hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
プリンヌクレオチド合成経路によるがん幹細胞の未分化維持機構の解明

申請者のグループでは、幹細胞マーカー候補のNucleostemin(NS)の発現を指標に、がん幹細胞および正常組織幹細胞の特定と未分化性維持機構の解明に取り組んでいる。これまでに、精巣、肝臓および脳腫瘍におけるNS高発現細胞には、正常組織幹細胞もしくはがん幹細胞が濃縮していることを報告しており、NSは組織を越えた未分化マーカーとなりうることが示唆されている。本年度は、マウスおよびヒトにおける精巣、胚細胞腫瘍でのNSの発現を解析した。マウスおよびヒトの胎児精巣、ヒト胚細胞腫瘍でのNSの発現を調べたところ、NS陽性細胞の約60%が未分化マーカーであるOct3/4陽性であった。これらの結果より、NSは精巣および胚細胞腫瘍での幹細胞マーカーであることが示唆された。さらに胚細胞腫瘍でのNS発現細胞の機能を検討するために、マウス奇形腫モデルを用いて解析を行った。マウスES細胞はNS強陽性だが、ES細胞を免疫不全マウスの皮下に移植し奇形腫を作らせると、ES細胞の殆どはNS陰性および弱陽性になった。免疫組織染色により、NS陽性細胞は分化マーカー陰性であり、未分化マーカーや増殖マーカー陽性であった。奇形腫よりNS強陽性、弱陽性、陰性細胞を分離し、in vitroでの培養と免疫不全マウスへの2次移植を行ったところ、NS強陽性細胞は高いコロニー形成能および腫瘍形成能を保持しており、奇形腫においてもNS強発現細胞集団には、がん幹細胞が濃縮していることが明らかとなった。さらに奇形腫においてNSをノックアウトすると、腫瘍の形成は優位に抑えられ、未分化マーカー陽性細胞が増加していた。以上の結果より、NSは奇形腫において未分化維持や細胞増殖に寄与していることが判明した。今後、効率よくNSの発現を抑制できる薬剤が開発されれば、胚細胞腫瘍においてがん幹細胞を分化させ、がんの根治に繋がるものと期待される。申請者のグループでは、独自のNucleosteminを指標とした幹細胞マーキングシステムを確立し、がん幹細胞(tumor-initiating cell)の特定と未分化性維持機構の解明に取り組んできた。申請者はこのシステムを駆使し、プリンヌクレオチド合成経路で働く酵素Shmt1、Shmt2、Ppat、Atic(候補遺伝子)の発現量が幹細胞特異的に上昇しており、未分化性の維持に関与していることを見出している。本研究では、プリンヌクレオチド合成経路ががん幹細胞の未分化性の維持にどのように関わっているのか、その分子機構を明らかにする。申請者は、レチノイン酸存在下、もしくはLIF非存在下でES細胞を培養して分化させると、プリンヌクレオチド合成経路に関わる酵素(候補遺伝子)の発現量が低下することを明らかにした。さらに、ES細胞において候補遺伝子をノックダウンすると、未分化性の評価の一つであるアルカリフォスファターゼの染色性が完全に失われることはないものの減弱すること、細胞の形態が平坦になり、分化傾向を示すことを観察した。また、それらのノックダウン細胞は、未分化マーカーであるOct3/4の発現量の低下は見られなかったものの、外胚葉系の分化マーカーであるPax6の発現量の上昇を認めた。Pax6の転写は、Meis2、Sox2/3、Smad3、Nkx2.2などの転写因子やNotch、EGFRのシグナル経路によって促進されることが報告されている。そこで、候補遺伝子がどの経路を介してPax6の発現を制御しているかを現在検討中である。申請者のグループでは、幹細胞マーカー候補のNucleostemin (NS)の発現をGFPの蛍光によりモニターできるトランスジェニックマウス(NS-GFP)を作製し、がん幹細胞および正常組織幹細胞の特定と未分化性維持機構の解明に取り組んでいる。これまでに、精巣および脳腫瘍におけるNS高発現細胞集団には、正常組織幹細胞もしくはがん幹細胞(tumor-initiating cell)が濃縮していることを報告しており、NSは組織を越えた未分化性維持に関与していることが示唆されている。本年度は、本トランスジェニックマウスを用いて正常肝臓組織での解析を行った。胎生期の肝臓では、DLK1陽性の細胞が、肝細胞と胆管上皮細胞への分化能とin vitroで高い増殖能を併せ持つことが知られている。DLK1陽性の細胞は、DLK1陰性の細胞に比べ、NS-GFPの発現量が高かった。新生児の肝臓には、NS陰性、弱陽性、強陽性の細胞が存在していたが、その中でin vitroでのコロニー形成能を持つのは、NS-GFP強陽性の細胞のみであった。成体マウス肝臓では、肝細胞と胆管上皮細胞の両方でNSが発現していた。部分肝切除により、肝細胞のNSの発現が一時的に上昇することも明らかになった。さらに、NSをin vivoでノックダウンすると、肝切除による細胞増殖が抑制された。また、in vitroで肝癌細胞株や肝前駆細胞のNSをノックダウンしても、細胞増殖は抑制された。以上の結果より、NSは肝細胞の増殖に必須のタンパク質であり、肝臓の未分化細胞のマーカーとなることが明らかとなった。このように、肝前駆細胞および分化細胞のいずれにおいても、再生という現象において、共通してNSが重要な役割を果たしていることを示唆している。また、本分子ががん組織においても増殖ポテンシャルと相関することとも連関すると考えられた。

