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

Temperature-driven structural phase transitions in SmNiO3_3: insights from deep potential molecular dynamics simulations

本研究は、SmNiO3_3に対する深層ポテンシャル分子動力学シミュレーションを用いることにより、金属―絶縁体転移を駆動する構造相転移が本質的に温度誘起であり、電子効果とは独立して、集団的な格子歪みを通じて自発的に発生することを実証している。

Guoyong Shi, Fenglin Deng, Ri He, Dachuan Chen, Xuejiao Chen, Peiheng Jiang, Zhicheng Zhong2026-06-30
🔬 materials science

Topological quantum materials: kagome, chiral, and square-net frameworks

本レビューは、トポロジカル量子材料におけるカゴメ格子、カイラル構造、およびスクエアネット構造の枠組みが、幾何学、対称性、および電子相関の相互作用を通じて、いかに多様な電子状態や物理現象を生成するかを検討し、同時に、近年の実験的発見、合成経路、および将来の研究方向性を強調するものである。

Avdhesh K. Sharma, Snehashish Chatterjee, Premakumar Yanda, Claudia Felser, Chandra Shekhar2026-06-30
🔬 mesoscale physics

Scaling Nanoribbon Transistors with Monolayer Transition Metal Dichalcogenides

本研究は、マルチパターニングプロセスを用いて単層遷移金属ダイカルコゲニドから作製された、25〜30 nmのチャネル寸法を持つ高性能なノーマリーオフ型のn型およびp型ナノリボントランジスタを実証しており、将来のナノシートトランジスタの実行可能な戦略としてトップダウンパターニングを正当化する記録的なオン状態電流を達成している。

Tara Peña, Anton E. O. Persson, Andrey Krayev, Áshildur Friðriksdóttir, Haotian Su, Yuan-Mau Lee, Young Suh Song, Kathry (…)2026-06-30
🔬 materials science

Efficient Grand Canonical Global Optimization with On-the-fly-trained Machine-learning Interatomic Potentials

本論文は、オンザフライで学習される機械学習原子間ポテンシャルと第一原理熱力学を利用することで、第一原理計算の計算コストを大幅に削減しつつ、反応性環境下におけるナノ構造材料の安定構造および化学状態を予測する、効率的な大正準グローバル最適化アルゴリズムを提示するものである。

Jon Eunan Quinlivan Dominguez, Mads-Peter Verner Christiansen, Konstantin M. Neyman, Bøjrk Hammer, Albert Bruix2026-06-30
🔬 materials science

Relaxation approach to quantum-mechanical modeling of ferroelectric and antiferroelectric phase transitions

本論文は、強誘電および反強誘電の相転移とその特徴的なヒステリシスループの効率的な第一原理モデリングを可能にするために、従来の古典的なアレニウス仮定を置き換える新しい量子力学的緩和フレームワークを導入するものである。

Nikhilesh Maity, Sergey Lisenkov, Arlies Valdespino, Milan Haddad, Lewys Jones, Amit Kumar, Nazanin Bassiri-Gharb, Inna (…)2026-06-30
🔬 materials science

Vanishing quantum confinement enables bright and thermally excited multi-carrier emission from semiconductor nanocrystals

本研究は、単一粒子SPADアレイ技術を利用して、バルクナノ結晶が二峰性の特性を持つ熱励起マルチキャリア放出と、強く抑制されたオージェ再結合を示すことを明らかにし、新たな統計モデルを通じて、量子閉じ込め領域とバルク領域の間の光物理学的ギャップを埋めるものである。

Tjom Arens, Sander J. W. Vonk, A. Willem Vlasblom, Margarita Samoli, Daniel Vanmaekelbergh, Pieter Geiregat, Zeger Hens (…)2026-06-30
🔬 materials science

Microscopic and macroscopic characterization: MBE-grown versus sputter-deposited Au/Co/Au thin films for CISS and MIPAC effect studies

本研究は、微視的なカイラリティ誘起スピン選択性(CISS)効果は分子線エピタキシーおよびスパッタ蒸着によるAu/Co/Au薄膜の両方において堅牢に維持される一方で、近接効果によって誘起される巨視的な磁化(MIPAC)効果は基板の微細構造に対して非常に敏感であり、スパッタ蒸着された試料においてのみ顕著に現れることを示している。

Lokesh Rasabathina, Thi Ngoc Ha Nguyen, Aleksandr Kazimir, Rico Ehrler, Julia Krone, Franziska Schölzel, Zihao Liu, Pete (…)2026-06-30
🔬 materials science

Anomalous Behavior of the Ni1+^{1+} moment and interstitial band in bi-infinite-layered La3_3Ni2_2O5_5F

新たに合成された二無限層状La3_3Ni2_2O5_5Fに関する第一原理計算により、格子間サイト由来の自己ドープが特異な電子構造と磁化率の消失を生み出していることが明らかになり、これがこのNi1+^{1+}系における磁性転移の欠如を説明している。

Young-Joon Song, W. E. Pickett, K. -W. Lee2026-06-30
🔬 optics

Projection-based coupling of infrared thermography and stereocorrelation-based digital image correlation

本論文は、赤外線サーモグラフィによる温度データを、ステレオ相関に基づくデジタル画像相関法から得られた3次元表面座標へ正確にマッピングするために、ピンホールカメラモデルと径向基底関数を利用した投影ベースの結合手法を提案するものであり、これにより曲面における変形および熱勾配のフルフィールド解析を可能にする。

Jendrik-Alexander Tröger, Lutz Müller-Lohse, Stefan Hartmann2026-06-30
🔬 materials science

Structural properties of one-dimensional Cs2CoCl4\mathrm{Cs}_2\mathrm{CoCl}_4 confined within single-walled carbon nanotubes

本研究は、Cs2CoCl4\mathrm{Cs}_2\mathrm{CoCl}_4を単層カーボンナノチューブ内に閉じ込めることで、Co2+\mathrm{Co}^{2+}の磁気特性を維持したまま特異な正方晶および斜方晶の多形が誘起されることを示しており、高圧法と比較して、1次元的な閉じ込めが構造操作のための明確なメカニズムであることを明らかにしている。

Jaskaran S. Mangat, Yu Lei, Matthew Weyland, Yisong Han, Kiran Bal, Martin R. Lees, Craig I. Hiley, Piotr DłuĊewski, Sła (…)2026-06-30