2026年6月の気になった論文(暫定版)
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-2026/7/3--
On the limits of the energetic coupling between field dislocation mechanics and phase field crystal
転位場力学(FDM)と位相場結晶(PFC)モデルとのエネルギー的結合の限界を変分解析で検証。結合項は弾性歪みの適合(渦なし)成分にのみ作用し、転位トポロジー情報を持つ非適合成分には無関係であることを示した。数値シミュレーションでもFDMにおける不自然なコア拡散を防げず、結合による転位力学と結晶学の統合には本質的な限界があることを明らかにした。
Ising superconductivity and anomalous metallic states in a bulk crystal with artificial unidirectional stacking layers
Sr0.75ClNbS2において、平面状Sr-Clネットワークにより全NbS2層を反平行AB積層から一方向平行AA積層へ再編成した超伝導体を合成。反転対称性を大域的に破りD3h対称の非中心対称バルク結晶を実現し、強いイジング型スピン軌道相互作用とスピン分裂バンドがバルク全体で持続することを示した。極めて異方的な超伝導とパウリ限界を超える面内上部臨界磁場、異常金属状態も観測。
A Fuzzy Sphere Journey in Critical Phenomena
2+1次元臨界現象、特に3次元共形場理論(CFT)研究のためのファジー球正則化に関するレビュー。低い計算コストでCFTデータを効率的に抽出できるだけでなく、非可換幾何学や量子ホール効果との予期せぬ関連も明らかにする。基本的な考え方や状態・演算子対応の実証、応用分野の発展と今後の展望を紹介する。
From Dirac Cones to Semions: An Exact Finite-Size Theory of Parity-Anomaly Transport in Chiral Spin Liquids
カイラルスピン液体におけるスピノンのチャーン数、Chern-Simonsゲージ場のレベル、実験で測定されるスピン応答の関係を厳密に導出。円柱上のギャップ付きディラック錐のパリティ奇行列式を全次数で計算し、有限サイズ補正が指数関数的であることを証明。カゴメ格子でのパルトン計算とDMRG数値計算により理論予測を定量的に検証した。
Generalized quantum geometry formulated through interacting vertex correlations
結晶運動量に限らず、集団的ボソン揺らぎや外場、構造歪みなど基底状態の変形を表す一般的な断熱パラメータ空間に量子幾何学を拡張。一般化された量子幾何学的テンソルが変形パラメータに共役な相互作用頂点の相関で表せることを示し、Hubbard-Stratonovichボソン場やヤーン・テラー配置空間への応用を議論した。
Fabrication of high-quality topological insulator nanodevices from bulk-insulating air-sensitive Sb-Bi$_2$Se$_3$
マヨラナ束縛状態の実現に重要な高品質トポロジカル絶縁体として、非補償型で低バルクキャリア密度を持つSb置換Bi2Se3(SBS)に着目。室温での微細加工プロトコルを開発し、ホールバーやナノワイヤデバイスにおいて量子干渉振動やゲート可変性、弱反局在の明確な兆候を観測、低キャリア密度を保持できることを実証した。
Nonperturbative Nonlinear Hall Effect in Nonequilibrium Steady States
非平衡定常状態グリーン関数に基づく非摂動的手法を開発し、直流電場駆動格子系における非線形ホール効果を解析。2バンド半金属モデルに適用し、ベリー曲率のホットスポットに達する強電場領域でのホール応答を評価、緩和時間近似が破綻する領域を特定した。動的平均場理論による相互作用・電子フォノン自己エネルギーがホール信号を大きく変えることも示した。
Phase-selective orbital-charge conversion in $\mathrm{MoTe_2}$
MoTe2薄膜の軌道輸送特性が厚さ駆動の構造相転移により支配されることを実証。約4.5nmを境に金属的1T'相と半導体的2H相がクロスオーバーすることをラマン分光と走査トンネル分光で確認し、スピンポンピング測定により金属1T'相でのみ横方向電荷変換信号を検出、軌道ラシュバ・エーデルシュタイン応答が起源であることを第一原理計算で裏付けた。
Quantum Heat Under the Microscope: A Perspective on Cryogenic Scanning Thermal Microscopy
極低温における熱輸送測定の現状と課題を概観するパースペクティブ論文。ウィーデマン・フランツ則の破れやフォノンの量子化など量子現象の熱的対応を探る研究を紹介しつつ、ナノスケールでの局所熱輸送を極低温下で可視化する手法が未だ存在しない点を指摘。極低温走査熱顕微鏡の開発動機となる5つの事例研究を提示した。
Ultrasonic Observation of Slowing Down of Multipole Fluctuations in Sr$_2$RuO$_4$
非従来型超伝導体Sr2RuO4の超音波測定により、転移温度Tc=1.4K近傍での面内横波超音波減衰の増大を観測。Landau-Khalatnikov型の周波数依存性から緩和時間約10^-10秒を得た。10T磁場下では超伝導は抑制されるが減衰は低温まで増大し続け、電気十六極子が関与する多重極自由度の揺らぎのスローダウンを示唆した。
Quantifying angular momentum of coherently driven circular phonons
円偏光THzパルスで駆動された非磁性SrTiO3中のイオン運動を超高速X線回折で解析。酸素イオンがフォノン角運動量の約90%を担い、正負イオン間の不均衡がTHz誘起磁性の起源であることを解明。循環イオン運動とその角運動量の初の定量測定を実現し、トポロジカルフォノン輸送やフォノン駆動磁性制御への道を開いた。
Fermiology and spin polarization of topological surface states in PtBi$_2$
層状PtBi2におけるフェルミアーク表面状態のトポロジカル超伝導候補としての性質をスピン角度分解光電子分光で調査。フェルミアークが単一縮退かつスピン偏極していることを実証し、表面終端依存性により平坦または線形なバンド分散が生じることを第一原理計算と一致して確認、トポロジカル超伝導実現の鍵となる要素を特定した。
Quantum-geometric shift of quasiequilibrium: Origin of nonreciprocal current driven by quantum-metric dipole
断熱摂動理論と非平衡グリーン関数法を組み合わせ、量子計量起源の非線形直流電気輸送を研究。速度ゲージで直流電場を直接扱う断熱アンザッツにより、量子計量ダイポールに支配される縦方向非相反電流を発見。緩和過程での電子波束の有限広がりに由来する分布関数への量子補正が、その物理的起源であることを特定した。
A 2048-spin bulk acoustic wave Ising machine for number partitioning and Sudoku
固体遅延線中を伝搬する波束を利用したマイクロ波周波数での時分割イジングマシンを提案。直列接続した2つの20.5MHz・707μs体積弾性波遅延線で2048スピンを実現し、全結合・15ビット結合分解能で341ミリ秒でMAX-CUT近似解を発見。従来のコヒーレントイジングマシンより4桁高い熱安定性を持ち、数分割問題や数独でも優れた性能を示した。
Plaid-Like Spin Splitting and Chirality of Magnon Bands in Antiferromagnetic MnTe$_2$
補償反強磁性秩序と結晶対称性由来のスピン分裂励起を併せ持つ交代磁性体の一種、MnTe2をヘリシティ・角度分解ラマン散乱で調査。マグノンの回転対称性低下と左右円偏光チャンネル間の顕著な不均衡を観測し、運動量依存のマグノン旋性を確認。DFT+U計算と線形スピン波理論により格子状のスピン分裂構造を解明し、非共面反強磁性体特有のカイラルスピン波励起の証拠を提示した。
Theory of collective learning in populations of adaptive agents
近隣と情報交換しながら分散学習を行うスマート能動エージェント集団の動力学理論を構築。運動論的記述を拡張し、方策分布の発展方程式を導出、ガウス分布を仮定した平均・分散の閉じた時間発展解を得た。理論はエージェントベースシミュレーションとよく一致し、集団多様性や報酬揺らぎが学習性能に与える影響、群ロボティクスや機械学習への応用可能性を示した。
Coherent two-dimensional electronic spectroscopy integrated with confocal back focal plane microscopy
ポンプ・プローブ反射配置のコヒーレント2次元電子分光を共焦点裏焦点面イメージング顕微鏡と統合した装置を開発。角度分解能でポンプ・プローブ波数ベクトルを制御し、実空間イメージングで線形・超高速実験の収集スポットを共局在化、パルス圧縮20fsを達成。剥離WSe2単層でその能力を実証し、2次元材料のエキシトンやエキシトンポラリトン研究への応用を示した。
From Bloch to Néel: Anisotropy-dependent Domain-Wall Character in FePd Thin Films
高い垂直磁気異方性を持つL10-FePd薄膜の深さ依存ドメイン壁形成をX線共鳴磁気散乱と入射角依存性から調査。磁気結晶異方性の強さが異なる2試料を比較し、非常に高い異方性を持つ試料では上層のBloch-Néel混合カイラリティから下層界面での純粋Néel型への滑らかな遷移を発見。長距離構造秩序が磁気構造形成に重要な役割を果たすことを示した。
Disorder-induced superconductivity in graphene
通常は超伝導に不利とされる無秩序が、単層グラフェンにおいて超伝導そのものを誘起しうることを実証。低濃度の空孔導入や水素化が低エネルギー状態密度を大きく増加させ、任意の弱い引力相互作用でもs波超伝導秩序パラメータが有限になることを示した。孤立した超伝導パドルではなく幾何学的起源の有限超流動重みによる大域的位相コヒーレンスが確立されることも明らかにした。
How wrong is too wrong: A numerical study on the relevance of positional memory in the generalized Langevin equation
平均力ポテンシャルを含む一般化ランジュバン方程式は、線形記憶核と第二種揺動散逸定理を満たす揺動力を同時に厳密に持てないという問題を検証。低次多項式で近似できる単純なモデル系を用い、厳密な一般化ランジュバン方程式には線形項以外の追加記憶項が存在し、それらが力学の核心を正しく再現するために無視できないことを示した。
Fundamental limitations of single-particle Green's-function zeroes as probes of many-body topology
単一粒子グリーン関数から構築されるトポロジカル不変量が、相互作用する多体状態のトポロジーを信頼性高く診断できないことを示した。結合相互作用SSH鎖を最小モデルとし、スピン間相互作用がグリーン関数のトポロジカル不変量に影響を与えずに多体基底状態を自明化できることを実証、その破綻がフォック部分空間の励起を捉えられないことに起因すると明らかにした。
悲しい発見
Coupled Spin-Orbital $p$-Wave Magnetism via Structural and Magnetic Chirality
運動量奇のスピン偏極を特徴とするp波磁性と、反転対称性の破れに由来する構造的カイラル結晶の運動量奇軌道偏極という2つの独立なミクロなカイラリティが、スピン軌道相互作用により結合することを実証。相対カイラリティで分類される同種・異種カイラル配置に対応する2つの対称性の異なるp波相が生じ、それぞれ異なる縦伝導率の輸送特性を示すことを明らかにした。
Q-GAIN: A Python Package for Machine Learning and Physically Informed Analysis Applications
冷却原子実験向けに機械学習と物理情報に基づく解析手法を迅速に展開できるPythonパッケージQ-GAINを開発。分類・物体検出・物理情報付き特徴検出をボース・アインシュタイン凝縮体(BEC)画像に適用可能。MNIST手書き数字分類、ソリトン検出パッケージSolDetの再実装、リング状BEC画像中の量子渦検出ツールという3つの機械学習タスクでモジュール性を実証した。
-2026/7/2--
Dissipation splits the Mott transition in one dimension
散逸が1次元モット転移に与える影響を、ボゾン化と厳密な浴自由度の積分によって調べた。浴指数s<3/2では、モット転移が直接起こらず、圧縮可能だが超流動剛性がゼロの中間的な散逸相が出現する。この結果、転移はBKT転移と新たな整合-非整合転移の2段階に分裂し、その臨界指数を導出、モンテカルロ計算で検証した。
An analog ac voltage amplifier based on a single straintronic magnetic tunnel junction
歪みで連続的に抵抗が変化するストレイントロニック磁気トンネル接合(s-MTJ)を用いたアナログ電圧増幅器を提案。ゲート電圧を線形領域の中点に固定し交流電圧を重畳することで無歪み増幅が可能。トランジスタと異なり外部電源電圧で増幅率を調整できる点が特徴で、歪みなく増幅可能な振幅・周波数の上限をモデル化した。
Phase distinction of Gibbs states without symmetry breaking: topological invariants of the 3D toric code
対称性が破れた磁場下の3次元Z2トーリックコードの有限温度トポロジカル秩序を調べた。トポロジカルエンタングルメントエントロピーはBianchi恒等式により対称性に依らずln2に量子化されるが、局所チャネルには不変でない。代わりに量子化されたウィルソンループ相関を、局所チャネル不変な混合状態のトポロジカル不変量として導入した。
Topological Hall plateau in quasi-2D kagome magnet YMn$_6$Sn$_6$
準2次元カゴメ磁性体YMn6Sn6において、面内ジャロシンスキー・守谷相互作用と強磁性交換が無秩序スキルミオン相を安定化することを第一原理計算とスピンダイナミクス計算で示した。磁場0.5T以下でトポロジカルホールプラトーが現れ、フント結合とケミカルポテンシャルの相互作用がその大きさと符号を決めることを明らかにした。
Anomalous bulk dealloying below the parting limit
溶融塩環境下で従来の分配限界(50-60at%)以下でも生じる異常なバルク脱合金化の起源を調べた。3次元再構成と結晶・元素分析により、拡散誘起再結晶化が高密度粒界網を生成し、それが溶融塩の浸入を促進してバルク脱合金化を引き起こす粒界支援機構を明らかにした。
Universal Scaling of the Spin Hall Effect
不純物散乱を自己無撞着T行列近似で扱い、ディラック電子のスピンホール効果に対する普遍的スケーリング則を導出。異常ホール効果同様、電気伝導度に応じてスキュー散乱優勢の超清浄領域、ほぼ一定の適度に汚れた領域、指数0.6の新しいスケーリングを示す汚れた領域の3領域が存在することを示した。
Modulation of anomalous Hall angle in a magnetic topological semimetal
磁性ワイル半金属Co3Sn2S2において異常ホール角の変調を報告。角度パラメータtanθAを電気抵抗率と異常ホール伝導度の積の関数として定式化し、Feドープにより最大0.46(約25°)まで変調可能なことを実証。微細加工した素子は7028μΩcm/Tの高いホール感度と23.5nT/√Hzの磁場検出能力を示した。
Weak Ferromagnetism in NiS$_2$ under Nanocrystallization
平均粒径27nmのNiS2ナノ結晶はバルクと同様の2段階反強磁性転移を示すが、低温転移以下で大きな保磁力・交換バイアス・垂直シフトを伴う弱強磁性応答を示す。これはナノ結晶表面で反強磁性秩序が終端する未補償表面モーメントで説明でき、バルクの弱強磁性についてはドメイン壁シナリオを支持する。
Real-time dynamics of triplet-resonant tunneling driven by nonequilibrium phonons
二重量子ドットにおけるフォノン駆動の電荷・スピンダイナミクスをリアルタイムで測定。フォノン照射下で三重項共鳴において共鳴的なドット間トンネリングが生じ、時間分解電荷センシングによりこれがスピンブロッケードで強く変調されることを発見。弱結合ではフォノン密度勾配に沿った一方向輸送サイクルも生成される。
Strongly frustrated 2D magnetism in a 3D hexagonal perovskite
NMR・中性子散乱・μSRを用いて、三角格子磁性体Ba2La2MnTe2O12における3次元六方ペロブスカイト中の強くフラストレートした2次元磁性を報告。約4.4Kでab面内に120度反強磁性秩序が形成される一方c軸方向は無秩序のままという理想的な2次元磁性を示し、既知の系より大きなフラストレーションを持つことを明らかにした。
Quantum Oscillations of $\mathrm{Sr}_2\mathrm{RuO}_4$ under c-Axis Uniaxial Stress
非従来型超伝導体Sr2RuO4に対しc軸単軸応力下でのde Haas-van Alphen効果を初めて測定。-1.8GPaまでの応力下で全フェルミ面を追跡し、ホール的αシートと電子的γシートの断面積が増加、電子的βシートは減少することを発見。面内応力と異なり電荷移動がリフシッツ転移への機構であることを示した。
Facet-selective ballistic supercurrent in a weak topological insulator
弱トポロジカル絶縁体ZrTe5を用いたジョセフソン接合で、ファセット選択的な弾道的超伝導電流を実証。超伝導量子干渉により磁束量子周期の臨界電流振動が確認され、超電流が特定の結晶面のギャップレストポロジカル表面状態に集中していることを示した。高次トポロジカル超伝導デバイスへの応用が期待される。
Weak-coupling tensor cross interpolation impurity solver for nonequilibrium dynamical mean-field theory
弱結合展開とテンソルクロス補間(TCI)に基づく非平衡不純物ソルバーを実装し、非平衡動的平均場理論に適用。高次元積分のテンソルトレイン近似により符号問題を回避しつつ効率的評価を実現。厳密解と良く一致し、ハバードモデルの相互作用クエンチにおける高速熱平衡化も再現した。
Deconfined criticality between an antiferromagnetic insulator and a nodal d-wave superconductor: a quantum Monte Carlo study
正方格子上のネール絶縁体とノード型d波超伝導体間の転移を量子モンテカルロで研究。パートン表現を用いて符号問題を回避し、両秩序が連続的に消失する2次のデコンファインド量子相転移の証拠を発見。電子と同じ量子数を持つスピノン-チャージオン複合体の相関から、d波超伝導体内でギャップレスなディラック分散を確認した。
Resilient $j$=3/2 superconductivity in topological semimetal YPtBi
トポロジカル半金属YPtBiにおけるj=3/2準粒子による特異な超伝導対形成の頑健性を調べた。磁性・非磁性不純物とキャリア密度を2桁以上変化させても超伝導転移温度がほとんど変わらないことを発見。これは対形成ではなく位相剛性が転移温度を支配している可能性を示唆し、トポロジカル高スピン超伝導体特有の保護機構を示す。
Electrical control of spin photocurrent in a magnetoelectric oxide Cr$_2$O$_3$
磁気電気酸化物Cr2O3におけるマグノンスピン光電流の電場制御を非線形応答理論で示した。電場誘起のジャロシンスキー・守谷相互作用がスピン電流伝導度を変調し、偏光に対して顕著な異方性を示す。共鳴周波数とピーク強度が電場に依存し、2マグノン過程による連続スペクトルも現れることを明らかにした。
Non-self-averaging topological Anderson insulator
長距離相関を持つ乱れが誘起する非自己平均的なトポロジカルアンダーソン絶縁体を発見。リアプノフ指数の相対分散が熱力学極限で有限値を持ち、非ガウス分布を示すことで特徴付けられ、個々の乱れ配置により相図が大きく変わる。これにより中心極限定理の破れが生じることを示した。
Imaging superconducting weak spots through vortex-assisted THz near-field photovoltage
THz近接場光電圧ナノスコピーを超伝導体に初めて適用し、2.52THzで300nmの空間分解能を達成。NbNストリップにおいて超流動密度が低下した欠陥箇所に光電圧ピークが現れることを発見し、これを渦・反渦対の核生成増強に起因すると同定、材料不均一性が光-物質相互作用に与える影響を明らかにした。
Modification of Damon-Eshbach magnetostatic mode spectra in ferromagnet/paramagnet bilayer
面内磁化した強磁性体/常磁性体二層膜における表面・バルクスピン波スペクトルを磁気静的近似で計算。層間双極子結合により常磁性体が分極し、Damon-Eshbach磁気静的モードのスペクトルが変化する。表面スピン波が一方向性(非相反性)を持つ条件を求め、磁場や温度でオンオフ切替可能なことを示した。
Tensor Network Solvers for Ultra-large Tight-binding Hamiltonians: Algorithms and Applications
N=2^L個のサイト系をL個の擬スピンサイトの多体問題にマッピングし、テンソルネットワークアルゴリズムで解く手法を提案。実空間構造が圧縮可能な場合、ボンド次元はNに依らずほぼ一定。量子クロス補間で任意のホッピング関数を構築し、数十億サイト規模の系を陽な行列なしで解けることを実証した。
Universal Short-Imaginary-Time Quantum Critical Dynamics Near Boundaries
境界を持つ量子系における短虚時間臨界ダイナミクスを研究し、2次元量子イジングモデルで検証。秩序状態からの境界秩序変数の減衰指数や、無秩序状態からの自己相関を支配する新しい臨界指数θ1を導入。θ1は通常の量子-古典対応に従わないことを示し、境界臨界現象への新たな知見を提供した。
Diamond Diode for Extreme Venus Environments
これまでで最高の電流密度約116kA/cm2を持つダイヤモンドショットキーPINダイオードを実証。1.85MW/cm2の電力処理能力と0.05mΩcm2の低いオン抵抗、6×10^12のオンオフ比を達成。熱電子放出と空間電荷制限電流を含む解析モデルとTCADシミュレーションにより、金星等の極限環境向けデバイスとしての性能向上策を示した。
Topological Hall effect due to electron-skyrmion scattering
リップマン・シュウィンガー方程式とグリーン関数形式を用い、全結合強度で有効な電子-スキルミオン散乱を解析。強結合領域でラムザウアー・タウンゼント極小、中間結合共鳴、ランダウ準位共鳴といった新たな特徴を発見し、これらがトポロジカル・スピンホール伝導度に強く影響することを示した。
Observation of Flat Bands in Type-II Weyl Semimetal TaRhTe$_{4}$
非中心対称性のファンデルワールス型IIワイル半金属TaRhTe4のバルクにおいて、フェルミ準位近傍にフラットバンドが存在することを角度分解光電子分光で観測。密度汎関数理論では予測されなかったこの発見は、非磁性バルク系でトポロジーとフラットバンドが共存する新たなプラットフォームを提供する。
-2026/7/1--
Density Wave Ordering with Disordered Ultracold Fermions in Optical Cavities
光キャビティに結合した2次元冷却フェルミオン気体において、スペックル光による無秩序性が密度波秩序に与える影響を調べた。無秩序はキャビティモードと連続的な密度モードとの結合を生み、超放射閾値を平均的に低下させ、短相関長では自己平均化することを線形応答理論と平均場数値計算で示した。無秩序は光子相境界をシフトさせ、密度波結晶を歪ませる。
Experimental Realization of Synthetic Magnonic Lattice via Floquet Engineering
イットリウム鉄ガーネット(YIG)デバイスにおいて、時間周期的なフロケ変調によりマグノン共鳴モード間を周波数領域で結合させ、合成次元を実験的に実現した。単一デバイス内で電子的に調整可能なモード空間格子を構築し、ブロッホ振動などの機能を実証した。デバイス面積を増やさず高次元マグノン力学を実現するスケーラブルな手法を示した。
Thermal transport and low-temperature specific heat in 4Hb-TaS$_2$
ファンデルワールス超伝導体4Hb-TaS2の低エネルギー励起スペクトルを超低温比熱・熱伝導率測定で調査した。比熱はノードレスギャップと整合するが有限の残留線形項を示し、0.3K以下で核ショットキー的な局在自由度によるアップターンが見られた。一方、熱伝導率は電子的線形項がゼロに外挿され、残留状態は伝導に寄与しないことが分かった。
Quantum sensing of nanoscale electronic phase segregation
Mn添加CaFe3O5粉末中のナノダイヤモンドNVセンターを用いた量子磁気測定により、弱強磁性転移温度Tc近傍のナノスケール磁場を探索した。ODMRスペクトルの分裂・広がりが秩序変数的に増大し、スピン格子緩和率がTcで急激に増大することを観測、電荷秩序相と電荷平均相への電子相分離を裏付けた。強相関物質のナノ磁気探査への応用可能性を示した。
Topological random alloy
トポロジカルなランダム二元合金の最小モデルを導入し、不純物バンドエンジニアリングの新奇な形態を示した。量子異常ホール絶縁体近傍のドーピングにより、通常の半導体と異なりドーパント中心のカイラル電流ループが生じることを示し、希薄なドーパント密度でもトポロジカルドメインを形成し相転移を誘起できることを実証した。反対のカイラリティを持つホストへのドーピングでは金属相が安定化する。
Tunable Extended Magnetic Non-Fermi Liquid in Graphene Moiré Heterostructures
hBNに整列させたねじれ二重二層グラフェンにおいて、幅広いキャリア密度で調整可能な拡張非フェルミ液体挙動を観測した。抵抗指数はキャリア密度に依存し、温度依存抵抗・磁気輸送・微分抵抗測定から、局在キャリアと遍歴キャリアの相互作用による強い量子揺らぎがこの挙動の起源であることを示唆した。非フェルミ液体物理研究のための高度に調整可能なプラットフォームを確立した。
Observation of Intrinsic Anderson Localization in Few-Layer ReS$_2$
全乾式ファンデルワールス組立とhBNゲート誘電体により外因性の乱れを排除した数層ReS2において、本質的なアンダーソン局在を観測した。温度依存輸送測定は最近接ホッピングから2次元モット可変域ホッピングへのクロスオーバーを示し、局在長は3.5nmと乱れ支配デバイスより一桁大きく、ReS2の本質的局在の定量的特徴づけに成功した。
Orientation-tunable correlated Chern insulating states in chiral twisted double bilayer graphene proximitized by WSe2
WSe2に近接したカイラル積層ねじれ二重二層グラフェンにおいて、グラフェンとWSe2間のねじれ角が相関チャーン絶縁体のトポロジー的性質を決定することを示した。連続体モデル計算では、ねじれ角0度でイジング型スピン軌道相互作用が支配的でC=+1のチャーン絶縁体が生じ、15度ではラシュバ型が支配的でトポロジー的に自明となることを輸送測定で確認した。
Phonon-induced pseudogap phase in TiSe$_2$
時間・角度分解極端紫外光電子分光と第一原理電子フォノン計算により、TiSe2、HfTe2、ZrTe2の室温での常磁性状態を調査した。強い電子フォノン結合を持つTiSe2では、フェルミ準位上1eVまで及ぶ運動量依存の擬ギャップ(スペクトル強度抑制)が観測され、TiSe2の常磁性相が強いCDW揺らぎに支配されたフォノン誘起擬ギャップ相であることを確立した。
Three-phonon mixing as a source of light-induced chirality
リン酸ホウ素(BPO4)における中赤外励起による光誘起カイラリティを調べ、共鳴励起では二フォノン混合によるフォノン整流で説明できる一方、非共鳴励起では三モード混合機構が重要になることを発見した。他のインパルシブラマン項の寄与は無視できることを示し、透明材料における非線形フォノン線形の定量的基盤を提供し、格子制御の新たな可能性を開いた。
Ultrafast Fluence-Reversal Fingerprint of Fragile Kondo Hybridization in CePt$_2$In$_7$
フェムト秒ポンププローブ反射率測定により、弱く混成した近藤格子化合物CePt2In7を調べた。低フルエンスではT*~40K以下でRothwarf-Taylorボトルネック応答が現れ、ラマン分光で同定したコヒーレントフォノンを内部温度計として用い格子加熱を排除した。低温で高フルエンス時に異常な増強を示すフルエンス反転指紋が観測され、脆弱な近藤混成状態の光誘起再分布を示唆した。
From Materials Database to Materials Bank: Assetizing Data for AI Driven Materials Innovation
従来の材料データベースは成功・失敗データを無差別に蓄積する受動的なリポジトリに留まり、データ蓄積と実用化の間にギャップがあることを指摘し、価値フィルタリングと資産化を行う「マテリアルズバンク」という産業化志向の新概念を提案した。BankCardフレームワークにより科学的妥当性・合成可能性・応用準備度・産業価値を評価し、データベース、AIモデル、自動実験を統合する。
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$_{4}$
Mn1-xPbx(Bi1-ySby)2Te4結晶において、バルクバンドギャップがPb濃度のみで決まり、Pb40-50%でギャップが閉じてトポロジー相転移が起こることを示した。ディラック点の位置はPb/Sb比で決まり、磁気特性はMn副格子のPb希釈に依存しSbには鈍感であった。MnとBiの同時置換によりトポロジー相とフェルミ準位を独立に制御できることを示した。
Design Principles for Quasi-Isotropic Exchange in Rare-Earth Quantum Magnets
エッジ共有八面体構造を持つCe3+・Yb3+系絶縁体における超交換相互作用の微視的起源を、多軌道ハバードモデルの縮退摂動論で調べた。等方的交換は基底クラマース二重項内の仮想ホッピングから、異方的相互作用は励起多重項を含む過程から生じることを示し、量子化軸に垂直な最大角運動量的な基底二重項が擬等方的交換を促進する設計原理を確立した。
Local magnon modes studied by dynamic magnetic pair-density function analysis
非偏極非弾性中性子散乱で測定される動的磁気構造因子のフーリエ変換により得られる動的磁気対密度関数(DymPDF)を用い、FeTiO3やYBa2Cu3O6などの磁気励起の実空間動力学を初めて調査した。低エネルギー極限での方程式を導出し、音響から光学モードへの転移などマグノンモードのエネルギー依存性を示し、非周期条件下でのナノスケール局所マグノンモード解析を可能にした。
Universal scaling of many-body effects in quantum tunneling
六方三角格子量子シミュレータを用い、障壁・温度・相互作用を独立に制御して多体量子トンネリングの普遍的スケーリングを観測した。弱相互作用領域では臨界トンネリング係数が温度に対して放物線的にスケールし単一粒子の線形スケーリングと対照的であった。相互作用を平均場領域を超えて増大させるとスケーリング指数が減少し、量子場理論の予測と一致した。
Energy-time entanglement from a monolithically integrated quantum dot on silicon
シリコン基板上にモノリシック成長させた単一InGaAs/GaAs量子ドットからのエネルギー時間もつれを実証した。コヒーレント二光子励起下でラビ振動とドレスト状態形成によるビエキシトン励起子カスケードのコヒーレント制御を達成し、4チャンネルフランソン干渉計で最大64%の可視度を持つ位相依存二光子干渉を観測、Si集積型スケーラブル量子光源への道を開いた。
Giant perpendicular Edelstein polarization in 2D compensated magnets via bichromatic Floquet driving
d波交代磁性体のような高次調和を持つ非従来型磁性体では、スピン群対称性により通常エーデルシュタイン分極が禁止されているが、ラシュバスピン軌道相互作用と二色フロケ駆動を組み合わせることで巨大な垂直エーデルシュタイン分極を活性化できることを示した。二周波駆動が2回対称性を動的に破り、面内ゼーマン的な場を誘起して0.5-1.5μBの軌道支配的分極を生む機構を解明した。
What enables GaOx as hole transport layer for a 16 percent 1.0 eV CuInSe2 Bottom Cells with VOC above 550 mV?
