hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超高感度熱測定システムを用いた圧力下におけるπ-d有機伝導体の特異な相転移の研究

2)選択的重水素置換DCNQI-Cu系でみられるメチル基の回転に伴う異常比熱の起源を出現条件を明らかにするために測定掃印速度を変えながら測定した。その結果CHD_2はCH_2Dに比べ基底状態に戻る時間が長く、短時間の測定では重水素を置換しない系の比熱と一致することが明らかとなった。4)ビフェロセンFnTCNQ系錯体は1価イオン性固体-2価イオン性固体間の電荷移動型相転移のエントロピー評価を行い、転移の機構を探った。DCNQI-Cu系などのπ-d有機伝導体は低次元性と強相関を併せ持ち電子系、スピン系、格子系等の様々な励起があるため、色々な相が競合する大変興味深い分野である。これらの系で観測される相転移の熱力学的な研究は試料が1mgも達しないため発展が遅れていた。本研究では微小試料測定に適した新たな熱測定システムを構築し高精度測定を基にこの相転移の熱力学的な研究を遂行させることが目的である。本年度は250Kの高温領域まで測定可能なシステムに構築において、大きな障害となる熱輻射を遮蔽するため試料ホルダを製作し、高精度化されたシステムを完成させた。このシステムを用いて、下記の研究を行った。1)Pd-dmit系が見せるスピン系のフラストレーションと電荷秩序の競合の問題:カチオン中の金属原子が異なる塩でもフォノン系がほとんど共通であること、格子系が変形をはじめる初段階と電荷が移動する最終段階の2段階の過程から構成されることを明らかにした。2)1価イオン性固体から2価イオン性固体への相転移:TCNQに付いたフッ素を水素に置換すると相転移領域が単調に減衰するが、格子の変形は或る濃度域で急激に消滅することが分かった。3)DCNQI-Cu系の重水素の自由度に起因した比熱の異常の研究:DTA法の利点を生かして、温度掃印速度に対し、異常比熱と金属-絶縁体転移がどのような依存性を持つのか調べた。4)電子相関が関与したαおよびθ型BEDT-TTF塩が引き起こす電荷秩序の新しい相転移の研究:転移におけるエントロピーおよび比熱の変化を調べ、電荷秩序形成に伴う格子系の硬化をはじめて観測した。この現象は電荷秩序の転移温度を大きくかえるものと考えられる。またDTA法を用いた1Kまでの低温比熱を2%程度で測定可能なシステムを構築した。これらの相転移を解明するうえで重要となる圧力下での熱測定を行うことができるシステムの構築も今年から本格化した。クライオスタットを製作し試運転をはじめた。本年度は圧力下の比熱測定装置の開発の最終段階を遂行した。まず昨年度までに開発された(Diffrential Thermal Analysis)DTA法を用いた比熱の測定法の確立を目指した。この測定法を活用して次の温度掃印に伴う相転移について研究を行った。1)ビフェロセン-F_1TCNQの1価-2価転移2)Ni(mnt)系のスピンパイエルス転移3)Pd(dmit)系の特殊な電荷秩序の形成と前駆現象Ni(mnt)系以外の4つの系では昇降過程による潜熱の放出、吸収および比熱のヒステリシスが観測されるため一次相転移であることが判明した。またPd(dmit)系、theta-ET-RbZn系、alpha-ET-I_3系の最も注目すべき点である電荷秩序形成時のスピン、電子系、格子系の寄与を定量的に評価することが出来た。またビフェロセン系についてはこの測定より得られた潜熱を用いて内部エネルギーを見積もり、1価-2価転移の実現条件を明らかにした。次に、BeCuを用いて15kbarまでの圧力下で使用可能な小型のセルを開発し、DTA法を応用して高精度の測定システムの開発を目指し、10kbarまでは圧力がかかることを本年度は確かめた。これを用いて、本年度はシステムの点検、確認のため代表的な反強磁性体であるMnF_2の比熱を測定した。
非アルコール性脂肪性肝炎の成因および治療の研究

われわれは非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)の原因を検討すべく、高脂肪食を使用しサンプル作成を行ったが、組織学的肝炎像、肝線維化像が安定しなかった。そこでNASHのモデルとして確立しているコリン欠乏食(CDAA)を使用し、NASHモデルを作成した。急性期のモデルとしてCDAA投与開始1週間目、2週間目、慢性期のモデルとして3ヶ月目のサンプルを抽出した。各サンプルの肝重量/体重比、血清学的、組織学的検討を行った。以下これまでに得られた結果を示す。1、肝重量/体重比は急性期2週目ではコントロールと比し有意に上昇していた。しかし慢性期ではコントロールに比し有意に低下した。2、血清学的検討では急性期1週目2週目ではALT、総胆汁酸がコントロールと比し有意に上昇していた。また血漿中の総コレステロール、リン脂質、中性脂肪は有意に減少した。慢性期においてはALT、総胆汁酸、アルカリフォスファターゼ、コリンエステラーゼが有意に上昇していた。3、組織学的検討では1週目では、肝臓における肝細胞脂肪化は全例に認められた。2週間では、殆どの個体が、細胞質全体を占めるほど大型な脂肪滴が認められる肝細胞脂肪化がほぼびまん性に認められた。炎症性細胞浸潤、肝細胞の単細胞壊死も認められたが、1週間に比べ肝細胞の脂肪化が著しかった。肝組織内の総コレステロール、リン脂質、総胆汁酸、中性脂肪濃度が有意に増加した。3ヶ月目では肝線維化率が有意に上昇していた。また前癌性病変(GST-Pfbci)増加が認められた、4、各時期におけるWhole liverから抽出したRNAを用いてマイクロアレイを行った。これらの結果により興味深い遺伝子の動向に対してWestenによる確認を行なっている。質的には微細な脂肪滴が蓄積した肝細胞と細胞質全体を占めるほど大型な脂肪滴が蓄積した肝細胞が混在するなどバラエティーに富んでおり、その蓄積には個体差・部位による差も大きかった。また、散在性に炎症性細胞浸潤を伴った肝細胞壊死が認められた。4、各時期におけるWhole liverから抽出したRNAを用いてマイクロアレイを行った。現在データを解析中である。今後はHGFを中心とした遺伝子群の変動について検討したうえで、蛋白レベルでの検討および創薬への構想に結び付けて行く予定である。
熱帯アジアにおける昆虫インベントリーと国際ネットワークの拡大

