cond-mat.mtrl-sci 篇论文

凝聚态物理与材料科学的交汇点，正以前所未有的速度重塑我们对物质世界的理解。从超导体到新型电池材料，这一领域致力于探索微观粒子的排列如何决定宏观世界的性能。Gist.Science 在此板块特别关注源自 arXiv 的最新预印本，它们代表了该领域最前沿的突破。

为了打破专业壁垒，我们团队会对 arXiv 上的每一份新论文进行深度处理，提供通俗易懂的通俗解读与详尽的技术摘要。无论您是寻求灵感的工程师，还是希望快速掌握动态的研究者，都能在这里找到清晰的路径。以下是该领域最新发布的论文精选，带您直击科学探索的最前线。

🔬 optics

Plasmonic-cavity Modulator for the Mid-IR with a Semi-transparent and Nonlinear Heavily-doped Semiconductor Mirror

本文提出了一种用于中红外大气窗口的自由空间等离激元调制器，该调制器利用具有场效应栅极的单层重掺杂半导体来电控线性透射率/反射率及三倍频效率，为快速中红外通信提供了一种简单且可行的途径。

Tommaso Venanzi, Raffaella Polito, Andrea Rossetti, Markus Ludwig, Daniele Brida, Adel Bousseksou, Isabelle Sagnes, Greg (…)2026-07-01

🔬 materials science

Tuning topological phase and Dirac point position via Pb and Sb substitution in Mn $_{1-x}$ Pb $_{x}$ (Bi $_{1-y}$ Sb $_{y}$ ) $_{2}$ Te $_{4}$

本研究表明，在 Mn $_{1-x}$ Pb $_{x}$ (Bi $_{1-y}$ Sb $_{y}$ ) $_{2}$ Te $_{4}$ 晶体中同时进行 Pb 和 Sb 替代，能够实现对拓扑相和费米能级位置的独立控制，其中 Pb 浓度排他性地决定了体能带隙和拓扑转变，而 Pb/Sb 比率则决定了狄拉克点的具体位置。

T. P. Makarova, D. A. Estyunin, V. A. Golyashov, K. A. Kokh, O. E. Tereshchenko, A. S. Frolov, S. Ideta, Y. Kumar, K. Sh (…)2026-07-01

🔬 materials science

Design Principles for Quasi-Isotropic Exchange in Rare-Earth Quantum Magnets

本文通过证明在基态克拉默斯双重态内的虚跃迁主导了各向同性相互作用，且当该双重态在垂直于超交换平面方向上表现出强最大角动量特性时，这种相互作用达到最大化，从而为实现稀土量子磁体中的准各向同性海森堡交换建立了一种设计原则。

Kotaro Shimizu, Esteban Agustin Ghioldi, Filip Ronning, Cristian D. Batista2026-07-01

🔬 materials science

Spin-related transport in a polycrystalline NiCo2O4 film: Drastic current-induced change in resistivity-temperature characteristics via spin injection

本研究表明，向多晶 NiCo2O4 薄膜中注入电流通过增强晶界处的自旋对齐和双交换相互作用，极大地改变了其电阻率-温度特性，从而验证了一种新的自旋相关输运模型，该模型解释了该材料作为硅基器件高效自旋源的潜力。

Shiho Sugiyama, Masaaki Tanaka, Ryosho Nakane2026-07-01

🔬 materials science

Local magnon modes studied by dynamic magnetic pair-density function analysis

本研究引入了动态磁性对密度函数（DymPDF），这是一种从非弹性中子散射数据中衍生出的新型实空间分析工具，用于表征周期性和非周期性磁性系统中局部磁振子模式及其声学到光学转变。

Shin-ichi Shamoto, Yukio Yasui, Kazuki Iida, Yasuhiro Inamura, Motoyuki Ishikado, Mitsutaka Nakamura, Lieh-Jeng Chang2026-07-01

🔬 materials science

Contrastive Regularization of Machine Learning Potentials

本文介绍了对比正则化均方误差（CRMSE），这是一种通过在标准回归损失中引入源自库尔贝克-莱布勒散度的对比项，从而修正机器学习原子间势能分布漂移的训练后方法，进而无需额外的从头算数据即可实现精确的热力学采样。

