後規定因子として肝臓や肺への血行性転移は大きな割合を占めている。癌の血行性転移は複雑なものである。これらの転移過程を調べるために、我々は血管内皮細胞を使用したin vitro浸潤アッセイと、大腸癌のラット肝転移モデルにおける動物実験用Magnetic resonance imaging(MRI)を使用した肝転移巣の経時的評価法を開発し発表してきた。一方、レチノイドは多くの生理活性を有する物質であるが、中でも細胞分化制御作用と制癌作用が注目されている。今回使用した合成レチノイドTAC-101において、ヒト大腸癌細胞株を使用したマウス肝転移実験で、肝転移を抑制することが報告されていが、そのメカニズムはいまだ不明の点が多い。我々は、大腸癌切除後の肝転移におけるTAC-101の予防効果に焦点を絞り込み、ラット肝転移モデルにおける肝転移巣を動物実験用MRIや免疫組織学的手法を用いて詳細に評価し、解析した。結果としては以下の通りであった。(1)TAC-101の4週間投与において、コントロール群で83%(5/6)、TAC-101投与群では20%(1/5)に肝転移巣が認められた。(2)コントロール群とTAC-101群の肝転移巣における微小血管密度はそれぞれ38.6±5.03、23.6±3.85であった。(3)肝転移巣におけるVEGF発現はコントロール群に比べTAC-101群で減少していた。(5)肝転移巣のFASの発現はコントロール群に比べTAC-101群で著明に増加していた。以上よりTAC-101はVEGFの発現を変化させることによる血管新生抑制作用とFASを介してapoptosisを誘導する作用によって、肝転移抑制効果を示すことが示唆された。大腸癌の予後に大きな影響を及ぼしている転移、再発のなかで、肝転移の占める割合は大きい。癌の血行性転移成立過程は複雑なものであり、これらの転移過程を調べるために、大腸癌のラット肝転移モデルにおける動物実験用MRI(SIS200/400)を使用した肝転移巣の経時的評価方法を開発、発表してきた。レチノイドの制癌作用と抗血管新生作用は以前より報告されている。我々は、ラット大腸癌細胞株RCN-9を使用したラット肝転移モデルを作製し、4週間後に100%のラットに肝転移巣が形成されることを確認し報告した。このモデルを使用し、合成レチノイドのTAC-101を8mg/kg/dayで5投2休で4週間経口投与したところ、コントロール群で83%(5/6)、TAC-101投与群では20%(1/5)に肝転移巣が認められ、TAC-101の肝転移抑制効果が確認された。体重増加率は、TAC-101投与群とコントロール群で同程度であった。また、病理組織学的には肝臓、腎臓、肺、心臓に対して影響を及ぼさなかった。in vitroではRCN-9に対して、TAC-101とATRAは同程度の増殖抑制効果を示し、IC50は、それぞれ2.5×10^<-6>,3.5×10^<-6>mol/lであった。以上の結果を学会で報告した。本実験における肝転移巣の微小血管密度(MVD)、apoptotic indexを測定したところ、TAC-101投与群の肝転移巣でMVDの減少とapoptptoc indexの増加が認められた。このことについては、現在、発表準備中である。今後、肝転移巣におけるvascular endothelial growthfactor(VEGF)とFasの免疫組織学的染色を行う予定である。また、TAC-101による転移関連遺伝子の変化の解析を分子生物学的手法を用いて行う予定です。

