hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
低次元量子流体を用いた強相関量子デバイスの理論的研究

量子細線や量子ドットなどを用いて電子の運動を1次元や0次元といった制限された空間におくと、電子間斥力の効果により幾つかの特徴的な量子状態を生じることが知られている。この低次元系を常伝導体や超伝導体と接合させ、接合が生じる動的外場の中におくと、系は特異な伝導を示す。本研究では、強電場下にある1次元系や超伝導体/低次元電子系接合系の伝導特性を解析的方法や数値的方法を用いて調べ、幾つかの低次元電子系を利用した量子デバイスの提案を行なった。本年度の実績は以下の通りである。1.低次元電子系/超伝導体接合系の理論を展開し、以下の内容を明らかにした。(1)ラッティンジャー流体/異方的超伝導体接合系のジョセフソン効果をボゾン化法を用いて解析し、p波超伝導体接合において生じるゼロエネルギー状態により低温での振る舞いがs波接合とは異なる接合系を考案できることを明らかにした。(2)電荷ギャップのある1次元電子系と異方的超伝導体接合系のジョセフソン効果を、ルーサー・エメリーの固定点ハミルトニアンを用いて論じ、電荷ギャップの効果が電流の温度依存性に現れることを示した。(3)量子ドット/超伝導体接合系におけるジョセフソン効果を量子モンテカルロ法を用いて解析する方法論を開発した。この方法を用いて、クーロンブロッケイドが生じている場合に接合がπ接合になることを明らかにし、系のジョセフソン電流の温度依存性を求めた。2.複素ゲージ場の導入が強電場下にある低次元系の有効理論を与えるという前提で非エルミートなハバード模型を調べ、相互作用と乱れの効果の競合が複素固有値分布の変化に現れることを議論した。原子スケールでの量子多体効果を活用した量子デバイスの設計を理論的に行なう。そのため、本研究では特に以下の2点を重点的に研究した。1)種々の低次元電子系に対する境界場や電場の効果を厳密な取り扱いを用いて解析し、強相関デバイスとしての特性解明を行なった。2)異方的超伝導体に低次元電子系を原子スケールで組み合わせることでできる新しい量子デバイスの提案とその特性の理論解明を行なった。具体的な成果は以下の2つの研究である。I)低次元電子系-超伝導体接合においては、超伝導体中の電子系の自由度を先に分配関数において積分すると、境界に時間依存の場がかかった低次元電子系の有効作用が得られることが分かる。トンネル極限ではこの作用から有効ハミルトニアンが得られるため、境界にペアポテンシャルが作用したハバード模型が得られる。この模型を数値的に厳密解析し、ハバード鎖にかかったバイアスにより0ジャンクションとπジャンクションが交互に現れるという新現象を見出した。この結果はPhys.Rev.Bに投稿中である。II)ハバード鎖が長くなった場合には連続模型として取り扱うことが適当である。そこで、異方的超伝導体/朝永・ラッティンジャー(TL)流体接合系のジョセフソン効果を解析した。異方的超伝導体の効果はTL流体に電子から正孔へのアンドレーフ散乱過程を含んだ一般化された境界条件として現れる。この境界条件下でのTL流体のエネルギーを正確に求め、超伝導体の位相を変化させることで最大ジョセフソン電流を求めた。すると、p波超伝導体ではゼロエネルギー状態の出現に伴って、s波の場合とは定性的に異なる振る舞いが得られることが分かる。この結果は名古屋大学の田仲らと共に既に研究開始時点で得ていたものであるが、本研究中に詳細な報文を作成し、電荷ギャップやスピンギャップのある低次元電子系接合系の特性の解明も併せて行なった。
酵素の立体選択性におけるフレキシビリティーが生まれる原因解明

一般にDーアミノ酸は酵素に不活性である。厳格な立体選択性を持つトリプトファナーゼもまたDーセリンのようなDーアミノ酸に不活性である。しかし、高濃度リン酸アンモニウム存在下では全く逆の活性基質に転じる。通常の常識では、光学異性体に対する酵素の立体選択性は絶対的で変化することはないと考えられているので、このような現象は不可解である。そこで、この原因を明らかにするため今回の基盤研究Cで申請した研究計画を実施した。その結果、トリプトファナーゼの立体選択性にフレキシビリティーが生じる原因は、リン酸トリアンモニウム存在下の酵素・Dーセリン複合体形成のプロセスにあることがわかった。平成25年度はトリプトファナーゼの立体選択性に影響を及ぼす塩の探索を目的として研究計画を実施した。以下にその概要を述べる。既に報告したように平成24年度の研究では、高濃度のリン酸2アンモニウム(DAP)はLーセリンに絶対的な立体選択性をもっているはずのトリプトファナーゼに対してその対掌体であるDーセリンに対しても活性を出現させることがわかった。そこで、本年度ではこの様な作用を持つ塩が他にも存在するのかどうか検討した。本研究では、生化学分野などで広く緩衝剤として用いられているグッドバッファー群を中心に調べた。しかしながらTricineとBicineはわずかな活性がみられるものの、これ以外のグッドバッファーではトリプトファナーゼの立体選択性を変化させるものはなかった。この結果から、グッドバッファーではトリプトファナーゼの立体選択性に影響を及ぼすものは無いということがわかった。次にグッドバッファー以外の塩で種々検討することにした。その結果、硫酸アンモニウム(AS)とリン酸3アンモニウム(TAP)が有力であることがわかった。特にTAPにおいてはは10%飽和濃度および反応温度が60°Cのとき、最も高い活性が得られ、しかもDAPのそれより上回った。一方、ASではほとんど活性は得られなかった。合成されたトリプトファンの光学異性体型は、光学分割カラムであるクラウンパックCR(+)を用いて分析した。今回の結果から、DAPよりもTAPの方が優れているということが明かとなった。トリプトファナーゼの立体選択性変化の原因を明らかにするためには、さらに高い活性を得る必要がある。研究計画の最終年度である平成26年度では、トリプトファナーゼとDーセリンとの反応において、より高い活性の得られる塩を探索する計画である。これまでの研究で、高濃度リン酸アンモニウム溶液中でトリプトファナーゼの立体選択性は可逆的に微小変化し、Dートリプトファンの分解反応が可能になることを明らかにした。さらに、インドールとセリンでLートリプトファンを合成する反応で、Dーセリンが基質となることもわかった。本研究は、このトリプトファン合成反応においてDーセリンがトリプトファナーゼ活性部位内でどのような中間体を形成し最終的にLートリプトファンが合成されるのか検討することを目標としている。Dーセリンが反応する原因として2つの可能性が考えられる。1つはDーセリンがトリプトファナーゼの活性部位内で直接補酵素と結合し中間体を形成する可能性と2つ目にDーセリンが高濃度リン酸アンモニウムの作用を受けてラセミ化し、その結果できるLーセリンがトリプトファナーゼと反応するという可能性である。平成24年度では後者の可能性である高濃度リン酸アンモニウム溶液中におけるDーセリンのラセミ化の可能性について検討した。本研究では以下の手順で行った。60°Cの20%飽和濃度のリン酸アンモニウム溶液中で、Dーセリンを6時間浸漬する→このDーセリンをHPLC用光学分割カラム・クラウンパックCR(+または-)で光学分割する→Dーセリンを円二色性検知器CD-1595(日本分光)で分析する→リン酸アンモニウム溶液中でDーセリンのラセミ化の有無を明らかにするこの研究計画を遂行するためには前もってDLーセリンを光学分割する方法を確立しておくことが必要になる。そこで、今年度ではまず最初にDLーセリンの完全分割法の確立を目指した。厳格な立体選択性を持つトリプトファナーゼもまたDーセリンやDートリプトファンのようなDーアミノ酸に不活性である。そこで、その原因を解明するため本申請書に記述した研究計画を実施し、平成2426年度の研究期間中に次の14の結果を得た。1高濃度リン酸アンモニウム存在下でDートリプトファンとDーセリンはラセミ化しない。

