hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細胞膜変形タンパク質群によるエンドサイトーシス制御機構の解析

細胞膜変形モジュールF-BARドメインを有するチロシンキナーゼにおいて、生体膜の曲率依存的な活性化が見出された。また、Ferの過剰発現およびノックダウン実験から、本キナーゼが膜ラッフル形成を伴うマクロピノサイトーシスおよびトランスフェリン受容体のクラスリン依存性エンドサイトーシスに関与する可能性が示唆された。F-BAR/EFCドメインは近年新たに見出された脂質結合・生体膜変形ドメインであり、アクチン細胞骨格制御やエンドサイトーシスに関与している。我々はF-BAR/EFCドメインを持つチロシンキナーゼサブファミリーFerに着目し、詳細な機能解析を行った。まず、Ferのキナーゼ活性に対するリポソーム添加の影響を検討したところ、直径約1-10μmのLMV(large multilamellar vesicle)では高濃度下でわずかにFerを活性化したのに対し、50-200nmのSUV(small unilamellar vesicle)は10μg/mlという低濃度下で強い活性化能を有することが明らかとなった。この結果は、FerのFXドメインを介した曲率の高い生体膜との相互作用によってチロシンキナーゼが活性化されることを示唆している。次にCOS7細胞内にFerを過剰発現したところ、マクロピノサイト-シスによるデキストランの取り込みが増大することが観察された。またFerのF-BAR/EFCおよびFXドメインを含む領域は、EGF刺激に伴って細胞膜辺縁部から形成されるdorsal ruffleの先端に局在することが明らかとなった。PLDによって産生されるPAはdorsal ruffleの形成とそれに伴うマクロピノサイト-シスに必須の役割を担うことが知られており、我々の結果からFerがPAシグナルをアクチン重合促進へと変換し、細胞膜背面側からの物質取り込みにおける膜動態を制御していることが示唆された。また、Ferの活性化が曲率の高い生体膜で特異的に誘導されることから、小胞が細胞膜から分離・切断される膜の狭窄部位においてアクチン重合を引き起こしていると考えられた。前年度までの解析により、Ferは曲率の大きな生体膜(直径の小さな人工小胞膜)によって特異的に活性化されることが明らかとなった。そこで、本年度はこの生体膜の曲率を特異的に認識する機構の解明を試みた。組み換えタンパク質を用いた検討から、FerチロシンキナーゼのFXドメインのうちC末端側に存在する約50残基の領域が、曲率認識に重要であることが明らかとなった。この領域はHeliquestアルゴリズムによって両親媒性のαヘリックスを形成することが予想されたため、モデリングに基づいて疎水性面に位置するPhe421番、Ile428番、Ile432番をそれぞれGlu残基に置換したところ、曲率依存的な生体膜結合をほぼ完全に失った。したがって、FerのFXドメインはこれまで知られている生体膜の曲率認識領域である「ALPSモチーフ」と同様の機構によって曲率依存的な膜結合を行っていることが示唆された。細胞レベルにおいてもRNA干渉法による内在性Ferタンパクのノックダウンによって、トランスフェリンの細胞内取り込みが顕著に抑制された。このことから、細胞膜の曲率変化に依存したFerチロシンキナーゼの活性化が、実際のエンドサイトーシスにおいて重要な役割を担うことが強く示唆された。
電子商取引に伴う法律問題―国際私法的解決の有効性と限界―

本研究に関して、平成20年5月20日、早稲田大学における国際取引法研究会で「インターネット商取引における裁判管轄問題」として報告し、平成21年7月15日、同研究会で「電子商取引紛争解決とODR」として報告を行った。同研究会は、早稲田大学木棚研究員が主催する、同大学の国際私法/国際取引法担当者を中心として院生も参加する研究会である。「インターネット商取引における裁判管轄問題は」は現在青山法学論集の掲載のために最終的なチェック段階にある。「電子商取引紛争解決とODR」は、早稲田法学に掲載を予定している。裁判管轄については、電子商取引が増大しつつある中で、必ずしも明確な基準の定立に至っていない中で、アメリカ合衆国の判例を検討し、インターネット先進国である同国では、従来の管轄理論を修正し、Zippo Manufacturing Co.v.Zippo Dot Com, Inc.(952 F.Supp.1119(W.D.Pa.1997))がいわゆるスライディング・スケールと呼ばれる基準を採用して以来、侵害の原因となった被告のウェブサイトの性質を下に管轄権を判断する方法論が採られてきたが、このスライディング・スケールでは基準が曖昧であるため、Calder v.Jones(465 U.S.783(1984))が採用する「効果」説がより多くの支持を得るに至ってきたこと、さらに、効果説に対して一定の制約を加えるターゲット・アプローチが出現してきたことを明らかにした。研究において得られた各種の情報は大学院における授業用の資料集としてまとめ、平成21年度から早稲田大学法学研究科における「国際取引法」の教材として使用している。この資料は、扱う問題が発展課程にあるため、順次改訂し、最新の資料集としている。平成22年に出版された木棚照一編「国際取引法(第2版)」の「インターネット取引に関する法律」も研究成果を反映する形で改訂した。本研究会では、これまでに平成10年度から12年度まで「世紀転換期における国際取引法の課題と展望」、平成12年度から16年度まで「世紀転換期の国際商取引に見る紛争解決制度の現状と課題」で研究に取り組んできた。本研究課題では、インターネットを通じて行われる取引(電子商取引)において生ずる法律問題について、その国際私法的解決の有効性と限界について考察することを目的としている。研究項目としては、(1)電子商取引に対する消費税等の課税問題について米法とEU法を対比しながら検討し、日本法のとるべき途を明らかにすること。(2)電子商取引において今後、増大すると思われる知的財産権取引、特に著作権問題に関する考察。(3)電子商取引紛争における国際裁判管轄権問題を主としてヨーロッパ法に立脚して考察、等をテーマとして考察を進めた。課税問題としては、とりわけ、消費税について先進国企業が各国で事業展開を進める一方で、消費税を課すための有効なルールについて国際的合意がないままに推移しており、欧米の最新動向を文献・データベース等により調査を進めた。著作権侵害はその与えるインパクトの強さゆえに、有効、適切な解決の提示が急務となっている。また、不正競争や不法行為の問題についても、従来からとられてきた国際私法を通じて準拠法を指定する方法が、損害発生地が多数の国に分散されるため、有効性に限界があるといわざるをえない。この問題は、電子商取引紛争についていずれの国が裁判管轄権を有すべきかという問題にも共通する。平成17年度においては、上記の研究項目について、従来からなされてきた議論、学会および取引実務における問題状況の把握と分析を行い、研究会において議論をすることによって問題点の明確化、外国における議論状況の把握を行った。

