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生活習慣及び全身の健康状態と歯周病に関する疫学的研究

本研究は食習慣、運動習慣、ストレス等の生活習慣と歯周病罹患の関係を人間ドック受診者6144名を対象に行われた疫学調査である。特に歯周病に罹り、顎関節に異常のある者では生活ストレスから歯周病が悪化する関係にあり、朝食の欠食を防ぎ、歯磨き回数を向上するなどの歯周病予防を通じ、生活で感じるストレスが抑制されることが示された。また女性において血色素量が低い者では歯周病の進行が高まることが示唆された。どのような生活習慣が歯周病罹患に影響を与えるか明らかにし、進行抑制に資することを目的に平成19年度は以下の研究を行った。【調査方法】長野県健康づくり事業団伊那健康センターを訪れた約6千人を対象に1)食生活習慣2)運動習慣3)口腔清掃4)ストレスについて質問票にて調査した。特に食事の"質問紙項目"はビタミン・塩分・Ca・野菜・果実・大豆・乳製品摂取を半定量できるよう配慮した。全身状態を反映する検査として、血色素、血圧、血糖、コレステロール、C反応性タンパク、骨密度測定を実施した。そしてこれらの生活習慣に基づくデータから生活習慣病の一つである"歯周病"の状態を予測できるかどうか検討を行った。歯周病罹患はCPIを用い、約2千人(2006年7月翌2月)のデータを抽出し、最大コードが3又は4の者を"進行した歯周病"とした。そして"進行した歯周病"を目的変数、"質問紙項目"を独立変数としたロジスティック回帰分析を行って歯周病のリスク要因を検討した。【結果】1.歯周疾患は、男性でCPI最大コード値が有意に高く(p<0.01)、女性に比べて進行した歯周病が多い傾向にある。また、喫煙習慣のある者に"進行した歯周病"が多い(p<0.01)。さらに体格指数であるBMI値が高い者に"進行した歯周病"が多くなる傾向が認められた。2.既往・現病歴を持つ者は、喫煙習慣が"進行した歯周病"の高リスクとなる。一方、日常生活でストレスが少ない者:すなわち質問紙調査に"一晩で疲れがとれる""ゆとりがある"と回答した者は"歯磨き回数"を含めオッズ比が1以下でリスク低減因子となることが示された。3.特記すべき既往歴のない者では、大豆・乳製品を多く摂取する者でストレスが少ないと回答した場合に"歯磨き回数"を含めオッズ比が1以下でリスク低減因子となることが示された。なお現在、残存歯数との相関について検討中である。本研究は平成18年3月20年3月の一般住民人間ドック受診調査で睡眠・食事摂取・血液生化学検査・歯と歯周組織状況の関連を国内外で初めて明らかにした。調査概要1.対象と平均年齢:5182名(男2524名:51.2歳±0.25,女2658名:49.1歳±0.22),喫煙872名,非喫煙4310名。2.歯の状況(一人平均歯数)と喫煙の関係喫煙群で歯の状況が悪い。(1)未処置歯・喫煙1.27>非喫煙0.69(2)喪失歯・喫煙2.54>非喫煙2.40、その差は年齢が高まると開く(p<0.001)。(3)4050代未処置歯:喫煙1.17>非喫煙0.65 6070代未処置歯:喫煙1.58>非喫煙0.81(4)喪失歯・4050代:喫煙2.04>非喫煙1.56、6070代:喫煙7.23>非喫煙5.35。3.喫煙と歯周病(CPI3または4)および歯牙喪失の関係喫煙による影響をみると、CPI3(904名)の平均年齢は非喫煙55.7歳>喫煙52.4歳で、より低い年齢で歯周状態が悪化する(p<0.001)。更にCPI4(174名)では非喫煙57.5歳>喫煙51.3歳とその差が開く。そして60代における喫煙者の平均喪失歯数に2歯以上の差をもたらす(7.58歯>521歯, p=0.006)。4食事状況とストレス(疲れが残る者)のロジスティック回帰分析説明モデルに、「大豆製品摂取量」、「朝食欠食状況」、「総脂肪量」、「総タンパク量」、歯科保健要因に「顎関節異常」としたところ適合度も高く(Hosmer Lemeshow検定p>0.05)、そのOdds比は[朝食欠食」(1.614)ついで「顎関節異常」(1.132)が高い(p<0.005)。

歯周病との関連をみると顎関節異常のある者(665名)ではCPI2が55.3%を占め、平均年齢45.8歳と低く、この年齢におけるストレス抑制要因に朝食欠食予防と歯周病予防が有効であることが示された。5.血液生化学検査値と歯周病(CPI最大値3・4)のロジスティック回帰分析CPI3・4(女424名:平均年齢54.6歳、男654名:同55.5歳)を従属変数とし、説明モデルに血色素量、空腹時血糖、AST、ASLを設けたところ、Odds比は血色素量(女1.21、男0.90)と女性で歯周病進行要因となることが示唆された。なお複数受診者(872名)における受診後の改善等を加え新たに解析している。
地域的公共圏の意義についての思想的探求――合意形成の可能性を軸に

