hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
磁気圏境界層・尾部領域のプラズマ波動及び波動粒子相互作用の計算機実験

科学衛星GEOTAILが上がり、磁気圏境界領域および尾部領域における多彩なプラズマ波動の存在が明らかにされてきた。しかし、磁気圏プラズマは、不均一性及び、強い非線形性を示すため、衛星観測のような一点観測や、線形、準線形理論だけではプラズマ波動現象の十分な定量的解析は困難である。本研究では、磁気圏プラズマ中の非線形波動現象を再現できる粒子モデル計算機実験を用いて衛星観測結果の定量的説明を試みようとするものである。具体的な研究成果は、(1)磁気圏尾部領域で頻繁に観測されるBEN(広帯域静電波ノイズ)と呼ばれる波動の発生機構の解明、2次元モデルを用いた計算機実験による解析(2)磁気リコネクションの発生原因のひとつとして考えられている異常抵抗の発生メカニズムのハイブリッドシミュレーションによる解析(3)GEOTAILで得られるプラズマ密度、プラズマ流速情報などに基づく計算機実験によるプラズマ波動不安定性解析、及び、観測される波動データと比較検討、等が挙げられる。平成7年度は、平成5年度と6年度に行った計算機実験の解析に基づき、そのときまでに蓄積されるGEOTAILの観測データとの定量的比較を行ない、磁気圏境界領域および尾部領域におけるプラズマ波動と波動粒子相互作用に関する知見をとりまとめた(松本、大村、小嶋、臼井)。また、研究結果報告を取りまとめると同時に学術誌に結果を投稿した。1992年に地球磁気圏尾部探査を目的とした科学衛星GEOTAILが打ち上げられ、これまでに興味深い現象が観測されている。従来、磁気圏尾部における波動のActivityはかなり低いのではないかと予想されていた。しかし、GEOTAILによる観測では、それとは逆に尾部での波動現象は非常に活発で、広帯域静電波、磁気ノイズバースト、電子サイクロトロン高調波、AKR、Type-IIIバースト、Continiuum Radiation等が観測されている。このような波動の発生メカニズム、波動粒子相互作用、非線形発展について、GEOTAILのデータ解析及びそれに基づく計算機実験により定量的考察を行なうことが本研究の目的である。GEOTAILの観測結果の中で、もっとも興味深い観測の1つが広帯域静電波の波形観測である。広帯域静電波はこれまでスペクトルのみで観測されてきたが、今回の波形観測により、周波数空間で広帯域に見えるスペクトルはスパイク状の波形の集まりであることが確認された。このようなスパイク波形は、あるポテンシャル構造が衛星の周辺を次々に通り過ぎていく際に観測されていると考えることができる。この点をふまえて、ポテンシャル構造の発生原因についてプラズマ2流体不安定性の計算機実験を行なった。広帯域静電波の波形には大きく分けて3種類あり、それぞれの違いは2流体不安定性によって生じるポテンシャル構造の非線形時間発展の違いによるものであると思われることが明らかになった。すなわち、不安定性により発生したポテンシャル構造は、最終的にはBGKモードといわれる安定な定常解的な構造に落ち着くことが明らかになった。この時の電界波形は孤立したスパイク状のものであり(静電孤立波)、観測データとの定性的な一致を示す。このように、広帯域静電波が静電孤立波からなるということを波形観測および、簡単な1次元計算機実験により示すことができた。今後は観測で得られた粒子データ等を参考にし、ポテンシャル構造のプラズマパラメータ依存性について考察を深めていきたい。本年度は前年度の研究の継続と一部のとりまとめ、学術誌への投稿を行った。また、新たに磁気圏尾部において観測される磁気リコネクションの不均一プラズマ中のプラズマ波動現象に関連した計算機実験を2次元のハイブリッドコードおよび、レイトレイシングを用いて行なった。このために、GEOTAILの観測データをもとにしたプラズマパラメータを観測データから抽出し、(松本、小嶋)、ハリスの平衡解から、リコネクションを起こす過程を粒子コードを用いた計算機実験で再現し、従来リコネクションに関しよく行われていたMHDモデルの計算機実験では見えなかったミクロスケールの物理素過程に着目し、電子のダイナミクスも重要であることが明らかになった。また、ニュートラルシート付近での磁気リコネクション近傍から発生する様々な周波数をもつプラズマ波動の伝搬をレイトレイシングにより追跡し、波動強度の空間分布についての数値解析を行なった(大村)。

前年度から行なわれている広帯域静電ノイズ(BEN)の発生メカニズムに関する計算機実験も順調であり、その原因である大規模静電ポテンシャル構造に関する定量的解析を行なった(大村)。また、磁気圏太陽風則のマグネトポ-ズをかすめた軌道において、電子サイクロトロン高調波が強く受信されており、それが、地球磁場に垂直方向の突発的なプラズマ流と強い相関を示していることが確認された。この現象に関して、現在プラズマ波動の線形分散関係を用いて解析を行なっており、それと並行して、電磁粒子コードによる計算機実験を現在行なっている(臼井)。科学衛星GEOTAILが上がり、磁気圏境界領域および尾部領域における多彩なプラズマ波動の存在が明らかにされてきた。しかし、磁気圏プラズマは、不均一性及び、強い非線形性を示すため、衛星観測のような一点観測や、線形、準線形理論だけではプラズマ波動現象の十分な定量的解析は困難である。本研究では、磁気圏プラズマ中の非線形波動現象を再現できる粒子モデル計算機実験を用いて衛星観測結果の定量的説明を試みようとするものである。具体的な研究成果は、(1)磁気圏尾部領域で頻繁に観測されるBEN(広帯域静電波ノイズ)と呼ばれる波動の発生機構の解明、二次元モデルを用いた計算機実験による解析(2)磁気リコネクションの発生原因のひとつとして考えられている異常抵抗の発生メカニズムのハイブリッドシミュレーションによる解析(3)GEOTAILで得られるプラズマ密度、プラズマ流速情報などに基づく計算機実験によるプラズマ波動不安定性解析、及び、観測される波動データと比較検討、等が挙げられる。平成7年度は、平成5年度と6年度に行った計算機実験の解析に基づき、そのときまでに蓄積されるGEOTAILの観測データと定量的比較を行ない、磁気圏境界領域および尾部領域におけるプラズマ波動と波動粒子相互作用に関する知見をとりまとめた(松本、大村、小嶋、臼井)。また、研究結果報告を取りまとめると同時に学術誌に結果を投稿した。
20世紀中国経済と華僑送金:国際資金移動とその影響に関する歴史的検討

