「分子研リポート2004」目次

「分子研リポート２００４」目次
１．序 言 ...............................................................................................................1
２．分子科学研究所の概要 ............................................................................................ 3
2-1 研究所の目的 ..................................................................................................................................3
2-2 沿 革 .........................................................................................................................................3
2-3 現在の組織とその発足 .................................................................................................................. 5
2-4 研究所の運営 ..................................................................................................................................7
2-4-1 運営顧問会議 ....................................................................................................................................... 7
2-4-2 運営会議 ............................................................................................................................................... 7
2-4-3 人事選考部会 ....................................................................................................................................... 8
2-4-4 運営会議共同研究専門委員会 ........................................................................................................... 9
2-4-5 学会等連絡会議 ................................................................................................................................... 9
2-4-6 教授会議 ............................................................................................................................................. 10
2-4-7 主幹・施設長会議 ............................................................................................................................. 10
2-4-8 大学院委員会 ..................................................................................................................................... 10
2-4-9 特別共同利用研究員受入審査委員会 ............................................................................................. 10
2-4-10 各種委員会等 ................................................................................................................................... 11
2-5 構成員 ......................................................................................................................................... 14
2-5-1 現在の構成員 ..................................................................................................................................... 14
2-5-2 人事異動状況 ..................................................................................................................................... 23
2-6 研究系及び研究施設の概要 ......................................................................................................... 25
2-7 岡崎共通研究施設（分子科学研究所関連）の概要 ......................................................................32
2-8 技術課 ......................................................................................................................................... 33
2-8-1 技術研究会 ......................................................................................................................................... 33
2-8-2 技術研修 ............................................................................................................................................. 35
2-8-3 人事 ..................................................................................................................................................... 36
2-8-4 受賞 ..................................................................................................................................................... 36
2-9 文部科学省国際シンポジウム ......................................................................................................37
2-10 共同研究 .................................................................................................................................... 38
2-10-1 共同研究の概要 ............................................................................................................................... 38
2-10-2 2004 年度の実施状況 ...................................................................................................................... 38
2-10-3 共同研究実施件数一覧 ................................................................................................................... 54
2-11 学術創成研究（新プログラム）.................................................................................................. 55
2-12 ナノサイエンス支援 .................................................................................................................. 56
2-12-1 ナノサイエンス支援「分子・物質総合合成・解析支援プログラム」による
協力研究・施設利用について ....................................................................................................... 56
2-12-2 2004 年度の実施状況（2 月 28 日まで）........................................................................................ 57
2-13 超高速コンピュータ網形成（NAREGI）プロジェクト .............................................................60
2-13-1 NAREGI「ナノサイエンス実証研究」拠点の現状と課題 ........................................................ 60
2-13-2 2004 年度の実施状況 「ナノ設計実証」公募テーマ一覧 ........................................................ 63
2-14 国際交流と国際共同研究 ........................................................................................................... 64
2-14-1 国際交流 ........................................................................................................................................... 64
2-14-2 国際共同研究 ................................................................................................................................... 65
2-15 大学院教育 ................................................................................................................................ 67
2-15-1 特別共同利用研究員 ....................................................................................................................... 67
2-15-2 総合研究大学院大学 ....................................................................................................................... 68
2-16 現員と財政 ................................................................................................................................ 72
2-16-1 現員 ................................................................................................................................................... 72
2-16-2 財政 ................................................................................................................................................... 72
2-17 共通施設 .................................................................................................................................... 75
2-17-1 岡崎情報図書館 ............................................................................................................................... 75
2-17-2 岡崎コンファレンスセンター ....................................................................................................... 75
2-17-3 岡崎共同利用研究者宿泊施設 ....................................................................................................... 75
2-17-4 職員会館 ........................................................................................................................................... 75
2-18 地域社会との交流 ......................................................................................................................76
2-18-1 国研セミナー ................................................................................................................................... 76
2-18-2 分子科学フォーラム ....................................................................................................................... 77
2-18-3 岡崎市民大学講座 ........................................................................................................................... 79
2-18-4 安城市民公開講座等 ....................................................................................................................... 80
2-18-5 おかざき寺子屋教室 ....................................................................................................................... 80
2-18-6 地域の理科教育への協力 ............................................................................................................... 80
2-18-7 中学校理科副教材の作成 ............................................................................................................... 82
2-18-8 一般公開 ........................................................................................................................................... 82
2-18-9 見学受け入れ状況 ........................................................................................................................... 83
３．研究系及び研究施設の現状 ................................................................................... 85
3-1 論文発表状況 ................................................................................................................................85
3-1-1 論文の発表状況 ................................................................................................................................. 85
3-1-2 論文の引用状況 ................................................................................................................................. 86
3-2 理論分子科学研究系 .................................................................................................................... 90
分子基礎理論第一研究部門 ......................................................................................................................... 90
分子基礎理論第二研究部門 ....................................................................................................................... 101
分子基礎理論第三研究部門 ....................................................................................................................... 108
3-3 分子構造研究系 ......................................................................................................................... 118
分子構造学第一研究部門 ........................................................................................................................... 118
分子動力学研究部門 ................................................................................................................................... 123
3-4 電子構造研究系 ......................................................................................................................... 128
基礎電子化学研究部門 ............................................................................................................................... 128
電子状態動力学研究部門 ........................................................................................................................... 132
3-5 分子集団研究系 ......................................................................................................................... 138
物性化学研究部門 ....................................................................................................................................... 138
分子集団動力学研究部門 ........................................................................................................................... 147
3-6 相関領域研究系 ......................................................................................................................... 152
相関分子科学第一研究部門 ....................................................................................................................... 152
3-7 極端紫外光科学研究系 .............................................................................................................. 156
基礎光化学研究部門 ................................................................................................................................... 156
反応動力学研究部門 ................................................................................................................................... 162
3-8 計算分子科学研究系 .................................................................................................................. 171
計算分子科学第一研究部門 ....................................................................................................................... 171
3-9 錯体化学実験施設 ..................................................................................................................... 180
錯体物性研究部門 ....................................................................................................................................... 180
3-10 研究施設 .................................................................................................................................. 185
分子制御レーザー開発研究センター ....................................................................................................... 185
分子スケールナノサイエンスセンター ................................................................................................... 201
極端紫外光研究施設 ................................................................................................................................... 249
安全衛生管理室 ........................................................................................................................................... 259
3-11 岡崎共通研究施設（分子科学研究所関連）.............................................................................. 261
岡崎統合バイオサイエンスセンター ....................................................................................................... 261
４．点検評価と課題 ....................................................................................................277
4-1 分子制御レーザー開発研究センター ......................................................................................... 277
4-2 分子スケールナノサイエンスセンター ..................................................................................... 279
4-3 極端紫外光研究施設（UVSOR）................................................................................................ 285
4-4 計算科学研究センター .............................................................................................................. 292
4-5 運営顧問等による点検評価 ....................................................................................................... 297
4-5-1 Graham R. Fleming 外国人運営顧問 .............................................................................................. 297
4-5-2 土屋荘次運営顧問 ........................................................................................................................... 298
4-5-3 V. Osherov 外国人客員教授（2004.9 ∼ 2005.1）.......................................................................... 300
５．将来計画及び運営方針 ........................................................................................ 303
5-1 分子制御レーザー開発研究センター .........................................................................................
5-2 分子スケールナノサイエンスセンター .....................................................................................
5-3 極端紫外光研究施設（UVSOR）................................................................................................
5-4 計算科学研究センター ..............................................................................................................
5-5 装置開発室 ................................................................................................................................
304
306
309
313
316
６．中期計画に対する取組 ........................................................................................ 317
6-1 研究機構の教育研究等の質の向上に関する目標を達成するためにとるべき措置 .................... 318
6-1-1 研究に関する目標を達成するための措置 ................................................................................... 318
6-1-2 共同利用等に関する目標を達成するための措置 ....................................................................... 321
6-1-3 教育に関する目標を達成するための措置 ................................................................................... 324
6-1-4 その他の目標を達成するための措置 ........................................................................................... 325
6-2 業務運営の改善及び効率化に関する目標を達成するためにとるべき措置 ............................... 328
6-2-1 運営体制の改善に関する目標を達成するための措置 ............................................................... 328
6-2-2 研究組織の見直しに関する目標を達成するための措置 ........................................................... 328
6-2-3 職員の人事の適正化に関する目標を達成するための措置 ....................................................... 329
6-2-4 事務等の効率化・合理化に関する目標を達成するための措置 ............................................... 330
6-3 財務内容の改善に関する目標を達成するためにとるべき措置 ................................................. 331
6-3-1 外部研究資金その他の自己収入の増加に関する目標を達成するための措置 ....................... 331
6-3-2 経費の抑制に関する目標を達成するための措置 ....................................................................... 331
6-3-3 資産の運用管理の改善に関する目標を達成するための措置 ................................................... 331
6-4 自己点検・評価及び当該状況に係る情報の提供に関する目標を達成するための措置 ............. 333
6-4-1 評価の充実に関する目標を達成するための措置 ....................................................................... 333
6-4-2 広報及び情報公開等の推進に関する目標を達成するための措置 ........................................... 333
6-5 その他業務運営に関する重要目標を達成するためにとるべき措置 .......................................... 335
6-5-1 施設設備の整備等に関する目標を達成するための措置 ........................................................... 335
6-5-2 安全管理に関する目標を達成するための措置 ........................................................................... 335
７．資料 ..................................................................................................................... 343
7-1 歴代の評議員 .............................................................................................................................
7-2 歴代の運営に関する委員会委員（1975 ∼ 1981）.....................................................................
7-3 歴代の運営協議員（1981 ∼ 2004）...........................................................................................
7-4 自然科学研究機構分子科学研究所研究教育職員の任期に関する規則 ......................................
7-5 自然科学研究機構分子科学研究所点検評価規則 .......................................................................
7-6 自然科学研究機構分子科学研究所将来計画委員会規則 ............................................................
344
349
350
354
355
358
１．序 言
平成１６年４月，自然科学研究機構がスタートしました。新たなる組織を順調な軌道に乗せるために，また，新しい
自然科学の発展を目指して，組織構成員全員が懸命に努力をしているところです。今世紀，新しい科学の流れを日本
から発信出来る様にする為にも，独自の哲学を持って臥薪嘗胆，努力していかねばなりません。分子科学研究所の役
割にも大きなものがあります。
分子研リポートは，研究所の現状と評価，そして将来計画等の議論を纏めて毎年発行しているものです。これを見
れば，分子科学研究所の全貌が理解できる様に企画されております。伊藤元所長の時代に世間に先駆けて外部の先生
方による評価を率先して行い，それを公表・掲載してきております。今年度は，４研究施設に関する評価を実施しま
した。この様な活動は，研究所の将来の更なる発展のための糧として重要な役割を果たしています。評価に当たられ
た諸先生方にはこの場を借りて，改めて心よりお礼申し上げます。
また，今回は，法人としての中期目標・中期計画，及び年度計画に対応した章を新たに設けました。平成１６年度の
年度計画に対応して分子研が行ってきた活動のまとめが掲載されています。世界における分子科学の COE として更な
る発展を期するために，各方面の方々のなお一層のご支援を心よりお願い申し上げます。
平成１７年１月
自然科学研究機構
分子科学研究所 所長
中村宏樹
序言 1
2 序言
２．分子科学研究所の概要
2-1 研究所の目的
分子科学研究所は，
物質の基礎である分子の構造とその機能に関する実験的研究並びに理論的研究を行うとともに，
化学と物理学の境界から生命科学にまでまたがる分子科学の研究を推進するための中核として，広く研究者の共同利
用に供することを目的として設立された大学共同利用機関である。物質観・自然観の基礎を培う研究機関として，広
く物質科学の諸分野に共通の知識と方法論を提供することを意図している。
限られた資源のなかで，生産と消費の上に成り立つ物質文明が健全に保持されるためには，諸物質の機能を深く理
解し，その正しい利用をはかるのみでなく，さらに進んで物質循環の原理を取り入れなければならない。生体分子を
も含む広範な分子の形成と変化に関する原理，分子と光の相互作用，分子を通じて行われるエネルギー変換の機構等
に関する研究は，いずれも物質循環の原理に立つ新しい科学・技術の開発に貢献するものである。
2-2 沿 革
1960 年頃から分子科学研究者の間に研究所設立の要望が高まり，社団法人日本化学会の化学研究将来計画委員会に
おいてその検討が進められた。
1965. 12.13
1973. 10.31
1974. 4.11
1974. 7. 6
1975. 4.22
1975. 12.22
1976. 5.10
1976. 11.30
1977. 4.18
1977. 4.
1977. 5. 2
1978. 3. 7
1978. 3.11
1978. 4. 1
1979. 3. 1
1979. 3.24
1979. 4. 1
日本学術会議は，「分子科学研究所」（仮称）の設置を内閣総理大臣あてに勧告した。
学術審議会は，
「分子科学研究所」
（仮称）を緊急に設立することが適当である旨，文部大臣に報告した。
文部大臣裁定により，東京大学物性研究所に分子科学研究所創設準備室（室長：井口洋夫前東京大学
物性研究所教授，定員３名）及び分子科学研究所創設準備会議（座長：山下次郎前東京大学物性研究所
長，学識経験者３５人により構成）が設置された。
分子科学研究所創設準備会議において，研究所の設置場所を岡崎市の現敷地と決定した。
国立学校設置法の一部を改正する法律（昭５０年法律第２７号）により「分子科学研究所」が創設され，
初代所長に赤松秀雄前横浜国立大学工学部長が任命された。 同時に，分子構造研究系（分子構造学第一
研究部門，同第二研究部門）
，電子構造研究系（基礎電子化学研究部門）
，分子集団研究系（物性化学研
究部門，分子集団研究部門）
，機器センター，装置開発室，管理部（庶務課，会計課，施設課，技術課）
が設置された。
外国人評議員の設置が制度化された。
理論研究系（分子基礎理論第一研究部門，同第二研究部門）
，相関領域研究系（相関分子科学研究部
門），化学試料室が設置された。
実験棟第１期工事（5,115 m2）が竣工した。
相関領域研究系相関分子科学研究部門が廃止され，相関領域研究系（相関分子科学第一研究部門，同
第二研究部門），電子計算機センター，極低温センターが設置された。
大学院特別研究学生の受入れが始まる。
国立学校設置法の一部を改正する法律により生物科学総合研究機構（基礎生物学研究所，生理学研究
所）が設置されたことに伴い，管理部を改組して分子科学研究所管理局とし，生物科学総合研究機構の
事務を併せ処理することとなった。管理局に庶務課，人事課，主計課，経理課，建築課，設備課，技術
課が置かれた。
分子科学研究所研究棟（2,752 m2）が竣工した。
装置開発棟（1,260 m2），機器センター棟（1,053 m2），化学試料棟（1,063 m2）が竣工した。
電子構造研究系に電子状態動力学研究部門，電子構造研究部門が，分子集団研究系に基礎光化学研究
部門が設置された。
電子計算機センター棟（1,429 m2）が竣工した。
実験棟第２期工事（3,742 m2），極低温センター棟（1,444 m2）が竣工した。
分子構造研究系に分子動力学研究部門が設置され，管理局が総務部（庶務課，人事課，国際研究協力
課），経理部（主計課，経理課，建築課，設備課），技術課に改組された。
分子科学研究所の概要 3
1979. 11. 8
1981. 4. 1
1981. 4.14
1982.
1982.
1983.
1983.
4. 1
6.30
3.30
4. 1
1983. 11.10
1984. 2.28
1984. 4.11
1985.
1987.
1989.
1989.
5.10
4. 1
2.28
5.28
1991. 3.27
1991. 4.11
1993.
1994.
1995.
1995.
1995.
1996.
1997.
4. 1
1.31
3.31
4. 1
5.12
5.11
4. 1
1999. 4. 1
2000. 4. 1
2002. 2.28
2002. 3.11
2002. 4. 1
2003.
2004.
2004.
2004.
8.20
3. 1
3. 8
4. 1
分子科学研究所創設披露式が挙行された。
第二代研究所長に長倉三郎東京大学物性研究所教授が任命された。
国立学校設置法の一部を改正する法律により，分子科学研究所と生物科学総合研究機構（基礎生物学
研究所，生理学研究所）は総合化され，岡崎国立共同研究機構として一体的に運営されることになった。
理論研究系に分子基礎理論第三研究部門が設置され，管理局が岡崎国立共同研究機構管理局となり，技
術課が研究所所属となった。
研究施設として極端紫外光実験施設（UVSOR）が設置された。
極端紫外光実験棟第１期工事（1,281 m2）が竣工した。
極端紫外光実験棟第２期工事（1,463 m2）が竣工した。
電子構造研究系に分子エネルギー変換研究部門が，分子集団研究系に分子集団動力学研究部門，極端
紫外光研究部門が設置された。
極端紫外光実験施設ストレージリング装置に電子貯蔵が成功した。
極端紫外光実験施設の披露が行われた。
研究施設として，錯体化学実験施設（錯体合成研究部門，錯体触媒研究部門）が設置された。 流動研
究部門制度が発足し錯体化学実験施設に錯体合成研究部門が設置された。
分子科学研究所創設１０周年記念式典を挙行した。
第三代研究所長に井口洋夫分子科学研究所教授が任命された。
分子科学研究所南実験棟（3,935 m2）が竣工した。
分子集団研究系に界面分子科学研究部門が，相関領域研究系に有機構造活性研究部門（共に流動研究
部門）が設置された。
極端紫外光実験棟（増築）
（283 m2）が竣工した。
極端紫外光科学研究系（反応動力学研究部門）が設置された。 基礎光科学，界面分子科学，極端紫外
光の各研究部門は分子集団研究系から極端紫外光科学研究系へ振替された。
第四代研究所長に伊藤光男前東北大学教授が任命された。
電子計算機センター棟（増築）
（951 m2）が竣工した。
相関領域研究系有機構造活性研究部門（流動）が廃止された。
理論研究系に分子基礎理論第四研究部門が設置された。
分子科学研究所設立２０周年記念式典を挙行した。
相関領域研究系に分子クラスター研究部門（流動）が設置された。
機器センター，極低温センター，化学試料室が廃止され，分子制御レーザー開発研究センター，分子
物質開発研究センターが設置された。
第五代研究所長に茅幸二慶應義塾大学教授が任命された。
電子計算機センター，錯体化学実験施設錯体合成研究部門が廃止され，電子計算機室が設置された。共
通研究施設として，統合バイオサイエンスセンター，計算科学研究センター，動物実験センター，アイ
ソトープ実験センターが設置された。
山手２号館（統合バイオサイエンスセンター，計算科学研究センター）
（5,149 m2）が竣工した。
山手１号館Ａ（動物実験センター，アイソトープ実験センター）
（4,674 m2）が竣工した。
相関領域研究系分子クラスター研究部門（流動），極端紫外光科学研究系界面分子科学研究部門（流
動），分子物質開発研究センターが廃止され，分子スケールナノサイエンスセンター（分子金属素子・分
子エレクトロニクス研究部門，ナノ触媒・生命分子素子研究部門，ナノ光計測研究部門，界面分子科学
研究部門（流動），分子クラスター研究部門（流動））が設置された。
山手４号館（分子科学研究所分子スケールナノサイエンスセンター）
（3,813 m2）が竣工した。
2
山手５号館（ＮＭＲ）
（664 m ）が竣工した。
山手３号館（統合バイオサイエンスセンター）
（10,757 m2）が竣工した。
国立大学法人法により，国立天文台，核融合科学研究所，基礎生物学研究所，生理学研究所，分子科
学研究所が統合再編され，大学共同利用機関法人自然科学研究機構が創設された。理論研究系が理論分
子科学研究系に改組された。計算分子科学研究系（計算分子科学第一研究部門，計算分子科学第二研究
部門，計算分子科学第三研究部門）が設置された。分子スケールナノサイエンスセンターに，先導分子
科学研究部門が設置され，界面分子科学研究部門，分子クラスター研究部門が廃止された。極端紫外光
実験施設が，極端紫外光研究施設に改組された。安全衛生管理室が設置された。岡崎共同研究機構管理
局が，大学共同利用機関法人自然科学研究機構岡崎統合事務センターとなり，総務部（総務課，国際研
究協力課），財務部（財務課，調達課，施設課）に改組された。第六代研究所長に中村宏樹分子科学研究
所教授が任命された。
4 分子科学研究所の概要
2-3 現在の組織とその発足
大学共同利用機関法人自然科学研究機構
機構長選考会議
役 員 会
理事
監事
機構長
教育研究評議会
経営協議会
機構会議
研究連携委員会
研究連携室
事務局長
本部事務局
国立天文台
核融合科学研究所 基礎生物学研究所
生理学研究所
総務課
研究連携課
財務課
等
分子科学研究所
台長
所長
所長
所長
所長
（副機構長）
（副機構長）
（副機構長）
（副機構長）
（副機構長）
運営顧問会議
研究系
施設
事務部等
研究系
施設
事務部等
研究系
施設
事務部等
研究系
施設
事務部等
運営会議
研究系
施設
事務部等
岡崎共通研究施設・岡崎統合事務センター
分子科学研究所の概要 5
分子基礎理論第一研究部門('76.5)
理論分子科学研究系
分子基礎理論第二研究部門('76.5)
※分子基礎理論第三研究部門('81.4)
(1976.5)
分子基礎理論第四研究部門('95.4)
分子構造学第一研究部門('75.4)
分子構造研究系
※分子構造学第二研究部門('75.4)
(1975.4)
分子動力学研究部門('79.4)
基礎電子化学研究部門('75.4)
電子状態動力学研究部門('78.4)
電子構造研究系
※電子構造研究部門('78.4)
(1975.4)
◇分子エネルギー変換研究部門('83.4)
物性化学研究部門('75.4)
分子集団研究系
分子集団動力学研究部門('83.4)
(1975.4)
※分子集団研究部門('75.4)
相関分子科学第一研究部門('77.5)
相関領域研究系
※相関分子科学第二研究部門('77.5)
(1976.5)
運営顧問会議
基礎光化学研究部門('78.4)
極端紫外光科学研究系
反応動力学研究部門('91.4)
(1989.5)
◇極端紫外光研究部門('83.4)
所長
計算分子科学第一研究部門('04.4)
計算分子科学研究系
計算分子科学第二研究部門('04.4)
(2004.4)
※計算分子科学第三研究部門('04.4)
運営会議
分子制御レーザー開発研究センター('97.4)
研究施設
装置開発室('75.4)
(1978.4)
極端紫外光研究施設('82.4)
分子スケール
ナノサイエンス
センター
(2002.4)
分子金属素子・分子エレクトロニクス研究部門('02.4)
ナノ触媒・生命分子素子研究部門('02.4)
ナノ光計測研究部門('02.4)
先導分子科学研究部門('04.4)
錯体物性研究部門('89.5)
錯体化学実験施設
※配位結合研究部門('86.4)
(1984.4)
※錯体触媒研究部門('84.4)
安全衛生管理室('04.4)
技術課
第１技術班∼第５技術班
(1975.4)
（計１３係）
※は客員研究部門 ◇は外国人客員研究部門
( )書きは設置年月
6 分子科学研究所の概要
2-4 研究所の運営
分子科学研究所は，全国の大学共同利用機関としての機能をもつと同時に独自の研究・教育のシステムを有してい
る。この項では，これらに関する研究所運営の組織とそれぞれの機能について説明する。
2-4-1 運営顧問会議
法人組織となって，法律上は分子科学研究所の属する自然科学研究機構にだけ研究と教育に関する（教育研究）評
議会（機構外委員，機構内委員，約半数ずつ）が置かれるようになった。また，機構の経営に関する（経営）協議会
（機構外委員，機構内委員，約半数ずつ）も機構に置かれるようになった。その影響で，法人化前に法律上，各研究所
に置かれていた評議員会（所外委員のみから構成）や運営協議員会（所外委員，所内委員，約半数ずつ）は消滅した。
各研究所では内部組織について法律上の規定はなく，独自の判断での設置が可能であるが，それらの内部組織はすべ
て所長の諮問組織でしかない。法人化前，研究所に置かれていた評議員会の主な機能は，①所長選考，②事業計画そ
の他の管理運営に関する重要事項の検討，であったが，法人化後はこれらは基本的には機構長・役員会が評議会・協
議会に諮る事項になってしまった。
自然科学研究機構では創設準備の段階から各研究所の自律性を保つことを基本原則として，
機構憲章を作成した。そ
の精神に基づき，上記①，②の機能は法律上の組織だけに任せるのではなく，各研究所別に適切な内部組織を置くこ
とになった。ただし，機能①については，所長の諮問組織で審議するのは不適当なため，形式的には機構長の諮問組
織的な位置付けで，その都度，各研究所別に大学共同利用機関長選考委員会を設置することにした。その委員には評
議会・協議会の各機構外委員を含めることになっている。一方，機能②については必要に応じて各研究所で適当な内
部組織（所長の諮問組織）を構成することになった。その結果，分子科学研究所では運営顧問制度を発足させた。現
在，機構の評議会・協議会から分子科学研究所に関わりを持つ機構外委員各２名に運営顧問をお願いしている。また，
外国人評議員に代わる外国人運営顧問も引き続き２名にお願いしている。
運営顧問（任期 2004.4-2006.3）
加 藤 伸 一
小 間 篤
土 屋 荘 次
益 田 隆 司
豊田中央研究所代表取締役
高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所長
城西大学招聘教授，東京大学名誉教授
電気通信大学長
外国人運営顧問（任期 2003.4-2005.3）
FLEMING, Graham R.
JORTNER, Joshua
米国カリフォルニア大学バークレー校教授
イスラエルテルアビブ大学教授
2-4-2 運営会議
運営顧問の項で説明したように，法人化後は各研究所に置かれていた運営協議員会は消滅した。そのため，各研究
所に運営会議なるものを内部組織（所長の諮問組織）として設置することになった。委員構成は以前と同じで，所外
委員１０名，所内委員１１名の合計２１名の組織である。学会等連絡会議で所外委員候補を決めるプロセスも全く同じであ
る。分子科学研究所では教授会議も堅持しており，
運営会議は教授会議と連携をとりながら法人化前と同じ方式に従っ
て所長候補，研究者人事，共同研究について審議，検討することになっている。つまり，運営会議側では以前と同様，
人事選考部会（運営会議委員の中で所外５名，所内５名から成る）で人事について審議し，共同研究専門委員会で共
分子科学研究所の概要 7
同研究について審議する。所長候補検討も同様に運営会議で行われる予定である（大学共同利用機関長選考委員会か
ら依頼を受けて）。
運営会議委員（任期 2004.4-2006.3）
阿久津 秀 雄
阿波賀 邦 夫
太 田 信 廣
加 藤 隆 子
榊 茂 好
田 中 健一郎
寺 嶋 正 秀
西 川 惠 子
藤 田 誠
前 川 禎 通
宇理須 恆 雄
小 川 琢 治
北 川 禎 三
小 杉 信 博
大阪大学たんぱく質研究所所長
名古屋大学大学院理学研究科教授
北海道大学電子科学研究所教授
核融合科学研究所教授
京都大学大学院工学研究科教授
広島大学大学院理学研究科教授
京都大学大学院理学研究科教授
千葉大学大学院自然科学研究科教授
東京大学大学院工学系研究科教授
東北大学金属材料研究所教授
極端紫外光科学研究系教授
分子スケールナノサイエンスセンター教授
岡崎統合バイオサイエンスセンター教授
極端紫外光科学研究系教授
小 林 速 男
田 中 晃 二
永 瀬 茂
西 信 之
平 田 文 男
松 本 吉 泰
藥 師 久 彌
分子集団研究系教授
錯体化学実験施設教授
理論分子科学研究系教授
電子構造研究系教授
理論分子科学研究系教授
分子スケールナノサイエンスセンター教授
分子集団研究系教授
2-4-3 人事選考部会
人事選考部会は運営会議のもとに設置され，研究教育職員候補者の選考に関する事項の調査審議を行う。委員は運
営会議の所内委員５名と所外委員５名の計１０名によって構成され，委員の任期は２年である。平成１２年度より，人事
が分子科学の周辺に広く及びかつ深い専門性を伴いつつある現状に対応し，人事選考部会は必要に応じて構成員以外
の者を専門委員として加えることが出来るようになった。また，岡崎統合バイオサイエンスセンター（分子研兼務）教
授・助教授の人事選考については，同センターの特殊性に鑑み，独自の専門委員会制度を取り入れることとした。教
授，助教授及び助手候補者の選考は全て人事選考部会において行われ，１名の最終候補者が部会長より所長に答申さ
れる。所長はオブザーバーとして会議に参加する。なお , 助手候補者の選考においては，人事選考部会のもとに専門委
員を含む５名の助手選考小委員会を設置する。同小委員会での選考の結果，その主査は最終候補者を部会長に答申し，
部会長は人事選考部会に報告し審議を行う。
所長は，部会長から受けた答申結果を教授会議（後述）に報告し，了解を得る。
分子科学研究所における研究教育職員候補者は，
“短期任用助手”の場合を除いて全て公募による応募者の中から選
考される。教授又は助教授を任用する場合には，まず教授・助教授懇談会において当該研究分野及び募集方針の検討
を行い，それに基づいて作成された公募文案を教授会議，人事選考部会で審議した後公募に付する。研究系でのいわ
ゆる内部昇任は慣例として認められていない。ただし，技術職員又はＩＭＳフェローから助手への任用，あるいは総研
大生又はその卒業生から助手への任用は妨げていない。平成１１年１月から平成１６年３月までに採用された研究系の助
手（平成１５年４月以降研究系だけではなく，施設に採用された助手にも適用された）には６年の任期が規定されてお
8 分子科学研究所の概要
り，任期を越えて在職する場合は１年ごとに所長に申請してその再任許可の手続きを得なければならない。ただし，平
成１６年４月以降助手の任期制を見直し，分子研本来の制度に戻した。
人事選考部会委員（２００４年度）
阿波賀 邦 夫
太 田 信 廣
榊 茂 好
田 中 健一郎
寺 嶋 正 秀
（名大教授）
（北大教授）
（京大教授）
（広大教授）
（京大教授）
小 杉 信 博
田 中 晃 二
永 瀬 茂
松 本 吉 泰
藥 師 久 彌
（分子研教授）
（分子研教授）
（分子研教授）
（分子研教授）
（分子研教授）
2-4-4 運営会議共同研究専門委員会
全国の大学等との共同利用研究は分子研の共同利用機関としての最も重要な機能の一つである。本委員会では，共
同利用研究計画（課題研究，協力研究，招へい協力研究，研究会等）に関する事項等の調査を行う。半年毎（前，後
期）に，申請された共同利用研究に対して，その採択及び予算について審議し，運営会議に提案する。また，UVSOR
施設（極端紫外光研究施設）に関する共同利用研究については，別に専門委員会を設け，各研究者からの申請につい
て審議し，運営委員会に提案する。
運営会議共同研究専門委員会の委員は，運営会議委員６名以内と運営会議の議を経て所長が委嘱する運営会議委員
以外の者６名以内によって構成される。
運営会議共同研究専門委員会委員（２００４年度）
伊 藤 翼 （東北大名誉教授）
阿久津 秀 雄 （大阪大教授）
冨 宅 喜代一 （神戸大教授）
宇理須 恆 雄 （分子研教授）
小 林 速 男 （分子研教授）
田 中 晃 二 （分子研教授）
西 信 之 （分子研教授）
中 村 敏 和 （分子研助教授）
見 附 孝一郎 （分子研助教授）
米 満 賢 治 （分子研助教授）
高 橋 正 彦 （分子研助教授）
2-4-5 学会等連絡会議
所長の要請に基づき学会その他の学術団体等との連絡，共同研究専門委員各候補者等の推薦等に関することについ
て，検討し，意見を述べる。
学会等連絡会議構成員（２００４年度）
市 川 行 和 （宇宙研名誉教授）
榎 敏 明 （東工大院教授）
太 田 信 廣 （北大教授）
小 林 昭 子 （東大院教授）
高 塚 和 夫 （東大院教授）
張 紀久夫 （福井大非常勤講師）
寺 嶋 正 秀 （京大院教授）
富 岡 秀 雄 （三重大教授）
永 田 敬 （東大院教授）
西 川 惠 子 （千葉大院教授）
平 尾 公 彦 （東大院教授）
平 岡 賢 三 （山梨大教授）
山 内 薫 （東大院教授）
山 下 晃 一 （東大院教授）
北 川 禎 三 （統合バイオセ教授）
小 林 速 男 （分子研教授）
西 信 之 （分子研教授）
平 田 文 男 （分子研教授）
見 附 孝一郎 （分子研助教授）
分子科学研究所の概要 9
2-4-6 教授会議
分子科学研究所創設準備会議山下次郎座長の申し送り事項に基づいて，分子研に教授会議を置くことが定められて
いる。同会議は分子研の専任・客員の教授・助教授で構成され，研究及び運営に関する事項について調査審議し，所
長を補佐する。所長候補者の選出にあたっては，教授会議は独立に２名の候補者を選出し，運営会議に提案しその審
議に委ねる。また，研究教育職員の任用に際しては人事選考部会からの報告結果を審議し，教授会議としての可否の
投票を行う。
2-4-7 主幹・施設長会議
主幹・施設長会議は所長の私的機関であり，所長の諮問に応じて研究所の運営等の諸事項について審議し，所長を
補佐する。そこでの審議事項の大半は教授会議に提案されそこでの審議に委ねる。主幹・施設長会議の構成員は各研
究系の主幹及び研究施設の施設長で，所長が招集し，主催する。
2-4-8 大学院委員会
総合研究大学院大学の運営に関する諸事項，学生に関する諸事項等の調査審議を行い，その結果を大学院専攻委員
会に提案し，その審議に委ねる。大学院委員会は各系及び錯体化学実験施設からの各１名の委員によって構成される。
2-4-9 特別共同利用研究員受入審査委員会
他大学大学院からの学生（従来大学院受託学生と呼ばれていたもの）の受入れ及び修了認定等に関する諸事項の調
査，審議を行う。同委員会は，各系及び錯体化学実験施設からの各２名の委員によって構成される。
10 分子科学研究所の概要
2-4-10 各種委員会等
上記以外に次表に示すような“各種の委員会”があり，研究所の諸活動，運営等に関するそれぞれの専門的事項が
審議される。詳細は省略する。
(1) 分子科学研究所の各種委員会
会議の名称
設置の目的・審議事項
委員構成
設置根拠等
実施日
点検評価委員会
研究所の設置目的及び社会的使命を
達成するため自ら点検及び評価を行
い研究所の活性化を図る。
所長，研究総主幹，研究主幹，
研究施設の長，本部研究連携室 点検評価規
の研究所所属の研究教育職員， 則
技術課長，他
将来計画委員会
研究所の将来計画について検討す
る。
所長，研究総主幹
，教授数名，助教授数名
放射線安全委員会
放射線障害の防止に関する重要な事
項，改善措置の勧告。
放射線取扱主任者，研究所の職
放射線障害
員６
予防規則
技術課長，他
2004.7.27
センター長
センターの助教授
教授又は助教授３
職員以外の研究者若干
2005.1.19
分子制御レーザー 分子制御レーザー開発研究センター
開発研究センター の管理運営に関する重要事項。
運営委員会
共同研究の採択に関する調査。
分子スケールナノ 分子スケールナノサイエンスセンタ
サイエンスセンタ ーの管理運営に関する重要事項。
ー運営委員会
共同研究の採択に関する調査。
研究施設長
研究施設の教授及び助教授
教授又は助教授４
職員以外の研究者７
錯体化学実験施設
実験施設の運営に関する重要事項。
運営委員会
実験施設長
施設の教授及び助教授
施設以外の教授又は助教授２
職員以外の研究者４
装置開発室運営委 装置開発室の運営に関する重要事
員会
項。
（原則）
各研究室から各１
当該施設から若干
他の施設から若干
図書委員会
購入図書の選定。他
広報委員会
Annual Review，分子研レターズ等
の研究所出版物作成に関すること。
研究所公式ホームページの管理運
営。
情報ネットワーク
情報ネットワークの維持，管理運
管理運営専門委員
営。
会
なし
センター規
則
センター長
委員会規則
センターの教授及び助教授
センター以外の分子研の教授又
2004.7.28
は助教授若干
職員以外の研究者若干
極端紫外光研究施 研究施設の運営に関する重要事項。
設運営委員会
共同研究の採択に関する調査。
分子研安全衛生委
安全衛生管理に関する事項。
員会
委員会規則
研究施設
ごとに外
部評価を
実施
（原則）
各研究室から各１
施設から必要数
研究施設規則 2004.8.4
委員会規則 2005.2.
実験施設規則
委員会規則
なし
2005.1.31
安全衛生委
2004.11.1
員会規則
2004.10.15
関係研究者のうちから７
2004.12.2
（原則）
各研究室から各１
施設から必要数
2004.5.13,
7.22, 9.15,
11.10
設置根拠の欄 分子科学研究所で定めた規則，略式で記載。記載なきは規定文なし。
表以外に，分子研コロキウム係，自衛消防隊組織がある。
分子科学研究所の概要 11
(2) 岡崎３機関の各種委員会等
会議の名称
設置の目的・審議事項
分子研からの委員
設置根拠等
実施日
研究所相互に関連のある管理運営上の
岡崎３機関研究所長会議 重要事項について審議するとともに円 所長
滑な協力関係を図る。
2004.4.21,
5.18, 6.15,
所長会議運営規
7.20, 9.28,
則
10.19, 11.
16, 12.21
レクリエーションの計画及び実施に関
岡崎３機関職員福利厚生
研究教育職員１
すること，職員会館の運営に関するこ
委員会
技術職員１
と。他
委員会規則
副所長又は研究総主
岡崎情報ネットワーク管 情報ネットワークの管理運営に関する 幹，教授１
委員会規則
理運営委員会
必要事項。
計算科学研究センタ
ー長
2004.3.11
岡崎情報ネット
岡崎情報ネットワーク管
教授１（運営委員）
情報ネットワークの管理運営に関し，
ワーク管理運営
理運営委員会整備専門委
助教授又は助手１
委員会規則第７
専門の事項を調査審議する。
員会
（管理室員）
条
機構における情報ネットワークの日常
次長（技術担当）
岡崎情報ネットワーク管 の管理。
教授１
理運営専門委員会
将来における情報ネットワークの整
技術職員１
備，運用等について調査研究。
同上
岡崎３機関スペース・コ
所長，教授１
事業計画，事業の運営方法に関するこ
ラボレーション・システ
情報ネットワーク管 委員会規則
と。他
ム事業委員会
理室次長
岡崎３機関スペース・コ
事業計画に関する事項等について調
ラボレーション・システ
査。
ム事業実施専門委員会
スペース・コラ
事業委員会委員，研
ボレーション・
究教育職員１
システム事業委
情報ネットワーク管
員会規則第６条
理室員
委員会要項
2004.3.17,
5.13, 7.22,
9.15, 11.10
なし
なし
岡崎共同利用研究者宿泊 宿泊施設（ロッジ）の運営方針・運営 担当責任所長
施設委員会
費に関すること。
教授１
委員会規則
岡崎コンファレンスセン センターの管理運営に関し必要な事
ター運営委員会
項。
センター規則第
2004.9.17
５条
担当責任所長
教授１
2004.6.3
教授１
岡崎情報図書館運営委員
情報図書館の運営に関する重要事項。
会
助教授１
情報図書館規則
第４条
2005.2
委員会規則
岡崎３機関安全衛生委員 岡崎３機関の安全衛生に関し必要な事
会
項について。
2004.4.19,
5.18, 6.15,
安全衛生管理規
7.20, 8.17,
則
9.28, 10.
19, 11.16
防火対策委員会
研究主幹１
防火管理に関する内部規定の制定改
技術課長
廃，防火施設及び設備の改善強化。防
放射線取扱主任者
委員会規則
火教育，防火訓練の実施計画，防火思
高圧ガス保安員及び
想の普及及び高揚。他
作業責任者
動物実験委員会
動物実験に関する指導及び監督。実験 研究教育職員２
計画の審査。他
技術課長
岡崎統合バイオサイエン センターの管理運営に関する重要事項
教授又は助教授２
スセンター運営委員会
を審議するため。
12 分子科学研究所の概要
なし
動物実験に関す
2004.12.10
る指針
2005.3
委員会規則
センター規則
2004.6.30
2005.2.22
計算科学研究センター運 センターの管理運営に関する重要事項
教授又は助教授２
営委員会
を審議するため。
センター規則
2004.8.18
2005.3.1
動物実験センター運営委 センターの管理運営に関する重要事項
教授又は助教授２
員会
を審議するため。
センター規則
2004.6.17,
9.16
アイソトープ実験センタ センターの管理運営に関する重要事項 教授又は助教授２
ー運営委員会
を審議するため。
技術課長
センター規則
2004.7.7
セクシュアル・ハラスメントの防止並
びにその苦情の申出及び相談に対応す
セクシュアル・ハラスメ
委員会等に関す
るため。
所長が指名する者２
2004.9.3
ント防止委員会
る規則
セクシュアル・ハラスメントの防止等
適切な実施を期すため。
文部科学省共済組合自然
科学研究機構支部岡崎３ 営業種目，営業時間。他
機関食堂運営委員会
教授１
技術課長
委員会規則
岡崎南ロータリークラブ 岡崎南ロータリークラブが行う交流事
研究教育職員１
との交流委員会
業等に関する協議及び事業への協力
なし
2004.6.9,
8.17
アイソトープ実験センタ 明大寺地区実験施設における放射線障
教授３
ー明大寺地区実験施設放 害の防止に関し必要な事項を企画審議
技術課長
射線安全委員会
する。
センター明大寺
地区実験施設放
2004.7.22
射線障害予防規
則
アイソトープ実験センタ 山手地区実験施設における放射線障害
教授３
ー山手地区実験施設放射 の防止に関し必要な事項を企画審議す
技術課長
線安全委員会
る。
センター山手地
区実験施設放射 2004.7.22
線障害予防規則
機構の広報に関する打合
機構の広報活動に関する検討を行う。 教授１
せ会
施設整備委員会
機構の山手地区及び明大寺地区の施設
整備に関する事項の立案を行い，所長 教授２
会議に報告する。
なし
持ち回り
所長会議申合せ 会議に実
施
「独立行政法人等の保有する情報の公
自然科学研究機構岡崎情
所長又は研究総主幹
開に関する法律」を円滑に実施するた
委員会規則
報公開委員会
教授１
め。
生命倫理審査委員会
機構におけるヒトゲノム・遺伝子解析
研究を，倫理的配慮のもとに適正に推 教授又は助教授２
進するため。
委員会規則
2004.7.14,
8.26, 10.
13, 11.30
2005.3.18
設置根拠の欄 岡崎３機関が定めた規則，略式で記載。記載なきは規定文なし。
分子科学研究所の概要 13
2-5 構成員
2-5-1 現在の構成員
中 村 宏 樹
小 杉 信 博
所長
研究総主幹(併)
伊 藤 光 男
井 口 洋 夫
茅 幸 二
近 藤 保
玉 尾 皓 平
土 屋 荘 次
廣 田 襄
岩 田 末 廣
岩 村 秀
木 村 克 美
齋 藤 修 二
長 倉 三 郎
花 崎 一 郎
廣 田 榮 治
丸 山 有 成
諸 熊 奎 治
吉 原 經太郎
研究顧問，名誉教授
研究顧問，名誉教授
研究顧問，名誉教授
研究顧問
研究顧問
研究顧問
研究顧問
名誉教授
名誉教授
名誉教授
名誉教授
名誉教授
名誉教授
名誉教授
名誉教授
名誉教授
名誉教授
理論分子科学研究系 研究主幹(併) 平 田 文 男
分子基礎理論第一研究部門
永 瀬 茂
岡 本 祐 幸
小 林 郁
奥 村 久 士
西 野 正 理
河東田 道 夫
李 秀 栄
小久保 裕 功
眞 木 淳
石 田 豊 和
秋 永 宜 伸
SLANIA, Zdenek
小 野 ゆり子
土 屋 敬 史
KULKAUNI, Anant
高 木 望
教 授
助教授
助 手
助 手
研究員
専門研究職員
専門研究職員
専門研究職員
専門研究職員
専門研究職員
専門研究職員
専門研究職員
専門研究職員
専門研究職員
専門研究職員
学振特別研究員
分子基礎理論第二研究部門
中 村 宏 樹
信 定 克 幸
MIL’NIKOV, Gennady V.
ZOU, Shiyang
近 角 真 平 14 分子科学研究所の概要
教 授(併)
助教授
助 手
研究員
研究員
趙 聖 行
田 村 宏 之
KONDORSKIY, Alexey
ZHAO, Yi
PARK, Tae Jun
研究員
研究員
専門研究職員
学振外国人特別研究員 '03.11.2 ∼ '05.11.1
外国人研究職員 '04.7.1 ∼ '04.8.31
'04.12.7 ∼ '05.2.6
分子基礎理論第三研究部門
平 田 文 男
米 満 賢 治
山 下 靖 文
鄭 誠 虎
KOBRYN, Oleksandr
丸 山 豊
宮 田 竜 彦
前 島 展 也
吉 田 紀 生
谷 村 あゆみ
生 田 靖 弘
井 上 仁
教 授
助教授
助 手
助 手
研究員
研究員
研究員
研究員
専門研究職員
専門研究職員
専門研究職員
特別訪問研究員
分子基礎理論第四研究部門（客員研究部門）
波 田 雅 彦
中 嶋 隆
教 授（東都大理）
助教授（京大エネ理工研）
分子構造研究系 研究主幹(併) 北 川 禎 三
分子構造学第一研究部門
岡 本 裕 巳
森 田 紀 夫
井 村 考 平
永 原 哲 彦
教 授
教 授（福井大工）
助 手
研究員
分子構造学第二研究部門（客員研究部門）
太 田 俊 明
石 森 浩一郎
教 授（東大院理）
助教授（京大工）
分子動力学研究部門
横 山 利 彦
北 川 禎 三
内 田 毅
中 川 剛 志
丸 山 耕 一
松 岡 秀 人
教 授
教 授(兼)（岡崎統合バイオサイエンスセンター）
助 手
助 手
研究員
学振特別研究員
電子構造研究系 研究主幹(併) 西 信 之
基礎電子化学研究部門
西 信 之
十 代 健
西 條 純 一
岡 部 智 絵
教 授
助 手
助 手
研究員
分子科学研究所の概要 15
渡 辺 三千雄
BOO, Bong Hyun
研究員
外国人研究職員 '04.7.8 ∼ '04.8.26
'04.12.20 ∼ '05.2.28
電子状態動力学研究部門
大 森 賢 治
大 島 康 裕
香 月 浩 之
教 授
教 授
助 手
電子構造研究部門（客員研究部門）
市 村 禎次郎
高 木 紀 明
教 授（東工大理）
助教授（東大院新領域創成）
分子エネルギー変換研究部門（外国人客員研究部門）
KWON, Yong-Seung
教 授（成均館大学 教授） '03.10.3 ∼ '04.9.2
OSHEROV, Vladimir, Iosiphovich 教 授（ロシア科学アカデミー化学物理研究所 教授） '04.9.15 ∼ '05.1.14
STANKEVICH, Vladimir, G. 教 授（クルチャトフ放射光研究所室長，モスクワ工科大学 教授） '05.1.20 ∼ '05.7.19
VAROTSIS, Constantinos
助教授（クレタ大学 教授） '04.10.1 ∼ '05.1.31
PULAY, Peter
助教授（アーカンソー大学 教授） '04.1.1 ∼ '04.5.31
COUPRIE, Marie, Emmanuelle 助教授（原子力委員会 主任研究員） '04.6.10 ∼ '04.9.9
TANATAR, Makariy
助教授（ウクライナ科学アカデミー表面化学研究所 シニア科学研究員）
'05.2.1 ∼ '06.1.31
分子集団研究系 研究主幹(併) 小 林 速 男
物性化学研究部門
藥 師 久 彌
中 村 敏 和
山 本 薫
古 川 貢
山 本 貴
原 俊 文
DROZDOVA, Olga
中 野 千賀子
SIMONYAN, Mkhitar
教 授
助教授
助 手
助 手
研究員
研究員
研究員
特別協力研究員
特別訪問研究員
分子集団動力学研究部門
小 林 速 男
高 橋 一 志
LEE, Ha-Jin
大 塚 岳 夫
宮 本 明 人
教 授
助 手
学振外国人特別研究員 '02.6.15 ∼ '04.6.14
学振特別研究員
共同研究員
分子集団研究部門（客員研究部門）
榎 敏 明
内 藤 俊 雄
教 授（東工大院理）
助教授（北大院理）
相関領域研究系 研究主幹(併) 藥 師 久 彌
相関分子科学第一研究部門
木 下 一 彦
青 野 重 利
16 分子科学研究所の概要
教 授(兼)（岡崎統合バイオサイエンスセンター）
教 授(兼)（岡崎統合バイオサイエンスセンター）
秋 田 素 子
吉 岡 資 郎
足 立 健 吾
助 手
助 手（岡崎統合バイオサイエンスセンター）
助 手（岡崎統合バイオサイエンスセンター）
相関分子科学第二研究部門（客員研究部門）
齋 藤 正 男
中 村 一 隆
教 授（東北大多元研）
助教授（東工大応用セラミック研）
極端紫外光科学研究系 研究主幹(併) 宇理須 恆 雄
基礎光化学研究部門
小 杉 信 博
菱 川 明 栄
初 井 宇 記
樋 山 みやび
教 授
助教授
助 手
助 手
橋 栄 治
助 手
瀬戸山 寛 之
研究員
反応動力学研究部門
宇理須 恆 雄
見 附 孝一郎
野々垣 陽 一
教 授
助教授
助 手
片 英 樹
吉 村 大 介
須 賀 康 裕
鈴 木 晃
伊 藤 雅 幸
助 手
特別訪問研究員
共同研究員
共同研究員
共同研究員
極端紫外光研究部門（外国人客員研究部門）
RÜHL, Eckart, Gunther Adolf
WAN, Lijun
SUN, Wei-Yin
DROZDOVA, Olga
LABLANQUIE, Pascal
教 授（ブルツブルグ大学 教授）
'04.4.6 ∼ '04.7.5
教 授（中国科学院化学研究所 教授） '04.7.10 ∼ '04.10.9
教 授（南京大学錯体化学研究所 教授）
'04.11.1 ∼ '05.10.31
助教授（ヨッフェ物理工学研究所 上級研究員）
'03.8.1 ∼ '04.7.31
助教授（フランス放射光研究所 CNRS 主任研究員）
'04.9.1 ∼ '05.2.28
AKA, Gerard, Philippe
助教授（パリ国立高等化学院 教授）
'05.3.1 ∼ '05.5.31
計算分子科学研究系 研究主幹(併) 計算分子科学第一研究部門
岡 崎 進
森 田 明 弘
南 部 伸 孝
三 浦 伸 一
石 田 干 城
教 授(兼)（計算科学研究センター）
助教授(兼)（計算科学研究センター）
助 手
助 手（計算科学研究センター）
助 手（計算科学研究センター）
計算分子科学第二研究部門
計算分子科学第三研究部門（客員研究部門）
分子科学研究所の概要 17
研究施設
分子制御レーザー開発研究センター センター長(併) 松 本 吉 泰
分子位相制御レーザー開発研究部
放射光同期レーザー開発研究部
猿 倉 信 彦
小 野 晋 吾
村 上 英 利
QUEMA, Alex
助教授
助 手
専門研究職員
学振外国人特別研究員 '04.4.1 ∼ '06.3.31
特殊波長レーザー開発研究部
平 等 拓 範
石 月 秀 貴
佐 藤 庸 一
齋 川 次 郎
PAVEL, Nicolaie
曽 根 明 弘
酒 井 博
助教授
助 手
専門研究職員
専門研究職員
専門研究職員
共同研究員
共同研究員
DASCALU, Traian
バンダリ ラケシュ
常 包 正 樹
佐 藤 康 弘
金 原 賢 治
姉 崎 幸 信
共同研究員
共同研究員
共同研究員
共同研究員
共同研究員
共同研究員
分子スケールナノサイエンスセンター 施設長(併) 小 川 琢 治
分子金属素子・分子エレクトロニクス研究部門
小 川 琢 治
夛 田 博 一
鈴 木 敏 泰
田 中 彰 治
阪 元 洋 一
田 中 啓 文
山 田 亮
HUANG, Wei
中 尾 聡
ZHANG, Fapei
荒 木 幸 一
教 授
助教授
助教授
助 手
助 手
助 手
助 手
研究員
専門研究職員
学振外国人特別研究員 '04.4.2 ∼ '06.4.1
特別訪問研究員
ナノ触媒・生命分子素子研究部門
魚 住 泰 広
永 田 央
櫻 井 英 博
藤 井 浩
長 澤 賢 幸
倉 橋 拓 也
山 田 陽 一
東 林 修 平
18 分子科学研究所の概要
教 授
助教授
助教授
助教授(兼)（岡崎統合バイオサイエンスセンター）
助 手
助 手
助 手
助 手
槙 優
研究員
ナノ光計測研究部門
松 本 吉 泰
佃 達 哉
渡 邊 一 也
根 岸 雄 一
松 本 健 俊
角 山 寛 規
長 尾 昌 志
澤 田 健
猪 野 大 輔
教 授
助教授
助 手
助 手
助 手
研究員
研究員
共同研究員
共同研究員
先導分子科学研究部門
加 藤 晃 一
高 橋 正 彦
渡 邉 昇
解 良 聡
KHAJURIA, Yugal
教 授（名市大薬）
助教授
助 手
助 手
研究員
装置開発室 室長(併) 宇理須 恆 雄
極端紫外光研究施設 施設長(併) 小 杉 信 博
加 藤 政 博
教 授
木 村 真 一
助教授
繁 政 英 治
助教授
伊 藤 健 二
助教授（高エネ物質構造科学研）
保 坂 将 人
助 手
持 箸 晃
助 手
伊 藤 孝 寛
助 手
彦 坂 泰 正
助 手
櫻 井 陽 子
研究員
BIELAWSKI, Serge
特別訪問研究員
SZWAJ, Christophe
特別訪問研究員
COUPRIE, Marie, Emmanuelle 特別訪問研究員
錯体化学実験施設 施設長(併) 田 中 晃 二
錯体物性研究部門
田 中 晃 二
川 口 博 之
和 田 亨
松 尾 司
ZHANG, Dao
小 室 貴 士
教 授
助教授
助 手
助 手
専門研究職員
学振特別研究員
配位結合研究部門（客員研究部門）
松 坂 裕 之
上 野 圭 司
教 授（大阪府立大総合科学）
助教授（群馬大工）
分子科学研究所の概要 19
錯体触媒研究部門（客員研究部門）
真 島 和 志
栗 原 正 人
教 授（阪大基礎工）
助教授（山形大理）
安全衛生管理室 室長(併) 小 川 琢 治
戸 村 正 章
助 手
岡崎共通研究施設（分子科学研究所関連）
岡崎統合バイオサイエンスセンター
戦略的方法論研究領域
木 下 一 彦
青 野 重 利
藤 井 浩
小 林 克 彰
鬮 目 理 人
古 池 晶
岡 本 哲 明
PATRA, Digambara
城 口 克 之
藤 原 郁 子
教 授
教 授
助教授
研究員
研究員
専門研究職員
専門研究職員
学振外国人特別研究員 '04.9.1 ∼ '06.8.31
学振特別研究員
学振特別研究員
生命環境研究領域
北 川 禎 三
林 崎 良 英
久 保 稔
KOZLOWSKI, Pawel, Michal
VAROTSIS, C.
XAVIER, Antonio, V.
MAHINAY, Myrna, Sillero
GU, Yuzong
EL-MASHTOLY, S. F. -M.
當 舎 武 彦
太 田 雄 大
長 野 恭 朋
平 松 弘 嗣
教 授
教 授（客員）
（理化研）
研究員
学振外国人招へい研究者（長期）
'04.4.23 ∼ '04.8.21
学振外国人招へい研究者（短期） '05.2.18 ∼ '05.4.17
学振外国人招へい研究者（短期）
'05.2.21 ∼ '05.3.13
学振外国人特別研究員 '03.6.3 ∼ '05.6.2
学振外国人特別研究員 '04.7.21 ∼ '06.7.20
学振外国人特別研究員 '04.10.1 ∼ '06.9.30
学振特別研究員
学振特別研究員
学振特別研究員
学振特別研究員
計算科学研究センター 施設長(併) 永 瀬 茂
岡 崎 進
森 田 明 弘
大 野 人 侍
岩 橋 建 輔
松 田 茂 信
吉 井 範 行
篠 田 恵 子
山 田 篤 志
三 上 泰 治
LIANG, Kuokan
20 分子科学研究所の概要
教 授
助教授
助 手
専門研究職員
専門研究職員
専門研究職員
専門研究職員
専門研究職員
専門研究職員
専門研究職員
村 越 稔
金 城 友 之
技術課
課 長 加 藤 清 則
第１技術班
班 長 吉 田 久 史
専門研究職員
特別協力研究員
理論分子科学研究系技術係
技術職員
石 村 和 也
分子構造研究系技術係
技術職員
渡 邊 廣 憲
電子構造研究系技術係
係 長
第２技術班
中 村 永 研
班 長 山 中 孝 弥
分子集団研究系技術係
技術職員
技術職員
技術職員
賣 市 幹 大
大 石 修
岡 野 芳 則
相関領域研究系技術係
極端紫外光科学研究系技術係
係 長
技術職員
第３技術班
水 谷 伸 雄
手 老 龍 吾
班 長 鈴 井 光 一
電子計算機技術係
技術職員
技術職員
技術職員
技術職員
手 島 史 綱
南 野 智
内 藤 茂 樹
澤 昌 孝
装置開発技術係
技術職員
技術職員
技術職員
技術職員
技術職員
第４技術班
内 山 功 一
豊 田 朋 範
矢 野 隆 行
青 山 正 樹
近 藤 聖 彦
班 長 堀 米 利 夫
分子制御レーザー開発技術係
係 長
技術職員
山 崎 潤一郎
上 田 正
極端紫外光実験技術係
係 長
技術職員
技術職員
蓮 本 正 美
近 藤 直 範
林 憲 志
分子科学研究所の概要 21
第５技術班
班 長 水 谷 文 保
分子スケールナノサイエンス技術第一係
係 長
技術職員
技術職員
永 田 正 明
牧 田 誠 二
千 葉 寿
分子スケールナノサイエンス技術第二係
係 長
主 任
山 敬 史
酒 井 雅 弘
錯体化学実験技術係
技術職員
水 川 哲 徳
技術職員
原 田 美 幸
広報担当
＊ 整理日付は２００４年１２月１日現在。ただし，外国人研究者で２００４年度中に３か月を超えて滞在した者及び滞在が予定されてい
る者は掲載した。
＊ 職名の後に（ ）書きがある者は客員教員等で，本務校を記載している。
22 分子科学研究所の概要
2-5-2 人事異動状況
(1) 分子科学研究所の人事政策
分子科学研究所では創立以来，研究教育職員（教授，助教授，助手）の採用に関しては厳密に公募の方針を守り，し
かもその審議は全て所内５名，所外５名の委員で構成される運営会議人事選考部会に委ねられている。さらに，厳密
な選考を経て採用された助教授および助手は分子科学研究所教員の流動性を保つため内部昇格が禁止されている。施
設の助教授・助手については例外規定が設けられているが，実際には分野の特殊性から同じ施設で，助手から助教授
と助教授から教授への昇格が認められた例があるだけである。また，助手が６年を越えて勤務する際には毎年，本人
の属する研究系の主幹あるいは施設長が主幹・施設長会議においてそれまでの研究活動と転出の努力を報告し，同会
議で承認された後，教授会議でも同様の手続きを行い承認を得るという手続きをとっている。
教授と助教授の研究グループの研究活動に関しては，毎年教授・助教授全員が所長と研究顧問によるヒアリング，ま
た３年おきには研究系あるいは施設ごとに国内委員と国外委員による点検・評価を受けている。さらに，教授と助教
授の個人評価は国外委員により confidential report の形で所長に報告されている。このように完全な公募による教員の
採用，国内外の外部研究者による評価ならびに内部昇格禁止等の内部措置により，分子科学研究所に勤務する助教授
および助手は研究業績を上げて，大学や研究機関に転出していくことを当然のこととしている。教員の流動性とは，全
ての研究者が等しく，
その能力に応じて研究環境が整った大学や研究機関で研究する機会が与えられることであり，そ
の結果，個々の研究者がさらに研究能力をのばして各研究分野で指導者としての人材に成長することに大きな貢献を
するものである。
(2) 創立以来の人事異動状況（2005 年１月１日現在）
① 専任研究部門等
職 名
区 分
所 長
教 授
助教授
助 手
非常勤研究員
技術職員
（IMSフェロー）
就任者数
6
42
68
217 145 166 転出者数
5
25
50
169 110 148 現 員
1
17(1)
18(1)
48 35 18 （）は併任で外数。
② 流動研究部門
部門名
職 名
錯体合成研究部門
教 授
助教授
就任者数
8
9
転出者数
8
現 員
―
区 分
先導分子科学研究部門
助 手
教 授
助教授
助 手
18 7
9
13 9
18 7
8
11 ―
― 0
1
2 錯体合成研究部門は、平成１
２年３月３
１日限りをもって廃止。
先導分子科学研究部門は、平成１６年４月１日に界面分子
科学研究部門を名称変更したもの。
分子科学研究所の概要 23
部門名
分子クラスター研究部門
職 名
有機構造活性研究部門
教 授
助教授
助 手
教 授
助教授
助 手
就任者数
4
5
7
1
4
4
転出者数
4
5
7
1
4
4
現 員
―
―
―
―
―
―
区 分
有機構造活性研究部門は、平成７年３月３
１日限りをもって廃止。
分子クラスター研究部門は、平成１６年３月３
１日限りをもって廃止。
③ 客員研究部門
職 名
教 授
区 分
助教授
就任者数
107 119 現 員
9 7 ④ 外国人客員研究部門
職 名
分子エネルギー変換研究部門
極端紫外光研究部門
教 授
助教授
教 授
助教授
就任者数
27
28
29
21
現 員
1
1
1
1
区 分
人数は，
延べ招へい人数（招へい決定者を含む。継続は除く。）
24 分子科学研究所の概要
2-6 研究系及び研究施設の概要
理論分子科学研究系
研究目的
分子科学は量子力学を中心とする理論の進歩に基づいて発展した。また実験的研究の成果は新し
い理論の開発をうながすものである。本系では，実験部門と密接に連携した分子科学の基礎とな
る理論的研究を行う。
分子基礎理論第一研究部門
研究目的
研究課題
分子科学の基礎となる理論的方法の開発及び分子構造の理論的研究
１，分子の設計と反応の理論計算
２，分子シミュレーションにおける新手法の開発と生体高分子の立体構造の理論的研究
分子基礎理論第二研究部門
研究目的
研究課題
原子，分子の動的諸過程，及び分子集合体の物性と構造の変化に関する理論的研究
１，化学反応諸過程の動力学に関する理論的研究
２，原子分子過程における電子状態遷移の理論的研究
３，凝縮系における分子の光学過程に関する理論的研究
４，凝縮系における電子的励起の緩和と伝播の理論的研究
分子基礎理論第三研究部門
研究目的
研究課題
分子性液体・固体の構造，物性及び非平衡過程に関する理論的研究
１，溶液中の平衡・非平衡過程に関する統計力学的研究
２，溶液内分子の電子状態と化学反応に関する理論的研究
３，生体高分子の溶液構造の安定性に関する統計力学的研究
４，界面における液体の統計力学的研究
５，分子性物質の電子物性における次元性と電子相関に関する理論的研究
６，光誘起非線型ダイナミクスと秩序形成過程に関する理論的研究
分子基礎理論第四研究部門（客員）
研究目的
１，凝縮系における化学反応ダイナミクスに関する理論的・計算科学的研究
２，凝縮系における光と分子の相互作用および分子間相互作用に関する理論的研究
研究課題
１，凝縮系化学反応における分子エネルギー移動過程の理論的研究
２，自由エネルギー勾配法の開発．溶質分子の構造最適化プログラムの開発と個別反応への適用
３，液体および生体分子系における分子間振動相互作用と振動励起移動および光学的性質に関する理
論的研究
４，分子振動の諸性質と理論的に解析するためのソフトウェアの開発と応用
分子科学研究所の概要 25
分子構造研究系
研究目的
分子科学では原子・分子の立体配置及び動きを知ること，またそれらと電子状態の相関を解明す
ることが重要であり，そのための実験手段として各種の静的分光法および時間分解分光法が用い
られる。これらの方法を高感度化，高精密化するとともに時間・空間分解能を高めることも含め
新しい手段の開発を行う。
分子構造学第一研究部門
研究目的
１，分子及び分子集団の時間的・空間的挙動を通じた化学的性質の解明
２，レーザーによる気体原子の運動の制御とその応用の研究
研究課題
１，極めて高い空間分解能をもつ高速分光法による分子ダイナミクスの研究
２，微粒子系における素励起の空間分解分光の研究
３，液体ヘリウム中の原子・分子・イオンの分光学的研究
４，ヘリウム原子のレーザー冷却・トラッピングの研究
分子構造学第二研究部門（客員）
研究目的
１，Ｘ線吸収分光法による固体表面化学反応過程の追跡
２，鉄センサー蛋白質の構造化学的研究
研究課題
１，独自に開発したエネルギー分散型Ｘ線吸収スペクトル測定法を用いて，固体表面における化学反
応過程を追跡する
２，鉄センサー蛋白質（IRP）が鉄を検出すると DNA に結合し転写活性を示す事が知られているが，
その構造化学的研究を振動分光法で進める。
分子動力学研究部門
研究目的
磁性薄膜における表面分子化学的磁化制御
研究課題
Ｘ線磁気円二色性と磁気光学Kerr効果による新規磁性薄膜の探索と表面分子化学的な磁化制御の
検討
電子構造研究系
研究目的
分子および分子集合系の個性と電子構造との関係を実験的立場から研究し，分子のかくれた機能
を解明するとともに，これを応用する研究を行う。
基礎電子化学研究部門
研究目的
研究課題
分子の励起状態の研究及びその化学反応，エネルギー変換，電荷輸送制御などへの応用
１，分子間相互作用および化学反応や電荷輸送過程の分子クラスターレベルでの研究
２，ナノクラスターの構造と機能発現機構の解明
26 分子科学研究所の概要
電子状態動力学研究部門
研究目的
研究課題
励起分子の構造，化学反応，及びこれに伴う緩和の素過程を明らかにする
１，励起分子の構造及び緩和過程に関する研究
２，原子分子衝突や化学反応素動力学の実験的研究
電子構造研究部門（客員）
研究目的
研究課題
励起分子の動的挙動及び化学反応における分子間相互作用の研究
１，励起分子の動的挙動の研究
２，分子間相互作用の分子構造や化学反応への影響
分子エネルギー変換研究部門（外国人客員）
研究目的
光エネルギー（太陽光）を電気エネルギー又は化学エネルギー（燃料）に変換する方法の基礎に
ついての研究
研究課題
１，内殻励起・イオンの量子化学
２，多次元系における非断熱動力学の理論的研究
３，ヘム蛋白質及びその関連モデル化合物の電子状態
４，分子性磁性体の単結晶の磁気物性研究
５，放射光を利用した極端紫外域の分光学と動力学
分子集団研究系
研究目的
新しい物性をもつ物質の構築並びにその物性の研究。分子と分子集合体の接点を求めながら，分
子物性の新領域の開発に取り組む。
物性化学研究部門
研究目的
研究課題
分子性固体の化学と物理
１，分子性導体の機能探査と電子構造の研究
２，導電性有機固体の電子物性の研究
分子集団動力学研究部門
研究目的
研究課題
分子集合体の物性機能開拓と物性解明
１，磁性有機超伝導体・単一分子金属の開発と物性
２，新規な機能性分子システムの開発
分子集団研究部門（客員）
研究目的
分子及び分子集団の構造と物性の研究
研究課題
１，興味ある物性を持つ新物質の開発と物性
２，分子素子の基礎研究
分子科学研究所の概要 27
相関領域研究系
研究目的
分子科学の成果を関連分野の研究に反映させ，また関連分野で得られた成果を分子科学の研究に
取り入れるなど両者の連携を図るための相関領域に関する研究を行う。
相関分子科学第一研究部門
研究目的
有機化学・有機金属錯体化学さらには酵素化学を含む分子科学関連分野の諸問題を，特に分子の
構造とその機能という分子科学の観点から研究
研究課題
新規分子性強磁性体の構築とその磁気構造の解明
相関分子科学第二研究部門（客員）
研究目的
ヘムタンパクの構造−機能相関の解明
研究課題
ヘムオキシゲナーゼの反応機構解明と新規ヘムタンパクのクローニング，発現系の構築
極端紫外光科学研究系
研究目的
極端紫外光実験施設のシンクロトロン光源は，軟Ｘ線領域から遠赤外光までの広範囲な光を安定
に供給している。本研究系では，この放射光源を用いて，放射光分子科学の新分野を発展させる
中核としての役割を果たす。特に放射光及び放射光とレーザーの同期などによる気相・液相・固
体・固体表面の光化学，ナノ物性，ナノバイオマテリアル創製などを目指した研究を展開する。
基礎光化学研究部門
研究目的
分子及び分子集合体の光化学並びに化学反応素過程の所究
研究課題
１，軟Ｘ線分光による分子及び分子集合体の光化学・光物性研究
２，レーザー光及び放射光を用いた光化学反応の研究
３，短パルス光による分子ダイナミクスの研究
反応動力学研究部門
研究目的
研究課題
極端紫外光を用いた化学反応動力学の研究
１，極端紫外光による表面光化学反応と STM によるその場観察の研究
２，気相における光イオン化及び光解離のダイナミックス
３，放射光に同期したレーザーシステムの開発とその分子科学研究への利用
４，極端紫外光反応を用いたシリコン表面ナノ構造の形成と生体情報伝達受信素子製作
極端紫外光研究部門（外国人客員）
研究目的
研究課題
世界唯一の化学専用極端紫外光を利用した化学の反応，合成等全般についての研究
１，化学反応動力学の理論的研究
２，分子および分子集合系の分子構造・電子構造と物性
３，極端紫外光分子科学の研究
28 分子科学研究所の概要
４，金属原子を含む化合物，新物質創成
５，ナノスケール分子科学の研究
計算分子科学研究系
研究目的
分子および分子集合体の計算科学的研究
計算分子科学第一研究部門
研究目的
研究課題
分子および分子集合体の構造と動力学に関する計算科学的研究
１，凝集系における溶質，溶媒の量子動力学シミュレーション
２，複雑な古典凝集系の分子動力学シミュレーション
３，界面和周波発生分光の計算手法の開発
計算分子科学第二研究部門
研究目的
研究課題
分子および分子集合体の機能と物性に関する計算科学的研究
（公募中）
研究施設
分子制御レーザー開発研究センター
研究目的
分子科学の今後の発展のために，分子科学の研究手段としてふさわしい，新しいレーザーシステ
ムを開発し，光分子科学における新しい分野の開拓を目指す。
研究課題
１，放射光に完全同期した紫外レーザーシステムの開発とその分子科学研究への応用
２，赤外パルスレーザーシステムの開発とその分子科学研究への応用
分子スケールナノサイエンスセンター
研究目的
原子・分子サイズでの物質の構造および形状の解明と制御，さらに新しい機能を備えたナノレベ
ルでの新分子系「分子素子」の開発とその電子物性の解明を行うとともに，このような研究を進
展させる新しい方法論の開発を行う。
分子金属素子・分子エレクトロニクス研究部門
研究目的
分子スケール電子物性研究の基礎となる機能性分子の開発およびその電子物性計測技術の確立を
目指す
研究課題
１，分子電子素子のための分子設計と合成およびナノデバイスの作成
２，巨大分子系合成の研究
３，非伝統的手法による無機ナノ構造体の作成
４，分子スケールプローバーの開発
５，有機電界効果トランジスターの作成と特性評価
分子科学研究所の概要 29
６，シリコン−炭素共有結合性ナノインターフェースの構築
７，分子エレクトロニクス素子のための有機半導体の開発
ナノ触媒・生命分子素子研究部門
研究目的
触媒機能発現機構の解明と理解の上に立った新しい機能を発現する新触媒の創成および生体分子
が示す特徴を活用した反応制御，エネルギー変換，情報伝達系などの新たな設計指針の確立を目
指す
研究課題
１，両親媒性レジン坦持ナノパラジウム触媒の創成：設計・調整および水中触媒作用
２，光励起電子移動を利用した触媒反応の開発
３，大型有機分子を用いたナノ反応場の設計と制御
４，新規不斉錯体触媒の開発
５，ボウル型共益分子の設計・合成および機能
６，金属ナノ粒子を用いた触媒反応の開発
ナノ光計測研究部門
研究目的
新たなナノ空間・ナノ構造体の計測手法を用いて，ナノ空間内の現象解明とその分子科学的応用
を行う
研究課題
１，ナノサイエンス研究に適した極端紫外光源の開発
２，非線形分光による固体・ナノ構造体表面でのダイナミックス
３，サブナノ金属クラスターの調整と構造，電子状態，反応性評価
４，有機単分子膜によって保護された金属クラスターの構造解析
先導分子科学研究部門（流動）
研究目的
１，分子軌道イメージング分光法の開発と運動量分光の構築
２，超高磁場核磁気共鳴（NMR）法を用いて生体高分子の作動機構を原子分解能で解明する
研究課題
１，マルチパラメータ同時計測装置の開発
２，電子線コンプトン散乱の衝突立体ダイナミクス
３，配向分子の電子運動量分光
４，高分解能 NMR 計測による複合糖質・タンパク質の精密構造解析
５，NMR を利用した生体高分子の相互作用と内部運動の解析
６，超高磁場固体 NMR 法の生体分子への応用
装置開発室
研究目的
研究課題
実験装置の設計・製作および技術開発
１，放電加工，切削加工，レーザー加工による微細加工の開発と応用
２，ワンチップ MCU を使った自動制御装置の開発
３，CPLD，FPGA を用いた高速デジタル回路の開発
30 分子科学研究所の概要
極端紫外光研究施設
研究目的
電子蓄積リングを利用した極端紫外光源の研究・開発とシンクロトロン放射を用いた分子科学の
研究
研究課題
１，極端紫外光源の高度化と先進放射光源に関する開発研究
２，相対論的電子ビームを用いた光発生法の開発研究，及びビーム物理学研究
３，極端紫外光を用いた光物性実験用の観測システムの開発とそれを用いた分光学的研究
４，極端紫外光を用いた光化学実験用の観測システムの開発とそれを用いた分光学的研究
５，極端紫外光用高性能分光器及び挿入光源を含めた制御システムの開発研究
錯体化学実験施設
研究目的
金属原子を含む化合物を中心とする広範な物質を対象とし，その構造，物性，反応性等を探索す
ることにより，新物質創造のための設計指針ならびに新規反応系を開発することを目的とする。
錯体触媒研究部門
研究目的
研究課題
遷移金属錯体触媒による有機分子変換反応の開発
１，完全水系メディア中での触媒反応
２，新規不斉触媒の開発
３，錯体触媒の固定化と新機能
錯体物性研究部門
研究目的
研究課題
金属錯体の合成と物質変換に関する所究
１，二酸化炭素固定
２，酸塩基中和反応を駆動力とする化学エネルギーと電気エネルギーの相互変換
３，自己組織性精密分子システムの設計・創成・機能発現
４，金属カルコゲニド化合物の合成と多核機能化
配位結合研究部門（客員）
研究目的
３次元金属錯体超分子の合成，機能と結晶構造制御
安全衛生管理室
業務目的
研究所における快適な職場環境の実現と労働条件の改善を通じて職場における職員の安全と健康
を確保するための専門的業務を行う
分子科学研究所の概要 31
2-7 岡崎共通研究施設（分子科学研究所関連）の概要
岡崎統合バイオサイエンスセンター
研究目的
生命現象の基本に関する諸問題を分子レベルから細胞，組織，個体レベルまで統合的に捉える新
しいバイオサイエンスの基礎的研究を展開する
研究課題
１，蛋白質の機能と高次構造ダイナミクス
２，一分子生理学：生体分子機械の動作機構を光学顕微鏡下で探る
３，センサー機能を有する金属タンパク質の構造と機能
４，酸素分子を活性化する金属酵素の機能発現の分子メカニズム
計算科学研究センター
研究目的
研究課題
分子および分子集合体の計算科学的研究
１，化学反応動力学の基礎的研究
２，凝集系の計算機シミュレーション
３，界面和周波発生分光の計算手法の開発
32 分子科学研究所の概要
2-8 技術課
技術課は所長に直属した技術職員の組織で，２００４年４月１日の構成員は，３４名である。２００５年４月には，３名が加
わり，３７名になる。技術職員は，６研究系及び６付属施設に配属され，それぞれの持つ高い専門技術で，分子科学の
研究を支援している。研究室に配属された技術職員は，研究教育職員と共同して研究を行ううちに，博士号を取得し，
他機関へ研究者として転出して行く。一方，付属施設に配属された職員は，先端的装置を駆使し，研究教育職員から
依頼された業務をこなし，装置の維持管理を行っている。また，研究教育職員と協力し，施設の運営も行っている。
施設に配属された技術職員が対応する技術分野も幅が広く，依頼を受けて製作・測定する分野としては，機械工作，
回路工作，理化学ガラス製作，計算機プログラミング，広報ポスター・出版物作成，化学分析などがあり，機器の管
理分野では，ネットワークシステム，レーザーシステム，Ｘ線解析装置，電子顕微鏡，ESR，SQUID，NMR 装置など
の維持管理があり，また施設の管理分野としては，計算機施設，装置開発施設，高圧ガス製造施設，放射光施設の維
持管理業務がある。
分子研は２００４年４月，自然科学研究機構に改変され大学共同利用機関法人となった。研究所への安全関係の適用法
令が，人事院規則から，労働安全衛生法に変わったのに伴い，安全衛生面でも支援をしている。安全衛生分野では，基
礎生物学研究所並びに生理学研究所とともに，岡崎３機関の安全衛生委員会に安全衛生管理者として加わった。分子
研に於いては，安全衛生管理室に所属し（併任）
，４名の技術課所属衛生管理者が，毎週職場巡視を行い，分子研の安
全衛生管理に寄与している。また，放射線・電気／レーザー・高圧ガス担当の作業主任者としても安全衛生管理室に
加わり，研究教育職員とともに安全衛生を担当している。
技術職員（法人前は技官という名称だった）が組織化されたのは，１９７５年に創設された分子科学研究所技術課が最
初である。技術職員が組織化したことで，直接待遇改善につながったが，組織化の効果はそれだけでなく，施設や研
究室の狭い枠に留まっていた支援を，広く分子科学分野全体の研究支援を行うことができるようになり，強力な研究
支援体制ができあがった。支援体制の横のつながりを利用して，分子研への見学・視察の際の見学先との交渉，スケ
ジュールの作成も技術課が行っている。
しかし，分子研の場合，施設に配属された技術職員は，研究室に配属された技術職員に比較すると，流動性に乏し
いので，組織と個人の活性化を図るために，積極的に次のような事項を推進している。
2-8-1 技術研究会
施設系技術職員が他の大学，研究所の技術職員と技術的交流を行うことにより，技術職員相互の技術向上に繋がる
ことを期待し，１９７５年度，分子研技術課が他の大学，研究所の技術職員を招き，第１回技術研究会を開催した。内容
は日常業務の中で生じたいろいろな技術的問題や失敗，仕事の成果を発表し，互いに意見交換を行うものである。そ
の後，毎年分子研でこの研究会を開催してきたが，参加機関が全国的規模に広がり，参加人員も３００人を超えるように
なった。そこで，１９８２年度より同じ大学共同利用機関の高エネルギー物理学研究所（現，高エネルギー加速器研究機
構），名古屋大学プラズマ研究所（現，核融合科学研究所）で持ち回り開催することになり現在に至っている。１９９６年
度より国立天文台や大学も交代で開催するようになった。表１に今までの技術研究会開催場所及び経緯を示す。
分子科学研究所の概要 33
表１ 技術研究会開催機関
年度
開催機関
昭和50 分子科学研究所
昭和51 分子科学研究所
昭和52 分子科学研究所
昭和53
分子科学研究所
分科会
機械
昭和50年7月20日
機械
学習院大など参加
機械、（回路）
名大(工)回路技術
昭和52年7月
機械
都城工専など参加
昭和53年2月
機械、（回路）
名大プラ研回路技術
機械、回路
技術研究会について討論会
分科会形式始める
昭和53年6月2日
高エネルギー物理学研究所
昭和53年10月27日
機械技術
昭和54年7月
機械、回路、電子計算機
昭和54年10月19日
機械
分子科学研究所
昭和55年2月
機械、回路、電子計算機
高エネルギー物理学研究所
昭和55年10月24日
機械
分子科学研究所
昭和56年1月30日
機械、回路、電子計算機、低温
分子科学研究所
昭和56年7月
機械、回路、電子計算機、低温
高エネルギー物理学研究所
昭和56年1月30日
機械
昭和57 高エネルギー物理学研究所
昭和58年3月17-18日
機械、回路、電子計算機、低温
昭和58 分子科学研究所
昭和59年3月2-3日
機械、回路、電子計算機、低温
昭和59 名古屋大学プラズマ研究所
機械、ガラス,セラミック、低温回路、電
昭和59年11月15-16日
子計算機、装置技術
昭和56
備考
名大(理)(工)のみ
昭和51年2月
分子科学研究所
昭和54 高エネルギー物理学研究所
昭和55
開催日
昭和50年2月26日
電子計算機関連の分科会を創設
低温分科会を創設
技術課長 内田 章
技術部長 馬場 斉
３研究機関持ち回り開催が始まる
実行委員長 藤若 節也
機械、計測制御、低温、電子計算機、装置
技術部長 山口 博司
技術
昭和60 高エネルギー物理学研究所
昭和61年3月19-20日
昭和61 分子科学研究所
昭和62年3月19-20日
機械、回路、電子計算機、低温
昭和62 名古屋大学プラズマ研究所
昭和63年3月29-30日
機械、回路、低温、電子計算機、装置技術
昭和63 高エネルギー物理学研究所
平成元年3月23-24日
機械、計測制御、低温、電子計算機、装置
技術部長 阿部 實
技術
平成元 分子科学研究所
平成2年3月19-20日
機械、回路、低温、電子計算機、総合技術 ２ヶ所で懇談会
平成2
核融合科学研究所
平成3年3月19-20日
機械、低温、計測制御、電子計算機、装置
技術
平成3
高エネルギー物理学研究所
平成4年2月6-7日
機械、低温、計測制御、電子計算機、装置
技術
平成4
分子科学研究所
平成5年3月11-12日
装置I、装置II、低温、電子計算機
平成5
核融合科学研究所
平成6年3月23-24日
機械、低温、計測制御、電子計算機、装置 技術部長 村井 勝治
技術
研究所間討論会
平成6
高エネルギー物理学研究所
平成7年2月16-17日
機械、低温、計測制御、電子計算機、装置 技術部長 三国 晃
技術
研究所間討論会
平成7
分子科学研究所
平成8年3月18-19日
機械、回路、計測制御、電子計算機、化学 技術課長 酒井楠雄
分析
研究所間懇談会 化学分析を創設
国立天文台・電気通信大学共催 平成8年9月19-20日
平成8
平成9
平成10
平成11
実行委員長 酒井 楠雄
３研究機関代表者会議
計測・制御、装置・回路
計算機・データ処理
大阪大学産業科学研究所
平成8年11月14-15日
機器分析
名古屋大学理学部
平成9年2月6-7日
装置開発A,B、ガラス工作
北海道大学理学部
平9年2月27-28日
低温
核融合科学研究所
平成9年9月11-12日
機械、回路、低温、電子計算機、装置技術
静岡大学
平成9年11月27-28日
機器分析
初めての分散開催
工学部、情報学部、電子工学研究所
各技術部の共催
名古屋工業大学
平成10年11月26-27日 機器・分析
高エネルギー加速器研究機構
平成11年3月4-5日
工作、低温、回路・制御、装置、計算機
東北大学
平成11年11月11日
機器・分析
分子科学研究所
平成12年3月2-3日
装置、回路、極低温、電子計算機、ガラス
インターネット技術討論会
工作
福井大学
平成12年9月28-29日
機器・分析
東北大学
平成13年3月1-2日
工作、装置、回路、極低温、情報・ネット
ワーク、材料・物性開発、地球物理観測
平成12
34 分子科学研究所の概要
インターネット討論会
大阪大学
平成13年11月15-16日 機器・分析
核融合科学研究所
平成14年3月14-15日
工作、装置、計測・制御、低温、計算
機・データ処理
平成15年3月6-7日
工作、装置、回路、極低温、情報・ネット
ワーク、生物科学、機器・分析、地球物理
観測、文化財保存、教育実験・実習
平成13
平成14 東京大学
三重大学
平成15年11月20-21日 機器・分析
高エネルギー加速器研究機構
平成16年2月26-27日
工作、低温、回路・制御、装置、計算機
平成16 佐賀大学
平成16年9月16-17日
機器分析を主とし全分野
平成16 大阪大学
平成16年3月3-4日
工作、装置、回路・計測制御、低温、情報
ネットワーク、生物科学、教育実験・演
習・実習
平成15
2-8-2 技術研修
１９９５年度より，施設に配属されている技術職員を対象として，他研究所・大学の技術職員を一定期間，分子研の付
属施設に受け入れ技術研修を行っている。分子研のような大学共同利用機関では，研究者同士の交流が日常的に行わ
れているが，技術者同士の交流はほとんどなかった。他機関の技術職員と交流が行われれば，組織の活性化，技術の
向上が図れるであろうという目的で始めた。この研修は派遣側，受け入れ側ともに好評だった。そこで，一歩進めて，
他研究機関に働きかけ，受け入れ研修体制を作っていただいた。そうした働きかけの結果，１９９６年度より国立天文台
が実施し，１９９７年度には高エネルギー加速器研究機構，１９９８年度からは核融合科学研究所が受け入れを開始した。法
人になった今年度は，相互の受け入れ体制が整っていないためにまだ実施件数は少ないが，今後活発になるものと考
えている。表２，３に分子研での受け入れ状況を示す。
表２ 過去の技術研修受入状況
年 度
受 入 人 数
平成 7年度
平成 8年度
平成 9年度
平成10年度
平成11年度
平成12年度
平成13年度
平成14年度
平成15年度
6
12
13
7
6
13
47
96
59
表３ 技術研修受入状況（平成１６年度）
氏 名
所 属
研 修 期 間
受 入 施 設
増田 忠志 名古屋大学全学技術センター
5/7/04
装置開発室
松下 幸司 名古屋大学全学技術センター
7/9/04
装置開発室
松下 幸司 名古屋大学全学技術センター
7/12/04
装置開発室
松下 幸司 名古屋大学全学技術センター
7/23/04∼7/29/04
装置開発室
松下 幸司 名古屋大学全学技術センター
8/9/04∼8/13/04
装置開発室
松下 幸司 名古屋大学全学技術センター
8/24/04∼8/27/04
装置開発室
宮林 恵子 北陸先端科学技術大学院大学
2/2/05∼2/4/05
分子スケールナノサイエンスセンター
中村 修 核融合科学研究所
3/10/05∼3/11/05
計算科学研究センター
分子科学研究所の概要 35
2-8-3 人事
人事の活性化を図るために，人事交流を行ってきた。法人になってからは，変化をもたせた技術職員の採用を行う
ために，公募採用も取り入れた。
人事交流
長期間，同一職場に勤務すると，慢性のために活力が低下しがちである。転勤が少ない職場での人事異動は，組織
と個人の活性化に不可欠である。１９９５年３月から，一定の期間，所属を移して勤務する人事交流を行っている。今年
度は法人に移行したため，手続きが不明のため一時的に停止している。
人事交流実績
装置開発室／名古屋大学理学部
極端紫外光実験施設／北陸先端科学技術大学院大学
大学からの採用
２００４年４月１日，大学から２名の中堅技術職員を採用した。
装置開発室
１名（名古屋大学）
分子制御レーザー開発研究センター
１名（東北大学）
公募採用
２００４年１０月１６日，公募により中堅技術職員を採用した。 広報担当技術職員
１名
２００４年１１月，技術職員を公募により内定した。
分子スケールナノサイエンスセンター
２名
2-8-4 受賞
早坂啓一（1995 年定年退官） 日本化学会化学研究技術有功賞（1985）
低温工学協会功労賞（1991）
酒井楠雄（2004 年定年退官） 日本化学会化学技術有功賞（1995）
加藤清則
日本化学会化学技術有功賞（1997）
西本史雄（2002 年辞職）
日本化学会化学技術有功賞（1999）
山中孝弥
日本化学会化学技術有功賞（2004）
石村一也
WATOC2005 Best Poster Diamond Certificate（2005）
36 分子科学研究所の概要
2-9 文部科学省国際シンポジウム
分子科学研究所では創設の翌年の１９７６年から２０００年まで「岡崎コンファレンス」を６５回開催し，それぞれの分野の
トップクラスの研究者を招へいし相互の経験や情報を交換することによって研究所の研究を国際的な最高レベルに高
め，また参加された国内の研究者の招待研究者と交流を通して当該分野の更なる活性化に貢献してきた。
１９９７年以後，
分子科学研究所が COE 機関として指定されたことに伴い，COE コンファレンスとして年１回開催された。２００２年か
らは，文部科学省国際シンポジウムとして，公募に応募する形でこれが継承され，さらに独立法人化に伴い，２００４年
度からは日本学術振興会に於いて募集・選考が行われることとなった。募集の機関や対象の変化にもかかわらず，分
子科学研究所は２００３年までに８回の国際シンポジウムを開催している。
この国際シンポジウムは毎年研究所でテーマを決定し，代表者がこのテーマに従って応募し審査を受ける。採択さ
れた場合は，岡崎コンファレンスと同様に代表者が所内や外部の関係者と準備委員会を作り，サーキュラーの作成，講
演者の選定，プログラムの編成などを実行する。２００３年度はこの国際集会が知名度の高い「岡崎コンファレンス」と
して定着する願いを込めて，
「岡崎コンファレンス２００３」としてアナウンスされた。このシンポジウムはかっての岡崎
コンファレンスと比べて規模が大きく，２００３年度は参加外国人が２６名，国内参加者は丁度１００名であり，計１２６名の
参加者があった。このような会議を通して形成された国際的な繋がりは，研究面のみならず他の国際会議の組織など
大きな影響を及ぼしている。また，国際会議に参加する機会の少ない国内の若い研究者を刺激し彼らの研究意欲をか
きたてることも重要である。この岡崎コンファレンス方式の国際シンポジウムは，長期的視野からの展望を議論する
国際的な場を提供するものであり，内外の研究者からその成果に対して高い評価を得ている。
このような形での岡崎コンファレンスは，共同利用機関の重要な機能の一つとして，独立法人化後に自然科学研究
機構の一員として独立法人化されても継続することが望まれる。
開催一覧（回 課題，開催日，提案代表者）
１．「金属蛋白質の動的構造と分子設計」2002.11.18 ∼ 11.21
北川禎三（統合バイオサイエンスセンター教授）
２．「機能性クラスター・自己組織化ナノ粒子国際会議」2003.12.15 ∼ 12.17
西 信之（分子研教授）
分子科学研究所の概要 37
2-10 共同研究
2-10-1 共同研究の概要
大学共同利用機関の重要な機能として，所外の分子科学及び関連分野の研究者との共同利用研究を積極的に推進し
ている。そのために共同利用研究者宿泊施設を用意し，運営会議で採択されたテーマには，旅費及び研究費の一部を
支給する。次の５つのカテゴリーに分類して実施している。（公募は前期・後期（年２回），関係機関に送付）。
(1) 課題研究：数名の研究者により特定の課題について行う研究で３年間にまたがることも可能。
(2) 協力研究：所内の教授又は助教授と協力して行う研究。（原則として１対１による）。
（平成１１年度後期より UVSOR 協力研究は，協力研究に一本化された）
(3) 研 究 会：分子科学の研究に関連した特定の課題について，所内外の研究者によって企画される研究討論集会。
(4) UVSOR 施設利用：原則として共同利用の観測システムを使用する研究。
(5) 施設利用：研究施設に設置された機器の個別的利用。
2-10-2 2004 年度の実施状況
(1) 課題研究
課 題 名
内殻励起における交換相互作用とスピン軌道相互作用
固体表面上の生体分子認識反応系の構築と構造解析
自由電子レーザーの短波長化とその応用
提案代表者
分子科学研究所
分子科学研究所
分子科学研究所
小杉 信博
宇理須恆雄
加藤 政博
(2) 協力研究
課 題 名（前期）
代 表 者
ビニルラジカルのポテンシャル曲面と運動の理論的研究
九州大学大学院理学研究院
金属原子−有機分子クラスターイオンの赤外光解離分光
東北大学大学院理学研究科
気相中における金属イオンの溶媒和構造の研究
九州大学大学院理学研究院
ピコ秒時間分解分光による重水素置換された 7- アザインドールダイマーの 九州大学大学院理学研究院
励起状態ダブルプロトン移動反応機構の解明
パラジウム錯体の電子スペクトルのせん断応力効果
室蘭工業大学工学部
光学スペクトルによるずれ応力効果の検証
山口東京理科大学基礎工学部
極低温微少試料磁気測定法開発
岡山大学大学院自然科学研究科
分子性機能物質の極小結晶による構造決定、および物性測定
（独）産業技術総合研究所
分子性伝導体の極低温伝導度・磁化率測定
東京大学大学院理学系研究科
τ型有機導体の低温Ｘ線構造解析
大阪市立大学大学院理学研究科
折れ曲がった骨格を有するドナーに基づく磁性伝導体の構造と物性
大阪府立大学先端科学研究所
有機強磁性体構成母体のデザインと合成ならびに評価
法政大学工学部
光磁気機能性遷移金属錯体の創製と磁気物性評価
慶應義塾大学理工学部
光応答性部位を対カチオンとして有する分子性導体の合成とその基底状態
静岡大学工学部
−準安定状態における結晶構造ならびに電気伝導性質
キラルおよび誘電性を有する金属錯体の磁気特性
九州大学大学院理学研究院
化学ドープした DNA 鎖の電子状態測定
東京大学大学院新領域創成科学研究科
シリコン表面吸着分子の分光と反応の理論的解析
九州大学情報基盤センター
金属内包フラーレンの極端紫外光吸収
岡山大学理学部
多核種 NMR によるシアン配位型ペルオキシダーゼのヘム環境の解析
九州大学大学院生物資源環境科学府
カスケード非線形効果を用いたパルス制御に関する研究
東京大学生産技術研究所
半導体レーザー励起マイクロチップ固体レーザ の物性と応用
東海大学大学院工学研究科
Yb 系固体レーザの分光特性の研究
福井大学大学院工学研究科
Yb:GdYCOB 単一素子による紫外光発生に関する研究
大阪大学大学院工学研究科
半導体・金属ナノ界面の制御
北陸先端科学技術大学院大学材料科学研
究科
38 分子科学研究所の概要
田中 桂一
美齊津文典
大橋 和彦
迫田 憲治
城谷 一民
井口 眞
大嶋 孝吉
田中 寿
小林 昭子
村田 惠三
藤原 秀紀
中村 暢男
秋津 貴城
植田 一正
速水 真也
川合 真紀
青柳 睦
久保園芳博
野中 大輔
芦原 聡
大塚 建樹
川戸 栄
佐々木孝友
三谷 忠興
高共役π分子修飾電極の作成と評価
芳香族化合物の直接官能基化を経るπ共役多環式芳香族化合物合成
生体関連分子巨大クラスター負イオンの質量スペクトルおよび光電子スペ
クトルの測定
金属微粒子の微細配列とデバイス構築
電子運動量分光の研究
散乱電子−放出電子−生成イオン 3 重同時測定による簡単な分子の電子運
動量分布の 3 次元測定
近藤半導体 FeSi の電子構造の圧力効果
レドックス活性なアゾ基を有するルテニウム錯体の合成と反応
ジオキソモリブデン錯体の酸化能と反応機構の解明
混合（貴）金属クラスター分子の創製と機能開拓
胆汁酸ミセルの MD シミュレーション
計算機実験による液体相分離ダイナミクスに関する研究
ヘムセンサー蛋白質 NPAS2 のラマン分光法を用いた構造解析
金属錯体による酸素−酸素結合の生成と開裂機構の解明
共鳴ラマン分光法を用いたセンサー蛋白質の構造と機能に関する研究
ピコ・フェムト秒レーザーを用いたマイクロリアクター中の反応ダイナミ
クスの研究
芳香族分子のピコ、フェムト秒励起状態ダイナミクス
ヘムオキシゲナーゼ反応機構の解明
角度分解紫外光電子分光法によるフッ素化フタロシアニン薄膜と電子状態
と分子配向
フラーレン類の光電子分光
シリコン基板上に有機分子配向膜に関する紫外角度分解光電子分光による
研究
Z ｎ Sc 系正二十面体準結晶の光電子分光
紫外光電子分光法による Li-Ni 系複合酸化物の電子状態の研究
課 題 名（後期）
カーボンナノチューブネットワーク上への生体超分子の固定
極低温強電場中の分子ダイナミックス
放射光を用いたカーボンナノチューブの加工制御に関する研究
磁性薄膜における表面気体吸着誘起スピン再配列の磁気光学 Kerr 効果
ジオキソレン錯体の界面制御と水分子の活性化に関する研究
金属内包フラーレンの極端紫外光吸収
電子運動量分光の研究
散乱電子−放出電子−生成イオン 3 重同時測定による簡単な分子の電子運
動量分布の 3 次元測定
芳香族分子のピコ、フェムト秒励起状態ダイナミクス
ピコ・フェムト秒レーザーを用いたマイクロリアクター中の反応ダイナミ
クスの研究
化学ドープした DNA 鎖の電子状態測定
分子定規を用いたナノデバイス作製とその特性評価
分子性伝導体の極低温伝導度・磁化率測定
分子性機能物質の極小結晶による構造決定、および物性測定
光応答性部位を対カチオンとして有する分子性導体の合成とその基底状態
−準安定状態における結晶構造ならびに電気伝導性質
折れ曲がった骨格を有するドナーに基づく磁性伝導体の構造と物性
τ型有機導体の低温 X 線構造解析
混合（貴）金属クラスター分子の創製と機能開拓
アルカリ土類金属原子と低温ヘリウムガスとの衝突に関する研究
多量体分子クラスターの分子間ポテンシャル
金属原子−有機分子クラスターイオンの赤外光解離分光
溶媒和金属イオンにおけるイオン対状態生成に関する研究
ヘムオキシゲナーゼ反応機構の解明
低原子価前周期金属錯体をユニットとした新規不均一系触媒の開発
固体コヒーレントフォノン励起における光パルス位相制御の効果
愛媛大学総合科学研究支援センター
大阪大学大学院工学研究科
東北大学大学教育研究センター
宇野 英満
垣内 史敏
前山 俊彦
東京大学大学院理学系研究科
東北大学多元物質科学研究所
東邦大学理学部
米澤 徹
宇田川康夫
酒井 康弘
岡山理科大学
福島大学教育学部
大阪市立大学大学院理学研究科
大阪府立大学総合科学部
大分大学教育福祉科学部
東北大学大学院理学研究科
京都府立大学大学院農学研究科
金沢大学理学部
京都大学大学院工学研究科
東京工業大学大学院理工学研究科
森 嘉久
大山 大
杉本 秀樹
竹本 真
中島 俊男
福村 裕史
佐上 郁子
鈴木 正樹
鵜澤 尊規
鈴木 正
東京工業大学大学院理工学研究科
東北大学多元物質科学研究所
千葉大学大学院自然科学研究科
松下 慶寿
松井 敏高
奥平 幸司
千葉大学工学部
名古屋大学物質科学国際研究センター
日野 照純
関 一彦
名古屋大学大学院情報科学研究科
愛媛大学工学部
森 昌弘
宮崎 隆文
代 表 者
横浜国立大学大学院工学研究院
東京農工大学大学院共生科学技術研究部
名古屋大学大学院工学研究科
東京大学大学院理学系研究科
山形大学大学院理工学研究科
岡山大学理学部
東北大学多元物質科学研究所
東邦大学理学部
荻野 俊郎
中田 宗隆
今泉 吉明
雨宮 健太
近藤 展征
久保園芳博
宇田川康夫
酒井 康弘
東京工業大学大学院理工学研究科
東京工業大学大学院理工学研究科
松下 慶寿
鈴木 正
東京大学大学院新領域創成科学研究科
（独）物質・材料研究機構
東京大学大学院理学系研究科
（独）産業技術総合研究所
静岡大学工学部
川合 真紀
長谷川 剛
小林 昭子
田中 寿
植田 一正
大阪府立大学先端科学研究所
大阪市立大学大学院理学研究科
大阪府立大学総合科学部
富山大学理学部
九州大学大学院理学研究院
東北大学大学院理学研究科
九州大学大学院理学研究院
東北大学多元物質科学研究所
静岡大学理学部
（独）物質・材料研究機構
藤原 秀紀
村田 惠三
竹本 真
森脇 喜紀
原田 賢介
美齊津文典
大橋 和彦
松井 敏高
近藤 満
北島 正弘
分子科学研究所の概要 39
W および Q-band ESR による有機導体におけるスピンダイナミクス等の電
子状態の研究
TDAE-C60 単結晶の W バンド ESR
常磁性金属を有するポルフィリン類縁体の合成と物性
化学修飾された金属内包フラーレン単結晶の示す磁気測定
生体関連分子巨大クラスター負イオンの質量スペクトルおよび光電子スペ
クトルの測定
錯体分子内における金属 - カルボニル結合強度の制御
NMR によるシアン配位型ペルオキシダーゼのヘム環境の解析
しきい電子・オージェ電子同時計測による分子２重イオン化の研究
RISM −モード結合理論を用いて調べる溶媒ゆらぎの時間変化と溶媒和構
造変化
化合物半導体擬似位相整合波長変換デバイスの開発
Yb 系固体レーザの分光特性の研究
超小型高出力赤外光源の開発
Yb:YAG を用いた増幅システムの開発
積層プレート構造半導体波長変換素子の開発
ヘモグロビンの協同的酸素結合の調節機構の解明
酸素活性種を含む金属錯体の創製と機能制御
ヘムセンサー蛋白質 NPAS2 のラマン分光を用いた構造解析
近藤半導体 FeSi の電子構造の圧力効果
一次元ニッケル錯体の剪断応力効果のその場観察
(BEDT-TTF)2Cl·2H2O の電荷量の決定
有機電導体における電荷整列と物性についての研究
金属錯体液晶の誘電性および非線形光学特性
芳香族化合物の直接官能基化を経るπ共役多環式芳香族化合物合成
角度分解紫外光電子分光法をもちいた、極性をもつフタロシアニン分子超
薄膜の価電子帯の電子構造に関する研究
金属原子内包フラーレンの光電子分光
紫外光電子分光法による Li-Ni 系複合酸化物の電子状態の研究
ZnSc 系正二十面体準結晶の光電子分光
シリコン及び電極金属上に成長させた有機薄膜の紫外角度分解光電子分光
による研究
東京都立大学大学院理学研究科
溝口 憲治
岡山大学大学院自然科学研究科
京都大学大学院理学研究科
城西大学理学部
東北大学高等教育開発推進センター
神戸 高志
大須賀篤弘
加藤 立久
前山 俊彦
福島大学教育学部
九州大学大学院農学研究院
高エネルギー加速器研究機構
大阪大学先端科学イノベーションセン
ター
東京大学大学院工学系研究科
福井大学大学院工学研究科
東北大学電気通信研究所
（独）理化学研究所中央研究所
中央大学理工学部
筑波大学大学院数理物質科学研究科
金沢大学大学院自然科学研究科
京都府立大学大学院農学研究科
岡山理科大学理学部
室蘭工業大学工学部
北海道大学大学院理学研究科
京都大学低温物質科学研究センター
九州大学大学院理学研究院
大阪大学大学院工学研究科
千葉大学工学部
大山 大
野中 大輔
青戸 智浩
西山 桂
千葉大学工学部
愛媛大学工学部
名古屋大学大学院情報科学研究科
名古屋大学大学院理学研究科
近藤 高志
川戸 栄
水津 光司
小川 貴代
庄司 一郎
長友 重紀
鈴木 正樹
佐上 郁子
森 嘉久
城谷 一民
河本 充司
矢持 秀起
速水 真也
垣内 史敏
奥平 幸司
岩崎賢太郎
宮崎 隆文
森 昌弘
金井 要
(3) 研究会
① 分子機能の物理化学―理論・計算化学と分光学による新展開
2004 年 7 月 21 日（水）∼ 23 日（金）
岡崎コンファレンスセンター
7 月 21 日（水）
13：30-13：40
石田俊正（分子研）
趣旨説明
基調講演（座長：石田俊正）
13：40-14：10
永瀬 茂（分子研）
分子機能とナノ構造
Session I 分子機能を支配する反応ダイナミックス（座長：石田俊正）
14：10-14：40
南部伸孝（分子研）
非断熱現象を利用した分子設計
14：40-15：10
田原太平（理化研）
二転三転するアゾベンゼンの光異性化機構：実験と理論の不整合
15：40-16：10
長澤 裕（阪大） 超高速分光法による生物の耐乾燥性・耐凍結性の分子ダイナミクスの研究
16：10-16：40
小松崎民樹（神戸大） 生体分子ダイナミックスの状態空間幾何学：1 分子時系列情報からわかること
16：40-17：10
富永圭介（神戸大）
最近の時間分解振動分光について―理論と実験についてのコメント―
17：30-19：00
ポスターセッション
7 月 22 日（木）
Session II 分子機能発現における凝縮系効果（座長：鳥居 肇）
09：30-10：00
木村佳文（京大） デザイナー流体中での色素の電子状態に対する溶媒効果
10：00-10：30
谷村吉隆（京大） 凝縮相中にある二重井戸系の２次元分光
11：00-11：30
志賀基之（原研） 経路積分法の基礎理論と理論化学への応用
11：30-12：00
奥村久士（分子研）
液体のマルチバーリック・マルチサーマルアンサンブルシミュレーション
12：00-12：30
鄭 誠虎（分子研）
Mode-coupling theory for liquid-state dynamics
40 分子科学研究所の概要
Session III 分子機能制御の電子論（座長：杉本 学）
14：00-14：30
村田昌樹（東大） 光・プロトン応答性金属錯体の応答機能と電気的性質
14：30-15：00
野崎浩一（阪大） 遷移金属錯体の MLCT 状態の構造と光物理
15：30-16：00
中村振一郎（三菱化学）
工業的有機材料の計算科学による解析と設計∼実用的な分子の励起状態デザインをめ
ざして∼
16：00-16：30
長谷川淳也（京大） 生体分子の SAC-CI スペクトロスコピー
16：30-17：00
今堀 博（京大）
人工光合成系構築への実験的アプローチ
7 月 23 日（金）
Session IV 生体分子における分子機能（座長：鳥居 肇）
09：30-10：00
海野雅司（東北大） 振動分光法と量子化学計算で探る光受容タンパク質の動きと機能
10：00-10：30
中島 聡（阪大） 電子移動反応におけるコヒーレンシー―モデル系から蛋白質まで―
11：00-11：30
熊崎茂一（京大）
光合成超高速電子移動に関する知見と課題
11：30-12：00
林 重彦（京大）
ロドプシン光受容タンパク質の分子機能に関する理論的研究
12：00-12：30
田中成典（神戸大）
核酸および蛋白質系の分子計算からマクロな機能発現へ向けて
12：30-12：40
総括：鳥居 肇
② 先端分子科学と境界領域への進展
2004 年 5 月 21 日（金）∼ 22 日（土）
岡崎コンファレンスセンター
5 月 21 日（金）
10：00-10：10
はじめに
寺嶋正秀（京大） 10：10-12：10
セッション・時間分解分光と回析
中村一隆（東工大），星名賢之助（東大），腰原伸也（東工大）
13：30-15：30
セッション・生体分子系の電子状態理論
山下晃一（東大），佐藤文俊（東大），中野達也（国立医薬品食品衛生研）
16：00-18：00
セッション・分子デバイス
関 一彦（名大），塚田 捷（早大），小川琢治（分子研）
5 月 22 日（土）
09：00-11：00
セッション・極限環境下での分子物性 森 健彦（東工大），鹿野田一司（東大），宇治進也（ナノマテリアル研）
11：30-13：30
セッション・大気化学と分子科学 梶井克純（都立大），高橋けんし（名大），廣川 淳（北大）
13：30-13：40
おわりに 鈴木俊法（理研）
③ キラル磁性体の磁気構造と磁気光学効果
2004 年 7 月 17 日（土）∼ 18 日（日）
岡崎コンファレンスセンター
7 月 17 日（土）
13：00-13：10
Session I
13：10-13：55
13：55-14：40
Session II
14：55-15：40
15：40-16：25
Session III
16：30-17：15
17：15-17：45
17：45-18：30
7 月 18 日（日）
Session IV
09：00-09：30
09：30-10：10
井上克也（広大理） 座長 井上克也（広大理） 十倉好紀（東大工） 有馬孝尚（東北大多元） 座長 藤山茂樹（東大工）
東 正樹（京大化研）
小口多美夫（広大先端物質）
座長 岸根順一郎（九工大工）
小島憲道（東大総合文化） 石川忠彦（東工大物質科学）
福山秀敏（東北大金研） はじめに（趣旨説明）
マルチフェロイクスの物質設計と巨大電気磁気応答
多重強秩序系、不斉磁性体の非相反的磁気光学
Bi、Pb-3d 遷移金属ぺロブスカイト
マルチフェロイック BiMnO3 の第一原理計算
スピン構造の空間制御とその光学的性質
量子常誘電体 SrTiO3 における光伝導効果
分子系と金属イオン
座長 美藤正樹（九工大工）
菊地耕一（都立大理）
キラル磁性体の構造と磁性
細越裕子（大阪府大総合科学） 量子スピン系とキラル磁性―現状と展望―
分子科学研究所の概要 41
Session V 座長 菊地耕一（都立大理）
10：30-11：00
神山 崇（KEK） TBA
11：00-11：20
中村哲也（SPring8） 円偏光軟Ｘ線によるキラル分子磁性体の MCD および MChD の検出
11：20-11：40
大隅寛幸（SPring8） キラル磁性体の非共鳴Ｘ線磁気散乱
11：40-12：00
朝日 透（早大生医工研） ハウプによる強誘電体のキラル光学的研究
Session VI 円卓自由討論（Round Table Discussion）
④ 若手分子科学研究者のための物理化学研究会
2004 年 6 月 2 日（水）
分子科学研究所研究棟３０２号室
14：00-14：10
14：10-14：40
14：40-15：10
15：30-16：00
16：00-16：30
16：30-17：00
菱川明栄（分子研） 開会の辞
長岡正隆（名大院情報科学）
凝縮系化学反応の理論的アプローチ―現状と展開―
畑中耕治（東北大院理） 超短パルスＸ線の発生と応用
山口 毅（名大院工）
液体の流れの分子論
長澤 裕（阪大基礎工） 超高速分光による凝縮相中の分子ダイナミクスの研究
梅本宏信（北陸先端大材料）
CVD 過程における気相診断と反応過程の解明
⑤ 原子・分子反応素過程における粒子相関
2004 年 6 月 1 日（火）∼ 2 日（水）
岡崎コンファレンスセンター
6 月 1 日（火）
13：20-13：30
13：30-14：00
14：00-14：30
14：30-15：00
15：00-15：30
16：00-16：30
16：30-17：00
17：00-17：30
東 俊行（都立大院理）
はじめに
金安達夫（都立大院理）
多重同時計測法を用いた多価イオン・分子衝突ダイナミクスの研究
高口博志（理化研）
交差分子線画像法による励起酸素原子の化学動力学
星野正光（理化研）
低速 C4+ と He 原子の衝突による二電子捕獲機構の研究
季村峯生（九大院理）
多価イオン衝撃による解離分子種生成の相関
ヴェシャピゼ ギオルギ（都立大院理） Dissociation of multiply charged benzene
G. V. Milnikov（分子研）
Semiclassical methods in molecular dynamics. Nonadiabatic transition and
tunneling
森下 亨（電通大量子・物質工）
超球座標法による原子の多電子励起状態の記述：基準モードによる分類と
アト秒光パルスを用いた実時間分析の試み
6 月 2 日（水）
09：00-09：30
高橋正彦（分子研）
09：30-10：00
小田切 丈（東工大院化）
10：00-10：30
中島信昭（大阪市大院理）
11：00-11：30
見附孝一郎（分子研）
11：30-12：00
13：00-13：30
13：30-14：00
14：00-14：30
15：00-15：30
15：30-16：00
16：00-16：20
間嶋拓也（コンポン研）
彦坂泰正（分子研）
穂坂網一（東大院理）
繁政英治（分子研）
北島昌史（上智大理工）
菱川明栄（分子研）
河内宣之（東工大院化）
電子線コンプトン散乱実験の新展開：二電子系原子分子の（e,2e+M）と
（e,3-1e）
電子−分子衝突過程における２電子励起分子ダイナミックス研究のための
第二世代コインシデンス電子エネルギー損失分光システムの開発
高強度フェムト秒レーザーによる C60 および有機分子のイオン化・クーロ
ン爆発
フラーレンのイオン化と解離：フラグメントの出現エネルギーに関する統
計論的取扱い
高速重イオン− C60 分子衝突：多重電離と多重分解過程の相関測定
しきい電子とオージェ電子の同時計測に見られる PCI 効果
同時計測画像分光法による配向分子からの光電子の角度分布測定
分子の内殻電離しきい値近傍における多電子励起状態の探索
高分解能角度分解内殻共鳴オージェスペクトルに現れるドップラー効果
コインシデンス運動量画像法による強光子場中分子過程
まとめ
⑥ 分子スケールエレクトロニクス研究会
2004 年 4 月 8 日（木）∼ 9 日（金）
岡崎コンファレンスセンター
4 月 8 日（木）
13：00
13：05-13：40
13：40-14：15
14：15-14：25
小川琢治（分子研）
和田恭雄（早大ナノテクノロジー研）
徳本洋志（北大電子研）
討論
42 分子科学研究所の概要
開会
分子コンピュータへの道
分子デバイス研究開発の動向と将来
I．分子ナノスケール構造の構築 座長 古川一暁
14：40-15：15
芳賀正明（中央大理工）
錯体分子モジュールを用いる表面ナノ積層系の構築と電子移動過程
15：15-15：50
中村貴義（北大電子研）
分子性導体の自己組織化ナノパターニング
15：50-16：25
大川祐司（物材機構ナノマテリアル研）連鎖重合反応を用いた導電性高分子ナノワイヤーの作成
16：25-16：40
池田太一（産総研）
分子テンプレート法を用いた単一分子の配列固定化
II．走査プローブ顕微鏡による分子観察，物性計測 座長 石田敬雄
16：55-17：30
藤平正道（東工大院生命理工）
我々の最近の走査プローブ顕微鏡に関する研究の紹介
17：30-18：05
桑原裕司（阪大院工）
分子スケール機能計測手法の開発とその応用
18：05-18：40
松本卓也（阪大産研）
分子系ナノスケール構造の電気・電子特性計測
4 月 9 日（金）
III．ナノスケール電気伝導の理論 座長 松本卓也
09：00-09：35
塚田 捷（早大理工）
原子細線および分子架橋の量子伝導
09：35-10：10
広瀬喜久治（阪大院工）
第一原理計算によるナノスケール構造の電子輸送予測
10：10-10：45
渡邉 聡（東大院工）
単分子−電極複合系の電気伝導に関連した理論計算のいくつかの話題
IV．分子設計と合成 I 座長 谷口正輝
11：00-11：35
田中一義（京大工）
分子スピンエレクトロニクスを目指した分子設計
11：35-11：50
西長 亨（京大化研）
（話題提供）分子導線の新規被覆法の開発
11：50-12：05
小松直樹（滋賀医大）
（話題提供）ナノ炭素化合物製造法における産学連携と特許戦略
V．ポスターセッション
13：00-14：20
VI．分子設計と合成 II 座長 中村貴義
14：20-14：55
大須賀篤弘（京大理）
ポルフィリノイド化学の最近の展開
14：55-15：30
小夫家芳明（奈良先端大）
ポルフィリンのナノ配位組織体
15：30-16：05
大坪徹夫（広大院工）
ナノ共役分子の開発と機能
VII．ナノスケール電極を用いた分子の電気伝導計測 座長 桑原裕司
16：20-16：55
橋詰富博（日立基礎研）
極微細電極の加工と単分子の電気伝導測定
16：55-17：30
小川琢治（分子研）
単一・少数有機分子の電気特性計測のための有機化学的アプローチ
17：30-17：45
谷口正輝（阪大産研）
（話題提供）分子ワイヤの電気伝導とナノ電極上における分子ワイヤの
合成
⑦ 生体金属分子科学の展望
2004 年 10 月 1 日（金）∼ 3 日（日）
岡崎コンファレンスセンター
10 月 1 日（金）
座長 城 宜嗣
13：00
13：40
14：20
15：00
座長 千田俊哉
16：10
16：50
17：30
18：00
菊地和也（東大院・薬）
浜地 格（九大・先導物質研）
塩谷光彦（東大院・理）
樋口芳樹（兵庫県立大院・生命理学）
生物応用可能な Zn2+ 可視化プローブ
金属錯体によるタンパク質・ペプチド表面分子認識：センシングと制御
金属配列プログラミングのための人工バイオ分子の創製
ヒドロゲナーゼの Ni-Fe 活性部位のＸ線結晶構造化学
加藤康夫（富山県立大・工）
尾高雅文（東京農工大・工）
新規ヘム酵素「アルドキシム脱水酵素」の発見と有機合成への応用
ニトリルヒドラターゼファミリーの新規酵素：チオシアネート加水分解
酵素
バナジウム結合タンパク質の構造と機能
大腸菌 DNA 修復タンパク質 Ada の Zn 配位 Cys38 メチル化による転写制
御機構
植木龍也（広島大院・理）
大久保忠恭（阪大院・薬）
10 月 2 日（土）
座長 齊藤正男
09：20
青野重利（岡崎統合バイオ）
10：00
清水 透（東北大・多元研）
10：40
内田 毅（岡崎統合バイオ）
11：20
石森浩一郎（京大院・工） ヘムを活性中心とする気体分子センサータンパク質の生物無機化学的研
究
ヘム制御タンパク質の構造と機能：EcDOS、HRI、SOUL 及び NPAS2 に
ついて
CO 濃度を感知し、遺伝子の発現を制御するセンサー蛋白質（NPAS2）の
制御メカニズムに関する研究
ヘムを情報伝達分子とする制御蛋白質のヘム結合特性とその機能発現の
分子機構
分子科学研究所の概要 43
座長 石森浩一郎
13：45
宇野公之（熊本大・薬）
14：25
神取秀樹（名工大・工）
15：05
高橋 聡（阪大・蛋白研）
座長 藤井 浩
16：15
城 宣嗣（理研播磨研究所）
16：55
渡辺芳人（名大院・理）
17：35
林 高史（九大院・工）
10 月 3 日（日）
座長 渡辺芳人
09：20
伊東 忍（阪市大院・理）
10：00
千田俊哉（産総研）
10：40
齋藤正男（東北大・多元研）
11：20
藤井 浩（岡崎統合バイオ）
ヒトニューログロビンの外来性配位子結合性に関わるアミノ酸残基
生物における光情報変換の分子科学
蛋白質の折り畳運動の実時間観察による研究
ヘム型酸素添加酵素の構造と機能
蛋白質空間を利用した物質変換系―金属酵素の分子設計
非天然ヘム再構成によるヘムタンパク質による機能変換
チロシナーゼによる酸素の活性化機構
芳香族化合物分解に関与するジオキシゲナーゼ群の構造と機能
Control Mechanism of Heme Oxygenase Catalysis
基質の配向制御による酵素反応選択性の制御
⑧ 表面磁性の最近の展開
2004 年 11 月 5 日（金）∼ 6 日（土）
岡崎コンファレンスセンター
11 月 5 日（金）
13：00-13：10
太田俊明（東大院・理）
はじめに
座長 今田 真（阪大・基礎工）