1.熱帯アジア各国のカウンターパートの研究機関を訪れ、インベントリー調査、コレクションの構築、モニタリングの試行、院生向けの自然史学に関する教育実習などを行った。本プロジェクトが研究期間中に実施した野外調査は先行プロジェクトと合わせて計10力国25地点に及んだ。2.具体的には、矢田、上田、広渡らは中国広州および海南島で華南農業大学の王敏博士とともに鱗翅類を中心としてインベントリー調査およびモニタリングに取り組んだ。湯川らは、インドネシア科学院のTukirin博士らの協力を得て、ジャワ西部のグヌン・ハリムン国立公園などで野外調査を行い、虫瘤昆虫、膜翅目などのインベントリー作成を行った。ベトナム、カンボジアにおける新しい試みとしては、2005年以来、ベトナム・ロシア熱帯研究センターのMonastyrskii博士らの支援によって、チョウ類のインベントリー調査を進めた。山根、緒方らはアリ類を対象としたANetの組織を強化する方向で大きな成果を上げた。また、小島、野村らはマレーシア国立大学をカウンターパートとして、マレー半島の2カ所で林冠部の定量的調査を継続し大きな成果をえた。3.以上の熱帯アジア地域のインベントリー調査に基づいて、ハナバチ類、アリ類、ヨコバエ類を中心とした膜翅目、大型鱗翅類などについてデータベースを完成させた。4.これまで3年間の成果をもとに2007年12月1,2日に九州大学において、本研究グループの最終報告会を兼ねた国際シンポジウムを開催した。熱帯アジア各国の昆虫分類学者10名と大英自然史博物館のR.I.Vane-Wright氏を招待した。国内外の若手研究者を含む計80名以上の参加者を得て活発な討議が行われた。本研究が昆虫インベントリー構築のための国際的ネットワーク作りに多少とも貢献できたと思われるが、今後さらに継承、発展させる必要性があると考える。1.本研究の熱帯アジア各国のカウンターパートの研究機関を訪れ、インベントリー作成(そのデータベース化を含む)、コレクションの構築、モニタリングの試行、院生など若手研究者向けの自然史学に関する教育実習などを行った。2.具体的には、山根はパキスタンにおいてチラス・タック川流域を中心にアリ類のインベントリー調査を行った。加藤はラオスのラオス国立大学林学部のThongphanh氏の協力を得て、ビィエンチャン郊外の保護林で多くの訪花昆虫を観察記録した。緒方・野村らは、タイのカセサート大学のJariya助教授らの協力を得て、Kao Soi Dao野生保護区などにてアリ類およびアリヅカムシを中心にサンプリングした。吉澤はネパールのトリブバン大学Thapa教授の協力を得て、チャタテムシ目のフィールド調査を行った。小島らは半島マレーシアのGhani博士の協力を得て、林冠部のフォギングによって甲虫目について多数の材料を得た。嶌は来年度以降のマレーシアでの共同調査について、Maryati教授に依頼しEPUへの申請書の書類提出を行った。荒谷はマレーシアサバ州のキナバル国立公園およびその周辺において朽木性甲虫類のインベントリー調査を行った。これには九大に留学中の院生Mahadimenakbarも参加した。上田、広渡、黄(華南農大からの留学院生)は中国広州およびその周辺地域で王敏博士とともに鱗翅類に関する野外調査を行った。多田内はリンツ自然史博物館などヨーロッパの博物館を訪問し、ハナバチのデータベース完成のための標本、文献の調査を行った。3.ベトナム熱帯生態学研究所のMonastyrskii博士を福岡および東京に招待し、ベトナムのチョウ相に関する講演会を開催し、蝶の多様性と保全に関する共同研究について討議した。この交流をきっかけとして、矢田と同研究所との間に研究協力協定を暫定的に結ぶことができた。

1.本研究の熱帯アジア各国のカウンターパートの研究機関を訪れ、インベントリー調査(そのデータベース化を含む)、コレクションの構築、モニタリングの試行、院生など若手研究者向けの自然史学に関する教育実習などを行った。2.具体的には、山根はインドネシア、スマトラ島及びメンタワイ諸島(シブルト島・シポラ島)でアリ類及び蝶類のインベントリー調査を行った。本調査はインドネシア動物博物館のWara氏も同行し、日本側からは九大比文院生2名が研究協力者として加わった。メンタワイ諸島は正式な昆虫相調査は最近では行われたことがなく、今回の合同調査で最新の情報がもたらされた。野村及び研究協力者の高橋(九大研究員)は、昨年度に引き続き、タイのドイ・インタノン国立公園、カオヤイ国立公園などにてアリ類およびアリヅカムシを中心に多数の研究材料を得た。上田、広渡、黄(華南農大からの留学院生)及び矢田、小田切(九大研究員)らは華南農業大学の王敏教授とともに、中国の広州ならびに海南島(尖峰嶺、五指山市など)で鱗翅類に関するインベントリー調査を行った。蛾類の採集は主にライトトラップを用いた夜間採集を行い、多数の新種、未記録種を得た。矢田は海南島を中心として中国南部におけるインベントリー作成の今後について王教授と討議を行った。なお、小島はドイツのザクセン州立動物博物館、ハンブルグ大学などを訪問し、ゾウムシの分類学的研究のために標本、文献の調査を行った。研究協力者の加藤義臣教授は台湾師範大学徐育峰教授の協力のもとに、台湾においても、目本と同様に2種の「キチョウ」が生息することを確認した。緒方はベトナムのハノイ農大において農業生態系昆虫インベントリーについての討議を行った。また、研究協力者の屋富祖昌子(琉球大)および松本吏樹郎(大阪自然史博物館)はベトナムでハエ類及びヒメバチ類のインベントリー調査をそれぞれ行った。1.18年度に引き続き、熱帯アジア各国のカウンターパートの研究機関を訪れ、インベントリー調査、コレクションの構築、モニタリングなどを行った。2.具体的には、上田、広渡らは中国広州および海南島で海外共同研究者である王敏博士とともに鱗翅類に関する野外調査を行い、暫定的なチェックリストを作成した。緒方、山根らは、タイのカセサート大学のJariya博士らの協力を得て、バンコック周辺の保護区において調査を行い、タイのアリ類や甲虫類の生物相をまとめた。また、多田内は、イラン・イスファーハン科学技術大学を訪れ送粉(花粉媒介)性ハナバチ類のデータベースについての共同研究をすすめた。加藤(義臣)は台湾の徐育峰教授と台北、台中においてチョウのインベントリー調査を行うとともに、熱帯における休眠性について実験的手法にもとづく比較生物学的研究を行った。3.以上の熱帯アジア地域のインベントリー調査に基づいて、ハナバチ類を中心とする分類データベースを完成させた。4.これまで3年間の成果をもとに2007年12月1,2日に九州大学において、分担者を中心に報告会を兼ねた国際シンポジウム(第2回TAIIVシンポ)を開催した。
π電子系空間を基盤とした機能性分子集積素子の開発

