hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
塩化コバルト(II)六水和物が誘導するアポトーシスと塩化亜鉛との関係

骨芽細胞の性質を有するヒト骨肉腫細胞(Saos-2細胞とMG63細胞)およびヒト唾液腺癌細胞(HSG細胞)を塩化コバルト(II)六水和物で処理すると,これらの細胞は球形に変化してシャーレより浮遊し,ミトコンドリア活性が急激に減少して,細胞は死に至った。この細胞死はクロマチンの凝集と核の断片を伴い典型的なアポトーシスによる細胞死であった。さらに塩化コバルト(II)六水和物は濃度および時間に依存してこれらの細胞のDNAラダー形成を誘導し,その至適濃度と処理時間は0.5mMと24時間であった。これらの細胞に0.5mMの塩化コバルト存在下で,塩化亜鉛を加え培養すると,塩化亜鉛は塩化コバルトにより誘導されるアポトーシスを濃度と時間に依存して回復し,その至適濃度は50μMであった。さらに,Western BlottingとRC-PCR法により,塩化コバルトはBcl-2蛋白とbcl-2遺伝子の発現を抑制することが明らかになった。ところが,塩化亜鉛は塩化コバルトにより抑制されるBcl-2蛋白とbcl-2遺伝子の発現を濃度と時間に依存して回復し,その至適濃度は50μMであった。さらに,塩化コバルトによるアポトーシスとBcl-2蛋白の発現低下は,50μMのシステインにより回復した。以上の結果は塩化コバルトによるアポトーシスにはBcl-2蛋白が関与し,塩化亜鉛とシステインよるアポトーシス抑制はBcl-2蛋白の発現が関与することをしめす。さらに以上の結果は塩化コバルトによるアポトーシスとBcl-2蛋白の抑制には細胞内の活性酸素が関与し,塩化亜鉛やシステインによる活性酸素の除去により,アポトーシスが回避されることを示唆している。現在これらの成果の一部を論文にまとめ,投稿中である。塩化コバルト(II)六水和物による培養細胞のアポトーシス誘導に塩化亜鉛が与える影響を細胞および分子レベルで検討した。1.ヒト唾液腺癌細胞(HSG細胞)を0.5mMの塩化コバルトで処理し、さらに様々な濃度の塩化亜鉛を加え、48時間培養した時のアポトーシス誘導の変化を検討した。位相差顕微鏡による形態観察では、塩化亜鉛の濃度に依存して球形の細胞やシャーレから浮遊する細胞が減少した。WST-1 Assayによる細胞活性の測定の結果、塩化亜鉛の濃度依存的に細胞活性は増加し、50,100μM処理群では細胞活性は完全に回復した。さらにアガロースゲル電気泳動法によりDNAラダー形成能を解析したところ、20μM塩化亜鉛処理細胞では明瞭なDNAラダーが観察されたが、70,100μM処理細胞ではDNAラダーは観察されなかった。2.塩化コバルトと様々な濃度の塩化亜鉛で処理し48時間培養したHSG細胞より蛋白を抽出し、ヒトbcl-2抗体(Santa Cruz)を用いて、ウェスタンブロッティング法を行った結果、50,100μM塩化亜鉛処理細胞においてbcl-2蛋白が検出された。一方、bax蛋白については、塩化亜鉛の濃度による発現の違いは認められなかった。さらに1mM塩化コバルトと様々な濃度の塩化亜鉛で処理し8時間培養したHSG細胞よりトータルRNAを抽出し、RT-PCR法を行った結果、100μM処理細胞においてbcl-2mRNAの発現が回復した。以上の結果より、塩化亜鉛は濃度依存的に塩化コバルトによるアポトーシスを抑制した。この塩化コバルトによるアポトーシス誘導と塩化亜鉛による回避はbcl-2を介している可能性が高いことが示唆された。
生体内で高効率に酵素カスケード反応を誘起する革新的ナノリアクタの開発

酵素補充療法(ERT)は、体内に足りない酵素を補充することで症状の改善を計る治療法で、疾患部位まで酵素を送り届け代謝を促すシステムを組み込んだドラッグデリバリーシステム(DDS)は、とりわけ副作用の低い革新的治療法として期待されている。ERTを効果的に達成する為にDDSキャリアには、1酵素を失活することなく封入でき、2疾患部位に的確に運搬し、3標的物質がキャリアを透過し酵素と反応する『反応場』といった一連の機能が必要不可欠である。我々が開発した生体適合性に優れるポリエチレングリコールとポリアミノ酸由来の荷電性セグメントからなる荷電性高分子の静電相互作用による自己組織化を利用した一枚膜構造のPICベシクル(PICsome)は一連の機能を全て具備しており、酵素を封入したPICsomeが生体内でナノリアクタとして機能し、疾患部位でクスリを「作る」もしくは有害物質を「分解する」ことに世界に先駆けて成功した。しかしながら酵素反応による生成物の一部が生体内において有害であり、重篤な副作用を引き起こすことは珍しくない。そこで本応募課題では、疾患の原因物質の酵素分解に加えて、酵素反応によって生じた重篤な副作用につながる有害物質をも別の酵素によって浄化可能な反応場を構築、すなわち2種類の異なる機能を有する酵素を封入した「デュアル酵素封入PICsome」を構築し、内水相で高効率に酵素カスケード反応を誘起することで有害物質を浄化する、副作用の極めて低い酵素補充療法用ナノリアクタを開発することを目的としている。当該年度は、研究計画に基づいてPICベシクル形成に関与する新規高分子の合成、異なる2種類の酵素の封入検討および基質変換効率について実施した。高分子の分子設計からナノ粒子設計、in vitroでの機能評価、さらには疾患動物モデルにおける治療効果の確認へと展開される本研究計画において、下記の特筆すべき成果を得ることに成功した。1)異なる2種類の酵素を同一のナノ粒子内に安定に封入することに成功した。また封入時の混合条件を詳細に検討することで、最も基質変換効率の高い条件を見出した。2)試験管レベルで、標的とする基質を分解し、さらに副生成物をも分解し浄化するシステムを確立することに成功した。3)異なる2種類の酵素を同一のナノ粒子内に封入することで、単一の酵素を封入した系と比べて、効率的に浄化機能を具備していることを明らかにした。4)当初の計画を前倒しし、異なる2種類の酵素を封入したナノ粒子が、生体内において高い血中安定性を有していることを明らかにした。「現在までの達成度」に記述した様に、本研究は当初の計画以上に進展していると自己評価される。したがって、今後の研究については、当初の計画を前倒しで推進して行く予定である。具体的には、1)これまでin vitroで効率的なカスケード反応を得ることに成功しているが、標的とする血流中での反応を蛍光プローブを用いて、さらに生体内でリアルタイムで観察するためにIn vivo共商店顕微鏡を用いて評価する。2) L-ASNase/GS@PICsomeを急性白血病モデルマウス(免疫不全移植モデル)に投与し、経時的に採血を行い、血液中に含まれる血球数を多項目自動血球計数装置で確認する。3) LC/MSを用いて標的とするアミノ酸(L-Asn, L-Asp, Gln)の定量と、アンモニアの定量については生化学自動分析装置を用いて評価し、本システムが白血病治療に向けて有用であることを実証する。