13：10-13：40
小口多美夫（広大院・先端物質）
Ｘ線磁気円二色性の第一原理計算
13：40-14：10
小野寛太（高エネ研・物構研）
放射光光電子顕微鏡を用いたメゾスコピック磁性体の観察
14：10-14：40
永松伸一（千葉大院・自然）
多重散乱理論による Co/Cu 多層膜の Cu K-edge XMCD 解析
座長 奥田太一（東大・物性研）
15：00-15：30
倉橋光紀、鈴木 拓、山内 泰（物材機構）
スピン偏極準安定ヘリウム原子ビームによる最表面磁性研究
15：30-16：00
橋爪弘雄（奈良先端大）
Ｘ線磁気分光・散乱による磁性／非磁性多層膜の電子構造研究
16：00-16：30
小出常晴（高エネ研・物構研）
低次元磁性体における Longitudinal/Transverse 配置角度分解軟Ｘ線内殻磁気円二色性
座長 澤田正博（広大・放射光）
16：50-17：20
小池和幸 1,2、松山秀生 1、孝橋照生 3、甲野藤真 4、十倉好紀 2,4,5（1 北大理、2CERC-AIST、3 日立、4ERATO-JST、
5 東大院工）
スピン偏極 SEM
17：20-17：50
今田 真、山崎篤志、菅 滋正（阪大・基礎工）
鉄のナノ構造のスピン偏極 STM と単原子層の XMCD
17：50-18：20
川越 毅（大教大・教養）
スピン偏極トンネル分光法によるエピタキシャル磁性薄膜の磁気ナノ物性
18：20-18：50
木下豊彦（東大・物性研）
放射光による、磁性薄膜と反強磁性基板における磁区観察
座長 木下豊彦（東大・物性研）
19：20-19：50
松村大樹 1、横山利彦 2、雨宮健太 1、太田俊明 1（1 東大院・理、2 分子研）
磁性薄膜スピン再配列転移に及ぼす分子吸着の効果
19：50-20：20
針谷喜久雄 1、小林陽介 2、高井和之 2、榎 敏明 2（1 産総研、2 東工大）
積層ナノグラファイト系における磁性と電子波干渉現象
20：20-20：50
柿崎明人（東大・物性研）
遷移金属薄膜のスピン分解光電子スペクトル
11 月 6 日（土）
座長 倉橋光紀（物材機構）
09：00-09：30
中川剛志、横山利彦（分子研）
磁性薄膜のスピン再配列転移に関する MOKE，XMCD
09：30-10：00
中村哲也（JASRI）
元素選択磁気ヒステリシス測定の磁性研究への応用
10：00-10：30
中辻 寛、小森文夫（東大・物性研）
窒素吸着銅(001)面上コバルトドットの MCD
44 分子科学研究所の概要
座長 中村哲也（JASRI）
10：50-11：20
高梨弘毅 1,2、薬師寺啓 1,2、F. Ernult1、三谷誠司 1,2（1 東北大・金研、2CREST-JST）
磁性ナノ粒子系におけるスピン依存単一電子トンネル現象
11：20-11：50
岸 智弥、中西 寛、笠井秀明（阪大院・工）
表面スピントロニクス・デバイスデザイン
11：50-12：20
喜多英治、柳原英人（筑波大・物工）
Co/Rh 多層膜における磁気異方性と界面歪み
座長 柳原英人（筑波大・物工）
12：50-13：20
奥野拓也、壬生攻（京大・低温セ）
ナノ磁性体における磁気渦構造および吹き出し磁化の滋気力顕微鏡観察
13：20-13：50
小嗣真人（広大・放射光）
光電子顕微鏡（PEEM）を用いた鉄隕石（FeNi）の局所構造解析と磁区構造解析
13：50-14：20
雨宮健太（東大院・理）
深さ分解 XMCD による磁性薄膜の表面・界面の研究
14：20-14：50
木村真一（分子研）
赤外放射光を用いた磁気光学効果
14：50-15：00
横山利彦（分子研） おわりに
⑨ 有機固体の電子的物性・機能およびその応用に関する研究会
2004 年 11 月 12 日（金）∼ 14 日（日）
岡崎コンファレンスセンター
November 12
9:00 - 9:10
Chairperson:
9:10 - 9:50
9:50-10:10
10:10-10:30
Chairperson:
10:50-11:10
11:10-11:30
11:30-11:50
11:50-12:10
Chairperson:
13:40-14:00
14:00-14:20
14:20-14:40
14:40-15:00
Chairperson:
15:20-15:40
15:40-16:00
16:00-16:20
16:20-16:40
Chairperson:
17:00-17:20
(Friday)
Opening address
Zhu, Daoben (Institute of Chemistry)
Inokuchi, Hiroo (JAXA) and Liu, Minghua (Institute of Chemistry)
Memorial Talk for Prof. Renyuang Qian and Prof. Haruo Kuroda
Qin, Jingui (Wuhan University)
Intercalation approach for molecular conductive magnet
Kobayashi, Akiko (University of Tokyo)
Recent progress in development of single-component molecular metals
Sugimoto, Toyonari (Osaka Prefecture University)
Liu, Caiming (Institute of Chemistry, CAS)
The first metallic conducting ET radical cation salt of polyoxoanion containing tris(alkoxo)ligand: β”-(ET)5{MnMo6O18
[(OCH2)3CCH2OH]2}5H2O
Kobayashi, Hayao (Institute for Molecular Science)
Single-component molecular metals—Molecular design and characterization of nano-sized crystals
Shi, Huahong (South China University of Technology)
Synthesis of rigidly dendric β-diketones and their sentitization of lanthanide ions
Enoki, Toshiaki (Tokyo Institute of Technology)
Alkanethiol-SAM-coated metal nanoparticles and their electronic properties
Seki, Kazuhiko (Nagoya University)
Jiang, Lei (Institute of Chemistry, CAS)
Super-hydrophobic surfaces; from natural to artificial
Yamada, Junichi (University of Hyogo)
Development of new organic conductors by destabilization of the stable metallic state
Liu, Minghua (Institute of Chemistry, CAS)
Functionalization and supramolecular chirality of some interfacially organized molecular films
Murata, Keizo (Osaka City University)
Band-filling control and its precise measurement in the two- dimensional organic conductor, τ-(EDO-S,S-DMEDT-TTF)2
AuBr2 by use of an extremely high magnetic field
Yonemitsu, Kenji (Institute for Molecular Science)
Yang, Chunhe (Institute of Chemistry, CAS)
High efficiency polymer solar cells
Nasu, Keiichiro (Institute of Materials Structure Science, KEK)
Photogeneration of charged and conductive ferroelectric domains in quantum dielectric StrTiO3
Guo, Zhixin (Institute of Chemistry, CAS)
Electrical properties of soluble carbon nanotube/polymer composite films
Hino, Shojun (Chiba University)
Ultraviolet photoelectron spectroscopy of multiple atoms encapsulated metallofullerenes
Bai, Fenglian (Institute of Chemistry, CAS)
Ma, Yuguang (Jilin University)
Experimental and theoretical studies of 2,5-diphenyl-1,4-distyrylbenzenes with all cis- and trans-double bonds: Chemical
structure determination and optical properties
分子科学研究所の概要 45
17:20-17:40
17:40-18:00
18:00-18:20
November 13
Chairperson:
9:00 - 9:20
9:20 - 9:40
9:40-10:00
10:00-10:20
Chairperson:
10:40-11:00
11:00-11:20
11:20-11:40
11:40-12:00
Chairperson:
13:40-14:00
14:00-14:20
14:20-14:40
14:40-15:00
Chairperson:
15:20-15:40
15:40-16:00
16:00-16:20
16:20-16:40
16:40-17:00
17:00-17:20
19:00-21:00
November 14
Chairperson:
9:00 - 9:20
9:20 - 9:40
9:40-10:00
10:00-10:20
Kojima, Norimichi (University of Tokyo)
Pressure- and photo-induced charge transfer phase transition in photo-sensitive iron mixed-valence system,
(SP)[FeIIFeIII(dt)3](SP = spiropyran, dto = C2O2S2)
Shi, Gaoquan (Tsinghua University)
Electrochemical actuator based on anisotropy polypyrrole film
Nakamura, Takayoshi (Hokkaido University)
Molecular systems for novel molecular devices
(Saturday)
Wang, Fosong (Chinese Academy of Sciences)
Peng, Junbiao (South China University of Technology)
Alcohole/water soluble conjugated polymers for light-emitting device and biosensor
Sato, Naoki (Kyoto University)
Electronic structure of 2,5-diarylsilole derivative thin films studied with ultraviolet photoemission and inverse photoemission
spectroscopies
Pei, Jian (Peking University)
Rigid star-shaped donor-acceptor molecules with multifullerenes
Takimiya, Kazuo (Hiroshima University)
Synthetic chemical approach to novel materials for organic field-effect transistors
Furukawa, Yukio (Waseda University)
Hu, Wenping (Institute of Chemistry, CAS)
Self-assembled conjugated polymer nanojunction
Yamashita, Yoshiro (Tokyo Institute of Technology)
Novel organic field-effect transistors based on unusual heterocyclic compounds
Shuai, Zhigang (Institute of Chemistry, CAS)
Theoretical investigation of organic light-emitting materials
Yonemitsu, Kenji (Institute of Molecular Science)
Theory of field effects on one-dimensional organic Mott insulators
Nakasuji, Kazuhiro (Osaka University)
Wang, Lixiang (Institute of Chemistry, CAS)
Highly efficient white electroluminescence from a single polyfluorene containing naphthalimide moieties
Tokumoto, Madoka (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology)
Nonlinear optical property of carbon nanotubes and its application as saturable absorbing device for optical fiber
communication
Yan, Donghang (Changchun Institute of Applied Chemistry)
Organic transistors having a buffer layer of LiPc
Kanai, Kaname (Nagoya University)
Electronic structure of doped organic semiconducting film
Li, Yongfang (Institute of Chemistry)
Tian, He (East China University of Science and Technology)
A novel fluorescent naphthalimide chemodosimeter for mercury based on thiourea
Yamashita, Masahiro (Tohoku University)
Gigantic optical nonlinearity in Mott-Hubbard nano-wires
Zhang, Deqing (Institute of Chemistry, CAS)
New molecular switches and logic gates based on TTF and photochromic spiropyrans
Shirota, Yasuhiko (Osaka University)
Amorphous molecular materials for organic electroluminescent devices
Li, Yuliang (Institute of Chemistry, CAS)
Synthesis and properties of one-dimensional organic nanomaterials
Naito, Toshio (Hokkaido University)
A new way of conversion of molecular crystals into molecular devices using optical doping method
poster session
(Sunday)
Yakushi, Kyuya (Institute for Molecular Science)
Song, Yanlin (Institute of Chemistry, CAS)
Organic thin films for ultrahigh density information storage
Ogawa, Takuji (Institute for Molecular Science)
Preparation of nano-structures for molecular electronics
Chen, Hongzheng (Zehjiang University)
Organic n-type semiconductor based on fluorinated perylene diimides
Tada, Hirokazu (Institute for Molecular Science)
Visible light emission from polymer-based field-effect transistors
46 分子科学研究所の概要
10:20-10:40
10:40-11:00
11:00-11:10
Liu, Yunqi (Institute of Chemistry, CAS)
Electronic devices based on multiwalled carbon nanotubes
Maruyama, Yusei (Hosei University)
DNA, fullerene/CNT hybrid materials studied by STM/STS
closing remark
Zhu, Daoben (Institute of Chemistry, CAS)
(4) UVSOR 施設利用
（前期）
低級炭化水素の脱水素触媒に有効な担持モリブデン触媒活性種の L-XANES
による微細構造解析
窒化学半導体の Al-K 内殻励起による可視・紫外発光２
粒子線照射によるシリカの照射損傷過程の解明（2）
岩塩型 MgO-ZnO 固溶体に形成される短範囲秩序の ZnO-L3 端 XANES によ
る評価
ZnO:Al 過飽和固溶体かの相分離過程の XANES
陽極酸化により Ti 表面に生成する低結晶リン酸カルシウムの局所構造解明
XAFS 測定によるハロゲン架橋白金混合原子価錯体の状態分析
多孔性シリコン・カーバイドの局所構造に関する研究
ワイドバンドギャップを有する無機・有機絶縁材料の吸収・発光および寿
命測定
極紫外光照射による無機蛍光体の励起現象
希土類イオンを添加したイオン結晶の真空紫外分光
放射光とレーザーを用いた Cs 化合物の内殻 2 光子励起
真空紫外光用蛍光材料の発光・励起スペクトルの測定
水素結合型強誘電体の真空紫外分光
酸素高圧凝集相の紫外分光と光化学反応
タングステン酸塩における励起子帯の微細構造の研究
表面修飾単分散金属ナノ粒子の高分解能光電子分光
Fe-V-Al 合金および Zr-Al-Ni-Cu 合金の価電子帯電子構造
酸化物高温超伝導体の超伝導遷移温度におよぼす電子構造の次元性に関す
る研究
UVSOR 光によるアミノ酸の絶対不斉合成
Fe/Cs/GaAs を中心とした金属／半導体薄膜の表面状態の研究 II
擬一次元有機導体(TMTCF)2X の低エネルギー励起角度分解光電子分光
BL5U におけるビームライン高精度化とそれに伴う整備
広帯域（200 ∼ 25 nm）多層膜の熱負荷安定性の評価
広帯域反射多層膜回折格子の性能評価
希ガス固体表面に形成される水クラスターの光励起脱離機構の解明
水星探査衛星搭載用多層膜グレーティングと光検出器の開発
窒化物半導体の内殻励起による可視・紫外発光
アモルファス半導体の光誘起透過スペクトル変化に関する研究
GaN 系紫外線受光素子の軟Ｘ線領域での受光特性研究
アミノ酸の XAES スペクトル測定
ビスマスクラスターの金属−半導体転移
ミリ波分光による Li ２次電池材料の研究
金属絶縁体物質 FeS の赤外スペクトル
量子常誘電体 SrTiO3 及び KTaO3 のミリ波分光
有機超伝導体のキャリアダイナミクス
ＢＬ６Ｂの立ち上げ・整備
拡散接合化合物半導体の界面制御
AlN 及び AlGaN の発光励起と時間分解測定
ヨウ素酸リチウム結晶における超イオン相転移と発光の温度相関
GaN 系紫外線受光素子の受光特性研究
紫外光ナノフォトニック結晶の光学的特性評価
コロジオン法によるアミノ酸の VUV 吸収スペクトル測定
埼玉工業大学工学部
有谷 博文
金沢大学工学部
名古屋大学大学院工学研究科
京都大学大学院工学研究科
直江 俊一
吉田 朋子
田中 功
京都大学大学院工学研究科
京都工芸繊維大学工芸学部
福岡大学理学部
佐賀大学シンクロトロン光応用研究セン
ター
早稲田大学理工学部
田中 功
中平 敦
栗崎 敏
東 純平
新潟大学工学部
岐阜大学工学部
大阪歯科大学歯学部
大阪女子大学理学部
大阪電気通信大学工学部
兵庫県立大学大学院物質理学研究科
海上保安大学校
神戸大学工学部
名古屋大学大学院工学研究科
名古屋大学難処理人工物研究センター
太田 雅壽
山家 光男
辻林 徹
河相 武利
大野 宣人
赤浜 裕一
藤田 正実
田中 章順
曽田 一雄
竹内 恒博
（独）科学技術振興機構
香川大学教育学部
分子科学研究所
分子科学研究所
東北大学多元物質科学研究所
秋田県高度技術研究所
学習院大学理学部
宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究本部
福井大学遠赤外領域開発研究センター
岐阜大学工学部
三重大学工学部
神戸大学発達科学部
富山大学理学部
神戸大学分子フォトサイエンス研究セン
ター
神戸大学大学院自然科学研究科
神戸大学大学院自然科学研究科
分子科学研究所
分子科学研究所
分子科学研究所
福井大学遠赤外領域開発研究センター
福井工業高等専門学校
三重大学工学部
三重大学工学部
神戸大学発達科学部
井上 佳久
高橋 尚志
伊藤 孝寛
伊藤 孝寛
江島 丈雄
近藤 祐治
荒川 一郎
吉川 一朗
福井 一俊
林 浩司
元垣内敦司
中川 和道
池本 弘之
太田 仁
大木 義路
難波 孝夫
岡村 英一
木村 真一
木村 真一
庄司 一郎
福井 一俊
北浦 守
平松 和政
元垣内敦司
蛯名 邦禎
分子科学研究所の概要 47
金属絶縁体物質 FeS の可視−真空紫外スペクトル
希土類強相関物質の真空紫外反射分光
イオン運動量観測装置の調整と性能評価
SR 光を用いたナノ構造体の形成及び評価
シンクロトロン光を用いた化合物半導体のエッチング特性
窒化物半導体の N-K 内殻励起による可視・紫外発光
アモルファスカーボンおよびカーボンナイトライドの局所構造評価
遷移金属を含む強相関電子系の真空紫外分光
VUV 光シンチレーターの評価
XAFS 測定によるポルフィリン化合物の状態分析
VUV 光シンチレータの評価
高出力型リチウム二次電池の長期試験後の正極材料の表面構造変化の解析
高出力型リチウム二次電池の長期試験後の正極材料の表面構造変化の解析
CeNi1–xCoxGe2 の電子状態の X 依存性
BL8B1 整備
フォトマスク付着物質の真空紫外吸収スペクトル（２）
ヨウ素酸リチウム結晶における光キャリアダイナミックス
イオン運動量観測装置を用いた分子光イオン化研究
Li-Ni-Mn-O 系層状酸化物のリチウム脱離に伴う電子状態変化の解明
Li-Ni-Mn-O 系層状酸化物のリチウム脱離に伴う電子状態変化の解明
神戸大学大学院自然科学研究科
神戸大学大学院自然科学研究科
分子科学研究所
名古屋大学大学院工学研究科
佐賀大学理工学部
金沢大学工学部
兵庫県立大学高度産業科学技術研究所
東京大学大学院工学系研究科
分子科学研究所
福岡大学理学部
分子科学研究所
（独）産業技術総合研究所関西センター
（独）産業技術総合研究所関西センター
分子科学研究所
分子科学研究所
神戸大学発達科学部
福井工業高等専門学校
分子科学研究所
（独）産業技術総合研究所関西センター
（独）産業技術総合研究所関西センター
（後期）
低級炭化水素の脱水素触媒に有効な担持モリブデン触媒活性種の L-XANES 埼玉工業大学工学部
による微細構造解析
金沢大学工学部
窒化学半導体の Al-K 内殻励起による可視・紫外発光２
名古屋大学大学院工学研究科
粒子線照射によるシリカの照射損傷過程の解明（2）
岩塩型 MgO-ZnO 固溶体に形成される短範囲秩序の ZnO-L3 端 XANES によ 京都大学大学院工学研究科
る評価
陽極酸化により Ti 表面に生成する低結晶リン酸カルシウムの局所構造解明 京都工芸繊維大学工芸学部
福岡大学理学部
XAFS 測定によるハロゲン架橋白金混合原子価錯体の状態分析
早稲田大学理工学部
ワイドバンドギャップを有する無機・有機絶縁材料の吸収・発光および寿
命測定
新潟大学工学部
極紫外光照射による無機蛍光体の励起現象
岐阜大学工学部
希土類イオンを添加したイオン結晶の真空紫外分光
大阪女子大学理学部
真空紫外光用蛍光材料の発光・励起スペクトルの測定
大阪電気通信大学工学部
水素結合型強誘電体の真空紫外分光
名古屋大学大学院工学研究科
Fe-V-Al 合金および Zr-Al-Ni-Cu 合金の価電子帯電子構造
名古屋大学難処理人工物研究センター
酸化物高温超伝導体の超伝導遷移温度におよぼす電子構造の次元性に関す
る研究
UVSOR 光によるアミノ酸の絶対不斉合成
（独）科学技術振興機構
佐賀大学シンクロトロン光応用研究セン
TM/GaAs(100)(TM = Ti, Cr)における表面光誘起起電力効果
ター
分子科学研究所
擬一次元有機導体(TMTCF)2X の低エネルギー励起角度分解光電子分光
分子科学研究所
BL5U におけるビームライン高精度化とそれに伴う整備
学習院大学理学部
希ガス固体表面に形成される水クラスターの光励起脱離機構の解明
宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究本部
水星探査衛星搭載用多層膜グレーティングと光検出器の開発
福井大学遠赤外領域開発研究センター
窒化物半導体の内殻励起による可視・紫外発光
岐阜大学工学部
アモルファス半導体の光誘起透過スペクトル変化に関する研究
GaN 系紫外線受光素子の軟Ｘ線領域での受光特性研究
三重大学工学部
アミノ酸の XAES スペクトル測定
神戸大学発達科学部
ビスマスクラスターの金属−半導体転移
富山大学理学部
ミリ波分光による Li ２次電池材料の研究
神戸大学分子フォトサイエンス研究セン
ター
量子常誘電体 SrTiO3 及び KTaO3 のミリ波分光
神戸大学大学院自然科学研究科
ＢＬ６Ｂの立ち上げ・整備
分子科学研究所
AlN 及び AlGaN の発光励起と時間分解測定
福井大学遠赤外領域開発研究センター
GaN 系紫外線受光素子の受光特性研究
三重大学工学部
紫外光ナノフォトニック結晶の光学的特性評価
三重大学工学部
48 分子科学研究所の概要
難波 孝夫
岡村 英一
彦坂 泰正
堀 勝
西尾 光弘
直江 俊一
神田 一浩
十倉 好紀
猿倉 信彦
栗崎 敏
猿倉 信彦
小林 弘典
小林 弘典
KWON, Yong-seung
彦坂 泰正
中川 和道
北浦 守
彦坂 泰正
小林 弘典
小林 弘典
有谷 博文
直江 俊一
吉田 朋子
田中 功
中平 敦
栗崎 敏
大木 義路
太田 雅壽
山家 光男
河相 武利
大野 宣人
曽田 一雄
竹内 恒博
井上 佳久
鎌田 雅夫
伊藤 孝寛
伊藤 孝寛
荒川 一郎
吉川 一朗
福井 一俊
林 浩司
元垣内敦司
中川 和道
池本 弘之
太田 仁
岡村 英一
木村 真一
福井 一俊
平松 和政
元垣内敦司
コロジオン法によるアミノ酸の VUV 吸収スペクトル測定
希土類強相関物質の真空紫外反射分光
イオン運動量観測装置の調整と性能評価
SR 光を用いたナノ構造体の形成及び評価
シンクロトロン光を用いた化合物半導体のエッチング特性
窒化物半導体の N-K 内殻励起による可視・紫外発光
遷移金属を含む強相関電子系の真空紫外分光
XAFS 測定によるポルフィリン化合物の状態分析
高出力型リチウム二次電池の長期試験後の正極材料の表面構造変化の解析
高出力型リチウム二次電池の長期試験後の正極材料の表面構造変化の解析
Li-Ni-Mn-O 系層状酸化物のリチウム脱離に伴う電子状態変化の解明
Li-Ni-Mn-O 系層状酸化物のリチウム脱離に伴う電子状態変化の解明
AlInN の構造解析に関する研究
陽極酸化により Ti 表面に生成するチタニア中のＰの局所構造解明
モリブデン酸塩の真空紫外分光
表面修飾単分散 Si ナノ粒子の高分解能光電子分光
Fe/Cu(001)超薄膜へのＫ吸着による磁性変化
25 ∼ 35 nm 用反射多層膜の耐熱安定性及び経年変化安定性の評価
回折格子多層膜の評価
反強磁性転移物質 GdRu4P12 の遠赤外スペクトル
高圧下テラヘルツ分光法の開発
フォトマスク付着物質の真空紫外吸収スペクトルの絶対値校正
PZT 薄膜の光学特性計測
酸素高圧凝集相の紫外分光と光化学反応
金属絶縁体物質 CuRh2S4 の可視−真空紫外スペクトル
カドミウムハライド結晶における真空紫外領域でのエネルギー緩和過程の
研究
アパタイト関連化合物の真空紫外分光
反応性スパッタリング法により作製した酸化物薄膜の VUV 吸収スペクト
ルの測定
分子ラジカルの内殻励起状態の分光を目指した測定システムの調整
カーボン含有構造物および薄膜の構造解析
赤外反射吸収分光による Alq3 薄膜と金属界面の相互作用の研究
InN のフォノンモード測定
水溶液表面での光イオン化
神戸大学発達科学部
神戸大学大学院自然科学研究科
分子科学研究所
名古屋大学大学院工学研究科
佐賀大学理工学部
金沢大学工学部
東京大学大学院工学系研究科
福岡大学理学部
（独）産業技術総合研究所関西センター
（独）産業技術総合研究所関西センター
（独）産業技術総合研究所関西センター
（独）産業技術総合研究所関西センター
佐賀大学理工学部
京都工芸繊維大学工芸学部
海上保安大学校
神戸大学工学部
分子科学研究所
東北大学多元物質科学研究所
佐賀大学シンクロトロン光応用研究セン
ター
神戸大学大学院自然科学研究科
分子科学研究所
神戸大学発達科学部
静岡大学電子工学研究所
兵庫県立大学大学院物質理学研究科
神戸大学大学院自然科学研究科
福井大学工学部
蛯名 邦禎
岡村 英一
彦坂 泰正
堀 勝
西尾 光弘
直江 俊一
十倉 好紀
栗崎 敏
小林 弘典
小林 弘典
小林 弘典
小林 弘典
郭 其新
中平 敦
藤田 正実
田中 章順
中川 剛志
江島 丈雄
東 純平
難波 孝夫
木村 真一
中川 和道
Jan MISTRIK
赤浜 裕一
難波 孝夫
中川 英之
福井工業高等専門学校
明治大学理工学部
北浦 守
松本 節子
広島大学大学院理学研究科
兵庫県立大学高度産業科学技術研究所
分子科学研究所
福井大学遠赤外領域開発研究センター
九州大学大学院総合理工学研究院
和田 真一
神田 一浩
櫻井 陽子
福井 一俊
原田 明
（前期）
芳香族有機分子の高分解能超音速ジェット分光
京都大学大学院理学研究科
馬場 正昭
（後期）
芳香族有機分子の高分解能超音速ジェット分光
京都大学大学院理学研究科
馬場 正昭
学習院大学理学部
南条真佐人
東京都立大学大学院理学研究科
東邦大学医学部
法政大学工学部
金沢大学理学部
名古屋工業大学大学院工学研究科
名古屋工業大学大学院工学研究科
溝口 憲治
中村 幹夫
緒方 啓典
櫻井 武
大里 齊
山田 正明
(5) 施設利用
① 分子制御レーザー開発研究センター
② 分子スケールナノサイエンスセンター
（前期）
光学活性なシリルおよびゲルミル置換遷移金属錯体の構造と反応性に関す
る研究
電子スピン共鳴による(DMe-DCNQI)2A などのスピンダイナミクス
歪んだポルフィリン鉄錯体における磁気的性質に関する研究
新規ナノ炭素系物質の構造と電子物性の解明
複雑系金属酵素の活性中心と反応
ランガサイト型圧電単結晶の構造解析に基づく圧電特性発現機構の解明
アモルファス合金の磁気特性および熱的安定性に関する研究
分子科学研究所の概要 49
機能性金属錯体の構造決定
希土類マンガナイトの物性研究
ワイドバンドギャップ半導体薄膜の物性評価
有機分子および錯体のＸ線結晶構造解析
フラーレン化合物 KxCs3–xC70 (x = 0,1,2,3) の ESR と SQUID
新規π系拡張ポルフィリン誘導体の合成と構造に関する研究
Co 超微粒子系の磁性
準結晶の磁性
金属酵素活性中心モデル錯体の構造と機能
相溶性ポリマーブレンド中における動的不均一性
スピンプローブ法による氷中水分子の運動性の評価
新規なキャリア輸送材料の合成と電子デバイスへの応用
常磁性金属を有するポルフィリン多量体の合成と物性
食品に含まれる抗酸化機能成分の精製・単離と構造解析および抗酸化機能
評価
高次構造を有する金属錯体の合成とその動的構造に関する研究
有機金属含有タンパク質における金属イオンの構造と電子状態の解析
有機伝導体、有機磁性体、および磁性有機伝導体の磁気的性質の研究
希土類薄膜磁石の磁気特性に関する研究
光合成タンパク質結晶の電子スピン共鳴測定
(R, A)CoO3 (R = La, Pr, Nd, Sm; A = Ca, Sr, Ba) および An+2Con+1O3n+3 (A = Ca,
Sr, Ba, n = 1 ∼ 5) の Co のスピン状態と価数
光合成タンパク質結晶の電子スピン共鳴測定
水分解酵素 Mn クラスターの構造と磁性の多重周波数 EPR による研究
（後期）
ケイ素およびゲルマニウムを主骨格または配位子に用いた自己集合型分子
の構造解析
(R, A)CoO3 (R = La, Pr, Nd, Sm; A = Ca, Sr, Ba) および An+2Con+1O3n+3 (A = Ca,
Sr, Ba) のコバルトスピン状態と熱電特性に関する研究
機能性金属錯体の構造と反応性の制御
希土類マンガナイトの物性研究
有機化合物および金属錯体の X 線結晶構造解析
新規π系拡張ポルフィリン誘導体の合成と構造に関する研究
歪んだポルフィリン鉄(III)錯体における S = 3/2、S = 1/2 間のスピンクロス
オーバーの研究
局所的トポロジカル構造を持つ準結晶及びその関連結晶の磁性
ナノ炭素状物質の合成と構造および物性研究
マイクロ波材料用磁性ガーネット薄膜の合成と評価
相溶性ポリマーブレンド中における動的不均一性の検出
有機金属含有タンパク質における金属イオンの構造と電子状態の解析
Co 超微粒子の磁性
金属酵素活性中心モデル錯体の構造と機能
ポリフィリンオリゴマーの合成と構造
Q-band EPR 分光器を使用し、紫外レーザーを照射したシリカガラスに生じ
た点欠陥の EPR シグナルの g 値と超微細構造テンソルを正確に決定する
アモルファス合金の磁気特性と熱的安定性に関する研究
金属酵素による窒素酸化物の変換メカニズム
食品に含まれる機能性成分の精製、単離と構造解析および機能性評価
機能性有機材料の磁化率測定
愛知教育大学教育学部
豊橋技術科学大学工学部
豊橋技術科学大学工学部
兵庫県立大学大学院工学研究科
兵庫県立大学大学院物質理学研究科
愛媛大学理学部
三重大学教育学部
名古屋大学大学院情報科学研究科
名古屋工業大学大学院工学研究科
名古屋工業大学大学院工学研究科
名古屋経済大学短期大学部
名古屋工業大学大学院工学研究科
京都大学大学院理学研究科
名古屋経済大学短期大学部
中島 清彦
亀頭 直樹
若原 昭浩
北村 千寿
小林 本忠
小野 昇
佐光三四郎
松尾 進
山口 修平
嶋田 繁隆
坂口 眞人
小野 克彦
大須賀篤弘
長島 万弓
静岡大学理学部
名古屋大学大学院理学研究科
兵庫県立大学大学院物質理学研究科
名古屋工業大学セラミックス基盤工学研
究センター
城西大学理学部
名古屋大学大学院工学研究科
近藤 満
中島 洋
圷 広樹
安達 信泰
岡山大学理学部
関西学院大学理工学部
沈 建仁
河盛阿佐子
学習院大学理学部
南条真佐人
名古屋大学大学院工学研究科
高見 剛
愛知教育大学教育学部
豊橋技術科学大学工学部
兵庫県立大学大学院工学研究科
愛媛大学理学部
東邦大学医学部
中島 清彦
亀頭 直樹
北村 千寿
小野 昇
中村 幹夫
北海道大学大学院工学研究科
法政大学工学部
名古屋工業大学セラミックス基盤工学研
究センター
名古屋工業大学大学院つくり領域
名古屋大学大学院理学研究科
三重大学教育学部
名古屋工業大学
愛媛大学総合科学研究支援センター
東京工業大学フロンティア創造共同研究
センター
名古屋工業大学大学院工学研究科
金沢大学大学院自然科学研究科
名古屋経済大学短期大学部
兵庫県立大学大学院物質理学研究科
柏本 史郎
緒方 啓典
安達 信泰
北陸先端科学技術大学院大学
三谷 忠興
加藤 立久
高見 剛
嶋田 繁隆
中島 洋
佐光三四郎
奥村 健志
宇野 英満
細野 秀雄
山田 正明
櫻井 武
長島 万弓
圷 広樹
③ 装置開発室
（前期）
有機 EL 変調素子の開発
50 分子科学研究所の概要
④ 計算機利用
分子内および分子間電荷移動の分子軌道法による研究
生体分子の機能発現反応に関する理論的研究
分子、生物、表面の量子化学：励起状態と化学反応
複合電子系の構造、電子状態、反応過程、溶媒和構造に関する理論的研究
化学反応の分類および分子設計に関する理論的研究
生体分子の構造と機能に関する理論的研究
遷移金属化合物および合金の電子構造
ナノ構造体の原子構造と伝導現象
有機反応の経路と微視的機構
活性アルキル基の反応性の分子軌道法による検討
計算化学による加水分解経路の追跡 分子の励起状態とその動的挙動の研究
面選択性に関する理論研究．エノラートのアルキル化反応、求電子付加反応
シクロデキストリンのウラシル系分子の包接効果に関する研究
水溶液中におけるイオンの構造
低次元強相関電子系物質の特異な電子状態に関する数値的研究
気相および液相における化学反応の理論的研究
DNA 素子自己組織化の第一原理計算
メゾスコピック系における量子干渉効果及び電子相関
分子の構造、力場と内部回転エネルギーの ab initio 計算
層状人口格子における磁気円二色性
分子軌道法による反応予測を基盤とする新有機反応の開発
熱化学反応及び光化学反応に関する理論的研究
化合反応の量子ダイナミクスに関する理論的研究
第一原理電子構造理論の拡張と物質設計
分子軌道計算による有機反応設計および分子構造設計のための電子構造予測
分子磁性体の分子軌道法による理論解析及び新規手法の開発
気相及び凝縮相における光化学反応に関する理論的研究
分子の電子状態と化学反応のポテンシャル面の理論的研究
溶液内化学反応の理論研究
フラーレン・ナノチューブ系の分子物性と固体物性の総合研究
励起状態とその緩和過程に関する理論的研究
金属原子−分子相互系の幾何構造・電子構造の解明とポテンシャル曲面の
解析
遷移系列イオンを含む化合物の反応制御に関する理論研究
気相および星間空間での多原子分子が関与する化学反応の量子化学的・反
応動力学的研究
超純水と相互作用する材料表面現象の第一原理シミュレーション
新規なケイ素化合物の ab initio 分子軌道法による研究
第一原理電子論による新奇量子材料の計算物質探索
種々の分子及び分子集合体の赤外・ラマン強度と電子−振動相互作用およ
び分子間相互作用
金属錯体ナノ空孔内での有機反応に関する理論研究
固体触媒および生体分子における励起ダイナミックスと反応メカニズムに
関する理論的研究
単一アミノ酸ポテンシャル（SAAP）力場の開発
ナノネットワーク炭素系物質の構造と電子状態についての第一原理的研究
分子動力学シミュレーションに基づく自由エネルギー計算法による蛋白質
と核酸の機能と物性の物理化学的研究
アクチノイドイオンの水和反応の量子化学的検討
環境関連有機化学および有機金属化学反応の設計および開発
金属フタロシアニンの分子構造と電子状態に関する理論的研究
機能性有機材料の電子物性解析に関する理論的研究
高分子濃厚系における 1 本の高分子鎖の動的性質
開口部にメチレン炭素ユニットを導入した開口 C60 誘導体の構造決定、及
び物性の予測
神奈川大学理学部
千葉大学大学院薬学研究院
京都大学大学院工学研究科
京都大学大学院工学研究科
大阪産業大学工学部
広島大学大学院理学研究科
名古屋大学大学院工学研究科
筑波大学物理学系
大阪大学産業科学研究所
福岡大学薬学部
奈良教育大学教育学部
大学評価・学位授与機構評価研究部
東京大学大学院総合文化研究科
茨城大学理学部
岡山大学歯学部
千葉大学理学部
京都大学大学院理学研究科
鳥取大学工学部
山形大学教育学部
北海道大学大学院理学研究科
奈良県立医科大学医学部
東京大学大学院理学研究科
広島大学大学院理学研究科
東京大学大学院工学研究科
東京大学工学系研究科
東京大学大学院薬学系研究科
大阪大学大学院理学研究科
秋田大学工学資源学部
名古屋大学大学院人間情報学研究科
名古屋大学大学院理学研究科
東京工業大学理工学研究科
慶應義塾大学理工学部
東北大学大学院理学研究科
田仲 二朗
星野 忠次
中辻 博
榊 茂好
酒井 章吾
相田美砂子
森永 正彦
押山 淳
山高 博
新矢 時寛
山邊 信一
岩田 末廣
友田 修司
寺阪 利孝
正村眞佐雄
太田 幸則
加藤 重樹
石井 晃
野々山信二
竹内 浩
平井 國友
中村 栄一
齊藤 昊
山下 晃一
藤原 毅夫
大和田智彦
山口 兆
天辰 禎晃
古賀 伸明
大峰 巌
斎藤 晋
藪下 聡
大野 公一
岐阜大学地域科学部
静岡大学理学部
和佐田裕昭
相原 惇一
大阪大学大学院工学研究科
群馬大学工学部
早稲田大学理工学部
静岡大学教育学部
後藤 英和
工藤 貴子
武田京三郎
鳥居 肇
琉球大学教育学部
早稲田大学理工学部
安藤 香織
中井 浩巳
東海大学理学部
筑波大学物理学系
弘前大学理工学部
岩岡 道夫
岡田 晋
斎藤 稔
名古屋大学大学院工学研究科
茨城大学理学部
熊本大学理学部
京都大学大学院工学系研究科
慶應義塾大学理工学部
名古屋大学大学院環境学研究科
津島 悟
森 聖治
藤本 斉
田中 一義
萩田 克美
岩松 将一
分子科学研究所の概要 51
第一原理計算によるナノクラスターの新しい側面
拡張アンサンブルシミュレーションによる高分子系の研究
シッフ塩基遷移金属錯体を触媒とする反応機構の理論解析
蛋白質の動的構造と機能の解析
分子軌道計算による不斉活性化機構の解明及び自己集合性不斉活性化触媒
の開発
重原子を含む化合物の基底・励起電子状態と分子物性に関する量子化学計算
溶液系およびイオン液体の電子および分子構造に関する研究
半導体ナノ構造形成機構の解明と新機能ナノ構造体の設計
機能性複合化金属錯体の励起状態と光応答機能に関する電子論的研究
第一原理分子動力学法による液体金属及び液体半導体の物性研究
フェレドキシンタンパク活性部位の電子状態および磁性
Pt(111)上におけるシクロヘキサンの脱水素反応に関する理論的研究
光酸化還元反応によるプロトントンネルの制御を利用した新規光スイッチ
分子の理論設計
生体超分子の立体構造変化と機能
半導体ナノ構造における酸化反応の理論的研究
気相（分子）−固相（半導体）界面での分子ヘテロ成長過程の第一原理電
子論
第一遷移系列金属イオンを中心とする配位化合物の反応における d 電子の
効果に関する理論的研究
ベンザインを用いる有機合成反応における機構解明
低原子価六族金属カルボニル錯体を触媒とする炭素骨格構築反応の機構解明
タンパク質・生体関連巨大分子系の量子化学計算に基づくアプローチ
分子軌道計算を基盤とする複核金属触媒の設計と開発
生体分子の構造と機能に関する理論化学的研究
固体表面上の生体分子認識反応系の構築と構造解析
胆汁酸ミセルの MD シミュレーション
計算機実験による液体の相分離ダイナミクス
シリコン表面吸着分子の分光と反応の理論的解析
タンパク質の折り畳みに対する溶媒効果の分子論的研究
ビニルラジカルのポテンシャル曲面と運動の理論的研究
分子の電子状態と反応動力学に関する理論的研究
分子の動的諸過程の理論的研究
クラスターの電子構造と幾何構造
導電性有機物質の構造と物性の研究
拡張アンサンブル法による蛋白質分子の折り畳みシミュレーション
分子性伝導体の構造と電子状態
量子および古典凝集系に対する計算機シミュレーション
内部官能基を持つかご状化合物の分子動力学
ボウル型共役化合物の物性調査 界面非線形分光の理論
偏光赤外吸収分光法を用いたアミロイドフィブリルの分子構造の解明
透過型電子顕微鏡による 1 分子 DNA 配列解析のための人工核酸塩基プ
ローブの開発
近赤外スペクトロスコピーと核磁気共鳴画像を用いた、光刺激に対するヘ
モグロビン濃度と BOLD 信号応答の同時計測
金属錯体に関する理論的研究
ヘモグロビンの構造と機能の研究
有機ラジカルの電子状態の ab initio MO 計算
有機分子を用いた単分子素子の量子輸送特性の理論的研究
励起状態を生成するペニングイオン化の生成過程
電子状態も考慮した分子動力学シミュレーションによる固体物性の研究
非線形量子系におけるソリトンとカオス
化学反応の ab initio 計算による研究
表面・薄膜・クラスターの電子状態と反応過程
52 分子科学研究所の概要
横浜国立大学工学研究院
慶應義塾大学理工学部
慶應義塾大学理工学部
横浜市立大学大学院総合理学研究科
東京工業大学大学院理工学研究科
東京都立大学理学研究科
東京大学大学院理学系研究科
筑波大学物理学系
熊本大学大学院自然科学研究科
（独）産業技術総合研究所計算科学研究
部門
金沢大学理学部
大阪大学大学院工学研究科
九州大学大学院総合理工学研究院
大野かおる
光武亜代理
池野 健人
木寺 詔紀
三上 幸一
波田 雅彦
浜口 宏夫
白石 賢二
杉本 学
森下 徹也
小田 竜樹
津田 宗幸
三好 永作
東京大学分子細胞生物学研究所
三重大学工学部
早稲田大学理工学部
北尾 彰朗
秋山 亨
宮城島 規
名古屋工業大学大学院工学研究科
和佐田祐子
東京工業大学大学院理工学研究科
東京工業大学大学院理工学研究科
（独）産業技術総合研究所計算科学研究
部門
東京工業大学大学院理工学研究科
東京工業大学大学院生命理工学研究科
分子科学研究所
大分大学教育福祉学部
東北大学大学院理学研究科
九州大学情報基盤センター
福岡大学理学部
九州大学大学院理学研究院
分子科学研究所
分子科学研究所
分子科学研究所
分子科学研究所
分子科学研究所
分子科学研究所
計算科学研究センター
分子科学研究所
分子科学研究所
計算科学研究センター
岡崎統合バイオサイエンスセンター
計算科学研究センター
鈴木 啓介
岩澤 伸治
Dmitri Fedorov
山中 正浩
櫻井 実
宇理須恒雄
中島 俊男
福村 裕史
青柳 睦
山口 敏男
田中 桂一
南部 伸孝
中村 宏樹
西 信之
薬師 久弥
岡本 祐幸
小林 速男
岡崎 進
永田 央
櫻井 英博
森田 明弘
平松 弘嗣
片岡 正典
生理学研究所
豊田 浩士
静岡理工科大学理工学部
東海大学総合科学技術研究所
奈良女子大学理学部
東京大学大学院理学系研究科
新潟大学理学部
慶應義塾大学理工学部
鈴鹿国際大学国際学部
愛媛大学理学部
姫路工業大学理学部
関山 秀雄
妹尾 康喜
竹内 孝江
田上 勝規
徳江 郁雄
能勢 修一
大野 稔彦
長岡 伸一
島 信幸
金属クラスターイオンの構造解明と反応性の解釈
分子シミュレーションによる分子集合体の研究
プラズマおよび熱 CVD の非経験的分子軌道法及び実験による研究
負イオンラジカル反応における反応試剤と生成物の構造と安定性
炭素系星間分子の分子構造および生成機構に関する理論的研究
チオキナクリドン誘導体の結晶構造と電子構造
内部回転を持つ分子の回転スペクトルの解析
ab initio MO 法による芳香族クラスターの研究
有機単原子層の電子構造
ビノキシ型ラジカルの励起状態における無輻射遷移機構
ab initio 分子軌道法によるα - シアル酸、β - ガラクトース、及びシアリル
ガラクトースのコンホメーション解析
電子状態計算によるタンパク質・低分子間相互作用解析
動的クラスター近似を用いた強相関電子系の研究
ジオキセタノンの分解に伴うホタルオキシルシフェリンの高効率電子励起
生成反応素過程の量子化学計算
芳香族カルボニル分子の回転異性体
ナノサイズ・チャンネルを透過する荷電高分子の分子動力学研究
円偏光軟Ｘ線のアミノ酸への作用に関する理論的研究
固相・液相・ガス相ヘリウム中の原子・イオンの分光
分子の電子状態と分子スペクトル 分子のひずみを介した有機固相反応の計算機シミュレーション
蛋白質の構造機能相関計算
シトクロム c 酸化酵素のＰ中間体の電子状態の理論的研究
シトクロム c 酸化酵素の高原子価中間体に関する理論的研究
有機導体の電子物性とスピン構造
シトクロム c 酸化酵素 CuB サイトモデル錯体の紫外共鳴ラマンスペクトル
生体分子の量子化学的、情報化学的研究
大規模系の分子軌道計算法の開発と金属を含む小さな分子の精密非経験的
分子軌道計算
ビニルアントラセンの基底・励起状態における捩れ運動に関する量子化学
計算
動的界面の存在する非平衡現象の研究 分子内水素結合の研究 金属錯体の構造・反応・電子遷移に関する理論的研究
溶媒和クラスターの微視的構造と反応ダイナミックスの研究
数理モデルによる生物の分岐パターン形成機構の解明
フラビン酵素の反応機構に関する研究
Tight Binding 分子動力学によるカーボンナノチューブの構造欠陥のシミュ
レーション
QM/MM 法によるタンパク質全原子計算から振動スペクトルを解析する
数理モデルによる生物の分岐パターン形成機構の解明
密度汎関数法を用いた半導体薄膜の電子状態と輸送特性の第一原理的研究
多量体分子クラスターの分子間ポテンシャル
安定な発生分化を作り出す遺伝子ネットワーク構造の数理的解明
一次元格子熱伝導系における定常速度の漸近的振舞いと局所平衡 数値シミュレーションによる分光スペクトルの計算
豊田工業大学
名古屋文理大学情報文化学部
横浜国立大学工学部
東京大学大学院総合文化研究科
明治学院大学法学部
横浜国立大学大学院工学研究院
明治大学理工学部
日本原子力研究所物質科学研究部
東京農工大学工学部
（財）産業創造研究所柏研究所
岐阜大学大学院連合農学研究科
近藤 保
本多 一彦
佐藤 浩太
永田 敬
高橋 順子
千住 孝俊
小田島仁司
佐伯 盛久
尾崎 弘行
山口 真
澤田 敏彦
京都大学大学院薬学研究科
名古屋大学大学院理学研究科
湖北短期大学情報メディア学科
仲西 功
平島 大
小田井 圭
宮崎大学医学部
核融合科学研究所研究・企画情報セン
ター
神戸大学大学院人間科学研究科
富山大学理学部
岐阜薬科大学薬学部
慶應義塾大学理工学部
立命館大学情報理工学部
岡崎統合バイオサイエンスセンター
岡崎統合バイオサイエンスセンター
分子科学研究所
岡崎統合バイオサイエンスセンター
東京大学生産技術研究所
（独）産業技術総合研究所グリッド研究
センター
星薬科大学薬学部
伊藤 隆夫
田中 基彦
名古屋大学大学院情報学研究科
弘前大学理工学部
お茶の水女子大学理学部
神戸大学理学部
基礎生物学研究所
（独）産業技術総合研究所計算科学部門
横浜市立大学総合理学研究科
渡辺 宙志
須藤 進
鷹野 景子
富宅喜代一
遠矢 周作
崔 隆基
若生 啓
東北大学多元物質科学研究所
横浜市立大学総合理学研究科
慶應義塾大学理工学部
九州大学理学研究院
基礎生物学研究所
大阪府立大学大学院工学研究科
京都大学大学院理学研究科
沖山 佳生
森脇 喜紀
宇野 文二
ファジャール プラディプタ
高橋 卓也
太田 雄大
パウエル コズロフスキー
古川 貢
長野 恭朋
佐藤 文俊
長嶋 雲兵
坂田 健
海野 雅司
岡田 勇
山内 淳
原田 賢介
望月 敦史
上田 彰
谷村 吉隆
分子科学研究所の概要 53
2-10-3 共同研究実施件数一覧
分子科学研究所共同研究実施一覧
年度
項目
'76∼'97
'98
'99
'00
'01
'02
'03
'04
備考
件数 人数 件数 人数 件数 人数 件数 人数 件数 人数 件数 人数 件数 人数 件数 人数
612
1
5
1
5
2
12
7
41
5
36
5
70
3
33
人数：
登録人数
協力研究 2,697 2,984
107
157
115
212
119
249
100
223
125
253
101
246
100
265
〃
186
0
0
0
0
2
3
5
6
1
1
1
1
0
0
〃
所長
招へい
1,711 1,711
139
139
321
321
264
264
385
3857
313
313
308
308
67
67
人数：
旅費支給者
研究会
219 3,068
5
84
12
194
13
276
6
12 9
11
332
8
229
13
241
〃
件数：
許可件数
145
人数：
許可人数
課題研究
招へい
協力研究
77
186
施設利用
1,322 2,802
I
50
151
49
135
54
142
49
139
63
188
54
150
50
電子計算機
施設利用 3,121 9,271
(施設利用II)
174
680
167
654
156
631
144
584
134
558
120
525
143
合計
9,333 20,634
経費
363,695
476 1,216
665 1,521
610 1,577
696 1,507
652 1,681
598 1,529
18,645
30,898
32,080
30,994
37,896
30,794
＊施設利用 II は '00 より電子計算機施設利用
556
〃
376 1,307
−
千円
（'04 年度の数値は，2004.12 末現在）
分子科学研究所ＵＶＳＯＲ共同研究実施一覧
年度
項目
'85∼'96
'98
'99
'00
'01
'02
'03
'04
備考
件数 人数 件数 人数 件数 人数 件数 人数 件数 人数 件数 人数 件数 人数 件数 人数
人数：
登録人数
課題研究
34
371
3
41
1
11
協力研究
280
970
24
104
8
35
招へい
協力研究
68
68
2
2
2
2
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
〃
研究会
27
386
1
23
1
26
1
29
1
13
0
0
1
51
0
0
人数：
旅費支給者
施設利用 1,250 6,197
合計
1,659 7,992
経費
140,882
0
−
0
−
0
−
0
−
0
−
0
−
0
−
0
−
0
−
0
−
〃
157
769
150
699
160
820
157
707
160
805
129
715
126
件数：
許可件数
586
人数：
許可人数
187
939
162
773
161
849
158
720
160
805
130
766
126
586
14,027
12,951
16,441
16,512
15,780
13,884
−
千円
（'04 年度の数値は，2004.12 末現在）
54 分子科学研究所の概要
2-11 学術創成研究（新プログラム）
学術創成研究費
「新しい研究ネットワークによる電子相関系の研究
―物理と化学の真の融合を目指して―」
２０世紀後半のエレクトロニクス産業を支えた半導体は，電子の遍歴性に基づいた物性を基盤としているが，分子の
持つ電子の局在性とこの遍歴性の中間的な性質を持つ物質群は「多様な電子相関系物質」として近年物理の分野で大
きなトピックとなっている。電子間の相互作用が強くなると，電子の運動はお互いに強く相関するようになる。これ
を強電子相関系と呼んでいる。この強相関は，外部パラメーターのわずかな変化によって様々な相を生じ，これが多
機能性の起源となっている。このため，
「強電子相関」の概念は次世代の材料開発に不可欠と言われている。これは，
ナノ構造体のように電子相関を恣意的に強めた系で本質的な役割を示す。物理学と化学は，
「実空間であれ運動量空間
であれ，各々の旧来のやり方では表現できない電子系」を未開拓領域として持っており，それぞれ協力・融合して，次
世代の物質科学の基礎を支える新概念を構築する必要性が強く認識されるようになった。このような背景から，我が
国の物性科学に関連する五つの研究所，即ち分子科学研究所の他に北から，東北大学金属材料研究所，高エネルギー
加速器研究機構物質構造科学研究所，東京大学物性研究所，京都大学化学研究所が一体となって上記の学術創成研究
を実行している。
まず，共同研究体制を有形の形で実現するために，５カ所の研究室間ネットワーク“コラボラトリー”の構築が重
点課題の一つとして取り上げられた。新しい研究協力システムである“コラボラトリー”とは，各研究室の持つ資源
（ブレイン，ハードウエア，ソフトウエア）を研究ネットワーク上の研究室の間で共有化することにより，各研究室が
あたかも隣にあるかのような研究環境を提供するものである。具体的には，高エネルギー加速器研究機構物質構造科
学研究所の精密構造解析システムを分子研のオフィスからマシンの状況と計測データを表示する２台のパソコンの画
面を通して，制御と計測を行うものである。分子研では，中村敏和助教授によってこのシステムの運用が実現されて
いる。
本学術創成研究では，今年度から班編制を修正して，主として強相関系の電気伝導性や磁性を取り扱う第一斑，ソ
フトマテリアルやナノシステム，界面や複合物質系を対象として５研究所間のネットワークを利用した物理学と化学
の融合によって初めて可能となる精密構造解析を行う第二班，高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所を中
心としてコラボシステムの活用とヒューマンインターフェースの益々の充実を図る第３班から構成されている。
今年度は，７月５日から７月６日にホテルラヴィエ川良で，１２月１０日から１１日に大仁ホテルで研究会が開催され，
３月１１日から１５日まで，淡路夢舞台国際会議場で国際会議 International Symposium on “Frontier in Materials Design,
Synthesis and Measurements”（Creative Scientific Research on Collaboratory on Electron Correlations—Toward a New Research
Network between Physics and Chemistry）が開催された。
様々な形の研究会や個人的な議論を通して，実験家と理論家との交流による問題解決の道が開けたり，このプログ
ラムの有効性が大いに認識されて来たと言えるのではないだろうか。更なる成果を目指して積極的な取り組みを推進
したい。
分子科学研究所の概要 55
2-12 ナノサイエンス支援
2-12-1 ナノサイエンス支援「分子・物質総合合成・解析支援プログラム」による協力
研究・施設利用について
分子科学研究所では文部科学省のナノテクノロジー総合支援プロジェクトを受託し，その一環として，分子スケー
ルナノサイエンスセンターや関連する研究系を中心として，ナノ物質創製・物性評価・構造決定・ナノスケール分子
観察・分子物質操作加工などを行うための８種の装置群の開放と理論計算支援のプログラムを実行している。今年度
は，利用申請課題数も１００件を超え，多くのナノサイエンス研究者に参加して頂いている。
１７年度からの新しい共同利
用に向けて，920MHz核磁気共鳴吸収装置には炭素や窒素の軽元素では初めての固体プローブが導入され，幅広い応用
が期待されている。
表１に各装置群とプログラムを示す。支援は，担当研究者と共に研究を進めてゆく協力研究と，装置に関する十分
な知識と経験を有する研究者が随時の申し込みによって当該装置を利用する施設利用の何れかの申し込みを通して行
われる。研究所ホームページ（http://www.ims.ac.jp/joint/）にある公募要領に沿って通常の共同研究と同じように年２回
の公募を行い，分子・物質ナノサイエンス支援実行委員会で申請内容を審査し採択課題を決定している。また，施設
利用は随時実行し機動性を高めている。顕微鏡関係の施設利用は，学，産，官を問わず増加している。
表１ 支援装置・プログラム一覧
支援装置・プログラム
装置・プログラムの概要
有機エレクトロニクス素子 有機半導体を用いた素子の作製と評価を行うための、電極パターン描画装置、高配向有
作製・評価システム
機薄膜作成装置、電子物性測定装置から構成される。
分子電子素子のための分子
全自動化しないと合成が困難な分子を全自動合成装置で合成する。
合成の全自動化システム
ムービングウオールLB膜作成装置、マグネトロンスパッター、定フォトン照射装
分子電子素子のための、素
置、アルゴンレーザー、高倍率高感度CCDカメラ付金属顕微鏡、極低温真空プロー
子作成と電気特性計測シス
バー、微少電流計測システム、点接触電流イメージング原子間顕微鏡等を用いた分子
テム
電子素子の作成と、その電気特性の計測が可能である。
光誘起反応観測装置
レーザーと極低温走査型トンネル顕微鏡を組み合わせ、光による分子構造の変化やレ
ーザー誘起された試料表面の強電磁場による変化の観測の支援を行う。共鳴ラマン
（時間分解）分光器および極低温走査型トンネル顕微鏡単体としての使用も可能であ
る。
ナノクラスター飛行時間型 金属クラスターなど種々のクラスターを適切な方法（ESI、LDI、MALDI、EI）によ
質量分析装置
ってイオン化し、その質量を最高質量10万Daの範囲で計測する。
MicroESCA：必要とする微小領域に絞れるＸ線源を用いたＸ線光電子分光装置であ
り、ナノサイエンスに必須のナノ領域の分子の結合状態を診断する装置。
分子結合状態解析システム 920MHz NMR：現在利用可能な最高の分解能を誇る核磁気共鳴装置。C/Hプロー
ブ，HCNプローブによる1H核、13C核の溶液試料測定に対応。平成１７年後期より固体試
料（13C核）測定を試行。
高感度磁気物性測定装置
振動式高感度磁化率測定装置（RSO）を装備した、微量試料用7テスラ超低磁場連続
低温制御および温度スイープ型磁気物性測定装置。
大型コンピューターを用いた理論計算によって、分子設計および生成物のスペクトル
分子設計用大型計算支援プ
予測を行い、有機合成の指針を与えるための支援プログラム。専門家の適切な指導に
ログラム
より、大型分子設計の理論計算手法を修得する。
電子顕微鏡
56 分子科学研究所の概要
300kV透過型分析電子顕微鏡（EELS装置、EDS装置付TEM）電界放出型走査電子顕
微鏡（SEM）、集束イオンビーム加工観察装置（FIB）による構造解析・分析。
2-12-2 2004 年度の実施状況（2 月 28 日まで）
(1) 協力研究
課 題 名（前期）
シングルグレイン有機 FET の特性解析
共役高分子電界効果トランジスターの製作と評価
和周波分光とプローブ顕微鏡による有機分子−シリコン界面の研究
π共役オリゴマーを用いた分子素子に関する研究
新規な有機 FET の開発
電析法による酸化亜鉛／色素複合薄膜素子の作製と評価
ロジウムおよびパラジウム上の N2O 分子の配向と分解
有機金属ナノクラスターの創製：構造と機能制御
Au・Ag・Si ナノサイズクラスターの構造評価
質量分析による超微細金属ナノ粒子の構造解析
フェルダジルラジカル分子性錯体を用いた磁気伝導体の開発
ナノサイズインテリジェント分子クラスターの創成
シリコン上自己組織化積層膜のナノ集積と機能発現
高周期元素の特性を活かした新規ナノスケール分子の開発
自己組織化ナノサイズ金属クラスターの分子設計
金属内包フラーレンの構造と金属の動的挙動
f 電子を有する金属内包フラーレンの反応性の解明
新規なナノスケール分子キャビティーを活用した高反応性化学種安定化に
関する理論研究
ナノクラスターの電子状態計算の効率化とその応用
スタンノールアニオン類の電子状態の解明とスタンノール骨格を主鎖に有
する高分子化合物の物性探索
フラーレン類の構造と NMR 結合定数の関係
開口部にメチレン炭素ユニットを導入した開口 C60 誘導体の構造決定、及
び構造・電子的特性の解明
ナノサイズの分子の大規模計算
緑茶カテキン類／カフェイン錯体における分子認識機構の解明
課 題 名（後期）
プローブ顕微鏡と界面ラマン分光による有機分子−シリコン界面の研究
新規な有機 FET の開発
電析法によって作製した酸化亜鉛／色素ハイブリット薄膜のナノ構造観察
単一グレイン有機 FET の特性評価
有機トランジスタにおける構造欠陥の役割
有機金属ナノクラスターの創製：構造と機能制御
１次元水素結合ナノワイヤークラスターにおける多重プロトン移動反応の
協同効果と量子性
ナノハイブリット材料の合成とキャラクタリゼーション
Nanotechnology–Lubrication
金属及びシリコンクラスターのサイズ評価
質量分析による超微細金属ナノ粒子の構造解析
レーザーアニーリングによる安定金属クラスターの生成
パルスアーク放電法およびイオン移動能法を用いたナノカーボンの研究
光磁性金属錯体の機能集積化
磁性カンチレバーの消磁次状態における微弱磁化評価
扇型有機分子で覆われた金属ナノワイヤーの電子状態評価
高周期元素の特性を活かした新規ナノスケール分子の開発
自己組織化ナノサイズ金属クラスターの分子設計
金属内包フラーレンにおける内包金属の動的制御
常磁性フラーレンを鍵物質とする超分子の創製
代 表 者
京都大学化学研究所教授
早稲田大学理工学部教授
（財）神奈川科学技術アカデミー研究室長
大阪市立大学講師
東京工業大学大学院総合理工学研究科助手
岐阜大学大学院工学研究科助手
北海道大学触媒化学研究センター教授
愛知教育大学教育学部助手
姫路工業大学大学院理学研究科教授
北陸先端科学技術大学院大学助教授
愛媛大学理学部教授
名古屋工業大学大学院工学研究科教授
北海道大学教授
京都大学化学研究所教授
近畿大学理工学部教授
筑波大学先端学際領域研究センター教授
筑波大学先端学際領域研究センター講師
東京大学大学院理学系研究科講師
磯田 正二
古川 行夫
大西 洋
小嵜 正敏
西田 純一
吉田 司
松島 龍夫
日野 和之
木村 啓作
寺西 利治
向井 和男
尾中 証
魚崎 浩平
時任 宣博
藤原 尚
赤阪 健
若原 孝次
後藤 敬
早稲田大学理工学部助教授
埼玉大学理学部助教授
中井 浩巳
斎藤 雅一
東京都立大学理学研究科助手
名古屋大学大学院環境学研究科助手
矢田 洋子
岩松 将一
大阪府立大学総合科学部助手
独立行政法人農業・生物系特定産業技術
研究機構野菜茶業研究所研究員
麻田 俊雄
林 宣之
代 表 者
神戸大学理学部教授
東京工業大学大学院総合理工学研究科助手
岐阜大学大学院工学研究科助手
京都大学化学研究所教授
学習院大学理学部教授
愛知教育大学教育学部助手
九州大学大学院理学研究院助手
大西 洋
西田 純一
吉田 司
磯田 正二
小谷 正博
日野 和之
迫田 憲治
（株）豊田中央研究所第２特別研究室室長
日本工業大学先端材料技術研究センター
教授
兵庫県立大学大学院物質理学研究科教授
筑波大学教授
東京大学大学院総合文化研究科助教授
名古屋大学物質科学国際研究センター助手
慶應義塾大学理工学部助手
大阪大学産業科学研究所助教授
静岡大学工学部助教授
京都大学化学研究所教授
近畿大学理工学部教授
筑波大学先端学際領域研究センター教授
筑波大学先端学際領域研究センター講師
福嶋 喜章
三好 和壽
木村 啓作
寺西 利治
真船 文隆
菅井 俊樹
秋津 貴城
松本 卓也
植田 一正
時任 宣博
藤原 尚
赤阪 健
若原 孝次
分子科学研究所の概要 57
新規なナノスケール分子キャビティーを活用した高反応性化学種安定化に
関する理論研究
スタンノールアニオン類の電子状態の解明とスタンノール骨格を主鎖に有
する高分子化合物の物性探索
開口部にメチレン炭素ユニットを導入した開口 C60 誘導体の構造決定、及
び構造・電子的特性の解明
緑茶カテキン類／カフェイン錯体における分子認識機構の解明
水素結合性へテロダイマーカプセルの分子自己集合と内包ゲスト分子の配
向制御の理論的考察
単層カーボンナノチューブの高分散化
ナノサイズ分子の大規模計算
ポルフィリンナノロッドの光電子特性
メゾ−メゾ結合ポルフィリン多量体の大量合成法の開拓
メゾ−メゾ結合ポルフィリン多量体を基軸とした分子素子開発
ポルフィリンを用いた鎖状金属錯体の合成研究
ナノ球リソグラフィーによる磁性ドット形成
N- 混乱ポルフィリンを基本骨格とする鎖状ポリマーの合成とその電気特性
の評価
高共役ポルフィリンオリゴマー修飾電極の作成
錯体分子ユニットを用いた表面ナノ分子素子の合成
パイ共役架橋配位子を有するルテニウム錯体ユニットを基本とするナノ集
積体の電気特性評価
東京大学大学院理学系研究科助教授
後藤 敬
埼玉大学理学部助教授
斎藤 雅一
名古屋大学大学院環境学研究科助手
岩松 将一
独立行政法人農業・生物系特定産業技術
研究機構野菜茶業研究所研究員
静岡大学理学部助教授
林 宣之
東京学芸大学教育学部助手
大阪府立大学総合科学部助手
大阪大学産業科学研究所助教授
京都大学大学院理学研究科教授
京都大学大学院理学研究科教授
東京都立大学大学院理学研究科教授
大阪大学産業科学研究所助手
九州大学大学院工学研究院教授
前田 優
麻田 俊雄
松本 卓也
大須賀篤弘
大須賀篤弘
杉浦 健一
佐藤 和久
古田 弘幸
小林 健二
愛媛大学総合科学研究支援センター教授 宇野 英満
中央大学理工学部教授
芳賀 正明
中央大学理工学部教授
芳賀 正明
(2) 施設利用
（前期）
① Au 錯体をベースとした機能性ナノ分子の創製 ② Zn,Ni 錯体を格子点と
するナノリアクターの創製 ③ Mn イオンをコア金属とする分子性磁石の
創製
開口部にメチレン炭素ユニットを導入した開口 C60 誘導体の構造決定、及
び構造・電子的特性の解明
フェムト秒レーザーを用いたクロムポルフィリン錯体の光化学反応初期過
程の研究
SiC 表面の分子結合状態の研究
短パルスレ−ザ−による金属・分子ハイブリットナノクラスタ−の光誘起
解離反応の観察及びレーザー分光構造解析
分子結合状態解析システムを用いた半導体表面層の分析
FIB 加工による機能性セラミックス上のカーボンナノチューブの構造制御
機能性セラミックス上のカーボンナノチューブの構造制御
ナノギャップ電極を用いた芳香族アセチレン化合物の電気特性の研究
金属内包フラーレン Tm2@C82 における Tm の磁気緩和過程の研究
名古屋工業大学大学院工学研究科教授
尾中 証
名古屋大学大学院環境学研究科助手
岩松 将一
愛知教育大学教育学部助教授
稲毛 正彦
名城大学理工学部講師
東京大学大学院総合文化研究科助手
丸山 隆浩
井口 佳哉
石川工業高等専門学校電子情報工学科助
教授
名古屋工業大学ながれ領域機能工学専攻
教授
名古屋工業大学ながれ領域機能工学専攻
教授
岡山理科大学大学院工学研究科博士課程
東京都立大学大学院理学研究科教授
山田 健二
（後期）
コバルトナノ粒子系の磁性
三重大学教育学部教授
短パルスレーザーによる金属・分子ハイブリットナノクラスターの光誘起
東京大学大学院総合文化研究科助手
解離反応の観察及びレーザー分光構造解析
ポリマー上にマイクロ波プラズマ CDV 法で作成した酸化ケイ素薄膜（SiOx 東洋製罐グループ綜合研究所主任研究員
膜）の構造
開口部にメチレン炭素ユニットを導入した開口 C60 誘導体の構造決定、及
名古屋大学大学院環境学研究科助手
び構造・電子的特性の解明
新規導電性潤滑剤の全自動合成システムを利用した開発
住鉱潤滑剤（株）三重工場開発センター
新規導電性潤滑剤の電気特性計測
開発二課長
絶縁被覆化ナノ分子ワイヤの開発
大阪大学産業科学研究所教授
ナノ分子ワイヤの電気特性計測に関する研究
大阪大学産業科学研究所助手
分子ワイヤの合成
二次元自己組織化分子ナノパターンニングの創製と電気特性解明
（独）物質・材料研究機構物質研究所任期
付研究員
58 分子科学研究所の概要
市川 洋
市川 洋
叶 方国
菊池 耕一
佐光三四郎
井口 佳哉
細野 寛子
岩松 将一
児玉 竜二
安蘇 芳雄
谷口 正輝
中西 尚志
二次元自己組織可能を持つ新規導電性オリゴマー分子の合成
（独）物質・材料研究機構物質研究所任期
付研究員
光化学反応によりドープされた導電性薄膜の表面観測と特性計測
山口大学理学部教授
機能性セラミックス上のカーボンナノチューブの構造制御
名古屋工業大学大学院工学研究科教授
高磁気力による擬似微小重力場・過重力場中の対流のその場観察
広島大学大学院理学研究科教授
分子結合状態解析システムを用いた半導体表面層の分析
石川工業高等専門学校電子情報工学科助
教授
SiC(0001)C 面の分子結合状態の影響
名城大学理工学部講師
海洋生物由来の生物活性ナノ有機分子の構造解析
北海道大学大学院薬学研究科助教授
特異な磁性を示す一次元ロジウム（I） ―セミキノネート錯体の磁気特性 兵庫県立大学大学院物質理学研究科助手
の解明一次元ロジウム−ジオキソレン錯体の原子価状態の解明
法政大学工学部助教授
新規ナノチューブ状物質の局所構造解析
名古屋市立大学大学院薬学研究科講師
920MHz 超高磁場 NMR 装置を用いたタンパク質・複合糖質の構造解析
希土類マンガナイトの物性研究
豊橋技術科学大学教授
フェムト秒レーザーを用いたクロムポルフィリン錯体の光化学反応初期過
愛知教育大学教授
程の研究
法政大学マイクロナノテクノロジー研究
カーボンナノチューブの大量合成と分子内包カーボンなのチューブの作製
センター PD
ロジウム上の亜酸化窒素分子の配向と活性サイト近傍の分布の STM による 北海道大学触媒化学研究センター
評価
有機磁性体および有機磁性伝導体の磁化率測定
兵庫県立大学大学院物質理学研究科助手
貴金属及び酸化物ナノクラスターの高分解能 TEM を用いた微構造解析
（株）豊田中央研究所触媒研究室主任研究員
キラル磁性体の構築と物性研究
広島大学大学院理学研究科助手
酸化鉄サブマイクロ球殻マグネットの構造決定
名古屋大学大学院理学研究科教授
パラ置換フェニレン−エチニレンの合成研究
岡山理科大学助教授
中西 尚志
石黒 勝也
市川 洋
谷本 能文
山田 健二
丸山 隆浩
津田 正志
満身 稔
緒方 啓典
山口 芳樹
亀頭 直樹
稲毛 正彦
鈴木 研二
松島 龍夫
圷 広樹
須田 明彦
大木 寛
阿波賀邦夫
折田 明浩
分子科学研究所の概要 59
2-13 超高速コンピュータ網形成（NAREGI）プロジェクト
2-13-1 NAREGI「ナノサイエンス実証研究」拠点の現状と課題
NAREGI プロジェクトが開始して２年目が終了しつつある。分子科学研究所は「ナノ実証」の拠点としてこのプロ
ジェクトを推進しており，ナノサイエンス分野の計算科学において，着実に成果をあげつつある。
（これらの成果につ
いては「ナノサイエンス実証研究」第３回公開シンポジウム講演要旨集を参照のこと。）また，産学官連携プロジェク
トとして進めている産業界からの「ナノ設計実証」公募研究への参加も本年２月１５日現在で１６社１９件と着実に増えて
いる。
（添付資料参照）一方，２年が経過した現在，プロジェクトを成功に導く上で，早急に解決すべき問題点も出て
来ている。本稿ではそれらの中で(1)プロジェクトの位置付け，(2)産学連携，
(3)グリッドナノシミュレータ，の３つにつ
いて拠点としての見解を述べる。
(1) プロジェクトの位置付け
本プロジェクトの特徴のひとつは「グリッド環境」という IT 分野と「ナノサイエンス」という分子・物質科学分野
の共同研究にある。これら二つの分野はこれまでほとんど接触がなく，これほど広範にしかも緊密に共同を行うのは
おそらく国際的にも初めてのことであろう。プロジェクトのこの性格のために，当初，両分野の研究者の間に様々な
とまどいと疑問が生じた。特に，計算分子科学者の間では「何故，グリッドなのだ？」
，
「何故，従来型のスパコンで
はいけないのだ？」という疑問が生じた。この疑問は「我が国の将来の計算分子科学がどうあるべきか」という問題
とも密接に関係しており，目をつぶって通り過ぎるわけにはいかない。ここでは「ナノサイエンス」に特化して，こ
の問題に関する考えを述べる。
ナノサイエンスが対象とする物質のサイズは 10–9–10–6 m 程度のスケールであり，このスケールの問題はいわゆる現
象論的理論（熱力学，弾性体力学，流体力学，電磁気学など）とミクロの理論（分子動力学，量子力学）の中間のス
ケールでどちらの側からも極めて取り扱いが難しいスケールである。現象論の側からは単に難しいだけではなく，本
質的に不可能である。何故なら現象論的世界とナノの世界を支配する法則が全く異なっているからである。一方，ミ
クロ（原子，分子）の世界とナノの世界を支配する法則は本質的に同じである。しかしながら，ミクロの理論にとっ
てもこの問題は極めて難しい。それは分子サイズ（電子数や構造空間の自由度）が大きくなったために計算量が飛躍
的に増大するというだけではない。さらに深刻な理論的問題が横たわっているのである。ナノ現象の典型例は，例え
ば，分子デバイスや溶液中の蛋白質のフォールディングである。これらの系は「有限系」と「無限系」あるいは別の
見方をすれば「均質系」と「不均質系」とが入り混じっていることが特徴である。例えば，溶液中の蛋白質や分子集
合体（ミセル，ベシクル，リポソーム）の場合蛋白質のサイズは有限，不均質系であるが，溶液は無限，均質系であ
る。分子デバイスの場合，分子スイッチは有限，不均質系であるがそれを埋め込む固体基盤は無限，均質系である。伝
統的な理論化学物理においてこれまで無限系・均質系を扱う理論と有限系・不均質系を扱う理論とは概ね独立に発展
を遂げ，それらはそれぞれ得手，不得手をもっている。無限系・均質系を取り扱う理論では例えば液体の統計力学が
ある。この理論は熱力学的安定性（自由エネルギー）を求めるには有利であるが，局所的構造や揺らぎを扱うには適
していない。一方，比較的少数の多体系を扱うことを目的に考案された「分子シミュレーション」は局所構造をミク
ロレベルで詳細に扱うのに便利であるが，熱力学的安定性を扱うには極めて不利である。また，同様のことは電子構
造を扱う理論にも当てはまる。バンド理論に代表される固体電子論は比較的小さな平面波基底で扱うことができる非
局在化した電子は得意とするが局在化した電子は不得手である。一方，分子の電子状態を扱う量子化学はガウス基底
などで記述できる局在化した電子の取り扱いに威力を発揮するが，無限に拡がった金属内の電子に対してはあまり有
60 分子科学研究所の概要
効とは言えない。ナノサイエンスが対象とする物質はまさに均質と不均質，あるいは無限系と有限系が入り混じった
系であり，このような系を分子・原子レベルで取り扱う理論は今のところ存在しない。
グリッド計算環境がナノサイエンスに有効であると考える根拠は，この「均質」と「不均質」および「有限系」と
「無限系」の混在というナノ現象に特有の「複雑性」にある。このような複雑系の個々の要素に関わる研究者は全国あ
るいは全世界に散在しており，また，それぞれの計算環境（ハード，ソフト）を自分自身の研究に最適化して使って
いる。グリッドはこれらの研究者を超高速ネットワークで結び付け，彼らの共同研究を「実時間」で実現する環境を
提供する。このプロジェクトが成功した暁には，個々の方法論やプログラムの開発者は（市販のものも含めて）他の
プログラム開発者とライセンス契約を結ぶだけで，それらのプログラムを，直接，自分自身のプログラムにインテグ
レートして使用することができるようになるだろう。
(2) 産学官連携について
本プロジェクトはもうひとつの性格をもっている。それは国の「産業再生プログラム」の一環としての「産学官連
携」という性格である。プロジェクト開始後２年が経過した現在，この「産学官連携」をめぐっていくつかの問題が
生じている。法人化後の大学や公的研究機関と産業界との連携プロジェクトの機会が多くなると予想される現在，そ
れらは決して見過ごすことのできない問題を孕んでいる。すなわち，
「産」の側からは「もっと直接的に個々の企業利
益につながる産学連携」を希望する声が出てきており，一方，
「学」の側ではそれに対する強い反撥が生まれている。
本プロジェクトの第一のミッションがグリッド計算環境の実証研究であり，その目的を達成するためにナノサイエ
ンスの分野を先導する理論的方法論を構築することにあることはいうまでもないが，このような方法論が，将来，実
際の生産や医療活動に活かされるとすればそれは我々研究者にとっても大きな喜びである。そして，そのために産学
官が連携して研究活動を行うことの重要性について全く異論を挟む余地はない。しかしながら，そのことは「産学官
連携」が無原則的に行われてよいということを決して意味しない。
本プロジェクトの全費用は国からの公的資金で賄われている。また，
「学」の側の研究者は国費で雇われているだけ
でなく，個々の研究者が本プロジェクトに提供することを期待されている研究成果の多くはプロジェクトに参加した
個人が開発した部分だけではなく，多くの先達によって行われたものを基礎にしており，その意味でも公的な性格を
もっている。すなわち，本プロジェクトは２重，３重に「公的」性格を帯びているのである。したがって，
「学」側の
研究者は個々の一企業だけの私的利潤に直接結びつくような援助や研究テーマの選定には慎重にならざるを得ない。
一
方，個々の企業の本来の目的は「利潤追求」にあり，私的な性格を帯びざるを得ない。したがって，その研究テーマ
はできるだけ企業の当面の利益に直接結びつくようなものが理想的である。上に述べた問題はこの「公」と「私」の
間の矛盾であるとも言える。
ここで，この点について拠点としての基本的なスタンスを改めて表明したい。
産学官連携には三つの原則が必要である。それは①公正であること，②研究成果の公開，③学問の自由，の三つで
ある。
まず，公正でなければならない。すなわち，本プロジェクトに参加する資格や本プロジェクトの成果を享受する権
利は広く社会に開かれていなければならない。これは特定の企業がその利益を追求するためのプロジェクトではない
からである。もし，プロジェクトに参加した学側の研究者が特定の企業の利益だけを優先すれば，それは他の企業に
とって不利益になる可能性が高い。それは「産」の中に抜き差し成らぬ不信感を生み出し，プロジェクト崩壊の危険
にもつながりかねない。
分子科学研究所の概要 61
次ぎに，このプロジェクトで行われた研究の成果はすべて公開される必要がある。これは本プロジェクトが公的資
金，すなわち，国民の血税を使って実施される以上絶対に守られるべき原則である。もちろん，個々の企業がプロジェ
クト終了後にその成果をその技術開発や生産活動などに活用することは大いに奨励されるべきであるが，それを本プ
ロジェクトの参加企業のみに限定する根拠はない。これはプロジェクト全体の「説明責任」に関わる問題である。
最後に，学問の自由，すなわち，
「研究テーマ」や「研究方法」などの選定および研究の発表については研究者に完
全に任せられなければならない。もし，どのような研究であれ「学問的動機」以外の何らかの強制が働く場合，研究
者の自発的な研究意欲は殺がれ，プロジェクトの成功自身が保証されないからである。このことは先に述べた「公正」
および「公開」の原則とも密接に関係している。もし，個々の企業が自己の利益の追求に急なあまり，研究者にとっ
て興味のない研究テーマを押し付けようとしても，それはお互いにとって不幸な結果を招くだけである。また，企業
秘密を守ることを優先するために論文発表を妨げることなどは研究者の「学問的動機」と真っ向から対立する発想で
ある。
(3) グリッドナノシミュレータ
本プロジェクトの目的はグリッド計算環境の有効性をナノサイエンス分野の計算科学において実証することである。
この目的を果たすため，開発された各シミュレーションプログラムをグリッド環境下で統合，実行するツールとして，
グリッドナノシミュレータを計画している。特に metacomputing，high throughput，real-time collaboration を考えた時，
このシミュレータは次のような要求を満足しなければならない。まず第一に，グリッドミドルウェアを用いることに
より，各ソフトが単独で稼動することに加えて，各サイトの様々なソフトを結合，連成し，多様な使用形態，実行パ
ターンに対応できる機能を持つことである。MPI 並列化後のアプリケーションのグリッド化機能はこのシミュレータ
が受け持つこととなる。そのため第二には，このシミュレータは汎用性に富んでいなければならない。もちろん，
NAREGI 開発のシミュレーションソフトに加えて，それ以外の既存のフリーウェア，市販ソフトも個々のソフトの著
作権を侵すことなく実行可能でなければならない。このため個々のプログラムの個別性，特殊性を認めた上で，任意
のプログラムに対しこれらを修正することなく，互いに必要データの受け渡しを行いながら任意の結合，連成，任意
の実行パターンを実現することが不可欠となる。第三に，研究の作業効率を高めるために，シミュレータは利便性の
高いものでなければならない。
これらの要件を実現するために，シミュレータの機能とそれを受け持つシミュレータツールの部品化を進め，これ
らの部品をワークフロー GUI などのグリッドミドルウェアを用いて統合し実行するという形式を選択する。ここで開
発するツールとしては，まず第二の要求を満足するために，各プログラム固有の入出力書式に従って作成した個別の
入出力テンプレートを通して，
他の任意のプログラムの入出力との受け渡しを行うアプリケーション間データ変換ツー
ル（GIANT）の開発を進める。このとき BMSML，CML などの標準データ形式を採用することとする。また，第三の
要求を満足するために，上述の入力テンプレートに従って温度や基底など計算に必要な数値データや文字データを含
む入力ファイルを作成するための入力 GUI を開発し，さらにはタンパク質や DNA，またデンドリマーなど複雑な構造
を持つナノ分子系および分子集合体の初期構造を自動的に生成するためのナノ初期情報生成ツールの開発も行う。
62 分子科学研究所の概要
2-13-2 2004 年度の実施状況 「ナノ設計実証」公募テーマ一覧
課 題 名
実施企業
タンパク質立体構造解析システム superFAMS のグリッド化と ab initio 構造解析手法によ 日立ソフトウェアエンジニアリング
るゲノムスケールへの適用
（株）（共同研究者・北里大、日本 SGI
（株）
、味の素（株）
）
ナノスケールにおける触媒反応の解析と新規触媒の開発
旭化成（株）
RISM-SCF 法を用いた分子物性および化学反応に対する溶媒効果への適用
三井化学（株）
拡張アンサンブル分子動力学シミュレーションプログラムの開発と酵素触媒の活性コン
三井化学（株）
フォーメーション探索
アスパラギン酸プロテアーゼのリガンド結合形式に関する研究
住友製薬（株）
核内レセプターのシグナル伝達に関する分子メカニズム解析
住友製薬（株）
メソポーラス材料ナノ空間―吸着分子相互作用の解析
（株）日立製作所
日立金属（株）
ナノ磁性粒子集合体の磁化分布解析
（株）富士通研究所
シリコンナノデバイス用高誘電率ゲート絶縁膜材料の劣化過程の研究
時間依存解析に基づく物性量の算出
住友化学工業（株）
光励起・緩和過程における多体効果の量子動力学的解析
（株）東芝
（株）東芝
ナノ領域における希薄混合流体の動的挙動解析
旭硝子（株）
RISM 法による溶液中の物性推算手法の研究―酸強度の推算―
RISM 法による溶媒−溶質相互作用を取り入れた物性推算手法の研究
昭和電工（株）
RISM 法による溶液中の物性推算手法の研究―溶解度の推算―
日本ゼオン（株）
（株）日本触媒
RISM 法による溶液中の物性推算手法の研究―溶媒和の pKa への効果の推算―
ダイセル化学工業（株）
RISM 法による溶液中の物性推算手法の研究―反応および活性化自由エネルギーの推
算―
出光石油化学（株）
RISM 法を用いた pKa、log Pow の算出
JSR（株）
RISM 法を用いた pKa、log Pow の算出
分子科学研究所の概要 63
2-14 国際交流と国際共同研究
2-14-1 国際交流
分子科学研究所には１ヶ月以上滞在して共同研究を実施する長期滞在者と研究会や見学・視察等で来所される短期
滞在者を合わせて，毎年１００名以上の外国人研究者が訪れている。前者には文部科学省外国人研究員（客員分，教授２
名・助教授２名），文部科学省外国人研究員（COE 分，毎年５名程度）
，日本学術振興会招へい外国人研究者及び特別
協力研究員（私費や委任経理金等により共同研究実施のために来訪する研究者）等がある。短期訪問者とは岡崎コン
ファレンスを始めとして次項で述べる様な色々な国際共同研究事業に基づく研究会への参加者及び短時日の見学来訪
者である。
以下に今迄の来訪者の過去１０年間のデータを種類別及び国別に示す（年度を越えて滞在している人は二重に数えら
れている）。
表１ 外国人研究者数の推移（過去１０年間）
長期滞在者
短期滞在者
文部科学省外国人
研究員
日本学術振興会招
へい外国人研究者
94
15 12 47 86 17 177 95
16 19 23 83 30 171 96
18 22 20 55 65 180 97
17 17 20 99 19 172 98
18 21 11 84 33 167 99
16 16 16 92 53 193 00
13 9 12 43 23 100 01
16 14 10 69 68 177 02
15 9 13 125 110 272 年度
特別協力研究員
研究会
訪問者
合 計
03
14 8 56 20 22 120 合計
158 147 228 756 440 1,729 表２ 外国人研究者数の国別内訳の推移（過去１０年間）
年度
94
アメリカ
イギリス
40 16 ドイツ
15 フランス
韓国
5 24 中国
20 ロシア
その他
合計
23 34 177 95
34 14 17 9 17 8 9 63 171 96
37 10 13 13 25 14 11 57 180 97
41 16 7 7 12 21 15 53 172 98
30 17 13 10 12 12 20 53 167 99
53 16 20 8 15 13 15 53 193 00
26 8 8 7 13 10 7 21 100 01
45 14 20 8 23 13 8 46 177 02
31 8 22 10 45 40 9 107 272 03
27 3 10 8 14 5 6 47 120 合計
364 122 145 85 200 156 123 534 1,729 64 分子科学研究所の概要
2-14-2 国際共同研究
２００４年現在実施している国際共同研究事業を以下に説明する。
(1) 分子科学研究所国際共同研究
分子科学研究所は，創設以来多くの国際共同研究を主催するとともに客員を始めとする多数の外国人研究員を受け
入れ，国際共同研究事業を積極的に推進し，国際的に開かれた研究所として高い評価を得ている。このような背景を
基に，分子科学研究所は１９９４年以降，分子研リポートに置いて多国間国際共同研究協力事業の必要性を指摘してきた。
近年，科学研究のグローバル化が進み，また，東アジア地区における科学研究の急速な活性化の流れの中で，新世
紀にふさわしい国際共同研究拠点としての体制を構築することが急務となっている。しかし，従来の国際共同事業は
殆ど二国間に限られており，グローバルな国際共同研究を機動的に推進するためには必ずしも適していない。１９９４年
の提言から１０年を経た本年度，分子科学研究所は「物質分子科学」
，
「光分子科学」，
「化学反応ダイナミックス」の３
つの重点分野について，多国間国際共同研究の推進プログラムを自主的に試行し，分子科学研究所を中心とした分子
科学分野の国際共同研究の輪を広げる試みを開始した。具体的には，本年度この国際共同研究の実施要項の整備を進
めると共に，研究所内の教員による国際共同研究の提案を受け，試行的に７件の共同研究計画を採択した。中国およ
び韓国の若手研究者の長期（６ヶ月）滞在やフランス，ドイツ，イタリア，スウェーデン等からの約８名の研究者の
短期訪問による共同研究の推進が予定されている。一方，研究所の独自の努力で遂行できる共同研究の範囲には限界
がある。今後，国際共同研究プログラムを更に拡充し，定着させていく事が重要であり，引き続き予算的裏付けを求
めていく必要がある。
(2) 日韓共同研究
分子科学研究所と韓国高等科学技術院（KAIST、Korea Advanced Institute of Science and Technology）の間で，１９８４
年に分子科学分野での共同研究プロジェクトの覚え書き（２００４年にも更新）がかわされて以来，シンポジウムおよび
韓国研究者の分子科学研究所への招聘と研究交流が行われてきている。
日韓合同シンポジウムは，第１回目を１９８４年５月に分子科学研究所で開催して以来，２年毎に日韓両国間で交互に
実施している。最近では，２００１年１月に分子科学研究所で第９回合同シンポジウム「気相，凝縮相および生体系の光
化学過程：実験と理論の協力的展開」を，２００３年１月に浦項工科大学で第１０回合同シンポジウム「理論化学と計算化
学：分子の構造，性質，設計」が開催されて，活発な研究発表と研究交流はもとより両国の研究者間の親睦が高めら
れてきている。次回の第１１回合同シンポジウム「分子科学の最前線」は，２００５年３月に分子科学研究所で開催される。
また，
１９９１年から韓国の様々な大学および研究所から毎年３名の韓国の研究者を４ヶ月間ずつ招聘して共同研究を
実施している。
(3) 日中共同研究
日中共同研究は，
１９７３年以来相互の研究交流を経て，
１９７７年の分子科学研究所と中国科学院科学研究所の間での研
究者交流で具体的に始まった。両研究所間の協議に基づき，共同研究分野として，
（１）有機固体化学，
（２）化学反
応動力学，
（３）レーザー化学，
（４）量子化学をとりあげ，合同シンポジウムと研究者交流を実施している。２００４年
中国科学院化学研究所と覚書きの更新を行い，上記４分野を（１）物質科学，
（２）光科学，（３）理論および計算科
学の３分野に整理した。有機固体化学では１９８３年に第１回の合同シンポジウム（北京）以来３年ごとに合同シンポジ
分子科学研究所の概要 65
ウムを開催してきた。１９９５年１０月の第５回日中シンポジウム（杭州）では日本から２０名が参加し，引き続いて１９９８
年１０月２２日−２５日に第６回の合同シンポジウムを岡崎コンファレンスセンターで開催した。中国からは若手研究者１
０名をふくむ３４名が，日本からは８０名が参加し，盛況のうちに終了した。第７回は２００１年１１月１９日−２３日に広州の華
南理工大学で開催され，日本からは井口洋夫教授や白川英樹教授をふくむ２６名が参加し，中国からは９０名が参加した。
第８回は２００４年１１月１１日−１４日に岡崎コンファレンスセンターで開催した。中国からは４０名が日本からは７０名が参
加した。
(4) 日中拠点大学交流事業（加速器分野）
本国際共同研究は加速器分野における日中の交流事業であり，日本学術振興機構の拠点大学方式による学術交流事
業として２０００年度より継続して行われている。日本側の拠点機関は高エネルギー加速器研究機構であり，中国側は中
国科学院高能物理研究所である。本事業に参加している日本側研究機関には，高エネルギー加速器研究機構の他，分
子科学研究所など１５の大学・研究所が含まれている。研究テーマは，
（Ａ）加速器物理及び加速器工学，
（Ｂ）JLC（リ
ニアコライダ）実験・BELLE（B ファクトリー）実験・素粒子理論，
（Ｃ）放射光加速器及び放射光科学の３つであり，
電子・陽電子加速器に関する幅広い内容が含まれている。それぞれのテーマで複数の共同研究やセミナーが活発に行
われている。分子科学研究所からは極端紫外光研究施設の職員が，上記（Ｃ）の放射光分野での共同研究，より具体
的には（１）既設シンクロトロン放射光源用加速器及びビームラインの高度化に関する共同研究，
（２）SSRF（上海放
射光施設）加速器とビームラインの R&D に関する共同研究，の２つの共同研究に参加している。
66 分子科学研究所の概要
2-15 大学院教育
2-15-1 特別共同利用研究員
分子科学研究所は，分子科学に関する研究の中核として，共同利用に供するとともに，研究者の養成についても各
大学の要請に応じて，大学院における教育に協力し，学生の研究指導を行っている。また，特別共同利用研究員の受
入状況は以下の表で示すとおりであり，研究所のもつ独自の大学院制度（総合研究大学院大学）と調和のとれたもの
となっている。
特別共同利用研究員（１９９１年度までは受託大学院生，１９９２年度から１９９６年度までは特別研究学生）受入状況 （年度別）
所 属
北海道大学
室蘭工業大学
東北大学
山形大学
筑波大学
宇都宮大学
群馬大学
埼玉大学
千葉大学
東京大学
東京工業大学
お茶の水女子大学
横浜国立大学
金沢大学
新潟大学
福井大学
信州大学
岐阜大学
名古屋大学
名古屋工業大学
豊橋技術科学大学
三重大学
京都大学
京都工芸繊維大学
大阪大学
神戸大学
奈良教育大学
奈良女子大学
島根大学
岡山大学
広島大学
山口大学
愛媛大学
高知大学
九州大学
佐賀大学
長崎大学
熊本大学
1977
∼94
10
2
11
95
96
97
98
99
00
01
02
03
04
1
1
6
1
1
1
2
2
1
2
28
17
6
1
3
4
2
2
2
57
6
30
22
6
24
1
2
7
25
1
3
2
33
12
3
1
4
1
3
1
1
1
1
1
1
3
1
1
3
4
3
2
4
1
1
2
6
1
1
1
3
1
4
6
6
2
2
1
1
3
1
1
4
2
3
6
1
2
2
2
2
1
1
3
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
7
2
2
1
1
5
1
1
1
2
1
2
2
2
1
1
1
2
1
2
2
2
1
1
2
6
分子科学研究所の概要 67
宮崎大学
琉球大学
北陸先端科学技術
大学院大学
東京都立大学
名古屋市立大学
大阪市立大学
大阪府立大学
姫路工業大学
学習院大学
北里大学
慶應義塾大学
上智大学
東海大学
東京理科大学
東邦大学
星薬科大学
早稲田大学
名城大学
計
2
4
1
4
2
17
2
4
3
1
1
4
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
1
1
1
1
4
1
1
31
1
1
1
1
356
1
19
25
5
2
27
2
2
28
19
1
1
27
1
1
1
1
1
28
26
17
2-15-2 総合研究大学院大学
総合研究大学院大学は１９８８年１０月１日に発足した。分子科学研究所は，同大学院大学に参加し，構造分子科学専
攻及び機能分子科学専攻を受け持ち，１９９１年３月には６名の第一回博士課程後期修了者を誕生させた。
その専攻の概要は次のとおりである。
構造分子科学専攻
詳細な構造解析から導かれる分子および分子集合体の実像から物質の静的・動的性質を明らかにすることを目的と
して教育・研究を一体的に行う。従来の分光学的および理論的な種々の構造解析法に加え，新しい動的構造の検出法や
解析法を用いる総合的構造分子科学の教育・研究指導を積極的に推進する。
機能分子科学専攻
物質の持つ多種多様な機能に関して，主として原子・分子のレベルでその発現機構を明らかにし，さらに分子およ
び分子集合体の新しい機能の設計，創製を行うことを目的として教育・研究を一体的に行う。新規な機能測定法や理
論的解析法の開発を含む機能分子科学の教育・研究指導を積極的に推進する。
大学開設以来の分子科学２専攻の入学者数，学位取得状況等及び各年度における入学者の出身大学の分布等を以下
に示す。
68 分子科学研究所の概要
担当教員（２００４年度）
単位：人
専 攻
教 授
助教授
助 手
構造分子科学専攻
9
7
16
機能分子科学専攻
9
9
17
計
18
16
33
在籍学生数（２００４年１２月現在） 単位：人
入学年度専攻
2000年度
2001年度
2002年度
2003年度
2004年度
計
定 員
構造分子科学専攻
1
0
3
7
7
18
6
機能分子科学専攻
0
1
5
6
5
17
6
学位取得状況 単位：人
専 攻
（年度別）
1991 92
構造分子科学専攻
1
3
機能分子科学専攻
5
5
93
94
95
5
3
14 10(3) 1(3) 8(2) 7(2) 8(1)
3
11
4
5
5(4)
4(1) 8(1)
96
97
98
7(1) 3(2)
6
2004
(9月修了者まで)
計
6
2
82(11)
1
(2)
65(12)
99 2000 2001 2002 2003
6(1)
6
（ ）は論文博士で外数
入学状況（定員各専攻共６） 単位：人
（年度別）
専 攻
1989∼94
95
96
97
98
99
2000
2001
2002
2003
2004
構造分子科学専攻
41
4
10
10
12
5
8
5
3
7
7
機能分子科学専攻
40
6
8
9
7
6
0
7
6
6
6
外国人留学生数（国別，入学者数）
単位：人
構造分子科学専攻
1989-2002年度
中 国
2003年度
9
機能分子科学専攻
2004年度
1989-2002年度
1
4
フランス
1
ロシア
1
バングラディッシュ
4
インド
1
1
1
1
ナイジェリア
ネパール
2004年度
1
チェコ
韓国
2003年度
1
1
分子科学研究所の概要 69
大学別入学者数
大学名等
北海道大学
室蘭工業大学
東北大学
山形大学
筑波大学
群馬大学
千葉大学
東京大学
東京農工大学
東京工業大学
お茶の水女子大学
電気通信大学
'89∼'02
1
1
5
6
2
6
2
1
2
4
1
1
富山大学
福井大学
金沢大学
信州大学
静岡大学
名古屋大学
名古屋工業大学
豊橋技術科学大学
三重大学
京都大学
京都工芸繊維大学
大阪大学
神戸大学
奈良女子大学
鳥取大学
岡山大学
広島大学
山口大学
愛媛大学
九州大学
1
2
3
1
2
1
3
1
8
1
5
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
2
13
1
3
1
2
1
1
2
1
1
2
2
3
1
1
1
2
1
1
1
大阪府立大学
2
姫路工業大学
石巻専修大学
青山学院大学
1
学習院大学
3
北里大学
1
慶應義塾大学
国際基督教大学
中央大学
1
1
1
4
3
3
6
1
3
1
22
2
9
3
1
1
4
4
1
3
4
1
2
2
1
3
7
14
1
3
5
3
1
2
1
計
2
1
2
2
2
1
1
大阪市立大学
70 分子科学研究所の概要
機能分子科学専攻
'03年度
'04年度
1
鹿児島大学
琉球大学
北陸先端科学技術大学院大学
東京都立大学
名古屋市立大学
'89∼'02
2
1
1
2
1
1
1
横浜国立大学
新潟大学
長岡技術科学大学
佐賀大学
熊本大学
構造分子科学専攻
'03年度
'04年度
1
1
2
1
6
1
2
2
4
1
2
1
1
1
1
1
1
1
1
2
5
1
1
3
1
1
1
5
1
2
東京電機大学
1
東京理科大学
東邦大学
3
1
1
2
日本大学
4
2
1
法政大学
明星大学
1
1
1
早稲田大学
3
名城大学
2
1
1
4
7
2
立命館大学
2
龍谷大学
1
関西大学
1
1
1
岡山理科大学
＊その他
15
2
1
3
1
1
10
29
＊外国の大学等
現職身分別進路（２００３年５月現在）
現 職 身 分
構造分子科学専攻
機能分子科学専攻
教 授
0
1
助教授
8
5
講 師
1
3
助 手
15
15
任期付研究員
38
31
企業等（研究職）
9
10
企業等（研究職以外）
0
1
退学・除籍・在学
17
10
分子科学研究所の概要 71
2-16 現員と財政
2-16-1 現員
2004.12.1
区分
所 長
所長
教 授
助教授
助 手
1
小 計
技術職員
合 計
1
1
理論分子科学研究系
2(1)
3(1)
4
9(2)
9(2)
分子構造研究系
3(1)
0(1)
3
6(2)
6(2)
電子構造研究系
3(1)
0(1)
3
6(2)
6(2)
分子集団研究系
2(1)
1(1)
3
6(2)
6(2)
相関領域研究系
0(1)
0(1)
3
3(2)
3(2)
極端紫外光科学研究系
2(0)
2(0)
5
9(0)
9(0)
計算分子科学研究系
1(0)
1(0)
3
5(0)
5(0)
研究施設
5(4)
11(2)
22
38(6)
38(6)
技術課
合計
1
18(9)
19(17)
48
83(16)
35
35
35
118(16)
（ ）内は客員数で外数である。
2-16-2 財政
（単位：千円）
年度
科目等
1999年度
2000年度
2001年度
2002年度
2003年度
人件費
1,288,291
1,209,813
1,266,910
1,247,966
1,274,750
運営費，設備費
2,567,439
2,520,521
2,606,583
3,958,941
2,654,747
178,698
519,665
18,481
1,378,504
8,027,621
4,034,428
4,249,999
3,891,974
6,585,411
11,957,118
施設整備費
合計
＊岡崎統合事務センター経費が按分として含まれている。
＊２００１年度に岡崎共通研究施設に改組された計算科学研究センターが含まれている。
委任経理金
区
分
1998年度
1999年度
2000年度
2001年度
2002年度
2003年度
2004年度
20
14
14
16
15
17
14
27,100
12,450
18,350
14,950
18,350
15,300
9,257
件数（件）
金額（千円）
＊２００４年度は２００４年１２月２４日現在
共通研究施設を除く
72 分子科学研究所の概要
科学研究費補助金
区
分
1998年度
1999年度
2000年度
2001年度
2002年度
2003年度
2004年度
74
91
82
82
59
62
59
220,460
493,030
384,803
506,564
434,556
728,415
249,900
件数（件）
金額（千円）
＊２００４年度は２００４年１２月２１日 現在
岡崎共通研究施設を除く
２００４年度科学研究費補助金
２００４年１２月２１日現在
採択者数一覧
研究種目
分子科学研究所
岡崎共通研究施設
合計
特別推進研究
（１）
0
1
1
特別推進研究
（２）
1
1
2
特定領域研究
（１）
0
0
0
特定領域研究
（２）
16
1
17
4
0
4
萌芽研究
若手研究
（Ａ）
4
0
4
若手研究
（Ｂ）
13
0
13
基盤研究
（Ｓ）
0
0
0
基盤研究
（Ａ）
5
0
5
基盤研究
（Ｂ）
8
2
10
基盤研究
（Ｃ）
2
1
3
3
6
9
3
3
6
59
15
74
特別研究員奨励費
特別研究員奨励費
合計
外国人
分子科学研究所の概要 73
配分額一覧
（単位：千円）
研究種目
分子科学研究所
岡崎共通研究施設
合計
特別推進研究
（１）
0
57,000
57,000
特別推進研究
（２）
63,000
89,600
152,600
特定領域研究
（１）
0
0
0
特定領域研究
（２）
73,300
7,400
80,700
7,800
0
7,800
萌芽研究
若手研究
（Ａ）
11,600
0
11,600
若手研究
（Ｂ）
20,800
0
20,800
基盤研究
（Ｓ）
0
0
0
基盤研究
（Ａ）
36,200
0
36,200
基盤研究
（Ｂ）
27,300
13,700
41,000
基盤研究
（Ｃ）
3,000
1,000
4,000
3,500
7,000
10,500
3,400
3,600
7,000
249,900
179,300
429,200
特別研究員奨励費
特別研究員奨励費
外国人
合計
共同研究
区
（単位：千円）
分
1998年度
1999年度
2000年度
2001年度
2002年度
2003年度
2004年度
件数（件）
0
0
5
6
7
8
13
金額（千円）
0
0
14,240
11,980
17,120
10,590
14,740
受託研究
区
（上段：件数、下段：金額（単位：千円）
）
分
1998年度
1999年度
2000年度
2001年度
2002年度
2003年度
2004年度
1
0
1
1
5
7
7
9,900
0
1,100
7,700
13,000
19,206
21,827
0
0
0
0
1
2
2
0
0
0
0
263,000
540,574
916,847
3
8
12
5
3
1
6
109,991
225,207
199,491
232,625
6,800
4,200
163,792
4
8
13
6
9
10
15
119,891
225,207
200,591
240,325
282,800
563,980
1,102,466
戦略的創造研究推
進事業（JST）
主要５分野の研究開発
委託事業（文科省）
その他
合計
74 分子科学研究所の概要
2-17 岡崎共通施設
2-17-1 岡崎情報図書館
岡崎情報図書館は機構（岡崎３機関）の共通施設として３研究所の図書，雑誌等を収集・整理・保存し，機構（岡
崎３機関）の職員や共同利用研究者等の利用に供している。
現在分子科学研究所は雑誌 1,467 種（和 283、洋 1,184），単行本 35,121 冊（和 6,325、洋 28,796）を所蔵している。
また，学術雑誌の電子ジャーナル化の趨勢にいち早く対応するよう努めており，現在，機構（岡崎３機関）として
約 2,800 誌の電子ジャーナルが機構内部からアクセスできるようになっている。
岡崎情報図書館では専用電子計算機を利用して，図書の貸出しや返却の処理，単行本ならびに雑誌の検索等のサー
ビスを行っている。このほか Web of Science，SciFinder Scholar 等のデータベース検索や学術文献検索システムによる
オンライン情報検索のサービスも行っている。また，ライブラリーカードを使用することによって，情報図書館は 24
時間利用できる体制になっている。
2-17-2 岡崎コンファレンスセンター
岡崎コンファレンスセンターは，国内外の学術会議はもとより研究教育活動にかかる各種行事に利用できる岡崎３
機関の共通施設として平成９年２月に竣工した。センターは共同利用研究者の宿泊施設である三島ロッジに隣接して
建てられている。
岡崎３機関内の公募によって「岡崎コンファレンスセンター」と命名された建物は，延べ床面積 2,863 m2，鉄筋コ
ンクリート造２階建てで，大型スクリーン及び最新のＡＶ機器等を備えた２５０人が参加可能な大会議室，１５０人の中会
議室，
５０人の小会議２室などが設けられている。中会議室は会議等の目的に応じて２分割して使用することもでき，小
会議室は１室としての使用も可能である。
2-17-3 岡崎共同利用研究者宿泊施設
自然科学研究機構岡崎３機関には，日本全国及び世界各国の大学や研究機関から共同利用研究等のために訪れる研
究者のために三島ロッジと山手ロッジの二つの共同利用研究者宿泊施設がある。それぞれの施設概要は下記のとおり
で，宿泊の申込みは，訪問する研究室の承認を得て，web 上の専用ロッジ予約システムで予約する。空室状況も同シス
テムで確認することができる。
三島ロッジ
室数 シングル：６０室 ツイン：１４室 ファミリー：２０室
共同設備：炊事場，洗濯室，公衆電話，情報コンセント
山手ロッジ
室数 シングル：１１室 ダブル：４室 ファミリー：２室
共同設備：共同浴室，炊事場，洗濯室，公衆電話
2-17-4 職員会館
職員会館は機構
（岡崎３機関）
の福利厚生施設として建てられ，
食堂，
喫茶室，
和室，
会議室，
トレーニング室等が設けられている。
分子科学研究所の概要 75
2-18 地域社会との交流
2-18-1 国研セミナー
このセミナーは，岡崎３機関と岡崎南ロータリークラブとの交流事業の一つとして行われているもので，岡崎市内
の小・中学校の理科教員を対象として，岡崎３機関の研究教育職員が講師となって１９８５（昭和６０）年１２月から始まり，
毎年行われている。
分子科学研究所が担当したものは以下のとおりである。
回
開催日
2
1986. 1.18
分子研の紹介
諸熊 奎治 教 授
3
1986. 6. 7
シンクロトロン放射とは
（加速器・分光器・測定器の見学）
渡邊 誠 助教授
春日 俊夫 助教授
6
1986.10. 4
人類は元素をいかに利用してきたか
齋藤 一夫 教 授
9
1987. 6.13
レーザーの応用について
吉原經太郎 教 授
12
1987. 9.26
コンピュータで探る分子の世界
柏木 浩 助教授
15
1988. 7. 2
目で見る低温実験・発光現象と光酸化現象
木村 克美 教 授
18
1988.10.29
人工光合成とは何か
坂田 忠良 助教授
21
1989. 6.24
星間分子と水―生命を育む分子環境―
西 信之 助教授
24
1989.10.21
常温での超伝導は実現できるか
那須奎一郎 助教授
27
1990. 6.23
目で見る結晶の生成と溶解
―計算機による実験（ビデオ）―
大瀧 仁志 教 授
30
1990.10.20
電気と化学
井口 洋夫 所 長
33
1991. 6.22
自己秩序形成の分子科学
―分子はどのようにしてリズムやパターンを作り出すか―
花崎 一郎 教 授
37
1991.12.14
からだの酸素，そしてエネルギー：その分子科学
北川 禎三 教 授
39
1992. 7. 7
サッカーボール分子の世界
加藤 立久 助教授
42
1992.11.13
炭酸ガスの化学的な利用法
田中 晃二 教 授
45
1993. 6.22
化学反応はどのように進むか？
正畠 宏祐 助教授
48
1993.10. 1
宇宙にひろがる分子の世界
齋藤 修二 教 授
51
1994. 6.21
分子の動き
伊藤 光男 所 長
54
1995. 6.20
生体内で活躍する鉄イオン―国境なき科学の世界―
渡辺 芳人 教 授
57
1996. 6.28
分子を積み上げて超伝導体を作る話
小林 速男 教 授
60
1997. 6.13
生体系と水の分子科学
平田 文男 教 授
63
1998. 6.12
電子シンクロトロン放射光による半導体の超微細加工
―ナノプロセスとナノ化学―（UVSOR見学）
宇理須恆雄 教 授
66
1999. 6. 8
レーザ光で，何が見える？ 何が出来る？
猿倉 信彦 助教授
69
2000. 6. 6
マイクロチップレーザーの可能性
平等 拓範 助教授
72
2001. 6. 5
ナノメートルの世界を創る・視る
夛田 博一 助教授
75
2002. 6. 4
クラスターの科学―原子・分子集団が織りなす機能―
佃 達哉 助教授
78
2003. 6.24
科学のフロンティア―ナノサイエンスで何ができるか？
小川 琢治 教 授
81
2004. 6.22
生命をささえる分子の世界―金属酵素のしくみを探る
藤井 浩 助教授
76 分子科学研究所の概要
テーマ
講 師
2-18-2 分子科学フォーラム
分子科学研究所では『分子研コロキウム』という名前で所員に向けた分子科学のセミナーを開催し，２００３年１２月で
７６３回目を終った。これとは別に，分子科学の内容を他の分野の方々や一般市民にも知らせ，また分子研コロキウムよ
りはもう少し幅広い科学の話を分子研の研究者が聞き，自分の研究の展開に資するようにすることを目的としたセミ
ナーも有益であろうという考えの元に，豊田理化学研究所の協力を得て開催するに到ったのが『分子科学フォーラム』
である。豊田理化学研究所の理事を長年つとめておられる井口洋夫先生の紹介によりこれが可能になり，実際の運営
はコロキウム委員が担当している。各年度毎に年間計画を前年度末に豊田理化学研究所の理事会に提出し，承諾を得
てから実施している。
分子科学フォーラムは年６回開催することを原則にしており，
第１回は１９９６年９月にシカゴ大学教授の岡 武史先生，
第２回は同年１０月に生理学研究所名誉教授の江橋節郎先生に講演をお願いし，最近では２００３年１２月に第４８回の東北大
金材研福山秀敏先生のセミナーを聞いた。文学部の先生の講演（高野陽太郎東大助教授，第３７回）も１回あったが，他
は自然科学の先生方の話であった。その中には，ノーベル賞に輝く白川英樹先生のセミナー（第３２回）も含まれる。年
６回の定例の会以外に，２０００年９月には豊田理化学研究所創立６０周年を記念して『科学と技術』と題する特別例会を
開催し，分子科学研究所名誉教授の井口洋夫先生と，豊田理化学研究所理事長の豊田章一郎先生に御講演していただ
いた。またもう一つの特別例会は２０００年１０月に開催され，理化学研究所の伊藤正男先生から脳のお話をうかがった。
この様に，分子科学フォーラムは分子研コロキウムより幅広い人を対象にしたセミナーで，大学院生や社会人も含
めた多くの方々に対して，
分子科学やその関連分野の最先端の研究成果をわかりやすく紹介する事を基本趣旨として，
講演者に努力をお願いしてきた。毎回簡単な講演要旨を事前に講演者に書いてもらい，それを愛知県内の大学や岡崎
市内の色々な機関に送ると共に，分子研ホームページにも載せている。一般市民の参加数は会毎に大幅に変るので，開
催案内はかなりいきわたっていると思われる。テーマや講演者の選考，広報の仕方等にコロキウム委員のアイディア
が大いに入ってくるので，委員には負担ではあるが，その時毎に結果の出るやりがいのある仕事であろうと思ってい
る。これが分子研と一般社会とのつながりにより大きく貢献するものになっていけばよいと願ってやまない。
回
開催日
テーマ
+
講演者
1 1996. 9.12
星間H3 の発見
岡 武史（シカゴ大学教授）
2 1996.10.23
無機イオンと生命
江橋節郎
（生理学研究所名誉教授）
3 1997. 1. 8
人類は元素をいかに利用してきたか
K. P. Dinse
（ゲームスタット工科大学教授）
4 1997. 2. 6
超伝導研究における基本コンセプトの発展
中嶋貞雄（超伝導工学研究所）
5 1997. 2.26
核酸の損傷が遺伝情報に及ぼす影響
大塚榮子（北海道大学教授）
6 1997. 3.14
Probing Elementary Chemical Reactions at Surfaces With
Molecular Beams
Daniel Auerbach （IBM）
7 1997. 6. 4
物質探索―有機半導体、導体、及び超伝導体を例題として―
井口洋夫
（分子科学研究所名誉教授）
8 1997.10.15
生体分子の１分子イメージング・ナノ操作
―生物分子機械のやわらかさ―
柳田敏雄（大阪大学教授）
9 1997.11.12
カスケード光化学反応と生命の起源
豊沢 豊（東京大学名誉教授）
有機固体化学の進歩
戸田芙三夫（愛媛大学教授）
10 1997.12. 3
分子科学研究所の概要 77
11 1998. 2.18
密の甘さと蜂の一刺し
Ian Munro
（マンチェスター大学教授）
12 1998. 3. 4
高感度マイクロ波分光でみる分子の世界
齋籐修二（分子科学研究所教授）
13 1998. 4. 2
分子スピン科学 ―第３世代の分子性・有機磁性研究―
工位武治（大阪市立大学）
14 1998. 6.10
タンパク質の成り立ちと遺伝子の世界
郷 通子（名古屋大学教授）
15 1998.10.21
複雑分子の正確な計算にチャレンジする
諸熊奎治（エモリー大学教授）
16 1998.11.18
有機フォトクロミズムの化学
入江正浩（九州大学教授）
17 1998.12.16
あまのじゃくは技術革新の母
霜田光一（東京大学名誉教授）
18 1999. 3.25
漫談III
伊藤光男（分子科学研究所長）
19 1999. 7.14
数学的発想について―代数多様体とは―
森 重文（京都大学教授）
20 1999.10.13
計算機で化学する
岩田末廣（分子科学研究所教授）
21 1999.11.10
物質と時空
益川敏英
（京都大学基礎物理学研究所長）
22 1999.11.24
科学研究は凡才にもできる―カーボンナノチューブの発見―
飯島澄男（NEC）
23 2000. 1.12
ミクロな世界の集団心理―原子・分子クラスターの科学―
近藤 保（豊田工業大学教授）
24 2000. 3. 1
超高圧下の超伝導探索
天谷喜一（大阪大学教授）
25 2000. 6. 7
すばる望遠鏡でみる宇宙
家 正則（国立天文台教授）
26 2000. 6.28
質量ゼロの素粒子の話
西島和彦（仁科記念財団理事長）
27 2000. 9. 6
数学で化学する
―次世紀の日本のために哲学性を取り戻そう―
中村宏樹（分子科学研究所教授）
物質（もの）とは何か？―炭素物語―
井口洋夫
（分子科学研究所名誉教授）
匠の心―ものつくりの道―
豊田章一郎
（理化学研究所理事長）
28 2000. 9.20
29 2000.10.25 ２１世紀・脳科学への期待
伊藤正男（理化学研究所）
30 2001. 1.24
フリーラジカルの科学
廣田榮治
（総合研究大学院大学長）
31 2001. 1.31
赤外自由電子レーザーとそれを用いる光科学
黒田晴雄（東京理科大学教授）
32 2001. 3.14
私の研究と物質科学
白川英樹（筑波大学名誉教授）
33 2001. 5. 9
ゲノムとは何か？―自然が出した分子科学の知恵と
予想される技術発展について―
和田昭允（理化学研究所）
34 2001. 6.13
新しい超伝導体MgB2の発見物語
秋光 純（青山学院大学教授）
35 2001. 7. 4
強相関電子の科学と技術
十倉好紀（東京大学教授）
36 2001.10.24 SPring-8の拓く新しい科学技術の世界
上坪宏道
（高輝度光科学研究センター）
37 2001.12.19 なぜ鏡の中では左右が反対に見えるのか？
高野陽太郎（東京大学助教授）
38 2002. 2.13
顕微鏡の感性―ミクロ宇宙とナノ宇宙の美学―
永山國昭
（岡崎国立共同研究機構統合バイ
オサイエンスセンター教授）
39 2002. 6.26
蛋白質が働くメカニズムをレーザー光で解明する
北川禎三
（岡崎国立共同研究機構統合バイ
オサイエンスセンター教授）
78 分子科学研究所の概要
40 2002. 7.10
分子で磁石を作る
木下 實（東京大学名誉教授）
41 2003. 1.15
相転移とその周辺―臨界現象からガラス転移まで―
川崎恭治
（九州大学名誉教授、中部大学名
誉教授）
42 2003. 1.29
一技術者として20世紀の反省と21世紀への課題
石丸典生
（（株）デンソー相談役）
43 2003. 2.12
発見の方法論―アブダクションとセレンディピティ
立花 隆
44 2003. 3.26
分子と超伝導体
小林速男（分子科学研究所教授）
45 2003. 5.28
極微の魔法、ナノテクノロジー
Heinrich Rohrer
（元IBMフェロー）
46 2003. 7.16
ナノテクノロジーの魅力：ヒューマンボディビルディングに
むけて
川合知二（大阪大学教授）
47 2003.11.12 エントロピーは環境問題に役立つか？
坂東昌子（愛知大学教授）
48 2003.12.10 物質科学への招待
福山秀敏（東北大学教授）
49 2004. 1.21
元素科学：新機能発現を目指した有機典型元素化学
玉尾皓平（京都大学教授）
50 2004. 3. 3
電子・イオンビームで作るナノテクノロジーの世界
松井真二（姫路工業大学教授）
51 2004. 7. 7
大気環境化学の最近の話題と研究
鷲田伸明（豊橋技術科学大学教授）
52 2004.12.22 地球に優しいナノテクでつくるフィルム型カラフル太陽電池
53 2004.12.15
レーザーマイクロ・ナノ化学
―光の圧力を使って分子系を動かし並べる
箕浦秀樹（岐阜大学教授）
増原 宏（大阪大学教授）
2-18-3 岡崎市民大学講座
岡崎市教育委員会が，生涯学習の一環として岡崎市民（定員 1,250 人）を対象として開講するもので，岡崎３機関の
研究所が持ち回りで担当している。
分子科学研究所が担当して行ったものは以下のとおりである。
開催年度
講 師
テーマ
1976年度
井口 洋夫
分子の科学
1980年度
廣田 榮治
分子・その形とふるまい
1981年度
山崎 朋子
女性史の窓から
1982年度
長倉 三郎
分子の世界
1983年度
岩村 秀
物の性質は何できまるか
1987年度
齋藤 一夫
生活を変える新材料
1988年度
井口 洋夫
分子の世界
1991年度
吉原經太郎
光とくらし
1994年度
伊藤 光男
分子の動き
1997年度
齋藤 修二
分子で宇宙を見る
2000年度
茅 幸二
原子・分子から生命体までの科学
2003年度
北川 禎三
からだで活躍する金属イオン
分子科学研究所の概要 79
2-18-4 安城市民公開講座等
安城市教育委員会が，生涯学習の一環として安城市民（公開講座は，一般市民約１００名，シルバーカレッジ（２年間）
は，熟年者約５０名）を対象として開講しているもので，岡崎３機関の研究所が協力して，講師を派遣している。
分子科学研究所が担当して行ったものは，以下のとおりである。
安城市民公開講座
開催日
テーマ等
講 師
2002. 8.10
ナノテクノロジーの話
夛田 博一 助教授
2003. 7.19
レーザー入門∼光の基礎からレーザー研究の最前線まで∼
平等 拓範 助教授
安城市シルバーカレッジ
開催日
テーマ等
講 師
2002. 6. 6
鏡に写った分子の話
魚住 泰広 教 授
2003. 6. 5
分子の振動を観測して蛋白質のメカニズムを明らかにする
北川 禎三 教 授
2004. 7. 6
原子のさざ波と不思議な量子の世界
大森 賢治 教 授
2-18-5 おかざき寺子屋教室
岡崎市内の小学校高学年を対象に，岡崎３機関の研究者が講義・実験を行い，学校では普段体験できないことを体
験してもらい，小学生に科学に対しての夢や憧れを持ってもらうために実施するものである。１９９５年より年１回行わ
れ，岡崎３機関の研究所が順に担当している。
分子科学研究所が担当したものは以下のとおりである。
回
開催日時
会 場
講 師
テーマ
１
1995.11.11（土）
13:00-16:00
岡崎地域職業訓練センター
井口 洋夫 名誉教授
加藤 立久 助教授
めざそう理科博士
２
1996.10.26（土）
12:30-15:00
岡崎商工会議所中ホール
鹿野田一司 助教授
低温物理学実験
５
1999.10.23（土）
13:30-16:00
岡崎コンファレンスセンター
分子科学研究所
谷村 吉隆 助教授
目指せ！ 科学者
８
2002.10.19（土）
13:30-16:30
分子科学研究所
魚住 泰広 教 授
僕も私も名探偵
備 考
（社）岡崎青年会議所との共催
参加者：小学校５∼６年生 ４０∼５０名程度
2-18-6 地域の理科教育への協力
(1) スーパーサイエンスハイスクール
文部科学省が「科学技術，理科・数学教育を重点的に行う学校をスーパーサイエンスハイスクールとして指定し，高
等学校及び中高一貫教育校における理科・数学に重点を置いたカリキュラムの開発，大学や研究機関との効果的な連
携方策についての研究を推進し，将来有為な科学技術系人材の育成に資する」事を趣旨に平成１４年度から始めた本活
動を，自然科学研究機構として平成１６年度も引き続き支援した（分子研リポート２００２及び２００３参照）。分子科学研究
80 分子科学研究所の概要
所が平成１６年度に行った支援活動は以下の通りである｡
[I] 岡崎高等学校「文化祭」における講演
演 者：
北川禎三教授
演 題：
ヘム蛋白質の構造と機能
[I] スーパーサイエンス部活動の支援
テーマ I： 「人工光合成、水素伝達剤の検討」
担 当 者： 永田 央助教授のグループ（長澤賢幸氏が支援）
内 容： 電子論に基づいた人工光合成材料物質の模索とその検定
受 賞： 愛知県学生科学賞 「最優秀賞」、愛知県議会議長賞
日本学生科学賞 全国入選３位
テーマ II：「やっぱオーロラみたくねー」
担 当 者： 岡本裕巳教授
内 容： 発表に当たってのアドバイスを行った。
受 賞： 愛知工業大学（ＡＩＴ）サイエンス大賞「最優秀賞」、来年度国際大会へ招待
テーマ III：「人間の立体映像に関する Research & Deveropment」
担 当 者： 岡本裕巳教授
内 容： 活動の進め方に関するアドバイス，疑問点等の質問への答やヒントの提示，発表に当たってのアドバ
イス等を行った。
受 賞： 来年度国際大会へ招待
(2) 小中学校への協力
岡崎市内の小中学校を対象に，物理・化学・生物・地学に関わる科学実験や観察を通して，科学への興味・関心を
高めることを目的に，岡崎市教育委員会や各小中学校が企画する理科教育に協力している。
分子科学研究所が担当したものは以下のとおりである。
岡崎市教育委員会（出前授業）
対象校
開催日
テーマ
講 師
六ツ美北中
東海中
2002. 1. 25
光学異性体とその活用
魚住 泰広 教 授
東海中
2003. 2. 18
計算機を使って分子を見る
谷村 吉隆 助教授
岡崎市立小豆坂小学校（親子おもしろ科学教室）
回
開催日
テーマ
講 師
1
1996.12. 5
極低温の世界（液体窒素）
加藤 清則 技官
3
1997.12. 4
いろいろな光（紫外線、赤外線、レーザー光）
大竹 秀行 助手
17
2004.11.30
波と粒の話
大森 賢治 教授
分子科学研究所の概要 81
岡崎市立竜海中学校（授業研究協議会）
回
開催日
テーマ
講 師
18
1999. 11. 30
物体の運動：斜面を転がり落ちる運動を調べよう
黒澤 宏 教授
19
2000. 6. 14
クリーンエネルギー：環境を考えた電池を作ろう
鎌田 雅夫 助教授
2-18-7 中学校理科副教材の作成
岡崎市・岡崎市教育委員会・理科教育振興協会の要請により，市内の中学生に，岡崎３機関の研究内容を知らせる
ことで，生徒の自然科学に対する興味，関心を高めることを目的とした，理科副教材の作成に協力している。一般公
開を行った研究所が，翌年に協力し作成することが慣例になっている。作成にあたっては，各項目ごとに市内中学校
の理科担当教諭及び中学生徒２名程度が，分子科学研究所の担当教官を訪問して，インタビューを行い，両者が協力
して，資料を作成する。
中学校理科副教材（冊子）
「分子のしくみ」
１９９８年９月発行
中学校理科副教材（パネル）
「分子で見る物質の世界」、「光で分子を見る」、「鏡に映った形の分子（光学異性体）」、
「ナノサイエンス １０億分の１の世界」
２００１年１０月作成
2-18-8 一般公開
研究活動や内容について，広く一般の方々に理解を深めていただくため研究所内を公開し，説明を行っている。現
在では研究機構の研究所が輪番に公開を実施しているので，３年に１回の公開となっている。公開日には実験室の公
開と講演会が行われ，約２，
０００人の見学者が分子研を訪れる。
回 数
実施月日
備 考
第１回
1979.11. 9 (Fri)
第２回
1980.11.15 (Sat)
第３回
1981.11.14 (Sat)
３研究所同時公開
第４回
1985. 5.11 (Sat)
１０周年記念一般公開
第５回
1988.11. 5 (Sat)
第６回
1991.10.26 (Sat)
第７回
1994.11.12 (Sat)
第８回
1997.11.15 (Sat)
第９回
2000.10.21 (Sat)
第１０回
2003.10.25 (Sat)
82 分子科学研究所の概要
創設記念一般公開
入場者 1600人
2-18-9 見学受け入れ状況
年度
受入件数
見学者数
1990
10 250 （財）レーザー技術総合研究所
東京工業大学理学部応用物理学科学生 ほか
1991
3 110 静岡県新材料応用研究会
名古屋大学工学部電気・電子工学科学生 ほか
1992
7 162 三重大学技術職員研修会
慶応義塾大学理工学部化学科学生 ほか
1993
9 211 （財）名古屋産業科学研究所超伝導調査研究会
東京工業大学化学科学生 ほか
1994
7 145 （社）日本化学工業界技術部
慶応義塾大学理工学部化学科学生 ほか
1995
4 122 日本電気工業会名古屋支部
静岡県高等学校理科研究会 ほか
1996
7 180 （財）新機能素子研究開発協会
明治大学付属中野中学・高等学校理科教員 ほか
1997
9 436 （財）科学技術交流財団
慶応義塾大学理工学部化学科学生 ほか
1998
6 184 東京地方裁判所司法修習生
開成高等学校 ほか
1999
8 206 愛知県商工部
愛知県高等学校視聴覚教育研究協議会 ほか
2000
12 225 （財）衛星通信教育振興協会
東京農工大留学生 ほか
2001
8 196 中部経済産業局統計調査員協会
愛知県立豊田西高等学校 ほか
2002
5 118 関西工業教育協会
静岡県立浜松西高等学校 ほか
2003
8 146 中部経済連合会
一宮高等学校 ほか
198 愛知県総務部知事公室秘書室、アレバグループ、中部
電力（株）電力技術研究会、三島小学校、南山高等学
校、安城北中学校、豊田西高等学校、星和中学校、岡
崎市広報課、竜海中学校、立命館高等学校、東海流体
熱工学研究会
2004
11 見学受入機関名
※２００４年度は２００４年１１月現在
分子科学研究所の概要 83
84 分子科学研究所の概要
３．研究系及び研究施設の現状
3-1 論文発表状況
3-1-1 論文の発表状況
分子研では毎年Annual Review
（英文）
を発刊し，
これに発表した全ての学術論文のリストを記載している。
論文の発表状況
編集対象期間
ANNUAL REVIEW
原著論文の数
総説等の数
∼1978.8. 1978
25 13 1978.9.∼1979.8. 1979
55 7 1979.9.∼1980.8. 1980
85 21 1980.9.∼1981.8. 1981
114 24 1981.9.∼1982.8. 1982
149 14 1982.9.∼1983.8. 1983
177 29 1983.9.∼1984.8. 1984
153 26 1984.9.∼1985.8. 1985
196 31 1985.9.∼1986.8. 1986
207 45 1986.9.∼1987.8. 1987
287 42 1987.9.∼1988.8. 1988
247 39 1988.9.∼1989.8. 1989
281 60 1989.9.∼1990.8. 1990
320 60 1990.9.∼1991.8. 1991
260 23 1991.9.∼1992.8. 1992
303 41 1992.9.∼1993.8. 1993
298 41 1993.9.∼1994.8. 1994
211 26 1994.9.∼1995.8. 1995
293 23 1995.9.∼1996.8. 1996
332 40 1996.9.∼1997.8. 1997
403 41 1997.9.∼1998.8. 1998
402 44 1998.9.∼1999.8. 1999
401 47 1999.9.∼2000.8. 2000
337 30 2000.9.∼2001.8. 2001
405 65 2001.9.∼2002.8. 2002
489 59 2002.9.∼2003.8. 2003
530 45 2003.9.∼2004.8. 2004
367 40 研究系及び研究施設の現状 85
3-1-2 論文の引用状況
1)–3) 本年度も続けて報告することにする。
論文の引用状況については，
過去３回連続で報告したが，
論文の引用状況は統計的
信頼度を保つためには，長期間（１
０年ぐらい）
のデータを平均する必要があり，
本来毎年報告すべきようなものではないかも知れ
ない。
よって，
文献３では，
国内順位ばかりでなく世界順位についても議論したりして，
随時新しいトピックも入れてきたが，
今回もい
つもの国内順位以外に国内の総合順位についての新しい議論を追加する。
論文の引用数については，米国ISI社（The Institute for Scientific Information）
の引用統計データベースに基づく調査が標準
になっていると言えるであろう。
しかし，
このデータベースを利用しても，
新聞や雑誌などで公開されている多くの研究機関のラン
キング結果を見るとき，総論文数や総被引用数のように，研究機関の研究者の数に強く依存する量を基準としている場合がほと
んであり，
それらの数値は研究者が多いということを意味しているに過ぎず，
研究レベルの本質を見ているとは言えない。例外は，
国立情報学研究所の根岸正光教授らの考察で，
そこでは，
論文１報あたりの平均被引用数
（引用度）
を基準とすべきであるとして
いる。
この量は研究者の数に依存しないので，
「研究の質」
についての大変信頼性の高い指標を与える。本リポートでも，
引用度
を指標とすることにする。
文献４と５が今年度発表された最新の結果であるので，
それらについて，
まず，
まとめることにする。すなわち，
昨年の分子研リポー
トの結果3)をアップデートする。文献５では，
ISI社のデータベース中の論文の所属機関のうち，
大学・大学共同利用機関等（
「大学
等」
と呼ぶことにする）
に所属するものを調査の対象としている。以下，
本リポートでも大学等に対象を絞ることにする。文献４はISI
社の日本支社が発表したホームページの資料である。そこでは，
１
９９３年１月から２
０
０３年１２月までの１１年間に発表された論文の
ISI社のデータベース中の論文の総引用数を元に日本のトップ１
０機関をランク付けしている。
このホームページの表では，総引用
数のほかに，
総論文数と引用度
（論文１報あたりの平均被引用数）
も掲載されているので，
引用度によるランク付けを表１にまとめ
た
（分子研がランクインしている化学分野における結果である）
。本年度から岡崎国立共同研究機構は自然科学研究機構へと改
組されたが，本リポートでは２
０
０３年以前のデータを議論するので，
岡崎国立共同研究機構という名前をそのまま使うことにする。
調査期間が一年ずれただけなので，
昨年の結果3)からは大きな変化はなかった。分子研に関しては相変わらず第１位の地位を守っ
ていることが判明した。特に，
分子研が２位の東大に1.91ポイントの差をつけているの対し，
２位から９位までの間に1.90ポイントの
差しかないことに注目されたい。文献４の資料では，
まず，総引用数がトップ１０の研究機関までで「足切り」
しているので，研究者
表１ 日本の大学等の分野別論文引用度
分野：化学（１９９３―２
００３）
順 位
大 学 等
1 岡崎国立共同研究機構
表２ 日本の大学等の分野別論文引用度指数
分野：化学（１９９３―２
００２）
論文引用度
11.83 順 位
大 学 等
引用度指数
1 岡崎国立共同研究機構
158 2 東京大学
9.92 2 東京大学
135 3 名古屋大学
9.64 3 名古屋大学
130 4 北海道大学
9.30 4 京都大学
126 5 京都大学
9.24 6 九州大学
8.74 6 北海道大学、東京都立大学
122 7 大阪大学
8.56 8 大阪大学、九州大学
115 8 東北大学
8.29 10 千葉大学、東北大学
111 9 東京工業大学
8.02 12 早稲田大学
108 13 東京工業大学
105 14 大阪市立大学
102 5 東京理科大学
15 京都工芸繊維大学
86 研究系及び研究施設の現状
123 97 の数が多い大学に比べて少ない分子研は他の分野（例えば，
物理）
では引用度が上位にありながら，
考慮からはずれている
（そ
れにもかかわらず，
化学の分野では引用度の圧倒的な高さによって研究者の数の少なさをカバーして，
ランクインしたということも
できる）
。
今年度得られた新しいデータの二つ目は根岸氏による文献５である。今回は１
９
９３年から２
００２年までの１
０年間についての解析
である
（上述の文献４のISI社日本支社の結果では，
２
００３年まで考慮に入れているが，
論文は発表されてから引用され出すまで
少し時差があるので，
２
０
０３年よりは２
０
０２年とか２
０
０
１年ぐらいまでにしておくのが妥当である）
。
ここでは，
引用度指数という量でラ
ンク付けがされている。引用度指数については，
以下に詳しく述べるが，
ここでは，
引用度指数が１
００の研究機関は，
その分野で
我が国で平均的な引用度の論文を出しており，
２
００ならば平均の２倍の引用度になっていることに注意すれば十分である。引用
5) 考慮する研究機関
（
「足切り条件」
）
は，
論文数上位３
０機関として
度指数による化学における分野別ランク付けを表２にまとめた。
5) 化学では分子研が圧倒的に全国第１位であることが再び確認できる。
いる。
以上，
化学の分野についての結果を紹介したが，
分野を区別しないで，
総合順位を出すと最新のデータは表３のようになる
（文
4) しかし，
献。
分野によって引用の仕方の
「文化」
が違うので，
平均引用数に大きな差があり，
分野間の差を考慮しないと，
平均引用
数が大きい分野数種類の寄与だけで順位が決まってしまうことになる。特に，
理工系と生物・医学系では，
後者の方が圧倒的に平
6)「理工系全分野」
均引用数が大きい。
よって，
少なくともこの２種類を区別することが考えられる。表４と表５にその結果の例を示す。
と
「生物・医学系全分野」
の両方において，
岡崎国立共同研究機構が圧倒的に全国第１位であることが分かる。表４の理工系全分
野では，
岡崎国立共同研究機構のうち，
主に分子科学研究所の寄与によるものであり，
表５の生物・医学系全分野では，
同機構の
うち，主に基礎生物学研究所と生理学研究所の寄与によるものであると思われる。
7) その前にまず分野別の
分野の差に依存しない量を求めて，
根岸氏は
「総合引用度指数」
という量を定義した。
「引用度指数」
表３ 日本の大学等の論文引用度
総合順位（１９９３―２
００３）
順 位
研究機関
表４ 日本の大学等の論文引用度
理工系全分野（１９８１―１９９
７）
論文引用度
順 位
研究機関
論文引用度
1 岡崎国立共同研究機構
13.60 1 岡崎国立共同研究機構
13.6 2 東京医科歯科大学
11.21 2 東京大学
9.1 3 東京大学
10.94 3 京都大学
8.6 4 大阪大学
10.79 4 高エネルギー物理学研究所
8.1 5 京都大学
10.46 5 大阪大学
7.7 6 熊本大学
10.13 6 東京工業大学
7.6 7 金沢大学
9.32 7 大阪市立大学
7.4 8 名古屋大学、神戸大学
9.01 8 名古屋大学
7.3 10 千葉大学
8.27 9 東北大学、筑波大学
7.2 11 慶應義塾大学
8.05 11 広島大学
7.0 12 筑波大学
7.99 12 九州大学
6.7 13 九州大学
7.98 13 北海道大学
6.6 14 東北大学
7.62 14 金沢大学
6.5 15 広島大学
7.32 15 東京都立大学
6.4 16 北海道大学
7.30 17 東京工業大学
7.14 18 岡山大学
6.19 研究系及び研究施設の現状 87
7)
の定義から与えることにする
（この量は上の表２で使われている）
。分野別の各研究機関の引用度指数は以下で定義される。
Xa , i
× 100
Xa
Ia , i =
(1)
ここで，
分野aにおける研究機関iの引用度Xa,iは，研究機関iから出ている分野aにおける論文の総引用数xa,iを総論文数na,iで
割って，
Xa , i =
xa, i
na, i
(2)
で定義される。
また，式(1)の分母は，分野aにおける平均引用度で，分野aにおける総引用数xaを総論文数naで割って次で与え
られる。
Xa =
xa
na
(3)
式(1)から分かるように，
引用度指数が１００の研究機関は，
その分野で我が国で平均的な引用度の論文を出しており，
２
００ならば
7)
平均の２倍の引用度になっている。
7)
更に，
総合引用度指数として，分野別引用度指数を論文数の分野別構成比で加重平均した，次の量が定義された。
表５ 日本の大学等の論文引用度
生物・医学系全分野（１９81―1997）
順 位
研究機関
論文引用度
表６ 日本の大学等の論文引用度指数
総合順位
（１９90―１９９9）
順 位
大 学 等
総合引用度
指数
1 岡崎国立共同研究機構
25.1 1 岡崎国立共同研究機構
197
2 国立遺伝学研究所
19.6 2 国立遺伝学研究所
160
3 神戸大学
15.7 3 高エネルギー加速器研究機構
153
4 大阪大学
14.6 4 自治医科大学
151
5 京都大学
14.0 5 山梨医科大学
149
6 自治医科大学
13.2 6 東京大学
135
7 東京大学
13.0 7 京都大学
133
8 筑波大学、慶應義塾大学
11.2 8 大阪大学、順天堂大学
127
10 熊本大学
10.7 10 名城大学
126
11 東京工業大学
10.6 11 宇宙科学研究所
123
12 九州大学
10.1 12 総合研究大学院大学
120
13 名古屋大学
9.7 13 姫路工業大学
119
14 東京医科歯科大学、徳島大学
9.6 14 東京医科歯科大学
118
15 藤田保健衛生大学、宮崎医科大学
117
17 名古屋大学
116
18 神戸大学
114
19 金沢大学、熊本大学、兵庫医科大学
113
22 東京工業大学
111
88 研究系及び研究施設の現状
Nf
Gi = ∑ ρa, i Ia, i
(4)
a =1
ここで，
各研究機関iの論文数の分野別構成比ρa,iは分野aの総論文数na,iをその研究機関の総論文数Niで割って，次で与えら
れる。
ρa,i =
Nf
na, i
N
=
na, i
Ni , i ∑
a =1
(5)
また，
Nfは分野の総数である。
7) ここでも，
この総合引用度指数に基づいた総合ランキングを表６に示す。
岡崎国立共同研究機構が全ての分野を総合して，
全国第一位であることが確認できる。
しかし，
この表を詳しく検討してみると，
総合引用度指数が完全には分野に非依存ではなく，
生物・医学系の大学が上位にランクされていることが分かる。
これは，
式(1)から示唆されるように，
式(4)の総合引用度指数に分野
別引用度Xa,iのばらつき
（標準偏差）
の大きい分野の上位研究機関の寄与が大きく効いてくるためだと思われる。
（そして，
生物・
医学系の引用度のばらつきが他の分野に比べて大きいと推察できる。絶対値が大きいからである。）
よって，
分野に依存しない総
合引用度指数としては，
式(4)の代わりに，以下の量を使った方が良いと考える。
Nf
Gi = ∑ ρa, i Ja, i
(6)
a =1
ここで，
Ja,iは以下で定義される。
Ja, i = 10 ×
Xa, i – Xa’
+ 50
σa
(7)
N
1 a
∑ ( Xa,i – Xa’)2
N a i =1
σa =
(8)
N
Xa’ =
1 a
∑ Xa , i
N a i =1
(9)
また，
Naは分野aの論文を出している研究機関の総数である。
すなわち，偏差値のアイデアを導入するのである。完璧ではないかも知れないが，
専門家に一考をお願いしたい。
（分子基礎理論第一研究部門 岡本祐幸 記）
参考文献
1. 分子研リポート2001, pp. 62–66.