本研究の目的は、これまで合意形成が困難とされてきた原子力関連施設を有する地域に焦点をあて、賛成・反対の対立を越えた合意形成をなしうる公共圏の形成が可能かどうかについて探求することである。平成30年度は、以下の通り研究の成果を公表した。(1)学会研究大会分科会での報告:唯物論研究協会第41回研究大会の第3分科会「地域をつくるー学習・つながり・仲間」(2018年10月21日開催)において、「地域的な議論空間の成立可能性について考えるー困難な課題を抱える青森県下北半島を事例に」と題する指定報告を行った。(2)研究会での指定報告:市民が多く参加する文明フォーラム@北多摩第17回研究会において、「どうすれば、脱原発の未来は実現できるだろうか?ー原子力関連施設立地地域の人びとの思いから考える」と題する指定報告を行った。(3)論文の発表:本研究を申請するきっかけとなった民主教育研究所の調査について、その7年間の特集(下北半島の未来を紡ぐー地域、教育、民主主義ー)が組まれた『民主教育研究所年報2017』(第18号)において、「地域における民主的対話の基盤に関する探求ー反原発運動者による反省の論理と倫理に着目して」(民主教育研究所年報2017pp.115-128)を執筆した。以上の研究から、地域のなかで住民自身が語らいながら未来の方向性を探っていく場を構築するにはどのような視点が必要かという点について、他の研究分野の研究者との意見交換、市民の目線からの意見をふまえつつ、思想的に探究することができた。また、論考の発表により、研究の成果をひろく社会に発信することができた。本研究3年目となった平成30年度は、おおむね当初の研究計画どおりに研究を進めることができた。以下、進捗状況について4つの側面から報告する。(1)ヒアリング調査の実施:2017年度は、青森県下北半島の地域状況との比較研究を行うため、新たな地域での調査を開始するとしたが、年度末にようやく新潟県旧巻町(原発建設の住民投票を初めて実施した町)で調査を開始するにとどまった。しかし、2018年度は、新潟県旧巻町の2回目の調査に加え、茨城県東海村(東海原発および各種原子力研究機関や企業が集中する村)での調査を開始することができた。その結果、賛成・反対どちらの立場であっても「地域愛」があり、「生活世界」を守るという点で共通の基盤があるのではないかという本研究の仮説を補強する地域の方がたの考え方に多く触れることができた。(2)資料の収集:2018年から調査を開始した新潟県旧巻町で各戸配布された貴重な資料や歴史資料などを収集することができた。とくに、賛成する側、反対する側双方の配布資料が、年代順にまとめられた貴重な資料を入手できたのは、おおきな成果となった。また、茨城県東海村でも、住民団体の作成したチラシや原子力関連施設の歴史資料などを収集することができた。(3)学会・研究会・シンポジウム等での研究報告の実施:「研究実績の概要」でも述べた通り、本研究での仮説をもとに考察した研究の成果を、唯物論研究協会第41回研究大会や文明フォーラム@北多摩第17回研究会で報告し、広く批評を頂くことにより、より精度を高めることができた。また、報告によって成果をひろく公開することができた。(4)研究成果をまとめた論文の公表:「研究実績の概要」でのべたとおり、これまでの研究の成果を『民主教育研究所年報』の特集論文として執筆し、ひろく公開することができた。本研究の最終年となる今年度は、これまでの研究における考察や仮説をふまえつつ、本研究の課題についてのさらなる探求を進め、一定程度の結論を得るため、以下のとおり5つの方策をたてて研究を進めていく。(1)ヒアリング調査の充実:2018年度、新潟県旧巻町や茨城県東海村でのヒアリングを新たに開始することができた結果、これまで原子力関連施設が立地された地域でのみ実施してきたヒアリング調査が、住民の意思で立地されなかった地域でも実施でき、比較検討することが可能になった。本年度はさらなるヒアリング調査を行い、原子力関連施設について、賛成・反対どちらの立場であっても「地域愛」があり、「生活世界」を守るという点で共通の基盤があるのではないかという本研究の仮説を裏付けてゆけるよう努める。(2)資料の収集:原子力関連施設が立地された地域では、計画が明るみになった段階で、学習活動が行われた歴史を持っている。それゆえ、学習活動に使用された資料の収集に努めてきたが、昨年も本報告書で述べた通り、数十年前に行われた実践であるため、なかなか成果が上がっていない。そこで、今年度も引き続き、そうした歴史的資料の収集を目指す。(3)学会・研究会などでの研究報告の実施:本課題での調査をふまえた研究の成果について、学会や研究会等での研究報告によって発表し、広く批評を頂くことにより、より考察の精度を高めていけるよう努力する。(4)研究成果をまとめた論文の公表・最終報告書(冊子)の刊行:これまで進めてきた研究成果をひろく公表するため、学会誌や著書における研究成果の発表を目指す。また、最終年度の本年度は、研究計画でも記してある通り、研究の成果を掲載した最終報告(冊子)を作成し、多くの方に配布することで、研究成果の公開を図る。

本研究の目的は、これまで合意形成が困難とされてきた原子力関連施設を有する地域に焦点をあて、賛成・反対の二項対立の構図を乗り越えた合意形成をなしうる公共圏の形成が可能かどうかについて探求することである。本年度は、当初の研究計画に沿って、以下の通り研究の成果を公表した。1.学会大会におけるミニシンポジウムの実施:10月2日(日)に東京農工大学にて開催された共生社会システム学会第10回大会セッション企画において、研究協力者とともに、「地域的な議論の場の創造に向けてー青森県下北地域の調査から考える」というタイトルでミニシンポジウムを実施した。2.研究大会シンポジウムでの指定報告:11月26日(土)に東京経済大学にて開催された環境思想・教育研究会第3回研究大会のシンポジウム「原発安全神話と科学技術の問い直し原発避難の現実から考える」において、指定報告「なぜ『変わらない』ようにみえるのか?原子力関連施設立地地域の調査からみえてきたこと」を行った。3.書籍の発行:共著にて11月に刊行された環境思想・教育研究会編『「環境を守る」とはどういうことかー環境思想入門』(岩波書店)において第5章「原発公害を繰り返さぬためにー『環境正義』の視点から考える」を執筆し、住民間の議論を阻害する構造的な要因についての思想研究としてまとめ、公表した。以上の研究から、本研究の目的に記した内容、すなわち、原発公害につながった構造的な背景を思想的に探りつつも(3の視点)、今後、原子力関連施設が数年から数十年後に稼働を停止した際に必然的に訪れる、立地地域の住民が賛成・反対の意見を超えて自ら地域のあり方を考えていくための公共圏を形成していくにはどうすればよいのかという点について、1と2の報告の場において議論を深めることができた。原子力関連施設が立地している青森県下北半島を調査地とし、地域的な合意形成を図るためにはどのような理念やしくみが必要になるのかを探る本研究は、地域間の比較研究、地域の文化・歴史の研究、調査内容から明らかになったことと理論とをつなぐ応用哲学的研究との3つの観点から研究計画を立てている。本年度は、以下の通りの進捗を得た。(1)ヒアリング調査:平成28年度は、これまで実施してきた下北半島でのヒアリング調査を進めるとともに、比較対象地域である静岡県浜岡町周辺でのヒアリング調査を開始することができた。ただし、費用の関係でもうひとつの比較調査対象地域である新潟県旧巻町での調査に入れなかったため、今年度、速やかに調査を開始したい。(2)資料収集および文献研究:ヒアリング調査で対象地域に伺った際、現地の調査協力者の方がたから、原子力関連施設について考える住民の方がたのコミュニケーションにかんする資料、地域の歴史に関する資料など、貴重な資料を頂くことができた。また、合意形成やガバナンス論に関する文献を収集し、研究を進めてきた。(3)シンポジウムの実施:当初の計画では、本研究の2年目に当たる今年度の実施を予定していたシンポジウムについて、研究協力者の協力を得て、平成28年度中に共生社会システム学会の第10回大会にて実施することができた。ただし、研究協力者のみの報告であったため、今年度は、現地で調査に協力してくださっている方をお招きしたうえでのシンポジウムを実施したい。本研究の目的は、これまで合意形成が困難とされてきた原子力関連施設を有する地域に焦点をあて、賛成・反対の対立を越えた合意形成をなしうる公共圏の形成が可能かどうかについて探求することである。平成29年度は、以下の通り研究の成果を公表した。
ブレイン・マシン・インタフェースを使ったベットサイド脳卒中リハビリシステムの開発