またオーストラリアにおける電子商取引における現状を把握するために現地調査を行った。従来の国際取引は有体物を主に扱い、それを前提とした「国際取引法」システムが構築されてきた。この「国際取引法」は、条約に代表される国際的基準の他、各国の国内法によって構成される。その結果、これまでの国際取引の法規制は、国際私法を通じて準拠法を明らかにし、その準拠法によって行うわれてきた。しかし、電子商取引の出現により、デジタル化された財が取引の客体とされ、また、取引の手段としてインターネットが活用されることになり、既存の、国際私法による準拠法指定を前提とした「国際取引法」では十分に対応できない事態が生じている。そこで、いくつかのテーマに絞り、現行の法制度で対応可能な法領域と、あたらしい法的枠組みを必要とする分野とを明確にし、いかなる法規制が有効であるかを検証してきた。例えば、紛争の解決にあたって裁判を利用する場合、被告への訴状送達が必要となる。最近、アメリカ合衆国の裁判所が電子メールを使って行う訴状送達を有効とする判例が現れている。これまでの条約による送達、あるいは問題点はあることが指摘されながらも有効とする判断もある国際郵便による送達とは大きく異なる。この点について合衆国判例の検討を行いつつ、わが国に居住する被告への電子メール送達がなされた場合の問題を検討している。また、amazon.comにみられるように、個人取引における消費税の問題がある。間接税については、売主に代理徴収させたうえで年度末に一括して納税させる方法は、在来型の課税方法として、納税コストの面でも有効に機能してきたが、一般消費者が容易に国際的な電子商取引にかかわることができ、しかもその取引量が増大するなかでは、多くのループホールを出現させてしまった。この状況は、恒久的施設の存在を下に構築されてきた直接税の徴収問題にも共通する。このような現状を踏まえて、新たな、インターネット取引に特化して提案されている課税制度を検討している。これらの成果は、江泉および伊藤の担当する国際取引法の授業に反映されている。電子商取引にかかわる重要な問題として、(1)取引に関連して生じた紛争を解決する裁判をいずれの国で行うか、(2)電子商取引にともなう課税、とりわけ消費税に代表される間接税の課税問題をとりあげて研究を行ってきた。(1)「国際裁判管轄については、アメリカ合衆国の判例が質・量ともに豊富で、わが国の管轄ルールを検討する際に重要な資料を提供するが、わが国とは異なる基礎づけをもつ管轄理論をわが国にいかに取り入れることができるか、さらに詳細に検討しなければならない。一方で、ハーグ「裁判管轄条約」をめぐるハーグ国際私法会議の討議、知的財産権侵害の国際裁判管轄に関するマックス・プランク研究所草案、アメリカ法律協会の提案も現れている状況の中で、国際的なコンセンサスをいかに形成するかが問題となっている。とりあえず、アメリカ合衆国を中心とした最近の状況を明らかにすることにし、コンセンサス形成のための検討材料とした。
多重債務者のための効果的生活再建支援モデルと支援体制のあり方

前年度までに、人々が多重債務に陥り返済と借入れを続けるプロセス、および、多重債務者にとって生活再建とはどのようなことかを解明した。その結果、多重債務者の生活再建には、生活目標を持てること、家計管理能力を獲得すること、社会とのつながりと自信を回復することが含まれることを見出した。また、多重債務者の生活再建支援モデルとして、主体的に行動させるための相談支援と家計管理能力育成のための相談支援を提示した。多重債務者は、借金が原因で職を失ったり、家族と絶縁状態になったり、社会との関係が絶たれている場合が多い。とくに高齢者の場合には、再度職に就くことが難しいこともあり、社会的孤立を防ぐための方策は必要不可欠であることから、最終年度は、社会とのつながりの回復に力点を置いて研究を行った。具体的には、日本の高齢者サロンや老人クラブを視察し、リーダーに対するインタビューを行い、これらの団体が高齢者の社会的孤立を防ぐ役割を果たしていることを見出した。このことから高齢の多重債務者に対する生活再建支援においては、地域の中で社会参加できる場所に関する情報提供などの支援も必要であると考察した。さらに、フランスにおいて、高齢者活動センターや高齢者用コミュニティ住宅の視察とスタッフへのインタビューを行った。活動センターでは、スタッフが孤立した高齢者の家に出向き「お茶会がある」などと勧誘して社会的孤立を防いでいることが語られた。また、コミュニティ住宅は、家事支援とアクティビティ付きのワンルームマンションといったものである。日本のコミュニティ住宅は入居費用が高額な場合が多いが、フランスのそれは市営であり、本人の年金で賄えるだけの費用で済む。フランスの例は、日本において高齢者の社会的孤立を防ぐための方策を考える参考となろう。そのために、多重債務を経験したが生活を再建した人(18人)にインタビュー調査を実施するとともに、インタビュー記録をM-GTAという質的研究の手法を用いて分析した。分析にあたっては、M-GTA研究会で発表し指導助言を得るとともに、M-GTAを学ぶための合宿に参加し、分析の信頼性を高めていった。「人はどのようにして多重債務に陥り抜け出せなくなるのか」については、「劣等感」がある人は「よく思われたい」との思いから「お金がないとは言えず」に、借金することがある。そのプロセスには、「配偶者と協力できず」にいたり、「家計役割果たさねば」等の規範が関わっている場合もあるし、「簡単に借金」できる環境要因も大きい。また、「いつかは返せる」と「現実逃避」することも多重債務から抜け出せない要因の1つである。「多重債務者はどのようにして生活再建するのか」については、多重債務者が、経済的、精神的、身体的に「限界」に達したことで「危機感」を感じ、信頼のおけそうな支援機関に「来談」し、スタッフをはじめ、仲間や家族に「受容承認」されることにより「借金の原因に対処」する。そして、そのプロセスにおける成功体験により「自信を獲得」し、生活を再建する。以上の知見は、生活再建支援の内容を考える際に、有用な示唆を得られるものと思われる。多重債務者の生活再建を実現するための支援を具体的かつ実施可能なものとして提示するために、27年度は、借金から抜け出せなくなるプロセスの分析をとおして多重債務者への生活再建支援を行う際の留意点について、日本消費者教育学会九州支部研究発表会、および全国大会で発表した。分析にあたっては、質的研究の手法であるM-GTAを用いたため、M-GTAに関する研究会で発表し、本手法に精通した研究者の指導助言を得て、分析の信頼性を高めていった。研究結果は、以下のとおりである。1人々はお金を管理できなかった自分に〈劣等感〉を抱きながらも人によく思われたいと〈見栄を張り〉、お金を使う。このことから、相談員は、相談者がお金を管理できないことに〈劣等感〉を抱いていることを理解したうえで支援することが必要である。2〈つらい〉ので〈元に戻りたい〉と思っても、〈自分で何とかせねば〉という規範意識に支配されているうちは、〈うわすべりの努力〉が空回りし状況は変化しない。支援においては、長年〈自分で何とかせねば〉という思いでいたことに理解を示すとともに、そのような規範意識は合理的でないことを理解させる。また、空回りではあったが努力してきたことに理解を示すことが重要である。3〈何とかなっている現実〉があるうちは、どうにかなると〈現実逃避〉を繰り返して借金から抜け出せなくなってきたことを踏まえ、支援においては逃避しないようにその人ができる課題を与えるようにすることが必要であろう。4支援につながったということは、〈元に戻りたい〉と強く思い、〈現実逃避〉をやめて現実を直視したからだと思われる。支援においては、〈元に戻りたい〉という思いを利用して生活を再建しようとする気持ちを高めることが肝要である。27年度は「多重債務者の生活再建支援モデルの考案」を行う予定であったができなかった。モデルの考案にあたっては、多重債務、および、生活再建のプロセスを解明する必要があるが、その解明にはM-GTAという質的研究の手法を用いる必要があり、その分析方法をうまく使いこなすことができずに分析が思うように進まなかったことが、研究が遅れている理由であると認識している。今後は遅れを取り戻すべく、基本に立ち返り、研究方法に関する文献の購読、および、M-GTA研究会にて分析方法の習得を行う。さらに、分析と並行して、論文の執筆も行う。

