hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
希土類金属と遷移金属から構成される規則合金のエピタキシャル薄膜形成に関する研究

平成30年度は、遷移金属(T)サイトのコバルト(Co)をニッケル(Ni)で置換した合金膜を形成した。クロム(Cr)下地層上に形成したエピタキシャル膜に対して、Ni置換量を増加させると、結晶化温度を低減できることが分かった。一方で、Ni置換により、エピタキシャルRT5合金膜の磁気異方性および飽和磁化が低下した。したがって、合金膜の場合では、構造特性と磁気特性の制御範囲の双方を考慮した上で、希土類金属(R)および遷移金属(T)の組み合わせを決定する必要があることが示された。銅(Cu)下地層上に形成したエピタキシャル膜に対しては、下地層のCu原子の膜への拡散によりTサイトがCuで部分置換されているため、Niによる更なる置換によっては結晶化が顕著に促進されることはなかった。しかし、CuおよびNi置換によりRT5合金膜の磁気異方性および飽和磁化は低下した。また、これまで、酸化物の酸化マグネシウム(MgO)単結晶基板上にCrやCuといった金属下地層を形成していたが、基板材料に対する下地層材料の濡れ性が悪く、島状起伏の膜が形成され、この表面構造が磁化反転機構に影響を与えていることが分かった。そこで、MgO基板上に窒化物、炭化物の下地層を形成し、その上にCrやCu金属下地層を形成ことにより濡れ性の改善を試みた。その結果、窒化バナジウム(VN)下地層を導入することにより起伏が低減された。今後、熱処理プロセスを最適化することにより更に起伏を低減できることが期待される。TサイトのCoをNiに置換したR(Co,Ni)5膜を形成し、置換量に応じた構造特性の変化、および、磁気特性との関係を明らかにしている。そして、2から3元系に拡張した場合、構造特性と磁気特性の制御範囲の両方を考慮して、元素の組み合わせを決定する必要があることを示している。また、膜の表面起伏を低減させるために、下地の層構造の工夫を行い、効果のある下地層材料を見出している。したがって、おおむね順調に進展していると判断できる。T元素をFeへ拡張したRFe5合金膜の形成技術の検討を行う。R-Fe合金系の場合、バルクの熱平衡状態ではRT5相が存在しないものが多く、結晶化が容易でない場合も考えられるが、平成30年度のR-Ni-Coと同様に、3元系のR-Fe-Coを用いたり、TサイトをCuもしくはNiで部分置換することにより規則相形成の促進を図る。モーターなどの電磁エネルギー変換機器の高効率化やハード磁気ディスク装置などの情報記録デバイスの大容量化には、10^7 erg/cm^3以上の高い一軸磁気異方性エネルギーを持つ硬磁性材料が必要となる。本課題では、硬磁性材料として、強磁性遷移金属元素T(= Co,Fe,Ni)と種々の希土類金属元素Rを組み合わせたRT5型規則合金に着目した。そして、各合金膜の形成技術の基礎構築を図り、材料選択と構造・磁気特性の制御範囲の可能性を示すことを目的とした。平成29年度は、T元素としてCo、R元素としてSm,Gd,Y,Erを用いた合金膜の形成技術の検討を行った。膜の結晶方位を制御するために、MgO(100)、(110)、(111)基板上にエピタキシャル成長させたCrもしくはCu下地層を用いた。Cr(100)下地層上では、R = Sm,Gd,Yに対して双結晶RCo5(11-20)膜が得られ、R = Erに対しては非晶質膜が形成された。Cr(211)下地層上では、R = Sm,Gdに対して単結晶RCo5(1-100)膜、R = Y,Erに対しては非晶質膜が形成された。融点の低いR元素を用いることにより、結晶化が促進される傾向が明らかになった。一方、Cu(111)下地層上では、すべてのR元素に対してRCo5(0001)膜が得られた。下地層のCu原子が膜に拡散し、RCo5構造におけるCoサイトを部分置換することにより、規則相形成が促進された。この結果を踏まえ、R = Erとした膜に対して、CoをCuで部分置換した膜を形成した。その結果、Cr(100)および(211)下地層上においても、R(Co,Cu)5規則相が形成された。本検討により、高融点のR元素を用いた場合においても、CuによるCoの部分置換により規則相形成が可能であることが見出され、R元素の選択幅増大の可能性を示すことができた。当初の計画通り、T = Coとし、R元素を変化させた場合のRCo5合金膜の形成技術の検討を行い、R元素の融点に依存した合金膜の構造特性、および、磁気特性との相関関係を明らかにしている。また、結晶化が容易ではないR元素を用いた合金膜に対しても、CuによるCoの部分置換により規則相形成が可能であることを見出している。したがって、おおむね順調に研究が進展していると判断できる。

したがって、合金膜の場合では、構造特性と磁気特性の制御範囲の双方を考慮した上で、希土類金属(R)および遷移金属(T)の組み合わせを決定する必要があることが示された。銅(Cu)下地層上に形成したエピタキシャル膜に対しては、下地層のCu原子の膜への拡散によりTサイトがCuで部分置換されているため、Niによる更なる置換によっては結晶化が顕著に促進されることはなかった。しかし、CuおよびNi置換によりRT5合金膜の磁気異方性および飽和磁化は低下した。また、これまで、酸化物の酸化マグネシウム(MgO)単結晶基板上にCrやCuといった金属下地層を形成していたが、基板材料に対する下地層材料の濡れ性が悪く、島状起伏の膜が形成され、この表面構造が磁化反転機構に影響を与えていることが分かった。そこで、MgO基板上に窒化物、炭化物の下地層を形成し、その上にCrやCu金属下地層を形成ことにより濡れ性の改善を試みた。その結果、窒化バナジウム(VN)下地層を導入することにより起伏が低減された。今後、熱処理プロセスを最適化することにより更に起伏を低減できることが期待される。TサイトのCoをNiに置換したR(Co,Ni)5膜を形成し、置換量に応じた構造特性の変化、および、磁気特性との関係を明らかにしている。そして、2から3元系に拡張した場合、構造特性と磁気特性の制御範囲の両方を考慮して、元素の組み合わせを決定する必要があることを示している。また、膜の表面起伏を低減させるために、下地の層構造の工夫を行い、効果のある下地層材料を見出している。したがって、おおむね順調に進展していると判断できる。T元素をCoからFeおよびNiへ拡張したRFe5およびRNi5合金膜の形成技術の検討を行う。実験手順はRCo5の場合と同様であり、結晶化が容易でない場合、T = Fe,NiをCuで部分置換する手法を適応する。そして、これらの検討により、Coによる部分置換、すなわち、R(Fe,Co)5、もしくは、R(Ni,Co)5規則相形成による磁気特性制御に展開していくことが可能になる。T元素をFeへ拡張したRFe5合金膜の形成技術の検討を行う。R-Fe合金系の場合、バルクの熱平衡状態ではRT5相が存在しないものが多く、結晶化が容易でない場合も考えられるが、平成30年度のR-Ni-Coと同様に、3元系のR-Fe-Coを用いたり、TサイトをCuもしくはNiで部分置換することにより規則相形成の促進を図る。
能動型衛星データと数値モデルによるエアロゾル間接効果の実態把握とメカニズム解明