これまでに、精巣、肝臓および脳腫瘍におけるNS高発現細胞には、正常組織幹細胞もしくはがん幹細胞が濃縮していることを報告しており、NSは組織を越えた未分化マーカーとなりうることが示唆されている。本年度は、マウスおよびヒトにおける精巣、胚細胞腫瘍でのNSの発現を解析した。マウスおよびヒトの胎児精巣、ヒト胚細胞腫瘍でのNSの発現を調べたところ、NS陽性細胞の約60%が未分化マーカーであるOct3/4陽性であった。これらの結果より、NSは精巣および胚細胞腫瘍での幹細胞マーカーであることが示唆された。さらに胚細胞腫瘍でのNS発現細胞の機能を検討するために、マウス奇形腫モデルを用いて解析を行った。マウスES細胞はNS強陽性だが、ES細胞を免疫不全マウスの皮下に移植し奇形腫を作らせると、ES細胞の殆どはNS陰性および弱陽性になった。免疫組織染色により、NS陽性細胞は分化マーカー陰性であり、未分化マーカーや増殖マーカー陽性であった。奇形腫よりNS強陽性、弱陽性、陰性細胞を分離し、in vitroでの培養と免疫不全マウスへの2次移植を行ったところ、NS強陽性細胞は高いコロニー形成能および腫瘍形成能を保持しており、奇形腫においてもNS強発現細胞集団には、がん幹細胞が濃縮していることが明らかとなった。さらに奇形腫においてNSをノックアウトすると、腫瘍の形成は優位に抑えられ、未分化マーカー陽性細胞が増加していた。以上の結果より、NSは奇形腫において未分化維持や細胞増殖に寄与していることが判明した。今後、効率よくNSの発現を抑制できる薬剤が開発されれば、胚細胞腫瘍においてがん幹細胞を分化させ、がんの根治に繋がるものと期待される。本年度は、肝臓組織に焦点を当て研究を展開した。その結果、NSは胎児期の肝前駆細胞に発現が見られること、成体においては分化細胞である肝細胞でも発現しているものの、肝切除時の再生時には発現が上昇するという興味深い現象を観察することができた。このように、本研究課題達成のため順調に研究が遂行できていると判断している。来年度は、奇形腫を含むgerm cell tumorなど腫瘍モデルマウスを用いて、NSの発現とがん幹細胞との関係について解析を進める。NSががん幹細胞のマーカー分子として機能していることが明らかになれば、プリンヌクレオチド合成経路を阻害することでNSの発現を抑制し、腫瘍形成が抑えられるのかを検討する。そして、プリンヌクレオチド合成経路とがん幹細胞の未分化性の維持制御メカニズムの解明に取り組む予定である。
外乱作用中にダンパーが損傷した場合の応答逆転現象の解明と極限応答増幅率の簡易評価

制震構造建物や免震構造建物に組み込まれる各種のダンパーおよびその取付部材が,地震や台風などの外乱作用中に,性能の限界となる応答への到達によって設計上想定している装置特性とは異なる挙動を示したとき,そのような特性変化が生じない場合に比べて最大応答が増幅する現象(応答増幅現象)や,ダンパーを設置していない場合に比べても最大応答が増幅する現象(応答逆転現象)が生じることが明らかとなった.本研究では,その発生理由と発生条件を理論的に明らかにするとともに,そのような現象が発生したときの応答増幅率の最大値(極限応答増幅率)を簡易に予測する方法を構築する.制震構造建物や免震構造建物に組み込まれる各種のダンパーおよびその取付部材が,地震や台風などの外乱作用中に,性能の限界となる応答への到達によって設計上想定している装置特性とは異なる挙動を示したとき,そのような特性変化が生じない場合に比べて最大応答が増幅する現象(応答増幅現象)や,ダンパーを設置していない場合に比べても最大応答が増幅する現象(応答逆転現象)が生じることが明らかとなった.本研究では,その発生理由と発生条件を理論的に明らかにするとともに,そのような現象が発生したときの応答増幅率の最大値(極限応答増幅率)を簡易に予測する方法を構築する.
抄物目録の完成

抄物は室町時代口語研究資料として価値が高い。本研究は、筆者未調査の抄物の発掘・調査を行い、既調査抄物と合わせて、その総合目録の完成に努めたものである。1、現地調査国立国会図書館・東京国立博物館・お茶の水図書館・国立公文書館内閣文庫・宮内庁書陵部・歴史民俗博物館・静嘉堂文庫・防衛大学校図書館・名古屋市立蓬左文庫・京都大学附属図書館・花園大学国際禅学研究所・天理大学附属天理図書館・阪本龍門文庫・高野山霊宝館・西来寺等において抄物の発掘・調査を行った。特に、閲覧業務が再開された抄物の宝庫の一であるお茶の水図書館の調査に力を注ぎ、写本・古活字版・整版にわたって多くの抄物を調査し得た。2、書誌学的考察各抄物の、抄者、成立時期、言語研究資料としての性格等の資料性の解開に努めた。中でも『三体詩素隠抄』と『中華若木詩抄』等を中心とする古活字版の整備と諸版の関係の解明とに、大きな成果を得た。後者についてはお茶の水図書館において「出版された抄物-室町時代の話し言葉を探る-」という題で研究発表を行った。3、昌録の作成(1)特定の原典に対する抄物、(2)書き入れ仮名抄、(3)特定の原典を持たない一種の抄物、に大きく三分し、目録の作成を進めた。そのうち(1)の漢籍集部の目録を完成し、『訓点語と訓点資料』(2004・9)に発表した。抄物はキリシタン資料・狂言詞章とともに中世日本語研究資料として価値が高い。しかし、その発掘・調査は遅れており、それに従う研究者は近年いなくなっている。筆者は40年近く全国の寺社・文庫・図書館に現地調査し、1万点にのぼる抄物を調査しているが、さらに調査を進め、その総合目録の完成に努めている。1、今年度の調査足利学校・歴博・国会図書館・東洋文庫・国語研究所・公文書館・斯道文庫・学習院大・昭和女子大・大東急文庫・静嘉堂文庫・防衛大・蓬左文庫・神宮文庫・西来寺・京都大・大谷大・陽明文庫・高山寺・中之島図書館・杏雨書屋・天理図書館・龍門文庫・武庫川女子大・広島市立・徳島県立・島根大・九州大・松平文庫等において発掘・調査を行った。特に特定の原典を持たない神道関係書(『文意抄』『諸神記』等)、占い関係書(『洗心経』『八卦』等)、辞書(『慶長九年本』『永禄十一年本』)をはじめ新資料を発掘した。2、資料性の解明既調査資料を含め各資料の解明に努めた。龍門文庫所蔵の『洗心経』が彩色画をもつ、新しい種類の抄物であることがわかり、依拠した明版にさかのぼり、その性格を解明した。天理図書館吉田文庫本を中心に神道関係抄物の整理を完了した。そのうち特定の原典を持たないものがどのくらい伝存するのか見当もつかなかったのであるが、吉田兼倶・兼右・梵舜・その他のものがあることが判明した。片仮名交じり注を持つ辞書のうち節用集の解明もほぼ完了した。3、今年度の目録の作成(1)特定の原典に対する抄物、(2)書き入れ仮名抄、(3)特定の原典を持たない一種の抄物、に大きく三分し、目録の作成を進めている。(2)と(3)と(1)のうち漢籍の部はその大部分が完成したが、それに新しく発掘した資料を組み込むことと、(1)の仏典と国書とに予想以上の時間を必要としてしいる。抄物はキリシタン資料・狂言詞章とともに中世日本語研究資料として価値が高いにもかかわらず、その発掘・整備は遅れており、これに従事する研究者は近時いなくなっている。

