hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
水産物由来廃棄物のゼロエミッション化に関する検討

未利用廃棄物にはカキ殻、水産加工工程発生資源としてと水産加工廃水処理場発生の乾燥汚泥を対象として、これらの資源を組み合わせ農耕地へ散布することでより高い「生産」へ結びつかくを検討した。ここでの対象空間は農耕地生産と、沿岸域の魚介類生産である。近年沿岸域の生態系異変が頻発しており、これには農地から河川を経て海に至る栄養塩溶脱をどのように防いでいくかを考えることも大切になる。そこで、カキ殻によってどの程度施肥や土壌微量成分の溶脱を防ぐことができるかを検討し、併せて土壌からの重金属溶出抑制効果に付いてもその効果を検討した。カキ殻による窒素、リンおよび微量成分の間隙水中への移動抑制効果の実験は、水田のように常に水で飽和している実験系(1)と、畑、牧草地のように基本的に土中空隙が空いている実験系(2)の二つで評価を行った。水田を想定し土中間隙が水で飽和した(1)系、畑、牧草地を想定して行った(2)系は、共にカキ殻混入による浸透水中リン濃度の減少効果を明確に示した。窒素の減少効果は、畑を想定した(2)系で浸透水中濃度減少が見られた。土壌間隙が水で満たされた水田のケース実験系(1)ではカキ殻投入による削減効果を見出せなかった。このように農地へカキ殻を散布することによるリン、窒素の土中溶出抑制効果は、リンには共通して見出せた。一方窒素では実験系によってそれぞれ異なった結果を示した。重金属溶出抑制へのカキ殻混入効果は、実験範囲から浸透水中濃度としてはCd,Pbで10-1,Crで10-2程度を削減できる可能性が示された。また、鉄、銅など必須元素の浸透水中への溶出抑制効果も見ることが出来た。カキ殻のような水産系廃棄物の畑や河川下流部への散布といった単純な利用法によって、土壌浸透水への必須元素の溶脱防止、水中の重金属トラップといった働きも期待することができる可能性が示された。
メカニカルストレスに対する歯根膜由来細胞の免疫学的検討

歯根膜を構成するヒト歯根膜由来細胞(以下hPDL細胞)に対し、メカニカルストレスを負荷、サイトカイン産生を検討した。hPDL細胞はメカニカルストレスの強さと時間の影響を受け、生理的または非生理的なメカニカルストレスに対し炎症性サイトカイン産生能を有し、歯周病や外傷性咬合に代表される歯根膜の炎症に関与すると考えられた。さらに、その局所炎症には病原性細菌の影響が強く、メカニカルストレスはこれを助長する因子と考えられた歯根膜を構成するヒト歯根膜由来細胞(以下hPDL細胞)に対し、メカニカルストレスを負荷、サイトカイン産生を検討した。さらに、その局所炎症には病原性細菌の影響が強く、メカニカルストレスはこれを助長する因子と考えられた【緒言】我々は、ヒト歯根膜由来細胞(以下hPDL細胞)に対して、静水圧を用い生体の咬合圧に近似したメカニカルストレス(力学的負荷)を負荷する実験系を考案、hPDL細胞が正常咬合圧に近いメカニカルストレスでサイトカインを産生することを報告した。そこで今回は、メカニカルストレスに対するhPDL細胞のサイトカイン産生に関して検討を加えた。【材料及び方法】hPDL細胞は大臼歯歯根膜から採取、10%FBSDMEMで37°C、5% CO_2条件下に初代培養を行い、10^5CFU/mlに調整、コンフルエントに達したのち、静水圧を負荷した。そして、炎症性サイトカインに関してRT-PCR法とELISA法で検討を加えるとともに、細胞形態の観察を行った。【成績】hPDL細胞は、1Mpa、10分間でメカニカルストレスを負荷後、IL-6 mRNAが発現、さらに1Mpa、60分間と6Mpa、60分間で負荷後、IL-6、IL-8、TNF-αmRNAが発現誘導された。次に炎症性サイトカイン産生量は、負荷後、IL-6とTNF-α産生を認めたが、IL-1βとIL-8産生をほとんど認めなかった。そしてTNF-α産生量は、1Mpa、60分間と比較して6Mpa、60分間では産生量が低下した。なお、メカニカルストレス負荷後、hPDL細胞は形態学的な変化をほとんど認めなかった。【考察及び結論】本研究から、hPDL細胞はメカニカルストレスに対し、サイトカイン産生能を有することが判明した。そして、メカニカルストレスの強さおよび負荷時間により影響を受けると考えられた。また、生理的環境に近似したメカニカルストレスにおいても、歯周組織である歯根膜では局所の免疫応答を引き起し、炎症反応の一因となると考えられた。【緒言】歯周組織でのメカニカルストレス(力学的負荷)の影響は,局所炎症や骨代謝であるとされている。本年度は,生理的強度(6MPa)を越えた過度のメカニカルストレスに対するヒト歯根膜由来細胞(以下hPDL細胞)のサイトカイン産生に関して検討を加えた。【材料および方法】hPDL細胞は,抜去歯牙の歯根膜組織片を初代培養後,1×10^5CFU/mlに調整,静水圧(6MPa,10MPaおよび50MPa)を負荷した。そして炎症性サイトカインのIL-1β,IL-6,IL-8,TNF-αに関してRT-PCR法およびELISA法を行うとともに,細胞形態を観察した。【成績】hPDL細胞は,6MPa,10分間負荷後,IL-6,IL-8,TNF-αmRNAが発現,さらに負荷時間と強さを増すと,全ての炎症性サイトカインmRNAが発現誘導された。炎症性サイトカイン産生量は負荷後にIL-6,IL-8産生を認めたが,IL-1β,TNF-α産生をほとんど認めなかった。サイトカイン産生量は,6MPa負荷後と比べ10MPa負荷後にIL-6,lL-8産生量の増加を示し,特にIL-8は有意な増加を認めた。さらに50MPa負荷後には,6MPa負荷後と比べIL-6,IL-8産生量の減少を示し,特にIL-8は有意な減少を認めた。またhPDL細胞は,6・10MPa負荷後に形態学的変化を認めず,50MPa負荷後ではほぼ紡錘状の形態を有したが,一部細胞が培養皿から剥離した。【考察および結論】hPDL細胞は,生理的強度の約2倍(10MPa)のメカニカルストレスで,生理的強度に比べ炎症性サイトカイン産生が増加した。一方,非生理的強度(50Mpa)では,逆にサイトカイン産生が抑制された。以上から,外傷性咬合に代表される歯周組織への過大なメカニカルストレスで生じる局所炎症には,歯根膜由来の炎症性サイトカインが関与すると考えられた。これまでに我々は、ヒト歯根膜由来細胞(hPDL細胞)が咬合圧に近似したメカニカルストレスや過度のメカニカルストレスに対しサイトカイン産生能を有し、歯周組織の局所炎症や外傷性咬合に影響を与えることを報告した。今回は、メカニカルストレスに対する歯周病原菌Porphyromonas gingivalis(P. gingivalis)の影響を検討した。

