hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
環境負荷削減と生活の豊かさを両立する消費パターンの解明

本研究の目的は、環境負荷削減と生活の豊かさを同時に達成する消費パターンを明らかにすることである。当該年度は、1多様な消費パターンにおける環境負荷の算出と、2複合的な利用実態と利用動機の把握に注力した。研究実施計画で研究対象を予定していた5製品のうち、電気洗濯機、乗用車、自転車、書籍の解析を終えた。まず、多様な消費パターンにおける環境負荷を算出するために、消費パターンの概念整理を行い、分類表を作成した。従来の単独所有型と、サービス化とシェアリングビジネスにおける消費パターンを比較するためには、それらの特徴を整理し、分類することで同一の機能単位で議論する必要がある。サービス化とシェアリングビジネスの特徴を整理するため、文献レビューとビジネス提供者へヒアリングを行った。国内の事業者に加え、オランダでシェアリングエコノミーの普及に従事するShareNLにもヒアリングを行った。ヒアリング結果と文献レビューから分類表を作成し、電気洗濯機、乗用車、自転車、書籍の消費パターンを解析した。その結果、全ての製品において所有権が移行する消費パターンはサービス化が進んでいることがわかった。さらに、各消費パターンにおける環境影響評価から、環境負荷が減るとされていたシェアリング型でも、単独所有と比べて環境負荷が増える条件があることが判明した。次に、様々な消費パターンの複合的な利用実態と利用動機を把握するため、電気洗濯機と自転車を対象に事業者ヒアリングと顧客深層インタビューを行った。利用実態は主に事業者が遂行したアンケート調査から解析を進め、利用動機は実際に店舗へ赴き、利用者に対面インタビューを行うことでデータを収集した。本調査により、単独所有から脱却し、共用・共有型の消費へ移行するためには、複数の条件が必要であることがわかった。本成果は、国際学会と国内学会にて口頭発表を複数行った。残る1製品の被服も、本調査にて作成した分類表を使って解析できる。また、アンケート作成に活用できるヒアリングを、当該年度に行うことができた。消費パターンの分類表を使った解析から、製品によって環境負荷の低い消費パターン異なることも分かった。研究実施計画で予定していた5製品から傾向を見つけることはできるが、その傾向が全ての製品に当てはまるとは考えにくい。汎用性のある傾向を掴むために、今後は製品特性に焦点をあて、製品特性とその消費パターンの環境負荷の関係を解析する。また、利用実態調査では、消費者向けに大規模なアンケート調査を執行することで、インタビュー結果の定量的解析に繋げる。当該年度は既往文献と現地調査によってデータ収集を行い、解析を遂行したため、データを購入せずに推算を行った。次年度への繰越し額は予定していた計算機の購入と、アンケート調査に充てる予定である。計画において予定していたアンケート調査費に繰越額を充てることで、サンプル数を増やす。
小胞体での変性蛋白質分解に関与する分子の単離・同定と神経変性疾患防御機構

ラットに四血管閉塞/再灌流を行い,一過性前脳虚血モデルを作成して,脳虚血に伴って発現量の変化する遺伝子をディファレンシャル・ディスプレイ法を用いて単離することを試み,減少する遺伝子としてphosphatidylinositol 4-kinase (PI 4-K)の同定に成功した.PI 4-K蛋白質は海馬ニューロンに多く発現していること,また,虚血に伴って細胞死が起こるCA1領域においては,細胞死が観察される前に先んじて減少することがわかった.さらに,PI 4-Kの過剰発現は有意に低酸素による細胞死を抑制すること,PI 4-KはAktの活性化を増強・維持することがわかった.脳虚血モデルマウスにおいて,HRD1 mRNA発現を検討したところ,HRD1 mRNAが大脳皮質および線条体において増加することが明らかとなった.さらにin vitroの系で低酸素/再酸素化を負荷するとHRD1 mRNAはグリア細胞においては発現が上昇したが,一方神経芽細胞腫Neuro2aにおいては発現に変化は認められなかった.したがって,脳虚血は小胞体機能を障害すること,HRD1は虚血による細胞死に保護的に関与することが示唆された.小胞体に蓄積した変性タンパク質の分解系である小胞体関連分解(ER associated degradation : ERAD)に関与する遺伝子KF-1をバイオインフォマティクス的解析により,単離・同定した.KF-1は実際に小胞体に局在し,ユビキチンリガーゼ活性を有していることを示した.また,小胞体ストレス誘導されることが判明した.さらに,KF-1を哺乳類細胞に過剰発現させることによって小胞体ストレスによる神経細胞死が抑制されるか解析したところ,小胞体ストレス特異的に細胞死を抑制した.哺乳類における小胞体ストレス誘導遺伝子(HRD1・DER1・KF-1・RNF26)をバイオインフォマティクス的解析により,単離・同定した.これらの遺伝子の特徴として,小胞体に局在し,小胞体に蓄積した変性タンパク質の分解系である小胞体関連分解(ER associated degradation : ERAD)に関与する遺伝子であることが判明した.さらに,HRD1およびKF-1はユビキチンリガーゼ活性を有することを明らかにした.また,これらが小胞体ストレスによって誘導されること,さらにIRE1およびATF6などの小胞体ストレスセンサー分子によって誘導されることを発見した.さらにこれらの遺伝子のプロモータ領域について解析し,IRE1/ATF6の依存度に遺伝子ごとに差があることを見出している.ERAD関連遺伝子は小胞体ストレスによって誘導され,小胞体に蓄積した変性タンパク質を分解・除去することで小胞体ストレス防御作用を有する.そこでHRD1を哺乳類細胞に過剰発現させることによって小胞体ストレスによる細胞死が抑制されるか解析したところ,小胞体ストレス特異的に細胞死を抑制することを示した.低酸素ストレスや脳虚血によって誘導されるPDIは単独で強制発現させても低酸素・脳虚血ストレスに対して抵抗性を示すことをこれまでの研究で見出している.私たちはさらに,PD1結合蛋白質として小胞体膜蛋白質ubiquilinを単離し,それがPDIの低酸素ストレスによるニューロン死抑制作用を増強することを明らかにした.さらに,ubiquilinが低酸素ストレスによる小胞体ストレスによって誘導されるアポトーシス促進転写因子CHOPの誘導を抑制したことから,PDIやubiquilinの低酸素ストレス防御作用は小胞体ストレス抑制によるものであることが,示唆される結果を得た.ラットに四血管閉塞/再灌流を行い,一過性前脳虚血モデルを作成して,脳虚血に伴って発現量の変化する遺伝子をディファレンシャル・ディスプレイ法を用いて単離することを試み,減少する遺伝子としてphosphatidylinositol 4-kinase (PI 4-K)の同定に成功した.PI 4-K蛋白質は海馬ニューロンに多く発現していること,また,虚血に伴って細胞死が起こるCA1領域においては,細胞死が観察される前に先んじて減少することがわかった.さらに,PI 4-Kの過剰発現は有意に低酸素による細胞死を抑制すること,PI 4-KはAktの活性化を増強・維持することがわかった.脳虚血モデルマウスにおいて,HRD1 mRNA発現を検討したところ,HRD1 mRNAが大脳皮質および線条体において増加することが明らかとなった.さらにin vitroの系で低酸素/再酸素化を負荷するとHRD1 mRNAはグリア細胞においては発現が上昇したが,一方神経芽細胞腫Neuro2aにおいては発現に変化は認められなかった.したがって,脳虚血は小胞体機能を障害すること,HRD1は虚血による細胞死に保護的に関与することが示唆された.小胞体に蓄積した変性タンパク質の分解系である小胞体関連分解(ER associated degradation : ERAD)に関与する遺伝子KF-1をバイオインフォマティクス的解析により,単離・同定した.KF-1は実際に小胞体に局在し,ユビキチンリガーゼ活性を有していることを示した.また,小胞体ストレス誘導されることが判明した.さらに,KF-1を哺乳類細胞に過剰発現させることによって小胞体ストレスによる神経細胞死が抑制されるか解析したところ,小胞体ストレス特異的に細胞死を抑制した.
RTK-GPSを用いた「斜面定期健康診断」実用システムの開発

