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。

🔬 applied physics

Heterogeneous Optically-Detected Spin-Acoustic Resonance in Solid-State Molecular Thin-film

本論文は、ニオブ酸リチウム基板上の高Q値表面弾性波(SAW)共振器にペンテセン薄膜を統合したヘテロ構造を用い、室温かつ外部磁場ゼロの条件下で、音響波によるコヒーレントなスピン操作(HODSAR)を実現したことを報告しています。

Kuan-Cheng Chen, Yongqiang Wen, Xiaotian Xu, Max Attwood, Jingdong Xu, Chen Fu, Sami Ramadan, Shang Yu, Sandrine Heutz (…)2026-02-10
🔬 materials science

Flash annealing-engineered wafer-scale relaxor antiferroelectrics for enhanced energy storage performance

本論文は、秒間1000℃という超高速加熱・冷却を行う「フラッシュアニール法」を用いることで、鉛の揮発を抑えつつナノ構造を制御したPbZrO3薄膜を作製し、高い絶縁破壊強さと優れた熱安定性を兼ね備えた、ウェハスケールでの産業応用が可能な高エネルギー密度蓄電デバイスを実現した研究です。

Yizhuo Li, Kepeng Song, Meixiong Zhu, Xiaoqi Li, Zhaowei Zeng, KangMing Luo, Yuxuan Jiang, Zhe Zhang, Cuihong Li, Yujia (…)2026-02-10
🔬 mesoscale physics

Tailoring Ultrathin Magnetic Multilayers at Terraced Topologically Insulating Interfaces for Perpendicularly Magnetized Domains

本論文は、トポロジカル絶縁体Bi2_2Se3_3と磁性多層膜を組み合わせたヘテロ構造において、バッファ層の厚さを最適化することで、スピン軌道トルクによる制御に適した垂直磁気異方性を持つ均一な磁性ドメインを実現したことを報告しています。

Benjamin A. Brereton, Soumyarup Hait, Ahmet Yagmur, Christy J. Kinane, Francesco Maccherozzi, Michele Conroy, Satoshi Sa (…)2026-02-10
🔬 materials science

Structural chirality measurements and computation of handedness in periodic solids

本論文は、周期性固体における既存のカイラリティ尺度を評価し、高対称な非カイラル相と低対称なカイラル相を連結する固有ベクトルを解析することにより、手性を定量化するためのヘリシティ擬スカラーに基づく優れた手法を提案するものである。

Fernando Gómez-Ortiz, Mauro Fava, Emma E. McCabe, Aldo H. Romero, Eric Bousquet2026-02-09
🔬 materials science

Towards dislocation-driven quantum interconnects

本論文は、転位部にスピン量子ビットをパターン形成することにより、固体材料における堅牢な一次元量子相互接続を設計するための戦略を提案し、理論的に検証するものであり、これらの欠陥付近の窒素空孔中心が良好な光学特性を維持しつつ、著しく向上したコヒーレンスを示すことを実証している。

Cunzhi Zhang, Victor Wen-zhe Yu, Yu Jin, Jonah Nagura, Sevim Polat Genlik, Maryam Ghazisaeidi, Giulia Galli2026-02-09
🔬 materials science

A Nonlocal Orientation Field Phase-Field Model for Misorientation- and Inclination- Dependent Grain Boundaries

本論文は、単一の方位場を用いることで、方位差および傾斜角に依存する結晶粒界異方性を組み込んだ非局所的な方位場フェーズフィールドモデルを提案しており、これにより、フィッティング手順を簡略化しつつ、結晶粒界エネルギーの精密な調整を可能にし、線形粒成長や三重点平衡といった主要な微細構造挙動を正確に再現する。

Xiao Han, Axel van de Walle2026-02-09
🔬 materials science

Design Rules and Discovery of Face-Sharing Hexagonal Perovskites

本論文は、電気陰性度補正後の許容因子と陽イオン半径に基づく定量的な設計規則を確立することで、面共有型六方晶ペロブスカイトの予測と安定化を実現し、硫化物が高機能な準一次元材料を創出する上で酸化物よりも高い組成の柔軟性を提供することを明らかにしている。

M. J. Swamynadhan, Gwan Yeong Jung, Pravan Omprakash, Rohan Mishra2026-02-09
🔬 materials science

exaPD: A highly parallelizable workflow for multi-element phase diagram (PD) construction

本論文は、CALPHADモデリングによる多成分系相図構築のための自由エネルギー計算を効率化するために、LAMMPSベースの分子動力学およびモンテカルロシミュレーションをParsl管理下のグローバルコントローラーと統合した、高度に並列化可能なワークフローであるexaPDを紹介するものである。

Feng Zhang, Zhuo Ye, Maxim Moraru, Ying Wai Li, Weiyi Xia, Yongxin Yao, Cai-Zhuang Wang2026-02-09