hPDL細胞は大臼歯歯根膜から採取、初代培養後、静水圧(1, 6, 10MPa)を負荷した(メカニカルストレス単独群)。さらに、24時間のP. gingivalis(1×10^7CFU/ml)刺激を行った(メカニカルストレスとP. gingivalis刺激群)。その後、IL(インターロイキン)-1β、IL-6、IL-8、TNF(腫瘍壊死因子)-αに関してR下PCR法とEL-SA法での検討及び細胞形態の観察を行った。メカニカルストレス単独群は、IL-6、IL-8、TNF-αmRNAが発現、メカニカルストレスとP. gingivalis刺激群は、すべての炎症性サイトカインmRNAを発現誘導した。そして両群ともに-L-6と-L-8産生を認め、強さが強くなるにつれ増加したが、IL-1βとTNF-α産生を認めなかった。また、メカニカルストレスとPgingivalis刺激群の方がメカニカルストレス単独群に比べ、IL-6とIL-8産生量の著しい増加を認めた。なお、両群ともにhPDL細胞は、形態学的な変化を認めなかった。以上から、hPDL細胞の炎症性サイトカイン産生は、メカニカルストレスの強さの影響を受けるが、それよりも歯周病原菌(P. gingivalis)の影響を強く受けた。すなわち、歯根膜の局所炎症には病原性因子である歯周病原菌の影響が強く、メカニカルストレスはこれを助長する因子と考えられた。
多段懸架光学系を用いた干渉計型重力波検出器の開発

本研究の目的は、多段に懸架された光学素子で構成された光干渉計を安定に動作させ、高い防振特性を実現することである。最終年度である平成16年度には、これまでに順次組上げられてきた各要素を組み合わせて本格的な測定実験が行なわれた。本研究装置の中心となる部分として、低周波数の縦防振装置(GAS)が挙げられる。これは、鉛直方向に支持する板バネを適切な形に変形させ、横方向から圧縮力を加える事で100mHz程度の低共振周波数を実現するものである。ただ、低共振周波数を実現するためには、この板バネの形状や材質、支持する荷重を微調整する必要がある。そこで、幾つかの試作品を製作・調整し、その特性を評価した。その中で最も性能の良いものを選び、本実験用の防振装置を設計し、製作した。その後、それらの懸架装置で支持された鏡によって上下2段のファブリ・ペロー干渉計を構成し、制御系を組み込む事で動作させた。その結果、上段干渉計を制御することで、下段干渉計の変動が安定化される、という多段懸架干渉計(懸架点干渉計)の効果を実験的に確認する事ができた。さらに、音響や空気の揺らぎを抑えるために装置を真空中で動作させ、またレーザー光源に起因する雑音を除去するためにモードクリーナを組み込み、レーザー光源の周波数安定化を行なった。また、光源の強度安定化も行ない、下段干渉計をより安定にする研究まで進める事ができた。さらに、最終段階として、鏡の角度揺れを制御によって抑えるために、ウェーブフロントセンサーと呼ばれるシステムを組み込んだ動作実験も進められている。この研究によって、将来の大型重力波検出器で採用される事になっている懸架点干渉計についての基礎技術が確立されたといえる。平成14年度には、多段懸架干渉系の安定動作と基本性能の発揮に欠かせない縦防振系を備えた懸架装置の開発が行われた。このシステムも干渉計を用いた防振装置として働くことになっている。具体的には、高さ約50cmの三段振り子懸架装置を製作し、能動防振による縦振動の抑圧実験を行った。3段振り子の最上段は、近くに配置された磁石による渦電流でダンピングするよう設計された。また、中段マスと下段マスには鏡が貼りつけられた。中段マスと下段マスの相対変動をファブリー・ペロー干渉計で読み取り、中段マスにフィードバックする構成をしている。このシステムにおいて、光学系や制御系の調整を行い、制御系の能動制御を行った場合と行っていない場合で、防振効果の違いを測定した。その結果、数Hz程度の低い周波数帯で、2桁程度の高い防振効果が実現できた。一般に、このような防振効果を、振り子やバネだけで構成された従来の受動的な防振装置で実現するためには、数m程度の大きなシステムが必要とされるのに対して、本研究では小型なシステムで実現されている事は大きな成果であった。また、センサーとして、高い感度をもつファブリー・ペロー干渉計を用いて縦防振を行った例は、本研究が最初のものである。本実験によって、縦防振効果が確認できたので、今後、複数の多段懸架装置を用いた干渉計を製作し、その基本原理と性能を確認していく見通しがついた。平成15年度には、本格的な実験の準備段階として、必要となる各要素の設計・製作と予備実験が行なわれた。また、その一方で、懸架される光学素子や防振装置の制御のためのセンサーの開発も進められた。光ファイバーにカップルされたレーザー光源を用いてマイケルソン干渉計を構成した。これによって、従来の空間光を用いる際に手間となっていた光の取り回しが容易になり、高感度センサーを小さなサイズで実現する事が可能となる。その性能試験の結果、空間光を用いた場合の感度と同程度、つまり従来のフォトセンサーより数桁良い性能が実現される事が確認された。これらの結果から、最終的な実験を行なうための予備実験や装置の製作は、ほぼ予定通りに完了したことになる。

ただ、低共振周波数を実現するためには、この板バネの形状や材質、支持する荷重を微調整する必要がある。そこで、幾つかの試作品を製作・調整し、その特性を評価した。その中で最も性能の良いものを選び、本実験用の防振装置を設計し、製作した。その後、それらの懸架装置で支持された鏡によって上下2段のファブリ・ペロー干渉計を構成し、制御系を組み込む事で動作させた。その結果、上段干渉計を制御することで、下段干渉計の変動が安定化される、という多段懸架干渉計(懸架点干渉計)の効果を実験的に確認する事ができた。さらに、音響や空気の揺らぎを抑えるために装置を真空中で動作させ、またレーザー光源に起因する雑音を除去するためにモードクリーナを組み込み、レーザー光源の周波数安定化を行なった。また、光源の強度安定化も行ない、下段干渉計をより安定にする研究まで進める事ができた。さらに、最終段階として、鏡の角度揺れを制御によって抑えるために、ウェーブフロントセンサーと呼ばれるシステムを組み込んだ動作実験も進められている。この研究によって、将来の大型重力波検出器で採用される事になっている懸架点干渉計についての基礎技術が確立されたといえる。
科学技術文書デ-タベ-スからの知識獲得に関する研究