2. 分子研リポート2002, pp. 74–77.
3. 分子研リポート2003, pp. 76-78.
4. http://www.thomsonscientific.jp/news/press/esi2004/
5. 根岸正光,「大学ランキング2005」,朝日新聞社, pp. 186–193 (2004).
6. 根岸正光、孫媛、山下泰弘、西澤正巳、柿沼澄男,「我が国の大学の論文数と引用数ﾑISI引用統計データベースによる統計
調査」,学術月報 53, No.3, pp. 258–274 (2000).
7. 根岸正光：
「大学ランキング2003」,朝日新聞社, pp. 134–141 (2002).
研究系及び研究施設の現状 89
3-2 理論分子科学研究系
分子基礎理論第一研究部門
永 瀬 茂（教授）
A-1) 専門領域：理論化学、計算化学
A-2) 研究課題：
a) 分子の形と大きさおよび元素と特性を利用した分子設計と反応
b) ナノスケールでの分子設計理論と量子化学計算
A-3) 研究活動の概略と主な成果
a) 分子の特性は、
立体的な形状とサイズおよび柔軟さに大きく支配される。サイズの大きな分子が作る外部空間およ
び内部空間は新しい機能発現のための相互作用場として利用できる。
このために，
フラーレンやカーボンナノチュー
ブの外部化学修飾効果と遷移金属原子や有機分子の内部ドーピング効果を理論計算によって明らかにした。また，
分子カプセルの自己形成機構とゲスト分子の取り込み機構，
分子認識におけるCH/π相互作用と溶媒の効果，
カテキ
ン類の生理活性，
ナノ構造による活性結合の立体保護等の計算を実行して，
柔軟な形状と空孔を利用した新規な機
能性分子の構築準備を行った。
分子の特性は，
サイズや立体的な形状ばかりでなく，
構成元素の組み合わせにも大き
く支配される。
高周期元素の複合的な組み合わせは多種多様な機能電子系発現の宝庫である。
このために，
高周期元
素の特性を統一的に理解して予測する分子理論の展開を行っている。
b) これまでの量子化学的手法は，
サイズの小さい分子を精度高く取り扱えるが分子サイズが大きくなると計算負荷が
加速的に増大してしまうので，
飛躍的な進展が望まれている。
たとえば，
分子軌道計算や密度汎関数計算では，
分子
が巨大になると莫大な数になる２電子積分計算や高次元行列の対角化が大きな計算律速になる。
この問題を解決す
るために，新しい高速２電子積分計算法，高並列対角化法，SCF計算の高収束化法，Semi-In-Core法等を開発して，計
算速度がCPU数を増していくと飛躍的に加速されることを分子軌道計算のベンチマークテストで実証した。
たとえ
ば，CPU数を1から16にすると計算速度は33倍にもなる超並列化が実現されるので，
これまで１か月も必要とする
計算が１日足らずで終えることができる。これは，現在の多くの分子軌道計算プログラムでは CPU 数が 5 から 8 で
並列計算効率が頭打ちになるのときわめて対照的な結果である。現在，
電子相関を含めた巨大分子の高並列化計算
の新しい方法論とアルゴリズムおよび計算システムの準備を進めている。
B-1) 学術論文
B. CAO, T. WAKAHARA, Y. MAEDA, A. HAN, T. AKASAKA, T. KATO, K. KOBAYASHI and S. NAGASE, “Lanthanum
Endohedral Metallofulleropyrrolidines: Synthesis, Isolation, and EPR Characterization,” Chem. Eur. J. 10, 716–720 (2004).
Z. CHEN, S. NAGASE, A. HIRSCH, R. C. HADDON, W. THIEL and P. v. R. SCHLEYER, “Side-Wall Opening of
Single-Walled Carbon Nanotubes (SWCNTs) by Chemical Modification: A Critical Theoretical Study,” Angew. Chem. Int. Ed.
43, 1552–1554 (2004).
90 研究系及び研究施設の現状
Z. SLANINA, K. KOBAYASHI and S. NAGASE, “Ca@C82 Isomers: Computed Temperature Dependence of Relative
Concentrations,” J. Chem. Phys. 120, 3397–3400 (2004).
Z. SLANINA, K. ISHIMURA, K. KOBAYASHI and S. NAGASE, “C72 Isomers: The IPR-Satisfying Cage is Disfavored
by Both Energy and Entropy,” Chem. Phys. Lett. 384, 114–118 (2004).
S. RE and S. NAGASE, “How is the CH/π Interaction Important for Molecular Recognition?” Chem. Commun. 658–659
(2004).
S. IWAMATU, T. UOZAKI, K. KOBAYASHI, S. RE, S. NAGASE and S. MURATA, “A Bowel-Shaped Fullerene
Encapsulates a Water into the Cage,” J. Am. Chem. Soc. 126, 2668–2669 (2004).
Z. SLANINA, K. KOBAYASHI and S. NAGASE, “Ca@C74 Isomers: Relative Concentrations at Higher Temperatures,”
Chem. Phys. 301, 153–157 (2004).
Z. SLANINA, K. KOBAYASHI and S. NAGASE, “Computed Temperature Development of the Relative Stabilities of
La@C82 Isomers,” Chem. Phys. Lett. 388, 74–78 (2004).
T. WAKAHARA, J. KOBAYASHI, M. YAMADA, Y. MAEDA, T. TSUCHIYA, M. OKAMURA, T. AKASAKA, M.
WAELCHLI, K. KOBAYASHI, S. NAGASE, T. KATO, M. KAKO, K. YAMAMOTO and K. M. KADISH,
“Characterization of Ce@C82 and Its Anion,” J. Am. Chem. Soc. 126, 4883–4887 (2004).
J. LU, S. NAGASE, S. ZHANG and L. PENG, “Energetic, Geometric, and Electronic Evolutions of K-Doped Single-Wall
Carbon Nanotube Ropes with K intercalation Concentration,” Phys. Rev. B 69, 205304 (4 pages) (2004).
Y. MAEDA, Y. MATSUNAGA, T. WAKAHARA, S. TAKAHASHI, T. TSUCHIYA, M. O. ISHITSUKA, T. HASEGAWA,
T. AKASAKA, M. T. H. LIU, K. KOKURA, E. HORN, K. YOZA, T. KATO, S. OKUBO, K. KOBAYASHI, S. NAGASE
and K. YAMAMOTO, “Isolation and Characterization of a Carbene Derivative of La@C82,” J. Am. Chem. Soc. 126, 6858–
6859 (2004).
Y. ONO, Y. FUJII, S. NAGASE and T. ISHIDA, “A Density Functional Theory Study Applied for Carbon Isotope Effects in
the Non-Aqueous [Cu(CO)]+/CO System,” Chem. Phys. Lett. 390, 71–78 (2004).
B. CAO, T. WAKAHARA, T. TSUCHIYA, M. KONDO, Y. MAEDA, G. M. A. RAHMAN, T. AKASAKA, K.
KOBAYASHI, S. NAGASE and K. YAMAMOTO, “Isolation, Characterization, and Theoretical Study of La2@C78,” J. Am.
Chem. Soc. 126, 9164–9165 (2004).
M. O. ISHITSUKA, Y. NIINO, T. WAKAHARA, T. AKASAKA, M. T. H. LIU, K. KOBAYASHI and S. NAGASE, “A
Verification of the Photolytic Decomposition Pathways of 3-Tert-Butyl-3-Chlorodiazirine Based on the Application of the C60
Probe Technique,” Tetrahedron Lett. 45, 6321–6322 (2004).
J. LU, S. NAGASE, S. ZHANG and L. PENG, “Counterion-Driven Spontaneous Polymerizaton of the Linear C60n– Chains
in the fcc Fullerides and Its Magic Number Behavior,” Chem. Phys. Lett. 395, 199–204 (2004).
J. LU, S. NAGASE, D. YU, H. YE, R. HAN, Z. GAO, S. ZHANG and L. PENG, “Amphoteric and Controllable Doping of
Carbon Nanotubes by Encapsulation of Organic and Organometallic Molecules,” Phys. Rev. Lett. 93, 116804 (4 pages) (2004).
Z. SLANINA, F. UHLIK, L. ADAMOWICZ, K. KOBAYASHI and S. NAGASE, “Electronic Excited States and Stabilities
of Fullerenes: Isomers of C78 and Mg@C72,” Int. J. Quantum Chem. 100, 610–616 (2004).
Z. SLANINA, O. V. BOLTALINA, K. KOBAYASHI and S. NAGASE, “B3LYP/6-31G* Computations of C60F36 (g) Isomers,”
Fullerenes, Nanotubes, Carbon Nanostruct. 12, 691–695 (2004).
研究系及び研究施設の現状 91
Y. ISHIDA, A. SEKIGUCHI, K. KOBAYASHI and S. NAGASE, “1,6,7-Trigermabicyclo[4.1.0]hept-3-en-7-yl: The Isolable
Bicyclic Germyl Radical,” Organometallics 23, 4891–4896 (2004).
K. SHIMADA, K. GOTO, T. KAWASHIMA, N. TAKAGI, Y. -K. CHOE and S. NAGASE, “Isolation of a Se-Nitrososelenol:
A New Class of Reactive Nitrogen Species Relevant to Protein Se-Nitrosation,” J. Am. Chem. Soc. 126, 13238–13239 (2004).
J. LU, S. NAGASE, S. ZHANG and L. PENG, “A New Approach to Simulate the Depolymerization Process of a TwoDimensional Hexagonal C60 Polymer,” Chem. Phys. Lett. 398, 486–488 (2004).
T. WAKAHARA, A. SAKURABA, Y. IIDUKA, M. OKAMURA, T. TSUCHIYA, Y. MAEDA, T. AKASAKA, S. OKUBO,
T. KATO, K. KOBAYASHI, S. NAGASE and K. M. KADISH, “Chemical Reactivity and Redox Property of Sc3@C82,”
Chem. Phys. Lett. 398, 553–556 (2004).
T. TSUCHIYA, T. WAKAHARA, S. SHIRAKURA, Y. MAEDA, T. AKASAKA, K. KOBAYASHI, S. NAGASE, T.
KATO and K. M. KADISH, “Reduction of Endohedral Metallofullerenes: A Convenient Method for Isolation,” Chem. Mater.
16, 4343–4346 (2004).
S. IWAMATSU, T. KUWAYAMA, K. KOBAYASHI, S. NAGASE and S. MURATA, “Regioselective Carbon–Carbon
Bond Cleavage of an Open-Cage Diketone Derivative of [60]Fullerene by Reaction with Aromatic Hydrazones,” Synthesis
2962–2964 (2004).
Y. MAEDA, S. KIMURA, Y. HIRASHIMA, M. KANDA, Y. LIAN, T. WAKAHARA, T. AKASAKA, T. HASEGAWA,
H. TOKUMOTO, T. SHIMIZU, H. KATAURA, Y. MIYAUCHI, S. MARUYAMA, K. KOBAYASHI and S. NAGASE,
“Dispersion of Single-Walled Carbon Nanotube Bundles in Nonaqueous Solution,” J. Phys. Chem. B 108, 18395–18397
(2004).
B-2) 国際会議のプロシーディング
Z. SLANINA, K. KOBAYASHI and S. NAGASE, “Excited Electronic States and Production Optimizations for Promising
Nano-Agents,” NANOTECH 2003, Technical Proceedings of the 2003 Nanotechnology Conference and Trade Show, Nano
science and Technology Institute; Cambridge, MA, 3, 504–507 (2003).
Z. SLANINA, K. KOBAYASHI and S. NAGASE, “Gibbs Energy Treatment of Ca@C74, C@C 82, and La@C 82,”
FULLERENES AND NANOTUBES: Materials for the New Chemical Frontier, P. V. Kamat, D. M. Guldi, F. D’Souza, S.
Fukuzumi, Eds., The Electrochemical Society, Inc.; Pennington, NJ, 14, 71–83 (2004).
Z. SLANINA, F. UHLIK, O. V. BOLTALINA, K. KOBAYASHI and S. NAGASE, “Computations of New Observations
for C60F36,” FULLERENES AND NANOTUBES: Materials for the New Chemical Frontier, P. V. Kamat, D. M. Guldi, F.
D’Souza, S. Fukuzumi, Eds., The Electrochemical Society; Pennington, NJ, 14, 94–102 (2004).
Z. SLANINA, F. UHLIK, L. ADAMOWICZ, K. KOBAYASHI and S. NAGASE, “Excited Electronic States and Relative
Stabilities of C80 Isomers,” FULLERENES AND NANOTUBES: Materials for the New Chemical Frontier, P. V. Kamat, D. M.
Guldi, F. D’Souza, S. Fukuzumi, Eds., The Electrochemical Society; Pennington, NJ, 14, 168–177 (2004).
Z. SLANINA, K. KOBAYASHI and S. NAGASE, “Computing Metallofullerenes as Agents of Nanoscience:
Gibbs Energy Treatment of Ca@C72, Ca@C82, and La@C82,” NANOTECH 2004, Technical Proceedings of the 2004 NSTI
Nanotechnology Conference and Trade Show, Nano science and Technology Institute; Cambridge, MA, 4, 202–205 (2004).
92 研究系及び研究施設の現状
B-3) 総説、著書
小林 郁、永瀬 茂,「金属内包フラーレンの特性と化学修飾」
, ナノ学会会報 2, 23–28 (2004).
小林 郁、永瀬 茂,「ナノサイズ分子」,第５版実験化学講座12「計算化学」,日本化学会編, 丸善, 217–224 (2004).
若原孝次、赤阪 健、小林 郁、永瀬 茂,「金属内包フラーレンの科学」,超分子科学―ナノ材料創製に向けて, 化学
同人, 407–416 (2004).
若原孝次、前田 優、加固昌寛、赤阪 健、小林 郁、永瀬 茂,「ケイ素フラーレン」
,２
１世紀の有機ケイ素化学―機能
性物質科学の宝庫, シーエムシー出版, 215–221 (2004).
B-4) 招待講演
S. NAGASE, “Theoretical Study of New Bonds and Functional Structures,” Theory and Applications of Computational
Chemistry (TACC-2004), Gyeongiu (Korea), February 2004.
永瀬 茂,「ナノ分子と計算化学の進展」
, 分子・物質に視点をおいたナノテクノロジー・ナノサイエンス, 九州, 2004年3月.
永瀬 茂,「計算化学の進展―ナノサイズ分子へ」,第３
９回有機反応若手の会, 東京, 2004年7月.
永瀬 茂,「分子機能とナノ構造」
, 分子研研究会「分子機能の物理化学―理論・計算化学と分光学による新展開」
,岡
崎, 2004年7月.
永瀬 茂,「ナノ分子と計算化学」,第2回21COE「実践的ナノ化学」国際シンポジウム, 東京, 2004年12月.
李 秀栄、永瀬 茂,「分子認識におけるCH/π相互作用の役割」
, 立教大学反応解析講演会「カルボカチオンの安定性と
反応性およびCH/π相互作用」,東京, 2004年12月．
B-6) 学会および社会的活動
学協会役員、委員
WATOC (World Association of Theoretically Oriented Chemists) Scientific Board .
APACTCC (Asian Pacific Conference on Theoretical & Computational Chemistry) Scientific Board.
分子構造総合討論会運営委員会幹事.
フラーレン・ナノチューブ研究会幹事.
フラーレン若手の会世話人代表（小林 郁）.
学会の組織委員
Korea-Japan Joint Symposium on Theoretical and Computational Chemistry 組織委員.
The First Asian Pacific Conference on Theoretical & Computational Chemistry 組織委員.
文部科学省、学術振興会等の役員等
日本学術振興会特別研究員等審査会専門委員.
独立行政法人科学技術振興機構領域アドバイザー.
日本化学会学術賞・進歩賞選考委員会委員.
学会誌編集委員
Silicon Chemistry, Subject Editor.
J. Comput. Chem., Editorial Advisory Board.
研究系及び研究施設の現状 93
B-7) 他大学での講義、客員
筑波大学第一学群自然学類, 講義
「ナノサイエンスと計算化学」,2004年6月.
千葉大学理学部化学科,集中講義
「計算機有機化学」,2004年8月.
城西大学非常勤講師, 2004年4月-9月.
筑波大学先端学際領域研究センター併任教授, 2002年11月- .
筑波大学TARAセンター, 客員研究員, 2002年1月- .
B-10)外部資金獲得
重点領域研究,「金属内包フラーレンの構造、電子状態、反応性の理論的研究」,永瀬 茂 (1993年-1995年).
重点領域研究,「高周期典型元素化合物の反応制御」,永瀬 茂 (1992年-1995年).
基盤研究(B),「ケイ素クラスターと遷移金属・炭素混合クラスターの構造解明と成長機構の理論研究」
, 永瀬 茂 (1995年1997年).
基盤研究(B),「金属内包フラーレンの構造、物性、生成過程」,永瀬 茂 (1997年-1999年).
特定領域研究(A),「インターエレメント多重結合の理論研究」,永瀬 茂 (1997年-1999年).
特定領域研究(A),「高周期元素の特性と分子の形を利用した分子設計」,永瀬茂 (1999年-2001年).
基盤研究(B),「ナノスケールでの分子設計と反応の理論と計算システムの構築」,永瀬 茂 (2002年-2003年).
特定領域研究(A),「高周期元素とナノ柔構造の特性を利用した分子構築の理論と計算」
, 永瀬 茂 (2003年-2004年).
C)
研究活動の課題と展望
新素材開発において，
分子の特性をいかにしてナノスケールの機能として発現させるかは最近の課題である。
このために，
炭素を中心とする第２周期元素ばかりでなく大きな可能性をもつ高周期元素およびナノ構造の特性を最大限に活用する分
子の設計と反応が重要である。サイズの大きい分子はさまざまな形状をとれるので，
形状の違いにより電子，
光，
磁気特性ば
かりでなく，空孔の内径を調節することによりゲスト分子との相互作用と取り込み様式も大きく変化させることができる。
これら
の骨格に異種原子や高周期元素を加えると，変化のバリエーションを飛躍的に増大させることができる。ナノスケールでの
分子設計理論と実用的な量子化学計算コンピューターシミュレーション法を確立し，新規な機能性分子を開発する。
これら
の分子を効率的に合成実現するためには，
従来のように小さい分子から順次組み上げていくのではなく，
自己集合的に一度
に組織化する機構の解明と理論予測はきわめて重要である。
また，
現在の量子化学的手法は，
小さな分子の設計や構造，
電子状態，反応を精度よく取り扱えるが，
ナノスケールでの取り扱いには飛躍的な進展が望まれている。
94 研究系及び研究施設の現状
岡 本 祐 幸（助教授）
A-1) 専門領域：生物化学物理、計算科学
A-2) 研究課題
a) 蛋白質分子の第一原理からの立体構造予測問題および折り畳み問題
b) 生体分子以外の系への拡張アンサンブル法の適用
A-3) 研究活動の概略と主な成果
a) 蛋白質は自然界に存在する最も複雑な分子である。
よって，
その立体構造を予測することは
（その生化学的機能との
関係上，
極めて重要であるにもかかわらず）
至難の業である。
特に，
理論的に第一原理から
（自由エネルギーを最小化
することにより）
立体構造を予測することは不可能と広く信じられている。
それは，
溶媒の効果を取り入れるのが困
難であるばかりでなく，
系にエネルギー関数の極小状態が無数に存在するために，
シミュレーションがそれらに留
まってしまって，
世界最速のスーパーコンピューターをもってしても，
最小エネルギー状態に到達するのが絶望的
であるからである。
我々はシミュレーションがエネルギー極小状態に留まらない強力な計算手法を，
蛋白質の立体
構造予測問題に適用することを提唱してきた。具体的には，徐冷法（simulated annealing）及び拡張アンサンブル法
（generalized-ensemble algorithm）
を導入し，
これらの手法が小ペプチド系において従来の方法よりはるかに有効であ
ることを示してきた。
拡張アンサンブル法では，
非ボルツマン的な重み因子に基づいて，
ポテンシャルエネルギー空
間上の酔歩を実現することによって，
エネルギー極小状態に留まるのを避ける。
この手法の最大の特徴は唯一回の
シミュレーションの結果から，
最小エネルギー状態ばかりでなく，
物理量の任意の温度におけるアンサンブル平均
を求めることができることである。拡張アンサンブル法の代表的な例がマルチカノニカル法（multicanonical
algorithm）
と焼き戻し法
（simulated tempering）
であるが，
これらの二手法ではその重み因子を決定することが自明で
はない。
この問題を克服するため，
我々は新たにTsallis統計に基づく拡張アンサンブル法やレプリカ交換法
（replicaexchange method）
の分子動力学法版を開発したりしてきた。
特に，
レプリカ交換分子動力学法はその適用が簡便であ
るために，我々の発表とともにすぐに受け入れられ，
現在では国内外のタンパク質の折りたたみシミュレーション
における有力グループが相次いで採用している。更には，正確な溶媒の効果をエネルギー関数に取り入れていくこ
とも大切であるが，距離に依存した誘電率で表すもの
（レベル１）
や溶質の溶媒への露出表面積に比例する項（レベ
ル２）を試すとともに，厳密な溶媒効果（レベル３）として，RISMやSPTなどの液体の統計力学に基づくものや水分
子をあらわにシミュレーションに取り入れること等を検討してきた。
本年度は，
２０００年に我々が開発したレプリカ交換焼き戻し法（REST）の更なる改良版として，焼き戻しレプリカ交
換法（STREM）
を新たに開発した。また，
RISM理論とレプリカ交換法を合体させた新手法も開発した。更に，昨年開
発されたタンパク質の折り畳みの遷移状態を詳しく調べることができる新しい拡張アンサンブル法（マルチオー
バーラップ法）
の分子動力学法版を開発した。
これらの新拡張アンサンブル法はタンパク質の折り畳み問題に適用
するのに有効な手法として期待される。
拡張アンサンブル法をレベル３の厳密な溶媒効果を取り入れた
（TIP3Pの水
分子をあらわに取り入れた）アミノ酸数が十数個の小ペプチド系に適用することによって，広く使われている
AMBER，
CHARMM，
OPLS，
GROMOSなどの標準的なエネルギー関数
（力場）
が蛋白質の立体構造予測が可能な程の
精度を持つか否かを調べてきたが，
我々の結論は既存のどの力場も完璧なものはないというものである。
特に，
ねじ
研究系及び研究施設の現状 95
れエネルギー項を少し変化させると，
αヘリックスやβシートなどの２次構造の形成傾向が大幅に変化することを
示した。
そして，Protein Data Bank に登録されている実験で決定されたタンパク質の立体構造のデータベースを利
用する，
新しい力場パラメターの修正法を提案した。
昨年，
我々はレプリカ交換法に基づく膜タンパク質の立体構造
予測法を提案したが，
本年，
この手法を７本の膜貫通ヘリックスからなるバクテリオロドプシンに適用し，
自然の立
体構造と似た構造が得られることを示した。
b) 生体分子の系以外にもエネルギー極小状態が多数存在する複雑系では，
拡張アンサンブル法の適用が有効である。
昨年，
これまで我々が扱ってきた拡張アンサンブル法がカノニカルアンサンブル
（定積定温アンサンブル）
を元にし
た手法であるのに対し，
マルチカノニカル法を定圧定温アンサンブルに拡張し，
唯１回のシミュレーションの結果
から，
任意の圧力及び温度における定圧定温アンサンブル平均が得られる，
新しい拡張アンサンブル法
（マルチバー
リック・マルチサーマル法）
のモンテカルロ法版を開発したが，
本年度はこの手法の分子動力学法版を開発した。
こ
の手法はタンパク質の高圧変性の研究に応用できる。
B-1) 学術論文
廣安知之、三木光範、小椋信弥、青井桂子、吉田武史、岡本祐幸,「遺伝的交叉を用いた並列SAによるタンパク質立体構
造のエネルギー最小化」,情報処理学会論文誌：コンピューティングシステム 44, 277–285 (2003).
H. OKUMURA and Y. OKAMOTO, “Monte Carlo Simulations in Multibaric-Multithermal Ensemble,” Chem. Phys. Lett.
383, 391–396 (2004).
H. KOKUBO and Y. OKAMOTO, “Prediction of Transmembrane Helix Configurations by Replica-Exchange Simulations,”
Chem. Phys. Lett. 383, 397–402 (2004).
K. MURATA, Y. SUGITA and Y. OKAMOTO, “Free Energy Calculations for DNA Base Stacking by Replica-Exchange
Umbrella Sampling,” Chem. Phys. Lett. 385, 1–7 (2004).
T. YODA, Y. SUGITA and Y. OKAMOTO, “Comparisons of Force Fields for Proteins by Generalized-Ensemble Simulations,”
Chem. Phys. Lett. 386, 460–467 (2004).
C. MUGURUMA, Y. OKAMOTO and M. MIKAMI, “New Approach to the First-Order Phase Transition of Lennard-Jones
Fluids,” J. Chem. Phys. 120, 7557–7563 (2004).
H. KOKUBO and Y. OKAMOTO, “Prediction of Membrane Protein Structures by Replica-Exchange Monte Carlo Simulations:
Case of Two Helices,” J. Chem. Phys. 120, 10837–10847 (2004).
H. OKUMURA and Y. OKAMOTO, “Molecular Dynamics Simulations in the Multibaric-Multithermal Ensemble,” Chem.
Phys. Lett. 391, 248–253 (2004).
H. KOKUBO and Y. OKAMOTO, “Self-Assembly of Transmembrane Helices of Bacteriorhodopsin by a Replica-Exchange
Simulation,” Chem. Phys. Lett. 392, 168–175 (2004).
A. MITSUTAKE and Y. OKAMOTO, “Replica-Exchange Extensions of Simulated Tempering Method,” J. Chem. Phys.
121, 2491–2504 (2004).
Y. SAKAE and Y. OKAMOTO, “Protein Force-Field Parameters Optimized with the Protein Data Bank. I. Force-Field
Optimizations,” J. Theor. Comput. Chem. 3, 339–358 (2004).
Y. SAKAE and Y. OKAMOTO, “Protein Force-Field Parameters Optimized with the Protein Data Bank. II. Comparisons of
Force Fields by Folding Simulations of Short Peptides,” J. Theor. Comput. Chem. 3, 359–378 (2004).
96 研究系及び研究施設の現状
H. OKUMURA and Y. OKAMOTO, “Monte Carlo Simulations in Generalized Isobaric-Isothermal Ensembles,” Phys. Rev.
E 70, 026702 (14 pages) (2004).
H. KOKUBO and Y. OKAMOTO, “Classification and Prediction of Low-Energy Membrane Protein Helix Configurations
by Replica-Exchange Monte Carlo Method,” J. Phys. Soc. Jpn. 73, 2571–2585 (2004).
A. MITSUTAKE, M. KINOSHITA, Y. OKAMOTO and F. HIRATA, “Combination of the Replica-Exchange Monte Carlo
Method and the Reference Interaction Site Model Theory for Simulating a Peptide Molecule in Aqueous Solution,” J. Phys.
Chem. B 108, 19002–19012 (2004).
H. OKUMURA and Y. OKAMOTO, “Liquid-Gas Phase Transitions Studied by Multibaric-Multithermal Monte Carlo
Simulations,” J. Phys. Soc. Jpn. 73, 3304–3311 (2004).
S. G. ITOH and Y. OKAMOTO, “Multi-Overlap Molecular Dynamics Methods for Biomolecular Systems,” Chem. Phys.
Lett. 400, 308–313 (2004).
H. OKUMURA and D. M. HEYES, “Comparisons between a Molecular Dynamics and Hydrodynamics Treatment of NonStationary Thermal Processes in a Liquid,” Phys. Rev. E 70, 061206 (11 pages) (2004).
T. YODA, Y. SUGITA and Y. OKAMOTO, “Secondary-Structure Preferences of Force Fields for Proteins Evaluated by
Generalized-Ensemble Simulations,” Chem. Phys. 307, 269–283 (2004).
B-2) 国際会議のプロシーディングス
T. HIROYASU, M. MIKI, T. IWAHASHI and Y. OKAMOTO, “Dual individual distributed genetic algorithm for minimizing
the energy of protein,” SICE Proceedings of Annual Conference 2003 1088–1093 (2003).
S. OGURA, K. AOI, T. HIROYASU, M. MIKI and Y. OKAMOTO, “Energy minimization of protein tertiary structures by
local search algorithm based on the characteristic of α-helix and parallel simulated annealing using genetic crossover,”
Proceedings of 2003 Congress on Evolutionary Computaion 1933–1940 (2003).
H. OKUMURA and Y. OKAMOTO, “Monte Carlo simulations in new generalized isobaric-isothermal ensemble,” Trans.
MRS-J. 29, 3783–3786 (2004).
K. MURATA, Y. SUGITA and Y. OKAMOTO, “Free energy calculations of the stacked and unstacked states for DNA
dimers by replica-exchange umbrella sampling,” AIP Conf. Proc. Volume 708: SLOW DYNAMICS IN COMPLEX SYSTEMS
M. Tokuyama and I. Oppenheim, Eds., American Institute of Physics; Melville, pp. 332–333 (2004).
A. MITSUTAKE, Y. SUGITA and Y. OKAMOTO, “Generalized-ensemble Monte Carlo algorithms for simulations of
proteins,” AIP Conf. Proc. Volume 708: SLOW DYNAMICS IN COMPLEX SYSTEMS M. Tokuyama and I. Oppenheim, Eds.,
American Institute of Physics; Melville, pp. 350–351 (2004).
Y. TANIMURA, K. AOI, T. HIROYASU, M. MIKI, Y. OKAMOTO and J. DONGARRA, “Implementation of protein
tertiary structure prediction system with NetSolve,” Proceedings of the 7th International Conference on High Performance
Computing and Grid in Asia Pacific Region 320–327 (2004).
H. OKUMURA and Y. OKAMOTO, “Multibaric-multithermal ensemble simulation for simple liquids,” Mol. Sim. 30, 847–
852 (2004).
研究系及び研究施設の現状 97
B-3) 総説、著書
Y. OKAMOTO, “Generalized-ensemble algorithms: enhanced sampling techniques for Monte Carlo and molecular dynamics
simulations,” J. Mol. Graphics Modell. 22, 425–439 (2004).
P. R. BERGETHON 著, 谷村吉隆、佐藤啓文、依田隆夫、秋山 良、藤原 進、奥村久士共訳,「ベルゲソン 生化学の
物理的基礎」
（原題 The Physical Basis of Biochemistry: The Foundations of Molecular Biophysics）
, シュプリンガー・フェア
ラーク東京 (2004).
B-4) 招待講演
Y. OKAMOTO, “All-atom protein folding simulations in generalized ensemble,” Keihanna Symposium: Physical Aspects of
Protein Folding and Function, Keihanna, January 2004.
岡本祐幸,「拡張アンサンブルシミュレーションによる溶液化学研究」,電気化学会年会シンポジウム
「膜と溶液の化学」,横
浜, 2004年3月．
奥村久士,「拡張定温定圧アンサンブルシミュレーション法―マルチバーリック・マルチサーマル法―による液体のシ
ミュレーション」
, 液体のひろば１４
, 京都大学大学院理学研究科化学専攻, 京都, 2004年5月.
岡本祐幸,「Computer simulations of protein folding」
, 筑波大学計算物理学研究センターセミナー, つくば, 2004年5月．
岡本祐幸,「Protein foldingと大規模計算」,情報計算化学生物学会（ＣＢＩ学会）
セミナー, 東京, 2004年6月．
H. OKUMURA, “Multibaric-multithermal ensemble simulations for fluid systems,” The 7th Taiwan International Symposium
on Statistical Physics, Academia Sinica, Taipei (Taiwan), June 2004.
Y. OKAMOTO, “Comparisons of protein force fields by generalized-ensemble simulations,” National Institutes of Health
(NIH) Seminar, Bethesda (U. S. A. ), July 2004.
Y. OKAMOTO, “Prediction of membrane protein structures by replica-exchange Monte Carlo simulations,” National Institute
of Standards and Technology (NIST) Seminar, Gaithersburg (U. S. A. ), July 2004.
Y. OKAMOTO, “Protein force fields: comparisons and improvements,” Gordon Research Conference: Computational
Chemistry, Plymouth (U. S. A. ), July 2004.
奥村久士,「液体のマルチバーリック・マルチサーマルアンサンブルシミュレーション」,分子研研究会
「分子機能の物理化
学―理論・計算化学と分光学による新展開」,岡崎, 2004年7月.
Y. OKAMOTO, “Prediction of transmembrane helix configurations of membrane proteins by replica-exchange simulations,”
The 4th KIAS Conference on Protein Structure and Function, Seoul (Korea), September 2004.
Y. OKAMOTO, “Comparisons of all-atom protein force fields,” Seminar at Department of Chemistry, Seoul National University,
Seoul (Korea), September 2004.
Y. OKAMOTO, “Generalized-ensemble simulations of soft matter systems,” International Workshop on Physics of Soft
Matter Complexes, Tokyo, November 2004.
B-7) 学会および社会的活動
学会誌編集委員
生物物理, 会誌編集委員会委員 (2001-2002)．
物性研究, 各地編集委員 (2002-2004)．
98 研究系及び研究施設の現状
Journal of Molecular Graphics and Modelling, International Editorial Board (1998-2000).
Molecular Simulation, Editorial Board (1999- ).
科学研究費の研究代表者、班長等
日本学術振興会未来開拓学術研究推進事業,「第一原理からのタンパク質の立体構造予測シミュレーション法の開発」
,
プロジェクトリーダー (1998年度-2002年度).
その他
SOKENDAI Okazaki Lectures: Asian Winter School, Okazaki, December 6-9, 2004, 組織.
高校生対象の講義
「生体分子の計算機シミュレーション」
, 平成１
６年度サイエンス・パートナーシップ・プログラム事業, 南山高等学校女子部, 名
古屋, 2004年7月．
B-8) 他大学での講義、客員
名古屋大学大学院情報科学研究科,「複雑系科学特別講義１」,2004年7月26日-27日．
B-9) 学位授与
小久保裕功, “Structure Predictions of Membrane Proteins by Molecular Simulations,” 2004年9月, 博士
（理学）.
榮慶丈, “Optimizations of Protein Force-Field Parameters with the Protein Data Bank,” 2004年9月, 博士（理学）.
B-10)外部獲得資金
一般研究(C),「徐冷モンテカルロ法及びマルチカノニカル法によるタンパク質の立体構造予測」,岡本祐幸 (1995年-1996
年).
重点領域研究
（公募）
「新最適化アルゴリ
,
ズムによるタンパク質の折れたたみ機構の研究」
, 岡本祐幸 (1995年).
重点領域研究（公募）,「新最適化アルゴリズムによるタンパク質の折れたたみの研究」
, 岡本祐幸 (1996年).
重点領域研究（公募）,「拡張アンサンブル法による蛋白質の立体構造予測」
, 岡本祐幸 (1997年).
基盤研究(B),「マルチカノニカル法によるX線及びNMR実験データに基づく生体高分子の立体構造解析」
, 岡本祐幸 (1997
年-1998年).
未来開拓学術研究推進事業,「第一原理からのタンパク質の立体構造予測シミュレーション法の開発」
, 岡本祐幸 (1998年2002年)．
特定領域研究
（計画）
「拡張アンサンブル法によ
,
る蛋白質折り畳み機構の研究」
, 岡本祐幸 (2003年-2007年).
C)
研究活動の課題と展望
拡張アンサンブル法を駆使して，AMBERやCHARMMなどの生体高分子系における標準的なエネルギー関数
（力場）
の
是否の判定をすることができた。
また，
我々は，
より精度の高いエネルギー関数を独自に開発することにも成功したが，
この研
究は更に進める必要がある。特にねじれエネルギー項の改善が急務である。我々は昨年，
拡張アンサンブル法に基づいた
膜タンパク質の立体構造予測法を提案したが，
本年度はそれを７本の膜貫通ヘリックスの系である，
バクテリオロドプシンに
適用し，
その有効性を示すことができた。特に，
いろいろなゲノムプロジェクトによって分かったことは，
いろいろな生物体に
おいて，
遺伝子の約４分の１が膜タンパク質であるということである。現在，
実験で決定されたタンパク質の立体構造が２万個
研究系及び研究施設の現状 99
以上Protein Data Bank (PDB)に登録されているが，
そのうち，
膜タンパク質の立体構造は数十個に過ぎない。膜タンパク質
は結晶化が難しく実験によって，
立体構造を決めるのが極めて困難であるからである。
よって，
拡張アンサンブルシミュレー
ションによる膜タンパク質の立体構造予測はこれから重要性を増して行くであろう。
100 研究系及び研究施設の現状
分子基礎理論第二研究部門
中 村 宏 樹（教授（兼））
A-1) 専門領域：化学物理理論、化学反応動力学論
A-2) 研究課題：
a) 化学反応の動力学
b) 化学動力学のレーザー制御
c) 多次元トンネル理論の構築と応用
d) 分子機能の開発を目指して
e) ボーズ・アインシュタイン凝縮と非断熱遷移
A-3) 研究活動の概略と主な成果
a) 化学反応の動力学：実際の化学反応において，
電子状態の変化する電子的に非断熱な化学反応が重要であることに
鑑み，
かかる反応を取り扱う為の理論的手法の開発と具体的応用を進めている。
近似理論の良さを調べるためには，
小さな系で量子力学的に厳密な計算を実行できるようにしておかなくてはならない。
３原子系に適用可能な透熱表
現を用いた計算コードを既に開発している。一方，大次元系にも適用できる理論として，TSH（Trajectory Surface
Hopping）
法と凍結波束を用いた半古典論の開発を行った。いずれにおいても我々のZhu-Nakamura理論を組み込ん
でいる。
正確なポテンシャルエネルギー曲面を我々独自に求めてあるO(1D)HCl系を取り上げて，
これらの手法によ
る計算を進めている。
更に，
非断熱反応の熱反応速度定数を直接評価する理論を開発している。先ずは，
遷移状態の
障壁が非断熱トンネル型のポテンシャル交差によって出来ている場合について，
理論を構築し２次元系で具体的な
計算を行った。
交差シームの形を考慮し，
しかもZhu-Nakamura理論を用いることによって正しい評価が得られるこ
とを実証した。現在，大次元系への応用を進めている。
b) 化学動力学のレーザー制御：レーザーによる分子過程の制御に関する我々独自のアイディアは，
①光の衣を着た表
現
（着衣状態表現）
を用い，
②その表現での非断熱遷移を制御することである。
着衣状態表現は，
レーザー周波数が遠
赤外の様な低周波数の場合を除いて大変良い近似で成り立つ。
また，
非断熱遷移に対しては，
我々は基本的解析理論
（Zhu-Nakamura理論）
を持っている。
化学動力学過程制御で最も重要なのは，ポテンシャルエネルギー曲面上の波束
の運動の制御と波束の電子遷移の制御である。
前者については，
多次元系では最適制御理論を用いる必要があるが，
その効率を上げるために我々は半古典力学的理論を構築している。
古典軌道を有効に用い，次元数に対してほぼ１
次でスケールされる定式化を行うことに成功した。
後者については，
２次チャープを用いるのが良く，
その際のレー
ザーパラメーターは我々の基礎理論を用いて設計され得る。
１次元及び２次元系での計算は既に行い，
現実的多次
元系への応用を進めている。
c) 多次元トンネル理論の構築と応用：トンネル現象には，
①二重井戸におけるエネルギー分裂，
②トンネルを介しての
崩壊，
及び，
③反応におけるトンネル，
の３種類がある。
いずれについても，
３次元以上の多次元系に適用出来る正確
な理論はなかった。
我々は，
最初の二つの問題に対して，
インスタントン理論を実用性のあるものに定式化し直すこ
とによって，
高い精度で高次元系を扱い得る理論の開発に成功した。
マロンアルデヒドやビニルラジカル等の基底
研究系及び研究施設の現状 101
状態の分裂に適用し実験と極めてよい一致を得ている。
また，
振動を励起するとトンネル確率が減ると言う，
極めて
興味ある多次元性の効果を以前見出しているが，
これを説明し得る理論の構築にも，
最近，成功した。
当然ながら多
次元空間のインスタントン軌道に垂直な方向の次元の効果によってこれが説明される。
d) 分子機能の開発を目指して：分子が発現する機能の多くは非断熱遷移に由来していると考えられる。
機構を解明し
それを制御することによって，
発現効率を高めることが出来るであろうし，
新たな機能を発現させることも出来る
かもしれない。
この際また，
我々の基礎理論が重要な役割をする筈である。
以前から提唱してる完全反射現象を用い
た分子スイッチもその例であるが，
それ以外にもフォトクロミズムや分子メモリー等々も考えられる。
現在は，
シク
ロヘキサジエンとヘキサトリエンの光による変換
（フォトクロミズムの例）に関する研究を進めている。
また，
ナノ
チューブによる水素収蔵の可能性をも調べている。
コラヌレン分子をそのモデル系として採用し，
電子励起状態が
重要な役割をしており，非断熱遷移を利用することによって，
水素を取り込む可能性があることが分かって来た。
e) ボーズ・アインシュタイン凝縮と非断熱遷移：ボーズ・アインシュタイン凝縮系における原子の光会合分子生成過程
は時間依存の非線形非断熱遷移の問題となる。
我々は，
これらに係わる解析理論の構築を進めている。
時間依存の非
線形連立微分方程式の問題となり，
非断熱遷移の各種モデルに対応した解析解を求める努力をしている。
これによっ
て，効率の良い分子生成のやり方を探って行くつもりである。
B-1) 学術論文
V. I. OSHEROV, V. G. USHAKOV and H. NAKAMURA, “Semiclassical Theory of Nonadiabatic Transitions between
Asymptotically Degenerate States,” Russ. Chem. Phys. 22, 87–102 (2003).
V. I. OSHEROV, V. G. USHAKOV and H. NAKAMURA, “Analytical Treatment of S-P Type Collisional Resonant Excitaton
Transfer,” Russ. Chem. Phys. 22, 103–108 (2003).
P. OLOYEDE, G. V. MIL’NIKOV and H. NAKAMURA, “On the Determination of Caustics,” J. Theor. Comput. Chem. 3,
91–102 (2004).
G. V. MIL’NIKOV, K. YAGI, T. TAKETSUGU, H. NAKAMURA and K. HIRAO, “Simple and Accurate Method to
Evaluate Tunneling Splitting in Polyatomic Molecules,” J. Chem. Phys. 120, 5036–45 (2004).
A. KONDORSKIY and H. NAKAMURA, “Semiclassical Theory of Electronically Nonadiabatic Chemical Dynamics:
Incorporation of the Zhu-Nakamura Theory into the Frozen Gausian Propagation Method,” J. Chem. Phys. 120, 8937–8954
(2004).
H. KAMISAKA, O. I. TOLSTIKHIN and H. NAKAMURA, “Full Quantum Dynamics of Atom-Diatom Chemical Reactions
in Hyperspherical Elliptic Coordinates,” J. Phys. Chem. A 108(Billing Special Issue), 8827–8839 (2004).
K. YAGI, G. V. MIL’NIKOV, T. TAKETSUGU, K. HIRAO and H. NAKAMURA, “Effect of Out-Of-Plane Vibration on
the Hydrogen Atom Transfer Reaction in Malonaldehyde,” Chem. Phys. Lett. 397, 435–440 (2004).
Y. ZHAO, G. V. MIL’NIKOV and H. NAKAMURA, “Evaluation of Canonical and Microcanonical Nonadiabatic Reaction
Rate Constants by Using the Zhu-Nakamura Formulas,” J. Chem. Phys. 121, 8854–8860 (2004).
A. ISHKHANYAN, G. P. CHERNIKOV and H. NAKAMURA, “Rabi Dynamics of Coupled Atomic and Molecular BoseEinstein Condensates,” Phys. Rev. A 70, 053611 (9 pages) (2004).
102 研究系及び研究施設の現状
B-3) 総説、著書
H. NAKAMURA, “Nonadiabatic Transition—An Origin of Mutability of This World,” in Nonadiabatic Transition in Quantum
Systems, V. I. Osherov and L. I. Ponomarev, Eds., Institute of Problems of Chemical Physics, Russian Academy of Sciences;
Chernogolovka, p. 12–36 (2004).
V. I. OSHEROV, V. G. USHAKOV and H. NAKAMURA, “Nonadiabatic Transitions between Asymptotically Degenerate
States,” in Theory of Chemical Reaction Dynamics, A. Lagana and G. Lendvay, Eds., Kluwer Academic Publisher, p. 105–127
(2004).
中村宏樹,「化学反応動力学」,朝倉書店 (2004).
B-4) 招待講演
H. NAKAMURA, “Nonadiabatic Transition and Chemical Dynamics,” 1st Asian Pacific Conference on Theor. & Comp.
Chemistry Plenary Lecture, Okazaki, May 2004.
G. V. MIL’NIKOV and H. NAKAMURA, “Tunneling Splitting and Decay Rate in Polyatomic Molecules,” XXVII European
Congress on Molecular Spectroscopy Plenary Lecture, Krakow (Poland), September 2004.
H. NAKAMURA, “Zhu-Nakamura Theory and Molecular Dynamic Processes,” 6th Asian International Seminar on Atomic
and Molecular Physics, Beijing (China), September 2004.
H. NAKAMURA, “Zhu-Nakamura Theory and Nonadiabatic Chemical Dynamics,” International Symposium on
Stereodynamics of Chemical Reactions 2004, Osaka, November 2004.
B-6) 受賞、表彰
中村宏樹, 中日文化賞 (2000).
B-7) 学会および社会的活動
学協会役員、委員
原子衝突研究協会委員 (1981-1994).
学会の組織委員
ICPEAC（原子衝突物理国際会議）第９回組織委員会, 経理担当 (1979).
ICPEAC（第１
７回及び第１８回）全体会議委員 (1991, 1993).
ICPEAC（第２
１回）準備委員会委員, 運営委員会委員 (1999).
AISAMP（アジア原子分子物理国際シンポジウム）Advisory committeeメンバー (1997, 2002).
Pacifichem 2000 シンポジウム組織者 (2000).
Workshop on Nonadiabatic Transitions in Quantum Mechanics. Internat. Advisory Committee Member (MoscowChernogolovka, August 2003).
文部科学省、学術振興会等の役員等
学術審議会専門委員 (1991-1995, 1998-2002, 2002- ).
学会誌編集委員
Computer Physics Communication, Specialist editor (1986- ).
研究系及び研究施設の現状 103
Journal of Theoretical and Computational Chemistry, Executive editor (2001- ).
J. Chem. Phys., Member of Editorial Board (2003- ).
科学研究費の研究代表者、班長等
特定領域研究計画班代表者 (1999-2001).
基盤研究代表者 (1998-2000, 2001-2003).
特別推進研究代表者 (2003- ).
その他
岡崎高校スーパーサイエンスハイスクール活動支援 (2002-2003).
分子研総括責任者.
講演「学問創造への挑戦―未来をになう皆さんへ」
.
理化学研究所基礎科学特別研究員審査委員 (2003- ).
理研基礎科学特別研究員制度推進委員会委員及び審査委員会委員 (2003- ).
理研ジュニア・リサーチ・アソシエイト制度推進委員会委員 (2003- ).
理研独立主幹研究員制度推進委員会委員 (2004- ).
財団法人東海産業技術振興財団顧問 (2004- ).
愛知県科学技術会議委員 (2004- ).
東京大学物性研究所協議会委員 (2004- ).
B-10)外部獲得資金
特別推進研究,「Zhu-Nakamura理論に基づく非断熱化学動力学の総合的研究」,中村宏樹 (2003年-2005年).
基盤研究(B),「非断熱遷移と化学動力学諸問題の統合的理論研究」,中村宏樹 (1998年-2000年).
特定研究(A),「物質設計と反応制御の分子物理化学」
, 中村宏樹 (1999年-2001年).
基盤研究(B),「電子遷移を伴う多次元化学動力学理論の開発と応用」,中村宏樹 (2001年-2003年).
104 研究系及び研究施設の現状
信 定 克 幸（助教授）＊）
A-1) 専門領域：分子物理学、反応動力学
A-2) 研究課題：
a) 分子系における多電子ダイナミクスの実時間解析
b) 有機分子で保護された金属クラスターの電子物性
c) 量子化学計算に基づく内殻励起分子の分光学的研究
A-3) 研究活動の概略と主な成果
a) 素粒子などの原子核の内部構成粒子を考慮に入れなければ，
分子は多数の原子核と多数の電子から構成される複合
粒子系とみなすことができ，
更に分子が関わる問題を現象として分類すれば，定常状態の問題とダイナミクスの問
題に区別できる。
過去の分子科学におけるダイナミクスの研究では，
主として多数の原子核を対象として，
そのダイ
ナミクスの問題に焦点が絞られていた。
（正確に言えば，断熱近似の範囲内で電子系の自由度を消去してしまい，
多
数の原子系の問題を取り扱うこと，
すなわち多原子ダイナミクスの問題に帰着する。
）
当然ながら電子ダイナミクス
も研究の対象に成り得るが，
通常その変化は多原子ダイナミクスと比べると圧倒的に速く，実験的にも理論的にも
その実時間観測・解析が難しく，十分に研究が行われていない。
そこで，
多電子系の実時間ダイナミクスの本質を理
解すべく研究を行った。
今回は，
強レーザー場中における銀クラスターの高次高調波発生と多重イオン化の理論的・
数値計算的解析を行った。多電子ダイナミクスを理論的に取り扱うためには，電子相関を出来る限り正しく取り込
みながら，
電子の時間発展を記述しなければならないが，
ここでは時間依存密度汎関数理論
（TDDFT）
に基づく数値
的解析方法を採用した。
その結果，
銀クラスターのように価電子（s電子）と内殻電子（d電子）から構成されるような
系では，
s電子の動的変化を遮蔽するようにd電子が集団的に動き，
この遮蔽効果のために高次高調波の発生効率や
多重イオン化率が抑制されることが分かった。
高次高調波発生の成果は既に発表しており[Phys. Rev. A 70, 043411
(2004)]，
多重イオン化に関しては現在投稿準備中である。
現在，
数十原子程度までの貴金属クラスターを対象として，
電荷移行の実時間解析を行っている。
b) 複数の有機分子で保護（又は修飾）された金属クラスターは，しばしばMonolayer-Protected Metal Cluster（MPC）
と呼
ばれている。一般的にMPCは，裸の金属クラスターとは異なる化学的・物理的性質（例えば，線形・非線形光学応答，
伝導性，
磁化率，
触媒作用，
化学反応性など）
を示すことから基礎理学・応用科学両方の観点から盛んに研究されてい
る。
本研究では，
チオラート分子によって保護された金クラスター[Au13(SCH3)8]3+を対象として，
その電子構造と光
学的性質の解明を行った。
その結果，
チオラート分子中の硫黄原子が複数の金原子を架橋配位し，
裸の金クラスター
を非常に安定化させることが分かった。また，吸収スペクトルの詳細な同定を行った[J. Phys. Chem. B 108, 11904
(2004)]。
更に，
様々な大きさの金チオラートクラスターの吸収スペクトルを計算し，
吸収スペクトルパターンを系統
的に分類・解析することに成功した。およそ4 eVを境にして，
低エネルギー側の吸収スペクトルは金原子の6s，6p電
子が関与する軌道間での遷移
（固体物理の言葉では，
spバンド内遷移）
に分類でき，
一方，
高エネルギー側の吸収スペ
クトルは金原子の5d軌道もしくは金−硫黄結合性軌道から金原子の6s，6p電子が関与する空軌道への遷移（同じく
固体物理の言葉では，
バンド間遷移）
に分類できることが分かった。
これらの遷移に対する吸収スペクトルのパター
ンは，
クラスターのサイズが大きくなるに従って，
全体として低エネルギー側にシフトし，
かつ幅広くなることが分
研究系及び研究施設の現状 105
かった。
これは，
金属クラスターのサイズが大きくなるに従い電子状態が稠密になり，
バルクの性質が次第に現れて
くることを反映している。
この成果については現在投稿中である。
また，
パラジウム−チオラート錯体の電子物性の
研究も行った[J. Phys. Chem. A 108, 1813 (2004)]。
c) 理論化学の分野では分子の高精度電子状態計算が盛んに行われているが，本研究では特に，内殻励起分子の電子状
態計算を行い，
その分光学的性質を明らかにすることを目標とした。
通常，
高精度量子化学計算の対象とする系は基
底状態もしくは低い価電子励起状態の分子であるが，
これは一般的な量子化学計算の理論が変分原理に基づいて構
築されているためである。従って，内殻励起状態のように非常に高いエネルギー状態に励起された分子の高精度計
算を実行することは容易ではない。
これまでに，
内殻励起分子の電子状態を計算するための方法を開発し，
小さな孤
立分子（水分子や二酸化炭素分子）
を対象として内殻励起分子の振動分光スペクトルの解析を行ってきた。通常，
内
殻励起分子の寿命は非常に短く
（数フェムト秒から十数フェムト秒）
，
速やかにオージエ崩壊等の電子的緩和を起こ
すことが多いが，
本研究ではそのような非常に短い寿命の間でも，
内殻励起分子が振動運動を起こしていることを
明らかにした。
さらに，
内殻励起状態での振動運動は，
オージエ崩壊生成物の生成比にも大きな影響を与えているこ
とを明らかにし，内殻励起分子の動的挙動が重要であることを示した。
B-1) 学術論文
K. NOBUSADA and K. YABANA, “High-Order Harmonic Generation from Silver Clusters: Laser-Frequency Dependence
and the Screening Effect of d Electrons,” Phys. Rev. A 70, 043411 (7 pages) (2004).
K. NOBUSADA, “Electronic Structure and Photochemical Properties of a Monolayer-Protected Gold Cluster,” J. Phys. Chem.
B 108, 11904–11908 (2004).
K. NOBUSADA and T. YAMAKI, “Electronic Properties of Palladium-Thiolate Complexes with Tiara-like Structures,” J.
Phys. Chem. A 108, 1813–1817 (2004).
K. TANAKA and K. NOBUSADA, “Theoretical Study of Bending and Symmetric Stretching Vibrational Levels of the
Lowest Five Quintet and Two Triplet States of FeH2,” Chem. Phys. Lett. 388, 389–394 (2004).
B-4) 招待講演
K. NOBUSADA, “Real-time electron dynamics in nanometer-sized metal clusters,” NAREGI Workshop on Electronic Transport,
Excitation and Correlation in Nanoscience, Sapporo, October 2004.
B-7) 学会および社会的活動
学協会役員、委員
日本物理学会領域１
（原子・分子分野）世話人 (2003-2004).
学会の組織委員
分子構造総合討論会プログラム委員 (2001).
B-8) 他大学での講義、客員
産業技術総合研究所客員研究員, 2003年8月- .
筑波大学計算科学研究センター共同研究員, 2004年8月- .
106 研究系及び研究施設の現状
B-10)外部獲得資金
奨励研究(A),「ヘムタンパク質に結合した一酸化炭素分子の振動エネルギー緩和の動力学」
, 信定克幸 (2000年-2002年).
岩崎ファンド海外研究助成,「DYNAM 2000 REACTIVE AND NON REACTIVE QUANTUM DYNAMICS」
, 信定克幸
(2000年).
第１回理学未来潮流グラント,「有限少数多体系における特異な現象の発見とその解釈」,信定克幸 (2001年-2002年).
松尾学術研究助成金,「貴金属クラスターの電子・イオンダイナミクスの理論的研究」,信定克幸 (2002年-2004年).
C)
研究活動の課題と展望
これまでの分子科学におけるダイナミクスの研究では，
多原子系のダイナミクスが主たる研究テーマであったが，
最近の実
験の目覚しい進歩により，
数フェムト秒からアト秒に至る超高速の多電子ダイナミクスの実時間観測が可能になってきた。
し
かしながら，
多電子ダイナミクスの基礎理学的理解は全く十分ではなく，
ましてや多電子ダイナミクスが今後，
分子科学一般
や応用科学へどのように展開していくのかは，
ほとんど分かっていない。そこで我々の研究グループでは，基礎理学的理解
を目標として，理論的・数値的解析両方の観点から，多電子ダイナミクスの研究を行っている。
これまでのところ，孤立系分
子を対象として多電子ダイナミクスの研究を行ってきたが，
今後は周りの環境と相互作用している分子系，
特に電子的エネ
ルギーの量子散逸を含む系の多電子ダイナミクスの理論的研究を行うことを計画している。例えば，
表面吸着分子や溶媒
と相互作用している分子，
ヘテロな分子を多数含む大きな金属クラスターなどの系において，
多電子がどのような振る舞い
をするのか，
特に超高速の多電子ダイナミクス
（非線形光学応答や電荷移行反応）
の過程に注目して研究を進めたいと考
えている。
また，
MPCの電子物性の研究では，
発光メカニズムの解明が非常に重要になると考えられる。現在のところ，
定常
電子状態の情報を基に発光スペクトルを解析しているレベルであるが，
今後は多電子・多原子の動的変化に力点を置いた
方向から，発光メカニズムの解明が必要になると考えられる。
＊）
2004年6月1日着任
研究系及び研究施設の現状 107
分子基礎理論第三研究部門
平 田 文 男（教授）
A-1) 専門領域：理論化学、溶液化学
A-2) 研究課題：
a) 溶液内分子の電子状態に対する溶媒効果と化学反応の理論
b) 溶液中の集団的密度揺らぎと非平衡化学過程
c) 生体高分子の溶媒和構造の安定性に関する研究
d) 界面における液体の統計力学
A-3) 研究活動の概略と主な成果
a) 溶液内有機化合物のイオン過程に伴う電子構造と溶媒の再配置エネルギー：静電的応答と非静電的応答への分割：
溶液内電子移動反応においてはいわゆる溶媒の再配置
（向）エネルギー（あるいは非平衡自由ネルギー）
が本質的役
割を演じることはよく知られている。
われわれは以前にいわゆるマーカスの自由エネルギー曲面を分子レベルで記
述する方法を RISM 理論と熱力学サイクル（RISM-TC 法）を使って提案している。
[J. Phys. Chem. 99, 10526 (1995)]
本研究ではRISM-SCF理論とRISM-TC法を組み合わせた新しい方法によりアセトニトリル中のN,N-dimethylaniline
(DMA)および1,4-dimethokybezene(DMB)のイオン化過程に伴う溶媒の再配置エネルギーおよび電子構造の変化を求
め，溶媒再配置エネルギ−を静電的応答と非静電的応答に分割する新しい方法を提案した。[J. Phys. Chem. B 108,
11709 (2004) に既報]
b) 水中および極性溶媒中での溶質の回転緩和に対する圧力効果：溶液内の一個の溶質分子のダイナミクスは溶液内化
学反応ダイナミクスを定式化する上で重要なステップとなる。
溶液内化学反応ダイナミクスの問題ではこれまで伝
統的に溶媒を連続媒体で塗りつぶす乱暴なモデルが使われている。
例えば，
電子移動反応のマーカス理論やいわゆ
るクラマース理論がその典型例である。
このような理論では溶質は量子力学を使ってまさに原子レベルで表現する
のに対して，
溶媒はマクロな誘電率や粘性で特徴づけるため，
その記述は空間的にも時間的にもその分解能に著し
い違いがある。
一方，現在の実験は溶媒の構造やダイナミクスを原子レベルの解像度で測定することができる段階
に到達しており，
実験的分解能に対応可能な理論の構築はまさに焦眉の課題である。
我々は昨年度そのような定式
化への第一ステップとして，
RISM理論とモード結合理論を組み合わせた方法により，
溶液内の一個の溶質の回転ダ
イナミクスを記述する理論を定式化し，
その理論により水中におけるアセトニトリルおよびメタノールの回転緩和
速度に対する圧力効果を解析した結果，
メタノールの回転緩和速度の圧力依存性は低温で顕著な極小値を示すのに
対して，アセトニトリルのそれはそれほど顕著な異常性を示さないことがわかった。
本研究ではさらにアセトニト
リル中におけるメタノールの回転緩和速度に関する結果を加え，
水と通常の極性溶媒中での回転緩和の違いについ
て物理的な考察を行った。定圧領域で水中の回転緩和が速くなる原因は概ね次ぎのとおりである。
水は水素結合を
介した液体構造を反映して，
非常に大きな電荷密度の揺らぎをもっており，
それが極性溶質の回転運動に対する大
きな誘電摩擦の原因となる。
その溶液に圧力をかけると電荷密度の揺らぎが減少し，
その結果，誘電摩擦が減少し，
回転運動が速くなる。[J. Mol. Liq. 印刷中，および J. Chem. Phys. 投稿中]
108 研究系及び研究施設の現状
c) 蛋白質の部分モル容積の理論的研究：これまで我々のグループではRISM理論とKirkwood-Buff理論に基づき，
溶液
の部分モル容積
（PMV）
や部分モル圧縮率
（PMC）
を求める理論を開発し，
水溶液中の２０個のアミノ酸の部分モル容
積を，
ほぼ，
完璧に再現すると同時に，
ペプチドのヘリックス−コイル転移に基づく部分モル容積変化を定性的に求
めること成功している。本研究では文献によくあらわれる５個の蛋白質，BPTI（58 残基）, RNase A（124 残基）,
Lysozime
（129残基）,β-Lactogloblin A
（162残基）,α-Chymotrypsinogen A（245残基）の部分モル容積を３次元RISMの
方法により求め，実験と比較した。その結果，
３次元RISM理論が蛋白質の部分モル容積を定量的に再現することが
わかった。
これは蛋白質の熱力学量を第一原理的に求め，
実験結果との定量的な一致を得た最初の論文である。
この
論文の中で，
同時に，
自由エネルギーの計算も行っているが，
対応する実験結果がないため，
単なる予測に止まって
いる。
しかしながら，本研究の結果は今後３次元RISMの方法を蛋白質の折り畳み問題に適用して行く上で，非常に
大きな自身を与えるものである。[Chem. Phys. Lett. 395, 1 (2004) に既報]
d) 無秩序に分布した細孔内に限定された電解質溶液の構造と物性：界面近傍に吸着した分子やイオンはバルクと異な
る構造や物性を示すことから非常に興味深い系である。
多孔質物質−溶液界面の構造と物性は古くからイオン交換
樹脂や「分子ふるい」
など工学的に重要な問題であるが，最近では，
大気環境におけるアエロジェル中での光化学反
応や燃料電池など工業的応用においてもその重要性が認識されつつある。特に，
炭素細孔内に電解質溶液を充填し
たいわゆるスーパーキャパシタは電気自動車や携帯電話への応用が有望視されている。
一方，
この問題は溶液化学
や統計力学にとっても極めて挑戦的な課題を提供しており，
例えば，
活性炭のようにランダムに分布した細孔をど
のようにモデル化するか，それと平衡にある系をどのように取り扱うかなど，従来の統計力学の方法論をはるかに
越えた理論的枠組みを要求する。
本研究ではこれまで平田グループで開発してきた方法論であるReplica-RISM理論を使って，
無秩序に分布した細孔
内に限定された電解質溶液の構造と物性を研究した。
その成果の概要は次ぎのとおり。
まず，
ランダムに分布した細
孔をもつ多孔質物質の新しいモデルを２成分液体混合系の統計力学に基づいて構築した。すなわち，
多孔質物質を
２種類の球状ナノ粒子（仮に黒球，
白球と呼ぶ）の液体混合系とみなし，
その液体構造をOrnstein-Zernike積分方程式
により求める。
電解質溶液の溶媒および溶質分子は２種類のナノ粒子の一方
（黒球）
とだけ相互作用をすると考える
のである。
そうすると，
溶液分子は相互作用をしない球
（白球）
が占める領域には存在することができることになり，
この領域が
「細孔」
となるわけである。
細孔径分布は二つの球のサイズや混合比を変えることによって調節すること
ができる。
次ぎに炭化ポリ塩化ビニリデン（PVDC）
の細孔内に制限された電解質溶液を対象にこの体系のReplica-RISM 方程
式を解き，
電解質溶液の密度
（濃度）
および液体構造を求め，
それらが細孔内に制限されたことの効果を評価した。
ま
ず，
細孔内とバルク中における分子の化学ポテンシャルのバランスおよび電荷の中性条件から各成分の密度を求め
た結果，
細孔内の水の密度はバルク中に比べて３分の１程度に減少し，
また，
イオンのそれは約１００分の１に減少す
ることがわかった。
これらの結果から細孔内の溶液は液体といいうよりむしろ超臨界状態に近いことが示された。
さらに動径分布関数の解析から，PVDC細孔内に限定された溶液の構造について次ぎのような描像を得た。水分子
は水素結合クラスターを形成し，
主に細孔表面に分布している。
イオンは細孔内にはほとんど存在せず
（平均して細
孔内に一対程度）
，小さなカチオンは周りにいる水分子を強く引き付け水和イオンを形成している。
一方，アニオン
は裸で細孔表面に存在している。[学術雑誌に投稿準備中]
研究系及び研究施設の現状 109
B-1) 学術論文
A. KOVALENKO and F. HIRATA, “Molecular Description of Electrolyte Solution in a Carbon Aerogel Electrode,” Cond.
Matt. Phys. 6, 583–609 (2003).
T. YAMAGUCHI, S. -H. CHONG and F. HIRATA, “A Mode-Coupling Analysis of the Translational and Rotational Diffusion
of Polar Liquids; Acetonitrile and Water,” J. Mol. Liq. 112/3, 117–124 (2004).
Y. KOBORI, T. YAGO, K. AKIYAMA, S. TERO-KUBOTA, H. SATO, F. HIRATA and J. R. NORRIS, Jr., “Superexchange
Electron Tunneling Mediated by Solvent Molecules: Pulsed Electron paramagnetic Resonance Study on Electronic Coupling
in Solvent-Separated Radical Ion,” J. Phys. Chem. B 108, 10226–10240 (2004).
H. SATO, F. HIRATA and S. SAKAKI, “Distortion of Electronic Structure in Solvated Molecules: Tautomeric Equilibrium
of 2-Pyridone and 2-Hydroxypridine in Water Studied by the RISM-SCF/MCSCF Method,” J. Phys. Chem. A 108, 2097–2102
(2004 ).
H. SATO, Y. KOBORI, S. TERO-KUBOTA and F. HIRATA, “Theoretical Study on Electronic and Solvent Reorganization
Associated with a Charging Process of Organic Compounds: 2. A New Decomposition Procedure into Electrostatic and NonElectrostatic Responses,” J. Phys. Chem. B 108, 11709–11715 (2004).
T. IAMI, A. KOVALENKO and F. HIRATA, “Solvation Thermodynamics of Protein Studied by the 3D-RISM Theory,”
Chem. Phys. Lett. 395, 1–6 (2004).
A. MITSUTAKE, M. KINOSHITA, Y. OKAMOTO and F. HIRATA, “Combination of the Replica-Exchange Monte Carlo
Method and the Reference Interaction Site Model Theory for Simulating a Peptide Molecule in Aqueous Solution,” J. Phys.
Chem. B 108, 19002–19012 (2004).
I. OMELYAN, A. KOVALENKO and F. HIRATA, “Microscopic Description of a Liquid-Vapor Interface by an Inhomogeneous Integral Equation Theory,” Chem. Phys. Lett. 397, 368–373 (2004).
B-3) 総説、著書
F. HIRATA, “Molecular Theory of Solvation,” Kluwer-Springer Academic (2003).
B-4) 招待講演
F. HIRATA, “Role of Water to Stabilize and Destabilize Biomolecules Conformation: 3D-RISM Study,” 特定領域
「水と生体
分子」第一回公開ワークショップ, 千里ライフサイエンスセンター, 2004年1月.
平田文男,「生体分子の構造安定性と水」
, 立命館プロジェクト研究シンポジウム
「蛋白質を主とする生体系の化学―生
物科学と溶液化学の融合」,立命館, 草津, 2004年1月.
F. HIRATA, “Theoretical Study of Vapor-Liquid and Liquid-Liquid Interfaces,” Theory and Application of Computational
Chemistry (TACC), Gyeongju (Korea), February 2004.
平田文男,「計算科学的手法を駆使したナノサイエンスでの新しい方法論の構築」
, NAREGIシンポジウム２
０
０４, 東京, 2004
年2月.
F. HIRATA, “Vapor-liquid phase transition and electric double-layer in nanoporous media,” The 1st International FU-AMI
symposium on Structure and properties of Interfacial fluids on the nanometer scale,” Fukuoka, March 2004.
110 研究系及び研究施設の現状
平田文男,「膜の安定性と揺らぎを解明するための理論的ストラテジー」, 電気化学会７１回大会シンポジウム
「膜と溶液の
化学」,慶応大学（日吉キャンパス）
, 2004年4月.
平田文男,「生体分子の機能を司る溶媒としての水」,生物物理「夏の学校」,大学セミナーハウス, 八王子, 2004年8月.
F. HIRATA, “Solvation of Biomolecules Studied by the RISM Theory,” Ionic Softmatter: Novel trends in theory and applications,
Lviv (Ukraine), April 2004.
F. HIRATA, A. KOVALENKO and I. OMELYAN, “A molecular theory of fluids phase equilibria and interfaces,” 18th
International Chemical Thermodynamics Conference, Beijing (China), August 2004.
F. HIRATA, H. SATO and N. YOSHIDA, “Auto-Ionization of Water in Ambient and Supercritical Conditions,” 14th
International Conference on the Properties of Water and Steam (ICPWS), Kyoto, August 2004.
平田文男,「３次元RISM理論に基づく第一原理蛋白質フォールデイングの可能性」
, 特定領域
「水と生体分子」
・
「タンパク質
の一生」
共同主催シンポジウム
「蛋白質のフォールデイングとミスフォールデイング」
, 日本科学未来館, 東京, 2004年9月.
平田文男,「グリッドコンピューテイングが拓くナノサイエンス」
, 崇城大学
「生命科学」
特別講演会
「総合科学へ進化する２
１世
紀の生命科学―がん治療からコンピュータ科学まで―」
, ウエルシテイ熊本, 2004年10月.
B-6) 受賞、表彰
平田文男, 日本化学会学術賞 (2001).
佐藤啓文, 日本化学会進歩賞 (2002).
B-7) 学会及び社会的活動
学協会役員、委員
溶液化学研究会運営委員長 (2004- ).
学会誌編集委員
Phys. Chem. Commun., Advisary Board.
Theoretical and Computational Chemistry, 編集委員.
C)
研究活動の課題と展望
当グループではこれまで多原子分子液体の統計力学であるRISM理論を他の理論化学・物理の手法と組み合わせ，溶液
内の様々な化学過程を解明したきた。
しかしながら，
これまである意味では意識的に避けてきた問題がある。それは相転移
および相平衡の問題である。気液相転移，
液液相分離，
ミセル形成，
などはその例である。相の変化は常にある種の熱力学
的不安定性と隣り合わせであり，
そのような領域の近傍ではわれわれが依拠する積分方程式の数値解も不安定となり，
しば
しば発散する。
これは物理的発散である。一方，液体の積分方程式は非線形の方程式であり，
その特性として，
本来，物理
的に安定な領域でもしばしば発散する。
これまで，
液体の積分方程式理論が相変化の問題に対してあまり有効ではなかっ
た理由はまさにこの点にある。すなわち，
相が変化する領域では
「物理的発散」
と
「数値的発散」
の区別がつかず，
相転移を
明確に特徴づけることができなかったのである。ふたつの相の境界ではもうひとつ難しい問題がある。
それは平均の密度
（濃
度）
が位置に依存することである。
これまで，
われわれが発展させてきた液体論は平均の密度や濃度が場所によらない，
す
なわち，
一様な液体を前提にしてきた。
したがって，
二つの相の境界の化学を解明するためにはこのような制限を取り払う必
要がある。
研究系及び研究施設の現状 111
最近，
当グループでは新しい積分方程式理論（RISM+KH理論）
を開発した。
この理論はちょうどvan der Waals 理論と同様
に物理的に不安定な領域でも数値解を与えるため，
Maxwellの等面積仮説のような理論構成を行えば，
気液および液液共
存線を決定することができる。
また，
密度汎関数理論との結合により，
二つの流体の界面の問題を解明することができる。今
後，
この理論により気液相転移，
液液相分離を含む流体間の様々な相転移現象に取り組む予定である。それらには，
気液相
転移，液液相分離，
ミセル形成，膜融合などを含む。
これまで，
相分離や相平衡に対する興味はもっぱら物理的それであった。スケーリング則やユニヴァーサリテイークラスなど
はその典型的な例であり，
いわば，
相転移現象の物理的普遍性に焦点が当てられていた感がある。 当研究グループで追
求する相転移，相分離現象における興味の中心はその
「化学」
にある。例えば，
ある溶液は温度を上げていくと二つの液液
相に分離し，
また，
別の溶液は逆に温度を下げていくと二相に分離する。上下に臨界点をもつ溶液も存在する。そのような相
の挙動は分子間相互作用の異なる組み合わせから生じるものであり，
極めて
「化学的」
な性格をもっている。
112 研究系及び研究施設の現状
米 満 賢 治（助教授）
A-1) 専門領域：物性理論
A-2) 研究課題：
a) 有機電荷移動錯体の中性イオン性および強誘電相転移近傍の異方的緩和過程
b) 有機電荷移動錯体の光誘起相転移におけるフォノンコヒーレンス
c) ２段転移スピンクロスオーバー錯体の平衡と非平衡での中間相安定性の違い
d) １次元ハロゲン架橋金属錯体の光照射後における光学伝導度の低エネルギー構造
e) 量子臨界点近傍の巨大応答と光誘起電子物性
f) １次元有機モット絶縁体の電界効果トランジスタの両極性発現機構
A-3) 研究活動の概略と主な成果
a) 交互積層型電荷移動錯体TTF-CAの圧力温度相図にはドナー・アクセプター間の電荷移動量と二量化に伴う電気双
極子の秩序度に応じて強誘電イオン性相，
常誘電イオン性相，
中性相が現れる。
光照射により強誘電イオン性相と中
性相の間を両方向とも３次元的に転移させられることが最近確立された。
イオン性相から中性相への光誘起ダイナ
ミクスは特に光照射後の短時間領域で詳しく調べられているが，
長時間領域および中性相からイオン性相への光誘
起ダイナミクスはそうでない。
短時間では相互作用によるダイナミクスが支配的なのに対し，
長時間では散逸が効
いて時間発展に確率的要素がはいる。
そこで電荷移動量と電気双極子の向きに対応した３状態間の古典相互作用モ
デルのマスター方程式による確率的時間変化を調べた。
平均場の範囲で安定相から準安定相への転移が逆向きと異
なり遷移確率に非対称性が必要なことがわかった。
現実の系では強い異方性があり，
双極子間相互作用と電荷移動
量間相互作用の比が方向によって極端に違っている。
これを取り入れるために局所相関を扱う方法を用い，方向に
依存した局所相関の時間変化を追った。
相互作用の弱い方向の緩和が強い方向と比べてずっと遅くなることを半解
析的に示した。
b) 交互積層型電荷移動錯体TTF-CAではイオン性相から中性相へと，
中性相からイオン性相への光誘起相転移が知ら
れているが，
そのダイナミクスに定性的な違いがあることが実験で示唆され，
これまで理論的な考察を行ってきた。
特に前者のダイナミクスでドメイン壁の運動に由来する遅い振動と光学的な格子振動に由来する振動が直接見え
ていて，
それを計算で解析してきた。
ここではコヒーレンスの相転移の向きによる違いを調べるために，
１次元拡張
パイエルス・ハバードモデルを用い，
ダブルパルスを受けた後の平均場中電子の波動関数と古典的な格子変位の結
合した時間変化を追った。イオン性相から中性相への転移ではコヒーレンスが強く，
二つのパルス誘起ダイナミク
スの干渉がはっきりみえた。
つまり，
ダブルパルスの間隔が光学振動数の整数倍で相転移が起きやすく，
半整数倍で
起きにくい。
逆に中性相からイオン性相への転移ではコヒーレンスが弱いものの干渉効果がみえた。
これは最近の
ダブルパルスの実験結果と対応する可能性がある。
他の有機導体の光誘起相転移でもフォノン由来のコヒーレンス
が観測されつつあり更なる検証が必要だ。
c) 温度降下とともに高スピン相から中間相そして低スピン相へ２段転移するスピンクロスオーバー錯体がいくつか
知られている。
中には低スピン相で光照射すると中間相がはっきり現れるものもある。
ところで[Fe(2-pic)3]Cl2・EtOH
は光照射中の高スピン率変化に協調性が見られるとして注目を浴びた錯体である。
そこでは平衡状態の中間相が狭
研究系及び研究施設の現状 113
い温度領域で現れるが，
高スピンと低スピンが秩序的に配列した相であることが最近確かめられた。
一方，
低スピン
相を光照射した詳しい実験では，
中間相を経由せずに高スピン相に転移するのが謎であった。
結晶構造に基づく古
典スピンモデルとして，
二量体の内外および副格子の内外で相互作用の競合するモデルを我々は提案していた。
異
なる副格子上のスピン間相互作用は，
平均場近似の範囲内では二量体の内外によらず和としてしか物理量に効いて
こない。しかしモンテカルロ計算で相関関数を正しく扱うと，
二量体の内外の相互作用が異なる効果をもつことが
わかった。現実的なパラメタではたしかに中間相が熱平衡で安定して現れるが，
光照射中の非平衡状態では不安定
で現れにくく，実験と矛盾しないことがわかった。
d) １次元ハロゲン架橋金属錯体（MX鎖）
は，
遷移金属
（M）
とハロゲン
（X）
が交互に並んだ１次元鎖物質であり，Mに依
存して系の状態を大きく変えることでよく知られている。例えば M = Ni の場合は１つの M 原子に１つの電子が存
在し系はモット絶縁相となるのに対し，M = Pdの場合は電荷密度波相と呼ばれる相に属し，
電子を２つ有するM原
子と１つも持たないM原子が交互に並んだ構造をとる。
近年これらのMX鎖に光照射を行った際の電子状態変化を
観測する実験が行われ，
その結果Ni錯体では光学伝導度に金属的低エネルギーピークが現われるのに対し，Pd錯体
ではそのようなピークは現れないことが示された。
我々はこの光学応答の違いを説明することを目的として研究を
行った。
その結果，
モット相においては金属的ピークに対応する明白な低エネルギーピークを観測したのに対し，
電
荷密度波相では極めて弱いピーク構造のみを観測し，
実験と一致することを確かめた。
この違いは，
両相における第
一光学励起と第二光学励起との行列要素の大きさの違いに帰着させられ，
またこの結果は非線形光学応答の結果と
も矛盾しないことが分かった。
光照射によって注入
e) 量子常誘電体SrTiO3では同位体置換や紫外光照射などで誘電率が増大することが発見された。
された電子の易動度は比較的高いこともごく最近になり観測された。格子変位と結合した電子はフォノンを引き
ずって動くため，
通常は有効質量がとても重くなる。
従って，
電子が巨大な誘電率増大を引き起こすこととその易動
度が高いことが同一起源の物性かどうかは問題である。
この全く新しい現象は，
量子臨界点付近の大きな量子揺ら
ぎと結合した電子の挙動が本質的である。電子がなくても同位体置換で量子誘電転移するので，
量子イジングモデ
ルに結合した少数電子問題を考えた。
擬スピン変数で表された格子変位による電子ホッピングの変調を電子−擬ス
ピン相互作用として導入した結果，
量子臨界点近傍の無秩序側に位置していた系が電子注入により秩序相側へシフ
トすることが分かった。
電子がまとう擬スピンの雲が広がっているために，
その有効質量があまり重くならないこ
ともわかった。
f) 最近，
擬１次元有機モット絶縁体の (BEDT-TTF)(F2TCNQ) 単結晶を用いた電界効果トランジスタ（FET）で両極的
な電流−ゲート電圧
（IV）
特性が報告された。
バンド構造に由来する真性半導体である電荷移動錯体やカーボンナノ
チューブを用いたFETでは，
ショットキー障壁がIV特性に大きく影響することが知られている。後者ではソース／
ドレイン電極との仕事関数差が有限である限り，ゲート電圧の正負に関して非対称で一般に単極的になる。モット
絶縁体の実験結果は結晶と電極の界面で形成されるショットキー障壁が電子相関と絡むことで電子注入と正孔注
入に対して同様の影響を及ぼすことを意味する。この両極的な IV 特性の起源を調べるために１次元ハバードモデ
ルなどに基づいて計算を行った。
結晶と電極の仕事関数の差を埋めるためにスカラー・ポテンシャルが現れ，
ポワソ
ン方程式に従う。
その境界値がゲート電圧とドレイン電圧に依存する。
そこで得られるショットキー障壁は電子間
相互作用のもたらすポテンシャルと同様に電荷密度分布と自己無撞着に数値的に求まる。
モット絶縁体のときにだ
け IV 特性が両極的になるのは，ショットキー障壁が高いほうのゲート電圧極性で電子相関の効果が弱まるためで
あった。
114 研究系及び研究施設の現状
B-1) 学術論文
J. KISHINE, T. LUTY and K. YONEMITSU, “Ferroelectric Phase Transition, Ionicity Condensation, and Multicriticality
in Charge-Transfer Organic Complexes,” Phys. Rev. B 69, 075115 (5 pages) (2004).
T. LUTY and K. YONEMITSU, “On Thermo- and Photo-Induced Symmetry-Broken Transformation in Spin-Crossover
Complex; Cooperative Activation,” J. Phys. Soc. Jpn. 73, 1237–1243 (2004).
K. YONEMITSU, “Phase Transition in a One-Dimensional Extended Peierls-Hubbard Model with a Pulse of Oscillating
Electric Field: I. Threshold Behavior in Ionic-to-Neutral Transition,” J. Phys. Soc. Jpn. 73, 2868–2878 (2004).
K. YONEMITSU, “Phase Transition in a One-Dimensional Extended Peierls-Hubbard Model with a Pulse of Oscillating
Electric Field: II. Linear Behavior in Neutral-to-Ionic Transition,” J. Phys. Soc. Jpn. 73, 2879–2886 (2004).
K. YONEMITSU, “Phase Transition in a One-Dimensional Extended Peierls-Hubbard Model with a Pulse of Oscillating
Electric Field: III. Interference Caused by a Double Pulse,” J. Phys. Soc. Jpn. 73, 2887–2893 (2004).
N. MAESHIMA, K. OKUNISHI, K. OKAMOTO and T. SAKAI, “Frustration-Induced η Inversion in the S = 1/2 BondAlternating Spin Chain,” Phys. Rev. Lett. 93, 127203 (4 pages) (2004).
Y. MORITA, Y. HATSUGAI and Y. OTSUKA, “Quasiparticle Structure in the Vicinity of the Heisenberg Model in One and
Higher Dimensions,” Phys. Rev. B 70, 245101 (5 pages) (2004).
B-2) 国際会議のプロシーディングス
Y. OTSUKA and Y. HATSUGAI, “Fermi Surface of the Periodic Anderson Model Detected by Momentum-Resolved Charge
Compressibility,” Physica B 329, 580–581 (2003).
Y. OTSUKA and K. YONEMITSU, “Two-Step Photo-Induced Phase Transitions in a Two-Sublattice Model,” J. Phys. IV
France 114, 637–639 (2004).
K. YONEMITSU, “Theory of Optical Phase Control in Charge-Transfer Complexes,” Proceeding of International Conference
on Science and Technology of Synthetic Metals (2004).
J. KISHINE, T. LUTY and K. YONEMITSU, “Inter-Chain Electrostriction and Pressure-Induced Multicriticality in Charge
Transfer Organic Complexes,” Proceeding of International Conference on Science and Technology of Synthetic Metals (2004).
B-4) 招待講演
米満賢治,「有機電荷移動錯体における光誘起相転移のダイナミクスとコヒーレンス」,ナノサイエンス第２回公開シンポジ
ウム, 岡崎, 2004年2月.
前島展也,「フラストレートしたS = 1/2ボンド交替鎖の磁場誘起整合−非整合転移」,特定領域研究「磁場が誘起する磁性
体の新量子現象」平成１６年度研究会, 箱根, 2004年5月.
K. YONEMITSU, “Theory of Photoinduced Phase Dynamics in Organic Charge-Transfer Complexes,” 6th International
Conference on Excitonic Processes in Condensed Matter (EXCON’04), Krakow (Poland), July 2004.
K. YONEMITSU, “Coherence in Photoinduced Phase Transitions,” International Seminars on Challenges and Perspectives
of Photoinduced Cooperative Phenomena, Wrocl´aw (Poland), July 2004.
研究系及び研究施設の現状 115
N. MAESHIMA, “Frustration-Induced Enhancement of the Incommensurate Fluctuation in the S = 1/2 Bond-Alternating
Spin Chain,” International Conference on Statistical Physics of Quantum Systems—Novel Orders and Dynamics—, Sendai,
July 2004.
,有
米満賢治,「光誘起相転移のダイナミクスの理論と実験の歴史と展望―確率論的な発展から決定論的な発展へ ―」
機固体若手・夏の学校２
０
０４, 岡崎, 2004年8月.
K. YONEMITSU, “Theory of Field Effects on One-Dimensional Organic Mott Insulators,” 8th Japan-China Joint Symposium
on Conduction and Photoconduction in Organic Solids and Related Phenomena, Okazaki, November 2004.
N. MAESHIMA, “Field-Induced Incommensurate Order in Frustrated Spin Chain,” International Symposium on Quantum
Spin Systems (QSS04), Hayama, December 2004.
B-7) 学会および社会的活動
学協会役員、委員
日本物理学会名古屋支部委員 (1996-97, 98-2000).
日本物理学会第５６期代議員 (2000-01).
日本物理学会領域７
（分子性固体・有機導体分野）世話人 (2003-04).
学会誌編集委員
日本物理学会誌, 編集委員 (1998-99).
B-10)外部獲得資金
重点領域研究
（公募研究）
「モッ
,
ト転移近傍の準粒子の運動とホール伝導, 非BCS超伝導及び幾何学的位相」,米満賢治
(1995年).
重点領域研究（公募研究）
「低次元分子性導体の磁場誘起相と量子効果における幾何学的位相と電子相関」
,
, 米満賢治
(1995年).
重点領域研究（公募研究）,「半充填近傍のスピンギャップと束縛対生成に対するフォノンの効果」,米満賢治 (1996年).
重点領域研究
（公募研究）
「微小磁性体中の束縛された電子の運動と伝導性,
,
トンネル現象の研究」
, 米満賢治 (1997年).
奨励研究(A),「二バンド系における強相関電子相と次元クロスオーバー」
, 米満賢治 (1998年-1999年).
基盤研究(C),「低次元分子性導体の電荷秩序と絶縁機構, 光誘起非線型ダイナミクス」
, 米満賢治 (2000年-2002年).
基盤研究(C),「分子性物質の光誘起相転移と非平衡秩序形成」,米満賢治 (2003年-2006年).
特定領域研究
（計画研究）,「極限環境下の分子性導体における集団的な電荷ダイナミクスの理論」,米満賢治 (2003年2007年).
産学連携等研究費（NAREGIナノ磁性班）,「分子性物質におけるナノ構造からの非平衡相転移と電子物性」, 米満賢治
(2003年-2007年).
C)
研究活動の課題と展望
分子集合体の非平衡で集団的な変化をもたらす現象として光誘起相転移を中心に研究してきた。光誘起相転移について
は対象物質や関連する電子物性が急速に拡がりつつある。
とりわけ電子的１次元性の強い有機電荷移動錯体では電荷と
格子の結合した異なる時間スケールに及ぶ光誘起ダイナミクスが明らかになった。そこではフォノン由来のコヒーレンスが
116 研究系及び研究施設の現状
巨視的振動や干渉効果として現れる。
また非線型性の強い閾値挙動や線型挙動が相転移の向きによって現れる。
これらを
いかに３次元的に長時間にわたって制御できるかは今後の課題である。擬１次元金属錯体や酸化物など電子間相互作用が
強く電子格子結合が弱いものは，
光誘起変化が線型的かつ超高速に起こる。電子相関を正確に取り入れてスピン揺らぎと
電荷揺らぎの関係が明らかになるだろう。
さらに量子常誘電ペロブスカイトでも巨大な光誘起物性変化が観測されている。
量子臨界点付近の大きな量子揺らぎと電子物性の関連を明らかにしていく予定である。
さて，
非平衡性と非線型性の強い
現象として有機モット絶縁体の電界効果トランジスタの特性がある。バンド絶縁体と違ってモット絶縁体でだけ両極的な電
流電圧特性が安定して現れることが理論的にわかった。
この新規物性の可能性について追求する。
研究系及び研究施設の現状 117
3-3 分子構造研究系
分子構造学第一研究部門
岡 本 裕 巳（教授）
A-1) 専門領域：分子分光学、物理化学
A-2) 研究課題：
a) 近接場光学的手法による超高時間空間分解分光システムの構築
b) メソスコピックな構造を持つ分子集合体の構造とダイナミクスの観測
c) 金属微粒子の素励起波動関数のイメージングと微粒子内ダイナミクスの観測
A-3) 研究活動の概略と主な成果
a) 分子・分子集団におけるナノメートルオーダーの空間的挙動と
（超）
高速ダイナミクスを探るための，
近接場時間分
解分光装置の製作と試料の測定を行っている。
近接場光学顕微鏡はファイバプローブ方式による市販装置のパーツ
を改造したものと，
閉回路制御方式のピエゾステージを用い，
高い位置再現性・安定性を備えた自作装置を用いてい
る。
これらにフェムト秒Ti:sapphireレーザー等，
ダイナミクス計測に必要な装置群を組み合わせて測定を行う。
現時
点で光学像の横方向空間分解能は50 nm程度，
時間分解能は100 fs以上を同時に実現している。
時間分解測定は，蛍
光検出２光子吸収，
または直接吸収測定による時間分解吸収相関法で行っている。時間分解測定の検出光として，
フォトニッククリスタルファイバーによりTi:sapphireレーザー光をブロードバンド光に変換し
（パルス幅sub-ps∼
psレベル）
，それを利用することにも成功した。また研究対象の拡大を念頭に，広帯域波長可変超短パルスレーザー
光を得るため，同期励起光パラメトリック発振器を製作中である。
b) 上述の装置を用いて，試料の測定と解析を行っている。いくつかのポルフィリン化合物のJ-会合体については，
昨年
までに吸収バンドと励起寿命の不均一性について議論したが，
励起寿命の測定精度に問題があった。
今回ブロード
バンドパルス光をプローブ光とすることで測定精度が格段に向上し，
励起寿命の空間的な不均一性を確実に議論で
きるようになった。その他，
所内外との共同研究として，鎖状ポルフィリン化合物や，
自己組織化膜を形成するポル
フィリン化合物に関して，近接場分光法に基づいた研究を進行中である。
c) 金属微粒子
（球状，
棒状）
の分光及びダイナミクスの測定を，
単一微粒子内で空間を分解して行っている。
特に貴金属
棒状微粒子（ナノロッド）について，
近接場分光測定により，
プラズモンモードの波動関数の二乗振幅に対応するイ
メージが得られることを示した。
また光の波長やロッドのサイズにより，
共鳴するモードが異なり，
得られるイメー
ジも対応して変化することを示した。この結果は，光学測定で波動関数の可視化を行ったという意義のみならず，
ロッド全体にわたるコヒーレンスの存在や，
双極子禁制遷移を局所励起による実現といった面においても意味があ
ると考える。
超高速時間分解測定では，
微粒子内の位置によって全く緩和のスキーム
（特に電子−格子緩和過程）
が
異なることを見いだしたが，その解釈については未解決な点が残っている。
118 研究系及び研究施設の現状
B-1) 学術論文
K. IMURA, T. NAGAHARA and H. OKAMOTO, “Plasmon Mode Imaging of Single Gold Nanorods,” J. Am. Chem. Soc.
126, 12730–12731 (2004).
K. IMURA, T. NAGAHARA and H. OKAMOTO, “Imaging of Surface Plasmon and Ultrafast Dynamics in Gold Nanorods
by Near-Field Microscopy,” J. Phys. Chem. B 108, 16344–16347 (2004).
T. NAGAHARA, K. IMURA and H. OKAMOTO, “Near-Field Spectroscopy of Water-Soluble and Water-Insoluble Porphyrin
J-Aggregates,” Scanning 26 (Suppl. I), 10–15 (2004).
T. NAGAHARA, K. IMURA and H. OKAMOTO, “Time-Resolved Scanning Near-Field Optical Microscopy with
Supercontinuum Light Pulses Generated in Microstructure Fiber,” Rev. Sci. Instrum. 75, 4528–4533 (2004).
K. IMURA, T. NAGAHARA and H. OKAMOTO, “Characteristic Near-Field Spectra of Single Gold Nanoparticles,” Chem.
Phys. Lett. 400, 500–505 (2004).
B-4) 招待講演
H. OKAMOTO, “Position Dependent Dynamics by Ultrafast Near-Field Spectroscopy—Organic Materials and Metal Particles,”
Riken Symposium on “Tip-Enhancement and Non-Linearity,” Wako, November 2004.
B-6) 受賞、表彰
岡本裕巳, 光科学技術研究振興財団研究者表彰 (1994).
岡本裕巳, 分子科学研究奨励森野基金 (1999).
井村考平, 応用物理学会講演奨励賞 (2004).
B-7) 学会および社会的活動
学協会役員、委員
日本化学会 トピックス小委員会委員 (1993-1996).
日本分光学会 編集委員 (1993-2001).
日本分光学会 東海支部幹事 (2001- ).
日本化学会 東海支部常任幹事 (2003- ).
分子科学研究会 事務局 (2004- ).
学会の組織委員
The International Symposium on New Developments in Ultrafast Time-Resolved Vibrational Spectroscopy (Tokyo),
Organizing Committee (1995).
The Tenth International Conference on Time-Resolved Vibrational Spectroscopy (Okazaki), Local Executive Committee
(2001).
その他
スーパーサイエンスハイスクール（愛知県立岡崎高等学校）活動支援 (2003, 2004).
研究系及び研究施設の現状 119
B-10)外部獲得資金
奨励研究(A),「四光波混合による二光子電子遷移測定法の開発と長鎖ポリエン分子のS1 状態」,岡本裕巳 (1995年).
基盤研究(C),「超高時間分解指紋領域赤外分光法による電子励起状態の特異な分子構造の研究」
, 岡本裕巳 (1997年1998年).
萌芽的研究,「近接場光学による液相の励起状態ダイナミックス観測の可能性」,岡本裕巳 (1999年).
分子科学研究奨励森野基金,「高速ダイナミックス解明のための分光手法の開発と応用」,岡本裕巳 (1999年).
基盤研究(B),「電荷分離した励起状態の分子構造とダイナミックス：ピコ秒赤外分光法による研究」
, 岡本裕巳 (1999年-2000
年).
基盤研究(B),「動的近接場分光法による励起伝播ダイナミクスの分子科学」,岡本裕巳 (2004年- ).
若手研究(B),「メゾスコピック領域における金微粒子を用いた空間的エネルギー伝播の直接観測」
, 井村考平 (2004年- ).
C)
研究活動の課題と展望
昨年から今年にかけて，近接場光学の手法を用いて時間と空間の双方を分解した分子分光法の開発と，
メソスコピックな
分子系，
微粒子に関する我々の研究がかなり進展した。超高速分光の新光源の採用により有機分子系のダイナミクスがより
詳細に議論できるようになり，
また金属微粒子では波動関数イメージングを可能とし，
新たな研究領域の萌芽となりうるものと
期待している。今後，
これまで得られた研究成果で残された疑問点を解決していくこと，系を拡大していくことも無論である
が，
以下のような新たな視点での研究を発展させたいと考えている。
まず，
今年行った波動関数イメージングを位相情報
（符
号）
を含めて観察する手法に発展させる。
また時間分解近接場分光の手法に関して，
新技術を導入して格段の時間分解能
の向上を目指す。
これらによって励起直後の励起のコヒーレントな空間伝播や緩和の空間挙動の研究を行いたい。
コヒーレ
ンス消失後の散逸的な過程を時空間領域で研究するには，
近接場下での熱的分光法も必要になると考えており，
この方向
でも実験方法の開発を進める。対象とする系は，
金属微粒子を基本系として，半導体や有機分子集合体に拡張する。現在
共同研究として進めている新規な有機化合物系にもこれらの手法を適用可能か，
検討を進める。
これらの試みを通じて，
分
子科学の視点からエネルギーや情報の伝播を研究していく。
120 研究系及び研究施設の現状
森 田 紀 夫（助教授）
A-1) 専門領域：レーザー分光学、量子エレクトロニクス
A-2) 研究課題：
a) 液体ヘリウム中の原子・イオンのレーザー分光
b) ヘリウム原子のレーザー冷却・トラップの研究
A-3) 研究活動の概略と主な成果
a) 液体ヘリウム中の原子・イオンのレーザー分光：液体ヘリウム中に注入された原子やイオンは泡を作ってその中に
納まっていると考えられるが，
それらの原子やイオンのスペクトルを測定することによって，
そのような特殊な環
境に置かれている原子やイオンの状態や泡の挙動，
さらには液体ヘリウムそのものの性質を微視的に調べることが
出来る。
本年度は，
以前の実験で得られた液体ヘリウム中のマグネシウム原子に関する結果の検証を行った。
アルカ
リ土類原子は価電子を２個持つためアルカリ金属原子に比べてヘリウム原子との励起錯体（エキサイプレックス）
を作り難いとされているが，
以前の我々の実験では，
超流動液体ヘリウム中にドープしたマグネシウム原子に関し，
その3p励起状態においてMg(3p)He10なる励起錯体が形成されているという結論を出した。
しかし，当然ながらこれ
には異論が唱えられたため，
今回これの検証を目的として，
低温ヘリウムガス中（∼10 K）
のマグネシウム原子のス
ペクトルを測定した。
その結果得られたスペクトルは，理論計算から求めたMg(3p)He10のスペクトルと極めて良い
一致を示した。
これにより，
少なくともマグネシウム原子に於いては，
励起されていないもう一つの価電子
（3s電子）
の存在にもかかわらず，
それに阻害されることなくアルカリ原子と同様に励起錯体を形成できることが確かめられ
た。
同様のことは液体ヘリウムの泡の中でも当然可能と考えられるので，以前の液体ヘリウム中のマグネシウム原
子に関する我々の実験の結論は確かめられたと言える。
b) ヘリウム原子のレーザー冷却・トラップの研究：本年は昨年までに製作した新しい装置の性能を検証した。
原子線源
から出た準安定ヘリウム原子線は直ちにレーザーによって横方向の速度を減じてコリメートする必要があるが，
本
装置ではその目的のために縦横５個ずつ合計１０個の直径10 cmのコーナーキューブプリズム列を用いて，
ビーム軸
に沿って長さ 30 cm にわたってコリメートする。
このコリメート系の特性を実際に測定してみた結果，シミュレー
ションの結果と同様の極めて良い性能を示すことが分かった。
これにより，
以前の装置の場合よりも飛躍的に高い
原子線強度が得られるものと期待される。
B-6) 受賞、表彰
森田紀夫, 松尾学術賞 (1998).
B-7) 学会および社会的活動
学協会役員、委員
応用物理学会量子エレクトロニクス研究会幹事 (1984-1987).
研究系及び研究施設の現状 121
C)
研究活動の課題と展望
液体ヘリウム中の原子・イオンのレーザー分光については，
フォノンサイドバンドの観測を圧力や温度など様々なパラメーター
を変えて行い，
その特性を明らかにして行きたい。ヘリウム原子のレーザー冷却・
トラップについては，
準安定ヘリウム原子気
体におけるボーズ凝縮の実現を目指したい。
さらに，
ヘリウム-３とヘリウム-４の混合気体の冷却も行い，
ボーズ・フェルミ両気
体の混合状態の物性なども調べたい。
122 研究系及び研究施設の現状
分子動力学研究部門
横 山 利 彦 （教授）
A-1) 専門領域：Ｘ線分光学、表面物性
A-2) 研究課題：
a) Ｘ線磁気円二色性と磁気光学 Kerr 効果による磁性薄膜・ナノワイヤの表面分子化学的磁化制御の検討
b) Ｘ線吸収分光法による錯体磁性化合物の構造解析
A-3) 研究活動の概略と主な成果
a) ナノスケール磁性薄膜は垂直磁化や巨大磁気抵抗などの興味深い磁気特性を示し，
基礎科学的にも応用的な見地か
らも広く研究が行われている。
特に，
薄膜表面を分子吸着などで化学的に修飾することで磁気特性が劇的に改質さ
れること（例えば，スピン再配列転移が生じるなど）に注目し，磁気光学 Kerr 効果（MOKE）やＸ線磁気円二色性法
（XMCD）
により検討を行っている。今年度は，MOKEとXMCD法を用いて，
CoおよびNi/Cu(001)薄膜のNO吸着によ
るスピン再配列転移と垂直磁化安定化，
Ni/Cu(001)薄膜のCu被覆によるスピン再配列転移と垂直磁化安定化および
不安定化，Cu単結晶ステップ表面上のCo薄膜の一軸異方的磁性，
Fe/Cu(001)薄膜へのK吸着効果による磁化増大な
どに関して検討した。
また，
昨年度末から，
表面界面の磁性を効果的に測定する磁気的第二高調波発生法
（MSHG）
シ
ステムの構築を行っており，これまでの評価実験から十分な性能を有することを確認した。
b) Ｘ線吸収微細構造
（XAFS）
分光法は金属の電子状態や局所構造などに関する情報を与え，
特に試料が単結晶でなく
てよいという利点がある。今年度は，
分子磁石として著名なMn12 クラスターの1，
2個のMnをCrやFeで置換した分
子のCr，
Fe周囲の局所構造の決定を行った。
また，
光照射によって強磁性相へ転移するCsCuMoプルシアンブルー系
の低温光誘起相の電子状態・局所構造を XAFS により検討した。
B-1) 学術論文
K. AMEMIYA, S. KITAGAWA, D. MATSUMURA, H. ABE, T. OHTA and T. YOKOYAMA, “Direct Observation of
Magnetic Depth Profiles of Thin Fe Films on Cu(100) and Ni/Cu(100) with the Depth-Resolved X-Ray Magnetic Circular
Dichroism,” Appl. Phys. Lett. 84, 936–938 (2004).
H. KONDOH, A. NAMBU, Y. EHARA, F. MATSUI, T. YOKOYAMA and T. OHTA, “Substrate Dependence of SelfAssembly of Alkanethiol: X-Ray Absorption Fine Structure Study,” J. Phys. Chem. B 108, 12946–12954 (2004).
H. HACHISUKA, K. AWAGA and T. YOKOYAMA, “Structure and Magnetic Properties of the Single-Molecule Magnet
[Mn11CrO12(O2CCH3)16(H2O)4]·2CH3COOH·4H2O: Magnetization Manipulation and Dipolar-Biased Tunneling in a Mn11Cr/
Mn12 Mixed Crystal,” Phys. Rev. B 70, 104427 (2004).
S. SHIMIZU, V. G. ANAND, R. TANIGUCHI, K. FURUKAWA, T. KATO, T. YOKOYAMA and A. OSUKA, “Biscopper
Complexes of Meso-Aryl-Substituted Hexaphyrin: Gable Structures and Varying Antiferromagnetic Coupling,” J. Am. Chem.
Soc. 126, 12280–12281 (2004).
研究系及び研究施設の現状 123
B-7) 学会および社会的活動
学協会役員、委員
Executive Committee member of the International XAFS Society (2003.7- ).
日本化学会関東支部幹事 (1999.3-2001.12).
日本XAFS研究会幹事 (2001.1- ).
日本放射光学会評議員 (2004.1- ).
日本放射光学会幹事 (2005.1- ).
学会の組織委員
第11回Ｘ線吸収微細構造国際会議プログラム委員 (2000.8).
XAFS討論会プログラム委員 (1998, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004).
日本放射光学会年会組織委員，
プログラム委員 (2005.1).
学会誌編集委員
日本放射光学会編集委員 (2000.9-2002.8, 2004.1- ).
日本放射光学会誌編集委員長 (2005.1- ).
科学研究費の研究代表者、班長等
科学研究費補助金特定領域研究「分子スピン」総括班事務局 (2003-2006).
C)
研究活動の課題と展望
２
００２年１月着任以降，
磁性薄膜の表面分子科学的制御を主テーマとして研究グループをスタートさせた。磁性薄膜の磁気
的性質が分子吸着などの表面化学的な処理により劇的に変化する新しい現象の発見とその起源の解明を目指す。
さらに
薄膜にとどまらず，
ナノワイヤ・ナノドットの磁気特性とその分子科学的制御に迫りたい。実験手法としては，
超高真空表面磁
気光学Kerr効果法，
Ｘ線磁気円二色性法
（UVSOR利用）
，
磁気的第二高調波発生法
（フェムト秒Ti:Sapphireレーザー使用）
が既に動作しており，
さらに今年度は極低温超高真空走査トンネル顕微鏡を導入し立ち上げ中である。
これは磁性薄膜の
構造評価に用いる予定である。
また，来年度以降，
Ｘ線磁気円二色性法システムの電磁石を現在の常伝導（最大0.3 T）
か
ら超伝導
（最大7 T）
に大改造し，
さらに研究対象を広げる計画である。系としては，
巨大磁気抵抗を示す積層薄膜の分子吸
着等による磁化制御，
原子・分子の吸着により磁化の増大する薄膜系の探索とその物理的起源の解明，
表面のキュリー点
測定，
磁場中徐冷法による表面構造配向の可能性，
光誘起磁気転移を起こす系の元素選択的磁化測定などを研究目標に
置いている。
124 研究系及び研究施設の現状
加 藤 立 久（助教授）＊）
A-1) 専門領域：凝集系の分子分光学
A-2) 研究課題：
a) フラーレン類のラジカルの磁気共鳴分光
b) 連結した分子磁性系の磁気共鳴分光
c) 液晶系の振動ラマン分光
A-3) 研究活動の概略と主な成果
a) フラーレン類のラジカルの磁気共鳴分光：金属内包フラーレンについて，ESR測定から磁気的分子定数の大きさを
決め，分子構造・電子構造に関する新しい情報を得た。
La@C82 を包摂したポルフィリンダイマー，Gd 金属を内包し
不対電子８個持つGd@C82，Eu金属を内包した不対電子７個持つEu@C82，異常に大きな超微細構造定数を持つLa2
＠ C80 アニオンなど，特徴的な電子状態やスピンダイナミクスを明らかにした。
複数の金属を持つ拡張ポ
b) La@C82 を包摂したポルフィリンダイマー系，人工DNAに包摂された銅イオンアレイ系，
ルフィリン系，を題材として複数の金属イオンを並べたときに現れる連結分子磁性を明らかにした。
c) 液晶系の振動ラマン分光：液晶系について，
入射レーザー光偏光面と配向方向の角度に依存した振動ラマン強度を
測定し，液晶分子の配向状態を調べた。反強誘電性を示すMHPOBC液晶に続いて，
電圧応答において「Ｖ字応答」
を
する一連の液晶の配向オーダーパラメータを調べ，特殊な電圧応答のダイナミクス機構を明らかにした。
B-1) 学術論文
K. FURUKAWA, S. OKUBO, H. KATO, H. SHINOHARA and T. KATO, “High-Field/High-Frequency ESR Study of
Gd@C82-I,” J. Phys. Chem. A 107, 10933–10937 (2003).
K. KANEMOTO, T. KATO, Y. ASO and T. OTSUBO, “ESR Studies on Polarons in Long Oligothiophenes,” Phys. Rev. B
68, 09230241 (2003).
H. MATSUOKA, K. FURUKAWA, K. SATO, D. SHIOMI, Y. KOJIMA, K. HIROTSU, N. FURUNO, T. KATO and T.
TAKUI, “Importance of Fourth-Order Zero-Field Splitting Terms in Random-Orientation EPR Spectra of Eu(II)-Doped
Strontium Aluminate,” J. Phys. Chem. A 107, 11539–11546 (2003).
S. OKUBO and T. KATO, “ESR Parameters of Series of La@Cn Isomers,” Appl. Magn. Reson. 23, 481–493 (2003).
T. WAKAHARA, Y. MATSUNAGA, A. KATAYAMA, Y. MAEDA, M. KAKO, T. AKASAKA, M. OKAMURA, T.
KATO, Y-K. CHOE, K. KOBAYASHI, S. NAGASE, H. HUANGE and M. ATAE, “A Comparison of the Photochemical
Reactivity of N@C60 and C60: Photolysis with Disilirane,” Chem. Commun. 2940–2941 (2003).
N. WEIDEN, T. KATO and K. -P. DINSE, “Hyperfine Interactions in La@C82 Studied by W-Band Electron Paramagnetic
Resonance and Electron Nuclear Double Resonance,” J. Phys. Chem. B 108, 9469–9474 (2004).
T. WAKAHARA, A. SAKURABA, Y. IIDUKA, M. OKAMURA, T. TSUCHIYA, Y. MAEDA, T. AKASAKA, S. OKUBO,
T. KATO, K. KOBAYASHI, S. NAGASE and K. M. KADISH, “Chemical Reactivity and Redox Property of Sc3@C82,”
Chem. Phys. Lett. 398, 553–556 (2004).
研究系及び研究施設の現状 125
T. WAKAHARA, J. -I. KOBAYASHI, M. YAMADA, Y. MAEDA, T. TSUCHIYA, M. OKAMURA, T. AKASAKA, M.
WAELCHLI, K. KOBAYASHI, S. NAGASE, T. KATO, M. KAKO, K. YAMAMOTO and MK. KARL, “Characterization
of Ce@C82 and Its Anion,” J. Am. Chem. Soc. 126, 4883–4887 (2004).
S. SHIMIZU, V. R. G. ANAND, R. TANIGUCHI, K. FURUKAWA, T. KATO, T. YOKOYAMA and A. OSUKA,
“Biscopper Complexes of meso-Aryl Substituted Hexaphyrin. Gable Structures and Varyingg Antiferromagnetic Coupling,”
J. Am. Chem. Soc. 126, 12280–12281 (2004).
H. MATSUOKA, N. OZAWA, T. KODAMA, H. NISHIKAWA, I. IKEMOTO, K. KIKUCHI, K. FURUKAWA, K.
SATO, D. SHIOMI, T. TAKUI and T. KATO, “A Multi-Feauency EPR Study of Metallofullerenes: Eu@C82 and Eu@C74,”
J. Phys. Chem. B 108, 13972–13976 (2004).
Y. MAEDA, Y. MATSUNAGA, T. WAKAHARA, S. TAKAHASHI, T. TSUCHIYA, M. O. ISHITSUKA, T. HASEGAWA,
T. AKASAKA, M. T. H. LIU, K. KOKURA, E. HORN, K. YOZA, T. KATO, S. OKUBO, K. KOBAYASHI, S. NAGASE
and K. YAMAMOTO, “Isolation and Characterization of a Carbene Derivative of La@C82,” J. Am. Chem. Soc. 126, 6858–
6859 (2004).
A. ITO, H. INO, Y. MATSUI, Y. HIRAO, K. TANAKA, K. KANEMOTO and T. KATO, “A Bindschedler’s Green-Based
Arylamine: Its Polycations with High-Spin Multiplicity,” J. Phys. Chem. A 108, 5715–5720 (2004).
L. O. HUSEBO, B. SITHARAMAN, K. FURUKAWA, T. KATO and L. J. WILSON, “Fullerenols Revisited as Stable
Radical Anions,” J. Am. Chem. Soc. 126, 12055–12064 (2004).
B. CAO, T. WAKAHARA, Y. MAEDA, A. HAN, T. AKASAKA, T. KATO, K. KOBAYASHI and S. NAGASE, “Lantanum
Endohedral Metallofulleropyrrolidines: Synthesis, Isolation, and EPR Characterization,” Chem. Eur. J. 10, 716–720 (2004).
B-2) 国際会議のプロシーディングス
K. TANAKA, A. TENGEIJI, T. KATO, N. TOYAMA and M. SHIONOYA, “Artificial Metallo-DNA: Structural Control
and Discrete Metal Arrays by Metal-Mediated Base Pairing,” Biomolecular Chemistry “A Bridge for the Future” (Proceedings
of the ISBC 2003), 170–171 (2003).
B-3) 総説、著書
T. KATO, “Electron spin resonance spectroscopy for metallofullerenes,” in Endofullerenes A New Family of Carbon Clusters,
Takeshi Akasaka and Shigeru Nagase, Eds., Kluwer Academic Publishers, 153–168 (2002).
B-4) 招待講演
T. KATO, “Recent Results obtained by a High-field ESR Spectrometer in Okazaki,” 10th Sendai-Berlin Joint Seminar on
Advanced ESR, Tohoku University, Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Sendai, October 2004.
B-6) 学会および社会的活動
学会誌編集委員
日本化学会欧文誌
（BCSJ）編集委員 (2002- ).
126 研究系及び研究施設の現状
C)
研究活動の課題と展望
研究所に導入された，W-バンド（95 GHz）
パルスESR装置は，我々の金属内包フラーレン磁気共鳴分光研究に大きな新し
い展開をもたらした。
また複数の不対電子を持つ金属内包フラーレンの高スピン状態や，
分子間相互作用して連結磁性を
しめす分子間錯体系へと発展した。
また，
金属内包フラーレンとは異なる生体関連高分子が示す特徴的な磁性発現研究へ
展開している。液晶系の振動ラマン分光研究では，
反強誘電液晶系に関する測定結果の蓄積ができ，
また電圧に対し
「Ｖ字
応答」する特殊な液晶系のダイナミクスに分子科学論的な検討を加えていきたい。
研究系及び研究施設の現状 127
3-4 電子構造研究系
基礎電子化学研究部門
西 信 之（教授）
A-1) 専門領域：クラスター化学、電子構造論、物理化学
A-2) 研究課題：
a) 新奇金属アセチリド化合物の構造と物性
b) 炭素−金属ハイブリッドナノ構造体の創成（遷移金属アセチリド化合物を用いて炭素被覆ナノ金属ワイヤー、
磁性
ナノロッドを作る。）
c) 超高速分光法によるフォトクロミック反応，
光異性化反応ダイナミックス
d) 分子クラスターイオンにおける分子間相互作用と電荷移動・エネルギー移動
e) 液体中でのクラスター形成による局所構造の発生と
“Micro Phase”
の生成
A-3) 研究活動の概略と主な成果
a) 我々は，
遷移金属アセチリド化合物（MC2：M = Mn, Fe, Co, Ni）
を開発し（特願2004-026797）
，その構造，磁気特性，電
子物性などを調べている。
CoC2については，
無水物は立方晶系であるが，
空気中でこの結晶が水分子を吸収すると，
正方晶系に構造変化を示して(CoC2)2(H2O)の水和結晶となると強磁性を発生することが明らかになった。
また，
径10
−20 nm程度，長さ300 nmのロッド状結晶とした時，
この化合物は室温磁石となり，室温で670エールステッドの保
持力を示すことを明らかにした。
一方，線形分子として知られる銅アセチリド，Cu–C≡C–Cu分子を特殊な条件下で
液相合成すると，5−25 nmの直径を持ち，
500 nmから1 µm 以上の長さを持つワイヤーの合成に成功した。この他，
様々な金属アセチリドの合成を試み，構造，形状，磁性，触媒特性を調べている。
b) これらのアセチリド化合物は，
高温加熱，
電子線照射，真空紫外レーザー照射等によって中央に金属結晶を，
周囲に
共役炭素層を生じる。鉄アセチリドは，平均の径が 30 nm のα鉄結晶の周りにグラファイトが生えてくるという特
異な構造を発生する。これは，Fe − Fe 原子間の距離が，グラファイトの C1 − C4 の距離と 0.8% の誤差範囲で一致し
ているという偶然によっている。
生えたグラファイト層は3 nmを超えたところで結晶平面に添う形となり厚さは，
3.5 nmと内部の鉄結晶のサイズによらず一定となる。
これをGraphitic skinと呼んでいる。
このskinの存在によって，
内部の鉄の表面は化学的に安定となり，
酸化されない。
更に，
鉄表面の原子が炭素と直接結合しているため，異方性
が生じ，
同じサイズの純粋な鉄粒子に比べて５倍程度の大きな保磁力を示す。
さらに，
ヒステリシス曲線は温度の上
昇に対して大きな変化を示さず，
スピン反転緩和時間が極めて大きいという有利な性質を示す。
このような，
金属結
晶−炭素層の直接結合の生成は初めから鉄と炭素分子がイオン結合しているアセチリドを出発点としていること
に由来するが，これを膜構造にすることを検討している。強磁性膜−非磁性伝導膜−強磁性膜の組み合わせは
spintronicsにおいても重要な接合界面を形成する。
今後は，粒子ばかりでなく，２次元の薄膜構造形成やこの上の３
次元構造形成に向かう必要がある。
一方，
Cu–C≡C–Cuナノワイヤーの加熱や光あるいは電子線による励起によって，
ワイヤー中央に直径2.5 nmの銅芯が炭素皮膜に覆われた形でできる。
これは，銅原子の径が0.25 nmであるから，
動
径方向には１０個の銅原子が並ぶのみである。
このような少数の原子で構成される動径成分がワイヤー方向に無限個
128 研究系及び研究施設の現状
並んでいるモデルを考えると，
金属芯の中心の原子のカラムのエネルギー準位が最安定となり，
電子は中心を移動
することになる。
これに対して外周の炭素と接する銅原子は最も高いエネルギーを持つことになり，
この原子上の
電子は，
状況によっては内部に移動し，
炭素から電子を引っ張ることになる。
即ち，
炭素筒被覆の銅ワイヤーの外側
と内側では電場勾配が発生し，
炭素と銅の接合がダイオード的な働きを示すと期待される。これらの組み合わせに
よって様々な量子伝導特性が観測されると期待される。
c) ジアリルエテンを初めとする様々なホトクロミックシステムや光異性化を示す分子系のフェムト秒・ピコ秒時間
分解スペクトルの観測を通じて，
これらの反応のダイナミックスを調べている。
主として，
九州大学等との共同研究
を中心としている。
d) イオントラップトリプル四重極質量選別システムと，
赤外，可視・紫外波長掃引レーザーシステムとを組み合わせ
て，
質量選別された特定のクラスターに光を吸収させ，
エネルギーが最終的には付着したアルゴン原子等を解離さ
せることを利用して，クラスターの吸収スペクトルを測定している。
得られたスペクトルと精密な理論計算によっ
て得られたスペクトルを比べあわせて，
構造決定を行っている。
最近は金属イオンの水和構造の決定を行っている。
東京大学，九州大学，および東北大学との共同研究が主体となっている。
e) 混合系を中心とした液体の中のクラスター構造を，
低振動数ラマン分光や液滴の断熱膨張による質量分析を中心
に調べている。
福岡大学および佐賀大学のグループとＸ線散乱や理論計算などを複合的に組み合わせて，液体の分
子的描像を得ようとしている。特に，溶質と溶媒のミクロな相分離状態について系統的な研究が行われている。 B-1) 学術論文
Y. INOKUCHI and N. NISHI, “Infrared Photodissociation Spectroscopy of Protonated Formic Acid and Acetic Acid Clusters,”
J. Phys. Chem. A 107,11319–11323 (2003).
C. OKABE, T. NAKABAYASHI, N. NISHI, T. FUKAMINATO, T. KAWAI, M. IRIE and H. SEKIYA, “Picosecond
Time-Resolved Stokes and Anti-Stokes Raman Studies on the Photochromic Reaction of Diarylethene Derivatives,” J. Phys.
Chem. A 107, 5384–5390 (2003).
K. KOSUGI, M. J. BUSHIRI and N. NISHI, “Formation of Air Stable Carbon-Skinned Iron Nanocrystals from FeC2,” Appl.
Phys. Lett. 84, 1753–1755 (2004).
Y. INOKUCHI, K. OHSHIMO, F. MISAIZU and N. NISHI, “Structures of [Mg(H2O)1,2]+ and [Al(H2O)2]+ Ions Studied by
Infrared Photodissociation Spectroscopy: Evidence of [HO–Al–H]+ Ion Core Structure in [Al(H2O)2]+,” Chem. Phys. Lett.
390, 140–144 (2004).
Y. INOKUCHI, K. OHSHIMO, F. MISAIZU and N. NISHI, “Infrared Photodissociation Spectroscopy of [Mg·(H2O)1–4]+
and [Mg·(H2O)1–4·Ar]+,” J. Phys. Chem. A 108, 5034–5040 (2004).
C. OKABE, T. NAKABAYASHI, Y. INOKUCHI, N. NISHI and H. SEKIYA, “Ultrafast Excited-State Dynamics in
Photochromic N-Salicylideneaniline Studied by Femtosecond Time-Resolved REMPI Spectroscopy,” J. Chem. Phys. 121,
9436–9422 (2004).
