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古代中世東アジアにおける八角塔・八角堂の構造と意匠に関する研究

日本・中国・韓国・北朝鮮に残る八角堂塔の遺構、および中国と日本に現存する八角堂塔を集成した。現存遺構を組物の形式などから分類すると、日本の安楽寺八角三重塔と中国の応県木塔の2形式に分けられる。古代高句麗の八角塔跡のように規模の小さいものは安楽寺型、日本の法勝寺八角九重塔のように規模の大きいものは応県木塔型と考えられる。また八角塔は塔身の一辺長が同時代の方形木塔の塔身一辺長に近似し、一辺長を基準に設計している可能性がある。古代中世東アジアの八角塔と八角堂の構造と意匠について、発掘調査成果や現存遺構をもとに考察し、方形平面の塔との構造的な差異を明らかにすることを目的とする。(1)古代・中世の八角塔と八角堂に関する発掘調査成果と現存遺構についての諸資料を収集する。現存遺構では本研究に直接関わる木造の塔は中国と日本の計2例しかない。そのため木造の意匠を残す中国の八角磚塔などを含め、それらが木造の構造を表現したものとして理解できるかどうかを吟味する。(2)中国を中心に現存する八角塔を主として、上記の収集資料をもとに現地調査をおこなう。対象は八角平面の磚塔を多く残す東北地区を軸に、古い遺構を実見できるようにする。(3)収集資料および実見の成果に基づいて、八角木塔と八角堂の構造システムを分析する。この成果と、すでにおこなってきた方形木塔の構造システムを比較し、構造的な差異について考察する。本年度は日本を中心に八角堂・六角堂についての資料収集をおこなった。発掘遺構では、近年、群馬県伊勢崎市三軒屋遺跡で検出された7世紀後半9世紀の八角建物(掘立から礎石に建て替え)がある。正八角形平面でない点、また総柱のため倉庫と見られる点は、現存する八角堂にない特異な性格をもつ。ただし建築的には、束柱を立てて台輪を置き、校木を組む組積構造をじゅうぶん想定でき、また正八角形でないため、短いほうの対辺間に2本の梁を架けて寄棟屋根とする小屋構造を考えやすい。それ以外の発掘遺構はすでに先行研究で指摘されている10件足らずで、前期難波宮の東西八角殿が現存建築遺構をしのぐ最大規模を誇る。八角の柱列が3圏にめぐるのも特異だが、内から1圏目と2圏目の柱列の距離が建物規模に比してやや狭く、1圏目の柱列で囲まれた中央部を広くとる点も特徴だろう。財に指定されている12件(うち輪蔵と六角堂が各2件)で尽くされているようだ。このうち柱上で建物の各辺と直交する組物を出すのは、安楽寺八角三重塔、三聖寺愛染堂、安国寺経蔵内輪蔵、園城寺一切経蔵内輪蔵であり、他の堂は建物の辺と平行に置くか、柱上で隅行のみに組物を出す形式である。ただし安楽寺八角三重塔を除けば、内部構造と関係のない見せかけの組物で、このようにつくるのは単に外観の整備が理由らしい。これらは禅宗様系の建築で、組物も二手先以上で詰組とするなど複雑であり、柱上だけを隅行のみの組物としにくかったと見られる。これは中国の八角塔の多くが、柱上あるいはその近辺に建物の辺と直交する組物を挺出させるのとよく似る。本年度は現地調査をおこなえなかったが、古制を保つ近世の八角堂・六角堂・輪蔵をも視野に入れてさらに検討する必要があろう。21年度は、中国内蒙古自治区・遼寧省に残る遼代の八角塔を実見・調査した。あいにくこれらの塔は、内部空間をもたないものが多く、内部へ入ることができたものは一つもない。したがって当初目的としていた、建物から挺出する組物が内部に引き込まれた際の構造については不明である。ただし組物について興味深い知見を得た。この地域の建築は、斜キョウ(木偏に共)、すなわち詰組となる組物が建物に対し直交方向だけでなく、左右斜め45度方向にも挺出する組物をもつ場合が多いのが特徴である。これは磚塔の場合も同様で、斜キョウを含め木造を模した精巧な組物を造るものが多い。そのなかで八角隅の組物については、木造であれば各辺に平行する肘木は、壁面あるいは隅行から挺出した場合も直材のまま伸びるため135度の角度を必ず保つ。時期的には新しいが遼寧省の瀋陽故宮大政殿(1625年頃)がその例である。ところが斜キョウをもつ場合、上記のようにすると、斜キョウ(詰組)部分と隅部分とで、挺出する組物のなす角度が異なることになってしまう(斜キョウの場合は90度程度)

ためと推定されるが、隅部分でも斜キョウと同様、挺出する組物のなす角度を斜キョウと同程度にとる場合がある。このとき各辺に平行する肘木は、隅行肘木より挺出する部分で22.5度の角度をなして折れることになる。磚造のためにできる技術であり、木造を模した場合よりも発展した形態とみられる。このような事例が、内蒙古自治区のフフホト万部華厳経塔(11世紀中期)、慶州白塔(1049年)、中京半裁塔(1057年)にみられる。ところが、遼寧省の錦州広済寺塔(1057年)、義県嘉福寺塔(12世紀)、遼陽白塔(12世紀)は木造を模した形式で肘木が折れておらず、今回の調査に限れば、地域によって形式が異なることになる。昨年の検討で判明した日本の八角堂塔でみられる、建物の各辺に直交する組物はこの内蒙古自治区・遼寧省ではみられなかった。22年度は、八角木塔の構造と意匠についてまとめた。現存する八角木塔には、中国山西省応県の仏宮寺釈迦塔(応県木塔)と、日本長野県の安楽寺八角三重塔しかないが、これらの規模と構造の形式はまったく異なっている。中国の磚塔や磚身木檐塔の木造を模した組物の構造をみると、内蒙古・遼寧省・河北省といった遼王朝の領域に属する八角磚塔は、比較的規模も大きく、応県木塔と共通する組物形式をもつ。一方、浙江省・江蘇省といったいわゆる江南の磚身木檐塔は、これらよりも規模が小さい。また一見、各辺3間の柱間のようだが、隅柱を丸柱とするもののそれ以外は角柱で、隅以外の組物は角柱直上からずれており、隅以外の角柱は厳密には柱でなく方立と解釈でき、各辺1間とみる方が自然である。安楽寺八角三重塔も各辺1間の構造であり、組物の形式も江南の磚身木檐塔と共通する。ただし、これらは規模によるのか地域性によるのか明確でなく、さらなる検討が必要である。一方、高句麗・新羅の韓半島で発見されている八角木塔跡6例は、基壇規模しか判明しないが、三手先程度の組物を想定すれば、建物規模をおよそ推定できる。その建物規模はいずれも江南の磚身木檐塔と同程度で、上記の推定に従えば安楽寺八角三重塔の構造形式で復原することが可能と考えられる。一方、中国浙江省の雷峰塔跡および日本京都府の法勝寺八角九重塔跡は、規模が大きく応県木塔の構造形式を基本として復原することが可能と考えられる。発掘遺構自体が特異な日本京都府の樫原廃寺跡は、特異な上部構造が推定されており、日本奈良県の西大寺八角七重塔跡の基壇規模から推定できる建物規模は、両者の中間でいずれの構造を用いても上部構造はやや困難さがともないそうである。八角堂塔の補足資料収集については、東日本大震災によって研究費の削減がおこなわれる可能性があったため、予算的・日程的な側面で留保せざるを得ない状態が続いたことも一因で、海外調査は断念せざるをえなかった。この点については、文献資料で見る限り、南方の磚塔は組物の表現をもたないものが比較的多く、もつものも隅行のみの場合も少なくない。河北省では南方系・北方系の組物が混在しており、陳西省・山東省では南方系の組物が優勢のようで、それ以南は南方系に属し、比較的新しい時代までそれが引き継がれているようだ。したがって山西省南部付近がその境となりそうだという見通しを得た。その原因については、現地調査をおこなってもあきらかにできない公算:が強く、たとえば住宅の構造、あるいは仏像の意匠など、その他の要素を含めた総合的な視野が必要となるであろう。八角輪蔵については、資料の収集をおこなったが、岐阜.安国寺経蔵など、中国宋元代の建築との関連をうかがわせるような、特徴的な構造や意匠をもつものもあるが、組物も外部の意匠的な側面が強く構造的に大きな意味を見いだせない可能性が高いと考えられる。いっぽう、方形木塔との構造比較という点では、方形塔と八角塔の一辺を同程度の規模にしている、すなわち、八角塔の設計に当たっては塔全体の対辺間距離よりも一辺の規模が基準になるのではないかと考えられた。
思春期・青年期における抑うつ/自殺のリスク要因と予防に関する国際疫学研究