これらの転移過程を調べるために、我々は血管内皮細胞を使用したin vitro浸潤アッセイと、大腸癌のラット肝転移モデルにおける動物実験用Magnetic resonance imaging(MRI)を使用した肝転移巣の経時的評価法を開発し発表してきた。一方、レチノイドは多くの生理活性を有する物質であるが、中でも細胞分化制御作用と制癌作用が注目されている。今回使用した合成レチノイドTAC-101において、ヒト大腸癌細胞株を使用したマウス肝転移実験で、肝転移を抑制することが報告されていが、そのメカニズムはいまだ不明の点が多い。我々は、大腸癌切除後の肝転移におけるTAC-101の予防効果に焦点を絞り込み、ラット肝転移モデルにおける肝転移巣を動物実験用MRIや免疫組織学的手法を用いて詳細に評価し、解析した。結果としては以下の通りであった。(1)TAC-101の4週間投与において、コントロール群で83%(5/6)、TAC-101投与群では20%(1/5)に肝転移巣が認められた。(2)コントロール群とTAC-101群の肝転移巣における微小血管密度はそれぞれ38.6±5.03、23.6±3.85であった。(3)肝転移巣におけるVEGF発現はコントロール群に比べTAC-101群で減少していた。(5)肝転移巣のFASの発現はコントロール群に比べTAC-101群で著明に増加していた。以上よりTAC-101はVEGFの発現を変化させることによる血管新生抑制作用とFASを介してapoptosisを誘導する作用によって、肝転移抑制効果を示すことが示唆された。
植民地動員から観た日本の近代化過程と統治合理性―戦時総動員体制を中心に―

本研究では、日本の近代化過程を、動員(労働動員および軍事動員)という観点から捉えた。そうすることにより、近代化の負の価値を含む側面(戦争や植民地など)と近代化によって獲得された望ましい価値(経済発展や民主主義、人権など)とを、一貫した論理のもとに把握することを目的としている。そのため、本研究課題では、第二次世界大戦(アジア太平洋戦争)中の、植民地朝鮮から日本への労働動員に焦点を当てた調査研究を行った。その結果、戦時植民地動員は、単なる暴力的支配とは異なる、統治合理性に支配されていると考えた方がよいという結論を得た。さらに、物的および思想的資源を含む資源動員論的分析の可能性についても探った。本研究は、日本の近代化過程を、動員(労働動員及び軍事動員)という観点から捉えなおし、戦争や植民地といった負の側面と経済発展や人権といった望ましいとされる側面とを、「統治合理性(M.フーコー)」の一貫した論理のもとに把握するという全体構想の中に位置づけられる。そのため、第二次世界大戦(アジア太平洋戦争)期の、植民地朝鮮からの労働動員に焦点を当て、日本において犠牲になった朝鮮人の遺骨をめぐる諸問題を中心に、歴史社会学的方法及び聞き取り調査等によって総合的に把握することを目指す。最終的には、日本の近代化過程における統治合理性の「動員モデル」を構築する。具体的な研究過程としては、一方で戦争遂行としての強制動員の実態解明とともに、それがいかなる動員計画のもとに実施されたかを検討し、計画と実体の齟齬を解明する必要がある。平成25年度の研究実績については以下の通りである。1植民地動員の実態解明については、歴史学を中心に日本、韓国で新たな研究が蓄積されつつある。ただ、社会学的研究はほとんど存在しないため、社会学的関心からそれらの新しい研究成果を読み解く必要がある。そうした新たな研究の社会学的解読の作業と並行して、実態解明のための聞き取り調査および史跡の現地調査を行った(筑豊、大牟田、広島、東京、神奈川など)。2動員計画については、1)「(植民地動員を含む)国家総動員計画」はどのように策定されたか、2)「総動員体制」下での動員組織(機構)の形成とその整備・運営はどのようになされたか、3)動員法の体系化とその施行を通して動員はどのようになされたか、といった点を明らかにするために、行政資料を中心に、国立国会図書館や公文書館などの一次資料を探索したり、各地に残された資料を収集したりすることができた。3これらの研究作業と並行して「動員モデル」構築の方法論的検討を行った(言説分析など)。平成24年度の研究実績については以下の通りである。そうした新たな研究の社会学的解読の作業と並行して、実態解明のための聞き取り調査および史跡の現地調査を行った(筑豊、大牟田、広島、東京、神奈川、北海道など)。3これらの研究作業と並行してモデル構築の方法論的検討を行った(言説分析など)。

