hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
電子輪を用いた新材の評価と開発のためのコンピュータソフトウェアーの構築

金属,セラミックスなどの物質の電子状態の第一原理による計算をDV-X_α法を中心にして行い,計算結果から直接にエネルギー準位,電子密度分析,科学結合状態などをグラフィック化し,価電子状態の理解に役立たせた.それと同時に分光スペクトルのピーク強度の第一原理計算を行い,計算結果からただちに理論スペクトルをグラフィック化し,実験スペクトルを再現することによりその正確な解析に役立たせ,材料評価のみならず,新材料の設計や開発に有効なソフトウェアーを構築した.電子状態の計算にはDV-X_α法を中心にして行った.DV-X_α法は研究代表者(足立)らが開発した方法であり,金属,半導体,イオン結晶などすべての物質の電子状態計算に用いることが出来る.現在ワークステーション上で簡単な入力データにより電子状態計算が実行できるが,これを材料設計に供するべく系統的に行う目的で,材料電子状態計算システムを購入し,大規模計算を実行した.合金や半導体などの材料開発には,現在理論面から実際に研究開発を行っている民間企業の研究者(ソニーLSI研究所;早藤貴範,コベルコ科研;芦田喜郎)が参加し,ソフト開発の立案を行った.材料強度や機能の特性評価を具体的に行うため,物質が変わったときの価電子レベルや結合状態などの変化を,計算結果から直ちに視覚化して迅速に的確に解析できるようにした.また光電子分光(ESCA)や蛍光X線分光などの電子遷移スペクトルの計算を行い,理論スペクトルを計算後直ちに実験スペクトルに重ね合わせて比較できるようにした.とくに本年は,得られた結果を基に,様々な金属やセラミックス系に実際に本計算システムを適用し,その有効性を確認した.金属,セラミックスなどの物質の電子状態の第一原理による計算をDV-X_α法を中心にして行い,計算結果から直接にエネルギー準位,電子密度分析,科学結合状態などをグラフィック化し,価電子状態の理解に役立たせた.それと同時に分光スペクトルのピーク強度の第一原理計算を行い,計算結果からただちに理論スペクトルをグラフィック化し,実験スペクトルを再現することによりその正確な解析に役立たせ,材料評価のみならず,新材料の設計や開発に有効なソフトウェアーを構築した.電子状態の計算にはDV-X_α法を中心にして行った.DV-X_α法は研究代表者(足立)らが開発した方法であり,金属,半導体,イオン結晶などすべての物質の電子状態計算に用いることが出来る.現在ワークステーション上で簡単な入力データにより電子状態計算が実行できるが,これを材料設計に供するべく系統的に行う目的で,材料電子状態計算システムを購入し,大規模計算を実行した.合金や半導体などの材料開発には,現在理論面から実際に研究開発を行っている民間企業の研究者(ソニーLSI研究所;早藤貴範,コベルコ科研;芦田喜郎)が参加し,ソフト開発の立案を行った.材料強度や機能の特性評価を具体的に行うため,物質が変わったときの価電子レベルや結合状態などの変化を,計算結果から直ちに視覚化して迅速に的確に解析できるようにした.また光電子分光(ESCA)や蛍光X線分光などの電子遷移スペクトルの計算を行い,理論スペクトルを計算後直ちに実験スペクトルに重ね合わせて比較できるようにした.とくに本年は,得られた結果を基に,様々な金属やセラミックス系に実際に本計算システムを適用し,その有効性を確認した.金属、セラミックスなどの物質の電子状態の第一原理による計算をDV-X_α法を中心にして行い、計算結果から直接にエネルギーに準位、電子密度分布、化学結合状態などをグラフィック化し、価電子状態の理解に役立たせた。それと同時に分光スペクトルのピーク強度の第一原理計算を行い、計算結果からただちに理論スペクトルをグラフィック化し、実験スペクトルを再現することによりその正確な解析に役立たせ、材料評価のみならず,新材料の設計や開発に有効なソフトウェアーを構築した。電子状態の計算にはDV-X_α法を中心にして行った。DV-X_α法は研究代表者(足立)らが開発した方法であり、金属、半導体、イオン結晶などすべての物質の電子状態計算に用いることが出来る。現在ワークステーション上で簡単な入力データにより電子状態計算が実行できるが,これを材料設計に供するべく系統的に行う目的で,材料電子状態計算システムを購入し,大規模計算を実行した.合金や半導体などの材料開発には、現在理論面から実際に研究開発を行っている民間企業の研究者(ソニーLSI研究所;早藤貴範、コベルコ科研;芦田喜郎)が参加し、ソフト開発の立案を行った。材料強度や機能の特性評価を具体的に行うため、物質が変わったときの価電子レベルや結合状態などの変化を、計算結果から直ちに視覚化して迅速に的確に解析できるきょうにした。また光電子分光(ESCA)や蛍光X線分光などの電子遷移スペクトルの計算を行い、理論スペクトルを計算後直ちに実験スペクトルに重ね合わせて比較できるようにした.金属,セラミックスなどの物質の電子状態の第一原理による計算をDV-X_α法を中心にして行い,計算結果から直接にエネルギー準位、電子密度分布,化学結合状態などをグラフィック化し,価電子状態の理解に役立たせた.それと同時に分光スペクトルのピーク強度の第一原理計算を行い,計算結果からただちに理論スペクトルをグラフィック化し,実験スペクトルを再現することによりその正確な解析に役立たせ,材料評価のみならず,新材料の設計や開発に有効なソフトウェアーを構築した.電子状態の計算にはDV-X_α法を中心にして行った.DV-X_α法は研究代表者(足立)らが開発した方法であり,金属,半導体,イオン結晶などすべての物質の電子状態計算に用いることが出来る.

現在ワークステーション上で簡単な入力データにより電子状態計算が実行できるが,これを材料設計に供するべく系統的に行う目的で,材料電子状態計算システムを購入し,大規模計算を実行した.合金や半導体などの材料開発には,現在理論面から実際に研究開発を行っている民間企業の研究者(ソニーLSI研究所;早藤貴範,コベルコ科研:芦田喜郎)が参加し,ソフト開発の立案を行った.材料強度や機能の特性評価を具体的に行うため,物質が変わったときの価電子レベルや結合状態などの変化を,計算結果から直ちに視覚化して迅速に的確に解析できるようにした.また光電子分光(ESCA)や蛍光X線分光などの電子遷移スペクトルの計算を行い,理論スペクトルを計算後直ちに実験スペクトルに重ね合わせて比較できるようにした.とくに本年は,得られた結果を基に,様々な金属やセラミックス系に実際に本計算システムを適用し,その有効性を確認した.
現代倫理学における徳論の意義-モラル・モニズムの克服のために