3)異なる2種類の酵素を同一のナノ粒子内に封入することで、単一の酵素を封入した系と比べて、効率的に浄化機能を具備していることを明らかにした。4)当初の計画を前倒しし、異なる2種類の酵素を封入したナノ粒子が、生体内において高い血中安定性を有していることを明らかにした。「現在までの達成度」に記述した様に、本研究は当初の計画以上に進展していると自己評価される。したがって、今後の研究については、当初の計画を前倒しで推進して行く予定である。具体的には、1)これまでin vitroで効率的なカスケード反応を得ることに成功しているが、標的とする血流中での反応を蛍光プローブを用いて、さらに生体内でリアルタイムで観察するためにIn vivo共商店顕微鏡を用いて評価する。2) L-ASNase/GS@PICsomeを急性白血病モデルマウス(免疫不全移植モデル)に投与し、経時的に採血を行い、血液中に含まれる血球数を多項目自動血球計数装置で確認する。3) LC/MSを用いて標的とするアミノ酸(L-Asn, L-Asp, Gln)の定量と、アンモニアの定量については生化学自動分析装置を用いて評価し、本システムが白血病治療に向けて有用であることを実証する。
ヒトの多方向移動動作メカニズムに関するバイオメカニクス研究

ヒトは本来不安定な構造をしている身体を制御し、全身の協調動作を行うことによって、移動運動を遂行しなければならない。移動運動は常に前方に遂行されるわけではなく、目的に応じて横や斜め方向にも行われる。たとえば、バスケットボールやサッカーなどのスポーツにおいて、横や斜め方向に素早く移動する能力は、勝敗を左右し得る重要な要因である。しかし、ヒトの横や斜め方向への移動動作がどのように制御され、全身がどのように協調することにより成り立っているかについては明らかになっていない点が多い。そこで、本研究では、ヒトの多方向移動動作、主に横や斜め方向への移動動作において全身がどのように制御され、協調しているかを明らかにすることを目的とした。特に、移動方向の調節と目的方向への推進力獲得機序に着目した。まず、移動方向の調整については、予測的姿勢制御期と呼ばれる動作の非常に早い段階に移動方向の調節が行われることが明らかとなった。具体的には前脛骨筋とヒラメ筋の活動・不活動のパターンを変化させることにより移動方向を調節していた。また、倒立振子モデルを用いたシミュレーションによって、予測的姿勢調節期以降は積極的な移動方向調節がほとんど行われないことが明らかとなり、予測的姿勢調節期におけ期の筋活動の重要性が示された。さらに、Induced Acceleration Analysisという方法を用いて、関節トルク、重力、運動依存力の関節角加速度の生成への貢献度を検討した。これらの方法によって明らかになった移動方向の調節機序及び目的方向への推進力獲得機序を基に、スポーツにおける多方向移動動作の最適なテクニックやトレーニング方法や、それらの動作に困難を感じる高齢者や患者へのリハビリテーション方法を考えていくことが可能となったといえる。ヒトは様々な動作を行う際、次に起こす動作に備えて実際に身体各部を動かす以前に筋を活動させたり、姿勢を調節したりする。これは、予測姿勢制御(Anticipatory Postural Adjustment)と呼ばれている。前方への歩行動作を開始するためには典型的な予測姿勢制御が行われており、それは身体を前方へ推進させるために、必須であると報告されてきた。そこで、横・斜め方向への移動を開始する際にも、移動方向を調節し、その目的方向へ推進するために特徴的な予測姿勢制御が存在することが予測された。そこで、私たちは静止立位状態からの5方向(前方、斜め3方向、横方向)への踏み出し動作における移動方向調節の仕組みを予測姿勢制御に着目して明らかにすることに取り組んできた。その結果、移動方向に特異的な予測姿勢制御期の筋活動及び足圧中心の軌跡が観察され、予測姿勢制御期に移動方向の調節が行われていることが明らかになった。そこで、予測姿勢制御期の調節のみで移動方向が完全に決定されているのか、それとも動作の遂行中も移動方向の調節が行われているかを明らかにするために、1セグメント倒立振り子モデルを作成し、実際の動作における予測姿勢制御期終了時の身体重心位置と速度を初期値として与えたときのモデルの運動の軌跡と実際の運動の軌跡を比較検討した。その結果、前方への移動の重心の軌跡はモデルによって予測できたが、斜め・横方向の運動については、実際の運動の軌跡とシミュレーションの結果に大きな差が存在した。したがって、前方への移動とは異なり、身体を斜め・横方向へ移動させる際には予測姿勢制御期の移動方向の調節に加えて、運動の遂行中にも移動方向を調節するための筋活動が必要であることが示唆された。これは、横・斜め方向への移動動作の制御が前方への移動における運動制御とは異なることを示す重要な結果であった。当初の計画にあった、倒立振り子モデルを用いた多方向移動動作のシミュレーションおよび方向転換動作の実験を行うことができたため。今後は、倒立振り子モデルだけでなく、全身の筋骨格モデルを用いた多方向移動動作のシミュレーションに取り組んでいく。

そのうえで必要な方向転換動作の実際のデータは今年度中に取得したので、そのデータの整理・処理、およびシミュレーションソフトウェアの詳細な使用方法やその原理の理解を進めていく必要がある。
子育てコミュニティとしてのソーシャルビジネスの可能性－国際比較の視点から

