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。

In-situ operation of amorphous circuits under heavy-ion irradiation

本研究は、重イオン照射下における100トランジスタのアモルファス薄膜半導体回路の堅牢なインサイチュ動作を実証し、高粒子フラックスにおいて「Hello World」出力シーケンスの実行に成功し、極限環境における放射線耐性デジタル電子工学の新たな節目を確立した。

Xuanzhe Sha, Shun Liao, Xiaoxi Li, Chengyuan Li, Jianli Liu, Yu Pan, Wenhai Wang, Yu Ye, Chengxin Zhao, Liyi Li, Hanwen Wang, Zheng Vitto Han, Jianming Lu2026-06-01🔬 cond-mat.mtrl-sci

Emergence of spin entanglement with the pseudogap onset in the Fermi-Hubbard model

超冷原子量子シミュレーションと動的頂点近似計算を組み合わせることで、本研究は、二次元フェルミ・ハバード模型における擬ギャップ領域の開始時に、スピン一重項もつれが特異的に出現することを明らかにし、それによって純粋に古典的な理論に異を唱え、微視的なモデルを近接相互作用の量子相関を組み込んだものへと制約している。

Frederic Bippus, Thomas Chalopin, Gabriele Bellomia, Gergő Roósz, Titus Franz, Antoine Georges, Anna Kauch, Immanuel Bloch, Karsten Held2026-06-01🔬 cond-mat.mtrl-sci

Magnetic domains reconfiguration on the Fe3O4(110) surface across the Verwey transition by Spin-Polarized Low-Energy Electron Microscopy

スピン偏極低エネルギー電子顕微鏡を用いて、研究者らはFe3_3O4_4(110)表面のベクトル磁化をマッピングし、室温におけるバルクに整合した容易軸から、フェレウェイ転移以下では面内の[100]および[001]方向へと、温度依存的な磁区の再構成が起こることを明らかにし、同時に磁化が厳密に表面平面内にとどまっていることを確認した。

C. Gutiérrez-Cuesta, A. Mandziak, J. E. Prieto, P. Nita, A. Mascaraque, U. Choudhry, J. Turner, A. Stibor, J. de la Figuera2026-06-01🔬 cond-mat.mtrl-sci

Valley-polarized Orbital and Spin Magnetism Induced by Femtosecond Optical Pulses in Two-Dimensional Semiconductors

本論文は、円偏光フェムト秒レーザーパルスが二次元半導体において谷偏極したスピンおよび軌道磁性を生成し、かつ明確に制御できることを理論的に示しており、直接的な電場結合によって駆動される軌道力学が、スピン軌道相互作用を介して徐々に発達するスピン応答よりも高速であり、かつデフェージングに対してより敏感であることを明らかにしている。

M. S. Mrudul, Peter M. Oppeneer2026-06-01🔬 cond-mat.mes-hall

Co-optimization of spin coherence and valley splitting in Si/SiGe heterostructures

本研究は、密度汎関数理論を用い、3〜4 nmの量子井戸、低濃度の73^{73}Geおよび29^{29}Si(50 ppm)、そして鋭い界面を備えたSi/SiGeヘテロ構造が、500 μ\mueVを超える谷分裂と15 μ\musを超えるスピンデフェージング時間を同時に達成できることを示し、これにより半導体量子デバイスにおけるこれらの重要なパラメータを共最適化する。

Peihong Zhang, Xuedong Hu, Saif Ullah, Jason R. Petta2026-06-01🔬 cond-mat.mtrl-sci

Crystallisation kinetics of supercooled liquid palladium

本研究では、古典的分子動力学シミュレーションを用いて過冷却液体パラジウムの結晶化速度論を特性化し、拡散律速成長と、時間分解X線回折実験と一致する融点付近0.5Tm0.5 T_{\mathrm{m}}における均質核生成の極大を明らかにしており、これは急速にクエンチされたPd薄膜における達成可能な過冷却が均質核生成によって支配されていることを示している。

Zuzanna Kostera, Przemyslaw Dziegielewski, Konstantinos Georgarakis, Oleksii I. Liubchenko, Adam Olczak, Ryszard Sobierajski, Klaus Sokolowski-Tinten, Peihao Sun, Robert W. E. van de Kruijs, Peter Zal (…)2026-06-01🔬 cond-mat.mtrl-sci

What controls the superconducting dome of electron-doped FeSe?

電子ドープされたFeSeの完全な超伝導ドームをマッピングすることにより、本研究は、転移温度が全ドープ範囲にわたって残留抵抗率と強固にスケーリングすることを明らかにしており、これは超伝導ドームがドーピング量ではなく主に無秩序感受性によって駆動されていることを示しており、他の非従来型超伝導体とは一線を画している。

Paul T. Malinowski, Chad J. Mowers, Yaoju Tarn, Darrell G. Schlom, Brendan D. Faeth, Kyle M. Shen2026-06-01🔬 cond-mat.mtrl-sci

General-purpose LLMs as Constrained Crystal Composition Generators

本論文は、汎用的な大規模言語モデルが、反復的なプロンプト・レスポンス・フレームワークによって誘導されることで、微調整を必要とすることなく、エルパスライトのような標的とする無機材料組成を効果的かつ体系的に生成でき、従来のタスク特化型の生成モデルを凌駕することを実証するものである。

Hedda Oschinski, Maximilian L. Ach, Konstantin S. Jakob, Christian Carbogno, Karsten Reuter2026-06-01🔬 cond-mat.mtrl-sci

Resource-aware Research on Universe and Matter: Call-to-Action in Digital Transformation

2023 年 5 月のワークショップに取材し、本論文は、化石燃料への依存を低減することを通じて科学的進歩を促進すると同時に気候変動を緩和するよう設計されたデジタル変革施策のポートフォリオを概説することで、宇宙および物質の分野における資源を考慮した研究を呼びかける。

Ben Bruers, Marilyn Cruces, Markus Demleitner, Guenter Duckeck, Michael Düren, Niclas Eich, Torsten Enßlin, Johannes Erdmann, Martin Erdmann, Peter Fackeldey, Christian Felder, Benjamin Fischer, Stefa (…)2026-05-29🔬 cond-mat.mtrl-sci