hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
NMSSMのヒッグス粒子と電弱相転移

Next-to-MSSM(NMSSM)は最小超対称標準模型(MSSM)にsinglet chiral superfieldを加えμ問題を解決できる模型である。MSSMに近い現象論的振る舞いを示すパラメータ領域もあるが、singletスカラー場の期待値が100GeV程度の場合は新規な現象を預言する。本研究ではsingletスカラー場が100GeV程度の場合に、Higgs粒子の質量と質量固有状態とゲージ粒子の結合定数、湯川結合定数を調べ、最も軽い中性Higgs粒子の質量は軽いがゲージ結合が小さいために実験と矛盾しないパラメータ領域が存在することを示した。このパラメータ領域では2番目に軽いヒッグス粒子が標準理論のヒッグス粒子とよく似た性質を持っが湯川結合が異なるために線形加速器実験でヒッグス粒子の崩壊を詳細に調べることによりNMSSMのヒッグス粒子であるかどうかを判別できることも指摘した。またNMSSMの広いパラメータ領域について有限温度の電弱相転移を研究した。その結果、2段階相転移を含む4種類の相転移が可能であることを実証し、中でも軽いヒッグス粒子が存在するときには、従来のものとは異なる強い一次相転移が存在することは初めて示した。これはHiggs doubletとsingletが期待値を持つ相とsingletのみが期待値を持つ相の間の相転移で、そこでは両期待値を秩序変数とする有効ポテンシャルの極小点が不連続に移り変わることで相転移が実現されている。その高温相ではsingletの期待値が真空のそれよりも大きな値を持っており、従来のsingletの期待値が0となる高温相とは全く異なっている。この型の強い一次相転移を実現するには、top quarkのsuperpartnerが軽い必要は無く超対称性の破れに対する要求が緩和される。次に電弱バリオン数生成がNMSSMで実際に可能であるかを決定する要素の1つであるスファレロン解について研究した。上記のように多彩な相転移が起こる場合、その各々について電弱相転移期に関係するスファレロン配位の境界条件は大きく異なるはずである。従来MSSMのように2つのHiggs doubletを含む模型のスファレロン解は知られていたが、MSSMとは全く異なる現象論や有限温度相転移を示す場合にはスファレロン解の存在やエネルギーの値は自明ではない。MantonのansatzをNMSSMに拡張しプロファイル函数の漸近解を調べることで、singletスカラー場の空間原点における境界条件がdoubletの満たすDirichlet型でなくNeumann型になることを発見した。これにより電弱対称相でのsinglet場の期待値に依らずにスファレロン解が存在し、そのエネルギーはMSSMの場合と同程度であることを数値解を求めることにより示した。
幾何学的位相による物質相：量子液体及びグラフェンでの応用と展開

グラフェンは量子干渉効果としての幾何学的位相が重要な物質相である。特に磁場下のゼロエネルギーランダウ準位ではカイラル対称性が重要な役割を果たす。現在まで多くの研究が一体問題としてのものであったの対し、本研究ではカイラル凝縮相としての相互作用起因の量子多体状態の存在を理論的に示し、その実験的な意義を励起ギャップの磁場依存性に関して理論的に示すことで実験との比較を行いその有効性を示した。また、乱れの効果を一般的なカイラル対称性としての観点から明らかとした。さらに理論、実験の協調のもとテラヘルツ分光実験によりグラフェンのファラデー回転を観測することで光学量子ホール効果の観測に成功した。平成23年度は実験、理論の各分担者の間で緊密な議論を集中して行い、各グループ間での共同体制の構築を行った。具体的な成果としては、理論班としては、ベリー接続の理論を拡張しZQ量子化の一般論を構築した。続いてその理論をカゴメ格子、パイロクロア格子上の電子系に対して適用し多量体化を記述するトポロジカルな秩序変数を用いた相の分類を行ない、量子化するトポロジカルな秩序変数の断熱不変量としての有効性を示した。また、グラフェンのトポロジカルな側面に着目した研究を行い、国際会議にてこれまでの研究のレビューを招待講演にて講演した。「バルク・エッジ対応」の観点からは、磁場下グラフェンのジグザグ端の局在状態に対して、我々が提案しているトポロジカル補償の概念を確認した。また、カイラル対称性に着目しグラフェンの乱れの効果を研究し磁場下におけるゼロエネルギーのランダウ準位の特異な振る舞いを数値計算を用いつつ解明した。さらにはグラフェンにおける電子相関の問題に関して、カイラル凝縮相としての新しい視点を持ち込み、理論的な研究を進め、グラフェンの電子相関に関する今後の展開の基礎を構築した。一方実験班では、試料設計、およびその基礎評価を中心として研究を進め、磁場下にあるグラフェン量子液体相の動的な電子相間効果を調べるためにグラフェンの低温磁場下テラヘルツ分光測定の基礎をつくった。また、分担者、連携研究者の他に海外からの関連研究者をまねいて研究会を以下の通りに2回開催した。本年度も継続的に続けてきた年2回の実験ー理論の全体の研究会をはじめ、個別の研究交流のもとに、理論と実験が協調して研究を遂行しグラフェンをはじめとする量子液体相に関する物理的理解を深めるための研究を行ってきた。まず、実験班での実績は次の通りである。昨年我々はSiC単結晶上にエピタキシャル成長した単層グラフェン試料を用いてファラデー回転角が磁場の離散的な値をとる、いわゆる光学量子ホール効果の実証実験に成功したが、実験で観測されたプラトー領域における回転角は理論から予測される値の0.7倍となっていた。この原因として単層グラフェンの面積充填率による影響を考え、面積充填率とファラデー回転角の関係について調べた。ラマン分光法を用いてグラフェン試料面上でラマンスペクトルの空間マッピングを行い、単層グラフェンの面積充填率を評価した。面積充填率が異なる試料のファラデー回転角を測定比較することにより、実験で観測された量子ファラデー回転角が理論値の0.7倍となる主な原因が面積充填率であることを明らかにした。一方、理論班ではグラフェンでのカイラル対称性を重要なキーワードとして、乱れの効果、ダイマリゼーションの効果、多層グラフェンにおけるカイラル対称性の意義に関して数値的研究を併用し研究をすすめグラフェン固有の物理を明らかとした。さらには理論的には現在未だ未開といえるグラフェンにおける相互作用に関して磁場下での擬ポテンシャルを構成しカイラル凝縮相とよばれる多粒子基底状態を見いだした。さらにはこのカイラル凝縮相における励起ギャップが磁場に比例することを示し、対応する実験との関連も明らかとした。また、ディラック電子系のバルクエッジ対応に関してもその理論を構築した。最後に本年度は研究最終年度であることに鑑み、現在までの研究を総括するとともに論文、研究集会にて研究成果を広く広報することにも努めた。理論班ではグラフェンのカイラル対称性に着目して多くの研究を重ねて来たがその多くは相互作用のない系に対するものであった。対して、本年度我々は、スピン非偏極の状況下においてカイラル凝縮相としての電子相関起因の多体状態を提案し実験結果とも整合的な結果を得ることができた。これに関しては、論文投稿準備中であり国際会議での口頭講演が決定している。一方実験班では、グラフェンがテラヘルツ波で明瞭に光学量子ホール効果を示すことを、ファラデー効果を利用して観測することに成功した。これは、理論的に予言されており(T. Morimoto, Y. Hatsugai, and H. Aoki, Phys. Rev.Lett.,