本研究の目的は、親子が多様な人々と共同性を育み、いきいきと暮らせるコミュニティ形成に向けての、ソーシャルビジネスの可能性を抽出することである。特に、子育て期の親が営む小規模なビジネスに焦点を当て、そこで生み出される共同性のあり様を検討している。これらのビジネスは、起業者自身の日常生活における葛藤や困惑の経験を基盤としていることが多い。それらの経験を軸として、小規模ソーシャルビジネスを通じて形成されるコミュニティは、親子に限らない幅広い層の人々に開かれながらも、困難を抱えた人も含め多様な人々が存在を肯定され理解されうる、公共性と親密性が交差する場を形成する可能性を有していることがわかった。本研究は、子育て期の親子が地域で多様な人々と共同性を育み豊かに暮らせるコミュニティ形成に向けての、ソーシャルビジネスの可能性と課題を明らかにするものである。特に、公的制度には位置づけられない小規模なビジネスに焦点を当てている。本年度は、理論研究としては、保育学、社会福祉学、社会学、経営学分野を中心に先行研究を整理し、これらの分野の研究成果をソーシャルビジネスを軸として結び付ける研究枠組みの検討に着手した。事例研究としては、日本については起業者・スタッフと利用者との共同性および公的制度との補完/代替関係に着目した調査を行った。ソーシャルビジネスを通じては、公的な子育て支援制度の利用で生じる支援者/被支援者という関係とは異なる、サービスの提供者/利用者という関係が築かれ、公的制度の利用をためらう親子も利用しやすい場が創出されていた。一方で、利用者の顧客意識により生じるトラブルなど共同性創出にあたっての課題も見出された。フランスについては文献収集と現地調査を行い、ソーシャルビジネスとして位置付けられる保育サービスとは何かを検討し、当事者が参加するコーポラティヴ型保育、小規模保育所(ミクロ・クレッシュ)、保育ママが該当することが見出され、それらの運営内容の調査や今後の調査対象者の選定、関係機関スタッフや保育ママとの面会、自治体ワークショップへの参加、今後のインタビュー調査依頼等を行った。スウェーデンについては、ワーク・ライフ・バランスや女性の労働について現地の研究者らと議論し、日本では企業等のジェンダー規範が強く子育てと両立する働き方が難しいためソーシャルビジネスなどの新しい働き方の必要性がより強いことが確認された。また、スウェーデンでは起業者が自らの事業実績を踏まえて政策を提案し、それに予算がつくと行政の代わりに実施するしくみがあり、こうしたしくみづくりの重要性が示唆された。本年度は、理論研究と事例研究および研究会の立ち上げ、人的ネットワーク構築といういずれの課題に対しても、概ね予定通り実施することが出来た。国内では事例リストの作成及び典型事例の抽出と調査を実施したほか、関西地域のソーシャルビジネスの実務家および中間組織との連携基盤をつくり、今後本研究の成果をもとにビジネスモデルのあり方を検討していくための準備も出来た。また、フランスおよびスウェーデンでの調査および情報収集、研究交流も実施し、次年度以降のさらなる調査と分析につなげる準備が出来た。本研究は、子育て期の親子が地域で多様な人々と共同性を育み、豊かに暮らせるコミュニティ形成に向けての、ソーシャルビジネスの可能性と課題を明らかにするものである。特に、公的制度には位置付けられない小規模なビジネスに焦点を当てている。本年度は、前年度に引き続き、各国の関連する先行研究整理と情報収集、事例調査を行った。日本に関しては、通年で、関西地域を中心に子育てコミュニティに関わるソーシャルビジネスを対象とした事例調査を行った。具体的には、レストラン、ヨガ、自然体験等のサービスを提供する場において、起業者・スタッフ・利用者のいずれもが親子で集い、交流するコミュニティが創出されている事例を取り上げ、そこでの共同性について、聞き取り調査および観察調査を行った。前年度に、支援者/被支援者とは異なる、サービスの提供者/利用者という関係が築かれていることを明らかにしたが、本年度は、その関係のなかで、どのようにして子育てにかかわる共同性の創出が行われているかに着目した子細な調査・分析に着手した。フランスに関しては、2017年2月、3月に現地調査を行った。家庭的保育者共同保育(MAM 3件)、家庭的保育者研修(学校1件)、家庭的保育センター(RAM1件))、保育企業(3件)、協同組合保育(SCOP, SCICは今後の視察調整のみ)に対する視察・インタビュー調査および一次資料調査を行った。スウェーデンについては、昨年度収集した情報の整理、および、カールスタッド大学からの研究者との2回の交流を通じて情報交換を行った。本年度は、前年度に整理した理論的枠組み、先行研究や事前調査から見出した着目すべき論点などに沿って、具体的な事例調査を実施することが出来た。また、前年度に引き続き実務家との連携によって、それらの事例調査結果について理論と実践の双方の視点で検討・考察を進めることが出来た。本研究は、子育て期の親子が地域で多様な人々と共同性を育み、豊かに暮らせるコミュニティ形成に向けての小規模ソーシャルビジネスの可能性と課題を明らかにするものである。最終年度は、各々の研究を総括し成果をまとめた。日本に関しては、各々の研究者が行ってきた事例研究(子育て期の主婦が自宅で営む相談事業、子育て期の夫婦が運営する「遊び」を軸とした「自由」の場の創出を試みるプレーパーク事業、障がいのある子どもの親の会から生まれたアートスペース活動など)を総括し、そこで生み出される共同性がどのような特徴を有しているか、そこでの包摂と排除の状況はどのようであるかを中心に考察した。

これらの小規模ソーシャルビジネスで生み出されている共同性をみると、市民的共同性の要件というべき自主性と開放性がみられると同時に、障がいのあるなしにかかわらず「ただそこにいるだけでいい」という存在肯定によって紡がれる共同性や、「自由」や「尊厳」をベースとした共同性、一時的・偶発的に形成される「ゆるい共同性」など、親密でありながら公共性を有した場となっていることがわかった。フランスに関しては、アソシアシオン型保育所と協同組合型保育所を事例とした研究の総括を行った。フランスの子育て領域における「共同性」とは、誰かと誰かのものではない曖昧さを、明確なルールでつくりあげる社会的機制であった。ドイツに関しては「多世代ハウス」を事例として、この場所を通じて生み出される、「サービスの提供者と利用者という双方の立場の垣根を越え自由に行き来するという、ある種柔らかな関係性」に着目し、市民による「共同性」のあり方をめぐる一つの可能性として考察した。以上の成果の一部は論文集として取りまとめ公表した。また、調査対象者となった実践家らとともに、研究成果をふまえながら小規模ソーシャルビジネスの運営における方向性を検討した。本研究の目的は、親子が多様な人々と共同性を育み、いきいきと暮らせるコミュニティ形成に向けての、ソーシャルビジネスの可能性を抽出することである。特に、子育て期の親が営む小規模なビジネスに焦点を当て、そこで生み出される共同性のあり様を検討している。これらのビジネスは、起業者自身の日常生活における葛藤や困惑の経験を基盤としていることが多い。それらの経験を軸として、小規模ソーシャルビジネスを通じて形成されるコミュニティは、親子に限らない幅広い層の人々に開かれながらも、困難を抱えた人も含め多様な人々が存在を肯定され理解されうる、公共性と親密性が交差する場を形成する可能性を有していることがわかった。理論研究としては、前年度に実施した先行研究整理と事例調査で得られた知見をふまえ、実践家や他分野の研究者も交えながら、子育てコミュニティとソーシャルビジネスについて包括的に研究するための理論的枠組みの検討を継続していく。事例研究としては、前年度に実施した調査結果をふまえながら、さらに掘り下げた調査を行っていく。日本では、前年度に引き続き、公的制度には位置づけられていない個人事業のビジネスに着目し、それらのビジネスを通じて生み出される共同性のあり様や、地域コミュニティとの関わりに着目した調査分析を行う。さらに、特別な支援が必要な家庭のニーズや育児の孤立化への対応などを含め、公的制度では対応しきれない多様なニーズに対してソーシャルビジネスが担う役割に注目した分析を行う。フランスでは、保育の多様性を捉えながら、1コーポラティヴ型保育、2小規模保育所、3保育ママを対象としたインタビュー調査を進める。前年度の現地調査の際に、調査対象者(加盟ネットワーク機関のスタッフや保育ママ、活動を支援する社会的アクター等)の選定および調査依頼準備を進めているため、それらの対象者を中心に調査を実施する。
第三者評価事業が社会福祉施設に根づくための実践モデルの形成と有用性の検証