従来の受動型衛星センサーから得られた降雨量と低層雲特性の関係や、地表面短波放射変動に及ぼす気象要素の寄与に加えて、近年の能動型衛星センサーから、中国とアマゾンでの低層雲の鉛直構造とレーダ反射率(降雨の指標となる)の関係を調べて、雲粒子・ドリズル・降雨粒子の遷移の動態・相違点を明らかにした。また数値モデルを用いて、雲の光学的厚さと有効雲粒径の統計的振る舞いの違いには、雲粒の核となるエアロゾルの粒径分布の形状が重要であることを示した。本研究は衛星データ(特に能動型センサーによる鉛直方向の情報)と数値モデルを用いてエアロゾル間接効果をより深く理解するという目的のために、データを用いて実態を把握する解析軸と数値モデルを用いて各プロセスの寄与やメカニズムを探求するモデル軸という2つの柱から成っている。今年度は解析軸ではCALIPSO(Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite),CloudSat,TRMM(Tropical Rainfall Measuring Mission)といった衛星データを収集し、読み込みや切り出しなどの整備を行う中で東アジア、アマゾン、遠洋を対象に動態の特徴を抽出する試みを行った。またモデル軸では解析軸からデータ提供される雲やエアロゾル、降雨場の値を入力し計算を始められるようプログラムを変更し、計算時間短縮や各種プロセスの高度化などを行った。さらにPotential Radiative forcingという指標(雲の光学的厚さ、雲量、エアロゾルの光学的厚さ、水蒸気量といった気象要素が微少量だけ増加した場合にどれだけ地表面短波放射量が変化するか)を定義し、中国を中心とする東アジア域に対して応用した。その結果、雲とエアロゾルの寄与は地理的および季節的に大きく変動することがわかった。また水蒸気の影響は概して小さいことがわかった。これらの結果を査読付き学術雑誌(Geophysical Research Letters)に投稿し、出版された。本研究は、人工衛星データ(とりわけ鉛直方向の情報が得られる能動型センサー)と数値モデルを用いてエアロゾル間接効果をより深く理解するという目的のために、データを用いて実態を把握する解析軸と数値モデルを用いて各プロセスの寄与やメカニズムを探求するモデル軸という2つの柱を準備して行っている。開始2年目である今年度は、解析軸ではCALIPSO(Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite),CloudSat,TRMM(Tropical Rainfall Measuring Mission)といった衛星データから、エアロゾル・雲・雨の動態の特徴を抽出する試みを行った。またモデル軸では昨年度に行った数値モデルの高度化(計算の高速化や容易なI/O等)を経て、観測事実の再現や各プロセスの定量化を行った。本年度の具体的成果としては、暖かい雲(温度が273K以上の雲)を対象にして、粒子収集効率の推定のための多センサーによる統合的観測の可能性について検討したことが挙げられる。例えばCloudSatのようなレーダー、MODISのような受動型可視赤外放射計、AMSR-Eのようなマイクロ波放射計を組み合わせて使用すると、雲内の水粒子を収集する効率を推定することができる。実際には雲水総量とレーダー反射率の関係を求め、また粒子収集効率の頻度について議論した。そしてこれらの結果を査読付き学術雑誌(SOLA:Scientific Online Letters on the Atmosphere)に投稿し、出版された。データ解析を主に行う解析軸では、能動型センサーであるCloudsatに搭載されている衛星搭載レーダCloudSat/CPR (Cloud Profiling Radar)のレーダ反射率データ(以降Ze)を用いて、異なる気候帯に存在する中国東部とアマゾンの雲の特徴抽出を行った。まず水雲のZeの頻度は一般に二山構造を持つこと、アマゾンの雨季に雨の頻度が最も高く、中国の乾季に雨の頻度が最も低いことを確認した。また中国東部の全雲量(水雲と氷雲の量)の鉛直構造は、冬季には低い雲はあまり無くて降水も少ないこと、一方夏季には低層から10km以上まで雲が存在し、高度6km程度の雲を中心に降雨が多いという季節変化を示すことがわかった。雲内の総水量と降雨確率についての関係は、総水量が多ければ降雨も多いという傾向を示し、800(g/m2)以上の水を含む雲では全て雨が降ることがわかった。また雲の鉛直構造を放射の観点から詳細に調べるために、従来よく使われていた縦軸に高度、横軸にZeを取るCountoured Frequency by Altitude (CFAD)ではなく、Countoured Frequency by Optical Depth Diagram (CFODD)の考えを導入し、縦軸に一層の水雲の光学的厚さ、横軸にレーダ反射率を取って季節毎に図示した。雲粒子数の多寡によって分類したところ、雲粒子数が少なくなるにつれて降雨が増える様子が明らかとなり、雲粒子の凝集によって降雨粒子へと成長していることがわかった。また中国の降雨はアマゾンのそれよりも光学的に薄い雲で生じていることがわかった。

一方、水雲の光学的厚さを横軸、有効半径を縦軸にして両者の統計的振る舞いを調べると、右上がりの正の相関と負の相関を含む所謂ハイヒール型の2つがあることが衛星観測から知られていた。数値計算によってメカニズムを調べるモデル軸では、ビン法(粒子を解像できる計算方法)を用いて様々な粒子状況でモデル計算を行うことにより、この振る舞いの理由は粒子の多寡、すなわち大気が清澄であるか汚染されているかによっておおよそ説明できることを示した。
惣構の理論的・実践的検討-近世城下町像の再構築と「町づくり」への活用-