そのため、本研究では、第二次世界大戦(アジア太平洋戦争)期の、植民地朝鮮からの労働動員に焦点を当て、日本において犠牲になった朝鮮人の遺骨をめぐる諸問題を中心に、歴史社会学的方法及び聞き取り調査等によって総合的に把握することを目指す。最終的には、日本の近代化過程における統治合理性の「動員モデル」を構築する。具体的な研究過程としては、一方で戦争遂行としての強制動員の実態解明とともに、それがいかなる動員計画のもとに実施されたかを検討し、計画と実態の齟齬を解明する必要がある。平成26年度の研究実績については以下の通りである。1植民地動員の実態解明については、歴史学を中心に、日本と韓国で新たな研究が蓄積されつつある。ただ、社会学的研究はほとんど存在しないため、社会学的関心からそれらの新しい研究成果を読み解く必要がある。そのため、戦争社会学研究会、強制動員全国研究集会等に参加し、資料収集、情報収集を行った。2新たな研究の社会学的解読作業と並行して、実態解明のための聞き取り調査および史跡の現地調査を行った(筑豊、広島、東京、神奈川、宇部など)。3これらの研究作業と並行して「動員モデル」構築の方法論的検討を行い、植民地動員の資源動員論的分析を行うことが有効ではないかという着想を得た。社会学以下の理由により、植民地動員の実態解明については、予定通り進行しなかったものの、動員計画については順調に進行し、本研究課題に関連する新たな課題の発見もあったので、おおむね順調に進展していると評価できる。1植民地動員の実態解明については、歴史学を中心とした日本および韓国の新たな研究成果を社会学的関心から読み解く作業を行った。しかし、被動員労働者の生存者はきわめて少なくなっており、しかも高齢であるため、詳細な聞き取り調査は困難になっている。そのため、予定していた韓国での聞き取り調査は行えなかった。2動員計画については、行政資料を中心に、国立国会図書館や公文書館などの一次資料を探索したり、各地に残された資料を収集したりすることができた。2新たな課題の発見。2012年5月24日に韓国の大法院において、いわゆる「請求権」が消滅していないという判決が下された。この問題は、戦時総動員体制下での植民地動員の評価や位置づけが戦後補償や植民地責任の問題と密接に関連していることを示唆している。具体的には、日韓会談や極東軍事裁判などの資料を批判的に経由した視線で植民地動員の評価や位置づけを行う必要があるという課題である。ひとつの方向性が示されたという点で研究が進展したと評価できる。3「動員モデル」構築に関しては、近代化過程における「統治性(M.フーコー)」を合理性の観点から評価するにあたって「資源動員論」を用いることによって、有効な理論モデルを構築できるとの見通しのもとに作業を進めている。以下の理由により、植民地動員の実態解明については、予定通り進行しなかったものの、動員計画の研究については順調に進行し、本研究課題に関連する新たな課題の発見もあったので、おおむね順調に進展していると評価できる。
ヤギによって破壊された小笠原諸島の植生回復の解析と促進実験