タンデム太陽電池に適した1.0eVバンドギャップの純CuInSe2吸収層向けに、GaOxホール輸送層が導電性を持つ条件を調査した。追加のCuやNaは不要で、酸化物層のスパッタ時の酸素流量にも系統的影響がないことを発見。GaOxは部分結晶性を示し、最適化した層により16%以上の実効効率と552mVの記録認証開放電圧を達成した。
-2026/6/30--
Comment on "Fundamental limit of phonon Tesla valve for heat rectification from first principles"
熱整流は同一デバイスで2つの熱源温度を入れ替えた際に異なる熱電流を生じる2端子特性である。固定背景線形化フォノンボルツマン輸送方程式(BTE)を用いた受動的2端子問題では、前進・後退抵抗の大きさが等しくなることを証明。方向依存応答は特定プロトコルで生じうるが、2端子熱整流とは区別すべきである。
先行研究の計算に問題あるんじゃね?ってことか
mCGCNN: A Dual-Stream Crystal Graph Convolutional Neural Network for the Efficient Prediction of Magnetic Properties of Crystalline Materials
磁性材料の予測のため、完全構造グラフに専用磁気サブグラフを追加した双流型結晶グラフニューラルネットワークmCGCNNを提案。GKA物理に基づく角度考慮メッセージパッシングにより、Materials ProjectのDFTデータで合計磁気モーメントのMAEをCGCNNの2.54 μBから2.02 μBに改善し、R²を0.644から0.776に向上した。
Spectral phase transitions and trainability in neural network learning dynamics
ニューラルネットワーク訓練をランダム行列アンサンブルの確率的進化として定式化。SGD更新がスペクトルバルクを整形しつつ信号強度を増幅し、孤立固有値がランダムバルクから分離するBBP転移を誘起する。可解な線形教師-学生モデルでステップサイズと初期重み分散に支配される訓練可能性の位相図を導出し、非線形・確率的設定への拡張も実施した。
Vortex-enhanced photovoltaic current in disordered topological materials
無秩序トポロジカル材料において、実空間の結晶欠陥が運動量空間の波動関数特異点と相互作用し、バルク光起電力電流を増強する。光学双極子行列要素の位相に存在する渦構造(光学渦度)は非自明なChern数に関連する全トポロジカル材料に存在し、電子・不純物スキュー散乱を増強して光起電力電流に現れる。
Surrogate-Gated Generation and Foundation-Model Embeddings for Bayesian Materials Design
材料探索の閉ループ設計において、安価な確率的サロゲートが生成器出力を選別できるかを検討。3種の拡散事前分布とガウス過程取得ゲートを組み合わせ、オラクル呼び出しを固定予算に制限しながら未ゲート細調整と同等以上の性能を達成。DFT検証でもバルク弾性率の学習オラクルとの平均誤差2.5%以内の一致を確認した。
Magnetic symmetry implications of the zero- and applied-field Hall effect of UNi4B
非共線反強磁性体UNi4BのゼロフィールドおよびHまで16 Tの印加磁場ホール効果を測定。ρyzとρzxの曲線応答から運動量空間ベリー曲率の内因性寄与を確認し、磁気秩序開始でゼロ場ホール効果が出現。対称性議論から従来提案の磁気空間群が観測されたゼロ場効果を説明できず、Cm'またはPm'磁気対称性を提案した。
Voltage-tunable Josephson Junctions on Germanium Quantum Wells with in-situ Aluminum Contacts
ゲルマニウム量子井戸上の電圧チューナブルジョセフソン接合について、深メサエッチングプロセスにより低マイクロ波損失回路素子との集積化を実現。MBEで成長させたGe量子井戸にin situ Alコンタクトを使用し酸化物フリー界面を形成。ゲートチューナブル超電流と最大臨界電流100 nA超、Ic×Rn積8.63 μVを達成した。
Graphene as a Tunable Nonradiative Bath for Moiré Excitons
2次元励起子からグラフェン層へのエネルギー非放射移動の最小理論を構築。フェルミの黄金律から転送速度を励起子近接場スペクトルとグラフェン損失関数のオーバーラップで表現。点双極子極限でz⁻⁴則を再現し、モアレ励起子の有限サイズを考慮したガウス形状因子で局在長プローブが可能であることを示した。
Phase Time Crystals and Pairing in Binary Active Chiral Systems
180度位相差で円形駆動される二成分粒子アセンブリ「位相時間結晶」を導入。粒子密度と軌道半径の関数として、三角格子を形成するペア結晶、ストライプ相、無秩序相ガラス、混合流体など豊富な動的結晶状態が出現。熱揺らぎに対してロバストであり、ペア結晶はペア流体に融解可能。逆向きカイラリティではペア結晶は形成されない。
Strain engineering of ultrafast magnetism in the room-temperature vdW ferromagnet Fe3GaTe2
室温vdW強磁性体Fe3GaTe2において連続ひずみチューニングで平衡磁気応答と超高速脱磁ダイナミクスを制御することを実証。4.2%引張ひずみで保磁力が100 Oeに増大し、1.2%引張ひずみで特性脱磁時間が約20%短縮される。第一原理計算からひずみがスピン格子エネルギー移動を変調して加速された脱磁を引き起こす機構を解明した。
Sixteen-Fold Way for Fermionic Topological Orders
(2+1)D強磁性位相秩序の新しい16ファミリーを特定し、KitaevのZ2一形式対称性のmod 16't Hooftアノマリーで識別されるフェルミオン版16通りを構成。ボゾン相で禁止されるエニオンスピンを許容し、最も単純な例はスピン1/8の単一Z2アーベルエニオンを含む。Walker-Wangモデルと局所フェルミオンを結合した格子モデルで実現した。
Direct observation of interfacial exchange coupling in a magnetic tunnel junction through spin-polarized quasiparticle interference
スピン偏極STMと準粒子干渉を用いて、Feコーティング探針とCr(001)表面からなる磁性トンネル接合での界面交換結合を直接観察。強磁性探針がCr(001)のスピン偏極表面状態に最大10 meVのエネルギーシフトを誘起することを発見。このシフトは探針-表面間距離とスピン整合に高感度であり、外部磁場でスイッチング可能であることを示した。
Emergence of half-semiconductor behavior and tunable magnetism via carrier doping in Janus VXSe (X=Cl, Br, I) monolayers
第一原理計算によりJanus VXSe(X=Cl, Br, I)単層の磁性と電子特性を予測。バンドギャップ1.66〜2.33 eV、キュリー温度最大128 Kの内因性強磁性半導体であることを確認。VISeは本来ハーフ半導体であり、キャリードープにより他の化合物でも完全スピン偏極状態が実現可能。ホールドープでVBrSeの磁化容易軸が面内から面外に切り替わることも示した。
Hydrostatic pressure effect on the pseudogap in Y0.77Pr0.23Ba2Cu3O7-δ single crystals
Y0.77Pr0.23Ba2Cu3O7-δ単結晶において~1.1 GPaまでの静水圧力下での抵抗率、Tc、揺らぎ伝導率、擬ギャップの変化を研究。PrBCO磁性介在物が重要な役割を果たし、圧力増加とともにPrBCO磁性不純物との電荷キャリア相互作用機構が3段階で変化することを擬ギャップ解析から明らかにした。
Survival of the metallic state in a single-hole multiband p-orbital molecular system
直方晶Yb2CsC60(C60^5- アニオン含有)がモット転移なしに堅固な金属状態を示すことを報告。強相関とフントカップリングがモット絶縁体化を促進するが、単一電子・正孔充填(n=1,5)ではモットギャップが縮小して金属性が維持される。フラーレン系p電子でも粒子正孔対称性が成立し、d軌道固体との類似が確認された。
Nonequilibrium electron-phonon dynamics with high momentum resolution: Thermalization bottlenecks and the effects of phonon dispersion
quantics-tensor-train(QTT)NEGF枠組みを用いて任意フォノン分散での大規模格子シミュレーションを実施(最大256×256サイト)。光学フォノンモデルではフォノンエネルギー窓ボトルネックと運動量空間の過剰・欠乏集団を分離する縮小窓を発見。音響フォノンでは同時エネルギー・運動量保存により強い運動量依存性が現れることを示した。
Reply to Comment on "Scaling and universality at noisy quench dynamical quantum phase transitions"
Sirkerによるコメントへの返答。混合状態へのローシュミットエコー拡張が一意でないことを認め、コメントが検討したUhlmann-Bures忠実度と元論文の量(ノイズ平均励起確率から構成した純粋状態の後処理後コヒーレント進化のログ)は異なる物理量であることを明確化。Uhlmann-Bures戻り率の定理と元論文の結果に直接矛盾はないと説明した。
Reproducible Ohmic bismuth contacts to MoS2 nanotubes and nanoribbons
MoS2ナノチューブとナノリボンへの再現性ある低抵抗オーム接触の作製を実証。ビスマス半金属と深メサエッチングプロセスを組み合わせ、同一チップ上での接触抵抗のばらつきを解消。大規模製造シリーズで中央値340 kΩの有限室温2点抵抗を達成し、酸化物フリー界面形成により低接触抵抗を実現した。
Unusual upper critical field in UTe2 revealed by magnetotransport measurements up to 42 T
重フェルミオン超伝導体UTe2の42 Tまでの磁気輸送測定を報告。b軸磁場でのSC2相とc軸傾斜磁場でのSC3相を詳細に調査し、SC3相の開始がb軸から20度以上でHm以下でも観測される一方、ゼロ抵抗は全角度範囲でHm以上にのみ達することを発見。さらにSdH振動も観察し、磁場-角度相図を構築した。
Theory of High-Tc Superconductivity in Cuprates
cuprate高温超伝導の理論状況のレビュー。CuO2平面の3バンドハバードモデルの2つの簡略版(t-Jモデルと スピン-フェルミオン-ハバードモデル)を比較。著者は後者を選択し、ホールドープcuprateの高温超伝導の成功した理論に至ったことを詳述。斥力相互作用からの超伝導という概念の現状も議論した。
Multiple closely spaced transitions and multi-band Hall response in clean ScV6Sn6
カゴメ金属ScV6Sn6の高品質単結晶育成に成功(面内RRR>50)。CDW転移近傍の密接な転移列を解明し、中間相が三回回転対称性を破ることを弾性抵抗で実証。低磁場ホールアノマリーが異常ホール効果でなく、量子振動で同定された小さな高移動度ポケットによる通常の多バンド輸送で説明されることを示した。
40サンプル測定すごい
Oblate Spheroid Excitation Theory: A Unified, Lattice-Free Foundation for Plastic Deformation from Which Dislocations Emerge as Collective Excitations
格子に依存しない塑性変形の基礎理論「扁球励起理論(OSET)」を提案。Eshelby包含理論の枠内で非特異な弾性双極子を生成する扁球状変換ゾーン(OSTZ)を基本キャリアとして定義。N個のOSTZが格子設定臨界長に達した際に転位が集団的に出現することを証明し、金属・セラミック・バルク金属ガラスのデータで検証した。
Real-space identification of distinct magnetic configurations in a candidate d-wave altermagnet
d波交代磁性体候補KV2Se2OのSP-STMと準粒子干渉イメージングで原子スケールの磁気構造を決定。V2O層内の市松模様状反平行スピンテクスチャを解明し、C型とG型の両磁気配置を同定。両者が類似のスピン分裂電子構造を生成するが異なる磁気秩序(d波アルターマグネット対通常反強磁性)に対応することを示した。
Kinetically Controlled Condensation Boundary Governing Indium Incorporation in InGaN Metal Organic Vapor Phase Epitaxy
In situ放射光X線とバイナリBurton-Cabrera-Frankモデルを組み合わせてGaN(0001)上のInGaN MOVPE成長中のIn取り込みを定量化。In吸着原子と凝縮液滴を区別しGa-In取り込み運動学を結合させたモデルで、前駆体フラックスと成長温度に対するIn組成の固有非線形依存性を捉え、液滴形成を回避する予測フレームワークを提供した。
Silicon-compatible ideal antiferroelectricity with large digital electromechanical responses enabled by thermal-strain domain engineering
シリコン上のエピタキシャルPbZrO3薄膜において熱引張ひずみエンジニアリングにより理想的反強誘電性を実現。引張ひずみが(004)oドメインを安定化し直接1段階スイッチングを可能にする一方、圧縮ひずみ安定化(240)oドメインは強誘電中間状態を経由する。ゼロ残留分極、75 nsスイッチング、約0.6%可逆電歪の優れた特性を実証した。
40 years of cuprate high-Tc superconductors: a perspective on theories
cuprate高温超伝導体40年の理論状況を概説。斥力相互作用からの超伝導という概念が2015年以降支持を拡大していることを議論し、3つの主要な学派を提示。2022年のAnderson超交換機構に関する実験結果も取り上げ、高温超伝導の普遍的実験事実としてAndersonの「ドグマ」リストを更新した。
Time-local nonequilibrium Green's function method for real-time dynamics in quantum systems coupled to superconducting leads
超伝導リードに結合した量子系の実時間ダイナミクスのための時間局所NEGF定式化を開発。補助モード展開をナンブ空間に拡張することでメモリ積分を含むKadanoff-Baym方程式を常微分方程式系に変換し、効率的な実時間シミュレーションを実現。超伝導-量子ドット-超伝導接合での電圧クエンチダイナミクスをFloquet法と比較検証した。
Learning Inhomogeneous Heisenberg Hamiltonians in Nanographene Spin Chains
ナノグラフェンスピン鎖において局所的・長さ非依存の機械学習手法で、非弾性STSマップから空間変調交換相互作用を直接再構築。均一・不均一両レジームを識別し、再構築モデルが実験スペクトルを定量的に再現してシステムサイズとともに正しいギャップスケーリングを回復する。局所分光測定と有効多体ハミルトニアンを橋渡しする戦略を確立した。
A Signal Analysis Framework for Unshielded Room-Temperature Magnetocardiography
光ポンプ磁力計(OPM)に基づく室温・非シールドMCGシステムを開発。グレーディオメータ配置でCMRR 31 dB、勾配感度314 fT/cm/√Hzを達成。ウェーブレット多スケール主成分分析フィルタリングと信号品質スコアを組み合わせ、前胸部16測定位置でQRS複合体SNR 28.56±5.61 dBを実現した。
Superconductivity in Jellium Model Revisited
誘電体形式主義(KMK)の枠内でJelliumモデルの超伝導を再解析。RPAへの体系的拡張として静的ハバード局所場補正を取り込み、Tc(rs)依存性を数値的に解析。金属水素の場合、ペアリングボゾン周波数が高いにもかかわらずrs~9.0に極大を持つドームがあり、Tcは数分の一ケルビン程度に留まることを示した。
Pseudo entropy and topological phases of matter
擬エントロピーが物質のトポロジカル相を識別する新しいプローブとして機能することを示す。Su-Schrieffer-Heegerモデルを例に擬エントロピーと平均エンタングルメントエントロピーの差ΔS12を調査。同一相の場合ΔS12は周期境界条件で非正、位相交差クエンチでは虚擬エントロピーがFisher零点の臨界時刻を追跡することを確認した。
Quantum Theory of Current-Generating Local Orbital Magnetization
非相互作用電子の局所軌道磁化の量子力学的定式化を大きなポテンシャルの局所磁束応答から導出。2次元では一意な公式を、3次元では縦方向の曖昧さの中から自然な代表を選択。粗視化により現在密度を3次微分まで生成する局所マーカーが得られ、Haldaneモデルで例示した。
Density waves in low-pressure bilayer nickelates
La3Ni2O7の低圧相図における第二密度波転移(TDW~130 K)の起源を非制限ハートリー-フォック計算で検討。直交晶相内でQ_Y=(0,π)の二重ストライプスピン密度波が発展し、それが電荷密度波不安定性に対して不安定であることを同定。スピン変調二重ストライプ秩序と電荷・スピン不安定性の階層構造を確立した。
Probing Quantum Geometric Phases via Scanning Tunneling Microscopy
STM/STSによる量子幾何位相の実空間可視化と定量化の最近の進展をレビュー。アハラノフ-ボーム幾何位相の計測、準粒子干渉からのベリー位相抽出、マジックアングルグラフェンの複素位相構造の再構築、対密度波と電荷密度波の位相テクスチャーマッピングという4手法を紹介。トポロジカル状態の in situ 位相工学への道を示した。
Length-Velocity Gauge Equivalence of Quantum Geometric Nonlinear Conductivity
固有第2次dc非線形伝導率の長さゲージと速度ゲージの等価性を密度行列理論で証明。同じ遅延継続と全場依存頂点を含めると両ゲージが同一の断熱DC応答を与え、見かけのフェルミ海項がキャンセルして量子メトリックで決まるフェルミ面寄与が残る。完全ギャップ絶縁体では断熱クリーン極限でのdc非線形ホール電流がゼロであることが含意される。
Atomically Thin Amorphous Carbon with an Ultralow Dielectric Constant
層毎成長の多層アモルファスカーボン(ML-AC)が厚さ0.8 nmで誘電率1.35、絶縁耐力28-31 MV/cmを持つ2D超低誘電率材料であることを示す。長距離秩序の欠如、固有2D性、sp2炭素性、低密度が誘電率を最小化。単層でも金属イオン拡散TTFが10^10秒という記録を達成し、次世代半導体集積回路への応用可能性を示した。
Electronic inhomogeneity in Cs- and Sb-terminated surfaces of CsV3Sb5 probed by scanning photoemission spectromicroscopy
走査型光電子顕微鏡(SPEM)でカゴメ超伝導体CsV3Sb5のCs終端面とSb終端面の電子構造を解明。Cs終端面はバルクに近いが、Sb終端面はK/H点周辺で大幅に変形。CDW転移温度以下でSb 5pバンドの不均一性が増大し、面外Sbの無秩序と関連する可能性を示した。
Finite-resolution exhaustive traversal of thermodynamic state spaces has divergent thermodynamic length
コンパクトなd次元熱力学状態空間のε密な曲線(熱力学的プロトコル)の長さがC_g ε^(1-d)で発散することを示す。物理的摩擦テンソルがカバレッジ計量を支配する場合、固定2次超過仕事予算でのスロードライビングには τ=Ω(ε^(2(1-d)))の時間が必要。マルコフジャンプ過程と調和トラップで具体的な摩擦計量を導出した。
Ferron Hall effect: Transverse accumulation of polarization driven by thermal gradients in ferroelectrics
フォノンホール効果により横方向に偏向する格子励起が電気双極子モーメントを運ぶ場合、その横方向運動が強誘電体材料に電気分極を蓄積させる「フェロンホール効果」を理論的に提示。DFT由来パラメータを用いた原子論的格子ダイナミクスでBaTiO3での効果を例示。フェロンが強誘電秩序の熱・磁場制御への経路を提供することを示した。
Unconventional Superconductivity in the Chiral Topological Semimetal Ag2Pd3S
キラルトポロジカル半金属Ag2Pd3S(右手型空間群P4_132)においてTc=1.1 Kのバルク超伝導を発見。μSR実験で時間反転対称性破れを伴う完全ギャップ超伝導状態を確認し、内因的TRS破れを示す最初のキラルトポロジカル半金属超伝導体として確立。第一原理計算でKramers-Weylフェルミオンを含む多重フォールドバンド交差を同定した。
Field-induced topological Hall effect and butterfly-shaped magnetoresistance in the centrosymmetric antiferromagnet EuAuAs
反強磁性体EuAuAsの磁気・輸送特性を系統的に調査。Hillabでの反強磁性転移(5.7 K)と反強磁性状態での顕著なトポロジカルホール効果を観察。スカラースピンカイラリティが起源と考えられる。さらにバタフライ型ヒステリシス磁気抵抗も観測し、スピン依存散乱と磁気ドメイン進化が寄与することを示した。
Poisson-shot-noise hybrid machines: efficiency and quasistatic divergence
熱浴と非熱能動浴に同時に接触した調和ポテンシャル中の過減衰ブラウン粒子の確率的微視的熱機関を研究。ポアソンショットノイズモデルで2ストロークおよびスターリングエンジンのアナロジーを解析。特定パラメータ範囲でカルノー効率を超える見かけ効率が得られるハイブリッド機械を発見し、PSNショット率と非ガウス性が効率に与える影響を解析した。
Analytical approximations of dispersion laws and ultra-complex conductivity diagrams
単純立方格子と体心立方格子を持つ導体における超複雑伝導率ダイアグラムの出現確率を研究。先行tight-binding近似では当該格子でのスペクトルの特殊性から確率推定が不可能。高次補正を用いてより正確な電子スペクトルの解析近似式を導出し、強磁場での非自明な効果の出現確率を推定した。
Hall viscosity from metric-sensitive dichroic probes
量子ホール液滴のホール粘性を円二色性分光で測定する新手法を提案。回転四重極(鞍型)摂動として実装されたキラルなメトリック感応ドライブを使用し、その二色性シグナルが直接ホール粘性を測定する。周波数分解分光でホール粘性を他の励起から分離でき、局所定式化で格子・連続体系の空間分解マーカーも実現可能である。
Perfect elliptic dichroism: Probing the metric of anisotropic quantum Hall droplets
量子ホール液滴の幾何学的構造探索のため「完全楕円二色性」フレームワークを導入。特定の楕円偏光ドライブにのみ系が応答する現象で液滴の固有メトリックを直接測定可能。理想Chernバンドへの拡張とHarper-Hofstadterモデルでの格子補正効果を分析し、量子工学プラットフォームでの観測経路を示した。
Phonon-driven Floquet-Bloch states probed by quantum beat spectroscopy
レーザー励起コヒーレントフォノンがFloquet-Bloch状態を駆動することを実証。グラフェン被覆Ir(111)での時間分解多光子光電子分光と量子ビート分光で、コヒーレントフォノンで装飾されたイメージポテンシャル状態の電子ダイナミクスを追跡。光駆動Floquet-Bloch状態より1〜2桁長い持続時間を示すフォノン駆動Floquet-Bloch状態を観察した。
Surviving the Attack of the Clones
触媒表面に衝突した拡散粒子が2つの独立コピーに分裂する集団の最速反応時間(FRT)の統計を研究。生存確率の非線形積分方程式を確立し、FRTの確率密度と矩を解析。システムパラメータ(標的反応性、触媒速度、拡散率)に関するFRT平均の上下限を導出し、自動触媒複製が拡散探索を大幅に加速できることを示した。
Robust secret storage in networks
ネットワーク上のセキュアな情報保存問題を研究。分散シークレットストレージの形式フレームワークを導入し、ネットワーク劣化耐性と敵対的妥協への抵抗性を均衡させるロバストネス汎関数の最適化として定式化。最小情報担持サブグラフ(MICS)でサバイバビリティを正確に表現し、スピンハミルトニアンへの写像を示した。
Bayesian model comparison of type-I and type-II ultrafast demagnetization dynamics
ガウス畳み込み現象論的モデルとBIC統計モデル比較でI型とII型超高速脱磁ダイナミクスの識別可能性を調査。時間分解能とノイズが判別条件に大きく影響し、装置応答関数との畳み込みが2クラス間の観測可能な差を著しく縮小して識別が統計的に不確定になる幅広い領域が生じることを示した。NiCo2O4薄膜実験データへの応用も実施した。
NQS-Agent: Health-Aware Agentic Hyperparameter Optimization for Neural-Network Quantum States
ニューラルネットワーク量子状態(NQS)のためのヘルス考慮型ハイパーパラメータ最適化フレームワークNQS-Agentを開発。エネルギー軌跡監視、破壊的最適化イベント検出、不安定計算停止、学習率スケジュール修正、安全なチェックポイントからの再開を実装。正方格子ハイゼンベルクJ1-J2モデルへの適用でaCNNベースラインを上回り、異なるアーキテクチャ候補も同定した。
Spontaneous Symmetry Breaking and Emergent Helicity in Achiral D4h-Symmetric Zinc Phthalocyanine Condensates
D4h対称酢酸亜鉛フタロシアニン(ZnPc)の超分子集合体での自発的対称性破れを示す。DFT計算で分子間相互作用が巨大環骨格の微細緩和を誘起し、アザ橋C-N-C伸縮モードの赤方シフトを生成。コンフォーカルラマン光学活性測定で1505 cm^-1と1338 cm^-1に負のコットン効果を観察し、ZnPcを自発的キラル対称性破れのモデル系として確立した。
Ultrasound Evidence for a Low-Temperature Anomaly Inside the Superconducting State of 4Hb-TaS2
層状vdW超伝導体4Hb-TaS2の超音波測定を報告。Tc~2.9 KのバルクSC転移とは別に、超伝導状態内のT*~1 Kで追加アノマリーを発見。超音波減衰が1 K付近で急落し、音速変化にも顕著なアノマリーが現れる。磁場とSe置換で急速に抑制されることから超伝導起源の可能性を指摘し、1T層での誘導超伝導の候補として議論した。
Ferromagnetic ordering in Hubbard models
フラストレート格子上のハバードモデルにおける基底状態強磁性秩序の問題を密度展開の第1項を用いて研究。面心立方格子を含む5つのフラストレート格子を検討し、多くのモデルが中程度または低密度でも強磁性基底状態を持つことを示した。厳密な証明ではないが、フラストレート格子での低密度強磁性出現の強い根拠を提示する。
Why can genetic algorithms work in high-dimensional search spaces?
エリート主義的(1+M)遺伝的アルゴリズムの有効ダイナミクスが、小さな突然変異の極限で異方性ガウス白色雑音存在下のクリップ付き勾配降下になることを示す。遅延はパラメータ数でなく損失関数ヘッセ行列の有効ランクで制御される。ニューラルネットワーク損失関数では有効ランクがパラメータ数より大幅に小さい可能性があり、遺伝的アルゴリズムが高次元で機能する理由を説明する。
-2026/6/29--
Elimination of Flux Trapping in Superconducting Circuits in Ambient Magnetic Fields
超伝導回路において冷却・動作時に捕捉される磁束渦が性能を劣化させる問題に対し、オンチップ抵抗ヒーターによる熱勾配とモート(薄膜のエッチング穴)を組み合わせた実用的な磁束除去手法を実証。最大60μTの環境磁場下でも磁束を完全に排除でき、大規模超伝導コンピューティングの長年の課題を解決。
A BRAVE Alloy Design Campaign (Bayesian Risk-aware Alloy discoVery and Exploration)
Al-V-Cr-Mn-Fe-Co-Ni-Cu系高エントロピー合金において、実現可能性分類器を組み込んだリスク考慮型ベイズ最適化を実施。27,000候補から3ループで48合金を合成し、UTS最大1480MPa(50%延性)の高強度域と高延性域(UTS/YS比4.20以上)の2つの組成域を発見。V量が強度と不安定性を同時に支配することを解明。
PtyRANNOSAUR: Ptychography with Robust Artificial Neural Networks Optimized for Sub-Angstrom Accuracy and Ultrafast Reconstruction
4D-STEM電子プタイコグラフィデータを数秒で再構成する畳み込みオートエンコーダベースのニューラルネットワークを開発。従来法より10〜100倍高速で、0.5Å以下の高分解能を達成。空間部分コヒーレンス・多重散乱・スキャン位置誤差にも対応し、多様な材料系でイタラティブ法と同等の品質を実現。
Emergence of millimeter-wave resonances in self-assembled ferroelectric metamaterials
SrTiO3/PbTiO3強誘電体超格子において自己組織化された周期的ナノドメインが数百GHzのミリ波共鳴を生み出すことを実証。フェーズフィールドシミュレーションで予測されたドメイン呼吸モードが実験で確認され、創発的圧電特性に起因するミリ波共鳴も観測。強誘電体による新たなミリ波エレクトロニクス設計手法を提案。
The Second Law, Symmetry of Time Reversal and Thermodynamic Equilibrium in Superconductors
超伝導体への熱力学第二法則適用における理解のギャップを埋める理論的考察。磁化におけるH場の第一次的役割、平衡状態でのゼロエントロピー、非平衡時の2種類の超伝導電流という超伝導特有の観点を整理し、超伝導体における時間反転対称性が第二法則の帰結であることを示す。
CoTAR: Topology and Atomic State Reconstruction in Condensed Phases
汎用機械学習原子間ポテンシャル(uMLIP)による分子動力学シミュレーション向けに、グラフニューラルネットワークと隠れマルコフモデルを組み合わせて分子トポロジー・形式電荷・不対電子を再構成するフレームワークCoTARを開発。128系の凝縮相でF1スコア0.906を達成し、少数ショット微調整でuMLIP軌跡の有効フレーム率を38.6%から84.7%に向上。
Thickness dependence of diode efficiency in superconducting Fe(Se,Te)/FeTe thin-film heterostructure devices
Fe(Se,Te)/FeTe超伝導ヘテロ構造デバイスの超伝導ダイオード効果(SDE)を層厚の関数として系統的に調査。Fe(Se,Te)層が厚いほどSDE効率が単調増加し、バルク内のバンドベンディングに起因するラシュバスピン軌道相互作用が起源と解釈。半波・全波整流回路構成でほぼ100%の整流効率を実証。
Confined exciton polaron in MoS2 on twisted-hBN
AA積層ねじれhBN上のMoS2単層において、強誘電ドメイン壁が励起子を閉じ込めトライオン形成を抑制するはずが、実際には量子化された帯電励起子発光が観測された。この逆説を、伝導帯ホールが分極励起子と電子フェルミ海を引力で結合する多体励起子ポラロンの描像で説明し、励起子ポラロンをトライオンと区別する手法を確立。
Non-Newtonian two-dimensional electron fluid in magnetic field
2次元電子流体において局所ジュール加熱によるせん断粘性の非単調な速度勾配依存性(非ニュートン流体的挙動)が生じることを理論的に予測。ポアズイユ型流れの流体力学方程式を解き、超高品質GaAs量子井戸での高電流下における非自明な微分磁気抵抗の実験結果が2次元非ニュートン電子流体で説明できることを示す。
Eigenvalue Statistics of Random Quantum Geometry
量子幾何テンソル(QGT)の固有値統計をパラメータ依存ランダムハミルトニアンで解析。N=2とN=3の厳密解を初めて導出し、N=3ですでに形状揺らぎが現れることを確認。有限N・任意次元Dの記述を提案し、数値シミュレーションで検証。無秩序・カオス系のランダム量子幾何の基準ベンチマークを提供。
Theory of Electron Spin Resonance Scanning Tunneling Microscopy: The First Decade
原子スケールの磁気不純物をコヒーレントに操作できるESR-STM技術の理論的進展を10年分レビュー。ハイゼンベルグ交換・近藤散乱・アンダーソン不純物モデルに基づく電場駆動スピン共鳴機構を解説し、多量子ビット操作や超微細分解能分光、核スピン制御などの最新動向も網羅。
Quantum enhancement of information-mediated energy transfer
非平衡定常状態での熱力学不確定性関係を導出し、N重縮退状態を集団結合した量子エンジンで情報流がNに比例して増強される一方エントロピー生成はNに依存しないことを示す。高出力・低散逸の自律型量子マクスウェルデーモンを実現し、集団効果が量子電池の充電パワーを二次的に増強することも実証。
Unlocking Cryogenic Energy Storage by Constructing Dipole Glass with Unit-cell-level Polar Disorder
反強誘電体-常誘電体相境界近傍のPb0.6Sr0.4ZrO3薄膜に単位格子レベルの双極子ガラス状態を実現し、4Kまで効率88%以上・エネルギー密度211 J/cm³(9 MV/cm時)・10^8サイクル安定という極低温誘電キャパシタの記録を達成。量子コンピューティングや深宇宙探査向けの極低温エネルギー貯蔵に新たな道を開く。
Symmetry-Selective Strain Control of Spin-Momentum Locking and Spin Transport in Two-Dimensional Pentagonal Altermagnets
2次元五角形交代磁性体においてひずみがスピン運動量ロック(SML)を制御する対称性ベース理論を構築。3330材料から94の安定交代磁性候補を抽出し、SML保持・再構成・消去の3タイプに分類。α-CoS2での強弾性スイッチャブルSML、α-CoP2でのg波→d波再構成、FeSSeでのひずみ選択的スピン谷輸送を実証。
Metamagnetism in UTe2: the roles of itinerancy and localization
UTe2のメタ磁性転移をトルク磁気測定・抽出磁気測定・圧力下磁気コンダクタンスで詳細に調査。転移内部に遍歴モーメントと局在モーメントに由来する独立した2つの構造を分解。圧力下でKondo-RKKY相互作用の磁気異方性が崩壊し縦方向スピン揺らぎが増強されることでSC2相が安定化するメカニズムを提案。
Hidden valley dynamics behind vanishing circular polarization in moiré excitons
モアレ励起子での定常状態の円偏光ゼロが高速バレー緩和によらず、反対の光学選択則を持つ2チャンネル(A型・B型)の時間的補償であることを時間分解フォトルミネッセンスで解明。偏光のヘリシティ交差がゲート電場で系統的に変化することを実証し、多チャンネル谷発光体における時間積分偏光測定の落とし穴を指摘。
Comment on "Altermagnetic and Dipolar Spitting of Magnons in FeF2" arXiv:2601.04303
Searsらによるルタイル型FeF2のマグノン分散解析が格子振動(フォノン)を無視しているため誤りであるとするコメント。FeF2における磁気秩序相でのマグノン-フォノン混成モードは半世紀前にすでに観測・解析されており、その知見を中性子散乱スペクトルの解析に組み込む必要があると指摘。
Determining Electron Beam Lateral Coherence in a Scanning Electron Microscope Using Electron Diffraction
走査型電子顕微鏡(SEM)内でSTEM機能を実装し、30keVでAu単結晶とグラフェン単層の高品質電子回折パターンを取得。0.031 Å^-1離れた2波数ベクトルの干渉を解析することで電子ビームの横方向コヒーレンス(ビーム径の5%超で約60%)を実測。SEM内での量子コヒーレント電子-光-物質相互作用実験への応用を示す。
Phase structure of the Random Language Model
文脈自由文法のランダムアンサンブル(RLM)が二重スケーリング極限でランダムエネルギーモデルと等価になり、複数の相転移(シンボル相関の発現、周辺分布の非一様化、ガラス相でのルール使用凍結)を示すことを解明。Heapsの法則や大規模言語モデルで観測されるスケーリング則との定量的一致を確認。
Scaling limit of the Random Language Model
RLMのN→∞スケーリング極限における定量的理論を構築。大偏差原理とセミアニール近似でランダムエネルギーモデルにマッピングし、臨界値xc=1/8での凝縮転移と、ルール使用量・エントロピーの明示的スケーリング則を導出。言語の普遍的統計的性質が生成文法の典型的実現から創発する統一的枠組みを提供。
Moiré Phonons and Emergent Exciton-Phonon Coupling in a Moiré Heterobilayer
角度整合WS2/WSe2ヘテロ二層においてブロードバンドTHzフォノントランスデューサーでモアレフォノンをコヒーレント励起し、3つのモアレフォノン共鳴がモアレ励起子と層選択的に異なる強度で結合することを実証。第一原理計算がモアレユニットセル内の複雑な面内・面外混成振動モードを同定し実験結果を支持。
Imaging geometry- and phase-controlled spectra in a surface-state Andreev cavity
Nb(110)超伝導体上のCu(111)表面状態が閉じ込められたアンドレーエフキャビティを走査トンネル分光で実空間イメージング。ゼロ磁場励起エネルギーがトラジェクトリ長で、スペクトル崩壊の磁場スケールがキャビティ横幅で決まることを実証。渦糸の位相テクスチャへの応答も確認し、位相コヒーレント超伝導キャビティの形状設計原理を確立。
