hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
貴金属ナノシート触媒の調製と高機能化

黒鉛層間金属ナノシート触媒の調製白金塩化物を黒鉛層間に挿入し白金塩化物-黒鉛層間化合物(PtClx-GIC)を調製した.更にPtClx-GICを水素還元処理することで白金-黒鉛層間化合物(Pt-GIC)を調製した.透過型電子顕微鏡によりPt-GICにおいて白金集合体は厚み23nmのシート状であること,またシートには120°で折れ曲がった縁や六角形の穴を多数持つことがわかった.塩化白金を黒鉛を混合し還元処理した場合では,黒鉛表面に球状の金属粒子が形成されるのみであった.Pt-GIC試料においてシート状の白金集合体ができるのは,塩化白金が黒鉛層間で上下からの相互作用を受けながら還元するためと考えられるPt-GICに塩化ニッケルを挿入し,水素還元処理することで,白金ナノシートの縁をニッケルで被ったバイメタルシートの調製を試みた.X線吸収微細構造,X線光電子分光法,分析電子顕微鏡などによる構造解析の結果,白金ナノシートとニッケル金属微粒子は分離して存在することがわかった.黒鉛層間金属ナノシートの触媒作用黒鉛層間に挿入された白金ナノシートを触媒としてフェニルアセチレンの水素化反応を行うと通常の炭素担持白金触媒に比較して倍のエチルベンゼン選択性を示した.また,アダマンチルアセチレンの水素化反応においても高いアダマンチルエチレン選択性を示した.黒鉛層間に白金微粒子が挟まれている構造により反応基質が黒鉛層間に十分に挿入できず,炭素間三重結合の白金集合体への吸着が規制されることにより反応の選択性(形状選択性)が発現したものと考えている.本年度は,黒鉛層間にナノサイズの厚みをもつ白金シートの調製を行った。白金塩化白金(IV)と黒鉛の混合物を高温高圧(723K,0.3MPa)の塩素で処理することにより,塩化白金を黒鉛層間に導入した層間化合物を調製した。X線回折法により,塩化白金-黒鉛層間化合物は白金導入量に関係なくステージ3構造(黒鉛3層に対して塩化白金が1層挿入した構造)をもつことが分かった。塩化白金の導入量が少ない場合でも黒鉛層間で塩化白金分子が集まったドメインを形成していることをX線吸収微細構造法により明らかにした。塩化白金-黒鉛層間化合物を水素で還元処理(573K)することで,黒鉛層間にナノサイズの厚みをもつ白金金属シート(厚み2-3nm,幅5-300nm)が調製できた。塩化白金は,黒鉛層の炭素原子の六角網目構造と強い相互作用を受けながら層間で金属へ還元凝集するため,シート内に六角形の穴や,120°に折れ曲がった縁を多数持つことを高圧透過型電子顕微鏡により明らかにした。白金ナノシートのサイズや特異的な構造は白金導入量に無関係であること,白金ナノシートは黒鉛層間で安定に存在するため,773Kで水素処理しても2次元構造は安定であることを明らかにした。塩化白金-黒鉛層間化合物をエタノールを溶媒として水素化ホウ素ナトリウムで還元処理してもナノシートはできず,黒鉛表面上に数100Åの球状の白金粒子が形成された。液相還元法では塩化白金が黒鉛層間から溶出してしまうために,層間に金属白金を成長させることはできないことが分かった。黒鉛層間金属ナノシート触媒の調製白金塩化物を黒鉛層間に挿入し白金塩化物-黒鉛層間化合物(PtClx-GIC)を調製した.更にPtClx-GICを水素還元処理することで白金-黒鉛層間化合物(Pt-GIC)を調製した.透過型電子顕微鏡によりPt-GICにおいて白金集合体は厚み23nmのシート状であること,またシートには120°で折れ曲がった縁や六角形の穴を多数持つことがわかった.塩化白金を黒鉛を混合し還元処理した場合では,黒鉛表面に球状の金属粒子が形成されるのみであった.Pt-GIC試料においてシート状の白金集合体ができるのは,塩化白金が黒鉛層間で上下からの相互作用を受けながら還元するためと考えられるPt-GICに塩化ニッケルを挿入し,水素還元処理することで,白金ナノシートの縁をニッケルで被ったバイメタルシートの調製を試みた.X線吸収微細構造,X線光電子分光法,分析電子顕微鏡などによる構造解析の結果,白金ナノシートとニッケル金属微粒子は分離して存在することがわかった.黒鉛層間金属ナノシートの触媒作用黒鉛層間に挿入された白金ナノシートを触媒としてフェニルアセチレンの水素化反応を行うと通常の炭素担持白金触媒に比較して倍のエチルベンゼン選択性を示した.また,アダマンチルアセチレンの水素化反応においても高いアダマンチルエチレン選択性を示した.黒鉛層間に白金微粒子が挟まれている構造により反応基質が黒鉛層間に十分に挿入できず,炭素間三重結合の白金集合体への吸着が規制されることにより反応の選択性(形状選択性)が発現したものと考えている.
脳内身体表現の変容機構の理解と制御に関する成果とりまとめ

まず、身体性システム研究により得られた成果をまとめる成果報告書を作成する。さらに、身体性システム研究分野の活性化を目的として、シンポジウムを企画し、研究者間で密な情報交換を行い、相互理解と交流を深め、全体としての整合性を取るとともに、研究成果を一般にアピールする。
良性リンパ管腫モデルを用いた脂肪細胞とリンパ管新生との連関性の検証