実質的な調査と解析は14年度に終了し,今年度は発芽実験で発芽した植物のうち,残されていた植物の同定とそれらのまとめをおこなった.その結果,小笠原諸島媒島の植生はヤギによってはげしく破壊され,植生を失った場所では回復が困難であることが示された.しかし同時に残存する森林から一部ながらテリハボク,ウラジロエノキ,ムラサキシキブ属の一種などが発芽することも示され,今後の植生回復の可能性に明るい材料が得られた.植被が回復する場所のうち草本群落では発芽した種の多くは移入植物であり,現状では緑の回復にはなっているものの,望ましい植生に戻るにはなお時間がかかることが示された.移入種が定着したあとに在来種へ遷移するかどうかは現状では不明であり,裸地を緑で被覆することを優先させた従来の工法をふくむ回復計画の真価が問われる.本研究で得られた成果は,これまで現地の植生調査による結果を解釈するという段階を越え,土壌にふくまれる種子を発芽実験によって発芽させ,その組成を定量的に示すという新たな段階に深化したものである.その成果は現在とりくまれている環境省および東京都による植生回復事業にとっても重要な示唆を与えた.これまでヤギによって破壌され,その後ヤギの排除によって植生が回復を始めた小笠原媒島において,2001年に埋土種子集団の調査をおこない,植生回復の可能性と,その場合にどのような群落に焦点をあてて回復すべきかの指針を得るための実権をおこなった.このために媒島において3タイプの群落を選び,土壌を採取した.これを持ち帰り,千葉大学の温室においてポットによる発芽実験をおこなった.実験は2001年から2002年にかけておこない,発芽した植物が同定可能になるまで栽培し,可能な段階で採集して標本として残した.その結果,森林ではハハコグサ属,ヒメクグ,ナス属などが多量出現した.とくに木本種であるテリハボク,ウラジロエノキ,ムラサキシキブ属などが発芽したことは重要な意味をもっている.草原ではヒメクグ,カタバミ,ツボクサ,スズメノヒエ属などの草本が多数出現した.ただしそのほとんどは移入種あるいは路傍雑草であり,植生復元のための種子生産という点では問題がある.裸地ではほとんど発芽がなくわずかに,メヒシバ属,カタバミなどが小数出現したにすぎない.ここでは,土壌そのものが有機物層を失い,鉱物土壌になってしまっていること,しかもそのような場所でも風散布によって特定の種の定着が予測されたが,そのような種さえ出現しないことがわかった.これらの結果から,現在裸地が30%もある媒島の植生回復には,現状放置によって自力で回復させることは非常に困難であることが判った.したがって裸地に対しては物理工法を含む積極的な環境改変が必要である.草地は面積で過半を占める重要な群落であるが,種子による原植生回復という点では問題がある.しかし裸地を緑化し,土壌を安定させたのちに自然植生を回復させるという手続きを踏むためには十分な潜在力をもっていることが示されたことは朗報である.現在森林群落は小面積しか残っていないのでこれを維持すること,林分同士をつなぐ工夫などが必要であろう.さらには残された数少ない木本植物の果実や種子がクマネズミによって食害を受けているので,これに対策も非常に重要であることが判った.実質的な調査と解析は14年度に終了し,今年度は発芽実験で発芽した植物のうち,残されていた植物の同定とそれらのまとめをおこなった.その結果,小笠原諸島媒島の植生はヤギによってはげしく破壊され,植生を失った場所では回復が困難であることが示された.しかし同時に残存する森林から一部ながらテリハボク,ウラジロエノキ,ムラサキシキブ属の一種などが発芽することも示され,今後の植生回復の可能性に明るい材料が得られた.植被が回復する場所のうち草本群落では発芽した種の多くは移入植物であり,現状では緑の回復にはなっているものの,望ましい植生に戻るにはなお時間がかかることが示された.移入種が定着したあとに在来種へ遷移するかどうかは現状では不明であり,裸地を緑で被覆することを優先させた従来の工法をふくむ回復計画の真価が問われる.本研究で得られた成果は,これまで現地の植生調査による結果を解釈するという段階を越え,土壌にふくまれる種子を発芽実験によって発芽させ,その組成を定量的に示すという新たな段階に深化したものである.その成果は現在とりくまれている環境省および東京都による植生回復事業にとっても重要な示唆を与えた.