本研究の目的は,英文科学技術文献抄録文の理解である.ここで,抄録文の理解とは,抄録文の内容を,専門語句をノ-ドとする意味ネットワ-クで表現することをいう.次の三つについて研究を行なっている.(1)抄録文の用例調査に基づく機能語動詞の統語・意味情報の抽出(2)抄録文における専門用語の切り出し(3)抄録文理解システムを実現するためのツ-ルの開発今年度の研究成果は次の通りである.(1)に関しては,主題記述に用いられる五つの高頻度動詞show,present,study,describe,discussについて,INSPECテ-プの抄録文11万文を対象に用例調査を行ない,統語・意味情報を抽出した.これらの動詞は,64%の抄録に出現する.また,この調査を通じて,抄録文における動詞候補間には,動詞となり得るための優先順位があることがわかった。少なくとも,五つの動詞を含む抄録文については,文脈自由文法に基づく構文解析によらず,動詞句を決定することができる。したがって,これらの抄録文については,論文の主題に関する意味ネットワ-クを作ることができる.この成果は,情報検索システムにおける主題検索の質の向上に寄与し得る.(2)については,(1)の統語・意味情報から方式を確立できると考えている。少なくとも,五つの主題記述動詞については,その統語・意味情報から,専門語句を主部あるいは目的部として特定することができる.(3)については,構文解析,意味解析,意味ネットワ-クの作成並びに意味ネットワ-クに基づく推論には,われわれが3年前から開発しているル-ルベ-スシステムSeepを用いる.今年度は,Seepが実用環境に耐え得るかの検証を行なった。また,2次記憶上のデ-タベ-スのためのB木処理の洗練を図った.本研究の目的は,英文科学技術文献抄録文の理解である.ここで,抄録文の理解とは,抄録文の内容を,専門語句をノ-ドとする意味ネットワ-クで表現することをいう.次の三つについて研究を行なっている.(1)抄録文の用例調査に基づく機能語動詞の統語・意味情報の抽出(2)抄録文における専門用語の切り出し(3)抄録文理解システムを実現するためのツ-ルの開発今年度の研究成果は次の通りである.(1)に関しては,主題記述に用いられる五つの高頻度動詞show,present,study,describe,discussについて,INSPECテ-プの抄録文11万文を対象に用例調査を行ない,統語・意味情報を抽出した.これらの動詞は,64%の抄録に出現する.また,この調査を通じて,抄録文における動詞候補間には,動詞となり得るための優先順位があることがわかった。また,2次記憶上のデ-タベ-スのためのB木処理の洗練を図った.
ポストコロニアルの視点にたった太平洋地域学習の教材開発

太平洋地域学習の先行研究について、コロニアルな視点にたった教材開発や実践の問題点を指摘した。そして、マリアナ諸島を中心とするフィールドワークを経て資料を収集し、先住民の視点にたち、またグローバル・ヒストリーの考え方に基づいたマリアナ諸島の歴史や社会について書籍にまとめた。ポストコロニアルな見方を反映させた太平洋地域学習の成果の具体例として、コラージュの技法を用いた作品の展示会出品や、ダンス・歌・詠唱で構成したマリアナ諸島史を描いたショーの発表などを行った。以上、本研究を通して、問題点の指摘、具体的実践事例の提案、教材開発のための基礎資料の提示、実践成果の公開の手法の提示を行うことができた。本研究では、従来の太平洋地域をテーマとした学習活動について、ポストコロニアルな視点からの検討を通してその問題点を示し、グローバル時代におけるポストコロニアルな視点にたった太平洋学習の意義を明らかにし、教材を開発し授業実践を行い、意義を検証する。調査、教材開発を通して、太平洋の中でも植民地支配の歴史や日本人移民の歴史、現在のツーリズムなど日本との関わりの深いマリアナ諸島地域を中心とし、博物館専門員や地域活動家、行政関係者、教育学者、文化人類学者との連携のもとに、偏りのない理解を深めるための視点を得るとともに、ポストコロニアル教育学の基礎的な理論を構築する。2年目の当該年度は、先住民と日系人の視点を組み合わせた教材開発を研究協力者と行うこと、1年目に不十分であった調査の補充調査を行いながら、教材の妥当性について、日本国内だけでなく、現地教育現場での使用の可能性についても協議し、試行実践を開始することにあった。そこで、グアムを中心に、元グアム大学教員であり劇作家でもある日系のP.オネデラ氏や、先住民舞踊家F.ラボン氏、NGO団体太平洋歴史公園(Pacific Historical Parks)の協力を得ながら研究を進めた。グアムの日系人の歴史に関するグアムにおける展示への日本語翻訳の協力、大学生を対象としたグアムスタディーツアーを開始点としたマリアナ諸島の先住民の舞踊「チャモロダンス」の教材開発研究、戦争をテーマにした博物館の日本人来館者を対象としたワークシートの開発研究を展開した。また、別の研究資金による研究と連携させ、本研究テーマの視点をもち小笠原諸島の調査に着手した。ポストコロニアルな視点で太平洋地域学習を考える時、国内の事例として小笠原の歴史や状況は教材として意義があると考える。3年目の当該年度は、2年間の蓄積をもとに成果を実践的に検証・表現し、発信することに重点を置いた。国立民族学博物館でのマリアナ諸島に関する展示の調査、博物館と学校教育の連携を生かした教員研修会におけるチャモロダンスをテーマとしたワークショップの実施(8月)、グアムの先住民文化維持運動にとりくむFrank Rabon氏らを招聘して日本でワークショップを開催(10月)、グアムで開催された日本とグアムをつなぐ展示会「East Meets West」への研究者本人と日本人学生がポストコロニアルの視点にたったグアム理解の成果として表現したコラージュ作品の出展(9月)、またその展示会の縮小版展示を大学キャンパスにて開催(10月)、韓国国際理解教育学会大会における本研究成果発表(11月)、グアムのコロニアルな歴史をダンスと歌および詠唱によって表現し、ポストコロニアルな主張を込めたパフォーマンスをグアムにて研究協力者らと公開(2月)することができた。これらの活動を通して、グローバル時代におけるポストコロニアルな視点にたった太平洋学習は、西洋中心的な歴史観を脱し、複雑な関係性における諸地域間の歴史的・社会的な人々の営みを発掘し、学習者に多層的な視点を育成する意義があることを、実践的な教材開発をふまえて検証することができた。1年目の当該年度は、文献資料の収集とフィールドワークによる基礎取材を行なった。まず、太平洋地域学習に関する先行実践、ポストコロニアル教育学、マリアナ諸島の先住民チャモロと日系移民に関する文献の収集を行った。同時に、マリアナ諸島およびハワイでのフィールドワークを行い、資料収集の他、チャモロ人・ハワイ先住民・日系人へのインタビューを実施した。

