From Accurate Quantum Chemistry to Converged Thermodynamics for Ion Pairing in Solution

本論文は、機械学習と電子構造理論の進展を組み合わせることで、標準的な密度汎関数理論を超えた高精度な結合クラスター理論(CCSD(T))を用いて、水溶液中の CaCO3_3イオン対の自由エネルギーを定量的に予測し、実験値と一致させることに成功したことを報告しています。

Niamh O'Neill, Benjamin X. Shi, William C. Witt, Blake I. Armstrong, William J. Baldwin, Paolo Raiteri, Christoph Schran, Angelos Michaelides, Julian D. GaleTue, 10 Ma🔬 cond-mat.mtrl-sci

Quasiparticle spectroscopy in tantalum films with different Ta/sapphire interfaces

この論文は、精密共振器を用いた非破壊的な周波数領域の準粒子分光法により、サファイア基板上のタンタル薄膜において内部品質因子が低い試料に二準位系やユシュバ・ルシノフ状態などの低エネルギー励起が存在することを初めて実証し、量子回路の損失メカニズムの解明に寄与する手法を提案したものである。

Bicky S. Moirangthem, Kamal R. Joshi, Anthony P. Mcfadden, Jin-Su Oh, Amlan Datta, Makariy A. Tanatar, Florent Lecocq, Raymond W. Simmonds, Lin Zhou, Matthew J. Kramer, Ruslan ProzorovTue, 10 Ma🔬 cond-mat.mtrl-sci

Bridging the lab-to-fab gap in non-fullerene organic solar cells via gravure printing

この論文は、非フラーレン系有機太陽電池において、ラボから量産へのギャップが材料の物理的限界ではなく、印刷プロセス特有のアーキテクチャや光学損失に起因することを示し、ロール・ツー・ロール製造に向けた具体的な道筋を提示したものです。

Svitlana Taranenko, Chen Wang, David Holzner, Robert Eland, Christopher Wöpke, Toni Seiler, Alexander Ehm, Fabio Le Piane, Roderick C. I. Mackenzie, Dietrich R. T. Zahn, Carsten Deibel, Arved Carl Hübler, Maria SaladinaTue, 10 Ma🔬 cond-mat.mtrl-sci

AIMD-L: An automated laboratory for high-throughput characterization of structural materials for extreme environments

この論文は、人工知能と機械学習の発展に伴う実験データの需要に応えるため、極限環境における構造材料の微細構造や特性を従来のシステムよりも桁違いに高速に評価・分析し、人間または AI エージェントによる自律的な実験制御を可能にする自動化された高スループット実験施設「AIMD-L」の概要と構成を提示しています。

Todd C. Hufnagel, Pranav Addepalli, Anuruddha Bhattacharjee, Rohit Berlia, Jaafar El-Awady, David Elbert, Lori Graham-Brady, Axel Krieger, Harichandana Neralla, T. Joseph Nkansah-Mahaney, Mostafa M. Omar, Hyun Sang Park, K. T. Ramesh, Matthew Shaeffer, Eric Walker, Piyush Wanchoo, Timothy P. WeihsTue, 10 Ma🔬 cond-mat.mtrl-sci

Adsorption-Controlled Epitaxy and Twin Control of γ\gamma-GaSe on GaAs (111)B

GaAs(111)B 基板上における分子線エピタキシー成長によるγ\gamma-GaSe の吸着制御成長領域を実験的にマッピングし、成長・焼成温度の上昇が結晶のモザイク性や表面粗さを改善する一方で、60 度回転ドメインを伴う双晶化を引き起こすことを明らかにしました。

Joshua Eickhoff, Wendy L. Sarney, Sina Najmaei, Daniel A. Rhodes, Jason KawasakiTue, 10 Ma🔬 cond-mat.mtrl-sci

Detective Quantum Efficiency of the Timepix4 Hybrid Pixel Detector and its Application to Parallel-Beam Diffraction

本論文では、100 kV および 200 kV における Timepix4 ハイブリッドピクセル検出器の検出量子効率(DQE)と正規化雑音パワースペクトル(NNPS)を評価し、特に 200 kV において半角 75 mrad を超える微弱な回折情報を検出できることを実証した。

Zhiyuan Ding, Nina Dimova, Jonathan S. Barnard, Giulio Crevatin, Liam O'Ryan, Richard Plackett, Daniela Bortoletto, Angus I. Kirkland, Marcus Gallagher-JonesTue, 10 Ma🔬 cond-mat.mtrl-sci