本研究は、香港の送金業者の企業文書を利用し、20世紀初頭から1960年代までの華僑送金のシステムとその影響について検討した。送金は、香港を世界各地からの送金の中継地として、多様な通貨や為替レートの変動、そして中国内外の政治的混乱に対応して行われた。華僑送金が重要な外貨獲得源であったことから、中国共産党政府も送金の受け入れを奨励したが、文化大革命下の社会的圧力を受け、華僑送金は大きく減少した。19世紀末から20世紀半ばに掛けて、香港で華僑送金を取り扱った馬叙朝文書(香港大学図書館所蔵)の調査と分析を行なった。馬叙朝は、広東省台山県出身で、香港で絹織物輸出業を始め、保険や銀行業を営んだ企業家である(香港名人年鑑)。それらの事業の一端として、馬は故郷の台山を中心とする地域出身者、海外(特に北南米が多い)へ出稼ぎに赴いた者と、その家族との間の手紙のやり取りと、送金を扱った。香港政庁の行政官であったジェームズ・ヘイズにより収集され、香港大学に起草された馬叙朝文書は、帳簿、手紙、契約書、その他証書等からなり、中でも、帳簿と手紙は華僑送金の実態を示す、極めて貴重な資料と考えられる。本年度は、まず、帳簿に記録された資金の動きを再構成し、資金移動の経路、海外と香港、香港と中国本土(広東)との間の為替リスクへの対処、といった点に考察を加えた。その結果、海外の出稼ぎ者は、現地通貨と香港ドルとの間では、まず、香港ドル建ての手形を現地の銀行で購入して送金することにより、将来の為替レート変動に伴うリスクを、回避する場合が多いこと、一方、香港と中国本土の間では、一時資金を香港の馬叙朝が利子付で受け入れ、為替レートが有利になる状況を待って、送金する場合が見られることが確認された。こうした一次資料に基づく実証研究を踏まえて、グローバル・ハウスホールドに関する国際シンポジウム(2007年1月於ソウル日本学術振興会人文社会振興プロジェクト協賛)に参加し、国境を越えて展開する家族・家計といった問題について、国際政治学、社会学、ジェンダー研究など、他分野の研究者と意見交換を行なった。平成19年度は、平成18年度の帳簿に関する分析を踏まえ、手紙類の解読と分析を行った。その結果、日中戦争期から中華人民共和国初期にかけて、華南と香港との間の交通・金融が、戦乱によって遮断された時期も、専門の輸送人(クーリエ)を雇うなどの手段によって、送金が続けられていたことが、明らかになった。更に、1950年代初期に、アメリカ合衆国政府、及びカナダ政府が、対共産中国政策の一環として、中国への送金を制限した際にも、馬は香港の中継地として、華南への送金を継続していたことも確認された。戦時期から建国初期にかけての、中国本土、香港、海外との経済関係が、政治的状況の混乱にも拘らず、継続していたことを、明らかにした。これらの分析を踏まえて、国際ワークショップ「グローバリゼーションの過去と現在」(於香港中文大学2008年3月3日)に参加し、華南地方の現状分析と歴史研究に関する意見交換を行った。本研究は、20世紀初頭から1950年代までの時期について、国内外を結ぶ華僑送金システムの実態を明らかにし、また、国外からの資金流入が華僑の故地(僑郷)の地域経済に与えた影響を検討することを通じて、中国の対外経済関係の歴史的展開に考察を加えるものである。平成18-19年度にかけて行ってきた、香港で華僑送金を取り扱っていた馬叙朝が残した手紙・帳簿類の(香港大学図書館所蔵)の調査と分析を踏まえて、平成20年度は、広東省档案館(広州市、中華人民共和国)で中華人民共和国建国初期の華僑送金に対する政策に関する政府文書の調査、及び馬叙朝が扱った送金の主要な送り先である広東省台山県で聞き取り調査を行った。その結果、華僑送金は、華僑の家族の家計を支えただけではなく、日中戦争前に当該地域で最初に建設された鉄道(新寧鉄道)を始めとして、地域のインフラの建設に大きく寄与していたこと、建国後も中央・地方政府は、外貨獲得の為に華僑送金を維持・拡大することを目指していたことが明らかになった。

そうした政府の方針に反して、華僑送金の流入が大きく阻害されるようになったのは、1960年代の文化大革命時期であり、地域社会が不安定化する中で、華僑の家族及び送金の受け取りが激しい攻撃の対象となった為であった。戦前期から建国初期にかけての、中国本土、香港、海外との経済関係が、国内外の政治的変動の下で、どのような変容を遂げたのかを明らかにし、これらの分析を踏まえて、中山大学亜太学院・歴史系聯合学術検討会で「1929年世界経済危機下的中国経済」(於中山大学2008年12月16日)を発表し、華南地域経済の長期的展開に関する意見交換を行った。
分子シャペロンの基質認識とヌクレオチド加水分解活性

大腸菌の熱ショック蛋白質として細胞内蛋白質の大きな立体構造変化に関与し,細胞機能に重要な役割を果たしているシャペロニンGroE(GroEL,GroES)の機能発現機構の詳細を明らかにするため,蛋白質工学的手法を駆使して,オリゴマー蛋白質であるGroESの構造安定性とGroELの基質認識とヌクレオチド加水分解活性に関わる機能発現機構に関して以下のような結果を得た。1.7量体からなるオリゴマー蛋白質GroESの安定性を評価するため,変性剤(塩酸グアニジン)中における挙動を蛍光スペクトル,ゲルろ過クロマトグラフィーで調べた。また,サブユニット間にトリプトファンを新たに導入した変異体を用いて同様に調べた結果,7量体のGroESは一度単量体に解離し,その後,変性していくという2段階反応であることが明らかになり,全体の構造安定性は,各サブユニットがオリゴマー化することによって主に維持されていることが分かった。2.蛋白質の構造形成を行うシャペロニンGroELの機能発現機構の詳細を解明するため,部位特異的変異導入法を用いて,3個のドメイン(頂上,中間,赤道ドメイン)にそれぞれ変異を導入した3種類の変異型GroELを作製し,その機能解析を行った。その結果,シャペロニンGroELの機能発現において,ATPの結合・加水分解と基質結合の情報伝達が重要であり,中でも特に,GroELの中間ドメインがその大きな役割を担っていることが明らかになった。3.GroELの基質認識の様子をβラクトグロブリンとロダニーズを基質蛋白質にして,それぞれの分子を蛍光色素でラベルにすることによって,一分子蛍光観に成功した。今後はこの系を用いて,分子シャペロンの機能発現機構を一分子で明らかに出来る事が判明した。
課題様式と学習者特性に基づく協同性構築のための学習環境デザインに関する研究

