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

An all-magnonic neuron with tunable fading memory

この論文は、垂直磁気異方性を持つ超低減衰ガーネット上で正のマグノン周波数シフトを利用し、閾値付きの増幅発火と自己リセットを備えた完全マグノン型ニューロンを実証し、その記憶時間の広範な調整可能性と3 段のニューロン直列接続による動作を示したものである。

David Breitbach, Moritz Bechberger, Hanadi Mortada, Björn Heinz, Roman Verba, Qi Wang, Carsten Dubs, Mario Carpentieri (…)2026-03-05
🔬 materials science

Analytical analysis of the spin wave dispersion in the cycloidal spin structures under the influence of magneto-electric coupling

本論文は、スピンカイド状の平衡状態を持つ多鉄性材料において、スピン流モデルに基づきスピン波の分散関係を解析的に導出し、磁気電気結合が異方性定数の寄与を減少させて不安定性を引き起こす可能性や、電磁波に対する誘電率の応答を明らかにしたものである。

Pavel A. Andreev2026-03-05
🔬 mesoscale physics

Ultrathin bismuth-yttrium iron garnet films with tunable magnetic anisotropy

本研究は、高温度オフ軸 RF 磁気スパッタリング法により、基板歪みや成長パラメータを精密に制御することで、磁気異方性を調整可能かつ低減衰なナノメートル厚のビスマス置換イットリウム鉄ガーネット(BiYIG)薄膜をエピタキシャル成長させ、スピン軌道電子学やマグノンデバイスへの応用を可能にしたことを報告するものである。

Hanchen Wang, William Legrand, Davit Petrosyan, Min-Gu Kang, Emir Karadža, Hiroki Matsumoto, Richard Schlitz, Michaela L (…)2026-03-05
🔬 materials science

On the generalized Keffer form of the Dzyaloshinskii constant: its consequences for the spin, momentum and polarization evolution

本論文は、ディラシュコフスキー・モリヤ相互作用の一般化されたケファー形式を提案し、スピン・運動量・偏極の進化に対する巨視的な影響を議論するとともに、対称的なハイゼンベルグハミルトニアンの交換積分についても配位子の非自明な寄与を示唆するものである。

Pavel A. Andreev2026-03-05
🔬 materials science

Development of ultra-high efficiency soft X-ray angle-resolved photoemission spectroscopy equipped with deep prior-based denoising method

本研究では、SPring-8 の BL25SU にて深層学習に基づく事前情報(Deep Prior)を用いたノイズ除去法を開発・導入し、従来の SX-ARPES における低光電子収量に起因する長時間測定という課題を解決し、CeRu2Si2 単結晶や多結晶金を用いた実験で数十分の測定時間かつ高エネルギー分解能での高精度データ取得を実現しました。

Kohei Yamagami, Yuichi Yokoyama, Yuta Sumiya, Hayaru Shouno, Tetsuro Nakamura, Masaichiro Mizumaki2026-03-05
🔬 materials science

Hierarchical Crystal Structure Prediction of Zeolitic Imidazolate Frameworks Using DFT and Machine-Learned Interatomic Potentials

本論文では、機械学習補間ポテンシャルと密度汎関数理論を組み合わせる階層的結晶構造予測手法を用いて、ZnIm2 の結晶エネルギー地形を大規模に探索し、既知の構造を再現するだけでなく多数の新たなトポロジーを同定するとともに、実験的な粉末回折パターンとの照合による構造同定や将来の実験的スクリーニング対象の特定を可能にすることを示しました。

Yizhi Xu, Jordan Dorrell, Katarina Lisac, Ivana Brekalo, James P. Darby, Andrew J. Morris, Mihails Arhangelskis2026-03-05
🔬 materials science

Upward band gap bowing and negative mixing enthalpy in multi-component cubic halide perovskite alloys

本研究では、密度汎関数理論を用いて、B サイトに IVB 族と IIB 族元素を混合した多成分立方ペロブスカイト合金において、s-s 反発によってバンドギャップの上向きボウイングと負の混合エンタルピーが同時に実現され、安定な合金設計が可能になることを明らかにしました。

Xiuwen Zhang, Fernando P. Sabino, Jia-Xin Xiong, Alex Zunger2026-03-05
🔬 materials science

Thin-Film Stabilization and Magnetism of η-Carbide Type Iron Nitrides

本研究は、反応性共スパッタリングと急速熱処理を用いて Fe-W-N および Fe-Mo-N 系η-カーバイド型窒化物薄膜の合成と相安定性を解明し、特に Fe 3 Mo 3 N 系が広い組成・温度範囲で安定化すること、および化学量論からのわずかな組成変化が磁性に決定的な影響を与えることを示しました。

Baptiste Julien, Abrar Rauf, Liam A. V. Nagle-Cocco, Rebecca W. Smaha, Wenhao Sun, Andriy Zakutayev, Sage R. Bauers2026-03-05