本研究は前年度の研究を継続的に追求し、さらに深めるところに狙いがあった。すなわち、(1)「現代倫理学における徳論の意義」を明らかにするために、副題に示された「モラル・モニズム」という観点からモラルの歴史を眺めること、さらに(2)それをより具体的な場面を確認するために、幸福概念の倫理思想史的位置づけ追跡することが、今年度の研究の大きな目標であった。これらの目標はほぼ遂行されたと考えている。(1)に関しては、前年度以降の研究の集積と言っていい「モラル・モニズムが忘れたもの-徳倫理学再考-」が、そして(2)に関しては、主に今年度の研究の成果である「モラルと幸福」が論文として残された。前者は、徳論の立場からモラル・モニズムを分析したものであり、後者はそれを幸福論のなかで具体的に論証しようとしたものである。これらの成果によって、徳論の現代的意義が、かなり具体的な場面で浮き彫りにされることになった。以上の成果が、徳論一般の研究を越えて、現代におけるモラルの分析にも役だった点を特記しておきたい。とりわけ幸福概念は今日のモラルと乖離した関係にあるが、これを説明するのに上記の得論的視座はきわめて有効であった。研究代表者は、こうして成果を道徳教育の問題としても展開しえたし、またコンピュータ・エシックス等の現代倫理を分析する糸口としても利用することができた。「II.研究発表」に記された上記論文以外の研究は、そうした成果の一部である。今年度も多くの研究者と研究交流することができた。他の分野の研究者との交流は研究推進のための必須の条件であるように思われる。しかも、こうした研究形態は科学研究費による研究でなけれだ実現するのは難しい。このことも感謝を込めて記しておかなければならない。
南島出土類須恵器の出自と分布に関する研究

本研究については、当初の目的として、(1)類須恵器の分布について地名表を作成し、最近の分布状況を確認する。(2)類須恵器の製作技法について、関係が取り沙汰される日本の中世陶器や高麗製無釉陶器との比較検討を行なう(3)徳之島カムィヤキ古窯跡群において陶器資料を表面採集し、その形態的特徴や製作技法などについて、支群ごとに検討を加えた上で、各支群間の関係について検証するとともに、カムィヤキ古窯跡群における類須恵器生産のあり方について、理解論を提示するという3点を掲げた。(1)については鹿児島県薩摩半島から、琉球列島全域にわたり、最南西である波照間島・与那国島までに及ぶ350遺跡からの出土を確認した。(2)については、類須恵器製作技術の系譜に関わることから、中でも高麗製無釉陶器との比較研究を行なうため、韓国における同製品の確認と比較を進めた。しかし、現在の段階で直ちに琉球列島に分布する類須恵器あるいは徳之島伊仙町カムィヤキ古窯跡群との間で、何らかの関連性を求めた比較を行なうことはできなかった。(3)については地磁気や電気を用いた物理学的探査技術の導入や胎土分析の採用など、新たな調査・研究手法の導入について実験的な調査を行なうとともに、各支群から資料を採集しその分析・検討を進めた。この結果カムィヤキ古窯跡群からの採集資料は製作技術や器種構成などの点から大きく二大別でき、窯跡群は大きく西側から東側へ移動した可能性を持つことを明らかにした。今後はこの三年間の研究をひとつの足掛かりとして、次の研究次元へ進んで行きたい。本研究は中世段階の琉球列島に広く分布する硬質陶器である類須恵器について、出土遺跡の分布と生産地である徳之島カムィヤキ古窯跡群の出土資料について分析し、その歴史的位置付けについ明らかにすることを目的とする。研究期間3年間の初年度にあたる今年度は、類須恵器について、生産遺跡と消費遺跡の双方で、資料存在状況の確認を行った。まず、消費遺跡については、琉球列島の奄美諸島、沖縄諸島、宮古諸島、八重山諸島に関する考古学的調査報告書・研究書の中から、類須恵器出土遺跡約350遺跡の出土地名表を作成し、その上でほぼ完全な形を保っている資料について、実見調査を行った。また、生産遺跡である徳之島カムィヤキ古窯跡群については、同窯跡群が所在する徳之島伊仙町教育委員会の協力を得て、カムィヤキ古窯跡群出土資料の保管および保存状況の確認を行った。さらに、カムィヤキ古窯跡群については、現地における追加分布調査と、地磁気測定法や電気探査法などの物理学的な手法に基づく調査を行ない、これらを用いた窯跡探査方法の有効性について確認した。このような国内での調査に加えて、生産技術の上で類須恵器との関係が注目される韓国高麗時代無釉陶器については、韓国畿甸文化財研究院の協力を得て、京畿道龍仁郡竹田高麗陶器窯跡群出土資料の実見・観察を行ない、類須恵器との間における技術的共通性などについて検討した。また、韓国陶磁史研究者である梨花女子大学校博物館学芸室長羅善華氏を徳之島カムィヤキ古窯跡群へ同行いただき、韓国における陶器窯跡群とカムィヤキ古窯跡群について、窯構造や製品群の比較検討を行なった。本研究の目的は中世段階の琉球列島に広く分布する硬質陶器である類須恵器について、出土遺跡の分布と、生産地である鹿児島県徳之島カムィヤキ古窯跡群の出土資料について分析し、その歴史的位置付けについて明らかにすることである。