筆者は40年近く全国の寺社・文庫・図書館に現地調査し、1万点にのぼる抄物を調査しているが、更に調査を進め、その総合目録の完成に努めている。1、今年度の調査お茶の水図書館・東京国立博物館・宮内庁書陵部・国立公文書館・国立国会図書館・国文学研究資料館・花園大学図書館・同国文研究室・同国際禅学研究所・禅文化研究所・大谷大学図書館・天理大学附属天理図書館・阪本龍門文庫などにおいて抄物の発掘・調査を行った。このうち、花園大学関係機関は今回はじめて調査が許可されたところで、200点近い抄物を調査することができた。江戸初期写抄者未詳『臨済録抄』江戸前期写『蒲室集抄』など貴重な資料が少なくなかった。2、資料性の解明既調査資料を含め各資料の解明に努めた。天理図書館所蔵の永禄元年(1558)聞書『於雲沢蒙求聞書』は、鎌倉五山の建長寺の塔頭雲沢庵で記録された抄物と見られて来たが、考察の結果、京都相国寺雲沢軒における仁如集堯(14831574)の講義の聞書である蓋然性が高くなって来た。合わせて仁如の抄物を整理し、惟高妙安・策彦周良と合わせて末期抄物作者の抄物の全貌を明らかにした。3、今年度の目録の作成『杜詩抄』『柳文抄』『韓文抄』『長恨歌琵琶行抄』『胡曽詩抄』『東坡抄』『山谷抄』『山谷演雅詩抄』『瀟湘八景詩抄』『蒲室集抄』『二十四孝抄』『聖蹟図和抄』『三体詩抄』『中興禅林風月集抄』『江湖風月集抄』『御注文選表解』『古文真宝前集抄』『古文真宝後集抄』『阿房宮賦抄』『聯珠詩格抄』『千家詩選抄』の目録を完成した。抄物は日本語研究資料として価値が高く、これを対象とする研究者も近年再び増えて来ている。しかし、現地に赴き、原本を発掘・調査する研究者はほとんどいなくなっている。筆者は40年間全国の寺社・文庫・図書館に現地調査し、1万点にのぼる抄物を発掘・調査して来た。本研究において、筆者は、筆者未調査の抄物の発掘・調査につとめ、既調査抄物と合わせて、その総合目録の完成に努めた。1、今年度の調査国立国会図書館・東洋文庫・国立公文書館内閣文庫・宮内庁書陵部・名古屋市立蓬左文庫・京都大学・陽明文庫・高山寺・天理図書館・阪本龍門文庫・高野山霊宝館等において抄物の発掘・調査を行った。特に、閲覧業務が再開された抄物の宝庫の一であるお茶の水図書館の調査に力を注ぎ、写本・古活字版・整版にわたって多くの抄物を調査し得た。2、資料性の解明各抄物の、抄者、成立時期、言語研究資料としての性格等の資料性の解明に努めたが、中でも、室町末・江戸初期の交に作成された『蒙求抄』(天理図書館本・宮内庁書陵部本・高野山霊宝館本等)の解明と、『三体詩素隠抄』『中華若木詩抄』等を中心とする古活字版と整版の諸本の整備と諸版の関係の解明とに、大きな成果を得た。後者についてはお茶の水図書館において「出版された抄物-室町時代の話し言葉を探る-」という題で研究発表を行った。3、今年度の目録の作成(1)特定の原典に対する抄物、(2)書き入れ仮名抄、(3)特定の原典を持たない一種の抄物、に大きく三分し、目録の作成を進めた。そのうち(1)の漢籍集部の目録を完成し、『訓点語と訓点資料』(2004・9)に発表した。
低分子量GTP結合蛋白質の機能修飾物質の開発と有効利用

本研究では、私共の発見した低分子量G蛋白質とその関連遺伝子のcDNAプローブおよび抗体を作製し、低分子量G蛋白質の活性制御機構や作用機構の解明に有効利用すると共に、種々の病態の理解や病因の解析、診断法、治療法の開発に応用することを目的としている。私共は本研究で低分子量G蛋白質としてRap1、Rab3A、-B、-C、活性制御蛋白質としてRabGDI、RhoGDI、SmgGDS、標的蛋白質としてRabphilin-3A、REKSを同定した。私共はこれらの精製蛋白質を用いた実験から、SmgGDSはSosが活性化したRasを細胞膜から細胞質へトランスロケーションする活性をもつことを明らかにした。さらに、私共はRasの標的蛋白質を同定する目的で、RasがMAPキナーゼキナーゼを活性化してMAPキナーゼを活性化する無細胞系のアッセイ系を確立した。私共は、このアッセイ系を用いて、Rasによって直接活性化される未知の因子を精製し、REKSと命名した。一方、私共は、C3やRho GDIを用いた実験から、Rhoが平滑筋の収縮、細胞形態、細胞膜のラッフリング、細胞運動、細胞質分裂を制御していることを明らかにした。さらに、私共はRab3Aの標的蛋白質としてRabphilin-3Aを見出し、そのcDNAを単離した。Rabphilin-3Aの変異型cDNAと抗体を用いた実験から、Rabphilin-3Aがシナプスでの神経伝達物質の放出に重要な役割を果たしている可能性を示した。このように、低分子量G蛋白質とその活性制御蛋白質、標的蛋白質のcDNAプローブが抗体を用いることによって、低分子量G蛋白質の活性制御機構や作用機構が解明できただけでなく、それらは種々の病態の理解や病因の解析、診断に応用されつつあり、本研究計画はほぼ達成できたと考えている。私共はすでにsmg p21のGDP/GTP交換反応調節蛋白質(smg GDS)のcDNAをクロ-ニングし、その一次構造を決定している。本年度、私共はsmg GDSがsmg p21のみならずc-ki-ras p21やrhoA p21にも作用することを明らかにした。また、smg GDSがc-ki-ras p21と協同して細胞のトランスフォ-メ-ションを引き起こすことも明らかにした。これらの低分子量G蛋白質はそのC末端側のシステイン残基がプレニル化され翻訳後修飾をうけることが、私共の教室を含めたいくつかの研究室から報告されている。私共はこのC末端の翻訳後修飾がsmg GDSの作用に必須であることを見出した。そこで、smg p21のC末端側のアミノ酸配列をもとにプレニル化されたC末端側ペプチドを合成してsmgGDSに対する作用を検討した。この合成ペプチドはsmg GDSと1対1の比率で結合してsmg GDSの作用を阻害した。今後はこのC末端側ペプチドを用いて細胞や個体レベルでのsmg GDSやsmg p21、c-ki-ras p21、rho p21の生理機能を解析していく予定である。一方、ras p21のC末端領域の翻訳後修飾がras p21のトランスフォ-メ-ション活性の発現に必須であることが報告されている。私共は低分子量G蛋白質の無細胞系でのプレニル化のアッセイ系を確立した。さらに、ras p21のファルネシル基転移酵素、smg p21/rhoA p21のゲラニルゲラニル基転移酵素、smg p25Aのゲラニルゲラニル基転移酵素を分離・精製した。