H. MACHINAGA, K. OHASHI, , Y. INOKUCHI, N. NISHI and H. SEKIYA, “Infrared Photodissociation Spectra and
Solvation Structure of Mg+(CH3OH)n (n = 1–4),” Chem. Phys. Lett. 393, 264–270 (2004).
K. OHASHI, K. TERANOBU, Y. INOKUCHI, Y. MUNE, H. MACHINAGA, N. NISHI and H. SEKIYA, “Infrared
Photodissociation Spectroscopy of Mg+(NH3)n (n = 3–6): Direct Coordination or Solvation through Hydrogen Bonding,”
Chem. Phys. Lett. 393, 264–270 (2004).
研究系及び研究施設の現状 129
A. HARA, Y. KOMOTO, K. SAKOTA, R. MIYOSHI, Y. INOKUCHI, K. OHASHI, K. KUBO, E. YAMAMOTO, A.
MORI, N. NISHI and H. SEKIYA, “Electronic Spectra of Jet-Cooled 3-Methyl-7-Azaindole Dimer. Symmetry of the Lowest
Excited Electronic State and Double-Proton Transfer,” J. Phys. Chem. A 108, 10789–10793 (2004).
B-4) 招待講演
, 関西学院大学研
西 信之,「CH3-, C2H5-基を含む会合性分子水溶液の低振動数ラマン分光で見た分子間相互作用」
究会, 兵庫県三田市, 2004年7月.
B-5) 特許出願
特許番号：3413491,「質量分析用インターフェース、質量分析計および質量分析方法」
, 西 信之
（岡崎国立共同研究機構
長）,米国特許, 特許番号：Pat. 6,620,624, 2000年.
特願2002-013694,「磁気クラスター、磁気記録媒体、磁気クラスターの製造方法、および磁気記録媒体の製造方法」
, 西 信之（岡崎国立共同研究機構長）,US Pat. Appl. 10/347,600, 2002年.
特願2004-026797,「遷移金属アセチリド化合物、ナノ粉末、および遷移金属アセチリド化合物の製造方法」
, 西 信之、小
杉健太郎（自然科学研究機構長）,2004年.
特願2004-026839,「炭素被覆遷移金属ナノ構造体の製造方法、炭素被覆ナノ構造体パターンの製造方法、炭素被覆遷移
金属ナノ構造体。及び炭素被覆ナノ構造体パターン」,西 信之、小杉健太郎（自然科学研究機構長）,2004年.
B-6) 受賞、表彰
西 信之, 井上学術賞 (1991).
西 信之, 日本化学会学術賞 (1997).
B-7) 学会および社会的活動
文部科学省、学術振興会等の役員等
日本学術振興会特別研究員等審査会専門委員 (2004-2005).
学会誌編集委員
Chemical Physics Letters, member of Advisory Editorial Board (2005-2008).
科学研究費の研究代表者、班長等
文部科学省 ナノテクノロジー支援プロジェクト
「分子・物質総合設計支援・解析支援プロジェクト」総括責任者.
その他
総合研究大学院大学物理科学研究科研究科長 (2004.4-2005.3).
B-8) 他大学での講義、客員
名古屋工業大学工学部,「クラスターの科学」,2004年7月22日.
130 研究系及び研究施設の現状
B-10)外部獲得資金
基盤研究(B),「分子イオンクラスター蒸着法による高密度電荷集積と光刺激ダイナミックス」
, 西 信之 (1995年-1999年).
基盤研究(B),「水溶液中の特異なクラスター集合構造の発生と機能の発現」
, 西 信之 (1999年-2002年).
日本学術振興会未来開拓学術推進事業,「光によるスーパークラスターの創成とその光計測：単分子磁石の実現」
, 西 信之 (1999年-2004年).
文部科学省 ナノテクノロジー支援プロジェクト,「分子・物質総合設計支援・解析支援プロジェクト」
, 西 信之 (2002年-2006
年).
C)
研究活動の課題と展望
ナノレベルで金属原子と炭素原子のハイブリッド化合物をアセチリドとして実現し，
更にこれを用いて金属原子結晶とグラ
ファイトのような炭素層を接合し，
金属に結合した皮革や炭素ナノチューブとして金属ワイヤーを包接することに成功した。
まだ，
きれいな結晶として炭素層を成長させる段階には来ていないが，
これらの
「金属炭素接合」
は，
内部の金属核を安定さ
せるばかりでなく，
電子状態として電気伝導特性およびスピン結合という点から見て極めて重要な意味を持っている。特に
数nmのサイズの場合は，金属層の接合表面付近は半導体的な不連続準位を形成し，
しかも，
HOMOに入っていた電子が
中心の金属のフェルミ準位に流れ出て接合界面の金属原子はプラスのホールを形成すると予想される。一方，
金属に結合
した炭素層では，
接合面の準位が最安定となり，
外殻表面では最も高くなる。即ち，
金属−炭素界面では電荷分離接合状態
となっており，
このような構造では光伝導特性も興味が持たれる。一方，
アセチリドを用いた炭素被覆ナノ粒子では，
金属核
を数ナノとした場合，
水素吸蔵における水素分子解離触媒としても，
優れた性能を発揮することが明らかになっている。課題
は，
調べれば調べるほど興味深いことが沢山出てきて，
現在の陣容だけではとても追いつかないことである。ナノ接合系の
開発は困難も多いが，
化学的にも物理的にも今後大いに発展する事が実感される。
研究系及び研究施設の現状 131
電子状態動力学研究部門
大 森 賢 治（教授）
A-1) 専門領域：原子分子光科学、量子光学
A-2) 研究課題：
a) アト秒精度のコヒーレント制御法の開発
b) 量子論の検証実験
c) コヒーレント分子メモリーの開発
d) 分子ベースの量子情報科学
e) 強光子場非線形過程の制御
f) 高精度の化学反応制御
A-3) 研究活動の概略と主な成果
a) コヒーレント制御は，
物質の波動関数の量子位相を操作する技術である。
その応用は，
量子コンピューティングや結
合選択的な化学反応制御といった新たなテクノロジーの開発に密接に結び付いている。
量子位相を操作するための
有望な戦略の一つとして，
物質の波動関数に波としての光の位相を転写する方法が考えられる。
例えば，
二原子分子
に核の振動周期よりも短い光パルスを照射すると，
「波束」
と呼ばれる局在波が結合軸上を行ったり来たりするよう
な状態を造り出す事ができる。
この波束は複数の振動固有状態の重ね合わせであり，
結合の伸び縮みに対応した古
典的な運動をする。
波束の発生に際して，数フェムト秒からアト秒のサイクルで振動する光電場の位相は波束の量
子位相として分子内に保存されるので，
光学サイクルを凌駕する精度で光の位相を操作すれば波束の量子位相を操
作することができる。我々はこの考えに基づき，独自に開発したアト秒位相変調器（APM）
を用いて，二つのフェム
ト秒レーザーパルス間の相対位相をアト秒レベルの精度で操作するとともに，
このパルス対によって分子内に発生
した二つの波束の相対位相を同様の精度で操作する事に成功した。
さらに，
これらの高度に制御された波束干渉の
様子を，オングストロームの空間分解能とフェムト秒の時間分解能で観測する事に成功した。
b) APMを用いて，分子内の２個の波束の量子干渉を100%のコントラストで完全制御する事に成功した。
また，
この高
精度量子干渉を量子論的な重ね合わせ状態の検証に応用した。
同様に，
デコヒーレンス検出器として用いる事によっ
て，
熱的な分子集団の回転位相緩和や固体中の光学コヒーレントフォノンの発生に伴うデコヒーレンスを検出する
事に成功した。
c) 光子場の位相情報を分子波束の量子位相として転写する分子メモリーの開発を行なった。ここでは，
フェムト秒光
パルス対によって分子内に生成した２個の波束間の量子位相差をアト秒レベルの精度で操作し，
これらの干渉の結
果生成した第３の波束を構成する各振動固有状態のポピュレーションを観測することによって，
それぞれの光パル
スの位相情報が高精度で分子内に転写されていることを証明することができた。
また，
フェムト秒光パルス対の時
間間隔をアト秒精度で変化させることによって波束内の固有状態のポピュレーションの比率を任意に操作できる
ことを実証した。
d) 分子メモリーを量子コンピューターに発展させるためには，
c)で行ったポピュレーション測定だけでなく，位相の
132 研究系及び研究施設の現状
測定を行う必要がある。そこで我々は，c)の第３の波束の時間発展を別のフェムト秒パルスを用いて実時間観測し
た。
これによって，
ポピュレーション情報と位相情報の両方を分子に書き込んで保存し，
読み出すことが可能である
ことを実証した。振動固有状態の組を量子ビットとして用いる一分子量子コンピューターの可能性が示された。
e) アト秒精度のコヒーレント制御法を，
強光子場中の希ガス原子の越しきい値イオン化過程に応用する事に成功した。
f) アト秒レベルの量子位相精度を達成したことによって電子励起状態を介した反応制御が可能になった。
このような
反応制御の第一段階として，
3原子分子での高精度波束干渉実験の準備を進めている。
多原子分子は複数の振動モー
ドをもっているので，
e)で開発した位相変調パルス発生装置とAPMを組み合わせたシンプルな波束干渉を用いて解
離の分岐比を制御できる可能性がある。
B-3) 総説、著書
大森賢治,「アト秒精度のコヒーレント制御―分子振動波束への応用―」,日本物理学会誌 59, 615–618 (2004).（招
待論文） B-4) 招待講演
K. OHMORI, “High-Precision Molecular Wave-Packet Interferometry,” The 24th Physical Chemistry Colloquium, Sendai,
August 2004.
K. OHMORI, “Molecular Wave-Packet Interferometry: How Does It Work ?” Symposium on Control of Molecules and
Clusters in Intense Laser Fields, Tokyo, July 2004.
K. OHMORI, “Molecular Wave-Packet Interferometry: How Does It Work ?” Seminar at Université Paul Sabatier (Toulouse
III), Toulouse (France), June 2004.
K. OHMORI, “Sub-10 Attoseconds Precision in Coherent Control,” The 8th East Asian Workshop on Chemical Reactions,
Okazaki, March 2004.
大森賢治,「High-precision quantum processing of molecules」,総研大岡崎レクチャーズ：アジア冬の学校, 岡崎, 2004年
12月.
大森賢治,「孤立分子のアト秒コヒーレント制御」,第１回 原子・分子・光科学（AMO）討論会, 東京, 2004年7月.
大森賢治,「アト秒精度のコヒーレント制御」,日本放射光学会行事委員会企画 若手を中心としたワークショップ今後３
０年
の科学の未来像―放射光の役割―, 東京, 2004年7月.
大森賢治,「アト秒コヒーレント制御」
, 特定領域研究「強レーザー光子場における分子制御」第5回 全体会議, 東京, 2004
年5月.
大森賢治,「サブ10アト秒精度のコヒーレント制御」, 物性研短期研究会「超高速レーザー分光における最近の発展」,柏,
2004年2月.
B-6) 受賞、表彰
大森賢治, 東北大学教育研究総合奨励金 (1995).
大森賢治, 光科学技術研究振興財団研究表彰 (1998).
研究系及び研究施設の現状 133
B-7) 学会および社会的活動
学協会役員、委員
分子科学研究会委員 (2002- ).
学会の組織委員
International Conference on Spectral Line Shapes国際プログラム委員 (1998- ).
21st International Conference on the Physics of Electronic and Atomic Collisions 準備委員, 組織委員(1999).
The 5th East Asian Workshop on Chemical Reactions 組織委員長 (2001).
分子構造総合討論会実行委員 (1995).
第19回化学反応討論会実行委員 (2003).
原子・分子・光科学
（AMO）
討論会プログラム委員 (2003- ).
その他
平成１６年度安城市シルバーカレッジ
「原子のさざ波と不思議な量子の世界」.
岡崎市立小豆坂小学校 第１
７回・親子おもしろ科学教室「波と粒の話」.
B-7) 他大学での講義、客員
東北大学多元物質科学研究所, 客員教授, 2004年4月- .
C)
研究活動の課題と展望
今後我々の研究グループでは，
APMを高感度のデコヒーレンス検出器として量子論の基礎的な検証に用いると共に，
より自
由度の高い量子位相操作技術への発展を試みる。そしてそれらを希薄な分子集団や凝縮相，
固体，
表面に適用することに
よって，
「アト秒量子エンジニアリング」
と呼ばれる新しい領域の開拓を目指している。当面は以下の４テーマの実現に向けて
研究を行なっていきたい。
① デコヒーレンスの検証と抑制：デコヒーレンスは，
物質の波としての性質が失われて行く過程である。
量子論におけ
る観測問題と密接なつながりをもつ重要なテーマであるとともに，
テクノロジーの観点からは，
反応制御や量子情
報処理のエラーを引き起こす主要な要因である。その本質に迫り，制御法を探索する。
② 高精度の化学反応制御：アト秒レベルの量子位相精度は紫外光を用いたコヒーレント制御を可能にする。
これによっ
て分子の電子励起状態を利用した高精度の反応制御が可能になるであろう。
③ アト秒軟Ｘ線パルス源の開発と応用：強光子場中の高次非線形過程をコヒーレント制御し，効率の良いアト秒軟Ｘ
線パルス源の開発を目指す。これをアト秒時間分解分光に用いる。
④ 分子ベースの量子情報科学の開拓：高精度の量子位相操作によって分子内の複数の自由度を用いる任意のユニタリ
変換とそれに基づく高度な量子情報処理の実現を目指す。
これらの研究の途上で量子論を深く理解するための何らかのヒントが得られるかもしれない。その理解はテクノロジーの改
革を促すだろう。我々が考えている
「アト秒量子エンジニアリング」
とは，
量子論の検証とそのテクノロジー応用の両方を含む
概念である。
134 研究系及び研究施設の現状
大 島 康 裕（教授）＊）
A-1) 専門領域：分子分光学、化学反応動力学
A-2) 研究課題：
a) 気相芳香族クラスターの構造と励起状態ダイナミックスの解明
b) 強静電場中の気相孤立分子に関する分光理論ならびに実験手法の確立
c) フェムト秒分光による振動・回転量子波束ならびに無輻射過程の観測
d) コヒーレント非線型分光のための高分解能レーザー光源の開発
A-3) 研究活動の概略と主な成果
a) 芳香族分子は，
光励起によって多様な緩和過程や化学反応を示すが，
これらは外部環境によって大きく影響される
場合も多い。
このような
「溶媒効果」
に対する微視的モデルとして気相クラスターを取り上げ，周波数領域および実
時間領域の各種レーザー分光を併用することにより，
水素結合や分子の配列形態のような静的構造因子が，無輻射
過程や励起子交換相互作用とどのように相関するかを解明してきた。
昨年度からは，
芳香環と水素結合性分子との
相互作用ポテンシャルを精密に研究する目的で，
ベンゼン−水クラスターの電子遷移の観測を行っている。特に，
ホールバーニング等の２重共鳴レーザー分光を用いることによって分子間振動が励起した振電バンドを高感度で
検出し，振動準位構造を実験的に決定することに重点を置いている。
b) 分子に対する外部環境の効果としては，
静電的相互作用が主要な役割を占める。
クラスターの研究は局所的構造を
反映した情報を得るのに有用であるのに対して，
分子全体に作用する電場の効果を検討する方法の確立も不可欠で
ある。このような問題意識のもとに，
強静電場中にある孤立分子の分光学的研究を行っている。理論的には，電場−
双極子相互作用によって回転運動が拘束された状態
（pendular状態）について考察を行い，
エネルギー準位や選択則
等に関する強電場極限での解析的表現を求め，
pendular 状態の物理的描像を確立した。実験的には，200 kV/cm の電
場強度のもとで超音速分子線からのレーザー誘起蛍光を観測する装置を完成させ，
実測スペクトルが新導出の理論
によって簡潔に帰属できることを検証するとともに，
空間配向度を制御した分子集団の生成・選択の可能性を明ら
かにした。
また，
溶液中で蛍光プローブとして多用されているクマリン系色素に応用し，
電子励起による電気双極子
モーメント変化
（∆µ）を実験的に確定した。
∆µはスペクトルシフトから溶媒極性を見積もる際に最重要なパラメー
ターであり，本結果は，溶液中の測定を解析する上での基準となる。
c) 強静電場や光電場中の分子における振動・回転エネルギー準位構造や各種緩和過程を極めて高い時間分解能で研究
する手段の開発を目的として，本年度よりフェムト秒レーザーを用いた実時間分光実験を開始している。超音速
ジェット中で冷却した分子について，
相対位相をランダムに変調した同一波長パルス対を用いる干渉計測法
（COIN;
Coherence Observation by Interference Noise）により，電子遷移に関するコヒーレンスの時間発展を観測するシステ
ムを製作した。
COIN法は，
単一のレーザーのみを利用し，
かつ，
精密な光路長の制御を必要としない計測法であり，
広範囲な分子への適用性を有することが特徴である。
現在までのところ，
ヨウ素分子のB–X遷移における伸縮振動
量子波束，o- フルオロトルエンの S1–S0 遷移におけるメチル基内部回転量子波束，ベンゼンの S1–S0 遷移における回
転量子波束の観測に成功している。現在，スペクトルの解析が進行中であり，
COINで観測されるコヒーレンスの特
徴を検討する予定である。また，ナフタレンのS2–S0 遷移においては，S2 からS1 への内部部転換によりレーザーパル
研究系及び研究施設の現状 135
ス幅（~200 fs）
でコヒーレンスの減衰が完了することも見出している。
d) 気相クラスターや強電場中の分子に関する高分解能電子遷移観測，
ならびに，コヒーレント非線形分光への利用を
目的として，フーリエ限界のパルス光（周波数幅 ≤ 0.01 cm–1 ）を出力しうる全固体単一モードパルスレーザーを製
作中である。
システムの構成としては，
波長可変の連続発振レーザーをシード光として，
BBO非線型結晶を用いて単
一モード YAGレーザー励起でパラメトリック発振を行う。
シード無しの発振では充分な変換効率（20%）を達成し
ており，現在，狭帯域発振へ向けて調整を行っている。
B-1) 学術論文
Y. OHSHIMA, R. KANYA, Y. SUMIYOSHI and Y. ENDO, “FTMW Spectroscopy of Jet-Cooled 9-Cyanoanthracene,” J.
Mol. Spectrosc. 223, 148–151 (2004).
R. KANYA and Y. OHSHIMA, “Pendular-Limits Representation of Energy Levels and Spectra of Symmetric- and AsymmetricTop Molecules,” Phys. Rev. A 70, 013403 (19 pages) (2004).
R. KANYA and Y. OHSHIMA, “Pendular-State Spectroscopy of the S1–S0 Transition of 9-Cyanoanthracene,” J. Chem.
Phys. 121, 9489–9497 (2004).
B-6) 受賞、表彰
大島康裕, 分子科学研究奨励森野基金 (1994).
B-7) 学会および社会的活動
学協会役員、委員
日本分光学会装置部会企画委員 (1995-1999).
日本化学会近畿支部幹事 (2001-2003).
分子科学研究会委員 (2004- ).
分子科学総合討論会運営委員 (2004- ).
学会の組織委員
The East Asian Workshop on Chemical Reactions, Local Executive Committee (1999).
分子構造総合討論会実行委員 (2003).
学会誌編集委員
日本化学会誌（化学と工業化学） 編集委員 (2001-2002).
B-10)外部獲得資金
一般研究(C), ｢ラジカル反応対における分子間相互作用｣, 大島康裕 (1995年).
一般研究(B), ｢溶媒和クラスター内エネルギー散逸過程の実時間領域測定｣, 大島康裕 (1996年-1997年).
三菱油化化学研究奨励基金, ｢分子配置の量子波束制御と化学反応コントロール｣, 大島康裕 (1998年).
基盤研究(B), ｢微視的溶媒和による無輻射過程の制御機構の解明｣, 大島康裕 (1998年-2000年).
日本証券奨学財団研究調査助成, ｢１重項酸素生成機構の分子論的解明｣, 大島康裕 (2000年-2001年).
旭硝子財団研究助成, ｢１重項酸素生成機構の分子論的解明｣, 大島康裕 (2000年-2001年).
136 研究系及び研究施設の現状
日本原子力研究所黎明研究, ｢気体分子の配向完全制御と動的構造決定への応用｣, 大島康裕 (2002年).
住友財団基礎科学研究助成, ｢気体分子の配向完全制御と動的構造決定への応用｣, 大島康裕 (2002年).
基盤研究(B), ｢孤立少数自由度系における構造相転移の実験的探索｣, 大島康裕 (2002年-2004年).
光科学技術振興財団研究助成, ｢コヒーレント光による分子運動の量子操作｣, 大島康裕 (2003年-2004年).
特定領域研究
（強光子場分子制御）
（公募）
, ｢強光子場による分子配列・変形の分光学的キャラクタリゼーション｣, 大島康
裕 (2003年-2005年).
C)
研究活動の課題と展望
今までの研究を発展させる形で，特に，分子の振動と回転という運動の自由度に着目して研究を進めていく。具体的には，
振動・回転に関するエネルギー準位構造を詳細に明らかにし，
その知見を基礎として運動量子状態を外部的に操作する方
法論の開発を目指す。主として分光学的手法により研究を行うが，
極短パルスレーザーと高分解能レーザーを併用した多様
で独自なアプローチをわれわれのグループの特徴としたい。つまり，
高分解能レーザーによる
（方位量子数を含んだ）
量子状
態選択に引き続いての極短パルス光励起，
および，高強度極短パルス励起後の高分解能レーザープローブ等である。
これ
らに必要なレーザー光源の開発，
特に，
単一モードパルスレーザーの製作を早期に完了させたい。運動量子状態操作法が
確立すれば，
様々な研究に展開できると考えている。中でも，
①クラスターを対象とした分子間相互作用ポテンシャルの精密
決定，②単一量子状態の化学反応ダイナミックス研究，
を重点的に進める予定である。
＊）
2004年9月1日着任
研究系及び研究施設の現状 137
3-5 分子集団研究系
物性化学研究部門
薬 師 久 彌（教授）
A-1) 専門領域：物性化学
A-2) 研究課題：
a) 分子導体における電荷整列相転移の研究
A-3) 研究活動の概略と主な成果
a) 電荷の局在化に起因する金属・絶縁体転移では，
電子の局在化に伴い，
電子のいる所といない所ができるために電荷
分布に濃淡が発生する。
この濃淡は通常格子の変形と結合しており，
ある特定の方向に電荷が配列する電荷整列状
態をとる。この現象は分子導体の伝導電子が遍歴性と局在性の境界領域に位置しているためであり，
多くの分子導
体で普遍的に起こる現象である。
我々はこのような物質を振動分光法を用いて研究する方法を開発して研究を続け
ているが，本年度は以下のような結果を得た。
(i)BEDT-TTF赤外活性モード：従来BEDT-TTF電荷移動塩の電荷整列状態を研究するのにラマン分光法を主として用い
ていた。昨年の分子研リポートに報告したようにラマン活性モードは分子上の電荷だけでなく振電相互作用のよって大きく分
裂する。赤外活性モードは振電相互作用をしないので，
BEDT-TTF分子の二つの5員環のC=Cが反位相で伸縮する振動
モード（ν27）
の価数依存性について検討した。その結果，BEDT-TTF+のν27の帰属が従来のものと異なること，
また，
平面構
造のBEDT-TTF0のν27の振動数は舟型のBEDT-TTF0に比べて25 cm–1も高波数側へシフトすることを見出した。
この二つ
の新しい結果を踏まえてBEDT-TTFの価数とν27の振動数との直線関係を示す式を決定した。
この式は電荷整列状態にあ
る様々なBEDT-TTF 塩の価数を矛盾なく説明できる事が分かった。
ラマン活性なν2についても同様な式を得た。θ- 型の
BEDT-TTF塩では中性分子に近い価数の分子のν2が直線から外れるが，
これは最高波数のν3モードとの混成現象のため
であることを理論模型を用いて半定量的に説明する事に成功した。
(ii)θ-型BEDT-TTF電荷移動塩：電荷整列相転移を示す電荷移動塩と超伝導転移を示すθ-(BEDT-TTF)2I3の中間に位置
するθ-(BEDT-TTF)2CsZn(SCN)4を振動分光法を用いて研究した結果，
この物質は室温から低温6 Kに至るまで，大きな不
均化を起こさないことが分かった。
また，
θ-(BEDT-TTF)2RbZn(SCN)4の急冷相と高温相はいずれも電荷整列相と同様に不
均化を起こしている事が分かった。電荷整列相との違いは不均化率で，
両者ともかなり広い不均化率の分布をもっている。
高温相は金属で期待されるフェルミ速度よりも100以上遅い速度で揺らいでいるという異常な電子状態である事が分かった。
(iii)β”- 型BEDT-TTF 電荷移動塩：昨年のβ”-(BEDT-TTF)3(ReO4)2に続いて，今年度はβ”-(BEDT-TTF)3(HSO4)2，β”(BEDT-TTF)3(ClO4)2，
β”-(BEDT-TTF)3Cl2(H2O)の金属・絶縁体転移を赤外・ラマン分光法で調べ，電荷整列状態への相
転移であることを明らかにした。電荷整列相転移がα-型やθ-型だけでなくβ”-型のBEDT-TTF塩においても発現している
ことを証明した。
(iv)β”-(BEDT-TTF)(TCNQ)の赤外・ラマン分光：β”-(BEDT-TTF)(TCNQ)は温度を下げることにより，
不均化した電子状態
から均一なバンド的電子状態へと変化することを昨年見出した。高圧下においても同じ現象が観測されることから，
これが
138 研究系及び研究施設の現状
移動積分の増加によるものであることを証明できた。
また，
室温において，
２倍の単位格子に相当する超格子を発見した。
こ
のことは，室温における電子状態が動的な電荷整列相であり，
集団的に揺らいでいる可能性を示唆している。
これが，大きな振
(v)電荷整列相では，多くの電荷移動塩の電荷移動吸収帯の3000 cm–1 付近に大きな窪みが観測される。
電相互作用を持つ振動モードの倍音によるバイブロニックバンドであることを理論模型を用いて証明した。特に，
この窪み
が強く観測されるためには電荷の不均化が必要であるので，
この倍音による窪みは電荷整列状態が発現していることを示
す有力な証拠となる。
B-1) 学術論文
K. SUZUKI, K. YAMAMOTO and K. YAKUSHI, “Charge-Ordering Transition in Two Crystal Modifications of θ-(BEDTTTFR)2TlZn(SCN)4 Studied by Vibrational Spectroscopy,” Phys. Rev. B 69, 085114 (11 pages) (2004).
R. SWIETLIK, K. YAKUSHI, K. YAMAMOTO, T. KAWAMOTO and T. MORI, “Infrared and Raman Studies of TTMTTP and TSM-TTP Charge-Transfer Salts,” J. Mol. Struct. 704, 89–93 (2004).
O. DROZDOVA, K. YAKUSHI, K. YAMAMOTO, A. OTA, H. YAMOCHI, G. SAITO, H. TASHIRO and D. B. TANNER,
“Optical Characterization of 2kF Bond-Charge-Density Wave in Quasi-One-Dimensional 3/4-Filled (EDO-TTF)2X (X = PF6,
and AsF6),” Phys. Rev. B 70, 075107 (8 pages) (2004).
T. YAMAMOTO, K. YAKUSHI, Y. SHIMIZU and G. SAITO, “Infrared and Raman Study of the Phase Transition of θ(ET)2Cu2(CN)[N(CN)2]2,” J. Phys. Soc. Jpn. 73, 2326–2332 (2004).
T. YAMAMOTO, M. URUICHI, K. YAKUSHI, J. YAMAURA and H. TAJIMA, “Infrared and Raman Evidence for the
Charge-Ordering in β”-(BEDT-TTF)3(ReO4)2,” Phys. Rev. B 70, 125102 (11 pages) (2004).
B-2) 国際会議のプロシーディングス
R. SWIETLIK, L. OUAHAB, J. GUILLEVIC and K. YAKUSHI, “Infrared and Raman studies of the charge ordering in
the organic semiconductor κ-[(Et)4N](ET)4Co(CN)6·3H2O,” Macromolecular Symposia 212, 219–224 (2004).
P. TOMAN, S. NESPUREK and K. YAKUSHI, “Quantum chemical study of oxidation processes in metal-phthalocyanines,”
Macromolecular Symposia 212, 327–334 (2004).
R. SWIETLIK, K. YAKUSHI, K. YAMAMOTO, T. KAWAMOTO and T. MORI, “Phase transition in the organic conductor
(TTM-TTP)I3 studied by infrared and Raman spectroscopy,” J. Phys. IV France 114, 87–90 (2004).
K. YAKUSHI, M. URUICHI, H. M. YAMAMOTO and R. KATO, “Dynamical Fluctuation of the site-charge density in
metallic β”-(BEDT-TTF)(TCNQ),” J. Phys. IV France 114, 149–151 (2004).
K. YAMAMOTO and K. YAKUSHI, “Electron-molecular vibration coupling effect on the Raman spectrum of organic
charge-transfer salts,” J. Phys. IV France 114, 153–155 (2004).
K. SUZUKI, K. YAMAMOTO and K. YAKUSHI, “Charge-ordering in θ-(BEDT-TTF)2MM’(SCN)4 [M = Cs, Rb, Tl, M’ =
Zn, Co],” J. Phys. IV France 114, 379–381 (2004).
R. WOJCIECHOWSKI, A. KOWALSKA, J. ULANSKI, M. MAS-TORRENT, E. LAUKHINA, C. ROVIRA, V.
TKACHEVA, K. YAMAMOTO and K. YAKUSHI, “Raman studies of the charge ordering and semiconductor-metal phase
transition in polymorphic forms of (BEDT-TTF)2Br1.3I1.1Cl0.6,” J. Phys. IV France 114, 393–395 (2004).
研究系及び研究施設の現状 139
T. YAMAMOTO, M. URUICHI, K. YAKUSHI, J. YAMAURA, H. TAJIMA and A. KAWAMOTO, “Charge
disproportionate state of BEDT-TTF β”-salts,” J. Phys. IV France 114, 397–399 (2004).
H. YAMOCHI, T. HANEDA, A. TRACZ, J. ULANSKI, O. DROZDOVA, K. YAKUSHI and G. SAITO, “Humidity
sensitive conductivity of (BEDO-TTF)2Br(H2O)3 as a bulk property,” J. Phys. IV France 114, 591–593 (2004).
B-3) 総説、著書
K. YAKUSHI, K. YAMAMOTO, R. SWIETLIK, R. WOJCIECHOWSKI, K. SUZUKI, T. KAWAMOTO, T. MORI, Y.
MISAKI and K. TANAKA, “Spectroscopic studies of charge-ordering system in organic conductors,” Macromolecular
Symposia 212, 159–168 (2004).
B-6) 学会および社会的活動
学協会役員、委員
日本化学会関東支部幹事 (1984-1985).
日本化学会東海支部常任幹事 (1993-1994, 1997-1998).
日本化学会職域代表 (1995- ).
日本分光学会東海支部支部長 (1999-2000).
学会の組織委員
第3，
4，
5，
6，
7, 8回日中合同シンポジウム組織委員
（第5回，
7回は日本側代表，
6回，
8回は組織委員長）
(1989, 1992, 1995,
1998, 2001, 2004).
第5，6，7回日韓共同シンポジウム組織委員
（第6回，
7回は日本側代表）(1993, 1995, 1997).
学会誌編集委員
日本化学会欧文誌編集委員 (1985-1986).
文部科学省、学術振興会等の役員等
日本学術振興会特別研究員等審査会専門委員 (2000-2001).
科学研究費委員会専門委員 (2002-2004).
その他
新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）
国際共同研究評価委員 (1990).
チバ・ガイギー科学振興財団 選考委員 (1993-1996).
東京大学物性研究所 共同利用施設専門委員会委員 (1997-1998, 2001-2002).
東京大学物性研究所 物質設計評価施設運営委員会委員 (1998-1999).
B-8) 他大学での講義、客員
名古屋大学理学部,「分子機能化学特別講義２
（分光学的手法による分子導体の電子構造研究法）」,2004年11月24日25日.
140 研究系及び研究施設の現状
B-9) 学位授与
鈴木研二,「Vibrational spectroscopic study of quasi-two-dimensional organic conductors, θ-(BEDT-TTF)2MM’(SCN)4 [M
= Cs, Rb, Tl; M’ = Zn, Co]」,2004年3月, 博士
（理学）
.
B-10)外部獲得資金
特定領域研究(A),「分子性物質の電子相関と電子構造」,薬師久弥 (1994年-1996年).
特定領域研究(A),「π-d電子系分子導体の固体電子物性の研究」,薬師久弥 (1997年-1997年).
基盤研究(B),「金属フタロシアニンを主とするπ-d電子系の研究」,薬師久弥 (1997年-2000年).
特定領域研究(B),「π-dおよびπ電子系分子導体の磁性・電気伝導性の研究」,薬師久弥 (1999年-2001年).
特別研究員奨励費,「分子性導体における電荷整列現象のラマン分光法による研究」,薬師久弥 (2001年-2002年).
基盤研究(B),「分子性導体における電荷整列現象の研究」
, 薬師久弥 (2001年-2003年).
特定領域研究,「分子導体における電荷の局在性と遍歴性の研究」
, 薬師久弥 (2003年-2007年).
奨励研究(A),「顕微赤外共鳴ラマン分光法による種々の分子配列様式をもつ有機伝導体の電荷状態観測」
, 山本 薫 (2000
年-2001年).
若手研究(B),「遠赤外反射スペクトルによる二次元電荷整列系の電子構造解」
, 山本 薫 (2002年-2003年).
C)
研究活動の課題と展望
電荷整列状態を研究する上で，電荷整列相と超伝導相の関係を明らかにすることは大きな課題である。θ-(BEDT-TTF)2
CsZn(SCN)4は電荷整列相，
金属相，
超伝導相がどのように現れるかを統一的に理解する上で重要な位置を占めている物
質である。今年度，我々はθ-(BEDT-TTF)2CsZn(SCN)4 が大きな不均化を示さないことを明らかにした。
しかし，θ-(BEDTTTF)2CsZn(SCN)4に僅かな不均化ゆらぎが見えるとの報告もあり，
この物質の低温電子相に対する理解はまだ定まってい
ない。一つの有力な説は電荷フラストレーションによって電荷整列相が抑えられた電子状態と見る説である。
この問題につ
いては光学伝導度の計算を含む理論的な研究が現在進展しつつある。次年度はこれらの理論と比較できる低エネルギー
領域の光学伝導度を丁寧に調べることを計画している。
さらに，電荷整列状態と金属相との境界領域にある超伝導相では
電荷ゆらぎを媒介とする新しい超伝導機構の理論が提案されている。電荷整列相が超伝導相に隣接している可能性のあ
る物質としてβ”-(ET)4Ga(C2O4)3PhNO2があるので，
この物質のラマンスペクトルの実験を超伝導転移温度の上下で実施す
ることを計画している。
θ-型BEDT-TTFに限らず，
分子導体一般に共通する問題として，
θ-型BEDT-TTFの高温相の電子状態をどう理解するかと
いう課題がある。現在分かっていることは電荷密度が非常にゆっくり
（10−11 Hz以下）
揺らいでいるということである。遅いゆ
らぎの観測できるNMRでは相転移温度よりもかなり高い温度領域で数kHz程度の遅いゆらぎが報告されている。
しかし，
振
動分光法とNMR法で同じものを見ているかどうかはまだ確認されていない。例えばθ-(BEDT-TTF)2CsZn(SCN)4ではNMR
で観測されている遅いゆらぎが振動分光法では見えていない。両方法とも，
ある周波数の窓を通過する信号を見ているだ
けであるので，
各温度におけるゆらぎの速さを実時間で観測する必要がある。人手が得られれば，
温度ジャンプ法をもちい
た時間分解ラマン分光を行いこの速さに関する情報を得たいと考えている。
電荷整列に伴う反転対称性の破れは強誘電的あるいは反強誘電的な状態を引き起こすと考えられる。今年度，
誘電率測定
装置を立ち上げ，
α−, β”, θ-型の代表的な物質の誘電率の温度依存性を測定した。三つとも異なった挙動を示しており，
相
転移点に向かってゆらぎが発達するという単純な図式では理解できない。
この問題をさらに追及することを計画している。
ま
研究系及び研究施設の現状 141
た，反転対称性の破れに伴いSHGに大きな変化が期待できる。山本薫助手がこの点に着目し，
α-(ET)2I3について実験を
行ったところ相転移温度以下で急激なSHG信号の増大を観測した。相転移点以上の温度でも弱いながら信号が見えるな
ど，不均化のゆらぎに対応するものが観測されており，相転移に伴う電子状態の変化を検出する探針となりうる。次年度は，
波長依存性やχ(2)の絶対値の決定も視野にいれた詳細な実験を計画している。
142 研究系及び研究施設の現状
中 村 敏 和（助教授）
A-1) 専門領域：物性物理学
A-2) 研究課題：
a) TMTTF 系電荷秩序状態と基底状態の微視的研究
b) 多周波 ESR 法による (TMTTF)2X 系のスピンダイナミックス研究
c) (TMTTF)2X の異常 g シフト：構造解析ならびに量子化学計算からのアプローチ
d) (BEDT-TTF)2MF6 系の多周波 ESR による低温電子状態解明
e) 分子性固体の新機能探索
A-3) 研究活動の概略と主な成果
a) TMTTF系の電荷秩序状態の研究も進み，
その起源自体の理解が求められている。
我々は将来的な中性子散乱測定も
念頭に置き，末端メチル基を重水素化したTMTTF分子
（TMTTF-d12）の合成を行った。一方で，分子性導体の場合に
は，
重水素化によるわずかな構造変化でも電子物性に大きな影響を与えることが知られている。
我々は重水素化の
影響ならびに，
TMTTF系の電荷分離現象が純電子的なものか，
あるいはアニオンとの相互作用によるものかを議論
するためにこれらの系に対して研究を行った。
一連のTMTTFに対する実験の結果，
カウンターイオンの対称性の違
の重水素効果が異なることが分かった。我々が，Type_Iと称している四面体アニ
いにより，
電荷秩序転移温度
（TCO）
オン系のReO4では重水素化でスピン一重項転移温度がほとんど変わらないのに対し，
Type_IIと呼んでいる八面体
アニオン系 MF6 塩では，SbF6 塩で約 8 K，
AsF6 塩では約 18 K にも及ぶ顕著な TCO の上昇が観測される。TMTTF 系の
TCOの大きな圧力変化が報告されており，
重水素化は化学圧力効果を起こしているとも考えられる。
一般には CDの
結合距離がCHより短いため，
加圧方向へのシフトが期待されるが，TCOおよびsP転移温度の変化からは現象論的に
は約0.5 kbar程度の負圧効果が起こっているように見える。
我々は八面体アニオンの運動の重水素効果を調べるた
めに，H体とD体のSbF6 塩に対する 19F NMR測定を行った。
八面体カウンターイオンの運動凍結は，H体とD体とも
に電荷秩序転移温度（TCO）
よりは十分に低く，
電荷秩序形成が純電子的な起源によるものであることを強く示唆し
ている。
b) 擬一次元有機伝導体(TMTTF)2Xは，近年の電荷秩序状態の発見により，低温絶縁相におけるミクロスコピックな電
荷の振る舞いに興味がもたれている。我々はこれまでに (TMTTF)2X 系列の ESR 測定を系統的におこない，
カウン
ターアニオンの対称性とESR線幅の異方性との対応関係をもとにして低温絶縁相における電荷秩序状態が３つの
グループに大別できることを提案した。しかしながら，
電荷秩序形成のメカニズムや電荷秩序状態で観測されるESR
線幅の異方性や温度依存性についての定量的な理解は現在のところ十分ではない。
(TMTTF)2XにおけるESR線幅の
振る舞いを特徴づける緩和機構についてさらなる知見を得ることを目的として，これまでに報告したXバンド（10
GHz）
より高周波数帯のQバンド
（34 GHz）
およびWバンド
（100 GHz）
でのESRの測定をおこなった。
(TMTTF)2SbF6
のX-，Q-，W-bandのESR測定の結果，
g値の温度変化の振る舞いならびに絶対値は周波数依存性を示さず，
観測して
いるESR信号がcollectiveなものではなく，
single particle 励起であることが分かった。
また，g値が顕著な温度依存性
を示すことも分かった
（下記c)項参照）
。
一方，
ESR線幅からも下記のような興味深い結果を得た。
電荷秩序転移温度
以上の金属状態では，各周波数で絶対値ならびに温度依存性の違いは見られない。
これはこの温度領域ではスピン
研究系及び研究施設の現状 143
軌道相互作用を通じた伝導電子フォノン散乱による緩和
（Elliot機構）
が非常に速いために，
10~100 GHz帯域の測定
では周波数依存性が見られないものと考えられる。
ところが，
電荷秩序形成温度以下では，
顕著な周波数依存性が観
測された。X-bandからW-bandへと測定周波数が高くなるにつれ，
ESR線幅が増大していく。この傾向は反強磁性ゆ
らぎによる臨界発散領域でより顕著になる。
電荷秩序形成温度以下では，
電子は局在するために，
低温領域では緩和
詳細については検討中であるが，反強磁性状態へと系が向かう過程に於い
は徐々にT2機構が支配的になっていく。
て，徐々にスピン−スピン相関時間が遅くなっていくためと考えられる。
c) 電荷秩序状態のメカニズムやスピン構造と分子構造との相関は，
ほとんど理解されていない。
また，
b)項で述べたよ
うにTMTTF塩のうち比較的大きなカウンターイオンを持つ(TMTTF)2SbF6等の系では温度依存する異常なgシフト
が観測される。このような異常は有機・無機固体にかかわらず非常に珍しいもので，TMTTF塩でもBr塩やSCN塩で
は観測されない。g シフトの温度変化は分子軌道が温度低下とともに変形していることを示唆している。そこで，
(TMTTF)2Xのスピン構造と分子構造との相関を解明するべく，
室温並びに低温での構造解析を行い，その構造パラ
メータから密度汎関数法による分子軌道計算からgテンソルの理論計算を行った。Ｘ線測定はRigaku R-AXIS IV回
折計とMERCURY CCDを用いた。
分子軌道計算はGaussian03を用いて，
g値はGIAO
（Gauge-Including Atomic Orbital）
法より見積もった。
SbF6塩では，
温度低下に伴いbc面内で，
異方性が小さくなる。
この異常は徐々に起こっており150
K近傍の電荷秩序転移とは直接の関連はない。また，先に述べたようにg値の周波数依存性がないことから，
この異
常は TMTTF 分子のスピン分布に大きく依存していると考えられる。
室温ならびに低温における構造から g 値の理
論計算を行うと，Br塩では実験と同じくg値の温度変化は予測されないが，SbF6 塩では計算からも低温になるにつ
れg値が等方的になっていく結果を得た。
詳細については検討中であるが，
TMTTF分子の結合長が変化しているか，
二量体化などの効果によりフロンティア軌道のスピン分布が変化したものと考えられる。
熱収縮の際にカウンター
イオンがストレスになって，
異方的な変形を受けているなどのことは十分考えられる。
現在，
種々の実験手法を用い，
さらに詳細な研究を行っている。
d) BEDT-TTF系の多彩な電子相を微視的な観点から理解するために，多周波ESRを用いて研究を行っている。
二つの
低次元反強磁性体γ-(BEDT-TTF)2PF6 とζ-(BEDT-TTF)2PF6(THF)はSQUID測定からは同程度の巨視的な交換相互作
用が見積もられるが，後述するように微視的なスピン間相互作用には顕著な違いがある。本研究ではX-，
Q-および
W-band ESRを用い，
スピン相関の発達をESR線幅の観点から理解しようとするものである。
①γ-(BEDT-TTF)2PF6は
小さなギャップをもった半導体であり，
BEDT-TTF分子がside-by-side方向に強い相互作用がある一元的な電子構造
をもつ。
スピン磁化率は，低温まで有限の値を示し，
強い一次元性を持った反強磁性体であると考えられる。古典的
な反強磁性体の振る舞いとは異なり，ESR線幅は温度低下とともに減少する。
また，
170 Kで異方性が変化しており
緩和機構のクロスオーバーが観測される。高温領域では，線幅異方性や温度依存性から遍歴的な電子スピン緩和が
支配的である。
低温側では電子は局在しているので，
スピン間相互作用が線幅を担っていると考えられる。
この系で
も，高温領域ではESR線幅に明瞭な周波数依存性が見られず，ESR線幅のクロスオーバー温度以下で顕著な周波数
依存性が観測された。X-bandからW-bandへと測定周波数が高くなるにつれ，
ESR線幅が増大していく。
低温領域で
優勢になってくるスピン間相互作用による緩和時間が，
高温領域に比べて遅くなっていると考えられる。
②ζ-(BEDTTTF)2PF6(THF)は，鎖間の相互作用が少なからずある構造になっているのでγ-(BEDT-TTF)2PF6よりは二次元性が強
い系と考えられる。ζ-(BEDT-TTF)2PF6(THF)は，
ESR 信号が 5 K で消失するとともに，
その温度直上で ESR 線幅の発
散が観測された。
このことから，
5 Kで反強磁性的な長距離秩序化が起きていると考えられる。
このことと，
常磁性領
域でのESR線幅が典型的な磁性体でよく見られる温度に依存しない振る舞いを取ることを考えると，
この系が素序
144 研究系及び研究施設の現状
の良い反強磁性体と見なすことが出来る。
恐らくは，
ζ-(BEDT-TTF)2PF6(THF)の方が鎖間や面間の相互作用が大きい
ために，
長距離秩序が安定化するものと考えられる。現在，構造およびバンド計算の観点から，研究を進めている。
e) 分子性導体における新電子相ならびに分子性固体の新機能を探索するために，
興味深い種々の系に対して微視的な
観点から測定を行っている。これまでの固体広幅 NMR 測定に加え，
本年度から BrukerE680，E500 を用いた多周波
ESR測定も精力的に行っている。
NMRとESRは相補的な測定であり，特に広い時間スケールで電子系ならびに格子
系のダイナミックスを理解することが出来る。本年度はTMTTF系，
BEDT-TTF系および種々の分子性導体の研究を
行ってきた。
また，協力研究ならびに共同研究を通じて，他の大学機関で開発された新規な系の電子物性・スピンダ
イナミックスの研究も進行中である。
B-1) 学術論文
S. FUJIYAMA and T. NAKAMURA, “Charge Disproportionation in (TMTTF)2SCN Observed by 13C NMR,” Phys. Rev. B
70, 045102 (6pages) (2004).
T. SEKINE, N. SATOH, M. NAKAZAWA and T. NAKAMURA, “Sliding Spin-Density Wave of (TMTSF)2PF6 Studied
with Narrow-Band Noise,” Phys. Rev. B 70, 214201 (13pages) (2004).
S. SHIMIZU, V. G. ANAND, R. TANIGUCHI, K. FURUKAWA, T. KATO, T. YOKOYAMA and A. OSUKA,
“Biscopper(II) Complexes of Hexaphyrin-(1.1.1.1.1.1): Gable Structures and Varying Antiferromagnetic Coupling,” J. Am.
Chem. Soc. 126, 12280–12281 (2004).
L. O. HUSEBO, B. SITHARAMAN, K. FURUKAWA, T. KATO and L. J. WILSON, “Fullerenols Revisited as Stable
Radical Anions,” J. Am. Chem. Soc. 126, 12055–12064 (2004).
H. MATSUOKA, N. OZAWA, T. KODAMA, H. NISHIKAWA, I. IKEMOTO, K. KIKUCHI, K. FURUKAWA, K.
SATO, D. SHIOMI, T. TAKUI and T. KATO, “Multifrequency EPR Study of Metallofullerenes: Eu@C82 and Eu@C74,” J.
Phys. Chem. B 108, 13972–13976 (2004).
B-2) 国際会議のプロシーディングス
T. NAKAMURA and K. MAEDA, “Competition Electronic States of (TMTTF)2MF6: ESR Investigations,” J. Phys. IV
France 114, 123–124 (2004).
T. TAKAHASHI, R. CHIBA, K. HIRAKI, H. M. YAMAMOTO and T. NAKAMURA, “Dynamical charge
disproportionation in metallic state in θ-(BEDT-TTF)2RbZn(SCN)4,” J. Phys. IV France 114, 269–272 (2004).
S, MOROTO, K. HIRAKI, Y. TAKANO, T. TAKAHASHI, H.M. YAMAMOTO and T. NAKAMURA, “Charge
disproportionation in the metallic states of α-(BEDT-TTF)2I3,” J. Phys. IV France 114, 399–340 (2004).
T. TAKAHASHI, N. TAKAHASHI, T. NAKAMURA, T. KATO, K. FURUKAWA, G. M. SMITH and P. C. RIEDI,
“Magnetic characteristics of Fe4N epitaxial films grown by halide vapor phase deposition under atmospheric pressure,” Solid
State Sci. 6, 97–99 (2004).
A. KAWAMORI, J. R. SHEN, K. FURUKAWA, E. MATSUOKA and T. KATO, “W-band EPR studies of Mn-cluster in
the S0 and S2 states of Cyanobacterial single crystals,” Plant and Cell Physiology 45, 81–81 (2004).
M. HIRAOKA, H. SAKAMOTO, K. MIZOGUCHI, T. KATO, K. FURUKAWA, R. KATO, K. HIRAKI and T.
研究系及び研究施設の現状 145
TAKAHASHI, “Spin soliton dynamics and pressure effects in the spin-Peierls system (DMe-DCNQI)2M (M = Li, Ag),” J.
Magn. Magn. Mater. 272, 1077–1078 (2004).
B-7) 学会および社会的活動
学協会役員、委員
日本物理学会 名古屋支部委員 (2001- ).
日本化学会 実験化学講座編集委員会 委員 (2002- ).
電子スピンサイエンス学会 担当理事 (2003- ).
Asia-Pacific EPR/ESR Society Secretary/Treasure (2004- ).
C)
研究活動の課題と展望
本グループでは，
分子性導体の電子構造（磁性，電荷）
を主に微視的な手法（ESR，NMR）
により明らかにしている。平成１６
年度には元加藤立久グループの古川貢助手が本研究グループに加わり，多周波・パルスESRという強力な手法も行えるよ
うになった。
また，
IMSフェローとして昨年度末から原俊文氏が加わり，
多周波ESR測定とともに放射光での精密電荷分布測
定も行っている。放射光での実験は学術創成研究の主幹的な役割も果たしている。総研大生の前田圭介氏はこれまでXband ESRを中心に研究を進めてきたが，
さらに多周波ESR，
NMRへと実験を展開している。NMRは分光器３台が稼働し，
さらに高圧下・極低温下といった極端条件での測定システム構築を行っている。分子性導体における未解決な問題を理解
するとともに，新奇な分子性物質の新しい電子相・新機能を探索する。
146 研究系及び研究施設の現状
分子集団動力学研究部門
小 林 速 男（教授）
A-1) 専門領域：物性分子科学
A-2) 研究課題：
a) 新規な磁性有機伝導体の開発と物性
b) 単一分子性金属の合成と物性
c) 分子集積体のナノ構造を利用した機能性分子システムの構築
A-3) 研究活動の概略と主な成果
有機伝導体の研究は半世紀を超える長い歴史を持っている。
新規な有機伝導体の開発は特に，
四半世紀以前の有機
超伝導の発見以来急速に発展してきたが，近年は単純な有機超伝導体の開発の時代は終わり，
分子特有の個性を生
かした従来の無機伝導体にない機能をもつ分子性伝導体の開発が求められる様になった。
現在私達が取り組んでい
る主な研究を以下に略記する。
a) 磁性超伝導体の電子物性は物性物理分野の中心課題の一つとして注目を集めてきた。
私達は有機伝導体に取り込ま
れた局在磁気モーメントとπ金属電子の相互作用により出現する新規な磁気伝導物性を示す新規な有機伝導体の
開発を目指し研究を継続している。
これまでも欧州においても常磁性アニオンを内包した有機超伝導体や強磁性有
機分子性金属が発見され，それぞれ高い評価を得てきたが，
これらの系はいずれも磁性と伝導の相互作用は無視で
きる程弱く，磁性有機伝導体としての特徴を示すものではない。
一方私達の見いだした磁性有機伝導体，例えば，
λBETS2FeCl4やκ-BETS2FeBr4では局在磁気モーメントとπ金属電子の相互作用に基づく磁場誘起超伝導や前例のな
い絶縁相−超伝導相−金属相スイッチング現象などを示す種々の磁気伝導物性を示す磁性有機超伝導体や初めて
の反強磁性有機超伝導体などが発見された。現在は類似系の開発を試みている状況である。
また，
最近我々はスピンクロスオーバー転移や光誘起スピン転移トラッピング現象を示す新規な光−磁性−伝導，
多重機能分子性伝導体の開発を進めている。
最近スピン転移と電気抵抗の履歴現象がカップルした前例のない分子
性伝導体を見いだした。
伝導性を向上させることにより，光照射により磁性や伝導性を制御できる磁性分子性伝導
体の開発の可能性が考えられる。
一方，
数年以前より試みている安定有機ラジカル部位を持つπドナー分子による
伝導体は可能性を秘めた系であり，
本研究室における開発は最終的には必ずしも磁性伝導体を目指しているもので
はないが，本年度は本質的な進展ができなかった。
b) 最近，
初めての単一分子だけで出来た分子性金属結晶，Ni(tmdt)2の３次元金属のフェルミ面の形状を微小結晶を用
いた高磁場下の de Haas van Alphen (dHvA)振動の実験や，第一原理バンド計算などによって明らかした。同時に私
達が提唱してきた，
単一分子性金属の分子設計条件の妥当性が広く多くの研究者に受け入れられたものと思われる。
即ち，今回，私達が開発した単一分子性金属の結晶では，その構成分子は，①分子の HOMO, LUMO が伝導バンドを
形成すると同時に充分な大きさの二次元的分子間相互作用を持ち，②分子の HOMO-LUMO gap が小さく，
“赤外領
域に電子遷移”を持つ“異常な分子”である，という条件を満たすことが必要であることが明らかとなった。
また，
Ni(tmdt)2結晶と同型構造を持つAu(tmdt)2結晶では85 K近傍に常磁性金属−反強磁性金属転移が観測され，
そ
研究系及び研究施設の現状 147
れは核磁気共鳴の実験によっても確認された。
このような
「高温」
で反強磁性
（SDW）
転移を示し，
転移後も高伝導状
態を保つ様な伝導体は従来の分子性金属では例がないもので，
非常に興味が深い。
また，
Au(tmdt)2結晶はナノサイズ
の厚みを持つ新しいタイプの金属性ナノ結晶であることが判明し，そのキャラクタリゼーションを進めている。
c) 近年，
ナノポーラス構造を持つ分子結晶を利用した機能性分子物質の開発が大きな注目を集めるようになった。
私
達はナノポーラス構造を持つ分子磁性体を開発することを目的に，
例えばナノポーラスフェリ磁性体Mn3(HCOO)6
および多くの類似物質の結晶を開発した。
これまでにフェリ磁性体，
弱強磁性体，
反強磁性体などが得られているが，
最近，我々はこのような物質の誘電的な特性に注目し研究を開始している。
B-1) 学術論文
W. SUZUKI, E. FUJIWARA, A. KOBAYASHI, Y. FUJISHIRO, E. NISHIBORI, M. TANAKA, M. SAKATA, Y. OKANO
and H. KOBAYASHI, “Structure of a Single-Component Palladium Complex with Extended TTF-Type Dithiolate Ligands,
Bis(tetrathiafulvalenedithiolato)palladium Determined by Powder X-Ray Diffraction,” Chem. Lett. 1106–1107 (2003).
A. KOBAYASHI, M. SASA, W. SUZUKI, E. FUJIWARA, H. TANAKA, M. TOKUMOTO, Y. OKANO, H. FUJIWARA
and H. KOBAYASHI, “Infrared Electronic Absorption in a Single-Component Molecular Metal,” J. Am. Chem. Soc. 126,
426–427 (2004).
E. FUJIWARA, A. KOBAYASHI, H. FUJIWARA and H. KOBAYASHI, “Syntheses, Structures, and Physical Properties
of Nickel Bis(dithiolene) Complexes Containing Tetrathiafulvalene (TTF) Units,” Inorg. Chem. 43, 1122–1129 (2004).
Z. WANG, B. ZHANG, H. FUJIWARA, H. KOBAYASHI and M. KURMOO, “Mn3(HCOO)6: a 3D Porous Magnet of
Diamond Framework with Nodes of Mn-Centered MnMn4 Tetrahedron and Guest-Modulated Ordering Temperature,” Chem.
Commun. 416–417 (2004).
Y. OKANO, T. ADACHI, B. NZRYMBETOV, H. KOBAYASHI, B. ZHOU and A. KOBAYASHI, “Crystal Structure of
[(C2H5)2(CH3)2N][Pd(dmit)2]2 at High Pressure,” Chem. Lett. 938–939 (2004).
H. TANAKA, M. TOKUMOTO, S. ISHIBASHI, D. GRAF, E. S. CHOI, J. S. BROOKS, S. YASUZUKA, Y. OKANO,
H. KOBAYASHI and A. KOBAYASHI, “Observation of Three-Dimensional Fermi Surfaces in a Single-Component Molecular
Metal, [Ni(tmdt)2],” J. Am. Chem. Soc. 126, 10518–10519 (2004).
H. FUJIWARA, H. -J. LEE, H. -B. CUI, H. KOBAYASHI, E. FUJIWARA and A. KOBAYASHI, “Synthesis, Structure
and Physical Properties of a New Organic Conductor Based on a π-Extended Donor Containing a Stable PROXYL Radical,”
Adv. Mater. 16, 1765–1769 (2004).
A. KOBAYASHI, E. FUJIWARA and H. KOBAYASHI, “Single-Component Molecular Metals with Extended-TTF Dithiolate
Ligands,” Chem. Rev. 104, 5243–5264 (2004).
H. KOBAYASHI, H. CUI and A. KOBAYASHI, “Organic Metals and Superconductors Based on BETS (BETS =
bis(ethylenedithio)tetraselenafulvalene),” Chem. Rev. 104, 5265–5288 (2004).
T. KONOIKE, S. UJI, T. TERASHIMA, M. NISHIMURA, S. YASUIZUKA, K. ENOMOTO, H. FUJIWARA, B. ZHANG
and H. KOBAYASHI, “Magnetic-Field-Induced Superconductivity in the Antiferromagnetic Organic Superconductor κ(BETS)2FeBr4,” Phys. Rev. B 70, 094514 (5 pages) (2004).
T. OTSUKA, H. CUI, H. FUJIWARA, H. KOBAYSHI, E. FUJIWARA and A. KOBAYASHI, “The Pressure Effect on the
Antiferromagnetic and Superconducting Transitions of κ-(BETS)2FeBr4,” J. Mater. Chem. 14, 1682–1685 (2004).
148 研究系及び研究施設の現状
E. FUJIWARA, A. KOBAYASHI, H. FUJIWARA, T. SUGIMOTO and H. KOBAYASHI, “Novel π-Extended Donors
Containing a 2,2,5,5-Tetramethylpyrrolin-1-Yloxyl Radical Designed for Magnetic Molecular Conductors,” Chem. Lett. 964–
965 (2004).
Z. WANG, B. ZHANG, T. OTSUKA, K. INOUE, H. KOBAYASHI and M. KURMOO, “Anionic NaCl-Type Frameworks
of [MnII(HCOO)3–], Templated by Alkylammonium, Exhibiting Weak Ferromagnetism,” Dalton Trans. 15, 2209–2216 (2004).
S. KUBO, Z. Z. GU, K. TAKAHASHI, A. FUJISHIMA, H. SEGAWA and O. SATO, “Tunable Photonic Band Gap
Crystals Based on a Liquid Crystal-Infiltrated Inverse Opal Structure,” J. Am. Chem. Soc. 126, 8314–8319 (2004).
A. CUI, K. TAKAHASHI, A. FUJISHIMA and O. SATO, “Mechanism and Relaxation Kinetics of Photo-Induced Valence
Tautomerism of [Co(phen)(3,5-DBSQ)2]·C6H5Cl,” J. Photochem. Photobiol., A 167, 69–73 (2004).
A. CUI, K. TAKAHASHI, A. FUJISHIMA and O. SATO, “Novel Co Complex with High Transformation Temperature of
Valence Tautomerism,” J. Photochem. Photobiol., A 161, 243–246 (2004).
B-2) 国際会議のプロシーディングス
J. S. BROOKS, S. UJI, E. S. CHOI, H. KOBAYASHI, A. KOKAYASHI, H. TANAKA and M. TOKUMOTO, “Investigation
of the Field-induced Phases in λ-(BETS)2FexGa1–xCl4,” J. Phys. IV France 114, 175–181 (2004).
L. BALICAS, V. BARYKIN, K. STORR, J. S. BROOKS, M. TOKUMOTO, S. UJI, H. TANAKA, H. KOBAYASHI and
A. KOBAYASHI, “The Effect of Pressure on the Phase Diagram of the Magnetic Field-induced Superconducting State of λ(BETS)2FeCl4,” J. Phys. IV France 114, 199–203 (2004).
T. KONOIKE, H. FUJIWARA, B. ZHANG, H. KOBAYASHI, M. NISHIMURA, S. YASUZUKA, K. ENOMOTO, S.
UJI, M. TOKUMOTO, S. ISHIBASHI, D. GRAF, E. S. CHOI and J. S. BROOKS, “Strong Evidence of Field-induced
Superconductivity and Shubnikov-de Haas Oscillation in κ-(BETS)2FeBr4,” J. Phys. IV France 114, 223–226 (2004).
N. DRICHIKO, B. PETROV, V. N. SEMKIN, R. M. VLASONA, O. A. BOGDANOVA, E. I. ZHILYAEVA, R. N.
LYUBOVSKYA, I. OLEJNICZAK, H. KOBAYASHI and A. KOBAYASHI, “A Comparative Mid-infrared Study of
Superconductor BETS4Hg2.84Br8 and Metal BETS4Hg3Cl8,” J. Phys. IV France 114, 305–307 (2004).
Y. J. JO, H. KANG, T. TANAKA, M. TOKUMOTO, A. KOBAYASHI, H. KOBAYASHI S. UJI and W. KANG, “H-T
phase Diagram of λ-(BETS)2FeCl4 under High Pressure,” J. Phys. IV France 114, 323-325 (2004).
S. UJI, S. YASUZUKA, H. TANAKA, M. TOKUMOTO, B. ZHANG, H. KOBAYASHI, E. S. CHOI, D. GRAF and J. S.
BROOKS, “Phase Diagram of Magnetic-field-induced Superconductor in λ-(BETS)2FexCl4–xBrx,” J. Phys. IV France 114,
391–392 (2004).
A. KOBAYASHI, E. FUJIWARA, W. SUZUKI, M. SASA, Y. FUJISHIRO, E. NISHIBORI, M. TANAKA, M. SAKATA,
Y. OKANO, H. FUJIWARA and H. KOBAYASHI, “Recent Progress in the Development of Single-component Molecular
Metals,” J. Phys. IV France 114, 419–424 (2004).
H. J. LEE, H. B. CUI, H. FUJIWARA, H. KOBAYASHI, E. FUJIWARA and A. KOBAYASHI, “Development of New
Magnetic Organic Conductors Based on Donor Molecules with Stable Organic Radical Part,” J. Phys. IV France 114, 533–535
(2004).
研究系及び研究施設の現状 149
B-3) 総説、著書
H. KOBAYASHI, Y. OKANO, H. FUJIWARA, H. TANAKA, M. TOKUMOTO, W. SUZUKI, E. FUJIWARA and A.
KOBAYASHI, “Development of Single-Component Molecular Metals and Magnetic Molecular Superconductors,” in Organic
Conductors, Superconductors and Magnerts: From Synthesis to Molecular Electronics, L. Ouahab and E. Yagubskii, Eds.,
Kluwer Academic Publishers; Netherland, pp.81–98 (2004).
B-4) 招待講演
小林速男,「分子性金属・超伝導体の開発はどこまで進んでいるか」
, 第２回化学イノベーションシンポジウム
（日本化学会）
,
東京, 2004年10月.
H. KOBAYASHI, “Single-Component Molecular Metals—Molecular Design and Characterization of Nano-sized Crystals,”
The 8th Japan-China Joint Symposium, Okazaki, November 2004.
H. KOBAYASHI, “Crystal Structures and Physical Properties of Magnetic Organic Superconductors,” The 7th R. O. C.-Japan
Joint Seminar on Crystallography, Tokyo, November 2004.
H. KOBAYASHI, “Development of Dual-functional Magnetic Molecular Superconductors and Characterization of Singlecomponent Molecular Metals,” The 6th RIES-Hokudai Symposium, Sapporo, December 2004.
H. KOBAYASHI, “Design and Development of New Magnetic Molecular Conductors and Nanostructured Moleculsr systems,”
International Symposium on Construction of Nanostructured Molecular Assemblies with Novel Electrinic Functions, Osaka,
December 2004.
K. TAKAHASHI, “An Approach to Photo-switchable Molecular-based Conductors: Ni(dmit)2 Salt with Fe(III) Spin-crossover
Anion,” International Symposium on Construction of Nanostructured Molecular Assemblies with Novel Electrinic Functions,
Osaka, December 2004.
B-6) 受賞、表彰
日本化学会学術賞 (1997).
B-7) 学会及び社会的活動
文部科学省、学術振興会等の役員等
学術審議会専門委員 (1999-2000).
特別研究員等審査会専門委員 (1999-2000).
学会誌編集委員
日本化学会トピックス委員 (1970-1972).
日本化学雑誌編集委員 (1981-83).
日本結晶学会誌編集委員 (1984-86).
日本化学会欧文誌編集委員 (1997-1999).
J. Mater. Chem., Advisory Editorial Board (1998- ).
科学研究費の研究代表者、班長等
特定領域(B)「分子スピン制御による新機能伝導体・磁性体の構築」領域代表者 (1999-2001).
150 研究系及び研究施設の現状
科学技術振興事業団 戦略的創造研究推進事業
「高度情報処理・通信の実現に向けたナノ構造体材料の制御と利用」
「新
,
規な電子機能を持つ分子ナノ構造体の構築」
研究代表者 (2002- ).
その他の委員
日本化学会学術賞選考委員 (1995).
東大物性研究所物質評価施設運営委員 (1996-1997).
東大物性研究所協議会委員 (1998-1999).
東大物性研究所共同利用施設専門委員会委員 (1999-2000).
B-10)外部獲得資金
基盤研究(B),「高圧下のＸ線単結晶構造解析技術と有機結晶の高圧固体化学」
, 小林速男 (1998年-2000年).
特定領域研究(B)（磁性分子導体）,「分子スピン制御による新機能伝導体・磁性体に構築」,小林速男 (2001年-2003年).
戦略的創造研究推進事業（CREST）
,「新規な電子機能を持つ分子ナノ構造体の構築」,小林速男 (2004年- ).
C)
研究活動の課題と展望
分子性伝導体の分野ではこれまでに膨大な知見が蓄積されている。最近このような知見を活かし，
単純な分子性伝導体の
開発研究から脱却し，
新規な分子デバイスへの展開を目指し，
（光，
磁場，
電場などの）
外力によって分子物質系の状態を制
御し，伝導性を大幅にコントロールすることができる多重機能性伝導体の開発が試みられている。
これまで見いだしてきた
幾つかの磁性有機超伝導体や私達の最近の研究により可能性が明瞭に浮かび上がってきた光磁性分子性伝導体の開発
などが良い例である。一方，
分子性伝導体開発研究にとって長年の目標でもあった単一分子だけで出来た金属結晶が実
現し，
従来にない単一分子性金属の特色を生かした，
新たな特性を持つ伝導体の開発の可能性など，
新たな目標に向かっ
て研究は前進しつつある。私達が明らかにした単一分子性金属結晶の分子設計条件を良く吟味すれば，私達が実現した
ものとは異なるタイプの分子による単一分子性金属結晶を同様な考えに従って開発できることは明らかである。例えば，
単一
種の純有機分子だけで金属結晶や超伝導体を同様な設計に従って作ることも可能な筈である。
しかしその実現にはかなり
合成技術と忍耐が必要とされるものと予想している。
研究系及び研究施設の現状 151
3-6 相関領域研究系
相関分子科学第一研究部門
井 上 克 也（助教授）＊）
A-1) 専門領域：固体物性化学
A-2) 研究課題：
a) 不斉構造を持つ分子磁性体の構築とその物性に関する研究
b) 高スピン π‐共役ポリニトロキシドラジカルを配位子とする遷移金属錯体の合成と物性に関する研究
c) 自己増殖反応場の構築に関する研究
A-3) 研究活動の概略と主な成果
a) 不斉構造を有する分子磁性体とその物性に関する研究：特異な磁気光学現象が予測されている不斉な磁気構造を有
する透明な磁性体の構築研究を行った。
キラル配位子を有するマンガンまたは銅の２価イオンとヘキサシアノクロ
ム３価またはオクタシアノタングステン５価イオンの自己集合組織化させることにより二および三次元の不斉構
造を有するフェリ磁性体の構築に成功した。
単結晶による磁気異方性測定の結果，
磁化の主軸および磁気異方性定
数に関する研究を進めた。
キラル配位子を有するマンガンの２価イオンとヘキサシアノクロム３価イオンを含む二
次元の不斉構造を有するフェリ磁性体
（Green Needle）
について，
可逆な単結晶で進行する２つの構造相転移を発見
した。３種の多形について構造，磁性，磁気異方性の研究を進めた。
b) 高スピンπ‐共役ポリニトロキシドラジカルを配位子とする遷移金属錯体の合成と物性に関する研究：高スピン有機
ラジカルと遷移金属イオンの自己集合組織化を用いた分子磁性体の構築研究では，
様々な次元性を有する錯体が得
られている。
これらの錯体は，
その磁気構造の次元性に対応した磁性の異方性およびダイナミクスを示す。
１次元錯
体のパルス超強磁場による磁化のダイナミクスの研究を行うことにより，
詳細な磁気構造および磁区のダイナミク
スを解析した。
c) ポルフィリンを基本ブロックとした，
三次元自己増殖反応場の設計を行い，基本パーツの合成を進めた。
B-1) 学術論文
G. JUHASZ, S. HAYAMI, K. INOUE and Y. MAEDA, “[Co-II(phimpy)2](ClO4)2 and [Co-II(ipimpy)2](ClO4)2: New
Cobalt(II) Spin Crossover Compounds, and the Role of the Ligand Flexibility in Spin Transition Behavior,” Chem. Lett. 32,
882–883 (2003).
N. V. BARANOV, N. V.MUSHNIKOV, T. GOTO, Y. HOSOKOSHI and K. INOUE, “Slow Dynamics of the Magnetization
in the Ordered State of Molecule Based Magnets with One-Dimensional Chain Structure,” J. Phys.: Condens. Matter. 15,
8881–8897 (2003).
152 研究系及び研究施設の現状
K. NAGAYOSHI, MK. KABIR, H. TOBITA, K. HONDA, M. KAWAHARA, M. KATADA, K. ADACHI, H.
NISHIKAWA, I. IKEMOTO, H. KUMAGAI, Y. HOSOKOSHI, K. INOUE, S. KITAGAWA and S. KAWATA, “Design
of Novel Inorganic-Organic Hybrid Materials Based on Iron-Chloranilate Mononuclear Complexes: Characteristics of HydrogenBond-Supported Layers toward the Intercalation of Guests,” J. Am. Chem. Soc. 125, 221–232 (2003).
M. DOERR, M. ROTTER, M. ELLERBY, A. MARKOSYAN, SS. SAXENA, Y. HOSOKOSHI, K. INOUE and M.
LOEWENHAUPT, “Pressure Dependent Magnetization of DyCu2 Single Crystals,” Physica B 329, 633–634 (2003).
IS. DUBENKO, IY. GAIDUKOVA, SA. GRANOVSKY, K. INOUE, AS. MARKOSYAN, S. ROY and N. ALI, “Magnetic
Phase Transitions in (Tb,Y)Mn2M2 (M = Ge and Si) Systems,” J. Appl. Phys. 93, 8185–8187 (2003).
S. HAYAMI, R. KAWAJIRI, G. JUHASZ, T. KAWAHARA, K. HASHIGUCHI, O. SATO, K. INOUE and Y. MAEDA,
“Study of Intermolecular Interaction for the Spin-Crossover Iron(II) Compounds,” Bull. Chem. Soc. Jpn. 76, 1207–1213
(2003).
K. MUKAI, S. JINNO, Y. SHIMOBE, N. AZUMA, M. TANIGUCHI, Y. MISAKI, K. TANAKA, K. INOUE and Y.
HOSOKOSHI, “Genuine Organic Magnetic Semiconductors: Electrical and Magnetic Properties of the TCNQ and Iodide
Salts of Methylpyridinium-Substituted Verdazyl Radicals,” J. Mater. Chem. 13, 1614–1621 (2003).
Y. TAKAZAKI, Z. YANG, M. EBIHARA, K. INOUE and T. KAWAMURA, “A Honeycomb Network of a PaddlewheelType Dirhodium Complex in Two Oxidation States and Pinningof the Oxidation States,” Chem. Lett. 32, 120–121 (2003).
N. V. BARANOV, K. INOUE, H. MICHOR, G. HILSCHER and A. A. YERMAKOV, “Spin Fluctuations in Gd3Rh
Induced by f–d Exchange: the Influence on the T-Linear Specific Heat,” J. Phys.: Condens. Matter 15, 531–538 (2003).
ZM. WANG, B. ZHANG, T. OTSUKA, K. INOUE, H. KOBAYASHI and M. KURMOO, “Anionic NaCl-Type Frameworks
of [Mn-II(HCOO)3–], Templated by Alkylammonium, Exhibit Weak Ferromagnetism,” Dalton Trans. 2209–2216 (2004).
H. KANDA, Y. NARUMI, Y. HOSOKOSHI, T. SUZUKI, S. KAWATA, K. KINDO, K. INOUE and S. KAIZAKI,
“Synthesis, Magnetic Properties and MCD Spectra of a Four Coordinate Copper(II) Complex with Two Chelated PhenolateSubstituted Imino Nitroxides,” Inorg. Chim. Acta 357, 3125–3133 (2004).
NV. BARANOV, K. INOUE, VI. MAKSIMOV, AS. OVCHINNIKOV, VG. PLESCHOV, A. PODLESNYAK, AN. TITOV
and NV. TOPOROVA, “Ni Intercalation of Titanium Diselenide: Effect on the Lattice, Specific Heat and Magnetic Properties,”
J. Phys.: Condens. Matter 16, 9243–9258 (2004).
VI. MAKSIMOV, NV. BARANOV, VG. PLESCHOV and K. INOUE, “Influence of the Mn Intercalation on Magnetic
Properties of TiSe2,” J. Alloys Compd. 384, 33–38 (2004).
K. NUNOKAWA, T. SUNAHARA, S. ONAKA, K. OKAZAKI, H. IMAI, K. INOUE and T. OZEKI, “A Novel Au12
Supramolecule Composed of Two-, Three-, and Four-coordinated Au(I) Centers Constructed on the S3 Scaffolding,” Chem.
Lett. 33, 1300–1301 (2004).
H. KUMAGAI, Y. OKA, K. INOUE and M. KURMOO, “2D Molecular Square Grid of Cobalt(II) with Tridentate
Phenylglycinate and Mandelate: Structure and Magnetism,” J. Phys. Chem. Solids 65, 55–60 (2004).
K. YAMADA, S. YAGISHITA, H. TANAKA, K. TOHYAMA, K. ADACHI, S. KAIZAKI, H. KUMAGAI, K. INOUE,
R. KITAURA, HC. CHANG, S. KITAGAWA and S. KAWATA, “Metal-Complex Assemblies Constructed from the Flexible
Hinge-Like Ligand H(2)bhnq: Structural Versatility and Dynamic Behavior in the Solid State,” Chem. Eur. J. 10, 2684–2660
(2004).
研究系及び研究施設の現状 153
T. SAKAI, K. OKAMOTO, K. OKUNISHI, K. KINDO, Y. NARUMI, Y. HOSOKOSHI, K. KATOH, K. INOUE and T.
GOTO, “Magnetization Plateau and Cusp in S = 1 Spin Ladder,” Physica B 346, 34–37 (2004).
A. HOSHIKAWA, T. KAMIYAMA, A. PURWANTO, K. OISHI, W. HIGEMOTO, T. ISHIGAKI H. IMAI and K.
INOUE, “TOF Neutron Powder Diffraction Studies on a Chiral Two-Dimensional Molecule-Based Magnet,” J. Phys. Soc.
Jpn. 73, 2597–2600 (2004).
H. IMAI, K. INOUE, K. KIKUCHI, Y. YOSHIDA, M. ITO, T. SUNAHARA and S. ONAKA, “Three-Dimensional Chiral
Molecule-Based Ferrimagnet with Triplet-herical Strand Structure,” Angew. Chem. Int. Ed. 43, 5618–5621 (2004).
S. HAYAMI, K. HASHIGUCHI, G. JUHASZ, M. OHBA, H. OKAWA, Y. MAEDA, K. KATO, K. OSAKA, M. TAKEDA
and K. INOUE, “1-D Cobalt (II) Spin Tamsition Compound with Strong Interchain Interaction: [Co(pyterpy)Cl2]·X,” Inorg.
Chem. 43, 4124–4126 (2004).
S. HAYAMI, K. DANJOBARA, K. INOUE, Y. OGAWA, N. MATSUMOTO and Y. MAEDA, “A Photoinduced Spin
Transition Iron(II) Complex with Liquid-Crystal Properties,” Adv. Mater. 16, 869–872 (2004).
Y. OKA and K. INOUE, “Structures and Magnetic Properties of a New Cobalt(II)Linear Trimer with Phenylcinnamic Acid,”
Chem. Lett. 33, 402–403 (2004).
K. MUKAI, N. SENBA, T. HATANAKA, H. MINAKUCHI, K. OHARA, M. TANIGUCHI, Y. MISAKI, Y. HOSOKOSHI,
K. INOUE and N. AZUMA, “Molecular Paeamagnetic Semiconductor: Crystal Structures and Magnetic and Conducting
Properties of the Ni(dmit)2 Silts of 6-Oxoverdazyl Radical Cations (dmit = 1,3-Dithol-2-Thione-4,5-Dithiolate),” Inorg. Chem.
43, 566-576 (2004).
B-2) 国際会議のプロシーディングス
T. NAITO, T. INABE, T. AKUTAGAWA, T. HASEGAWA, T. NAKAMURA, Y. HOSOKOSHI and K. INOUE, “Physical
properties of (ET)3(MnCl4)(TCE) and the related salts,” Synth. Met. 135-136, 613–614 (2003).
Y. YOSHIDA, N. TATEIWA, M. MITOH, M. HIDAKA, T. KAWAE, Y. HOSOKOSHI, K. INOUE and K. TAKEDA,
“Magnetic field effects on an organic S = 1/2 alternating linear Heisenberg antiferromagnet F5PNN,” J. Magn. Magn. Mater.
272-276, 872–873 (2004).
B-5) 特許出願
特願2000-42970, 特開2001-237113,「不斉分子磁石及びその製造方法」
, 井上克也
（岡崎国立共同研究機構長）
, 2000年.
B-6) 受賞、表彰
井上克也, 井上研究奨励賞 (1995).
井上克也, 分子科学研究奨励森野基金 (1997).
B-7) 学会および社会的活動
学会の組織委員
分子構造討論会実行委員 (2004).
154 研究系及び研究施設の現状
B-9) 学位授与
岡 芳美,「Studies on Structure and Magnetic Properties of Low-Dimensional Co(II) Complexes with Phenylcinnamic Acid」
,
2004年3月, 博士
（理学）
.
B-10)外部獲得資金
奨励研究(A),「高スピンπ-共役ポリニトロキシドラジカルを配位子とする遷移金属錯体の合成と磁性」
, 井上克也 (1995年).
若い化学者たちの市来崎基金助成金, 井上克也 (1995年).
神奈川科学技術アカデミー研究助成,「高スピンポリラジカルの遷移金属錯体の磁性」,井上克也 (1995年).
日産奨励研究助成,「三次元磁気構造を持つ高温分子性強磁性体の構築」,井上克也 (1995年-1995年).
基盤研究(B),「高温キラル分子磁性体の構築と磁気物性」
, 井上克也 (2003年- ).
C)
研究活動の課題と展望
キラル磁性体は，
スピン構造も不斉になる可能性がある。今回得られた結晶について，
ヘリカルスピンオーダーとコニカルス
ピンオーダーらしきものが観測されている。今後，
これらスピン構造を明らかにして行くと共に，
他の構築法の探索も進める。
また，
スピン−軌道相互作用が大きな遷移金属イオンを用いたキラル磁性体の構築も行う。
＊）
2004年4月1日広島大学理学部教授
研究系及び研究施設の現状 155
3-7 極端紫外光科学研究系
基礎光化学研究部門
小 杉 信 博（教授）
A-1) 専門領域：軟Ｘ線光物性、光化学
A-2) 研究課題：
a) 軟Ｘ線分光による内殻電子の光物性研究
b) 内殻励起を利用した禁制価電子状態の研究
c) 内殻励起の理論的アプローチの開発
A-3) 研究活動の概略と主な成果
a) 軟Ｘ線分光による内殻電子の光物性研究：孤立分子，
分子クラスター，マトリックス分離した分子，
低温で凝縮させ
た分子，
分子イオンを含む分子結晶や高分子鎖等の電子構造を比較するために，
種々の実験を行っている。
バルクの
性質は孤立系から外挿して考えることができないことはよく知られているが，
内殻分光では局所的な電子構造が切
り出せ，高分解能な実験によって特定原子サイト周辺の分子間相互作用のサイズ依存性を明らかにできる。本年度
は希ガスや分子のクラスターの実験に成功した。他の研究グループの同種の研究と比較して，
我々の研究対象は小
さなサイズのクラスターであり，
分子間相互作用の変化を調べるのに適した系である。
今回の実験で，
クラスターの
中のサイトによって相互作用の大小や方向に違いがあり，そのため，
内殻光電子エネルギーが異なることやクラス
ターサイズがわかることを明らかにした。
b) 内殻励起を利用した禁制価電子状態の研究：昨年度まで１重項基底状態分子から１光子で４重項イオン化状態を観
測する共鳴光電子分光法を開発してきた。
今年度は１重項基底状態分子から１光子で３重項励起状態を観測する軟
Ｘ線共鳴ラマン分光法の装置を製作し，
最初のデータを得た。
これらの特徴ある実験手法は軟Ｘ線による内殻励起
を利用することで可能となるものであり，どちらも２次光学過程を使う。特に軟Ｘ線発光を観測する装置は従来の
ものと全く違う新しい発想でデザインしたものである。
c) 内殻励起の理論的アプローチの開発：本グループで開発した軟Ｘ線吸収スペクトルの量子化学計算コードGSCF3は
世界の放射光施設
（MAX，
ALS，
BESSY，
DESY，
CLS，
Aladdinなど）
の利用者によって活用されているが，
放射光源施
設の性能向上によって内殻励起の実験研究が進んできており，
より詳細な現象が記述できる理論と実用的な計算
コードの開発が要求されるようになった。
今年度，
内殻励起に応用できるスピン軌道計算，
量子欠損理論，
Ｒ行列法，
緊密結合法などの理論的アプローチをCI法の枠内に取り込む計算コードGSCF4Rの開発がほぼ，
完了した。すでに
オックスフォード大学のグループが利用を始めている。
B-1) 学術論文
R. FLESCH, N. KOSUGI, I. L. BRADEANU, J. J. NEVILLE and E. RÜHL, “Cluster Size Effects in Core Excitons of 1sExcited Nitrogen,” J. Chem. Phys. 121, 8343–8350 (2004).
156 研究系及び研究施設の現状
H. S. KATO, M. FURUKAWA, M. KAWAI, M. TANIGUCHI, T. KAWAI, T. HATSUI and N. KOSUGI, “Electronic
Structure of Bases in DNA Duplexes Characterized by Resonant Photoemission Spectroscopy near the Fermi Level,” Phys.
Rev. Lett. 93, 086403 (2004).
N. KOSUGI, “Spin-Orbit and Exchange Interactions in Molecular Inner Shell Spectroscopy,” J. Electron Spectrosc. 137,
335–343 (2004).
S. MASUDA, T. HATSUI and N. KOSUGI, “Spin-Forbidden Shake-Up States of OCS Molecule Studied by Resonant
Photoelectron Spectroscopy,” J. Electron Spectrosc. 137, 351–355 (2004).
T. HATSUI, M. NAGASONO and N. KOSUGI, “Ar 2p Excited States of Argon in Non-Polar Media,” J. Electron Spectrosc.
137, 435–439 (2004).
T. HATSUI and N. KOSUGI, “Metal-to-Ligand Charge Transfer in Polarized Metal L-Edge X-Ray Absorption of Ni and Cu
Complexes,” J. Electron Spectrosc. 136, 67–75 (2004).
B-4) 招待講演
N. KOSUGI, “Valence in the Rydberg/continuum region: theory and experiment of molecular inner-shell spectroscopy,” The
14th International Conference on Vacuum Ultraviolet Radiation Physics, Cairns (Australia), July 2004.
N. KOSUGI, “Valence and Rydberg states in molecular soft X-ray absorption spectra,” Department of Chemistry, the University
of Rome “La Sapienza” (Italy), September 2004.
N. KOSUGI, “Valence and Rydberg states in molecular soft X-ray absorption spectra,” Physical and Theoretical Chemistry
Laboratory, Oxford (U. K. ), October 2004.
N. KOSUGI, “Molecular inner-shell spectroscopy: Polarization dependence and characterization of unoccupied states,” The
2nd Brazilian Workshop on Molecular Physics and Spectroscopy, Federal University of Fluminense, Niteroi (Brazil), December
2004.
B-6) 受賞、表彰
小杉信博, 分子科学研究奨励森野基金研究助成 (1987).
B-7) 学会および社会的活動
学協会役員、委員
日本放射光学会庶務幹事 (1994).
日本放射光学会評議員 (1994-1995, 1998-1999, 2002-2003).
日本放射光学会将来計画検討特別委員会 (2001-2003).
日本分光学会東海支部幹事 (1993-1997).
日本化学会化学技術賞等選考委員会委員 (2001-2002).
学会の組織委員
SRIシンクロトロン放射装置技術国際会議国際諮問委員 (1994, 1997, 2000, 2003, 2004-2005).
VUV-12, VUV-14真空紫外光物理国際会議プログラム委員 (1998, 2004).
VUV真空紫外光物理国際会議国際諮問委員 (2004-2012).
研究系及び研究施設の現状 157
ICESS-8電子分光及び電子構造国際会議国際プログラム委員 (2000).
ICESS-9電子分光及び電子構造国際会議国際諮問委員 (2003).
IWP光イオン化国際ワークショップ国際諮問・プログラム委員 (1997, 2000, 2002, 2004-2005).
COREDEC 内殻励起における脱励起過程国際会議プログラム委員 (2001).
XAFS-VII Ｘ線吸収微細構造国際会議プログラム委員及び実行委員 (1992).
XAFS-XI Ｘ線吸収微細構造国際会議組織委員及びプログラム委員 (2000).
XAFS-XII Ｘ線吸収微細構造国際会議国際諮問委員 (2003).
SRSM-2シンクロトロン放射と材料科学国際会議組織委員 (1998).
ICFA-24 次世代光源に関する先導的ビームダイナミクス国際ワークショップ組織委員 (2002).
原子分子の光イオン化に関する王子国際セミナープログラム委員 (1995).
アジア交流放射光国際フォーラム組織委員及び実行委員 (1994, 1995, 2001, 2004).
日仏自由電子レーザーワークショップ副組織委員長 (2002).
XAFS討論会プログラム委員 (1998, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004).
ISSP-6 放射光分光学国際シンポジウムプログラム委員 (1997).
文部科学省、学術振興会等の役員等
大学共同利用機関法人準備委員会自然科学研究機構検討委員 (2003).
日本学術振興会特別研究員等審査会専門委員 (1997-1999).
日本学術振興会国際科学協力事業委員会委員 (2002-2003).
新技術開発事業団創造科学技術推進事業研究推進委員 (1985-1990).
高エネルギー加速器研究機構運営協議員会委員 (2001-2003).
高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所運営協議員会委員 (2001-2003).
高エネルギー加速器研究機構加速器・共通研究施設協議会委員 (2001-2003).
高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所放射光共同利用実験審査委員 (1997-2001).
高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所放射光研究施設評価分科会委員 (2001-2002).
東京大学物性研究所軌道放射物性研究施設運営委員会委員 (1994- ).
極紫外・軟Ｘ線放射光源計画検討会議光源仕様レビュー委員会委員 (2001-2002).
SPring-8 (BL01B1,BL27SU, R&D) 評価委員会委員 (2002, 2003, 2004).
広島大学放射光科学研究センター顧問 (1996-1999).
日本学術会議放射光科学小委員会委員 (2003- ).
B-7) 他大学での講義、客員
東京大学大学院理学系研究科化学専攻集中講義,「物理化学特論４」,2004年11月.
C)
研究活動の課題と展望
内殻電子が絡む研究は，
内殻励起特有の新しい現象の発見・理解やそれらの研究のための実験的・理論的方法論の開拓
という観点から見直すとまだ多くの課題が残されている。我々は分子系
（気体，
クラスタ，
希ガスマトリックス，
固体，
表面吸着）
に対して直線偏光軟Ｘ線を励起源として内殻励起過程とその脱励起過程
（解離イオン放出，
電子放出，
軟Ｘ線放出）
の研究
158 研究系及び研究施設の現状
を続けている。
ここ５年間は脱励起過程の研究に重点を置いており，
特に基底状態からの直接過程では見ることのできない
価電子領域のイオン化・励起状態の研究を展開している。内殻励起状態を中間状態とするこの種の二次光学過程では，
寿
命の短い内殻励起状態の寿命幅に支配されない高分解能分光が可能となる。ただし，
そのためには高分解能軟Ｘ線分光
の最新技術を導入することが不可欠である。幸い平成１４年度にはUVSOR光源加速器の高度化計画が開始でき，
平成１５
年度にはアンジュレータ，
分光器，
測定装置のマッチングを最適にした最新の軟Ｘ線ビームラインを建設し，
クラスター系に
も応用可能な光電子分光システムを完成させ，
平成１６年度には独自の高分解能軟Ｘ線発光分光システムもほぼ完成させ
た。今後，高輝度軟Ｘ線の性能を最大限に生かした放射光分子科学の新しい展開を図っていく。
研究系及び研究施設の現状 159
菱 川 明 栄（助教授）
A-1) 専門領域：光子場物理化学
A-2) 研究課題：
a) 運動量相関計測による強光子場中分子ダイナミクスの解明
b) 超短パルス軟Ｘ線を用いた核・電子ダイナミクスの実時間追跡
A-3) 研究活動の概略と主な成果
a) 強光子場中分子ダイナミクスの解明：コインシデンス運動量画像法を用いて，強光子場との相互作用によって生成
したすべての解離イオンを検出し，
それぞれイオンの持つ運動量を決定した。
得られた運動量間の相関に基づいて，
分子内のクーロン場に匹敵する大きな電場成分を持つ強光子場（~ 1 PW/cm2 ）における分子の振る舞いを調べた。
強光子場中（0.2 PW/cm2，60 fs）
のCS2の非段階的３体クーロン爆発過程，
CS33+ → S+ + C+ + S+，によって生成した２
つのS+ イオンの運動量ベクトルp1(S+)，p2(S+)がなす角θ12 はθ12 = 140ºにピークを示し，屈曲座標方向への運動が誘
強光子場においては反対称
起されていることがわかった。
また，
p1(S+)，p2(S+)の大きさがほぼ同じであることから，
伸縮座標よりも対称伸縮座標方向の運動が支配的になり，
その結果２つのC–S結合が恊奏的に伸長しながら解離に
至ることが明らかとなった。
光子場強度
（0.15 PW/cm2，
70 fs）
におけるアセトニトリルの２体クーロン爆発過程には，
３つの異なる経路 CH3CN2+
→ CH3–n+ + HnCN+ (n = 0, 1, 2)，すなわちC–C結合が直接解離する経路（n = 0）に加えてメチル基（-CH3）からニトリ
ル基（-CN）への水素移動を伴う経路（n = 1, 2）が存在することが明らかとなった。
これらの経路に対する分岐比が
ほぼ等しいことから，水素移動反応がクーロン爆発と競合して極めて高速に進行することがわかった。また，レー
ザー偏光方向に対する生成フラグメントイオンの空間異方性の解析から，
メチル基からニトリル基への水素移動が
進むにつれて，親イオン CH3CN2+ の寿命が長くなることを見いだした。
b) 極短パルス軟Ｘ線による分子ダイナミクスの実時間追跡:フェムト秒からアト秒領域の短パルス軟Ｘ線光源の開発
と，
その高い時間分解能を利用した超高速分子ダイナミクスの実時間追跡を目指して準備を進めている。
現在，
高強
度短パルスレーザーの改良を行い，
パルス幅 12 fs，パルスあたり 200 µJ のエネルギーを得ることに成功している。
これと並行して位置敏感型検出器を用いた電子画像計測系の開発を終え，
強光子場中分子の光電子スペクトルの観
測を進めているところである。
B-1) 学術論文
A. HISHIKAWA, H. HASEGAWA and K. YAMANOUCHI, “Nuclear Dynamics on the Light-Dressed Potential Energy
Surface of CS2 by Coincidence Momentum Imaging,” Chem. Phys. Lett. 388, 1–6 (2004).
A. HISHIKAWA, H. HASEGAWA and K. YAMANOUCHI, “Hydrogen Migration in Acetonitrile in Intense Laser Fields
Studied by Coincidence Momentum Imaging,” Phys. Scr. T110, 108–111 (2004).
A. HISHIKAWA, H. HASEGAWA and K. YAMANOUCHI, “Hydrogen Migration in Acetonitrile in Intense Laser Fields in
Competition with Two-Body Coulomb Explosion,” J. Electron. Spectrosc. Relat. Phenom. 141, 195–200 (2004).
160 研究系及び研究施設の現状
B-3) 総説、著書
A. HISHIKAWA, “Introduction to Molecular Spectroscopy,” J. Plasma Fusion Res. (in Japanese) 80, 742–748 (2004).
B-4) 招待講演
菱川明栄,「コインシデンス運動量画像法による強光子場中分子過程」,分子研研究会「原子分子反応素過程における粒
子相関」,岡崎, 2004年6月.
菱川明栄,「強光子場中の分子と超短パルス軟Ｘ線の発生」
, 日本放射光学会ワークショップ
「今後３
０年の科学の未来像―
放射光の役割」,東京, 2004年7月.
菱川明栄（ディスカッションリーダー）,「反応イメージング」
, 第一回AMO討論会, 東京, 2004年7月.
菱川明栄,「コインシデンス運動量画像法による強光子場中分子ダイナミクスの追跡」,第111回物理化学セミナー, 京都,
2004年10月.
A. HISHIKAWA (Discussion Leader), “Molecules in intense laser fields,” International Symposium on Ultrafast Intense
Laser Science (ISUILS), Palermo (Italy), September 2004.
B-6) 受賞、表彰
菱川明栄, 原子衝突研究協会若手奨励賞 (2000).
菱川明栄, 日本分光学会賞論文賞 (2001).
B-7) 学会および社会的活動
学協会役員、委員
日本分光学会企画委員 (1999-2003).
原子衝突研究協会企画委員 (2001- 2003).
分子科学研究会委員 (2002- ).
日本分光学会中部支部幹事 (2003- ).
強光子場科学懇談会企画委員 (2004-).
学会の組織委員
分子構造総合討論会プログラム委員 (2000).
分子構造総合討論会シンポジウム
「レーザー場による分子過程コントロール」主催者 (2000).
日本分光学会装置部会・理研合同シンポジウム
「強光子場の科学とその応用」
主催者 (2000).
日本分光学会装置部会・理研合同シンポジウム
「超短パルス電子線・Ｘ線技術の現状と新展開」主催者(2002).
第8回東アジア化学反応ワークショップ主催者 (2004).
C)
研究活動の課題と展望
研究活動の課題と展望 現在進めている高強度短パルスフェムト秒レーザーの改良を終え，
これを用いた分子ダイナミクス
の研究に取り組む。特に，
これまで解離フラグメントの運動量分布に基づいて議論がなされてきた光ドレスト状態ポテンシャ
ル面上での核波束の動きを実時間で観測し，
「いかに分子が光子場と相互作用するか」
を明らかにすることを目指す。
また
放射光を用いて，高いエネルギー領域での反応追跡へ研究を発展させたい。
研究系及び研究施設の現状 161
反応動力学研究部門
宇理須 恒 雄（教授）
A-1) 専門領域：電子シンクロトロン放射光光化学反応
A-2) 研究課題：
a) 放射光エッチングによる Si 表面の微細加工とその表面への生体情報伝達システムの構築と生命機能の発現
b) 放射光励起反応によるナノ構造形成と STM による評価
c) 埋め込み金属層基板赤外反射吸収分光法
（BML-IRRAS）
の開拓と応用
A-3) 研究活動の概略と主な成果
a) 放射光エッチングによりSi基板表面に微細加工をほどこし，
そこに生体情報伝達システムの基本構造としての脂質
二重膜／膜タンパク質の集積構造を,分子構造のわかった化合物から自己組織化反応を利用してかつ，
タンパク質
の生命機能を保持して形成し，
抗原−抗体反応やリガンドーリセプター反応など生体情報伝達の基本素過程を発現
する。
さらにこれらの反応を分子レベルで解析する。
平成１６年度は集積構造形成に必要な要素技術として，
電極埋め
込み超平坦 Si 基板の開発，
SiO2 表面の -COOH 化技術とアビジン固定化技術の開拓，ベシクルフュージョン法によ
る安定な脂質二重膜の形成とこれに関係したベシクルと固体表面との相互作用の解明，
新細胞膜表面反応場として
のテザードサポーテッドメンブレン構造の形成，
および，
この反応場を利用し，
グラミシジンやポーリンなどの膜タ
ンパクについてタンパクと脂質との相互作用の解明，などを進めた。
b) 放射光エッチング反応の励起エネルギー依存性を調べるためアンジュレータビームラインの建設と，
放射光をSTM
探針下に照射できる超高真空 STM 装置を製作した。
エネルギー可変の放射光ビームにより誘起したエッチング反
応をSTMによりその場観察を行う。原子状水素をSi(111)面に吸着させて形成したH-Si(111)-7×7表面での，放射光照
射による水素脱離の励起機構を調べた。
照射光による価電子励起，
即ちMGR機構が水素脱離の主な機構であるとの
結論を得た。
c) 半導体表面反応のその場観察手法として，
埋め込み金属層（BML）
基板による赤 外反射吸収分光法（BML-IRRAS）
の開発と応用の研究を進めている。最近 Si バックボンドにそれぞれ 0 個，
1 個，2 個の酸素が入った単独 SiH2 と隣接
SiH（SiH
からなる，これまで全く観測されていなかった三対の二重項ピークを発見した。これらは遷
2
2二つが隣接）
移モーメントが表面に垂直なため従来の検出方法では検出できず，
BML-IRRASによって初めて検出されたもので，
BML-IRRASでなくては測定できない領域の存在することを明確に実証した。
また，
これらのピークの発見によりSi
の酸化機構にこれまで知られていないメカニズム―水素のトンネルによる酸化―の存在することがわかった。
平成１６年度はさらにこのBML-IRRASをタンパク質の分子認識反応の解析に応用する研究に着手し，
表面の凹凸が
1 nm 以下の SiO2/CoSi2/Si(100)基板の開発と水中 BML-IRRAS 測定可能な試料槽の設計を装置開発室の協力により
進めた。
162 研究系及び研究施設の現状
B-1) 学術論文
H. WATANABE, S. NANBU, Z. -H. WANG, J. MAKI, T. URISU, M. AOYAGI and K. OOI, “Theoretical Analysis of the
Oxygen Insertion Process in the Oxidation Reactions of H2O+H/Si(100) and 2H+H2O/Si(100): a Molecular Orbital Calculation
and an Analysis of Tunneling Reaction,” Chem. Phys. Lett. 383, 523–527 (2004).
G. RANGA RAO, Z. -H. WANG, H. WATANABE and T. URISU, “A Comparative Infrared Study of H2O Reactivity on
Si(100)-(2×1), (2×1)-H, (1×1)-H and (3×1)-H Surfaces,” Surf. Sci. 570, 178–188 (2004).
Y. -H. KIM, M. TAKIZAWA and T. URISU, “Characterization of Dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC)/C Holesterol
Langmuir-Blodgett Monolayers by AFM and FT-IR,” Jpn. J. Appl. Phys. 43, 3860–3864 (2004).
Md. MASHIUR RAHMAN, R. TERO and T. URISU, “Shrinking of Spin-on-Glass Films Induced by Synchrotron Radiation
and Its Application to Three-Dimensional Microfabrications,” Jpn. J. Appl. Phys. 43, 3941–3944 (2004).
R. TERO, M. TAKIZAWA, Y. -J. LI, M. YAMAZAKI and T. URISU, “Deposition of Phospholipid Layers on SiO2 Surface
Modified by Hydrophobic SAM Islands,” Appl. Surf. Sci. 238, 218–222 (2004).
Y. -J. LI, R. TERO, T. NAGASAWA, T. NAGATA and T. URISU, “Deposition of 10-Undecenoic acid Self-Assembled
Layers on H-Si (111) Surfaces Studied with AFM and FT-IR,” Appl. Surf. Sci. 238, 238–241 (2004).
M. TAKIZAWA, Y.-H. KIM, and T. URISU, “Deposition of DPPC Monolayers by Langmuir-Blodget Method on SiO2
Surfaces Covered by Octadecyltrichlorosilane Self-Assembled Monolayer Islands,” Chem. Phys. Lett. 385, 220–224 (2004).
T. KANBARA, K. SHIBATA, S. FUJIKI, Y. KUBOZONO, S. KASHINO, T. URISU, M. SAKAI, A. FUJIWARA, R.
KUMASHIRO and K. TANIGAKI, “N-Channel Field Effect Transistors with Fullerene Thin Films and Their Application to
a Logic Gate Circuit,” Chem. Phys. Lett. 379, 223–229 (2003).
R. TERO, M. TAKIZAWA, Y. -J. LI, M. YAMAZAKI and T. URISU, “Lipid Membrane Formation by Vesicle Fusion on
Silicon Dioxide Surfaces Modified with Alkyl Self-Assembled-Monolayer-Islands,” Langmuir 20, 7526–7531 (2004).
Y. -J. LI, R. TERO, T. NAGASAWA, T. NAGATA, Y. HARUYAMA and T. URISU, “Structure and Deposition Mechanism
of 10-Undecenoic Acid Self-Assembled Layers on H-Si (111) Surfaces Studied by AFM and FT-IR,” Jpn. J. Appl. Phys. 43,
4591–4594 (2004).
S. FUJIKI, Y. KUBOZONO, T. HOSOKAWA, T. KANBARA, A. FUJIWARA, Y. NONOGAKI and T. URISU, “Scanning
Tunneling Microscopy of Dy@C82 and Dy@C60 Adsorbed on Si(111)-(7×7) Surfaces,” Phys Rev. B 69, 045415 (5 pages)
(2004).
B-2) 国際会議のプロシーデイングス
T. URISU, “Fabrication of Supported Membrane Biosensor by SR Process,” The 8th Hiroshima International Symposium on
Synchrotron Radiation, Hiroshima, March 18-19, Proceedings, pp. 107–120 (2004).
Y. NONOGAKI and T. URISU, “Construction of Undulator Beamline for STM Observations of Surface Reaction Stimulated
by Synchrotron Irradiation,” The 14th International Conference on Vacuum Ultraviolet Radiation Physics, Cairns, Australia,
July 19-23 (2004).
研究系及び研究施設の現状 163
B-4) 招待講演
T. URISU, “Fabrication of Supported Membrane Biosensor by SR Process,” The 8th Hiroshima International Symposium on
Synchrotron Radiation, Hiroshima, March 2004.
T. URISU, “Surface Microfabrication and Chemical Modifications of Si for Fabrication of Membrane Protein Biosensors,”
Internationl Workshop on Surface-Biotronics, Tokyo, October 2004.
T. URISU, “Integration of Bio-Functional Materials on Si and Application to Supported Membrane Biosensors,” Fourth
International Symposium on Advanced Fluid Information/First International Symposium on Transdisciplinary Fluid Integration,
Sendai, November 2004.
T. URISU, “Integration of Membrane Protein on Si and Application to the Biosensor,” オープンワークショップ「バイオとナノ
テクノロジーの融合研究」,京都, 2004年10月.
宇理須恒雄,「シリコン基板上への膜タンパク質の集積とバイオセンサー応用」,化学技術戦略推進機構（JCII）交流連携
推進委員会講演会, 2004年9月.
B-5) 総説、著書
T. URISU, “Nanostructure Fabrication by Synchrotron Radiation Etching and Applications,” in Encyclopedia of Nanoscience
and Nanotechnology, H. S. Nalwa, Ed., American Scientific Publishers, January (2004).
宇理須恒雄,「7-2放射光応用プロセス」, 新訂版・表面科学の基礎と応用, 岩沢康裕他編,（株）
エネ・テイー・エス, 5月
(2004).
B-7) 学会および社会的活動
学協会役員、委員
レーザー学会評議員 (1983-1985).
日本放射光学会評議員 (1993-1994, 1997-1998, 2001-2002).
電気学会, 放射光励起プロセス技術調査専門委員会幹事 (1992-1994).
電気学会, 放射光による材料加工技術調査専門委員会委員長 (1994-1997).
（財）高輝度光科学研究センター大型放射光施設安全性検討委員会委員 (1993- ).
東北大学電気通信研究所研究外部評価委員 (1995- ).
日本工業技術振興協会, 放射光の半導体への応用技術研究委員会顧問委員 (1995-2000).
新機能素子研究開発協会, 新世紀素子等製造評価技術の予測委員会／ハードフォトン技術研究部会委員 (1995).
姫路工業大学ニュースバル利用検討委員会委員 (1996-1998).
姫路工業大学ニュースバル新素材開発利用専門委員会委員 (1999-2000).
近畿通産局, 超次世代原子デバイスの自己形成技術に関する調査委員会委員 (1997-1998).
電気学会, 放射光・自由電子レーザプロセス技術調査専門委員会委員 (1997-1999).
放射線利用振興協会, 放射線利用技術指導研究員 (1997.11.18-20).
日本原子力研究所, 研究嘱託 (1998.4-2002.3).
科学技術庁,「顕微光電子分光法による材料, デバイスの高度分析評価技術に関する調査」
調査推進委員会委員 (19981998).
164 研究系及び研究施設の現状
科学技術庁,「顕微光電子分光法による材料, デバイスの高度分析評価技術に関する調査」
研究推進委員会委員 (19992000).
日本原子力研究所, 博士研究員研究業績評価委員 (1998-1999).
佐賀県シンクロトロン光応用研究施設整備推進委員会委員 (2000-2001).
科学技術振興調整費「顕微光電子分光法による材料・デバイスの高度分析評価技術に関する研究」 研究推進委員
(1999-2002).
科学技術振興調整費「カーボンナノチューブエレクトロニクス研究」外部運営委員 (2001-2003).
日本学術振興会学術創生研究費書面審査委員 (2001).
科学技術交流財団「ナノ反応場とバイオエレクトロニクスインターフェイス制御研究会」座長 (2001.4-2003.3).
日本原子力研究所研究評価委員会, 光科学研究専門部会専門委員 (2002.11.1-2003.3.31).
電気学会「量子放射ビームを用いたナノ・バイオプロセシング技術調査専門委員会」
アドバイザ (2004.5- ).
日本表面科学会評議員 (2003.4- ).
日本放射光学会評議員 (2003.4- ).
学会の組織委員
マイクロプロセス国際会議論文委員 (1992- ).
第1回光励起プロセスと応用国際会議論文委員 (1993).
VUV-11組織委員会, プログラム委員会委員 (1993-1995).
International Workshop on X-ray and Extreme Ultraviolet Lithography, 顧問委員 (1995-2000).
SRI97組織委員会プログラム委員会委員 (1995-1997).
SPIE’s 23rd Annual International Symposium on Microlithography, 論文委員 (1997).
SPIE’s 24th Annual International Symposium on Microlithography, 論文委員 (1998).
SPIE’s 25th Annual International Symposium on Microlithography, 論文委員 (1999).
レーザ学会第19回年次大会プログラム委員 (1998-1999).
レーザ学会第23回年次大会プログラム委員 (2002-2003).
UK-JAPAN International Seminar, 組織委員長 (1999, 2000).
Pacifichem 2000, Symposium on Chemical Applications of Synchrotron Radiation, 組織委員 (2000).
学会誌編集委員
JJAP特集論文特別編集委員 (1992-1993).
電気学会, 電子情報システム部門誌特集号編集委員 (1995-1996).
JJAP特集論文特別編集委員 (1998).
Appl. Surf. Sci., 編集委員 (2001-2003).
e-Journal of Surface Science and Nanotechnology, Advisory Board (2003).
日本真空協会「真空」誌編集部会委員 (2004- ).
C)
研究活動の課題と展望
パッチクランプ法は細胞生物学の分野で最も多く利用されている計測技術であるが，
その測定系は高度な除震設備とファ
ラデーケージによる電気的誘導雑音の遮蔽を必要としている。それと比較して，
我々を含む生き物においてはそのようなもの
研究系及び研究施設の現状 165
がいっさい装備されていないにもかかわらず，
振動や電気誘導雑音の影響を全く受けないで，
生命機能維持に必要な信号
伝達が常時行われている。
この違いはなぜか？ この素朴な疑問について私は，
生物においては，
信号伝達を電気信号と
化学物質信号とを交互に組み合わせて伝達しかつ，
それぞれがナノレベルの微小素子あるいは回路となっており，
全体が
それらの高度な集積体として機能を発現していることにより，
外部擾乱に強いシステムとなっているものと考える。私はこのよ
うな集積構造自体，
およびこのようなものを人工的に作るのに
（自分の専門である）
放射光エッチングとシリコンの素材として
の長所が役立つことに興味を持ち，
細胞膜構造を，
分子構造の明確な化学物質を素材として，
微細加工をほどこしたシリコ
ン表面に自己組織反応により形成し，
この集積体の構造と物性を解明するとともに，
生命機能を発現させることをめざす。構
造や物性の解明においてはAFM，STM，我々が開発した新赤外反射吸収分光BML-IRRAS，
ナノ加工，分子動力学計算
など分子科学の最先端的手法を適用し，表面化学の新分野開拓と位置づけて研究を進める。
166 研究系及び研究施設の現状
見 附 孝一郎（助教授）
A-1) 専門領域：化学反応素過程、軌道放射分子科学
A-2) 研究課題：
a) レーザーと軌道放射を組合せたポンプ・プローブまたは２重共鳴分光
b) 高分解能斜入射分光器の研究開発とフラーレン科学への利用
c) 極端紫外超励起状態や高励起イオン化状態の分光学と動力学
d) 原子・分子・クラスターの光イオン化研究に用いる粒子同時計測法の開発
e) 極端紫外域の偏極励起原子の光イオン化ダイナミクス
A-3) 研究活動の概略と主な成果
a) 紫外モードロックレーザーとアンジュレータ光を組み合わせて，
電子振動励起分子の光イオン化や光解離のダイナ
ミクス，イオンの前期解離ダイナミクスなどに関する研究を行った。
レーザーパルスとマルチバンチ放射光を厳密
に同期させることで，
分解能約500 psの時間分解ポンププローブ測定が可能である。
また，
レーザー誘起蛍光励起分
光やレーザー 多光子イオン化分光を起用することによって，超励起状態から解離生成したイオンまたは中性フラ
グメントの内部状態の観測を初めて実現した。
フラグメントの回転分布から，解離の際のエネルギー分配について
議論した。
また，
特定の化学結合を選択的に切断したり，
特異的な化学反応を起こすような光励起過程を実現するた
めの方法論の開発と実用化を目標としている。
具体的には可視又は近赤外レーザーで生成する振動励起した水分子
に放射光
（20–1000 eV）
を照射して，
振動基底分子の放射光解離とは全く異なる反応分岐比や分解確率を得るという
実験をフォトンファクトリーで開始した。
b) 軌道放射光施設に，
気相光励起素過程の研究を目的とした高分解能高フラックスの斜入射分光器を建設した。
25か
ら160 eVの光子エネルギーの範囲で，
フラックス1010 光子／秒と分解能3000が同時に達成された。
SまたはBr原子
を含む分子のそれぞれ2p電子と3d電子を励起して，偏光に対して水平または垂直方向に飛来した解離イオンを検
出することで，
励起状態の対称性を分離した吸収スペクトルの測定を行った。
続いて平成１３年度から，
「フラーレン
の軟Ｘ線分光専用ビームライン」
の実用化を目指して，
実験ステーションの改良と調整を施した。
そしてフラーレン
や金属内包フラーレンの吸収および光電子スペクトルの測定を行っている（装置に関し特許出願中）。
最近はC60や
C70の吸収曲線に見られる巨大共鳴ピーク
（~ 20 eV）
に付随する形状共鳴遷移を初めて観測した。また高分解質量分
析計を用いて多価イオンやフラグメントの収量曲線を正確に決定し，
求めたしきい値や極大値を検討した結果，
通
常の分子では予想もつかない興味深い現象を観測した。現在は，遷移金属原子の 4d 電子励起軟Ｘ線巨大共鳴が，炭
素ケージの中でどのような影響を受けるかを実験的に明らかにすることが最大の目標である。
c) 軌道放射光施設に分子線光解離装置を製作し，
CO2，
SO2，
ハロゲン化メチル，
フロンなど２０種余の分子についてイオ
ン対を生成する過程を初めて見いだした。また，同施設の直入射分光器ラインに２次元掃引光電子分光装置を建設
し，NO，
C2H2，OCS，
SO2，CS2，HI等の２次元光電子スペクトルを測定した。
さらに，アンジュレータ斜入射分光器ラ
インで､OCSやH2Oの極端紫外励起状態の緩和過程で放出される可視・紫外発光を検出し，
蛍光分散および蛍光励起
スペクトルを測定した。
以上，
得られた負イオン解離効率曲線，
２次元光電子スペクトル，
蛍光スペクトル等から，
超
励起状態のポテンシャルエネルギー曲面を計算しイオン化状態との電子的結合を評価したり，
自動イオン化や前期
研究系及び研究施設の現状 167
解離のダイナミクスおよび分子の２電子励起状態や解離性イオン化状態の特質などについて考察した。
d) 正イオン・負イオン同時計測法を初めて開発し，複数の光解離過程の識別と放出されるイオンの並進エネルギーの
測定を可能とした。
また，光電子・イオン飛行時間同時計測法により始状態が選別されたイオンの光解離の研究を
行った。
e) 直線偏光した放射光を用いて，
基底状態原子をそのイオン化ポテンシャルより低いリュドベリ状態へ共鳴遷移させ，
放射光の偏光方向に偏極した特定量子状態の励起原子を高密度で生成させる。
この偏極原子
（≡始状態）
を，
直線偏光
した高出力レーザーによってイオンと電子にイオン化させる
（≡終状態）。
光電子角度分布の解析と理論計算を併用
して，
選択則で許される複数の終状態チャネルの双極子遷移モーメントの振幅と位相差を決定した。
究極的には，
希
ガス偏極原子の光イオン化における
「量子力学的完全実験」を目指している。
このテーマに関連して，
円錐型の高効
率角度分解電子エネルギーアナライザーを設計・製作し，感度や各種分解能などの性能を評価した（特許審査中）。
B-1) 学術論文
H. KATAYANAGI, Y. MATSUMOTO, C. A. DE LANGE, M. TSUBOUCHI and T. SUZUKI, “One- and Two-Color
Photoelectron Imaging of the CO Molecule via the B 1Σ+ State,” J. Chem. Phys. 119, 3737 (2003).
J. KOU, T. MORI, S. V. K. KUMAR, Y. HARUYAMA, Y.KUBOZONO and K. MITSUKE, “Production of Doubly
Charged Ions in Valence Photoionization of C60 and C70 at hν = 25 – 50 eV,” J. Chem. Phys. 120, 6005 (2004).
Y. HIKOSAKA and K. MITSUKE, “Autoionization and Neutral Dissociation of Superexcited HI Studied by Two-Dimensional
Photoelectron Spectroscopy,” J. Chem. Phys. 121, 792 (2004).
H. KATAYANAGI, S. HAYASHI, H. HAMAGUCHI and K. NISHIKAWA, “Structure of an Ionic Liquid 1-n-Butyl-3Methylimidazolium Iodide Studied by Wide-Angle X-Ray Scattering and Raman Spectroscopy,” Chem. Phys. Lett. 392, 460
(2004).
B-2) 国際会議のプロシーディングス
K. MITSUKE, “Laser-Synchrotron Radiation Combination Studies of Molecular Ionization and Dissociation,” Proceedings
of the American Chemical Society, 225: U463, 201-PHYS Part 2 (2003).
B-4) 招待講演
見附孝一郎,「極端紫外域におけるフラーレンの光イオン化過程」,UVSOR２
０周年記念研究会, 分子科学研究所, 岡崎,
2003年12月.
見附孝一郎,「フラーレンまたは金属内包フラーレンの光イオン化と解離過程」
, フォトンファクトリー原子分子ユーザーグルー
プ研究会, 高エネルギー加速器研究機構, つくば, 2004年3月.
見附孝一郎,「フラーレンのイオン化と解離：フラグメントの出現エネルギーに関する統計論的取扱い」
, 分子研研究会
「原
子・分子反応素過程における粒子相関」
, 分子科学研究所, 岡崎, 2004年6月.
片柳英樹、霜崎英紀、三木久美子、Peter Westh、古賀精方、西川恵子,「熱力学関数の測定による、
イオン液体−水系の混
合状態の解明」,イオン液体研究会, 東京大学, 東京, 2004年12月.
168 研究系及び研究施設の現状
B-5) 特許
特開昭61-163551；特公平07-046595,「質量分析方法」,近藤 保、見附孝一郎、朽津耕三（近藤 保）,1985年.
特開2003-257361,「高分解能電子エネルギー分析器」,見附孝一郎（Ｊ
ＳＴ）,2002年.
特願2004-089485,「高沸点物質の光イオン化質量分析装置」,見附孝一郎、江潤卿、森崇徳（Ｊ
ＳＴ）,2004年.
特願2004-212365,「多成分液体の相分離点の検出方法及びその検出装置」,加藤仁、片柳英樹、西川恵子, 2004年.
B-6) 受賞、表彰
見附孝一郎, 日本化学会欧文誌BCSJ賞 (2001).
B-7) 学会および社会的活動
学協会役員、委員
原子衝突研究協会委員 (1987, 1998-2003).
原子衝突研究協会, 企画委員 (1996-2003).
学会の組織委員
質量分析連合討論会, 実行委員 (1993).
第9回日本放射光学会年会, 実行委員 (1995-1996).
第12回日本放射光学会年会, 組織委員およびプログラム委員 (1998-1999).
第15回化学反応討論会, プログラム委員および実行委員長 (1998-1999).
International Symposium on Photo-Dynamics and Reaction Dynamics of Molecules, Okazaki, Cochair (1998-1999).
原子衝突協会第25回研究会, 実行委員 (1999-2000).
International Workshop on the Generation and Uses of VUV and Soft X-ray Coherent Pulses, Lund, Sweden, Member of the
Program Committee (2001)（真空紫外・Ｘ線コヒーレント光の発生と利用に関する国際集会, プログラム委員）.
XIV International Conference on Vacuum Ultraviolet Radiation Physics, Cairns, Australia, Member of the Program Committee
(2003-2004)（第14回真空紫外光物理国際会議, プログラム委員）.
IV International Conference on Atomic and Molecular Data and their Applications, Toki, Japan, Member of the Program
Committee (2003-2004)（第4回原子分子データとその利用に関する国際会議, プログラム委員）
.
第19回日本放射光学会年会, プログラム委員長 (2004- ).
その他の委員
東京大学物性研究所高輝度光源計画推進委員会測定系小委員会委員 (1998-2003).
SeperSOR高輝度光源利用者懇談会幹事 (1999-2002).
All Japan高輝度光源利用計画作業委員 (2002- ).
B-8) 他大学での講義、客員
東京大学物性研究所, 嘱託研究員, 2000年4月-2005年3月.
研究系及び研究施設の現状 169
B-10)外部獲得資金
重点領域研究，
フリーラジカルの科学，
「クラスターおよび凝縮系に生成する超励起状態の動力学」,見附孝一郎 (1993年1995年)．
井上科学振興財団，
井上フェロー研究奨励金，
「レーザーと軌道放射の同時吸収による化学結合の選択的開裂」,見附孝
一郎 (1997年-1999年)．
日本学術振興会，重点研究国際協力派遣研究員，
「米国バークレー研究所ALS施設への派遣」,見附孝一郎 (1998年)．
分子科学研究奨励森野基金，
学術集会開催援助金，
「International Symposium on Photo-Dynamics and Reaction Dynamics
of Molecules」
, 見附孝一郎 (1999年)．
大幸財団，
学会等開催助成金，
「International Symposium on Photo-Dynamics and Reaction Dynamics of Molecules」,見附
孝一郎 (1999年)．
基盤研究(C)，
「放射光とレーザーの同時照射による分子の多光子電子励起」
, 見附孝一郎 (1998年-2000年)．
松尾科学振興財団，学術研究助成，
「放射光励起で生成した偏極原子のレーザー光イオン化―光イオン化完全実験を
目指して」
, 見附孝一郎 (1998年)．
基盤研究(B)，
「レーザーと放射光を組合わせた振動高次倍音励起分子の光解離制御」,見附孝一郎 (2002年-2004年)．
光科学技術研究振興財団，
研究助成，
「ナノ分子場中の原子と光の相互作用―金属内包フラーレンに軟Ｘ線巨大共鳴は
存在するか？」
, 見附孝一郎 (2002年-2003年)．
大幸財団，海外学術交流研究助成，
「XIV International Conference on Vacuum Ultraviolet Radiation Physics」
, 見附孝一
郎 (2004年)．
C)
研究活動の課題と展望
光電子分光，
蛍光分光，質量分析，
同時計測法などを用い，
気相分子やクラスターの光イオン化過程の詳細を研究する。
ま
た，真空紫外領域の中性超励起状態の分光学的情報を集積しその動的挙動を明かにしたい。近い将来の目標としては，
軌道放射と各種レーザーを組合せて，
①振動励起分子の放射光解離による反応分岐比制御，
②偏極原子の光イオン化ダ
イナミクスを角度分解光電子分光法で研究し，放出電子とイオン殻内の電子との相互作用の本質を理解すること，
③励起
分子や解離フラグメントの内部状態を観測し，
発光・解離・異性化・振動緩和などの過渡現象をポンプ・プローブ法や２重共
鳴法で追跡することの３つが挙げられる。
170 研究系及び研究施設の現状
3-8 計算分子科学研究系
計算分子科学第一研究部門
岡 崎 進（教授）
A-1) 専門領域：計算化学、理論化学、計算機シミュレーション
A-2) 研究課題：
a) 溶液中における溶質分子振動量子動力学の計算機シミュレーション
b) 溶液中におけるプロトン移動の量子動力学
c) 量子液体とその中での溶媒和に関する理論的研究
d) 水溶液中における両親媒性溶質分子の自己集合体生成
e) 超臨界流体の構造と動力学
A-3) 研究活動の概略と主な成果
a) 分子振動ポピュレーション緩和や振動状態間デコヒーレンスなど，
溶液中における溶質の量子動力学を取り扱うこ
とのできる計算機シミュレーション手法の開発を進めている。
これまですでに，
調和振動子浴近似に従った経路積
分影響汎関数理論に基づいた方法論や，
注目している溶質の量子系に対しては時間依存のシュレディンガー方程式
を解きながらも溶媒の自由度に対しては古典的なニュートンの運動方程式を仮定する量子−古典混合系近似に従っ
た方法論を展開してきているが，
これらにより，溶液中における量子系の非断熱な時間発展を一定の近似の下で解
析することが可能となった。
特に前者の方法では個々の多フォノン過程を分割して定量的に表すことができ，
これ
に基づいてエネルギーの溶媒自由度への散逸経路や溶媒の量子効果などを明らかにしてきた。
さらには，コヒーレ
ント状態の動力学に関し，密度行列の非対角項の時間発展を追跡することにより量子ビートを観察し，
位相緩和に
ついても詳細な解析を行ってきた。
また後者の方法では個々の溶媒分子の運動と溶質量子系とのカップリングを時
間に沿って観察することができ，
これに基づいて，
気相に特徴的な衝突過程による緩和が無極性溶質のような短距
離相互作用系に対しては液体においても支配的であること，
そしてその一方で，
水中における極性溶質などクーロ
ン相互作用系においては衝突とは全く異なり，見かけ上ランダムノイズ的な緩和機構を取ることを示してきた。
b) 量子−古典混合系近似に基づいて，
水溶液中における分子内プロトン移動の量子動力学シミュレーションを開始し
た。
今年度はシミュレーションスキームの検討から始めてプログラムを完成し，
これにより，
プロトンの移動と溶媒
分子の運動との相関など，移動機構について分子レベルでの動的解析を開始した。
c) 常流動ヘリウムや超流動ヘリウムなど量子液体の構造と動力学，
そしてこれら量子液体中に溶質を導入した際の溶
媒和構造や動力学について，
方法論の開発を含めて研究を進めてきている。
前者については交換を考慮しない経路
積分モンテカルロ法や積分方程式論，
そして経路積分セントロイド分子動力学法などを用いて解析を進め，ヘリウ
ムの動的性質や溶媒和構造などを明らかにしてきている。一方，後者に対しては粒子の交換をあらわに考慮した上
で，
溶液系の静的な性質の研究に適した形での経路積分ハイブリッドモンテカルロ法を提案しこれまでにすでに超
流動を実現し，不純物を含む溶液系へと展開してきている。
研究系及び研究施設の現状 171
d) ミセルや二重層膜に代表されるような水溶液中における両親媒性溶質分子の集団的な自発的構造形成に対するシ
ミュレーション手法を確立することを目的として，自由エネルギー計算を含めた大規模MD計算を行っている。
今
年度は，特に大規模なMD計算を効率よく実行することを可能とするため，
原子数にして百万個オーダーの計算が
可能な高並列汎用MD計算プログラムの開発を行った。
そしてこれに基づいて，
イオン性，
非イオン性の両親媒性分
子が水溶液中に生成する球状ミセル，
棒状ミセルなどに対して熱力学的積分法に基づいたシミュレーションを開始
し，
得られた自由エネルギーより安定性のミセルサイズ依存性の検討を進めている。
また，
これらミセルの構造と動
力学そのものについても，集団運動にも注目しながら詳細な解析を進めている。
e) 超臨界水の示す構造と動力学について，
大規模系に対する分子動力学シミュレーションを実施し，
臨界タンパク光
の発生に対応する強い小角散乱や臨界減速などを良好に再現した上で，
分子論的な立場から詳細な検討を行ってき
ている。今年度は，水の分極を取り入れた分子モデルに基づいて，特に水の集団運動に注目して解析を進めた。
B-1) 学術論文
T. MIKAMI and S. OKAZAKI, “Path Integral Influence Functional Theory of Dynamics of Coherence between Vibrational
States of Solute in Condensed Phase,” J. Chem. Phys. 121, 10052–10064 (2004).