3年間の研究期間の2年目である今年度は、徳之島伊仙町教育委員会が実施したカムィヤキ古窯跡群の物理学的探査に参加したのをはじめ、各地から出土した類須恵器のなかで、比較的完形に近い資料について、写真撮影と資料観察を行なった他、類須恵器と伴って出土することの多い、滑石製石鍋およびこれを模倣した滑石混入土器の出土地名表をまとめ、これについての文献資料の収集を行なった。カムィヤキ古窯跡群での物理探査では、現在12支群とされる窯跡群について、窯跡が存在する可能性が高いと推測される範囲を選び、フラックスゲート磁力計およびプロトン磁力計による磁気探査と、電気探査を行なった。この結果、およそ12.000平米の範囲から100基あまりの窯跡の存在が想定される結果を得た。また、この際には各支群の中で、遺物の散布が著しい地点30箇所あまりを選び、陶器片および窯道具類を採取し、その実測と写真撮影を行ない、資料化を図った。完形品の写真撮影と資料観察については、奄美群島の資料を中心に行なった。奄美群島には約30例ほどの資料があり、これらについては、基本的に伝世品として扱われている。このため、出土遺跡や年代などが明確でない資料も多いが、完形であることによって、製作技法や法量などの情報を得ることができた。滑石製石鍋およびこれを模倣した滑石混入土器については、沖縄島およびそれ以南の先島諸島で検出された例が多い。しかし、奄美大島名瀬市フワガネク遺跡からも大量に出土している。これについては、当遺跡が滑石製石鍋やこれを模倣した滑石混入土器の製作と分配に深く関わった可能性が考えられる。滑石製石鍋やこれを模倣した滑石混入土器の生産と流通は、類須恵器の生産と流通を解く上で、極めて密接な関係をもつことが考えられる。本研究は琉球列島に分布する1114世紀代の遺跡から出土する硬質陶器である類須恵器について、その分布と生産のシステムについて明らかにすることを目的とする。3年間の研究期間の最終年度となる今年度は、これまでの補足調査と報告書作成を中心とした作業を行なった。まず、補足調査については、昨年度までの調査において、類須恵器の生産地である鹿児島県大島郡徳之島伊仙町カムィヤキ古窯跡群の分布調査および物理探査に協力しており、今年度についてもその作業に関わるとともに、独自に採集してきた各窯跡群採集資料についての実測と資料の比較検討を行なった。また、これらの資料については、大谷女子大学文化財学科三辻利一教授に依頼して、胎土に対する蛍光X線分析を行ない、成分比率のあり方について、分析的検討を行なった。報告書作成については、上記作業によって得られた各窯跡群採集資料の分類・編年の検討を行なうとともに、これまでに作成した出土遺跡地名表の追加・補足と学史的取りまとめなどを行なった。また、これらを基に、類須恵器生産技術の系譜について、起源を含めた検討を進めた。この結果、類須恵器は朝鮮半島高麗時代の製陶技術を下に、日本や中国などの器種や器形を取り入れて、琉球列島を主な供給先として、徳之島で成立した中世窯跡群で生産された無雄陶器であることが明らかとなった。これらの窯跡群および類須恵器の成立には、11世紀代の東アジアにおける地域的動乱、特に日本列島における源平争乱から鎌倉幕府の成立期にかけての動向が大きく影響しており、さらには博多を経由した中国・朝鮮半島との交易の拡大が日本の枠組みを越えた技術とこれを保持する人材の移動を生み出したものと考えられる。また、これを契機として、琉球列島では次第に地域的政治集団の形成が進められ、14世紀代の琉球王国の成立の基盤が構築されることとなる。
プロクロスにおける「善一者」の研究ートマス・アクィナスとの関連においてー

研究計画にもとづいてプロクロスの『神学綱要』を中心にテクスト分析を行った。そして次の事柄を明らかにした。プロクロスは、神を含む全体を、基本的に、四つの段階において観る。第一段階は、万有の根源たる「善一者」(tagathon e to hen)である。これは万有の存有因かつ目的因であり、プロクロス哲学の「第一原理」である。そして万有を「超越」し万有に「内在」する。しかしそれ自身は「存在者」(to on)ではない。「存在者」は「善一者」から発出し、第二階段以下の三つの段階に下降する。そして存在者は「動」によって三つに分類される。すなわち、第二段階は、不動者としての「知性」(ho nous)である。これが「第二原理」である。次に、第三段階は自動者としての「魂」(he psuche)である。そして最後に、第四段階は被動者としての「物体」(to soma)である。以上がプロクロスの哲学体系の骨格である。ここにジルソンの言う「善の優位性の哲学」の特徴がよく現れている。またこれは万有の根源の捉え方に関して中世哲学と根本的に異なる系譜の哲学であることも判明する。さらに次に予定している研究を目指して『原因論』の予備的な分析にも着手した。ここで『原因論』はジルソンの言う「存在の優位性の哲学」の系譜に属することを文献に即して明らかにした。以上の研究結果を「プロクロス哲学における基本的な四つのtaksisーStoikheiosis theologike(prop.14ー20)を中心にー」という題名の論文で発表した。また同標題下に1990年11月の「日本クザ-ヌス学会」にて口頭発表もした。また「『原因論』における善一者、有、知性者ープロクロス及びトマス・アクィナスとの関係においてー」の題名の論文も発表した。さらにこれらの研究結果を、今までの関連する研究結果とあわせて、『善と存在者ー西洋哲学史研究序説ー』の標題で一冊の専門研究書にまとめた。(裏面参照)研究計画にもとづいてプロクロスの『神学綱要』を中心にテクスト分析を行った。(裏面参照)
妊娠・授乳期リン過剰摂取による次世代個体老化促進の検討

胎児期・発達早期の望ましくない環境は、エピゲノム変化として体に記憶され、成長後の疾病素因となりうることが提唱されている。近年、妊婦の有職率は増え、忙しい環境でも簡便に食事を摂取することができる加工食品・添加物含有食の摂取が増えており、これらの食品中には多くのリンが含まれる。一方、成人の慢性腎臓病において、血中リン濃度の上昇は、全死亡や心不全、心筋梗塞の発症と相関し、生命予後に影響を及ぼす。本研究では、妊娠・授乳期における母親のリン過剰摂取が、次世代の子の臓器障害のリスクとなり得るのか否か、また、影響を与えるとするならば、いかなるメカニズムに基づくのか明らかにする。
受任者の利益吐き出し責任の確立―原状回復法と不当利得概念の関係を手がかりに