本研究では、申請者らが平成1112年度科学研究費補助金・基盤研究(C)で得たリアルタイムキネマティック(RTK)-GPSの短時間測量による地盤変動の高精度測量の成果をもとに,従来申請者が提唱している「斜面定期健康診断」を実用化するためのRTK-GPS測量に関するデータ取得,技術開発および機器・ソフト開発を行った.(1)現場でRTK-GPSによるデータを受信機からのデータを取り込む手順を決定し,前回の観測データと比較をするための表示・編集プログラムの仕様を検討した.さらにディスプレイ分離型のPC上で動作し,片手で持つことが出来る640×480のディスプレイ上で現場でリアルタイムにデータを表示,評価できるシステムを開発した.これは,1秒毎に受信機から出力されるアンテナの水平面上の座標を表示すると共に東西,南北,上下方向のヒストグラムをリアルタイムに表示し,精度評価・編集を行い,過去の観測データと比較して地盤の変位ベクトルを抽出するものである.このソフトウェアは研究分担者によって実用化されRTK-GPSユーザーに利用されている.(2)研究代表者らの前年度までの基盤研究(C)(2)において試作し特許を出願した自動三脚は,13年度に関西TLOを通し独占的実用化ライセンスを(株)丸東製作所に与え,平成16年に発売予定である.(3)高知県・怒田地すべり地,徳島県善徳地すべり地,新潟県沖美地すべり地の三カ所の試験地において繰り返し観測を実施し,伸縮計,孔内傾斜計,光波,善徳においてはGPS連続静止測量の結果との比較を行ったところ,良好な結果を得た.特に怒田地すべり地では側方境界付近で微分的な運動を示していることがわかった.本研究では、申請者らが平成1112年度科学研究費補助金・基盤研究(C)で得たリアルタイムキネマティック(RTK)-GPSの短時間測量による地盤変動の高精度測量の成果をもとに,従来申請者が提唱している「斜面定期健康診断」を実用化するためのRTK-GPS測量に関するデータ取得,技術開発および機器・ソフト開発を行った.(1)現場でRTK-GPSによるデータを受信機からのデータを取り込む手順を決定し,前回の観測データと比較をするための表示・編集プログラムの仕様を検討した.さらにディスプレイ分離型のPC上で動作し,片手で持つことが出来る640×480のディスプレイ上で現場でリアルタイムにデータを表示,評価できるシステムを開発した.これは,1秒毎に受信機から出力されるアンテナの水平面上の座標を表示すると共に東西,南北,上下方向のヒストグラムをリアルタイムに表示し,精度評価・編集を行い,過去の観測データと比較して地盤の変位ベクトルを抽出するものである.このソフトウェアは研究分担者によって実用化されRTK-GPSユーザーに利用されている.(2)研究代表者らの前年度までの基盤研究(C)(2)において試作し特許を出願した自動三脚は,13年度に関西TLOを通し独占的実用化ライセンスを(株)丸東製作所に与え,平成16年に発売予定である.(3)高知県・怒田地すべり地,徳島県善徳地すべり地,新潟県沖美地すべり地の三カ所の試験地において繰り返し観測を実施し,伸縮計,孔内傾斜計,光波,善徳においてはGPS連続静止測量の結果との比較を行ったところ,良好な結果を得た.特に怒田地すべり地では側方境界付近で微分的な運動を示していることがわかった.本研究では、申請者らが平成1112年度科学研究費補助金・基盤研究(C)で得たリアルタイムキネマティック(RTK)-GPSの短時間測量による地盤変動の高精度測量の成果をもとに,従来申請者が提唱している「斜面定期健康診断」を実用化するためのRTK-GPS測量に関するデータ取得,技術開発および機器・ソフト開発を行っている.本年度は以下の研究を実施した.(1)現場でRTK-GPSによるデータを受信機からのデータを取り込む手順を決定し,前回の観測データと比較をするための表示・編集プログラムの仕様を検討した.さらにディスプレイ分離型のPC上で動作し,片手で持つことが出来る640×480のディスプレイ上で現場でリアルタイムにデータを表示,評価できるシステムを開発した.これは,1秒毎に受信機から出力されるアンテナの水平面上の座標を表示すると共に東西,南北,上下方向のヒストグラムをリアルタイムに表示し,精度評価・編集を行い,過去の観測データと比較して地盤の変位ベクトルを抽出するものである.(2)高知県・怒田地すべり地,徳島県善徳地すべり地,新潟県沖美地すべり地の三カ所の試験地において繰り返し観測を実施し,伸縮計,孔内傾斜計,光波,善徳においてはGPS連続静止測量の結果との比較を行ったところ,良好な結果を得た。特に怒田地すべり地では側方境界付近で微分的な運動を示していることがわかった.(3)研究代表者らの前年度までの基盤研究(C)(2)において試作し特許を出願した自動三脚は,今年度関西TLOを通し独占的実用化ライセンスを(株)丸東製作所に与えたが,今年度はモーター部分,傾斜計部分,制御回路,軸受け部分に改良を加え,さらに軽量化を試み,地面の測量釘の鉛直真上2mに水平誤差1.5mm以内の設置が可能である短時間に高精度のアンテナ保持用三脚を制作した.平成14年秋に市販(発売)される予定である.