今後はこの酵素群の活性を制御する物質を検索しこれらの低分子量G蛋白質の機能と作用機構の解明に有効利用する予定である。私共はすでに種々の低分子量GTP結合蛋白質(G蛋白質)とその活性制御蛋白質を見出している。低分子量G蛋白質はそのC末端のシステイン残基が脂質による翻訳後修飾を受けることが知られている。また、この翻訳後修飾はG蛋白質が細胞膜に結合する際に必須であることも知られている。私共はすでに、低分子量G蛋白質に活性制御蛋白質が作用する際に、この翻訳後修飾が必須であると明らかにしている。本年度、私共は低分子量G蛋白質の生理機能に対するこの翻訳後修飾の意義を解析した。私共はまずrhop21の活性化を阻害するrho GDIを種々の細胞へマイクロインジェクションすることにより、rho p21が細胞形態の維持、細胞運動、細胞質分裂を制御していることを明らかにした。rho p21がこれらの機能を発現するためにはこの翻訳後修飾が必須であった。さらに、私共はツメガエル卵よりras p21に依存してMAPキナーゼを活性化する因子を部分精製してREKSと命名したが、ras p21がREKSを活性化する際にもras p21の翻訳後修飾が必要であった。また、ras p21は発芽酵母のアデニル酸シクラーゼを活性化するが、この際にもras p21の翻訳後修飾が必須であった。一方、私共はrac p21が好中球のNADPHオキシダーゼを活性化して活性酵素の産生を制御していることを見出しているが、この際にもrac p21の翻訳後修飾が必要であった。したがって、本年度の本研究により、低分子量G蛋白質が生理機能を発現する際にも翻訳後修飾が必須であることが明らかになった。よって、翻訳後修飾に関与する酵素群を制御する物質を開発することによって、低分子量G、蛋白質の生理活性を制御できる可能性が高い。以上の結果を得たことにより本年度の研究計画はほぼ達成できたと考えている。本研究では、私共の発見した低分子量G蛋白質とその関連遺伝子のcDNAプローブおよび抗体を作製し、低分子量G蛋白質の活性制御機構や作用機構の解明に有効利用すると共に、種々の病態の理解や病因の解析、診断法、治療法の開発に応用することを目的としている。これまでに低分子量G蛋白質としてRap1およびRab3A、-B、-C活性制御蛋白質としてRab GDIおよびRho GDI、Smg GDSを見出していたが、本年度の本研究でRab3Aの標的蛋白質としてRabphilin-3Aを見出し、そのcDNAを単離している。Rabphilin-3AはN末端側のRab3Aの結合する領域とC末端側のCa^<2+>とセリンリン脂質の結合部位の機能的に異なる部位にわかれ、私共はそれぞれの変異型のcDNAと抗体を作製した。これらの抗体を用いてRabphilin-3Aはシナプス小胞に局在していることが判明した。現在、cDNAや蛋白質、抗体を用いてRab3A、Rabphilin-3Aが神経伝達物質の放出に関与しているか否かを解析中である。一方、私共はRasの標的蛋白質としてREKSを同定していたが、本年度はそれをさらに高度に精製し、その性状を解析した。REKSはプロテインキナーゼでRafやMos,Stellとは異なっていた。現在そのcDNAをクローン化している。他方、Smg GDSはSosがGRB2を介して活性化したRasを細胞膜から細胞質にトランスロケーションする活性をもつことが明らかになった。
モルテン・グロビュール状態における分子内運動のO-ROESY法による研究

O-ROESY法のための完全緩和行列法のプログラム(1.CORMA-O-ROESY,2.MARDIGRA-O-ROESY及び3.NONLINEAR-O-ROESY)をFortranで作成した。1は蛋白質または核酸のpdbフォーマット・ファイルから2次元O-ROESYスペクトル強度を算出する。2は、2次元O-ROESY実験から得られた強度から各核間ベクトルの交差緩和時間を完全緩和行列法により算出する。3は2の出力より、スペクトル密度関数(Lipari-Szabotype)のオーダー・パラメーター及び内部回転緩和時間を算出する。2種類の青磁場を用いた場合の3の出力のユニークネスは完全探索法により確認した。またO-ROESY法は未だ理論的に曖昧な部分があったので、れらの点を出来るでけ解決した。即ち、スカラー・カップリングの影響及び遅い(msecオーダー)の運動の影響である。前者はオフ・レゾナンス・ラジオ波照射場では、現実的に無視出来るようになる事が示された。また後者に関しては、O-ROESY法を通じて系統的に観測可能である事が示された。同時にO-ROESY法の量子電磁気力学(QED)的な計算法が、パルスEPRやPHOTON ECHOの様な時間分解光供鳴法に対しても一般に適用出来る事が分かった。実験では,チトクロームCのa.天然状態、b.モルテン・グロピュール状態、c.変性状態について1次元及び2次元O-ROESY測定を行った。1次元スペクトルによる緩和時間解析では、bでは、aやcよりも部分的に緩和時間の短い成分が存在する事が分かった。NMR的にみた場合、これが疎水性コアに由来するのかどうか、現在検討している。
フラーレン金属錯体による高分子薄膜の開発と超格子構造の確立

1.フラーレンと有機金属錯体による錯体形成反応の解明フラーレン金属錯体を合成するために、その配位子となる新たな高結晶性金属フタロシアニンを合成した。フラーレンと高結晶性金属フタロシアニンによる金属錯体を単結晶形成法により試み、構造解析をX線解析により行った。2.気水界面における錯体形成気水界面上における錯体形成と超薄膜課を同時に成し得るために、LB法を用いた薄膜作製を試みた。フラーレンと金属フタロシアニン化合物の混合希薄溶液を水面上に展開し、得られた薄膜から錯体形成状態とその組織化について検討した。両化合物とも単独によるLB膜は作製し難いが、同混合液から得られた単分子膜は比較的容易に積層膜を作製することができた。しかし、UV-Vis観察では電荷移動相互作用は確認されなかった。3.錯体形成が累積膜の高次構造に及ぼす影響現状では、強い相互作用が確認されず特異的な構造変化は観測されないが、フタロシアニン化合物の中心金属種を変えるとそのπ-A曲線に変化が生じることが明らかになった。4.超構造体の機能評価機能評価として得られたLB膜の光導電率の測定を行った。パラジウムフタロシアニン化合物(PdPcTB/C_<60>)では可視光照射による光応答性が得られた。一方、中心金属が鉄(FePcTB/C_<60>)またはコバルト(CoPcTB/C_<60>)であるフタロシアニン化合物を用いた場合、光応答性が殆ど見られないが、その導電率はFePcTB/C_<60>が10^<-6>S/cm、CoPcTB/C_<60>が10^<-4>S/cmと高い値を示した。
戸建て団地における孤立死予防型コミュニティづくりの波及モデルの構築に関する研究

