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。

🔬 材料科学

Orbital fingerprinting of magnetism across the Mn-Ni-Ga Heusler ternary

本論文は、投影状態密度から導出された軌道フィンガープリントが、従来の組成に基づく規則の限界を克服し、Mn-Ni-Gaヘウスラー三元系における磁気秩序、磁気モーメント、および相図を正確に予測するための機械学習モデルの有効な記述子となることを導入するものである。

Felipe Hawthorne, Daniela A. Damasceno, Raphael M. Tromer, Ronaldo R. Pelá, Cristiano F. Woellner2026-09-18
🔬 応用物理学

Anharmonic Phonon Renormalization and Defect Tolerance of the Thermoelectric Power Factor in Monolayer SnSe

本研究は、第一原理計算を確率論的自己整合調和近似およびボルツマン輸送理論と組み合わせることで、非調和フォノン繰り込みが高温のβ\beta-SnSe相を安定化させること、およびn型単層SnSeがそのp型と比較して優れた熱電出力因子と欠陥耐性を示すことを明らかにしている。

Nguyen Tran Gia Bao, Thang Bach Phan, Vu Thi Hanh Thu, Nguyen Tuan Hung2026-09-18
🔬 メソスケール物理学

Plasmons in twisted bilayer graphene across dispersive and flat bands

本研究は、時間依存密度汎関数理論を用いてツイスト二層グラフェンのプラズモン応答を特性化し、大角構造では幾何学的スケーリングを伴うディラック・プラズモンが保持される一方で、小角のマジックアングル構成では準平坦バンド内の遷移に由来する特有のバンド間プラズモンが現れることを明らかにしている。

Antonio Palamara, Michele Pisarra, Antonello Sindona2026-09-18
🔬 応用物理学

Divergent Solid-state Conversion Pathways in Evaporated All-perovskite Tandem Solar Cells

本研究は、連続蒸着されたワイドバンドギャップおよびナローバンドギャップペロブスカイト積層体における異なる固相転換メカニズムを明らかにすることで、バンドギャップ特異的な制御を設計指針として確立し、19.2%の効率と向上した熱安定性を備えた初の蒸着型全ペロブスカイトタンデム太陽電池を実現した。

Huagui Lai, Amber Wright, Nick Huber, Niels Uythoven, Federico De Giorgi, Jincheng Luo, Tristan Sachsenweger, Sunil B. S (…)2026-09-18
🔬 メソスケール物理学

Ultralow-Tensile Strain Enables Exciton Funneling and Energy Transfer to Boost MoSe2 Photoluminescence Quantum Yield

ReS2/MoSe2ファンデルワールスヘテロ構造に対して0.1%という極めて低い一軸バイアキシャル引張歪みを印加することにより、研究者らは、効率的なエキシトンファンネリングと遷移双極子モーメントの増大を通じて、フォトルミネッセンス量子収率の8倍の向上を実現したが、このメカニズムは、光学干渉効果とは異なるものであることが理論計算によって確認されている。

Gayatri, Mehdi Arfaoui, Debashish Das, Mateusz Raczyński, Marta Bilska, Piotr Tatarczak, Aleksandra Krystyna Dąbrowska (…)2026-09-18
🔬 メソスケール物理学

Disorder-induced modulation of the nonlinear Hall effect in Weyl semimetals

本論文は、半古典的なボルツマン・フレームワーク内で導出された伝導率テンソルを用い、異なる種類の不純物散乱、特に偏極した磁気不純物がウェイル半金属における非線形ホール効果をどのように変調するかを調査し、磁気的不規則性がヘリシティ依存の異方的な補正を導入する一方で、スカラー的不規則性による等方的な応答が支配的であり続けることを明らかにしている。

Juan A. Cañas, Daniel A. Bonilla, A. Martín-Ruiz2026-09-18✓ Author reviewed ⓘ
🔬 材料科学

Tuning the Coercive Field in Ferroelectric Hf0.5Zr0.5O2-Al2O3 Heterostructures via Interfacial Charge Dynamics

本研究は、Hf0.5Zr0.5O2強誘電体薄膜において誘電層をインターリーブすることが、界面の酸素空孔を制御して双方向の内部バイアス電界を生成することによりメモリウィンドウを増大させることを実証しており、それによって欠陥を有害な要因から強誘電メモリデバイスを最適化するための調整可能な設計要素へと再定義している。

Marshall B. Frye (School of Materials Science and Engineering, Georgia Institute of Technology), Chanyoung Kim (School o (…)2026-09-18
🔬 材料科学

Strain-Induced Metal-to-Insulator Transition in Antiferromagnetic SrCrO3_3 Thin Films

本研究は、高品質な反強磁性SrCrO3_3薄膜の成長成功を実証しており、低歪み条件下では材料が金属基底状態を維持する一方で、引張および圧縮の両方の歪みを増大させると、磁気転移温度は一定に保たれたまま、歪みに依存した構造歪みによって誘起される金属-絶縁体転移が生じることを明らかにしている。

S. Jöhr (University of Zurich, Zurich, Switzerland), A. Carta (Materials Theory, ETH Zurich, Switzerland, Paul Scherrer (…)2026-09-18
🔬 材料科学

Truncated automatic sparse differentiation for machine learning interatomic potentials

本論文は、物理的な局所性を利用して無視可能な長距離相互作用を破棄することで、機械学習原子間ポテンシャルの高次微分を効率的に計算する切断型自動疎微分(truncated automatic sparse differentiation)を提案し、予測される観測量への影響を最小限に抑えつつ、桁違いの高速化を実現するものである。

Marcel F. Langer, Adrian Hill, Michele Ceriotti2026-09-18