Entropy density functional theory for inhomogeneous fluids
不均一な古典流体の熱平衡に対して厳密な変分スキームを提示。1体密度と全粒子間距離分布の共同メタ密度最小化原理を証明し、不均一2体密度を経由せず任意のペア相互作用系の多体相関をすべて含む普遍過剰エントロピー汎関数を構築。ニューラル関数機械学習やソフトマター設計、構造相関関数の予測への応用が期待される。
-2026/6/26--
The odd fermion at the edge: odd-even staggering in the trapped, unitary Fermi gas
調和トラップされたユニタリフェルミガスにおける奇数-偶数スタッガリングを大粒子数BdG法と大電荷EFT法の両手法で解析。奇数粒子数では余分なフェルミオンがバルク励起ではなくトーマス-フェルミ面近傍のエッジ局在準粒子を形成することを示した。微視的なBdG問題が普遍的エアリー系に帰着し、奇数-偶数エネルギー分裂のQ依存スケーリングを解析的に導出した。
Bobkingite, a new coupled sawtooth chain platform
鉱物ボブキンガイト(Cu5(OH)8Cl2(H2O)2)をのこぎり歯型鎖の新たな実現系として第一原理計算で研究。結晶構造が残留3次元相互作用を強く抑制した準1次元のこぎり歯型鎖を形成することを確認した。古典モデルが広範な縮退状態多様体を示し、熱揺らぎが有限温度古典スピン液体レジームを安定化させる可能性を示唆する、のこぎり歯型鎖物理の新しい実験プラットフォームである。
New Superconductors in the PtPb$_3$Bi Structure Type
AIが超伝導体と予測したPtPb3Biに基づき、MPb4-xBix(M=Au, Pd, Rh)ファミリーの超伝導を新たに発見。転移温度はそれぞれ4.9、4.2、3.4 Kで、すべて適度に異方性のあるタイプII超伝導体であることを電気抵抗、磁化、比熱測定で確認。総価電子数が式単位あたり約20に保たれる規則性を発見し、重元素金属間化合物における超伝導研究のプラットフォームを確立した。
Challenging the $p$-type Paradigm: Intrinsic $n$-type Mobility in Antiferromagnetic Cr$_2$O$_3$
p型透明導電酸化物とされてきたCr2O3を第一原理ボルツマン輸送方程式でフォノン散乱を考慮して計算した結果、電子移動度が広い温度範囲で正孔移動度を上回ることを発見。Cr2O3は本質的にn型であり、観察されるp型挙動は外因性であることを示した。電子構造に由来する有効質量の違いと多谷構造が移動度の非対称性の原因であることを明らかにした。
コレは爆笑
Odd-parity electronic order near the semiconductor limit
リン化物半導体LnCd3P3(Ln=La, Ce, Pr, Nd)ファミリーで光学第二高調波発生を用いて自発的な奇パリティ相転移を観測。バルクの反転・回転対称性の破れと面内極軸の出現を確認し、3種類の120°回転ドメインを直接観察した。この秩序相は軽い自己ホールドープ試料にのみ現れ、希薄キャリア半導体での相互作用駆動パリティ破れの新しい経路を確立した。
Photo-thermal origin of pulse laser induced orientation of crystallographic c axis in Tellurium thin films
テルル薄膜の結晶c軸配向をピコ秒レーザーパルスで制御する機構を系統的に解明。光再配向誘起の閾値フルエンスがパルス数に依存することを発見し、アレニウス則に基づく動力学モデルで定量的に説明した。このモデルを黒リン、WTe2、SnSeなど他の2D異方性材料へ拡張し、電気光学デバイス開発の指針を提供した。
Topological phase transition driven by in-plane spin rotation
磁気点群制約に基づき、連続的な面内スピン回転によってトポロジカル状態を可逆的に切り替える対称性フレームワークを確立。2次元kagomeフェロ磁性チャーン絶縁体で60°の面内磁化回転がチャーン数の符号を反転させ、トポロジカル自明な状態を経由することを示した。マイクロ磁気シミュレーションで極めて小さい磁場と超高速タイムスケールでの動作を確認した。
Lattice Reconstruction and Orbital Hybridization Suppress Magnetism in TaCo$_2$Te$_2$
層状van der Waals化合物TaCo2Te2の格子再構成と磁気安定性の関係をSTM/STS、nc-AFM、ARPES、DFTで研究。nc-AFMが歪んだ六方格子Te表面を解像する一方、STM/STSは正方形様の電子対称性を示すことを発見。DFT計算で格子再構成が軌道混成を強化し非磁性基底状態を安定化させることを示し、低次元量子材料での構造制御による磁気相制御の経路を開いた。
Thermal Rectification from Size-Dependent Phonon Confinement in Nanoparticle Assemblies
https://arxiv.org/abs/2606.26697
ナノ粒子でのフォノン閉じ込めによるサイズ依存的フォノン状態密度の変化を利用したフォノン整流器を実現。接続された2つのナノ粒子のうち小さい方が強いフォノン閉じ込めを生じ整流フォノン輸送を実現。異なるサイズのナノ粒子の2層重ね構造でマクロスケールのフォノンダイオードを構築し、赤外線イメージングで温度プロファイルを測定した。
Giant and Broadband Circular Dichroism from Particle-Hole Symmetry Breaking in Weyl Semimetals
磁場印加Weyl半金属Mn(Bi,Sb)2Te4で粒子-正孔対称性の破れに起因する巨大赤外円二色性を発見。3000 mdegを超える円二色性が6-13μmの広い波長域で観測された。タイプII Weyl分散のランダウ準位に固有の強いバンドネスティング効果が光学共鳴を増強し、kpモデルで磁化誘起スピン軌道結合が粒子-正孔対称性を破ることを説明した。
Nature materialsに出てたやつね
Coexistence of static order and spin dynamics in an S = 5/2 frustrated triangular antiferromagnet
三角格子反強磁性体MnSnB2O6をμSR、中性子回折、比熱測定と第一原理計算で包括的に研究。TN≈1 Kで長距離磁気秩序の発現を確認し、比熱がC∝T^1.37の非自明なべき乗則を示すことを発見。μSR測定で50 mKまで静的磁気秩序と共存する持続的スピンダイナミクスを検出し、このファミリーが競合交換相互作用による創発現象の研究プラットフォームであることを示した。
Physical Neural Networks Need Nonlinearity, Amplification, and Suppression for Learning
AI系統のエネルギー消費問題に対し物理コンピューティングパラダイムを検討。多くの既存物理ネットワークは本質的に線形であり、非線形性だけでなく信号増幅と抑制も必要なことをシミュレーションで示した。これらの要素を組み込んだ物理的に妥当な回路設計を提案し、エネルギー効率の良い物理学習アーキテクチャの開発に向けた設計指針を明確化した。
Odd transport in a two-temperature Brownian dimer
奇移動度(反対称輸送係数)を持つ2温度ブラウンダイマーを制御されたパラダイムとして研究。奇数移動度が保存力を横方向運動に変換し、外部トルク・空間異方性・非保存力なしに循環確率電流に熱交換を結びつけることを解析的に示した。奇数移動度が熱コンダクタンスを増大させる一方、純粋な熱電流と全散逸は奇数性の反転に対して不変であることを証明した。
High temperature transitions in Ruddlesden-Popper nickelates La$_{n+1}$Ni$_{n}$O$_{3n+1}$
La_{n+1}Ni_nO_{3n+1}系ルドルスデン-ポパーニッケル酸塩を2-1000 KでPXRD、単結晶XRD、電子顕微鏡、比熱、磁化率、輸送測定で包括的に研究。高品質単結晶を用いて、既知の正方晶相転移とは異なる高温相転移をルドルスデン-ポパーニッケル酸塩で初めて確認。80 Kでの超伝導が報告されているLa3Ni2O7などをめぐる報告間の大きな不一致の解明に貢献する知見を提供した。
Strong coupling between propagating spin wave and microwave photons in a superconducting resonator
希土類フリーYIG薄膜上に超伝導共振器を直接作製し、伝播するスピン波モードとマイクロ波フォトンの強結合を実証。Damon-Eshbachモードとbackward-volumeスピン波モードの両方で結合強度がマグノンとフォトン両方の減衰率を上回ることを確認。Damon-Eshbach配置での非相反スピン波放射も観測し、スピン波マグノニクスと空洞マグノニクスを統合する新たな道を開いた。
3D Imaging of Complex Skyrmion and Hopf Topologies in an Extended Sample
コヒーレント回折イメージング技術(ベクトルプタイコトモグラフィー)でFe/Gd多層膜のスカーミオンとホップフトポロジーの3D磁気テクスチャを事前仮定なしに初めて直接イメージング。バレル型スカーミオンチューブ、深さ依存の捩れヘリシティ(表面Néel型から内部Bloch型への連続変化)、分数ホップフ指数±0.3を実験的に確認。8 nmのナイキスト限界まで高分解能で>0.4 μm³体積の完全3D再構成を達成した。
-2026/6/25--
Real-Space Mapping of Electronic Conductivity in Complex Materials
Kubo-Greenwood公式から導かれるKuboMapと呼ばれる実空間電子伝導率表現を提案。空間積分が全伝導率を再現する非負の伝導率密度を定義し、輸送活性領域を直接マッピング。アルミニウムでは金属的伝導ネットワーク、アモルファスシリコンでは絶縁体と欠陥構造の区別、シリコン酸化物では酸素増加による伝導損失を捉えることを実証。
A Minimal Active-Particle Realization of Non-Hermitian Chern Bulk-Boundary Correspondence
最小限のフラストレートVicsek-Kuramoto能動粒子モデルが非エルミートChernバルク-境界対応を実現することを示す。局所的な位相差による有限波数の不安定性と境界での一方向フローを確認。非線形飽和アンザッツが原理を組織化し、Chern数C=±2を持つスペクトル射影子をサポートするキラルエッジ伝播を粒子シミュレーションで検証。
Local spectroscopy of anyons bound to charge traps
グラフェン単層の整数・分数量子ホール状態において、STM/STSを用いて個々の荷電不純物近傍の励起スペクトルを研究。分数状態(ν=1/3, 2/5)では、化学ポテンシャルが分数ギャップ内にある場合のみ追加エネルギー分裂を観察。数値計算により分裂が非等方的閉じ込めポテンシャルを必要とすることを示し、局所トンネル分光がanyon束縛状態の直接プローブになることを実証。
Real-space Imaging of Quantum Hall Quasiparticles
走査型トンネル分光(STS)を用いてグラフェンの量子ホール準粒子を実空間でイメージング。表面・近表面欠陥のクーロンポテンシャルがランダウ軌道の縮退を解いて離散エネルギー分裂を生成。分数量子ホール(ν=5/3)では局在anyon追加に関連した離散分光変化を確認し、理論計算と一致。量子ホール準粒子の分光的フィンガープリントを確立。
Quantum Geometry in the Continuum: Solitons in Shallow Lattices
格子系の量子幾何学が連続極限でどのように現れるかを解析。Kerr非線形性の2次元弱相互作用ボソン系において、格子の存在による臨界挙動からのずれが量子幾何学(量子計量)に支配されることを示す。さらに4次分散に直接比例することを明らかにし、有効質量テンソルに対して量子計量の上界を飽和させる連続格子ポテンシャルの族を同定。
Layer-tunable Hubbard bands probed via moiré excitons in MoSe₂/WS₂ heterostructures
デュアルゲート60°配向MoSe₂/WS₂ヘテロ二層において、電場駆動によるモアレ励起子を光学プローブとして使用し、層固有のHubbardバンドの再配置を観察。MoSe₂でU_M≈60 meV、WS₂でU_W≈30 meVのオンサイトクーロン斥力を定量的に抽出。垂直電場によりWS₂層への基底状態シフトを安定化し、一般化ウィグナー結晶とストライプ相を実現。
Operando spectro-ptychography reveals dynamical charge-storage and degradation pathways in redox-active electrodes
電池寿命全体にわたって酸化還元活性電極の化学状態分解された時空間動画を提供する高速operando軟X線スペクトロプティコグラフィープラットフォームを開発。アルカリ性Feアノードに適用し、可逆的充放電を担う迅速な水酸化物挿入と、FeOOH粒子の再分布・粗大化による容量損失を引き起こす遅い溶解再析出という2つの競合プロセスを分離・可視化。
Accelerating Chemical Potential Calculations with Minimal Normalizing Flows
化学ポテンシャル計算を加速するための「最小限のノーマライジングフロー(MNF)」を導入。物理的に情報に基づいた低次元変換に意図的に表現力を制限することで、1分のGPU訓練時間で有用なMNFを実現。Lennard-Jonesシステムで単純な動径マッピングにより少なくとも10倍の加速を示し、水中のイオン溶媒和では有効サンプルサイズを3〜8倍に増大。
Intrinsic Magnetic Excitations and Heavy-Fermion Formation in the Frustrated Mn Pyrochlore System YMn_{2+δ}Zn_{20-x}X_x (X = In and Al) Revealed by Nuclear Magnetic Resonance and Nuclear Quadrupole Resonance Measurements
NMRとNQR測定を用いて、d電子重いフェルミオン候補YMn₂₊δZn₂₀₋ₓInₓおよびAlₓの微視的電子状態を調査。In置換はAlと比べ局所構造の乱れが少なく位置選択性が高い。⁵⁵Mn-NQRの核スピン格子緩和率の低温増大が重いフェルミオン形成に関連した低エネルギー励起の発達を示し、フラストレーション誘起磁気励起が起源と結論。
NMR evidence for a loop-current state with broken C₆ symmetry in the charge-ordered CsV₃Sb₅
カゴメ金属CsV₃Sb₅において⁵¹V NMRと¹²¹Sb NQR測定から、T*≈45K以下でV位置での磁場非依存のNMR線幅広がり(内部磁場3.6 Oe)を観察。これをループカレント(LC)秩序によるものと帰属し、軌道磁気モーメント0.002〜0.01 μBを推定。さらにLC状態がC₆対称性を破ってC₂対称性を持つことを確認し、CDW相における電子ネマティシティとの絡み合いを解明。
Microscopic signatures of an imaginary charge density wave in a kagome metal
SETG研の結果と被ってるな
Kohn anomaly in a topological phase transition
トポロジカル結晶絶縁体Pb₀.₇₇Sn₀.₂₃Seのトポロジカル相転移において、温度依存テラヘルツ時間領域分光で低エネルギー表面フォノンモードの顕著なソフト化を報告。強誘電体のソフトニングとは異なり構造不安定性を示さず、Kohn異常として帰属。フォノン線幅が標準的な非調和温度依存性から逸脱し、位相相転移の分光的シグネチャとしてフォノンソフト化を確立。
A Differentiable DFT-Based Framework for Inverse Materials Design
KKR-CPA(コリンガ・コーン・ロストカー法+コヒーレントポテンシャル近似)に逆モード自動微分(AD)を統合した第一原理逆設計フレームワークを開発。組成を連続変数として最適化し、数十元素の組成空間から目標特性を持つ材料を勾配ベースで探索。磁性合金(Lu₀.₅₅₃Yb₀.₄₄₇)(Co₀.₇₅₉Fe₀.₂₄₁)₂Fe₃)とハーフメタル(FeZr(Sb₀.₉₄Te₀.₀₆)を候補として特定。
Thermoelectric response of a ferroelectric insulator
強誘電体への交流電場印加下でマルチハーモニックロックイン温度測定を行い、拘束電荷(変位電流)によって生じる熱電効果を報告。誘電体材料での強誘電-常誘電相転移付近でペルティエ係数が100V以上に達し、導体で報告されている値より数桁大きいことを示す。強誘電体の一方向熱輸送による熱管理への新たな応用を開拓。
Weight geometry governs functional memory in complex systems
遺伝子調節ネットワーク、神経回路、交通インフラなど34の生物・生態・社会・技術系ネットワークを横断的に解析し、実際の相互作用強度が同一トポロジーのランダム重みより大きい階層深度でメモリを組織化する普遍的規則性を発見。重みの幾何学がメモリ深度を支配し、メゾスケール構造がスケール全体のメモリ組織を形成することを示す。
Harnessing electrostatics through temperature modulations to control ferroelectrics
温度変調が強誘電状態を動的に制御する代替手法を探索。スケール非依存ランダウポテンシャルと原子シミュレーションを用い、温度変調が脱分極電場を利用して非電気的ポーリングを実現できることを予測。さらに温度勾配とひずみを組み合わせることでマルチドメイン状態などの持続的な極性テクスチャを誘起できることも予測。
Fractional phase slips across the charge-density-wave domain walls in 1-T TiSe₂
低温STMと2Dロックインフェーズ解析を組み合わせ、1T-TiSe₂のCDWドメイン壁を横切る2π/3の位相シフトを実空間で直接観察。3つのCDW成分がこのシフトを同時に示す非自明な位相スリップ配置は、単純なフォノン駆動の共役秩序の描像(πシフトを予測)に矛盾。電子-フォノンと電子-正孔相互作用の両方を含むモデルで観測を再現し、電子相互作用の重要性を示す。
Strong coupling regimes of an organic exciton mirror in a microcavity
12nm J凝集薄膜をオープンマイクロキャビティに埋め込み、弱結合から超強結合の境界まで結合強度を調整しながら光と物質の強結合の特異なレジームを実証。共鳴時、励起子鏡が誘電体から金属的な場の境界条件に変換して2πの位相を加え、異なる次数の光学キャビティモードを接続。超高速キャビティスイッチや励起子光学素子ベースのフォトニクスデバイスへの展望を示す。
Epitaxial Strain Activates Altermagnetic Spin-Splitting Torques in RuO₂(100)
RuO₂の交代磁性がバルク固有ではなくひずみ安定化した創発状態であるという実験的証拠を提供。角度分解スピントルク測定でひずみが大きいほど交代磁性スピン分裂のシグネチャが強く、格子緩和と共に抑制されることを示す。第一原理計算がひずみ依存のNeelオーダーとスピン分裂電子構造を再現し、バルクと薄膜観測の不一致を統一的に説明。
Quantum Back-Action Expands the Excitonic Hilbert Space in a Soft Polar Semiconductor
フェムト秒コヒーレント多次元分光法を用いて、鉛ハライドペロブスカイトナノクリスタルにおける電子励起と集団格子偏極場の量子バックアクションを観察。光パルスがまず励起子偏極X1を準備し、ポーラロン場が発達した後にX2が出現、後からX1-X2コヒーレント結合が生成。状態形成とコヒーレンス形成が時間的に分離した段階として解決され、強い系-バス結合が励起子状態を動的に生成することを示す。
All-electrical dephasing-protected spin qubits in altermagnets
交代磁性半導体を、磁場不要の全電気制御スピン量子ビットのプラットフォームとして導入。有限運動量スピン分極が電気的に連続チューナブルなqubit分裂を提供し、電場揺らぎへの一次不感受性によって脱コヒーレンス保護を実現。正味ゼロ磁化が超伝導共振器との共存を可能にし、回路QED読み出しをサポート。シングレット-トリプレットqubitも同一プラットフォームで実現可能と示す。
-2026/6/24--
Computational references are not experiments: pre-registered validation of machine-learned sodium-cathode voltages
機械学習によるナトリウムイオン電池正極の電圧予測を事前登録した検証手法で実験値と比較。予測精度はDFT参照値の系統誤差に強く依存し、平均絶対誤差0.67V、信頼区間上限1.09Vで誤差は電圧依存性が強く単純補正不可。Materials Projectの参照値自体が実験値から0.54Vずれていることが主因と判明し、検証基準を再設計した。
Interpretable Material Spatial Intelligence for Discovery of Governing Microstructural Features
材料の微細構造と変形挙動の空間的相関を学習する新フレームワーク「Materials Spatial Intelligence(MSI)」を提案。高解像度マルチモーダル空間データを潜在表現に変換し、力学特性を支配する微細構造的特徴を解釈可能な形で抽出。特性予測だけでなく微細構造最適化やメカニズム発見も可能にし、材料科学への空間知能応用の基盤を確立した。
Notes on remanent magnetization measurements in superconductors and hard ferromagnets
BCS超伝導体LuNi2B2Cと複数の強磁性体について、ゼロ磁場下での残留磁化・磁気緩和測定データを比較。熱残留磁化(TRM)型、等温残留磁化(IRM)型、ジグザグ温度走査測定における類似点と相違点を整理し、ダイヤモンドアンビルセル内での磁化測定への応用可能性を議論した。
Visualizing Symmetry Broken Chern Insulators and their Quantum Melting
走査トンネル顕微鏡を用い、六方晶BNに整列した二層グラフェンのホフスタッター状態を観測。分数充填においてモアレ単位格子を2〜4倍にする対称性破れチャーン絶縁体の形成を直接可視化し、トポロジカル欠陥の増殖による量子融解や、相競合・相分離を伴う量子転移という2種の異なる量子現象を観察した。
Universal Dynamical Response to Slow Driving in Chaotic Systems
緩やかな駆動下での定常状態の安定性に基づき、古典・量子カオスを統一的に捉える視点を提案。プロトコル速度に対する感受性「速度フィッシャー情報」を導入し、不可逆エントロピー生成と関連付けた。カオス的力学はこの量がプロトコル時間とともに発散することで特徴づけられ、古典・量子・非ハミルトン系に共通して適用可能であることを示した。
Quantum turbulence in the many-body regime
量子流体における乱流水力学を凝縮系物理の観点から議論。弱結合超流体のGross-Pitaevskii方程式による平均場近似を出発点に、量子揺らぎを取り入れた多体効果を考察。低次元周期格子中の冷却原子系や量子計算プラットフォームでの超流体-絶縁体転移近傍での観測可能性を示し、今後の研究課題を整理した。
Pareto-optimal control strategies in intrinsically nonequilibrium systems
競合するコストを持つ非平衡系の熱力学的制御を多目的最適化として捉え、パレート最適戦略の全体像を導出する枠組みを開発。最適プロトコルは滑らかな枝と境界ジャンプから構成され、物理パラメータと目的の重みが単一の固有スケールに統合されることを示した。調和トラップ中の能動粒子輸送と量子ドットエンジンの2例で解析解を得た。
Generalized Fourier's law in mesoscopic systems
エネルギー担体の平均自由行程が温度場の変動長さに匹敵するメソスコピック系でフーリエの法則が破れる現象を、メゾ非平衡熱力学とMori-Kubo-Zwanzig射影演算子形式を組み合わせて一般化。非局所メモリ演算子としての熱伝導率を導出し、異方性の発生や時間域熱反射率測定における非局所性長を、Si・Geなどのデータと整合的に説明した。
Yielding versus random organization: convex absorbing transitions in soft matter
周期的せん断懸濁液のランダム組織化モデルと、降伏応力流体の弾塑性モデルという2つのソフトマター模型を比較し、いずれも長距離媒介相互作用による吸収転移を示すことを発見。両モデルはβ>1の凸転移を示し、短距離相互作用での凹転移から長距離相互作用での凸転移へのクロスオーバーが共通して観察された。
Observation of even-denominator fractional quantum Hall states at ν= 3/4 and 5/4 in the lowest Landau level
広いGaAs量子井戸中の二次元電子系において、最低ランダウ準位でフィリング因子3/4および5/4における新規偶分母分数量子ホール状態を発見。密度を上げ層間トンネリングを抑制すると複合フェルミオン・フェルミ海から分数量子ホール状態へ転移し、Scarola-Jain複合フェルミオン理論による説明を提示した。
Two-Dimensional Phase Transitions in Classical Systems: 60 Years after the Hohenberg-Mermin-Wagner Theorem
1966年のHohenberg-Mermin-Wagner定理から60年を経て、2次元系における連続対称性の長距離秩序破壊とBKT理論による位相転移の発展をレビュー。2次元結晶の融解問題における最近の理論・計算的進展と、非平衡アクティブマター系における新たな現象を概観し、今後の研究方向を提示した。
Low-temperature magnetic-field-driven thermal oscillator based on metal-superconductor joint
金属-超伝導体接合(Cu-Pb)を用いた磁場駆動型熱振動子を開発。超伝導転移における熱伝導率の急峻な変化を利用し、磁場制御により振幅180mK・周波数0.17Hzの正弦波状熱振動を実現。複雑な電流制御なしに柔軟な周波数・振幅・波形を持つ安定した極低温熱源として機能することを実証した。
Multiple phases in K2Cr3As3: a playground for manipulating topological superconductivity
Cr基超伝導体K2Cr3As3において核磁気共鳴測定によりスピン三重項超伝導の特徴的証拠を観測し、トポロジカル相の高い制御性を実証。低磁場ではヘリカル相からカイラル相へd(k)ベクトルが面内から面外方向に回転しながら遷移し、高磁場では新たな線状ノード相が出現することを発見した。
GQZ研のPRLか。
233、高Tcのp波超伝導だからモット流行せんか?
Density-wave order enhances the phonon thermal Hall effect in a trilayer nickelate
三層ニッケル酸化物La4Ni3O10において常圧下でフォノン熱ホール効果を観測。密度波転移温度(約140K)以下で熱ホール応答が著しく増強され、2段階のプラトーを示すことを発見。マグノン-フォノン交差エネルギーとの一致から、両者の混成が熱ホール効果増強の主因であることを示した。
Fluctuation exchange study on the electron-hole asymmetry of the superconductivity across 1/3 filling in the trilayer Hubbard model
三層ハバードモデルにおいて揺らぎ交換近似を用い、1/3充填付近での超伝導の電子-正孔非対称性を研究。オンサイト相互作用Uが小さい場合は対称的だが、Uが大きくなるとホールドープ側で超伝導がより有利になる非対称性が現れ、結合・非結合・反結合バンドの非対称な再規格化に起因することを示した。
Band offsets and stability of WSe$_2$/RuCl$_3$ van der Waals charge-transfer contacts
層状モット絶縁体α-RuCl3とWSe2のvan der Waals接合における電荷移動効果を角度分解光電子分光で評価。WSe2の価電子帯がフェルミレベルに向け0.68eVシフトすることを確認したが、この効果は溶媒処理や界面封止条件に敏感であり、高品質接触の作製には厳密な条件制御が必要であることを示した。
Broadband molecular dynamics simulation of fluid inertial effects in confined Brownian motion
明示的溶媒を用いた分子動力学シミュレーションにより、閉じ込められたコロイド粒子のブラウン運動における流体力学的メモリ効果を広帯域で解析。バルクでは圧縮性・付加質量・長時間尾部・ストークス-アインシュタイン拡散を再現し、剛体壁近傍では速度相関の異方性化と付加質量の顕著な増大を発見した。
The Physics of Topological Defects in Glasses
結晶材料で重要なトポロジカル欠陥の概念をガラスなどのアモルファス固体に拡張するレビュー。振動固有モードや非アフィン変位場におけるトポロジカル不変量が、ソフトスポットや局所的塑性変形・降伏・せん断帯形成と強く相関することを示し、無秩序材料における塑性の統一的トポロジカル記述への展望を議論した。
Breaking Bottlenecks in Solid Electrolyte Discovery with Large Artificial Intelligence Models
次世代金属電池の鍵となる固体電解質の開発を加速するため、機械学習原子間ポテンシャルと大規模言語モデルを活用した自律探索フレームワークを提案。静的データベースから自己更新型知識システムへの進化、DFTとイオン輸送シミュレーションの橋渡し、AI駆動の候補設計から実験検証までの閉ループアーキテクチャを論じた。
Magnetoelectric flat band induced by a $\sqrt{3}\times\sqrt{3}$ charge density wave in monolayer CrSe$_2$
単層CrSe2における極性√3×√3電荷密度波相の電子・磁気特性を第一原理計算で解析。van der Waals面外への極性歪みがスピン分極したCr d軌道と結合し、フェルミレベルにちょうど位置する顕著な平坦バンドを形成することを発見。電場によりCDW相を誘起できることから強相関電子状態の電気的制御の可能性を示した。
Enabling Electrical Readout of Néel vector reversal in a van der Waals Antiferromagnet
van der Waals反強磁性体CrSBrを用い、ネール・ベクトルの180度反転を電気的に検出する新手法を実証。スピン分極層とトンネル接合させたCrSBrのスピン依存トンネル磁気抵抗を利用し、偶数層で正味磁化がゼロでもネール・ベクトルの反転を検出可能であることを示し、反強磁性メモリデバイスへの応用可能性を提示した。
AC Conductance in n-InSb Structures with Quantum Well. Acoustic Studies
n-InSb量子井戸構造の交流伝導度を、18Tまでの磁場・20〜500mKの温度範囲で表面弾性波(SAW)減衰・速度測定により評価。量子井戸と平行な伝導層からの寄与を分離し、それぞれの伝導機構を同定。一致法を用いて量子井戸内の電子g因子を決定し、スピン分極度との関係を調べた。
Introduction to matrix-product states and tensor networks
量子多体物理におけるテンソルネットワーク手法、特に行列積状態(MPS)の入門解説。グラフィカル記法、仮想添字、結合次元、ゲージ自由度、正準形、QR・特異値分解、エンタングルメントの役割を解説し、DMRGや時間発展法などの主要アルゴリズム、PEPSへの拡張、混合状態・量子チャネル・リンドブラッド力学への応用も紹介。Juliaコード例付き。
THz-induced phonon mode mixing and collective dynamics in a polar nanolattice
界面転位ネットワークを持つSrTiO3薄膜のTHz誘起力学を時間分解X線回折と分子動力学計算で調査。単位格子を超えた高次構造での対称性破れが動的電気分極を生み出し、渦状変位を伴う新規集団フォノンモードをTHz領域に生成することを発見。磁性・強誘電性系への拡張可能な新たな機能制御経路を提示した。
-2026/6/23--
A few remarks on hyperstatistics and some applications
著者らが提案した非ボルツマン・ギブス系を扱う「ハイパー統計」の理論的基盤をより詳細に議論。RC回路の放電、4He冷凍機のポンピング、LHCのp-Pb衝突データ、乱流系の加速度分布に加え、ブラウン運動の速度自己相関関数や脳活動への応用可能性を示し、その汎用性を実証している。
Scanning-probe quantum sensing of microwave and static magnetic field response of an on-chip superconducting resonator
超伝導共振器はセンシングや量子計算に重要だが、その微視的な電磁特性の理解は十分でない。本研究では走査型量子顕微鏡を用い、ニオブ超伝導共振器が生成するマイクロ波磁場と静磁場環境をナノスケールで可視化。ラビ振動による量子スピンセンサーの制御や、磁場誘起の超伝導渦の形成・脱ピン現象を観測し、超伝導量子回路設計への知見を提供した。
Persistent structural distortions and absent superconductivity in trilayer nickelate thin films
n=2,3のラダースデン-ポッパー型ニッケル酸化物では圧力誘起の超伝導が報告されているが、n=3薄膜では圧縮ひずみを加えても超伝導は観測されなかった。La4Ni3O10薄膜の精密合成と各種測定により、密度波は抑制される一方、層ごとに異なる八面体回転という特有の構造的歪みが超伝導を阻害している可能性を示した。
Observation of Berry curvature fluctuations from incipient polar order in an oxide interface
KTaO3を用いた研究で、第二高調波抵抗率にメソスコピックな揺らぎが観測され、200μmの大きなデバイスでも顕著に現れることを発見。これは界面の不純物にピン留めされた潜在的な強誘電分極による局所対称性の破れが原因と考えられ、非線形メソスコピック輸送が隠れた構造秩序を検出する新手法となることを示した。
Deciphering Noise in tip--sample Interactions: Insights into Nanoscale Dynamics
動的原子力顕微鏡(DAFM)の分解能を制限する雑音について、熱雑音以外に大気条件下での探針-試料間相互作用に起因する非熱的雑音成分が支配的であることを実証。SDS/グラファイト系を用いた力分光・KPFM測定により、この雑音はナノスケールの液体ネックの確率的な形成・破断由来であり、局所的な濡れ性のフィンガープリントとなることを示した。
Observation and Control of Spontaneous Magnon Emission from Spin Ensembles in 2D Hexagonal Boron Nitride
色中心と磁性材料からなるハイブリッド系は量子技術に有用なプラットフォームである。本研究では2次元六方晶窒化ホウ素中のホウ素空孔欠陥から自発的マグノン放出を観測・制御。極低温では放出過程が支配的だが温度上昇で熱マグノンが優勢となる遷移を示し、スピン欠陥密度を上げることで量子相関の確立にも寄与することを実証した。
Electrically Programmable Correlated Topology and Magnetism in a Moiré Trilayer
強い電子間相互作用は磁性や超伝導など多彩な多体現象を生む。本研究は捩れ三層MoTe2において、面直変位電場で層分極・格子・バンドトポロジーを電気的に制御。ゼロ電場では三角格子上の相関絶縁体がドーピングで強磁性/反強磁性を示し、高電場では蜂の巣格子型の平坦チャーンバンドが整数・分数チャーン絶縁体を支えることを発見した。
Quasi-1D Spin Textures: From Chiral Soliton Lattice to Fan State
通常のヘリ磁性体では磁場がらせん磁気構造の伝播方向に揃ってしまうが、結晶対称性により伝播方向が制約される異方性キラル磁性体Mn1.4PtSnでは、磁場を伝播方向に垂直にかけることで共振弾性X線散乱によりカイラルソリトン格子からファン状態への変換過程を観測。磁気静力学的相互作用が有限試料でのこの挙動の安定化に重要であることを示した。
Mechanically Exfoliated Metallic Delafossite PdCoO2 Nanomembranes: Quantum Transport and Electrical Evaluation Toward Interconnect Applications
低抵抗率と整合電子輸送で注目されるデラフォサイト型酸化物PdCoO2の単結晶ナノ膜を機械的剥離で作製し、準2次元量子輸送を研究。シュブニコフ・ド・ハース振動とアハロノフ・ボーム振動から有効質量と位相コヒーレンス長を抽出。さらに40nmまで薄くしても室温抵抗率は厚さに依存せず、高い破壊電流密度と熱・電気移動耐性を示しインターコネクト応用への可能性を示した。
SALMON 2.3: Implementation of divide-and-conquer ground-state initialization for large-scale real-time TDDFT
大規模リアルタイムTDDFTでは基底状態計算が時間発展より高コストになりがちで、無秩序系や大規模系のシミュレーションを制限している。本研究ではSALMONコードに分割統治型DFT(DC-DFT)を導入し、再構成した広域コーン・シャム軌道を初期状態として用いる手法を実装。計算量はシステムサイズに線形にスケールし、512原子のアモルファスSiや4134原子の水系での大規模シミュレーションを実証した。
Room-Temperature Noncolinear Ferroelectricity in van der Waals WO$_2$Cl$_2$ with a Wide Bandgap
低次元強誘電体はナノエレクトロニクスへの応用が期待されるが、バンドギャップが小さい、または分極が弱いという課題がある。本研究ではバンデルワールス物質WO2Cl2において室温強誘電性を実証。W6+イオンの偏心変位による大きな双極子と2.80eVの広いバンドギャップを両立し、第二高調波発生やPFM等で確認、原子レベルでの非共線的双極子秩序を直接観測した。
In-plane and out-of-plane magnetic field driven Josephson diode effect in magic-angle twisted four-layer graphene
超伝導ダイオード効果は量子物質の対称性を探る有力な手段。これまでの捩れグラフェンダイオード研究は主に2層・3層系の面直磁場下に限られていたが、本研究では4層(偶数層)のマジックアングル捩れグラフェン接合で面内・面直磁場双方によるジョセフソンダイオード効果を実証。面内磁場のみでもゼロ面直磁場下でダイオード効果が生じることから、強い面内軌道結合の存在と層パリティへの強い依存性を示した。
