hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
建築土木構造物の外壁全面検査を可能にする遠赤外線投光赤外線サーモグラフィ法の確立

構造物の壁面全面検査を行うことを目的として,遠距離加熱赤外線サーモグラフィ法の確立を行った.主要研究内容は,放射加熱効率の向上,遠距離加熱手法の開発,温度ムラに対応するデータ処理手法の開発である.コンクリートの分光吸収特性とヒータの分光放射特性の組合せを調査し,近赤外型より黒体型または遠赤外型のヒータが効果的であることを確認した.分光透過率を考慮し,硫化亜鉛製の赤外レンズが投稿装置に適していることを示した.PPT法をデータ解析に適用し,温度ムラのある対象物から欠陥部を抽出する手法を構築した.構造物の壁面全面検査を行うことを目的として,遠距離加熱赤外線サーモグラフィ法の確立を行った.主要研究内容は,放射加熱効率の向上,遠距離加熱手法の開発,温度ムラに対応するデータ処理手法の開発である.コンクリートの分光吸収特性とヒータの分光放射特性の組合せを調査し,近赤外型より黒体型または遠赤外型のヒータが効果的であることを確認した.分光透過率を考慮し,硫化亜鉛製の赤外レンズが投稿装置に適していることを示した.PPT法をデータ解析に適用し,温度ムラのある対象物から欠陥部を抽出する手法を構築した.橋梁下面や密集地域のビル外壁など日射が当たらないコンクリート構造物外壁の非破壊検査を行うため,アクティブ赤外線サーモグラフィ法の確立を目指した.平成22年度は,1.コンクリートの分光放射特性の評価,2.数値シミュレーションによる検査条件の決定,3.最適な投光器の調査と選定を行った.1.コンクリートの分光放射特性の評価ビルの外壁に用いられているコンクリートサンプルを入手し,FTIR装置を用いて,分光放射率を測定した.サンプルは500°Cまで加熱し,波長域1.515μmの範囲のデータを測定した.70°Cでの測定も行い,分光放射率に対する温度の影響が少ないことを確認している.コンクリートは,近赤外域では0.6程度,遠赤外域では0.9程度の放射率を有し,遠赤外線を多く吸収することが分かった.2.数値シミュレーションによる検査条件の決定既存の有限要素法プログラムANSYSを用いて,コンクリート構造物に赤外線サーモグラフィ法を適用する際に必要な熱量の調査を行った.赤外線サーモグラフィ装置の検出感度と試験環境を考慮し1°C以上の温度差が必要と仮定すると,深さ15mmの位置にある半径20mmの空洞に対しては7.5kW/m^2の放射能力のあるヒータで30秒間の加熱が必要であることが分かった.またPulse Phase Thermography法のプログラムを作成し,温度差ではなく位相差に着目することで,加熱温度ムラの検知への影響がなくなることを示した.3.最適な投光器の調査と選定エクセル表計算を利用した数値計算により,コンクリートを効果的に加熱するためには,遠赤外型ヒータ>黒体型ヒータ>近赤外型ヒータの順に適していることを示した.ハロゲンランプの一部に黒体塗料を塗布し黒体型ヒータとすることで,黒体型ヒータが近赤外型ヒータより効果的にコンクリートを温めることを実験で確認した.橋梁下面や密集地域のビル外壁など日射が当たらないコンクリート構造物外壁の非破壊検査を行うため,アクティブ赤外線サーモグラフィ法の確立を目指した.平成23年度は,1.レンズ素材の選定と遠距離加熱手法の構築,2.パルスフェーズサーモグラフィ法による定量的評価手法の構築,3.コンクリート試験片への適用を行った.1.レンズ素材の選定と遠距離加熱手法の構築遠距離加熱を行うために必要な,赤外線を屈折または反射させる照射装置の構築について検討した.レンズ候補素材6種類に対し,分光透過率を考慮した理論計算:及び実験を行い,コンクリートを加熱する場合の屈折用レンズに適した材料を選定した結果,硫化亜鉛製レンズが適していることが分かった.2.パルスフェーズサーモグラフィ法(PPT法)による定量的評価手法の構築検査表面の温度ムラの影響を受けずに欠陥部を判別するため,従来はCFRP薄板などに用いられていたPPT法を,熱拡散が遅いコンクリートに適用する方法について検討した.PPT法によって欠陥検出を行う時に用いる温度データの時間帯について調査した結果,最大温度差時間付近の時間帯が適していることが分かった。最大温度差時間が欠陥深さと欠陥半径に依存することと,欠陥検出に適した時間帯の選択方法を組合せて,欠陥深さ及び欠陥半径の定量評価手法を構築した.3.コンクリート試験片への適用前年度及び今年度構築した加熱手法及び欠陥検出手法を,実在構造物を模擬した試験片に適用し,その有効性を確認した.本手法は,遠赤外型または黒体型ヒータを使用し,硫化亜鉛製の屈折レンズと反射板を組合せた照射装置により赤外線を対象物に投影する.PPT法を利用した欠陥検出方法を適用し,温度ムラの影響なく欠陥を判別できる.
太陽系内のカオス的輸送機構の解明と応用：中エネルギー軌道力学の展開