2DートリプトファンやDーセリンがトリプトファナーゼ活性部位内にあるとき、それらのα炭素に結合する水素が解離し逆位側に結合してラセミ化を起こすかどうか調べたが、このようなことは起こらない。3リン酸アンモニウムが無存在下ではDーセリンはトリプトファナーゼの競走的阻害剤として作用するが、リン酸アンモニウムが存在下では基質として働く。4Dーセリンが不活性型になるか活性型になるかは、最初の応第一段階の酵素・Dーセリン複合体形成時にリン酸アンモニウムの有無にある。これらの結果から、最初の反応第一段階である酵素・Dーセリン複合体形成時の詳しいプロセスを調べることが必要であることがわかった。この研究成果は平成26年のOrigin2014国際学会で発表され、本論文は現在執筆中である。また、本反応の解明は生命の起原分野で重要な問題となっているホモキラリティーの起原の解明につながるものと考えている。生命の起原交付申請書に記載したように、本研究計画の最終目的は酵素:トリプトファナーゼの立体選択性のフレキシビリティーの発生原因はどこにあるのか明らかにすることにある。そのためには、トリプトファナーゼとDーセリンとの反応の活性をいかにして高く上げるかにかかっている。本年度の研究計画により、リン酸3アンモニウムがリン酸2アンモニウムよりも高い活性の得られることがわかったことは、塩の種類を試行錯誤で試していけばより高い活性が得られる可能性が出てくるわけで、このことは他塩を探索するための重要な動機付けとなる。その意味で,研究経過の進捗状況は概ね順調に進んでいると評価した。しかしながら、上述の研究最終目的を成し遂げるために1歩近づいたといえ、更に高い活性を得ることは必要なことである。次年度では、そのような塩の探索を続けるだろう。一般にDLーセリンのような小分子量でコンパクトな直鎖型のアミノ酸の光学分割は、DLートリプトファンのような大きな分子量とバルキーな側鎖を持つアミノ酸と較べてむ難しいといわれている。そこで、HPLC用光学分割カラム・クラウンパックCRにアプライする量を減らして分割を試みた。50μg/mlのDLーセリンをカラムにかけては円二色性検知器CD-1595で検知したところ、2つのピークが重なったクロマトグラムが得られた。さらに低い濃度で分割したところ分割率の上昇がみられた。10μg/ml以下になると円二色性検知器のような分光学的検出は困難になるので、共同研究をしている京都大学原子炉実験所のLCマスを借りてセリンの検出をすることにした。その結果、分割率のさらなる上昇がみられたことから、検出限界濃度まで分割を試みた。しかしながら、得られたクロマトグラムは2つのピークが重なるという不完全分割のクロマトグラムしか得られなかった。ここまでの研究では、DLーセリンの完全分割は成功していない。カラムにかけるセリン濃度を検討するだけでは完全光学分割したクロマトグラムは得られないことは明らかである。そこで、濃度以外の他の条件の検討をする必要がある。
光学活性有機フラーレンの合成による固体キラル表面の構築とその機能

フラーレンの工業生産が行われるようになり,各分野でフラーレンの材料としての利用が検討されている.研究代表者らは,フラーレンに対する有機銅試薬の五重付加反応を行うことによって得る五重付加型フラーレンの5つの側鎖に,光学活性有機基をフラーレンに導入し,光学活性有機フラーレンを合成した.また,キラルアルコールから誘導した光学活性有機銅試薬をフラーレンに作用させ,5つの中心性不斉をもつ光学活性有機フラーレンを合成した.核磁気共鳴測定,質量分析により化合物を同定し,示差走査熱測定,電気化学測定,紫外可視吸収スペクトル測定,発光測定により物理的データを収集した.次に,バドミントンのシャトルコックの形状を有し,液晶性を示す五重付加型フラーレンを合成した.X線回折,示差走査熱量計などを用いて液晶のキャラクタリゼーションを行った.この液晶性シャトルコック型五重付加型フラーレンに光学活性部位を導入するには至らなかったが,カルバゾール,オリゴチオフェン,パラ-オリゴビニレンフェニレン等の有機ドナー分子を導入することには成功した.フラーレン部位は電子アクセプター性を有するので,これら電子ドナー部位を導入した分子は,電荷分離機能に基づく光電変換材料への応用が期待されている.さらに光学活性部位を導入することで,キラルな立体効果とドナー・アクセプターの電荷分離による電子的な効果を及ぼす液晶を得,固体キラル表面を得ることができると考えられる.フラーレンの工業生産が行われるようになり,各分野でフラーレンの材料としての利用が検討されている.研究代表者らは,フラーレンに対する有機銅試薬の五重付加反応を行うことによって得る五重付加型フラーレンの5つの側鎖に,光学活性有機基をフラーレンに導入し,光学活性有機フラーレンを合成した.また,キラルアルコールから誘導した光学活性有機銅試薬をフラーレンに作用させ,5つの中心性不斉をもつ光学活性有機フラーレンを合成した.核磁気共鳴測定,質量分析により化合物を同定し,示差走査熱測定,電気化学測定,紫外可視吸収スペクトル測定,発光測定により物理的データを収集した.次に,バドミントンのシャトルコックの形状を有し,液晶性を示す五重付加型フラーレンを合成した.X線回折,示差走査熱量計などを用いて液晶のキャラクタリゼーションを行った.この液晶性シャトルコック型五重付加型フラーレンに光学活性部位を導入するには至らなかったが,カルバゾール,オリゴチオフェン,パラ-オリゴビニレンフェニレン等の有機ドナー分子を導入することには成功した.フラーレン部位は電子アクセプター性を有するので,これら電子ドナー部位を導入した分子は,電荷分離機能に基づく光電変換材料への応用が期待されている.さらに光学活性部位を導入することで,キラルな立体効果とドナー・アクセプターの電荷分離による電子的な効果を及ぼす液晶を得,固体キラル表面を得ることができると考えられる.
健康政策を効果最大化と格差縮小の両軸で評価するためのツール開発：肺がんを事例に