103,116803 (2009)、その実証が待たれていた。我々は、本基盤研究の研究会を契機として、SiC上にエピタキシャル成長した大面積の単層グラフェン試料の合成を行っている外部研究者と共同研究を開始し、テラヘルツ光学応答からその輸送特性を精密に評価し、観測の必要条件となる、高い均一性、低いキャリア濃度、高い移動度を有していることを明らかにした。この試料に対し、高感度のファラデー回転角は微細構造定数を単位として、グラフェン特有の半整数量子ホール効果に対応する階段状の値を示すことを見出した。理論との比較も行い、観測された現象が光学量子ホール効果であるとの結論を得た。本研究成果は、Nature Comm.誌に掲載予定である。また、本年度も2回グループ外の研究者を招いた研究集会を開催した。本年度は研究計画初年度ではあるが、現在までの研究の履歴の上に理論班を中心に具体的な成果を論文発表するとともに、長期的な観点から理論の深化のための研究も行った。実験班は本研究で計画している実験の基礎的な準備を順調に行った。特に、本基盤研究主催で研究会を開催し、他の実験グループとの研究交流を行い、将来の具体的な研究交流の基礎をつくった。また、過去の研究履歴もあって、初年度から複数の招待講演を含み論文発表も行うことができたう上、実験班と理論班との研究交流も順調に進展した。よって客観的にみても当初の計画以上に研究は進展したと評価できる。25年度が最終年度であるため、記入しない。本基盤研究主催で開催した研究集会がきっかけとなり、実験班において新しい研究交流がなされ、外部の研究者との共同研究に発展し、具体的な成果も得られた。その成果は、Nature Communications誌に掲載予定である。理論班でも、昨年までに理論的に検討していたカイラル凝縮相のアイデアをより現実的で実験とも整合的なスピン非偏極のカイラル凝縮相に拡張することに成功し、その成果は国際会議等にて口頭発表の予定となった。研究はメンバー間の学術交流も実験グループを含めて計画通り着実に進展しており、当初の研究計画にそって着実に進めていく予定である。また、本基盤研究主催で開催した研究集会で他の実験グループとの意見交換を行い、将来の本基盤研究実験班において必要なグラフェンの試料提供等につながる研究交流の基礎が構築できたので、次年度以降はより具体的な研究につなげる予定である。本年度も、研究はメンバー間の学術交流も実験グループを含めて計画通り着実に進展しており、当初の研究計画にそって着実に進めていく予定である。特に本年度は研究計画最終年であることに留意し、研究の総括、ならびにその成果を広く公表していく活動にも力を入れる計画である。
農山村の環境・資源保全にむけた新たな政策デザイン

地球温暖化への対策や持続可能な資源管理など、近年、農山村においても環境・資源の保全に対するニーズが高まってきている。本研究では、我が国での権利取引等をを用いた農山村の環境・資源保全政策の実施可能性、すなわちこれまでの我が国の農業環境政策には見られない新たな政策デザインを検討することを目的とする。本研究は、これまで世界でも導入事例が限られている政策について我が国の農山村での導入可能性を検討している点、政策立案段階における客観的な情報(エビデンス)の提供に資する点、において、挑戦的研究としての意義、可能性を有していると考える。本年度は、先進事例としてニュージーランドでの酪農集約化に起因する水質悪化に焦点を当て、文献調査、実地調査などにより現状及び対策を明らかにした。具体的には、ニュージーランドでは、集約的な酪農の拡大に伴って河川、湖沼、地下水などの水質が悪化する傾向にある点、水質悪化によってレクレーション(海水浴、水遊びなど)、生物多様性保全などにすでに影響が出始めているとの点、などが示された。また、水質悪化による損失を経済評価する手法についての知見を入手できたほか、水質汚染の解消のために権利取引などの手法が用いられている事例があることなどが明らかとなった。実地調査においては、個別の自治体が水質改善に取り組むのではなく、河川流域にある自治体がが一体となって水質改善に取り組んでいる事例が確認された。そのほか、国内を対象とした分析のため、農業統計の個票を入手し、基礎的な解析を実施するなど、次年度の研究に向けた準備を進めた。研究初年度の2018年度は、当初の研究計画に沿って、おおむね順調に進展している。国外の先進事例としてニュージーランドに焦点を当て、酪農に起因する水環境問題の現状及び対策を、文献調査及び実地調査に基づき取りまとめた。また、国内事例を対象とした分析のために、農業統計の個票を入手し、基礎的な解析を実施するなど、次年度の研究に向けた準備も進めた。研究2年目の次年度は、我が国での農業に起因する環境問題の現状・対策の状況を取りまとめると同時に、環境問題解決における費用負担についての調査研究を実施する。具体的には、既存研究サーベイ、実地でのヒアリング調査、統計解析などをもとに、本研究課題に係る論点整理を行う。さらに論点整理を踏まえ、我が国における農業・農村における環境問題解決に資する政策オプションのメリット・デメリットなどについて取りまとめる。
雄ラット性行動神経制御における扁桃体内側野-内側視索前野投射系の機能解析