本年度は,円制限三体問題においてある程度エネルギーが高い場合に生じる,空間問題特有の遷移現象の解析と応用に関する以下の研究を実施した.A.有限時間リアプノフ指数を計算することで,co-orbital orbitを力学的に分け隔てる構造を可視化した.得られた構造から軌道伝播することでほぼ周期的な運動を抽出して周期軌道に収束させることで,L4・L5 axial orbitと呼ばれる不安定周期軌道のファミリーが,co-orbital orbit間の遷移現象を司ることを見出した.さらに,L4・L5 axial orbitは不安定性が弱いことや付随する安定・不安定多様体がco-orbital orbitに長期間捕捉されることから,宇宙機の軌道設計への応用可能性を示唆した.B.平面周期軌道の軌道面外方向の不安定ダイナミクスを探求した.天体力学に関しては,平面quasi-satellite orbit(QSO)の軌道面外方向の不安定性に付随する安定・不安定多様体は,大きな離心率を持ち数十度の振幅の軌道傾斜角の振動を,長期安定かつ周期的に示すことがわかった.三次元の線形安定な分岐解のファミリーがその周りに安定・不安定多様体を捕捉することで,長期安定な軌道傾斜角の振動を駆動することを示した.宇宙機の軌道設計に関しては,リアプノフ軌道の軌道面外方向の不安定性に付随する安定・不安定多様体は,第二天体を複数回フライバイすることで軌道傾斜角が大きく変化し得ることを見出した.Nearrectilinear halo orbitおよび平面QSO近傍に到達する安定多様体を初期予想として最適化することで,先行研究と比較して燃料消費量を大きく低減できる軌道を設計できることを示した.宇宙機の軌道設計において,軌道面外方向の不安定性に付随する安定・不安定多様体の初めての応用であり,今後の進展が期待できる.研究計画にある程度沿った形で,天体力学および宇宙機の軌道設計にまたがる多くの研究成果を発表できたため.(1)円制限三体問題において,従来は低エネルギー領域に適用されてきた不変多様体チューブ構造に基づく遷移ダイナミクスの解析手法を,中・高エネルギー領域に拡張する.特に,一つの平衡点(ラグランジュ点)に付随する不変多様体だけではなく,複数のラグランジュ点の不変多様体が協同して形成するセパラトリクス構造の役割に注目する.(2)中・高エネルギー領域において第二天体近傍への遷移軌道探索を目的として自身が提案した,第二天体中心を通過する特異的な衝突軌道の有用性を,低エネルギー領域においても示す.また,不変多様体と衝突軌道の第二天体近傍への遷移軌道探索における有用性の,エネルギーに依存したトレードオフを統計的に明らかにする.本年度は,円制限三体問題においてある程度エネルギーが高い場合に生じる,空間問題特有の遷移現象の解析と応用に関する以下の研究を実施した.A.有限時間リアプノフ指数を計算することで,co-orbital orbitを力学的に分け隔てる構造を可視化した.得られた構造から軌道伝播することでほぼ周期的な運動を抽出して周期軌道に収束させることで,L4・L5 axial orbitと呼ばれる不安定周期軌道のファミリーが,co-orbital orbit間の遷移現象を司ることを見出した.さらに,L4・L5 axial orbitは不安定性が弱いことや付随する安定・不安定多様体がco-orbital orbitに長期間捕捉されることから,宇宙機の軌道設計への応用可能性を示唆した.B.平面周期軌道の軌道面外方向の不安定ダイナミクスを探求した.天体力学に関しては,平面quasi-satellite orbit(QSO)の軌道面外方向の不安定性に付随する安定・不安定多様体は,大きな離心率を持ち数十度の振幅の軌道傾斜角の振動を,長期安定かつ周期的に示すことがわかった.三次元の線形安定な分岐解のファミリーがその周りに安定・不安定多様体を捕捉することで,長期安定な軌道傾斜角の振動を駆動することを示した.宇宙機の軌道設計に関しては,リアプノフ軌道の軌道面外方向の不安定性に付随する安定・不安定多様体は,第二天体を複数回フライバイすることで軌道傾斜角が大きく変化し得ることを見出した.Nearrectilinear halo orbitおよび平面QSO近傍に到達する安定多様体を初期予想として最適化することで,先行研究と比較して燃料消費量を大きく低減できる軌道を設計できることを示した.宇宙機の軌道設計において,軌道面外方向の不安定性に付随する安定・不安定多様体の初めての応用であり,今後の進展が期待できる.研究計画にある程度沿った形で,天体力学および宇宙機の軌道設計にまたがる多くの研究成果を発表できたため.(1)円制限三体問題において,従来は低エネルギー領域に適用されてきた不変多様体チューブ構造に基づく遷移ダイナミクスの解析手法を,中・高エネルギー領域に拡張する.特に,一つの平衡点(ラグランジュ点)に付随する不変多様体だけではなく,複数のラグランジュ点の不変多様体が協同して形成するセパラトリクス構造の役割に注目する.(2)中・高エネルギー領域において第二天体近傍への遷移軌道探索を目的として自身が提案した,第二天体中心を通過する特異的な衝突軌道の有用性を,低エネルギー領域においても示す.また,不変多様体と衝突軌道の第二天体近傍への遷移軌道探索における有用性の,エネルギーに依存したトレードオフを統計的に明らかにする.
食道胃静脈瘤硬化療法におけるその治療効果の判定法に関する研究

平成5年度の食道胃静脈瘤症例については内視鏡的硬化療法(EIS)および内視鏡的静脈瘤結紮術(EVL)との併用例については緊急例、待期例、予防例およびChild A,B,C別に分類し、登録した。治療症例はEIS例30例、EIS+EVL例30例である。EISはAethoxysklerol(AS)の血管内外注入法で行った。治療後の経時的変化は最初1週間毎に3回、次いで3カ月毎に2回それ以後は6ケ月毎に経過観察している。治療前と治療後1ケ月、3カ月目に超音波内視鏡(20MHz細径プローブ法)にて治療効果を検査し、内視鏡所見上の表面の変化を対比した。治療後の線維化の程度、細胞浸潤の程度は生検標本で病理組織学的に検討した。現在までに得た知見は次のとおりである。1.EISでは静脈瘤を完全に消失させるのに6080mlのASを要し、4週間の治療期間が必要であった。2.EISとEVLを併用することによって、23週間の治療期間で治療できた硬化剤は2030mlであった。3.内視鏡的には静脈瘤の消失、発赤所見の消失が得られ、超音波内視鏡所見では術前の低エコー領域は高エコーに変化した。
出雲国風土記と歴史意識としての「古代出雲」像形成の研究