1)協同性構築に影響する課題様式と学習者特性の内容が明らかになった,2)学習者間の相互作用過程等について課題様式に対応した分析手法が考案された,3)授業実践を通して効果的な協同性構築のための学習環境デザインのあり方が示された。近年,学校教育では協同的な学びの重要性が強調され,学習目標の達成に向けた効果的な協同性の構築に関する実践的な知見の提供が求められている。本研究では,協同性の構築に影響を及ぼす要因を学習課題に関わる要因(課題様式)と学習者に関わる要因(学習者特性)とに整理して捉え,これらについて,学習環境デザインとしての観点からどのような条件のもとで協同的活動を設定すれば効果的な協同性の構築がなされるのかという問題を検討する。この目的のため,本年度は下記のような取り組みを実施した。1.課題様式と学習者特性の内容分析小・中学校教師を対象として,協同的な学習活動を取り入れた授業設計を主な課題とする質問紙調査とそれに伴うインタビュー調査,及び協同学習の課題等に関するグループインタビュー調査を実施した。それらの調査結果より,協同性の構築に影響する課題様式と学習者特性の具体的な内容の洗い出しと,授業で協同的活動を実施する際の目的や意義,留意点等の整理を行った。2.学習における相互作用過程の分析手法の検討効果的な協同性の構築がなされたかどうかを評価するためには,学習者の間あるいは学習者と教師との間で営まれる相互作用を学習の成立との関係から的確に分析する手法が不可欠である。そこで,協同的活動を取り入れた小学校授業の記録(ビデオ映像,音声データ,児童のワークシート等)を用いて,児童間並びに児童と教師との相互作用を分析するための手法の検討を行った。本研究は,授業における協同的学習の場面で目標達成に対し効果的な協同性を構築するためには,学習環境デザインとして,学習課題に関わる要因(課題様式)と学習者に関わる要因(学習者特性)についてどのような条件が求められるかという問題を検討するものである。本年度の研究では,主に,協同性の構築を念頭においた具体的な学習環境のデザインとその評価に関する事例の収集と再分析,及びデザイン評価のための手法の検討に取りくんだ。具体的には次の通りである。(1)昨年度の調査(教師を対象とした,協同的学習を組み込んだ授業設計に関する調査),並びに収集した協同的学習の授業事例(これまでに蓄積していたものを含む)を再分析したものに,文献資料からの知見を加えつつ,効果的な協同性構築のための学習環境デザインに向けた条件の整理を行い,理論的枠組み案を検討した。(2)上記(1)の理論的枠組み案に基づき,中学校数学科における具体的な授業場面における学習環境のデザインを行い,試行・評価した。(3)デザインした学習環境の有効性を評価するツールとして,協同的学習を行っているときの学習者間の相互作用を分析するための手法,及び協同的学習による学習者の認知面・情意面の変化を捉えるための手法について,昨年度に引き続き検討を加えた。本研究は,小中学校等の授業場面で効果的な協同的学習を促すための学習環境デザインとして,学習課題に関わる要因(課題様式)と学習者に関わる要因(学習者特性)についてどのような条件が求められるかという問題を検討するものである。研究の最終年度である本年度は,昨年度に引き続き協同性の構築を念頭においた具体的な学習環境のデザインとその評価に関する事例の収集・分析等を重ねつつ,効果的な協同的学習を導く学習環境デザインについて課題様式と学習者特性の観点から条件を整理し,理論的枠組みの精緻化をめざした。具体的な事項は次の通りである。(1)以前に収集していた授業事例における協同的学習場面の分析:小学校の社会科・算数科・理科の授業における協同的学習場面を対象に,学習者間の相互作用,個々の学習者の認知面・情意面の変化等について分析を行った。(2)新たな授業場面における学習環境のデザイン・実践・評価:中学校数学科の授業を対象に,思考・判断・表現力の効果的な育成をめざして協同的学習を組み込んだ学習環境をデザイン・実践し,学習者の目標達成並びに思考に関する態度面の変化等について評価を行った。(3)協同性構築のための学習環境デザインに関する理論的枠組みの精緻化:効果的な協同的学習を促すための条件について課題様式と学習者特性の観点から整理を行い,研究の総括として,授業における協同性構築のための学習環境デザインのあり方についてまとめた。なお,これらの成果の一部は日本教育工学会全国大会で発表した。
音楽聴取は人の消化管活動に影響するか?

1回目の音刺激において音楽の種類に関わらず総ヘモグロビンは下降することが示された。オルゴール、CDの1回目において、音楽提示順に関わらず、後に聞いた音楽の方が総ヘモグロビン上昇が示された。また、オルゴールの2回目では総ヘモグロビンが上昇することが示された。血圧において、収縮期、拡張期とも音楽提示順に関わらず1回目の音刺激で無音時よりも増加した。また、オルゴールとCD間で比較してみると、CD聴取後のオルゴール聴取で血圧減少効果が見られた。オルゴール聴取後のCD聴取では血圧増加効果が見られた。交感神経活動度と副交感神経活動度では対照的な結果が得られた。オルゴールを先に聴取した群では1回目の音刺激で無音時よりも減少し、CDを先に聴取した群では1回目の音刺激で無音時よりも増加した。オルゴール聴取後のCD聴取では増加効果が見られ、CDを先に聴取した群の1回目のオルゴール聴取を除き、CD聴取後のオルゴール聴取では減少効果が見られた。心拍数においては音楽提示順に関わらず1回目の音刺激で無音時よりも減少した。CD聴取後のオルゴール聴取では増加し、オルゴール聴取後のCD聴取では減少した。脳血流動態を中枢神経活動の指標として報告されている文献は多くある。脳血流動態が、刺激の後、増加する場合は脳活動の亢進を示し、逆に減少する場合は快適であるとしている。また、快適な音楽を聴いた際、脳血流量が減少したという研究報告もある。^<2)>今回の研究では、総ヘモグロビンにおいてオルゴールとCD聴取間での顕著な差が見られなかった。しかし、血圧ではCD聴取後のオルゴール聴取で減少したことから、オルゴールには血圧を下げる効果があるのではないかと考えられる。また、交感神経活動度および副交感神経活動度では、CD聴取とオルゴール聴取を比較したところ、先にオルゴールを聴取した群では、オルゴール聴取の方が副交感神経活動度が有為に増加しており(p<0.05)、このことより、オルゴールにはリラックス効果があることが示唆された。今回の研究結果より、糖質の消化吸収に、人の快、不快などの神経系活動が影響する可能性が示唆された。本研究で、今年度は音楽に関する基礎的な検討を行った。(音楽と生理的な機能について)音楽は、宗教的儀式や祭典に用いられてきたが、現在では、昇華した形の芸術だけでなく趣味として様々な分野で聴取されている。一方、その場の雰囲気を盛り上げる実用音楽、たとえば、貴族社会においては食卓音楽として用いられ、音楽家と料理人は宴会に不可欠である。その名残で、現在でも食事に音楽はつきものである。加えて、音楽療法などで、音楽のもつ精神的な作用が期待され、その生理メカニズムの研究が進みつつある。(音楽の要素)音楽は、リズム・メロディ・和音の三要素からなるが、物理的な要素として周波数の検討がされるようになった。本研究で用いる音源の一つとして用いるオルゴールは、オルゴール療法で効果があるとされるが、それは低周波から100万Hzを越える高周波を含んでいることがわかり、本研究でも追認した。つまり,、可聴域である2万Hz以上の高周波が生理的機能に関わる要因の一つである。これは都会に比べ森林に高周波が多いこととも関係する可能性を指摘した。つまり、音楽面だけでなく物理特性の測定システムを本研究では用いている。(その他の基礎検討と次年度の準備)音楽については、実験を行う場合の位相問題(いわゆるリスニングポイント)があり、その検討から無指向性のスピーカシステムを実験室に導入した。次年度の研究では、その評価システムとして、胃電図など物理生理的指標と問診形式によるテストでデータを解析するが、一度に同じ条件の音楽聴取が可能なセッティングを行った。^<2)>