2016年度は、これまでの調査研究から明らかになったことを踏まえ、「家計管理支援論ー多重債務者への生活再建支援」(書籍『消費者教育学の地平』第15章)を執筆した。具体的には、多重債務者の生活再建には段階があり、第1段階は、自分が何に価値を置くかを知っており、長期的・短期的な目標を持つことができる状態である。第2段階は、目標を土台として、家計管理能力を獲得し、家族関係を修復し、自立した生活を送ることができる状態である。第3段階は、家計を管理できるようになること、自立した生活ができるようになることをとおして、「価値観に基づいた生活を自分の力で実現できた」ことを実感し、「自分は今後もやっていける」と思える自信を回復できた状態であり、生活再建のゴールであるとした。また、生活再建を実現するための支援として、「主体的に行動させるための相談支援」と「家計管理能力育成のための相談支援」に分けて提示した。前者には、「相談者との関係性を築く方法」「主体性を育む方法」「行動を促す方法」が含まれ、後者には、「家計状況を把握させる方法」「感情をコントロールさせる方法」が含まれる。研究を進める中で、近年の多重債務が貧困に由来しており、貧困が高齢者世帯に少なくないこと、高齢者の場合は消費者被害が貧困に直結することに問題意識を持つようになった。これまでは、多重債務に陥った後の支援を理論化することに研究の主眼を置いてきたが、それにも増して、多重債務の防止のための消費者教育について研究することが必要であるとの考えに至った。そこで今年度は、高齢者を対象に、消費者被害防止のための啓発活動を行い、その教育内容の理論化のためにアンケートおよびインタビュー調査を実施した。多重債務者の生活再建とはどのようなことかを明らかにするとともに、生活再建支援の方法を具体的に示し、書籍化(分担執筆)できたことは成果である。しかしながら、学会誌に投稿することができなかった。最終年度は、学術論文の執筆に注力する。2016年度までの研究において、多重債務者にとっての「生活再建」の意味、支援モデルの考案という本研究当初の目的について、書籍の分担執筆という形で成果を示した。そこでは、人々が多重債務に陥る理由について、消費者が置かれている環境やお金が足りなくなる理由、さらに返済不能に陥る経緯について述べている。とくに、返済不能に陥る経緯では、「お金をくるくる回して生活維持」してしまう状況を、多重債務経験者からのヒアリングをもとに記すことができた。そして、「生活再建」については本人の「価値観」を軸とした定義を示すことができた。また、支援モデルについては、主体的に行動させたり、家計管理能力を育成したりするための相談支援に重点をおいたモデルを示すことができた。しかしながら、当初の研究目的の1つである支援モデルの支援体制への導入方策の検討については実施に至っていないため、今後の課題とする。さらに、研究を進める中で、近年の多重債務が貧困に由来しており、貧困が高齢者世帯に少なくないこと、高齢者の場合は消費者被害が困窮に直結することに問題意識を持つようになった。
常時励振したFBG振動子により過酷な環境下で動作可能な全光型多点振動測定システム

