hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
液相,固相および酵素法による異常アミノ酸含有ペプチドおよび類縁天然物の合成研究

ペプチド性抗生物質ラベンドマイシン(LA)やアントリマイシン類(AT)はその骨核内にαーデヒドロアミノ酸(DHA)やジアミノブタン酸(Dad)など多くの異常アミノ酸残基を有する直鎖状ヘキサおよびヘプタペプチドである。LAはスタフィロコッカス類に強い抗菌性を示し,ATは人型結核菌に対し特異的に発育阻止作用を示す。両者の共通機成アミノ酸であるDabはスレオニンを出発原料として4種の光学異性体(TDHP)の合成法を確立した。また,C端デヒドロトリペプチドの合成は我々が開発した△NCA法を用いてそれぞれ合成した。LAのβーメチルアルギニンはセリンおよびグルタミン酸を出発原料として,立体配置の異なる(S,R)および(S,S)体を合成した。一方,ATの重要な構成アミノ酸である2,3,4,5ーテトラヒドロピリダジンカルボン酸(THPC)はEvansらの不斉アルド-ル縮合を鍵反応として初めて合成に成功した。これら新規に合成した異常アミノ酸類を用いてTDHPからのN端伸長法およびフラグメント縮合法によりLAおよびATの全合成に成功した。さらに,チアゾ-ル含有ペプチド性抗生物質であるミクロコッシンPはチアゾ-ルデヒドロアミノ酸(ThzーAA)を有し,グラム陽性菌が作る蛋白合成を阻害する抗生物質である。その構成単位であるThzーAAの合成はDHAから誘導したデヒドロアミノチオアミドとβーブロモピルビン酸エチルとのHantzsch反応を利用して達成した。この手法を△NCA法により合成したデヒドロペプチドに用いることで,チアゾ-ルデヒドロペプチドの合成を行うとともに,さらにチアゾ-ルアミノ酸を縮合することで,ミクロコッシンPの重要な骨格であるペンタチアゾ-ルデヒドロペプチドの合成にも成功した。このことからミクロコッシンPの全合成ならびに構造活性相関についての研究へ大きく近づいた。
機能性ゲルシートで力覚提示を行うＶＲスーツの開発

ERゲルという機能性材料を柔軟性のある電極に貼り付け,湾曲面に取り付けられるようにした.これをスーツに縫い付けることで,身体に直接的に力覚を提示するVRスーツを開発した.ERゲルは電場を印加すると表面の吸着力が増加し,結果として表面のせん断応力が増加する.VRスーツでは,身体を運動させるとその運動を妨げるような抵抗力を発生する.この研究では片腕をモデルにした実験装置による定量評価と,実際に装着した際の筋電位による評価を行った.ERゲルは,電場により表面の滑り抵抗を制御できる新規な材料である.申請者はこれまでに,ERゲルを用いた電場で表面の滑り抵抗を制御して力の伝達を行うデバイスを開発してきたが,人体のような複雑な曲面に適用していなかった.昨年度は肘など単関節を対象にした,サポーター型ERゲル力覚提示装置を開発したが,十分大きな抵抗力が発生力せず,力覚提示としては不十分であった.そこで本年度は,ERゲルシートを多層化することで発生力の向上を行い,それを単関節である肘を対象にしたサポーター型ERゲル力覚提示装置に導入した.さらに,肩や手首等の他の関節に拡張する場合のERゲル部の配置法について検討した.具体的には次のように行った.(1) ERゲルを貼り付けた電極シートと関節の動きに合わせて動く対抗電極の組を重ね合わせ多層化することで,より大きな抵抗力が発生できることを確認した.具体的には,1枚のERゲルで2.5N程度だった抵抗力が,10枚に増やすことで23Nに向上した.(2)身体にフィットするインナースーツに角度センサを縫い込み,ERゲルシートを含む電極シートを装着したERゲル力覚提示スーツを開発した.電場を印加することで,筋電位測定から無電場時より大きな抵抗力が発生し運動が抑制されることを確認した.(3)特に複雑な構成と運動の仕方をする肩関節において,ERゲルと電極シートの効果的な配置を検討した.ゴムバンド等を用いた簡単な試験によって有効と確認したが,詳細は実際に衣服用のものを作成して検証する必要がある.(4)身体に装着するとERゲルの温度が変わり,滑り特性が変わる可能性があるため,温度特性や摩耗特性を調べた.その結果,高温になるとせん断応力は低下するが,体温程度では大きな差がないことが分かった.また,初期摩耗による電極面への倣いが特性向上に大きく働くことが分かった.ERゲルという機能性材料を柔軟性のある電極に貼り付け,湾曲面に取り付けられるようにした.これをスーツに縫い付けることで,身体に直接的に力覚を提示するVRスーツを開発した.ERゲルは電場を印加すると表面の吸着力が増加し,結果として表面のせん断応力が増加する.VRスーツでは,身体を運動させるとその運動を妨げるような抵抗力を発生する.この研究では片腕をモデルにした実験装置による定量評価と,実際に装着した際の筋電位による評価を行った.申請者はこれまでに,機能性材料の一つであるERゲルを用いた電場で表面の滑り抵抗を制御して力の伝達を行うデバイスを開発してきたが,シート状であるERゲルを貼りつける面は平面や単純な円筒側面であった.人体のような複雑な曲面に適用するには,より単純な形状のものから順に適応させて,最適な貼り付け方を見つける必要があった.なお,ERゲルは,電場により表面の滑り抵抗を制御できる新規な材料である.そこで本年度は,肘など単関節を対象にした,サポーター型ERゲル力覚提示装置を開発した.具体的には次のように行った.(1)単関節リンク機構からなる単純リンク型ERゲル力覚提示装置を開発し,ERゲルの効果的な形状や貼り方を検討した.その結果,ERゲルはなるべく単純な形状の面に貼った方が大きな効果が出ること,ERゲルは小さなものに分割して並べて貼り付けることも可能だが,ゲルシート間の間隙を絶縁材で埋める必要があることが分かった.(2)複雑曲面に適用可能な柔軟性と強度を持ったERゲルを製作した.(3)筋肉トレーニング用ギブスのような構成をした衣服の一部にERゲルシートを内蔵して,肘や肩の曲げに抵抗を付与することで力覚を提示する,ERゲルVRスーツの予備試験装置を開発した.実際に装着して,関節角度に応じて力覚を発現させることは可能であったが,発生力が十分大きくはないため,力覚提示としては不十分であった.研究全体の目標は,全身スーツの関節各部に力覚を提示することで,バーチャルリアリティにおけるVR物体の形状やその反力を現すVRスーツを開発することであり,軽量かつシンプルな構造で,着脱が容易なものを目指している.力の発生には機能性材料の一つであるERゲルを用いる.モータを用いた機構のように自ら暴走することがないため,安全性も高い.アミューズメント施設の他,リハビリテーション,技能伝承,設計支援,VFX撮影補助など,様々な使用対象および使用施設で適用できるものを目指している.本年度はローラースケートのサポーターのようなものにERゲルを内蔵した,VRスーツの一部を模擬した試作品を開発する予定であった.しかし,ERゲルの貼付条件から,VRスーツの一部に直接ERゲルを内蔵した構成とした方が良いことがわかり,開発した.その部分は予定より進んでいる.しかし,それでも十分な発生力を得られていないため,全体としてはやや遅れていると評価する.ERゲルの発生せん断応力の大きさ自体は,過去に研究した平面平板上の特性から,今回の用途に十分であることは分かっている.