今回の研究では、総ヘモグロビンにおいてオルゴールとCD聴取間での顕著な差が見られなかった。しかし、血圧ではCD聴取後のオルゴール聴取で減少したことから、オルゴールには血圧を下げる効果があるのではないかと考えられる。また、交感神経活動度および副交感神経活動度では、CD聴取とオルゴール聴取を比較したところ、先にオルゴールを聴取した群では、オルゴール聴取の方が副交感神経活動度が有為に増加しており(p<0.05)、このことより、オルゴールにはリラックス効果があることが示唆された。今回の研究結果より、糖質の消化吸収に、人の快、不快などの神経系活動が影響する可能性が示唆された。
カイラル対称性の部分的回復の定量評価を目的としたパイオンの深い束縛状態の精密測定

本研究は理化学研究所において超電導リングサイクロトロンより供給される重陽子ビームを用いて深く束縛されたπ中間子原子を生成し、その束縛状態のエネルギー及び寿命を精密に測定することを目的とする。2014年度には、以下の二点を行った。(i) 2010年に行われたパイロット実験の解析(ii) 122, 117 Snを標的とした本実験の実施(i)については、これまで考慮してこなかった高次のイオン輸送系の補正を解析に取り入れた。その結果、較正用データにおいて実際のデータとシミュレーションが驚くほどの一致を見せるに至った。解析は現在最終段階であり、近く論文としてまとめて発表する予定である。(ii)については、2014年6月に122, 117 Snを標的とした実験を行った。この実験では、パイロット実験と同様の122Snを標的として用い、精密測定に足るだけの十分なデータ量を取得した。さらに、世界で初めて核子数が奇数の核種(117 Sn)を標的として用いた。この実験では著者が中心的な役割を果たし、全体の実験手順の決定や現場の指揮を取った。また、新たなイオン輸送系の調整法を考案し、実際に実験に用いることでパイロット実験と比べより信頼の足るデータを得ることが出来た。さらに通常は専門スタッフに任せる加速器の調整においても、我々の検出器からのデータをフィードバックすることで供給されるビームの質を飛躍的に向上させることに成功した。結果として、加速器を冷却するために用いられる冷却水の温度とビームの位置の相関までを観察することに成功している。これらの結果、π中間子原子の精密分光としてはこれまでで最もよい分解能を達成したことがオンライン解析によって既に判明している。これらの結果はさらに解析を進め、論文として発表する予定である。26年度が最終年度であるため、記入しない。まず、本研究の実験状況を簡単に説明する。標的に250MeV/uの重陽子を入射し、(d,3He)反応を起こす。反応で出てきた粒子はRIBFのスペクトロメータであるBigRIPsを通り、焦点面まで到達する。その粒子に対し、シンチレータで識別し、MWDCで軌跡の測定を行う。分散整合が完全に実現していれば、基本的に焦点面の位置のみから反応のQ値を求めることができるので、それをもとに解析を行う(K.Itahashi et al., RIBF Proposal RIBF-027(2006))。2012年度に行った研究活動は、主に以下の3点である。(i)加速器を使ったマシンスタディ(ii)2010年度に行ったパイロット実験の解析(iii)次回実験に向けた準備2012年度は、まず4月に(i)加速器を使ったマシンスタディを行った。このマシンスタディは主に私が主導で行った。マシンスタディの目的は本研究の為に開発された新しいイオン輸送系の焦点面でのアクセプタンス及びディスパージョンの測定であった。また、イオン輸送系のさらなる開発として、6重極磁石を使ったイオン輸送系のテストも行った。このマシンスタディの結果については、日本物理学会第67回秋季学会12pSL-11「(d,3He)反応を用いたπ中間子原子の精密分光:Be(Ol8,014)反応を用いたマシンスタディ」などで報告している。(ii)については、2011年度までに検出器の解析を行い、粒子の同定及びMWDCの信号からの粒子の軌跡の再構成を行った。さらにそこから運動量スペクトルを導出し、2010年の実験においてパイオンの深い束縛状態の観測に成功していることを確認している。2012年度はさらにマシンスタディの結果などを踏まえ2011年に得られた運動量スペクトルの精緻な較正を行った。また、エネルギー較正用のピークに補正を加えるためにコンピュータシミュレーションを行い、比較をすることで較正の精度を向上させた。(iii)については、前回実験で用いたプラスチックシンチレータを改良したものを新たに作成した。さらに前回の実験では標的上での焦点の調整が非常に難しかったため、調整手順を新たに考案し、その実現可能性を見積もった。これらの改善点などについては日本物理学会第68回春季学会27aHC-13「(d,3He)反応を用いたπ中間子原子の精密分光(8)」で報告している。まず、本実験について簡単に説明する。標的に250MeV/uの重陽子を入射し、(d, 3He)反応を起こす。反応で出てきた粒子はRIBFのスペクトロメータであるBigRIPSを通り、焦点面まで到達する。分散整合が完全に実現していれば、基本的に焦点面の位置のみから反応のQ値を求めることができるので、それをもとに解析を行う(K. Itahashi et al., RIBF Proposal RIBF-027 (2006))。2013年度に行ったのは主に以下の三点である。(i)2010年に行われたパイロット実験の解析(ii)実験proposalの再提出(iii)2014年に行う予定の実験の準備。まず(i)については、転送行列の高次項の再評価を行った。