Correlations Between the Dielectric Properties, Domain Structure Morphology and Phase State of Bi1-xSmxFeO3 Nanoparticles

本論文は、Bi1-xSmxFeO3 ナノ粒子の実験的測定とギンツブルク・ランドウ・デヴォンシャー・スティーブンソン・ハイランド法に基づく理論計算を組み合わせることで、温度依存性、ドメイン構造の形態、および相状態の間の相関関係を解明したものである。

Oleksandr S. Pylypchuk, Vladislav O. Kolupaiev, Victor V. Vainberg, Vladimir N. Poroshin, Ihor V. Fesych, Lesya Demchenko, Eugene A. Eliseev, Anna N. MorozovskaTue, 10 Ma🔬 cond-mat.mtrl-sci

Universal electronic manifolds for extrapolative alloy discovery

本研究は、非相互作用電子密度を記述子として用い、ベイズ能動学習と組み合わせることで、高価な第一原理計算を必要とせず、既知の合金データから未知の多成分系 refractory 高エントロピー合金の物性をゼロショットで高精度に予測し、合金探索を劇的に加速する新しい計算フレームワークを提案するものである。

Pranoy Ray, Sayan Bhowmik, Phanish Suryanarayana, Surya R. Kalidindi, Andrew J. MedfordTue, 10 Ma🔬 cond-mat.mtrl-sci

Exotic Cooperative Quantum Optics of Moire Exciton Superlattices

本論文は、モアレ励起子が共鳴光の波長に匹敵する超格子を形成することで、電場勾配やひずみ・ねじれ角の微小な調整により、超放射・準放射状態の切り替えやナノメートル厚の薄膜における不透明から透明への劇的な透過率変化を実現する、新しい協調的量子光学プラットフォームを提案するものである。

Haowei Xu, Wang Yao, Ju LiTue, 10 Ma⚛️ quant-ph

A general statistical framework for vacancy and self-interstitial properties in concentrated multicomponent solids

この論文は、濃縮多成分固体における空孔および自己格子間原子の熱力学を予測するための統計的枠組みを拡張し、Fe-Cr および Cu-Ni 合金への適用を通じて、Cr による高エネルギー自己格子間原子の安定化や、高濃度溶質による対称性の破れと誤配向の発生を明らかにしたものである。

Jacob Jeffries, Hyunsoo Lee, Anter El-Azab, Enrique MartinezTue, 10 Ma🔬 cond-mat.mtrl-sci

Pressure-Induced Metal-Insulator and Paramagnet-Altermagnet Transitions in Rutile OsO2 Single Crystals

高品質なルチル型 OsO2 単結晶の合成と多角的な実験・理論解析により、OsO2 が常圧では常磁性金属として振る舞うものの、高圧下で金属 - 絶縁体転移を伴い、強相関効果の増大を通じてアルター磁性金属およびアルター磁性絶縁体へと転移することが明らかになった。

Guojian Zhao, Ziang Meng, Wencheng Huang, Peixin Qin, Shaoheng Ruan, Liang Ma, Lin Zhu, Yuzhou He, Li Liu, Zhiyuan Duan, Xiaoning Wang, Hongyu Chen, Sixu Jiang, Jingyu Li, Xiaoyang Tan, K. Ozawa, Bosen Wang, Jinguang Cheng, Qinghua Zhang, Jianfeng Wang, Chaoyu Chen, Zhiqi LiuTue, 10 Ma🔬 cond-mat.mes-hall

Bulk OsO2 Single Crystals: Superior Catalysts for Water Oxidation

ルチル型 OsO2 の高品質単結晶が、ナノ粒子では実現できない化学的安定性と優れた水酸化反応(OER)性能を示すことを発見し、触媒の耐久性と効率において「ナノ化」の普遍性への疑問と「結晶完全性」の重要性を浮き彫りにしました。

Guojian Zhao, Zhihao Li, Ziang Meng, Shucheng Wang, Li Liu, Zhiyuan Duan, Xiaoning Wang, Hongyu Chen, Yuzhou He, Jingyu Li, Sixu Jiang, Xiaoyang Tan, Qinghua Zhang, Qianfan Zhang, Peixin Qin, Zhiqi LiuTue, 10 Ma🔬 cond-mat.mes-hall

Crystal electric field excitations and spin dynamics in a spin-orbit coupled distorted honeycomb magnet BiErGeO5_5

