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

Coherent high-velocity chiral magnons in the metallic altermagnet CrSb

本研究は、金属性 CrSb が卓越した群速度を有するコヒーレントかつキラルなスピン分裂マグノンを示す高温アルターマグネティクであることを同定し、これを室温スピンエレクトロニクス応用に向けた有望なプラットフォームとして確立する。

Ashutosh K. Singh, Niclas Heinsdorf, Abraham A. Mancilla, Jörn Bannies, Avishek Maity, Alexander I. Kolesnikov, Masaaki (…)2026-05-15
🔬 materials science

Rational Design Principles for Na- and Li-ion Carbon Anodes from Interlayer Spacing Control

密度汎関数理論とクラスター展開を用いて、本研究はナトリウムイオンの挿入が4.21 Åを超える層間距離で熱力学的に有利となる一方、リチウムイオンの容量は約3.75 Åで最大化されることを明らかにし、これにより両方の電池化学に対する炭素負極の最適化のための基本的な設計指針を提供する。

Ihor Radchenko, Oleksandr I. Malyi2026-05-15
🔬 materials science

Chemical Engineering of Altermagnetism in Two-Dimensional Metal-Organic Frameworks

本研究は、配位子置換とフロンティア分子軌道工学という協調駆動型化学戦略が、次世代スピントロニクス向けに二次元クロム系金属有機構造体の格子対称性を効果的に制御し、堅牢なアルター磁性スピン分裂と電荷 - スピン変換を誘起し得ることを実証する。

Diego López-Alcalá, Alberto M. Ruiz, Andrei Shumilin, José J. Baldoví2026-05-15
🔬 materials science

Inter-defect interactions, oxygen-vacancy distribution, and oxidation in acceptor-doped ABO3 perovskites

本研究は統計理論とモンテカルロシミュレーションを用いて、受容体ドープされた ABO3 ペロブスカイトにおいて、欠陥間の相互作用および不均一な不純物分布が欠陥熱力学、酸化挙動、および正孔伝導率を著しく支配し、酸素空孔 - 不純物相互作用が空孔間相関よりも支配的であることを実証する。

L. P. Putilov, M. Z. Uritsky, V. I. Tsidilkovski2026-05-15
🔬 materials science

The prospects of nonthermal magnetization switching in near-compensated rare earth iron garnets

本論文は、逆ファラデー効果を通じてフェムト秒光パルスを用いることで、準平衡希土類鉄ガーネットにおいて超高速かつ決定論的な非熱的磁化反転が達成可能であることを理論的に示し、光磁気論理およびメモリデバイスへの有望な道筋を提供する。

N. I. Gribova, D. O. Ignatyeva, N. A. Gusev, A. K. Zvezdin, V. I. Belotelov2026-05-15
🔬 applied physics

Efficiency in a repetitive pulse magnet

本論文は、幾何学的パラメータとエネルギー損失やパルス幅などの性能指標との間の複雑な相互作用を明らかにすることで、反復パルス磁気コイルの寸法を最小化することがその効率を最適化し、より高い反復レートとより強力な磁場を実現することを分析的に実証する。

Akihiko Ikeda, Yuto Ishii, Yasuhiro H. Matsuda, Go Yumoto, Ayumi Abe, Ryusuke Matsunaga2026-05-15
🔬 materials science

Circularity in Perovskite-Based Tandem Photovoltaics for Terawatt-Scale Deployment

本レビューは、結晶性シリコン技術と並んで持続可能なテラワット規模の展開を確保するために、ペロブスカイト系タンデム太陽電池における循環性の達成に向けた重要な戦略を概説し、材料不足、リサイクル手順、鉛の安全性、および政策枠組みに対処するものである。

Abderrahime Sekkat, Shiling Dong, Jenny Baker, Matt Burnell, Tapas Mallick, Ruy S. Bonilla, Robert L. Z. Hoye2026-05-15
🔬 mesoscale physics

Switchable Surface Linear Photogalvanic Effect in the Magnetic Weyl Semimetal Co3Sn2S2

本論文は、磁気ワイル半金属 Co3Sn2S2 がフェルミ弧状態に起因する外因的寄与によって駆動されるスイッチ可能な表面線形光起電力効果を示すことを理論的に実証し、これは磁化反転によって制御可能であり、対称性制御型光電子応用に向けた有望なプラットフォームを提供することを明らかにする。

Niket Shah, Aymen Nomani, Kai Chen, Hridis Pal, Pavan Hosur2026-05-15
🔬 materials science

A Neural-Network Framework to Learn History-Dependent Constitutive Laws and Identifiability of Internal Variables

本論文は、熱力学的整合性、安定性、および解の存在を保証し、学習された内部変数が線形変換の範囲で一意であることを示すと同時に、多結晶マグネシウム単位格子の応答予測において相対誤差2%を達成する、履歴依存性を持つ構成則を学習するための因果的かつエネルギー的なニューラルネットワーク枠組みを提示する。

Mayank Raj, Lianghao Cao, Andrew Stuart, Kaushik Bhattacharya2026-05-15
🔬 materials science

Machine-learning-identified two-dimensional van der Waals multiferroics for four-state nonvolatile memory

機械学習スクリーニングと第一原理計算を組み合わせることで、本研究は、バルク光起電力効果による自発分極と強磁性秩序の内在的結合を介して非破壊的四状態不揮発性メモリを可能にする有望な二次元ファンデルワールス多鉄性候補として AuCrP2_2S6_6 単層を同定した。

Zhibin Tan, Tao Wang, Hao Jin2026-05-15