岐阜、金沢、小田原を対象に、惣構と城下町形成の関連について解明し、「町づくり」への活用方法を交流した。惣構は、防衛のためだけでなく、城下町を周辺地域から区別するためにも造られた。惣構を調査、保存、活用することで、その都市の個性が明確になり、市民のその都市への愛着を生み出すことができる。惣構研究は、理論と実践の両面から進められなければならない。研究協力者として、内堀信雄氏(岐阜市教育委員会)、向井裕知氏(金沢市教育委員会)に加え、佐々木健策氏(小田原市教育委員会)に参加いただくこととした。加賀国金沢、相模国小田原で見学会・研究会を催した。現在の惣構の残存状況を確認するとともに、近世における実態、戦国時代における展開がどのように推定されるかなどを実地に踏査した。また、惣構を文化財としてのどのように保存し、活用しているかについてもレクチャーをうけた。金沢においては惣構跡の詳細なマップを市民向けに作成するとともに、部分的に惣構を復原する工事を継続して進めている。小田原においては、広大な惣構跡の国史跡化を進め、公有地化を行うなど、積極的な活用策の事例を学んだ。惣構データベースについては、近世の城下町絵図、近代の地形図などの収集をはじめ、スキャナーを使った整理手法の開発につとめた。本格的には平成22年度に取り組むことになる。また、平成22年度に開催予定の惣構シンポジウムについて、開催時期、場所、テーマなどについて決定した。研究協力者として、内堀信雄氏(岐阜市教育委員会)、向井裕知氏(金沢市教育委員会)、佐々木健策氏(小田原市教育委員会)に参加いただき、研究活動全体についてアドバイスをたまわった。また研究代表者・研究協力者で、小田原城下町の踏査をおこない、惣構の実態について実地に検討を加えた。惣構シンポ@岐阜「城下町における惣構(総構え)の構造と機能」を、11月1314日、岐阜市において開催し、会津若松(高橋充)、相模小田原(佐々木)、加賀金沢(向井)、美濃岐阜(内堀)、備前岡山(乗岡実)ならびに近畿の城下町(中西裕樹)、非城下町都市(福島克彦)についての報告をいただいた。各地における惣構の構造や機能を比較し、段階差、地域差などの指標によって惣構をどのように評価できるのか、検討した。さらに、城下町ではない都市も検討対象にくわえることで、当該期都市の本質について議論を深めた。なお、シンポジウム開催にあたっては、岐阜城と城下町についてのフィールドワークも実施した。惣構データベースについては、近世の城下町絵図、近代の地形図などを整理し、どのようにまとめるのか検討した。また成果提示地図のモデルを数城下町について作成し、城下町の性格づけと地図の形態の相関関係についての検討をおこなった。平成23年度に開催予定の惣構シンポジウムIIについて、開催時期(11月)、場所(金沢市)、テーマ(惣構を町づくりにいかす実践)などについて検討した。研究協力者として、内堀信雄氏(岐阜市教育委員会)、向井裕知氏(金沢市教育委員会)、佐々木健策氏(小田原市教育委員会)に参加いただいた。惣構シンポ@金沢「惣構を活用した町づくりの未来をさぐる」を、2月1819日、金沢市において開催した。18日は、せせらぎ通り、尾山神社周辺、宮内橋付近、枯木橋付近、緑水苑など、金沢市が惣構跡を保存・活用している事例を検証するため、見学会を催した。約40名の参加を得た。19日には、近藤真佐夫(会津若松市教育委員会)「若松城惣構の歴史と現状・課題」、佐々木健策「小田原城総構-歴史・活用・未来-」、向井裕知「金沢城惣構の構築史と保護・活用政策の歩み」、大家弘聡「金沢城惣構の復元整備と歴史遺産を活用した町づくり」、内堀信雄「岐阜城惣構の過去と現在」、高崎章子(中津市教育委員会)「中津城惣構の現状と活用への課題」の報告を得、仁木が総括的な報告「惣構(総構え)の歴史とまちづくりへの活用」をおこなった。約120名の参加者があった。仁木報告では、城郭はまちのシンボル、市民の憩いの場となっていたとしても、現代の巨大な都市のなかでは「点」にすぎない。それに対して、惣構は、城下町の外側(外寄り)に「線」になってつづいており、これを利用することで観光の回遊ルートが生まれる。また惣構の内側が城下町であるという認識が明確になることから、「点」→「線」→「面」の効果が期待できる。また住民一般に城下町の意識が深まり、自らを「市民」であるとする認識が高まるであろうことが想定される、と述べた。
慢性炎症の成因と制御機構の特徴について

炎症は大別すると、急性炎症と慢性炎症に分けることができる。急性炎症は一般細菌感染に代表され、その初期より多数の好中球の浸潤を特徴とする。一方、慢性炎症は、結核菌感染に代表され、その初期には好中球の浸潤を認めるが、炎症の形成とともに単核細胞浸潤優位に変化していく。この様な炎症細胞の出現・消失は、局所におけるサイトカインの産生により制御されていると考えられる。申請者は、急性炎症と慢性炎症の相違を明らかにするため、グラム陰性菌由来のLPSと結核菌死菌、結核菌由来のPPD、MDPにより単球を刺激し、そのサイトカインの産生様式の相違をみた。IL-1、TNFはいずれの刺激においても、比較的早期に産生された(mRNAにて、刺激より12時間後)。好中球走化性因子のIL-8は、やはりいずれの刺激においても早期に産生されたが、LPSによる刺激は結核菌由来物資に比して、強くIL-8の産生をひきおこした。一方、単球走化性因子のMCP-1は、LPS刺激によってはほとんど認められず、結核菌由来物資の刺激によりIL-8産生に約20時間遅れ(mRHAの測定上)認められた。また、IL-8、MCP-1タンパクレベルにおいても、同様の結果であった(平成5年第33回胸部疾患学会総会、第43回アレルギー学会総会発表、投稿中)。これらの結果は、次のことを示唆する。「急性・慢性炎症ともその初期の好中球浸潤にはIL-8が関与するが、急性炎症ではこれが強く時間的にも長く認められる。一方、慢性炎症ではIL-8による好中球浸潤は初期に認めるが、時間とともにMCP-1が産生され、単球/マクロファージの浸潤が優位に局所に出現する。」この様に、局所におけるサイトカイン産生を知ることにより、それぞれの炎症の特徴、炎症細胞浸潤の種類、経時的変化を説明することができる。それぞれの炎症の成立機序・特徴を正確に把握することにより、炎症の種類・時期により、的確な治療が行える様になると思われる。
転写因子、細胞周期因子、がん抑制因子の連携による造血幹細胞の増殖の制御