また、短子がBigRIPSを通る際にビームにぶつかり削られる効果の見積もりを新たな手法をもちいって行った。これらによってより精度の高い^3Heの運動量spectrumの生成に成功した。現在は運動量のcalibrationの評価のためのsimulationと実験データを比較し、最終スペクトルを導出しているところである。(ii)については、2013年度9月に理化学研究所より過去理研で行うことを認められたビームタイムを一旦白紙とし、再評価を行う旨を通達された。これに従い2010年の実験データをもとにしたproposalを作成し、これまで認められていたビームタイム(6日)を大幅に上回る10.5日のビームタイムを獲得した。これは昨今の理研において非常に厳しい予算状況の中でも我々の実験の重要性が十分に理解された結果だといえる。(iii)(ii)によりビームタイムがあらためて認められ、1月のマシンタイム委員会により2014年5月末より実験を行うこととなった。現在は検出器の整備や実験手順の確認、あらたな光学系の調整法の確立、Data取得システムの改善などを行っている。本研究は理化学研究所において超電導リングサイクロトロンより供給される重陽子ビームを用いて深く束縛されたπ中間子原子を生成し、その束縛状態のエネルギー及び寿命を精密に測定することを目的とする。2014年度には、以下の二点を行った。(i) 2010年に行われたパイロット実験の解析(ii) 122, 117 Snを標的とした本実験の実施(i)については、これまで考慮してこなかった高次のイオン輸送系の補正を解析に取り入れた。その結果、較正用データにおいて実際のデータとシミュレーションが驚くほどの一致を見せるに至った。解析は現在最終段階であり、近く論文としてまとめて発表する予定である。(ii)については、2014年6月に122, 117 Snを標的とした実験を行った。この実験では、パイロット実験と同様の122Snを標的として用い、精密測定に足るだけの十分なデータ量を取得した。さらに、世界で初めて核子数が奇数の核種(117 Sn)を標的として用いた。この実験では著者が中心的な役割を果たし、全体の実験手順の決定や現場の指揮を取った。また、新たなイオン輸送系の調整法を考案し、実際に実験に用いることでパイロット実験と比べより信頼の足るデータを得ることが出来た。さらに通常は専門スタッフに任せる加速器の調整においても、我々の検出器からのデータをフィードバックすることで供給されるビームの質を飛躍的に向上させることに成功した。結果として、加速器を冷却するために用いられる冷却水の温度とビームの位置の相関までを観察することに成功している。これらの結果、π中間子原子の精密分光としてはこれまでで最もよい分解能を達成したことがオンライン解析によって既に判明している。これらの結果はさらに解析を進め、論文として発表する予定である。26年度が最終年度であるため、記入しない。パイロット実験の解析は順調に進んでおり、今年度中には論文にまとめられる見通しである。また、パイロット実験で得られたデータを下に本実験でのセットアップの改良店などもまとまっており、本実験へ向けた準備も順調である。本実験は今年度末には行われる予定で、問題なく実験が遂行されると期待される。
共役不飽和カルボニル基の潜在的特性の活用と天然物合成への展開

(1)シクロペンテノンのα位及β位に不飽和エステル鎖を持つ化合物に対してリチウム塩基を作用させて、連続する二回のミカエル付加反応(IDM)を行って三環性の架橋化合物の新しい構築法を開拓した。さらに本アプローチによって、生理活性なテルペノイド類gibberellic acid、cedrene sativene及びlongifoleneの全合成を検討した。(2)β位にスルフェニル基を持つ不飽和アミドに対してアミン存在下にシリルトリフレートあるいはヨウ化シリルを作用させて、連続する二回のミカエル付加反応を行い含窒素多環状化合物の効率的な新規合成法を開発した。さらに本反応を利用して脳血管拡張作用が期待されるtacamonineの合成を検討している。(3)同一分子内にケトカルボニル基とα,β-不飽和エステル基を持つ化合物に対して光学活性な2級アミンの存在下にヨウ化シリルを作用させて、連続するミカエル-アルドール反応(IMA)を行い4個の不斉中心をエナンチオ選択的に導入する手法を検討し、良好な結果を得ている。(4)カルバメート基とα,β-不飽和エステル基の両方を持つ化合物に対して、上記の反応条件下に不斉なミカエル・アルドール反応を行い、カルバペネム誘導体の新規合成法を検討中である。
縮小付加質量マトリクスに関する研究

縮小付加質量マトリクスの概念を新しく確立してその定式化を行い、低次振動において理論解と比較することによって、その有効性を確認した。また、これをモーダル構造偏光解析と組み合わせることによって、船舶の振動レベルを推定するための新しい方法を構築した。数値計算及び実験により以下の知見を得た。(1)縮小付加質量マトリクスを用いても、低次振動における流体運動は良く近似できる。(2)浅水域の実験データに、縮小付加質量マトリクスの鉛直方向成分のみを用いた構造変更解析を適用しても、深水域低次上下振動モードにおける振動性能をある程度推定できる。(3)しかし、回転ベクトルも用いた方が、より正確な共振周波数が得られると考えられる。(4)浅水域と深水域でモード減衰比が異なる。深水域のモード減衰比を用いれば、振動レベルもかなり正確に推定できる。なお、一度、付加質量マトリクス[M_W]を計算しておけば、即座に任意の観測点における縮小付加質量マトリクス[M_O]を計算できるため、各種船舶の[M_W]をデータベース化しておくことによって、基本設計の段階でよく使われる主船体の梁モデルに、同型船の[M_O]を結合した検討を行うことができるようになる。また、艤装接岸時の実験で比例粘性減衰系にてモーダルパラメータを得ておけば、モード合成法によって完工接岸時のモデルが得られるので、これに[M_O]を用いた構造変更解析を行うことによって、より正確な航行時の振動性能を推定することができるようになる。また、高次要素を用いて[M_W]を定式化する際には節点における立体内角を計算する必要があるが、低周波用無限水深グリーン関数を用いて船体内部にグリーンの定理を適用するだけで立体内角を得ることができる。
陸上植物の水獲得に機能する根の水応答機構の解明