Dimitrios Tzivrailis, Georgios Sotiropoulos, Alberto Rosso, Eiji Kawasaki2026-07-01

🔬 materials science

Optimizing Ti substitution for the enhanced densification, ionic conductivity, and microstructure of garnet-type Li $_7$ La $_3$ Zr $_2$ O $_{12}$ solid electrolytes

本研究表明，通过固相反应在 Li $_7$ La $_3$ Zr $_2$ O $_{12}$ 中掺杂每化学式 0.10 个钛原子，能显著增强其致密性并使其离子电导率提升至 $8.08\times 10^{-5}$ S cm $^{-1}$ ，且具有 0.37 eV 的低活化能，使其成为固态电池应用中极具前景的候选材料。

Neha, A. V. Deshpande, Muktai Aote, Abhishek Pradhan2026-07-01

🔬 materials science

Nonlinear diffusion and compressive rims in source-driven biopolymer condensates

通过将 Flory-Huggins 热力学与双流体粘弹性相结合，本研究揭示了源驱动生物聚合物凝聚物扩散前沿处存在普遍的压缩边缘，并证明了该框架如何解释核仁的结构与动力学特性。

Avraham Moriel, Howard A. Stone2026-07-01

🔬 materials science

Optimal interactions for addressable self-assembly

本文表明，为了最大化产率并防止单体耗尽，可寻址自组装的最佳设计方案是设计相互作用，使得强键形成目标结构的无环生成树，而所有其他相互作用保持较弱。

Tighe McAsey, Sushrut Tadwalkar, Ali Fele-Paranj, Miranda Holmes-Cerfon2026-07-01

🔬 materials science

What enables GaOx as hole transport layer for a 16 percent 1.0 eV CuInSe2 Bottom Cells with VOC above 550 mV?

本文表明，通过在无需额外添加 Cu、Na 或重碱金属的情况下，利用共蒸发过程中的离子交换形成的导电、部分结晶的 GaOx 空穴传输层，使纯 CuInSe2 底层太阳能电池实现了 552 mV 的记录认证开路电压以及超过 16% 的有效面积效率。

Francesco Lodola, Zhuangyi Zhou, Boaz Koren, Saeed Bayat, Alessandro Magon, Yucheng Hu, Adrian-Marie Philippe, Michele M (…)2026-07-01

cond-mat.mtrl-sci

Plasmonic-cavity Modulator for the Mid-IR with a Semi-transparent and Nonlinear Heavily-doped Semiconductor Mirror

Tuning topological phase and Dirac point position via Pb and Sb substitution in Mn1−x_{1-x}1−x​Pbx_{x}x​(Bi1−y_{1-y}1−y​Sby_{y}y​)2_{2}2​Te4_{4}4​

Design Principles for Quasi-Isotropic Exchange in Rare-Earth Quantum Magnets

Spin-related transport in a polycrystalline NiCo2O4 film: Drastic current-induced change in resistivity-temperature characteristics via spin injection

Local magnon modes studied by dynamic magnetic pair-density function analysis

Contrastive Regularization of Machine Learning Potentials

Optimizing Ti substitution for the enhanced densification, ionic conductivity, and microstructure of garnet-type Li7_77​La3_33​Zr2_22​O12_{12}12​ solid electrolytes

Nonlinear diffusion and compressive rims in source-driven biopolymer condensates

Optimal interactions for addressable self-assembly

What enables GaOx as hole transport layer for a 16 percent 1.0 eV CuInSe2 Bottom Cells with VOC above 550 mV?

Tuning topological phase and Dirac point position via Pb and Sb substitution in Mn $_{1-x}$ Pb $_{x}$ (Bi $_{1-y}$ Sb $_{y}$ ) $_{2}$ Te $_{4}$

Optimizing Ti substitution for the enhanced densification, ionic conductivity, and microstructure of garnet-type Li $_7$ La $_3$ Zr $_2$ O $_{12}$ solid electrolytes