Topological Hall Effect in Antiferromagnetic Co doped Fe$_3$GaTe$_2$
強磁性ヴァンデルワールス物質Fe3GaTe2へのCoドープにより誘起される反強磁性相について、磁化・電気輸送測定で相図を確認。x≈0.6では異常ホール応答とともに、メタ磁性転移領域で顕著なトポロジカルホール信号を観測。磁気力顕微鏡により円形磁気ドメインを確認し、反強磁性スキルミオンが磁場増加で強磁性スキルミオンへ変化する可能性を示した。
Strain induced magnetic phase transitions in Fe3GeTe2 monolayer
第一原理計算と原子論的スピン動力学シミュレーションを組み合わせ、Fe3GeTe2単層の磁気特性を格子定数の関数として調査。圧縮ひずみで反強磁性結合が強まり、キュリー温度は格子定数減少とともに低下し、強磁性からコニカルスピンスパイラル状態への転移が予測された。Dzyaloshinskii-Moriya相互作用の欠如はネール温度を大きく低下させることも判明した。
Floquet-induced anisotropic magnetoresistance and anomalous Hall effect in 2D $d$-wave altermagnets with Rashba spin-orbit coupling
ゼロ磁化と運動量依存スピン分裂を併せ持つ交代磁性体はスピントロニクスに有望。本研究ではラシュバスピン軌道結合を持つ2次元d波オルターマグネットへの周期駆動(フロケ工程)により、平衡状態では禁止された輸送応答を実現。単色駆動は面直磁化と異常ホール効果を、二色駆動は面内・面外磁化と横異方性磁気抵抗を誘起し、数百テスラ相当の効果を光のみで実現できることを示した。
Nontrivial Boundary-Mediated Superconducting Transport in a TRSB Topological Iron-Based Superconductor
時間反転対称性の破れ(TRSB)とバンドトポロジーの相互作用は、トポロジカル超伝導境界状態を生み出すと期待される。FeTe0.55Se0.45デバイスにおいて境界媒介型超伝導輸送の証拠を発見。ケルビン測定によりTc以下でTRSBが出現し超伝導と共存することを確認、トポロジカルに非自明な組成のみで異常な伝導プラトーが観測され、TRSBスケールに従うことを示した。
The moving Fermi polaron
フェルミ極性子は量子多体系を記述する基礎的な準粒子概念。これまでの研究は主にゼロ運動量に限られていたが、本研究ではラマン加速法と高精度RFスペクトロスコピーを組み合わせ、有限運動量のフェルミ極性子の分散関係を測定。低運動量では一定有効質量のフェルミ液体的振る舞いを示すが、中間運動量では引力極性子が分子-ホール連続体に入ることで非単調な異常挙動を見せることを発見した。
Solid-state transcapacitor, a new gain element for logic, memory and interconnects
従来のトランジスタは論理・メモリの電圧・電荷スケールを規定し、エネルギー効率向上の限界となっている。本研究では新しい3端子論理素子「トランスキャパシタ(TCAP)」を提案。ゲート制御の歪み素子で極性チャネルの静電容量を電気機械結合により変調する固体素子で、散逸的な伝導電流を排除し、CMOSに比べ100倍の低エネルギー化と1T-1Cメモリセル相当の機能を実現する可能性を示した。
Antiferromagnetic pseudospintronics without spin splitting
反強磁性体はゼロ磁化のため高密度スピントロニクスに有望だが、従来はスピン分裂を要する。本研究はスピン分裂のないハニカム反強磁性体において、副格子の自由度を活用。面外擬スピン分極がスピン依存的に結合する「部分的擬スピン-スピン結合」を発見し、ネールベクトルの反転による擬スピン制御、フリーデル振動の副格子分解振幅比、ゲート可変な巨大トンネル磁気抵抗を実証し、新たな反強磁性擬スピントロニクスのパラダイムを確立した。
Spectroscopic fingerprints of a ferroaxial charge density wave
複雑な秩序パラメータを持つ非従来型電荷密度波(CDW)は奇妙な集団モードとトポロジーを持つ。希土類トリテルライドのフェロアキシャルCDWについて、LaTe3のARPESとSTM測定によりスペクトル分析を実施。複雑なギャップ構造と、px-pz混成軌道を持つ軌道間CDWを直接観測し、垂直鏡映対称性をすべて破る強いフェロアキシャル成分を持つ混合CDW相であることを明らかにした。
Magneto-ionic control of topological transport in SrRuO3 via band topology engineering
スピン軌道結合とバンドトポロジーの相互作用は異常ホール効果(AHE)やトポロジカルホール効果(THE)などの輸送現象を生む。本研究ではプロトン化や酸素空孔導入によるイオン制御でSrRuO3のバンド充填を変化させ、AHE極性の反転温度を可逆的に制御。広範なイオンドープによって反転対称性の破れに起因するTHE信号由来のこぶ状ホール異常を確認し、ベリー曲率工学への新たな手法を提示した。
The Market Crystal: A Spin-Lattice Model for Collective Cryptocurrency States
金融市場における集団的動態を多体系の類推で解析するため、スピン格子モデルを導入。資産のリターンの符号を二値スピン変数とし、相関を有効相互作用強度として用いる。相関ベースの幅優先探索により169の暗号資産を13×13格子に埋め込み、イジング型ハミルトニアンで「マーケットクリスタル」を構築。磁化とエネルギーから強磁性的な相互作用を示す集団的市場状態を統計力学的に特徴づけた。
Spin-orbit-enabled Fermi-surface splitting in noncollinear antiferromagnetic SmBi
非相対論極限でのスピン分裂が一般的だが、本研究はスピン軌道結合(SOC)自体が対称性破れの要因となり得ることを示す。磁歪測定による量子振動、磁気対称性解析、第一原理計算でSmBiの2段階の反強磁性転移を調査。非共線秩序とSOCの共存のみがスピンを格子に固定し縮退を解くことを発見し、相対論的機構によるスピン分裂フェルミ面という新たな経路を提示した。
Internal-state criticality in Bayesian-inverse-Bayesian inference
ベイズ推論と統計力学、べき乗則統計を結びつける最小生成モデルとして、ベイズ-逆ベイズ(BIB)推論を提案。Nハンドのじゃんけん型循環支配ゲームをシミュレーションし、内部状態が常に臨界状態に留まることを示した。argmax持続性分布は指数約1.43のべき乗則を示し、窓や記号数を変えても普遍的な3/2へ漂移。逆ベイズ的な仮説更新ステップのみで臨界性が生じることを発見した。
Superconducting cavity probes sliding ferroelectricity in small-angle twisted WSe$_2$
自発分極を持つ強誘電性は2次元材料でも注目され、平行積層バイレイヤーのすべり強誘電性が近年発見された。本研究では小角ねじれWSe2を超伝導コプレーナ波導共振器に組み込み、高周波AC応答を測定。静電容量と共振器のQ値にヒステリシスを観測し、強誘電性スイッチングを確認。さらに強誘電ドメイン壁運動に伴う緩和効果を明らかにし、高周波でのドメイン壁動力学観測への応用可能性を示した。
Reversible nonrelativistic magnon spin transport in ferroelastic altermagnets
反強磁性絶縁体中のマグノンは低損失なスピン輸送を可能にするが、不揮発・無磁場でのスピン流制御は依然困難。本研究は2次元オルターマグネットのフェロエラスティック転移を介したマグノンスピン輸送の能動制御機構を対称性解析から提案。結晶軸の再配向と磁気異方性の変調により、外部磁場やベリー曲率なしでスピンゼーベック・ネルンスト伝導率の符号反転を実現することをCoTe2単層で実証した。
Deterministic control of the probabilistic phase dynamics in injection-locked spin-torque nano-oscillators
スピントルクナノ発振器(STNO)は熱駆動による確率的な相揺動を本質的に持つが、本研究ではこのランダム性を保ったまま各相状態の占有確率を決定論的かつ連続的に制御可能であることを実証。第二高調波注入同期下の渦型STNOに弱いRF摂動を加え、2つの縮退アトラクター間の相ジャンプ率を調整。確率的計算やイジングマシンへの応用に向けたプログラム可能な確率的素子を実現した。
Delafossites as an unexpected competing phase to infinite-layer oxides
無限層ニッケル酸化物の超伝導発見を背景に、ABO2酸化物全般を高スループット第一原理計算で探索。デラフォサイト構造はニッケル酸化物において無限層相と熱力学的安定性で競合し、パラジウム酸塩・白金酸塩類似物ではさらに優位であることを発見。デラフォサイトはdz2優勢なフェルミ面を持ち、無限層相のdx2-y2と対照的であり、バルク無限層酸化物実現の課題と合成指針を示した。
Neural Polaron: Learning Quasiparticle Operators in Quantum Many-Body Systems
量子多体系の動的性質の理解は、基底状態波動関数を超えた情報が必要となるため困難。本研究は事前学習済み基底状態ネットワークの特徴量上にコンパクトなニューラルヘッドを定義し、準粒子励起を表す局所ドレッシング演算子をパラメータ化する「ニューラルポラロン」アンザッツを提案。J1-J2ハイゼンベルクモデルでマグノン分散とスペクトル重みを正確に再現し、(π,0)異常も捉えた。
Strain-tuned orbital-dependent electronic correlations in FeTe thin films
鉄カルコゲナイドは軌道依存の電子相互作用と強い電子相関による多彩な現象を示す。本研究ではFeTe薄膜に引張ひずみを加え、化学ドープによる不純物なしに系を制御。角度分解光電子分光によりdxyとdz2軌道間のスペクトル重み移動を観測し、軌道選択的モット相(OSMP)の証拠を発見。さらに化学ドープとは異なるひずみ特有の効果がdxz軌道の電子ホッピング機構に現れることを示した。
Isometrization of Tensor Network States via Gauge Propagation
一般的なテンソルネットワーク状態を、指定した直交化中心を持つアイソメトリック形式へ近似変換する「ゲージ伝播」手法を提案。1次元では正確だが、高次元網では局所的な障害が生じるため、局所テンソルをアイソメトリック因子と出力レッグ因子の積で近似する手法を導入。ランダムテンソルやキタエフスピン液体のループガス表現での検証により、局所・蓄積誤差を低減できることを示した。
Coherent seeding and control of dynamical ferroelectricity by phonon anharmonicity
量子物質の光制御は非平衡状態の創出とコヒーレント制御の2方向で発展してきたが、両者の統合は課題。本研究では強いテラヘルツ励起によりソフトフォノンモードを駆動し、強誘電転移を持たない中心対称物質PbTeに約100Kまで強誘電状態を誘起。縮退する横光学フォノン間の非調和結合がこの機構の起源であり、二重パルス励起により誘起分極のコヒーレントな増幅・抑制も実証した。
Tomography of Transport Pathways in Selective-Area-Grown Nanowires Using Angle-Resolved Conductance Fluctuations
ナノスケールデバイスの輸送解釈にはキャリアの空間分布の理解が重要。本研究は選択成長したInAsナノワイヤに伝導度揺動トモグラフィーを適用し、磁場強度・方向依存の干渉特徴から位相コヒーレント輸送経路の幾何を抽出。測定結果はInAs表面近傍の蓄積層が支配する輸送と一致し、通常接触デバイスはナノワイヤ頂点を横切るコヒーレント輸送、超伝導接触デバイスはファセット依存の輸送を示した。
Fingerprints of an Imbert-Fedorov-like effect in the tunneling transmission of Rarita-Schwinger semi-metals
回転対称性を持つRarita-Schwinger半金属の方形障壁トンネリングを研究し、Imbert-Fedorov効果類似のフィンガープリントを発見。スピン射影m=1/2と3/2の2伝播セクターが存在する多チャンネル問題を解析的に解き、コヒーレントな重ね合わせ入射ではT(ky)≠T(-ky)という方向非対称性を発見。これは分散異方性ではなく多成分散乱状態の位相構造に由来することを示した。
Unconventional topological Hall response and anisotropic magnetotransport properties of a helical magnet EuAuAs
非自明なスピンテクスチャを持つトポロジカル磁性体EuAuAsの磁気・磁気輸送特性を実験・理論で調査。ネール温度約6K以下で電気抵抗と磁化はEuモーメントのスピン配置に強く影響され、低磁場の正の磁気抵抗は弱反局在由来。スカラースピンカイラリティによる巨大トポロジカルホール効果を観測し、第一原理計算によるらせん磁気構造がこれを支持することを示した。
Toward in-situ/operando X-ray absorption spectroscopy and electrochemical characterization of solid oxide fuel cells
対称な中間温度固体酸化物燃料電池(IT-SOFC)のin-situ/operando研究のため、シンクロトロン特性評価に対応した実験装置を開発。CNPEM/SIRIUSのQuatiビームラインで蛍光XAS測定とインピーダンス分光を組み合わせ、800℃までの還元・酸化雰囲気下で測定可能。対称構成により電極材料の基礎研究とSOFC電気化学デバイスの多様性向上に新たな機会を提供する。
Magnetic-Free Quantum Interference and Universal Josephson Diode Effect Driven by a Supercurrent Gauge Field
ジョセフソン効果による量子干渉は従来磁場に依存していたが、本研究はBi2O2Seとバイレイヤーグラフェンの平面接合でジョセフソンダイオード効果(JDE)がジョセフソン効果の普遍的特性であることを実証。高運動インダクタンス超伝導体で生成・増幅した超伝導電流ゲージ場(SGF)により磁場なしで量子干渉を制御・測定する全電気的技術を提示し、有限運動量超伝導の構築・特性評価も実現した。
Anomalous charge density wave in a two-dimensional superatomic superconductor
電子密度の波状変調である電荷密度波(CDW)は通常縦波フォノンに媒介され、ピコメートル変位を示し原子極限で消失する。本研究は2次元超原子超伝導体Au6Te12Se8で横波フォノンに支配され約4Åの巨大変位を持つ異常なCDWを発見。マイクロメートル厚まで持続する次元応答も観測し、CDW転移温度はバルクの2K未満から「超原子極限」では110Kへ大幅に上昇することを示した。
High-quality single crystals of the kagome metals Ni$_3$In and Ni$_3$Sn grown from Pb flux
フェルミレベル近傍に平坦バンドを持つ二層カゴメ金属Ni3Inは特異な熱力学・電子輸送特性で注目されるが、大型高品質単結晶の不足が研究を妨げていた。本研究はPbフラックス法によりNi3(In,Sn)の大型単結晶(数mm)を成長。従来法による試料より電気抵抗率が大幅に低く、電子-フォノン散乱計算と良く一致し、フェルミレベル位置の違いに関連する性質の差異を明らかにした。
Two-dimensional stealthy hyperuniform polycrystalline disk packings
多結晶は局所的な結晶秩序を持つ粒からなり、粒のサイズや配向がランダムなため長波長密度揺動を生み非ハイパーユニフォームとなる。本研究は集団座標最適化により超高密度でステルシーかつハイパーユニフォームな(SHU)2次元多結晶円盤充填を生成し、標準的なLubachevsky-Stillinger法による充填と比較。SHU充填は特異な粒径分布と小波数での電磁波に対する完全な透明性を示すことを発見した。
Fundamental Limits of Stability Inference in High-Dimensional Complex Systems
生態系や神経回路、金融市場などの複雑系は不安定性の閾値近傍で動作すると推測されるが、有限で雑音を含む観測データからその閾値への距離をどの精度で推定できるかは未解明。多変量オルンシュタイン・ウーレンベック過程を用いた解析により、推定精度は実効測定予算、信号対雑音比、臨界点への距離の3要因に支配されることを示し、臨界点付近では推定の相対的不確かさが発散することを明らかにした。
-2026/6/19--
Three-dimensional Foliated Fractional Quantum Hall Phases
強磁場下で積層した二次元電子系における三次元フォリエーテッド位相秩序を研究。各層がν=1/3のラフリン状態にある場合、層間相互作用に対して安定であることを示すとともに、9層系で層が自発的に三量化したフォリエーテッド非可換フィボナッチ相が出現することを数値的対角化と摂動計算で示した。van der Waals多層構造での実現可能性を示唆する。
Creating and Driving a Twist Soliton on a Magnetic Skyrmion Tube
磁気スキルミオンチューブにねじれを導入した「ツイストソリトン」を熱クエンチにより生成できることを示した研究。大規模数値シミュレーションと集団座標による解析計算を組み合わせ、カイラリティに依存した電流駆動ダイナミクスを解明。チューブに垂直な磁場成分で速度が大きく増強され、ホール測定でカイラリティの符号も識別可能であることを示した。
Symmetry enforced quantum spin Hall effect in Altermagnets
量子スピンホール効果(QSHE)を交代磁性体へ拡張する研究。対称性制約からQSHEを実現できる磁気点群を特定し、スピン・バレーロッキングがヘリカルエッジ状態を生むことを示した。第一原理計算により単層Nb2SeTeOおよび二層Hf3Se3Te2でオルターマグネティックQSHEが実現することを実証し、磁性トポロジカル系探索への新たな視点を提供。
Terahertz frequency upconversion by coherently driving charge dynamics in the InSb/CdTe heterostructure
InSb/CdTeヘテロ構造におけるテラヘルツ高調波生成を調べた研究。面内磁場誘起の第二高調波生成を初めて実証し、グラフェンやCd3As2に匹敵する第三高調波生成も確認。理論解析により、第二高調波生成は軌道ゼーマン補正によるドルーデ伝導度由来、第三高調波もドルーデ的振る舞いが支配的であることを示し、高効率なテラヘルツ高調波生成への道を示した。
Hartree-Fock Limit for Energies in Solids
線形化augmented plane wave(LAPW)法の枠組みでHartree-Fock極限へ到達する手法を確立。HFハミルトニアンと整合する動径基底関数とコア軌道を構築し、非局所交換項に関する従来の制約を解消。分子・固体のトータルエネルギーを数μHaの精度で得て、14種の半導体・絶縁体に対する参照データを提供し、ハイブリッド汎関数計算の誤差制御向上に寄与する。
Direct Observation of Channelised Supercurrents in a Kagome Superconductor
SQUID顕微鏡を用いてカゴメ超伝導体CsV3Sb5-xSnxの空間分解輸送測定を実施。臨界温度で出現し温度・電流に対して安定な狭い超伝導電流チャネルのネットワークを発見。その非線形応答はジョセフソン接合網とフィラメント状超伝導路で説明可能であり、未ドープ試料では弱いことから電荷密度波・無秩序・電子相関との関連を示唆した。
Electric-field-driven magnetic switching and tightly bound interlayer excitons in bilayer CrSBr
二層CrSBrにおいて、キャリアドープなしに電場により反強磁性状態と強磁性状態を可逆的に切り替えられることを実証。フォトルミネッセンス測定では双極子モーメントが極めて小さい強く束縛された層間励起子を観測。線形磁電効果と電場変調された層間交換結合という2つの機構の競合が磁気相転移の非対称性を説明し、電気的にスピンを制御する二次元材料の有望性を示した。
Norms, overlaps and Yangian descendants for the Haldane-Shastry spin chain
長距離相互作用を持つ可積分模型であるHaldane-Shastryスピン鎖について、Yangianスピン対称性の子孫状態を代数的Bethe仮説に基づいて構築した研究。最高重み状態は既知であったが、物理量計算に必要な子孫状態の系統的記述はこれまで不完全だった。極端なツイスト極限ではGelfand-Tsetlin基底を含み、状態のノルムと重なりの積・行列式公式を導出した。
Anomalous magneto-optical response at RuO2/WSe2 van der Waals interface
交代磁性体候補であるRuO2表面の弱い界面磁性を、単層WSe2を重ねたvan der Waalsヘテロ構造の磁気近接効果により検出。55K以下で異常な励起子エネルギーシフトとVarshni則からの偏差を観測し、磁場冷却の極性により符号が反転することから磁気起源と特定。追加の強磁性層を用いずに表面磁性を光学的に直接探る手法を提示した。
Exciton Transport in Disordered Perovskite Nanocrystal Solids
コロイド状ハロゲン化鉛ペロブスカイトナノ結晶薄膜における励起子輸送を空間・時間・エネルギー分解測定により解析。アルキルアミンリガンドの鎖長が無秩序性を左右し、短鎖では構造的多分散性が、長鎖では量子閉じ込めによるエネルギー的無秩序性が増大することを発見。励起子輸送効率を決めるのは構造的無秩序ではなくエネルギー的無秩序であることを示した。
Diagnosing the origin of quantum oscillation beating in graphene
グラフェン系六方格子構造における磁気量子振動のビーティング現象の起源を診断する理論研究。Onsagerの量子化関係から、臨界キャリア密度Ncと臨界磁場Bcのスケーリング関係を導出。擬磁場はNc∝Bc^2、バレー不均衡はNc∝Bcとなり、スピン軌道相互作用によるエネルギー分裂は同じ二次スケーリングでもノード間隔が異なることを示し、機構の識別法を提供した。
-2026/6/18--
Stochastic Thermodynamics and SDE-based Generative Models
確率微分方程式に基づく生成モデル(拡散モデルやSchrödinger bridge)を確率熱力学の枠組みで捉える研究。軌道レベルでの仕事・熱・エントロピー生成を定義し、一般化されたJarzynski等式と第二法則的不等式を導出。時間依存浴温度や非保存的駆動力にも対応する枠組みを提示し、非平衡統計力学の観点から拡散モデルへの理解を深める。
Quantum Geometry and Topology of Bulk Plasmons in Weyl Metals
Weylフェルミオンのプラズモンが持つ量子幾何学的構造を解析。プラズモンはモノポール構造を持ち、フェルミ面のChern数で決まる有限の渦度を持つことを示した。プラズモンの実効双極子モーメント方向に偏光した光と選択的に結合し、通常のプラズモンとは異なる光学特性を持つことを示唆。
akaitools: A Python package for parsing and analyzing AkaiKKR electronic structure calculations
KKR Green関数法に基づく合金電子構造計算プログラムAkaiKKRの出力を解析するPythonパッケージakaitoolsを開発。非構造化テキスト出力をデータクラスとして構造化し、SCF収束履歴やDOS、Bloch分光関数を扱える。プロット機能やCLI、入力ファイル生成機能も備え、計算パイプラインをPythonで一貫して実行可能にする。
Hydration-controlled twist forms a moiré glass in charge-frustrated layered silicates
膨潤性粘土鉱物モンモリロナイトが、水和状態に応じて特定の捻れ角(1-2°、4°、10°付近)に偏ったモアレ超格子を自発的に形成することを電子顕微鏡と分子動力学シミュレーションで解明。長距離回転秩序を持たない「モアレガラス」状態として定義し、水和・脱水がこの捻れを制御する新たな手段となることを示した。
Magnon-dislon hybridization in magnetic insulators
磁性絶縁体中の転位(dislocation)と磁化勾配が弾性ゲージ場を介して非局所的に相互作用するモデルを、フラクトン-弾性双対性を用いて構築。らせん転位とダーク領域、刃状転位による異方的ハイブリッド励起など、転位のトポロジーに応じたマグノン-ディスロン混成現象を理論的に明らかにし、スピン力学制御の新たな手法を提案。
Time-resolved synchronization analysis of stacked intrinsic Josephson junctions of a cuprate superconductor with frequency-modulated terahertz radiation spectra
銅酸化物超伝導体Bi2Sr2CaCu2O8+δの固有ジョセフソン接合からのテラヘルツ放射を、周波数変調パッチアンテナと結合させて時間分解的に解析。変調周波数を低くした場合のスペクトルが周波数コムとの積で再現でき、約0.28ナノ秒の同期緩和時間を抽出。1GHz付近での急激なスペクトル変化も説明し、サブナノ秒の非平衡ダイナミクスを解明。
Strain induced magnetic phase transition and anomalous transport phenomena in RuO$_2$ and MnF$_2$
タイトバインディングモデルと第一原理計算により、せん断ひずみがオルターマグネットRuO2とMnF2の磁気相転移を誘起することを示した。ab方向のせん断はスピン対称性を破りフェリ磁性へ転移させ、禁止されていた異常ホール効果やネルンスト効果、磁気光学回転が出現することを発見。ひずみによる磁気機能性制御の新たな手法を提示。
Hallmark Signatures of Electronic Pairing in Two-Photon Two-Electron Coincidence Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy
強相関量子物質における電子対形成を直接観測する手法として、二光子入射・二電子放出の同時計測ARPES(2γ→2e 2eARPES)を提案。理論とシミュレーションにより、同一電子対由来の信号と異なる対由来の信号がエネルギー面で明確に分離されることを示し、対結合エネルギーや「糊」ボソンのエネルギーを直接抽出できることを実証。
Trion Hall effect in electron-hole double layers
MoSe2/WSe2ヘテロ二層構造のクーロン結合電子・正孔系において、電子・正孔の三体束縛状態であるトリオンに対するホール効果を観測。垂直磁場下でのローレンツ力により生じ、ホールドラッグ測定や通常のホール測定で確認。トライオンがイオン化すると効果が消失し、トライオン特有の量子輸送現象を実証。
Counterintuitive inverse superconducting transition beyond 4He-cooling limit
Eu系無限層ニッケル酸化物(EuxNd1-xNiO2、EuxPr1-xNiO2)薄膜において、4Heの冷却限界を超える温度域(2.6-5.4K)で、昇温により超伝導が誘起される逆転的超伝導転移を観測。磁場と電流密度に依存し、Eu2+の4f7由来の磁気補償効果で説明される。300mK以下での超伝導再出現も確認し、温度誘起の再侵入型超伝導現象を報告。
Josephson spectroscopy in a circular atomic tunnel junction with acceleration-induced symmetry breaking
結合したコプラナーなボース・アインシュタイン凝縮体リング間のジョセフソン接合に面内加速度を加え、軸対称性を破ることで単一モードのプラズマ振動が多モード応答へ変化することをGross-Pitaevskii方程式とBogoliubov-de Gennes解析で示した。局所周期摂動によるモード分解ジョセフソン分光法も提案し、対称性選択的なジョセフソン力学の制御法を実証。
$d$-wave altermagnetism revealed by resonant inelastic X-ray scattering
強相関Lieb格子磁性体La2O3Mn2Se2の共鳴非弾性X線散乱(RIXS)測定により、d波対称性を持つ円偏光二色性を観測し、交代磁性の直接的証拠を示した。この二色性はマグノン分裂とは無関係にオルターマグネット対称性から生じることを対称性解析と厳密対角化計算で証明し、磁気相検出のための高感度な分光手法を確立。
Electron state tomography from quasiparticle interference maps
単一不純物周りの準粒子干渉像から電子状態の密度行列を再構成するトモグラフィー手法を提案。グラフェンヘテロ構造などに関連する蜂の巣格子上の二軌道モデルを考察し、オンサイト不純物による時間反転状態間の後方散乱が密度行列の対角・非対角成分を軌道別の干渉パターンに写し込むことを示し、走査トンネル顕微鏡を量子幾何テンソルの探査手段とした。
Nonequilibrium nucleation theory for nonconserved fields: from active matter to population dynamics
保存則を持たない単一スカラー秩序パラメータ系に対する非平衡核形成理論を構築。古典核形成理論を非平衡系へ拡張し、決定論的な液滴緩和からのずれを反応座標(液滴半径)の定義により適切に除去することで核形成障壁を解析。能動物質や個体群動態のモデルに適用し、数値計算との良好な一致を確認。
The electric-field-driven intermediate state of three-dimensional superconductors
三次元超伝導体において、電場が系内に侵入しつつ超伝導性が保持される中間状態の出現を実証。超伝導電流と散逸的な電荷輸送が同時に存在する非古典的な領域を、未加工の三次元系で測定により観測。電場駆動の秩序パラメータ揺動に起因し、非平衡下の荷電量子流体の散逸状態を探る新たな実験基盤を提供。
Observation of anyonic thermodynamics and generalized Pauli principle
一次元強相関量子気体において、エニオンの一般化排他統計に基づく熱力学アンサンブルを実現し、その熱力学的特徴を観測。動力学的相互作用と統計的相互作用の一対一対応を利用し、状態方程式がボース・アインシュタイン統計やフェルミ・ディラック統計から明確に外れることを測定。圧力やTanコンタクトの独立測定でも一般化パウリ原理を裏付けた。
Room-Temperature Calcium Intercalation into Graphite Catalyzed by Sodium
ナトリウム触媒により、通常高温を要するカルシウムのグラファイトへの挿入が室温で進行し、超伝導体CaC6が生成することを実証。Ca・Na・グラファイト混合物の保管時間とともに超伝導反磁性とX線回折ピークが発達し、転移温度も保管時間とともに増加。Ca-イオン電池電極材料への応用可能性を持つ室温挿入プロセスの機構解明に寄与。
Evidence for Multiband Superconductivity in 2H-NbSeS
電荷密度波(CDW)を抑制したNbSe2類似物質2H-NbSeS単結晶を用い、多バンド超伝導性の本質をCDW効果と分離して検証。6.0K以下で超伝導転移し、上部臨界磁場の上向き曲率はダーティリミット二バンドモデルでよく再現され、面内上部臨界磁場はパウリ限界を超過。完全ギャップを持つ二つの異なる大きさの超伝導ギャップを示唆。
Cavity Enhanced Superconductivity
テラヘルツ空洞をNbSe2の重要なフォノンモードに共鳴させることで、空洞による超伝導増強を実証。三層NbSe2の超伝導転移温度は2.04THzの空洞結合により3.02Kから3.41Kへ約10%上昇し、空洞電場分布に沿った空間依存性と2THz付近で最大となる非単調な周波数依存性を確認。真空電磁場による超伝導制御の実験的証拠を提示。
Constriction-induced modulation of charging energy in a quantum Hall cavity
分数量子ホール領域のゲート定義量子ホール空洞において、クーロン帯電エネルギーが磁場により強く非単調に変調されることを発見。100mTの範囲で最大60%変化し、量子点接触が弱くピンチオフされた強結合領域でのみ出現。分数量子ホール状態の形成による局所圧縮率と静電遮蔽の磁場依存変化が原因であり、量子点接触を能動的な静電素子として位置づけた。
-2026/6/17--
Chiral Phonons Enable Ultrafast Magnetization Switching via Magnetoelastic Coupling
テラヘルツ駆動のキラルフォノンが磁気弾性結合を通じて線形フォノンより高速な磁化スイッチングを実現することを実証した。フォノンの手性が角運動量の効率的な移行を決定し、一方の手性のみがスピン系に効果的に作用する。これはTHzキネマティックバーネット様磁場による安定性の違いで説明される。スピントロニクスデバイスにおける低エネルギー超高速制御の有望な経路を示す。
Why dimensional analysis works: general classification of self-similarity based on scale-invariance
スケール不変性の観点から自己相似性を定式化し、次元解析がなぜ機能するかを説明する。物理パラメータが単位と数値から成り、単位と物理パラメータのスケール変換が部分的に共有されることで次元解析が成立する。これにより第一種・第二種相似性を統一的に分類し、3種類の自己相似解が存在するという結論を導く。
How twist angle inhomogeneity masks the BKT transition and the order parameter symmetry
二次元超伝導体(ツイストグラフェン等)で期待されるBKT転移が、ねじれ角の不均一性によって隠蔽されることを理論的に示す。弾性理論でモデル化した空間相関障害が有限周波数コンダクタンスに滲んだパーコレーション的転移をもたらし、低温ではノードと完全ギャップ超伝導の区別も隠蔽されることを明らかにした。
Physics-Informed Attention Mechanism and Generalization Capability of Deep Learning-Based Grain Growth Evolution Prediction
粒成長予測機械学習モデルの分布外汎化能力を評価し、粒界ピクセルにアテンションを限定する物理情報組み込みアテンション機構を提案。実験微細構造や双峰粒径分布などのOODデータへ再学習なしで汎化でき、双峰分布ではSSIMが0.62から0.76に改善した。境界マスクアテンションが曲率駆動粒成長物理に整合した集中を学習することをヒートマップ解析で確認した。
Stochastic Thermodynamics of Score Matching in Diffusion Models
拡散モデルのスコアマッチング目的関数の確率熱力学的枠組みを構築する。軌跡依存量「時間非対称エントロピー生成(TAEP)」を導入し、暗黙スコアマッチングカーネルがTAEPの変動成分として自然に現れることを示す。TAEPの平均がスコアマッチング目的関数に正確に比例し、揺らぎが拡散モデルの多様なサンプリングを熱力学的に説明することを明らかにした。
Room-temperature tuning and probing of Fermi polarons in atomically thin semiconductors on a plasmonic metasurface
電子ドープWS₂フレーク(単層〜四層)をひずみ調整可能なプラズモニックメタサーフェスに集積し、室温でフェルミポーラロン共鳴をプラズモンとの結合を通じて高コントラストで観測した。層数と歪みをパラメータとして引力・斥力ポーラロン分枝間のスペクトル重み移動を連続的かつ可逆的に制御可能であることを実証した。
Emergent Antiphase Stacking in a Transient Charge Density Wave
LaTe₃における光誘起電荷密度波(CDW)を赤外線ポンプ・X線プローブ散乱で調査した。過渡CDWのブラッグピークは逆空間で幅広く(高無秩序)、波数ベクトルが平衡秩序と異なる(2/7, 0, 0)付近に出現する。これはCDW変位の相が単位胞内で「反位相スタッキング」する状態であり、光励起が平衡には存在しない状態を創出することを示す。
Surface-switchable nonreciprocity protected by Fermi arcs in Weyl semimetal TaAs
ワイルセミメタルTaAsにおいて、フェルミアーク誘起非線形輸送を報告する。集束イオンビームで作製した微細デバイスにより対向する位相的表面の同時測定を実現し、20%を超える効率を持つ巨大な三次非相反応答を観測。フェルミアークの真のキラル性を初めて明確に実証し、室温かつ位相学的に保護された非線形表面応答という新機能を提示した。
Lifetime Sample Tracking (LiST): A Data Platform for Materials Science
NSF支援の2D結晶コンソーシアム(2DCC-MIP)向けに開発された材料科学データ管理プラットフォーム「LiST」を紹介する。約2万サンプルの合成・特性データをREST APIで提供し、第一原理計算・分子動力学データも統合。出版データにDOIを付与可能で、機械学習・AI分析・自律合成への展開も見据えた材料開発の閉ループ基盤として機能する。
Distinguishing Majorana zero modes from trivial defect states on the surface of the iron-based superconductor Fe(Te,Se)
Fe(Te,Se)表面の複数の構造欠陥でゼロエネルギー近傍の局在状態を観測し、マヨラナゼロモードとの誤認問題を検討した。スピン偏極走査トンネル分光を用いてステップエッジや線欠陥上の状態が位相的に自明なYu-Shiba-Rusinov状態であることを実証。マヨラナ粒子の探索においてスピン依存測定が不可欠であることを強調する。
Beyond the interface: Persistent Hopping Transport and Frequency Dispersion in Strong-inversion Cryogenic MOSFETs
強反転領域でも持続する極低温MOSFETのチャネルインピーダンスの固有周波数分散を報告する。Cole-Cole解析でインピーダンスが窪んだ半円として特徴づけられ、バンドテール局在状態を介した変域ホッピングが原因と特定。高チャネルドーピング時はイオン化不純物が空乏層全体にバンドテール状態を生成することを示し、クライオCMOS回路設計に重要な示唆を与える。
Probing La-based nickelates with Ni 1s core-level photoelectron spectroscopy
La系ニッケル酸塩(La₃Ni₂O₇・Nd₃Ni₂O₇・LaNiO₃)のNiコアレベル光電子分光を比較研究した。広く調べられているNi 2pスペクトルがLa 3dとのエネルギー重複で解析困難な問題を指摘し、深いNi 1sコアレベルが固有電子励起をクリーンに可視化できることを示す。ルドルスデン-ポッパー系列内の電子構造の詳細な差異を分解する可能性を実証した。
Graphene Josephson diodes from inherent asymmetric disorder