一般思春期生徒と思春期臨床患者に対して,質問紙法(DSD)と面接法(SCID)を組み合わせて,うつ状態に関する疫学調査を行なった.一般集団の調査は群馬県北部の公立中学校2校の2年生全員を対象とした.有効回答者はDSDで259名中238名(91.9%),SCIDで191名中164名(85.9%)であった.MDE(大うつ病エピソード)陽性者はDSDで16名(有病率6.7%),SCIDで17名(10.4%)であり,これらは先行研究の結果とほぼ一致した.一方,DSDとSCIDのMDE判定の一致度は必ずしも高いとは言えず(n=157,Kappa=.163),下位カテゴリーを見ると「食欲・体重の変化」と「集中困難」において一致が低かった.うつ状態に対するリスク要因について多重口ジスティックモデルを用いて調べたところ,DSDで判定した場合,女子は男子に比べて3.3倍ほどリスクが高く,「学校に行きたくても行けないような気がする」者はそうでない者に比べて3.1倍ほどリスクが高く,「いじめられている」者はそうでない者に比べて3.3倍ほどリスクが高かった.また,精神科思春期外来を訪れた10才から18才までの不登校,摂食障害など思春期男女の患者34名からDSDを採取し,この内14名にSCIDを施行した.MDE陽性者はDSDで8名(23.5%),SCIDで7名(50.0%)であった.臨床群ではDSDとSCIDのMDE判定の一致は比較的良かったが(n=14,Kappa=.571),下位カテゴリーでは「食欲・体重の変化」においてやはり一致が悪かった.しかし,「集中困難」ではむしろ良く一致し,一般集団とは異なる結果を示した.今後は臨床群の標本数を増やし,同時に詳細な医療記録との突き合わせを行い,個々の原因を調べる予定である.一般思春期生徒と思春期臨床患者に対して,質問紙法(DSD)と面接法(SCID)を組み合わせて,うつ状態に関する疫学調査を行なった.一般集団の調査は群馬県北部の公立中学校2校の2年生全員を対象とした.有効回答者はDSDで259名中238名(91.9%),SCIDで191名中164名(85.9%)であった.MDE(大うつ病エピソード)陽性者はDSDで16名(有病率6.7%),SCIDで17名(10.4%)であり,これらは先行研究の結果とほぼ一致した.一方,DSDとSCIDのMDE判定の一致度は必ずしも高いとは言えず(n=157,Kappa=.163),下位カテゴリーを見ると「食欲・体重の変化」と「集中困難」において一致が低かった.うつ状態に対するリスク要因について多重口ジスティックモデルを用いて調べたところ,DSDで判定した場合,女子は男子に比べて3.3倍ほどリスクが高く,「学校に行きたくても行けないような気がする」者はそうでない者に比べて3.1倍ほどリスクが高く,「いじめられている」者はそうでない者に比べて3.3倍ほどリスクが高かった.また,精神科思春期外来を訪れた10才から18才までの不登校,摂食障害など思春期男女の患者34名からDSDを採取し,この内14名にSCIDを施行した.MDE陽性者はDSDで8名(23.5%),SCIDで7名(50.0%)であった.臨床群ではDSDとSCIDのMDE判定の一致は比較的良かったが(n=14,Kappa=.571),下位カテゴリーでは「食欲・体重の変化」においてやはり一致が悪かった.しかし,「集中困難」ではむしろ良く一致し,一般集団とは異なる結果を示した.今後は臨床群の標本数を増やし,同時に詳細な医療記録との突き合わせを行い,個々の原因を調べる予定である.本研究の目的は,思春期・青年期の日本人の抑欝と自殺念慮について疫学的に把握することである.具体的には,一般思春期生徒と臨床患者の双方に米国精神医学協会の診断基準に基づく自記式質問票DSD(Robertsら,1993)調査を行い、構造的な面接調査や臨床医の診断との結果と組み合わせて,そのクリーニングの有効性とリスク要因との関連性とを調べ、国際比較を行うことである.初年度は,すでに行われた予備調査結果を踏まえ、本調査用の質問票を作成し,一般思春期集団における質問紙(DSD)+面接(SCID)の2段階調査を実施した.全国的に頻発している中学生の殺傷事件などの影響で学校現場からさまざまな制限を受け,最終的に群馬県北部の公立中学校2校より協力が得られたが,調査対象者の人数および調査項目の内容について,削減と変更を余儀なくされ,実施時期も平成10年1月から2月にかけてとずれ込む事になった.調査対象者は中学2年生のみ総計約260名であり,その代わり,質問紙による事前スクリーニングは行わず,質問紙調査を受け左すぺての対象者に面接調査を行った.面接者9名(精神科医3名,小児科医2名,そのほかの医師・心理カウンセラ-4名)により集中的に行われた.現在,収集された質問紙調査と面接調査の結果のコンピュータ入力が終わった段階であり,データ・クリニングが始められているところである.