アジュバント誘導性の良性リンパ管腫モデルにおいて、腹膜中皮細胞や骨髄由来の間葉系細胞が体外性のミネラル油に対して反応性に増殖し、一種の脂肪(含有)細胞へと化生し、さらには互いに融合しながら形態的にも機能的にも未熟なリンパ管様構造を形成することが明らかとなった。これによって、局所の環境変化に応じて中皮細胞と脂肪摂取細胞、リンパ管内皮細胞の3者間で、互いに形態的・機能的に移行し得ることが示唆された。本研究は、アジュバント(FIA)による良性リンパ管腫形成に伴う腹腔内での脂肪や物質の動態変化を追跡しながら脂肪細胞とリンパ管内皮との連関性を検証することを目的とする。まず本年度は;1)リンパ管腫形成に伴う局所変化の形態的・機能的解析、2)脂肪や物質の動態とリンパ管腫の選択的吸収機能の解析、を行った。FIAの腹腔内投与後約1ヶ月で、腹膜の中皮細胞が次第に丈高となり、細胞間結合が緩むとともに本来腹腔面のみに存在していた微絨毛が細胞全体を覆っていた。これらの細胞は更に重層化し、細胞内に大量の脂肪小胞(FIA)を溜め込みながら、次第に融合して大小不規則ながら脂肪細胞様に変化した。腫瘍間質内には活性化した線維芽細胞はじめ、間葉系細胞の集積も多数認められた。FIA誘導後23ヶ月後には蜂窩織状の典型的リンパ管腫となった。さらに、細胞同士が融合して、不規則に拡張したリンパ管様の構造や特有の腺管状構造も形成された。これらの構造物は、リンパ管のマーカーのうちpodoplaninでほとんど陽性であったが、LYVE-1やLA102では典型的リンパ管様の構造のみが陽性を示した。機能的には、リンパ管腫が形成されると、蛍光ビーズの様な粒子状異物に対する腹腔からの選択的吸収が著しく低下した。ところが、腫瘍部では蛍光デキストランはもちろん、粒子状異物もそれぞれのサイズに応じて盛んに摂取し蓄積された。さらにFIA誘導後、4ヶ月を経過した個体では初回に投与した色素が縦隔内リンパ節で観察され、一端は腫瘍内に蓄えられた異物が徐々にリンパ行性に排導された可能性を示唆した。以上から、このリンパ管腫は、FIA処理のために反応性に増殖した腹膜中皮細胞や線維芽細胞などの間葉系細胞が一種の脂肪(含有)細胞へと化生したものであり、形態的にも機能的にも正常リンパ管より未熟な性状を持つ可能性が示唆された。本年度は;1)リンパ管腫形成に伴う局所変化の形態的・機能的解析、2)脂肪や物質の動態とリンパ管腫の選択的吸収機能の解析、3)リンパ管内皮細胞と脂肪細胞との連関性の検索、を行った。FIAの投与回数が多いほど、リンパ管腫形成はより強くなり、腹腔からの物質の移動が障害された。ところが、腫瘍表面の特定部位では蛍光ビーズなどの異物が盛んに集積・吸収されており、異物の除去のための何らかの排導機構の存在が示唆された。一方、リンパ管腫全体では盛んにFIAを摂取して脂肪細胞様に化生し、さらには細胞同士が次第に融合・連結してリンパ管様構造が形成され、脂肪滴や脂肪摂取細胞がこの中に侵入しながら腹壁や横隔膜の筋層内を排導していた。さらにFIAを34回投与した動物では、ついに腹壁を貫通して腹壁表面の皮下組織内に脂肪含有細胞として出現することが確認された。次に、腹腔内脂肪や皮下脂肪への摂食脂肪の大量蓄積は、リンパ管腫の誘導にはほとんど影響が認められなかった。逆に、リンパ管腫発症動物においては皮下脂肪組織への脂肪の摂取・沈着が阻害されているものの、腹腔内脂肪への脂肪沈着は有意の変化はなかった。また、GFP陽性骨髄細胞の移植実験の結果、FIA誘導後約1ヶ月半でこの腫瘍が骨髄由来の細胞で置き換えられることが確認できた。以上から、本リンパ管腫では腹腔からの物質移動障害を来す反面、異物であるFIA成分の排導を積極的に行うために腹膜中皮や骨髄由来の間葉系細胞が一種の脂肪(含有)細胞へと化生し、リンパ管様の形態と機能を持つようになったものと考えられる。今後、この脂肪摂取細胞と本来の脂肪細胞との関連性をさらに検討して行きたい。本年度はこれまで腫瘍形成の主体と考えられる腹膜中皮細胞の形質変化を説明するために、FIA投与後早期からの組織変化に注目した。FIAをEMblue

色素で標識して腹腔内投与後、約1週間で腹膜中皮細胞や腸間膜内の脂肪細胞、間質細胞などでEPF(Early pregnancy factor、別名HSP-10)の強い発現が認められた。この頃から腹腔表面の所々で腹膜中皮細胞が微絨毛の伸長・増加とともに丈高となり、次第に細胞間結合も緩み極性を失ってきた。腫瘍内の脂肪蓄積細胞は胞体内に大小様々なFIA由来の脂肪滴を保有するとともに、互いに接近して融合状態にあるものまで観察された。また、脂肪をほとんど持たない細胞同士が巨大な細胞塊を形成し、やがて中央部から空洞化しながら、血管様の管または甲状腺濾胞様の胞体を形成するものが多数観察された。これら一連の組織変化とEPFの発現がほぼ並行することから、本腫瘍形成にEPFの何らかの関与が考えられた。そこで、マウスHSP10(アミノ酸102個)のうち、易抗原認識部として4ヶ所をペプチド合成し、それを抗原にラットを免疫して新たに抗マウスEPFモノクローナル抗体を作製した。EPFは本来妊娠初期に一過性に増加する分子であるが、種々の外来性の刺激によっても増加して腹腔内での腫瘍の形成に関与するといわれている。本研究モデルにおいてもその可能性が強く示唆された。今後は抗EPF抗体を用いて、FIA投与後に血清EPFを経時的に定量化するとともに、中皮細胞、リンパ管腫由来の内皮細胞(LEC)、脂肪細胞のそれぞれの培養中に、EPFを添加することで、細胞間で相互の形質転換の可能性を検証する予定である。
全光領域コヒーレント過渡現象の研究