「福祉サービス第三者評価事業」は、事業の指針にサービスの質を向上させるための仕組みとして位置づけられているが制度化以来、事業効果は可視化されていない。本研究チームは、評価機関と受審施設が評価する側とされる側の乖離を埋め、「評価基準」の共通理解を図る協働の方法を検証してきた。その結果、これまでの評価機関の1.5日以上の訪問調査による「点」の評価から、日常的に受審施設の気づきを促すパートナーとしての「継続的」な評価システムの必要性を明らかにした。その内容を展開させ、評価機関と受審施設の評価・改善の過程に立ち合い、柔軟に支援するモバイルチームを加えた実践モデルを形成・稼働し、その有用性を検証する。
イヌの全脳虚血に対する高気圧酸素治療の効果

虚血性中枢神経障害に対する高気圧酸素治療(OHP)の効果をイヌを用いて検討した。イヌを上行大動脈遮断により18分間の完全全脳虚血とし、虚血解除の60分後から2.5絶対気圧(ATA),170±20分間のOHPを行なった。レ-ザ-ドップラ-法による脳組織血流量(CBF)は有意な変動を示さなかったが、光力テ-テル法による頭蓋内圧(ICP)は、OHP終了150分後に有意に減少した。また、細胞膜構成成分であるリン脂質の傷害を反映すると考えられる遊離脂肪酸(NEFA)は、矢状静脈血において、OHP終了150分後には、OHP前値に比して有意に減少した。さらに、生体膜傷害による脂質過酸化物生成の総合的な指標と考えられる過酸化脂質(TBARS)は、OHP終了後30分,90分,150分と,OHP前値に比して有意に減少した。脳神経細胞の活動状態の総合的な指標である脳波(EEG)は、統計学的処理は行なっていないものの、虚血後のOHPに記録しえた全例で棘波や鋭波などの出現は認められず、神経細胞が異常興奮を起こしている可能性は少ないものと考えられた。また、OHP治療群では振幅の増高傾向や紡錘波を主体とする速波成分の増加傾向が観察された。以上の結果から、全脳虚血60分後のOHPは虚血後の回復過程で酸素を必要としている脳神経細胞群に酸化ストレスを与えることなく良好な酸素供給状態を形成し、神経細胞のエネルギ-代謝を改善することにより虚血後の中枢神経障害を軽減する有効な治療法となりうる可能性が明らかとなった。今後さらに神経学的予後を指標として、全脳虚血に対する高気圧酸素治療の長期的効果を検討することが必要である。
渡り鳥種子散布による水生植物のアジアーオセアニア隔離分布の存在と成因の解明

本研究では、水生植物が、南半球と北半球や大陸間のような長距離に隔離されて分布する事例を探索し、それが渡り鳥によって種子が散布されることによって起こったという仮説を検証することを目的とした。研究の結果、いくつかの水生植物において、種子散布が長距離の隔離分布を起こしていることが明らかになった。しかし、予想通り渡り鳥による可能性が高い場合の他に、風による散布の場合もあることが示唆された。本申請研究は、南北両半球の温帯域に隔離分布する種の存在と成因を、渡り鳥による長距離種子散布を仮説として、分子系統解析および遺伝的構造解析を用いて明らかにしようとする初めての研究である。2010年代以降、長距離散布が隔離分布の成因であることを示唆する衝撃的な知見が得られてきた。それに加えて、本申請研究の遂行により、長距離散布による同一種の隔離分布の存在と成因が明らかになり、地球全体の長距離隔離分布の成因の解明に重要な知見を示すことができると考えられる。25年度は、対象水草種のうち、ヒロハノエビモ(ヒルムシロ科ヒルムシロ属)とホソバウキミクリ(ガマ科ミクリ属)について、日本国内およびニュージーランド・オーストラリア南部他、生育各地の詳細な生育地情報を、文献および標本から収集した。これをもとに、日本国内およびニュージーランド・オーストラリア南部等において、調査・採集を行い、解析に必要なサンプルを採取した。これらのサンプルに、既存のサンプルを加えて、CTAB法により葉からDNAを抽出し、ダイレクトシーケンスによって、解析に用いる遺伝子領域の検討を行った。その結果、ヒルムシロ属には、葉緑体DNAのtrnT-trnFと核DNAのITS領域が、ミクリ属には葉緑体DNAのrbcL、matK、rpoB、rpoC1、psbM-trnD、trnC-petN、核DNAのphyC、が増幅可能で、かつ解析に有効であることが明らかになった。これの領域について、各属の他種とともに、塩基配列の決定を進めている。現在、ミクリ属については15種40サンプルの解析がほぼ終了した。本申請研究は、南北両半球の温帯域に隔離分布する種の存在と成因を、渡り鳥による長距離種子散布を仮説として、分子系統解析および遺伝的構造解析を用いて明らかにしようとする研究である。それに加えて、本申請研究の遂行により、長距離散布による隔離分布の新たな存在と成因が明らかになり、地球全体の長距離隔離分布の成因の解明に重要な知見を示すことができると考えられる。26年度は、25年度に採集地情報の収集と調査・採集を行い、DNA抽出をして、増幅可能なDNA領域の選定を行った、ガマ科ミクリ属についてさらに解析を進めた。葉緑体および核DNAの数領域についてダイレクトシーケンスにより、塩基配列を決定し、分子系統解析を行った。その結果、形態で分類されたSparganium emersumは多系統であることがわかった。その一方の系統は、S. acauleと認識され、同じ北米東部の分布であるS. fluctuansと交雑種を形成していることが明らかとなった。同様に、Sparganium glomeratum(♀:周北極)x S. gramineum (♂:周北極)と、S. fallax(♀:東アジア)x S. japonicum(♂:東アジア)という2つの雑種組み合わせが存在することが明らかとなった。ヒルムシロ属(ヒルムシロ科)において、9.38-0.43Myaに独立に4系統でアジアからオセアニアへの長距離散布による分布拡大が生じたことが示された。本申請研究は、南北両半球の温帯域に隔離分布する種の存在と成因を、渡り鳥による長距離種子散布を仮説として、分子系統解析および遺伝的構造解析を用いて明らかにしようとするものである。27年度は、これまでの継続として、研究材料の収集および解析を行った。具体的な進捗状況と成果は以下の通りである。26年度から取り組んできた旧イトクズモ科(ヒルムシロ科アルテニア属、レピラエナ属、イトクズモ属、シュードアルテニア属)について、葉緑体DNA(matK, ndhF, rbcL, rpoB, rpoC1)と核DNA(phyB)の塩基配列情報から分子系統解析を行った。その結果、レピラエナ属は単系統群ではなくアルテニア属を内群に含む側系統群であることが明らかとなったため、広義のアルテニア属として分類の組み替えを行った。さらに、分岐年代および生物地理学的解析により、オーストララシア、地中海・ユーラシア、南アフリカの間での長距離散布が、種間および種内で5回起こっていると推定された。26年度から取り組んできたカヤツリグサ科ビャッコイ属について、葉緑体DNA(rbcL, rps16, trnL)および核DNA(ITS)の塩基配列情報を用いた分子系統解析を行った。その結果、ビャッコイ属fruitantes亜属の中で、アフリカ/ヨーロッパの種群とアジア/オーストララシアの種群に分かれることが明らかとなった。これは、分岐年代を考慮すると、両地域間の長距離散布によって生じた可能性が高いと考えられた。26年度に解析を行い結果を得たガマ科ミクリ属については、論文を出版した。旧イトクズモ科およびビャッコイ属においては、本研究の目的に合致した結果が得られ、本研究の目的である水生植物の長距離散布の存在を複数例明らかにすることができた。