2017年度に引き続き『出雲国風土記抄』『出雲風土記解』『出雲国風土記』の諸本調査と諸本間の関係、および諸本を残した学者たちの分析を行った。まず内山真龍周辺の『出雲国風土記抄』『出雲国風土記』諸本の調査、出雲調査旅行の分析を継続したが、その調査旅行は出雲から筑紫(福岡)をめぐるものだった点に注目した。また前年度、熊本藩の長瀬真幸が本居宣長から『出雲国風土記』を借用していたことが判明していた。そのため、熊本や福岡などにおける出雲国風土記研究と学者のネットワークが新たな課題として浮上し、1金沢市立玉川図書館近世史料館蔵の長瀬真幸書写本、ついで2九州大学附属中央図書館蔵の『出雲国風土記』諸本、『出雲国風土記解』の調査を行った。また九州大学附属図書館蔵『出雲風土記』は福岡藩の学者青柳種信が寛政4年(1792)に書写した写本の転写本である。また青柳種信書写の『肥前国風土記』(「風土記肥前国」)も残されていること、『筑前続風土記拾遺』を記していること、本居宣長や千家俊信らとの交流もあったこと、また内山真龍の出雲・筑紫旅行では、福岡で青柳種信と接触を図ろうとしていた(青柳種信が不在だったため実現しなかった)こと、などから青柳種信と出雲国風土記の関係も大きな問題となる。このように出雲国風土記をめぐる学者たちのネットワークがさらに明らかになってきたことによって、風土記と古代意識の形成に対する新たで重要な論点が提示されてきたと考えられる。和歌等に取り上げられた風土記地名分析までは深められなかった点で遅れている。研究を進める中で調査、検討しなければならない新たな課題が見いだされたことによる。しかし、『出雲国風土記解』と『出雲国風土記』をめぐるネットワークについての新たな知見を得ることができた点、分析までは手が回らなかったものの、写本調査とその写真・コピーの収集は進めているので、最終年度の古代出雲像形成の分析に向けて基礎固めはできたと考える。基本的な史料の収集はかなり進んでいるので、それらを総括したうえで、以下の点を中心に推進する。1近世における風土記研究書と研究者のネットワークを整理する。2早急に富永芳久の分析を進め、風土記地名の取り上げられ方を総括する。ただし全面的な整理、分析は時間的に無理があるので、象徴的な部分の分析にとどめる。3出雲国内で、具体的にいくつかの地域をとりあげて、風土記研究によって神話由来地の形成と、神代・古代に対する意識の形成と変遷を分析、提示することで、3年間の研究の総括にかえたい。『出雲風土記抄』の写本について、本居宣長記念館所蔵本、浜松市立中央図書館所蔵本、群馬大学図書館所蔵本、岡山大学附属図書館所蔵本、多和文庫所蔵本などの調査を行った。神宮文庫所蔵『出雲国風土記』諸本調査も行い、それらを比較分析した。結果として、浜田藩小篠敏が安芸国清神社神主波多野為興由来の『出雲風土記抄』を本居宣長のもとに持ち込み、そこから宣長および伊勢神宮関係者のネットワークを通じて流布、受容され、一方で小篠敏と岡山藩学者の関係を通じても広まっていったこと、それを通じて出雲国風土記研究が大きく進展し、古代出雲像形成にも大きく影響したことを明らかにし、論文「本居宣長・小笹敏ネットワークのなかの『出雲風土記抄』」として発表した。『出雲風土記解』についても諸本調査を進めるとともに、本居宣長から内山真龍・高林方朗に伝えられた『出雲風土記抄』が契機となって、出雲調査旅行を敢行し、『出雲風土記解』の成立につながったことも明らかにし、上記の論文の一部として発表した。あわせて、浜松市立中央図書館において高林方朗の出雲調査旅日記『弥久毛之道草』の原本調査を行い、内山真龍の『出雲日記』とあわせて、その分析を進め、『出雲風土記解』との関係や古代出雲像の一端も明らかにできた。各所に所蔵されている『訂正出雲風土記』の実見調査も進め、版元・書肆からいくつかの種類に分類でき、それを通じて流布の地域や時期的な段階を分析できそうな見通しを得つつある。以上、『出雲風土記抄』『出雲風土記解』を中心に、18世紀後半を中心とした出雲以外の地域における風土記研究と古代出雲への関心の高まりの一端を明らかにすることができた。古代出雲像、歴史意識の形成のなかで重要な位置づけになるはずである。当初計画のうち、『出雲風土記抄』『出雲風土記解』については、調査と分析が順調に進展している。それと関連して、内山真龍の出雲調査旅行の各種旅日記の調査も進めることができた。それらに集中したこともあって、それ以外の風土記注釈・研究書、風土記を引用した地誌類については、新たな調査がほとんど進めることができなかった。ただ、上述のように、出雲国風土記と関係する出雲への調査や旅行の旅日記類を新たに見出し、調査、撮影、分析等を開始した。この点は予定外ではあったが、研究全体にとって重要なプラス面であり、当初予定にあってあまり進捗しなかった部分を補って余りあるものと思われる。

また前年度、熊本藩の長瀬真幸が本居宣長から『出雲国風土記』を借用していたことが判明していた。そのため、熊本や福岡などにおける出雲国風土記研究と学者のネットワークが新たな課題として浮上し、1金沢市立玉川図書館近世史料館蔵の長瀬真幸書写本、ついで2九州大学附属中央図書館蔵の『出雲国風土記』諸本、『出雲国風土記解』の調査を行った。また九州大学附属図書館蔵『出雲風土記』は福岡藩の学者青柳種信が寛政4年(1792)に書写した写本の転写本である。また青柳種信書写の『肥前国風土記』(「風土記肥前国」)も残されていること、『筑前続風土記拾遺』を記していること、本居宣長や千家俊信らとの交流もあったこと、また内山真龍の出雲・筑紫旅行では、福岡で青柳種信と接触を図ろうとしていた(青柳種信が不在だったため実現しなかった)こと、などから青柳種信と出雲国風土記の関係も大きな問題となる。このように出雲国風土記をめぐる学者たちのネットワークがさらに明らかになってきたことによって、風土記と古代意識の形成に対する新たで重要な論点が提示されてきたと考えられる。和歌等に取り上げられた風土記地名分析までは深められなかった点で遅れている。研究を進める中で調査、検討しなければならない新たな課題が見いだされたことによる。しかし、『出雲国風土記解』と『出雲国風土記』をめぐるネットワークについての新たな知見を得ることができた点、分析までは手が回らなかったものの、写本調査とその写真・コピーの収集は進めているので、最終年度の古代出雲像形成の分析に向けて基礎固めはできたと考える。引き続き『出雲風土記抄』『出雲風土記解』『訂正出雲風土記』の未調査分、未分析分の調査、分析を進めるとともに、前年度に新たに見出した出雲調査旅行旅日記の分析を進める。また前年度未着手だった風土記を引用した諸書の調査、収集を進めるとともに、『出雲風土記仮字書』の分析にも着手し、『出雲風土記抄』から『出雲風土記仮字書』への展開過程の解明をめざす。基本的な史料の収集はかなり進んでいるので、それらを総括したうえで、以下の点を中心に推進する。1近世における風土記研究書と研究者のネットワークを整理する。2早急に富永芳久の分析を進め、風土記地名の取り上げられ方を総括する。ただし全面的な整理、分析は時間的に無理があるので、象徴的な部分の分析にとどめる。3出雲国内で、具体的にいくつかの地域をとりあげて、風土記研究によって神話由来地の形成と、神代・古代に対する意識の形成と変遷を分析、提示することで、3年間の研究の総括にかえたい。(理由)当初予定の調査出張の一部が実施できなかったことにより、次年度使用額が生じた。(計画)当年度実施できなかった一部の調査出張を次年度に繰り延べるとともに、調査結果の分析に必要な図書の費用も多く見積もられることにより、次年度分の調査旅費と図書費に繰り込んで使用する。史料調査回数・期間が当初予定よりほど少なかったこと、年度末に行った九州大学附属図書館調査における史料複写費用が次年度支払いとなったこと、以上2点によるところが大きい。
米国の住宅差し押さえ危機とその政策対応に関する実証研究