脳卒中のリハビリに革新をもたらす技術としてブレイン・マシン・インタフェース(BMI)技術が注目されている。脳卒中患者では、脳の運動指令が正しく伝わらず筋収縮が起きない。そのため、「筋肉から脳への感覚フィードバック」も生じない。BMIを使えば、運動指令に呼応して電気刺激装置が他動的に筋を収縮させ、フィードバックが生じる。この「脳から筋肉、筋肉から脳への経路」の賦活が神経の回復を促進する。BMIを使ったリハビリ(BMIリハビリ)は、動物研究や症例報告などによりある程度、安全性が確立されてきているものの、まだ実用化には至っていない。申請者は、これまでにベットサイドでも利用できるBMIリハビリ装置を開発し、少人数での臨床応用に成功している。初年度では、実用化への壁となっている課題のひとつユーザビリティの強化に取り組んだ。脳波測定には、習熟した測定者が必要になるのが現状である。また運動企図を読み取るための最適な電極配置および頭部のサイズ・形状、神経回路構造には個人差があることも問題になる。そこで頭部の核磁気共鳴画像法(MRI)で得られた画像から、頭部3次元データを抽出して頭部にフィットしたヘッドセットを作製することを目指した。これまでの申請者らの計測データや知見に基づいて電極位置を最適化し、体性感覚運動野の活動をもっとも効果的に計測できる位置にヘッドセットの電極を調節した。今後の研究としては、このヘッドセットにより、脳波計測に慣れていない研究補助者や患者であっても、簡便かつ正確な位置に電極をセットでき、計測を別日におこなっても再現性のある結果が得られるようになることを確かめる。さらに簡便な装着によって訓練に必要な時間が短縮され、患者の負担軽減できる点を証明する。CADシステムをある程度使いこなせるようになり、ヘッドセットを作製することができた。またこれまでの申請者らの計測データや知見に基づいて電極位置を最適化し、体性感覚運動野の活動をもっとも効果的に計測できる位置にヘッドセットの電極を調節するようにしており、当初の目標をおおむね達成することができた。ただし、まだ3Dデータの状態なので、今後3D出力し、実際に脳波計測を健常者で実施し、その性能を評価していく必要がある。初年度に作製したヘッドセットの性能を評価した後、脳卒中片麻痺患者での実際のBMI介入を予定している。脳卒中発症初期の神経系は不安定なため、訓練頻度を高くすることが難しかったが、健常者の脳活動レベルの半分程度を目標として、その脳活動を引き出すのに必要な訓練量を明らかにする。これにより訓練量のベースラインが設定でき、以後の訓練プログラムの決定の指針とすることができる。予定では、被験者はインフォームド・コンセントを得た脳卒中片麻痺患者10名として大学病院入院直後からおよそ1ヶ月の間に3日以上の間隔を空け、計6日間のBMI訓練プログラムに参加してもらう。1回の訓練は、脳波計の取り付け・片付けなども含めて1時間以内に終える。被験者は、大脳皮質運動野付近から得られた脳波を反映したグラフを観察しながら、皮質興奮性をコントロールするように訓練する。そして麻痺側の上肢を運動しようとしたとき、かつ、十分に皮質興奮性が上昇した場合にのみ、電気刺激によって麻痺肢の運動が誘発される。訓練プログラムの前後では、頭部全体の脳波トポグラフィを計測する。脳波トポグラフィでは、脳波の内、ミュー波やベータ波など身体運動に関連した特定の周波数成分の平均パワーを頭皮上の複数地点について計算し,その電位分布(脳波地図)を作成する。これを訓練前後で比較することにより、運動関連脳波の変化量を可視化することができる。

またこれまでの申請者らの計測データや知見に基づいて電極位置を最適化し、体性感覚運動野の活動をもっとも効果的に計測できる位置にヘッドセットの電極を調節するようにしており、当初の目標をおおむね達成することができた。ただし、まだ3Dデータの状態なので、今後3D出力し、実際に脳波計測を健常者で実施し、その性能を評価していく必要がある。初年度に作製したヘッドセットの性能を評価した後、脳卒中片麻痺患者での実際のBMI介入を予定している。脳卒中発症初期の神経系は不安定なため、訓練頻度を高くすることが難しかったが、健常者の脳活動レベルの半分程度を目標として、その脳活動を引き出すのに必要な訓練量を明らかにする。これにより訓練量のベースラインが設定でき、以後の訓練プログラムの決定の指針とすることができる。予定では、被験者はインフォームド・コンセントを得た脳卒中片麻痺患者10名として大学病院入院直後からおよそ1ヶ月の間に3日以上の間隔を空け、計6日間のBMI訓練プログラムに参加してもらう。1回の訓練は、脳波計の取り付け・片付けなども含めて1時間以内に終える。被験者は、大脳皮質運動野付近から得られた脳波を反映したグラフを観察しながら、皮質興奮性をコントロールするように訓練する。そして麻痺側の上肢を運動しようとしたとき、かつ、十分に皮質興奮性が上昇した場合にのみ、電気刺激によって麻痺肢の運動が誘発される。訓練プログラムの前後では、頭部全体の脳波トポグラフィを計測する。脳波トポグラフィでは、脳波の内、ミュー波やベータ波など身体運動に関連した特定の周波数成分の平均パワーを頭皮上の複数地点について計算し,その電位分布(脳波地図)を作成する。これを訓練前後で比較することにより、運動関連脳波の変化量を可視化することができる。3Dプリンタを購入する予定で予算計上をしていたが、外部委託によりデータ出力するほうが安価に済む可能性もあったため当面購入はせず、外部サービスと実機の比較検討をおこなうこととした。また予定していた英文添削サービスの利用がなかったことと謝金を必要とする被験者試験の実施は次年度に持ち越すことになった。
南部アフリカにおける先住民の土地権運動に関する研究

