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。

🔬 optics

Plasmonic-cavity Modulator for the Mid-IR with a Semi-transparent and Nonlinear Heavily-doped Semiconductor Mirror

本論文は、電界効果ゲートを備えた単層の高濃度ドープ半導体を利用することで、線形透過率・反射率および第三高調波発生効率の両方を電気的に制御し、高速な中赤外通信のための簡便かつ実行可能な経路を提供する、中赤外大気窓に向けた自由空間プラズモニック変調器を提案するものである。

Tommaso Venanzi, Raffaella Polito, Andrea Rossetti, Markus Ludwig, Daniele Brida, Adel Bousseksou, Isabelle Sagnes, Greg (…)2026-07-01
🔬 materials science

Tuning topological phase and Dirac point position via Pb and Sb substitution in Mn1x_{1-x}Pbx_{x}(Bi1y_{1-y}Sby_{y})2_{2}Te4_{4}

本研究は、Mn1x_{1-x}Pbx_{x}(Bi1y_{1-y}Sby_{y})2_{2}Te4_{4}結晶におけるPbとSbの同時置換が、トポロジカル相とフェルミ準位の位置の独立した制御を可能にすることを示しており、そこではPb濃度がバルクバンドギャップとトポロジカル転移を排他的に決定し、Pb/Sb比がディラック点の位置を決定する。

T. P. Makarova, D. A. Estyunin, V. A. Golyashov, K. A. Kokh, O. E. Tereshchenko, A. S. Frolov, S. Ideta, Y. Kumar, K. Sh (…)2026-07-01
🔬 materials science

Design Principles for Quasi-Isotropic Exchange in Rare-Earth Quantum Magnets

本論文は、基底状態のクラマース二重項内における仮想ホッピングが等方的な相互作用を支配することを示し、かつその相互作用が二重項が超交換平面に対して垂直な方向に強い最大角運動量特性を示すときに最大化されることを実証することで、希土類量子磁性体において準等方的なハイゼンベルク交換を実現するための設計原理を確立するものである。

Kotaro Shimizu, Esteban Agustin Ghioldi, Filip Ronning, Cristian D. Batista2026-07-01
🔬 materials science

Spin-related transport in a polycrystalline NiCo2O4 film: Drastic current-induced change in resistivity-temperature characteristics via spin injection

本研究は、多結晶NiCo2O4薄膜に電流を注入することが、粒界におけるスピン整列と二重交換相互作用を強化することによって、その抵抗温度特性を劇的に変化させることを実証しており、それにより、Siベースのデバイスに対する効率的なスピン源としての当該材料の潜在性を説明する、新たなスピン関連輸送モデルを検証している。

Shiho Sugiyama, Masaaki Tanaka, Ryosho Nakane2026-07-01
🔬 materials science

Local magnon modes studied by dynamic magnetic pair-density function analysis

本研究は、周期的な磁性系および非周期的な磁性系の両方における局所的なマグノンモードとその音響・光学モード間の遷移を特徴付けるために、非弾性中性子散乱データから導出された新しい実空間解析手法である動的磁気対密度関数(DymPDF)を導入するものである。

Shin-ichi Shamoto, Yukio Yasui, Kazuki Iida, Yasuhiro Inamura, Motoyuki Ishikado, Mitsutaka Nakamura, Lieh-Jeng Chang2026-07-01
🔬 materials science

Contrastive Regularization of Machine Learning Potentials

本論文は、標準的な回帰損失にカルバック・ライブラー情報量から導出された対照項を付加することで、追加の第一原理データを用いることなく正確な熱力学的サンプリングを可能にし、機械学習原子間ポテンシャルの分布ドリフトを補正するポストトレーニング手法であるContrastive Regularized MSE(CRMSE)を導入するものである。

Dimitrios Tzivrailis, Georgios Sotiropoulos, Alberto Rosso, Eiji Kawasaki2026-07-01
🔬 materials science

Optimizing Ti substitution for the enhanced densification, ionic conductivity, and microstructure of garnet-type Li7_7La3_3Zr2_2O12_{12} solid electrolytes

本研究は、固相反応法によりLi7_7La3_3Zr2_2O12_{12}を化学組成式あたり0.10原子のチタンでドープすることにより、その緻密化と8.08×1058.08\times 10^{-5} S cm1^{-1}というイオン伝導度、および0.37 eVという低い活性化エネルギーが大幅に向上し、全固体電池への応用において有望な候補となることを示している。

Neha, A. V. Deshpande, Muktai Aote, Abhishek Pradhan2026-07-01
🔬 materials science

Nonlinear diffusion and compressive rims in source-driven biopolymer condensates

本研究は、フローリー・ハギンズ熱力学と二流体粘弾性を統合することにより、ソース駆動型のバイオポリマー凝集体の拡散フロントにおける普遍的な圧縮リムを明らかにし、この枠組みがいかにして核小体の構造的および動的な特性を説明するかを実証するものである。

Avraham Moriel, Howard A. Stone2026-07-01
🔬 materials science

What enables GaOx as hole transport layer for a 16 percent 1.0 eV CuInSe2 Bottom Cells with VOC above 550 mV?

本論文は、Cu、Na、または重アルカリを別途必要とせず、共蒸着中のイオン交換によって形成される導電性かつ部分的に結晶性のGaOx正孔輸送層が、純粋なCuInSe2ボトム太陽電池において、552 mVの記録認定開放電圧および16%を超える有効面積効率を実現できることを実証している。

Francesco Lodola, Zhuangyi Zhou, Boaz Koren, Saeed Bayat, Alessandro Magon, Yucheng Hu, Adrian-Marie Philippe, Michele M (…)2026-07-01