本研究では、申請者らが平成1112年度科学研究費補助金・基盤研究(C)で得たリアルタイムキネマティック(RTK)-GPSの短時問測量による、地盤変動の高精度測量の成果をもとに,従来申請者が提唱している「斜面定期健康診断」を実用化するためのRTK-GPS測量に関するデータ取得,技術開発および機器・ソフト開発を行った.本年度は以下の研究を実施した.(1)前年度に試作したRTK-GPSの1秒サンプリングモードで取得したデータからリアルタイムに各種ノイズを除去しデータの統計・検定処理を行い、リアルタイムに手元の液晶型ペンコンピュータのディスプレイに表示するプログラムを改良し,過去のデータと比較すると共に,5分程度以内に効率よく3mm程度の高精度を得るためのRTK-GPS用解析アルゴリズムを構築した.このソフトウェアは研究分担者によって実用化されRTK-GPSユーザーに利用される予定である.(2)高知県・怒田地すべり地,徳島県善徳地すべり地,新潟県沖美地すべり地,大阪府亀の瀬地すべり地すべり地および宇治市の市街地の五箇所の試験地において繰り返し観測を実施し,伸縮計,孔内傾斜計,光波,善徳においてはGPS連続静止測量の結果との比較を行ったところ,良好な結果を得た.特に怒田地すべり地では側方境界付近で微分的な運動を示していることがわかった.(3)研究代表者が試作し特許を出願した自動三脚は,関西TLOを通し独占的実用化ライセンスを(株)丸東製作所に与えたが,市販に供するための改良および性能試験を実施した.特に軽量化を試み,地面の測量釘の鉛直真上2mに水平誤差1mm以内の設置が短時間に可能となる高精度のアンテナ保持用三脚を制作した.平成15年4月から市販(発売)されることとなった.なお,特許は現在出願中である.
厳密繰り込み群による場の理論の非摂動的解析手法の発展

本研究ではグラディエントフロー方程式と呼ばれるゲージ理論に対する新しい繰り込み処方を、Yang-Mills理論だけでなく、非線形な対称性をもった理論に適用できるように方程式を一般化した。これにより、幅広い理論においてその系に対するグラディエントフロー方程式を構成することが可能となった。特に本研究では、Super Yang-Mills理論に対するグラディエントフロー方程式を構成することにより、SUSYグラディエントフロー方程式を得た。SUSYはゲージ場と物質場に対する対称性を与えているので、ゲージ場に対するグラディエントフロー方程式を要請することにより、物質場に対するグラディエントフロー方程式も自然に要請されることになる。さらにグラディエントフロー方程式のゲージ固定項をうまく選ぶことにより、フローの発展をWess-Zuminoゲージ固定の範囲内におさめることが出来ることを示した。この一般化した方程式を用いて2次元O(N)非線形シグマ模型に対するグラディエントフローを構成、解析した。この模型はラージN極限で厳密に解ける模型として知られている。我々はこの模型に対するグラディエントフロー方程式をラージN極限(ラージNグラディエントフロー方程式)で構成することにより、非摂動的に紫外有限性(Luscher-Weiszの定理)が成立することを、2点関数に対して示した。ラージN展開のリーディングのオーダーでは任意の相関関数は2点相間関数に分解出来るため、これは、グラディエントフローの方法を用いれば、2次元O(N)非線形シグマ模型の相関関数はleadingのorderで非摂動的に有限にすることができることを意味する。さらにsub-leadingのorderである4点相間関数に関しても、グラディエントフロー方程式を用いた解を解析的に逐次的に与えた。26年度が最終年度であるため、記入しない。Matin Luscherによって提唱されたGradient flow方程式による繰り込みは、ある種の分散方程式の解によって新しいゲージ場を定義し、それによって記述される任意の観測量が自然に繰り込まれているという魅力的な性質をもった方法である。この方程式と厳密繰り込み群との関連をつけることが出来れば、ゲージ対称性を保った厳密繰り込み群を構築することができると考えられる。そのためにまずGradient flow方程式そのものの理論の適応範囲がどの程度なのか知ることが重要である。この研究の意義は2つある。1つはGradient flow方程式の方法そのものの適応範囲を超対称性理論にまで拡げたことにより、この方程式を使った新しい研究に繋がる点である。2つ目は物質場に対するGradient flow方程式を得たという点である。元々この方程式はゲージ場に対して提唱されたものであるが、物質場に対する拡張も行われてきた。しかしその方法は指導原理に基づいたものではなく、任意性があった。私の研究では超対称性理論を用いているため、ゲージ場と物質場が同じ場として扱うことができる。その結果、指導原理に基づいた非常に自然な形で、物質場の方程式を得ることができた。この研究結果は、Gradient flow方程式の方法を、多くの理論に適用出来るようにしたという点で今後非常に役に立つ重要なものである。当初の予定ではこの研究成果をもとにして、さらに厳密繰り込み群との緊がりを研究する計画であったが、計算の複雑さから計画以上に時間がかかり、研究の第一段階である理論の拡張までの到達となった。今後は超対称性に拡張された理論が実際に繰り込みがいらないという性質を満たしているのかどうか確かめる必要がある。まずは摂動論的に1ループの次数まで計算を行い、その後全ての次数で成り立つのかどうかを確かめる。その後研究の第二段階である厳密繰り込み群との関連について模索していく。
新規酸素８員環ゼオライト膜（ZSM58膜）の創製

気体膜による分離技術は、省エネルギーや装置のコンパクト化など優れた特徴を持つ。特にDD3Rゼオライトは0.36nm×0.44nmの大きさの酸素8員環構造を有するため、二酸化炭素分子は透過できるが、メタン以上の炭化水素は透過することができないため、二酸化炭素と炭化水素の分離材料として期待されている。私たちは、DDRタイプのゼオライトの1種であるZSM-58膜の合成方法を開発した。ZSM-58膜の合成にはZSM-58結晶合成に用いられる試薬を使用した。ZSM-58膜は多孔質アルミナ上に薄膜化し作成した。作成したZSM-58膜はDD3R膜と同様に高い分離性能を有していることが確認できた。大幅に二酸化炭素(CO2)の排出を抑制するためにCO2回収・貯留技術など革新的なCO2分離・回収技術が必須である。そのための最大課題は、コスト中で70%と最も大きく占める『希薄なCO2と他のガスとの分離の省エネルギー化と効率化』である。CO2分離法(吸収法、蒸留法、吸着法、膜分離法)の中で、唯一相変化を伴わない膜分離法が最もエネルギー効率が高くCO2分離膜は世界中で鋭意開発されている。本研究ではCO2とCH4の分離において高い性能を有すDD3Rゼオライト膜のと同様の骨格構造を有し、構造中にアルミを含有した新たな酸素8員環CO2分離膜の創製を目標にしている。当該年度では、所定のシリカ源、アルミ源、構造規定剤、溶媒比率で調整し、水熱合成を行うことで、これまでにSi/Al=∞、365、75、40の合成に成功し、Si/Al比が小さいほど(Al含有量:大)合成時間を要し、粒形も小さくなることが確認できた。また、合成時の撹拌有無により結晶形状が異なることも判明した。比表面積や細孔容積など基本的な多孔材の評価を行い、合成したアルミ含有率の異なるZSM-58結晶はDDR構造を有するDD3Rゼオライト結晶と同様の比表面積、細孔容積を有する結晶の合成に成功した。また、これらの結晶を出発原料にし、DD3Rゼオライト結晶の合成も可能であることを示した。当初計画した実験を行い、所定の結果が得られている。二酸化炭素の排出を抑制するためにCO2回収・貯留技術などのCO2分離回収技術が必要である。そのための最大の課題は希薄なCO2と他のガスとの分離操作の省エネルギー化である。CO2分離法の中で最も省エネルギー化が可能とされている膜分離法を活用したCO2の分離技術の開発が進められている。本研究では、CO2とCH4の分離において高い性能を有するDD3R膜と同様の骨格構造を有し、、構造中にアルミなどの金属を担持可能な新規酸素8員環CO2ゼオライト膜の創製を目標にしている。当該年度では、合成されたZSM58結晶を種結晶として、原料溶液、水熱合成条件(温度、時間)を検討することで、多孔質材料上に薄膜化させることに成功した。また、それらの分離性能はDD3R膜と同レベルであり、高い分離性能であることが確認できた。ZSM58膜はDD3R膜と比較し、再現性が高く、実用化に適していると考えられた。ZSM58膜は耐圧性も高く、高圧でCO2ガスを分離可能であることが確認できた。ZSM58膜はこれまでに報告例がなく、詳細に分離特性を把握することで、他の用途にも適用できる可能性がある。今後は石油化学分野や天然ガス精製など高温、高圧プロセスでの小分子の分離等に適用可能かを検討する。今後は、ZSM-58の膜化に適した基材の選定するために、多孔質アルミナ、多孔質ジルコニアなどのゼオライト膜に適していると言われている多孔質材料から最表層の細孔径、気孔率などゼオライト膜の合成に必要な条件についてZSM-58の結晶成長に合わせて決定する。その際に、ZSM-58はこれまでのオールシリカDD3R結晶と結晶成長が異なるため、膜基材への製膜には新たな膜基材の選定と製膜技術が必須となることが想定される。環境工学当初、合成に成功した材料の構造を決定するためにNMR分析を委託する計画であったが、計測予定の結晶合成条件を見直す必要が生じ、未実施であるため。本年度NMR分析を実施する事で、当初予定した研究成果を得る事が可能である。
監査報告書変革のあり方に関する理論的・実証的研究