研究期間中の分析は、課題1利益の吐き出しの体系上の位置づけをめぐる議論の検討を中心に行った。利益吐き出しは、原状回復法の、「違法行為に対する原状回復」に該当するが、この類型は、不当利得原理の、「他人の損失」という要件を満たさないという矛盾をはらんでいること、そしてそれに対し、イギリスとアメリカの対処が異なることを明らかにした。すなわち、イギリス法の多数意見は、違法な利益に対する原状回復類型を不当利得法から排除すべき、とするのに対し、アメリカ法は、原状回復と不当利得との併存を認容し、矛盾を解消するために、不当利得の「他人の損失において」という文言を削除した。本研究の目的は、英米法において1日本法と同じく、損失を基準とする法体系のもとで、利益の吐き出しの位置づけに関する議論が存在することを明らかにし、その上で(体系上の問題はありながらも)2抑止機能を有する賠償責任としての利益の吐き出しが適用されている具体的な状況を分析し、日本法への示唆を得ることである。平成26年度は、イギリス法における原状回復法および不当利得の概念との関係に関し、学説上の理論展開を中心に検討を行う計画であったが、資料の収集・分析を進めていく中で、2賠償責任としての利益の吐き出しの基礎研究に属する内容について、一定の成果が得られたため、その成果の一部につき、2つの論文を公表した。1つは、利益吐き出しの要件である忠実義務の厳格性と責任範囲に関するものである。イギリス法では、忠実義務違反を行った受認者のみならず、義務違反を幇助した第三者も責任を負うと解されている。その責任の性質は、信認義務違反の従たる責任であり、受認者と連帯して責任を負うと解されていること、その認定の際に裁判所は、誠実な人物が行う行為か、という客観的基準を用いるが、さらに幇助行為の違法性の認識という主観的要素を取り込むべきかについては、判例の見解が分かれていることを明らかにした。もう1つは、アメリカで、2011年に75年ぶりに改正された、第三次原状回復・不当利得法リステイトメントにおける、吐き出し責任に関する議論を整理したものである。新たなリステイトメントでは、違法な利益を擬制信託の対象とすることで、間接的に吐き出し救済の存在が見出された第一次リステイトメントとは異なり、規定によってその存在が認められている。その範囲は、当該違法行為を通じて得た利益に限定される必要がある、とされるが、損失との因果関係を要しない同責任の範囲を如何に判断すべきかについては、学説上の議論があることにつき、紹介・分析を行った。本研究は、英米法における1民事責任の基準を損失に求める法体系のもとで、利益を基準とする吐き出し責任の位置づけに関する議論を解明し、その上で(体系上の問題はありながらも)2賠償責任による抑止を実現する、具体的な適用状況と責任の範囲を検討し、日本法への示唆を得ることを目的とするものである。平成27年度は前年度に引き続き、アメリカで、2011年に75年ぶりに改正された、第三次原状回復・不当利得法リステイトメントの吐き出し責任の規定を中心に検討を行った。第一次リステイトメントが、違法な利益を擬制信託の対象とすることで、間接的に吐き出し救済を認めていたのに対し、新たなリステイトメントでは、吐き出し責任を、違法に取得した利益に対する、原状回復・不当利得法の救済のひとつとして明記している。さらに、その性質は、懲罰とは区別された抑止のためのものであること、同リステイトメント51条の規定が示すように、アメリカ法において、利益の吐き出しの範囲を確定するには、1因果関係と疎遠性、2利益範囲の指定、3費用の控除、4立証責任の4要素を解明する必要があると考えられていることを明らかにした。上述の比較研究と並行し、違法な利益取得に対する日本法のこれまでの対応状況についても、民法・消費者法の領域での文献を渉猟を行い、その成果を公表する予定である。交付申請書記載の研究計画とは順番が前後したが、アメリカ法における、第三次原状回復・不当利得法リステイトメントが規定する、利益の吐き出し責任を分析し、吐き出し責任の体系上の位置づけと、制裁とは区別された抑止という性質上の特徴と、範囲の確定要素を明らかにし、その成果を公表した。英米法の分析から示唆を得るための基盤となる、日本法のこれまでの違法に取得した利益をめぐる議論の状況をまとめ、その成果を公表することになっている。平成28年度は、比較法については、利益の吐き出しが、英米諸国では、いかなる事案類型において、いかなる要件で実現されているのかを明らかにすることを課題とした。その際、救済法理の中でも、エクイティ上の清算を重点的に検討し、受認者の吐き出し責任が免責される場合などにつき、分析を行った。折しも、2015年に、各国の利益を基準とする救済をめぐる議論を概観する、HONDIUS, EWOUD, JANSSEN, ANDRE (EDS.),DISGORGEMENT OF PROFITS GAIN-REMEDIES THROUGHOUT THE WORLD(2015)が刊行されたため、その掲載論文を手掛かりに検討を行った。そこでの成果と、昨年度までに行ったアメリカ法の状況に関する検討と合わせ、「利益の吐き出し」の現状をめぐる英米法の議論状況をまとめたものを、論文として公表する予定である。

また、さらに、日本法では、損害/損失の填補を目的とするため、管理財産の違法処分や賄賂の受取によって受任者が利益を得ても、客観的価値を上回る額は受任者の手中に留めることが公平に資すると解するのが通説とされてきた。その間、準事務管理概念などの、利益を基準とする救済は、どのように議論され、評価されてきたのかを整理した。そして、近年の債権法改正における、委任契約における忠実義務の導入にみられる、受任者の濫用の防止と、契約上の信頼を確保の要請や、消費者法での被害者救済目的での利益吐き出しの導入の議論など、通説が変容しつつある近年の動向についても分析をおこなった。本研究課題は、イギリス法における不当利得概念と利益基準救済の関係と、利益吐き出しの実現状況の二つを主たる課題としていた。しかし、アメリカ法においてリステイトメントが改訂されたことに伴い、これまであまり議論が行われてこなかったアメリカ法に関する検討が必要となったこと、また、その影響をうけた、イギリス法の議論についても、検討を行う必要が生じたため。本研究は、委任契約において、委任者の権利の無断利用や賄賂として受任者が利益を得た場合に、忠実義務違反とし、その効果としての利益の吐き出しの実現を検討するものである。具体的には、同法理を実現している、英米法における、1利益の吐き出しの体系上の位置づけをめぐる議論の解明と、2抑止機能を有する賠償責任としての利益の吐き出しの適用状況を分析を課題とした。英米法では、長年において、利益の吐き出し責任すなわち、利益を基準とする賠償を、原状回復法の一部として位置づけてきた。これに対し、不当な利得に対する救済を、原状回復から不当利得法の下に再構成し、そこでは救済される者の損失と因果関係をもたない利益については、対象に含まないとする有力な見解が示された。他方で、アメリカでは、第3次原状回復法リステイトメントは、イギリス法の長年の見解と同様に、利益の吐き出しを原状回復法の範囲とする見解を採用した。こうした状況の下で、イギリス法でも、原状回復と不当利得との関係を論じるシンポジウムや出版された論集について検討を行った。こうした議論は、日本法において利益の吐き出しを実現する際に、最も重要な課題となる、同法理の位置づけを検討するうえでも、非常に示唆的であると考えられる。また、現実的に吐き出しが認められている状況も、位置づけの議論に影響を及ぼし得ることが考えられたため、両者を連動させながら分析することが必要であった。これらの分析を踏まえた研究成果は、概要として一部ではあるが、今年度中の公表を予定している。研究期間中の分析は、課題1利益の吐き出しの体系上の位置づけをめぐる議論の検討を中心に行った。利益吐き出しは、原状回復法の、「違法行為に対する原状回復」に該当するが、この類型は、不当利得原理の、「他人の損失」という要件を満たさないという矛盾をはらんでいること、そしてそれに対し、イギリスとアメリカの対処が異なることを明らかにした。すなわち、イギリス法の多数意見は、違法な利益に対する原状回復類型を不当利得法から排除すべき、とするのに対し、アメリカ法は、原状回復と不当利得との併存を認容し、矛盾を解消するために、不当利得の「他人の損失において」という文言を削除した。当初26年度は、イギリス法の不当利得概念と原状回復法の関係に関する学説の理論を検討する予定であった。しかし、リステイトメントの改定を契機として議論の興隆が見られたことから、アメリカ法の分析を先に行うこととした。
網膜変性疾患の発症におけるmicroRNAの発現変動の意義