カリフォルニア州とワシントンDCでのヒアリング調査および統計データ分析を通じて、アメリカの住宅市場が価格面では2000年代半ばの水準にまで回復したこと、しかし一方で、地域間の住宅価格の格差が拡大し、若年層の持家比率の低下によって世代間の格差が拡大するなど、住宅市場の二極化が進んでいることを明らかにした。またオバマ政権の政策対応については、差し押さえ対策という面では成果が乏しいものの、FRBによる金融政策は、住宅金融市場を事実上公的管理下に置くことによって、住宅ローン市場の低リスク化と住宅価格の回復に寄与したことを明らかにした。今年度は、米国のモーゲージ銀行協会の収集しているNational Delinquency SurveyデータおよびInside MortgageFinance社のMortgage Market Statistical Annualデータをもとに、最近の全米の住宅の差し押さえ動向および住宅ローン市場動向を分析するとともに、HousingPulse Tracking Surveyデータによってカリフォルニア州における差し押さえ物件の売買動向を分析した。その結果、カリフォルニア州ではこの間、投資家による差し押さえ物件の大量購入が目立ち、それが差し押さえ物件の供給量の減少に伴って住宅価格を押し上げる要因となっていたが、最近では地価の反転を機に、売買差益(投機)目的で物件を保有していた投資家による物件の売却が進んでいることが明らかとなった。先行研究によれば、投資家の中には、賃料収入を目的として物件を賃貸住宅として長期保有する者もあるが、たんなる売買差益を目的とした短期保有の者も多く、コミュニティ内における適切な住宅の修繕・管理が進まない要因ともなっている。カリフォルニア州においてこうした投資家による差し押さえ物件の保有がコミュニティにどのような影響を及ぼしているのかを検証することが今後の課題である。なお、こうした研究の途中経過については、和歌山大学経済学部の研究ユニットである土地政策研究会において発表した。今年度は、Inside Mortgage Finance社のMortgage Market Statistical Annualデータなどをもとに、全米の住宅市場および住宅モーゲージ市場の動向について分析を進めるとともに、オバマ政権による政策対応についてサーベイを行った。また、カリフォルニア州における住宅差し押さえの現状、差し押さえ物件の売買動向について、小地域レベルでの分析を行うとともに、分析結果を検証するため、カリフォルニア州ロサンゼルス市において、カリフォルニア州不動産業者協会(California Association of Realtors)および現地の不動産会社であるリダック不動産においてヒアリング調査を実施した。分析およびヒアリング調査の結果、全米レベルでみれば、住宅モーゲージの差し押さえは完全には収束しておらず、また住宅価格もピーク時に比べれば低いものの、全体としては回復基調にあり、とりわけカリフォルニア州ロサンゼルス市のように住宅需要の堅調な地域においては、差し押さえの新規発生はごく限られており、差し押さえ問題はほぼ沈静化しつつあること、一方で、住宅価格の上昇傾向が顕著であり、とくに若年層における住宅のアフォーダビリティ(取得可能性)の低下が再び問題となりつつあることなどが確認できた。なお、以上の研究成果については、2015年度に出版予定である『オバマ政権の経済政策(仮)』において公表予定であり、本年度は立教大学で開催された執筆者研究会においてその中間報告を行った。今年度は、全米の住宅市場および住宅モーゲージ市場の現状と、オバマ政権による政策対応の効果について検証するため、9月上旬にワシントンDCにおいてヒアリング調査を実施した。調査対象としたのは、全米不動産業者協会、モーゲージ銀行協会、全米不動産業者協会、責任ある融資センターの4団体である。その結果、全米平均でみれば住宅市場は回復基調にあるものの、地域によっては依然として価格が低迷しており、住宅市場が二極化傾向にあること、また、住宅の新築市場については、価格の回復にも関わらず依然低迷していること、住宅金融市場については、オバマ政権下で策定されたドッド=フランク法によって制定されたQM(適格モーゲージ)ルールの存在が、住宅モーゲージの審査基準の厳格化をもたらしており、それが住宅市場の二極化にも影響していること、などを確認することができた。本研究では、当初、カリフォルニア州ロサンゼルス市近郊に対象を限定し、同地域での住宅差し押さえ危機とその政策対応について検証することを目的としていた。しかし、昨年度のカリフォルニア州不動産業者協会へのヒアリングを通じて、同州が全国的にみても住宅需要が旺盛であり市場の回復が早いこと、それゆえ、同州だけをみていては全米の動向を把握できないとの認識に至り、最終年度はワシントンDCでのヒアリングを通じて全米レベルの実態把握を行うことに切り替えた。その結果、当初目的とは異なるものの、全米レベルでの市場回復の下で進行する住宅市場の二極化と、新たに生じている格差構造の実態を把握することができた。これらの研究成果については、今年9月出版予定の共著、『オバマ政権の経済政策(仮)』にて公表する予定であるが、アメリカ経済の回復基調が指摘されるもとで、アメリカの住宅市場とオバマ政権の政策対応の実情について明らかにした意義は大きいと考えている。昨年度は小地域レベルでの分析に遅れが生じていたが、今年度はデータ分析を進め、その成果を出版準備研究会において発表するとともに、予定通りカリフォルニア州ロサンゼルス市現地においてヒアリング調査を実施し、分析結果を検証するとともに、データ分析だけからは見えてこない現地の住宅市場および住宅モーゲージ市場の実態について把握することができた。

なお、当初予定では、今年度は2010年度にヒアリング調査を実施したインランドエンパイア経済復興公社(IEERC)にて追跡調査を実施する予定であったが、同公社が事業を継続していなかったことから、予定を前倒しして、最終年度に予定していたロサンゼルスの不動産業者および不動産業者協会に対してヒアリングを実施した。土地・住宅・不動産研究本研究の課題の1つとして、機関投資家による差し押さえ物件の売買が住宅市場に及ぼしている影響を把握することがあるが、今年度のヒアリングでは、それについて十分な情報を得ることができなかった。不動産業者や建設業者等の業界団体、差し押さえ問題に取り組んでいるNPO等の本部はワシントンDCに所在しており、情報も本部に集中していることから、最終年度はDCにおけるヒアリングを検討したい。なお、一連の研究成果は、2015年度中に出版予定である『オバマ政権の経済政策(仮)』において公表する予定である。今年度の課題は、HousingPulse Tracking Surveyデータなどをもとに全米およびカリフォルニア州における差し押さえ危機の最近の状況を把握するとともに、さらに小地域レベルにまで分析を進めることにあったが、現時点ではカリフォルニア州全体の動向を把握したにとどまっている。ヒアリング調査実施までにこうした遅れを解消したい。Inside MortgageFinance社のMortgage Market Statistical Annualのデータ閲覧は年間契約であり、本年度中に更新予定であったが、3月に予定していた海外出張経費を差し引いた残額で更新費用が充足できるかどうか不確かであったため、更新を保留した。今年度の課題は、現地でのヒアリング調査によって差し押さえ危機に対する地域レベルでの施策の実態とその成果を検証するとともに、政策当局の保有する情報によってデータ分析の結果を検証することにある。ヒアリング先の候補としては、連邦政府の補助事業である近隣安定化プログラム(Neighborhood Stabilization Program:NSP)の受給者となっているリバーサイド郡およびサンバーナーディノ郡の担当部局や、両郡において差し押さえ物件の取得・修繕・売却事業を行っているNPOであるインランドエンパイア経済復興公社(IEERC)などがある。IEERCに対しては2010年度にも調査を行っており、今回は追跡調査として位置づけられる。データの購入費用が当初見積よりも安価であったため。
宇宙望遠鏡と探査機の連携観測による回転磁気圏のエネルギー解放・輸送過程の解明