そのため,課題はERゲルのせん断応力を十分に発揮できるよう,電極の構造や固定方式を調整することである.VRスーツの構造としては,肩や肘に対する試作は行えているので,その他の関節部分に力覚を提示する機構を検討する.本年度と同様に,VRスーツの製作に関わる消耗品費に大半を使用する.国内学会や,本年度後半にある国際会議で研究成果を発表するため,旅費等を使用する.
分布境界における高次捕食者サシバの分布決定要因と生息地評価モデルの転用可能性

里山景観の高次捕食者サシバを対象に、その分布境界に位置する東北を対象に、景観構造に加え同じ捕食者である他の猛禽類や食物の分布という生態学的要因も含めた、サシバの分布制限を説明する統計モデルを作成した。具体的には、猛禽類サシバとノスリの主要な食物となるネズミ類の生息密度や空間分布を明らかにする調査を実施し、これらを統合した解析を行った。1.野外調査:サシバおよびノスリ、ネズミとカエルの分布調査を、分布北限に位置する岩手中部で5ー6月に行った。2.既存データ収集と全データ解析:サシバ繁殖時期の観察データや、ネズミやカエル以外の主要な食物になる生物としてバッタの発生状況データを協力者から収集した。1の野外データを中心に、協力者から収集したデータも合わせ、サシバの主要な食物になる生物の分布や発生消長の解析を行った。3.学会発表:以上の調査と解析で得た成果をまとめ、日本鳥学会2018年度大会と第66回日本生態学会大会で発表した。4.論文作成:得られた野外データと協力者から提供されたデータの解析結果を論文にまとめる作業を進めた。これまで4年間のデータ収集と解析から以下のことがわかった。1.分布北限付近のサシバの生息地では、他の猛禽ノスリも同所的に高密度で生息している。2.分布北限サシバの繁殖期は、分布中心と比べて、同じかやや早い傾向がある。3.分布北限では、これまで主要食物とされてきたカエルの発生が遅く、サシバの繁殖期のカエル密度は非常に低い。4.一方、ハタネズミの生息密度が分布北限で高く、分布中心より数倍から10倍以上の密度で生息する。5.サシバとノスリが営巣する場所は、餌生物(ネズミ類、カエル類)の生息密度が、営巣しない場所にくらべて高い。里山景観の高次捕食者サシバを対象に、その分布境界に位置する東北北部において、景観構造に加え、同じ捕食者である他の猛禽類や食物の分布という生態学的要因も含めた、サシバの分布制限を説明する統計モデルを作成作業を進めた。具体的には、東北北部の太平洋側とそれ以外の地域を対象に、サシバの分布とノスリなどの猛禽、大型カエルの分布、景観構造の関係の総体的な強さを推定し、その結果をもとに、景観構造にもとづく生息地評価モデルの分布境界地域への転用の限界と可能性を示す作業として、以下の5つを進めた。1.調査地選定と予備解析:調査地選定のための情報収集と予備解析を4月に行うとともに、予備解析に基づく太平洋側の調査地の選定を4ー5月に行い、岩手県花巻市と盛岡市に隣接する谷津田地帯を選んだ。2.野外調査:すでに分布情報が充実している東北地方太平洋側を中心に、1で選定した調査地の予備調査を実施し、十分なデータが収集できる可能性の高い場所として、花巻市に隣接する約10km四方の地域で、野外調査を実施した。並行して、分布北限以外の地域で、他の猛禽類の生息密度が低く、餌生物が十分に分布すると考えられる関東北部の2地域での調査を実施した。3.基礎解析:得られた野外データのGISへの統合を8ー9月に行ない、それに基づく統計解析を10ー12月に進めた。4.東北太平洋側以外の調査地選定:予備調査と解析結果を踏まえ、東北太平洋側の調査地のデザイン見直しと、それ以外の地域の調査地選定を1ー3月に進めた。年度当初予定していた作業のうち、予備解析と野外調査、基礎解析、太平洋側調査地のデザイン見直し、学会発表(日本生態学会63回大会)は実施できた。唯一実施しなかったのが、北東北日本海側の調査地選定である。その代りに北関東地域での調査地選定を行った。その理由は、サシバの分布北限の生息地では、サシバ以外の猛禽としてノスリがどこにでも高密度で分布しており、このノスリの影響がない場所として、北関東の地域が適当と考えられたためである。里山景観の高次捕食者サシバを対象に、その分布境界に位置する東北北部において、景観構造に加え、同じ捕食者である他の猛禽類や食物の分布という生態学的要因も含めた、サシバの分布制限を説明する統計モデルの作成作業を進めた。具体的には、東北北部と関東北部を対象に、猛禽類サシバとノスリの主要な食物となるモグラやネズミ類の生息密度や空間分布を明らかにするための調査を実施するとともに、もうひとつの主要な食物であるカエル類をデータ整理と解析を進めた。1.東北太平洋以外の調査地選定:予備調査と解析結果を踏まえ、2015年度の1-3月に進めた調査地選定作業を踏まえ、日本海側の調査地として、青森県弘前市の水田地帯を選んだ。ここには、サシバの分布北限の外側と内側、両方が含まれる。2.野外調査:モグラ・ネズミ類の生息密度と空間分布調査を、青森県弘前市南部(6月)、岩手県盛岡市北部(7月、10月)と花巻市西部(7月、10月)、栃木県市貝町および茂木町(6月、7月)で調査を行った。3.既存データの整理と本解析:広域にわたる調査であるため、申請者の野外調査の情報を補うため、モグラ・ネズミ類以外の主要な食物になる生物としてカエルとバッタ類の発生状況などのデータを、過去の申請者と協力者によって収集したデータを整理した。