本研究では、根の水分屈性に必須のMIZ1およびMIZ2の機能、並びに水分屈性の全体像を理解すべく解析を行った。その結果、MIZ1・MIZ2が機能する細胞群、それらに関連して機能する新奇の水分屈性制御分子を見出した。また、光とアブシジン酸はMIZ1の転写制御を介して水分屈性に影響すること、MIZ1がオーキシン量を負に調節して水分屈性、側根形成に影響することが明らかになった。さらに、MIZ1過剰発現体が水分屈性を亢進すること、MIZ1に制御される水分屈性が自然生態系で植物の根系形成・生産性・生存に寄与することを明らかにした。一方、水分屈性の分子機構は、植物種によって異なる可能性が示された。本研究は、陸上植物の水獲得に機能する根の水分屈性の発現機構、根が水、重力、光など複数の環境刺激応答を統御するしくみを明らかにし、植物機能の理解や生物生産の向上に資することを目的としている。そのため、これまでに明らかにした水分屈性制御分子MIZ1およびMIZ2の機能、新規水分屈性制御分子、水分勾配センサー、情報伝達機構の解明に向けた研究を行っている。本年度の主な成果は、以下の通りである。1)MIZ1の機能を知る一助としてMIZ1過剰発現体を作出して解析した結果、MIZ1の過剰発現は主根の水分屈性を促進しただけでなく、側根の形成を抑制した。この側根形成の抑制はオーキシンの投与により回復し、根の内生オーキシン量が野生型と比べmiz1突然変異体で増加し、MIZ1過剰発現体で低下することがわかった。これらのことからMIZ1が根のオーキシン量を負に調節する分子であることが示唆された。2)MIZ1の過剰発現が側根形成にも関与したことから、側根の水分屈性能のMIZ1による制御についても解析した。その結果、側根も主根と同様に水分屈性を示すこと、側根の水分屈性においてもMIZ1が必須であることが明らかになった。3)MIZ1-GFP発現系統を作出して解析した結果、MIZ1-GFPの発現は明所で培養した植物の根端と伸長域において見られ、暗所では根端のシグナルが消失していた。さらに、水分屈性ならびにMIZ1-GFPの発現は、光およびアブシジン酸の制御を受けることを見出した。4)MIZ1の細胞内局在を解析した結果、MIZ1タンパク質は細胞質ならびに小胞体膜に局在することがわかった。5)ミヤコグサとイネの水分屈性実験系を構築し、比較解析した結果、ミヤコグサの水分屈性はシロイヌナズナに類似してオーキシンの極性輸送に依存せず、イネの水分屈性はオーキシン極性輸送を必要とすることがわかった。われわれによって世界に先駆けて根の水分屈性制御遺伝子として発見されたMIZ1は、新規分子をコードしており、発現制御機構やタンパク質の機能に関する知見は無かった。そこでMIZ1の機能を明らかにする目的で、MIZ1を過剰発現する植物体を作出し、それらの解析を行った。その結果、MIZ1の過剰発現は側根の形成を抑制することがわかった。また、この側根形成の抑制はオーキシンの投与により回復し、根のオーキシン量が野生型と比べmiz1突然変異体で増加し、MIZ1過剰発現体で低下していることを明らかにした。さらに、MIZ1-GFP発現系統を作出して解析した結果、MIZ1-GFPの発現は明所で培養した植物の根端と伸長域において見られ、暗所では根端のシグナルが消失していた。加えて、水分屈性ならびにMIZ1-GFPの発現は、光およびアブシジン酸の制御を受けることを見出した。MIZ1の過剰発現が側根形成にも関与したことから、側根の水分屈性能のMIZ1による制御についても解析した。すなわち、側根の水分屈性実験系を構築し、野生型およびmiz1突然変異体の間で水分屈性能について比較を行った。根の水分屈性に機能する細胞群を同定するために、レーザーによる局所的な細胞破壊を行い、水分屈性能との関係を解析した結果、根冠コルメラ細胞以外にも水分勾配感受細胞の存在する可能性が示された。

ミヤコグサの水分屈性実験系を構築し、比較解析した結果、ミヤコグサの水分屈性はシロイヌナズナに類似してオーキシンの極性輸送に依存せず、同じマメ科植物のエンドウとも異なる水分屈性制御機構を有することがわかった。本研究では、根の水分屈性の分子機構を明らかにするための解析を行っている。平成25年度に得た主な成果は、以下の通りである。1.免疫沈降法およびプロテオーム解析によって、水分屈性制御因子MIZ1と相互作用する候補分子としてNPH3を同定し、その機能欠損系統の水分屈性能が低下していることを明らかにした。また、これまでに単離したmiz1-1突然変異体の表現型を抑圧する突然変異体(mzp1)の変異原因遺伝子が第4染色体上長腕の約150 kbpの領域に座上することを明らかにし、複数の塩基置換を確認した。さらに、MIZ1過剰発現体を用いたトランスクリプトーム解析を行い、MIZ1の発現量の違いで変動する因子や水分屈性応答と相関のある変動を示す因子の特定を進めた。2.フェムト秒レーザーを用いてシロイヌナズナの根のコルメラ細胞の破壊が、重力屈性と水分屈性に与える影響を解析した結果、コルメラ細胞の破壊によって重力屈性の低下が認められたが、根の水分屈性は無処理区と同程度で、水分屈性へのコルメラ細胞の寄与は、重力屈性とは異なることがわかった。3.シロイヌナズナはオーキシン輸送非依存的に水分屈性を発現するが、イネはオーキシン輸送依存的な水分屈性を示すことを明らかにした。4. MIZ1の機能発現にMIZ2が必要であることを示してきたが、その詳細は未解明であった。そこで、miz2バックグラウンドでMIZ1-GFPを発現する系統を作出し、水分屈性発現時のMIZ1-GFPの局在を調べた結果、MIZ2は水分屈性発現に伴い、MIZ1の局在を直接的または間接的に変化させる機能を有すると考えられた。5. L-グルタミン酸が、根端のグルタミン酸リセプターを介して細胞内カルシウム濃度を上昇させることによって、水分屈性を著しく亢進することが見出された。本研究では、根の水分屈性の分子機構を明らかにするために、水分屈性に必須の制御因子(MIZ1、MIZ2)の機能並びに新規の水分屈性制御因子、水分屈性発現機構の植物種による違いや他の環境刺激応答との違いを解析した。これまでに、MIZ1の過剰発現体が水分屈性を亢進するだけでなく、側根形成を抑制し、これがMIZ1によるオーキシン量の負の調節に起因すること、アブシジン酸と光がMIZ1の発現を独立に制御し、水分屈性にポジティブに働くことを明らかにした。加えて、側根の水分屈性能を証明し、根系形成に対する水分屈性の寄与について検討し、MIZ1を介した水分屈性の制御が、自然界の水ストレス下における水獲得・物質生産・生存に機能することを証明した。さらに、水分屈性を欠損したmiz1突然変異体の表現型を抑圧するmzp1突然変異体を単離するとともに、MIZ1と相互作用するタンパク質を見出した。また、レーザーによる細胞破壊実験によって、コルメラ細胞は重力屈性に必要であるが、水分屈性には不要である可能性、新たにグルタミン受容体を介した細胞内カルシウム濃度の上昇が水分屈性に重要な働きをもつこと、MIZ2がMIZ1の下流で機能することを明らかにした。平成26年度は、DNA Deep-Sequencingによってmiz1抑圧突然変異体mzp1の変異原因遺伝子候補を得るとともに、miz1突然変異体、MIZ1過剰発現体を用いて野生型との比較トランスクリプトーム解析を行い、新規の水分屈性制御因子を見出した。また、組織特異的に発現するプロモーターを用いてmiz1突然変異体の根冠、分裂組織、表皮、側部根冠組織、皮層、内皮でMIZ1を発現させて解析した結果、MIZ1は、伸長帯の表皮または皮層で機能することが示唆された。一方、水分屈性におけるオーキシンの関与の仕方は、植物種によって異なることがわかった。
非線形予見H無限大制御理論による障害物回避を目的とする自動操船システムの開発