C57BL/6Jマウスの硝子体内にNMDAを投与するとmiR-29bの発現量が増加し,miR-124の発現量が減少した.miR-29b inhibitorおよびmiR-124mimicをあらかじめ硝子体内投与しておくと,NMDA誘発網膜神経傷害が減弱した.網膜色素変性症モデル動物であるnmf363マウスにおいては,加齢に伴いmiR-133aの発現減少が認められた.生後15日のnmf363マウスにmiR-133amimicを網膜下投与すると,視細胞死が抑制された.本研究の結果は,microRNAの発現を制御することにより,網膜変性疾患による視野狭窄の進行を抑制できる可能性を示している.まず,Pde6aに変異を有するRPモデルマウスであるC57BL/6J-Pde6anmf363/nmf363や硝子体内にNMDAを投与したマウスにおいて認められる網膜神経細胞死とmicroRNAとの関係を明らかにするために,これらのマウスの網膜に発現しているいくつかのmicroRNAの量を定量的RT-PCRにより解析し,正常動物の網膜における発現量と比較することを試みた.SYBRGreen法を用いて,定量的RT-PCRを行うための基礎検討を行ったが,コントロール遺伝子の増幅が安定せず,定量が正確に行えなかった.今後は,別のコントロール遺伝子をいくつか検討し,microRNAの正確な定量ができるような実験条件を確立し,上述のマウスにおけるmicroRNAの発現変動を検討していく.加えて,神経網膜に核酸を安定して導入できる方法を確立するために,過去の報告を参考に,蛍光タンパク質発現ベクターをいくつかの市販のin vivo用遺伝子導入試薬を用いて網膜に導入することを試みた.数報の報告を参考にし,種々の検討を行ったが,核酸を安定して神経網膜に導入し,蛍光タンパク質を発現させることはできなかった.したがって,一般的なベクターを用いた神経網膜への遺伝子導入はかなり困難であると結論した.今後はウイルスベクターを用いた遺伝子導入や,agomir(microRNAを活性化する核酸)あるいはantagomir(microRNAを不活性化する核酸)のような小分子の核酸の導入を検討する.どのmicroRNAを活性化あるいは不活性化するかは,前述のmicroRNAの発現変動の検討結果をもとに決定する.SYBRGreen法を用いた,microRNAの定量的RT-PCRや,過去の報告を参考にしたin vivo網膜への遺伝子導入が予想以上に難航したため,平成27年度に予定していた研究を完了することができなかった.Pde6aに変異を有する網膜色素変性症モデルマウスであるC57BL/6J-PDE6anmf363/nmf363や,硝子体内にNMDAを投与したマウスにおいて認められる網膜神経細胞死とmicroRNAの発現変動との関係を明らかにするために,これらのマウスの網膜に発現しているいくつかのmicroRNAの量をSYBR Green I法による定量的PCRにより解析し,正常動物における発現量と比較した.その結果,両モデルにおいて,いくつかの種類のmicroRNAの発現の変動を確認することができた.また,NMDA硝子体内投与により発現が減少したmicroRNAのagomirや,発現が増加したmicroRNAのantagomirを,NMDA投与前にあらかじめ硝子体内投与しておくと,NMDA誘発網膜神経傷害が減弱することが明らかとなった.さらに,生後15日のC57BL/6J-PDE6anmf363/nmf363において発現が減少していたmicroRNAのagomirを生後15日齢のC57BL/6J-PDE6anmf363/nmf363に投与すると,生後20および25日齢における視細胞死の程度が減弱することが示された.以上の結果から,NMDA誘発網膜神経傷害やPde6aの変異が原因の網膜色素変性症の発症や進行にはmicroRNAの発現変動が関与している可能性が考えられた.加えて,減少したmiRNAの補充や増加したmiRNAの機能的抑制は,視神経保護のための新たなストラテジーとなり得ることが示唆された.平成28年度の計画に記したように,SYBR Green I法による定量的PCRを行うことにより,視神経疾患モデル動物の網膜において,発現が変動しているmicroRNAを数種類同定することができた.また,発現が変動していたmicroRNAのagomirやantagomirを導入することにより,網膜神経細胞を保護できることを明らかにできた.1. NMDAの硝子体内投与により誘発される網膜神経細胞死とmicroRNAの発現変動緑内障患者において認められる網膜神経節細胞死には,グルタミン酸により誘発される神経興奮毒性が一部関与している可能性が指摘されている.本実験においては,7-8週齢のC57BL/6Jマウスを用い,N-メチル-D-アスパラギン酸(NMDA)の硝子体内投与により,神経網膜に興奮毒性を誘発した.NMDA投与8時間後において,miR-29bの発現は有意に増加し,miR-124の発現は有意に減少した.また,NMDA硝子体内投与18時間前にmiR-29b inhibitorあるいはmiR-124mimicを硝子体内投与しておくと,NMDA投与7日後における網膜神経細胞数の減少が有意に抑制された.2.網膜色素変性症モデルマウスにおける視細胞死とmicroRNAの発現変動3,考察以上の結果は,miRNAの発現変動が網膜変性疾患における網膜神経細胞死に関与していること,さらには,microRNAの発現を制御することにより,緑内障や網膜色素変性症をはじめとする網膜変性疾患における網膜神経障害の進行を抑制できる可能性を示唆している.

本研究の成果は,網膜変性疾患に対する新規神経保護治療の開発のための一助となると考えられる.C57BL/6Jマウスの硝子体内にNMDAを投与するとmiR-29bの発現量が増加し,miR-124の発現量が減少した.miR-29b inhibitorおよびmiR-124mimicをあらかじめ硝子体内投与しておくと,NMDA誘発網膜神経傷害が減弱した.網膜色素変性症モデル動物であるnmf363マウスにおいては,加齢に伴いmiR-133aの発現減少が認められた.生後15日のnmf363マウスにmiR-133amimicを網膜下投与すると,視細胞死が抑制された.本研究の結果は,microRNAの発現を制御することにより,網膜変性疾患による視野狭窄の進行を抑制できる可能性を示している.SYBRGreen法を用いて,microRNAの正確な定量ができるような実験条件を確立し,Pde6aに変異を有するRPモデルマウスであるC57BL/6J-Pde6anmf363/nmf363や硝子体内にNMDAを投与したマウスにおけるmicroRNAの発現変動を検討していく.その結果から,どのmicroRNAを活性化あるいは不活性化するかを決定し,agomir(microRNAを活性化する核酸)あるいはantagomir(microRNAを不活性化する核酸)のような小分子の核酸を導入した際の神経細胞死への影響を検討していく.視神経疾患モデル動物において発現が変化していたmicroRNAの機能から,網膜変性疾患発症の鍵となるタンパク質を推測・実証することを試みる.前年度の成果を元に,網膜変性疾患において発現量が変化する可能性のある遺伝子の候補をリストアップし,実際に発現変動が起きている遺伝子を同定する.薬理学商品在庫や輸入手配の都合で,年度末までに納入が不可能な試薬や消耗品があり,それらを次年度に購入することとしたため.商品在庫や輸入手配の都合で,年度末までに納入が不可能な試薬や消耗品があり,それらを次年度に購入することにしたため.microRNAの定量に必要な試薬並びに消耗品を購入する.研究計画遂行に必要な試薬並びに消耗品を購入する.
アルコール摂取が歯周病に与える影響および他栄養素を含む包括的環境要因の解明