本研究は、希ガス中の自己位相変調により発生させた紫外から赤外におよぶ高強度コヒーレント白色光源の持つ周波数コヒーレンスに注目し、これまでのような群遅延分散補償に頼らない方法で、超高速現象の誘起・計測を目指したものである。コヒーレント過渡現象では、光によって誘起された分極と光との相互作用に基づく物質と光の非線形相関演算が行われる事を利用し、フーリエ位相差を直接検出することにより超高時間分解能を達成した。紫外から赤外におよぶ周波数分解・フリンジ分解計測システムを構築し、モノサイクル時間分解能1.4fsで励起・計測できるpump-probeシステムを構築した。高速位相緩和材料(T2<10fs)中の多準位系のコヒーレンスを広帯域光により制御し、常温物質の光吸収・光放出を広帯域光の位相により光制御できる事を初めて示した。さらに、広帯域な非共鳴媒質中で周波数コヒーレンスの非線形相関演算を行う方法を新たに考案した。時間遅延を与えたチャープ光間で光混合を行う事により、パルス間のフーリエ位相を時間多重で検出し、周波数位相共役波を合成した。フェムト秒パルスの時間反転波を発生させることに初めて成功し、非線形光学による群遅延の自動補償を実現した。本研究は、希ガス中の自己位相変調により発生させた紫外から赤外に及ぶ周波数コヒーレンスを持つ高強度コヒーレント白色光源を用いて物質のエネルギー準位全てを同期位相制御する、コヒーレント過渡現象の計測、サブフェムト秒時間情報記録を実現することを目的に行った。サブフェムト秒の時間分解能(広スペクトル情報)とピコ秒領域の低速情報(狭スペクトル情報)を正確に分離するため、光検出器には1.5nm分解能で200-950nmをカバーするマルチチャネル検出器(ポリクロメーター)を用い、シングルショットでフリンジ分解スペクトルを計測を行った。紫外・可視・赤外の全領域でフリンジを観測して、掃引精度、直線性を測定し、時間分解能1.4fsを実測した。また、周波数分解計測により帯域分割数の2乗に比例して位相分解能を高め10^6倍の超高分解能システムを実現した。位相情報を可視化する処理法を開発し、群速度、群速度遅延を周波数分解して直読できるシステムを実現した。広い不均一拡がりを持つ試料として色素溶液を用い、フェトム秒pomp-probeシステムによりその位相シフトを光強度の関数として測定した。呼吸飽和、利得、励起状態呼吸など過渡的な位相シフトを時間分解しλ/100の精度で検出した。フェムト秒領域の位相情報書き込むを行うために3パルス光エコー配置の周波数分解位相測定装置を構築中である。超高速位相制御、計測装置の構築を行った。紫外・可視・赤外の全領域で周波数分解フリンジ分解計測を行い、掃引精度、直線性を測定し、時間分解能1.4fsを位相分解能10^6で実測した。群速度分散による測定分解能の劣化を除くため、2つのパルス間のフーリエ位相差を用いた同軸2ビーム励起のポンプ・プローブシステムを構築し、超高速位相緩和材料の強光強度下における緩和速度を計測した。広い不均一拡がりを持つ試料として、常温の色素溶液を用い、フェムト秒pump-probeシステムにより多準位系のコヒーレンスを制御する試みを行った。飽和吸収・光放出を計測した結果、数fsの特定の時間遅延を与えた場合に大きな吸収飽和、光放出が観測された。この強い吸収飽和は共通の上準位を持つ3準位系の量子干渉により説明できることが分かった。本研究により、これまで極低温でしか実現できなかった量子干渉による吸収放出制御を常温で実現できる事を初めて示した。

本研究は、希ガス中の自己位相変調により発生させた紫外から赤外に及ぶ周波数コヒーレンスを持つ高強度コヒーレント白色光源を用いて物質のエネルギー準位全てを同期位相制御する、コヒーレント過渡現象の計測、サブフェムト秒時間情報記録を実現することを目的に行った。超高速位相制御、計測装置の構築を行った。紫外・可視・赤外の全領域で周波数分解フリンジ分解計測を行い、掃引精度、直線性を測定し、時間分解能1.4fsを位相分解能10^6で実測した。群速度分散による測定分解能の劣化を除くため、2つのパルス間のフーリエ位相差を用いた同軸2ビーム励起のポンプ・プローブシステムを構築し、超高速位相緩和材料の強光強度下における緩和速度を計測した。広い不均一拡がりを持っ試料として、常温の色素溶液を用い、フェムト秒pump-probeシステムにより多準位系のコヒーレンスを制御する試みを行った。飽和吸収・光放出を計測した結果、数fsの特定の時間遅延を与えた場合に大きな吸収飽和、光放出が観測された。この強い吸収飽和は共通の上準位を持つ3準位系の量子干渉により説明できることが分かった。本研究により、これまで極低温でしか実現できなかった量子干渉による吸収放出制御を常温で実現できる事を初めて示した。さらに、広い波長帯域で光波間のコヒーレント演算を行うために、チャープ光間のフーリエ位相を非共鳴媒質中で比較する方法を新たに考案した。フェムト秒時間領域で光エコー・周波数位相共役波の発生に初めて成功した。
路上駐車の適切な管理方策に関する研究

路上駐車は都市内渋滞の主要な原因とともに交通事故の一因ともなっているが、その一方で物流車両の荷捌きなど、都市の社会・経済活動を支える重要な役割を担っていることも事実である。本研究では路上駐車の役割を認めた上で、必要な路上駐車は適切な措置を伴って許容するような、メリハリのある駐車管理方策を提示することを目的として研究を実施した。はじめに、我が国における現行の法制度を整理し、諸外国のそれと比較することにより課題の抽出を行った。これにより、我が国の現行制度では路上駐車は例外的・暫定的な位置づけとされており、諸外国と大きく異なることが分かった。次に実態観測調査を行い、路上駐車による交通流への影響を分析した。その結果、従来検討されていなかった交差点下流側の路上駐車も、上流側と同様交差点の交通容量に影響を与えていることを明らかにした。これらを踏まえて、メリハリのある路上駐車管理方策を実現するために必要な、新たな路上駐車スペースの創出方法を提案し、その設計の際に必要な交差点からのクリアランス距離について、理論的検討を行った。クリアランス距離は、交差点容量と路上駐車断面の容量、信号青時間で決定される。提案した路上駐車スペースの実現可能性について、主に円滑性と安全性の観点から評価を行った。その際、路上駐車周辺の通過車両の挙動をモデル化し、交通シミュレーションへの組み込みを行った。本モデルは従来のシミュレーションモデルと異なり、路上駐車周辺で見られる車線をはみ出したりまたいだりして走行する挙動を表現できる点で特徴的である。これを用いたシミュレーション適用計算の結果、はクリアランス距離と信号パラメータを適切に設定することで円滑性への影響を少なくできることが分かった。またドライビングシミュレータ実験の結果、同じ路上駐車が存在する状況でも路面標示により明示的に路上駐車スペースが示されている方が、安全性指標やアンケート回答が良好な結果を示すことが明らかになった。本研究は、路上駐車が交通渋滞の原因となることなく都市活動に貢献できるような、適切な路上駐車の管理方策を提示することを目的としたものである。すなわち、路上駐車の役割を認め、交通流への影響が少ない時間と場所を選べば路上に駐車スペースを確保してもよいという立場をとる。路上駐車は都市内の交通渋滞の主要な原因の一つとなっているが、都市の社会・経済活動を支える重要な役割を果たしていることも事実である。従って、これを適切に管理することは、都市の活動を維持しつつ都市内の渋滞を緩和するために極めて重要である。これに資するため、本研究では以下の事項を実施した。まず、路上駐車とそれによる交通流への影響を把握するための観測調査を実施し、路上駐車の発生状況、通過交通の車線利用率などを把握した。これを元に、路上駐車による交通容量の低下をはじめとする交通流への影響を分析した。続いて、路上駐車の影響を交通シミュレーションを用いて分析するために、路上駐車が存在する区間における通過車両の回避挙動をモデル化し、シミュレーションに組み込む作業を行った。これを通じて、路上駐車の位置や信号サイクル長によって、路上駐車が交通流へ与える影響が異なることが分かった。またこのモデルを利用して、通過車両の運転行動を把握するために、ドライビングシミュレータを用いた被験者実験を実施した。実験ではCGで再現された現状の違法な路上駐車状況と路上駐車スペースを確保した状況を比較走行し、走行軌跡データやアンケートによる回答を取得した。今後は、現地観測調査および被験者実験により取得されたデータを用いて車両挙動モデルの検証を行い、有効性を確認した上で交通シミュレーションによる路上駐車の影響分析を行う。そして、適切な路上駐車スペース確保のあり方を提示する予定である。
がん再発不安に対するオメガ3系脂肪酸・プロバイオティクスの有効性の検討