地元の人々の協力を得て先住民の米軍基地内の私有地の見学、従軍慰安婦に関する聞き取り、ツーリズム産業と経済状況に関する聞き取り、タヒチからハワイ入植の物語などの聞き取りを行なうことが出来た。こうした文献収集と人々の生の声は、従来のステレオタイプな南の島の描き方ではない、ポストコロニアルな視点を反映した教材開発への基礎資料としての意義がある。マリアナ諸島に関しては、基礎資料の整理を進めた。また、国内外の研究協力者との日常的なメールによるコミュニケーションに加え、直接的協議が必要な場合は訪問して議論を深めた。太平洋地域の教材開発に関心を持つ教師が集まる研究会を開催し、調査の妥当性や教材化への指針について協議をした。グアムにある、NGO団体太平洋歴史公園が運営する戦争史博物館(T. Stell Newman Visitor Center)の日本人来館者への教育サービスの一環として、ワークシートの開発や1日プログラム開発の提案と、引率した学生を対象にプログラムのモデル検証を行った。グアムへの日本からの修学旅行数が増加する中で、教育の視点を生かしたプログラム開発が求められる中で、本モデル検証は効果や問題点を明確にすることができ、その後のNGOと旅行代理店や高校との協議に役立っている。太平洋地域の理解を深める教材として「舞踊」に注目して本研究を進めているが、マリアナ諸島、特にグアムで展開している文化復興運動の一つ「チャモロダンス」の教材化である。チャモロダンスには、植民地支配以前に近い踊りとしての古典、コロニアルの象徴であるスパニッシュステップ、現代アートとして舞踊の三種類があり、この歴史を学ぶことそのものが教材としての価値をもつ。知識理解にとどまらず身体表現や集団での表現を通して、従来の国際理解や異文化理解の在り方とは異なる新しい学びのスタイルを構築することができる。実際に学生とチャモロダンスに取り組み表現活動を行うことで、知識や表現の共有を通して「理解」を広げ共有することができている。また、本テーマに関する研究成果を含めた刊行物を2冊出版することができた。以上のことから、当初の計画以上に進展している、と判断する。本年度は、(1)太平洋地域学習の先行研究の分析を通してポストコロニアルの視点からの問題点を明らかにし、授業実践をする研究協力者とともにマリアナ諸島で調査を開始し、教材化への資料収集、意見交換を行いながら、教材化に必要な要素を抽出すること、(2)ポストコロニアル教育学の理論を学び、太平洋地域学習へのポストコロニアル理論の導入の視点について明らかにすること、の2つを目標とした。研究目的に沿ってマリアナ諸島(グアム、サイパン、ロタ島)およびハワイでの調査活動は順調に展開でき、聞き取りによって新たな知見を得ることができた。調査で得た成果は部分的に執筆中の著書原稿に反映させることが出来た。また、太平洋歴史協会の協力によってハワイでの調査を活発化させることができた。また、教材づくりについては、研究協力者と「太平洋地域学習懇話会」を数回開催し、教材開発やフィールドワークに向けての検討を行なった。
国際調整圧力と環境適合圧力下のヨーロッパ農業の新段階形成に関する総合的研究

本研究はヨーロッパ農業を舞台に、国際政策協調下の「持続可能な農業・農村」の形成条件の解明を目的としている。農業政策と環境政策の統合は、EU共通農業政策と加盟各国の農業環境政策に見られる。85年に発足したEUの農業環境政策は、92年のEU農政改革で拡大・充実し、手当支給の根拠を明確化した上で、手当支給地域を拡張し、援助の手法を多様化し、財政基盤を強固にした。農業政策の手法としては、環境要件と財政支出をクロスさせて政策の透明性を高める手法である。つまり、ヨーロッパ農業は価格支持を削減し直接所得補償で補う一方、財政支出の要件として環境保全とのクロス・コムプライアンスの方法に傾斜している(=環境原理)。他方では、条件不利地域対策のように、地域政策的要件も財政支出の根拠としている(=地域原理)。農法面から見れば、環境保全的農法への転換を政策的に誘導していることを意味する。新技術の開発により、生産性でも劣らない新段階の農法の形成が奨励されている。そのため、農業資源の見方が生物的資源、美的資源まで含んでいて、広い。生態学的発想が基礎になっている。地域経済的には、環境保全的農業・農村の基盤上に、グリーン・ツーリズムが成立する。農業の多面的機能、公益的機能をサービス産業により内部化するのが、グリーン・ツーリズムである。このような農業の多面的機能論に基づく新しい農業保護論は、「総合的農業保護論」である。(1)環境保全的農法による新段階の農業生産力の形成、(2)国民と食品産業による国内産の食料の消費と食品原材料の使用、(3)農業エコシステムの生物的多様性の保全、(4)都市住民による農村景観の保全と農村空間の利用。このような地域資源の環境保全的利用に基づく総合的農業保護論での食料自給論には、一国内およびEU内の農業と工業のバランスのとれた発展というもう一つの視点が不可欠である。世界の農業と農村は、「経済効率と環境保全」という二つの国際的政策枠組みに深く組み込まれた。経済的には国際的政策協調の一環として、また世界農業貿易システムの政策協調の一環として、二重に組み込まれ、環境保全の面では、「持続可能な開発」の国際的政策協調の一環として組み込まれた。OECDは「持続可能な農業・農村開発」の概念の具体化のために、農業政策に環境政策を統合する農業環境政策を形成してきた。本研究は、ヨーロッパ農業を対象に、国際調整圧力と環境適合圧力のもとの農業の新段階形成の実態と論理を解明することを目的とするものである。本年度はEUを中心にして「農業環境政策の国際比較考察」のテーマで研究発表することを目標にして研究を進めた。その結果、1985年以来のEUの共通農業政策における農業環境政策の形成史と農業環境政策の原理が明らかになった。1992年のEU農政改革の補完措置としてのEU共通の農業環境政策の確立に伴い、1993年以来、EU加盟各国はそれぞれの農業環境政策プログラムの樹立の義務を負ったが、ドイツ、イギリス、フランス、オランダの農業環境政策プログラムの内容と特徴が明らかになった。そのほか多くのことが明らかになったが、例えば農業環境政策プログラムの違いを生む農法論的基礎が、明らかになった。北欧的なドイツ、イギリス、オランダと南欧的なフランスでは対照的な違いが見られる。