「監査基準の改訂に関する意見書」(2018年公表)により、日本においてもKAM導入が決定された。米国においても、英国・欧州に遅れたものの、PCAOB監査基準が適用される一部企業に対しては2019年6月期の監査からKAM相当のCAMが適用されることとなっている。本研究課題は、監査報告書の長文化におけるKAMを取り上げ、海外のKAM適用の実態を調査するとともに、実験研究により日本におけるKAMのあり方を明らかにすることである。研究目的を達成するため、2017年度には、AICPA、PCAOBをはじめ、KPMGとPwCといった2大会計事務所を訪問しインタビュー調査を実行した。2018年度には、米国での調査結果をもとに、IAASBが定める国際監査基準(ISA)を採用しているシンガポールを取り上げ、シンガポール勅許会計士協会(ISCA)、PwCシンガポール事務所及び日系会計事務所等においてインタビュー調査を行った。帰国後は、KAMで先行するオーストラリア監査報告書の実態調査を行うとともに、実験研究の一環として、KAM記載側である会計士に対し、日本公認会計士協会近畿会の協力のもとでWEBベースでのアンケート調査を行なった。実験研究においては、わが国に導入されるKAMを記載する側である監査人が、想定利用者に対してどのように利用して欲しいと考えているか、またその意思決定が改善されると期待しているか等についてのアンケート調査を中心として行なった。これらインタビュー調査、実験研究等を通して、監査報告書の改訂の背景、実務に与えるインパクトを理解することができ、その結果に基づき、今後の我が国の監査報告書に関する新たな基準の適用、KAM導入にともなう日本企業および監査事務所に与える影響の考察を行うことができた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、監査報告書の長文化を提起する「最も重要と考える事項(KAM/CAM)」の記載要請を取り上げ、監査報告書記載内容に関する実験研究と質問票調査をベースに、インタビュー調査による補正を加えることによって、監査人・利用者・被監査側の関係者すべてが受入可能かつ実行可能な監査報告書変革のあり方の提示を行うことにある。初年度にあたる平成28年度は3回の全体研究会を開催するとともに、平成29年度に予定している本格的アメリカ調査の準備としてErnst & Young San Jose, San Francisco両事務所で予備調査と資料収集を行った。研究会では下記の諸点に関する個々の研究成果の報告を受けるとともに、次年度調査・実証研究を控えて成果の共有を最大の目的とした。1.国内外におけるこれまでの標準監査報告書(監査報告制度)改訂の動機・背景の分析。2.改訂の方向性として、監査意見の簡易化の一方、概要区分の詳細化、情報提供区分の拡大等が行われてきたが、それらの改訂と監査報告書の情報価値の向上との理論的整合性についての調査・分析。3.監査報告書の情報提供機能の発現である補足的説明事項・特記事項・追記情報等を巡る議論の渉猟と分析。4.監査報告書の情報提供機能と二重責任の原則との齟齬の観点から、二重責任の原則の意義ならびに監査理論や制度における位置づけを解明。5.IAASBやPCAOBなどが公表した監査報告書変革に関する報告書・公開草案等の渉猟・分析を通じて、監査報告書長文化の動機と意味を探るとともに、監査判断において「最も重要と考える事項(KAM/CAM)」の現状を把握。6.英米の先例を中心とした海外監査報告書の実態調査を進めるとともに、わが国における今後の監査報告書標準様式の改訂に対する示唆の修得初年度は、次の二つのステップを踏んで研究を進めることとしていた。(1)国内外の監査理論研究の分析による監査報告書のあるべき様式の提示に注力する(2)監査報告書の実態調査に基づく監査報告書記載内容と記載方法についての仮説構築を進める。いずれも今年度に引き継がれる研究課題であるが、監査報告書の発展形態ならびに二重責任の原則との関係の分析などを通じて、過去の理論研究の渉猟ならびに理論の共有は終えている。諸外国における「監査報告書の透明化」の進展は、監査報告書に、財務諸表の適正性についての意見表明のみならず、監査人が着目した会計監査上のリスクなどを記載する国際監査基準の改訂、米国PCAOBが公表した監査基準への導入などを通じて、欧米を中心に制度化が進められてきている。平成29年度の本研究の中心課題は、欧米諸国において進んでいる監査報告書の長文化を提起する「最も重要と考える事項(KAM/CAM)」の記載要請を取り上げ、米国における現状ならびに制度化における問題点の把握を行うことであった。そのために、4月から7月にかけては、夏に実施予定の米国でのインタビュー調査の準備を進めると同時に、インタビュー調査内容の策定を中心に研究活動を実施した。このように、周到な準備を進めた結果、8月17日から23日までの1週間をかけて、3名の研究代表者ならびに研究分担者は、ニューヨーク、ワシントンなどを中心に、AICPA(アメリカ公認会計士協会)、PCAOB(公開会社会計監督委員会)をはじめ、会計事務所としては、KPMG、PwCの2事務所を訪問しインタビュー調査を実行することができた。インタビュー調査においては、監査基準の公表を控えたPCAOBでは直接的な回答を得ることはできず、監査基準公表までの経緯ならびに監査環境に限った周辺事情の質疑しか実施できず、録音も拒否されるという制約があったが、関連資料の収集はできた。一方、AICPAや2つの会計事務所においては録音を含め、真摯な質疑応答を行うことができ、まずは成功裡に進んだと言えよう。