本調査は、循環器疾患、慢性腎臓病、糖尿病などの全身疾患に対する歯周病の影響をはじめとする歯・口腔の健康と全身の健康の関連を疫学的に解明することを目的としている。メタボリックドミノ進展要因として食生活と身体活動の与える影響の解明を目的とし、新潟県魚沼圏域にて40歳以上を対象に実施されている調査にて歯科的な分析・追加調査をおこなう。平成30年度はすでに実施された調査の健診・アンケート調査データに加えて、健診の残余検体から歯周病病原細菌Poryphyromonas gingivalisに対する血清抗体価(P.g抗体価)を測定し、分析を開始した。アルコール摂取の頻度・量とP.g抗体価、現在歯数、かみしめの状況、歯科医師による歯周病の指摘、過去の喫煙歴との関連を評価した。喫煙や飲酒の影響を考慮し、対象は60歳から69歳で、現在喫煙していない男性とした。アルコール摂取量については、健康日本21で示されている「生活習慣病のリスクを高める飲酒(1日の平均純アルコール摂取量が男性40g)」より、「毎日、平均純アルコール40g以上を摂取」と「それ以外」の2郡に分けた。その結果、現在歯数と有意な関連がみられた。次年度は、アルコール摂取と口腔内や全身状況の関連について、アルコールの種類の影響など分析をさらに進めるとともに、栄養摂取状況との関連についても評価を進める予定である。2017年9月から2018年10月まで産前・産後休暇、育時休業のため研究を中断しており、年度の半分しか研究を進めることができなかっため。アルコール摂取と歯周病、口腔の健康との関連について、さらに分析を進めるとともに栄養摂取状況との関連についても評価を進める予定である。アルコール摂取については、摂取頻度・量のほかに種類についても評価を行う予定である。本調査は、循環器疾患、慢性腎臓病、糖尿病などの全身疾患に対する歯周病の影響に関するメカニズムをはじめとする歯・口腔の健康と全身の健康の関連を疫学的に解明することを目的としている。メタボリッックドミノ進展要因として食生活と身体活動の与える影響の解明を目的とし、新潟県魚沼圏域にて40歳以上を対象に実施されている調査にて歯科的な分析・追加調査をおこなう。今年度は、実施された健診ベース調査と住民アンケートのデータを収集し、歯科的コホートプロファイルの把握、歯・口腔の健康と全身疾患との関連の評価を開始した。調査項目は、健診ベース調査として腹囲、身長、体重、BMI、血圧、心電図、眼底、赤血球数、血色色素、ヘマクリット値、AST、ALT、高感度CRP、γGT、TG、HDL-C、LDL-C、TC、Cr、血糖、HbA1c、尿蛋白/糖/潜血と追加項目の尿アルブミン定量、尿中ナトリウム・尿窒素・クレアチニン、年齢、性格、体格(身長、体重、腹囲)、住民アンケートとして世帯収入、教育水準、職業、既往、服薬、喫煙、アルコール摂取(摂取の有無、摂取をやめた年齢、摂取頻度、1日のアルコール摂取の種類と量、)、睡眠、身体活動、現在歯数、咬合状態、歯周病罹患の有無、食べる速さ、食品群別摂取量、栄養素等摂取量から構成される。また、歯周病とアルコール摂取および栄養摂取について文献検索をおこなうとともに、次年度からの研究の方向性、統計方法について検討した。2017年10月より産休・育休に入り、年度の約半分しか研究をおこなえなかったため。2018年10月より研究を再開予定。追加データの収集および評価を行っていく。(理由)2017年10月より産休・育休に入ってしまい、年度の約半分しか研究をおこなえなかったため。(計画)

2018年11月の復帰以降、中断していた研究を再開する。2017年9月から2018年10月まで産前・産後休暇および育児休業のため研究を中断しており、年度の半分しか研究を進めることができなかったため。調査が終了したデータについて分析をすすめ、学会発表・論文投稿の準備を進める予定である。
緑内障モデルにおけるカルパイン阻害薬の網膜、中枢神経保護効果の解明

