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

Exchange-Driven Chiral Magnons and Weyl States in Room-Temperature Metallic XCoB2_2 (X= Ta, Zr and Hf) Altermagnets

本研究は、斜方晶系のXCoB2_2(X = Ta, Zr, Hf)化合物において、交換相互作用に起因するカイラルマグノンとワイルフェルミオンが共存するという特異な性質を持つ、室温金属アルターマグネットのファミリーを特定しており、これはマグノンおよび電子のカイラリティを同時に実現するための、浮遊磁場フリーのプラットフォームを提供するものである。

Arafat Rahman, Tareq Mahmud, Alamgir Kabir2026-09-15
🔬 材料科学

Spinodals and Domain Instabilities in Ionically-compensated Ferroelectric Films

本論文は、強誘電分極とイオン表面補償の間の結合した相互作用を記述する統一的な熱力学理論を展開し、化学容量がいかに均一状態とドメイン状態の安定性を支配するかを明らかにし、BaTiO₃のような材料における特定の領域において化学的スクリーニングがドメイン形成を抑制または促進し得ることを特定するものである。

Sergei V. Kalinin2026-09-15
🔬 材料科学

Cryothermal Measurements of Variable-Emittance Coatings with Lower Phase Transition Temperatures for Space Thermal Control

本研究は、大幅な放射率変化を維持しつつ相転移温度を25℃低下させるタングステン添加二酸化バナジウム可変放射率コーティングが、受動的な宇宙熱制御のための放射熱放散を強化するために、極低温熱測定を通じて効果的に検証され得ることを実証している。

Chloe Stoops, Vishwa Krishna Rajan, Liping Wang2026-09-15
🔬 材料科学

Time- and Frequency-Resolved Observation of Inverse Orbital Hall Effect in Gallium Nitride via Terahertz Polarimetry

本研究は、テラヘルツ偏光解析を用いることで、バルク窒化ガリウムにおける逆軌道ホール効果を非接触で観測し、軌道角運動量から電荷への変換における固有および外因的寄与を解明することに成功し、さらにサブピコ秒単位の正孔の軌道角運動量緩和ダイナミクスを明らかにした。

Kota Aikyo, Tomohiro Fujimoto, Ami Mi Shirai, Yuta Murotani, Mitsuru Funato, Shinji Miwa, Jun Yoshinobu, Yoichi Kawakami (…)2026-09-15
🔬 材料科学

Dynamical Anisotropy of a Colloidal Glass Under Pressure

円筒形キャピラリー内において重力による一定の圧力を二成分硬球コロイドガラスに印加することにより、本研究は、圧力が力の方向に対してより速い運動を伴う特異な動力学的異方性を誘起すると同時に、構造的および動力学的な不均一性を抑制することを明らかにし、圧力処理されたガラスにおける構造、動力学、および力学の微視的な結合に関する新たな知見を提供している。

Shengyun Shi, Li Tian, Bo Li2026-09-15
🔬 材料科学

Origins of Pressure-Enhanced Thermal Transport in Organic Semiconductors

機械学習ポテンシャルとウィグナー輸送方程式を組み合わせることで、本研究は、圧力が結晶性ナフタレンの熱伝導率を劇的に向上させる主因が、フォノン群速度を増加させ、かつバンド内散乱を抑制するために分子間結合を硬化させる一方で、同時にバンド間トンネル輸送を弱めることにあることを明らかにしている。

Lukas Legenstein, Sandro Wieser, Michele Simoncelli, Egbert Zojer2026-09-15
🔬 材料科学

Misfit-dislocation hierarchy governs sliding of asymmetric non-CSL grain boundaries

本研究は、FCC金属における非CSL粒界の非対称なすべりに関する統一的な転位ベースの枠組みを確立し、その過程が、非熱的応力下において二次ミスフィット転位およびそれらの解離した部分転位が熱活性化キンプペア機構を通じてすべりを促進するという階層構造によって支配されていることを明らかにしている。

Kunqing Ding, Yazhuo Liu, Yin Zhang, Lihua Wang, Xiaodong Han, Ting Zhu2026-09-15
🔬 材料科学

A property-registry contract for retrieve-or-refuse thermal-mechanical lattice search

本論文は、大規模なカタログから有効な熱機械格子設計を検索するか、解が存在しない場合には、エンジニアが制約を緩和するための指針となる包含最小の充足不能部分集合および特定の修復スラックを提供することで、重要な限界値をしばしば逸脱してしまう最近傍探索手法よりも優れた性能を発揮する、衝突診断を採用した物件登録契約を提示するものである。

Shaoliang Yang, Henry Chu, Zu Yashengjiang, Jun Wang2026-09-15
🔬 材料科学

Machine Learning Guided CALPHAD Design of Ru-Stabilized BCC B2 Refractory Alloys

本研究は、CALPHAD計算とランダムフォレスト誘導型能動学習を組み合わせることで、安定した高温BCCマトリックスとB2析出相を特徴とする100種類のRu安定化Nb系難溶融金属合金を設計・特定し、実用的な組成規則を確立するとともに、格子不整合が主要な設計目標であることを強調している。

Nathan Peterson, Avik Mahata, Nick Beaver, Mohsen Kivy2026-09-15