がん再発不安は、がん罹患後の生活の中で最大のアンメットニーズであるが、安全かつ普及可能な対策が確立されていない。先行研究からオメガ3系脂肪酸欠乏による恐怖記憶制御不全と、化学療法による腸内環境の増悪が、がん再発不安の病態に関与している可能性が示唆されている。本研究では、栄養学的介入が、がん患者のがん再発不安に対して有効かどうかを、プラセボを比較対照としたランダム化二重盲検比較試験で明らかにする。また、摂取開始時の栄養状態を測定することで、個々のがん患者の栄養状態に応じた、がん再発不安の克服を目的とした個別的な栄養学的介入法の開発に繋げる。
塩類ストレスに対する植物の反応と適応機構に関する生理生化学的研究

昭和63年度から平成2年度までの3年間にわたり、塩類ストレスに対する植物の反応と適応機構に関し、いくつかの側面から研究を進めてきた。特に、塩生植物アツケシソウ(Salicornia virginica L.)の切断根において、カルシウム共存下で、高濃度ナトリウムがカリウム吸収を促進するという特異な現象を見出した。これは塩生植物が高濃度条件下でカリウム栄養を維持する仕組みに新しい視点を与えるものであり、植物の耐塩機構解明の有力な基礎的知見と考えられる。カルシウム共存下でのカリウム輸送に対する高濃度ナトトウムによる促進効果について、さらに詳しく解明するため、各種代謝阻割剤を用いて検討した。その結果、DNPあるいはCCCPによってカリウム吸収促進効果は抑制されたが、バナジン酸は影響を与えなかった。このことから、アッケシソウ根における高濃度ナトリウムによるカリウム吸収促進効果はエネルギ-代謝に関係するが、ATP分解酵素活性とは関係しないのではないかと推測された。また、アツケシソウ根において、3μMのDNP添加は最大の呼吸促進を示し、充分に脱共役が行なわれたと考えられた。この濃度のDNPは高濃度ナトリウムによるカリウム吸収の促進効果を完全に抑制した。これは、このカリウム吸収促進現象がエネルギ-依存的であることを示している。さらに、ナトリウム濃度を変えて、アツケシソウ根におけるカリウム輸送と呼吸活性を調べた結果、両者の間に正の根関が認められ、ナトリウム200mMで最大の吸収と活性が認められた。一方、中性植物でふるオオムギ根では、ナトリウム濃度の上昇とともに、カリウム吸収と呼吸活性の両者とも著しく阻害された。以上の結果は、塩生植物アツケシソウにおけるカリウム栄養の解明に新しい知見を与えるだけでなく、高濃度塩類に対する植物の耐性機構の解明に大きく寄与するものと考えられる。中性植物であるオオムギ(Hordeum vulgare L.)と塩性植物であるアツケシソウ(Salicornia virginica L.)の切断根を用い、マルチコンパートメント・トランスポートボックス法により、塩化ナトリウム(NaCl)高濃度条件下での各種イオンの吸収と移行について検討した。その結果、オオムギ切断根では、NaClの外液濃度の上昇とともにナトリウム(Na)の吸収・移行は増加した。カリウム(K)の吸収・移行はNaClの高濃度条件において顕着に減少した。しかし、NaClによるKの吸収・移行に対する抑制効果はカルシウム(Ca)の添加によって軽減される傾向が認められた。NaCl1mMの条件で硫酸ナトリウム(Na_2SO_4)の濃度を上昇させたとき、Na_2SO_4が50mMではClの吸収・移行は増加したが、Na_2SO_4が150mMではClの吸収・移行は低下した。また、Clの吸収・移行はCa濃度の上昇とともに増加する傾向があった。他方、アツケシソウ切断根では、NaClの外液濃度の上昇とともにNaの吸収・移行は増加した。Kの吸収・移行は、Ca無添加の場合には、NaClの濃度上昇とともに顕着に低下した。しかし、Ca0.5および2.0mMの場合には、Kの吸収・移行はNaClの濃度上昇とともに増加した。Clの吸収・移行はオオムギ切断根の場合と同様な傾向を示したが、Ca2.0mMの場合には、Na_2SO_4が150mMでもClの吸収・移行は増加した。また、Clの吸収・移行は、特にNa_2SO_4が50あるいは150mMの場合に、Ca濃度の上昇によって増加する傾向があった。以上のように、塩性植物アツケシソウ切断根では、一般に中性植物オオムギ切断根でのイオンの吸収・移行とよく似た傾向を示した。

