hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
低次元量子スピン系におけるボンド変化とフラストレーションの競合と協力

ボンド変化とフラストレーションのある1次元量子スピン系について種々の性質を調べた.対象とした主なものは,歪んだダイヤモンド型スピン鎖,二等辺三角形スピンチューブ,S=1スピンとS=2スピンの交代スピン鎖,フラストレートしたS=1スピン鎖,スピンギャップ系の有限磁場中の帯磁率と比熱の温度依存性の異常,などである.用いた手法は厳密解,摂動論,実効ハミルトニアン法,数値的対角化,密度行列繰り込み群法などである.本研究の主要な目的は,低次元反強磁性量子スピン系において,空間的格子構造に起因するボンドの変化とフラストレーションの相乗効果を理論的(解析的および数値的)に調べることにある.量子スピンのHeisenbergモデルにおいて,微妙な格子構造の変化が,例えばボンド交代(bond alternationあるいはbond dimerization)や3量体的スピン相互作用(trimerization),などのボンド変化や,相互作用のフラストレーションをもたらす.以上のような状況に鑑み,ボンド変化とフラストレーションの競合と協力を種々のモデルで調べ,実在物質の磁気的性質の解明,あるいは物質合成や探索の指針を与える.ボンド変化とフラストレーションのある1次元量子スピン系について種々の性質を調べた.対象とした主なものは,歪んだダイヤモンド型スピン鎖,二等辺三角形スピンチューブ,S=1スピンとS=2スピンの交代スピン鎖,フラストレートしたS=1スピン鎖,スピンギャップ系の有限磁場中の帯磁率と比熱の温度依存性の異常,などである.用いた手法は厳密解,摂動論,実効ハミルトニアン法,数値的対角化,密度行列繰り込み群法などである.(1)ボンド交代とフラストレーションのあるスピン鎖における,格子と整合的である秩序と非整合的である秩序との競合は,F_5PNNと略称される有機磁性体で起こっているのではないかと思われている.この物質に対応すると思われるモデルを詳細に検討し,いわゆるsupersolidの可能性についても論じた.(2)フラストレーションと三量体性が共存するモデルでスピン間相互作用の異方性がXXZ的であるとき,ハミルトニアンと状態関数の異方性逆転現象とでも呼ぶべき現象が起こる.このようなモデルを詳細に検討し,相図で新奇なタイプの多重臨界点が見られることを見いだした.(3)梯子型スピン系における4体循環交換スピン相互作用の影響について調べた.(4)S=1とS=2のスピンが交互に並ぶ鎖状磁性体は実際に合成されている,この系ではスピン間相互作用Jをかなり広範囲にコントロールできるため,いわゆる一軸異方性Dとの大きさの関連が通常のJ>>Dに加えてJ<<Dの状況も作り出すことができる.我々は種々の手法を用いてこのモデルを解析中である.高スピンの内部自由度を反映して,非常に豊かな相図が得られている.(5)アズライト(藍銅鉱)の磁性は歪んだダイヤモンド型スピン鎖モデルでよく記述されると思われているが,実験データから相互作用パラメーターを定量的に決定することを試みた.(1)励起ギャップのあるスピン鎖にギャップエネルギーより大きな磁場を印可した場合の磁化の温度依存性に対するランダムネスの効果について厳密に解けるモデルを用いて調べた.用いたモデルは,S=1/2のXY鎖にボンド交替とローレンツ型ランダム磁場が入ったモデルである.励起ギャップとランダムネスのバランスにより,磁化の温度依存性のパターンは複雑な様相を呈する.また,同様の現象が比熱についても起こることを初めて示し,研究が進展中である.(2)S=1とS=2のスピンが交互に並ぶ鎖状磁性体は実際に合成されていて(NiとMnが磁性を担っている),この系ではスピン間相互作用Jをかなり広範囲にコントロールできるため,いわゆる一軸異方性Dとの大きさの関連が通常のJ>>Dに加えてJ<<Dの状況も作り出すことができる.我々は種々の手法を用いてこのモデルを解析し,高スピンの内部自由度を反映した非常に興味ある相図を得た.無磁場状態のみならず有限磁場中の相図についても現在調べている.(3)いわゆる三角形スピンチューブ(S=1/2)の基底状態について詳しく調べた.正三角形スピンチューブではカイラリティが重要な役割を果たすが,それが二等辺三角形になった場合にどうなるかについては知られていなかった.我々は解析的理論と数値計算によって,二等辺三角形型の場合について基底状態相図を得た.(1) S=1/2の二等辺三角形スピンチューブの基底状態について詳しく調べた.正三角形スピンチューブではカイラリティが重要な役割を果たすが,それが二等辺三角形になった場合にどうなるかについてはほとんど知られていなかった.我々は解析的理論と数値計算によって,二等辺三角形型の場合について詳細な基底状態相図を得た.この結果は日本物理学会2009年年次大会のシンポジウム講演に選定された.(2)磁場中の歪んだダイヤモンド型スピン鎖においては,磁場の大きさと量子パラメーターによって格子に整合的なスピン相関と非整合的なスピン相関の優劣が逆転しうることを明らかにした.我々の理論的予言の直後にそれを示唆していると思われる実験結果も発表された.(3) S=1(Niが担っている)とS=2(Mnが担っている)のスピンが交互に並ぶ鎖状磁性体は実際に合成されていて,この系ではスピン間相互作用Jと一軸異方性Dの大小関係を広範囲にコントロールできる.