収集したデータをもとに、サシバの主要な食物になる生物の分布や発生消長の解析を進めた。4.学会発表:以上の調査と解析で得た成果をまとめ、第64回日本生態学会大会で「里山に生息する猛禽サシバの餌動物量の緯度勾配」というタイトルで発表した。当初の実施計画のうち、1.対象種飛来状況の角にと調査地最終決定、2.日本海側も含む東北地方での対象種の野外調査、3.得られたデータのGISの統合とそれにもとづくデータ解析、4.まとめ、5.成果発表のうち、2の野外調査以外は、ほぼ予定通りに実施しできた。2の野外調査は、当初、猛禽類のサシバやノスリなどの分布調査を実施予定であったが、計画を変更し、その主要な餌生物であるモグラ・ネズミ類などサシバなどの主要な食物となる生物の分布調査(弘前、盛岡、花巻、市貝・茂木)を中心に実施した。これは、2015年度の調査と解析の結果から、今回の本研究プロジェクトの主目的である、分布北限周辺でのサシバの生息地評価モデルの構築上、重要なデータであることが示されたたためである。里山景観の高次捕食者サシバを対象に、その分布境界に位置する東北北部において、景観構造に加え、同じ捕食者である他の猛禽類や食物の分布という生態学的要因も含めた、サシバの分布制限を説明する統計モデルの作成した。具体的には、東北北部と関東北部を対象に、猛禽類サシバとノスリの主要な食物となるネズミ類の生息密度や空間分布を明らかにするための調査を実施するとともに、協力者よりサシバの繁殖期データ、他の主要な食物であるカエル類のデータ収集も行い、これらを統合した解析を行った。1.野外調査:ネズミ類の分布調査を、青森県弘前(7月)、岩手県盛岡(4-7月)と花巻(5-6月)、栃木県市貝(6月)で行った。2.既存データ収集と全データ解析:サシバ繁殖時期の観察データや、ネズミ類以外の主要な食物になる生物としてカエルとバッタ類の発生状況データを、協力者から収集した。1の野外データを中心に、これら協力者から収集したデータも合わせ、サシバの主要な食物になる生物の分布や発生消長の解析を行った。3.学会発表:以上の調査と解析で得た成果をまとめ、日本鳥学会2017年度大会で「里山に生息する猛禽サシバの繁殖タイミングと餌動物量の緯度勾配」というタイトルで発表した。4.論文作成:得られた野外データと協力者から提供されたデータの解析結果を論文にまとめる作業を進めた。これまで3年間のデータ収集と解析から以下のことがわかった。1.分布北限付近のサシバの生息地では、他の猛禽ノスリも同所的に高密度で生息している。2.分布北限サシバの繁殖期は、分布中心と比べて、同じかやや早い傾向がある。3.分布北限では、これまで主要食物とされてきたカエルの発生が遅く、サシバの繁殖期のカエル密度は非常に低い。4.一方、ハタネズミの生息密度が分布北限で高く、分布中心より数倍から10倍以上の密度で生息する。当初の実施計画のうち、1.サシバの主要餌生物の可能性が高いネズミ類の生息密度と分布調査を、サシバの分布北限の岩手県花巻と、そのすぐ北側に位置する盛岡、そして分布中心にあたる栃木県市貝を中心に集中的に実施できた。また、補足データとして、分布中心にあたる弘前と分布北限からさらに北側にあたる青森県弘前でも同様の調査を実施した。これらネズミ類の分布調査が確実にできる太平洋側の地域を優先することにし、当初予定に含まれていた日本海側分布北限の野外調査は断念した。2.得られたデータのGISの統合とそれにもとづくデータ解析、4.まとめ、5.成果発表のうち、5の成果発表は学会発表は行えたものの、論文作成と投稿が遅れている。
通常兵器禁止レジームの形成をめぐる国家行動の質的比較分析

本研究は、通常兵器禁止レジームに当該兵器の保有国が参加するに至るメカニズムを明らかにすることを目的とするものである。採用最終年度に当たる本年度は理論枠組みの発展・精緻化および実証に取り組んだ。理論枠組みについて、昨年度は保有国国内の「政軍関係」、とりわけ政軍間に内在する「情報の非対称性」に着目したモデル化を試みたが、本年度はそれをさらに発展させ、保有国と非保有国の間の戦略的相互作用を組み込んだ理論化に取り組んだ。具体的には、条約交渉において保有国と非保有国が互いの選好を偽り合う誘因が存在するなかで、両者が禁止に合意するという帰結が導かれるための条件を考察した。研究成果は国際安全保障学会2015年度年次研究大会にて報告した。実証については、政軍関係に着目した理論枠組みの経験的妥当性を、クラスター弾に関する条約の成立に至る交渉過程を事例として分析した。保有国による同条約への参加というパズルの背景には、(1)クラスター弾の持つ軍事的有用性が「軍」の私的情報としての性格を持ち、かつ(2)「政」から見ると「軍」はこの軍事的有用性を常に誇張する誘因を持つ、そのため(3)「軍」は情報を占有するがゆえにかえって「政」に対する自らの助言の信頼性を確保することが出来ない、という論理が存在していたということを、交渉議事録・NGO報告書・報道資料の分析と外交当事者へのインタビューを通じて明らかにした。研究成果は、日本国際政治学会2015年度研究大会、International Studies Association 57th Annual Conventionにて報告した。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、「非人道的」であるとされる通常兵器を禁止する国際制度に、対象兵器の主要保有国が参加するに至るメカニズムを解明することを目的とするものである。初年度である2014年度は当初の計画に従い、1資料収集、2先行研究のレビュー、3理論的枠組みについての検討を行った。1については、各種資料の収集が順調に進展している。本研究の対象事例であるオタワ・オスロ両プロセスやCCWでの国際交渉の場における議論については、1次資料を中心として精査することでその動態を把握するという作業が、当初の予定よりも早く進行している。その一方で、国内における議論については追加的な資料の収集・読み込みやインタビュー等で補っていかなければならない部分もまだ残っている。2については、本研究の提示する説明変数である「政軍関係」に関して、政軍関係論を中心とした先行研究の批判的検討が進められた。これについては、そもそも「政軍関係を説明変数とした国際政治学の研究群」自体が体系的に論じられてきていないということが判明したため、それら研究群についてのレビュー論文を研究成果としてまとめることとした。執筆はほぼ完了しており、現在は投稿準備中の段階である。3については、保有国の国内における政軍関係に着目する形で理論的検討が順調に進んでいる。刊行予定であった論文を含め研究成果の公表はやや遅れているものの、研究の核となる仮説が固まってきたことで、当初の実施計画と照らし合わせて概ね順調に推移していると評価できる。論文の刊行予定については若干の遅れが生じているものの、資料収集・先行研究の整理と理論的な検討が実施計画に照らして順調に推移していることから、上記の評価を下した。現地における追加的な資料収集と理論枠組みの精緻化に並行して、学会報告および査読付き雑誌への投稿を通じて蓄積した研究成果の発表を積極的に行っていく方策である。
ファイバーポスト併用レジン支台築造の保持力および破折強度の研究