しかし、Ca添加条件においては、NaCl濃度の上昇によってKの吸収・移行が促進されるという特異な結果も見らた。これが塩性植物アツケシソウの耐塩機構の要因であるかどうかについて、さらに検討を進める。中性植物のオオムギ(Hordeum vulgare L.)と塩性植物のアッケシソウ(Salicornia virginica L.)の切断根を用い、マルチコンパ-トメント・トランスポ-トボックス法により、塩化ナトリウム高濃度条件下での各種イオンの吸収と移行について検討し、昨年度、その結果を報告した。その中で、アッケシソウ根においては、カルシウム共存条件で、高濃度の塩化ナトリウムがカリウムの吸収・移行を促進するという新しい知見を得た。本年度は、この結果を確認するとともに、各種代謝阻害剤を用いて、高濃度塩化ナトリウムによるカリウム吸収促進現象の機作を追究した。その結果、cccpおよびDNPの添加によって、高濃度塩化ナトリウムによるカリウム吸収の促進は明らかに抑制されることが認められた。一方、バナジン酸の添加はこのカリウム吸収促進効果に全く影響を与えなかった。したがって、カルシウム共存条件での高濃度塩化ナトリウムによるカリウム吸収促進現象は植物根のエネルギ-代謝に関連するものと推測された。しかし、バナジン酸添加実験の結果から、この現象はATPase活性には関係しないのではないかと考えられる。上述の結果は、塩性植物アッケシソウが高塩条件下でカリウム栄養を維持する仕組みに新しい視点を与えるものであり、植物の塩類耐性機構の解明に重要な端緒となるものと考えられる。次年度では、このアッケシソウ根における高濃度塩化ナトリウムによるカリウム吸収促進現象について、さらにその機作を究明し、植物の塩類耐性機構におけるカリウム栄養の関与について検討する。昭和63年度より本研究を開始し、塩類ストレスに対する植物の反応に関して、いくつかの側面から研究を進めてきた。特に塩生植物アッケシソウ(Salicornia virginica L.)の切断根において、カルシウム存在下で、高濃度ナトリウムがカリウム吸収を促進するという特異な現象を見出した。これは、植物の高塩濃度条件下でカリウム栄養を維持する仕組みに新しい視点を与えるものと考えられる。昨年度は、カルシウム共存下のカリウム輸送に対するナトリウムの促進効果に対する各種阻害剤の影響について検討した。今年度も引続き、高濃度ナトリウムによるカリウム吸収促進効果とエネルギ-代謝の関係をさらに詳しく追究した。その結果、アッケシソウ根において、酸化的リン酸化反応の脱共役剤であるDNPは3μMで最大の呼吸促進を示し、この濃度では充分に脱共役していると思われる。また、カリウム輸送に及ぼすナトリウムの促進効果は完全に打ち消された。このことは、ナトリウムによるカリウム輸送の促進がエネルギ-依存的であることを示している。さらに、ナトリウム濃度を変えてカリウム輸送と呼吸活性を調べると、カリウムの全吸収および根端での蓄積、根の他の部分への再分配と呼吸活性との間に正の相関がみられ、ナトリウム200mMで各パラメ-タ-が最大となった。
木星はなぜあるのか?

太陽系形成モデルによると、木星は5AU付近において10倍の地球質量程度の天体ができ、その後強力な重力で周りのガスを纏うと考えられている。しかし、惑星軌道の研究は天体が地球質量程度になるとガス円盤との重力相互作用によって中心星に落下し、木星の材料となる固体塊がなくなると指摘している。この結果を信じると木星はできないことになるが、木星は存在する。この理論矛盾を解決するために、申請者は円盤内にある地球質量程度の天体の軌道進化を体系的に調べた。地球質量程度の惑星が、原始惑星系ガス円盤内でどのように動くかはまだしっかりとわかっていない。本研究では、輻射輸送による熱の散逸を考慮してガス円盤と惑星との重力相互作用を調査した。まず、惑星重力とダスト輻射の影響を含んだ流体計算コードを開発した。それを使い、面密度分布と温度分布およびダストによる輻射効率を色々と変えて、惑星の移動速度の変化を明らかにした。その結果、次のことがわかった。1)輻射効率を固定した場合:円盤のエントロピー分布のベキが小さくなると、惑星の移動速度は大きくなる(正の速度は中心星から惑星が遠ざかることを意味する)。断熱円盤(ダスト輻射がまったくない円盤モデル)においてエントロピー分布のベキが-0.4あたりで惑星の移動速度が正から負になる。そのため、-0.4よりも大きいベキを持つ円盤すべてにおいて惑星は内側へ落下する。2)円盤構造を固定した場合:輻射効率が大きくなると惑星の移動速度は減少する。3)惑星質量が20倍の地球質量以下の範囲であれば、惑星移動速度に対する惑星質量の依存性は非常に弱い。これらの結果を、観測で支持されている円盤構造に適用すると、幅射効率の減少とともに惑星の移動速度は負から正に変化する。ダストの輻射効率はダストサイズやその濃度などに依存する。地球質量程度の比較的大きな惑星ができている後期の惑星形成過程では、比較的大きなダストが少量残っているだけだと考えられる。これは輻射効率が小さい状況に対応している。そのため、我々の結果は、従来の研究で指摘している「地球質量程度の惑星は円盤ガスの寿命に比べて短時間で中心星に落ちて、円盤内に残らない」という問題を緩和することを示唆している。上記の計算は2D計算の結果であるが、併せて計算コードの3Dへの拡張も今年度行い、コードの信頼性をチェックしている。光学的に厚い円盤内で生まれた原始惑星が、円盤内でどのような動きをするのかについて本研究で調べた。具体的には、昨年度開発した計算コードに輻射輸送と粘性の効果を組み込んで、ダストによる熱輻射効率とガス円盤の粘性に対する惑星軌道進化の応答について調べた。光学的に厚い円盤では、opacityの温度依存性によって内部の温度構造が変わる。岩石ダストのみが存在する領域(この領域をregion1と言う)では温度分布のベキが大きく、岩石や氷から成る領域(region2と言う)では温度分布のベキが小さくなる。一方で、惑星移動の研究から、熱散逸のない円盤では温度のベキが大きいと惑星の移動方向が外になることが指摘されており、Hasegawa & Pudritz(2011)は光学的に厚い円盤内の温度分布の違いと温度構造と惑星移動方向との依存性を考慮して、光学的に厚い円盤ではice lineを境にして惑星の移動方向が逆になる、つまり、ice lineに惑星が集まる運動となることを提案した。しかし、この研究は熱散逸のない円盤を仮定している。実際の円盤では輻射や粘性といった散逸過程がある。そのため、散逸過程がある中でも常に惑星の移動方向がice lineを境に逆転するかどうかはわからない。そこで本研究では、円盤の持つ輻射や粘性と惑星移動の関係性を平成22年度で開発した流体計算を使い、導出した。その結果、region 2では常に惑星移動の方向は内側を向き、region 1では5倍の地球質量の惑星が外に移動するためには降着率が2.1×10^<-8>太陽質量/年(面密度=100g/cm^2@1AUを持つ円盤において)よりも小さくならなければいけないことがわかった。数値計算からの半経験式から、この降着率の条件は惑星質量にほぼ比例して、惑星質量が小さければ降着率が小さい、つまり粘性が弱くなければないないことを示した。今年度の研究は、光学的に厚い円盤内でのType I惑星移動に注目して、研究を進めてきた。光学的に厚い円盤では、スノーラインを境にして温度分布のベキが変化する。これは、ダストの光学的特性がスノーラインで変わるためである。惑星移動に関する近年の研究によると、惑星移動の速度と方向は温度分布と密接に関係していることが指摘されている。

