4328 件の論文
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。
この論文は、スピン軌道結合を考慮した単一粒子計算に半経験的なエネルギーシフトと固定されたスピン軌道分裂を組み合わせることで、L 殻および M 殻の X 線吸収スペクトルや電子エネルギー損失スペクトルを、時間依存密度汎関数理論（TDDFT）よりもはるかに効率的かつ高精度に予測できる手法を提案し、その有効性を分子および固体の例で実証したものである。
本研究は、Scanning Tunneling Microscopy と理論計算を用いて、2H-NbSe2-xSx において極めて希薄な磁性不純物濃度でもギャップレス超伝導が現れることを発見し、Se-S 置換によるバンド構造の変化が不純物散乱を支配し、純粋な 2H-NbSe2 とは異なる超伝導応答を引き起こすことを明らかにしました。
この論文は、精密な環境制御プラットフォームとベイズ最適化、そして知識蒸留とシャプレイ相互作用分析を組み合わせた解釈可能な機械学習手法を用いて、ペロブスカイト太陽電池の作製における環境要因の複雑な相互作用を解明し、再現性の高い高性能デバイスの実現に向けた指針を示したものである。
第一原理計算を用いて、シリコン中のリンとホウ素またはアルミニウムのδドープ層間の距離を変化させた電子構造を解析した結果、1nm 以下の近接ではドープポテンシャルが相殺されて真性シリコンに類似し、1nm 以上では p-n ダイオードのように振る舞うとともに、通常の三角障壁を超えるトンネル確率が観測されることを明らかにしました。
この論文は、第一原理計算、機械学習、限定的な実験データを統合した能動的学習に基づく理論・実験ループ手法を提案し、ニオブ超伝導量子ビットの性能劣化要因である表面酸化物の形成を抑制する最適な金属キャップ層（Zr、Ta、Sc など）を同定したものである。
本研究では、大気中での液体媒体や安定化リガンドを必要としないフェムト秒パルスレーザーアブレーション法を用いて、有機 - 無機ハイブリッドペロブスカイトおよび無機鉛フリーダブルペロブスカイトの高純度ナノ結晶を合成し、その構造と光学特性を系統的に解明しました。
軟・硬 X 線光電子分光や X 線吸収分光などの実験と理論計算を組み合わせることで、NiTeが負の電荷移動エネルギーと有限のオンサイトクーロンエネルギーを有し、これらがバンド反転を伴う中程度相関のディラック半金属としての性質に不可欠であることを明らかにしました。
硬 X 線光電子分光や共鳴光電子分光などの実験とクラスターモデル計算を組み合わせることで、負の電荷移動エネルギーと低下したオンサイトクーロンエネルギーの相関が、相関金属 CoTeにおけるトポロジカルなバンド反転を実現する電子構造の基盤となっていることを明らかにしました。
本研究は、第一原理計算と機械学習ポテンシャルを組み合わせることで、TiCr Laves 相における水素拡散のメカニズムを解明し、拡散障壁の原子種依存性や濃度・温度依存性を詳細に評価するとともに、実験値との差異が欠陥による水素のトラッピングに起因する可能性を指摘したものである。
本研究では、高圧合成により常圧では得られない歪んだダイヤモンド格子構造を持つ量子磁性体 M-YbTaO4 を作製し、そのスピン 1/2 Yb3+ イオンが 1.8 K まで長距離磁気秩序を示さず、Jeff = 1/2 クラムス二重項として振る舞うことを明らかにするとともに、Nb-Ta 混合系における相安定性や酸素欠乏の影響についても検討しました。