グラフェンジョセフソン接合が20%を超える効率での超電流整流を実現することを実証した。mTオーダーの面外磁場印加時にフラウンホーファー干渉パターンのノード付近で効果が増強される。遠距離散乱ポテンシャルが反転対称性を破って超電流整流をもたらすことを理論的に説明し、超クリーン媒質でも残留無秩序が整流効果を生み出せることを示した。
AC-flux-driven SQUID diode spectroscopy as a probe of current-phase relations
非対称dc SQUIDにおけるAC磁束駆動ダイオード効果を通じてジョセフソン接合の電流位相関係(CPR)個々の高調波成分を検出する手法を提案する。AC磁束変調で各高調波が異なるベッセル関数で修飾されることを解析・数値的に示し、CPR成分ごとに特徴的なダイオード効率パターンが生じることを予測。位相的材料の超伝導探索に有効な新分光法を示した。
AC calorimetric study of magneto-quantum oscillations in anisotropic multiband V2Ga5 superconductor
V₂Ga₅単結晶の高感度ACカロリメトリーによる磁気量子振動(MQO)を報告する。高速フーリエ変換で単一支配周波数126.6 Tを分解しZポイント近傍の楕円型γフェルミ面ポケットのバルク起源を確認。有効サイクロトロン質量・ディングル温度などを精密決定し、ベリー位相が磁場配向に対して不変であることも示した。ACカロリメトリーが位相的軌道ハイブリダイゼーションの強力な探針となることを実証した。
Chirality-induced spin selectivity without intrinsic spin-orbit coupling: Role of current-induced molecular orbital moment
らせん分子でのキラリティ誘起スピン選択性(CISS)の新理論を提案する。分子ループ内の電荷電流の循環が分子軌道磁気モーメント(MOM)を生成し、その方向は分子の構造歪みから生じるゲージ場で決まる。内因的スピン軌道結合なしにCISS磁気抵抗と磁気キラル導電率非対称性が生じることを示し、オンサーガー-カシミール相反関係に違反しないことも確認した。
Robust Signatures of Fragile Topology
脆弱(フラジャイル)トポロジーがロバストなバルクの特徴を持つことを示す。時間反転と二回回転対称性を持つ二次元系でフラジャイルトポロジー指数を確立し、バンド構造中にディラックコーンが出現することを保証。第一原理計算で5材料においてこれを確認し、実験的にアクセス可能なスペクトル特徴としてフラジャイルトポロジーの証拠を提示した。
Three-dimensional repulsive Hubbard model
三次元斥力ハバードモデルを強結合ダイアグラム技法で研究した。半充填での常磁性-反強磁性転移境界を決定し、U≈9tでモット転移が生じることを示す。電子濃度に対するネール温度の依存性を調べ、U=12tでは電子占有数低下に起因するプラトーが現れることを発見した。磁気臨界指数γ≈1.4はハイゼンベルクモデルに近い値を示す。
Revisiting quantum effects on dislocation glide in bcc metals from DFT calculations and machine-learning potentials
体心立方金属の低温フロー応力の実験と原子論モデルの乖離を説明するとされる量子ゼロ点効果をDFTと機械学習ポテンシャルで再検討した。量子効果は転位グライドに寄与するものの大きさは従来報告より大幅に小さく、原子論予測と実験の乖離を解消するには不十分。この長年の未解決問題を再提起し、予測的原子論モデリングへの課題を示した。
Thermodynamic description of wealth inequality in the world
富の不平等をレイリー-ジーンズ(RJ)熱分布で記述する「富熱化仮説(WTH)」を実データで検証した。世帯資産・GDP・株式時価総額・ビットコイン取引・国際貿易などのローレンツ曲線とパレート曲線を分析し、RJ理論が各種の富の不平等を普遍的に記述することを示す。多モード光ファイバーの自己清浄現象と富の不平等の間の類似性を指摘した。
Cavity-enhanced superconducting response in an underdoped cuprate
アンダードープYBa₂Cu₃O₇₋δ薄膜をテラヘルツキャビティに組み込み、空洞がアンダードープ銅酸化物の超伝導応答を増強することを実験的に実証した。温度依存THzトランスミッション測定により臨界温度以下でのキャビティ長短縮に伴う超流体密度の増加と超伝導開始温度の上昇を確認。位相揺らぎ超伝導のキャビティ結合モデルで位相剛性の増強として解釈できることを示した。
-2026/6/16--
Experimental realization of the complete seven-phase Anderson-localization landscape
1次元フロケ光子格子において、アンダーソン局在の完全な7相景観を初めて実験的に実現。準周期ホッピングプロファイルの設計によりクリティカル状態と拡張・局在状態の共存を可能にし、弾道膨張・拘束クリティカル振動・持続局在を直接観測。三重共存相(拡張-クリティカル-局在)を含む全7相と相転移を実験的に確認した。
Ising Dirac fermions across a topological phase transition
twisted WSe2(3.65度)における量子スピンホール転移を通じ、6重縮退ディラックフェルミオンの出現を報告。量子スピンホール相(高磁場)とディラック半金属相(低磁場)を観測し、磁気輸送測定で半整数ランダウファン列を確認。完全な相図を構築し、臨界ツイスト角3.3度でQSH相とディラック半金属相が境界を形成することを確立した。
Absence of orbital current torque in a magnetic metal/Pt/CuOx trilayer
強い軌道電流源とされてきた自然酸化銅(CuOx)について、Fe/Pt/CuOx三層膜で軌道電流トルクが検出されないことを実験的に実証。Fe薄膜をセルフ誘起トルクのない検出器として用い、ダンピングライクトルクはPtのスピンホール電流に完全由来することを確認した。軌道電流トルクの普遍的不在を示唆する結果である。
Dominant spin Hall torque and negligible orbital Hall torque in α-W/ferromagnet heterostructures with artifacts-free angular momentum detectors
α-W相は負のスピンホール伝導率と正の軌道ホール伝導率を持つと予測されていたが、アーティファクトフリーの角運動量検出器(Cu/Ni/Cu、Cu/FeCoB/Cu)を開発し検証。スピン軌道トルクはW全厚み域で負のスピンホール効果由来であり、α-Wからの軌道電流は無視できると結論。軌道電流の普遍的不在を支持する結果である。
Precipitation strengthening: a collective multi-dislocation phenomenon
大規模原子シミュレーションにより、析出強化の古典的「切断vs.湾曲」二分法が不完全であることを示した。強化は多転位相互作用による創発的集団現象であり、界面での転位蓄積・析出物内への転位貯蔵・析出物媒介の基地内増殖が同時進行することを実証。伝統的モデルを超える機構的フレームワークを確立した。
Optical Creation of Synthetic Microgravity for Quantum Degenerate Gases
光学的に設計した力場景観により、量子縮退気体にmg級の合成マイクログラビティを実現。鉛直光学格子でのブロッホ振動でキャリブレーションし、数百ミクロンのアーム分離を持つ物質波ビームスプリッティングを実証。ブロッホバンド原子干渉計でも平均場効果を大幅抑制し、干渉計感度の√N スケーリングを回復した。
Ternary-composition tuning of the anomalous Nernst effect in amorphous-like Gd-Co-Pt films
アモルファス様Gd-Co-Pt三元膜での異常ネルンスト効果の組成チューニングを報告。Pt添加でS_ANEの符号反転が生じ、Gdの添加でS_ANEが抑制されつつ熱伝導率が低下。熱流束感度約0.24 μm/Aを達成し、三元組成空間での系統的なネルンスト効果制御を実証した。二元合金最適化から三元組成エンジニアリングへの展開を示す。
Programmable Gauge-Field Textures with Ultracold Atoms in Momentum Space
超冷却原子の2次元運動量状態格子でパイエルス位相パターンを局所制御し、チューナブルな空間構造化合成ゲージ場を持つハーパー-ホフスタッターハミルトニアンを実装。弾道伝搬からフラックス修飾バルクダイナミクスへのクロスオーバー、ホール型横ドリフト、合成フラックスドメイン壁での異方性伝播を観測した。
Interaction-enabled topological pumping of Rydberg electrons
合成格子上の相関リュードベリ電子系で相互作用誘起トポロジカルポンピングを実験的に観測。双極子交換相互作用がトポロジカル特異点の制御可能なシフトを誘起し、固定ポンピング軌跡のまま相互作用強度だけで量子化輸送の出現と消失を制御できることを実証。有効Rice-Mele描像で整合的に説明した。
Oxidation-induced ultrafast spin-to-orbital conversion at heavy-metal interfaces
W/Co/SiO₂ヘテロ構造のテラヘルツ放出時間遅延がW厚に線形比例することから軌道電流輸送を同定。放出振幅はCo/Pt二層の約3倍で高効率スピン-軌道角運動量変換を示す。W/Co界面での酸化が界面軌道テクスチャを変調することが起源と特定し、酸化が軌道電流工学の有効な手段となることを確立した。
Nonlocal Orbital-Free Kinetic Energy Functional from the Jellium-with-Gap Model for Finite Systems
軌道フリー密度汎関数理論(OF-DFT)において、ジェリウム-ギャップモデルの線形応答カーネルに基づく非局所運動エネルギー密度汎関数(NL-KEDF)を開発。分子クラスターなど有限系の多様な密度領域を精度よく記述し、既存OF-DFT手法を上回る精度を達成。光学特性計算でも参照結果との良好な一致を示した。
A Unified Dielectric-Dependent Hybrid Functional for Accurate Band Gaps across Dimensions
固有誘電スクリーニングを統一制御パラメータとして、バルクから低次元・不均一材料まで適用可能な非経験的スクリーニング誘電体依存ハイブリッド汎関数を開発。100材料(バルク・2D・1D・混合次元)のベンチマークでほぼGW精度を実現。次元低下が誘電スクリーニングを弱め、非局所交換を強化し基本ギャップを広げるスクリーニング-交換-ギャップ関係を解明した。
Generative modelling powered by room-temperature polariton condensates
有機色素マイクロキャビティ内の室温エキシトン-ポラリトン凝縮体を生成的敵対ネットワーク(GAN)の物理確率的変換レイヤーとして使用し、条件付き数字-画像変換を実証。ポラリトン凝縮体の非線形多体ダイナミクスと固有確率性を活用し、デジタルサンプリングやレーザーベース手法を上回るインセプションスコアと構造的類似性を達成した。
Topological Surface Charge Detection via Terahertz Time-domain Spectroscopy
Crドープ(Bi,Sb)₂Te₃薄膜でTHz時間領域分光(THz-TDS)による表面電荷蓄積の光学的検出法を実証。サブミリラジアンのファラデー回転精度を達成し、有限縦伝導率に対して0.3%未満の劣化しか生じないロバストな手法を確立。アクシオン絶縁体の複素ファラデー回転予測も提示した。
NIMO: A Software Platform for Closed-Loop Materials Exploration with Diverse AI Algorithms
自律走行実験室(SDL)向けオープンソースプラットフォームNIMOを開発。CSVファイル交換によるAI-ロボット分離・離散候補プール・12種AIアルゴリズム統合を特徴とする。電解質探索・有機合成・薄膜探索等6つのSDL実装を実証し、ノーコードデスクトップアプリによって非プログラマーも利用可能にした。
Dimensional Crossover of Mass Anisotropy in Ta-doped WTe2
単結晶TaxW1-xTe2の角度依存磁気輸送測定と質量異方性スケーリング解析を実施。Taの添加で質量異方性パラメータγが単調増加(準2Dフェルミ面化)し、磁気抵抗がx=0.1で~58,211%まで上昇。x=0.1でスケーリング則が破れ、多ポケット・フェルミ面の複雑さが明らかになった。
The limits of interpretability in multiple linear regression
多重共線性がある場合に重回帰係数が大きく変動し物理的解釈が困難になる問題を理論解析。特徴相関行列の固有モード分析で小固有値モードが係数変動と振動パターンを増幅するメカニズムを解明。リッジ正則化がこれら不安定モードを抑制することを示し、多様な物理・非物理データセットで知見の普遍性を確認した。
Contacts to Low-Dimensional Semiconductors: Physical Theory and Analytical Model
低次元半導体への金属接触に関する解析モデルを開発し、金属誘起ギャップ状態(MIGS)が半導体次元性で支配される普遍スケーリング則に従うことを示した。MIGSを輸送観測量と結びつけ、ショットキー障壁高さ・転移長・接触抵抗の統一定式化を提供。カーボンナノチューブと2D材料の実験を説明し、低抵抗接触の基本条件を明確化した。
InvDesMobility: a reliability-gated first-principles feedback framework for closed-loop materials discovery
逆材料設計のための信頼性ゲート付き第一原理フィードバックフレームワークInvDesMobilityを提案。マルチエージェント自動DFT・証拠層別化・生成的構造提案・取得ランキングを統合し、2.4×10⁶構造をスクリーニング。102候補をDFT検証に送り86の信頼性ゲート済みキャリア移動度チャネルを取得し、監査可能な閉ループ逆設計を実証した。
Hidden chirality and half-vortex formation in exciton-polariton condensates
放射状対称非共鳴ポンプ下のスピノルエキシトン-ポラリトン凝縮体が回転駆動なしにキラリティを自発的に獲得することを示した。2リザーバー系でのスピン緩和が非エルミートキラルポテンシャルを生み出し、チューナブルな例外点と反相互結合が実現。この「隠れたキラリティ」により全光学的スピン選択性の半渦形成が可能となる。
Orbital-selective band evolution and out-of-plane correlation in the FeGe-family kagome antiferromagnet ScFe₆Ge₆
CDW秩序を持たないFeGe族カゴメ金属ScFe₆Ge₆の磁気転移(T*=195K)前後でARPESとラマン分光を実施。単一カゴメディラックバンドのみへの軌道選択的挙動と、面外フォノンモードへの電子-フォノン・磁気弾性結合を発見。軌道選択的物理と面外相関が磁性カゴメ金属でのスピン相関CDW秩序実現に重要な役割を果たすことを示した。
Multiband transport hierarchy and large Nernst effect in EuAuBi: Establishing a Nernst scaling for asymmetric multiband systems
極性半金属EuAuBiで希薄電子ポケット(~10¹⁶ cm⁻³)と高密度正孔ポケット(~10²¹ cm⁻³)の共存を確認し輸送階層を解析。ネルンスト効果は超高移動度電子ポケット支配で~5 μV/K(202K、1T付近)の大きな信号を示す。2バンド熱電伝導率解析からν/T∝μe/EF,totのスケーリングを確立し、これが半古典的多バンド現象であることを示した。
Dynamically suppressed lattice rotations in SrTiO₃ as a basis for photo-induced ferroelectricity
量子常誘電体SrTiO₃の光誘起強誘電性について、低温正方晶相での時間分解弾性X線回折を実施。光励起後に平衡反強変形回転角の長寿命な減少を観測。第一原理計算に基づく非線形格子ダイナミクス理論が高温立方晶相・低温正方晶相双方の動力学を統一的に説明し、光誘起強誘電性の機構的基盤を提供した。
Foundations of entropy in complex systems
エントロピーの基礎と複雑系への拡張を包括的にレビュー。ボルツマン公式・シャノンエントロピーからレーニー・ツァリス・バーグエントロピーへの一般化、3種の量子統計と構造形成系、サンプル空間縮小過程を論じる。シャノン-クィンチン公理やLieb-Yngvason公理等の公理的アプローチと較正不変性・デュアリティ・コルモゴロフ-中平均も網羅した。
Quantum oscillations in proximity to high-angular-momentum band inversion
高角運動量(HAM)バンド反転のミニマルモデルで量子振動を研究。カイラル2バンドモデルでは熱活性化励起による有限振動がChern絶縁体領域に出現。時間反転不変4バンドモデルではLK形式からの強い逸脱と非単調温度依存性が生じ、抑制温度の数は角運動量lに従う。HAMバンド反転の実験的識別シグネチャを提供した。
Non-Equilibrium Model Selection via Finite-Time Thermodynamics
WAICやWBICなどの情報基準を非平衡状況に拡張するため、リソース制約下での学習ダイナミクスが生成する有効アンサンブルを用いた有限時間WBICを定式化。解析的有効ポテンシャルが得られる場合、特異学習理論でリソース依存の実対数正準閾値を導出。時間制限MDLへの熱力学的寄与と有限時間特異複雑性を算出する枠組みを確立した。
Direct Nanoscale Pyroelectric Characterization of a CuInP₂S₆ van der Waals Nanogenerator
グラフェン電極に挟まれたCuInP₂S₆(CIPS)バンデルワールスナノ発電機に対し、走査型熱顕微鏡(SThM)プローブを局所熱源として用いた直接ナノスケール焦電特性評価を実施。高調波検出と有限要素熱モデリングにより局所焦電係数を直接決定し、電気的不活性欠陥領域も空間分解して特定した。バンデルワールス焦電デバイス最適化の汎用プラットフォームを確立した。
Real-space spectral functions of three-dimensional billion-size topological non-Hermitian matter with tensor networks
量子的テンソルクロス補間とカーネル多項式法を組み合わせたテンソルネットワーク枠組みを開発し、10億格子サイトを超える3次元非エルミート系のリアル空間スペクトル関数を計算可能にした。3次元非エルミート高次トポロジカル絶縁体でコーナーモードスペクトル応答を真の巨視的スケールで直接解析し、弱・強損失域の異なるコーナーモードを同定した。
Ultracold atomic lattice systems for simulating topological phases: A review
トポロジカル相シミュレーションに向けた超冷却原子格子系の最近の実験的進展を包括的にレビュー。光学格子(レーザー補助トンネル・ラマン格子)・合成格子・フロケエンジニアリング格子・光学トウィーザーアレイの4クラスを網羅し、代表的ブレークスルーと高度な検出技術を解説。強相関・非平衡トポロジカル相への展望も論じた。
Effect of the hyperbolic photon mode on the metal insulator transition in a proximate material
双曲型モード(HM)とは誘電関数が一部の伝搬方向で負になるポラリトンモードである。六方晶窒化ホウ素(hBN)のHMのゼロ点電場揺らぎがMV/cm級に達することを計算し、hBN上のモット転移近傍材料の金属絶縁体転移に与える影響を解析。効果は距離とともに急速に減衰し、数モノレイヤーにのみ影響することを示した。
Possible high temperature superconductivity induced by coupling to proximate hyperbolic photon modes
hBN双曲型モード(HM)へのフォノン類似電子結合が高温超伝導を誘起できることを理論的に検討。HMとの仮想交換は反発相互作用を生じるが、そのエネルギー強依存性によりアンダーソン-モレル機構類似のエネルギー空間でのペアリングが可能。小さな結合定数λ₀でも非常に高いTcが期待されることをリアルな系パラメータで見積もった。
Adiabatic realization of anomalous Floquet topological systems
六角形格子中の超冷却原子を用い、異常フロケトポロジカル相を断熱的プロトコルで実現。格子形状と副格子オフセットを断熱的に変調し、実空間マイクロモーションエリアを巻き数の代理指標として位相を同定した。平均場相互作用が全エネルギースケールと同程度の存在下でも位相の安定性を実証した。
Electronic Green's function across the pseudogap to stripe transition in the t-t'-J model
銅酸化物超伝導体のアンダードープt-t'-Jモデルの電子グリーン関数を有限温度テンソルネットワーク法で計算。擬ギャップの特徴である運動量微分化がt'に強く依存することを発見し、中間温度でのフェルミアーク形成と整合する温度依存ギャップ開口を観測した。温度上昇とともにコヒーレントストライプ秩序が揺らぐ電荷クラスター領域へと溶け込む様子を示した。
Disentangling multi-spin dynamic correlations in the Heisenberg spin-1/2 chain
共鳴非弾性X線散乱(RIXS)のエネルギーデチューニングにより、ハイゼンベルクスピン1/2鎖の磁気励起における2スピンと多スピン動的相関を選択的に分離できることを理論的に示した。2スピンチャネルはローレンツ型、多スピンチャネルはガウス型のプロファイルを示し、t-JハミルトニアンのED計算でこれを確認。多体ダイナミクス探索の新たな実験的経路を開いた。
-2026/6/15--
All about quantum error correction: distillation, mitigation, self-correction and beyond
本研究では、蒸留、エラー軽減、動的デカップリングなど、多くの量子エラー操作技術が、量子エラー訂正のための最も一般的な枠組みの特殊なケースであることを示す
強気だ
Towards Atom-by-Atom Fabrication: Mechanosynthetic donation and abstraction
反転型走査トンネル顕微鏡(IM-STM)と機能化分子ツールを用い、Si(100)上での炭素原子の添加とシリコン原子の除去を位置制御で実証。ラジカル化学を3Dで精密に操作する能力を示し、メカノシンセシスの分子ツール設計原則を明確化した。
XRDiff: Crystal Structure Prediction from Powder X-Ray Diffraction Data Using Diffusion Models
粉末X線回折(PXRD)パターンから結晶構造を予測する拡散モデルXRDiffを提案。多形体を含むデータセットで強い構造回復率を達成し、ピークベースのエンコーディングが実験データへの汎化で有効であることを示した。
General Theory for Ferroelectric Control of Spin Splitting in Collinear Antiferromagnets
強誘電体スイッチングによる反強磁性体のスピン分裂制御の群論的フレームワークを構築。グラフェンナノリボン・Nb3I8・MnSe2の3系統で検証し、低消費電力スピントロニクスデバイスの汎用設計指針を確立した。
Interface-engineered oxidation-resistant wafer-level Tantalum-Tantalum thermocompression bonding for 3D integration of superconducting interconnects
超薄Auパッシベーション層でTa表面の酸化を抑制し、300°C・4.93barの低熱バジェット条件でTa-Taウェハ接合(接合強度169 MPa)を実現。超伝導3D集積に適したナノパターニング手法を示した。
Fermi gas of polar molecules in the Pauli-blocked regime
極性分子KRbのフェルミガスを3Dおよび準2D配置でフェルミ温度の約25%まで蒸発冷却することに成功。パウリ阻害されたエラスティック散乱を初めて直接測定し、分子フェルミガスの蒸発の根本的限界を示した。
Stochastic Thermodynamics on Time-Evolving Curved Spaces
時間依存メトリクスを持つ非相対論的曲面上の過減衰ランジュバン系の確率的熱力学を構築。メトリクスの時間変化が仕事と熱の収支に寄与し、エントロピー生成が第二法則を満たすことを示した。後退リッチフローとの関係も論じた。
Pronounced in-plane anomalous Hall effect with vanishing out-of-plane response in Cr1.2Te2
ファンデルワールス強磁性体Cr1.2Te2において、面内磁化で異常ホール効果が現れ面外では消失する非従来型挙動を報告。角度依存性は双極子項では説明できず八極子項が必要であり、外因性散乱の重要性を示す。
Thermodynamic Bounds from Otto--Villani Functional Inequalities
オット・ヴィラーニ汎函数不等式を用いて、保守的確率系が定常状態へ緩和する際の散逸を自由エネルギー差で定量化。最適輸送の幾何学的視点から瞬時緩和速度を特徴付け、ランダウ-ギンズブルクポテンシャルで数値検証した。
The Future of Computing for Materials Science Challenges
材料発見における古典シミュレーション・機械学習・量子コンピューティング・実験の統合的活用を論じるパースペクティブ。再現可能なワークフロー・共有データ標準・現実的ベンチマーク・分野横断的な研究文化の構築を提言。
Local Coverage Governs Memorization in Diffusion Models
拡散モデルの記憶化はグローバルではなく局所的なデータカバレッジに支配されることを理論・実験で示す。KDEとの接続を活用し、訓練データの局所密度が低い領域でサンプルが記憶化される鋭い転移を導出した。
SmoQyElPhQMC.jl: An open-source Julia package for efficient and scalable quantum Monte Carlo simulations of electron-phonon coupled models
電子-フォノン結合モデル向けスケーラブル量子モンテカルロシミュレーションのオープンソースJuliaパッケージSmoQyElPhQMC v1.0を紹介。系サイズと逆温度に対して線形スケーリングするアルゴリズムを実装し、柔軟なスクリプトインターフェースを提供。
Tailoring the properties of YBa2Cu3O7-δ thin films by 30 keV He+ irradiation: An enabling route to superconducting device nanopatterning
YBCO薄膜への30 keV He+照射の包括的データセットを提供。照射量増加に伴い結晶秩序の喪失・Tc抑制・上部臨界磁場の低下を観測。アブリコソフ-ゴルコフ対破壊理論で正確に記述でき、He-FIBナノパターニングの実用的操作ウィンドウを確立。
Open Wilson chain numerical renormalization group approach to steady-state non-equilibrium quantum transport
各ウィルソンサイトにリザーバーを付加した非平衡NRG拡張(OC-FDM)を提案。ブロッホ-レッドフィールドテンソルの零固有ベクトルで定常状態密度演算子を計算し、量子ドットの電荷・スピン輸送を高精度で解析。TK/D≈10⁻⁸の小エネルギースケールまで到達。
Generic long-range correlations in nonequilibrium mixtures
多温度系や非相反場の理論を含む非平衡混合系において、非線形項が長距離3点相関を生成することを理論と数値シミュレーションで示す。危険な非関連非線形項が非平衡系における長距離相関の新たな経路をもたらすことを解明。
Monolithic hybrid quantum dot devices in superconducting twisted bilayer graphene
魔法角ツイストビレイヤーグラフェン(MATBG)の単一結晶上で静電閉じ込めと調整可能な超伝導を組み合わせた量子デバイスを実現。2e周期輸送を示す超伝導島と、サブギャップアンドレエフ状態を持つ近接量子ドットを一体型デバイスで実証した。
-2026/6/12--
Mixed-dimensional quantum Monte Carlo studies of M-point moiré materials
M点モアレ材料(SnSe₂)の混合次元ハバードモデルをSSE量子モンテカルロ法で解析。符号問題なしの効率的アルゴリズムを開発し、整数フィリングでの相関絶縁体と分数フィリングでのWigner-Mott絶縁体の証拠を発見した。
Spin correlations, low-energy scales, and anisotropy scaling in kagome frustrated magnets
カゴメ格子XXZ Heisenbergモデルで低エネルギースピン相関の普遍的特徴を解析。比熱ピークスケールT*に関連する運動量非依存のスペクトルピークを同定し、中性子散乱データ解釈のための鋭い基準を提供する。
Cyclotron mass-selective de Haas-van Alphen measurements using temperature modulation
温度変調dHvA測定技術により、異なる有効質量の量子振動を選択的に測定する新手法を開発。補償型トポロジカル半金属MoSi₂で実証し、従来手法では重なって不可視だった重い軌道の弱い寄与を孤立させることに成功した。
Charting the emergent low-dimensional manifold of quantum materials
ICSDデータベースへの非線形次元削減を適用し、材料空間の隠れた幾何学的構造を発見。超伝導体を自動的に他の物質から分類するとともに、超伝導機構の知識なしに臨界温度Tcを精度よく予測できるモデルを構築した。
Composite Quantum Geometry and Semiclassical Dynamics
絶縁体・半導体中の励起子・トリオン等の複合束縛状態の半古典運動方程式を導出。中性複合体では外部電場がBerry曲率に結合しないことを示し、量子幾何ダイポールとBerry曲率の相互作用がマジック角グラフェンのトリオン動力学に現れることを解明した。
Hidden antiferromagnetism, persistent valley fluctuations, and U(6) crossovers in triangular-lattice M-point moiré materials via determinantal quantum Monte Carlo
M点モアレ材料の3電子/ユニットセルフィリングで符号問題なしのDQMCシミュレーションを実施。U(6)近似対称性の下で局所モーメント形成と遍歴性の競合を解析し、中間結合域での隠れた反強磁性とバレー揺らぎを明らかにした。
Influence-solvability: a systematic theory of (1+1)D solvability and its application to brickwork circuits
影響行列が有限ボンド次元MPSで表される「影響可解」回路の系統的理論を構築。古典・量子ブリックワーク回路の分類を行い、既知の可解条件では捉えられない新しい可解回路を発見した。
Compositional gradient engineering for enhanced ferroelectricity in ultrathin AlScN
AlScNの組成傾斜エンジニアリングにより超薄膜での強誘電性を強化。20nm傾斜構造で絶縁破壊電場21%向上・残留分極10%増加・比抵抗40倍を実現。5nmの傾斜スタックで1V近傍のスイッチングを実証した。
Spontaneous symmetry breaking under Bose--Einstein condensation
ボース・アインシュタイン凝縮に関わる自発的ゲージ対称性の破れ・エルゴード分解・粒子揺らぎについての概説。「グランドカノニカル破局」等の文献における誤解と混乱を整理し、理論的一貫性を明確化する。
Lock-In Infrared Thermography: Phase Analysis for Rapid, Wide-Range Thermal Conductivity Measurements
位相ロックイン赤外サーモグラフィーと多層熱モデルを組み合わせた非接触熱伝導率測定手法を報告。表面粗さに非感受性で、約1〜2000 W/m/K以上という3桁以上の広範囲を単一手法でカバーする。
Hall conductivity reveals the nature of quantum coherence in strongly correlated metals
ドープHubbardモデルのDQMCでホール応答と縦方向輸送を計算。T線形抵抗率は普遍的だが、ホール応答はフェルミ面トポロジーと多体相関に敏感で、半古典から量子コヒーレント輸送へのクロスオーバーを反映する。
Optical pulse-induced quantum geometric waves in graphene
短光パルスによりグラフェンのブロッホ状態の量子メトリックが動的変化し、ディラック点近傍で波動的挙動を示すことを理論的に示す。Berry曲率波も生成され、ポンプ・プローブ実験で測定可能であることを提案する。
Nonmonotonic temperature dependence of the thermopower of atomic-size gold contacts
原子サイズ金接触の熱電力が18〜295 Kで非単調な温度依存性を持ち、150 K付近で極小値-2 μV/Kをとることを実験で発見。Landauerモデルの線形近似を超えたフォノン寄与熱電力(バルクとは逆符号)の存在を示唆する。
Revealing nonvolatile behaviors in magneto-thermal switching using microstructure-controlled superconducting composites
Sn/Pb超伝導複合体のミクロ構造制御(累積圧延接合)により不揮発性磁熱スイッチングの微細構造依存性を系統的に調査。磁束渦糸サイズ以下のSnドメインが磁束トラップに不可欠であることを実証し、設計指針を確立した。
When proofreading improves both speed and accuracy
長寿命停止状態を持つ確率過程において校正が速度と精度を同時向上させうることを理論的に示す。失速時間の変動係数が閾値を超える場合にこの体制が生じ、自己集合・高分子複製・免疫認識等への応用が示唆される。
Observation of orbital-angular-momentum-driven temperature modulation via the spin Peltier effect
YIG/Pt/CuOxヘテロ構造においてスピンペルチェ効果を介した軌道角運動量駆動の温度変調を実証。CuOx厚さ依存性の空間マッピングでスピン・軌道電流寄与を定量的に分離し、界面軌道過程が熱輸送の新チャンネルとなることを確立した。
A solvable model for unsupervised federated learning
連合学習を「教師と複数の相互作用する生徒」シナリオとして平衡無秩序系の手法で解析。生徒間の相互作用が学習性能を向上させることを厳密に示し、最適なベイズ的条件を導出。制限ボルツマンマシンへのマッピングで理論的理解を提供する。
Thickness-Independent Quantum Geometric Responses Driven by Interlayer Antiferroic Coupling
層間反強磁性・反強誘電性結合による対称性工学で層数非依存の量子幾何学的応答を実現する一般戦略を提案。MnS多層体でG型AFM配置の表面支配異常ホール効果を第一原理計算で予測し、スタッキング依存性も解明した。
Selective stabilization of antiferromagnetic orders in FeTe films via local strain engineering
FeTe薄膜での局所一軸ひずみエンジニアリングにより双晶型・ダイマー反強磁性秩序を選択的に安定化。STMとDFTによりひずみ成分と磁気基底状態の直接対応を確立し、長距離ダイマーAFM秩序の実験的実現を初めて報告した。
Phase diagram of the Kitaev-Heisenberg-Γ model: Classical and quantum magnetism, frustration, and subdominant interactions
Kitaev-Heisenberg-Γモデルの基底状態相図を最新の数値手法で古典・量子の両観点から再考。古典では多様な非共線的多重Q秩序が出現し、量子揺らぎにより縮小した相図でらせんスピン液体を含む高度に frustrated な領域を同定した。
Understanding quantum behaviors of an electron in a uniform magnetic field alternatively
一様磁場中の電子のLandauレベルで確率電流の双方向流構造を解析。角量子数が負の状態での全確率電流消失が内側(時計回り)と外側(反時計回り)の正確な相殺であることを示し、Landauレベルの無限縮退の動力学的解釈を提供する。
Andreev Reflection to Probe Momentum-Dependent Spin Polarization in Altermagnet CrSb
交代磁性体候補CrSbの3主要結晶面でNb先端を用いた点接触分光によりAndreev反射を測定。(0001)面73.4%、(-1-120)面67.9%、(10-10)面61.9%の面依存スピン分極を確認し、250〜500 nmの磁区構造も観測した。
Phonon polariton confinement in isotopically pure MOVPE-grown BN triangles
MOVPE成長した同位体純粋BN三角形島でフォノンポラリトンの伝播と閉じ込めをs-SNOMとnano-FTIRで調査。高い結晶品質による長伝播長を実証し、入射波長で調整可能なモードパターンを持つ全エピタキシャル共振器への道を開いた。
Thermoelectric information engine driven by an autonomous Maxwell demon across quantum-to-classical transitions
三端子熱電エンジンで自律的マクスウェルの悪魔と量子・古典転移を研究。Redfieldマスター方程式で二種類の動力学体制を同定し、フォノン誘起デコヒーレンスが情報流を抑制する一方でコヒーレンスが悪魔機構を強化できる領域を明らかにした。
Micron-sized magnonic 3-port rectilinear circulator
ナノワイヤグレーティングによるスピン波のカイラル励起を利用したマイクロサイズ3ポートマグノンサーキュレーターを初実証。3ポートスピン波分光で真の循環を確認し、2〜8 GHzの広帯域で動作する集積非相反マイクロ波デバイスへの応用が期待される。
Overview of the Theory of Extremely Correlated Fermi Liquids