我々は種々の手法を用いてこのモデルを解析し,高スピンの内部自由度を反映した非常に興味ある相図を得た.有限磁場中の磁化プラトーの存在およびその機構についても調べた.(4)励起ギャップのあるスピン鎖にギャップエネルギーより大きな磁場を印可した場合の磁化の温度依存性に対するランダムネスの効果について厳密に解けるモデルを用いて調べた.用いたモデルは,S=1/2のXY鎖にボンド交替とローレンツ型ランダム磁場が入ったモデルである.励起ギャップとランダムネスのバランスにより,磁化の温度依存性のパターンは複雑な様相を呈し,今まで知られていなかった温度変化のパターンも見出した.同様の現象が比熱についても起こることを初めて示した.S=1/2の二等辺三角形型スピンチューブについて,飽和磁化の1/3のところで起きるプラトー状態に関して異常な現象を見出した.二等辺三角形が尖った形の場合と平たい形の場合とではプラトー機構に違いが見られて正三角形のところで機構が入れ替わると予想されるのであるが,DMRGによる数値計算結果では機構交代の正三角形付近でプラトー幅が異常に増大する.プラトー機構が入れ替わるところではプラトー幅が顕著に減少する(しばしばゼロになる)のが通常であるので,我々は従来の常識と全く逆の新奇な振舞いを見出したことになる.我々はこのプラトー幅減少に対する解析的理論を構築し,上述の異常な振舞いをほぼ定量的に説明することに成功した.この異常領域では並進と反転の対称性が自発的に破れ,スタッガード磁化,ダイマー,カイラリティの長距離秩序がでている.我々は,さらにこのような異常な振舞いが他の系でも起こりうることを示し,その発現条件を明確にした.S=1とS=2のスピンが交互に並んだ系(NiとMnで構成されている)は実際に合成されていて,分子設計の自由度が大きい.通常,一軸異方性はスピン間相互作用に対して10分の1程度以下に小さいのであるが,上記物質では分子設計の自由度によりこの制限が取り払われているので,今まで考えられなかったパラメーターの状況が生ずる.我々はそのようなパラメーター領域に対してどのような相が現れるかを議論し,相図を精密に決定した.また,異方的スピンラダー系の磁場誘起スピンネマティック相,ジャロシンスキー・守谷相互作用のある歪んだダイヤモンド鎖の磁化過程,フラストレーションのあるS=1スピン鎖の飽和磁化の半分におけるプラトー,などについても研究を行った.
第一原理分子動力学解析による局所不均一機械特性評価

微小構造物では界面や表面の割合が多く,その原子レベルの構造不整と変形拘束が原子レベルの機械的特性(応力や弾性係数等)に局所的な不均一性をもたらし,破壊の原因となる.安定した機能発現のためには,原子レベル構造とともに変形に対する安定の評価が不可欠である.本年度は,(1)分子動力学による大規模引張り解析,(2)第一原理解析に基づく原子間ポテンシャルの検証,(3)第一原理解析による原子鎖の引張り解析,を行った.(1)では,表面が会合するコーナー部分から発生する転位に着目した.引張り変形が進行するとともに,コーナー部分の変形抵抗性が低下し,局所的に不安定(外力の増加なしに変形が進行する状態)になったときに,その部分のひずみが増加して転位が発生する.その不安定性は弾性係数のマトリックスから判断ずることができる.(2)では、大規模集積回路としてもっとも良く用いられているシリコンと絶縁層のSiO_2のポテンシャルについて検討した.並列化第一原理計算について工夫して計算効率を向上させるとともに,フォースマッチング法を用いて多数のパラメータを最適に決定した.機械的特性についても検討し,良好に再現できることを確認した.界面近傍の変形等への応用について考えている.(3)では,アルミニウム原子鎖に引張り変形を加えた場合の剛性の変化について検討した.とくに,結合が切断される不安定点における挙動を中心に,バルク材料の引張り変形過程と対比させながら考察を進めた.原子鎖では原子間隔が短く、強度は高いが、破壊は脆性的で伸びも小さいことが判明した.申請者らが開発した第一原理分子動力学プログラムを改良するとともに,表面や粒界等の局所における機械的特性について検討を行なった.得られた主な結果を箇条書きに示す.(1)複数の計算機を接続して並列計算が可能なシステムを構築した.(2)並列計算による第一原理分子動力学法の高速をはかった.また,それを用いた本計算システムの効率について検討した.目標に対して充分な高速化が実現できた.(3)SiおよびSiO2の結晶および界面モデルについて第一原理計算を行なった.この結果よりフォースマッチング法によって最適化ポテンシャルについて検討した.界面近傍においても原始運動を記述できるポテンシャルを提案した.(4)アルミニウムS5傾角粒子および(100)表面の第一原理計算を行なって表面エネルギー,粒界エネルギー,原子配置について検討した.また,有効媒質法(EMT)ポテンシャルの有効性についても解析した.その結果,EMTポテンシャルでも局所特性について精度の高いシミュレーションが可能であることが判明した.(5)アルミニウム粒界表面会合部について第一原理解析を行なった.結果の詳細は,現在検討中である.(6)アルミニウム原子鎖の理想引張強度について第一原理解析を行なった.平衡原子間距離がかなり短いこと,原子列あたりの強度は高いこと,破断ひずみは小さいこと,等が明らかになった.(7)粒界についての引張解析の準備を行った.微小構造物では界面や表面の割合が多く,その原子レベルの構造不整と変形拘束が原子レベルの機械的特性(応力や弾性係数等)に局所的な不均一性をもたらし,破壊の原因となる.安定した機能発現のためには,原子レベル構造とともに変形に対する安定の評価が不可欠である.本年度は,(1)分子動力学による大規模引張り解析,(2)第一原理解析に基づく原子間ポテンシャルの検証,(3)第一原理解析による原子鎖の引張り解析,を行った.(1)では,表面が会合するコーナー部分から発生する転位に着目した.引張り変形が進行するとともに,コーナー部分の変形抵抗性が低下し,局所的に不安定(外力の増加なしに変形が進行する状態)になったときに,その部分のひずみが増加して転位が発生する.その不安定性は弾性係数のマトリックスから判断ずることができる.(2)では、大規模集積回路としてもっとも良く用いられているシリコンと絶縁層のSiO_2のポテンシャルについて検討した.並列化第一原理計算について工夫して計算効率を向上させるとともに,フォースマッチング法を用いて多数のパラメータを最適に決定した.機械的特性についても検討し,良好に再現できることを確認した.界面近傍の変形等への応用について考えている.(3)では,アルミニウム原子鎖に引張り変形を加えた場合の剛性の変化について検討した.とくに,結合が切断される不安定点における挙動を中心に,バルク材料の引張り変形過程と対比させながら考察を進めた.原子鎖では原子間隔が短く、強度は高いが、破壊は脆性的で伸びも小さいことが判明した.
トリチウム増殖に関する基礎研究