近年において世界各国の先住民が、国家に対して自らが居住してきた土地に対する利用権や所有権を請求するようになっている。これは、「先住民の土地権運動」と呼ばれ、その背景には、鉱山開発や観光開発などの国家の地域開発がすすめられ、先住民の人権を考慮することなく彼らを強制的に移住させてきた点が挙げられる。この研究では、南部アフリカの先住民としてよく知られるサン(ブッシュマン、バサルワ)社会を対象にする。本稿では、ボツワナのサン社会を事例に、先住民サンの土地利用の歴史、サンの先住民運動の様相を把握することを目的とする。筆者は、ボツワナのハンシー県、ンガミランド県、セントラル県においてサンの土地利用史や土地権運動に関わる現地調査を行った。その結果、彼らの先住民運動の実態、彼らの生活様式のなかでの運動の役割などを把握することから、サン自らが自らの先住性を示すために土地利用の歴史を新たに注目していることが明らかになった。なお、南部アフリカのなかで南アフリカでは、すでに先住民が土地権を獲得しており、土地利用の仕方についての論議がみられる。ボツワナでは、先住民が政府の移住政策に対する裁判を実施している最中で、現時点においてもその決着をみてはいない。本稿は、直接に先住民運動の是非を論議するものではないが、先住民サンの歴史と現在についての基礎的な資料を提供している。サン(ブッシュマン、バサルワ)は、南アフリカ、ボツワナ、ナミビア、アンゴラに暮らす南部アフリカの先住民としてよく知られている。この研究は、サンを対象にして、各国で異なるサンの先住民運動の地域性を把握することを目的とした。サンは南部アフリカに広く暮らしているためにその全貌を把握することは困難であり、今年はボツワナのサンの先住民運動に焦点を当てた。ボツワナ政府は、サンを先住民という概念で把握しておらず、辺境居住者とみているので、世界的な運動の流れに強く影響されていない。しかし現在、海外のNGOも関与して、先住民運動といえるような動きもみられる。筆者がこれまで長期間調査してきた中央カラハリ動物保護区において、ボツワナ政府は保護区内の居住者(サンやバンツー系カラハリ)を保護区外への移住をすすめており、それに賛成しているサンと反対しているサンとに分かれている。反対者は、自らの土地権を政府に要求しているが、政府がその権利を認めることはない。しかし、彼らが土地権を主張する際に、地名や歴史的出来事などをとおしてサンが土地に刻んだ歴史が新たに重要性を増している。本報告では、先住民という大枠でみるのではなくてサン社会のなかに先住民運動に関与する人と関与しない人がわかれてきたプロセスとそれが分化した要因を把握している。2つの選択には、集落レヴェルでのリーダーの存在、サンとカラハリとの社会的紐帯の強弱などが左右していたことが明らかにされた。この研究では、南部アフリカの先住民としてよく知られるサン(ブッシュマン)社会を対象にする。具体的には、南アフリカ、ボツワナ、ナミビア、アンゴラの4つのサン社会を事例に、そこでの彼らの先住民運動の実態、彼らの生活様式のなかでの運動の役割などを把握している。その結果、以下のようなことが明らかになった。1.4つのサン社会において先住民運動の有無などで大きな地域的差異を認めることができる。南アフリカでは、すでに先住民が土地権を獲得しており、土地利用の仕方についての論議がみられる。ボツワナでは、先住民の政府に対する裁判が行われている最中で、その決着をみてはいない。ナミビアでは、南部アフリカ全体のサンの先住民組織の本部があることもあり、運動は活発に行われている。アンゴラでは、内戦が終了して時間がたっておらず、運動はまったく行われていない。2.このような4つの地域の差異は、各国の先住民政策などの政治状況の違いを大きく反映しているようにみえる。
き裂進展を想定し、き裂先端に沸き出しのある転位の動力学モデルに関する研究

ぜい性破壊,延性破壊,疲労破壊等全ての破壊現象はき裂の生成と進展を伴うことは論をまたない.特にき裂進展領域においては,負荷によってき裂先端から湧き出た転位が粒界や第2相粒子などに堆積し,堆積による応力や塑性歪がある限界値に達すると破壊が生じ,き裂が進展するというモデルが妥当である.従って,破壊現象をこのような転位の増殖や運動及び堆積を考慮した転位動力学によって説明するためには,転位源としてき裂先端を採用したモデル化が必要となる.本研究では,き裂先端を転位源とし,き裂先端における臨界応力拡大係数K_cを転位源活性化応力として採用することにより,き裂進展に対するK_c値支配の動力学モデルの確立を試みた.得られた動力学モデルを用いて,き裂先端より放出された転位がき裂前方の介在物に堆積する動力学シミュレーションを行うことにより,き裂及び介在物回りの応力場や介在物に堆積した転位による塑性ひずみ量の経時変化を明らかにした.また,この塑性ひずみに及ぼす介在物とき裂との幾何学的関係や介在物剛さ等の影響を明らかにした.また,転位動力学による疲労破壊機構の解明を試みた.疲労き裂進展速度は,き裂先端開口変位に比例すると言われていることに鑑み,き裂先端から放出された転位がき裂面から傾斜したすべり面上を運動し結晶粒界に堆積する動力学シミュレーションを行うことによって,き裂先端開口変位の経時変化やすべり面角度の影響を明らかにした.さらに,転位動力学モデルの応用として,金属材料の耐磨耗性等の改善を目的として行われている表面改質を取り上げ,表面硬化層に堆積する転位の動力学シミュレーションを行った.その結果,表面改質層の破壊が生じる限界の作用応力と結晶粒径の間にHall-Petch型の直線関係が成り立つことを明らかにした.ぜい性破壊,延性破壊,疲労破壊等全ての破壊現象はき裂の生成と進展を伴うことは論をまたない.特にき裂進展領域においては,負荷によってき裂先端から湧き出た転位が粒界や第2相粒子などに堆積し,堆積による応力や塑性歪がある限界値に達すると破壊が生じ,き裂が進展するというモデルが妥当である.従って,破壊現象をこのような転位の増殖や運動及び堆積を考慮した転位動力学によって説明するためには,転位源としてき裂先端を採用したモデル化が必要となる.本研究では,き裂先端を転位源とし,き裂先端における臨界応力拡大係数K_cを転位源活性化応力として採用することにより,き裂進展に対するK_c値支配の動力学モデルの確立を試みた.得られた動力学モデルを用いて,き裂先端より放出された転位がき裂前方の介在物に堆積する動力学シミュレーションを行うことにより,き裂及び介在物回りの応力場や介在物に堆積した転位による塑性ひずみ量の経時変化を明らかにした.また,この塑性ひずみに及ぼす介在物とき裂との幾何学的関係や介在物剛さ等の影響を明らかにした.また,転位動力学による疲労破壊機構の解明を試みた.疲労き裂進展速度は,き裂先端開口変位に比例すると言われていることに鑑み,き裂先端から放出された転位がき裂面から傾斜したすべり面上を運動し結晶粒界に堆積する動力学シミュレーションを行うことによって,き裂先端開口変位の経時変化やすべり面角度の影響を明らかにした.さらに,転位動力学モデルの応用として,金属材料の耐磨耗性等の改善を目的として行われている表面改質を取り上げ,表面硬化層に堆積する転位の動力学シミュレーションを行った.その結果,表面改質層の破壊が生じる限界の作用応力と結晶粒径の間にHall-Petch型の直線関係が成り立つことを明らかにした.本研究は,転位の動力学による破壊現象の説明を主たる目的とするものであり,破壊に対する実験結果の多くがき裂の応力拡大係数によって整理されていることに鑑みて,モデル中に導入したき裂を転位源として採用した.また,転位源活性化応力としては,従来の研究代表者らによる研究で用いられたき裂先端の転位源活性化応力にかわり,き裂先端の臨界応力拡大係数Kcを用いることにより動力学モデルの構築を行った.なお,転位の運動速度と作用応力の関係については,これまでと同様に線形応力-速度関係式を用いた.このような動力学モデルを用いて,き裂先端前方に母材と弾性率の異なる円柱介在物が存在し,き裂先端より放出された転位がこの介在物に堆積するという場合について転位の運動方程式を定式化し,具体的に数値シミュレーションを行った.その結果,以下の知見が得られた.1.き裂先端より放出された全転位の運動距離を用いて塑性ひずみを定義することにより,き裂先端に形成される塑性ひずみの経時変化が求められた.2.同一時刻におけよ塑性ひずみの大きさは,作用応力の増加や転位の放出条件であるき裂先端の臨界応力拡大係数Kcの減少によって増加するというきわめて妥当な結果が得られた.3.き裂と介在物との幾何学的関係が塑性ひずみに及ぼす影響については,介在物とき裂先端との距離が減少するに従い,また,介在物の径が増加するに従って塑性ひずみは小さくなることが解った.4.さらに,塑性ひずみの大きさは介在物の剛性が増加するにつれて減少することが明らかとなった.