北欧では人口密度の大きさ、工業化、都市化の進展などの理由から、水質汚染、景観劣化などを引き起こす原因である肥料、農薬などの農業資材の投入量を減らす粗放的農法への転換が進められているが、南欧では、人口密度の小ささ、人口の一極集中と農村の過疎化などの理由から、農村人口の維持に寄与し、耕作放棄地、荒廃地を生まない粗放的な草地農業や伝統的な農法の維持などが奨励されている。[この研究成果は96年4月の日本農業経済学会大会シンポジウム(『農業と環境をめぐる現実と展望』)で報告し、学会誌に公表される。]本研究はヨーロッパ農業を舞台に、国際政策協調下の「持続可能な農業・農村」の形成条件の解明を目的としている。農業政策と環境政策の統合は、EU共通農業政策と加盟各国の農業環境政策に見られる。85年に発足したEUの農業環境政策は、92年のEU農政改革で拡大・充実し、手当支給の根拠を明確化した上で、手当支給地域を拡張し、援助の手法を多様化し、財政基盤を強固にした。農業政策の手法としては、環境要件と財政支出をクロスさせて政策の透明牲を高める手法である。つまり、ヨーロッパ農業は価格支持を削減し直接所得補償で補う一方、財政支出の要件として環境保全とのクロス・コムプライアンスの方法に傾斜している(=環境原理)。他方では、条件不利地域対策のように、地域政策的要件も財政支出の根拠としている(=地域原理)。農法面から見れば、環境保全的農法への転換を政策的に指導していることを意味する。新技術の開発により、生産性でも劣らない新段階の農法の形成が奨励されている。そのため、農業資源の見方が生物的資源、美的資源まで含んでいて、広い。生態学的発想が基礎になっている。地域経済的には、環境保全的農業・農村の基盤上に、グリーン・ツーリズムが成立する。農業の多面的機能、公益的機能をサービス産業により内部化するのが、グリーン・ツーリズムである。このような農業の多面的機能論に基づく新しい農業保護論は、「総合的農業保護論」である。(1)環境保全的農法による新段階の農業生産力の形成、(2)国民と食品産業による国内産の食料の消費と食品原材料の使用、(3)農業エコシステムの生物的多様性の保全、(4)都市住民による農村景観の保全と農村空間の利用。このような地域資源の環境保全的利用に基づく総合的農業保護論での食料自給論には、一国内およびEU内の農業と工業のバランスのとれた発展というもう一つの視点が不可欠である。
青年期における死別経験後の心の発達変容プロセス

身近な他者を喪うという死別経験後に否定的側面だけではなく,肯定的側面での変化が起こることは,少しずつではあるが明らかになっている。しかし,青年期においての検討はあまりない。本研究では,青年期の死別経験後の人格的発達として,肯定的側面と否定的側面の両方の変化が認められた。この結果は、成人期以降を対象にした研究と同様の結果であり,発達段階を問わず,死別経験後の変化として認められる可能性が示唆された。また死別経験後の人格的発達に関連する要因を検討した結果,死別経験の衝撃度や故人を思い出す程度等が認められた。本研究では、青年が死別により、身近な他者を喪うことによって、何を学ぶのかという点を「死別経験後の人格的発達」と捉え、量的・質的分析を用い、肯定的・否定的両側面から明確にし、死別経験後の人格的発達に関連する要因を明らかにすることが目的である。平成24年度は、以下の2つを中心に研究を実施した。1.死の概念の発達の検討本研究では、青年期に特に焦点を当てているが、死についての問題は、青年期のみならず、生涯を通じての問題である。そのため、幼児期から老年期までの死の概念の発達について、論文と図書(分担執筆)にまとめた。また、病気をもつことによって、死の概念に変化があるのではないかと考え、慢性疾患児と健常児の死の概念の発達の相違についても文献研究を行った。2.死別による変化に関する質問紙調査228名の大学生を対象に質問紙調査を実施した。死別経験者181名(79.4%)、死別未経験者47名(21.6%)であった。その中で、死別経験によって「とても変化した」と回答したものは78名(43.1%)、「少し変化があった」は85名(47.0%)、「あまり変化はなかった」は16名(8.8%)、「全く変化はなかった」は2名(1.1%)であった。また死別経験者に対して、「経験した死別について、その経験を話す機会があったとしたら、個人的に、またはシンポジウム等で話をすることは可能か」との質問を行った。その結果、「とても変化した」と回答したもののうち35.9%の28名が、「少し変化した」は35.3%の30名が話をすることに同意した。反対に、「あまり変化はなかった」は18.8%の3名、「全く変化はなかった」は0名と、変化を感じているものほど、死別経験を語ることに対して、肯定的であることが明らかになった。本研究では、青年が死別により、身近な他者を喪うことによって、何を学ぶのかという点を「死別経験後の人格的発達」と捉え、量的・質的分析を行い、肯定的・否定的側面から死別経験後の人格的発達の中身を把握した上で、死別経験後の人格的発達に関連する要因を明らかにすることが目的である。また死に対して、青年がどのようなイメージを抱いているのかについても明らかにすることが目的である。平成25年度は本課題の最終年度であるため、以下の調査とまとめを行った。1.青年にとっての死のイメージ調査青年期にある大学生68名に対して、質問紙調査の自由記述により、死のイメージと死と向き合うことのイメージを明らかにした。多くは「向き合うことが怖い」「今は考えられない」「まだまだ先のこと」といった否定的で実感のないものとしてのイメージであったが、死別経験者であって、死別経験後に変化を感じていた群は、死のイメージが否定的なものだけではなく、肯定的であることが明らかになった。2.死別経験後の人格的発達に関する質的調査青年期にある大学生9名に対し、半構造化面接を実施した。その結果、平成23年度に実施した質問紙調査で得られた死別経験後の人格的発達の内容(「他者理解の深化」「自己・他者信頼感の喪失」「生と死の関心」「命の大切さ」「自己の成長」「死への恐怖」)と類似した結果が得られた。3.最終年度としてのまとめ新青年心理学ハンドブック(福村出版、2014年1月出版)の「死に対する態度」の部分に3年間の成果をまとめた。本研究では、青年が死別により、身近な他者を喪うことによって、何を学ぶのかという点を「死別経験後の人格的発達」と捉え、量的・質的分析を用い、肯定的・否定的両側面から明確にし、死別経験後の人格的発達に関連する要因を検討することが目的である。平成23年度は、死別経験が、生涯発達的にどのような意味をもつのかということに焦点をあて、以下の2つを中心に研究を行った。

1.理論的検討として、青年期と死別経験後の心の変化(否定的、肯定的)に関する国内外の論文を概観し、その中で喪失経験後の心の発達がどのような文脈で研究され始め、現在どのように展開されているのかについて、先行研究の成果とそれらの問題点を整理した。青年期の場合は、死に対する恐怖や不安に関する研究が多く、身近な他者を喪うことによる成長・発達についてはほとんど検討されていないことが明らかになった。2.青年期における死別経験後の心の発達の内的構造を明らかにするため、大学生215名を対象に質問紙調査を実施した。分析する際には、死別経験者のみを対象としたため、151名の分析を行った。その結果、死別経験後の人格的発達として、「他者理解の深化」「自己・他者信頼感の喪失」「生と死への関心」「死への恐怖と命の大切さ」「自己の成長」「死からの逃避」の6つが認められた。また死別経験後の心の発達に関連する要因を検討した結果、関連要因として、死別経験の衝撃度や故人を思い出す程度等が認められた。この結果を学会発表し、論文としてまとめた。面接調査を実施する予定であったが、平成24年度は実施ができていない。しかし、面接調査協力者への面接依頼は既に終わっており、平成25年度4月から開始しているため、平成24年度分の遅れは早急に取り戻せるものと考えている。当初の計画通り、文献調査によって理論的検討を実施できたこと、質問紙調査を実施し、その結果を報告することができたため。平成25年度は、平成24年度実施できなかった面接調査を実施し、早急に分析を行う。また本研究の最終年度であるため、研究結果をまとめ、学会等で広く結果を公表する予定である。平成24年度は、平成23年度に実施した質問紙調査に改善を加え、調査対象者を増やし、質問紙調査を実施する予定である。平成23年度は大規模な調査が行えなかったため、今年度実施する。その際には、平成23年度に使用しなかった研究協力者への謝金やデータ入力協力者への謝金を使用する計画を立てている。また、平成24年度後半には、面接調査を実施する。対象者は青年期にある死別経験者男女各15名合計30名を予定している。研究を進めていく上で、必要に応じて研究費を執行したため、当初の見込額と執行額は異なったが、研究計画に変更はなく、前年度の研究費も含め、当初予定通りの計画を進めていく。質問紙調査の協力依頼のための旅費や協力者への謝金、データ入力協力者への謝金等が必要である。また面接調査も実施予定であるため、質問紙調査と同様、調査協力者への謝金や面接データ書き起こしのための謝金として研究費を使用する予定である。成果報告のための学会参加や講演会等も行う予定であるので、平成23年度以上に旅費が必要になると思われる。
事業環境の多様性と財務数値の持続性に関する研究