帰国後は、インタビュー調査に参加できなかった研究分担者との情報の共有を目標に、調査結果の整理を進めるとともに、最終年度である平成30年度に実施する実験調査のための資料整理と準備を中心に研究会を重ねた。第2年度は、アメリカでの会計事務所品質監視機関であるPCAOB、公認会計士の任意団体であるAICPAならびに大手会計事務所のKPMGとPwCを対象に、KAM/CAM導入の背景、現状、問題点などについてのインタビュー調査が中心課題であった。インタビュー調査については、ニューヨークでの監査業務経験の長い小澤を中心に、既知の公認会計士等の協力もあって、PCAOB、AICPAのみならず、2つの世界を代表する大手会計事務所のインタビュー調査を実行することができた。いずれのインタビュー調査でも、各所、2時間前後をかけてインタビューを実施することができ、多くの情報ならびに貴重な資料を得ることができた。「監査基準の改訂に関する意見書」(2018年公表)により、日本においてもKAM導入が決定された。米国においても、英国・欧州に遅れたものの、PCAOB監査基準が適用される一部企業に対しては2019年6月期の監査からKAM相当のCAMが適用されることとなっている。本研究課題は、監査報告書の長文化におけるKAMを取り上げ、海外のKAM適用の実態を調査するとともに、実験研究により日本におけるKAMのあり方を明らかにすることである。研究目的を達成するため、2017年度には、AICPA、PCAOBをはじめ、KPMGとPwCといった2大会計事務所を訪問しインタビュー調査を実行した。2018年度には、米国での調査結果をもとに、IAASBが定める国際監査基準(ISA)を採用しているシンガポールを取り上げ、シンガポール勅許会計士協会(ISCA)、PwCシンガポール事務所及び日系会計事務所等においてインタビュー調査を行った。帰国後は、KAMで先行するオーストラリア監査報告書の実態調査を行うとともに、実験研究の一環として、KAM記載側である会計士に対し、日本公認会計士協会近畿会の協力のもとでWEBベースでのアンケート調査を行なった。実験研究においては、わが国に導入されるKAMを記載する側である監査人が、想定利用者に対してどのように利用して欲しいと考えているか、またその意思決定が改善されると期待しているか等についてのアンケート調査を中心として行なった。これらインタビュー調査、実験研究等を通して、監査報告書の改訂の背景、実務に与えるインパクトを理解することができ、その結果に基づき、今後の我が国の監査報告書に関する新たな基準の適用、KAM導入にともなう日本企業および監査事務所に与える影響の考察を行うことができた。今年度以降は、「仮説検証のための実証的研究(実験研究・質問票調査)」に集中的に取り組む。平成29年度は、実証的研究の準備として、平成28年度の研究テーマとした監査報告書の効果・受入可能性についての研究を進めるとともに、8月に予定するアメリカ公的機関ならびに会計事務所に対するインタビュー調査を実行し、実験研究ならびに質問票調査の内容を確定する。
資源「増殖」産業による地域社会と流域空間の再編成に関する環境社会学的研究

水産資源「増殖」は、明治以降の資源管理に係る政策、地域社会構造、携わる人びとのハビトゥスに大きな影響を与えてきた。本研究では米国と日本の文献・事例調査から、119世紀末から広がった増殖技術が、資源政策,資源観、地域社会の変容、担い手形成に与えた影響、2資源増殖の担い手たちの信頼や社会的ネットワーク,記憶や物語の再編過程、3増殖の産業化・専業化・分業化と、単体の資源を「読みやすい」形で集中的に管理するよう形成された縦割・分断型資源管理制度との連鎖的展開、4そして、人びとの資源管理に関する動機、主体形成の契機、価値基準、社会規範の形成とこのような増殖による再編が与えてきた影響について明らかにした。今年度は主に資料収集・分析から、1ふ化放流技術の移入の政治的理由と制度化の過程と地域社会によるその受容過程について2ふ化放流技術の地域社会への「根付き」とそれによる社会経済構造の再編成過程について3環境史的観点からとらえたふ化放流技術の移入過程と流域資源管理のフレームワーク形成過程について明らかにすることができた。これら3つの視点からふ化放流技術の導入と地域社会の変容の過程を捉えることによって、標準化された知識と技術に適合されていくために、地域社会側の流域資源を資源化し、価値づけし、マネジメントしていく仕組みが変容してきたことを具体的に明らかにすることができた。同時に、ふ化放流技術という人工的な過程によって自然資源の再生産を置き換えることに関して、イギリス、カナダ、アメリカ、ドイツで蓄積されてきた養殖とふ化放流技術の開発に関する議論を参照しながら、移入された知識と技術が日本においてどのような社会構造と既存の産業および知識・技術とリンクしながら展開してきたのか、その特徴とは何かを比較研究するための資料を収集し、分析を始めた。岩手県宮古市における現在のふ化放流事業をめぐる質的調査からは、ふ化放流事業に携わる人びとの知識、知恵、技術、技能、技法について、身体性を介して個人あるいは集団の中に蓄積されていくものであり、単に科学的技術を受容するのではなく、必然的に働きかけの対象であるサケと周辺の生態環境、人間側の身体性と社会環境との兼ね合いの中で、最適化されていく過程をへることが明らかになった。本年度は主に前者のふ化放流技術の移入と地域社会の変容について、タイセイヨウサケとギンザケなどに関する社会的研究が数多く発表されている3学会で発表を行い、論文執筆に向けた議論を行った。来年度はこれらをもとに、論文執筆と本の出版を行う予定である。平成24年度は、岩手県宮古市の閉伊川流域および津軽石川流域における増養殖の歴史について資料を収集し、1環境史的な視点のもとでの、増養殖技術導入から現在に至るまでのサケ増殖ふ化事業とその周辺の社会経済史を中心とした分析、2環境社会学的な視点にもとづき、主に増殖ふ化事業の周辺における社会組織(漁協、繁殖保護組合、水産加工業、小売商店、水産技術者と国・県・民間の水産技術センター、婦人会、行政組織など)の変遷を、近世後期(商業資本と地元漁民による漁場争いの時代)、明治期(地域社会による漁業権確保とその正当性の根拠としてのふ化増殖の開始)、戦前戦後(サケ漁の観光化と地域産業化の時代)、1963年以降(サケふ化事業拡大の時代)、1992年以降から現代(生物多様性や環境に関する新たなイデオロギーと新たな産業構造変化)の5つの時代に暫定的に区分し、それぞれの大きな変遷の過程とその要因および地域社会との相互作用について分析を行った。分析過程において、グローバルな北太平洋におけるサケ資源の利用と管理について、人びとの地域社会において蓄積されてきた経験や知識、従来の経済社会ネットワークが、新たな科学知の周囲で再編成され、「漁民」権利の確立のために利用されてきた経緯が明らかになっている(特に1の視点から)。また、高度成長期を経て生活様式および産業構造の変化と複雑に絡みながら、流域資源を複眼的な目で見て管理する地域のメソッドが蓄積・伝承されないまま、シンプリフィケーションの進む過程があることも明らかになっている(主に視点2から)。これらの業績については、2013年のISSRM(社会と資源利用に関する国際シンポジウム)、ヨーロッパ国際社会学会、東アジア環境史国際シンポジウムにおいて発表を行う予定であり、現在関連の論文を英文で執筆中である。本年度は、大きく以下の点が明らかになった。1米国におけるサケ「増殖」の社会的役割の変化と、アクターの多様化を前提とした参加型政策への転換過程と政策に関する地域社会からの評価。現在の米国では、自然界における量的資源拡大を重視する資源保全型増殖政策、生態系保全のための遺伝子レベルでの多様性にも配慮した生態系保護型増殖政策、利益拡大型養殖政策が混在している。流域ごとに増殖に関する産業やアクターとの関わりで大きく異なり、遺伝子に関する増殖技術に関する評価と取り組みもそれにより大きく異なる。