BiErGeO5_5における磁気特性、結晶電場励起、スピンダイナミクスを多角的な実験手法で解明し、歪んだハニカム格子構造における短距離反強磁性相関、0.4 K での長距離磁気秩序、および基底状態のキラル二重項とスピン揺らぎの性質を明らかにした。

S. Mohanty, S. Guchhait, S. S. Islam, Surya P. Patra, M. P. Saravanan, J. A. Krieger, T. J. Hicken, H. Luetkens, D. T. Adroja, Goran J. Nilsen, M. D. Le, R. NathTue, 10 Ma🔬 cond-mat.mtrl-sci

Impacts of Fermi Level Pinning at Hole-Selective Contacts in CdSeTe/CdTe Solar Cells

この論文では、CdSeTe/CdTe 太陽電池の p-ZnTe/p-CdSeTe 界面におけるドナー状欠陥によるフェルミ準位固定が、バンドの下方曲がりと再結合を誘起し、特に充填因子(FF)の低下を引き起こすメカニズムをデバイス物理モデルで解明し、欠陥を除去したホール選択性層の導入が将来の高性能化に重要であることを示しています。

Ariful Islam, Nathan D. Rock, Kh. Aaditta Arnab, Nicholas Miller, James Becker, Michael A. ScarpullaTue, 10 Ma🔬 cond-mat.mtrl-sci

High Thermal Conductivity in Back-End-of-Line Compatible AlN Thin Films

本論文は、400°C 以下の低温で堆積可能な窒化アルミニウム(AlN)薄膜が、さまざまな基板において 45 W m⁻¹ K⁻¹ を超える高い熱伝導率を示し、トランジスタのピーク温度を最大 44% 低減できることを実験およびシミュレーションにより実証し、集積回路のバックエンド工程における熱管理材料としての実用性を明らかにしたものである。

Xufei Guo, Zirou Chen, Zifeng Huang, Yuxiang Wang, Jinwen Liu, Zhe ChengTue, 10 Ma🔬 cond-mat.mes-hall

Orbital-Selective Engineering of Strain-Tunable Chern Insulators in Momentum Space

本論文は、Tc 吸着ペンタヘキサケイ素単層において、ひずみ制御を通じて局所的な軌道混成と全球的な位相分布を独立に操作し、トポロジカル秩序と機能応答を動的に調整可能な新たな量子プラットフォームの実現を示したものである。

Jin Gao, Rongrong Chen, Lei Yang, ChengLong Jia, Kun Tao, Li Xi, Desheng XueTue, 10 Ma🔬 cond-mat.mtrl-sci

Spin Neural Network Potential for Magnetic Phase Transitions in Uranium Dioxide

本研究では、スピン軌道結合を明示的に取り入れたスピンニューラルネットワークポテンシャル(SpinNNP)を開発し、ウラン酸化物(UO₂)の複雑な磁気秩序と格子の結合を記述することで、有限温度における反強磁性 - 常磁性転移を大規模シミュレーションにより成功裡に再現したことを報告しています。

Keita Kobayashi, Hiroki Nakamura, Mitsuhiro ItakuraTue, 10 Ma🔬 cond-mat.mtrl-sci

A defect in diamond with millisecond-scale spin relaxation time at room temperature

この論文は、室温においてミリ秒スケールのスピン緩和時間(約 0.97 ms)を示すダイヤモンド中の新たな欠陥「WAR5」の特性をパルス電子スピン共鳴法で解明し、量子センシングへの応用可能性を提示したものである。

Sounak Mukherjee, Anran Li, Johannes Eberle, Sean Karg, Zi-Huai Zhang, Mayer M. Feldman, Yilin Chen, Mark E. Turiansky, Mengen Wang, Yogendra Limbu, Tharnier O. Puel, Yueguang Shi, Matthew L. Markham, Rajesh L. Patel, Patryk Gumann, Michael E. Flatte, Chris G. Van de Walle, Stephen A. Lyon, Nathalie P. de LeonTue, 10 Ma⚛️ quant-ph

Impact of Layer Structure and Strain on Morphology and Electronic Properties of InAs Quantum Wells on InP (001)

InP (001) 基板上に成長した InAs/InGaAs 量子井戸において、層構造とひずみが表面形態と電子物性(特に移動度の異方性やバンド非放物性)に及ぼす影響を、量子輸送測定と原子間力顕微鏡を組み合わせることで解明し、厚さ限界を超えた際の量子井戸の崩壊メカニズムも明らかにした。

Zijin Lei, Yuze Wu, Christian Reichl, Stefan Fält, Werner WegscheiderTue, 10 Ma⚛️ quant-ph