T. KOMATSU, N. YOSHII, S. MIUR and S. OKAZAKI, “A Large-Scale Molecular Dynamics Study of Dynamic Structure
Factor and Dispersion Relation of Acoustic Mode in Liquid and Supercritical Water,” Fluid Phase Equilib. 226, 345–350
(2004).
M. SATO and S. OKAZAKI, “Vibrational Relaxation Time of CN– Ion in Water Studied by Mixed Quantum-Classical
Molecular Dynamics: Comparison with Fermi’s Golden Rule and Influence Functional Theory,” Mol. Sim. 30, 835–839 (2004).
B-3) 総説、著書
長岡正隆、岡崎 進, 第５版実験化学講座12「計算化学」,日本化学会編, 丸善, 315–365 (2004).
B-4) 招待講演
岡崎 進,「グリッドコンピューティングに基づいたナノ分子集合体の研究」,電気化学会第71回大会, 横浜, 2004年3月.
岡崎 進,「溶液中の分子振動エネルギー緩和過程の計算機シミュレーション」,第20回化学反応討論会, 東京, 2004年
6月.
岡崎 進,「溶液中における溶質分子の振動量子動力学の計算機シミュレーション」
, プラズマ科学のフロンティア2004, 土
岐, 2004年8月.
S. OKAZAKI, “Quantum dynamics study of vibrational relaxation of solute in liquid and supercritical fluid,” Joint Meeting
of ICMS and CSW 2004, Tsukuba, January 2004.
B-7) 学会および社会的活動
学協会役員、委員
分子シミュレーション研究会幹事 (1998- ).
日本学術振興会第139委員会委員 (2000- ).
172 研究系及び研究施設の現状
理論化学研究会世話人会委員 (2002- ).
分子シミュレーション研究会編集委員長 (2004- ).
溶液化学研究会運営委員 (2004- ).
B-8) 他大学での講義、客員
東京大学教養学部,「熱力学B」
, 1998年4月- .
大阪大学大学院理学研究科, 特別講義A 「分子動力学法の基礎と展開」
I
, 2004年7月13日-15日.
C)
研究活動の課題と展望
溶液のような多自由度系において，
量子化された系の動力学を計算機シミュレーションの手法に基づいて解析していくため
には，少なくとも現時点においては何らかの形で新たな方法論の開発が要求される。
これまでに振動緩和や量子液体につ
いての研究を進めてきたが，
これらに対しては，
方法論の確立へ向けて一層の努力を続けるとともに，
すでに確立してきた手
法の精度レベルで解析可能な現象や物質系に対して具体的に計算を広げていくことも重要であると考えている。
また，
電子
状態緩和や電子移動反応への展開も興味深い。
一方で，
超臨界流体や生体系のように，
古典系ではあるが複雑であり，
また巨大で時定数の長い系に対しては計算の高速
化が重要となる。
これには，
方法論そのものの提案として実現していく美しい方向に加えて，
グリッドコンピューティングなど
計算アルゴリズムの改良やさらには現実の計算機資源に対する利用効率の高度化にいたるまで様々なレベルでのステップ
アップが求められる。
このため，
複雑な系に対する計算の実現へ向けた現実的で幅広い努力が必要であるとも考えている。
研究系及び研究施設の現状 173
森 田 明 弘（助教授）＊）
A-1) 専門領域：理論化学、計算化学
A-2) 研究課題：
a) 界面和周波発生分光の理論とシミュレーション
b) 気液界面の物質移動と不均質大気化学
A-3) 研究活動の概略と主な成果
a) 近年界面に敏感な振動分光法として，
和周波発生分光法が注目され急速に発達を遂げている。
しかし，
その実験的な
スペクトルを分子レベルで解析，
同定する方法論については多分に未開拓であり，
理論計算による貢献が強く望ま
れている。
近年我々は，
電子状態理論および分子動力学シミュレーションを用いて，
和周波発生スペクトルを非経験
的に計算し解釈する理論を世界に先駆けて提案した。
以上の成果をふまえ，
本研究には具体的に次の二つの方向が
ある。
①界面和周波発生の基礎理論を整備し，
必要な分子モデルを開発すること。
②様々な興味ある界面への応用に
向けて大規模計算を実行し，
界面構造の解析を行うこと。本年度は，
①のテーマに対しては，
誘起四重極子の効果を
計算できるように基礎理論を拡張した。
観測されるシグナルには界面だけでなくバルクからの成分が含まれている
ことが従来から指摘されているが，その大きさを定量的に計算することを可能とした。
また②に対しては初めのス
テップとして，
我々が以前に報告した水表面のスペクトルの計算手法に多くの改良をほどこしたうえで大規模計算
を行い，実験と比較しうる精度の計算結果を得ることができた。
b) 気液界面の物質移動は大気化学や化学工学の基礎をなす問題の一つであるが，
観測される速度論は界面自体の性質
やダイナミックスだけでなくバルク相中の拡散や溶解度など多くの要因に左右され，
実験の解釈にはしばしば甚だ
しい曖昧さや不一致が残されている。
解析上の最大の問題は，
現象論的な速度を気相，
界面，
液相それぞれの成分に
正しく分割することであるが，
実験上独立に測定することが困難である。そこで分子シミュレーションや流体計算
などの理論計算を併用して，
実験的な境界条件に即して現象論の速度を定量的に分割して評価する方法を開発した。
とくに連続液滴法の実験から水の凝結係数が 0.23 と報告されていた値は，
精確な解析によれば ~1 であることを突
き止め，
従来の分子動力学計算との不一致を解決した。
また，
実験条件に器壁効果がある場合の解析法や，得られた
結果の大気化学へのインパクトについても示された。
B-1) 学術論文
D. R. HANSON, M. SUGIYAMA and A. MORITA, “Revised Kinetics in the Droplet Train Apparatus Due to a Wall Loss,”
J. Phys. Chem. A 108, 3739–3744 (2004).
A. MORITA, Y. KANAYA and J. S. FRANCISCO, “Uptake of the HO2 Radical by Water: Molecular Dynamics Calculations
and Their Implications to Atmospheric Modeling,” J. Geophys. Res. 109, D09201, doi:10.1029/2003JD004240 (2004).
A. MORITA, M. SUGIYAMA, H. KAMEDA, S. KODA and D. R. HANSON, “Mass Accommodation Coefficient of
Water: Molecular Dynamics Simulation and Revised Analysis of Droplet Train/Flow Reactor Experiment,” J. Phys. Chem. B
108, 9111–9120 (2004).
174 研究系及び研究施設の現状
A. MORITA, M. SUGIYAMA and S. KODA, “Reply to “Comment on ‘Gas-Phase Flow and Diffusion Analysis of the
Droplet Train/Flow Reactor Technique for the Mass Accommodation Processes’”,” J. Phys. Chem. A 108, 8544–8545 (2004).
S. IUCHI, A. MORITA and S. KATO, “Potential Energy Surfaces and Dynamics of Ni2+ Ion Aqueous Solution: Molecular
Dynamics Simulation of the Electronic Absorption Spectrum,” J. Chem. Phys. 121, 8446–8457 (2004).
A. MORITA, “Toward Computation of Bulk Quadrupolar Signals in Vibrational Sum Frequency Generation Spectroscopy,”
Chem. Phys. Lett. 398, 361–366 (2004).
B-3) 総説、著書
森田明弘,「気液界面でのmass accommodation―MD計算と不均質取り込み実験の接点」
，分子シミュレーション学会ア
ンサンブル 25, 7–9 (2004).
森田明弘,「表面和周波発生（SFG）
スペクトルの非経験的シミュレーションと理論解析」，真空 47, 503–508 (2004).
B-4) 招待講演
森田明弘,「エアロゾル界面での物質移動の理論」
, 特定領域研究
「大気化学・燃焼化学における新規ラジカル連鎖反応」
成果報告会, 京都, 2004年1月.
森田明弘,「界面和周波発生分光の理論とシミュレーション」,学術創成研究「新しい研究ネットワークによる電子相関系の
研究」全体会議, 伊東, 2004年7月.
森田明弘,「Heterogeneous Atmospheric Chemistry and Interfacial Phenomena」,総研大岡崎レクチャーズ：アジア冬の学
校, 岡崎, 2004年12月.
A. MORITA and J. T. HYNES, “Time Dependent Theory of Sum Frequency Generation Spectra,” 227th ACS National
Meeting, Symposium on Vibrational Analyses of Dry and Wet Surfaces, Anaheim (U. S. A. ), March–April 2004.
A. MORITA, M. SUGIYAMA, S. KODA and D. R. HANSON, “Molecular Dynamics and Fluid Dynamics Analyses of
Mass Accommodation Kinetics,” 228th ACS National Meeting, Symposium on Liquids and Liquid Surfaces, Philadelphia (U.
S. A. ), August 2004.
B-7) 学会および社会的活動
学会の組織委員
分子構造総合討論会実行委員 (2003).
科学研究費の研究代表者、班長等
奨励研究(A)-若手研究(B) 代表者 (2001-2002).
基盤研究(C) 代表者 (2003-2005).
B-10)外部獲得資金
奨励研究(A)-若手研究(B),「成層圏エアロゾル表面での不均質大気化学の理論的研究」
, 森田明弘 (2001年-2002年).
基盤研究(C),「大気中エアロゾル表面構造と物質移動に関する理論的研究」
, 森田明弘 (2003年-2005年).
山田科学振興財団派遣援助,「大気中エアロゾル表面構造の理論的研究」,森田明弘 (2001年).
研究系及び研究施設の現状 175
C)
研究活動の課題と展望
本年度分子研に着任して，界面和周波発生の理論計算の開発を本格的にスタートできる環境をもつことができた。従来か
ら行ってきた溶液系の分子ダイナミックスで培った理論的な方法論とも密接に関わりがあり，
分子の電子分極の理論や分子
シミュレーションなどを生かした発展を目指す。実際の理論計算は現在の計算機水準では相当に大型の計算となるが，並
列計算に適した問題であるため，
今後実行が容易になっていくと予想される。研究の立ち上げにあたっては，
まず基礎理論
の整備と分子モデリングの開発に注力する必要がある。当面は水溶性界面の問題を主な研究対象とするが，
将来的には液
体や固体の界面やそのダイナミックスなどの方向へ研究を展開したいと考えている。
＊）
2004年1月1日着任
176 研究系及び研究施設の現状
南 部 伸 孝（助手）
A-1) 専門領域：理論化学、計算化学
A-2) 研究課題：
a) 単分子反応の代表である光解離過程の解明
b) 二分子反応における反応の特異性に関する理論研究
c) 機能分子の理論探索―非断熱遷移を利用した分子設計
A-3) 研究活動の概略と主な成果
a) 最も基礎的な反応過程である単分子反応の研究として光解離過程を取り上げ，理論研究を行ってきた。
特にこのよ
うな系は，実験との厳密な比較が可能であり，理論の問題点が明確になる。その中で，硫化カルボニル
（OCS）
と一酸
化二窒素（N2O）の反応では理論研究によって電子状態間の非断熱遷移が分子の変角振動方向に沿って起こるとい
う新しい現象を世界ではじめて見出した。この反応は現在，
非断熱遷移を起こすプロトタイプな系として世界的に
注目されている。またつい最近ではあるが，地球温暖化現象と直接関係のある成層圏におけるN2O分子の同位体濃
縮現象を世界で初めて理論計算により説明することに成功した。
さらに，
地球上の大気循環に関するシミュレーショ
ンを行う三次元化学輸送問題を定量的に評価することも可能となり，
大気化学のみならず大気科学においても大き
な進展をもたらすことができた。
b) 二分子反応の研究では特に最近，
大気化学反応のモデリングにおいて重要であり，
化学反応動力学の研究にとって
もいくつかある代表的な反応の中の一つであるO(1D) + HCl反応において，素晴らしい成果を得た。
この反応が特に
注目される理由は，電子基底状態のポテンシャル面上に安定な分子 HOCl と HClO に対応する二つの深い井戸があ
るため，
この井戸が反応のメカニズムにどの様な影響を及ぼすのか過去４０年間にわたり論争されている。
ところが，
現在まで報告されている幾つかの理論研究には互いに矛盾があり，
未解決な部分がかなり残されていた。
また，
実験
結果も曖昧なようである。
そこで我々は理論研究を行い，
電子励起状態の寄与が大変重要であることと，
新たな反応
過程を見出した。そしてその結果は，今までの研究報告を一新するものとなった。
c) フォトクロミズムや視覚の初期過程におけるレチナールの光異性化過程には，
非断熱遷移過程が現れる。
そこで，
こ
の過程を利用して分子スイッチ・ゲートを作ろうという目論みを行っている。
まず，
非断熱遷移を起こす一次元系を
取り上げる。
そのような系には量子現象に特有な完全反射現象と完全透過現象が現れる。
この完全反射現象は，
まさ
に今まである入射エネルギーでは物質が透過していたのに，
この量子現象が現れることにより，
見事にすべて反射
されることとなる。
一方，完全透過現象は，完全反射現象とは全く異なり，すべてを透過する現象である。
そこで，
こ
の二つの現象をうまく利用して分子スイッチ・ゲートを実現しようという理論的提案を最近行っている。
特に，
カー
ボンナノチューブによる水素吸蔵への応用を行っている。
B-1) 学術論文
I. TOKUE, K. YAMASAKI and S. NANBU, “He (23S) Penning Ionization of H2S I. Theoretical Franck-Condon Factors for
the H2S (X1A1, v’ = 0) → H2S+ (X2B1, A2A1) Ionization and the H2S+ (A-X) Transition,” J. Chem. Phys. 119, 5874–5881
(2003).
研究系及び研究施設の現状 177
I. TOKUE, K. YAMASAKI and S. NANBU, “He (23S) Penning Ionization of H2S II. Formation of the SH+(A3Π) and H2S+
(A2A1) Ions,” J. Chem. Phys. 119, 5882–5888 (2003).
H. WATANABE, S. NANBU, J. MAKI, Z. -H. WANG, T. URISU, M. AOYAGI and K. OOI, “Theoretical Analysis of the
Oxygen Insertion Process in the Reaction of H2O with H-Terminated Si(100) Surface,” Chem. Phys. Lett. 383, 523–527
(2004).
Z. -H. WANG, T. URISU, S. NANBU, J. MAKI, M. AOYAGI, H. WATANABE and K. OOI, “Three Pairs of Doublet
Bands Assigned to Scissors Modes of SiH2 on Si(100) Surfaces Observed in Several H2O-Induced Oxidation Systems,” Phys.
Rev. B 69, 045309 (5 pages) (2004).
J. -I. CHOE, S. H. LEE, D. -S. OH, S. -K. CHANG and S. NANBU, “Ab Initio Study of Complexation Behavior of p-tertButylcalix[5]arene Derivative toward Alkyl Ammonium Cations,” Bull. Korean Chem. Soc. 25, 190–194 (2004).
S. NANBU and M. S. JOHNSON, “Analysis of the Ultraviolet Absorption Cross Sections of Six Nitrous Oxide Isotopomers
Using 3D Wavepacket Propagation,” Memorial Festschrift for Professor Gert Billing in J. Phys. Chem. A 108, 8905–8913
(2004).
H. HOSOYA, S. YAMABE, K. HASHIMOTO, N. KOGA, T. MATSUSHITA, H. MATSUZAWA, S. MINAMINO, U.
NAGASHIMA, S. NANBU, T. NISHIKAWA, K. TAKANO, H. WASADA, S. YABUSHITA, S. YAMAMOTO, K.
MOROKUMA, K. OHNO, M. HADA, K. HONDA, S. IWATA, H. KASHIWAGI, S. NAGASE, H. NAKATSUJI, T.
NORO, S. OBARA, S. OKAZAKI, Y. OSAMURA, K. TANAKA and K. YAMASHITA, “Special Issue: Quantum Chemistry
Literature Database,” J. Mole. Struc. THEOCHEM 669: Feb 2004.
B-4) 招待講演
南部伸孝,「化学反応動力学―基礎と応用―」,分子分光学夏季セミナー, 九重
（大分）,2003年8月.
南部伸孝,「非断熱現象を利用した分子設計」,分子研研究会「分子機能の物理化学―理論・計算化学と分光学による
新展開―」,分子科学研究所, 岡崎, 2004年7月.
S. NANBU, “Isotopic Fractionation of Stratospheric Nitrous Oxide,” The 8th East Asian Workshop on Chemical Reactions,
Okazaki, March 2004.
S. NANBU, “Analysis of the Ultraviolet Absorption Cross Sections of Six Nitrous Oxide Isotopomers using 3D Wavepacket
Propagation,” Fifth Conference on Reaction Kinetics and Atmospheric Chemistry, Helsingor (Denmark), June 2004.
B-7) 学会および社会的活動
学会の組織委員
The 9th East Asian Workshop on Chemical Reactions 2005年3月, ソウル
（韓国）,プログラム委員 (2004-2005).
学会誌編集委員
量子化学文献データベース
（QCLDB）編集委員 (2003- ).
C)
研究活動の課題と展望
研究課題(b)と(c)を中心に研究を進める。研究課題(b)については，
四原子反応への拡張を中心に研究を進める。六自由度
系でもあることから，
今まで使われてきた超球座標を用いた緊密結合微分方程式を数値的に解くのではなく，
量子波束の時
178 研究系及び研究施設の現状
間発展方法を用いる。
また，
Trotter公式に基づく時間発展の方法でははく，
チェビチェフ次数発展法を用い，
数値計算にお
けるまるめ誤差の皆無や計算コストの削減を行い，
六自由度系の化学反応動力学を行う。その一方で同じ系を使い，
半古
典論である凍結ガウス関数波束発展法の可能性を探る。扱う系は，研究課題(c)とも関係する電子励起状態が反応に関与
するものを選び，
その反応に関するポテンシャルエネルギー面も自ら決定する。
このような系を取り上げることにより，
反応の
特異性がどのようにして起こるのか？ また，
レーザー制御などによってその特異性を変化させ，
化学反応が制御できるかを
探り，実験への指針を与える。
研究課題(c)を特に推進する。非断熱トンネル現象を利用した分子機能の制御と開発を目的とする。その中で特に最近，
環
状分子にその機能をうまく発現させる可能性を見出している。つまり，
まさに分子スイッチ・ゲートとして提案したモデルに対
する現実系としての可能性を持つ結果を得はじめている。そこで，
この分子とその類似系について同様な理論計算を行い，
分子スイッチ・ゲートの実現を目指す。一方，
モデル計算ではあるが，
中空のフラーレンに金属を内包させるには，
この分子
スイッチ・ゲートがとてもよいモデルとなるのでなかろうかと考えている。従って，
どこまで可能か分からないが，
フラーレンや
カーボンナノチューブ等の中空分子にものを入れるという化学を，化学反応動力学の基礎理論を使って挑みたい。具体的
には水素吸蔵方法を理論計算により最近見出し，提案している。今後が楽しみである。
研究系及び研究施設の現状 179
3-9 錯体化学実験施設
錯体化学実験施設は１
９
８４年に専任教授と流動部門
（錯体合成）
より始まり，
次第に拡大してきた。現在の研究活動としては，
錯
体触媒研究部門での，
主として後周期遷移金属を利用した次世代型有機分子変換に有効な新機能触媒の開発を推進している。
従来の不斉錯体触媒開発に加え，
遷移金属錯体上へ両親媒性を付与する新手法を確立することで，
「水中機能性錯体触媒」
「高
立体選択的錯体触媒」
「分子性触媒の固定化」
を鍵機能とした錯体触媒を開発している。
また，
遷移金属錯体に特有の反応性に
立脚し，
遷移金属ナノ粒子の新しい調製法の開発，
調製されたナノ金属の触媒反応特性の探索を実施しつつある。錯体物性研
究部門では，
プロトン濃度勾配を利用した水の酸化的活性化による新規酸化反応活性種の創造ならびに金属錯体による二酸化
炭素の活性化を行っている。熱力学的に有利な反応から不利な反応へのエネルギー供給を目指して酸化反応と還元反応を組
み合わせによるエネルギー変換の開発も行っている。
また，
窒素，
硫黄，
セレン等と金属の間に結合をもつ無機金属化合物の合成
と多核集積化を行い，
錯体上での新しい分子変換反応の開発を目指し研究を進めていいる。客員部門として配位結合研究部門
があり，超分子化学と金属クラスターの化学を研究している。
これらの現在の研究体制に将来新たに専任部門などを加えてさら
に完成した錯体研究の世界的拠点となるべく計画を進めている。
錯体物性研究部門
田 中 晃 二（教授）
A-1) 専門領域：錯体化学
A-2) 研究課題：
a) 金属錯体を触媒とする二酸化炭素の多電子還元反応
b) 水およびアミン配位子の酸化的活性化による新規酸化反応活性種の創造
c) 化学エネルギーと電気エネルギーの相互変換を目指した物質変換反応の開発
A-3) 研究活動の概略と主な成果
a) 二酸化炭素由来の金属−カルボニル結合を切断
（一酸化炭素発生）
させることなく，
還元的に活性化させる方法論の
確立により，CO2 由来の金属− CO 錯体と求電子試薬との反応が可能となった。
b) プロトン濃度に依存したアコ−，
ヒドロキソ−，オキソ−金属錯体の酸−塩基平衡反応に配位子の酸化還元反応を
共役せることにより，オキシルラジカル配位子の安定化に初めて成功し，末端酸素と金属が単結合で結合したオキ
シルラジカルRu錯体の単離と構造解析に成功した。
オキシルラジカルRu錯体のEPRスペクトルから末端酸素とジ
オキソレン骨格に二つの不対スピンを有し，
３重項と１重項の電子状態が平衡系で存在することが明らかとなった。
c) プロトン濃度に依存したアコ金属錯体とヒドロキソ金属錯体との可逆反応にチオレン配位子の酸化還元反応を共
役させるとチオレン配位子のイオウ上に電子が蓄積され，酸素付加が起こることを見出した。
この反応は物質の酸
素酸化に対して基本的な概念を提供することが期待される。
一方，
近接した２つの金属錯体上でアコ，
ヒドロキソお
180 研究系及び研究施設の現状
よびオキソ基の変換を行うと極めて良好な水の４電子酸化反応の触媒となることを見出した。
B-1) 学術論文
O. OHTSU and K. TANAKA, “Chemical Control of Valence Tautomerism of Nickel(II) Semiquinone and Nickel(III)
Catecholate States,” Angew. Chem. Int. Ed. 43, 6301–6303 (2004).
R. OKAMURA, T. WADA, K. AIKAWA, T. NAGATA and K. TANAKA,“A Platinum Complex Bridged by
Bis(terpyridyl)xanthene,” Inorg. Chem. 43, 7210–7217 (2004).
T. HINO, T. WADA. T. FUJIHARA and K. TANAKA,“Unusual Redox Behavior of Ru-Dioxolene-Ammine Complexes
and Catalytic Activity toward Electrochemical Oxidation of Alcohol under Mild Conditions,” Chem. Lett. 1596–1597 (2004).
H. OHTSU and K. TANAKA,“Equilibrium of Low- and High-Spin States of Ni(II) Complexes Controlled by the Donor
Ability of the Bidentate Ligands,” Inorg. Chem. 43, 2004–2009 (2004).
T. KOIZUMI and K. TANAKA,“Synthesis and Crystal Structures of Mono- and Dinuclear Silver(I) Complexes Bearing 1,8Naphthyridine Ligand,” Inorg. Chim. Acta 357, 3666–3672 (2004).
T. FUJIHARA, T. WADA and K. TANAKA,“Acid-Base Equilibria of Various Oxidation States of Aqua-Ruthenium Complexes
with 1,10-Phenanthroline-5,6-Dione in Aqueous Media,” Dalton Trans. 645–52 (2004).
T. FUJIHARA, T. WADA and K. TANAKA,“Syntheses and Electrochemical Properties of Ruthenium(II) Complexes with
4,4’-Bipyrimidine and 4,4’-Bipyrimidinium Ligands,” Inorg. Chim. Acta 357, 1205–1212 (2004).
T. WADA, T. FUJIHARA, T. MIZUNO, D. OOYAMA and K. TANAKA,“Strong Interaction between Carbonyl and
Dioxolene Ligands Caused by Charge Distribution of Ruthenium-Dioxolene Frameworks of Mono- and Dicarbonylruthenium
Complexes,” Bull. Chem. Soc. Jpn. 77, 741–749 (2004).
B-6) 受賞、表彰
日本化学会学術賞 (1999).
B-7) 学会および社会的活動
学協会役員、委員
地球環境関連研究動向の調査化学委員会委員 (1990-93).
錯体化学会事務局長 (1990- ).
科学技術振興事業団・戦略的基礎研究「分子複合系の構築と機能」
の研究代表者 (2000- ).
学会の組織委員
第30回錯体化学国際会議事務局長 (1990-94).
第8回生物無機化学国際会議組織委員 (1995-97).
文部科学省、学術振興会等の役員等
学術審議会専門委員（科学研究費分科会）(1992-94, 2003- ).
文部省重点領域研究「生物無機化学」班長 (1992-94).
日本学術振興会特別研究員等審査会専門委員 (1996-97, 2001- ).
次世代研究探索研究会・物質科学系委員会委員 (1997).
研究系及び研究施設の現状 181
社団法人近畿化学協会評議員 (1999-2002).
NEDO技術委員 (2001-2002).
B-8) 他大学での講義、客員
九州大学大学院理学研究院, 2004年.
C)
研究活動の課題と展望
遷移金属上での一酸化炭素と求核試薬との反応は有機合成の最も重要な素反応の一つである。二酸化炭素は金属−η1
−CO2錯体を形成させると速やかに金属−CO錯体に変換可能であるが，
二酸化炭素還元条件下では金属−CO結合の還
元的開裂が起こりCOが発生する。
したがって，
二酸化炭素を有機合成のC1源とするためにはCO2 由来の金属−CO結合
を開裂させることなく各種の試薬と反応させる方法論の開発にかかっている。還元型の配位子をCO2還元の電子貯蔵庫と
して使用するのみならず金属−CO結合に架橋させることで金属−CO結合の還元的開裂の抑制とカルボニル基の還元的
活性化が可能となることが明らかとなった。
このような反応系では金属−COのカルボニル炭素に求電子試薬が付加し，
１段
のCO2還元反応で複数個の炭素−炭素結合生成が可能である。
さらにCO2の多電子還元反応は，貯蔵困難な電気エネル
ギーから化学エネルギーへの変換手段としても大きな期待がかけられる。
アコ金属錯体からのプロトン解離平衡に配位子の酸化還元反応を共役させると溶液のプロトン濃度でオキソラジカル配位
子を有する金属錯体の生成が可能となる。その結果，
プロトン濃度勾配から電気エネルギーへのエネルギー変換ならびに
酸化型オキソ金属錯体を触媒とする有機化合物の酸化反応への応用が期待される。
182 研究系及び研究施設の現状
川 口 博 之（助教授）
A-1) 専門領域：無機合成化学
A-2) 研究課題：
a) アリールオキシド基をもつ多座配位子の錯体化学
b) 金属錯体による小分子活性化
A-3) 研究活動の概略と主な成果
a) アリールオキシド基をもつ多座配位子の錯体化学：これまでの研究において，３つのアリールオキシド基をオルト
位でメチレン鎖により連結した鎖状アリールオキシド３量体を配位子として用いて，
遷移金属との錯形成を調べて
きた。この配位子を基本に，
一部をアニソール基，
イミダリリデン基に置換したハイブリッド型配位子，
および形状
を変化させた３脚型配位子を設計・合成し，
金属錯体を合成した。
例えば，
イミダリリデン基をもつ配位子は，
高原子
価金属と一重項カルベンとの間に安定な結合をもつ特異な金属錯体を与え，
エチレン重合に対して高い活性を示す
ことを明らかにした。
b) 金属錯体による小分子活性化：上記のa)の研究で合成した錯体を用いた電子欠損型ヒドリド錯体の合成を行ってい
る。
ハード且つπドナー性のアリールオキシド基，
ヒドリド配位子，
高原子価金属の組み合わせにより合成した金属
錯体を用いて，
窒素分子等の不活性小分子の分子変換反応を検討している。
例えば，
タンタル錯体上で一酸化炭素の
６量化反応が常温常圧で進行することを見いだした。
B-1) 学術論文
M. YUKI, T. MATSUO and H. KAWAGUCHI, “Formation of an Iron(II) Carbene Thiolato Complex via Insertion of
Carbon Monoxide into Si–C Bond,” Angew. Chem., Int. Ed. 43, 1404–1407 (2004).
T. KOMURO, T. MATSUO, H. KAWAGUCHI and K. TATSUMI, “Synthesis and Structural Characterization of
Silanethiolato Complexes Having tert-Butyldimethylsilyl and Trimethylsilyl Groups,” Dalton Trans. 1618–1625 (2004).
M. KONDO, Y. HAYAKAWA, M. MIYAZAWA, A. OYAMA, K. UNOURA H. KAWAGUCHI, T. NAITO, K. MAEDA
and F. UCHIDA, “A New Redox-Active Coordination Polymer with Cobalticinium Dicarboxylate,” Inorg. Chem. 43, 5801–
5803 (2004).
M. KONDO, Y. IRIE, Y. SHIMIZU, M. MIYAZAWA, H. KAWAGUCHI, A. NAKAMURA, T. NAITO, K. MAEDA and
F. UCHIDA, “Dynamic Coordination Polymers with 4,4’-Oxybis(benzoate): Reversible Transformations of Nano- and
Nonporous Coordination Frameworks Responding to Present Solvents,” Inorg. Chem. 43, 6139–6141 (2004).
B-3) 総説、著書
T. MATSUO and H. KAWAGUCHI, “Tridentate Aryloxide Ligands: New Supporting Ligands in Coordination Chemistry of
Early Transition Metals,” Chem. Lett. 33, 640–645 (2004). (Highlight Review)
H. KAWAGUCHI and T. MATSUO, “Aryloxide-Based Multidentate Ligands for Early Transition Metals and f-Element
Metals,” J. Organomet. Chem. 689, 4228–4243 (2004). (special issue “40th Anniversary of “J. Organomet. Chem.”)
研究系及び研究施設の現状 183
川口博之、大木靖弘、巽 和行,「4.1項 有機バナジウム錯体」
, 第５版実験化学講座 21
「有機遷移金属化合物、超分子錯
体」
, 日本化学会編, 丸善, pp. 83–94 (2004).
川口博之、松尾 司,「2.1.3項 5族金属錯体Nb, Ta」, 第５版実験化学講座 22「金属錯体・遷移金属クラスタ−」
, 日本化
学会編, 丸善, pp. 25–31 (2004).
B-4) 招待講演
川口博之,「多座アリールオキシド配位子を用いた動的金属錯体反応場の構築」
, Organometallic Seminar XXX ＜有機金
属種の科学と活用法＞, 名古屋, 2004年6月.
B-5) 特許出願
特願2004-61676,「新規タンタル−ヒドリド錯体及びそれを用いた一酸化炭素の六量体の製造方法」
, 川口博之、松尾 司
（岡崎国立共同研究機構）,2004年.
特願2004-257631,「ジルコニウムジアラルキル錯体及びそれを用いたアリールアレンの製造方法」
, 川口博之、松尾 司
（自
然科学研究機構）,2004年.
B-7) 学会および社会的活動
学協会役員、委員
日本化学会東海支部代議員 (2002).
B-8) 他大学での講義、客員
名古屋大学大学院工学研究科,「配位化学」,2004年5-6月.
B-10)外部獲得資金
奨励研究(A),「末端カルコゲニド配位子をもつモリブデンおよびタングステン錯体の合成と反応」,川口博之 (1996年).
奨励研究(A),「金属−カルコゲン多重結合をもつ第４-７族遷移金属錯体の合成と反応」
, 川口博之 (1997年-1998年).
徳山科学技術振興財団研究助成,「キュバン型金属−硫黄クラスターの高度集積化」,川口博之 (2001年).
若手研究(A),「架橋型フェノキシド配位子をもつ金属錯体による小分子活性化」
, 川口博之 (2002年-2004年).
特定領域研究(2),「多座フェノキシド配位子を用いた錯体反応場の構築と小分子活性化」
, 川口博之 (2003年).
特定領域研究(2),「多座アリールオキシド配位子を用いた錯体反応場の構築」
, 川口博之 (2004年-2005年).
C)
研究活動の課題と展望
これまでの研究を通して，金属錯体の研究において中心金属の選択および配位子の設計が極めて重要であることを再認
識した。金属錯体を用いた小分子活性化反応の開拓を通して，
金属錯体が示す反応性を制御する要因を明らかにしてい
きたい。
184 研究系及び研究施設の現状
3-10 研究施設
分子制御レーザー開発研究センター
猿 倉 信 彦（助教授）
A-1) 専門領域：量子エレクトロニクス、非線形光学
A-2) 研究課題：
a) テラヘルツ電磁波の発生とその応用
b) 紫外新光学材料とその光源開発への応用
A-3) 研究活動の概要と主な成果
a) テラヘルツ電磁波の発生とその応用：近年の研究に置ける重点課題の一つは，
テラヘルツ電磁波に関する研究であ
る。
テラヘルツ電磁波とは電波と光の境界の，
振動数1 THz
（波長300 µm）
付近の電磁波で，
これまで適当な光源や検
出器がないため研究が進んでいなかった。我々は，
磁場中の半導体にチタンサファイアレーザーにより汎用化され
た超短パルスレーザー光を照射することで，
高平均出力のテラヘルツ電磁波発生に成功した。
我々が発見した，
磁場
印加によるInAs基板からの電磁波の増強に関しては，
理論研究者による新増強メカニズムの提唱もされつつある。
また東北大金研・渡辺教授の協力の下，
超高磁場下でのテラヘルツ電磁波発生について実験を行い，
発生したテラヘ
ルツ電磁波強度の，
特異な磁場強度依存現象を発見し，
その発生機構の解明に取り組んでいる。
さらに光源の高性能
化や小型化，
分光学への応用を目指して研究を継続中である。
我々が開発した新光源を用いた研究としては，
神戸大
の富永教授とのタンパクの溶液の分光研究，
千葉大の西川教授との超臨界流体などの分光研究，
日本分光やアイシ
ン精機との計測器開発などがある。
それに加え現在は，
従来のバルク素材を活用したテラヘルツ光工学の限界を超えるべく，様々なナノ構造を持つ新
素材の探索も始めている。台湾国立交通大学の Pan 教授や産総研の板谷らとは，
MQW や DBR 構造を持つ半導体非
線形デバイスの研究が進行中であり，
東工大の山瀬教授との研究ではナノクラスターを用いた設計可能な新非線形
材料を発見した。
これらの新素材の活用や外場での物性制御による遠赤外・中赤外での新非線形光学の開拓とその
物性研究に取り組んでいる。
b) 紫外新光学材料とその光源開発への応用：近年のもう一つの重点課題は，
素材研究者と共同で行っている，
新光学素
子や新レーザー結晶・非線形結晶による光デバイス開発である。
三菱マテリアルとの研究では，
新非線形結晶LB4に
よりYAGレーザーの第５高調波が発生可能であることを発見した。
またロシアのDubinskii教授や東北大の福田教
授と，セリウム添加フッ化物による紫外固体レーザー開発を行った。
これまで紫外の波長可変レーザーは，赤外・可
視レーザーの波長変換しか方法がなかったが，
新結晶を用いた発振器によって，
波長可変紫外レーザー光の直接・高
効率発生に成功した。
この新素材が赤外領域におけるチタンサファイアと同様に重要であることを，
科技団・東工大
の細野教授とともに，全固体紫外超短パルスレーザーを構築することにより示した。
この“紫外のチタンサファイ
ア”
，
あるいは
“固体のエキシマ”
としてセリウム添加フッ化物レーザーを使用し，
新材料の真空紫外領域におけるバ
ンド端発光特性の評価や，新レーザー媒質・非線形材料の探索を行っている。
研究系及び研究施設の現状 185
B-1) 学術論文
H. TAKAHASHI, M. P. HASSELBECK, A. QUEMA, M. GOTO, S. ONO and N. SARUKURA, “Broadband Terahertz
Radiation Emitter Using Femtosecond-Laser-Irradiated n-Type InAs under Magnetic Field,” Jpn. J. Appl. Phys. 43, L221–
L223 (2004).
M. GOTO, A. QUEMA, H. TAKAHASHI, S. ONO and N. SARUKURA, “Teflon Photonic Crystal Fiber as Terahertz
Waveguide,” Jpn. J. Appl. Phys. 43, L317–L319 (2004).
J. B. SHIM, A. YOSHIKAWA, T. FUKUDA, J. PEJCHAL, M. NIKI, N. SARUKURA and D. H. YOON, “Growth and
Charge Transfer Luminescence of Yb3+- Doped YAlO3 Single Crystals,” J. Appl. Phys. 95, 3063–3068 (2004).
H. TAKAHASHI, M. SAKAI, A. QUEMA, S. ONO, N. SARUKURA, G. NISHIJIMA and K. WATANABE, “Terahertz
Radiation from InAs with Various Surface Orientations under Magnetic Field Irradiated with Femtosecond Optical Pulses at
Different Wavelengths,” J. Appl. Phys. 95, 4545–4550 (2004).
M. YAMAGA, S. YABASHI, Y. MASUI, M. HONDA, H. TAKAHASHI, M. SAKAI, N. SARUKURA, J. -P. R. WELLS
and G. D. JONES, “Optical, Infrared and EPR Spectroscopy of CaF2:Ce3+ Crystals Co-Doped with Li+ or Na+,” J. Lumin.
108, 307–311 (2004).
H. TAKAHASHI, M. P. HASSELBECK, A. QUEMA, M. GOTO, S. ONO and N. SARUKURA, “Effect of Ultrafast
Optical Pulses with Different Pulse Duration on the Terahertz Radiation Spectrum of n-Type InAs,” Jpn. J. Appl. Phys. 43,
L746–L748 (2004).
H. TAKAHASHI, A. QUEMA, M. GOTO, S. ONO, N. SARUKURA, G. NISHIJIMA and K. WATANABE, “Physical
Origin of Magnetically Induced Periodic Structure Observed in Terahertz Radiation Spectrum Emitted from InAs,” Jpn. J.
Appl. Phys. 43, L1017–L1019 (2004).
R. E. OUENZERFI, S. ONO, A. QUEMA, M. GOTO, N. SARUKURA, T. NISHIMATSU, N. TERAKUBO, H.
MIZUSEKI, Y. KAWAZOE, A. YOSHIKAWA and T. FUKUDA, “Design Proposal of Light Emitting Diode in Vacuum
Ultraviolet Based on Perovskite-Like Fluoride Crystals,” Jpn. J. Appl. Phys. 43, L1140–L1143 (2004).
A. YOSHIKAWA, H. OGINO, J. B. SHIM, V. V. KOCHURIKIN, M. NIKL, N. SOLOVIEVA, S. ONO, N. SARUKURA,
M. KIKUCHI and T. FUKUDA, “Growth and Scintillation Properties of Yb Doped Aluminate, Vanadate and Silicate Single
Crystals,” Opt. Mater. 26, 529–534 (2004).
R. E. OUENZERFI, S. ONO, A. QUEMA, M. GOTO, M. SAKAI, N. SARUKURA, T. NISHIMATSU, N. TERAKUBO,
H. MIZUSEKI, Y. KAWAZOE, H. SATO, A. YOSHIKAWA and T. FUKUDA, “Design Principle of Wide-Gap Fluoride
Hetero-Structures for Deep Ultraviolet Optical Devices,” J. Appl. Phys. 96, 7655–7659 (2004).
A. QUEMA, M. GOTO, M. SAKAI, G. JANAIRO, R. E. OUENZERFI, H. TAKAHASHI, S. ONO and N. SARUKURA,
“Onset Detection of Solid-State Phase Transition in Estrogen-Like Chemical via Terahertz Transmission Spectroscopy,” Appl.
Phys. Lett. 85, 3914–3916 (2004).
B-2) 国際会議のプロシーディングス
H. TAKAHASHI, M. HASSELBECK, A. QUEMA, M. GOTO, S. ONO and N. SARUKURA, “Broadband THz-radiation
emitter using femtosecond laser-irradiated n-type InAs under magnetic field,” Conference on Laser and Electro-Optics (CLEO
2004), May 16–21, 2004, San Francisco, California U.S.A., paper CTuB6 (2004).
186 研究系及び研究施設の現状
A. QUEMA, M. GOTO, M. SAKAI, H. TAKAHASHI, S. ONO and N. SARUKURA, “Temperature-dependent vibrational
modes of potential estrogenic Environmental pollutants measured by terahertz spectroscopy,” Conference on Laser and ElectroOptics (CLEO 2004), May 16–21, 2004, San Francisco, California U.S.A., paper CTuP47 (2004).
M. GOTO, A. QUEMA, H. TAKAHASHI, S. ONO and N. SARUKURA, “Plastic Photonic crystal fiber as terahertz
waveguide,” Conference on Laser and Electro-Optics (CLEO2004), May 16–21, 2004, San Francisco, California U.S.A.,
paper CTuP49 (2004).
A. QUEMA, M. GOTO, M. SAKAI, G. JANAIRO, R. EL OUENZERFI, H. TAKAHASHI, S. ONO and N. SARUKURA,
“Solid-state phase transition onset detection in estrogen-like chemical via terahertz transmission spectroscopy,” 14th International
Conference on Ultrafast Phenomena, July 25–30, 2004, Niigata,Japan, paper ME3 (2004).
M. GOTO, A. QUEMA, H. TAKAHASHI, S. ONO and N. SARUKURA, “Teflon photonic crystal fiber as polarizationpreserving waveguide in THz region,” 14th International Conference on Ultrafast Phenomena, July 25–30, 2004, Niigata,Japan,
paper ME33 (2004).
H. TAKAHASHI, A. QUEMA, M. GOTO, S. ONO, N. SARUKURA, G. NISHIJIMA and K. WATANABE, “Magnetically
induced evolution of terahertz radiation spectrum emitted from InAs up to 27 T,” 14th International Conference on Ultrafast
Phenomena, July 25–30, 2004, Niigata, Japan, paper ME44 (2004).
H. TAKAHASHI, A. QUEMA, M. GOTO, S. ONO, N. SARUKURA, G. NISHIJIMA and K. WATANABE, “Terahertz
radiation spectrum emitted from InAs under the existence of Magnetic field up to 27 T,” Nonlinear Optics: Materials,
Fundamentals and Applications, August 2–6, 2004, Waikoloa, Hawaii, U.S. A., paper MC1 (2004).
H. TAKAHASHI, M. HASSELBECK, A. QUEMA, M. GOTO, S. ONO and N. SARUKURA, “Strong enhancement of
higher frequency terahertz radiation from n-type InAs by the reduction of excitation pulse duration,” Nonlinear Optics: Materials,
Fundamentals and Applications, August 2–6, 2004, Waikoloa, Hawaii, U.S. A., paper MC4 (2004).
A. QUEMA, M. GOTO, M. SAKAI, G. JANAIRO, R. EL OUENZERFI, H. TAKAHASHI, S. ONO and N. SARUKURA,
“Onset detection of solid-state phase transition in a quasi-mimic natural Hormone chemical using transmission spectroscopy
in the terahertz frequency region,” Nonlinear Optics: Materials, Fundamentals and Applications, August 2–6, 2004, Waikoloa,
Hawaii, U.S. A., paper TuB5 (2004).
M. GOTO, A. QUEMA, H. TAKAHASHI, S. ONO and N. SARUKURA, “Photonic crystal fiber waveguide for terahertz
radiation,” Nonlinear Optics: Materials, Fundamentals and Applications, August 2–6, 2004,Waikoloa, Hawaii, U.S. A., paper
WB5 (2004).
M. GOTO, A. QUEMA, H. TAKAHASHI, S. ONO and N. SARUKURA, “Polarization-preserving teflon photonic crystal
fiber waveguide for THz radiation,” The Joint 29th International Conference on Infrared and Millimeter Waves and 12th
International Conference on Terahertz Electronics (IRMMW 2004 / THz 2004), September 27–October 1, 2004, Karlsruhe,
Germany, paper M7.2 (2004).
A. QUEMA, M. GOTO, M. SAKAI, G. JANAIRO, R. EL OUENZERFI, H. TAKAHASHI, S. ONO and N. SARUKURA,
“Terahertz transmission spectroscopic detection of solid-state phase transition onset in endocrine-disrupting estrogen-like
chemical,” The Joint 29th International Conference on Infrared and Millimeter Waves and 12th International Conference on
Terahertz Electronics (IRMMW 2004 / THz 2004), September 27–October 1, 2004, Karlsruhe, Germany, paper Tu6.4 (2004).
研究系及び研究施設の現状 187
S. ONO, H. TAKAHASHI, A. QUEMA, M. GOTO, N. SARUKURA, G. NISHIJIMA and K. WATANABE, “Evolution
of terahertz radiation spectrum induced by a magnetic field applied on an InAs emitter in the Voigt configuration,” The Joint
29th International Conference on Infrared and Millimeter Waves and 12th International Conference on Terahertz Electronics
(IRMMW 2004 / THz 2004), September 27–October 1, 2004, Karlsruhe, Germany, paper P1.39 (2004).
H. TAKAHASHI, M. HASSELBECK, A. QUEMA, M. GOTO, S. ONO and N. SARUKURA, “Higher frequency
enhancement of terahertz-radiation spectrum from n-type InAs by using shorter excitation pulse,” The Joint 29th International
Conference on Infrared and Millimeter Waves and 12th International Conference on Terahertz Electronics (IRMMW 2004 /
THz 2004), September 27–October 1, 2004, Karlsruhe, Germany, paper Th9.2 (2004).
B-4) 招待講演
猿倉信彦,「セリウム添加フッ化物レーザー結晶」,科研費特定領域全体会議, 東京, 2004年1月.
猿倉信彦,「テラヘルツ分光の将来展望」,原研テラヘルツ研究会, 奈良, 2004年1月.
猿倉信彦,「フッ化物ホストを用いたレーザー材料」,学振１６１委員会, 東京, 2004年4月.
猿倉信彦,「真空紫外光学材料としてのフッ化物の可能性」,新プロ全体会議, 静岡, 2004年7月.
N. SARUKURA, “Development of Future All-Soild-State, Ultraviolet, Terawatt Laser System using Ce:LiCAF as a Gain
Medium,” IWPA, Vietnam, April 2004.
S. ONO and N. SARUKURA, “All-solid-state, ultraviolet, high power laser system using Ce:LiCAF as a gain medium,” The
22nd SPP Physics Congress, Tagbilaran City, Bohol, October 2004.
B-5) 特許出願
特願平10-018498,「高出力遠赤外光発生方法及びその装置」,猿倉信彦、大竹秀幸（Ｊ
ＳＴ）,1998年.
特願平10-048318,「ＴＨｚ電磁波発生制御方法」,腰原伸也、猿倉信彦、嶽山正二郎、宗片比呂夫、南不二雄（（財）神奈川
科学技術アカデミー）,1998年.
特願2000-109977,「分光素子と遠赤分光装置」,猿倉信彦、鈴井光一、矢野隆行、大竹秀幸（Ｊ
ＳＴ）,2000年.
特願2000-331796,「発光材及びそれを用いた光源装置」
, 川辺豊、山中明生、花村榮一、堀内大嗣、猿倉信彦、大竹秀幸
（Ｊ
ＳＴ）
, 2000年.
特願2001-135236,「光学材料」
, 猿倉信彦、村上英利、大竹秀幸、山瀬利博、西 信之、井上克也
（岡崎国立共同研究機構
長）,2001年.
B-6) 受賞、
表彰
猿倉信彦, 電気学会論文発表賞 (1994).
猿倉信彦, レーザー研究論文賞 (1998).
猿倉信彦, JJAP論文賞
（ERATO 河村他）(2001).
和泉田真司, 大幸財団学芸奨励生 (1998).
劉振林, レーザー学会優秀論文発表賞 (1998).
188 研究系及び研究施設の現状
B-7) 学会および社会的活動
学会の組織委員
Ultrafast Phenomena, program committee (1997-2002).
Ultrafast Phenomena, local committee (2003-2004).
Advanced Solid- State lasers, program committee (1999-2002).
応用物理学会プログラム委員 (1997-2002).
レーザー学会年次大会実行委員 (1998- ).
レーザー学会中部支部組織委員 (1998- )
電気学会光量子デバイス技術委員 (1998- ).
電気学会アドバンストコヒーレントライトソース調査専門委員会委員長 (2001-2002).
Femtosecond Technologyプログラム委員 (1998-1999).
Ultrafast Optics, program committee (2002- ).
THz 2003, program committee (2002-2003).
Laser and Nonlinear Optical Materials, program committee (2002-2003).
Conference on Laser and Electro-Optics/ Pacific Rimプログラム委員 (2002- ).
第28回赤外とミリ波に関する国際会議プログラム委員 (2002-2003).
学会誌編集委員
レーザー研究, 編集委員 (1997- ).
JJAP編集委員 (1999- ).
JJAP Head Editor (2001- ).
IEEE JSTQE編集委員 (2000-2001).
B-8) 他大学での講義、客員
名古屋工業大学,「機能工学特別講義III」
, 2004年4月-2005年3月.
B-9) 学位授与
高橋啓司,「Development of intense and ultrashort terahertz radiation sources using semiconductor surfaces under magnetic
field」
, 2004年3月, 博士（工学）.
B-10)外部獲得資金
奨励研究(A),「新紫外波長可変レーザーを用いた全固体高出力超短パルスレーザーシステム」
, 猿倉信彦 (1996年-1998年).
奨励研究(A),「紫外波長可変レーザー結晶を用いた高エネルギー出力抽出への試み」,猿倉信彦 (1999年-2000年).
特定領域研究(B)(2),「高強度テラヘルツ電磁波による画像新知覚化システムの構築」,猿倉信彦 (1999年-2001年).
奨励研究(A),「連続波レーザー光励起増幅器によるフェムト秒モード同期固体レーザーの高平均出力化」
, 猿倉信彦 (2001
年-2002年).
基盤研究(B)(2)
（展開）
「高強度テラヘルツ電磁波を利用した環境ホルモン物質高感度小型検出システムの開発」
,
, 猿倉
信彦 (2001年-2004年).
研究系及び研究施設の現状 189
特定領域研究(2),「テラワット紫外全固体超短パルスレーザーの開発」,猿倉信彦 (2003年).
特定領域研究(2),「非同軸配置のパラメトリック増幅法による真空紫外超短パルスレーザー開発」
, 猿倉信彦 (2004年-2005
年).
学振特別研究員奨励費,「光結晶ファイバーを用いたテラヘルツ波ピッグテイルによる生体分子の実時間計測近接場顕微
分析装置の開発」,Alex Quema (2004年-2005年).
若手研究(B),「紫外全固体レーザーのテラワット化にむけた高効率、高出力な新増幅器の開発」
, 小野晋吾 (2004年-2006年).
科学技術振興事業団,「高出力遠赤外発生装置」,猿倉信彦 (1999年).
科学技術振興事業団,「紫外レーザー材料の開発」
, 猿倉信彦 (1999年-2000年).
中小企業総合事業団（NEDO再受託）,「強磁場増強ＴＨｚ放射による時系列変換時間分解分光システムの研究開発」,猿
倉信彦 (1999年-2000年).
C)
研究活動の課題と展望
遠赤外超短パルスレーザーには，
その実用という点において，
ミリワット級のアベレージパワーを持つテラヘルツ放射光源が
必要となる。我々のグループでは，
半導体基板に強磁場を印加したテラヘルツエミッタを用いることで，
平均出力でサブミリ
ワット級のテラヘルツ電磁波光源を実現し，
今まで非常に難しいとされていたテラヘルツ領域の時間分解分光も容易に行
うことが可能となった。現在我々は，
これを分光測定に実際に使用し，
タンパク質の分光測定やナフトール異性体の同定，
ナ
フトール単結晶の構造相転移現象の観測など，すでにいくつかの成果を上げつつある。
また，
レンズダクトを使用した，
テラ
ヘルツ光を扱う新たな光学デバイスや，
テラヘルツ領域だけでなく，
可視，
近・中赤外領域でも透明な新たな光学材料の開
発など，
テラヘルツ光を物性測定のツールとして用いるのに必要な周辺技術についても研究を行っている。
これらを通し，
テ
ラヘルツ分光を新たな物性物理分野として確立しようと努力している。
また新紫外光学材料については，
これまでの研究で，
セリウム添加フッ化物結晶による紫外波長可変全固体レーザーの開
発に成功した。今後はこれを用い，
新たな紫外非線形材料の探索や新紫外レーザー結晶の特性評価などの物性研究を行
う予定である。
190 研究系及び研究施設の現状
平 等 拓 範（助教授）
A-1) 専門領域：量子エレクトロニクス、光エレクトロニクス、レーザー物理、非線形光学
A-2) 研究課題：広帯域波長可変クロマチップレーザーの研究
a) 高性能マイクロチップ固体レーザーの研究
a1)固体レーザー材料の研究
a2)高輝度Ndレーザーの研究
a3)高性能Ybレーザーの研究
b) 高性能非線形光学波長変換チップの研究
b1)高効率中赤外光発生法の研究
b2)高性能QPMチップ作成法の研究
b3)多機能非線形波長変換法の研究
A-3) 研究活動の概略と主な成果
中赤外域から紫外域にわたる多機能な応用光計測を可能とする高機能・広帯域波長可変クロマチップレーザー
（Chromatic
Microchip Laser System; Chroma-Chip Laser）
をめざして以下のような研究を進めている。
a1) 驚くべき事に代表的な固体レーザー材料であるNd:YAGにおいてすら，
その誘導放出断面積や蛍光寿命など設計に
必要な基礎パラメータは文献により数倍以上の違いが有り，
種々の場面で混乱を引き起こしている。
我々は，
希土類
添加固体材料における発光過程の解析を行い，
従来手法の矛盾を解消できるハイブリッド法を確立した。これによ
り新材料に対する正当な評価が可能となるだけでなく，従来レーザー材料に対する新機能の発見も可能となる。
半導体レーザー（LD）
励起固体レーザー（DPSSL）
の中でも代表的なNd:YAGレーザーは，
これまでGaAlAs-LDに適
した808 nm
（4I9/2–4F5/2）に強い吸収があったことも幸いし，
１９８０年代半ばより飛躍的な発展を遂げた。
しかし，1064
nm発振に対する原子量子効率を76% と制限する要因ともなっていた。
我々は，最近になりNd3+ 高濃度添加YAGに
おいて上準位直接励起
（4I9/2–4F3/2）
を行うことでレーザー性能が著しく向上することを見出した。
一方で，
YAGの結
晶構造に対する詳細な研究により，励起に付随し誘起される熱複屈折特性を大幅に改善できる新構成を発見した。
YAG に関する研究の殆どは３０年近く前に成された解析に帰着するが，これに致命的な誤りがあった。基礎に立ち
返った検討の結果，
従来広く用いられている熱複屈折解消法を必要としない簡便な手法を提案することができた。
また，
新材料探索としてNd高濃度添加の可能なセラミックYAG，
スペクトル幅を制御できるセラミックYSAG，
高
い吸収係数を有するNd:GdVO4などLD励起マイクロチップ固体レーザーの観点より材料開発に強い他機関と連携
しながら研究，開発を進めている。
a2) 小型固体レーザーの究極であるマイクロチップレーザーの高輝度化を，代表的なNd系固体レーザーを中心に進め
ている。
これまでにモード品質を示す量として導入されつつあるM2因子を用いた設計法を提案，
レーザー上準位直
接励起法と併せNd:YVO4，Nd:GdVO4 マイクロチップレーザーにおいて，入射光に対しスロープ効率80% を達成し
ている。次に，高輝度化を図るためNd:YAG結晶にCr:YAGを併用した受動Qスイッチレーザーを試作，
高平均出力
化だけでなく高尖頭値化を図った。すでに，パルスエネルギー960 µJ，パルス幅400 psを得ている。
尖頭値は1.7 MW
にも達し，
M2値が1.05であることより輝度にして0.14 PW/sr-cm2と従来は特殊な大型装置でしか実現できなかった
研究系及び研究施設の現状 191
高輝度出力特性を，
親指サイズでバッテリー駆動可能な低消費電力において実現した。
さらに，
単一縦モード発振で
ある事より，非線形光学波長変換も容易となる。結果を b3)において言及する。
a3)９０年代に入り，レーザーには不向きとされていたYb系材料が，
LD励起により高性能なレーザーとなり得ることが
報告された。以来，我々はこの分野でも先導的な研究を行ってきた。高出力化が期待されているYb:YAGは，
高効率
発振が可能と言われながらも準四準位レーザーであるため，
励起状態に敏感であり，
条件によっては，
発振効率が大
きく損なわれる欠点を有する。DPSSLの励起光源であるLDは，
ビーム品質が劣悪であるため，その高密度励起光学
系の設計が困難であったが，M2 因子設計法を改良することでDPSSL の最適化を容易にした。
これまでに，厚み400
µm の Yb:YAG マイクロチップ結晶から，1 µm 領域において 85 nm と蛍光幅の９倍にも及ぶ広帯域波長可変動作
を実現した。さらに，Yb:YSAG セラミックスにおいて SESAM を用いることで 280 fs までの超短パルス発生を実証
した。
一方，
マイクロチップレーザーの高出力化を図るため，
励起パワーのスケーリングが容易なエッジ励起法を考
案し，準 CW 励起により最大出力 400 W，スロープ効率 50% を，また CW 出力 130 W を直径 5 mm，厚み 300 µm のコ
アから取り出すことに成功した
（最近CW 300 Wを達成）
。
現在，
これらを融合した高平均出力の超短パルスレーザー
について検討を進めている。
b1)レーザーは高輝度の優れた光源であるが，発振波長が限定されていることがその応用を制限ていた。
非線形光学に
基づく波長変換法ではレーザー光のコヒーレンス特性を損なわずに高効率に異なった波長に変換できる特長を持っ
ている。
しかしながら，
分子科学に限らず種々の応用分野から，
より高度な非線形光学波長変換法が求められている。
最近提案された擬似位相整合
（Quasi Phase Matching: QPM）
波長変換法では，
位相整合条件を光リソグラフィによる
ディジタルパターンで設計できるため変換効率や位相整合波長が設計できるだけでなく空間領域，
周波数領域，
時
間領域で位相整合特性を設計できる。
本研究では，OPO, DFG を組み合わせることで波長 6 µm 領域の広帯域赤外光を高効率に発生することを検討して
いる。
ここでは，
ニオブ酸リチウム（LiNbO3）
にQPM構造を導入したQPM-LiNbO3を検討している。
この場合，
最適な
周期や領域長が決定されれば，光リソグラフィにより１つの結晶上にOPOとDFGの２つの機能を持たせることも
可能になる。これまでに OPO による 3 µm 域までの中赤外光発生を確認した。
b2)QPMデバイスには材料としてLiNbO3が広く用いられているが，従来のプロセスでは分極を反転させるための印加
高電界を深さ方向に制御することが不可能であり，
原理的な検証は可能でも実用的な出力を得ることは困難であっ
た。現在，初期的な QPM-LiNbO3 を用いた赤外光発生実験と高出力化のための大断面積 QPM-LiNbO3 作成プロセス
開発を並行して進めている。これまでに厚さ5 mmのMgO:LiNbO3 結晶に周期30 µmのQPM構造作成に成功してお
り，中赤外域で 77 mJ（12 ns）
にも及ぶ高エネルギー QPM-OPO を実証した。結晶はノンコートながらスロープ効率
は 70% にも及ぶ高効率特性が得られた。
b3)一方，
QPM法では波長変換特性を設計できるものの許容幅が狭くなることが問題であった。
非線形材料の分散特性
を詳細に調べ，MgO:LNのd31 を用いることで通信に有用な1.56 µmで∂Λ/∂λ = 0となることを見出し，実験により52
nmの広帯域位相整合特性を実証した。
このことは通信領域での超短パルスの取り扱いを可能とするものであり，
今
後の展開が期待されている。また，試作したLD励起Nd:GdVO4 マイクロレーザー励起により，CW出力1.4 Wの緑色
光（532 nm）
であるSH光を単行で発生する事に成功した。続いて紫外光（354 nm）
であるSF光，ディスプレーなどに
有用な深青色光
（456 nm）
である912 nmのSH光を得た。
さらには受動Qスイッチマイクロチップレーザーを用いて，
波長 355 nm の紫外光から数 100 µm までのテラヘルツ光発生を手のひらサイズの光学系で実証した。
以上，
広帯域波長可変光源をめざして高輝度マイクロチップレーザー，
高性能非線形波長変換チップ，
さらに新規光
源を用いた新しい応用までを含めた研究開発を進めている。
192 研究系及び研究施設の現状
B-1) 学術論文
W. K. JANG, T. TAIRA, Y. SATO and Y. M. YU, “Laser Emission under 4F5/2 and 4F3/2 Pumping in Nd:LSB Micro-Laser,”
Jpn. J. Appl. Phys. 43, 70–72 (2004).
S. ASHIHARA, T. SHIMURA, K. KURODA, N. E. YU, S. KURIMURA, K. KITAMURA, M. CHA and T. TAIRA,
“Optical Pulse Compression Using Cascaded Quadratic Nonlinearities in Periodically Poled Lithium Niobate,” Appl. Phys.
Lett. 84, 1055–1057 (2004).
Y. SATO and T. TAIRA, “Saturation Factors of Pump Absorption in Solid-State Lasers,” IEEE J. Quantum Electron. 40,
270–280 (2004).
N. PAVEL, I. SHOJI, T. TAIRA, K. MIZUUCHI, A. MORIKAWA, T. SUGITA and K. YAMAMOTO, “Room-Temperature,
Continuous-Wave 1-W Green Power by Single-Pass Frequency Doubling in a Bulk Periodically Poled Mgo:LiNbO3 Crystal,”
Opt. Lett. 29, 830–832 (2004).
R. KAWAI, Y. MIYASAKA, K. OTSUKA, J.Y. KO, I. SHOJI and T. TAIRA, “Oscillation Spectra and Dynamic Effects in
a Highly-Doped Microchip Nd:YAG Ceramic Laser,” Opt. Express 12, 2293–2301 (2004).
Y. SATO, J. SAIKAWAI. SHOJI, T. TAIRA and A. IKESUE, “Spectroscopic Properties and Laser Operation of
Nd:Y3ScAl4O12 Polycrystalline Gain Media, Solid-Solution of Nd:Y3Al5O12 and Nd:Y3Sc2Al3O12 Ceramics,” J. Ceram. Soc.
Jpn. Supple. 112, 313–316 (2004).
I. SHOJI, T. TAIRA, A. IKESUE and K. YOSHIDA, “Reduction of the Thermal Load by Laser Oscillation in Highly Nd3+Doped Ceramic YAG,” OSA TOPS 94, 415–420 (2004).
N. PAVEL, I. SHOJI, T. TAIRA, K. MIZUUCHI, A. MORIKAWA, T. SUGITA and K. YAMAMOTO, “High-Power
Green Generation at Room Temperature in a Periodically Poled MgO:LiNbO3 by Frequency Doubling of a Diode End-Pumped
Nd:GdVO4 Laser,” OSA TOPS 94, 196–202 (2004).
J. SAIKAWA, Y. SATO, T. TAIRA and A. IKESUE, “Optical Properties of Yb3+-Doped Y3ScAl4O12 Ceramic Lasers,” OSA
TOPS 94, 222–226 (2004).
T. DASCALU, N. PAVEL, M. TSUNEKANE and T. TAIRA, “High Power Microchip Composite Yb:YAG Laser,” OSA
TOPS 94, 245–250 (2004).
Y. SATO, T. TAIRA, O. NAKAMURA and Y. FURUKAWA, “Spectroscopic Properties of Disordered Single Crystals:
Solid-Solution of Gd3Ga5O12 and Nd3Ga5O12,” OSA TOPS 94, 288–292 (2004).
J. SAIKAWA, Y. SATO, I. SHOJI, T. TAIRA and A. IKESUE, “Passively Mode-Locked Nd3+-Doped Y3ScAl4O12 Ceramic
Laser with a Cascaded Quadratic Nonlinear Mirror,” OSA TOPS 94, 319–322 (2004).
Y. SATO, N. PAVEL and T. TAIRA, “Spectroscopic Properties and Near Quantum-Limit Laser-Oscillation in Nd:GdVO4
Single Crystal,” OSA TOPS 94, 405–409 (2004).
I. SHOJI, T. TAIRA, A. IKESUE and K. YOSHIDA, “Reduction of the Thermal Load by Laser Oscillation in Highly Nd3+Doped Ceramic YAG,” OSA TOPS 94, 415–420 (2004).
K. MIZUUCHI, A. MORIKAWA, T. SUGITA, K. YAMAMOTO, N. PAVEL and T. TAIRA, “Continuous-Wave Deep
Blue Generation in a Periodically Poled MgO:LiNbO3 Crystal by Single-Pass Frequency Doubling of a 912-nm Nd:GdVO4
Laser,” Jpn. J. Appl. Phys. Express. 43, L1293–L1295 (2004).
N. PAVEL, I. SHOJI and T. TAIRA, “Continuous-Wave High-Power Nd:YAG-KNbO3 Laser at 473 nm,” Opt. Laser Tech.
36, 581–585 (2004).
研究系及び研究施設の現状 193
M. HARADA, K. MURAMATSU, Y. IWASAKI, S. KURIMURA and T. TAIRA, “Periodic Twinning in Crystal Quartz for
Optical Quasi-Phase Matched Secondary Harmonic Conversion,” J. Mater. Res. 19, 969–972 (2004).
J. SAIKAWA, Y. SATO, T. TAIRA and A. IKESUE, “Absorption, Emission Spectrum Properties, and Efficient Laser
Performances of Yb:Y3ScAl4O12 Ceramics,” Appl. Phys. Lett. 85, 1898–1900 (2004).
H. ISHIZUKI, I. SHOJI and T. TAIRA, “High-Energy Quasi-Phase-Matched Optical Parametric Oscillation in a 3-mmThick Periodically Poled MgO:LiNbO3 Device,” Opt. Lett. 29, 2527–2529 (2004).
K. MIZUUCHI, A. MORIKAWA, T. SUGITA, K. YAMAMOTO, N. PAVEL and T. TAIRA, “Continuous-Wave Ultraviolet
Generation at 354 nm in a Periodically Poled MgO:LiNbO3 by Frequency Tripling of a Diode End-Pumped Nd:GdVO4
Microlaser,” Appl. Phys. Lett. 85, 3959–3961 (2004).
J. SAIKAWA, Y. SATO, T. TAIRA and A. IKESUE, “Passive Mode Locking of a Mixed Garnet Yb:Y3ScAl4O12 Ceramic
Laser,” Appl. Phys. Lett. 85, 5845–5847 (2004).
B-2) 国際会議のプロシーディングス
Y. AOYAGI, T. TAIRA and I. SHOJI, “Thermal Analysis Simulation Using Depolarization Loss in Solid-State Microchip
Laser,” SICE Annual Conference, FukuiUniversity, August 4–6, 2410–2415 (2003).
J. YI, H. ISHIZUKI, I. SHOJI and T. TAIRA, “Grating Period and Temperature Dependence of OPO Wavelength in 5
mol.% MgO:PPLN Cavity,” Proceedings of the 11th International Symposium on Laser Spectroscopy, vol. 11, no. 3, Daejeon,
Korea, November 7–8, 116–119 (2003).
I. SHOJI, T. TAIRA, A. IKESUE and K. YOSHIDA, “Reduction of the Thermal Load in Highly Nd3+-Doped Ceramic YAG
by Laser Oscillation,” OSA Topical meeting on Advanced Solid-State Photonics, Santa Fe, New Mexico, USA, 1–4 February
2004, MB1 (2004).
J. SAIKAWA, Y. SATO, I. SHOJI, T. TAIRA and A. IKESUE, “Passively Mode-Locked Nd3+-Doped Y3ScAl4O12 Ceramic
Laser,” OSA Topical meeting on Advanced Solid-State Photonics, Santa Fe, New Mexico, USA, 1–4 February 2004, TuB17
(2004).
T. DASCALU, N. PAVEL, M. TSUNEKANE and T. TAIRA, “Continuous-Wave 90-W Output Power Diode Edge-Pumped
Microchip Composite Yb:YAG Laser,” OSA Topical meeting on Advanced Solid-State Photonics, Santa Fe, New Mexico,
USA, 1–4 February 2004, WA2 (2004).
J. SAIKAWA, Y. SATO, T. TAIRA and A. IKESUE, “Spectroscopic Properties and Efficient Laser Performances of Yb3+Doped Y3ScAl4O12 Ceramics,” OSA Topical meeting on Advanced Solid-State Photonics, Santa Fe, New Mexico, USA, 1–4
February 2004, WB1 (2004).
Y. SATO, N. PAVEL and T. TAIRA, “Near Quantum Limit Laser Oscillation and Spectroscopic Properties of Nd:GdVO4
Single Crystal,” OSA Topical meeting on Advanced Solid-State Photonics, Santa Fe, New Mexico, USA, 1–4 February 2004,
WB5 (2004).
Y. SATO, T. TAIRA, O. NAKAMURA and Y. FURUKAWA, “Spectroscopic Properties of Heavily Nd3+-Doped GGG and
NdGG Single Crystals,” OSA Topical meeting on Advanced Solid-State Photonics, Santa Fe, New Mexico, USA, 1–4 February
2004, WB6 (2004).
194 研究系及び研究施設の現状
N. PAVEL, I. SHOJI, T. TAIRA, K. MIZUUCHI, A. MORIKAWA, T. SUGITA and K. YAMAMOTO, “High-Power
Green Generation at Room Temperature in a Periodically Poled MgO:LiNbO3 by Frequency Doubling of a Diode End-Pumped
Nd:GdVO4 Laser,” OSA Topical meeting on Advanced Solid-State Photonics, Santa Fe, New Mexico, USA, 1–4 February
2004, WD3 (2004).
H. ISHIZUKI, I. SHOJI and T. TAIRA, “High Energy Optical Parametric Oscillation Using 3-mm-thick Periodically Poled
MgO:LiNbO3,” Conference on Lasers and Electro-Optics CLEO 2004, San Francisco, California, USA, May 16–21, CTuA3
(2004).
J. SAIKAWA, Y. SATO, T. TAIRA and A. IKESUE, “Passively Mode-Locked Yb3+-Doped Y3ScAl4O12 Ceramic Laser,”
Conference on Lasers and Electro-Optics CLEO 2004, San Francisco, California, USA, May 16–21, CTuT6 (2004).
T. DASCALU, M. TSUNEKANE and T. TAIRA, “Investigation of Temperature Distribution and Phase Distorition in HighPower Diode Edge-Pumped Microchip Composite Yb:YAG Laser,” Conference on Lasers and Electro-Optics CLEO 2004,
San Francisco, California, USA, May 16–21, CThT56 (2004).
N. PAVEL, I. SHOJI and T. TAIRA, “Continuous-Wave High-Power Nd:YAG-KNbO3 Blue Laser at Room Temperature,”
Conference on Lasers and Electro-Optics CLEO 2004, San Francisco, California, USA, May 16–21, CThT65 (2004).
Y. SATO, N. PAVEL and T. TAIRA, “Comparative Study of Nd:GdVO4 and Nd:YVO4:Laser Oscillation under 808-nm and
879-nm Pumping,” Conference on Lasers and Electro-Optics CLEO 2004, San Francisco, California, USA, May 16–21,
CThJJ7 (2004).
N. PAVEL, I. SHOJI, T. TAIRA, K. MIZUUCHI, A. MORIKAWA, T. SUGITA and K. YAMAMOTO, “1-W Green
Generation by Frequency-Doubling of a Diode End-Pumped Nd:GdVO4 Laser in a Bulk Periodically Poled MgO:LiNbO3 at
Room Temperature,” Conference on Lasers and Electro-Optics CLEO 2004, San Francisco, California, USA, May 16–21,
CFE4 (2004).
N. PAVEL, T. TAIRA, K. MIZUUCHI, A. MORIKAWA, T. SUGITA and K. YAMAMOTO, “Continuous-Wave Ultraviolet
Generation at 354 nm in a Periodically Poled MgO:LiNbO3,” Nonlinear Optics:Materials, Fundamentals and Applications,
Waikoloa, Hawaii, Aug. 2–6, TuA2 (2004).
N. PAVEL, T. TAIRA, Y. TAMAOKI and H. KAN, “Continuous-Wave High-Power Intracavity Frequency-Doubled
Nd:GdVO4-LBO Green Laser,” Nonlinear Optics:Materials, Fundamentals and Applications, Waikoloa, Hawaii, Aug. 2–6,
WD6 (2004).
J. WISDOM, R. GAUME, S. WONG, T. PLETTNER, R. ROUTE, R. FEIGELSON, M. DIGONNET, R.L. BYER, T.
TAIRA and A. IKESUE, “Transparent Ceramic Fabrication, Performance and Characterization at Stanford University,” Stanford
Photonics Research Center(SPRC), 2004 Annual Report, Stanford University, September 13-15A (2004).
K. KASAZUMI, A. MORIKAWA, T. SUGITA, K. MIZUUCHI, K. YAMAMOTO, N. PAVEL and T. TAIRA, “A Laser
Light Source Generating Ultra-Violet and Green Light for Holographic Memory System,” International Symposium on Optical
Memory ISOM’04, Jeju Island, Korea, October 11–15, Th-I-05 (2004).
B-4) 招待講演
平等拓範,「Advanced Solid-State Photonics 2004(1-4 Feb.)報告」,第4回光材料・応用技術研究会, 東京, 2004年3月.
研究系及び研究施設の現状 195
, 東京工業大学,
平等拓範,「擬似位相整合（QPM）
MgO:LiNbO3 素子の可能性：作製プロセスと高効率 波長変換特性」
東京, 2004年4月.
T. TAIRA, “Promise of QPM-MgO:LiNbO3 Devices:Fabrication Process and Highly Efficient Wavelength Conversion at
Room Temperature,” Conference on Lasers and Electro-Optics CLEO 2004, CMA4, San Francisco (U. S. A. ) May 2004.
平等拓範,「最先端技術 高出力固体レーザとその応用」,日本自動車部品総合研究所, 2004年6月.
平等拓範,「小型マイクロチップレーザーの動向」
, 第１回小型高効率固体レーザー光源実用化に関する研究会, 名古屋,
2004年6月.
平等拓範,「小型マイクロチップレーザーの動向」
, 物質材料研究機構，つくば，
2004年8月.
平等拓範,「波長可変マイクロチップ固体レーザーの最前線」,基礎生物学研究所研究会, 2004年11月.
平等拓範,「高輝度マイクロチップレーザーの現状と展望」
, 第62回レーザ加工学会大会, 大阪, 2004年12月.
T. TAIRA, “Mixed Garnet Yb:Y3ScAl4O12 Ceramic Lasers,” Stanford Univ., CA (U. S. A. ), December 2004.
T. TAIRA, “Next Generation of Laser Ceramics,” University of California, Los Angeles (U. S. A. ), December 2004.
B-5) 特許出願
特公平7-69804,「データ処理装置」,平等拓範、松尾雅仁
（三菱電機（株））,1988年.
第2618723, 「テスト回路」
, 平等拓範、是松次郎（三菱電機（株））,1989年.（符号理論を適用したマイクロプロセッサの
テスト回路）
US Patent, No. 5,247,525.
特開平6-88979,「Qスイッチ・第2高調波発生複合素子」,平等拓範、小林喬郎（住友セメント
（株）
、
（株）応用光電研究室、
平等拓範、小林喬郎）,1992年.
特開平10-84155,「固体レーザ装置」, 平等拓範、鈴土剛（（株）
リコー）,1996年. US Patent, No. 6,026,101.
特開平11-46026,「レーザー励起固体レーザーの設計法」,平等拓範（平等拓範、
ホーヤ
（株））,1997年.
特開2000-216468,「レーザ発振器」,佐々木基、小関良治、平等拓範
（澁谷工業（株））,1999年.
特開2001-220223,「レーザー媒質およびその製造方法、
ならびにそのレーザー媒質を用いたレーザー発振器」
, 池末明生、
吉田國雄、平等拓範（レッドゴールド（株））,2000年.
特開2002-136506,「血糖値検出装置」,佐々木基、小関良治、平等拓範（澁谷工業（株））,2000年.
特開2002-141585,「固体レーザ発振装置」,佐々木基、小関良治、平等拓範（澁谷工業（株））,2000年.
特開2002-223021,「レーザ発振素子、
レーザ発振装置、
レーザ発振素子用共振器、及びレーザ発振素子共振器用ホスト結
晶」,石井満、平等拓範、今枝美能留（日本碍子（株））,2001年.
特開2002-372731,「波長変換、光演算素子」
, 栗村直、平等拓範、谷口浩一
（三菱電線工業
（株）
、栗村直、平等拓範）
, 2001
年.
特開2003-15175,「固体光源装置」,山本修平、平野嘉仁、庄司一郎、平等拓範、栗村 直（三菱電機（株））,2001年.
特開2003-75876,「角膜手術装置」,山田 毅、笠松充男、栗村直、平等拓範（（株）
ニデック）,2001年.
特開2003-86873,「受動Ｑスイッチレーザ」,酒井 博、曽根明弘、菅 博文、平等拓範（浜松ホトニクス
（株））
, 2001年.
特開2003-198019,「レーザ光源」
, 菅 博文、曽根明弘、酒井 博、平等拓範、ニコライ・パベル、
ボイク・ルペイ
（浜松ホトニ
クス
（株））,2001年.
特開2003-158325,「受動Ｑスイッチレーザ」,酒井 博、曽根明弘、菅 博文、平等拓範（浜松ホトニクス
（株））
, 2002年.
特開2003-229619,「光学素子」, 平等拓範、庄司一郎（Ｊ
ＳＴ）
, 2002年.
196 研究系及び研究施設の現状
特開2003-332657,「レーザーシステム」
, 和田智之、小川貴代、平等拓範、庄司一郎、佐藤庸一、
ボイク・ルペイ、ニコライ・パ
ベル（（株）
メガオプト）,2002年.
特開2004-119487,「レーザ装置」,平等拓範、ニコライ・パベル、ボイク・ルペイ、庄司一郎（Ｊ
ＳＴ）
, 2002年.
特開2004-152817,「レーザ装置」,平等拓範、
トライアン・ダスカル、ニコライ・パベル（Ｊ
ＳＴ）,2002年.
特開2004-356479,「レーザー装置」,平等拓範、
トライアン・ダスカル（Ｊ
ＳＴ）
, 2003年.
特願2003-275522,「レーザ装置」
, 菅 博文、曽根明弘、平等拓範、古川保典
（岡崎国立共同研究機構長、
（株）
オキサイド、
浜松ホトニクス
（株）
）
, 2003年.
特願2003-375057,「固体レーザー装置」,平等拓範、常包正樹（Ｊ
ＳＴ）,2003年.
特願2004-87361,「レーザー装置」,平等拓範、常包正樹（Ｊ
ＳＴ）,2004年.
特願2004-87362,「固体レーザー装置の光ガイドの光入射窓」,平等拓範、常包正樹、
トライアン・ダスカル（Ｊ
ＳＴ）,2004年.
特願2004-87363,「固体レーザー装置」,平等拓範、常包正樹（Ｊ
ＳＴ）,2004年.
特願2004-282428,「レーザ装置」
, 平等拓範、佐藤庸一、玉置善紀
（ 自然科学研究機構、
（株）
オキサイド、浜松ホトニクス
（株））,2004年.
特願2004-280425,「レーザ装置」
, 平等拓範、ニコライ・パベル、玉置善紀
（自然科学研究機構、
（株）
オキサイド、浜松ホトニ
クス
（株））,2004年.
特願2004-258947,「受動Qスイッチレーザ装置」
, 平等拓範、
酒井 博、
菅 博文
（自然科学研究機構、
浜松ホトニクス
（株）
）
, 2004
年.
B-6) 受賞、表彰
斎川次郎, 応用物理学会北陸支部発表奨励賞 (1998).
平等拓範, 第23回
（社）
レーザー学会業績賞（論文賞）(1999).
平等拓範, 第1回（財）
みやぎ科学技術振興基金研究奨励賞 (1999).
池末明生、平等拓範、吉田國雄, 第51回
（社）日本金属学会金属組織写真奨励賞 (2001).
庄司一郎, 第11回
（2001年秋季）
応用物理学会講演奨励賞 (2001).
池末明生、鈴木敏之、佐々木優吉、平等拓範,（社）日本ファインセラミックス協会技術振興賞 (2002).
平等拓範, 平成１６年度文部科学省文部科学大臣賞（第３
０回研究功績者）(2004).
NICOLAIE PAVEL, The ROMANIAN ACADEMY Awards, The “Constantin Miculescu” Prize (2004).
B-7) 学会および社会的活動
学協会役員、委員
平等拓範, レーザー学会, レーザー素子機能性向上に関する専門委員会幹事 (1997-1999).
平等拓範, レーザー学会, 研究会委員 (1999- ).
平等拓範, 電気学会, 高機能全固体レーザと産業応用調査専門委員会幹事 (1998-2002).
平等拓範, レーザー学会, レーザー用先端光学材料に関する専門委員会委員 (2000-2002).
平等拓範,（財）光産業技術振興協会,光材料・応用技術研究会幹事 (2004- ).
平等拓範,（社）
レーザー学会, 学術講演会プログラム委員 (2001，2004).
平等拓範, LASERS 2001, 国際会議プログラム委員 (2001).
研究系及び研究施設の現状 197
平等拓範, CLEO/PacificRim 2005, 国際会議プログラム委員 (2005).
平等拓範, 理化学研究所, 非常勤研究員 (1999- ).
平等拓範, 物質・材料研究機構, 客員研究員 (2001- ).
平等拓範, NEDO評価委員 (2004- ).
科学研究費の研究代表者、班長等
平等拓範, 奨励研究(A) (No. 08750054) (1995).
平等拓範, 重点領域(2) (No. 07246220)(1995), (No. 08236216)(1996), (No. 09222207)(1997).
平等拓範, 奨励研究(A) (No. 10750245) (1998-1999).
平等拓範, 基盤(B)(2) 展開研究(No. 10555016) 研究代表者 (1998-2000).
平等拓範, 特別研究奨励費(No. 10-98381) 研究代表者 (1999-2000).
平等拓範, 基盤(B)(2) 一般研究(No. 11694186) 研究代表者 (1999-2001).
平等拓範, 地域連携推進研究(No. 12792003) 研究代表者 (2000-2002).
平等拓範, 科学技術振興調整費 ＜産学官共同研究の効果的な推進＞
（輻射制御直接励起マイクロチップレーザー）
研究代表者 (2002-2005).
平等拓範, 基盤(A)(2) 一般研究(No. 15206073) 研究代表者 (2003- ).
B-8) 他大学での講義、客員
福井大学,「電気・電子工学特別講義第三」,2004年12月13日.
福井県中小企業産業大学校,「超短パルスレーザの基礎技術」,2004年11月4日.
福井大学, 非常勤講師, 1999年- .
B-9) 外部獲得資金
奨励研究(A),「半導体レーザー励起高効率単一縦モード発振Yb:YAGリングレーザーの研究」,平等拓範 (1995年).
重点領域研究(2),「有機材料による近赤外域多機能マイクロチップ光パラメトリック発振器の研究」
,平等拓範 (1995年-1997年).
奨励研究(A),「波長多重高密度記録光メモリのための新型青緑域波長可変高コヒーレントレーザーの提案」,平等拓範
(1998年-1999年).
基盤研究(B)(2)（展開）,「広帯域波長可変超短パルス光源のための高出力Yb:YAGモードロックレーザーの開発」
, 平等
拓範 (1998年-2000年).
特別研究員奨励費,「非線形波長変換に適した高輝度レーザーシステムの開発研究」,平等拓範 (1999年-2000年).
基盤研究(B)(2)
（一般）
「大出力小型固体レーザーによ
,
る広帯域赤外光発生に関する研究」
, 平等拓範 (1999年-2001年).
地域連携推進研究費(2),「界面制御による高機能光計測用波長可変クロマチップレーザーの開発研究」,平等拓範 (2000
年-2002年).
基盤研究(A)(2)（一般）
,「次世代セラミックレーザー」
, 平等拓範 (2003年-2005年).
産学官共同研究の効果的な推進,「輻射制御直接励起マイクロチップレーザー」
, 平等拓範 (2002年-2004年).
地域新生コンソーシアム,「ヒートシンク一体型Yb:YAGマイクロチップデバイスの開発」,平等拓範 (2004年-2005年).
NEDO,「カラーリライタブルプリンタ用高効率小型可視光光源“Tri Color Laser”
の研究開発」
, 再委託
（研究代表 リコー）
(2004年-2007年).
198 研究系及び研究施設の現状
応用光電研究室,「Yb:YAGレーザ研究助成」,平等拓範 (1996年).
HOYA
（株）,「Ybレーザ研究助成」
, 平等拓範 (1996年).
（株）ユニタック,「半導体レーザー励起固体レーザーに関する研究補助」,平等拓範 (1997年).
HOYA
（株）R&Dセンター,「高安定化Yb固体レーザーの研究助成」,平等拓範 (1997年).
HOYA
（株）,「LD励起Yb:YAG及びYb:ガラスレーザーの研究開発」
, 平等拓範 (1998年).
三菱電機（株）,「擬似位相整合波長変換デバイスに関する研究助成」
, 平等拓範 (1999年).
（株）澁谷工業,「高性能レーザー開発研究の支援」,平等拓範 (1999年).
カンタム
（株）,「マイクロチップレーザーの研究助成」,平等拓範 (1999年).
（財）
光科学技術研究振興財団,「高機能レーザー応用のための新型青緑光域波長可変高コヒーレントYb:YAGマイクロチッ
プレーザーの開発研究」,平等拓範 (1999年-2000年).
（株）澁谷工業,「LD励起固体レーザ研究補助」,平等拓範 (2002年).
三菱電器（株）,「高出力Yb:YAGレーザーの研究」,平等拓範 (1996年).
リコー応用電子研究所,「固体レーザーに関する研究」,平等拓範 (1996年).
科学技術振興事業団,「高精度応用計測をめざした多機能な中・遠赤外光発生デバイスの開発研究」
, 平等拓範 (2000年).
浜松ホトニクス
（株）
,「高輝度波長可変クロマチップレーザーの研究」,平等拓範 (2000年).
澁谷工業（株）,「LD励起固体Yb:YAGレーザーモジュールの研究開発」
, 平等拓範 (2000年).
（財）
福井県産業支援センター,「超短パルスマイクロチップレーザー及び超短パルス増幅器の開発」
, 平等拓範 (2000年).
（財）福井県産業支援センター,「中赤外領域波長可変高出力OPOの開発」,平等拓範 (2000年).
浜松ホトニクス
（株）
,「高輝度波長可変クロマチップレーザーの研究」,平等拓範 (2001年).
（財）
福井県産業支援センター,「超短パルスマイクロチップレーザー及び超短パルス増幅器の開発」
, 平等拓範 (2001年).
（財）福井県産業支援センター,「中赤外領域波長可変高出力OPOの開発」,平等拓範 (2001年).
（株）
リコー,「擬似位相整合波長変換デバイスの高出力化の研究」,平等拓範 (2001年).
（株）
ニコン,「水晶を用いた擬似位相整合非線形光学素子の開発」,平等拓範 (2001年).
浜松ホトニクス
（株）
,「高輝度波長可変クロマチップレーザーの研究」,平等拓範 (2002年).
浜松ホトニクス
（株）
,「ホットバンド励起Nd:YAGレーザー」
, 平等拓範 (2002年).
（財）
福井県産業支援センター,「超短パルスマイクロチップレーザー及び超短パルス増幅器の開発」
, 平等拓範 (2002年).
（財）福井県産業支援センター,「中赤外領域波長可変高出力OPOの開発」,平等拓範 (2002年).
（株）
リコー,「高出力擬似位相整合非線形波長変換デバイス用高アスペクト分極反転法の開発」,平等拓範 (2002年).
浜松ホトニクス
（株）
,「高輝度波長可変マイクロチップレーザーの研究」,平等拓範 (2003年).
（財）福井県産業支援センター,「超短パルスYb:YAGレーザの開発」,平等拓範 (2003年).
（株）
リコー,「小型・高出力波長変換レーザー光源の研究」,平等拓範 (2003年).
サンクス
（株）,「Yb:YAGパルスレーザー」,平等拓範 (2003年).
松下電器産業（株）,「レーザーディスプレイ用マイクロチップレーザーの研究」,平等拓範 (2003年).
浜松ホトニクス
（株）
,「高輝度マイクロチップレーザーの研究」,平等拓範 (2004年).
（財）福井県産業支援センター,「超短パルスYb:YAGレーザの開発」,平等拓範 (2004年).
（株）
リコー,「側面励起型小型高出力緑／青色レーザー光源の研究」,平等拓範 (2004年).
サンクス
（株）,「Yb:YAGパルスレーザー」,平等拓範 (2004年).
研究系及び研究施設の現状 199
松下電器産業（株）,「レーザーディスプレイ用マイクロチップレーザーの研究」,平等拓範 (2004年).
日本自動車部品総合研究所・デンソー,「マイクロチップレーザを用いたパルスレーザの高輝度化研究」
, 平等拓範 (2004
年).
C)
研究活動の課題と展望
結晶長が1 mm以下のマイクロチップ固体レーザーの高出力化，高輝度化，多機能化と高性能な非線形波長変換方式の
開発により従来のレーザーでは困難であった，
いわゆる特殊な波長領域を開拓する。
このため新レーザー材料の開発，
新レー
ザー共振器の開発を行う。
さらに，
マイクロチップ構造に適した発振周波数の単一化，
波長可変化，短パルス化についても
検討したい。
この様な高輝度レーザーは多様な非線形波長変換を可能にする。
そこで，
従来の波長変換法の限界を検討す
るとともに，
これまでの複屈折性を用いた位相整合法では不可能であった高機能な非線形波長変換を可能とする新技術で
ある擬似位相整合法のためのプロセス及び設計法の研究開発を行う。
近い将来，
高性能の新型マイクロチップ固体レーザーや新しい非線形波長変換チップの研究開発により，
中赤外域から紫
外域にわたる多機能な応用光計測を可能とする高機能・広帯域波長可変クロマチップレーザー
（Chromatic Microchip Laser
System; Chroma-Chip Laser）が実現できると信じている。
200 研究系及び研究施設の現状
分子スケールナノサイエンスセンター
分子金属素子・分子エレクトロニクス研究部門
小 川 琢 治（教授）
A-1) 専門領域：有機化学、分子スケールナノサイエンス
A-2) 研究課題：
a) サブマイクロメータ長π共役ポルフィリンワイヤーの合成と表面上での自己組織化
b) 粗表面で分子像観察可能なポルフィリンワイヤーの合成と，その単分子電気特性の計測
c) レドックスアクティブな有機金属錯体を用いた単電子素子の構築
d) 有機金属ポリマーでつないだナノギャップ電極の電気特性の研究
e) 有機分子の構造を利用した金ナノ粒子の自己組織化の制御
f) ナノ球リソグラフィーを利用したナノ構造体の構築とその物性の研究
g) 多探針電導性原子間力顕微鏡
（分子スケールプローバー）の作成
h) 超分子的手法を用いた、
分子ナノ構造体の形成
A-3) 研究活動の概略と主な成果
a) 原子レベルの精度の設計が可能で，
しかも巨視的な
（マイクロメーターからミリメーター）
大きさを持つ構造体の作
成法の確立は，
ナノサイエンスの基盤となる重要な課題である。
これを，
有機合成的手法と分子の自己組織化能を利
用して実現しようとした。まず，直径が約1 nm，長さが100∼500 nm程度のポルフィリンワイヤーを合成し，
これを
キャスト法でグラファイト上に展開し原子間力顕微鏡で観察したところ，展開条件により①高さ約0.4 nm，鎖間距
離約5 nmで並んだ矩形構造体，
②高さ約0.4 nm，鎖間距離約10 nmで並んだ構造体，
③高さ約1.0 nm，
鎖間距離約15
nmで並んだ構造体の３種類ができることがわかった。
高さが分子力場計算で求めた値
（約1 nm）
より低いのは，
基盤
上での吸着と，
原子間力顕微鏡のカンチレバーによる圧縮のためと考えられる。
①の構造体は，
分子鎖が１本ずつグ
ラファイト表面に並び，
表面上で分子鎖が横に広がって横の分子鎖との疎水相互作用により構造体を形成した物と
考えている。
②の構造体は，
①の構造体の上に２層目の分子鎖が並んだもので，
１層目の分子鎖の影響で２層目分子
同士の疎水相互作用が減り分子鎖間の反発により，
１本おきに並んだ物ではないかと考えている。
③の構造体は，
高
さがおよそ２倍になっていること，分子鎖間の距離が①のおよそ３倍になっていることなどから，
分子鎖が２∼３
本絡み合いバンドルとなり，
これが並んで組織体を作った物と考えている。
こうした巨大分子は，
1 nm 以下の小さ
な分子とは異なる複雑な自己組織体を生じる点で大変興味深い。
巨大分子の構造を直線以外の物にした場合の自己
組織化を現在検討中である。
b) 単一分子の電気伝導度測定は既に２∼３の研究例が報告されているが，
実際に単一分子を計測しているとの証拠は，
いずれの場合も間接的なものしかなく，
走査プローブ顕微鏡などで単一分子像を確認しながらの電気伝導性の測定
例はない。
分子像を観察しながら，
電気伝導を計測する手法としては，
後述する多探針電導性原子間力顕微鏡を用い
る方法，
蒸着電極および１探針電導性原子間力顕微鏡を用いる方法，
ナノギャップ電極を用いる方法を考えた。
いず
れに方法でも，
分子の長さが100 nm以上ないと計測が困難である。
また，
ナノギャップ電極を用いる方法や，
ゲート
研究系及び研究施設の現状 201
電極を使う実験では，
その計測基板が原子レベルでは平坦でなく1 nm程度の凹凸がある。
そうした粗い表面上でも
分子像が観察できるように，
分子ワイヤーの直径が分子力場計算による見積もりで約5 nmの物を設計した。
デンド
ロン保護されたジアセチレン連結ポルフィリンワイヤーの合成を行い，
キャスト法，
LBトラフを用いる方法によっ
て基板
（HOPG，
酸化シリコン）
上に分散させた。
原子間力顕微鏡による分子像の観察の結果，
キャスト法によるHOPG
基板上においては，
基板結晶表面に沿った分子の配列が観察された。
LBトラフを用いて酸化シリコン基板上に展開
した場合は，
ネットワーク状の配列構造が観察された。
観測された分子の高さは，
およそ2.4 nmであり計算で求めた
値のおよそ半分であるが，これも基盤上での吸着と，
原子間力顕微鏡のカンチレバーによる圧縮のためと考えられ
る。この酸化シリコン基板の凹凸はおよそ 1 nm であり，
分子の直径が小さな物では分子像の観察はできなかった。
今回合成した分子を用いるとかなりの凹凸がある表面でも分子像の観察が可能であることが明らかになった。
更に
ネットワーク構造に金属電極を蒸着させ，電導性原子間力顕微鏡を用いて電気伝導性の測定を行なった結果，
分子
上における電流観測が示唆される結果を得た。
c) これまでに報告されたクーロンブロッケード現象は，
金属の微粒子を用いており，
微粒子の体積により決まる静電
反発エネルギーにより生じている。
分子は，
分子軌道により決まる電子順位を持っており，
電子が注入されるとその
次に入ろうとする電子がその順位により決まる静電反発により同様のクーロンブロッケード現象が見られるはず
であると考えた。金属微粒子であると室温でクーロンブロッケード現象を観測するには 1 nm 以下の直径が必要で
あり，
このサイズの大きさのそろった微粒子を作成することはそれほど容易ではないが，有機分子であれば本質的
に全ての粒子＝分子が同じ静電エネルギーを持つことになるので，
クーロンブロッケード現象を利用した単電子素
子の材料としては金属微粒子よりも優れた物になることが期待できる。
しかし，
通常の有機分子であれば，
１電子が
注入された段階でアニオンラジカルになりあまり安定ではない。そこで，いくつかの安定な酸化還元状態を取るこ
とが可能な有機金属錯体を用いることにした。
ルテニウム錯体の周辺をデンドリマーで覆いトンネルギャップとし
た分子を合成し，これと絶縁体ポリマーの混合物を約 20 nm のギャップを持つ電極にキャストした。その電気特性
をはかるとdI/dV-Vスペクトルにおいて比較的再現性良くピークが観測された。
これは，
当初期待していた分子によ
るクーロンブロッケード現象であると考えている。
d) ルテニウム錯体の両端にターチオフェニルをつけた分子をポリマー化させ，約20 nmのギャップ電極につけたデバ
イスを作成した。このデバイスのI-V特性を種々の温度で計測した結果を，様々な伝導機構を用いて解析した。その
結果，電圧領域，
温度領域により伝導機構が異なることがわかり，
フランケループール型の伝導や，
ショットキー型
伝導などが重なり合っていると考えると実験結果が解析できることがわかった。
この実験において，
伝導に関わっ
ている分子の数はおよそ数百∼千分子程度と見積もっている。
単分子におけるこうした緻密な計測はまだ行われて
いないが，同様の解析が可能になると考えている。
e) ポルフィリン環に４つないしは８つのアルキル鎖を付けその末端にジスルフィド基をつけた分子を合成した。
その
大きさは，
3–5 nmであり，ジスルフィド基が金に吸着すると最大で5 nm四方の面積を一つの分子で覆うことが可能
になる。
今回は，
この種の分子を金ナノ粒子に吸着させ，
一つないしは二つの分子が金ナノ粒子一つに吸着した化学
種を作り，分子同士の相互作用を利用してこの金ナノ粒子を自己組織化させる試みを行った。
この組織体の透過電
子顕微鏡による解析を行った結果，１次元性の高い金ナノ粒子集合体が形成していることが判った。
f) もっとも自由度が高く一般的なナノ構造の作成方法は，電子線描画装置を用いる方法であり，現在のCPUなどに用
いられている VLSI も元の回路パターンはこの手法で作成されている。
最先端の技術では既に 10 nm を切るパター
ンを作成することも可能であるが，
装置が非常に高価である，
ランニングコストも高額である，
走査によりパターン
202 研究系及び研究施設の現状
を作るため複雑なパターンは長時間かかり多量生産には不向きであるなどの欠点がある。
そこで，
より安価に，
電子
線描画装置よりも微細なパターンを描画でき，
多量生産が可能である手法を開発中である。
こうした方法として，
ナ
ノ球の自己集合を利用したナノ球リソグラフィーや，
分子定規法が既に報告されているが，
この手法を発展させた，
ナノロッドや様々なナノ構造体の作成を行っている。
g) ナノ構造体の電気特性を再現性良く，
高精度で計測する装置として多探針電導性原子間力顕微鏡
（MP-CAFM）
を開
発中である。
多探針走査トンネル顕微鏡
（MP-STM）
は，
既に市販品があるが，
原子間力顕微鏡はまだ実働している物
は世界中で１台もない。
しかし，
電導性がそれほど高くない単一分子の電気伝導を計測することは，
MP-STMでは不
可能であり，
MP-CAFMが必須である。
この装置を電導性カンチレバーで使用することで，
分子スケールの万能プロー
バーとすることが目的である。
この装置が完成すると，
上記で作成した様々な新規ナノ構造体の電気特性が効率よ
く，高精度で計測することが可能になる。現在，物材機構，JEOLとの共同研究体制を整えているところであり，
今年
度中には完成の予定でいる。
h) ロジウムポルフィリンを基本骨格とした分子と，ロジウム金属への配位能力を持つ分子を，特殊な条件で水／空気
の界面に広げることで，
簡単に１マイクロメーター程度の長さの１次元ナノ構造体ができることが判った。この構
造体の高さはおよそ1 nm程度であり，
おそらく分子の一本鎖であると思われる。この手法は，非常に一般性が高く，
様々な構造の分子を用いることで簡単に種々のナノ構造体を作成することができ非常に興味深い。
このナノ構造体
の電気物性，光物性を現在研究中である。
B-1) 学術論文
K. ARAKI, H. ENDO, G. MASUDA and T. OGAWA, “Bridging Nanogap Electrodes by In Situ Electropolymerization of a
Bis-Terthiophenylphenanthroline Ruthenium Complex,” Chem. Eur. J. 10, 3331–3340 (2004).
K. ARAKI, H. ENDO, H. TANAKA and T. OGAWA, “Simultaneous Multi Curve Fitting Analysis of Temperature Dependent
I-V Curves from Polythiophene Bridged Nanogap Devices,” Jpn. J. Appl. Phys. 43, L634–L636 (2004).
H. TANAKA, M. E. ANDERSON, M. W. HORN and P. S. WEISS, “Position-Selected Molecular Ruler,” Jpn. J. Appl.
Phys. 43, L950–L953 (2004).
B-2) 国際会議のプロシーディングス
H. TANAKA, P. S. WEISS and M. W. HORN, “Fabrication of Periodic Standing Rod Arrays by The Shadow Cone Method,”
Proceedings for Asian Conference for Nanoscience and nanotechnology, Asia NANO (2004).
B-3) 総説、著書
小川琢治,「単一分子デバイス」,第５版実験化学講座 28「ナノテクノロジーの化学」, 日本化学会編, 丸善 (2004).
小川琢治,「少数分子における電子伝導についての最近の話題」,固体物理 609–616 (2004).
田中啓文、マリー・アンダーソン、
リンピュウ・タン、モーガン・ミホック、マーク・ホーン、
ポール・ワイス,「自己組織化分子多層
膜を用いた超高精密ナノリソグラフィー」
, 表面科学 25, 40–45 (2004).
小川琢治,「少数分子の電気伝導特性」,表面科学 25, 732–737 (2004).
研究系及び研究施設の現状 203
B-4) 招待講演
田中啓文,「有機分子を用いた新しいナノリソグラフィー法」
, 日本学術振興会マイクロビームアナリシス第141委員会, 名
古屋, 2004年9月.
小川琢治,「分子ナノ構造体の形成と単一・少数分子計測」,名古屋大学有機・分子エレクトロニクス拠点形成研究会, 名
古屋, 2004年10月.
田中啓文,「Fabrication, Observation and Measurement of Nanostructures」
, 金属研究所セミナー, 北京中国科学院金属研
究所, 2004年11月.
小川琢治,「有機分子を利用したナノ構造体の形成と物性の研究」
, 第２
５回日本化学会九州支部シンポジウム, 福岡, 2004
年12月.
B-7) 学会および社会的活動
学協会役員、委員
独立行政法人通信総合研究所基礎先端部門関西先端研究センターナノ機構グループ併任職員 (2000- ).
日本学術振興会産学協力研究委員会
「分子ナノテクノロジー研究委員会」委員 (2001- ).
日本学術振興会
「次世代エレクトロニクスに向けての物質科学とシステムデザインに関する研究開発専門委員会」
委員
(2001- ).
文部科学省 科学技術政策研究所科学技術動向研究センター 専門調査員 (2001- ).
国際高等研究所 特別研究「次世代エレクトロニクスに向けての物質科学とシステムデザイン」
プロジェクトメンバー
(2001- ).
応用物理学会 有機分子・バイオエレクトロニクス分科会幹事 (2002-2003).
Asia Nano国際会議，組織委員 (2002- ).
産業総合研究所 客員研究員 (2003- ).
科学技術振興事業団 戦略的基礎研究
「精密分子設計に基づくナノ電子デバイス構築」
チームアドバイザー (2003- ).
科学研究費の研究代表者、班長等
小川琢治，基盤研究A(No.15201028)，
研究代表者 (2003-2006)．
田中啓文, 萌芽
（No.16651073）,研究代表者 (2004-2005)．
B-8) 他大学での講義、客員
東京都立大学理学部，集中講義「ナノサイエンス」
，2004年2月4-5日.
C)
研究活動の課題と展望
A-3の項で述べた以外に，
これからの課題として次のことを考えている。
・ 全自動合成装置を使った巨大分子の合成法の確立：巨大分子を合成するのは，いまだに非常に時間と労力がかかる
作業である。
しかし，
その大部分は単純作業であり，
自動化が可能であると考えている。
２００３年度の科学研究費助成
金により購入した全自動合成装置を利用して，
単にプログラミングするだけで任意の組み合わせと大きさの巨大分
子を合成できるシステムを開発したい。
これにより，
これまで不可能だと考えられていた複雑な巨大分子も合成が
可能になると考えている。
204 研究系及び研究施設の現状
・ 新規電極材料，
新規分子−電極結合法の研究：単分子の電気特性は分子−電極の界面の影響を大きく受けているこ
とがわかってきた。これまでの金−チオール以外の手法で分子を電極につなげることが必要である。
・ 単分子デバイスの光機能の研究：単分子レベルの受光，発光の研究を行いたい。
・ 分子構造研究系の岡本教授との共同研究で，
SNOMを用いた単分子レベルでの光物性の研究を行っており，
単分子
フォトニクスの研究へと広げたい。
研究系及び研究施設の現状 205
夛 田 博 一（助教授）
A-1) 専門領域：有機エレクトロニクス、分子スケールエレクトロニクス
A-2) 研究課題：
a) 有機薄膜電界効果トランジスターの作製と動作機構の解明
b) ナノギャップ電極の作製と有機デバイスへの応用
c) シリコン−炭素ナノインターフェースの構築
d) スピン偏極 STM の開発
A-3) 研究活動の概略と主な成果
a) 仕事関数の異なるソース，ドレイン電極を用いることにより，
有機トランジスターにおけるキャリアの注入を検討
した。アルミニウムと金を電極として用いることにより，アルミニウムからは電子が，
金からは正孔が注入され，
ポ
リマー材料で正孔と電子の再結合による発光を確認した。
b) リソグラフィー法により作製したマイクロギャップ電極を，
電気メッキにより太らせ，
ナノメーターサイズのギャッ
プを有する電極を作製した。
片側を金，反対側を銀というように仕事関数の異なる金属でメッキすることにより，
キャリアの注入障壁に関する知見を得た。
c) 水素終端シリコン(111)面に 1- アルケンなど末端に２重結合を有する分子を反応させることにより，
均一な単一分
子薄膜の作製を行ない，内部多重反射赤外分光法により，分子の熱的安定性，耐薬品性，成長素過程を調べた。
d) 液体ヘリウム温度で，
銅および金清浄表面に吸着したフタロシアニン分子像を観察した。dI/dV測定により，吸着に
より誘起された新しい電子状態の生成を確認した。
B-1) 学術論文
M. ARA, A. SASAHARA, H. ONISHI and H. TADA, “Non-Contact Atomic Force Microscopy Using Cantilevers Covered
with Organic Monolayers via Silicon–Carbon Covalent Bonds,” Nanotechnology 15, S65–S68 (2004).
R. YAMADA, M. ARA and H. TADA, “Temperature Dependence of the Structure of Alkyl Monolayers on Si(111) Surface
via Si–C Bond by ATR-FT-IR Spectroscopy,” Chem. Lett. 33, 492–493 (2004).
T. SAKANOUE, E. FUJIWARA, R. YAMADA and H. TADA, “Visible Light Emission from Polymer-Based Field-Effect
Transistors,” Appl. Phys. Lett. 84, 3037–3039 (2004).
M. TAKADA and H. TADA, “Low Temperature Scanning Tunneling Microscopy of Phthalocyanine Multilayers on Au(111)
Surfaces,” Chem. Phys. Lett. 392, 265–269 (2004).
J. NISHIDA, NARASO, S. MURAI, E. FUJIWARA, H. TADA, M. TOMURA and Y. YAMASHITA, “Preparation,
Characterization and FET Properties of Novel Dicyanopyrazinoquinoxaline Derivatives,” Org. Lett. 6, 2007–2010 (2004).
S. ANDO, J. NISHIDA, E. FUJIWARA, H. TADA, Y. INOUE, S. TOKITO and Y. YAMASHITA, “Characterization and
Field-Effect Transistor Performance of Heterocyclic Oligomers Containing a Thiazolothiazole Unit,” Chem. Lett. 33, 1070–
1071 (2004).
H. SAKAI, Y. FURUKAWA, E. FUJIWARA and H. TADA, “Low-Voltage Organic Field-Effect Transistors with a Gate
Insulator of Ta2O5 Formed by Sputtering,” Chem. Lett. 33, 1072–1073 (2004).
206 研究系及び研究施設の現状
M. MURATSUBAKI, Y. FURUKAWA, T. NOGUCHI, T. OHNISHI, E. FUJIWARA and H. TADA, “Field-Effect
Transistors Based on Poly(p-phenylenvinylene) Derivatives,” Chem. Lett. 33, 1480–1481 (2004).
B-3) 総説、著書
H. TADA,「シリコンと分子との出会い」, 先端化学シリーズ VI, 界面・コロイド／ナノテクノロジー／分子エレクトロニクス
／ナノ分析, 日本化学会編, 丸善 (2004).
H. TADA,「有機トランジスタ」
, ナノテクノロジーハンドブック, ナノテクノロジーハンドブック編集委員会編, オーム社 (2003).
H. TADA,「分子線蒸着膜の配向と構造」,新訂版表面科学の基礎と応用, 日本表面科学会編, エヌティーエス (2004).
B-4) 招待講演
H. TADA and M. TAKADA, “Scanning Tunneling Microscopy and Spectroscopy of Phthalocyanine Molecules on Metal
Surfaces,” The 12th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy, Atagawa, December 2004.
H. TADA, “Preparation of Light Emitting Field-effect Transistors Based on Organic Materials with Asymmetric Electrodes,”
International Symposium on Construction of Nanostructured Molecular Assemblies with Novel Electronic Functions, Osaka,
December 2004.
B-5) 特許出願
特開2003-168682,「シリコン製被加工物への微細パターン形成方法」
, 夛田博一、荒 正人
（関西ティー・エル・オー）
，2003
年.
特願2004-038951,「発光型トランジスタ」,夛田博一、坂上 知（Ｊ
ＳＴ）,2004年.
特願2004-074647,「物体表面のぬれ性の可逆的制御方法」
, 山田 亮、夛田博一（Ｊ
ＳＴ）,2004年.
B-7) 学会および社会的活動
学協会役員、委員
応用物理学会講演プログラム委員 (2003- ).
応用物理学会有機分子バイオエレクトロニクス分科会常任幹事 (1995-1997, 1999-2001).
化学技術戦略推進機構 インターエレメント化学ワーキンググループ委員 (2000-2001).
化学技術戦略推進機構 コンビナトリアル材料化学産官学技術調査委員会委員 (2000-2001).
電気学会ハイブリッドナノ構造電子材料調査専門委員会委員 (1997-1999).
学会の組織委員
国際固体素子・材料コンファレンス
（SSDM）論文委員 (2003- ).
光電子機能有機材料に関する日韓ジョイントフォーラム組織委員 (2000-2003).
環太平洋国際化学会議におけるシンポジウム “Ordered Molecular Films for Nano-electronics and Photonics,” 組織委員
(2000).
学会誌編集委員
「応用物理」編集委員 (2003- ).
「表面科学」編集委員 (1994-1996).
研究系及び研究施設の現状 207
B-8) 他大学での講義、客員
名古屋大学工学研究科結晶材料工学専攻,「結晶材料特別講義」,2004年.
京都大学工学研究科電子物性工学専攻,「分子エレクトロニクス」
, 2000-2004年.
B-9) 学位授与
荒正人,“Study on Molecular Assemblies on Silicon via Silicon-Carbon Covalent Bonds,”2004年3月, 博士
（理学）．
B-10) 外部資金獲得
基盤研究(B)(2),「超高真空環境下で発現する有機半導体の intrinsic 物性の解明」,夛田博一 (2000年-2003年)．
基盤研究(B)(2),「シリコン−炭素共有結合を起点とする３次元分子組織体の構築」,夛田博一 (2003年-2006年)．
萌芽的研究,「原子スケール表面改質によるシリコン−炭素結合の創成と局所電子物性の測定」
, 夛田博一 (2001年-2003
年)．
萌芽研究,「スピン偏極ＳＴＭを用いた分子の磁気特性の観察と制御」
, 夛田博一 (2004年-2006年)．
第１４回東レ科学研究助成,「局所表面改質による Si-C 結合の創成と分子素子のためのナノインターフェースの構築」,夛
田博一 (2000年)．
立松財団研究助成,「界面制御による高効率有機トランジスターの作製指針の導出」,夛田博一 (2002年)．
C)
研究活動の課題と展望
有機電界効果トランジスターに関する研究では，
移動度の向上とフレキシブル化を目指した研究が活発に行われており，
キャ
リアの注入過程や輸送過程などの基礎的知見の重要性が認識されている。我々は，
電極の種類や表面状態に着目し，
キャ
リアの注入を制御することにより新しいデバイスの可能性を探っている。すでに電子と正孔の同時注入による発光型トランジ
スターの作製に成功したが，今後は，
発光効率をより向上させ有機レーザーなどへ展開を図る。
分子スケールデバイスの構築を目指して，
メッキによるナノギャップ電極の作製とシリコン上の有機分子の組織化に関する
研究を遂行してきた。前者では，10 nm程度のギャップを持つ電極の作製方法を確立した。今後は，
より薄い電極の作製を
試み，
実際に分子を挟み込んで特性を調べる。
シリコン上の有機分子では，STMを用いた局所電気伝導度の計測を行い，
基板の種別（P型，N型）
や伝導度の影響を調べる。
極低温STMでは，
安定して分子像および微分コンダクタンス像の観察が可能となっている。磁性探針を用いることにより，
局
所的なスピンの情報を得ることを目指す。
208 研究系及び研究施設の現状
鈴 木 敏 泰（助教授）
A-1) 専門領域：有機合成化学
A-2) 研究課題：
a) 電界効果トランジスタのための有機半導体の開発
b)有機 EL 素子のため高効率燐光錯体の開発
A-3) 研究活動の概略と主な成果
a) ペンタセン
（C22H14）は平面的な芳香族炭化水素であり，有機トランジスタのp型半導体として最も高い移動度を記
録している。このペンタセンと相補回路やp-nヘテロ接合を形成するとき，対になるn型半導体はペンタセンとよく
似た物理的・電気的性質を持つことが望ましい。フッ素は最も電気陰性度が高く比較的サイズの小さい元素である
ため，パーフルオロ化はサイズをあまり変えることなく p 型半導体を n 型半導体に変換する効果的な方法である。
我々は最近，
パーフルオロペンタセン
（C22F14）
の合成，
キャラクタリゼーション，
単結晶Ｘ線解析，
および有機トラン
ジスタの作製を行った。
パーフルオロペンタセンは，ペンタセンより電子親和力が高く，
HOMO-LUMOギャップは
小さい。単結晶ではへリングボーン構造をとり，分子間で短い炭素−炭素コンタクトおよびπスタッキングが見ら
れた。
パーフルオロペンタセンは n 型半導体としてトランジスタ動作を示し，0.2 cm2/V s 以上の移動度を持つこと
が分かった。また，ペンタセンとのバイポーラトランジスタおよびCMOSではこれまでの有機半導体には見られな
い優れた性能を示した。
b) ホール輸送性エチルフェニルカルバーゾルおよび電子輸送性エチルフェニルトリアゾールを単位とするデンドロ
ンを合成し，
これによりイリジウム燐光発光錯体を修飾した。
０世代から２世代までのデンドリマーは有機溶媒に
よく溶け，スピンコートにより良質のアモルファス膜を形成した。
現時点で，量子収率は 8% を超えている。
B-1) 学術論文
Y. INOUE, S. TOKITO, K. ITO and T. SUZUKI, “Organic Thin-Film Transistors Based on Anthracene Oligomers,” J.
Appl. Phys. 95, 5795–5799 (2004).
Y. SAKAMOTO, T. SUZUKI, M. KOBAYASHI, Y. GAO, Y. FUKAI, Y. INOUE, F. SATO and S. TOKITO,
“Perfluoropentacene: High-Performance p-n Junctions and Complementary Circuits with Pentacene,” J. Am. Chem. Soc. 126,
8138–8140 (2004).
B-3) 総説、著書
時任静士、井上陽司、阪元洋一、鈴木敏泰,「フッ素化ペンタセンのトランジスタ特性と新しいデバイス展開」,未来材料 4,
34–41 (2004).
研究系及び研究施設の現状 209
B-10)外部獲得資金
基盤研究(C),「有機EL素子のためのアモルファス性有機電子輸送材料の開発」
, 鈴木敏泰 (1999年-2000年).
基盤研究(B)（展開）,「フッ素化フェニレン化合物の有機ELディスプレーへの実用化研究」
, 鈴木敏泰 (2000年-2001年).
基盤研究(B)（一般）,「有機トランジスタのためのn型半導体の開発」,鈴木敏泰 (2002年-2003年).
C)
研究活動の課題と展望
最近，
次世代の有機電子材料として｢単一分子素子｣や
「ナノワイヤー」
等のキーワードで表される分野に注目が集まってい
る。SPM技術の急速な発展により，単一分子メモリ，単一分子発光素子，単一分子ダイオード，単一分子トランジスタなど基
礎研究が現実的なものとなってきた。一個の分子に機能をもたせるためには，
従来のバルクによる素子とは異なった分子設
計が必要である。計測グループとの密接な共同研究により，
この新しい分野に合成化学者として貢献していきたい。現在行っ
ている有機半導体の開発は，単一分子素子研究の基礎知識として役立つものと信じている。
210 研究系及び研究施設の現状
田 中 彰 治（助手）
A-1) 専門領域：構造有機化学、分子スケールエレクトロニクス
A-2) 研究課題：
a) ナノ電子工学との融合を目指した大型分子機能システムの開発
A-3) 研究活動の概略と主な成果
a) 近年，
単電子トンネル現象を機能源とする単電子素子回路の開発研究が半導体工学分野において進展している。
し
かし，単電子移動過程は，バルク半導体よりもパイ共役分子にとって自然なプロセスであると考えられ，
よって
「パ
イ共役分子ベースの単電子素子回路の全合成」
を研究ターゲットとして設定した。
単電子制御系創出の当面の課題
として，
「単一大型分子内の定位置における電荷キャリアの準安定保持」
と，
「高効率・高信頼性の分子−分子間，
また
分子−電極間接合の構築」の実現を目標に検討を進めた。具体的アプローチとして，
「キャリアー保持機能を有する
構造部位」としてパイ共役中心を嵩高い置換基により速度論的に安定化した被覆型分子鎖
（分子エナメル線），
また
「電荷キャリアーの入／出力に適した構造部位」
として非被覆型パイ共役鎖を用い，
その各々を単一分子鎖内の定位
置に作りこんだオリゴチオフェン系多機能化分子電線の設計・開発を行なった。
B-1) 学術論文
M. C. R. DELGADO, V. HERNANDEZ, J. T. L NAVARRETE, S. TANAKA and Y. YAMASHITA, “Combined
Spectroscopic and Theoretical Study of Narrow Band Gap Heterocyclic Co-Oligomers Containing Alternating Aromatic Donor
and o-Quinoid Acceptor Units,” J. Phys. Chem. B 108, 2516–2526 (2004).
B-7) 学会および社会的活動
学会の組織委員
分子研分子物質開発研究センター・特別シンポジウム
「分子スケールエレクトロニクスにおける新規分子物質開発」
主催
者 (1998).
応用物理学会・日本化学会合同シンポジウム
「２
１世紀の分子エレクトロニクス研究の展望と課題―分子設計・合成・デ
バイスからコンピュータへ―」日本化学会側準備・運営担当 (2000).
第１２回日本ＭＲＳ学術シンポジウム：セッション H
「単一電子デバイス・マテリアルの開発最前線∼分子系・ナノ固体系の
単一電子デバイス∼」共同チェア (2000).
First International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics 組織委員 (2001).
B-10)外部獲得資金
一般研究(C),「多段階酸化還元系を含む真性伝導π共役ポリマーの創出」
, 田中彰治 (1994年-1995年).
基盤研究(C)(2),「定序配列・低エネルギーギャップ型高次ヘテロ環π共役オリゴマーの構築」
, 田中彰治 (1996年-1997年).
基盤研究(C)(2),「高度の電子輸送能を有するナノスケール単一分子電線の創出」
, 田中彰治 (1998年-1999年).
研究系及び研究施設の現状 211
基盤研究(C)(2),「シリコンナノテクノロジーとの融合を目指した機能集積型巨大パイ共役分子の開発」
, 田中彰治 (2000年2001年).
C)
研究活動の課題と展望
本邦は非ベンゼン系有機化学の始原の地であり，
特異な電子的特性を有する各種のパイ共役系分子群について
「徹底的
な実験による試練に耐えた設計・合成体系」
が確立している。本研究ＰＪは，
この知的資産
（継承者が少ない）
をナノ科学・技
術の新規開拓に活用する先鞭をつけようとするものであり，
あまりに広義化してしまった
「分子エレクトロニクス」
のなかでも，
最も高度で規格外の分子の抜本的開発が要求される領域の進展に寄与しようとするものである
（ついでに，
継承者が増え
てくれると少し嬉しい）
。
212 研究系及び研究施設の現状
ナノ触媒・生命分子素子研究部門
魚 住 泰 広（教授）
A-1) 専門領域：有機合成化学、有機金属化学
A-2) 研究課題：
a) 完全水系メディア中での触媒反応
b) 高機能金属錯体触媒・金属ナノ触媒の設計・開発 c) 錯体触媒・ナノ触媒の固定化と新機能開拓
A-3) 研究活動の概略と主な成果
a) パラジウム錯体触媒，ロジウム錯体触媒などを両親媒性高分子によって機能修飾することで，
これら遷移金属錯体
触媒有機変換工程の多くを完全水系メディア中で実施することに成功した。
b) 上記課題と関連し，
水中での触媒機能発現を視野に据えた新しい不斉金属錯体触媒を設計開発した。
また高分子分
散型ナノ粒子金属触媒を開発した。不斉触媒では世界にさきがけて水中での高立体選択的炭素−炭素，
炭素−窒素
結合形成を実現し，またパラジウムナノ粒子触媒では水中でのアルコール酸素酸化を確立した。
c) 不溶性両親媒性高分子レジンへの錯体触媒，
ナノ触媒の固定化を経て，
水中かつ不均一条件下での高度精密有機合
成が実現しつつある。
特に３段階の連続した炭素−炭素結合形成を経る不斉ヒドリンダン骨格形成などにおいて大
きな進歩を示した。
B-1) 学術論文
H. HOCKE and Y. UOZUMI, “PS-PEG Resin-Supported Palladium-MOP Complexes. Application in Asymmetric π-Allylic
Reduction,” Tetrahedron 60, 9297–9306 (2004).
K. TAKENAKA and Y. UOZUMI, “Development of Chiral Pincer Palladium Complexes Bearing a Pyrroloimidazolone
Unit. Catalytic Use for Asymmetric Michael Addition,” Org. Lett. 6, 1833–1835 (2004).
T. HAYASHII, K. YAMASAKI, M. MIURA and Y. UOZUMI, “Deuterium-Labeling Studies Establishing Stereochemistry
at the Oxypalladation Step in Wacker-Type Oxidative Cyclization of an o-Allylphenol,” J. Am. Chem. Soc. 126, 3036–3037
(2004).
Y. UOZUMI, H. TANAKA and K. SHIBATOMI, “Asymmetric Allylic Amination in Water Catalyzed by an Amphiphilic
Resin-Supported Chiral Palladium Complex,” Org. Lett. 6, 281–283 (2004).
R. NAKAO, H. RHEE and Y. UOZUMI, “Hydrogenation and Dehalogenation under Aqueous Conditions with an Amphiphilic
Polymer-Supported Nanopalladium Catalyst,” Org. Lett. web edition (2004).
Y. NAKAI and Y. UOZUMI, “Cycloisomerization of 1,6-Enynes: Asymmetric Multi-Step Preparation of a Hydrindane
Framework in Water with Polymeric Catalysts,” Org. Lett. web edition (2004).
研究系及び研究施設の現状 213
B-3) 総説、著書
Y. UOZUMI, “Recent Progress in Polymeric Palladium Catalysts for Organic Synthesis,” Top. Curr. Chem. 242, 77–112
(2004).
魚住泰広,「Heck 反応」,第５版実験化学講座 18「有機化合物の合成VI 金属を用いる有機合成」,日本化学会編, 丸善,
381–393 (2004).
B-4) 招待講演
Y. UOZUMI, “Development of Heterogeneous Aquacatalysis toward Ideal Organic Synthesis,” SIOC Lecture, Shanghai
Institute of Organic Chemistry, Shanghai (China), October 2004.
Y. UOZUMI, “Development of Heterogeneous Aquacatalysis toward Ideal Organic Synthesis,” Invited Lecture at Pekin
University, Beijing (China), October 2004.
魚住泰広,「低環境負荷を実現する両親媒性ポリマー担持触媒による水中での有機合成」
, 科学技術振興機構, 公開シン
ポジウム：環境保全のためのナノ構造制御触媒及び新材料の創製, 東京, 2004年11月.
魚住泰広,「不斉触媒の固定化」
, 日本化学会, 実力養成化学講座：第２回
「キラル化学−不斉合成」
研修コース, 東京, 2004
年6月.
魚住泰広,「高分子担持パラジウム触媒による水中不斉合成」,日本化学会, 第39回春季年会, 西宮, 2004年3月.
魚住泰広,「水中での精密分子変換を実現するナノ遷移金属触媒創製」
, 科学技術振興機構, ナノテクノロジー分野別バー
チャルラボ 全体発表会, 東京, 2004年2月.
Y. UOZUMI, “Aquacatalysis with Amphiphilic Resin-Supported Palladium-Complexes,” Organic Chemistry Seminer, Hanyang
University, Seoul (Korea), January 2004.
Y. UOZUMI, “Aquacatalysis with Amphiphilic Resin-Supported Palladium-Complexes,” KAIST Organic Chemistry Seminer,
Korea Advanced Institute of Science & Technology, Taejon (Korea), January 2004.
Y. UOZUMI, “Aquacatalysis with Amphiphilic Resin-Supported Palladium-Complexes,” KRICT Lecture, Korea Research
Institute of Chemical Technology, Taejon (Korea), January 2004.
Y. UOZUMI, “Aquacatalysis with Amphiphilic Resin-Supported Palladium-Complexes,” Second 21st Century COE “Towards
Creating New Industries Based on Inter-Nanoscience,” 7th SANKEN International Symposium on “Hybrization of Chemistry,
Biology, and Material Science-Perspectives in Nanoscience,” Osaka, January 2004.
B-5) 特許出願
US 2004097738/JP 2004161963, “Polymer-carrying optically active binaphthyl-type oxazoline compound,” Uozumi, Yasuhiro;
Hoche, Heiko; Sumi, Kenzo. U.S. Pat. Appl. Publ., 2004年.
JP 2003261584, “Preparation of solid-phase supported-bidentate phosphines and solid-phase supported-bidentate phosphinepalladium or rhodium complexes as catalysts,” Uozumi, Yasuhiro, Jpn. Kokai Tokkyo Koho, 2003年.
WO 2002072644, “Solid-phase-supported transition metal catalysts,” Uozumi, Yasuhiro; Nakao, Ryu, PCT Int. Appl., 2002年.
JP 2001328993, “Preparation of optically active phosphines as catalysts for asymmetric synthesis,” Uozumi, Yasuhiro; Shibatomi,
Kazutaka, Jpn. Kokai Tokkyo Koho, 2001年.
214 研究系及び研究施設の現状
JP 10287691, “Optically-active bisoxazolylbiaryl-palladium complexes and preparation of heterocycles by asymmetric Wackertype cyclization using the complexes,” Hayashi, Tamio; Uozumi, Yasuhiro; Kato, Kazuhiko, Jpn. Kokai Tokkyo Koho, 1998
年.