今年度は、扁桃体内側野-内側視索前野投射系の機能解析の一部として、4月よりアメリカのコネチカット大学心理学教授のDr.B.Sachsらとの共同研究の形で「雄ラットのペニス勃起機能」の問題に着手した。ペニス勃起のテスト方法としては、動物を仰向けに固定してペニスに機械的刺激を与えて誘起させる「反射勃起テスト」と、発情している雌と金網越しに対面させる「精神性勃起テスト」の2通りを用いた。我々は、扁桃体内側核の破壊(MAL)が雄ラットの性行動を抑えることを既に報告しているが(Kondo,1992)、今年度はMALがこれらの勃起反応にどう影響するかを調べた。ラットにMALと去勢を施し、数週間後、テストステロンのチューブを皮下に植えて勃起テストを行ったところ、MALは反射勃起にはほとんど影響せず、精神性勃起を有意に低下させることがわかった。一方、中脳縫腺核のセロトニン(5-HT)ニューロンは雄の性行動を抑制していると考えられているため、5-HTニューロンとペニス勃起の関係を調べた。5-HTの合成阻害剤pCPAの投与は雄の性行動を促進することが知られているが、反射勃起に対しては抑制的に作用し、精神性勃起に対しては促進的に作用した。これは、中脳の上行性5-HTニューロンは、脳の性行動や精神性勃起の制御機序に抑制系として働いており、反対に下行性5-HTニューロンは、脊髄の勃起回路に興奮性の信号を送っていると考えられる。
温度応力ひびわれ幅制御手法の開発とコード原案の作成に関する研究

平成2年においては、若材令コンクリートの破壊エネルギーの実験的解明、それを用いた若材令コンクリートのひびわれ解析のプログラムを開発した。それらの概要は前記の研究論文に公表済である。その後平成3年に温度応力ひびわれ幅制御のコード原案の作成を行って、ほぼ実施に耐え得る原案を作成できた。これらは、CPひびわれ幅法と呼ぶことにした簡易解法と精解である有限要素法とからなっている。集められる限りの実際の実測値、実験値との比較、FEM解析との比較を経てCPひびわれ幅法の精度を確認したうえで、本研究の提案を行っている。FEM解析についても強度基準を用いた場合には要素依存の問題が生じてひびわれ幅の解の精度が問題になるのであるが、数多い数値実験から妥当な実際上の要素分割法を示して強度基準による簡単な解析法を提案した。本成果報告書においてはこの提案部分を主とした構成とした。交付申請書の研究実施計画に述べたように、基礎的な研究に関しては若材令コンクリ-ト破壊エネルギ-を求めるために幾つかの予備実験を行った。実験においては、はり供試体の代わりに直接引張供試体を用いて試験を行った。この実験は未だ誰も実施できなかったものでその理由として若材令コンクリ-トのstrain softening部分を求めるためには極めて高性能な剛性試験機が必要でありそれも引張力を与えなければならず、通常の場合には不可能であった。今回はたまたま民間企業の研究所と共同実験を行うことができてその結果を得ることができた。その結果材令16時間における破壊エネルギ-をほぼ掴む事ができた。まだデ-タは不十分であるがそれらに基ずいて材令と破壊エネルギ-との関連を検討した。次にFEMによるひび割れ進展計算のアルゴリズムを作製して、温度場におけるひびわれ幅、ひび割れ間隔などの計算を行えるようにした。幾つかの実験値との比較の結果は良好な一致を示している。一方応用研究として、過去に提案されている各種のひびわれ幅推定方法については、佐藤、梅原、吉川、森本らが比較のための数値計算を行いつつあり、ほぼreviewの最終段階に入っている。本年度の実施計画でも述べたように、最終的なコ-ド原案を作成する上で、一般的な合意が得られる基準的な解(仮にこれが実際と合わなくても)を求めておき、境界条件をその基準解に合わせて各近似解法で解を求め、各方法の精度を推定することが本年度の計画であった。そこで、実際にも実験が行われかつ実構造物にも近い次のようなサイズの構造物に対して、FEM解析の基準解、拡張CP法、統計的手法、ACI法などで比較を行った。供試体の長さ...15m,高さ...1m,幅...30cm拘束体の長さ...15m、高さ...1m,幅...1mこの壁供試体に対して、ひび割れ制御鉄筋の量を各種に変えさらに鉄筋とコンクリ-トの付着の強さをいろいろ変えて比較検討を行った。全体の解析ケ-ス数は54種である。またさらに追加して、地下鉄断面などに良く使用されているボックス断面に対しても同様な検討を行った。いずれの場合に対しても、拡張CP法はFEM解析結果と比較してひびわれ幅の分布、鉄筋の応力、それらの径時変化について、非常に良い近似を与える事が判明した。ただし、新コンクリ-ト部分における歪みエネルギ-解法領域と鉄筋の付着喪失領域の相対的な大きさについては、ひび割れ間隔と構造体の底面長との関数になることが分かり、その点についてある補正関数を定義する必要のあることが判明した。そして、その補正関数についても新たな提案を行った。拡張CP法以外の方法については、ACIの方法を含めて、かなり大きな誤差を伴い近似度が良好でないことが伴明した。
3D/4Dマテリアルサイエンスのための新しい結晶方位イメージング手法の創製