予防・検診・診療・サバイバーシップにおいて、受動喫煙に関する法律・胸部CT検診の有効性評価研究、分子標的薬の新規開発など大きく変化しつつある肺がんを例として、各介入が肺がん死亡減少・QOL向上とその格差に与える影響を検討する。日本における肺がんに関する各種データを収集し、マイクロシミュレーションモデルにより、過去から現在までの状況を再現する。その後、各種介入を行った場合の肺がん死亡率・QOL等の効果および格差の変化について推計し、効果最大化・格差縮小の二軸において各介入を評価する。健康日本21では、健康寿命の延伸とその格差縮小が目標に掲げられており、健康指標は効果の最大化と格差縮小の両軸で評価する必要がある。様々な健康政策を実施する際に、これらの両軸で評価することを可能とするツールを開発することを目的とする。肺がんを例として、様々な介入が肺がん死亡減少・QOL向上とその格差に与える効果を定量化する。様々な介入を複合的に表現可能なマイクロシミュレーションモデルを用いて、各シナリオを設定し、その効果を定量化できれば、それにより、各介入を政策導入するかについて「効果最大化」と「格差縮小」の両軸で検討するための資料が提供可能となる。
腫瘍由来の癌抑制タンパク質p53変異体に対する四量体安定化剤の開発とその機構解明

癌抑制タンパク質p53は393アミノ酸残基からなる転写因子で、外部からの放射線や紫外線などの遺伝毒性ストレスに応答して、細胞周期の停止やアポトーシスを誘導する。p53機能発現には四量体形成が必須である。p53の変異はヒト悪性腫瘍で最も多く認められる異常であり、四量体形成ドメイン(TD,31残基)の変異のほとんどは四量体構造の不安定化を引き起こしている。そこで本研究では、四量体構造の安定化による変異型p53タンパク質の機能回復を目指し、変異型四量体構造の安定剤の開発とその安定化機構の解明を目指す。ポリオール化合物によるp53四量体構造の安定化を解析した。野生型および不安定化機構の異なる変異体ペプチド(L330H、R337H、E349D)を用いて、グリセロール、トレハロースによる四量体構造の安定化効果をCDスペクトル測定により解析した。グリセロールでは、安定性の最も低いL330Hを大きく安定化させることが可能であったのに対し、トレハロースでは四種類全ての四量体形成ドメインペプチドを大きく安定化させることが判明した。また、L330Hペプチドに対するエチレングリコール、グルコース、マルトースの四量体安定化効果を同様に解析した。これらのポリオール化合物の安定化効果を比較したところ、体積および一分子における水酸基の数に依存して安定化を促すことが示唆され、現在までに提唱されている排除体積効果による構造への影響のみならず、ポリオール化合物の多価水酸基によるタンパク質構造との相互作用が示唆された。そのp53機能発現には四量体形成が必須である。p53の変異はヒト悪性腫瘍で最も多く認められる異常であり、四量体形成ドメイン(TD,31残基)中の23残基に38個もの変異が発見されている。当研究室では、これらp53四量体形成ドメイン変異体の立体構造と活性に関する研究を進あており、多くの変異体が高濃度では四量体を形成し得るが、その構造が不安定化していることを明らかにしている。そこで本研究では、四量体構造の安定化による変異型p53タンパク質の機能回復を目指し、変異型四量体構造の安定剤の開発とその安定化機構の解明を目指している。当該年度においてp53TDペプチドに特異的に結合するアミノ酸配列をPhage Display Libraryから得ることに成功した。p53TDペプチドを直にELISAプレートに吸着させる方法を最初に実施したが、四量体構造を安定化させる配列を得ることが出来なかった。これは、p53TDペプチドを直にプレートに吸着させたことにより、p53四量体構造が阻害されたことが原因であると考えられる。そこで、ビオチン付加p53TDペプチドを用いて新たなスクリーニングの系を開発した。p53TDペプチドおよびビオチン付加p53TDペプチドを4:1の混合溶液として,refoldingさせることにより四量体中に一分子のビオチンを提示させる。アビジンビーズによりこのビオチン付加四量体をトラップし、Phageを加え、熱処理することによりp53四量体を解離させ、Phageをスクリーニングする。この方法により得られた短鎖ペプチドによってp53四量体構造を5°C程度安定化させることに成功した。前年度に同定したPhage Libraryから得られた複数のp53四量体構造安定化配列から二種類の特徴的なより短い配列(HHR、RPS)を見いだした。PhageLibraryの特徴から単量体および二量体HHRペプチドを化学合成し、二種類の変異体p53四量体(L330H、K351N)の相互作用を確認した。K351N変異体に対しては二量体HHRペプチドが相互作用および四量体構造の安定化を示し、L330H変異体には単量体HHRペプチドが四量体構造の安定化を示した。変異体に応じて単量体と二量体HHRペプチドでの相互作用に変化があり、変異による四量体表面構造の小さな変化が単量体および二量体HHRペプチドの与えるp53四量体安定化効果に影響を及ぼしたと考えられる。また、様々な生物種由来のp53の相同性解析を行った。配列の変化が四量体構造に与える影響を解析するため、13種のp53TDペプチドを化学合成し、その安定性を解析した。四量体安定性は進化に応じて増加する傾向を示し、また四量体構造の安定化における新たな疎水性相互作用の知見を得られた。

p53の変異はヒト悪性腫瘍で最も多く認められる異常であり、四量体形成ドメイン(TD,31残基)の変異のほとんどは四量体構造の不安定化を引き起こしている。そこで本研究では、四量体構造の安定化による変異型p53タンパク質の機能回復を目指し、変異型四量体構造の安定剤の開発とその安定化機構の解明を目指す。ポリオール化合物によるp53四量体構造の安定化を解析した。野生型および不安定化機構の異なる変異体ペプチド(L330H、R337H、E349D)を用いて、グリセロール、トレハロースによる四量体構造の安定化効果をCDスペクトル測定により解析した。グリセロールでは、安定性の最も低いL330Hを大きく安定化させることが可能であったのに対し、トレハロースでは四種類全ての四量体形成ドメインペプチドを大きく安定化させることが判明した。また、L330Hペプチドに対するエチレングリコール、グルコース、マルトースの四量体安定化効果を同様に解析した。これらのポリオール化合物の安定化効果を比較したところ、体積および一分子における水酸基の数に依存して安定化を促すことが示唆され、現在までに提唱されている排除体積効果による構造への影響のみならず、ポリオール化合物の多価水酸基によるタンパク質構造との相互作用が示唆された。
光応答性元素ブロック高分子の表面パターニング特性とデバイス応用