比較的大きな芳香族分子は非局在化した複数のπ電子を有するため、興味深い分光学的性質を示す。これらを集積したカラム状構造体は、π共役系の三次元的な拡張により、分子単独では観測されない特異な物性を発現する。我々は最近、有機多座配位子と金属イオンの自己組織化により、芳香環の7重集積体を簡便かつ精密に組み上げることに成功した(M.Yoshizawa et al.,JACS,2008,130,5832-5833)。この7重集積体は、上下2つの芳香族分子を有する2つの箱型分子が3次元的にインターロックして、その間に3つの芳香族分子がインターカレーションした構造である。そこで本年度は、7重集積体の"側面官能基化"による1次元自己組織化を達成したので報告する。まず、芳香環7重集積体の構成成分である、官能基を導入した新規ピラー状配位子は、Diels-Alder反応により効率良く合成した。次に、合成したピラー状配位子、パネル状配位子、シス位をエチレンジアミンで保護したパラジウム錯体(4:6:12の比率)を過剰量のトリフェニレン存在下、水中で混合することにより、目的とする側面を官能基化した7重集積体を定量的に構築することに成功した。この構造は、詳細なNMRおよびX線結晶構造解析により決定した。その結晶構造では、7枚の芳香環が約3.5Aの面間距離で集積していることから、効果的なπ-π相互作用が働いていることが示された。^1HNMRにおいて芳香環に由来するシグナルは、低濃度でシャープに観測されるのに対して、高濃度では顕著にブロード化した。また、DOSYによる拡散係数の値も大きく変化した。さらに、7重集積体はリオトロピック液晶性を発現した。以上のことから、側面官能基化した7重集積体は、高濃度で分子間スタッキングして、1次元方向に自己集積することが明らかになった。本研究は、芳香環に囲まれたπ電子系ナノサイズ空間を活用して、有機分子や金属錯体を精密集積した超分子構造体を自在構築するとともに、その分光・電気・磁気特性を解明することで次世代の機能性材料に向けた分子集積素子を開発する。これまで申請者は、パネル状3座配位子とピラー状2座配位子とパラジウム錯体を水中で混合し、これに芳香族分子を添加するだけで、箱型錯体空間が一義的に組み上がることを見出してきた。この空間内には、2分子および3分子の芳香族分子が選択的に集積できる。そこで本年度の研究では、金属-芳香環相互作用の誘起を目指して、平面状金属錯体と箱型錯体骨格の金属(d)-芳香環(π)相互作用に起因する、磁性の制御すなわちスピンクロスオーバーを検討した。平面四配位のビス(アセチルアセトイミナト)ニッケル(II)錯体は通常、赤色を呈して反磁性である。このニッケル錯体を水中で無色の箱型錯体内に、1分子または2分子包接させることで、溶液は濃緑色に変化した。その磁化率測定から、包接錯体は常磁性であることが明らかになった。また、X線結晶構造解析に成功して、ニッケル中心のジオメトリーは包接前後で変化しないことが示された。すなわち、この磁性変化は単なる包接のON-OFFで可逆的に起こることから、包接によるスピンクロスオーバーを初めて達成した。アザポルフィリンコバルト(II)錯体においても、包接による金属-芳香環相互作用の誘起に成功した。
波長選択・複合化による放射加熱乾燥プロセスの高効率化に関する研究

本研究では、半透過性含水微粒子層の放射加熱乾燥プロセスを対象系として層内の分光放射伝達モデルに立脚した熱・物質移動の理論的解析を行い、各種条件下での数値計算よりプロセスを定量的に評価し、放射加熱源、被加熱物に関する諸因子などの加熱乾燥特性への寄与・効果を理論的、実験的に明らかにすることを目的としている。その際、放射加熱源の射出特性と被加熱物の吸収特性の組み合わせの選択、複合化により加熱乾燥プロセスの高効率化の可能性を明確にすること、および加熱乾燥プロセスの最適設計に資する基礎指針を提案することを主なる課題とした。1次元平板系の半透過性含水微粒子層(非親水性)を上部より熱放射線を照射して乾燥する系について、乾燥過程を理論的に解析した。一定の放射射出特性を有する放射加熱源において試料層内の吸収特性を考慮した放射伝達モデルを立て、層内放射熱流束を表示した。層内非定常熱移動方程式および水分移動方程式を導出し、これらを境界条件の下で数値的に解き、各条件における層内温度分布、水分分布および乾燥速度の経時変化を得た。含水ガラス粒子層について、赤外線ランプ、遠赤外線ヒータを放射加熱源として乾燥実験を行った。入射量、粒子径、厚さを変化させて、層内温度分布および層内水分量の経時変化を測定した。上記2種類の放射加熱源について試料層の全透過率を含水、無水状態で厚さを変えて放射計にて測定し、それより層内放射熱流束の表示式を得た。乾燥曲線と乾燥特性曲線についての実験結果と理論解析結果の比較より、両者がかなり良い傾向的一致を示し、理論解析手法が概ね妥当であることを認めた。さらに、とくに放射加熱源の分光射出特性と被乾燥物の分光吸収特性の組み合わせが内部加熱効果を支配して、乾燥特性に強く影響することが明らかになった。本研究では、半透過性含水微粒子層や食品層の放射加熱乾燥プロセスを対象系として層内の分光放射伝達モデルに立脚した熱・物質移動の理論的解析を行い、各種条件下での数値計算よりプロセスを定量的に評価し、放射加熱源、被加熱物に関する諸因子などの加熱乾燥特性への寄与・効果を理論的、実験的に明らかにすることを目的としている。その際、放射加熱源の射出特性と被加熱物の吸収特性の組み合わせの選択、複合化により加熱乾燥プロセスの高効率化の可能性を明確にすること、および加熱乾燥プロセスの最適設計に資ずる基礎指針を提案することを主なる課題とした。まず、1次元平板系の半透過性微粒子層(非親水性)を上部より熱放射線を照射して乾燥する系について、乾燥過程を理論的に解析した。任意の放射射出特性を有する放射加熱源において試料層内の分光吸収特性を考慮した放射伝達モデルを立て、層内放射熱流束を表示した。層内非定常熱移動および水分移動式を導出し、これらを境界条件の下で数値的に解き、各条件における層内温度分布、水分分布および乾燥速度の経時変化を得た。入射量、粒子径、厚さを変化させて、層内温度分布および層内水分量の経時変化を測定した(購入備品のインテリジエントレコーダを使用)。試料層素材の分光吸収特性の測定結果よりモデルの層内放射熱流束を算出し、放射計にて測定した全透過率と良好な対応性があることを確認した。乾燥曲線と乾燥特性曲線についての実験結果と理論解析結果の比較より、両者がかなり良好な傾向的一致を示し、理論解析手法が概ね妥当であることを認めた。