極限強相関フェルミ液体(ECFL)理論のt-Jモデルへの適用を概説。密度依存準線形T依存抵抗率・異常に小さい準粒子重み・低温創発スケール等を高温超伝導単層系の実験データと比較検証し、非専門家向けに理論の要点を解説する。
Engineering electrically-switchable quantum anomalous Hall states by spin-orbit coupling
WSe₂近接結合によりグラフェンモアレ系の量子異常ホール(QAH)状態の電気スイッチング特性を設計。近接誘起スピン軌道結合が磁化反転を制御し、磁気状態のリセットなしにChern数|C|=2と1のQAH状態間の切り替えを実証した。
-2026/6/11--
Universal critical behavior in ideal Bose-Einstein condensation
理想ボーズ・アインシュタイン凝縮(BEC)相転移における臨界挙動が、状態密度の低エネルギースケーリング指数によって3つのクラスに分類されることを示した。次元性や閉じ込め条件によって制御されるこの指数は、代数的発散・対数補正付き発散・相関長のみ発散の3パターンを決定する。原子・光子・ポラリトン・マグノン凝縮体に広く適用できる統一的な臨界現象の枠組みを提供する。
Extrinsic quantum geometry in the quadrupolar bulk photovoltaic effect
光の有限運動量(フォトンドラッグ効果)を介した中心対称結晶でのバルク光起電効果を再定式化し、電気四重極補正に起因する従来見落とされていた寄与を同定した。この寄与をバンド幾何学の言語で「多バンド計量テンソル」として識別し、強く混合する3バンド以上の系(ねじれMoTe₂二層など)では四重極効果により異常に大きなフォトンドラッグが生じると予測した。
Superconductivity near quarter- and half-filling of a strongly correlated triangular Hubbard band in twisted trilayer WSe2
交互ねじれ三層WSe₂(TTWSe₂)において、ハーフフィリング近傍の強相関絶縁状態と、その周囲に広がる超伝導相を発見した。クォーターフィリング近傍にも別の超伝導状態が現れ、相関金属に挟まれた形で存在する。三層系は二層系より強い相関を示すことが確認され、三角格子ハバードモデルの物理を探求する魅力的なプラットフォームとして確立された。
Unveiling the Interplay of Charge and Magnetic Excitations in HgBa$_2$Ca$_2$Cu$_3$O$_{8+δ}$
常圧で最高Tcを持つ銅酸化物Hg1223をRIXSで調べ、電荷密度揺らぎ(CDF)が数百meVにわたって支配的であることを発見した。CDFが最も強い運動量でパラマグノンエネルギーの顕著なソフト化が観測され、電荷・格子・スピン自由度の強い相互作用が示された。動的電荷揺らぎが格子・電荷・スピン間の結合を媒介する協力的機構が高温超伝導の起源として示唆される。
Polarization-Resolved Photon Statistics of Cavity Quantum Materials
光学キャビティを透過する偏光分解された光子統計(g⁽²⁾)が物質の相関関数(ラマン構造因子)に直結することを示した。キタエフ・ハイゼンベルクスピンモデルの縞状相から反強磁性相への転移に適用すると、偏光依存的な光子バンチング・アンチバンチングのパターンが各相の磁気点群対称性をエンコードすることが明らかになった。
Observation of coherently modulated phonon band and lifetime in superlattice
短周期GaAs/AlAs超格子において、高分解能非弾性X線散乱によりフォノニックバンドギャップを伴うコヒーレント変調フォノンバンド構造を室温・500Kで初めて直接観測した。コヒーレント変調されたフォノンバンド構造が3フォノン散乱チャネルを増強し、より高次の非調和効果を強化することも判明した。高温でのフォノンコヒーレンスの堅牢性を示し、フォノニックメタマテリアル等への応用が期待される。
Integrated magnonic neural circuits based on nonlinear wave neurons
ナノスケールのイットリウム鉄ガーネット導波路における非線形閾値ニューロンを用いた集積マグノニック神経回路を実証した。ニューロンは複数のスピン波入力の重み付き総和を行い、ポンプ制御の非線形活性化により発火閾値を連続調整できる。7ニューロンの集積回路でバイナリ文字パターン「HUST」の再構成可能な物理的パターン認識を実験的に達成した。
Mathematical Basis for Analyzing Superconducting Phase Transitions Using Catastrophe Theory
量子多体経路積分からカスプカタストロフモデルへの厳密な数学的橋渡しをLyapunov-Schmidt還元により確立し、カタストロフ理論による超伝導相転移解析の理論的基盤を構築した。ギンツブルグ・ランダウ自由エネルギー汎関数、フェルミオン虚時間経路積分の両面からカスプカタストロフへの還元を導出し、高温超伝導における電子対形成機構の位相的性質を解明する枠組みを提示した。
Ferroelectric Altermagnetic Chern Insulator in magnetic field: electrical control of the Chern number
外部磁場・スピンカンティング・強誘電軌道混成の複合効果がΓ点の縮退を解き、電場によるチャーン数制御を可能にすることを示した。d波交代磁性モデルで強誘電的に制御可能なチャーン絶縁体(C=±1, ±2)を実現し、豊富な位相相図を示す。アルターマグネット材料における電気的に調整可能な位相絶縁相への対称性整合的な経路を確立した。
Modelling magnetic material properties with uncertainty-aware neural networks
永久磁石研究における磁気特性予測に不確実性定量化を導入し、古典・近代機械学習モデルの不確実性推定品質を比較検証した。ガウス負対数尤度損失とドロップアウトベイズ近似を実用的な不確実性推定戦略として採用し、グラフニューラルネットワークによる微細構造からの保磁力予測にも同様のアーキテクチャを適用した。不確実性定量化が予測の信頼性を高め、異なるモデリングタスク間で転用可能であることを実証した。
Universal Information-Theoretic Structure of the Quasi-Stationary Domany--Kinzel Automaton
Domany-Kinzelオートマトンの有向パーコレーション線における準定常分布(QSD)を行列積状態表現で特徴づけた。活性相では有限密度のバルク的構造を示す一方、不活性相では生存活性が単一の「群れ」に収縮することを発見した。不活性相全体でQSDの二分割相互情報量が1ビット(群れの左右位置)に等しいという情報理論的シグネチャを明らかにした。
Perspective: The Physics of Active Solids -- From Hamiltonians to Active Matter Models
濃厚アクティブマターにおける異常なマーミン・ワーグナー揺らぎの増強と振動せん断とのアナロジーを説明するため、アクティブハミルトニアンモデルを平衡参照系として導入するアプローチを提案した。ランダムアクティブ力と長波長密度(フォノン)モードの強結合がMWH揺らぎ増強の起源と考えられる。アクティブハミルトニアン形式・振動せん断比較研究・キラルアクティブマター研究を組み合わせたロードマップを提示する。
The Kondo effect in ferromagnetic quantum critical CeRh$_6$Ge$_4$
強磁性重い電子体CeRh₆Ge₄のCe 4f殻をコアレベル光電子分光とX線吸収分光で調べ、伝導電子との混成を実証した。直線偏光X線吸収の温度依存線形二色性が近藤効果を含む単不純物アンダーソンモデルで再現され、高次結晶場状態が混入した多軌道基底状態(4f占有数≈0.9)が明らかになった。軌道依存的Kondo混成が圧力誘起臨界現象のモデルの出発点となる。
Coupling Chirality, Polar Order, and Altermagnetic Spin Splitting in a Hybrid Manganese Chloride
ハイブリッドマンガン塩化物[(R)/(S)-MPA]₂[MnCl₄(H₂O)]の第一原理計算とスピン空間群解析により、分子キラリティ・極性秩序・アルターマグネティックスピン分裂の共存を予測した。キラリティ・極性・磁気ドメインの反転に対するスピン分裂とカー回転角の符号則を導出し、有機カチオン設計による分子手性から対称性制御スピン分裂・磁気光学読み出しへの化学的アクセス経路を示した。
Phonons and magnetism of kagome FeGe probed by nuclear resonant scattering
カゴメ格子FeGeの⁵⁷Fe核共鳴散乱測定により、電荷密度波(CDW)転移時に音響フォノンと22・27・31meV付近の光学フォノンの硬化を観測した。非整合磁気相への転移ではフォノン密度や超微細相互作用パラメータに大きな変化はなかったが、時間域メスバウアースペクトルに非整合磁気秩序由来の微細な特徴が検出された。CDWがスピン・電荷・格子自由度の絡み合った性質を持つことが実証された。
Heisenberg-Langevin theory of an exciton mirror
遅延効果と長距離電子正孔交換を考慮した励起子ミラーのハイゼンベルク・ランジュバン理論を構築した。強い横磁場下では、光コーン内の励起子間反発による光学的双安定性が非輻射表面ポラリトンモードへの変調不安定性を生じやすいことを示した。閾値以上では励起した2D励起子ガスが双子ポラリトンビームの光パラメトリック発生器として機能し、閾値以下では位相共役特性を獲得することを明らかにした。
When and how particles are removed by drops
液滴が粒子に衝突した際の粒子除去メカニズムを格子ボルツマンシミュレーションと共焦点顕微鏡実験で解析し、毛細管力と摩擦力の複雑な相互作用から少なくとも6つの異なるシナリオが生じることを示した。毛細管力は接線成分が除去を促進する一方、法線成分は除去を妨げる二重の役割を持つ。無次元毛細管捕捉パラメータを導入することで広範な粒子・表面特性にわたる粒子除去の定量的予測を実現した。
Structural Changes and Transport Properties of $\mathrm{YBa_2Cu_3O_7}$ Locally Modified by a He$^+$ Focused Ion Beam
高温超伝導体YBa₂Cu₃O₇薄膜への30keV He⁺イオン照射が結晶格子膨張・臨界温度低下・絶縁体転移を引き起こすことを、低温抵抗率測定・ナノ集束X線回折・原子間力顕微鏡で調べた。照射量10〜100 ions/nm²および横サイズ30〜5000nmの範囲で構造・電気輸送特性の照射量依存性を明らかにし、スポットサイズ〜10nmの集束He⁺イオンビームによる超伝導ナノデバイス作製技術の有用性を示した。
Tracking atomic-scale interdiffusion in immiscible bimetallic nanoparticles via four-dimensional electron tomography
非混和性PdIrナノ粒子における不混和性元素の相互拡散を、ex situ 4次元原子分解能電子トモグラフィーとin situ STEMの組み合わせで原子スケールで追跡した。200℃での表面再構成・原子ホッピング、300℃での表面平坦化、400℃でのIr界面拡散と離散Ir中間体による混和転移、900℃での集団的内向きIr拡散という段階的経路を解明した。
Path convergence in diffusion models
p個のパターンのみが既知の目標分布とサンプル可能な参照分布の間を補間する拡散モデルの経路収束を議論した。同一の拡散ノイズを持つ後ろ向き経路では、パターン数pの増加に伴い1/√p スケールで収束するが、平均二乗偏差は無限大であることを1次元テストケースで示した。この経路収束を利用したp=∞経路への外挿アルゴリズムを提案し、密度推定と汎化への適用可能性を示した。
Experimental straintronics in nanotube quantum dots
単層カーボンナノチューブ量子ドット(SWCNT-QD)トランジスタ3本において、in situで調整可能な一軸歪み(0〜3%)を用いた量子輸送ストレイントロニクスを実証した。金クランプによる精密な歪み制御でQDドーピングと禁制帯幅を定量的に予測可能なかたちで機械的に制御できることを示した。この手法はキュービット・凝縮系物理・ホモジャンクション分子トランジスタへの応用が期待される。
Structural responses incipient to pressure-driven antiferromagnetic quantum critical point of van der Waals heavy-fermion metal CeSiI
ファンデルワールス重費電子金属CeSiIの単結晶X線回折を8.3GPaまで行い、量子臨界点(Pc=6GPa)近傍で格子定数の突発的な異方的応答(a軸収縮・c軸伸長)を発見した。この格子異常はCe-Ce・Ce-Si結合長の変化とCeSiI単層内Si蜂の巣層の平坦化に起因する。室温構造応答が低温電子転移と結びついていることを示す興味深い事例を提供する。
Substrate insulated Josephson junctions for superconducting quantum circuits
一般的な有機レジストの代わりに3次元パターン化低損失基板を用いるジョセフソン接合の新しい製造技術を開発した。タンタルやニオブなど高融点超伝導体を含む多様な材料・形状でトリレイヤー接合の作製を可能にし、脱コヒーレンスの既知原因である意図的導入酸化物と有機材料を接合電極から排除する。異なるサイズ・形状のNb/AlOx/Nb接合を作製・評価し、より高速・高温動作する量子回路への適用を示した。
A Pfaffian quantum Hall state of ultracold bosons
フロケ工学的合成磁場下の光格子中の超冷却⁸⁷Rb原子で3粒子ボソニックPfaffian量子ホール状態を実現した。ベイズ最適化断熱プロトコルで状態を準備し、多点密度相関の位置分解測定により3体近接一致の顕著な抑制を観測してPfaffian対相関を確認した。ホールドリフト測定でも輸送応答を調べ、非アーベル位相秩序とエニオンブレイディング探求への基盤を確立した。
-2026/6/10--
Computing phase diagrams using a convex hull algorithm
岩石と溶融物の組成相図を計算する汎用アルゴリズムを提案。組成とGibbsエネルギー空間の凸包概念を活用し、相の安定性・タイライン・固相線・液相線などを自動決定する。SciPyのQhullパッケージで実装可能で、最大4成分系まで安定かつ効率的に動作するPythonパッケージとして公開。
Quantum-geometric origin of superfluid weight in quasicrystals with critical states
準周期系における超流体重みへの量子幾何効果を調査。実空間・運動量空間の双方のアプローチで通常寄与と量子幾何寄与を分離し、臨界状態を持つ準結晶では超流体重みが量子幾何学的寄与に支配されることを発見。超伝導と臨界状態の基本的な相互作用を明らかにした。
Fabry-Perot Interference, g-factor Anisotropy, and Gate-Tunable Quantum dot in Chiral Tellurium Nanowires
キラルテルルナノワイヤで位相コヒーレント準弾道輸送を実証。ファブリーペロー干渉とクーロン閉塞による2種の輸送体制を観測し、高異方性g因子(面内g=1.18・面外g=18.41)とスピン軌道ギャップ0.864 meVを測定。スピン量子ビットとマヨラナゼロモードの基盤を確立。
Dominant in-plane anomalous Hall effect in a monoclinic room-temperature ferromagnet
単斜晶系室温強磁性体Cr₃Te₄において、面内異常ホール応答が面外応答の5倍を超える強増強を実現。特定の結晶鏡映対称性破れを設計することで実現し、DFT計算がフェルミ準位近傍のWeyl点の役割を示す。対称性工学的ホール応答の実用的プラットフォームを確立した。
Jittery Quantum Boomerang Effect
乱れRashba二次元電子ガス中のスピン偏極波束ダイナミクスを研究し、縦横運動が異なるメカニズムで原点に戻る「Jittery量子ブーメラン効果」を発見。横方向は不純物散乱が粘性減衰として機能し、縦方向は弱散乱でDrude的飽和を示す。障害の増大とともに弱反局在からAnderson局在への転移を示す。
Atomic-scale visualization of the toroidal order in a trimeric Dy(III) single-molecule toroic
三量体Dy(III)単分子トロイックにおけるトロイダルモーメントを偏極中性子回折(PND)で直接可視化。可変磁場下の中性子回折がトロイダルモーメントの確実な証拠を提供し、磁気測定が基底状態を確認。PND・第一原理計算・磁気測定を組み合わせた分子スケールトロイダル磁性探査の新手法を確立。
Predicting Defect States: A Quick Screening Protocol for Substitutional Point Defect Engineering
置換型点欠陥を高速スクリーニングするユニットセルベースのタイトバインディングプロトコルを提案。ホストと欠陥系のWannier Hamiltonianから超セルモデルを構築し、置換サイトのオンサイトエネルギーのみ変更。遷移金属ダイカルコゲナイド・h-BN・ダイヤモンドNV中心で検証し、ギャップ内状態の数と特性を正確に予測。
Graphlet Histogram Representation Database of Inorganic Crystals
Materials Projectの14万9千以上の無機結晶に対するグラフレットヒストグラム表現データベースGraphlet-MPを構築。原子サイト・結合ペア・結合角三重項の3階層79分布で各材料を記述し、Voronoi分割で抽出。実験データが乏しい場合でも利用可能な解釈可能な材料表現とオープンソースコードを提供。
Vortex pinning of Ba0.62K0.38BiO3 investigated by magneto-optical Kerr-effect and magnetization measurements
三次元酸化物超伝導体Ba₁₋ₓKₓBiO₃の渦糸ピン止めを超高分解能磁気光学カー効果(MOKE)と磁化測定で研究。ゼロ磁場MOKEシグナルが磁気履歴依存性を示しBeanの臨界状態モデルで記述できることを実証。時間反転対称性破れの指標となる異常はなく、MOKEがII種超伝導体の渦糸ピン止め光学プローブとして有効であることを確立。
Neural electron backscatter diffraction
電子後方散乱スキャンを連続微分可能な4次元場として扱い座標ベースニューラルネットワークで表現する「ニューラルEBSD」を提案。分解型定式化が最大平均誤差1%未満でキクチパターンを再現し、超解像度・任意経路クエリ・空間連続境界検出が可能。大規模データセットで700倍の圧縮率を実現しながらオンデマンドアクセスを保持。
Improved selector behavior in ultrathin chromium-doped V2O3 films
CrドープV₂O₃の負性微分抵抗効果に基づくセレクタ素子を5nmの超薄膜で実証。薄膜化により低リーク電流と急峻な転移という改善特性が得られることを発見し、結晶質・アモルファス膜で類似挙動を観測。透過型電子顕微鏡と元素マッピングでTiN電極界面のアモルファス層とTi拡散を同定。
Supermoiré Chern mosaic in helical trilayer WSe2
ヘリカル三層WSe₂においてν=-1で強磁性絶縁状態と非量子化異常ホール応答(約-4 kΩ)を観測。二つの結合モアレパターンが超モアレ景観を形成し、逆Chern数を持つ局所ドメインの非相殺寄与によるChernモザイクと一致。強磁場下でν=-2/3付近のChern絶縁状態(C=1)も出現し、バイレイヤーを超えた磁性・トポロジー基盤を確立。
Electrical Spectroscopy of Intervalley Relaxation in WSe2 Transistors
WSe₂電界効果トランジスタのトランスコンダクタンスがインターバレー緩和時間τivの直接電気的分光器として機能することを理論的に示す。バイレイヤーとトリレイヤーで符号が反転するLorentzianトランスコンダクタンス・二段階電流過渡応答・ゲート電圧スイープ速度に比例したヒステリシスの3つのシグネチャを予測。
Strain-programmable exciton diffusion in moiré heterostructures
WSe₂-MoSe₂ヘテロ構造に意図的に層間歪みを導入して歪み誘起モアレ超格子を実現。歪みがC3回転対称性を破り、歪み方向に結合した線形偏光層間励起子放出を観測。層間励起子拡散が歪み修飾モアレポテンシャルに沿って広範囲で優先的に誘導され、歪みがモアレ設計と励起子輸送の多用途ツールであることを実証。
Microscopic evidence for a Zhang-Rice triplet state in the van der Waals antiferromagnet NiPS3
³³S NMRによりvdW反強磁性体NiPS₃のZhang-Rice三重項状態の顕微鏡的証拠を報告。³³SとP-31ナイトシフトの温度依存性がS 3pとNi 3dの強いハイブリダイゼーションによるスピン三重項描像を示す。核スピン格子緩和率のネール温度へのべき乗発散が集団電荷ゆらぎの臨界減速を示し、スピン電荷もつれた基底状態を確立。
SANS and magnetometry study of the magnetic phase diagram of the B20 helimagnet FeRhSi
新たに同定されたB20化合物Fe₀.₅Rh₀.₅SiにおけるらせんMagnetismの初めての中性子散乱証拠を報告。SANSと低磁場磁気測定を組み合わせて磁気変調を確立し、磁場-温度相図と構造シグネチャに支持された候補A相領域を特定。Rh置換B20ヘリ磁性体のファミリーを拡張し、スピン軌道結合と乱れの調整可能性を示す。
Probing Spin Configurations in Exchange-Coupled Magnetic Bilayers with Orthogonal Anisotropies via Anomalous Hall and Nernst Effects
直交した磁気易軸を持つCoFe₂O₄(001)/Feバイレイヤーの三次元磁化情報に、異常ホール効果(AHE)と異常ネルンスト効果(ANE)を組み合わせてアクセスする手法を実証。CoFe₂O₄の絶縁性によりFe層のみ選択的に探査し、マイクロ磁気シミュレーションとの比較で界面近傍のねじれた磁気構造の出現を示唆。
Ultra-Soft Ferrimagnetism in a High-Entropy Spinel Oxide Driven by Site-Selective Cation Disorder
超低保磁力1.8 Oe(バルクスピネル酸化物最低水準)と高電気抵抗率(1560 Ω·cm)を持つ高エントロピースピネル酸化物を報告。中性子粉末回折と磁気測定が420 Kでのコリニアフェリ磁性秩序を示す。XAS・メスバウアー分光・NPDの組み合わせでカチオン分布を決定し、低損失高周波応用への強いポテンシャルを示す。
Layer-parity-dependent interfacial coupling in Nb3Cl8/graphene van der Waals heterostructures
Mott絶縁体Nb₃Cl₈の最表面層の面外分極がレイヤー数の偶奇で振動することをAFMとKPFMで特性化。異なる表面相のNb₃Cl₈とグラフェン単層を結合したデュアルゲートHall素子を製作し、2相間で電荷移動・キャリア密度・ハイブリダイゼーションギャップ(25.2 meVと30.0 meV)が大きく異なることを実証。
Dynamical Partition Functions of Stochastic Dynamics via Variational Flows
Feynman-Kac形式主義を生成フローモデルで実現するメッシュフリーニューラル変分フレームワークを開発。傾斜確率進化を時間依存最適化問題として再定式化し、有限時間と漸近軌道熱力学を統一的に計算。高次元非平衡系での仕事・エントロピー生産・電流ゆらぎを直接評価し、従来手法の次元の呪いを克服。
Nonequilibrium Green Functions Simulations for Large Correlated Systems
非平衡グリーン関数の量子ゆらぎ定式化δNEGFを提案。場演算子積のゆらぎδĜで動的2粒子相関を表現し、密度行列の正値性を保ちながら2粒子グリーン関数の明示的保存を回避。確率的低ランク分解により時間線形スケーリングを維持しつつ基底サイズO(10⁴)まで動的GWとT行列シミュレーションを拡張。
Interplay between Aharonov-Bohm and Altshuler-Aronov-Spivak oscillations in phase-pure GaAs/InAs core/shell nanowires of different lengths
GaAs/InAsコア/シェルナノワイヤにおける軸方向磁場下のAB振動とAAS振動の系統的研究を実施。コンタクト間隔増加とともにh/e周期AB振動が減少しh/2e周期AAS振動とその高調波が増強される。タイトバインディング輸送シミュレーションが実験を再現し、少数散乱中心でも準弾道輸送と持続的AB・位相剛直AAS振動が維持されることを確認。
Magnetism and Topology from Circularly Polarized Phonon Floquet Engineering
円偏光フォノンによる電子磁化誘起とトポロジカル相転移をFloquetエンジニアリングで理論的に実証。ハニカム格子上の円偏光フォノンが実効的な次近傍電子ホッピングを生成してHaldane型Mass項を誘起し、時間反転対称性の破れによりトリビアル絶縁体からChern絶縁体への相転移が生じる。軌道・スピン磁化も出現する。
Thermodynamic Approach to Momentum Transport in Dense Fluids
有効ハード球直径に頼らず交換関数を用いてChapman-Enskog理論を拡張する新フレームワークを提案。修正Enskog理論(MET)を包含しつつ粒子間ポテンシャルエネルギーを考慮した改良表現を提案。WCA流体とLennard-Jones流体で広い密度・温度範囲のせん断粘度を平均相対誤差2-8%で予測。
Geometry still matters in quasi-one-dimensional single-file transport
狭いチャネルでの単一列輸送において追い越し禁止後も横方向の平衡構造が輸送則を支配することを証明。閉じ込め平衡状態方程式で係数が決まる厳密な一次元揺らぎ流体力学を導出し、硬い核の場合に集団拡散率が密度で非単調になる幾何異常を発見。電流・トレーサー変位ゆらぎと密度プロファイルへの影響を厳密に予測。
On pseudogap phase as precursor to a superconducting dome in high-Tc cuprates: Non-analytic T* as a function of doping
擬ギャップ相が超伝導ドームの前駆体となる条件を一般化し、ドーピングの非解析関数としてのT*を明らかにする。超伝導ドーム形成には擬ギャップT*のドーピング依存的減少と配置秩序パラメータ速度の増加が必要。新しいもつれ閉じ込め正孔ペアリング機構により高Tc銅酸化物の電子・正孔ドープ両側の相図を記述。
Approaching the Limit of Intrinsic Crystalline Thermal Insulation
機械学習原子間ポテンシャルと高精度フォノン輸送理論を統合したハイスループットワークフローで超低熱伝導率結晶を高速探索。室温κが0.2 W/mK未満の数十材料を発見し、κ=0.14 W/mKの記録的CsTlI₄を特定・実験検証。原子間力定数に基づく物理的解釈可能な記述子が階層的結合と強非調和性による熱輸送抑制メカニズムを解明。
Hybrid Hamiltonian-diagrammatic quantum impurity solver
Hamiltonian法と図式法を組み合わせたハイブリッド量子不純物ソルバーを提案。小補助バスで図式法の残余問題を低次摂動理論が高精度収束する領域に縮約し、bold-line計算を数桁上回る精度を実証。重大な符号問題を持つ2軌道モデルで3桁低コストで収束を達成し、現実的な強相関系への高精度解への実用的経路を確立。
-2026/6/9--
Topological Melting of Magnetic Stripes and the Emergence of Macroscopic d-wave Superconductivity in the 2D Hubbard Model
2Dハバードモデルの基底状態を24×24サイトの補助場量子モンテカルロ法で研究。狭いシリンダーで見られた静的ストライプは境界アーティファクトであり、真の2D熱力学的極限では動的に揺動する磁気ポケット流体が形成されることを示した。ホールドープでLifshitz転移が起きx≈0.15〜0.20でd波超伝導が出現し、現象論的超伝導ドームを再現。電子ドープでは反強磁性ドメインが保たれ超伝導が抑制される非対称性を解明した。
MatMind: A Structure-Activity Knowledge-Driven Generative Foundation Model for Materials Science
結晶材料科学向けの生成基盤モデルMatMindを提案。構造-活性知識注入・デュアルヘッドアーキテクチャ(言語推論と数値回帰の共有表現)・物理インフォームド強化学習を組み合わせた段階的学習フレームワークで構築。エネルギー・弾性率・バンドギャップ予測でGNNを上回り、無条件結晶生成でS.U.N.率65.3%を達成し、専門特化モデルに匹敵する統一基盤モデルとしての可能性を示した。
Inverse supersymmetry in finite temperature Bose-Fermi mixtures
ボーズ・フェルミ混合系における一般化超対称性(gSUSY)の破れを研究。ボソンがスピン0・フェルミオンがスピン1/2の通常SUSY と、逆のiSUSYを区別し、各ケースでゴールドスティーノの擬スピンを担うのがフェルミオンかボソンかが異なることを示した。スペクトル関数への異なる影響を解析し、^39Kと^40Kの混合系でのラジオ波・マイクロ波分光実験を提案した。
Superconductivity in the high-pressure tetragonal phase of UTe2
UTe₂の高圧正方晶相における超伝導を16GPaまでの電気輸送・磁気測定で研究。5GPa付近で超伝導が出現し6GPaでTc≈4Kのピークを持つドーム状相図を得た。正方晶相のHc2(0)≈1.2Tはパウリ常磁性限界以下で軌道制限型の従来的超伝導であり、Hc2が全結晶軸方向でパウリ限界を超える直方晶相の非従来型スピントリプレット超伝導との顕著な二分法を報告した。
Non-magnetic ground state in A$_2$WCl$_6$ (A = Cs, Rb, K): A face-centered cubic system of spin-orbit-entangled J = 2 states
強スピン軌道結合を持つタングステン塩化物A₂WCl₆の電子・磁気・構造特性を報告。W⁴⁺の5d²配置は立方環境でJ=2スピン軌道絡み合い状態を形成し四極子・八極子秩序が期待される。しかしK₂WCl₆では立方晶→正方晶転移が縮退を解いて非磁性一重項基底状態を生成。Rb・Cs系も最低温まで非磁性で局所的な四極子成分由来の微小構造異常が見られた。
Exact spectrum and anomalous relaxation in the open disorder-free Sachdev-Ye-Kitaev system
乱れのないSYKモデルにLindbladフォルマリズムで散逸を取り入れ、任意サイズNでリウビリアンの固有値と射影超演算子の厳密解を導出。長時間減衰を支配するギャップが熱力学的極限先行時に散逸なし極限でゼロにならない異常緩和を示し、量子カオスとのつながりを示唆。散逸強度増加に伴うスペクトルの複素→実固有値転移も発見した。
Microscopic mechanism of high-temperature superconductivity revealed by ab initio studies on hole-doped multilayer cuprates HgBa$_2$Ca$_2$Cu$_3$O$_8$ under pressure
最高Tc≈134K(常圧)・160K(加圧)を記録する三層カップレートHg1223の第一原理ハミルトニアンを変分+ニューラルネットワークで解いた。d波超伝導秩序パラメータの圧力依存ドーム構造が実験と一致。加圧でのTc上昇はホッピングtの増加、局所クーロン反発Uの減少、とりわけオフサイト反発Vの大幅な減少が鍵であることを解明し、モット絶縁体からの仮想真空を介した創発的局所引力がBCS機構と対照的なペアリング機構であることを示した。
Simultaneous nanoscale imaging of local conductivity and chemical potential in a quantum Hall isospin ferromagnet
走査マイクロ波インピーダンス顕微鏡とKelvinプローブ力顕微鏡を統合した走査型導電率・化学ポテンシャル顕微鏡(SCCM)技術を開発。2層グラフェンの量子ホール状態と多体ランダウ準位エネルギースペクトルを実証後、わずかにツイストされた二重2層グラフェンに適用。量子ホールイソスピン強磁性状態の予期せぬ再出現カスケードを発見し、サブバンド間ランダウ準位交差との関連から包括的量子ホール相図を構築した。
Thermal Processing Limits in Oxide-Channel Ferroelectric Field Effect Transistors
酸化物半導体チャネル強誘電体FeFETの高温アニール耐性を系統的に研究。HZO/Al₂O₃/HZOゲートスタックを用いたIGOチャネルFeFETは650℃30分、IWOチャネルは650℃10分のアニールまで動作可能。メモリウィンドウ向上は消去状態閾値電圧の正シフトに起因し、X線回折でアニール温度増加に伴う酸化物チャネルの構造変化を確認した。
What Is a Pattern in Statistical Mechanics? Formalizing Structure and Patterns in One-Dimensional Spin Lattice Models with Computational Mechanics
計算力学の情報理論・計算理論的手法で1次元スピン格子モデル(有限レンジイジング・固体-固体・三体)の構造とパターンを形式化。超過エントロピーと統計的複雑性でプロセスの構造を定量化しε機械で生成機構を特定。1次元スピン配置のボルツマン分布の新導出を示し、典型配置との整合性を検証した教育的資料。
Inhomogeneous Coulomb Models Without Defects are Sick: Domain Wall Energies Scaling as Volume (not Boundary Area)
∇·⟨B⟩=0制約を満たすクーロンモデルで欠陥なしの場合、一般的な境界条件での定義域壁エネルギーが面積ではなく体積に比例してスケールすることを示した。六頂点モデル・量子ダイマー・磁場下の古典スピンアイスで実証し、クーロン系において∇·B≠0の欠陥(モノポール)が熱力学的に必然であることを証明した。
Coexistence of High Temperature Superconductivity and Antiferromagnetic Order in a Cuprate with Multiple Hole Fermi Pockets
7層ビスマス系カップレートBi2267を高分解能レーザーARPESで研究。複数のホールフェルミポケットを持つ系でTc≈75Kの高温超伝導が強い反強磁性秩序と共存することを発見。軽くドープされたCuO₂面のフェルミポケット沿いに最大42meVの大きなエネルギーギャップを観測し、超伝導のノード・反ノード依存性に関する従来的理解に挑戦した。
7層銅酸化物のARPES、熱いな。
Discovering and decoding latent mean-field structure with variational autoencoders
変分オートエンコーダー(VAE)が多体系の結合確率分布を再現する容量基準を確立。潜在チャンネルのレートと二分相互情報の比較から、任意の成功したVAEの条件独立デコーダーは有限サイズ平均場因子化と構造的に同一であることを示した。Curie-Weiss・Hopfield・Maier-Saupeモデルおよびサラマンダー網膜記録で検証し、VAEが潜在平均場理論の発見ツールとなることを実証した。
Statistical Mechanics of Random Matrices
ランダム行列の統計力学に関する講義ノート。疎・希薄ランダム行列のスペクトル理論にキャビティ・レプリカ法、リゾルベント技術、個体群動力学、典型的スペクトル密度、スペクトル計数ゆらぎ・大偏差、条件付きスペクトル、非エルミート拡張などを系統的に解説。著者自身の研究を中心に体系的教育資料として編纂された。
Designing electronic magnetoelectric matter with organic quantum spin trimers
有機ラジカル結晶TNN·CH₃CNの等辺三角形S=1/2スピントライマーが磁気モーメントと電気双極子を内在的に絡めることを実証。磁化・熱力学・誘電測定で磁場誘起多相(1/3磁化プラトーを含む)と顕著な誘電異常を観測。幾何学的フラストレーションがトライマー双極子の集団秩序を安定化し、量子スピンクラスターから磁電気材料を底上げ設計する新原理を提示した。
Non-Bloch band theory of boundary-controlled magnon edge modes in an antiferromagnetic chain
1次元反強磁性スピン鎖の磁気励起を非ブロッホバンド理論で解析。線形スピン波理論での動力学行列は非エルミート型で従来のバルク不変量は自明だが有限系では境界局在モードが出現する。一般化ブリルアンゾーンと新しい巻き数を構築してバルク-境界対応の破れを解決し、境界ポテンシャル調整によるエッジモード制御とvan der Waalsナノ構造での実験的検証を提案した。
Layer-parity-defined surface polarization in Nb$_3$Cl$_8$ for excitonic modulation at van der Waals interfaces
層状Nb₃Cl₈のブリージングカゴメ格子の三量体化で面外電気双極子が生じAB積層で反強誘電的配置となり表面分極が層のパリティで決まることをKPFMで直接可視化した。奇偶層での表面電位の顕著な振動を観測し、層内の極ドメインも同定。モノレイヤーMoSe₂との界面でこれらの表面分極テクスチャーがエキシトン発光をドメイン依存的に変調することを実証した。
Unconventional incommensurate epitaxy of superconducting FeSe films on SrTiO$_3$
SrTiO₃基板上のFeSe/FeTe多層膜をXRDと走査透過型電子顕微鏡で研究。X線回折は完全な面内エピタキシャル整合を示すがSTEMではFeSe/SrTiO₃界面に原子レジストリがなく格子不整合に対応する周期的横シフトのみ存在することを発見。転位などの緩和特徴もなく、結晶方位は揃うが原子整合のない非従来型コンメンシュレートエピタキシー体制を提案した。
Crystal Shape and Lattice Deformation in Powder Diffraction
粉末回折のピーク形状精密化のためのフーリエベース一般化フレームワークを提案。結晶ドメイン形状変形・格子変形・形状-格子相対向きをテンソル演算として独立精密化可能。連続アフィン変換で任意粒子形状・異方性変形・任意相対向きを単一フレームワーク内で模型化し、仮想散乱実験によりサイズ・形状・格子変形・相対向きを高精度で同時決定できることを実証した。
The group theory of Raman effect in magnetic materials