モデル団地を対象に住民・大学・行政の協働を基軸にしたCBPRによる実践研究によって、戸建て団地における「住民主体の孤立予防型コミュニティづくりモデル」を構築した。モデルの波及は、市民、住民組織、地域の有識者、看護職等を対象に、「団地サミット」、「ネットワーク会議」、「すこやかコミュニティを考える会」、「出前講座」、「住民組織の実態調査」、「住民主体のコミュニティづくりを考える場の設定」などに取り組んだ。その結果、行政の果たす役割の重要性とコミュニティづくりの波及推進力は行政保健師にあることが明らかになった。本研究は高齢戸建て団地における住民主体の孤立死予防型コミュニティづくりの波及モデルを構築することが目的である。平成24年度は、モデル戸建て団地における住民・大学・行政によるCBPR(Community-Based Participatory Research)の実践を通して育成した住民組織活動を核とした小地域における孤立死予防型コミュニティづくりの支援過程を検討し、「住民主体の孤立死予防型コミュニティづくりモデル」を構築した。さらに、第71回日本公衆衛生学会総会学術集会の自由集会にエントリーし、「住民で創るすこやかコミュニティー孤立予防:住民が住民を支えるしくみづくりを探るー」をテーマに、住民組織とのパートナーシップによりコミュニティづくりの波及を目指す行政保健師、モデル団地で実践活動を展開している住民組織代表者、住民主体のコミュニティづくりモデルの構築と波及を目指す大学研究者によるシンポジウムを開催した。その結果、地域看護学領域の大学研究者、A市議会議員、A市民生委員連盟協議会等、コミュニティづくりに影響力のある関係者や地域福祉活動の中心的住民組織からの反響が得られた。それ以降、他大学研究者およびA市議会教育民生常任委員会委員の視察の受け入れや活動の紹介およびスーパーバイズ等を実施した。これらの取り組みによって、今後、波及活動を効果的に推進していく上での対象および方向性が明確になった。また、学術雑誌への論文掲載2編、学術集会における研究成果発表3件、公衆衛生看護学テキストの執筆1編等、学術的側面からも波及の推進につなげてきた。モデル団地を対象に住民・大学・行政の協働を基軸にしたCBPRによる継続的実践研究によって、健康と暮らしの側面から組織的に課題解決を目指す「住民主体の孤立予防型コミュニティづくりモデル」を構築した。モデルの特徴は、小地域をコミュニティとして捉え、住民自身がコミュニティづくりを進めるための基盤づくり、グループ化、組織化、評価、活動の継続と発展を目指し、行政は、行政課題の認識、活動地区の承認、波及の推進を担う。両者を取り持つ保健師は住民の主体性の獲得に働きかけ、住民と協働で実態把握、グループづくりと学習活動、安定的な活動体制の整備、調査等による評価、住民が主体的になれる場の設定、住民組織のネットワーク化によってエンパワメントを目指すというプロセスを辿る点にある。モデルの波及においては、市民、住民組織、地域の有識者を対象に、「団地サミット」、「ネットワーク会議」、「すこやかコミュニティを考える会」、出前講座、住民組織(民生委員や保健委員)のコミュニティ意識の実態調査、地域づくり関係者との住民主体のコミュニティづくりを考える場(日本看護学会(地域看護)学術集会交流集会、日本公衆衛生学会総会自由集会、日本地域看護学会学術集会市民公開ポスター)の設定などに取り組み、効果的波及手段を模索してきた。さらに、市議会議員への活動紹介、他大学との共同研究への発展など広域的波及推進にもつなげてきた。これらの過程において、地域全住民の健康と生活に責任を持つ行政の果たす役割の重要性を再確認するとともに、コミュニティづくりの波及推進力は行政保健師にあることが明らかになった。今後は、保健師のコミュニティづくり実践力育成プログラムの開発に取り組み、孤立予防型づくりの波及につなげていくことの重要性が示唆された。本研究は高齢戸建て団地における住民主体の孤立死予防型コミュニティづくりの波及モデルの構築が目的である。平成23年度は、平成20年度から3年間かけてモデル団地において構築した孤立死予防型コミュニティづくりの方法論を他地域へ波及させるための基盤づくりと活動紹介に取り組んだ。波及のための基盤づくりとして、住民、行政、大学の協働によるネットワーク会議を2回開催した。孤立死予防型コミュニティづくりの活動紹介については、(1)第42回日本看護学会学術集会(地域看護)交流集会「住民とともに創るすこやかコミュニティー住民と行政の協働のあり方を探るー」の企画、(2)香川県総合医療教育研究コンソーシアム第3回3大学学術交流集会「戸建て団地における住民とともに創るすこやかコミュニティー6年間のCBPR(Community-Based Participatory Research)の実践と効果ー」発表、(3)平成23年度香川県環境保健福祉学会シンポジウム「戸建て団地における住民とともに創るすこやかコミュニティ」のシンポジストとして取り組んだ。さらに、これらへの参加者であった行政保健師と協働で高松市のコミュニティづくりのキーパーソンである介護予防ボランティアを対象にモデル団地の住民組織代表者による活動紹介を4ブロックで実施した。これらの取り組みの結果、平成24年度に向けての研究推進の方向性が明確になった。なお、孤立死予防型コミュニティづくりの方法論に関する研究成果を日韓地域看護学会学術集会にて発表し、学術雑誌Environmental Health and Preventive Medicineに論文を投稿した(印刷中)。

本研究の目的は、高齢戸建て団地における住民主体の孤立死予防型コミュニティづくりの波及モデルの構築であり、平成24年度の計画は「住民主体の孤立死予防型コミュニティづくりモデル」の構築と波及方法の検討であった。モデルの構築については、ほぼ予定どおり進めることができ、公衆衛生関係者に提示してきた。なお、効果的な波及方法の検討の進捗状況としては、研究推進過程において、コミュニティづくりのキーパーソンとして位置づけられるのは、地区を担当する行政保健師および地域福祉活動の中心的住民組織である民生委員児童委員であることを見極めるに至った段階である。以上より、平成24年度の研究目的の達成度はおおむね順調に進展していると評価した。本研究の目的は、高齢戸建て団地における住民主体の孤立死予防型コミュニティづくりの波及モデルの構築であり、平成23年度の計画は他地域への波及を目指すための基盤づくりと活動紹介である。そのため、基盤づくりとして、住民、行政、大学の協働によるネットワーク会議を2回開催した。また、活動紹介として、平成20年度から3年間かけてモデル団地において構築した孤立死予防型コミュニティづくりの方法論を(1)第42回日本看護学会学術集会(地域看護)での交流集会の企画、(2)香川県総合医療教育研究コンソーシアム第3回3大学学術交流集会での発表、(3)平成23年度香川県環境保健福祉学会シンポジウムでのシンポジストにより行った。さらに、これらへの参加者であった行政保健師の反響を得、住民組織代表者と協働でコミュニティのキーパーソンを対象に活動紹介を実施した。また、研究成果を日韓地域看護学会学術集会で発表し、学術雑誌Environmental Health and Preventive Medicineに論文を投稿した(印刷中)。これらの取り組みの結果、モデル団地において構築した住民主体の孤立死予防型コミュニティづくりの精神および方法論を他地域へ波及させるための基盤づくりができたと考える。以上より、平成23年度の研究目的の達成度はおおむね順調に進展していると評価した。平成23年度の研究推進過程で、住民主体のコミュニティづくりの推進役のキーパーソンと成り得るのは、モデルの構築を担う大学研究者、地域福祉活動を担う住民組織(民生委員児童委員・保健委員)、地域に責任を持って活動する行政保健師であることが推察された。そこで、平成25年度は、それらの対象に焦点を当てた内容を推進し、最終的には「住民主体の孤立死予防型コミュニティづくりの波及モデルの構築」に向けて進めていく予定である。具体的には、以下の研究推進計画を立案した。
群作用、Polya-Redfield-De Bruijnの計数法とその応用