ロケットターボポンプ用静圧・動圧ハイブリッド軸受の研究

本研究は、再使用型ロケットの実現に向けてロケット用高速ターボポンプの長寿命化を図るために、現在寿命制限要素となっている自己潤滑玉軸受に替わり得る静圧・動圧ハイブリッド流体潤滑軸受を試作し、その静的・動的特性を実験的、理論的に解明することで、実用化に際して生じる課題の抽出とその克服を目指す。従来の解析・設計手法に基づいて回転数120,000rpmまでの稼働が可能な極低温流体の静圧と動圧を利用したリセス付きオリフィス絞りを有する供試軸受を設計・試作した。宇宙航空研究開発機構が整備・改造を進めてきた流体潤滑軸受試験機を用いて、液体窒素を作動流体とした供試軸受の回転試験を行いその動特性を調べた。その結果、オリフィス径が小さくリセス圧力比が低いと、キャビテーションの発生に伴うニューマティックハンマー不安定性が誘発され、振幅が回転同期成分の数倍以上にも達する自励振動の発生することが確認された。このためオリフィス径を拡大し、リセス圧力比を0.2以上に設定することにより自励振動が抑制され、dn値300万(=60mm×50,000rpm)までの回転試験を行うことができた。また、実験結果と試験条件に基づいて算出した数値解析結果とを比較し、軸受動特性に及ぼす回転数の影響を調べた。その結果、非圧縮性を仮定した数値解析コードでも実験結果と定量的に比較的よく一致する結果が得られ、その妥当性が確認されるとともに、本供試軸受には高速回転下の振れ回り安定性に問題があることが判明した。そのため、この解析手法を用いてリセス形状を設計変数としたパラメータ計算を行い、クリテカル・マスを評価値としたリセス形状の最適化を図った。その結果を踏まえて現状供試軸受の改善策を提案し、高速安定性に優れた静圧・動圧ハイブリッド軸受を製作した。本研究は、再使用型ロケットの実現に向けてロケット用高速ターボポンプの長寿命化を図るために、現在寿命制限要素となっている自己潤滑玉軸受に替わり得る静圧・動圧ハイブリッド軸受を試作し、その静的・動的特性を実験的、理論的に解明することで、実用化に際して生じる課題の抽出とその克服を目指す。本年度は既存装置を改造し、液体水素中で120,000rpm、液体酸素・液体窒素中では60,000rpmまでの回転試験が可能な軸受試験装置の整備を進めた。この試験装置は、回転軸上に配した一対の供試静圧軸受で回転系を支持するもので、軸受間に装着した荷重負荷機構により最大9.8kNの半径方向荷重を負荷することができる。また、回転系に回転同期加振力を負荷するための不釣合い質量付加機構を有しており、実際のターボポンプ稼動状態を模擬した荷重条件下での高速回転試験を行うことができる。供試静圧軸受については、作動流体に液体窒素を想定し現状の数値解析コードを用いて、回転系重量と負荷荷重の合算値を上回る荷重負荷能力を有するとともに、軸受主剛性の最大化を目的関数とした静圧軸受を設計し、試作した。上記試験装置ならびに供試軸受の整備と並行して、現状ターボポンプに組み込まれている自己潤滑玉軸受と、それを改良したハイブリッドセラミック玉軸受を対象にした液体水素中で120,000rpmまでの回転試験を行い、静圧軸受と比較するためのレファレンス・データを取得した。本研究は、再使用型ロケットの実現に向けてロケット用高速ターボポンプの長寿命化を図るために、現在寿命制限要素となっている自己