X線回折(XRD)法を援用した結晶粒界追跡法(GBT)は、材料変形中の個々の結晶粒の精密な解析を可能にする優れた手法である(DAGBT)。XRDとGBTは両方とも非破壊検査法であり、未変形状態から破壊までに至る金属の挙動を「その場」評価できる手法である。また、試験片の変形中には、GBTは結晶粒の形態に3Dでかるサブミクロンの分解能でアクセスでき、各結晶粒の詳細な解析が可能となる。本研究で開発したアルゴリズムにより、DAGBTは、GBTと合わせて、近接XRD回折の結果を基に、個々の結晶粒の結晶方位の詳細な情報を提供することが出来る。申請者が発案し予備的な実験により実現可能性が確認されている粒界トラッキング技術を、数万個レベルの粒子を高精度に同時追跡できるものに引き上げる。これには、各粒子の軌道予測や粒子凝集部の局所パターンマッチング技術(Springモデルなど)を開発して対応する。これにより、材料中の多数の結晶粒を抽出できる。試料を回転しながら細束X線を走査し、3Dで内部各位置の結晶方位を解析するスキャン・ローテーションXRD技術を開発する。これらを組み合わせて結晶粒を3D表示し、全結晶粒の結晶方位をすべて特定できる技術を完成する。今年度は、申請者が発案し予備的な実験により実現可能性が確認されている多結晶材料内部の結晶粒界トラッキング技術を、数万個レベルの分散粒子を高精度に同時追跡できるものに引き上げるための技術開発を実施した。高輝度放射光施設SPring-8のイメージングビームライン(BL20XU)で単色光を用いた投影型マイクロトモグラフィー実験を行い、当研究室で開発したその場観察用特殊材料試験機使用を用い、アルミニウム合金をモデル材料にして外乱下のミクロ組織を連続的に3D撮影した。結晶粒の形状を高精度で再構成するため、往々にして同様な形状・サイズを有し凝集など空間的分布も複雑な数万点の分散粒子を、なるべく多く、かつ間違えることなく最後まで追跡できる技術を追求した。この「なるべく多く」(=追跡粒子数の向上)、「間違えることなく」(=追跡精度の向上)という二つの技術課題を克服するため、下記二つの開発項目を実施した。・追跡粒子数向上のための技術開発:途中で分散粒子を見失わないよう、各粒子の軌道予測を行うとともに、連続画像中の同一粒子判定アルゴリズムを構築して対応させた。多項式による軌道予測で、従来よりも大幅な精度向上を達成した。・追跡精度向上のための技術開発:粒子凝集部など誤対応を招きやすい場所には、局所パターンマッチング技術を適用して対応した。これにはSpringモデル、RBFなどが適する。いくつかの手法をトライし、Springモデルにより精度向上を確認した。今年度は、申請者が発案し昨年度の実験解析によりその精度向上と数万個レベルの分散粒子追跡実現が達成された多結晶材料内部の結晶粒界トラッキング技術を利用した実験により、本研究で目的とする技術開発の為に必要な基礎データを取得した。高輝度放射光施設SPring-8のイメージングビームライン(BL20XU)で単色光を用いた投影型マイクロトモグラフィー実験を行い、当研究室で開発したその場観察用特殊材料試験機を用い、アルミニウム合金をモデル材料にして外乱下のミクロ組織を連続的に3D撮影した。次に、結晶粒界にガリウムをドーピングし、結晶粒の形状を高精度で再構成した。これと並び、同じ試料に対しペンシル型(断面10μm×10μm)のビームを走査し、かつ試料を360°回転させながら回折斑点を取得する実験を行った。撮像範囲の中の適当な1断面に対し、結晶粒形状と回折斑点の相関を得るための解析を行った。また、相関性解析の際に参照する正解を得るため、欧州の高輝度放射光施設ESRFにてRisoの協力の下、3D-XRD法による実験解析を行った。結晶粒に関する情報では、結晶粒サイズやその形態の複雑さを表す指標を設定した。また、回折斑点に関する情報としては、斑点のサイズ、強度、強度の分布を表すようなパラメーターを、濃度ヒストグラム法、同時生起行列法で10以上求めた。これに加え、ペンシルビームを用いることによる位置の計測情報も合わせ、結晶粒情報と回折斑点情報の相関性を解析した。結果として、相関係数が大きなパラメーターのペアー3,4セットを決定することに成功した。これらに基づくシミュレーションにより、採用したパラメーターのペアーによれば、ほぼ100%の正答率と高い結晶方位角計測精度にて意図する手法を実現可能と判明した。残る2年間の開発で所定の成果を挙げることが出来る目処がついたものと判断する。

これまでに開発した数万個レベルの分散粒子追跡実現が達成された多結晶材料内部の結晶粒界トラッキング技術を適用し、高輝度放射光施設SPring-8のイメージングビームライン(BL20XU)で単色光を用いた投影型マイクロトモグラフィー実験を行って得られた結晶粒界トラッキング画像を解析した。これには、当研究室で開発したその場観察用特殊材料試験機、結晶粒界へのガリウムドーピング技術を適用した。この実験はこれまでにも行ってきたが、今回の実験は、H22/12に開発技術をより実用に近い微細粒材料に適用してその効果を確認するために実施した。得られた結晶粒の形状は高精度で再構成できた。これと並び、昨年度と同様に、可視化実験前にペンシル型(断面10μm×10μm)のビームを走査し、かつ試料を360°回転させながら回折斑点を取得する実験を行った。撮像範囲の中の適当な1断面に対し、結晶粒形状と回折斑点の相関を得るための解析を行った。昨年度達成された結晶粒に関する情報および回折斑点に関する情報を元に結晶粒界像と回折斑点を結び付けるプログラムを作成した。このプログラムは、統計的な解析のパートを除き、80%以上のプログラミングが終了した。結晶粒界像と回折斑点に関する情報では、結晶粒サイズやその形態の複雑さを表す指標、および斑点のサイズ、強度、強度の分布を表すようなパラメーターを、濃度ヒストグラム法、同時生起行列法で求めたものを、それぞれ用いた。用いたパラメータは、昨年度の結果として、相関係数が大きなパラメーターのペアー3,4セットである。これらを用いれば、ほぼ100%の正答率と高い結晶方位角計測精度が得られることを確認済みである。X線トモグラフィーによる可視化実験前にペンシル型(断面10μm×10μm)のX線細束ビームを走査し、かつ試料を360゚回転させながら回折斑点を取得する3DX線回折実験を基本とする。撮像した領域内に含まれる結晶粒の形状を3Dおよび4D(3D画像の連続取得)の形で表現できる結晶粒界追跡法(GBT)はすでに昨年度までに開発を終わっている。GBTで得られた結晶粒に関する幾何学情報と3DX線回折実験で得られるX線回折斑点を結び付けるプログラムの作成は、昨年度までに80%以上のプログラミングが終了し、残りの統計的な解析のパートの構築を進めた。この手法は、X線回折援用GBT (DAGBT)と称している。昨年検討した結晶粒界像と回折斑点を結び付けるための各種パラメーター、即ち、結晶粒サイズやその形態の複雑さを表す指標、および斑点のサイズ、強度、強度の分布を表すようなパラメーターを濃度ヒストグラム法、同時生起行列法で求めたもののうち、結晶粒形態と回折斑点の持続範囲の対応、および回折斑点の起点と結晶粒の重心位置の近さを主に用いた統計学的対応付を完成した。プログラムは数学のパッケージソフトウェアーであるMATLAB上で統合プログラムとして完成した。本年度は、上記プログラムを検証する目的の画像を得る放射光実験も1度実施した。このデータを用いたプログラムのバグ取り、検証などを行うと共に、材料学的にどのような威力があるかを示すデモンストレーター実験ともした。構築した手法により、結晶粒の可視化、結晶方位の特定が可能となり、現在材料工学で多用されるSEM-EBSP法の3D/4D版とも言える次世代の解析技術を創生することが出来た。
ニワトリ胚肢芽進行帯細胞に特異的なタンパク質に対する免疫学的な解析