造血幹細胞の増殖と生存に必須の因子である転写因子GATA-2の解析中心に研究を行い、18年度には、本因子がユビキチン・プロテアソーム系による分解を受け、その発現はS/G2期に高くM期に分解されるという細胞周期特異的性を示すことを明らかにし、GATA-2がサイクリン/Cdkによるリン酸化を受け、このリン酸化が本因子の発現安定の制御に関わることを報告した(Koga et al. Blood 2007)。19年度にはChIP法による本因子の標的結合配列の探索を行い、G1-S期移行に関わる重要な制御因子であるサイクリンE1,サイクリンD2の遺伝子領域に本因子が結合することを見いだした。サイトカイン依存性細胞株による細胞周期同調培養系を構築して検討を行い、GATA-2の発現、およびその標的遺伝子への結合がG1後期からS移行期に上昇し、S期に低下することを見いだした。ルシフェラーゼレポーターアッセイおよび、遺伝子ノックアウトマウスの解析より、GATA-2はサイクリンE1,D2遺伝子の転写を活性化することが明らかになり、これら遺伝子がGATA-2の重要な標的遺伝子であることが示された(投稿準備中)。さらに、GATA-2の標的遺伝子への細胞周期特異的な結合はCdk阻害剤の添加により大きく変動し、サイクリン/Cdkによるリン酸化が本因子のDNA結合を制御している可能性が示唆された。これらの結果は、GATA-2とサイクリン/Cdk系による双方向性の制御がお互いの発現と活性を制御することを示し、造血幹細胞などGATA-2の発現する細胞の増殖特性を規定する可能性を示すものである。GATA2は造血幹細胞の増殖と生存に必須の転写因子である。本因子の遺伝子ノックアウトマウスにおいては胎児血液細胞の細胞死の充進が見られ、それががん抑制因子であるp53の制御下にもあることか示唆されている。我々は、GATA2がユビキチン/プロテアソーム系による分解を受け、非常に速い代謝回転下にあることを報告し、分解系を制御する分子機構とP53経路の接点に興味を持った。本研究では、まず、白血病由来細胞株を用いてGATA2の発現がS期後期からG2期において上昇し、M期に分解されること、この制御にはmRNAレベルの制御とともにプロテアソーム依存性分解機構が関わっていることを見いだした。また、GATA2はp53の下流遺伝子として知られるBclxのプロモーター領域に結合していることを見いだし、その結合も同様の細胞周期特異的変動を示すことを明らかにした。同様の細胞周期特異的変動は、サイトカインとともに培養したマウス骨髄造血前駆細胞分画やヒト臍帯血CD34陽性細胞においても認められ、また、GATA2発現はG0期の正常造血細胞においても上昇していた。293T細胞にGATA2を過剰発現するとG1期での細胞増殖の停止が認められることより、正常の細胞周期の進行にはGATA2発現の一時的低下が必須であることが予想された。さらに、CDK活性の抑制剤添加、invitroリン酸化、GATA2変異体の解析等により、細胞周期のサイクリン/Cdk複合体が、細胞周期特異的なリン酸化活性によってGATA2の複数のセリン/スレオニン残基をリン酸化し、GATA2のプロテアソーム依存性分解を制御していることを明らかにした。造血幹細胞の増殖と生存に必須の因子である転写因子GATA-2の解析中心に研究を行い、18年度には、本因子がユビキチン・プロテアソーム系による分解を受け、その発現はS/G2期に高くM期に分解されるという細胞周期特異的性を示すことを明らかにし、GATA-2がサイクリン/Cdkによるリン酸化を受け、このリン酸化が本因子の発現安定の制御に関わることを報告した(Koga eta1. Blood 2007)。

19年度にはChIP法による本因子の標的結合配列の探索を行い、G1-S期移行に関わる重要な制御因子であるサイクリンE1,サイクリンD2の遺伝子領域に本因子が結合することを見いだした。サイトカイン依存性細胞株による細胞周期同調培養系を構築して検討を行い、GATA-2の発現、およびその標的遺伝子への結合がG1後期からS移行期に上昇し、S期に低下することを見いだした。ルシフェラーゼレポーターアッセイおよび、遺伝子ノックアウトマウスの解析より、GATA-2はサイクリンE1,D2遺伝子の転写を活性化することが明らかになり、これら遺伝子がGATA-2の重要な標的遺伝子であることが示された(投稿準備中)。さらに、GATA-2の標的遺伝子への細胞周期特異的な結合はCdk阻害剤の添加により大きく変動し、サイクリン/Cdkによるリン酸化が本因子のDNA結合を制御している可能性が示唆された。これらの結果は、GATA-2とサイクリン/Cdk系による双方向性の制御がお互いの発現と活性を制御することを示し、造血幹細胞などGATA-2の発現する細胞の増殖特性を規定する可能性を示すものである。
軌道の秩序と揺らぎによる異常磁性の研究総括

本研究課題では、f電子化合物における軌道の自由度に由来する相転移現象や種々の異常な磁気的振舞い、特に反強四重極秩序、隠れた秩序変数、金属絶縁体転移などについての実験的・理論的研究を行った。f電子系における特徴的な軌道整列現象である反強四重極転移については、典型物質であるPrPb_3について磁気相図を決定し、転移温度が磁場方向に応じて異方的に増大することを見出した。また、この振舞いが反強四重極相において磁場誘起される磁気モーメント間の相互作用で説明出来ることを示した。秩序変数が未知のCe_xLa_<1-x>B_6のIV相およびURu_2Si_2について詳しく調べた。Ce_xLa_<1-x>B_6では軸性応力下での磁化測定を行い、[100]方向の軸性圧力によってIV相に顕著な磁気異方性が出現することを見出した。これはIV相の秩序変数が本来、異方的な性質を有することを強く示唆し、その可能性としてガンマ5型の八重極秩序が考えられる。弱い反強磁性相と考えられていたURu_2Si_2の秩序状態について圧力下の中性子散乱実験を行った結果、低温圧力下の秩序状態が反強磁性と非磁性2相の非平衡共存状態にあること、反強磁性が圧力によって増強することがわかった。また正方晶主軸を延ばす歪みに対して反強磁性が特に著しく増強される事を明らかにした.URu_2Si_2の非磁性の秩序変数はいまだ未知ではあるが、圧力効果の結果は理論設定に対する条件をかなり狭めることができたと言える。充填型スクッテルダイトPrRu_4P_<12>で見られる金属絶縁体転移に関して、非クラマース二重項の縮退を結晶変形によってとく理論を構築した。Yb_4As_3で見出された磁場誘起ギャップについては、交替的ジャロシンスキー守谷相互作用によるとする理論を構築した。(1)"秩序変数が不明な相転移"の解明URu2Si2の17.5K相転移を解明するためにUの非磁性元素による置換および圧力印加に伴う弱反強磁性モーメントの変化を中性子散乱実験によって調べた。まずLa置換効果では、相転移のマクロな異常の変化と較べ弱反強磁性モーメントの現れ始める温度は非常に大きく影響されることがわかった。この結果は弱反強磁性モーメントがこの相転移の秩序変数ではない可能性を強く示唆するものと考えられる。また、圧力降下の実験から、圧力増大とともに弱反強磁性モーメントが一桁近く増強されること、また約1.5GPaにおいて不連続的な相移転を起こし3次元イジング反強磁性的な磁気モーメントの温度変化へと挙動を変えることが明らかになった。これらの結果はこの問題を解明する上でブレークスルーをもたらすものである。この結果に対して、大川はU4+の基底状態をΓ5二重項(四重極モーメントO22,Oxyおよび磁気モーメントJzの自由度を持つ)と考え、弱圧では反強四重極相、高圧では反強磁性相が出現するとするモデルを提案した。(Ce,La)B_6系では未知の秩序相であるIV相について、常圧下および一軸応力下の精密な磁化測定を行った。常圧ではIV相に磁気異方性が見られなかった。