潤滑玉軸受に替わり得る静圧・動圧ハィブリッド軸受を試作し、その静的・動的特性を実験的、理論的に解明することで、実用化に際して生じる課題の抽出とその克服を目指す。本年度も液体水素中で120,000rpm、液体酸素・液体窒素中では60,000rpmまでの回転試験が可能な軸受試験装置の整備を進めた。現行のターボポンプではインペラー背面に設けた一種の流体潤滑スラスト軸受であるバランスピストンで軸方向推力の調整を行っているが、本試験装置では、深溝型玉軸受を用いることで軸推力調整を行っている。起動・停止時の過度状態における軸方向推力は玉軸受外輪がケーシングに接触することで受けるが、定常回転中は外輪外側に作動流体を供給し、外輪をラジアル方向フリーとして使用することにより玉軸受は軸方向推力だけを支持する構造とした。この結果、構造の簡略化と過度時における安定性の向上を図ることができた。また、非圧縮性を仮定した数値解析コードと圧縮性を考慮した解析コードを併用することにより動圧・静圧ハイブリッド軸受の性能計算を進め、基礎データの蓄積を図った。その結果、液体水素中、定常回転数120,000rpmで最適化された供試軸受では、リセス間にグルーブを有する静圧軸受に比べ動圧を有効利用するグルーブの無いハイブリッド軸受の方が、偏心率の広い範囲で動的安定性に優れていることが分かった。さらに、ハイブリッドセラミック玉軸受を対象にした液体水素中で120,000rpmまでの回転試験を行い、流体潤滑軸受と比較するためのレファレンス・データを収集した。本研究は、再使用型ロケットの実現に向けてロケット用高速ターボポンプの長寿命化を図るために、現在寿命制限要素となっている自己潤滑玉軸受に替わり得る静圧・動圧ハイブリッド軸受を試作し、その静的・動的特性を実験的、理論的に解明することで、実用化に際して生じる課題の抽出とその克服を目指す。昨年度までに整備・改造を進めてきた流体潤滑軸受試験装置を用い、数値解析コードを用いて設計、試作した供試ハイブリッド軸受に対して、液体窒素を作動流体としたdn値300万(=60mm×50,000rpm)までの回転試験を行った。試験に際しては、一対の供試軸受で支持された軸系をガスタービンにより回転させ、所定の回転下で供試軸受間に設けた荷重負荷機構により鉛直下向きにラジアル荷重を加え、荷重に対する軸系の変位挙動から供試軸受の静的・動的特性を調べた。その結果、オリフィス自制絞り型リセスを有する供試ハイブリッド軸受では、オリフィス径が小さくリセス圧力比が低いと、回転数にかかわらず振幅が回転同期成分の数倍以上に達する自励振動が発生することが確認された。しかしながら、適切なオリフィス径を選定しリセス圧力比を0.2以上に設定することにより自励振動が抑制可能であることが分かった。また、軸受弾性係数を中心に実験結果と試験条件に基づいて算出した数値解析結果とを比較し、軸受動特性に及ぼす回転数の影響を調べた。その結果、非圧縮性を仮定した数値解析コードでも実験結果と定量的に比較的よく一致する結果が得られことが分かり、その妥当性が確認された。さらに、液体窒素中で最大60,000rpmまで回転させることを想疋し、その稼働範囲内での各偏心率におけるクリテカル・マスの最小値が最大となるリセス形状を、本解析コードを用いて新たに設計した。その結果に基づいて現状供試軸受の改修を行い、動的安定性に優れた静圧・動圧ハイブリッド軸受を試作した。
高分子の新形態・ナノ配向結晶と高性能・高機能化

我々は代表的な結晶性高分子であるポリエステル、ポリアミド、フッ素系およびポリプロピレンを用いた過冷却融液を臨界伸長ひずみ速度(ε*)以上で伸長結晶化することにより、新形態の「ナノ配向結晶(nano-oriented crystals; NOC)」が普遍的に生成することを示した。ポリエステルのNOCでは、ナノ結晶が三次元的に配列した高秩序度の形態であることを示した。ポリエステル、ポリアミドでは、NOC生成における一次構造の重要な役割を明らかにした。また、全物質のNOCは「最安定相」になり、高耐熱性等の高性能を示した。滑り拡散が容易な場合にはε*が小さくなり、NOC成形が容易になった。本研究の目的は、代表的な結晶性高分子について1) NOCが普遍的に生成すること、2) NOCの構造と生成メカニズム、3) NOCが高性能・高機能を示すことを、明らかにし、NOC実用化の科学・技術的基盤を確立することである。