多様なサケ資源保全と管理の諸アクターをつなぐ民間団体とその団体への参加者に聞き取りを行い、文献による制度史とあわせて、米国の自然資源管理政策の中での「増殖」の位置づけの歴史的変容が明確になった。同時に、技術・人材・概念をめぐる政策的・技術的交流が、日本の水産政策における増殖偏重政策への転換の契機を作ったこともより一層明確にあぶりだされる結果となった。2岩手県宮古市における、「サケ漁と増殖の社会文化空間」の生成と変容過程。特に、a)地域社会の水産経営における「増殖」への依存と担い手をとりまく社会構経済造の変化、b)信頼や社会的ネットワークの再編と文化的表象(物語、祭事)などの変容と再編、c)「増殖」の産業化による地域社会内の再分業化と再階層化、d)「増殖」周辺のハビトゥスと生存戦略から生み出された社会規範の生成・形骸化・再組成のダイナミズム、の4点に着目して調査と分析を進めた。本年度は閉伊川の事例研究と合わせて分析を行った。その結果、「場の管理」(資源利用のためにその資源の生態空間全体の目配りを行い、生産調整や他資源の利用に関する管理を含めて、その生態空間ごとの管理を行うこと)が、主体の動機形成という意味でも、具体的実践という意味でも構造的に困難となるメカニズムが明らかになった。環境社会学国際学会発表の場を多く設けることによって、海外の研究者との研究ネットワークをつなげることができた。また同時に、環境史の視点を得ることによって、研究のフレームワーク自体がより明確になり、本の出版に向けた議論を進めることにつながった。震災後の資料収集において、個人商店の記録などがかなり喪失されており、また、行政資料においても、特に1963年から沿岸漁業等振興法以降から現在に至る、市史に収められていない部分の資料が喪失されていることが明らかになった。予期していたことではあるが、想定していた以上に復元できない資料も多く、その点については聴き取りをしながらできるだけ穴を埋めていくことが必要である。しかしながら、その他の研究については当初の予定通り以上にすすみ、研究成果を発表できるタイミングについても早く設定することができている。ふ化放流技術の本州と北海道との政治的制度設計の相違、技術者同士の知識交換とネットワーク、技術者の持つ身体知と科学的知識の相克など、これまでの研究成果からみえてきた新たな視点について、いくつか追加調査を行い、その成果もあわせて論文を執筆する。特に、身体知、およびサステイナビリティと、技術移入による地域社会の環境容量の人為的変容については別途研究プロジェクトを新たに建てることを視野に入れたい。今後は、これまで明らかになった点を踏まえつつ、特に1963年の沿岸漁業振興法と港湾整備、70年代以降のギンザケという新たなサケ種の養殖事業の導入と岩手県におけるその撤退までの一部始終について、聞き取り調査や資料分析を進めたい。さらに、同時期の農業基本法の整備に伴う農地整備と流域の変化、それらに伴う社会組織の変化などを精査・分析することが必要である。
高温超伝導素子の集積化の分子熱工学的研究

高温超伝導の最も可能性のある応用分野は、ジョセフソン素子と考えられているが、その集積化に当っては温度場に対する熱工学的考察、特に分子伝熱工学的な考察が不可欠である。しかし、超伝導〓の熱物性値も十分に測定されていない現状においては、集積化に伴う熱的な問題はほとんど研究されていない。そこで本研究では、高温超伝導メカニズムにも直接関係する高温超伝導物質の熱伝導・輻射熱物性を分子熱〓〓モデルにより解析するとともに、異方性の強い多層薄膜の熱伝導、素子群のパルス電流により生じる磁場と〓〓〓との相互干渉について研究を行い、高温超伝導素子を集積化するために必要な熱的問題点を総合的に明ら〓〓〓ることを目的とする。研究は大きく3課題にわけられ、高温超伝導材の熱伝導および輻射熱物性、高温超伝〓〓〓の熱的相互干渉および素子間の電磁場と温度場の相互干渉について共同研究を行った。1.高温超伝導物質の熱伝導および輻射物性の研究各固体分子の原子振動と電子対を含む電子運動の分子動力学およびBoltzmann方程式〓〓〓て、高温超伝導材の熱伝導および輻射熱物性の研究をおこなった結果、高温超伝導結晶材は方向により金属〓〓い熱伝導と半導体に近い熱伝導をしめすが、その場合でも臨界温度以下での熱輸送は電子運動よりも原子〓〓〓によって行われること、したがって臨界温度以学で熱伝導率が最大値をとる場合があることを明らかにした。〓た、結晶の大きさあるいは薄膜の厚さが原子振動の相関大きさのオ-ダになると結晶境界で温度の不連続〓近い変化が起り、熱伝導は輻射による熱輸送特性をしめす。このような現象は温度が低いほど大きな結晶寸法あるいは薄膜寸法で現われる。2.多層薄膜の熱的相互干渉の研究素子寸法を極端に小さく、かつ熱的性質の異方性が強い薄膜を集積するために、その熱物性を大きく支配する熱的な相互干渉の詳細な知識が必要である。薄膜素子の境界においては原子振動伝播お〓び電子運動の分散反射などの不連続がおこり、熱伝導は薄膜厚さ方向および薄膜長さ方向ともに薄膜境界の影〓を大きく受ける。超伝導素子の場合その影響は温度によって大きく異なり、結晶の金属性方向では臨界温度以上では電子運動の境界条件によって臨界温度以下では原子振動の境界条件によって大きく支配され、半導体性方向ではつねに両者の境界条件に支配される。このような境界効果が支配的になる薄膜厚さあるいは素子大きさは、常〓で100nmのオ-ダであるが金属では温度のほぼ3乗に半導体では4乗に反比例して大きくなる。これらの〓〓が素子の集積化寸法の熱的制限をきめる。3.素子間の電磁場と温度場の相互干渉の研究高温超伝導素子の限界電流はその安定性を支配するが、限界電流は異方性を持ち、かつ素子群の電流により生じる磁場と温度に大きく依存する。素子の限界電流は局所臨界電流密度を電流の直角方向に面積積分した電流値より小さなければならないが、局所臨界電流密度は磁場と温度の関数である。温度の〓〓〓熱伝導特性の異方性と素子あるいは結晶の寸法効果を考慮しなければならず複雑である。簡単な素子集積化に〓してその検討を試みたが、素子の集積形状に大きく支配されることが分った。薄膜素子の境界においては原子振動伝播