JP 10287663, “Preparation of optically active heterocyclic compounds by asymmetric Wacker-type cyclization of olefins,”
Hayashi, Tamio; Uozumi, Yasuhiro, Jpn. Kokai Tokkyo Koho, 1998年.
JP 09235289, “Tertiary phosphines, their transition metal complexes, and regioselective and stereoselective preparation of
optically active organosilicon compounds using the complexes as catalysts,” Hayashi, Tamio; Uozumi, Yasuhiro, Jpn. Kokai
Tokkyo Koho, 1997年.
JP 07247234, “Preparation of racemic or optically active 1-phenylnaphthalene derivatives,” Hayashi, Tamio; Uozumi, Yasuhiro,
Jpn. Kokai Tokkyo Koho, 1995年.
JP 07223976, “Preparation of optically active aromatic hydrocarbons,” Hayashi, Tamio; Uozumi, Yasuhiro, Jpn. Kokai Tokkyo
Koho, 1995年.
EP 647647/JP 07149776/JP 07224073, “Preparation of tertiary phosphines and their transition metal complexes as catalysts
for asymmetric synthesis reactions,” Hayashi, Tamio; Uozumi, Yasuhiro; Iwakura, Kazunori; Kurimoto, Isao; Minai, Masayoshi,
Eur. Pat. Appl., 1995年.
JP 06199875, “Preparation of optically active trichlorosilanes,” Hayashi, Tamio; Uozumi, Yasuhiro; Tanahashi, Asako, Jpn.
Kokai Tokkyo Koho, 1994年.
JP 05255351, “Preparation of optically active silylbicycloalkane or -alkene compounds,” Hayashi, Tamio; Uozumi, Yasuhiro,
Jpn. Kokai Tokkyo Koho, 1993年.
JP 05255285, “Stereoselective preparation of vinylmorpholines or vinylpiperazines,” Hayashi, Tamio; Uozumi, Yasuhiro;
Tanahashi, Asako; Kyoi, Takao, Jpn. Kokai Tokkyo Koho, 1993年.
EP 503884/JP 05017491/ JP 2733880/ US 5231202, “Preparation of optically active binaphthylphosphines as components of
enantioselective hydrosilylation catalysts,” Hayashi, Tamio; Uozumi, Yasuhiro; Yamazaki, Akiko; Kumobayashi, Hidenori,
Eur. Pat. Appl., 1992年.
B-6) 受賞、表彰
魚住泰広, 有機合成化学協会研究企画賞 (1992).
魚住泰広, 日本薬学会奨励賞 (1997).
B-7) 学会および社会的活動
学協会役員、委員
地球環境産業技術研究機構（RITE）
技術評価分科会委員会 (2002-2004).
コンビナトリアル・ケミストリー研究会代表幹事 (1998- ).
有機合成化学協会支部幹事 (1998- ).
学会の組織委員
名古屋メダル実行委員 (2000- ).
International Conference on Organic Synthesis 実行委員 (2002-2004).
研究系及び研究施設の現状 215
IUPAC meeting “Polymer in Organic Chemistry 2006” 実行委員 (2004-2006).
文部科学省、学術振興会等の役員等
日本学術振興会第116委員会委員 (1998- ).
日本学術振興会科学研究費補助金第一次審査員 (2002- ).
科学振興調整費審査委員 (2003-2004).
振興調整費「新機能材料開発に資する強磁場固体ＮＭＲ」
研究運営委員 (2004- ).
学会誌編集委員
日本化学会速報誌編集委員 (2001-2002).
SYNLETT誌アジア地区編集主幹 (2002- ).
Tetrahedron Asymmetry誌アドバイザリ−ボード (2002- ).
その他
科学技術振興機構CREST研究「水中での精密分子変換を実現するナノ遷移金属触媒創製」,研究リーダー.
B-8) 他大学での講義、客員
京都大学教授, 併任.
B-9) 学位授与
中井康司,「水中機能性固定化触媒による炭素−炭素結合形成反応」
, 2004年3月, 博士（理学）.
B-10)外部獲得資金
基盤研究(B)（展開研究）
「水中での触媒的有機合成プロセス
,
：環境負荷物質のゼロエミッション化」
, 魚住泰広 (1999年2001年).
基盤研究(B)（一般研究）,「水中有機合成を実現する両親媒性固相担持触媒の開発」,魚住泰広 (1999年-2000年).
特定領域研究（公募：領域番号283）,「触媒的不斉ワッカー反応」
, 魚住泰広 (1999年-2001年).
特別研究員奨励費,「高効率アリル位不斉酸化を実現する錯体触媒の開発研究」,Heiko Hocke (2000年-2001年).
特定領域研究（公募：領域番号412）,「高い不斉誘起能を持つ新規複素環ユニット開発」,魚住泰広 (2001年-2003年).
特定領域研究（計画：領域番号420）,「完全水系中での遷移金属触媒反応場」
, 魚住泰広 (2002年-2005年).
基盤研究(A)（一般研究）,「水中で機能する高分子分散型複合金属ナノ触媒の創製」
, 魚住泰広 (2003年-2006年).
受託研究（ＲＩＴＥ）,「優秀研究企画」,魚住泰広 (2001年-2002年).
受託研究（マイクロ化学プロセス組合：NEDO・再委託）,「テーマ名」
, 魚住泰広 (2002年-2004年).
受託研究（日本化学会：科学振興調整費・再委託）,「テーマ名」,魚住泰広 (2000年).
受託研究（第一製薬）,「テーマ名」,魚住泰広 (2001年-2002年).
受託研究（科学技術振興機構）,「テーマ名」,魚住泰広 (2003年-2004年).
奨学寄付金（日産化学）,「新規有機合成手法開発研究助成」,魚住泰広 (2000年-2004年).
奨学寄付金（ゼリア新薬）,「学術研究助成」,魚住泰広 (2000年-2001年).
奨学寄付金（クラレ）
,「学術研究助成」,魚住泰広 (2000年-2001年).
奨学寄付金（高砂香料）,「不斉合成触媒開発研究助成」,魚住泰広 (2000年-2004年).
216 研究系及び研究施設の現状
奨学寄付金（和光純薬）,「学術研究助成」,魚住泰広 (2000年).
奨学寄付金（旭硝子財団）,「学術研究助成」,魚住泰広 (2000年-2001年).
奨学寄付金（上原記念生命科学財団）,「学術研究助成」,魚住泰広 (2001年).
奨学寄付金（住友財団）,「基礎科学研究助成」,魚住泰広 (2001年).
研究奨励金（東レ財団）,「科学研究助成」,魚住泰広 (2002年).
科学技術振興機構CREST研究,「水中での精密分子変換を実現するナノ遷移金属触媒創造」
, 魚住泰広 (2002年-2004
年).
C)
研究活動の課題と展望
数年前にゼロからのスタートを切った精密有機分子変換反応のaqueous-switching, heterogeneous-switchingの試みも十分
な成果と蓄積を得て，
現時点では高度な立体選択機能を合わせ持った触媒の開発に至り，
さらには数段階の炭素−炭素結
合形成を経る多段階有機合成の全工程・全操作を有機溶剤を全く用いずに実現しつつある。その過程で従来の有機合成
手法では獲得し得ない疎水性相互作用に立脚した新規な反応駆動概念を提案することができた。今後さらに基礎科学的
論証を重ねる予定である。
独自に開発した高立体選択的不斉ユニットであるpyrroloimidazolone骨格ならではの有効な利用を推進しつつあり，
上述
の水中不斉触媒プロセスの達成に加えて，
新しいピンサー型錯体触媒の設計・開発に至っている。その過程で見いだした
リガンド導入法によるピンサー錯体構築は従来の種々のピンサー型錯体調製と全く異なる錯体形成経路を経ることから，
従
来法では合成困難であった立体規制に富むピンサー型錯体の自在調製に道筋をつけた。発展に注力したい。
ナノパラジウム粒子の高分子マトリクス内での発生・分散と固定化に成功し，
アルコール酸化やハロゲン化芳香族の脱ハロ
ゲン反応など，
グリーン化学の中心課題を解決しつつある。他の金属種に適用範囲を拡張しつつある。
我々のグループでは，
本年度新たに山田陽一博士を助手に任用し，
研究指導・研究推進体制は格段と充実した。競争的研
究資金の獲得も順調であり，
研究設備などは充足している。
また競争的研究資金により最近数年は常に３−４名の博士研究
員の確保が達成されている。大学院生も今年度５名，来年度は７名
（予定）
が在籍することとなっている。研究資金および人
的資源の面で問題はない。
山手地区への移動後，研究環境の整備も完了した。
ますますの研究展開に注力する。
研究系及び研究施設の現状 217
永 田 央（助教授）
A-1) 専門領域：有機化学、錯体化学
A-2) 研究課題：
a) 空間制御された大型有機分子内での光励起電子移動
b) 光励起電子移動を利用した触媒反応の開発
c) 金属ナノ粒子・有機分子複合体の合成
A-3) 研究活動の概略と主な成果
a) 空間制御された大型有機分子内での光励起電子移動：内部に酸化還元活性基と光活性基をともに有するデンドリ
マー分子を合成し，
その光励起電子移動挙動について調べた。
デンドリマーの骨格としては，
内部にカルボン酸エス
テル官能基を持つものを新たに開発して利用した。
この骨格は以下のような特徴を持つ：①デンドリマーにおける
分岐ユニットの間にエステル官能基が置かれているため，
分子が占める空間内に官能基が三次元的に均一に分布す
る，
②分岐ユニットの間の間隔が大きいため，
隙間が多い構造であり，溶媒等が内部まで浸透しやすい。
このデンド
リマーの中心
（核部位）
にポルフィリンを結合し，
エステル基を官能基変換して酸化還元活性基（フェロセンおよび
キノン）
を結合することで，
ポルフィリン：フェロセン＝１：２，
１：６，
１：１４，
およびポルフィリン：キノン＝１：２，
１：６，１：１４の分子をそれぞれ合成した。
ポルフィリン／フェロセン結合分子では，ポルフィリンの光励起によってフェロセンからの電子移動が起こる。
電
子移動の効率はポルフィリンの蛍光消光によって見積もることができ，
明確な世代依存性が観測された。
すなわち，
デンドリマーの世代数が上がってフェロセンの数が増えるにつれて，
蛍光消光の効率が高くなった。
蛍光寿命の測
定から，
すべてのフェロセンが独立に消光に寄与していると仮定すると，
デンドリマーの第一・第二・第三世代の位
置に結合しているフェロセンはそれぞれ 9.5，
16，3.8 µs–1 の速度でポルフィリンの励起一重項と反応していること
が導かれた。
第二世代の位置が最も効率がよいのは，
このデンドリマーがポルフィリンにかぶさるような配置をとっ
ているためと考えられる。
ポルフィリン／キノン結合分子では，
逆にポルフィリンの励起状態からキノンへの電子移動が起こる。
この系では，
蛍光消光だけでなく，電子移動の後続反応としてキノンのヒドロキノンへの光還元を行うことができた。この反応
では見かけ上，
第一・第二・第三世代のキノンがすべて同様の速度で光還元を受ける。
これは上記のデンドリマーの
構造に関する知見と一見矛盾するようだが，
観測された光還元の速度は電子移動の速度よりもはるかに遅いため，
電子移動よりも後の段階が全体の速度を支配しているものと解釈できる。
b) 光励起電子移動を利用した触媒反応の開発：光励起電子移動を利用する前段階として，
コバルト・ニッケル錯体を触
媒とする電気化学還元反応について研究している。
シクロペンタジエニル基を有する一連のハーフサンドイッチ型
コバルト錯体を合成して電気化学的挙動を調べたところ，
プロトン存在下で還元波形が大きく変化することを見い
出した。
218 研究系及び研究施設の現状
B-1) 学術論文
Y. KIKUZAWA and T. NAGATA, “Synthesis and Properties of New, Spatially Relaxed Dendrons Containing Internal Carboxyl
Groups,” Bull. Chem. Soc. Jpn. 77, 993–1000 (2004).
B-9) 学位授与
菊澤良弘,「内部に機能性官能基が導入可能なデンドリマーを用いた、多段階光酸化還元分子構築に関する研究」,2004
年9月, 博士（理学）.
B-10)外部獲得資金
萌芽研究,「無機ナノ粒子を包含する単一分子素子を用いた光合成物質変換」,永田 央 (2003年-2004年).
特定領域研究
（公募研究）
「デザイ
,
ンされた空孔を持つ有機分子と金属ナノ粒子の１：
１複合体の調製」
, (2004年-2005年).
C)
研究活動の課題と展望
現在３つのテーマを平行して進めているが，
過去２年で上記課題(a)については興味深い成果が得られつつある。すでに合
成が完了している分子については，
物理化学的測定について分子研内外の研究者の協力を仰いで，
各々の理解を深めて
いく。複雑な分子の溶液中での構造を予測するため，
計算化学的な手法も積極的に導入する。
また，
これらの分子骨格を元
にして，空間制御された光励起電子移動を実現し，
新しい機能発現を目指す。
課題(b)については，
しばらくの間地道な探索が続くと考えている。興味深い反応が見つかれば(a)と組み合わせて，
新しいタ
イプの光合成物質変換の開発を進める。
課題(c)も，
最終的な目標は課題(b)と同じ位置にある。すなわち，
金属ナノ粒子を酸化還元反応の場として用い，
それを(a)の
分子系と組み合わせて光合成物質変換に展開することを目指している。現段階では，
まだナノ粒子を単一の分子として扱
う
（つまり，
保護分子とナノ粒子の１
：
１複合体を得る）
方法が確立していないので，
当面はそのための分子設計の探索を続け
る。
研究系及び研究施設の現状 219
櫻 井 英 博（助教授）
A-1) 専門領域：有機化学
A-2) 研究課題：
a) ボウル型共役化合物の合成手法の開発と物性評価
b) 金属ナノクラスターを触媒とする新規反応の開発
A-3) 研究活動の概略と主な成果
a) フラーレン部分構造を有するボウル型共役化合物
（バッキーボウル）
は，
フラーレン類のモデルとしてだけでなく，
ヘテロフラーレン類の出発原料として，
またそれ自身の特異な物理的性質を利用した新規物質の基本骨格として魅
力的な化合物群である。
我々は，
これらバッキーボウル・ヘテロフラーレン類の
「シンプル」
かつ
「エレガント」
な合成
経路を確立し，
さらに合成した化合物の物性や錯体触媒への応用を目指している。
前任地において，
C3対称基本骨格
を有する
「スマネン」
の初合成に成功したことをふまえ，今年度は同様な対称性を有し，
かつ一部の炭素を他の元素
に置換した「ヘテロバッキーボウル」の合成に関する研究を行った。
b) ナノメートルサイズの金属クラスターはバルク金属とも単核金属錯体とも異なる特性を示すことから，
従来にない
触媒の開発が期待される。
特に金は金属表面と分子との相互作用が弱く，
ほとんど触媒活性がないが，
ナノ粒子にお
いては酸化触媒としての活性が発現することが固体担持触媒において報告されている。
本研究は，
同センターナノ
光計測研究部門の佃達哉助教授のグループとの共同研究で，
水溶性有機高分子を用いた保護によって金ナノクラス
ターを可溶化し，
擬均一系触媒としての可能性を探求するものである。
その結果，
ポリ
（ビニルピロリドン）
を保護分
子とした1.3 nm平均の粒子サイズを有する金クラスターが有機ホウ素化合物の酸素酸化反応に対して極めて高活
性を示すことを見出した。
B-1) 学術論文
K. TANI, H. SAKURAI, H. FUJII and T. HIRAO, “Synthesis of Re(I) Complexes Bearing Tridentate 2,6-Bis(7’azaindolyl)phenyl Ligand with Green Emission Properties,” J. Organomet. Chem. 689, 1665–1674 (2004).
L. MAO, H. SAKURAI and T. HIRAO, “Facile Synthesis of 2,3-Disubstituted Quinoxalines by Suzuki-Miyaura Coupling,”
Synthesis 2535–2539 (2004).
H. TSUNOYAMA, H. SAKURAI, N. ICHIKUNI, Y. NEGISHI and T. TSUKUDA, “Colloidal Gold Nanoparticles as
Catalyst for Carbon–Carbon Bond Formation: Application to Aerobic Homocoupling of Phenylboronic Acid in Water,” Langmuir
20, 11293–11296 (2004).
H. FUJII, H. SAKURAI, K. TANI, L. MAO, K. WAKISAKA and T. HIRAO, “Highly Efficient and Vivid-Red Phosphors
Bearing 2,3-Diphenylquinoxaline Units and Their Application to Organic Light-Emitting Devices,” IEICE Trans Electron
E87-C, 2119–2121 (2004).
220 研究系及び研究施設の現状
B-3) 総説、著書
, 第５版実験化学講座 17「有機化合物の合成V 酸化反
平尾俊一、櫻井英博（分担）
「第
, ４章 その他の酸化剤による酸化」
応」,日本化学会編, 丸善 (2004).
櫻井英博,「金ナノ粒子を用いた触媒反応」
, Organometallic News 100 (2004).
平尾俊一、櫻井英博,「ボウル型共役系化合物スマネンの合成」,化学と工業 57, 954–956 (2004).
B-4) 招待講演
櫻井英博,「ボウル型共役化合物の合成」
, 21世紀COE京都大学化学連携研究教育拠点化学研究所有機元素化学セミ
ナー, 宇治, 2004年1月.
櫻井英博,「ボウル型共役化合物の合成」
, 第１回物理有機化学のニュートレンド, 箕面, 2004年9月.
B-5) 特許出願
特願2001-320762, 特開2003-128608,「ヒドロキシビアリール化合物の製造方法」
, 平尾俊一、櫻井英博
（平尾俊一、三菱化学
（株）
）
,
2001年.
特願2002-348751, 特開2004-050641,「アニリン系オリゴマーないしポリマー、その製造方法、有機EL素子及びその製造方
法、並びに、光電変換有機デバイス」
, 平尾俊一、櫻井英博（関西ティー・エル・オー
（株））,2002年.
特願2003-024462, 特開2004-067446,「スマネンおよびその製造方法」,平尾俊一、櫻井英博、大光太朗（（財）大阪産業振
興機構）,2003年.
特願2003-197957, 特開2005-035902,「ジカルボニル化合物及びその金属錯体並びにこれを用いた発光材料及び発光素
子」,藤井祐行、平尾俊一、櫻井英博、谷 和恭（三洋電機（株））,2003年.
特願2004-052742,「キノキサリン構造を含む有機金属化合物及び発光素子」,藤井祐行、平尾俊一、櫻井英博、谷 和恭、
Mao Lisheng
（三洋電機（株））,2004年.
特願2004-091341,
「 含窒素五員環構造を含む有機金属化合物及び発光素子」
, 藤井祐行、平尾俊一、櫻井英博、谷 和恭
（三洋電機（株））,2004年.
B-6) 受賞、表彰
櫻井英博, 有機合成化学協会研究企画賞 (2002).
B-10)外部獲得資金
奨励研究(A),「クロム錯体の特徴を利用した光触媒のデザインと立体選択的光反応の開発」,櫻井英博 (1995年).
奨励研究(A),「アシルクロマート錯体を用いた有機合成反応の開発」
, 櫻井英博 (1999年-2000年).
特定領域研究(A)
（公募研究）,「Pd(0)/Cr(CO)6/CO系による効率的新規カルボニル化反応の開発」
, 櫻井英博 (1999年).
科学技術振興調整費,「高度な光機能を発現する有機金属分子システムの創製」,櫻井英博 (2002年-2003年).
若手研究(B),「金属カルベノイドの実用的発生法と精密有機合成への応用」
, 櫻井英博 (2003年-2004年).
特定領域研究（公募研究）,「動的カルベン錯体の設計と機能」,櫻井英博 (2003年).
特定領域研究（公募研究）,「ボウル型共役配位子を有する金属錯体の動的挙動と機能」,櫻井英博 (2004年-2005年).
研究系及び研究施設の現状 221
C)
研究活動の課題と展望
初年度の研究室整備も一段落つき，
次年度からは大学院学生とＩＭＳフェローもグループに加わる予定で，
いよいよ本格的に
研究が進められるものと期待している。有機化学，
特に合成化学の分野はとかく
「力ずく」
のイメージをもたれがちだが，
少数
精鋭のプロ集団によるエレガントな研究を披露できるように努力していきたい。当面は分子研における研究の核となるべき化
合物の創製が課題であり，
現在目標としている新たなタイプのバッキーボウル分子の新合成法の開発に精力を傾ける予定
である。
222 研究系及び研究施設の現状
ナノ光計測研究部門
松 本 吉 泰（教授）
A-1) 専門領域：表面科学、分子分光学
A-2) 研究課題：
a) 時間分解第二高調波発生による固体表面核波束ダイナミックスの研究
b) 時間分解多光子光電子分光による有機半導体薄膜，および，有機半導体／金属界面における電子緩和・移動ダイナ
ミックス
c) 走査型トンネル顕微鏡による銀表面における酸素消失光反応の研究
d) 擬一次元表面化合物の構造揺らぎと反応
e) Pt(111)表面におけるメタノールの吸着構造と酸化反応
A-3) 研究活動の概略と主な成果
a) 清浄な金属表面における光刺激脱離や多くの光化学反応が研究されてきたが，
金属との相互作用による極めて迅速
な電子緩和により，その量子効率は小さい。したがって，大部分の電子励起状態にある吸着種は脱励起されるが，
そ
れに伴い吸着種内，あるいは，
吸着種と表面間の振動が励起される。
しかし，
このような多くの吸着種がたどる振動
励起状態とそのダイナミックスはこれまでほとんど研究されてこなかった。
そこで，
本研究課題では電子状態間の
遷移に伴いどのように吸着種の振動がコヒーレントに励起でき
（振動核波束の生成）
，
また，
その振動核波束のダイ
ナミックスをフェムト秒領域でのポンプ･プローブ表面第二高調波発生の実験により調べた。
Pt(111)表面にCsを単
原子層以下の被覆率で吸着させ，
この表面における時間分解第二高調波発生を観測した。その結果，
2.3 THzの振動
成分を持った減衰信号をきわめて高いS/N比で観測することに成功した。
これは，Csと白金表面との結合における
伸縮振動がコヒーレントに励起され，
位相緩和をしていく様子をあらわしており，
金属表面上でこのような振動核
波束のダイナミックスを観測した初めての例である。このきわめて高い強度の信号はCs により誘起される電子状
態間の遷移に共鳴した impulsive Raman 散乱に起因していると考えられる。また，
Cs が(2×2)などの超構造をとる場
合，
非常に良く似た振動周波数を持つ成分が存在することを見出した。そこで，
フェムト秒パルスを整形し，一連の
パルス列を作りその時間間隔をちょうどどちらかの振動の周期にあわせたポンプ光により，
この２つのモードのど
ちらかを選択的に励起することに成功した。
また，現時点では，K/Pt(111)，
Na/Cu(111)吸着系でも振動核波束の励起
とそのダイナミックスの観測に成功している。
さらに，
コヒーレント励起のメカニズムを明らかにするために，
密度
汎関数法による第一原理量子化学計算を行っている。
b) 有機半導体を用いたEL素子において，
その薄膜中や金属との界面における電子移動や緩和がきわめて重要な素過
程である。そこで，
本研究課題では紫外光電子分光により有機半導体薄膜の占有電子状態を明らかにすると共に，
フェムト秒時間分解多光子光電子分光により，
励起状態の緩和過程を実時間で観測した。具体的な系としてはペリ
レン誘導体のPTCDAをまずとりあげた。
この分子は薄膜中では第一励起一重項状態がきわめて迅速に失活し，
ほと
んど蛍光を発しないことが知られていたが，
どのようなタイムスケールでこの無輻射遷移が起きるかはまったくわ
かっていなかった。しかし，
本研究の時間分解多光子光電子分光により，この励起状態が360 fsで失活することをは
研究系及び研究施設の現状 223
じめて明らかにすることができた。
次いで，有機LEDにおける発光層や電子輸送層として使われる代表的なAlq3分
子と金属表面との界面における電子移動ダイナミックスを研究した。
Cu(111)清浄表面にAlq3分子を吸着させ，
電子
移動に直接関与する単分子層におけるAlq3分子の負イオン状態を同定することに成功した。
そして，時間分解２光
子光電子分光の結果，
この状態の寿命は 31 fs というきわめて短寿命であることを見出した。これは，Alq3 薄膜内で
のポーラロンのホッピング速度に比べて１００倍近い速度で電子が金属表面へ逆移動していることを意味していおり，
金属との界面での電子移動が有機LED素子における効率を大きく左右することを実時間測定により明確に示すこ
とができた。
c) Ag(110)表面を酸化すると擬一次元表面化合物とでもいうべきAgO鎖が生成され，
表面において (n×1)構造をとる。
本研究課題では，
AgO鎖の光照射による消失反応のメカニズムを明らかにする目的で研究を行った。
まず，
XPSや質
量分析などにより，
この酸化表面に紫外光を照射すると酸素原子が表面から消失し，
AgO鎖がなくなると同時にCO2
が脱離することを見出した。
また，
炭素吸着種を注意深く表面に導入することにより，
この反応においては表面上に
存在する炭素種が重要な役割を果たしていることをはじめて明らかにした。
そこで，さらにSTM観測によりこの酸
素消失光反応によるAgO鎖の表面構造変化を直接観測した｡その結果，
表面炭素原子が存在する表面ではAgO鎖が
バンド状に存在し，
(2×1)構造を保ったまま光反応が進行すること，
また，
炭素原子の存在しない清浄表面ではXPSな
どの実験結果から予想されるようにまったく光反応が進行しないことを明らかにすることができた。
すなわち，
こ
の一次元鎖の光消失反応は以下のような機構で進行することがわかった。すなわち，
まず光励起により生成される
ホット電子がAgO結合の反結合性軌道へ移動することによりAgO間の結合が緩み，
もしその近傍に炭素原子があ
る場合これと反応して CO が生成される。
生成されたCO は容易に AgO鎖中の酸素と反応して CO2 まで酸化される
ことがわかっている。したがって，最終的には CO はすべて CO2 として表面から脱離する。
d) 清浄なAg(110)表面に形成された擬一次元表面化合物であるAgO鎖は，
表面における被覆率が小さくなるとお互い
の間隔が広くなると同時に，鎖の途中で鎖の一部が直線性を乱すような構造揺らぎが起きることを STM により観
測した。一方，この表面をCOに曝すとCOが容易に鎖中の酸素原子により酸化されCO2 として表面から取り除かれ
る反応がごく低温でも起きることがわかっている。
そこで，
本研究課題では，
この反応効率と構造揺らぎの間の関係
を詳細に調べた。
その結果，
興味深いことに，
AgO鎖の構造揺らぎが起きると共に，
COの酸化反応が急激に進行する
ことを見出した。
これは，
AgO鎖の構造揺らぎにより，
CO酸化反応の活性点が動的に作られることに起因する。
表面
反応では，表面におけるステップや欠陥サイトが重要な活性点であると従来から考えられている。
これの活性点が
通常静的な描像でとらえられているのに対して，
本研究では反応活性点が動的に作り出されることをはじめて具体
的な例として示すことができた。
この概念は，
表面反応のみならずクラスターなどの有限な温度における構造揺ら
ぎが頻繁に起きる少数多体系における反応においてもきわめて重要といえる。
e) 白金表面におけるメタノールの反応は燃料電池においてきわめて重要である。本研究課題では，
まず昇温脱離と反
射赤外分光により酸素修飾した Pt(111)-(2×2)O 表面におけるメタノールの反応を詳細に研究した。その結果，メタ
ノール被覆率が小さい場合には，
従来の研究ではまったく観測されたことがなかったフォルムアルデヒドやフォル
メートが反応中間体として生成されることをはじめて明らかにした。
また，
これらの中間体はCO共吸着種により不
安定化されることも明らかにした。
このように，
COは白金表面においてメタノールの酸化反応を被毒するばかりで
はなく，
反応中間体を不安定化することがわかった。
次いで，
低温にてメタノールと酸素分子共吸着系におけるメタ
ノールの酸化反応を研究した。
この結果，吸着酸素分子は清浄表面で解離する温度よりはるかに低温でメタノール
と反応しフォルメートを生成することを初めて見出した。これは，吸着酸素分子の高い反応性を示すものである。
224 研究系及び研究施設の現状
B-1) 学術論文
D. INO, K. WATANABE, N. TAKAGI and Y. MATSUMOTO, “Ultrafast Excited State Dynamics in 3,4,9,10-Perylene
Tetracarboxylic Dianhydride (PTCDA) Thin Films,” Chem. Phys. Lett. 383, 261–265 (2003).
K. WATANABE, N. TAKAGI and Y. MATSUMOTO, “Direct Time-Domain Observation of Ultrafast Dephasing in AdsorbateSubstrate Vibration under the Influence of a Hot Electron Bath: Cs adatoms on Pt(111),” Phys. Rev. Lett. 92, 57401 (4 pages)
(2004).
T. SAWADA, Z. LIU, N. TAKAGI, K. WATANABE and Y. MATSUMOTO, “Reactivity of Molecular Oxygen: Conversion
of Methanol to Formate at Low Temperatures on Pt(111),” Chem. Phys. Lett., 92, 334–339 (2004).
B-3))総説、著書
渡邊一也、高木紀明、松本吉泰,「時間分解第２高調波測定による表面吸着原子層振動モードの時間領域観測」,真空 47,
412–417 (2004).
松本吉泰,「表面反応における反応サイトの構造揺らぎによる動的創出」,触媒 46, 558–563 (2004).
松本吉泰,「時間分解非線形分光法による表面ダイナミックスの研究」,レーザー研究 32, 694–700 (2004).
B-4) 招待講演
松本吉泰,「時間分解表面第２高調波分光による表面吸着種のコヒーレント振動観測と選択的励起」
, 表面科学講演会, 長
津田, 2004年3月.
松本吉泰,「金属表面でのアルカリ金属吸着系におけるコヒーレント表面フォノンの発生とダイナミックス」
, AMO研究会, 東
京, 2004年7月.
Y. MATSUMOTO, “Ultrafast electron dynamics at metal-organic molecule interfaces studied by time-resolved two-photon
photoelectron spectroscopy,” SPIE Annual Meeting, Denver (U. S. A. ), August 2004.
Y. MATSUMOTO, “Ultrafast electron dynamics at an Alq3-covered Cu(111) surface,” International Discussion Meeting on
Tris(8-hydroxyquinoline)aluminum(III), Wako, September 2004.
渡邊一也、高木紀明、松本吉泰,「実時間で観る表面吸着種のコヒーレント振動とその制御」
, 日本物理学会2004年秋季大
会, 青森, 2004年9月.
松本吉泰,「フェムト秒時間分解第二高調波発生による表面吸着種の振動ダイナミックス」
, 表面科学講演大会, 東京, 2004
年11月.
K. WATANABE, N. TAKAGI and Y. MATSUMOTO, “Femtosecond vibrational dynamics of alkali adsorbates on metal
surfaces,” Indo-Japan Joing Workshop on Frontiers of Molecular Science Developed by Advanced Spectroscopy, Kolkata
(India), December 2004.
B-6) 受賞、表彰
Hanse Wissenschaftskolleg (Fellow of Hanse Institute for Advanced Studies), Germany (2002).
研究系及び研究施設の現状 225
B-7) 学会および社会的活動
学協会役員、委員
日本化学会東海支部代議員 (1993-1994).
学会の組織委員
第１回 日米分子科学若手ワークショップ 組織代表者 (1991).
第８回 化学反応討議会 プログラム委員 (1992).
第５１回 岡崎コンファレンス 組織委員 (1994).
分子研研究会「分子−表面ダイナミクス」 組織委員 (1995).
大阪大学50周年記念シンポジウム
「固体表面動的過程」 組織委員 (1995).
IMS International Conference 組織委員 (1997).
分子構造総合討論会 プログラム委員 (1997).
Ninth International Conference on Vibrations at Surfaces 組織委員 (1997).
2000環太平洋国際化学会議 組織委員 (2000).
第2回表面エレクトロニクス研究会 実行委員長 (2000).
第2回分子科学研究会シンポジウム 組織委員 (2003).
10th Interanational Workshop on Desorption Induced Electronic Transition プログラム委員(2004).
分子構造総合討論会運営委員会 幹事 (2004- ).
5th Symposium on Ultrafast Surface Dynamics 実行委員長 (2004- ).
文部科学省、学術振興会等の役員等
日本学術振興会学術参与 (1999-2004).
科学技術・学術審議会学術分科会科学研究費補助金審査部会理工系委員会委員 (2003- ).
科学研究費の研究代表者、班長等
総合研究大学院大学グループ研究「光科学の新展開」研究代表 (1997-1999).
その他
総合研究大学院大学先導科学研究科科長 (2000- ).
B-9))学位授与
Daisuke Ino, “Ultrafast electron transfer and relaxation dynamics at organic molecules-metal interfaces,” March 2004.
澤田健，
「Pt(111)表面上でのメタノールと酸素吸着種との反応」
，2004年9月, 博士
（理学）.
B-10) 外部獲得資金
基盤研究(A)(2),「表面ナノ構造物質を用いた反応制御」
, 松本吉泰 (1999年-2001年).
特別研究員奨励費,「金属表面上の自己組織化膜におけるフェムト秒電子移動ダイナミックス」,松本吉泰 (2001年-2002
年).
基盤研究(B)(2),「表面光反応の２次元サブナノマッピング」,松本吉泰 (2002年-2003年).
特定領域研究(A)(2),「金属酸化物単結晶・色素吸着系における電子ダイナミックス」
, 松本吉泰 (2001年-2004年).
226 研究系及び研究施設の現状
C)
研究活動の課題と展望
表面科学反応研究としては
「固体表面上でのレーザー誘起反応ダイナミックス」
の研究課題のもとで金属や半導体の清浄
表面に吸着した分子種の光誘起過程に開する研究に従事してきた。
これをさらに発展させる方向で，
２光子光電子分光，
表
面第２高調波発生などの非線形分光により固体表面における超高速現象の解明，
表面コヒーレントフォノンの実時間観測と
制御など，新しい観点から光誘起過程の機構と動的挙動に関する分子論的な理解を深めることに研究の主眼を置いてい
る。
また，
原子・分子レベルの分解能を持つ走査型トンネル顕微鏡による実空間観測により，吸着種の幾何学的構造と固体
表面における反応の空間・時間発展を明らかにすることも主要な研究課題の一つである。今後は，
化学種を識別する能力
を持った時間・空間分解スペクトロスコピーやマイクロスコピーの手法を新たに開発し，
不均一反応の根源的な理解を促進
する。
研究系及び研究施設の現状 227
佃 達 哉（助教授）
A-1) 専門領域：物理化学、クラスター科学
A-2) 研究課題：
a) 金属クラスターの精密合成と構造評価
b) 金クラスターの触媒機能の探索・解明
A-3) 研究活動の概略と主な成果
a) 我々は，
チオール単分子膜で保護された金属クラスター
（monolayer-protected clusters; MPCs）
の特異的な性質や機能
がどのような構造因子によって支配されているのかを解き明かすことを目指している。
特に，
サブナノメートルサ
イズの金属クラスターをコアとするMPCの性質は，
コアサイズだけでなくチオールの配位に対して顕著に変化す
ることが予想される。そこで，
化学組成が原子・分子レベルで規定されたMPCを系統的に合成するための方法論の
開発に取り組んでいる。
a1) 精密かつ系統的な組成制御を目指して，
ポリアクリルアミドゲル電気泳動
（PAGE）
を用いた分離法，
およびエレクト
ロスプレーイオン化質量分析法による組成評価法の開発を行った。
今年度は，質量分析装置にリフレクトロンを導
入することによって組成評価の精度を向上させるとともに，多連のPAGE装置を用いて一度の操作でmgスケール
の単離を可能とした。
例えば，
グルタチオンと呼ばれるトリペプチドを保護分子とした金クラスターについては，
10–
40量体の領域で９種類のMPCの完全単離を実現した。
本合成法は，
解離性チオールで保護された無機クラスター一
般に対して適用することが可能である。
a2) 組成が規定された一連のグルタチオン保護金クラスターの電子状態を，
紫外可視吸収分光，
XPS，
蛍光分光法を用い
て調べた。得られた吸収スペクトルの特徴的なプロファイルは，分子研信定助教授による理論計算の結果に基づい
て合理的に解釈することができた。
本研究を通して，
金(I)チオラート錯体とチオール保護金ナノ粒子を繋ぐ中間領
域のクラスターの構造転移について系統的な理解が得られた。
b) 担持金ナノ粒子がCO 酸化反応に対して高い触媒活性を示すことが発見されて以来，
金ナノ粒子の触媒機能の発現
メカニズムの解明や実用触媒への応用に向けた研究が活発に繰り広げられている。
我々は，金クラスターを有機分
子と複合化することによって，
反応活性サイトの幾何構造・電子状態だけでなく反応場の立体環境が制御された触
媒系の創製を目指している。
b1)代表的な水溶性ポリマーpoly(N-vinyl-2-pyrrolidone)で安定化された金ナノ粒子を系統的に調製し，水中における有
機化合物の酸化反応に対する触媒活性を調べた。
その結果，
金クラスターが空気中の酸素分子によって活性化され，
比較的温和な条件下でカップリング反応やアルコール酸化反応に対して高い活性を示すことが明らかになった。
本
研究は，分子研櫻井助教授，
千葉大一國講師との共同研究である。
b2)組成が規定されたチオール保護金クラスターを出発物質として金クラスターモデル触媒系の構築を目指している。
そのための要素技術の一つとして，水溶性チオール保護金クラスターの単分子膜生成法を検討した。
228 研究系及び研究施設の現状
B-1) 学術論文
Y. NEGISHI and T. TSUKUDA, “Visible Photoluminescence from Nearly Monodispersed Au12 Clusters Protected by meso2,3-Dimercaptosuccinic Acid,” Chem. Phys. Lett. 383, 161–165 (2004).
H. TANAKA, K. TAKEUCHI, Y. NEGISHI and T. TSUKUDA, “Highly Oxygenated Fullerene Anions C60On– Formed by
Corona Discharge Ionization in the Gas Phase,” Chem. Phys. Lett. 384, 283–287 (2004).
H. MURAYAMA, T. NARUSHIMA, Y. NEGISHI and T. TSUKUDA, “Structures and Stabilities of Alkanethiolate
Monolayers on Palladium Clusters as Studied by Gel Permeation Chromatography,” J. Phys. Chem. B 108, 3496–3503 (2004).
Y. NEGISHI, Y. TAKASUGI, S. SATO, H. YAO, K. KIMURA and T. TSUKUDA, “Magic-Numbered Aun Clusters Protected
by Glutathione Monolayers (n = 18, 21, 25, 28, 32, 39): Isolation and Spectroscopic Characterization,” J. Am. Chem. Soc. 126,
6518–6519 (2004).
H. TSUNOYAMA, H. SAKURAI, N. ICHIKUNI, Y. NEGISHI and T. TSUKUDA, “Colloidal Gold Nanoparticles as
Catalyst for Carbon–Carbon Bond Formation: Application to Aerobic Homocoupling of Phenylboronic Acid in Water,” Langmuir
20, 11293–11296 (2004).
B-4) 招待講演
佃 達哉,「魔法数サイズ金クラスターの単離と構造評価」,第52回質量分析総合討論会, 名古屋, 2004年6月.
佃 達哉,「有機単分子膜保護クラスター」,2004分子構造総合総合討論会, 広島, 2004年9月.
B-6) 受賞、表彰
佃 達哉, 第11回井上研究奨励賞 (1995).
B-6) 学会および社会的活動
学協会役員、委員
日本化学会東海支部代議員.
B-10)外部獲得資金
基盤研究 (C)(2)，
「単分子膜保護金属サブナノクラスターの電子状態と発光メカニズム」
, 佃達哉 (2004年-2005年).
住友財団研究助成,「有機・金ナノクラスター複合体の精密合成と触媒機能の探索」,佃達哉 (2004年).
総研大共同研究,「有機・無機ナノ粒子複合体の構造と機能」
, 佃達哉 (2002年-2004年).
若手研究 (B),「化合物半導体クラスターにおける量子現象の解明―単分散したクラスターの合成法の利用」
, 根岸雄一
(2002年-2004年).
奨励研究 (A),「分子クラスター負イオンの電子構造と化学反応過程」
, 佃 達哉 (1998年-1999年).
奨励研究 (A),「分子クラスター表面における光誘起反応のダイナミクスに関する研究」,佃 達哉 (1997年).
C)
研究活動の課題と展望
チオール保護金属クラスターを系統的かつ精密に単離する技術は，
ほぼルーチン作業といえるレベルに成熟した。構造評
価・物性測定の実験結果を信定助教授の理論計算の結果と比較検討しながら，
チオラート錯体と金属ナノ粒子の中間の
研究系及び研究施設の現状 229
“missing region”
でのチオール保護金属クラスターの構造転移について基礎的な理解を深めてゆきたい。一方，
ポリマーで
安定化された金クラスターが水中で触媒活性を持つことをはじめて見いだした。櫻井助教授と連係しながらサイズ依存性
や反応のバリエーションを探ってゆく。今後，
蓄積した技術と知識を総動員して金クラスター触媒系を精密に合成し，
その反
応機構を明らかにしたい。
230 研究系及び研究施設の現状
界面分子科学研究部門（流動研究部門）
水 野 彰（教授）＊）
A-1) 専門領域：静電気応用工学
A-2) 研究課題：
a) DNA 一分子操作
b) 低温プラズマ化学反応
c) プラズマと触媒との相互作用
A-3) 研究活動の概略と主な成果
a) DNA一分子を対象とした微細操作技術の開発を行った。
DNA溶液を凍結させることに伴う固液界面の移動によっ
てDNAを基板上に伸張固定することが可能であることを示した。また，先端を曲率半径10 µm以下に加工した金属
マグネシウムから電気分解によってマグネシウムイオンを溶出させることにより，伸張固定したDNA分子近傍の
局所的なマグネシウムイオン濃度を高め，
制限酵素反応を活性化させ，
位置特異的にDNAを切断することが可能で
あることを明らかにした。
b) ナノ秒パルス放電による低温プラズマを用いて燃焼排ガス中の窒素酸化物，
硫黄酸化物を除去する反応において，
炭化水素が重要な因子であることを確かめ，その反応に対する特性を調べた。
c) 直径数mmの触媒を担持した誘電体粒子を放電空間に充填させ，
交流電圧を用いることで低温放電プラズマと触媒
との組み合わせを実現し，ガス状汚染物質の分解反応などの効率が大きく向上できることを示した。
B-1) 学術論文
J. KOMATSU, M. NAKANO, H. KURITA, K. TAKASHIMA, S. KATSURA and A. MIZUNO, “Ice-Water Interface
Migration by Temperature Controlling for Stretching of DNA Molecules,” J. Biomol. Struct. Dyn. 22, 331–338 (2004).
S. KATSURA, N. HARADA, Y. MAEDA, J. KOMATSU, S. MATSUURA, K. TAKASHIMA and A. MIZUNO, “Activation
of Restriction Enzyme by Electrochemically Released Magnesium Ion,” J. Biosci. Bioeng. 98, 293–297 (2004).
G. LI, K. TAKASHIMA, S. KATSURA and A. MIZUNO, “Electrostatic Assisted Formation of Porous Ceramic Film,” J.
Mater. Sci. 39, 4067–4068 (2004).
G. LI, K. TAKASHIMA, S. KATSURA and A. MIZUNO, “Electrostatic Assembly of Particle Chains from Fine Particles
Suspended in Gas Phase,” 静電気学会誌 28, 133–137 (2004).
G. LI, K. TAKASHIMA, S. KATSURA and A. MIZUNO, “Controlled Formation and Deposition of Chain Aggregates from
Fine Al2O3 Particles,” Jpn. J. Appl. Phys. 43, 722–725 (2004).
Z. Z. SU, J. SAWADA, K. TAKASHIMA, S. KATSURA and A. MIZUZNO, “Basic Study for Gas Cleaning Using Discharge
and Electrophoresis,” Catal. Today 89, 103–107 (2004).
松井良彦、稲葉光人、高島和則、桂進司、水野彰,「放電と白金触媒の併用によるディーゼル排ガス低温処理」
, 静電気学
会誌 28, 35–40 (2004).
研究系及び研究施設の現状 231
TUN LWIN、成奉祚、高島和則、桂進司、水野彰,「加圧直流コロナ放電によるポリプロピレンフィルタのエレクトレット化に
関する研究」,静電気学会誌 28, 41–46 (2004).
B-2) 国際会議のプロシーディングス
J. KOMATSU, K. TAKASHIMA, S. KATSURA and A. MIZUNO, “Recovery of yeast chromosomal DNA molecules from
agarose gel using electrophoresis and electrolysis,” Proceedings of IES-ESA Joint Symposium on Electrostatics (International
Symposium on Electrostatics and Atmospheric Pressure Plasma Applications, 97–102 (2004).
K. TAKASHIMA, J. KOMATSU, S. KATSURA and A. MIZUNO, “On Generation of DNA Molecular Beam and Plasma,”
Proceedings of IES-ESA Joint Symposium on Electrostatics (International Symposium on Electrostatics and Atmospheric
Pressure Plasma Applications), 435–444 (2004).
J. SAWADA, Y. MATSUI, K. Hensel, I. KOYAMOTO, K. TAKASHIMA, S. KATSURA and A. MIZUNO, “Microdischarge in Porous Ceramics for Exhaust Gas Cleaning,” Proceedings of the 5th International Conference on Applied
Electrostatics, 128–131 (2004).
M. NAKANO, N. NAKAI, M. INOUE, K. TAKASHIMA, S. KATSURA and A. MIZUNO, “Electrostatic droplet-formation
in water/oil flow in a microchannel system,” Proceedings of the 39th IEEE/IAS Annual Meeting, 61p6 (2004).
Y. KINOSHITA, H. IKEDA, K. TAKASHIMA, S. KATSURA and A. MIZUNO, “NO3- Reduction for Flue Gas Cleaning
Using Wet-type Plasma Reactor,” Proceedings of the 39th IEEE/IAS Annual Meeting, 07p2 (2004).
Y. MATSUI, S. KAWAKAMI, K. NISHINAKAMURA, K. TAKASHIMA, S. KATSURA and A. MIZUNO, “Liquid
phase fuel reforming at room temperature using nonthermal plasma,” Proceedings of the 277th ACS National Meeting, FUEL
75 (2004).
Y. KINOSHITA, N. OKUMURA, K. TAKASHIMA, S. KATSURA and A. MIZUNO, “Influence of iron on ammonium
ion generation from nitrate ion in liquid phase using discharge plasma,” Proceedings of the 277th ACS National Meeting,
FUEL 203 (2004).
Y. MATSUI, J SAWADA, K. TAKASHIMA, S. KATSURA and A. MIZUNO, “After treatment of NOx using Combination
of Non-thermal Plasma and Catalyst,” Proceedings of the 4th International Symposium on Non-thermal Plasma Technology for
Pollution Control and Sustainable Energy Technology, 47–51 (2004).
Y. KINOSHITA, N. OKUMURA, K. TAKASHIMA, S. KATSURA and A. MIZUNO, “Combination of Three Different
Pulsed Discharges for Water Treatment,” Proceedings of the 4th International Symposium on Non-thermal Plasma Technology
for Pollution Control and Sustainable Energy Technology, 178–182 (2004).
M. NAKANO, N. NAKAI, K. TAKASHIMA, S. KATSURA and A. MIZUNO, “Injection of Water Droplets into Oil at TJunction of Microchannel by D.C. High Electric Field,” Proceedings of 17th International Symposium on Microscale Separations
and Capillary Electrophoresis, 192 (2004).
O. YOGI, T. KAWAKAMI and A. MIZUNO, “Properties of Droplets Formation made by a Cone Jet using a Novel Capillary
with and External Electrode,” Proceedings of the 5th international EHD Workshop, 114–118 (2004).
M. SUZUKI, S. IMAIi, H. MATSUHASHI and A. MIZUNO, “Detection of low energy scattered X-rays using charged
spheres,” Proceedings of the 4th SFE Meeting (SFE2004), O 3-3 (2004).
T. LWIN, K. TAKASHIMA, S. KATSURA and A. MIZUNO, “Recovery of Electret Filter Performance by Corona Charging,”
Proceedings of the 4th SFE Meeting (SFE2004), P13 (2004).
232 研究系及び研究施設の現状
J. KOMATSU, K. TAKASHIMA, S. KATSURA and A. MIZUNO, “On generation of DNA molecular plasma,” Proceedings
of the 4th SFE Meeting (SFE2004), P30 (2004).
B-4) 招待講演
A. MIZUNO, “Environmental application of non-thermal discharge plasma,” 7th Asian Pacific Conference on Plasma Science
and Technology, Fukuoka, June 2004.
水野 彰,「非平衡放電プラズマの環境応用」,電気学会東海支部, 静岡大学, 2004年1月.
A. MIZUNO, “Atmospheric discharge plasma in combination with catalyst for gas cleaning,” International Workshop on
Cold Atmospheric Pressure Plasmas: Sources and Applications, ベルギー, 2004年1月.
B-5) 特許出願
特開2004-293417,「内燃機関の排気ガス浄化方法及びその装置」
, 河西純一、宮永逸男、藤田哲也、水野 彰、内藤健太、
大八木茂樹、千林 暁（いすゞ自動車（株）
、水野 彰、日新電機（株））,2003年.
特開2004-247223,「気体励起用の電極」,水野 彰、稲葉一弘、飯田暁光、瑶樹伸彦（日鉄鉱業（株））,2003年.
特開2004-290612,「高電圧放電を用いたまな板殺菌装置と殺菌方法」
, 鈴木周一、水野 彰
（アドバンスフードテック
（株）
）
,
2003年.
特開2004-293416,「内燃機関の排気ガス浄化方法及びその装置」
, 河西純一、宮永逸男、藤田哲也、水野 彰、内藤健太、
大八木茂樹、千林 暁（いすゞ自動車（株）
、水野 彰、日新電機（株））,2003年.
特開2004-220872,「無発塵除電除塵システム」,水野 彰、杉田章夫、鈴木政典、佐藤朋且、日野利彦、鋒 治幸（（株）
テクノ菱和、浜松ホトニクス
（株）
、原田産業（株））,2003年.
特開2004-167315,「気体の励起装置及び励起方法」,稲葉一弘、瑶樹伸彦、水野 彰（日鉄鉱業（株））,2002年.
特開2004-068797,「窒素酸化物除去装置」,蘇振洲、水野 彰（水野 彰）,2002年.
特開2004-069665,「ＤＮＡ分子の片端固定法」,水野 彰、桂 進司、松浦俊一（桂 進司、水野 彰）,2002年.
特開2004-076701,「低級炭化水素生成方法及び装置」
, 野村重夫、野村由利夫、水野 彰
（
（株）
デンソー、水野 彰）
, 2002年.
特開2004-052609,「低級炭化水素生成方法及び装置」
, 野村重夫、野村由利夫、水野 彰
（
（株）
デンソー、水野 彰）
, 2002年.
B-6) 受賞、表彰
静電気学会 論文賞 (1981).
IEEE/IAS [Industry Applications Society] J. Melcher Prize Paper Award (1991).
静電気学会 論文賞 (1988).
静電気学会 功績賞 (1997).
IEEE/IAS [Industry Applications Society] J. Melcher Prize Paper Award (1998).
International Society of Electrostatic Precipitation M. Johan Holhfeld Award (2001).
IEEE/IAS [Industry Applications Society] J. Melcher Prize Paper Award (2002).
B-7) 学会および社会的活動
学協会役員、委員
静電気学会，
電気学会，応用物理学会，化学工学会，
エアロゾル学会，日本伝熱学会，IEEE Senior member会員
研究系及び研究施設の現状 233
静電気学会理事 (1987- ).
エアロゾル学会理事 (2000).
IEEE/IAS Electrostatic Processes Committee member.
B-8) 他大学での講義、客員
東京大学大学院工学系研究科電子工学専攻,「バイオ制御工学」
, 教授（併任）.
B-10)外部獲得資金
萌芽的研究,「微量液滴形成技術を用いた多色蛍光ビーズ調整技術の開発とゲノム解析への応用」,水野 彰 (2003年2004年).
基盤研究(B),「染色体DNAの操作プローブ顕微鏡試料の調整および遺伝子マッピングへの応用」
, 水野 彰 (2000年-2002
年). 萌芽的研究,「高電界中のDNA分子の規則的分解の検討」,水野 彰 (2000年-2001年).
萌芽的研究,「高電界によるDNAの分子ビーム化の検討」
, 水野 彰 (1998年).
民間との共同研究（自動車メーカー・電力会社など）,「プラズマ環境応用」
, 水野 彰 (2004年).
奨学寄附金,「プラズマ環境応用」,水野 彰 (2004年).
奨学寄附金,「プラズマ環境応用」,水野 彰 (2003年).
奨学寄附金,「プラズマ環境応用」,水野 彰 (2002年).
奨学寄附金,「プラズマ環境応用」,水野 彰 (2001年).
奨学寄附金,「プラズマ環境応用」,水野 彰 (2000年).
奨学寄附金,「プラズマ環境応用」,水野 彰 (1999年).
奨学寄附金,「プラズマ環境応用」,水野 彰 (1998年).
C)
研究活動の課題と展望
大気圧プラズマ環境技術・静電気応用の分野，
ならびにDNA操作の分野の研究を行っている。前者においては，
微粒子の
帯電量および運動制御，
電気集塵，
ならびに非平衡放電プラズマ化学反応を用い燃焼排ガス中の窒素酸化物などの浄化
を行なう研究を行っている。ディーゼル排ガス浄化など環境を改善するために有用であると考えており，
効率を高め実用化
を目指したい。後者の分野においては，
静電気力とレーザトラッピングを用いたDNA一分子操作法の開発を行なっている。
DNA一分子を，
その表面電荷を中和して凝縮させることでせん断応力などによる損傷を防いでレーザ光圧力や静電気力
で操作できる。
また，
凝縮させたDNA一分子を再度，
直線状に引き伸ばして固定できること，伸ばしたDNAに制限酵素を結
合させ可視化した制限酵素地図を作成できること，
伸長固定したDNAを冷凍しつつレーザ局所加熱により制限酵素を活性
化して切り出すこと等のDNA一分子を対象とした操作と加工技術の開発を行っている。高電界中にDNA分子を一分子置
くことが可能となりつつあるため，
DNA分子をビーム化できるかどうかに興味を持っており，
実験装置を製作中であり，
装置の
完成を待ってこの疑問点を追及したいと考えている。
＊）
2004年4月1日豊橋技術科学大学工学部教授
234 研究系及び研究施設の現状
先導分子科学研究部門（流動研究部門）
高 橋 正 彦（助教授）
A-1) 専門領域：分光学、原子分子物理
A-2) 研究課題：
a) 電子運動量分光による電子構造の研究
b) 電子線コンプトン散乱の立体動力学
c) 配向分子の光電子角度分布による光イオン化ダイナミクスの研究
A-3) 研究活動の概略と主な成果
a) 波動関数の概念は今や物質科学から生命科学に亘る広範な自然科学の礎の一つであるが，
分光実験で通常測定する
ものは状態間のエネルギー差であって，
波動関数そのものではない。
こうした波動関数の形を観測する実験的試み
の一つに電子運動量分光がある。
本分光は歴史的に有名なコンプトン散乱実験の発展形であり，
運動量空間波動関
数の一電子密度分布を分子軌道毎に分けて観測できる。
我々は画像観測電子運動量分光装置の開発を行い，本分光
の検出効率を数桁改善することに成功した。
この成果を踏まえて，
従来は困難であった，
軌道の曖昧さの無い帰属や
pole strength
（ spectroscopic factor）分布など分子科学の幾つかの課題へ本分光を応用してきた。
b) 分子軌道毎の波動関数形観測というユニークな特質がありながら，
電子運動量分光の分子科学への応用は未だ定性
的段階に止まる。
その最大の原因は，
対象とする気相分子の空間的ランダム配向により，
得られる結果が空間平均し
たものに限定されることにある。
この実験的困難を克服するため，
我々は，
電子線コンプトン散乱で生成する非弾性
散乱電子，
電離電子，
解離イオンの３つの荷電粒子間のベクトル相関の測定から，
三次元波動関数形の決定やコンプ
トン散乱の立体ダイナミクスの解明を試みる三重同時計測装置を開発した。その結果，H2，O2 分子を標的として分
子座標系での実験を世界に先駆けて行い，運動量分布の異方性を観測することができた。この我が国発信の新しい
手法を化学的に興味深い系に展開するため，
レーザーによる標的分子のアライメント効果を応用する新しい装置の
開発を進めている。
c) 光電効果によるイオン化ダイナミクスの研究を，主として物構研グループと共同で行っている。
振動構造を分離し
た配向分子の光電子角度分布の測定など，光イオン化ダイナミクスのより詳細な研究を進めている。
B-1) 学術論文
J. ADACHI, K. HOSAKA, S. FURUYA, K. SOEJIMA, M. TAKAHASHI, A. YAGISHITA, S. K. SEMENOV and N. A.
CHEREPKOV, “Angular Distributions of Vibrationally Resolved C 1s Photoelectrons from Fixed-in-Space CO Molecules:
Vibrational Effect in the Shape-Resonant C 1s Photoionization of CO,” J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 137-40, 243–
248 (2004).
M. TAKAHASHI and Y. UDAGAWA, “A High Sensitivity Electron Momentum Spectrometer with Two-Dimensional Detectors
and Electron Momentum Distributions of Several Simple Molecules,” J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 137-40, 387–391
(2004).
研究系及び研究施設の現状 235
A. C. R. PIPINO, J. P. M. HOEFNAGELS and N. WATANABE, “Absolute Surface Coverage Measurement Using a
Vibrational Overtone,” J. Chem. Phys. 120, 2879–2888 (2004).
R. W. Van BOEYEN, N. WATANABE, J. P. DOERING, J. H. MOORE and M. A. COPLAN, “Practical Means for the
Study of Electron Correlation in Atoms,” Phys. Rev. Lett. 92, 223202 (2004).
A. De FANIS, M. OURA, N. SAITO, M. MACHIDA, M. NAGOSHI, A. KNAPP, J. NICKLES, A. CZASCH, R. DÖRNER,
Y. TAMENORI, H. CHIBA, M. TAKAHASHI, J. H. D. ELAND and K. UEDA, “Photoelectron-Photoion-Photoion
Coincidence Momentum Imaging in Ar Dimmer,” J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 37, L1–L8 (2004).
K. HOSAKA, J. ADACHI, M. TAKAHASHI, A. YAGISHITA, P. LIN and R. R. LUCCHESE, “Multiplet-Specific N 1s
Photoelectron Angular Distributions from the Fixed-in-Space NO Molecules,” J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 37, L49–L55
(2004).
M. TAKAHASHI and Y. UDAGAWA, “Development and Use of a Multichannel (e,2e) Spectrometer for Electron Momentum
Densities of Molecules,” J. Phys. Chem. Solids. 65, 2055–2059 (2004).
N. WATANABE, J. W. COOPER, R. W. Van BOEYEN, J. P. DOERING, J. H. MOORE and M. A. COPLAN, “(e, 3e)
Collisions on Mg in the Impulsive Regime Studied by the Second Born Approximation,” J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 37,
4551–4560 (2004).
N. WATANABE, Y. KAMATA, K. YAMAUCHI, Y. UDAGAWA and T. MÜLLER, “Coulomb Hole in N2, CO and O2
Deduced from X-Ray Scattering Cross-Section,” Mol. Phys. 102, 649–657 (2004).
M. TAKAHASHI, N. WATANABE, Y. KHAJURIA, K. NAKAYAMA, Y. UDAGAWA and J. H. D. ELAND, “Observation
of Molecular Frame (e,2e) Cross Section Using an Electron-Electron-Fragment Ion Triple Coincidence Apparatus,” J. Electron
Spectrosc. Relat. Phenom. 141, 83–93 (2004).
B-4) 招待講演
M. TAKAHASHI, “(e,2e) Ionization-Excitation Experiments with Randomly Oriented and Fixed-in-Space H2 Molecules,”
China-Japan Symposium on Atomic and Molecular Processes in Plasma, Lanzhou (China), March 2004.
M. TAKAHASHI, “(e,2e) Ionization-Excitation of the H2 Molecule,” Lecture, Tsinghua University (China), March 2004.
N. WATANABE, “Development of an Electron-Electron-Fragment Ion Triple Coincidence Spectrometer for Molecular Frame
(e,2e) Experiments,” 8th East Asian Workshop on Chemical Reactions, Okazaki, March 2004.
高橋正彦,「電子線コンプトン散乱実験の新展開：二電子系原子分子の(e,2e+M)と(e,3-1e)」,分子研研究会
「原子・分子反
応素過程における粒子相関」
, 岡崎コンファレンスセンター, 2004年6月.
高橋正彦,「三重同時計測法による配向分子の(e,2e)分光」
, 原子衝突研究協会第29回研究会シンポジウム
「立体ダイナミ
クス」,東北大学金属材料研究所, 2004年8月.
B-7) 学会および社会的活動
学協会役員、委員
原子衝突研究協会, 企画委員 (1998- ).
原子衝突研究協会, 補充委員 (2002- ).
236 研究系及び研究施設の現状
学会の組織委員
分子研研究会「光、電子および重粒子衝突ダイナミクスの現状と展望」主催者 (2002).
International Symposium on (e,2e), Double Photoionization and Related Topics (Buenos Aires, Argentina), International
Advisory Committee (2004).
その他
出前授業,「光と原子・分子の世界」,仙台市立金剛沢小学校, 2001年9月.
原子衝突セミナー講師,「電子オービタルを見る：電子運動量分光の現状と展望」
, 東工大, 2002年4月.
分子科学若手の会夏の学校講師,「電子運動量分光で見る電子構造と衝突ダイナミクス」
, 飯坂温泉, 2003年8月.
B-10)外部獲得資金
文部省長期在外若手研究員,「同時計測画像観測法の開発と光電子・解離イオンのベクトル相関の研究」
, 高橋正彦 (1997
年-1998年，
英国Oxford大).
基盤研究(C),「（電子・電子・イオン）三重同時計測法による分子軌道の３次元観測」,高橋正彦 (1999年-2000年).
基盤研究(B),「配向分子の電子運動量分光」,高橋正彦 (2001年-2003年).
萌芽研究,「配向分子による電子線非弾性散乱の立体ダイナミクス」,高橋正彦 (2002年-2003年).
萌芽研究,「コンプトン散乱の衝突立体ダイナミクス」,高橋正彦 (2004年-2006年).
基盤研究(A),「波動関数形の３次元観測法の確立と運動量分光の構築」,高橋正彦 (2004年-2007年).
C)
研究活動の課題と展望
光や電子，
多価イオンといった種々のprojectileによる原子分子のイオン化に，
光電効果とコンプトン効果が共に重要な役割
を担うことは周知である。
これら二つの効果は物理的性質が互いに大きく異なるので，
標的原子分子の電子構造や散乱立
体ダイナミクスの異なる側面を我々に見せてくれるはずである。
しかし，
これまでの分子科学は，
主としてレーザーや放射光
を用いた光電効果による研究が数多く行なわれてきているのに対し，
コンプトン効果に基礎を置く研究は遥かに少ない。我々
は，
今後とも，
コンプトン散乱の物理のより詳細な理解を試み，
従来とは異なる新しい視点からの分子科学への貢献を目指す。
研究系及び研究施設の現状 237
解 良 聡 （助手）
A-1) 専門領域：有機薄膜物性、電子分光
A-2) 研究課題：
a) 高分解能光電子分光法による巨大分子吸着系の電子状態
b) 内殻励起による有機薄膜の表面選択反応
A-3) 研究活動の概略と主な成果
a) 有機薄膜が構造的に異方性を持つことは自明であるが，
薄膜状態における吸着分子の配向の異方性と電子状態の関
連は正しく理解されていない。これまでグラファイト基板上のフタロシアニン分子吸着系について，種々の手法
（ARUPS, MAES, HREELS, LEED, LEET, MEEM, PEEM, LEEM）により多角的な評価を行い，
有機無機界面におけ
る諸問題
（エネルギー準位接合，
分子間相互作用，
キャリアダイナミクス）
を理解すべく研究を進めている。
一例とし
て，
分子内双極子を持つ分子は膜の作製条件により，
お互いの相互作用により双極子をうち消すように配向するア
イランド構造と，
基板との相互作用により双極子を配列したレイヤー構造の２種類を示した。
このとき各々の膜構
造の違い
（配向変化による電気二重層の形成）
によって観測される価電子帯エネルギー位置は大きく変化した。
また，
このような膜の不均一性が結果としてバンド幅の広がりとして検知されることが確認された。
一方，
良く配向した
単分子膜において，
巨大分子吸着系としては異例ともいえる振動と価電子帯ホールの結合に基づく電子状態の微細
構造を検知し，この分野における新たな議論展開の場を切り開いた。
b) 軟X線を用いた内殻電子励起による吸収端微細構造
（NEXAFS）
は非占有準位に関する多くの情報を含んでいる。
さ
らに励起状態の局在性を利用することで，
特定の化学結合を選択的に切断することができるというような興味深い
現象を示す。
このような選択的結合切断と分子の励起状態は深く関連しており，
新たな分子加工技術
（分子メス）
と
共に励起状態の帰属評価法としての効果も期待される。
これまでフッ素化有機化合物に関して，
軟Ｘ線照射と共に
放出されたイオン種および収量の励起波長依存性から，
分子の結合切断と励起状態の関係を調べてきた。これによ
り表面近傍からの選択的なフッ素イオン放出が生じていることが明らかとなった。
また放出イオンの励起波長依存
性を測定することで NEXAFS スペクトルの非占有状態の帰属を行うことができた。
B-1) 学術論文
S. KERA, H. YAMANE, H. HONDA, H. FUKAGAWA, K. K. OKUDAIRA and N. UENO, “Photoelectron Fine Structures
of Uppermost Valence Band for Well-Characterized ClAl-Phthalocyanine Ultrathin Film: UPS and MAES Study,” Surf. Sci.
566-568, 571–578 (2004).
S. KERA, Y. YABUUCHI, H. YAMANE, H. SETOYAMA, K. K. OKUDAIRA, A. KAHN and N. UENO, “Impact of an
Interface Dipole Layer on Molecular Level Alignment at an Organic-Conductor Interface Studied by UPS,” Phys. Rev. B 70,
085304 (6 pages) (2004).
H. YAMANE, H. HONDA, H. FUKAGAWA, M. OHYAMA, Y. HINUMA, S. KERA, K. K. OKUDAIRA and N. UENO,
“HOMO-Band Fine Structure of OTi- and Pb-Phthalocyanine Ultrathin Films: Effects of the Electric Dipole Layer,” J. Electron
Spectrosc. Relat. Phenom. 137-140, 223–227 (2004).
238 研究系及び研究施設の現状
K. K. OKUDAIRA, H. SETOYAMA, H. YAGI, K. MASE, S. KERA, A. KAHN and N. UENO, “Study of Excited States
of Fluorinated Copper Phthalocyanine by Inner Shell Excitation,” J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 137-140, 137–140
(2004).
M. ONOUE, M. SHIONOIRI, J. MIYAUCHI, S. KERA, K. K. OKUDAIRA, Y. HARADA and N. UENO, “PEEM and
SEM Studies of In/PTCDA/MoS2 System: An Evidence of Anisotropic Surface Diffusion of In Atoms,” J. Electron Spectrosc.
Relat. Phenom. 137-140, 131–135 (2004).
B-4) 招待講演
S. KERA, “High-resolution UPS studies of organic-conductor interfaces: Deep insight into the HOMO hole in π-conjugated
molecules on conductive substrates,” International Symposium on Super-Functionality Organic Devices, Chiba, October 2004.
B-10) 外部獲得資金
日本学術振興会特別研究費,「メタステーブル原子をプローブとする有機超薄膜表面の電子状態の研究」
, 解良聡 (1998
年-2000年).
若手研究(B),「高度に配向を規定した有機積層膜の電子状態と価電子帯スペクトル構造の真の原因」,解良聡 (2002年2004年).
C)
研究活動の課題と展望
電子分光法による有機薄膜の膜構造および電子状態の研究は，
高機能有機デバイスの開発という応用化の側面のみなら
ず，
有機分子吸着系における表面・界面特有の現象を調べるという基礎学術的な面からも多くの興味深いテーマが残され
ている。本研究によりグラファイト上の吸着分子系が有機薄膜における光電子スペクトルの価電子帯微細構造の研究に極
めて有効であることがわかったが，今後そのバンド幅やエネルギー位置に着目して詳細な実験をおこない，
その起源を明
確にすることが課題となる。
また観測された価電子帯微細構造は，
電荷ポンピングやホール振動カップリングなど，
吸着分子
の分子振動に誘起された界面現象であると考えられ，
有機超伝導体などの有機電気伝導機構を紐解く鍵となると期待でき
る。今後は，
高度に配向した巨大有機分子系の薄膜を作成し，
電子状態の高エネルギー分解能，
高角度分解能測定を行い，
こうした電子状態微細構造の解明を狙う。
研究系及び研究施設の現状 239
分子クラスター研究部門 （流動研究部門）
谷 本 能 文（教授）＊）
A-1) 専門領域：磁気科学
A-2) 研究課題：
a) ３次元形態的キラリティーの磁気誘導
b) 強磁場による重力対流の制御
c) 固液界面反応の強磁場効果
d) 分子集合体の磁気配向
e) 光化学反応の強磁場効果
f) 磁場による擬似微小重力場による結晶の高品位化
A-3) 研究活動の概略と主な成果
a) ケイ酸ナトリウム水溶液と硫酸亜鉛結晶の反応により生成するケイ酸亜鉛半透膜チューブは，
磁場により右巻きま
たは左巻き螺旋の半透膜チューブを選択的につくることができることをすでに示した。
そこで，
この新規現象が一
般性があるかどうか，またそのメカニズムの詳細について検討した。
反磁性のケイ酸マグネシウム膜や常磁性のケ
イ酸銅膜チューブの場合もケイ酸亜鉛の場合と同様に容器内壁に沿って右巻きのチューブを磁場で誘導すること
ができた。
磁場の向きを逆転させることにより，
左巻き螺旋チューブができた。
容器の中に立てたガラス棒の外壁に
沿って左巻きの螺旋チューブができた。
また，
容器壁から離れて成長したチューブは，
磁場により左巻きに捻れて成
長した。
これらのことから，
３次元形態的キラリティーの磁気誘導は一般的な現象であることがわかった。
磁場中の
溶液の運動の様子を磁場中でその場観察したところ，
磁場中・金属塩を加えたときにのみ顕著な溶液の対流が起こ
ることが分かった。
検討の結果，
磁場による形状キラリティー誘導は，
半透膜チューブから噴出する金属塩水溶液に
対するローレンツ力が原因であり，
その方向は磁場の方向と壁とチューブの相対位置により決まることが解明され
た。
b) 強磁場を用いることにより種々の磁場効果が期待される。
その中のひとつに垂直磁場による対流の制御の可能性が
上げられるが，
具体的な実験例は非常に少ない。
そこで，
フォトクロミック化合物を用いて磁場中の熱対流の可視化
を試みた。
ジアリルエテン誘導体
（CTME）
のベンゼン溶液を10 mm × 10 mm × 40 mmの石英セルに入れ，
底からXeCl
エキシマーレーザーで照射，
生成した光異性体の溶液の対流の様子をCCDカメラで観察した。
試料溶液の光照射に
より光エネルギーの一部は光異性化に使われ溶液の色は赤紫に変色，
残りは溶媒の並進運動のエネルギーに使われ
る。
このため光異性体（PI）溶液の温度は上昇し，
熱対流が起きる。ゼロ磁場では溶液は励起後5秒でセルの底を離れ
るが，–1300 T2/m と 1000 T2/m の磁場中ではそれぞれ 9 秒後と 3 秒後に底を離れた。
また，後者の場合は 20 秒後には
溶液は，再度セル下部に移動を始めた（Ｕ-ターン現象）。セル底からの離れやすさは，CMTE溶液とPI溶液の液中の
圧力差∆P により説明される。
–1300 T2/mでは，上向きの磁気力のため，液圧差が小さくなりPI溶液は底から離れに
くい。一方1000 T2/mでは下向きの磁気力のため液圧差が大きくPI溶液はすみやかに底から離れたものである。
Ｕターン現象は PI の磁化率が CMTE の磁化率より小さいためと説明された。詳細については更に検討中である。
240 研究系及び研究施設の現状
c) 硝酸銀水溶液と金属亜鉛の反応により銀樹が生成する。
この銀樹に対する磁場効果を検討した。
その結果，
磁気的に
等方的な銀結晶の集合体が磁場により配向することが分かった。種々検討の結果，
配向は形状磁気異方性により起
こるものと推論された。
このことは磁気異方性のない物体でも形状が異方的であれば配向が起こるということを意
味し，汎用性のある新しい磁気応用の可能性が示された。
d) 光機能性材料の一つであるテトラフェニルポルフィン（TPP）
の磁気配向について検討した。磁場中（8 T）でクロロ
フォルム溶液からTPPの微結晶
（数100 µm）を作成し，その配向を光学顕微鏡で観察したところ，微結晶の長軸は磁
場と約40°の角度に配向した。
配向は結晶の磁化率の異方性によるものと説明された。現在，さらに磁場中でTPP薄
膜を作成し磁気配向するかどうか検討中である。
e) 光化学反応より生成する三重項ビラジカルやラジカル対の寿命は，
磁場の印加とともに1 T程度までは伸びそれ以
上の強磁場では逆に寿命が短くなるという，
いわゆる磁場効果の逆転現象を起こすことがこれまでの研究で明らか
である。その機構として異方的ゼーマン相互作用による緩和機構を提唱しているが，
実験データの定量的解析には
多数のパラメーターが必要であるがその大部分の値は不明のため，
信頼できる解析はこれまで困難であった。
そこ
で，
量子化学計算によりパラメーターを求め信頼性の高い解析を試みた。まず量子化学計算により約60種類の有機
ラジカルの異方的g値，異方的hfc値を計算し，
実測値と比較，計算値の信頼性を確認した。
次に量子化学計算により
求めたパラメーターを使って寿命の磁場依存性のシミュレーションを行なった。
解析の結果，
強磁場効果を説明す
るには，0.5 ピコ秒程度の非常に短い相関時間が不可欠であることが明白となった。
f) 磁気力による擬似微小重力場によりリゾチーム蛋白の結晶を作成し，
結晶の高品位化が可能かどうか検討した。
斜
方晶系のリゾチーム結晶を擬似微小重力
（µG/11 T），1.8 G の過重力
（1.8 G/ 11 T），磁場中で通常の重力の作用する
ところ（1 G/15 T）
，通常の重力中（1 G/0 T）
で作成し，それらの結晶の品質をＸ線構造解析により調べた。ここでは，
結晶の品質を評価する指標として結晶のサイズに依存しない値であるB因子
（通常温度因子と呼ばれているが，結
晶に対するもろもろの影響を総合的に反映し，
結晶の品質評価に最適なパラメーター）
を選び，解析を行なった。
３
回の実験で得られたB因子の平均値は，
擬似微小重力中で14.95，
過重力中で15.72，
磁場の中の通常の重力中で15.17，
通常の重力中で16.01となり，擬似微小重力場がもっともB因子が小さい，すなわち擬似微小重力により重力や過重
力中と比べ，
最も品質のよい結晶が得られたことが実験的に示された。
この研究は，
強磁場を利用した擬似微小重力
場により地上でも品質のよいタンパク質結晶が得られること世界ではじめて実証したものである。
B-1) 学術論文
K. CHIE, M. FUJIWARA, Y. FUJIWARA and Y. TANIMOTO, ”Magnetic Separation of Metal Ions,” J. Phys. Chem. B
107, 14374–14377 (2003).
YU. A. OSSIPYAN, R. B. MORGUNOV, A. A. BASKAKOV, S. Z. SHMURAK and Y. TANIMOTO, “New Luminescent
Bands Induced by Plastic Deformation of NaCl:Eu Phosphors,” Phys. Status Solidi A 201, 148–156 (2004).
I. UECHI, A. KATSUKI, L. DUNIN-BARKOVSKY and Y. TANIMOTO, “3D-Morphological Chirality Induction in Zinc
Silicate Membrane Tube Using a High Magnetic Field,” J. Phys. Chem. B 108, 2527–2530 (2004).
A. KATSUKI, I. UECHI and Y. TANIMOTO, “Effects of a High Magnetic Field on the Growth of 3-Dimensional Silver
Dendrites,” Bull. Chem. Soc. Jpn. 77, 275–279 (2004).
M. FUJIWARA, K. CHIE, J. SAWAI, D. SHIMIZU and Y. TANIMOTO, “On the Movement of Paramagnetic Ions in an
Inhomogeneous Magnetic Field,” J. Phys. Chem. B 108, 3531–3534 (2004).
研究系及び研究施設の現状 241
R. B. MORGUNOV, A. A. BASKAKOV, L. R. DUNIN-BARKOVSKIY, S. S. KHASANOV, R. P. SHIBAEVA, T. G.
PROKHOROVA, E. B. YAGUBSKIY, T. KATO and Y. TANIMOTO, “Localization of Conduction-Band Electrons in β’’(BEDT-TTF)4NH4[Cr(C2O4)3]·DMF Single Crystals,” J. Phys. IV France 114, 335–337 (2004).
H. YONEMURA, H. NOBUKUNI, S. MORIBE, S. YAMADA, Y. FUJIWARA and Y. TANIMOTO, “Magnetic Field
Effects on the Decay Rates of Triplet Biradical Photogenerated from Intramolecular Electron-Transfer in a ZincTetraphenylporphyrin-Fullerene Linked Compound,” Chem. Phys. Lett. 385, 417–422 (2004).
D. C. YIN, N. I. WAKAYAMA, K. HARATA, M. FUJIWARA, T. KIYOSHI, H.WADA, N. NIIMURA, S. ARAI, W. D.
HUANG and Y. TANIMOTO, “Formation of Protein Crystals (Orthorhombic Lysozyme) in Quasi-Microgravity Environment
Obtained by Superconducting Magnet,” J. Cryst. Growth 279, 184–191 (2004).
W. DUAN, M. FUJIWARA and Y. TANIMOTO, “In situ Observation of Laser-Induced Convection of Benzene Solution of
Photochromic Compound in High Magnetic Fields,” Jpn. J. Appl. Phys. 43, 8213–8216 (2004).
B-3) 総説、著書
Y. TANIMOTO, “Studies of Magnetic Field Effects on Chemical and Physical Processes Using Vertical High Magnetic
Field,” Technical Report of IEICE (in Japanese) EMJC-2003-138, 73–76 (2004).
M. WAKASA and Y. TANIMOTO, “Control of Catalytic Reaction Using a Magnetic Field,” Catalysis (in Japanese) 46,
224–229 (2004).
B-4) 招待講演
Y. TANIMOTO, “Application of High Magnetic Field to Chemical and Physical Processes, International Workshop on Materials
Analysis and Processing in Magnetic Fields,” Tallahassee (U. S. A. ), March 2004.
谷本能文,「高磁気力用超伝導磁石による磁場効果の研究」
, 電磁環境・マグネティックス合同研究会, 八王子, 2004年1
月.
Y. TANIMOTO, “Magneto-Science: Application of High Magnetic field to Chemical and Physical Processes,” II All-Rusian
Conference on High-Spin Molecules and Molecular Magnets, Novosibirsk (Russia), May 2004.
谷本能文,「強磁場による化学反応と物理変化の制御」
, 岩手県地域結集型共同研究事業第３回有機素材活用研究会, 盛
岡, 2004年7月.
谷本能文,「強磁場によりキラリティーを誘導する」,2004分子構造総合討論会, 広島, 2004年9月.
B-6) 受賞、表彰
谷本能文, 平成元年度日本薬学会奨励賞 (1989).
谷本能文, 平成９年度日本化学会学術賞 (1998).
B-7) 学会および社会活動
学協会役員、委員
新磁気科学研究会委員 (2002- ).
242 研究系及び研究施設の現状
学会の組織委員
International Symposium on Magnetic Field and Spin Effects in Chemistry and Related Phenomena国際組織委員 (2001- ).
分子構造総合討論会実行委員 (2004).
科学研究費の研究代表者、班長等
特定領域研究「強磁場新機能の開発」班長 (2003- ).
B-10)外部獲得資金
特定領域研究(2),「高磁気力による微小重力の生成と高機能性材料の創製」
, 谷本能文 (2003年-2005年).
基盤研究(B)(2),「強磁場によるキラリティー誘導の研究」,谷本能文 (2003年-2004年).
磁気健康科学研究振興財団,「微生物の行動に対する強磁場の影響」,谷本能文 (2003年).
特定領域研究,「液体−固体界面における光反応の磁場効果」
, 谷本能文 (2002年).
特別研究員奨励費,「鎖連結化合物の分子内エキサイプレックスケイ光の強磁場効果」,谷本能文 (1998-1999年).
重点領域研究,「分子内エキサイプレックス蛍光の強磁場効果」
, 谷本能文 (1995年-1996年).
C)
研究活動の課題と展望
３次元形態的キラリティーの磁気誘導のマイクロサイズ・ナノサイズへのスケールダウンを行い，
磁場によるキラルな形態を
有するナノロッドなどの創製にチャレンジしたい。
また，
磁気配向により，
高機能物質材料の創製を図りたい。磁場による対流
制御の研究を完成させ，
制御に必要な諸条件を解明する。擬似微小重力場の特性を詳細に検討しこの新規物理環境場の
化学反応・物理変化への影響を解明したい。
これらの研究を通して，
「磁気科学」
なる新研究領域を確立したい。 ＊）
2004年4月1日広島大学大学院理学研究科教授
研究系及び研究施設の現状 243
石 田 俊 正（助教授）＊）
A-1) 専門領域：計算化学、理論化学
A-2) 研究課題：
a) ab initio 計算からのポテンシャル面の自動的・効率的生成
b) 多環芳香族分子を触媒とする、
星間空間での水素分子問題の解明
c) NiCl 分子の精密計算
d) フォトクロミック分子の光転換反応の理論的研究
e) らせん不斉を有する縮合芳香族化合物の理論スペクトルによる絶対配置の決定
A-3) 研究活動の概略と主な成果
a) 最新のab initio計算手法と組み合わせ可能なポテンシャル超曲面生成法としてIMLS/Sheaprd法を提案している。
こ
の方法とその応用した結果について，Bayesian解析の適用も行った。
今年度はIMLS/Shepard法の多原子系への応用
として，
H4系への適用と５原子系以上へのアプローチについて述べる。
５原子以上の系に対しては，
独立な内部座標
の定義を行う必要がある。
５原子以上の系については，
核間距離の数が自由度を上回るので，
独立変数として核間距
離をとれなくなる。この際には，特異値分解法を使って，核間距離から独立変数を定義する必要がある。H4について
は，Boothroydらが多参照CIによる6,101点の計算結果を報告し，
さらに，最近48,180点のab initio計算に基づく解析
ポテンシャルを提案している。ここでは，6,101点の計算結果からポテンシャル面を構築した。
ポテンシャル障壁を
形成するあたりの等高線が異なっている。内挿点2,000点のみを考えた場合は，1,000点のみを考えた場合と同様な
等高線が得られ，
考えている点に近い1000点程度を考えればこの系の場合よいことがわかった。
（Northwestern大学
Schatz 教授との共同研究）
b) 水素原子移動反応では，
B3LYP では遷移状態の相関エネルギーを過大評価し，
MP2 では過小評価する。
ナフタレン
陽イオンを触媒とし次の２つの素反応からなる水素分子生成反応を想定して，
２個の水素原子から１個の水素分子
を生成する反応経路の再検討を行った。Turecekは，
水素原子移動反応のB3LYPとMP2の活性化エネルギーの誤差
を相殺する方法として，B3LYP の最適化構造を使って得られた B3LYP と PMP2 の活性化エネルギーを平均する方
法B3LYP-PMP2を提案した。
B3LYPでの構造を基準とするTurecekの方法B3LYP-PMP2に加えて，
MP2での最適化
構造を基準とする方法PMP2-B3LYPを用いて活性化エネルギーを見積もった。
2-ナフタレニウムイオンを介する反
応についてもPMP2-B3LYPで活性化エネルギーの大きな低下が見られた。
4a-ナフタレニウムイオンを介する反応
の場合，PMP2/6-31G**で3.64 kcal/mol程度だった活性化エネルギーが，
PMP2-B3LYPでは0.68 kcal/molに低下した。
このように，
B3LYPとMP2で求めた活性化エネルギーを平均すると，
より適切な活性化エネルギーが得られると考
えられる。
（静岡大学の相原教授との共同研究）
c) 遷移金属化合物は遷移金属のd電子に起因する多数の低い電子状態を有し，
その電子状態間に複雑な相互作用が見
られる。中でもハロゲン化ニッケルNiX (X = F，
Cl，Br，I)は低エネルギー領域に多数の電子状態を持つ。本研究では
高レベルのab initio計算によりNiClをはじめとするNiXの電子状態を予測し，
実験結果と合わせて電子構造に関す
る手がかりを得ることを目的とした。g 関数を含む ANO または ANO 相当の大規模基底を用い，CASSCF に基づく
MRSDCI+Q計算に相対論補正を行い，
ポテンシャル曲線を得た。実験で報告されているXおよびA両電子状態に対
244 研究系及び研究施設の現状
これも
し，平衡核間距離は実測値と1%以内で一致した。ポテンシャル曲線から得た振動数は ω≒400 cm–1 となり，
実測値とほぼ同じ値となった。
これまでに電子スペクトルにより20000 cm–1付近にいくつかの電子状態が報告され
ているが，
今回得られた電子構造と比較すると，
これらはNi+[2G 3d84s1]または[2P 3d84s1]から生じた状態である可
能性が高い。同様に13000 cm–1付近で観測されている状態はNi+[2D 3d84s1]から派生したものと考えられる。本研究
の結果は NiCl の電子構造を明らかにする手がかりとなると期待できる。
（静岡大学谷本教授との共同研究）
d) 光の照射により可逆的に構造が変化する分子はフォトクロミック分子と呼ばれ，
感光材料，
光記録，
光スイッチなど
の機能物質として利用できる。
ジアリールエテンは光照射により開環・閉環反応を起こすフォトクロミック分子と
して知られている。
ジアリールエテンのモデル系として，
シクロヘキサジエン
（CHD）
からヘキサトリエン
（HT）
への
光開環反応の研究を行った。
CHDが光照射により電子励起された後，
基底状態へ無輻射遷移する過程を解析し，
CHD
と HT が生成する選択性について考察した。S0 ，S1 ，S2 の断熱・透熱ポテンシャルを多参照配置 CI 計算に基づき決定
した。状態間の円錐交差点を求め，対応する非断熱遷移確率をZhu-Nakamura理論で計算した。
11B
（S2）から21A
（S1）
への遷移は分子の C2 対称性を壊す運動で起こる一方，21A
（S1 ）から 11A(S1 ）への遷移は５員環生成への変形によっ
て起こることがわかった。
（中村所長，南部助手との共同研究）
e) らせん不斉を有する縮合芳香族化合物について，密度汎関数法による理論円二色性スペクトル
（理論CD）
と実験に
よる円二色性スペクトル（実験CD）を比較することで，絶対配置の決定を試みた。TDDFT/6-31G(d,p)の計算を行い，
旋光強度からスペクトルをシミュレートした。
理論スペクトルは実験スペクトルの特徴をよく再現しており，
スペ
クトルの比較から絶対配置を決定できることがわかった。
（静岡大学工学部田中康隆助教授との共同研究）
B-1) 学術論文
J. AIHARA and T. ISHIDA, “Aromatic Character of Annelated Dimethyldihydropyrenes,” J. Phys. Org. Chem. 17, 393–398
(2004).
M. HIRAMA, T. ISHIDA and J. AIHARA, “Possible Molecular Hydrogen Formation Mediated by the Inner and Outer
Carbon Atoms of Typical PAH Cations,” Chem. Phys. 305, 307–316 (2004).
M. WATANABE, H. SUZUKI, Y. TANAKA, T. ISHIDA, T. OSHIKAWA and A. TORI-I, “One-Pot Synthesis of Helical
Aromatics: Stereoselectivity, Stability against Racemization, and Assignment of Absolute Configuration assisted by Experimental
and Theoretical Circular Dichroism,” J. Org. Chem. 69, 7794–7801 (2004).
B-10)外部獲得資金
基盤研究(C),「局所内挿法と分子力学法を組み合わせた大規模系ポテンシャル面構築法の開発」
, 石田俊正 (2004年-2007
年).
基盤研究(C),「最新ab initio法と組み合わせ可能なポテンシャル内挿法の開発と応用」
, 石田俊正 (2000年-2002年).
特定領域研究,「分子物理化学」
「Ab
,
initio法と融合したポテンシャル面自動生成に関する研究」
, 石田俊正 (2000年-2001
年).
奨励研究（A)，
「超励起状態からの自動イオン化の理論的研究」，石田俊正 (1997年-1998年).
C)
研究活動の課題と展望
ポテンシャル面の生成については，
多原子系への拡張を目指している。
また，
高精度のab initio計算と組み合わせてポテン
研究系及び研究施設の現状 245
シャル面生成を共同研究にて現在進行中である。
水素分子問題に関する反応エネルギー障壁について，
CCSD，
QCISDを使わない簡便な方法で見積もる方法を探索してい
る。
＊）2004年4月1日静岡大学工学部助教授，2004年10月1日京都大学福井謙一記念研究センター助教授
246 研究系及び研究施設の現状
大 庭 亨（助手）＊）
A-1) 専門領域：生物分子科学、生体関連化学
A-2) 研究課題：
a) ナノ分子の自己会合をモチーフとする新材料の開発
b) クロロフィル誘導体の薬剤への応用
c) 光合成メカニズムの分子レベルでの解明
d) フルオレン誘導体の立体選択的反応の解明と、フラーレンフラグメント合成への応用
A-3) 研究活動の概略と主な成果
a) 次世代の材料にはナノスケール・分子スケールの高い集積度だけでなく，
必要なときだけ機能し，
不要になったら容
易に分解・リサイクルできるような性質が必要となるだろう。
我々はこのような性質をもつナノデバイスを初めて
構築した
（２００５年２月出版予定２報）。さらに，強磁場を応用したこのデバイスの高機能化や，
ナノスケールへの機
能分子集積方法を種々検討している。
b) クロロフィル誘導体はガンの光線力学的療法用増感剤として有望視されているが，
水溶性がほとんどなく，大きな
会合体コロイドを形成することが研究を妨げてきた。
我々はクロロフィルにカチオン性の高分子鎖を修飾し，
水溶
性と会合特性の制御を試みた（２００５年２月出版予定１報）。さらに，細胞標的化や分子標的化を念頭において，最適
な分子の設計を目指している。
c) 光合成の中で中心的役割を果たすクロロフィルは非対称な分子であり，
その大きなπ共役系平面には
「表」
と
「裏」
が
ある。
これまでに我々は，
この
「表面」
と
「裏面」
ではわずかながら性質が異なることを明らかにしてきた。
本研究では
この微小な偏りが，
昨年新たに詳細な構造が発表されたクロロフィル蛋白質中にも見られることを明らかにした。
さらに，クロロフィルの「表面・裏面」の命名法を提案した（２００５年２月出版予定２報）。
d) フルオレンをメソゲンとする液晶分子
（非直線的分子）
を種々合成し，それらの液晶性をビフェニル誘導体（直線的
分子）
と比較した（２００５年３月出版予定１報）。さらに，分子内に大きな歪みをもつ化合物フルオレニリデン誘導体
が生成する際に見られる立体選択性について，その由来を物理化学的に検討した。
B-4) 招待講演
T. OBA, “Functionalized cytoskeleton as a possible nano-device,” International workshop on supramolecular nanoscience of
chemically programmed pigments (SNCPP04), Kusatsu, June 2004.
B-7) 学会および社会的活動
文部科学省スーパーサイエンスハイスクール支援 愛知県立岡崎高等学校 (2002-2003).
B-10)外部獲得資金
池谷科学技術振興財団研究助成,「生体高分子を用いた新規な集光超分子システムの構築」
, 大庭 亨 (1998年-1999年).
研究系及び研究施設の現状 247
関西エネルギー・リサイクル科学研究振興財団海外派遣助成,「クロロフィルの分子構造と、その自己会合体の光捕集機能
について」,大庭 亨 (1998年).
奨励研究(A),「超分子
“電子ブロック”
の構築」,大庭 亨 (1999年-2001年).
住友財団研究助成,「超分子“電子ブロック”
の構築」,大庭 亨 (1999年-2000年).
泉科学技術振興財団研究助成,「超分子“電子ブロック”
の構築」,大庭 亨 (2000年-2002年).
新世代研究所研究助成,「『足場蛋白質』
を中心とする情報伝達蛋白質複合体のモデル化と、
リサイクル可能なナノ・マテ
リアル・システムとしての応用」,大庭 亨 (2001年-2002年).
基盤研究(C),「自己集合性蛋白質をビルディングブロックとした複合化集積システムの構築」
, 大庭 亨 (2001年-2004年).
特定領域研究,「強磁場新機能の開発」研究計画班,「生物分子素子の高機能化」,大庭 亨 (2003年-2006年).
C)
研究活動の課題と展望
A-3-aについて：強磁場を応用したデバイスの高機能化を引き続き検討していく予定である。同時に，
ナノサイズの構造体中
に機能分子を集積する方法を，
高分子の利用を中心として検討する。
また，
最終目標である自己修復するナノデバイスの実
現のために，散逸過程の応用方法を考えていきたい。
A-3-bについて：クロロフィルに複合化する高分子鎖について，TAT配列などを参考に細胞内移行能をもつよう最適化を行
う。
また，
分子標的化や種々の反応触媒としての利用を念頭に，
高分子鎖の複合化方法や新たな分子設計を検討していき
たい。
A-3-cについて：
「表裏」
の一方の面が選ばれやすいという事実の裏付けを，
さらに実験的手法と計算化学的手法から明確
にしていく予定である。
このような検討を通して，
クロロフィル蛋白質の
（あるいは離合集散型超分子システムの）
フォールディ
ング過程や設計原理に迫りたい。
A-3-dについて：フルオレニリデンが生成する際に見られる立体選択的反応機構についての物理化学的検討をさらに進め
るとともに，
この特徴的な反応をフラーレンフラグメント等の新規合成手法に結び付けていきたい。
＊）2004年4月1日宇都宮大学工学部助手
248 研究系及び研究施設の現状
極端紫外光研究施設
加 藤 政 博（教授）＊）
A-1) 専門領域：加速器科学、放射光科学、ビーム物理学
A-2) 研究課題：
a) シンクロトロン放射光源の研究
b) 自由電子レーザーの研究
c) 相対論的電子ビームを用いた光発生法の研究
A-3) 研究活動の概略と主な成果
a) ２００３年度に成功裏に立ち上がった光源加速器 UVSOR-II の更なる性能向上に向けた開発研究を継続している。
UVSOR-IIの高輝度という優れた特徴は一方でビーム寿命の短縮をもたらす。
この問題を解決するためにその第一
段階として高周波加速空胴の増強を計画し，設計・製作を進めている。
２００５年春に導入できる見通しである。また，
この問題に対する究極的な解決策としてトップアップ入射による一定電流運転の導入を検討している。また
UVSOR-IIで光源の主力となっているアンジュレータの制御システムを新たに開発し，
それによりビームライン側
からのアンジュレータ光波長の自由な変更，あるいは分光器に連動した波長変更が可能となった。
b) 高度化された光源加速器UVSOR-IIの高品質電子ビームを自由電子レーザーに用いることで従来よりも短波長域で
の大強度発振が可能となった。
高度化以前には発振可能波長限界に近かった250 nm付近で数100ミリワットの高い
平均出力を得ている。これを生体物質への照射実験に供するための準備を進めている。
またフランスの研究グルー
プと協力し，
蓄積リング自由電子レーザーの発振メカニズムやレーザー場のダイナミクスに関する研究を開始した。
これらは極めて安定且つ強力な発振が実現されている UVSOR-II ならではの研究テーマである。
c) 通常のシンクロトロン放射光に比べて桁外れに強いコヒーレント放射光をテラヘルツ領域において生成すること
に成功した。
コヒーレント放射とは放射に寄与する電子が波長程度の空間領域に集群すると起きるが，
UVSOR-IIで
は電子群をそのように集群することは不可能であり，
なんらかの理由で電子ビーム上に波長程度の密度揺らぎが形
成されコヒーレント放射が起きているものと解釈している。
ビーム力学的にも実用的にも興味深い現象であり，
今
後も強力に研究を進めていく予定である。
B-1) 学術論文
T. GEJO, E. SHIGEMASA, E. NAKAMURA, M. HOSAKA, S. KODA, A. MOCHIHASHI, M. KATOH, J. YAMAZAKI,
K. HAYASHI, Y. TAKASHIMA and H. HAMA, “The Investigation of Excited States of Xe Atoms and Dimmers by
Synchronization of FEL and SR Pulses at UVSOR,” Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A 528, 627–631 (2004).
M. HOSAKA, M. KATOH, A. MOCHIHASHI, J. YAMAZAKI, K. HAYASHI and Y. TAKASHIMA, “Upgrade of the
UVSOR Storage Ring FEL,” Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A 528, 291–295 (2004).
研究系及び研究施設の現状 249
B-2) 国際会議のプロシーディングス
M. KATOH, M. HOSAKA, A. MOCHIHASHI, J. YAMAZAKI, K. HAYASHI, Y. HORI, T. HONDA, K. HAGA, Y.
TAKASHIMA, T. KOSEKI, S. KODA, H. KITAMURA, T. HARA and T. TANAKA, “Construction and Commissioning
of UVSOR-II,” Proceedings of 8th International Conference on Synchrotron Radiation Instrumentation, 49–52 (2004).
M. HOSAKA, M. KATOH, A. MOCHIHASHI, J. YAMAZAKI, K. HAYASHI, Y. TAKASHIMA, T. GEJO, E.
SHIGEMASA and E. NAKAMURA, “Status and Prospects of User Application of the UVSOR Storage Ring Free Electron
Laser,” Proceedings of 8th International Conference on Synchrotron Radiation Instrumentation, 61–64 (2004).
A. MOCHIHASHI, M. KATOH, M. HOSAKA, J. YAMAZAKI, K. HAYASHI, Y. HORI, Y. TAKASHIMA, H.
KITAMURA, T. HARA and T. TANAKA, “In-vacuum Undulators in UVSOR Electron Storage Ring,” Proceedings of 8th
International Conference on Synchrotron Radiation Instrumentation, 259–262 (2004).
Y. NONOGAKI, M. KATOH, E. SHIGEMASA, K. MATSUSHITA, M. SUZUI and T. URISU, “Design and Performance
of Undulator Beam-line (BL7U) for in-situ Obervation of Synchrotron Radiation Stimulated Etching by STM,” Proceedings
of 8th International Conference on Synchrotron Radiation Instrumentation, 368–371 (2004).
S. KIMURA, E. NAKAMURA, J. YAMAZAKI, M. KATOH, T. NISHI, H. OKAMURA, M. MATSUNAMI, L. CHEN
and T. NANBA, “New Infrared and Terahertz Beam Line BL6B at UVSOR,” Proceedings of 8th International Conference on
Synchrotron Radiation Instrumentation, 416–419 (2004).
B-3) 総説、著書
M. KATOH, “Successful Commissioning of UVSOR-II,” Synch. Rad. News 16, 33–38 (2004).
M. KATOH, “Construction and Commissioning of UVSOR-II,” J. Jpn. Soc. Synch. Rad. Res. 17, 10–16 (2004).
B-7) 学会および社会的活動
学会の組織委員
加速器科学研究発表会世話人 (2001-2003).
加速器学会設立準備委員会委員 (2003).
加速器学会組織委員 (2004- ).
学会誌編集委員
放射光学会誌編集委員 (2000-2002).
その他の委員
日中拠点大学交流事業
（加速器科学分野）国内運営委員会委員 (2000- ).
佐賀県シンクロトロン光応用研究施設・光源装置設計評価委員 (2001- ).
むつ小川原地域における放射光施設整備に係る基本設計等調査評価会
（加速器）委員 (2001- ).
B-8) 他大学での講義、客員
高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所, 客員教授, 2004年- .
東京大学物性研究所, 嘱託研究員, 2002年- .
250 研究系及び研究施設の現状
B-10)外部獲得資金
基盤研究(B)(2),「電子蓄積リングによる遠赤外コヒーレント放射光の生成」
, 加藤政博 (2003年-2004年).
C)
研究活動の課題と展望
UVSOR高度化計画は成功裏に終了し，
現在は，
高度化された加速器群の性能を最大限引き出す努力を継続している。当
面の課題はビーム寿命の改善であり，
２
００５年に予定している高周波加速空胴の増強により大幅に改善され，
次のステップ
はトップアップ運転の実現になる。後者に関しては放射線遮蔽，
入射器増強などの技術的な検討が必要であり，
今後の大き
な課題であると認識している。
また高度化で増設された直線部へのアンジュレータの導入を急ぐ必要がある。観測系と協力
しつつ設計検討作業を進めていきたい。
自由電子レーザーに関しては，
光源リングの高度化により従来以上に短波長領域での発振の可能性が出てきたことから，
今
後は紫外から真空紫外領域へと発振波長域を移し，
短波長域での高出力化，
高安定化を目指して研究開発を続けていく。
またこの波長域での利用実験も推進していく。現在，
円偏光レーザー光の生体物質への照射実験に向けて準備を進めてい
るが，放射光との完全同期という特徴を活かせる実験テーマを探しているところである。
また，
発振メカニズムやレーザー場
のダイナミクスといった自由電子レーザーの基礎的な研究を，
フランスのグループと共同で開始している。現在のところ
UVSOR自由電子レーザーは世界でも最も安定且つ強力な蓄積リング自由電子レーザーであり，
このような研究を展開する
には最適な施設である。今後３年程度を目処に集中的に研究を行いたい。
テラヘルツ領域でのコヒーレント放射の生成は，
ビーム物理学的な興味に加えて実用的な興味もあり，観測系とも協力しつ
つ研究を継続していきたい。
また，
レーザーと電子ビームの相互作用を利用したコヒーレントテラヘルツ光の生成の検討も行っ
ており，早急に基礎的な実験を開始すべく外部資金の獲得に努めているところである。
＊）2004年1月1日教授昇任
研究系及び研究施設の現状 251
繁 政 英 治（助教授）
A-1) 専門領域：軟Ｘ線分子分光、光化学反応動力学
A-2) 研究課題：
a) 内殻励起分子の光解離ダイナミクスの研究
b) 内殻電離しきい値近傍における多電子効果の研究
A-3) 研究活動の概略と主な成果
a) 内殻励起分子の解離ダイナミクスの詳細を解明するためには，
振動分光が可能な高性能分光器が必要不可欠である。
90∼600 eVのエネルギー範囲で，分解能5000以上を達成する事を目指して，不等刻線平面回折格子を用いた斜入射
分光器をBL4Bに建設した。
この分光器を用いて，
簡単な分子の内殻電離しきい値近傍における多電子励起状態の探
索に関係した実験装置の開発研究，新しい同時計測分光法の試みなどを行っている。
今年度は三件の国際共同研究
を BL4B で実施した。
特に，HCl 分子の塩素 2p 励起後に生ずる励起水素原子からのバルマーα発光と解離イオンで
あるCl+との同時計測法の開発では，
同時計測信号の観測には至らなかったが，
バルマーα放出に想定外の強い異方
性が観測されることが判明した。
b) 内殻励起分子の崩壊ダイナミクスを理解するためには，
先ず後続過程の出発点となる内殻励起状態を正しく理解す
ることが不可欠であるという立場から，
光吸収スペクトルをその対称性について分離して観測することが出来る，
いわゆる対称性分離光吸収分光法を簡単な分子に適用し，
内殻励起状態の同定を行ってきた。
UVSORのBL4Bで行っ
た窒素分子の高分解能測定では，
形状共鳴による断面積の増大に埋もれたΠ対称性を持つ｢三電子励起状態｣の存在
を明らかにし，
その後の電子分光法による脱励起過程の研究の端緒を開いた。
しかし対称性分離分光法は，
多電子励
起状態の検出に特に敏感な方法という訳ではない。
分子の内殻電離しきい値近傍における多電子励起状態を探索し，
その崩壊過程の研究へと展開して行くためには新しい実験手法の開発が必要である。
多電子励起状態をより高感度
に観測できる可能性として，
真空紫外から極端紫外の発光
（EUV発光）
に注目した。
分子の多電子励起状態は複数の
励起電子を有しているので，
通常の内殻正孔状態とは異なった崩壊過程を示す可能性がある。
プローブとしての有
用性を調べるため，UVSORのBL4Bにおいてテスト実験を行った。
窒素分子のK殻励起領域における全EUV発光収
量を測定した結果，
丁度しきい値の位置にブロードなピークが観測された。
その後実施した角度分解測定や時分割
測定などの結果から，
このピークはEUV発光によるものではなく，
高励起状態にある原子フラグメントに起因する
可能性が高いことが明らかになってきた。
B-1) 学術論文
Y. HIKOSAKA and J. H. D. ELAND, “Dissociative Double Photoionisation of CO below the CO++ Threshold,” Chem.
Phys. 299, 147–154 (2004).
T. AOTO, Y. HIKOSAKA, R. I. HALL, K. ITO, J. FERNÁNDEZ and F. MARTÍN, “Dissociative Photoionization of H2
at High Photon Energies: Uncovering New Series of Doubly Excited States,” Chem. Phys. Lett. 389, 145–149 (2004).
252 研究系及び研究施設の現状
Y. HIKOSAKA, P. LABLANQUIE, F. PENENT, J. G. LAMBOURNE, R. I. HALL, T. AOTO and K. ITO, “Sub-Natural
Linewidth Auger Electron Spectroscopy of the 2s Hole Decay in H2S,” J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 137-140, 287–
291 (2004).
Y. HIKOSAKA, T. AOTO, E. SHIGEMASA and K. ITO, “Autoionization Selectivity of Ne+ Rydberg States Converging to
Ne2+(1Se),” J. Phys. B 37, 2823–2828 (2004).
B-2) 国際会議のプロシーディングス
M. HOSAKA, M. KATOH, A. MOCHIHASHI, J. YAMAZAKI, K. HAYASHI, Y. TAKASHIMA, T. GEJO, E.
SHIGEMASA and E. NAKAMURA, “Status and Prospects of User Applications of the UVSOR Storage Ring Free Electron
Laser,” AIP Conf. Proc. 705, 61–64 (2004).
Y. NONOGAKI, M. KATOH, E. SHIGEMASA, K. MATSUSHITA, M. SUZUI and T. URISU, “Design and Performance
of Undulator Beamline (BL7U) for In-Situ Observation of Synchrotron Radiation Stimulated Etching by STM,” AIP Conf.
Proc. 705, 368–371 (2004).
T. HATSUI, E. SHIGEMASA and N. KOSUGI, “Design of a Transmission Grating Spectrometer and an Undulator Beamline
for Soft X-Ray Emission Studies,” AIP Conf. Proc. 705, 921–924 (2004).
E. SHIGEMASA, E. NAKAMURA and T. GEJO, “New Molecular Inner-Shell Spectroscopy for Probing Multiple
Excitations,” AIP Conf. Proc. 705, 1118–1121 (2004).
B-4) 招待講演
E. SHIGEMASA, “Spectroscopy and dynamics of inner-shell excited molecules,” 8th East Asian Workshop on Chemical
Reactions, Okazaki, March 2004.
B-7) 学会および社会的活動
学会の組織委員
第14回日本放射光学会年会放射光科学合同シンポジウム組織委員 (1999-2001).
学会誌編集委員
Synchrotron Radiation News, Correspondent (2001.10- ).
B-8) 他大学での講義、客員
新潟大学大学院自然科学研究科, 自然環境科学集中講義,「放射光を用いた分子の内殻励起における異方性と解離ダ
イナミクス」,2004年7月21日-23日.
C)
研究活動の課題と展望
近年のシンクロトロン放射光に関連する分光技術の進歩により，
軟Ｘ線領域の分子科学には急速な展開が見られつつある。
そこでの興味深い対象の一つは，
多電子励起状態である。多電子励起は分子場中を運動する電子間の相関に基づくもの
であり，多電子励起状態の理解は我々が
“分子”
というものを正しく描写するために必要な根本的な情報の一つとして重要
であると考えている。内殻電子の励起では，
価電子に対する核電荷の遮蔽が大きく変化し，
多電子励起がより顕著に観測さ
研究系及び研究施設の現状 253
れ得ると考えられる。一般に分子の多電子励起状態は，圧倒的に大きな断面積をもつ内殻イオン化連続状態に埋もれてお
り，
観測は容易でない。
しかし，
内殻イオン化によって生成する内殻空孔状態の崩壊過程においては，
オージェ終状態から
のイオン性解離が支配的であり，
負イオンフラグメントを放出する過程が起こるとは考え難いので，
多電子励起状態の崩壊
で特徴的に生成される負イオンフラグメントを積極的に検出すれば，
多電子励起状態を高感度に検出できる可能性がある。
我々は，
先述したEUV発光や中性種の検出と共に，
この負イオンフラグメントの検出に着目している。負イオンフラグメントは，
通常，
飛行時間型質量分析器で観測されるが，
現在開発中の画像観測の技術を導入することによってこれを格段に高度化
し，
より高分解能な負イオン生成スペクトルを観測することを目指している。
また，
観測された画像から負イオンフラグメントの
持つ運動量を決定することによって，
多電子励起状態の対称性についての直接的な情報を得ることも併せて計画している。
これらにより，
分子の内殻電子の励起に伴う多電子励起状態に関する理解が飛躍的に深まることが期待される。予備的な実
験はBL4Bで集中的に実施するが，
更なる高分解能化には，
アンジュレータービームラインを利用した実験が望ましい。来年
度以降，UVSORの高度化に合わせて新設されたBL3Uでの実験を本格的に開始する予定である。
これにより，内殻電離し
きい値近傍に潜む電子相関に起因するスペクトル構造の詳細の解明が可能になると期待される。
また，
将来的には正イオン
の画像観測と組み合わせて，研究課題a)の光解離ダイナミクスの研究へと展開して行きたい。
254 研究系及び研究施設の現状
木 村 真 一 （助教授）
A-1) 専門領域：固体物性、放射光科学
A-2) 研究課題：
a) 赤外・テラヘルツ分光と角度分解光電子分光による強相関電子系の電子状態の研究
b) 多重極限環境下赤外・テラヘルツ分光法の開発と強相関伝導系の電子状態の研究
c) 放射光を使った新しい分光法の開発
A-3) 研究活動の概略と主な成果
a) 赤外・テラヘルツ分光と角度分解光電子分光による強相関電子系の電子状態の研究：赤外・テラヘルツ分光と角度
分解光電子分光は，
どちらも物質の伝導を担っているフェルミ準位近傍の電子状態の研究に適しており，それらを
組み合わせることで，光電子分光による電子占有状態ばかりでなく非占有状態の情報も得ることができる。我々は
それらの実験条件に合わせた第一原理電子状態計算を組み合わせることで，
強相関電子系の電子状態の総合的な情
報を得ている。本年度は，
Ce 4f電子の二面性である局在と遍歴性が同一の結晶構造で格子定数の変化が小さい系で
ある CeNi1–xCoxGe2 (x = 0~1) の 4d-4f および 3d-4f 共鳴光電子分光と赤外分光，
および x = 0 と 1 でのバンド計算を行
い，Ce4fの二面性がNiとCoの3dバンドのエネルギー位置に深くかかわっていることを明らかにした。
また，局在と
遍歴性の中間に低温まで磁気揺らぎが残る量子相転移点があるが，そこでは Ni, Co の 3d バンドと 4f との混成に異
常が生ないことも明確にした。
b) 多重極限環境下赤外・テラヘルツ分光法の開発と強相関伝導系の電子状態の研究：低温・高圧・高磁場の多重極限環
境下では，
通常の環境下からは推測もできない新しい物性が出現する。
その起源である電子状態を調べるために，
多
重極限環境下での赤外・テラヘルツ分光法の開発を行っている。これまでに，SPring-8 の赤外物性ビームライン
BL43IRに設置した赤外磁気光学イメージング装置に高圧セルを取り付けた分光を開発してきたが，
そこでの最初
のデータとして，CeSbの擬ギャップの出現と磁場や温度による崩壊を観測した。
今後は，
UVSOR の赤外・テラヘル
ツビームラインにテラヘルツ顕微鏡を設置し，
テラヘルツ領域の低温・高圧下の分光によって，
伝導機構に直接かか
わる電子状態の外場による変化の観測を開始する予定である。
c) 放射光を使った新しい分光法の開発：UVSORでは，高分解能三次元角度分解光電子分光とテラヘルツ顕微分光法，
SPring-8では多重極限環境下赤外分光法を開発中である。
高分解能三次元角度分解光電子電子分光は，
BL5Uでは高
分解能光電子分析器を用いた研究が進行中であるが，
放射光分光器の性能が悪いために，
新規に直入射領域
（hν = 5
∼ 40 eV）
の高分解能・高フラックス分光器の設置を検討している。テラヘルツ顕微分光法は，赤外ビームラインが
２００４年度に赤外・テラヘルツビームラインとして生まれ変わった。
ここでの光強度はストレージリングからの赤外
放射光としては世界最高であり，それを用いることで,これまでほとんど行われていないテラヘルツ顕微鏡の設置
を計画している。多重極限環境下赤外分光法は,これまでに立ち上げてきた赤外磁気光学イメージング装置への高
圧セルの導入が完了し，温度 3.5 K, 圧力 5 GPa, 磁場 14 T の多重環境下での赤外分光が可能になった。
B-1) 学術論文
S. KIMURA, M. OKUNO, H. KITAZAWA, F. ISHIYAMA and O. SAKAI, “Change of Electronic Structure Induced by
Magnetic Transitions in CeBi,” J. Phys. Soc. Jpn. 73, 2041–2044 (2004).
研究系及び研究施設の現状 255
D. Y. KIM, D. H. RYU, J. B. HONG, J. -G. PARK, Y. S. KWON, M. A. JUNG, M. H. JUNG, N. TAKEDA, M. ISHIKAWA
and S. KIMURA, “Anomalous Magnetic Properties and Non-Fermi-Liquid Behavior in Single Crystals of the Kondo Lattice
CeNiGe2–xSix,” J. Phys.: Condens. Matter 16, 8323–8334 (2004).
B. K. LEE, D. H. RYU, D. Y. KIM, J. B. HONG, M. H. JUNG, H. KITAZAWA, O. SUZUKI, S. KIMURA and Y. S.
KWON, “Magnetic Ordering in Frustrated Ce5Ni2Si3,” Phys. Rev. B 70, 224409 (5 pages) (2004).
I. OUCHI, I. NAKAI, M. ONO and S. KIMURA, “Features of Fluorescence Spectra of Polyethylene Terephthalate Films,”
Jpn. J. Appl. Phys. 43, 8107–8114 (2004).
M. NAKAYAMA, H. AOKI, A. OCHIAI, T. ITO, H. KUMIGASHIRA, T. TAKAHASHI and H. HARIMA, “UltrahighResolution Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy of La and Ce Monochalcogenides,” Phys. Rev. B 69, 155116 (8
pages) (2004).
Y. SAKURAI, Y. HOSOI, H. ISHII, Y. OUCHI, G. SALVAN, A. KOBITSKI, T. U. KAMPEN, D. R. T. ZAHN and K.
SEKI, “Vibrational Spectroscopic Study of the Interaction of Tris-(8-Hydroxyquinoline) Aluminum (Alq3) with Potassium :
Examination of the Possible Isomerization upon K-Doping,” J. Appl. Phys. 96, 5534–5542 (2004).
B-2) 国際会議のプロシーディングス
T. ITO, S. KIMURA and H. KITAZAWA, “Para- to antiferro-magnetic phase transition of CeSb studied by ultrahighresolution angle-resolved photoemission spectroscopy,” Physica B 351, 268–270 (2004).
Y. IKEMOTO, T. MORIWAKI, T. HIRONO, S. KIMURA, K. SHINODA, M. MATSUNAMI, N. NAGAI, T. NANBA,
K. KOBAYASHI and H. KIMURA, “Infrared Microspectroscopy Station at BL43IR of SPring-8,” Infrared Phys. Tech. 45,
369–373 (2004).
S. KIMURA, E. NAKAMURA, J. YAMAZAKI, M. KATOH, T. NISHI, H. OKAMURA, M. MATSUNAMI, L. CHEN
and T. NANBA, “New Infrared and Terahertz Beamline BL6B at UVSOR,” AIP Conf. Proc. 705, 416–419 (2004).
S. KIMURA, T. NISHI, J. SICHELSCHMIDT, V. VOEVODIN J. FERSTL, C. GEIBEL and F. STEGLICH, “Optical
conductivity of a non-Fermi-liquid material YbRh2Si2,” J. Magn. Magn. Mater. 272-276, 36–37 (2004).
H. OKAMURA, T. MICHIZAWA, M. MATSUNAMI, T. NANBA, S. KIMURA, T. EBIHARA, F. IGA and T.
TAKABATAKE, “Optical study on c-f hybridization states in mixed-valent Yb compounds: metallic YbAl3 vs semiconducting
YbB12,” J. Magn. Magn. Mater. 272-276, e51–e52 (2004).
B-4) 招待講演
木村真一,「赤外放射光を用いた磁気光学効果」,分子研研究会「表面磁性の最近の展開」,岡崎, 2004年11月.
B-6) 受賞、
表彰
木村真一, 日本放射光学会・第5回若手奨励賞 (2001).
B-7) 学会および社会的活動
学協会役員、委員
日本放射光学会渉外幹事 (2003-2004).
256 研究系及び研究施設の現状
学会の組織委員等
日本放射光学会年会放射光科学合同シンポジウム・組織委員 (2000, 2002, 2003).
日本放射光学会年会放射光科学合同シンポジウム・プログラム委員 (1999-2004).
International Workshop on Infrared Microscopy and Spectroscopy with Accelerator Based Sources 2005, International
Advisory Board (Rathen, Germany, June 2005).
文部科学省、学術振興会等の役員等
（財）高輝度光科学研究センターSPring-8研究課題審査専門委員 (2003- ).
（財）高輝度光科学研究センターSPring-8ナノテク課題審査委員 (2003- ).
B-8) 他大学での講義、客員
名古屋大学大学院工学研究科量子工学専攻，集中講義「量子工学特論I」
, 2004年10月.
神戸大学理学部物理学科,「電磁力学」,2004年4月-9月.
東京大学物性研究所, 嘱託研究員, 1995年4月- .
（財）高輝度光科学研究センター, 外来研究員, 1999年4月- .
東京大学物性研究所, 嘱託研究員, 2003年4月- .（伊藤助手）
（財）理化学研究所播磨研究所, 非常勤連携研究員, 2003年4月- .（伊藤助手）
B-10)外部獲得資金
特定領域研究（公募）,「モット転移系有機超伝導体の高圧・高磁場下の電子状態」,木村真一 (2004年-2005年).
若手研究(A),「電子相関が強い系の多重極限環境下における物性発現メカニズムの分光研究」
, 木村真一 (2002年-2004
年).
萌芽研究,「シンクロトロン放射光を使ったテラヘルツ顕微分光法の開発」,木村真一 (2002年).
（財）
ひょうご科学技術協会・奨励研究助成,「多重極限環境下における物質の電子状態の赤外分光」
, 木村真一 (2001年).
（財）
ひょうご科学技術協会・海外研究者招聘助成金,「CeSbNix (x > 0.08)の金属絶縁体転移の光学的研究」, 木村真一
(2000年).
科学技術振興事業団・さきがけ研究21,「赤外磁気光学イメージング分光による局所電子構造」,木村真一 (1999年-2002
年).
日本原子力研究所・黎明研究,「赤外・テラヘルツ磁気光学素子としての低密度キャリアf電子系の基礎研究」,木村真一
(1999年).
（財）稲森財団・助成金,「テラヘルツ磁気光学材料としての少数キャリア強相関伝導系の研究」,木村真一 (1999年).
（財）島津科学技術振興財団・研究開発助成金,「テラヘルツ磁気光学分光法の開発」,木村真一 (1999年).
（財）実吉奨学会・研究助成金,「赤外イメージング分光による磁性体の局所電子構造の研究」,木村真一 (1999年).
（財）
マツダ財団・研究助成金,「テラヘルツ磁気光学素子としての強相関4f電子系の基礎研究」,木村真一 (1998年).
奨励研究(A),「赤外磁気光学効果による強相関伝導系物質の低エネルギー励起の研究」
, 木村真一 (1997年-1998年).
C)
研究活動の課題と展望
これまでに，
UVSOR-IIで立ち上げてきた２つのビームラインである高分解能三次元角度分解光電子分光装置
（BL5U）
と赤
研究系及び研究施設の現状 257
外・テラヘルツ分光装置
（BL6B）
は，
２
００４年度から順調に共同利用を開始できた。今後は，BL5Uの発展として，
UVSOR-II
の特長を生かして，
高分解能・高フラックスの分光器を用いた真空紫外三次元角度分解光電子分光を早期に実現し，
高い
次元でのフェルミ準位近傍の電子状態（フェルミオロジー）
の研究を行っていきたい。BL6Bでは，
高い強度・輝度を生かし
て，
これまでに世界的に見てもほとんど行われていないテラヘルツ顕微分光を行い，
通常行われている温度依存性のみな
らず，
高圧・高磁場下や1 K以下の極低温下の電子状態を物性の出現に絡めて理解していく。
これらの２つの実験手法を解
釈するために，第一原理電子状態計算を今年度から本格的に導入し，実験条件に即した計算も可能になっている。
これら
の結果をコンシステントに説明することで，物性の起源の電子状態の本質を理解できるものと考えている。
258 研究系及び研究施設の現状
安全衛生管理室
戸 村 正 章（助手）＊）
A-1) 専門領域：有機化学、構造有機化学、有機固体化学
A-2) 研究課題：
a) 分子間の弱い相互作用による分子配列制御と機能性分子集合体の構築
b) 新しいドナーおよびアクセプター分子の合成
A-3) 研究活動の概略と主な成果
a) クロラニル酸と種々の窒素配位子を用いて，
Bifurcateな水素結合系超分子シントンを開発し，
その分子配列制御能
を検討した。
その結果，
この超分子シントンにより，
無限の一次元テープ構造を様々な分子系において構築できるこ
とを明らかにした。
さらに，
分子のスタッキングは，
ほとんどの場合，
分離積層型であり，
分子配列がある程度予測可
能であることを示唆している。
また，
この超分子シントンを用いて，
結晶内空孔
（ナノスペース）
をもつ構造や一次元
ジグザグ構造の構築にも成功した。
b) 1,2,5-チアジアゾール，
1,3-ジチオールなどのヘテロ環を有する新しいドナーおよびアクセプター分子を合成した。
これらの中には，
ヘテロ原子間の相互作用により特異な分子集合体を形成するものや，
一段階で二電子酸化還元を
行うものがある。
さらに，
これらの分子を成分とする高伝導性の電荷移動錯体およびラジカルイオン塩を開発した。
B-1) 学術論文
M. TOMURA and Y. YAMASHITA, “Crystal Structure of 4,7-Dibromo-2,1,3-Benzothiadiazole, C6H2Br2N2S,” Z. Kristallogr.
NCS 218, 555–556 (2003).
M. TOMURA and Y. YAMASHITA, “4,5-Diiodo[1,2,5]thiadiazolotetrathiafulvalene,” Acta Crystallogr., Sect. E 60, o63–
o65 (2004).
M. AKHTARUZZAMAN, M. TOMURA, J. NISHIDA and Y. YAMASHITA, “Synthesis and Characterization of Novel
Dipyridylbenzothiadiazole and Bisbenzothiadiazole Derivatives,” J. Org. Chem. 69, 2953–2958 (2004).
J. NISHIDA, NARASO, S. MURAI, E. FUJIWARA, H. TADA, M. TOMURA and Y. YAMASHITA, “Preparation,
Characterization and FET Properties of Novel Dicyanopyrazinoquinoxaline Derivatives,” Org. Lett. 6, 2007–2010 (2004).
B-7) 学会および社会的活動
学協会役員、委員
日本化学会コンピューター統括委員会CSJ-Web統括的管理運営委員会委員 (2001-2002).
日本化学会広報委員会ホームページ管理委員会委員 (2003- ).
C)
研究活動の課題と展望
有機固体における電気伝導性，
磁性，
光学的非線形性などの物性の発現には，
その分子固有の特質のみならず，
集合体内
研究系及び研究施設の現状 259
でどのように分子が配列しているかということが大いに関与している。そのため，
このような機能性物質の開発には分子配列
および結晶構造の制御，
つまり，
分子集合体設計ということが極めて重要である。
しかしながら，
現状では，
簡単な有機分子
の結晶構造予測さえ満足には成し遂げられていない。
このことは，逆に言えば，
拡張π電子系内に，
水素結合などの分子間
の弱い相互作用を導入し，
種々の分子集合体を設計・構築するという方法論には，
無限の可能性が秘められているというこ
とを示している。今後は特に，
ヘテロ原子間相互作用・C–H···π相互作用・立体障害といった新しいツールによる分子集合体
設計に取り組みたい。
また，
この分野の研究の発展には，新規化合物の開発が極めて重要であるので，
「新しいドナーおよ
びアクセプター分子の合成」
の研究課題も続行する。
＊）
2004年6月1日着任
260 研究系及び研究施設の現状
3-11 岡崎共通研究施設（分子科学研究所関連）
岡崎統合バイオサイエンスセンター
（相関分子科学第一研究部門兼務）
木 下 一 彦（教授）
A-1) 専門領域：生物物理学
A-2) 研究課題：
a) 一分子生理学の立ち上げ：一個の分子機械の機能と構造変化の直接観察
A-3) 研究活動の概略と主な成果
a) たんぱく質ないしRNAでできた分子機械はたった一分子で見事な機能を発揮する。
その仕掛けを探ることが我々
の研究目標である。分子機械は確率的に働く（次の瞬間に何をするのかをサイコロを振って決める）
ため，複数の分
子機械の動きを同期させることができない。
したがって，
どうしても個々の分子機械の働く所を直接観察し，
必要な
ら１個１個の分子機械を直接操作する必要がある。
我々は，
光学顕微鏡の下で，
「生きた」
分子機械を相手に解析を続
けている。主な成果として，①回転分子モーター F1-ATPase の回転が３ヶ所の活性部位における ATP 分解反応とど
のように共役するかが分かりつつある。
②同モーターを磁気ピンセットで逆回転させることによりATPが合成され
ることを証明できた。すなわち，このモーターは可逆な化学−力学エネルギー変換機械であり，逆行は中央のロー
ターサブユニットの回転角というたった一つのパラメーターを操作するだけで実現できることが分かった。
B-1) 学術論文
K. KINOSITA, Jr., K. ADCHI and H. ITOH, “Rotation of F1-ATPase: How an ATP-Driven Molecular Machine May
Work,” Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 33, 245-–268 (2004).
H. ITOH, A.TAKAHASHI, K. ADCHI, H. NOJI, R.YASUDA, M.YOSHIDA and K. KINOSITA, Jr., “Mechanically
Driven ATP Synthesis by F1-ATPase,” Nature 427, 465–468 (2004).