本申請研究は、南北両半球の温帯域に隔離分布する種の存在と成因を、渡り鳥による長距離種子散布を仮説として、分子系統解析および遺伝的構造解析を用いて明らかにしようとするものである。28年度は、これまでの継続として、研究材料の収集および解析を行った。主な成果は次の通りである。カヤツリグサ科ビャッコイ属について、27年度に行った葉緑体DNAと核DNA(ITS)の塩基配列情報を用いた分子系統解析から、フルイタンテス亜属の中でアフリカ/ヨーロッパに分布する種群とアジア/オーストララシアに分布する種群の間での長距離散布が示され、28年度に論文を出版した。ヒルムシロ科ヒルムシロ属のアルゼンチンで採集された個体について、葉緑体DNAおよび核DNA(5S-NTS)の塩基配列情報を用いた分子系統解析を行った。その結果、本属の2大系統である広葉系群と狭葉系群の交雑種である可能性が高いことが明らかとなり、論文として出版した。世界中に分布するゴマノハグサ科キタミソウ属について、葉緑体DNAと核DNA(ITS)の塩基配列情報を用いた分子系統解析を行った。その結果、本属はアフリカ南部を分布の祖先形質とし、ヨーロッパ、オーストララシア、アジア、南北アメリカの分布は派生的な位置にあると推定された。そのため、アフリカと長距離隔離している他の地域での分布形成では、アフリカ南部から最初にオーストララシアへの長距離散布が起こったとするルートが最も可能性が高いと推定された。この成果を論文として出版した。本研究では、水生植物が、南半球と北半球や大陸間のような長距離に隔離されて分布する事例を探索し、それが渡り鳥によって種子が散布されることによって起こったという仮説を検証することを目的とした。研究の結果、いくつかの水生植物において、種子散布が長距離の隔離分布を起こしていることが明らかになった。しかし、予想通り渡り鳥による可能性が高い場合の他に、風による散布の場合もあることが示唆された。ヒルムシロ属に関しては、目的に沿う結果が得られてきている。しかし一方で、ミクリ属については、サンプル取得の問題によって長距離散布に関するデータは得られていない。そのため、さらに他の分類群を研究に加えることによって、当初の目的を達成するように進めている。トチカガミ科イバラモ属、オオバコ科ミズハコベ属などについても同様な研究方法で推進し、水生植物の長距離散布の事象をさらに示すことを目指す。植物系統分類学ミクリ属については、サンプル取得の問題によって長距離散布に関するデータは得られていないため、さらに他の分類群を研究に加えることによって、当初の目的を達成するように進める方針である。ミクリ属、ヒルムシロ属については、予定よりも進展している。一方、サジオモダカ属、バイカモ類については、サンプリングが遅れている状況だが、研究の効率的な進行のための時間差であるため、全体としては順調と考えている。購入品の端数として残った。ミクリ属に関しては、このペースで進行させて、予定よりも早く2015年度の論文投稿を目指す。他の分類群については、当初の予定通りに進むように行う。特別な方針転換は必要無いと考えている。次年度の用途として使用する。
グローバル化のもとでの行政不服審査制度の新パラダイム

本研究では、グローバル化のもとで、各国の行政不服審査制度がどのような機能・構造の変容をとげつつあるのかを考察し、それを踏まえて、あるべき行政不服審査制度及び理論の構築に向けて、基盤となる知見を獲得した。第1に、オーストリア法を中心に、分野ごとに、グローバル化の影響に差異があることを実証的に明らかにした。第2に、一般制度を補完・迂回する形でグローバル化の影響が直接に表れる、経済関係諸条約における紛争解決・公衆参加制度に考察を加えた。第3に、今後の制度展開に重要な、条約国内化措置のうち、条約「転換」行為につき、ドイツにおいて第二次大戦後の占領法が、プロトタイプたる性質を持っていたことを検証した。1.日本法グローバル化の行政不服審査制度への影響について調査・分析するための前提として,以下の作業を行った。1一般法である行政不服審査法の改正内容を精査し,その内容と特徴を明らかにした。この成果の一部について,大江裕幸「行政不服審査法・行政手続法の改正をめぐって」法学教室412号(2015年1月号)47-54頁(2014年12月)を公表した。2グローバル化に対して、各主体が連携して、行政不服審査制度を運用するモデルの参考として、地方自治法の連携協約制度の意義と課題を検証し、その成果の一部について、斎藤誠「連携協約制度の導入と自治体の課題」市政63号(2014年12月号)18-20頁を公表するとともに,同制度運用と行政不服審査法改正への対応の今後の課題について、地方自治体現場でのヒアリングを実施した。2.外国法(1)オーストリア・同国における行政不服審査制度とグローバル化の関係について,関税,知的財産分野の水際規制を中心に、現地でのヒアリングと文献調査により現状の把握に努めた。知的財産分野の水際規制について,2003年のEU規則(Verordnung)を受けたPPG 2004(Produktpirateriegesetz 2004)による規律が行われている。ただし,水際規制の執行を担うのは税関であり,不服申立手続についても関税法の領域で規律されている。この手続について既にグローバル化の影響による国内法の変容現象がみられることを確認した。(2)ドイツ・今後の具体的調査領域の精査に向けて、ドイツにおける行政不服審査制度の動向につき、文献調査により知見を深めた。1.日本法について、昨年度に引き続き,グローバル化による影響について調査するための基礎作業として,斎藤・大江ともに一般法である行政不服審査法の改正内容を精査し,その内容と特徴,解釈・運用上の課題を明らかにした。2.大江は、オーストリア法を素材に,昨年度の関税,知的財産分野の水際規制に引き続き,(1)食品等の安全規制分野,(2)出入国管理分野について検討を加えた。食品の安全規制分野,出入国管理分野につき,グローバル化の影響により不服申立制度に直接に変容が生じたという事態は見受けられず、いずれの分野でも制度自体に大きな変革が見られたが,それは行政裁判制度改革という、それ自体は,ヨーロッパ人権条約の要請に応答することを一つの目的としたものとはいえ、専ら権利救済制度一般に関する国内法の事情に対応するものであったことを明らかにした。昨年度の関税,知的財産分野の水際規制との対比において、来年度の分野設定ととりまとめに向けて、有益な視座が得られた。3.斎藤は、行政不服審査の審査内容における国際取極めの影響という論点を深掘りすべく、近時日本の裁判所が国際取極めをどのように取り扱っているのかを中心にこの問題にアプローチを試みた。裁判所における,その「国内適用」「考慮」「参照」について、国際取極類型もふまえ,国内法との関係を精査し,訴訟類型による差違の分析にも取り組んだ。4.ドイツ・イギリスにおける行政不服審査制度とそのグローバル化による影響について文献調査及び斎藤・大江の研究会合により、翌年度のまとめにむけて、深掘りする個別行政分野及び分析手法の検討を進めた。本年度は、第一にグローバル化のもとでの行政不服審査制度の変容を具体的に検証するため、オーストリアについて、食品安全、出入国管理分野での調査研究を順調に進めることができた。第二に、国際的な基準を国内行政争訟においてどのように取り扱うかについて、日本の裁判例を中心に検討を加え、基準・争訟の類型化につき研究を深めることができた。第三に、ヨーロッパにおける、行政不服審査制度に対するグローバル化の影響について文献精査によって、日欧比較のための基盤となる知見が得られた。1日本法について、斎藤・大江ともに昨年度に引き続き、グローバル化による影響を計測するための基礎作業として、日本の一般法である行政不服審査法の改正内容を精査し、新たな解釈論を展開した。具体的には、大江につき、裁定的関与、裁決、及び違法性・不当性判断の基準時の論点であり、斎藤につき、地方におかれる審査機関、職権発動の端緒と申請権、及び不服申し立ての関係という論点である。2大江は、ドイツ・オーストリアの一般及び特別な行政不服審査制度につき精査し、特に出入国管理と個人情報について,在外調査において精力的に資料収集にあたった。3斎藤は、行政不服審査制度に影響を及ぼす条約の国内法化につき、条約の類型化による分析を進めるため、条約「実施」「転換」「国内化措置」という概念の異同につき深掘りするとともに、EU法の国内法への「転換」という類型につき、その先蹤としての第二次大戦後のドイツにおける間接占領法の国内法への転換行為につき、日本における占領法の国内法における地位と比較しつつ検討を進めた。