さらに、とくに放射加熱源の分光射出特性と被乾燥物の分光吸収特性の組み合わせが内部加熱効果を支配して、乾燥特性に強く影響することが明らかになった。本研究では、半透過性含水微粒子層の放射加熱乾燥プロセスを対象系として層内の分光放射伝達モデルに立脚した熱・物質移動の理論的解析を行い、各種条件下での数値計算よりプロセスを定量的に評価し、放射加熱源、被加熱物に関する諸因子などの加熱乾燥特性への寄与・効果を理論的、実験的に明らかにすることを目的としている。その際、放射加熱源の射出特性と被加熱物の吸収特性の組み合わせの選択、複合化により加熱乾燥プロセスの高効率化の可能性を明確にすること、および加熱乾燥プロセスの最適設計に資する基礎指針を提案することを主なる課題とした。1次元平板系の半透過性含水微粒子層(非親水性)を上部より熱放射線を照射して乾燥する系について、乾燥過程を理論的に解析した。一定の放射射出特性を有する放射加熱源において試料層内の吸収特性を考慮した放射伝達モデルを立て、層内放射熱流束を表示した。層内非定常熱移動方程式および水分移動方程式を導出し、これらを境界条件の下で数値的に解き、各条件における層内温度分布、水分分布および乾燥速度の経時変化を得た。含水ガラス粒子層について、赤外線ランプ、遠赤外線ヒータを放射加熱源として乾燥実験を行った。入射量、粒子径、厚さを変化させて、層内温度分布および層内水分量の経時変化を測定した。上記2種類の放射加熱源について試料層の全透過率を含水、無水状態で厚さを変えて放射計にて測定し、それより層内放射熱流束の表示式を得た。乾燥曲線と乾燥特性曲線についての実験結果と理論解析結果の比較より、両者がかなり良い傾向的一致を示し、理論解析手法が概ね妥当であることを認めた。
東アジアの視点からみた律令財政の構造的研究

本年度は、当初の研究計画に沿って、財政関連の諸史料の蒐集とその検討を進めるとともに、賦役令・倉庫令等の律令財政関連篇目の日唐比較研究を実施した。倉庫令については、これまで地方正倉の管理体制および出納体制についての検討を重視してきたが、今年度は中央財政にかかる蔵庫について重点的に扱い、改めて関連条文を再検討した。また関連して、蔵庫の出納にかかる正倉院文書等について史料を収集し、法制と実際の出納管理体制の関係についての考察に着手し始めた。今後、この検討をもとに、中国等のあり方との比較を実施する計画である。また、京への貢納拠点となる地方官衙における租税の生産・貢納体制について、平城宮出土木簡および地方官衙出土木簡を用いて、生産から貢納までの一連の流れの中で検討を加えた。特に、伊場遺跡群をはじめ、主要税目である租・調・庸・出挙および労働徴発関連の木簡が多数出土している静岡県の各官衙関連遺跡の木簡の実見調査およびその検討を行った。そして、郡以下のレベルで税物がどのように生産・集約されていくのか、また、調庸が都へ貢納されるまでの過程、および、地方官衙において租や出挙稲がどのように出納管理されていたのかについて取りあげ、それぞれの具体的なあり方を明らかにした。伊場遺跡群における具体的な諸相は、今後取りあげていく地方官衙の検討に際しても一つのモデルとなり得る事例であり、その点で大きな成果を挙げることができたと考えている。研究計画に従いおおむね順調に進んでいると考えられる。中国・朝鮮半島諸国との実態的な比較という点は本格的に着手できていないが、その代わりに、古代国家と東北地方の蝦夷との交易等について検討する機会を得ており、本年度の研究成果と合わせて、次年度以降の研究計画を推進できるだけの状況は整えられたと評価できる。研究実績の概要に述べたとおり、本年度は、財政関連の法制度の比較研究と、文字資料を用いた地方官衙における実相の解明において成果を挙げた。今後は、史料蒐集を継続しつつ、未だ成果公表に至っていないものについて、論文等での公表を目指すとともに、主に地方財政についての具体的事例を積み重ねていくことを目指す。また、並行して、当初の計画通り、中国等の財政関連史料との比較を試みていく。本年度、海外調査を一件予定していたが、研究の進捗状況に鑑み、次年度以降に変更したため。
三次元磁場配向ユニットを備えたin-situ固体NMRシステムの構築

本研究では,固体NMRの強磁場を活用して異方性化合物の三次元磁場配向をNMRプローブ内で達成し,液状媒体中での単結晶構造解析とダイナミクス評価を実現するin-situ磁場配向NMRシステムを構築することを目的としている.当初の研究計画に基づき,平成30年度には主に次の課題を遂行した.課題(A)三次元磁場配向プローブの作製とin-situ磁場配向NMR法の確立前年度からの課題として,まず作製したプローブ内での微結晶の三次元配向の達成とNMR信号の検出を試みた.L-アラニン微結晶懸濁液をモデル試料とし,磁場配向には間欠回転磁場を選択した.RFパルスが試料管の間欠回転に同期して照射されるよう実験条件を調整し,パルス照射とFID信号の取り込みのタイミングを変化させた一連の固体13C CP NMRスペクトルを収集した.その結果,パルス照射・信号取り込みのタイミングを変化させるにつれて,L-アラニンの各構成炭素由来の化学シフトが連続的にシフトする様子が観測された.この結果は従来の単結晶法による結果をシミュレートしたものと良く一致していたことから,NMRの強磁場を利用した微結晶磁場配向懸濁体からの単結晶NMR測定に成功したと言える.さらに,13Cラベル化したL-アラニン微結晶を用いて同様の実験を行なったところ,微結晶の三次元配向化が進行する過程を観測することにも成功した.課題(B) In-situ磁場配向NMRによる高分子単結晶の構造・ダイナミクス解析課題(A)で達成した微結晶磁場配向懸濁体からの単結晶NMR測定に供するべく,まずマボヤ由来のセルロース原試料を酸加水分解等により微細化し,セルロースナノ結晶を作製した.また,セロデキストリンホスホリラーゼを用いた酵素触媒重合によりセルロースオリゴマーを合成し,結晶表面にアジ基が導入されたセルロースIIラメラ結晶を作製した.本研究課題は,次の2つの小課題にて構成されている.課題(A),三次元磁場配向プローブの作製とin-situ磁場配向NMR法の確立;課題(B),in-situ磁場配向NMRによる高分子単結晶の構造・ダイナミクス解析.二年目にあたる平成30年度には,前年度に確立したin-situ磁場配向NMR法を汎用高分子結晶や天然高分子結晶,タンパク質結晶へと適用して,単結晶の構造・ダイナミクス解析が困難な物質への応用展開を図る計画であった.しかしながら前29年度の状況報告書に記した通り,課題(A)において磁場配向プローブの組み上げやラジオ波照射条件の調整部分の不具合の解決に時間がかかり,その遅れが30年度内においても解消できていない状況である.ただし,前29年度の課題(A)の目標は,微結晶磁場配向懸濁体からの単結晶NMR測定の成功をもって30年度内に達成されている.また,セルロース単結晶等の応用試料の準備はほぼ当初の予定通り順調に進んでいることから,30年度以降の目標も事業終了までに達成される見込みである.平成30年度に引き続き,当初の研究計画に基づいて研究課題を遂行する.具体的には以下の通りである.課題(B):藻類およびマボヤ由来のセルロースから得られたセルロースナノ結晶懸濁液をin-situ磁場配向NMR測定に供し,異方性の情報を基に既往のセルロース結晶構造を精密化する.平行して新規多糖である直鎖状α-1,3-グルカンについてもin-situ磁場配向NMRを適用し,局所構造の知見を集積してその高次凝集構造について理解を深める.また,汎用高分子結晶の例証試料としてポリエチレンテレフタレート(PET)を選択し,単結晶を析出させた希薄溶液をそのまま磁場配向プローブへと挿入して三次元配向下でのin-situ固体NMR解析を行う.異方性の評価により局所構造のデータを集積し,既往のPET結晶構造を精密化する.三次元配向下での緩和解析も行い,異方構造と分子運動の相関について議論する.さらに,オボアルブミンをモデルタンパク試料として31P核のin-situ磁場配向NMR測定を行い,同手法によるタンパク質の局所構造解析の可能性を探る.本研究では,固体NMRの強磁場を活用して異方性化合物の三次元磁場配向をNMRプローブ内で達成し,液状媒体中での単結晶構造解析とダイナミクス評価を実現するin-situ磁場配向NMRシステムを構築することを目的としている.当初の研究計画に基づき,平成29年度には主に次の課題を遂行した.課題(A)三次元磁場配向プローブの作製とin-situ磁場配向NMR法の確立磁場配向プローブは,JEOL CMX300 Infinityに接続されていたCP/MAS用7.5mm二重共鳴プローブを改良して作製した.まず,CADソフトウェアを用いてプローブ内に設置する試料回転ユニットの3D設計図を作成した.次に,既存のプローブからMASスピナー等を取り外し,作製した試料回転ユニットを取り付けた.ユニットの構成部品のうち,RFコイルや試料管の支えとなる支持体は3Dプリンタを用いて作製した.試料管の回転の駆動にはステッピングモーターを採用した.試料管は強度が高くバックグラウンド信号の出ないPCTFE製とし,懸濁体を封入できるよう業者に加工を依頼した.その他,ドライブシャフトや軸受など必要な部品は全て非磁性ステンレスもしくは樹脂製のものとした.超電導磁石およびパワーアンプにはCMX300 Infinityのものを使用し,固体NMR測定はFPGA集約型NMR分光計OPENCOREに接続して行った.まず,標準物質を用いて測定のセットアップを行い,信号の送受信が正しく行われていることを確認した.