磁性材料のラマン効果における対称性制約をオンサーガー相反性関係を用いて研究。全磁性点群のラマンテンソル表を作成し直積表現法で選択則を包括的に解析。CrSBrのラマン分光の謎を解明し、磁気ラマンベクトルが磁気モーメント方向に直交しうる見落とされてきた現象を同定した。実験・理論双方のラマン研究に有用なテンソル表を提供した。
A Robust Agentic Framework for Expert-Level Automation of Atomistic Simulations
原子スケールシミュレーションの専門家レベル自動化フレームワークPaimonを開発。入力準備やデータ解析などの機械的作業を自動化し、物理的に正しそうに見えるが誤った「サイレントエラー」を抑制することで信頼性を大幅に向上。外部科学エージェントとの協調・文献手法の自律的再現を実証し、研究者が科学的思考に集中できる連続ワークフローを提供した。
Evolution of terahertz third harmonic response across rare-earth nickelate phase-diagram
希土類ニッケレートにおけるTHz第三高調波生成(THG)を研究。THG振幅は電子・磁気相の強度に高感度で、急峻な相転移を持つ膜では絶縁体-金属転移温度と磁気転移温度でそれぞれ極大・極小が一致。負の電荷移動絶縁体でのTHz高調波生成の一般化理論を構築しTHz非線形性向上戦略を提示、強相関材料へのTHz HHG研究の適用範囲を拡大した。
Uniaxial-Stress-Induced Magnetic Transitions in the Triangular-Lattice Antiferromagnet PdCrO2
三角格子反強磁性体PdCrO₂への一軸応力印加で磁気フラストレーションを精密制御。X線回折・中性子回折・応力-ひずみ関係測定から一次の応力誘起磁気転移を発見し、格子定数が0.21%収縮。この転移でヤング率が約80GPa増加しポアソン比が約1から約0.4に低下する「ロック」現象を観測した。フェルミ面ネスティングによる説明を提案した。
Crystallography of periodic nanotextures in a strained Mott insulator
エピタキシャルひずみCa₂RuO₄薄膜の金属-絶縁体転移以下で自発形成する交互構造相ストライプを大体積X線逆空間マッピングで研究。24の非等価ブラッグ反射のサテライト強度がパラメータフリー曲線に収束し、{012}界面で区切られた数nmドメインのコヒーレントマルテンサイトラミネートと同定。両共存相がLaAlO₃基板上でも直方晶空間群を保持することを示した。
Frequency-resolved decoherence spectroscopy of a semiconductor charge qubit coupled to a high-impedance resonator
GaAs二重量子ドット電荷量子ビットをSQUIDアレイ共振器に容量結合したハイブリッド回路QEDを構築。量子ビット遷移周波数3〜6GHzの広帯域で周波数分解デコヒーレンス分光を実施し、低周波数では位相緩和・高周波数ではエネルギー緩和が支配的であることを特定。弛緩率の3乗スケーリングは圧電フォノンバスへの結合と一致し、圧電フォノン誘起スペクトル密度への周波数分解アクセスを実現した。
Radiowave-induced Resistance Oscillations
2次元電子ガスにラジオ波(UHF帯)を照射したときに現れる新たな磁気抵抗振動を実験的に発見。マイクロ波誘起抵抗振動(MIRO)とは異なりωc≫ωの領域で出現し、振幅は照射パワーに依存せず周期はラジオ波電場で制御され1/Bまたは1/B²周期性を示す。短距離不規則性の変位モデルでこれらの特徴を説明した。
-2026/6/9--
Self-organized Floquet band geometry in cavity-driven quantum materials
外部レーザーを使わずにキャビティ内で自発生成されたコヒーレント場がFloquet的に電子バンドを修飾する新パラダイムを提案。半導体層をキャビティに埋め込みDC駆動すると時間周期的なリミットサイクルが形成され、時間反転対称性の破れた材料の異常ホール応答が制御可能になることを示した。電気的に制御可能な非平衡相のプラットフォームを確立した。
Matching Terahertz and Hall Mobilities as a Hallmark of Intrinsic Charge Transport in Metal-Halide Perovskites
エピタキシャルCsPbBr₃単結晶において光ポンプ-テラヘルツプローブ法による局所移動度とホール効果による巨視的移動度が約30 cm²V⁻¹s⁻¹で一致することを実証。欠陥のないキャリア輸送がミリメートルスケールで達成可能であることを示し、軟格子ペロブスカイトにおける真性輸送体制の存在を確認した。
Field-rigid Ising antiferromagnetism with giant spin-flip fields in Van der Waals UOTe
ファンデルワールス物質UOTeにおいて150 K以下でのc軸反強磁性秩序と2次元イジング臨界指数(β=0.14)を確認。パルス磁場73 T測定で約50 T付近から始まるメタ磁性転移を観測し、高温秩序・準2次元磁気臨界性・近藤効果・金属輸送・トポロジーが共存する巨大スピンフリップ場をもつIsing反強磁性体を実証した。
Engineering magnetic anisotropy and ferromagnetism in topological Kagome metal GdV6Sn6 via Nd substitution
カゴメ金属GdV6Sn6においてGdサイトをNdで置換すると複雑な磁気基底状態が強磁性的に変化し、c軸が磁化容易軸として出現することを報告。低磁場で負の磁気抵抗が観測され、高磁場では四回対称異方性が現れる。希土類置換によるRM₆X₆系の磁気異方性とマグネトトランスポートの制御可能性を実証した。
Complex Temperature-dependent Thermal Conductivity in a Sawtooth Chain Magnet Fe₂SiSe₄
幾何学的フラストレーション磁性体Fe₂SiSe₄の熱輸送測定を実施。二つの磁気転移(110 Kおよび50 K)に起因するスピン-フォノン結合により熱伝導率に二重ピーク構造が出現。50 K以下で共鳴散乱が抑制されて熱伝導率が急増し、高温ピークの約5倍の低温ピークが現れることを発見した。
Impact of capacity volatility and input substitutability on supply chain resilience
サプライチェーンの確率論的ショックへの脆弱性をFeld-Barthelemy框組みに基づき分析。長いサプライチェーンでは平均キャパシティ増加より変動性低減が重要であることを示した。インプット代替可能性が確率ショックを分散させ、サプライヤー多様化がネットワークトポロジー効果によって独立に在庫レジリエンスを高めることを明らかにした。
Layer-Polarization-Driven Metal-Insulator Transition in multi-band Graphene Moiré Superlattices
hBNとABAスタックトリレイヤーグラフェンのモアレ超格子において垂直変位場によるレイヤー分極でバンド構造を制御。変位場増加に伴い多バンドから実効的単バンド構造へ転移し、ホール側の副ディラック点で金属-絶縁体転移が観測された。量子キャパシタンス測定と理論計算によりレイヤー選択的モアレカップリング機構を同定した。
Characterization of Nonlinear Dynamics in Semiconductors in Frequency Domain using Modulated Photoexcitation
CdSeを対象系として位相変調ビームペアによる光励起で半導体の非線形ダイナミクスを周波数領域で解析する手法を提案。全フォトルミネッセンスの周波数成分を分析することで自由キャリアと励起子の再結合速度などを定量的に評価できることを実証。半導体デバイスの超高速過程の簡便な診断ツールとして機能する。
Light-tunable quantum metric non-linear Hall response in Berry dipole semimetals
ベリー双極子半金属において光が量子メトリックを媒介する本質的な非線形ホール伝導率に与える影響を理論的に調査。光照射が量子メトリック双極子に調整可能な非対称性を誘起し、非線形ホール信号の方向が光振幅の閾値を超えると反転することを発見。光がトポロジカル半金属の量子幾何応答を制御する有望な手段となることを示した。
Theory of learning of high-dimensional controlled non-linear dynamical systems (I): models and methods
ニューラルODEをオンライン確率的勾配降下法で学習する理論的モデルを導入。動的平均場理論(DMFT)でトレーニングダイナミクスを解き、高次元極限での学習曲線を導出した。ResNet・自己回帰モデル・生成モデル・RNNなど幅広い設定を統一的に扱える枠組みを構築し、推論ダイナミクスと訓練ダイナミクスの双対的な動力学的性質を活用した。
Towards Engineering Material Neural Networks
学習可能な物理パラメータとニューラルネットワーク型形態を持つ荷重構造材料(Engineering Material Neural Networks, EMNN)の概念を提案。適応的ノードが相互接続された構造が連続関数を近似できることに着目し、コンポジット・建築材料・生体・工学生体材料を候補として挙げた。知能を電子回路でなく材料構造自体に埋め込む新方向を示した。
How Similar Can Fractional Chern Insulators Be to Fractional Quantum Hall States? Moiré-Enhanced Gaps and Excitation-Spectrum Correspondence
フラクショナルChern絶縁体(FCI)のバンド内電荷密度変調の逆格子成分がギャップと励起スペクトルに与える役割を理論的に解析。小波数成分はFCIギャップを抑制し大波数成分は増強する。この原理をモアレChernバンドに適用して堅牢なFCIの実用的診断量を特定し、非アーベル状態への一般化も示した。
Six Open Questions in Machine-Learned Interatomic Potential Foundation Models
機械学習分子間ポテンシャル(MLIP)の基盤モデルに関する6つの未解決問題を整理・考察した総説。基盤MLIPの定義を確立したうえで、大規模多様データセットで学習したモデルの汎化性・精度・転移学習・外挿性などの根本的課題について論じる。今後の最先端MLIP研究を方向づける重要な問いを提示している。
Direct High-Magnetic-Field Coupling to Stripe Order in a Cuprate Superconductor
銅酸化物超伝導体において44 Tまでの高磁場と自由電子レーザーX線を同期させて電荷秩序を観測。磁場に対して電荷秩序振幅と相関長が線形に増加し渦糸融解転移以上でも持続することを発見。磁弾性応答は副次的現象であり、磁場がストライプ秩序のスピン成分に直接結合するというこれまで隠れていたメカニズムを示した。
著者が多い
Polar and quadratic magneto-optical Kerr effects in nonmagnetic/ferromagnet bilayers for spin-orbit torque measurements
W/CoFeB二層膜においてスピンホール磁気抵抗(SMR)が異常・平面ホール抵抗に与える影響でスピントルク効率決定が複雑化する問題を検討。MOKE測定では二次/極性Kerr信号比がHall抵抗比より著しく小さく、可視光域でのSMRのMOKE応答への寄与は無視できることを確認。MOKEが信頼性の高いスピントルク効率評価法であることを示した。
Bulk Superconductivity driven by Disorder-Induced Delocalization in 4Hb-Ta(S₁₋ₓSeₓ)₂
非従来型超伝導体4Hb-TaS₂のSe/S置換による無秩序効果を研究。乱れた試料ではバルク超伝導が発現するが清浄な試料では発現しないことを発見。Mott的(1T-)層でのキャリア非局在化が新たなフェルミ面を形成し、超伝導の主要駆動力がMott状態の脆弱性にあることをSTMと輸送測定で明らかにした。
熱ホール効果がおまけとは。
Non-Abelian braiding in Abelian Fractional Quantum Hall Phases from realistic interactions
ν=1/3のLaughlin分数量子ホール相において現実的な2体相互作用を用いた非アーベルエニオンのブレイディング実現法を提案。Laughlin基底状態をMajoranaフェルミオンを持つ非アーベル準孔の流体として記述し、静電トラッピングポテンシャルで局所的に非アーベル準孔へ分数化できることを有限サイズスケーリングで実証した。
-2026/6/5--
Magnetic-field driven hybridization of heavy- and light-hole Rydberg excitons in GaAs quantum wells
GaAs量子井戸中のリドベルグ励起子(重正孔・軽正孔)の磁場誘起ハイブリダイゼーションを理論・実験の両面から研究。ラッティンジャーハミルトニアンに基づく多バンド励起子モデルでクーロン相互作用・磁気閉じ込め・バンド混合を同等に扱い、基底状態と4つのリドベルグ励起子のダイアマグネティックシフト・ゼーマン分裂を実験と良好に一致させた。励起状態では低磁場からバンド混合が顕著になることを示した。
Breakdown of Thermalization from Real-Time Dynamics in the Two-Dimensional Hubbard Model
2次元ハバードモデルにおける熱化の実時間ダイナミクスをトランスフォーマー型ニューラルネットワーク量子状態を用いた時間依存変分モンテカルロ法で研究。弱〜中程度の相互作用では二重占有数が熱平衡値に収束するが、臨界相互作用Ucを超えると熱平衡から大きく外れ、熱化の破綻が生じることを数値的に実証した。
Opinion dynamics on social proximity disordered networks
空間的近接性に基づくガブリエルグラフ上での意見形成ダイナミクスを幾何学的無秩序パラメータを用いて研究。正方格子から空間ランダムネットワークへの遷移に伴う集団合意の出現・崩壊を磁化・帯磁率・ビンダーキュムラントで分析し、2次相転移の臨界指数が2次元イジング普遍クラスと一致することを示した。
Fermiology and the Candidate Chiral Superconductor in Rhombohedral Tetralayer Graphene
菱面体4層グラフェンの超伝導領域を含む広範な相図で量子振動を測定。スピン・バレー偏極クォーターメタルの単純連結フェルミポケットから超伝導領域を貫く複雑な「マルチトーン」状態への転移を発見し、簡単なクォーターメタル描像との非整合性を示した。正規状態の複雑さがキラル超伝導の探索に新たな制約を与えることを論じた。
A nanoscale magnetic spectrum analyzer based on qubit dressed states
NV中心量子センサーにダイナミカルデカップリング中マイクロ波ドレッシング場を適用し、任意周波数の目標信号を検出帯域に増幅・周波数混合するナノスケール広帯域磁気スペクトル分析手法を開発。YIG薄膜中のスピン波のコヒーレント・ノイジーなダイナミクスを広い周波数域で検出することを実証し、多様な物理化学系への汎用性を示した。
Realistic quantum device data synthesized by consumer AI and how to identify it
市販のChatGPTを用いて量子ビット制御・マヨラナ粒子・ジョセフソン効果・量子ドット等の量子デバイス実験データを現実的に合成できることを実証。AIは物理方程式と実験信号の基本特徴を利用するため専門的学習データが不要であり、合成データの拡散防止策として大量の一次データ共有を推奨した。
Ideal Quantum Geometry for Fractional Chern Insulators
分数チャーン絶縁体におけるベリー曲率と量子メトリクスの幾何学的制約を概説し、運動量空間でのブロッホ状態の正則性によって幾何学的境界が飽和する条件を論じた。最低ランダウ準位との深い接続を解明し、モアレ材料等の新興プラットフォームにおける分数位相相探索への含意を提示した。
BCS-BEC crossover driven by small Fermi pockets of a high-Tc cuprate superconductor
4層銅酸化物Ba2Ca3Cu4O8(F,O)2の清浄内部CuO2層でARPESと量子振動測定を実施し、小フェルミポケットと大きな超伝導ギャップの共存(BCS-BECクロスオーバーの特徴)を初めて実証。ギャップ対フェルミエネルギー比Δ/εF≈0.6・Tc/TF≈1.3が2次元超伝導の理論上限に達し、反強磁性秩序にもかかわらず顕著なBCS-BECクロスオーバーが現れることを示した。
Study on the validity of IPT+parquet method as an impurity solver in DMFT focusing on orbital fluctuations
動的平均場理論向けの低コスト不純物ソルバーIPT+parquetの軌道揺らぎへの適用妥当性を数値的厳密ソルバーとの比較で検証。通常のIPTでは捉えられない軌道揺らぎチャンネル間の競合をIPT+parquetが正しく捉えられることを確認し、多バンド系における実用的な不純物ソルバーとしての有用性を示した。
OHS御大の論文、100万年ぶりにみたきたする
Symmetry-Selective Stabilization of Charge-Density Wave in ScV$_6$Sn$_6$
ScV6Sn6に対して1軸ひずみ下の高分解能X線回折を実施。[H00]・[HH0]方向の圧縮が結晶対称性を六方晶から斜方晶に低下させ、面内CDWドメインの縮退を解いて長距離秩序を安定化・増強することを発見した。フォノン計算と現象論的ポッツモデルにより、ひずみ依存イジング結合がTCDWの上昇を主導することを示した。
A granular Büttiker-Landauer motor
ビュッティカーとランダウアーが予言した「非一様温度場中の粒子が低温域に集積し、ポテンシャル力と組み合わさって定常粒子電流が生じる」現象を、振動弾性板上の砂粒マクロ系で初めて実験的に実現。チャドニー図形の形成を含む定量的理論予測を巨視的系で確認した。
Thermodynamics of bouncing grains
振動板上で弾む砂粒の拡散を実験的に研究。温度一様時はマクスウェル・ボルツマン統計と揺らぎ散逸定理が成立するが、温度勾配があるとフィックの法則が破れ、チャドニー実験向けに提案された新しい輸送関係式を支持する結果を得た。非平衡定常状態の熱流束の表式も導出し実験で検証した。
図1の使いまわしじゃん
The KNN rollercoaster: from bulk ceramics to phase engineered wafer-scale thin films
8インチウェハ上のMnドープKNN薄膜を系統的に研究し、薄膜の最適組成がバルクの等モル標準とは根本的に異なることを実証。Na富化組成(>70 at.%)が基板誘起制約を克服してピロクロア形成を抑制し、完全(001)配向と優れた圧電特性(d33f=79 pm/V、e31f=10 C/m²)を達成することをDFT計算で裏付けた。
Superconductivity beyond band geometry: emergence of pair quantum geometry
多バンドハバードモデルから対状態の厳密な有効質量定理を導出し、クーパー対の有効質量にバンド構造寄与に加えて「対量子幾何」という新しい幾何学的寄与が存在することを示した。解析継続により非エルミートな双直交対幾何と複素クーパー対有効質量が生じ、虚部がランダウ減衰を反映することを格子モデルで定量的に検証した。
A microscopic design rule for spin supersolids in triangular-lattice magnets
三角格子コバルト酸塩ファミリーの現実的スピンモデルを構築し、交換異方性Δが正三角形結晶場とスピン軌道結合の強度比で決まることを示した。この枠組みがファミリー間で対照的な異方性を説明し、X/Y元素置換によるΔの系統的傾向を予測して、スピンスーパーソリッドの候補材料を同定する設計指針を提示した。
Unveiling orbital landscapes in strongly correlated bulk nickelates with s-NIXS
s軌道非共鳴非弾性X線散乱(s-NIXS)を用いて、形式的Ni価数が異なる3種のバルクニッケル酸塩(Ni3+/2+/1+)の軌道イメージングを実施。LaNiO3の低スピン軌道配置、LaNiO2のdx2-y2配置、La2NiO4の有効eg結晶場分裂を最小限の理論入力で直接解明し、強相関材料研究へのs-NIXSの有用性を示した。
Discovery of hidden order in the Shastry-Sutherland magnet Nd2Be2GeO7
フラストレート磁性体Nd2Be2GeO7において250 mKの比熱異常を観測したが、ゼロ磁場中性子回折とμSRは静的磁気秩序を示さず「隠れた秩序」状態を発見。磁場印加・除去後にのみ抑制されたモーメントの磁気ブラッグピークが現れる特異な振る舞いを示し、量子スピン液体と長距離磁気秩序の臨界近傍に位置することを示唆した。
Optical Signature of Moiré Superlattices Formed by Twisted SrTiO3 Membranes
ミリメートルスケールの36°ツイストSrTiO3酸化物二層膜を作製し、分子動力学シミュレーションで非対称ツイスト界面によりラマン活性が大幅増強される新しい低周波ラマンモードを発見。第二高調波発生観測と透過型電子顕微鏡撮像により強い層間結合を確認し、ツイスト酸化物のフォノン・非線形光学特性制御の指針を示した。
Revealing quantum geometry effects in magic angle twisted bilayer graphene using the circular photogalvanic effect
マジックアングル2層グラフェンデバイスで近赤外光を用いた光電流研究を実施し、熱電効果と光ガルバニク効果を分離。円偏光光ガルバニク効果(CPGE)を広いドーピング・温度域で観測し、歪みグラフェンのベリー曲率双極子理論と一致することを示した。充填率ν≈-2近傍でのCPGE消失から追加的な対称性破れを発見した。
Dynamic structural inhomogeneity in strontium ruthenate
Sr2RuO4の拡散中性子・X線散乱でピコ秒タイムスケールの自己組織化構造不均一性を発見。外因性無秩序でなくRuO2面の酸素原子相関変位に由来し、そのパターンが第一原理計算の軌道秩序歪みと一致する。軌道効果がSROの物理に重要な役割を果たす可能性を示し、銅酸化物・ニッケル酸塩等への広い含意を持つ。
Quantum Thermal Logic Gates
金属熱浴とトンネル結合した量子ドット系において熱電流を利用した量子熱論理ゲートの新概念を提案。古典電子論理ゲート回路との1対1対応を発見し、量子回路における論理演算を実現するナノ電子量子回路アーキテクチャを提示した。熱流制御による量子情報処理への新しいアプローチを示す。
Particle-Hole Ghost Interference in Superconductors
超伝導体中の単一不純物と線欠陥・テラス端・位相境界の組み合わせによる粒子-正孔「幽霊」干渉を理論的に提案。2kFフリーデル振動に加えて双曲線縞を生成し、不純物ポテンシャルの1次で現れるため2不純物ヤング干渉より強い。超伝導秩序パラメータのフェルミ面異方性を感知できSTM/STS測定で検出可能な局所プローブとなる。
1/3 Fractional and Gapless Integer Quantum Anomalous Hall States in Rhombohedral Graphene
R5G/hBNモアレ超格子でν=1/3分数チャーン絶縁体(FCI)状態を量子容量・輸送測定で発見。変位場チューニングでFCIから電荷密度波への位相転移を観測し、FQAH状態がハーフフィリングに対して粒子正孔対称性に近い構造を持つことを示した。ν=1でギャップのあるIQAH状態からギャップレスの高圧縮率状態への転移を直接熱力学的に特性評価した。
Superconducting triode effect in a quantum-dot Josephson junction with a biased top gate
非対称量子ドットジョセフソン接合にバイアストップゲートを加えることで時間反転対称性を保ちながら超伝導トライオード効果を提案。トップゲートで連続的に制御可能な非相互超電流が実現し、RF照射下でシャピロステップの非対称性から完全定量化超電流整流を実証。超伝導ダイオード効果の新機構と超電流非相互性の新チューニング手法を提示した。
-2026/6/4--
Round-Robin Test of a Light-Emitting Electrochemical Cell: Establishing a Reference Protocol for Quality Research
発光電気化学セル(LEC)の標準参照プロトコルを開発し、9つの国際研究グループによるラウンドロビン試験で検証。材料調達から素子製造・動作まで詳細な手順を定め、良好なLEC性能が再現可能であることを確認。印刷製造に適した持続可能な発光薄膜デバイス研究の品質向上に貢献する。
なんて真面目なんだ
Moiré enabled spin pumping and preservation in MoSe2/WS2 heterobilayers
MoSe2/WS2ヘテロ二層構造において、モアレパターンがスピン緩和時間を2桁延長し1ミリ秒以上を達成することを実験・理論の両面で実証。スピン混合を抑制するメカニズムを解明し、ナノワット光で50%以上のスピン整列を実現。量子センシングや情報処理への応用可能性を示す。
Electronic primary thermometry -- experimental comparison of the Coulomb Blockade and Shot Noise Thermometer
ケルビン再定義後の低温一次温度計として、クーロンブロッケード温度計(CBT)とショットノイズ温度計(SNT)を20〜235 mKの範囲で比較実験。両者の測定値は約2.5%以内で一致し、測定周波数の不確かさが低温域でのSNT誤差に有意な影響を与えることを示した。
Breaking the width-scaling limit in high-performance atomically thin 2D nanoribbon transistors
MoS2二次元半導体ナノリボントランジスタを幅15 nmまで微細化し、従来のスケーリング則に反してオン電流密度が最大230%向上することを実証。オン/オフ比の維持と移動度向上を確認し、幅スケーリング限界を突破。究極的なトランジスタ微細化への道を開く成果。
Perfect Nonreciprocal Axion-polaritons
磁気秩序パラメータ揺らぎから生じる動的アクシオン準粒子が形成するアクシオンポラリトンにおいて、外部電場・磁場下で完全な非相反分散を理論的に示した。一方向の光子がアクシオンと完全に分離される「完全非相反」状態が光学アイソレータとして機能することを示す。
When Screening Current Controls Ferroelectric Switching: From Field-Limited to Current-Limited Regimes under an SPM Tip
走査型プローブによる強誘電体スイッチングが電場駆動ではなく遮蔽電流の供給速度により制限されることを実験とシミュレーションで実証。空間電荷制限緩和が領域成長を律速するメカニズムを特定し、ナノスケール畿内壁則の見かけの破綻を説明。電流制御による決定論的ドメイン工学を提案する。
Probing PbTe-Pb nanowire devices with radio-frequency reflectometry
マヨラナゼロモードの候補材料であるPbTe-PbナノワイヤデバイスにRF反射測定技術を実装し、抵抗・容量センシング両モードの動作を実証。CdTe基板の誘電損失の影響を考察し、有限磁場でのゼロエネルギーモード検出への適用可能性を確認。トポロジカル量子計算への応用を開く。
QKX研、手広いな
Antiferromagnetic Quantum Criticality in Infinite-Layer Cuprates Sr1-xNdxCuO2
オゾン支援MBEで合成した無限層型銅酸化物Sr1-xNdxCuO2薄膜でホール輸送を測定。臨界ドーピングxc~0.155での反強磁性起源のフェルミ面再構成を確認し、スピン密度波モデルで定量的に再現。超伝導抑制後に2 Kまで持続するストレンジメタル挙動を観測し、非従来型超伝導理論の基準系を確立した。
結構はっきり変わるね
Dipolar interlayer excitons in transition metal dichalcogenide alloy heterobilayers
カルコゲン合金TMDヘテロ二層構造MoS1.4Se0.6/MoSe2において、約1.4 eVに層間励起子発光を観測。励起強度増加に伴う青方偏移から反発双極子間相互作用を確認し、ナノ秒スケールの長寿命を実証。van der Waals材料における双極子励起子の工学的制御プラットフォームを提供する。
Why Fe doping kills photoluminescence in CsPbCl3 but not in CsPbBr3: Role of midgap Fe 3d states and electron-phonon coupling
Fe添加CsPbCl3でのPL消光の起源をDFT計算で解明。Fe 3dミッドギャップ状態が非発光再結合を駆動するが、CsPbBr3との差異は両材料の電子-フォノン結合の強さの違いに起因することを示した。ハライドペロブスカイトにおけるドーパント誘起非発光過程の統一的微視的枠組みを提供する。
Local multiferroic ordering at room temperature in collinear magnetoelectric antiferromagnets induced by flexo-Zeeman coupling
磁気電気反強磁性体Cr2O3において、室温でマルチフェロイック特性を示す特定ドメイン壁の存在を実験的に実証。フレクソゼーマン相互作用により反強磁性テクスチャで磁化が誘起される交換起源の非等方メカニズムを解明。磁気電気スピン軌道メモリ・ロジックへの応用に向けた基盤を築く。
Nodal superconductivity with spin-triplet component in a noncentrosymmetric weakly-correlated metal
非中心対称弱相関金属Nb18Re82において、4つの結晶方位で低温走査型トンネル分光を実施。方位依存の非等方性が混合パリティ超伝導秩序変数を要求し、スピントリプレット振幅がシングレットの半分に達することを示した。強い電子相関なしでも混合パリティ状態が実現可能であることを実証する。
A unified theory of thin film and bulk bilayer nickelates
加圧バルクと薄膜の二層ニッケル酸化物超伝導を二成分シナリオで統一的に説明。ドーピングに伴う2つの超伝導ドームと価数結合状態を予測し、dz2ハーフフィリング近傍の絶縁相を理論化。酸素欠陥による超伝導抑制とコンド散乱の出現を説明し、常圧でのバルク超伝導実現に向けた指針を提案する。
Topography-based navigation in a millikelvin scanning tunneling microscope using binary-encoded position markers
270 mKで動作するコンパクトなSTMに、リソグラフィ製の2値符号化金パターンを用いたナビゲーションシステムを実装。200 nm角ピクセルの4×4配列で16ビット座標を符号化し、1回のSTMスキャンで350×350 μm²の絶対位置を決定。ナノフレークやナノデバイスの低温トンネル分光に向けた汎用プラットフォームを提供する。
Experimental observation of three-dimensional Anderson localization of electromagnetic waves
無秩序金属集合体中でのマイクロ波の三次元アンダーソン局在を実験的に明確に証明。異なる金属体積分率サンプルで拡散と局在の挙動を比較し、透過ビーム幅のスケーリング解析が理論・数値計算と良好に一致することを確認。長年未解決だった電磁波の三次元局在を初めて確証した。
Tunable Resonator Integrated Magnetometry
超伝導磁束可変共振器(tRes)を超伝導チップファウンドリで設計・試作し、LC回路の高速応答とSQUIDの磁束感度を組み合わせたミリケルビン磁力計を実現。MHzの磁気サンプリングレートを達成し、2測定モードで段階的に複雑さを増した3回路を評価。量子非破壊測定特性を持つ汎用磁力計として期待できる。
Very strong light-matter coupling in patterned GaAs heterostructures
パターン化GaAs/AlGaAsウェーブガイド(12量子井戸)において、重ホールと軽ホール励起子が単一ポラリトン状態で混成する超強光-物質結合を実証。磁場の存在下でライドベルク励起子への結合が抑制されることを確認し、完全微視的理論で定量的に説明。量子井戸幅が光誘起波動関数混成の制御パラメータとなることを示す。
Coherent State Path Integral Monte Carlo
従来の平面波の代わりにKlauder単粒子コヒーレント状態で高温密度行列を展開する新しい量子モンテカルロ法を提案。調和振動子の弾性定数・質量を調整して計算効率を最適化できる自由度を持つ。剛直極限では内部エネルギーが正確な期待値に収束することを証明し、従来の経路積分法と比較してより大きな虚数時間ステップの使用を示唆する。
Soliton-antisoliton pairs in the supersymmetric gapped phase of an interacting Majorana chain
相互作用するマヨラナ鎖の超対称三臨界イジングギャップ相において、励起がソリトン-反ソリトン対からなることを示した。各ソリトンが局在マヨラナモードを束縛し、ペアが非局所ディラックフェルミオンを形成。超対称性の診断量がギャップ相でも有限値を持ち続けることで超対称性の持続を確認した。
Quantum Hall effect in vacancy-engineered β-Ag2Te
MBE成長プロセス中のin-situ空孔工学によりβ-Ag2Te薄膜のドナー型欠陥を抑制し、外部ゲートなしにシートキャリア密度を1桁以上調整可能にした。ν=1量子ホール状態を観測し、ランダウ準位エネルギーがマスレスディラック分散に従うことを確認。ストイキオメトリ制御によるトポロジカル絶縁体薄膜の量子ホール輸送実現法を確立した。
-2026/6/3--
Commensurability and Gap Enhancement in Superconducting Films Induced by Nonsuperconducting Layers
SISIS構造(超伝導層Sと絶縁層Iの積層)を持つ超伝導薄膜において、全膜厚と絶縁層間距離の整合共鳴により超伝導ギャップが体積値の3〜4倍に増強されることを発見。この共鳴は整合条件下で生じる空間局在量子状態に起因する。Bogoliubov-de Gennes方程式のAnderson近似をBi薄膜に適用し、量子サイズ効果の存在を確認した。
Irregular Metamaterial Networks
幾何学と物理学で拡張したネットワーク理論を、制御された不規則性を持つメタマテリアル設計に活用する枠組みを提案。規則的構造に縛られず、物性を増強する新規構造の発見が可能になる。機械学習と先進自己組織化技術を支援基盤とし、逆設計やスケーラブル製造への応用可能性を示す。
Simulating Condensed Matter Physics on Quantum Hardware
量子ハードウェアによる凝縮系物理シミュレーションの最新進展をレビュー。超伝導量子ビット・イオントラップ・超冷却原子・リドベルク配列・フォトニックシステム・モアレ量子材料を概説し、強相関系・トポロジカル相・非平衡ダイナミクスへのデジタル量子シミュレーション応用を議論する。現世代のノイズある量子デバイスを将来の耐故障量子シミュレーションへの試作として位置づける。
Coexistence of topologically nontrivial and trivial insulating states in topological Anderson Chern insulator
強磁性単層MnBi4Te7において、無秩序が時間反転対称性の破れた量子スピンホール相を量子異常ホール相(TACI)へ変換することをDFTとNEGF計算で示す。強無秩序域でTACIとゼロホール高原絶縁体状態の共存を予測し、2つの有効バンド反転が異なる臨界無秩序強度で抑制されるメカニズムを解明。実験的に検証可能な明確な特徴を提示する。
Early Experiments on Macroscopic Quantum Tunneling
1985年のClarke・Devoret・Martinisによる決定的証拠より前に報告されたマクロ量子トンネリング(MQT)の初期実験を振り返る。1979年にライデン大学で行われた低容量ニオブ点接触のrf SQUID測定(温度1〜4.2 K)を詳述し、1969年のIvanchenko・Zilbermanと1978年のLeggettによる理論予測との関連を論じる。
Scaling Laws for Neural-Network Quantum States
トランスフォーマー波動関数を用いて三角格子・正方格子J1-J2ハイゼンベルクモデルの基底状態を近似し、訓練計算量に対してV-スコア(変分精度)がべき乗則に従うことを発見。異なるシステムサイズで普遍的なスケーリング則が成立し、フラストレーションの増大とともに指数が減少することで表現難易度の定量指標となることを示す。
The pseudogap in high-Tc superconductors from SU(2) gauge symmetry and dynamic correlation effects
2次元ハバードモデルにSU(2)ゲージ理論とDMFTを組み合わせ、高温超伝導体の擬ギャップを解析。長波長磁気揺らぎがホールポケット内外の非対称減衰とフェルミアーク形成に不可欠であることを示す。アンダードープ領域のホールドーピング依存性は量子振動実験と整合する。
Negative temperature coefficient of Gilbert damping in magnetic bilayers
Py/Nd二層膜においてGilbert減衰が温度上昇とともに減少するという通常と逆の挙動を原子論シミュレーションと実験で発見。スピンポンピングによる界面増強減衰と、昇温による緩和中の界面-バルク磁化の動的分離が原因。Nd層厚を変えることで温度依存性を制御でき、スピントロニクスデバイスのエネルギー効率向上に応用可能。
Second-Order Synaptic Memory using Inherent Plasticity of Moiré Superlattices
ねじれ角無秩序を持つ純カーボン系のねじれ二重二層グラフェン(tDBLG)モアレ超格子が電子ヒステリシスと可塑性を示すことを発見。対称性の破れによる二次非線形電気応答はキャリア濃度と変位電場で符号・大きさを制御可能。電子可塑性と二次非線形性の共存を利用した二次シナプスメモリデバイスを実現し、エネルギー効率の高いニューロモーフィックコンピューティングへの道を開く。
Observation of interaction-induced fast Thouless pumping of solitons
BECの運動量空間の周期変調格子でThoulessポンピングを実現し、中程度の相互作用強度でソリトンの高速Thoulessポンピングを実験観測。相互作用誘起トポロジカル相転移境界を超えた領域では、広い相互作用範囲で高変調周波数においても非断熱的な定量化輸送が出現することを実証。断熱低周波数域ではソリトンが局在したままとなる対照的な挙動を確認した。
Multiferroicity in the two-dimensional limit in hexagonal LuFeO3 films
h-LuFeO3が1.5ユニットセルという2次元極限まで薄くなっても強誘電性と磁性の結合を維持することを実証。室温での電気分極は体積値に匹敵し、低温では長距離磁気秩序と磁気電気結合が持続。分極-磁性間の結合を媒介するK3フォノンモードが2次元極限でも安定であることを確認し、原子スケールの結合強誘電秩序制御への道を開く。