障害物回避(衝突回避を含む)機能を持つ船舶の自動操船システムの開発を目指し、船舶のコンピュータ制御用の線形及び非線形サンプル値制御理論を構築した。そして、障害物回避を目的とした制御器(具体的には、安定化制御器、追従制御器)を設計した。さらに、共同研究先企業と共に開発した実験船を用いて、制御器の性能評価を行い、非線形サンプル値制御理論に基づく制御系設計法の適用により、障害物回避機能を持つ自動操船システムの開発の可能性を確認した。平成18年度の理論的な研究実績及び理論の実証実験に向けた準備は以下のとおりである。1)ジャンプシステムとリッカチ不等式に基づく線形及び非線形サンプル値系の予見H∞制御理論を構築した。具体的な予見H∞制御器の設計法を明確化し、幾つかの例のシミュレーションにより、その有効性を確認した。2)船舶の追従制御に必要となる線形時変システムの出力レギュレーション理論を構築した。また、この理論を船舶の線形化システムに当てはめる場合の工夫を示し、船舶の定点保持や着岸制御に適用し、その有効性をコンピュータシミュレーションで確認した。3)コンピュータ制御の観点から、サンプル値系の出力レギュレーション問題を定式化し、出力レギュレーション制御器の設計理論を構築した。また、実験船のモデルに構築した理論を適用し、定点保持制御、着岸制御、及び、通過点追従制御(衝突回避に必要)用の追従制御器を設計した。さらに、シミュレーションにより、設計制御器の有効性の確認と共に、非線形システムである船舶の線形制御理論による設計の限界点を明確にした。4)実験船の製作(共同研究先)を完了し、GPS、ジャイロコンパスなどのセンサーと電動モータなどのアクチュエータの選定及び設置が完了した。5)船舶の制御用モデルの導出と付加質量、減衰力のパラメータ同定を行い、制御器設計用モデルを確定した。6)今後の船舶の制御系設計に必要となる非線形制御理論を安定化問題、バックステッピングによる非線形状態フィードバック設計法、非線形オブザーバ設計法を中心にまとめた。平成19年度の理論的な研究実績及び理論の実証実験の結果は以下のとおりである。1)平成18年度に構築した,船舶の追従制御用線形時変システムの出力レギュレーション理論で設計した制御器による,船舶の定点保持,通過点追従制御と着岸制御の実証実験を共同研究先の実験船を用いて行った。2)実験結果から,初期位置のずれが小さい場合には,線形制御理論を用いて設計した制御器で,十分な性能が得られることがわかったが,初期位置が大きくずれる場合には,線形制御器による応答に著しい劣化が見られることが確認された。3)この観点から,船舶モデルを線形化することなく,非線形制御理論を直接適用した制御系設計が望ましいことがわかった。さらに,制御にコンピュータが利用されていることの考慮が必要であることもわかった。4)コンピュータ制御の観点から,非線形サンプル値系の制御系設計理論を船舶モデルに適用し,定点保持制御,着岸制御,及び,通過点追従制御(衝突回避に必要)用の追従制御器を設計した。5)シミュレーションにより,設計制御器の有効性の確認と共に,線形制御理論で設計した制御器よりも,入力の大きさ,過渡応答,サンプリング周期の設定の自由度が改善されることを確認した。6)実際の船舶モデルの同定の困難さを考慮して,予見制御の適用の準備を行った。7)波,風のような外乱モデルの同定の準備を行った。平成20年度の理論的な研究実績及び理論の実証実験の結果は以下のとおりである。1)平成19年度に非線形サンプル値安定化制御理論を船舶に適用可能な形に拡張した理論により設計した制御器を用いて、船舶の定点保持、軌道追従制御と着岸制御の実証実験を共同研究先の実験船を用いて行った。2)実験結果から、定点保持、軌道追従制御共に良好な制御性能が得られることを確認した。また、船舶同士や障害物との衝突回避のための軌道を自動生成させることで、提案手法を衝突回避操船に利用できる可能性を確認した。3)小型船舶を対象にセンサー数が限定される場合を考慮し、低次元オブザーバに基づく船舶のサンプル値安定化制御器設計法を構築した。そして、シミュレーションによる設計制御器の有効性の確認と共に、設計制御器の実装の簡素化を行った。4)波・風・潮流など船舶に加わる外乱モデルの導入とそれを考慮することによる制御器のロバスト性向上のため、H無限大制御理論の非線形サンプル値系への拡張と予見制御理論のサンプル値系への拡張を行った。
希土類錯体の融合多次元コンプレックスの界面構造制御と偏光発光相関