まず、財務情報を市場全体で集計した場合に、それがマクロ経済環境とどう関わるかを検証した。大規模企業の純営業資産利益率(RNOA)とデュポン分析のドライバーは、1期先のGDP成長率と統計的に有意な相関を示した。つぎに、環境関連投資を手掛ける企業の事業環境と会計情報との関係を調査した。その結果、環境保全コストに対して、ROEは正の、裁量的会計発生高は負の影響をもたらすことが明らかになった。最後に、企業評価に資する情報が事業環境に応じて異なることを、会計不正を題材として分析した。生産性の代理変数を調整しても、利益の意図的な増加は、人的な投資を過剰にする副作用があることが確認された。本年度は、財務情報を市場全体で集計した場合に、それがマクロ経済に対してどのような示唆を有するかを検証した。個別企業の分析から一旦離れてマクロレベルでの財務情報に焦点を合わせたのは、利益などの時系列動向自体がマクロ経済の推移から大きな影響を受けるはずであり、その影響を明確にするためには集計された利益の動きを確認することが不可欠であると考えられたからである。そのために、まず2003年12月期以降直近までを対象に、市場における時価総額の大きさが上位100社に入る企業の四半期財務情報を加重平均した上で、その大きさが1期先の四半期GDP成長率とどのような関係にあるのかを調査した。2003年以降にサンプルを限定しているのは、四半期での財務報告制度が2008年に確立したばかりであり、2003年12月期以前においては十分なサンプル数を確保することが困難なためである。このとき、上位100社のみを分析対象としたのは、サンプル数の確保を優先するためだけではなく、簡便な財務情報の集計によってマクロ経済予測が円滑になることを検証したかったからである。すなわち、低コストな財務諸表分析によって、日本経済全体の動向を見通す新たな指標が得られるならば、財務情報がマクロ経済分析に対しても有用な情報内容を提供するかもしれないのである。分析結果は概ね直観を支持する内容であり、大規模企業の純営業資産利益率(RNOA)とデュポン分析に基づくそのドライバーは、1期先のGDP成長率と統計的に有意な相関を示した。わずか100社の四半期財務諸表に対して簡便な収益性分析を施すだけでも、マクロ経済の予測を大きく改善することができるかもしれないのである。今後は、ミクロレベルでの財務情報の時系列特性が、いかなる経済要因によって変化するのかを調査する予定である。本年度は、企業による環境関連投資を題材に、かかる投資を手掛ける企業がおかれた事業環境と会計情報との関係を調査した。一般に、環境保全のための投資が社会的に要請される企業は、石油化学といった政府の環境規制を受ける産業に集中している。しかし、企業に環境関連投資を迫る動機が規制のみならば、当該産業に属する企業の間で投資水準が均等化するはずである。ところが、上場企業が公開する環境報告書を繙けば、環境保全にどれだけのコストを投じるかは、たとえ同じ産業に所属していても千差万別なのである。それでは、政府による規制を除いて、企業が環境関連投資に従事する目的は何であろうか。ここでは、社会的責任の遂行(CSR)と経済的利潤の追求のふたつを主要な動機として掲げている。企業の経済的役割に即して言えば、利潤の最大化こそ企業に課されるべき最終目標となる。その立場からすれば、企業イメージの向上といった実利がなければ、環境関連投資は排除されてしまう。逆に、企業が多様な利害関係者の要求に応える必要がある以上、環境汚染を無視するわけにもいかないはずである。本年度の研究では、以下の手順で、環境関連投資を実施する企業が、CSRと利潤の両方の動機を満たすように行動していることを明らかにした。まず、上場企業がウェブ上で公開する環境報告書から環境会計情報を抽出した。つぎに、環境保全コストの大きさを説明するおもな変数として、株主資本利益率(ROE)と裁量的会計発生高をそれぞれ計算した。後者は情報を発信するうえでの不誠実さをあらわす指標である。分析の結果、環境保全コストに対して、ROEは正の、裁量的会計発生高は負の影響をそれぞれもたらすことがわかった。本年度は、環境問題へのエクスポージャーという、日本企業が直面する特殊な制度環境を題材に、財務会計情報と企業行動の関係に実証的に迫ることができた。最終年度は、企業の事業環境をより包括的に分類したうえで、財務情報の持続性の違いを説明する理論を構築する予定である。最終年度は、企業評価の指針となる情報が事業環境に応じて異なりうることを、とりわけ会計不正という異例な状況を取り上げることで分析した。そもそも、企業評価に必要な将来キャッシュフローは、現在企業が手掛ける投資に依存して予測される。問題なのは、企業が直面する特殊な事象によって、合理的な実物投資の決定がいかに歪められるかである。基本的に、企業の一連の行動は、資本市場に向けて開示される会計情報と整合していなければならない。なぜなら、両者の間に乖離が存在する場合、資本市場の参加者によってかかる不整合が見通され、合理的な投資行動を逸脱する範囲で企業価値が割り引かれてしまうからである。そのような事態を避けるため、会計情報の粉飾を試みる企業は、粉飾された会計数値と一貫した行動を選択するよう迫られる。