本研究課題では、LiF-Pb【F_2】,【Li_2】O等のブランケット候補材中のトリチウムの拡散係数あるいは化学形態等の重要な基礎的性質を、ブランケット設計の際に充分に議論に耐える程度に与え、かつそれら材料の内【Li_2】Oについては実際に原子炉中で加熱下で中性子照射しながらトリチウムを回収することにより、Ky工学的な立場からその材料中でのトリチウムの挙動を明らかにすることを目的としたものである。LiF-Pb【F_2】については、想定使用状態が液体であることからその溶融凝固ペレットにより気孔のないサンプルについて、拡散方程式の境界条件を満足させるべく充分薄いペレットを用い拡散係数を得た。それから得られた拡散の活性化エネルギはLiF単一塩の中でのそれよりかなり小さく拡散機構が両者内で異なることを明らかにした。【Li_2】O焼結ペレット中のトリチウムの拡散挙動については赤外吸収スペクトルと質量分析法とを組合せて不純物濃度を求める方法を確立しそれによって品質のそろった試料により充分再現性のあるものが得られた。東大弥生炉を用いた高温、中性子照射下での【Li_2】Oからのトリチウム回収実験では、トリチウムの化学形は体系内の酸素の活量に依存し、これが大きいときには水の形で、小さい時には水素の形で存在すること、および、放出トリチウムを運ぶHeスウィープガスへの水素の添加はトリチウムの放出を促進させ、またトリチウムの粒子内拡散においては結晶粒内拡散のみならず(試料が多結晶の場合には)粒界拡散も律速に寄与していることが推察された。LiF単結晶を中性子照射したものについて温度をパラメータとして赤外吸収スペクトルおよび螢光スペクトルが測定され、トリチウムはLiT【F_2】の形で存在するものとLiTの形で存在するものがあって後者は前者より温度に対しはるかに安定であることが明らかにされた。
肝臓に発現する新規リポ蛋白レセプター（ＬＲＰ１２）の機能解析－脂質代謝制御基盤－

本研究では、ニワトリのLDL receptor related protein 12 (LRP12)の機能を解析し、卵および肉の生産の効率化に利用する基礎となる研究を行った。LRP12は肝臓に多く発現しており、LRP12がリポ蛋白の取り込み能力があること、肝臓におけるリポ蛋白取り込みの主要な因子であることを証明した。さらに、LRP12はその発現が栄養の影響を受けないことが明らかとなった。よって、LRP12は産卵期に特徴的な血中の多量な脂質の酸化を防ぐために機能しているものと推測された。本年度は、前年度に得られた結果を基にして新規リポ蛋白レセプターであるLRP12のリポ蛋白取り込み能を確認するとともに、その代謝的意義を明らかにした。まず、鶏LRP12の全長配列をpIND-V5-Hisにコンストラクトし、CHO-K1細胞に導入して、鶏LRP12発現細胞を確立した。次に、鶏より分離したリポ蛋白質(LDL)をDiIで蛍光ラベルして、鶏LRP12発現細胞と非発現細胞の培地に添加したところ、鶏LRP12発現細胞で蛍光LDLの取り込みが認められた。よって、特殊な構造を持つ鶏LRP12が、LDL受容体として機能していることをはじめて明らかにした。さらに、取り込むリポ蛋白質の種類(VLDL, LDL, remnant)を同様の実験条件で検討したところ、LDLだけではなく、remnantや卵黄前駆物質であるVLDLyも取り込むことが明らかとなった。よって、鶏LRP12はマルチリポ蛋白レセプターとして機能している可能性が示唆された。次に鶏初代肝細胞を用いて、LDL receptor、LRP1のsiRNAを用いてknockdownした場合、あるいはLRP12をknockdownした場合のリポ蛋白の取り込みを、前述のDiIラベルLDLを用いて検討したところ、肝臓におけるLDLの取り込みには、LRP12とLRP1が大きくかかわっていることが証明され、LRP12の鶏肝臓における重要性を実証した。本年度は、前年度までに得られた結果を基にして新規リポ蛋白レセプターであるLRP12の新規リポ蛋白レセプターであるLRP12の未だ明らかとなっていないLRP12の発現制御の可能性を明らかにした。まず、鶏LRP12のpGL4.10 (Luciferaseがレポーター, Promega)にLRP12 promoterをコンストラクトし、鶏初代肝細胞に導入して、プロモーターアッセイによる発現制御の実験系を構築した。この実験系を用いて本レセプターの発現を制御する栄養素、あるいはホルモンを検索したが、本レセプターは他のリポ蛋白レセプターとは異なり、コレステロールなど栄養素、およびインスリンなどのホルモンに影響を受けないことが明らかとなった。そこで、LRP12の発現が産卵期に増加することに着目して、その代謝的意義を明らかにすることを試みた。その結果、LRP12は産卵期に特徴的な血中の多量な脂質の酸化を防ぐために発現がかわらず、肝臓→血中脂質→肝臓の脂質リサイクリングに重要な役割を果たしているものと推測された。申請者がこれまでの研究で同定していたヒトLRP12と相同性の高い分子のクローンは、ヒトと比べて若干N末端側の配列が短い。そこで、5'-RACEやRandom primerを用いたRT-PCRなどの様々な手法を用いて、真の配列を同定したところ、鶏LRP12の真の転写配列は、ヒトの配列や鶏ゲノムから推定された配列より、5'側の配列が300bp短く、N末端側から約100アミノ酸残基短いことが明らかとなった。次に、大腸菌発現ベクターおよび哺乳動物細胞発現ベクターにこの配列を組み込み、リコンビナントタンパク質を作成し、抗体を作成した。作成した抗体は、約95kDaのタンパク質を認識し、これは、アミノ酸配列から推定された分子量より大きかった。よって、細胞内で糖鎖の付加がされている可能性が推察された。そこで、LRP12タンパク質を各種クロマトグラフィーにより精製し、糖鎖を染色するPAS染色を行うことにより糖鎖の付加を確認した。最後に、LRP12の鶏の脂質代謝における重要性の確認と代謝的意義を推定するため、遺伝子発現を解析し、肝臓に特に多く発現していること、コレステロールの負荷でその発現が変動しないこと、産卵期にはその発現が亢進することを確認した。すなわち、LRP12は鶏における脂質代謝の大きな変動時である産卵期に、その発現が促進されることから、産卵期における脂質代謝に大きく関与している可能性が示唆された。脂肪の過剰蓄積(脂肪組織・肝臓)は、ヒト、そして家畜・家禽の脂質代謝異常を引き起こす代謝障害であり、その発現機序の解明と具体的な抑制法の開発が望まれている。本研究の目的は、家禽の脂質代謝の中枢を担う新たな分子であるLDL receptor related protein 12 (LRP12)の同定と、その機能解析を通じて、「脂質代謝の解明とその制御→

