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。

🔬 メソスケール物理学

Spin-Charge Conversion in an Epitaxial Kagome Flat-Band Metal

本研究は、エピタキシャル・カゴメ金属であるCoSnが、原子スケールのイメージング、磁気光学測定、および密度汎関数理論計算によって確認された通り、効率的なスピン電荷変換のために白金(プラチナ)を大幅に上回る極めて大きな実効スピンホール角(θSH≈0.48\theta_{SH} \approx 0.48)を示すことを実証している。

Wenyi Zhou, Yuqing Zhu, Katherine Johnson, Hari Paudyal, Duy Nguyen, Dimitri King, Jaden Ma, Jay A. Gupta, Michael E. Fl (…)2026-10-28
🔬 メソスケール物理学

Learning Multiscale Dynamics of Nanoparticle Self-Assembly

本論文は、液体相透過電子顕微鏡ビデオから解釈可能な偏微分方程式および基礎的な物理係数を直接抽出し、ナノ粒子の自己組織化のマルチスケールなダイナミクスをモデル化および予測する、物理情報に基づいた時変自己回帰フレームワークを提示するものである。

Shuaifeng Li, Puquan Pan, Jonas Hallstrom, Nicholas Kotov, Paul Bogdan, Qian Chen, Xiaoming Mao2026-10-28
🔬 材料科学

A Hybrid Brownian Dynamics-kinetic Monte Carlo Framework for Coupled Magnetic and Rotational Dynamics of Nanoparticles

本論文は、熱活性化によるスイッチングと局所的な磁気モーメントのゆらぎを組み合わせることで、従来の確率論的ランダウ=リフシッツ=ギルバート・シミュレーションと比較して計算コストを大幅に削減し、実験的に関連のある時間スケールにわたる懸濁磁性ナノ粒子の結合された磁気および回転力学を効率的にシミュレートする、ハイブリッド・ブラウン力学-速度論的モンテカルロ・フレームワークを導入するものである。

Siraj Ul Haq, Iago López-Vázquez, Kazuya Okada, Sergiu Ruta, Amira Páez-Rodríguez, Lucía Gutiérrez, Òscar Iglesias, Davi (…)2026-10-28
🔬 メソスケール物理学

Evaluation of upper-scale mechanical parameters of particulate aluminum-based nanocomposites from molecular simulations

本論文は、単一セルモデルおよび多結晶代表体積要素モデルの両方を解析することにより、ナノサイズのアルミナ粒子で強化されたアルミニウムマトリックスナノ複合材料の引張および圧縮機械的パラメータ、弾性定数、および変形機構を評価するために、マルチスケールフレームワーク内での分子静力学シミュレーションを利用している。

Bartosz Bucholc, Marcin Maździarz, Szymon Nosewicz2026-10-28
🔬 材料科学

STEM-Bank-26: An Open Dataset of Analytical Scanning Transmission Electron Microscopy Images and Spectra

本論文は、1,499セッションにわたる1,095の材料サンプルから得られた37,921枚の解析的走査透過電子顕微鏡像およびスペクトルで構成される、現在までで最大規模の公開データセットであるSTEM-Bank-26と、メタデータの抽出および同様のアーカイブデータセットを構築するためのツールを紹介する。

George Hollyer, Eric Stach2026-10-28
🔬 メソスケール物理学

Cu intercalation and field-driven filament formation in vertically aligned MoS2_2 memristors

本研究は、機械学習力場と速度論的モンテカルロシミュレーションを組み合わせたマルチスケール計算手法を用い、垂直配向したMoS2_2層間に安定な金属状のCuダイス格子が形成されることを明らかにし、観察されたメモリスタンスイッチング挙動の要因となる電界駆動型のフィラメントメカニズムを解明する。

Touko Lehenkari, Hannu-Pekka Komsa2026-10-28
🔬 材料科学

Amorphization-Depth-Dependent Bismuth Redistribution and Activation in Silicon for Quantum Devices

本研究は、ビスマスの直接注入と前非晶質化のいずれも、アニール後に高い置換型割合をもたらす一方で、前非晶質化によって形成されるより深い非晶質層が、エンドオブレンジ欠陥へのビスマスのトラップを軽減することにより、電気的活性化を著しく向上させることを示している。

Youcef A. Bioud, Simon-Jean Michel, Sebastien Francoeur, Sjoerd Roorda, Eva Dupont-Ferrier2026-10-28
🔬 材料科学

Machine learning enabled design of sustainable alloys considering real world constraints

本論文は、構造・特性関係を加工経路および持続可能性の基準と統合し、機械的性能、コスト、および炭素排出量を同時に最適化する希土類含有および希土類フリーの解を特定することに成功した、持続可能なマグネシウム合金を設計するための物理学に基づいたアンサンブル学習フレームワークを提案するものである。

Quan Li, Zhilong Wang, Lei Shi, Baojing Feng, Changhui Liu, Jie Wang, Jingya Wang, Weisen Zheng, Matic JovicevicKlug, Zi (…)2026-10-28
🔬 メソスケール物理学

Spin Relaxation and Electrical Control of Spin Transport in Few-Layer TdT_{\rm d}-MoTe2_2

本研究は、数層のTdT_{\rm d}-MoTe2_2がスピン輸送のための電気的に調整可能なプラットフォームとして機能することを示しており、そこでは静電ゲート制御によってスピン軌道散乱およびラシュバパラメータが変調され、単層および二層系の両方におけるスピン緩和がドィヤノフ・ペレルのメカニズムによって支配されていることが明らかにされている。

T. Wakamura, M. Hashisaka, M. Bard, S. Okazaki, T. Sasagawa, T. Taniguchi, K. Watanabe, K. Muraki, N. Kumada2026-10-28