ヘリカルな構造を有するユウロピウム錯体Eu(L)をベンゼンジカルボン酸誘導体をリンカーに持ちいて鎖型に連結した化合物を薄膜化し、偏光発光機能を開拓することを目的に、研究に取り組んできた。Eu(L)の合成は独自の手法により確立し、これを応用し、Tb(L)等他の希土類イオンを中心金属にした錯体の合成にも成功した。このヘリカルな構造を有する一連の希土類錯体の構造とスペクトル解釈については、現在論文投稿中である。Eu(L)は紫外光励起によりEuイオン固有の赤色領域でのff発光を示す。これをリンカーで連結する手法を確立した。さらにEu(L)とTb(L)を種々の混合比で用い、リンカーで連結させると、特に混合比が5:5の際、室温から低温にすると発光色の明瞭な変調が生じる。このスペクトルを色度図で解析したところ、視覚とほぼ対応した。現在論文執筆中である。Eu(L)をリンカーで架橋しながら石英基板に累積させ偏光膜作製を試みた。面内・面外の放射光XRD測定から、異方性を持って鎖型錯体が成長していることを示唆する結果が得られている。現在、この薄膜の偏光性と前段階で合成したTb(L)との混合系の適用を実験していくための指針が明らかになった。さらに、Eu(L)の誘導体となる数種の希土類錯体の合成とその発光スペクトルの解釈に関し、5報の論文が国際学術雑誌に掲載された。また、国内学会での成果発表および招待講演の機会を得た。以上のように、本研究課題は偏光発光機能開拓の新たな手法を見出すことができ、今後の研究の発展に大きく寄与する成果を得られた。24年度が最終年度であるため、記入しない。実験目的:本研究では、強発光性ユウロピウム錯体の自己会合型分子膜(SAM膜)による高輝度な偏光発光体の開発を目的としている。実験計画:湿式で分子性の膜を作製するため、溶液中でも錯体が解離せずに発光を保持できるジャイロ型ユウロピウム錯体を用いている。この錯体は、2個のビピリジンをエチレンジアミンで架橋した配位子がユウロピウムに6座で配位している。更に、この錯体の軸位には硝酸イオンが結合している。この硝酸イオンは、他のイオン性分子と置換することが分かっている。膜を作製するために、テレフタル酸をリンカーとし、ジャイロ型ユウロピウム錯体とテレフタレートのSAM膜の作製を行った。また同じ成分の粉末の合成にも成功した。膜の評価は、表面の接触角やX線光電子スペクトル測定により行った。薄膜のX線回折パターンから、ジャイロ型ユウロピウム錯体とテレフタレートは基板上でバルクと異なる異方性を有する累積状況を確認した。この膜を紫外線励起すると、濃度の高い場合に目視できるほどの赤色発光がみられる。電子吸収および発光スペクトルの測定を試みたところ、特に発光量子収率および寿命測定から、十分に目視できるサンプルは、粉末状態と同様のバルクな状態であり、溶液の濃度が0.2および0.1mMの場合に発光寿命の成分が二種あることが明らかになった。このことは、SAM形成による薄膜化の影響が生じていることを示唆しており、今年度は、この発光帯の偏光性について議論する。当初予定していた膜形成における構成要素となる有機分子および発光性希土類錯体の複合体が紛体として得られ、膜化とバルク状態の発光の比較が可能となった。

これにより、膜構造と膜に特異的な発光現象との相関を比較・考察するための基盤的知見を獲得できる。さらに、新学術領域特有の共同研究が始まり、これまでに接点のなかった分野の研究者との議論を介し、新たな視点で本研究の発展の可能性を見出している。そのため、本研究はおおむね順調に進展していると判断している。24年度が最終年度であるため、記入しない。昨年度、目的とするジャイロ型ユウロピウム錯体とテレフタレートとの自己組織化分子膜の精製法および同組成の粉末(バルク状態)の合成法を確立することができた。また、これらの状態間で発光の挙動に変化が見出されていることを踏まえ、薄膜化による偏光発光の評価とその構造との相関を明らかにすることを目的とする。特に、薄膜の構造解析は放射光XRDを用いて行う。偏光発光スペクトルの起源を解釈するためには、エネルギードナーであるジャイロ型ユウロピウム錯体の配位子部位の配置を知ることが必須であり、導波路分光測定等を導入し、ユウロピウムの偏光発光を促進させる。
様々な励起プロセスを介したπ電子球体への発光閉じ込めと共鳴発光の変調

π共役系有機分子および高分子の自己組織化によるマイクロ構造体の形成および、レーザー発振特性の発現に関する研究を行い、領域内共同研究成果3報を含む計7報の論文を発表した。具体的には、1.炭素架橋オリゴフェニレンビニレンマイクロ結晶によるレーザー共振器の作製と、エネルギー移動に関する考察(Nano Lett. 2018、領域内共同研究、国際共同研究)、配位性共役ポリマー/ユーロピウム錯体複合帯マイクロ球体によるエネルギー移動型レーザー発振共振器の実現(Chem. Asian J. 2019)、3.自己組織化BODIPYマイクロロッドによる多色発光マイクロ共振器の作成と、赤及び緑発光の物理的起源の解明(J. Phys. Chem. C 2019、領域内共同研究、国際共同研究)、4.カルバゾールージベンゾフラン連結体による金属を含まない単一分子要素からなる白色有機電界発光材料の開発(Adv. Funct. Mater. 2019)、5.誘電性をスイッチ可能な強誘電共役ポリマーの実現(Angew. Chem. Int. Ed. 2018、国際共同研究)、6.ポリチオフェン/フラーレン誘導体バルクヘテロ接合球体の作製による光電変換マイクロ球体の実現。マイクロ構造体形成によるホール輸送特性の顕著な増大を確認し、そのメカニズムについて電気化学測定、X線光電子分光測定、およびマイクロ波電気伝導度測定結果などから考察した。(ドイツHeidelberg大学との共同研究、ACS Appl. Polym. Mater. 2019)、7.プロトン付加/脱離によるWGM発光の変調(Chem. Lett. 2019)。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。π共役ポリマーからなるマイクロ光共振器の構築と、レーザー発振特性の発現を実現した。球体共振器に関しては、赤外発光を示す共振器の形成、および球体形成メカニズムについて詳細に検討し、それぞれ論文発表した。また、球体からのWGMレーザー発振に関して、論文発表を行った。さらに、π共役デンドリマーの自己組織化に関する研究を進め、ポーラス結晶の形成とガスや蒸気の吸着特性、それに伴う発光特性変化について論文発表を行った。特に、5ー8月は、ドイツデュイスブルグーエッセン大学物理学科のAxel Lorke教授の研究室を訪問し、我々のグループで作成した有機結晶や高分子マイクロ球体の顕微分光測定による、光共振器・レーザー共振器としての特性評価に関する研究を行った。また、9ー12月にかけては、ドイツハイデルベルグ大学化学科Uwe H. F. Bunz教授の研究室を訪問し、π共役デンドリマーポーラス結晶の溶媒蒸気吸着特性と、吸着に伴う蛍光特性変化二関する研究を進めた。11月13ー14日には、新学術領域としては初の試みとして、国際シンポジウムを海外(ハイデルベルグ大学)で行った。海外留学期間中、ヨーロッパ各地の大学や研究機関を訪問し、のべ22回のセミナー講演と研究ディスカッションを行い、新たな共同研究について模索し、既に6件程度の共同研究を新たに進行中である。また、当研究室の学生計5名を1ー2ヶ月間ドイツデュイスブルグーエッセン大学、およびハイデルベルグ大学へ派遣し、共同研究を進めた。さらに、その期間中に、イギリスケンブリッジ大学、ドイツライプニッツ光学技術研究所(イエーナ)にも短期で派遣し、共同研究を進めた。計画していた通り、研究を進めることが出来た。また、予想外の結果がいくつかでており、それらについても論文発表を行った。自己組織化マイクロ構造体の基板表面への周期配列構造の形成、発光ON/OFF制御、WGM Splittingなど、作成した共振器の特性制御と刺激応答材料としての機能発現に関して研究を進める。