本研究では、数10MeVに至る高エネルギー粒子加速を駆動する、木星磁気圏の自励的な電磁エネルギーの解放と輸送過程の解明を最終目的とする。研究代表者は、惑星分光観測衛星「ひさき」とハッブル宇宙望遠鏡による連携観測を初めて実施し、木星の高速自転と衛星イオのプラズマ供給が自励的に駆動する、内部駆動型の突発的オーロラ加速を発見した。本研究では、2016年に観測開始した木星極域探査機Junoを新たに加え、世界初の遠隔ー極域その場同時連携観測から、内部駆動型の粒子加速で鍵となる1自励的エネルギー解放と、2木星近傍へのエネルギー輸送過程を解明し、内部駆動形粒子加速の存在を実証する。実施計画に則り、平成30度は、2017年3月に実施した、ひさきーハッブル宇宙望遠鏡ーJuno探査機の三者連携観測のデータを統合し、オーロラの時空間発展と、木星磁気圏内のその場の磁場・プラズマを網羅的に観測することで、問題の解明に取り組んだ。その結果、内部駆動形エネルギー解放に対応する、突発オーロラ発生時刻前後において、木星中間磁気圏の赤道面付近に磁場のエネルギーが蓄積された後、開放されていることを示唆する磁場変動が発見された。また、開放のタイミングと同時に、地球で見られるような惑星方向の磁化プラズマの流れを示唆する磁場・プラズマの変動が見られた。これらは、突発オーロラ発生時に、磁気再結合が木星磁気圏で起こり、磁場のエネルギーが開放され、木星方向に輸送されている可能性を示している。これにより、本研究の目的である、内部駆動形の突発オーロラ時における木星近傍へのエネルギー輸送の実証過程が大きく進んだ。この結果は、国際誌に投稿され、査読中である。本研究では、数10MeVに至る高エネルギー粒子加速を駆動する、木星磁気圏の電磁エネルギー解放・輸送過程の解明を最終目的とする。研究代表者は、惑星分光観測衛星「ひさき」とハッブル宇宙望遠鏡による連携観測を初めて実施し、木星の高速自転と衛星イオのプラズマ供給が自励的に駆動する、内部駆動形の突発的オーロラ加速を発見した。本研究では、2016年に観測開始する木星極域探査機Junoを新たに加え、世界初の遠隔ー極域その場同時連携観測から、内部駆動型の粒子加速で鍵となる1自励的エネルギー解放と、2木星近傍へのエネルギー輸送過程を解明し、内部駆動形粒子加速の存在を実証する。実施計画に則り、平成28度はひさきの観測に基づき、自励的エネルギー解放の素過程と見られる、磁気再結合の発生と、それを制御しうるイオからの質量供給の定量的関連付けを試みた。イオで大規模な火山活動が発生していた時期に、6ヶ月以上に渡り実施した、木星オーロラの長期連続監視から、突発的オーロラを約50例同定した。イオから供給されるプラズマが最も濃密に滞留する、イオプラズマトーラスの紫外線発光を同時に監視することで、イオからのプラズマ供給率の見積もりを試みた。この見積もりに際して、プラズマトーラス中の交換型不安定等を仮定し、紫外線発光から、プラズマ供給率を定量的に導出する解析モデルを開発した。このモデルによって見積もったプラズマ供給率と、オーロラ突発増光の出現頻度を比較した結果、イオから供給されるプラズマ質量の累積が、木星磁気圏の総質量に到達した時、初めて突発増光が頻発することが明らかになった。これは、仮に突発増光が磁気再結合に対応すると仮定すると、それらが発生するためには、定常状態の磁気圏に対して有意な「質量超過」が必要であることを示唆している。この結果は現在国際誌への投稿に向けて論文を準備中である。当初の研究計画に則り内容を達成できたため。実施計画に則り、平成29度は、2016年5月から8月に実施した、ひさきーハッブル宇宙望遠鏡ーJuno探査機の三者連携観測のデータを統合し、オーロラの時空間発展を網羅的に観測することで、問題の解明に取り組んだ。その結果、内部駆動形エネルギー解放に対応する、突発オーロラの開始時刻において、比較的高緯度のオーロラ構造が急速に拡大発展していることを発見した。その20時間後、高緯度のオーロラは消失し、代わりに低緯度帯にオーロラが出現した。これは、木星磁場を介してオーロラと結合する磁気圏において、エネルギー解放・輸送が、木星の遠方から木星近傍に急速に発展した事を意味する。発展の位置・速度などを観測から見積もることに成功し、解放・輸送過程を制約しうる本質的情報を得ることが出来た。当初の研究計画に概ね沿って研究が進行でき、目的達成のための行程を順調に達成しているため。

研究代表者は、惑星分光観測衛星「ひさき」とハッブル宇宙望遠鏡による連携観測を初めて実施し、木星の高速自転と衛星イオのプラズマ供給が自励的に駆動する、内部駆動型の突発的オーロラ加速を発見した。本研究では、2016年に観測開始した木星極域探査機Junoを新たに加え、世界初の遠隔ー極域その場同時連携観測から、内部駆動型の粒子加速で鍵となる1自励的エネルギー解放と、2木星近傍へのエネルギー輸送過程を解明し、内部駆動形粒子加速の存在を実証する。実施計画に則り、平成30度は、2017年3月に実施した、ひさきーハッブル宇宙望遠鏡ーJuno探査機の三者連携観測のデータを統合し、オーロラの時空間発展と、木星磁気圏内のその場の磁場・プラズマを網羅的に観測することで、問題の解明に取り組んだ。その結果、内部駆動形エネルギー解放に対応する、突発オーロラ発生時刻前後において、木星中間磁気圏の赤道面付近に磁場のエネルギーが蓄積された後、開放されていることを示唆する磁場変動が発見された。また、開放のタイミングと同時に、地球で見られるような惑星方向の磁化プラズマの流れを示唆する磁場・プラズマの変動が見られた。これらは、突発オーロラ発生時に、磁気再結合が木星磁気圏で起こり、磁場のエネルギーが開放され、木星方向に輸送されている可能性を示している。これにより、本研究の目的である、内部駆動形の突発オーロラ時における木星近傍へのエネルギー輸送の実証過程が大きく進んだ。この結果は、国際誌に投稿され、査読中である。今後は、2016年5月ー8月に実施した、ひさきーハッブル宇宙望遠鏡ーJuno探査機の三者連携観測や、それ以降に実施している、Junoの極域その場観測などの多様なデータを統合し、自励的エネルギー解放や、磁気圏内の巨視的なエネルギー輸送の素過程を明らかにしていく予定である。今後は、2016年8月以降に実施している、ひさきと、Junoの極域その場観測データを緊密に連携させ、今年度までの研究で示唆してきた、磁気圏におけるエネルギー解放・輸送の素過程を捉え、解放・輸送の物理シナリオの全容を明らかにしていく予定である。国際学会における成果発表旅費や、その他海外打ち合わせ用の旅費について、他研究プロジェクト等による、競争的旅費を獲得することが出来たため。次年度使用額は、平成30年度の国際学会成果発表旅費や、その他海外打ち合わせ旅費として使用する。
ITS・マイクロワールド統合型CAIにおけるマルチモーダル対話環境の構築