無駄な飼料エネルギーの節約と脂質代謝障害の予防」という効率的畜産物生産の技術基盤を構築することを目指すことにある。前年度は、計画通り、LRP12分子を遺伝子と蛋白質の両面から同定した。本年度はその機能を、細胞を用いた分子生物学的手法を用いて証明することを試み、LRP12が鶏の肝臓におけるリポ蛋白の取り込みに重要な機能を果たしていることを証明できた。すなわち、当初の計画はすべて実施し、また仮説通りの機能を証明することができた。よって、本事業の進展は順調である。脂肪の過剰蓄積(脂肪組織・肝臓)は、ヒト、そして家畜・家禽の脂質代謝異常を引き起こす代謝障害であり、その発現機序の解明と具体的な抑制法の開発が望まれている。本研究の目的は、申請者がこれまで先進的に進めてきた家禽の脂質代謝の中枢を担う新たな分子(リポ蛋白レセプター; LDL receptor related protein 12 (LRP12))の同定と、その機能解析を通じて、「脂質代謝の解明とその制御→無駄な飼料エネルギーの節約と脂質代謝障害の予防」という効率的畜産物生産の技術基盤を構築することを目指すことにある。本年度は、計画通り、LRP12分子を遺伝子と蛋白質の両面から同定し、その発現解析を行った。その結果、これまでヒトでも確認されていないLRP12タンパク質の本体を同定することができ、脂質代謝に新たな分子を提示することができた。さらには、産卵時に本分子の発現が亢進することも明らかにし、本分子の脂質代謝に対する重要性を認識することに成功した。よって、本年度の目標はすべて実施し、また大きな成果を上げることができた。最終年度の次年度は、平成23および24年度に得られた結果を基にして、新規リポ蛋白レセプターであるLRP12の未だ明らかとなっていないLRP12の発現制御の可能性を探る。具体的には、pGL4.10 (Luciferaseがレポーター, Promega)にLRP12 promoterをコンストラクトし、鶏初代肝細胞に導入して、各種栄養素(アミノ酸やビタミン)およびホルモン(性ホルモンやインスリン)に対する応答性を明らかにして、in vivo試験に有効な栄養素を選出する。また、in vivoでLRP12の制御が可能であるかを明らかにする。以上の計画に用いる実験手法はすでに確立済みであり、これまでと同様に着実に進めていけば、計画の完遂に問題はない。平成23年度に得られた結果を基にして新規リポ蛋白レセプターであるLRP12のリポ蛋白取り込み能を確認するとともに、その代謝的意義を明らかにする(平成24年度)。さらには、未だ明らかとなっていないLRP12の発現制御の可能性を探る(平成25年度)。具体的には、鶏より分離したリポ蛋白質をDiIで蛍光ラベルして、鶏LRP12発現細胞(CHOK1)におけるリポ蛋白質の取り込みを実証する。さらに、取り込むリポ蛋白質の種類(VLDL, LDL, remnant)を同定する。
表面吸着種により制御されたスピン偏極ゲルマニウム表面電子状態の研究

半導体表面に重元素を微量吸着した系を人工的に作り出し,その表面近傍に形成された表面電子状態の電子構造,スピン構造の研究を行った。鉛元素をゲルマニウム基板に吸着した系では,ゲルマニウム由来の表面電子が金属的になり,さらにスピン偏極していることが明らかにされた。白金原子をゲルマニウム基板に吸着して作成した表面一次元原子鎖では,一つの表面バンドは理想的な一次元金属状態のあることがわかった。また,スピン偏極した擬一次元金属電子状態の存在も明らかになった。近年,固体表面や界面の電子スピンを舞台にしたサイエンスが急速な発展を見せている。このスピンに関する新開拓分野は「スピン軌道相互作用」が重要なキーワードとなり,基礎研究のみならず,次世代デバイス開発に向けての基盤技術としても大きく期待されている。中でも,ラシュバ効果と呼ばれる二次元電子系に特有のスピン軌道相互作用は重要である。本研究は,原子層レベルで良く制御された固体表面を人工的に作り出し,その表面にラシュバ効果によりスピン偏極した金属電子状態を発現させ,その出現メカニズムを解明することを目的として行われた。本研究はまず,ゲルマニウム基板に単原子層の鉛原子を吸着した系に注目して行われた。この表面では,これまでに表面吸着種由来の電子状態が金属的性質を有し,さらにスピン偏極していることが明らかにされていた。ところが申請者らの詳細な研究の結果,表面吸着種由来の電子だけではなく,基板であるゲルマニウム表面の電子もスピン偏極している事が明らかにされた。本発見は,半導体ベースのスピントロニクス技術の構築に向けて重要な成果である。この成果について,2013年6月に韓国済州島で開催された国際会議において招待講演を行った。ゲルマニウム表面に白金原子を吸着した系では,表面一次元原子鎖が自己組織的に形成され,そこにはスピン偏極した一次元金属電子状態が存在していることが明らかにされた。この成果については,2013年6月にアメリカ物理学会誌Physcical Review Bに論文発表し,2013年9月にフランス・パリで開催された国際会議,国内の日本物理学会,表面科学学術大会において口頭発表を行った。半導体ベースのスピントロニクス技術の構築に向けて活発に研究が進められており,固体表面・界面におけるスピン軌道相互作用が重要な役割を果たすことが知られている。中でも,ラシュバ効果によるスピン軌道相互作用の利用が提案されており,半導体ヘテロ接合界面の二次元自由電子ガス等でよく研究されている。一方,固体表面の場合,ラシュバ効果によりスピン偏極した表面電子状態のスピン分裂エネルギー幅は,半導体ヘテロ接合界面に比べて桁違いに大きい。これは,固体表面において極めて高くスピン偏極した電子を作り出せる可能性があることを意味している。本研究では,ビスマスや鉛といった重元素を半導体であるゲルマニウム表面に単原子層吸着した表面を作成し,角度分解光電子分光法とスピン分解光電子分光法を用いて,スピンに依存した電子構造を精密に調べている。そして,半導体表面における表面・界面電子バンドのエネルギー及びスピン構造が,表面吸着種や表面超構造に依存して改変・修飾される機構を明らかにすることを目的としている。平成24年度は,ゲルマニウム単結晶基板をビスマス元素,鉛元素及び白金元素で終端した表面について、角度分解光電子分光及びスピン分解光電子分光を行った。ビスマス元素・鉛元素吸着系では,吸着元素とゲルマニウム基板の界面において,これまで知られていなかった,ゲルマニウムのスピン軌道相互作用に起因したスピン偏極界面電子状態が形成されていることを見出した。さらに第一原理電子状態計算も行い,これらの表面が持つ特異なスピン構造について理論的な側面からのアプローチも行った。また,白金元素を吸着した表面では,表面の一次元原子鎖内に閉じ込められた一次元金属電子状態を世界で初めて観測することに成功した。この成果は現在論文投稿中である。平成24年度は,当初は,ビスマス元素,及び鉛元素をゲルマニウム基板に単原子層吸着した表面について角度分解光電子分光とスピン分解光電子分光を行う予定としていた。実際に,これらの系について予定通り実験を行い,さらに理論計算までも行い,これらの表面のスピンに依存した特異な電子状態について深く理解することに成功した。これらの成果は現在論文執筆中である。一方で,これらの研究を展開している中で,白金元素を吸着したゲルマニウム表面がさらなる重要な表面であることが明らかになり,申請者はいち早くこれに注目し研究に着手した。その結果,世界で初めて,半導体表面上の一次元白金原子鎖由来の一次元金属電子状態を観測した。この一次元原子鎖は極低温においても一次元金属性を保っており,これは今まで全く報告されていない新奇な現象であった。現在この成果は,世界的に権威のある物理学雑誌“Physical Review Letters"に投稿中である。上記のように,平成24年度は当初の予定以上の研究を行い,世界的にも新奇な成果を挙げている。