FBGを利用して振動などの動的な計測を実現する一般的であるレーザ復調方式、および光フィルタ復調方式による波長-光強度変換法の課題を解決すべく、非対称断面をもつFBGをセンサとして光学的な振動測定を行った。復調用にはセンサ用と近似の反射光特性をもつFBGを用いており、両反射光スペクトルの非重複部分に相当する光強度が測定される。これにより、レーザ復調方式の課題であった周囲温度の影響を受けにくいシステムが実現できる。長さ12mm、反射中心波長1549.3nmのFBGを異方性エッチングによりクラッド厚さ20μmに加工した。未加工の側面に光熱吸収用のコーティング処理を行った後、FBGの根元をガラスマイクロキャピラリーで固定し、片持ち梁状のセンサFBGとした。まず、強度変調した半導体レーザ光の変調周波数を変化させながらスピーカー(80 W, 47 Hz47 kHz)上に固定したセンサFBGに照射し、光熱振動するセンサFBGの共振特性を測定した。共振周波数の理論値に近い442Hzで共振が確認された。その後、予め、その共振周波数でセンサFBGを光熱振動させた状態で、スピーカーにより50Hzの機械的振動を与え、合成振動波形が測定できるか実験を行った。振動測定波形は光熱振動の励振信号(442Hz)と同期するとともに、50Hzでも周期的に振動しており、光熱振動と機械振動による合成振動波形が測定できることが示された。強度変調したレーザ光照射によって非接触に常時励振した振動子に外部から低周波振動が印加されると生じるビート振動を利用すれば、電磁的なノイズの影響を受けることなく、低周波振動の振幅および周波数を遠隔で測定可能になる。静止モード(光熱振動なし)と励振モード(光熱による励振)の選択ができ、励振モードを用いた場合、色々な方向及びモードを持つ各種の機械振動をより高感度で検出できる可能性がある。エッチング型センサFBGの機械的な脆弱性が課題として明らかになったものの、復調用FBGの反射光スペクトルについては接着した三角柱状ゴムの曲げにより半値幅など反射光スペクトルの制御が可能になったため、センサ用FBG加工の際、実験の際に破損等に注意すれば、安定した振動測定ができる状況になった。これまで実験を行ってきたエッチング型センサFBGに脆弱性を改善する方法として、板バネ装着型FBGをセンサの一つに追加し、エッチング型、板バネ装着型の二種類のセンサについて、振動の測定範囲、測定精度、直線性の特性比較を行っていく計画である。原理的には、測定範囲と測定精度はトレードオフの関係にあることは両者に共通するが、どの程度の振動まで検出できるか明らかにする予定である。一方、小型振動発生器の振動状態を把握する方法としてレーザー変位計を導入し、センサに与える機械振動の振幅等を正確に認識できるようになった点で大きな改善ができた。従来型の振動センサでは耐電磁干渉性など使用環境に制約があり、適用範囲が限定される。一方、スマート構造体センサに適している光ファイバセンサの中でも波長変調型センサであるファイバブラッググレーティング(FBG: Fiber Bragg Grating)は電圧変動の影響を受けない絶対参照値(反射中心波長、ブラッグ波長という)を備えたセンサとして、歪み測定用や温度測定用として既に実用化されている。しかし、光スペクトラムアナライザのような光計測器のサンプリング速度は数Hz程度であるため、振動のような動的な計測にFBGをそのまま適用することは難しい。そこで、本研究では、非対称断面をもつFBGを用いて低周波振動を光強度の変化として高感度に検出できる低周波振動測定システムの構築をめざす。FBGの反射波長の変化を利用して動的な計測を実現する方法としてレーザ復調方式、および光フィルタ復調方式による波長-光強度変換法が一般的な方法である。しかし、レーザ復調方式には温度変動の影響を受けやすく動作域が限定される問題点、フィルタ復調方式には検出感度が低い問題点があり、これらの問題点を以下の方法で解決する。具体的には、(1)非対称断面形状に加工したFBGを振動子センサとすること、(2)センサFBGとほぼ同等の反射特性をもつFBGを帯域光フィルタとして用いること、(3)予め、光熱により励振したセンサFBGに外部振動が印加されると生じるビート周波数を利用することである。イオンエッチングにより非対称断面に加工したセンサFBGの曲げ変位が増加するとコア(グレーティング部)に歪みが生じ、センサFBGの反射光スペクトルがシフトする。振動によってセンサFBGの反射光スペクトルのみが左右にわずか変化すると、結果として二つの反射光スペクトルの非重複部分に相当する光強度が変化し、フォトデテクタで検出されることになる。まず、システムの動作検証を目的としてセンサFBGに曲げを印加しながら、フィルタFBGを介して振動子FBGの反射光強度を測定した。センサFBGとフィルタFBGには近似の反射光特性を持つものを採用し,それぞれの反射中心波長及び半値幅は1549.0nm,1549.1nm,及び0.26nm,0.36nmである。また、センサFBGには、グレーティング部10mmを含む20mmの領域のクラッドに対してイオンエッチングを行い、加工部のクラッド厚さは約8μmである。センサFBG(長さ40mmの片持ち梁)の曲げ変位の増加に伴って8mm程度の変位までは反射光強度はほぼ直線的に減少し、センサFBGの反射光強度の変化を測定することで、振動を検出できる可能性が示された。

次に、センサFBGと参照用の市販リニア振動センサ(オムロン製:D7FーS03ー05)をスピーカーに取付け、スピーカーにより各種周波数の振動を与えながら、センサ用FBGの反射光強度を測定した。さらに、周囲温度を変化させて同様の実験を行った。振動周波数を1Hz、20Hz、40Hzと変化させた場合、リニア振動センサの検出波形とは異なるものの、振動検出が可能であることが示された。40Hz以上の範囲では周波数の増加につれて、検出波形がスピーカーへの入力信号と不整合となる傾向がより強くなり、応答性に課題があることがわかった。その原因は振動子にあると考えられ、センサを短くする必要がある。一方、周囲温度を2060°Cまで変化させた場合には、その影響は見られず、温度変動に対して耐性のあるシステムであることが示された。FBGの反射中心波長は温度によって変化するが、振動子FBGとフィルタFBGを近傍に設置することにより、両FBGの反射中心波長の変化量をほぼ同じレベルに制御できたものと考えられる。センサFBGとほぼ同様の反射光特性をもつFBGを三角錐型状ゴム柱に接着フィルタFBGを曲げることによって、振動の測定範囲や感度をどの程度、改善できるかについて検討した。長さ50 mm、底面積50 mm2の三角錐状のゴム柱に接着したフィルタFBG(長さ10 mm、反射中心波長1549.1 nm)に曲げを与えながら反射光特性を観測した。二種類の曲げ方法について実験を行った。まず、フィルタFBGの両端から15 mmの位置を二点で支持し、ゴム柱の端から25 mmの位置を±3 mmまで曲げ、反射光測定を測定した(二点支持)。次にフィルタFBGの片端から15 mmの位置を固定し、他方の片端15 mmの位置を±3 mmまで曲げ、同様に反射光特性を測定した(片端固定)。半値幅の変化量は、二点支持で最大2.5 nm、片端固定で最大1.3 nmであった。曲げ変位に対する半値幅の変化量の最大値は二点支持では1.0 nm/mm、片端固定では0.25 nm/mmであり、その比は約4:1であった。二点支持の方が半値幅の制御可能範囲が広いものの、折損の可能性も高くなる。曲げ方向に関しては、半値幅の変化量が二点支持、片端固定とも負方向より正方向が20%程度、大きくなったが、最終的には反射中心波長変化の方向を考慮して決定する必要がある。フィルタ用FBGの半値幅を拡大すれば測定範囲は拡大するものの測定感度は低下し、測定範囲と感度はトレードオフの関係にあるといえる。また、本方法を用いる場合、予めフィルタFBGとセンサFBGとで反射中心波長が異なるものを使用する必要があることがわかった。測定範囲を確保するため半値幅を拡大した場合、反射中心波長も同時に変化するからである。フィルタ用FBGの反射中心波長と半値幅を個別に制御できることが理想的であり、曲げを与えると同時に温度を調整することによって可能だと考えられる。当初の予定通り、一対のFBGを用いて光学的な振動検出は実現できているものの、順調な進捗状況とはいえない。振動検出部であるセンサFBGは、反応性イオンエッチングにより非対称断面に微細加工したFBG(グレーティング長さ:5mm)をガラスマイクロキャピラリー(長さ:10mm)に挿入したうえで、根元部分を接着固定して片持ち梁状の振動子としている。
準安定なホモトピー論の研究