次にモデル試料としてL-アラニン微結晶の懸濁体を準備し,静磁場および回転磁場下でのin-situ固体CP NMR測定を行った結果,いずれも理論的にシミュレートしたスペクトルと同様のスペクトルが得られることが分かった.このことから,一軸磁場配向状態での微結晶のin-situ固体CP NMR測定に成功したといえる.本研究課題は,次の2つの小課題にて構成されている.課題(A),三次元磁場配向プローブの作製とin-situ磁場配向NMR法の確立;課題(B),in-situ磁場配向NMRによる高分子単結晶の構造・ダイナミクス解析.初年度である平成29年度には,課題(A)の内容である,既存の固体NMRプローブを磁場配向させながら固体NMR測定が可能な試料管変調回転ユニット付きの特殊プローブへと改良して,in-situ磁場配向NMR法の確立を図る計画であった.三次元磁場配向プローブの設計についてはCADソフトウェアにより3D設計図を作成済みであるが,試料管の回転に必要な非磁性の特殊歯車やシャフトは外注する必要があったため,納入および回転ユニットの組み上げまでに予想以上に時間がかかることとなった.また,微結晶のin-situ磁場配向下での固体NMR測定には成功したものの,プローブのラジオ波照射条件の調整部分に不具合が発生して解析に十分な分解能がでなくなり,解決までに時間を要した.これらの事情から,試料管の回転速度・位置の検出用センサーの取り付けや回転同期型パルスシーケンスの構築が遅れており,三次元磁場配向下での構造解析までにはまだ至っていない.ただし,これらセンサー取付やシーケンス構築については既に設計開発のノウハウや実績があり,モデル試料であるL-アラニン微結晶の三次元磁場配向の達成条件も判明していることから,当該年度の目的は近く達成される見込みである.本研究では,固体NMRの強磁場を活用して異方性化合物の三次元磁場配向をNMRプローブ内で達成し,液状媒体中での単結晶構造解析とダイナミクス評価を実現するin-situ磁場配向NMRシステムを構築することを目的としている.当初の研究計画に基づき,平成30年度には主に次の課題を遂行した.課題(A)三次元磁場配向プローブの作製とin-situ磁場配向NMR法の確立前年度からの課題として,まず作製したプローブ内での微結晶の三次元配向の達成とNMR信号の検出を試みた.L-アラニン微結晶懸濁液をモデル試料とし,磁場配向には間欠回転磁場を選択した.RFパルスが試料管の間欠回転に同期して照射されるよう実験条件を調整し,パルス照射とFID信号の取り込みのタイミングを変化させた一連の固体13C CP NMRスペクトルを収集した.その結果,パルス照射・信号取り込みのタイミングを変化させるにつれて,L-アラニンの各構成炭素由来の化学シフトが連続的にシフトする様子が観測された.
リカレント建築ネットワークに基づく資源経済循環型社会モデルの研究

