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。

🔬 physics

Real-time ESR tracking for sub-micron 3D magnetic mapping with VB- quantum sensors in hexagonal boron nitride

本論文は、六方晶窒化ホウ素中のVBV^-_B中心を用いたリアルタイム周波数追跡手法を紹介するものであり、これにより、従来の方式と比較して取得時間を1桁以上短縮しつつ、サブミクロン分解能とショット雑音限界の感度を備えた高速な三次元磁場マッピングが可能となる。

Jefferson A. O. Galindo, Edwin D. C. Sanchez, Cecília L. A. V. Campos, Allison R. Pessoa, Hugo A. D. Correia, José D. M. (…)2026-08-24
🔬 materials science

Revealing the Role of Confined Molecular H2_2 in the Passivation of Defective Silicon Using First-Principles Simulations

第一原理シミュレーションを用いた本研究は、非晶質/結晶シリコン界面近傍の多孔質領域内に閉じ込められた分子状H2_2が、Si-Hの脱パッシベーションと迅速な再パッシベーションのための競合的なダブル水素経路を可能にすることを示しており、光照射によるパッシベーション回復に関する原子論的な説明を提供している。

Hania Azzam (Theory and Computation of Energy Materials, Chair of Theory and Computation of Energy Materials, Faculty of (…)2026-08-24
🔬 condensed matter

Reversing strain deformations probe mechanisms for enhanced segmental mobility of polymer glasses

本研究は、ポリ(メチルメタクリレート)ガラスにおける歪み変形を反転させることが、歪みが降伏点の60%を超えた際にセグメントの運動性を高めるリジュベネーション機構を誘起することを示しており、光学プローブ測定によって、降伏前領域における純粋な機械的降伏応力の評価との定量的な差異が明らかにされている。

Kelly Hebert, M. D. Ediger2026-08-24
🔬 condensed matter

Highly organized smectic-like packing in vapor-deposited glasses of a liquid crystal

蒸着された液晶イトラコナゾールのガラス膜は、基板へのアンカリングに依存しない表面強化された分子運動と配向によって駆動される、熱アニールされた薄膜を凌駕する高度に組織化され、かつ調整可能なスメクチック様構造を示す。

Ankit Gujral, Jaritza Gomez, Jing Jiang, Chengbin Huang, Kathryn A. OHara, Michael F. Toney, Michael L. Chabinyc, Lian Y (…)2026-08-24
🔬 condensed matter

A molecular perspective on the yield and flow of polymer glasses: The role of enhanced segmental dynamics during active deformation

本章では、高分子ガラスの機械的応答を分子論的な観点から検討し、能動的な変形中におけるセグメントのダイナミクスの増大が降伏および流動挙動を理解する上で中心的な役割を果たすことを示すとともに、構造変化の役割についても言及する。

M. D. Ediger, Kelly Hebert2026-08-24
🔬 materials science

AutoMOOSE: Use Case and Logical Views of Agentic Phase-Field Simulation Software

本論文は、自然言語によるリクエストを、実行・スクリーニング・解釈されたMOOSEフェーズフィールドシミュレーションへと変換するエージェント型ソフトウェアシステムであるAutoMOOSEフレームワークを提示し、そのアーキテクチャ、6つのエージェントからなるパイプライン、およびマルチフィジックス材料設計における拡張性と相互運用性を高めるための物理的偽造(falsification)と自動修復のメカニズムについて詳述する。

Sukriti Manna, Henry Chan, Subramanian Sankaranarayanan2026-08-24
🔬 materials science

Machine Learning Guided Discovery of Corundum High Entropy Oxides

本研究は、機械学習原子間ポテンシャルを利用して約500種類の高エントロピー酸化物の候補組成をスクリーニングし、16個の有望な候補を特定することに成功し、さらに3つの新しいコランダム構造の高エントロピー酸化物を実験的に発見しており、これにより、高エントロピー酸化物は当初の予測よりも稀ではあるものの、機械学習がその発見を効果的に導くことを実証している。

Abraham A. Mancilla, Oliver A. Dicks, Solveig S. Aamlid, Mario Ulises González-Rivas, Karl Tsang, Dongjoon Song, Jörg Ro (…)2026-08-24
🔬 materials science

Magnetic-Field Selection of Magnetic Order in Altermagnets and Noncollinear Antiferromagnets

本論文は、アルターマグネットおよび非共線的反強磁性体における磁場選択が、奇数次の磁場多項式に結合するバイナリ秩序パラメータによって支配されることを示す統一的なランダウ理論を提案しており、それによって、両者の磁気秩序を区別するための鍵となる実験的シグネチャーとして、正味の磁化ではなく高次磁化率を特定している。

Qiu-Shi Huang, Chaoxi Cui, Yilin Han, Junxi Duan, Zhi-Ming Yu, Yugui Yao2026-08-24
🔬 mesoscale physics

Towards Ultra Scalability of Non-Volatile Magnetic Tunnel Junctions with a 3D Storage Layer

本論文は、形状異方性を強化した3Dストレージ層を利用することで、サブ10 nmノードにおける熱安定性を維持しつつ、低電圧での高速スイッチングを実現し、20 nm以下のスピン注入トルク磁気抵抗メモリ(STT-MRAM)のスケールダウンの限界を克服する戦略を提示するものである。

Nuno Caçoilo, Shunsuke Fukami, Olivier Fruchart, Ioan-Lucian Prejbeanu2026-08-24✓ Author reviewed
🔬 materials science

Systematic and accurate anharmonic formation free energies of metastable defects via a constrained Bayesian Adaptive Biasing Force framework

本論文は、bcc α\alpha-Feにおける格子間および空孔構成への広範な適用を通じて実証されているように、欠陥固有の集団変数を必要とすることなく、複雑で高度に非調和なエネルギーランドスケープにおけるメタステーブルな欠陥の非調和形成自由エネルギーを、系統的、正確、かつ効率的に計算することを可能にする、制約付きベイズ適応バイアス力(BABFc)フレームワークを導入するものである。

Clovis Lapointe, Anruo Zhong, Manuel Athènes, Mihai-Cosmin Marinica2026-08-24