この惑星移動の依存性を光学的に厚い円盤に適用すると、スノーラインに惑星が集まるような運動が起きると予想される、すなわち、スノーラインよりも内側では惑星は外向きに動き、スノーラインよりも外側では内向きに動くという運動である。ただし、過去の研究では円盤は非粘性円盤であると仮定しているため、光学的に厚い円盤のように乱流粘性がある場合でもこの結果が常に成り立つかどうかはわからない。そこで、本研究では粘性と惑星移動の関係を数値計算で定量的に検証して、どのような場合にスノーラインに惑星が集まるモードになるのかを明らかにした。惑星移動に大きく影響する要因の一つは、惑星周りのガス密度分布である。粘性散逸がない場合、惑星の極近傍にガス密度の高い領域が出現し、ここから惑星を外に動かす力が生じることがわかっている。しかし、本研究からガスが惑星と会合して離れるタイムスケールよりも粘性散逸のタイムスケールが短いと、ガス密度の高い領域がならされ、密度が増えず、内向きの惑星移動になることがわかった。ここで調べた粘性と惑星移動の関係を実際の円盤のパラメータに適用すると、粘性が観測されている原始惑星系円盤の粘性の推定値よりも大きい時、スノーラインの内側にある惑星は内向きに移動し、スノーラインに惑星が集まらなくなることがわかった。一方、観測されている粘性の推定値よりも小さい円盤では、スノーライン付近に原始惑星が集まってさらに成長できるモードが起こり得る可能性を本研究は示唆している。流体計算コードに粘性および輻射の効果を組み入れて、過去の研究結果をちゃんと再現できる信頼できるものを本年度に完成させることに成功した。一方で、GPGPUを組み込んだコード開発は遅れているが、最近のPCパワーの発展によりその遅れた分をある程度穴埋めできている。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では3次元円盤と原始惑星との重力相互作用の解明を目指していた。しかし、いくつかの3次元を扱った研究結果を見ると、3次元構造がこの重力相互作用に与える影響は小さい可能性が出てきた。そのため、本研究では、2次元円盤との重力相互作用をきっちり理解することに重点を変え、2次元円盤での重力相互作用のふるまいを系統的にまとめた。今後は、惑星移動が惑星の軌道進化および惑星質量の時間変化にどのような影響を与えるのかを調べる予定である。
多様体の微分同相群の研究

空間の多様体構造の自己同型の群である微分同相群を様々な面から研究した。研究代表者は、実解析的微分同相群の単位元成分の完全性、微分同相群の単位元成分の一様完全性、一様単純性などについて、結果を得て出版した。研究分担者は、曲面の写像類群、横断的複素正則葉層、力学系における連結補題などについて、結果を得て出版した。また、毎年研究集会を開催し、共同研究と研究情報の交流を行った。微分同相群および(連結成分の群である)写像類群への表現、これらの群の様々な部分群の配置、微分同相群や写像類群のホモロジー的、力学系的、幾何的不変量を研究し、様々な多様体上の構造を解明することを目的とし、そのために、様々な構造を保つ微分同相群の位相およびその分類空間の位相、微分同相群の離散部分群の変形、微分同相群のリー部分群の力学系理論的性質、微分同相群に付随する亜群、写像類群の分類空間の性質、微分同相群の力学系的不変量と幾何的不変量に焦点を絞り、微分同相群および多様体の構造の不変量の発見、新しい研究手法を開発を期するとともに研究相互の関連を明らかにする。多様体の微分同相群について研究を行った。[様々な構造を保つ微分同相群]については、坪井、河澄,森吉のグループで、[微分同相群の離散部分群の変形]については、大鹿、金井、野田、藤原のグループで、[微分同相群のリー部分群の力学系理論的性質]については、林、浅岡、金井、中山、野田、皆川のグループで、[微分同相群に付随する位相亜群、写像類群の分類空間の性質]については、坪井、河澄,足助、森吉のグループで、[微分同相群の力学系的不変量と幾何的不変量]については、林、足助、浅岡、大鹿、中山、藤原、皆川のグループで共同研究を行った。研究代表者は、微分同相群の恒等写像成分の一様完全性、一様単純性について結果を得、7月のサンチャゴデコンポステラでの葉層構造に関する国際会議の招待講演、9月の日本数学会秋季総合分科会総合講演として発表した。10月には、東京大学玉原国際セミナーハウスで研究集会「微分同相群と葉層構造」を行い連携研究者との共同研究を行うとともに、国内外の研究者との交流を深めた。研究分担者河澄響矢は、写像類群の特性類の研究で成果をあげ、論文を出版した。研究分担者足助太郎は、複素余次元1葉層構造の力学系理論的な分解について研究し、7月のサンチャゴデコンポステラでの葉層構造に関する国際会議で発表した。昨年度に引き続き、多様体の微分同相群について、[様々な構造を保つ微分同相群]については、坪井、河澄、森吉のグループで、[微分同相群の離散部分群の変形]については、大鹿、金井、野田、藤原のグループで、[微分同相群のリー部分群の力学系理論的性質]については、林、浅岡、金井、中山、野田、皆川のグループで、[微分同相群に付随する位相亜群、写像類群の分類空間の性質]については、坪井、河澄、足助、森吉のグループで、[微分同相群の力学系的不変量と幾何的不変量]については、林、足助、浅岡、大鹿、中山、藤原、皆川のグループで共同研究を行った。研究代表者は、10月に、東京大学玉原国際セミナーハウスで研究集会「葉層構造と微分同相群」を行い、連携研究者との共同研究を行うとともに、国内外の研究者との交流を深めた。特に、葉層構造の空間についておよびヒグマン・トンプソン型の群の作用について研究した。また、実解析的微分同相群の完全性についての結果、滑らかな微分同相の群の一様単純性についての結果を出版した。実解析的微分同相群の完全性について、特に興味のある複素射影曲面の場合を研究し、結果を発表した。研究分担者足助太郎は、複素余次元1葉層構造の力学系理論的な分解について研究結果、およびボット類の微分とシュワルツ微分の関係についての研究結果を出版した。また、分担者林修平は、C2級連結補題についての研究結果を出版した。昨年度に引き続き、[様々な構造を保つ微分同相群]については、坪井、河澄,森吉のグループで、[微分同相群の離散部分群の変形]については、大鹿、金井、野田、藤原のグループで、[微分同相群のリー部分群の力学系理論的性質]については、林、浅岡、金井、中山、野田、皆川のグループで、[微分同相群に付随する位相亜群、写像類群の分類空間の性質]については、坪井、河澄,足助、森吉のグループで、[微分同相群の力学系的不変量と幾何的不変量]については、林、足助、浅岡、大鹿、中山、藤原、皆川のグループで共同研究を行った。