次年度は,この解析を進める一方で,当初の予定通り臨床患者群のデータを採取し,又根可能であればもう少し一般中学生のデータを追加して、国際比較に向けた包括的な分析を行う予定である.本年度は,初年度末に行われた一般思春期集団における結果のまとめと臨床患者群のデータの採取を行った.一般集団の調査は群馬県北部の公立中学校2校の2年生全員を対象とした(質問紙調査DSDは259名,面接調査SCIDはその内の191名).有効回答者はDSD238名(91.9%),SCID 164(85.9%)名であった.MDE(大うつ病エピソード)陽性者はDSDで16名(有病率6.7%),SCID陽性者は17名(10.4%)であり,これらは先行研究の結果とほぼ一致した.一方,DSDとSCIDのMDE判定の一致度は必ずしも良くなかったが(n=164,Kappa=.145,p=.057),下位カテゴリーにおいては「食欲・体重の変化」と「集中困難」を除いてほぼ一致していた.臨床患者集団については,平成10年6月から現在まで群馬大学医学部精神科思春期外来に訪れた小学校高学年から高校生までの患者を対象に.一般集団とまったく同じやり方で2段階でデータを採取した.現時点で10才から18才までの不登校,摂食障害,行動障害など思春期男女の患者34名からDSDを採取し,この内14名にSCIDを施行した.MDE陽性者はDSDで8名(23.5%),SCIDで7名(50.0%)であった.臨床群ではDSDとSCIDのMDE判定の一致は比較的良いが(n=14,Kappa=.571.p=.018),下位カテゴリーでは「食欲・体重の変化」と「集中困難」を除いて一致が悪く,一般集団と反対の結果であった.今後は臨床群の標本数を増やし,かつ詳細な医療記録との突き合わせを行い,原因を詳しく調べる予定である.
地域の祖父母世代による子育て支援の可能性に関する研究

前年度までの横断研究により、若年者からのネガティブ・・フィードバックが高齢者の心理的Well-beingと関係していることが明らかとなった。本研究ではこの関係性モデルを因果モデルとして、短期パネルデータを用いて検証を試みた。さらに、高齢者の世代性の発達と若年者からのフィードバックとの関連を明らかにした。その結果、高齢者の世代性および利他的行動と心理的Well-beingとの間を、若年者からのフィードバックが媒介することが明らかとなった。また、世代性およびそれに影響される行動は社会的コンテクストの中で発達し継続するという理論モデルから、若年者からのフィードバックが高齢者の世代性の発達と、さらに行動の継続に影響することが明らかとなった。このモデルを介入研究に応用したところ、親世代からのフィードバックが高齢者の子育て支援行動に影響していることが明らかとなった。高齢者による地域の子育て支援は、高齢者が一方的に行い続けるものではなく、行動の受け手である親世代・子どもとの相互作用が重要であることが明らかとなった。こうしたフィードバックのシステムを支援の中に組み込んでいく必要性が示されたことが、本研究の意義である。本研究では、地域の子育て支援を行う祖父母世代における、支援提供による発達心理的影響について明らかにすることを目指した。まず、中高年期の心理的発達課題である、次世代への関心である「世代性」に着目し、「世代性」を測定するための日本語版心理尺度の作成を目的とした。「世代性」尺度であるLoyola Generativity Scale(McAdams & Aubin, 1992)の日本語訳を作成し、高齢者533名に対して、郵送法による質問紙調査を行った。その結果、「Legacy(遺産)」、「Care(世話)」、「Stagnation(停滞)」の3因子が抽出された。「世代性」と次世代に対する支援行動との関連が示され、「世代性」尺度の妥当性が示された。また、地域の祖父母世代の子育て支援行動と、祖父母世代の「世代性」および心理的Well-beingの関係を明らかにするため、作成した日本語版世代性尺度を用いて、郵送法による質問紙調査を行った。その結果、支援行動は「世代性」によって高められるが、支援提供による若年世代(親世代・子ども)から受けるフィードバックがポジティブなものでなければ、心理的Well-beingの向上には直接的にはつながらないことが明らかとなった。次世代支援行動は、高齢者の心理的Well-beingに影響することが先行研究で報告されていたが、支援の受け手である次世代からの評価が重要であることが明らかとなった。地域の子育て支援は、支援を受ける親世代・子どものみならず、支援の提供者である祖父母世代にとっても発達的影響があることが明らかになったこと、さらに、そうしたポジティブな影響を高めるためには、親世代・子どもからポジティブなフィードバックを受けることのできるシステムを支援の中に組み込んでいく必要性が示されたことが、本研究の意義である。本研究では、近年重点化されている地域子育て支援の一環である「地域高齢者による子育て支援」に着目し、支援プログラム開発のための基礎研究を行った。特に本年度の研究では、支援者である高齢者の継続性に着目し、継続的なプログラムの開発を目指した。研究1では、「地域高齢者による子育て支援」に携わる高齢者の心理的発達としての世代性を測定する「短縮版世代性尺度」の信頼性および妥当性を検討することを目的とした。McAdams & Aubin (1992)の「Loyola Genemtivily Scale」20項目の中から世代性の5側面の代表的な5項目を選択し、中高年者802名を対象として分析を行った。その結果、信頼性係数(Cronbachのα)は.68であり、中程度の信頼性が得られた。また、年齢や地域活動変数と中程度の有意な関連性が認められ、妥当性が確認された。研究2では、高齢者の継続的支援参加には、若年世代からのポジティブなフィードバックが必要であるとする理論から、高齢者が子育て中の親世代や子どもと関わる際に、ポジティブなフィードバックを受ける場面について具体的に明らかにすることを目的とした。高齢者76名を対象としカテゴリー分析を行った結果、「経験や知識の伝達」や「経験を活かした相談」、「伝統行事や料理の伝授」といった11の小カテゴリーが抽出された。結果から、高齢者ならではの支援内容において、ポジティブなフィードバックを受け取っていることが分かった。今後はこれらの研究を基に、高齢者の世代性の継続的な発達と継続的な支援行動のための具体的なプログラムを検討する必要がある。
繰り返し荷重下の平板および防撓板の座屈塑性崩壊挙動解析モデルの開発