その理由の一つとして,日本の放射光施設と海外の放射光施設の両方を相補的に利用したところが大きい。海外の放射光施設利用においては,申請者がフランスの放射光施設ソレイユに実験課題申請を行い,ソレイユでの課題審査を経て,高い競争率の中ソレイユでのマシンタイムを獲得した。ソレイユで得られた高分解能の実験データは,国内の放射光施設では得ることができない程優れたものであった。日本の放射光施設では高エネルギー加速器研究機構フォトンファクトリーにおいてスピン分解光電子分光を行った。これらの実験結果を総合的に検討することにより,本研究を大幅に進展させることに成功した。平成25年度は,ビスマス元素,及び鉛元素をゲルマニウム基板に吸着した表面について明らかにされたスピンに依存した電子状態について論文2報を執筆する予定である。また,この成果については,6月に韓国済州島で開催される国際会議において招待講演を行うことになっている。白金元素を吸着したゲルマニウム表面については,フランスの放射光施設ソレイユにおける高分解能角度分解光電子分光により,白金元素のスピン軌道相互作用に起因していると推測される表面一次元金属電子状態の巨大なスピン分裂が観測されている。本年度前半には,放射光施設フォトンファクトリーにおいて,この一次元電子バンドのスピン分解光電子分光を行い,そのスピン構造を実験的に明らかにする。そして,既に得られている角度分解光電子分光の結果と比較・検討し,表面一次元原子鎖の特異なスピン構造についての知見を得る。その後すぐに論文を執筆し投稿する予定である。また9月には,フランスで開催される国際会議において口頭発表を行う予定である。本研究で明らかにされる半導体表面・界面におけるスピン偏極した表面金属状態に関する知見は、学術として重要な成果であることは疑う余地がなく,さらに今後の半導体ベースのスピントロにクス技術に指針を与える基礎学理としても有益である。本年度は,白金元素を吸着したゲルマニウム表面の研究のために,新たに白金蒸着装置を製作する。蒸着源となる高純度白金材料,蒸着装置作成のための真空部品,ゲルマニウムウエハーを新たに購入する。また,成果報告及び世界最先端の情報を収集するために,国際会議への参加を予定している。具体的には,6月に韓国済州島で開催される" Collaborative Conference on 3D & Materials Research"における招待講演,9月にフランス・パリで開催される"19th International Vacuum Congress"における口頭発表を行う予定である。また,日本国内で開催される"日本物理学会"にも参加をし,口頭発表を行う。これらのための旅費として予算を使用予定である。
全ゲノム・ホモザゴシティー・ハプロタイプ解析による前立腺癌責任遺伝子の解明

