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

Signatures of three-state Potts nematicity in spin excitations of the van der Waals antiferromagnet FePSe3_3

単軸ひもを印加したファンデルワールス反強磁性体 FePSe3_3 に対する中性子散乱実験は、引張ひもが磁気秩序およびスピン励起の両方において C2C_2 対称性への転移を誘起することを明らかにし、常磁性相で観測される 3 状態ポッツ型ネマティシティが低温のジグザグ反強磁性状態に起因する残存秩序から生じるという直接的な証拠を提供する。

Weiliang Yao, Viviane Peçanha Antonio, Devashibhai Adroja, S. J. Gomez Alvarado, Bin Gao, Sijie Xu, Ruixian Liu, Xingye (…)2026-05-12
🔬 materials science

An improved reliability factor for quantitative low-energy electron diffraction

本論文は、表面構造決定の最適化においてノイズや強度オフセットへの感度という課題を克服しつつ、ペンドリーのRPR_\mathrm{P}に代わる改良された信頼性因子RSR_\mathrm{S}を定量的低エネルギー電子回折に導入し、同等以上の性能を示すことを明らかにする。

Alexander M. Imre, Lutz Hammer, Ulrike Diebold, Michele Riva, Michael Schmid2026-05-12
🔬 applied physics

Low-Field Ferroelectricity in 10 nm AlBScN Thin Films

本研究は、10 nm 厚のアルミニウムスカンジウム窒化物 (AlBScN) 薄膜にホウ素を添加することで、大幅に低減されたリーク電流および保磁力を伴う堅牢な強電界スイッチングを可能にし、AlBScN を低電圧かつ CMOS 互換の不揮発性メモリ応用の有望な候補として確立することを示している。

Xiaolei Tong, Pedram Yousefian, Ziyi Wang, Meenakshi A. Saravanan, Rajeev Kumar Rai, Giovanni Esteves, Eric A. Stach, Ro (…)2026-05-12
🔬 materials science

A probabilistic framework for crystal structure denoising, phase classification, and order parameters

本論文は、既知の原型に対する合成摂動を用いて学習することで、複雑な原子シミュレーションを多様な条件下で頑健に解析するための、原子配置のノイズ除去、結晶相の分類、秩序変数の構築を同時に実行する統合的な微分可能な確率フレームワークを導入する。

Hyuna Kwon, Babak Sadigh, Sebastien Hamel, Vincenzo Lordi, John Klepeis, Fei Zhou2026-05-12
🔬 physics

Crystal Fractional Graph Neural Network for Energy Prediction of High-Entropy Alloys

本論文は、グラフ注意機構を介した局所原子環境解析と全球的組成データを組み合わせ、1,000 以上の構造からなるデータセットにおいて第一原理レベルの精度で高エントロピー合金のエネルギーを正確に予測する結晶分数グラフニューラルネットワークを提案し、大規模結晶セルに関する現在の限界を認識している。

Takanori Kotama, Yang Huang2026-05-12
🔬 condensed matter

Heat Transfer in Phase Change Materials with Multiple Fin Insertion

本研究は、3 次元数値シミュレーションを用いて、適切に間隔を空けた複数のフィンが、間隙空間を活用し、単一のフィンまたは過密配置といった最適でない構成で生じる熱効果の重なりを回避することで、相変化材料の融解効率を大幅に向上させることを実証する。

Paolo Proia, Mauro Sbragaglia, Giacomo Falcucci2026-05-12
🔬 mesoscale physics

Rashba engineering at van der Waals interfaces

本研究は、エピタキシャル成長遷移金属ダイカルコゲナイド(TMD)単層間の界面が、電子ハイブリダイゼーションを通じてラッシャスピン分裂および高効率なテラヘルツスピントロニクス放射の設計を可能にすることを示し、効率的なスピン - 電荷変換のための調整可能なプラットフォームを提供する。

Rahul Sharma, Soumya Mukherjee, Fatima Ibrahim, Gaétan Verdierre, Libor Vojáček, Martin Mičica, Sylvain Massabeau, Olive (…)2026-05-12
🔬 materials science

SLayerGen: a Crystal Generative Model for all Space and Layer Groups

本論文は、自己回帰型格子サンプリングと等価拡散を組み合わせたハイブリッドアーキテクチャにより、すべての空間群および層群に対する不変性を強制することで、バルク結晶と2次元単層などの2周期材料の両方の生成を統合する新しい生成モデル「SLayerGen」を導入し、同時にこれらのこれまで過小評価されてきた材料系の発見を促進するための新たなデータセットと指標を提供するものである。

Rees Chang, Andrew Novick, Ryan P Adams, Elif Ertekin2026-05-12