船体の重大損傷は,大波による荷重が船体に繰り返し作用する中で,平板および防撓板に座屈・塑性崩壊が逐次進行することにより生じる。このような繰り返し荷重下の平板および防撓板の座屈・塑性崩壊挙動解析モデルを開発した。まず,軟鋼材の繰り返し圧縮・引張材料試験を行い,2曲面非線形硬化モデルで応力ひずみ関係を良好に再現できることを示した。つぎに,基本的な構造要素として薄肉アングル材を取り上げ,両端単純支持条件下での繰り返し座屈試験と弾塑性大たわみFEM解析を実施した。そして,2曲面硬化モデルを用いて座屈・塑性崩壊挙動を,局部座屈挙動を含めて良好に再現できることを示した。また,局部座屈部に繰り返し面内荷重が作用すると,曲げの圧縮側が引張側よりも大きなひずみ振幅を受け,さらに圧縮予ひずみによる材料の脆化と重なって,座屈後の亀裂は圧縮側から発生しやすいことを示した。続いて,薄板矩形板に圧縮・引張の繰り返し面内荷重が作用する場合の座屈塑性崩壊挙動を,FEM解析により調べた。その結果,使用する繰り返し硬化則によって,残留変形および残留ひずみの予測値に大きな違いが生じこと,および一方向に繰り返し面内荷重を受ける矩形板では,非載荷辺中央部に,境界辺に直角方向の引張膜ひずみが発生し,この膜ひずみの累積が亀裂発生の要因となりうることを示した。最後に,繰り返し荷重下の平板および防撓板の強度および変形挙動を効率的に推定するための平板理想化構造要素(ISUM板要素)を開発した。従来のISUM板要素のたわみ形状関数を改良する事により,繰り返し荷重を受ける場合を含めて高い精度で座屈。塑性崩壊挙動を解析できることを示した。本要素は,梁・柱要素と組み合わせて防撓パネルの解析に容易に応用可能である。また2曲面硬化則を含めて任意のひずみ硬化則を考慮可能である。計算時間は,通常の有限要素法の1/100程度である。面内繰り返し荷重下の矩形板および防撓板の座屈・塑性崩壊挙動の解明を目的として,今年度は,以下の実験および解析を行った。(1)船体用鋼材の繰り返し引張・圧縮材料試験の実施と,適合する繰り返し硬化則の抽出(2)繰り返し硬化と幾何学的非線形性を考慮した弾塑性大たわみFEM解析プログラムの開発(3)帯板およびアングル材の繰り返し座屈試験の実施得られた主な結果は以下の通りである。(1)繰り返し引張・圧縮材料試験の結果から,2曲面硬化モデルにより繰り返し荷重下の応力ひずみ関係を精度良く再現できることを確認した。(2)帯板および薄肉アングル材の繰り返し座屈試験の結果を,開発したFEMプログラムによる解析結果と比較して,プログラムの良好な精度を確認した。(3)薄板骨部材に繰り返し座屈が生じると,全体座屈変形に加えて,塑性ひずみの累積による局部座屈変形が塑性関節部に生じる。(4)全体および局部曲げ変形の繰り返しを受ける部分では,曲げの圧縮側の方が引張側よりも大きなひずみ振幅を受け,さらに圧縮塑性ひずみは材料の靭性を低下させるため,一般に亀裂は曲げの圧縮側から発生する。(5)実験が困難な周辺単純支持矩形板が,圧縮・引張の繰り返し面内荷重を受ける場合の荷重たわみ関係および荷重累積ひずみ関係をFEMにより調べた。

その結果,一軸荷重下では,非載荷辺中央部の幅方向に引張ひずみが大きく累積するため,この部分のひずみの累積挙動と亀裂強度の検討が最も重要であることが分かった。来年度は,板および連続防撓パネルについて繰り返し座屈挙動を解析解析すると共に,その結果を基に荷重たわみ関と荷重累積ひずみ関係の簡易推定法について検討する予定である。面内繰り返し荷重下の矩形板および防撓板の座屈・塑性崩壊挙動の解明を目的として,今年度は,以下の実験および解析を行った。(1)引張・圧縮の面内繰り返し荷重を受ける矩形板の弾塑性大たわみFEM解析の実施(2)引張・圧縮の面内繰り返し荷重を受ける連続防撓パネルの弾塑性大たわみFEM解析の実施(3)材料の繰り返し硬化および低サイクル疲労強度に関する実験データの調査得られた主な結果は以下の通りである。(1)防撓パネルに局部座屈が発生すると,パネル・防撓材間の相互影響に起因する曲げモーメントが防撓材隅肉溶接線に沿って発生し,ひずみ集中が発生する。ひずみ集中は,防撓材の捩り剛性が低く横倒れが生じやすい場合ほど顕著である。(2)防撓パネルに繰り返し面内荷重が作用する場合,たわみが最大となるパネル中央部のひずみ振幅よりも,防撓材隅肉溶接線に発生するひずみ振幅の方が大きい。その結果,隅肉溶接部に低サイクル疲労亀裂が発生する可能性が高い。(3)ひずみ硬化則として二曲面非線形硬化則を用いた場合と,線形硬化則を用いた場合で塑性ひずみの累積挙動に大きな違いが生じる。また繰り返し硬化を考慮すると,同じ変位振幅によって発生する応力レベルが変わるため,降伏域の拡がり,塑性変形の局所化にも有意な差が現れる。このような材料のひずみ硬化性が繰り返し座屈挙動に及ぼす影響を明らかにした。来年度は,繰り返し剪断荷重の場合についても検討を行うと共に,繰り返し荷重下の板および連続防撓パネルの座屈・塑性崩壊挙動解析モデルを開発する予定である。面内繰り返し荷重下の矩形板および防撓板の座屈・塑性崩壊挙動の解析に有効な簡易解析モデル(理想化構造要素法)を開発した。まず,面内圧縮を受ける周辺単純支持矩形板についてFEM解析を行い,その結果を基に,矩形板理想化構造要素を開発した。本解析法は,以下の特徴を有する。(1)矩形板を座屈半波数に等しい4節点矩形平面要素に分割する。各要素は,節点変位と座屈変形を表すたわみ形状関数の振幅を自由度として有する。(2)弾性大たわみ解析理論から座屈による非線形面内ひずみを求め,これと,節点変位の関数である線形ひずみの和で要素のひずみを表す。剛性方程式の定式化法は,通常のFEMと同じである。(3)最終強度後のたわみ形状を,FEM解析結果を基に座屈モードと高次モードの和で表す。除荷時の弾性変形は,座屈モードのたわみ形状関数のみで表す。FEM解析との比較より,本モデルにより塑性変形の局所化の影響を含めて,矩形板の座屈崩壊挙動を精度良く再現できることを確認した。つぎに,上記板要素と薄肉断面梁・柱要素を組み合わせた,防撓パネルの簡易座屈崩壊解析モデルを開発した。解析法の概要は以下の通りである。(1)防撓材を,曲げ捩り座屈を考慮可能な薄肉断面梁・柱要素に分割し,これと平面要素を組み合わせて防撓材をモデル化する。梁要素の節点には,防撓材の捩り変形に対するパネルの抵抗を表すための分布回転バネを付加する。(2)防撓材の全体座屈を考慮するため,平面要素の節点にたわみ自由度を与え,これによる非線形面内歪みを考慮する。
播磨における古代・中世寺院の造営背景と地域伝承についての考古学・歴史学的研究