家族性・遺伝性前立腺癌の責任遺伝子を検索する目的で全ゲノム・ホモザイゴシティー・ハプロタイプ解析による検討を目指した。これまで継続してきた研究および今回の期間の検討を通じて、8番染色体23領域に存在するスクアレン合成酵素をコードする遺伝子farnesyldiphosphate farnesyltrasferase (FDFT1)との関連が示唆された。すなわち、プロモーターに存在する1塩基多型であるrs2645429のAA+AGタイプがGGタイプに比較して有意に前立腺癌リスクを増加させた。またタイプのプロモータ活性は有意に高いことが分かり、増殖を促進することが示された。家族性前立腺癌の責任遺伝子の同定を目指して、全ゲノムにわたるホモザイゴシティーハプロタイプ解析を行った。本年度は前立腺癌家系50ペアを予定し解析を行ったが、まだ癌家系については終了しておらず、次年度のコントロール群の解析と同時に検討を進めることとした。これと並行して、8p22-23領域に存在する以前の解析でsuggestive linkageが認められた部位について検討を進めた。FDFT1(farnesyldiphosphate farnesyltransferase 1)はスクアレン合成酵素をコードする遺伝子であるが、この遺伝子のプロモーター領域に存在するrs2645429のSNPのゲノタイプを検討した。ワイルドタイプのGGにくらべて変異型であるAをもつGA,AAは家族性前立腺癌でOR:1.861 p=0.026と有意差を認めた。このSNPの生物学的意義はこれまで検討されていないため、FDFT1プロモーターのレポーターベクターを使用して検討した。この部位にmutagenesisで変異を起こしたベクターでは、正常型の活性に比べて約80%のプロモーター活性の低下を認めた。この現象は、COS-1細胞およびLNCAP細胞で確認できた。このことは、前立腺癌感受性遺伝子の一つにFDFT1が関係している重要な知見であると考えられた。群馬県を中心とした家族性前立腺癌の遺伝子解析をこまで継続してたが、昨年度から本科学研究費補助金の元に、あらたな手法である全ゲノム・ホモザイゴシティー・はプロタイプ解析を用いて検討を行うとともに、これまでに我々が関連遺伝子座として同定してきた1p36,8p23における解析を継続した。全ゲノム・ホモザイゴシティー解析では、昨年に続いて前立腺癌症例のDNA抽出から解析を行って、データの蓄積を行った。コントロールとの比較を次年度予定している。平行して進めている解析として8番染色体長腕の連鎖領域の解析を進めた。Farnesyldiphosphatefarnesyltransferase(FDFT1)はスクアレン合成酵素をコードする遺伝子であり、前立腺癌増殖に、この酵素が重要であることをすでに見いだしていたため、この遺伝子のSNP解析を進め、プロモータに存在するrs2645429が、家族性前立腺癌のリスクを高めることを見いだした。ルシフェラーゼ遺伝子をもつレポーターアッセイを行い、このSNPsの意義を検討した。GGとAAをmutagenesisによって作成し、プロモータ活性を検討したが、GGアレルでは活性が有意に活性が低下していることを見いだした。GGアレルでは前立腺癌リスクが低い結果であったので、スクアレン合成酵素活性の低い群がリスクが低い結果であり、生理学的に説明のつく結果であった。群馬県を中心とした家族性前立腺癌の遺伝子解析をこれまで継続してきたが、H20年度から本科学研究費補助金の元に、あらたな手法である全ゲノム・ホモザイゴシティー・はプロタイプ解析を用いて検討を行うとともに、これまでに我々が関連遺伝子座として同定してきた1p36,8p23における解析を継続した。8番染色体長腕の連鎖領域の解析を進め、この部位に存在するFarnesyldiphosphate farnesyltransferase (FDFT1)の前立腺癌増殖に関する検討を更に進めた。昨年度のプロモータ領域のCGの遺伝子変化による転写活性の変化をさらに確認した。また、FDFT1のコードするスクアレン合成酵素阻害剤を使用し、前立腺癌細胞LNCAPおよびPC-3における細胞増殖の変化をみたが、同酵素を阻害することで有意に増殖抑制を認めた。このことは、前立腺癌のみならず、腎細胞癌細胞でも同様に示され、細胞にとって非常に鍵となる酵素であることが示唆された。今回の検討で脂質と前立腺癌の関連が示唆され、LDLやHDLといったリポタンパクによる細胞増殖・遊走能の増加などが判明した。また、スタチンによる増殖抑制もわかり、脂質との多面的な関連が示唆されることなった。動物実験では、高脂血症をきたすマウスに高脂肪食を与えた場合の前立腺における遺伝子変化のプロフィールを検討し、GPx3の抑制をみとめ、今後の新規治療および診断に関わる分子としての候補と考えている。
ヒト膵癌3Dオルガノイドバイオバンクの構築と膵癌特異的糖鎖の探索

本研究では、難治性悪性腫瘍の代表である膵臓癌の3Dオルガノイドバンクを構築し、テーラーメイド医療、早期診断法の確立を目指す。バイオバンク化された3Dオルガノイドは、薬剤感受性試験等に供する事で患者毎のテーラーメイド医療に繋げる。また、3Dオルガノイドを用いて、膵癌表面に特異的に発現している糖鎖構造の同定にも挑戦し、早期診断法の確立を目指す。
上皮組織構造の破綻とがん浸潤転移の分子機構

低分子量G蛋白質Rhoファミリーの活性制御蛋白質であるRho GDIα/β二重欠損マウスを作成し、その表現型を解析した結果、胸腺髄質内での成熟T細胞の貯留、脾臓のmarginal zone (MZ)B細胞の減少が顕著に観察さ九、末梢血中での好酸球の増加と慢性皮膚炎の合併が認められた。試験管内でのリンパ球遊送能を検討した結果、Rho GDIα/β二重欠損Tリンパ球ではSDF1,SLC,ELCに対するchemokine応答性が低下しており、一方、Rho GDIα/β二重欠損Bリンパ球ではSDF1,SLC,ELC,BLCに対するchemokine応答性が亢進していた。Rho GDI欠損がTおよびB細胞の増殖・生存に及ぼす影響は軽度であったことから、Rho GDIの主要な生理的機能はchemokine受容体からのシグナル伝達に関与しリンパ球の遊送能を制御することと考えられた。Rho GDIα/β二重欠損マウスではRhoファミリー蛋白質量の低下と残存蛋白質の活性化亢進が同時に観察され、上記の表現型の生化学的基盤であることが明らかになった。また、がん抑制遺伝子候補であるLMO7遺伝子の機能解析研究では、P170 LMO7によるMDCK細胞の増殖抑制とplanar polarity形成、P170 LMO7欠損マウスにおける肺上皮細胞の異形成と基底膜の陥入によるポリープ様病変が観察された。一方、TGFβによって発現が誘導されるsplice variant P100 #16は、MDCK細胞間接着を減弱し、β-cateninシグナル伝達系を活性化し、細胞の増殖能と運動能を高めることが明らかになった。従ってLMO7遺伝子座位から転写されるP170 LMO7およびP100 #16は、がん形質の獲得に関して相反する機能を発揮し、TGFβがその発現レベルを調節していることが示唆された。
下部白亜系篠山層群カエル類遊離骨化石を対象とした分類学的研究

