材料科学と凝縮系物理学の境界領域は、私たちの日常を支える新しい物質の発見と設計を探求する分野です。ここで取り扱われる研究は、半導体から超伝導体まで、未来のエネルギーや電子機器の基盤となる材料の振る舞いを解明するものです。

Gist.Science は、arXiv に投稿されるこの分野の最新プレプリントをすべて収集し、専門用語に頼らない平易な解説と、詳細な技術的な要約の両方を提供しています。これにより、研究者だけでなく、一般の方でも最先端の知見にアクセスできるようになりました。

以下に、このカテゴリから厳選した最新の論文リストを掲載します。

🔬 materials science

Electron Beam Radiolysis-Assisted Growth of Rutile TiO2 Thin Films

本論文は、RHEEDガンからの電子ビーム放射分解を利用して、通常必要とされるよりも大幅に低い基板温度でルチル型TiO2薄膜の結晶化を誘導し、基板温度と電子線量を通じて膜の結晶性を調整可能な制御を可能にする、新規なハイブリッド分子線エピタキシー技術を実証するものである。

Silu Guo, Nitin Sathish Kumar, Sreejith Nair, Supriya Ghosh, Bharat Jalan, K. Andre Mkhoyan2026-07-16
🔬 materials science

Ultrafast altermagnetophononics

本論文は、α\alpha-MnTeやCrSbのようなアルター磁性体において、コヒーレントなフォノン励起が対称性を選択的に破ることで、正味の磁化はゼロでありながらグローバルなスピン分裂を伴う補償フェリ磁性相を過渡的に誘起するという、超高速磁気制御のための新規メカニズムとしての「アルター磁性フォノニクス(altermagnetophononics)」を確立するものである。

Chenyu Wang, Yaxian Wang, Sheng Meng2026-07-16
🔬 materials science

Chemical short-range order controls deformation pathways in a complex concentrated alloy

本研究は、Co30Cr40Ni30高エントロピー合金において化学的短距離秩序(CSRO)が熱力学的状態変数として機能することを示しており、そこではCSROの濃化が積層欠陥エネルギーを増大させ、変形誘起マルテンサイト変態を抑制することで、変形経路を制御するための新たな自由度を提供している。

Angelo F. Andreoli, Gabriela B. Ribeiro, Guilherme C. Stumpf, Maria F. L. Valverde, Gustavo Bertoli, Vinícius P. Bacurau (…)2026-07-16
🔬 materials science

Dolomite Mineral-Inspired Equilateral Triangular-Lattice Magnets for Quantum Magnetism

天然のドロマイト鉱物に触発され、研究者らは、優勢な反強磁性的相互作用を示す正三角形格子を特徴とし、フラストレート量子磁性や低温断熱消磁冷凍の研究における有望な可能性を提供する、化学的に柔軟なドロマイト型材料プラットフォームを確立するためにSnCo(BO3)2およびSnMn(BO3)2を合成した。

Yang Zhao, Zhaoyi Li, Zhibin Qiu, Jianqiao Wang, Bo Wen, Shu Guo2026-07-16
🔬 materials science

Thermodynamic and electrical transport properties of the half-Heusler plumbide TbAuPb

本研究は、半ヘスラー化合物TbAuPbの構造的、熱力学的、および電気輸送特性を調査し、その反強磁性秩序、磁気相と強い磁気抵抗結合を持つマルチバンドの正孔支配的な輸送、およびバンド反転半金属からトポロジカルに自明な状態への磁場誘起転移を明らかにしている。

Abhinav Agarwal, Snehashish Chatterjee, Maciej J. Winiarski, Orest Pavlosiuk, Dorota A. Kowalska, Piotr Wisniewski, Dari (…)2026-07-16
🔬 materials science

The WEST code for large-scale excited-state materials simulations

本論文は、仮想状態の明示的な計算を回避する高度なアルゴリズムを採用することで、固体欠陥から液体の水まで多様なアプリケーションをサポートし、千原子を超える系の大規模かつ予測的な励起状態シミュレーションを可能にする、オープンソースのGPU加速型平面波擬ポテンシャルコードであるWESTを紹介するものである。

Victor Wen-zhe Yu, Siyuan Chen, Yu Jin, Vrindaa Somjit, Stefano Paolo Villani, Jiawei Zhan, Marco Govoni, Giulia Galli2026-07-16
🔬 mesoscale physics

Electric field controlled spin transport in a topological insulator interfaced with a ferroelectric antiferromagnet

本研究は、Bi2_2Te3_3/BiFeO3_3ヘテロ構造における電界制御されたスピン電荷変換を実証しており、トポロジカル表面状態が支配的なスピン輸送は10 nmの厚さ以上では堅牢に維持されるものの、ハイブリダイゼーションに起因する自明な絶縁相によって5 nmでは消失することを明らかにしている。

Yogesh Kumar, Pushpendra Gupta, Xinyan Li, Richa Mudgal, Ashish Omar, Ryan Chen, Mito Funatsu, Maya Ramesh, Nicholas Rei (…)2026-07-16
🔬 mesoscale physics

Orbital Hybridization Induces Giant Cubic Rashba Effect at Cu/WO3_{3} Interface

本研究は、軽金属であるCuとバンド絶縁体であるWO3_3を界面形成させることが、W-Cu軌道混成および強いスピン軌道相互作用に起因する巨大な立方晶ラシュバ効果を誘起することを実証しており、高度なスピントロニクス応用に向けて、新たな軽金属/重元素酸化物プラットフォームを確立するものである。

Md Aktar Hossain, Saikat Das2026-07-16
🔬 materials science

MolMiner: Toward Controllable, 3D-Aware, Fragment-Based Molecular Design

MolMinerは、12種類の物理化学的特性および力場緩和された幾何構造に基づいた条件付けによる分子設計を可能にする、新規のフラグメントベースかつ3D対応の自己回帰モデルであり、補助的な損失関数を必要とすることなく、標的とする特性ウィンドウに対するヒット率を大幅に向上させる。

Raul Ortega-Ochoa, Tejs Vegge, Jes Frellsen2026-07-15
🔬 materials science

Minute-long quantum coherence enabled by electrical depletion of magnetic noise

同位体精製された炭化ケイ素のスピン欠陥をp-i-nダイオードへと組み込み、電気的バイアスを利用して電気的および磁気的なノイズ源の両方を枯渇させることで、研究者たちは個々の電子スピンおよび核スピンにおいて100秒を超える記録的なハーンエコーコヒーレンス時間を達成した。

Cyrus Zeledon, Benjamin Pingault, Jonathan C. Marcks, Mykyta Onizhuk, Yeghishe Tsaturyan, Yu-xin Wang, Benjamin S. Solow (…)2026-07-15