本研究は,転位の動力学による破壊現象の説明を主たる目的とするものであり,破壊に対する実験結果の多くがき裂の応力拡大係数によって整理されていることに鑑みて,モデル中に導入したき裂を転位源として採用した.また,転位源活性化応力としては,従来の研究代表者らによる研究で用いられたき裂先端の転位源活性化応力にかわり,き裂先端の臨界応力拡大係数Kcを用いることにより動力学モデルの構築を行った.転位の運動速度と作用応力の関係については,前年度において用いた線形応力-速度関係式に換わって,応力のべき乗が転位速度に比例するという非線形応力-速度関係式を用いた定式化を行った.このような動力モデルを用いて,前年度と同様に,き裂先端前方に母材と弾性率の異なる円柱介在物が存在し,き裂先端より放出された転位がこの介在物に堆積するという場合について転位の運動方程式を定式化し,具体的に数値シミュレーションを行った.その結果,以下の知見が得られた.1.同数の転位が放出される時間は,非線形応力-速度関係式のべき指数が大きくなるに従ってかなり増加することが解った.2.き裂先端より放出された全転位の運動距離を用いて定義した塑性ひずみの大きさは,作用応力の増加や転位の放出条件であるき裂先端の臨界応力拡大係数Kcの減少によっ増加するというきわめて妥当な結果が得られた.3.き裂と介在物との幾何学的関係が塑性ひずみに及ぼす影響については,介在物とき裂先端との距離が減少するに従って小さくなることが解った.また,介在物の径が増加するに従って塑性ひずみは小さくなるがその程度は僅かであった.4.さらに,塑性ひずみの大きさは介在物の剛性が増加するにつれて減少することが明らかとなった.本研究は,転位の動力学による破壊現象の説明を主たる目的とするものである.本年度においては,昨年度までに構築した転位動力学モデルを用いて疲労破壊における微小き裂の問題を転位動力学の観点から取扱い,疲労破壊機構の解明を試みた.具体的には,疲労破壊における疲労き裂進展速度は,き裂先端開口変位に比例すると言われていることを鑑み,転位源としてのき裂先端から放出された転位がき裂面から傾斜したすべり面上を運動し結晶粒界に堆積する動力学シミュレーションを行うことによって,き裂先端開口変位の経時変化やこれに及ぼすすべり面角度の影響を求めた.その結果,(1)すべり面の角度が7080゚の場合にき裂先端開口変位が最大となり,また隣接する結晶粒に生じる応力も最大となることが解った.(2)このことから,疲労き裂はすべり面角度7080゚で最も容易に進展するものと考えられる.なる結論を得た.さらに,転位の動力学モデルの応用として,金属材料の耐磨耗性等の改善を目的として行われている表面改質を取り上げ,表面硬化層に堆積する転位の動力学シミュレーションを行った.具体的には,表面硬化層と母材からなる2相モデルと,これらの間に摩擦応力分布を有する領域を想定した3相モデルを用いて,表面硬化層に生じる応力と母材の結晶粒径の関係を求めた.その結果,いずれのモデルにおいても表面改質層の破壊が生じる限界の作用応力と結晶粒径の間にはHall-Petch型の直線関係が成り立つことを明らかにした.
胃腸上皮化生粘膜における腸粘膜上皮幹細胞の発現

胃粘膜の分化異常である腸上皮化生粘膜には転写因子であるCdx2が発現しており、Cdx2を胃粘膜に特異的に発現させることにより腸上皮化生を誘導することができる。ヒトの腸上皮化生でもCdx2トランスジェニックマウスの腸上皮化生粘膜でもLgr5、CD133、DCAMKL1が発現していることが確認された。CD133、Lgr5は癌幹細胞との関係が報告されている。Cdx2トランスジェニックマウスの腸上皮化生粘膜からの分化型胃癌の発生における癌幹細胞マーカーとの関係も検討した。癌幹細胞の増殖・分化制御機構を解明し、再生医療への応用だけでなく新たな癌治療へと結び付けていく基礎になると考えられる。消化器臓器における幹細胞研究は近年急速に進展している領域であり、幹細胞特異的遺伝子の同定、増殖・分化制御の分子機構などが次々と明らかにされ、様々な疾患に於ける幹細胞制御の重要性も解明されつつある。その中でも、腸粘膜上皮細胞の幹細胞研究が近年急速に進展してきている。この幹細胞マーカーの中でLgr5、DCAMKL1、CD133、Bmi1の4つの幹細胞マーカーに対して胃粘膜に特異的発現させるトランスジェニックマウスを作製するためにHK-ATPaseのβsubunitのプロモーターを用いたconstructの作製が終了した。そこで実際にこれらのconstructのうちLgr5、DCAMKL1、Bmi1をC57BL6Jの受精卵にinjectionを行った。得られたF0の遺伝子解析よりLgr5、DCAMKL1、Bmi1の3つともにそれぞれの遺伝子が導入されたトランスジェニックマウスを得ることができた。さらに、Lgr5とDCAMKL1のトランスジェニックマウスに関してはそれぞれの胃粘膜にLgr5とDCAMKL1が発現していることが確認された。組織特異的な幹細胞マーカーによる幹細胞の同定が近年急速に進んでいる。腸粘膜上皮の幹細胞マーカーがCdx2によって誘導される腸上皮化生においてどのようになっているのかは興味深い。実際、予備実験では、ヒトの腸上皮化生でもCdx2トランスジェニックマウスの腸上皮化生粘膜でもLgr5、CD133、DCAMKL1が発現していることを確認している。CD133は癌幹細胞マーカーであることも明らかにされており、また、Lgr5も癌幹細胞との関係が報告されている。これらを踏まえ、Cdx2トランスジェニックマウスの腸上皮化生粘膜からの分化型胃癌の発生における癌幹細胞マーカーとの関係も明らかにしていきたい。このことにより、癌幹細胞の増殖・分化制御機構を解明し、再生医療への応用だけでなく新たな癌治療へと結び付けていく基礎になると考えられる。ロイシンに富むオーファンG蛋白質共役受容体であるLgr5は多能性と自己複製能を有する陰窩底部の細胞を特異的にラベルすることが明らかになった。一方、陰窩底部から平均4個目の細胞(+4)が長い細胞周期をもち多能性を有することがlong-term label retentionにより明らかにされた(+4LRC細胞)。現在提唱されているこれら2つの幹細胞の候補(Lgr5陽性CBC細胞と+4LRC細胞)の関係は明らかになっていない。この2つの候補の他に腸粘膜上皮の幹細胞マーカー遺伝子としてDCAMKL1とCD133がある。DCAMKL1は+4LRCに発現し、CD133はCBC細胞に発現している。一方、胃粘膜の病的な分化異常である腸上皮化生はピロリ菌の感染の結果発生するが、転写因子Cdx2が発現している。そしてCdx2を胃粘膜に特異的に発現させることにより腸上皮化生粘膜が誘導されることは既にCdx2トランスジェニックマウスにより確認済みである。この腸上皮化生は分化型胃癌の前癌病変としても注目されている。また、癌幹細胞の考え方が広がっている。従って幹細胞の増殖・分化制御機構を解明することは、再生医療への応用だけでなく新たな癌治療へと発展する可能性も同時に秘めている。