前年度までに、化学実験を対象にITS/Microworld統合型システムの一部を実装した。このシステムは実験中にいきづまった学習者から、化学の知識に関する質問、実験方法に関する質問、自己の操作の再現要求などを受けつける。学習者は仮想実験室に対するマウスオペレーションならびに自然言語を使い分けつつこれらを入力する。本年度はこれを受けて以下の検討を行った。(1)言語・図形を併用した情報提示戦略昨年までのシステムは、機構的には記号メディア・図形メディアを併用した情報提示が可能であったが、これらを様々な学習状況において効果的に使い分ける教授戦略については整備されていなかった。そこで、化学物質の構造を学習させる場面を想定し、システムからの情報提示を、記号メディア、動画を含む図形メディア、及びその組み合わせのいずれを用いて行うかを戦略としてまとめ、システムに実装した。(2)対話文脈を考慮したコミュニケーション上記と同様、化学物質の構造を学習させる場面を想定し、物質の構造からその特性を導かせるタイプの演習問題において、誤った答えを導いた学生には誤りに気づきやすいような図形提示を行い、行き詰った学生に対しては説明文と動画を提示するなど、問題解決の文脈の中で適切なレベルの学習環境を設定する機構を開発した。(3)実験システムの評価:以上より得られた知見に基づいてシステムを設計、実装し、評価実験を行った。具体的には、高等学校の化学を担当している複数の教員に、本研究で開発したシステムを利用させ、教育手法の妥当性やパフォーマンスの実用性などを質問紙により調査した。いくつかの改善すべき点は指摘されたが、概ね良好な評価を得た。(1)学習者と教育システムのコミュニケーションの分析:ITS/Microworld統合型システムの枠組みにおいて、様々な学習シナリオを想定し、学習者と教育システムの間で授受される情報を分析した。具体的には、主として高校化学を対象教科として、どのような学習状況において、学習者・システムの双方が、どのメディアを用いて、どのような情報を他者に伝達するかを分類整理した。また、この結果を踏まえて、コミュニケーションの中に現れる記号情報と図形情報がどのような関係を持つか事例分析を行った。(2)領域知識・対象世界モデルの知識表現の設計:(1)の結果より、領域知識・対象世界モデルの記号的知識表現が、図形情報とどのようにリンクされる必要があるか考察し、知識表現を設計した。具体的には、記号推論による化学系のシミュレーションが可能な世界モデルの枠組と、この世界モデル表現からテキストによる説明文・図形(アニメーション)による説明の双方を生成する手法を開発した。(3)入力解釈機構の設計:(2)で設計した知識表現を利用し、記号的入力を記号的知識表現に位置付ける手法を開発した。図形に対する操作は、対象を化学実験に限定し、化学系に含まれる実体概念を表す図形に対して、マウスオペレーションにより実験操作を行うことを可能にする手法を開発した。以上の手法に基づき、解釈機構を設計・実装した。(4)指導戦略の設計:(1)の分析に基づき、システムからの情報提示を、記号メディア、図形メディア、及びその組み合わせのいずれを用いて行うかを指導戦略としてまとめる。特に高校化学の計算問題演習において、学習者の行き詰まりを立式以前の段階と立式に分類し、それぞれに対して図形とテキストを併用した学習支援を行う手法を提案した。(5)プロトタイプシステムの実装:以上より得られた知見に基づいて高校化学の知的仮想実験環境を設計、実装した。
ベテラン教師と初任者のフレームの違い

1.研究の目的筆者は今まで、実習生や初任期教員のフレームの変容について研究を行ってきたが、ベテラン教師のフレームがどうなっているのか、またはベテラン教師のフレームを明らかにすることができるのかはまだ課題として残っている。そこで本研究では、ベテラン教師のフレームを対象に研究を行った。2.研究の対象研究の対象は、東京都の教員で、2人とも教員経験20年以上のベテラン教員である。2人とも東京学芸大学初等教育国語科出身で、大学院を修了している。男性の川本さん(仮名)は、公立中学校教諭、附属小学校教諭を経て、現在公立中学校教諭である。女性の岡本さん(仮名)は、公立小学校教諭一筋である。3.研究の方法まず筆者と3人で授業のビデオを見た。協議会では相手の授業を見て、異なるところを指摘し、議論をしてもらった。ただ話し合いをしていてもフレームのところまで議論は深まらないと予想し、筆者が司会として議論を整理し、ライフストーリーと結びつくような点があれば質問を行うようにした。4.研究成果以下の2つの点が明らかになった。1つ目は、ベテランのフレームで、新任者のフレームと明らかに違うのは複雑な点であるということだ。川本さんも、岡本さんもフレームが一面的ではなく、多面的である。もう1つは、教師としてのライフストーリーの影響が強いということである。学習者としてのライフストーリーや親としてのライフストーリーなども聞いてみたが、つながるような話が述べられることはなかった。川本さんは初任の中学校教諭時代と、その後群読をテーマに研究した大学院時代が大きな影響を与えているし、岡本さんは勤務校と研究員時代の影響を強く受けている。
小児期の食育に関わる減塩教育プログラムの開発