本研究は、Polya-Redfield-De Bruijnによる古典的な、与えられた置換群に関する非等価配置の数え上げの母関数表示公式を、その重みの採り方を梃子にして再考し、写像12面相の母関数表示を与え、さらに配置図式(patterns)の一個宛列挙公式(one by one enumeration)の可能性を探ったものである。また写像12面相第3行の数え上げ方の応用として、木のPrufer codeによる数え上げを、1-連結だが2-連結でない連結ラベル付グラフの数え上げにまで拡張した。これは数理物理の研究分担者の助言に従い、統計力学における不完全気体の状態方程式のcluster展開係数の計算に出てくる組合せ数の意味付けを、グラフ理論の用語を用いて再考した結果である。それらを通して主として、組合せ的数え上げ、Polyaの計数理論、母関数表示などの代数的な組合せ論に寄与しようと努めた。得られた研究成果は2回の研究集会で発表するとともに、一部は専門雑誌に投稿発表予定(現在印刷中)である。目標とした研究課題すべてとしてはまだ不満足な点も多く、図式の一個宛列挙公式についてはまだ不十分と思われるが、当該研究期間に当該科学研究費の支援のもとでなされた研究成果を報告書の形で提出する。最後にmany anonymous cooperatorsの助力に感謝する。この研究は数理物理の研究分担者の助言に従って、統計力学における不完全気体の状態方程式のVirial展開係数の計算に出てくる組合せ数を、Cut point, the Prufer code等のGraph理論の用語を用いて再考し、その意味付けを与えたものである。組合せの考え方として、Polya theoryの写像12面相の数え上げのStirling数、分割数が関係する。対象とするgraphは、1-連結だが2-連結でないgraphで、Prufer codeは、graphをそのblocks=biconnected componentsから組み立てる仕方を記録している。Blocksには完全graphでない一搬の場合も含れているが、これは単にcodeに書き出しただけで、このPrufer codeは各blockの構造までは与えていない。むしろ興味深いと小生には思えるのは、bloksがすべて完全なときで、この場合Prufer codeは、graphを頂点列と頂点の分割の集合という文字列にまで分解し、またそれらから元のgraphを組み立てる一種のalgorithmを与えている。得られた結果は、ドイツBraunschweig工科大学で開催された国際研究集会Colloquium on Combinatoricsで発表した。また下記のように論文にまとめGraph理論と組合せ論の専門誌に投稿中(発表予定)である。Polya-Redfield-De Bruijnの母関数表示法について、本年度はその重みの採り方を再考し、配置図式(patterns)の一個宛列挙公式(one by one enumeration formula)の可能性を探求した。この重みの採り方は図式を一個宛すべて列挙するという意味で基本的であり、その表示式を定式化しておくことにそれなりの意義はあると思う。しかしながら実際計算上、図式の集合R^D/Gをあらかじめ知る必要があり、また語(words)の計算が手計算では非常に煩雑である。その意味で今までのところa toy formulaである。図式の集合R^D/Gあるいは商写像R^D→R^D/Gを効果的に計算し、列挙公式に実際計算に見合うように組み込むことが残された主要な課題である。Computer Programが必要かもしれない。写像12面相の母関数表示について若干の整理が出来た部分は成果報告書に入れておいた。得られた結果の一部は中国北京国際会議中心で開催されたICM2002の組合せ論のShort Communicationにおいて発表した。
カイラル性分子の光励起と散乱機構

本研究は、カイラル分子の光励起と散乱機構を詳細、且つ系統的に調べることにより、原始地球上で生体カイラル分子がどのように形成されていくのか、その原子素過程を探り、なぜ生体分子ではLアミノ酸のみに極端なカイラリティの偏りが起ったか、化学進化解明の糸口を探ることを最終目標に行なはれた。そのために必要な以下に述べる三つの新しい実験技術の開発を行った。(1)パ-フェクトロンの改造:この装置は本研究の中心装置であり、報告者の考案による。分析器としては無収差で、しかも世界最高の明るさを持つ分子線散乱装置であり、イオン・トラップとしての性能も備えている。今回は、生体分子の化学進化数億年のシミュレ-ションを行うための新しいバイオリアクタ-として改造し、蓄積時間を長くするなどの技術開発を行なった。また、リアクタ-にアミノ酸ビ-ムを入射するための超音速パルス・ノズル源を開発し、パルス内における位置によるマッハ数の分布などを詳しく測定した。(2)画像粒子分光器の開発:カイラル分子のフォトリシスを行なう場合、光分解したフラグメントの内部量子状態に対応させて、それらの速度分布や角度分布などを短時間内に精度よく測定しなくたはならない。本粒子分光器の開発によりそれらの測定が全て実現可能となった。また、この技術開発に関連して、超単色水素原子線による固体表面における回析実験も可能となり、固体表面での光学活性の偏りの起源を調べる配向実験も著しく有利となった。(3)低速陽電子蓄積装置の開発:カイラル分子内における軌道電子のヘリシティは0にはならず、LとDとで僅かに符号の差をもつため、偏極陽電子を照射するとポジトロニウム生成に差を生ずる。本蓄積装置をパ-フェクトロンに設置して、陽電子ラジオリシスも実現可能となった。[研究目的]本研究は生体蛋白質の重要な活性中心を構成する光学活性アミノ酸のカイラリティを調べ、なぜ生体アミノ酸のカイラリティがL型にだけ偏ったのか、その機構を解明しようと試みるものである。そのため以下の方法で実験を遂行した。[方法の概要]原始地球の環境から推して、この問題を解く上で最も重要と思われる以下の3つの実験:(1)円偏光によりL型とD型との選択的励起機構を調べるフォトリシス実験、(2)ベ-タ崩壊で生ずる偏極電子・偏極陽電子を用いてL型とD型の散乱機構の差を調べるラジオリシス実験、(3)分子を特定の方向から衝突させてL型とD型の不斉反応を調べる配向実験、を行うための予備実験を実施した。[進捗状況]本年度は実験開始時期が遅れて実施期間が短かったため、実験も準備の域をでないが、計画はほぼ予定どうり進行している。まず、フォトリシスの準備としては、主要装置であるパ-フェクトロンの一部に、試料ビ-ム導入系の増設、真空排気系の増強などの改良を加え、今年度新規に購入したYAGレ-ザ-発振装置、および超音速ノズル源を用いて、ビ-ムシ-ド法によるアミノ酸分子の超音速パルスノズルビ-ムをつくり、その特性を詳しく調べた。その結果、パルスビ-ムの頭部と尾部では中央部に比較してマッハ数が幾分小さく、ビ-ム内でもマッハ数が一様でない事実を確認するなど、超音速ノズルビ-ムに関してこれまでよく知られていなかった新しい知見を得た。特に、マッハ数30を超し回転温度の十分冷えたビ-ムが得られたので、左右円偏光レ-ザ-ビ-ムによるL型アミノ酸とD型とで僅かに異なる軌道電子のヘリシティの差を測定するための準備ができた。また、ラジオリシス実験の準備として並行して進めてきた低速陽電子蓄積装置の試験も、電子をテスト粒子とした蓄積実験でほぼ満足のいく結果が得られた。