しかし[110]方向の1軸圧力下でIV相に顕著な磁気異方性が現れた。IV相の磁気特性は通常の反強磁性転移では説明できず、1軸応力に極めて敏感な秩序序数であると言える。(2)反強四重極転移系の磁気相図PrPb_3について、[100]方向に加えて[110]および[111]方向の磁気相図を明らかにした。反強四重極転移温度の上昇は[100]、[110]、[111]の順に抑えられることがわかった。この結果を平均場モデルで解析したところ、反強四重極転移温度の上昇は反強四重極相において磁場誘起される反強磁性モーメント間の磁気相互作用によること、相図の異方性の説明には磁気八重極相互作用が必要であることがわかった。1.CexLa1-xB6のIV相について1軸圧下(P‖[001])の磁化測定を行った結果、IV相内で顕著な磁気異方性が生じること、またIV相の転移温度が磁場とともに上昇することを発見した。これらの結果からIV相の秩序変数がΓ5型の磁気八重極である可能性が高いことを示した。2.URu2Si2の低温秩序相における縦磁場中ミュオンスピン緩和スペクトルの詳細を初めて明らかにした。また,高圧下NMR測定(姫工大との共同研究)から,高圧領域で強い内部磁場を感じるSiサイトが存在することを発見した。これらの測定結果と高圧下中性子散乱の結果を総合し,中性子で観測されるこの系の弱い磁性が,少なくとも0.3GPa以上の高圧下においては静的磁気秩序相と非磁気的な未知秩序相との2相共存状態にあること,しかし一方,常圧状態は同様ではなく準静的な磁気揺らぎが支配的である可能性を示した。3.四重極秩序の可能性が指摘されている立方晶の非クラマース系PrPd20Ge6について極低温精密磁化測定を行い,9Tまでの低温磁化の挙動を初めて明らかにした.弾性定数・比熱測定より予想されている四重極秩序は,磁化で見る限り最低温(100mK)まで確認出来なかった。また,弱磁場磁化は最低温まで鋭い上昇を続けることを明らかにし,2種類あるPrサイトのうち少なくともひとつにおいては基底結晶場準位が純粋な四重極状態Γ3ではなく,スピン自由度をもつ多重項(おそらくΓ5)であることを示した。1.Ce_xLa_<1-x>B_6の多重極秩序の可能性Ce_xLa_<1-x>B_6のIV相の秩序変数についての知見を得るために一軸応力下の磁化測定を行った。その結果、x=0.750.65のいずれの試料においても、IV相において顕著な磁気異方性が[100]方向の一軸応力によって誘起されることがわかった。また常磁性相(I相)からIV相への転移温度が[100]方向の磁場下で上昇する振舞いが得られた。これらの結果はIV相が異方的な多重極秩序相である可能性を示唆している。2.URu_2Si_2の低温電子状態の解明反強磁性状態の一軸応力依存性を中性子散乱実験によって調べ,4回対称性を低下させる歪みもしくは正方晶主軸を延ばす歪みに対して反強磁性が著しく増強される事を明らかにした.また,同実験を異なる加圧冷却条件で繰り返し,誘起反強磁性が圧力に対して履歴現象を示すことを明らかにした.このことから少なくとも低温高圧下においては,この物質の電子状態が磁性・非磁性2相の非平衡共存状態にあることがわかり,理論設定に対する条件を狭めることができた.3.理論面での成果
新しい「がん発生蛋白」:癌腹水と胎盤由来純化抗原の特性比較解析と臨床的意義

1.カルシウム結合蛋白MRP8と90%のアミノ酸相同性を持つ腹水由来の新しい「がん発生蛋白」の単離2.ヒト胎盤における91 kDa腹水抗原の免疫反応局在性(1)妊娠前期には終末および幹絨毛の線維網様組織、線維芽細胞、ホフバウアー細胞を含む間質に局在した。免疫染色ではマクロファージ様細胞(胎盤の幹絨毛内のホフバウアー細胞の前駆細胞であると見なされる)にも認めらた。本蛋白を含むマクロファージ様細胞が胚外中胚葉あるいは血管に産生の起源を持ち、その語終末絨毛の細胞に遊送すると考えられる。(2)妊娠中期には本蛋白は合胞細胞内の無数の小胞に認められる。これらの小胞とホフバウアー細胞の細胞質の免疫反応性は17週にピークを示した。満期には主として内皮細胞を含む無数の絨毛血管内に局在した。結論として、新しい「がん発生蛋白」が生化学的に単一の物質として存在するこを明かにし、かつ、それの産生源を免疫組織学的に証明した。1.癌腹水抗原の純化進行癌患者の腹水を採集し、精製後家兎に免疫して抗血清を得た.この純化多クローン抗体をAffi Gel 10にカップリングし吸着クロマトグラフィーを実施した.本腹水を吸着、溶出後の免疫活性を示す画分を採集した.この画分をSDS-ポリアクリルアミド電気泳動(PAGE)によって分離した後本教室の石川が作製した単クローン抗体(ヒト悪性中皮腫患者腹水中28kD蛋白を認識する単クローン抗体の作製.北里医学25:299-309,1993)と反応させると、免疫活性は3本の蛋白bandに検出された.ウエスタンブロット法によって最も強い活性を示した28kD蛋白を単離した.2.アミノ酸配列と生物学的意義3.本研究の展望「癌発生蛋白」の単離とそのアミノ酸配列検索の結果得られた結果がカルシウム結合蛋白MRP8と高い相同性を示したことは、本蛋白がacute phase reactantとして組織に於て類似の現象に関与する可能性を示唆する.ヒト胎盤由来の蛋白分子腫との特性比較は更に新しい知見を提供することが期待出来る.妊娠関連蛋白と抗原性を共有する91 kDaの蛋白を悪性中皮腫患者腹水から単離した。本抗原に対する抗体を用いて免疫組織学的手法によってヒト胎盤における本蛋白の組織局在性に焦点を当てて次の様な結果を得た。ヒト胎盤における91 kDa腹水抗原の免疫反応局在性1.妊娠前期終末および幹絨毛の線維網様組織、線維芽細胞、ホフバウアー細胞を含む間質に局在した。免疫染色ではマクロファージ様細胞(胎盤の幹絨毛内のホフバウアー細胞の前駆細胞であると見なされる)にも認められた。本蛋白を含むマクロファージ様細胞が胚外中胚葉あるいは血管に産生の起源を持ち、その後終末絨毛の細胞に遊走すると考えられる。2.妊娠中期本蛋白は合胞細胞内の無数の小胞に認められる。その後絨毛層のこれらの小胞およびホフバウアー細胞の本蛋白の含有量は中期の末期までに急速に減少した。それとは逆に、胎盤形成中には本蛋白は同時期に絨毛内血管に著しく蓄積された。3.妊娠満期本蛋白の最も顕著な局在は内皮細胞を含む胎児血管に証明された。この免疫染色の強度は妊娠中期に於けるよりも明きらかに強い。これとは対照的にひ薄な合胞細胞の母体腔に面した上皮には極めて僅かの免疫染色像が点在した。結論として、新しい「がん発生蛋白」がヒト胎盤組織内に存在することからそれの産生源の一部位であることを免疫組織学的に証明した。その他の産生部位に付いては不明であるが生化学的に単一の物質として存在することを明らかにし、かつ、組織学的に証明した。がん腹水と胎盤組織内に存在し抗原性を共有する未知の蛋白の特性解析を通して、そこから得られる本蛋白の生理的、病理的な二つの観点からこの物質の機能的役割を更に解明することを意図している。
非歯原性歯痛における三叉神経節内ＧＡＢＡ受容体の病態生理学的役割