篠山層群産カエル類化石は、現在1206点確認されており、間接や密集標本に加え、多くが部分骨である。その内半数については剖出・整理が終了しており、残り標本についても通年どおりに作業を進める。当該年度は下記の四項目について検討した。1昨年度に引き続き、分類に有用な形質を特定するため、現生種の採集及び骨格標本の作製、個体、雌雄間、種間の変異を検討した。昨年度の反省も踏まえ、トノサマガエルをあらたに53標本採集し、体サイズが大きい一部の資料の骨格標本を製作し、前年度の標本とともに検討した結果、少なくともトノサマガエル種内において腸骨背方稜や背方隆起の発達程度、また仙椎前球状顆などに変異が見られた。2改めて中生代カエル化石の文献情報から、各分類群の標徴の内約を検討し、標徴を示す各骨格部位、また用いられる部位・形質の傾向を検討した。結果、主として標徴として用いられる部位は頭骨や肩帯要素であり、腸骨や椎骨の形状も一部用いられるものの、頭蓋後方、大腿骨や脛腓骨などについては、相対的な長さなどに留まり細かな形質が標徴として用いられる例は少ない。3同層から記載報告されているHyogobatrachusとTambabatrachusのCTデータから個々の詳細な形質を検討することを目的とし、同種のCTデータを3Dデータ化し、個々の部位の3Dモデル作成に取組んだ。目下作業は継続中であるが、基となるCTデータの質により、作業は困難であるが、大腿骨遠位端の形状など目視では確認できなった新たな特徴が確認されている。43と平行して、剖出済み化石標本の複数を対象に、形質、また形態型を検討すると同時に、前記した二種と比較し検討した。結果、多くの標本が両種に帰属すると考えられ、同種の特徴として追記できる形質が幾つか確認されている。また、現段階では前二種とは明確に異なる新たな形態型の確認には至っていない。篠山層群産カエル化石は各年実施される調査により増加しており、約半数については、剖出・整理作業が終了しているが完全標本は少なく、今後も研究期間全体を通じて同作業を実施し、より良い参照資料の入手に努める。当該年度では、前年度の反省を受け、現生資料の採集・保管方法を見直した上で追加資料を新たに入手し、雌雄を顕微鏡下で明確に判別し、骨格標本の作製に取組んだ。しかしながら、作業には想定以上の時間をようし、当初の目標である種内や雌雄間変異等を検討できるほど資料が得られていない。今年度の追加標本により、それら形質変異について新たな知見も得られているがより検討の制度を挙げるためには、更なる検討が必要である。したがって、前記の研究にかんして、本研究は相対的に遅れていると判断される。しかしながら、当該年度には、研究計画において該当年に予定していたものに加え、次年度に予定していた記載報告済みの二種(HyogobatrachusとTambabatrachus)遊離骨の3Dモデルの作成、また最終年度に予定していた化石標本の分類学的帰属の検討にも一部取組んでいる。次年度以降の課題を先行的に取組んだ理由としては、研究計画を一部見直し、機器や施設の利用条件や、また標本の整理・管理などの研究実施施設の課題に対し柔軟に対応すべく、現段階で検討できる課題については先行的に取組んだ。したがって、当研究の現在までの進捗状況は、当該年度の課題については遅れが生じているが、次年度以降の課題についても一部取組んでいることから全体的には「やや遅れている」と判断する。研究対象とする化石標本は各年増加している。次年度も今年度同様、参照資料として有用な標本を選別し、剖出作業の優先順位や、その程度を決め、効率的な標本処理に努める。研究の進捗状況についても記述したが、現生種を対象とした研究課題(同一種内における個体内・雌雄間変異、また各分類群間における骨形質の比較検討)に遅れが生じている。これら課題を解決すべく、今後も参照資料として有益(成体サイズ平均以上)な個体採集と同時に、数十個の骨格標本の作製に努め参照標本を増やす。また先行研究や前年度の研究活動において収集している国内・国外種の各骨格部位の形質情報を整理し、前年度までの成果とあわせ検討し、化石標本の分類学的帰属を検討するうえで有益な形質の選定に取組む。加えて本年度も検討したが、化石標本の分類学的帰属を検討するうえで必要となる中生代化石種の各遊離骨の形質情報について、文献情報や実物標本の観察等をもとに改めて整理検討する。次年度の大きな研究課題としては、先行研究で記載されている二種(HyogobatrachusとTambabatrachus)に関し、各遊離骨の3Dデータの構築、個々の詳細な形質の整理であるが、現在は研究代表者が所属する施設にある共用PCにおいて同作業を行っており、作業期間や時間に制約があるため、作業を効率的に行えないのが現状である。同課題を解決するために、本研究費で専用ソフト・また作業PCを購入し円滑に作業が行える環境を整備し、よりよい成果が得られるように努める。また本年度も一時検討したが、次年度においても最終年度課題としていた化石標本の分類学的帰属について、今後得られると予想される既知二種の3Dデータをもとにそれらと比較し、その帰属(同種とされるか否か)についても可能な限り検討を行う。

研究対象としている篠山層群産カエル類化石は現在1080点確認されており、内遊離骨化石は842点、その約5割について完全・一部の剖出が終了しており部位が特定されている。識別される部位は脛腓骨や大腿骨など四肢骨に関係するものが多く、分類形質を多呈す頭骨の一部や腸骨等は比較的少ない。今後も継続し剖出・部位の特定を行う。当該年度は主として、化石標本の分類学的位置を明らかにするために、現生種を対象に各遊離骨における個体、雌雄間変異、また分類群間の相違の検討、また分類に有用な形質の特定を目的とし、1現生標本の採集・骨格標本の作製、2比較検討対象とする部位の特定に努めた。1については、当該研究者が在職する兵庫県三田市、また近接する篠山市、丹波市において、56月の繁殖期に複数の地点において調査し、トノサマガエルを132個体、ヌマガエルを33個体、シュレーゲルアオガエルを3個体、計169個体を採集した。当初計画のとおり、トノサマガエルの全標本について外形の撮影を行い、各部位(体長[SVL]など)について計測した。結果、最大個体(SVL)は78mm、最小で30mm、平均が42mmとなり、多くが4045mmの体サイズを示す。これは同種の一般的な生体サイズより小さく、採集した多くの個体が亜生体の可能性が高い。したがって、生体サイズとされる10固体(雌8、雄2)について骨格標本を作成した。合わせて2関連する各部位を撮影した。2については、過去の文献等から記載対象としている部位を検証すると、腸骨や頭骨の一部、椎骨などが多く、分類形質の少ない長骨に関する記載は多くない。本研究では篠山層群産カエル類おける種多様性を可能な限り理解するために、前述した記載例の多い部位(腸骨、前頭頂骨、仙椎など)を検討すると同時に、記載例が少ない長骨(脛腓骨、大腿骨、上腕骨など)も対象に検討を進める。篠山層群産カエル化石は千を超える標本が確認されており、その数は各年実施される調査により増え続けている。これらに関して、本年度に処理した数十標本を加え、全体の半数を超える標本については、完全または一部の剖出作業が終了しているが、他については剖出作業、また部位の特定が行われていない。今後も研究期間全体を通じ、同作業を実施し、研究対象とする標本の選別に努める。当該年度では、30年度以降の研究に向け、現生種を対象に各遊離骨における個体、雌雄間変異、また分類群間の相違の検討、また分類に有用な形質の特定を目的として、現生標本の採集・骨格標本の作製に努めた。研究計画に沿い、所属する研究施設の周辺地においてトノサマガエルを中心に採集を行い、目標(100個体)を超える個体数(132個体)を採集することが出来た。しかしながら、研究実績の項でも述べたとおり、採集した標本多くはその体サイズが同種の生体個体の平均的体サイズより小さく、採集した多くの個体が亜生体と考えられる。また、採集した個体の処理方法が適切でなく、雌雄を判別する上で重要となる卵巣・精巣の判別が困難であった。各骨格部位の形質比較は生体個体間を前提にしているため、改めて生体標本を採集し、雌雄判別を容易とする標本管理に心がける必要がある。また前述した現生種の資料収集に加え、一部の資料について骨格標本を作製し、30年度に予定していた各遊離骨が呈す形質の個体・雌雄間変異について検討を行った。結果、検討した資料は少ないものの、腸骨の背方稜前縁や寛骨臼縁、仙椎後球状顆や神経弓稜の形状において明確な個体・雌雄間変異が認められた。詳細については今年度引き続き検討する。前項に述べた研究実績
アモルファス金属のガス反応による担持触媒超微粒子の生成とその触媒能