以下に述べるように、本研究の目的は基本的に達成されたと考える。研究の目的は、(準)射影空間の準安定並びに安定ホモトピー群を決定することであった。複素射影空間CP^<^>{n}の安定ホモトピー群π^<^>{S}_-{k}(CP^<^>{n})については、20 k 23のとき、決定した。この結果は、現在、岡山大学数学雑誌に投稿中であり、受理されることを確信している。次に、M^<^>{n}=Σ^<^>{n-2}RP^<^>{2}をMoore空間とする。M^<^>{12}からM^<^>{5}への非安定なAdams mapの存在については、岡七郎が証明したが、この別証明を与えた。相対ホモトピー群におけるTodaの積を使用した点に独創性があると考える。この結果は、チューリッヒで開催された国際数学者会議で、Poster Sessionで公開した。その後、長崎大学でのホモトピー論シンポジュームで講演した。研究分担者の阿部は、本研究課題を微分位相幾何学的、微分幾何学的観点から研究を進め、多様体上の可微分ベクトル場のなすリー環を含む括弧積をもつalgebraに対するuniversal mapping propertyをもつalgebraを構成し、ベクトル束が積分可能となる条件などを求めることに成功した。二宮は、群の表現論的側面から研究し、素数pを標数にもつ体k上の群多元環の根基のベキ零指数を決定した。可知は、H-空間の積の可換性を研究し、論文成果につながる口頭での発表を行った。西川は、Hoph代数の研究を進めたが、成果をうるには至らなかったが、今後の進展が期待される。
高温,強日射下で誘導されるキクの黄斑症発生メカニズムの解明

キクの葉身部分に発生する黄斑の発生要因を調査した.キトサンや二酸化チタンなどの活性酸素消去系物質により黄斑が軽減した.また、活性酸素を増大させるABA処理により黄斑が増大した.これらのことから、黄斑発生に活性酸素種が関与している可能性が高まった.高温多湿環境下の人工環境内で黄斑を発生させることができた.さらに、発生した黄斑の程度を数値化する試みとして、画像処理により黄斑の面積や色を指標とした黄斑度を定義した.キクの葉身部分に発生する黄斑の発生要因を調査した.キトサンや二酸化チタンなどの活性酸素消去系物質により黄斑が軽減した.また、活性酸素を増大させるABA処理により黄斑が増大した.これらのことから、黄斑発生に活性酸素種が関与している可能性が高まった.高温多湿環境下の人工環境内で黄斑を発生させることができた.さらに、発生した黄斑の程度を数値化する試みとして、画像処理により黄斑の面積や色を指標とした黄斑度を定義した.キクの葉身部分に黄色い斑点が発し、切り花品質が低下することが大きな問題になっている.高温強日射下で黄斑の発生が著しいことから、黄斑症は光過剰障害によるクロロフィル崩壊、すなわち活性酸素が主要因でないかと考えている.平成21年度では、黄斑発生の異なる品種を用いて、黄斑発生を増大する条件を特定し、この条件を用いて、活性酸素種の生成量との関連、気孔開孔反応との関連を調査した。黄斑発生を増大する条件に関しては、地温、気温および強光がキクの生育、黄斑発生に及ぼす影響を詳細に調査した.生育が抑制されるほどの長期間の高温や強日射は黄斑発生を抑制きせた、どれらのことから、生育が旺盛な環境条件内における外的要因により黄斑発生は助長されると考えられた.活性酸素種の生成量との関連については、黄斑発生と活性酸素種との関係を調査するためには、黄斑発生を増大する条件について明らかにすることか望ましい.そこで、活性酸素誘発剤(プリグロックス)の散布が黄斑発生および活性酸素種(過酸化水素、カタラーゼ、スーパーオキサイド・ディスムターゼ)の変動に及ぼす影響について謂査した。活性酸素誘発剤散布により'精興の誠'において黄斑が増加することがわかった.また、'精興の勝'は処理に敏感に反応し、活性酸素種の生成に差が生じることがわかった.本実験の範囲内では黄斑発生度と活性酸素種との間に一定の傾向は認められなかった.黄斑発生に関わる環境条件を明らかにするために気孔コンダクタンスを今回購入したリーフポロメータによって計測した.光をPPFD0500μmol/m2/s、温度を2030°Cと設定したところ、黄斑の出ない品種においてはPPFD300以上で気孔を閉じる応答を示したのに対し、黄斑の出る品種では強光下で減少する場合も見られたが・再び増加するなど強光下でも閉じない傾向があるという品種間差違が明らかになった.キクの葉身部分に黄色い斑点が発生し、切り花品質が低下することが大きな問題になっている.高温強日射下で黄斑の発生が著しいことから,黄斑症は光過剰障害によるクロロフィル崩壊、すなわち活性酸案が主要因でないかと考えている.平成22年度では,黄斑軽減対策を試みるとともに、黄斑発生の環境条件の中で温度について、詳細に検討した。黄斑発生を軽滅するために、活性酸素を軽減するといわれている物質過酸化水素,TiO_,キトサン溶液,ABA,アスコルビン酸,アミノレブリン酸,2,6-ジクロロイソニコチン酸を散布し、この条件を用いて、活性酸素種の生成量との関連を調査した.TiO_1%と0.6キトサン溶液処理が黄斑発生度を減少させることが明らかになった.しかし,本実験の範囲内では黄斑発生度と活性酸素種との間に一定の傾向は認められなかった.またABA200ppm処理が黄斑発生を増加させた。また、黄斑は、高温、強日射条件下で発生が助長される。そこで、黄斑を軽減するために、夏季に寒冷紗、赤外線カットフィルム、ドライミスト下で短期間栽培したところ、ドライミスト下で軽減する傾向が見られた。黄斑軽減に適する温度や日射量、ドライミストによる適正な期間を今後詳細に検討する必要があると考えられた。黄斑発生に関わる環境条件については,昨年度得られた温度が深く関わっているという結果をさらに明確にするために,温度,光に加えて湿度の環境条件を増やして検証を行った。実験の結果,環境制御室内で黄斑を発生させることができた。発生は強光や高温,高温下で顕著であった。一方特に低湿下では強光下でも黄斑は発生しなかったなど,光,温度に加えて湿度も黄斑発生に深く関わっていることが示唆された。目標であった環境割御室内での黄斑発生が達成できたので,さらに画像処理を用いて黄斑の度合いを数値化することにも取り組んだ。その結果,面積と色情報から人の感覚に近い数値化ができた。キクの葉身部分に黄色い斑点が発生し、切り花品質が低下することが大きな問題になっている.高温強日射下で黄斑の発生が著しいことから,黄斑症は光過剰障害によるクロロフィル崩壊、すなわち活性酸素が主要因でないかと考えている.平成23年度では,黄斑軽減対策と黄斑の発生課程の直接的な計測法を試みた。昨年度の結果を受けて,キトサン溶液,ABAを散布し、活性酸素種の生成量との関連を調査した.0.6%