本研究では、まず企業の投資水準をめぐる理論モデルから、生産性が低い企業は生産性が高い企業に比べて多くの実物投資を必要とすることを示したうえで、裁量的に決められる収益性が投資の大きさから推定される生産性の低さを糊塗する役割を果たすことを明らかにした。もとより、企業の生産性は資本市場で観察することができないパラメータであるから、生産性は観察可能な投資額と収益性の関係から間接的に予測されるにすぎない。しかし、収益性が裁量可能である以上、観察不能なパラメータの推定値を高めに誘導することが可能なのである。このような仮説に基づいて、本研究では会計不正に従事したと考えられるサンプルをもとに、収益性の裁量と実物投資との関係を実証的に分析した。そこでは特に、利益の訂正報告書を提出した企業を対象に、利益の下方訂正額と実物投資の大きさとの相関を検証した。結果として、従業員1人当たり売上高のような生産性の代理変数をコントロールしても、利益の意図的な増加は、人的な投資を過剰にする副作用があることが判明した。まず、財務情報を市場全体で集計した場合に、それがマクロ経済環境とどう関わるかを検証した。大規模企業の純営業資産利益率(RNOA)とデュポン分析のドライバーは、1期先のGDP成長率と統計的に有意な相関を示した。つぎに、環境関連投資を手掛ける企業の事業環境と会計情報との関係を調査した。その結果、環境保全コストに対して、ROEは正の、裁量的会計発生高は負の影響をもたらすことが明らかになった。最後に、企業評価に資する情報が事業環境に応じて異なることを、会計不正を題材として分析した。生産性の代理変数を調整しても、利益の意図的な増加は、人的な投資を過剰にする副作用があることが確認された。本年度は研究の準備段階として位置付けられており、主に財務情報の時系列特性を検証した先行研究を渉猟することに費やされた。1960年代からの論考を整理するとともに、マクロレベルでみた財務情報の役割について簡単な実証分析を実施することによって、今後の研究の方向性が明確になった。初年度における文献研究を通じて仮説が設定され、本年度の研究によって実証研究のアウトラインが形成された。サンプルの選定とデータの収集もある程度進捗している状況なので、最終年度は仮説の立証に向けて分析を進めたい。財務会計先行研究からこれまでに明らかにされた事実をもとに、財務情報の時系列特性を規定する経済要因について、いくつかの仮説を提示する。それに基づき、財務情報、投資収益率、ガバナンス構造といった必要なデータを収集した上で、提示された仮説の検証に当たりたい。その際、仮説を裏づける理論モデルの構築も同時に進める予定である。学生アルバイトの補助によるデータ収集が予定よりも進捗し、その分の謝金が不要になったため。当初予定していた計量経済学に関する図書の購入について、すでに購入済みの他の図書と内容が近似していたため取りやめたことによる。収集したデータの正確性を検証するため、学生アルバイトを増やす予定であり、その分の謝金に充当する予定である。繰り延べた8,886円は、現時点で追加的に必要となった、時系列分析の手法に関する書籍の購入に充当する予定である。
活性有機ケイ素イオンによる気相イオン分子反応と合成設計へのアプローチ

有機ケイ素化合物の溶液反応では,カルボカチオンの空のp軌道とSi-Cのσ結合間の共役(σ-π共役)により,β位のカルボカチオンがケイ素原子により安定化を受ける.アルカンやシクロアルカンの炭素原子をケイ素原子で置換えたアルキルシランやシラシクロアルカンなどのEIMSには,溶液反応で見つかっている反応と同じあるいは似た分解からのイオンが存在することが分かった.σ-π共役による安定化イオンとそれからのエチレン脱離イオンの生成がこれに当たる.この逆反応であるイオン分子反応の可能性についてはMS/MS法を用いて検討した.CH_3SiH_2C_4H_9,(CH_3)_2SiHC_4H_9,(CH_3)_3SiC_4H_9とそれらの重水素化合物9種すべてを合成した.中性分子,分子イオン,フラグメントイオンの安定化構造とエネルギーの計算,およびC_2H_4をCH_3SiH^+_2に近づけてきときの反応のPotentiol Energy Surfaceをab initio MO計算で求めた.計算プログラムはGAUSSIAN 92,計算機はIBM-ワークステーションIBM7006-41Tを用いた.計算の結果,Si-C結合とβ位の炭素原子の空のp軌道が平行になって共役が出来,C-C結合は短くなって二重結合性を帯びることが分かった.ケイ素上のメチル基の増加と共にSi-Cの結合角は小さくなり,共役が強くなる.スペクトルではメチル基の増加と共にσ-π共役イオンは減少するが,これはSi-C結合開裂との競争反応の結果と考えている.PESは2つの安定化構造の存在を示し,両者にほとんどエネルギー差がないことから,分解反応から生成するm/z73はσ-π共役イオンに,イオン分子反応から生成するm/z73はπ-complex型のイオンになるものと推察できた.イオン分子反応では残念ながら目的とするCH_3SiH_2CH_2CH^+_2を得ることは出来なかった.その理由はこの反応の速度定数が衝突室の滞在時間より小さいためと考えられる.イオンサイクロトロンを用いるFTMSでこの点を解決するよう準備している.有機ケイ素化合物の溶液反応では,カルボカチオンの空のp軌道とSi-Cのσ結合間の共役(σ-π共役)により,β位のカルボカチオンがケイ素原子により安定化を受ける.アルカンやシクロアルカンの炭素原子をケイ素原子で置換えたアルキルシランやシラシクロアルカンなどのEIMSには,溶液反応で見つかっている反応と同じあるいは似た分解からのイオンが存在することが分かった.σ-π共役による安定化イオンとそれからのエチレン脱離イオンの生成がこれに当たる.この逆反応であるイオン分子反応の可能性についてはMS/MS法を用いて検討した.CH_3SiH_2C_4H_9,(CH_3)_2SiHC_4H_9,(CH_3)_3SiC_4H_9とそれらの重水素化合物9種すべてを合成した.中性分子,分子イオン,フラグメントイオンの安定化構造とエネルギーの計算,およびC_2H_4をCH_3SiH^+_2に近づけてきときの反応のPotentiol Energy Surfaceをab initio MO計算で求めた.計算プログラムはGAUSSIAN 92,計算機はIBM-ワークステーションIBM7006-41Tを用いた.計算の結果,Si-C結合とβ位の炭素原子の空のp軌道が平行になって共役が出来,C-C結合は短くなって二重結合性を帯びることが分かった.ケイ素上のメチル基の増加と共にSi-Cの結合角は小さくなり,共役が強くなる.スペクトルではメチル基の増加と共にσ-π共役イオンは減少するが,これはSi-C結合開裂との競争反応の結果と考えている.PESは2つの安定化構造の存在を示し,両者にほとんどエネルギー差がないことから,分解反応から生成するm/z73はσ-π共役イオンに,イオン分子反応から生成するm/z73はπ-complex型のイオンになるものと推察できた.イオン分子反応では残念ながら目的とするCH_3SiH_2CH_2CH^+_2を得ることは出来なかった.その理由はこの反応の速度定数が衝突室の滞在時間より小さいためと考えられる.イオンサイクロトロンを用いるFTMSでこの点を解決するよう準備している.
開放量子系アプローチによる原子・分子集団系の物性量子ダイナミクス