T. NISHIZAKA, K. OIWA, H. NOJI, S. KIMURA, E. MUNEYUKI, M.YOSHIDA and K. KINOSITA, Jr.,
“Chemomechanical Coupling in F1-ATPase Revealed by Simultaneous Observation of Nucleotide Kinetics and Rotation,”
Nature Struct. Mol. Bio. 11, 142–148 (2004).
M. YUSUF ALI, K. HOMMA, A. HIKIKOSHI IWANE, K. ADCHI, H. ITOH, K. KINOSITA, Jr., T. YANAGIDA and
M. IKEBE, “Unconstrained Steps of Myosin VI Appear Longest among Known Molecular Motors,” Biophys. J. 86, 3804–
3810 (2004).
B-4) 招待講演
木下一彦,「F1-ATPaseの回転機構：ＡＴＰ駆動のたんぱく質分子機械が働く仕組み」,第26回日本分子生物学会年会, 神
戸, 2003年12月.
木下一彦,「How two-foot moolecular motors may walk」,Symposium on Mysteries about the Sliding Filrament Mechanism
in Muscle Contraction: Fifty Years after its Proposal, 東京, 2004年3月.
研究系及び研究施設の現状 261
木下一彦,「歩くモーター、回るモーター：揺らぎと化学反応、
どちらが因でどちら」
,Ｊ
ＳＴ・平成１
６年度
「ソフトナノマシン」
領域
会議, 名古屋, 2004年10月.
木下一彦,「たんぱく質分子機械の仕掛けを光学顕微鏡で覗く」
, 第43回玉城嘉十郎教授記念公開学術講演会, 京都, 2004
年10月.
木下一彦,「一分子生理学で化学−力学エネルギー変換の仕組みを探る」
, 日本顕微鏡学会第49回シンポジウム, 名古屋,
2004年11月.
木下一彦,「１０年後の一分子生理学」,第42回日本生物部物理学会年会, 京都, 2004年12月.
K. KINOSITA, Jr., “Single-Molecule Physiology of Protein Machines,” Nano-science and technology: Frontiers and
opportuniteies, Taichung (Taiwan), December 2003.
K. KINOSITA, Jr., “Mechano-chemical coupling in F1-ATPase,” NCBS Symposium on “Molecules, Machines and Networks,”
Bangalore (India), January 2004.
K. KINOSITA, Jr., “How an ATPase driven molecular machine works,” 39th Winter Seminar Biophysical Chemistry, Molecular
Biology and Cybernetics of Cell Functions, Klosters (Switszerland), January 2004.
K. KINOSITA, Jr., “Mechano-Chemical Coupling in F1-ATPase,” Symposium “Life Sciences on the Nanometer ScalePhysics Meets Biology,” Regensburg (Germany), March 2004.
K. KINOSITA, Jr., “Single-Molecule Physiology on Linear and Rotary Motors,” Wilhelm und Else Heraeus-Stiftung 322.
WE-Heraeus-Seminar, Physikzentrurm Bad Honnef (Germany), April 2004.
K. KINOSITA, Jr., “F1-ATPase:a rotary motor-generator,” ELSO 2004 Meeting, Nice (France), September 2004.
K. KINOSITA, Jr., “Single-molecule Experiments on the Rotary Motor F1-ATPase,” The annual ALW/FOM/VvBF&BT
meeting, Werelt (The Netherlands), September 2004.
B-7) 学会および社会的活動
学会の組織委員
日本細胞生物学会評議委員 (1999- ).
AAAS (American Association for the Advancement of Science) Fellow (2001- ).
文部科学省、学術振興会等の役員等
日本学術会議生物物理学研連委員.
科学研究費の研究代表者、班長等
特定領域研究「生物分子モーターの１分子計測と１分子操作」 研究代表者 (1997-2000).
特別推進研究
「一分子生理学の立ち上げ：一個の分子機械の機能と構造変化の直接観察」
研究代表者 (2000-2004).
特別推進研究「一分子生理学による生体分子機械の動作機構の解明」 研究代表者 (2004- ).
B-8) 他大学での講義、客員
慶應義塾大学理工学部, 客員教授,「生物物理学」,2001年4月- .
早稲田大学理工学部, 客員非常勤講師
「総合生命理工学特論」,2001年9月- .
262 研究系及び研究施設の現状
B-10)外部獲得資金
特定領域研究,「生物分子モーターの１分子計測と１分子操作」,木下一彦 (1997年-2000年).
戦略的基礎研究（ＣＲＥＳＴ）
,「一方向性反応のプログラミング基盤」,木下一彦 (1996年-2001年).
特別推進研究,「一分子生理学の立ち上げ：一個の分子機械の機能と構造変化の直接観察」
, 木下一彦 (2000年-2004年).
特別推進研究,「一分子生理学による生体分子機械の動作機構の解明」,木下一彦 (2004年- ).
C)
研究活動の課題と展望
分子モーターの働きを説明する理論的モデルの構築を試みる予定である。
研究系及び研究施設の現状 263
青 野 重 利（教授）（相関分子科学第一研究部門兼務）
A-1) 専門領域：生物無機化学
A-2) 研究課題：
a) 一酸化炭素センサータンパク質 CooA の構造と機能に関する研究
b) 酸素センサータンパク質 HemAT の構造と機能に関する研究
c) 新規な気体分子センサータンパク質の単離とその性質の解明
A-3) 研究活動の概略と主な成果：
a) 一酸化炭素を生理的なエフェクターとする転写調節因子CooAは，
これまで，紅色非硫黄光合成細菌Rhodospirillum
rubrum 由来のもの（Rr-CooA）しか報告されていなかった。我々は，好熱性一酸化炭素酸化細菌 Carboxydothermus
hydrogenoformans中に，
Rr-CooAのホモログタンパク質（Ch-CooA）
が存在していることを明らかにし，
Ch-CooAの構
造と機能の解明を行った。Ch-CooAの活性中心の構造，
反応機構を遺伝子工学的手法および物理化学的手法を用い
て検討した結果，Ch-CooA中に含まれるヘムはRr-CooAの場合とは異なった配位構造を有していること，
Ch-CooA
の酸化還元電位はRr-CooAに比べ500 mV以上も正にシフトしていることが明かとなった。
現在は，
これら性質の違
いがどのような生理的意義を有しているかについて検討を行っている。
b) 枯草菌中に含まれるHemATは，
本細菌の酸素に対する走化性制御系において酸素センサーとして機能するシグナ
ルトランスデューサータンパク質である。本年度は，共鳴ラマンスペクトル法を用い，HemATによる酸素センシン
グ機構の解明を行った。
その結果，
HemAT中のヘムに酸素分子が結合した酸素化型HemATでは，
ヘムポケットに存
在する70番目のチロシン，
ならびに95番目のトレオニンと酸素分子との間で異なった相互作用を示す３種のコン
フォーマーが存在することが明かとなった。
また，95 番目のトレオニンは酸素分子の選択的センシングに，
70 番目
のチロシンは酸素分子をセンシングした後のシグナル伝達に関与していると考えられる。
さらに，
HemATが関与す
るシグナル伝達機構の解明を目的として，HemAT，
ならびにHemATからシグナルを受容するシグナル伝達タンパ
ク質である CheA および CheW タンパク質から構成される in vitro 活性測定系の構築も試みている。
c) 新規なセンサータンパク質として，
硫酸還元菌Desulfovibrio vulgaris中に含まれるDcrAタンパク質を対象とした研
究を行っている。
DcrAは，
HemATと同様，
走化性制御系におけるシグナルトランスデュ−サ−タンパク質であるが，
現在のところ，
どのような外部シグナルをセンシングしているかは不明である。
本年度は，
膜タンパク質であるDcrA
のペリプラズムドメイン
（DcrA-N）
のみを発現させ，
得られたDcrA-Nの諸性質の解明を行った。
その結果，DcrA-Nは
タンパク質部分と共有結合したc型ヘムを含む，
新規なヘムタンパク質であることが分かった。
これまでに報告され
ているヘム含有型センサータンパク質はすべて，b型ヘムをセンサーの活性中心として有しており，
c型ヘムを活性
中心とするセンサータンパク質はDcrAが初めての例である。
DcrA-N中に含まれるヘムは，
酸化型では第６配位子
として水分子が配位した６配位高スピン構造をとる。
ところがヘム鉄が還元された還元型DcrA-Nでは，
２つのアミ
ノ酸残基が配位した６配位低スピン型となる。
また，
還元型DcrA-Nは配位飽和な状態にあるにも関わらず，
COと容
易に反応し，CO 結合型を生成することが分かった。
264 研究系及び研究施設の現状
B-1) 学術論文
S. AKIYAMA, T. FUJISAWA, K. ISHIMORI, I. MORISHIMA and S. AONO, “Activation Mechanisms of Transcriptinal
Regulator CooA Revealed by Small-Angle X-Ray Scattering,” J. Mol. Biol. 42, 5133–5142 (2004).
T. OHTA, H. YOSHIMURA, S. YOSHIOKA, S. AONO and T. KITAGAWA, “Oxygen Sensing Mechanism of HemAT
from B. subtilis: A Resonance Raman Spectroscopic Study,” J. Am. Chem. Soc. 126, 15000–15001 (2004).
B-3) 総説、著書
S. AONO, H. NAKAJIMA, T. OHTA and T. KITAGAWA, “Resonance Raman and ligand binding analysis of the oxygensensing signal transducer protein HemAT from Bacillus subtilis,” Methods in Enzymology, 381, 618–628 (2003).
B-4) 招待講演
S. AONO, “Biochemical and biophysical properties of the CO-sensor protein CooA,” The 1st Pacific-Rim International
Conference on Protein Science, Yokohama, April 2004.
S. AONO, “Structure and function relatonships of the heme-based sensor proteins,” 2nd Asian Biological Inorganic Chemistry
Conference (AsBIC-II), Goa (India), December 2004.
青野重利,「気体分子センサーとして機能するヘムタンパク質の構造と機能」,日本生物物理学会第４
２回年会, 京都, 2004
年12月.
B-7) 学会および社会的活動
学会誌編集委員
J. Biol. Inorg. Chem., Editorial Advisory Board (2002- ).
B-10)外部獲得資金
奨励研究(A),「アンモニア酸化反応に関与する新規な金属酵素中の活性点構造とその性質に関する研究」
, 青野重利 (1995
年).
重点領域研究(A),「特殊反応場触媒」
「金属蛋白質中に含まれる遷移金属ク
,
ラスターの生体特殊反応場による機能制御」
,青
野重利 (1995年-1996年).
重点領域研究(A),「天然超分子」
,「DNA認識能を有する蛋白質超分子機能の金属イオンによる制御機構に関する研究」
,
青野重利 (1995年-1996年).
チバ・ガイギー科学振興財団 研究奨励金,「一酸化炭素による遺伝子発現の制御：COセンサーとして機能するヘムを含
む新規なDNA結合転写調節蛋白質の構造と機能に関する研究」,青野重利 (1996年).
特定領域研究(A),「生体金属分子科学」
「遷移金属含有型転写調節因子による遺伝子発現調節機構に関する研究」
,
,青
野重利 (1996年-1999年).
住友財団 基礎科学研究助成,「一酸化炭素をエフェクターとする新規な転写調節因子の生物無機化学的研究」
, 青野重
利 (1997年).
旭硝子財団 奨励研究助成,「一酸化炭素による遺伝子発現の調節に関与する新規な転写調節因子CooAに関する研究」
,青
野重利 (1998年).
研究系及び研究施設の現状 265
特定領域研究(A),「標的分子デザイン」
「一酸化炭素をエフェク
,
ターとする転写調節因子の一酸化炭素応答およびDNA
認識機構」,青野重利 (1998年-2000年).
基盤研究(C),「シグナルセンサーとしてのヘムを有する転写調節因子の構造と機能に関する研究」
, 青野重利 (2000年-2001
年).
特定領域研究,「生体金属センサー」,「一酸化炭素センサーとして機能する転写調節因子CooAの構造と機能」
, 青野重
利 (2000年-2004年).
基盤研究(B),「ヘムを活性中心とする気体分子センサータンパク質の構造と機能」,青野重利 (2002年-2003年).
萌芽研究,「気体分子センサータンパク質の構造機能解析とそのバイオ素子への応用」,青野重利 (2002年-2003年).
東レ科学技術研究助成金,「気体分子による生体機能制御のケミカルバイオロジー」,青野重利 (2003年).
基盤研究(B),「生体機能制御に関与する気体分子センサータンパク質の構造と機能」,青野重利 (2004年-2006年).
C)
研究活動の課題と展望
これまでの研究において，
一酸化炭素，
酸素などの気体分子が生理的なエフェクター分子として機能するセンサータンパク
質が，
ヘムを活性中心として含む，
これまでに例のない新規なヘムタンパク質であることを明らかにしてきた。今後は，
これら
のヘム含有型センサータンパク質を始めとし，
気体分子センサー機能を有する新規なセンサータンパク質の構造・活性相関
の解明を目指して研究を進めたい。
266 研究系及び研究施設の現状
藤 井 浩（助教授）
（分子スケールナノサイエンスセンター兼務）
A-1) 専門領域：生物無機化学、物理化学
A-2) 研究課題：
a) 酸化反応に関与する非ヘム金属酵素反応中間体モデルの合成
b) シアンイオンをプローブとした金属酵素の活性中心の構造と機能の相関
c) 亜硝酸還元酵素の反応機構の研究
d) 位置特異的ミューテーションを用いた基質配向制御による酵素機能変換
A-3) 研究活動の概略と主な成果
a) 生体内には，
活性中心に金属イオンをもつ金属酵素と呼ばれる一群のタンパク質が存在する。
これらの中で酸化反
応に関与する金属酵素は，
その反応中に高酸化状態の反応中間体を生成する。
この高酸化状態の反応中間体は，
酵素
反応を制御するキーとなる中間体であるが，
不安定なため詳細が明らかでない。
酸化反応に関わる金属酵素の機能
制御機構を解明するため，
それらのモデル錯体の合成を行った。
これまでの研究により，
緑色の鉄３価フェノキシラ
ジカル錯体，
青色の鉄３価ジフェノキシラジカル錯体の合成，
同定に成功した。
これらの錯体の反応性を研究した結
果，
スルフィド，
アルコールを２電子酸化することが明らかになった。一方，
これらの錯体ではオレフィンを酸化す
ることができなかった。
b) 自然界にある窒素や酸素などの小分子は，
金属酵素により活性化され，
利用される。
活性中心の金属イオンに配位し
た小分子は，
配位する金属イオンの種類，配位子，
構造によりその反応性を大きく変化させる。このような多様な反
応性を支配する電子構造因子がなにかを解明するため，
磁気共鳴法により研究を行っている。
金属イオンやそれに
配位した小分子を磁気共鳴法により直接観測して，
電子構造と反応性の関わりを解明することを試みている。
シア
ンイオンをプローブとしてヘムタンパク質（ペルオキシダーゼやFixL）
の活性中心の特性と機能との関わりを研究
した。
活性中心の近位側，
遠位側での水素結合ネットワークと機能との相関が観測され，
本手法が機能検索プローブ
として有用であることを示すことができた。
c) 地中のバクテリアの中には，
嫌気条件で硝酸イオンを窒素に還元する一連の酵素が存在する。
これらの過程で，
亜硝
酸イオンを一酸化窒素に還元する過程を担う酵素が亜硝酸還元酵素である。
銅イオンを活性中心にもつ本酵素の反
応機構をモデル錯体から研究した。
種々の三脚型配位子を用いて，
銅１価亜硝酸
（NO2）
錯体の合成を行った。
これら
の錯体の反応性および構造決定に成功した。さらにこれらの中間体から一酸化窒素生成過程を低温ストップドフ
ローにより追跡したところ，
5 ms の寿命の反応中間体を同定することができた。
d) 酵素は，
高い反応選択性を示すことがよく知られている。
活性中心近傍のアミノ酸残基を新たに設計する。
その結果，
活性を維持したまま酵素の反応選択性を100%変換することに成功した。
これまでの研究でも同様な試みが行われ
ているが，選択性が悪かったり，活性が低く問題を残していた。
我々の手法では，活性を保持したままの選択性の制
御が可能になった。
基質の配向が設計どおりになっているかを，
基質複合体酵素の立体構造解析を行った。
その結果，
基質は本来の配向から 90 度回転した配向で酵素と結合しており，
設計どおりであることが確かめられた。
研究系及び研究施設の現状 267
B-1) 学術論文
H. FUJII, X. ZHANG and T. YOSHIDA, “Essential Amino Acid Residues Controlling the Unique Regioselectivity of Heme
Oxygenase in Psudomonas aeruginosa,” J. Am. Chem. Soc. 126, 4466–4467 (2004).
B-4) 招待講演
H. FUJII, “13C-NMR Signals of Iron Bound Cyanide Ions in Ferric Heme Proteins: A Sensitive Probe to Study an Active Site
Environment of Heme Protein,” Third International Conference of Porphyrins and Phthalocyanines, New Orleans (U. S. A. ),
July 2004.
藤井 浩,「生命をささえる分子の世界 金属酵素のしくみを探る」,第81回国研セミナー, 岡崎, 2004年6月.
藤井 浩,「生体内の酵素がもつナノ反応場の機能制御機構の解明と新規反応場の分子設計」,第24回表面科学講演大
会, 東京, 2004年11月.
C)
研究活動の課題と展望
これまで生体内の金属酵素の構造と機能の関わりを，
酵素反応中間体の電子構造から研究したきた。金属酵素の機能をよ
り深く理解するためには，
反応中間体の電子状態だけでなく，
それを取り囲むタンパク質の反応場の機能を解明することも重
要であると考える。
これまでの基礎研究で取得した知見や手法を活用し，
酵素タンパクのつくる反応場の特質と反応性の関
係を解明していきたいと考える。
また，
これらの研究を通して得られた知見を発展させ，
酵素機能変換法の新概念を確立で
きるよう研究を進めたいと考える。
268 研究系及び研究施設の現状
北 川 禎 三（教授）
（分子動力学研究部門兼務）
A-1) 専門領域：振動分光学、生物物理化学
A-2) 研究課題：
a) 蛋白質の超高速ダイナミクス
b) タンパク質高次構造による機能制御と紫外共鳴ラマン分光
c) 生体系における酸素活性化機構
d) 金属ポルフィリン励起状態の振動緩和及び構造緩和
e) 振動分光学の新テクニックの開発
f) 呼吸系及び光合成反応中心における電子移動／プロトン輸送のカップリング機構
g) NO レセプター蛋白の構造と機能
h) タンパク質のフォルディング／アンフォルディングの初期過程
i) センサーヘム蛋白質のセンシング及び情報伝達機構
j) DNA フォトリアーゼの DNA 修復機構の解明
k) β2 ミクログロブリンのアミロイド形成機構の解明
A-3) 研究活動の概略と主な成果
時間分解共鳴ラマン分光法と赤外分光法を主たる実験手法とし，
反応中間体や励起状態のように寿命の短い分子種或い
は顕微鏡サイズの蛋白質構造体の振動スペクトルを観測することにより，
反応する分子の動的構造や会合による高次構造
変化を解明して，
構造と機能との関係を明らかにする研究を進めている。扱う物質としては金属タンパク質とアミロイド化蛋
白質が主で，次のように分類される。
a) ピコ秒時間分解ラマンによるタンパク質超高速ダイナミクス。
ミオグロビンCO付加体の光解離・再結合過程をピコ
秒可視ラマン分光で追跡した。
The Chemical Records第１巻にそのまとめ論文が掲載されている。
時間分解紫外共鳴
ラマンも同時に調べている。
フィトクロムの研究では水谷助手が井上賞を受賞した。
１９９７年には，
水谷助手
（現神戸
大助教授）
のミオグロビンのヘム冷却過程の研究成果が雑誌Scienceに掲載された。
水谷博士はその一連の研究が評
価されて森野研究奨励賞を受賞した。
光合成反応中心タンパク等も取り扱っている。
現在は，
小分子を検出するセン
サー蛋白のセンシング及びシグナリング機構の解明の研究にもこの方法を用いている。
b) タンパク質高次構造による機能制御と紫外共鳴ラマン分光。
へモグロビンの４次構造を反映するラマン線を見つけ
帰属した。
また200 nm付近のレーザー光でラマン散乱を測定できる実験系を製作し，
タンパク質高次構造の研究に
応用した。１分子が約300残基からなるタンパク分子中の１個のチロシンやトリプトファンのラマンスペクトルの
抽出に成功し，それが４次構造変化の際にどのように変化しているかを明らかにした。
c) 生体系における酸素活性化機構。O2 → H2O を触媒するチトクロム酸化酵素，O2 → H2O + SO を触媒するチトクロ
ムP-450，
H2O2 → H2Oを触媒するペルオキシダーゼ等のへム環境の特色，
その反応中間体である高酸化ヘムのFeIV=O
伸縮振動の検出等，この分野の国際的フロンティアをつくっている。
小倉助手
（現兵庫県立大教授）
のチトクロム酸
化酵素によるO2還元機構の研究は１９９３年の化学会進歩賞受賞の栄誉に輝いた。
その研究成果が
「分子細胞生物学」
第４版（H. Lodish ら著，野田春彦ら訳，
東京化学同人）のような教科書に掲載されるにいたっている。
また総研大生
研究系及び研究施設の現状 269
でこの仕事をしていた廣田君
（現京薬大助教授）
はその学位論文に対し井上賞を受賞した。現在は，
バクテリアのシ
トクロム酸化酵素数種について，外国と共同研究を進めている。
d) 金属ポルフィリン励起状態のダイナミクス。
ピコ秒時間分解ラマンが現在の仕事の中心，振動緩和の測定で振動エ
ネルギー再分配に新しい発見をして１９９９年に J. Chem. Phys. に印刷された。
ポルフィリンの一重項，
三重項励起状
態をナノ秒ラマンで調べる一方，
金属ポルフィリンダイマーの励起状態π−π相互作用をピコ秒ラマンで見つけた。
数ピコ秒で起こる振動エネルギー再分布にモード選択性もみつけて，BCSJ の Account 論文として掲載されるにい
たっている。
e) 新しい原理を用いたフーリエ変換ラマン分光計の試作，
及びCCDを用いたスキャニング・マルチチャンネルラマン
分光器の試作，
紫外共鳴ラマン用回転セル，
酵素反応中間体測定用フローラマン装置の製作，
ナノ秒温度ジャンプ装
置の製作，ダイオードレーザーを光源とする高感度赤外分光法の開発，
高分子量蛋白質の高分解能紫外共鳴ラマン
スペクトル測定装置の製作，
サブナノ秒時間分解紫外共鳴ラマン測定系の製作等。
f) 有機溶媒中のキノン，
及びその還元体の紫外共鳴ラマン分光とバクテリア光合成反応中心タンパク中のキノンA，
Bの共鳴ラマンスペクトルの観測。キノンの中性形，電気還元したアニオン形のラマンスペクトルの溶媒依存性の
解明，
同位体ラベルユビキノンの解析が残っている。
キノンを電子供与体とする呼吸系末端酸化酵素であるチトク
ロム bo3 についても２００４年に研究報告を J. Biol. Chem. に出した。
g) ウシ肺から可溶性グアニレートシクラーゼを単離・精製し，
その共鳴ラマンスペクトルを観測した。
反応生成物のサ
イクリックGMPがNOの親和性を制御することを初めて指摘した。
この研究を行った院生の富田君（現米国NIH博
士研究員）
は１９９７年度の総研大長倉賞，及び１９９８年度井上賞を受賞した。
CO結合体に２種の分子形があり，
YC-1の
ようなエフェクターを入れると分子形は１種類になり，活性は200倍近くなる。COとYC-1の協同効果がある。
その
COは普通の測定条件では光解離しないように見え，
YC-1無しの場合と様子が異なる。
YC-1の結合モードについて
詳しい解析をした。
昆虫細胞を用いて本酵素を大量発現させ，
その共鳴ラマンスペクトルを調べる方向に研究を展
開中。
h) ナノ秒温度ジャンプ法を用いてウシのリボヌクレアーゼAの熱アンフォルディングのナノ秒時間分解ラマンの測
定に成功。
タンパク質のナノ秒温度ジャンプでは世界で初めてのデータである。
高速ミキシングセルを用い，
アポミ
オグロビンのマイクロ秒域のフォルディング中間体を紫外共鳴ラマンで検出する事に初めて成功した。
i) 環境因子としてCO，
NO，
O2等の２原子分子を特異的に検出し，
合目的の生理的応答をつくり出すセンサー蛋白質の
うちでヘムをもつものに対象を絞り，
各蛋白質が２原子分子を識別するメカニズム，
検出後にそれを機能発生部位
に伝達するメカニズムを時分割紫外共鳴ラマン分光法を用いて明らかにする。O2 センサーについては，大腸菌の
Dos，
細菌のHemATについて，
COについては脳のNPAS2，
細菌のCooA等について現在集中的に研究を展開してい
る。
j) DNAの損傷を受けた部分を光の作用で修復する酵素を大腸菌でクローニングし，
それを大量発現する。その蛋白に
補酵素である FAD や MTHF を結合させた時の蛋白の構造変化を紫外共鳴ラマン法で検出すると共に，
その蛋白が
損傷を受けたDNAと相互作用する様子を調べる。
更にそこへ青色光を照射してDNAが修復される途中の構造を検
出して，そのメカニズムを明らかにしていく。
k) 免疫蛋白の抗原結合部位に相当するβ2ミクログロブリンは透析治療を長く続けた患者の血液中に集積され，
突然ア
ミロイド線維を形成する。そのアミロイド線維の顕微偏光赤外スペクトルを測定して，
線維中の蛋白分子の構造を
論じる。
また，
紫外共鳴ラマン分光法によりこの分子のモノマーとフィブリル状態の構造の違いを明らかにする。
こ
270 研究系及び研究施設の現状
の蛋白の#11-21残基でフィブリルをつくらせたものについては既に報告したが，
#20-41残基や#76-91残基，
それら
の混合物でつくったフィブリルについても測定を進める。特に，高次構造形成に誘導減少があるかどうかを明らか
にするためにシード効果を調べ，
分子間相互作用の実質を解明していく。
B-1) 学術論文
H. HIRAMATSU, Y. GOTO, H. NAIKI and T. KITAGAWA, “Core Structure of Amyloid Fibril Proposed from IR-Microscope
Linear Dichroism,” J. Am. Chem. Soc. 126, 3008–3009 (2004).
T. OHTA, H. YOSHIMURA, S. YOSHIOKA, S. AONO and T. KITAGAWA, “Oxygen Sensing Mechanism of HemAT
from Bacillus subtilis: A Resonance Raman Spectroscopic Study,” J. Am. Chem. Soc. 126, 15000–15001 (2004).
T. EGAWA, N. SUZUKI, T. DOKOH, T. HIGUCHI, H. SHIMADA, T. KITAGAWA and Y. ISHIMURA, “Vibronic
Coupling between Soret and Higher Energy Excited States in Iron(II) Porphyrins: Raman Excitation Profiles of A2g Modes in
the Soret Region,” J. Phys. Chem. A 108, 568–577 (2004).
T. OHTA, E. PINAKOULAKI, T. SOULMANE, T. KITAGAWA and C. VAROTSIS, “Detection of a Photosatable FiveCoordinate Heme a3-Fe-CO Species and Functional Implications of His384/α10 in CO-Bound ba3-Cytochrome c Oxidase
from Thermus Thermophilus,” J. Phys. Chem. B 108, 5389–491 (2004).
Y. JIN, M. NAGAI, Y. NAGAI, S. NAGATOMO and T. KITAGAWA, “Heme Structures of Five Variants of Hemoglobin
M Probed by Resonance Raman Spectroscopy,” Biochemistry 43, 8517–8527 (2004).
E. SATO, I. SAGAMI, T. UCHIDA, A. SATO, T. KITAGAWA, J. IGARASHI, J. S. OLSON and T. SHIMIZU, “Soul in
Mouse Eyes Is a Novel Hexameric Heme-Binding Protein with Characteristic Optical Absorption, Resonance Raman Spectral
and Heme Binding Properties,” Biochemistry 43, 14189–14198 (2004).
K. KOMIYAMA, H. FURUTACHI, S. NAGATOMO, A. HASHIMOTO, H. HAYASHI, S. FUJINAMI, M. SUZUKI
and T. KITAGAWA, “Dioxygen Reactivity of Copper(I) Complexes with Tetradentate Tripodal Ligands Having Apliphatic
Nitrogen Donors: Synthesis, Structures, and Properties of Peroxo and Superoxo Complexes,” Bull. Chem. Soc. Jpn. 77, 59–72
(2004).
Y. MATSUDA, T. UCHIDA, H. HORI, T. KITAGAWA and H. ARATA, “Structural Characterization of a Binuclear Center
of a Cu-Containing NO Reductase Homologue from Roseobacter Denitrificans: EPR and Resonance Raman Studies,” Biochim.
Biophys. Acta 1656, 37–45 (2004).
K. OINUMA, T. OHTA, K. KONISHI, Y. HASHIMOTO, H. HIGASHIBATA, T. KITAGAWA and M. KOBAYASHI,
“Heme Environment in Aldoxime Dehydratase Involved in Carbon-Nitrogen Triple Bond Synthesis,” FEBS Lett. 568, 44–48
(2004).
B. PAL, Z. LI, T. OHTA, S. TAKENAKA, S. TSUYAMA and T. KITAGAWA, “Resonance Raman Study on Synergistic
Activation of Soluble Guanylate Cyclase by Imidazole, YC-1 and GTP,” J. Inorg. Biochem. 98, 824–832 (2004).
T. OGURA and T. KITAGAWA, “Resonance Raman Characterization of the P Intermediate in the Reaction of Bovine
Cytochrome c Oxidase,” Biochim. Biophys. Acta 1655, 290–297 (2004).
J. IGARASHI, A. SATO, T. KITAGAWA, T. YOSHIMURA, S. YAMAUCHI, I. SAGAMI and T. SHIMIZU, “Activation
of Heme-Regulated Eukaryotic Initiation Factor 2α Kinase (HRI) Activation by Nitric Oxide Is Induced by the Formation of
a Five-Coordinate NO-Heme Complex: Optical Absorption, Electron Spin Resonance and Resonance Raman Spectral Studies,”
J. Biol. Chem. 279, 15752–15762 (2004).
研究系及び研究施設の現状 271
E. PINAKOULAKI, T. OHTA, T. SOULIMANE, T. KITAGAWA and C. VAROTSIS, “Simultaneous Resonance Raman
Detection of the Heme a3-Fe-CO and CuB-CO Species in CO-Bound ba3-Cytochrome c Oxidase from Thermus Thermophilus,”
J. Biol. Chem. 279, 22791–22794 (2004).
T. EGAWA, T. HISHIKI, Y. ICHIKAWA, Y. KANAMORI, H. SHIMADA, S. TAKAHASHI, T. KITAGAWA and Y.
ISHIMURA, “Refolding Processes of Cytochrome P450cam from Ferric and Ferrous Acid Forms to the Native Conformation,”
J. Biol. Chem. 279, 32008–32017 (2004).
K. KONISHI, K. ISHIDA, K. OINUMA, T. OHTA, Y. HASHIMOTO, H. HIGASHIBATA, T. KITAGAWA and M.
KOBAYASHI, “Identification of Crucial Histidines Involved in Carbon-Nitrogen Triple Bond Synthesis by Aldoxime
Dehydratase,” J. Biol. Chem. 279, 47619–47625 (2004).
T. UCHIDA, J. M. STEVENS, O. DALTROP, E. M. HARVAT, L. HONG, S. J. FERGUSON and T. KITAGAWA, “The
Interaction of Covalently Bound Heme with the Cytochrome c Maturation Protein Ccme,” J. Biol. Chem. 279, 51981–51988
(2004).
T. UCHIDA, T. MOGI, H. NAKAMURA and T. KITAGAWA, “Role of Tyr288 at the Dioxygen Reduction Site of Cytochrome
bo Studied by Stable Isotope Labeling and Resonance Raman Spectroscopy,” J. Biol. Chem. 279, 53613–53620 (2004).
S. TERAMAE, , T. OSAKO, S. NAGATOMO, T. KITAGAWA, S. FUKUZUMI and S. ITOH, “Dinuclear Copper-Dioxygen
Intermediates Supported by Polyamine Ligands,” J. Inorg. Biochem. 98, 746–757 (2004).
A. WADA, Y. HONDA, S. YAMAGUCHI, S. NAGATOMO, T. KITAGAWA, K. JITSUKAWA and H. MASUDA, “Steric
and Hydrogen-Bonding Effects on the Stability of Copper Complexes with Small Molecules,” Inorg. Chem. 43, 5725–5735
(2004).
M. TAKI, H. HATTORI, T. OSAKO, S. NAGATOMO, M. SHIRO, T. KITAGAWA and S. ITOH, “Model Complexes of
the Active Site of Galactose Oxidase. Effects of the Metal Ion Binding Sites,” Inorg. Chim. Acta 357, 3369–81 (2004).
S. YAMAGUCHI, A. WADA, S. NAGATOMO, T. KITAGAWA, K. JITSUKAWA and H. MASUDA, “Thermal Stability
of Mononuclear Hydroperoxocopper(II) Species. Effects of Hydrogen Bonding and Hydrophobic Field,” Chem. Lett. 33,
1556–1557 (2004).
B-4) 招待講演
北川禎三,「共鳴ラマン分光法によるセンサー蛋白質の機能発現機構の解明：ミニシンポジウム
『生物に学ぶ化学』
」,九大
先導物質化学研究所, 2004年3月.
北川禎三,「共鳴ラマン分光法によるセンサー蛋白質の構造化学的研究」
, 第８４化学会年会依頼講演
「生体分子光科学の
新展開」,関学大, 2004年3月.
北川禎三,「共鳴ラマン分光法によるガスセンサーヘム蛋白質の構造化学的研究」,森島 績教授退官記念講演会, ウエス
チングミヤコホテル, 2004年6月.
北川禎三,「ヘム蛋白質の構造と機能」,岡崎高校文化祭
（スーパーサイエンススクール事業）講演会, 岡崎高校, 2004年
9月.
北川禎三,「生物と重金属イオン」,城西大学理学部化学科セミナー, 2004年10月.
北川禎三,「共鳴ラマン分光法によるセンサーへム蛋白質の構造化学：可溶性グアニレートシクラーゼの最近の関心事」
,分
子研究会「物理化学から生命科学を展望する∼分子組織体から細胞へ∼」
, 岡崎コンファレンスセンター, 2004年12月.
272 研究系及び研究施設の現状
T. KITAGAWA, “Resonance Raman Investigation on Structural Mechanism of Sensing and Transduction of Information in
Gas Sensory Proteins,” Plenary Lecture in the 2nd Asian Conference of Biological Inorganic Chemistry, Hotel Cidade de Goa,
Goa, December 2004.
B-6) 受賞、表彰
北川禎三, 日本化学会学術賞 (1988).
小倉尚志, 日本化学会進歩賞 (1993).
水谷泰久, 井上研究奨励賞 (1995).
廣田俊, 井上研究奨励賞 (1996).
北川禎三, 日本分光学会賞 (1996).
富田毅, 総研大長倉賞 (1997).
富田毅, 井上研究奨励賞 (1998).
水谷泰久, 森野研究奨励賞 (2001).
北川禎三, 日本化学会賞 (2002).
B-7) 学会および社会的活動
学協会役員、委員
IUPAC Associate Members of Commission on Biophysical Chemistry (1996. 1- ).
日本分光学会東海支部幹事 (1986.4-1991.3).
日本分光学会評議員 (1987- ).
日本化学会東海支部代議員 (1986-1988).
日本化学会東海支部幹事 (1988-1990).
日本化学会化学展92 企画委員会副委員長 (1991).
日本化学会賞推薦委員 (1994).
日本化学会学会賞選考委員 (1998), 委員長 (1999).
日本生化学会評議員.
日本化学会東海支部副支部長 (1999).
日本化学会東海支部支部長 (2000).
中部化学連合討論会実行委員長 (2000).
日本化学会東海支部監査役 (2001-2002).
日本化学会理事 (2002-2003).
日本化学会副会長 (2003-2004).
学会の組織委員
Internatinal Conference on Raman Spectroscopy, International Steering Commitee (1988-1994).
International Conference on Time Resolved Vibrational Spectroscopy, International Organizing Commitees (1989- ).
11th International Conferens on Photobiology, Symposium organizer (1992).
Vth Intr1. Conf. on Time-resolved Vibrational Spectroscopy(Tokyo), Loca1 Organizing Committee (1991).
研究系及び研究施設の現状 273
Symposium on Recent Developments in Vibrational Spectroscopy, International Chemical Congress of Pacific Basin Societes
(one of organizers).
Co-organization: US-Japan Symposium on “Ligand Binding to Myoglobin and Hemoglobin” Rice University, Houston,
March, 1-5 (1997).
Co-organization: US-Japan Symposium on “Proton Coupled Electron Transfer” Kona,Hawaii, Nov. 11-15 (1998).
Co-organization: Symposium in International Chemical Congress of Pacific Basin Societies “Raman Spectroscopy: Coming
Age in the New Millennum” Hawaii, Dec 14-18 (2000).
Co-organization: 10th International Conference on Time-resolved Vibrational Spectroscopy, Okazaki, May 21-25 (2001).
Organizer: 2002 IMS COE Conference “Dynamical Structures and Molecular Design of Metalloproteins,” Nov. 18-21
(2002).
Organizer: AsBIC-1 “The First Asian Meeting of Bioinorganic Chemistry,” Okazaki, March 7-10 (2003).
Chairman of International Steering Committee of “Asian Conference on Biological Inorganic Chemistry.”
文部科学省、学術振興会等の役員等
文部省学術審議会科研費分科会理工系小委員会委員 (1997-1998).
日本学術会議化学研究連絡委員会委員 (1997-1999).
文部省学術審議会専門委員会科研費審査委員 (1991-1993, 1995-1998, 2000- ).
日本学術振興会特別研究員等審査会専門委員 (1992-1993, 1994-1995, 1996-1997, 1998-1999, 2000-2001).
日本学術振興会国際科学協力委員会委員 (1998-2000).
日本学術振興会未来開拓事業委員会複合領域専門委員 (1998-2001).
科学技術庁研究開発局評価委員 (1994).
さきがけ研究アドバイザー (生体分子の形と機能：2000- ，光と制御：2003- ).
大学評価 工学部評価専門委員 (2002-2003).
文部科学省２
１世紀教育・研究COE選考委員
（化学・材料部門）(2002-2004).
井上科学技術振興財団選考委員 (2004- ).
学会誌編集委員
Journal of Physical Chemistry, Advisory Board (1993-1997).
Chemical Physics, Advisory Board (1993- ).
Journal of Molecular Liquids, Editorial Board (1993- ).
Asian Journal of Physics, Advisory Board (1991- ).
Biospectroscopy, Editorial Board (1993- ).
Journal of Raman Spectrocopy, Advisory Board (1995- ).
Journal of Biological Inorganic Chemistry, Advisory Board (1995-1997).
Journal of Biological Inorganic Chemistry, Editorial Board (1999-2002).
Journal of Inorganic Biochemistry, Editorial Board (2001-2004).
Chemistry Letters, 編集委員 (2003- ).
科学研究費の研究代表者、班長等
重点研究「生物無機」班長 (1991-1993).
274 研究系及び研究施設の現状
総合研究(B)班長 (1994, 1995).
重点研究「生体金属分子科学」領域代表者 (1996-1999).
特定領域研究(A)「未解明鍵物質」班長 (2000-2002).
基盤研究(A) (2001-2002).
基盤研究(S) (2002).
特別推進研究 (2002- ).
B-10)外部獲得資金
特定領域研究(A),「生物無機科学における構造と特異機能の研究」
, 北川禎三 (1991年-1993年).
基盤研究(B),「振動分光学による生体NO作用機能の解明」,北川禎三 (1995年-1996年).
基盤研究(B),「ナノ秒ジャンプ法を用いた蛋白質高次構造変化の時間振動分光学的研究」
, 北川禎三 (1997年-1999年).
特定領域研究(A),「生体機能における金属イオンの特異的作用の分子科学」
, 北川禎三 (1996年-1999年).
研究成果公開促進費 第15回大学と科学シンポジウム,「生物と金属」,北川禎三 (2000年).
特定領域研究(A),「未解明生物現象を司る鍵化学物質」,北川禎三 (2000年-2002年).
基盤研究(A),「時間分解振動分光法による蛋白質高次構造変化の機能に果す役割」,北川禎三 (2001年).
基盤研究(S),「時間分解紫外共鳴ラマン法によるセンサー蛋白質の環境感知, 情報伝達及び機能発現機能の解明」
,北
川禎三 (2002年).
特別推進研究,「蛋白質動的高次構造検出法の開発及びそれを用いた蛋白質構造・機能相関の解明」,北川禎三 (2002
年-2006年).
C)
研究活動の課題と展望
a) タンパク質高次構造の速いダイナミックスとそのセンサー蛋白質における重要性：時間分解共鳴ラマン分光
b) 生体 NO の合成及び反応機構：時間分解赤外分光
c) 蛋白質の分子内情報伝達機構の構造化学：紫外共鳴ラマン分光
d) チトクロム酸化酵素における電子移動とプロトン輸送とのカップリング機構の解明
e) 生体における酸素活性化機構
f) ヘムを含むセンサー蛋白のセンシングと機能実行メカニズム
g) ナノ秒温度ジャンプ装置の制作とそれを用いた蛋白質フォールディング／アンフォールディングの追跡
アミロイド化による配向フィブリルの偏光赤
h) タンパク質の高感度顕微赤外分光：β2ミクログロブリンを材料とし，
外測定により，
蛋白の２次構造を明らかにすると共にフィブリル化のきっかけをつくるシード効果を調べる。
i) DNAフォトリアーゼによるDNA修復機構：大腸菌のフォトリアーゼをクローニングし，
その蛋白を大腸菌で作らせ
て，
紫外共鳴ラマンスペクトルを調べる。
補酵素結合による蛋白の構造変化，
DNAとの結合様式，青色光照射による
光修復機構の解明を目指す。
以上のテーマを中心に時間分解振動分光の手法をシャーブに生かした研究を進めて行きたい。
研究系及び研究施設の現状 275
276 研究系及び研究施設の現状
４．点検評価と課題
4-1 分子制御レーザー開発研究センター
分子科学研究所「分子制御レーザー開発研究センター」に関する外部評価報告書
財団法人 豊田理化学研究所
岡田 正
独立行政法人 理化学研究所
緑川 克美
日程
平成１６年１１月３０日（火）
10:00-12:20
あらかじめ送付された研究成果の概要などに関する資料に基づいて，
猿倉助教授および平等助教授からの説明と質
疑応答
13:00-14:30
松本センター長から資料に基づいてセンターの現状と将来計画について説明があった後，中村分子科学研究所長，
猿倉，平等両助教授が参加して自由な意見交換
14:30-15:40
猿倉，平等両研究グループの研究室見学
4-1-1 分子制御レーザー開発研究センターの役割と成果について
分子制御レーザー開発研究センターは，新しい分子科学研究を切り開くための高性能かつ新規なレーザーシステム
を自ら開発し，先端的分子科学研究の推進に寄与することを目指して平成９年度にスタートした。現在センターには，
１）分子位相制御レーザー開発研究部，２）放射光同期レーザー開発研究部，３）特殊波長レーザー開発研究部の３
部門があり，レーザー開発研究を精力的に進めると共に，多数の共同利用機器を保有，維持管理し，利用者の便に供
している。
先ず，センターにおける研究面について述べる。
レーザー開発研究に関しては，猿倉助教授のテラヘルツ光源や紫外固体レーザーの開発および平等助教授によるマ
イクロチップレーザーとその波長可変技術の開発等，顕著な成果をあげていると判断される。テラヘルツ電磁波を光
源とする新しい分光研究が分子科学研究者との共同研究で進められていることや手のひらサイズの小型大出力のレー
ザーの民間への技術移転など，限られた人数で当初の目的を果たす大きな成果を挙げているといえる。
センターに設置されている３つの研究開発部は分子科学研究を支え推進するに相応しい体制であると考えられるが，
分子位相制御レーザー開発研究部における佐藤助教授の早期の転出と放射光同期レーザーに関する研究計画の発展的
変更という事態により開発が頓挫している。この点については，分子科学研究所における積極的な人事交流の重要性
と急速に発展している分子科学領域の現状を考慮すると致し方ない面がある。特に，放射光同期レーザーに関しては，
UVSOR の今後の計画とも関連すると思われる重要な課題であり，十分な検討が必要であろう。
点検評価と課題 277
4-1-2 将来計画について
分子科学における広い意味での光科学研究の新しい展開の拠点としての新センターを設置し，
「光を創る，光で観る，
光で制御する」という３つの重点目標のもとに，今後の重点課題としあげられた以下の３課題を推進することを強く
支持したい。
１）テラヘルツから真空紫外にいたる新たなコヒーレント光源の開発
２）光イメージングとナノ領域顕微分光法の開発
３）光位相の精密制御による物質波のマニピュレーション
新たな光分子科学を推進するにあたっては，先端的光源や未踏の波長領域の光源を開発することは，新しい計測法
や方法論の開拓とともに不可欠である。レーザー開発が先端的になればなるほどその開発に期間を要することを考慮
すると，新センターと分子科学研究者，特に，分子科学研究所の研究者との連携が重要になる。このためには，セン
ター長の役割が以前にも増して一層重要になると考えられるため，この点に関する十分な検討と配慮が必要である。
278 点検評価と課題
4-2 分子スケールナノサイエンスセンター
評価委員会（外部委員によるヒアリング）開催日：平成１６年１２月１３日及び１５日
所外委員
岩澤 康裕 （東京大学，教授）
大嶌幸一郎 （京都大学，教授）
川合 真紀 （東京大学，教授）
関 一彦 （名古屋大学，教授）
所内委員
魚住 泰広 （分子研，教授）
小川 琢治 （分子研，教授）
松本 吉泰 （分子研，教授）
オブザーバー 中村 宏樹 （分子研，所長）
ナノセンターの研究グループを二つに分け，松本，佃，夛田，田中彰治の４グループは１３日に岩澤委員，川合委員
によるヒアリングを受け，魚住，小川，永田，鈴木，櫻井の５グループは１５日に大嶌委員，関委員によるヒアリング
を受けた。それぞれの日に，委員と中村所長を交えて，センター全体に対する評価を受けた。
4-2-1 所外委員の意見書
_______________________________________________________________________________________ 委員 A
概要：
本センターは，平成１４年に，諸研究系，分子物質開発研究センター，錯体化学実験施設などを先行組織とする改組
により，
「分子金属素子･分子エレクトロニクス」
「ナノ触媒･生命分子素子」
「ナノ光計測」の３研究部門と「先導分子
科学」の流動研究部門として発足し，３年目の途中での評価である。従って，人事的には従来組織からの継続が多い
が，幾人かの新規採用や転出予定によって構成が変化し始めたところであると言えよう。
構成員の研究レベルは高く，評価資料によれば，今回私が面接を担当した５グループ（永田･櫻井･魚住･鈴木･小川
グループ）構成員は，２００３，２００４年度に原著論文２３篇，総説･解説１４篇を内外の一流研究誌に発表している他，特許
を６件申請し，国際会議招待講演１０件，国内招待講演１５件を行っている。これらには前任地での業績も含まれるが，こ
れらのメンバーが活発な研究活動を行っている証と言えるであろう。
より具体的に各研究グループの独自の研究活動に言及する。
小川教授のグループでは，分子スケールにおける電子物性測定の確立を目指して，物質合成から物性測定までの多
彩な局面にわたって，優れた独自のアイデアで着実に研究を進展させている。この分野に係わる国内外の多くの研究
者とのネットワークも構築しており，日本のリーダーとしての活躍を期待する。
魚住教授のグループは，豊富な外部資金や人員をもとに，水中での多種の不斉反応の実現など，環境調和性の高い
ナノ触媒を系統的に開発し，優れた成果を挙げている。魚住・永田・櫻井・佃グループが共同して開発しつつある金
属微粒子触媒の成果も興味深い。
永田助教授のグループは生体系を規範とする光合成物質変換システムの開発を目指して，デンドリマーとフェロセ
ン･キノン類を結合した大型有機分子を巧みに合成し，その光誘起電子移動などの機能を評価しており，関連系を用い
た触媒的酸化還元反応の開発も視野に入れている。高度な合成技術を活かし，良いアイデアにより，
「新しい系」から
「新しい機能」を実現し，この分野での激しい競争の中で一歩抜け出されることを期待する。
点検評価と課題 279
鈴木助教授のグループでは，パーフッ素化炭化水素や含窒素化合物など，有機 EL 素子，有機電界効果トランジスタ
等の有機電子デバイス用材料の開発を進めている。実デバイスに用いたときにかなりの高性能を実現している材料も
あり，今後の展開に期待したい。
櫻井助教授は着任後間がないが，このグループでは，C60 などのフラーレン類の部分構造を有する，スマネンなどの
バッキーボウル分子の新規で効率的な合成法を開発し，蛍光材料などへの展開も図っている。物理化学的測定により，さ
らに深い展開が図れそうな点も多く見受けられ，所内外の他分野研究者との交流による今後の研究成果が期待される。
施設面では，
分子研等の三研究所が従来展開していた明大寺地区からやや離れた山手地区に新築された山手３号館，
４号館，５号館を用いて空間的には比較的余裕のある展開が行えている。中でも 920MHz 核磁気共鳴装置は，独立に
５号館を用いるという恵まれた環境にある。
また，分子研は京都大学，九州大学とともに，文部科学省のナノテクノロジー総合支援プロジェクトの一環をにな
う分子・物質総合合成・解析センターに認定され，本センターはその中心として通常の共同利用の他に「分子電子素
子のための，素子作成と電気特性計測システム」などを用いた共同利用（協力研究）を受付けている。例えば平成１６
年度後期には１７件を本センター教員が担当している。とくに平成１７年度から共同利用に供される 920MHz 核磁気共鳴
（NMR）装置は国内最高水準を誇る装置であり，このクラスの装置の全国共同利用は分子研のみで行われている。さら
に平成１７年度後期から固体高分解能測定を可能にする準備が進んでおり，この装置の価値を高めようとしている。高
度な装置の効率的利用のため，予備測定システムの整備などが望まれよう。
分子研内外における本センターの位置づけと将来への展望：
センターのミッションは，センター規則によれば「原子・分子レベルでの物質の構造および機能の解明と制御，新
しい機能を備えたナノ構造体の開発及びその電子物性の解明を行い，これらが示す物理的･化学的性質を体系化した新
しい科学を展開するとともに，ナノサイエンス研究に必要かつ共通性のある物性機器，研究設備の集中管理を行い，こ
れらを研究所内外の研究者の利用に供し緊密な連携協力の下で共同研究等を推進すること」となっている。このうち，
原子・分子レベルでの物質の構造および機能の解明や制御は，従来の化学や物理の分野でも日常的に行われているこ
とであり，近年のナノサイエンス・ナノテクノロジーの高まりの多くの部分は，従来の化学･物理の研究分野を超えた，
新しい機能を備えたナノ構造体を念頭においた科学の展開，およびその体系化への努力によるものと考えて良いであ
ろう。本センターでの研究・人事などにおいても，この点に特に留意した運営が望まれる。さらに，その中で，同様
の方向を目指している国内外の諸研究拠点に対し，分子研としての独自性・先導性をどう見出していくかがセンター
発展のキーとなるであろう。
分子スケールでの電気伝導測定や有機デバイスの評価は，この中で衆目の一致する研究主題の一つであり，小川教
授，夛田助教授のコンビが優れた独自の視点に立った研究を押し進めて来た。今後もこの方向は重要であり，合成化
学者とのセンター内連携，分子集団研究系（薬師，小林グループ）
，極端紫外光科学研究系（宇理須･小杉グループ）な
どとの所内での効果的連携（例えば有機伝導体を用いたナノスケール素子の開発など）を含めて強力に推進されるこ
とを望みたい。ナノスケールでの測定は有機伝導体などのバルク測定とは異なる独自の技術を要するものであり，今
回これまでセンターの活動の中心の一人であった夛田助教授が転出されるのに際し，後任ポストの確保，および優れ
た後任者の選定が本センターの活動の次のキーポイントになると思われる。この分野は世界的にも競争が激しく，グ
ループのスケールが勝負の分かれ目になるところがあるので，折角の優れた研究の方向が十分に活きる陣容を整えら
れることが望まれる。これに対し，ナノスケール分子触媒の開発や，ナノ光計測は，分子研独自のものに発展する可
280 点検評価と課題
能性を持っている。既成分野との差異をいかにして打ち出し，ナノサイエンスに本質的寄与を行えるかが次の課題で
あろう。また，合成関連分野においては，大学の合成グループが多くのメンバーのもとに多様な研究活動を行ってい
るのにそのまま競合するのは有利でないように思われる。焦点をある程度絞り，できれば他分野研究者と互いに真剣
に相手分野に入り込んでの共同研究を行うといった活動により，関連分野に本質的貢献を行い，存在感を示すことが
できると思われる。
流動研究部門は，現在は従来の組織から引き継がれたメンバーが多いようであり，また制度的な変化はあり得ると
思われる。本センターのイニシアチブのもとに客員などの形で実質的に継続することができるのであれば，有効に用
いることで上記のような方向付けを効果的に行うのに役立つであろう。
また，この種のサイエンスでは，新しい解析装置・ナノファブリケーション装置などの装置開発が先端を押し進め
る有力な手段となる。この点，分子研は強力な装置開発室を有しており，独自の研究手法の開発に有利な立場にある。
今後の人事において，この種の装置開発指向の人材の獲得も視野に入れておくのが有効ではないかと思われる。
ナノサイエンスは，優れて学際的要素の強い学問分野であり，物質合成，新しい構造体の作成，その構造・機能の
解明，といった諸要素が緊密にからんで進むものと考えられる。従って，各グループの研究活動を活発にするほか，本
センター内での協力，研究所全体での協力，さらに所外との協力の全てを活発に行うことが望まれる。センター内で
の協力は，このようなセンターを設置する重要な理由の一つであり，自らの分野での研究を進展させるだけでなく，互
いの分野に真剣に踏み込んでの刺激や協力が求められる。例えば金属ナノクラスターの触媒機能に関する研究がこの
成功例となることを期待する。また，このような点に対する組織的な取組として，センター内での研究交流会を行っ
ておられるということであり，心強く思われる。
また，分子研においては，本センターの他，分子集団研究系を始めとする諸研究系・施設・研究センターが関連し
た研究を行っているので，できるだけ緊密な研究体制を構築することが望まれる。この点では，山手地区と明大寺地
区とかなり離れた場所にいる双方のメンバーが，半定期的にでも研究交流を行う機会を組織的に設けることが有用で
はないだろうか。
さらに，本センターには，国内の関連分野における拠点としての活動が求められよう。上記のナノ支援共同利用は
この一環と考えられる。さらに，予算的に，また人的負担の面で可能であれば，関連分野の研究者を集めてのナノサ
イエンス・テクノロジー研究集会(国内・国際)といったものを定期的に開催することも考えられる。例えば阪大産研で
は，この種の研究集会シリーズを定期的に開催しておられる。このような会合で，分子研内部の関連研究者にも参加
を要請し，外部研究者も招いて，独自の視点にたった会議組織が行えれば，本センター独自の「ナノサイエンス」が
発信できるのではないだろうか。幸い分子研・岡崎コンファレンスセンターを含めて設備は恵まれているが，人的負
担が過重にならないように注意する必要があろう。
すでに研究者個々人では種々の機会を用いてこのような活動を行っ
ておられるのではないかと推測するが，センターとしての組織的取組もあって良いかと思われる。
いずれにせよ，本センターは分子研の将来や，日本のナノサイエンス・ナノテクノロジーにとって大切な方向を担っ
ており，日本の分子科学が築いてきた高度な研究水準をナノスケールサイエンスに展開することにより，所内外に大
きな貢献をすることが期待される。
_______________________________________________________________________________________ 委員 B
（１）分子スケールナノサイエンスセンターでの分子研の役割，寄与と位置付け
本センターは，平成１４年に発足以来，新しい機能を備えたナノ構造体の開発を行っている。さらに新しい科学を展
点検評価と課題 281
開するとともに分子科学の研究に共通性の高い物性機器研究設備の集中管理を行い，研究所内外の利用者との共同研
究を推進してきている。まだ新しい組織であり本年４月から加わったグループもあり，新鮮で生き生きとした雰囲気
が感じられる。分子エレクトロニクスおよびナノ触媒の分野で重要な役割を演じていることは，本センターに属する
先生方の多くの論文，学会発表をみれば明らかである。ナノサイエンスの分野は政府が２１世紀の日本の科学ならびに
産業の柱として推進しようとする重点分野のひとつであり，その中心拠点として本センターの役割は大きい。
今後益々
その重要性は大きくなると考えられ飛躍的な発展が期待される。
（２）当該センターの国内，国外での研究分野としての重要度
２１世紀はナノの時代であり，分子スケールナノサイエンスはまさに科学のフロンティアである。そのため，これに
現在関わっている研究者も多く，今後この分野に参入する研究者も国の内外を問わず増加するだろう。もちろん競争
は非常に激しくなる。その競争の中で先頭を走るのがこのセンターの役割であり，責任も重い。新規大型機器導入に
努力を払い，その設備を中心として共同研究を積極的に進めることで国内のこの分野をリードしてほしい。
（３）今後この分野の発展はあるか，どのような方向か
ナノサイエンスということばが使われるようになって少し時間が経過した。とにかくナノサイズのものを作ろうと
いう時代から機能を念頭において原子・分子レベルでナノの構造体を設計していくというところに移ってきている。
こ
の方向は益々鮮明になり，光機能，電子機能，触媒機能などをもつ分子をターゲットとした研究が中心となるであろ
う。
（４）分子研の当該センターが今後どのように進むべきか
ナノサイエンスセンターの研究教育職員は，様々な研究のバックグラウンドをもっておりこのバックグラウンドを
もとにセンターの設置目的である「原子・分子レベルでの物質の構造および機能の解明と制御，新しい機能を備えた
ナノ構造体の開発ならびにその電子物性の解明を行い，これらが示す物理的・化学的性質を体系化した新しい科学を
展開する」ために，各々が自由自在に発想し，研究を進めればよい。その中で共同研究がふさわしいものがあればこ
れを進めればよい。無理に共同研究を考える必要はなく，あくまでも各々の個性を発揮してほしい。
センター発足以来２年数ヶ月の問に推進してこられた研究はいずれもすばらしいもので，これらをそのまま延長，展
開していかれることを望む。また新しいグループも加わり，互いに刺激しあいながらナノサイエンス上の課題に挑戦
することで，新しい共同研究の可能性も広がるだろう。
このセンターの設置目的のもう一つの柱である「ナノサイエンス研究に必要かつ共通性のある設備等の集中管理･共
同研究の推進」については，新規に導入された 920MHz NMR が広く，効率よく利用されるよう維持管理をお願いする
とともに，この機器がとりもつセンター内外の共同研究が積極的に展開されることを望む。さらに新しい機器の導入
についても前向きな提案と財源の確保をお願いしたい。
（５）分子研の共同研究機関としての現状と将来への提言
全国の研究者から注目されているのが今年度導入された大型機器 920MHz 核磁気共鳴装置（NMR）である。理化学
研究所とあわせて全国で２台しかない装置であり，利用を望む研究者はかなり多数にのぼるであろう。さらに来年度
には固体サンプル用のプロ一ブも導入されると聞いている。液体サンプルの場合には前もって分子研ならびに他の研
282 点検評価と課題
究機関に設置されている 500MHz あるいは 600MHz の NMR で予備測定を行うことで 920MHz のマシンタイムを節約す
ることができる。これに対して固体サンプルが測定可能な 500MHz あるいは 600MHz NMR は日本中にほとんどない。
したがって固体サンプルを測定しようとすれば直接 920MHz NMRを使用することになる。そのためマシンタイムをか
なり専有することになり効率が悪い。そこで固体サンプルの測定ができる 500MHz あるいは 600MHz の NMR を当該セ
ンターに導入していただくことを要望する。Ｘ線がとれないサンプルであっても多くの情報を得ることができる固体
の NMR は，ナノサイエンスにとつて非常に大きな武器となる。さらに一般にオープンして使用する世界でも初めての
装置となる。その点からも一目も早い導入に努力していただきたい。
（６）分子研に対する建設的批判，提言
分子研の一番の問題は学生を含めてマンパワーをいかに集めるかという点である。立派な施設，設備に対してあま
りにも研究員や学生の数が少なく，いかにももったいないという感じである。大学院生の授業料を免除し，かつ給与
も出しさらに学生寮を作って，その給与の中で充分生活できるような割安な生活環境を提供するようなことをしても
よいと思う。
施設にだけお金をかけるのではなく，人材にもお金をかけ日本の研究のトップを集めることを考えてほしい。大学
とは全く違う発想で考えてほしい。学生を集めるというのをやめて研究員をすべて雇用する理化学研究所のような形
態に変えてはどうか。それも破格の高給を出してエリート集団を作るというのはどうだろうか。さきがけなどの特別
な研究費をもらっている若手をその年限を切って分子研に集めて研究してもらう。あるいは逆に分子研で研究するこ
とを前提とする特別の研究予算を立てて募集してはどうだろうか。
______________________________________________________________________________________ 委員Ｃ
全体像
本センターは原子・分子レベルでの物質の構造および機能の解明と制御，新しい機能を備えたナノ構造体の開発及
びその電子物性の解明を行うと共に，それらの研究を効率的に推進するために物性機器，研究設備の集中管理を行い，
研究所内外の研究者との緊密な連携協力の下で共同研究を推進することにより，物理的・化学的ナノサイエンスを体
系化し新たな研究領域を開拓することが期待されている。
そのために各研究グループ毎の独自テーマの遂行に加えて，今年度からセンター内外での共同研究の推進にも取り
組んでおり，その努力に敬意を表する。この時問題となるのは，共同研究の萌芽を育てる原資をどう工面するか，新
たなテーマにどのように限られた人材を投入するかであろう。
また，共通的な種々の機器や設備をそろえ管理提供する場合には，全国共同利用とするに魅力的な設備が肝要であ
ると思われる。その意味で，920 MHz の NMR は固体試料に威力を発揮する最先端機器としてセンターの目玉となると
期待される。マシーンタイムや対象試料の共同利用に対してどのような運営形態を取りうるのか効率性のしくみが重
要になるであろう。さらに，NMR 以外にもナノサイエンス推進には重要かつ必要な機器があると思われるが，実際，
どのような財源を用いて何を導入するかの検討も行われており，ナノファブリケーション設備の導入も候補にあがる
など，センター内外の研究者にとり益々本センターの魅力が増すであろう。
今までの分子科学の枠組みと領域を超え，原子・分子レベルでのナノサイエンスを切り開き，また，新たな対象
物に対して積極的な展開を目指す分子スケールナノサイエンスセンターの発足は，極めて時宜を得た重要なセンター
となるものと期待される。
点検評価と課題 283
______________________________________________________________________________________ 委員Ｄ
センター全体について
分子科学研究所は設立以来，世界的な拠点として「分子科学」をリードして来ており，現在も，また将来にわたっ
て科学の世界でこの位置を保ち続けるであろう。分子科学研究所が世界をリードする研究所である背景には，新しい
科学を発信し続けてきたことがある。今回，評価委員会での説明を受け，分子科学研究所にとって，
「ナノサイエンス
センター」の設立がどういう意味を持っているのかを考えざるを得なかった。新しい科学の発信を目的としたものな
のか，或いは，世の中の流れを取り入れた，研究所内の改組を目的としているものなのか，という疑問を感じた。組
織形態によってそこから生み出されるであろう科学を測ることは妥当とは思わないが，世間に充満している「ナノサ
イエンス」に対して，分子科学研究所ならではのアプローチを期待するのは，行き過ぎであろうか。
ナノサイエンスセンターは「ナノサイエンス研究を行う」機能と，
「ナノサイエンス研究に必要かつ共通性のある設
備等の集中管理・共同研究の推進」という機能を担うとされている。前者については，各グループが推進している個々
の研究は十分に高いレベルにあり，科学的な価値は疑う余地もない。
（各グループの個別の成果については別途ふれる
ことにする）発足間もない組織であることから，グループ間の共同作業の成果はまだあらわには見えてきていないが，
定期的に企画されている研究交流会を通じて新しい共同研究の芽が育ってくることに期待したい。後者については，
ま
だ整備段階にあるが，
文部科学省のナノ支援プログラムにより導入されたNMR装置が現在ほぼ整備を完了しつつあり，
本装置はナノセンターの中核設備として今後，ナノサイエンス研究の共同研究推進に寄与することが期待されている。
本装置により，あらたな化学領域がつくられるであろうことは想像に難くない。分子科学研究所がこれまでに果たし
てきた役割を考えるとき，独自に開発してきた計測装置を基礎として，新しい科学分野に切り込んでいった歴史を忘
れてはいけない。特に，レーザー分光を中心とする計測技術のポテンシャルは，分子研の研究を特徴付けるものであ
ろう。独自装置の開発には人と予算が必要であるが，現在のナノセンターの限られた人材のなかで，どこまで実行可
能であるのか，はなはだ疑問である。
なお，ナノ支援プロジェクトのミッションとナノサイエンスセンターが担う所内外との共同研究の立場がどういう
関係にあるのかはよく理解できなかった。
284 点検評価と課題
4-3 極端紫外光研究施設（UVSOR）
平成１６年度実施の極端紫外光研究施設（UVSOR 施設）の外部評価委員は以下の３名である。菅教授と柳下教授は高
度化前の平成１２年度評価のメンバーでもある（
「分子研リポート２０００」を参照）
。
菅 滋正
大阪大学教授
（固体分光 を中心に施設評価）
柳下 明
物質構造科学研究所教授
（気体分光 を中心に施設評価）
春日俊夫
物質構造科学研究所教授
（光源加速器を中心に施設評価）
事前に資料（過去の外部評価結果，それに対するこれまでの取組み，現状説明等）を各委員に送付した上で，平成１６
年１２月８日∼１０日の３日間に委員１名ずつ評価のために来所していただいた。当日は，まず全体の評価方針について
UVSOR 施設長（小杉信博）から説明した後，各委員が施設教授・助教授（加藤政博，繁政英治，木村真一）に対して
担当業務についてのヒアリングを実施するとともに，UVSOR施設の現場視察を行い，評価結果をまとめていただいた。
公表用のレポート以外に所長宛，施設長宛それぞれに，国内の施設間連携，人事政策，研究系との関係などにも触れ
たコンフィデンシャルなレポートを提出いただいた。さらに，平成１７年２月２日に３評価委員，所長，小杉，加藤で
合同評価委員会を開催し，意見交換した。評価のまとめはすべて評価委員全員に報告し，それぞれ加筆修正を依頼し
全体の評価としてまとめるようにしている。以下は各委員の最終評価報告に基づき項目別に整理したものである。
外部評価結果については平成１７年１月より UVSOR 施設のホームページに公開し，共同利用研究者からの意見を聴
取しながら施設運営に役立てているところである。また，平成１７年２月４日の UVSOR 運営委員会でも運営委員間で
外部評価結果について意見交換を行った。
4-3-1 平成 12 年度の評価以降の取り組みについて
スクラップ＆ビルドや更新の結果，ビームラインの姿が良く分かるようになった。競争力のあるビームラインをさ
らに性能向上し，有力グループのビームタイムを通して成果を挙げることが期待できる。この４年間で利用者層の出
入りがあったことがうかがえた。毎年１，２グループの出入りがある現状は望ましい状況と考えられる。建設，更新
に協力してきたグループが結果的にビームタイムを採択されている現状は好ましい姿である。今後継続的な性能向上
を考えるとき，更新に協力的な有力グループを優遇する形があっても良いものと思われる。いたずらに高エネルギー
側への進出を図るよりUVSORの特長を生かして低エネルギー分光に重点を置く戦略は妥当である。テラヘルツ光利用
研究や 40 eV 以下の光電子分光などで今後の競争力が期待できる。
光源系については，新たに教授ポストが置かれ業務委託も一名配置されたので，研究環境は著しく改善された。高
く評価する。測定器系についても，大胆なビームラインの再配置をし，６本のビームラインを廃棄した。施設の英断
に敬意を表する。施設ビームラインは９本（所内ライン BL8B2 の施設利用化後）
，ビームライン・スタッフは９名（来
年度の補充を含めて）なので，ビームライン・スタッフの研究環境は大幅に改善された。但し，現在，光源関連でし
か業務委託（１名）が行われていないので，今後はビームライン関連にも１名配置すべきであろう。当面は所内運用
される予定のアンジュレータ・ビームライン BL3U が高度化の際に建設された。ビームライン分光器の性能はほぼ設
計性能の満たすものであり，評価できる。本ビームラインでの研究計画も，世界レベルの研究成果を目指すものであ
る。研究成果を期待している。
光源系職員数が着実に増えてきていることは高く評価できる。特に従来設けられていなかった教授ポストを獲得で
点検評価と課題 285
きたことは，長期的視点で光源加速器の運転維持・将来計画立案に責任を持ってあたることが可能となったという点
で，全国共同利用施設にふさわしい体制が確立されつつあるという印象を受けるものである。また助教授と適切な役
割分担をすることにより，光源開発研究もより一層活発に行えることが期待できる。ただし，現在中堅の加速器研究
者の人材難も事実である。助教授ポストの柔軟な運用，あるいは若手加速器研究者の育成も必要であろう。技術職員
については，現在２名とのことであるが，光源加速器の運転維持管理のみならず冷却水設備などの保守管理，放射線
安全管理などの業務も遂行しているようであり，技術職員の増員もしくは業務委託の拡充が望まれる。
業務委託については，Photon Factory や SPring-8 など，全国共同利用を推進している大型施設では大規模に導入して
おり，UVSOR でも導入されるようになったことは大変に好ましい。現在は施設全体で１名ということであるが，予算
措置を継続することは言うまでもなく，今後更に人数を増やしていくことが強く望まれる。技術職員との役割分担に
ついても他の大型施設の例を見ても全く問題のないことは明らかであり，むしろ技術職員の専門性の向上をもたらす
ものであると考えられる。
高度化改造や光源開発について，少人数であるにもかかわらず，有意義なプロジェクトを活発に遂行してきたこと
は光源グループのアクティビティの高さを示すものである。しかしながら一方では，少数精鋭主義は長期間にわたる
地道な研究を必要とする加速器の開発研究には必ずしも適していない面もある。また，限られた人数で加速器のすべ
ての分野をカバーすることは困難であるので，他機関との共同研究が重要である。加速器研究部門の充実は，加速器
研究が主体とはいえない分子科学研究所でどのように折り合いをつけるかが課題であろう。また，加速器研究者が研
究活動に専念できる体制を構築することも必要である。
4-3-2 光源加速器関連設備について
①光源加速器
平成１４年度予算で実現された高度化改造で，光源加速器の基本性能が格段に向上し，建設後２０年が経過し老朽化の
懸念されていた加速器コンポーネントの多くが更新されたことは，非常に高く評価できる。２００５年春に予定されてい
る RF 空胴の更新は，同様な観点から重要である。高度化された加速器の性能をより活かすためにも，現在空いている
３箇所の直線部へ早急にアンジュレータを導入し，また，ビームラインを建設することが望まれる。
しかしながら，依然として一部には２０年以上が経過している装置もあり，施設の安定な運転のためには，これら装
置類の改良や更新を今後も継続していくことが強く望まれる。多くの装置類は従来の保守・維持費用の範囲で更新を
継続していけるものと思われる。今後も従来どおりの予算措置を継続していくことが必要である。ただし，シンクロ
トロン電磁石電源装置は大型であり，更新には特別の予算措置が必要と思われるが，建設後２０年以上が経過し，重故
障の場合には長期の運転停止の可能性もあるので緊急性は高いと考えられる。現シンクロトロンのエネルギーは 600
MeV と，蓄積リングの運用エネルギー 750 MeV より低い。蓄積リングでの加速を避け，さらにトップアップを可能に
するためにも750 MeV以上までエネルギーの増強を行うべきであろう。なお，現在の入射に要する時間は短いので，シ
ンクロトロンの繰り返し周波数を下げて電磁石電源の電圧を抑えれば，出力電力を現在のまま，あるいは低減するこ
とも可能であろう。
286 点検評価と課題
②付帯設備
冷却水，空調，受電設備などの付帯設備も老朽化が進んでいるはずであり，今後も継続して保守管理を行い，必要
に応じて更新も行っていくべきである。これらの設備は設備課の管理下にあるが，加速器装置と一体のものと見做す
べきである。重故障が発生した場合には施設の運営に大きな影響を与える可能性があり，また，これら付帯設備の性
能が光源性能に影響を与える可能性もある。光源グループと設備課は常に連絡を取り合い，設備の状況を把握し，性
能維持あるいは性能向上に努める必要がある。
UVSOR の建物は老朽化が進んでおり，大規模な改修はともかくも，必要に応じて適切に手を入れていくことが望ま
れる。建物の外装，内装，エレベータ，トイレ，共同利用者控え室など，適切に改修を進め，全国共同利用施設とし
て恥ずかしくないレベルを保っていくべきである。UVSOR よりも２年ほど建設の早い高エネルギー加速器研究機構
Photon Factory では，最近，建物の内装，付属設備などの改修が行われている。
職員数も増え，海外からの来訪研究員も多いと聞いているが，現在の建物で十分な数の居室や実験室を確保するの
は難しいものと思われる。所内で適切な配置転換を行い，隣接する建物など，距離的に近いところに十分な数の居室，
実験室が確保されるべきである。
4-3-3 施設利用ラインについて
前回の評価の提言に従って大胆な更新が行われてきた。その成果を見るにはまだ時間不足の感があり，発表論文の
形になっているものは多くは無い。今後目に見える形での成果が続々出て来るものと期待している。あえて言えば更
新されたビームラインについてもさらに性能向上を行える要素が多々あるのでさらなる投資を行うことで一流の成果
を継続的にあげられるビームラインに発展できる可能性の芽がたくさんある。
BL6B, BL5U 以外の施設利用のビームラインについては，それなりの役割を果たしているし，それなりの研究成果も
出ているので，基本的には現状維持で良いであろう。但し，主に固体の軟Ｘ線分光に利用されている BL1A（高い軟Ｘ
線領域）と BL8B1（中軟Ｘ線領域）の内，BL8B1 は今後の運営を考える時期になって来たのではなかろうか。
以下に個々のビームラインに関する評価結果を示す。
①赤外領域のビームライン
BL6B （赤外，遠赤外，テラヘルツ）
高度化が行われた赤外∼テラヘルツ領域のこのビームラインは世界最高強度のものであり出色である。施設の英断に
敬意を表したい。
低エネルギー 1 meV までカバーできる THz 分光は物性科学として広範な利用が期待できる。ハードウェアに強い施設
スタッフを擁しているのであるから，このビームラインでの飛躍的な研究発展を期待する。
UVSOR の特徴が活かされたビームラインである。成果も上がっている。研究内容レベルも高い。限られた分野ではあ
点検評価と課題 287
るが，今のままで一流の成果が上げられるビームラインである。さらに手を加えれば，広い分野で一流の成果が上げ
られるビームラインにもできる。そのため，もっと予算をつけ，もっと整備して増強すべき。グループあたり長いビー
ムタイムを与えて一回分の実験で論文をまとめられるようにという方針は支持できる。マジックミラー導入で性能が
飛躍的に向上したので，今後はSPring-8とは相補的なTHz領域に重点をシフトした研究を強力に推進すべきである。導
入されている装置の性能を最大限に発揮することでユニークな研究が多数出ることが期待できる（たとえば磁気光学
効果の変調測定など）。
②真空紫外領域のビームライン
BL1B （固体瀬谷）
研究内容は普通だが，それなりの成果が上がっている。汎用ビームラインであるのでコンスタントに利用されている
現状で良い。その中で成果を上げるテーマが時々出てくるという形で良い。利用者の責任で実験を遂行する事が望ま
れる。
BL7B （固体直入射）
それなりの成果が上がっている。利用度はこのままでよいであろう。維持にはあまり予算はいらないと思われ，現状
で成果が上げられるはず。基礎データをとるための汎用ビームラインとしての存在価値は大きいので装置の性能維持
については施設者側で責任を負う事が望まれる。ビームタイム中の支援は殆ど不要で，利用者の責任で実験を遂行す
る事が望まれる。つまり十分なビームタイムを与えてユーザーが習熟できるレベルに早く到達する事が望ましい。
③真空紫外領域∼低軟Ｘ線領域のビームライン
BL5U （高分解能光電子）
成果は徐々に上がっているが，まだ発表論文の形のものは少ない。研究内容は高くなる可能性が大である。手を加え
れば一流の成果が上げられるビームラインである。利用度が高く，もっと整備して増強すべき。主に光電子分光実験
に利用されている。このリングと光源と電子エネルギー分折器の組み合わせから期待できる成果は極めて大きい。し
かし光分光器の性能がそれらに比べて見劣りする。低エネルギーでは光子数が少なく，高エネルギーではエネルギー
分解能が世界標準と比べると見劣りする。分光器の更新によって低エネルギー（< 100 eV）での光電子分光に威力を
発揮できるビームラインとして国際競争力を持つことが期待できる。
BL5U でまだ実現されていないアンジュレータ・ギャップと分光器の波長駆動の同期スキャンは，早急に実現すべきで
ある。エンドステーションの光電子分光実験装置は，良く整備されていて性能も世界レベルである。しかし，光分光
器の性能が悪いため，光電子スペクトルの分解能は世界レベルから大きく引き離されている。高度化されたエンドス
テーションの実験装置の性能と高度化前のままのビームライン分光器の性能がミスマッチである。対応を早急に考え
る必要がある。予算の関係でビームライン更新を早急に行うことが出来ない場合は，現在，１グループしか使ってい
ない所内ビームライン BL2B に移設して研究を展開することを検討すべきではなかろうか。
BL5Uの光電子分光については分光器を現代の技術の先端を蓄積したものに更新することで国際競争力に富むビームラ
インになることが確実である。現在は光電子分光汎用ビームラインとしてユーザーの拡大を図るフェーズと考えて良
288 点検評価と課題
いが，さらに次のステップを平行して計画することが望まれる。つまり UVSOR-II と高輝度アンジュレータ，高性能分
光器，高性能光電子分光器の組み合わせで 100 eV以下の領域で世界をリードできる研究が可能であり，これをUVSOR
で推進する意義は大きい。 ④低∼中軟Ｘ線領域のビームライン
BL5B（PGM 斜入射分光器）
機器校正専用ビームラインとして，その役割を果たしている。放射光施設としてはこのようなサービスも重要な役割
である。利用率は 80% 以上あるので，このまま運営して行けば良い。成果も出ている。あまり予算はいらない。
⑤中軟Ｘ線領域のビームライン
BL8B1（SGM 斜入射分光器）
気体専用のビームラインから，NEXAFS 専用に転換されたが，固体のユーザー数は限られていて，利用率が低い（50%
以下）。分光器の性能もかなり悪いので，将来的にはビームラインを更新して，新たな研究プロジェクトを展開する必
要がある。
⑥軟Ｘ線結晶分光領域のビームライン
BL1A（二結晶分光器）
XAFS が測定出来る標準的なビームラインである。研究内容は普通。利用率は 80% 以上であるので，利用度を無理に
上げる必要はない。予算をあまりかけずに，現状を維持していくだけで良いであろう。
⑦白色光利用のビームライン
BL8A
分光器が設置されていない，軟Ｘ線照射専用のビームラインである。利用率はあまり高くない（40 ∼ 70%）ようであ
るが，成果は出ている。このようなビームラインを施設利用として使えるようにしておく必要度はある。あまり維持
に予算はいらないであろう。
4-3-4 光源開発研究について
蓄積リング自由電子レーザーについては，発振波長が光共振器用ミラーの性能によって制限されることから，可視・
紫外域に限られており，通常型レーザーと競合するために，世界的にも研究は下火になってきている。今後この研究
をどのように展開していくべきか，見直すべき時期に来ていることは間違いない。UVSOR の自由電子レーザーは，加
速器の安定性が高く，また，ここ数年実用化へ向けた開発研究を進めた結果，極めて安定に高出力のレーザー発振が
実現できる状況にある。このため当面は，レーザー発振機構の基礎的な研究，あるいは，自由電子レーザーと放射光
の完全同期を活かした応用実験を継続しつつ，２年程度を目処に今後の研究の展開について方針を固めるのが適切で
あると考えられる。外部レーザーを利用した光源開発は今後の展開のひとつの方向であり，今後更に検討を深めつつ
外部資金の獲得に努めるべきである。
テラヘルツ領域のコヒーレント放射光を我が国の蓄積リングで初めて検出に成功したことは極めて高く評価できる。
点検評価と課題 289
UVSORでは世界に先駆けて赤外線領域の放射光利用を展開してきたことはよく知られており，現在も活発に赤外線利
用が行われていることから，実用化を意識しつつこの研究を継続するのが適当である。
以上は UVSOR 光源グループの世界に誇るべき研究成果である。今後とも，このような研究が活発に行われる環境
（研究費やマシンスタディ用のマシンタイム確保）を保つべきである。加速器は手段であり目的ではない。加速器研究
の成果は利用されてはじめて意味のあるものとなる。新しく開発された光源技術により得られた“光（電磁波）
”の応
用のために，利用側とも密接に協力して研究を遂行すべきである。このために，外部資金の獲得に努力することも必
要であろう。また，外部の研究者との連携，博士研究員の獲得などにより研究体制を一層充実することが望ましい。
4-3-5 今後の強化策，将来計画について
①ビームライン利用研究
直入射領域の光電子分光ラインの強化（現 BL7U のアンジュレータと主 RF 空胴の移設によって BL7U を長直線部化
して，現BL5Uの成果を発展させる）とテラヘルツ顕微分光（BL6B）のプロジェクト案の説明を受けた。両者ともUVSOR
の特徴を生かしたプロジェクトであり，早急に進めるべきものと思う。但し，前者についてはどのようなアンジュレー
タを選択するのか（例えば，長尺アンジュレータである必要はないのではないか）
，分光器のどのようなマウントを選
択するのか等，技術的検討が充分にはなされていない。これらの検討を早急に進める必要がある。UVSOR では，いま
だかつて設計性能を満足する直入射分光器が建設されたことが無い。このことを重く受け止めていただきたい。最近，
世界レベルの斜入射分光器が BL4B と BL3U に建設され，性能を発揮している。必要に応じて他施設との連携を進め
ながら，UVSOR のような小型リングが最も得意とするはずの真空紫外光（極端紫外光）領域で世界に誇れる直入射分
光器を建設してほしい。
以前は UVSOR の特徴になっていたはずのシングルバンチ運転の要求が，最近，あまりない事は，意外であった。現
在，いろいろな反応の実時間観測は，放射光の分野でも主流になりつつある。UVSOR でもシングルバンチ運転の積極
的な利用を検討した方が良い。ただし，小型施設であるがゆえにシングルバンチと言えどもパルス間隔が 176 nsec と
短く，しかも，寿命を延ばすためにパルス幅が 1 nsec 近くまで広がっているので，今となっては国内他施設の方がパ
ルス利用実験に適しているのかも知れない（主RF空胴の増強により寿命が延びるのでパルス幅を若干，狭くできるが，
100 psec を切るような話にはならない）
。今後は，国内他施設に先駆けて，バンチスライシングにより発生させたフェ
ムト秒パルスを利用するような新しい展開も必要であろう。
施設スタッフができるだけ広く他の共同利用放射光施設利用を体験しよりよき共同利用のあり方を肌で体験するこ
とが望ましい。国内の施設に限らず，国外の施設でも２−３週間の共同利用を２−３年に一度体験できるような方策
を検討することが望ましい。
スタッフが研究できる時間と論文を書く時間の確保は施設の評価を高めるためには必要条件であるので，スタッフ
酷使にならないような配慮が施設強化の必要条件と言える。
290 点検評価と課題
②光源加速器
将来計画としてトップアップ運転の実現を最優先すべきと思う。自由電子レーザー FEL の短波長化・高出力化のＲ
＆Ｄを進めつつ，その利用研究も同時に行っていく必要がある。これに関連して，現在，光源グループによって行われ
ようとしている極短パルスの発生・高次高調波の発生など，次期光源計画に繋がるＲ＆Ｄは積極的に進めていただきた
い。研究所内のレーザー開発研究者との共同研究を進めるようにすると良い。これらのＲ＆Ｄの研究成果を踏まえて，世
界に例のない斬新な将来計画を立案していただきたい。急ぐ必要はないが，常に心がけていなければならないのが将
来計画である。４∼５年かけて，光源・利用・レーザー開発の三者で新しい光源について充分に議論を重ね，最終的
にオリジナルな光源案にまで煮詰めるのが良いであろう。大変に大きなテーマなので，他施設との連携も視野に入れ
たほうが良い。
既存の加速器UVSOR-IIに関しては，挿入光源の充実が最優先課題と思われる。利用可能な直線部への早期の挿入光
源の導入が強く望まれ，必要な予算措置を取るべきである。トップアップ運転は，平均の蓄積電流を増加することだ
けではなく，加速器本体の真空路やビームラインあるいは放射光を照射する試料に対する熱負荷が一定となることか
ら，放射光源の趨勢となっているので，近い将来実現すべきである。そのためにもすでにのべたようなシンクロトロ
ン電磁石電源の更新が不可欠である。また，必要に応じて２４時間運転が行えるような条件整備を行うべきである。
当面，まずはUVSOR-IIの性能向上を図ることが最優先である。特にライフタイム向上とトップアップ入射には早期
に取り組んで欲しい。２４時間運転については正と負の効果（影響）を総合的に理解して判断することが望ましい。新
光源計画はこれらにめどが立ってから取り組む課題と思われる。
新光源計画については，敷地，人員，他の大規模計画などとの整合性に配慮しつつ，およそ１０年後の建設開始を目
標に計画を練っていくのが適当と思われる。現在の敷地，人員の規模でできることは限られており，他の機関との連
携も考慮すべきであると思われる。
点検評価と課題 291
4-4 計算科学研究センター
１９７７年４月に設置された分子科学研究所・電子計算機センターは，
２０００年４月より分子科学ばかりでなくバイオサ
イエンス分野の計算科学を含めた岡崎国立共同研究機構・計算科学研究センターに改組され，２００４年４月からの法人
化にともない自然科学研究機構・岡崎共通研究施設・計算科学研究センターへ改組されて今日に至っている。この間，
一貫して計算科学分野の学術研究発展の先導的な役割はもとより，全国共同利用センターの中心拠点としての役割を
なしてきている。外部評価点検項目資料として，
（１）センターの概要
(a) 自然科学研究機構組織図
(b)沿革および歴代センター長
(c) 構成員
(d)計算科学研究センター運営委員会
（２）共同利用
(a) 共同利用の運営方針
(b)機器構成とキュー構成
(c) プログラムリブラリ一覧
(d)システム利用状況
(e) 成果論文数
(f) 分子科学分野への貢献
(g)スーパーコンピュータワークショップ
(h)定例会議
(i) スタッフ主催の研究会
（３）計算分子科学研究系
(a) 計算分子科学研究系の新設
(b)巨大計算に基づいた分子・物質シミュレーションナショナルセンターの形成
（４）NAREGI（超高速コンピュータ網形成）ナノサイエンス実証研究プロジェクト
（５）ネットワーク等その他の活動
の５章からなる冊子を作成して，これと過去３年間のセンターレポートを外部評価委員の平尾公彦教授（東京大学工
学系研究科）と樋渡保秋教授（金沢大学大学院自然科学研究科）に事前に送付して，２００４年１２月２４日の朝９時から計
算科学研究センター会議室で各項目の補足と説明を行って外部評価のインタービューを受けると同時にセンターの施
設を見て頂いた。センター側からは，中村宏樹（分子研所長）
，永瀬 茂（センター長）
，岡崎進（センター教授）
，森
田明弘（センター助教授），水谷文保（センター技術職員），矢崎稔子（センター技術支援員）の６名が出席した。
4-5-1 外部評価インタービュー
以下のような意見や課題が提案されて討論が交わされた。
・スパコン，汎用コン更新時には電力キャパシティを考慮に入れることが重要。導入後パンクしないように。
・更新が５∼６年ごととなっているが，５年経つと技術も古くなってくるため新しい更新方法を考えるべき。例えば５
年後の目標を高いところに定め，そこへ向かって２∼３年ごとに部分的に更新をする多段階更新という方法もある。
292 点検評価と課題
・１０年ほど前から安価で高性能なコンピュータが普及し，研究室でも大規模な計算が可能になった。それに伴い単に
ハード的なサービスだけを行うような大型計算機センターは存続の意義を問われている。
計算科学研究センターは研
究を含むソフト面でのサービスをさらに充実し，
分子科学のナショナルセンターとしてリーダーシップを取っていく
べきである。
・計算科学研究センターは分子科学研究の拠点として必要である。そのため，さらに特徴あるセンターとして発展させ
ていくべきである。
・岡崎３研究所では分子科学だけでなくバイオやナノなど様々な分野の研究が行われており，他のセンターにはない特
徴が打ち出せる。
また分子科学の研究手法も多様化しているので題材は豊富にあり，
様々な大規模計算に利用できる。
・共同利用のサービスも大事だが，国内の計算科学分野研究のリーダーとして魅力ある提言をする。
・ハードだけでなく，ソフト面でもネットワークを構築する。ヒューマンネットワーク，即ち「人が集まる」こと。特
に今後はアジアの研究者へシステムを開放してはどうか。
分子研で学んだ人が母国へ帰ってからシステムが利用でき
ることが重要。具体的には共同研究を重視し，セキュリティの確保にも配慮すべきである。
・今年度からの大規模計算用のキュー改善は結構なことである。センターではさらに通常の研究室ではできないような
大型計算を目指すべきである。
・重要であるにもかかわらず，大規模な計算を伴う研究が思うように増えてはいない。大型ジョブを使うように地道に
呼びかけることが重要。
・当センターの短中期の明確な目標，方針を打ち出し，魅力あるキャッチフレーズを発信していく。
・コミュニティのサポートを得ることが必要。研究会等でユーザの声を集め，センター利用の研究成果とともにセン
ター存続に役立てる。
・計算科学は将来が見えていない楽しみな分野。従来の学問とは異なる価値観や統合性があり，新しいものを生み出す
力がある。しかし，計算科学を教える機関が少ないため分子研が教育プログラムを打ち出し，若い研究者の育成を目
指す。
・集中講義などの教育プログラムは単発では意味がない。継続して定期的に行うことで分子科学の将来について若い研
究者を交えた話し合いの場となる。若い人に夢を与えること重要。
・上記のような新しい事業を展開するために，人員増も含めて組織の充実を図ることが望ましい。
・大学と異なり大学院生という戦力が不足している分子研では人員の確保にも工夫が必要。研究，技術，事務はそれぞ
れ責任を持った形で運営することが望ましい。事務系のトップがセンター長を務めることもありえる。
我が国唯一の分子科学計算のための全国共同利用センターとして大きな貢献をなしてきているが，新しい特徴を打
ち出して，分子科学を基盤とする国内の計算科学の裾野を広げて，国際的に先導的な研究の発信拠点としてのさらな
る強化と進展が強調された。このためには，共同利用のためのハードウエアとソフトウエアの充実したサービスばか
りでなく，計算科学研究のナショナルセンターとしてリーダシップを取っていくことが求められた。また，計算科学
研究分野の若い研究者や大学院生の育成のための教育の重要性が提言された。これらを実行するために，センターの
人材の確保と補強の必要性が指摘された。
4-5-2 外部評価委員の報告
______________________________________________________________________________________ 委員Ａ
分子科学研究所は創立以来，わが国における分子科学のレベルを引き上げるとともに，分子科学における世界の最
点検評価と課題 293
先端の研究拠点としての役割を担ってきた。同様に分子科学研究所の計算機センターは最新の計算機を分子科学の研
究者に提供することにより，わが国における計算化学，シミュレーション研究に多大の貢献をしてきた。特に創立後
の１０年間は，大学における計算機事情が悪かったせいもあり，当計算機センターの果たした役割は大きい。当時，日
本中の多くの分子科学研究者が分子科学研究所や計算機センターに集った。計算機を利用する目的で分子科学研究所
を訪れた研究者や大学院生は互いに交流を深め，研究面で活発な議論を展開した。こうした交流から共同研究に発展
した例も少なくない。計算機センターは，結果として，競争的な環境で研究者の連携の場を提供してきたといってよ
い。同時にわが国の計算化学あるいはシミュレーション科学のレベルを一気に世界的レベルまで引き上げた。計算機
センターのミッションは創立以来３０年近く経った現在も変わることがない。世界のトップクラスの研究レベルを維持
するとともに，わが国の分子科学研究者に最新の計算機環境を提供している。
しかし計算機をとりまく状況は創立当初とは大きく変わっている。ネットワーク環境が大幅に改善されたこと，廉
価な計算機が普及することで大学や研究室の計算機能力が大幅に充実したことにより，研究者は分子科学研究所の計
算機センターを訪れることはなくなった。もっぱらネットワークを介して分子科学研究所の計算機を利用するか，あ
るいは研究室の自前の計算機を利用するようになってきた。かっては多くの研究者で賑わっていた計算機センターの
２階にある計算機利用者控え室も現在は閑散としている。コンピュータネットワークの発展が逆にヒューマンネット
ワークを弱めるという皮肉な結果を招くようになっている。こうした現象は分子科学研究所の計算機センターばかり
ではない。全国共同利用の大学の計算機センターでも同じような状況にある。利用者数が激減し，その存立自体が議
論の対象になろうとしている。おそらく大学の計算機センターや国立研究所の計算機センターは早晩，統廃合される
であろう。大学の計算機センターは図書館機能を備えた情報基盤センターの色彩を濃くするであろうし，研究所の計
算機センターは分野別のナショナルーセンターとして選別されるであろう。
計算科学研究センターはどうあるべきか？ これまでわが国の分子科学の発展に果たしてきた役割を考えるならば，
分子科学におけるナショナルセンターとして一層の発展が望まれている。そのためには分子科学の研究者，学会のこ
れまで以上のサポートが何より必要である。同時に計算科学研究センターは利用者の要望に応えるべく努力すべきで
ある。最新の計算機パワー，研究室レベルの能力とは１桁あるいは２桁以上高いパワーを備え，長時間 job や超パラレ
ル job を可能にし，計算化学，シミュレーション分野のチャンピオンデータがいつもこの計算機センターから生まれる
ような環境を実現せねばならない。ハード面ばかりではなく，ソフト面での充実も一層，重要となる。それがナショ
ナルセンターたる所以である。利用者はそれに応え，時間に耐えうる成果を出させねばならない。両者の緊張感ある
連携がナショナルセンターとしての計算科学研究センターの地位を確立することになる。
現在の計算科学研究センター
は少数の教員と職員の献身的な努力で維持されている。ナショナルセンターを目指すのであれば，計算科学研究セン
ターの人的パワーを抜本的に補強する必要がある。
望むべくはかってのように多くの人が出入りする計算科学研究センターにしていただきたい。これは分子科学研究
所の課題でもある。研究所は人がすべてである。傑出した人材を揃え，優れた研究成果で世界のリーダーシップをと
ることが必須条件である。それによってはじめて全国の分子科学者や若い大学院生が研究所に魅力を感じ，研究所に
足しげく通うようになる。全国規模のプロジェクトの実施やシンポジウム開催，夏の学校など若手研究者や大学院生
の育成プログラムを実施し，分子科学のセンターとしての役割を果たさねばならない。
現在いろいろな方面で急激な国際化が進んでいる。分子科学研究所はわが国だけでなく，世界の研究者にとっても
魅力ある研究環境を実現するためにさまざまな取り組みを行ってきた。同じことは計算科学研究センターにもいえる。
そろそろ計算機パワーを国外，特にアジア地域の研究者に開放することを考える時期ではないかと思う。実施に移そ
294 点検評価と課題
うとするとセキュリティー問題をはじめ難しい問題があることは承知している。しかしぜひ実現していただきたい。
______________________________________________________________________________________ 委員Ｂ
分子科学研究所は我が国唯一の分子科学に関する研究所である。従って，その社会的および学問的責任は極めて重
い。その意味で分子科学研究所は我が国の分子科学をリードする役目を必然背負っていると言わざるを得ない。その
中で計算科学研究センターをどのような位置づけにすべきか自ずから決まる部分が多い。すなわち，分子科学研究を
支える研究センターとしての役割は極めて大きなものがある。ハードの提供としての計算センターから脱皮し，ハー
ドおよびソフトの両面から計算科学研究を発展させる大きなインフラ的な存在となることが避けられないと考える。
イ
ンフラとは単に“もの”だけをさすのではない。計算科学研究が学際的であり，かつ計算に必要な種々の技術を必要
とすることが明白であることから，これらをサポートあるいはリードできる人材の確保こそ望まれる。とはいえ，我
が国には計算科学を目的とした他の類似の研究所，大学（研究室）もあることを考えれば，分子科学研究所および計
算科学研究センターの特長を明確にすることなくして明るい将来の展望が得られないとも考える。これらの部分的に
は矛盾する観点を全てクリアーすることは難しいかも知れないが，計算科学研究センターとして重要であると考える
幾つかの点について個別的に述べたい。
（１）分子科学は計算科学の発展なくしてありえない
分子科学はあらゆる物質科学の基礎となるものであるが，計算科学は物理，化学，生物学などを横断することが可
能な（唯一の）科学であること，また異なるスケールをも横断して科学する手法としても極めて有用なものである。今
後もこのような計算科学の特長は失われそうもない。このような意味で分子科学研究所に計算科学の研究者が相当数
の規模で必要であると考える。さらに，計算科学研究所に隣接する他の研究所群（バイオ，ナノなど）の協力を前提
に考えれば，計算科学を必要とする考えが更にアップすることは疑いない。このような地理的な特長とそれらの学問
の関連の大きさを最大の武器として国家的な観点にたち，全国規模の計算科学研究（所またはセンター）を発想する
ことに賛意を表す。そのために如何なる理論武装しなければならないかが問題であるが……。
（２）計算科学は実験科学の側面を有する
計算科学はコンピュータを実験装置とした実験科学でもある。このことは以下のことを意味する。まず，最先端の
コンピュータ（実験装置）群が不可欠である。このコンピュータ群には高速演算可能な計算機もあれば，並列計算を
得意とする計算機もあるが，解析を得意とするコンピュータ，動画像を行う端末装置も含まれる。もちろん，ソフト
面の支援も重要である。これらの装置は実験装置と同じく，賞味期限があり，最先端の実験装置としては長くて５年
程度であろう。従って最先端の計算機環境を保持し続けるには相当規模のお金が必要である。計算科学研究センター
の重要な役割の一つに，これらの研究環境を維持し，全国共同利用のサービスを一部行うこともあることを忘れては
ならない。多くの大学の研究室で大型の計算を行うことは現在でも困難である。さらに高価な計算ソフトをはじめ動
画像装置などを研究室毎に用意することは不効率でもある。最先端の装置を導入・維持し，その使用法に関するコン
サルタント的なサービスをも行うことが可能な全国的な機関がどうしても必要である。
（３）計算科学の教育は大学のカリキュラムに少ない
計算科学を専門とする学科は例外を除いて皆無に等しい。計算科学の教育は既存の学科の中のごく一部のカリキュ
点検評価と課題 295
ラムとして行われているところはあるが，コンピュータシミュレーションを必要とする幅広い層に役にたつには質量
ともに程遠いものである。現在のコンピュータシミュレーションでは MO（分子軌道）
，MD（分子動力学），MC（モ
ンテカルロ）を組み合わせた方法が主流となりつつあることから，MO を中心とした計算化学とか，第一原理計算 and/
or 物理モデルといった狭い内容では実際の研究との距離が大きく出てしまいかねない。このことを一部改善するため
にも計算科学研究センターが全国の大学院生や若手研究者を対象とした計算科学のカリキュラムを積極的に行うこと
を提案したい。大学の授業にないものを定期的に（たとえば夏とか冬）行えば受講者にもまた主催者側にも相当の効
果（意味は異なるが）があるように考えるが如何だろうか。蛇足ながら，この授業の担当者となるのは必ずしも計算
科学センターのスタッフである必要はない。全国の関連する専門家のボランティアを基本とすることがよい。
以上の観点からみても，現行の計算科学研究センターの評価はおおむね良好と判断したい。共同利用サービスの充
実，全国共同研究（NAREGI）の推進，研究活動のいずれにおいても良好と判断できる。また計算分子科学研究系の新
設により研究活動に積極的な姿勢は評価できる。将来構想としてのシュミレーションナショナルセンター構想をより
具体化し，全国に先駆けて使命を果たすことの責任を期待したい。
296 点検評価と課題
4-5 運営顧問等による点検評価
4-5-1 Graham R. Fleming 外国人運営顧問
March 10, 2005
Professor Hiroki Nakamura
Director General
Institute for Molecular Science
Myodaiji, Okazaki 444-8585
Japan
Dear Hiroki,
I write in connection with my second visit as Foreign Councillor for IMS on January 11 and 12, 2005.
In addition to hearing of the research plans of a number of individual scientists, I also discussed with a senior group of IMS
faculty the current state and future plans in two areas: photo-molecular science and nuclear magnetic resonance spectroscopy. I will
concentrate my comments in this letter on these two topics.
As you know, we discussed, during my 2004 visit, that the laser center at IMS needed to be rejuvenated and refocused. I was
very impressed with the care with which the new plan had been thought through and with the progress made in the space of one year.
The goal of re-establishing molecular photoscience as a central discipline in IMS is one I strongly support. The development of new
instruments and the collaboration with UVSOR and with groups outside IMS are important steps. Very exciting was the new joint
project with RIKEN. This builds on some great strengths of IMS and is very likely to lead to important new science and a real
intellectual center for photoscience at IMS—an area that IMS has historically been a major contributor to on the international stage.
A really cohesive group of active and high quality scientists has come together, and I look forward to hearing of the progress made
in areas such as imaging, high precision coherent control, quantum computing, etc.
The second area is a radically new area for IMS—the application of ultra high field (920 MHz) nmr to complex molecules,
including proteins. The spectrometer itself is exceedingly impressive, and, as far as I am aware, the ability to do solid state nmr at
this field is unique and should be exploited to the maximum. I also believe, particularly in the case of solid state spectroscopy, that
the strong connection between theory and experiment will be needed to ensure that the most innovative experiments that perhaps
can’t be carried out at lower field, are carried out. I also strongly encourage the formation of an advisory board to review proposals
for outside use of this extraordinary machine.
This is a very important new direction for IMS science, and there are two very important issues to address to make sure the
opportunity is fully realized. First, maintenance funding for liquid helium, etc. is urgently needed. Second, a strong case can be
点検評価と課題 297
made for provision of an intermediate field machine (500–600 MHz) to make sure that the time on the 920 MHz machine is properly
utilized. Finally, IMS should consider expanding its research staff in this crucial and exciting area.
As always, I was impressed by the science program at IMS, and I hope you find these brief comments useful in your planning.
Yours sincerely,
Graham R. Fleming
Deputy Director
Lawrence Berkeley National Laboratory
Director (Berkeley), California Institute for Quantitative
Biomedical Research, UCB, UCSF, UCSC
Melvin Calvin Distinguished Professor of Chemistry
University of California, Berkeley
4-5-2 土屋荘次運営顧問
分子科学研究所への一提言
分子科学研究所（以下分子研）の創設以来４半世紀余を分子科学の研究者としてその影響を強く受けながら見続け
て来た者として，分子研のあり方について思うところを率直に述べる。分子研は分子科学の研究を推進する中核とし
ての大学共同利用機関である。ここで，共同利用とは，大学で設置不可の研究設備を広く大学に供するという意味で
はない。もちろん，UVSORやスーパーコンピューターなど共同利用は存在するが，分子研に期待される主要な任務は，
分子科学と関連分野において大学の研究グループを先導する役割を果たすこと，また，大学との人事交流を含む研究
交流によって，この分野の研究を活性化することである。分子研は，その責任を果たすために，これまでの努力をさ
らに進展させるよう期待されている。
１．組織
分子研は分子科学とその関連分野の研究を先導できるような人材を採用し，国際的にもトップクラスの研究環境を
構築してきた。現在の人事制度は，おおむね分子研の目標を達成するために機能してきた。創設以来の研究系・部門
の組織は，個人研究を基礎として自由な発想で新しい学問分野を開拓する目標に対応しているのに対して，山手地区
に新設された研究センターは特定プロジェクトを掲げる研究組織のように見える。後者のプロジェクト研究について
は，もっとも適した弾力的な組織編成が望ましいのではないかと考えられる。
法人化によって，従来の部門制の構成も大胆に見直すことができよう。分子研では，講座制をとる大学に比べて助
教授がもっとも創造力の高い年齢において自立した研究グループを持てるために，独自な成果を挙げる実績が示され
ている。助教授の教授への昇任禁止はプラスに作用している面があるが，助教授が学問の流れを創成して，関連する
研究グループのリーダーとなるような時間的余裕が与えられないことも事実である。分子研は大学その他の機関に極
めて優れた人材を供給している反面，研究の継続性を失うことにもなる。教授の役割は，当該分野のリーダーシップ
298 点検評価と課題
をもつような業績を挙げ，かつ，人材を育てること，主幹・センター長などの管理責任を果たすことであるが，教授・
助教授から成る部門制度が分子研の将来にとってふさわしいものであるかどうか検討されることを希望する。所長の
リーダーシップの下で，研究組織を弾力的に運用できる道を開くことは，検討事項の一つであろう。その場合，研究
実績・研究計画の評価を厳格に行うための所長の諮問機関が必要となろう。
助手の任期制と助手・助教授の昇任禁止の故に，分子研は大学・研究機関に多くの人材を供給する役割を果たして
きた。しかし，分子研で培った創造力を転出先において発揮できなければ，この分野の学問水準の向上につながらな
い。分子研は，大学との間の相互交流の努力を通して，大学とともに高度な問題意識の下での研究環境を保つことに
寄与することを期待したい。一方，大学側においてもオープンな人事を行い，研究の活性化のために妥協のない選択
をされるよう希望したい。分子研の存立基盤は大学にあるわけで，大学側でも分子研についてそのような認識をもっ
て行動することが望まれる。
２．研究交流
分子研は岡崎という地方都市に位置する関係からか，極端にいうと，メンバー全員が寝食を共にするという例えが
可能なほど，メンバー相互の交流が密となる。単に研究上の交流だけでなく，生活に根ざした全人的な交流が可能な
のでないかと察しられる。サイエンスは芸術のような人間活動の所産であるわけで，そのような相互理解は非常に意
義深いことと考える。大都会の大学や研究所では得ることのできない環境である。しかし，近年，山手地区にセンター
が設立され，分子研のメンバーが分断されて，交流が妨げられる結果，分子研メンバーの一体感が失われているので
はないかと不安に思っている。創造性のあるサイエンスの拠点を維持する上から，何らかの工夫を考えて欲しい。
分子研の創設時は，分子分光学と量子力学が車の両輪のようになって，分子の新世界を探検する時代であったが，現
在は，方法論・研究対象ともに多様化している。分子研の国際的にも誇ることのできる特徴の一つが理論グループの
存在である。質量ともにユニークな力をもつ理論グループとの協力によって，新しい学問分野を拓く潮流を創り出す
ことができるのではないかと期待している。もちろん，物質開発やレーザー開発など共同研究の組み合わせの選択肢
は，他にもいろいろあり得る。そのようなことが可能なのが分子研であって，大学では困難な研究がここでは実現で
きる。分子研メンバーは，分子研の特徴を活かして，相互の厳しい批判と討論を通して，創造性を獲得して頂きたい。
３．財務
研究機関にとって，もっとも大切なのは人事と財務であろう。後者について，筆者は詳しい情報をもたないので，責
任あるコメントはできないが，法人化後も従来と変わらない予算配分を期待したい。ただ，文科省の所属であったと
きより，より自立性が求められるものと思う。分子研の主要な研究目標の一つである「分子素子」には関心をもつ企
業が存在するであろう。その他にもレーザー開発，物質開発などにも同様なケースがあり得る。特許の獲得や企業と
の接点を探るための組織を考慮して然るべきと考える。もっとも，これは機構全体の問題であるかも知れない。
一方，個々のメンバーが科研費や JST などの競争的資金の導入に積極的になるのは当然のことであろう。その点で
は，分子研は極めて有利な立場にあるが，特別推進や基盤Ｓ，JST 戦略などの大きな資金を獲得するためには，数研究
グループが連携する必要があろう。それによって，大学では不可能な新鮮なプロジェクトが生まれる可能性がある。ま
た，分子研は，分子科学の分野を先導するという責任から大学の研究グループと組んで特定研究のようなプロジェク
トを立ち上げる基盤となるべきである。分子研研究会（岡崎コンファレンスの復活も望まれる）はそれらの組織のた
めに重要な役割を果たしてきたし，今後もそれは変わらない。
点検評価と課題 299
最後に申したい分子研への希望は，メンバー全員が世界中探してもないような素晴らしい環境に自分は居るのだと
いう自覚と責任をもってサイエンスを楽しんで頂くことである。
以上，単なる思いつきであって，現実的でない提案もあると思うが，分子研への期待感から出たものとして許して
戴ければ幸いである。
4-5-3 V. Osherov 外国人客員教授（2004.9 ∼ 2005.1）
________________________________________________________________________________________ 原文
Professor Hiroki Nakamura
Director General,
Institute for Molecular Science
Miodaiji,Okazaki 444-8585
Japan
November 26, 2004
Dear Professor Hiroki Nakamura,
During the last ten years I have visited the Institute for Molecular Sciences several times. It is a proper time to make up the
reasonably complete representation about the scientific researches, the IMS functioning as the whole and the changes of the last
years. In the letter I would like to read off my opinion for these points.
At the first, I confirm the IMS advanced character of the scientific researches, which is more established with the time. In my
field of activity many scientific results found by the IMS collaborators during the last years have the truly fundamental character. In
fact to nowadays the IMS has became the world leader in the scientific researches of the many important molecular processes.
For the last years the level of the scientific communication inside the IMS has increased notedly. The many seminar reports and
lectures originate the new researches and lead to the creating of the informal groups working under common problems.
The IMS service staff is working very neatly. The necessary technical and informative help has became more operative and
more complete.
Making no pretence of my IMS experience entirety, I would like to suggest the expansion of the international collaboration by
the formation at the IMS the international groups for the extra complicated scientific problems study for the period two-tree years.
I think also the invited professors can contribute to the student process by the lecture courses in the special problems. On-line
access to the scientific journals should be extended.