本研究では,表面パターニングできる光応答性元素ブロック高分子材料の創出を試み,本年度は以下のような研究成果が得られた。(i)様々な光応答性元素ブロック高分子の合成:重合反応性が良好なケイ皮酸誘導体モノマーを新たに合成し,ポリジメチルシロキサン(PDMS)マクロモノマーとの共重合によって新規な光二量化基含有元素ブロック高分子を合成した。これまでと同様にUV照射によってその光二量化が確認された。(ii)光応答性元素ブロック高分子の表面パターニング特性の検討:新たに合成した光応答性元素ブロック高分子にUV(270nm)照射すると膜厚が減少し,その減少量は初期膜厚に依存した。この結果より,フォトマスクを通したUV照射による表面パターン形成は,光二量化による自由体積の減少に基づくことが明らかとなった。また,光学フィルターを用いずに広域波長のUVを照射すると,より明確な表面パターンが形成された。これは光二量化による自由体積の減少と,250nm以下の波長のUVによるポリマーの分解に起因すると考えられた。したがって,270nmのUV照射では化学的構造を変化させずに,表面にパターンを形成させることができ,広域波長のUVを利用すると化学的構造変化は生じるが,より深い表面パターンの形成が可能であることがわかった。(iii)光応答性元素ブロック高分子/金属ハイブリッドの調製と光学・電気材料への応用:金ナノ粒子(AuNP)と銀ナノ粒子(AgNP)を光応答性元素ブロック高分子に均一分散させ,UV照射後の光学物性と電気物性を測定した。得られたハイブリッド材料にUV照射すると,AuNP分散材料では赤色の,AgNP分散材料では黄色の波長シフトが観測された。さらに,これらのハイブリッド材料の表面抵抗を測定した結果,光照射によって表面抵抗の顕著な低下が確認された。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では,表面パターニングできる光応答性元素ブロック高分子材料の創出を試み,平成27年度は以下のような研究成果が得られた。(i)様々な光応答性元素ブロック高分子の合成:新たに光二量化基を有するメタクリレート系モノマーを合成し,ポリジメチルシロキサン(PDMS)マクロモノマーとの共重合によって光二量化基含有シリコン系元素ブロック高分子を合成した。この高分子に光照射したときのスペクトル変化を調べ,光二量化することを明らかにした。(ii)光応答性元素ブロック高分子の表面パターニング特性の検討:得られた光応答性高分子にフォトマスクを通して光照射すると,光照射の有無によって明確な表面パターンが形成された。広域波長の光を照射すると光照射部分の膜厚が大きく減少した。このような大きな膜厚変化は,光二量化反応による架橋構造形成に基づいて自由体積が減少するためだけではなく,250nm以下の短波長の光によってPDMS成分が光分解されることも一員であると考えられた。しかし,270nm付近の狭い波長領域の光照射では,PDMS成分の分解は生じず,光架橋に基づく自由体積変化が表面パターン形成と直接関係していると考えられた。(iii)光応答性元素ブロック高分子/金属ハイブリッドの調製と光学・電気材料への応用:金属元素ブロックとして金ナノ粒子(AuNP)や銀ナノ粒子(AgNP)を光応答性元素ブロック高分子に分散させるために,様々なチオール化合物で表面疎水化したAuNPとAgNPを調製した。これらの表面改質金属ナノ粒子を光応答性元素ブロック高分子のキャスト溶液に均一分散させ,スピンコート法によってフィルムを調製した。その結果,ある程度の含有率まではフィルム内に金属ナノ粒子を比較的均一分散することができた。また,その金属ナノ粒子の分散状態によってハイブリッドフィルムの色彩が大きく変化した。新たに光二量化基を有するメタクリレート系モノマーを合成し,PDMSマクロモノマーとの共重合によって比較的容易に光応答性元素ブロック高分子を合成することに成功した。その結果として,比較的分子量の大きな光応答性元素ブロック高分子が得られ,スピンコート法によって均一な薄膜の調製が可能となった。また表面疎水化した金ナノ粒子と銀ナノ粒子の調製にも成功し,それらを分散させた光応答性有機-無機ハイブリッドフィルムも調製できた。このように新規な光応答性元素ブロック高分子の設計に成功し,その光パターニングと金属ナノ粒子の分散に成功しているため,当初の予定通り順調に進展していると評価した。

したがって,270nmのUV照射では化学的構造を変化させずに,表面にパターンを形成させることができ,広域波長のUVを利用すると化学的構造変化は生じるが,より深い表面パターンの形成が可能であることがわかった。(iii)光応答性元素ブロック高分子/金属ハイブリッドの調製と光学・電気材料への応用:金ナノ粒子(AuNP)と銀ナノ粒子(AgNP)を光応答性元素ブロック高分子に均一分散させ,UV照射後の光学物性と電気物性を測定した。得られたハイブリッド材料にUV照射すると,AuNP分散材料では赤色の,AgNP分散材料では黄色の波長シフトが観測された。さらに,これらのハイブリッド材料の表面抵抗を測定した結果,光照射によって表面抵抗の顕著な低下が確認された。平成28年度も引き続き,ケイ皮酸やクマリンなどの光二量化基を有する光応答性元素ブロックの合成を行い,光二量化の可逆性の効果も検討する。また,様々な組成の光応答性元素ブロック高分子を合成し,その光応答挙動に及ぼす共重合組成の影響を調べる。また,光応答性元素ブロック高分子の表面パターニング特性を詳細に検討するため,光の波長や照射時間の影響を調べ,最適な分子構造の光応答性元素ブロック高分子を設計する。さらに,表面改質した金属ナノ粒子や金属ナノロッドをその光応答性元素ブロック高分子からなるフィルムに均一分散させ,光照射したときの分散状態の変化を電子顕微鏡観察や分光法によって詳細に検討する。この光応答性有機-無機ハイブリッドフィルムの表面抵抗を測定し,光照射による電気物性の変化を調べる。これらの結果に基づいて,光応答性元素ブロック高分子材料の光学材料や電気材料への応用の可能性を議論する。28年度が最終年度であるため、記入しない。
環境経済学における環境評価法の発展と適用に関する学説史的評価とデータベース化