本研究は、播磨一帯にみられる法道仙人伝承を手がかりに、古代・中世のこの地域の仏教文化の特色と、その社会的背景の解明を目的とする。(1)終末期古墳から古代寺院への推移と地域社会、(2)開基伝承からみる中世寺院の展開と山岳信仰、(3)地域伝承と歴史的景観、の3点から考古学・歴史学・景観学的な検討を加え、播磨地域における石棺や中世寺院、伝承地の集成を構築するとともに、法道仙人伝承と石の文化との密接な関係について見通しを得た。本研究は法道仙人による寺院開基という特定の地域にのこる伝承を手がかりに、とくに播磨における古代・中世寺院の造営背景を考古学・歴史学の両面から検討することを目的とする。より具体的には、加古川流域をフィールドとして、寺院のモニュメント的性格も考慮しながら終末期古墳から古代寺院、中世の山岳寺院という展開を明らかにするものである。したがって、研究は1.終末期古墳から古代寺院への推移と地域社会、2.開基伝承からみる中世寺院の展開、山岳信仰、3.地域伝承と歴史的景観の3つの方向からすすめることとして計画を立てた。1.に関しては、終末期古墳の分布状況をおおまかながら把握することができた一方、古代寺院については研究分担者による立地の研究成果を得た。2.に関しては、法道仙人も含め、特別な開基伝承を持つ寺院について、近代の地誌類から洗い出し、播磨一国単位でその分布や宗派、概況といった基礎的データを整理することができた。また、法道仙人伝承については調査の結果、播磨のみならず山陰や九州にも及ぶことがわかり、比較対照の一環として、豊後国東半島一帯の寺院遺跡について踏査を実施することができた。法道仙人伝承を持つ寺院については、巨大な岩盤の上につくられている点で播磨(高砂地域)とよく似ており、伝承の展開を考える手がかりが得られた。また、豊後国東半島地域は仁聞という僧侶による開基伝承が局地的に分布していることがわかり、こうした伝説的人物による開基譚が一定のまとまりをもって全国各地に分布していることが予測された。これは派生的な問題ではあるが、法道仙人伝承の評価という点では貴重な視点になり得ると考えられ、今後も追究すべき課題である。3.については、GIS機器を利用した伝承地の踏査を実施した。未発見の伝承地の再確認も含め、伝承地の分布についても一定の知見を得ることができた。研究第一班(終末期古墳および古代寺院)については、前年度にひきつづき、石棺資料の集成を継続した。分担者による古代寺院研究に関しては、古代寺院の立地に関する事例集成や、古墳や農業生産との関わりという観点からの古代寺院立地の検討をおこない、知見を深めつつある。また、分担者による地域伝承研究については、和泉地域の行基伝承について検討をおこなった。また派生的な問題として、欽明朝の霊木伝承の展開に注目し、豪族や僧侶との動向と関連づけるかたちで検討を着手した。研究第二班(開基伝承および中世山岳寺院)については、前年度にひきつづき、近世・近代の地誌から開基伝承・造像伝承の集成・検討を継続した。播磨・兵庫丹波地域については完了し、今後は但馬・西摂津・淡路の検討をおこなって兵庫県下の寺院伝承集成としてまとめることをめざす。またフィールドワークについては法道仙人伝承を有する妙高山神池寺(丹波市)の調査の目処がたち、現在のところどのような調査をすすめるか計画を検討しているところである。研究第三班(GIS)については、これも前年度の継続として、GISデータベースの作成をおこなった。研究第一班(終末期古墳および古代寺院)については、前年度までの、後期石棺資料集成をとりまとめた。研究第三班(GIS)は、第二班と連携し、開基伝承をGISデータベース化した。以上のような、各班の研究成果を広く公開するため、平成24年9月に市民公開シンポジウムを大手前大学さくら夙川キャンパス(西宮市)で開催した。「法道仙人伝承と古代・中世の播磨」と題したこのシンポジウムでは、発表順に櫃本誠一「播磨における終末期古墳と被葬者」、魚津知克「石の宝殿と竜山1号墳、そして法道伝承」、梶原義実「加古川流域における古代寺院の動向」、古市晃「仏教伝来と播磨ー高麗恵便をめぐってー」、中井淳史「開基伝承と播磨の寺院」、福井亘「俯瞰から法道仙人を見る」というように、研究代表者・分担者の全員による考古学・古代史・景観学からの様々な角度による研究発表がおこなわれた。引き続き討論がおこなわれ、活発な議論が展開された。

資料の収集という点については、各班ともに作業を継続しているが、いずれも想定以上に資料が多いこともあって、完成までには至っていないのが現状である。一方、研究の論点や視角に関しては、こうした資料収集の過程で萌芽的ながらもいくつかの知見やアイデアが出てきており、今後収集した資料を具体的に検討することによってある程度の成果が期待できるものと考える。フィールドワークについては対象地域の選定や、地権者の承諾という問題がかかわるためほとんど未着手であったが、妙高山神池寺という山岳寺院の調査を行う目処がたち、寺院住職の許可も得た結果、具体的な調査計画の立案にこぎつけることができた。以上の点を鑑みるならば、計画以上の進展とは言えぬまでも、それぞれの分野である程度の進展がみられる点で、(2)と評価できるのではないかと考える。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題は、平成24年度が最終年度となる。このため、研究成果のとりまとめを早急におこなう予定である。9月には公開ミニシンポジウムを開催して、これまでの研究成果を関連する多くの研究者に周知するとともに客観的な議論の場を設ける計画である。この議論を踏まえて、最終的な研究成果の水準を上げるとともに、最終年度以降のさらなる研究の進展へとつなげていきたい。なお、最終年度にさしかかっていることもあり、研究計画の変更あるいは研究を遂行する上での問題点は特に存在していいない。
宿主B細胞を利用したHIV-1遺伝子高頻度突然変異誘導機構

AIDSの原因ウィルスであるHIV-1は高率に変異を起こし、これが薬剤耐性、宿主獲得免疫応答回避の原因となっている。HIV-1ゲノムの高変異性はreverse transcriptase(RT)に起因するとされているが、宿主側機構の関与も示唆されている。HIV-1が活性化B細胞に感染し得ること、HIV患者のBリンフォーマがプロウィルスを有することなどから、感染リンパ節の胚中心B細胞にはHIV-1が感染すると思われる。胚中心B細胞では、Ig遺伝子V領域およびbcl-6遺伝子に高率に突然変異が起こるが、HIV-1-LTRのエンハンサー特性から考えて、HIV-1プロウィルス遺伝子にも突然変異が誘導される可能性がある。この可能性を検証することが本研究の目的である。ヒトにおいてHIVゲノム変異がどこで起こったのかを解明することは困難である。従って、本研究ではトランスジェニックマウスおよびB細胞株をモデルとして、HIV-1プロウィルスが胚中心B細胞における突然変異誘導活性の標的となり得るかについて明らかにしたい。Ig遺伝子の突然変異は転写および特異的エンハンサーに依存しているので、HIV-1プロウィルスの突然変異に必要なシス配列はLTR領域であると考えられる。そこで、HIV-1-LTRとレポーター遺伝子とを連結したベクターを作製し、これをマウスや突然変異活性を有するB細胞株に導入し、レポーター遺伝子の変異を検出する。今年度はまずこのベクターを構築し、その発現を検証した。レポーターとして当初予定したGFPは蛍光強度が均一でないため、突然変異による発現低下のFACS解析が困難であった。そこで、細胞表面に均一に発現するヒトIL-4受容体α鎖遺伝子(IL-4Ra)をレポーター遺伝子とすることにした。HIV-LTRの下流にIL-4Raを連結したトランスジーンを作成した。陰性対照としてHIV-LTRの代わりにCMVのエンハンサー/プロモーターを用いたもの(CMV-IL-4Ra)、陽性対照として、CMV-IL-4Raの下流にIgL鎖遺伝子エンハンサーを連結したものを作成した。そして、これらがB細胞株で発現することを確認した。
高電圧非線形伝送線路を用いた高速バーストパルス列による大気圧グロー放電の生成