本研究の目的は、近年臨床現場で注目されている非歯原性歯痛発生時に三叉神経節ニューロンで起きている変化をγアミノ酪酸であるGABAに着目し解明する事である。中枢神経系での抑制性伝達物質として知られるGABAであるが、末梢領域での存在意義や、その役割については現在までほとんど知られていない。我々は正常群と比較して、末梢支配領域炎症モデル動物の三叉神経節においてGABA合成酵素のGADの発現が有意に増加していることを免疫組織化学的手法で確認し、加えてマイクロイオントフォレシス細胞外記録法によりバクロフェンが三叉神経節ニューロンの活動性に変調をもたらす事をつきとめた。これらが慢性炎症に起因する顎口腔顔面領域の痛覚過敏や異痛症、ひいては非歯原性歯痛発現の一因となっている可能性がある事を示唆している。GABA受容体作動薬は従来より、疼痛の治療薬として知られており、これらの知見は歯科臨床領域における異常疼痛発現機構の病態解明に基礎を与え、GABA B受容体関連物質、Kチャネル開口薬が三叉神経系の疼痛緩和に貢献し、臨床現場における今後の顎口腔顔面領域の異常疼痛や非歯原性歯痛治療に広く応用できる可能性を明らかとした。現在までの研究内容を後任に引継ぎ、現有設備および平成29年度購入設備を使用することにより、当研究機関からの今後のさらなる国内外学会・研究論文発表などに結びつき、歯科医療の発展に貢献することが大いに期待できる。
ベクションが歩行行動に及ぼす影響

視覚誘導性自己移動感覚についてその残効、効率的に駆動出来る刺激の特性について明らかにした。さらに、歩行行動とベクションが自己移動感覚に対して線形加算ではないことを明らかにした。トレッドミル上で拡散刺激、収束刺激などのオプティカルフローを観察すると、前進の歩行行動と一致する拡散刺激におけるベクションは促進されるが、一致しない収束刺激ではベクションが抑制される。すなわち、歩行行動とベクションが合致しない場合に、ベクションは大幅に減衰してしまうのである。本年はベクションの基礎的なテータ収集を主目的として実験を行った。歩行行動を合わせる前段階として、ベクションの基本な振る舞いについていくつかの実験で確認した。ベクションが知覚的に地になるによって支配されるという新しいフレームワークを提供した。さらに、鼻側網膜に投影される鼻側への運動が極めて効率的にベクションを起こせることを利用し、収束運動刺激と拡散運動刺激の差分の解明を行い、一定の成果を上げた。これらのことは、歩行行動時に提示するベクション刺激の最適化を効率よく進めることに大きい貢献する。さらに、拡散、収束という歩行に対応した刺激の特性解明によって、拡散収束という区分ではなく、鼻側網膜における鼻側への運動の有無こそが重要であることが明らかとなり、その要因の操作を確実に行う必要性を明らかにできた。また、被験者による光学的流動の操作についても検討を行い一定の成果を上げた。光学的流動の操作は、歩行行動に伴って生じさせる極めて重要な要因であった。この操作を被験者が自ら能動的に行うとベクションは大きく阻害されるが、受動的に操作を観測する場合、ベクションは促進される。よって、歩行行動と組み合わせる場合、光学的流動の操作を能動的に行うか受動的に行うかによって、ベクションの強度が変わる。強いベクション状態での反応の切り替わりを目的にする場合には、受動的な観察をさせ、弱いベクション状態での切り替わりを目的にする場合には能動的に操作させるという新しい手法が提案される。これらの具体的な要因操作によって視覚刺激の基礎的な情報が十分に収集出来たと言える。本年は歩行とベクション(視覚誘導生自己移動感覚)の関係とそれを支えるベクションの性質について明らかにした。ベクションが刺激消失後も持続する現象をベクション残効(VAE)として世界にはじめて報告した。さらに、ベクションと照明環境の関係及び、刺激の複雑さがベクションに与える影響について検討しそれぞれ国際雑誌に査読付き論文として発表された。歩行との関係については、前進歩行時に前進ベクションが増強され、後退ベクションや他の方向へのベクションは阻害される事を明らかにした。トレッドミルで前進歩行させ、その際に視覚刺激を与えると、歩行と合致する視覚刺激の場合は自己移動感は促進されるが合致しない場合には自己移動感は減衰してしまう。さらに、自発的能動的な光学的流動の操作はベクションを大幅に弱めてしまう。受動的に光学的流動の変化を観察する場合の方が、自発的能動的にそれを操作する時よりもベクションは弱くなってしまう。自発的能動的操作とトレッドミル上での動きを組み合わせると二つの効果が合算され、ベクションは極めて弱くなってしまう事がわかった。視覚的な自己移動すなわちベクションの強度を変動させてトレッドミル上を前進させた場合、ベクションと歩行による自己移動の統合のバランスが様々に変動した。ベクションが強ければ、ベクションと歩行の統合におけるベクションの重み付けは大きいが、弱ければ小さくなる事が明らかになった。歩行とベクションの強度が同程度になるように設定した時の自己移動の方向は、実際の歩行方向にバイアスがかかることがわかった。すなわち、実際の歩行行動が自己移動に対して大きな重み付けで加算されている事がわかった。これらのことを査読付き論文7本(内国際雑誌5本)の紙上によって発表した。加えて、3回の招待講演を含む9度の学会発表でも発表を行った。
歯の交換に関与する因子の解明(特にプロスタグランジンの影響について)

乳歯の歯根吸収は歯の交換に伴う生理的な現象であり,それに大きく関与しているプロスタグランジン(以下PG)の作用機序を解明するために本研究を行った。繁殖ゲージで出産させた仔ウサギを生後9,11,13日の3群に分け,生後7目より12時間おきに上顎乳切歯歯根部に50μg/kgPGE_2を注射後,屠殺したサンプルをパラフィンに包埋した。包埋したサンプルは顎骨と上顎乳中切歯を含む7μmの連続切片に作成した。H-E染色を施し,写真撮影とコンピューター画像解析システムにより破歯細胞および歯根吸収量を測定した。また,当初予定していた実験に加えて,歯根吸収組織中の内因性PGE_2量を知るためにRIA法を用いた実験を行った。RIA法を用いたPGE_2量の測定結果は,コントロール群の9,13日の順に3750pg/mg湿重量,750pg/mg湿重量であった。コントロール群における破歯細胞数は9,11,13日の順に156個,230個,350個で,歯根吸収面積は81mm^2,76mm^2,75mm^2であった。以上の結果より,PGE_2は9日目に最も多く生合成され,以後13日目まで減少するが,破歯細胞数と歯根吸収量は逆に9日目から13日目まで増加することが認められた。本研究は,自動染色機における適正染色条件の決定,RIA法を用いたPGE_2量測定実験の追加等により研究期間が延長しており,現在も実験群の破歯細胞および歯根吸収量については継続解析中である。本研究は平成9年度および10年度の2年間のうちの1年目で,乳歯歯根吸収の開始期から脱落期まで通したプロスタグランジンの関与を明らかにすることを目的とし,プロスタグランジンを投与した場合の,出現する破歯細胞の数,歯根吸収に及ぼす影響について検討を行うものである.平成9年度は,経歴の正確な親ウサギ(ニユ-ジーランド白色種)を徳島大学歯学部動物舎において,我々が試行錯誤して確立した繁殖法を司いて繁殖ゲージで出産させ,胎生3031日齢で出産した仔ウサギを選び実験に使用した.また,同時に2羽以上の母ウサギを交配,出産させ,各母ウサギが授乳する仔ウサギの数がほぼ同数となるように工夫した(78羽).これによって歯の発育のバランスを最小限にとどめることができる.全38羽の仔ウサギを歯根吸収初期の活動期である生年9,11,13日目の3群に分けた.生後7日目より12時間おきに成長の具合を一羽づつ確認するとともに体重の測定および,上顎乳切歯歯根部に50μg/kgの濃度(xylocaine含有)に調整したプロスタグランジンを注射した.また半数をコントロール群として蒸留水(xylocaine含有)を注射した.生後9,11,13日目に工-テル屠殺,解体し,上顎乳中切歯部を顎骨ごと取り出しホルマリン固定した.現在,順次パラフィン包埋している.平成9年度の研究計画は,実験動物の回収からパラフィン切片の作成までを予定しており,計画どうり現在順調に実験は進行している.現在,平成10年度の計画実施のため,全自動染色機の適正染色条件を検討中である.乳歯の歯根吸収は歯の交換に伴う生理的な現象であり,それに大きく関与しているプロスタグランジン(以下PG)の作用機序を解明するために本研究を行った。
意思伝達効果度基準による英文の誤り分析とその英語教育への応用