根管処置歯における支台築造の一術式であるファイバーポスト併用レジン支台築造は,根管処置歯'の残存歯質と歯科接着により一体化を図れる可能性がある.その結果,脱落,歯根破折などの支台築造の臨床的トラブルへの有効な対策となりうる.本研究は保持力と破折強度に関して検討し,ファイバーポスト併用レジン支台築造の臨床ガイドラインの確立を目的とした.保持力の検討では,各種接着材による引き抜き強さに著明な差は認められなかったが,引き抜き様相に有意な差が認められ,接着システムの違いにより接着材とファイバーポストおよび象牙質との接着性の違いが影響を及ぼしていることが分かった.一方,破折強度の検討では,臨床的にシミュレートした試料に対し,ファイバーポスト併用レジン支台築造がポスト長の短縮を可能とするか否かについて検討した.試料は,ウシ歯をヒト上顎中切歯の歯根形態に倣い加工し,支台歯とした.実験条件はポスト長3条件(2,5,8mm),歯冠部歯質量3条件(0,0.5,1mm)について,ファイバーポスト併用レジン支台築造と鋳造支台築造で修復した場合の破折強度と破折様相で比較検討した.その結果,両支台築造ともに歯冠部歯質1mmではいずれのポスト長でも破折強度に有意差が認められなかった.鋳造支台築造の歯冠部歯質0mmでは,ポスト長5mm,8mmの場合,高い破折強度が得られた.ファイバーポスト併用レジン支台築造の歯冠部歯質0mmでは,いずれのポスト長でも破折強度に有意差が認められなかった.一方,破折様相では,歯冠部歯質0mmでは再修復可能な様相を示したが,歯冠部歯質0.5mm,1mmでは再修復困難な破折様相を示した.したがって,ファイバーポスト併用レジン支台築造において,ポスト長を短縮できる可能性が示唆された.また,ファイバーポストを使用しても再修復困難な破折様相を示す可能性が示唆された.根管処置歯における支台築造の一術式であるファイバーポスト併用レジン支台築造は,根管処置歯'の残存歯質と歯科接着により一体化を図れる可能性がある.その結果,脱落,歯根破折などの支台築造の臨床的トラブルへの有効な対策となりうる.本研究は保持力と破折強度に関して検討し,ファイバーポスト併用レジン支台築造の臨床ガイドラインの確立を目的とした.保持力の検討では,各種接着材による引き抜き強さに著明な差は認められなかったが,引き抜き様相に有意な差が認められ,接着システムの違いにより接着材とファイバーポストおよび象牙質との接着性の違いが影響を及ぼしていることが分かった.一方,破折強度の検討では,臨床的にシミュレートした試料に対し,ファイバーポスト併用レジン支台築造がポスト長の短縮を可能とするか否かについて検討した.試料は,ウシ歯をヒト上顎中切歯の歯根形態に倣い加工し,支台歯とした.実験条件はポスト長3条件(2,5,8mm),歯冠部歯質量3条件(0,0.5,1mm)について,ファイバーポスト併用レジン支台築造と鋳造支台築造で修復した場合の破折強度と破折様相で比較検討した.その結果,両支台築造ともに歯冠部歯質1mmではいずれのポスト長でも破折強度に有意差が認められなかった.鋳造支台築造の歯冠部歯質0mmでは,ポスト長5mm,8mmの場合,高い破折強度が得られた.ファイバーポスト併用レジン支台築造の歯冠部歯質0mmでは,いずれのポスト長でも破折強度に有意差が認められなかった.一方,破折様相では,歯冠部歯質0mmでは再修復可能な様相を示したが,歯冠部歯質0.5mm,1mmでは再修復困難な破折様相を示した.したがって,ファイバーポスト併用レジン支台築造において,ポスト長を短縮できる可能性が示唆された.また,ファイバーポストを使用しても再修復困難な破折様相を示す可能性が示唆された.根管処置歯における支台築造の一術式であるファイバーポスト併用レジン支台築造は,根管処置歯の残存歯質と歯科接着により一体化を図れる可能性がある.一体化の結果,脱落,歯根破折などの支台築造の臨床的トラブルへの有効な対策となりうる.本研究は保持力と破折強度に関して検討し,ファイバーポスト併用レジン支台築造の臨床ガイドラインの確立を目的とする.平成17年度は保持力の検討を中心に行い,並行して破折試験の予備的検討を行った.保持力の検討は,各種接着材によるファイバーポストの引き抜き強さとその引き抜き様相を検索することとした.各種接着条件はコア用コンポジットレジンのシステムで4条件,接着性レジンセメントで2条件,計6条件とし,ヒト下顎前歯の抜去歯84本(各条件n=7)を被着体をした.形成ポスト孔は深さ4mm,機械的清掃法などを同一条件で設定し,各種接着材でポスト孔に接着後,37°C水中に24時間浸漬後,試験に供した条件と,その後接着耐久性を調べる目的でサーマルサイクル負荷試験を行った後,試験に供した条件の2条件で引き抜き試験を行い,ポスト表面の状態を引き抜き様相として分類した.その結果,各種接着材による引き抜き強さに著明な差は認められなかったが,引き抜き様相に有意な差が認められ,接着システムの違いによる接着材とファイバーポストおよび象牙質との接着性の違いが影響を及ぼしていることが分かった.一方,破折試験として,各種ファイバーポストをコア用コンポジットレジンで植立し,繰返し荷重試験を行った.

繰返し荷重試験は,45°方向から100N,0.5Hz,10,000回を設定した.その結果,ファイバーポスト間に有意な差が認められ,ファイバーポストによっては繰返し荷重負荷に対する耐久性が著しく低い製品が確認できた.また,個々の製品の中でも差が認められ,内部構造などが一様でないことが示唆された.根管処置歯における支台築造の一術式であるファイバーポスト併用レジン支台築造は,根管処置歯の残存歯質と歯科接着により一体化を図れる可能性がある.一体化の結果,脱落,歯根破折などの支台築造の臨床的トラブルへの有効な対策となりうる.本研究は保持力と破折強度に関して検討し,ファイバーポスト併用レジン支台築造の臨床ガイドラインの確立を目的とする.平成17年度は保持力の検討を中心に行った.その結果,接着システムの違いによる接着材とファイバーポストおよび象牙質との接着性の違いが影響を及ぼしていることが分かった.平成18年度は,臨床的にシミュレートした試料に対し,ファイバーポスト併用レジン支台築造がポスト長の短縮を可能とするか否かについて検討した.試料は,ウシ歯をヒト上顎中切歯の歯根形態に倣い加工し,支台歯とした.実験条件としてポスト長3条件(2,5,8mm),歯冠部歯質量3条件(0,0.5,1mm)について,ファイバーポスト併用レジン支台築造と鋳造支台築造で修復した失活歯の破折強度と破折様相で比較検討した.その結果,両支台築造とも,歯冠部歯質1mmではいずれのポスト長でも破折強度に有意差が認められなかった.鋳造支台築造」の歯冠部歯質0mmでは,ポスト長5mm,8mmの場合,高い破折強度が得られた.ファイバーポスト併用レジン支台築造の歯冠部歯質0mmでは,いずれのポスト長でも破折強度に有意差が認められなかった.一方,破折様相では,歯冠部歯質0mmではファイバーポストを使用することで再修復可能な様相を示したが,歯冠部歯質0.5mm,1mmでは再修復困難な破折様相を示した.したがって,ファイバーポスト併用レジン支台築造において,ポスト長を短縮できる可能性が示唆された.また,ファイバーポストを使用しても再修復困難な破折様相を示す可能性が示唆された.
中国における石印本小説の展開