昨年度の成果により,電極間距離数十数百μmの微小ギャップとHeガス流を用いることで,100ns以下程度の高電圧短パルス駆動により大気圧下においても大電力過渡グロー放電の実現が可能であることがあきらかとなった。しかし,過渡グロー放電の維持時間も数10ns程度となってしまい,放電への平均注入電力の増加を実現するためにはMHzを超える高繰り返しパルス印加が必要となり,既存のパワーエレクトロニクスデバイスでは困難な領域となってしまう。そこで,本年度は,チップ型積層セラミックコンデンサを非線形容量として用いた非線形伝送線路により高速バーストパルス列を生成し,MHz帯の高速バーストパルス駆動の可能性を検証した。非線形伝送線路中では,伝搬する高電圧パルスは非線形波動として伝搬し,その波形は孤立波と呼ばれる短パルスへと変化する。非線形伝送線路への入力パルスが,孤立波のパルス幅よりも長い場合,その出力波形は複数の孤立波が連続した高速パルス列となる。この波形整形効果は受動素子である非線形容量と線形インダクタのみで実現できることから,動作繰り返し周波数の上限も高く,弱電分野における高速パルス生成にも利用されえいる技術である。筆者らは,非線形容量としてチップ型セラミックコンデンサを複数個直列で用いる手法を確立し,非線形伝送線路の高電圧化に成功した。本研究で試作した非線形伝送線路は,半値幅40ns,パルス間隔60ns,波高値2kVのパルス列生成が可能である。パルスフォーミングネットワークを利用したパルス電源と微小ギャップ放電負荷との間に,この非線形伝送線路を接続することにより,アーク放電への遷移確率を低減しつつ,放電への平均注入エネルギーの最大値を1mJから1.7mJへ増大させることに成功した。大気圧下におけるグロー放電生成に関して,高気圧放電に適していると考えられるマイクロギャップの放電特性評価を行った。数数百μmのマイクロギャップ間にHeなどのガス流を導入することで放電安定化抵抗を介した直流放電によって,大気圧グロー放電生成が可能であることが知られている。しかし,その放電安定化領域は狭く,数mA以上の電流上昇により,スパーク放電へと遷移してしまう。そこで,直流ではなく,高速パルス電圧を印加することにより,過渡グロー放電を形成するという手法を採用した。微小なマイクロギャップ間の放電であるものの,大気圧のHeガス流において60ns以下の過渡グロー放電形成時間を確認し,パルス幅50nsの高速パルス電源により過渡グロー放電の繰り返し駆動に成功した。これは,大気圧マイクログロー放電へ,瞬時パワーがkWオーダを超える大電力を注入可能であることを示しており,大気圧グロー放電のプラズマパラメータ領域の拡大につながる研究成果である。次に,非線形伝送線路を用いた電源開発について,その主要な構成要素である非線形コンデンサがチップ型積層セラミックコンデンサを利用することで実現可能であることを見出した。温度特性Fの50V定格コンデンサを200V程度までの印加電圧範囲で使用することで,非線形コンデンサとして十分に利用可能な特性を得ることができる。また,直列接続による高耐圧化に関しては,20直列までの動作を確認することに成功した。さらに,LCはしご型伝送線路とせず,1段の非線形LC共振回路とすることでも昇圧および波形急峻化効果が発生することを実験により確認した。バッテリー駆動を念頭に置いた直流4.8V駆動の試作電源では,波高値1.9kV,立ち上がり時間80ns,エネルギー2.5mJの高電圧パルスを380Hzの繰り返し周波数で発生することに成功した。
上部マントルのレオロジーに与える超低歪速度の効果の検証

オリビンの塑性変形特性に与える“超低歪速度の効果"の有無を、上部マントル起源のペリドタイトを構成しているオリビンの“変形微細組織観察"と“微小領域化学組成分析"、及び“変形実験"を通して明らかにすることを目的とした。その結果、観察した全てのペリドタイトにおいて、コットレル雰囲気に起因すると考えられる、転位線へのFeの濃集が認められた。この結果は、上部マントルのダイナミクスを解明するためには、オリビンの塑性変形特性に与える超低歪速度の影響を明らかにする必要があることを強く示唆している。変形実験に関しては、残念ながら研究期間中に成果を得る事ができなかった(現在も研究を継続させている)。本年度は、Xenoliths typeのペリドタイトとして佐賀県高島、福岡県黒瀬、秋田県目潟、ハワイオアフ島ソルトレイクで採取した試料、Alpine typeのペリドタイトとして幌満、ウエンザル、オマーンで採取した試料の観察を行った。その結果、以下の事が明らかとなった。Xenoliths typeの特徴:オリビンの粒径が約0.5mm-3mmと比較的粗粒で、等粒状もしくはポーフィロクラスティック組織を有し、粒界は直線的で三重点が多く観察された。キンクバンド的な亜結晶粒界が発達しているが、波動消光はあまり認められない。LPOはD-typeと考えられるものが多い。コットレル雰囲気を示唆する特定元素の転位芯への濃集は認められない。Alpine typeの特徴:ポーフィロクラスティック組織を有し、オリビンの粒径はポーフィロクラストで約1mm、動的再結晶粒子で約0.02mm-0.1mmである。粒界は房状もしくはアメーバ状で、波動消光が顕著に認められた。LPOはA-typeとE-typeが主であった。コットレル雰囲気を示唆する亜結晶粒界へのFeの濃集が確認できた。亜結晶粒界の直上と近傍のFo値の差は約0.3%1%である。Xenoliths typeの試料では、コットレル雰囲気を示唆する特定元素の転位芯への濃集は認められなかった。このことから以下の3つの可能性が考えられる。1)ペリドタイトは上部マントル中でコットレル雰囲気を形成しない。2)オリビンのD-typeのLPOは高差応力(高歪速度)条件下で形成されるが、この様な条件ではコットレル雰囲気は形成されない。3)一旦は形成されていたコットレル雰囲気が、静的回復作用によって消失した。分析透過型電子顕微鏡(ATEM)を用いて、オリビン中に発達する転位線近傍における詳細な化学組成分析をすすめた。観察したペリドタイト試料は昨年度と同じく、ゼノリスタイプは佐賀県高島、福岡県黒瀬、秋田県目潟、ハワイオアフ島ソルトレイクで採取したもの、Alpineタイプは幌満、ウエンザルで採取した試料である。その結果、全ての試料で転位線近傍においてFe/(Fe+Mg)比が急激に増大することが明らかとなった。そのFeの濃集は最大で約3%程度である。これらのATEM分析の結果および主として以下の2つの分析結果から、転位線近傍におけるFeの濃集は変形後に生じたパイプ拡散ではなく、コットレル雰囲気に起因すると結論つけた。1)オリビンの粒界に沿ってはFeの濃集が認められない。2)転位線近傍にはオリビンホストを構成している以外の元素は検知できない。試料が有する変形微細組織からは、今回観察した試料は全て上部マントルにおいて転位クリープによって塑性変形し、その情報を保持していることがあきらかとなった。したがって、化学組成分析と変形微細組織の観察結果ら考えられる結論は、ゼノリスタイプとAlpineタイプともに、オリビン中の転位線近傍に認められるFeの濃集は上部マントルにおける転位クリープ時に形成された可能性が強いということである。すなわち、コットレル雰囲気に起因するオリビン中の転位へのFeの濃集は、上部マントルにおいて普遍的な現象であると考えられる。天然の試料観察:コットレル雰囲気の形成の素過程を明らかにする為には、試料が経てきた変形履歴を明らかにする必要がある。本年度は各試料が有する変形履歴を、オリビンのすべり系の変化と差応力値を求める事から明らかにした。オリビンのすべり系の決定には、電子線後方散乱回折(EBSD)を用いた結晶方位定向配列(LPO)と、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いたWeak-Beam Dark-Field(WBDF)法を用いた。また差応力値の決定には、再結晶粒径と転位密度による地質差応力計を使用した。観察した試料は昨年度と同様に、ゼノリスタイプは佐賀県高島、福岡県黒瀬、秋田県目潟、ハワイオアフ島ソルトレイクで採取したもの。Alpineタイプは幌満、ウエンザルで採取した試料である。

