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。

🔬 materials science

Resonant Raman spectroscopies beyond density-functional theory

本論文は、あらゆる電子状態計算手法を用いて共鳴ラマンテンソルを計算するための一般的な有限差分フレームワークを導入しており、ハイブリッド汎関数およびメタGGAが、電子-フォノン結合をより正確に捉え、誘電体による過剰な遮蔽を低減することによって、グラフェンおよび単層MoS2_2の強度予測において局所的なDFTを凌駕することを実証している。

Aleksandr Poliukhin, Corto Babs Aubry, Lorenzo Bastonero, Nicola Marzari2026-08-04
🔬 materials science

An essay on d0d_0 in neutron-based strain measurement techniques: equilibrium-based methods for non-destructive d0d_0 estimation

本論文は、中性子を用いた歪み測定における無応力格子間隔(d0d_0)の決定という課題に対し、非破壊的な平衡状態に基づく推定手法の階層を検討および確立することを通じて取り組むものであり、それらの手法は、破壊的なサンプリングが不可能な古代の遺物から積層造形合金に至るまで、多様な実世界の事例を通じて検証されている。

Christopher Wensrich, Giles Parkes, Vladimir Luzin, Benjamin Daly, Floriana Salvemini2026-08-04
🔬 condensed matter

Negative thermal expansion, lattice dynamics, and complex magnetism in TbFeO3_3

本研究は、TbFeO3_3が、負の熱膨張、スピンフォノン結合、および構造相転移を伴わない複雑な磁性を指示する低温モードによって特徴付けられる、格子動力学、スピン相関、および創発的な局所的磁気・格子異常の間の顕著な相互作用を示すことを確立している。

Shubham Farswan, Reshma Kumawat, Dipankar Sarkar, Deeksha Singh, Md. Atif Hasan, Devajyoti Mukherjee, Kaushik Sen2026-08-04
🔬 condensed matter

{\it Ab initio} prediction of dx2y2d_{x^2-y^2}-wave superconductivity in infinite-layer nickelates

本論文は、無限層ニッケル酸化物においてスピン揺らぎを介した相互作用がdx2y2d_{x^2-y^2}波超伝導を駆動していることを示す完全な*ab initio*理論的研究を提示するものであり、このメカニズムは実験的な観測結果を成功裏に説明し、即時の検証に向けた特定の特性を予測するものである。

Guang-Yu Guo, Ren-Guo Guo, Yun-Chen Liao, Yang-hao Chan2026-08-04
🔬 materials science

Spin- and Angle-resolved Photoelectron Spectroscopy Study of the Quantum Spin Hall Insulator Bismuthene and its Precursor Phase

本研究は、スピン分解および角度分解光電子分光法を用いて、グラフェン/SiC界面におけるトポロジカルに自明な前駆体相および量子スピンホール絶縁体であるビスムテンの、ラシュバ分裂した価電子帯を特性評価し、スピン運動量ロッキングを実証するものである。

Niclas Tilgner, Andres David Peña Unigarro, Susanne Wolff, Mats Leandersson, Craig Polley, Fabian Göhler, Sibylle Gemmin (…)2026-08-04
🔬 materials science

Uncertainty-guided active learning for surrogate prediction of stream-finishing wear fields

本論文は、不確実性に基づいた能動学習フレームワークをディープアンサンブルを用いて用いることで、ワークピースの形状からストリーム仕上げの摩耗場を効率的に直接予測し、最も不確実性の高い方位を選択的に標的とすることにより、必要な離散要素法シミュレーションのわずか13%のみで高い精度を達成する手法を提案する。

Anand Kumar, Puli Saikiran, Vineet Dawara, Koushik Viswanathan2026-08-04
🔬 applied physics

Spin selectivity induced by non-collinear spins in Rashba wires

本論文は、追加の擬スピン自由度の導入を通じて非共線的なスピン状態を設計することにより、時間反転対称性を有するラシュバ線において極めて効率的な量子コヒーレント・スピン選択性を実現するための一般的なメカニズムを提案するものである。

Luciano Jacopo D'Onofrio, Maria Teresa Mercaldo, Mario Cuoco, Carmine Ortix2026-08-04
🔬 materials science

Ultrahigh Intrinsic Hole Mobilities in MMN2_2 (MM= Mo and W) at Room Temperature

第一原理計算とボルツマン輸送理論を組み合わせた階層的スクリーニング・フレームワークを用いることで、本研究は、MMN2_2MM= MoおよびW)ファミリーを、独自の構造的および電子的特性に起因する複数の電子-フォノン散乱チャネルの相乗的な抑制を通じて、室温で10410^4 cm2^2V1^{-1}s1^{-1}を超える超高移動度を有する新たな極性半導体クラスとして特定した。

Zhongjuan Han, Rong-Tian Pang, Wu Xiong, Zhonghao Xia, Jin-Jian Zhou, Jiangang He2026-08-04
🔬 materials science

Atomic-scale reactivity of the CeO2_2~(100) surface reconstructions by scanning probe microscopy

走査型プローブ顕微鏡実験と第一原理モデリングを組み合わせることで、本研究はCeO2_2(100)表面再構成の原子スケール構造と反応性を解明し、プローブと表面の相互作用がCeO4_4末端面と酸素末端面の間でどのように異なるかを明らかにし、さらにSTM単独では前者において確実に識別できない局所的な還元状態を区別するための枠組みを確立した。

Kyungmin Kim, Manuel González Lastre, Estefanía Fernández-Villanueva, Pablo Pou, Hossein Sepehri-Amin, Masayuki Abe, Shi (…)2026-08-04
🔬 materials science

High-speed and high-gain graphene photovoltaic phototransistor gated by a van der Waals heterojunction

本論文は、MoS2/PtSe2ファンデルワールスヘテロ接合によってゲートされたグラフェンフォトトランジスタが、超高速の光起電力効果を利用することで、可視光から近赤外領域にわたる広いスペクトルにおいて極めて高い光導電ゲイン(最大10^8)と550 ns以下の応答時間を達成し、固有の利得と速度のトレードオフを克服した高性能なデバイスであることを実証している。

Yihan Yin, Jiayi Zhang, Xiaolong Zhang, Jiongtao Zhang, Liang Liu, Haiya Ma, Xiaoguang Luo, Xuetao Gan2026-08-04