Tailoring pure valley-Zeeman spin-orbit coupling in WSe2-encapsulated monolayer graphene
平行ツイストWSe2二層に挟まれたグラフェン単層で純バレーゼーマンスピン軌道結合を実験的に実現。谷ゼーマンエネルギーとサイクロトロンエネルギーの競合によるランダウ準位の対称性強制的な並び替えを観測し、量子ホール効果における対称性破れ状態から4重縮退への転移を確認。挟み込み形状の調整によりプロキシミティスピン軌道結合の完全消光も実証した。
Predicting the conditions for observing the Mpemba effect
1次元過減衰ランジュバンダイナミクスでMpemba効果(高温系が低温系より早く冷える逆転現象)の出現条件を系統的に解析。効果の主要因がポテンシャルの多安定性ではなく境界(壁)の存在であることをFokker-Planck演算子のスペクトル分解で示す。単井戸・二重井戸ポテンシャルにわたる統一分類を提供し、多段階Mpemba転移を設計する枠組みを確立。
Microscopic derivation of the microstretch theory for carbon nanotubes
ねじれカーボンナノチューブのフォノン(ねじり・縦・ラジアル呼吸モード)に対するマイクロストレッチ有効理論を円筒面上の非線形弾性から微視的に導出。ツイストが有効理論にキラル結合を生成し、3モードを混成してフォノン分散にアンティクロッシングを開くことを示す。弾性定数をラメ定数・ナノチューブ半径・ねじり速度で表現する解析式を導出。
Ferroelectric-tunable quantum nonlinearity of chiral Bloch electrons in a moiré system
hBNカプセル化ねじれ二重二層グラフェンでhBNのスライディング強誘電性を確認し、電気輸送とSHG測定で菱面体積層起源の強誘電分極を同定。1.7〜200 Kで分極大きさが温度非依存であることを実証。強誘電スイッチ可能な非線形ホール効果(ベリー曲率起源のキラル散乱)を実現し、不揮発性・疲労耐性のプログラマブル量子幾何デバイスを示す。
Reversible Superdense Ordering of Tetragonal Lithium in a Layered Material
STEM法(イメージング・分光・回折の複合)によりLaTe3への全固体電気化学的リチウムインターカレーションをその場観測。Li濃度x=1/3〜3の3種類の秩序相と最大5%の面内歪みを特定。Li3LaTe3で正方晶対称性を持つ超高密度Li新相をvdWギャップに発見し、その可逆性を確認。次世代蓄電技術に向けてリチウム秩序と動態の完全追跡を実現した。
Chirality-resolved spectroscopy of Caroli-de Gennes-Matricon states in multiband FeTe1-xSex superconductors
THzファラデー磁気光学分光により鉄系超伝導体FeTe1-xSex薄膜の渦芯量子化励起(CdGM状態)をカイラリティ分解して観測。電子・ホールバンド由来の準粒子が逆円偏光に対応することを確認し、バンド別に準粒子寿命・渦質量・コヒーレンス長・上部臨界磁場を独立決定。テラヘルツ磁気光学が螺旋渦芯励起の直接プローブとなることを実証。
Mechanochemical Nano-Writing of an Atomically Thin Metal
AFMチップによる局所加圧でvdW積層2D材料MoTe2に50 nm分解能でPd7MoTe2超伝導相を室温近傍で合成・パターニングする手法を実証。Eyringの応力支援熱活性化モデルに従い合成温度を〜200°Cから大幅低下。有限要素シミュレーション・DFT・ab initio Monte Carlo計算でPdケミソープションが引張歪みMoTe2で促進されるメカニズムを解明した。
Demonstrating magnetic memory in iron-rhodium structures using a quantum diamond microscope
量子ダイヤモンド顕微鏡(QDM)を用いてパターン化FeRh薄膜の磁場をその場イメージングし、AFM-FM相転移を利用した磁気記録を実証。FM相の磁化方向がAFM相のネール方向を決定し、相サイクリング後も磁気配向が保持されることを確認。磁気転写の原因として、FeRh構造内の固定された非補償磁気モーメントを特定した。
Modification of Charge and Spin Textures by Light Chemical Substitution in Eu(Al1-xGax)4 (x=0.1)
共鳴X線回折によりトポロジカル磁性体Eu(Al0.9Ga0.1)4の電荷密度波(CDW)とスピンテクスチャを解析。約75 K以下に伝播ベクトルkCDW〜(0,0,0.18)のCDWが出現し、15 K付近で磁気秩序出現と同期して振幅が急減。方位角測定により楕円型螺旋スピン配置と傾斜螺旋(ヘリコイド)配置の2ドメインを同定し、x=0物質とは異なる単一磁気相を確認。
20 Second Parity Lifetime in an InAs-Pb Tetron Device
InAs-Pb(鉛)ハイブリッドテトロンデバイスでトポロジカル量子コンピューティング向けのパリティ寿命20秒を達成。AlをPbに置換して励起ギャップを向上させ位相の堅牢性を強化。新開発のrf測定技術でμeV精度のワイヤ端状態エネルギー分裂を計測。パリティ寿命は典型的なqubit動作時間(μs)より数桁長く、Pauli測定の高忠実度実現に向けた基盤を示す。
マイクロソフトの新作だ。今回はどうなるか。。。
Bernoulli principle in ferroelectrics
強誘電体ナノロッドで分極フラックス保存がベルヌーイ原理と類似した挙動を示すことを発見。断面積の狭窄部で分極が増大し拡張部で減少する。臨界拡張を超えると位相分離が起こり、分極バブル・カール・ホップフィオンなどトポロジカル分極構造が形成される。強誘電性ネマチック液晶でも分極フラックス保存が複雑メソスケール状態を支配することを実証。
Spin-chiral electron-phonon coupling in metallic strontium titanate
遠赤外光吸収測定によりSrTiO3金属でスピン媒介電子-フォノン結合を発見。磁場中の実験で、横方向極性フォノンと伝導電子の直接スピン結合により大きな実効磁気モーメントを持つキラルフォノンが生成されることを確認。抽出した結合強度はSrTiO3超伝導の説明に十分であり長年の謎を解決する。スピントロニクスおよび層状材料・ディラック金属・強誘電体系の超伝導解明への応用が期待される。
Bipolar-doped superconducting infinite-layer cuprates
無限層(Sr,Eu)CuO2と(Ca,Li)CuO2単結晶薄膜でバイポーラードーピングを実現し電子相図を構築。電子・ホールドープ両領域でARPES測定が反強磁性バンド折り畳みと超伝導の共存を確認。ホールドーピング〜0.07でフェルミアーク上に反強磁性折り畳みが出現し超伝導転移温度60 K超を記録。高温超伝導体の磁気秩序と超伝導の相互関係を究明するプラットフォームを確立。
-2026/6/2--
Advances in electrical contacts to single crystals of emerging materials for transport measurements
新興材料の単結晶に対する輸送測定用電気接点の作製技術を概説。不規則な形状や微小サイズ、劣化感受性などの課題に対し、剥離可能・不可能な単結晶の両方でリソグラフィ定義のマルチ端子電極を高品質に形成する技術的進展を紹介。研究者が各材料特性に応じた接点形成戦略を選択するための実践的ガイドを提供。
Photostationary Lifshitz transition in High Tc superconductor Bi2Sr2CaCu2O8+δ
高温銅酸化物超伝導体Bi2Sr2CaCu2O8+δにおいて、超短パルス光励起によりフェルミ面トポロジーがホール型から電子型へ変化するLifshitz転移を光定常状態として実現。時間・角度分解光電子分光により、化学ドーピングと類似したバンド構造進化を観測。光ドーピングが電荷移動・相関効果の繰り込み・欠陥捕捉の協同効果で生じることを示す。
Electron vs. hole doping in infinite-layer nickelates: electronic structure, magnetism and correlations
無ドーピングで超伝導を示す無限層ニッケル酸塩RNiO2のホールドーピングと電子ドーピング両領域を、DFT+動的平均場理論で比較研究。R(5d)状態によるNi-dx2-y2バンドへの自己ドーピングに著しい非対称性を発見。ホールドーピングで反強磁性が急速に抑制されるのに対し電子ドーピングでは安定。両領域でNi dx2-y2軌道が相関を支配し単一バンド描像が妥当と示唆。
Imaging the Magnetically Driven Reconstruction of the Electronic States in the Antiferromagnetic Topological Insulator EuSn2As2
反強磁性トポロジカル絶縁体EuSn2As2のNéel転移(24K)をまたいで変温STM/STSとDFT計算で局所電子構造を調査。冷却に伴い、反強磁性ブリルアンゾーン折り畳みによる~100meVギャップとSn空孔が鏡像対称性保護を破ることで生じる~50meVディラック点ギャップの2つの磁気駆動ギャップを分解。局在モーメントとトポロジカル状態の強結合の実空間証拠を提供。
Data-Driven Discovery of Unconventional Antiferromagnets
ゼロ正味磁化とスピン分裂バンドを併せ持つ非従来型反強磁性体の系統的探索。Materials Projectから37163個の磁性体を物理インフォームドスクリーニング・高スループット交換計算・Luttinger-Tisza解析で絞り込み189個のコリニア反強磁性体を特定。そのうち36個のアルターマグネットと11個のLuttinger補償フェリ磁性体を同定し、22+9個が新規化合物。スピンホール効果や巨大異方性を示す候補を提示。
Surface Reconstruction in Low-Temperature ARPES Spectra of Charge-Ordered EuAl4
電荷秩序EuAl4のARPESスペクトルにおける表面再構成と固有バルク帯の分離。光子エネルギー・温度・劈開履歴依存ARPESと第一原理計算を組み合わせ、高温劈開表面は3次元バルク電子構造で記述できるが低温劈開表面には余分なバンドや複製フェルミ面が現れることを示す。これらは熱的に不安定な表面再構成に起因し、バルクCDW誘起バンド折り畳みではないことを確立。
Complexity of tensor network simulation for noisy quantum circuits
局所ノイズが量子回路のテンソルネットワーク古典シミュラビリティに与える影響を厳密に解析。演算子エンタングルメントエントロピーを用いて以下を証明:(1)単一量子ビット脱分極ノイズ下でpoly(n)ボンド次元で固定深さ後に十分な精度を達成、(2)1D局所回路では全深さでpoly(n)ボンド次元のMPOが存在、(3)高次元での均一深さpoly(n)平均境界ボンド次元。古典シミュラビリティの厳密な理論的基盤を確立。
Noncollinear spin textures and 90° domain walls in twisted XY magnets
XY磁性体CrCl3のツイストモアレ磁性を実証。小ツイスト角デバイスでトンネル磁気伝導が多段磁場駆動転移を示し、異なる磁化率を持つ反強磁性・強磁性ドメインの共存に帰因。スピン配置は積層数に依存し層間結合強度を反映。9層×2積層まで堅牢なモアレ磁性を確認。マイクロ磁気シミュレーションにより基底状態を90°ドメイン壁を持つ「twisted-s」相と同定。電圧制御も実証。
Low-Temperature Suppression of Intertwined Orders in La1/3Sr2/3FeO3 Thin Films
ペロブスカイトフェライトLa1/3Sr2/3FeO3薄膜において~190Kで生じる磁気・電荷秩序転移の低温挙動を研究。共鳴X線散乱により~25K以下で磁気・電荷秩序が完全に抑制される新規低温相を発見。追加スペクトロスコピーとコヒーレント散乱測定により電子構造とドメインダイナミクスを解明。薄膜の次元性低下によるドメインサイズ縮小が秩序抑制を引き起こす可能性を提案。
Ultrafast formation of a large dynamic magnetic soliton
垂直磁気異方性を持つフェリ磁性ガーネット薄膜において、マイクロストリップアンテナのマイクロ波磁場が駆動する大型動的磁気ソリトンの超高速形成を実証。時間分解ブリルアンライトスキャタリング顕微鏡とX線顕微鏡でソリトン形成を直接追跡。このソリトンは線形スピン波周波数帯内に形成され数十ミクロンに達する異例の大きさを持つ。長距離コヒーレント振動の実質的同時発生と新規計算スキームへの応用可能性を示唆。
Topological Surface States and Anisotropic Magnetotransport in SnSb6Te10
SnSb6Te10単結晶のDFT・ARPES・量子輸送測定による電子構造と磁気輸送特性の研究。DFT計算でSb-pとTe-p状態間のSOC駆動バンド反転と非自明なZ2トポロジカル不変量を確認。ARPESと良一致する表面状態分散を計算。弱反局在・シュブニコフ-ドハース振動(Berry位相~π)・角度依存磁気輸送の異方性から、SnSb6Te10を強トポロジカル絶縁体と確立。
High-quality Nano-patterning of Oxide Interfaces Using Transferred Gold Mask
SrTiO3やKTaO3ベースの酸化物界面の高品質ナノパターニング手法を開発。転写薄膜金属マスクと酸素富化Ar+ミリングを組み合わせた溶剤フリープロセスにより、汚染や欠陥形成を最小化。作製デバイスの輸送測定により高キャリア移動度を含む固有特性が劣化なく保持されることを実証。高性能酸化物電子デバイスの精密な輸送特性制御に向けた実用的手法を提供。
The Longest Increasing Subsequence Problem revisited
統計力学と深い関連を持つ最長増加部分列(LIS)問題の熱力学的側面を研究。温度導入によりSchottky型クロスオーバーと最大長配置数が系サイズに対して指数的から非指数的に変化する凝縮転移の2つのエネルギースケールを同定。低温急冷後の局所モンテカルロ動力学がメタ安定状態に捕捉されグラス的挙動(2段緩和・永続的重なり・エージング)を示すことを発見。対数的アニーリングは基底状態まで追跡可能。
Integer quantum Hall effect
強磁場下2次元電子ガスで最初に観測された整数量子ホール効果を理論・実験両面から包括的にレビュー。トポロジカル系の観点からQHEを再考察し、グラフェン・酸化物・狭ギャップ半導体でのQHE、分数QHEとの関係、新SI単位系での抵抗標準としての役割を議論。さらにFloquet位相絶縁体を新パラダイムとして取り上げ、円偏光レーザー照射グラフェンでの異常QHEの理論予測と実験検証を解説。
Evolution of the intertwining correlated topological phases in iron-based superconductor Fe(Te,Se)
鉄系超伝導体Co添加Fe(Te,Se)において高分解能ARPESで2つの絡み合ったトポロジカル状態を直接分解し電子ドーピング依存性を研究。トポロジカル絶縁体表面状態とトポロジカルディラック半金属状態がフェルミ面を交差する領域を同定。トポロジカル状態は強い相関効果に影響され自明なバルク状態から分離。異なるトポロジカル相の進化は多様なマヨラナモードを持つ理想的プラットフォームを形成。
Noise spectroscopy of two-body loss as a probe of dynamical bulk viscosity in ultracold atomic gases
弱散逸量子気体において2体損失電流の相関ノイズが動的体積粘性率への実験的アクセスを提供することを示す。Lindblad方程式から損失電流演算子を導出し、主要なポアソンショットノイズを差し引いた後の残余ノイズパワースペクトルがコンタクト演算子の平衡相関関数に比例することを証明。コンタクト相関と体積粘性率の厳密な関係を用いて2体損失ノイズが体積粘性率を測定する手法を確立。
Microscopic Theory of the Phonon Thermal Hall Effect in Chiral Mott Insulators
カイラルモット絶縁体におけるフォノン熱ホール効果(PTHE)の微視的理論を構築。半充填モット絶縁体で有効ラマン相互作用の厳密解析形を導出しその強度がスカラースピンカイラリティに比例することを示す。カゴメ格子上でPTHEを明示的に実証。同位体置換下の輸送挙動に温度依存クロスオーバーを発見し、THEへのフォノン寄与を他の背景信号から定量的に分離するスケーリング則を確立。
Can the Brownian diffusion coefficient be reconstructed from Lyapunov exponents?
AC駆動粒子が空間周期的対称ポテンシャル中を運動する系で拡散係数とリャプノフ指数の関係を研究。有限温度で外部駆動振幅の準周期関数となる拡散係数が、対応する決定論的系(ゼロ温度)の最大リャプノフ指数から精度良く再構成できることを実証。近似式を提案し数値シミュレーションと良一致を示す。拡散極大付近での若干の乖離も指摘し系パラメータ変化に対する堅牢性も検証。
Moire-Engineered Excitonic Landscape and Phonon-Mediated Recombination in Twisted WSe2 Bilayers
hBNに挟まれたツイスト二層WSe2モアレ超格子からの発光を報告。低温フォトルミネッセンス分光により強いモアレポテンシャル誘起層間励起子発光とフォノン支援再結合のシグネチャを観測。ツイストが局在欠陥束縛励起子からの発光を著しく抑制。モアレポテンシャルがキャリアを間接谷に再分配し再結合効率を向上させ層間励起子を安定化。ツイスト角と誘電環境の制御が励起子-フォノン相互作用工学に新経路を拓く。
Stacking-Engineered Switchable Altermagnetism in Topological FeSe bilayer systems
交代磁性とトポロジカル絶縁体を融合した新規量子相を提案。二層正方晶Fe系超伝導体でトポロジカル交代磁性相を予測し、谷偏極異常ホール物理の高度に調整可能なプラットフォームとして同定。第一原理計算により歪み印加でスピン分裂と谷偏極が制御可能なことを示す。フェルミ準位シフトで谷偏極異常ホール伝導度を操作できる。実験実現可能な現実的材料プラットフォームを提示。
Sub-cycle field-driven dynamical Berry phase in solids
強テラヘルツ(THz)電場がMgOの反転対称性を過渡的に破り動的複素Berry位相を誘起することを実験実証。高次高調波発生(HHG)分光によりBerry位相の実部(コヒーレントバンド内ダイナミクス)と虚部(ポテンシャル障壁のトンネリング)を直接分解。THzサイクル内のBerry位相の時間依存進化を再構成。アト秒分解HHG分光と強電場操作の組み合わせにより凝縮系の幾何学的量子現象の観測と制御に向けた基本的前進を実現。
Ferroelectric hysteresis in singly aligned graphene-hBN moiré superlattices
単層グラフェン(SLG)-hBNモアレ超格子における強誘電応答を実証。ホール測定によりヒステリシス挙動の起源をモアレ超格子帯による異常電荷スクリーニングと特定し自発分極を評価。温度依存測定により2Kから室温まで持続するヒステリシス挙動を確認。SLGとhBNの非中心対称スタッキングが強誘電性を生じさせることを示し、高移動度超薄膜不揮発性デバイスへの応用可能性を開く。
Layer-Resolved Nonlinear Optics in Finite-Thickness Two-Dimensional Systems
有限厚van der Waals多層における2次非線形光学(NLO)応答の一般対称性ベース分類枠組みを構築。局所対称性と積層順序に支配される表層・弱表層・隠れ効果への層分解組織化を明示。非磁性およびスピン偏極系の第一原理計算が予測を裏付け。積層のみで空間パターンと大きさが劇的に変化することを実証。標準バルク理論では説明できないこの現象を示し、積層幾何学が表面選択NLO応答工学の有効な制御パラメータであることを確立。
Quenching of Nonrelativistic p-Wave Spin Splitting by c-f Decoupling in CeNiAsO
p波磁石の原型候補とされる重いフェルミオン酸化物CeNiAsOを超低温高分解能共鳴ARPESで研究。磁気転移をまたいでもNi 3d伝導バンドにスピン密度波由来のバンド折り畳みもp波バンド分裂も観測されずKramers縮退が保持される。共鳴ARPESで Ce 4f状態に磁気秩序相でのコヒーレントc-fハイブリダイゼーション証拠なし。4f電子が局在極限で動作することがモーメンタム空間バンドへの実空間磁気対称性投影を阻害することを実証。
Suppression of p-Wave Altermagnetism by Localized 4f Electrons in CeNiAsO
重いフェルミオンp波交代磁性体候補CeNiAsOを高分解能ARPESで調査。巨視的シグネチャとは対照的にNéel転移をまたいでNi 3d伝導バンドに分解可能なp波交換分裂なし。フェルミ面マッピングと軌道分解ARPESでNi 3dバンドが低エネルギー構造を支配。Ce 4f状態は主に局在性で残留c-fハイブリダイゼーション。DFT+Uで実験フェルミ面トポロジーを再現しNi 3dバンドの残余p波分裂は分解限界以下数meVに低下。強相関f電子極限でのp波磁性を確立。
Electrical observation via spin Seebeck effect of fractionalized excitations in a magnetic insulator
スピンゼーベック効果(SSE)を用いて非コリニアイジング磁性体Dy2Ti2O7中の磁気モノポールを電気的に検出。熱駆動磁気励起が隣接金属で電圧に変換されるSSEシグナルがモノポール増殖で顕著なピークを示し特徴的な周波数・角度依存性を伴うことを観測。スピントロニクス手法でエキゾチック励起を検出する新たな可能性を実証し3次元分数化磁石の物理に新知見を提供。機能的界面としての量子材料の可能性を示唆。
Towards Automated Discovery: A Review of Generative Models, Multimodal Learning and Closed-Loop Workflows in Inverse Materials Design
逆材料設計における生成モデル・マルチモーダル学習・クローズドループワークフローの最近の進展をレビュー。結晶構造生成モデル(VAE・正規化流・自己回帰・拡散モデル)を比較し実現可能性制約の組み込み方法を議論。結晶構造・熱力学・電子情報・分光・テキストを融合するマルチモーダル学習も解説。サロゲート誤用・多様性崩壊・安定性-合成可能性ギャップなどの失敗モードと発見グレード評価基準を概説。
Symmetry-Protected Weyl Nodal Loops in a Triangular Altermagnet
中性子回折と第一原理計算によりCr7Se8がWeylノードループ交代磁性体であることを報告。六方晶系で三角格子上の120°補償磁気秩序が空間反転・時間反転対称性を同時に破りながら鏡像面を保持。フェルミ準位近傍のkz=0面に閉じ込められた線形分散ノードループを電子構造中に見出す。高対称方向でディラック様4重縮退を形成し一般波数ではWeyl様ノードループに分裂。スピン偏極がf波様パターンの奇パリティ交代磁性特性を示す。
-2026/6/1--
Harnessing diamond surface features for dense and aligned NV ensembles
ダイヤモンド表面のヒロック(丘状構造)を利用して高密度・整列NV中心を(001)基板に形成。nanoSIMSとカソードルミネセンス相関でヒロック側壁に最大1000倍の窒素取り込みを確認。NV/P1比1.7〜2%は通常の4倍高く、自然形成ヒロックが整列NV形成の実験室として機能することを示した。
渋い技術だが、精度向上とかにつながるかな?NV磁力計の。
Observation and Control of the Magnetic Photogalvanic Effect from Strongly Bound Excitons
二層CrI3トンネル接合で磁気光起電力効果を実証。磁場切り替えと電界による層間対称性制御が可能で、強束縛励起子の共鳴励起時に最大応答を示す。シフト電流と注入電流を分離・同定し、多体論的枠組みで捕捉。2D磁性体を活用した偏光感応型多スペクトル検出器として機能する。
Symmetry-Resolved Second Harmonic Generation in Quantum and Functional Materials
第二高調波発生(SHG)の偏光分解回転異方性測定による量子・機能性材料の対称性解析を総説。多極子SHGの理論背景・非線形感受率テンソル・群論的枠組みを解説し、極性材料や磁気秩序、隠れた電子相への応用を概観。今後の研究課題として非平衡相や絡み合い相の観測・制御を挙げる。
Deterministic fabrication of large-area, high-crystallinity oxide moire superlattices
酸化物ツイストロニクス向け大面積・高結晶性モアレ超格子の決定論的製造法を実証。NaNbO3をモデルとして0.1度まで精密制御したツイスト角をミリスケールで達成。層間結合が構造再構成を誘起し単相状態を形成することをシンクロトロンX線で確認、強誘電ドメイン構成にも変化が生じた。
Wetting as an emergent property of water: reformulating Young equation on molecular grounds
水の濡れ現象を分子レベルで再定式化。水素結合欠損の固有エネルギーコストを界面が補償する程度を示す分子濡れ係数ωmを導入。化学的に多様な実験・モデル表面の接触角がωmの普遍的マスター曲線に収束することを示し、濡れ・付着・キャビテーションを統一的に記述する分子的枠組みを確立した。
A Convenient Sealing Method Using Boron Nitride Capping for Reactive Reactions
アルカリ・アルカリ土類・希土類金属などの反応性元素を含む合成に適した安価な窒化ホウ素(BN)キャップ封止法を開発。KFe2As2とCsCr6Sb6単結晶の育成で有効性を実証し、前者では残留抵抗比(RRR)2500超の記録的高品質を達成。遠心分離や磁束輸送成長にも適用可能な汎用技術。
Defect-engineered scaling of lead-free ferroelectrics with ultralow-voltage switching
無鉛強誘電体の薄膜スケーリング限界を欠陥工学で克服。アルカリ欠損を精密制御してクラスター欠陥複合体による深いトラップ準位を形成し、100mV以下での10nm以下超薄膜強誘電動作を実現。環境に配慮した材料による超低消費電力不揮発性エレクトロニクスへの実現可能な経路を確立した。
Ni-O hybridization-driven electronic reconstruction across the superconducting dome in an infinite-layer nickelate
La1-xCaxNiO2のドーピング依存性をX線吸収分光で追跡。超伝導ドーム(0.18≤x≤0.27)付近でNi3d支配状態の減少とO2p混成状態の増加を観測。このNi-O軌道再編成がホール係数符号逆転と超伝導転移温度の変化に対応し、無限層ニッケル酸塩の統一的軌道位相図構築の鍵となる。
Bending-like stress induced by solder joint under uniaxial tensile testing in 2G-HTS tapes: Impact and optimization approach
2G高温超伝導テープの引張試験における電圧タップはんだ接合が誘起する曲げ応力を実験・数値解析で解明。はんだ接合をテープ背面に配置する最適化手法を提案し、銅層5μmのテープで可逆応力限界が546MPaから734MPaへ42%増加することを実証。超伝導テープの電気機械特性精度測定に貢献する。
Crystal Dislocations as Atomic Scale Ratchets
面心立方ニッケルの分子動力学シミュレーションにより、原子スケールジョグを持つ転位が逆方向応力に対して非対称な移動度を示すことを発見。原子変位ベクトルとジョグ運動2階テンソル固有ひずみの結合がラチェット機構を生む。古典的塑性変形則に挑戦し、疲労抵抗向上のための欠陥工学に新展開をもたらす。
Saturated and Anisotropic Magnetostriction in an Altermagnet
アルタマグネット(交代磁性体)MnTeにおいて、約0.7Tの中程度の磁場で飽和する磁歪効果と独特の2回対称異方性を初めて報告。第一原理計算により、飽和・異方性磁歪がネール秩序パラメータと弾性ひずみの対称性許容結合に起因することを解明。従来の反強磁性体磁歪の常識を覆す知見。
Using graph neural networks to predict many-body interactions in amorphous materials
等変グラフニューラルネットワーク(GNN)でアモルファス材料の多体相互作用を予測。溶媒なしポリマーグラフトナノ粒子の古典DFTエネルギーを4桁低コストで再現。GNN駆動モンテカルロシミュレーションが平衡状態の局所正二十面体構造を発見し、実験と一致する構造を高エネルギー非平衡配置のみで学習したネットワークで再現した。
Terahertz Electrodynamics and Kinetic Inductance of Disordered Titanium-Vanadium Alloy Thin Films
無秩序Ti40V60合金薄膜のテラヘルツ電磁応答と運動インダクタンスをTHz時間領域分光で調査。構造的無秩序が超伝導相を維持しながら誘導応答を調整できることを示す。窒化物超伝導体より簡易な成膜条件でエネルギースケールを直接制御でき、動的インダクタンス検出器向け材料として有望。
Pure Spin Photocurrent in Altermagnetic Photovoltaic Battery
非磁性半導体層を二つの交代磁性体電極で挟んだ光起電力電池を提案。第一原理量子輸送シミュレーションにより、V2Te2O/ZnSe/V2Te2O接合で純粋スピン光電流の生成を実証。スピン上下の光電流は大きさ等しく向き逆で、線形・円偏光下で持続し、光子エネルギーや偏光角で調整可能。
Functional methods for quantum thermodynamics
汎関数繰り込み群密度汎関数理論(FRG-DFT)を単点Bose-Hubbardモデルの厳密熱力学でベンチマーク。架空時間経路積分における偽の自己相互作用を補正するHubbard-Stratonovich導出を示す。最大エントロピー閉鎖が最も精度高く、二密度相関子の低温振動構造も再現。量子多体系の第一原理密度汎関数の基盤を提供。
The geometry of the CISS effect
STMを用い、キラル分子と固定基の選択でCISS効果の磁気抵抗実験を系統的に実施。磁化方向・分子キラリティ・分子配向の変化でシグナルが反転することを観測。軸性磁気分極ベクトル演算子が物理的起源の候補として有力で、分子と金属リード界面での磁気モーメント生成に重要な役割を果たすことを示した。
A charge qubit on solid neon in a spin-qubit compatible circuit QED platform
固体ネオン上の電子を磁場対応NbTiNナノワイヤ共振器に結合した電荷量子ビットを実現。ラビ周波数76 MHzは従来研究より1桁大きく、強駆動下での非線形相互作用による周波数シフトも観測。電子捕捉位置は固体ネオン表面粗さで不定だが、スピン量子ビット実証が依然可能と推定される。
Topological Interstitial-Electron Conductor
エレクトライド中の間隙電子が結晶空隙チャネルを形成するトポロジカル間隙電子導体(TIEC)を提案。交代磁性性エレクトライドA5X3(A=Ca/Sr/Ba/Yb、X=As/Sb)が超低ポテンシャル障壁(13〜68 meV/式単位)チャネルを持つことを実証。弱電場印加でトポロジカル表面状態が出現し低消費電力デバイスへの新展開を開く。
Surface lone-pair polarization probed by quantum-geometric transport in tellurium
三方晶テルルの表面孤立電子対分極を量子幾何輸送で検出。表面分極が逆転奇数双極子成分としてBloch波束重心をシフトさせ量子幾何学的速度補正を生む。テルルフレークの整流電圧が表面孤立電子対分極に直接比例し、分極駆動型量子幾何電子デバイス設計のための微視的枠組みを提供した。
In-situ operation of amorphous circuits under heavy-ion irradiation
アモルファス薄膜半導体ベースの100トランジスタ規模タイミング回路を開発し、タンタル重イオン照射(2.5×10³ ions/cm²/s)下での動作を実証。ASCIIの「Hello World」出力シーケンスを維持しながら積算フルエンス10⁶ ions/cm²の安定動作を達成。放射線耐性デジタル回路のマイルストーンを確立した。
Global thermodynamics for heat-conducting fluids under weak gravity
重力と熱伝導下での液体-気体共存を大域熱力学の観点から研究。変分自由エネルギーを有効重力による配置転移項と余剰潜熱寄与に分解。余剰項が障壁形状・尾根谷構造・界面異常を変形させることを示し、有効重力逆転を検出可能な実験設定をvan der Waalsモデルで提案した。
Emergence of spin entanglement with the pseudogap onset in the Fermi-Hubbard model
2次元Fermi-Hubbardモデルの擬ギャップ領域でエンタングルメントを測定。超冷却原子量子シミュレータと動的頂点近似の数値計算により、スピン一重項エンタングルメントがシュードギャップ開始と同時に最近接格子点のみに局在することを発見。古典的揺らぎ理論が擬ギャップの完全な説明にならないことを示した。
Charged Bose polarons at finite momentum
量子流体中の荷電Boseポーラロンの有限運動量特性を2次摂動論的ダイアグラム法で調査。イオン-原子相互作用の有限距離効果を取り込み、多体着衣と散逸が最大となる特性運動量スケールを発見。高運動量域でΓp~1/pのスケーリング則が成立し、多体着衣の抑制と準自由不純物ダイナミクスへの回復を示した。
Feasibility study of continuous electronic Pomeranchuk cooling with a flavor-degenerate Wigner crystal
フラットバンド材料の電子液体とウィグナー結晶間のエントロピー差を利用したオンチップ連続冷却サイクルを提案。電流密度が低い場合(<1 nA/μm)に正味冷却を達成し、4 mKバス温度でゲート領域内最大8.4 aW/μmの冷却能力を推定。マジックアングルグラフェン等で1 mK以下の電子温度達成の見通しを示した。
Direct Observation of Chemical Short-Range Order in CoCrNi Alloy Using Neutron Diffraction
等原子CoCrNi合金の化学短距離秩序(CSRO)を中性子回折で実験的に実証。Q=1.85 Å⁻¹の拡散ピークが時効処理(748K、100〜240h)で増大。気体アトマイズ試料でも長時間時効試料の約70%のCSROを示し、SANSで半径約11ÅのNi富化円盤状ドメインを確認した。CSROが系の固有特性であることを示す。
Crystallisation kinetics of supercooled liquid palladium
過冷却液体パラジウムの結晶化速度論を分子動力学シミュレーションで調査。核生成速度は0.5Tmで最大約4×10³⁵ m⁻³s⁻¹を示し、結晶成長速度はWilson-Frenkelキネティクスに従う。TTT図から臨界冷却速度は約10¹³ K/sと推定され、急速クエンチPd薄膜のX線回折実験と良い一致を示した。
Odd-Parity Magnons
コリニア反強磁性体における奇パリティマグノンの新概念を提案し、2次元コリニア反強磁性体の完全なスピン点群分類を確立。円偏光やループ電流で有効時間反転対称性を破ることでp波やf波マグノン分割を誘起できることを示す。二層系では動的変調でトポロジカルマグノン相転移が生じカイラルエッジモードが現れる。
What controls the superconducting dome of electron-doped FeSe?
電子ドープFeSeの超伝導ドーム全体を分子線エピタキシーとアルカリ表面ドーピングで探索。超伝導転移温度Tcと残留抵抗率ρ₀の間にドーム全体を貫くロバストなスケーリングを発見。TcはドーピングではなくElastic散乱率の変化により支配されており、他の非従来型超伝導体と根本的に異なるメカニズムを示唆する。
Ab Initio Spinor Kadanoff-Baym Approach to Nonequilibrium Electron, Phonon and Magnon Dynamics in Itinerant Ferromagnets
スピノル空間のKadanoff-Baym方程式に基づく第一原理的理論枠組みを構築し、遍歴強磁性体の超高速磁化ダイナミクスを研究。スピン軌道結合をab initioハミルトニアンに組み込み、電子・フォノン・マグノンの結合ダイナミクスを解く閉じた方程式系を導出。コヒーレントと非コヒーレントな磁気ダイナミクスを統一的に扱える理論を確立した。
Nonequilibrium scaling of drag forces in counterdriven fluid mixtures
対向駆動二成分流体混合物の非平衡抵抗力場を冪乗汎関数スケーリングで解析。近平衡線形応答と遠非平衡の平方根漸近間のクロスオーバーを定量化する代数的表現を確立。局所冪乗汎関数近似が不均一駆動系の空間的非平衡構造形成を再現することを検証し、動的密度汎関数理論を超えた非平衡スケーリングの知見を示した。
General-purpose LLMs as Constrained Crystal Composition Generators
汎用大規模言語モデル(LLM)をエルパソライト材料の組成生成に活用。反復的なプロンプト・応答フレームワークにより目標エネルギー領域の低エネルギーエルパソライトの平均96%を回収し、タスク固有の生成モデルを凌駕。ファインチューニング不要で逆材料設計ワークフローに統合可能な柔軟なアクセシブルな手法を確立した。
Kohn-Luttinger Superconductivity of Weyl Fermi Arcs in PtBi2
非中心対称Weylセミメタル PtBi2 の表面フェルミアーク上のKohn-Luttinger超伝導を理論的に予測。広い位相図領域でアーク内節を持つi波対称性が主要な超伝導不安定性として現れることを示す。PtBi2表面でのトポロジカルi波超伝導観測の実験結果と整合し、Weylセミメタル表面超伝導への示唆を与える。
Twin Phases: Phase Transitions Without Hidden Symmetry Breaking
対称性Sに対する「双子相」の概念を導入。双子相は同じ広義電荷を持つ非等価な相であり、それらの間の直接転移は対称性を部分ゲージ化した後も自発的対称性の破れを含まない。1+1次元異常有限群対称性においてランダウ理論を本質的に超えた転移を例示し、相転移の新しいクラスを確立した。
Twin Algebras: Condensable Algebras beyond Anyons
2+1次元非キラルトポロジカル秩序における凝縮可能代数を「双子凝縮代数」の概念で再分類。群論的トポロジカル秩序Z(VecG^ω)において、同じアニオン分解を持ちながら代数構造が異なる双子代数族を同定。双子代数は同型な基底状態空間を持ちながら異なる秩序パラメータを持つ対称相を記述し、ランダウ以外の相転移を構成する。
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