本研究プロジェクトにおける研究実績の概要は以下の通りである。1、姫野は本プロジェクトの研究期間中3度にわたりイギリスを訪問し、ケンブリッジ大学を拠点としながら、環境便益評価研究における代表的研究者(C.Spash:ヨーロッパ生態的経済学会長;マコーレイ研究所、R.T.Turner:地球環境社会経済研究所<CSERGE>所長:イースト・アングリア大学)等にヒヤリングを行うとともに、環境評価に関する情報・研究文献・資料を収集した。2、イギリスにおける「経済思想史学会」および「経済学の方法に関する国際ネットワーク」(INEM)のコンファレンスに参加し、環境経済学の枠組みに関する情報を収集した。3、環境評価法のうちCVM(支払意思額・受取意思額)を用いて諌早干潟の便益評価の調査を実施し、また選択モデル(コンジョイント法)を用いて環境保全の代替政策を評価する調査を行い、環境評価法の政策的フィージビリティについて検討を加えた。4、収集した文献(特にCVMと選択モデルに関する)に基づいて環境の便益評価の方法を再検討し、各技法の特質・適応事例・効果および欠点の学説的な整理を試みた。5、進化経済学、クリティカル・リアリズムおよびA.Senの環境経済学へのアプローチを参照枠としながら、CVMの分析方法における「消費者選択の視点」と「市民選択の視点」の混同、理論の一般化における「カテゴリー・ミス」を明らかにし、CVMの実践が環境政策に有効に貢献できるための「複合的な環境評価法」の可能性について萌芽的な成果を得た。6、収集した環境評価法(特にCVMと選択モデル)に関する文献書誌を作成し、系統別に整理されたデータベースを作成した。追加配分による科学研究費補助金の交付であったため、今年度は当初提出していた計画を縮小せざるをえなかったが、平成14年度はいかのように当該研究を遂行している。1、8月から9月にかけて20日間イギリスを訪問し、欧米における環境評価に関する論文及び図書を収集した。3、イギリスの帰途、韓国における干潟埋立及び環境評価法の研究状況を調査した。5、イギリス、EUおよびアメリカにおける環境評価法の学説に関する先行研究を基礎に、収集中の環境評価に関する論文、図書、資料を整理中である。6、実施中の諫早干潟のCVM調査と社会的コンテキスト分析」を進める中で、CVMの効果と限界を明らかにし、補足的な調査法としてのコンジョイント分析およびDMVの適応についてデザインを設計中である。7、都市環境を経済的に評価するヘドニック価格法について先行の研究事例を収拾すると共に、長崎における住宅価格への適応を検討中である。2、イギリスにおける「経済思想史学会」および「経済学の方法に関する国際ネットワーク」(INEM)のコンファレンスに参加し、環境経済学の枠組みに関する情報を坂集した。3、環境評価法のうちCVM(支払意思額・受取意思額)を用いて諫早干潟の便益評価の調査を実施し、また選択モデル(コンジョイント法)を用いて環境保全の代替政策を評価する調査を行い、環境評価法の政策的フィージビリティについて検討を加えた。

5、進化経済学、クリティカル・リアリズムおよびA.Senの環境経済学へのアプローチを参照枠としながら、CVMの分析方法における「消費者選択の視点」と「市民選択の視点」の混同、理論の一般化における「カテゴリー・ミス」を明らかにし、CVMの実践が環境政策に有効に貢献できるための「複合的な環境評価法」の可能性について萌芽的な成果を得た。6、収集した環境評価法(特にCVMと選択モデル)に関する文献書誌を作成し、系統別に整理されたデータベースを作成した。
アジ科魚類ヒラアジ類の稚幼魚を含む分類・同定ならびに系統に関する研究

1.本年度に行った研究の内容.(1)標本の採集ー本年度日本国内では三重県のほか沖縄県南大東島や小笠原諸島,また国外ではベトナム中部の南シナ海沿岸で約30個体のギンガメアジ属やカイワリ属,ヨロイアジ属を中心としたヒラアジ類を採集した.この中には標本数が少ないカッポレ(小笠原諸島で採集)やアンダマンアジ(ベトナムで採集)が含まれている.(2)資料の解析ー今年度は特にギンガメアジ属の系統と属の妥当性について,DNA解析と形態的特徴を用いて重点的に検討を加えた.その結果,ギンガメアジ属のタイプ種との比較から,本属は広く三大洋に分布するが,従来本属に含まれていたいくつかの大西洋種は本属には含まれず,別属とすべきであること,太平洋域でもCaranx bucculentusは別属にすべきであることなどが明らかになった.さらに,一旦解析が修了したヨロイアジ属についても,東太平洋産種のCarangoides otolinterの借用標本を解析した結果,これも別属にすべきであることが明らかになった.(3)研究成果の公表ー上記の成果に基づいて,「アジ科魚類ギンガメアジ属の系統関係およびCaranx bucculentusの系統的位置」および「アジ科カイワリ属魚類の2未記載種と2名義種の有効性」の演題で,東京で開催された2018年度日本魚類学会で発表した.2.本年度に行った研究の意義と重要性本年度に行った研究は,本研究の中枢をなすギンガメアジ属やヨロイアジ属の構成に関して,従来とは異なった結果が得られた.これはこれらの属の系統及びアジ科全体の系統を検討する上で極めて大きな意義をもつと考えられる.さらに,東太平洋産の種はヨロイアジ属から除くという結論は,本属の系統地理にも重要な情報を提供するものと考えられる.これまでの研究で,ヨロイアジ属近縁属群,ギンガメアジ属,カイワリ属については,大西洋種を除いてほぼ検討は終了した.大西洋種はようやく借用標本が集まり,分子系統も一部解析を行ったが,形態解析については未だ十分ではない.一方,稚幼魚については分子解析は終了したものの,未だ十分な形態観察ができていない.このようなことから,本研究の進捗状況はやや遅れていると判断した.今後は材料が集まった大西洋産種の分子解析と形態観察を行い,これらの系統と分類を確定し,ヒラアジ類各属の系統,構成種を明らかにする.一方,稚幼魚についても形態観察を進めて,稚幼魚の検索表を作成する.これらの研究成果から,ヒラアジ類の属の分類,各属の稚幼魚を含めた検索表を作成して,当初の目的を達成する.これらの材料は現時点ですべて集まり,解析も進行しているので,計画の変更等はないものと考えている.1.本年度に行った研究の内容.(1)標本の採集ー本年度日本国内では沖縄県,鹿児島県,三重県で約40個体のギンガメアジ属を中心としたヒラアジ類を採集し,このうち約半数は稚幼魚であった.また,国外ではベトナム北部でヨロイアジ属やクボアジ属,ヒシカイワリ属と中心としたヒラアジ類を約60個体採集した.当初国内での採集調査は宮崎県を予定していたが鹿児島県に変更した.海外調査はベトナムとマレーシアの2ヶ国を予定していたが,ベトナムのみの調査となった.しかし,国内,国外ともに,予想していたよりも多くのヒラアジ類を採集することができた.(2)採集した標本の解析ー今年度採集したヒラアジ類標本や当実験所に保管していたヒラアジ類標本について稚幼魚および成魚のDNA解析を行った.この結果,ギンガメアジ属やヨロイアジ属などの幼魚の同定ができ,現在これらの稚幼魚の形態的特徴の解析を集中的に進めている.さらに,カイワリ属の系統や分類についてはかなり研究が進んだ.(3)タイプ標本調査ー正確な同定に不可欠であるタイプ標本の形態観察をアメリカ合衆国国立自然史博物館およびアメリカ自然史博物館で行った.この調査で,27名義種29タイプ標本の詳細な形態測定を行うことができた.2.本年度に行った研究の意義と重要性本年度に行った研究内容はほぼ研究計画に記したものと大きな相違はない.今年度の得られた研究結果で大きな意義を有するものは,ヒラアジ類の幼魚の同定をDNAデーターから行い,さらにこの同定に基づく形態データーの抽出から,ヒラアジ類稚幼魚の正確な検索表が作成可能となったことである.この結果は魚類分類学だけでなく,水産資源生物学の分野でも重要性が高いものと考えられる.一方,カイワリ属の系統および各種の分類学的再検討が完成に近づき,この内容は従来考えられてきた系統関係とは大きく異なるものであった.上記したように,本年度の研究内容についてはほぼ当初の計画通りに行うことができた.カイワリ属の系統,分類学的再検討は完成に近い状態に達し,また当初本年度には計画していなかったアメリカ合衆国でのタイプ標本調査を行い,多くのタイプ標本の形態学的データーを得ることができた.一方,ギンガメアジ属やヨロイアジ属稚幼魚のDNA解析と形態観察を集中して行ったため,成魚のDNA解析に遅れが生じ,当初予定していたヒラアジ類全体の分子系統解析については未だ十分な結論が得られていない.このように,本研究で行ういくつかの項目のうち,遅れているものもあるが,逆に予定よりも進んでいるものもあり,相対的に概ね予定どおりの進捗状況ではないかと考えている.1.本年度に行った研究の内容.