塩基性繊維芽細胞増殖因子(basic Fibroblast Growth Factor;bFGF)で処理をした肢芽進行帯中胚葉の初代培養細胞をホモジェナイズし、これを抗原としてマウスとウサギに免疫を行った。これらの動物から得られた抗血清を用いてウエスタンブロッティングを行ったところ、抗血清に含まれる抗体と結合する複数のタンパク質が抗原中に検出された。次に、bFGFで処理をしていない肢芽進行帯中胚葉の初代培養細胞を用いて抗血清の吸収処理を行った。この結果bFGF処理を行った細胞に特異的に見られる4種類のタンパク質を検出することに成功した。これらのタンパク質のおよその分子量はすべて97kDa以上であり、このうちの一つはその発現パターンからAV-1タンパク質であることがわかった。他の3つのタンパク質については未同定であり、未知の分子である可能性が考えられる。これらの分子を同定するためには抗体を用いた抗原の分析やそれらをコードする遺伝子の単離などが考えられるが、これらを行うためには、吸収操作を省略してより高い結合能を持つ抗体の作成が必要である。現在、これらの未同定の分子に対するモノクローナル抗体を作成中である。本研究によって検出されたタンパク質は、肢芽の発生において外胚葉性頂堤(Apical Ectoderm-al Ridge:AER)の作用によって発現が維持されるものであることが強く示唆される。AERは肢の骨のパターンを形成するために重要な領域の一つであり、今回の結果はAERの作用機構を解明するための重要な手がかりとなるものである。
セルロース-ヨウ素複合化による高次構造制御した炭素体の調製

ヨウ素が有機物の高分子化を促進させる効果(不融化)に着目し,それをセルロース系原料の炭素化に適用することによって,バイオマス資源から高度に高次構造制御した機能性炭素材料の調製を試みた。その結果,デンプンやナタデココ等の原料から,高炭素化収率で炭素フィルムや炭素ナノファイバーが調製可能となった。また,ヨウ素処理によって付加的な賦活処理を施すことなく,セルロース系原料からミクロ孔表面積が700m^2/g程度の多孔体(活性炭)が合成できた。本研究は,ヨウ素が有機物の高分子化を促進させる効果に着目し,それをセルロース系高分子の炭素化に適用することによって,バイオマス資源からの新たな機能性炭素材料の創製を行うことを目的とした.本年度では実施計画に従い,セルロース系高分子の1種であるデンプン及びキトサンを出発原料に用いた.これらを糊化あるいは酸溶液に溶解させ,その後ガラス基板にキャストとすることでフィルムを作製し,両フィルムの炭素化に及ぼすヨウ素処理の影響について検討を行った.デンプンフィルムの場合,ヨウ素□デンプン反応により青紫色に呈したフィルムを炭素化すると,炭素化前のフィルム形状を保持したフィルム状炭素体を得ることができた.この炭素体の残炭率はヨウ素処理をしない場合よりも約2倍となり,さらに700m^2/g程度の比表面積を有したミクロ多孔性材料であることが分かった.一方,キトサンを出発原料とすると,ヨウ素との複合化ではかえって炭素化前のフィルム形態を崩壊させ,非多孔性の炭素体に変換された.ヨウ素処母をしない場合は,キトサンからもフィルム状炭素体を作製できたが非多孔性のままであった.以上のことから,両原料はほぼ同様のグルコース構造を有しているにも関わらず,ヨウ素に対する反応性,炭素化特性及び細孔特性が大きく異なることが判明した.通常,活性炭などのように炭素体に多孔性を賦与する場合,炭素化処理に加え賦活処理が不可欠である.しかしながら,本試験ではそのような賦活処理をせずとも,炭素化前に前もってヨウ素と反応させることで,原料次第ではガス吸着に有効なミクロ孔性を発達させることが可能であることが分かった.ヨウ素及びセルロース原料は日本で大量生産可能な資源であることから,両者の複合化により,得られる炭素体の収率及び細孔特性を制御できる点は,安価かつ簡便に新規な機能性炭素体を創出できる可能性を秘めている.本研究は,ヨウ素が有機物の高分子化を促進させる効果に着目し,それをセルロース系高分子の炭素化に適用することによって,バイオマス資源からの新たな機能性炭素材料の創製を行うことを目的とした.本年度は,出発物質としてデンプン及びβ-シクロデキストリンに着目してヨウ素不融化の効果(炭素化収率,形状変化,窒素吸着による細孔評価など)を検討した。また,架橋剤を添加して両出発物質それぞれから,より緻密な網目構造を有する重合体を作製し,その炭素化挙動に及ぼすヨウ素処理の効果も合わせて検討した。デンプンに対しては,炭素化前にヨウ素処理を予め行うと,炭素化収率及びガス吸着に有効なミクロ孔が著しく向上し,付加的な賦活処理をせずとも簡便に活性炭に転換されることが再確認された。シクロデキストリンに対しては,ヨウ素処理をせずにそのまま炭素化すると非多孔質の炭素体が得られたが,ヨウ素処理を行うと高比表面積(700m^2/g以上)を示すミクロ多孔体が得られた。一方,これらの重合体に対してはヨウ素処理により炭素化収率の増加が認められたが,ミクロ孔の発達は観察できなかった。ヨウ素処理により,炭素化後も重合体の緻密な網目構造が維持されていると仮定すると,ミクロ孔よりも細孔径の狭い空間が保持されていることが示唆されるため,水素などの窒素よりも分子径の小さいガスを用いて詳細な細孔評価が必要であることが考えられた。これまでのキトサン(前年度に報告)またはセルロース(既往の研究で報告)の炭素化に及ぼすヨウ素処理の効果を考慮すると,出発物質となる原料の分子構造(立体配座)がヨウ素不融化効果の発現を左右しているものと推察された。本研究は,ヨウ素が有機物の高分子化を促進させる効果に着目し,セルロースをはじめとするグルコース誘導体の炭素化にヨウ素処理を適用することによって,バイオマス資源からの新たな機能性炭素材料を創製することを目的とした。本年度は,これまでにデンプンのヨウ素不融化によって,2次的な賦活処理をすることなくミクロ多孔性炭素体が誘導できたことから,その細孔形成機構を分子構造が既知な種々の出発原料を用いて詳細に検討した。また,微生物由来のセルロース(ナタデココ)を用いて,炭素ファイバーの作製を試みた。細孔形成機構の解明からは,細孔発達はヨウ素不融化処理時(120°C)ではなく,400-600°Cの温度域で生じることが判明した。