建設関連分野からの環境問題への対処として,本研究課題では部材レベルでのリユースを導入した循環型社会を対象としたマルチエージェントシミュレーションを実行した。パラメータとして,部材回収率,リサイクル鋼材歩留り,リユース部材適合率などの物理的因子に焦点を当ててシミュレーションを実行した結果,これらの因子が資源採取量及びCO2排出量の削減効果に及ぼす影響について有益な知見が得られ,リカレント建築の意義と貢献性を明らかにした。(1)循環型社会のシミュレーションモデルの構築に関してマルチエージェントを用いて,循環型社会モデルのシミュレーションシステムを構築した。資源循環の対象としては,鉄骨造建築物を想定し,構造部材が社会を流通する設定とした。現状では,新規部材である高炉鋼と,リサイクル部材である電炉鋼が流通しているが,本システムでは解体建物から分別された部材をそのまま転用するリユース鋼材を想定し,流通させた。循環型社会の構成要素としては,ユーザー,建設業者,高炉メーカ,電炉メーカ,リユースメーカ,廃棄物処理業者をエージェントとして設定し,エージェント間を建物,各鋼材が取引されるものとした。また,資源のリサイクル,リユースに影響を及ぼす因子として,建物解体後の部材回収率,リサイクル鋼材製造に係る歩留り,ストックヤードで管理されているリユース部材が,新しい建物に転用可能か否かを決定する適合率などをパラメータとして設定し,CO2排出量,資源採取量削減に及ぼす影響をシミュレーションにより検証した。(2)シミュレーションの実行及び結果の考察に関してリサイクル鋼材歩留りが1.0の時,完全な循環システム(新規鋼材の製造を要しない)が実現し,CO2排出量はリサイクルが無い場合の約58%まで削減できる。リユース鋼材寿命を建物寿命の3倍強に設定すると,使用される鋼材の約70%はリユース鋼材で賄われ,CO2排出量はリサイクル及びリユースが無い場合の約36%となり,リサイクルを考慮した場合と比べても約62%まで低減可能である。その他,パラメータ相互の関係性やリユースメーカを設置した際に必要となるストックヤードの規模などに関して考察を行った。1.循環型社会のシミュレーションシステムの構築マルチエージェントシステムを用いて, RC(鉄筋コンクリート)系構造物を対象とした資源循環型社会モデルのシミュレーションシステムを構築し,部材リュース及び資源リサイクルを導入したケースと,そうでないケースについて,資源消費量,環境負荷量の観点から考察を加えた。2.システムの概要対象構造物は2×2スパン, 2層のRC造住宅を想定する。部材リュースを可能にするため,柱・梁部材をPCaコンクリートで製造し組建解体を行う工法と,現状のコンクリートを一体的に打設する工法を想定し,各々の工法を採用した場合のシミュレーションを実施する。システム内で設定するエージェントは,ユーザー,住宅メーカー,リュースメーカー,部材製造を行うものとして,電炉メーカー, PCaメーカー,生コンメーカー,骨材メーカー,セメントメーカーを想定した。環境負荷に関しては,エネルギー消費量, CO2, NO2, SO2, SPM発生量を対象とした。また,シミュレーションを実行する上で,建替周期,リサイクル判断基準,解体材回収率,再生利用可能率ダメージ比率などのパラメータを設定し,各種ケーススタディを実行した。3.結果と考察組建解体型工法は一体型工法に比べ,環境負荷を削減することが可能であった。さらに,パラメータを変化させてシミュレーションを実行した結果,「解体材回収率」と「リサイクル判断基準」の変化が環境負荷量・廃棄物量に与える影響が顕著であった。また,リサイクル判断基準を長くした時に,環境負荷量・廃棄物量の減少が緩やかになる傾向が見られた。
膵癌・肝癌に対するアンチセンス療法の開発:腫瘍選択性の向上

膵癌・肝癌に対するアンチセンス療法の可能性を追求するため、腫瘍選択性の向上を目指して研究を行った。1.膵癌におけるK-ras,DPC4,p53,cyclin Aに関する検討および肝癌におけるその発癌に対するカフェインの抑制効果に関する検討について論文発表した。Rasシグナル経路に関与する遺伝子を標的とするアンチセンス療法を含む遺伝子治療の構築は、今後も検討して行く価値のあるものと考える。2.これまでに行ってきた研究と文献的に蓄積された知見に基づいて、腫瘍新生血管内皮細胞および腫瘍細胞そのものを標的とし、繰り返しの全身投与を前提としたプラスミドまたはオリゴ核酸の担体としての腫瘍指向性ペプチドベクターCRGDCF(K[H-]KKK)6を考案開発した(腫瘍指向性ペプチドベクターとして科学技術振興事業団より平成12年有用特許出願)。これは、環状のRGDモチーフを結合したヒスチジンを側鎖に有するポリリジンで、腫瘍組織に集合し細胞に取り込まれた後にエンドソームからのプラスミドまたはオリゴ核酸の遊離が促進される機能を想定しており、膵癌・肝癌細胞株を用いたルシフエラーゼ発現プラスミドをリポーターとした実験で、腫瘍指向性ベクターとしての可能性を示唆する成績が得られた(第3回米国遺伝子治療学会および第9回癌遺伝子治療国際会議において発表)。仮に、有効な腫瘍指向性ベクターが開発されたとしても、大多数の癌細胞に治療遺伝子を導入することは現実的ではなく、繰り返し投与や治療効果が周囲癌細胞に波及することが望ましい。そこで、アンチセンス療法に加え、この腫瘍指向性ペプチドベクターと新たなRNA interferenceの概念を利用した進行膵癌・肝癌に対する非ウイルス性遺伝子治療を提案する。1.これまでc-rafに対するアンチセンスオリゴ核酸を用いて、膵癌・肝癌細胞株に対するその抗腫瘍効果を検討してきた。その一連の研究として、シグナル伝達系のc-rafの上流のK-ras変異について臨床膵癌手術材料を用いてtissue microdissectionとdirect sequencingにより再評価した(Pancreas,in press)。膵癌では、K-ras変異の検出に高感度法を用いるとほぼ100%に変異が検出されるようであるが、その癌細胞集団全体の特異的な遺伝子形質であるかどうかには疑問が残っていた。今回の測定法でも8割の例にK-ras変異を見い出し、かつその半数にK-ras変異遺伝子の増幅が推定され、膵癌の発現進展におけるK-ras変異の意義を改めて示した。したがって、膵癌においてK-ras,c-rafをアンチセンス治療の標的遺伝子とする系の構築は、今後も検討して行く価値のあるものと考える。2.これまで行ってきた研究と文献的に蓄積された知見に基づいて、繰り返しの全身投与を前提としたプラスミドまたはオリゴ核酸の担体としての腫瘍指向性ペプチドベクター(cRGD-hK)をデザイン考案した。合計36アミノ酸残基よりなり、環状のRGDモチーフを結合したヒスチジンを側鎖に有するポリリジンで、腫瘍組織に集合し細胞に取り込まれた後にエンドソームからのプラスミドまたはオリゴ核酸の遊離が促進される機能を想定している。ルシフェラーゼ遺伝子を発現するプラスミドをリポーターとして、肝癌細胞株を用いたin vitro,in vivoの実験で、cRGD-hKの有用性を示唆する結果を得た(第3回米国遺伝子治療学会発表予定)。これまでに行ってきた研究と文献的に蓄積された知見に基づいて、腫瘍新生血管内皮細胞および腫瘍細胞そのものを標的とし、繰り返しの全身投与を前提としたプラスミドまたはオリゴ核酸の担体としての腫瘍指向性ペプチドベクターCRGDCF(K[H-]KKK)6を考案開発した(腫瘍指向性ペプチドベクターとして科学技術振興事業団より平成12年有用特許出願)。

