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。

🔬 mesoscale physics

VO2_2 oscillator circuits optimized for ultrafast, 100 MHz-range operation

本論文は、サンプルおよび回路のレイアウトを最適化することで、VO2_2発振器が従来の周波数制限を克服して100 MHzの範囲で動作可能であることを示し、超高速かつエネルギー効率の高い振動型ニューラルネットワークへの道を開くものである。

Zsigmond Pollner, Tímea Nóra Török, László Pósa, Miklós Csontos, Sebastian Werner Schmid, Zoltán Balogh, András Bükkfeje (…)2026-06-23
🔬 materials science

Electronic and optical properties of the thio-apatites phases Ba5_5(VSαOβ)3_3X [X=Cl, F, Br, I]: impact of multiple anionic substitution

本研究は、第一原理密度汎関数理論を用いて、チオアパタイトBa5_5(VSα_{\alpha}Oβ_{\beta})3_3Xの電子および光学特性が、酸素に対する硫黄の多重アニオン置換およびハロゲン化物の種類の変化を通じて微細に調整可能であることを示し、特にヨウ素を含む変種において、水分解のための効率的な光触媒としての潜在能を明らかにしている。

Smritijit Sen, Houria Kabbour2026-06-23
🔬 mesoscale physics

Heavy fermion phase diagram in magic-angle twisted trilayer graphene

本論文は、マジック角ツイスト三層グラフェンにおいて、変位電場が近藤ハイブリダイゼーションを制御することで、有効質量の発散とフェルミ面の再構成を特徴とする、反強磁性半金属から常磁性重フェルミオン金属への連続的な量子相転移を駆動する、電気的に調整可能な重フェルミオン相図を実証するものである。

Le Zhang, Wenqiang Zhou, Xinjie Fang, Zhen Zhan, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Yi-feng Yang, Shuigang Xu2026-06-23
🔬 materials science

Origin of circular and triangular pores in electron-irradiated hexagonal boron nitride

この研究は、六方晶窒化ホウ素における電子線照射による細孔の形状が酸素の存在によって化学的に制御されることを明らかにしており、超高真空条件下では円形の細孔が得られる一方で、微量の酸素が窒素終端の三角形の細孔の形成を促すことを示している。

Umair Javed, Manuel Langle, Vladimir Zobac, Alexander Markevich, Barbara Maria Mayer, Clara Kofler, Martin Paul, Darwin (…)2026-06-23
🔬 mesoscale physics

Observation of momentum dependent charge density wave gap in EuTe4

本研究は、第一原理密度汎関数理論(DFT)計算、角度分解光電子分光法、および低温比熱測定を組み合わせることで、希土類カルコゲナイドであるEuTe4の運動量依存的な電荷密度波ギャップを特性評価し、磁気相図を構築するものである。

Iftakhar Bin Elius, Nathan Valadez, Gyanendra Dhakal, Volodymyr Buturlim, Sabin Regmi, Dante James, Peter Radanovich, Ma (…)2026-06-23
🔬 materials science

Bayesian Neural Networks versus deep ensembles for uncertainty quantification in machine learning interatomic potentials

本論文では、aenet-PyTorchフレームワーク内におけるベイズニューラルネットワークの実装を紹介し、信頼性の高い機械学習原子間ポテンシャルの開発を導くために、TiO2_2構造を用いたディープアンサンブルに対するその不確実性定量化能力を体系的に比較する。

Riccardo Farris, Emanuele Telari, Nongnuch Artrith, Konstantin Neyman, Albert Bruix2026-06-23✓ Author reviewed
🔬 materials science

Impact of Nitrogen Atom Clusters and Vacancy Defects on Graphene: A Molecular Dynamics Investigation

この分子動力学研究は、窒素原子クラスターと等価なサイズの空孔欠陥のいずれもがグラフェンの機械的完全性を低下させる一方で、それらが異なる破壊メカニズムを誘発すること、すなわち、空孔は早期破壊を引き起こす深刻な応力集中源として作用し、クラスターは亀裂の進展パターンを変化させることを明らかにしており、それによってグラフェンを用いたアプリケーションにおける欠陥許容設計の最適化に向けた重要な知見を提供している。

Indranil Rudra, Md. Moktadir Billah Tahmid, Jahid Emon, Mohammad Jane Alam Khan2026-06-23
🔬 materials science

Multi-state electromagnetic phase modulations in NiCo2O4 through cation disorder and hydrogenation

本研究は、スピネル型NiCo2O4における制御可能なカチオン無秩序および水素化がマルチステートの電磁相変調を可能にすることを実証しており、これにより、調整可能なスピン状態と垂直磁気異方性を備えた、低電力かつスケーラブルな酸化物スピントロニクスデバイスのための多用途なプラットフォームとして確立するものである。

Xuanchi Zhou, Xiaohui Yao, Shuang Li, Xiaomei Qiao, Jiahui Ji, Guowei Zhou, Huihui Ji, Xiaohong Xu2026-06-23
🔬 materials science

Matter with apparent and hidden spin physics

本論文は、基礎となる対称性と相互作用に基づき、実在する材料における顕在的および潜在的なスピン分裂と分極を分類・発見するための包括的な枠組みを提示するものであり、特に反強磁性体における電気的に制御可能な効果と、隠された物理を明らかにするための正確な原子論的対称性を解明することの重要性に焦点を当てている。

Jia-Xin Xiong, Xiuwen Zhang, Lin-Ding Yuan, Alex Zunger2026-06-23
🔬 materials science

Temperature dependence of the spontaneous magnetization of Ni2MnGa and other ferromagnets. The superellipse equation

本論文は、Ni2MnGaおよびその他の強磁性体における自発磁化の温度依存性が、キュリー温度と単一の無次元臨界指数のみを用いる対称なスーパーエリップス方程式によって全温度範囲にわたって完全に記述可能であり、それによってキュリー点付近の挙動を低温での測定値から予測できることを提案するものである。

A. Perevertov2026-06-23