酸化ストレスは緑内障に関与することが報告されている。申請者は酸化ストレス誘導剤であるAAPHを眼球内に投与することにより、マウス緑内障モデルを作成した。この緑内障モデルマウスにおける網膜神経節細胞死はカルパインの活性化により誘導されることが示され、さらにカルパイン阻害剤により網膜神経節細胞死を抑制することができた。本研究の結果は、難治性疾患である緑内障の治療薬としてカルパイン阻害剤が有用である可能性を示しており、新たな治療法の開発に向けて貢献できるものと考えられる。酸化ストレスによる緑内障の病態モデルの確立およびcalpain inhibitorの神経保護効果について報告します。AAPHという薬剤は、活性酸素種ROSを発生するものです。これをマウス眼内へ投与して網膜神経節細胞(RGC)の細胞死を観察しますと、有意にRGC数が減少しました。AAPH投与24時間後、α-fodrinという、calpainの基質の発現の有意な上昇を、qRT-PCRで確認できました。AAPH投与22時間後に、calpain蛍光プローブを追加投与したところ、障害されたRGCには蛍光色素が観察されたので、AAPHにって起きるRGC細胞死は、calpainの活性化が関与することを示唆されました。さらに、AAPH投与によって2割減少した網膜のRGCは、calpain inhibitorの投与によって、RGCの減少は1割程度に抑制されました。これらの結果を踏まえて、酸化ストレスによるRGC障害モデル(緑内障モデル)において、calpainの活性化が関与し、calpain inhibitorがこの活性を抑制し、神経保護作用を示したと言えます。遺伝子銃によるプラスミド挿入でRGC軸索およびシナプスの可視化について。マウスとラットの、網膜組織培養法を用いて、シナプス分子をラベルするシナプスマーカーと、軸索内マーカーのプラスミドを遺伝子銃で遺伝子導入し、樹状突起上のシナプス分布や軸索内を可視化しました。Iba1-EGFPマウスにmembrane tdTomatoをgene gunで導入し、一晩培養後に抗体染色しましたところ、RGC細胞体、軸索、樹状突起ともに染色されており、可視化できました。この結果を踏まえて、緑内障動物モデルに応用して、RGC細胞死の過程で、マイクロアレイ解析により遺伝子レベルの、シナプス崩壊やシナプス保護に関与する分子を同定する予定です。正常網膜および軸索障害による緑内障モデル動物の網膜を単離組織培養し、遺伝子銃を用いた遺伝子導入により網膜神経節細胞を蛍光標識することで、その樹状突起や神経軸索の可視化を試みた。本方法により、網膜内の神経節細胞をランダムに標識することで一細胞ごとの細胞体や樹状突起および神経軸索を明確に観察することができた。また、遺伝子銃を用いた網膜神経節細胞の標識とCD11b抗体を用いた活性型マイクログリアとの二重染色を同時におこなった。その結果、軸索障害7日後の緑内障モデル動物の網膜神経節細胞周辺に活性型マイクログリアが集積していることを、共焦点レーザー顕微鏡を用いた三次元構築のデータから明らかにした。加えて、マイクログリアのマーカーであるIba1を蛍光標識したIba1-EGFPトランスジェニックマウスを用い、緑内障モデル作製後の網膜を経時的に観察した。蛍光眼底イメージングによる結果、軸索障害による緑内障モデルの網膜において経時的にIba1-EGFP陽性のマイクログリアが網膜表層に浸潤する様子を認めた。また、前年度より進めていたAAPHによる酸化ストレスによる網膜神経節細胞死についてより詳細に解析するため、マウス眼球内にAAPHを投与後に経時的に網膜サンプルを回収し、複数の神経節細胞マーカーの遺伝子発現リアルタイムPCRにより測定した。その結果、AAPH投与後4日後以降では急激なマーカー遺伝子の減少は見られず、酸化ストレス障害による網膜神経節細胞死は特定の細胞において比較的早期に生じることが示唆された。緑内障モデル動物においてカルパインが活性化すること、ならびに過剰なカルパインの活性化が網膜神経節死に関わることをこれまでの研究で明らかにしてきた。カルパインが網膜神経節細胞障害のどのタイミングで活性化するかを、動物を生かしたままで継時的に観察するため、SLOを用いた蛍光眼底観察によるin vivoイメージングを試みた。NMDAによる興奮毒性によりカルシウム流入とそれに伴うカルパインの活性化を誘導することが知られている。カルパイン活性をin vivoイメージングで測定する予備実験として、NMDA投与により網膜神経節細胞障害を誘導とその時間経過を評価した。NMDA投与1時間後からSytox陽性死細胞が観察され、4時間後にSytox陽性細胞死数のピークが観察された。また、網膜伸展標本を作成し、フルオロゴールドにより逆行性染色された網膜神経節細胞とSytox陽性細胞が共染色されることから、Sytox陽性死細胞が網膜神経節細胞であることを確認した。また、これまでの研究から緑内障治療の点眼薬であるラタノプロストには神経保護効果があることが示唆されているが、その作用機序は不明であった。今回申請者らは、ラタノプロスト投与によりカルパイン活性が抑制されること、またその機構がカルパインの内在性阻害剤であるカルパスタチンの分解を抑制することと、その上流因子であるklothoの発現が上昇することで神経保護効果を発揮していることを明らかにした。

この緑内障モデルマウスにおける網膜神経節細胞死はカルパインの活性化により誘導されることが示され、さらにカルパイン阻害剤により網膜神経節細胞死を抑制することができた。本研究の結果は、難治性疾患である緑内障の治療薬としてカルパイン阻害剤が有用である可能性を示しており、新たな治療法の開発に向けて貢献できるものと考えられる。高眼圧モデル動物が安定的に作製できず、難航している。前年度に引き続き、前房内にマイクロビーズを注入する方法により高眼圧モデル動物の作製をおこなった。マイクロビーズの注入量を増加し、またマイクロビーズと同時に粘弾性物質を注入するなどの条件検討をおこなった。一過性に眼圧上昇が見られる個体もあったが、安定的に高眼圧を維持するモデル動物の作製には至らなかった。医歯薬学前年度に引き続き、高眼圧モデルの作製の条件検討をおこなう。具体的には、マイクロビーズ投与と同時に繊維柱帯の障害誘導、ステロイド点眼によるステロイド緑内障モデル、キモトリプシンモデルなどをおこなう。作製した高眼圧モデル動物を用い、病態におけるカルパインの関与と細胞死との関連についての研究をおこなう。また、前年度の成果として、緑内障モデルのRGCにマイクログリアの関与が示唆されたので、緑内障におけるRGC障害とマイクログリアの関連性について分子レベルでの検討をおこなう。遺伝子銃による網膜RGC細胞標識は成功したものの、細胞死を辿ると思われるRGCには標識が困難との結果でした。活性酸素種(ROS)による緑内障病態モデルは成功したものの、ビーズによるマウスの眼圧上昇モデルは、成功率が25%に留まっている現状では、効率がよいとはいえない。実施予定の高眼圧モデル動物の作製法が未だ確立しておらず、さらなら検討を要するため。1遺伝子銃について標識が可能となるように、たとえば慢性的な視神経軸索障害病態モデルを開発すること、遺伝子銃による標識方法の改良、二つの方向で改善させ、研究進める予定。2ビーズによる眼圧上昇モデルにおいて投与方法、混合薬品などの改良を重ねて、眼圧上昇率を上げていく予定。マイクロビーズ法の条件検討に加え、ステロイド点眼やキモトリプシン投与、ツニカマイシン投与などにより高眼圧動物の作製を目指す。またそのモデル動物を用い、緑内障病態とカルパインとの関与について分子メカニズムを明らかにする。
相殺問題を除去した非線形感受率によるナノ物質光学過程の理論的研究