(1)標本の採集ー本年度日本国内では沖縄県,長崎県,和歌山県,三重県,小笠原諸島で約30個体のギンガメアジ属やカイワリ属を中心としたヒラアジ類を採集した.また,国外ではマレーシア南シナ海沿岸で約50個体採集した.海外調査はマレーシアのみの調査となった.しかし,国内,国外ともに,予想していたよりも多くのヒラアジ類を採集することができた.特に,マレーシアでは日本国内ではほとんど採集できない熱帯性種の幼稚魚を多数採集することができた.(2)採集した標本の解析ー今年度採集したヒラアジ類標本や当実験所に保管していたヒラアジ類標本について稚幼魚および成魚のDNA解析を行った.この結果を昨年までの結果と統合して,これらの稚幼魚の形態的特徴の解析を集中的に進めている.(3)タイプ標本調査ー正確な同定に不可欠であるタイプ標本の形態観察について,アメリカ合衆国のハーバード大学,ロシア科学アカデミー動物学研究所,南アフリカ水生生物研究所および南アフリカ博物館所蔵の標本調査を行った.この調査で,7名義種8タイプ標本の詳細な形態測定を行うことができた.(4)カイワリ属の系統や分類についてタヒチで開催された第10回インド・太平洋国際魚類会議で発表した.2.本年度に行った研究の意義と重要性本年度に行った研究は,研究の進行状況から,当初予定していた内容と少々異なってはいるが,ほぼ順調に進めることができたと考えている.特にマレーシアで採集したヒラアジ類の幼稚魚は,大きな成果と考えている.また,カイワリ属については,今回の研究で,この属は分子生物学的にも独立した有効種であることを明らかにし,インド・太平洋に5種が分布していること明らかにした.この結果の意義は極めて大きいものと考えられる.上記したように,本年度の研究内容については,当初の計画から少々変更したが,得られた成果は非常に大きいと考えている.特にカイワリ属の分類学的再検討が完成状態に近いところまで進んだことは非常に意義深いと考えている.また本年度はいくつかの国外博物館のタイプ標本調査ができ,多くのタイプ標本の形態学的データーを得ることができた.一方,ギンガメアジ属やヨロイアジ属稚幼魚のDNA解析と形態観察も順調に進み,インド洋ー西太平洋域のギンガメアジ属の分子系統解析や,ヨロイアジ属の分類学的再検討も着実に進展している.逆に幼稚魚については多くの標本を入手したため,分子解析は順調に進んだが,形態観察に遅れが生じた.このように,本研究で行ういくつかの項目のうち,遅れているものもあるが,逆に予定よりも進んでいるものもあり,相対的に概ね予定どおりの進捗状況ではないかと考えている.1.本年度に行った研究の内容.(1)標本の採集ー本年度日本国内では三重県のほか沖縄県南大東島や小笠原諸島,また国外ではベトナム中部の南シナ海沿岸で約30個体のギンガメアジ属やカイワリ属,ヨロイアジ属を中心としたヒラアジ類を採集した.この中には標本数が少ないカッポレ(小笠原諸島で採集)やアンダマンアジ(ベトナムで採集)が含まれている.(2)資料の解析ー今年度は特にギンガメアジ属の系統と属の妥当性について,DNA解析と形態的特徴を用いて重点的に検討を加えた.
金属ナノ粒子のマウス経気道曝露による嗅覚系ニューロンを介した体内動態の解明