その結果、ゼノリスタイプのカンラン岩は、約10MPaの差応力による定常クリープを経験した後に、静的回復作用を受け、更にその後、約50MPaのパルス的な付加応力を受けた可能性が高いことが分かった。定常クリープ中の卓越すべり系は、黒瀬,目潟,ソルトレイクの試料ではA-type、D-type、E-type、高島の試料はB-type、或いはC-typeであった。Alpineタイプの試料に関しては、幌満ペリドタイトはE-type、ウエンザルペリドタイトはA-typeの卓越すべり系を示している。地質差応力計から求めた応力値と合わせて考慮すると、幌満ペリドタイトは、低差応力場(約30MPa)から高差応力場(約100MPa)への変化を経た事が示唆される。ウエンザルペリドタイトは、亜結晶回転による動的再結晶の起こるような高温状態から、バルジング再結晶の起こる低温状態への変化を経た事が示唆される。これら両者が経た変形履歴はペリドタイトの上昇にともなうものであると考えられる。変形実験:現在は実験目的に適した試料セル開発を進めた。TEMの不調による微細組織観察に一部遅れが生じているものの、当初の研究計画に記述していた通りの進展状況に近い状況である。25年度が最終年度であるため、記入しない。変形実験に関しては思うような結果を得ることが出来ていないが、その他の研究は十分に新しいデータを得ることが出来ている。試料に用いているペリドタイトに関して、より詳細な変形の履歴を明らかにする為にTEMを用いたWeak-Beam Dark-Field(WBDF)法を適用し、転位のすべり系を明らかにする。そして、変形の履歴の見地から、Xenoliths typeとAlpine typeで確認されたコットレル雰囲気を示唆する亜結晶粒界へのFeの濃集の有無の原因を明らかにする。また、変形実験を通じた、コットレル雰囲気の発現の精査を開始する。天然の試料に関しては、EBSD法とWBDF法を用いたオリビンのすべり系の解析を進め、各試料が有する変形履歴の詳細を明確にする。その上で上部マントルにおけるコットレル雰囲気の発現の有無を決定する。また、変形実験からもコットレル雰囲気の発現の有無を議論できるように努力する。
中学生は教科書をどのように見ているのか：「教えたいことが伝わりやすい」教材開発へ

学習者が教科書をどのように見ているかについては,実は十分に解明されていない。しかし,たとえば地理の教科書を見ているときに,学習者と専門家が注意を向けているエリアが異なることがわかっている。教材や指導を,より「教えたいことが伝わる」ものにするためには,このようなギャップを発見し,埋める必要がある。本研究では,中学校の教科書を用いて,学習者が教科書を見ているときの注意の向け方を測定し,教師のそれと比較する。本研究で明らかにするのは次の3点である。1学習者が教科書を見ているときの各パーツへの注意の向け方。2教師の注意の向け方との違い。3各教科の教科書における,注目すべき特徴,共通点,相違点。
衝撃波の構造

<(ア)空気中の強い衝撃波の構造(担当:本間)>___ー:初期圧0.1Torr程度の空気中の強い衝撃波背後の光エネルギ-放射の特性について実験と数値解析を行った。(1)衝撃波速度が大よそ10km/sを越えると、波面背後直後で発光が一旦ピ-クに達した後で暗くなり再び明るくなる現象が見出された。(2)放射過程の解析により、その原因が主として窒素イオンの連続スペクトル放射の増加によるものと結論された。(3)波長により発光に時間遅れの現象があることが見出され、解析により確かめられた。<(イ)弱い分散的衝撃波の反射時の構造(担当:本間)>___ー:初期圧1ー4気圧の炭酸ガス中の弱い分散的衝撃波の斜め壁からの反射時の非定常過程について実験と数値解析を行った。(1)斜め壁前縁付近で反射波背後の流れが相似にならないような遷移過程が存在し、その遷移の特性距離は衝撃波の厚さと強さに依存する。(2)正常反射・マッハ反射の分類において、波面の有限厚さに起因する、古典理論予測に合致しない場合がある。<(ウ)せん断層と干渉する衝撃波の構造(担当:斎田)>___ー:物体後部領域でのせん断層と衝撃波の干渉を調べる前の段階として、フレア型モデルにつき衝撃波が通過したときのコ-ナ-での衝撃波の回折や床面からの反射等とその背後の流れの状態の光学的な観察とこれに関する数値解析を行った。回折衝撃波の形状は傾斜角に依存せず、またコ-ナ-による影響領域は傾斜角の増加と共に狭まることが明らかとなった。<(エ)超流動ヘリウム中の熱衝撃波の構造(担当:村上)>___ー:第2音波熱衝撃波を2流体方程式に基づき数値的に解き、衝撃波と量子化渦の干渉による減衰と衝撃波構造の変化について調べた。またパルスルビ-レ-ザ-を用いた熱衝撃波の光学観測(ホログラム干渉計法)のためのシステム構築を行い予備実験を行なった。あわせて、同実験用の超伝導ディテクタの試作を行い所期の性能のものが得られる見通しを確認した。
金属ガラスの過冷却液体の変形・粘性と成型加工プロセス

