【概要】　カラム構造をつくる円盤状の液晶分子にキラリティーが導入されると、カラム内にらせんが誘起され、キラルカラムナー液晶を発現することがあります。液晶中に誘起されるnmスケールのらせん構造の詳細は、光学実験のみでの解明は容易ではありません。最近我々は、分子動力学シミュレーションを用いて、キラルカラムナー液晶のカラム内における分子のミクロな配向構造を明らかにしました。

【概要】　広帯域で光周波数を掃引する周波数掃引光源は各種の光計測で重要である。OCT(光コヒーレンストモグラフィ)などの干渉計測への適用を目的として長さ40kmの長距離ファイバーを分散素子として用いて高速で広帯域な周波数掃引が可能な光源を制作し、その基本特性を調べた。

【概要】　カラム構造をつくる円盤状の液晶分子にキラリティーが導入されると、カラム内にらせんが誘起され、キラルカラムナー液晶という液晶相が発現することがあります。これまでに様々なキラルカラムナー液晶が提案されてきたが、分子スケールでの構造は完全には理解されていませんでした。最近我々は、分子中心にキラル骨格を持つ八面体型金属錯体が発現するキラルカラムナー液晶について、分子動力学シミュレーションによる構造解析を行い、カラム内のらせん構造に関する重要な知見を得ました。

【概要】　親水性と疎水性を併せ持つモノオレインという両親媒性分子は、含水率や温度によってラメラ相やキュービック相など様々な液晶相を示し、多分野での応用も提案されています。しかしながら、相転移における構造変化やダイナミクスの詳細などは明らかにされていません。本研究では、分子動力学計算によって、異なる含水率や温度におけるモノオレインの構造?挙動解析を行いました。

【概要】　最近我々は、剛直なキラル骨格を持つ八面体型金属錯体の光学異性体が、カラム内にらせん構造を有したキラルカラムナー液晶を発現することを報告しています。しかしながら、一対の光学異性体を当量混合したラセミ系については、実験のみではカラム内の積層構造に関する詳細な情報を得ることはできないため、我々は分子動力学シミュレーションを用いてラセミ系のミクロスケールでの構造解明に取り組みました。

【概要】　液晶溶媒中において、励起状態で分子内のプロトン移動に起因した蛍光発光を示す色素分子は、わずかな分子構造の違いが蛍光量子効率に大きな影響を与えることが報告されていますが、その要因について完全な理解はなされていません。そこで我々は、もっとも一般的な液晶であるネマチック液晶中に分子構造が系統的に異なる蛍光色素分子を添加した系を対象とし、分子動力学シミュレーションを用いたナノスケールでの構造?挙動を調べました。

【概要】　電気泳動と質量分析計と安定同位体標識法を組み合わせてタンパク質の機能にかかわる存在様式の変化（切断や修飾）を詳細に比較分析する方法を開発。その方法を用いて、ストレスを与えたマウスとストレスを与えていないマウスの大脳皮質中のタンパク質の比較分析を行い、ストレスと相関して変動するタンパク質の切断や修飾を探索しました。

【概要】　我々のグループでは独自のペプチド分析技術を開発し、新規のペプチドホルモンの探索を目指しています。本発表では、上記のペプチド分析技術を基盤に微量の組織を対象としたペプチド分析法を確立し、マウスの小腸と大腸に応用しました。その結果、脳で作られているペプチドと同じ種類のペプチドが小腸?大腸で作られている可能性を確認することが出来ました。

【概要】　整合的な量子重力理論候補として知られる超弦理論にはT双対性と呼ばれる素粒子を弦として表すことに由来する数学的対称性が存在します。近年、超弦理論のT双対性が明白に現れる新規な重力理論「Double Field Theory (DFT)」の理論的定式化が進みました。我々はDFTのゲージ対称性を支配する代数構造(Vaisman or metric algebroid)に、かつて数学者ドリンフェルトが提案した「リー代数のダブル」と呼ばれる性質が存在することを証明しました。また、この構造がT双対性と密接に関係していることを示しました。

【概要】　重力を記述するアインシュタインの一般相対性理論は時空間をリーマン幾何学として数学的に扱います。我々は超弦理論のT双対性を明白に含む重力理論「Double Field Theory」の時空幾何学としてパラ?エルミート多様体を考え、理論のゲージ対称性を司るVaisman亜代数構造をその幾何構造を用いて具体的に表現しました。また、時空の物理量の性質を理解するため、パラ-ドルボーコホモロジーと呼ばれる数学的性質を調べました。