ディーゼル排気中ナノ粒子曝露を行ったマウスを用い,嗅覚系ニューロンを介在した大脳辺縁系への曝露経路を形態的に解明することを目的とし,実験を行った。測定は,放射光施設SPring-8にて,嗅上皮,嗅球における各種金属(Ca, Cu, Fe, Ni, Zn)の蛍光X線マッピングをおこなった。その結果, Fe, Ni, Znの値が,神経の存在する組織層で高い値を示した。粒子の侵入がある可能性が高いことが確認された。本研究では,ディーゼル排気中ナノ粒子(DEP; diesel exhausted particle)曝露を行ったマウスを用い,嗅覚系ニューロンを介在した大脳辺縁系への曝露経路を形態的に解明することを目的とし,実験を行った。Oberdorsterらは,Mnナノ粒子(直径30nm)をラットに曝露し,曝露群の嗅球で,約2.5倍のMnが増加していることを確認している。さらに,右の鼻を覆って曝露したところ,右の嗅球では対照群と同じレベルであったが,左の嗅球では両鼻曝露時と同量の値の増加を確認した。しかし,彼らの研究は,神経を介した曝露経路を,直接的に観察している訳ではない。測定は,高輝度光科学研究センターの放射光施設SPring-8,L37XUに設置した「シンクロトロン放射光励起蛍光X線分析」装置を利用した。マウス(BALB/c,male,8weeks)を用いた曝露実験は,独立行政法人国立環境研究所にて行った。頭部を未固定のまま液体窒素にて凍結し,OCTにて形成した。骨組織を含め,これをクライオスタットにて,切出(5〓厚)した。嗅上皮,嗅球において,各種金属(Ca, Cu, Fe, Ni, Zn)の蛍光X線マッピングをおこなった。対象5元素中,曝露群の嗅上皮,嗅球においてFe, Ni, Znの値が,神経の存在する組織層で高い値を示した。嗅上皮において,Zn, Cuの値が神経の存在する結合組織で,対照群と比較すると高い値を示した。曝露群の嗅覚神経層で,スボット的に高い値を示している箇所があるが,Caにおいても高値を示しているので,骨組織であると考えられた。一方で,嗅覚神経の表層と,神経束のある結合組織で,対照群と比較すると高い値を示しており,粒子の侵入がある可能性が高い。本研究の目的は,嗅神経にナノ粒子が侵入し,中枢神経に到達するという経路の解明であった。平成19年度には,コロイダルゴールドを用いた点鼻投与により,金ナノ粒子を透過型電子顕微鏡(TEM)にて観察した。実験には,4週齢・雄のbulb/cマウスを用いた。点鼻したコロイダルゴールドは,分散剤を含まない純水に5nmの金粒子を懸濁したものを用いた。投与から24時間経過後には,嗅神経の一次ニューロン終末部を,金ナノ粒子が超えて,高次ニューロンに侵入している像を認めた。この成果は,粒子がシナプスを超え,より高次の中枢神経に移動し得ることを提示している。平成20年度には,国立環境研究所の協力により,40nmのディーゼル排気粒子(DEP)をマウスに4週間曝露した。その結果,DEPに含まれる金属元素種により,嗅上皮や嗅球における元素量の分布が異なっていることが確認できた。DEPに付着もしくは含まれている金属元素は,元素種によっては一部が溶出したり,粒子にそのまま付着したりして神経細胞内に存在している可能性を提示している。また,対照群および曝露群の嗅球におけるZnのXAFS分析を行った。対照群の嗅球と曝露群の嗅球のスペクトルを比較すると,スペクトルの立ち上がりであるX線吸収端のエネルギーが異なった。DEP懸濁液と曝露群の嗅球のスペクトルを比較すると,X線吸収端のエネルギーがほぼ等しくなったことから,曝露群の糸球体層に現れたスポットは嗅球に生体内に元来存在するZn由来のスポットではなく,DEPに含まれるZn由来のスポットの可能性が高かった。これらの結果から,ナノ粒子が嗅神経内に侵入し嗅球へ移動する,これまでに報告の無い現象を確認することに成功した。一方で,ナノ粒子の侵入・移動に要する時間や,粒子の物理化学的要因の違いによる侵入・移動量の考察には到っておらず,重要な課題である。
界面制御によるCo基超合金の新奇鍛造プロセスの創製

Co-Al-W系超合金のがgamma母相中gamma'整合析出物の成長挙動を実験的に検討した.Co-9Al-10W合金を高周波溶解で作製した.作製した合金の溶体化温度をDSCで確認したところ,1020°Cであったため,1300°Cで溶体化をおこなった.溶体化した試料を900-1000°Cの間で様々な時間熱処理を行った.その結果,1000°Cでは球状に近い形状のgamma'相が,温度の低下とともに,角状に変化することが明らかとなり,格子ミスフィットの温度依存性が大きいことが明らかとなった.また,gamma'のサイズは,1000°Cで150時間熱処理しても,およそ200nmであり,その成長速度が非常に遅いことがあきらかとなった.Ni基超合金では,gamma'の成長挙動が界面拡散律則と体拡散律則の両方が見いだされている.本合金のgamma'の成長挙動の時間依存性をみると,析出物径は時間の1/3乗に比例していた.このことは,gamma'の成長挙動が界面拡散律則でなく,体拡散律則でオストワルト成長していることを意味している.一方,粒子分散関数は,高温ではLSW(Lifshitz-Slyozov-Wagner)理論と一致していたが,低温ではLSW理論からずれており,格子ミスフィットの影響が大きくでていると考えられた.LSW理論から活性化エネルギーを求めたところ,410kJ/molでCo中の体拡散の活性化エネルギーに近い値が得られた.また,界面エネルギーは0.1N/m程度であり,典型的な整合界面の界面エネルギーの値であった.本研究はCo基超合金中でのgamma'相の析出状態制御することで,その熱間加工性の制御を行うことを目標としている.本年度の成果により,gamma'相のサイズと形状制御ができるようになった.次年度以降,これらの条件をもとに熱間加工と冷却速度を変化させることで,整合界面の非整合化と流動応力の低下について検討できるようになる.Co基超合金中に整合析出するgamma'相のサイズ,形態を制御し,それらが流動応力および再結晶挙動に及ぼす影響を明らかにする.そのため,様々な時間と温度で熱処理した試料に対して,温度と歪み速度を変えた圧縮試験を行う.得られた圧縮試験片の組織をSEM-EBSDやTEMで評価することで,再結晶化メカニズムなどを評価する.また,数式モデルを用いて,再結晶率などを定量的に評価し,gamma'相の非整合化に必要なパラメータを明確にする.Co-Al-W系超合金のがgamma母相中gamma'整合析出物の成長挙動を実験的に検討した.Co-9Al-10W合金を高周波溶解で作製した.作製した合金の溶体化温度をDSCで確認したところ,1020°Cであったため,1300°Cで溶体化をおこなった.溶体化した試料を900-1000°Cの間で様々な時間熱処理を行った.その結果,1000°Cでは球状に近い形状のgamma'相が,温度の低下とともに,角状に変化することが明らかとなり,格子ミスフィットの温度依存性が大きいことが明らかとなった.また,gamma'のサイズは,1000°Cで150時間熱処理しても,およそ200nmであり,その成長速度が非常に遅いことがあきらかとなった.Ni基超合金では,gamma'の成長挙動が界面拡散律則と体拡散律則の両方が見いだされている.本合金のgamma'の成長挙動の時間依存性をみると,析出物径は時間の1/3乗に比例していた.このことは,gamma'の成長挙動が界面拡散律則でなく,体拡散律則でオストワルト成長していることを意味している.一方,粒子分散関数は,高温ではLSW(Lifshitz-Slyozov-Wagner)理論と一致していたが,低温ではLSW理論からずれており,格子ミスフィットの影響が大きくでていると考えられた.LSW理論から活性化エネルギーを求めたところ,410kJ/molでCo中の体拡散の活性化エネルギーに近い値が得られた.また,界面エネルギーは0.1N/m程度であり,典型的な整合界面の界面エネルギーの値であった.本研究はCo基超合金中でのgamma'相の析出状態制御することで,その熱間加工性の制御を行うことを目標としている.本年度の成果により,gamma'相のサイズと形状制御ができるようになった.次年度以降,これらの条件をもとに熱間加工と冷却速度を変化させることで,整合界面の非整合化と流動応力の低下について検討できるようになる.Co基超合金中に整合析出するgamma'相のサイズ,形態を制御し,それらが流動応力および再結晶挙動に及ぼす影響を明らかにする.そのため,様々な時間と温度で熱処理した試料に対して,温度と歪み速度を変えた圧縮試験を行う.得られた圧縮試験片の組織をSEM-EBSDやTEMで評価することで,再結晶化メカニズムなどを評価する.また,数式モデルを用いて,再結晶率などを定量的に評価し,gamma'相の非整合化に必要なパラメータを明確にする.
小児成熟T細胞性リンパ腫における腫瘍免疫関連遺伝子発現による分類と予後因子の同定