Sincerely,
Professor
V. Osherov
300 点検評価と課題
________________________________________________________________________________________ 訳文
過去１０年の間に，私は分子研に数回滞在しました。分子研の学術研究上の成果や運営，及び，過去数年における変
化について総括的まとめを申し上げるのに良い時期かと思います。この手紙でこれらの点についての私の感想を申し
上げます。
先ず何よりも，分子研の学術研究上の発展には大変優れたものがあり，それが時と共に確実なものとなっているこ
とを確信します。私が専門とする分野においては，協力研究者達によって今までに達成された成果は真に基本的なも
のであります。事実，今や分子研は，多くの重要な分子過程に関する研究において世界のリーダーとなっています。
分子研内における学術研究上の交流も盛んになっています。多くのセミナーや講義によって新しい研究活動が誘起
されると共に，共通の課題に関するインフォーマルな協力研究がなされる様になって来ています。
分子研の事務の方々も大変手際よく働いておられます。必要な技術面及び情報面での支援も効率的で行き届いたも
のとなっています。
私の分子研における経験から，正直な考えとして次の様なことを提案したいと思います：より複雑な新しい学術的
課題について国際的研究グループを分子研に形成して，２−３年の期間国際的共同研究を実施する。
また，外国人客員教授は夫々の専門分野に関する講義を行い教育課程に貢献できると思います。それから，学術雑
誌へのオンラインサービスをもっと拡充されることを勧めます。
敬具
点検評価と課題 301
302 点検評価と課題
５．将来計画及び運営方針
平成１６年４月の法人化により，分子科学研究所は「自然科学研究機構」の一員としての新たなスタートを切ったが，
この新組織が落ち着くにはまだ暫くの時間が掛かりそうである。
基礎学術に関する環境には依然厳しいものがあり，新
しい学術研究パラダイムの構築を目指して更なる努力を重ねなければならない。創設以来３０周年を迎える分子科学研
究所も，機構内外との連携を深めつつ，
「分子科学」の一層の飛躍を図って行く必要がある。分子科学研究所の４月以
降の管理運営体制，組織，将来の活動計画などに関する概略を以下に述べる。
管理運営面では，前号で述べた通りの新しい体制（運営顧問，研究総主幹，研究連携委員，安全衛生管理室等々の
設置）を平成１６年４月から実施している。平成１７年４月からは，更に，技術課組織を専門毎に７班に再編する計画で
ある。
平成１６年度新規にスタートした「分子科学国際共同研究」事業は，臨機応変な対応が出来ることもあり，有効，有
益に実行されている。今後は，更に，アジア諸国との共同研究体制の拡充を進める予定である。
前章で述べた通りの研究施設の評価と平成１７年度概算要求の結果を踏まえて，それぞれの施設，及び，研究体制の
将来計画が練られている。先ず，１７年度概算要求で認められた理研との連携融合事業である「エクストリーム・フォ
トニクス」については，分子制御レーザー開発研究センターの再編を考えると共に，十分な研究資源が得られる様に
更なる要求を行っていく計画である。UVSOR 施設では，加速器の次世代化，ビームラインの強化を目指すと共に，他
機関との連携を強めていく。分子スケールナノサイエンスセンターに設置された 920MHz NMR については，その速や
かな有効活用を目指して，先導分子科学研究部門に名古屋市立大の加藤晃一教授を招くと共に，将来の利用研究の拠
点化を目指していく。岡崎共通研究施設である計算科学研究センターにおいては，次期スーパーコンの導入を目指し
た議論を進めているが，それに加えて，分子科学を基盤としバイオサイエンスをも包含した基礎学術分野におけるシ
ミュレーションセンターとしての一大拠点の形成を目指した議論が進められている。装置開発室では，分子研外から
の申請に基づく装置開発事業を開始する計画である。以上の諸施設の現状と将来計画についての詳細が以下の各節に
まとめられている。
最後に，研究系と研究施設の再編及び人事構成のあり方等について，今後更に検討を加えていく予定である。
将来計画及び運営方針 303
5-1 分子制御レーザー開発研究センター
5-1-1 分子制御レーザー開発研究センターの成果と問題点
分子制御レーザー開発研究センターは，旧機器センターからの改組拡充によって平成９年４月に設立された。分子
位相制御レーザー開発研究部，放射光同期レーザー開発研究部，特殊波長レーザー開発研究部の３研究部において所
内課題研究及び調査研究を行う他，多数の共同利用機器，小型貸出機器を保有，維持管理し，利用者の便に供してい
る。各研究部には助教授及び助手が各１名配置され，またセンター共通の技術支援には技術課の３名の技術職員が当
たっている。放射光同期レーザー開発研究部は猿倉助教授が担当し，分子研 UVSORとの同期実験に向けた基礎的レー
ザー光学技術の開発の他，大出力紫外パルスレーザーやコヒーレントテラヘルツ光源の開発などの成果を挙げている。
特殊波長レーザー開発研究部は平等助教授が担当し，分子科学の新たな展開を可能とする波長の可変な特殊波長（特
に赤外域）レーザーの開発の他，マイクロチップレーザー光源等の開発を行っており，産業界からも注目される成果
を挙げている。分子位相制御レーザー開発研究部は，分子制御のための時間的特性を制御したレーザーの開発と反応
制御実験を目的として設置されたが，佐藤助教授が平成１２年に転出した後，将来計画に絡めて研究課題を再検討する
方針で，現在欠員となっている。
共同利用機器の内で小型貸出機器はその時々の需要に応じて適宜更新しており，高い効率で有効利用されている。
し
かし，レーザー光源装置など大型のものについては，その利用頻度は高くないのが現状である。この点については，
レーザーを用いた分子科学分野における研究環境の変化を十分考慮しなくてはならない｡すなわち，大学におけるレー
ザー関連の研究環境が年々向上し，チタンサファイアレーザーに代表されるきわめて安定で取り扱いの容易な超短パ
ルスレーザーが多くの大学や研究機関に普及するようになった。したがって，レーザーのエキスパートでない研究者
も気軽に超短パルスレーザーなどを使用することのできる時代になっており，レーザーのみを据えて利用に供すると
いう方式が共同利用のニーズにあわなくなっていると考えられる。
5-1-2 本センターの果たすべき役割
このような現状を鑑みると，共同利用研における本センターの果たすべき役割は市販レーザーを維持管理し，これ
を利用に供するというものでないことは明らかである。むしろ，本センターは分子科学における光科学の最先端を切
り開く新しい光源，および，ユニークな光科学関連装置や方法論の開発までを含めた総合的な取組みを行うことが重
要である。他に類を見ない装置や方法論の開発があってはじめて，本センターが分子科学研究所の一つの重要な柱と
して分子科学分野へ大きく寄与できるとともに，新たな共同利用の機会を創出することができる｡
このためには，形骸化した現行の課題研究を見直すと共に，現センターの専任職員のみならず，研究所内の光科学
関連研究者を結集した新たな組織作りが必要である｡そこで，光源のみを開発するセンターではなく，分子科学におけ
る広い意味での光科学研究の新しい展開の拠点としての「光分子科学センター（仮称）
」を設置することを構想してい
る｡
5-1-3 光分子科学研究センター設置の必要性とその構想
光分子科学研究は本研究所が世界に誇る重要な柱の一つである。この分野の進展は目覚しく，従来からの分光法に
よる受動的な観測から光による化学反応の制御や物質の機能発現の研究に発展しようとしている。本研究所が今後も
この分野で世界のトップランナーとして他と伍していくためには，前項で述べた現センターの問題点を解消し，光分
304 将来計画及び運営方針
子科学研究の名実ともに中心となるセンターを再構築することが不可欠である。そこで，新センターは，
「光を創る，
光で観る，光で制御する」という３つの重点目標のもとに，レーザー科学と分子科学分野の研究者からなる研究体制
の核を確立すると共に，他研究系や研究施設とも互いの研究連携を強める必要がある。
具体的な重点課題としては，以下のものが挙げられる。
１）テラヘルツから軟Ｘ線にいたる新たなコヒーレント光源開発（光を創る）
２）光イメージングとナノ領域顕微分光法の開発（光で観る）
３）光位相の精密制御による物質波のマニピュレーション（光で制御する）
これらの研究課題は，レーザー光源の開発から新たなスペクトロスコピー，および，マイクロスコピー，制御法に
至る統合的な研究手法を開発するものである。
これらの困難な開発研究を成功させるためには当該センターの努力はもとより，所外の研究者との連携が重要であ
る。特に，独立行政法人理化学研究所とはレーザー光源開発，および，分子科学，物質科学，生命科学などを含む幅
広い分野での新たな光利用において，相補的な立場から強い連携を保ち，我が国の光科学研究ネットワーク形成の核
となることを目指す。
将来計画及び運営方針 305
5-2 分子スケールナノサイエンスセンター
自然科学研究機構分子科学研究所分子スケールナノサイエンスセンター規則第２条に，センターの設置目的として
「センターは，原子・分子レベルでの物質の構造及び機能の解明と制御，新しい機能を備えたナノ構造体の開発及びそ
の電子物性の解明を行い，これらが示す物理的・化学的性質を体系化した新しい科学を展開するとともに，ナノサイ
エンス研究に必要かつ共通性のある物性機器，研究設備の集中管理を行い，これらを研究所内外の研究者の利用に供
し緊密な連携協力の下で共同研究等を推進することを目的とする」との記載がある。即ち，センターは「ナノサイエ
ンス研究を行う」機能と，
「ナノサイエンス研究に必要かつ共通性のある設備等の集中管理・共同研究の推進」という
機能が要求されていることになる。
以下の方法でこの二つの機能を果たすことができると考えている。
5-3-1 ナノサイエンス研究の推進について
・研究グループ毎の独自テーマの遂行とセンター内外での共同研究の推進
ナノサイエンスという言葉は非常に広い意味を含んでおり，必ずしもその概念範囲が確立したものではない。セン
ターの研究教育職員は，様々な研究のバックグラウンドを持っており，そうしたバックグラウンドを元にして，自由
な発想を堅持しながら，ナノサイエンス上の共通課題に取り組む共同研究を行うことで，分子研独自のナノサイエン
スの創出が可能になると考えている。共通課題を探索する仕組みとして，今年度からセンターにおいては定期的に研
究交流会を行い，各研究グループからの最新の研究成果の紹介とフリーディスカッションを行うことにした。この中
で出た共同研究の萌芽を育てる仕組みを作ることが必要となるであろう。
センターを構成する三研究部門は，それぞれ下記のように独自テーマを遂行する。
［分子金属素子・分子エレクトロニクス研究部門］
分子スケール電子素子とは，一つの機能単位が分子レベル（~1 nm 程度）の電子素子の総称である。その実現はナノ
サイエンスの代表的な課題であり，集合体の性質によらない一つの分子の電気特性を明らかにする，分子や無機ナノ
構造体の高次の自己組織化を制御する，バルク電極と有機・無機ナノ構造体の界面の状態を明らかにするなど基礎科
学的に重要な課題を含むと同時に，将来の超微細電子素子の基礎を築くという応用面での重要性も併せ持っている。こ
れを実現するためには，合成化学，物性物理，ナノ電子計測，表面科学，計算機科学，数学など幅広い分野の研究者
の協力が必要であり，これまでの科学の分野を横断したフロンティア分野であることは明らかである。
本研究部門においては，このような視点の元で次のような具体的課題を，３つの研究グループで行い，分子スケー
ル電子素子という新分野を開拓する。
（１）高性能の電気特性を示す新規有機分子の開発
集合体レベルでキャリアー移動度の高い分子の設計・合成，単分子レベルで高電導性を持つ分子の設計・合成，単
分子レベルで光応答性，電界発光能を持つ分子の設計・合成と，それら分子の素子化と物性の研究を行う。また，新
規の無機ナノ構造体の開発および，無機・有機ナノ構造体の高次複合系の研究も行う。
（２）有機分子の電子素子化における課題の解決
有機分子と電極界面の解析，制御の研究。新たなナノレベルの電極作成法の開発，有機・無機ナノ構造体の高次自
己組織化の制御などの研究を行う。
306 将来計画及び運営方針
（３）単分子電子計測に必要な分子設計，合成，新規計測手法の開発
単分子計測が容易になる分子の設計，合成，ならびに新規のプローブ顕微鏡の開発などの計測手法の研究を行う。
更にこうした新たな分子系や，新規計測手法を利用した研究所内外の共同研究を進め，新規分野の開拓を行う。
［ナノ触媒・生体分子素子研究部門］
２１世紀を迎え，今日の研究支援機器の発達などに伴い，従来は均一触媒と捉えられてきた溶液相における触媒反応
特性のより包括的な理解（分子集合体，コロイド種などを含む）や，不均一触媒（固体触媒，ナノ粒子触媒など）の
分子レベルでの理解が可能となりつつある。また生体系触媒機能に見られる複雑な分子，電子，エネルギーの授受は
理想的化学変換のショーケースと捉えることができる。これら生体分子素子の働きを分子レベルで俯瞰しそのシステ
ムをフラスコ反応として取り出す試みは，新世代の触媒システム・化学変換工程の開拓に直結する。これら生体触媒
の機能発現に決定的な役割を果たしているのもまた液相における分子レベルのナノ構造である。
触媒化学の鍵を握るのはナノスケールでの構造的情報であり，もう一つは分子，電子，エネルギーの流れに起因す
る分子のインターラクティブな動的挙動や空間的な不均一性である。
すなわち今や触媒化学における均一−不均一，分
子性−固体，などの境界は混然と成りつつあり「ナノ」というキーワードの下で本質的な理解が進みつつある。本研
究部門では分子科学者の視点からこれらナノスケールで触媒化学を見つめ，理解し，設計し，その構造−機能の新局
面を開拓する。
今後は，分子レベルでの化学現象の理解・設計・開発を進めつつ，特に従来の単位工程としての化学変換反応に留
まらず，より大きな化学変換システムの開発研究に邁進する。それら化学変換システムを司る触媒などの機能性分子
には複合的機能の集積化が求められることから，従来の小分子レベルでの設計を越え，ナノスケールでの機能分子開
発が必然的に要求される。
また，機能開発と並行して学際的連携によるナノスケールでの分子挙動に基づく新分野の開拓を目指す。特に本部
門で開発する新物質を基盤とすることで，既存物質系の研究では到達しがたい独自の分子科学を創成する。
［ナノ光計測研究部門］
金属ナノ構造物質は，不均一触媒反応においてきわめて重要な役割を果たしており，また，プラズモン共鳴に基づ
く光電場強度の増強など分光学的，および，光化学の立場からもきわめて興味深い物質である。本研究部門では，金
属ナノ構造物質の構造，物性，および，反応性にわたる総合的な研究を展開し，サイズ特異性・サイズ依存性の発現
の起源を追求する。
金属ナノ構造物質の調製方法としては，よくコントロールされた金属酸化物表面への真空中での金属蒸着などのド
ライな環境の下で行うものと，有機単分子膜に保護されたコロイド状の金属ナノ構造物質を溶液中で調製するウェッ
トな方法などを採用する。特に後者の方法では，原子レベルでサイズ制御された金属クラスターを系統的に作りわけ
が可能であり，この利点を活かした精巧なモデル構造体の構築を目指す。
調製された金属ナノ構造物質の幾何学的構造は，TEM，STM，AFM などにより明らかにすると共に，その電子構造
は紫外光電子分光，２光子光電子分光などにより明らかにする。特に，この物質の光非線形効果や光化学において重
要と考えられる電子ダイナミックスをフェムト秒時間分解２光子光電子分光によって解明する。
金属ナノ構造物質表面での反応性を明らかにするためには，まず吸着種の同定とその吸着状態を明らかにする必要
がある。このために，反射赤外吸収分光や和周波発生分光を行う。特に，後者はピコ秒の時間分解能を有するため，金
将来計画及び運営方針 307
属ナノ構造物質表面での反応における中間体の検出に適しており，これらの知見から反応機構の解明，および，反応
の制御法の開拓を行う。また，これらの基礎的な知見に基づいて，金属ナノ構造物質と有機分子からなる触媒系を設
計・合成し，均一系での触媒反応過程を ATR-FTIR などを用いて in-situ に追跡する。
5-3-2 ナノサイエンス研究に必要かつ共通性のある設備等の集中管理
・新規大型機器導入の努力と，既存機器の効率的維持管理
全国の大学における研究環境を見ると，およそ１億円未満の価格帯の中型機器を揃えて全国共同利用に供する必要
性は減ってきたと認識している。ナノ支援により導入された 920MHz 核磁気共鳴装置（NMR）は，主にセンターの職
員により維持管理されているが，その価格や維持管理に必要な資源の大きさから考えて，全国共同利用とするにふさ
わしい設備である。この設備を中心として発展可能な共同研究を推進するための，設備，人的体制を整えることが必
要であろう。
これまでに導入されている機器も，共同利用の実績から判断して必要度が高いと思われる機器については，重点的
に更新・改良を行うことにした。利用度が低い装置については，修理が困難になった段階で，廃棄もしくは研究グルー
プ等への移管をすることにした。また，主に所内共同利用を意識した新規の小型・中型機器をどのような基準で選定
し，どのような予算で購入し，どのようなシステムでサービス提供するかについては，今後更に議論を深める。
また，NMR 以外の大型機器の導入についても，次のような設備の導入に努力する。
・ナノファブリケーション設備の導入
既に全国の大学には何カ所かにナノファブリケーション設備が導入されているが，分子研の研究環境に存在するこ
とで初めて可能になる研究テーマがある。これが，新たなナノサイエンス研究の芽になることは間違いないと考えて
いる。
・独自装置の開発とその共同利用の可能性の探索
独自装置の開発は研究そのものであり，その成果を共同利用に供することには抵抗があることが多いが，最先端研
究において本当に重要な装置・設備は市販していない可能性が高い。そうした装置・設備を共通性の高い予算で作成
して，共同利用に供する可能性を検討することも必要であると考えている。
・技術職員の充実，維持管理予算の拡充
高度の設備を最大限に利用するためには，高度の技術的サポートが必要となる。こうした技術支援を行う人材の探
索，養成を行い，その技術力にふさわしい処遇を用意することが今後益々重要になる。また，これらの大型機器はそ
の維持経費も大きく，これまでの維持管理予算の範囲ではカバーしきれず，研究経費に食い込みつつある。こうした
事態を改善するための予算処置が必要となる。
他の大学・研究所から見た場合の共同利用研の魅力は，単に大型設備がそこに有る事ではなく，その設備を最大限
に活かして高度の研究を行っている研究者が周辺にいることである。そのためには分子研の独自性を活かした設備の
開発・導入と，既存大型設備の性能を最大限に活かせる人事交流の両面が必要であり，そうした観点で運営を行って
いきたい。
308 将来計画及び運営方針
5-3 極端紫外光研究施設（UVSOR）
5-3-1 現状
２００３年に光源加速器及びビームラインを高度化し UVSOR-II へと生まれ変わったが，その後も，従来どおり順調に
運転を継続している。現在，運転時間は９時から２１時までの１２時間，入射間隔は６時間，蓄積電流値は多バンチ蓄積
モードで 350 mA，単バンチ蓄積モードで 100 mA である。エミッタンスは，今のところ，高度化前の約１／３に相当
する 60 nm-rad であるが，２００５年５月からは新しい高周波加速空胴を使って更に小さい 27 nm-rad でのユーザー運転が
開始される。高度化後は国内各地からの利用者に加えて，分子研独自の国際共同研究プログラムにより，フランス，ド
イツ，韓国などの研究者の共同利用が活発に行われるようになってきた。
最新鋭のシンクロトロン放射施設は第３世代と呼ばれている光源加速器を擁しており，第１世代（高エネルギー物
理のためのシンクロトロン加速器を放射光源としても併用）を専用化した第２世代（放射光源専用電子蓄積型シンク
ロトロン加速器）の光源加速器では使っていなかった直線部分にアンジュレータなどの挿入光源を挿入し，高輝度な
光源に増強したものである。第２世代光源から見て，直線部が長くなり，その数も増えたものが第３世代光源である。
２０年以上前に建設した UVSOR 光源は典型的な第２世代光源であったが，２００３年以降，高度化によって生まれ変わっ
た UVSOR-II 光源加速器では，直線部は４箇所から８箇所に倍増し，その長さも 3 m（４箇所）から 4 m（４箇所），1.5 m
（４箇所）となった。偏向電磁石からの放射光の輝度（brilliance）も１桁以上増えた。アンジュレータから得られる放
射光の輝度も世界で典型的な第３世代光源のアンジュレータから得られる輝度の領域に入ってきた。
同種のビームラインは出来る限り１本に絞って高度化することで各ビームラインでの研究レベルも向上しつつある。
特に２００４年４月に実施した赤外線ビームラインBL6Bの高度化は成果を上げている。BL6Bでは偏向電磁石ダクトにミ
ラー槽を直結し，いわゆるマジックミラーをその内部に設置することで，改造前の約４倍の 215 × 80 mrad2 という非
常に大きな取込角を実現した。その結果，輝度は２桁程度も向上した。平成１７年度にこの明るい光源を使って，テラ
ヘルツ領域の顕微分光を中心に赤外磁気光学や表面反射吸収分光等に利用するための準備を行っている。また，高度
化の際に設置された真空封止型アンジュレータ２号機の光を利用する BL3U においては，高輝度高分解能軟Ｘ線分光
器が立ち上がり，分子クラスターのような希薄試料の光電子分光実験が始まっている。さらにこれまで高分解能化が
待たれていた軟Ｘ線発光二次分光器の開発に全く新しい光学系を組むことで世界に先駆けて成功している。
5-3-2 将来計画
平成１６年度に外部評価を受け，将来計画についても議論した。その後，平成１７年１月２６日の分子科学研究所将来計
画委員会，２月４日の UVSOR 運営委員会においても検討を加えた。施設の次期計画を練って概算要求するのは１０年
程度先になるものと考えられ，それまでは高度化後の光源とビームラインの強化，あるいは次世代化（最後の註を参
照），が中心となる。すでに高度化されたビームライン（特に BL3U と BL6B）についても一層の強化を行う。外部評
価結果（非公開も含む）や UVSOR 運営委員会での議論を踏まえて，研究系ビームラインを含めたビームラインの見直
しや光源開発研究や高度な利用研究に関する国内他施設との連携を進めつつ，施設全体の次世代化に取り組む。
①光源加速器の次世代化（トップアップ運転）
世界共通理解としては汎用型のシンクロトロン放射光源は第３世代までしか定義されていないが，第３世代光源と
呼ばれる光源が誕生してから１０年以上経っており，現在までに既存の第３世代光源においていろいろな面からその性
将来計画及び運営方針 309
能向上が行われてきた。ここではそれらの性能向上計画を次世代化と呼ぶことにする。第３世代化されたと言っても
よいレベルとなった UVSOR-II 光源の次の計画はトップアップ運転である。トップアップ運転とは電子ビーム入射後，
時間と共に弱くなってくる放射光の寿命を実質的に無限大とするもので，利用者は絶えず同じ強度のシンクロトロン
放射が使えるために研究の効率が上がるのはもちろん，測定条件が全く変動しないためデータの質が格段に向上し，
研
究の質も変わってくる。トップアップ運転は次世代のシンクロトロン放射光源の必要要素である。トップアップ運転
を実現するには以下のことをしなければならない。
・フルエネルギー入射の実現
現在，入射器で 600 MeV まで加速器した電子を UVSOR-II 電子蓄積リングに打ち込んだ後，750 MeV に加速している
が，入射器で 750 MeV まで加速できるように電源等を強化する。
・放射線防護壁の増強
トップアップ運転では，寿命で失われた電子蓄積リング内の電子を補給するため，絶えず入射器から電子を入射する
ことになり，入射中も実験可能な放射線レベルに押さえる必要がある。そのため，電子蓄積リングの放射線防護を現
状より強化する必要がある。
平成１７年度末から平成１８年度初めにかけて入射器と放射線防護壁の増強を実施する予定である。その後，
トップアッ
プ運転を可能としていく。
②挿入光源ビームラインの強化
高度化後，長直線部が４箇所，短直線部が４箇所となったが，現状では長直線３箇所がアンジュレータに使われて
いるだけである。また，アンジュレータの３本の内，１本は短いもので，本来は短直線部に挿入すべきものである。そ
のため，新たな長尺アンジュレータを長直線部に導入し，ビームラインを新設するため，平成１７年度末から平成１８年
度初めにかけて以下のことを予定している。
・既存アンジュレータのギャップと分光器の波長駆動の同期スキャンの実現
・現在の短尺アンジュレータ（BL7U）を短直線部（BL6U）に移動させ，新たな利用研究を検討
・BL7U に長尺アンジュレータを導入し，真空紫外分光器を新たに建設
以上によって，直線部のアンジュレータは以下のようになる。
BL1U（長） 入射点 （短尺挿入光源併設可能）
BL2U（短） 加速器制御系（主高周波加速空胴）
BL3U（長） 長尺アンジュレータ
BL4U（短） 短尺アンジュレータ用（検討中）
BL5U（長） 長尺アンジュレータ（自由電子レーザーにも併用）
BL6U（短） 短尺アンジュレータ
310 将来計画及び運営方針
BL7U（長） 長尺アンジュレータ
BL8U（短） 加速器制御系
新しく建設するビームラインは他施設との差別化も考えUVSORが最も得意とする真空紫外（極端紫外）領域の高分
解能分光（特に光電子分光）を実現させるもので，今年度の外部評価で最優先での建設を勧告されているものである。
これまでUVSOR施設ではこの領域で性能的に他に誇れるような分光器建設に成功していないとの評価を受けており，
国内の研究者・研究機関との連携も視野に入れて建設する必要がある。今後，３月１０日，１１日の UVSOR 高度化ワー
クショップで国内の専門家と詳細を検討し，その結果を踏まえて，計画をより確実なものにする。
③光源加速器の次世代化（光源開発研究と利用研究）
光源開発研究では，テラヘルツ領域において単バンチ大電流蓄積時にバースト的な大強度コヒーレント放射光の観
測に成功し，さらにUVSORでしか実現できないユニークな手法でバーストの発生を制御することに世界で初めて成功
した。そのピーク強度は通常放射光の 1000 倍から 10000 倍にも達するものである。すでに BL6B では広い波長領域に
わたって非常に安定で非常に強いテラヘルツ光を提供しており，干渉性を除けばレーザー光源を使うよりもすぐれた
光源であるが，コヒーレント放射光の利用が実現すれば，テラヘルツ領域の放射光やレーザー光をはるかに凌駕する
光源となる。UVSORでは所外の加速器研究者とも連携して，平成１７年度にはフェムト秒レーザーを利用することでよ
り制御されたテラヘルツ光の発振に取り組み，平成１８年度あるいは平成１９年度には利用研究を実現させる。また，中
期的にはフェムト秒放射光パルスの発生とその利用研究にも取り組む。
また，BL5U を使った自由電子レーザーでは，現在，予備的な実験の段階であるが，波長 245 nm において数 100 mW
の出力を得ている。平成１７年度，平成１８年度の２年間，海外の電子蓄積リング自由電子レーザー研究者と国際連携し
ながら，低エミッタンス電子ビームを用いた紫外域における大強度発振の実現に取り組み，利用研究の可能性を探る。
平成１７年度末に高分解能光電子分光装置を BL7U（新設真空紫外ビームライン）に移設した場合，１８年度には BL5U の
自由電子レーザー専用化が可能である。いずれにしても外部評価の指摘に従い，２年後には自由電子レーザー研究の
見直しを行い，平成１９年度以降も BL5U の将来計画として自由電子レーザー研究（利用研究を含む）を継続するか，他
の計画を優先させるか，等について審議する。
（註）
放射光という学術用語は synchrotron radiation （SR）のことであり，シンクロトロン放射と直訳もされている（中国語
では同歩輻射）。最近では混乱を避けてシンクロトロン光と呼ぶところもある。なお，軌道放射（synchrotron orbital
radiation, SOR）という表現は東京大学物性研究所の光源施設（今はない）の固有名詞から来ていると国際的には認知
されており，学術的には全く通じない用語である。放射光源は第１世代から始まって第３世代まですべてシンクロト
ロン加速器を基本とする光源であり，今のところ，第４世代と呼ばれるシンクロトロン放射光源の具体案はなく，汎
用型の放射光源の分類としては第３世代で止まっている。その中でもトップアップ運転などの第３世代光源の高度化・
次世代化が現在，各光源で試みられている。一方，現在，国内で次世代放射光源と呼ばれているものは線形加速器（ラ
イナック）を使った光源のことである。しかし，線形の光源加速器を放射光源と呼ぶのは，もともと放射光がsynchrotron
radiation であったことを考えると矛盾した呼び方である。欧米ではもちろん，線形の光源加速器のことは synchrotron
radiation とは一切，呼ばない。いつの間にか国内では放射光とはシンクロトロン放射のことではなく，加速器から得ら
将来計画及び運営方針 311
れる光のことを指すようになったようである。この次世代放射光源の意味する線形加速器光源は汎用的なものではな
く，第３世代放射光源の延長にもない。つまり，今のところ，次世代放射光源と呼ばれている次世代光源は，汎用型
の放射光源の次世代化とは全く異質なものであり，UVSOR-II のような第３世代（的）放射光源の存在価値を失わせる
ものではないことに注意が必要である。
312 将来計画及び運営方針
5-4 計算科学研究センター
２００５年１月現在の計算機システムの概要を下図に示す。
図の左側は２０００年３月に導入されたスーパーコンピュータ
システムで，図の右側は２００３年３月に更新されて山手地区に設置された汎用高速演算システムである。
スーパーコンピュータシステム
汎用高速演算システム
日本電気 SX-7 32CPU
富士通 VPP5000 30PE
CISCO Catalyst
日本電気
TX-7 64CPU
SGI SGI2800,Origin3800
cco2k1
32CPU cco3k1 128CPU
cco2k2
32CPU
File Server
cco2k31 128CPU
Frontend
ccfep1
ccfep2
日立 SR8000 6CPU
高速シミュレーション
機構ネットワーク
システム構成図
スーパーコンピュータシステムは，富士通製 VPP5000 と SGI 製 Origin から構成されている。VPP5000 は 1 CPU 当
たりの最高演算性能が 9.6 Gflops のベクトル演算装置３０台から構成され，各 CPU に 8 ∼ 16 GB の主記憶装置をもつベ
クトル並列計算機である。一方，SGI Origin は 1CPU 当たりの最高演算性能が 0.6 ∼ 0.8 Gflops のスカラー演算装置 320
CPU から構成され，1 CPU 当たり 1 GB の主記憶をそれぞれの CPU から共有メモリとしてアクセスが可能な分散共有
方式の超並列計算機である。VPP5000 では高速なベクトル演算能力を活かした大型ジョブの逐次演算処理や８台以上
のベクトル演算装置を使った大規模なベクトル並列演算が可能である。Origin2800/3800はNon Uniform Memory Access
（NUMA）方式と呼ばれる論理的な共有メモリ機構を有する。NUMA は主記憶装置が各 CPU に分散して配置されてい
将来計画及び運営方針 313
るため CPU から主記憶へのアクセス速度が非等価ではあるが，利用者プログラムから大容量のメモリを容易に利用す
ることができるので，大規模な並列ジョブの実行が可能となる。高速シミュレーションシステムの日立製 SR8000 は，
主に機構内における利用を目的として運用されている。
一方，２００３年３月に導入された汎用高速演算システムは，NEC 製 SX-7 で構成される主システムと TX-7 で構成され
る副システムとから成る。NEC SX-7 は 1 CPU あたり 8.8 Gflops の最高演算能力を持ち，256 GB の共有メモリに結合
された 32 CPU の演算装置から構成され，総合演算性能 282.5 Gflops の共有メモリ型ベクトル計算機である。また，TX7 は 4 GB のメモリを持ち最大 4 Gflops の演算性能を有する CPU を３２台搭載したノードを基本単位として構成されて
いる。本システムは２ノードから成り，合わせて 64 CPU，256 GB，256 Gflops の総合性能を有する分散メモリ型スカ
ラー計算機である。このうち主システムは高速演算，大容量メモリを活用した大規模分子科学計算に用いられ，また
副システムは分子科学計算に加え，ホモロジー検索を主としたバイオサイエンス分野での利用に供されている。
２００４年度も１４４の研究グループの５５０名にもおよぶ全国の利用者に共同利用施設として広くサービスを提供し，
計算
科学分野の中核的拠点センターとしての役割を果たしている。最近の大規模計算への要求に答えるために，２００４年４
月から運用の抜本的な変更を行い，これまでと比較してはるかに高度で便利な計算環境の整備を行った。変更の主な
ポイントは，
(a)CPU 時間とメモリーの上限を大幅に緩和して，大きな分子の電子状態計算を可能にした。また，デスク容量の上限
を大幅に緩和して，分子動力学計算等の巨大データの保存を可能にした。
(b)大規模計算を高速処理するための並列計算キューを大幅に拡充した。
(c)これまでの特別申請を簡素化した特別利用キューを新設し，申請時に簡単な説明を追記するだけで，３６０時間（1632 cpu，128 GB メモリー）もの長時間ジョブを可能にした。
(d)アプリケーション利用キューを新設し，機種に依存しない Web からの標準入力で，量子化学計算で最も利用頻度が
高い Gaussian プログラムの効率的実行を初心者にも簡便に実行可能にした。
これらの変更により，これまでと比較して格段に大規模な計算が実行できるようになった。たとえば，HF/6-31G(d)
法で，原子数 338，基底関数 4,238 の分子系の SCF（21 回）+force の計算が TX-7（16cpu）を利用して９時間足らずで
終了するので，巨大な分子の理論研究も可能になった。今回の変更によって大規模な計算ばかりでなく，小規模な計
算も効率的に実行できるのも特徴である。次年度にスーパーコンピュータを更新することにより，２００６年４月からは
さらに巨大な分子系の大規模計算を可能にする計算環境を提供する予定である。
計算科学研究センターには，超高速コンピュータ網形成プロジェクト（NAREGI）のナノサイエンス実証研究のため
に，２００４年３月から総理論演算能力が 10 Tflops の大型計算機システムが導入されている。アプリケーション開発拠点
としての研究推進はもとより，事務局と計算機システムの運用という重要な役割を果たしている。
分子科学ばかりでなくバイオサイエンス分野の計算科学の唯一の全国共同利用センターとして，計算環境の提供ば
かりでなく，分子科学を基盤とする計算科学の裾野を大きく広げて，国際的に先導的な計算科学研究発進の中心拠点
としての進展を目指して運営を進めていく。このために，以下のことを現在計画している。
（１）高速パソコンクラスターの最近の普及によりセンターへの期待と役割がこれまでとは大きく変化してきている。
これに答えるために，通常の研究室レベルでは不可能な大規模計算を実行できる計算環境の整備と強化を引き続き進
めて，来年の３月にスーパーコンピュータを更新することにより，これまでと比較して格段に巨大な分子系の理論研
究も効率よくできるようにする。このために有用な計算プログラム，分子モデリングプログラム，動画像処理プログ
ラム等を強化していく。また，超大規模計算によって計算科学のブレイクスルーや新展開が期待できる特徴ある研究
314 将来計画及び運営方針
計画には，計算資源を優先的に大きく解放する方法を検討していく。
（２）物質科学はもとより生命科学分野でも，分子科学を基盤とする計算科学とコンピュータシミュレーションは，実
験に並ぶあるいはそれ以上に有力で強力な研究法として今後ますます重要になる。計算科学研究分野での新機軸を先
導的に展開するために，これまでのスーパーコンピューティングやグリッドコンピューティングの豊富な経験を活か
して，国内の代表的な「理論化学研究会」と「分子シミュレーション研究会」の協力のもとに，分子科学研究所に本
年度新設された計算分子科学研究系を中心にして「巨大計算に基づいた分子・物質シミュレーションナショナルセン
ター形成」の実現を目指す。このためのシンポジウムや研究会を開催して人的交流を促進すると同時に，内外の研究
者の支援のもとに若手研究者や大学院生の育成のための教育プログラムを進めて，計算科学の裾野を拡げる。また，ナ
ショナルセンターとして大きく機能していくために，NAREGI プロジェクト「ナノサイエンス実証研究」に代表され
る大型プロジェクトの推進ばかりでなく，国内に加えて多国間共同研究など国外の研究グループ（特にアジア地域の
研究者）との国際共同研究支援のあり方を検討していく。
本年度の外部評価でも指摘されているように，これらの実行にはセンターの人的パワーの補強が強く求められてい
る。
将来計画及び運営方針 315
5-5 装置開発室
装置開発室は，これまで所外の研究者の施設利用に関しては，装置開発室の設備の利用についてのみ公募の対象と
してきたが，先端装置開発技術の急速な多様化と進歩の早さを考慮し，装置開発室技術職員の技術レベルの向上を目
的として，平成１７年度後期より，実験装置の開発・製作についても施設利用として製作依頼を受けることとした。分
子科学研究所の研究支援組織としての位置付けは変らないので，業務の込み具合によっては引き受けられないことも
あることを公募要項には明記してある。この決定については，装置開発室所内運営委員会（平成１７年１月３１日），教授
会，などの議論を経て２月２２日の分子科学研究所運営会議において承認された。また，このような施設利用の内容の
変更にともなって，所外の委員も含めた装置開発運営委員会を設置することとなった。所外からの製作依頼について
は，開発要素の強いものを受け付ける方針であるので，年間数件以内を予定している。前期，後期の年２回公募し，装
置開発運営委員会で議論したのち，装置開発室長が採否を決定する。
装置開発室における１６年度の報告すべきもう一つの活動として，一年間の製作報告，共同技術開発，他機関との技
術交流報告などを内容としたアニュアルレビュー（年一回）の刊行がある。装置開発室の活動が所内外のできるだけ
多くの研究者や技術者の目に触れることは，研究者と技術者および技術者と技術者の間の情報交流をスムーズにし，
装
置開発技術の向上にとって，また，組織活性化のうえで極めて有益なことと考える。
316 将来計画及び運営方針
６．中期計画に対する取組
以下では，中期計画（平成１６年度∼２１年度）の初年度に分子科学研究所（岡崎共通研究施設の岡崎統合バイオサイ
エンスセンターと計算分子科学研究センターから併任している研究グループを含む）として取り組んだ内容を中期計
画の各項目に対して報告する。これに基づき，平成１７年度の年度計画（案）を策定したので，参考資料として最後に
添付する。
中期計画に対する取組 317
6-1 研究機構の教育研究等の質の向上に関する目標を達成するためにとるべき措置
6-1-1 研究に関する目標を達成するための措置
(1) 研究水準及び研究の成果等に関する目標を達成するための措置
（機構共通）
大学共同利用機関法人自然科学研究機構（以下「本機構」という。
）は，天文学，物質科学，エネルギー科学，生命
科学等，自然科学分野（以下「各分野」という。）における研究所等の役割と機能を充実させる。
また，統合バイオサイエンスセンターにおける研究の推進など，研究所間の連携による新たな分野形成の可能性を
検討する。
国際専門誌上や国内外の学会，討論会等で研究成果を積極的に公表する。
研究所等に研究所長等の諮問機関として所外研究者を含む運営会議を置き，共同研究計画に関する事項，研究者人
事等に関する事項及びその他機関の運営に関する重要事項で研究所長等が必要とするものについて諮問する。
各専門分野において国内の外部委員を含む委員会で自己点検を行い，国際的に第一線で活躍する著名な研究者によ
る評価に基づいて研究水準・成果の検証を行う。
自らの研究水準を高めるとともに，高度な研究者を養成し大学等研究機関に輩出する。
本機構では，構成５大学共同利用機関（国立天文台，核融合科学研究所，基礎生物学研究所，生理学研究所，分子
科学研究所）において，当該研究分野コミュニティを代表とする外部委員を含む運営会議をそれぞれ設置し，各機関
長（研究所長）は運営会議に対して各機関の運営のための諮問を行ってきた。平成１６年度は機構全体として１９回（分
子研は３回）の運営会議が開催され，共同利用・共同研究に関する事項，研究所の教育研究職員の人事及びその他重
要事項について審議した。
さらに，各機関では，外部委員（一部は外国人研究者を含む）を含む評価組織を立ち上げて，各専門分野の研究の
成果と進捗状況，研究施設の運営と将来計画，研究者個人の業績などについて自己点検及び外部評価を実施した。
また，本機構に評価担当理事を設置して，その下に評価タスクフォースを置き，各専門分野において研究成果の内
容及び公表の状況等など研究活動の資料，研究者等の大学や研究機関との交流の状況等をまとめた。
（分子科学研究所）
個々の研究の詳細については本リポートの各研究グループの研究活動の項（研究系および研究施設の現状）を参照
のこと。
分子科学分野において，光・Ｘ線・電子線・磁場等の外場，極低温等を利用する最先端の物理化学的方法，分子物
質の設計・合成手法，超高速計算機による理論シミュレーション等を駆使し，分子及び分子集合体の構造・機能等に
関する実験研究並びに理論研究を行う。
① 化学反応や分子物性を支配する普遍的な因子を理論的に解明し，反応予測や新物性の設計を可能とする分子理論
を構築する。
理論分子科学研究系を中心に，ナノ構造と元素の特性を利用した機能性分子の設計と計算，分子シミュレーション
における新しい拡張アンサンブル法の開発，朱−中村理論による分子機能の開発と制御，時間依存密度汎関数理論に
基づく多電子ダイナミクスの実時間解析，3D-RISM理論による水中の蛋白質の自由エネルギーと部分モル容積の計算，
光誘起イオン性中性相転移におけるフォノン・コヒーレンスの解明などの研究を進めた。
318 中期計画に対する取組
② 精緻で高度な分子分光法を発展させ，分子や分子集合体の状態評価手法としての確立を図る。併せて，実用的な
物性評価装置，計測装置を提案する。
分子構造研究系，電子構造研究系を中心に，表界面や金属クラスター・微粒子等の新規な分光測定手法の開発と光
学特性・電子構造の解明，原子分子の励起状態の挙動解明と位相制御の研究，高度な分光手法による生体分子ダイナ
ミクスの解明等の研究を進めた。
③ 分光学や光化学反応の光源として，新しいレーザーの開発及び放射光による極端紫外光源の開発を行い，さらに
化学反応動力学や新物質創成等の利用研究を推進する。
極端紫外光科学研究系，極端紫外光研究施設，分子スケールナノサイエンスセンター，分子制御レーザー開発研究
センター，電子構造研究系の連携によって，短波長自由電子レーザー，各種テラヘルツ光源，擬似位相整合ブロード
バンド光源，アト秒レベル超精密コヒーレント制御などの新光源，新計測法，および各種の新規ナノ物質の開発研究
を行った。
④ 新しい機能を有する分子，ナノスケール分子素子，分子性固体等を開発し，物質開発の指針を確立するための物
性研究を行う。
分子集団研究系，分子スケールナノサイエンスセンター，錯体化学実験施設を中心に，高性能の電気物性を示す有
機分子，特異な化学反応性を示す金属錯体分子，新規の光物性を示す金属ナノ粒子の開発とその物性評価の研究を進
めた。
⑤ 実験では解明不可能な化学現象・物理現象の根元的な理解を深めるため，理論及びコンピュータシミュレーショ
ンによる研究を進める。
計算分子科学研究系，計算科学研究センターを中心に，ナノスケールの大規模分子系の計算に向けて，高並列計算
機に適した分子動力学等の専用プログラムの開発研究を進めた。
(2) 研究実施体制等の整備に関する目標を達成するための措置
（機構共通）
① 本機構に研究連携委員会及び研究連携室を設置して，研究所等の間の研究連携並びに研究交流の促進を図る。
本機構では，研究連携委員会（親委員会）を設置し，研究連携委員会及び研究連携室会議を開催するとともに，よ
り機動的・実務的に審議や作業を行うため，同委員会の下に「研究連携に関するタスクフォース」を設置し，平成１６
年度は４回開催して研究所等間の研究連携及び研究交流の具体的方策について審議を行った。
「イメージングの科学」
を課題の一つに選定し，分子科学研究所が大きく関わった形で平成１７年度に具体化することになった。
② 本機構研究連携室を中心に知的財産の創出・取得・管理・活用を積極的に行うため，システムを整備し，効果的
な活用を促進する。
本機構では，知的財産委員会を設置するとともに，各機関でも知的財産の創出・取得・管理・運用を行うための体
制を整備した。
中期計画に対する取組 319
③ 各研究所等は，定期的に自己点検及び外部評価を行い，その結果に基づき，研究の質の向上に努めるとともに適
正な研究実施体制等の整備を図る。
分子科学研究所では，研究所の運営方法・全体的活動に対する評価と，各研究グループの研究活動に対する評価を
３年に一度行っている。前者の評価委員は外国人運営顧問（法人化前の外国人評議員）と運営顧問，後者の評価委員
は研究系・施設毎に最低２名の所外研究者（外国人を含む場合あり）としている。平成１６年度は，極端紫外光研究施
設，分子制御レーザー開発研究センター，分子スケールナノサイエンスセンター，計算科学研究センターの外部評価
を行った。外国人を含む運営顧問の評価も実施した。研究所，研究系，施設に対する全体的な評価結果については本
分子研リポートに掲載されているが，それ以外に非公開の評価結果が所長に報告されている。非公開のものには研究
者個人の評価が含まれている。また，全研究グループリーダーの研究ヒアリングを行い，研究顧問による評価を実施
した。さらに，６０歳を迎える教授に対し国内外の研究者若干名による評価が行われた。これらについての評価結果は
すべて非公開のものとして各委員から所長に報告があった。
④ 適切なポストドクトラル・フェローシップの構築を検討する。また，研究支援を行うスタッフの充実と資質の向
上を図る。
分子科学研究所では，平成１６年度はＩＭＳ フェローという呼称のポスドクを２２名雇用した。優秀なポスドクを獲得す
るために，以下のような制度を設けている。①原則として採用は４月からとする。②毎年６月までに研究所内でＩＭＳ
フェローの配分希望調査を行い，所長はその中から１０名程度，配分する研究グループを選ぶ。③９月から１２月の３ヶ
月の公募期間を設ける。④候補が決まり次第，所長に推薦し，所長の判断を仰ぐ。その後，主幹施設長会議，教授会
議を経て２月までに採用を決定する。⑤所長はＩＭＳフェローに助手と同額の研究校費を配分する。なお，推薦した
候補の採用が認められなかったり，候補が見つからなかったりしたグループリーダーは所長にポストを返上すること
になっている。
⑤ 他研究機関，大学，企業との研究者の交流を促進するための研究部門の充実を図る。
分子科学研究所では，客員研究部門を設置することで，通常の共同利用を越えた共同研究を推進する仕組みを持っ
ている。また，分子研にほとんど常駐して研究を行う客員研究者については所内研究者に準拠する研究環境（予算，研
究スペース，研究支援者など）を所長は与えている。
⑥ 本機構内の共通研究施設，センターとの兼担制度を設け，境界領域の分野の発展を促す。
岡崎共通研究施設（岡崎統合バイオサイエンスセンター，計算科学研究センター等）との一体的運営による研究推
進を目的として，関連する基礎生物学研究所，生理学研究所及び分子科学研究所の研究教育職員を岡崎共通研究施設
に勤務命令させる制度を設けて，運用している。
（分子科学研究所）
① 大学との連携を基に一定期間，分子科学研究所の一員として研究に専念できる制度の構築に努める。
従来の流動研究部門に替わる専任的客員研究部門として分子スケールナノサイエンスセンターに先導分子科学研究
部門を設置し，新しい制度の整備を進めた。
320 中期計画に対する取組
② 研究系と施設が適切に連携した柔軟性ある組織に再編・整備するとともに，研究成果を上げるため，研究設備の
利用促進と整備を行う。
計算分子科学研究系を設置し，研究部門の整備を進めた。新しい光分子科学の開拓を行うための連携研究の立ち上
げ準備を行った。各研究グループの所内連携も進めた。
6-1-2 共同利用等に関する目標を達成するための措置
(1) 共同利用等の内容・水準に関する目標を達成するための措置
（機構共通）
① 各専門分野における共同利用・共同研究の内容や水準を向上させるための基本的方策を策定し，具体的運営に関
して，運営会議に諮り審議する。
本機構では，共同利用規程を制定した。共同利用・共同研究・研究会の具体的運営は，各機関の運営会議の審議を
受けて，基本的方策を策定している。
分子科学研究所では，課題研究（数名の研究者により特定の課題について行う研究。最大３年間有効），協力研究（所
内の教授または助教授と協力して行う研究），研究会（所内外の研究者によって企画される２０∼４０人規模の研究討論
会），施設利用の枠で公募している。
② 各専門分野において成果を上げるため，本機構の所有する特徴ある大型装置や大型施設を活用した共同利用・共
同研究を推進する。また，共同研究の相手方機関の設備・研究環境も活用できるよう，必要に応じて本機構研究者を
派遣する等，双方向性のある研究体制を整備する。
本機構では，共同利用・共同研究・研究会は，公募を原則とすることを義務付けられている。分子科学研究所では，
主幹施設長会議，教授会議で公募要領の見直しを行っている。双方向型の研究体制は核融合科学研究所において整備
された。
分子科学研究所では，計算科学研究センターのスーパーコンピュータや極端紫外光研究施設（UVSOR 施設）の放射
光実験装置の利用促進のため，施設利用での対応ばかりでなく，課題研究と協力研究においても利用を可能としてい
る。
③ 共同利用公募を行い，利用者の代表を含む委員会で，審査によりテーマを採択する。共同利用・共同研究の運用
全般について外部委員を含む委員会で検証し，検証結果を運用に反映させる。
分子科学研究所では，所外委員を含む共同研究専門委員会を運営会議の下部組織として位置づけて設置し，共同利
用・共同研究・研究会についての申請課題の採否案作成，実施方法の見直しなどについて検討し，運営会議で最終決
定している。施設利用については各施設に置かれた運営委員会で申請課題の採否を決定している。施設利用の検証に
ついては各施設の外部評価によって行っている。その結果は本分子研リポートで公開している。
④ 我が国の代表的な学術研究機関として，各専門分野の国際的窓口としての機能を向上させ，国際的共同研究，相
互の共同利用及び国際的協定に基づいた様々な協力活動を積極的に行う。
分子科学研究所では，日本学術振興会の諸制度を利用した国際共同研究，研究所の外国人客員研究部門の運用に加
え，
「物質分子科学」
「光分子科学」
「化学反応ダイナミクス」の重点３分野に関して独自の国際共同研究制度（平成１７
中期計画に対する取組 321
年度は７件を選定）を開始し，中国及び韓国の若手研究者の長期（６ヶ月）滞在やフランス，ドイツ，イタリア等か
らの研究者の短期訪問による共同研究を実施した。平成１７年度に向けて，特に東アジアを初めとする世界の研究者を
受け入れ，世界の拠点研究所として研究者交流と共同研究を実施するための検討を行い，中国化学研究所，韓国高等
科学技術院分子科学センター，台湾中央研究院原子分子科学研究所と研究協力の覚え書きを交わした。
⑤ 共同研究・共同利用の実施，募集，成果等について情報公開を積極的に行い，新たな利用者や研究者の発掘に努
めるとともに，利用者の便宜に供する。
分子科学研究所では，共同利用・共同研究・研究会の募集については研究所のホームページに掲載するとともに，学
会誌に掲載している。申請書式も電子化されている。研究成果に関しては Annual Review， 本分子研リポート，分子研
レターズ，各施設の Activity Report 等で公表している。
⑥ 共同利用・共同研究環境の整備強化や情報ネットワーク等インフラストラクチャーの整備を行う。
本機構事務局に情報ネットワーク及びＴＶ会議システムを設置し，各機関と容易に連携をとれるようにした。
⑦ コミュニティの研究者の参画を得て計画の具体的立案及び研究課題の抽出を行う。
分子科学研究所では，共同研究専門委員会及び各施設の運営委員会で半年毎に検討を進めている。
⑧ 国内外との共同利用・共同研究を通じて学際的な研究の推進にも恒常的に取り組む。
本機構では，平成１７年度の分野間連携における学際的・国際的研究拠点の形成に向けて，国内外との共同利用・共
同研究・研究会を通じて学際的な研究の推進について検討を行った。
⑨ 共同利用・共同研究を推進するため，高度な実験・観測装置を開発整備する。
分子科学研究所では，各施設の運営委員会で半年毎に議論し，大型装置，中型装置の高度化計画を策定しながら，予
算獲得に向けて活動している。
（分子科学研究所）
① 放射光及びレーザーを光源とする先端的光科学研究設備について，高度な共同利用・共同研究を推進する。また，
国内外の放射光科学の研究動向を見極めて大型研究施設の整備を進める。
先端的光分子科学研究設備について，共同研究を進めながら，外部評価を参考に，強化策を検討した。特に，極端
紫外光研究施設については，関連国際会議や日本放射光学会で国内外の放射光科学の研究動向を見極めるとともに，
外
部評価結果を参考に，施設整備を進めた。
② 巨大計算に向かっている計算科学，生物分子科学，ナノ分子科学の国内外における動向を見極めて超大型計算機
の整備を進め，高度な共同利用･共同研究を推進する。また，超高速コンピュータ網形成プロジェクト（ＮＡＲＥＧ
Ｉ）
【Ｈ
１５∼１９までの期限付きプロジェクト】を推進する。
超高速コンピュータ網形成プロジェクト（ＮＡＲＥＧＩ）のシステム運用を開始し，利用研究を展開した。また，計算
科学研究センターの超大型計算機の強化について検討を進めた。
322 中期計画に対する取組
③ 高磁場核磁気共鳴装置等の先端的分光分析・物性評価装置について，高度な共同利用・共同研究を推進する。
高磁場核磁気共鳴装置を立ち上げて共同利用の準備を行った。既存先端的分光分析・物性評価装置については，更
に高度な共同利用・共同研究を推進するための見直しを行い，一部の装置を強化した。
(2) 共同利用等の実施体制等に関する目標を達成するための措置
（機構共通）
本機構に属する研究所等は，
それぞれの特徴を生かして共同利用等の実施体制等に関して以下のような措置をする。
① 国内外の研究者との幅広い共同利用・共同研究を実施するための必要な施設，設備の研究環境を整備するととも
に資源配分の公平性と透明性を図り，積極的な推進及び円滑な運営を目指して，組織，体制を構築する。
各機関では，機器開発を推進する組織や設備の整備を行った。分子科学研究所では，装置開発室と各研究者・施設
の連携によって，機器の開発をおこなっている。
② 資金・設備等を活用し，萌芽的研究及びその共同研究を進める。
本機構では，外部委員を含んだ共同研究委員会等（分子科学研究所では共同研究専門委員会）を設置して，共同利
用・共同研究・研究会の計画の採択，実施体制の検討を行っており，その際，萌芽的研究の推進の観点も充分考慮し
ている。
③ 共同利用・共同研究の成果は，出版物等多様なメディアを利用し公表する。
各機関では，共同利用・共同研究・研究会の成果を要覧，年報（Annual Review，Activity Report）等（分子科学研究
所では，他に分子研リポート，分子研レターズ）の出版物で公表するとともに，学術雑誌への掲載又はホームページ
により研究成果を公表している。各報道機関にも成果発表している。
④ 共同利用・共同研究の運営・成果に関する外部評価を行い，その結果を将来構想等に反映させる。
各機関の主たる研究内容等について経営協議会及び教育研究評議会に報告するとともに，外部協議員，評議会員の
意見を聴取している。分子科学研究所では，外部評価をもとに将来計画委員会を開催し，研究所全体で将来計画を策
定し，本分子研リポートにその結果を掲載している。
⑤ 共同利用・共同研究における技術者の技術力向上のため，研修等を実施する。
本機構では，各専門分野において研修，研究会，講習を実施した。分子科学研究所では，技術専門職員研修（化学
コース），放射線同位元素等取扱施設安全管理担当職員研修，放送大学利用による職員研修に参加した。
⑥ 特別共同利用研究員等若手研究者に対する研究支援の強化を図る。
各機関に大学院教育委員会又は特別共同利用研究員受入審査委員会を設置し，若手研究者に対する研究支援の強化
について検討した。総合研究大学院大学の学生に加えて，特別共同利用研究員にもＲＡ制度を開始した。
⑦ 共同利用者用の宿泊施設等の研究環境を整備する。
機関が管理する共同利用者用宿泊施設の利便性の向上を図るため，インターネットを利用した空室状況の確認，予
約を可能とした。
中期計画に対する取組 323
⑧ 実験・観測データの公開を一層進めるとともに，広く利用できるデータベースを構築する。
（分子科学研究所には該当しない）
6-1-3 教育に関する目標を達成するための措置
(1) 大学院への教育協力に関する目標を達成するための措置
（機構共通）
① 大学共同利用機関としての特長を生かした特色ある教育を実施する。大学院教育を機構の重要項目として位置づ
け，総合的に大学院教育を検討する組織を機構に設ける。また，具体的事項（受託，単位認定，研究教育等）につい
て検討する組織として，各研究所に委員会を設置する。
各機関では，専攻委員会を設置している。分子科学研究所では，構造分子科学専攻委員会と機能分子科学専攻委員
会が置かれており，原則として８月を除く毎月第３金曜日の午前中に開催している。機構全体の取り組みについては，
副機構長が専攻長を兼ねているため，機構会議（月一度開催を原則）で意見交換を行っている。
平成１８年度から５年一貫制を導入する国立天文台，核融合科学研究所及び分子科学研究所では，設置構想，教育課
程（授業科目や単位），教員組織，平成１７年度実施の入試方法の詳細について検討している。
② 研究所等は，総合研究大学院大学と緊密に連携・協力し，特色ある大学院博士課程教育を以下の専攻において実
施する。
ア 核融合科学研究所に設置された核融合科学専攻
イ 基礎生物学研究所に設置された分子生物機構論専攻
ウ 国立天文台に設置された天文科学専攻
エ 生理学研究所に設置された生理科学専攻
オ 分子科学研究所に設置された構造分子科学専攻及び機能分子科学専攻
６専攻の教員約３６０名が学生１６０名に対して５２講義（専攻をまたぐ共通科目を含む），
１６３演習を実施し，単位認定し
た。また，４４人（内，論文博士５人）の博士の学位を授与した。分子科学研究所では，それぞれ次のような数値になっ
ている。８講義，４１演習，１２人（内，論文博士４人）。また，各専攻におけるセミナー，英語教育等の総合的教育に加
えて，分子科学研究所では，
「総研大岡崎レクチャーズ：アジア冬の学校」，
「第１回夏の体験入学」，
「第１４回分子科学
研究所オープンハウス」を実施した。
③ 東京大学大学院理学系研究科，名古屋大学大学院理学研究科，同工学研究科との協力による大学院教育を実施す
る。
分子科学研究所では，連携大学院制度に基づき，京都大学大学院理学研究科と教員，学生の交流を実施。
④ 研究所等は，国立大学法人の要請により連携大学院制度や特別共同利用研究員制度により大学院教育に協力する。
本機構では，１１０名の特別共同利用研究員（分子科学研究所は１７名）を受入れ，大学院教育を行った。
⑤ リサーチアシスタント制度の活用などにより，大学院生に対する支援を行う。
本機構では，１６３名のリサーチアシスタント（分子科学研究所は３１名）を採用し，研究者育成を行った。
324 中期計画に対する取組
⑥ 学生に多様な教育の機会を与えるとともに，カウンセリングなど心と体のケアにも配慮する。
分子科学研究所では，研究科共通専門基礎科目を設置するなど，他専攻との単位互換制度の充実を図った。また，外
部委託によるカウンセラーを配置し，年１０回のカウンセリングを実施した。
(2) 人材養成に関する目標を達成するための措置
（機構共通）
本機構は以下のように，各種ポストドクトラル・フェローシップを整備し，若手研究者の育成と流動化の促進に努
める。
① 大学院修了後やポストドクトラル・フェローシップ任期終了後の活動状況の把握に努め，今後の方策の指針とす
る。
分子科学研究所では，進路先の調査は転出時に行っているが，追跡調査はしていない。
② 本機構で教育指導を受けた大学院生等の博士号取得後の進路について，若手研究者の流動化の一環として国内外
の研究機関への異動を推奨する。
各機関では，各機関に対する求人依頼・公募案内を定期的にまとめて掲示することで，大学院生等への就職情報を
提供している。分子科学研究所では，原則として指導教員が大学院生をそのままＩＭＳフェロー（ポスドク）や助手に
採用することは禁じている。
③ 大学院生・博士号取得者の処遇改善方策について検討する。
分子科学研究所では，大学院生全員（日本学術振興会の研究員を除く）をリサーチアシスタントとして雇用してい
る。博士号取得者に対しては，独自のポスドク制度（ＩＭＳフェロー）に加えて，文部科学省の支援プロジェクトや各
研究者が獲得した科学研究費補助金，ＪＳＴのプロジェクト経費，受託研究費等を使って，博士研究員（ポスドク）と
して雇用している。その場合，雇用条件が同じ場合はＩＭＳフェローの認定を主幹施設長会議で審議して与えることに
している。
6-1-4 その他の目標を達成するための措置
(1) 社会との連携，国際交流等に関する目標を達成するための措置
（機構共通）
本機構は以下のように，社会との連携や国際協力等に関して具体的な計画を推進する。
① 自然科学研究における基礎的研究の重要性を広く社会・国民に訴え，得られた研究成果を国民と共有できるよう
に広報・情報発信に努める。
本機構では，機動的，効果的に審議・検討を行うため，広報に関するタスクフォースを組織するとともに，基本計
画並びに実施計画を作成し，機構パンフレットの作成，本機構ホームページのリニューアルを図った。分子科学研究
所では，広報委員会に新たに広報担当専任技術職員１名を配置し，広報・情報発信の強化に努めている。
中期計画に対する取組 325
② 高度な技術力を持つ企業と様々な連携を図り，企業や企業内研究者との共同研究を進めるための方策について検
討する。
本機構では，知的財産ポリシー，利益相反ポリシー，産学官連携ポリシー，職務発明等規程，研究有体物取扱規程
について制定した。
分子科学研究所では，平成１６年度の発明届件数は１３件，特許申請件数は６件（機関有特許。手続き中１件を含む）で
あった。民間企業からの研究費の受け入れは１６件，研究員の受け入れは１５人であった。
③ 研究成果やノウハウの活用のため，各種審議会，地方公共団体の委員会等への積極的な参加を推奨する。一般講
演会，ホームページ，資料等を通じて広く一般社会への情報発信に努める。産業界に向けた研究成果や技術成果の発
信にも努める。
本機構では，大学共同利用機関法人自然科学研究機構役員等兼職規程及び職員兼職規程に基づき，各種審議会や学
会・地方公共団体の委員会等への参加を認めている。また，各機関では，一般講演会を実施し，そのポスター及び実
施状況をホームページで公表するなどして，一般社会への情報発信に努めている。分子科学研究所では，一般講演会
として豊田理化学研究所との共催で「分子科学フォーラム」を２ヶ月に１回の割合で開催している（平成１６年度は６
回実施）。講演者に分子科学や周辺の分野の第一線の研究成果を近隣の多くの市民を含めた参加者にわかりやすく紹介
してもらうものである。
④ 生涯学習・学校教育・専門家教育面で地域からの要請に積極的に対応する。
分子科学研究所では，愛知県立岡崎高校のスーパーサイエンスハイスクールに積極的に協力した。
⑤ 研究成果を海外や国内の大学・研究機関の研究者へ積極的に公開する。国際会議や学会の企画，および様々な情
報発信媒体（ホームページ，パンフレット，解説資料（英語版も整備））を通じて公表する。
研究成果は学術論文及び学会発表として公表するとともに，ホームページ，メディア，パンフレット等で積極的に
公表した。
⑥ 国際シンポジウム・国内研究会を積極的に実施して，国内研究者の研究活動を支援する。会議の立案，サポート
体制等，具体的な実行案を策定する。
本機構では，国際シンポジウムを平成１６年度は７件（分子科学研究所１件）開催し，国内研究会についても，各機
関において実施し，研究活動の支援を行った。
⑦ 科学技術協力事業，二国間，多国間等政府・機構・研究所レベルの国際共同研究事業を一層推進する。
各機関では，各種研究協力協定等を締結し，研究者の相互受入等，国際共同研究事業を推進し，年次報告等で公表
した。中でも，今年度は，東アジア（中国，韓国及び台湾）に重点を置き，連携協力を実施した。
⑧ 海外研究者，留学生，博士号取得者の受入れを推進するための制度の基礎整備を図る。
宿泊施設の利用案内を英語化するなどの利便性を図り，宿泊施設の内装，ユニットバス，ボイラー等の改修を行い，
生活環境の整備を図った。
岡崎市が国際学術研究交流特区としてみとめられ，外国人研究者受入れに関する規制が緩和された。
326 中期計画に対する取組
(2) その他
（機構共通）
① 図書，雑誌（電子ジャーナルを含む）の充実を図り，各専門分野の情報センターとしての機能を拡充する。
各機関では，論文検索システム及び蔵書検索システム等を整備するとともに，国立大学法人等が所蔵している図書
館資料（図書・雑誌）の所蔵状況を検索できる国立情報学研究所のシステムに加入し，情報センターとしての整備を
行った。
② 本機構本部，研究所等間のネットワーク等の整備を行い，情報連絡の効率的運用を図る。ネットワークセキュリ
ティにも留意する。
本機構本部事務局と各機関の情報ネットワーク及びＴＶ会議システムを整備して，情報連絡の効率的運用を図った。
セキュリティ強化の方策を検討・実施するとともに，担当者からなる連絡体制を整備した。
中期計画に対する取組 327
6-2 業務運営の改善及び効率化に関する目標を達成するためにとるべき措置
6-2-1 運営体制の改善に関する目標を達成するための措置
（機構共通）
① 本機構の運営に際して，研究所等の活動状況を適切に反映させるため，機構に研究所長等を含む機構会議を置く。
本機構では，４月以降，毎月１回定期的に機構会議を開催し，予算配分，規程整備，職員の労働条件の改善等，機
構の業務運営について検討を行っている。
② 本機構においては，広く研究情報の収集に努め，機構としての研究の指針を検討する。また，多様な研究需要へ
の対応や新たな分野の開拓等を可能にする体制の整備を図る。
本機構では，教育研究評議会（第４回）において，
「機構の研究教育活動について」を議題に取り上げ，新分野開拓
を目指した分野間研究連携について各評議員からの活発な意見に基づき，検討を開始した。分野間連携の具体的方策
については，研究連携委員会及び研究連携室を設置して，分野間連携による学際的・国際的研究拠点形成事業や分野
間連携シンポジウム等を企画した。研究連携委員会及び研究連携室の検討内容については，機構会議に報告し，理事
を加えた検討を行っている。
③ 研究計画その他の重要事項について専門分野ごと及び境界領域・学際領域ごとに外部学識者からの指導・助言に
基づき業務運営の改善，効率化を行い，機動的かつ柔軟な研究体制の整備を図る。
本機構では，経営協議会の委員からの意見を踏まえ，機構長のリーダーシップを発揮するため，機構長裁量経費の
予算化を図り，各機関の国際的な研究拠点の形成及び若手研究者の育成の推進を図った。
④ 研究所長等は，副所長，研究総主幹，研究主幹・施設長等とともに研究体制・共同利用体制の充実を図る。
各機関では，プロジェクト制の導入，テーマグループ制の導入，重点共同利用研究の設置及び顧問を置くなど，各
機関において特色ある研究体制・共同利用体制の充実を図った。分子科学研究所では，運営顧問，研究顧問の設置が
該当する。
⑤ 分子科学研究所，基礎生物学研究所，生理学研究所の所長は，運営会議に加えて，機動的・戦略的運営を図るた
め，定期的に教授会議を開催する。
分子科学研究所では，教授会議を毎月１回（８月を除く），原則，第３金曜日に開催した。
⑥ 技術職員，事務職員の専門的能力の向上を目指すため，研修，研究発表会等への積極的な参加を促す。
本機構では，一般職員について，国立大学協会が主催する各種研修会に積極的に参加させた。各機関では，技術職
員に対し研修や研究発表等に積極的に参加を促した。
6-2-2 研究組織の見直しに関する目標を達成するための措置
（機構共通）
① 自己点検や外部評価を踏まえ，機構長及び研究所長等のリーダーシップの下に研究組織の見直しを図る。
② 研究者の自由な発想に基づく基盤研究を基本的活動とするために，研究体制について見直しを図る。
328 中期計画に対する取組
③ 共同利用を円滑に行うための研究体制やプロジェクト型研究に対する研究体制について客員制度を含めて見直し
を図る。
本機構では，教育研究評議会や機構会議において各機関の研究組織見直しについて各所長が説明し，理解を得てい
る。分子科学研究所では，主幹施設長会議に加え，将来計画委員会も開催して，見直しを検討している。
分子科学研究所では，法人化に際し，新たに発足させた計算分子科学研究系，先導分子科学研究部門，安全衛生管
理室について，組織を補強するための検討を行った。
6-2-3 職員の人事の適正化に関する目標を達成するための措置
（機構共通）
① 公募制を取り入れ，研究教育職員の人事選考の透明性を確保する。
本機構では，研究教育職員の採用については，原則として公募制を採用し，教育研究評議会が定めた選考基準に基
づき，外部委員を半数含む運営会議で選考しており，透明性・公平性を確保している。分子科学研究所では，運営会
議の下に設置した人事選考部会（所外５名，所内５名）が最終候補を運営会議の結論として選考し，所長はその結果
に対し，教授会議にも諮って最終決定する。
② 各専門分野に適した任期制を導入して，研究教育職員の流動化・活性化を図る。また，分子科学研究所において
は内部昇格禁止の制度も導入する。
本機構では，各機関に適した任期制の導入を実施し，研究教育職員の流動化・活性化を図った。分子科学研究所で
は，助教授と助手の内部昇格禁止とする内規的ルールを堅持しており，研究教育職員の流動化・活性化を図っている。
また，分子科学研究所で設定している助手の任期は紳士協定的な期限でしかなく法律上は任期と言えるものではない
ため，法人化後は公募の際には「６年を目途に転出を推奨」という表現を使うことにした。
③ 外国人研究者の採用を促進して，国際的な研究機関として広い視点を取り込む。
分子科学研究所では，
平成１６年度中は外国国籍の研究者を新たに専任の研究職員として雇用するケースはなかった。
２つの外国人客員研究部門に４つのポストを持っており，３ヶ月滞在∼１２ヶ月滞在の条件で候補者を主幹施設長会議
で選考している。
④ 事務職員について，大学，研究機関等との人事交流を推進する。
本機構では，国立大学法人等の人事担当役員及び事務局長等と打ち合わせ会を実施し，人事交流を図った。
⑤ 技術職員及び事務職員について，国家公務員採用試験に代わる適切な採用方法を採る。
本機構では，国立大学等職員採用試験制度に参加し，職員を採用した。分子科学研究所では，技術職員に関して広
く人材を集めるために，共通の採用試験には依らない公募による選考も併用した（平成１６年度１名。平成１７年度４月
１日付け採用２名）。
⑥ 技術職員及び事務職員について，適切な勤務評価制度を導入する。
本機構では，平成１６年度は，国家公務員に準じた勤務評定を実施した。今後，公務員制度改革の動向等を踏まえ，検
討を行う。
中期計画に対する取組 329
6-2-4 事務等の効率化・合理化に関する目標を達成するための措置
（機構共通）
① 本機構，国立天文台，核融合科学研究所及び岡崎３機関（基礎生物学研究所，生理学研究所及び分子科学研究所
をいう。）に事務組織を設け，重複事務を避ける等，効率的に業務を遂行するため各々の権限と義務を明確化する。
本機構では，管理的業務と事業的業務の役割分担を明確にし，業務の一層の効率化を図るため，本部事務局の事務
組織の見直しを行った。共済業務，給与計算，支払業務等への重複業務を事務局に一元化した。
② 事務処理，技術支援の内容を定期的に見直し，事務組織に流動性を持たせ，専門性に応じて外部委託等を検討す
る。
本機構では，警備，メンタルヘルスなど専門性の高い業務について，外部委託を行った。
③ 情報ネットワークを整備し，事務の情報化，会議の合理化等を図り，事務及び運営の効率化に努める。
本部事務局の情報ネットワークを整備するとともに，光ケーブルを敷設し，ＴＶ会議システムを導入した。
330 中期計画に対する取組
6-3 財務内容の改善に関する目標を達成するためにとるべき措置
6-3-1 外部研究資金その他の自己収入の増加に関する目標を達成するための措置
（機構共通）
① 本機構の研究成果等研究活動の広報普及に努めるとともに，寄付及び受託研究等の受入れ手続きの簡素合理化を
図るなど，受入れ体制を整備する。
各機関では，研究者を対象とした講演会を実施した。また，機構本部や文部科学省では，適宜記者発表を行うなど，
積極的に研究成果等を公表している。各省庁の補助金事業の情報の収集，民間の研究助成財団の情報の集約を行うと
ともに，各機関では，科学研究費補助金の説明会を実施した。分子科学研究所では，外部資金公募に関する情報を広
報委員会及び事務センター国際協力研究課から研究者全員に電子メールで周知と勧誘を図っている。
② 特許等の取得手続きの組織体制を整備するとともに，知的財産に関する講習会の開催などにより，組織全体とし
ての意識向上を図る。
本機構では，知的財産委員会規程を制定し，機構に知的財産委員会，各機関に知的財産委員会等を設置した。知的
財産及び利益相反に関する制度を整備し，講習会等の教育活動を行った。
分子科学研究所知的財産委員会では，ほぼ毎月特許申請の審査を行っている。利益相反委員会では「利益相反セミ
ナー」などを複数回開催して，研究成果が正当に活用されるように啓発を図っている。
6-3-2 経費の抑制に関する目標を達成するための措置
（機構共通）
① 必要に応じ定型業務等の外部委託を行う等，管理業務の合理化を図るとともに，効率的な機構運営を行うこと等
により，経費の節減に努める。
本機構では，ＴＶ会議システムを活用し，職員旅費等を節約した。法人化に伴う事務取扱を検討し，競争性を確保し
た上で契約事務の簡素・合理化を図った。給与計算業務の機構本部での一元化に取り組んだ。支払業務を一元化する
ことにより，振込手数料の節減を図った。また，管理業務の重点化を図るため，共同研究者宿泊施設貸し出し等の窓
口業務を集約した。
分子科学研究所では，活発な人事流動による高齢化の抑制，管理職手当 2% 削減など，人件費抑制を行っている。ま
た，所長は事務センター財務課の協力を得て，研究費の執行状況を定期的に把握し，適切な執行を促すとともに，年
度末に近くなった時点で，配分予算の見直しを行っている。
② 事務手続きの簡素化・迅速化，省エネルギー化等を推進することにより，経費の抑制に努める。
本機構では，財務会計システムを導入し，発生源入力，残高のネットワークによる確認など，事務手続きに関する
省力化を図った。電気料金の契約の見直しを行い，経費の節約を行った。各棟の電気，水道の使用量を把握できる体
制の整備を検討した。
6-3-3 資産の運用管理の改善に関する目標を達成するための措置
（機構共通）
① 本機構の機能に資産の運用管理を所掌する部署を設置し，資産の運用及びリスク管理等を外部の専門家の意見も
中期計画に対する取組 331
聞きながら実施できる体制の整備を図る。
本機構では，財務改善担当理事を設置するとともに，新日本監査法人と契約し，外部資金の獲得・運用，資産運用
等について具体的な検討を開始した。
② 資産の適正な運用管理を図るため，その管理状況について定期的に点検し，必要に応じて見直しを行う。
本機構では，財務会計システムにより，動産・不動産データを一元的に管理することにより，適正な資産管理を行っ
ている。調達物品（５００万円以上）の実地での納品検収に加えて，現有の有形資産の実地での管理状況検査を実施し，
適否を確認する体制を整備した。本部事務局及び各機関の事務組織における業務執行状況について，内部監査を実施
し，資産の管理状況についても点検した。
332 中期計画に対する取組
6-4 自己点検・評価及び当該状況に係る情報の提供に関する目標を達成するための措置
6-4-1 評価の充実に関する目標を達成するための措置
（機構共通）
① 自己点検及び外部評価の結果を，機構運営に反映させるシステムを構築する。
本機構では，自己点検及び外部評価のあり方について，評価に関するタスクフォースで検討を行うとともに，役員
会・機構会議・教育研究評議会においても審議している。
② 自己点検・外部評価の結果を踏まえ，中期目標期間終了時までに，次期中期目標期間以降を念頭において，機構
として理念・目標等の見直しを行い，見直した部分を明らかにして公表する。
本機構では，より一層機動的・効率的に検討するため，重要項目である評価に関するタスクフォースを設置して，中
期計画の見直しなど，評価に関する重要事項について検討を行っている。
6-4-2 広報及び情報公開等の推進に関する目標を達成するための措置
（機構共通）
① 情報公開請求に適切に対応できる組織整備を図る。
本機構では，情報公開規程，情報公開委員会規程を制定し，本機構事務局を中心とした情報公開請求に対応する組
織体制を整備した。
② 報道機関等への研究成果の迅速な公表を図る等，専門分野の情報を適切に提供し，成果の活用に関して対応でき
る組織を整備する。
各機関に広報担当組織（分子科学研究所では広報委員会）を整備するとともに，本機構に広報に関するタスクフォー
スを設置し，機構としての広報のあり方についての検討を行っている。
③ 研究所等によっては高度な知識や経験を持つアマチュア科学者向けの窓口を設置する。
分子科学研究所では，該当なし。
④ 本機構の業務活動，諸規程，各研究者の研究成果等を広報誌やホームページ等により広く社会に情報発信する。
本機構紹介用リーフレットを和文，英文で作成し関係機関等に配布しているほか，ホームページにより和文，英文
で機構の業務概要を公開している。各機関では，各種広報誌（岡崎３機関は OKAZAKI，各研究所要覧）の発行，ホー
ムページの充実を図り，情報の発信に努めている。広報誌「OKAZAKI」は岡崎３研究所の研究活動についてわかりや
すく紹介しており，岡崎市役所の他，近隣の中学・高校・大学・地方自治体などに配布しているものである。ホーム
ページアクセス件数は，本機構全体で合計約１，５６０万件となっている。内，分子科学研究所は約２０万件。国立天文台
は約１，５００万件
⑤ 職員の倫理，セクシュアルハラスメント，機器調達契約等の守るべきガイドラインを定め，公表する。
本機構では，職員倫理規程，セクシュアルハラスメントの防止に関する規程を制定し，それらに基づき，苦情相談
に対する指針及びセクハラを防止するため職員が注意すべき指針を定めて周知した。また，
「国等による環境物品等の
中期計画に対する取組 333
調達の推進等に関する法律」に基づき，環境物品等の調達の推進を図るための方針を定め，公表した。
⑥ 研究成果を年次報告等として公表する。
各機関では，年報（分子研では英文 Annual Review と本分子研リポート）を作成するとともに，ホームページ上でも
公表している。
⑦ 研究所等の一般公開を計画的に行う。
分子科学研究所では，３年に一度，開催しており，次回は来年度実施。
⑧ 機構が関わる研究分野・関連分野における国際的に優れた国内外の研究者の一般市民向け公開講演会を積極的に
行う。また，地域社会と連携した一般市民向け公開講座等も実施する。
本機構では，合計３６回の公開講演会を実施した。そのうち，分子科学研究所では６回。
⑨ 各専門分野における社会に対する説明責任と研究評価に資するため，研究所アーカイブスの整備を行う。
分子科学研究所では，担当者を決定したところで，現在，準備中。
334 中期計画に対する取組
6-5 その他業務運営に関する重要目標を達成するためにとるべき措置
6-5-1 施設設備の整備等に関する目標を達成するための措置
（機構共通）
① 定期的に施設の実態や利用状況を自己点検・評価し，教育研究活動や共同利用等の施設の有効活用を図る。
本機構では，施設の実態や利用状況の調査を行うため，施設点検・評価システムを導入した。
② 施設の老朽化，狭隘化，耐震対策，既存施設の点検・評価及び共同研究等の研究活動の進展に伴い必要となる施
設の整備計画を作成し，計画的な施設整備を行い，研究施設等の適正な確保に努める。
各機関では，既存施設の点検・評価を行い，空調機更新，給水管，排水管更新，雨漏り・漏水対策，エレベータの
保全修理など，必要箇所の営繕・改修工事を実施した。主要建物においては耐震診断を実施し，緊急度ランクによる
整備計画を検討した。電力の安定供給及び最大電力のピークカットのため，非常用発電機の増設を行った。また，電
力需要を調査し，変圧器の集約化を行った。
③ 環境を考慮した施設整備に努める。
各機関では，施設整備委員会等において，施設年次計画等を策定すると共に，研究活動の進展に伴う計画の見直し
を行った。環境対策の整備実施状況を調査し，環境への配慮から屋外緑化整備（水路整備及び植樹等）を実施すると
ともに，各工事において，省エネ設計，リサイクル建材の利用，排水再利用等を実施した。身体障害者対策を施した
屋内環境整備や駐車場や外灯など屋外環境整備を行った。
④ 施設の安全で効率的な管理・運営のため，施設・設備の利用計画，維持管理の計画を作成する。
各機関では，施設を安全に使用するため，衛生管理者の巡視指摘による改修，整備を実施した。身体障害者に関わ
る整備状況も調査し，計画的に整備している。効率的な管理・運営のために棟別の計量器の設置の推進及び施設の管
理台帳，設備台帳，機器台帳の整備を進めている。
6-5-2 安全管理に関する目標を達成するための措置
（機構共通）
① 労働安全衛生法等に係る諸事項の評価と点検を実施するとともに，関連諸規程・規則，作業基準，安全マニュア
ルを整備し，適切な管理を行う。
本機構に労働安全衛生連絡会議を設置し，各事業所の取組状況等について情報交換等を行うとともに，各機関（事
業場）では，毎月１回，定期的に労働安全衛生委員会を開催し，安全管理者等による定期巡回報告書に基づき，点検・
評価を実施している。
各機関では，法令に基づく労働安全衛生管理体制を更に強化するため，
「安全衛生推進部」
「安全衛生管理室」など
の組織を新設し，労働災害の防止，機器の運用・保全，職員の安全の確保及び健康の保持増進を図り，快適な職場環
境の促進に努めた。
分子科学研究所では，各種有資格者，専門知識保有者を効率的に育成，組織化するために安全衛生管理室を設置し，
安全衛生管理担当専任助手１名を配置した。安全衛生管理室は毎月開催される岡崎３機関安全衛生委員会のあと定例
会議を開いて，研究所の安全衛生に関する実情調査，作業指導，企画立案を行っている。また，安全衛生講習会の開
中期計画に対する取組 335
催，マニュアルの作成，各種資格取得の奨励を行っている。一方，安全衛生委員会は，安全衛生管理に必要な研究所
内の規則の制定，広報活動などを行った。
② 自然災害等への対応マニュアルを整備するとともに，危機管理体制の構築を図る。
本機構事務局及び各機関の緊急時連絡網を作成するとともに，対応マニュアル等を作成した。
③ 教育研究活動等に起因して職員，共同利用・共同研究者に被害がもたらされた場合の補償等に対応するため，保
険等による対策を図る。
本機構では，国大協が実施する総合保険に加入するとともに，公用車に対する任意保険に加入している。総合保険
については，今年の災害状況等を例に翌年度の保険対象となる動産・不動産について調査を実施し，加入保険につい
ての見直しを実施した。
④ 職員の過重労働に起因する労働災害を防止するため，勤務時間の適正化に努める。
本機構の一般職員について，職員の過度な労働の防止に努めるとともに，超過勤務時間の縮減を図った。
⑤ 労働安全衛生法等に関する講習会等に積極的に参加させるなど，職員に対する安全管理・事故防止に関して周知
徹底を図るとともに，種々の資格者の育成を図る。
本機構事務局及び各機関では，労働安全衛生法に関連した各種講習会等に計画的に参加させ，業務に必要な各種資
格の取得を奨励した。
336 中期計画に対する取組
資料１ 大学共同利用機関法人自然科学研究機構年度計画（平成１７年度）（案）（ＶＩ以降を省略）
I 研究機構の教育研究等の質の向上に関する目標を達成するためにとるべき措置
１ 研究に関する目標を達成するための措置
（１）研究水準及び研究の成果等に関する目標を達成するための措置
大学共同利用機関法人自然科学研究機構（以下「本機構」という。）は，天文学，物質科学，エネルギー科学，生命科学等（以下
「各分野」という。）
，自然科学分野における研究所等（本機構が設置する大学共同利用機関をいう。以下同じ。）の役割と機能を一層
充実させるとともに，各分野間の連携に努める。
研究所等に置かれた運営会議は，共同研究計画に関する事項，研究者人事等に関する事項及びその他研究所等に関する重要事項で
研究所長等が必要とする事項について諮問を受け，答申する。
各分野において研究の進展，公表の状況，研究者等の大学や研究機関との交流の状況等をまとめ，外部委員を含む委員会で自己点検
を行う。
各分野の特記事項を以下に示す。
（国立天文台）
広範な天文学分野において，大型観測装置や各種観測装置を用いた観測的研究，高速計算機を用いたシミュレーション解析も含ん
だ理論的研究を推進するとともに，新たな観測装置やソフトウェアの開発研究を推進する。特記する項目として以下のものがある。
① ハワイ観測所においては，重点プログラムとして宇宙論，銀河形成と進化及び太陽系外惑星等の観測的研究を推進する。
② 野辺山宇宙電波観測所においては，45m ミリ波望遠鏡に搭載されたマルチビーム受信機による効率的な観測等により銀河，星形
成領域，星間物質の広領域の観測的研究を推進する。
③ 国際協力事業として，平成１６年度に開始したアタカマ大型ミリ波サブミリ波干渉計（以下「アルマ計画」という。）の建設を引
き続き推進する。特に，アンテナ，相関器及び受信機の製作等を行う。
④ 情報処理技術及びデータ利用技術を天文学に融合したバーチャル天文台の開発を推進する。このため，国内外の研究者との連携
を進める。
⑤ スペース天文学の開発研究として，宇宙航空研究開発機構と協力してＳｏ
ｌ
ａｒ-Ｂ計画及びＳＥＬＥＮＥ計画を推進するとともに，将来
の超長基線電波干渉計（以下「ＶＬＢＩ」という。）観測衛星，位置天文衛星，太陽系外惑星探査衛星等の検討を進める。
⑥ 北海道大学，岐阜大学，山口大学，鹿児島大学及び宇宙航空研究開発機構並びに情報通信研究機構等との連携によりＶＬＢＩ観測
網の充実を図り，また，中華人民共和国及び大韓民国とのＶＬＢＩを含む研究協力体制を整備し，共同観測の準備を具体的に進める。
天文広域精測望遠鏡（ＶＥＲＡ）については，高精度位置天文観測を行い銀河系動力学の研究を推進する。広島大学，東京工業大学
等と光学赤外線望遠鏡を使用した共同研究を推進する。
⑦ 暦を決定する業務として暦象年表を発行するとともに，暦要項を一般公衆に広く公表する。
（核融合科学研究所）
制御熱核融合の実現を目指した核融合科学とその基盤となるプラズマ物理学，炉工学などにおいて，学術的体系化を図り，世界に
先駆けた成果を上げる。
① 大型ヘリカル装置（以下「ＬＨＤ」という。）の性能を最大限に発揮させるため，今年度は特に次の事項を中心に研究を進める。
１．ＬＨＤにアンテナを設置したイオンサイクロトロン共鳴加熱装置及び中性粒子入射装置を用いることにより，
入力エネルギーの
大きい長時間放電を目指し，関連する学術研究を行う。
２．プラズマの詳細な分布が得られる計測機器等の整備を進め，プラズマの高性能化に必要な基礎データの取得に努める。
３．プラズマ制御法を工夫し，ＬＨＤプラズマの高性能化を目指す。
② プラズマの高性能化に必要となる物理機構の解明等を，次のように共同研究を強化して進める。
１．平成１６年度から開始した筑波大学プラズマ研究センター，
京都大学エネルギー理工学研究所附属エネルギー複合機構研究セン
ター，大阪大学レーザーエネルギー学研究センター及び九州大学応用力学研究所炉心理工学研究センターとの双方向型共同研究
で，プラズマの高性能化に必要となる物理を解明するため，本研究所や大学・附置研究所・センターの装置・設備を有機的に活
用した研究を行う。
２．平成１６年度に構築した双方向型共同研究の研究推進基盤に基づいて，必要な装置の整備等の計画立案・調整をコミュニティの
意見も反映させて行う。
③ 核融合プラズマ閉じこめの物理機構解明とその体系化及び複雑性の科学を探究するために，特に次の研究を実施する。
１．磁気流体力学における圧力駆動型モードの平衡・安定性・非線形発展の研究を推進する。
２．高エネルギー粒子の物理及びプラズマ輸送に関する大規模シミュレーション研究の発展を図る。
３．開放系における無衝突磁気リコネクションの粒子シミュレーション研究の発展を図る。
④ 炉工学研究体制を強化し，ヘリカル炉設計，ブランケット，超伝導，安全技術に関する研究を進める。
１．研究所内の炉工学・炉設計関連グループの連携強化を目的とした連絡会議を継続し，炉工学研究の集約，学術的体系化を進める。
２．連携研究を推進するための組織を整備し，他分野との研究連携や産学連携を視野に入れた幅広い工学研究の進展を推進する。
⑤ 共同研究の中心機関として，各種コードを活用し，プラズマ中の基礎及び複合過程の研究等を行うとともに，原子分子データ及
びプラズマ−材料相互作用データ等の基礎データの収集・評価等を行う。
（基礎生物学研究所）
細胞生物学，発生生物学，進化多様性生物学，神経生物学，環境生物学，理論生物学等の基盤研究をさらに強化発展させ，独創的
で世界を先導する研究を創成，推進する。
① 前年度に引き続き，レーザー光照射システムの最適化などによって，大型スペクトログラフ施設を高度化し，光生物学研究を推
進する。
② 生物現象を数理的手法で理解することを目的として，実験生物学者，理論生物学者の集う研究会を継続して開催する。
③ 発生生物学や進化多様性生物学を推進するために，新しいモデル動植物の研究を推進し，それらの情報の普及に努める。
④ 生体分子の可視化（バイオイメージング）による機能解析の推進を図る。
（生理学研究所）
分子生物学，細胞生理学，生物物理学，神経解剖学，神経生理学，神経発生学，感覚情報生理学，認知行動学，病態生理学等広範
な生理学分野及び関連分野において，ヒト及び動物の生体の機能とメカニズムを解明するため，共同研究を含む世界的に高水準な研
究基盤を発展強化する。
① 機能的磁気共鳴画像診断装置（ＭＲＩ）や脳磁計等の非侵襲的脳機能計測装置を用いてヒト・霊長類における高次脳機能の解明に
取り組む。神経機能や代謝調節機構の発達機構に関する研究を進める。
中期計画に対する取組 337
② 超分子機能の解析技術の向上を図り，
バイオ分子センサー等の生体機能分子の超分子構造と機能及び活動依存的動態を解析する
研究を進める。
③ 恒常性維持あるいは病態の基礎・原因となる分子・細胞メカニズムの基盤的研究を進める。
④ 大脳皮質，視床等の神経回路の発生学的・形態的・機能的解析を推進する。脱髄，てんかん等の神経疾患モデル動物の病態解析
を進める。
（分子科学研究所）
分子科学分野において，光・Ｘ線・電子線・磁場等の外場，極低温等を利用する最先端の物理化学的方法，分子物質の設計・合成
手法，超高速計算機による理論シミュレーション等を駆使し，分子及び分子集合体の構造・機能等に関する実験研究並びに理論研究
を行う。
① 理論分子科学研究系を中心に理論分子科学の研究を展開する。特に，機能性分子や分子機能の開発と制御，多電子ダイナミクス，
統計理論と蛋白質計算，光誘起現象などの研究をさらに展開していく。
② 分子構造研究系，電子構造研究系を中心に，顕微的分光測定手法の開発，励起状態の位相制御，生体分子ダイナミクス等の研究を
さらに発展させつつ，
広い意味での化学状態分析手法や関連装置を開発し，
分子分光学に基づいた分子科学研究を引き続き展開する。
③ 極端紫外光科学研究系，極端紫外光研究施設，分子スケールナノサイエンスセンター，分子制御レーザー開発研究センター，電
子構造研究系の連携により，テラヘルツ，軟Ｘ線，アト秒領域のコヒーレント光の開発を進めつつ，光分子科学研究においてエク
ストリーム・フォトニクス等の新しい展開を図る。
④ 分子集団研究系，分子スケールナノサイエンスセンター，錯体化学研究施設を中心に，新しい電気物性・光物性や特異な化学反
応性を示す分子，ナノ粒子等の開発とその物性評価の研究をさらに進める。
⑤ 計算分子科学研究系，計算科学研究センターを中心に，より高性能なコンピュータを駆使できる専用プログラムの開発研究を進
めながら，巨大分子，複雑系，複合系の分子科学研究を引き続き行う。
（２）研究実施体制等の整備に関する目標を達成するための措置
① 本機構に設置した研究連携委員会及び研究連携室において，研究所等間の研究連携並びに研究交流の促進を図る。研究連携委員
会は，機構内分野間の研究連携の企画と，機構外の研究機関等との間での研究連携並びに研究交流の促進を図る企画を行い，研究
連携室が新分野形成に向かって企画を実施する。
② 本機構を中心に知的財産の創出・取得・管理・活用を積極的に行うためのシステム整備を知的財産委員会において検討する。
③ 各研究所等は，定期的に自己点検，外部評価のスケジュール及び評価の基本姿勢を検討し運営会議に諮る。
④ 各研究所等は，適切なポストドクトラル・フェローシップを維持して，若手研究者の育成に努める。
⑤ 他研究機関，大学，企業との研究者交流等の促進のため，研究連携委員会及び研究連携室において，広く開放されたシンポジウ
ム等を企画・実施する。
⑥ 本機構内の共通施設，センターとの兼担制度をさらに充実させる。
⑦ 各分野間連携を目指して，岡崎統合バイオサイエンスセンターでは，膜蛋白質・生命環境等を統合的に捉えるバイオサイエンス
研究を展開し，研究所等間及び他研究機関との研究連携を強化する。
各分野の特記事項を以下に示す。
（国立天文台）
① プロジェクト研究の推進に関して適切な責任と計画性を発揮できる体制を推進する。具体的には，プロジェクト室の充実を図る
ため，成果発表会を開催してプロジェクト計画進捗状況を報告するとともに，自己点検と研究計画委員会による評価，財務委員会
による予算審査等を行う。
② 天文学データ解析計算センター，天文機器開発実験センター及び天文情報公開センターについては，その在り方についての検討
結果を踏まえて改革又はその準備段階に入る。
③ 基盤的研究や個人の自由な発想に基づく研究を推進する体制の充実を図る。
（核融合科学研究所）
① 中期計画を確実に遂行するため，
平成１５年１月８日に報告された科学技術・学術審議会学術分科会基本問題特別委員会核融合ワー
キンググループの「今後の我が国の核融合研究の在り方について（報告）」に対応した組織で更なる研究体制の充実を図る。特に，
超伝導・低温グループの研究実施体制等について外部評価委員会により評価を受ける。
② 研究所に設置した連携研究推進センターを中心に，大学等との共同研究，本機構内の連携研究，産業界との共同研究等の促進，
研究支援体制の強化を図り，今後必要とされる各種の連携研究や産業界との共同研究等に対応し，円滑な運用を行う。
③ 慣性核融合研究分野での連携協力を進めるため，以下のとおり実施する。
１．平成１６年度に立ち上げた連携研究推進センター学術連携研究室レーザー連携研究部門を中心に，大阪大学レーザーエネルギー
学研究センターとの双方向型共同研究を推進する。
２．大阪大学レーザーエネルギー学研究センターと共同で高速点火実験用クライオターゲットの研究開発を行う。
④ 連携研究推進センター学術連携研究室国際連携研究部門を中心に国際共同研究支援を行う。
（基礎生物学研究所）
① より柔軟な研究グループとしての「研究領域」の充実を図り，将来必要となる研究領域を見据えた研究体制を整備する。
② 飛躍的な研究の発展が期待される研究部門に，期間を限定して助手，ポストドクトラルフェロー，あるいは研究スペースなど優
遇して配分し，研究支援を行う。
③ 萌芽的な研究テーマについて基礎生物学研究所研究会などを，年に数回開催して，研究者間の情報交換，共同研究を促進する。
④ 従来の「個別共同研究」，
「グループ共同研究」などの共同研究事業を再編し，新たに「重点共同利用研究」を設ける。また，共
同研究事業の一環として国際シンポジウムを開催する。
（生理学研究所）
① 新領域開拓を目指す討論の場として生理学研究所研究会等を開催する。
② 発展が期待される研究テーマについて一般共同研究を広く公募によって設定するとともに，
特に重要と考えられる研究領域には
計画共同研究として設定し共同利用研究を強力に推進する。
③ 新たな研究領域の開拓のために，研究組織体制の整備を行う。
（分子科学研究所）
① 専任的客員部門である先導分子科学研究部門の体制をさらに強化し，先導的な開発研究に主導的に係わるための整備を行う。
② 計算分子科学と分子理論の融合研究，レーザーあるいはシンクロトロン放射を活用した新しい光分子科学の開拓，分子ナノサイ
エンス研究の推進などを実施するために，研究系と施設の連携を強化し，関連研究設備の利用促進と整備を行う。
338 中期計画に対する取組
２ 共同利用等に関する目標を達成するための措置
（１）共同利用等の内容・水準に関する目標を達成するための措置
① 引き続き，共同利用・共同研究（以下「共同利用等」という。）の内容や水準を向上させるための基本的方策（募集の内容，周
知の方法，フィードバックシステムを含む）を策定し，具体的運営に関して，運営会議に諮りつつ推進する。
② １７年度の本機構の大型装置や大型施設を活用した共同利用等を推進する公募，審査，報告のスケジュールの決定並びに募集要項
等を引き続き整備する。また，共同研究の相手方機関の設備・研究環境も活用できるよう，必要に応じて本機構研究者を派遣する
等，双方向性のある研究体制の整備を進め，実施する。
③ 共同利用公募に関して必要分野ごとに審査委員会を設置して，審査によりテーマを採択する。共同利用等の運用全般について外
部委員を含む委員会で検証を行う。
④ 各分野の国際的窓口としての機能を向上させ，国際的共同研究，相互の共同利用及び国際的協定に基づいた様々な協力活動を積
極的に行い，その効果を検証する。
⑤ 共同利用等の実施，募集，成果等について本機構全体及び各研究所等のホームページをより整備するなど情報公開を積極的に行
い，新たな利用者や研究者の発掘に努めるとともに，利用者の便宜を図る。
⑥ 情報ネットワーク等インフラストラクチャーの改善を行い，共同利用等の環境整備を行う。
⑦ 高度な実験装置・観測装置の開発整備を実行し，共同利用等に提供する。
各分野の特記事項を以下に示す。
（国立天文台）
① ハワイ観測所，野辺山宇宙電波観測所，野辺山太陽電波観測所，ＶＥＲＡ観測所，岡山天体物理観測所，水沢観測所，太陽観測所，
天文学データ解析計算センター，天文機器開発実験センターに関しては，円滑な共同利用等のための体制を整え，運営に当たる。観
測計画は広く国内外に公募し，運営会議の下に置かれた関連専門委員会において開かれた厳正な審査を実行し，高い科学的成果が
期待される観測計画等を採択する。
② アルマ計画について，欧米との協力を図り，国内コミュニティの協力を得ながら，引き続き建設を進めていく。また，東アジア
地域におけるアルマ計画での協力関係の確立に向けて協議を進める。
③ 東アジアＶＬＢＩ網計画のために設立された国際委員会（日本，中華人民共和国及び大韓民国）などを通じて積極的に国際協力を
進める。
（核融合科学研究所）
① ＬＨＤを用いた共同利用等の実施に際しては，特に次のような点について進展を図る。
１．共同研究の成果報告会等を行い，研究内容を広く公開し，共同研究に関する委員会での審査に反映させる。
２．共同研究の採択審査時に，実験実施の可能性も含め，ＬＨＤ実験の実施責任者の意見を求め，共同研究者が実験に参加し易いよ
うに努める。一旦共同研究として受け入れた後は，遠隔実験参加システムを活用し，所内と同等に近い研究環境で共同研究の更
なる発展を図る。
② 大型シミュレーション研究を推進するため，以下の事項を推進する。
１．複雑性プラズマ解析用大規模シミュレーションコードの最適化及びそれを用いたシミュレーション共同研究を行う。
２．シンポジウム・講習会・報告会等の開催による大型シミュレーションの普及及び研究交流を進める。
③ 基礎プラズマ科学研究を推進する体制の充実を図るとともに，
共同研究委員会の下に組織された研究会や作業会を計画的に開催
し，研究者間の情報交換の迅速化，若手研究者・大学院学生の育成を図る。
④ 引き続き，炉工学関連実験設備充実，大学等の設備の有効活用，人材の相互交流による炉工学分野の共同利用等機能の活性化を
図る。
（基礎生物学研究所）
① レーザーによる光照射を行い，特に生物試料への微光束照射の最適化を図る。
② 生物学の重要なテーマについて，世界の第一線研究者が参加するＯＢＣ （Okazaki Biology Conference）を継続して開催する。
③ 形質転換生物研究施設は，前年度に引き続き，複数の助教授クラスの研究教育職員による運営体制の充実を図る。また，培養育
成施設などの研究支援施設の効率よい運営体制の整備を行う。
（生理学研究所）
① 動物施設等の整備を行う。疾患モデル動物作成等の目的で遺伝子改変マウス・ラットの作成を行う。これらの動物の行動評価を
統一化するための準備を行う。
② 文部科学省ナショナルバイオリソースプロジェクトの支援を得て，研究用霊長類の繁殖体制を整備し，１−２年後の供給開始に
向けて準備を進める。
（分子科学研究所）
① 先端的光分子科学研究設備について，高度な共同利用等・連携研究を推進する。国内外の放射光科学，光科学・光量子科学の研
究動向を見極めて極端紫外光研究施設の次世代化を図る。
② 超高速コンピュータ網形成プロジェクト（ＮＡＲＥＧＩ）のシステム運用をさらに強化する。また，計算科学研究センターの超大型
計算機を整備する。
③ 分子スケールナノサイエンスセンターを中心に，先端的分光分析・物性評価装置について，さらに高度な共同利用等を推進する
ため，サービス体制の見直しと充実を図る。特に高磁場核磁気共鳴装置の機能拡大を図るとともに，共同利用も開始する。
（２）共同利用等の実施体制等に関する目標を達成するための措置
本機構全体として，活発な共同利用等の実施体制に関して以下のような措置をする。
① 実験・観測のための機器開発を行える環境を整備する。
② 大学・学会等と広く協力して，共同利用等の計画の採択，実施体制の検討を行うために，外部委員を含んだ委員会を設置して，
資源配分の公平性と透明性の向上を図る。その際，萌芽的研究の推進の観点も充分考慮する。
③ 共同利用等の成果は，学術雑誌，出版物，ホームページ等多様なメディアを利用して公表し，年度の成果をまとめた形で周知する。
④ 本機構内研究所等間に跨る講演会やシンポジウムを企画し，研究所等間及び大学附置研究所等との共同研究を推進するための体
制を整備する。
⑤ 外部評価については手法及び評価の範囲，国際性の取り組み等を含め検討を行う。
⑥ 技術職員の技術力向上のため，研修等を実施，または参加の募集等を行う。
⑦ 特別共同利用研究員等若手研究者に対する研究支援の強化を検討する。
中期計画に対する取組 339
⑧ 共同利用者用の宿泊施設について，利便性の向上を図る。
⑨ 内外の共同研究者に対して実験・観測データの公開を進める。
各分野の特記事項を以下に示す。
（国立天文台）
新たな共同利用施設の構築を目指して平成１６年度に開始したアルマ計画を継続して推進する。
（核融合科学研究所）
３つのカテゴリーに再構築した一般共同研究，ＬＨＤ計画共同研究，双方向型共同研究を推進する。即ち，研究所からの研究者派遣
と経費移算を伴って大学等と行う双方型共同研究，大学等からの研究者が研究所の設備を使って行う一般共同研究，
ＬＨＤを主体とし
たＬＨＤ計画共同研究により研究所を中心としたあらゆる形態の共同利用等に対応する。
３ 教育に関する目標を達成するための措置
（１）大学院への教育協力に関する目標を達成するための措置
① 各研究所等に設置された総合研究大学院大学の各専攻会議において，大学院教育を一層充実させるための検討を継続して行う。
全ての専攻で５年一貫制大学院教育を実施するために新しい入試制度とカリキュラムを導入する。これによって，自然科学の広い
視野と知識を備えた若手研究者の育成を強化する。
② ８専攻の教員約３３０名が学生１７０名に対し，講義，単位認定，学位授与に加えて，各種セミナーによる総合的大学院教育を行う。
③ 東京大学大学院理学系研究科，名古屋大学大学院理学研究科，同工学研究科，北海道大学大学院工学研究科等との間で，緊密な
連携のもとに大学院教育を行う。
④ 各研究所等の研究教育職員は，要請に応じて特別共同利用研究員として学生を受託し，大学院教育を行う。
（１７年度は，
６０名程度）
⑤ 約１６０名の大学院生をリサーチアシスタントとして採用し，高度な研究能力を備えた研究者育成を行う。
⑥ 他専攻との単位互換制度を維持するとともに，カウンセリングなどを相談窓口で実施する。
（２）人材養成に関する目標を達成するための措置
本機構は以下のように，各種ポストドクトラル・フェローシップを整備し，若手研究者の育成と流動化の促進に一層努める。
① ポストドクトラルフェローの進路先について調査し，各年度に公表する。
② ホームページなどで求人（公募）一覧を掲載するなど，広い分野から人材発掘を可能にするように取り組む。
③ 外部資金獲得に努力し，大学院生・博士号取得者支援を充実させる。
各分野の特記事項を以下に示す。
（基礎生物学研究所）
引き続き，複数のテーマについてトレーニングコースを行い，各コース約５名の受講者を受け入れ，５日間の講習を行う。
（生理学研究所）
我が国における生理科学分野の実験技術の向上を目指し，
２００５年８月に第１６回生理科学実験技術トレーニングコースを開催する。
（核融合科学研究所・分子科学研究所）
学生の夏休みを利用した「夏の体験入学」を実施し，全国の学部学生，大学院生及び社会人を対象として研究教育体験を通した人
材発掘とそのための広報活動を行う。
４ その他の目標を達成するための措置
（１）社会との連携，国際交流等に関する目標を達成するための措置
本機構は以下のように，社会との連携や国際協力等に関して具体的な計画を推進する。
① 本機構及び各研究所等のホームページに改良を加えるとともに，相互リンクの充実を図る。本機構広報誌を改訂する。
② 企業との連携を図るため，知的財産，利益相反等に関する事項を検討する体制を更に整備するとともに，職員の知的財産等に関
する理解を深めるための活動を行う。
③ 各種審議会や学会・地方公共団体の委員会等に参加する。講演会，ホームページ，各種資料等を通じて広く一般社会への情報発
信に努める。情報発信の状況及び効果についても調査を行う。
④ 一般向けの講演会を開催するとともに，スーパーサイエンスハイスクールの取り組み等に協力する。また，教員，医療関係者等
の専門家の生涯教育に貢献する。
⑤ 研究成果は学術雑誌に論文として発表するとともに，様々な情報発信媒体（ホームページ，パンフレット，解説資料等）を通じ
て公表する。
⑥ 研究所等間の連携を考慮しつつ，国際シンポジウム（年間５回程度）
・国内研究会を積極的に実施し，国内研究者の研究活動を
支援する。
⑦ 海外の国際的な中核研究機関との連携を強化するとともに，科学技術協力事業，二国間，多国間事業等，いろいろなレベル・規
模の国際共同研究事業を推進する。その状況を調査し年度報告として公表する。
⑧ 海外研究者，留学生等の受入れに関する情報の英語化等，広報活動を充実するとともに，生活環境の整備を行う。
各分野の特記事項を以下に示す。
（基礎生物学研究所）
新たにＥＭＢＬ（ヨーロッパ分子生物学研究所）との国際共同研究事業を開始する。
（２）その他
① 他の大学共同利用機関法人並びに総合研究大学院大学と連携し，アクセス可能な電子ジャーナル利用の充実を図る。各分野の情
報センターとしての機能を拡充する。
② 本機構，研究所等間のネットワーク等の整備を行い，情報連絡の効率的運用を図る。ネットワークセキュリティを確保するため
に，研究所・本機構事務局の担当者間で適切な運営を図る。
340 中期計画に対する取組
II 業務運営の改善及び効率化に関する目標を達成するためにとるべき措置
１ 運営体制の改善に関する目標を達成するための措置
① 本機構に設置された研究所長等を含む機構会議を引き続き，ほぼ毎月開催し，機構運営の適切化を図る。
② 教育研究評議会，機構会議及び研究連携委員会において研究需要への対応や新分野開拓について検討する。
③ 経営協議会等における外部有識者の意見を踏まえ，必要な業務運営の改善，効率化を行う。
④ 機構長のリーダーシップの下に戦略的な運営を図るための経費を引き続き措置する。
⑤ 研究所長等は，副所長，研究総主幹，研究主幹・施設長等とともに研究体制・共同利用体制の充実を図る。
⑥ 分子科学研究所，基礎生物学研究所，生理学研究所では教授会議を毎月１回（８月を除く）定例で開催する。
⑦ 技術職員及び一般職員について，新任者研修等の研修機会の充実を図るとともに，技術職員の研究発表会等を企画し，積極的な
参加を促す。
⑧ 内部監査計画を策定し，計画的な内部監査を実施するとともに，監事監査及び監査法人監査の結果を踏まえ，必要な改善を行う。
２ 研究組織の見直しに関する目標を達成するための措置
① 各研究所等に設置された運営会議において研究組織の自己点検及び外部評価を行い，教育研究評議会で意見を聴取し，必要な場
合は見直しを実施する。
② 各研究所等において，
各分野における基盤研究推進や共同利用推進に適した研究体制及びプロジェクト型研究に適した研究体制
の点検を各機関で年度ごとに行う。
３ 職員の人事の適正化に関する目標を達成するための措置
① 研究教育職員の採用は公募制により，その人事選考は外部委員を含む運営会議で行い，透明性・公平性を確保する。
② 各研究所等に適した任期制を継続して，研究教育職員の流動化・活性化を図る。また，分子科学研究所においては内部昇格禁止
の制度を継続する。
③ 外国人研究者の採用を促進して，国際的な研究機関として広い視点を取り込む。
④ 一般職員について，大学，研究機関等との人事交流も継続しつつ，本機構職員の能力向上に努める。
⑤ 技術職員及び一般職員について，地区ごとに実施される国立大学等職員採用試験制度に参加するとともに，専門性の高い職種に
ついて，試験制度によらない採用についても検討する。
⑥ 技術職員及び一般職員に係る勤務評価制度の改善について検討を行う。
４ 事務等の効率化・合理化に関する目標を達成するための措置
① 業務の見直しを行い，法人業務に適した事務組織への改組を行うとともに，共通的な事務について，集約化に関する検討を行う。
② 業務の見直し・再点検を行い，チェック機能の確保に留意しつつ，費用対効果の観点から事務の簡素化・合理化を進める。
③ 経常的業務等について，費用対効果を勘案しつつ，外部委託の推進に努める。
④ 事務情報システムの基盤強化について検討を行うとともに，職員に対し，情報処理に関する研修を検討する。
⑤ テレビ会議システムの活用による業務打合せ等の効率化を図る。
⑥ 事務局及び研究所等において，文書整理月間等を設定し，定期的な文書整理を行う。
III 財務内容の改善に関する目標を達成するためにとるべき措置
１ 外部研究資金その他の自己収入の増加に関する目標を達成するための措置
① 講演会の開催等により研究成果等の広報普及に努める。外部資金獲得のための情報収集に努めるとともに説明会を実施する。
② 知的財産に関する組織体制の整備を進めるとともに，各研究所等において，知的財産に関する講習会等を開催する。
２ 経費の抑制に関する目標を達成するための措置
① 電子ファイル，電子メール等を活用し，ペーパーレス化を促進するとともに，会議，連絡等に係る管理部門における紙の使用量
等の削減に努める。
② 省エネに配慮した設備等の導入を図るとともに，節電，節水や冷暖房の適切な温度管理を行い，省エネルギー化に努める。
３ 資産の運用管理の改善に関する目標を達成するための措置
① 資産の運用管理について外部専門家の意見を聞き，体制の整備を引き続き行う。
② 資産の管理状況について点検する。
IV 自己点検・評価及び当該状況に係る情報の提供に関する目標を達成するための措置
１ 評価の充実に関する目標を達成するための措置
① 自己点検及び外部評価の結果に対する経営協議会，教育研究評議会の意見を踏まえて，機構会議及び運営会議において具体的施
策を検討する。
② 機構会議等において，中期計画等の見直しについて検討する。
２ 広報及び情報公開等の推進に関する目標を達成するための措置
① 事務局及び各研究所等において，情報公開法に基づく情報公開請求に適切に対応する。
② 事務局及び各研究所等の広報担当者により報道機関等への研究成果の公表を積極的に行う。
③ 国立天文台のアマチュア天文学者，天文愛好家向けの窓口活動を継続する。
④ 本機構の諸活動について情報発信するための広報誌を作成するとともに，ホームページも活用する。ホームページのアクセス数
は，本機構全体で年間１，０００万件程度を目安とする。
⑤ 職員の倫理，セクシュアルハラスメント，機器調達契約等の守るべきガイドラインを周知徹底し，必要に応じて改定する。
⑥ 本機構の年次報告書を作成し，本機構の活動実績について，大学を始め関係機関等へ周知する。
⑦ 各研究所等は，研究成果について年次報告を作成し，公表する。
⑧ 研究所等の一般公開を定期的に実施し，アンケート調査等の結果を踏まえて，公開内容や公開方法の改善を図る。
⑨ 一般市民向け公開講演会を年５回程度実施して科学の普及活動に努める。また，地域社会と連携した一般市民向けの公開講座を
実施する。
⑩ 各研究所等で研究所アーカイブスあるいは研究活動の記録を整備する。
中期計画に対する取組 341
V その他業務運営に関する重要目標を達成するためにとるべき措置
１ 施設設備の整備等に関する目標を達成するための措置
① 施設の実態や利用状況を引き続き把握しながら，施設の有効活用を図り，今後の年次計画を策定する。
② 施設設備の経年による劣化，環境保全，既存施設の構造・機能・設備等の定期的な点検と維持保全を行う。
③ 環境や天災等の対策，施設の整備，安全で効率的な施設の管理・運営のため，施設設備の利用計画，維持管理計画を見直す。
２ 安全管理に関する目標を達成するための措置
① 本機構において安全衛生連絡会議を開催するとともに，各研究所等においても安全衛生委員会を開催し，安全管理に必要な健康
診断・作業環境測定・定期自主検査・作業場の巡視等を計画的に実施する。
② 危機管理体制の整備を図るとともに，各研究所等において安全管理に関する対応マニュアルの見直しを必要に応じて行う。
③ 各種保険等の契約内容を見直す。
④ 定時退勤日を設けるなど勤務時間の適正化に引き続き努めるとともに，メンタルヘルスに係る対策等を行う。
⑤ 講習会に引き続き積極的に参加させ，種々の資格取得者の育成を図る。
342 中期計画に対する取組
７．資料
7-1 歴代の評議員（1976 ∼ 1981）
1976.1.10∼
1978.1.9
1978.1.10∼
1980.1.9
1980.1.10∼
1981.4.13
小谷 正雄 東京理科大学長
○
○
○
長倉 三郎 東京大物性研教授
○
○
○
石塚 直隆 名古屋大学長
○
○
○
梅棹 忠夫 国立民族学博物館長
○
○
○
岡村 総吾 東京大工教授
○
○
氏名・所属（当時）
○
(日本学術振興会理事)
ハインツ・ゲリシャー マックス・プランク財団
フリッツ・ハーバー研究所長
○
柴田 承二 東京大薬教授
○
○
○
○
(東 京 大 名 誉 教 授 )
関 集三 大阪大理教授
○
田島弥太郎 国立遺伝学研究所長
○
田中 信行 東北大理教授
○
福井 謙一 京都大工教授
○
伏見 康治 名古屋大名誉教授
○
○
○
○
○
○
○
(日 本 学 術 会 議 会 長 )
ゲルハルト・ヘルツベルグ カナダ国立研究所
ヘルツベルグ天体物理学研究所長
○
森野 米三 相模中央化学研究所長
○
○
○
（相模中央化学研究所
最高顧問理事）
山下 次郎 東京大物性研究所長
○
湯川 泰秀 大阪大産業科学研教授
○
○
○
(大 阪 大 名 誉 教 授 )
(大阪女子大学長)
○
○
植村 泰忠 東京大理教授
○
○
メルビン・カルビン カリフォルニア大学
ケミカル・ヴィオダイナミックス研究所長
○
○
神田 慶也 九州大理学部長
○
渡辺 格 慶應義塾大医教授
○
○
(九州大学長)
齋藤 一夫 東北大理教授
ジョージ・ポーター 英国王立研究所教授化学部長
○
○
○
資料 343
344 資料
所 属
○
○
小松 登 豊田中研所長
齋藤 一夫 東北大理教授，
○'84.4.16~ ○
○
○
○'83.11.25
死亡
○
○
○
○
○
本多 波雄 豊橋技科大学長
○
○
○
○
○
○~'84.3.31
○
○
○
角戸 正夫 姫路工大学長
亀谷 哲治 星薬科大学長
向坊 隆 東大名誉教授
森 大吉郎 宇宙研所長
○
○
○
馬場 宏明 北大応電研所長
福井 謙一 京大工教授，
京都工繊大学長，
基礎化学研究所長
藤巻 正生 お茶女大家政教授，
お茶女大学長
○
田島弥太郎 遺伝研所長
理事
榊 米一郎 豊橋技科大学長
島村 修 相模中央研最高顧問
○
○
○
国際基督教大教授
○
神田 慶也 九大学長
小谷 正雄 東京理科大学長
○
○~'84.5.15
○'81.9.1~ ○
○
○
東京理大教授
○~'81.7.22
飯島 宗一 名大学長
植村 泰忠 東大理教授，
○
○
○
○~'87.7.21
○
○
○
○
○
○
第1期
第2期
第3期
第4期
第5期
第6期
第7期
第8期
第9期
第10期
第11期
第12期
'81.6.1∼ '83.6.1∼ '85.6.1∼ '87.6.1∼ '89.6.1∼ '91.6.1∼ '93.6.1∼ '95.6.1∼ '97.6.1∼ '99.6.1∼ '01.6.1∼ '03.6.1∼
'83.5.31 '85.5.31 '87.5.31 '89.5.31 '91.5.31 '93.5.31 '95.5.31 '97.5.31 '99.5.31 '01.5.31 '03.5.31 '04.3.31
○
○
○
○'88.1.8
死亡
○
石塚 直隆 名大学長
石川 忠雄 慶應大学長
分子研名誉教授
赤松 秀雄 東大名誉教授，
氏 名
歴代の評議員（1981 ∼ 2004）
資料 345
○
情報協会専務理事
米澤貞次郎 近畿大理工学総合研教
授，近畿大理工教授
秋本 俊一 学士院会員
松永 義夫 神奈川大理教授
東北大理教授
○
○
○
佐野 博敏 東京都立大学長
櫻井 英樹 東北大理学部長，
(株)常任顧問
○
○
○
○
○
佐々木慎一 サイエンスクリエイト
○
○
○
○
○'92.2.5
死亡
○
○
○
○
伊藤 昌壽 東レ(株)相談役最高顧問
役，東大名誉教授
赤池 弘次 統計数理研究所長
三ヶ月 章 日本学術振興会学術相談
○
千原 秀昭 阪大理教授，(社)化学
○
○
○
○'87.7.22~ ○
○
○
○
○
○
○
○
田丸 謙二 東京理科大理教授
早川 幸男 名大学長
城西大理教授
○
○
倉田 道夫 三菱瓦斯化学(株)顧問
朽津 耕三 長岡技科大教授，
○
○
○
○
○
○
○
○
○
西原 春夫 早稲田大学総長
京大名誉教授
平野 龍一 東大名誉教授
藤田 栄一 大阪薬科大学長，
中央大理工教授
鈴木 進 東北大金材研所長
豊沢 豊 東大物性研所長，
○
○
○
○
森田 正俊 豊田中研代表取締役
伊東 椒 東北大理教授，
徳島文理大薬教授
○
○'84.2.16~ ○
小田 稔 宇宙研所長
斎藤 喜彦 慶應大理工教授
○
中嶋 貞雄 東大物性研所長
学長，学位授与機構長
所 属
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
第1期
第2期
第3期
第4期
第5期
第6期
第7期
第8期
第9期
第10期
第11期
第12期
'81.6.1∼ '83.6.1∼ '85.6.1∼ '87.6.1∼ '89.6.1∼ '91.6.1∼ '93.6.1∼ '95.6.1∼ '97.6.1∼ '99.6.1∼ '01.6.1∼ '03.6.1∼
'83.5.31 '85.5.31 '87.5.31 '89.5.31 '91.5.31 '93.5.31 '95.5.31 '97.5.31 '99.5.31 '01.5.31 '03.5.31 '04.3.31
田中 郁三 東工大理教授，理学部長，
○
○
○
○
○
氏 名
346 資料
○
○
細矢 治夫 お茶水女子大理教授
○
○
常務理事
締役所長
中西 敦男 学術著作権協会
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
後藤 圭司 豊橋技科大学長
高橋 理一 (株)豊田中央研代表取
フェロー
京極 好正 (独)産業技術総合研
生物情報解析研究セン
ター長
丸山 和博 京都工繊大学長
大塚 榮子 (独)産業技術総合研
第5研究部長
又賀 (財)レーザー技術総合研
究センター客員教授
理学部長
○
○
守谷 亨 東京理科大理工教授
土屋 荘次 早稲田大理工学総合研
○
森本 英武 (株)豊田中央研顧問
○
○
○
○
堀 幸夫 金沢工業大副学長
○
○
清水 良一 統数研所長
田隅 三生 埼玉大理教授，
○
田中 久 前京都薬科大学長
○
○
塩野 宏 成蹊大法教授
○
○
大瀧 仁志 立命館大理工教授
○
○
加藤 延夫 名大総長
黒田 晴雄 東京理科大総合研教授
ンター教授
所 属
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
第1期
第2期
第3期
第4期
第5期
第6期
第7期
第8期
第9期
第10期
第11期
第12期
'81.6.1∼ '83.6.1∼ '85.6.1∼ '87.6.1∼ '89.6.1∼ '91.6.1∼ '93.6.1∼ '95.6.1∼ '97.6.1∼ '99.6.1∼ '01.6.1∼ '03.6.1∼
'83.5.31 '85.5.31 '87.5.31 '89.5.31 '91.5.31 '93.5.31 '95.5.31 '97.5.31 '99.5.31 '01.5.31 '03.5.31 '04.3.31
岩村 秀 九大有機化学基礎研究セ
○
○
氏 名
資料 347
○
○
○
○
○
○
○
近藤 保 豊田工業大客員教授
佐原 眞 国立歴史民俗博物館長
廣田 襄 京大名誉教授
福山 秀敏 東大物性研所長
松尾 稔 名大総長
山村 庄亮 慶應大名誉教授
木村 嘉孝 高エネルギー加速器研
○
○
○
木下 實 東大名誉教授
小間 篤 高エネルギー加速器研
究機構物質構造科学研
究所長
○
北川源四郎 統計数理研究所長
究機構物質構造科学研
究所長
○
○
海部 宣男 国立天文台長
カデミー専務理事
○
○
○
○
飯吉 厚夫 中部大学長
石谷 炯 (財)神奈川科学技術ア
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
蟻川 芳子 日本女子大理教授
○
ター所長
木原 元央 高エネルギー加速器研究
機構加速器研究施設長
○
○
荻野 博 放送大学宮城学習セン
研究室研究協力員
○
○
○
第1期
第2期
第3期
第4期
第5期
第6期
第7期
第8期
第9期
第10期
第11期
第12期
'81.6.1∼ '83.6.1∼ '85.6.1∼ '87.6.1∼ '89.6.1∼ '91.6.1∼ '93.6.1∼ '95.6.1∼ '97.6.1∼ '99.6.1∼ '01.6.1∼ '03.6.1∼
'83.5.31 '85.5.31 '87.5.31 '89.5.31 '91.5.31 '93.5.31 '95.5.31 '97.5.31 '99.5.31 '01.5.31 '03.5.31 '04.3.31
本多 健一 東京工芸大学長
所 属
安岡 弘志 東大物性研所長
山崎 敏光 理化学研RIビーム科学
氏 名
外国人評議員
Heinz Gerischer（マックス・プランク財団フリッツハーバー研究所長）'76.1 ∼ '80.1
Gerhart Herzberg（カナダ国立研究所ヘルツベルグ天体物理学研究所長）'76.1 ∼ '78.1
George Porter（英国王立研究所教授 化学部長）'80.1 ∼ '83.5
Melvin Calvin（カリフォルニア大学ケミカル・ヴィオダイナミックス研究所長）'78.1 ∼ '82.1
Per-Olov Löwdin（フロリダ大学教授）'83.6 ∼ '86.5
Michael Kasha（フロリダ州立大学教授）'82.1 ∼ '85.5
George Clau De Pimentel（カリフォルニア大学教授）'85.6 ∼ '86.5
Robert Ghormley Parr（ノースカロライナ大学教授）'86.8 ∼ '89.5
Manfred Eigen（マックス・プランク物理化学研究所・ゲッチンゲン工科大学教授）'86.8 ∼ '87.12
John Charles Polanyi（トロント大学教授）'89.6 ∼ '94.5
Heinz A. Staab（マックス・プランク財団会長）'88.1 ∼ '91.5
Peter Day（オックスフォード大学教授・Laue-Paul Langevin 研究所長）'91.6 ∼ '95.5
Mostafa Amr El-Sayed（ジョージア工科大学教授）'93.6 ∼ '97.5
Edward William Schlag（ミュンヘン工科大学物理化学研究所長）'95.6 ∼ '97.5
Raphael D. Levine（ヘブライ大学教授）'97.6 ∼ '99.5
Charles S. Parmenter（インディアナ大学教授）'97.6 ∼ '99.5
Wolfgang Kiefer（ビュルツブルク大学教授）'99.6 ∼ '01.5
Richard N. Zare（スタンフォード大学教授）'99.6 ∼ '01.5
Alexander M. Bradshaw（マックスプランク・プラズマ物理学研究所長）'01.6 ∼ '03.5
William Carl Lineberger（コロラド大学教授）'01.6 ∼ '03.5
Graham R. Fleming（カリフォルニア大学バークレー校教授）'03.6 ∼ '04.3
Joshua Jortner（テルアビブ大学教授）'03.6 ∼ '04.3
348 資料
7-2 歴代の運営に関する委員会委員（1975 ∼ 1981）
浅原 照三 芝浦工大工教授
伊藤 光男 東北大理教授
井口 洋夫 分子研教授
大野 公男 北大理教授
角戸 正夫 阪大蛋白研所長
神田 慶也 九大理教授
'75.7.15∼
'77.3.31
○
○
○
○
○
○
朽津 耕三 東大理教授
田中 郁三 東工大理学部長
○
○
坪村 宏 阪大基礎工教授
豊沢 豊 東大物性研教授
長倉 三郎 東大物性研教授
中島 威 東北大理教授
細矢 治夫 お茶水大理助教授
又賀 阪大基礎工教授
村田 好正 学習院大理教授
○
○
○
○
○
○
○
山寺 秀雄 名大理教授
吉田 善一 京大工教授
和田 昭充 東大理教授
廣田 榮治 分子研教授
○
○
○
氏 名・所 属（当 時）
伊東 椒 東北大理教授
大木 道則 東大理教授
大瀧 仁志 東工大総合工研教授
馬場 宏明 北大応用電研教授
福井 謙一 京大工教授
齋藤 喜彦 東大理教授
諸熊 奎治 分子研教授
吉原經太郎 分子研教授
霜田 光一 東大理教授
武内 次夫 豊橋技科大教授
山本 常信 京大理教授
岩村 秀 分子研教授
坂田 忠良 分子研助教授
木下 実 東大物性研助教授
黒田 晴雄 東大理教授
山下 雄也 名大工教授
高谷 秀正 分子研助教授
花崎 一郎 分子研教授
安積 徹 東北大理助教授
志田 忠正 京大理助教授
鈴木 洋 上智大理工教授
伊達 宗行 阪大理教授
田仲 二郎 名大理教授
千原 秀昭 阪大理教授
土屋 荘次 東大教養助教授
永沢 満 名大工教授
務台 潔 東大教養助教授
藤田純之佑 名大理教授
塚田 捷 分子研助教授
'77.4.1∼
'78.3.31
○
'78.4.1∼
'79.3.31
'79.4.1∼
'80.3.31
'80.4.1∼
'81.3.31
○
○
○
○
(理学部長)
○
○
○
○
(~'78.11.7)
○
○
○
○
○
○
(教授)
○
○
○
○
○
○
○
○
(東大物性研
助教授)
○
○
(委員長)
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
(委員長)
○
○
○
○
○
○
(委員長)
○
(委員長)
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
資料 349
350 資料
人−人事選考部会に属する運営協議員
所 属
○共
○
○人
○
('82.4.30死亡)
○人・共 ○人
(共~'82.4.30)
○人・共 ○人・共
○
木村 克美 分子研教授
花崎 一郎 分子研教授
廣田 榮治 分子研教授
藤山 常毅 分子研教授
田中 郁三 分子研教授(客員)
(東工大理教授)
笛野 高之 分子研教授(客員)
(阪大基礎工教授)
吉原經太郎 分子研教授
諸熊 奎治 分子研教授
○
○人・共
岩村 秀 分子研教授
井口 洋夫 分子研教授
米澤貞次郎 京大工教授
○人
○人
○
○共
○人
○人
(人~'82.3.31)
○共
(共~'82.5.1)
◎人
◎人
廣田 襄 京大理教授
豊沢 豊 東大物性研教授
○共
(共~'82.4.30)
○人
土屋 荘次 東大教養学教授
○
○
○人
○人
○人
朽津 耕三 東大理教授
鈴木 洋 上智大理工教授
○(副)
角戸 正夫 阪大蛋白研所長
○
千原 秀昭 阪大理教授
○人
○人・共
○人
○人
○
○人・共
○人
◎
○人
○
○人
○共
○
○
○人・共
○~'87.5.31
○(副)・人
○人
○人
○
(◎~'90.1.16)
○人
(◎~'92.2.14)
○人
○
○
(◎'90.1.29~) (◎~'92.3.31)
○共
○人・共 ○人・共
◎
○
第1期
第2期
第3期
第4期
第5期
第6期
第7期
第8期
第9期
第10期
第11期
第12期
'81.5.1∼ '83.5.1∼ '85.5.1∼ '87.5.1∼ '89.5.1∼ '91.5.1∼ '93.5.1∼ '95.5.1∼ '97.5.1∼ '99.5.1∼ '01.5.1∼ '03.5.1∼
'83.4.30 '85.4.30 '87.4.30 '89.4.30 '91.4.30 '93.4.30 '95.4.30 '97.4.30 '99.4.30 '01.4.30 '03.4.30 '04.3.31
○共
大野 公男 北大理教授
伊藤 憲昭 名大工教授
氏 名
（副） 副会長（副議長） 共−共同研究専門委員会
◎ 会長（議長） 7-3 歴代の運営協議員（1981 ∼ 2004）
資料 351
所 属
○人
○人
○共
○人
○共
○
坪村 宏 阪大基礎工教授
細矢 治夫 お茶女子理教授
又賀 阪大基礎工教授
松永 義夫
北川 禎三
齋藤 一夫
青野 茂行
松尾 拓 九大工教授
丸山 和博 分子研教授(客員)
(京大理教授)
大瀧 仁志 分子研教授
薬師 久彌 分子研教授
○
○
菅野 暁 東大物性研教授
北大理教授
分子研教授
分子研教授
金沢大院自然科学研
究科長
安積 徹 東北大理教授
原田 義也 東大教養学教授
○共
○
○
○
○
○(副) 人
丸山 有成 分子研教授(客員)
(お茶女大理教授)
山本 明夫 分子研教授(客員)
(東工大名誉教授)
茅 幸二 慶應大理工教授
○人
○
○共
(共~'82.5.1)
○
○
高柳 和夫 宇宙研教授
中島 威 東北大理教授
中村 宏樹 分子研教授
○○共
○共
木村 雅男 北大理教授
黒田 晴雄 東大理教授
○
○
○人
(共~'82.5.1)
○
○
○人
○(副)人
○
○人
○人
○'88.4.1~ ○
○'88.9.1~ ○共
○共
○'88.6.1~
○人・共
○共
○
○人
○人
○人
○人・共
○~'88.3.31
○人
○
○共
○
○
○人
○共
○人
○
○人
○共
○人
○人
◎○
○人
○共
○人
○
○共
○
○
○人
○共
○人
○'00.4.1~ ◎
◎共
○人
◎
○人
第1期
第2期
第3期
第4期
第5期
第6期
第7期
第8期
第9期
第10期
第11期
第12期
'81.5.1∼ '83.5.1∼ '85.5.1∼ '87.5.1∼ '89.5.1∼ '91.5.1∼ '93.5.1∼ '95.5.1∼ '97.5.1∼ '99.5.1∼ '01.5.1∼ '03.5.1∼
'83.4.30 '85.4.30 '87.4.30 '89.4.30 '91.4.30 '93.4.30 '95.4.30 '97.4.30 '99.4.30 '01.4.30 '03.4.30 '04.3.31
伊藤 光男 東北大理教授
山寺 秀雄
分子研教授(客員)
(名大理教授)
田仲 二朗 名大理教授
氏 名
352 資料
所 属
○
○人
○人
○
○共
○~'92.4.1 ○共
○人
京極 好正
田中 晃二
齋藤 修二
川崎 昌博
○
○共
○人
○
○
斎藤 軍治 京大理教授
塚田 捷
山口 兆
宇理須恆雄
中村 晃
小杉 信博
渡辺 芳人
大澤 映二
○
○人
加藤 重樹 京大院理教授
○人
○人
岡田 正 阪大院基礎工教授
○人
○共
西 信之 分子研教授
三上 直彦 東北大院理教授
○
○人
○人
○共
○共
○人
○共
○
○
○人
○共
○人
◎共
○人
○共
○人
○共
○
○(副)人
○人
○共
○人
生越 久靖 福井高専校長
小谷 正博 学習院大理教授
東大理教授
阪大理教授
分子研教授
分子研教授
分子研教授
分子研教授
豊橋技科大工教授
○人
○
近藤 保 東大理教授
阪大蛋白研教授
分子研教授
分子研教授
北大電子科学研教授
○共
小尾 欣一 東工大理教授
○共
○人
○共
○人
(~'94.3.31)
○(副)
小川禎一郎 九大総合理工教授
○(副)
○人
○人
○共
○
○
仁科雄一郎 東北大金材研教授
村田 好正 東大物性研教授
中筋 一弘 分子研教授
○
○'94.4.1~ ○人
○人
○人
田隅 三生 東大理教授
○人
○人
飯島 孝夫 学習院大理教授
○人
伊藤 公一 大阪市立大理教授
○人
志田 忠正 京大理教授
○~'88.3.31
○人
○共
○人
○共
○人
○
○共
○~'00.3.31
○共
○共
○共
○共
○人
○人
○~'02.3.31
○共
○共
第1期
第2期
第3期
第4期
第5期
第6期
第7期
第8期
第9期
第10期
第11期
第12期
'81.5.1∼ '83.5.1∼ '85.5.1∼ '87.5.1∼ '89.5.1∼ '91.5.1∼ '93.5.1∼ '95.5.1∼ '97.5.1∼ '99.5.1∼ '01.5.1∼ '03.5.1∼
'83.4.30 '85.4.30 '87.4.30 '89.4.30 '91.4.30 '93.4.30 '95.4.30 '97.4.30 '99.4.30 '01.4.30 '03.4.30 '04.3.31
岩田 末廣 分子研教授
木田 茂夫 分子研教授
氏 名
資料 353
菅原 正
魚住 泰広
西川 惠子
岡本 裕巳
加藤 隆子
平田 文男
藤井 正明
阿久津秀雄
宇田川康夫
太田 信廣
川合 眞紀
榊 茂好
北原 和夫
口 宏夫
松本 和子
田中 武彦
籏野 嘉彦
小林 速男
阿知波洋次
小谷野猪之助
関 一彦
氏 名
第1期
第2期
第3期
第4期
第5期
第6期
第7期
第8期
第9期
第10期
第11期
'81.5.1∼ '83.5.1∼ '85.5.1∼ '87.5.1∼ '89.5.1∼ '91.5.1∼ '93.5.1∼ '95.5.1∼ '97.5.1∼ '99.5.1∼ '01.5.1∼
'83.4.30 '85.4.30 '87.4.30 '89.4.30 '91.4.30 '93.4.30 '95.4.30 '97.4.30 '99.4.30 '01.4.30 '03.4.30
姫路工業大理教授
○共
○共
名大物質科学国際研
○人
○人
究セ教授
九大院理教授
○人
○人
九大院総合理工教授
○(副)
○(副)
分子研教授
○人
○人
○共
東京都立大院理教授
○
○人共
(人'02.4.1~)
国際基督教大教養教授
○
○
東大院理教授
○人
○人
早稲田大理工教授
○人
○人
(~'02.3.31)
分子研教授
○人
○人
分子研教授
○人
○人
阪大蛋白研教授
○
東北大多元研教授
○(副)人
北大電子科学研教授
○人
理化学研主任研究員
○
九大有機化学基礎セ
○人
教授
東大院総合文化教授
○共
分子研教授
○'02.4.1~
千葉大院自然科学教授
分子研教授
核融合科学研教授
所 属
○共
○
○
○人
○
○人
○
○(副)人
○人
○人
○
○人
○共
○人
第12期
'03.5.1∼
'04.3.31
7-4 自然科学研究機構分子科学研究所研究教育職員の任期に関する規則
平成１６年４月１日
分研規則第２０号
自然科学研究機構分子科学研究所研究教育職員の任期に関する規則
（趣旨）
第１条 この規則は，大学の教員等の任期に関する法律（平成９年法律第８２号。以下「法」という。
）第５条第２項の
規定に基づき，自然科学研究機構分子科学研究所の研究教育職員の任期に関し，必要な事項を定める。
（教育研究組織，職及び任期）
第２条 任期を定めて任用する研究教育職員の教育研究組織，職，任期として定める期間及び再任に関する事項は，別
表に定めるとおりとする。
（同意）
第３条 任期を定めて研究教育職員を採用する場合には，文書により，採用される者の同意を得なければならない。
（周知）
第４条 この規則を定め，又は改正したときは，速やかに周知を図るものとする。
附則
この規則は，平成１６年４月１日から施行し，岡崎国立共同研究機構分子科学研究所研究教育職員の任期に関する規則
（平成１０年岡機構規程第８号。以下「分子研規則」という。）により任期を付されて採用された者について適用する。
別表（第２条関係）
法第４条第１項第１号に掲げる
教育研究組織に該当する組織
分子科学研究所に置かれる研究
系及び研究施設
該当する
職
任 期
５年に満たない
任期を残す者
分子研規則に
よる残任期間
助手
５年を越える
任期を残す者
354 資料
再任に関する事項
分子研規則
による種別
５年
可 否
任 期
可
任期を
定めず
に採用
7-5 自然科学研究機構分子科学研究所点検評価規則
平成１６年４月１日
分研規則第４号
自然科学研究機構分子科学研究所点検評価規則
（目的）
第１条 この規則は，自然科学研究機構分子科学研究所（以下「研究所」という。
）の設置目的及び社会的使命を達成
するため，研究活動等の状況について自己点検・評価，及び外部の者による評価（以下「外部評価」という。
）を
行い，もって研究所の活性化を図ることを目的とする。
（点検評価委員会）
第２条 研究所に，前条の目的を達成するため分子科学研究所点検評価委員会（以下「委員会」という。）を置く。
２ 委員会は，次に掲げる者をもって組織する。
一 研究所長
二 研究総主幹
三 研究主幹
四 研究施設の長
五 本部研究連携室の研究所所属の研究教育職員
六 技術課長
七 その他研究所長が必要と認めた者
３ 前項第７号の委員の任期は，２年とし，再任を妨げない。
（委員長）
第３条 委員会に委員長を置き，研究所長をもって充てる。
２ 委員長に事故があるときは，研究総主幹がその職務を代行する。
（招集）
第４条 委員会は，委員長が招集し，その議長となる。
（点検評価委員会の任務）
第５条 委員会は，次に掲げる事項について企画，検討及び実施する。
一 自己点検・評価及び外部評価の基本方針に関すること。
二 自己点検・評価及び外部評価の実施に関すること。
三 自己点検・評価報告書及び外部評価報告書の作成及び公表に関すること。
四 独立行政法人大学評価・学位授与機構が行う評価に係る諸事業への対応に関すること。
五 その他自己点検・評価及び外部評価に関すること。
資料 355
（点検評価事項）
第６条 委員会は，次の各号に掲げる事項について点検評価を行うものとする。
一 研究所の在り方，目標及び将来計画に関すること。
二 研究目標及び研究活動に関すること。
三 大学等との共同研究体制及びその活動に関すること。
四 大学院教育協力及び研究者の養成に関すること。
五 研究教育職員組織に関すること。
六 研究支援及び事務処理に関すること。
七 国立大学法人総合研究大学院大学との連係及び協力に関すること。
八 施設設備等研究環境及び安全に関すること。
九 国際共同研究に関すること。
十 社会との連携に関すること。
十一 学術団体との連携に関すること。
十二 管理運営に関すること。
十三 学術情報体制に関すること。
十四 研究成果等の公開に関すること。
十五 財政に関すること。
十六 点検評価体制に関すること。
十七 その他委員会が必要と認める事項
２ 前項各号に掲げる事項に係る具体的な点検評価項目は，委員会が別に定める。
（専門委員会）
第７条 委員会に，専門的事項について調査審議するため，専門委員会を置くことができる。
２ 専門委員会に関し必要な事項は，委員会が別に定める。
（点検評価の実施）
第８条 自己点検・評価又は外部評価は，毎年度実施する。
（点検評価結果の公表）
第９条 研究所長は，委員会が取りまとめた点検評価の結果を，原則として公表する。ただし，個人情報に係る事項，
その他委員会において公表することが適当でないと認めた事項については，この限りではない。
（点検評価結果への対応）
第１０条 研究所長は，委員会が行った点検評価の結果に基づき，改善が必要と認められるものについては，その改善
に努めるものとする。
356 資料
（庶務）
第１１条 委員会の庶務は，岡崎統合事務センター総務部総務課において処理する。
（雑則）
第１２条 この規則に定めるもののほか，委員会の運営に関し必要な事項は，委員会の議を経て研究所長が定める。
附則
１ この規則は，平成１６年４月１日から施行する。
２ この規則施行後，第２条第２項第７号により選出された最初の委員の任期は，同条第３項の規定にかかわらず，
平成１８年３月３１日までとする。
資料 357
7-6 自然科学研究機構分子科学研究所将来計画委員会規則
平成１６年４月１日
分研規則第５号
自然科学研究機構分子科学研究所将来計画委員会規則
（設置）
第１条 自然科学研究機構分子科学研究所（以下「研究所」という。）に，研究所の将来計画について検討するため，
将来計画委員会（以下「委員会」という。）を置く。
（組織）
第２条 委員会は，次の各号に掲げる委員をもって組織する。
一 研究所長
二 研究総主幹
三 研究所の教授数名
四 研究所の助教授数名
五 その他分子科学研究所長（以下「研究所長」という。）が必要と認めた者
２ 前項第３号，第４号及び第５号の委員の任期は，１年とし，再任を妨げない。ただし，補欠の委員の任期は，前
任者の残任期間とする。
３ 前項の委員は，研究所長が委嘱する。
（委員長）
第３条 委員会は，研究所長が招集し，その委員長となる。
（専門委員会）
第４条 委員会に，専門的な事項等を調査検討させるため，専門委員会を置くことができる。
（委員以外の者の出席）
第５条 委員長は，必要に応じて，委員以外の者を委員会に出席させ，意見を聴取することができる。
（庶務）
第６条 委員会の庶務は，岡崎統合事務センター総務部総務課において処理する。
附則
１ この規則は，平成１６年４月１日から施行する。
２ この規則施行の後最初の任命に係る委員の任期は，第２条第２項の規定にかかわらず，平成１７年３月３１日まで
とする。
358 資料