これは、環状のRGDモチーフを結合したヒスチジンを側鎖に有するポリリジンで、腫瘍組織に集合し細胞に取り込まれた後にエンドソームからのプラスミドまたはオリゴ核酸の遊離が促進される機能を想定している。膵癌・肝癌細胞株を用いたルシフェラーゼ発現プラスミドをリポーターとした実験では、その腫瘍指向性ペプチドベクターのそれぞれの要素は、少なくともin vitroにおいて期待どうりに機能した。さらに、膵癌・肝癌細胞を皮下接種した担癌ヌードマウスの尾静脈よりこのペプチドベクター/プラスミド複合体を全身投与し、腫瘍組織と各臓器におけるルシフェラーゼ活性の分布をみた実験で、腫瘍指向性ベクターとしての可能性を示唆する成績が得られた(第3回米国遺伝子治療学会および第9回癌遺伝子治療国際会議において発表)。仮に、有効な腫瘍指向性ベクターが開発されたとしても、大多数の癌細胞に治療遺伝子を導入することは現実的ではなく、繰り返し投与や治療効果が周囲癌細胞に波及することが望ましい。そこで、アンチセンス療法に加え、この腫瘍指向性ペプチドベクターと新たなRNAinterferenceの概念を利用した進行膵癌・肝癌に対する非ウイルス性遺伝子治療を提案する。
ノーマル行動の状態空間モデルを用いた日常生活下の傷害発生事故の予測手法の確立

研究目的:様々な環境に適用可能な不慮の事故の予測手法への拡張を目指し、ノーマル行動の状態空間モデルを用いた裂傷発生事故の予測手法の確立を目的とする。具体的には、環境が持つ特徴(形状、機能、配置など)を変数としたノーマル行動の状態空間モデルと、傷害発生メカニズムの解明による傷害の発生を再現するシミュレーション手法を開発する。これらを統合することで、日常生活環境下における傷害発生事故の予測手法を確立する。研究意義:本研究によって確立するノーマル行動の状態空間モデルを用いた傷害発生事故の予測手法を用いることで、従来、勘や経験に頼っていた事故の予測を様々な環境に対して、科学的かつ定量的に行うことができるようになる。これにより、戦略的・効果的・きめ細かかつ具体的な事故予防策を考案可能になる。研究成果:当初の研究計画とは異なり、環境が持つ特徴(形状、機能、配置など)を変数としたノーマル行動の状態空間モデルを利用しなかったが、最終目標である「日常生活下の傷害発生事故の予測手法の確立」が成された。また、身体の表面・内部の物理現象とそれによって生じる傷害の関係性を明らかにし,計算機上で傷害を模擬可能な生体力学モデルを用いた傷害シミュレーションを構築した。モデル構築にあたり、法医学鑑定に力学特性を調べる工学的計測器を導入することで、解剖時に生体組織の力学特性データを得る、生体力学試験システムを開発した。実際に司法解剖へ開発したシステムを導入し、頭蓋骨片の力学特性値の計測を行い、世界的にも貴重な0歳から3歳の子どもの頭蓋骨の力学特性値を得ることができた。当初の研究計画とは異なるが、最終目標である「日常生活下の傷害発生事故の予測手法の確立」が成された。また、計算機上で傷害を模擬可能な生体力学モデルを用いた傷害シミュレーションを構築するために、頭蓋骨片の力学特性値の計測を行い、世界的にも貴重な0歳から3歳の子どもの頭蓋骨の力学特性値を得ることができた。このことは、死因同定支援への期待力、ら、工学だけでなく法医学の分野でも高い評価を受けている。以上の業績から、研究計画の内容が着実に実施されており、期待通り研究が進展したものと判断する。現在までの研究では、子どもの行動として、環境内や製品の周囲での移動に着目してきた。より、戦略的・効果的・きめ細かかつ具体的な事故予防策を考案可能にするために、モーションキャプチャーを導入するなど、子どもの姿勢にまで着目した行動モデルを構築する。計算機上で裂傷を模擬可能な生体力学モデルを構築するには、頭蓋骨の力学特性値に加え、皮膚の力学特性値も得る必要がある。現在までに構築した生体力学モデルでは、仮に豚の皮膚の力学特性値を用いている。この豚の皮膚の力学特性値は、皮膚の力学特性試験システム開発の例題として取得したものである。今後、頭蓋骨の力学特性試験システムと同様に皮膚の力学特性試験システムも司法解剖に導入し、人間の皮膚の力学特性値を取得する予定である。具体的には、環境が持つ特徴(形状、機能、配置など)を変数としたノーマル行動の状態空間モデルと、裂傷メカニズムの解明による裂傷の発生を再現するシミュレーション手法を開発する。これらを統合することで、日常生活環境下における裂傷発生事故の予測手法を確立する。研究意義:本研究によって確立するノーマル行動の状態空間モデルを用いた裂傷発生事故の予測手法を用いることで、従来、勘や経験に頼っていた事故の予測を様々な環境に対して、科学的かつ定量的に行うことができるようになる。研究成果:裂傷発生メカニズム解明のための動力学特性分析システムを開発し、開発システムを用いた実験を行った。開発システムは、動的特性を計測する衝撃試験機と、有限要素シミュレーションシステムから構成されている。実験は、動物の中でヒトの皮膚に類似していると言われている豚の皮を使用し、衝突速度、衝突させる稜線部材の材質、稜線形状を変え、のべ105の条件のもと行った。この実験により、各材質における稜線形状と衝突速度の組み合わせによる裂傷の発生確率分布が得られた。また、有限要素法シミュレーションを用いて、実験を再現することで、実験からだけでは得られない皮内部の応力状態が得られた。子どものノーマル行動計測に関しては、12台のビデオカメラと子どもの体幹に装着した加速度・ジャイロセンサからのデータを同期した状態で記録可能な日常行動計測システムを開発した。記録した長時間の行動映像から転倒映像を抽出するためにセンサデータを用いた転倒検出アルゴリズムを開発し、転倒映像の自動抽出を可能にした。抽出した映像を用いて転倒動作解析を行い、転倒の動作データを得る。これまでに生後11か月50か月の19人の行動計測を行い105回の転倒データを得た。

