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。

🔬 材料科学

Pressure-induced Lifshitz and quantum phase transitions in electron-doped cuprate superconductor

高圧輸送特性測定と放射光X線回折測定を組み合わせることで、研究者らはPr0.87LaCe0.13CuO4において、10 GPaでフェルミ面のトポロジーが電子支配から正孔支配へと再構成される圧力誘起のリフシッツ転移、およびそれに続く17.6 GPaでの超伝導の完全な抑制を発見し、これらはすべて構造相転移を伴わずに発生しており、圧力が電子ドープ型と正孔ドープ型の銅酸化物にどのように影響を与えるかにおける根本的な違いを浮き彫りにしている。

Jinyu Zhao, Shu Cai, Zhaoyu Liu, Jianfeng Zhang, Shuaihang Sun, Pengyu Wang, Jing Guo, Yazhou Zhou, Shiliang Li, Fuyang (…)2026-10-09
🔬 材料科学

Spin-orbit coupling effects in altermagnets: Interplay of weak spin and orbital ferromagnetism with relativistic splitting of electron states

本論文は、対称性解析と密度汎関数理論(DFT)計算を組み合わせることで、アルターマグネット(特にMnTe)における弱いスピンおよび軌道強磁性と相対論的電子状態の分裂との相互作用を調査し、非単調な依存性と、共線的な磁気状態から複雑な非共線的な磁気構造への転移を明らかにしている。

L. M. Sandratskii, K. Carva, V. M. Silkin2026-10-09
🔬 材料科学

Exciton-polariton condensate in the van der Waals magnet CrSBr

本論文は、ファンデルワールス磁性体CrSBrにおける磁気的に調整可能なエキシトン・ポラリトン凝縮体の形成を実証するものであり、そこでは材料の磁気秩序を制御することによって、凝縮体の非線形相互作用を引力的から斥力へと切り替えることができ、オプトマグノニック・デバイスや磁気的に制御可能な光の量子流体への道を開くものである。

Bo Han, Hangyong Shan, Kok Wee Song, Meng Sun, Andrei Bulavin, Ivan G. Savenko, Martin Esmann, Marti Struve, Vita Solovy (…)2026-10-09
🔬 材料科学

Magnon band splitting without altermagnetism in CuF2

この計算および実験による複合的な研究は、CuF2_2がアルター磁性対称性を有しているにもかかわらず、その特定の単斜晶構造が層間結合と強いジャロシンスキー・守谷相互作用を誘起し、それらがバンド分裂を抑制し磁気秩序を固定してしまうため、アルター磁性を示さないことを実証しており、それによって、3d材料の実際の磁気状態を決定する上での相対論的効果の極めて重要な役割を浮き彫りにしている。

Ioannis Rousochatzakis, Oleg Janson, Alexander A. Tsirlin2026-10-09
🔬 材料科学

The Stability of Rutile Oxides for Oxygen Evolution Catalysis: From Mechanistic Understanding to New Descriptors

本計算科学的研究は、金属-酸素結合強度を分析し、ルチル型酸化物における共有結合性とイオン性の寄与を区別するための結晶軌道由来の記述子を開発することにより、ベンチマークであるIrO₂と、より不安定なRuO₂との間の安定性の違いの電子的な起源を調査するものである。

Katarina Kretschmer, Michael H. Eikerling, Tobias Binninger2026-10-09
🔬 材料科学

A Universal Polybromide Melt Strategy for the Direct Conversion of Metals into Optoelectronic-Grade Bromide Perovskites

本論文は、メチルアンモニウムポリブロマイド融液を用い、安定した元素金属薄膜を室温で高品質な臭化物ペロブスカイトおよび関連相へと直接変換する、汎用的かつ有機溶媒フリーの戦略を紹介するものであり、これは従来の酸化の限界を克服し、次世代オプトエレクトロニクスへのスケーラブルな経路を提供するものである。

Arindam Mondal, Mark Baranov, Lonia R. Friedlander, Mariela J. Pavan, Kirill Sobolev Yevgeny Rakita2026-10-09
🔬 材料科学

Can end-to-end learning from raw electronic structure explain magnetic anisotropy?

本研究は、異なる機械学習アーキテクチャが生の電子スペクトルから磁気異方性を予測する際に同等の精度を達成し得る一方で、その物理的な解釈可能性およびドメイン外への転移性は、単なる予測性能のみならず、モデル比較、摂動論、および制御されたスペクトル介入を通じた収束的検証に依存することを実証している。

Rafał Topolnicki, Jan Navrátil, Piotr Błoński2026-10-09
🔬 光学

Predicting plasmonic pole representations of complex dielectric spectra using convolutional neural networks

本論文は、合成されたマルチポール・パデ(multipole-Padé)スペクトルを用いて学習させた畳み込みニューラルネットワークを導入するものであり、これは複雑な誘電スペクトルをその基礎となるプラズモン極パラメータへと効率的かつ正確に反転させ、従来の非線形フィッティング手法に代わる堅牢で高スループットな選択肢を提供するものである。

Dario A. Leon2026-10-09
🔬 材料科学

Mode-selective electron-phonon coupling drives charge density waves in the kagome metals YRu3_3Si2_2 and LaRu3_3Si2_2

本研究は、カゴメ金属であるYRu3_3Si2_2およびLaRu3_3Si2_2における記録的な高温度の電荷密度波転移が、フェルミ面のネスティングではなく、Ruの面外フォノンと特定の軌道との間のモード選択的な電子-フォノン相互作用によって駆動されていること、そしてYRu3_3Si2_2におけるより高い転移温度は、より小さなY3+^{3+}イオンによるRu-Ru結合の強化に起因していることを明らかにしている。

Wenqian Tu, Run Lv, Dingfu Shao, Yuping Sun, Wenjian Lu2026-10-09
🔬 材料科学

Epitaxial growth of WO3 on r-plane sapphire by hot-filament metal-oxide deposition using CO2 as a precursor

本論文は、CO₂を前駆体とした熱フィラメント金属酸化物蒸着法を用い、r面サファイア基板上にWO₃薄膜のエピタキシャル成長に成功したことを示しており、その結果、3 eV以上で高い吸収を持つ透明な可視光薄膜が得られた。

Laurent Souqui, Lewis J. Adams, Andreas Tsampanakis, David Rehnlund Maibach, Per Eklund2026-10-09