本年度は、前年度の知見に基づいて作製した新規なアモルファス合金触媒材料を用いて、下記の研究と新しい触媒用アモルファス合金の開発を行った。(1)Ni-Zrアモルファス合金によるCo水素化反応;種々のNi-Zrアモルファス合金を表面改質して作製した触媒材料の活性は、Ni_<50>Zr_<50>、Ni_<67>Zr_<33>合金において向上がみられた。この時の表面積は、初期の0.05^<m2>/gから70^<m2>/gになっており飛躍的に増大していることが判った。(2)Ni-希土類金属系アモルファス合金触媒によるメタノ-ル分解反応;Ni-(Sm、La、Pr、)アモルファス合金を種々の前処理により作製した触媒材を用いて、メタノ-ル分解反応を行ったところ、Ni-La系アモルファス合金を出発原料として作製した触媒材が他の系より非常に高活性であることが判った。(3)Zr-貴金属(Pd、Pt)アモルファス合金触媒による水素化反応;Zr-貴金属(Pd、Pt)アモルファス合金を原材料として新しいタイプの触媒材の作製を試み、これを用いてベンゼンの水素化反応を行うと活性は原材料よりも著しく向上することが判った。(4)水素酸化触媒用アモルファス合金の開発;Zr-(Mn、Fe、Co、Cu)アモルファス合金を種々の前処理により作製した触媒材を用いて、水素年少試験を行ったところ、Zr-Co系アモルファス合金を出発原料として作製した触媒材が他の系より非常に高性であることが判った。(5)光触媒材料としてのチタン基アモルファス合金粉末の作製;超急冷回転電極法で作製したTi_<65>Co_<20>Si_<15>アモルファス合金粉末を前処理して作製した触媒材は、同組成の結晶合金よりも45倍と高い活性を示した。(6)急冷TiおよびAl基非平衡触媒材料の開発;各種の触媒材料として、液体急冷法によりTi-Cu-TM(TM=遷移金属)およびAl-Si-TM非平衡合金を作製し、構造、組織、熱的安定性などを調べた。1.Ni系アモルファス合金触媒によるメタノール分解反応液体急冷法で作製したNi_<40>Sm_<60>、Ni_<40>La_<60>、Ni_<40>Pr_<60>アモルファス合金を振動ミルにより粉砕し、ふるい分けして100200メッシュの粉末にした。これを種々の前処理法で表面改質して触媒を開発した。メタノール分解反応を行い、その活性、選択性および表面状態について検討した。アモルファスと結晶質の反応特性は異なり、アモルファスが転化率、CO選択率ともに結晶質を上回った。合金による違いも現れ、Ni-Laアモルファスが非常に高活性を示した。〔内山、山下、木村、増本、富田、第62回触媒討論会A,3D210(1988)〕液体急冷法で作製したPd-Zr、Pt-Zrアモルファス合金を原材料として新しいタイプの触媒の作製を試み、結晶化温度より50°C低い温度で酸化処理を行いZrO_2中にPd、Ptの超微粒子を担持させることに成功した。この触媒の活性をベンゼンの水素化反応をモデル反応として調べている。3.非晶質合金の酸化反応による燃焼触媒の開発液体急冷法で作製したZr-(Mn,Fe,Co,Ni,Cu)アモルファス合金を、結晶化温度よりも100°C低い温度で長時間酸化処理後、700°Cで数時間の酸化処理を行って100μm以下の触媒を作製した。高活性が期待される貴金属を使用しないのは、安価な燃焼触媒の開発を目的にしているからである。現在作製した触媒の評価、分析をしていないが高活性な特性が期待される。4.液体急冷Al基合金の諸特性(将来は、触媒特性も測定する)液体急冷装置および高圧ガス噴霧装置で作製した急冷Al基を透過電顕走査電顕、X-Ray、引張試験、硬度などを調べた。その結果、1)Al-(Cr、Mn)-(Si,Ge)合金で新しい準結晶と非晶質相を見出した。2)高強度Al-Y-Ni非晶質合金の粉末化に成功した。3)Al-(V,Cy,Mn,Fe,Co,Ni)-(Si,Ge)非晶質合金の熱的安定性、電気抵抗、硬度などを明らかにした。(2)Ni-希土類金属系アモルファス合金触媒によるメタノ-ル分解反応;Ni-(Sm、La、Pr、)

アモルファス合金を種々の前処理により作製した触媒材を用いて、メタノ-ル分解反応を行ったところ、Ni-La系アモルファス合金を出発原料として作製した触媒材が他の系より非常に高活性であることが判った。(3)Zr-貴金属(Pd、Pt)アモルファス合金触媒による水素化反応;Zr-貴金属(Pd、Pt)アモルファス合金を原材料として新しいタイプの触媒材の作製を試み、これを用いてベンゼンの水素化反応を行うと活性は原材料よりも著しく向上することが判った。(4)水素酸化触媒用アモルファス合金の開発;Zr-(Mn、Fe、Co、Cu)アモルファス合金を種々の前処理により作製した触媒材を用いて、水素年少試験を行ったところ、Zr-Co系アモルファス合金を出発原料として作製した触媒材が他の系より非常に高性であることが判った。(5)光触媒材料としてのチタン基アモルファス合金粉末の作製;超急冷回転電極法で作製したTi_<65>Co_<20>Si_<15>アモルファス合金粉末を前処理して作製した触媒材は、同組成の結晶合金よりも45倍と高い活性を示した。(6)急冷TiおよびAl基非平衡触媒材料の開発;各種の触媒材料として、液体急冷法によりTi-Cu-TM(TM=遷移金属)およびAl-Si-TM非平衡合金を作製し、構造、組織、熱的安定性などを調べた。