「研究目的」親子間での塩分摂取の関係性及び食物塩分摂取量と尿中ナトリウム排泄量との関係性を明らかにし、減塩教育プログラムを開発することである。「研究倫理審査承認」平成30年5月常葉大学研究倫理審査会及び同年8月浜松医科大学臨床研究審査会の承認を受け研究を開始した。「公開データベースへの登録状況」介入研究のため、初回介入研究実施前の公開データベースである大学病院医療情報ネットワーク研究センター登録システム(UMIN-CTR)へ登録後研究開始した。「研究実施計画に対する研究進捗状況」研究費申請時点では質的研究とし、データ収集は小学生へのインタビュー調査であった。しかし、研究目的が減塩教育プログラムの開発であるため、研究デザインを見直し、開発した減塩教育プログラムの有効性まで確認する目的で介入研究へ変更し、無作為化比較対照試験としてスタートした。研究対象は小学4年生から6年生の児童100名とその保護者100名、計200名とし、性別・学年別に層化した後無作為割付をし介入群・コントロール群に分け、実施した。リクルートの結果、平成31年3月31日までに2校の小学校(A県公立1校、B県私立小学校1校)で調査・介入を実施した。研究依頼文に対する同意書回収率は平均6.7%(公立小学校4.8%、私立小学校12%)であった。調査最終時点での研究参加人数はA公立小学校(12名)B私立小学校(12名)の計24名で、研究依頼文配布数に対して4.3%であった。減塩教育プログラムは小学生を対象とし、所要時間30分程度とし、1食塩の摂りすぎと健康の関係について2一日の推奨食塩摂取量について3食材・おやつに含まれる塩分量について理解力に合わせて説明した。食塩と健康の関係がイメージできるよう実験を取り入れた。質問票による塩分摂取量、尿検査による食塩推定摂取量、プログラム評価はデータ整理を終了し分析途中である。研究費申請時点における平成30年度計画では、減塩教育プログラムの開発であった。現在までのところ減塩教育プログラムの概要は決定したが、プログラムの効果判定までに至っていないことが主要な理由である。その原因は、研究実績の概要で述べた様に、研究参加者率は、研究依頼文配布に平均6.7%と非常に低い。研究対象者を介入群50名とその保護者、コントロール群50名とその保護者には、今後リクルートを重ねる必要がある。その他、研究代表者が平成31年3月31日付にて所属を変更したことにより、所属大学への研究倫理審査会に審議が必要であり、研究が一時的に中断している状況である。現在、一宮研伸大学研究倫理審査会へ審査書類を提出し、審査結果待ちの状況である。研究倫理審査会承認後に研究依頼ができる小学校は1校決定しており、小学生から6年生400名程に依頼文を配布する予定である。また、研究代表者所属大学が立地している一宮市教育委員会へ研究協力依頼のコンタクトをしており、返事待ちである。その他、研究協力者を早期にリクルートする必要がある。次年度の研究推進計画は、一宮研伸大学倫理承認後6月10月までにリクルートを重ねながらデータ収集、8月「小学生高学年に対する塩分摂取と健康に関する教材開発(仮)」また、データ収集が終了している24名のデータ分析結果をまとめ、公表先を決定し紙上への公表をすることである。平成28年度計画は「塩分摂取」に関する意識調査準備として以下の点について検討した。1.「塩分摂取」「減塩教育プログラム」に関する国内外の研究動向は、小児に関する減塩教育・生活習慣病の文献検討を実施した。検索はWeb検索(医中誌、CiNii、Pubmed)、国立国会図書館及びハンドサーチにて「減塩」「減塩教育」「学童期」キーワード検索を実施した。原著論文を含め約30文献を抽出し研究者間で検討した。結果、国内では1985年に小学校岩手県の小学校における減塩教育の報告があり、その後、学童期における減塩教育プログラムに関する報告は見られなかった。減塩教育プログラムの手がかりとなる文献として、学童の塩分摂取量と母親の塩味指向性との関係(Matsuzuki et al,2008)、生活習慣病予防に関する小中学生の食行動(本田他、2011)に関する論文が挙げられた。2.減塩・塩分摂取に関する看護学・医学研究動向は、研究代表者、分担研究者にて日本小児看護学会、日本小児高血圧研究会、日本小児保健協会、日本公衆衛生学会に参加し、塩分摂取、減塩教育に関する研究動向を把握した。研究報告は日本公衆衛生学会における演題が比較的多く見られ、食育の取り組みは保育園で9割実施されている傾向があるが、学童期の取り組みに関する演題は少なかった。その他小児高血圧は腎疾患によるものが多く、予防より治療観点に関する報告であり、小児期の減塩の意識づけを目標とした本研究の取り組みは、健康寿命の延伸に関与する新規性が高い研究と考えられた。3.静岡県における減塩の取り組みについて情報収集した。静岡県の食塩摂取量は20歳以上の成人において目標値を上回っている現状であり、5年で5%減塩を目指す「減塩55プログラム」を取り組んでいる。小児期への取り組み構想はあるが未実施であり、小児期への減塩教育に関連する研究への期待は大きい。学童期の「塩分摂取」に関する意識調査準備のうち、「食塩摂取基準」「減塩」「減塩教育」等に関する国内文献検討、及び、医学・看護学関連学会や文献や書物による情報収集はおおむね順調に進展し、「減塩教育プログラム開発」の新規性は確認できている。

また、静岡県健康増進課の取り組みと、静岡市近郊の市町村の取り組みや減塩フォーラムの開催などの現状把握は概ね順調に進んだ。しかし、調査対象者の検討や、面接調査で得られたデータの分析ツールの検討を合わせて行ったことで、検討する内容が膨らんでいき、思いの外時間を要し予定通りに進まなかった。学校保健、栄養学に関連した文献検討が引き続き必要であり、学校現場での減塩教育の在り方、評価方法などの検討が必要である。また、国外で成果を上げている教育プログラムの収集が必要となる。先行研究結果より調査対象者を検討した結果、子どもの塩分摂取量と母親の塩味指向性の関連性があることより、調査対象者を学童期の子どものみではなく、親子面接が適切であるとの見解があり、現在は調査対象者を検討している。調査内容は、子どもと保護者の「塩分」「減塩」に関する知識及び日常生活上の行動化に着目しインタビューガイド作成中である。また、インタビューガイド内容の検討とデータ収集後の分析方法について検討中である。平成28年度に実施した文献検討を基に、平成28年度末に課題としていた「調査方法及び調査内容の検討」「調査対象者の選定」「データ分析方法の検討」について再検討した。まず、学童期の塩分教育プログラム開発に向け、研究テーマ、目的、研究デザインを見直した。その結果、研究目的は親子間での塩分摂取の関係性及び食物塩分摂取量と尿中ナトリウム排泄量との関係性を明らかにし、4つの仮説を検証することで塩分教育プログラムを開発することとした。研究デザインは仮説検証型介入研究とし、客観的データに基づく教育プログラムの開発を目指すこととした。介入内容は、食物摂取歴法質問票と尿中ナトリウム・カリウム排泄量測定、健康講座とし、介入群とコントロール群に分け、介入前後の比較、親子の連結データによる介入前後の比較等を検討をする。研究対象の選定は学童期の中でも、小学4年生から6年生とした。選定理由は平成27年度小学校指導要領を参考にし、食事摂取質問票調査と尿検査実施可能性、健康講座の受講可能性を考え小学高学年とした。また、今回の介入研究で学童期の子どもの保護者も調査対象者にした。その理由は、学童期は基本的生活行動は獲得できている時期であるが、生活習慣の獲得途上であり、塩分と健康障害の関係性の理解不足や調理担当者を他者(保護者など)にゆだねるなと、子ども自身での塩分摂取のコントロールには限界があると推察したためである。以上により、研究対象者は小学4年生6年生男女100名とその保護者100名計200名とし、介入研究を実施し、介入前後の知識・意識・行動変容を評価することにより、塩分教育プログラムの開発を目指すこととした。研究計画を立案し、研究教育機関における研究倫理審査会へ倫理審査申請書を提出した。研究費申請時点における平成29年度計画は、学童期の「塩分摂取」に関する意識調査の実施であった。平成28年度計画がやや遅れたことで、早急な研究計画の見直しが必要であった。研究計画を大幅に変更したこと、検証型介入研究方法の検討に時間を要したこと、小児に対する研究倫理を考慮した研究計画立案に想定外に時間かかかったことが挙げられる。
特異な軌道間相互作用を利用したスピン制御触媒の構築