近年、中国では伝播学という分野が注目を浴びているようであるが、石印本を取り上げることはまさに未開拓の領域を出版文化や伝播学の角度から見直す好い機会となろう。しかし、石印に関する情報・資料は限られたものでしかなく、そもそも印刷形態に着目した目録等は存在しない。そこで、研究代表者は予備的調査をもとに、17年度上海、18年度北京における実地調査を進め、初歩的な石印本目録を作成した。しかし、当該期間において、先行資料の『小説書坊録』が情報を大幅に修正し、加えて『中国近代古籍出版発行史料叢刊』『同続編』など大部の資料が一度に公表されるなど、やや手をもてあますこととなり、目録の情報の整備にはもう少し時間がかかると思われる。また、北京では首都図書館に多くの石印本小説が蔵されるものの、実地調査には至らなかった。今後の課題としたい。中国において石印を利用した小説は、大体1880年代から1930年代にかけての50年間ほど、即ち近世から近代への時代の転換期に用いられていたことがわかっている。木版、鉛印と並行した清末光緒期、1910年代を頂点とする鉛印が主体の雑誌の発表、活字への移行が著しい中華民国期と、時代によって地域社会との関係や出版文化の歴史的変遷における石印の位置付けが概観確認できた。なかでも、清末光緒期に石印のみで発行された小説には、武侠講史(歴史の戦乱)を素材とした作品が多い点を特徴として発見解明した。仮説では、これら武侠を内容とする作品と、明末清初に流行したのと同様の才子佳人小説とが並行して隆盛したと予測していたが、おおよそ才子佳人小説は中華民国期に主点があり、書物の印刷形態形式にもやや差違があることが明らかになった。今後の課題としたい。中国において石印を利用した小説は、およそ1880年代から1930年代にかけての50年間ほどに集中している事実を追認できた。本年度の計画のうち、石印本出版の中心地であった上海の上海図書館での実地調査が実現し、書物の形態・書式や価格などの情報を得る点で成果を収めた。デジタルカメラでの撮影や書誌的記録を作成し、予備調査の目録の情報を確定させることに努め、木版との競合、鉛印との併合など、技術面の差異と社会的要請とに関する初歩的見通しがほぼついたと言える。特に光緒期の出版において、石印のみで発行されたと見られる小説の例が挙げられるのではないかと予想している。同時に、物品として購入予定であった「中国近代古籍出版発行史料叢刊」1セットが手元に届き、カード整備を進めることで、中華民国期に入ってからの情報を拡大増加させる目途がたった。しかし、一方で阿英の目録記載や「小説書坊録」など先行文献に基づいて作成していた自作の目録稿は、実地調査での結果と隔たりを産む点も多く、目録の記載の在り方や同時代人の記録への信憑性、さらにより正確な情報収集などを考えさせられる結果ともなった。まず、前年度購入した「中国近代古籍出版発行史料叢刊」を用いて、石印本小説の価格を概観した。しかし、所謂官立の出版所の内容が中心のうえ、発行部数などの情報はやはり得られないままであった。それでも、今年度はその続編が刊行されたため、資料性を確保する観点から予定外であったが購入した。今年度の実地調査としては、昨年の上海に引き続き、首都北京の国家図書館(以前の北京図書館)を訪ねた。事前に準備した内容を上回る所蔵が確認され、目録検索から取り組んだ部分が多く、書籍の閲覧は限られた。

加えて、一度に2種類の書籍しか貸し出し閲覧が出来ないという規則のため、かなり手間取った。現地調査はやはり予想を超える条件や場合が多く、残念ながら成果は満足のいくものとは言い難い。次回機会があれば、さらに充実した計画で実施したい。また、目録確認のうえで、首都図書館にも多数の石印本が収蔵されていることがわかったものの、時間的問題もあり、同様に今後の課題として残った。さらに、上海に次ぐ第二の出版地であった香港地区については、基本的な目録調査からは見るべき内容がなく、予定していた実地調査は中国国内の北京あるいは遼寧省図書館・大連図書館等を中心とした東北地区での実施が有効であろうことが判明した。最終的に、清末光緒期に石印のみの形態で出版された小説を取り上げ、所蔵地点を含めた基本情報の紹介をまとめの一つとした。その他、資料の充実に従って、順次発表したい。
図画工作科における「道具マスター育成プロジェクト」の基礎的研究