4斎藤は、一国における一般的な行政不服審査制度に対して、条約・協定による特別な仲裁・裁定制度がどのようなインパクトをもたらすかについて、日本における、いわゆる「グローバル化と行政法論」における当該論点の位置づけや、従来の日本・ドイツにおける投資仲裁制度等に対する近時の研究の状況を精査し、あわせてTPPにおける当該論点の取り扱いにつき、公開資料の収集・分析を進めた。グローバル化との関係での行政不服審査制度の変容を分析するための、基礎概念の考察については、順調に解釈論への展開を図ることができた。外国法及び国際条約・協定についての文献収集と分析についても順次進めているが、前者につき、出入国管理と個人情報関係、後者につき、TPPにおける仲裁条項、それぞれの考察については、当初の想定よりも資料が多く、議論の状況も錯綜しているため、分析にやや遅れがみられる。1日本法については、斎藤・大江ともに、グローバル化の影響により今後日本の一般法である行政不服審査法がどう変化するか、という観点から、同法の個別問題について、解釈論及び立法論的な考察を行った。具体的には、大江は、審査請求及び審理関係人、審査請求の手続についてであり、関連する判例研究として、斎藤が、特別法による委員会手続、大江が不服申立てと職権探知につき、分析を行った。2比較法的観点からは、ドイツ、オーストリア及びEUに関する研究のとりまとめを行った。3行政不服審査にかかわるものも含め、条約の国内実施の類型としての、「転換」につき、「編入」「保障」等との違いにつき考察を進め、特に、ドイツにおいては、EU法の転換現象に先立って、第二次大戦後の占領法が転換法としての性質を持っていたことにつき考察を加え、日本との比較の視座も含め、その成果の一部を公表することができた(斎藤)。4一般的な行政不服審査制度と比較して、国際化の影響が直接に規定化される、TPPなど経済関係諸条約における紛争解決制度の特徴と問題点につき考察を加えた。特に、仲裁裁定機関の構成の問題、裁定にあたっての国内法における諸事情の考慮の可能性等につき、一般的な行政不服審査制度と対照し、論点を整理した。裁定の民主的正統性の問題、国内裁判所による執行の問題など、既存の議論との対話も重視した上で、理論モデルの構築に向け、考察を深めた。本研究では、グローバル化のもとで、各国の行政不服審査制度がどのような機能・構造の変容をとげつつあるのかを考察し、それを踏まえて、あるべき行政不服審査制度及び理論の構築に向けて、基盤となる知見を獲得した。第1に、オーストリア法を中心に、分野ごとに、グローバル化の影響に差異があることを実証的に明らかにした。第2に、一般制度を補完・迂回する形でグローバル化の影響が直接に表れる、経済関係諸条約における紛争解決・公衆参加制度に考察を加えた。第3に、今後の制度展開に重要な、条約国内化措置のうち、条約「転換」行為につき、ドイツにおいて第二次大戦後の占領法が、プロトタイプたる性質を持っていたことを検証した。本年度は、グローバル化のもとでの行政不服審査制度の変容をとらえるための、具体的なフィールドの設定に向けて、斎藤・大江の間で綿密な調整を行い、それぞれが基礎固めとなる成果を公表することができた。
インターネット並列計算力学に関する研究

本研究では、ハイパフォーマンス・コンピューティングを目的として、米国、欧州の研究機関の並列計算力学の関連研究の調査を行うとともに、日米間および日欧間でインターネットを介して大規模な並列計算力学の計算実験を行った。(計算流体力学関係の調査)大島まりが、9月15日19日に仏蘭英に出張し、超並列計算機を用いた計算流体力学の最新動向をつかんだ。(非線形固体力学関係の調査)奥田洋司が、9月24日27日にカナダ・米に出張し、非線形固体力学の並列計算アルゴリズムに関する調査を行い、その最新動向をつかんだ。(ネットワーククラスタコンピューティング関係の調査)堀江知義が米国に出張し、超並列機、ワークステーションクラスタの計算力学分野の利用実態について調査を行った。(インターネット並列計算力学実験)奥田洋司が9月30日10月3日にジョージア工科大学を訪問し、Prof. Atluri, Dr. Kawaiと研究打ち合わせを行い、インターネット接続された日米のワークステーション群(東大、ジョージア工科大学)を用いて、領域分割型の並列有限要素法コードを使い並列解析の試行を行った。その後、通信能力のアンバランスを考慮に入れた新しい並列計算力学アルゴリズムを開発し、東大、ジョージア工科大、名大、京大のワークステーション群を用い解析を行い、80%以上の高いCPU利用効率を得られるようになった。その後、奧田洋司が平成9年3月24日にデルフト工科大学を訪問し、同様のインターネット並列計算力学の日欧間の試行を行った。(非線形固体力学関係の調査)奥田洋司が、9月2427日にカナダ・米に出張し、非線形固体力学の並列計算アルゴリズムに関する調査を行い、その最新動向をつかんだ。(インターネット並列計算力学実験)奥田洋司が9月30日10月3日にジョージア工科大学を訪問し、Prof.Atluri,Dr.Kawaiと研究打ち合わせを行い、インターネット接続された日米のワークステーション群(東大、ジョージア工科大学)を用いて、領域分割型の並列有限要素法コードを使い並列解析の試行を行った。その後、通信能力のアンバランスを考慮に入れた新しい並列計算力学アルゴリズムを開発し、東大、ジョージア工科大名大、京大のワークステーション群を用い解析を行い、80%以上の高いCPU利用効率を得られるようになった。その後、奥田洋司が平成9年3月24日にデルフト工科大学を訪問し、同様のインターネット並列計算力学の日欧間の試行を行った。
高温太陽熱/水素燃料転換のための内循環流動層反応器の開発