昭和60年,61年度における2回の試験(中学・高校・大学)およびその結果に関する分析・研究から、英文の誤りの意思伝達効果度をはかるためには、global errors/localerrorsというとらえ方が有意義であることがわかった。本研究の試験の母国語話者(英語)による評価を総合してみると、次の5つはglobal errorsとみなされるだろう。すなわち、態(能動態・受動態の別),前置詞,不定詞,助動詞,動詞である。一方、代名詞,類似語の選択,数の一到,冠詞等の誤りに対しては、母国語話者がかなり寛容であることがわかった。これはすなわちlocal errorsである。上記のglobal errorsの中でも次の点が本研究では特に論じられた。前置詞では、格の違いを表わすもののみならず、単に場所の違いを明記するonとinの区別ですらglobal errorであること。また助動詞の選択では、進行形・完了形過去形を用いる場合に、have,do,beを混合して用いると意思の伝達はかなり困難になる。これと関連して、時制の表現もcommunicatinにおいて重要な役割を果たしていることも明らかになった。その一方、local errorsとして挙げられるものでは、特に、数・人称の一到等はほとんどcommunicationに支障をきたさないことがわかった。また、日本の学校教育で巌格なまでに使い分けを訓練される、現在完了文におけるbeenとgeneの違いなどは、native speakerにとってはさほど意思伝達の妨げにはならないことも明らかになった。もう一つ注目するべき点は、進行形文の、BE動詞が脱落した場合、日本人英語教師はこれを重大な誤りとみなす傾向があるが、文脈から判断できるかぎりnative speakersの反応はかなり寛容であった。このようにglobal/lokalの区別をもうけて誤りを見直すことにより、教室での強調すべき点などが明確になった。
ウイルスクロマチンの複製と転写を制御する因子の生理機能と機能構造の解析

アデノウイルスクロマチンを用いたクロマチン構造変換(クロマチンリモテリング)活性の測定系を用いて、細胞由来のクロマチンリモデリング因子TAF(Template Activating Factor)-I、-II、-IIIを同定した。同調した細胞を用いて、TAF-Iはクロマチンの凝集が起こるM期で不活性型に変わっていること、また不活性型への変換とTAF-Iのリン酸化が同時に見られることが明かとなった。M期細胞抽出液とATPで処理してリン酸化されたTAF-Iは活性を失ったことから、TAF-Iの活性調節にはM期特異的なキナーゼが関わっていると考えられた。TAF-Iは、ある種の急性骨髄性白血病でその遺伝子が染色体の転座点に見いだされる因子であった。融合遺伝子から由来する融合タンパク質TAF-I-CANは、TAF-Iおよび核孔タンパク質としてのCANの機能の一部を保持していたが、核や核膜上のみならず一部は細胞質にも存在していた。従って、融合タンパク質がそれを構成するそれぞれのパーツが本来存在する以外の場所にも局在する事実はがん化機能を考えるうえで重要と考えられる。TAF-IIはヌクレオソームの集合に関る因子として同定されていたNAP-I(Nucleosome Assembly Protein-I)と同一であった。TAF-IIIも、その構造解析から、やはりある種の白血病でその遺伝子が染色体の転座点に見いだされている因子であることが判明した。本研究ではアデノウイルスの遺伝子の複製研究から新たに見いだされ、急性骨髄性白血病との関連が示唆されている細胞因子TAF-I(Template Activating Factor-I)の機能解析を行なった。作用機構の解析から、TAF-Iはクロマチン構造を変化させる(クロマチンリモデリング)ことで抑制状態の遺伝子を活性化する機能をもっていることが示されている。機能構造に関する研究では、TAF-Iはクロマチンリモデリング活性を持ち、この活性にはC末端側に存在する高酸性領域とその直前の領域が必要であることが示された。この高酸性領域は核タンパク質であるTAF-Iの核内移行後の核内残留にも関与していることが示された。TAF-IはN末端側の40アミノ酸から成るColled-coll構造を形成すると考えられる領域で2量体を形成して存在しており、2量体形成が活性には必須であった。多量体形成ドメインを持ちTAF-I活性に必須なC末端側の酸性アミノ酸領域を欠いた変異体はドミナントネガティブ変異体として機能することも示された。さらに、TAF-Iがプロテインフォスファターゼ2Aの阻害因子であることが示され、この活性にはクロマチンリモデリングに関る領域とは異なる領域が関与していることが明かとなった。機能制御に関する研究では、TAF-Iの活性は2種類のサブタイプの比率およびリン酸化による修飾によって制御されている可能性が示唆された。これらの解析結果は、TAF-Iの正常細胞と細胞のがん化過程における生理機能を解析するための重要な基盤である。アデノウイルスの遺伝子の複製研究から新たに見いだされ、ある種の急性骨髄性白血病(AUL)ではその遺伝子が染色体の転座点に見いだされている細胞因子TAF-I(Temp1ate Activating Factor一I)はウイルスクロマチンの構造を変化させる(クロマチンリモデリング)ことで抑制状態の遺伝子からの複製や転写を活性化する。精製ヒストンとDNAを用いて再構成した細胞型クロマチンのリモデリングを誘引し転写を活性化したこと、また細胞に過剰発現させると細胞染色体上でクロマチン構造をとっている遺伝子からの転写を促進したことからTAF-Iは細胞型クロマチンのリモデリングにも間っていることが示唆された。逆に、ヒストンをあらかじめTAF-Iと混合しておくことによりヒストンはDNA上にヌクレオソーム様の単位で配置され結合することが示されたことから、TAF-1はヒストンシャベロンとしても機能することが示された。TAF-Iの生理磯能についての手掛かりを得るために、酵母を用いて解析を行った。遺伝子破壊実験により、TAF-IもTAF-Iの構造および機能上のホモログであるNAP-Iも細胞の増殖には必須ではないが、NAP-Iの欠損体ではTAF-1の欠損体では見られない細胞形態や温度感受性の変化などが観察された。NAP-I欠損体の形質はこの欠損体からのさらなるTAF-Iの欠損により相補されたことから、両者は生理的な機能の上でも連関していることが示唆された。ある種のAULに見られる融合タンパク質TAF-I-CANはTAF-Iの本来局在する核内、.核孔タンパク質として機能するCANが本来局在する核膜上および一部は細胞質に存在した。さらに、TAF-I-CANはTAF-IあるいはCANの活性の一部を示した。従って、本来の活性を保ったままその局在が変わった事実はがん化機能を考えるうえで重要と考えられる。