(3)低速陽電子蓄積装置の開発:カイラル分子内における軌道電子のヘリシティは0にはならず、LとDとで僅かに符号の差をもつため、偏極陽電子を照射するとポジトロニウム生成に差を生ずる。本蓄積装置をパ-フェクトロンに設置して、陽電子ラジオリシスも実現可能となった。
繊維強化セラミックスの誘電特性を用いた非接触・非破壊損傷検出による残存強度の測定

種々の損傷を導入した繊維強化セラミックスの誘電特性を測定し、損傷パラメータを求め、残留強度を推定するシステムを構築することを目標とした。まず、周波数範囲が20-40GHz帯で、複合材料の誘電特性を非接触で測定するために、誘電体アンテナ、ネットワークアナライザーからなるフリースペース法による測定が可能な装置を完成させた。この装置を引っ張り試験時にその場測定が可能になるように取り付けた。この装置を用いて、SiC繊維強化SiCマトリックス複合材料の引っ張り試験時の誘電特性の変化を求めた。SiC繊維強化SiCマトリックス複合材料の引っ張り負荷による損傷パラメータと残存強度を誘電特性の関数として非接触・非破壊で求め、マスター曲線を作成した。任意損傷(負荷)を加えた損傷が未知のSiC繊維強化SiCマトリックス複合材料の誘電特性を測定し、残存強度の測定を通して、損傷量の推定が可能となった。力学負荷単体による損傷とは別に、実使用環境下での物理、化学的損傷が重複した場合にも方法論を示した。SiC繊維強化SiCマトリックス複合材料を強制的に酸化させた材料を用いて、酸化損傷の検出を試みた。誘電特性の変化から、酸化損傷を検出できることと、酸化の程度をも判定できることが明らかになった。これらの得られた結果を整理し、実機の大型構造体のままで、損傷量と残存強度の相関性を定量的に評価する手法への展開を考え汎用性のある手法として提案した。平成13年度に導入した装置に改良を加え、誘電特性を周波数範囲にして2040GHzで求めることができる非接触電磁波照射が可能なフリースペース法による誘電特性測定装置を完成させた。この装置を引っ張り試験装置と組合せ、引っ張り試験時の誘電特性の変化をその場測定できるようにした。実験には、SiC繊維強化SiCマトリックス複合材料(以後、SiC/SiCとする)を用い、力学負荷による損傷評価ならびに、損傷量を複合材料の誘電特性を用いて評価できるかを検討した。まず、SiC/SiCの引っ張り試験を行い、試験時の応力-ひずみ曲線から、損傷を定量的に評価することのできる損傷パラメータを決定した。複合材料の残留弾性特性と誘電特性の相関性を表す構成式を決定した。同時に誘電特性の変化も測定し、損傷パラメータと誘電特性の関係も求めた。SiC/SiC中に蓄積される損傷量が多くなればなるほど誘電特性の一つである誘電率は低下した。複合材料の破壊状況のミクロ観察結果から誘電率の低下はSiC/SiC中に生じたミクロクラックによるものであると考えられた。損傷の程度を示す損傷パラメータも材料中でミクロクラックが発生すると大きくなることが確認された。これらの結果より、複合材料に蓄積されたミクロクラックの量は誘電特性を用いて定量的に評価できることが明らかになった。複合材料の実使用環境では、本年度行ったような力学的損傷に加えて酸化などの化学的損傷も生じる。本年度は、高温・大気中で加熱保持したSiC/SiCの酸化を力学損傷と同様な方法で検出できるかを調べる予備実験も行った。その結果、酸化のような化学的損傷に対しても有効な方法であることが確認された。これらの結果をもとに、H15年度には、力学損傷と化学損傷が同時に生じる場合の検出と損傷パラメータへの化学損傷の導入を計画している。平成14年度に作製した非接触・非破壊誘電特性測定システムを用い、「損傷が未知の試験片レベルの複合材料」の誘電特性(P)の測定から、損傷パラメータ(D)と残存特性(R)の推定を試みた。推定値と損傷を導入した材料の残存特性(R)の結果を比較し、システムの有効性を検証することを行った。まず、任意の荷重・酸化損傷を加えた試験片レベルのSiC/SiCの誘電特性(P)を測定し、材料の引張り試験より損傷パラメータ(D)と残存強度(R)を求める。その結果から、力学負荷と酸化による複合損傷を評価し、損傷量と残存強度の推定を行った。その結果、損傷量の測定は十分な精度で行うことが可能であることが確認された。

測定量と残存強度の関係は引き続き検討中である。構造部材として任意の形状を持つSiC/SiCの誘電特性(P)を求める方法を検討した。構造体から切り出した試験片レベルの材料の誘電特性(P)との比較を行った。今後はこれらの研究を総合的に検討し、検査システムの確立を目指す。種々の損傷を導入した繊維強化セラミックスの試験片レベルの誘電特性(P)を測定し、損傷パラメータ(D)を知り、残留強度(R)を推定するシステムを構築した。同時に、一つのPの測定からDとRに及ぼす物理的・化学的損傷を分離して評価することを試みた。さらに,D, Rに対するPの関係の作成を試みた。その関係をもとに未知の損傷を含むSiC/SiC構造体の非接触・非破壊誘電特性(P)の測定から、損傷パラメータ(D)を知り、残存強度(R)を求める総合的なシステムの構築手法を整理し導いた。周波数範囲が20-40GHz帯でフリースペース法を用いて非接触でSic/Sicの誘電特性を求める装置を完成させ、また、引っ張り試験装置と組み合わせたものも完成させた。その装置を用いて上記P-D間の関係を求めた。完成したシステムを用いて、力学負荷量の明らかなSic/Sic構造体の損傷パラメータ(D)、残存強度(R)を誘電特性(P)の関係を非接触・非破壊で求め、マスター曲線を作成した。任意損傷(負荷)を加えたDが未知のSic/SiCのPを測定し、残存強度の測定を通して、損傷量の推定が可能となった。実使用環境下での物理、化学的損傷が重複した場合にも方法論を示した。今まで得られた結果を整理し、実機の大型構造体のままで、損傷量と残存強度の相関性を定量的に評価する手法への展開を考え汎用性のある手法として提案した。
V_3(Si, N)及びV_3(Si, C)系化合物超電導体の作製と特性評価の研究