細孔発達を示したグルコース誘導体では,ヨウ素処理時にI_3^-及びI_5^-の結合状態でヨウ素が取り込まれており,ある種の錯体を形成していることが示唆された。さらにいずれも平均細孔径が0.70nm,ミクロ孔表面積が700m^2/g程度の活性炭に一様に転換されたことから,炭素過程における錯体の熱分解機構は原料に依存せず類似していることが推測された。これに対して,分子骨格にN原子が含まれているものを不融化の出発原料とすると,炭素化収率は増加するものの非多孔性の炭素体に変換されるといった結果が得られた。一方,ナタデココのヨウ素処理では,ミクロ孔性の炭素ナノファイバーが高収率で調製できた。このことから,有機物の高分子化によって炭素固定化率を上げながら(資源の有効利用),工業的付加価値の高い活性炭が容易に作製できるといった,新たな合成法を提示できた。
降雨局在化による樹木の影響評価に向けた木部の通水阻害の拡大および解消機構の解明

本研究では、落葉広葉樹3種を対象に,MRIを用いて乾燥ストレスの進行にともなう木部の通水阻害の空間的拡大様式を明らかにするとともに,乾燥ストレス下にある樹木を水切りした後の木部内の水分挙動を明らかにすることを目的とした。木部通水阻害は,3種で共通して髄周辺の道管で起こりやすく,その後の通水阻害の拡大様式は樹種によって異なることが明らかとなった.また,乾燥条件下にある樹幹もしくは枝を水切りしても木部内水分布は顕著に変化せず,短時間では通水阻害は解消されないことが明らかとなった.本研究では、落葉広葉樹3種を対象に,MRIを用いて乾燥ストレスの進行にともなう木部の通水阻害の空間的拡大様式を明らかにするとともに,乾燥ストレス下にある樹木を水切りした後の木部内の水分挙動を明らかにすることを目的とした。木部通水阻害は,3種で共通して髄周辺の道管で起こりやすく,その後の通水阻害の拡大様式は樹種によって異なることが明らかとなった.また,乾燥条件下にある樹幹もしくは枝を水切りしても木部内水分布は顕著に変化せず,短時間では通水阻害は解消されないことが明らかとなった.本研究は,降雨局在化による樹木の影響評価に向けた基礎的知見として,乾燥の進行および解消の両側面から樹幹木部の通水阻害の拡大および解消のメカニズムを木部の組織構造学的観点から明らかにすることを目的とした.平成25年度は,木部のキャビテーションの拡大様式に木部の構造的特徴が与える影響を明らかにすることを目的とし,コンパクトMRIを用いて樹幹木部内水分布を非破壊的に観察するとともに,樹幹を凍結サンプリングし低温走査電子顕微鏡(cryo-SEM)を用いて木部内の水の存否とその空間分布を細胞レベルで解析する予定であった.しかし,当該年度に国際誌にて木部が負圧下にある状態で従来の方法で枝をサンプリングすると本来の木部内水分布が変わる(アーティファクト)可能性があることが報告されたことから,本来の木部内水分布を維持した状態で樹幹をサンプリングする手法を確立する必要性が新たに生じた.そこで,研究内容を一部変更し,ブドウ苗を対象に,木部の負圧緩和のための処理(水切り)を様々な条件で行い,MRIを用いて処理の前後で木部内水分布を確認することで,本来の木部内水分布が維持される処理条件を検討した.その結果,樹幹の水切り処理を,木部内水分布の観察部位からその個体の最大道管長以上離した位置で行うと,目的の部位の木部内水分布を維持した状態で木部の負圧が緩和されることが明らかとなった.この水切り処理条件に基づき,落葉広葉樹3種の実生苗を対象に,木部の負圧を緩和した後に樹幹を凍結サンプリングし,凍結試料でもアーティファクトが回避されているかどうかをcryo-SEM観察により調査した.その結果,木部の広域的観察では,全ての樹種で凍結サンプリング後も本来の木部内水分布が維持されるようであり,より詳細な細胞レベルでの観察結果は解析中である.本研究は,降雨局在化による樹木の影響評価に向けた基礎的知見として,乾燥の進行および解消の両側面から樹幹木部の通水阻害の拡大および解消のメカニズムを木部の組織構造学的観点から明らかにすることを目的とした.当年度はポット苗に乾燥再潅水処理を行うことで木部通水阻害の解消過程を明らかにする予定であったが,前年度に,従来の切り枝を用いて測定された通水阻害の解消現象に,負圧下にある枝を水切りすることによって生じるアーティファクトが含まれる可能性が提示されたため,予定していた実験を変更し,切り枝を用いて乾燥および乾燥解除(水切り)処理を行い,MRIを用いて乾燥時および水切り後の木部内水分布を測定,比較することで負圧下にある枝の水切り時のアーティファクトの有無およびその回避法を検討した.測定には,関連研究への汎用性の高い散孔材樹種(カツラおよびイヌシデ)を対象に、成木より採取した枝を用いた.その結果,カツラにおいて,乾燥させた枝をMRI観察部位からその枝の最大道管長以上離れた位置で水切りすることで,木部のごく一部の道管で空洞化が確認されたものの,木部全体の水分布としては顕著な変化がないことが明らかとなった.イヌシデについても,枝の水切り後1時間未満では木部内水分布に顕著な変化は見られなかったが,水切り後1時間以上経過すると,空洞化していた髄周辺の小径道管が再充填される傾向があった.このことから,水切りを測定部位からその樹種の最大道管長以上離した位置で行うことに加え,木部の組織構造的特徴(道管直径)を踏まえて水切り後の枝の浸水時間を制限する必要があることが明らかとなった.本研究の成果を応用し,今後はポット苗など無傷な樹木を対象に同様の乾燥乾燥解除(再潅水)試験を行うことで,通水阻害の解消を含む木部内水分挙動が明らかになることが期待される.樹木生理生態学研究課題の採択直後に,先行研究にて従来の実験手法にアーティファクトが含まれる可能性が提起されたものの,その解決策は未だ得られておらず,研究課題の遂行のために実験手法の確立を優先して行う必要性が急遽生じた.