H30年度の研究実績は主に1.現職教員を対象とした研修の継続、2.「道具マスタープログラム」の内容検討、3.東京都図画工作研究会の視察、4.木を素材とした作品制作の4点である。「1.」の「免許状更新講習:図画工作科における道具の取り扱い講座」(6月16日・11月17日に実施)、「松山市教科サマーセミナー」(7月26日実施)では、主にのこぎりや小刀、彫刻刀や紙やすりなどを用いた制作活動を通して、道具の基本的な取り扱い方法や指導上の注意点などを指導した。「2.」では、2年次後期にある「初等図画工作」の受講生を対象として、小刀中級講座(スプーン制作1・2)やのこぎり実践講座(きってつないで木のかたち)、金づち応用講座(たたいてたたいて五寸釘)、彫刻刀初級講座(消しゴムハンコによる多色刷り)などの内容を試作制作も交えて具体的に企画・検討した。「3.」では2019年2月に第58回東京都図画工作研究会南多摩大会」へ参加し、文部科学省教科調査官の岡田京子氏や東京都図画工作専科の教員との交流を深めた。そこで図画工作科の現状などの情報交換を行った。特に、図画工作科の研究会が充実している東京での視察は「道具マスタープログラム」実施への手掛かりを得ることができた。「4.」では9月に木を素材とした造形作品を国立新美術館で発表し、3月には愛媛県美術館でグループ展の企画・運営を実施した。これにより、木による造形についての研究成果を具体的な造形物の展示によって地域に発表するとともに、木に対する知識や技術や経験を広げ、本研究の基盤となる専門的な知見を深めることができた。本研究の核となる「道具マスタープログラム」の内容検討の進捗を詳述したい。小刀を中心とした道具の使用方法を身につけるための課題は愛媛大学での授業(初等図画工作)や免許状更新講習での課題等で実施してきた。しかし、どれも単発の活動で終わってしまっているため、道具の使用方法を十分に身につけているとは言いがたい現状である。そこで、「初等図画工作科」の受講生を対象とした「放課後!道具マスタープログラム」(仮称)の実施計画をたてている。対象者に本プログラムへの興味関心の有無をアンケート調査したところ、回答者117名中、予定が合えば参加を考えている学生が72名、興味はあるが参加するかどうかはわからない学生は34名、参加しないと回答した学生は9名であった。このアンケートによって学生の本プログラムへの関心が高いことを明らかにした。次に、小刀を中心とした道具の使用方法を段階的に身につけるプログラム内容を以下のように検討した。検討する際のポイントを「木材の樹種」と「つくるもののサイズ」の2点に絞り込むんだ。木材は樹種によって硬さに大きな違いがある。初めて小刀を使用するにあたって、樹種の選択は活動の成否を決定づける重要なポイントである。それと合わせて、また、使用する材の幅や奥行き、厚みなどのサイズの検討も欠かせない。このことから、「初等図画工作」での活動を「初級」と位置づけ、本プログラムでは「中級」から「上級」までの内容として「木のスプーン制作」を計画している。「中級」では樹種を軟らかく削りやすい「赤松」などを準備し、立体を意識できるように材木の厚みを25mm程度のものとする。「上級」では樹種をオークやヒッコリーなどの硬木に変更し、熱によって曲がりやすくなる木の性質を利用した曲げ木によるスプーン制作を試みる。H30年度はこうしたプログラムの内容を、授業等の活動を踏まえて具体的に検討することができた。今年度は「初等図画工作科教育法」の授業を介して「初等図画工作」受講した3回生への周知を図り、「放課後!道具マスタープログラム」(仮称)を実施するが、本研究の特色のひとつである現職教員への研修についての推進方策が課題として残る。昨年度の「東京都図画工作研究会の視察」の際に、文部科学省教科調査官である岡田京子氏から愛媛大学での「学習指導要領を語る会」の実施提案をいただいていた。そこで、松山市の小学校現職教員を対象として会を実施し、小学校現職教員との交流を深めつつ、本研究を実施するにあたり、現場で求められている状況などを把握したい。本会を実施する具体的な方策として「松山市教育研修センター」の協力を仰ぎ、松山市立の小学校の図画工作科主任等への周知を予定している。さらに、長年東京都図画工作専科として活躍された方(元教員)に松山市立の小学校にて図画工作科の授業実践を依頼し快諾をいただいている。こうした小学校現職教員との交流の場を積極的に設定し、現職教員を対象とした「道具マスタープログラム」についての具体的な内容を検討し、プログラムを実施するための環境整備を行っていく。また、これらの実践と並行して、小刀等の道具の使用についての教育的意義を再考するために、木を教材とした活動についての考察を行い論文にまとめていく。論文執筆ではこれまでの小刀を用いた大学での授業実践(よばい棒制作)や小学生を対象とした実践(魔法の杖・凸凹不思議な鉛筆)などを整理・分析するねらいもある。ここでの論考が「道具マスタープログラム」の実施意義を支える柱になっていくと考えている。まとめた論文は大学美術教育学会において発表する予定である。

H30年度の研究実績は主に1.現職教員を対象とした研修の継続、2.「道具マスタープログラム」の内容検討、3.東京都図画工作研究会の視察、4.木を素材とした作品制作の4点である。「1.」の「免許状更新講習:図画工作科における道具の取り扱い講座」(6月16日・11月17日に実施)、「松山市教科サマーセミナー」(7月26日実施)では、主にのこぎりや小刀、彫刻刀や紙やすりなどを用いた制作活動を通して、道具の基本的な取り扱い方法や指導上の注意点などを指導した。「2.」では、2年次後期にある「初等図画工作」の受講生を対象として、小刀中級講座(スプーン制作1・2)やのこぎり実践講座(きってつないで木のかたち)、金づち応用講座(たたいてたたいて五寸釘)、彫刻刀初級講座(消しゴムハンコによる多色刷り)などの内容を試作制作も交えて具体的に企画・検討した。「3.」では2019年2月に第58回東京都図画工作研究会南多摩大会」へ参加し、文部科学省教科調査官の岡田京子氏や東京都図画工作専科の教員との交流を深めた。そこで図画工作科の現状などの情報交換を行った。特に、図画工作科の研究会が充実している東京での視察は「道具マスタープログラム」実施への手掛かりを得ることができた。「4.」では9月に木を素材とした造形作品を国立新美術館で発表し、3月には愛媛県美術館でグループ展の企画・運営を実施した。これにより、木による造形についての研究成果を具体的な造形物の展示によって地域に発表するとともに、木に対する知識や技術や経験を広げ、本研究の基盤となる専門的な知見を深めることができた。本研究の核となる「道具マスタープログラム」の内容検討の進捗を詳述したい。小刀を中心とした道具の使用方法を身につけるための課題は愛媛大学での授業(初等図画工作)や免許状更新講習での課題等で実施してきた。しかし、どれも単発の活動で終わってしまっているため、道具の使用方法を十分に身につけているとは言いがたい現状である。そこで、「初等図画工作科」の受講生を対象とした「放課後!道具マスタープログラム」(仮称)の実施計画をたてている。対象者に本プログラムへの興味関心の有無をアンケート調査したところ、回答者117名中、予定が合えば参加を考えている学生が72名、興味はあるが参加するかどうかはわからない学生は34名、参加しないと回答した学生は9名であった。このアンケートによって学生の本プログラムへの関心が高いことを明らかにした。次に、小刀を中心とした道具の使用方法を段階的に身につけるプログラム内容を以下のように検討した。検討する際のポイントを「木材の樹種」と「つくるもののサイズ」の2点に絞り込むんだ。木材は樹種によって硬さに大きな違いがある。初めて小刀を使用するにあたって、樹種の選択は活動の成否を決定づける重要なポイントである。それと合わせて、また、使用する材の幅や奥行き、厚みなどのサイズの検討も欠かせない。このことから、「初等図画工作」での活動を「初級」と位置づけ、本プログラムでは「中級」から「上級」までの内容として「木のスプーン制作」を計画している。「中級」では樹種を軟らかく削りやすい「赤松」などを準備し、立体を意識できるように材木の厚みを25mm程度のものとする。「上級」では樹種をオークやヒッコリーなどの硬木に変更し、熱によって曲がりやすくなる木の性質を利用した曲げ木によるスプーン制作を試みる。H30年度はこうしたプログラムの内容を、授業等の活動を踏まえて具体的に検討することができた。
中鎖脂肪酸トリグリセリドを利用した生理活性物質吸収促進機能を有する食品の構築