研究目的:優れた超電導特性を有するA15型化合物の一つであるV_3Si相中のSi原子の一部をN,C,Bなどの原子半径の小さい元素で置換したV_3(Six,Ny)系, V_3(Six,Cy)系およびV_3(Six,By)系化合物を作製し,臨界温度Tcのより高い超電導体を開発するとともに, A15型化合物超電導体のTcに影響をおよぼす重要な因子を実験によって明確にする.研究成果:初年度には,まずSi濃度が約1825atまで種々に異なるV_3Si二元素化合物を低圧アルゴンガスプラズマ溶解法によって作製した後得られたボタン状インゴットから試験片を切り出し, V_3Si相中のSi量をEPMAで分析し, V_3Si相のTcにおよぼすSi濃度の影響を調べた結果, 1200°CにおけるV_3Si相中の固液Si量は約2025at%であり,そのTcは25at%Siで最も高く,約17K,そして, Si量が化学量論組成から減少するにつれてTcは低下することが明らかとなった.また, N,C,B原子をそれぞれV_3Si相中へ固溶させることを試みた結果, BおよびC原子を固溶させることに成功し, N原子を固溶させることには成功しなかった.次年度には,主としてV_3Si相へのボロン添加の影響をTc,格子定数,規則度との関連において調べた結果,約0.5at%のボロン原子がV_3Si相へ固溶することによって, V_3Si相のTcは約15K上昇した. Tcの上昇量はSi量が化学量論組成から減少するにつれて増大し, 19at%Siの約5Kであった.またボロン添加はV_3Si相の格子定数をSi量に関係なく約0.13%低下させた.さらに,ボロン添加はV_3Si相の規則度Sを低下させ,この規則度の低下量はSi量が化学量論組成にあるとき,最も大きく, Si量が減少するにつれて規則度の低下量は少なくなり, 19at%Si量のとき,規則度の低下はほとんどみられなかった.格子定数の低下はTcの上昇をもたらし,規則度の低下はTcの低下をもたらすことが明らかとなった.研究目的:優れた超電導特性を有するA15型化合物の一つであるV_3Si相中のSi原子の一部をN,C,Bなどの原子半径の小さい元素で置換したV_3(Six,Ny)系, V_3(Six,Cy)系およびV_3(Six,By)系化合物を作製し,臨界温度Tcのより高い超電導体を開発するとともに, A15型化合物超電導体のTcに影響をおよぼす重要な因子を実験によって明確にする.研究成果:初年度には,まずSi濃度が約1825atまで種々に異なるV_3Si二元素化合物を低圧アルゴンガスプラズマ溶解法によって作製した後得られたボタン状インゴットから試験片を切り出し, V_3Si相中のSi量をEPMAで分析し, V_3Si相のTcにおよぼすSi濃度の影響を調べた結果, 1200°CにおけるV_3Si相中の固液Si量は約2025at%であり,そのTcは25at%Siで最も高く,約17K,そして, Si量が化学量論組成から減少するにつれてTcは低下することが明らかとなった.また, N,C,B原子をそれぞれV_3Si相中へ固溶させることを試みた結果, BおよびC原子を固溶させることに成功し, N原子を固溶させることには成功しなかった.次年度には,主としてV_3Si相へのボロン添加の影響をTc,格子定数,規則度との関連において調べた結果,約0.5at%のボロン原子がV_3Si相へ固溶することによって, V_3Si相のTcは約15K上昇した. Tcの上昇量はSi量が化学量論組成から減少するにつれて増大し, 19at%Siの約5Kであった.またボロン添加はV_3Si相の格子定数をSi量に関係なく約0.13%低下させた.さらに,ボロン添加はV_3Si相の規則度Sを低下させ,この規則度の低下量はSi量が化学量論組成にあるとき,最も大きく, Si量が減少するにつれて規則度の低下量は少なくなり, 19at%Si量のとき,規則度の低下はほとんどみられなかった.格子定数の低下はTcの上昇をもたらし,規則度の低下はTcの低下をもたらすことが明らかとなった.研究目的;優れた超電導特性を有するA15型化合物の一つである【V_3】Si相中のSi原子の一部をN,C,Bなどの原子半径の小さい元素で置換した【V_3】SixNg)系,【V_3】(SixCy)系,【V_3】(SixBy)系化合物を作製し、臨界温度Tcのより高い超電導体を開発するとともに、A15型化合物超電導体のTcに影響をおよぼす重要な因子を実健によって明確にする。研究成果:Si濃度(2025at%)が種々に異なる【V_3】Si相化合物を低圧アルゴンガスプラズマ溶解炉中で溶製した後アルゴン-窒素混合がスプラズマを定常的に発生させる条件を確立させることは困難であった。また、タンタル電極の窒化による脆化がはげしく、この方法で必要な量の試料を得ることはできなかった。

そこで、【V_3】Si相化合物にカーボン粉末あるいはボロンの小塊を添加し、低圧アルゴンガスプラズマ溶解を行った。得られたボタン状インゴットから切り出した【V_3】(SixCy)系試料および【V_3】(SixBy)系試料のTcはSi濃度が同じ場合、二元素【V_3】Si相のTcより約1Kから5K高い値であった。二元系試料に対するTcの上昇量はV:Si比が3:1の化学量論組成に近い程小さく、Si濃度約20at%の【V_3】Si相に約0.2at%のBが固溶した場合には約5Kの上昇がみられた。また、Cが少量固溶した試料の方が高いTcを示した。一方、少量の炭素やボロンが固溶した【V_3】Si相の格子定数はこれらの元素を含まぬ二元素【V_3】Si相の格子定数に比べてSi量が同じ場合常に小さいことが明らかとなった。さらに、【V_3】Si相中のSi量が化学量論組成から減少するにつれ格子定数は増大し、Tcは減少するが、CやBが固溶した試料ではSi量の減少に伴う格子定数の増大傾向が小さくTcの低下も小さいことが明らかとなった。また、CやBの固溶による規則度の低下に起因するTcの低下量は格子定数の低下に起因するTcの向上量より小さいことが明らかとなった。