当該年度はこれに関する実験・調査を行うことになったが,得られた成果は論文としてすでに取りまとめており,投稿準備がほぼ完了している状態である.当初の研究目的を維持するものの,上述のとおり初年度の研究内容に変更が生じたことから,次年度の研究計画を一部修正し,採択期間内で一定の成果が挙げられることを目指す.消耗品価格の変動によって残額が生じたため.前年度からの繰越分を含めた直接経費は,消耗品費および旅費として,さらに今年度は特に成果発表(論文の投稿など)に係る費用に充てる予定である.
陸域炭酸塩の年輪を用いた年代推定法と地域的環境影響検出法の開発

人の活動の場である陸域の環境変動復元を季節レベルで行える研究試料として、トゥファ(方解石を主体とする縞状炭酸塩)が近年注目されている。一方で、その形成年代の決定には14Cや234U-230Thの年代測定法を利用できず、復元できる古気候記録は過去数年十数年に限られるという課題がある。本研究は、これを克服するために、樹木年輪の代替指標に対応する代替指標をトゥファ年輪の安定同位体組成から抽出し、両者のパターンマッチングによる形成年代の新規決定法を構築する。これと共に、活火山地帯での生成が初めて確認されたトゥファを用いるため、形成当時の火山活動影響を安定同位体組成から検出することを試みる。
高等植物におけるアミノ酸をシグナルとする遺伝子発現抑制機構の解明

高等植物は、窒素を感知してその獲得と利用を促す機構と、窒素の過剰な吸収や同化を防止するための抑制機構の両方を持っており、どちらにおいても遺伝子発現調節が重要である。本課題では、高窒素による抑制機構のうち、アミノ酸をシグナルとする遺伝子発現抑制経路に着目し、その分子的実体の解明を目差す。実施にあたっては、アミノ酸添加によって抑制されるシロイヌナズナの硝酸イオン輸送体遺伝子の発現を指標として研究を進め、抑制を担う転写因子を同定する。アミノ酸への応答を担う因子を同定して植物の窒素利用における役割を評価することで、窒素獲得や利用の効率を改善して農業生産の向上につながる知見が得られることが期待される。
分子生理学とQTL解析手法を用いたイネにおける窒素リサイクル機構の分子基盤

窒素リサイクルは、イネの生産性に直結する重要な機構である。この機構で鍵を握る、老化葉身のGS1と若い器官のNADH-GOGATに着目し、それぞれの量を決定している複数のQTLを染色体上にマッピングした。統計学的に検出されたQTLの存在や形質への効果を検証するために、QTLを含む約40cMの領域のみがKasalathホモ接合体に置換されたC-22と遺伝背景であるKoshihikariをガラス室と水田で育成した。その結果、Koshihikariに比較してC-22の分げつ数、穂数、穂重量はいずれも増加することが判明し、QTL効果を置換系統で確認することができた。この成果をまとめ、本年度公表した。穂数を規定しているQTL領域を絞り込むために、C-22のKasalath置換領域を相補する染色体置換系統群(SLs)を9系統作成した。幼植物期の分げつの抽出割合に関して、SLsを用いて評価したところ、穂数を規定しているQTLは、マーカー2-S152と2-S173の間、6.7cMの領域に検出された。また、分げつの抽出割合と葉齢に正の相関関係が認められ、幼植物期の旺盛な成育が、栄養成長初期の分げつ数の増加につながったと推察された。さらに、QTLの形質に対する遺伝効果を高めるために、幼植物期の葉齢の違いに注目し、形質評価法を構築した。マーカー2-S152と2-S173の間での組み換え系統を選抜し、幼植物期の5葉の抽出割合に関して、組み換え系統を用いて評価したところ、穂数を規定しているQTLは、マーカー2-S193とS10844の間、1.8cMの領域に狭めることに成功した。さらに、分離集団11,484個体からこのマーカー間での組み換え体291系統を選抜し、現在は23kbまで狭めた。GS1機能の証明を、GS1;1遺伝子破壊変異体を用いて行い、その成果をまとめた。また、グルタミン情報伝達に関わることが期待されるPII様タンパク質の発現解析をおこない、その成果を公表した。本年度は、GS1のQTLと穂重量や穂数など農業形質のQTLが重複して検出された第2染色体に着目し、コシヒカリを遺伝背景として、これらのQTL領域約50cMのみがインド型品種カサラスに置換された準同質遺伝子系統群(NIL: C22)を作出するとともに、遺伝子単離を目指すためのDNAマーカーを設定した。C-22およびコシヒカリを、施肥窒素条件を変化させたガラス室および水田で栽培し、遺伝効果の検証を行った。その結果、C-22は、成育の初期における分げつ数が多く、穂数および個体あたりの穂重量が最大で約1.3倍と大きくなっていた。一方、C-22の主稈の穂重量は小さい傾向にあり、最大でコシヒカリの85%まで減少していた。C-22における個体あたりの穂重量の増加は、分げつの増加によることが示唆された。

次に、詳細な連鎖解析に必須である15個のDNAマーカーを新たに作製し、詳細な遺伝地図を作製した。原因遺伝子座を特定するために組み換え体の選抜をすすめ、検出されたQTLを含む約50cMの染色体領域のみが分離している集団(C系統)の自殖後代4191個体より、マーカーC777とC10005の領域間での組み換え体283系統を選抜し、DNAマーカーを用いて遺伝子型を決定した。これらの組み換え体について、ガラス室および水田での栽培を行い、連鎖解析を行った結果、C777の近傍に(1)一穂重量、さらに、C10005を含む領域に(2)分げつ数および穂数を規定している原因遺伝子の存在を示すLOD値のピークが検出された。以上の結果より、この領域には、前述した2つの原因遺伝子座が存在することが示唆された。窒素リサイクルは、イネの生産性に直結する重要な機構である。この機構で鍵を握る、老化葉身のGSlと若い器官のNADH-GOGATに着目し、それぞれの量を決定している複数のQTLを染色体上にマッピングした。統計学的に検出されたQTLの存在や形質への効果を検証するために、QTLを含む約40cMの領域のみがKasalathホモ接合体に置換されたC-22と遺伝背景であるKoshihikariをガラス室と水田で育成した。その結果、Koshihikariに比較してC-22の分げつ数、穂数、穂重量はいずれも増加することが判明し、QTL効果を置換系統で確認することができた。C-22における、穂重量の増加は、穂数の増加に起因し、穂数の増加は、分げつ数の増加に起因していることが考えられた。穂数を規定しているQTL領域を絞り込むために、C-22のKasalath置換領域を相補する染色体置換系統群(SLs)を9系統作成した。幼植物期の分げつの抽出割合に関して、SLsを用いて評価したところ、穂数を規定しているQTLは、マーカー2-S152と2-S173の間、6.7cMの領域に検出された。また、分げつの抽出割合と葉齢に正の相関関係が認められ、幼植物期の旺盛な成育が、栄養成長初期の分げつ数の増加につながったと推察された。さらに、QTLの形質に対する遺伝効果を高めるために、幼植物期の葉齢の違いに注目し、形質評価法を構築した。マーカー2-S152と2-S173の間での組み換え系統を選抜し、幼植物期の5葉の抽出割合に関して、組み換え系統を用いて評価したところ、穂数を規定しているQTLは、マーカー2-S193とS10844の間、1.8cMの領域に狭めることに成功した。さらに、穂数を規定している原因遺伝子の単離に向けて、分離集団11,484個体から、このマーカー間での組み換え体291系統を選抜した。この機構で鍵を握る、老化葉身のGS1と若い器官のNADH-GOGATに着目し、それぞれの量を決定している複数のQTLを染色体上にマッピングした。この成果をまとめ、本年度公表した。
1次元メゾポーラス中の^3He強相関フェルミ液体