TAF-Iは、ある種の急性骨髄性白血病でその遺伝子が染色体の転座点に見いだされる因子であった。融合遺伝子から由来する融合タンパク質TAF-I-CANは、TAF-Iおよび核孔タンパク質としてのCANの機能の一部を保持していたが、核や核膜上のみならず一部は細胞質にも存在していた。従って、融合タンパク質がそれを構成するそれぞれのパーツが本来存在する以外の場所にも局在する事実はがん化機能を考えるうえで重要と考えられる。TAF-IIはヌクレオソームの集合に関る因子として同定されていたNAP-I(Nucleosome Assembly Protein-I)と同一であった。TAF-IIIも、その構造解析から、やはりある種の白血病でその遺伝子が染色体の転座点に見いだされている因子であることが判明した。
戦後の災害復興に見る都市防災計画の計画技術的分析

本年は主に戦後の災害都市復興計画に関して、資料の収集・データの整理を行った。今年度は戦前及び戦後まもなくの、特に都市火災事例、地震災害事例に着目し資料の収集、整理を行った。本年は資料の発掘・整理に重点を置いているため、論理的に新しい知見を見いだすことはしていないが、以下の3点を成果として示すことができた。(1)戦後10年の大火による都市復興計画を見ると、道路と耐火建物群による防火区画の構築が計画原則として確立されるようになり、その後の全国における都市計画手法に大きな影響を及ぼしたことが示された。一方で戦前から戦災復興の計画で掲げられていた河川緑地や道路+緑地空間といった都市内に大規模空地を計画的に配置する計画理論が、科学技術による都市防火手法に移っていったともいえる。(2)都市復興計画に対する住民の参画状況は、戦前はかなり活発であったにもかかわらず戦災復興以降徐々に縮小していることがわかった。理由としては、都市計画技術が土木技術に依存度を高めるにつれて、防災に関する都市全体の計画に意見を反映させることが困難になったこと、参画の方向性が都市構築の視点よりむしろ個々人の財産保護の視点が強くなったことが挙げられる。(3)住宅再建問題は時代が現代に近づくにつれ、解決策が複雑化し困難な問題となってきていることがみてとれた。これは通常の都市計画の枠組みの中で復興計画を進めている事例が大半であること、またこれも通常枠組と同様に都市計画と住宅計画の相互関係を十分に組み合わせた計画がなされていないことが理由として推測される。
光電子分光および時間分解電子線回折による鉄系超伝導体の研究

鉄系超伝導体における超伝導発現に軌道自由度の果たす役割を明らかにするため, BaFe2(As,P)2, Na(Fe,Co)As, Fe(Se,S)の3つの鉄系超伝導体系について広範囲の組成・温度領域にわたる系統的な角度分解光電子分光測定を行い,各系において軌道異方性の見られる領域を決定した。BaFe2(As,P)2における軌道異方性は,斜方晶・反強磁性相および超伝導相を覆う範囲に広がっている一方で, Na(Fe,Co)AsおよびFeSeにおいて軌道異方性は構造相転移とほぼ同温において生じ,構造相転移の消失する組成において軌道異方性も消失することが明らかになった。スピン・格子自由度の振る舞いとの比較から,構造相転移に伴うスピン揺らぎの増大が軌道秩序に由来するものである可能性など複数の系にわたる共通点が見られた。また, Fe(Se,S)のように構造相転移が軌道秩序に由来する可能性のある系の存在を指摘した。観測された軌道異方性と超伝導との間には直接的な関係は見られなかった。構造相転移以上以上における軌道異方性が軌道揺らぎを観測しているとすると, BaFe2(As,P)2においては軌道揺らぎがスピン揺らぎと協調的に発達し,超伝導形成に有利に寄与している可能性が考えられることを示唆した。上記のように,本研究において系統的に観測した軌道異方性と擬ギャップの温度・組成依存性は,物質系に応じて多様な振る舞いを示す一方で,いくつかの共通点を見出すこともできる。これらの知見は,多自由度の競合する鉄系超伝導体における常伝導状態およびそこから発現する超伝導状態を理解する上で,重要な指針を与えるものである。27年度が最終年度であるため、記入しない。新奇な高温超伝導体としてその超伝導発現に興味が持たれている鉄系超伝導体においては、スピン・軌道・格子の自由度が四回対称性を破る秩序を生じていることが知られている。我々はこれまで物質内の電子の状態を直接観測することのできる角度分解光電子分光を用いて、軌道秩序が磁気・構造相転移よりも高温から生じ、同時に擬ギャップと呼ばれる特異な電子状態が発現していることを報告してきた。本研究は、これらの軌道秩序、磁気・構造相転移、擬ギャップ、超伝導などの関係を光電子分光や時間分解測定によって明らかにすることを目的とする。我々は広範囲の組成・温度領域にわたる系統的な角度分解光電子分光測定を行い、BaFe(As,P)系における軌道秩序相図を決定した。この系における軌道秩序相は、擬ギャップ、電子ネマティック状態とほぼ一致する範囲に広がっており、本系におけるこれらの強い関連が明らかになった。また、軌道秩序が消失する組成が、超伝導が消失する組成とほぼ等しいことから、本系における超伝導発現には軌道秩序による電子状態変化が必要である可能性が考えられる。また、他の鉄系超伝導体と同様の構造相転移を示す一方で磁気相転移を示さない物質であるFeSeに着目し、角度分解光電子分光測定を行った。磁気相転移を示さないFeSeにおいても他の鉄系超伝導体と同様のエネルギースケールの軌道秩序が観測され、軌道秩序のオーダーパラメーターと格子変形の温度依存性もよく一致することから、本系における構造相転移が軌道秩序に由来するものである可能性を示唆する結果を得た。さらに、特殊な装置を用い試料のドメインを除き、軌道秩序に伴う電子状態の変化を実験的に決定した。その変化は他の鉄系超伝導体とは異なるものであり、この結果から軌道自由度とスピン自由度の関係として、軌道秩序に伴うスピン揺らぎの増大や磁気相転移の有無などが理解できる可能性を示した。