In this paper, we express special values of the $L$-functions of certain CM
elliptic curves which are related to Fermat curves in terms of the special
values of generalized hypergeometric functions by comparing Bloch's element
with Ross's element in the motivic cohomology group.

We construct some integral elements in the motivic cohomology of the Hesse
cubic curves and express their regulators in terms of generalized
hypergeometric functions and Kamp\'e de F\'eriet hypergeometric functions. By
using these hypergeometric expressions, we obtain numerical examples of the
Bloch-Beilinson conjecture on special values of $L$-functions.

本年度はHesse cubic曲線に対するBeilinson予想の検証の続きを行なった. 前年度までに構成したモチヴィックコホモロジーの元はアプリオリには虚二次体上で定義されているが, 本年度はこれらの元が虚二次体上integralになる必要十分条件を与え, それらの条件のもとで虚二次体上のBeilinson予想が成り立っていることを数値的に検証した. また, Fermat曲線の商として現れる楕円曲線のL関数のs=2での特殊値が一般超幾何関数3F2のz=1での特殊値で記述できることを証明した. 有限体上の超幾何関数に関する研究も進めており, 2変数超幾何関数の一般化であるKampé de Férietの超幾何関数の有限体類似を考え, それらの還元公式や和公式を証明した(伊東氏・隈部氏・中川氏との共同研究). 

本年度は前年度に構成した3次Hesse cubic曲線のモチヴィックコホモロジーの元に加えて2つの元を新しく構成した. これらの元を組み合わせ, 実際にこの元が複素共役で不変であることを調べることで、有理数体上定義されたHesse cubic曲線のモチヴィックコホモロジーの元を構成した. またこれらの元がintegralになっている必要十分条件を与え, 元がintegralになる条件のもとで, Beilinson予想が成り立っていることを数値的に実験し, 確かめることができた. 

本年度はHesse cubic曲線と4次のDwork超曲面に対するレギュレーターと超幾何関数の関係について考察した. Hesse cubic曲線に対しては, 前年度までに定数項を除き計算が終わっていたが、本年度は0次のファイバーにFermat曲線が現れること, また大坪氏によるFermat曲線に対するレギュレーターと超幾何関数の関係を用いることで定数項を含めて完全に記述した. 4次のDwork超曲面に関しても、曲面上の4本のFermat曲線の交点をうまくとることで, K群の元を構成した. 

Fermat曲線のp進レギュレーターに関して考察するため, 0でのfibreに3次のFermat曲線が現れるHesse cubic曲線と呼ばれる代数曲線族について, まずはその複素レギュレーター写像に関して考察した. 本年度得られた成果は, 以下の3点である. (I) K群の元を具体的に構成した. (II) 構成したK群の元に対して, レギュレーターの計算に必要なdlog写像の像を計算した. (III) 朝倉氏の手法を用いてレギュレーター写像の像を定数項を除き計算した. Hesse cubic curveに対するK群の元は2種類構成することができたが, そのうち1つのレギュレーター写像の像は, Olssonの超幾何関数で記述できることがわかった. 

今年度は, 3次のFermat曲線に対するp進レギュレーターの像の計算を行なった.  Colemanとde Shalitによって定義されたp進レギュレーターを計算するためには, 微分形式へのFrnobenius作用を完全に記述する必要がある. 3次のFermat 曲線に対する微分形式に対して, Frobenius 作用を定義し, その作用を完全に記述した. この結果を用いて, 超楕円曲線に対して, Kedlaya, Balakrishnanらが行なったColeman積分の計算方法をFermat曲線に対して行なうことで 3次のFermat 曲線に対するp 進レギュレーターの像を無限遠点での計算を除き計算した. また, 3次のFermat曲線には1の3乗根がなす群が作用しているが, その作用をみることで無限遠点での計算の処理を行ない, p 進レギュレーターの像を完全に記述した.