研究意義:本研究によって確立するノーマル行動の状態空間モデルを用いた傷害発生事故の予測手法を用いることで、従来、勘や経験に頼っていた事故の予測を様々な環境に対して、科学的かつ定量的に行うことができるようになる。これにより、戦略的・効果的・きめ細かかつ具体的な事故予防策を考案可能になる。研究成果:当初の研究計画とは異なり、環境が持つ特徴(形状、機能、配置など)を変数としたノーマル行動の状態空間モデルを利用しなかったが、最終目標である「日常生活下の傷害発生事故の予測手法の確立」が成された。また、身体の表面・内部の物理現象とそれによって生じる傷害の関係性を明らかにし,計算機上で傷害を模擬可能な生体力学モデルを用いた傷害シミュレーションを構築した。モデル構築にあたり、法医学鑑定に力学特性を調べる工学的計測器を導入することで、解剖時に生体組織の力学特性データを得る、生体力学試験システムを開発した。実際に司法解剖へ開発したシステムを導入し、頭蓋骨片の力学特性値の計測を行い、世界的にも貴重な0歳から3歳の子どもの頭蓋骨の力学特性値を得ることができた。裂傷は皮膚表面からではなく、内部から裂け始める可能性が高いなど、その発生メカニズムの解明に向け、着実に成果を上げている。12台のビデオカメラと子どもの体幹に装着した加速度・ジャイロセンサからなる日常行動計測システムを開発し、裂傷に繋がるノーマル行動のひとつである転倒の動作データを収集可能にした。以上の業績から、研究計画の内容が着実に実施されており、おおむね順調に研究が進展しているものと判断する。当初の研究計画とは異なるが、最終目標である「日常生活下の傷害発生事故の予測手法の確立」が成された。また、計算機上で傷害を模擬可能な生体力学モデルを用いた傷害シミュレーションを構築するために、頭蓋骨片の力学特性値の計測を行い、世界的にも貴重な0歳から3歳の子どもの頭蓋骨の力学特性値を得ることができた。このことは、死因同定支援への期待力、ら、工学だけでなく法医学の分野でも高い評価を受けている。以上の業績から、研究計画の内容が着実に実施されており、期待通り研究が進展したものと判断する。交付申請時の研究計画通り、1年目で収集したノーマル行動データを、年齢、身長、体重といった子ども自身のパラメータと、形状、機能、配置などの環境の特徴と関連付けたノーマル行動の状態空間モデルを構築する。また、裂傷発生メカニズムの解明を進め、計算機上で裂傷が模擬可能な生体力学モデルを構築する。構築した裂傷がシミュレート可能な生体力学モデルとノーマル行動の状態空間モデルとを統合し、裂傷発生事故を予測する手法を確立する。さらに、医療機関と協力し、裂傷発生状況のデータや裂傷発生に起因した製品のデータを収集することで、裂傷データベースを構築し、これと予測結果を比較することで、妥当性を検証する。現在までの研究では、子どもの行動として、環境内や製品の周囲での移動に着目してきた。より、戦略的・効果的・きめ細かかつ具体的な事故予防策を考案可能にするために、モーションキャプチャーを導入するなど、子どもの姿勢にまで着目した行動モデルを構築する。計算機上で裂傷を模擬可能な生体力学モデルを構築するには、頭蓋骨の力学特性値に加え、皮膚の力学特性値も得る必要がある。
ＬＨＣ実験を踏まえたＩＬＣ実験における暗黒物質探査

本研究の目的は互いに密接した以下の二つにより構成されている。一つ目は現在までのLHC実験の結果を鑑み、その背後にある新物理を精査し、魅力的な暗黒物質候補を提案する事で、二つ目はこれらの暗黒物質候補の検証においてILC実験がどの様な役割を果たし得るかを明らかにする事である。様々な成果を上げられたが、その中で最も大きな研究成果は最小超重力誘導型超対称理論を提案した事である。その結果、中性ウィーノ暗黒物質が予言され、その質量1TeV程度以下となるため十分にILC実験で検証可能である事が明らかになった。本年度はLHC加速器実験においてヒッグスが発見され、その性質が多岐にわたり報告された重要な年度であった。また同時に同実験における新物理探査の結果も報告された。こちらは、これまでのところ新物理シグナルの兆候なしと報告された。これらの実験結果は本研究課題においても重要な影響を与える。暗黒物質及びその背後にある新物理模型の可能性は、LHC実験以前は広範囲にわたり様々な可能性が議論されたが、上述の結果、かなり絞り込まれつつある。今年度における私の研究実績は、LHC実験を踏まえた上で、どの様な素粒子標準模型を超える新物理模型が妥当かを徹底的に調べ、またその結果どの様暗黒物質像が得られるのかに焦点を当て研究を行い、そしてILC実験においてどのようなシグナルが期待されるのかについての下準備を完成させたことである。具体的な研究実績は以下のとおりである。LHC実験で発見されたヒッグス粒子は素粒子標準模型の予言するヒッグス粒子と非常に良く一致しており、またその質量は約126GeVと軽めであった。この事から、その背後にある新物理模型は超対称性模型が妥当であると考えられる。一方ヒッグス粒子が126GeVと超対称理論が予言するヒッグス粒子にしては少し重めなこと、またLHC実験で新物理シグナルが見えていないことを鑑みると超対称粒子のスケールとしてはやや重め(約100TeV程度)であると考えられる。以上の事を踏まえ新物理模型(Pure Gravity Mediation ModelとQuark-Lepton Spread Gauge Mediation Model)を構築し、LHC実験や暗黒物質観測からの制限を明らかにし、また近い将来これらの実験・観測で探査できるパラメータ領域を明らかにした。最終年度ではLHCがその第一ラウンドの運転を終了し、その間に得られたデータを基に様々な解析を行い、その結果が報告された。そこから得られた重要な結果は以下の二つである。ひとつ目は、ヒッグスの質量は(昨年度の時点で示唆されたように)126GeV程度であり、その性質(他の素粒子達との相互作用)は素粒子標準模型の予言するヒッグス粒子と良く一致する事である。ふたつ目は、様々な標準模型を超える新物理の探索においてそのシグナルの証拠が得られなかった事である。これらの結果より、昨年度提案した最小超重力誘導型超対称標準模型(Pure Gravity Mediation supersymmetry breaking model)はやはり最も有望な新物理模型である事を確信し、今年度はこの模型のILC加速器実験への示唆(有望なシグナルや模型の検証可能性)について研究を進めた。更に本年度最後になり、宇宙背景放射観測よりビッグニュースがもたらされた。初期宇宙におけるインフレーション由来の重力波の検出である。この事実はインフレーションのスケールが高く、その後の再加熱温度が10ー100億度と高い可能性を意味する。そのため暗黒物質は初期宇宙において熱的のみならずグラビティーノ崩壊を通じた非熱過程でも生成される。本年度は、この非熱過程も考慮し、暗黒物質の残存量を正確に計算し、その質量が1TeV程度以下となる事を示した。また殆ど全てのパラメータ領域でウィーノが1TeV程度以下となる事も判明した。この結果はILC加速器実験にとり重要である。なぜならばILCの最終的な重心系の衝突エネルギーは1TeVであり、ILCにおいて本模型は直接及び間接検出を通じて検証できる可能性が高くなったからである。本研究課題における主目的はLHC実験から得られる結果を踏まえた上でのILC加速器実験における新物理及び暗黒物質探査の研究である。初年度の研究成果として以下の4つが挙げられる。どれも論文として査読付きの雑誌に投稿し、すべて掲載に至っている。(1)テラスケール以下に現れる新粒子が暗黒物質のみである場合、LHC加速器実験での標準模型を超えるシグナル探査は非常に困難となる。またこの様な場合、ILC実験でもシグナル探査は難しいものとなる。しかしながら、ILC実験において重心系のエネルギーが十分に大きければ、Wフュージョン過程を用いた暗黒物質生成が有効となり、そのシグナル探査が可能であることを示した。