【概要】　可変マッハ?ツェンダー干渉計とアレイ導波路回折格子を用いた高速周波数掃引光源を作成しOCT(光コヒーレンストモグラフィ)などの干渉計測への適用を目指している。今回実際に干渉計を構成しOCT測定を行い、その測定可能深さを議論した。

【概要】　OCT(光コヒーレンストモグラフィ)などの干渉計測への適用を目的として作製した高速周波数掃引光源に関して差動検波器を用いた干渉計測を行った。実際の応用において重要となるノイズ特性を詳細に測定した。

【概要】　タンパク質の良質な単結晶を得ることができる脂質キュービック法において、結晶化形成過程は明らかになっていません。我々の研究グループでは、結晶化メカニズムの解明の第一歩として、分子動力学シミュレーションによってモノオレイン二分子膜に埋め込まれたタンパク質の挙動解析に取り組んでいます。本発表では二分子膜の相状態とタンパク質のダイナミクスの相関関係について報告しました。

【概要】　代表的な液晶であるネマチック液晶にキラルな分子を添加するとコレステリック液晶が発現し、その物性はホスト液晶の種類やドーパントの種類と濃度に依存することがよく知られています。本研究では、分子動力学計算を用いて、キラルドーパント分子のホスト液晶に対する相溶性とそのホスト液晶の拡散挙動に相関があることを明らかにしました。

【概要】　光ファイバー増幅器は光通信ネットワークにおいて伝搬中の損失を補う役割を持つ。その一つであるエルビウム添加ファイバー増幅器について利得状態から利得飽和状態への遷移時間を異なる励起強度と異なる波長で調べた。またその依存性を理論モデルを用いて定性的な解析を行った。

【概要】　我々のグループでは半導体レーザーの自己光混合を用いた動く対象物の速度計測を行うことを目指している。今回は回転する対象物からの戻り光を実際に検出し、その時のビート波形が単純な正弦波から非対称な波形に移行することを見いだした。得られた波形を詳細に検討することで単純な干渉現象ではなく複合共振器モデルを用いた解析が必要であることがわかった。

【概要】　広帯域で光周波数を掃引する周波数掃引光源は各種の光計測で重要である。OCT(光コヒーレンストモグラフィ)などの干渉計測への適用を目的として可変マッハ?ツェンダー干渉計とアレイ導波路回折格子を用いた高速周波数掃引光源を作成したので報告した。

【概要】　四量体型サルコシン酸化酵素はサルコシンをグリシンへ分解する酵素で内部に巨大な空洞を持ち、そこから表面に向かう4本のチャネルが存在します。反応物と生成物が特定のチャネルを選択的に移動する選択的移動仮説に関して、操舵分子動力学計算とヒストグラム解析法を用いたアンブレラサンプリング計算によりそれぞれのチャネル内での生成物の自由エネルギーを比較して生成物が入りやすいチャネルを評価しました。

【概要】　エルビウム添加ファイバー増幅器において、エルビウムイオン準安定状態の寿命は、増幅器の利得を決める重要なパラメーターの一つである。我々はファイバー伝搬方向で用いているファイバー自体で測定するpump-probe法をすでに確立しており、今回はさらに波長を選択することで測定長さを5mまで延ばせることを示した。

【概要】　半導体レーザーの自己光混合は、外部で変調されたレーザー光をレーザーに戻し共振器内で光混合を起こす手法であり、簡単な構成でドップラー計測などを行うことができる。しかしその時に得られる信号に、レーザーと測定対象との距離に強く依存する現象が見られた。そこで今回はその現象を詳細に測定しレーザー共振器の縦モードとの関係から議論した。

【概要】　半導体レーザーの自己光混合は、外部で変調されたレーザー光をレーザーに戻し共振器内で光混合を起こす手法であり、簡単な構成でドップラー計測などを行うことができる。しかしその時にレーザーの発振周波数や強度が戻り光の影響で複雑な挙動を示すことが知られている。今回は戻り光強度がレーザー発振に与える影響を詳細に測定した。

【概要】　代表的な液晶であるネマチック液晶にキラルな分子を添加すると巨視的ならせん構造を有するコレステリック液晶が発現し、その物性はホスト液晶やキラル分子に依存します。添加するキラル分子に金属錯体を用いた場合では、その分子構造やホスト液晶に応じて系統的にらせん構造の向きやピッチ長を変えることができますが、その機構は未だ明らかにされていません。そこで我々は、分子動力学シミュレーションを用いたらせん構造の物性に寄与する重要因子の解明に取り組んでいて、本発表ではこれまでに得られた知見を報告しました。