Lgr5やCD133は癌幹細胞のマーカーともなりうる。4つの幹細胞マーカーに対して胃粘膜に特異的発現させるトランスジェニックマウスを作製するためにHK-ATPaseのβsubunitのプロモーターを用いたconstructの作製が終了した。組織特異的な幹細胞マーカーによる幹細胞の同定が近年急速に進んでいる。胃粘膜の分化異常である腸上皮化生粘膜には転写因子であるCdx2が発現しており、Cdx2を胃粘膜に特異的に発現させることにより腸上皮化生を誘導することができる。腸粘膜上皮の幹細胞マーカーがCdx2によって誘導される腸上皮化生においてどのようになっているのかは興味深い。ヒトの腸上皮化生でもCdx2トランスジェニックマウスの腸上皮化生粘膜でもLgr5、CD133、DCAMKL1が発現していることを確認している。CD133は癌幹細胞マーカーであることも明らかにされており、また、Lgr5も癌幹細胞との関係が報告されている。これらを踏まえ、Cdx2トランスジェニックマウスの腸上皮化生粘膜からの分化型胃癌の発生における癌幹細胞マーカーとの関係を研究した。この研究は、癌幹細胞の増殖・分化制御機構を解明し再生医療への効用だけでなく新たな癌治療へと結び付けていく基礎になる。腸粘膜上皮細胞の幹細胞に発現しているLgr5に注目した。Lgr5の抗体は多数市販されており、Lgr5の抗体を用いた免疫組織染色の論文は多数報告されている。しかし、私の検討ではLgr5の発現部位を性格に同定するための免疫組織染色に良好な抗体が入手不可能であったため、Lgr5-EGFP-IRES-creERT2 knock-in mouseを入手した。このマウスを用いてEGFPの発現部位を同定することによりLgr5の発現部位を同定した。正常マウスの胃粘膜にはLgr5は発現していないが、Cdx2トランスジェニックマウスの腸上皮化生粘膜ではLgr5陽性細胞が出現していることを明らかにすることができた。さらにRosa26-lacZ reportermiceも購入しLgr5陽性細胞のトレーシングを行った。tamoxifen投与後のLgr5陽性細胞をLacZで追跡した。種々の検討結果から、Cdx2によって誘導された腸上皮化生粘膜には腸幹細胞マーカーであるLgr5が誘導されることが解明された。消化器内科Lgr5、DCAMKL1、Bmi1のトランスジェニックマウスの作製が成功した。さらに、現時点でLgr5とDCAMKL1のトランスジェニックマウスの胃粘膜に実際にLgr5とDCAMKL1が発現していることが確認された。以上のことから順調に研究は進展していると言える。Lgr5トランスジェニックマウスの作製に予定より時間がかかったため当初の計画より進行が遅れました。4つの幹細胞マーカー(Lgr5、CD133、Bmi1、DCAMKL1)のトランスジェニックマウス作成のためのconstructが作製できたことは、今回の研究目的の大きな部分が達成されたと考えられる。従って、3年間の研究期間のうち1年修了時点でconstructが出来上がったことにより残り2年間での研究目標達成に大きな進展が得られたと考えられる。Lgr5トランスジェニクマウス、DCAMKL
第四紀末の地形・地質年代尺度の高度化・精密化の総合的研究