1.培養細胞系の確立小腸上皮吸収細胞様の機能を発現するヒト結腸ガン細胞Caco-2を使用した培養系の確立を目指した。tight junctionの形成度の指標として細胞層を隔てた電気抵抗を測定した。培養2日目以降に高い抵抗値が得られた。電子顕微鏡による観察で、17-19日程度培養した細胞では、micro villiも観察され、吸収実験を行うのに最適である培養系(培養後17-19日)が確立された。2.促進能とトリグリセリドの分解度との相関関係の解析トリグリセリドやその分解物である各成分について、吸収促進能を上記培養細胞系で測定した。すなわち、炭素鎖長6,8,10の脂肪酸(FA)やそれからなるモノ・ジ・トリグリセリド(MG,DG,TG)存在下(10mM)での生理活性モデル物質ペニシリンVの細胞層透過速度を測定した。測定には、拡散チャンバーを用いた。各成分のうちC6-DG,C8-MG,C10-MG,C10FA存在下の透過速度がそれぞれコントロールの197倍、220倍、190倍、13倍であった。その他の成分はコントロールと差が見られなかった。これらの促進能がそれぞれの成分の界面活性と正の相関があることを明らかにした。これらの成分を混合して使用した際の促進能力については、現在検討中である。本年度で得られた知見を、1995年度の農芸化学会本大会で発表する予定である。また、近く論文として投稿する。
仮名表記語の視覚的符号化及び意味的符号化における半球機能分化の検討

これまでの実験結果(Nakagawa1991:in press)から言葉の視覚的符号化と意味的符号化における左右半球機能分化について以下のことが示唆されてきた。大脳半球後部が関わっているであろう視覚的符号化においては、文字体系によって左右半球の関与の仕方が異なる。すなわち、左右視野に示される刺激が有意味語か否かの判断においては、アルファベットでは有意な左半球優位、漢字1文字では有意な右半球優位が観察されたが、漢字2字熟語では有意な半球差は認められなかった。一方、大脳半球のより前部が関わっているであろう意味的符号化においては、アルファベット、漢字1文字、漢字2文字熟語で同様な左右半球の非対称性が観察された。すなわち、ある言葉(プライム)が与えられてから左右視野提示の刺激について有意味語か否かの判断を求められた場合(語たく判断課題)、プライムと関連の弱いあるいは関連のない刺激への反応の遅れは文字体系の違いに関わりなく左半球のみで観察された。これは、プライムによって意味のネットワークが自動活性化した後、右半球はその活性化を維持する役目を、左半球は関連の弱いものの活性化を次第に抑制し意味を選択していく役目を担うことを示唆する。本研究では仮名表記語を刺激語に用いて、Nakagawa(1991)と同様なプライミング条件を設定した一側視野瞬間提示の語たく判断課題を行った。その結果、言葉の視覚的符号化では文字体系により左右半球の重要性が異なるが(平仮名では左半球優位の結果となった)、意味的符号化においては文字体系の違いにかかわりなく左右半球が一定の役割を担うことが確認された。
肺の炎症性疾患におけるサーファクタントの関与の分子機構と法医学的応用

1.法医剖検例における急性心筋梗塞とSP-A mRNA量について法医剖検で得られた肺試料を用いて、リアルタイムRT-PCR法によりSP-A1及びSP-A2 mRNA量を死因ごとに比較したところ、窒息死や溺死例でSP-A2量に対するSP-A1量の比の増加が見られ、急性心筋梗塞による突然死例でも多くの例で増加を認めた。また、これらの増加は両SP-A mRNA量が死戦期に低下し、その低下率がSP-A1よりもSP-A2の方が大きいために起こることが明らかになった。この剖検例で見られたSP-Aの変化を確認し、肺水腫との関係を明らかにするためにラット心筋梗塞モデルを作製して実験を行い、以下の結果を得た。2.心筋梗塞モデルにおける肺水腫発生について前年度の気管切開から気管挿管による人工呼吸管理に変更し、心筋梗塞モデルにおける肺水腫発生の経時的変化を検討したところ、梗塞24時間でSham群と比較して有意に肺重量が増加していた。また、心筋梗塞の前に予め4分虚血・4分再灌流を3回繰り返すischemic preconditioning(IP)を施すと、梗塞領域の狭小化と相関して肺重量の増加抑制効果が得られた。3.肺水腫とサーファクタントアポ蛋白質A(SP-A)との関係について心筋梗塞24時間でのSP-A mRNA量をリアルタイムRT-PCR法で測定したところ、Sham群を比較して有意に低下していた。また、心筋梗塞の前にIPを施した群ではSP-A mRNA量の低下は抑制されていた。4.サイトカインの関与についてTNF-αの関与について、リアルタイムRT-PCRによりmRNA量を測定したが、Sham群,心筋梗塞群,IP処置群の間に有意な変化は見られなかった。以上の結果から、心筋梗塞時肺水腫とSP-A量の減少が示され、SP-Aの変化が呼吸機能低下に関与している可能性が示唆された。初年度は主に心筋梗塞後肺水腫モデル作成の条件検討と各種測定系の確立を行った。1.ラット心筋梗塞モデルラット心臓の左環状動脈前下降枝をナイロン糸で結窄して作成した。Ischemic Preconditioning(IP)は虚血3分、再灌流5分を3回反復して作成し、続けて梗塞を作成した。梗塞6時間では有意な肺湿重量の増加が認められ、肺水腫を惹起することができたが、明らかなIPとの差異は認められなかった。今回の外科手術では開胸系による人工呼吸管理下で行ったが、これを閉胸系にして梗塞時間を延長するべく検討を続けている。2.炎症反応指標の測定TNF-αmRNA定量のためのリアルタイムRT-PCR法を確立し、上述モデルにおける肺での発現量を測定した。梗塞1時間ではsham群との差はみられなかったが、梗塞6時間ではSham群と比較して10000倍以上に増加していた。一方、IP処理群ではその増加は10倍以下に抑えられた。リアルタイムRT-PCR法によるラットSP-AmRNA定量法を確立し測定を行った。梗塞1時間ではSP-A量の変化はみられなかったが、梗塞6時間ではSP-Aは減少していた。SP-A量とTNF-α量は逆相関の関係にあった。また、IP処理群では梗塞6時間でのSP-A量減少はみられなかった。以上の結果から、心筋梗塞に伴う肺水腫は心不全(ポンプ失調)によるものと考えられてきたが、サイトカイン血症における2次的なSP-A量減少による肺機能失調の関与が示唆された。また、心臓のIPは遠隔臓器である肺の炎症反応を抑制し、SP-A量減少を防いでいた。