お〓び電子運動の分散反射などの不連続がおこり、熱伝導は薄膜厚さ方向および薄膜長さ方向ともに薄膜境界の影〓を大きく受ける。超伝導素子の場合その影響は温度によって大きく異なり、結晶の金属性方向では臨界温度以上では電子運動の境界条件によって臨界温度以下では原子振動の境界条件によって大きく支配され、半導体性方向ではつねに両者の境界条件に支配される。このような境界効果が支配的になる薄膜厚さあるいは素子大きさは、常〓で100nmのオ-ダであるが金属では温度のほぼ3乗に半導体では4乗に反比例して大きくなる。これらの〓〓が素子の集積化寸法の熱的制限をきめる。3.素子間の電磁場と温度場の相互干渉の研究高温超伝導素子の限界電流はその安定性を支配するが、限界電流は異方性を持ち、かつ素子群の電流により生じる磁場と温度に大きく依存する。素子の限界電流は局所臨界電流密度を電流の直角方向に面積積分した電流値より小さなければならないが、局所臨界電流密度は磁場と温度の関数である。温度の〓〓〓熱伝導特性の異方性と素子あるいは結晶の寸法効果を考慮しなければならず複雑である。簡単な素子集積化に〓してその検討を試みたが、素子の集積形状に大きく支配されることが分った。
高分子認識を利用した超分子構造の形成と転写システムの構築

生体内では、デオキシリボ核酸(DNA)が、核酸塩基の相補的な分子認識(A-TとG-C)により、巧みに制御された超分子構造(二重らせん)を形成する。このように、分子と分子が選択的に相互作用することは、生命活動を支える上で非常に重要である。これらの点に着目し、本研究では、シクロデキストリン(CD)と高分子鎖(主鎖と側鎖)との選択的な相互作用を利用した超分子構造の制御、及び、転写システムの構築を目指している。平成22年度では、光や熱などの外部刺激を利用して、γ-CDと選択的に相互作用するシステムの構築を目指し、γ-CD/オリゴエチレングリコール(OEG)誘導体の超分子構造の制御について調査した。まず、ゲスト分子として、OEGの片末端に刺激応答性分子であるアゾベンゼン(Azo)を修飾した分子(OEG-Azo)を合成した。OEGでは、添加したγ-CDの濃度(<70mM)に依存せず、沈殿は析出しなかった。これは、沈殿生成に十分なγ-CDがOEG鎖を貫通しなかったためであると考えられる。一方、20mM γ-CD/OEG-trans-Azo溶液は、時間経過とともに白濁し、5時間後には、溶液の透過率がゼロになった。この溶液を加熱すると、包接錯体の解離により、溶液は透明に戻った。また、加熱した後の透明な溶液に紫外光を照射し、cis化すると、5時間後も溶液は透明だった。このような溶液の変化は、γ-CDがAzo(transとcis)を選択的に認識することによって引き起こされる現象であると考えられる。さらに、濃度変化NMR測定の結果から算出したγ-CDとの会合定数(K_<trans>とK_<cis>)を比較すると、K_<trans>はK_<cis>よりも約70倍大きいことが分かった。このことからも、時間変化UV/Vis測定における透過率の顕著な違いがγ-CDとAzoとの選択的な相互作用によるものであると説明することができる。生体系では、DNAが核酸塩基対の相補的な分子認識により、二重らせんを形成する。その結果、生命活動の維持に必要な高度の機能を発現する。本研究では、高度な機能を発現する上で必要なDNAの遺伝情報の転写に着目し、人工的に転写システムを構築することを目的とする。平成21年度では、その基礎研究として、以下の現象を見出した。β-CDとアダマンチル基との組み合わせは、相補的な分子認識システムを構築する上で重要である。そこで、β-CDとアダマンチル側鎖を有する交互共重合体(pAdMAとpAdPhMA)との見掛けの会合定数(K)を^1H NMR測定の解析から算出し、等温滴定熱量測定の解析から算出したβ-CDとモデル化合物(AdAとAdPhA)とのKと比較した。その結果、β-CDのアダマンチル基に対する選択性が反転(K_<pAdMA>>K_<pAdPhMA>とK_<AdA><K_<AdPhA>)することが分かった。これは、β-CD/pAdPhMAでは、ポリマー側鎖間の疎水性相互作用との競争により、2種類の構造を形成し、β-CD/AdPhAで極端に安定な構造が不安定化するためであるということが円二色性測定と2DNMR測定から分かった。側鎖型ポリロタキサンを利用することは、転写システムを構築する上で重要である。そこで、ヘプタメチレン(C_7)とアゾベンゼン(Azo)をオリゴエチレングリコールに結合した側鎖を有する水溶性高分子を合成し、側鎖型ヘテロポリ擬ロタキサンを段階的に調製した。主に、2D NOESY NMR測定により、第1段階では、α-CDがC_7とAzoを包接した則鎖型ポリ擬ロタキサンを、第2段階では、Azoをcis化することにより、α-CDがC_7のみを包接した側鎖型ポリロタキナンを、最終段階では、β-CDの添加により、α-CDがC_7、β-CDがcis-Azoを包接した側鎖型ヘテロポリ擬ロタキサンを形成することを確認した。

この溶液を加熱すると、包接錯体の解離により、溶液は透明に戻った。また、加熱した後の透明な溶液に紫外光を照射し、cis化すると、5時間後も溶液は透明だった。このような溶液の変化は、γ-CDがAzo(transとcis)を選択的に認識することによって引き起こされる現象であると考えられる。さらに、濃度変化NMR測定の結果から算出したγ-CDとの会合定数(K_<trans>とK_<cis>)を比較すると、K_<trans>はK_<cis>よりも約70倍大きいことが分かった。このことからも、時間変化UV/Vis測定における透過率の顕著な違いがγ-CDとAzoとの選択的な相互作用によるものであると説明することができる。
液滴の相転移を利用した制御性と柔軟性をもつマイクロレーザの開発