1.金属ガラスのガラス固体と過冷却液体の変形挙動の解明(1)現在提案中の粘性に対するモデルを改良すると共に、金属形成ガラス液体に当モデルを適用し、これらの物質系の特徴を取り出すことを試みた。また、以前のモデルでは不明であった構造単位間の結合強度と配位数の相互関係、当モデルとVogel-Fulcher-Tammann式やAdam-Gibbs理論との関係などを明らかにすることができた(2)金属ガラスはガラス遷移挙動を示し,過冷却液体状態下において粘性流動と優れた微細成形特性を有する.本研究ではZr_<55>Al_<10>Cu<30>Ni_<5>金属ガラス,直径2mmの円柱試験片を高周波誘導加熱方式により急速加熱・圧縮試験を行った.その結果,加熱速度HRの増加に伴い,ガラス遷移温度T_g,結晶化開始,終了温度T_<xs>,T_<xf>が上昇し,粘性が著しく低下することが確認された.(3)金属ガラス固体の引張試験時のAE計測を位置評定法により行った結果、破断応力の50%程度の低応力域から不可逆的ミクロ変形が生じていることがわかった。2.金属ガラスの成型加工プロセス技術の確立(1)急速加熱下では,過冷却液体状態での粘性係数が著しく低下する.この現象を応用した高速マイクロ成形加工装置を試作した.本装置の加工原理は,直接通電・急速加熱下の試片のガラス遷移挙動を応力緩和現象として検出し,直ちに工具を高速駆動して加工を行うものである.加熱速度1,800K/sでの加工では,加熱開始から約0.4秒で加工が終了する.金型に接触した試験片の温度履歴の最適化が重要であることがわかった.(2)突合せ部の形状と電子線走査位置等の最適化を図ることにより、金属ガラスとステンレス鋼を強固に溶接することに成功した。また、パルス通電溶接法を用いて、金属ガラスとニオブを強固に溶接することに成功した。(1)変形と粘性過冷却液体の粘性の温度ならびに歪速度依存性を等クロスヘッド速度引っ張り試験により調査した。流動応力から求めた粘性のうち、ニユートン粘性値、すなわち平衡粘性値の温度依存性を求め、そのフラジリテイを見積もった結果、Pd_<40>Ni_<40>P_<20>は54,La_<55>Al_<25>Ni_<20>は35,Zr_<65>Al_<10>Ni_<10>Cu_<15>は30であった。また、種々の金属ガラスの粘性値を定応力クリープ試験により求めた。これまでに報告されていたように、過冷却液体状態の粘性ニユートン粘性を示すことが、Pt_<48.75>Pd_<9.75>Cu_<19.5>P_<20>金属ガラスでも確認することができた。Ge-S系過冷却液体の平衡粘性の温度依存性、すなわちフラジリテイが、安仁屋によって提案されているフラジリティーの理論を用いて上手く記述できることが明らかになった。Zr_<65>Al_<10>Ni_<10>Cu_1金属ガラスのアモルファス固体ならびに過冷却液体の熱拡散率と熱伝道度を調査した結果、熱拡散率は結晶材よりも低い値を示した。熱拡散率はアモルファス固体状態では温度に依存して単調に上昇するが、過冷却液体状態では一定値になることが明らかになった。(2)成型加工プロセス金属ガラスの摩擦接合を行った結果、結晶化させること無く強固に接合できることが明らかになった。接合界面の温度を実測した結果、接合界面温度がガラス遷移温度以上の過冷却液体温度域まで上昇していることが分かった。また、界面温度がガラス遷移温度以上になると、界面温度の上昇が抑制され、界面温度の自己制御機能が働いていることが分かった。この現象は、過冷却液体状態では粘性の温度依存性が極めて大きいために生じることが分かった。ナノ成形加工装置を試作するとともにナノ形状金型を作製し、Pt_<48.75>Pd_<9.75>Cu_<19.5>P_<20>金属ガラスの十ナノメートルオーダーの形状転写特性ならびにナノ成形加工特性牢調査した結果、過冷却液体状態では十ナノメートルオーダーに形状転写できる可能性が高いことが分かった。(1)変形と粘性1)金属ガラスの粘性および流動応力に及ぼす応力負荷方向の影響Pd_<20>Ni_<40>P_<20>金属ガラスの圧縮試験により、過冷却液体状態での粘性および流動応力の温度と歪速度依存性を調査して、これまで報告されている引張試験の結果と比較した結果、ニュートン粘性を示す温度や歪速度範囲では、引張試験と圧縮試験には差が認められなかったが、非ニュートン粘性を示す温度や歪速度範囲では差が認められた。2)超急速加熱時のZr基金属ガラスのガラス遷移と結晶化挙動直接通電加熱方式の超急速加熱(10^6K/s)実験装置に真空排気装置を付加し、0.1Paの真空中でのZr基アモルファス合金のガラス遷移,結晶化挙動を調べた。急速加熱下では、Tg、Tx、ΔTxの温度が上昇し、2x10^4K/s以上の加熱速度で、結晶挙動が現れなくなった。(2)成形加工プロセス

1)金属ガラスの過冷却液体を利用したナノ形状転写加工集束イオンビーム加工法により直径1μmの歯車用金型を製作し、過冷却液体域ΔTxでの形状転写加工実験を行った結果、加工に成功した。微細加工においては、材料の粘性、表面張力、工具材料間の接触挙動がその形状転写性能を支配するが、とくに材料の粘性が支配的であることがわかった。2)過冷却液体の超塑性を利用した金属ガラスと結晶材料との摩擦接合金属ガラスと結晶材料との摩擦接合性を調査した結果、金属ガラスのガラス遷移温度近傍の温度において金属ガラスに近い流動応力を示す結晶材料であれば、上手く接合できごとが明らかになった。1.変形と粘性(1)金属ガラス形成液体の粘性の温度依存性は、融体を構成する構造単位間の結合エネルギーとその配位数で記述できることを示した。また、融合の強さを表すパラメータとその揺らぎを表すパラメータの間には、ガラス系に依存しない関係があること、粘性流動が生じるには構造単位約8個分の結合エネルギーに相当するボンドを切断する必要があること等をモデル計算から示した。(2)Zr_<55>Al_<10>Ni_5Cu_<30>金属ガラスの衝撃圧縮変形挙動を調査した結果、ユゴニオ弾性限界での粒子速度は0.18km/sであり、ユゴニオ弾性限界応力は約6.1GPaであることがわかった。また、衝撃圧縮誘起の相転移が観察され、その相転移での粒子速度は0.38km/sであり、相転移圧力は14GPaであることが明らかになった。2.成型加工プロセス(1)金属ガラスの過冷却液体を利用したナノ形状転写加工においては、粘性係数と共に金型との接触挙動が重要であり、高粘性領域でのその挙動を明らかにした。超急速加熱下の低粘性挙動を利用した電磁成形を試みた結果、負荷時間ならびに加工工具との接触時における冷却挙動が重要であることが明らかになった。また、干渉光学系によるリソグラフィー・電鋳法および集束イオンビーム加工法により数百nm50nmのナノ金型を創製し、成形加工を行い、金属ガラスの有用性を実証した。(2)過冷却液体の超塑性を利用した金属ガラスと結晶材料との摩擦接合では、Pd_<40>Ni_<40>P_<20>金属ガラスと結晶質Mg合金との摩擦接合を試みた結果、AZ31、AZ61、AZ91、AM50合金と接合できることが明らかとなった。1.変形と粘性(1)金属ガラスを急速加熱すると、ガラス遷移温度Tg、結晶化開始温度Txs、終了点温度Txfが上昇すると共に、過冷却液体域での伸び粘性係数が著しく低下し、HR=10^2K/sでの粘性係数は5x10^4Pasであった。これは恒温保持状態下に比較すると、約1/1000であった。(2)金属ガラス形成液体における粘性流動は、融体を形成する構造単位約8個分の結合エネルギーに相当するボンドを切断したときに生じることを示した。また、構造緩和現象における中距離構造の役割を明らかにするための研究を開始し、系を形成する構造単位のサイズと結合性が重要な因子であるとの予備的な結果を得た。(3)Zr_<55>Al_<10>Ni_5Cu_<30>金属ガラスを結晶化させた材料の衝撃圧縮変形挙動を調査し、Zr_<55>Al_<10>Ni_5Cu_<30>金属ガラスの衝撃圧縮変形挙動と比較した。(4)Pd基金属ガラスの圧縮変形挙動をアコースティック・エミッション法を用いて調査した結果、最大応力の3040%で不可逆的なマイクロ変形が生じていることが分かった。2.成型加工プロセス