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。

🔬 condensed matter

Deviation from Fermi-liquid T2T^2 resistivity caused by collective transport

本論文は、標準的なフェルミ液体におけるT2T^2に比例する抵抗率からの偏差は集団的輸送メカニズムに起因すると提唱しており、そこでは、弱相関金属における上方への偏差は追加的なフォノン散乱によるものであり、一方でUPt3_3やSr2_2RuO4_4のような強相関金属における下方への偏差は、液体3^3Heにおける音モード熱輸送に類似した追加の伝導チャネルを示唆している。

Kamran Behnia2026-09-09
🔬 materials science

Diffusion Quantum Monte Carlo Benchmark of Interlayer Binding and Charge Redistribution in Chemically Distinct Two-Dimensional Van Der Waals Bilayers

本論文は、多様な2次元ファンデルワールス二層系に対する高精度な拡散量子モンテカルロ・ベンチマークを確立し、広く用いられている密度汎関数における系統的な失敗を明らかにするとともに、創発現象の理解および次世代汎関数の開発に不可欠な精密な層間結合エネルギーおよび電荷再分布のデータを提供する。

Kayahan Saritas, Hyeonedok Shin, Jaron T. Krogel, Anouar Benali, P. Ganesh, Paul R. C. Kent2026-09-09
🔬 materials science

The electromagnetic stress tensor in cubic crystals and amorphous solids

本論文は、立方晶およびアモルファス固体における電磁真空応力テンソルを、微視的アプローチと現象論的アプローチの間の整合性を実証することによって導出し、マクロな電磁力学では到達不可能な非自明な定数を明らかにし、さらにアモルファス系における横成分が液体のパイエルスの結果と一致することを示している。

Richard Dengler2026-09-09
🔬 applied physics

In situ local learning of dynamic network materials

本論文は、ダイナミック・ネットワーク材料のためのイン・サイチュ(in situ)な局所学習フレームワークを導入するものであり、これは順方向および時間反転方向のアドジョイント・ドライブを利用することで、物理システムが勾配を自律的に計算し、自身の機械的パラメータを学習することを可能にし、それによって、あらかじめ設計された構造や専門知識を介することなく、タスクから直接多様な動的機能を獲得することを材料に実現させるものである。

Shuaifeng Li, Xiaoming Mao2026-09-09
🔬 materials science

Oxidation of Tantalum Nano-Film by Microwave Exposure

本論文は、2.45 GHzでのマイクロ波アニーリングが、従来の炉加熱よりも大幅に速い速度で200 nmのタンタル薄膜を五酸化タンタルへと転換させること、そして同時に、共振器の共振周波数および品質因子の変化を通じて、酸化プロセスをリアルタイムかつ非侵襲的にモニタリングすることを可能にすることを実証している。

Massimiliano Zamengo, Lina Grineviciute, Hsin-Hui Huang, Haoran Mu, Julianija Nikitina, Saulius Juodkazis, Junko Morikaw (…)2026-09-09
🔬 optics

Helicity-engineered nonlinear optical responses in photo-excited topological semimetals

本論文は、双循環ポンプ・プローブ場のヘリシティおよび偏光方向が、ウェイル半金属の高次高調波発生の制御および操作に利用可能であることを示し、トポロジカル電流の光駆動制御を可能にする、カイラル量子力学および電子・正孔デコヒーレンスに対する鋭敏なプローブを明らかにしている。

Roshan Kumar Thakur, Prachi Venkat, Amar Bharti, Gopal Dixit2026-09-09
🔬 condensed matter

Nanothermodynamics: stable thermal equilibrium and nanoscale fluctuations

このレビューは、ナノ熱力学およびヒル(Hill)の分割ポテンシャルを再評価し、それらが熱力学的不均一性の解決、有限なイジング鎖の安定化、エントロピーを厳密に示量的なものへと拡張すること、そして不可逆的なエントロピー最大化を通じて可逆統計力学に対する反例を提供することに必要であることを実証している。

Ralph V. Chamberlin2026-09-09
🔬 materials science

Altermagnetism from the viewpoint of chemistry

本レビューは、アルター磁性に関する化学的視点からの考察を提示し、その基礎的な対称性と電子的な起源を探求するとともに、材料ファミリーとキャラクタリゼーション手法を概観し、計算科学による発見戦略と潜在的な技術的応用について論じるものである。

Nayana Devaraj, Anumita Bose, Md Afsar Reja, Arka Bandyopadhyay, Awadhesh Narayan2026-09-09
🔬 materials science

Barrierless Water Dissociation on Rare-Earth Sesquioxide Surfaces from First Principles

機械学習力場によって加速された第一原理分子動力学法を用いた本研究は、立方晶ビクスバイト型希土類セスキオキシド(Sc2_2O3_3、Y2_2O3_3、およびLu2_2O3_3)の(110)面における水の解離が、材料固有の配位不飽和サイトに起因する、これまで報告されていなかったエネルギー的に有利かつ実質的に障壁のないディスタルメカニズムを介して進行することを明らかにしている。

Shuxiang Zhou, Jay A. LaVerne, Hanna Hlushko2026-09-09