鉄(III)ポルフィリンからの高原子価1電子酸化体は、鉄(III)ポルフィリンラジカルか鉄(IV)ポルフィリンのいずれかである。本研究で、新規の概念である鉄(III)ポルフィリンラジカルと鉄(IV)ポルフィリンの平衡の存在が、明らかにされた。1電子酸化体で新規の電子構造を有する、反強磁性相互作用をしていない6配位高スピン鉄(III)ポルフィリンラジカルと純粋な中間スピン鉄(III)ポルフィリンラジカルを見いだした。本研究の目的は特異な金属-配位子間の軌道間相互作用を利用して、従来にないスピン状態や電子配置を持つ高原子価金属錯体を合成し、それが従来とは異なる触媒機能を持つ「スピン制御触媒」を構築することである。「スピン制御触媒」を構築するためには1)スピン状態、電子配置が異なる可能性がある高原子価ポルフィリン金属錯体の合成、2)それらのスピン状態、電子配置及び電子状態の決定、3)それらの触媒反応性の比較検討が必要である。本年度は1)と2)について大きな進展があり、電子状態の異なる1電子酸化高原子価錯体と2電子酸化高原子価錯体を見いだした。1電子酸化錯体:i)大きくラッフル変形し、2分子の低いπ^*を有する軸配位子が配位した1電子酸化ポルフィリン鉄(III)錯体がほぼ純粋な反磁性的性質を有することを見いだした。ii)配位子場が弱い軸配位子を2分子有した大きくラッフル変形した1電子酸化ポルフィリン鉄(III)錯体が新規の中間スピンポルフィリンラジカル状態であることを明らかにした。iii)軸配位子を制御することで、従来の概念に無い鉄(IV)価とポルフィリン鉄(III)ラジカルのスピン平衡の可能性がある1電子酸化ポルフィリン鉄(III)錯体を得た。2電子酸化錯体:i)従来とは異なるNMR挙動を示す2電子酸化体を見いだし、電子状態を明らかにするため、この錯体が安定して存在する低温下でのNMRとUV-Vis(本研究費で低温測定システムを購入)測定を行った。以上のことから新規の電子状態を有する高原子価錯体を得ることができ、スピン制御触媒構築の可能性が現実味を帯びた。本年度は1)と2)について進展があり、最大級に歪んだ低スピンポルフィリン鉄(III)錯体の分子構造と異常なスピン特定、新規鉄(IV)錯体の生成の可否、新規電子配置を有する1電子酸化鉄(III)ポルフィリンラジカル錯体を見いだした。ポルフィリン鉄(III)錯体:ポルフィリン鉄(III)錯体に極めて立体障害の大きな軸配位子が2分子結合すると、低スピンとして最も大きくポルフィリン環が歪んだ。歪みに伴い、鉄とポルフィリン窒素原子との結合距離が従来の低スピン錯体に比べて著しく短くなり、鉄と軸配位子との結合距離が伸長した。この結果、温度の上昇に伴い低スピンから中間スピンの寄与が混ざるスピンクロスオーバー現象が観測された。1電子酸化錯体:1)弱い軸配位子を有し大きくラッフル変形した鉄(III)1電子酸化ポルフィリンラジカルカチオン錯体が新規の中間スピンラジカルであることを報告した。2)新規の鉄(IV)錯体を与える軸配位子として論争のあるフルオライドについて検討した。NMR, UV-Vis,溶液Mossbauer分光法で検討した結果、ビスフルオロ錯体は高スピン鉄(III)ポルフィリンラジカルカチオン錯体であることが判明した。鉄(IV)錯体と鉄(III)ポルフィリンラジカルが軸配位子の微調整によって制御されていることが示唆された。本年度は1)と2)について進展があり、新規鉄(IV)錯体の生成の可否、新規スピン平衡を有する1電子酸化体、新規の電子構造を有する2電子酸化体を見いだした。

1電子酸化錯体:1)新規の鉄(IV)錯体を与える軸配位子として論争のあるフルオライドについて検討した。NMR,UV-Vis,溶液Mossbauer分光法で検討した結果、ビスフルオロ錯体は高スピン鉄(III)ポルフィリンラジカルカチオン錯体であることが判明した。鉄(IV)錯体と鉄(III)ポルフィリンラジカルが軸配位子の微調整によって制御されていることが示唆された。2)鉄(IV)と鉄(III)ポルフィリンラジカルカチオンの新規のスピン平衡の可能性を持つ錯体を見いだした。従来の知見では、鉄(III)ポルフィリンからの1電子酸化体は鉄(IV)ポルフィリンか鉄(III)ポルフィリンラジカルカチオンのいずれか一方であった。高原子価の重要な発見になりうる。2電子酸化体:従来と著しく異なるスペクトルを与える新規電子構造を有する2電子酸化体を見いだすことに成功した。本研究の目的は特異な金属-配位子間の軌道間相互作用を利用して、従来にないスピン状態や電子配置を持つ高原子価金属錯体を合成し、それが従来とは異なる触媒機能を持つ「スピン制御触媒」を構築することである。「スピン制御触媒」を実現するためには新規の高原子価電子状態を構築することが重要である。本年度は従来に無い新規のスピン平衡の系を明らかにした。ポルフィリン鉄(III)錯体からの1電子酸化体は鉄から1電子酸化された鉄(IV)ポルフィリンとポルフィリンから1電子酸化された鉄(III)ポルフィリンラジカルのいずれか一方のみが生成する。本研究でビスアジド錯体を詳細に検討すると、この錯体は両者の中間的な性質を有することに気がついた。ポルフィリンの置換基の電子的性質を制御した実験、低温NMR,低温UV-Vis,低温メスバウアー測定から、このビスアジド錯体が鉄(IV)ポルフィリンと鉄(III)ポルフィリンラジカル間の新規のスピン平衡状態であることが判明した。最近、ヘムタンパク質の触媒過程で新たな高原子価の活性中間体を経由する系が見いだされた。通常、2電子酸化の場合、1つのヘムから2電子が酸化される。しかし、新しい系では2つのヘムから1電子ずつ酸化される。そのうち1つのヘムのメスバウアーパラメータは本研究のメスバウアーパラメータに似ている。メスバウアーパラメータは鉄の電子構造を反映する。そのヘムは本研究で見いだした鉄(IV)ポルフィリンと鉄(III)ポルフィリンラジカルのスピン平衡の可能性がある。この新しい電子構造は従来に無い新たな触媒反応に展開する可能性を秘めている。本研究では困難な高原子価における新規の電子構造を有する錯体を構築する必要があるが、1電子酸化体と2電子酸化体で新規の電子構造を有する錯体を見い出すことに成功している。この観点では飛躍的に研究が進んだといえるが、それらの状態を証明する溶液メスバウアー測定で困難が生じている。これらの錯体を安定化する溶媒がγ線を吸収するため、良好なメスバウアースペクトルを得るのが困難である。電子構造の解明の最終段階が容易に終了しないと考えられるため、おおむね順調に進展していると評価した。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究で見い出された新規の1電子酸化体及び2電子酸化体の電子構造を解明することが重要である。電子構造の解明に基づくことで、触媒機能がどう変化するかを検討することが可能になる。