研究代表者は、10月に、東京大学玉原国際セミナーハウスで「葉層構造と微分同相群2010研究集会」(Foliations and Groups of Diffeomorphisms 2010)を開催した。この研究集会にYakov Eliashberg氏を招聘し、微分同相群についての研究について最新の研究結果について討議した。連携研究者との共同研究を行うとともに国内外の研究者との交流を深めた。また、研究交流のために3月に予定していた研究集会が東日本大震災のため中止され、これを研究費を繰り越して7月に開催し、研究成果の交流に努めた。研究分担者足助太郎は、複素余次元1葉層構造の力学系理論的な分解について研究結果、および2次特性類についての研究結果を出版した。研究分担者河澄響矢は、シンプレクティク方向微分についての研究成果を発表した。分担者林修平は、C2級連結補題についての研究結果を出版した。研究支援員高村正志とともに平面の面積要素を保つ形式的ベクトル場のGFコホモロジーの計算を継続した。昨年度に引き続き、[様々な構造を保つ微分同相群]について、坪井、河澄,森吉のグループで、[微分同相群の離散部分群の変形]について、大鹿、金井、野田、藤原のグループで、[微分同相群のリー部分群の力学系理論的性質]について、林、浅岡、金井、中山、野田、皆川のグループで、[微分同相群に付随する位相亜群、写像類群の分類空間の性質]について、坪井、河澄,足助、森吉のグループで、[微分同相群の力学系的不変量と幾何的不変量]について、林、足助、浅岡、大鹿、中山、藤原、皆川のグループで共同研究を行った。研究代表者は、10月に「多様体の平面場と微分同相群2011研究集会」を開催した。この研究集会にGael Meigniez氏を招聘し、微分同相群の最新の研究結果について討議し、連携研究者との共同研究を行うとともに国内外の研究者との交流を深めた。研究代表者は、6次元以上の偶数次元閉多様体M^(2n)の微分同相群Diff^r(M^(2n))(r\neq 2n+1)の恒等写像の成分Diff^r(M^{2n})_Oは、一様完全であることおよび多様体が連結ならば一様単純であることを示した論文を出版した。また、任意の次元の球面の向きを保つ同相群、任意の次元のメンガーコンパクト空間の同相群に対し、任意の元はただ1つの交換子に書かれることを示した。研究分担者金井雅彦は複比と剛性について、足助太郎は、2次特性類について、河澄響矢は、高次Johnson準同型について、林修平は、周期点の生成についての研究成果を発表した。
多重光子過程を利用した光反応の高次制御

同じ分子でも電子状態が異なれば物性は異なるので、原理的には励起波長に依存した異なる光化学反応性が期待できる。しかし数十原子以上からなる分子では、高位電子励起状態が生成しても迅速に最低励起状態に緩和するため、電子状態に強く依存した反応例はほとんど知られていなかった。我々は凝縮系におけるフォトクロミック分子系を対象とした研究から、逐次二光子吸収による開環反応の促進や励起モードに依存した反応性の差違を見いだしてきた。これらの結果に基づき、本課題では高位電子状態の利用とその一般化手法の開拓を目的とし、1.禁制高位電子状態のダイナミクス、2.振動位相制御による二光子反応の効率化、3.高位励起状態からの反応過程の開拓の3点から研究を行った。既に完成したフェムト秒多波長過渡吸収測定装置を用い、S1状態の反応性の異なるジアリールエテン誘導体のみならずフルギド誘導体にも研究を展開し、逐次二光子励起で生成した高位電子励起状態からの効率の良い開環反応のためには、一般的に電子状態の対称性、また高位励起状態におけるフランクコンドン核配置が重要な働きを示すことが明らかにした。また、一段目の励起により生成する低位電子励起状態で反応に関わる低周波コヒーレント振動が観測される化合物に対する測定から、上記の結果の妥当性を確認すると共に振動周期の位相を選択した2段目の励起によって、より効率的な反応制御が可能となることを示した。またフェムト秒2段励起手法を光イオン化過程における高位電子励起状態からの電子放出の機構解明に応用し、これらの結果をふまえた高位励起状態からの反応過程の展開を行った。その他、複合励起手法の応用展開として、メゾスコピック空間におけるサブミクロンから数ミクロンサイズの微小運動に光反応を利用したシステムを構築した。以上を含め、過去5年間の研究結果を総括し、今後の研究展開の方針を決定した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。電子状態を選択し異なる反応を進行させることは、光化学の大きな目標の1つである。同じ分子でも電子状態が異なれば物性は異なるので、原理的には励起波長に依存した異なる反応性が期待できる。これらの研究結果に基づき、本課題では高位電子状態の利用とその一般化手法の開拓を目的とし、1禁制高位電子状態のダイナミクス、2振動位相制御による二光子反応の効率化、3励起子消滅により生成する高位励起状態の反応開拓、4分子ー光子強結合系による電子状態変調の観点から研究を行い、多重励起、多光子励起の有効的利用法を提示することを具体的な目標として研究を行っている。初年度であるH26年度は、フェムト秒2パルス2段励起測定系の構築を主目標として、高精度に、逐次二光子反応により生成した光反応生成物を検出可能なシステムの作成をスタートした。まずフェムト秒レーザー装置の改良を行ったが、若干の初期不良が見つかったため、次年度早々に解決することとして一部の予算を繰り越し、ピコ秒の多重励起を中心に行った。その結果、高位電子状態からの選択的電子移動と光化学反応を見出し、新たな多重励起の例として詳細な研究を開始できた。励起子消滅の系のダイナミクスについては、共同研究として愛媛大グループと研究を開始した。また、貴金属ナノ構造を用いた電子状態変調については、その基本データとなるレーザー光照射によるバブル生成に関するダイナミクス、温度変化について実験的、また数値計算を用いた知見を得た。上記のように、1禁制高位電子状態のダイナミクス、および2振動位相制御による二光子反応の効率化については、フェムト秒2色2段励起システム構築を開始し、2パルスの波長や時間間隔を変化させた測定への展開の準備を行った。その結果、次年度以降に、S1状態の緩和挙動や、反応に関与する高位電子励起状態への効率良いアクセスに関する情報の取得を可能とする事が可能となった。また、共同研究として、高い電子励起状態からの選択的クロモフォア間電子移動反応、またこれに続く結合解離の例を見出すことができ、多光子過程を利用した分子内反応のみならず、分子間反応への展開を可能とする詳細な研究への発展が可能となった。3励起子消滅により生成する高位励起状態の反応開拓についても、二光子吸収過程とS-S消滅を経た高位励起状態からの反応選択性についての研究を開始した。4分子ー光子強結合系による電子状態変調に関しては、従来、光反応と光熱反応の区別が困難であったが、貴金属ナノ粒子近傍の温度上昇、特にバブル生成と消滅のダイナミクスに関する知見を得ることができ、2年目以降の研究の進展に必用な基礎的知見が得られた。