キトサン溶液処理が黄斑発生度を減少させることが明らかになった.またABA200ppm処理が黄斑発生を増加させた。これらの製剤を散布した直後の葉内過酸化水素含量をジニコリン酸法で調べたところ,キトサン溶液の散布により過酸化水素濃度が減少し,ABA溶液により増大した.また、黄斑は、高温、強日射条件下で発生が助長される。そこで、昨年に引き続き、黄斑を軽減するために、夏季に寒冷紗、赤外線カットフィルム、ドライミスト下で短期間栽培したところ、今年度も、ドライミスト+寒冷紗下で軽減する傾向が見られた。黄斑の程度を画像計測する試みにおいては,初期の診断の可能性を探った。黄斑が発生する環境設定を行った後,黄色い斑点として現れるのには1週間程度を要するが,初期の段階では小さな領域の緑色が薄くなる。そこで,この時点での判定を可能とすることを目的とし,様々な光源を用いて検証を行った結果,クロロフィルの光の吸収帯が450nmと700nm付近にあることからそれに近い波長をもつ波長660nmの赤色LEDと波長470nmの青色LEDを使用し,葉を透過した光を撮影することによって黄斑に進行する部位を特定できることが明らかになった。
食餌性因子タウリンはがんを抑制できるか

タウリンは、ヒトの体内に最も豊富に存在する遊離アミノ酸様物質であり、牡蠣やホタテなどの魚介類に多く含まれる。タウリンには抗炎症作用や細胞保護作用がある。我々はこれまでに炎症関連発がんにおける分子機構を明らかにしてきた。炎症関連発がんにおいては、損傷された細胞が壊死をおこすと更なる炎症を惹起する。タウリンによる抗炎症作用と細胞保護作用は、炎症関連発がんに抑制的に働くと期待される。以上より、本研究は、「食餌性因子タウリンはがんを抑制できるか?」について、大腸がんモデルマウスおよびタウリントランスポーターノックアウトマウスを用いて検討し、がん予防における新しい可能性に挑戦する。
医学統計初学者のためのエピソードデータベースを用いた応用問題作成ソフトの開発

我が国の医学教育において,統計教育は準備教育として必須となっている.医学教育における統計教育の効果を向上させることを目指して、練習問題作成システムを開発した.1つの事例から複数のタイプの問題を作成する際に使用するエピソードデータベースを構築し、それを用いて問題を作成する機能を実装した。評価の結果、品質は問題ないもののデータベースの構築の支援が必要であることが分かった。我が国の医学教育おいて,統計学は準備教育として重視されている.しかし,時間的制約もあり,統計の手法の知識,理解に重点が置かれ,その適用方法まで習得することは難しい.そこで,次の要件を満たす問題発見,批判的思考につながる“問題作成プログラム"を開発することで,医学教育における統計教育の意義や時間的効率を向上させることを目指す.そのため,次の機能を有するシステムの構築を行っている.機能I:1つの事例から複数のタイプの仮説を作成する際に使用するエピソードデータベースの構築を支援する機能機能II:エピソードデータベースから,個別の統計分析の問題を生成する機能機能III:自己決定学習に対応できる個別学習を支援機能27年度は,機能Iに関して,応用事例のエピソードから,問題に用いるストーリーとデータを抽出してデータベース化し,そこから問題を生成するアルゴリズムを開発した.さらに,機能IIに関して,機能Iで抽出されたデータから単純な問題を生成するアルゴリズムを開発した.これらの機能を検証するために,データベースに格納するデータの作成を行った.現時点では,本研究の核となる機能Iについては,必要な機能は有しているものの,個別で判断し,手動で作成する部分が多い.そのため,作問のスキルを持つ者でないと,データベースを作成することができない問題がある.次年度は,必要となる作問スキルを定式化し,より単純な操作でデータベースが構築できるよう改善を行う.計画では,27年度は,3つの機能のうち.機能I:1つの事例から複数のタイプの仮説を作成する際に使用するエピソードデータベースの構築を支援する機能機能II:エピソードデータベースから,個別の統計分析の問題を生成する機能の開発を予定していた.条件が付くものの,機能I,IIともにエンジン部分の試作を行うことができ,1年目の目標はほぼ達成できた.医学教育における統計教育の効果や時間的効率の向上を目指して,次の機能を有するシステムの試作を行い,実用化に向けての課題について検討を行った.医療に関する統計分析の事例をエピソードとし,問題に用いるストーリーとデータを抽出してデータベース化し,そこから問題を生成するアルゴリズムを開発した.具体的には,統計分析の事例や練習問題の中から,平均の差の検定,分散分析に対象を絞り,関連するエピソードとして収集した.データベースを構築するために,収集したエピソードから問題を作成するために必要な要素として,ストーリー,データ,条件を抽出した.構築したエピソードデータベースから単純な問題を生成するアルゴリズムを開発した.練習問題の条件を指定し,データベースから問題が生成される.また,学習者が回答する分析の種類,計算方法を条件として指定すると,問題文とサンプルが生成されるシステムを試作した.今回の試作により,実用化に向けての課題が明らかになった.エピソードからのデータベースの自動構築は,エピソードで扱っていない分析に対しても,その内容を適用するためには,エピソードの文脈の解釈が必要になるため,単純な構文解析では対応が難しいことが明らかになった.また,サンプルの自動生成には,さらに細かいアルゴリズムが必要であることが分かった.試作したシステムでは,データベースに保存された統計量からランダムに発生させたが,正解を先に決め,正解に合致するサンプルを生成する必要がある.分析ごとにサンプル発生の計算方法を検討する必要があることが分かった.提案方法による,問題作成データベースの構築,問題の作成が可能であることは,確認されたが,統計問題の作成に特有の課題も明らかになった.これらの知見をもとに,さらに研究をつづけ,実用的なシステム開発に活かしていきたい.我が国の医学教育において,統計教育は準備教育として必須となっている.医学教育における統計教育の効果を向上させることを目指して、練習問題作成システムを開発した.1つの事例から複数のタイプの問題を作成する際に使用するエピソードデータベースを構築し、それを用いて問題を作成する機能を実装した。27年度に開発したアルゴリズムは,現時点では,実用に耐えうる十分な性能は有していない.しかし,計画の段階で,1年目に想定していた目標は,ほぼ満たしており,今後適用データを増やしていくことで,性能の向上が可能であると考えている.教育工学物品費のうち,コンピュータとソフトウェアのうち,27年度には使用を開始しないものについて,年度内の購入を見送り,開発が進んだ時点で最適な物品を購入することとした.対象となるのは,開発支援ソフトウェア,記憶装置である.旅費のうち,27年度後半に予定していた統計教育関連学会での調査を行うことができなかったため,残額が生じた.物品費のうち,コンピュータのパーツについては,開発が進み要件が明らかになったため,27年度に購入を見送った記憶装置等を購入する.開発に必要なソフトウェアも,選定が終わっため購入する.いずれも28年度前半に使用を開始する予定である.旅費については,27年度予定していた調査を,28年度前半に行う予定である.なお,28年度に使用を予定していた経費の使途は,変更しない予定である.
安定同位体比を用いた富栄養海域における無機態窒素の挙動と低次生産機構の解明