放射性炭素同位体年度測定の高度化:広島大学の超低バックグラウンド液体シンチレーションカウンターを稼働させて,高精度年代測定に着手した.放射性炭素同位体年代測定試料の質を詳細に検討して混入や汚染の影響を取り除くために導入した顕微鏡および顕微鏡映像記録装置を用いて年代測定試料の炭化物や泥炭中の植物片を詳しく観察して試料の質を吟味した.また,層序にもとづいてシリーズで採取した試料を高い精度で分析し,ベイズ理論に基づく年代再計算法を含む暦年補正プログラムを活用して地震発生や火山噴火などの層準の年代を再検討し,より高い精度で年代を推定することや,確実度の高い年代範囲を客観的に推定する作業を積極的に行った.突発的な地質現象発生時系列解明の高度化:火山灰編年に関しては,中部九州の阿蘇中央火口丘テフラ群および久住火山テフラ群のオールコアボーリング調査を行った.これらのボーリングコアにはほぼ完全なテフラ層序が含まれており,中部九州の第四紀末のテフラ層序と爆発的な火山噴火の発生時期および噴火規模と様式の解明に大きく貢献した.自然環境変化に関わる年代尺度高度化・精密化のための調査:北部九州の糸島低地と樫原湿原において野外調査とオールコアボーリング調査を実施した.これらのボーリング調査は海水準変化や河川環境変動を敏感に反映している地点で実施された.コア試料について花粉分析,珪藻遺骸群集,昆虫化石分析,硫黄含有量,続成鉱物種別分析など各種の分析が行われて自然環境変遷の詳細な指標が取得されつつある.また,詳細なテフラの分析と高精度年代測定も進行中である.樫原湿原KSO304コアの分析は,北部九州における中世以降の環境変動を詳細かつ多面的に解明して人間と自然のかかわりを高精度に解明する重要な成果をもたらすことが期待されている.放射性炭素同位体年度測定の高度化:広島大学の超低バックグラウンド液体シンチレーションカウンターを稼働させて,高精度年代測定に着手した.放射性炭素同位体年代測定試料の質を詳細に検討して混入や汚染の影響を取り除くために導入した顕微鏡および顕微鏡映像記録装置を用いて年代測定試料の炭化物や泥炭中の植物片を詳しく観察して試料の質を吟味した.また,層序にもとづいてシリーズで採取した試料を高い精度で分析し,ベイズ理論に基づく年代再計算法を含む暦年補正プログラムを活用して地震発生や火山噴火などの層準の年代を再検討し,より高い精度で年代を推定することや,確実度の高い年代範囲を客観的に推定する作業を積極的に行った.突発的な地質現象発生時系列解明の高度化:火山灰編年に関しては,中部九州の阿蘇中央火口丘テフラ群および久住火山テフラ群のオールコアボーリング調査を行った.これらのボーリングコアにはほぼ完全なテフラ層序が含まれており,中部九州の第四紀末のテフラ層序と爆発的な火山噴火の発生時期および噴火規模と様式の解明に大きく貢献した.自然環境変化に関わる年代尺度高度化・精密化のための調査:北部九州の糸島低地と樫原湿原において野外調査とオールコアボーリング調査を実施した.これらのボーリング調査は海水準変化や河川環境変動を敏感に反映している地点で実施された.コア試料について花粉分析,珪藻遺骸群集,昆虫化石分析,硫黄含有量,続成鉱物種別分析など各種の分析が行われて自然環境変遷の詳細な指標が取得されつつある.また,詳細なテフラの分析と高精度年代測定も進行中である.樫原湿原KSO304コアの分析は,北部九州における中世以降の環境変動を詳細かつ多面的に解明して人間と自然のかかわりを高精度に解明する重要な成果をもたらすことが期待されている.超低バックグラウンド液体シンチレーションカウンターを用いた年代測定を行うため,ベンゼン標準試料の合成を行い年代測定を実施した.また,加速器質量分析計を用いた年代測定に供する試料採取方法,洗浄・乾燥,顕微鏡観察に関わる技術を検討し,標準化を試みた.液体シンチレーションカウンターと加速器質量分析計を用いて後氷期の高精度時代対比を実施するために以下のフィールド調査をおこなった:テフラ年代に関しては,中部九州の阿蘇中央火口丘テフラ群および久住火山テフラ群のオールコアボーリング調査をを行った.これらのボーリングコアには阿蘇中央火口丘テフラ群と久住火山テフラ群のほぼ完全なテフラ層序が含まれており,中部九州の第四紀末のテフラ層序と地質年代の高度化に大きく貢献することが期待できる.今年度末から来年度にかけてこれらのボーリングコアの詳細な解析を実施する予定である.糸魚川-静岡構造線活断層系下蔦木断層の最近数千年の地震活動と環境変化を高精度に解明するための緊急調査を実施して,調査と資料採取を実施した.今後これらの試料について引き続き年代測定を実施する.液体シンチレーションカウンターと加速器質量分析計を用いて後氷期の高精度時代対比を実施するために以下のフイールド調査をおこなった.テフラ年代に関しては,阿蘇火山当方波野村でオールコアボーリング調査を行い阿蘇中央火口丘テフラ群と久住火山テフラ群の詳細なテフラ年代層序解明を進め,中部九州の第四紀末のテフラ層序と地質年代の高度化をはかった.後氷期堆積物に関しては,北部九州の糸島低地の沖積層オールコアボーリング調査を行った.今年度末から来年度にかけてこれらのボーリングコアの詳細な解析を実施する予定である.また,中海湖底の完新世堆積物の高精度年代を解明するための試料の検討を行い,その一部をサンディエゴ州立大学に依頼して加速器質量分析計年代の測定を実施した.超低バックグラウンド

液体シンチレーションカウンターを用いた年代測定を行うため,ベンゼン標準試料の合成手法の改良を行い年代測定を実施した.また,加速器質量分析計を用いた年代測定に供する試料採取方法,洗浄・乾燥,顕微鏡観察に関わる技術を検討し,標準化を試みた.超低バックグラウンド液体シンチレーションカウンターを用いた年代測定を行うため,ベンゼン標準試料の合成を行い年代測定を実施した.また,加速器質量分析計を用いた年代測定に供する試料採取方法,洗浄・乾燥,顕微鏡観察に関わる技術を検討し,標準化を試みた.液体シンチレーションカウンターと加速器質量分析計を用いて後氷期の高精度時代対比を実施するために以下のフィールド調査をおこなった:沖積層の年代に関しては,北部九州の佐賀県七山村樫原湿原のオールコアボーリング調査をを行った.このボーリングコアには泥炭質堆積物中に花粉や火山灰試料が連続的に含まれ,北部九州の第四紀末のテフラ層序と地質年代の高度化に大きく貢献することが期待できる.また,山形県北部や三重県北部など,従来第四紀年代層序の情報が不十分であった地域の調査を行って年代層序試料の収集を行い分析を試みた.成果の一部をアメリカ地質学会や国際火山学地球内部学会等の国際学会で公表し成果の取りまとめに必要な情報収集やレビューの依頼を行った.
動的電子物性を有する新しい機能性酸化還元系の創出