1次元メゾポーラス中に吸着した^3Heについて、「1.量子凝縮相になるか?」、「2.1次元特有の性質が現れるか?」を調ぺた。^3Heの吸着媒質として、孔径18Å長さ500010000Åの1次元トンネルを形成する多孔質物質FSM-16と、孔径20ÅのTW1を用いた。^3Heは1次元トンネルの壁面に吸着するが、壁面に沿って^3Heが動くとき、周方向の第一励起状態のエネルギーは温度換算で数百mKと計算される。したがって100mK以下では周方向にはノードを持たない波動関数が広がり、1次元フェルミ粒子系が期待できる。この系の^3Heの状態を、比熱測定により調べた。吸着量に対する比熱の100mKでの等温曲線は1層付近で折れ曲がりを示した。この吸着量以下では比熱は小さく、その温度変化は100mK以下で温度が下がるにつれて上昇する。それに対しこの吸着量以上では、吸着量に比例して比熱が増大し、その温度変化は100mK以下で温度が下がるにつれて減少した。これらの結果は、1層までの^3Heが固相を形成し、それ以上の層では液相を形成することを示している。液相の性質を詳しく調べるために、第1層の固体層として^4Heを吸着し、5mKまでの低温で比熱を測定した。液相の比熱は60mK以下で温度に比例した。この系が擬1次元系であれば、比熱が温度に比例することからフェルミ液体であると考えられ、低温でスビン密度波状態が観測されると期待される。しかし5mKまでの温度範囲では、この状態は観測されなかった。また、この系が完全な1次元系であれば、比熱が温度に比例することは朝永-ラッティンジャー液体であることを示している。以上のことから、この系の^3Heは量子凝縮相になることが明らかになった。また、1次元特有の現象は観測されなかったが、1次元性を示唆する結果を得た。以上は、平成10年度においては研究分担者(和田信雄)との共同研究から、また平成11年度においては研究代表者単独の研究から、得られた成果である。本科学研究費補助金による研究は2年度にわたって行われる。本年度は初年度で、1次元メゾポーラス中の^3Heを研究する上での比熱装置の開発および予備実験を行った。メゾポーラス物質として孔径18Å長さ500010000Åの1次元トンネルを形成する多孔質物質FSM-16と孔径20ÅのTWlを用いた。メゾポーラス中の^3Heと比熱セルとの熱接触を良くするために、これらの多孔質を銀プレートに圧着する方法を開発した。また、1mKまでの温度測定装置、冷却装置を制作した。これらの装置を使って、^3Heの吸着量を系統的に変えながら比熱測定を行った。FSM-16を用いた測定では、吸着量に対する比熱のl00mKでの等温曲線は1層付近で折れ曲がりを示した。この吸着量以下では、比熱は小さく、その温度変化は100mK以下で温度が下がるにつれて上昇する。

それに対しこの吸着量以上では、比熱は大きく、吸着量に比例して比熱が増大し、その温度変化は100mK以下で温度が下がるにつれて減少した。これらの結果は、1層までの^3Heが固相を形成し、それ以上の層では液相を形成することを示している。1層の固相の比熱を引いた液層だけの比熱は、温度に比例した。この結果は、液層がフェルミ液体もしくは朝永-ラッティンジャー液体であることを示している。FSM-16の孔径が18Åであり、^3He固層の厚さが約3Åであることを考えると、液層は12Åのトンネル壁面に形成される。この壁面上の^3Heの周方向の第一励起状態のエネルギーは温度換算で300mKと計算される。このことは100mK以下では周方向にはノードを持たない波動関数が広がり、1次元フェルミ粒子系が実現していることを示唆している。このことを考えあわせれば、比熱が温度に比例する結果は、朝永-ラッティンジャー液体の性質の現れだと考えられる。1次元メゾポーラス中に吸着した^3Heについて、「1.量子凝縮相になるか?」、「2.1次元特有の性質が現れるか?」を調べた。^3Heの吸着媒質として、孔径18Å長さ500010000Åの1次元トンネルを形成する多孔質物質FSM-16と、孔径20ÅのTW1を用いた。^3Heは1次元トンネルの壁面に吸着するが、壁面に沿って^3Heが動くとき、周方向の第一励起状態のエネルギーは温度換算で数百mKと計算される。したがって100mK以下では周方向にはノードを持たない波動関数が広がり、1次元フェルミ粒子系が期待できる。この系の^3Heの状態を、比熱測定により調べた。吸着量に対する比熱の100mKでの等温曲線は1層付近で折れ曲がりを示した。この吸着量以下では比熱は小さく、その温度変化は100mK以下で温度が下がるにつれて上昇する。それに対しこの吸着量以上では、吸着量に比例して比熱が増大し、その温度変化は100mK以下で温度が下がるにつれて減少した。液相の性質を詳しく調べるために、第1層の固体層として^4Heを吸着し、5mKまでの低温で比熱を測定した。液相の比熱は60mK以下で温度に比例した。この系が擬1次元系であれば、比熱が温度に比例することからフェルミ液体であると考えられ、低温でスピン密度波状態が観測されると期待される。しかし5mKまでの温度範囲では、この状態は観測されなかった。また、この系が完全な1次元系であれば、比熱が温度に比例することは朝永-ラッティンジャー液体であることを示している。以上のことから、この系の^3Heは量子凝縮相になることが明らかになった。また、1次元特有の現象は観測されなかったが、1次元性を示唆する結果を得た。