当該年度の研究は次の方法で行った。試料には汎用高分子のポリエチレンテレフタレート(PET)とエンジニヤリングプラスチック(エンプラ)でありポリフッ化ビニリデン(PVDF)を含むフッ素系樹脂を用いた。我々が開発した押出し・ロール型とプレス型の成形システムを用いて伸長結晶化した。平衡融点[Tm(eq)]より1020K高い温度で融解後、ある結晶化温度(Tc)に降温してから圧延伸長し、シートまたはフィルム状に結晶化(成形)した。NOCの構造・形態は光学顕微鏡とX線散乱によって観察した。研究の成果を以下に記す。i)PETと、PVDFと、VDFとトリフルオロエチレン(TrFE)の共重合体[P(VDF/TrFE)]などのフッ素系樹脂のNOC生成を確認しNOC生成の普遍性が検証できた。NOC生成の普遍性検証は、重要な成果である。また、ii)PETのNOCは構造・形態に三次元的秩序があり、高分子鎖の個性が反映されていることがわかった。よって、伸長結晶化という新しい方法で新形態が普遍的にできること、および高性能・高機能材料開発の基盤を確立できることは科学と技術において意義がある。本研究の目的は、代表的な結晶性高分子について1) NOCが普遍的に生成すること、2) NOCの構造と生成メカニズム、3) NOCが高性能・高機能を示すことを明らかにし、NOC実用化の科学・技術的基盤を確立することである。試料にはポリエチレンテレフタレート(PET)とエンジニヤリングプラスチック(エンプラ)であるポリエチレンナフタレート(PEN)とフッ素樹脂を用いた。我々が開発した押出し・ロール型とプレス型の二種類の成形システムを用いて伸長結晶化した。平衡融点[Tm(eq)]より1020K高い温度で融解後、ある結晶化温度(Tc)に降温した「過冷却融液」を圧延伸長して、シートまたはフィルム状に結晶化(成形)した。NOCの構造・形態と耐熱性は光学顕微鏡とX線散乱、強度は引張試験によって観察した。i)PETの構造・形態の伸長ひずみ速度(ε)依存性を明らかにした。ii)PETのNOCは、ナノ結晶(NC)が三次元的に配列した単結晶的な高秩序度の新形態であることを明らかにした。iii)PETとフッ素樹脂のNOCは、高強度・高耐熱性等の高性能を示すことがわかった。iv)PENのNOC生成を確認し、NOC生成の普遍性の検証を進めることができた。過冷却融液からの伸長結晶化という新しい方法で新形態が普遍的にできること、および高性能・高機能材料開発の基盤を確立することは、科学と技術において意義がある。PETの伸長結晶化において、構造・形態のε依存性を明らかにしたから。これにより構造・形態が従来構造からNOCへと一変する臨界伸長ひずみ速度(ε*)を決定した。これは、科学的にも産業的にも重要な成果であり、本研究が進展していることを示す。PETのNOCの三次元構造・形態を明らかにしたから。PPでは、NCは一次元的配列であった[Okada, K. et al. Polymer J., 42, 464 (2010)]。対してPETは融液伸長の際、ベンゼン環の面が配向した結果、三次元的に融液の配向が実現し、核生成・成長することによってNCが単斜晶型格子状に三次元配列することがわかった。よって、PET特有なNOCの三次元構造・形態が発現したことは、本研究の重要な成果であり、進展していることを示す。PET、およびポリフッ化ビニリデン(PVDF)とトリフルオロエチレン(TrFE)を含むフッ素系樹脂のNOCが、高性能を示すことを明らかにしたから。PETのNOCシートにおける引張強度は、PET未延伸シートの約6倍、ヤング率は約2.5倍増大した。また耐熱温度と融点が280°C以上であり、PET一軸延伸フィルムの耐熱温度155°Cと比べて著しく増大した。フッ素樹脂のNOCも、耐熱温度が融点直下を示した。よって、高性能材料開発の点で、本研究は順調に進んでいる。PENの伸長結晶化において、NOC生成が確認できたから。