近年、磁性-伝導性-光物性という複合機能を持った新しい機能材料が注目を集めている。このような新規な機能は「安定なラジカルを組み込んだπ電子系化合物」および「有機-無機複合系におけるd-π電子相互作用の可能な分子」を基本単位とする分子集合体の新しい電子物性として期待されているものである。本研究では、新しい複合機能を持った有機分子の構築を目的として、以下の化合物を合成してその性質を調べた。(1)テトラチアフルバレン・オリゴマー:複数のTTFを連結したTTFオリゴマーは、伝導性ポリマーの基本単位であり、高い伝導性が期待できる。また、TTFがカチオンラジカル状態で強磁性相互作用をする分子は、その伝導性と磁性の関係から興味深い。そこで、これらの分子を合成して、その伝導性と磁気的性質を調べた。その結果、幾つかのラジカル塩は高い伝導性を示し、また他のラジカル塩は三重項ラジカルの存在を示した。(2)フェロセニルテトラチアフルバレン:TTF部分での導電性と、フェロセン部分における強磁性の発現が期待できる標題分子を合成した。また、それらのCT錯体とラジカル塩を調製してその電気伝導性と磁性について調べた。その結果、標題分子のTTF部分のみが酸化されたCT錯体とラジカル塩、および両者が酸化されたラジカル塩を得ており、幾つかの系は伝導性を示し、さらに、ESRが観測されるラジカル塩も得た。(3)ハロゲン置換テトラチアフルバレン:TTFにハロゲンを導入した分子は、ハロゲン部分の弱い相互作用によって分子が並んだラジカル塩を形成するので、対イオンとして磁性をもったアニオンを選べばTTFのラジカルカチオンとアニオン上のスピンが相互作用することが期待できる。そこで、ニッケル(III)イオンを導入したラジカル塩を調製して、その物性を調べたところ、磁性を持った有機伝導体を構築することができた。近年、磁性ー伝導性ー光物性という複合機能を持った新しい機能材料が注目を集めている。このような新規な機能は「安定なラジカルを組み込んだπ電子系化合物」および「有機ー無機複合系におけるd-π電子相互作用の可能な分子」を基本単位とする分子集合体の新しい電子物性として期待されているものである。(1)テトラチアフルバレン・オリゴマー:複数のTTFを直接又はπ電子系によって連結したTTFオリゴマーは、伝導性ポリマーの基本単位であり、高い伝導性が期待できる。その結果、一部の化合物は高い伝導性を示し、また他の化合物は三重項ラジカルの存在を示した。(2)フエロセニルテトラチアフルバレン:TTF部分での導電性と、フェロセン部分における強磁性の発現が期待できる標題分子を合成した。現在のところ、標題分子のTTF部分のみが酸化されたCT錯体およびラジカル塩を得ており、幾つかの系は伝導性を示し、さらに、ESRが観測されるラジカル塩も得た。現在、その物性を調べている。(3)ハロゲン置換

テトラチアフルバレン:TTFにハロゲンを導入した分子は、ハロゲン部分が金属によって架橋された錯体を形成することが可能であり、金属として磁性をもった原子を選べばTTFのラジカルカチオンと金属上のスピンが相互作用することが期待できる。現在、鉄(III)イオンを導入したラジカル塩を調製して、その物性を調べている。近年、磁性-伝導性という複合機能を持った新しい機能材料が注目を集めている。このような新規な機能は「安定なラジカルを組み込んだπ電子系化合物」を基本単位とする分子集合体の新しい電子物性として期待されているものである。本研究では、新しい複合機能を持った有機分子の構築を目的として、以下の化合物を合成してその性質を調べた。(1)TTFオリゴマーのラジカル塩:複数のTTFを直接又はπ電子系によって連結したTTFオリゴマーは、伝導性ポリマーの基本単位であり、そのラジカル塩には高い伝導性が期待できる。また、TTFがカチオンラジカル状態で強磁性相互作用をする系は、その伝導性と磁性の関係から興味深い。そこで、このようなラジカル塩を調製して、その伝導性と磁気的性質を調べた。その結果、一部のラジカル塩は高い伝導性を示し、また他のラジカル塩は三重項の存在を示した。(2)ビス(テトラチアフルバレニル)フェロセン:TTF部分での伝導性とフェロセン部分における強磁性の発現が期待できる標題分子を合成した。また、この分子のCT錯体とラジカル塩には、TTF部分のみでの伝導性と磁性も期待できる。現在のところ、標題分子のTTF部分のみが酸化されたCT錯体およびラジカル塩を得ており、幾つかの系は伝導性を示し、さらに、ESRが観測されるラジカル塩も得た。(3)ヨウ素置換TTFのラジカル塩:TTFにヨウ素を導入した分子は、ヨウ素部分がヘテロ原子によって架橋された錯体を形成することが可能であり、架橋部分にスピンをもったアクセプターを選べばTTFのラジカルカチオンとアクセプター上のスピンが相互作用することが期待できる。現在、このような系として伝導性と磁性の両者の共存した系を得ており、その物性をさらに調べている。近年、磁性-伝導性-光物性という複合機能を持った新しい機能材料が注目を集めている。このような新規な機能は「安定なラジカルを組み込んだπ電子系化合物」および「有機-無機複合系におけるd-π電子相互作用の可能な分子」を基本単位とする分子集合体の新しい電子物性として期待されているものである。(1)テトラチアフルバレン・オリゴマー:複数のTTFを連結したTTFオリゴマーは、伝導性ポリマーの基本単位であり、高い伝導性が期待できる。また、TTFがカチオンラジカル状態で強磁性相互作用をする分子は、その伝導性と磁性の関係から興味深い。そこで、これらの分子を合成して、その伝導性と磁気的性質を調べた。その結果、幾つかのラジカル塩は高い伝導性を示し、また他のラジカル塩は三重項ラジカルの存在を示した。(2)フェロセニルテトラチアフルバレン:TTF部分での導電性と、フェロセン部分における強磁性の発現が期待できる標題分子を合成した。また、それらのCT錯体とラジカル塩を調製してその電気伝導性と磁性について調べた。その結果、標題分子のTTF部分のみが酸化されたCT錯体とラジカル塩、および両者が酸化されたラジカル塩を得ており、幾つかの系は伝導性を示し、さらに、ESRが観測されるラジカル塩も得た。
真空紫外レーザー光励起による高励起状態の光分解動力学

真空紫外域に対応する分子の高励起状態は、紫外域に対応する低い励起状態では見られない動的挙動を示す。本研究は、大気光化学反応を理解する上で必要不可欠である塩化エチレン類の真空紫外域から紫外域での光分解過程に注目した。二次元画像観測法により、塩化エチレン類(trans-、cis-、1,1-、ジクロロエチレン、塩化ビニル)の光分解で生成した塩素原子のスピン軌道状態を選別しながら、その並進速度分布及び空間角度分布を測定し、光解離機構を明らかにした。193nm及び235nm光分解で生成する塩素原子の並進エネルギー分布は、ともに高い異方性を持つ高エネルギー成分と、等方的な空間分布を示す低エネルギー成分からなる。真空紫外域での光分解は主に低エネルギー成分を示し、紫外域では、主に高エネルギー成分を示した。塩素原子の解離過程には、少なくとも2つの解離過程が存在する。高エネルギーの塩素原子は、ガウス型の並進エネルギー分布を示し、低エネルギー成分は,Maxwell-Boltzmann分布を示した。高エネルギー成分の塩素原子生成は、(π,π^*)状態から(n,σ^*)状態への内部転換を経由する解離であり、しかも分子回転(<1ps)よりはやい解離によって起こっていることが分かった。低エネルギー成分の塩素原子は、(π,π^*)状態から基底状態への熱的な解離により生成することが分かった。2光子共鳴差周波4波混合法により真空紫外レーザーの発生を試みた。水素原子のイオン化検出について、Lymann-α(121.6nm)による【1+1】共鳴多光子イオン化法と、243nmでの【2+1】共鳴多光子イオン化法を比較検討した。その結果、真空紫外レーザーによる【1+1】共鳴多光子イオン化法が、より高感度であることが分かった。