高温の太陽集熱(1500°C程度)を水素に転換する「二段階熱化学サイクル」に関して、太陽集光照射を得ながら2段階反応で、水を熱分解する内循環流動層反応器の開発を行った。石英窓付きの内循環流動層反応器を製作し、太陽炉シミュレーターによる疑似太陽光照射により、2段階反応試験を実施した。反応器による熱還元-水分解の連続反応に成功し、流通ガスの切り替え(不活性ガス⇔水蒸気)により水素生成が認められ、ジルコニア担持および非担持の反応粒子どちらにおいても同程度の水素生成速度を得ることに成功した。高温太陽集光熱(1500°C程度)を水素に転換する「二段階熱化学サイクル」に関する研究開発が急速に活発化している。本研究の最終目標は、流通ガスの切り替え(N_2ガス⇔水蒸気)で2段階水分解サイクルを行う内循環流動層反応器を開発することである。本年度の研究実施計画の項目について得られた主な成果を以下に示す。1)高温流動性に優れた高活性水分解性セラミックの開発内循環流動層反応器に用いる反応媒体として、フェライト/ジルコニアによる高活性反応性セラミックを開発し、熱還元反応温度(1400-1500°C)と水熱分解活性について検討を行なった。熱還元反応温度の増加に伴い、水素発生量・フェライトの反応寄与率が向上することを見出した。特に、Fe_3O_4/YSZ系反応性セラミックでは、熱還元反応温度1500°Cで試料1gあたりの水素発生量が9.2cm^3に達した。2)内循環流動層反応器の設計・製作一つの反応器で水蒸気の流通・停止だけで酸素・水素発生の二段階反応を行なえるソーラー反応器とするため、内管・外管それぞれに流通ガスを流すよう設計した。「総ガス流量」「内管/外管流量比」をパラメータとし、反応器内の流動層温度分布を熱電対で計測し、光照射下における反応性セラミックの高温流動特性を評価した。3)高出力大型太陽炉シミュレーターによる内循環流動層反応器の反応試験太陽炉シミュレーターによる3kW集光照射下(補助加熱800°C)では流動層表面で1500°Cに達する。熱還元反応が十分進行することから、3kW集光照射下で熱還元反応を実施した。その結果、集光照射15分でフェライト反応率が28%に達することを見出した。反応後の反応性セラミックは、粉末状の形態を維持しており、高温焼結・凝集が大幅に抑制できることが分かった。この結果は粉砕プロセスを行なわずとも次の水分解反応が進行しうることを示唆している。本研究の目標は、流通ガスの切り替え(N2ガス⇔水蒸気)で2段階水分解サイクルを行う内循環流動層反応器を開発することである。本年度の研究実施計画の項目に従い、得られた主な成果を以下に示す。・内循環流動層反応器の改良と反応試験・速度解析石英窓付きの内循環流動層反応器を用い、大型高出力太陽炉シミュレーターによる2段階反応試験を実施し、反応器の性能評価・改良を検討した。3灯式太陽炉シミュレータ(Xeアークランプ)による高エネルギーフラックス照射下において、反応粒子の内循環流動層の熱還元-水分解の連続二段階水熱分解反応試験を行った。反応粒子には、単斜晶ZrO2担持NiFe2O4粒子または非担持MFe2O4粒子を用いた。内循環流動層反応器による熱還元-水分解の連続反応に成功し、各反応ステップ後に反応粒子の粉体の粉砕を行なわずとも、流通ガスの切り替え(N2ガス⇔水蒸気)により水素生成が認められ、ZrO2担持および非担持反応粒子どちらにおいても同程度の水素生成速度が得られた。また、総水素発生量は約1000cm3程度であり、フェライト反応率は5-35%と見積もられた。反応後の反応性セラミックは、粉末状の形態を維持しており、XRD解析によりフェライトの酸化還元反応が流動層中で進行していることが分かった。この結果より、大幅に反応器を改良し,二段階サイクル反応を一段階プロセスとして実施できる画期的な反応器を開発することに成功した。この新型反応器を国内特許として出願した(特願2009-275837)。
金属ガラス前駆体からのナノ超電導結晶合金の創製