ポリエチレングリコールには透明な液体状態と白濁した固体状態の2つの相があり、常温付近で温度を上げるか下げるかで状態を制御できる(双安定性)。固体中では強い散乱が生じるので、蛍光色素を分散させると光が固体中に閉じ込められてレーザ発光が起こる(ランダムレーザ)。また、色素に発光エネルギーを与えるための励起光も散乱で閉じ込められ微小な体積で吸収されるので、発光強度の増強が起こる。これらの現象を利用して、高効率の発光材料を作製した。有機色素や希土類元素などを光励起して発光させ、微小なレーザ発振器を作製することが本研究の目標である。このとき問題となるのが、小さなレーザ媒質中では励起光が十分に吸収されず、効率が悪くなることである。この問題を解決するため、散乱媒質中に発光体を分散させることを検討した。すなわち、励起光の光路が散乱による蛇行によって長くなるため、発光体に吸収されやすくなると期待して実験を行った。散乱媒質として着目したのが、ポリエチレングリコール(PEG)である。PEGは液体状態では透明であるが、固体になると白濁する。顕微鏡で観察すると、直鎖状分子の配向による同心円状の微細構造が見られ、これによって強い散乱が生じて白濁するものと推定された。液体から固体への相転移は、分子量1000では3639°C, 2000では4052°C, 6000では5263°C付近で起こることが分かった。有機色素のロダミン6GをPEGに溶かして、波長532nmの励起光(パルス幅10ns)を照射すると、液相においては550600nmの波長帯に広がる通常の自然放出による発光が見られただけであった。しかし、固相では570nm付近に鋭い発光ピークが現れ、誘導放出(レーザ発光)が起こることが分かった。この現象は、励起光が強く吸収されたことに加え、蛍光の光路も散乱によって長くなって誘導放出が起こりやすくなったことが原因と推定される。色素を分散させる媒質として、コレステリック液晶やシリコーンゴムにも着目し、散乱現象や色素の拡散方法について実験を行った。その結果、コレステリック液晶は電圧による相変化で散乱を制御できることが明らかになり、色素を分散したシリコーンリングでは周回光(ウィスパリングギャラリーモード)による誘導放出を観測することができた。ポリエチレングリコールでは、予想していた通り誘導放出光を観測することができた。また、コレステリック液晶やシリコーンリングでも有用な散乱現象を観測することができ、新たな色素分散媒質として利用する可能性を見い出せた。従来の微小レーザ発振器で用いられてきたロダミンなどの有機色素は、強い光にさらされると光化学反応によって発光機能が低下するという問題があった。この問題を解決するため、本年度の研究では無機蛍光体である希土類元素イオン、特にユウロピウム(Eu)について重点的に研究を行った。微小共振器となる液滴を形成するために、塩化ユウロピウムを純水に溶かして水溶液を作製し、波長396nmの紫色レーザを照射して励起したが弱い発光しか見られなかった。弱い発光しか得られない原因のひとつは、希土類元素イオンの光吸収係数が小さく、励起光がほとんど吸収されないことにある。前年度の研究成果として、ポリエチレングリコール(PEG)を固体溶媒として用いると散乱によって吸収が増強されることが見出されたので、この現象を用いて発光の増強を試みた。その結果、Euの水溶液にPEGを添加していくと、液体状態でも発光が強くなるのが観測された。また、PEGの割合が90vol%を越えると発光スペクトルにも変化があり、波長613nmの発光ピークが592nmなど他の発光ピークを抑えて選択的に増強されることが明らかになった。この613nmの発光強度は、PEG100%の溶液中では水溶液中の80倍にも増強された。一般に希土類イオンの発光は周囲媒質の影響を受けやすいことが知られており、今回の試料でも水によってEuの発光エネルギーが奪われていたと考えられるが(クエンチ)、PEGがイオンを取り囲むことによってクエンチ現象が抑制されたものと推定される。耐久性の良い発光体として期待していた希土類イオンにおいても、ポリエチレングリコールが溶媒として有用であることを実証できた。当初は散乱による吸収の増大だけを見込んでいたが、PEGがイオンを取り囲むことによっても発光が大幅に増強されることを見出したことは、予想以上の成果であった。液滴などのマイクロレーザ共振器では、発光体を励起する光が十分に吸収されないことが問題になるので、その解決法として、散乱性媒質中に発光性色素を分散させることを検討した。フレキシブルデバイスに適用できる柔軟性をもつ散乱媒質として、ポリエチレングリコールや液晶に注目した。これらの素材は、相転移を経て散乱状態と透明状態の両方で存在しうるため、発光状態を制御できることも特長である。分子量が1000以上のポリエチレングリコールは、4050°C以上では透明な液体であるが、常温では白濁した散乱性固体となるので、有機色素のロダミン6Gを溶かしておくと散乱性の発光体(ランダムレーザ媒質)となる。これを1mm程度のサンプルセルに入れて波長532nmのグリーンレーザパルスで励起すると、570nm付近でレーザ発光(誘導放出)が観測された。温度を上げて液相にすると散乱が無くなるため、弱い自然放出光しか見られなくなった。

また、この相転移過程では同じ温度でも昇温時には散乱状態、降温時には透明状態となるヒステリシスが生じるので、レーザ発光を双安定に制御することができた。希土類元素発光体であるユウロピウムイオンをポリエチレングリコールに溶かし、波長396nmの紫色レーザで励起すると、水に溶かしたときと比べ約80倍も強い発光が見られた。これは、水分子の振動(フォノン)によって発光を阻害されていたイオンが、ポリエチレングリコールによって保護されることで活性化したためと推定される。さらに、このイオン溶液を固化させると、散乱によって励起光吸収が増強されて発光が2倍程度強くなった。以上のように、本研究では散乱性固体へと相転移する液体材料をマトリクス(母材)として発光体を作製することを提案し、制御性と柔軟性をもつ微小なレーザを構成するのに有効であることを実証した。ポリエチレングリコールには透明な液体状態と白濁した固体状態の2つの相があり、常温付近で温度を上げるか下げるかで状態を制御できる(双安定性)。固体中では強い散乱が生じるので、蛍光色素を分散させると光が固体中に閉じ込められてレーザ発光が起こる(ランダムレーザ)。また、色素に発光エネルギーを与えるための励起光も散乱で閉じ込められ微小な体積で吸収されるので、発光強度の増強が起こる。これらの現象を利用して、高効率の発光材料を作製した。当初の研究計画にもとづいて、新たな素材開発に重点を置いて研究を進める。色素を分散するマトリクスについては、初年度の研究で有用な素材を見つけることができたので、次年度は発光体について重点的に研究を行い、特に希土類元素について有用な素材や分散条件を明らかにする実験を行う。最終年度に当たり、これまでに有望な結果が得られた素材(発光体としてはロダミンとユウロピウム、分散マトリクスとしてはポリエチレングリコールと微小シリコーンリング)を中心に、目標である柔軟性を持つマイクロレーザの開発に向けて実験を進める。光材料工学物品購入費や旅費が、当初の予測より若干下回ったため。ほぼ予算通りに執行したが、予算額を越えないようにしたため、支払金額の端数が776円残った。次年度予算と合わせ、物品の購入にあてる。