本年度は、動的な外場に対するエキシトンダイナミクスの開殻分子系への拡張を行った。エキシトン描像の抽出は閉殻系の場合と同様で分極率密度を電子とホールの寄与に分割することにより行った。開殻分子系の励起状態はスピン非制限法の一電子励起CI(CIS)や時間依存密度汎関数理論/Tamm-Dancoff近似(TDA)に基づいて算出した。まず、開殻分子系の励起状態の計算値の信頼性を確認するために、様々なジラジカル因子を取り得る1,3-dipole系を取り上げ、その第一励起エネルギー、遷移モーメントを高精度計算であるEOMCC法の結果と比較検討した。時間依存密度汎関数法の結果は、汎関数としてHartree-Fock(HF)の交換項を加えるハイブリッド型を検討したが、励起状態の諸物性量はこのHF交換項の割合に対して大きな依存性を示した。結果としては50%程度のHF交換項を加えたUBHandHLYP汎関数を用いた結果がEOMCCの結果を比較的良く再現した。また、量子マスター方程式法に接続し、その時間依存分極のフーリエ変換を用いて動的分極率を求め、その軌道遷移の寄与を解明したところ、スピン分極の起源であるHOMO-LUMOに起因する寄与が主寄与であった。また、奇電子密度および奇電子数の時間変化を自然軌道の寄与に分解する方法を提案した。この方法は、時間依存外場存在下での開殻分子系の奇電子数分布や奇電子密度の時空間ダイナミクスの解明に有用である。大サイズの実在分子系や集合体におけるエネルギー移動等を検討するため、現在、モンテカルロ波動関数(MCWF)法との接続を行っている。開殻分子系への拡張及び自然軌道への分割ダイナミクスの定式化など新しい成果が得られたため、実際のMCWF計算の結果を得るまでには至らなかったが、新たに得られたエキシトンダイナミクスの量子マスター方程式法からMCWF法へ展開は容易である。今後、いくつかの実在系への適用の結果をもとに、これらの方法の実用性、問題点を明らかにし、さらなる研究の展開を行っていく。各モノマーの状態モデルとモノマー間に双極子-双極子相互作用を考慮した量子マスター方程式法を三角格子からなる集合体モデルに適用し、デンドリティック構造をもつ集合体とエキシトンダイナミクスを比較した。純粋位相緩和項と幾何学構造および分子間相互作用の関係を解析し、考察した三角格子からなる集合体において、純粋位相緩和が抑圧されることを見出した。これは、分子集合体の幾何構造を制御することで純粋位相緩和の制御の可能性を示唆する。モノマーを円環状に並べた集合体に円偏光を照射した後にエキシトンが回転回帰運動を行うことを見出した。円偏光の回転の向きに応じてエキシトンの回転の方向を制御できる。2種類の円環状集合体からなるクラスターにそれぞれの種類のクラスター部分に近共鳴する互いに逆回転する偏光をもつ2モードの円偏光を照射し、2種類のクラスター部分に互いに逆回転するエキシトン運動を誘起することに成功した。今後、さらに複雑なエキシトン運動の制御可能性を探る予定である。Abinitio MO-CI法に基づいたナノスターデンドリマーのエキシトン移動について解析し、コア分子とデンドロン部分のエネルギー関係に依存し顕著にダイナミクスが変化することを見出した。また、コヒーレントなエキシトンの時空間変化を可視化できるAb initio MO法に基づく新しいエキシトンの定義を提案し、モデル系(水素分子、共役オリゴマー等)について電子-ホールの分布の時間変化および動的分極率の計算法を提案した。この方法は、インコヒーレントだけでなくコヒーレントなエキシトンダイナミクスにも適用可能となり、動的非線形光学物性にも適用可能となると期待できる前年度に開発したコヒーレントなエキシトンの時空間変化を可視化できるAb initio MO-SCI法に基づく新しいエキシトンの定義を用い、アントラセン二量体間のエキシトン回帰運動を可視化した。回帰周期は実験値とよい一致を示し、それぞれのアントラセン分子内での分極振動が分子間で行き来している様子が明らかになった(Journal of Physical Chemistry Aの表紙に採用)。現在、開殻分子系の場合の定式化や動的非線形光学特性の空間的エキシトン分布の時間変化の可視化を行えるように拡張中である。分子集合体モデル系のエキシトンダイナミクスでは、各モノマーの状態モデルとモノマー間に双極子-双極子相互作用を考慮した量子マスター方程式法をリング状の集合体モデルに適用した。二重リング系に対し、2種類の円偏光、(a)両方とも同じ方向に回転する円偏光、(b)互いに逆方向に回転する円偏光、を照射した後のエキシトンダイナミクスを検討した。(a)の場合はリング内の回転は起らずに外側と内側のリシグ間をエキシトン分布が回帰し、(b)の場合は外側と内側のリング上を同方向に回転するエキシトンダイナミクスが観測された。各エキシトン状態間の位相差とエキシトンの空間分布から、これらの原因を解明した。以上の結果は、2モードの円偏光の回転の向きを互いに調整することで、リング上のエキシトンのダイナミクスを制御する可能性を示唆し、量子情報デバイス等で重要となるコヒーレンシーの時空間制御への展開が来される。

本年度は、動的な外場に対するエキシトンダイナミクスの開殻分子系への拡張を行った。エキシトン描像の抽出は閉殻系の場合と同様で分極率密度を電子とホールの寄与に分割することにより行った。開殻分子系の励起状態はスピン非制限法の一電子励起CI(CIS)や時間依存密度汎関数理論/Tamm-Dancoff近似(TDA)に基づいて算出した。まず、開殻分子系の励起状態の計算値の信頼性を確認するために、様々なジラジカル因子を取り得る1,3-dipole系を取り上げ、その第一励起エネルギー、遷移モーメントを高精度計算であるEOMCC法の結果と比較検討した。時間依存密度汎関数法の結果は、汎関数としてHartree-Fock(HF)の交換項を加えるハイブリッド型を検討したが、励起状態の諸物性量はこのHF交換項の割合に対して大きな依存性を示した。結果としては50%程度のHF交換項を加えたUBHandHLYP汎関数を用いた結果がEOMCCの結果を比較的良く再現した。また、量子マスター方程式法に接続し、その時間依存分極のフーリエ変換を用いて動的分極率を求め、その軌道遷移の寄与を解明したところ、スピン分極の起源であるHOMO-LUMOに起因する寄与が主寄与であった。また、奇電子密度および奇電子数の時間変化を自然軌道の寄与に分解する方法を提案した。この方法は、時間依存外場存在下での開殻分子系の奇電子数分布や奇電子密度の時空間ダイナミクスの解明に有用である。大サイズの実在分子系や集合体におけるエネルギー移動等を検討するため、現在、モンテカルロ波動関数(MCWF)法との接続を行っている。開殻分子系への拡張及び自然軌道への分割ダイナミクスの定式化など新しい成果が得られたため、実際のMCWF計算の結果を得るまでには至らなかったが、新たに得られたエキシトンダイナミクスの量子マスター方程式法からMCWF法へ展開は容易である。今後、いくつかの実在系への適用の結果をもとに、これらの方法の実用性、問題点を明らかにし、さらなる研究の展開を行っていく。