1.法医剖検例における急性心筋梗塞とSP-A mRNA量について法医剖検で得られた肺試料を用いて、リアルタイムRT-PCR法によりSP-A1及びSP-A2 mRNA量を死因ごとに比較したところ、窒息死や溺死例でSP-A2量に対するSP-A1量の比の増加が見られ、急性心筋梗塞による突然死例でも多くの例で増加を認めた。また、これらの増加は両SP-A mRNA量が死戦期に低下し、その低下率がSP-A1よりもSP-A2の方が大きいために起こることが明らかになった。この剖検例で見られたSP-Aの変化を確認し、肺水腫との関係を明らかにするためにラット心筋梗塞モデルを作製して実験を行い、以下の結果を得た。2.心筋梗塞モデルにおける肺水腫発生について前年度の気管切開から気管挿管による人工呼吸管理に変更し、心筋梗塞モデルにおける肺水腫発生の経時的変化を検討したところ、梗塞24時間でSham群と比較して有意に肺重量が増加していた。また、心筋梗塞の前に予め4分虚血・4分際灌流を3回繰り返すischemic preconditioning (IP)を施すと、梗塞領域の狭小化と相関して肺重量の増加抑制効果が得られた。3.肺水腫とサーファクタントアポ蛋白質A (SP-A)との関係について心筋梗塞24時間でのSP-A mRNA量をリアルタイムRT-PCR法で測定したところ、Sham群を比較して有意に低下していた。また、心筋梗塞の前にIPを施した群ではSP-A mRNA量の低下は抑制されていた。4.サイトカインの関与についてTNF-αの関与について、リアルタイムRT-PCRによりmRNA量を測定したが、Sham群、心筋梗塞群、IP処置群の間に優位な変化は見られなかった。以上の結果から、心筋梗塞時肺水腫とSP-A量の減少が示され、SP-Aの変化が呼吸機能低下に関与している可能性が示唆された。
イオンモデルに基づいた新奇なナトリウムイオン電池材料の開発

ナトリウムイオン二次電池正極材料は2011年以降に有望な負極材料が発見されて以来精力的に研究されています。本研究ではイオンモデル(イオン化エネルギー、電子親和力、静電相互作用から物性を予測する考え方)を検証し、本モデルに基づいて高性能正極材料を開発することを研究目的としました。モデルの検証のために圧力下で層状酸化物NaMO2(M:遷移金属)起電力を測定し、圧力下の結晶構造解析を行いました。イオンモデルを得られた高圧下の結晶構造に適用することで、圧力下の起電力の増大を再現することに成功しました。圧力下で酸素がナトリウムに接近することで起電力が増大することがわかりました。本研究の目的は、(1)イオンモデルによって予測される高電位材料を水熱合成法など化学的手法を駆使して合成すること、(2)X線吸収分光測定によって、イオンモデルが予測する電子状態を検証することにあります。平成27年度には、正と負の化学圧力効果が期待されるAl3+およびMg2+の元素置換をNaxMO2(M:Cr, Mn, Fe, Co)に対して行いました。その結果、Na0.7Mn0.8Al0.2およびNa0.7Mn0.8Mg0.2O2の合成に成功しました。電気化学計測を行ったところ、置換試料では無置換試料に比べてサイクル特性の顕著な向上が見られました。またAl置換試料においてはわずかながら起電力の増大が観測されました。充放電に伴い、NaMO2の電子状態がどのように変化するかは電池特性を考察する際に最も基本的な情報となります。本年度はas-grown試料であるNa0.7MnO2, Na0.7Mn0.8Al0.2およびNa0.7Mn0.8Mg0.2O2のXAFS(x-ray absorption fine structure)測定を高エネルギー加速器研究機構フォトンファクトリーにて行いました。その結果、MnK端のエネルギーシフトは無く、Mnの価数は無置換試料と変化が無いこと、EXAFS解析によりMn-O結合長も無置換試料と変化がないことがわかりました。このことはMnの電子状態に変化がないことを示唆しています。本成果は2015年7月と9月に行われたXAFS討論会、および応用物理学会で発表されました。また元素置換が活物質そのものを変化させてしまう影響を取り除くために、ピストンシリンダーを用い、静水圧下で起電力を測定する系の構築を行いました。平成27年度の研究計画通りにMg2+、Al3+置換した試料の合成に成功し、同試料の電子状態をXAFS測定により明らかにすることができました。また化学圧力効果との比較のために、ピストン型シリンダーを用いて静水圧下の起電力測定も行っており、当初以上の成果が出つつあります。本研究の目的は、(1)イオンモデルによって予測される高電位材料を水熱合成法など科学的手法を駆使して合成すること、(2)X線吸収分光測定によって、イオンモデルが予測する電子状態を検証することにあります。最終年度は、(1)KEK BL8Aにて、層状酸化物NaMO2 (M=Cr, Fe, Co)の圧力下X線回折実験を行いました。2 GPaまでの構造パラメータ(a軸長、c軸長、酸素のz座標)の圧力依存性を明らかにしました。ピストン型圧力シリンダーによりNaMO2の起電力が圧力と共に増大することが明らかになりました。圧力下構造パラメータを用いてイオンモデルにより起電力の圧力効果を計算しました。その結果、酸素のz座標の圧力依存性が起電力の増大を説明するために重要な役割を果たすことがわかりました。(2)ナトリウムイオン電池正極材料NaxM0.9M'0.1O2(M, M'=Mn, Fe, Co)のX線吸収およびX線回折実験を高エネルギー加速器研究機構(KEK)で行い、同材料の不純物周りの局所構造とその価数状態を明らかにしました。特に、局所歪が緩和する方向にM'-O長が母物質のM'-O長から変化することを明らかにしました。(3)物質材料研究機構(NIMS)にて層状酸化物NaFe0.5Co0.5O2の急冷および徐冷試料の走査型電子顕微鏡(SEM)による構造観察を行いました。1粒子の断面の元素マッピングをEDS(energy dispersive x-ray spectroscopy)にて計測しました。その結果、徐冷試料でサブミクロンサイズのFeの濃度の濃い領域が観測されました。徐冷試料の悪いサイクル特性はこのFeの濃度が濃い領域が原因と考えられます。平成28年度は引き続き元素置換試料の合成を行うとともに、XAFS測定を行い局所構造と電子状態を明らかにします。また放射光を用いた圧力下構造解析をNaMO2(M=Cr, Mn, Fe, Co)に対して行います。

イオンモデルに基づいて、得られた結晶構造が起電力に与える影響を調査します。物性物理学近郊旅費は定額であるにも関わらず、日当が付くと勘違いしたため。実験に必要な試料の購入のために使用します。