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

Reconfigurable Oxide Nanoelectronics by Tip-induced Electron Delocalization

本論文は、酸素空孔を設計して界面のポラロン・電子液体転移を制御することにより、ミリケルビン温度で0.85 nmの分解能を有する非揮発性かつ再構成可能な酸化物ナノエレクトロニクスを創製可能にする、真空および極低温環境と互換性を有する「水なし」導電性原子間力顕微鏡リソグラフィ手法を提示する。

Chengyuan Huang, Changjian Ma, Mengke Ha, Longbing Shang, Zhenlan Chen, Qing Xiao, Zhiyuan Qin, Danqing Liu, Haoyuan Wan (…)2026-05-11
🔬 materials science

Fermi surface geometry and momentum dependent electron-phonon coupling drive the charge density wave in quasi-1D ZrTe$3$

本研究は、Te の 5p 軌道におけるハバード相互作用を含めて電子構造を正しく再現する限り、運動量依存性の電子 - 格子結合がフェルミ面幾何学単独ではなく不安定性を駆動する上で支配的な役割を果たす協調メカニズムから、準一次元 ZrTe3_3の電荷密度波が生じることを示している。

Josu Diego, Matteo Calandra2026-05-11
🔬 condensed matter

Quantum spin liquid on a 3D bipartite lattice of spin trimers stabilized by enhanced effective anisotropy

本研究は、三次元スピン三量体磁石 KBa3_3Ca4_4Cu3_3V7_7O28_{28} を二部量子スピン液体の有望な候補として同定し、弱い微視的交換異方性が三量体レベルで強く増幅されて 20 mK までギャップのない絡み合った基底状態を安定化させることを示している。

M. Gomilšek, L. Mangin-Thro, T. Arh, S. Petit, B. Grenier, V. Simonet, M. Pregelj, A. Zorko, B. Koteswararao, B. -G. Jeo (…)2026-05-11
🔬 condensed matter

Disentangling bulk and surface electronic structure using targeted cleave planes in RuO2_2

本研究は、RuO2_2の焦点イオンビームによる精密な局所切断技術を活用して高品質な ARPES データを取得し、その電子スペクトルがスピン軌道相互作用に起因するラシュバ型スピン分裂を示す表面状態によって支配されていることを明らかにし、密度汎関数理論との比較を通じてこれら表面状態をバルク寄与から成功裡に分離した。

Maria H. Visscher, Sebastian Buchberger, Bruno Saika, Shu Mo, Lea Richter, Mats Leandersson, Craig Polley, Andrew P. Mac (…)2026-05-11
🔬 materials science

LLM-Guided Open Hypothesis Learning from Autonomous Scanning Probe Microscopy Experiments

本論文は、記号回帰と大規模言語モデルを統合した自律走査型プローブ顕微鏡フレームワークを提示し、これにより事前のモデルを指定することなく希薄な実験データから新たな物理仮説を生成・評価し、強誘電体ドメイン反転の解釈可能な電圧 - 時間成長則の発見に成功した。

Boris Slautin, Utkarsh Pratiush, Yu Liu, Kamyar Barakati, Sergei Kalinin2026-05-11
🔬 mesoscale physics

Nonadiabatic Theory of Phonon Magnetic Moments in Insulators and Metals

本論文は、ゲージ共変的なウィグナー展開を用いて絶縁体と金属の両方におけるフォノン磁気モーメントの統一的な非断熱理論を構築し、断熱限界を超えたフェルミ面過程と共鳴的なバンド間遷移の重要な寄与を明らかにすることで、Pb1−x_{1-x}Snx_xTe において実験的に観測された大きな磁気モーメントを成功裏に説明する。

Haoran Chen, Wenqin Chen, Kaijie Yang, Ting Cao, Di Xiao2026-05-11
🔬 materials science

Physics Aware Representation Learning on Electronic Charge Density for Materials Property Prediction

本論文は、高次元の電子電荷密度データをコンパクトな潜在表現に圧縮する物理情報深層学習フレームワークを導入し、従来のDFT計算に比べて計算リソースのほんの一部のみを用いて、無機化合物数千種類の主要な機械的および熱力学的性質を迅速かつ高精度に予測可能にするものである。

Kammampati Sai Kumar, Albert Linda, Shubham Kumar Maurya, Somnath Bhowmick2026-05-11
🔬 materials science

Water adsorption on a model silicate surface: wollastonite (100)

この研究は、低温非接触原子間力顕微鏡と密度汎関数理論を組み合わせ、被覆率の増加に伴い、水和表面間相互作用と水分子間相互作用の競合によって駆動され、ウォラストナイト(100)面における水の吸着が格子追従パターンから複雑に共存する構造へ、そして最終的に水クラスターへと遷移する様子を明らかにするものである。

Luca Lezuo, Andrea Conti, Alexander Hoheneder, Elena Vaníčková, Domitilla Alessandra Aloi, Rainer Abart, Florian Mittend (…)2026-05-11
🔬 materials science

Spin-lattice coupling enables adaptive adsorption in magneticallydriven electrocatalysts

本研究は、ニッケル・鉄のヒドロキシ酸化物に外部磁場を印加することで、スピン・格子結合を調節して酸素発生反応中間体の本来的なスケーリング関係を緩和し、界面における構造的柔軟性を通じて適応的吸着を可能にし過電圧を低減することを示している。

Arnold Gaje, Lulu Li, Felipe A. Garcés-Pineda, Camilo A. Mesa, Ghazaleh Abdolhosseini, Aditya K. Kushwaha, Dora Zalka, E (…)2026-05-11