(Zr,Ti)-Nb系ナノ結晶超電導合金の作製を試みた.ナノ組織有するアモルファス合金前屈体を熱処理することで,部分的なナノ結晶化,及び完全結晶化させる方法を用いた.液体急冷法を用いて(Zr,Ti)-Nb系液体合金からナノ組織合金の前屈体を作製した.Zr-Nb-Al-CoとZr-Nb-Al-Col-Ti合金では,アモルファス相中にナノ結晶が分散した複合ナノ組織をもつ前屈体を得ることができた.得られたナノ組織合金を前屈体として熱処理を行い,約5KのTcをもつZr55Nb15Al15Co9Ti6ナノ結晶超電導合金を作製することができた.金属材料の高強度化の方法の一つとして,材料の微細組織化がある.今年度は,単ロール液体急冷法によりアモルファス相とナノ結晶相からなる複合組織を有する超電導合金を作製し,この前駆体合金を用いて熱処理を行った.前駆体合金の部分的結晶化,または完全結晶化を促し,前駆体からナノ超電導合金を創製することを試みた.合金は(Zr,Ti)-Nb系液体合金であるZr55Co30-2xAl15TixNbx合金とした.高分解能透過電子顕微鏡(HR-TEM)による合金の組織観察から,Zr55Co30-2xAl15TixNbx前駆体合金は,1020nm程度のナノ結晶がアモルファス構造中に分散した組織を有する合金であり,4K以下で超電導転移を示した.結晶化開始温度近傍で熱処理を施したZr55Co9Al15Ti6Nb15前駆体合金では,ナノ結晶粒の粒径が30nmにまで成長し,またアモルファス相中に分散しているナノ結晶の体積率も増加した.アモルファス相から析出したナノ結晶相として,Zr2Co,ZrCo,Zr6CoAl2であると同定された.Al,Nb元素は析出相中に固溶していると推察された.このナノ結晶電導合金のTc,onは4.5Kを示し,前駆体合金のTc,on(2.7K)からTcの上昇が確認された.今年度の成果として,Zr55Co9Al15Ti6Nb15前駆体の熱処理によりTc,onが4.5Kのナノ超電導合金を創製することができた.(Zr,Ti)-Nb系ナノ結晶超電導合金の作製を試みた.ナノ組織有するアモルファス合金前屈体を熱処理することで,部分的なナノ結晶化,及び完全結晶化させる方法を用いた.液体急冷法を用いて(Zr,Ti)-Nb系液体合金からナノ組織合金の前屈体を作製した.Zr-Nb-Al-CoとZr-Nb-Al-Col-Ti合金では,アモルファス相中にナノ結晶が分散した複合ナノ組織をもつ前屈体を得ることができた.得られたナノ組織合金を前屈体として熱処理を行い,約5KのTcをもつZr55Nb15Al15Co9Ti6ナノ結晶超電導合金を作製することができた.金属材料の高強度化の方法の一つとして,材料の微細組織化が挙げられる.本研究ではZr-Nb超電導合金を微細組織化することでアモルファスとナノ結晶の複合組織化を行い,Zr-Nb系超電導性金属ガラスの創製を試みた.三経験則を満たす合金系ではガラス形成の高い金属ガラスが比較的容易に作製できるようになり,アモルファス合金および金属ガラスの種類も増えている.そこで,Zr-Nb合金の微細組織化には,金属ガラスの合金設計で用いられる三経験則をもとにAlおよびCo元素を添加元素として選び,液体急冷法を用いてナノ組織を有するZr-Nb-Al-Co系超電導合金の作製を行った.Zr65Nb35合金にAlおよびCo元素を添加したZr65-xNb20Al15Cox液体合金を単ロール液体急冷により作製することにより,アモルファス・ナノ結晶複合組織からなるZr65-xNb20Al15Cox超電導合金を作製することができた.Zr65Nb35合金へのAl元素の添加では,作製された合金の微細組織化はほとんど生じなかったが,Zr65Nb20Al15合金へのCo元素の添加は,合金のアモルファス化に大きく寄与することが明らかとなった.単ロール液体急冷法で作製したZr65-xNb20Al15Cox(x=6-10at%)合金のX線回折図形はアモルファス構造を特徴付けるブロードな回折図形であり,合金の微細組織化が生じた.高分解能透過電子顕微鏡(HR-TEM)による合金の組織観察から,10-20nm程度のナノ結晶がアモルファス構造中に分散した組織を有する合金であることがわかった.超電導量子干渉磁束計による合金の磁化率測定からZr65-xNb20Al15Cox合金は4K以下で超電導特性を示した.本研究では, (Zr,Ti)-Nb系超電導合金の微細組織化を行い,アモルファス相とナノ結晶相からなる複合組織を有する(Zr,Ti)-Nb系金属ガラスを作製し,(Zr,Ti)-Nb系金属ガラス前屈体からナノ結晶超電導合金の作製を試みた.(Zr,Ti)-Nb系超電導合金の微細組織化には液体急冷法を用いた.Zr65Nb35合金にAlおよびCo元素を添加したZr65-xNb20Al15Cox

液体合金を単ロール液体急冷により作製することにより,アモルファス・ナノ結晶複合組織からなるZr65-xNb20Al15Cox前屈体を作製することができた.Zr65Nb35合金へのAl元素の添加では,合金の微細組織化はほとんど生じなかったが,Zr65Nb20Al15合金へのCo元素の添加は,合金のアモルファス化に大きく寄与することが明らかとなった.20 nm以下のナノ結晶がアモルファス構造中に分散した組織を有するZr65-xNb20Al15Cox前屈体は4K以下で超電導特性を示した.数nm程度のナノ結晶がアモルファス構造中に分散した組織を有し,約3Kの臨界温度を示すZr55Nb15Al15Co9Ti6前屈体を熱処理することで,約5Kのナノ結晶超電導合金を作製することができた.鋳造法によりNb55-xTi30Al15Cox系合金バルク前屈体の作製を試みた.Nb-Ti系合金へのAl,Co元素の添加では,合金組織のナノ組織化には至らなかった.Ti含量が多いNb55-xTi30Al15Cox場合,アモルファス・ナノ結晶複合組織からなるバルク前屈体の作製のためには,さらに合金組成の精査と最適化を行う必要がある.工学(Zr,Ti)-Nb系金属ガラス前駆体において,1Zr-Nb系,2(Zr,Ti)-Nb系,3Ti-Nb系結晶合金のナノ超電導金属ガラス化を行う計画である.昨年度の1Zr-Nb系合金の微細組織化から得られた作製条件を利用して,今年度は2(Zr,Ti)-Nb系合金を微細組織化することでアモルファスとナノ結晶の複合組織化を行い,Zr55Co30-2xAl15TixNbx超電導性金属ガラスの作製を行った.薄帯形状の(Zr,Ti)-Nb系超電導性金属ガラス前駆体の作製に成功した.熱処理により前駆体から作製したナノ結晶超電導合金は4.5KのTc,onを示し,前駆体より高Tc化が実現できた.バルク前駆体の作製も試みたが,ガラス形成能の高い合金の作製には,さらに作製条件を最適化する必要がある.Zr-Nb合金へのAlおよびCo元素の添加による合金の微細組織化効果が得られたことから,合金の微細組織化に対しては(Zr,Ti)-Nb系,Ti-Nb系合金においても同様の手法が有効であると推察される.Ti高融点材料であるTi元素量が増加するに伴い,(Zr,Ti)-Nb系金属ガラス前駆体の作製の難易度も増している.この点は,研究計画の立案の時から,想定していたことであるが,前駆体の作製条件をさらに精査し,作製条件の最適化を検討する.(Zr,Ti)-Nb系,Ti-Nb系金属ガラス前駆体の作製を行うとともに,ナノ超電導金属ガラス化されたZr65-xNb20Al15Cox(Zr-Nb系)などの金属ガラス前屈体のバルク化を進める.さらに,得られた金属ガラス前駆体を熱処理によりナノ結晶合金化を行う.金属ガラス前屈体はアモルファス中にナノ結晶が分散しているので,ナノ結晶核の粒成長速度が速い場合,熱処理条件(温度と時間)の最適化が重要となる.結晶粒サイズを抑制ししつ,アモルファス相のナノ結晶化を促進する熱処理条件を精査する.合金構造はX線回折法により調査し,合金組織は高分解能透過電子顕微鏡(HR-TEM)で観察する.計画していた消耗品(熱処理用石英管,試薬品)の使用量が少なく,当初の予測より購入量が少なく済んだことが要因である.H25年度の繰越金とH26年度の予算から,試料作製のために必要な消耗品(金属原料,鋳造用鋳型,熱処理用石英管,Arガス,試薬品,分析用消耗品など)の購入を行う.また,国際学会,国内学会での成果発表のための参加費,渡航費および滞在費に充てる.該当なし