1875例の小児リンパ腫のcentral review症例から、未分化大細胞型リンパ腫を除く、成熟T細胞性リンパ腫・リンパ増殖性疾患35例を抽出した。EBERをprobeとしたin situ hybridizationにて陽性症例を除くと、9例がEBER陰性末梢性T細胞リンパ腫(PTCL, EB-)であった。EBER陽性例をT細胞マーカー(CD45ROまたはCD3)、B細胞マーカー(CD20)とEBERの二重染色を行い、検討した結果、2例はB細胞への感染、1例はホジキンリンパ腫様病変で、3例はT細胞にもB細胞にも感染が認められた。PTCL, EB-は、年齢9か月から14歳(中央値11歳)、男女比4:5、6例はリンパ節原発、7例に細胞障害分子の発現がみられた。小児では、未分化大細胞型T細胞リンパ腫を除く末梢性T細胞リンパ腫は非常に稀であるため、過去15年を遡り、1875症例の小児リンパ腫のcentral review症例を検討した。詳細な病理学的検討を加えることにより、35症例を抽出した。多数症例の検討を厳格に行ったため、対象の絞り込みに時間を有した。日本小児がん研究グループ(JCCG)のリンパ腫委員会の協力を得て、臨床・予後情報の取得を迅速に行う。
放射光白色Ｘ線による単結晶延性損傷評価法の開発

H30年度は、最密六方晶HCPとしてマグネシウム単結晶試料を用いた延性損傷評価を行った。まず、結晶方位が明らかなマグネシウム単結晶に4点曲げ負荷し塑性変形させた。除荷後の試験片にSPring-8において白色X線を照射し透過した回折X線プロファイルから延性損傷状況を評価した。測定の結果、0002面(底面)における白色X線の透過回折X線積分強度分布が圧縮側で高い分布を示し、引張り側ではほとんど見られなかった。この原因として、双晶の発生が考えられたが、実際にTEMで観察したところ、双晶の発生が確認できた。また、透過回折X線積分強度からマグネシウム単結晶内部における非底面すべりの発生などが推測できることが明らかとなった。これまでの研究成果をまとめ、単結晶内部の延性損傷進展に関する放射光白色X線による評価手法としての有用性を検証した。本研究では、放射光白色X線によるプロファイル解析手法を基に、単結晶内部の特定された結晶方位から得られる単一の回折X線プロファイルから、延性損傷を評価する手法を検討した。平成28年度30年度において、1)測定装置や測定方法に依存する装置関数の評価法の検討、2)放射光白色X線の透過回折X線プロファイルから装置関数を分離する方法の検討、3)転位セルサイズ、転位密度の評価法の構築などを行った。実際にアルミニウム単結晶に引張り負荷による延性損傷を導入した場合の転位セルサイズや転位密度について、放射光施設SPring-8で行った白色X線法とTEM観察による結果を比較検討した。その結果、白色X線法では転位セルサイズが大きく評価されること、転位密度については、TEMによる測定結果に比べ高い値を示したが分布については定性的に一致することが明らかとなった。単結晶内部の延性損傷評価において本手法の有用性が確認できた。本研究では、これまで検討してきた放射光白色X線によるプロファイル解析手法を基に、単結晶内部の特定された結晶方位から得られる単一の回折X線プロファイルから、延性損傷パラメータとして転位セルサイズ、不均一ひずみ、転位密度の情報を得るための手法を開発する。その際、測定装置や測定方法に依存する装置関数が転位密度などの測定精度に影響を及ぼすため、その正確な評価方法を確立する。透過型電子顕微鏡TEMによるシリコン単結晶転位分布観察結果との比較検討により本手法の高精度化を図るとともに、アルミニウムなどの単結晶内部における延性損傷進展と結晶方位との関連を評価し、本手法の有用性を検証する。平成28年度は、1)測定装置や測定方法に依存する装置関数の評価法の検討、2)放射光白色X線の透過回折X線プロファイルから装置関数を分離する方法の検討、3)転位セルサイズ、不均一ひずみ、転位密度の評価法の構築を予定していた。しかし、放射光施設SPring-8での実験申請が採択されなかったため、1)と2)については実験による検討が行えなかった。3)については、特性X線による純マグネシウムの透過回折X線プロファイルを基に塑性変形進展に伴う転位密度の評価、およびTEM観察を行った。その結果、以下のことが得られた。各回折面から得られた転位密度は負荷ひずみの増加に伴い増減を繰り返した。引張り負荷中の転位密度の減少は回折面002面と110面に対する錘面すべり、回折面201面に対する柱面すべりにおける臨界分解せん断応力を超えたことによって、すべり活動によるひずみエネルギーの解放が原因と考えられた。TEM観察の結果、破断後のTEM像には転位や転位セルが多く見られた。TEM観察から得られた転位密度は回折X線プロファイル解析により求めた値に比べ小さかったが同じオーダーの値を示した。平成28年度は、放射光施設SPring-8での実験申請が採択されなかったため、1)測定装置や測定方法に依存する装置関数の評価法の検討、2)放射光白色X線の透過回折X線プロファイルから装置関数を分離する方法の検討、については実験による検討が行えなかった。しかし、理論的な検討を進められた。また、3)転位セルサイズ、不均一ひずみ、転位密度の評価法の構築については、TEMを用いた検討によりおおむね順調に進んだ。そのため、全体としては当初の予定よりやや遅れていると判断する。本研究では、これまで検討してきた放射光白色X線によるプロファイル解析手法を基に、単結晶内部の特定された結晶方位から得られる単一の回折X線プロファイルから、延性損傷パラメータとして転位セルサイズ、転位密度などの情報を得るための手法を開発する。平成29年度は、1)測定装置や測定方法に依存する装置関数の評価法の検討、2)放射光白色X線の透過回折X線プロファイルから装置関数を分離する方法の検討、3)転位セルサイズ、転位密度の評価法の構築などを行った。試験片には,結晶方位〈111〉と〈110〉が負荷方向に対してそれぞれ45°傾き、平行部中央の両側に幅0.4mm,深さ0.3mmのノッチを有するアルミニウム単結晶を用いた.引張り負荷による延性損傷を導入した場合の転位セルサイズや転位密度について、放射光施設SPring-8で行った白色X線法とTEM観察による結果を比較検討した。転位セルサイズについては、白色X線法ではノッチ近傍で小さく、離れるに従って大きくなる傾向が見られた。一方、TEM像より得られた転位セルサイズは、ノッチ近傍から離れるに従って大きくなる傾向は示したが、白色X線法によって得られたサイズに比べ小さくなった。