近年,内湾域の環境悪化の原因として,植物プランクトンの過剰増殖が重要視されている.植物プランクトンの増殖を引き起こす無機態窒素(DIN)の起源は,河川や外海から供給されるものと,湾内で再生産されるものがあり,それぞれの利用度合いも時間的・空間的に異なる.本研究では,伊勢湾を対象として,窒素動態の季節変動を解明することを目的とし,以下の研究を行った.1)伊勢湾に流入する木曽三川のDINの窒素安定同位体比(δ^<15>N)を実測し,河川起源窒素の特性を解明した.2)伊勢湾沖の渥美外海においてDINのδ^<15>Nを実測し,外海起源窒素の特性を解明した.3)伊勢湾中央部においてDINのδ^<15>Nを実測し,湾内のδ^<15>N変動を引き起こす硝化・脱窒の同位体分別係数を推定した.4)実測データを基にδ^<15>Nを結合した3次元流動・生態系モデルを開発し,伊勢湾内の窒素動態の季節変動を定量的に明らかにした.伊勢湾の窒素動態においては,外部からの供給量よりも,湾内での循環量が卓越している.現在,陸域からの流入負荷を削減しているにも関わらず,内湾環境が改善しないのは,河川起源窒素よりも伊勢湾内で再生産される窒素の方が一次生産に大きく寄与しているためである.近年、内湾域の環境悪化の原因として内部生産の影響が重要視されている.内湾域には,河川・外海・湾内での再生産と起源の異なる栄養塩が分布しており,これらが内部生産に与える影響を明らかにすることは,陸域からの栄養塩の負荷削減に対しても非常に重要な意味を持つ.そこで、植物プランクトンの増殖に最も重要な栄養塩の一つである硝酸態窒素の起源とその一次生産への影響を解明するために,平成17年6月30日から7月1日かけて三重県科学技術振興センターの観測船「あさま」に乗船し,伊勢湾全域および伊勢湾沖で観測を行った.また6月29日に湾奥部に注ぐ木曽三川において,表層水の採水および水温・塩分の測定を行った.観測の結果,現在までに以下のようなことが明らかになった.(1)硝酸態窒素の窒素安定同位体比と水塊の指標(塩分や水温)を用いて,内湾域の硝酸態窒素の起源を定量的に区別することが可能である.(2)湾奥部上層には9割以上の割合で、河川系の硝酸態窒素が分布している.この硝酸態窒素は湾奥部に高濃度のクロロフィル極大を形成させる.そのため、クロロフィル極大よりも外側では、硝酸態窒素が枯渇した状態となり、貧栄養な上層水が湾外にまで運ばれる.(3)中下層には,湾内で再生産された硝酸態窒素と湾外から流入してきた硝酸態窒素が混在している.中層クロロフィル極大が形成されるあたりでは,再生産の寄与が5割,外海の寄与が5割ほどと見積もられた.特に,再生産された硝酸に比べ,外海から流入してきた硝酸態窒素は圧倒的に低濃度ながら,効率的に中層に運ばれていることが明らかになった.(4)懸濁態有機物の窒素安定同位体比からも,中層クロロフィル極大は再生産と外海から供給される硝酸態窒素を取り込んでいることが示唆された.この結果は,2006年度日本海洋学会春期大会(要旨集p.189)にて講演を行った.近年,内湾域の環境悪化の原因として植物プランクトンの過剰な増殖が重要視されている.植物プランクトンの増殖を引き起こす栄養塩は,河川・外海・湾内での再生産などから供給される.これら起源の異なる栄養塩が内部生産に与える影響を明らかにすることは,陸域からの栄養塩の負荷削減に対しても重要な意味を持つ.本研究では,植物プランクトンの増殖に必須の栄養塩の一つである無機態窒素に着目し,伊勢湾をモデル海域として研究を行っている.昨年度は各起源の窒素動態を把握することを目的として研究を行った.以下にその成果を示す.1.伊勢湾において,貧酸素水塊の形成に伴う硝醜態窒素の窒素安定同位体比の時間変化を調べた.躍層以深の硝酸の窒素同位体比は酸素濃度の減少およびアンモニア酸化に伴って-8.5‰(5月)から+8.5‰(7月)まで変化したj5月の値が低かったのは,水柱での硝化によるものと考えられる.また,水柱での硝化に伴う見かけ上の同位体効果は-24.5‰と見積もられた.貧酸素水塊中の硝酸の同位体比は堆種物中で生じる脱窒の同位体効果(-1.5‰)が小さいため,水柱での硝化を反映した値を示すことが示唆された.2.陸棚海域から伊勢湾へと供給される硝酸の起源と挙動を調べた.陸棚海域から伊勢湾への硝酸の供給機構は黒潮流路により大きく変化する.伊勢湾沖の海域を黒潮が蛇行すると,陸棚域上層の比較的新しく作られた低濃度の硝酸が伊勢湾へ供給される.この硝酸は,伊勢湾起源の有機物と陸棚起源の有機物が分解されてできているものと考えられる.一方,黒潮が直進するときは,陸棚域下層から硝酸濃度の高い下層冷水が伊勢湾へ供給される.

この下層の硝酸は陸棚堆種物中での脱窒の影響を強く受けた比較的古い硝酸であり,主に陸棚海域で生産した有機物が分解されることで生成しているものと推察される.近年,内湾域の環境悪化の原因として,植物プランクトンの過剰増殖が重要視されている.植物プランクトンの増殖を引き起こす無機態窒素(DIN)の起源は,河川や外海から供給されるものと,湾内で再生産されるものがあり,それぞれの利用度合いも時間的・空間的に異なる.本研究では,伊勢湾を対象として,窒素動態の季節変動を解明することを目的とし,以下の研究を行った.1)伊勢湾に流入する木曽三川のDINの窒素安定同位体比(δ^<15>N)を実測し,河川起源窒素の特性を解明した.2)伊勢湾沖の渥美外海においてDINのδ^<15>Nを実測し,外海起源窒素の特性を解明した.3)伊勢湾中央部においてDINのδ^<15>Nを実測し,湾内のδ^<15>N変動を引き起こす硝化・脱窒の同位体分別係数を推定した.4)実測データを基にδ^<15>Nを結合した3次元流動・生態系モデルを開発し,伊勢湾内の窒素動態の季節変動を定量的に明らかにした.伊勢湾の窒素動態においては,外部からの供給量よりも,湾内での循環量が卓越している.現在,陸域からの流入負荷を削減しているにも関わらず,内湾環境が改善しないのは,河川起源窒素よりも伊勢湾内で再生産される窒素の方が一次生産に大きく寄与しているためである.
トラック情報と深層学習を用いたＬＨＣにおける暗黒物質探索