非線形光学における「非線形性の起源」は,「パウリの排他律」と「励起状態間の相互作用」にある.これらの効果を取り入れて光学非線形感受率を厳密に計算するためには,すべての励起状態を厳密に求めることが必要である.しかし,厳密な励起状態を求めるためには状況に応じた適切な近似を用いるか,有限サイズ系の大規模数値計算に頼らざるを得ない.一方,光学非線形感受率の表式自体は電磁場中の物質系に対する摂動展開から書き下すことができるが,多くの項が互いに相殺される.この相殺項を残したまま計算すると非線形感受率がバルクで発散するという非物理的な結果が導かれ,非線形感受率に対する物質系のサイズ依存性を正しく議論することができない.これまでに石原と張は,簡単なモデルでそのサイズ依存性を詳細に議論した.しかし,通常の感受率の表式では,第一原理的な物質系のハミルトニアンの場合に相殺項を除去することはほとんど不可能である.本研究課題では,あらかじめ相殺項を除去した(モデルに依存しない)非線形感受率の一般的表式を導出した.この表式を使えば,相殺問題に煩わされることなく,非線形感受率を計算することができる.また,非線形光学応答の舞台として,共振器中の励起子活性媒質にターゲットをしぼった.従来,このような系の非線形応答は半古典的に計算されてきたが,我々は共振器量子電磁力学(QED)が非線形光学応答を調べる上で必須であることを見いだし,これを適用して様々な非線形光学応答を議論した.1.量子ドットを共振器に埋め込んだ系で,偏光の自由度が無視できる場合と無視できない場合の両方で,巨大な非線形応答を得るための最適化条件を導いた.2.ハイパーパラメトリック散乱過程による量子井戸および量子ドットからの相関光子対の生成について調べた.両者とも共振器効果により生成効率が非常に増強される.また,生成効率の最適化条件が共振器QEDに特徴的なものであることを明らかにした.非線形光学における「非線形性の起源」は,「パウリの排他律」と「励起状態間の相互作用」にある.これらの効果を取り入れて光学非線形感受率を厳密に計算するためには,すべての励起状態を厳密に求めることが必要である.しかし,厳密な励起状態を求めるためには状況に応じた適切な近似を用いるか,有限サイズ系の大規模数値計算に頼らざるを得ない.一方,光学非線形感受率の表式自体は電磁場中の物質系に対する摂動展開から書き下すことができるが,多くの項が互いに相殺される.この相殺項を残したまま計算すると非線形感受率がバルクで発散するという非物理的な結果が導かれ,非線形感受率に対する物質系のサイズ依存性を正しく議論することができない.これまでに石原と張は,簡単なモデルでそのサイズ依存性を詳細に議論した.しかし,通常の感受率の表式では,第一原理的な物質系のハミルトニアンの場合に相殺項を除去することはほとんど不可能である.本研究課題では,あらかじめ相殺項を除去した(モデルに依存しない)非線形感受率の一般的表式を導出した.この表式を使えば,相殺問題に煩わされることなく,非線形感受率を計算することができる.また,非線形光学応答の舞台として,共振器中の励起子活性媒質にターゲットをしぼった.従来,このような系の非線形応答は半古典的に計算されてきたが,我々は共振器量子電磁力学(QED)が非線形光学応答を調べる上で必須であることを見いだし,これを適用して様々な非線形光学応答を議論した.1.量子ドットを共振器に埋め込んだ系で,偏光の自由度が無視できる場合と無視できない場合の両方で,巨大な非線形応答を得るための最適化条件を導いた.2.ハイパーパラメトリック散乱過程による量子井戸および量子ドットからの相関光子対の生成について調べた.両者とも共振器効果により生成効率が非常に増強される.また,生成効率の最適化条件が共振器QEDに特徴的なものであることを明らかにした.相殺問題を除去した非線形感受率を適用するナノ物質の舞台として,共振器中の励起子活性媒質にターゲットをしぼった.これまでそのような系の光学応答は,光の共振器モードを古典的に取り扱う方法と量子論的に扱う方法(共振器QED)の2種類があった.半古典論の計算は非線形応答を調べる上で不十分と考えられる.ただし,共振器QEDの取り扱いではハミルトニアンを現象論的に与えている点で不満足である.そこで,共振器QEDに基づく非線形光学応答に関する基礎的な研究を行い,これを適用して非線形応答の最適化条件を調べた.以下にこれら結果をまとめる.(1)共振器QEDの現象論的なパラメータと共振器を特徴づけるパラメータ(「鏡」の透過率や反射率)の関係を明らかにした.(2)3次の非線形応答を半古典論で計算するときの妥当性を議論した.横緩和がある場合には弱閉じめ領域でも半古典論から正しい結果が得られないことを解析的に明らかにした.強閉じ込め領域では,どの様な場合でも半古典論は誤った結果を導く.(3)量子ドットを共振器に埋め込んだ系で,巨大な非線形応答を得るための最適化条件を導いた.

これまで,共振器のQ値が高く,ドットの振動子強度が大きいほど,非線形性は大きくなると考えられていたが,そうではないことを明らかにし,弱閉じ込め領域の場合でさえも巨大な非線形応答を得るための(Q値,振動子強度,縦緩和,横緩和に関する)最適化条件が存在することを示した.また,その最適化条件を解析的に求めた.非線形光の絶対値が最大となるのは強結合領域で,共振器からの光の漏れによるスペクトル幅と,縦緩和と横緩和によるスペクトル幅が同程度になるところにある.一方,光学カー効果に関係する非線形感受率の実部は,中間的な結合領域で最大となることも明らかにした.引き続き,相殺問題を除去した非線形感受率を適用するナノ物質として,共振器中の励起子活性媒質の非線形光学応答について調べた.昨年度は,共振器系の非線形応答を計算するにあたり,共振器QEDの取り扱いが必要であることを指摘した.今年度は,さらに励起子や光子の偏光自由度を考慮することにより,共振器QEDが本質的な役割を果たす具体例を明らかにした.以下に述べる結果は,いずれも国際会議で口頭発表に選ばれた.(1)励起子分子を含めた4準位系(量子ドットなど)が共振器に埋め込まれている系のポンプ・プローブスペクトルにおいて,共振器QEDに特徴的なスペクトル構造を具体的に示した.また,弱結合領域でも非線形応答が非常に増強されること,強結合領域ではスペクトルのピーク強度は励起子と光の相互作用の強さに依存しないこと,共振器のQ値が高すぎると逆に非線形スペクトルが弱くなることなど,これまでの常識とは異なる結果が示された.(2)ハイパーパラメトリック散乱過程による量子井戸からの相関光子対の生成効率が,共振器により非常に増強されることを示した.また,その最適化条件を求め,その条件が共振器QEDに特徴的なものであることを明らかにした.相関光子対は量子暗号などの量子情報処理技術における基本的媒体である.本研究成果はナノ結晶でありながら高効率に相関光子対を生成する点で産業界にもインパクトがあると考え,特許を出願した.昨年度は,ハイパーパラメトリック散乱による量子井戸からの相関光子対の生成効率が共振器により非常に増強されることを示した.今年度はその相関光子対の性質を調べ,さらに,共振器中の量子ドットから生成される相関光子対についても研究した.どちらの場合も,共振器QEDに特徴的な2粒子励起状態が重要な役割を果たすことを示した.(1)共振器-量子井戸系からの相関光子対強結合領域では,相関光子対が共振器ポラリトンの上枝を介して生成される場合と,下枝を介して生成される場合の2通りがある.そこで,相関した光子による蛍光スペクトルを計算し,下枝を介して生成される場合の方が圧倒的に大きいことを見いだした.この結果は,相関光子対を高効率に検出するときに役立てることができる.(2)共振器-量子ドット系からの相関光子対量子井戸の場合と異なり,量子ドットの場合は相関光子対だけでなく,そうでない光子も生成される.ところが,量子ドット中の励起子の振動子強度が十分大きく,共振器のQ値が非常に大きい場合には,フォトン・ブロッケードの効果により相関光子対だけが生成されることを明らかにした.また,量子井戸の場合と同様に,2通りの生成過程が存在するが,そのうちの1つの生成過程では入射光子と異なる振動数の相関光子対が生成される.このような相関光子対は相関していない光子とスペクトル的に分離することが可能であり,純度の高い相関光子対を検出する上で都合がよい.蛍光スペクトルを計算した結果,このような相関光子対が生成される割合は決して小さくないことを示した.