しかし数十原子以上からなる分子では、高位電子励起状態が生成しても迅速に最低励起状態に緩和するため、電子状態に強く依存した反応例はほとんど知られていなかった。我々は凝縮系におけるフォトクロミック分子系を対象とした研究から、逐次二光子吸収による開環反応の促進や励起モードに依存した反応性の差違を見いだしてきた。これらの研究結果に基づき、本課題では、高位電子状態の利用とその一般化手法の開拓を目的とし、1禁制高位電子状態のダイナミクス、2振動位相制御による二光子反応の効率化、3励起子消滅により生成する高位励起状態の反応開拓、4分子ー光子強結合系による電子状態変調の観点から研究を行い、多重励起、多光子励起の有効的利用法を提示することを具体的な目標として、研究を展開している。H27年度は、初年度(H26)からスタートしたフェムト秒2パルス2段励起の測定系の構築を継続し、高精度(10-3吸光度以下)、高S/N比で、逐次二光子反応により生成した光反応生成物を検出可能なシステムを構築できた。これを応用することによって、ジアリールエテン系の高い電子励起状態のダイナミクスに関する知見を獲得することが可能となった。また、励起状態の減衰に、コヒーレント振動成分の観測される系に対して、その振動位相に依存した逐次二光子励起を開始した。励起子消滅の系のダイナミクスについては、共同研究として愛媛大グループと研究を継続した。また、貴金属ナノ構造を用いた電子状態変調については、その基本データとなるレーザー光照射による正確なダイナミクス、温度変化、また対流などの効果を実験的、また数値計算を用いて解明できた。上記のように、1禁制高位電子状態のダイナミクス、および2振動位相制御による二光子反応の効率化については、フェムト秒2色2段励起システムを完成し、2パルスの波長や時間間隔を変化させた測定を展開し、S1状態の緩和挙動や、反応に関与する高位電子励起状態への効率良いアクセスに関する情報が取得されつつある。また、共同研究として、高い電子励起状態からの選択的クロモフォア間電子移動反応、またこれに続く結合解離も見出すことができ、多光子過程を利用した分子内反応のみならず、分子間反応への展開が可能となった。3励起子消滅により生成する高位励起状態の反応開拓についても、二光子吸収過程とS-S消滅を経た高位励起状態からの反応選択性についての知見が得られつつある。4分子ー光子強結合系による電子状態変調に関しては、従来、光反応と光熱反応の区別が困難であったが、貴金属ナノ粒子近傍の温度上昇、また光強度に依存したダイナミクスに関する知見が得られており、3年目以降の研究の進展に必用な基礎的知見が得られた。その他にも、複合励起を利用した単一分子計測や、レーザートラッピングを利用した自発メカニカル運動など、いくつかの新規現象が見出されており、今後も発展可能な課題が多く見出された。この結果、若干の研究費の前倒し申請を行い、研究を加速させた。電子状態を選択し異なる反応を進行させることは、光化学の大きな目標の1つである。同じ分子でも電子状態が異なれば物性は異なるので、原理的には励起波長に依存した異なる反応性が期待できる。
Bound graphのsubgraphとsubposetの関連について

Semi bound graphの構造とdouble bound graphの構造のclique coverに現れる類似性を発見した.その類似性に着目することにより,同じsemi bound graphを持つposetの族におけるminimmum poset及びmaximal posetの特徴付けを得ることができた。さらに,同じsemi bound graphを与えるposetの族の直径及び半径等に関する様々な性質が解明できた。また,k-treeの構造を対応するtreeのleafの構成から検討し,与えられた大きさのleafageを持つk-treeの存在とその構成法を得ることができた.Upper bound graph及びdouble bound graphのinduced subgraphをカバーするcliqueの族の性質を検討することにより,clique分解が一意的であるsubgraphとprincipal order ideal及びintervalの対応関係に関する様々な性質が得られた.Forbidden subgraphによって特徴付けられているgraphのupper bound graph性を各種のforbidden subgraphをupper bound性の観点から拡大したgraphとして捉え,様々なgraphの族のupper bound graph性に関する結果を得た.Semi bound graphの構造とdouble bound graphの構造のclique coverに現れる類似性を発見した.その類似性に着目することにより,同じsemi bound graphを持つposetの族におけるminimmum poset及びmaximal posetの特徴付けを得ることができた。また,k-treeの構造を対応するtreeのleafの構成から検討し,与えられた大きさのleafageを持つk-treeの存在とその構成法を得ることができた.Upper bound graph及びdouble bound graphのinduced subgraphをカバーするcliqueの族の性質を検討することにより,clique分解が一意的であるsubgraphとprincipal order ideal及びintervalの対応関係に関する様々な性質が得られた.Forbidden subgraphによって特徴付けられているgraphのupper bound graph性を各種のforbidden subgraphをupper bound性の観点から拡大したgraphとして捉え,様々なgraphの族のupper bound graph性に関する結果を得た.Double bound graphの構造をclique coverの立場から研究していく際に,semi bound graphの構造とdouble bound graphの構造のclique coverに現れる類似性を発見した.その類似性に着目することにより,同じsemi bound graphを持つposetの族におけるminimum poset及びmaximal posetの特徴付けを得ることができた。さらに,このposetの族を変換における距離の概念から検討することにより,同じsemi bound graphを与えるposetの族の直径及び半径等に関する様々な性質が解明できた。また,induced subgraphに対応するsubposetの性質に対するclique coverの観点からの研究も行った.Upper bound graph及びdouble bound graphのinduced subgraphをカバーするcliqueの族の性質を検討することにより,対応するposetのprincipal order ideal及びintervalとの関係を研究し,clique分解が一意的であるsubgraphとprincipal order ideal及びintervalの対応関係に関する様々な性質が得られた.さらに,最適化理論からのアプローチとして,Bipartite minimum edge coloringからの研究も行った.Upper bound graphの構造をclique coverの立場から研究していく際に,大きさが一定のcliqueから構成されるgraphの一種であるk-treeの構造を調べる必要性を感じ,k-treeの構造を対応するtreeのleafの構成から検討した.特に,ktreeの構造を不変数leafageの観点から検討した。与えられた大きさのleafageを持つk-treeの存在とその構成法を得ることができた.