暗黒物質をコライダー実験において検証するためには、更なる解析の精密化が必要不可欠である。これまでの伝統的な物理解析方法に則り、ジェットをまず構成し、そのジェットの内部構造を精査することで、測定の精密化が可能となることが近年示されてきた。本研究では、更に一歩進んで、ジェット構成前のカロリメータ情報、トラック情報を直接入力とし、それらの相関を直接解析する方法を提案し、ジェットの構成を基礎とした伝統的方法を超える解析方法となりえるか、感度向上がどの程度可能かを研究する。この際、多数の相関量を扱い、シグナルと背景事象を分類するため、近年特に発展の著しい深層学習等の機械学習分野の知見を応用する。
超強磁場下の放射光X線磁気散乱研究

当課題においては、SPring-8からの高エネルギーX線を用いた測定を超強磁場中で行い、量子効果が顕著な磁性体やフラストレート磁性体などにおける磁場誘起秩序相の磁気構造を決定し、その解析から磁性体の量子現象やフラストレーション効果についての知見を得ることを目的とした。主な成果は以下の通りである。1.スピンパイエルス物質CuGeO_3の低温・強磁場領域で出現する非整合相において、非整合ピークは臨界磁場近傍(約12テスラ)では強い温度依存性を示すが、15テスラの磁場中では温度に殆ど依存しないことが明らかとなった。これは、強磁場が熱揺らぎを抑え非整合相を安定化させるためとして説明できる。2.スピン1/2ラダー物質Cu_2(C_5H_<12>N_2)_2Cl_4の低温における非磁性状態から磁場によって誘起される磁気秩序相への転移の際に、スピンと格子の結合により格子変形が起こることが期待される。我々は、この物質の単結晶について、X線実験としては世界記録の0.04ケルビンという超低温度での測定に成功し、7.3テスラの磁場で格子変形が起こることを観測した。3.少数キャリアー物質CePは磁場中でCeイオンのΓ_8二重層とΓ_7の一重層が周期的に重なった構造を示し、その周期が磁場によって変化する。本研究において、14テスラまでの磁場中での測定に成功し、新たに、8及び9枚周期の構造を観測できた。この結果より少数キャリアー物質の磁場中相転移についての詳しい議論が可能となった。4.スプリット型のパルスコイルを開発し、250kJコンデンサーと組み合わせて、試料位置で35テスラの磁場をコイルを破壊することなく発生させることに成功した。このパルス磁場を用いて、SPring-8のBL19LXUビームラインにおいて幾つかの磁性体の放射光X線回折測定を行った。当研究においては、SPring-8からの高エネルギーX線を用いた非共鳴磁気散乱測定を超強磁場中で行い、量子効果が顕著な磁性体やフラストレート磁性体などにおける磁場誘起秩序相の磁気構造を決定し、その解析から磁性体の量子現象やフラストレーション効果についての知見を得ることを目的としている。本年度は、X線回折用としては世界最高の15テスラを発生出来る超伝導マグネットを用いて、SPring-8のBL19ビームラインにおいていくつ力の反強磁性体の磁場中における相転移をX線磁気散乱法により研究した。また、パルス磁場発生用のコンデンサー、放電スイッチ装置などを購入し、テストを行った。関連する研究として、量子磁性体の試料を合成しその磁気的性質を調べた。具体的には、1.代表的な反強磁1生体MnF_2単結晶について、磁場中でX線磁気散乱測定を行い、9.27Tにおいて(3,0,0)反強磁性ブラッグ散乱強度が急激に減少することを見出した。以前の研究から、この磁場でスピンフロップ転移が起こることが知られており、解析の結果、X線の散乱ベクトルと結晶中の磁気モーメントの方向との関係を導きスピンフロップ転移により強度が減少することを説明できた。更に、6.5Tで(3,0,0)散乱強度が僅かに減少することを見出した。この磁場の値は、上記のスピンフロップ磁場の丁度1/√<2>倍になっており、この現象が表面スピンフロップとして説明できることが分かった。バルクの試料において、バルクと表面のスピンフロップが同時に観測されたのは今回が初めてである。

2.強い一軸異方性を持つ反強磁性体FeCl_2・2H_2Oは、磁場中で反強磁性相、中間相、強磁性相の3相をとり、二段階のメタ磁性転移を示す。この物質の単結晶について、磁場中でX線磁気散乱測定を行い、一次相転移に伴う二相共存を初めて観測した。この原因について検討中である。当課題においては、SPring-8からの高エネルギーX線を用いた測定を超強磁場中で行い、量子効果が顕著な磁性体やフラストレート磁性体などにおける磁場誘起秩序相の磁気構造を決定し、その解析から磁性体の量子現象やフラストレーション効果についての知見を得ることを目的としている。本年度は、X線回折用としては世界最高の15テスラ超伝導マグネットを用いて、SPring-8のBL19ビームラインにおいていくつかの量子磁性体の磁場中における相転移をX線回折法により研究した。また、パルス磁場発生のテストを行った。主要な成果は以下の通りである。1.スピンパイエルス物質CuGeO_3単結晶について、磁場中でX線回折測定を行った。スピンパイエルス系においては、低温で非磁性のダイマー状態に磁場をかけると不安定になり、臨界磁場(CuGeO_3では約12テスラ)で相転移が起こり、結晶格子とは非整合なブラッグピークが出現する。今回、その磁場依存性を15テスラまで測定することに成功した。臨界磁場直上では非整合ピークは強い温度依存性を示すが、15テスラの磁場中では温度に殆ど依存しないことが明らかとなった。これは、強磁場が非整合相を安定化させるためとして説明できる。2.スピン1/2を持つ銅イオンが交換相互作用で結合した系Cu_2(C_5H_<12>N_2)_2Cl_4は、量子効果により低温・低磁場で非磁性状態となるが、高磁場をかけると磁気秩序が生じることが以前の研究から分かっていた。この磁場誘起相転移の際に、スピンと格子の結合により格子変形が起こるであろうと理論的に予想されていた。我々は、Cu_2(C_5H_<12>N_2)_2Cl_4の単結晶について、X線実験としては世界記録の0.04ケルビンという超低温度での測定に成功し、7.3テスラの磁場で格子変形が起こることを観測した。本年度は、X線回折用としては世界最高の15テスラ超伝導マグネットを用いて、SPring-8のBL19ビームラインにおいていくつかの磁性体の磁場中における相転移をX線回折法により研究した。また、25テスラまでのパルス磁場中でのX線回折測定に成功した。1.少数キャリアー物質CePは磁場中でCeイオンのΓ_8二重層とΓ_7の一重層が周期的に重なった構造を示し、その周期が磁場によって変化する。これまでの低磁場におけるX線回折測定より、6テスラまでの磁場下で周期が11及び10枚の構造が観測されていた。本研究により、14テスラまでの磁場中での測定が成功し、新たに、9及び8枚周期の構造を観測できた。この結果より少数キャリアー物質の磁場中相転移についての詳しい議論が可能となった。2.高濃度近藤効果を示す典型物質CeB_6について、強磁場・低温で非共鳴X線回折測定をおこなった。II相において、四極子と十六極子秩序が共存していることを発見した。